(57)【要約】  既知の二重層系は、観測者とは反対側の吸光性金属層および該観測者側の被覆層を含む。吸収体層として用いられる被覆層は比較的厚く、できるだけ高い吸収係数を示す。該層系の製造方法をできるだけ簡単に構成するとともに、スパッタリング雰囲気中に反応性ガスを全く添加しなくてもまたは僅かしか添加しなくてもうまくいくスパッタリング堆積法を打ち出すためには、本発明によれば、被覆層が、５５０ｎｍの波長で０．７未満の吸収係数κを有するとともに、３０ｎｍから５５ｎｍまでの範囲の厚さを有する部分吸光性層として構成されていることが提案される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測者とは反対側の金属層および該観測者側の被覆層からの二重層系であって、前記被覆層は、部分吸光性層として形成されており、該部分吸光性層は、３０ｎｍから５５ｎｍまでの範囲の厚さを有し、かつ５５０ｎｍの波長で０．７未満の吸収係数κを有することを特徴とする二重層系。
【請求項２】
前記吸収係数κは、０．４から０．６９の間の範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の二重層系。
【請求項３】
前記部分吸光性層は、２．６から２．９５までの範囲の屈折率を有することを特徴とする、請求項１に記載の二重層系。
【請求項４】
前記部分吸光性層は、屈折率ｎが１．４から２．０までの範囲にある透明基板と接触していることと、該透明基板を見る観測者に対する実効視感反射率Ｒv,effは、５％未満であり、有利には２％未満であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項５】
前記部分吸光性層は、屈折率ｎが０．７から１．４までの範囲にある透明媒体と接触していることと、該媒体を通じて前記部分吸光性層を見る観測者に対する実効視感反射率Ｒv,effは、７％未満であり、有利には４％未満であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項６】
ＥＮ  ＩＳＯ  １１６６４−４により測定されるＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ*色空間における反射光の色は、−２＜ａ*＜６および−９＜ｂ*＜５の範囲にあることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項７】
前記部分吸光性層は、化学量論組成を下回る酸素含有量を有する酸化物系または酸窒化物系の層材料と任意の金属成分とからなり、前記層材料は、第一の金属Ｍｅ１および第二の金属Ｍｅ２を含有し、ここで、該第一の金属Ｍｅ１は、該第二の金属Ｍｅ２よりも高い酸素親和性を有することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項８】
前記層材料は、第二の金属Ｍｅ２を、金属相において、化学量論組成を下回る酸化物として、および／または化学量論組成を下回る酸窒化物として含有することと、前記第二の金属Ｍｅ２は、Ｍｏ、Ｗおよびこれらの物質の混合物からなるグループ２から選択されることを特徴とする、請求項６に記載の二重層系。
【請求項９】
化学量論組成を下回って存在する酸素を全体として計算上、完全酸化物相に組み込むと、金属相における第二の金属Ｍｅ２につき、層材料中に１０体積％から２０体積％までの範囲の割合が導き出されることを特徴とする、請求項７に記載の二重層系。
【請求項１０】
前記層材料は、第一の金属Ｍｅ１を酸化物相または酸窒化物相において含有することと、該第一の金属Ｍｅ１は、亜鉛、スズ、インジウムおよびこれらの物質の混合物からなるグループ１から選択されることを特徴とする、請求項６から８までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項１１】
前記層材料は、第三の金属Ｍｅ３を含有し、該金属は、ニオブ、ハフニウム、チタン、タンタル、バナジウム、イットリウム、ジルコニウム、アルミニウムおよびこれらの物質の混合物の酸化物または酸窒化物からなるグループ３から選択される、酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物として存在することを特徴とする、請求項６から９までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項１２】
前記金属Ｍｅ３の割合は、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には２体積％から４５体積％までの範囲、特に有利には５体積％から４０体積％までの範囲にあることを特徴とする、請求項１０に記載の二重層系。
【請求項１３】
前記金属層は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉまたはそれらの合金のグループから選択される金属を基礎とすることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項１４】
前記部分吸収性層は、Ｘ線非晶質であることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項１５】
請求項１から１３までのいずれか１項に記載の層系の部分吸光性層の製造方法であって、希ガスと任意に酸素および／または窒素の形の反応性ガスとを含有するスパッタリング雰囲気中でのスパッタリングターゲットのＤＣスパッタリングまたはＭＦスパッタリングによって、吸光性被覆層を、第一の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物を含むターゲット材料から構成されるスパッタリングターゲットを使用しつつ堆積させるにあたり、その堆積は、前記被覆層が、前記第一の度合いの酸素欠乏と（前記第一の度合いの酸素欠乏に対して）最大±２５％だけ異なる第二の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物を含む層材料から得られるようにして行われる製造方法において、被覆層として、部分吸光性層を堆積し、該部分吸光性層の層厚を、３０ｎｍから５５ｎｍまでの範囲の値に調整し、かつ該部分吸光性層の吸収係数κを、５５０ｎｍの波長で０．７未満に調整することを特徴とする製造方法。
【請求項１６】
前記吸収係数κを、０．４から０．６９までの範囲の値に調整することを特徴とする、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
請求項１から１４までのいずれか１項に記載の層系の部分吸光性層の製造のためのスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットが、第一の金属Ｍｅ１および第二の金属Ｍｅ２を含有するターゲット材料からなり、ここで、該第一の金属Ｍｅ１がスズ、亜鉛、インジウムまたはこれらの物質の混合物からなるグループ１から選択されるとともに、酸化物、酸窒化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物の形で存在し、かつ該第二の金属Ｍｅ２が、Ｍｏ、Ｗまたはこれらの金属を少なくとも５０質量％含有する該物質の合金からなるグループ２から選択されることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項１８】
前記ターゲット材料は、ニオブ、ハフニウム、チタン、タンタル、バナジウム、イットリウム、ジルコニウム、アルミニウムおよびこれらの物質の混合物からなるグループ３から選択される第三の金属Ｍｅ３を含有し、該金属は、酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物として存在することを特徴とする、請求項１７に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１９】
前記グループ２の金属は、１０体積％から２０体積％の間の割合で含まれていることを特徴とする、請求項１７または１８に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項２０】
前記グループ３の酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物の含有量は、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には１０体積％から４５体積％までの範囲、特に有利には２５体積％から４０体積％までの範囲にあることを特徴とする、請求項１８または１９に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項２１】
前記ターゲット材料は、理論密度の９５％より高い密度および５００質量ｐｐｍ未満の不純物の含有量を有し、かつ酸化物系ターゲット材料において、化学量論組成を下回って存在する酸素を全体として完全酸化物相に組み込むと、金属相における第二の金属Ｍｅ２の割合として計算上、１０体積％から２０体積％までの範囲で導き出される還元度を有することを特徴とする、請求項１７から２０までのいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項２２】
１００μｍ未満のｄ５０値を有する粉末からの焼結生成物として存在し、ここで前記第二の金属Ｍｅ２は、５０μｍ未満の、好ましくは１０μｍ未満のｄ５０値を有する粉末として存在することを特徴とする、請求項１７から２１までのいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項２３】
前記ターゲット材料は、各１ｇの５つの試料の組成がどの物質とも（該物質の最大含有量に対して）±５％未満の標準偏差しか有さないという点で均質な組成の、ターゲット材料を形成する物質を有するだけでなく、各１ｇの５つの試料の還元度が±５％未満の還元度の標準偏差しか有さないという点で均質な還元度を有することを特徴とする、請求項１７から２２までのいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観測者（Betrachter）とは反対側の吸光性金属層および該観測者側の被覆層からの二重層系に関する。
【０００２】
更に本発明は、層系の吸光性被覆層の製造方法であって、希ガスと酸素および／または窒素の形の反応性ガスとを含有するスパッタリング雰囲気中でのスパッタリングターゲットのＤＣスパッタリングまたはＭＦスパッタリングによって前記吸光性被覆層を堆積させることによる製造方法において、第一の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物からのターゲット材料からなるスパッタリングターゲットが使用され、かつ前記被覆層は、前記第一の度合いの酸素欠乏と最大±２５％だけ異なる第二の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物からの層材料からなる製造方法に関する。
