BE1026850B1

BE1026850B1 - Geleidende sputter doelen met silicium, zirkonium en zuurstof

Info

Publication number: BE1026850B1
Application number: BE20185796A
Authority: BE
Inventors: Giangaspro Ignacio Caretti; Bosscher Wilmert Cyriel Stefaan De; Guy Gobin; Freddy Fack; David Karel Debruyne; Hubert Eliano
Original assignee: Soleras Advanced Coatings Bv
Priority date: 2018-11-12
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2020-07-07
Also published as: CN112996947A; JP2022507213A; EP3880861A1; KR20210090233A; BE1026850A1; US11739415B2; US20210395878A1; WO2020099438A1

Abstract

Een doel voor sputteren omvattende SiZrxOy, waarbij x groter is dan 0,02, maar niet groter dan 5, en y groter is dan 0,03, maar niet groter dan 2*(1+x), waarinde SiZrxOy fractie een lamellaire structuur heeft die uit microscopische splats van materiaal bestaat. Het doel heeft een soortelijke weerstand van minder dan 1000 ohm cm, bij voorkeur minder dan 100 ohm.cm, met een grotere voorkeur minder dan 10 ohm.cm, zelfs minder dan 1 ohm.cm.

Description

Geleidende sputter doelen met Zirkonium, silicium en zuurstof

Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het gebied van sputter doelen van siliciumzirkoniumoxide. Meer in het bijzonder heeft deze betrekking op geleidende sputter doelen van siliciumzirkoniumoxide, en op een werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke doelen.

Achtergrond van de uitvinding vele toepassingen (zoals bescherming van oppervlakken, optisch, tribologisch, enz.) vereisen de aanwezigheid van een laag of lagen van materiaal die een substraat bedekt of bedekken, wat specifieke en vooraf bepaalde eigenschappen aan het oppervlak van het substraat verleent. Een typische techniek, geschikt voor vele soorten materialen en specifieke toepassingen, is depositie van materiaal door sputteren.

De techniek voor materiaaldepositie door middel van sputteren is reeds decennia lang bekend. Kenmerkend wordt een plasma gegenereerd in een lagedrukkamer waarin een inert gas zoals argon of een actief gas zoals zuurstof of stikstof aanwezig is, en wordt een hoogspanning aangebracht tussen een zogenaamd ‘sputter doel’ )dat het af te zetten materiaal bevat) en een ‘substraat’ waarop een laag van het sputtermateriaal moet worden gedeponeerd. De gasatomen kunnen worden geïoniseerd, en het sputter doel wordt gebombardeerd door de gasatomen, zodat atomen vrijkomen uit het sputter doel, en naar het substraat bewegen, alwaar ze worden gedeponeerd.

BE2018/5796

Er worden kenmerkend drie soorten stroombronnen gebruikt: gelijkstroom, wisselstroom of gepulseerde stroom (in het bereik van kHz, bv. bij een frequentie van 1 tot 100 kHz) en RF-stroom (in het bereik van MHz, bv. bij een frequentie van 0,3 tot 100 MHz). Gelijkstroom wordt meestal gebruikt wanneer het sputter doel een elektrisch geleidend sputtermateriaal bevat. Wisselstroom wordt meestal gebruikt wanneer de gedeponeerde laag een lage geleidbaarheid heeft of diëlektrisch is. Hoewel hoogfrequent vermogen (RFvermogen) het sputteren van materiaal met lage geleidbaarheid mogelijk maakt, is het sputtergebied beperkt, vanwege staande-golfeffecten. Bovendien wordt depositie ongelijkmatig en is de sputtersnelheid voor dezelfde vermogensniveaus typisch aanzienlijk lager dan bij een gelijkstroomproces.

Sommige soorten lagen zijn dus moeilijk te verkrijgen, bijvoorbeeld diëlektrische lagen. Oxidische films zijn bijvoorbeeld vaak gewenst omdat ze kunnen worden gemaakt met selecteerbare transparantie, waardoor ze geschikt zijn voor optische toepassingen zoals lenzen, filters en dergelijke. Amorfe films hebben de voorkeur omdat ze meestal duurzaam zijn en een hogere slijtvastheid hebben. De depositie van oxidische films is echter moeilijk om redenen die hierna worden toegelicht.

Het is mogelijk om oxidelagen te voorzien door depositie, door een metalen doel te sputteren met een gasmengsel bevattende zuurstof. Dit kan echter resulteren in ernstig hysteresisgedrag, wat leidt tot procesinstabiliteit.

De relatief hoge hoeveelheid

BE2018/5796 zuurstofgas voor sommige toepassingen kan leiden tot een daling van sputtersnelheid. Het document ‘OBERSTEBERGHAUS et al., Film Properties of Zirconium Oxide Top Layers from Rotatable Doelen, 2015 Society of Vacuum Coaters, 58th Annual Technical Conference Proceedings, Santa Clara, CA April 25-30, 2015, p. 228-234’ openbaart dat het gebruik van keramische doelen het hysteresisgedrag kan verlichten, en drie maal hogere filmdepositiesnelheden dan sputterprocessen met gebruikmaking van metalen doelen mogelijk maakt.

De zuurstof in het gasmengsel kan ook parasitaire boogvorming op het doel veroorzaken. Keramische doelen kunnen het gebruik van quasi nietreactief sputteren mogelijk maken, hetgeen boogvorming vermindert, zoals geopenbaard in US2012055783.

Het verschaffen van een sputterbekleding op basis van niet-geleidende doelmaterialen is echter een uitdaging, en het kan hoogfrequente vermogenssystemen vereisen. Het capacitief koppelen van het signaal door het doel kan het mogelijk maken een automatische negatieve roostervoorspanning op het doeloppervlak tot stand te brengen voor het aantrekken van positieve ionen uit het plasma die werden gegenereerd door de oscillerende elektronen vóór het doel. RF-sputteren vereist aanvullende aanpassingen voor het koppelen van het vermogen aan het niet-geleidende doel, bijvoorbeeld een elektronische aanpassingseenheid of speciaal gevormde en verdeelde elektroden voor het verschaffen van een uniform elektrisch veld voor sputteren, zoals geopenbaard in EP3032566. In geval van roterende cilindrische magnetrons, wordt vermogensafgifte verder

BE2018/5796 beperkt tot een positie die overeenkomt met de uiteinden van de doelbuis, wat de uniformiteit van de plasmadichtheid en, derhalve, de sputtersnelheid langs de doelbuis ernstig kan beïnvloeden. Verder is RFsputterapparatuur aanzienlijk duurder om gelijksoortige sputtersnelheden te realiseren in vergelijking met gelijkstroom- of wisselstroom-sputteren.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om goede sputter doelen te verschaffen, en werkwijzen voor het vervaardigen ervan, die het mogelijk maken om lagen bevattende oxiden of oxynitriden van silicium en zirkonium te verschaffen op een manier die compatibel is met industriële en bekledingssystemen van grote oppervlakken.

