[發明專利]一種濺鍍用IZO摻雜靶材及其制備方法

在審

• 申請號: 202211626321.3
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116041047A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 譚洪蕾;邵學亮;李開杰;鐘小華
• 申請（專利權）人: 先導薄膜材料（廣東）有限公司
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/622;C23C14/35;C23C14/08
• 代理公司: 清遠市清城區諾譽知識產權代理事務所(普通合伙) 44815
• 代理人: 龔元元

本發明屬于半導體材料制備技術領域，公開了一種濺鍍用IZO摻雜靶材及其制備方法。所述IZO摻雜靶材由氧化銦、氧化鋅和摻雜氧化物組成；所述IZO摻雜靶材中Zn與In的原子比為Zn/(Zn+In)＝0.1％～7％；所述摻雜氧化物為氧化鉭、氧化鈰、氧化鈦、氧化鍺或氧化鎵。所述制備方法為：將氧化銦粉末、氧化鋅粉末、摻雜氧化物粉末與水、分散劑和粘結劑混合制漿，得到漿料；將所得漿料進行噴霧造粒，得到造粒粉末，然后經過干壓和冷等靜壓后，進行常壓燒結，得到所述濺鍍用IZO摻雜靶材。本發明IZO摻雜靶材具有較低的ZnO加入量，且摻雜元素具有更多的選擇，同時能夠達到較高的致密度和導電性。

技術領域

本發明屬于半導體材料制備技術領域，具體涉及一種濺鍍用IZO摻雜靶材及其制備方法。

背景技術

氧化物半導體薄膜具有高電子遷移率、高透光率和低生長溫度的優異特性，有望取代傳統的硅基薄膜晶體管，成為下一代顯示技術驅動器件。在已知的氧化物半導體薄膜中，非晶態IZO薄膜又是最優異的材料之一。現今，IZO薄膜主要采用磁控濺射進行制備，該方法需要使用高性能的IZO靶材，而IZO靶材的相對密度、微結構等性質又對濺射薄膜性能的影響關系密切。因此，要想得到高性能的a-IZO，首先需要獲取高品質的IZO靶材。

為了改善IZO靶材中的性能，現在技術進行了多種改善；通過向IZO靶材中共摻入Ga、Sn和Nb元素，得到了更高致密度、抗壓強度和導電性的靶材。

如專利CN?113651598?A公開了一種IZO摻雜靶材，所述靶材的靶胚由下列質量份數的氧化物燒結而成：In₂O₃?90份、ZnO?8份、Ga₂O₃?1-1.5份、SnO₂?1-1.5份、Nb₂O₅?0.01-1份。所得IZO摻雜靶材具有較高的純度和致密度，強度、導電率等性能較佳。專利CN113735564A公開了一種Nb摻雜IZO靶胚，所述靶胚由下列質量份數的氧化物燒結而成：In₂O₃90份、ZnO?8份、Nb₂O₅?0.01-0.1份。通過調整摻雜配方及制備方法來克服ZnO的固有缺陷，從而提高IZO靶材的性能。

上述摻雜靶材仍存在ZnO添加量過多，且摻雜元素選擇性不多。因此，有必要提供一種降低ZnO加入量，摻雜元素選擇多樣，且靶材致密度、導電性等性能較佳的IZO摻雜靶材及制備方法。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種濺鍍用IZO摻雜靶材。

本發明的另一目的在于提供上述濺鍍用IZO摻雜靶材的制備方法。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種濺鍍用IZO摻雜靶材，由氧化銦(In₂O₃)、氧化鋅(ZnO)和摻雜氧化物組成；所述IZO摻雜靶材中Zn與In的原子比為Zn/(Zn+In)＝0.1％～7％；所述摻雜氧化物為氧化鉭、氧化鈰、氧化鈦、氧化鍺或氧化鎵。

進一步地，所述IZO摻雜靶材的質量百分含量組成為：氧化銦95.58％～99.74％，氧化鋅0.06％～4.22％，摻雜氧化物≤0.2％。

進一步地，所述IZO摻雜靶材相對密度大于98.5％，電阻率＜5mΩ﹒cm，50～300nm的氣孔＜10個/2600μm²。

上述濺鍍用IZO摻雜靶材的制備方法，包括如下制備步驟：

(1)將氧化銦粉末、氧化鋅粉末、摻雜氧化物粉末與水、分散劑和粘結劑混合制漿，得到漿料；

(2)將步驟(1)所得漿料進行噴霧造粒，得到造粒粉末；