[发明专利]ITO板状靶材高温烧结用高纯度重结晶碳化硅陶瓷的生产方法

说明书

本发明涉及碳化硅特种陶瓷的技术领域，本发明涉及碳化硅特种陶瓷的技术领域，尤其是一种ITO板状靶材用高纯度重结晶碳化硅陶瓷的生产方法。在重结晶碳化硅原材料的基础上，添加占原材料总质量比0.1％～5％的硅溶胶；利用石膏模具注浆成型获得所需形状的坯体；坯体干燥后，通过高温烧结为陶瓷制品，高温炉内烧成温度为2500℃。与现有技术相比，本发明不仅去除了原材料中的杂质有机碳，提高了重结晶碳化硅陶瓷的纯度，而且又提高了重结晶碳化硅陶瓷的密度，延长了使用寿命。

技术领域

本发明涉及碳化硅特种陶瓷的技术领域，尤其是一种ITO板状靶材高温烧结用高纯度重 结晶碳化硅陶瓷的生产方法。

背景技术

ITO靶材是氧化铟和氧化锡粉末按一定比例混合后，经过一系列的生产工艺加工成型，再 由高温气氛烧结(炉内1600℃，通氧气烧结)形成的黑灰色陶瓷半导体。ITO靶材主要用于ITO 膜透明导电玻璃的制作，是制造平面液晶显示的主要材料，在电子工业、信息产业方面有着 广阔而重要的应用。

硅溶胶：

硅溶胶属胶体溶液，无臭、无毒。硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分 散液。由于硅溶胶中的SiO₂含有大量的水及羟基，故硅溶胶也可以表述为SiO₂.nH₂O。硅溶 胶的固含量30％，市售。

半导体行业中板状ITO靶材，需要在1600℃的高温炉内烧成，用耐高温材料作为承载的 窑具；而目前国际上绝大多数使用氧化铝棚板来承载，由于氧化铝陶瓷材料在高温下易弯曲 变形，不能保证ITO板状靶材的平直度。少部分使用碳化硅硼板来承载，虽然重结晶碳化硅 陶瓷材料具有超过1650℃不变形，可以满足行业的使用要求；但这同时，也对重结晶碳化硅 陶瓷材料纯度提出了更高的要求。

重结晶碳化硅原材料中的主要原料成分为碳化硅，杂质为有机碳，对杂质的去除以及纯 度的提高目前是摆在行业内的一道难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ITO板状靶材高温烧结炉用高纯度重结晶碳化硅(RSiC)的 生产方法，不仅能提高重结晶碳化硅的纯度与密度，而且提高了使用寿命。

本发明采用如下技术方案：

一种ITO板状靶材高温烧结炉用高纯度重结晶碳化硅的生产方法，其特征在于：按如下 步骤进行：

1)配置料浆；在重结晶碳化硅原材料的基础上，添加占原材料总质量比0.1％～5％的硅 溶胶；

2)注浆成型：利用石膏模具注浆成型获得所需形状的坯体；

3)烧制成型：坯体干燥后，通过高温烧结为陶瓷制品，高温炉内烧成温度为2500℃。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，具有如下优点：在烧制成型过程中，硅溶 胶中超细SiO₂与重结晶碳化硅原材料中杂质成份有机碳会发生化学反应，生成碳化硅；整个 除杂过程是在重结晶碳化硅烧成过程中自然形成，不需要增加生产工序，也不需要提高烧成 温度与延长烧成时间，这样不仅去除了原材料中的杂质有机碳，提高了重结晶碳化硅陶瓷的 纯度，而且又提高了重结晶碳化硅陶瓷的密度，延长了使用寿命。

本发明的优选方案是：

硅溶胶选择浓度30％硅溶胶。

硅溶胶占原材料总质量的1％。

硅溶胶占原材料总质量的2％。

烧制成型过程中，硅溶胶中的SiO₂与原料中杂质成分发生反应一并除杂。

具体实施方式

下面结合实施例述本发明：

实施例1：