JP2001072470A - Ito焼結体の製造方法 - Google Patents

Ito焼結体の製造方法

Info

Publication number
JP2001072470A
JP2001072470A JP24536899A JP24536899A JP2001072470A JP 2001072470 A JP2001072470 A JP 2001072470A JP 24536899 A JP24536899 A JP 24536899A JP 24536899 A JP24536899 A JP 24536899A JP 2001072470 A JP2001072470 A JP 2001072470A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slurry
density
oxide powder
sintered body
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24536899A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Abe
能之 阿部
Shoji Takanashi
昌二 高梨
Koji Kurihara
好治 栗原
Yuji Takatsuka
裕二 高塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP24536899A priority Critical patent/JP2001072470A/ja
Publication of JP2001072470A publication Critical patent/JP2001072470A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 太陽電池や液晶表示素子などに用いられる低抵抗透明導
電膜をスパッタリング法で製造する際に利用されるIT
O焼結体スパッタリングターゲットに有用な、高密度で
均一なITO焼結体を提供する。 【解決手段】 粒径をそれぞれ0.8μm以下とした酸
化インジウム粉末および酸化スズ粉末を主成分とする原
料粉末を分散媒に混合し、pHを8.0以上にしたスラ
リーを、泥漿鋳込み成形用鋳型に注入し、得られた成形
体を焼結するITO焼結体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池や液晶表
示素子などに用いられる低抵抗透明導電膜をスパッタリ
ング法で製造する際に利用されるITO焼結体スパッタ
リングターゲットに有用な、高密度で均一なITO焼結
体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】透明導電膜は、高い導電性と可視光領域
での高い透過率とを有する。これは、太陽電池や液晶表
示素子、その他各種受光素子の電極などに利用されてい
る他、自動車や建築用の熱線反射膜、帯電防止膜、冷凍
ショーケースなどの各種の防曇用の透明発熱体としても
利用されている。
【0003】透明導電膜には、ガラス基板上に堆積させ
たアンチモンやフッ素をドーパントして含む酸化錫(S
nO2 )や、アルミニウムやガリウムをドーパントとし
て含む酸化亜鉛(ZnO)や、錫をドーパントとして含
む酸化インジウム(In23)などが知られている。特
に錫をドーパントとして含む酸化インジウム膜はITO
(Indium・tin・oxide)膜と称され、特
に低抵抗の膜が容易に得られることから良く用いられて
いる。
【0004】このITO透明導電膜の製造方法としては
スパッタリング法が良く用いられている。スパッタリン
グ法は、蒸気圧の低い材料の成膜や精密な膜厚制御を必
要とする際に有効な手法であり、操作が非常に簡便であ
るため、工業的に広範囲に利用されている。
【0005】スパッタリング法は、原料にターゲットが
用いられる。この方法では、一般に、約10Pa以下の
ガス圧のもとで、基板を陽極とし、ターゲットを陰極と