【０００３】
更に本発明は、前記方法で使用するためのスパッタリングターゲットに関する。
【０００４】
先行技術
吸光性層系は、様々な用途のために、例えば太陽熱用途の太陽熱吸収層または液晶ディスプレイに関連する、いわゆる「ブラックマトリックス」層として使用される。
【０００５】
吸光性層系は、例えば陰極スパッタリング（スパッタリング）による連続的な層の堆積によって作製される。その際、原子または化合物は、固体から、つまりはスパッタリングターゲットから高エネルギーイオン（通常は希ガスイオン）との衝突によって叩き出され、気相中に移行する。該気相中に存在する原子または分子は、最終的に凝縮によって、スパッタリングターゲットの近くに存在する基板上に堆積され、そこで層が形成される。「直流スパッタリング」または「ＤＣスパッタリング」（ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）の場合には、陰極として接続されたターゲットと陽極（しばしば装置筐体）との間に直流電圧が印加される。不活性ガス原子の衝突電離によって、真空ガス室中に低圧プラズマが形成され、その低圧プラズマの正電荷の成分は、印加された直流電圧によって継続的な粒子流としてターゲットに向かう方向で加速され、それが衝突したときに粒子がターゲットから叩き出され、その粒子は基板へと向かう反対方向に進み、そこで層として堆積される。
【０００６】
ＤＣスパッタリングには、導電性のターゲット材料が必要とされる。それというのも、ターゲットは、荷電した粒子の継続的な流れの結果として帯電してしまい、それによって直流電圧場が相殺されると考えられるからである。その一方で、このスパッタリング法は、特に高い品質の層を経済的に得るために適しており、従って、その使用が切望される。そのことは、２つのスパッタリングターゲットがｋＨｚ周期で交互に陰極および陽極として接続される技術的に似通ったＭＦスパッタリングについても言える。
【０００７】
独国特許出願公開第１０２０１２１１２７４２号明細書（ＤＥ１０２０１２１１２７４２Ａ１）では、包括的な高吸収性層系ならびに該層系の製造方法が記載されている。該層系は、少なくとも２つの層からなり、その内の１つは観測者側の誘電性材料からなる反射防止層であり、かつ少なくとも１つは該観測者とは反対側の更なる吸収体層である。該吸収体層のためには、（５５０ｎｍの波長で）少なくとも０．７の吸収係数κ（カッパ）を特徴とするできるだけ高い吸収が推奨される。κについての上限の定義は述べられておらず、ただ単に、κ値が２．５を上回る非常に高い値となると吸収体層の効果的な減反射化はますます困難になるということしか述べられていない。該吸収体層の厚さは、一般的に１４０ｎｍから２５０ｎｍまでの範囲にある。
【０００８】
該層系の製造のためには、Ｎｂ2Ｏ5-x、ＴｉＯ2-x、ＭｏＯ3-x、ＷＯ3-x、Ｖ2Ｏ5-x（ｘ＞０）もしくはそれらの混合物を基礎とする化学量論組成を下回る酸化物もしくは酸窒化物の還元された酸化物相によるか、または該還元された酸化物相によるだけでなく金属を混加することによるかのいずれかによって調整される酸素欠乏を有する酸化物材料からなるスパッタリングターゲットが使用される。吸収体層は、化学量論組成を下回る酸素含有量を有する酸化物または酸窒化物からなり、このスパッタリングターゲットは、ＤＣスパッタリングまたはＭＦスパッタリングによって、希ガスと酸素および／または窒素の形の最大１０体積％の割合の反応性ガスとを含有するスパッタリング雰囲気中で使用される。その場合に、該スパッタリングターゲットの材料中の酸素および窒素の割合は、吸収体層の酸化物および酸窒化物中の酸素および窒素の割合と相違しないか、または最大±２０％だけしか相違していない。
【０００９】
欧州特許出願公開第２３３６８１１号明細書（ＥＰ２３３６８１１Ａ１）から、アルミニウム基板と、Ａｌ2Ｏ3からの中間層と、吸光性層系とからの層列が知られている。その層系は、化学量論組成を下回る含有量の酸素および窒素を含有しうる組成式：ＴｉＡｌqＯxＮy)を有するＴｉ−Ａｌ−混合酸化物または窒化物もしくは酸窒化物からの本来の吸収体層を成す下層と、化学量論的または化学量論組成を下回るＳｉＯ2からの上層とからなる。
【００１０】
太陽熱吸収層の場合に、その層構造は、一般的にサーメット層と、選択的な反射体として働くその下にある金属製遮断層とを含む。該サーメット層においては、セラミックマトリックス中に、一般的に５ｎｍから３０ｎｍまでの範囲の直径を有する金属粒子またはその他の導電性粒子が導入されている。これらの積層体は、太陽スペクトル領域（約３５０ｎｍ〜１５００ｎｍ）において高い吸収度を示すが、該積層体の吸収度は赤外スペクトル領域では低い。該層系の工業的製造のためには、電気メッキ被覆技術およびＰＶＤ法が一般に使われる。そのような積層体のための例は、Ｎｉ／ＮｉＯ＋ＡｌおよびＴｉＮｘ／ＴｉＯ２＋Ｃｕである。事実上の概要としては、「Ｋｅｎｎｅｄｙ，Ｃ．Ｅ．；−  Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｍｉｄ−  ｔｏ  Ｈｉｇｈ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｓｏｌａｒ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ａｂｓｏｒｂｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ＮＲＥＬ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ（Ｊｕｌｙ  ２００２）」がある。
【００１１】
欧州特許出願公開第２１１６６３１号明細書（ＥＰ２１１６６３１Ａ１）から、ＺｎＯ：Ｍｅ２層またはＴｉＯ：Ｍｅ２層の製造のためのスパッタリングターゲットが知られている。スパッタリング過程を加速しかつ安定化するために、マトリックスが化学量論組成を下回る亜鉛酸化物またはチタン酸化物から構成され、そこに付加的に第二の金属Ｍｅ２（ここで、Ｍｅ２はＡｌまたはニオブを表す）が挿入されているスパッタリングターゲットが使用される。
【００１２】
米国特許出願公開第２００７／００７１９８５号明細書（ＵＳ２００７／００７１９８５Ａ１）は、特にスパッタリングターゲットのための多くの材料組成物を記載している。それらの組成物は、とりわけＺｎＯを基礎とする（酸化インジウム、酸化スズ、酸化アルミニウムおよび酸化ガリウムも含む）混合酸化物および酸化モリブデン（ＩＶ）（ＭｏＯ2）を含む。ＭｏＯ2の割合は、０．１モル％から６０モル％の間で定められる。該ターゲット材料の密度は、理論密度の約７７％から９５％の間で変動する。ＭｏＯ2の形のモリブデン酸化物は、最高の酸素含有量を有する酸化物ＭｏＯ3ではないが、モリブデンの化学量論的酸化物である。そのモリブデン酸化物は伝導性の向上のために基礎酸化物へと混加されるが、事実上、伝導性は、例えば混合酸化物系ＺｎＯ：ＭｏＯ2でのように、約５モル％〜１０モル％という低い割合のＭｏＯ2の場合にのみ良好な値を達成する。
【００１３】
該ターゲットの製造は、真空下での黒鉛型中でのホットプレスまたは空気中での焼結によって行われる。
【００１４】
該ターゲットを使用した層堆積は、堆積ガス中に酸素をわずかに添加して行われる。酸素圧は、ターゲット材料のＭｏＯ2含有量とは無関係に１０ｍＴｏｒｒ（約１．７Ｐａ）に調整され、層堆積に際して通常観察される酸素損失を補償するのに十分である。
【００１５】
該ターゲットから作製された層は導電性であり、かつ少なくとも８０％の透過率を示す。該層は、それ以外は通常の透明かつ伝導性の層、例えばＩＴＯ層の代替となるものである。
【００１６】
中国公開特許第１０１１５８０２８号（ＣＮ１０１１５８０２８Ａ）において、「ＺＭＯ系導電性透明薄膜（ＺＭＯ  ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｆｉｌｍ）」と呼ばれる層の製造のためのスパッタリング法が記載されている。ターゲット材料は、Ｍｏ金属片が導入されている亜鉛からなる（亜鉛−モリブデン金属挿入ターゲット（Ｚｉｎｃ−ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ  ｍｅｔａｌ  ｉｎｓｅｒｔｅｄ  ｔａｒｇｅｔ））。モリブデン割合は、亜鉛の質量に対して０．５％〜１２．５％で定められる。
【００１７】
このターゲットは、導電性透明薄膜の製造のためにも用いられる。この薄膜は、アルゴンおよび酸素を含有するスパッタリング雰囲気中での反応性ＤＣマグネトロンスパッタリングによって作製される。その酸素含有量は、４％から１０％までの範囲内にある。
【００１８】
層系の製造の場合および該層系を複雑な積層基礎構造に導入する場合に、ドライエッチング過程またはウェットエッチング過程が必要となる。被覆産業において良く用いられるＨＣｌ、ＨＮＯ3、Ｈ3ＰＯ4、Ｈ2ＳＯ4、ＣＨ3ＣＯＯＨ、Ｈ2Ｏ2、Ｋ2ＳＯ3、Ｋ2ＳＯ4、Ｋ2Ｓ2Ｏ5、Ｋ2ＨＳＯ5、ＫＨＳＯ4を基礎とし、場合により例えばＦｅＣｌ2、ＮＨ4Ｆ、Ｈ5Ｆ2Ｎ、ＮａＨＦ2、ＫＨＦ2等の塩素含有もしくはフッ素含有の塩もしくは化合物をも基礎とするエッチング溶液は、例えば米国特許第６，８８１，６７９号（ＵＳ６，８８１，６７９Ｂ２）、米国特許第７，８５０，８８６号（ＵＳ７，８５０，８８６Ｂ２）および米国特許第７，５２１，３６６号（ＵＳ７，５２１，３６６Ｂ２）から知られている。
【００１９】
しかしながらサーメット型層系は、金属相でできた領域には酸化物マトリックスとは異なるエッチング剤が必要とされるため、一般的に困難を伴ってのみエッチングできるにすぎない。プラズマエッチングも困難であると判明した。こうして例えば酸化物および貴金属からの組合せの場合には、主に酸化物がエッチングされるので、金属粒子が残ってスパッタリング装置および後々の基板を汚染することがある。
【００２０】
酸化物成分の湿式化学的エッチングのためには、しばしばフッ酸が必要とされるが、それは健康を害するものであるとともに、高い費用を費やしてのみ取り扱いができるにすぎない。とりわけ第５世代の基板まで使用されたＣｒベースの「ブラックマトリックス層」は、湿式化学的エッチングに際して毒性の六価クロム化合物が生成しうるという欠点を更に有する。
【００２１】
技術的課題
先に論じた理由から、可視スペクトル領域で高い吸収と低い反射を示すとともに、毒性物質を発生せず、かつ粒子残留物なくして簡単な希酸を使用してエッチングすることができる層構造体が所望されている。金属製の複層体または積層体は、上述の理由からこの要件を満たさない。
