本发明专利技术涉及靶材技术领域，具体涉及一种高密度复合掺杂氧化锡钽靶材及其制备方法，其制备过程经过了多个步骤，包括原料准备、浆料球磨、浆料砂磨、粉末造粒、靶材一次成型、靶材二次成型和靶材烧结，通过这些步骤得到的靶材烧结密度高、致密性好且材料中的复合掺杂元素分布均匀，避免了靶材在磁控溅射时产生的表面积瘤，增加了导电薄膜的透过率、迁移率，同时也减少了客户开腔PM次数。少了客户开腔PM次数。少了客户开腔PM次数。
【技术实现步骤摘要】
一种高密度复合掺杂氧化锡钽靶材及其制备方法
[0001]本专利技术涉及靶材
，尤其涉及一种高密度复合掺杂氧化锡钽靶材及其制备方法。
技术介绍
[0002]近年来，由于半导体集成电路制造业的快速发展，导致溅射靶材这一高附加值电子材料具有广阔的市场，高密度的氧化锡钽陶瓷材料是一种具有直接带隙的宽禁带半导体材料，具有良好的化学、机械、热稳定性、迁移率高的特征，是一种潜在的代替ITO靶材(氧化铟锡靶材)的材料，氧化锡钽薄膜作为一种优良的功能材料，在透明薄膜和化学气敏传感器等领域有广泛的应用前景。但是传统氧化锡钽靶材因密度过低，在磁控溅射中，降低了产品薄膜的透过率、迁移率等性能，同时对磁控溅射工艺也有所影响。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种高密度复合掺杂氧化锡钽靶材及其制备方法，以得到致密性的氧化锡钽靶。
[0004]基于上述目的，本专利技术提供了一种高密度复合掺杂氧化锡钽靶材的制备方法，具体制备方法如下：
[0005]S1原料准备：氧化锡粉末纯度≥99.9％，比表面积4
‑
6m2/g，五氧化二钽粉末纯度≥99.9％，比表面积2
‑
4m2/g，氧化锌粉末纯度≥99.95％，比表面积4
‑
6m2/g；
[0006]S2浆料球磨：在装有φ2
‑
5mm研磨介质材料的球磨罐加入氧化锡、氧化钽和氧化锌粉末，然后加入水，球磨，球磨时间为2
‑
4h，得到粉末浆料；
[0007]S3浆料砂磨：将粉末浆料加入砂磨机中，再加入分散剂、粘结剂、消泡剂和水，采用φ0.1
‑
0.3mm研磨介质材料对粉末浆料进行研磨，主机转速为590
‑
670转/min，研磨遍数为3
‑
6遍，研磨时间为5
‑
7h，得到混合粉末浆料；
[0008]S4粉末造粒：将混合粉末浆料通过高温喷雾造粒机进行粉末造粒，进风温度为225
±
5℃，出风温度为105
±
5℃，得到混合粉末；
[0009]S5靶材一次成型：将混合粉末放进模具，铺开，进行一次机械成型，成型压力为34
‑
50Mpa，得到一次素胚；
[0010]S6靶材二次成型：将一次素胚进行冷等静压成型，成型压力为300
‑
400MPa。保压2
‑
6h，得到二次素胚。
[0011]S7靶材烧结：将二次素坯放入烧结炉中，在加压氧气气氛下进行梯度升温烧结，烧结压力为0.5
‑
1MPa，得到高密度复合掺杂的氧化锡钽靶材。
[0012]其中，所述步骤S2中氧化锡、氧化钽、氧化锌和水的质量比为95
‑
98:1
‑
4:0.5
‑
1:90
‑
100。
[0013]其中，所述步骤S3中粉末浆料、分散剂、粘结剂、消泡剂和水的质量比为100:0.2
‑
0.5:1
‑
5:0.05
‑
0.1:40
‑
50。
[0014]其中，所述步骤S3中分散剂为BLJ
‑
3359，粘结剂为BD25，消泡剂为MOK
‑
6026。
[0015]其中，所述步骤S3中混合粉末浆料粒度D50≤0.25μm。
[0016]其中，所述步骤S7中梯度升温烧结是以0.05
‑
0.15℃/min的升温速率升温至300℃，再以0.15
‑
0.25℃/min的升温速率由300℃升温至650℃，再以0.4
‑
0.6℃/min的升温速率由650℃升温至1100
‑
1300℃保温6
‑
10h，最后以0.4
‑
0.6℃/min的升温速率由1100
‑
1300℃升温至1450
‑
1550℃保温10
‑
20h。
[0017]进一步的，本专利技术还提供了一种高密度复合掺杂氧化锡钽靶材，所述高密度复合掺杂氧化锡钽靶材根据上述高密度复合掺杂氧化锡钽靶材的制备方法得到。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术提供了一种高密度的复合掺杂氧化锡钽靶材及其制备方法，其制备过程经过了多个步骤，包括原料准备、浆料球磨、浆料砂磨、粉末造粒、靶材一次成型、靶材二次成型和靶材烧结，通过这些步骤得到的靶材烧结密度高、致密性好且材料中的复合掺杂元素分布均匀，此外，本专利技术还针对步骤中原料的比例和步骤参数进行了限定，从而使得整个制备过程更加可控，可以得到更稳定和优质的产品。