してこれらの間にグロー放電を起こしてアルゴンプラズ
マを発生させる。プラズマ中のアルゴン陽イオンが陰極
のターゲットに衝突したときにはじきとばされるターゲ
ット成分の粒子が基板上に堆積して膜を形成する。この
方法はアルゴンプラズマの発生方法で分類され、高周波
プラズマを用いるものは高周波スパッタリング法、直流
プラズマを用いるものは直流スパッタリング法という。
【0006】スパッタリング法で形成されるITO膜
は、スパッタリングターゲットの特性の影響を大きく受
ける。特にターゲットの密度と微細構造による影響は大
きく、ターゲットが高密度でありかつ組成が均一である
ほど良質の膜を製造することができる。低密度や組成が
不均一なターゲットをスパッタリングすると、積算投入
電力の増加に伴ってターゲット表面に「ノジュール」と
呼ばれる黒色の突起物が増加する。ターゲットがこのよ
うな状態になると、スパッタ中にアーキングが発生した
り、成膜速度の低下や比抵抗の増加、光透過特性の悪化
等の問題が生じる。
【0007】これらを回避するために、ターゲットが完
全に消費される前に早めに交換したり、ターゲット表面
のノジュールを機械的に削って除去する等の対策をとら
なければならない。これが、大量の透明導電膜を安価に
製造するのに対して大きな障害となっていた。
【0008】従って、製造されるITO膜の特性向上や
膜製造コストの面から、より高密度で均一なターゲット
が要求されている。長時間スパッタリングしてもノジュ
ールが発生しにくいターゲットは、一般に、相対密度が
98%以上、好ましくは99%以上であると言われてい
る。
【0009】また最近では、スパッタリング装置の大型
化に伴い、大型のターゲットが要求されている。従来の
ITO焼結体の製造方法として、ITO粉末を金型プレ
ス成形して、得られた成形体を焼成する方法がある。こ
の方法では、大型の焼結体を得ることは難しい。大型に
なると均一なプレス成形が困難になるからである。その
ためこの方法で大型のターゲットを得る場合には、小さ
な焼結体を多数張り合わせて作製していた。
【0010】しかし、張り合わせて作製したターゲット
を用いてスパッタリングすると、張り合わせ部の微小な
段差部分にノジュールが生じやすく、膜の特性が損なう
という問題があった。
【0011】この問題に対して、特公平6−659号公
報に、酸化インジウム粉末と酸化スズ粉末を含むスラリ
ーを泥漿鋳込み成形し、得られた成形体を焼成すること
により大型の焼結体を製造できることが記載されてい
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平6−659号公報記載の方法では、得られるITO
焼結体の相対密度は60〜63%程度であり、非常に低
い。しかも、得られるITO焼結体の密度むらが大きい
という問題もある。このような焼結体から作製したター
ゲットは、ノジュールが発生しやすく良質な透明導電膜
を安定して製造することが困難である。
【0013】そこで本発明は、上記従来の問題点を解決
し、泥漿鋳込み成形法により、相対密度98%以上の高
密度を有し、かつ、密度むらのない均一な大型のITO
焼結体を製造する方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明のITO焼結体の製造方法は、以下のように
したことを特徴とする。
【0015】即ち、本発明では、酸化インジウム粉末お
よび酸化スズ粉末を主成分とする原料粉末を分散媒に混
合したスラリーにおいて、酸化インジウム粉末及び酸化
スズ粉末の粒径をそれぞれ0.8μm以下とし、かつ、
pHが8.0以上(10.0以下)として成形体を泥漿
鋳込み成型法で作製した後、該成形体を焼成する。分散
媒は、水、または水に分散剤、バインダー、さらに必要
に応じて潤滑剤、増粘剤、pH調整剤、保湿剤を添加し
たものである。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。
【0017】本発明において用いるスラリーは、例え
ば、酸化インジウム粉末と酸化スズ粉末とを、分散剤と
