[发明专利]金属氧化物靶及其制造方法

权利要求书

1.用于制造层，特别是光学层的溅射靶，其包含元素Si和Al或Si-Al合金，其特征在于所述溅射靶进一步包含至少一种金属氧化物或进一步包含至少一种由至少两种金属氧化物构成的组合或进一步包含合金形式或混合物形式的至少一种金属氧化物的组合，以通过元素Si和Al或其合金和通过所述至少一种金属氧化物或其组合生成具有金属氧化物成分的溅射靶。

2.根据权利要求1的溅射靶，其特征在于所述溅射靶中的金属氧化物是选自ZrO₂、Ta₂O₅、Y₂O₃、HfO、CaO、MgO、Ce₂O₃、Al₂O₃、TiO₂或Nb₂O₅的金属氧化物。

3.根据权利要求1或权利要求2的溅射靶，其特征在于所述金属氧化物是来自ZrO₂和Y₂O₃的组合。

4.根据前述权利要求任一项的溅射靶，其特征在于铝含量为1至35原子%，优选5至30原子%，特别优选10至20原子%或5至10原子%。

5.根据前述权利要求任一项的溅射靶，其特征在于所述金属氧化物含量为10至50摩尔%，优选10至20摩尔%或20至40摩尔%。

6.根据前述权利要求任一项的溅射靶，其特征在于所述氧化物合金ZrO₂:Y₂O₃在所述氧化物合金中具有4至8摩尔%的Y₂O₃含量。

7.用于制造层，特别是光学层的溅射靶，其包含元素Si或Si合金，其特征在于所述溅射靶进一步包含至少一种金属氧化物或进一步包含至少一种由至少两种金属氧化物构成的组合或进一步包含合金形式或混合物形式的至少一种金属氧化物的组合，以通过元素Si或其合金和通过所述至少一种金属氧化物或其组合生成具有金属氧化物成分的溅射靶。

8.根据权利要求7的溅射靶，其特征在于所述溅射靶中的金属氧化物是选自ZrO₂、Ta₂O₅、Y₂O₃、HfO、CaO、MgO、Ce₂O₃、Al₂O₃、TiO₂或Nb₂O₅的金属氧化物。

9.根据权利要求7或权利要求8的溅射靶，其特征在于所述金属氧化物是来自ZrO₂和Y₂O₃的组合。

10.根据前述权利要求任一项的溅射靶，其特征在于所述金属氧化物含量为10至50摩尔%，优选10至20摩尔%或20至40摩尔%。

11.根据前述权利要求任一项的溅射靶，其特征在于所述氧化物合金ZrO₂:Y₂O₃在所述氧化物合金中具有4至8摩尔%的Y₂O₃含量。

12.借助根据权利要求1至11任一项的溅射靶制成的层，特别是光学层。

13.用于制造根据权利要求1至11任一项的溅射靶的装置，其特征在于所述装置包含适用于制造根据权利要求1至11任一项的溅射靶的工具。

14.借助根据权利要求13的装置制造根据权利要求1至11任一项的溅射靶的方法。

15.根据权利要求14的方法或制造根据权利要求1至11任一项的溅射靶的方法，其特征在于使用等离子体喷涂法作为所述制造方法，其中所述粉末混合物包含元素Si和Al或由Si和Al制成的合金和至少一种金属氧化物或包含元素Si或由Si制成的合金和至少一种金属氧化物。

16.根据权利要求14或权利要求15的方法，其特征在于为了制造所述溅射靶，通过等离子体喷涂技术制造长度0.1米至10米，优选长度大约3米至大约4米且具有2至20毫米，优选5至15毫米的层厚度的靶，优选管靶，其中使用Si粉末、Al粉末和金属氧化物粉末或Si粉末和金属氧化物粉末，优选各自具有ZrO₂成分的金属氧化物粉末形式的那些作为用于所述等离子体喷涂技术的粉末，其中所述喷涂粉末具有下列性质：

具有60至90微米，优选75微米的平均粒度的Si粉末，

具有45至75微米，优选60微米的平均粒度的Al粉末，和

具有15至45微米，优选30微米的平均粒度的金属氧化物粉末，优选具有ZrO₂成分的金属氧化物粉末，

以制造Si-Al金属氧化物溅射靶，

或

具有60至90微米，优选75微米的平均粒度的Si粉末，和

具有15至45微米，优选30微米的平均粒度的金属氧化物粉末，优选具有ZrO₂成分的金属氧化物粉末，

以制造Si金属氧化物溅射靶，

和

此外，在所述等离子体喷涂过程中使用气体混合物，优选氩气和氢气的混合物作为等离子体气体。