通过超声辅助提高靶材氧空位的方法技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，公开了一种通过超声辅助提高靶材氧空位的方法，包括如下步骤：步骤1：将氧化铟锌靶材前驱体置于真空环境

【技术实现步骤摘要】
通过超声辅助提高靶材氧空位的方法、氧化铟锌靶材


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种过超声辅助提高靶材氧空位的方法
、
氧化铟锌靶材
。

技术介绍

[0002]氧化铟锌靶材的氧空位的提高的相关现有技术如下：
[0003]现有技术1：
CN116406223A
公开了一种制造半导体器件的方法包括：通过在衬底上交替堆叠栅极层和层间绝缘层来形成堆叠结构；以及形成在竖直方向上穿过堆叠结构的沟道结构，其中，形成沟道结构包括：通过蚀刻堆叠结构形成开口；形成覆盖开口的侧表面的栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成可变电阻材料层；通过对可变电阻材料层执行等离子体处理工艺或退火工艺来改变可变电阻材料层的区域中的氧空位浓度；形成覆盖可变电阻材料层并填充开口的至少一部分的芯绝缘图案；以及在芯绝缘图案上形成焊盘图案
。
[0004]该方案是通过对可变电阻材料层执行等离子体处理工艺或退火工艺来改变可变电阻材料层的区域中的氧空位浓度
。
[0005]现有技术2：本申请人的在先申请
CN116216770A
公开了一种蓝色
IZO
粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将氧化铟
、
氧化锌
、
二氧化锡
、
分散剂
、
纯水混合，得到浆料一；步骤2：将步骤1制得浆料一进行喷雾造粒，得到黄色
IZO
前驱体粉末；步骤3：将步骤2制得的黄色
IZO
前驱体粉末中加入还原剂，经乳化剪切机剪切后加入到高压釜中，经热处理后固液分离，得到蓝色沉淀物；步骤4：将步骤3制得的蓝色沉淀物用纯水洗涤
、
烘干
、
得到蓝色
IZO
粉末
。
通过该方法制备出的蓝色
IZO
粉末具有较高的氧空位浓度，进而提高了其载流子浓度和导电能力
。
[0006]该方案是在材料中加入还原剂，还原剂为苯胺
、
乙二酸
、
乙醇
、
乙二醇中的一种或多种
。
该方案适用于低温烧结的材料，无需高温烧结，其不存在还原剂过快挥发的问题
。
[0007]现有技术3：本申请人的在先申请
CN115974530A
公开了一种低电阻率高迁移率氧化物靶材及其制备方法，所述方法为：将靶材坯体依次经过氧气气氛条件下升温烧结和无氧气氛条件下升温烧结即得；所述靶材坯体中的金属氧化物由氧化镨
、
氧化铟
、
氧化镓
、
氧化锌组成
。
本专利技术提供了一种低电阻率高迁移率氧化物靶材的制备方法，采用依次经过氧气气氛条件下烧结
、
无氧气氛条件下烧结的方式来升温烧结处理靶材坯体，有氧烧结和无氧烧结结合产生协同作用，将氧化物靶材中的分散剂和粘结剂全部排出使得氧化物靶材有极高的致密度从而具有高载流子迁移率的同时，还使得氧化物靶材产生了氧空位，降低了氧化物靶材的电阻率以获得优良的导电性
。
[0008]该方案虽然记载可以提高氧空位，但是并未有明确的数据记载可以证明，经过实验验证，该氧空位浓度可以进一步提高
。
[0009]基于本申请人的在先的一系列研究，提出本案
。
[0010]所以，本案解决的技术问题是：如何提高氧化铟锌靶材的氧空位
。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的之一在于，提供一种通过超声辅助提高靶材氧空位的方法，该方法通过在还原氛围中进行一烧，然后进行超声处理以使靶材表面原子结构发生一定的变化，再次烧结时氧原子脱出会变得相对容易，进而在二烧时可以得到较为令人满意的氧空位程度
。
[0012]同时，本专利技术还提供了氧化铟锌靶材
。
[0013]在本专利技术未做特殊说明的情况下，
