(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリングターゲットであって、これは、
ａ）スパッタリング電源と機能可能に接続するように構成された裏地と、
ｂ）この裏地に支持されたスパッタされる物質からなる外層と
を備えており、前記スパッタされる物質は、亜鉛と、亜鉛の融点より低い融点を有する第２金属との混合物を含み、この亜鉛と第２金属は、前記スパッタされる物質において金属の形で存在するとともに、亜鉛と第２金属の合金として存在するのではなく亜鉛のマトリックス中に第２金属の領域が分散して存在するように位置しているスパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記裏地が、略円筒状の形状であり、外面を有するものであり、前記スパッタされる物質が、前記裏地の外面の半径方向外側に延びるものである請求項１記載のターゲット。
【請求項３】
前記第２金属が、スズ、ビスマス及びインジウム又はこれらの合金若しくは混合物からなる群から選択されるものである請求項１記載のターゲット。
【請求項４】
前記第２金属が、ビスマス又はこれの合金若しくは混合物を含むものである請求項１記載のターゲット。
【請求項５】
第２金属が、実質的にビスマスからなる請求項１記載のターゲット。
【請求項６】
前記スパッタされる物質が、少なくとも８０重量％以上の亜鉛を含んでいる請求項１記載のターゲット。
【請求項７】
前記スパッタされる物質が、少なくとも９１重量％以上の亜鉛を含んでいる請求項１記載のターゲット。
【請求項８】
本ターゲットは、前記裏地と前記スパッタされる物質との間に配置された結合層を更に備えており、この結合層は伝導体を含むものである請求項１記載のターゲット。
【請求項９】
スパッタリングターゲットを製造する方法であって、この方法は、
ａ）外面を有する裏地を用意する工程と、
ｂ）亜鉛金属と、亜鉛の融点より低い融点を有する第２金属とを、それぞれ別々の供給源から供給するものの同時にプラズマ溶射して、前記裏地に支持されたスパッタされる物質からなる外層を形成し、この外層が亜鉛のマトリックス中に第２金属の領域が分散して存在するものとなる工程と
を含む方法。
【請求項１０】
前記第２金属が、スズ、ビスマス及びインジウム又はこれらの合金若しくは混合物からなる群から選択されるものである請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記第２金属が、ビスマス又はこれの合金若しくは混合物を含むものである請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記第２金属が、実質的にビスマスからなる請求項９記載の方法。
【請求項１３】
亜鉛が、粉末又はワイヤのうちの１つとして供給される請求項９記載の方法。
【請求項１４】
亜鉛と第２金属が、異なる割合で供給され、前記スパッタされる物質の組成が、亜鉛を少なくとも８０重量％以上とする組成となるようにする請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記スパッタされる物質が、少なくとも９１重量％以上の亜鉛を有するように、亜鉛と第２金属が供給される請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
基材上にフィルムを形成する方法であって、この方法は、
ａ）裏地とこの裏地に支持されたスパッタされる物質からなる外層とを備えたターゲットを用意する工程であって、前記スパッタされる物質は、亜鉛と、亜鉛の融点より低い融点を有する第２金属との混合物を含み、この亜鉛と第２金属は、前記スパッタされる物質において金属の形で存在するとともに、亜鉛と第２金属の合金として存在するのではなく亜鉛のマトリックス中に第２金属の領域が分散して存在するように位置している工程と、
ｂ）前記ターゲットと基材をスパッタリング室に置き、前記ターゲットに電源を接続する工程と、
ｃ）前記スパッタリング室を、酸素を含む反応性雰囲気に保持しながら、前記ターゲットに電力を印加し、これにより前記基材の表面上に、亜鉛と第２金属の酸化物を含むフィルムを形成する工程と
