钼氧化物烧结体、溅射靶材及氧化物薄膜的制作方法

本发明涉及液晶显示器(lcd)和/或有机发光二极管(oled)的薄膜晶体管(tft)结构中使用的氧化物烧结体、包含上述烧结体的溅射用靶材及利用其的薄膜制备，更详细地，涉及通过添加一部分元素来改善密度特性、晶粒粒径细微化控制的氧化物烧结体、溅射靶材及利用其来具有低电阻及低反射特性的氧化物薄膜。

背景技术：

1、通常，在平板显示器(flat panel display；fpd)、触摸屏面板、太阳能电池、发光二极管(light emitting diode；led)、有机发光二极管(organic light emitting diode；oled)中使用低反射率的导电性薄膜。

2、有关于此的材料中，以氧化铟-氧化锡(in2o3-sno2)(氧化铟锡(ito))为代表的，氧化铟锡组合物用于形成可视光透过度和电传导率高的导电性薄膜。虽然这样的氧化铟锡组合物具有优秀的低反射率性能，但其经济性低，因此，一直以来进行着有关全部或部分替代氧化铟的材料的研究。

3、然而，这些研究只关注通过靶材形成的薄膜的低反射率，因此，需要考虑能够提高薄膜长期使用时的可靠性的耐化学性、耐热性等特性。

4、另一方面，钼氧化物本身为难以烧结的难烧结性物质。再利用这样的难以烧结且密度低的钼氧化物类陶瓷材料时，不仅难以构成高密度(例如，90％以上的相对密度)靶材，而且，利用制备的靶材进行溅射时还必因发生背面沉积(back depo.)及结块(nodule)等原因产生异物而引起薄膜物性的降低。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：韩国公开专利第10-2020-0069314号

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明为解决前述问题而提出，本发明的目的在于，提供通过向作为主原料的难烧结性钼氧化物以规定含量范围添加特定金属掺杂剂，即使在无压状态下烧结也能够改善烧结性、控制晶粒粒径并确保高密度的新型钼氧化物类烧结体、包含上述烧结体的溅射靶材及由其形成的改善为低反射及低电阻特性的氧化物薄膜。

3、将通过下述发明的详细说明及发明要求保护范围更为明确地说明本发明的其他目的及优点。

4、技术方案

5、为了实现技术问题，本发明提供一种氧化物烧结体，包含钼氧化物(m1)；铌氧化物(m2)；至少一种碱土金属氧化物(m3)；以及选自由钼(mo)、钛(ti)、铬(cr)、钨(w)及铜(cu)组成的组中的一种以上金属(m4)。相对于上述烧结体的总重量，包含3重量百分比至60重量百分比的上述金属(m4)。

6、在本发明的一实施例中，相对于上述烧结体的总重量，可以包含5重量百分比至55重量百分比的上述金属(m4)。

7、在本发明的一实施例中，上述氧化物烧结体晶粒的平均粒径(d50)可以与不含金属(m4)的氧化物烧结体内晶粒的平均粒径(d50)相比为80％以下。

8、在本发明的一实施例中，上述氧化物烧结体的薄层电阻可以与不含金属(m4)的氧化物烧结体的薄层电阻相比为60％以下。

9、在本发明的一实施例中，上述氧化物烧结体可以包含mo(1-x)nbxo2(x为0至0.25)晶体相及金属(m4)晶体相。

10、在本发明的一实施例中，上述氧化物烧结体可以在混合钼氧化物(m1)、铌氧化物(m2)、至少一种碱土金属氧化物(m3)及金属(m4)来制备成型体后在大气压下无压烧结而成。

11、在本发明的一实施例中，上述钼氧化物(m1)可以包含moo2及moo3中的至少一种，相对于上述氧化物烧结体的总重量，可以包含20重量百分比至70重量百分比的上述钼氧化物(m1)。

