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JP2002030429A - Itoスパッタリングターゲットおよびその製造方法 - Google Patents

Itoスパッタリングターゲットおよびその製造方法

Info

Publication number
JP2002030429A
JP2002030429A JP2000222374A JP2000222374A JP2002030429A JP 2002030429 A JP2002030429 A JP 2002030429A JP 2000222374 A JP2000222374 A JP 2000222374A JP 2000222374 A JP2000222374 A JP 2000222374A JP 2002030429 A JP2002030429 A JP 2002030429A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
sintering
sintered body
temperature
ito
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
JP2000222374A
Other languages
English (en)
Inventor
Kentaro Uchiumi
健太郎 内海
Yuichi Nagasaki
裕一 長崎
Shinichi Hara
慎一 原
Hideki Teraoka
秀樹 寺岡
Satoshi Kurosawa
聡 黒澤
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.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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 Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP2000222374A priority Critical patent/JP2002030429A/ja
Publication of JP2002030429A publication Critical patent/JP2002030429A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エロージョン部に発生するノジュール及
び非エロージョン部に堆積する黄色粉末の発生を低減し
たITOスパッタリングターゲットを提供する。 【解決手段】 実質的にIn、Snおよび酸素からな
り、焼結密度が99%以上、バルク抵抗率が180μΩ
・cm以上で、実質的にIn23のビックスバイト構造
の単相構造からなるITO焼結体を用いたスパッタリン
グターゲットであり、このターゲットは、In23とS
nO2との粉末を混合、成形し、1550℃以上、16
50℃未満の純酸素気流中で焼結した後、100℃/時
間以上の降温速度で1350℃以下まで冷却し、105
0℃〜1350℃の純酸素気流中で熱処理することによ
り得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ITO透明導電膜
形成用のスパッタリングターゲットおよびその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】透明導電膜であるITO(Indium
Tin Oxide)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。なかでもITOターゲットを用いたスパッタリン
グ法は、大面積化が容易で、得られる膜の抵抗値および
透過率の経時変化が少なく、また、成膜条件のコントロ
ールが容易であるため、様々な分野で使用されている。
【0003】特に、スパッタリングターゲットの背後に
磁石を配置し、ターゲット表面に磁界を存在させること
によりプラズマを収束させるようにしたDCマグネトロ
ンスパッタリング法は、製膜速度が高いという特徴を有
するため量産装置で多く採用されている。
【0004】ITO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薄膜に対して低パーテ
ィクル化の要求が高まっている。
【0005】パーティクルの発生原因としては、ノジュ
ール起因のものと、ターゲットの非エロージョン部分に
堆積する黄色粉末とに起因するものが挙げられる。