を含む方法。
【請求項１７】
前記ターゲットをスパッタリングすることで、前記亜鉛と第２金属の分散領域が消費され、これにより、亜鉛に被覆されていた第２金属の領域が露出するとともに、第２金属に被覆されていた亜鉛の領域が露出する請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記ターゲットを用意する工程が、別々の供給源からの亜鉛金属と第２金属とを同時にプラズマ溶射して、前記スパッタされる物質の外層を形成することにより、前記ターゲットを製造することを含む請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願についての説明
本出願は、その全開示が参考のために本明細書中に組み入れられている、１９９９年１２月３日に提出され、譲渡された出願番号６０／１６８９６５の、ＵＳ特許仮出願の継続出願である。
【０００２】
本発明は、スパッタリングにより、例えば低輻射率（emissivity）フィルム積重ね（film stack）の製造において、薄い誘電層を析出させるのに一般に使用されるタイプの、改良された亜鉛スパッタリングターゲットを提供する。
【０００３】
発明の背景
種々の物質のスパッタコーティング（sputtered coating）は、広範囲の適用に使用される。薄いスパッタされたフィルムに関する最も一般的な適用の１つは、薄い光学フィルムを製造することにある。例えば、窓ガラスグレイジング（window glazing）に一般に適用される低輻射率フィルムは、金属及び誘電体、例えば金属酸化物又は金属窒化物、から製造された一連の層を含む。大抵の商業的生産においては、そのような薄膜は、特定の物質のターゲットを、調整された雰囲気中で、スパッタして、所望のフィルム組成物を製造することにより適用される。金属層（例えば銀の層）が適用される場合は、金属ターゲットは、典型的には、不活性雰囲気、例えばアルゴン中で、スパッタされる。金属酸化物及び金属窒化物フィルムは、所望の酸化物又は窒化物のターゲットをスパッタするか、又は酸素又は窒素の存在下に金属ターゲットをスパッタして、スパッタされた金属を反応させて、所望の酸化物又は窒化物を形成することにより、適用することができる。
【０００４】
低輻射率コーティングの形成で一般的な金属酸化物層の１つは、酸化亜鉛である。そのようなフィルム積重ねにおける酸化亜鉛の人気は、主に、酸化雰囲気中の亜鉛ターゲットに対する、相対的に高いスパッタリング率による。この迅速なスパッタリング率は、生産を加速し、そのため、低輻射率フィルム積重ねの製造コストを低減する。しかしながら、ＺｎＯのコーティングを適用する、亜鉛ターゲットの反応性スパッタリングの１つの欠点は、ターゲットが「ほたる（fireflies）」を製造する傾向があることである。これらのほたるは、スパッタリングの間にたたき出される亜鉛ターゲットの粒子であり、反応性ガス中を通過するにつれ、酸化されると信じられている。最適なスパッタリング条件の間、ターゲットから亜鉛が殆ど１原子対１原子を基礎として（atom-by-atom basis）スパッタされ、かつそのような励起された亜鉛原子は、被覆すべき基材に向かって進むにつれ、酸化雰囲気と反応する。ほたると結合した大きな粒子は、常に酸化されるものではなく、基材上に不十分に酸化された粒子として着床することもある。低輻射率フィルム積重ね中に使用される幾分薄いコーティングが得られる際には、そのような大きな粒子包含は、完成製品の品質に顕著な逆の影響を有することもある。
【０００５】
亜鉛ターゲットのスパッタリングの際に、ほたるが生成される正確なメカニズムは、完全には理解されていない。他のターゲット物質もほたるを生じ得るが、通常の商品パラメーターにおいて、この問題は、亜鉛ターゲットで著しく表明される。相対的に砕けやすくもろい性質のため、亜鉛は、他のより可鍛な物質に対立するものとして、このほたる現象に、より影響されやすいと理論づけられている。亜鉛は、かなり容易に酸化し、ターゲット上に酸化亜鉛の層を生じる傾向がある。亜鉛のこの砕けやすさが、酸化亜鉛の薄いクラストの生成と合わさり、原子の亜鉛を均一にスパッタリングして、均一で注意深く調整されたフィルムを生じるよりむしろ、大粒子を生じるというターゲットの傾向を強め得る。
