JPH07207435A - Ito sintered body and sputtering target - Google Patents
Ito sintered body and sputtering targetInfo
- Publication number
- JPH07207435A JPH07207435A JP6001539A JP153994A JPH07207435A JP H07207435 A JPH07207435 A JP H07207435A JP 6001539 A JP6001539 A JP 6001539A JP 153994 A JP153994 A JP 153994A JP H07207435 A JPH07207435 A JP H07207435A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- ito
- hardness
- powder
- sputtering
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、透明導電膜製造の際に
使用されるＩＴＯスパッタリングターゲットに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ITO sputtering target used for producing a transparent conductive film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉ
ｄｅ）薄膜は高導電性、高透過率といった特徴を有し、
更に微細加工も容易に行えることから、フラットパネル
ディスプレイ用表示電極、太陽電池用窓材、帯電防止膜
等の広範囲な分野に渡って広く用いられている。特に液
晶表示装置を始めとしたフラットパネルディスプレイ分
野では近年大型化および高精細化が進んでおり、その表
示用電極であるＩＴＯ薄膜に対する需要もまた急速に高
まっている。このようなＩＴＯ薄膜の製造方法はスプレ
ー熱分解法、ＣＶＤ法等の化学的成膜法と電子ビーム蒸
着法、スパッタリング法等の物理的成膜法に大別するこ
とができる。中でもスパッタリング法は大面積化が容易
で且つ高性能の膜が得られる成膜法であることから、様
々な分野で使用されている。2. Description of the Related Art ITO (Indium Tin Oxi)
de) The thin film is characterized by high conductivity and high transmittance,
Furthermore, since it can be easily microfabricated, it is widely used in a wide range of fields such as display electrodes for flat panel displays, window materials for solar cells, and antistatic films. In particular, in the field of flat panel displays including liquid crystal display devices, the size and definition have been increasing in recent years, and the demand for the ITO thin film as the display electrode is also rapidly increasing. The manufacturing method of such an ITO thin film can be roughly classified into a chemical film forming method such as a spray pyrolysis method and a CVD method and a physical film forming method such as an electron beam evaporation method and a sputtering method. Among them, the sputtering method is used in various fields because it is a film forming method that can easily increase the area and obtain a high-performance film.
【０００３】スパッタリング法によりＩＴＯ薄膜を製造
する場合、スパッタリングターゲットとしては金属イン
ジウムおよび金属スズからなる合金ターゲット（以降Ｉ
Ｔターゲットと略する）あるいは酸化インジウムと酸化
スズからなる複合酸化物ターゲット（以降ＩＴＯターゲ
ットと略する）が用いられる。このうち、ＩＴＯターゲ
ットを用いる方法は、ＩＴターゲットを用いる方法と比
較して得られた膜の抵抗値および透過率の経時変化が少
なく成膜条件のコントロールが容易であるため、ＩＴＯ
薄膜製造法の主流となっている。When an ITO thin film is manufactured by the sputtering method, the sputtering target is an alloy target made of metal indium and metal tin (hereinafter referred to as I
T target) or a composite oxide target composed of indium oxide and tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO target) is used. Among them, the method using the ITO target has a smaller change with time in the resistance value and the transmittance of the film obtained as compared with the method using the IT target, and the film forming conditions can be easily controlled.
It has become the mainstream of thin film manufacturing methods.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ＩＴＯターゲットをア
ルゴンガスと酸素ガスとの混合ガス雰囲気中で連続して
スパッタリングした場合、積算スパッタリング時間の増
加と共にターゲット表面にはノジュールと呼ばれる黒色
の付着物が析出する。インジウムの低級酸化物と考えら
れているこの黒色の付着物は、ターゲットのエロージョ
ン部の周囲に析出するため、スパッタリング時の異常放
電の原因となりやすく、またそれ自身がパーテイクルの
発生源となることが知られている。その結果、連続して
スパッタリングを行うと、形成された薄膜中に異物欠陥
が発生し、これが液晶表示装置等のフラットパネルディ
スプレイの製造歩留まり低下の原因となっていた。特に
近年フラットパネルディスプレイの分野では高精細化が
進んでおり、このような薄膜中の異物欠陥は素子の動作
不良を引き起こすため、特に解決すべき重要な課題とな
っていた。When an ITO target is continuously sputtered in a mixed gas atmosphere of argon gas and oxygen gas, black deposits called nodules are deposited on the target surface as the integrated sputtering time increases. To do. This black deposit, which is considered to be a low-grade oxide of indium, is deposited around the erosion part of the target, which easily causes abnormal discharge during sputtering, and can itself be a source of particles. Are known. As a result, if sputtering is continuously performed, foreign matter defects occur in the formed thin film, which causes a reduction in manufacturing yield of flat panel displays such as liquid crystal display devices. In particular, in recent years, in the field of flat panel displays, high definition has been advanced, and such a foreign matter defect in the thin film causes a malfunction of the element, which is an important issue to be solved.
【０００５】従来のＩＴＯ薄膜の生産においては、この
ような薄膜中の欠陥の発生を防ぐために定期的にターゲ
ット表面のノジュールを除去するといった対策が取られ
ていた。しかしこのようなターゲットクリーニング作業
は重大な生産性の低下を引き起こすため、ノジュールの
発生の起こりにくいＩＴＯターゲットの開発が強く望ま
れていた。In the conventional production of an ITO thin film, in order to prevent the occurrence of defects in such a thin film, a measure such as periodically removing the nodules on the target surface has been taken. However, since such a target cleaning operation causes a significant decrease in productivity, it has been strongly desired to develop an ITO target in which nodule is unlikely to occur.