【0006】ノジュールとは、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発生する黒色の付着物である。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
れ自身が異物(パーティクル)の発生源となることが知
られている。
【0007】ノジュールの発生を低減するために、例え
ば、特開平08−060352号公報には、ターゲット
の密度を6.4g/cm3以上とするとともにターゲッ
トの表面粗さを制御したり、特開平06−158308
号公報および特開平07−166341号公報には、相
対密度が90%以上で単相構造を有し、比抵抗(本発明
で言う抵抗率と同義)を1×10-3Ω・cm以下とした
り、更に、特開平4−285163号報には、密度Dと
バルク抵抗率ρとの関係を規定すること等が既に報告さ
れている。
【0008】しかしながら、これらの方法は、ノジュー
ル低減の効果はあったものの、黄色粉末発生の低減に対
して、殆ど効果がなかった。
【0009】ターゲット表面の非エロージョン部に堆積
する黄色の粉末は、スパッタリング時間の増加に伴って
堆積量が増加し、ある程度以上の厚さに達するとターゲ
ット表面より剥がれ、真空中を浮遊し基板表面に付着す
るようになる。この黄色粉末は、エロージョン部より叩
き出されたターゲット物質が、対向する基板に到達する
前に、真空チャンバー内のガス粒子(アルゴン、酸素
等)と衝突することによって向きを変え、ターゲット表
面に堆積すると考えられている。
【0010】この黄色粉末が基板に付着すると、液晶表
示装置などの表示品位を低下させ、不良の原因となり、
製品の製造歩留まりを著しく低下させる。このような問
題を解決する手段としては、例えば、特開平6−306
592号公報や特開平11−92923号公報に、非エ
ロージョン部に付着した黄色粉末の付着強度を高める方
法が報告されている。しかしながら、黄色粉末の発生自
体を低減するようなITOターゲットは、報告されてい
ない。
【0011】このように、ノジュールと黄色粉末の双方
を同時に低減できるような新規ITOターゲットの開発
が望まれていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、IT
Oターゲットの積算使用時間の増加にともないエロージ
ョン部に発生するノジュールおよび非エロージョン部に
堆積する黄色粉末の双方の発生量を低減することができ
るITOスパッタリングターゲットを提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ノジュー
ルおよび黄色粉末の低減策について鋭意検討を行い、ノ
ジュールおよび黄色粉末の発生量は、ターゲットに用い
られている焼結体のバルク特性と相関があり、焼結体の
密度を99%以上にするとともに、バルク抵抗率を18
0μΩ・cm以上とし、さらに、実質的に酸化インジウ
ムのビックスバイト構造の単相構造からなるITO焼結
体をターゲットに用いることにより、その発生量を低減
できることを見出した。
【0014】ITOターゲットに用いられる焼結体は、
これまでに高密度化の研究が盛んに行われ、様々な報告
がなされており、前述の特開平4−285163号公報
の図1には、密度と抵抗率の関係が示され、密度が高く
なると急激に抵抗率は低下することが示されている。こ
のように、密度の増加にともないバルク抵抗率は低下す
るのが通例である。
【0015】しかし、本発明のスパッタリングターゲッ
トに用いるITO焼結体は、高密度(99%以上)であ
りながら、高バルク抵抗率であることに特徴がある。I
TO焼結体の密度を高く保ちながら、また第3元素を添
加することなしに、高抵抗化させるには、焼結体に酸素
を付加し焼結体中の酸素欠陥を埋める方法が考えられ
る。しかし、単純に酸素を付与しようとすると、焼結体
の一部分がIn23のビックスバイト構造からIn4
312で表される蛍石構造の中間化合物へと変化して
しまう。この中間化合物の形成は、ノジュールが発生し
やすくなるため、好ましくない。従って、中間化合物を
形成させず、酸素を付与し、酸素欠陥を埋め、高バルク
抵抗化させるのには、高度な焼結技術を要する。
【0016】現在のところ、ITO焼結体の密度と抵抗
率を上記のように規定することにより、黄色粉末の体積
量を低減できる理由については、明らかでないが、上記
のようなバルク特性とすることにより、スパッタリング
時にターゲットから弾き出される粒子の形態(イオン化
の状態など)に違いが生じているものと考えられる。
【0017】また、このようなバルク特性を有するIT