バインダーからなり、場合によっては潤滑剤を含む分散
媒に混合し、更に真空脱泡処理あるいは消泡剤の添加に
よって充分に気泡を取り除いたものである。
【0018】本発明において、スラリー中の酸化インジ
ウム粉末または酸化スズ粉末の粒子が粒径0.8μmよ
り大きい場合、発明者らの実験によると、焼成後の焼結
体の密度が低くなってしまう。これは、粒子が0.8μ
mより大きくなると、スラリー内で粒子が沈降しやすく
なり、鋳込み成型によって得られた成形体は密度ムラが
生じやすくなるからである。
【0019】また、スラリー中の粒子の粒径が0.8μ
m以下であっても、発明者らの実験によると、スラリー
のpHは8.0未満であると高密度のITO焼結体を得
ることができない。これは、スラリーのpHが8.0未
満であると、スラリー中で粒子同士の凝集が生じやす
く、鋳込み成型時に凝集した粒子が着肉して成形体を形
成するため、成形体の密度が低くなってしまうからであ
る。
【0020】従って、高密度のITO焼結体を製造する
ためのスラリーの条件は、含まれる粒子の粒径が0.8
μm以下であり、かつ、スラリーのpHが8.0以上、
好ましくは8.7以上である。
【0021】但し、実際的にはpH10以下とする。こ
れより大きくpHを調整することが困難であるからであ
る。分散剤には、ポリカルボン酸系のものなどを用いる
ことができる。また、バインダーには、アクリルエマル
ジョン系のものなどを用いることができる。
【0022】スラリーのpHは、分散剤の添加量で調整
することができる。バインダーの添加量は、固形分換算
で粉末の合計重量に対して0.5〜2.0重量%である
ことが好ましい。
【0023】鋳込み成形に用いるスラリーに気泡が含ま
れると密度の高い成形体が得られない。従って、スラリ
ーを鋳込み成形する前に真空脱泡処理を十分に行うと、
成形体に気泡を減らすことができ、密度の高い成形体を
得ることができる。分散媒に消泡剤を添加してもよい。
【0024】
【実施例】以下、本発明の実施例を示し、本発明をより
具体的に説明する。
【0025】酸化インジウム粉末(22500g)、酸
化スズ粉末(2500g)、固形分40重量%のポリカ
ルボン酸系分散剤(20〜2800g)、固形分40重
量%のアクリルエマルジョン系バインダー(1250
g)、水所定量を調合して高速媒体攪拌ミルで粉砕・混
合して濃度80重量%のスラリーを作製した。このとき
の酸化インジウム粉末と酸化スズ粉末はほぼ同等の粒径
分布を有するものを使用した。
【0026】ポリカルボン酸系分散剤は、その添加量に
よってスラリーのpHを変化させることができる。従っ
て、当該分散剤の添加量を調整することによって、本発
明に従ったpHを含む種々のpHのスラリーを作製し
た。また水は、スラリーの濃度が80重量%となる分量
だけ添加した。
【0027】スラリー中の原料粉末の粒径は、高速媒体
攪拌ミルによる粉砕・混合の時間に依存するため、粉砕
混合の時間を調整することによって、本発明に従った粒
径を含む種々の粒径原料粉末のスラリーを作製した。粒
径の測定にはマイクロトラック(UPA150)を使用
した。
【0028】得られたスラリーは真空脱泡処理した後、
内寸法750mm×920mm×10mm厚さのフェノ
ール系樹脂の鋳込み型(ニッコー製セラプラスト)に注
入し、圧力5kg/cm2 で鋳込み成形を行った。この
成形体を乾燥した後、寸法と重量を測定して成形体密度
を算出した。
【0029】乾燥した成形体を600℃に加熱して脱バ
インダー処理した後、1500℃で15時間焼成してI
TO焼結体を得た。この焼結体の表面を研削加工してか
ら、アルキメデス法による密度測定を行い、相対密度を
求めた。また焼結体内部に気孔が存在するか走査型電子
顕微鏡で観察した。
【0030】表1に、マイクロトラックで測定したスラ
リー中の粉末の最大粒径とスラリーのpH、乾燥後の成
形体の密度、研削処理後の焼結体の相対密度を示した。
