JP2007230853A - Ito powder, its production method and method for producing ito sputtering target - Google Patents

Ito powder, its production method and method for producing ito sputtering target Download PDF

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Kenichi Ito
謙一 伊藤
Kenji Onomi
健治 尾身
Tetsuo Shibutami
哲夫 渋田見
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably produce an ITO sputtering target having excellent characteristics free from the generation of nodules. <P>SOLUTION: By using ITO powder in which the ratio between the diameter equivalent to a specific surface area obtained by a BET method and the diameter of crystallite obtained by X-ray diffraction, (the diameter equivalent to a specific surface area/the diameter of crystallite) is <1.0, an ITO sintered compact having extremely high density can be stably produced, thus an ITO sputtering target having excellent characteristics free from the generation of nodules can be produced. The ITO powder can be obtained by pulverizing an ITO sintered compact, and the reuse of an ITO sintered compact recovered from a used target or the like is made possible. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

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の製造方法及びその原料粉末に関する。   The present invention relates to a method for producing an ITO sputtering target used for producing a transparent conductive film and a raw material powder thereof.

ITO(Indium Tin Oxide)の薄膜は高導電性、高透過率であり、微細加工が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、帯電防止膜等に用いられている。このようなITO薄膜はスプレー熱分解法、CVD法等の化学的成膜法と、蒸着法、スパッタリング法等の物理的成膜法で製造されているが、これまで大面積化が容易でかつ高性能の膜が得られるスパッタリング法が主に用いられている。スパッタリング法によるITO薄膜の製造に用いるスパッタリングターゲットには、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(ITターゲット)、或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(ITOターゲット)が用いられる。ITOターゲットは、ITターゲットに比べ、得られる膜の抵抗値および透過率の経時変化が少なく、成膜条件の制御が容易であるため、スパッタリング法によるITO薄膜の成膜ではITOターゲットを用いる方法が主流となっている。   ITO (Indium Tin Oxide) thin films have high conductivity and high transmittance and can be easily finely processed. Therefore, they are used for display electrodes for flat panel displays, window materials for solar cells, antistatic films, etc. . Such an ITO thin film is manufactured by a chemical film-forming method such as spray pyrolysis or CVD, and a physical film-forming method such as vapor deposition or sputtering. A sputtering method that can obtain a high-performance film is mainly used. As a sputtering target used for manufacturing an ITO thin film by a sputtering method, an alloy target (IT target) made of metal indium and metal tin, or a composite oxide target (ITO target) made of indium oxide and tin oxide is used. Compared to IT targets, ITO targets have less change over time in the resistance value and transmittance of the obtained film, and the film formation conditions can be easily controlled. Therefore, there is a method using an ITO target in forming an ITO thin film by sputtering. It has become mainstream.

しかし、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、またそれ自身が異物(パーティクル)の発生源となることが知られており、パーティクルによる歩留まり低下が、特に近年、低価格が進んだLCDなどでは大きな問題となっている。このノジュール低減のためには、ITOターゲットの高密度化が有効であり、高密度ITOターゲットとして、焼結体密度:99.5%(7.120g/cm)以上のものが通常使用されている。また、ITOターゲットは、高価な希少金属であるインジウムとスズの酸化物の混合粉末を成形・焼結して製造されており、高価な原料及び複雑な焼結体製造プロセスのため、ターゲットの価格は高価であり、ターゲット製造コストの低減が強く求められている。 However, when the ITO target is continuously sputtered in a mixed gas atmosphere of argon gas and oxygen gas, black deposits called nodules are deposited on the surface of the target as the integrated sputtering time increases. This black deposit, which is considered to be a lower oxide of indium, is deposited around the erosion part of the target, so it tends to cause abnormal discharge during sputtering, and itself is a source of foreign matter (particles). It is known that the decrease in yield due to particles has become a big problem particularly in LCDs and the like that have recently become cheaper. In order to reduce this nodule, it is effective to increase the density of the ITO target. As the high-density ITO target, a sintered body having a density of 99.5% (7.120 g / cm 3 ) or more is usually used. Yes. The ITO target is manufactured by molding and sintering a mixed powder of indium and tin oxide, which is an expensive rare metal. Due to the expensive raw materials and complicated manufacturing process of the sintered body, the target price is low. Is expensive, and there is a strong demand for a reduction in target manufacturing costs.

さらに、高密度ITO焼結体を得るために、原料となる酸化インジウム粉末は、例えば、比表面積(BET値)、結晶子径、粒径などの粉末物性を一定の範囲内に制御する必要がある(特許文献1〜3参照)。このためには、各種のインジウム塩を用いて中和沈殿、晶析、電解などの方法により水酸化インジウムを回収し、乾燥・仮焼することにより、酸化インジウムを得るまでの複雑な製造プロセスを厳密に制御する必要があり、ITOターゲットのコストを引き上げる1つの要因となっている。   Furthermore, in order to obtain a high-density ITO sintered body, it is necessary to control the powder physical properties such as specific surface area (BET value), crystallite diameter, and particle size within a certain range for the indium oxide powder as a raw material. Yes (see Patent Documents 1 to 3). For this purpose, indium hydroxide is recovered using various indium salts by methods such as neutralization precipitation, crystallization, and electrolysis, followed by drying and calcination, and a complicated manufacturing process until indium oxide is obtained. It needs to be strictly controlled, which is one factor that raises the cost of the ITO target.

一方、簡便な粉末の製造プロセスとして、ITO焼結体を粉砕した粉末からITO焼結体を作製する方法が提案されている(例えば特許文献4〜6参照)。   On the other hand, a method for producing an ITO sintered body from a powder obtained by pulverizing an ITO sintered body has been proposed as a simple powder manufacturing process (see, for example, Patent Documents 4 to 6).

特許文献4は、ITO焼結体を粗粉砕した粒を、粉砕メディアとしてジルコニアボールを用いたボールミルで粉砕して、成形・焼結する方法である。しかし、この方法では、ジルコニアボールからの不純物混入は避けられず、高純度のスパッタリングターゲットとして使用することが困難であるという問題を有し、また得られる焼結体密度も低いものである。   Patent Document 4 is a method in which particles obtained by roughly pulverizing an ITO sintered body are pulverized by a ball mill using zirconia balls as a pulverizing medium, and molded and sintered. However, this method has a problem that impurities from the zirconia balls are unavoidably mixed and difficult to use as a high-purity sputtering target, and the resulting sintered body density is low.

