JP2011519817A - 高密度ｉｔｏスパッタリングターゲットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、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を提供する。
【解決手段】 インジウムとスズの水酸化物を共沈殿させ、塩化物イオンの存在下でか焼し、得られた酸化物粉末を、分散剤、バインダー、特別の密度増加剤とともに水性の泥漿を調製し、その泥漿を特別に表面コートされた多孔質鋳型に鋳込み成形により注入し、その後得られたターゲット体をか焼して高密度ＩＴＯターゲットとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、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に関する。特に、本発明は、インジウムとスズ水酸化物の沈殿とそのか焼に関する。またその結果得られた酸化物粉末から水性泥漿の調製に関する。及びその泥漿を鋳込み成形法を用いて多孔性鋳型に注入し、その結果得られた注入されたターゲット体を焼成して高密度のＩＴＯターゲットを得ることに関する。

ＩＴＯの透明導電性膜は、フラットディスプレースクリーンや太陽電池パネルのようなデバイスの製造に必要とされ、ＩＴＯ膜は透明導電性電極を形成するために使用される。太陽電池市場の拡大ばかりでなく、フラットディスプレースクリーンの市場の拡大と、テレビ、ラップトップコンピュータ、及び携帯電話用の液晶表示（ＬＣＤ）スクリーンのような装置の急増に従い、ＩＴＯ薄膜の要求は急激に増加してきた。ＩＴＯが、他の物質よりそれほどよく使われている理由は、その薄膜の高い光透過性と高い電気伝導性、さらにそれが用いられるＬＣＤテレビのような装置の長い使用寿命に亘る高い安定性による。電気的伝導するＩＴＯの透明薄膜は、スパッタリングと呼ばれる方法で製造されることが知られている。これは真空蒸着法であり、ＩＴＯスパッタリングターゲットを必要とする。
ＩＴＯスパッタリングターゲットは、高密度ＩＴＯ物質の、長方形タイルのような形状体である。

ＩＴＯターゲットの品質は、満足なスパッタリングを得るために非常に重要である。またＩＴＯターゲットの品質は、ＬＣＤ関連応用、特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に基づくＬＣＤの使用のための十分な品質のＩＴＯ薄膜の製造にとって非常に重要である。ひとつの重要な特質は、ターゲット全体に亘る均一かつ高いターゲット密度である。ターゲット密度が高くなく、また均一でない場合、ＩＴＯスパッタリング工程で問題が起こる。スパッタリングは、磁場により強化された高真空プラズマプロセスを用いて実施される。通常、平坦な長方形板状形状の従来型のＩＴＯターゲットが使用される。スパッタリングの間、ターゲット表面から、局所的磁場の形を反映した形で、物質が浸食されていく。しばしば形成される形は、「レーストラック」と呼ばれる、曲がった楕円形状の窪みである。これは、ターゲットの使用効率が１００％ではなく、３０％程度の低いでもあり得ることを意味する。使用効率は、使用済みＩＴＯターゲットのリサイクルにより改善はされ得る。
しかしリサイクルは、以下の場合実行可能ではない。すなわち、使用効率が、低密度か又は不均一なターゲット密度により、さらに不利に影響される場合であり、これらは使用中に「ノジュール」、又はターゲットひび割れのような問題を起こし得る。これらの問題はともに、ＩＴＯ薄膜の品質に悪影響を与える。

従来技術では、ＩＴＯターゲットは酸化インジウムと酸化スズの粉末の混合物を、ホットプレス成型プロセスのような高圧成型プロセスにより製造され、成型された形状のＩＴＯ体を製造する。しかし、これらのタイプの圧力成型プロセスにはいくつかの制限がある。ひとつの制限は、現在のＬＣＤ製造ラインは、第７，８又は１０世代ラインと呼ばれる、非常に大きなＩＴＯシートがコートされたガラスを要求するということである。これはすなわち、ＩＴＯスパッタリングラインは大きなサイズのＩＴＯターゲットを必要とすることを意味する。しかしながら、大きなＩＴＯターゲットをホットプレスのようなプロセスで製造する場合、ターゲット全体に亘って均一な圧力を得ることは困難であり、ターゲットの反りやひび割れをもたらす。加えて、そのようなターゲットは、ターゲット体全体に亘る化学的及び物理的性質の不均一性と同様に、密度の不均一性が生じ、プラズマスパッタリングプロセスの際にターゲット表面全体に不均一なスパッタリングという結果をもたらす。このことは、つまり、ターゲット表面にノジュールの形成をもたらし、ターゲットの使用率を３０％よりもずっと低くすることになる。というのもノジュールはＩＴＯ薄膜の品質に対し悪影響を及ぼすからである。