【0031】 表1 発明の種類 粉末の最大 スラリー 成形体の 焼結体の 粒径(μm) のpH 相対密度(%) 相対密度(%) 実施例1 0.3 8.7 50 99 実施例2 0.3 8.0 50 98 比較例1 0.3 7.5 43 94 実施例3 0.5 9.0 50 99 比較例2 0.5 7.5 42 90 比較例3 0.5 7.0 42 90 実施例4 0.5 9.0 49 99 実施例5 0.6 9.0 49 99 実施例6 0.8 9.0 49 99 実施例7 0.8 8.7 49 99 実施例8 0.8 8.0 49 98 比較例4 0.8 7.5 43 92 比較例5 0.8 7.0 43 90 比較例6 0.9 8.5 43 93 比較例7 0.9 7.5 41 90 比較例8 1.0 9.0 39 90 比較例9 1.6 8.5 37 80 比較例10 2.0 8.0 33 74 実施例5で用いたスラリーの粒径分布の測定結果を図1
に示す。また比較例9で用いたスラリーの粒径分布の測
定結果を図2に示す。
【0032】表1より、本発明によれば、相対密度98
%以上の高密度のITO焼結体を得ることができる。
【0033】表1の比較例に従って作製した成形体は、
密度が低いため強度が弱く、取扱中に割れたり、焼成中
に割れやそりが生じやすかった。これに対して、本発明
での成形体は、密度が高いため強度も高く、取扱中に割
れたり焼成時に割れやそりが生じることはなかった。ま
た、焼結体内部の組織を走査型電子顕微鏡で観察したと
ころ、表1の比較例で得られた焼結体には、全体に多数
の気泡が観察されたり、焼結体の一部に集中的に気泡が
観察され、密度ムラが生じていた。これに対し、本発明
例に従った焼結体は気泡がほとんど観察されず、密度ム
ラがなかった。
【0034】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明に従えば、ス
ラリー中の酸化インジウム粉末及び酸化スズ粉末の粒径
0.8μm以下にしてスラリーのpHを8.0以上好ま
しくは8.7以上にすることによって、粒子がスラリー
中で沈降しにくく単分散した状態を維持することができ
る。このようなスラリーを用いて泥漿鋳込み成形を行う
と密度の高い成形体を作製でき、これを焼成することに
よって相対密度98%以上で密度ムラのない高密度のI
TO焼結体が製造できる。
【0035】この焼結体は、太陽電池や液晶表示素子等
の透明電膜作製用の大型ITO焼結体スパッタリングタ
ーゲットとして大変有用である。これらのことから、本
発明は工業的に極めて価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例である実施例5で用いたスラリー
の粉体の粒径分布をマイクロトラックで測定した結果を
示すグラフ。
【図2】比較例9で用いたスラリーの粉体の粒径分布を
マイクロトラックで測定した結果を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/285 301 C04B 35/00 R (72)発明者 栗原 好治 千葉県市川市中国分3−18−5 住友金属 鉱山株式会社中央研究所内 (72)発明者 高塚 裕二 千葉県市川市中国分3−18−5 住友金属 鉱山株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 2H092 HA04 MA05 MA35 4G030 AA34 AA39 BA15 GA04 GA11 GA18 GA20 GA23 4K029 BA10 BA15 BA43 BA50 BC09 CA05 DC05 DC09 4M104 BB36 DD40 HH20

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化インジウム粉末および酸化スズ粉末
    を主成分とする原料粉末を分散媒に混合したスラリー
    を、成形用鋳型に注入し、得られた成形体を焼結するI
    TO焼結体の製造方法において、上記スラリー中の酸化
    インジウム粉末および酸化スズ粉末の粒径をそれぞれ
    0.8μm以下とし、かつ、上記スラリーのpHを8.