特許文献5では、ITO焼結体を自生粉砕という粉砕方法によって粉砕粉末として回収し、焼結する方法が提案されている。自生粉砕とは原料自体、即ちこの場合はITOの焼結体自体を粉砕媒体として用いる粉砕メディア(ボール)無しの湿式ボールミル粉砕である。この方法では不純物混入の問題は回避できるが、自生粉砕技術で得られる粉砕粉末は十分な焼結性を有する粉末では無いため、得られるITO焼結体の焼結密度もホットプレスという特殊な焼結方法を用いても理論密度の97〜98%、通常の酸素中焼結では78〜90%程度であり、高密度ITOターゲットの原料粉末としては十分ではなかった。   Patent Document 5 proposes a method in which an ITO sintered body is recovered as a pulverized powder by a pulverization method called self-pulverization and sintered. The self-pulverization is a wet ball mill pulverization without a pulverization medium (ball) using the raw material itself, that is, in this case, an ITO sintered body as a pulverization medium. Although this method can avoid the problem of impurity contamination, the pulverized powder obtained by the self-pulverizing technique is not a powder having sufficient sinterability, so the sintered density of the obtained ITO sintered body is also a special firing called hot press. Even if the sintering method is used, the theoretical density is 97 to 98%, and the ordinary sintering in oxygen is about 78 to 90%, which is not sufficient as a raw material powder for a high-density ITO target.

また、特許文献6では、樹脂製の粉砕メディアを用いたITO焼結体の湿式ボールミル粉砕により、粗大な粉末粒子を小さくすることで焼結性を高め、1600℃焼成で99.8%以上の焼結体を得ている。しかし、この方法で得られた粉末は焼成温度に対する焼結体密度の依存性が大きいため、大量生産した場合、量産で使用する大型の焼成炉の温度分布などの要因により、突発的に焼結体密度が低くなることがあり、ITOターゲットの品質に直接影響を及ぼす焼結体密度の分布が大きくなり、生産・品質管理の上で大きな問題であった。   Further, in Patent Document 6, the sintering property is improved by reducing coarse powder particles by wet ball milling of an ITO sintered body using a resin-made grinding media, and 99.8% or more by firing at 1600 ° C. A sintered body is obtained. However, the powder obtained by this method has a large dependence of the sintered body density on the firing temperature, so when mass-produced, it suddenly sinters due to factors such as the temperature distribution of a large firing furnace used in mass production. The body density may be lowered, and the distribution of the density of the sintered body that directly affects the quality of the ITO target is increased, which is a serious problem in production and quality control.

特開平05−193939号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-193939 特開平07−188912号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-188912 特開平10−095615号公報JP-A-10-095615 特開平11−100253号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-1003003 特開平07−316798号公報JP 07-316798 A 特開2005−075648号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-075648

本発明の目的は、高密度ITO焼結体を製造するための焼結性の良い安価な原料粉末を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an inexpensive raw material powder having good sinterability for producing a high-density ITO sintered body.

本発明者等は、高密度のITO焼結体を製造するための原料粉末について鋭意検討を行った結果、原料となるITO粉末のBET法によって求めた比表面積相当径とX線回折により求めた結晶子径との比とその粉末を、成形、焼結して得られるITO焼結体の密度との間に密接な相関があること、特に、BET法によって求めた比表面積相当径とX線回折により求めた結晶子径との比(比表面積相当径/結晶子径)が1.0未満であることを特徴とするITO粉末を用いることで、低温焼結性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies on the raw material powder for producing a high-density ITO sintered body, the present inventors have determined the specific surface area equivalent diameter and X-ray diffraction of the ITO powder used as the raw material by the BET method. There is a close correlation between the ratio of the crystallite diameter and the density of the ITO sintered body obtained by molding and sintering the powder, in particular, the specific surface area equivalent diameter determined by the BET method and the X-ray The use of ITO powder characterized in that the ratio of the crystallite diameter determined by diffraction (specific surface area equivalent diameter / crystallite diameter) is less than 1.0 has found that low-temperature sinterability is improved. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、インジウム、スズ及び酸素からなる焼結体(ITO焼結体)をターゲット材とするITOスパッタリングターゲットの製造において、その原料粉末のBET法によって求めた比表面積相当径とX線回折により求めた結晶子径の比(比表面積相当径/結晶子径)が1.0未満であることを特徴とするITO粉末であり、さらにその粉末を所定の形状に成形し、焼結してITO焼結体を得る工程を有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である。また、本発明のITOスパッタリングターゲットの製造方法において、原料のITO粉末はITO焼結体を粉砕し、製造することが好ましい。さらに、本発明は、被粉砕物となるITO焼結体を粉砕メディアとしたビーズミル粉砕でスラリーを作製し、該スラリーを乾燥し粉末を得ることを特徴とするITO粉末の製造方法である。   That is, according to the present invention, in the production of an ITO sputtering target using a sintered body made of indium, tin and oxygen (ITO sintered body) as a target material, the specific surface area equivalent diameter and X-ray determined by the BET method of the raw material powder. The ITO powder is characterized in that the ratio of crystallite diameter obtained by diffraction (specific surface area equivalent diameter / crystallite diameter) is less than 1.0, and the powder is further molded into a predetermined shape and sintered. And a process for obtaining an ITO sintered body. Moreover, in the manufacturing method of the ITO sputtering target of this invention, it is preferable that the raw material ITO powder grind | pulverizes an ITO sintered compact and manufactures it. Furthermore, the present invention is a method for producing ITO powder, characterized in that a slurry is produced by bead mill grinding using an ITO sintered body to be ground as a grinding media, and the slurry is dried to obtain a powder.

粉末は、一般に図1に示すように、結晶子が集合して1次粒子を形成し、1次粒子が凝集して2次粒子を形成している。このとき結晶子の径はX線回折より求められる結晶子径を、また1次粒子の径は比表面積から粒子を球近似して求めた比表面積相当径を用いて示すことができる。したがって、BET法によって求めた比表面積相当径とX線回折により求めた結晶子径との比(比表面積相当径/結晶子径)は、理論的には1以上の値を示すことになるが、本願におけるITO粉末は、比表面積相当径と結晶子径との比(比表面積相当径/結晶子径)が1.0未満となることを特徴としている。比表面積相当径と結晶子径との比のより好ましい範囲としては、0.9以下、さらに好ましくは0.8以下である。   As shown in FIG. 1, the powder generally has crystallites aggregated to form primary particles, and the primary particles aggregated to form secondary particles. At this time, the diameter of the crystallite can be indicated by the crystallite diameter obtained by X-ray diffraction, and the diameter of the primary particle can be indicated by using a specific surface area equivalent diameter obtained by approximating the particle from the specific surface area. Therefore, the ratio between the specific surface area equivalent diameter determined by the BET method and the crystallite diameter determined by X-ray diffraction (specific surface area equivalent diameter / crystallite diameter) theoretically shows a value of 1 or more. The ITO powder in the present application is characterized in that the ratio of the specific surface area equivalent diameter to the crystallite diameter (specific surface area equivalent diameter / crystallite diameter) is less than 1.0. A more preferable range of the ratio between the specific surface area equivalent diameter and the crystallite diameter is 0.9 or less, and more preferably 0.8 or less.