【０００６】本発明の課題は、フラットパネルディスプ
レイの透明電極等に用いられるＩＴＯ薄膜のスパッタリ
ングにおいて、膜中欠陥の発生原因となるターゲット表
面のノジュールの析出しにくいＩＴＯスパッタリングタ
ーゲットを提供することにある。An object of the present invention is to provide an ITO sputtering target in which nodules on the target surface, which cause defects in the film, are less likely to deposit during sputtering of an ITO thin film used for transparent electrodes of flat panel displays. .
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上述のよう
な現状に鑑み、ノジュールの発生したターゲットについ
て鋭意検討を重ねた結果、ＩＴＯ焼結体の硬度が高いタ
ーゲットほど、ノジュールの発生量が減少することを見
出し、本発明を完成するに至った。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned situation, the inventors of the present invention have made earnest studies on targets with nodules, and as a result, the higher the hardness of the ITO sintered body, the more the amount of nodules generated. The present invention has been completed and the present invention has been completed.
【０００８】すなわち本発明は、インジウム、スズおよ
び酸素からなるＩＴＯ焼結体であって、その焼結体の硬
度がビッカース硬度（Ｈv）で４５０以上、またはロッ
クウエル硬度（ＨRA）で７５．０以上であることを特徴
とするＩＴＯ焼結体およびこの焼結体を用いたＩＴＯス
パッタリングターゲットに関する。That is, the present invention is an ITO sintered body composed of indium, tin and oxygen, and the hardness of the sintered body is 450 or more in Vickers hardness (H v ) or 75.75 in Rockwell hardness (H RA ). The present invention relates to an ITO sintered body characterized by being 0 or more and an ITO sputtering target using this sintered body.
【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.
【００１０】本発明に関わる焼結体硬度がビッカース硬
度（Ｈv）で４５０以上或いはロックウエル硬度
（ＨRA）で７５．０以上であるＩＴＯ焼結体は、例えば
以下のような手段で製造することができる。An ITO sintered body having a Vickers hardness (H v ) of 450 or more or a Rockwell hardness (H RA ) of 75.0 or more according to the present invention is produced, for example, by the following means. be able to.
【００１１】初めに所定量の酸化インジウムと酸化スズ
粉末とをボールミル等の方法により混合して混合粉末を
製造する。この際、原料粉末としては、上記混合粉末の
他にも共沈法またはインジウム／スズ合金を酸化させて
製造した所定量の酸化スズを含むＩＴＯ粉末も使用する
ことができる。混合粉末またはＩＴＯ粉末中の酸化スズ
の混合割合は、スパッタリングを実施する条件等によっ
て異なるものの、一般的には成膜したＩＴＯ薄膜の抵抗
値が最も低下する５〜１５ｗｔ％程度とすることが好ま
しい。また原料粉末の混合方法としては乾式法或いは湿
式法等の方法が適宜使用可能である。First, a predetermined amount of indium oxide and tin oxide powder are mixed by a method such as a ball mill to produce a mixed powder. At this time, as the raw material powder, in addition to the above mixed powder, ITO powder containing a predetermined amount of tin oxide produced by a coprecipitation method or by oxidizing an indium / tin alloy can also be used. Although the mixing ratio of tin oxide in the mixed powder or the ITO powder varies depending on the conditions for performing the sputtering and the like, it is generally preferable to be about 5 to 15 wt% at which the resistance value of the formed ITO thin film is the lowest. . As a method for mixing the raw material powder, a method such as a dry method or a wet method can be appropriately used.
【００１２】このような方法により製造した原料粉末
を、次にプレス成形または鋳込成形により成形して所望
の大きさの成形体を得る。プレス成形を行う場合には所
定の大きさの金型に原料粉末を充填した後、プレス機を
用いて成形体を製造する。このようにして得られた成形
体の成形体密度を更に上昇させるため、必要に応じて、
３ｔｏｎ／ｃｍ2程度の圧力で冷間静水圧プレス（ＣＩ
Ｐ）処理を一回以上施すことが好ましい。一方、鋳込成
形により成形体を製造する場合には、原料粉末を水、バ
インダーおよび分散剤と共に混合してスラリー化させ、
こうして得られたスラリーを鋳込成形用の型の中へ注入
して成形体を製造する。鋳込成形により得られた成形体
中には、水分、バインダーおよび分散剤が含まれている
ので、これらを除去するために乾燥処理および脱バイン
ダー処理を適宜行う必要がある。このようにして得られ
た成形体に、プレス成形体の場合と同様に必要に応じて
ＣＩＰ処理を一回以上行い密度の高い成形体とすること
が好ましい。成形体の製造方法としては、複雑な形状の
成形体を比較的容易に成形できる鋳込成形の方がより望
ましい。The raw material powder produced by such a method is then molded by press molding or cast molding to obtain a molded body of a desired size. When press molding is performed, a raw material powder is filled in a mold of a predetermined size, and then a molded product is manufactured using a pressing machine. In order to further increase the molded body density of the molded body thus obtained, if necessary,
Cold isostatic press (CI of 3 ton / cm 2)
It is preferable to carry out the treatment P) once or more. On the other hand, when producing a molded body by cast molding, the raw material powder is mixed with water, a binder and a dispersant to form a slurry,
The slurry thus obtained is poured into a casting mold to manufacture a molded body. Since the molded product obtained by cast molding contains water, a binder and a dispersant, it is necessary to appropriately perform a drying treatment and a binder removal treatment to remove them. As in the case of the press-molded body, the molded body thus obtained is preferably subjected to CIP treatment once or more as needed to obtain a molded body having a high density. As a method of manufacturing a molded body, it is more preferable to use cast molding, which can relatively easily mold a molded body having a complicated shape.