【０００６】
米国特許４６１０７７１、Gillery et al．（本明細書中に、参考として、組み入れられている教示）には、亜鉛とスズの合金からなるスパッタリングターゲットの使用が示唆されている。Gillery et al．は、この合金が上質のフィルムを生じることを請求しているが、明記された組成を有する合金であることを陳述する以外に、ターゲット自体の性質には殆ど焦点を合わせていない。Gillery et al．は、他の組み合わせを除外して、亜鉛及びスズの使用にも焦点を合わせ、亜鉛と合金になる他の可能な物質（例えばビスマス）が、種々の理由により望ましくないと指摘している。
【０００７】
発明の要約
本発明は、スパッタリングで使用されるターゲット、そのようなターゲットの製法、及び基材上へのフィルム析出の方法を提供する。本発明の１態様により、ターゲットは、スパッタリング電源に機能作用的に接続されるように適合された裏地（backing）と、裏地により担持されたスパッタ可能物質外層とを含む。このスパッタ可能物質は、亜鉛と、亜鉛の融点より低い融点を有する第２金属との混合物を含む。亜鉛及び第２金属は、スパッタ可能物質中に金属形で存在し、亜鉛のマトリックス中の第２金属の離散体積（discrete volume）として配置されている。このターゲットの１つの有利な適合では、第２金属は、スズ、ビスマス及びインジウム又はこれらの合金または混合物からなる群から選択される。ターゲットは、少なくとも８０重量％以上の亜鉛、最適には少なくとも９１重量％以上の亜鉛を含むのが望ましい。
【０００８】
本発明のもう１つの態様は、マグネトロンスパッタリング用ターゲットの製法を提供する。この方法により、外面を有する裏地が提供される。亜鉛金属及び第２金属を、同時にプラズマスプレーし、裏地に担持されたスパッタ可能物質製外層を生成する。この方法に使用される第２金属は、亜鉛の融点より低い融点を有する。所望の場合は、第２金属は、スズ、ビスマス及びインジウム又はこれらの合金または混合物からなる群から選択してよい。１つの特に有利な方法では、亜鉛及び第２金属は、別々の源泉から供給され、その際、スパッタ可能物質の外層は、亜鉛のマトリックス中に第２金属の離散領域を含んでいる。
【０００９】
本発明は、フィルムを基材上に析出させる方法も提供する。この方法に従って、ターゲットが用意される。このターゲットは、裏地及び裏地に担持されたスパッタ可能物質の外層を含む。スパッタ可能物質は、亜鉛及び亜鉛の融点より低い融点を有する第２金属の混合物を含む。亜鉛及び第２金属は、スパッタ可能物質中に金属形で存在し、亜鉛のマトリックス中に第２金属が離散体積として配置されている。ターゲット及び基材は、スパッタリング室中に配置され、ターゲットは電源に接続される。動力がターゲットに供給され、その間、スパッタリング室は、酸素を含む反応性雰囲気に保持する。基材表面上に、亜鉛及び第２金属の酸化物を含むフィルムが析出される。有利には、ターゲットのスパッタリングは、亜鉛及び第２金属の離散体積を消費し、このことにより、予め亜鉛により被覆された第２金属の領域を露出させ、かつ予め第２金属により被覆された亜鉛の領域を露出させる。
【００１０】
有利な態様の詳細な説明
スパッタリングターゲットは、代表的には、２形式、平面ターゲット又は回転式ターゲット、のうちの１つをとる。平面ターゲットは、相対的に大きい方形プレートのターゲット物質である傾向にある。そのようなプレートは、一般に物理的に導電性裏地に接着しており、これは、通常、電源に裏地を接続するための電気端子を含む。これらの裏地は、また、冷却システムと、予め決めておいた領域にスパッタリングプラズマを保持する磁場を生じるのに使用される磁石とを含み、この方法は、マグネトロンスパッタリングと称される。そのような平面ターゲットは、当該技術では充分に知られており、ここで詳細に議論する必要はない。
【００１１】