このような特殊な粉末は、例えば、粉末を粉砕していくことで得られる。詳細は定かではないが、1次粒子を粉砕し、さらに表面クラックなどを生じさせることにより比表面積を増加させる(相当径は減少)と同時に結晶子にも大きな歪を与えることで、X線回折から求められる結晶子径を結果的に増加させることとなり、比表面積相当径と結晶子径との比が1.0未満となると考えられる。こうすることで、ITO粉末の焼結性、特に低温焼結性が向上する。これは、原料となるITO粉末の結晶子に大きな歪を与えることにより、焼結時に歪が緩和・解消される作用が粉末の焼結性の向上に寄与しているためであると考えられる。   Such a special powder can be obtained, for example, by pulverizing the powder. The details are not clear, but the primary particles are crushed and further surface cracks are generated to increase the specific surface area (decrease the equivalent diameter) and at the same time give the crystallites a large strain, so that X-ray diffraction As a result, it is considered that the crystallite diameter obtained from the above is increased, and the ratio of the specific surface area equivalent diameter to the crystallite diameter is less than 1.0. By doing so, the sinterability of the ITO powder, particularly the low temperature sinterability, is improved. This is presumably because the action of reducing or eliminating the strain during sintering contributes to the improvement of the sinterability of the powder by giving large strain to the crystallites of the ITO powder as a raw material.

本発明の比表面積は通常のBET法比表面積測定装置で測定したものであり、比表面積相当径はBET値より粒子を球近似して求めた値である。また、結晶子の大きさはX線回折の(222)面の回折ピークの半価幅から、Scherrerの式(結晶に不完全性がなくピークの拡がりが結晶子の大きさだけによると仮定)を用いて求めた値である。   The specific surface area of the present invention is measured by an ordinary BET method specific surface area measuring apparatus, and the specific surface area equivalent diameter is a value obtained by approximating particles from a BET value by sphere approximation. In addition, the size of the crystallite is based on the half-value width of the diffraction peak of the (222) plane of X-ray diffraction, and Scherrer's formula (assuming that the crystal has no imperfections and the peak spread depends only on the size of the crystallite) It is the value calculated | required using.

このような特殊な粉末の作製方法としては、本発明の条件を満足するよう適宜製造方法や条件を設定すれば良いが、例えば、1次粒子や結晶子に効果的に外力を加える方法などが考えられる。一般に、水酸化物を仮焼して得られる粉末などは、強い凝集体であるため、粉末に外力を加えても、粉末の凝集体構造が外力を吸収したり、外力が凝集体の解砕に使用されたりして、結晶子に大きな歪を与えることは困難であるが、効果的に粉砕することが出来れば、水酸化物の仮焼粉末からでも本発明の粉末を得ることが可能である。一方、ITO焼結体を粉砕して粉末を得る場合、その原料となる焼結体の結晶子径は大きいために、粉砕の過程で結晶子が直接的に粉砕され易い。さらに、焼結体の粉砕により粉末を得るため、その粉末は破砕片として存在し凝集も弱く、比較的単分散の状態であるために、粉砕のために加えられる力が直接的に1次粒子や結晶子に作用し易い。したがって、焼結体を粉砕し粉末を得る場合、比較的比表面積相当径と結晶子径との比(比表面積相当径/結晶子径)が小さい粉末を得ることが可能である。   As a method for producing such a special powder, a manufacturing method and conditions may be set as appropriate so as to satisfy the conditions of the present invention. For example, a method of effectively applying an external force to primary particles or crystallites may be used. Conceivable. In general, powders obtained by calcining hydroxide are strong aggregates. Therefore, even if an external force is applied to the powder, the aggregate structure of the powder absorbs the external force or the external force disintegrates the aggregate. It is difficult to give large strain to the crystallites, but if it can be pulverized effectively, the powder of the present invention can be obtained even from a calcined hydroxide powder. is there. On the other hand, when the ITO sintered body is pulverized to obtain a powder, the sintered body as a raw material has a large crystallite diameter, and thus the crystallite is easily pulverized directly in the pulverization process. Furthermore, since the powder is obtained by pulverization of the sintered body, the powder is present as crushed pieces and weakly agglomerated and is relatively monodispersed, so that the force applied for pulverization is directly applied to the primary particles. It is easy to act on crystallites. Therefore, when the sintered body is pulverized to obtain a powder, it is possible to obtain a powder having a relatively small ratio of specific surface area equivalent diameter to crystallite diameter (specific surface area equivalent diameter / crystallite diameter).

また、本発明のITO焼結体の粉砕方法としては、焼結体を予備粉砕し、得られた破砕焼結体を被粉砕物及び粉砕メディアとして用いてビーズミル粉砕を行なう。なお、ビーズミルとは、水等の溶媒でスラリー状にした粉末をビーズ(粉砕メディア)で粉砕する装置であり、粉砕室にビーズを充填させ、撹拌翼あるいは回転ローターにより撹拌されたビーズ中にスラリーを通過させ粉砕するもので、一般に、ビーズとスラリーの分離方法(スリット式、遠心分離式、ギャップ式など)が工夫されており、ビーズ径としては0.05〜数mm程度、また、回転数としては数千〜数万rpmが可能で、ボールミルに比べ微粉砕の効率が極めて高い装置である。しかし、そのため粉砕メディアの磨耗が避けられず粉砕条件に応じた粉砕力に比例して粉砕メディアからのコンタミがあるが、本発明では被粉砕物を粉砕メディアとして用いることからコンタミフリーとなり、粉砕条件は所望する粉末物性により任意に設定できることになり、表面積相当径と結晶子径との比(比表面積相当径/結晶子径)が1.0未満の粉末を容易に得ることができる。   As a method for pulverizing the ITO sintered body according to the present invention, the sintered body is preliminarily pulverized, and the obtained crushed sintered body is used as an object to be pulverized and a pulverizing medium to perform bead mill pulverization. The bead mill is an apparatus that pulverizes the powder, which is made into a slurry with a solvent such as water, with beads (pulverization media). The beads are filled in the pulverization chamber and the slurry is stirred in the beads stirred by a stirring blade or a rotary rotor. In general, the method for separating beads and slurry (slit type, centrifugal type, gap type, etc.) has been devised, and the bead diameter is about 0.05 to several mm, and the rotation speed Can be several thousand to several tens of thousands rpm, and is an apparatus with extremely high pulverization efficiency compared to a ball mill. However, wear of the grinding media is unavoidable, and there is contamination from the grinding media in proportion to the grinding force according to the grinding conditions. Can be arbitrarily set depending on the desired powder physical properties, and a powder having a ratio of a surface area equivalent diameter to a crystallite diameter (specific surface area equivalent diameter / crystallite diameter) of less than 1.0 can be easily obtained.