【００１３】次にこのようにして得られたＩＴＯ成形体
を焼結炉中にセットして焼結を行う。この際、成形体の
表面全体を、酸化インジウム粉末、酸化インジウム粉末
と酸化スズ粉末とからなる混合粉末、またはＩＴＯ粉末
で被覆する。このとき、埋め込みに使用する粉末の平均
粒径としては０．１〜３０μｍ、好ましくは０．５〜２
０μｍであることが望ましい。平均粒径が０．１μｍよ
り小さい粉末を用いると焼結後に焼結体周囲の粉末が固
化し始めることがある。一方、平均粒径が３０μｍより
も大きくなると十分な焼結体硬度が得られないことがあ
る。Next, the ITO molded body thus obtained is set in a sintering furnace and sintered. At this time, the entire surface of the molded body is covered with indium oxide powder, a mixed powder of indium oxide powder and tin oxide powder, or ITO powder. At this time, the average particle size of the powder used for embedding is 0.1 to 30 μm, preferably 0.5 to 2
It is preferably 0 μm. If powder having an average particle size smaller than 0.1 μm is used, the powder around the sintered body may start to solidify after sintering. On the other hand, if the average particle diameter is larger than 30 μm, sufficient sintered body hardness may not be obtained.
【００１４】ＩＴＯ粉末を使用する場合には、例えば、
酸化インジウム粉末と酸化スズ粉末とを予め１４５０℃
以上の温度で焼成して酸化スズを酸化インジウム中に固
溶させたものや共沈法により得られた粉末等を使用する
ことが出来る。酸化スズの混合割合としては１〜５０ｗ
ｔ％が好ましい。When ITO powder is used, for example,
Indium oxide powder and tin oxide powder are preliminarily set at 1450 ° C.
It is possible to use a material obtained by baking tin oxide in solid solution in indium oxide at the above temperature, a powder obtained by a coprecipitation method, or the like. The mixing ratio of tin oxide is 1 to 50w
t% is preferred.
【００１５】成形体表面の被覆方法は、成形体全体が酸
化インジウム粉末、酸化インジウム粉末と酸化スズ粉末
とからなる混合粉末またはＩＴＯ粉末で覆うことができ
ればいかなる方法でも良いが、その一例を図１に示す。The method for coating the surface of the molded body may be any method as long as the entire molded body can be covered with indium oxide powder, mixed powder of indium oxide powder and tin oxide powder, or ITO powder. Shown in.
【００１６】アルミナ製等の耐熱性の容器１の中に酸化
インジウム粉末、酸化インジウム粉末と酸化スズ粉末と
からなる混合粉末又はＩＴＯ粉末２を充填し、その中に
成形体３を埋め込む。この際、成形体の周囲が粉末によ
り５ｍｍ以上の厚さで覆われていることが望ましい。こ
こで使用する成形体表面の被覆に用いる粉末および耐熱
性容器は、成形体の焼結を行う前に予め焼結温度よりも
５０℃程度高い温度で一度空焼きをすることが望まし
い。空焼きを行う際の雰囲気は、大気中又は酸素雰囲気
中であることが望ましい。この処理を行うことにより、
粉末および耐熱性容器中に存在する不純物を除去するこ
とができるからである。このように空焼き処理を行った
後の粉末および耐熱性容器は繰り返し焼結に使用するこ
とが可能である。A heat-resistant container 1 made of alumina or the like is filled with indium oxide powder, a mixed powder of indium oxide powder and tin oxide powder, or an ITO powder 2, and a molded body 3 is embedded therein. At this time, it is desirable that the periphery of the molded body is covered with powder to a thickness of 5 mm or more. It is desirable that the powder and the heat-resistant container used for coating the surface of the molded body used here be pre-baked once at a temperature about 50 ° C. higher than the sintering temperature before sintering the molded body. It is desirable that the atmosphere for performing the baking is in the air or an oxygen atmosphere. By performing this process,
This is because impurities existing in the powder and the heat resistant container can be removed. The powder and the heat-resistant container after the air-baking treatment can be repeatedly used for sintering.