    0以上とすることを特徴とするITO焼結体の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 上記スラリーのpHを8.7以上とする
    ことを特徴とするITO焼結体の製造方法。
JP24536899A 1999-08-31 1999-08-31 Ito焼結体の製造方法 Pending JP2001072470A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24536899A JP2001072470A (ja) 1999-08-31 1999-08-31 Ito焼結体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24536899A JP2001072470A (ja) 1999-08-31 1999-08-31 Ito焼結体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001072470A true JP2001072470A (ja) 2001-03-21

Family

ID=17132635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24536899A Pending JP2001072470A (ja) 1999-08-31 1999-08-31 Ito焼結体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001072470A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001303239A (ja) * 2000-04-21 2001-10-31 Nikko Materials Co Ltd Itoターゲットの製造方法
WO2002072912A1 (fr) * 2001-03-12 2002-09-19 Nikko Materials Company, Limited Poudre d'oxyde d'etain destinee a une cible de pulverisation ito, procede de fabrication de cette poudre, cible de pulverisation de corps fritte destinee a la production d'une couche ito, et procede de fabrication de cette cible
JP2003055760A (ja) * 2001-08-10 2003-02-26 Tosoh Corp Itoスパッタリングターゲットおよびその製造方法
WO2003050322A1 (fr) * 2001-12-10 2003-06-19 Nikko Materials Company, Limited Cible de pulverisation ito presentant un nombre reduit de nodules
KR101177491B1 (ko) 2007-07-27 2012-08-27 삼성코닝정밀소재 주식회사 원통형 산화물 성형체 및 이를 이용한 원통형 산화물타겟의 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001303239A (ja) * 2000-04-21 2001-10-31 Nikko Materials Co Ltd Itoターゲットの製造方法
JP4522535B2 (ja) * 2000-04-21 2010-08-11 日鉱金属株式会社 Itoターゲットの製造方法
WO2002072912A1 (fr) * 2001-03-12 2002-09-19 Nikko Materials Company, Limited Poudre d'oxyde d'etain destinee a une cible de pulverisation ito, procede de fabrication de cette poudre, cible de pulverisation de corps fritte destinee a la production d'une couche ito, et procede de fabrication de cette cible
JP2003055760A (ja) * 2001-08-10 2003-02-26 Tosoh Corp Itoスパッタリングターゲットおよびその製造方法
WO2003050322A1 (fr) * 2001-12-10 2003-06-19 Nikko Materials Company, Limited Cible de pulverisation ito presentant un nombre reduit de nodules
KR101177491B1 (ko) 2007-07-27 2012-08-27 삼성코닝정밀소재 주식회사 원통형 산화물 성형체 및 이를 이용한 원통형 산화물타겟의 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8778234B2 (en) Process for the manufacture of a high density ITO sputtering target
TWI661069B (zh) 濺鍍靶之製造方法
KR20070093840A (ko) 산화물 소결체, 그것의 제조 방법, 이를 사용한 투명도전막의 제조 방법, 및 제조된 투명 도전막
JP2012126937A (ja) Itoスパッタリングターゲットとその製造方法
JP2013533391A (ja) 高密度インジウムスズ酸化物(ito)スパッタリングターゲットの製造方法
KR100415384B1 (ko) 고밀도산화인듐-산화주석소결체및그제조방법
CN102276250A (zh) 铝掺杂氧化锌溅射靶
JPWO2014156234A1 (ja) Itoスパッタリングターゲット及びその製造方法
TW201823160A (zh) 透明導電膜形成用靶材及其製造方法、透明導電膜及其製造方法
WO2014148189A1 (ja) 酸化亜鉛系焼結体とその製造方法およびスパッタリングターゲットと透明導電膜
CN102180653A (zh) 一种高密度氧化铟锡靶材的制备方法
JP2001072470A (ja) Ito焼結体の製造方法
JP4813182B2 (ja) Itoスパッタリングターゲット
KR20020079422A (ko) Ito 스퍼터링 타겟 및 이의 제조 방법
JP4234483B2 (ja) Itoスパッタリングターゲット及びその製造方法並びにito透明導電膜
JP2005126766A (ja) 酸化インジウム系ターゲットおよびその製造方法
JP7203088B2 (ja) 酸化物焼結体、スパッタリングターゲットおよび透明導電膜
JP2002274956A (ja) セラミックス焼結体の製造方法
JP4934926B2 (ja) Itoスパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP2003002749A (ja) 酸化インジウム粉末およびitoスパッタリングターゲットの製造方法
JP2007231381A (ja) Itoスパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP2001058871A (ja) 導電性酸化チタン焼結体とその製造方法及びこれを用いたスパッタリングターゲット
JP2003342068A (ja) 酸化物焼結体
JP2001072468A (ja) Ito焼結体の製造方法
JP2010150611A (ja) 透明導電膜用焼結体及びスパッタリングターゲット並びにその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20040720