本発明のITO焼結体は、実質的にインジウム、スズ及び酸素からなる焼結体であり、不可避不純物を含む焼結体であっても良い。さらに、本発明のITO焼結体は、形成される薄膜の抵抗率を調整するためや、エッチング特性等の他の特性を変更するために添加されたマグネシウム(Mg)、ゲルマニウム(Ge)等の元素を含むITO焼結体であっても良い。ただし、このようなITO焼結体を粉砕し粉末とする場合、同一組成の焼結体同士を用い、異なる組成の焼結体が混在しないように、原料及びプロセスを十分に管理する必要がある。   The ITO sintered body of the present invention is a sintered body substantially composed of indium, tin and oxygen, and may be a sintered body containing inevitable impurities. Furthermore, the ITO sintered body of the present invention is made of magnesium (Mg), germanium (Ge), etc. added to adjust the resistivity of the formed thin film or to change other characteristics such as etching characteristics. An ITO sintered body containing an element may be used. However, when such an ITO sintered body is pulverized into a powder, it is necessary to sufficiently manage raw materials and processes so that sintered bodies having the same composition are used and sintered bodies having different compositions are not mixed. .

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明で用いるITO焼結体は、形状や組成、相対密度等は特に限定されるものではなく、例えば焼成などの製造工程において割れ、クラックなどの発生により商品価値が無くなったものや、使用済みのITOスパッタリングターゲットのターゲット材をバッキングプレートから剥離して得られたITO焼結体から付着物およびボンディング材を除去したもの等をあげることができる。   The ITO sintered body used in the present invention is not particularly limited in shape, composition, relative density, etc., for example, those that have lost commercial value due to generation of cracks, cracks, etc. in the manufacturing process such as firing, or used For example, the ITO sputtering target obtained by peeling off the target material of the ITO sputtering target from the backing plate may be one obtained by removing the deposits and the bonding material.

本発明では、上述のITO焼結体を予めロールクラッシャーまたはジョークラッシャー等により粗粉砕する。粗粉砕する粒径は、ビーズミルに投入できる大きさであれば良く、ビーズミルの装置構造にもよるが1〜5mm程度以下の大きさに粉砕すれば良い。粗粉砕に使用する粉砕機は、ITO焼結体と接触する部分をジルコニアとすることが好ましい。これらの粗粉砕は、ITO焼結体への作用時間が極めて短く、数百kgの焼結体を2mm以下に処理した場合においてもジルコニアのコンタミは実質的に認められない。   In the present invention, the above-mentioned ITO sintered body is coarsely pulverized in advance by a roll crusher or a jaw crusher. The particle size to be roughly pulverized may be a size that can be charged into a bead mill, and may be pulverized to a size of about 1 to 5 mm or less, depending on the apparatus structure of the bead mill. In the pulverizer used for the coarse pulverization, it is preferable that the portion in contact with the ITO sintered body is zirconia. These coarse pulverizations have a very short action time on the ITO sintered body, and even when several hundred kg of the sintered body is processed to 2 mm or less, zirconia contamination is not substantially observed.

次に、粗粉砕したITO焼結体を被粉砕物及び粉砕メディアとし、水と焼結体のみでビーズミル粉砕を行なう。ITO焼結体は、数千〜数万rpmで回転する攪拌翼あるいは回転ローターにより、攪拌され焼結体同士が衝突または擦れ合うことで焼結体が磨耗し、粉砕粉末が発生する。この粉砕粉末は水に分散しスラリーとなって、ビーズミル粉砕機を循環する。また、ビーズミル内のITO焼結体は磨耗して減少するために、定期的にフィーダー等を用いて、ビーズミル内へ直接あるいは間接的に、粗粉砕したITO焼結体を供給していく(図2参照)。ITO焼結体の供給は、スラリー比重の測定などにより、粉砕された焼結体に見合う量だけ供給し、ビーズミル内に常に一定の焼結体が残るようにすることが運転管理の上で好ましい。この粉砕方法では、ビーズミル投入直後のITO焼結体の形状は角張っており、割れや欠けにより粗粒を発生させるが、一定時間粉砕された焼結体は碁石のように、表面がなだらかで角が丸く扁平形状となる。焼結体がこのようになると、焼結体自身の割れや欠けによる粗粒の発生は殆どなくなり、焼結体同士の摩砕による微粒の発生、およびスラリー中の粉末の粉砕に寄与することになり、効果的に焼結体を微粉砕することが出来るようになる。また、最初に粉砕する場合、最初に粉砕機に充填する粗粉砕したITO焼結体は、ポットに入れ回転させるなどして、焼結体の角を予め丸めておく方が、運転管理や得られる粉末の物性の安定性の上で好ましい。   Next, the coarsely pulverized ITO sintered body is used as an object to be pulverized and a pulverization medium, and bead mill pulverization is performed only with water and the sintered body. The ITO sintered body is agitated by a stirring blade or a rotating rotor rotating at several thousand to several tens of thousands of rpm, and the sintered bodies collide or rub against each other, so that the sintered body is worn and pulverized powder is generated. This pulverized powder is dispersed in water to form a slurry, which is circulated through a bead mill pulverizer. In addition, since the ITO sintered body in the bead mill is worn and reduced, the coarsely ground ITO sintered body is supplied directly or indirectly into the bead mill using a feeder or the like periodically (see FIG. 2). It is preferable in terms of operation management that the ITO sintered body is supplied in an amount suitable for the pulverized sintered body by measuring the specific gravity of the slurry, etc., so that a constant sintered body always remains in the bead mill. . In this pulverization method, the shape of the ITO sintered body immediately after the introduction of the bead mill is angular, and coarse particles are generated by cracking or chipping. However, the sintered body pulverized for a certain period of time has a gentle surface like a meteorite. Is round and flat. When the sintered body becomes like this, the generation of coarse particles due to the cracks and chipping of the sintered body itself is almost eliminated, contributing to the generation of fine particles due to grinding between the sintered bodies and the pulverization of the powder in the slurry. Thus, the sintered body can be effectively pulverized. Also, when grinding first, the coarsely ground ITO sintered body that is first filled in the grinder is put in a pot and rotated, for example, to round the corners of the sintered body in advance to manage operation and gain. From the viewpoint of stability of physical properties of the obtained powder.

ビーズミルの粉砕条件は、装置の種類(構造、方式)などにより異なるが、通常のビーズ(粉砕メディア)を用いた場合の条件が、焼結体の直接粉砕においても使用可能である。また、ビーズミルの粉砕室の内側や攪拌翼及び回転ローターなどの焼結体が直接接触する部分は、ナイロンやウレタン等の樹脂ライニングを施したものを使用することが好ましい。   The grinding conditions of the bead mill vary depending on the type (structure and method) of the apparatus, but the conditions in the case of using ordinary beads (grinding media) can also be used for direct grinding of the sintered body. Moreover, it is preferable to use what gave resin linings, such as nylon and urethane, in the inside of the grinding | pulverization chamber of a bead mill, and the part which sintered compacts, such as a stirring blade and a rotation rotor, contact directly.