【００１７】次に、成形体を埋め込んだ耐熱性容器を焼
結炉内に設置して焼結を行う。焼結時の雰囲気としては
大気又は酸素雰囲気であることが望ましい。酸素雰囲気
としては純酸素雰囲気の他に酸素ガスと不活性ガスから
なる混合ガス雰囲気も好適に用いることができる。焼結
温度としては１３００〜１７００℃、好ましくは１４０
０〜１６００℃である。焼結温度が１３００℃未満にな
ると得られる焼結体の硬度が十分に上昇しなくなるた
め、本発明に関わるような焼結体を得にくくなる。逆に
焼結温度が１７００℃を越えると成形体中或いは容器内
に充填された粉末中の酸化スズの蒸気が耐熱性容器の材
質と反応して容器そのものを破損する恐れがある。昇温
速度としては、９０℃／Ｈｒ以下が好ましい。昇温速度
が９０℃／Ｈｒを越えると熱衝撃により焼結体が破損す
ることがある。焼結時間としては、焼結体の硬度を十分
に上昇させるために３時間以上とすることが望ましい。
また焼結は１気圧（ゲージ圧で０気圧）以上の圧力で行
うことが望ましい。以上のような方法により製造された
焼結体はその焼結体硬度がビッカース硬度（Ｈv）で４
５０以上或いはロックウエル硬度（ＨRA）で７５．０以
上のものとなる。Next, the heat-resistant container having the molded body embedded therein is placed in a sintering furnace to perform sintering. The atmosphere during sintering is preferably air or oxygen atmosphere. As the oxygen atmosphere, a mixed gas atmosphere of oxygen gas and an inert gas can be suitably used in addition to the pure oxygen atmosphere. The sintering temperature is 1300 to 1700 ° C., preferably 140
It is 0-1600 degreeC. If the sintering temperature is lower than 1300 ° C., the hardness of the obtained sintered body will not be sufficiently increased, and it will be difficult to obtain a sintered body according to the present invention. On the other hand, if the sintering temperature exceeds 1700 ° C., the vapor of tin oxide in the compact or the powder filled in the container may react with the material of the heat-resistant container and damage the container itself. The heating rate is preferably 90 ° C./Hr or less. If the heating rate exceeds 90 ° C./Hr, the sintered body may be damaged by thermal shock. The sintering time is preferably 3 hours or more in order to sufficiently increase the hardness of the sintered body.
Further, it is desirable that the sintering be performed at a pressure of 1 atm (0 atm in gauge pressure) or more. The sintered body manufactured by the above method has a Vickers hardness (H v ) of 4
A hardness of 50 or more or a Rockwell hardness (H RA ) of 75.0 or more.
【００１８】しかしながら、本発明は上述の製造方法に
限定されるものではなく、焼結体硬度がビッカース硬度
（Ｈv）で４５０以上或いはロックウエル硬度（ＨRA）
で７５．０以上となるような方法であればいかなる方法
を用いてもよく、更に好ましくは、ノジュ−ル抑制の点
でビッカース硬度（Ｈv）で４５０以上、かつロックウ
エル硬度（ＨRA）で７５．０以上の焼結体が得られる製
造方法がよい。However, the present invention is not limited to the above-described manufacturing method, and the sintered body has a Vickers hardness (H v ) of 450 or more or Rockwell hardness (H RA ).
Any method may be used as long as it is 75.0 or more, and more preferably 450 or more in Vickers hardness (H v ) and Rockwell hardness (H RA ) in terms of suppressing nodules. A manufacturing method that can obtain a sintered body of 75.0 or more is preferable.
【００１９】続いて本発明において実施したビッカース
硬度測定法およびロックウエル硬度測定法について述べ
る。Next, the Vickers hardness measuring method and the Rockwell hardness measuring method carried out in the present invention will be described.
【００２０】ビッカース硬度測定法とは、対面角α＝１
３６°のダイヤモンド四角錐圧子をサンプル表面に一定
荷重Ｐ（ｋｇｆ）で押し付けた後、サンプル表面に形成
された永久くぼみの対角線の長さｄ（ｍｍ）を測定する
ことにより、次式を使ってサンプルの硬度を求める方法
である。The Vickers hardness measuring method means a facing angle α = 1.
After pressing a 36 ° diamond quadrangular pyramid indenter on the sample surface with a constant load P (kgf), by measuring the length d (mm) of the diagonal line of the permanent depression formed on the sample surface, the following formula is used. This is a method of determining the hardness of the sample.
【００２１】ビッカース硬度（Ｈv）＝（２Ｐｓｉｎ
（α／２））／ｄ2 本発明においては、予めＩＴＯ焼結体に対して様々な測
定荷重でビッカース硬度を測定した所、荷重２０ｋｇｆ
で硬度測定を行うことにより再現性の良い測定値を得ら
れることが明らかとなった為、測定荷重を２０ｋｇｆに
設定してビッカース硬度の測定を行った。Vickers hardness (H v ) = (2Psin
(Α / 2)) / d 2 In the present invention, when the Vickers hardness was measured in advance on the ITO sintered body under various measurement loads, the load was 20 kgf.
Since it has been clarified that the measurement value with good reproducibility can be obtained by performing the hardness measurement with, the measurement load was set to 20 kgf, and the Vickers hardness was measured.
【００２２】ロックウエル硬度測定法とは、サンプル表
面に設置された所定の圧子にまず基準荷重を加えてくぼ
みを形成した後、次に荷重を増して試験荷重とし、その
後再び基準荷重に戻し、これら前後二回の基準荷重にお
けるくぼみの深さの差ｈ（ｍｍ）を求めその値からサン
プルの硬度を求める方法である。またロックウエル硬度
測定法では、その試験条件がスケール毎に規定されてい
る。The Rockwell hardness measuring method is to apply a reference load to a predetermined indenter installed on the surface of a sample to form a dent, then increase the load to make a test load, and then return to the reference load again. This is a method of obtaining the difference h (mm) between the depths of the depressions in the reference load twice before and after, and obtaining the hardness of the sample from the value. In the Rockwell hardness measurement method, the test conditions are specified for each scale.
【００２３】本発明においては、予めＩＴＯ焼結体に対
して様々なスケールでロックウエル硬度を測定した所、
以下に示すＡスケールの試験条件を用いて測定を行うこ
とにより再現性の良い測定値を得られることが明らかと
なった為、Ａスケールの試験条件によりロックウエル硬
度の測定を行った。In the present invention, the Rockwell hardness of the ITO sintered body was measured in advance on various scales.
