國內氧化銦錫靶材廠商的機遇與挑戰

楊揚 王振華 謝夢

氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）靶材，是一種N型半導體材料。利用銦摻錫和形成氧空位，形成1020～1021/cm3的載流子濃度和10～30（cm3/vs）的遷移率，這個機理提供了在10-4（Ω·cm）數量級的低薄膜電阻率，所以ITO薄膜具有半導體的導電性能[1]。借助其優異的透明導電性能、透明性及良好的加工性能，ITO導電膜得到高速發展和廣泛的應用。我國早在新材料產業“十二五”重點產品中就已經把ITO靶材作為“十二五”攻關重點項目立項研究，前幾年發布的《2014—2016新型顯示產業創新發展行動計劃》和《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄（2016版）》都明確將氧化物靶材列入有色金屬電子材料發展重點，2018年9月工業和信息化部發布《重點新材料首批次應用示范指導目錄（2018年版）》已將高密度ITO靶材列入先進基礎材料。

1 氧化銦錫靶材用途

在薄膜晶體管液晶顯示器（thin—film transistor—liquid crystal display，TFT—LCD）中的導電薄膜按材質分為遮光型和透光型2大類。遮光型導電薄膜就是普通的導電金屬，如鋁（Al）、銅（Cu）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、鈦（Ti）等。透光薄膜一般是在一些半導體氧化物中摻雜金屬元素，如ITO等[1]。TFT—LCD導電薄膜的特殊性在于使用了透明的摻錫氧化錫，所以已成為TFT—LCD的制造重要的電極材料。

TFT—LCD工藝按順序分為陣列（Array）、成盒（Cell）和模塊（Module）。以5層薄膜圖案的工藝為例，ITO靶材主要是通過濺射（sputter）成膜工藝形成像素電極，與彩膜基板上的共用電極一起形成液晶像素的上下電極，控制液晶分子的旋轉實現顯示。其在5層薄膜圖案的工藝流程是： 濺射前清洗→ITO濺射→ITO后清洗→涂膠→曝光→顯影→顯影后檢查→ITO濕刻→刻蝕后檢查→去膠→退火→陣列終檢→激光修復（見圖1）。……