次に、ビーズミル粉砕により得られた粉砕スラリーを乾燥し、粉砕粉末を得る。乾燥方法は特に限定されないが、乾燥時の凝集を押さえるために出来るだけ低温で行なう方が望ましい。例えば、予め粉砕スラリーを遠心分離やフィルタープレス等の方法で脱水処理を行なった後、80〜200℃程度に加熱乾燥する方法が上げられる。また、乾燥後の粉末は凝集しているために、ボールミルやハンマーミル等の粉砕機で解砕処理を行うことが望ましい。   Next, the pulverized slurry obtained by bead mill pulverization is dried to obtain a pulverized powder. The drying method is not particularly limited, but it is preferable to perform the drying at as low a temperature as possible in order to suppress aggregation during drying. For example, a method in which the pulverized slurry is dehydrated in advance by a method such as centrifugal separation or a filter press, and then heated and dried at about 80 to 200 ° C. Moreover, since the powder after drying is agglomerated, it is desirable to perform the pulverization treatment with a pulverizer such as a ball mill or a hammer mill.

本発明においては、粉砕粉末の成形法は特に限定されないが、プレス成形する方法、或いはスラリーを鋳込みによって成形する方法等が適用できる。例えば、プレス法により成形体を製造する場合には、所定の金型に粉末を充填した後、粉末プレス機を用いて100〜500kg/cmの圧力でプレスを行なう。粉砕粉末の成形性が悪い場合には、必要に応じて、パラフィンやポリビニルアルコール等の有機系化合物を主成分とするバインダーを粉末中に添加してもよい。 In the present invention, the method for forming the pulverized powder is not particularly limited, but a press molding method, a slurry molding method or the like can be applied. For example, in the case of producing a molded body by a pressing method, a predetermined mold is filled with powder, and then pressed at a pressure of 100 to 500 kg / cm 2 using a powder pressing machine. If the pulverized powder has poor moldability, a binder containing an organic compound such as paraffin or polyvinyl alcohol as a main component may be added to the powder as necessary.

鋳込み法により成形体を製造する場合には、上記により得られた粉砕粉末にバインダー、分散剤、水を添加し、ボールミル等で混合することにより鋳込み成形用スラリーを作製する。混合時間は、十分な混合効果を得るためには、3時間以上が好ましく、より好ましくは5時間以上である。   In the case of producing a molded body by a casting method, a binder, a dispersant, and water are added to the pulverized powder obtained as described above, and mixed with a ball mill or the like to produce a casting molding slurry. In order to obtain a sufficient mixing effect, the mixing time is preferably 3 hours or more, more preferably 5 hours or more.

なお、鋳込み法により成形体を製造する場合には、ITO焼結体の粉砕により得られた粉砕スラリーを必ずしも乾燥する必要はなく、得られた粉砕スラリーにバインダーや分散剤の添加等、必要な処理を施して鋳込み成形用スラリーを作製しても良い。この際、スラリー中のITO粉末の量はスラリーの比重から算出しても良く、また、スラリー中のITO粉末の性状等は、スラリーをサンプリングし、それに含まれる粉末を測定して推定しても良い。   In the case of producing a molded body by the casting method, it is not always necessary to dry the pulverized slurry obtained by pulverizing the ITO sintered body, and it is necessary to add a binder or a dispersant to the obtained pulverized slurry. A slurry for casting may be prepared by performing a treatment. At this time, the amount of ITO powder in the slurry may be calculated from the specific gravity of the slurry, and the properties of the ITO powder in the slurry may be estimated by sampling the slurry and measuring the powder contained therein. good.

鋳込み成形用スラリーの粘度は、上述した分散剤、バインダー、水の配合量によって決定されるが、強度の高い成形体、かつ鋳型への良好な着肉特性を得るために、好ましくは100〜5000センチポイズであり、さらに好ましくは500〜2500センチポイズである。   The viscosity of the slurry for casting molding is determined by the blending amount of the dispersant, binder and water described above, but preferably 100 to 5000 in order to obtain a molded article with high strength and good inking properties to the mold. A centipoise, more preferably 500 to 2500 centipoise.

続いて、上述のようにして得られた鋳込み成形用スラリーを用いて鋳込み成形を行なうが、鋳型に注入する前に、鋳込み成形用スラリーの脱泡を行なうことが好ましい。脱泡は、例えば、ポリアルキレングリコール系の消泡剤をスラリーに添加して真空中で脱泡処理を行なえばよい。   Subsequently, casting is performed using the casting slurry obtained as described above, but it is preferable to defoam the casting slurry before pouring into the mold. Defoaming may be performed, for example, by adding a polyalkylene glycol-based antifoaming agent to the slurry and performing defoaming treatment in a vacuum.

鋳込み成形に使用する鋳型としては、多孔質樹脂型や石膏型など特に制限なく使用することができ、成形圧力としては、3〜40kg/cmが生産性の点で好ましい。 As a casting mold used for casting, a porous resin mold or a plaster mold can be used without particular limitation, and a molding pressure of 3 to 40 kg / cm 2 is preferable in terms of productivity.

続いて、プレス法によって製造したプレス成形体、または鋳込み法によって製造した乾燥処理後の成形体に対して、必要に応じて冷間等方圧プレス(CIP)により圧密化処理を行なうこともできる。この際CIPの圧力は十分な圧密効果を得るために1ton/cm以上であることが好ましく、2ton/cm以上であることがさらに好ましい。 Subsequently, it is possible to perform a consolidation treatment by cold isostatic pressing (CIP), if necessary, on a press-molded body produced by a pressing method or a molded product after a drying treatment produced by a casting method. . At this time, the CIP pressure is preferably 1 ton / cm 2 or more, and more preferably 2 ton / cm 2 or more in order to obtain a sufficient consolidation effect.

次に、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に、300〜500℃の温度で脱ワックス処理を行なう。脱ワックス処理の際の昇温速度は、分散剤およびバインダーがガス化する過程でのクラックを防止するために、5℃/時間以下とすることが好ましく、3℃/時間以下とすることがさらに好ましい。成形体をプレス法によって製造した場合、特にバインダー等の有機物を添加していない場合には、脱ワックス処理を省略してもよい。   Next, a dewaxing process is performed at a temperature of 300 to 500 ° C. in order to remove moisture remaining in the molded body and organic substances such as a binder. The temperature rising rate during the dewaxing treatment is preferably 5 ° C./hour or less, and more preferably 3 ° C./hour or less, in order to prevent cracking in the process of gasifying the dispersant and the binder. preferable. When the molded body is produced by a press method, the dewaxing treatment may be omitted particularly when an organic substance such as a binder is not added.