Since it has been clarified that a measurement value with good reproducibility can be obtained by performing the measurement under the A scale test condition shown below, the Rockwell hardness was measured under the A scale test condition.
【００２４】（Ａスケールの試験条件） 圧子 ： 頂角１２０°、先端半径０．２ｍｍのダ
イヤモンドコーン 基準荷重 ： １０ｋｇｆ 試験荷重 ： ６０ｋｇｆ 計算式 ： ロックウエル硬度（ＨRA）＝１００−５
００ｈ（ｈは単位ｍｍで表される前後二回の基準荷重に
おけるくぼみの深さの差） これまで述べてきたように、上記の製造方法により製造
したＩＴＯ焼結体では、その焼結体硬度がビッカース硬
度（Ｈv）で４５０以上或いはロックウエル硬度
（ＨRA）で７５．０以上となるが、その詳細なメカニズ
ムは明らかではない。しかし、本発明者等が上記の製造
方法により製造した高硬度ＩＴＯ焼結体の表面の組成分
析を行ったところ、これらの高硬度焼結体では、従来の
製法により製造した低硬度焼結体に比べて表面近傍での
酸化スズの濃度が高く焼結体表面から内部にかけて酸化
スズの濃度勾配が少ないことが認められた。このため、
このような焼結体中の組成の均一性が焼結体の硬度に何
等かの影響を及していることが予想される。(Test conditions for A scale) Indenter: diamond cone having apex angle of 120 ° and tip radius of 0.2 mm Reference load: 10 kgf Test load: 60 kgf Calculation formula: Rockwell hardness (H RA ) = 100-5
00h (h is the difference in the depth of the depression in two times before and after the reference load expressed in mm) As described above, in the ITO sintered body manufactured by the above manufacturing method, the hardness of the sintered body is Has a Vickers hardness (H v ) of 450 or more or a Rockwell hardness (H RA ) of 75.0 or more, but its detailed mechanism is not clear. However, when the inventors of the present invention conducted a composition analysis of the surface of the high-hardness ITO sintered body manufactured by the above-described manufacturing method, it was found that, in these high-hardness sintered bodies, the low-hardness sintered body manufactured by the conventional manufacturing method was used. It was confirmed that the concentration of tin oxide near the surface was higher than that of, and the concentration gradient of tin oxide was small from the surface to the inside of the sintered body. For this reason,
It is expected that such uniformity of the composition in the sintered body has some influence on the hardness of the sintered body.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
【００２６】実施例１ 酸化インジウム粉末５４０ｇ（純度９９．９９％）と酸
化スズ粉末６０ｇ（純度９９．９９％）を容量５Ｌのボ
ールミル用ポットに入れ、これに直径１０ｍｍのナイロ
ンボール２ｋｇを加え、回転数５０ｒｐｍで５時間乾式
ボールミル混合を行った。次に得られた混合粉末６００
ｇを直径１３０ｍｍのプレス用金型の中へ入れ、プレス
圧力４００ｋｇ／ｃｍ2でプレスして直径１３０ｍｍで
厚さ１０ｍｍの成形体を製造した。次にこの成形体に３
ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力でＣＩＰ処理を施した。Example 1 540 g of indium oxide powder (purity 99.99%) and 60 g of tin oxide powder (purity 99.99%) were placed in a ball mill pot having a capacity of 5 L, and 2 kg of nylon balls having a diameter of 10 mm were added thereto. Dry ball mill mixing was performed for 5 hours at a rotation speed of 50 rpm. Next obtained mixed powder 600
g was placed in a pressing die having a diameter of 130 mm and pressed at a pressing pressure of 400 kg / cm 2 to produce a molded body having a diameter of 130 mm and a thickness of 10 mm. Next, add 3
CIP treatment was performed at a pressure of ton / cm 2 .
【００２７】次に、この成形体を予め１５５０℃で５時
間空焼きを施した、酸化インジウム粉末（純度９９．９
９％、平均粒径１０μｍ）と酸化スズ粉末（純度９９．
９９％平均粒径５μｍ）とを９：１の割合で混合した混
合粉末を充填した１５０ｍｍ角で深さ５０ｍｍのアルミ
ナ製容器の中へ埋め込んだ。この容器を焼結炉内に設置
して、焼結温度：１５００℃、昇温速度：５０℃／Ｈ
ｒ、焼結時間：１０時間、および雰囲気ガス：大気とい
う条件で焼結を行った。Next, the compact was pre-baked at 1550 ° C. for 5 hours, and the indium oxide powder (purity 99.9) was obtained.
9%, average particle size 10 μm) and tin oxide powder (purity 99.
99% average particle diameter 5 μm) was mixed in a ratio of 9: 1, and the mixture was embedded in an alumina container having a 150 mm square and a depth of 50 mm. This container is installed in a sintering furnace and the sintering temperature is 1500 ° C and the temperature rising rate is 50 ° C / H.
The sintering was performed under the conditions of r, sintering time: 10 hours, and atmosphere gas: air.
【００２８】上記の条件により製造した焼結体の硬度を
ビッカース硬度計により測定したところ、その硬度は５
１０であった。同様にこの焼結体の硬度をロックウエル
硬度を測定したところ、その硬度は７５．１であった。When the hardness of the sintered body produced under the above conditions was measured by a Vickers hardness meter, the hardness was 5
It was 10. Similarly, when the Rockwell hardness of this sintered body was measured, the hardness was 75.1.
