CN107083534A

CN107083534A - 含钼靶材

Info

Publication number: CN107083534A
Application number: CN201611027673.1A
Authority: CN
Inventors: G·A·罗扎克; M·E·盖多斯; P·A·霍根; S·孙
Original assignee: HC Starck GmbH
Current assignee: HC Starck GmbH
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2017-08-22
Anticipated expiration: 2030-07-01
Also published as: KR20140001195A; US9837253B2; US8449818B2; CN103154306A; JP2017014619A; JP6276327B2; CN107083534B; US20110117375A1; WO2012002969A1; JP5952272B2; US9150955B2; US20130224422A1; US10403483B2; CN103154306B; US20180076011A1; KR101730175B1; US20150332903A1; KR20170046807A; US20200013598A1; JP2013539500A

Abstract

本发明涉及包括50原子％或更多钼、第二金属元素钛及第三金属元素铬或钽的溅射靶材，以及由所述溅射靶材制造的沉积膜。在本发明的优选方面，所述溅射靶材包括一富钼相、一富钛相及一富第三金属元素相。

Description

含钼靶材

本申请是申请号为2010800687697、申请日为2010年7月1日、名称为“含钼靶材”的发明专利申请的分案申请。

优先权要求

本申请要求美国专利申请US 12/827,562(于2010年6月30日申请)的权益，该专利通过引用而全文包括在本申请中。

技术领域

本发明主要涉及溅射靶材、制造溅射靶材的方法、使用所述靶材制造含钼薄膜的方法(如那些用于制造平面显示器(如薄膜晶体管-液晶显示器)和光伏电池的薄膜)、由所述靶材制造的薄膜及包括所述薄膜的产品。

背景技术

溅射沉积是半导体和光电工业中使用的各种制造工艺中用于生产金属层的一种技术。随着半导体和光电工业的进展，需要满足一个或多个电气要求、耐久性要求和加工性要求的溅射靶材。例如，需要加工更容易、价格更便宜、生产的薄膜更均匀的溅射靶材。此外，随着显示器尺寸增大，性能方面即使是温和的改进，其经济益处也被放大。溅射靶材成分稍做变化，可能导致性能发生重大变化。此外，靶材的制造方式不同可能也会使组成相同的靶材具有不同的性能。

采用金属，如钼等制造的溅射靶材及其制造方法和其在平面显示器中的用途在美国专利US 7,336,336B2和Butzer等于2005年9月1日公开的美国专利申请US 2005/0189401A1中进行了说明，以上专利通过引用而全文包括在本申请中。

含钼和钛的溅射靶材、其制造方法及其在平面显示器中的用途在美国专利US 7,336,824B2和Gaydos等于2008年12月25日公开的美国专利申请公开US 2008/0314737A1，Gaydos等于2007年4月26日公开的US 2007/0089984A1及Nitta等于2007年11月1日公开的US 2007/0251820A1中进行了描述，以上专利通过引用而全文包括在本申请中。

含钼和第二金属的溅射靶材在Chao等于2004年12月30日公开的美国专利申请公开US 2004/0263055A1，Lee等于2007年5月31日公开的US 2007/0122649A1，及Inoue等于2005年10月20日公开的US 2005/0230244A1，Cho等于2008年3月27日公开的US 2008/0073674A1，Iwasaki等于2005年9月1日公开的US 2005/0191202A1中进行了描述，以上专利通过引用而全文包括在本申请中。在许多器件的生产中，薄膜产品通常是通过一个或多个材料脱除步骤(如蚀刻)逐层制造。为了使材料选择广泛，以增强设计选择，能够选择性地控制薄膜蚀刻率(即通过蚀刻脱除材料的速率)是颇有吸引力的。例如，通过选择合适的溅射靶材而能够实现某些蚀刻速率是颇有吸引力的。例如，通过选择合适的溅射靶材而能够实现某些蚀刻速率是颇有吸引力的。可能要求溅射靶材沉积层的蚀刻速率与其它一层或多层的蚀刻速率相容(如蚀刻速率相同或相差小于大约25％)和/或与其它一层或多层的蚀刻速率不同(如相差大约25％或更高)。

例如，对于某些应用来说，仍然需要一种由其制造的沉积层的蚀刻率相对较低的溅射靶材，如在铁氰化物溶液中的蚀刻速率低于由50％原子钼和50％原子钛组成的溅射靶材沉积层的蚀刻速率。人们还需要用于制造具有以下一种特性或以下特性任意组合的沉积层的溅射靶材：对基材具有强粘附性、良好的阻隔性能、放置在含硅层和含铜层之间时能够减少或防止形成铜硅化合物(如硅化铜)或具有相对较小的电阻(大约60μΩ·cm或更低)。此外，人们需要具有以上一种或多种特性的溅射靶材，所述靶材是由能够采用轧制步骤加工成溅射靶材的非均质材料制备。

发明内容

令人吃惊的是，包括钼(Mo)、钛(Ti)和第三金属元素，其中第三金属元素是钽或铬的溅射靶材可以满足上述一种或多种要求。因此，本发明在其各个教导中涉及此类组合物及其制造的溅射靶材，以及由其制造的薄膜产品及相关方法。

本发明的一个方面是一种用于制造溅射靶材和/或用于制造生产溅射靶材的坯料的方法，包括一个将含大约50原子％或更多钼的第一粉末、含大约50原子％或更多钛的第二粉末，及含大约50原子％或更多选自由铬和钽组成的群组的第三金属元素的第三粉末进行混合的步骤。

本发明的另一个方面涉及一种溅射靶材和/或用于生产溅射靶材的坯料，包括占所述溅射靶材原子总数大约40原子％或更多的钼；占所述溅射靶材原子总数大约1原子％或更多的钛；及占所述溅射靶材原子总数大约1原子％或更多的第三金属元素，其中所述第三金属元素是钽或铬；这样所述靶材可用于制造包括合金的沉积膜，所述合金包括钼、钛，及第三金属元素。

本发明的另一个方面涉及溅射靶材和/或用于制造溅射靶材的坯料，包括占溅射靶材总体积至少大约40体积％的第一相，其中所述第一相包括至少大约50原子％第一金属元素(因此可以称为富第一金属元素)，其中所述第一金属元素是钼；占溅射靶材总体积大约1至大约40体积％的第二相，其中所述第二相包括至少大约50原子％的第二金属元素(因此可以称为富第二金属元素)，其中所述第二金属元素是钛，及占溅射靶材总体积大约1至大约40体积％的第三相，其中所述第三相包括至少大约50原子％的第三金属元素(因此可以称为富第三金属元素)，其中所述第三金属元素选自由铬和钽所组成的群组，这样，所述溅射靶材可用于制造包括合金的沉积膜，所述合金包括钼、钛和第三金属元素。应该了解的是，在本申请的教导中，第三金属元素可由铬和钽的组合代替。

本发明的另一个方面涉及一种薄膜(如溅射-沉积膜)，包括大约50原子％或更多的钼，大约0.5原子％或更多的钛，及大约0.5原子％或更多的选自由铬和钽组成的群组的第三金属元素。举例来说，一种所述薄膜可能有大约50原子％至大约90原子％钼，大约5原子％至大约30原子％钛，及大约5原子％至大约30原子％第三金属元素(即铬、钽或这两者)。根据本申请的蚀刻速率教导，所述薄膜具有相对较低的蚀刻速率。

本发明的另一个方面涉及包括由本申请所述溅射靶材沉积的薄膜的多层结构。

本发明的另一个方面涉及一种利用本申请所述溅射靶材在基材上沉积薄膜的方法。

本发明的溅射靶材用于沉积通常具有较低蚀刻速率的薄膜方面较为有利。例如，所述沉积薄膜在25℃的铁氰化物溶液中的蚀刻速率是大约100nm/min或更低，优选是大约75nm/min或更低，更优选是大约70nm/min或更低，甚至更优选是大约68nm/min或更低，甚至更优选是大约65nm/min或更低，及最优选是大约62nm/min或更低。所述溅射靶材可用于沉积具有下述特点的薄膜：对基材具有较强的粘附性；良好的阻隔性能；当放置在含硅层和含铜层之间时基本上可以避免形成硅化铜；电阻率低；或这些特点的任意组合。有利的是，所述溅射靶材可由，例如，能够通过一种或多种热机械变形操作变形的材料形成。所述溅射材料可由能够轧制(如通过一个或多个轧制操作)的材料制造，优选没有裂纹，从而可以高效地生产较大的溅射靶材。还可以通过将几个单独预成型的结构(如坯料)连接来制作较大的靶材，如在相邻预成型结构之间有粉末或没有粉末时，通过热等静压加工操作扩散粘结。

附图说明

图1是包括钼、钛和钽的溅射靶材采用二次电子成像的说明性扫描电子显微照片。溅射靶材优选包括含50原子％或更多钼的富钼相、含50原子％或更多钛的富钛相及含50原子％或更多钽的富钽相。

图2是包括钼、钛和钽的溅射靶材采用背散射电子成像的说明性扫描电子显微照片。所述溅射靶材优选包括富钼相、富钽相和富钛相。

图3A是包括钼、钛和钽的溅射靶材采用背散射电子成像的说明性扫描电子显微照片。如图3A所示，所述溅射靶材优选包括富钼相。

图3B是说明性能量色散x-射线光谱图，表明了图3A溅射靶材一个区域的0-20keV能量的x-射线频率分布。如图3B所示，所述溅射靶材可包括一基本上全部(如大约90原子％或更多，优选大约95原子％或更多，更优选大约98原子％或更多)是钼的一相。

图4A是包括钼、钛和钽的溅射靶材采用背散射电子成像的说明性扫描电子显微照片。如图4A所示，所述溅射靶材优选包括富钛相。

图4B是说明性能量色散x-射线光谱图，表明了图4A溅射靶材一个区域的0-20keV能量的x-射线频率分布。图4B说明了所述溅射靶材可包括一基本上全部(如大约90原子％或更多，优选大约95原子％或更多，更优选大约98原子％或更多)是钛的一相。