O焼結体は、酸化インジウムと酸化スズの粉末を混合、
成形し、1550℃以上、1650℃未満の純酸素気流
中で焼結した後、100℃/時間以上の降温速度で13
50℃以下の温度まで冷却した後、1050℃以上、1
350℃以下の純酸素気流中で熱処理することにより得
られることを見いだした。
【0018】即ち、本発明は、実質的にインジウム、
スズおよび酸素からなり、焼結密度が99%以上で、焼
結体のバルク抵抗率が180μΩ・cm以上であり、実
質的にIn23のビックスバイト単相構造からなること
を特徴とするITO焼結体からなるスパッタリングター
ゲット、および酸化インジウムと酸化スズの粉末を混
合、成形し、1550℃以上、1650℃未満の純酸素
気流中で焼結した後、100℃/時間以上の降温速度で
1350℃以下の温度まで冷却した後、1050℃以
上、1350℃以下の純酸素気流中で熱処理することを
特徴とするITOスパッタリングターゲットの製造方法
に関する。
【0019】以下、本発明を詳細に説明する。
【0020】本発明に関わる、実質的にインジウム、ス
ズおよび酸素からなり、焼結密度が99%以上で、焼結
体のバルク抵抗率が180μΩ・cm以上で、実質的に
In23のビックスバイト単相構造であることを特徴と
するITO焼結体からなるスパッタリングターゲット
は、例えば、以下の方法で製造することができる。
【0021】はじめに、酸化インジウム粉末と酸化スズ
粉末を所望の割合でボールミル用ポットに投入し、乾式
あるいは湿式混合して混合粉末を調製する。使用する粉
末の平均粒径は、1.5μm以下であることが好まし
く、更に好ましくは0.1〜1.5μmである。このよ
うな粉末を使用することにより、焼結体の密度増加効果
が得られる。
【0022】本発明では、混合粉末中の酸化スズの含有
量は、SnO2/(In23+SnO2)で5〜15重量
%とすることが好ましい。こうすることにより、スパッ
タリング法により製膜したときに得られる薄膜の抵抗率
が低下する。
【0023】ここで酸化スズ粉末と酸化インジウム粉末
の混合粉末のタップ密度を1.8g/cm3以上に調整
する。タップ密度が1.8g/cm3未満であると、そ
の混合粉末を成形して焼結工程に供する際に十分な強度
の成形体が得られず、その結果、焼結時に焼結体にクラ
ックが発生するおそれがある。また、上記した値以上の
タップ密度を有する混合粉末を得るには、例えば、混合
粉末を上記した混合手段で10時間以上混合することで
得られる。
【0024】なお、ここで言うタップ密度とは、粉末を
扱う業界で通常用いられている粉末の物性値で、例え
ば、メスシリンダー中にタップ密度を測定する粉末を入
れ、その後粉末の入ったメスシリンダーを粉末の嵩が変
化しなくなるまでタッピングして得られる粉末の体積と
重量から算出して得られる値である。
【0025】こうして得られた粉末をプレス法あるいは
鋳込法などの成形法により成形してITO成形体を製造
する。プレス成形により成形体を製造する場合には所定
の大きさの金型に混合粉末を充填した後、プレス機を用
いて100〜300kg/cm2の圧力でプレスを行い
成形体とする。この際、必要に応じてPVA等のバイン
ダーを添加しても良い。一方、鋳込法により成形体を製
造する場合には、混合粉末を水、バインダーおよび分散
剤とともに混合してスラリー化し、こうして得られた5
0〜5000センチポイズの粘度を持つスラリーを鋳込
み成型用の型に注入して成形体を製造する。
【0026】次に、こうして得られた成形体は、必要に
応じて冷間等方圧プレス(CIP)による処理を行う。
この際、CIPの圧力は十分な圧密効果を得るため1t
on/cm2以上、好ましくは2〜5ton/cm2であ
ることが望ましい。
【0027】成形を鋳込法により行った場合には、CI
P後の成形体中に残存する水分およびバインダー等の有
機物を除去するため300〜500℃の温度で5〜20
時間程度の乾燥処理および脱バインダー処理を施すこと
が好ましい。また、成形をプレス法により行った場合で
も、成型時にバインダーを使用したときには、同様の脱
バインダー処理を行うことが好ましい。
【0028】次に、このようにして得られた成形体の焼
結を行う。昇温速度については特に限定されないが、焼
結時間の短縮と割れ防止の観点から、10〜400℃/
時間とするのが好ましい。
【0029】焼結温度は、1550℃以上、1650℃
未満、好ましくは、1580〜1620℃とする。こう
することにより、高密度の焼結体が得られるとともに、
SnO2のIn23ビックスバイト構造への固溶が促進
され、In4Sn312の中間化合物相の形成が抑制され
実質的に単相構造となり、好ましい。1650℃以上で