【００２２】
その一方で、該複層体は、品質を考慮したうえでの経済的な理由から、好ましくはＤＣスパッタリングまたはＭＦスパッタリングによって製造することができることが望ましいため、導電性のターゲット材料が必要とされる。
【００２３】
従って、本発明の課題は、金属層（例えば条導体、電極等）、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔｉおよびそれらの合金からなりうる金属層を、単独の薄層によって、妨げとなる金属性反射がもはや生じないように黒色化することを可能にする層系を開発することである。
【００２４】
更なる課題は、そのような金属層上の黒色被覆のためのスパッタリングターゲットだけでなく、堆積法をも開発することである。その場合に該スパッタリングターゲットは、好ましくはＤＣスパッタリング法で使用できるべきであり、そのためにはある程度の導電性が役に立つ。
【００２５】
層の堆積はできるだけ簡単にできることが望ましいので、スパッタリング雰囲気中に反応性ガスを全く添加しなくてもまたは僅かしか添加しなくてもうまくいくスパッタリング堆積法が打ち出されるべきである。
【００２６】
本発明による吸光性層系
該層系に関して、前記課題は、冒頭に挙げた種類の層系から出発して、本発明によれば、前記被覆層が、５５０ｎｍの波長で０．７未満の吸収係数κを有するとともに、３０ｎｍから５５ｎｍまでの範囲の厚さを有する部分吸光性層として形成されていることによって解決される。
【００２７】
本発明の目的は、一つだけの単独の被覆層によって、観測者にとって後方にある金属層を黒色化することである。しかしながら、包括的な先行技術で推奨されるように、被覆層が非常に高い吸収度を有する層系、例えば（５５０ｎｍの波長で）少なくとも０．７０の吸収係数κ（カッパ）を有する吸収体層から出発することは不利であることが分かっていた。その代わりに、驚くべきことに、該被覆層が部分吸収性であるのみで、かつ吸収係数κ（カッパ）が０．７未満の、有利には０．４から０．６９までの範囲にある場合に、その被覆層は特に良好な黒色化特性を示すことが判明した。
【００２８】
被覆層の厚さが薄いことは、その部分吸収性作用に寄与する。層厚は、３０ｎｍから５５ｎｍまでの範囲にある。それによって、金属層との界面で再び観測者へと後方反射する可視波長領域の光について打ち消し合う干渉が生ずる。被覆層の前面での反射が低いことと、金属表面との界面で後方散乱される光の成分との干渉によって部分的に打ち消し合うことの組合せの効果により、観測者にとって可視波長領域に関しての驚くべきほど更に低くなった実効視感反射率Ｒv,effがもたらされる。
【００２９】
従って、遮蔽の効力についての一つの尺度は、全体として低い視感反射率Ｒvである。
【００３０】
その場合に、視感反射率Ｒvとは、層系の全反射から計算される、視感度に正規化された反射を表す。反射測定がその場合に、例えばガラス基板または空気のような透明媒体を通して行われる限りで言えば、二重層系の実効視感反射率Ｒv,effの測定のためには、この透明媒体の表面での反射は全反射から差し引かれる（ガラスの場合には一般的に４％）。
【００３１】
従って視感反射率は、部分吸収性層と接触している透明媒体であって、観測者がそれを通して該部分吸収性層を観測する媒体の屈折率に依存する。その透明な接触媒体は、部分吸収性層のための下地／基板として用いられる誘電性固体、例えばガラスまたは透明セラミックであってよい。しかし該透明媒体は、部分吸収性層と接触している気体または液体であってもよい。
【００３２】
誘電性固体の形の接触媒体の場合には、屈折率は、一般的には１．４から２．０までの範囲にあるので、この場合に視感反射率は、有利には５％未満であり、特に有利には２％未満である。
【００３３】
液体の接触媒体の場合には、屈折率は、一般的には０．７から１．４までの範囲にあるので、この場合に視感反射率は、有利には７％未満であり、特に有利には４％未満である。
【００３４】
視感反射率Ｒvを計算するためには、分光計の測定値が、視感度の正規化された係数で畳み込まれ、積分または合算される。これらの視感度の係数は、ＤＩＮ  ＥＮ  ４１０に定められている。
【００３５】
実効視感反射率Ｒv,eff、すなわち場合により存在する透明媒体の前面の影響を除いた視感反射率を計算するために、この媒体の前面での視感反射率を全反射から差し引く。ガラス基板の場合に、それは従って４％である。
【００３６】
吸収係数カッパ（κ）については、
ｎ・κ＝ｋ
が当てはまり、ここで、ｋは消光係数であり、該消光係数は、更に複素屈折率
Ｎ＝ｎ＋ｉ・ｋ
に取り込まれ、その消光係数を用いて減衰の寄与は該層の屈折率における虚数部によって考慮される。
【００３７】
被覆層は、更に有利には、２．６から２．９５までの範囲の相対的により低い屈折率を有する（５５０ｎｍで測定）。それによって、部分吸収性層と、観測者および該部分吸収性層の間に場合により存在する透明媒体（既に上述したように、一般的な屈折率１．０〜２．０）との間の界面での反射は、該層のκ値が大きい場合よりも小さくなる。屈折率についての上述の説明は、５５０ｎｍの測定波長に関するものである。
【００３８】
更に被覆層の色は、できるだけ無彩色であることが求められる。色は、「ＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ*」として知られる表色系によって表記することができる。その場合に明色は、座標ａ*、ｂ*によって表記される。反射された光成分の座標ａ*、ｂ*については、有利には−２＜ａ*＜６、−９＜ｂ*＜５が当てはまる。
【００３９】
高い吸収係数を有する被覆層とは異なり、０．７未満のκ値を有する被覆層は、わずかに部分吸光性であるにすぎない。その部分的な吸収は、有利には、比較的より低い金属含有量および異なる酸素親和性を有する金属の組合せによって達成される。
【００４０】
その場合に有利とみなされるのは、部分吸収性層が、化学量論組成を下回る酸素含有量を有する酸化物系または酸窒化物系の層材料と任意の金属成分とからなり、前記層材料が、第一の金属Ｍｅ１および第二の金属Ｍｅ２を含有し、ここで前記第一の金属Ｍｅ１は、第二の金属Ｍｅ２よりも高い酸素親和性を有し、前記層材料が、該第二の金属Ｍｅ２を、金属相において、化学量論組成を下回る酸化物として、および／または化学量論組成を下回る酸窒化物として含有し、かつ前記第二の金属Ｍｅ２は、Ｍｏ、Ｗならびにこれらの物質の混合物および合金からなるグループ２から選択される場合である。
【００４１】
より酸素親和性の低い第二の金属Ｍｅ２について、純粋な金属ＷおよびＭｏならびにこれらの金属の互いの混合物／合金の他に、Ｍｏおよび／またはＷを基礎とし、ＣＡＳの第ＩＶｂ族、第Ｖｂ族および第ＶＩｂ族の元素（Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ）の形の添加物を含有する合金も使用される。これらの合金は、純粋な金属ＷおよびＭｏまたはこれらの純粋な金属の混合物の光学的特性と同じ光学的特性を示す。
【００４２】
前記層材料は、第一の金属Ｍｅ１を、酸化物相または酸窒化物相において含有し、ここで好ましくはＺｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒおよび混合物または合金がＭｅ１として該当する。有利には、前記第一の金属Ｍｅ１は、亜鉛、スズ、インジウムおよびこれらの物質の混合物からなるグループ１から選択される。その場合に亜鉛が特に有利である。
【００４３】
従って、より高い酸素親和性を有する第一の金属Ｍｅ１は、主に酸化物または酸窒化物として化合されて存在する（以下、「基礎成分Ｋ１」とも呼ばれる）一方で、前記第二の金属Ｍｅ２は、化学量論組成を下回る酸化物（酸素空孔を有する）もしくは化学量論組成を下回る酸窒化物（酸素空孔または窒素空孔を有する）として、または金属形で存在する。それによって、所望の吸光が引き起こされ、こうして被覆層の部分吸収特性に寄与する自由原子価を有する電子配置が与えられる。この成分は、以下で、成分Ｋ２とも、または「黒色化成分」とも呼ばれる。成分Ｋ２が、その酸化状態が該成分のその都度考えられる最高の酸化度でないものの、化学量論によって決められた酸化状態で存在する場合、例えばＭｏＯ2またはＷＯ2として存在する場合には、自由原子価を有する電子配置は与えられない。化学組成式として、還元度は、Ｋ２−Ｏ2-w（０＜ｗ＜２）で説明することができる。
【００４４】
従って全体として完全酸化物系の層材料は存在せず、化学量論組成を下回る酸素含有量を有する酸化物系または酸窒化物系の層材料が存在する。その化学量論組成を下回る酸素含有量は、計算上、例えば第二の金属Ｍｅ２の金属含有量（その他が完全酸化物系マトリックスである場合）に相当する。その関連で、化学量論組成を下回って存在する酸素を全体として、完全酸化物層に計算上組み込むと、金属相の第二の金属Ｍｅ２につき、層材料中に１０体積％から２０体積％までの範囲の割合で導き出されることが有利である。
【００４５】
従って、純粋な計算上では、場合により存在する化学量論組成を下回る酸化物は、最も安定した形の完全化学量論的酸化物と金属とに分けられると考えられる。従って、部分吸収性層は、空のＯ原子価またはＮ原子価を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物を含有する。化学量論組成を下回る酸窒化物系の黒色化成分の場合に、酸素位置の小部分（好ましくは最大で１５％）が窒素によって置き換えられている。
【００４６】
成分Ｋ２および基礎成分Ｋ１からなる層材料は、以下で全体として「基礎材料」とも呼ばれる。黒色化成分Ｋ２の量割合（例えばモリブデン割合）は、化学量論組成を下回る酸化物／酸窒化物またはマトリックス内部のＭｅ２の金属の容積割合から導き出される。
【００４７】
該基礎材料のエッチング速度は、組成に依存している。成分Ｋ２の準化学量論比相または金属相は、エッチングが困難な構造を形成する傾向にはない。従ってエッチング速度は、第一に基礎成分Ｋ１の割合によって決まる。しかしながら、酸化亜鉛、酸化スズおよび酸化インジウムは、比較的容易にエッチングできる酸化物であり、比較的高い比エッチング速度を有する。
【００４８】
良好なエッチング可能性に関して、エッチングが困難な酸化物の含有量は、どちらかといえば低く設定されるべきである。酸素親和性金属のグループ内では、それは、とりわけアルミニウム酸化物、ニオブ酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、イットリウム酸化物およびジルコニウム酸化物からのグループの酸化物である。一般的には、良好なエッチング可能性についての実際の限界は、エッチング剤に依存して、約５０体積％である。
【００４９】