De hierboven vermelde doelstelling wordt verkregen door een werkwijze en inrichting volgens de onderhavige uitvinding.

in een eerste aspect, verschaft de onderhavige uitvinding een doel voor sputteren, omvattende SiZrxOy waarbij x (voor Zr) groter is dan 0,02, maar niet groter dan 5, en y (voor O) groter is dan 0,03, maar niet groter dan 2*(1+x). Het doel heeft een soortelijke weerstand van minder dan 1000 ohm.cm, bij voorkeur minder dan 100 ohm.cm, met een grotere voorkeur minder dan 10 ohm.cm, zelfs minder dan 1 ohm.cm. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat het doel een geleidingsvermogen vertoont dat hoog genoeg is zodat het kan worden gebruikt met een laagfrequent wisselstroom-sputterproces of zelfs

BE2018/5796 gelijkstroom-sputterproces, geschikt voor het verschaffen van optische bekledingen.

In een doel in overeenstemming met specifieke uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, kan x groter zijn dan 0,05, maar kleiner dan 1, bij voorkeur tussen 0,1 en 0,5, en kan y groter zijn dan 0,1 maar kleiner dan 2*(0,6+x), bij voorkeur tussen 0,2 en 2*(0,3+x). Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de brekingsindex n nauwkeurig kan worden geregeld.

Een doel volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan lamellen omvatten bestaande uit Si en lamellen bestaande uit ZrOZ, waarbij Z groter is dan 0,25, maar kleiner dan of gelijk aan 2. In specifieke uitvoeringsvormen kunnen de lamellen bestaande uit ZrOZ suboxidisch zirkoniumoxide omvatten. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een suboxidische samenstelling van de lamellen soortelijke weerstand van het doel kan verminderen en boogvorming kan verminderen.

Een doel volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan lamellen omvatten bestaande uit ten minste 1 gew.% van een gemengde oxidesamenstelling, bijvoorbeeld SiZrnOm, bv. wanneer n en m suboxidische samenstelling verschaffen.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een hoge sputtersnelheid kan worden verkregen.

Een doel in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan verder metallische deeltjes omvatten. Het is een

BE2018/5796 voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een bestuurbare en lage weerstand van het doel kan worden verkregen, door het type en de hoeveelheid metaaldeeltjes die zijn opgenomen in het doel af te stemmen.

Een doel in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan een lamellaire structuur hebben.

Een doel volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan een XRD-patroon hebben met pieken die overeenkomen met de tetragonale fase van ZrO2. Het XRD-patroon kan een silicium 2-thèta piek op 28,29° +/- 0,30°, en een tetragonale fase ZrO2-piek hebben bij 30,05°+/- 0,30°.

In een tweede aspect, verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een geleidende SiZrxOy waarbij x groter is dan 0,02, maar niet groter dan 5, en y groter is dan 0,03 maar niet groter dan 2(x+1). De werkwijze omvat:

- het verschaffen van poeder omvattende deeltjes van silicium en/of zijn (sub)oxide en van zirkonium en/of zijn (sub)oxide en/of omvattende deeltjes van een samenstelling van siliciumzirkoniumoxide,

- het verschaffen van een steunsubstraat, en

- het projecteren van het poeder in een gesmolten vorm op het steunsubstraat, en afkoelen en stollen van het geprojecteerde poeder.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een geleidend sputter doel kan worden verschaft voor het verschaffen van lagen van

BE2018/5796 silicium-zirkoniumoxide. Het is ook een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een geleidend sputter doel kan worden uitgevoerd in zuiver stikstof of in stikstof/argon-reactieve atmosfeer voor het verschaffen van lagen van siliciumzirkoniumoxynitride, met weinig of geen gebruik van zuurstof in het gasmengsel. Het is een voordeel dat brandgevaar kan worden verminderd, omdat zirkoniumpoeder op zich mogelijk niet beschikbaar is.

De werkwijze volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan spuiten omvatten, bijvoorbeeld thermisch spuiten, voor het projecteren van het poeder.

Specifieke en te verkiezen aspecten van de uitvinding zijn opgenomen in de bijbehorende onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van andere afhankelijke conclusies zoals gepast en niet louter zoals expliciet opgenomen in de conclusies.

Deze en andere aspecten van de uitvinding worden duidelijk uit en toegelicht met verwijzing naar de hieronder beschreven uitvoeringsvorm(en).

Korte beschrijving van de tekeningen

FIG 1 illustreert een dwarsdoorsnede van een doel voor sputteren in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, met doelmateriaal bovenop een steunsubstraat.

BE2018/5796

FIG 2 is een schema van een werkwijze voor het vervaardigen van een doel in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

FIG 3 toont een XRD-patroon dat is verkregen uit doelmateriaal van twee doelen in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

FIG 4 toont een ingezoomd gedeelte van het XRD-patroon van FIG 3, dat twee pieken toont die overeenkomen met verschillende fasen van een zirkoniumoxide.

FIG 5 toont een XRD-patroon van een vergelijkend voorbeeld van thermisch gespoten zeer zuiver siliciumpoeder.

FIG. 6 en FIG. 7 tonen twee elektronenmicroscopiebeelden bij verschillende vergrotingen, die de splats of lamellen tonen van een dwarsdoorsnede van een doel in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

FIG 8 tot FIG 11 tonen verschillende opstellingen voor het meten van de soortelijke weerstand (FIG 8 en FIG 9) en weerstand (FIG 10 en FIG 11) van een doel in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

De tekeningen zijn louter schematisch en niet beperkend. In de tekeningen kan de grootte van sommige van de elementen overdreven zijn en niet op schaal zijn getekend voor illustratieve doeleinden.

Alle referentietekens in de conclusies mogen niet worden geïnterpreteerd als vormende een beperking voor de doelstelling.