これらの問題を克服するために、従来技術は、小さなタイルを２次元配列に敷き詰めることで大きな面積に調製するために、小さなタイルを製造して使用することを開示する。この方法では、複数の小さなタイルをある配列に組み立てて、大きな表面積ターゲットを得る。しかしながらそのようなタイル化ターゲットは、結合部分での壊滅的な放電や、熱応力による欠けの問題が起こる。これは、ターゲット使用率を減少させるだけでなく、ノジュールの発生を増加させることになる。またこの組み合わせはＩＴＯ薄膜の性質に悪影響を及ぼす。

上の問題を克服する他の方法においては、ＩＴＯターゲットは、加圧下で又は加圧せずに実施することのできる、鋳込み成形として知られる方法を用いて製造される。

ひとつの鋳込み成形方法（例えば、ＪＰ１１１７１３６／８８、ＪＰ１１７１３７／８８、及びＪＰ１１７１３８／８８に記載されている）においては、酸化インジウムと酸化スズの粉末を、分散剤とバインダーを含む、水のような液体中で混合し、「泥漿」と呼ばれるスラリーとし、これを石膏製の水吸収性多孔性鋳型に注入する。その後鋳型中のスラリーは、水が鋳型の孔を通じて、鋳型から出ることによりゆっくりと乾燥される。この方法が鋳込み成形と呼ばれる。使用される分散剤は、例えば、ポリカルボン酸から選択され、バインダーは、例えば、アクリル系エマルジョン又はポリカーネート系エマルジョンから選択される。このプロセスは、鋳型の形状やサイズを変えることにより、簡単に、ＩＴＯターゲットを望ましい形状やサイズにすることができる。この方法では、スラリーは５０から２００ｋＰａの圧力下で鋳型に注入される。さらにターゲット密度は、乾燥後のターゲットを、１００ＭＰａ以上の圧力を用いる冷間加圧を用いて加圧圧縮に供することで増加できる。後、ＩＴＯターゲットは１３００から１４００℃でか焼され、９５％より高い密度を有する濃縮ターゲットを得る。しかしこの方法には、９９％より高い密度のターゲットの製造収率が低いという問題がある。さらにこのような方法で調製されたターゲットは、冷間加圧の際にしばしばひび割れが生じる。スパッタリングの際にノジュール形成による問題と同じく、これによりターゲット使用を経済的に許される閾値よりも低くする。さらに鋳型に満たす際に、鋳型物質がスラリー中に分散し、ＩＴＯの「グリーンタイル」に付着し、その結果ターゲットを鋳型物質により汚染する。これらの不純物は、ＩＴＯ薄膜の導電性を減少させ、スパッタリングプロセスの際に、例えばノジュール発生のような問題を引き起こす。

他の方法（ＪＰ２００５３２４９８７に記載されている）においては、製造の際のそのようなひび割れを避けるために、インジウムとスズの酸化物、水及び有機バインダーを混合し、スプレードライして顆粒状粉末とし、それを粉砕し、高圧形成した後、焼いてＩＴＯターゲットとする。しかしながら、これは非鋳込み成形方法であり、上で説明した非鋳込み成形方法と同じく、小さなサイズのターゲットに制限される、不均一密度及びスパッタリングの際の異常放電のような問題がある。

従来技術の他の態様（ＴＷ５８８１１４Ｂ）では、ひび割れの問題を克服するために、ＩＴＯターゲットは、インジウムとスズの酸化物粉末を混合し、水性媒体に溶解させ、０．２ミクロンフィルタでろ過する。酸化物を共沈殿させた後、圧縮し、焼成してターゲットとする。このターゲットには、高密度を有し、ノジュールの問題はみられない。しかしながらこの方法は長くて高価な方法である。またこれは非鋳込み成形方法であることから、上で説明したようにサイズの制限の問題がある。

