[發明專利]銦錫鎳氧化物靶材及其制造方法

有效

• 申請號: 201910981520.8
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN112626469B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 柯伯賢;謝承諺;簡毓蒼;劉硯鳴
• 申請（專利權）人: 光洋應用材料科技股份有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌;閆加賀

本發明提供一種銦錫鎳氧化物靶材及其制造方法。其中，所述銦錫鎳氧化物靶材是由銦、錫、鎳及氧所組成，其中鎳相對于銦、錫和鎳的總和的含量和大于0原子百分比且小于或等于3原子百分比，且該銦錫鎳氧化物靶材的平均體電阻率小于2×10supgt;?4/supgt;歐姆－公分。本發明能顯著降低銦錫鎳氧化物靶材于濺鍍一段時間后靶面發生的結瘤現象，故可提升濺鍍過程的穩定性并獲得高品質的薄膜。

技術領域

本發明是關于一種銦錫鎳氧化物靶材，特別是關于一種可應用于制造平面顯示器的透明導電氧化物(TCO)材料的銦錫鎳氧化物靶材。

背景技術

在諸如觸控面板、液晶面板等平面顯示器的領域中，銦錫氧化物(ITO)薄膜由于具有優異的導電性與高穿透率的特性而受到廣泛地應用。舉例而言，薄膜電晶體陣列(TFTarray)及彩色濾光片(CF)皆需使用ITO薄膜。

許多制法可用以制備ITO薄膜，其成膜方式包含旋轉涂布、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)等。物理氣相沉積是一種以物質的相變化(例如濺鍍)進行薄膜沉積的技術，此種工藝無涉及化學反應，因此所制備的薄膜純度佳且品質穩定，故目前在平面顯示器領域的薄膜制造中以PVD工藝為主流技術。PVD工藝可達成快速的沉積速率、精確的成分控制、準確的沉積厚度控制及較低的制造成本，并可透過調整工藝參數而獲得所需物性的ITO薄膜。

一般采用高溫工藝沉積多晶ITO薄膜，其具有低電阻值及高穿透性，但需以強酸進行蝕刻以避免殘留微粒，且于濺鍍一段時間后靶面易產生結瘤現象。在銦錫氧化物靶材表面產生的結瘤會導致濺鍍速率改變、受濺射的原子的角度分布變化、異常電弧放電等，而濺鍍系統也因需清除結瘤而暫時停機，故銦錫氧化物靶材表面產生的結瘤致使濺鍍穩定性下降、薄膜潔凈度降低、或導致薄膜組成變異而影響薄膜的品質，進而使良率降低。

有鑒于此，需積極改善在PVD過程中銦錫氧化物靶材的靶面結瘤的問題，從而提升濺鍍過程的穩定性、獲得良好品質的薄膜并提高工藝良率。

發明內容

為克服現有技術所面臨的問題，本發明的主要目的在于提供一種摻雜異質元素的銦錫氧化物靶材，其有效降低濺鍍一段時間后靶面發生結瘤現象，可提高薄膜的生產效率并獲得高品質的薄膜。

為達成改善銦錫氧化物靶材表面結瘤的目的，本發明提供一種銦錫鎳氧化物靶材，其是由銦、錫、鎳及氧所組成，其中鎳相對于銦、錫和鎳的總和的含量和大于0原子百分比(at％)且小于或等于3原子百分比，且該銦錫鎳氧化物靶材的平均體電阻率小于2×10^-4歐姆－公分(Ω-cm)。

較佳的，前述銦錫鎳氧化物靶材的鎳相對于銦、錫和鎳的總和的含量和大于或等于0.1原子百分比且小于或等于2.8原子百分比。

依據本發明，所述銦錫鎳氧化物靶材的錫相對于銦、錫和鎳的總和的含量和大于0原子百分比且小于或等于10原子百分比。

較佳的，所述銦錫鎳氧化物靶材的體電阻率不均勻度小于20％；更佳的，所述銦錫鎳氧化物靶材的體電阻率不均勻度小于或等于18％；再更佳的，所述銦錫鎳氧化物靶材的體電阻率不均勻度小于或等于15％。

依據本發明，所述銦錫鎳氧化物靶材包含二次相，該二次相的成分為銦錫氧化物(In₄Sn₃O₁₂)，該二次相的面積占該銦錫鎳氧化物靶材的截面積的比例小于16％。

較佳的，所述二次相的面積占該銦錫鎳氧化物靶材的截面積的比例小于14％，更佳的，所述二次相的面積占該銦錫鎳氧化物靶材的截面積的比例小于5％。通過控制鎳在銦錫鎳氧化物靶材中的含量，可降低銦錫鎳氧化物靶材中的二次相化合物含量。

依據本發明，前述銦錫鎳氧化物靶材的平均晶粒粒徑尺寸大于或等于5微米(μm)且小于或等于12微米。