氧化铟锡靶及制造方法和氧化铟锡透明导电膜及制造方法技术

本发明专利技术公开了氧化铟锡（ＩＴＯ）靶，其制造方法，ＩＴＯ透明导电膜及其制造方法。所述ＩＴＯ靶包括选自由Ｓｍ↓［２］Ｏ↓［３］和Ｙｂ↓［２］Ｏ↓［３］构成的组中的至少一种氧化物，其中所述氧化物的含量相对所述靶重量为约０．５ｗｔ％～约１０ｗｔ％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造溅射靶以及利用该溅射靶制造透明导电膜，更具体地， 涉及一种氧化铟锡(ITO)靶及其制造方法和一种ITO透明导电膜及其制造方法。
技术介绍
通常，通过对氧化铟掺杂锡而得到的氧化铟锡(ITO)膜可以充当太阳 能电池和诸如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、电发光显示 器(ELD)等平板显示器(FPD)的电极材料。特别是由于需要透明电极的 FPD市场的增长而明显地增加了对ITO的需求，并且电阻率相对低的结晶 ITO膜通常可以用于FPD。电阻率相对低的结晶ITO膜通过在高温下执行膜 沉积或者在执行膜沉积之后立刻执行预定热处理来得到。然而，结晶ITO膜 只能用王水(硝酸和盐酸的混合液)等强酸蚀刻(形成图案)，这会导致由 于在利用强酸蚀刻ITO膜时对栅极线或数据线的腐蚀而产生断线或线宽度 变窄的缺陷。为了克服上述缺点，已提议一种蚀刻特性优良的非结晶ITO膜的制造方 法。具体地，在薄膜沉积时通过在低温环境下将氢或水加入到注入气体内来 制造非结晶ITO膜，并用弱酸蚀刻由此得到的非结晶ITO膜可以改善图案 形成特性，并防止腐蚀栅极线或数据线的发生。然而，此方法由于在溅射时加入的氢或水还可能发生异常放电，会导致在ITO靶上产生被称为结瘤(nodules)的异常突起的缺点，并产生杂质聚集从而在膜上引起局部高电阻 区域的产生。而且，还可能产生粘结变差、与膜和衬底之间的各接触电阻的 增加和蚀刻后的碎片等问题。此外，已设计将氧化铟锌(IZO)用作制造非结晶膜的靶材料，该靶材 料作为非结晶膜具有优良特性，但与ITO相比具有相对较差的电阻率和透光 率并需要相对较高的成本。此外，具有即使在铝蚀刻剂中也被熔化等特性的 IZO在透明电极上形成反射电极时可能会碰到困难。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种氧化铟锡(ITO)靶及其制造方法，所述氧 化铟锡耙可以用弱酸蚀刻，由此防止腐蚀对册极线或数据线的发生和石f片的产生。本专利技术的另一个方面提供一种ITO透明导电膜及其制造方法，所述ITO 透明导电膜即使用弱酸蚀刻也具有优异的蚀刻加工性，并具有相对低的电阻 率和高的透光率，由此展示优异的电学和光学特性。根据本专利技术的一个方面，提供一种包括选自由Sm203和丫1)203构成的组 中至少一种氧化物的ITO耙。在此情况下，所述氧化物的含量相对所述靶重 量可为约0.5wt% ~约10wt%。根据本专利技术的一个方面，提供一种制造ITO靶的方法，所述方法包括 用选自由Sm203粉末和Yb203粉末构成的组中至少一种氧化物粉末与ln203 粉末和Sn02粉末混合以制备混合粉末；将所述混合粉末与分散剂和分散介 质混合并湿磨以制备浆料；干燥所述浆料以制备粒状粉末；模压所述粒状粉 末以形成模压体；和烧结所述模压体。在此情况下，所述氧化物粉末的含量 相对所述混合4分末的重量可为约0.5 wt% ~约10wt% 。根据本专利技术的一个方面，提供一种氧化铟锡透明导电膜，其利用氧化铟锡靶以DC賊射方案在衬底上沉积所述膜，所述氧化铟锡靶包括至少一种选自由Sm203和Yb203构成的组中的氧化物。所述膜包含约0.5wt%~约10wt%的所述氧化物。根据本专利技术的一个方面，提供一种制造ITO透明导电膜的方法，所述 方法包括制备包括选自由Sm203和Yb203构成的组中至少一种氧化物的 ITO靶，所述氧化物的含量相对所述耙重量为约0.5wt%~约10wt%;利用 所述靶以DC溅射方案在衬底上沉积非结晶透明膜；和用弱酸蚀刻所述透明膜。附图说明结合附图，从以下特定示例性实施方式的详细描述中，本专利技术的上述和其 它方面会变得显而易见并更容易理解，其中图1为表示分别在约室温(RT)、约170°C、约200。