JP2006022373A - Method for manufacturing sputtering target for preparing transparent conductive thin film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池などに用いられる低抵抗の透明導電性薄膜を、スパッタリング法で作製する際に使用されるスパッタリングターゲットの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a sputtering target used when producing a low-resistance transparent conductive thin film used for a solar cell or the like by a sputtering method.
透明導電性薄膜は、例えば、特開昭５９−２０４６２５号公報に記載された製造方法により製造され、高い導電性と高い透過率を有し、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ほか、自動車や建築用の熱線反射板、帯電防止膜、防曇用の透明発熱体としても利用されている。 The transparent conductive thin film is manufactured by, for example, a manufacturing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-204625, has high conductivity and high transmittance, and is an electrode for solar cells, liquid crystal display elements, and other various light receiving elements. It is also used as a heat ray reflector for automobiles and buildings, an antistatic film, and a transparent heating element for anti-fogging.
特に、スズをドーパントとして含む酸化インジウム膜、すなわちＩｎ2Ｏ3−Ｓｎ系膜は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜と称され、非常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。 In particular, an indium oxide film containing tin as a dopant, that is, an In 2 O 3 —Sn-based film is called an ITO (Indium Tin Oxide) film and is often used because a very low resistance film can be easily obtained. ing.
しかしながら、前記透明導電性薄膜は、キャリア濃度が非常に高いため、赤外波長領域で透過率が低いという問題点を有する。それに対して、例えば、特開２００２−２５６４２４号公報には、赤外波長領域で透過率の低下が非常に少なく、しかもＩｎ2Ｏ3−Ｓｎ系と同等の低抵抗を有する透明導電性薄膜を、酸化インジウムを主成分として、酸化タングステンを０．１〜１０質量％含むスパッタリングターゲットから作製できることが示されている。 However, since the transparent conductive thin film has a very high carrier concentration, it has a problem of low transmittance in the infrared wavelength region. On the other hand, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-256424 discloses a transparent conductive thin film having a very low decrease in transmittance in the infrared wavelength region and having a low resistance equivalent to that of the In 2 O 3 —Sn system. It is shown that it can be produced from a sputtering target containing indium oxide as a main component and 0.1 to 10% by mass of tungsten oxide.
これらの透明導電性薄膜の製造方法としては、スパッタリング法がよく用いられるが、これに使用されるスパッタリングターゲットは、相対密度が９５％以上であることが好ましい。スパッタリングターゲットの相対密度が９５％未満であると、長時間スパッタリングした場合、エロージョン近傍に突起物（ノジュール）が発生して、成膜中にアーキングが起きやすくなる。成膜中にアーキングが発生すると、膜質が悪化して、低抵抗の透明導電性薄膜が作製できない。ノジュールまたはアーキングの生じやすさは、発明者の実験によると、スパッタリングターゲットの相対密度と密接に関連があり、スパッタリングターゲットの相対密度を９５％以上にすることで、効果的にノジュールおよびアーキングの発生を抑制できる。 As a method for producing these transparent conductive thin films, a sputtering method is often used, and it is preferable that the sputtering target used for this has a relative density of 95% or more. When the relative density of the sputtering target is less than 95%, when sputtering is performed for a long time, protrusions (nodules) are generated in the vicinity of erosion, and arcing is likely to occur during film formation. When arcing occurs during film formation, the film quality deteriorates and a low-resistance transparent conductive thin film cannot be produced. According to the inventor's experiment, the likelihood of nodule or arcing is closely related to the relative density of the sputtering target. By making the relative density of the sputtering target 95% or more, nodule and arcing are effectively generated. Can be suppressed.
