JPH0474860A - Itoスパッタリングターゲット材の製造方法 - Google Patents
Itoスパッタリングターゲット材の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
する酸化インジウムのことで、 Indium−Tin
−Owideの略称)スパッタリングターゲツト材とそ
の製造方法に関するものである。
電膜が太陽電池や液晶デイスプレィ等に利用されて来て
おり、その中でも酸化インジウムおよび酸化錫からなる
I n?o、・5n02 (ITO)膜は光透過性や
導電性等の特性を有することから、酸化物系透明導電膜
として広範囲に利用されている。
CVD法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、インジウム
−錫メタルターゲットを用いた反応性スパッタ法、およ
びITOターゲットを用いたスパッタリング法等が提案
されているが、このうちITOターゲットを用いたスパ
ッタリング法が主流となっているのが現状である。
が提案されているが、未だ多くの解決すべき問題点があ
る。
報参照) この方法はI n203と5n02の粉末材料を高温高
圧(1ton/Cm2で1×lO2′℃程度以上)で圧
搾して板状成形体を作製するため、簡単に高r変化でき
るが、装と及び型が極めて高価となり、生産性も1−1
0枚/1〜2日程度と慈いので極めて高価なターグー2
1・となる。
551号公報参照) ITO粉末をバインダーと共に金型に装入し加圧して予
備成形体を作り、該予備成形体を脱脂後5 ton/c
m2程度で再プレスした後、焼成する方法であるため、
製造工程が極めて複雑で多工程を必要とする上、更に高
圧処理を必要とするので技術的、経済的に問題があり、
実用的でない。
参照) 酸化インジウム−酸化錫の成形体を泥禁鋳込み成型法に
より成形し、該成形体を焼成する方法であり、この方法
ではスラリーの流動特性の適正化を図ると粉の焼結性が
劣化するため、高密度化にはおのずから限界がある。
するために、熱間加圧成形法を用いたり、3〜5 to
n/cm2の高圧で再プレスを行なったり、又は高濃度
のスラリーを型に流し込んで鋳込むことで、一応相対密
度70%以との成形体が得られるが、上記のように各方
法とも解決すべき問題点が多い。
が60%程度であって高密度とはいえず、所期の目的を
達し得ないのである。
び常圧焼結法による高密度ITOターゲット材について
検討の結果、原料粉体の比表面積値あるいは粉体を構成
する平均結晶子径が目的とする焼結体密度に著しく影響
を及ぼすとの知見を得、ITOターゲット製造時の原料
粉(主原料である酸化インジウム)の比表面積値(又は
結晶子径)を微細粒子範囲に限定することにより、特殊
な高温高圧処理を行なうことなく、通常のセラミックス
の成形及び焼成条件で、高密度ITOターゲットを製造
することができる方法を見出したのである。
化インジウムを全原料中の85〜95wt%使用してな
る相対密度70%以上の焼結体からなるITOスパッタ
リングターゲット材である。
積値10m2/g以上の酸化インジウムである原料を冷
間加圧成形した後、常圧焼成することにより、相対密度
70%以りの焼結体からなるIToスパッタリングター
ゲー、ト材を製造する方法である。
ね、原料粉末である酸化インジウムの比表面積を太きく
すること、換言すれば除粉粉末の平均結晶子径を超微細
な粒子範囲に限定することにより、冷間成形圧カニ1〜
3 ton/am” 、焼成温度二大気中1300〜1
600℃の条件で成形・焼成することにより、相対密度
70〜95%の焼結体が得られることを見出したのであ
る。
ましくは10〜60m2/gで、最も好ましくは20〜
40m27gであり、この条件範囲の原料粉末である酸
化インジウムを使用することにより、相対密度の高い焼
結体が得られるのである。
積値10m2/g以上、換言すれば平均結晶子径として
0.O1〜0.08Bmの範囲のものであれば、通常の
市販品の酸化インジウム粉と酸化錫粉末とを所定割合に
混合したもの、あるいは共沈法で製造した粉末でも差支
えなく、更に導電性および光透過性向上のために第三成
分を微量添加しても良い。
5yt%が相対密度70%以上の焼結体を得るために必
要である。
も、ゴム型を用いた冷間静水圧成形法でも良いが、原料
粉末の比表面積値が10m2/g以上と大きいため、ス
ラリー化した時の粘性が高くなり、鋳込み成形法は適切
とはいえない。
n/c■2で1更に焼結体の相対密度を90%以北する
ためには1.5 ton/c12以上が好ましいのであ
る。成形圧力が1 ton/c■2未満の場合でも、応
所期の目的を達成することができ、例えば成形圧力25
0 Kg/ cm2.焼結温度1500℃、焼結時間6
0分間の条件で製造した焼結体の相対密度は73%程度
である。
m2/g以上、好ましくはlO〜60m2/g、最も好
ましくは20〜40m2/Hの酸化インジウム粉末を8
5〜95wt%と、酸化錫を5〜15wt%、その他不