BE2018/5796

In de verschillende tekeningen verwijzen dezelfde referentietekens naar dezelfde of analoge elementen.

Gedetailleerde beschrijving van illustratieve

UITVOERINGSVORMEN

De onderhavige uitvinding wordt beschreven met betrekking tot specifieke uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, maar de uitvinding is niet beperkt daartoe maar alleen tot de conclusies.

De dimensies en de relatieve dimensies komen niet overeen met werkelijke reducties voor de praktijk van de uitvinding.

De termen eerste, tweede en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies, worden gebruikt voor het maken van onderscheid tussen soortgelijke elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een reeks, hetzij in tijd, ruimte, rangorde of op enige andere wijze. Het is duidelijk dat de aldus gebruikte termen onder gepaste omstandigheden onderling verwisselbaar zijn en dat de hierin beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen werken in andere volgorden dan hierin beschreven of geïllustreerd.

Bovendien worden de termen boven, onder en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor descriptieve doeleinden en niet noodzakelijk voor het beschrijven van relatieve posities. Het is duidelijk dat de aldus gebruikte termen onder gepaste omstandigheden onderling verwisselbaar zijn en dat de hierin beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen werken in andere oriëntaties dan hierin beschreven of geïllustreerd.

BE2018/5796

Het dient vermeld dat de term ‘omvattende’, gebruikt in de conclusies, niet mag worden geïnterpreteerd als zijnde beperkt tot de daarna opgesomde middelen; het sluit geen andere elementen of stappen uit. Het moet dus worden geïnterpreteerd als specificerend voor de aanwezigheid van de vermelde kenmerken, gehele getallen, stappen of componenten waarnaar wordt verwezen, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van een of meer andere kenmerken, gehele getallen, stappen of componenten, of groepen daarvan, niet uit. De bedoeling van de uitdrukking ‘een apparaat omvattende middelen A en B’ mag dus niet worden beperkt tot apparaten die alleen bestaan uit componenten A en B; en is breder dan apparaten die alleen uit componenten A en B bestaan. Dit betekent dat met betrekking tot de onderhavige uitvinding de enige relevante componenten van het apparaat A en B zijn.

Verwijzing doorheen deze specificatie naar ‘een bepaalde uitvoeringsvorm’ of ‘een uitvoeringsvorm’ betekent dat een specifieke eigenschap, structuur of kenmerk beschreven met betrekking tot de uitvoeringsvorm is opgenomen in ten minste een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De opnamen van de uitdrukkingen ‘in een bepaalde uitvoeringsvorm’ of ‘in een uitvoeringsvorm’ op diverse plaatsen doorheen deze specificatie verwijzen niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoeringsvormen, maar kunnen dat wel. Verder kunnen de specifieke eigenschappen, structuren of kenmerken op elke geschikte manier worden gecombineerd, zoals uit deze openbaring duidelijk is voor eenieder die

BE2018/5796 is onderlegd in het vakgebied, in een of meer uitvoeringsvormen.

Evenzo dient het duidelijk te zijn dat in de beschrijving van de kenschetsende uitvoeringsvormen van de uitvinding diverse kenmerken van de uitvinding soms samen worden gegroepeerd in een enkele uitvoeringsvorm, figuur, of beschrijving daarvan voor het stroomlijnen van de openbaring en helpen bij het verkrijgen van inzicht in een of meer van de diverse aspecten van de uitvinding. Deze openbaringsmethode mag echter niet worden geïnterpreteerd als zijnde een intentie dat de geclaimde uitvinding meer kenmerken vereist dan expliciet vermeld in elke conclusie. In de plaats daarvan liggen, zoals blijkt uit de volgende conclusies, de inventieve aspecten in minder dan alle kenmerken van een enkele daarvoor geopenbaarde uitvoeringsvorm. De conclusies die volgen op de gedetailleerde beschrijving zijn hierdoor dus expliciet opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, waarbij elke conclusie op zichzelf staat als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

Verder zijn, hoewel enkele hierin beschreven uitvoeringsvormen sommige maar geen andere eigenschappen die zijn opgenomen in andere uitvoeringsvormen omvatten, combinaties van eigenschappen van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld om binnen de doelstelling van de uitvinding te liggen, en verschillende uitvoeringsvormen vormen, zoals duidelijk is voor de ervaren deskundige. Bijvoorbeeld, in de volgende conclusies kan elke van de geclaimde uitvoeringsvormen in elke combinatie worden gebruikt.

BE2018/5796

In de hierin verschafte beschrijving zijn diverse specifieke details opgenomen. Het is echter duidelijk dat uitvoeringsvormen van de uitvinding in praktijk kunnen worden gebracht zonder deze specifieke details. In andere instanties werden bekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail weergegeven om de duidelijkheid van de beschrijving niet in gevaar te brengen.

Waar in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding wordt verwezen naar een samenstelling van silicium-zirkoniumoxide (SZO), wordt verwezen naar een samenstelling omvattende Si, x atomen van Zr per atoom van Si, en y atomen van O per atoom van Si, waarbij x en y verschillen van 0.

Sputter doelen omvattende siliciumzirkoniumoxiden kunnen een substraat verschaffen met een oxide- of oxynitride-siliciumzirkoniumbekleding met specifieke mechanische, optische en chemische eigenschappen. Sommige toepassingen van de gesputterde bekledingen kunnen een beschermende overlaag zijn van een optische stapel of UV-blocker, als een laag met hoge brekingsindex die de functionaliteit kan verbeteren van een optische stapel (bv. als een antireflectiebekleding), enz.

Een probleem met silicium-zirkoniumoxiden voor gebruik als een doelmateriaal is dat het materiaal gewoonlijk een hoge elektrische weerstand heeft, wat het doel elektrisch isolerend maakt. Het nadeel van elektrisch isolerende doelen is dat het niet mogelijk is om te sputteren bij gelijkstroom of bij wisselstroom met

BE2018/5796 gemiddelde frequentie, maar dat sputteren bij RF is vereist.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op sputter doelen en de vervaardiging daarvan, de doelen omvattende SiZrxOy die, bij gebruik voor sputteren, lagen kunnen verschaffen zoals optische lagen (bv. lagen met een vooraf bepaalde en controleerbare brekingsindex), met goede chemische weerstand en slijtvastheid.