従来技術の態様（ＪＰ１０３３０９２６）では、ノジュール発生と、異常放電を最小化することにより使用性を増加させるために、ターゲット密度９９％以上を達成するように制御する。また焼いたターゲットに存在するボイドについては、ターゲットの領域１ｍｍ^２につき１０００ボイドよりも少なく、ボイドの最大直径を１０ミクロン以下に制御する。これは、インジウムとスズの水酸化物を共沈殿させ、塩化水素のようなハロゲン化水素ガス雰囲気、又は塩素のようなハロゲンガス雰囲気の下でか焼して、対応する酸化物を得る。酸化物粉末は、鋳込み成形により小型体に成形され、その鋳込み成形された生ターゲットをか焼する。この方法で、１００ｃｍ^２よりも大きなサイズを有するターゲットで、密度が９９％以上のものを得ることができる。しかし、この方法は、非常に毒性の高い、かつ不安定なガスを用いることから、非常に危険である。

従来技術の他の態様（ＪＰ７２４３０３６）においては、スパッタリングの際のノジュール発生と、異常放電を最小化することにより使用性を増加させるために、ＩＴＯか焼ターゲットは、粉末冶金技術により調製された、本質的に酸化インジウムと酸化スズからなる原料から製造される。この場合、平均結晶粒直径は、４ミクロンより小さく制御され、３から８ミクロンの平均直径のボイドの数は、９００ボイド／ｃｍ^２より少なくなるように制御され、表面粗さＲａは、０．５ミクロンより小さくなるようにに制御される。しかし、統計的に、これらの特性を同時に制御することや、良好なターゲットの製造収率を常に保証することは非常に難しい。

本発明の目的は、ＬＣＤ関連スパッタリング応用において高い使用効率のための、大きいサイズ（好ましくは、２５０ｃｍ^２以上）で、かつ高密度（好ましくは９９％以上）のＩＴＯスパッタリングターゲットの大量生産プロセスを提供することである。

この目的は次の方法により達成される。すなわち、インジウムとスズの水酸化物を塩化物媒体から共沈殿し、その水酸化物をろ過し、洗浄し、１００ｐｐｍ以下の少量の塩素イオンの存在下で、その水酸化物をか焼し、得られた酸化物を、分散剤、バインダー、リン化合物に基づく特別の高密度促進剤とともに、水性スラリーに調製する。そのスラリーを粉砕して、適正な粒子サイズ分布と粒子表面積を有する「泥漿」を得て、そのスラリーを鋳込み成形を用いて、特別に砂糖とキレート剤でコートした多孔性鋳型に注入して、その結果注入された「グリーン」ターゲット体を、酸素雰囲気下でか焼して暗灰色の高密度ＩＴＯターゲットを得ることを、（少なくとも好ましい実施態様では）有する、方法である。

本発明の１側面によれば、ＩＴＯスパッタリングターゲットの製造において使用されるか粒状ＩＴＯ粉末を製造する方法が提供される。インジウムとスズの水酸化物と塩素イオンとの緊密な混合物が、空気中でか焼され、顆粒状ＩＴＯ粉末を製造される。塩素イオンは、ＩｎＣｌ_３、及びＳｎＣｌ_４として、及び／又は塩化アンモニウムとして存在する。またＩｎＣｌ_３とＳｎＣｌ_４の混合物での濃度は約１ｐｐｍと１００ｐｐｍとの間である。水酸化物混合物は約８００℃から１２００℃の範囲の温度で、好ましくは約９００℃でか焼することができる。

混合物は、塩化物存在下でインジウムとスズの水酸化物の共沈殿、それに続くろ過と洗浄により得られる。洗浄は、すべての塩素イオンが沈殿から除かれないように行う。これにより、か焼の際に、塩化物と水酸化物を緊密な混合物とすることができる。

本発明の他の側面によれば、ＩＴＯスパッタリングターゲットの製造に使用するＩＴＯ泥漿を形成する方法が提供される。顆粒状ＩＴＯ粉末と、水と添加物の泥漿が形成される。リン化合物（例えば、リン酸、酸化リン、リン酸インジウム、又はリン酸スズのような）がまた、重量で０．００１％と１％の間の濃度で、泥漿に含まれている。そのリン化合物は、ケイ酸塩のような泥漿に存在する他の添加剤とのリン化合物に変換される。そのような化合物はガラス質であり、か焼の際に液相を形成する。このようにして、これらは、か焼の際に、か焼および高密度促進剤として働き、ＩＴＯターゲットを９９％より高い密度にする。

