[发明专利]一种导电金属氧化物靶材制备工艺

说明书

本发明一种导电金属氧化物靶材制备工艺，所述工艺步骤为：步骤1、选料：准备好Zn锭和Sn锭；步骤2、融化：Zn锭和Sn锭加热升温至400‑500℃融化，并采用电磁搅拌技术搅拌1‑2小时；步骤3、金属雾化：采用金属雾化工艺将步骤2中的熔融的金属合金制备成粉末状颗粒，粉末状颗为表面为氧化锌锡涂层、中心为ZnSn合金的球形颗粒；步骤4、筛分：从步骤3中的粉末状颗粒筛选出粒径为40~120um的球形颗粒作为粉料；步骤5、喷涂：采用等离子喷涂工艺，将步骤4中的粉料喷涂形成靶材。本发明一种导电金属氧化物靶材制备工艺，能够采用磁控溅射制备氧化锌锡膜层，从而提高其镀膜工艺效率。

技术领域

本发明涉及一种靶材制备工艺，尤其是涉及一种导电金属氧化物靶材的制备工艺，属于靶材技术领域。

背景技术

目前，在低辐射玻璃的镀膜工艺中，普遍采用金属锌锡靶材进行反应溅射，以制备氧化锌锡涂层，该工艺涉及到反应溅射，膜层沉积低，生产效率慢，同时为了防止反应溅射过程中工艺气体对其他溅射镀膜环节的干扰，在工艺腔体两侧均需要留出缓冲空间，从而影响了镀膜产线的产能提升。为此，业内亟需一种能够提高产品的全新靶材材料。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够采用磁控溅射制备氧化锌锡膜层的导电金属氧化物靶材的制备工艺，从而提高其镀膜工艺效率至三倍以上。

本发明的目的是这样实现的：

一种导电金属氧化物靶材制备工艺，所述工艺步骤为：

步骤1、选料：准备好Zn锭和Sn锭；

步骤2、融化：Zn锭和Sn锭加热升温至400-500℃融化，并采用电磁搅拌技术搅拌1-2小时；

步骤3、金属雾化：采用金属雾化工艺将步骤2中的熔融的金属合金制备成粉末状颗粒，粉末状颗为表面为氧化锌锡涂层、中心为ZnSn合金的球形颗粒；

步骤4、筛分：从步骤3中的粉末状颗粒筛选出粒径为40~120um的球形颗粒作为粉料；

步骤5、喷涂：采用等离子喷涂工艺，将步骤4中的粉料喷涂形成靶材。

优选的，步骤1中，Zn锭和Sn锭按照重量比分别为：Sn占比45~55%，Zn占比45~55%。

优选的，步骤3中的金属雾化工艺中，雾化介质采用纯度超过99.99%的高纯氧气，雾化压力12~16bar，步骤2中熔化的合金金属流速0.2~0.5L/min，

优选的，步骤5中，喷涂电压100~120V，电流400~450A，喷枪的供粉速率100~120g/min；同时喷涂在密封的腔体内进行，通过喷枪两侧的气体管路向腔体内持续通入纯度超过99.99%的高纯氧气、纯度超过99.99%的高纯氮气和纯度超过99.99%的高纯氩气，在腔体下部连接负压除尘管道，将喷涂过程中多余的粉料利用负压抽走，并监控腔体内的压力，确保腔体内压力保持在0~1bar。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在氧气气氛下使用金属锌锡锭制粉，生成具有氧化层涂覆的复合粉末，并在后续的热喷涂过程中进一步提供氧化气氛，制备得到具有导电能力的氧化锌锡靶材；该靶材可直接用于磁控溅射制备氧化锌锡膜层，膜层沉积速率为反应溅射的三倍以上，极大提高了产线的生产效率。

具体实施方式

本发明涉及一种导电金属氧化物靶材制备工艺，

步骤1、选料：按照重量比：Sn占比45~55%，Zn占比45~55%，准备好Zn锭和Sn锭；

步骤2、融化：Zn锭和Sn锭加热升温至400-500℃，并利用电磁搅拌技术搅拌1-2小时；

步骤3、金属雾化：采用金属雾化工艺制备粉末，雾化介质采用纯度超过99.99%的高纯氧气，雾化压力12~16bar，步骤2中熔化的合金金属流速0.2~0.5L/min，制备出表面为氧化锌锡涂层（ZnSnO），中心为金属ZnSn的球形颗粒；