In een eerste aspect, verschaft de onderhavige uitvinding een sputter doel bevattende of SiZrxOy of daaruit vervaardigd, waarbij de hoeveelheid x van Zr groter is dan 0,02, maar niet groter dan 5 atomen Zr per atoom Si, en de hoeveelheid y van zuurstof groter is dan 0,03, maar niet groter dan 2*(1+x) atomen van O per atoom van Si (of 0,02<x> 5 en 0,03<y>2*(1+x)). De samenstellingen kunnen bijvoorbeeld met een grotere voorkeur 0,05<x<1 en 0,1<y<2*(0,6+x) zijn, bijvoorbeeld met 0,1<x<0,5 en 0,2<y<2*(0,3+x). De samenstelling kan worden afgestemd voor het bereiken van de gewenste balans van optische eigenschappen (bv. niet-absorberend en met een gewenste brekingsindex), mechanische eigenschappen (bv. lage wrijving en hogere hardheid) en chemische eigenschappen (bv. met een hogere corrosieweerstand).

De doelen van de onderhavige uitvinding zijn elektrisch geleidend. Dergelijke doelen kunnen bijvoorbeeld een weerstand hebben van minder dan 1000 ohm.cm, bij voorkeur minder dan 100 ohm.cm, met een grotere voorkeur minder dan 10 ohm.cm, zelfs minder dan 1 ohm.cm. Aldus kunnen deze doelen met voordeel worden gesputterd in standaard gelijkstroom, of

BE2018/5796 gepulseerde gelijkstroom, of in wisselstroom met gemiddelde frequentie, tussen 5 Hz en 500 kHz, typisch tussen 100 Hz en 100 kHz. Dit maakt het mogelijk om met hoge snelheid een uniforme film te vormen, zelfs over een groot oppervlak van een substraat.

Het doelmateriaal kan een lamellaire structuur hebben. Ze kunnen worden geproduceerd door thermisch spuiten.

FIG 1 toont een dwarsdoorsnede van een doel 100 of deel daarvan, dat doelmateriaal 104 toont met een vooraf bepaalde dikte over een steunsubstraat 105. Het steunsubstraat omvat SiZrxOy waarbij x groter is dan 0,02, maar niet groter dan 5, en y groter is dan 0,03, maar niet groter dan 2*(1+x), met een soortelijke weerstand van minder dan 1000 ohm cm, bij voorkeur minder dan 100 ohm.cm, met een grotere voorkeur minder dan 10 ohm.cm, zelfs minder dan 1 ohm.cm.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, zoals weergegeven op FIG 1, bevat het SiZrxOy doel 100 lamellen 101, 102 van heterogene samenstellingen waarvan de grootte zal afhangen van de samenstelling van het doel. Deze lamellen kunnen splats bevatten of daaruit bestaan en kunnen silicium bevatten, bv. zuiver silicium, een zirkoniumoxide (ZrOZ, waarbij z groter is dan 0,25 maar kleiner dan of gelijk aan 2), of een combinatie van silicium en zirkoniumoxide. Opgemerkt wordt dat de relatieve afmetingen op de figuur niet op schaal zijn en overdreven zijn om de lamellen te tonen.

BE2018/5796

Verder kan het doel lamellen bevatten met een suboxidische Si-samenstelling, een suboxidische Zrsamenstelling, of een combinatie van beide.

In specifieke uitvoeringsvormen bevatten de lamellen bevattende ZrOZ een suboxidische samenstelling van ZrOZ. Met ‘suboxidische samenstelling’ wordt een oxidesamenstelling bedoeld waarbij de hoeveelheid zuurstof is gereduceerd vergeleken met stoichiometrische hoeveelheden, bijvoorbeeld in ZrOZ kan z strikt kleiner zijn dan 2, bij voorkeur ongeveer 1,9 en met de meeste voorkeur ongeveer 1,8. Een suboxidische samenstelling mist zuurstof, wat resulteert in zuurstofleemten, wat kan leiden tot vrije ladingsdragers en geleidbaarheid. Aldus, kan het doel een hoge ionische geleidbaarheid vertonen dankzij de aanwezigheid van dergelijk suboxidisch materiaal.

De soortelijke weerstand van de bekleding kan worden afgestemd door het gebruik van doelen bevattende Si met specifieke soortelijke weerstand, bijvoorbeeld lamellen met Si met hoge zuiverheid, of lamellen bevattende B-gedoteerd silicium.

Het doel in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan ook een hoge elektrische geleidbaarheid vertonen, dankzij de aanwezigheid van metaaldeeltjes, bv. Ti, Zr, Nb, W, Cu, Al, B, enz.

Bovendien, reduceert of voorkomt het verminderen van de verschillen in soortelijke weerstand met aangrenzende lamellen (bv. met siliciumlamellen) ook boogvormingsverschijnselen.

BE2018/5796

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, vertoont het doel een goede en homogene menging op een microscopisch niveau, wat de homogeniteit van het sputteren van het doel verbetert.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, kan het doel ook ten minste 1 gew.% van een SiZrnOm gemengde oxidesamenstelling omvatten. In sommige uitvoeringsvormen, kan het een suboxidische samenstelling zijn, waarbij n en m een suboxidische samenstelling verschaffen.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, heeft het doel een lamellaire structuur, die typisch optreedt als gevolg van een spuitproces voor het vervaardigen van doelen. In het specifieke geval van keramische, niet-plastisch vervormbare deeltjes, kan thermisch spuiten lamellaire structuur verschaffen. De onderhavige uitvinding is echter niet beperkt tot spuiten en andere technieken, zoals bijvoorbeeld een lasercladproces, kunnen lamellaire structuur verschaffen. De verschillende lamellen kunnen verschillende graden van kristalliniteit, verschillende dichtheden, enz. hebben. De lamellen kunnen worden gevormd door microscopische splats van materiaal, met een gemiddeld volume van 0,0001 mm³, afhankelijk van de vervaardigingsomstandigheden van het doel (bv. poeder van gespoten deeltjes).

In sommige uitvoeringsvormen bevatten de lamellen de eerder beschreven lamellen 101, 102 zuivere Si en/of zirkoniumoxide, bij voorkeur suboxidische zirkoniumoxide en/of gemengde oxidesamenstelling bv. een SiZrnOm gemengde oxidesamenstelling.

BE2018/5796

Doelen met lamellaire structuur, geproduceerd door spuiten, omvatten gewoonlijk opgeruwde oppervlakken en/of poriën, wat het sputteren van deeltjes van het substraat verbetert.