图5A是包括钼、钛和钽的溅射靶材采用背散射电子成像得到的说明性扫描电子显微照片。如图5A所示，所述溅射靶材优选包括富钽相。

图5B是说明性能量色散x-射线光谱图，表明了图5A溅射靶材一个区域的0-20keV能量的x-射线频率分布。图5B说明了所述溅射靶材可包括一基本上全部(如大约90原子％或更多，优选大约95原子％或更多，更优选大约98原子％或更多)是钽的一相。

图6A和图6B是沉积在基材上的溅射薄膜表面采用二次电子成像得到的说明性扫描电子显微照片。所述薄膜由包括富钼相、富钛相和富钽相的溅射靶材溅射。所述沉积薄膜优选包括含钼、钛和钽的合金相。

图7是沉积在基材上的溅射薄膜横截面的说明性扫描电子显微照片。所述薄膜由包括富钼相、富钛相和富钽相的溅射靶材溅射。沉积薄膜优选包括含钼、钛和钽的合金相。沉积薄膜可具有柱状形态，如图7所示的形态。

图8A和8B是包括硅基材、含钼、钛和钽的第一溅射层及第二铜溅射层的多层结构的说明性俄歇谱图(Auger Spectra)。该谱图说明了在大约350℃退火大约30分钟前(图8A)和后(图8B)Cu、Si、Ta、Ti和Mo的组成与深度的关系。

图9A和9B是包括含钼、钛和钽的第一溅射层与i)第二铜溅射层(图9A)及ii)硅基材(图9B)之间界面的多层结构的说明性俄歇谱图。谱图说明了在大约350℃退火大约30分钟前后Cu、Si、Ta、Ti和Mo的组成与深度的关系。

图10是包括基材层、含钼层和导电层的说明性多层结构图。所述含钼层优选由包括富钼相、富钛相和富钽相的溅射靶材沉积。

具体实施方式

详细说明

本发明在其各个方面利用独特的材料组合，得到一种颇有吸引力的溅射靶材，用于制造一种或多种包括薄膜层(如薄膜阻隔层)、连接层或其它层的器件(如平面显示器)。采用本发明溅射靶材制造的沉积层具有令人吃惊的低电阻率、与基材良好的粘附性和/或优异的阻隔性能组合。所述溅射靶材优选经定制而提供具有较低蚀刻速率(如在铁氰化物溶液中)的沉积层。

本发明的溅射靶材采用三种或多种不同元素来实现要求的性能特性。合适的溅射靶材包括但不限于含三种金属元素、四种金属元素，或五种或五种以上金属元素的材料或基本上由三种金属元素、四种金属元素，或五种或五种以上金属元素组成的材料。例如，溅射靶材可包括钼(即Mo)、钛(即Ti)和一种或多种选自由钒(即V)、铬(即Cr)、钽(即Ta)和铌(即Nb)组成的群组的其它元素，或基本上由钼(即Mo)、钛(即Ti)和一种或多种选自由钒(即V)、铬(即Cr)、钽(即Ta)和铌(即Nb)组成的群组的其它元素组成。优选的溅射靶材包括钼、钛和选自钽和铬的第三金属元素或基本上由钼、钛和选自钽和铬的第三金属元素组成。优选的溅射靶材包括钼、钛和第三金属元素，其总浓度是大约60原子％或更高，更优选是大约80原子％或更高，甚至更优选是大约95原子％或更高，甚至更优选是大约99原子％或更高，及最优选是大约99.5原子％或更高。由本发明溅射靶材制造的沉积层可包括三元材料和/或四元材料，但是，并不受此限制。

溅射靶材可用于生产(如沉积)具有至少一个含钼层(如阻隔层)的薄膜，所述含钼层包括钼(如浓度至少是含钼层原子总数的50原子％)、钛和第三金属元素。沉积层可包含比溅射靶材更少的相。采用溅射靶材制造的示例沉积层可包含一相或两相，而用于制备它们的溅射靶材优选包含至少三相(如一个或多个纯金属相和/或一个或多个合金相)，但是，并不受此限制。更优选的是，沉积层包括合金相或基本上由合金相组成，其中所述合金包括钼、钛和第三金属元素。甚至更优选的是，沉积层基本上由合金相组成，其中所述合金包括钼、钛和第三金属元素或基本上由钼、钛和第三金属元素组成。最优选的是，沉积层包括合金相或基本上由合金相组成，其中所述合金包括钼、钛和钽或基本上由钼、钛和钽组成。

溅射靶材的形态

溅射靶材可以是包括多个相的非均质材料。溅射靶材优选包括至少三相。例如，所述靶材可包括一个或多个第一相，每个相包括至少50原子％钼，一个或多个第二相，每个相包括至少50原子％钛，及一个或多个第三相，每个相包括至少50原子％第三金属元素，其中所述第三金属元素是钽或铬。

第二相可在下述一方面或多方面与第一相不同：一种、两种或多种元素的浓度、密度、电阻率、布拉维晶格结构、对称群、一种或多种晶格大小、或晶体学空间群。举例而言，第一相和第二相一种元素的浓度可相差大约0.5wt.％或更高，相差大约1wt.％或更高，相差大约5wt.％或更高，或相差大约20wt.％或更高。第三相可在下述一方面或多方面与第一相和/或第二相不同：一种、两种或多种元素的浓度、密度、电阻率、布拉维晶格结构、对称群、一种或多种晶格大小或晶体学空间群。例如，第三相中元素的浓度与第一相、第二相中元素的浓度，或这两相中元素的浓度，可相差大约0.5wt.％或更高，相差大约1wt.％或更高，相差大约5wt.％或更高，或相差大约20wt.％或更高。溅射靶材可包括两相(如第一相和第二相或第三相)，其中两相的密度之差是大约0.1g/cm³或更大，优选是大约0.3g/cm³或更大，更优选是大约0.6g/cm³或更大，最优选是大约1.2g/cm³或更大。

第一相、第二相和第三相，每相可单独包括由14个布拉维晶格类型中的一种类型或多种类型为特征的晶体。一相的布拉维晶格可以是三斜晶系、单斜晶系(如简单单斜晶系或中心单斜晶系)、正交晶系(如简单底心正交晶系，或面心正交晶系)、正方晶系(如简单的四方晶系或体心正方晶系)、菱方晶系、六方晶系或立方晶系(如简单立方、体心立方或面心立方)。举例来说，第一相、第二相及第三相，每相可独立地包括六方、简单立方、体心立方和面心立方或它们的任意组合的布拉维晶格的晶体或由这样的晶体组成。一个或多个第二相可包括具有与一个或多个第一相相同或不同的布拉维晶格的晶体。举例来说，第一相可包括一具有体心立方布拉维晶格的相，第二相可包括一具有体心立方布拉维晶格、六方布拉维晶格或这两种晶格的相。一个或多个第三相可包括具有与一个或多个第一相相同或不同，与一个或多个第二相不同，或它们的任意组合的布拉维晶格的晶体。举例来说，一个或多个第三相可包括具有体心立方布拉维晶格、六方布拉维晶格或这两种晶格的晶体或基本上由这样的晶体组成。

图1是包括钼、铌和钽的溅射靶材采用二次电子成像的说明性扫描电子显微照片。根据本发明的教导，溅射靶材中可以使用其它金属元素。参考图1，溅射靶材10可包括第一相16、第二相14和第三相12。溅射靶材10的第一相16可以是连续相，包括50原子％或更多钼(如大约75原子％或更多钼)或两者。如图1所示，第二相14、第三相12或这两相可以是分散相(如分散在第一相中的分散相)。第二相、第三相或这两相都是连续相(如共-连续相)也属于本发明的范围。第二相14可包括占第二相原子总数大约50原子％的第二金属元素，如钛。第三相12可包括大约占第三相原子总数50原子％或更多的第三元素，如铬或钽。如图1所示，一个或多个第一相的体积大约占溅射靶材总体积的大约40体积％或更高，或占大约50体积％或更高。一个或多个第二相的体积，一个或多个第三相的体积，及一个或多个第一相和第二相的总体积，占溅射靶材总体积的大约1体积％或更高，或占大约5体积％或更高。一个或多个第二相的体积，一个或多个第三相的体积，及一个或多个第一相和第二相的总体积，占溅射靶材总体积的大约50体积％或更少，或占大约25体积％或更少。第二相、第三相或这两相通常是随机取向的。第二相、第三相或这两相通常是细长的。第二相、第三相或这两相的长宽比优选是大约20:1或更低，大约10:1或更低或大约5:1或更低。第二相可包括平均长度大约是0.3μm或0.3μm以上的粒子，平均长度大约是200μm或200μm以下的粒子，或者包括这两种平均长度的粒子。第三相可包括平均长度大约是0.3μm或0.3μm以上的粒子，平均长度大约是200μm或200μm以下的粒子，或者包括这两种平均长度的粒子。一个相的长度和/或体积可采用扫描电子显微镜测定。可采用其它方法辅助扫描电子显微镜法，如能量色散x-射线光谱法测定一个相的组成。

图2是包括钼、铌和钽的溅射靶材采用背散射电子成像的说明性扫描电子显微照片。根据本发明的教导，溅射靶材中可以使用其它金属元素。参考图2，溅射靶材10可包括第一相16、第二相14和第三相12。每个单独的相可以是基本上纯的金属相(如一个包括大约80原子％或更多，大约90原子％或更多，或大约95原子％或更多的金属相)。溅射靶材还可以包括合金相，如包括钼和钽的合金相18，和/或金属间相。

一个或多个第一相可任选包括相对纯的第一相及钼的浓度比相对纯的第一相低的高合金第一相。例如，相对纯的第一相中钼的浓度是相对纯的第一相原子总数的大约80原子％或更高，更优选大约90原子％或更高。举例来说，高合金第一相中钼的浓度是大约90原子％或更低，大约80原子％或更低，或大约70原子％或更低。一个或多个第一相优选包括足够体积钼浓度通常较高(如大约60原子％或更多钼，大约70原子％或更多钼，大约80原子％或更多钼，或大约90原子％或更多钼)的材料，这样，溅射靶材可以在增加溅射靶材的宽度、长度或这两者的步骤中轧制。