も、固溶は促進されるが、SnO2の蒸発が発生した
り、焼結炉へかかる負担が大きくなるため好ましくな
い。
【0030】ここで、実質的に単相構造とは、XRDに
よって得られる、In23の(211)面の回折ピーク
強度(Ib)と、X線源にCuを用いた場合に50.7
度(2θ)付近(In23の(440)ピークの低角
側)に現れる中間化合物の回折ピーク強度(If)のピ
ーク高さ比、(If/Ib)×100(%)が20.0
%以下、好ましくは16%以下、更に好ましくは14%
以下であることを意味する。
【0031】本発明においては、CuX線源、グラファ
イトモノクロメーターを用い、θ−2θの連続スキャン
で得られたXRDプロファイルに対し、バックグラウン
ドのキャンセルは行わず、Kα2の影響は、Rachi
nger法を用い、(Kα2/Kα1)=0.5として
除去した後、単純にピーク高さ比として求めた。
【0032】焼結時間についても充分な密度上昇効果を
得るために5時間以上、好ましくは5〜30時間である
ことが望ましい。
【0033】焼結時の雰囲気は、酸素気流中とし、焼結
時に炉内に酸素を導入する際の酸素流量(L/min)
と成形体仕込量(kg)の比(仕込重量/酸素流量)
を、1.0以下とする。こうすることにより、高密度の
焼結体を得やすくなる。
【0034】降温時には、少なくとも1350℃まで
は、100℃/時間以上の降温速度で降温する。これよ
り遅くなると、In23格子中に固溶したSnO2が固
溶状態を保てなくなり、中間化合物を形成してしまうた
め好ましくない。また、冷却時の雰囲気は、少なくとも
酸素雰囲気中とし、好ましくは酸素気流雰囲気中であ
る。ここで、酸素の供給を絶つと、中間化合物相は形成
されにくくなるものの、In23格子中から酸素が逃げ
出し、酸素欠陥を形成し、バルク抵抗率を低下させるた
め好ましくない。この場合、黄色粉末の発生量が増加し
てしまう。
【0035】降温は、1350℃以下まで行う。好まし
くは、室温以上1350℃以下、より好ましくは、室温
以上、1250℃以下である。ここで、室温近傍まで冷
却した場合には、熱処理専用の炉に移し替えても良い。
また、1050℃以上、1350℃以下の温度範囲まで
冷却した時点で、連続的に次の熱処理工程に進んでもか
まわない。
【0036】熱処理工程は、焼結体の酸素欠陥を埋める
ことを目的として行う。熱処理温度は1050℃以上、
1350℃以下とする。好ましくは、1100℃以上、
1300℃以下であり、特に好ましくは、1180℃以
上、1220℃以下である。熱処理温度が低いと焼結体
の酸素欠陥を埋める効果が薄れ、高バルク抵抗化しなく
なり、高すぎると中間化合物層を形成し、好ましくな
い。
【0037】熱処理時の雰囲気は、焼結時に炉内に酸素
を導入する際の酸素流量(L/min)と成形体仕込量
(kg)の比(仕込重量/酸素流量)が、1.0以下と
することが好ましい。
【0038】熱処理時間は、3時間以上、好ましくは5
時間以上20時間以下である。こうすることで、中間化
合物相の形成を押さえながら、酸素欠陥を酸素で埋める
ことができる。その後、冷却し焼結炉からITO焼結体
を取り出す。このようにして得られたITO焼結体は、
密度が99%以上、バルク抵抗率が180μΩ・cm以
上で、実質的にIn23ビックスバイトの単相構造とな
る。
【0039】焼結密度は高いほどノジュール低減効果が
得られるため、99.5%以上が好ましい。より好まし
くは99.7%以上で、特に好ましくは99.8%以上
である。
【0040】バルク抵抗率は、高いほど黄色粉末低減効
果が得られるため、180μΩ・cm以上、好ましくは
190μΩ・cmである。上限については、特に規定は
無いが、本発明の方法を用いても、密度99%以上を維
持しながら、バルク抵抗率を250μΩ・cm以上とす
ることは困難である。
【0041】なお、本発明でいう焼結密度(D)とは、
In23とSnO2の真密度の相加平均から求められる
理論密度(d)に対する相対値を示している。相加平均
から求められる理論密度(d)とは、ターゲット組成に
おいて、In23とSnO2粉末の混合量をa,b
(g)、とした時、それぞれの真密度7.18、6.9
5(g/cm3)を用いて、 d=(a+b)/((a/7.18)+(b/6.9
5)) により求められる。焼結体の測定密度をd1とすると、
その焼結密度は、 式:D=d1/d×100(%) で求められる。
【0042】次に、得られた焼結体を所望の形状に研削
加工した後、必要に応じて無酸素銅等からなるバッキン
グプレートにインジウム半田等を用いて接合することに