In sommige uitvoeringsvormen kan het oppervlak van de doelen worden gepolijst om de ruwheid ervan te verminderen en mogelijke daaropvolgende problemen tijdens sputteren zoals boogvorming. Bijvoorbeeld, in sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, wordt een porositeit van minder dan 20%, bij voorkeur minder dan 15%, bij voorkeur minder dan 10% en met de meeste voorkeur minder dan 5% bereikt voor SiZrxOy doelen, wat gunstig kan zijn voor het verminderen van thermische belasting tijdens depositie.

Het doel van de onderhavige uitvinding kan een buisvormig (bv. prismatisch, cilindrisch, enz.) of vlak doel zijn, waarbij de onderhavige uitvinding niet wordt beperkt door enige specifieke vorm van het doel. Het steunsubstraat 105 kan bijvoorbeeld roestvrij staal bevatten of hieruit vervaardigd zijn, en het kan optioneel andere kenmerken bevatten zoals koelsystemen en dergelijke. Bovendien, kan een hechtlaag of bekleding 106 worden opgenomen om de hechting van het doelmateriaal te bevorderen. De hechtlaag 106 kan elke geschikte laag zijn die de ervaren deskundige bekend is. De onderhavige uitvinding kan ook een vrijstaand vlak doel verschaffen, zonder een steunsubstraat.

In sommige uitvoeringsvormen heeft het doel een structuur zodanig dat, wanneer XRD-analyse daarop wordt uitgevoerd, het patroon specifieke Si-gerelateerde en zirkoniumoxide-gerelateerde pieken vertoont.

BE2018/5796

Hieronder volgt een analyse van bepaalde XRD-patronen. Specifiek kan het doel Si-pieken en pieken vertonen die verband houden met tetragonale en monokliene pieken van zirkoniumoxide, in het bijzonder in de hoekige 2 Thètaposities van 30,0 +/- 0,3° en 31,2 +/- 0,3°.

Het doel van de onderhavige uitvinding kan worden gebruikt voor het verkrijgen van een materiaallaag op een substraat door sputteren. Bijvoorbeeld kan het sputter doel volgens bepaalde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden gebruikt in een reactief sputterproces; bv. met een reactief gas dat bij voorkeur zuurstof, stikstof of een mengsel van beide kan zijn. Het substraat kan elk geschikt substraat zijn zoals glas, plastic, enz.

Reactief sputteren heeft de voorkeur omdat het regelen en verschaffen van de gewenste stoichiometrische samenstelling mogelijk maakt, uitgaande van een substoichiometrisch doelmateriaal. Bovendien kan het regelen van de reactieve gasstroom langs de doellengte bijdragen aan het verkrijgen van een laag met een uniformere dikte, zo kunnen zeer uniforme films worden verkregen over een groot gebied op het substraat. Goede regeling van de dikte van de gedeponeerde laag kan ook worden verkregen. Reactief sputteren bevat het uitvoeren van een sputterproces in een reactief gas, bijvoorbeeld bevattende zuurstof en/of stikstof. Het doel kan lamellen omvatten met een mengsel van silicium (bv. zuiver silicium) en zirkoniumoxiden (bv. suboxidische oxiden). Als het doel zou bestaan uit alleen oxidesamenstellingen, is het evenwel mogelijk om een transparante film te verkrijgen, maar is het doel niet

BE2018/5796 geleidend en is de depositie langzaam, terwijl als het doel volledig niet-oxidisch is, het reactieve gas een hoge concentratie van zuurstof en/of stikstof moet hebben, en is het sputteren moeilijk te regelen.

Het doel, in overeenstemming met bepaalde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, kan worden gebruikt om een transparante laag te vormen waarvoor de optische eigenschappen kunnen variëren afhankelijk van de doelenamenstelling en het type reactief gas dat aanwezig is tijdens sputteren. De brekingsindex n kan bijvoorbeeld worden afgestemd tussen 1,5 en 2,0. De laag kan een SZO-samenstelling omvatten, en de relatieve hoeveelheid Si en Zr, en hun respectieve oxiden, kunnen worden afgestemd om een vooraf bepaalde index n te verkrijgen. Het keramische doel van SZO kan ook in nitridemodus worden gesputterd om siliciumzirkoniumoxynitride transparante films zonder zuurstof in het gasmengsel te laten groeien, wat resulteert in geen hysterese van het zuurstofgas en veel betere processtabiliteit. Het doel kan bijvoorbeeld ook worden gebruikt voor glasbekledingen met groot oppervlak, bv. voor antireflectiebekledingen, toepassingen met lage emissie of hitteweerkaatsing, of andere soorten optische bekledingen.

Het doel kan, in overeenstemming met bepaalde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, worden gebruikt om een laag te vormen (bv. een optische laag, zoals een transparante laag) met hogere kras- en slijtvastheid, dankzij het mengsel van Si en Zr. De laag kan verschillende graden van kristalliniteit vertonen, deze kan bijvoorbeeld amorf zijn, waardoor de chemische

BE2018/5796 stabiliteit verbetert (omdat er geen korrelgrenzen zijn, dus minder diffusiepaden van corrosieve elementen).

Een meerlagige film kan ook worden verkregen met regelbare optische en mechanische eigenschappen, bijvoorbeeld door de hoeveelheid zuurstof en/of stikstof in het omgevingsgas te variëren. De toplaag kan bijvoorbeeld een hogere corrosie- en slijtvastheid vertonen, kan amorf zijn, enz. terwijl lagen tussen de toplaag en het substraat verschillende eigenschappen kunnen hebben.

De laag of lagen met deze eigenschappen kunnen op voordelige wijze worden verkregen met een enkel doel in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, en optioneel in een enkele stap, wat een eenvoudige opstelling en snelle verwerking van gesputterde substraten mogelijk maakt.