か焼工程から得られる顆粒状ＩＴＯ粉末は、好ましくは、インジウム（ＩＩＩ）とスズ（ＩＶ）酸化物を含み、表面積が２．５から５．５ｍ^２／ｇ、より好ましくは４．５から５．９ｍ^２／ｇ、濃度は、重量で７５％以上、より好ましくは７５から８５％である。この顆粒粉末を、水ベースのスラリーに合同し、粉砕の工程を経て、鋳込み成形のための泥漿へと変換される。粉砕は、ＩＴＯ粉末の表面積を、６から９ｍ^２／ｇへ増加させる。泥漿はまた、アクリル系またはポリカーボネート系エマルジョンのような、１又は２以上のバインダー、及び／又はポリカルボン酸のような分散剤を含ませることができる。

この泥漿は、後、多孔性鋳型に注入することで鋳込み成形され、常温で放置して「グリーン体」を形成する。このグリーン体は、その後乾燥される。その後か焼するために、高温で高純度酸素中で焼かれる。この段階で、ガラス状の液体リン相の存在が、ターゲットが高密度性を有することを助ける。

本発明のさらに他の側面によれば、ＩＴＯスパッタリングターゲットの製造方法を提供する。石膏又はギプス製の多孔性鋳型は、離型剤としての砂糖及び／又はキレート剤の層でコートされる。その後、ＩＴＯ泥漿は、Ｘ０．１から４５ｐｓｉの圧力で鋳型に注入される。

離型剤には、スクロースやグルコース、及び／又はＥＧＴＡ，ＢＡＰＴＡ、又はＥＤＴＡが含まれる。

グリーン体は、鋳型の中の泥漿を、ある時間、放置することで製造される。グリーン体は、その後乾燥され、約１０００℃と１７５０℃の間で、高純度酸素の下でか焼される。

本発明はまた、上で説明した方法を用いて作られたＩＴＯスパッタリングターゲットを提供する。本発明の他の側面において、インジウム（ＩＩＩ）酸化物の含有量が７５重量％以上である、インジウム（ＩＩＩ）酸化物とスズ（ＩＶ）酸化物を含み、さらに少なくとも１つのリン化合物を含む第３の成分を有する、ＩＴＯターゲットを提供する。か焼されたＩＴＯターゲットに存在するリン化合物の割合は、１から１２００ｐｐｍの範囲であってよい。

本発明の種々の側面が、組み合わされることも可能であることは理解されるであろう。

図１は、ＩＴＯスパッタリングターゲット製造に含まれる段階を示すフローチャートである。 図２は、泥漿を混合するため混合容器を示す。 図３は、ギプス製鋳型を模式的に示す。

本発明が完全に理解され、そして容易に実際の効果につなげるために、以下、本発明の好ましい実施の態様だけにつき、添付した図面を参照して、例を用いる方法で説明するが、これらの限定されるものではない。

従来技術と、ノジュール形成の問題、不均一なターゲット密度、異常放電、及びこれらの問題がターゲット使用率に及ぼす悪影響につき、集中的に研究した。その結果、本発明者は、以下の方法により、２５０ｃｍ^２以上の大きなサイズのターゲットを、ＴＦＴ−ＬＣＤ関連スパッタリングプロセスで使用する際の使用率を改良することに成功した。すなわち、高い均一な密度を達成するために、従来技術である塩化水素や塩素ガスのような危険なガスの使用を含まず、また冷間加圧を必要としない方法である。

改良されたプロセスは、ノジュール形成、ターゲットひび割れ、ターゲット体に亘る不均一な性質、及びスパッタリングの際の異常放電のような問題を克服することによって、２５０ｃｍ^２以上の大きなサイズのＩＴＯスパッタリングターゲットの製造を可能とし、ＴＦＴ−ＬＣＤ産業において適する品質のＩＴＯ薄膜を与え、高い使用効率を提供する。

インジウム（ＩＩＩ）酸化物の含有量が重量で７５％以上である、インジウム（ＩＩＩ）酸化物とスズ（ＩＶ）酸化物を含む、ＩＴＯターゲットが製造される。また、ターゲットひび割れを最小限にし、かつ高い均一なターゲット密度を獲得するために、インジウムとスズの酸化物の他の第３の成分の存在が許容される。そのような第３の成分として、好ましくはリン化合物である。