回転式ターゲットは、低輻射率フィルム等々の商業的適用において、ますます受け入れられてきている。回転式ターゲットは、代表的には、図１と２に理想化された形で表されている。図１に見られるように、回転式ターゲット１０は、一般に、導電性裏地２０を含み、これは、代表的には、剛性金属チューブ、例えばステンレススチールのチューブからできている。そのようなチューブ型裏地を使用して、磁石をターゲット内部内に位置決めし、帯電プラズマの形状を、ターゲットの表面に近接させて、より注意深く制御することができる。
【００１２】
スパッタ可能物質外層３０は、この裏地２０により担持される。外層３０は、チューブの片側から他の側へと横方向に延伸し得る。しかしながら、より一般的には、裏地２０の短い長さ分が、外層の端を超えて横方向に延伸し、スパッタリング室の張間にターゲットを配設させることができる。大抵の市販のスパッタリング室では、スパッタリング室は、向き合う端部ブロックを１組備えており、端部ブロックは、露出された裏地の横延伸２２をそれぞれ保持するために使用されている。そのような回転式ターゲット１０は、当技術で公知でもある。
【００１３】
図２では、ターゲット１０が、裏地２０と裏地の外面を越えて半径外側に延伸する外層３０とを有することが見られる。所望の場合には、外層３０は、裏地に直接適用されてよい。しかしながら、図示された態様では、比較的薄い結合層４０が、裏地と、スパッタ可能物質製外層３０との間に置かれている。結合層は、外層が裏地にしっかりと接着することを確実に補助する。結合層は、導電性であり、理想的には、裏地とスパッタ可能物質との間の熱膨張係数を有する。本発明の有利な１態様では、この結合層は、約５％までのアルミニウムを含むニッケルからなる。
【００１４】
スパッタ可能物質３０は、亜鉛及び亜鉛の融点より低い融点を有する第２金属の混合物を含む。亜鉛の融点は約４２０℃である。第２金属は約４００℃以下の融点を有するが、室温で固体であるのが有利である。理想的には、第２金属は、通常の操作の間、ターゲットが遭遇する全温度範囲で固体のままであるので、第２金属は融解せず、またターゲットから物理的に滴らない。金属が少なくも約１００℃、更に有利に１２５℃以上の融点を有するのが好ましい。第２金属は、単一元素であるか、又は２つ以上の金属の合金又は混合物を含んでよい。合金又は混合物の各成分の融点は、亜鉛の融点よりも低い融点であるのが望ましく、最適には、約１００〜４００℃の範囲の融点を有する。
【００１５】
本発明のターゲット１０が、薄い光学フィルムを製造するのに使用できるならば、第２金属を使用して析出された層の光学特性も、考慮に入れるべきである。大抵の状況では、亜鉛を第１金属として利用する本発明のターゲットは、酸素及び/又は窒素の反応性雰囲気中でスパッタされ、場合次第で、酸化亜鉛、窒化亜鉛又はオキシ窒化亜鉛の層を析出すると予期される。亜鉛と共に使用する金属の選択において、生じたフィルム積重ねへの第２金属の光学特性の影響を考慮すべきである。
【００１６】
１つの有利な態様では、第２金属の反応生成物は、スパッタ可能物質中の亜鉛からの反応生成物の屈折率に近似する屈折率を有する。例えば、酸化亜鉛は、屈折率約２．０２を有する。薄い光学フィルムを形成するのに、一般に利用され、亜鉛の融点より低い融点を有し、かつ約２．０の屈折率を有する酸化物を形成する金属が少なくとも３種ある。即ち、スズは約２３２℃の融点を有し、酸化スズは、約２．０５の屈折率を有する；ビスマスは約２７１℃の融点を有し、酸化ビスマス（代表的にはＢｉ2Ｏ3）は、約２．１に接近する屈折率を有する；インジウムは、約１５７℃の融点を有し、酸化インジウムは、代表的には約２．０３の屈折率を有する。
【００１７】
故に、有利な態様では、ターゲット１０の外層３０に使用される第２金属は、スズ、ビスマス、インジウム又はスズ、ビスマス及び/又はインジウムの合金又は混合物を含む。特に有利な態様では、ターゲットの第２金属は、ビスマス又はその合金又はその混合物を含む。所望の場合は、第２金属は、本質的にビスマス又はスズからなっていてよい。
【００１８】