更に、部分吸収性層は、好ましくはＸ線非晶質の均質な構造を示す。つまり、該部分吸収性層は、Ｘ線回折計測定によって把握できる晶質構造を含まない。これによって均質なエッチング挙動がもたらされるので、エッチングに際して、例えばＨ2Ｏ2、酸およびフッ化物イオンによるエッチングに際して、粒子が生じない。このような特徴の層は、透過型電子顕微鏡法による観察でも２ｎｍの分解能の限界までに至る構造を示さない。しかしながら熱力学的には非晶質構造は不安定なので、熱処理または昇温によってナノ晶質またはミクロ晶質の析出物が形成されうる。
【００５０】
基礎材料のエッチング速度は、酸素を窒素により部分的に置き換えることによって低下させることができるが、この効果は低く、場合によっては微調整に適している。本質的には、基礎材料のエッチング速度は、その組成から、特に成分Ｋ１の割合から導かれる限界内でのみ変化しうる。特に、基礎材料のエッチング速度は、成分Ｋ１とＫ２との組合せによって予め決められる比エッチング速度を下回って遅くなりうることはほとんどない。従って、予定エッチング速度が成分Ｋ１の比エッチング速度よりも低くなければならない場合は、基礎材料のエッチング挙動を変更することが有利であることがある。
【００５１】
このために、被覆層は、好ましくはニオブ、ハフニウム、チタン、タンタル、バナジウム、イットリウム、ジルコニウム、アルミニウムおよびこれらの物質の混合物からなるグループ３から選択される第三の金属Ｍｅ３を含有し、該金属は、酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物として存在する。この点に関してはニオブおよびチタンが特に有利である。
【００５２】
グループ３の金属は、同様に、基礎成分Ｋ１の金属Ｍｅ１よりも高い酸素親和性を有する。部分吸収性層内の該金属の酸化物化合物または酸窒化物化合物は、以下で「添加成分Ｋ３」とも呼ばれる。従って被覆層内では、基礎成分Ｋ１の一部は添加成分Ｋ３によって置き換えられている。添加成分Ｋ３は、基礎成分Ｋ１と同様に、完全に酸化された金属（＝完全酸化物）として、または化学量論組成を下回る酸化物（酸素欠乏を伴う）として、または化学量論組成を下回る酸窒化物（酸素欠乏を伴う）として存在する。つまり、好ましくはニオブ酸化物、ハフニウム酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、バナジウム酸化物、イットリウム酸化物、ジルコニウム酸化物および／またはアルミニウム酸化物として存在する。添加成分Ｋ３の種類、組成および量割合によって、層材料のエッチング挙動は、添加成分Ｋ３を含まない場合よりも明らかに広い限界内で調整することができる。その添加によって、層材料のエッチング速度は、広い限界内で遅くすることができ、有利な範囲（例えば０．２ｎｍ／秒〜１０ｎｍ／秒の範囲）に微調整することができる。該酸化物系添加成分Ｋ３は、酸化物系基礎成分Ｋ１よりもエッチング性が悪く、つまり、よりゆっくりとエッチングすることができる。添加成分Ｋ３、例えばＮｂ2Ｏ5は、基礎成分（例えばＺｎＯ）の一部を置き換える。基礎成分Ｋ１と添加成分Ｋ３は一緒になって、層材料の８０体積％から９０体積％の間を構成する。層材料の本質的に酸化物系のマトリックスは、その場合に基礎成分Ｋ１および追加成分Ｋ３から構成され、その中に黒色化成分Ｋ２が分布している。添加成分Ｋ３によって、部分吸収性層のエッチング挙動は、例えば層のアンダーエッチングを避けるために、黒色化されるべき金属層のエッチング速度に適合することができる。適切なエッチング剤は、例えばＨ2Ｏ（＝７８５ｍｌ）＋Ｈ2Ｏ2（＝２１５ｍｌ）＋３０ｇのＫ2Ｓ2Ｏ5＋１５ｇのＨ5Ｆ2Ｎからなる水溶液である。そのようなエッチング剤は、以下で「エッチング剤１」と呼ばれる。
【００５３】
低い含有量の添加成分Ｋ３を有する系については、その他の通常のエッチング剤、例えばＡｌ層およびＭｏ層のために使用されるようなエッチング剤によるエッチングも可能である。ここで例としては、ＣＨ3ＣＯＯＨ（１０％）＋Ｈ3ＰＯ4（７１％）＋ＨＮＯ3（１．８％）＋脱イオンされたＨ2Ｏが挙げられる。そのようなエッチング剤は、以下で「エッチング剤２」と呼ばれる。
【００５４】
有利には、グループ３の金属Ｍｅ３の酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または酸窒化物の含有量は、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には２体積％から４５体積％までの範囲、特に有利には５体積％から４０体積％までの範囲にある。これらの割合は、それぞれ化学量論的酸化物として計算されている。「エッチング剤１」に関しては、これらの酸化物の含有量は、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には１０体積％から４５体積％までの範囲、特に有利には２５体積％から４０体積％までの範囲にある。アルミニウムまたはモリブデンを基礎とする金属層の場合に、これらの層材料に匹敵するエッチング速度を「エッチング剤２」で達成するためには、これらのグループＭｅ３の酸化物の含有量は、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には２体積％から３０体積％までの範囲、特に有利には３体積％から２０体積％までの範囲にある。
【００５５】
該金属層は、好ましくは、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉまたはそれらの合金のグループから選択される金属を基礎とする。従って上記金属の一つは、金属層の５０質量％を構成するか、または（容積単位で）主成分として上記金属の一つを含有する合金は、金属層の少なくとも５０質量％を構成する。
【００５６】
本発明によるスパッタリングターゲット
上述の課題は、スパッタリングターゲットに関して、特に本発明による層系の部分吸収性層の製造のためのスパッタリングターゲットに関しては、本発明によれば、該スパッタリングターゲットが、第一の金属Ｍｅ１および第二の金属Ｍｅ２を含有するターゲット材料からなり、ここで該第一の金属Ｍｅ１がスズ、亜鉛、インジウムまたはこれらの物質の混合物からなるグループ１から選択されるとともに、酸化物、酸窒化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物の形で存在し、かつ該第二の金属Ｍｅ２が、Ｍｏ、Ｗまたはこれらの金属を少なくとも５０質量％含有する該物質の合金からなるグループ２から選択されることによって解決される。
【００５７】
本発明によるスパッタリングターゲットは、酸化物または酸窒化物および少なくとも１種の金属または化学量論組成を下回る酸化物からなる。従って、化学量論組成を下回る酸化物は、化学量論的な完全酸化物系材料に対して酸素欠乏を有し、その酸素欠乏は、金属含有量または化学量論組成を下回る酸化物の含有量から得られる。層組成物に相応して、スパッタリングターゲットも、上記成分Ｋ１、Ｋ２および任意にＫ３の金属または酸化物を含有し、その際、成分Ｋ２が金属形で存在することが有利である。
【００５８】
本発明によるスパッタリングターゲットにおいては、本発明による部分吸収性層の酸素欠乏は、スパッタリングターゲットの酸素欠乏がスパッタリングされる層のそれにほぼ相当するか、または場合によってはそれを幾らか上回ることによって本質的に既に計画されている。層の化学量論比の微調整は、スパッタリング雰囲気中５体積％以下での反応性ガス（特に酸素）の少量の添加によって達成できるので、高反応性雰囲気下で金属ターゲットをスパッタリングする場合の言及された技術的問題点は回避される。酸素以外に、窒素等の他の反応性ガスを添加することも適している。
【００５９】
本発明によるスパッタリングターゲットの酸素欠乏は、金属および場合による化学量論組成を下回る酸化物の含有量によって得られる。この金属含有量は、本発明によれば１０体積％〜２０体積％であり、その際、この記載は、純粋に計算により上述の割合を有する金属相が残されるように、場合により存在する化学量論組成を下回る酸化物の酸素含有量を、最も安定な酸化物に完全化学量論比まで割り当てる純粋に計算上の想定を基礎とするものである。
【００６０】
そのようなターゲットのスパッタリングに際して、堆積される層内に予定される酸素不足量が調整される。ターゲット材料中の黒色化成分Ｋ２の割合は、その割合がこの不足量の５０％以上を成すように想定されている。
【００６１】
作製されるべき部分吸収性層のエッチング挙動の適合の点で、該材料は、ニオブ、ハフニウム、チタン、タンタル、バナジウム、イットリウム、ジルコニウム、アルミニウムおよびそれらの混合物の酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または酸窒化物からなるグループ３から選択される１種以上の添加成分を含有する。
【００６２】
その場合に、グループ２の金属は、有利には１０体積％から２０体積％の間の割合で含まれている。
【００６３】
グループ３の酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または酸窒化物の含有量は、好ましくは、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には２体積％から４５体積％までの範囲、特に有利には５体積％から４０体積％までの範囲にある（それぞれ酸化物として計算した）。「エッチング剤１」に関しては、酸化物の含有量は、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には１０体積％から４５体積％までの範囲、特に有利には２５体積％から４０体積％までの範囲にある。「エッチング剤２」に関しては、酸化物の含有量は、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には２体積％から３０体積％までの範囲、特に有利には３体積％から２０体積％までの範囲にある。
【００６４】
ターゲット材料は、酸化物系ターゲット材料において、計算上、化学量論組成を下回って存在する酸素を全体として完全酸化物相に組み込むと、金属相における第二の金属Ｍｅ２につき、１０体積％から２０体積％までの範囲の割合で導き出される還元度を有することが好ましい。
【００６５】
その還元度は、最も簡単には、１ｇの重さを有する少なくとも５つの試料をターゲットの種々の範囲から取り、これらの試料で、ターゲット材料を不活性ガス下で粉末化（粒度＜１０μｍ）し、その粉末を１時間にわたり純粋な酸素下で１０００℃で強熱したときに導き出される質量増分を測定することによって決定される。従って、還元度Ｒ［％］は、質量増分から、以下：
Ｒ［％］＝１００×質量増分／強熱された試料の酸素の全質量
のように決定される。
【００６６】