図１を参照しつつ、方法を説明する。
方法の第１段階は、インジウムとスズの水酸化物を、塩化物含有媒体中で共沈殿させ（Ｓ１）、ろ過し（Ｓ２）、洗浄し（Ｓ３）、そして８００から１２００℃でか焼(calcined)する（Ｓ４）。洗浄は、すべての塩素イオンが沈殿から除かれないように行われる。その結果、塩化物が、か焼工程の際に酸化物を緊密に混合させる。塩素イオンは、水酸化物粒子に、分子吸引性の弱いファンデルワールス力で付着していると考えられる。塩素イオンは、高温のか焼温度で分解し、酸化物粒子に顕微鏡的レベルで緊密に近い場所で塩素ガスを放出する。塩素の酸化性が、金属をもっとも安定な酸化状態に維持することを助け、一方でまた酸化物粒子の周りにガス状態をもたらすことでか焼を助けると考えられる。当技術において熟練した者にとっては以下のことは明らかである。すなわち、酸化物と緊密に混合された塩素イオンを分解することにより、酸化物粉末マトリックス中に塩素を顕微鏡レベルで導入するという本発明の方法は、上で説明したＪＰ１０３３０９２６の危険な方法、すなわち塩素ガスを酸化物か焼炉に注入するという方法よりも、より効率的で、より安全であるということである。

か焼工程から得られた顆粒状インジウムおよびスズ酸化物粉末の表面積は、２．５から５．５ｍ^２／ｇ、好ましくは４．５から５．０ｍ^２／ｇの範囲である。この粉末は水とともにスラリーとされ（Ｓ５）、図２で示される混合容器で混合される。混合容器２１は、バッフル２２とインペラ２３を含む。スラリー構成物の比率は、酸化物の濃度が７５重量％以上となるよう、より好ましくは７５から８５％の範囲となるように選択される。濃度がより低い場合、得られるターゲットは、製造の際にひび割れが生じやすく、また不均一性と低密度の問題となりやすい。スラリーはまた、ＩＴＯ粉末の乾燥重量で、０．２から０．７％の濃度で、ポリカルボン酸のような分散剤を、またＩＴＯ粉末の乾燥重量で、０．１から２％の濃度で、アクリル系やポリカーボネート系エマルジョンのようなバインダーを含む。ただしこれらの化合物に限定されるものではない。スラリーは、加えて、例えばリン酸、リン酸化物、又はインジウムやスズのリン酸塩のような、リン化合物（Ｓ６）を、重量で０．００１％から１％添加される、リンを含む。

スラリーは、ビーズミル、摩擦ミル、又はボールミルのいずれかを用いて粉砕（Ｓ７）により、鋳込み成形に好適な泥漿に変換される。粉砕は、粒子サイズが５０から８００ｎｍ及び表面積が８．１ｍ^２／ｇとなる、粒子サイズ分布に到達するまで、行われる。そのような泥漿の粘度は、ブルックフィールドレオメータで、スピンドル６５とスピンドル速度２５ｒｐｍの条件で測定して、４００から１０００ｃｐｓの範囲である。

得られた泥漿は、その後、０．５ミクロンフィルタでろ過（Ｓ８）される。さらに石膏やギプス又は多孔性ポリマーのような物質で作られた鋳型に注入（Ｓ９）される。カバー３１の付いた好適な鋳型３１が、図３の平面図と側面図で示される。石膏又はギプスは、鋳型物質として使用される、鋳型は、薄い層の、スクロースやグルコースのような糖化合物でコートされている。すなわち、鋳型を、ＥＧＴＡ（エチレングリコー四酢酸）、ＢＡＰＴＡ（１，２−ビス（ｏ―アミノフェノキシ）エタンーＮ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’―四酢酸）、又はＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）を含む、１重量％の糖化合物溶液でスプレーしてコートする。ＥＧＴＡ、ＢＡＰＴＡ、及びＥＤＴＡは、キレート剤であり、カルシウムイオンが、鋳型壁から溶出してＩＴＯターゲット表面を汚染することを抑制する。注入済み鋳型は常温で放置される（Ｓ１０）。スラリー物質は、水が多孔性鋳型の吸収作用により、密な形状の「グリーン体」にコンパクトになっていく。

