[发明专利]铟锡镍氧化物靶材及其制造方法

说明书

本发明提供一种铟锡镍氧化物靶材及其制造方法。其中，所述铟锡镍氧化物靶材是由铟、锡、镍及氧所组成，其中镍相对于铟、锡和镍的总和的含量和大于0原子百分比且小于或等于3原子百分比，且该铟锡镍氧化物靶材的平均体电阻率小于2×10supgt;‑4/supgt;欧姆－公分。本发明能显著降低铟锡镍氧化物靶材于溅镀一段时间后靶面发生的结瘤现象，故可提升溅镀过程的稳定性并获得高品质的薄膜。

技术领域

本发明是关于一种铟锡镍氧化物靶材，特别是关于一种可应用于制造平面显示器的透明导电氧化物(TCO)材料的铟锡镍氧化物靶材。

背景技术

在诸如触控面板、液晶面板等平面显示器的领域中，铟锡氧化物(ITO)薄膜由于具有优异的导电性与高穿透率的特性而受到广泛地应用。举例而言，薄膜电晶体阵列(TFTarray)及彩色滤光片(CF)皆需使用ITO薄膜。

许多制法可用以制备ITO薄膜，其成膜方式包含旋转涂布、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等。物理气相沉积是一种以物质的相变化(例如溅镀)进行薄膜沉积的技术，此种工艺无涉及化学反应，因此所制备的薄膜纯度佳且品质稳定，故目前在平面显示器领域的薄膜制造中以PVD工艺为主流技术。PVD工艺可达成快速的沉积速率、精确的成分控制、准确的沉积厚度控制及较低的制造成本，并可透过调整工艺参数而获得所需物性的ITO薄膜。

一般采用高温工艺沉积多晶ITO薄膜，其具有低电阻值及高穿透性，但需以强酸进行蚀刻以避免残留微粒，且于溅镀一段时间后靶面易产生结瘤现象。在铟锡氧化物靶材表面产生的结瘤会导致溅镀速率改变、受溅射的原子的角度分布变化、异常电弧放电等，而溅镀系统也因需清除结瘤而暂时停机，故铟锡氧化物靶材表面产生的结瘤致使溅镀稳定性下降、薄膜洁净度降低、或导致薄膜组成变异而影响薄膜的品质，进而使良率降低。

有鉴于此，需积极改善在PVD过程中铟锡氧化物靶材的靶面结瘤的问题，从而提升溅镀过程的稳定性、获得良好品质的薄膜并提高工艺良率。

发明内容

为克服现有技术所面临的问题，本发明的主要目的在于提供一种掺杂异质元素的铟锡氧化物靶材，其有效降低溅镀一段时间后靶面发生结瘤现象，可提高薄膜的生产效率并获得高品质的薄膜。

为达成改善铟锡氧化物靶材表面结瘤的目的，本发明提供一种铟锡镍氧化物靶材，其是由铟、锡、镍及氧所组成，其中镍相对于铟、锡和镍的总和的含量和大于0原子百分比(at％)且小于或等于3原子百分比，且该铟锡镍氧化物靶材的平均体电阻率小于2×10^-4欧姆－公分(Ω-cm)。

较佳的，前述铟锡镍氧化物靶材的镍相对于铟、锡和镍的总和的含量和大于或等于0.1原子百分比且小于或等于2.8原子百分比。

依据本发明，所述铟锡镍氧化物靶材的锡相对于铟、锡和镍的总和的含量和大于0原子百分比且小于或等于10原子百分比。

较佳的，所述铟锡镍氧化物靶材的体电阻率不均匀度小于20％；更佳的，所述铟锡镍氧化物靶材的体电阻率不均匀度小于或等于18％；再更佳的，所述铟锡镍氧化物靶材的体电阻率不均匀度小于或等于15％。

依据本发明，所述铟锡镍氧化物靶材包含二次相，该二次相的成分为铟锡氧化物(In₄Sn₃O₁₂)，该二次相的面积占该铟锡镍氧化物靶材的截面积的比例小于16％。

较佳的，所述二次相的面积占该铟锡镍氧化物靶材的截面积的比例小于14％，更佳的，所述二次相的面积占该铟锡镍氧化物靶材的截面积的比例小于5％。通过控制镍在铟锡镍氧化物靶材中的含量，可降低铟锡镍氧化物靶材中的二次相化合物含量。

依据本发明，前述铟锡镍氧化物靶材的平均晶粒粒径尺寸大于或等于5微米(μm)且小于或等于12微米。