一个或多个第二相可任选包括相对纯的第二相及钛的浓度比相对纯的第二相低的高合金第二相。例如，相对纯的第二相中钛的浓度是相对纯的第二相原子总数的大约80原子％或更高，更优选大约90原子％或更高。举例来说，高合金第二相中钛的浓度是大约90原子％或更低，大约80原子％或更低，或大约70原子％或更低。

一个或多个第三相可任选包括相对纯的第三相及第三金属元素(如钽或铬)的浓度比相对纯的第三相低的高合金第三相。例如，相对纯的第三相中第三金属元素的浓度是相对纯的第三相原子总数的大约80原子％或更高，更优选大约90原子％或更高。举例来说，高合金第三相中第三金属元素的浓度是大约90原子％或更低，大约80原子％或更低，或大约70原子％或更低。

一个或多个第一相的体积优选足够高，这样，第一相是连续相(如一个或多个其它相在其中分散的基质相)。一个或多个第一相的体积是溅射靶材总体积的大约40体积％或更高，大约50体积％或更高，大约60体积％或更高，大约70体积％或更高。一个或多个第一相的体积优选大于一个或多个第二相的体积。一个或多个第一相的体积优选大于一个或多个第二相的体积。一个或多个第一相的体积是溅射靶材总体积的大约99体积％或更低，大约95体积％或更低，大约92体积％或更低，大约90体积％或更低。

一个或多个第二相的体积，一个或多个第三相的体积，或一个或多个第二相和一个或多个第三相组合的体积，是溅射靶材总体积的大约1体积％或更高，大约2体积％或更高，大约3体积％或更高，大约5体积％或更高。一个或多个第二相的体积，一个或多个第三相的体积，或一个或多个第二相和一个或多个第三相组合的体积，是溅射靶材总体积的大约50体积％或更低，大约45体积％或更低，大约40体积％或更低，大约35体积％或更低，大约30体积％或更低，大约25体积％或更低，大约20体积％或更低。

溅射靶材的一个或多个第一相、一个或多个第二相及一个或多个第三相中每个相可以独立地是分散相、连续相或共-连续相。溅射靶材优选包括是连续相的第一相。人们认为，连续的第一相可以改进轧制溅射靶材的能力，以增加其长度、宽度或两者，但是，并不受这一理论的限制。优选一个或多个第二相包括分散的第二相。例如，分散的第二相可以是第一相中的分散相，或者是第三相中的分散相。溅射靶材更优选包括一含50原子％或更多的钛且分散在含50原子％或更多的钼的第一相内的分散相第二相。优选一个或多个第三相包括分散相。例如，分散的第三相可以是第一相中的分散相，或者是第二相中的分散相。溅射靶材更优选包括一含50原子％或更多铬或钽且分散在含50原子％或更多钼的第一相内的分散相第三相。如果溅射靶材有至少两个第二相，其形态是其中一个第二相包含大约80原子％或更多钛且被另一个第二金属元素浓度更低的第二相包围。如果溅射靶材有至少两个第三相，其形态是其中一个第三相包含大约80原子％或更多第三属元素且被另一第三金属元素浓度更低的第三相包围。

溅射靶材的一个或多个相，或甚至全部相的相区尺寸(domain size)(即包括一个或多个相的晶粒连续区)相对较大。例如，溅射靶材的一个或多个相，或甚至全部相的相区尺寸可能大于溅射靶材制造的沉积层的相或各相的相区尺寸(如大50％或更大，大约大100％或更大，大约大200％或更大，大约大500％或更大，或者大约大1000％或更大)。一个或多个第一相、一个或多个第二相，和/或一个或多个第三相的相区尺寸(相区的数均长度)可以是大约0.3um或更大，优选是大约0.5um或更大，更优选是大约1um或更大，及最优选是大约3um或更大，但是并不限于这些。在测定溅射靶材各个相的相区尺寸时，所有第一相可视为一个相，所有第二相可视为一个相，所有第三相可视为一个相。一个或多个第一相、一个或多个第二相，和/或一个或多个第三相的相区尺寸(相区的数均长度)可以是大约200um或更小，优选是大约100um或更小，更优选是大约50um或更小，但是并不限于这些。应该了解的是，溅射靶材可以使用更大的相区尺寸。例如，正如本发明所教导的那样，一个或多个相可以是连续相。第二相、第三相或这两个相的相区形状通常是细长的。第二相、第三相或这两相的长宽比优选是大约20:1或更小，大约10:1或更小，或大约5:1或更小。

图3A是包括钼、钛和钽的溅射靶材一个区域的扫描电子显微照片(背散射电子)，包括钼相16和钼相中的点32。图3B是图3A中点32的说明性能量色散x-射线光谱图。图3B的谱图仅包括一个与钼对应的峰34。如图3B所示，溅射靶材可包括包含一个基本上纯钼相(即包括大约80原子％或更多钼，大约90原子％或更多钼，大约95原子％或更多钼)的区域。

图4A是包括钼、钛和钽的溅射靶材一个区域的扫描电子显微照片(背散射电子)，包括钛相14和钛相中的点42。图4B是图4A中点42的说明性能量色散x-射线光谱图。图4B中的谱图40仅包括与钛对应的峰44、44'和44"。如图4B所示，溅射靶材可包括包含一个基本上纯钛相(即包括大约80原子％或更多钛，大约90原子％或更多钛，或大约95原子％或更多钛)的区域。

图5A是包括钼、钛和钽的溅射靶材一个区域的扫描电子显微照片(背散射电子)，包括钽相12、钼相16和钽相中的点52。图5B是图5A中点52的说明性能量色散x-射线光谱图。图5B中谱图50仅包括与钽对应的峰54、54'、54"和54'"。如图5B所示，溅射靶材可包括一个区域，包括基本上纯的第三金属元素相，如基本上纯钽相(即包括大约80原子％或更多钽，大约90原子％或更多钽，大约95原子％或更多钽)，或基本上纯铬相(如包括大约80原子％或更多铬，大约90原子％或更多铬，大约95原子％或更多铬)。

溅射靶材中钼的浓度

溅射靶材中钼的总浓度可以是至少大约50原子％，优选是至少大约60原子％，更优选是至少大约65原子％，甚至更优选是至少大约70原子％，及最优选是至少大约75原子％。溅射靶材中钼的浓度可以是小于大约95原子％，优选是小于大约90原子％，更优选是小于大约85原子％，甚至更优选是小于大约83原子％，及最优选是小于大约81原子％。溅射靶材优选采用包括轧制材料而形成溅射靶材的步骤的方法制造。因此，溅射靶材优选钼的含量足够高，从而使材料能够经受轧制步骤，如下文描述的轧制步骤。

其它元素：

除钼之外，溅射靶材包括至少两种其它金属元素(即第二金属元素和第三金属元素)。第二金属元素和第三金属元素的原子量可以独立地比钼的原子量大或小。例如，第二金属元素的原子量可以比钼的原子量小，第三金属元素的原子量可以比钼的原子量大。例如，第二金属元素和第三金属元素的原子量都可以比钼的原子量小。第二金属元素和第三金属元素可选自IUPAC的4、5和6族元素。靶材优选包括两种或多种选自由钛、钽、铬、铪、锆和钨所组成的群组的元素(即第二金属元素和第三金属元素)。靶材更优选包括选自由钛、钽和铬所组成群组的两种或多种元素。溅射靶材中的第二金属元素优选是钛。溅射靶材中的第三金属元素优选是钽或铬。

示范性靶材包括但不限于包含下述元素、基本上由下述元素组成或由下述元素组成的靶材：钼、钛和钽；钼、钛和铬；钼、钽和铬；或钼、钛、钽和铬。

所述溅射靶材中第二金属元素的浓度、第三金属元素的浓度、或者第二金属元素和第三金属元素组合的浓度，可以是靶材中原子总浓度的大约0.1原子％或更高，优选是大约0.5原子％或更高，更优选是大约1原子％或更高，甚至更优选是大约2原子％或更高及最优选是大约5原子％或更高。所述溅射靶材中第二金属元素的浓度、第三金属元素的浓度、或者第二金属元素和第三金属元素组合的浓度，可以是靶材中原子总浓度的大约50原子％以下，优选是大约45原子％或更低，更优选是大约40原子％或更低，甚至更优选是大约35原子％或更低及最优选是大约30原子％或更低。

所述溅射靶材的理论密度ρ_t可根据各元素的密度计算：

ρ_t＝[(C₁W₁)+(C₂W₂)+(C₃W₃)]/[(C₁W₁/ρ₁)+(C₂W₂/ρ₂)+(C₃W₃/ρ₃)]，

其中C₁、C₂、C₃分别是钼、第二金属元素和第三金属元素的浓度(原子％)，W₁、W₂、W₃分别是钼、第二金属元素和第三金属元素的原子量，ρ₁、ρ₂、ρ₃分别是钼、第二金属元素和第三金属元素的密度。一般说来，包括n种元素的组合物的理论密度可以采用下述公式估算：

ρ_t＝[∑(C_iW_i)]/[∑(C_iW_i/ρ_i)]，

其中所述和是元素i＝1至n的和，C_i、W_i和ρ_i分别是元素i的浓度、原子量和密度。

钼、钛、钒、铬、铌和钽的密度分别是大约10.2、4.51、6.11、7.15、8.57和16.4g/cm³。所述溅射靶材的密度可能大于大约0.85ρ_t，优选大于大约0.90ρ_t，更优选大于大约0.92ρ_t，甚至更优选大于大约0.94ρ_t，甚至更优选大于大约0.96ρ_t，及最优选大于大约0.98ρ_t。所述溅射靶材的密度优选小于大约1.00ρ_t。