可避不純物からなる原料粉末を使用し、冷間加圧成形法
で成形し、常圧焼結法により焼結して製造された相対密
度70%以上の高密度ITOスパッタリング材である。
型電子顕微鏡で精査の結果、−次粒子が0.01〜Q、
Q8pmの範囲であり、この−次粒子を「結晶子」と呼
称した。即ち、乎均結晶子径0.01〜0.08pm粉
末が比表面積10〜60m2/gの粉末に相当するので
ある。
と酸化錫微粉末10gを採取し、この原料粉末に対して
10wt%の水をパインターとして添加し、メノウ製自
動乳鉢で5時間混合してITO粉を得た。
径25.4mmφの金型に充填して約10gのペレット
とし、1.5 ton/cmzで冷間加圧成形した後、
1500℃で1時間常圧焼成して焼結体を製造した。こ
の焼結体の相対密度は90.2%であった。
ない、加圧成形圧を0.25ton/c篇2と3.0t
on/cm2に変化して成形した後、各1500℃で1
時間常圧焼成して焼結体を製造した。
形の場合が73.0%であり、3.Oton/cm2の
場合は94.5%であった・ 実施例2 比表面積36m2/gの酸化インジウム3800gと酸
化錫微粉末200gを採取し、この原料粉末に対して1
0wt%の水をバインダーとして添加し、実施例1と同
様に混合・造粒処理した後、150X450mmの金型
に充填し、1 ton/am2の圧力で冷間加圧成形し
た後、1500℃で3時間常圧焼成して焼結体を製造し
た。
化錫微粉末10gを採取し、この原料粉末に対して10
wt%の水をバインダーとして添加し、メノウ製自動乳
鉢で5時間混合し、ITO粉を得た。このITO粉を目
開き200終mの篩で裏ごしして造粒し、内径25.4
層■φの金型に約10g充填し、成形圧力1.5 to
n/cm”で冷開成形した後、1500℃で1時間常圧
焼結して焼結体を製造した。
末を各準備し、各酸化インジウム微粉末に酸化錫微粉末
を各5wt%となるように配合し、更にバインダーとし
て水を各10wt%となるように添加した後、実施例1
と同様に各配合原料粉をメノウ製自動乳鉢で5時間混合
し、各ITO粉を得た。
し、内径25.4mmφの金型にそれぞれ約10g充填
し、成形圧力1 ton/cmZで冷間加圧成形した後
、1500℃で1時間常圧焼成して焼結体を製造した。
ンジウムを主原料粉とした焼結体の相対密度は56.3
%であり、比表面積8mZ/gの場合の相対密度は60
.1%であった。
高圧処理や特殊で高価な装置を使用することなく、通常
のセラミックス製造プロセスと同様な簡単な工程で、冷
間成形圧力も低く、生産性も1時間当り20〜30枚程
度と高いので、低コストでの量産が可能となる。
きなかった高密度の透明導電膜スパッタリングターゲツ
ト材が実現できたのである。
質の透明導電膜用ターゲットを製造することができるの
である。
Claims (2)
- (1)比表面積値10m^2/g以上の酸化インジウム
を全原料中の85〜95wt%使用してなる相対密度7
0%以上の焼結体からなるITOスパッタリングターゲ
ット材。 - (2)全体の85〜95wt%が比表面積値10m^2
/g以上の酸化インジウムである原料を冷間加圧成形し
た後、常圧焼成することにより、相対密度70%以上の
焼結体からなるITOスパッタリングターゲット材を製
造する方法。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6582641B1 (en) | 1994-08-25 | 2003-06-24 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Apparatus and method for making metal oxide sputtering targets |
| US7799312B2 (en) | 2002-03-22 | 2010-09-21 | Samsung Corning Precision Glass Co., Ltd. | Method for manufacturing high-density indium tin oxide target, methods for preparing tin oxide powder and indium oxide powder used therefor |
| CN115893989A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-04-04 | 芜湖映日科技股份有限公司 | 一种细化ito靶材微观晶粒结构增强机械强度的工艺方法 |
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- 1990-07-12 JP JP18512990A patent/JP3184977B2/ja not_active Expired - Fee Related
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