「グリーン体」はその後、オーブンで、８０℃、３から５日乾燥され（Ｓ１１）、その後、炉で１０００から１７５０℃で、高純度酸素下で焼かれる（Ｓ１２）。ターゲットの形状とサイズは、制限されず、鋳型の形状とサイズを変更することにより簡単に変更可能である。そして１００ｃｍ^２より大きい鋳型を使用することができる。さらに望ましい寸法とサイズのターゲットも、ひび割れや曲がりの問題なく得ることができる。

本発明の方法により、ＩＴＯターゲットを９９％以上の相対密度を持って製造することができる。

インジウム（ＩＩＩ）及びスズ（ＩＶ）酸化物は、それぞれの塩化物の溶液から共沈殿させた。沈殿の洗浄は、約１００±５０ｐｐｍの塩化物が沈殿に残るように脱イオン水で行った。沈殿した水酸化物は、後、８００℃から１２００℃でか焼(calcined)され、表面積４から５ｍ^２／ｇの範囲の酸化物を得た。寸法６０ｃｍｘ３０ｃｍ、キャビティ厚さ１５ｃｍのギプス製鋳型は、１％スクロース溶液、又は、０．０５モル濃度のＥＧＴＡ水溶液で、かつ１００ｃｍ^３以下のスクロース／ＥＧＴＡ溶液となるように、軽くスプレーされた。９９．９９％純度、５ｍ^２／ｇ表面積のインジウム（ＩＩＩ）酸化物粉末１４０４０ｇと、９９．９９％純度、４．５ｍ^２／ｇ表面積のスズ（ＩＶ）酸化物粉末１４０４０ｇと、ＤａｒａｖａｎＣのようなポリカルボン酸分散剤の２２重量％溶液２４８ｇと、Ｄｕｒｍａｘ１００７（Ｒｈｏｍ ａｎｄ Ｈａａｓから）のような５５重量％のアクリル系エマルジョンバインダー２８３ｇと、リン酸１．２ｇと、脱イオン水４８００ｇとを、２００００リットル容積のナイロンポットに入れ、全体の混合物を、１２ｍｍ直径のイットリア安定化ジルコニアビーズを用いて回転ボールミルで、１６時間完全に混合して、ＩＴＯタイルを鋳込み成形するための、緊密にブレンドされた表面積８．４ｍ^２／ｇのＩＴＯ粉末の泥漿を得た。

得られた泥漿は超音波攪拌装置で完全に脱気され、多孔性ギプス製鋳型に３０ｐｓｉの圧力で注入された。圧力は１０時間維持された。この時間の後、圧力は除かれ、鋳型が開けられた。ＩＴＯのグリーン体が取り出され、２５℃で数日乾燥され、その後１００℃で数日乾燥された。ＩＴＯグリーン体は、その後、酸素雰囲気下で１６００℃で１０時間か焼された。か焼された高密度ＩＴＯターゲットは正確にカットされ、表面を機械仕上げされ、高純度イソプロピルアルコールで清浄化し、そして空気乾燥された。これにより銅裏板に結合してスパッタリングプロセスで直ちに使用可能な、業務上実用的ターゲットを得た。すべての上記処理は、クラス１００００のクリーンルームで行った。

得られたターゲットは、相対密度９９．５％であり、表面カルシウム含有量は０．００２％未満であった。

１０ｇのスズ（ＩＶ）リン酸をスラリーに添加した以外は実施例１で用いた同じ方法で行った。得られたターゲットは、相対密度９９．２％であり、表面カルシウム含有量は０．００２％未満であった。

１０ｇのインジウム（ＩＶ）リン酸をスラリーに添加した以外は実施例１で用いた同じ方法で行った。得られたターゲットは、相対密度９９．４％であり、表面カルシウム含有量は０．００１％未満であった。

上で説明したとおり、スパッタリングプロセスの際、ＩＴＯターゲットの使用効率は本特許出願の発明により改良される。

さらに、本発明は、ともに生物体に毒性が非常に高い、塩化水素や塩素ガスのような危険物質を使用することなく、大きいサイズの任意の形状のＩＴＯターゲットを製造する方法を提供する。

さらに、１００ｃｍ^２以上のターゲットサイズであっても、ターゲット全体に亘り、優れた密度の均一性と、化学量論と、電気的及び熱的伝導性とを有する、相対密度９９％以上のＩＴＯターゲットが製造できる。