溅射靶材的织构(texture)

溅射靶材的织构可由晶粒取向决定，如第一相的晶粒取向、第二相的晶粒取向、第三相的晶粒取向或它们的任意组合决定。例如，一个相或多个相通常是<110>//ND、<111>//ND、<100>//ND取向或它们的取向组合。溅身靶材的溅射速率(如溅射膜的沉积速率)可能取决于晶粒取向。因此，在本发明的某些方面，所述溅射靶材通常具有均匀的取向。晶粒取向可利用美国专利申请公开US 2008/0271779A1(Miller等，2008年11月6日公开)及国际专利申请公开WO 2009/020619A1(Bozkaya等，2009年2月12日公开)所述的方法，采用电子背散射衍射测定，以上两篇专利的内容通过引用而全部结合在本申请中。采用所述方法测定时，面心立方金属单位体积内在<100>//ND的15度内对齐的晶粒百分数可能大于大约5％，大于大约8％，大于大约10.2％，大于大约13％，或大于大约15％，在<111>//ND的15度内对齐的晶粒百分数可能大于大约5％，大于大约10％，大于大约13.6％，或大于大约15％，或大于大约18％，或它们的任何组合。采用所述方法测定时，体心立方金属的单位体积内在<110>//ND的15度内对齐的晶粒百分数可能大于大约5％，大于大约15％，大于大约20.4％，或大于大约30％。织构梯度的标准偏差(如100梯度、111梯度或它们两者)可能小于大约4.0，优选小于大约2.0，优选小于大约1.7，甚至更优选小于大约1.5，甚至更优选小于大约1.3，及最优选小于大约1.1。

厚度方向的取向变化可能也相对较低。例如，织构组分100//ND、111//ND或它们两者厚度方向的织构梯度可能是大约6％/mm或更低，优选4％/mm或更低，及更优选是2％/mm或更低(采用国际专利申请公开WO 2009/020619A1中所述方法测定)。

沉积含钼层

如前文所述，所述溅射靶材可用于生产具有至少一层含钼层的结构(例如，沉积层，如沉积薄膜层)，所述含钼层包括钼、第二金属元素和第三金属元素。例如，所述溅射靶材可用于生产包括钼、钛及选自由铬和钽所组成的群组的第三金属元素的沉积层。第三金属元素优选是钽。在基材上沉积含钼层的方法可以包括下述一个步骤或其任意步骤组合：提供粒子(如带电粒子)，加速粒子，或用粒子撞击溅射靶材，从而使原子离开溅射靶材，并沉积到基材上。优选的粒子包括原子粒子和亚原子粒子。举例来说，所述亚原子粒子可能是离子。含钼层优选包括占该层中原子总数大约50原子％或更多的钼、大约0.5原子％或更多的钛和大约0.5原子％或更多的钽。含钼层中钼的浓度可能是含钼层中原子总浓度的大约60原子％或更高，大约65原子％或更高，大约70原子％或更高，或大约75原子％或更高。含钼层中钼的浓度可能是含钼层中原子总数的大约98原子％或更低，优选是大约95原子％或更低，更优选是大约90原子％或更低，甚至更优选是大约85原子％或更低，及最优选是大约83原子％或更低。沉积层中钼的浓度(原子％)与溅射靶材中钼的浓度(原子％)之比可能是大约0.50或更高，大约0.67或更高，大约0.75或更高，大约0.80或更高，或者大约0.90或更高。沉积层中钼的浓度和溅射靶材中钼的浓度可能是大约2.00或更低，大约1.5或更低，大约1.33或更低，大约1.25或更低，或者大约1.11或更低。

第二金属元素和第三金属元素的浓度可以分别独立地是含钼层中原子总浓度的大约0.1原子％以上，优选是大约1原子％以上，更优选是大约3原子％以上，甚至更优选是大约5原子％以上，及最优选是大约7原子％以上。第二金属元素和第三金属元素的浓度可以分别独立地是含钼层中原子总浓度的大约45原子％或更低，大约40原子％或更低，大约35原子％或更低，大约30原子％或更低，大约25原子％或更低，大约20原子％或更低，或大约10原子％或更低。

第二金属元素和第三金属元素的总浓度优选是含钼层中原子总浓度的大约5原子％或更高，更优选是大约10原子％或更高，及最优选是大约15原子％或更高。举例来说，第二金属元素和第三金属元素的总浓度可能是含钼层中原子总浓度的大约20原子％或更高。第二金属元素和第三金属元素的总浓度可以是含钼层中原子总浓度的大约50原子％或更低，大约45原子％或更低，大约40原子％或更低，大约35原子％或更低，大约30原子％或更低，或大约25原子％或更低。沉积层中第二金属元素和第三金属元素的总浓度(原子％)和溅射靶材中第二金属元素和第三金属元素的总浓度(原子％)之比可能是大约0.50或更高，大约0.67或更高，大约0.8或更高，或大约0.9或更高。沉积层中第二金属元素和第三金属元素的总浓度(原子％)和溅射靶材中第二金属元素和第三金属元素的总浓度(原子％)之比可能是大约2.00或更低，大约1.5或更低，大约1.25或更低，或大约1.11或更低。

所述沉积含钼层可以沉积到基材上(例如，通过一包括溅射所述溅射靶材的步骤的方法)。例如，所述溅射靶材可在用于生产包括含钼层(如沉积层)的多层物品的工艺中使用，所述含钼层包括含大约50原子％或更多钼的含钼层第一相、大约0.1原子％或更多钛及大约0.1原子％或更多第三金属元素，其中第三金属元素是铬或钽。所述含钼层的第一相可能包括60体积％或更高、70体积％或更高、80体积％或更高、90体积％或更高，或95体积％或更高含钼层。所述含钼层可以是基本上全部是沉积层的第一相。所述沉积含钼层第一相中钼、第二金属元素和第三金属元素的浓度可以分别是上文所述含钼层中钼、第二金属元素和第三金属元素的浓度。

所述沉积含钼层的平均粒径是大约5-10,000nm。平均粒径可以采用显微镜法(如扫描电子显微镜)测定与沉积层厚度方向垂直的表面来测定。单个粒子的尺寸可以作为与沉积层厚度方向垂直的平面中粒子的最大尺寸。所述沉积含钼层(例如，沉积层的第一相)优选具有相对较小的粒径(如粒径小于溅射靶材第一相、溅射靶材第二相、溅射靶材第三相的粒径，或是它们的任意组合)。沉积含钼层第一相的粒径优选是大约5nm或更大，大约10nm或更大，大约20nm或更大，或大约50nm或更大。沉积含钼层第一相的粒径是大约10,000nm或更小。沉积薄膜层第一相的粒径优选是大约1000nm或更小，大约500nm或更小，大约200nm或更小，或大约150nm或更小。所述粒子通常是随机取向的，所述粒子通常是对齐的，或是它们的任意组合。所述粒子可以具有任何形状。例如，所述粒子通常是细长型。所述粒子的长宽比优选低于大约100:1，更优选低于大约30:1，及最优选低于大约10:1。所述沉积层可包括通常具有较大长宽比(例如，大于大约5:1)的粒子及通常较小长宽比(如小于大约5:1或小于大约2:1)的粒子。所述粒子通常具有均匀的形状，例如，长宽比小于大约3:1，小于大约2:1或小于大约1.5:1的形状。

举例而言，图6A示出了采用二次电子扫描电子显微镜在放大倍数为50,000倍时得到的含大约80原子％钼、大约10原子％钛及大约10原子％钽的沉积层的微观结构(但并不受此限制)。参考图6A，所述沉积含钼层基本上是单相。

沉积含钼层的厚度可根据沉积层的功能要求而变化。沉积层的厚度可以是大约1nm或更大，大约5nm或更大，大约10nm或更大，大约15nm或更大，大约20nm或更大，大约25nm或更大，大约30nm或更大，大约35nm或更大，但是，并不受这些限制。沉积含钼层的厚度可能是大约3μm或更低。沉积含钼层的厚度优选是大约1μm或更低，更优选是大约0.5μm或更低，甚至更优选是大约0.2μm或更低，甚至更优选是大约100nm或更低，及最优选是大约50nm或更低。沉积层厚度还可以是低于大约1nm。

图7是基材72上含大约80原子％钼、10原子％钛及大约10原子％钽的沉积层70的横截面的二次电子扫描电子显微照片(放大倍数大约10,000)。如图7所示，沉积层可包括通常是柱状的微观结构。本发明还包括其它微观结构。

沉积含钼层中的原子排列可以与溅射靶材中的原子排列不同。例如，沉积层可包括一个或多个第一合金相，所述合金相包括i)至少50原子％钼及ii)第二金属元素和第三金属元素中的至少一种元素。因此，沉积层基本上没有(如小于沉积层总体积的30体积％，更优选小于大约10体积％，及最优选小于大约5体积％)包含大于90原子％钼的相。沉积层中第二金属元素的大多数优选存在于一个或多个第一合金相中。沉积层中第三金属元素的大多数优选存在于一个或多个第一合金相中。

沉积层可包括一个或多个第一合金相，所述合金相在沉积层中含大约70％或更多钼，优选沉积层中含大约80％或更多钼，优选沉积层中含大约90％或更多钼，及最优选沉积层中含大约95％或更多钼，但是，并不受这些限制。沉积层可包括一个或多个第一合金相，所述合金相进一步在沉积层中含大约70％或更多钛，优选沉积层中含大约80％或更多钛，优选沉积层中含大约90％或更多钛，及最优选沉积层中含大约95％或更多钛，但是，并不受这些限制。沉积层可包括一个或多个第一合金相，所述合金相进一步在沉积层中含大约70％或更多第三金属元素，优选沉积层中含大约80％或更多第三金属元素，优选沉积层中含大约90％或更多第三金属元素，及最优选沉积层中含大约95％或更多第三金属元素，但是，并不受这些限制。