【００２９】続いて、この焼結体から直径７５ｍｍで厚
さ６ｍｍのスパッタリングターゲットを製造し、スパッ
タリング方式：ＤＣマグネトロンスパッタ、ＤＣ電力：
９０Ｗ（２．０Ｗ／ｃｍ2）、Ａｒ流量：５０ＳＣＣＭ
（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔｉｍｅｔｅ
ｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）、Ｏ2流量：１ＳＣＣＭ、
ガス圧：１０ｍＴｏｒｒの条件でスパッタリングを実施
した。Subsequently, a sputtering target having a diameter of 75 mm and a thickness of 6 mm was manufactured from this sintered body, and the sputtering method: DC magnetron sputtering, DC power:
90 W (2.0 W / cm 2 ), Ar flow rate: 50 SCCM
(Standard cubic centimete
r per minute), O 2 flow rate: 1 SCCM,
Sputtering was performed under the condition of gas pressure: 10 mTorr.
【００３０】上記条件によりスパッタリングを行ったと
ころ、ノジュールの発生はスパッタリング開始後、４０
時間まで認められなかった。またスパッタリング開始
後、７０時間においてもノジュールの発生はターゲット
のエロージョンエリアの周囲に認められるだけであっ
た。When sputtering was carried out under the above-mentioned conditions, nodules were generated 40 times after the start of sputtering.
It wasn't recognized until the time. Even after 70 hours from the start of sputtering, nodules were found only around the erosion area of the target.
【００３１】実施例２ 酸化インジウム粉末５５５ｇ（純度９９．９９％）と酸
化スズ粉末４５ｇ（純度９９．９９％）を容量５Ｌのボ
ールミル用ポットに入れ、これに直径１０ｍｍのナイロ
ンボール２ｋｇを加え、回転数５０ｒｐｍで５時間乾式
ボールミル混合を行った。Example 2 555 g of indium oxide powder (purity 99.99%) and 45 g of tin oxide powder (purity 99.99%) were placed in a ball mill pot having a capacity of 5 L, and 2 kg of nylon balls having a diameter of 10 mm were added thereto. Dry ball mill mixing was performed for 5 hours at a rotation speed of 50 rpm.
【００３２】次に得られた混合粉末６００ｇを直径１３
０ｍｍのプレス用金型の中へ入れ、プレス圧力４００ｋ
ｇ／ｃｍ2でプレスして直径１３０ｍｍで厚さ１０ｍｍ
の成形体を製造した。次にこの成形体に３ｔｏｎ／ｃｍ
2の圧力でＣＩＰ処理を施した。Next, 600 g of the mixed powder obtained was
Put into 0mm die and press pressure 400k
Pressed at g / cm 2 and diameter is 130mm and thickness is 10mm
The molded body of was manufactured. Next, add 3 ton / cm
CIP treatment was performed at a pressure of 2 .
【００３３】次にこの成形体を、予め１６００℃で５時
間空焼きを施した酸化インジウム粉末（純度９９．９９
％、平均粒径１０μｍ）を充填した１５０ｍｍ角で深さ
５０ｍｍのアルミナ製容器の中へ埋め込んだ。この容器
を焼結炉内に設置して、焼結温度：１５５０℃、昇温速
度：５０℃／Ｈｒ、焼結時間：２０時間、雰囲気ガス：
酸素という条件で焼結を行った。Next, this molded body was pre-baked at 1600 ° C. for 5 hours indium oxide powder (purity 99.99).
%, Average particle size 10 μm) and it was embedded in a 150 mm square and 50 mm deep alumina container. This container was installed in a sintering furnace, and the sintering temperature was 1550 ° C., the temperature rising rate was 50 ° C./Hr, the sintering time was 20 hours, and the atmosphere gas was:
Sintering was performed under the condition of oxygen.
【００３４】上記の条件により製造した焼結体の硬度を
ビッカース硬度計により測定したところ、その硬度は６
２１であった。同様にこの焼結体の硬度をロックウエル
硬度を測定したところ、その硬度は７６．１であった。When the hardness of the sintered body produced under the above conditions was measured by a Vickers hardness meter, the hardness was 6
It was 21. Similarly, when the Rockwell hardness of this sintered body was measured, the hardness was 76.1.
【００３５】次にこの焼結体から直径７５ｍｍで厚さ６
ｍｍのスパッタリングターゲットを製造し、実施例１と
同様の条件でスパッタリングを実施した。Next, from this sintered body, a diameter of 75 mm and a thickness of 6
mm sputtering target was manufactured, and sputtering was performed under the same conditions as in Example 1.
【００３６】上記条件によりスパッタリングを行ったと
ころ、ノジュールの発生は、スパッタリング開始後、４
５時間まで認められなかった。またスパッタリング開始
後、７０時間においてもノジュールの発生はターゲット
のエロージョンエリアの周囲に僅かに認められるだけで
あった。When sputtering was carried out under the above-mentioned conditions, nodules were generated 4 times after the start of sputtering.
Not observed until 5 hours. Further, even after 70 hours from the start of sputtering, nodules were only slightly observed around the erosion area of the target.