酸化インジウムを主成分として、酸化タングステンを０．１〜１０質量％含む前述のスパッタリングターゲットの場合は、ＩＴＯターゲットの製造に通常、用いられる常圧焼結法では密度が上がり難く、９５％以上の相対密度を有する製品を安定して生産することは困難であることがわかっている。また、ホットプレス法を用いた場合には、相対密度が上がるものの、スパッタリングターゲットが割れやすい問題や、ホットプレス１チャージあたりの製造枚数が少ない問題があり、製品を安定して生産することが困難であった。 In the case of the above-mentioned sputtering target containing indium oxide as a main component and 0.1 to 10% by mass of tungsten oxide, it is difficult to increase the density by the atmospheric pressure sintering method usually used for the production of the ITO target. It has proven difficult to stably produce products having a relative density. In addition, when the hot press method is used, although the relative density increases, there are problems that the sputtering target is easily broken, and there are problems that the number of manufactured sheets per charge of the hot press is small, and it is difficult to stably produce the product. Met.
本発明は、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）を主成分として、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、スズ（Ｓｎ）およびタングステン（Ｗ）からなる群より選ばれた１種以上の金属の酸化物または複合酸化物を混合した粉末をホットプレスする際に、ターゲットに割れがなく、かつ、ホットプレス１チャージあたりの製造枚数を向上させることが可能な透明導電性薄膜作製用スパッタリングターゲットの製造方法を提供することにある。 The present invention includes indium oxide (In 2 O 3 ) as a main component, silicon (Si), titanium (Ti), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge), niobium (Nb), molybdenum (Mo ), When hot pressing a powder mixed with one or more metal oxides or composite oxides selected from the group consisting of ruthenium (Ru), tin (Sn) and tungsten (W), the target is cracked. It is another object of the present invention to provide a method for producing a sputtering target for producing a transparent conductive thin film capable of improving the production number per charge of hot press.
本発明の透明導電性薄膜作製用スパッタリングターゲットの製造方法は、酸化インジウムを主成分として、ケイ素、チタン、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、スズおよびタングステンからなる群より選ばれた１種以上の金属酸化物または複合酸化物を添加した原料粉末に、冷間静水圧プレスを施し、得られた塊を粉砕した後、粉砕された混合粉末にホットプレスを施すことを特徴とする。 The method for producing a sputtering target for producing a transparent conductive thin film according to the present invention is selected from the group consisting of silicon, titanium, zinc, gallium, germanium, niobium, molybdenum, ruthenium, tin and tungsten containing indium oxide as a main component. A raw material powder to which a metal oxide or a composite oxide of at least seeds is added is subjected to cold isostatic pressing, the resulting mass is pulverized, and then the pulverized mixed powder is hot pressed.
前記原料粉末の平均粒径が５．０μｍ以下であり、該原料粉末に、９．８×１０7 Ｐａ以上の圧力で冷間静水圧プレスを施すことが好ましい。 The raw material powder has an average particle size of 5.0 μm or less, and is preferably subjected to cold isostatic pressing at a pressure of 9.8 × 10 7 Pa or more.
また、前記粉砕された混合粉末に、７５０℃以上の到達温度、および２．４５×１０6 Ｐａ以上の圧力でホットプレスを施すことが好ましく、前記ホットプレスにおける圧力が４．９×１０6 Ｐａ以上であることがさらに好ましい。 Moreover, it is preferable to hot-press the pulverized mixed powder at an ultimate temperature of 750 ° C. or higher and a pressure of 2.45 × 10 6 Pa or higher, and the pressure in the hot press is 4.9 × 10 6 Pa. More preferably, it is the above.
