一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107445609A(43)申请公布日2017.12.08(21)申请号201710708857.2(22)申请日2017.08.17(71)申请人中国船舶重工集团公司第七二五研究所地址471000河南省洛阳市洛龙区滨河南路169号(72)发明人师琳璞方宏刘冠鹏杨硕(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人孙笑飞(51)Int.Cl.C04B35/453(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法(57)摘要一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，包括将原料制成ITO旋转靶素坯的步骤和将ITO旋转靶素坯在氧气氛烧结炉中烧制成ITO旋转靶材的步骤。在烧制之前，先在承烧板上放置陶瓷素坯，然后将ITO旋转靶素坯放在陶瓷素坯上，并使ITO旋转靶素坯的底面与陶瓷素坯完全接触，以便在烧制过程中使ITO旋转靶素坯和陶瓷素坯同步收缩，以此消除或减少两者之间的相对位移，从而消除或减少收缩阻力的影响，改善旋转靶顶部和底部收缩不一致的现象，提供靶材均匀性和相对密度。旋转靶各个部位的相对密度之差不大于0.1%，各个部位的内径之差不大于0.2%。CN107445609ACN107445609A权利要求书1/1页1.一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，包括将原料制成ITO旋转靶素坯的步骤和将ITO旋转靶素坯在氧气氛烧结炉中烧制成ITO旋转靶材的步骤，其特征在于：在烧制之前，先在承烧板上放置陶瓷素坯，然后将ITO旋转靶素坯放在陶瓷素坯上，并使ITO旋转靶素坯的底面与陶瓷素坯完全接触，以便在烧制过程中使ITO旋转靶素坯和陶瓷素坯同步收缩，以减少ITO旋转靶素坯底部烧结收缩的阻力。2.如权利要求1所述的一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，其特征在于：所述的陶瓷素坯为氧化铟、氧化锡或氧化铟锡中的任意一种。3.如权利要求1所述的一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，其特征在于：所述的陶瓷素坯为氧化铟锡ITO平面靶素坯，该氧化铟锡ITO平面靶素坯和ITO旋转靶素坯中In2O3:SnO2=90—97:3—10。4.如权利要求1所述的一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，其特征在于：所述的陶瓷素坯为平板状，厚度为5—20mm。5.如权利要求1—4任一项所述的一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，其特征在于：所述的承烧板上叠放有多块陶瓷素坯，ITO旋转靶素坯放置在最上层的陶瓷素坯上。6.如权利要求1—4任一项所述的一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，其特征在于：所述ITO旋转靶素坯与陶瓷素坯的相对密度之差不大于5%。7.如权利要求6所述的一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，其特征在于：所述ITO旋转靶素坯和陶瓷素坯的相对密度均大于60%。8.如权利要求1所述的一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，其特征在于：陶瓷素坯和ITO旋转靶素坯放入烧结炉后，向烧结炉内通入氧气并保持在0.3—0.8MPa的压力，升温至1500—1700℃后保温20—60小时，使ITO旋转靶素坯烧结成ITO旋转靶材。9.如权利要求8所述的一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法，其特征在于：烧结炉内的升温过程为：以2—6℃/min升温至600—800℃，保温5—10小时后，再以0.5—3℃/min升温至1300—1400℃，保温10—20小时，之后以0.5—2℃/min升温至1500—1700℃。2CN107445609A说明书1/4页一种高致密度ITO旋转靶的烧结方法技术领域[0001]本发明涉及一种陶瓷旋转靶的制备工艺，具体地说是一种高纯度高密度ITO旋转靶的烧结方法。背景技术[0002]ITO薄膜是一种很好的透明电极材料，被广泛应用于平板显示等领域。随着显示行业的崛起和迅速发展，ITO靶材的应用也越来越广泛。目前使用的ITO靶材主要有平面靶和旋转靶，相对于平面靶，旋转靶的优势是：1）使用效率高（70%以上）；2）每单位面积可输入的功率大，从而能够得到较高的成膜速度；3）镀膜过程稳定性好。[0003]但是，ITO旋转靶的制备较为困难，尤其是烧结过程靶材收缩均匀性的控制。旋转靶为薄壁中空结构，如果烧结工艺控制不当，就很容易导致局部收缩过快，出现收缩不均匀的现象；另外，旋转靶烧结时，收缩会导致旋转靶与承烧板之间产生相对位移。而由于旋转靶的重力全部施加在其底部与承烧板的接触面上，导致靶材底部与承烧板之间存在较大的收缩阻力，从而造成旋转靶顶部和底部的收缩不一致。这些收缩不均匀的现象，会导致旋转靶局部密度偏低，靶材均匀性差，从而在镀膜过程中，出现结瘤和开裂，影响镀膜性能。另外，收缩不均匀也会导致旋转靶烧结形变量大，加工难度大的问题。发明