より、本願発明のITOスパッタリングターゲットを得
ることができる。
【0043】得られたターゲットをスパッタリング装置
内に設置し、アルゴンなどの不活性ガスと必要に応じて
酸素ガスをスパッタリングガスとして用いて、dc或い
はrf電界を印加してスパッタリングを行うことによ
り、所望の基体上にITO薄膜を形成することができ、
この際非エロージョン部に堆積する黄色粉末の量が低減
されるという本発明の効果が発現される。
【0044】
【実施例】(実施例1)平均粒径0.5μmの酸化イン
ジウム粉末90重量部と平均粒径0.5μmの酸化スズ
粉末10重量部とをポリエチレン製のポットに入れ、乾
式ボールミルにより72時間混合し、混合粉末を調製し
た。前記混合粉末のタップ密度を測定したところ2.0
g/cm3であった。
【0045】この混合粉末を金型に入れ、300kg/
cm2の圧力でプレスして成形体とした。この成形体を
3ton/cm2の圧力でCIPによる処理を行った。
次にこの成形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、以
下の条件で焼結した。
【0046】(焼結条件) 昇温速度:100℃/時間、焼結温度:1600℃、焼
結時間:6時間、雰囲気:昇温時800℃から降温時4
00℃まで純酸素ガスを炉内に、(仕込重量/酸素流
量)=0.8で導入、降温速度:1600℃から120
0℃までは、100℃/時間、以降50℃/時間 室温まで冷却した後、熱処理炉へ焼結体を移し、以下の
条件で熱処理を行った。
【0047】(熱処理条件) 昇温速度:100℃/時間、熱処理温度1200℃、熱
処理時間:10時間、降温速度:100℃/時間、雰囲
気:昇温開始時から降温終了時まで純酸素ガスを炉内
に、(仕込重量/酸素流量)=0.8で導入 得られた焼結体の密度をアルキメデス法で、バルク抵抗
率を四探針法で、結晶性をX線回折で測定した。得られ
た結果を表1に示す。
【0048】この焼結体を湿式加工法により5×7イン
チ、厚さ6mmの焼結体に加工し、インジウム半田を用
いて無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし
てターゲットとした。このターゲットを以下のスパッタ
リング条件で連続的に放電させて黄色粉末の発生量を調
べた。
【0049】(スパッタリング条件) DC電力:300W、ガス圧:7.0mTorr、スパ
ッタリングガス:Ar+酸素、スパッタリングガス中の
酸素ガス濃度(O2/Ar):0.05%、放電時間:
66時間(ターゲットの残厚は約1mm)ここで、酸素
ガス濃度は、得られる薄膜の抵抗率が最も低下する値に
設定した。
【0050】実験終了後のノジュール発生量と黄色粉末
発生量を調べた。ノジュール発生量は、放電後のターゲ
ットの外観写真をコンピュータを用いて画像処理を行う
ことにより測定した。また、黄色粉末は、ターゲット上
で最も厚く堆積した部分の厚さにより評価した。測定結
果を表1に示す。ノジュール、黄色粉末ともに、少ない
発生量であった。
【0051】(実施例2)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、以下の条件で
焼結した。
【0052】(焼結条件) 昇温速度:100℃/時間、焼結温度:1600℃、焼
結時間:6時間、雰囲気:昇温時800℃から降温時1
200℃まで純酸素ガスを炉内に、(仕込重量/酸素流
量)=0.8で導入、降温速度:1600℃から110
0℃まで、100℃/時間 1100℃まで冷却した後、続いて同じ炉内で熱処理を
行った。熱処理条件は、以下の通り。
【0053】(熱処理条件) 熱処理温度1100℃、熱処理時間:10時間、降温速
度:100℃/時間、雰囲気:焼結時と同じ条件で、降
温終了時まで実施 得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結晶性を調べ
た。得られた結果を表1に示す。
【0054】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。ノジュール、黄色粉末ともに、少ない発
生量であった。
【0055】(実施例3)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、以下の条件で
焼結した。
【0056】(焼結条件) 昇温速度:100℃/時間、焼結温度:1600℃、焼
結時間:6時間、雰囲気:昇温時800℃から降温時1
300℃まで純酸素ガスを炉内に、(仕込重量/酸素流
量)=0.8で導入、降温速度:1600℃から130