沉积层可任选包含一个或多个第二合金相，每相包含大约50原子％以下钼。如果存在的话，所述任选第二合金相的总浓度优选占沉积层总体积的大约40体积％以下，更优选占大约20体积％以下，及最优选占大约10体积％以下。如果存在的话，沉积层的一个或多个第二合金相中的每个相可包括至少50原子％的第二金属元素，至少50原子％的第三金属元素，至少50原子％的第二金属元素和第三金属元素，或它们的任意组合，但是，本发明并不限于这些。

沉积层可采用物理气相沉积工艺，如溅射沉积工艺(即通过溅射)沉积到靶材上。沉积工艺可以利用气体(优选惰性气体，如氩气)，采用电场和/或磁场(优选两者)使原子或原子组离开溅射靶材，使至少部分离开的原子沉积到基材上。沉积工艺可采用一个或多个加热溅射靶材的步骤，一个或多个蚀刻溅射靶材和/或基材的步骤(例如，脱除氧化物层)，一个或多个清洗溅射靶材和/或基材的步骤，或者以上步骤的任意组合。溅射可在压力小于大气压的真空室内进行。可以选择压力、温度和电场，以形成等离子。举例而言，所述工艺可包括在一个或多个压力大约100托或更低(大约13.3kPa或更低)，优选大约1000毫托或更低(大约133Pa或更低)，更优选大约100毫托或更低(大约13.3Pa或更低)，及最优选大约20毫托或更低(大约2.67Pa或更低)条件下溅射。所述工艺优选包括在一个或多个压力大约0.1毫托或更高(大约0.0133Pa或更高)，优选大约1毫托或更高(大约0.133Pa或更高)及更优选大约2毫托或更高(大约0.267Pa或更高)条件下溅射。

所述沉积含钼层可作为阻隔层(但并不限于阻隔层)，如可基本上或完全避免原子从底层迁移到覆盖层，基本上或完全避免原子从覆盖层迁移到底层，或者避免这两种情况。例如，沉积含钼层可沉积在第一材料上(如第一基材上)，然后，在第一材料上沉积第二材料。因此，所述含钼沉积层可以避免第一材料的一种或多种成分迁移(如在退火步骤，在成形步骤，或在使用时)到第二材料，第二材料的一种或多种成分迁移到第一材料，或避免这两种情况。含钼层可以位于基材(如硅基材，或玻璃基材)和导电层(如包含Cu、Al、Ag、Au或它们的任意组合的层或基本上由Cu、Al、Ag、Au或它们的任意组合组成的层)之间。沉积含钼层的厚度(如作为阻隔层)可以是大约1000nm或更低，大约500nm或更低，大约200nm或更低，大约100nm或更低，大约50nm或更低。所述沉积含钼层的厚度(如作为阻隔层)可以是大约1nm或更高。含钼层可包括大约50原子％或更多钼(如大约80原子％钼)，大约1原子％或更多钛(如大约5原子％钛)，及大约1原子％或更多第三金属元素(如大约5原子％或更多钽)。

然后，可以对材料进行退火，例如，在大约350℃的退火温度退火大约30分钟，以决定所述含钼层的阻隔性能。所述含钼层可以基本上，如果不是完全的话，避免基材层的成分迁移到导电层和/或含钼层，减少或避免导电层的成分迁移到基材层和/或含钼层，或是它们的任意组合。所述含钼层在大约350℃退火大约30分钟后，可以有利地减少或避免硅化铜的形成。例如，在大约350℃退火大约30分钟后，采用x-射线衍射法测定时，硅化铜的浓度低于可检测水平。所述沉积含钼层可避免因退火工艺而使沉积层(如每层，或沉积层组合)电阻率发生变化。在大约350℃退火大约30分钟后，电阻率的变化优选小于大约30％，更优选小于大约20％，及最优选小于10％。如此通常恒定的电阻率可以表明含钼层避免了硅化物，如硅化铜的形成。所述沉积层可以避免铜原子迁移到硅层，硅原子迁移到铜层，或避免这两种情况。例如，包括沉积层和沉积在所述沉积层上的铜层的结构，在大约350℃大约退火30分钟后，采用俄歇光谱法测定，其硅层表面铜原子的浓度可能低于1原子％，优选低于0.1原子％和最优选低于检测限，其中所述沉积层包括钼、第二金属元素和第三金属元素，其是利用磁控管，通过溅射所述溅射靶材而沉积在干净硅片上，沉积层的厚度是大约25nm。在同样的条件下，采用俄歇光谱法测定时，铜层表面硅原子的浓度可能是大约1原子％或更低，优选是大约0.1原子％或更低，及最优选低于检测限。

通过图示，图8A示出了(但并不限于此)带沉积含钼层和铜导电层的硅基材的俄歇深度剖析。如图8A所示，含钼层可包括大约50原子％或更多钼(如大约80原子％钼)，大约1原子％或更多钛(如大约5原子％钛)，及大约1原子％或更多第三金属元素(如大约5原子％或更多钽)。然后，可以对材料进行退火，例如，采用大约350℃的退火温度，退火时间大约30分钟，以决定所述含钼层的阻隔性能。如图8B所示，所述含钼层可以基本上，如果不是完全的话，避免基材层的硅原子迁移到铜层和/或含钼层，减少或避免铜原子从导电层迁移到硅层和/或含钼层，或它们的任意组合。在大约350℃退火大约30分钟后，含钼层可以有利地减少或避免形成硅化铜，但是，并不受此限制。

所述沉积含钼层的特征在于下述一个特点或特点组合：通常与玻璃具有良好的粘附性(如按照ASTM B905-00测试时，等级至少达到2B，至少3B，至少4B，或至少5B)；通常与硅具有良好的粘附性(如按照ASTM B905-00测试时，等级至少达到2B，至少3B，至少4B，或至少5B)；通常与导电层，如含铜、铝、铬或它们的任意组合的层或基本上由铜、铝、铬或它们的任意组合组成的层具有良好的粘附性(如按照ASTM B905-00测试时，等级至少达到2B，至少3B，至少4B，或至少5B)；当含钼沉积层(如厚度大约200nm或更小，优选厚度大约35nm或更小，及最优选厚度大约25nm或更小)放置在硅和铜之间并与硅和铜接触，并在大约350℃退火大约30分钟后，可以避免形成硅化铜；或者厚度大约200nm的薄膜的电阻率小于大约60μΩ·cm，优选小于大约45μΩ·cm，更优选小于大约35μΩ·cm。

沉积含钼层的电阻率相对较低。例如，含钼层的电阻率可能低于由50原子％钼和50原子％钛组成的厚度相同的沉积层的电阻率。

优选沉积含钼层通常具有较低的电阻率。例如，沉积含钼层的电阻率(采用四点探针在厚度大约200nm的薄膜上测定)优选是大约75μΩ·cm或更低，更优选是大约60μΩ·cm或更低，甚至更优选是大约50μΩ·cm或更低，甚至更优选是大约40μΩ·cm或更低，甚至更优选是大约30μΩ·cm或更低，及最优选是大约28μΩ·cm或更低。沉积含钼层的电阻率优选是大约5μΩ·cm或更高。应该了解的是，沉积含钼层的电阻率还可以小于大约5μΩ·cm。沉积含钼层优选具有通常均匀的电阻率。例如，电阻率的标准偏差与平均电阻率之比(在沉积在直径76.2mm硅片上的厚度200nm的层上测定)优选是大约0.25或更小，更优选是0.20或更小，及最优选是0.18或更小。

沉积含钼层的蚀刻

沉积含钼层后，可能需要至少部分蚀刻含钼层。举例而言，可采用蚀刻步骤，从而蚀刻部分多层结构。可能要求含钼层的蚀刻速率通常较低，从而至少部分含钼层未被蚀刻，从而可以采用更强的蚀刻化学物质，从而可以采用更薄的含钼层，或更多的任意组合。

蚀刻步骤可以包括一采用能够脱除部分或全部沉积含钼层的化学物质或溶液进行蚀刻的步骤。更优选的是，所述蚀刻步骤包括充分蚀刻含钼层，这样，在所述钼层下面的一层，如基材层，在蚀刻步骤后至少部分暴露。所述蚀刻步骤可采用包括酸的溶液或化学物质。例如，所述蚀刻步骤可采用pH为大约8或更高，pH为大约10或更高，pH为大约12或更高的溶液或化学物质。所述蚀刻步骤可采用包括碱的溶液或化学物质。例如，所述蚀刻步骤可采用pH为大约6或更低，pH为大约4或更低，pH为大约2或更低的溶液或化学物质。所述蚀刻步骤可采用通常是中性的溶液或化学物质。通常中性的溶液或化学物质的pH大于大约6，大于大约6.5或更高，大于大约6.8或更高，大于大约7或更高。通常中性的溶液或化学物质的pH小于大约8，小于大约7.5或更低，小于大约7.2或更低，小于大约7或更低。

所述蚀刻工艺可采用一种或多种酸。可以采用的酸的实例包括硝酸、硫酸、盐酸及它们的组合。所述蚀刻工艺可采用硫酸盐。硫酸盐的实例包括美国专利US 5,518,131，第2栏3-46行及第2栏62行至第5栏54行中所述的硫酸盐，如硫酸铁和硫酸铁铵，以上内容通过引用而明白地结合在本申请中。蚀刻工艺可采用包括铁氰离子、铬酸根离子、重铬酸根离子、铁离子或它们的任意组合的溶液。例如，所述蚀刻工艺可采用美国专利US4,747,907第1栏66行至第8栏2行所述的含一种或多种离子的溶液，该专利通过引用结合在本申请中。用于蚀刻含钼层的尤其优选的溶液是包括铁氰离子的溶液。