その代わりに、還元度は、１ｇの重さを有する少なくとも５つの試料をターゲットの種々の厚み範囲から取り、そしてこれらの試料で酸素含有量を、ＬＥＣＯ社製の測定装置による高温キャリアガス抽出によってＣＯ2への反応を介して測定することによって検証することができる。含まれる金属原子量（ＩＣＰ分光法によって測定できる）を知ることで、熱力学的に最も安定な酸化物からなる試料に対する還元度は、計算することができる。高温ガス抽出の結果は、１１００℃での酸素強熱にほぼ相応するはずである。
【００６７】
しかしながら代替的な測定法としてのこの高温キャリアガス抽出は、試料を加熱した場合に高い蒸気圧で酸化物が形成される場合には適していない。この場合には、還元度の検証のために、１ｇの試料の酸素含有量を二段階法で測定する別の方法が用いられる。まず、正確に秤量された試料量を適切な酸によって水溶液に変える。抽出溶液中の金属濃度を引き続きＩＣＰ−ＯＥＳによって測定する。次いで、こうして測定された金属含有量から、完全酸化物試料の理論上の重さを算出することができる。このためには、その都度の最も安定な酸化物（例えば、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＭｏＯ3、Ｗ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等）の化学量論的酸素の相応量（化学量論的酸素量）が、その都度の金属の重さに加えられる。
【００６８】
その際、試料の実際の重さとの差（ΔＭ）が、試料の酸素欠乏を表し、その酸素欠乏は、上述のように、再び還元度Ｒへも換算することができる：
Ｒ［％］＝１００×ΔＭ／化学量論的酸素量。
【００６９】
スパッタリングターゲットの表面積と厚さに関して、組成も還元度もできるだけ不変である場合に好ましいことが判明した。従って、本発明によるスパッタリングターゲットは、有利にはターゲット材料を形成する物質の組成が、各１ｇの５つの試料の組成がどの物質とも５％未満（物質の最高含有量に対して）の標準偏差しか有さないという点で均質なターゲット材料を有するだけでなく、各１ｇの５つの試料の還元度が５％未満の還元度の標準偏差しか有さないという点で均質な還元度を有する。
【００７０】
スパッタリングターゲットが均一にスパッタ放出されることに関して、ターゲット材料は、好ましくは理論厚さの９５％より大きい厚さを有し、かつ５００質量ｐｐｍ未満の不純物含量を有する。その場合に、不純物とは、ターゲット材料にドーパントまたは添加物として意図的に加えられていない全ての元素であると解釈される。
【００７１】
更に、本発明によるスパッタリングターゲットは、１０μΩ・ｃｍ未満の、有利には１μΩ・ｃｍ未満の比抵抗を有する。
【００７２】
本発明によるスパッタリングターゲットは、最良には、相応の粉末成分の均質混合物のホットプレスまたは熱間静水圧プレス法（ＨＩＰ）によって製造することができる。ＨＩＰにより大きなスパッタリングターゲットを製造するためには、均質な密度の圧粉体を良好な形状品質で得るために、冷間静水圧プレス法（ＣＩＰ）による中間段階が好ましい。更に、粉末の脱ガスが重要であることが分かった。脱ガスは、２００℃〜５００℃で行われることが望ましく、圧縮は、組成に応じた圧力下で８５０℃〜１１５０℃で行われることが望ましい。熱間プレスで有利なプレス圧は、２００ｂａｒから３００ｂａｒの間であり、熱間静水圧プレスの場合には、１０００ｂａｒから２０００ｂａｒの間の範囲である。
【００７３】
前記部分吸収性層の本発明による製造方法
上述の課題は、冒頭に挙げた種類の方法から出発する層系の製造方法に関して、本発明によれば、被覆層として部分吸光性層を堆積させ、層厚を３０ｎｍから５５ｎｍまでの範囲に調整するとともに、吸光係数κを５５０ｎｍの波長で０．７未満に調整することによって解決される。
【００７４】
本発明による方法では、厚さが薄く、吸収係数が比較的低い被覆層が作製される。これらの特徴では、通常は低い吸光性が推論され、従ってその下にある金属層の高い反射が推論される。しかしながら、驚くべきことにそうとはならない。該層は、可視波長領域からの光に対して部分吸収性に見える。従って、該層は、その薄い厚みと、あまり高くない吸収係数にもかかわらず、該層を観測者に関して、その下にある層に関しての高い遮蔽度を生ずる。従って、前記層は、単独の被覆層として、観測者についてその後方にある金属層を黒色化するためにも、すなわち反射を大幅に下げるために適している。そのことは、３０ｎｍから５５ｎｍまでの範囲の層厚が、遮蔽される層との界面で再び観測者に後方反射する可視波長領域の光について打ち消し合う干渉を生ずることに起因することがある。被覆層の前面での反射が低いことと、本発明による層における部分吸収と、遮蔽される層との界面で後方散乱した光の成分との干渉によって部分的に打ち消し合うことの組合せの効果により、観測者にとって可視波長領域について驚くべきほど更に低くなった実効視感反射率Ｒv,effがもたらされる。それは、本発明による層系のために既に先で詳細に論じられている。
【００７５】
前記部分吸収性層は、第一の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物からのターゲット材料からなるスパッタリングターゲットが使用され、かつ前記部分吸収性層が、前記第一の度合いの酸素欠乏と最大±５％だけ異なる第二の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物からの層材料からなることによって作製される。
【００７６】
％の表記についての基準は、両方の酸素欠乏の度合いの高い方である。
【００７７】
その場合に有利には、本発明による先に記載されるようなスパッタリングターゲットが使用される。該スパッタリングターゲットは、純粋なＤＣスパッタリング法またはＭＦスパッタリング法において、例えばアルゴンからなるスパッタリング雰囲気においてスパッタ放出される。このようにして、基板上または金属層上に、スパッタリングターゲットの酸素欠乏に非常に近い酸素欠乏を有する部分吸光性層が作製される。
【００７８】
該方法は、一方で僅かにしか反応性でないスパッタリング雰囲気と連係することと、他方では第二の金属Ｍｅ２を、化学量論組成を下回る酸化物の形または金属相において含有するスパッタリングターゲットを使用することを特徴とする。堆積される層は、その化学組成の点で、使用されるターゲット材料の組成と本質的に相違しない。それは、スパッタリング過程の安定的な操作を可能にし、かつ堆積される層の特性の再現的な調整を可能にする。
【００７９】
場合によっては、層の特性の微調整を可能にするために、好ましくはスパッタリングガス流の５体積％の少量の反応性ガスの添加が合理的である。有利には、反応性ガスを用いずにスパッタリングされる。
【００８０】
それによって、ターゲット材料は、不変のままで、または僅かだけの酸化を伴って、部分吸収性層の化学量論組成を下回る酸化物に変換可能である。その場合に、スパッタリング過程での所定の酸素損失は、部分吸収性層の所望の準化学量論比の調整のためには小さな寄与しかもたらし得ないことに留意すべきである。
【００８１】
再現可能なスパッタリング成果と、あまり複雑でないスパッタリング過程に関しては、第一の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物からのターゲット材料からなるスパッタリングターゲットが使用され、かつ前記被覆層が、前記第一の度合いの酸素欠乏と最大±５％だけ異なる第二の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物からの層材料からなる場合に有効であることが実証された。例えば１５％の酸素欠乏を有するスパッタリングターゲットの場合に、それから作製された層材料は、従って１０％から２０％までの範囲の酸素欠乏を有する。
【００８２】
該方法の好ましい実施形態は、本発明による層系についての請求項で述べられているとともに、該層系の説明のところで既に先に説明されているような部分吸収性層の特徴から導かれる。
【００８３】
実施例
以下に、本発明を特許図面および実施例に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】誘電性固体からの基板と接触した一実施形態における本発明による層系の概略断面図。
【図２】本発明による部分吸収性層の電子顕微鏡写真を示す図。
【図３】ガラス／Ｓ１（４２．５ｎｍ）／Ｍｏ（４０ｎｍ）の層系の反射のスペクトル推移を示す図。
【図４】ガラス／Ｓ２（４５ｎｍ）／Ｍｏ（４０ｎｍ）の層系の反射のスペクトル推移を示す図。
【図５】ガラス／Ｓ１（４０ｎｍ）／Ｃｕ（１００ｎｍ）の層系の反射のスペクトル推移を示す図。
【図６】ガラス／Ｓ２（３５ｎｍ）／Ｃｕ（１００ｎｍ）の層系の反射のスペクトル推移を示す図。
【図７】空気／Ｓ３（３３ｎｍ）／Ｍｏ（３０ｎｍ）の層系の反射のスペクトル推移を示す図。
【図８】空気／Ｓ３（４０ｎｍ）／Ａｌ（１３０ｎｍ）の層系の反射のスペクトル推移を示す図。
【図９】空気／Ｓ３（４０ｎｍ）／Ｃｕ（２５０ｎｍ）の層系の反射のスペクトル推移を示す図。
【図１０】空気／Ｓ３（５０ｎｍ）／Ｍｏ（３０ｎｍ）の層系の反射のスペクトル推移を示す図。
【００８５】
図１は、２つの層（Ａ，Ｂ）からなる本発明による層系（１）を図示している。１つ目の層は、透明なガラス板（３）上にスパッタリングされた部分吸収性層（Ａ）であり、該層は金属層（Ｂ）と接触している。該部分吸収性層は、第一の金属Ｍｅ１の酸化物を含む基礎成分Ｋ１および第二の金属Ｍｅ２の金属相または部分酸化相を含む黒色化成分Ｋ２から構成される層材料からなる。場合により、第三の金属Ｍｅ３が酸化物として存在する添加成分Ｋ３が含まれている。該層系は、そのガラス板（３）からの視線方向を有する観測者にとってはほぼ不透過性であり、またほとんど黒色である。
【００８６】
示された構造を有する複数のそのような二重層系を作製し、それらの特性を測定した。その都度の組成および特性は、第１表および第２表に挙げられている。
【００８７】
図２は、以下に詳細に記載される実施例Ｓ２（第１の２列目を参照のこと）による部分吸収性層の電子顕微鏡写真を示す。金属析出物は確認できない。この結果は、Ｘ線撮影による測定によっても確認される。相応のＸ線回折図においては、具体的な回折線は確認できず、該層はＸ線非晶質である。
【００８８】
測定法
層厚測定
層厚測定は、スタイラス型のプロフィルメーター（Ａｍｂｉｏｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＸＰ−２００）によって行った。試料準備のために、基板の一部をカプトンテープで覆った。相応して覆われた領域にはスパッタリングはされなかった。覆いを取り外した後に、層厚を、被覆された領域と被覆されていない領域との間に生じた段で測定した。
【００８９】