12、在本发明的一实施例中，以100重量百分比的上述氧化物烧结体为基准，包含大于等于45.0重量百分比且小于95重量百分比的上述钼氧化物和上述铌氧化物，上述钼氧化物与上述铌氧化物的含量比就可以为80∶20至45∶55的重量比。

13、在本发明的一实施例中，上述碱土金属金属氧化物(m3)可以包含选自由caco3及mgo组成的组中的一种以上。

14、在本发明的一实施例中，以100重量百分比的上述氧化物烧结体为基准，可以包含大于0重量百分比且小于等于10重量百分比的上述碱土金属金属氧化物(m3)。

15、在本发明的一实施例中，上述至少一种碱土金属金属氧化物(m3)与上述金属(m4)的重量比可以为1∶1～20。

16、在本发明的一实施例中，构成上述无压烧结的氧化物烧结体的晶粒的平均粒径(d50)可以为5μm至30μm，比电阻可以为3×10-3ωcm以下，相对密度可以为80％以上。

17、并且，本发明提供包含前述氧化物烧结体的溅射靶材。

18、同时，本发明提供由上述溅射靶材形成的氧化物薄膜。

19、在本发明的一实施例中，上述氧化物薄膜的对于550nm波长的光反射率可以为25％以下，厚度为至时，薄层电阻可以为2.6×104ω/sq以下。

20、发明的效果

21、根据本发明的一实施例，向难烧结性钼氧化物以规定含量范围加入抑制构成烧结体的晶粒的生长的金属掺杂剂，即使在无压下也能够改善钼氧化物烧结体的烧结性，可以确保粒子大小的最优化、低电阻、低反射及高密度。

22、据此，本发明的钼氧化物类烧结体及溅射靶材可以有效用来形成液晶显示器及有机发光二极管的薄膜晶体管结构中使用的电极或配线。

23、本发明的效果不限定于以上例示的内容，在本说明书中包括更加多样的效果。

技术特征：

1.一种氧化物烧结体，其特征在于，包含：

2.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，相对于上述烧结体的总重量，包含5重量百分比至55重量百分比的上述金属m4。

3.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，上述氧化物烧结体内晶粒的平均粒径d50与不含金属m4的氧化物烧结体内晶粒的平均粒径d50相比为80％以下。

4.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，上述氧化物烧结体的薄层电阻与不含金属m4的氧化物烧结体的薄层电阻相比为60％以下。

5.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，上述氧化物烧结体包含mo(1-x)nbxo2晶体相及金属m4晶体相，其中，x为0至0.25。

6.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，上述氧化物烧结体在混合钼氧化物m1、铌氧化物m2、至少一种碱土金属氧化物m3及金属m4来制备成型体后在大气压下无压烧结而成。

7.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，上述碱土金属氧化物m3包含选自由caco3及mgo组成的组中的一种以上。

10.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，以100重量百分比的上述氧化物烧结体为基准，包含大于0重量百分比且小于等于10重量百分比的上述碱土金属氧化物m3。

11.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，上述至少一种碱土金属氧化物m3与上述金属m4的重量比为1∶1～20。

12.根据权利要求6所述的氧化物烧结体，其特征在于，

13.一种溅射靶材，其特征在于，包含权利要求1至12中任一项所述的氧化物烧结体。

14.一种氧化物薄膜，其特征在于，由权利要求13所述的溅射靶材形成。

15.根据权利要求14所述的氧化物薄膜，其特征在于，

16.一种权利要求1所述的氧化物烧结体的制备方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供钼基氧化物烧结体、包含上述烧结体的溅射靶材及由其形成的氧化物薄膜。在本发明中，向难烧结性钼氧化物和铌氧化物以规定含量范围加入特定掺杂剂，即使实施无压烧结也能够同时确保烧结性改善、高密度特性、通过控制粒子生长的薄膜的均匀性、低反射及低电阻特性。

技术研发人员：张逢中,朴宰成,李孝元,李丞苡,黃炳辰,朴相容,尹垠燮,秦承铉,杨丞浩
受保护的技术使用者：LT金属株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17