所述制备多层结构的工艺包括一个优选以大约100nm/min或更低，更优选大约70nm/min或更低，甚至更优选大约60nm/min或更低，甚至更优选大约50nm/min或更低，甚至更优选大约40nm/min或更低，及最优选大约30nm/min或更低的速率蚀刻含钼层的步骤。所述蚀刻步骤可以采用能够蚀刻多层结构的一层或多层的任何蚀刻溶液。所述蚀刻步骤可以采用铁氰化物溶液以上述一种或多种速率进行蚀刻。

沉积含钼层在25℃的铁氰化物溶液中具有相对较低的蚀刻速率，如蚀刻速率低于由50原子％钼和50原子％钛组成的沉积层在相同的蚀刻条件下的蚀刻速率。沉积含钼层在25℃的铁氰化物溶液中的蚀刻速率优选是大约100nm/min或更低，更优选是大约70nm/min或更低，甚至更优选是大约60nm/min或更低，甚至更优选是大约50nm/min或更低，甚至更优选是大约40nm/min或更低，及最优选是大约30nm/min或更低。含钼层在25℃的铁氰化物溶液中的蚀刻速率优选是大约0.1nm/min或更高。

工艺

一般来说，靶材(或预成型结构，如用于组成靶材的坯料)可以采用金属粉末初始材料制造。此类方法包括压实此类粉末，如通过加热、压力或通过这两者压实。例如，粉末可以压实和烧结，低温等静压、高温等静压或它们的任意组合。

制造靶材的工艺可以包括Gaydos等在2007年4月26日公开的美国专利申请公开US2007/0089984A1号及2008年12月25日公开的美国专利US 2008/0314737中公开的一个步骤或任意步骤组合，以上专利的内容通过引用而全文结合在本申请中。

制造溅射靶材的工艺可以包括一个提供至少一包括至少大约50原子％钼的第一粉末，一包括至少大约50原子％第二金属元素的第二粉末，及一包括至少大约50原子％第三金属元素的第三粉末的步骤。例如，制造溅射靶材的工艺可以包括一个提供至少一包括至少大约50原子％钼的第一粉末，一包括至少大约50原子％钛的第二粉末，及一包括至少大约50原子％钽或铬的第三粉末的步骤。各种粉末(如第一粉末，第二粉末和第三粉末)可以混合在一起制备混合粉末。所述混合步骤优选采用足够低的温度，以使粉末不会熔融在一起。混合优选采用充分的混合时间和速度，以使第一粉末、第二粉末和第三粉末通常随机地分布。例如，混合可在V-混合机内在温度低于100℃(如大约25℃)下条件下进行。

所述制备溅射靶材的工艺优选没有在形成合金的温度条件下混合(如机械混合)第一粉末、第二粉末和第三粉末中两种或多种粉末的步骤。例如，所述工艺没有在温度大约550℃或更高，大约700℃或更高，大约900℃或更高，大约1100℃或更高，大约1200℃或更高，或大约1500℃或更高的条件下混合第一粉末、第二粉末和第三粉末中两种或多种粉末的步骤。

所述工艺可任选包括一个或多个压实混合粉末以制备压实粉末的步骤。所述工艺可以包括一个或多个封装混合粉末或压实粉末，以制备封装粉末的步骤和/或在加热封装粉末时的一个或多个压实步骤，以制备第一靶板。

所述制备溅射靶材的工艺优选包括一个或多个在预定压力及足以使粉末熔融在一起的足够高的预定压制温度下压制预定时间的压制粉末或压制压实粉末以形成靶板(如粗料或坯料)的步骤，这样，材料的密度升高到大约0.85ρ_t或更高，其中ρ_t是理论密度。所述靶板(如粗料或坯料)可以进一步加工(如下文所述)形成溅射靶材。因此，应该认识到，靶板和制造靶板的方法也包括在本发明的教导中。本领域熟悉的各种压实方法包括但不限于惰性气体单向热压法、真空热压法及热等静压法，及快速全向压实法及CeraconTM工艺。所述压制步骤优选包括一热等静压粉末的步骤。预定温度优选是大约800℃或更高，更优选是大约900℃或更高，甚至更优选是大约1000℃或更高，甚至更优选是大约1100℃或更高，及最优选是大约1200℃或更高。预定温度优选是大约1700℃或更低，更优选是大约1600℃或更低，甚至更优选是大约1500℃或更低，甚至更优选是大约1400℃或更低，及最优选是大约1300℃或更低。预定压制时间可以是大约1分钟或更高，优选是大约15分钟或更高，更优选是大约30分钟或更高，预定压制时间是大约24小时或更低，更优选是大约12小时或更低，甚至更优选是大约8小时或更低，及最优选是大约5小时或更低。预定压制压力可以是大约5MPa或更高，大约20MPa或更高，大约50MPa或更高，或大约70MPa或更高。预定压力可以是大约1000MPa或更低，优选是大约700MPa或更低，更优选是大约400MPa或更低，及最优选是大约250MPa或更低。

制造靶材的工艺可以任选包括一粘结(如边缘粘结)两块或多块靶板(如第一靶板和第二靶板)的步骤，以制造粘结靶板。所述粘结工艺可以是扩散粘结工艺。所述粘结工艺可以是扩散粘结工艺。粘结步骤在生产拥有相对较大面积(如长度大于大约67英寸(1702mm)，或大于大约84英寸(2134mm)及宽度大于大约55英寸(1397mm)，或大于大约70英寸(1778mm))的靶材时比较有利。

正如此处所教导的那样，在本发明优选的一个方面，压制形成的靶板能够轧制，从而延长靶板的长度，从而加大靶板的宽度，或者实现这两者。因此，所述形成溅射靶材的工艺可以是基本上没有，或者甚至是完全没有粘结(如边缘粘结)两块或多块靶板的步骤。应该了解的是，可以采用一个或多个轧制靶板的步骤。通过轧制靶板，不再需要较大的模具和/或较大的压机(如至少与最终溅射靶材差不多一样大的模具和/或压机)。一个或多个轧制步骤在生产拥有相对较大面积(如长度大于大约67英寸(1702mm)，或大于大约84英寸(2134mm)及宽度大于大约55英寸(1397mm)，或大于大约70英寸(1778mm))的靶材时比较有利。

锻造

制造靶材的工艺可以任选包括一个或多个锻造步骤。如果采用锻造步骤的话，所述锻造步骤可以包括热锻(如在温度超过靶材重结晶温度的条件下锻造)。可以采用的合适的锻造方法包括压锻、镦锻、自动热锻、辊锻、精密锻造、感应锻造，及它们的任意组合。所述锻造工艺可以采用但不限于，例如，国际专利申请公开WO2005/108639A1(Matera等，2005年11月17日公开)中所述的转轴锻造，该专利的全部内容通过引用结合在本申请中。转轴锻造工艺可以采用，例如，WO2005/108639A1中0032段描述的转轴锻造机。

减少/消除织构的变化

制造靶材的工艺可以包括一采用，例如WO 2009/020619A1(Bozkaya等，2009年2月12日公开)中描述的方法或设备进行倾斜轧制或其它不对称轧制的步骤，该专利的全部内容通过引用结合在本申请中。

应用

所述溅射靶材可以用于生产平板显示器或光伏电池的电极基板的一层或多层(如作为一个或多个阻隔层)。可以有利地采用本发明的溅射靶材的平板显示器的实例包括液晶显示器(例如，有源矩阵液晶显示器，如薄膜晶体管-液晶显示器(即TFT-LCD))、发光二极管、等离子显示板、真空荧光显示器、场发射显示器、有机发光显示器、电发光显示器及电致-变色显示器。

可以包括由含钼层制造的溅射靶材的器件包括计算机显示器、光盘、太阳能电池、磁数据储存、光通信、装饰涂料、硬涂料、玻璃涂料(包括WEB涂料)、照相机、录像机、视频游戏、移动电话、智能手机、触摸屏、全球定位卫星装置、视频记分牌、视频广告牌和其它显示器面板等。

参考图10，一个此类器件可以包括多层结构102。所述多层结构包括含基材层104和沉积含钼层106的两层或更多层。所述基材层可以由玻璃、半导体、金属、聚合物或它们的任意组合形成。应该了解的是，所述基材层可以包括多种材料。优选的基材层包括玻璃或基本上由玻璃组成。另一种优选的基材层包括硅或基本上由硅组成。所述多层结构包括一层或多层沉积层106。所述沉积层106可采用本发明教导的溅射方法形成，可采用本发明教导的溅射靶材形成，或采用这两个教导形成。所述沉积层106可以是薄膜。所述沉积层的厚度可以小于基材层102的厚度。沉积层的厚度可以小于大约1μm，甚至更优选小于大约200nm，甚至更优选小于大约100nm，及最优选小于大约50nm。沉积层106可以沉积到基材104上，或沉积层106可以沉积到基材104和沉积层106之间的一个或多个中间层(未画出)上。多层结构102还可以包括一个或多个导电层108。导电层108的电导率大于基材层104的电导率，大于沉积层106的电导率，或优选大于基材层104和沉积层106的电导率。沉积层106优选夹在基材层104和导电层108之间。例如，沉积层106可包括至少部分与基材层104接触的第一表面，至少部分与导电层108接触的相对表面。因此，沉积层106可以是减少或避免导电层108和基材层102之间原子扩散的阻隔层。

测试方法

粘附性

采用符合ASTM B905-00的胶粘带试验测量粘附性。5B级表明具有良好的粘附性并且沉积层未被胶带脱除。

沉积速率

沉积速率通过测量沉积层的厚度(单位：nm)，并除以沉积时间(单位：分钟)来确定。

蚀刻速率

蚀刻速率(单位：μm/min)是浸在25℃铁氰化物溶液中时沉积层厚度的变化率。采用铁氰化物溶液。

电阻率

沉积薄膜的薄膜电阻采用四点探针测定。每个沉积条件测定两个样品。然后，通过样品的几何形状计算电阻率。

沉积薄膜的微观结构

沉积薄膜的微观结构可以采用扫描电子显微镜获得。在实例中采用可以测量背散射电子和二次电子的JEOL JSM-7000F场致发射电子显微镜。

溅射靶材的微观结构

溅射靶材的微观结构可以采用扫描电子显微镜获得。采用ASPEX PersonalScanning Electron Micrsoscope(个人扫描电子显微镜)。

工作距离是大约20mm，加速电压是大约20keV。二次电子检测器是Everhart-Thornley类型。也可以获得背散射电子的图像。还采用电子显微镜测定能量色散X-射线光谱，采用大约1μm斑点尺寸。这样制备溅射靶材的电子显微镜样品：采用切割砂轮切片，将切割的片安装在聚合物材料中，采用砂粒逐渐变细的的SiC砂纸粗磨，最后采用金刚石研磨膏抛光，然后采用Al₂0₃、Si0₂悬浮液抛光。

