[发明专利]一种IGZO溅射靶材制备方法

说明书

本发明公开了一种IGZO溅射靶材制备方法，涉及靶材制备技术领域，其中将In₂O₃、Ga₂O₃和ZnO粉末放入球磨罐混合，并加入纯水、有机分散剂，球磨罐时间不低于36h；将混合后的IGZO浆料通过蠕动泵的蠕动使浆料注入雾化造粒机中，并通过雾化造粒机，得到了干燥的IGZO造粒粉；对IGZO造粒粉依次进过模压和等静压，成型得到靶材坯体；对靶材坯体进行烧结及脱脂，得到致密化的靶材成品。本发明所述的一种IGZO溅射靶材制备方法，由于采用了超过36h的球磨时间，所以，有效解决了IGZO混合粉体颗粒内部物质分布不均的技术问题，进而实现了IGZO混合粉体颗粒进一步细化，颗粒间的粒径差明显减小，且IGZO混合粉体的均匀性、粒径分布和比表面积均有较大改善。

技术领域

本发明涉及靶材制备技术领域，特别涉及一种IGZO溅射靶材制备方法。

背景技术

近年来随着平板显示技术的快速发展，对平板显示用材料也提出了更高的要求。非晶态铟镓锌(IGZO)薄膜是平板显示器中薄膜晶体管的关键材料，与使用α-Si和LTPS(LowTemperaturePoly-Silicon，低温多晶硅)制备的薄膜晶体管相比，IGZO薄膜晶体管有漏电流低、载流子迁移率的数值及开关比大等明显优势。

目前IGZO溅射靶材的制备工艺主要有两种：一种是将氧化铟、氧化镓、氧化锌粉末按一定比例混合后添加PVA进行造粒，然后模压再冷等静压得到生胚，最后直接进行通氧烧结；另一种是氧化铟、氧化镓、氧化锌粉末加水分散再球磨一定时间，然后注浆脱水成型，最后同样进行通氧烧结。

溅射靶材要求靶材拥有较高的物理化学性能，高纯度，高密度，高导电性，上述两种生产工艺虽然在靶材的纯度跟密度上可以符合需求，但是由于工艺的局限性，所制备的靶材光泽度较差，靶材颜色偏淡，同时随着In₂O₃含量在整体比例中的降低靶材的导电性能下降尤为明显，甚至出现在1Ω·cm以上，而且靶材电性的均匀度也较差，不同局部的测量值相差大，而低载流子浓度，低霍尔迁移率将对镀膜的性能产生很大的影响，进而导致生产出来的产品达不到使用要求和能量上的无端消耗，为此，我们提出一种IGZO溅射靶材制备方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种IGZO溅射靶材制备方法，解决上述背景技术中的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种IGZO溅射靶材制备方法，该制备方法包括：

预处理：将In₂O₃、Ga₂O₃和ZnO粉末放入球磨罐混合，并加入纯水、有机分散剂，球磨罐时间不低于36h；

造粒：将混合后的IGZO浆料通过蠕动泵的蠕动使浆料注入雾化造粒机中，并通过雾化造粒机，得到了干燥的IGZO造粒粉；

成型：对IGZO造粒粉依次进过模压和等静压，成型得到靶材坯体；

成品：对靶材坯体进行烧结及脱脂，得到致密化的靶材成品。

优选的，所述In₂O₃、Ga₂O₃和ZnO之间的摩尔比例为1：1：1。

优选的，所述预处理步骤中，将配置好混合物质的球磨罐在行星球磨机上进行湿磨处理，转速为250r/min，球磨36h后，将使用去离子水溶解的粘结剂溶液加入浆料中，控制球磨罐内的浆料固含量＝60％，且分散剂及粘结剂的添加量≤1％。