ITO（氧化铟锡）靶材的四种主要成型方法

 

众所周知，ITO溅射靶材是将氧化铟和氧化锡粉按一定比例混合后，在高温气氛（1600度，氧气烧结）中经过一系列生产工艺形成的黑灰色陶瓷半导体

。以ITO靶材为原料，对ITO薄膜进行磁控溅射，将ITO靶材氧化到玻璃基板或柔性有机薄膜上。ITO薄膜具有导电性和透光性，厚度一般为30nm～200nm。

ITO靶材主要有四种成型方法：

真空热压法是利用热能和机械能使陶瓷材料致密化的工艺，可生产密度为91%～96%的高密度ITO陶瓷靶材。过程如下：加热模具，加入样品，将模型固定在加热板上（控制熔化温度和时间），然后将样品熔化、硬化、冷却，最后就可以取出成品了出去。

热等静压 (HIP)可以认为是加压烧结或高温压制。与传统的无压烧结相比，热等静压法可以在较低的温度下（一般为材料熔点的0.5～0.7倍左右）使材料完全致密。它可以很好地控制结构，抑制晶粒长大并获得均匀、各向同性的结构。热等静压制备ITO靶材的过程如下。首先，将ITO固溶体粉末在一定的还原气氛（如H2、N2和H2的混合物）和300～500℃的温度下进行部分还原。然后，通过模塑或冷等静压将还原的粉末压制成预制件。预制件被放置在不锈钢容器中，它们之间有绝缘材料。然后将容器抽真空并密封。最后，将容器放入800～1050℃、50～200MPa的热等静压炉中2～6小时，制备ITO靶材。

室温烧结是1990年代初期发展起来的一种靶材制备方法。它采用预压法（或浆液浇注法）制备高密度靶材预制件，然后在一定气氛和温度下烧结。常压烧结法的主要工艺过程是：将In2O3粉体（具有一定振实密度）与SnO2粉体混合，制备成泥浆浇铸用的料浆。然后在300～500℃的温度下进行长时间的脱水脱脂处理，最后在纯氧或空气气氛下，在1个大气压以上的压力下进行烧结，烧结温度为1450 至 1550 °C。

冷等静压（CIP）在常温下以橡胶或塑料为覆盖模具材料，以液体为压力介质传递超高压。在低压氧气氛的保护下，将ITO粉体通过冷等静压压制成大型陶瓷预制棒，然后在0.1~0.9 MPa的纯氧环境中，在1500~1600℃的高温下烧结。这种方法理论上可以生产出密度为95%的陶瓷靶材。