X-射线衍射测定

采用菲利浦XPert Pro X-射线衍射仪开展X-射线衍射研究。

此处引用的任何数值包括以一个单位增量增加的从低值到高值的所有值，只要任何低值和任何高值之间相隔至少2个单位。例如，如果声明一个组分的量或一个工艺参数的值，例如，温度、压力、时间等，例如，是1至90，优选是20至80，更优选是30至70，它表明的是例如，15至85、22至68、43至51、30至32等都明确列举在本申请说明书中。对于小于1的数值，根据情况，一个单位被认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅仅是特别指出的实例，最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合均被视为以类似的方式在本申请中明确声明。

除非特别声明，所有范围包括两个端点和两个端点之间的所有数字。连接范围时使用的“大约”或“近似”适用于范围的两个端点。因此，“大约20至30”包括“大约20至大约30”，包括至少规定的端点。

所有文章和参考文献的公开内容，包括专利申请和专利公开，均通过引用而结合在本申请中。术语基本上“由……组成”用于描述一个组合应包括标明的元素、组分、成分或步骤，及其它不会对组合的基本特点和新颖性特点造成重大影响的无素、组分、成分或步骤。采用术语“包括”或“包含(含)”描述元素、组分、成分或步骤的组合时，还涵盖基本上由元素、组分、成分或步骤组成或由元素、组分、成分或步骤组成的实施例。

单数集成元素、组分、成分或步骤，可以指的是复数元素、组分、成分或步骤。或者，单数集成元素、组分、成分或步骤，可以分成独立的复数元素、组分、成分或步骤。本发明公开内容中使用“一”或“一个”来描述元素、组分、成分或步骤时，并不排除其它元素、组分、成分或步骤。

应该理解的是，上述说明是说明性的，而不是限制性的。除提供的实例外，对于阅读上述说明的本领域的技术人员来说，许多实施例以及许多应用是显而易见的。

因此，本发明的范围不应该由参考上述说明确定，而应该参考所附的权利要求书以及所述权利要求书赋予的相当的全部范围确定。所有文章和参考文献的公开内容，包括专利申请和专利公开，均通过引用而结合在本申请中。在下述权利要求中省略此处公开的主题的任何一个方面，并不是放弃此主题，也不应认为发明人并未考虑到此主题是公开发明主题的一部分。

实例

实例1-10-钼/钛/钽

实例1说明了包括钼、钛和钽的溅射靶材。实例2-9说明了采用实例1溅射靶材制造的沉积膜。

实例1

实例1是采用下述方法制造的溅射靶材：首先将粒径大约3-4μm的钼粉、粒径大约45-90μm的钽粉及粒径大约10-45μm的钛粉混合，形成含大约80原子％钼、大约10原子％钛和大约10原子％钽的粉末混合物。将所述粉末混合物在V-混合机中混合大约20分钟，得到这三种粉末的均匀混合物。然后，施加大约340,000kg的力，在温度大约23℃条件下，通过单向压制法压实所得粉末混合物，使其变成直径大约95mm的颗粒(即压力大约470MPa)。然后，将压制颗粒封装在低碳钢罐内，并在温度大约1325℃和压力大约120MPa的条件下热等静压大约4小时。这样制造后，实例1的溅射靶材的密度大于理论密度的大约94％。然后，从罐中取出压实的材料，并加工成直径大约58.4mm，厚度大约6.4mm。

所述靶材包括至少一个含50原子％以上钼的第一相，至少一个含50原子％以上钛的第二相及至少一个含50原子％以上钽的第三相。采用二次电子的扫描电子显微照片如图1所示。所述溅射靶材采用背散射电子的扫描电子显微照片如图2、3A、4A和5A所示。如这些图所示，所述溅射靶材具有包括钼连续相16、富钽区分散相12(光区)及富钛区分散相14(黑区)的形态。还采用X-射线吸收光谱法对溅射靶材不同区域进行了元素分析。如图3B所示，溅射靶材包括一基本上由钼组成的相。如图4B所示，溅射靶材包括一基本上由钛组成的相。如图5B所示，溅射靶材包括一基本上由钽组成的区域。如图1-5所示，溅射靶材的大多数是第一相(即含50原子％或更多钼的相)，第一相是连续相。

在各纯金属相之间的界面附近，可能有合金相，如钼和钛的合金相，及钼和钽的合金相。我们认为，在热等静压步骤期间，通过金属元素的扩散(如钼原子扩散到钛相区和钽相区)形成了合金相(如钼/钛合金相和钼/钽合金相)，但是并不受理论限制。

实例2-9

实例2-9说明了包括采用此处教导的溅射靶材在基材(如含硅基材，或含玻璃基材)上溅射薄膜层的步骤的方法。溅射可以采用磁控管完成。一般说来，溅射将在真空度大约1至大约100毫托(优选大约2至大约20毫托)、基材和溅射靶材之间的距离大约5至300mm(优选大约20至大约150mm)条件下溅射大约1至大约240分钟(优选大约1至大约40分钟)。所得结构将具有与此处实例2-9一致的特点。

实例2、3、4、5、6、7、8和9薄膜层是通过将实例1的溅射靶材放到磁控管溅射沉积室内，采用表1所示的条件制备的。基材是硅片(100)取向或Corning 1737玻璃。在沉积之前，基材采用丙酮和乙醇的超声波浴连续清洗干净。然后，采用氮气吹干基材。接下来，将基材与溅射靶材一起装到沉积室内。靶材采用压力大约5毫托的氩气流在200 W DC溅射清洗大约10分钟。在靶材清洗期间，在靶材前面放置一挡板，以避免沉积到基材上。

当使用玻璃基材时，基材采用在60毫托溅射30分钟蚀刻，以清除基材表面上可能的污染。

在靶材溅射清洗后，拿走挡板，采用200W直流电，在基材0V接地时将靶材溅射到基材上。基材和靶材之间的距离保持在大约76mm。溅射时间大约3分钟和大约30分钟，室压5毫托和8毫托，如表1所示。

表1沉积条件

图6A是放大倍数大约50000倍的二次电子扫描电子显微照片，说明了实例7沉积层(在沉积压力大约5毫托，沉积时间大约30分钟的条件下沉积)的表面情况。如图6A所示，合金的平均粒径是大约125nm。

图6B是放大倍数大约50000倍的二次电子扫描电子显微照片，说明了实例9沉积层(在沉积压力大约8毫托，沉积时间大约30分钟的条件下沉积)的表面情况。如图6B所示，合金的平均粒径是大约89nm。

如图6A和6B所示，大多数(如基本上全部)沉积的钼、大多数(如基本上全部)沉积的钛及大多数(如基本上全部)沉积的钽，均存在于含50原子％以上钼的一个合金相中。

实例9沉积膜的截面在放大倍数大约10000倍时的二次电子扫描电子显微照片如图7所示。图7显示沉积材料具有柱状微观结构。采用实例2至实例9的条件，实例1靶材沉积到基材上的沉积速率是大约62.4nm/hr。所述沉积膜包含大约80原子％钼，大约10原子％钛及大约10原子％钽。

实例1溅射靶材沉积的较薄的薄膜(厚度大约200nm)的电阻率是大约26.5μΩ·cm，较厚的膜(厚度大于大约1μm)的电阻率是大约22.6μΩ·cm。

当在大约25℃的铁氰化物溶液中蚀刻时，所述沉积膜的平均蚀刻速率是大约61nm/min。沉积膜和玻璃基材的粘附性变化范围是大约2B级至大约5B级，沉积膜与硅基材的粘附等级是大约5B级。

实例10

实例10是通过将实例1溅射靶材的200nm含钼层沉积到硅基材上，然后在含钼层上沉积厚度大约500nm的铜(Cu)层而制备的多层材料。多层材料的组成深度剖析采用俄歇深度剖析进行分析。然后，在350℃将样品退火30分钟，重新进行俄歇深度剖析分析。图8A和8B分别表明了退火前后Cu、Si、Mo、Ti和Ta的俄歇深度剖析。图9A表明了铜层和含钼层之间界面附近退火前后Mo、Ti、Ta和Cu的俄歇深度剖析。图9B表明了硅基材和含钼层之间界面附近退火前后Mo、Ti、Ta和Si的俄歇深度剖析。如图8A、8B、9A和9B所示，退火步骤前后的组成剖析大致相同，含钼层充当阻隔层，减少和/或避免了Cu迁移到Si基材内及Si迁移到Cu层内。样品退火后的X-射线分析表明，不存在可以检测出来的硅化铜。退火/俄歇光谱法研究表明，采用实例1溅射靶材沉积的膜具有良好的阻隔性能。例如，研究表明，采用实例1溅射靶材沉积的Mo-Ti-Cr膜在350℃退火30分钟后能够避免形成硅化铜。

实例11-12－钼(50％)和钛(50％)

实例11

对比例11是包括大约50原子％钼和大约50原子％钛的溅射靶材。除钛粒和钼粒的原子比是50:50(Mo:Ti)，靶材在温度大约1325℃，压力大约100-大约120MPa热静等压大约4小时外，该溅射靶材采用实例1所述的方法制备。