0℃まで、100℃/時間、 1300℃まで冷却した後、続いて同じ炉内で熱処理を
行った。熱処理条件は、以下の通り。
【0057】(熱処理条件) 熱処理温度1300℃、熱処理時間:10時間、降温速
度:100℃/時間、雰囲気:焼結時と同じ条件で、降
温終了時まで実施 得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結晶性を調べ
た。得られた結果を表1に示す。
【0058】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。ノジュール、黄色粉末ともに、少ない発
生量であった。
【0059】(実施例4)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、以下の条件で
焼結した。
【0060】(焼結条件) 昇温速度:100℃/時間、焼結温度:1600℃、焼
結時間:7時間、雰囲気:昇温時800℃から降温時1
200℃まで純酸素ガスを炉内に、(仕込重量/酸素流
量)=0.8で導入、降温速度:1600℃から120
0℃まで、400℃/時間、 1200℃まで冷却した後、続いて同じ炉内で熱処理を
行った。熱処理条件は、以下の通り。
【0061】(熱処理条件) 熱処理温度1200℃、熱処理時間:10時間、降温速
度:100℃/時間、雰囲気:焼結時と同じ条件で、降
温終了時まで実施 得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結晶性を調べ
た。得られた結果を表1に示す。
【0062】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。ノジュール、黄色粉末ともに、少ない発
生量であった。
【0063】(実施例5)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、以下の条件で
焼結した。
【0064】(焼結条件) 昇温速度:100℃/時間、焼結温度:1550℃、焼
結時間:7時間、雰囲気:昇温時800℃から降温時1
200℃まで純酸素ガスを炉内に、(仕込重量/酸素流
量)=0.8で導入、降温速度:1550℃から120
0℃まで、100℃/時間、 1200℃まで冷却した後、続いて同じ炉内で熱処理を
行った。熱処理条件は、以下の通り。
【0065】(熱処理条件) 熱処理温度1200℃、熱処理時間:10時間、降温速
度:100℃/時間、雰囲気:焼結時と同じ条件で、降
温終了時まで実施 得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結晶性を調べ
た。得られた結果を表1に示す。
【0066】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。ノジュール、黄色粉末ともに、少ない発
生量であった。
【0067】(比較例1)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、実施例1同じ
条件で焼結を行い、室温まで冷却した。焼結後の熱処理
は実施しなかった。
【0068】得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結
晶性を調べた。得られた結果を表1に示す。
【0069】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。ノジュール発生量は少なかったが、多く
の黄色粉末が堆積した。
【0070】(比較例2)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、焼結温度を1
500℃とした以外は、実施例1と同じ条件で、焼結、
熱処理を実施した。
【0071】得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結
晶性を調べた。得られた結果を表1に示す。
【0072】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。黄色粉末の発生量は少なかったが、多く
のノジュールが発生した。
【0073】(比較例3)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、1600℃か
ら1200℃までの降温速度を50℃/時間とした以外
は、実施例1と同じ条件で、焼結、熱処理を実施した。
【0074】得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結
晶性を調べた。得られた結果を表1に示す。