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding vertoont de microstructuur van het doel een hoge homogeniteit van samenstelling en korrelgrootte, waarbij de laatste typisch kleiner is dan 100 nm (terwijl de lamellen gewoonlijk in het micrometrische bereik liggen). De verbeterde homogeniteit en kleine korrelgroottes over de doeldikte, samen met een goede thermische geleidbaarheid van de doellaag, zullen ervoor zorgen dat dit stabiele gedrag wordt gehandhaafd gedurende de geleidelijke vermindering van de dikte van de doellaag gedurende het sputterproces. Ongewenste effecten als gevolg van plaatselijke veranderingen van de eigenschappen van het sputtermateriaal, zoals bv. boogvorming, worden ook sterk verminderd en leiden tot verbeterde homogeniteit

BE2018/5796 in de door sputteren gedeponeerde lagen van het eindproduct. Vanwege de hogere doeldikte is het mogelijk om het sputter doel daarbij gedurende een aanzienlijk langere tijd in een sputterproces te gebruiken. Dit leidt tot een langere bedrijfstijd per sputter doel, wat op zijn beurt langere sputterbekledingsbewerkingen mogelijk maakt zonder de noodzaak om het sputterproces te stoppen om het sputter doel te vervangen.

In een tweede aspect, verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een sputter doel volgens uitvoeringsvormen van het eerste aspect van de onderhavige uitvinding.

De werkwijze omvat de stap van het projecteren van ten minste SZO-materiaal over een steunsubstraat. Het materiaal wordt bij voorkeur als een poeder verschaft en het wordt op het substraat verschaft door bijvoorbeeld thermisch spuiten. Het poeder kan worden gesmolten en geprojecteerd op het steunsubstraat, waarbij het geprojecteerde materiaal afkoelt en stolt, waardoor een geleidend sputter doel bevattende SiZrxOy of daaruit vervaardigd wordt verkregen, waarbij de hoeveelheid x van Zr groter is dan 0,02, maar niet groter dan 5, en de hoeveelheid y van zuurstof groter is dan 0,03, maar niet groter dan 2*(1+x).

Het doel wordt geproduceerd uit bronmateriaal, bijvoorbeeld in poedervorm. In sommige uitvoeringsvormen kan het bronmateriaal bevatten:

• ofwel Si en ZrOZ (0,25 < z <= 2), • of een SiZraOb-samenstelling, waarbij a en b kunnen, maar niet hoeven gelijk te zijn aan x en y in de eindsamenstelling, respectievelijk, welke

BE2018/5796 samenstelling bijvoorbeeld kan worden aangevuld met metalen of suboxidische Si en Zr, • of een combinatie van deze materialen.

Het diagram van FIG 2 toont de stappen en optionele stappen van een werkwijze in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. De werkwijze omvat de stappen van het verschaffen 201 van een poeder omvattende zirkonium en/of zijn (sub)oxideen silicium en/of zijn (sub)oxidedeeltjes, en/of poedervormig silicium-zirkoniumoxide als afzonderlijk of samengesteld materiaal. Dit kan het verschaffen 211 van bijvoorbeeld silicium((sub)oxide)deeltjes en zirkonium((sub)oxide)deeltjes in poedervorm bevatten.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat het gebruik van zuiver zirkonium in poedervorm niet noodzakelijk vereist is, waardoor brandgevaar wordt verminderd, omdat de onderhavige uitvinding oxiden of samenstellingen van zirkonium kan gebruiken die minder of helemaal niet ontvlambaar zijn. Het is ook een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een geleidend sputter doel kan worden gesputterd in zuiver stikstof of stikstof/argon-reactieve atmosfeer voor het verschaffen van lagen van siliciumzirkoniumoxynitride, met weinig of geen gebruik van zuurstof in het gasmengsel.

De werkwijze omvat verder het verschaffen 202 van een steunsubstraat, dat een vlak substraat, een buisvormig (bv. prismatisch, cilindrisch) substraat, enz. kan zijn. Het kan bijvoorbeeld een roestvrijstalen steunsubstraat, of een koperen, molybdeen-, of

BE2018/5796 titaniumsteunsubstraat zijn, dat optioneel een koelsysteem kan bevatten.

De werkwijze omvat verder het projecteren 203 van de deeltjes over het steunsubstraat, bijvoorbeeld door spuiten 213, bv. thermisch spuiten, in zodanige hoeveelheden dat een einddoel met samenstelling SiZrxOy waarbij x groter is dan 0,02, maar niet groter dan 5, en y groter is dan 0,03, maar niet groter dan 2*(1+x), wordt verkregen.

Het thermische spuitproces bestaat uit het versnellen en projecteren van druppels van ten minste gedeeltelijk gesmolten bronmaterialen (omvattende Si, Zr, in metallische of in oxidische toestand, mogelijk ook metallische componenten zoals Al, Cu...) op het sputtersteunsubstraat, waar ze afvlakken bij impact en stollen om een bekleding te vormen. De toegevoerde poederdeeltjes bevinden zich typisch in het groottebereik van 10 tot 200 micron en stromen vrij, waardoor deze poeders consistent in een spuitapparaat kunnen worden gevoerd terwijl ze worden gedragen door een gas, typisch argon, door de toevoerslangen en injectoren naar de inrichting. In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen verschillende typen thermisch spuiten, zoals vlamspuiten, plasmaspuiten, zelfs koud spuiten (als deeltjes plastisch vervormbaar zijn, bv. metaaldeeltjes), of HVOF worden toegepast.

De omgeving van het sputterproces kan worden gecontroleerd tijdens de vervaardiging van het doel, waardoor de mate van oxidatie en reductie van het ruwe basismateriaal kan worden gecontroleerd.

BE2018/5796

In tegenstelling tot sputterbare doelen volgens de stand van de techniek die worden gemaakt door het proces van sinteren en binden, maakt de werkwijze van de onderhavige uitvinding het mogelijk om het doel bij sputteren te gebruiken met hoge vermogensdichtheden en depositiesnelheden, omdat er een optimale hechting aan het steunsubstraat is, mogelijk als gevolg van de aanwezigheid van hechtmateriaal. Bovendien maakt het proces van spuiten een goede regeling van dikte en samenstelling van het doelmateriaal mogelijk.

De werkwijze maakt aldus het verkrijgen 204 van een SZO-geleidend doel met samenstelling in overeenstemming met uitvoeringsvormen van het eerste aspect mogelijk. Het kan het verkrijgen 214 van een suboxidische SZO-samenstelling omvatten. Dit kan bijvoorbeeld worden gedaan door het verschaffen van suboxidische oxidedeeltjes als een bronmateriaal, of het kan bijvoorbeeld voorkomen tijdens thermisch spuiten. Meer in detail, kan zuurstof verloren gaan als gevolg van verwarming. In sommige uitvoeringsvormen wordt de zuurstof niet teruggewonnen. Dit resulteert in een suboxidische SZO-samenstelling. In sommige uitvoeringsvormen maakt thermisch spuiten bijvoorbeeld met voordeel het gebruik van poeder van oxidemateriaal mogelijk, terwijl tegelijkertijd de hoeveelheid zuurstof in het oxide wordt verminderd door thermische effecten (bv. het verhitten van het oxidepoeder), voor het verkrijgen 214 van een suboxidische samenstelling op het uiteindelijke doel, waardoor de weerstand daarvan wordt verminderd.