Claims (22)

1. ＩＴＯスパッタリングターゲットを製造に使用するＩＴＯ泥漿を形成する方法であって、
   顆粒状ＩＴＯ粉末と水の泥漿を形成することを含み、
   前記泥漿は、リン化合物を、重量で０．００１％と１％の間の濃度で含む方法。
   
2. 前記リン化合物が、１又は２以上のリン酸、リン酸化物、リン酸インジウム（ＩＩＩ）、及びリン酸スズ（ＩＶ）である、請求項１に記載の方法。
   
3. 前記リン化合物が、５酸化リンである、請求項２に記載の方法。
   
4. 前記泥漿中の前記顆粒ＩＴＯ粉末が、表面積が４．５から１０ｍ^２／ｇであり、濃度が７５重量％以上である、インジウム（ＩＩＩ）及びスズ（ＩＶ）酸化物を含む、請求項１，２又は３のいずれか１項に記載の方法。
   
5. 前記泥漿が、さらにバインダー及び／又は分散剤を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
   
6. ＩＴＯスパッタリングターゲットを製造に使用する顆粒状ＩＴＯ粉末を製造する方法であって、インジウムとスズの水酸化物と、ＩｎＣｌ_３、及びＳｎＣｌ_４として存在する塩素イオンとの緊密な混合物を空気中でか焼することを含み、ＩｎＣｌ_３、及びＳｎＣｌ_４の前記混合物中での濃度が、約１ｐｐｍと約１００ｐｐｍの間である。
   
7. 前記混合物を、約８００℃から１２００℃の範囲の温度でか焼する、請求項６に記載の方法。
   
8. 前記混合物が、約９００℃でか焼する、請求項７に記載の方法。
   
9. 前記混合物が、
   インジウムとスズの水酸化物を塩化物含有媒体中で共沈殿させ、
   前記沈殿をろ過し、
   前記沈殿を、すべての塩素イオンが前記沈殿から除去されないように洗浄して製造される、請求項６、７、８のいずれか１項に記載の方法。
   
10. さらに、前記顆粒状ＩＴＯ粉末を泥漿に形成することを含む、請求項６〜９のいずれか１項に記載の方法。
    
11. 前記顆粒状ＩＴＯ粉末が、請求項６〜９のいずれかに記載の方法で製造される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
    
12. ＩＴＯスパッタリングターゲットを製造する方法であって、
    石膏又はギプスの多孔性鋳型を用意し、
    前記鋳型を離型剤の層でコートし、そして
    ＩＴＯ泥漿を前記鋳型に注入する、ことを含む方法。
    
13. 前記離型剤が、糖化合物及び／又はキレート剤を含む、請求項１２に記載の方法。
    
14. 前記糖化合物が、スクロース又はグルコースを含む、請求項１３に記載の方法。
    
15. 前記キレート剤が、少なくとも１つの、ＥＧＴＡ、ＢＡＰＴＡ及びＥＤＴＡを含む、請求項１３又は１４のいずれか１項に記載の方法。
    
16. 前記鋳型をコートする工程が、鋳型を砂糖溶液と、ＥＧＴＡ，ＢＡＰＴＡ，又はＥＤＴＡでスプレーする、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の方法。
    
17. 前記泥漿を鋳型に一定時間放置して、グリーン体を製造し、前記生の体を、１０００℃と１７５０℃の間の温度で、高純度酸素下でか焼する、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の方法。
    
18. 前記グリーン体を、か焼の前に３から５日オーブン中で乾燥する、請求項１７に記載の方法。
    
19. 前記泥漿が、請求項１〜５又は１１のいずれか１項に記載の方法を用いて形成された、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の方法。
    
20. 請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の方法で製造された、ＩＴＯターゲット。
    
21. インジウム（ＩＩＩ）酸化物とスズ（ＩＶ）酸化物とを含み、インジウム（ＩＩＩ）酸化物含有量が７５重量％以上であり、さらに少なくともリン化合物を含む第３の成分を含む、ＩＴＯターゲット。
    
22. 前記ターゲットに存在するリン化合物の比率が、１から２００ｐｐｍの範囲である、請求項２０又は２１のいずれか１項に記載の、ＩＴＯターゲット。

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