【００３７】実施例３ 酸化インジウム粉末５４０ｇ（純度９９．９９％）と酸
化スズ粉末６０ｇ（純度９９．９９％）を容量５Ｌのボ
ールミル用ポットに入れ、これに直径１０ｍｍのナイロ
ンボール２ｋｇを加え、回転数５０ｒｐｍで５時間乾式
ボールミル混合を行った。Example 3 540 g of indium oxide powder (purity 99.99%) and 60 g of tin oxide powder (purity 99.99%) were put into a ball mill pot having a capacity of 5 L, and 2 kg of nylon balls having a diameter of 10 mm were added thereto. Dry ball mill mixing was performed for 5 hours at a rotation speed of 50 rpm.
【００３８】次に得られた混合粉末６００ｇを水、分散
剤およびバインダーと共に混合してスラリー化し、これ
を直径１３０ｍｍで高さ１０．５ｍｍの内部容積を持つ
鋳込み用の樹脂型の中へ注入して直径１３０ｍｍで厚さ
１０．５ｍｍの成形体を製造した。Next, 600 g of the mixed powder obtained was mixed with water, a dispersant and a binder to form a slurry, which was poured into a casting resin mold having an internal volume of 130 mm in diameter and 10.5 mm in height. A molded body having a diameter of 130 mm and a thickness of 10.5 mm was manufactured.
【００３９】次にこの成形体を乾燥炉内に設置し、４５
０℃で１０時間加熱して成形体中に残存する水分および
バインダー等の有機物を除去した。次にこの成形体に３
ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力でＣＩＰ処理を施した。Next, this molded body was placed in a drying furnace and
The mixture was heated at 0 ° C. for 10 hours to remove water and organic substances such as a binder remaining in the molded body. Next, add 3
CIP treatment was performed at a pressure of ton / cm 2 .
【００４０】続いてこの成形体を、予め１６００℃で５
時間空焼きを施した酸化インジウム粉末中に酸化スズを
１０ｗｔ％固溶させたＩＴＯ粉末（平均粒径２５μｍ）
充填した１５０ｍｍ角で深さ５０ｍｍのアルミナ製容器
の中へ埋め込んだ。この容器を焼結炉内に設置して、焼
結温度：１５５０℃、昇温速度：２５℃／Ｈｒ、焼結時
間：１０時間、雰囲気ガス：酸素という条件で焼結を行
った。Subsequently, the molded body was preheated at 1600 ° C. for 5 hours.
ITO powder (average particle size 25 μm) in which 10 wt% of tin oxide is solid-dissolved in indium oxide powder that has been calcined for a period of time
It was embedded in a filled 150 mm square and 50 mm deep alumina container. This container was placed in a sintering furnace, and sintering was performed under the conditions of sintering temperature: 1550 ° C., temperature rising rate: 25 ° C./Hr, sintering time: 10 hours, and atmosphere gas: oxygen.
【００４１】上記の条件により製造した焼結体の硬度を
ビッカース硬度計により測定したところ、その硬度は５
４６であった。同様にこの焼結体の硬度をロックウエル
硬度を測定したところ、その硬度は７５．８であった。When the hardness of the sintered body produced under the above conditions was measured by a Vickers hardness tester, the hardness was 5
It was 46. Similarly, when the Rockwell hardness of this sintered body was measured, the hardness was 75.8.
【００４２】次にこの焼結体から直径７５ｍｍで厚さ６
ｍｍのスパッタリングターゲットを製造し、実施例１と
同様の条件でスパッタリングを実施した。Next, a diameter of 75 mm and a thickness of 6 were obtained from this sintered body.
mm sputtering target was manufactured, and sputtering was performed under the same conditions as in Example 1.
【００４３】上記条件によりスパッタリングを行ったと
ころ、ノジュールの発生はスパッタリング開始後、４０
時間まで認められなかった。またスパッタリング開始
後、７０時間においてもノジュールの発生はターゲット
のエロージョンエリアの周囲に認められるだけであっ
た。When sputtering was performed under the above conditions, nodules were generated 40 times after the start of sputtering.
It wasn't recognized until the time. Even after 70 hours from the start of sputtering, nodules were found only around the erosion area of the target.
【００４４】比較例 実施例１と同様の方法で直径１３０ｍｍで厚さ１０ｍｍ
の成形体を製造した。次にこの成形体を表面の露出した
状態で焼結炉内に設置して、焼結温度：１５００℃、昇
温速度：５０℃／Ｈｒ、焼結時間：１０時間、雰囲気ガ
ス：酸素という条件で焼結を行った。Comparative Example In the same manner as in Example 1, the diameter is 130 mm and the thickness is 10 mm.
The molded body of was manufactured. Next, this compact was placed in a sintering furnace with its surface exposed, and the conditions were sintering temperature: 1500 ° C., heating rate: 50 ° C./Hr, sintering time: 10 hours, atmospheric gas: oxygen. Was sintered at.
【００４５】上記の条件により製造した焼結体の硬度を
ビッカース硬度計により測定したところ、その硬度は４
２４であった。同様にこの焼結体の硬度をロックウエル
硬度を測定したところ、その硬度は７３．０であった。When the hardness of the sintered body produced under the above conditions was measured by a Vickers hardness meter, the hardness was 4
It was 24. Similarly, when the Rockwell hardness of this sintered body was measured, the hardness was 73.0.