第２金属中の亜鉛の相対的割合は、所望のように変えることができる。好ましくは、スパッタ可能物質の亜鉛含有率が、相対的に高く保持されて、亜鉛のスパッタリング効果が得られるが、第２金属は、スパッタリングの間に「ほたる」を形成する亜鉛の傾向を、大きく制限しかつ理想的には、実質的に除去するのに効き目のある量で存在すべきである。この目的のために、ターゲットの外層３０のスパッタ可能物質は、少なくとも８０重量％以上のＺｎ及び少なくとも５％以上の第２金属を含み、有利には少なくとも９１重量％以上のＺｎを含むのが好ましい。１つの有利な態様では、スパッタ可能物質は、Ｚｎ８０〜９５重量％と第２金属５〜２０重量％とを含む。良好に作業すると見られる１つのターゲットは、Ｚｎ約８７．５％及びビスマス約１２．５％を含み、Ｚｎ約９４％及びビスマス約６％を含むターゲットは、より良好な結果を生じ得ると思われる。
【００１９】
他方、異なる物質の合金からスパッタリングターゲットを形成することが提案されている。本発明ターゲットに使用される第２金属は、自体合金であってよいが、第２金属はターゲットの亜鉛と合金でないのが好ましい。その代わりに、亜鉛及び第２金属は、両方とも、スパッタ可能物質の外層３０中に金属形で存在する。特に、第２金属が、外層３０全体に、相対的に均一に離散した体積で散在しているのが有利である。外層の第２金属により占められる相対的体積は、ターゲットを形成するのに使用される第２金属中の亜鉛の相対量に部分的に依存する。亜鉛が、スパッタ可能物質の少なくとも約８０重量％を占めることが予想されるので、亜鉛は、その物質の大部分を構成するであろう。従って、第２金属の不連続の体積は、スパッタ可能物質の優勢成分、即ち亜鉛のマトリックス中に配置されていると考えることができる。
【００２０】
金属スパッタリングターゲットを形成できる多くの従来技術において、ターゲットがそこから製造される金属は、融解され、金型等に鋳込まれて、ターゲットを鋳造する。多成分ターゲットが製造されるならば、ターゲットの金属は、少なくとも、金属が相互に溶解し得る程度まで、合金を形成する傾向にある。前記されたように、米国特許４６１０７７１（Gillery et al.）は、ターゲットとして、亜鉛及びスズの合金の使用を示唆している。そのような合金では、亜鉛及びスズは、亜鉛マトリックス中のスズの不連続体積を形成する傾向はない。逆に、スズ及び亜鉛が合金になっているならば、前記されたように、それらは、おそらく、原子レベル上のどのレベルでもかなり均一である固体溶液であろう。Gillery et al.は、この文献中で、そのようなターゲットをどのように製作するかは教示しておらず、そのようなターゲットを形成することは、亜鉛及びスズを一緒に融解し、溶湯を金型中に鋳込むことが仮定されている。
【００２１】
対照的に、本発明は、プラズマスプレーを利用してターゲットを製造する方法を提供する。議論を保障するのに、工程を図示する図１及び２を参照するが、該工程が、これらの図に示された構造又はそれについての前記正確な記述に限定されるべきでないことは理解すべきである。例えば、この方法により製作されたターゲットは、図１に示された回転ターゲットではなく、平面ターゲットの形を取ることもできる。
【００２２】
本発明のターゲットを製作する際に、所望のサイズ及び形状の裏地２０が用意される。裏地に、確実に、スパッタ可能物質を良好に結合させるように、所望の場合は、その外面を調整することができる。例えば、研削道具で、物理的に表面を擦るか又はすり減らして、又は表面に砂を吹き付けて、裏地の外面をでこぼこにすることができる。例えば、裏地の外面にプラズマスプレーして、金属層を適用することにより、１つ以上の結合層４０で裏地を予めコートすることは、必要又は当を得たことでもある。前記されたように、結合層は、裏地２０の熱膨張係数及びスパッタ可能物質の外層３０の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する導体から形成されるのが望ましい。そのような結合層は、裏地の表面をでこぼこにするか又はそれに関連するものの代わりに使用することができる。
【００２３】