实例12

除采用实例6的溅射靶材外，实例12是采用实例7的方法在玻璃基材上沉积的200nm厚的膜。速率是大约102.6nm/min。该200nm厚的膜的电阻率是大约79.8μΩ·cm。沉积层与玻璃的粘附等级是大约5B。沉积层的蚀刻速率是大约77nm/min。沉积层具有柱状形态。

实例13-25–钼/铌/钽

实例13说明了包括钼、铌和钽的溅射靶材，实例14-25说明了采用所述溅射靶材制造的沉积膜。

实例13是采用下述方法制造的溅射靶材：首先将粒径大约3-4μm的钼粉、粒径大约45-90μm的钽粉及粒径大约10-45μm的铌粉混合，形成含大约80原子％钼、大约10原子％铌和大约10原子％钽的粉末混合物。将所述粉末混合物在V-混合机中混合大约20分钟，得到这三种粉末的均匀混合物。然后，施加大约340,000kg的力，在温度大约23℃条件下，通过单向压制法压实所得粉末混合物，使其变成直径大约95mm的颗粒(即压力大约470MPa)。然后，将压制颗粒封装在低碳钢罐内，并在温度大约1325℃和压力大约100至大约120MPa的条件下热等静压大约4小时。这样制造后，实例13的溅射靶材的密度大于理论密度的大约94％。然后，从罐中取出压实的材料，并加工成直径大约58.4mm，厚度大约6.4mm。

实例14-25的薄膜层是通过将实例13的溅射靶材放到磁控管溅射沉积室内，采用表2A和2B所示的条件制备的。基材是硅片(100)取向(orientation)或Corning 1737玻璃。在沉积之前，基材采用丙酮和乙醇的超声波浴连续清洗干净。然后，采用氮气吹干基材。接下来，将基材与溅射靶材一起装到沉积室内。靶材采用压力大约5毫托的氩气流在200W DC溅射清洗大约10分钟。在靶材清洗期间，在靶材前面放置一挡板，以避免沉积到基材上。

在靶材溅射清洗后，拿走挡板，采用300W直流电，在基材0V接地时将靶材溅射到基材上。基材和靶材之间的距离保持在大约121mm。溅射时间大约5分钟和大约30分钟，室压大约3毫托、大约5毫托和大约8毫托，如表2A和2B所示。

表2A采用实例13溅射靶材溅射到硅基材上的沉积条件

实例编号	实例14	实例15	实例16	实例17	实例18	实例19
							溅射靶材	实例13	实例13	实例13	实例13	实例13	实例13
基材-硅片100	是	是	是	是	是	是
							基材-Corning 1737玻璃
室压，毫托	3	3	5	5	8	8
							沉积时间，分钟	5	30	5	30	5	30
厚度，μm	0.2	1.0	0.2	1.1	0.2	1.3
							蚀刻速率，nm/min		447		484		502

表2B采用实例7A溅射靶材溅射到玻璃基材上的沉积条件。

实例编号	实例20	实例21	实例22	实例23	实例24	实例25
							溅射靶材	实例13	实例13	实例13	实例13	实例13	实例13
基材-硅片100
							基材-Corning 1737玻璃	是	是	是	是	是	是
室压，毫托	3	3	5	5	8	8
							沉积时间，分钟	5	30	5	30	5	30
电阻率，μΩ·cm	18.0	17.3	19.4	17.9	20.1	19.5

在实例14-25中，沉积层以大约33至大约41nm/min的沉积速率沉积。沉积时间大约5分钟制备的样品的厚度是大约200nm。沉积时间大约30分钟时制备的样品的厚度是大约900至大约1300nm。在压力大约5毫托时制备的实例22的玻璃基材粘附等级是大约4B级。分别在压力3毫托和20毫托时制备的实例20和实例24的玻璃基材粘附等级是大约5B级。分别在压力3毫托、5毫托和8毫托时制备的实例14、16、18的硅基材粘附等级是大约5B级。

实例20-25的沉积层的电阻率如表2B所示。当沉积层的厚度是大约100至大约200nm时，玻璃基材上沉积层的平均电阻率是大约19.2μΩ·cm，当沉积层的厚度大于大约0.9μm时，玻璃基材上沉积层的平均电阻率是大约18.2μΩ·cm。通过测量3英寸晶片上多处的电阻率，测量了实例16的电阻率的均匀性。电阻率的均匀性是电阻率的标准偏差与平均电阻率之比。实例16的电阻率的均匀性是大约0.07。

实例15、17和19在铁氰化物溶液中沉积层的蚀刻速率在25℃测定。蚀刻速率通过以厚度变化除以蚀刻时间确定。蚀刻速率(单位：nm/min)在表2A中给出。采用实例1溅射靶材制备的薄膜的平均蚀刻速率是大约478nm/min。

实例26－钼/钛/铬

除了以粒径大约10-45μm的铬粉代替钽粉外，实例26的溅射靶材是采用实例1的方法制造。然后，除采用包括钼、钛和铬的溅射靶材外，采用实例2-9的方法制造沉积膜。沉积膜的蚀刻速率(在大约25℃的铁氰化物溶液中)是大约13nm/min。沉积膜与玻璃的粘附等级是大约4B-5B级。沉积膜与硅的粘附等级是大约5B级。沉积膜的粒径是大约70-79nm。沉积膜的电导率是大约31.0μΩ·cm(厚度200nm的膜)和大约27.1μΩ·cm(厚度1μm的膜)。

Claims

1.一种触摸屏器件，包括

a)一基材层；

b)一导电层；和

c)一薄膜层，所述薄膜层包括：

i)占所述溅射靶材原子总数50原子％至98原子％的钼；

ii)0.5原子％或更多的钛；和

iii)占所述溅射靶材原子总数0.5原子％或更多的第三金属元素，其中所述第三金属元素是钽或铬。

2.根据权利要求1所述的触摸屏器件，其中所述薄膜层的厚度是10nm至1μm。

3.根据权利要求2所述的触摸屏器件，其中所述薄膜层在所述基材层上并接触导电层。

4.根据权利要求3所述的触摸屏器件，其中所述薄膜层中钼的浓度是75原子％至98原子％。

5.根据权利要求4所述的触摸屏器件，其中所述基材层是一层玻璃。

6.根据权利要求5所述的触摸屏器件，其中所述薄膜层的厚度是10nm至200nm以及所述薄膜层中钛的浓度是20原子％或更低。

7.根据权利要求6所述的触摸屏器件，其中所述第三金属元素是钽以及其中所述薄膜层中钽的浓度是20原子％或更低。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的触摸屏器件，其中所述薄膜层中钛的浓度是1原子％至10原子％以及所述薄膜层中钽的浓度是1原子％至10原子％。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的触摸屏器件，其中所述第三金属元素是钽以及其中所述钽和钛的总浓度是25原子％或更低。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的触摸屏器件，其中所述薄膜层包括：包括75原子％至98原子％的钼，0.5原子％至10原子％的钛，和0.5原子％至10原子％的钽；和

其中所述薄膜层是介于基材层和导电层之间；

所述薄膜层的厚度是10nm至200nm。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的触摸屏器件，其中所述第三金属元素是铬。

12.根据权利要求1至7中任一项所述的触摸屏器件，其中所述导电层主要由Cu、Al、Ag或Au组成。

13.一种制造触摸屏器件的方法，包括步骤：

i)提供一基材；

ii)在所述的基材上沉积一钼合金层；

iii)蚀刻所述钼合金层；和

iv)沉积一导电层；

其中所述导电层和钼合金层相接触；

其中通过溅射溅射靶材沉积所述钼合金层，所述溅射靶材包括钼、钽和铌；

其中所述合金层包括50原子％至98原子％的钼，0.5原子％或更多的钛，和0.5原子％或更多的钽或铬。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述钼合金层的蚀刻速率是低于约65nm/min。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法包括从溅射靶材上除去氧化层。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中所述钼合金层中钼的浓度是75原子％至98原子％，所述钼合金层中钛的浓度是约1原子％至10原子％，和所述钼合金层中铬的浓度是约1原子％至10原子％。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述钼合金层的粒径是约10nm至约200nm，和所述溅射靶材的密度是约96％或更多的理论密度。

18.一种方法，包括步骤：

i)将含有目标表面的溅射靶材置于真空室中；

ii)将含有基材表面的基材置于真空室中；

iii)将真空室的压力降至约100Torr或更低；

iv)当溅射靶材在压力为约100Torr或更低的真空室中时，从溅射靶材的表面除去原子，其中从溅射靶材的表面除去原子的步骤使用磁场和/或电场；和

v)在所述基材上沉积原子，以形成含钼层，其中所述含钼层包括含有约50原子％或更多的钼，0.1至45原子％的钛的合金；和

占所述溅射靶材原子总数0.1至45原子％的第三金属元素，其中所述第三金属元素是钽或铬；

其中所述含钼层的厚度是约200nm或更低。

19.根据权利要求18所述的方法，在约20mTorr或更低的压力下通过气相沉积工艺沉积含钼层。

20.根据权利要求19所述的方法，其中

所述方法包括沉积导电层，所述导电层包括Cu、Al、Ag、Au或它们的组合；

所述含钼层直接接触导电层；

所述第三金属元素包括钽；

沉积含钼层的步骤使用惰性气体；和

所述工艺包括蚀刻溅射靶材层以除去氧化层的步骤。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述导电层包括铜，以及在退火步骤后，通过俄歇能谱测定的含硅层表面上的铜的浓度是小于0.1原子％。

22.根据权利要求18-21中任一项所述的方法，其中所述溅射靶材包括多个相，所述相包括：

i)占所述溅射靶材总体积大约40体积％或更高的第一相，其中所述第一相包括浓度占第一相中原子总数大约50原子％或更高的钼；

ii)占所述溅射靶材总体积大约1至大约40体积％的第二相，其中所述第二相包括浓度占第二相中原子总数大约50原子％或更高的钛；及

iii)占所述溅射靶材总体积大约1至大约40体积％的第三相，其中所述第三相包括浓度占第三相中原子总数大约50原子％或更高的第三金属元素。