同梱された１０μｍの標準で装置の較正を行った。測定は、試料の１０箇所の異なる位置で繰り返し、平均値を取った。
【００９０】
吸収係数κ
該吸収係数は、物質における電磁線の減衰についての尺度であり、分光計（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ  Ｌａｍｂｄａ９００／９５０）によって測定した。その場合に、透過率および反射率の測定値は、１０ｎｍのステップ幅で３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲において複層を一体的に測定する。
【００９１】
得られた透過率および反射率の測定値を、Ｗｏｏｌｌａｍ社のＭ２０００ソフトウェアに読み込み、屈折率と吸収係数を計算した。参照として、測定装置を被覆されていない基板に対して較正した。
【００９２】
反射率Ｒv
反射率Ｒv,effは、向きを持った反射として測定した。拡散反射された光は、考慮に入れない（すなわち積分球なし）。測定のために、分光計Ｐａｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ  Ｌａｍｂｄａ３５を使用した。較正は、製造元によって検定されたＡｌ試料から既知の反射によって行われる。
【００９３】
その場合に、視感反射率Ｒvとは、層系の全反射から計算される、視感度に正規化された反射を表す。反射測定がその場合に例えばガラス基板または空気のような透明媒体を通して行われる場合に、二重層系の実効視感反射率Ｒv,effの測定のためには、この透明媒体の表面での反射が全反射から差し引かれる。従って表中の値では、４％（ガラス表面での反射）を差し引いた。
【００９４】
色値測定
組成物の色、例えば該組成物が施与されて層構造となった後の色は、国際規格ＥＮ  ＩＳＯ  １１６６４−４によるＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ*色空間の色値によって定義されている。色値測定は、Ｋｏｎｉｃａ  Ｍｉｎｏｌｔａ社製の分光光度計ＣＭ−７００ｄ（Ｋｏｎｉｃａ  Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｅｕｒｏｐｅ  Ｂ．Ｖ．社製）を用いてＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ*色空間系において実施した。同梱された黒色参照および白色参照（「ブラックホール（ｂｌａｃｋ  ｈｏｌｅ）」および白色セラミック板）による較正の後に測定を実施した。その場合に、該分光光度計を、乾燥および焼成された層上に位置づけした。それぞれ５回の測定を実施し、引き続き算術平均値を取った。
【００９５】
粒度の測定
使用された粉末の粒度を、レーザ回折によって装置ＣＬＩＡＳ  ９９０により測定した。試料を、蒸留水および０．１質量％のピロリン酸ナトリウム中で３０秒間にわたり超音波を用いて分散させ、引き続き測定した。評価のためにＦｒａｕｎｈｏｆｅｒ法を用いた。その場合に、ｄ５０値を粒子の体積に対して測定した。その値は、粒子の５０％がこの値より小さい粒度を特徴付けている。
【００９６】
還元度の測定
ターゲットから試料を取り、正確に秤量した量を適切な酸、例えばＨＣｌおよびＨＦ中に溶かした。その溶液を、ＩＣＰ  ＯＥＳによって調査し、金属の含有量を測定した。次いで、こうして測定された金属含有量から、完全酸化物試料の理論上の重さを算出した。このためには、その都度の最も安定な酸化物（例えば、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＭｏＯ3、Ｗ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5）の化学量論的酸素の相応量（化学量論的酸素量）を、その都度の金属の重さに加えた。その際、試料の実際の重さとの差（ΔＭ）が、試料の酸素欠乏を表し、その酸素欠乏は、還元度Ｒへと換算することができる：Ｒ［％］＝１００×ΔＭ／化学量論的酸素量。
【００９７】
発光分光分析（ＩＣＰ−ＯＥＳ）
発光分光分析用のＶａｒｉａｎ社のＶｉｓｔａ−ＭＰＸとＩＣＰエキスパートソフトウェア（Ｖａｒｉａｎ社）を使用した。まず、金属用のそれぞれ２つの較正試料を、既知の金属含有量（例えば１０００ｍｇ／ｌ）を有する王水マトリックス（濃塩酸および濃硝酸、３：１の比率）中の標準溶液から製造する。ＩＣＰ装置のパラメーターは、以下の通りであった：
出力  １．２５ｋＷ
プラズマガス：  １５．０ｌ／分（アルゴン）
補助ガス：  １．５０ｌ／分（アルゴン）
スプレーガス圧：  ２２０ｋＰａ（アルゴン）
繰り返し：  ２０秒
安定化時間：  ４５秒
観察高さ：  １０ｍｍ
試料吸い込み：  ４５秒
すすぎ時間：  １０秒
ポンプ速度：  ２０ｒｐｍ
繰り返し：  ３回。
【００９８】
試料の測定のために、０．１０±０．０２ｇの試料に、３ｍｌの硝酸および９ｍｌの塩酸を上記のように加え、マイクロ波（Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ社の装置Ｍｕｌｔｉｖａｖｅ  ３０００）中で、８００Ｗ〜１２００Ｗで６０分にわたって溶かした。溶かされた試料を、５０容量％の塩酸と一緒に１００ｍｌのフラスコに移し、測定に使用する。
【００９９】
密度の決定および理論密度の測定法
密度は、いわゆる浮力法（ｂｕｏｙａｎｃｙ  ｍｅｔｈｏｄ）に従って測定する。このためには、試料を空気中と水中で秤量し、体積はノギス（精度０．２ｍｍ）で測定する。相対密度（％）は、測定された密度／理論密度×１００である。理論密度は、基準品の表から得られる。
【０１００】
「Ｘ線非晶質」の測定および定義
試料を、Ｓｔｏｅ社の二軸ゴニオメーターＳｔａｄｉ  Ｐによって透過モードで、Ｘ線ＣｕＫα１によって１０°〜１０５°の２θの間でステップ幅０．０３°で照射し、回折図を作製した。規則性を欠いた格子間隔は、Ｘ線の拡散回折をもたらし、ハローがブロードに現れ、シャープな回折線または反射は確認できない。その試料の材料はＸ線非晶質である。
【０１０１】
体積％での換算
ｍは、質量であり、Ｖは、体積である。
理論密度は、質量／体積である。
体積％＝質量n／密度n／（質量1／密度1＋質量n／密度n）。
【０１０２】
スパッタリングターゲットの製造
第１表に列挙された成分（体積％）に相当する粉末混合物から出発して、ホットプレスを介して、７５ｍｍの直径を有する平坦な円形のスパッタリングターゲットを製造した。そのために、純度３Ｎ５の１００μｍ未満の平均粒度を有する粉末成分をローラー台上で混合した。金属成分（黒色化成分Ｋ２）のために、５０μｍ未満または１０μｍ未満の特に小さい平均粒度を有する粉末も選択的に使用した。基礎成分Ｋ１および添加成分Ｋ３を作製するために、化学量論的酸化物を使用した。それでもやはり、成分Ｋ２の金属含有量のため、１μΩ・ｃｍ未満の比導電率を有する十分に導電性のターゲットが得られた。選択的に、使用可能であれば、完全酸化物系の添加成分Ｋ３の代わりに、酸化ニオブ、酸化ハフニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化バナジウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウムおよび／または酸化アルミニウムといった、数パーセントから２０％までの酸素欠乏を有する少し化学量論組成を下回る酸化物を使用することもできる。その際、この酸素欠乏は、全金属含有量または還元度を計算する場合にともに考慮せねばならない。
【０１０３】
得られたスパッタリングターゲットを、その均質性に関して、それぞれ５つの試料から１ｇずつ任意の場所から取り、化学組成および還元度に関して計測することによって調査した。混合物に応じて、成分の組成は、相対的に±３％〜±５％だけ変動し、そして還元度は、相対的に±４％〜±５％だけ変動した。
【０１０４】
選択した粒子が細かければ細かいほど、ターゲット表面は一層平滑となり、安定なスパッタリング速度が一層速くなることが分かった。特に、金属成分の粒度はここでは重要であった。そのことから、１０μｍ未満の平均粒度を有する微細な金属粉末が採用されるべきである。しかしながら細かすぎる粉末（０．５μｍ未満）は、その際それとは反対にその取り扱い費用がより一層かかる。
【０１０５】
エッチング調査の実施のための層の製造
前記スパッタリングターゲットから、アルゴンからなるスパッタリング雰囲気中でのＤＣスパッタリングによって１２５ｎｍ厚の層をガラス基板上に（試料１〜９）、または金属電極上に（試料１０〜１２）堆積させた。
【０１０６】
その場合にスパッタリングパラメーターは以下の通りであった：
残留ガス圧：２×１０-6ｍｂａｒ
プロセス圧：２００ｓｃｃｍのアルゴンで３×１０-3ｍｂａｒ
比陰極出力：５Ｗ／ｃｍ2。
【０１０７】
こうして得られた層を光学的に測定した（第１表）。更に、この層でのエッチング速度を、それ以降に該層の完全な光学的透明性を視覚的に認識できるようになったエッチング時間を測定することによって算定した。
【０１０８】
第１表：
部分吸収性層の屈折率、吸収およびエッチング速度
【表１】
2017525852.tif 000003
【０１０９】
ｉ）スパッタリングガスＡｒに２．５％の酸素を添加して層の堆積を行った。
【０１１０】
ｉｉ）ここではエッチングを遅くする添加成分Ｋ３は加えなかったので、使用したエッチング剤に関するエッチング速度はかなり速すぎる。しかしながら、下にある金属層のエッチングのためにより弱いエッチング剤で十分であれば、ここではこのより弱いエッチング剤で作業することができる。そのことは、例えばＡｌからの金属層の場合に当てはまることがある。
【０１１１】
ｉｉｉ）エッチングを遅くする添加成分Ｎｂ2Ｏ5の高い割合に基づき、遅いエッチング速度が得られる。
【０１１２】
ｉｖ）比較例：黒色化成分Ｍｏの高い割合に基づいて、高すぎる吸収係数が得られる。屈折率も高く好ましくない。相応の層特性は第２表に挙げられている。明らかに悪化した視感反射が得られる。
【０１１３】
ｖ）比較例：黒色化成分Ｍｏの高い割合に基づき、高すぎる吸収係数および高く好ましくない屈折率（それにより高すぎる視感反射率Ｒv）が得られる。
【０１１４】
層の酸素欠乏（還元度）は、本質的にＭｏ金属の含有量によって予め設定される。スパッタリング過程の間に、還元度はほんの少ししか変化しない。しかしながら、そのことは、部分吸収性層の堆積に際して少量の酸素しかスパッタリング雰囲気に添加されていない試料４については当てはまらない。それによって、ターゲット中に含まれるＭｏ金属または相応の化学量論組成を下回る酸化物の一部は、更に酸化される。それは、純粋なＡｒ雰囲気中でのスパッタリングとは異なり、層中の金属含有量（酸素欠乏）を減らして、吸収のκを低下させる。
【０１１５】