このようにして得られた成形体を焼成炉により焼結を行なう。焼結方法はいかなる方法でも良いが、生産設備のコスト等を考慮すると大気中焼結或いは酸素雰囲気中焼結が望ましく、特にITO焼結体の高密度化のためには酸素雰囲気中焼結とすることが望ましい。しかしこの他HP法、HIP法、酸素雰囲気加圧焼結法等の他の焼結法を用いることができることは言うまでもない。また焼結条件も特に限定されないが、高密度とするためには焼結温度は1500〜1650℃であることが望ましい。また焼結時の雰囲気としては大気或いは純酸素雰囲気であることが好ましい。また焼結時間は5時間以上、好ましくは5〜30時間であることが望ましい。   The molded body thus obtained is sintered in a firing furnace. Any method may be used, but considering the cost of production equipment, etc., sintering in the air or in an oxygen atmosphere is desirable. In particular, in order to increase the density of an ITO sintered body, sintering in an oxygen atmosphere is preferable. It is desirable to do. However, it goes without saying that other sintering methods such as the HP method, the HIP method, and the oxygen atmosphere pressure sintering method can be used. The sintering conditions are not particularly limited, but the sintering temperature is desirably 1500 to 1650 ° C. in order to obtain a high density. The atmosphere during sintering is preferably air or a pure oxygen atmosphere. The sintering time is 5 hours or more, preferably 5 to 30 hours.

尚、本発明におけるITO焼結体の真密度は、酸化インジウム及び酸化スズの混合比(In:SnO=90:10)によって計算される加重平均値7.156g/cmを用いた。 The true density of the ITO sintered body in the present invention uses a weighted average value of 7.156 g / cm 3 calculated by a mixing ratio of indium oxide and tin oxide (In 2 O 3 : SnO 2 = 90: 10). It was.

上記により得られたITO焼結体を、所定の形状に整形した後、必要に応じて表面研磨を施し、さらに、必要に応じて、インジウム半田等で例えば無酸素銅からなるバッキングプレートに接合してITOスパッタリングターゲットを製造する。   After shaping the ITO sintered body obtained as described above into a predetermined shape, surface polishing is performed as necessary, and further, for example, bonded to a backing plate made of oxygen-free copper, for example, with indium solder. An ITO sputtering target is manufactured.

本発明の、BET法によって求めた比表面積相当径とX線回折により求めた結晶子径との比(比表面積相当径/結晶子径)が1.0未満のITO粉末は、低温焼結性が高く、これを用いることにより、非常に高密度のITO焼結体を安定的に製造することができる。   The ITO powder having a ratio of specific surface area equivalent diameter determined by the BET method to crystallite diameter determined by X-ray diffraction (specific surface area equivalent diameter / crystallite diameter) of less than 1.0 according to the present invention is low temperature sinterability. By using this, it is possible to stably produce a very high density ITO sintered body.

また、このようなITO粉末は、ITO焼結体を粉砕することによって得ることができ、製造工程で発生した不良品や使用済みターゲット等から回収されたITO焼結体を原料として再利用することが可能となる。特に、被粉砕物となるITO焼結体を粉砕メディアとしたビーズミル粉砕によりITO粉末を製造することにより、高純度で高密度のITO焼結体を安価に提供することが可能となる。   Moreover, such ITO powder can be obtained by pulverizing the ITO sintered body, and the ITO sintered body recovered from defective products and used targets generated in the manufacturing process can be reused as a raw material. Is possible. In particular, it is possible to provide a high-purity and high-density ITO sintered body at low cost by producing ITO powder by bead mill grinding using an ITO sintered body to be ground as a grinding medium.

さらに、本発明のITO粉末を用いることにより、高密度のITOスパッタリングターゲットを安定的に製造することが可能となり、ノジュール発生のない優れた特性を有するITOスパッタリングターゲットを安価に提供することが可能となる。   Furthermore, by using the ITO powder of the present invention, it becomes possible to stably produce a high-density ITO sputtering target, and it is possible to provide an ITO sputtering target having excellent characteristics without generating nodules at a low cost. Become.

本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
焼成で割れ、商品価値の無くなったITO焼結体をロールクラッシャー(ジルコニア製ロール)により、2mm以下に粗粉砕し、一部を樹脂製のポットに入れ焼結体の角を丸めた。次に、図2に示すビーズミルの粉砕設備構成において、ビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、型式DYNO−MILL)の粉砕室(約77mmφ×150mmL)の容積の約80%に相当する容積に、粗粉砕し角を丸めたITO焼結体2kgを充填し、4500rpmの回転数で攪拌を開始し、30分かけてフィーダーで粗粉砕したのみの焼結体を1.0kg供給した。さらに、粗粉砕した焼結体の供給終了後からの時間を粉砕時間として、粉砕時間15分で粉砕を実施して、粉砕スラリーを作製した。
Example 1
The ITO sintered body that was cracked by firing and lost commercial value was coarsely pulverized to 2 mm or less by a roll crusher (roll made of zirconia), and a part was put in a resin pot to round the corners of the sintered body. Next, in the bead mill pulverization equipment configuration shown in FIG. 2, the volume corresponding to about 80% of the volume of the pulverization chamber (about 77 mmφ × 150 mmL) of the bead mill (manufactured by Shinmaru Enterprises, model DYNO-MILL) 2 kg of an ITO sintered body that had been crushed and rounded was filled, stirring was started at a rotational speed of 4500 rpm, and 1.0 kg of a sintered body that had only been roughly crushed with a feeder over 30 minutes was supplied. Furthermore, pulverization was carried out at a pulverization time of 15 minutes, with the time after the supply of the coarsely pulverized sintered body being finished as a pulverization time, to prepare a pulverized slurry.

得られた粉砕スラリーを遠心分離により脱水処理を行った後、オーブンに入れ100℃で20時間乾燥を行った。得られた乾燥粉末を乾式ボールミル粉砕により解砕処理を行った。   The obtained pulverized slurry was dehydrated by centrifugation and then placed in an oven and dried at 100 ° C. for 20 hours. The obtained dry powder was crushed by dry ball milling.

解砕処理を行った粉末の粒度分布の測定は、分散剤としてヘキサメタりん酸ナトリウムを0.25wt%添加した純水で適量希釈し、ホモジナイザーにより3分間超音波を照射分散処理した後、レーザー光反射型粒度分布測定機(ベックマン・コールター社製、型式LS130)により測定を行った。比表面積の測定は、BET法比表面積測定装置(島津製作所社製、型式FlowSorbII2300)により測定を行い、そのBET値より粒子を球近似して比表面積相当径(BET径)を求めた。   The particle size distribution of the pulverized powder was measured by diluting an appropriate amount with pure water to which 0.25 wt% sodium hexametaphosphate was added as a dispersant, and after irradiating and dispersing ultrasonic waves for 3 minutes with a homogenizer, laser light The measurement was performed with a reflection type particle size distribution analyzer (Beckman Coulter, model LS130). The specific surface area was measured with a BET method specific surface area measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, model Flow Sorb II 2300), and the particle was approximated to a sphere from the BET value to obtain a specific surface area equivalent diameter (BET diameter).

