[發明專利]一種氧化銦鋅靶材及其制備方法

在審

• 申請號: 202211626314.3
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116219375A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 張興宇;邵學亮;王奇峰
• 申請（專利權）人: 先導薄膜材料（廣東）有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/08
• 代理公司: 清遠市諾譽知識產權代理事務所(普通合伙) 44815
• 代理人: 龔元元

本發明屬于IZO靶材技術領域，公開了一種氧化銦鋅靶材及其制備方法，所述氧化銦鋅靶材由氧化銦和氧化鋅組成，所述靶材中Zn與In的原子比為Zn/(Zn+In)＝0.1％～4％，其中氧化銦由大粒徑氧化銦和小粒徑氧化銦的粉末組成，所述大粒徑氧化銦的顆粒粒徑D50為1?2μm、D90為1?1.8μm，所述小粒徑氧化銦的顆粒粒徑D50為0.1?0.3μm、D90為0.1?0.2μm。該氧化銦鋅靶材，具有較低電阻率，較高導電率，并提高IZO靶材成膜特性；該制備方法能夠有效降低IZO靶材的電阻率，并且提高了靶材的相對密度，使得靶材的綜合性能進一步提高。

技術領域

本發明涉及IZO靶材技術領域，具體涉及一種氧化銦鋅靶材及其制備方法。

背景技術

以銦鋅氧化物(In₂O₃－ZnO：通常稱作IZO)的燒結體為材料的濺射靶材被廣泛用于液晶顯示裝置的透明導電性薄膜或氣體傳感器等多個電子部件。與作為代表性的透明導電性薄膜的ITO膜相比，IZO膜具有以下優點：蝕刻速度快、顆粒的產生少，可獲得非晶膜等。然而，IZO存在以下問題：體積電阻率較ITO高，而且在膜電阻中可見偏差；因此對于降低IZO體積電阻率研究是如今技術人員的重點課題之一，也是IZO靶材生產廠家需要解決的問題。

中國專利201611242711.5公開了一種氧化銦－氧化鋅類(IZO)濺射靶及其制造方法。一種濺射靶，其為包含In、Zn、O的濺射靶，其特征在于，Zn和In的原子比滿足0.05≤Zn/(In+Zn)≤0.30，并且該靶的濺射面內的體電阻率的標準偏差為1.0mΩ·cm以下；

上述專利通過在特定的溫度下減少IZO靶材的翹曲程度，制作濺射面內的體電阻率差小的靶，能夠實現電弧放電等的發生少的良好的濺射，并且能夠提高所形成的膜的特性；但是由于電子元件的發展快速，目前工業上對IZO靶材的電阻率要求變高，而上述專利的電阻率尚不能滿足部分客戶的高要求。

中國專利202110514863.0公開了一種稀土摻雜氧化銦鋅粉體制備方法，包括：(1)按稀土摻雜氧化銦鋅粉體所需的配比稱量氧化稀土粉末、氧化鋅粉末和氧化銦粉末；(2)將步驟(1)中稱取好的氧化稀土粉末、氧化鋅粉末和氧化銦粉末放入混料機中進行混料，得到氧化稀土粉末、氧化鋅粉末和氧化銦粉末的混合粉末；(3)將步驟(2)中得到的混合粉末放入球磨機中，并依次加入水、分散劑和粘結劑進行濕法球磨，得到混合漿料；(4)將步驟(3)得到的混合漿料進行造粒、混料和篩分，最終得到稀土摻雜氧化銦鋅粉體。

上述專利通過在氧化銦鋅分體上摻雜稀土元素，有效減小氧化銦鋅晶體的禁帶寬度，從而降低價電子被束縛的程度，提高氧化銦鋅的導電性能，是值得借鑒的一種提高IZO靶材導電性的技術方案。

但是由于稀土元素價格較為高昂，如果大量生產，其生產成本會提高，因此需要研發一種不需要摻雜稀土元素的氧化銦鋅靶材，提高靶材的電阻率且生產成本相對較低。

發明內容

本發明的目的之一在于，提供一種氧化銦鋅靶材，具有較低電阻率，較高導電率，并提高IZO靶材成膜特性。

本發明另一目的在于，提供一種氧化銦鋅靶材的制備方法，該制備方法能夠有效降低IZO靶材的電阻率，并且提高了靶材的相對密度，使得靶材的綜合性能進一步提高。

為實現上述目的，本發明提供了一種氧化銦鋅靶材，由氧化銦和氧化鋅組成，所述靶材中Zn與In的原子比為Zn/(Zn+In)＝0.1％～4％，其中氧化銦由大粒徑氧化銦和小粒徑氧化銦的粉末組成，所述大粒徑氧化銦的顆粒粒徑D50為1-2μm、D90為1-1.8μm，所述小粒徑氧化銦的顆粒粒徑D50為0.1-0.3μm、D90為0.1-0.2μm。

優選的，所述氧化鋅的顆粒粒徑D50為0.05-0.2μm，D90為0.1-0.15μm。

優選的，所述大粒徑氧化銦和小粒徑氧化銦的原子比為3:7?-1:9。