試料９および１２の層を除く全ての層の酸素欠乏は、化学量論的酸素含有量の３０％から５５％までの範囲にある。この酸素欠乏は、化学量論組成を下回って存在する酸素を全体として計算上、完全酸化物相に組み込むと、１０体積％から２０体積％までの範囲の割合で金属相をもたらす。試料９および１２の場合に、還元度は、化学量論的酸素含有量の５５％よりも高い。
【０１１６】
エッチングのためには、Ｈ2Ｏ2を基礎とする市販の銅用エッチング剤を使用した。上述の層は、室温で、しかしまたＨ2Ｏ（＝７８５ｍｌ）＋Ｈ2Ｏ2（＝２１５ｍｌ）＋３０ｇのＫ2Ｓ2Ｏ5＋１５ｇのＨ5Ｆ2Ｎからなるエッチング剤でエッチング可能であり、その際、エッチング速度については若干異なる値が生ずる。エッチング剤に応じて生ずる若干異なるエッチング速度は、基礎成分Ｋ１（例えばＺｎＯ）の、添加成分Ｋ３（例えばＮｂ2Ｏ5またはＴｉＯ2）に対する比率の変動によって簡単にバランスを取ることができる。ある程度の範囲において、このためにまた金属の黒色化成分Ｋ２（例えばＭｏまたはＷ）の含有量を変更してもよい。しかしながら、この場合には、それは吸収にも作用することを顧慮すべきである。
【０１１７】
Ａｌのエッチングのための更なるエッチング剤としては、以下の組成物：ＣＨ3ＣＯＯＨ（１０％）＋Ｈ3ＰＯ4（７１％）＋ＨＮＯ3（１．８％）＋脱イオン化Ｈ2Ｏ（温度：４１℃）を使用した。
【０１１８】
層成分の割合に応じて、本発明による部分吸収性層については、０．２ｎｍ／秒から１０ｎｍ／秒のエッチング速度が得られる。それは実際に良好に使える値である。
【０１１９】
部分吸収性層を有する層系の製造
以下で、本発明による層系に関する実施例１〜４を記載する。これらの層系は、５５０ｎｍの波長で０．７未満の、有利には０．４〜０．６９の範囲の吸収係数κを有する部分吸収性層を特徴とする。更に、これらの層は、５％未満の、有利には２％未満の実効視感反射率Ｒv,effを示す。その場合に、反射測定は、ガラス基板（図１における符号（３））を通じて行った。従って、二重層系の実効視感反射率Ｒv,effの測定のために、ガラス表面での４％の反射を全反射から差し引かねばならない。例えば透明なシートのような別の透明媒体が、部分吸収性層と空気との間の中間層であることも好ましい。これらの媒体は、通常は１．４から２．０までの屈折率（５５０ｎｍの測定波長で）を有する。
【０１２０】
該層は以下の通りに製造した。
【０１２１】
ガラス基板（３）上に、まず純粋なＤＣアルゴンスパッタリングによって上記のパラメーターを用いて、部分吸収性層（Ａ）を堆積させた。この場合に、第２表（試料Ａ〜Ｋ）および第３表（試料Ｏ）に挙げられているスパッタリングターゲットを使用した。
【０１２２】
引き続いて次に、真空を中断することなく、金属層（Ｂ）を堆積させた。部分吸収性層（Ａ）の厚さは、それぞれ幾つかの試験によって、できるだけ低い実効反射と同時に、無彩色も得る目的で最適化した。相応の層厚は、３０ｎｍ〜５５ｎｍの範囲にあった。こうして作製された部分吸収性層は無彩色を特徴とすることが分かった。反射した光成分では、ＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ系における座標ａ*、ｂ*について、−２＜ａ*＜６；−９＜ｂ*＜５が当てはまる。
【０１２３】
以下の実施例１〜４においては、第１表による部分吸収性層Ｓ１およびＳ２を種々の層系に組み込み、それらの反射挙動および色値を測定した（試料の名称は、第２表に対するものであり、それぞれ先頭に成分を置く数字は体積％での濃度の表記である）。
【０１２４】
図３〜１０による試料の説明のためのグラフは、それぞれ、約３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域λ［ｎｍ］にわたる視感反射率Ｒ［％］の推移を示す。曲線５〜１０においては、空気に対する測定が行われ、従ってＲv＝Ｒv,effである。それらの表ではガラス上の層が測定されるため、４％（ガラス表面での反射）を差し引いた。
【０１２５】
実施例１（試料Ａ）
部分吸収性層Ｓ１：  ４０  Ｎｂ2Ｏ5、４７  ＺｎＯ、１３  Ｍｏ
層系：  ガラス／Ｓ１（厚さ：４２．５ｎｍ）／Ｍｏ（厚さ：４０ｎｍ）。
【０１２６】
図３は、この層系について、約３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域λ［ｎｍ］にわたる反射Ｒ［％］の推移を示す。該反射は、約５５０ｎｍの波長で約５．２％の反射値で最小値（ガラス基板での反射を含む）を示す。そのため、ガラス基板の表面での反射を差し引いた後に１．２％の実効視感反射率Ｒv,effが得られる。色値については、ａ*＝２．５、ｂ*＝−３．１が得られた。
【０１２７】
実施例２（試料Ｂ）
部分吸収性層Ｓ２：  ３０  Ｎｂ2Ｏ5、５４  ＺｎＯ、１６  Ｍｏ
層系：  ガラス／Ｓ２（４５ｎｍ）／Ｍｏ（４０ｎｍ）。
【０１２８】
図４は、この層系について、約５５０ｎｍの波長で約６．６％の反射率で最小値（ガラス基板での反射を含む）を示す。そのため、ガラス基板の表面での反射を差し引いた後に２．６％の実効視感反射率Ｒv,effが得られる。色値については、ａ*＝３．０、ｂ*＝−４．１が得られた。
【０１２９】
実施例３（試料Ｄ）
部分吸収性層Ｓ１：  ４０  Ｎｂ2Ｏ5、４７  ＺｎＯ、１３  Ｍｏ
層系：  ガラス／Ｓ１（４０ｎｍ）／Ｃｕ（１００ｎｍ）。
【０１３０】
図５は、この層系について、反射が、約５２９ｎｍから６００ｎｍまでの波長領域においてＲv（＝約７．７％）の反射率で幅広い最小値（ガラス基板からの反射を含む）を有することを示している。そのため、ガラス基板の表面での反射を差し引いた後に約３．７％の実効視感反射率Ｒv,effが得られる。色値については、ａ*＝０．１、ｂ*＝−７．３が得られた。
【０１３１】
実施例４（試料Ｅ）
部分吸収性層Ｓ２：  ３０  Ｎｂ2Ｏ5、５４  ＺｎＯ、１６  Ｍｏ
層系：  ガラス／Ｓ２（３５ｎｍ）／Ｃｕ（１００ｎｍ）。
【０１３２】
図６による反射率Ｒの推移は、この層系について、約５９０ｎｍの波長において、ガラス基板での反射を含むＲv（＝約５．２％）の反射率で最小値を示す。そのため、ガラス基板の表面での反射を差し引いた後に約１．２％の実効視感反射率Ｒv,effが得られる。色値については、ａ*＝４．１、ｂ*＝−８．１が得られた。
【０１３３】
上述の実施例１〜４は、部分吸収性層が透明基板と接触している層系を記載している。しかしながら本発明による層系では、部分吸収性層は、屈折率ｎ＜２を有する流体媒体、例えば空気、窒素または液体と接触していてもよい。しかしながら、その際、部分吸収性層と直接的に接触した媒体の屈折率に応じて、ガラス基板に対して測定した場合よりも約５％〜１０％高い反射率が得られる。該流体媒体の屈折率が低ければ低いほど、生ずる反射はより高くなる。ここで、部分吸収性層の観測者側に、なおも低屈折率の誘電性層、例えば通常の反射防止層を堆積させることが好ましいことがある。しかしながら以下の実施例５〜７が示すように、空気に対する（ガラス基板に対するものの代わりに）反射の観察に際しても、金属層の良好な黒色化を達成することができる。
【０１３４】
その際に、黒色化されるべき金属層は、観測者から見て部分吸収性層の後方に存在するため、反射測定は部分吸収性層で直接的に行われる。
【０１３５】
これらの層系は、５５０ｎｍの波長で０．７未満の、有利には０．４〜０．６９の範囲の吸収係数κを有する部分吸収性層を特徴とする。更に、これらの層は、７％未満の、有利には３％未満の実効視感反射率Ｒv,effを有する。
【０１３６】
実施例５〜７の層は以下の通りに製造した。
【０１３７】
通常のスパッタリング過程によって、まず金属層（Ｂ）をガラス基板上に堆積させた。その後に、真空を中断することなく、純粋なＤＣアルゴンスパッタリングによって第１表に示されるパラメーターを用いて、部分吸収性層（以下でそれぞれ「Ｓ３」と呼ばれる）を堆積させた。この場合に、第２表に挙げられているスパッタリングターゲット（試料Ｌ〜Ｎ）を使用した。
【０１３８】
実施例５（試料Ｎ）
部分吸収性層Ｓ３：  ３４  Ｎｂ2Ｏ5、５３  ＺｎＯ、１３  Ｍｏ
層系：  ガラス／Ｍｏ（３０ｎｍ）／Ｓ３（４３ｎｍ）。
【０１３９】
図７は、この層系について、約１．８％の最小値（部分吸収性層Ｓ３の表面での反射を含む）を有する反射の推移を示している。そのため、１．８％の実効視感反射率Ｒv,effが得られる。
【０１４０】
実施例６（試料Ｍ）
部分吸収性層Ｓ３：  ８４  ＺｎＯ、１６  Ｍｏ
層系：  ガラス／Ａｌ（１３０ｎｍ）／Ｓ３（４０ｎｍ）。
【０１４１】
図８は、この層系について、反射率Ｒ［％］の推移を示す。該反射は、約５５０ｎｍの波長でＲ（＝約０．４％）の反射率で最小値（部分吸収性層Ｓ３の表面での反射を含む）を示す。そのため、２．１％の実効視感反射率Ｒv,effが得られる。
【０１４２】
実施例７（試料Ｌ）
部分吸収性層Ｓ３：  ８４  ＺｎＯ、１６  Ｍｏ
層系：  ガラス／Ｃｕ（２５０ｎｍ）／Ｓ３（４０ｎｍ）
層厚  ４０ｎｍ；Ｒv＝３．７％。
【０１４３】
図９によるこの層系についての反射率Ｒ［％］の推移は、５５０ｎｍの波長でＲ（＝約２％）の反射率で最小値（部分吸収性層Ｓ３の表面での反射を含む）を示している。そのため、３．７の実効視感反射率Ｒv,effが得られる。
【０１４４】
比較例（第３表：試料Ｐ）
部分吸収性層Ｓ３：  ４０  Ｎｂ2Ｏ5、３５  ＺｎＯ、２５  Ｍｏ
層系：  ガラス／Ｍｏ（３０ｎｍ）／Ｓ３（５０ｎｍ）
Ｒv＝２３％。
【０１４５】
この層系についての反射率Ｒ（％）の推移は図１０に示されている。それによれば、約６３０ｎｍの波長での反射は、Ｒ（＝約２２．７％）の反射率で最小値を示している。該部分吸収性層Ｓ３の空気に対するこの高い反射率は、その高い吸収値κに基づいている。
【０１４６】
以下の第２表においては、本発明によるターゲット組成物と、該組成物から作製された部分吸収性層についての更なる例が記載されている。
【０１４７】
以下の第２表においては、種々の組成の部分吸収性層「Ｓ１」と、厚さｄの種々の金属層との組合せにおける光学的特性（実効視感反射率Ｒv,effおよびＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂの色ａ*、ｂ*（測定した場合））が記載されている。最後の２つの列には、ＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ系による座標ａ*およびｂ*が挙げられている。
【０１４８】
第２表：
層系の組成、厚さおよび光学的特性
【表２】
2017525852.tif 000004
ｋ．Ａ．＝記載無し
【０１４９】
第３表には、高すぎる吸収係数が層系の視感反射に対して及ぼす悪影響を明らかにしている比較例が挙げられている。
【０１５０】
第３表：
比較例
【表３】
2017525852.tif 000005
【０１５１】