[0020]本专利技术提供了一种高密度的复合掺杂氧化锡钽靶材及其制备方法，其制备过程中采用浆料砂磨和高温喷雾造粒的方法，使得混合粉末浆料粒度更加细小，并通过冷等静压后进行了烧结处理，使得靶材的烧结密度更高，致密性更优。
[0021]本专利技术提供了一种高密度的复合掺杂氧化锡钽靶材及其制备方法，其制备过程中的掺杂元素氧化钽和氧化锌与氧化锡进行了配比，并通过球磨、砂磨等步骤进行了混合和均匀分散，因此，制备的复合掺杂氧化锡钽靶材中的元素分布较为均匀，不易出现分层等问题。
[0022]综上所述，本专利技术制备的高密度复合掺杂氧化锡钽靶材烧结密度更高，致密性更优，避免了靶材在磁控溅射时产生的表面积瘤，增加了导电薄膜的透过率、迁移率，同时也减少了客户开腔PM次数。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1制备的高密度氧化锡钽靶材腐蚀面扫面电镜图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进一步详细说明。
[0025]实施例1
[0026]一种高密度复合掺杂氧化锡钽靶材的制备方法，具体包括如下步骤：
[0027]S1原料准备：氧化锡粉末纯度≥99.9％，比表面积4m2/g，五氧化二钽粉末纯度≥99.9％，比表面积2m2/g，氧化锌粉末纯度≥99.95％，比表面积4m2/g；
[0028]S2浆料球磨：在装有φ2mm研磨介质材料的球磨罐加入95g氧化锡、1g氧化钽和0.5g氧化锌粉末，然后加入90g水，球磨，球磨时间为2h，得到粉末浆料；
[0029]S3浆料砂磨：将100g粉末浆料加入砂磨机中，再加入0.2g BLJ
‑
3359、1gBD25、0.05g MOK
‑
6026和40g水，采用φ0.1mm研磨介质材料对粉末浆料进行研磨，主机转速为590
转/min，研磨遍数为3遍，研磨时间为5h，得到混合粉末浆料，混合粉末浆料粒度D50＝0.23μm；
[0030]S4粉末造粒：将混合粉末浆料通过高温喷雾造粒机进行粉末造粒，进风温度为220本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高密度复合掺杂氧化锡钽靶材的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：S1原料准备：氧化锡粉末纯度≥99.9％，比表面积4
‑
6m2/g，五氧化二钽粉末纯度≥99.9％，比表面积2
‑
4m2/g，氧化锌粉末纯度≥99.95％，比表面积4
‑
6m2/g；S2浆料球磨：在装有φ2
‑
5mm研磨介质材料的球磨罐加入氧化锡、氧化钽和氧化锌粉末，然后加入水，球磨，球磨时间为2
‑
4h，得到粉末浆料；S3浆料砂磨：将粉末浆料加入砂磨机中，再加入分散剂、粘结剂、消泡剂和水，采用φ0.1
‑
0.3mm研磨介质材料对粉末浆料进行研磨，主机转速为590
‑
670转/min，研磨遍数为3
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6遍，研磨时间为5
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7h，得到混合粉末浆料；S4粉末造粒：将混合粉末浆料通过高温喷雾造粒机进行粉末造粒，进风温度为225
±
5℃，出风温度为105
±
5℃，得到混合粉末；S5靶材一次成型：将混合粉末放进模具，铺开，进行一次机械成型，成型压力为34
‑
50Mpa，得到一次素胚；S6靶材二次成型：将一次素胚进行冷等静压成型，成型压力为300
‑
400MPa，保压2
‑
6h，得到二次素胚；S7靶材烧结：将二次素坯放入烧结炉中，在加压氧气气氛下进行梯度升温烧结，烧结压力为0.5
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1MPa，得到高密度复合掺杂的氧化锡钽靶材。2.根据权利要求1所述的高密度复合掺杂氧化锡钽靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中氧化锡、氧化钽、氧化锌和水的质量比为95
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【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，曾探，曾墩风，陈光园，赵岩，
申请(专利权)人：芜湖映日科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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