M
为
mol/L
，％为质量百分比
。
[0014]为实现上述目的，本专利技术提供了一种通过超声辅助提高靶材氧空位的方法，包括如下步骤：
[0015]步骤1：将氧化铟锌靶材前驱体置于真空环境
、
还原性氛围中以第一温度烧结，得到半成品；
[0016]步骤2：将步骤1得到的半成品进行超声清洗；
[0017]步骤3：将步骤2得到的超声清洗后的半成品干燥后在真空环境
、
还原性氛围中以第二温度烧结，得到成品；
[0018]所述第一温度低于第二温度；所述第一温度比除脂温度高至少
400℃。
[0019]本专利技术所述的除脂温度树脂通过加热到
500
‑
600℃
以分解前驱体中的有机成分
。
其也意味着第一温度最少要
900℃
以上，经过实验研究可以发现，
900℃
的第一温度结合超声操作可以改善氧空位浓度，但是如果第一温度再升高到
1000℃
，其改善程度更为明显显著
。
[0020]本专利技术的第一温度相对是比较重要的，在第一温度下，半成品中表面的晶型结构已经发生了初步重构，在烧结过程中，靶材基本是外层先发生致密，在第一温度下靶材整体已经变得较为致密，但表层更为致密，所以此时进行超声靶材不会与水相融，同时能将表面在烧结时附着的脏污杂质等洗掉还能影响靶材表面没有完全致密的结构，使得后续进行烧结时能为氧的脱出提供一条通畅的道路
。
[0021]通过超声处理以使靶材表面原子结构发生一定的变化，再次烧结时氧原子脱出会变得相对容易，进而在二烧时可以得到较为令人满意的氧空位程度
。
[0022]本专利技术所述真空环境并非且绝对不可能达到绝对真空，本专利技术所述真空环境是指工业上能够允许的抽到尽可能低的真空度；如真空度为
0.01Pa
～
0.006Pa。
[0023]作为一种替换手段，可以充入少量惰性气体，这样真空度可以不用很低
。
[0024]在上述的通过超声辅助提高靶材氧空位的方法中，所述第一温度为
1000
‑
1200℃
，步骤1的烧结时间为8‑
12h。
[0025]作为本专利技术的实施例的一些可选方案，所述第一温度可以为
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃
或
1200℃
；烧结时间可以为
8h、9h、10h、11h
或
12h
；
[0026]在上述的通过超声辅助提高靶材氧空位的方法中，所述第二温度为
1350
‑
1450℃
，步骤3的烧结时间为6‑
8h。
[0027]作为本专利技术的实施例的一些可选方案，所述第二温度可以为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种通过超声辅助提高靶材氧空位的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将氧化铟锌靶材前驱体置于真空环境
、
还原性氛围中以第一温度烧结，得到半成品；步骤2：将步骤1得到的半成品进行超声清洗；步骤3：将步骤2得到的超声清洗后的半成品干燥后在真空环境
、
还原性氛围中以第二温度烧结，得到成品；所述第一温度低于第二温度；所述第一温度比除脂温度高至少
400℃。2.
根据权利要求1所述的通过超声辅助提高靶材氧空位的方法，其特征在于，所述第一温度为
1000
‑
1200℃
，步骤1的烧结时间为8‑
12h。3.
根据权利要求1所述的通过超声辅助提高靶材氧空位的方法，其特征在于，所述第二温度为
1350
‑
1450℃
，步骤3的烧结时间为6‑
8h。4.
根据权利要求3所述的通过超声辅助提高靶材氧空位的方法，其特征在于，步骤3中，从常温升温至第二温度的升温速度为1‑
4℃/min。5.
根据权利要求1所述的通过超声辅助提高靶材氧空位的方法，其特征在于，所述步骤2的超声参数为：频率为
90
‑
180KHz
，时间为1‑
2h。6.

【专利技术属性】
技术研发人员：罗斯诗，李开杰，邵学亮，顾德盛，张兴宇，
申请(专利权)人：先导薄膜材料广东有限公司，
类型：发明
国别省市：