結晶子径の測定は、X線回折装置(理学電機社製、型式RAD−C)により、2θ=約30.5°に現れる(222)面のピークをスキャン範囲29°≦2θ≦32°、スキャンスピード0.2°/分の条件により測定し、その半価幅からScherrerの式を用いて求めた。これらの値を表1に示す。   The measurement of the crystallite diameter is performed by measuring the peak of the (222) plane appearing at 2θ = about 30.5 ° with an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Corporation, model RAD-C), a scan range of 29 ° ≦ 2θ ≦ 32 ° The measurement was carried out under the condition of a scan speed of 0.2 ° / min, and the half value width was used to determine it using the Scherrer equation. These values are shown in Table 1.

次に、この粉末にパラフィンを3wt%を加えて、140mm×250mmのプレス成形型を用いて、面圧300kg/cmの成形圧力によりプレスを行い成形体を作製した。 Next, 3 wt% of paraffin was added to this powder, and a compact was produced by pressing with a molding pressure of a surface pressure of 300 kg / cm 2 using a 140 mm × 250 mm press mold.

次に、得られた成形体に3ton/cmの圧力でCIP処理を施した後、下記条件にて脱脂を行なった後、下記条件にて1550℃と1600℃の2種類の焼成を行ないITO焼結体を得た。得られた焼結体は、JIS−R1634−1998に準拠して、アルキメデス法にて密度測定を行なった。焼結体密度の測定結果を、粉砕条件と粉末物性ともに表1に示す。
(脱ワックス条件)
脱ワックス温度:450℃
昇温速度:3℃/hr
保持時間:3hr
降温速度:10℃/hr
(焼成条件)
昇温速度:50℃/hr
焼成温度:1550℃、1600℃
焼成時間:5hr
降温速度:100℃/hr
上記により得られた1550℃焼成のITO焼結体を加工研削後、バッキングプレートにボンディングして、4”×7”サイズのITOスパッタリングターゲットを作製した。作製されたITOスパッタリングターゲットをライフエンドまで放電し、ノジュールの発生状況の確認を行った結果、ノジュールの発生は殆ど認められなかった。
Next, the obtained molded body was subjected to CIP treatment at a pressure of 3 ton / cm 2 , degreased under the following conditions, and then subjected to two types of firing at 1550 ° C. and 1600 ° C. under the following conditions: ITO A sintered body was obtained. The obtained sintered body was subjected to density measurement by Archimedes method in accordance with JIS-R1634-1998. The measurement results of the sintered body density are shown in Table 1 for both the grinding conditions and the powder physical properties.
(Dewaxing conditions)
Dewaxing temperature: 450 ° C
Temperature increase rate: 3 ° C / hr
Retention time: 3 hr
Temperature drop rate: 10 ° C / hr
(Baking conditions)
Temperature increase rate: 50 ° C / hr
Firing temperature: 1550 ° C, 1600 ° C
Firing time: 5 hr
Temperature drop rate: 100 ° C / hr
The ITO sintered body fired at 1550 ° C. obtained as described above was processed and ground, and then bonded to a backing plate to produce a 4 ″ × 7 ″ size ITO sputtering target. As a result of discharging the produced ITO sputtering target to the life end and confirming the generation state of nodules, almost no nodules were observed.

実施例2
粉砕スラリーを作製するときのビーズミル粉砕時の回転数を6000rpmとした以外は、実施例1と同様の方法でITO焼結体を作製した。このとき得られた粉末の物性と焼結体密度の測定結果を表1に示す。
Example 2
An ITO sintered body was produced in the same manner as in Example 1 except that the number of revolutions during bead mill grinding when producing the grinding slurry was 6000 rpm. Table 1 shows the measurement results of the physical properties and sintered body density of the powder obtained at this time.

また、実施例1と同様にしてITOスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様にノジュールの発生状況の確認を行った結果、ノジュールの発生は殆ど認められなかった。   In addition, an ITO sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1, and as a result of checking the state of occurrence of nodules as in Example 1, almost no nodules were observed.

実施例3
粉砕スラリーを作製するときのビーズミル粉砕時の粉砕時間を30分とした以外は、実施例2と同様の方法でITO焼結体を作製した。このとき得られた粉末の物性と焼結体密度の測定結果を表1に示す。
Example 3
An ITO sintered body was prepared in the same manner as in Example 2 except that the pulverization time for pulverizing the bead mill was 30 minutes. Table 1 shows the measurement results of the physical properties and sintered body density of the powder obtained at this time.

また、実施例1と同様にしてITOスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様にノジュールの発生状況の確認を行った結果、ノジュールの発生は殆ど認められなかった。   In addition, an ITO sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1, and as a result of checking the state of occurrence of nodules as in Example 1, almost no nodules were observed.

比較例1
粉砕スラリーの作製を下記条件によるボールミル粉砕で行った以外、実施例1と同様の方法で、ITO焼結体を作製した。但し、原料となるITO焼結体は、最大長5cm程度に破砕した焼結体を用いた。また、このボールミル粉砕は、一度の粉砕で、投入した焼結体の全量に相当する粉末を得るのではなく、投入した焼結体に対して重量で約5%程度に相当する粉砕粉末を得て、2回目以降は得られた粉砕粉末の量に相当する焼結体及び水を追加投入し、粉砕を行う方法である。
(粉砕条件)
粉砕容器:硬質ナイロン製5リットル容器
ボール:鉄心入りナイロンボール1.5kg
焼結体重量:5.7kg
純水:0.8kg
粉砕時間:24hr
回転数:48rpm
このとき得られた粉末の物性と焼結体密度の測定結果を表1に示す。
Comparative Example 1
An ITO sintered body was produced in the same manner as in Example 1 except that the pulverized slurry was produced by ball mill pulverization under the following conditions. However, as the ITO sintered body as a raw material, a sintered body crushed to a maximum length of about 5 cm was used. Further, this ball milling does not obtain a powder corresponding to the total amount of the charged sintered body by a single grinding, but obtains a ground powder corresponding to about 5% by weight with respect to the charged sintered body. In the second and subsequent times, a sintered body and water corresponding to the amount of the obtained pulverized powder are additionally charged and pulverized.
(Crushing conditions)
Crushing container: Hard nylon 5 liter container ball: 1.5kg nylon ball with iron core
Sintered body weight: 5.7 kg
Pure water: 0.8kg
Grinding time: 24 hr
Rotation speed: 48rpm
Table 1 shows the measurement results of the physical properties and sintered body density of the powder obtained at this time.

また、実施例1と同様にしてITOスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様にノジュールの発生状況の確認を行った結果、ノジュールの発生が認められた。   In addition, an ITO sputtering target was produced in the same manner as in Example 1, and as a result of confirming the generation state of nodules in the same manner as in Example 1, the generation of nodules was recognized.