C和约250。C下沉 积根据本专利技术示例性实施方式的氧化铟锡(ITO)靶而形成的透明薄膜的X-射线衍射结果的图2为表示在室温下沉积根据本专利技术示例性实施方式的ITO靶，并在 250。C下对沉积的ITO靶进行热处理约60分钟而形成的透明膜的X-射线衍 射结果的图3为表示分别在RT、约170°C、约200。C和约250。C下沉积根据本发 明示例性实施方式的ITO耙而形成的透明膜的X-射线衍射结果的曲线图； 和图4为表示在约室温下沉积根据本专利技术示例性实施方式的ITO靶，并 在25(TC下对沉积的ITO靶进行热处理约60分钟而形成的透明膜的X-射线 衍射结果的图。具体实施例方式现在将详细描述本专利技术的示例性实施方式，其实施例被表示在附图中， 其中，相同的附图标记在全文中指代相同的元件。根据本专利技术的氧化铟锡(ITO)靶包括选自由Sm203和Yb203构成的组 中的至少一种氧化物，从而在ITO内掺杂钐或镱，或者同时掺杂钐和镱。充 当掺杂剂的氧化物含量相对靶的重量为约0.5wt。/。 约10wt%,优选为约 3wt%~约8wt%。当所述氧化物含量低于约0.5wt。/。时，即使在低温下进行膜沉积，也将 促进ITO靶的结晶化，由此得到的ITO靶具有与纯ITO靶相似的不利特性。 特别地，由于不能使用弱酸蚀刻，因此需要使用强酸来进行ITO靶的蚀刻， 在进行蚀刻后会导致产生碎片。在约140。C下可以促进未加入掺杂剂的纯 ITO靶的结晶化。根据本专利技术，提供一种甚至在室温或约170。C或更低的温 度下，未加入氢或水而沉积非结晶膜的ITO靶。而且，当所述氧化物含量为约10wty。或者更高时，由于电阻率的迅速增 加可能会恶化透明导电膜(透明电极)的性能，由此甚至在约200。C下进行 热处理时也可能不发生结晶化。根据本专利技术的ITO耙可以包括Sm203和Yb203 ，且/(+)为 约0.005 ~约0.18, /(+)为约0.005 ~约0.18。此时，表示 每单位质量靶中的钐原子数，表示每单位质量靶中的镱原子数，表 示每单位质量靶中的铟原子数。当ITO靶内的/(+)和 /(+)低于约0.005时，甚至在低温下也形成结晶化的膜，由此导 致不能用弱酸蚀刻。而当/(+)和/(+)高于约0.18时， 形成的膜的电阻率增加，由此使导电膜的电学性能变差。根据本专利技术的ITO靶相对于理论密度的相对密度为约95%或更高。溅 射耙的密度为约6.8g/cc或更高，更优选约7.0g/cc或更高，最优选约7.1g/cc~ 7.18g/cc。当溅射靶的相对密度低于约95%时，由于电学性能恶化可能会发生异常放电(电弧)和结瘤，异常放电的频繁发生会导致ITO靶制造效率的 迅速降低。ITO靶的体积电阻为约250pHcm或者更低。这会在体积电阻相对较大 时产生直流(DC)溅射不能稳定进行的问题。因此，根据本专利技术可以将钐 和镱掺杂到ITO靶内，由此降低体积电阻。根据本专利技术的示例性实施方式用于制造ITO靶的方法包括用111203粉 末和Sn02粉末与选自由Sm203和Yb203构成的组中至少 一种氧化物粉末进 行混合以制备混合粉末；将混合粉末、分散剂和分散介质混合并湿磨以制备 浆料；干燥浆料以制备粒状粉末；模压粒状粉末以形成模压体；和烧结模压 体。在此情况下，氧化物粉末的含量相对混合粉末的重量为约0.5wt。/。 约 10wt%。以下，将逐步详细描述根据本专利技术的示例性实施方式的ITO靶的制 造方法。首先，以例如为8.5:1.5或9.5:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铟锡靶，包括选自由Ｓｍ↓［２］Ｏ↓［３］和Ｙｂ↓［２］Ｏ↓［３］构成的组中的至少一种氧化物，　其中所述氧化物的含量相对所述靶的重量为约０．５ｗｔ％～约１０ｗｔ％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：具本庆，尹汉镐，朴柱玉，朴炯律，金眩秀，崔成龙，崔仲烈，宋礼根，朴峻弘，
申请(专利权)人：三星康宁精密琉璃株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]