BE2018/5796

De werkwijze volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan een doel 100 verschaffen zoals getoond op FIG 1, bevattende een steunsubstraat 105 en een gedeponeerde bovenlaag 104 van te sputteren materiaal. De toplaag 104 kan een dikte van 1 mm hebben, hoewel verscheidene millimeters de voorkeur hebben, bijvoorbeeld ten minste 4 mm, of tussen 4 mm en 12 mm, of zelfs hoger. Er kan bijvoorbeeld worden voorzien in 6 mm of 9 mm.

De werkwijze kan het verkrijgen 224 van doelen omvatten, bevattende lamellen van zuiver Si, en lamellen van ZrOZ, bij voorkeur met een suboxidische samenstelling. De grootte van de lamellen kan worden geregeld door de grootte van de poederdeeltjes. De afmeting van de lamel kan voor elk materiaal worden verhoogd in overeenstemming met zijn concentratie. De samenstelling kan hoofdzakelijk worden geregeld door het regelen van de toevoer.

In sommige uitvoeringsvormen omvat de stap van het verschaffen van poeder het verschaffen van deeltjes van een verder metaal zoals Ti, Zr, Nb, W, Cu, Al, B, enz. Het poeder kan ook worden gesmolten en gesputterd, waardoor aldus een doel wordt verkregen volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding met een lage soortelijke weerstand.

De werkwijze kan andere stappen omvatten, bijvoorbeeld koeling van het steunsubstraat verschaffen (bv. door gebruik te maken van een steunsubstraat bevattende een koelsysteem, of door externe koeling te verschaffen), en/of een tussenliggende hechtingslaag te verschaffen voor het

BE2018/5796 verbeteren van hechting van het doelmateriaal aan het steunsubstraat.

Het sputter doelsubstraat kan zijn samengesteld uit een steunsubstraat 105 en optioneel een hechtingsbekleding, zoals bijvoorbeeld een metaal, bv. omvattende Al, Cu, Ni of andere metaalelementen, of mengsels daarvan, zoals Ni-Al-legeringen. In sommige uitvoeringsvormen bevat de werkwijze het verschaffen van deze hechtingslaag 106.

Analyse van voorbeelddoelen

FIG 3 toont een XRD-patroon door ‘poeder XRD’ van twee 35 inch Si:ZroZ-doelen, waarbij z ongeveer 1,85 is wat ruwweg overeenkomt met een doelenamenstelling van x in de buurt van 0,23 en een waarde van y in de buurt van 0,42 voor SiZrxoy. De doelen werden vervaardigd door spuiten van Si en zirkoniumoxidepoeder, omvattende monoklien Zro2-poeder. De meetresultaten van de twee doelen zijn beide grafisch weergegeven en overlappen substantieel in positie.

Het is aangetoond dat alleen Si- en Zro2-pieken aanwezig zijn. Zowel monokliene m-Zro2- als tetragonale t-Zro2- fasen worden gedetecteerd. Een deel van deze pieken wordt getoond op FIG 4, die overeenkomt met het ingezoomde deel 301 van FIG 3. Geen Sio2 piek, of pieken in verband met andere Si-o-fasen, werden gedetecteerd.

In het bijzonder toont de analyse van de pieken van FIG 4 aan dat, ondanks het feit dat het toevoermateriaal monoklien Zro2-poeder is, een tetragonale t-Zro2-fase aanwezig is. Er wordt gesuggereerd dat deze fase wordt gevormd als gevolg van de thermische spray. verder is de relatieve intensiteit

BE2018/5796 r tussen tetragonale en monokliene fasen op de posities van respectievelijk ~30° en ~31,2°, in het algemeen r <0,1. In dit specifieke voorbeeld ligt de relatieve intensiteit t-ZrO2/m-ZrO2 in de buurt van 1.

De korrelgrootte, die is verkregen door de Scherrer-analyse, is ongeveer 20 nm voor ZrO2 en ongeveer 40 nm voor Si.

FIG 5 toont een XRD-patroon dat is verkregen uit thermisch gespoten zuiver siliciumpoeder. Dezelfde Si XRD-pieken worden gedetecteerd in het geval van het gespoten SZO-doel op FIG 3, en dezelfde K-a₂ lijnpieksplitsing wordt ook vastgesteld.

FIG. 6 en FIG. 7 tonen twee elektronenmicroscoop (EM)-beelden in achterwaarts verstrooide elektronen (BSE)-modus. Dit zijn twee beelden van hetzelfde doel bij respectievelijk 50X en 100X vergrotingsfactoren. Deze beelden zijn representatief voor de typische doelmicrostructuur, waarbij de grijswaarde de Z (atomaire massa) van het materiaal in kaart brengt. Zwaardere atomen geven meer verstrooiing en een lichter beeld, terwijl lichtere elementen een donkerder beeld geven. FIG 6 toont de karakteristieke lamellaire structuur van de bekleding en een homogene verdeling van de Si- (donkergrijs) en ZrOZmaterialen (wit). Vooral het beeld van FIG. 7 (op een schaal van 200 μm) toont een hoger contrast, waardoor de afzonderlijke splats van Si en ZrO_Z worden onthuld, samen met enige porositeit (zwarte punten).

Een reeks SiZrxO_y-doelmonsters is geproduceerd door de vervaardigingswerkwijze te variëren en door de relatieve concentratie van Si-bevattende deeltjes en Zr

BE2018/5796 bevattende deeltjes te veranderen. Over deze reeks monsters, werd een variatie van SiZr_xO_ydoelenamenstelling verkregen, waarbij x groter is dan 0,04 en kleiner dan 0,5, terwijl een y-waarde tussen 0,1 en 1 werd gevonden.