【0075】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。黄色粉末の発生量は少なかったが、多く
のノジュールが発生した。
【0076】(比較例4)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、熱処理温度を
1400℃とした以外は、実施例1と同じ条件で、焼
結、熱処理を実施した。
【0077】得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結
晶性を調べた。得られた結果を表1に示す。
【0078】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。 黄色粉末の発生量は少なかったが、多
くのノジュールが発生した。
【0079】(比較例5)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、熱処理温度を
1000℃とした以外は、実施例1と同じ条件で、焼
結、熱処理を実施した。
【0080】得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結
晶性を調べた。得られた結果を表1に示す。
【0081】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。ノジュール発生量は少なかったが、多く
の黄色粉末が堆積した。
【0082】(比較例6)実施例1同様の方法で、IT
O成形体を製造し、CIP処理を実施した。次にこの成
形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、熱処理時の雰
囲気を大気とした以外は、実施例1と同じ条件で、焼
結、熱処理を実施した。
【0083】得られた焼結体の密度、バルク抵抗率、結
晶性を調べた。得られた結果を表1に示す。
【0084】この焼結体を実施例1同様の方法でターゲ
ット化し、実施例1と同様の成膜評価を実施した。結果
を表1に示す。ノジュール発生量は少なかったが、多く
の黄色粉末が堆積した。
【0085】
【表1】
【0086】
【発明の効果】本発明の、ITO焼結体からなるスパッ
タリングターゲットを用いてスパッタリング法により薄
膜を製造することにより、ノジュールおよび黄色粉末の
発生量が少なく、基板上へのパーティクルの付着が少な
くなるようなITOターゲットを提供することが可能と
なる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 GA27 HA04 MA05 NA29 4G030 AA34 AA39 BA02 CA01 GA25 GA27 4K029 BA43 BC09 CA05 DC05 DC09

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的にインジウム、スズおよび酸素か
    らなり、焼結密度が99%以上で、焼結体のバルク抵抗
    率が180μΩ・cm以上であるとともに、実質的に酸
    化インジウムのビックスバイト構造の単相構造からなる
    ことを特徴とするITO焼結体からなるスパッタリング
    ターゲット。
  2. 【請求項2】 バルク抵抗率が250μΩ・cm以下で
    あることを特徴とする請求項1に記載のITO焼結体か
    らなるスパッタリングターゲット。
  3. 【請求項3】 酸化インジウムと酸化スズの粉末を混
    合、成形し、1550℃以上、1650℃未満の純酸素
    気流中で焼結した後、100℃/時間以上の降温速度で
    1350℃以下の温度まで冷却し、1050℃〜135
    0℃の純酸素気流中で熱処理することを特徴とするIT
    Oスパッタリングターゲットの製造方法。
  4. 【請求項4】 焼結時に炉内に酸素を導入する際の酸素
    流量(L/min)と成形体仕込量(kg)の比(仕込
    重量/酸素流量)が、1.0以下であることを特徴とす
    る請求項3に記載のITOスパッタリングターゲットの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 熱処理時に炉内に酸素を導入する際の酸
    素流量(L/min)と成形体仕込量(kg)の比(仕
    込重量/酸素流量)が、1.0以下であることを特徴と
    する請求項3に記載のITOスパッタリングターゲット
    の製造方法。
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