一旦、裏地２０を好適に製造したならば（必要ならば）、外層は、裏地に外層３０をプラズマスプレーすることにより適用することができる。慣用のプラズマスプレーにおいて、スプレーすべき物質は、高温プラズマガスの流れに供給され、このプラズマ流は、非常に迅速に金属物質を融解し、溶融物質を裏地に向けてスプレーする。第１金属（即ち本例では亜鉛）及び第２金属の酸化を限定するために、プラズマを生じるのに使用されるガスは、不活性（例えばアルゴン）か又は還元性（例えば水素を伴うアルゴン）であるのが望ましい。例えば、アルゴン約２／３及び水素約１／３を含むガスが、良好に作用することが判明している。
【００２４】
第１金属及び第２金属は、水プラズマスプレーを使用してプラズマスプレーしても良い。水プラズマスプレーでは、水の滑らかな管状流が、高圧水源を使用して製造される。この水流内にプラズマが確立され、水は、その中にプラズマを閉じ込めるのに役立つ。このことは、プラズマエネルギーに焦点を合わせ、プラズマスプレー速度をより早く促進することができる。
【００２５】
プラズマスプレーして外層３０を形成する間、裏地２０が、静止プラズマスプレーノズルの前の軸周りに回転するのが最適である。例えば、裏地を通って水を循環させることにより、ターゲットが冷却され、プラズマスプレーされた融解金属滴を急冷させ、過熱から裏地を保護することも見込まれる。
【００２６】
第１及び第２金属は、任意の好適な形でスプレーするために、プラズマに供給することができる。最も一般的には、金属は、独立したワイヤストック（wire stock）から提供されるか又は微粉砕粉末として提供される。独立ワイヤストックが使用される場合は、プラズマは、プラズマ中に供給された長さ分のワイヤを迅速に融解し、ワイヤの端から個々の小滴を裏地に向けてスプレーする。微粉砕粉末を使用するならば、第１及び第２金属は、それぞれ、独立して、別々のノズルから、プラズマ流に供給することができる。粉末の個々の粒子は、融解し、次いで、冷却されたターゲットに突き当たって、比較的独立して結晶化する傾向がある。この故に、粉末を相互に混合し、１つの粉末流として、プラズマに供給することも可能であり、その際、個々の小滴が比較的独立して結晶化し、第１金属のマトリックス中に第２金属の離散体積を示すスパッタ可能物質を生じる。
【００２７】
所望の場合には、金属の１つ（例えば亜鉛）は粉末として供給されるが、他の物質は、金属ワイヤ（例えば、スズ、ビスマス、インジウム又はこれらの合金から形成されたワイヤ）として供給することができる。第２金属が、スズ、ビスマス又はインジウムと他の金属との混合物（それらの合金に対立するものとして）として、提供されるならば、所望の組成の金属粉末混合物を使用するか、又は所望の割合で別々のワイヤ又はこれらをある程度組み合わせて、供給することにより、このことは達成することができる。第２金属として、そのような混合物を使用することが、恐らく、ターゲット中に組み込まれる混合物の各成分のばらばらに離散した体積をもたらすのであろう。例えば、第２金属が、スズ及びインジウムの混合物であるならば、亜鉛マトリックス中の１つの離散体積は、本質的に、スズからなり、他方、隣接離散体積は、本質的にインジウムからなってよい。
【００２８】
スパッタ可能物質の組成は、プラズマスプレー装置に供給される原料を適切に調整することにより、調整することができる。例えば、公知直径の、亜鉛及びビスマスの別々のワイヤを、原料として使用するならば、各ワイヤが、プラズマに供給される直線的割合は、Ｚｎ８０〜９５ｗｔ．％及びＢｉ５〜２０ｗｔ．％のスパッタ可能物質を生じるように調整することができる。
【００２９】
前記されたように、本発明は、フィルムを基材上に析出させる方法も企画する。本方法は、裏地及び裏地により担持されるスパッタ可能物質の外層を含むターゲットを使用し、スパッタ可能物質は、亜鉛及び亜鉛の融点より低い融点を有する第２金属の混合物を含む。前記されたように、亜鉛及び第２金属は、最適には、スパッタ可能物質中に金属形で存在し、かつ亜鉛マトリックス中に第２金属が離散領域として配置される。
【００３０】
ターゲット及び基材は、スパッタリング室中に置かれ、ターゲットは、電源に機能作用的に接続されている。スパッタリングプラズマを制御する磁場を使用する慣用のマグネトロンスパッタリング工程では、ターゲット１０に向かい合うようにして、基材をコーティング室内に置く。本発明による有利な基材は、ガラス、セラミック及びプラスチックを含み、これらは、コーティング工程の操作条件により有害に影響されない。