本発明によれば、高密度（相対密度９５％以上）で、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）を主成分として、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、スズ（Ｓｎ）およびタングステン（Ｗ）からなる群より選ばれた少なくとも１種の金属の酸化物または複合酸化物を添加した粉末を原料として使用するスパッタリングターゲットに関し、ターゲットの相対密度を９５％以上と高密度を維持し、かつ、ホットプレス１チャージあたりの枚数を向上させて、製造することができる。このため、製造歩留まりが向上するとともに、スパッタリング成膜を行なう際は、効果的にノジュールおよびアーキングの発生を抑えることができる。 According to the present invention, silicon (Si), titanium (Ti), zinc (Zn), gallium (Ga), high density (relative density 95% or more), mainly composed of indium oxide (In 2 O 3 ), Added oxide or composite oxide of at least one metal selected from the group consisting of germanium (Ge), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), tin (Sn) and tungsten (W) The sputtering target using the powder as a raw material can be manufactured by maintaining the relative density of the target as high as 95% or more and improving the number of hot presses per charge. For this reason, the manufacturing yield is improved, and generation of nodules and arcing can be effectively suppressed when performing sputtering film formation.
さらに、得られる粉末の粒子同士の接触面積が向上することにより、ホットプレス中の圧力を高めても割れることがなくなるため、得られるスパッタリングターゲットの密度を向上させることもできる。 Furthermore, since the contact area between the particles of the obtained powder is improved, cracking does not occur even if the pressure during hot pressing is increased, so that the density of the obtained sputtering target can also be improved.
なお、本発明は、赤外波長領域で透過率の低下が非常に少ない酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）を主成分として酸化タングステン（ＷＯ3）を含むスパッタリングターゲットの製造方法を確立することを主眼としてなされたものであるが、同様の課題を有し、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）を主成分としてケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）およびスズ（Ｓｎ）からなる群より選ばれた１種以上の金属の酸化物または複合酸化物を含むスパッタリングターゲットを製造する場合にも有効である。 The present invention mainly aims to establish a method for manufacturing a sputtering target containing tungsten oxide (WO 3 ) containing indium oxide (In 2 O 3 ) as a main component, which has a very low decrease in transmittance in the infrared wavelength region. However, it has the same problem, and is mainly composed of indium oxide (In 2 O 3 ). Silicon (Si), titanium (Ti), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge ), Niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), and a sputtering target containing an oxide or composite oxide of one or more metals selected from the group consisting of tin (Sn) It is valid.
本発明者は、ホットプレス法によるスパッタリングターゲットの製造に使用する粉末を各種変更してかさ密度の検討を行ったところ、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）を行った粉末のかさ密度が高いことを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor examined the bulk density by variously changing the powder used for the production of the sputtering target by the hot press method, and found that the bulk density of the powder subjected to cold isostatic pressing (CIP) was high. The headline and the present invention were completed.
本発明は、主成分である酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）粉と諸添加物（Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｗの酸化物またはこれらの複合酸化物）を混合させた原料粉末に、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）を施すことに特徴がある。冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）は、具体的には、前記原料粉末を任意の大きさのビニール袋に充填したものに、９．８×１０7 Ｐａ以上の圧力で施す。その他、前記原料粉末を所定形状のゴム型に充填した後、該ゴム型を任意の大きさのビニール袋で包んだものに、同様に冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）を施してもよい。冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）の圧力を９．８×１０7 Ｐａ（１ｔｏｎ／ｃｍ2 ）以上とするのは、作成された混合粉末のかさ密度を高くするためであり、さらに、２．９４×１０8 Ｐａ（３ｔｏｎ／ｃｍ2 ）以上であることが好ましい。冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）により得られた塊を粉砕した後、粉砕された混合粉末をホットプレス型に入れ、不活性雰囲気中でホットプレスにより加圧成形する。 The present invention is the main component of indium oxide (In 2 O 3 ) powder and various additives (Si, Ti, Zn, Ga, Ge, Nb, Mo, Ru, Sn, W oxides or composite oxides thereof. ) Is subjected to cold isostatic pressing (CIP). Specifically, the cold isostatic press (CIP) is performed at a pressure of 9.8 × 10 7 Pa or higher on a material filled with the raw material powder in a plastic bag of any size. In addition, after filling the raw material powder into a rubber mold having a predetermined shape, a cold isostatic press (CIP) may be similarly applied to the rubber mold wrapped in a plastic bag of any size. The reason why the pressure of the cold isostatic press (CIP) is set to 9.8 × 10 7 Pa (1 ton / cm 2 ) or more is to increase the bulk density of the prepared mixed powder, and further, 2.94. It is preferably at least 10 8 Pa (3 ton / cm 2 ). After the lump obtained by cold isostatic pressing (CIP) is pulverized, the pulverized mixed powder is put into a hot press mold and press-molded by hot pressing in an inert atmosphere.