比較例2
粉砕スラリーを作製するときのボールミル粉砕時の粉砕時間を48時間とした以外は、比較例1と同様の方法でITO焼結体を作製した。このとき得られた粉末の物性と焼結体密度の測定結果を表1に示す。
Comparative Example 2
An ITO sintered body was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the grinding time for ball mill grinding when producing the grinding slurry was 48 hours. Table 1 shows the measurement results of the physical properties and sintered body density of the powder obtained at this time.

また、実施例1と同様にしてITOスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様にノジュールの発生状況の確認を行った結果、ノジュールの発生が認められた。   In addition, an ITO sputtering target was produced in the same manner as in Example 1, and as a result of confirming the generation state of nodules in the same manner as in Example 1, the generation of nodules was recognized.

比較例3
粉砕スラリーを作製するときのボールミル粉砕時の粉砕時間を72時間とした以外は、比較例1と同様の方法でITO焼結体を作製した。このとき得られた粉末の物性と焼結体密度の測定結果を表1に示す。
Comparative Example 3
An ITO sintered body was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the grinding time for ball mill grinding when producing the grinding slurry was 72 hours. Table 1 shows the measurement results of the physical properties and sintered body density of the powder obtained at this time.

また、実施例1と同様にしてITOスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様にノジュールの発生状況の確認を行った結果、ノジュールの発生が認められた。   In addition, an ITO sputtering target was produced in the same manner as in Example 1, and as a result of confirming the generation state of nodules in the same manner as in Example 1, the generation of nodules was recognized.

表1より、比表面積相当径(BET径)と結晶子径の比が1.0未満である実施例1〜3では、焼結温度が1550℃と1600℃の焼結体密度の差は0.06〜0.07%であり、比較的低温の焼成でも焼結体密度が高いのに対して、比表面積相当径(BET径)と結晶子径の比が1.0以上である比較例1〜3では1550℃と1600℃の焼結体密度の差は、実施例の2倍以上の0.14〜0.29もあり、低温焼結性が劣ることが分かる。また、図4に、本発明の実施例及び比較例におけるBET径と1550℃の焼結体密度の関係を示す。このグラフからBET径が小さくなると、焼結体密度が高くなり、焼結性が向上することが分かるが、比表面積相当径(BET径)と結晶子径の比が1.0未満である実施例と1.0以上である比較例では、BET径に対する焼結性の寄与がことなり、同程度のBET径であっても、実施例の粉末の方が焼結体密度が高く、焼結性に優れていることが分かる。   From Table 1, in Examples 1 to 3 in which the ratio between the specific surface area equivalent diameter (BET diameter) and the crystallite diameter is less than 1.0, the difference in sintered body density between 1550 ° C. and 1600 ° C. is 0. Comparative example in which the ratio of the specific surface area equivalent diameter (BET diameter) to the crystallite diameter is 1.0 or more, while the sintered body density is high even when fired at a relatively low temperature of 0.06 to 0.07%. 1-3, the difference in sintered body density between 1550 ° C. and 1600 ° C. is 0.14 to 0.29, which is more than twice that of the example, indicating that the low-temperature sinterability is inferior. FIG. 4 shows the relationship between the BET diameter and the sintered body density at 1550 ° C. in the examples and comparative examples of the present invention. From this graph, it can be seen that as the BET diameter decreases, the sintered body density increases and the sinterability improves, but the ratio between the specific surface area equivalent diameter (BET diameter) and the crystallite diameter is less than 1.0. In the example and the comparative example of 1.0 or more, the contribution of sinterability to the BET diameter is different, and even with the same BET diameter, the powder of the example has a higher sintered body density and sintering. It turns out that it is excellent in property.

Figure 2007230853
Figure 2007230853

一般的な粉末粒子の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a general powder particle. 本発明の実施例で用いたビーズミル粉砕装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the bead mill grinder used in the Example of this invention. 本発明の実施例及び比較例における比表面相当径と結晶子径の比(BET径/結晶子径)と1550℃焼結体密度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the ratio of a specific surface equivalent diameter and a crystallite diameter (BET diameter / crystallite diameter) and a 1550 degreeC sintered compact density in the Example and comparative example of this invention. 本発明の実施例及び比較例における比表面相当径(BET径)と1550℃焼結体密度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the specific surface equivalent diameter (BET diameter) and the 1550 degreeC sintered compact density in the Example and comparative example of this invention.

Claims (7)

BET法によって求めた比表面積相当径とX線回折により求めた結晶子径との比が1.0未満であることを特徴とするITO粉末。 An ITO powder having a ratio of a specific surface area equivalent diameter determined by a BET method to a crystallite diameter determined by X-ray diffraction of less than 1.0. ITO焼結体を粉砕し、粉末を得ることを特徴とする請求項1記載のITO粉末の製造方法。 The method for producing an ITO powder according to claim 1, wherein the ITO sintered body is pulverized to obtain a powder. 被粉砕物となるITO焼結体を粉砕メディアとしたビーズミル粉砕でスラリーを作製し、該スラリーを乾燥し粉末を得ることを特徴とするITO粉末の製造方法。 A method for producing ITO powder, comprising preparing a slurry by bead mill pulverization using an ITO sintered body to be pulverized as a pulverization medium, and drying the slurry to obtain a powder. BET法によって求めた比表面積相当径とX線回折により求めた結晶子径との比が1.0未満であるITO粉末を成形、焼成して得たITO焼結体をターゲット材として用い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。 Using an ITO sintered body obtained by molding and firing an ITO powder having a ratio of a specific surface area equivalent diameter obtained by the BET method and a crystallite diameter obtained by X-ray diffraction of less than 1.0 as a target material. A manufacturing method of an ITO sputtering target characterized. ITO粉末がITO焼結体を粉砕して得たものであることを特徴とする請求項4記載のITOスパッタリングターゲットの製造方法。 The method for producing an ITO sputtering target according to claim 4, wherein the ITO powder is obtained by pulverizing an ITO sintered body. 被粉砕物となるITO焼結体を粉砕メディアとしたビーズミル粉砕により、ITO焼結体を粉砕してITO粉末を得ることを特徴とする請求項4記載のITOスパッタリングターゲットの製造方法。 The method for producing an ITO sputtering target according to claim 4, wherein the ITO sintered body is pulverized to obtain an ITO powder by bead mill pulverization using an ITO sintered body to be pulverized as a pulverization medium. 被粉砕物となるITO焼結体を粉砕メディアとしたビーズミル粉砕により、ITO焼結体を粉砕してスラリーを得た後、該スラリーを用いてITO成形体を作製し、該成形体を焼成して得たITO焼結体をターゲット材として用い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。
After the ITO sintered body is pulverized by bead mill pulverization using the ITO sintered body to be crushed as a grinding medium, a slurry is obtained, and then the ITO molded body is produced using the slurry, and the molded body is fired. A method for producing an ITO sputtering target, comprising using an ITO sintered body obtained as a target material.
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