【００３１】
スパッタリング室を、調整された雰囲気に保持しながら、電力をターゲットに供給する。この雰囲気の性質は、所望のコーティングの性質に依存して変化させる。金属層が所望の場合は、ターゲットは、不活性雰囲気、代表的にはアルゴン、中でスパッタされる。本発明の１方法では、スパッタリング室に保持される雰囲気は、酸素、例えばＡｒ８０％／Ｏ2２０％を含み、そのことにより、基材表面に亜鉛及び第２金属の酸化物を含むフィルムが析出される。亜鉛及び第２金属の窒化物が所望の場合は、スパッタリング室中の雰囲気は、その代わりに、窒素を含む（例えば、Ａｒ８０％／Ｎ2２０％）。本分野の当業者には容易に明白なように、他の反応性ガスを使用して、他の所望の物質を基材上に析出させることができる。
【００３２】
フィルム積重ねのベース層を施すのに、ターゲット１０を使用できるならば、ターゲットを、基材を構成するガラス又は他の物質上に、直接にスパッタすることができる。しかしながら、本発明のコーティングが、多層フィルム積重ね中の後の層であるならば、ターゲット下に位置する基材は、既に、その上部表面に１つ以上の薄膜を含んでいることもある。
【００３３】
例えば、スパッタリングにより、第１誘電層、反射性金属層及び第２誘電層を含む、高透過率、低輻射率のコーティングを形成して、多層フィルム積重ねを析出させることができる。但し、各誘電層は、亜鉛及び第２金属の酸化物を含む。本発明のターゲット１０のほかに、他のターゲットが少なくとも１つ用意され、該ターゲットは、金属を含み、スパッタされて、反射性金属層を形成する。透明ガラス基材は、排気された、有利には１０-4トール未満、更に有利には２×１０-5トール未満まで排気されたコーティング室中に置くとよい。不活性及び反応性ガス、有利にはアルゴン及び酸素、の選択された雰囲気は、室中で、約５×１０-4〜１０-2トールの圧力に確立される。亜鉛及び第２金属の混合物を含む外層を有する本発明のターゲット１０は、被覆すべき基材表面上方に設けられる。ターゲット１０は、スパッタされ、室中で雰囲気と反応して、ガラス表面に、亜鉛及び第２金属の酸化物を含むコーティング層を析出させる。最初の誘電層が析出した後、コーティング室は、排気され（又は、基材が第２室へと移動され、次いで排気される）、不活性雰囲気、例えば純粋アルゴンが、約５×１０-4〜１０-2トールの圧力に確立される。銀金属のターゲット表面を有するカソードは、基材の誘電性被覆表面の上方に設けられる。誘電性酸化物の第２層は、第１誘電性酸化物層を析出させるのに使用したのと本質的に同じ条件下で、銀層上に析出される。
【００３４】
前記されたように、前記ターゲット１０は、亜鉛マトリックス中に、第２金属の離散体積を最適に含む。このターゲットがスパッタされるにつれ、ターゲットの外側表面は、スパッタにより無くなってゆき、即座にターゲットの下の領域を露出させる。そのため、ターゲットのスパッタリングは、亜鉛及び前記第２金属の離散領域を消費する。ターゲットの局在された領域に焦点をあてると、このスパッタリングは、それにより、ターゲットが消費されるにつれ、予め亜鉛により被覆された前記第２金属の領域を露出させ、かつ前記第２金属により予め被覆された亜鉛の領域を露出させる。第２物質の離散体積が最適に、スパッタ可能物質全体に、比較的平等に分布されているので、ターゲット表面の局在化領域のそのような変異は、他の成分をスパッタリングするターゲット表面の他の領域により相殺されて、基材上にかなり一貫した均一な誘電性コーティングを生じる。
【００３５】
本発明の有利な態様が記載されているが、種々の変化、適合及び修正が、本発明の精神及び添付クレームの範囲からそれずに、その中で行うことができると、理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明により製造の回転式ターゲットの概略図である。
【図２】  そのようなターゲットの概略的横断面図である。
【図１】
0004851672.tif 000002
【図２】
0004851672.tif 000003