試料Ｏは、部分吸収性層がガラス基板と接触した場合の反射が測定される試料Ａ〜Ｋの場合のような層系に対する比較例である。部分吸収性層の組成は、第１表の試料番号９に相当する。
【０１５２】
試料Ｐの層系は、部分吸収性層が空気と接触している試料Ｌ〜Ｎの場合のような層系に対する比較例である。部分吸収性層の組成は、第１表の試料番号１２に相当する。
【符号の説明】
【０１５３】
Ａ  部分吸収性層、  Ｂ  金属層、  ３  ガラス
【図１】
2017525852.tif 000006
【図２】
2017525852.tif 000007
【図３】
2017525852.tif 000008
【図４】
2017525852.tif 000009
【図５】
2017525852.tif 000010
【図６】
2017525852.tif 000011
【図７】
2017525852.tif 000012
【図８】
2017525852.tif 000013
【図９】
2017525852.tif 000014
【図１０】
2017525852.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月22日(2017.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測者とは反対側の金属層および該観測者側の被覆層からの二重層系であって、前記被覆層は、部分吸光性層として形成されており、該部分吸光性層は、３０ｎｍから５５ｎｍまでの範囲の厚さを有し、かつ５５０ｎｍの波長で０．７未満の吸収係数κを有することを特徴とする二重層系。
【請求項２】
前記吸収係数κは、０．４から０．６９の間の範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の二重層系。
【請求項３】
前記部分吸光性層は、２．６から２．９５までの範囲の屈折率を有することを特徴とする、請求項１に記載の二重層系。
【請求項４】
前記部分吸光性層は、屈折率ｎが１．４から２．０までの範囲にある透明基板と接触していることと、該透明基板を見る観測者に対する実効視感反射率Ｒv,effは、５％未満であり、有利には２％未満であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項５】
前記部分吸光性層は、屈折率ｎが０．７から１．４までの範囲にある透明媒体と接触していることと、該媒体を通じて前記部分吸光性層を見る観測者に対する実効視感反射率Ｒv,effは、７％未満であり、有利には４％未満であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項６】
ＥＮ  ＩＳＯ  １１６６４−４により測定されるＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ*色空間における反射光の色は、−２＜ａ*＜６および−９＜ｂ*＜５の範囲にあることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項７】
前記部分吸光性層は、化学量論組成を下回る酸素含有量を有する酸化物系または酸窒化物系の層材料と任意の金属成分とからなり、前記層材料は、第一の金属Ｍｅ１および第二の金属Ｍｅ２を含有し、ここで、該第一の金属Ｍｅ１は、該第二の金属Ｍｅ２よりも高い酸素親和性を有することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項８】
前記層材料は、第二の金属Ｍｅ２を、金属相において、化学量論組成を下回る酸化物として、および／または化学量論組成を下回る酸窒化物として含有することと、前記第二の金属Ｍｅ２は、Ｍｏ、Ｗおよびこれらの物質の混合物からなるグループ２から選択されることを特徴とする、請求項７に記載の二重層系。
【請求項９】
化学量論組成を下回って存在する酸素を全体として計算上、完全酸化物相に組み込むと、金属相における第二の金属Ｍｅ２につき、層材料中に１０体積％から２０体積％までの範囲の割合が導き出されることを特徴とする、請求項７に記載の二重層系。
【請求項１０】
前記層材料は、第一の金属Ｍｅ１を酸化物相または酸窒化物相において含有することと、該第一の金属Ｍｅ１は、亜鉛、スズ、インジウムおよびこれらの物質の混合物からなるグループ１から選択されることを特徴とする、請求項７または８に記載の二重層系。
【請求項１１】
前記層材料は、第三の金属Ｍｅ３を含有し、該金属は、ニオブ、ハフニウム、チタン、タンタル、バナジウム、イットリウム、ジルコニウム、アルミニウムおよびこれらの物質の混合物の酸化物または酸窒化物からなるグループ３から選択される、酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物として存在することを特徴とする、請求項７から９までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項１２】
前記金属Ｍｅ３の割合は、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には２体積％から４５体積％までの範囲、特に有利には５体積％から４０体積％までの範囲にあることを特徴とする、請求項１１に記載の二重層系。
【請求項１３】
前記金属層は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉまたはそれらの合金のグループから選択される金属を基礎とすることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項１４】
前記部分吸光性層は、Ｘ線非晶質であることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の二重層系。
【請求項１５】
請求項１から１３までのいずれか１項に記載の層系の部分吸光性層の製造方法であって、希ガスと任意に酸素および／または窒素の形の反応性ガスとを含有するスパッタリング雰囲気中でのスパッタリングターゲットのＤＣスパッタリングまたはＭＦスパッタリングによって、吸光性被覆層を、第一の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物を含むターゲット材料から構成されるスパッタリングターゲットを使用しつつ堆積させるにあたり、その堆積は、前記被覆層が、前記第一の度合いの酸素欠乏と（前記第一の度合いの酸素欠乏に対して）最大±２５％だけ異なる第二の度合いの酸素欠乏を有する化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物を含む層材料から得られるようにして行われる製造方法において、被覆層として、部分吸光性層を堆積し、該部分吸光性層の層厚を、３０ｎｍから５５ｎｍまでの範囲の値に調整し、かつ該部分吸光性層の吸収係数κを、５５０ｎｍの波長で０．７未満に調整することを特徴とする製造方法。
【請求項１６】
前記吸収係数κを、０．４から０．６９までの範囲の値に調整することを特徴とする、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
請求項１から１４までのいずれか１項に記載の層系の部分吸光性層の製造のためのスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットが、第一の金属Ｍｅ１および第二の金属Ｍｅ２を含有するターゲット材料からなり、ここで、該第一の金属Ｍｅ１がスズ、亜鉛、インジウムまたはこれらの物質の混合物からなるグループ１から選択されるとともに、酸化物、酸窒化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物の形で存在し、かつ該第二の金属Ｍｅ２が、Ｍｏ、Ｗまたはこれらの金属を少なくとも５０質量％含有する該物質の合金からなるグループ２から選択されることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項１８】
前記ターゲット材料は、ニオブ、ハフニウム、チタン、タンタル、バナジウム、イットリウム、ジルコニウム、アルミニウムおよびこれらの物質の混合物からなるグループ３から選択される第三の金属Ｍｅ３を含有し、該金属は、酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物として存在することを特徴とする、請求項１７に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１９】
前記グループ２の金属は、１０体積％から２０体積％の間の割合で含まれていることを特徴とする、請求項１７または１８に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項２０】
前記グループ３の酸化物、化学量論組成を下回る酸化物または化学量論組成を下回る酸窒化物の含有量は、０体積％から５０体積％までの範囲、有利には１０体積％から４５体積％までの範囲、特に有利には２５体積％から４０体積％までの範囲にあることを特徴とする、請求項１８または１９に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項２１】
前記ターゲット材料は、理論密度の９５％より高い密度および５００質量ｐｐｍ未満の不純物の含有量を有し、かつ酸化物系ターゲット材料において、化学量論組成を下回って存在する酸素を全体として完全酸化物相に組み込むと、金属相における第二の金属Ｍｅ２の割合として計算上、１０体積％から２０体積％までの範囲で導き出される還元度を有することを特徴とする、請求項１７から２０までのいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項２２】
１００μｍ未満のｄ５０値を有する粉末からの焼結生成物として存在し、ここで前記第二の金属Ｍｅ２は、５０μｍ未満の、好ましくは１０μｍ未満のｄ５０値を有する粉末として存在することを特徴とする、請求項１７から２１までのいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項２３】
前記ターゲット材料は、各１ｇの５つの試料の組成がどの物質とも（該物質の最大含有量に対して）±５％未満の標準偏差しか有さないという点で均質な組成の、ターゲット材料を形成する物質を有するだけでなく、各１ｇの５つの試料の還元度が±５％未満の還元度の標準偏差しか有さないという点で均質な還元度を有することを特徴とする、請求項１７から２２までのいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【国際調査報告】
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