この際、原料粉末に用いる酸化インジウム粉末、諸添加粉末の平均粒径を５．０μｍ以下とすることが好ましい。５．０μｍより粒径が大きいと、スパッタリングターゲットが高密度となりにくく、スパッタリングターゲット内で密度差が生じることがある。一方、あまりに細かい粒子は、細かくするための労力が大きくなり、現実的でなくなる。そのため、０．１μｍ以上の粒子とすることがより好ましい。 At this time, it is preferable that the average particle size of the indium oxide powder and various additive powders used for the raw material powder is 5.0 μm or less. When the particle diameter is larger than 5.0 μm, the sputtering target is difficult to have a high density, and a density difference may occur in the sputtering target. On the other hand, too fine particles increase the effort to make them finer and are not practical. Therefore, it is more preferable to use particles having a size of 0.1 μm or more.
また、ホットプレスの条件としては、以下のようにすることが好ましい。 In addition, the hot press conditions are preferably as follows.
・雰囲気
ホットプレス時に型を用いるが、通常、この型は黒鉛製である。従って、型の酸化を防止するために、不活性雰囲気中、または真空中で、ホットプレスすることが好ましい。
-A mold is used at the time of atmospheric hot pressing, but this mold is usually made of graphite. Therefore, it is preferable to hot press in an inert atmosphere or vacuum to prevent mold oxidation.
・温度および圧力
ホットプレス時の温度と圧力は、得られるスパッタリングターゲットの密度に影響する。本発明では、到達温度を７５０℃以上とし、圧力を２．４５×１０6Ｐａ（２５ｋｇｆ／ｃｍ2）、好ましくは４．９×１０6Ｐａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ2）とすることが好ましい。
-Temperature and pressure The temperature and pressure during hot pressing affect the density of the resulting sputtering target. In the present invention, it is preferable that the ultimate temperature is 750 ° C. or higher and the pressure is 2.45 × 10 6 Pa (25 kgf / cm 2 ), preferably 4.9 × 10 6 Pa (50 kgf / cm 2 ).
本発明において、到達温度を７５０℃以上に設定していないと、製造されたスパッタリングターゲットの相対密度が９５％未満となる。また、到達温度を７５０℃以上にした場合、圧力を２．４５×１０6Ｐａ（２５ｋｇｆ／ｃｍ2）以上にすれば、得られるスパッタリングターゲットの相対密度は９５％以上なるが、安定的に相対密度を９５％以上とするためには、４．９×１０6Ｐａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ2）以上の圧力を加えることが好ましい。 In the present invention, if the ultimate temperature is not set to 750 ° C. or higher, the relative density of the produced sputtering target is less than 95%. Further, when the ultimate temperature is 750 ° C. or higher, the relative density of the resulting sputtering target is 95% or higher if the pressure is 2.45 × 10 6 Pa (25 kgf / cm 2 ) or higher. In order to make the density 95% or more, it is preferable to apply a pressure of 4.9 × 10 6 Pa (50 kgf / cm 2 ) or more.
なお、本発明の透明導電性薄膜用ターゲット材を用いて透明導電性薄膜を得るには、スパッタリングターゲットを加工し、ロウ材等を用いてバッキングプレートに貼り付けて、使用される。 In addition, in order to obtain a transparent conductive thin film using the target material for transparent conductive thin films of the present invention, a sputtering target is processed, and is attached to a backing plate using a brazing material or the like.
（実施例１）
平均粒径が１μｍ以下の酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）粉末に、平均粒径１μｍ以下の酸化タングステン（ＷＯ3 ）粉末を５質量％となるように調合して、樹脂製ポットに入れ、三次元混合機にて混合を行った。混合時間は１時間とした。得られた原料粉末に、ビニール袋に入れ、面圧２．９４×１０8 Ｐａ（３．０ｔｏｎ／ｃｍ2 ）にて、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）を施した。得られた塊を粉砕し、３００μのふるいにかけ、粉末とした。このようにして得られた混合粉末のかさ密度は、１．７５ｇ／ｃｍ3 であった。
Example 1
An indium oxide (In 2 O 3 ) powder having an average particle size of 1 μm or less is mixed with tungsten oxide (WO 3 ) powder having an average particle size of 1 μm or less to 5 mass%, and the mixture is placed in a resin pot. Mixing was performed in the original mixer. The mixing time was 1 hour. The obtained raw material powder was put in a plastic bag and subjected to cold isostatic pressing (CIP) at a surface pressure of 2.94 × 10 8 Pa (3.0 ton / cm 2 ). The obtained lump was pulverized and passed through a 300 μ sieve to obtain a powder. The bulk density of the mixed powder thus obtained was 1.75 g / cm 3 .
次いで、直径１５２．４ｍｍ（６インチ）、深さ３０４．８ｍｍ（１２インチ）の黒鉛製型の内部に、前記混合粉末を入れ、その上に黒鉛製のスペーサーを入れた。さらに、スペーサーの上に混合粉末を入れる作業を繰り返し、計４枚分の混合粉末を３枚のスペーサーで隔てて３層に入れた。 Next, the mixed powder was placed inside a graphite mold having a diameter of 152.4 mm (6 inches) and a depth of 304.8 mm (12 inches), and a graphite spacer was placed thereon. Further, the operation of putting the mixed powder on the spacer was repeated, and a total of four mixed powders were put in three layers separated by three spacers.
その後、Ａｒ雰囲気中で、８５０℃×３時間のホットプレスで焼結を行なった。ホットプレス時の圧力は、２．４５×１０7 Ｐａ（２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、昇温速度は５℃／ｍｉｎとした。 Thereafter, sintering was performed by hot pressing at 850 ° C. for 3 hours in an Ar atmosphere. The pressure during hot pressing was 2.45 × 10 7 Pa (250 kgf / cm 2 ), and the temperature increase rate was 5 ° C./min.
焼結体は割れることなく、ホットプレス１チャージで４枚の焼結体を得られ、この焼結体の密度は、すべて７．１０ｇ／ｃｍ3 以上で、相対密度は９８．９％以上であった。この焼結体は、スパッタリングターゲットとして良好であった。 Four sintered bodies can be obtained by one hot press without cracking the sintered body. The density of all the sintered bodies is 7.10 g / cm 3 or more and the relative density is 98.9% or more. there were. This sintered body was good as a sputtering target.
（実施例２）
平均粒径が１μｍ以下の酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）粉末に、平均粒径１μｍ以下の酸化タングステン（ＷＯ3 ）粉末を１質量％と平均粒径１μｍ以下の酸化スズ（ＳｎＯ2 ）粉末を０．５質量％となるように調合したこと以外は、実施例１と同様に、混合粉末を得た。得られた混合粉末のかさ密度は、１．７７ｇ／ｃｍ3 であった。
(Example 2)
Indium oxide (In 2 O 3 ) powder having an average particle size of 1 μm or less, tungsten oxide (WO 3 ) powder having an average particle size of 1 μm or less, and tin oxide (SnO 2 ) powder having an average particle size of 1 μm or less. A mixed powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was adjusted to 0.5% by mass. The bulk density of the obtained mixed powder was 1.77 g / cm 3 .
当該混合粉末から、実施例１と同様にして、４枚のスパッタリングターゲット用焼結体を得ることができた。得られた焼結体の密度は、すべて７．１０ｇ／ｃｍ3 以上で、相対密度は９８．９％以上であった。 From the mixed powder, four sintered bodies for a sputtering target could be obtained in the same manner as in Example 1. The density of the obtained sintered bodies was all 7.10 g / cm 3 or more, and the relative density was 98.9% or more.
（実施例３）
平均粒径が１μｍ以下の酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）粉末に、平均粒径１μｍ以下の酸化タングステン（ＷＯ3 ）粉末を１質量％と平均粒径１μｍ以下の酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末を０．５質量％となるように調合したこと以外は、実施例１と同様に、混合粉末を得た。得られた混合粉末のかさ密度は、１．７５ｇ／ｃｍ3 であった。
Example 3
Indium oxide (In 2 O 3 ) powder having an average particle diameter of 1 μm or less, 1 mass% of tungsten oxide (WO 3 ) powder having an average particle diameter of 1 μm or less, and 0% of zinc oxide (ZnO) powder having an average particle diameter of 1 μm or less. A mixed powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was 5% by mass. The bulk density of the obtained mixed powder was 1.75 g / cm 3 .
当該混合粉末から、実施例１と同様にして、４枚のスパッタリングターゲット用焼結体を得ることができた。得られた焼結体の密度は、すべて７．１０ｇ／ｃｍ3 以上で、相対密度は９８．９％以上であった。 From the mixed powder, four sintered bodies for a sputtering target could be obtained in the same manner as in Example 1. The density of the obtained sintered bodies was all 7.10 g / cm 3 or more, and the relative density was 98.9% or more.
（実施例４）
実施例１から３と同様に、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、スズ（Ｓｎ）およびタングステン（Ｗ）からなる群より選ばれた１種以上の金属の酸化物または複合酸化物を混合した原料粉末についても、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）を施し、得られた塊を粉砕して混合粉末を得た。この混合粉末から、実施例１と同様にして、４枚のスパッタリングターゲット用焼結体を得ることができた。得られた焼結体の密度は、すべて７．１０ｇ／ｃｍ3 以上で、相対密度は９８．９％以上であった。
Example 4
Similar to Examples 1 to 3, silicon (Si), titanium (Ti), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), tin The raw material powder mixed with one or more metal oxides or composite oxides selected from the group consisting of (Sn) and tungsten (W) is also subjected to cold isostatic pressing (CIP), and the resulting mass Was pulverized to obtain a mixed powder. From this mixed powder, four sintered bodies for a sputtering target could be obtained in the same manner as in Example 1. The density of the obtained sintered bodies was all 7.10 g / cm 3 or more, and the relative density was 98.9% or more.
（比較例１）
平均粒径が１μｍ以下の酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）粉末に、平均粒径１μｍ以下の酸化タングステン（ＷＯ3 ）粉末を５質量％となるように調合して、樹脂製ポットに入れ三次元混合機にて混合を行った。混合時間は１時間とした。冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）を施すことなく、得られた混合粉末のかさ密度は、０．４６ｇ／ｃｍ3 であった。
(Comparative Example 1)
Indium oxide (In 2 O 3 ) powder having an average particle size of 1 μm or less is mixed with tungsten oxide (WO 3 ) powder having an average particle size of 1 μm or less to 5% by mass, and then put into a resin pot. Mixing was performed with a mixer. The mixing time was 1 hour. Without performing cold isostatic pressing (CIP), the bulk density of the obtained mixed powder was 0.46 g / cm 3 .
次いで、実施例１と同じ黒鉛製型の内部に、得られた混合粉末を入れ、その上に黒鉛製のスペーサーを入れた。さらに、スペーサーの上に混合粉末を入れ、その上に黒鉛製のスペーサーを入れ、計２枚分の混合粉末を入れることができたが、かさ密度が低いため、３枚分以上の混合粉末を入れることができなかった。 Next, the obtained mixed powder was put into the same graphite mold as in Example 1, and a graphite spacer was put thereon. Furthermore, mixed powder was put on the spacer, graphite spacer was put on it, and a total of two mixed powders could be put in. However, since the bulk density is low, mixed powder of three or more pieces is mixed. I could n’t.
その後、Ａｒ雰囲気中で、８５０℃×３時間のホットプレスを行なった。ホットプレス時の圧力は、２．４５×１０7 Ｐａ（２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、昇温速度は５℃／ｍｉｎとした。 Thereafter, hot pressing was performed at 850 ° C. for 3 hours in an Ar atmosphere. The pressure during hot pressing was 2.45 × 10 7 Pa (250 kgf / cm 2 ), and the temperature increase rate was 5 ° C./min.
１枚が割れ、ホットプレス１チャージで１枚の焼結体しか得られず、その密度は、７．１１ｇ／ｃｍ3 で、相対密度９９．０％であった。 One piece was cracked, and only one sintered body was obtained with one hot press charge. The density was 7.11 g / cm 3 and the relative density was 99.0%.
（比較例２）
ホットプレス時の圧力を、４．９×１０6 Ｐａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）とした以外は、比較例１と同様にしたところ、入れることができた２枚分の混合粉末から、割れることなく２枚の焼結体を得られた。その密度は、６．９８ｇ／ｃｍ3 以上で、相対密度は９７％以上であった。
(Comparative Example 2)
Except that the pressure at the time of hot pressing was set to 4.9 × 10 6 Pa (50 kgf / cm 2 ), it was the same as Comparative Example 1; Two sintered bodies were obtained. The density was 6.98 g / cm 3 or more, and the relative density was 97% or more.
（比較例３）
平均粒径が１μｍ以下の酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）粉末に、平均粒径１μｍ以下の酸化タングステン（ＷＯ3 ）粉末を５質量％となるように調合して、純水を湿式混合し、乾燥させた後、粉砕し、３００μｍのふるいにかけ、粉末とした。得られた混合粉末のかさ密度は、０．７０ｇ／ｃｍ3 であった。
(Comparative Example 3)
Indium oxide (In 2 O 3 ) powder having an average particle size of 1 μm or less is mixed with tungsten oxide (WO 3 ) powder having an average particle size of 1 μm or less to 5 mass%, and pure water is wet-mixed. After drying, it was pulverized and passed through a 300 μm sieve to obtain a powder. The bulk density of the obtained mixed powder was 0.70 g / cm 3 .
次いで、実施例１と同じ黒鉛製型の内部に、得られた混合粉末を入れ、その上に黒鉛製のスペーサーを入れた。さらに、スペーサーの上に混合粉末を入れ、その上に黒鉛製のスペーサーを入れ、計２枚分の混合粉末を入れることができたが、かさ密度が低いため、３枚分以上の混合粉末を入れることができなかった。 Next, the obtained mixed powder was put into the same graphite mold as in Example 1, and a graphite spacer was put thereon. Furthermore, mixed powder was put on the spacer, graphite spacer was put on it, and a total of two mixed powders could be put in. However, since the bulk density is low, mixed powder of three or more pieces is mixed. I could n’t.
その後、Ａｒ雰囲気中で、８５０℃×３時間のホットプレスを行なった。ホットプレス時の圧力は、２．４５×１０7 Ｐａ（２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、昇温速度は５℃／ｍｉｎとした。 Thereafter, hot pressing was performed at 850 ° C. for 3 hours in an Ar atmosphere. The pressure during hot pressing was 2.45 × 10 7 Pa (250 kgf / cm 2 ), and the temperature increase rate was 5 ° C./min.
割れることなく２枚の焼結体を得られた。その密度は、７．１０ｇ／ｃｍ3 以上で、相対密度９８．９％以上であった Two sintered bodies were obtained without cracking. The density was 7.10 g / cm 3 or more and the relative density was 98.9% or more.
Claims (4)
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