Bovendien zijn de soortelijke weerstand en weerstand van doelmateriaal van de voorbeelddoelen, met een materiaaldikte van ongeveer 9 mm, gemeten met verschillende werkwijzen, getoond op FIG. 8 tot FIG. 11. Het doel 100 wordt geplaatst op een dragersteun, bijvoorbeeld dragersteunbuis 107, en verschillende sondes worden aangebracht op het oppervlak van het doel.

Een 4-puntsmethode voor het meten van de soortelijke weerstand, waarvoor een opstelling is geïllustreerd op FIG 8, is gebaseerd op een 4-punts sonde 1001 bevattende een spanningsbron die een spanning V en een stroombron die een stroom I levert. De soortelijke weerstand wordt verkregen uit de vergelij king :

y nt sinh sinh waarbij de parameters t en s respectievelijk de dikte van het doel en de afstand tussen contacten zijn. Dit kan worden vereenvoudigd tot:

p= 2*n*s*V/I

De minimale en maximale gemeten soortelijke weerstand volgens de 4-puntsmethode, met een tussenafstand van 1,59 mm tussen de contacten, is pmin: 2 Ω-cm, pMax: 3 Ω-cm

BE2018/5796

Een 3-puntsmethode voor het meten van soortelijke weerstand, waarvoor een opstelling is geïllustreerd op FIG 9, is gebaseerd op het sturen van een stroom door een vooraf bepaald gebied (een cirkelvormig gebied dat wordt verschaft door een cirkelvormige plaat 1101 in het onderhavige voorbeeld) en meet de stroom en spanning van de doel, in dit geval gemeten door het midden 1102 van de plaat 1101. De soortelijke weerstand wordt verkregen uit de vergelijking:

V / I = R = ρ -D / S

Waarbij D de dikte (cm) en S het contactoppervlak (cm²) is.

De resultaten zijn pmin: 1 Ω-cm pMax: 3 Ω-cm.

Een 2-puntsmethode, waarvoor een opstelling is geïllustreerd op FIG 10, meet eenvoudigweg de weerstand tussen twee sondes 1201, 1202 (sondes met stalen punt of sondes in vernikkeld messing), op een vooraf bepaalde afstand d, in dit geval 10 mm. Dit zijn de resultaten van de weerstandsmeting:

Vernikkeld messing, min: 100 Ω max: 400 Ω Stalen punten min: 200 Ω max: 300 Ω

Als we een soortelijke weerstand van 2 Ω-cm aannemen, is de theoretische simulatie voor de weerstand ongeveer 300 Ω.

Een enkelpuntsmethode, waarvoor een opstelling is geïllustreerd op FIG 11, is gebaseerd op het meten van de weerstand tussen het doeloppervlak en de steunbuis met behulp van een sonde 1301. Dit zijn de resultaten van de weerstandsmetingen:

Vernikkeld messing, min: 60 Ω max: 200 Ω

BE2018/5796

Stalen punten min: 80 Ω max: 160 Ω

Theoretische simulatie voor 2 Ω-cm: R ~ 200 Ω

Er is dus aangetoond dat de voorbeelddoelen die worden verkregen door de onderhavige uitvinding een soortelijke weerstand hebben van minder dan 10

Ω-cm (zelfs minder dan 3 Ω-cm). De doelen kunnen dus als geleidend worden beschouwd.

Claims

CONCLUSIES

1 .- Doel (100) voor sputteren omvattende

SiZrxOy waarbij x groter is dan 0,02, maar niet groter dan 5, en y groter is dan 0,03, maar niet groter dan 2*(1+x), waarin de SiZrxOy fractie een lamellaire structuur heeft die uit microscopische splats van materiaal bestaat.
2 .- Doel (100) volgens conclusie 1, waarbij de lamellaire structuur het gevolg is van een spuitproces.
3 .- Doel (100) volgens conclusie 2, waarbij de lamellaire structuur het gevolg is van een thermisch spuitproces.
4 .- Doel (100) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het doel een soortelijke weertand van minder dan 1000 ohm cm, bij voorkeur minder dan 100 ohm.cm, met een grotere voorkeur minder dan 10 ohm.cm, zelfs minder dan 1 ohm.cm
5 .- Doel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij x groter is dan 0,05, maar kleiner dan 1, bij voorkeur tussen 0,1 en 0,5, en y groter is dan 0,1, maar kleiner dan 2*(0,6+x), bij voorkeur tussen 0,2 en 2*(0,3+x).
6 .- Doel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het doel (100) lamellen (101, 102) omvat bestaande uit Si en lamellen bestaande uit ZrOZ, waarbij z groter is dan 0,05, maar kleiner dan of gelijk aan 2.

BE2018/5796
7 .- Doel volgens conclusie 6, waarbij de lamellen bestaande uit ZrOZ suboxidisch zirkoniumoxide omvatten.
8 .- Doel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het doel (100) minstens 1 gew.% omvat van lamellen bestaande uit een gemengde oxidesamenstelling.
9 .- Doel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het doel (100) verder metallische deeltjes omvat.
10 .- Doel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het doel (100) een XRD-patroon heeft met pieken die overeenkomen met de tetragonale fase van ZrO2.
11 .- Doel volgens conclusie 10, waarbij het XRD-patroon een silicium 2-Thèta piek op 28,29°+/- 0,3°, en een tetragonale fase ZrO2 2-Thèta piek op 30,05°+/- 0,3° bevat.
12 .- Werkwijze voor het vervaardigen (204) van een geleidend SiZrxOy sputterdoel, waarbij x groter is dan 0,02, maar niet groter dan 5, en y groter is dan 0,03, maar niet groter dan 2*(x+1), de werkwijze omvattende

- het verschaffen (201) van poeder omvattende deeltjes van zirkonium en silicium oxide of sub-oxide; en/of omvattende deeltjes van silicium en van zirkonium oxide of sub-oxide; en/of omvattende deeltjes van een silicium-/zirkoniumoxidesamenstelling,

- het verschaffen van een steunsubstraat (202), en

BE2018/5796

- het projecteren (204) van het poeder in een gesmolten vorm op het steunsubstraat in zodanige hoeveelheden dat een sputterdoel met samenstelling SiZrxOy, waarbij x groter is dan 0,02, maar niet groter 5 dan 5, en y groter is dan 0,03, maar niet groter dan 2*(x+1), wordt verkregen, en afkoelen en stollen van het geprojecteerde poeder.
13.- Werkwijze volgens de voorgaande conclusie, waarbij het projecteren van het poeder 10 spuiten (213) omvat.