【００４６】次にこの焼結体から直径７５ｍｍで厚さ６
ｍｍのスパッタリングターゲットを製造し、実施例１と
同様の条件でスパッタリングを実施したところ、ノジュ
ールの発生はスパッタリング開始後、２０時間で認めら
れた。またスパッタリング開始後、７０時間においては
ターゲットのほぼ全面にノジュールが発生していること
が認められた。Next, from this sintered body, a diameter of 75 mm and a thickness of 6
When a sputtering target of mm was manufactured and sputtering was performed under the same conditions as in Example 1, the generation of nodules was recognized 20 hours after the start of sputtering. It was also confirmed that nodules were generated on almost the entire surface of the target 70 hours after the start of sputtering.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明によれば、ＩＴＯ焼結体の硬度
を、ビッカース硬度で４５０以上或いはロックウエル硬
度（ＨRA）で７５．０以上とすることにより、スパッタ
リング時に発生するノジュールを効果的に抑制すること
ができる。その結果、スパッタリング中に発生する膜中
の異物欠陥の発生をおさえることができ、また、従来必
要とされていたターゲット表面に発生したノジュールの
クリーニングを行うことなくＩＴＯ膜を生産性よく得る
ことが可能となった。According to the present invention, the hardness of the ITO sintered body, by a 75.0 or more 450 or more or a Rockwell hardness of Vickers hardness (H RA), the nodules generated during sputtering effectively Can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the generation of foreign matter defects in the film generated during sputtering, and to obtain an ITO film with good productivity without cleaning the nodules generated on the target surface, which was conventionally required. It has become possible.
【図１】 成形体の被覆状態の一例を模式的に示した図
である。FIG. 1 is a view schematically showing an example of a covered state of a molded body.
１ ： 容器 ２ ： 粉末 ３ ： 成形体 1: Container 2: Powder 3: Molded product
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/495 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display area C04B 35/495
Claims (4)
ＴＯ焼結体であって、その焼結体の硬度がビッカース硬
度（Ｈv）で４５０以上であることを特徴とするＩＴＯ
焼結体。1. I consisting of indium, tin and oxygen
ITO which is a TO sintered body and has a Vickers hardness (H v ) of 450 or more.
Sintered body.
ＴＯ焼結体であって、その焼結体の硬度がロックウエル
硬度（ＨRA）で７５．０以上であることを特徴とするＩ
ＴＯ焼結体。2. I consisting of indium, tin and oxygen
A TO sintered body, characterized in that the hardness of the sintered body is 75.0 or more in Rockwell hardness (H RA ).
TO sintered body.
タリングターゲット。3. A sputtering target made of the sintered body according to claim 1.
タリングターゲット。4. A sputtering target comprising the sintered body according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00153994A JP3917671B2 (en) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | ITO sintered body and sputtering target |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00153994A JP3917671B2 (en) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | ITO sintered body and sputtering target |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207435A true JPH07207435A (en) | 1995-08-08 |
| JP3917671B2 JP3917671B2 (en) | 2007-05-23 |
Family
ID=11504336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00153994A Expired - Fee Related JP3917671B2 (en) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | ITO sintered body and sputtering target |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3917671B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6106681A (en) * | 1997-10-13 | 2000-08-22 | Japan Energy Corporation | ITO sputtering target and its cleaning method |
| JP2008115025A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Ito fine particles comprising small amount of indium base and production process |
-
1994
- 1994-01-12 JP JP00153994A patent/JP3917671B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6106681A (en) * | 1997-10-13 | 2000-08-22 | Japan Energy Corporation | ITO sputtering target and its cleaning method |
| JP2008115025A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Ito fine particles comprising small amount of indium base and production process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3917671B2 (en) | 2007-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101301662B1 (en) | Oxide Sintered Body, Manufacturing Method therefor, Manufacturing Method for Transparent Conductive Film Using the Same, and Resultant Transparent Conductive Film | |
| JP3777468B2 (en) | Sputtering target for cathode sputtering and method for producing the sputtering target | |
| US5630918A (en) | ITO sputtering target | |
| JP6511056B2 (en) | W-Ni sputtering target | |
| JPH0971860A (en) | Target and its production | |
| JP3152108B2 (en) | ITO sputtering target | |
| JP4022676B2 (en) | High-density ITO sintered body, method for producing the same, and sputtering target | |
| US5700419A (en) | Process for producing sintered ITO compact | |
| JP3215392B2 (en) | Metal oxide sintered body and its use | |
| JP2002302762A (en) | Ito sputtering target | |
| JP4918738B2 (en) | ITO sputtering target and manufacturing method thereof | |
| JPH07207435A (en) | Ito sintered body and sputtering target | |
| JP4813182B2 (en) | ITO sputtering target | |
| JP2003100154A (en) | Transparent conductive film, its manufacturing method and its application | |
| JP2007231381A (en) | Ito sputtering target and production method therefor | |
| JP3870446B2 (en) | ITO sintered body manufacturing method and sputtering target | |
| JP2002284570A (en) | Oxide sintered compact and sputtering target | |
| JP2007254282A (en) | Process of preparing sintered ito compact | |
| JP2003002749A (en) | Indium oxide powder and method for manufacturing ito sputtering target | |
| JP4934926B2 (en) | ITO sputtering target and manufacturing method thereof | |
| JP2002053952A (en) | Sputtering target and manufacturing method thereof | |
| JPH0794046A (en) | Manufacture of ito sintered body | |
| JP3381328B2 (en) | Manufacturing method of ITO sintered body | |
| JP2000169219A (en) | Metal oxide sintered compact and its use | |
| JP2003160861A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING Mg-CONTAINING ITO SPUTTERING TARGET |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031224 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040223 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040329 |
|
| A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 Effective date: 20040615 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040629 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070209 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100216 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130216 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |