JP2015183269A - Sputtering target for formation of solid electrolyte thin film and thin film - Google Patents

Sputtering target for formation of solid electrolyte thin film and thin film Download PDF

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Kazuyuki Sato
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sputtering target for allowing stably depositing a homogeneous thin film of solid electrolyte material for a lithium ion secondary battery by sputtering.SOLUTION: Raw material powders for Li source and raw material powders for B source are weighed such that Li/B atomic ratio is 2.9 - 3.1. The raw material powders are sintered at 650°C - 700°C. A produced sintered body is processed to a target shape to provide a sputtering target having a composition of LiBO(x and y are in atomic%, and satisfy 2.9≤x/y≤3.1). The sputtering target includes Al:less than 100 wtppm, Ca: less than 500 wtppm, Fe: less than 10 wtppm, Na: less than 500 wtppm, Ni:less than 10 wtppm, Si: less than 150 wtppm, Cu: less than 10 wtppm, and K: less than 150 wtppm. The total amount of the metals is less than 100 wtppm.

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池用の固体電解質材料に関する。   The present invention relates to a solid electrolyte material for a lithium ion secondary battery.

リチウムイオン二次電池は、高出力かつ大容量の二次電池として注目されており、種々の研究、開発が盛んに行われているが、リチウムイオン二次電池を構成する電極や電解質は、エネルギー密度、充放電特性、製造プロセス、材料のコストなどの観点から、多くの研究すべき課題が残されている。中でも、電解質においては、液漏れの問題があった液体電解質に替わる固体電解質の研究、開発が近年活発に行われている。 Lithium ion secondary batteries are attracting attention as high-power and large-capacity secondary batteries, and various researches and developments are actively conducted. However, the electrodes and electrolytes that make up lithium-ion secondary batteries are energy efficient. Many issues remain to be studied from the viewpoints of density, charge / discharge characteristics, manufacturing process, material cost, and the like. In particular, in recent years, research and development of solid electrolytes that replace liquid electrolytes that have had the problem of liquid leakage have been actively conducted.

前記固体電解質材料として、特許文献1に、Li2+x1-x+yx3+2yからなるリチウムイオン導電性固体電解質材料が開示され、特許文献2に、LiaPbMcOdNe(MはSi、B、Ge、Al、C、Ga、S)で表される固体電解質が開示されている。また、特許文献3には、構成成分として、リチウム(Li)、ホウ素(B)、硫黄(S)、酸素(O)を含有するリチウムイオン伝導性固体電解質が開示されている。さらに、特許文献4には、Lix−B−Oy−Nzで表される固体電解質が開示されている。 As the solid electrolyte material, Patent Document 1 discloses a lithium ion conductive solid electrolyte material made of Li 2 + x C 1-x + y B x O 3 + 2y , and Patent Document 2 discloses LiaPbMcOdNe (M is Si , B, Ge, Al, C, Ga, S) are disclosed. Patent Document 3 discloses a lithium ion conductive solid electrolyte containing lithium (Li), boron (B), sulfur (S), and oxygen (O) as constituent components. Furthermore, Patent Document 4 discloses a solid electrolyte represented by Li x —B—O y —N z .

上記のように、リチウム二次電池の特性を向上させるために、固体電解質材料について様々な提案がなされている。しかし、いずれも固体電解質薄膜の特性の向上を図ることを目的とするもので、その薄膜の製造に関しては、ターゲットをスパッタリングすることで製造することができるとの開示に留まり、スパッタリングターゲットに関して、具体的なことは示されていない。   As described above, various proposals have been made for solid electrolyte materials in order to improve the characteristics of lithium secondary batteries. However, both are intended to improve the characteristics of the solid electrolyte thin film, and the production of the thin film is limited to the disclosure that it can be produced by sputtering the target. Nothing is shown.

特開平5−54712号公報JP-A-5-54712 特開2005−038843号公報JP 2005-038843 A 特開2006−222063号公報JP 2006-222063 A 特表2011−521421号公報Special table 2011-521421 gazette

本発明は、リチウムイオン二次電池の固体電解質を形成するためのスパッタリングターゲットを提供することを課題とし、特に、均質な固体電解質の薄膜を、スパッタリングによって安定的に成膜することができるスパッタリングターゲットを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a sputtering target for forming a solid electrolyte of a lithium ion secondary battery, and in particular, a sputtering target capable of stably forming a thin film of a homogeneous solid electrolyte by sputtering. It is an issue to provide.

1)式:Lixy3(式中、x、yは原子%で、2.9≦x/y≦3.1を満たす)で示される組成からなることを特徴とするLi3BO3スパッタリングターゲット。
2)Al含有量が100wtppm未満、Ca含有量が500wtppm未満、Fe含有量が10wtppm未満、Na含有量が500wtppm未満、Ni含有量が10wtppm未満、Si含有量が150wtppm未満、Cu含有量が10wtppm未満、K含有量が150wtppm未満であることを特徴とする上記1)記載のLi3BO3スパッタリングターゲット。
3)Al、Ca、Fe、Na、Ni、Si、Cu、Kの総含有量が100wtppm未満であることを特徴とする上記2)記載のLi3BO3スパッタリングターゲット。
4)Al、Ca、Fe、Na、Ni、Si、Cu、Kのそれぞれの含有量が20wtppm未満であることを特徴とする上記3)記載のLi3BO3スパッタリングターゲット。
5)相対密度が90%以上であることを特徴とする上記1)〜4)記載のLi3BO3スパッタリングターゲット。
6)粒径2mm以上の粗大粒が存在しないことを特徴とする上記1)〜5)のいずれか一に記載のLi3BO3スパッタリングターゲット。
7)Li3BO3単相からなることを特徴とする上記1)〜6)のいずれか一に記載のLi3BO3スパッタリングターゲット。
8)直径2mm以上の黒い斑点が存在しないことを特徴とする上記1)〜7)のいずれか一に記載のLi3BO3スパッタリングターゲット。
9)Li源となる原料粉末とB源となる原料粉末とをLi/Bの原子比率が2.9〜3.1となるように秤量した後、該原料粉末を650℃〜700℃で焼結することを特徴とするLi3BO3の製造方法。
10)Li源となる原料粉末とB源となる原料粉末とをLi/Bの原子比率が2.9〜3.1となるように秤量した後、該原料粉末を700℃〜1000℃で加熱溶解してLi3BO3を合成し、得られたLi3BO3を粉砕後、650℃〜700℃で焼結することを特徴とするLi3BO3の製造方法。
11)Li源となる原料粉末とB源となる原料粉末とをLi/Bの原子比率が2.9〜3.1となるように秤量、混合した後、該混合粉末を原料粉末の融点以下の温度で焼成し、この焼結体を粉砕後、500℃〜700℃で焼成してLi3BO3を合成し得られたLi3BO3を粉砕後、650℃〜700℃で焼結することを特徴とするLi3BO3の製造方法。
12)上記9)〜11)のいずれか一に記載の製造方法で作製されたLi3BO3をターゲットの形状に加工することを特徴とするLi3BO3スパッタリングターゲットの製造方法。
13)上記1)〜8)のいずれか一に記載のLi3BO3スパッタリングターゲットを用いて形成した固体電解質薄膜。
1) Li 3 BO characterized by comprising a composition represented by the formula: Li x B y O 3 (wherein x and y are atomic% and satisfy 2.9 ≦ x / y ≦ 3.1) 3 sputtering target.
2) Al content less than 100wtppm, Ca content less than 500wtppm, Fe content less than 10wtppm, Na content less than 500wtppm, Ni content less than 10wtppm, Si content less than 150wtppm, Cu content less than 10wtppm The Li content is a Li 3 BO 3 sputtering target as described in 1) above, wherein the K content is less than 150 wtppm.
3) The Li 3 BO 3 sputtering target according to 2) above, wherein the total content of Al, Ca, Fe, Na, Ni, Si, Cu, and K is less than 100 wtppm.
4) The Li 3 BO 3 sputtering target according to 3) above, wherein each content of Al, Ca, Fe, Na, Ni, Si, Cu, and K is less than 20 wtppm.
5) The Li 3 BO 3 sputtering target according to 1) to 4) above, wherein the relative density is 90% or more.
6) The Li 3 BO 3 sputtering target according to any one of 1) to 5) above, wherein coarse particles having a particle diameter of 2 mm or more are not present.
7) Li 3 BO 3 above 1, characterized in that it consists of a single phase) ~6) Li 3 BO 3 sputtering target according to any one of.
8) The Li 3 BO 3 sputtering target according to any one of 1) to 7) above, wherein black spots having a diameter of 2 mm or more do not exist.
9) After weighing the raw material powder to be the Li source and the raw material powder to be the B source so that the atomic ratio of Li / B is 2.9 to 3.1, the raw material powder is baked at 650 ° C. to 700 ° C. A method for producing Li 3 BO 3 , wherein
10) The raw material powder as the Li source and the raw material powder as the B source are weighed so that the atomic ratio of Li / B is 2.9 to 3.1, and then the raw material powder is heated at 700 to 1000 ° C. dissolved by synthesizing the Li 3 BO 3, after grinding the Li 3 BO 3 was obtained, the production method of the Li 3 BO 3, characterized in that sintering at 650 ° C. to 700 ° C..
11) The raw material powder as the Li source and the raw material powder as the B source are weighed and mixed so that the atomic ratio of Li / B is 2.9 to 3.1, and then the mixed powder is below the melting point of the raw material powder. After firing the sintered body, the sintered body was pulverized and then sintered at 500 ° C. to 700 ° C. to synthesize Li 3 BO 3 , and the resulting Li 3 BO 3 was pulverized and then sintered at 650 ° C. to 700 ° C. A method for producing Li 3 BO 3 , characterized in that:
12) A method for producing a Li 3 BO 3 sputtering target, wherein Li 3 BO 3 produced by the production method according to any one of 9) to 11) above is processed into a target shape.
13) 1) above 8) The solid electrolyte film formed by using Li 3 BO 3 sputtering target according to any one of.

本発明の固体電解質薄膜形成用スパッタリグターゲットは、成膜時に異常放電(アーキング)の発生が少なく、均質な固体電解質薄膜と成膜することができるという効果を有する。また、このような固体電解質薄膜を用いたリチウムイオン二次電池は、安定的な導電性や充放電特性が得られるという効果を有する。 The sputtering target for forming a solid electrolyte thin film of the present invention has an effect that an abnormal discharge (arcing) is hardly generated at the time of film formation and can be formed with a homogeneous solid electrolyte thin film. Moreover, the lithium ion secondary battery using such a solid electrolyte thin film has the effect that the stable electroconductivity and charging / discharging characteristic are acquired.

本発明のスパッタリングターゲットは、式:Lixy3(式中、x、yは原子%)において、2.9≦x/y≦3.1を満たすことを特徴とする。x/yが2.9未満であると、Li3BO3相以外にLiBO2相などの異相が発生したり、異常粒成長が生じたりするため、好ましくなく、x/yが3.1を超えると、LiOHなどが残留して、潮解性が増加するため、好ましくない。また、Li原子%が少ないと、スパッタリングターゲットの表面に黒い斑点が発生することがあるため、Li原子%は前記数値範囲内において、多い方が好ましい。 The sputtering target of the present invention have the formula: (wherein, x, y are atomic%) Li x B y O 3 in, and satisfies a 2.9 ≦ x / y ≦ 3.1. When x / y is less than 2.9, a different phase such as LiBO 2 phase is generated in addition to the Li 3 BO 3 phase, or abnormal grain growth occurs, which is not preferable, and x / y is 3.1. Exceeding this is not preferable because LiOH and the like remain and deliquescence increases. Further, when the Li atom% is small, black spots may be generated on the surface of the sputtering target. Therefore, it is preferable that the Li atom% is large in the numerical range.

本発明のスパッタリングターゲットは、不純物として、Al含有量:100wtppm未満、Ca含有量:500wtppm未満、Fe含有量:10wtppm未満、Na含有量:500wtppm未満、Ni含有量:10wtppm未満、Si含有量:150wtppm未満、Cu含有量:10wtppm未満、K含有量:150wtppm未満とする。これらの金属不純物は、固体電解質の電気伝導度を下げてLiイオンの移動を阻害する傾向にあるため、これらの不純物を低減することで、固体電解質材料として優れた特性を得ることができる。上記の不純物は、好ましくは、その合計含有量を100wtppm未満とし、さらに好ましくは、それぞれの含有量を20wtppm未満とする。   In the sputtering target of the present invention, as impurities, Al content: less than 100 wtppm, Ca content: less than 500 wtppm, Fe content: less than 10 wtppm, Na content: less than 500 wtppm, Ni content: less than 10 wtppm, Si content: 150 wtppm Less than, Cu content: less than 10 wtppm, K content: less than 150 wtppm. Since these metal impurities tend to lower the electrical conductivity of the solid electrolyte and inhibit the movement of Li ions, it is possible to obtain excellent characteristics as a solid electrolyte material by reducing these impurities. The above impurities preferably have a total content of less than 100 wtppm, and more preferably have a respective content of less than 20 wtppm.

本発明のスパッタリングターゲットは、相対密度が90%以上(理論密度が2.14g/cm3)とする。このようにスパッタリングターゲットを緻密化することにより、安定的なスパッタリングを可能となり、均一性の優れた薄膜を成膜することができる。また、本発明のスパッタリングターゲットは、粒径2mm以上の粗大粒が存在せず、また、直径2mm以上の黒い斑点(黒色の模様がまばらに散った状態)が存在しないことを特徴とする。このような粗大粒や黒い斑点は、スパッタリングの際にアーキング(異常放電)を引き起こし、パーティクルを発生するため、好ましくない。 The sputtering target of the present invention has a relative density of 90% or more (theoretical density is 2.14 g / cm 3 ). Thus, by densifying the sputtering target, stable sputtering can be performed, and a thin film having excellent uniformity can be formed. In addition, the sputtering target of the present invention is characterized in that there are no coarse particles having a particle diameter of 2 mm or more, and there are no black spots (a state in which black patterns are sparsely scattered) having a diameter of 2 mm or more. Such coarse grains and black spots are not preferable because they cause arcing (abnormal discharge) and generate particles during sputtering.

本発明のスパッタリングターゲットは、以下の方法によって作製することができる。
まず、炭酸リチウム、無水水酸化リチウム、水酸化リチウム1水和物、酸化リチウムなどのLi源となる粉末と、ボロン、酸化ボロン、ホウ酸などのB源となる粉末とを、用意する。そして、Li源となるいずれか1種以上の粉末と、B源となるいずれか1種以上の粉末とをLi/Bの原子比率が2.9〜3.1となるように秤量する。
次に、これらの粉末を混合する。原料の混合には、乾式混合を用いることが好ましいが、水やアルコールなどの媒体を用いた湿式混合を用いても良い。また、Li源となる粉末とBi源となる粉末とがそれぞれ均一に分散するように、十分に混合することが好ましい。
The sputtering target of the present invention can be produced by the following method.
First, a powder serving as a Li source such as lithium carbonate, anhydrous lithium hydroxide, lithium hydroxide monohydrate, and lithium oxide, and a powder serving as a B source such as boron, boron oxide, and boric acid are prepared. And any 1 or more types of powder used as Li source and 1 or more types of powder used as B source are weighed so that the atomic ratio of Li / B may be 2.9-3.1.
Next, these powders are mixed. For mixing raw materials, dry mixing is preferably used, but wet mixing using a medium such as water or alcohol may be used. Moreover, it is preferable to mix sufficiently so that the powder used as a Li source and the powder used as a Bi source may each disperse | distribute uniformly.

上記によって秤量混合した原料粉を加熱合成する。合成方法は、溶解又は焼成のいずれの方法を用いてもよい。溶解の場合には、700℃以上の温度で加熱することで、Li3BO3を液相合成することができる。温度の上限については、装置の都合上、1000℃以下とするのが好ましい。
一方、固相反応である焼成の場合は、未反応部分が残りやすいため、未反応部分を残さないようにする必要がある。ホウ酸や炭酸リチウム、水酸化リチウムなどは融点が低く、焼成の途中で融解するため、局所的に反応が進みやすく、組成ずれが発生する。したがって、予め各原料粉の融点以下の温度での焼成を行い、部分的に合成を進めたのち、これを乾式粉砕し、その後各原料粉の融点以上(好ましくは、500℃以上)、Li3BO3 の融点直下である700℃以下での焼成を行うことで、組成ずれが解消される。
The raw material powder weighed and mixed as described above is synthesized by heating. As a synthesis method, any method of dissolution or baking may be used. In the case of dissolution, Li 3 BO 3 can be synthesized in a liquid phase by heating at a temperature of 700 ° C. or higher. About the upper limit of temperature, it is preferable to set it as 1000 degrees C or less on account of an apparatus.
On the other hand, in the case of firing that is a solid-phase reaction, an unreacted part is likely to remain, so that it is necessary not to leave an unreacted part. Boric acid, lithium carbonate, lithium hydroxide, and the like have a low melting point and melt in the course of firing, so that the reaction is likely to proceed locally and compositional deviation occurs. Therefore, after firing at a temperature lower than the melting point of each raw material powder in advance and partially synthesizing it, this is dry pulverized, and then the melting point of each raw material powder (preferably 500 ° C. or higher), Li 3 By performing firing at 700 ° C. or lower, which is directly below the melting point of BO 3 , the compositional deviation is eliminated.

上記合成プロセスは、必要に応じて複数回行うことにより、より均一な合成を行うことができる。一方溶解の場合はその必要性は低いが、未反応成分を残さないために、複数回の溶解を行った方が良い場合がある。また、溶解の場合は、ガス発生による発泡や容器への固着などの課題があるが、焼成の場合はこのようなガスの発生に伴う問題は少ない。
焼成もしくは溶解による合成する際の雰囲気は、特に制限はなく、真空、減圧、不活性雰囲気、大気、酸化雰囲気などのいずれの雰囲気下においても、実施することができる。とりわけ簡便な炉で実施できる大気中が望ましい。
前述した焼成温度については、400℃程度の低温でも反応は進むが、反応の完了まで時間がかかるため、上記範囲内のより高い温度で合成を行うことが望ましい。また、複数回の熱処理で実施してもよい。
The above synthesis process can be performed more than once as necessary to perform more uniform synthesis. On the other hand, in the case of dissolution, the necessity is low, but in order not to leave unreacted components, it may be better to perform dissolution several times. In the case of dissolution, there are problems such as foaming due to gas generation and adhesion to a container, but in the case of firing, there are few problems associated with the generation of such gas.
There is no particular limitation on the atmosphere in the synthesis by firing or dissolution, and it can be carried out in any atmosphere such as vacuum, reduced pressure, inert atmosphere, air, and oxidizing atmosphere. In the air, which can be carried out in a simple furnace, is particularly desirable.
With regard to the firing temperature described above, the reaction proceeds even at a low temperature of about 400 ° C., but since it takes time to complete the reaction, it is desirable to perform the synthesis at a higher temperature within the above range. Moreover, you may implement by multiple times of heat processing.

また、合成工程を経ず混合粉末を加圧成型した後、焼結することでもLi3BO3の焼結体を得ることができる。この場合、酸化リチウムと酸化ボロンとの組み合わせ以外では、H2OやCO2が脱離して相対密度が低くなることがある。また、酸化リチウムと酸化ボロンとの組み合わせの場合、混合・成型する過程で、酸化リチウムを含む粉末を大量に取り扱うことは安全上の問題があるため、慎重に扱う必要がある。 Alternatively, a sintered body of Li 3 BO 3 can be obtained by press-molding the mixed powder without passing through the synthesis step and then sintering. In this case, other than the combination of lithium oxide and boron oxide, H 2 O and CO 2 may be desorbed and the relative density may be lowered. Further, in the case of a combination of lithium oxide and boron oxide, handling a large amount of powder containing lithium oxide in the mixing and molding process is a safety problem, so it must be handled with care.

上記のようにして得られたLi3BO3を乾式法で粉砕し粉末を作製する。その後、この粉砕粉をホットプレスなどにより焼結する。焼結方法に特に制限はないが、加圧成型後に焼結する方法では、成形性を上げるために水やバインダーを用いることがあり、合成されたLi3BO3は吸湿性に富み、水分を避けるべき材料であるため、このような方法を用いる場合、成型する際は特に注意が必要である。
ホットプレスでは、あらかじめ決められた形状の焼結体を作製することができるというメリットがある。また、比較的低温で高密度の焼結体を得ることができ、さらに、粒径を小さく抑えることで高強度のターゲットを得ることができるというメリットがある。以上のことから、特に優れた製造方法である。
The Li 3 BO 3 obtained as described above is pulverized by a dry method to produce a powder. Thereafter, the pulverized powder is sintered by hot pressing or the like. There is no particular limitation on the sintering method, but in the method of sintering after pressure molding, water or a binder may be used to improve the moldability, and the synthesized Li 3 BO 3 is rich in hygroscopicity and absorbs moisture. Since this is a material to be avoided, special care must be taken when molding such a method.
Hot pressing is advantageous in that a sintered body having a predetermined shape can be produced. In addition, there is an advantage that a high-density sintered body can be obtained at a relatively low temperature, and a high-strength target can be obtained by suppressing the particle size to a small value. From the above, it is a particularly excellent manufacturing method.

以上のような方法で作製したLi3BO3スパッタリングターゲットは、相対密度が90%以上(理論密度が2.14g/cm3)に緻密化されているので、安定的なスパッタリングが可能となり、またLi3BO3単相からなるので、均一性の優れた薄膜を成膜することができる。また、粒径2mm以上の粗大粒や直径2mm以上の黒い斑点が存在しないため、スパッタリングの際にアーキング(異常放電)が発生せず、パーティクルの発生を大幅に抑制することができる。ここで、粒径とは、結晶粒について円相当径で囲んだときの直径を意味する。また、黒い斑点とは、目視で観察したときに周囲と比べて黒く、点状の模様を意味し、その点状模様について、円相当径で囲んだときの直径を評価した。 The Li 3 BO 3 sputtering target produced by the method as described above has a relative density of 90% or more (theoretical density is 2.14 g / cm 3 ), so that stable sputtering is possible. Since it consists of a single phase of Li 3 BO 3 , a thin film with excellent uniformity can be formed. Moreover, since there are no coarse particles having a particle diameter of 2 mm or more and black spots having a diameter of 2 mm or more, arcing (abnormal discharge) does not occur during sputtering, and the generation of particles can be significantly suppressed. Here, the grain size means a diameter when the crystal grains are surrounded by an equivalent circle diameter. Moreover, the black spot means a dot-like pattern which is black compared with the surroundings when visually observed, and the diameter when the dot-like pattern is surrounded by an equivalent circle diameter was evaluated.

以下、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例によって何ら制限されるものではない。すなわち、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、本発明に含まれる実施例以外の種々の変形を包含するものである。   Hereinafter, description will be made based on Examples and Comparative Examples. In addition, a present Example is an example to the last, and is not restrict | limited at all by this example. In other words, the present invention is limited only by the scope of the claims, and includes various modifications other than the examples included in the present invention.

(実施例1)
焼成で合成した例として、水酸化リチウム1水和物と3Nの酸化ボロンを目標組成になるように秤量した後、乾式ボールミルで5時間混合し、次に、この混合粉を大気中400℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕しのち、さらに大気中500℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕した。その後、この粉砕粉を真空中650℃、4時間ホットプレスで焼結して焼結体を作製した。
得られた焼結体をX線回折(XRD)装置によって測定した結果、Li3BO3の単相となっていることを確認した。また、相対密度は93%であった。さらに、不純物であるAl、Ca、Fe、Na、Ni、Si、Cu、Kは、それぞれ50wtppm未満、34wtppm、10wtppm未満、260wtppm、10wtppm未満、74wtppm、10wtppm未満、110wtppmであった。なお、焼結体のLi/B比は2.9であった。次に、この焼結体を直径6インチ、厚さ5mmのスパッタリングターゲットに加工した。このターゲット表面を観察したところ、その表面には直径2mm以上の黒い斑点は存在せず、粒径2mm以上の粗大粒も確認できなかった。次に、このターゲットをスパッタ装置に取り付け、スパッタリングを行ったところ、アーキングは発生せず、安定した成膜ができた。
Example 1
As an example synthesized by firing, lithium hydroxide monohydrate and 3N boron oxide were weighed so as to have a target composition and then mixed for 5 hours in a dry ball mill. After calcination for 2 hours, the mixture was pulverized with a dry ball mill for 10 hours, further baked at 500 ° C. in the atmosphere for 2 hours, and then pulverized with a dry ball mill for 10 hours. Then, this pulverized powder was sintered in a vacuum at 650 ° C. for 4 hours to produce a sintered body.
As a result of measuring the obtained sintered body with an X-ray diffraction (XRD) apparatus, it was confirmed that it was a single phase of Li 3 BO 3 . The relative density was 93%. Furthermore, impurities Al, Ca, Fe, Na, Ni, Si, Cu, and K were respectively less than 50 wtppm, 34 wtppm, less than 10 wtppm, 260 wtppm, less than 10 wtppm, 74 wtppm, less than 10 wtppm, and 110 wtppm. The Li / B ratio of the sintered body was 2.9. Next, this sintered body was processed into a sputtering target having a diameter of 6 inches and a thickness of 5 mm. When the surface of the target was observed, black spots with a diameter of 2 mm or more did not exist on the surface, and coarse particles with a particle diameter of 2 mm or more could not be confirmed. Next, when this target was attached to a sputtering apparatus and sputtering was performed, arcing did not occur and stable film formation was achieved.

(実施例2)
溶解で合成した例として、水酸化リチウム1水和物と3Nの酸化ボロンを目標組成になるように秤量した後、乾式ボールミルで5時間混合し、次に、この混合粉をカーボン坩堝に充填し、アルゴン雰囲気中700℃で1時間熱処理して溶解させた後、冷却後のインゴットを乳鉢で粗粉砕した後、乾式ボールミルで10時間粉砕した。その後、この粉砕粉を真空中650℃、4時間ホットプレスで焼結して焼結体を作製した。
得られた焼結体をX線回折装置によって測定した結果、Li3BO3の単相となっていることを確認した。また、相対密度は92%であった。さらに、不純物であるAl、Ca、Fe、Na、Ni、Si、Cu、Kは、それぞれ50wtppm未満、10wtppm未満、10wtppm未満、410wtppm、10wtppm未満、85wtppm、10wtppm未満、15wtppmであった。なお、焼結体のLi/B比は3.0であった。次に、この焼結体を直径6インチ、厚さ5mmのスパッタリングターゲットに加工した。このターゲット表面を観察したところ、その表面には直径2mm以上の黒い斑点は存在せず、粒径2mm以上の粗大粒も確認できなかった。次に、このターゲットをスパッタ装置に取り付け、スパッタリングを行ったところ、アーキングは発生せず、安定した成膜ができた。
(Example 2)
As an example of synthesis by dissolution, lithium hydroxide monohydrate and 3N boron oxide were weighed so as to have a target composition, then mixed for 5 hours in a dry ball mill, and then this mixed powder was filled into a carbon crucible. After being heat-treated in an argon atmosphere at 700 ° C. for 1 hour to dissolve, the cooled ingot was coarsely pulverized with a mortar and then pulverized with a dry ball mill for 10 hours. Then, this pulverized powder was sintered in a vacuum at 650 ° C. for 4 hours to produce a sintered body.
The results obtained sintered body was measured by X-ray diffraction apparatus, it was confirmed that a single phase of Li 3 BO 3. The relative density was 92%. Furthermore, impurities Al, Ca, Fe, Na, Ni, Si, Cu, and K were less than 50 wtppm, less than 10 wtppm, less than 10 wtppm, 410 wtppm, less than 10 wtppm, 85 wtppm, less than 10 wtppm, and 15 wtppm, respectively. The Li / B ratio of the sintered body was 3.0. Next, this sintered body was processed into a sputtering target having a diameter of 6 inches and a thickness of 5 mm. When the surface of the target was observed, black spots with a diameter of 2 mm or more did not exist on the surface, and coarse particles with a particle diameter of 2 mm or more could not be confirmed. Next, when this target was attached to a sputtering apparatus and sputtering was performed, arcing did not occur and stable film formation was achieved.

(実施例3)
原料粉末の混合に当たり湿式混合を用いた例として、炭酸リチウムと3Nの酸化ボロンを目標組成になるように秤量した後、純水を使った湿式ボールミルで10時間混合した後、スラリーを乾燥させた混合粉を大気中400℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕しのち、さらに大気中600℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕した。その後、この粉砕粉を真空中650℃、4時間ホットプレスで焼結して焼結体を作製した。
得られた焼結体をX線回折装置によって測定した結果、Li3BO3の単相となっていることを確認した。また、相対密度は95%であった。さらに、不純物であるAl、Ca、Fe、Na、Ni、Si、Cu、Kは、それぞれ50wtppm未満、10wtppm未満、10wtppm未満、13wtppm、10wtppm未満、50wtppm、10wtppm未満、15wtppmであった。なお、焼結体のLi/B比は3.1であった。次に、この焼結体を直径6インチ、厚さ5mmのスパッタリングターゲットに加工した。このターゲット表面を観察したところ、その表面には直径2mm以上の黒い斑点は存在せず、粒径2mm以上の粗大粒も確認できなかった。次に、このターゲットをスパッタ装置に取り付け、スパッタリングを行ったところ、アーキングは発生せず、安定した成膜ができた。
(Example 3)
As an example of using wet mixing for mixing raw material powders, lithium carbonate and 3N boron oxide were weighed to a target composition, then mixed in a wet ball mill using pure water for 10 hours, and then the slurry was dried. The mixed powder was fired at 400 ° C. for 2 hours in the atmosphere, pulverized for 10 hours in a dry ball mill, further baked for 2 hours at 600 ° C. in the air, and then pulverized for 10 hours in a dry ball mill. Then, this pulverized powder was sintered in a vacuum at 650 ° C. for 4 hours to produce a sintered body.
The results obtained sintered body was measured by X-ray diffraction apparatus, it was confirmed that a single phase of Li 3 BO 3. The relative density was 95%. Furthermore, impurities Al, Ca, Fe, Na, Ni, Si, Cu, and K were less than 50 wtppm, less than 10 wtppm, less than 10 wtppm, 13 wtppm, less than 10 wtppm, 50 wtppm, less than 10 wtppm, and 15 wtppm, respectively. The Li / B ratio of the sintered body was 3.1. Next, this sintered body was processed into a sputtering target having a diameter of 6 inches and a thickness of 5 mm. When the surface of the target was observed, black spots with a diameter of 2 mm or more did not exist on the surface, and coarse particles with a particle diameter of 2 mm or more could not be confirmed. Next, when this target was attached to a sputtering apparatus and sputtering was performed, arcing did not occur and stable film formation was achieved.

(実施例4)
原料粉末として酸化ボロン以外を用いた例として、炭酸リチウムと5Nのホウ酸を目標組成になるように秤量した後、純水を使った湿式ボールミルで10時間混合した後、スラリーを乾燥させた混合粉を大気中400℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕しのち、さらに大気中600℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕した。その後、この粉砕粉を真空中650℃、4時間ホットプレスで焼結して焼結体を作製した。
得られた焼結体をX線回折装置によって測定した結果、Li3BO3の単相となっていることを確認した。また、相対密度は95%であった。さらに、不純物であるAl、Ca、Fe、Na、Ni、Si、Cu、Kは、いずれも10wtppm未満であった。なお、焼結体のLi/B比は3.1であった。次に、この焼結体を直径6インチ、厚さ5mmのスパッタリングターゲットに加工した。このターゲット表面を観察したところ、その表面には直径2mm以上の黒い斑点は存在せず、粒径2mm以上の粗大粒も確認できなかった。次に、このターゲットをスパッタ装置に取り付け、スパッタリングを行ったところ、アーキングは発生せず、安定した成膜ができた。
Example 4
As an example of using raw material powder other than boron oxide, lithium carbonate and 5N boric acid were weighed to a target composition, mixed for 10 hours in a wet ball mill using pure water, and then the slurry was dried. The powder was fired in air at 400 ° C. for 2 hours, pulverized in a dry ball mill for 10 hours, further baked in air at 600 ° C. for 2 hours, and then pulverized in a dry ball mill for 10 hours. Then, this pulverized powder was sintered in a vacuum at 650 ° C. for 4 hours to produce a sintered body.
The results obtained sintered body was measured by X-ray diffraction apparatus, it was confirmed that a single phase of Li 3 BO 3. The relative density was 95%. Furthermore, impurities Al, Ca, Fe, Na, Ni, Si, Cu, and K were all less than 10 wtppm. The Li / B ratio of the sintered body was 3.1. Next, this sintered body was processed into a sputtering target having a diameter of 6 inches and a thickness of 5 mm. When the surface of the target was observed, black spots with a diameter of 2 mm or more did not exist on the surface, and coarse particles with a particle diameter of 2 mm or more could not be confirmed. Next, when this target was attached to a sputtering apparatus and sputtering was performed, arcing did not occur and stable film formation was achieved.

(実施例5)
焼結温度を上げた例として、水酸化リチウム1水和物と3Nの酸化ボロンを目標組成になるように秤量した後、乾式ボールミルで5時間混合し、次に、この混合粉を大気中400℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕しのち、さらに大気中500℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕した。その後、この粉砕粉を真空中700℃、4時間ホットプレスで焼結して焼結体を作製した。
得られた焼結体をX線回折(XRD)装置によって測定した結果、Li3BO3の単相となっていることを確認した。また、相対密度は96%であった。さらに、不純物であるAl、Ca、Fe、Na、Ni、Si、Cu、Kは、それぞれ50wtppm未満、53wtppm、10wtppm未満、130wtppm、10wtppm未満、85wtppm、10wtppm未満、15wtppmであった。なお、焼結体のLi/B比は2.9であった。次に、この焼結体を直径6インチ、厚さ5mmのスパッタリングターゲットに加工した。このターゲット表面を観察したところ、その表面には直径2mm以上の黒い斑点は存在せず、粒径2mm以上の粗大粒も確認できなかった。次に、このターゲットをスパッタ装置に取り付け、スパッタリングを行ったところ、アーキングは発生せず、安定した成膜ができた。
(Example 5)
As an example of raising the sintering temperature, lithium hydroxide monohydrate and 3N boron oxide were weighed so as to have a target composition and then mixed for 5 hours in a dry ball mill. After calcination for 2 hours at 0 ° C., the mixture was pulverized for 10 hours by a dry ball mill, further baked for 2 hours at 500 ° C. in the atmosphere, and then pulverized for 10 hours by a dry ball mill. Thereafter, the pulverized powder was sintered in a vacuum at 700 ° C. for 4 hours by hot pressing to prepare a sintered body.
As a result of measuring the obtained sintered body with an X-ray diffraction (XRD) apparatus, it was confirmed that it was a single phase of Li 3 BO 3 . The relative density was 96%. Furthermore, impurities Al, Ca, Fe, Na, Ni, Si, Cu, and K were less than 50 wtppm, 53 wtppm, less than 10 wtppm, 130 wtppm, less than 10 wtppm, 85 wtppm, less than 10 wtppm, and 15 wtppm, respectively. The Li / B ratio of the sintered body was 2.9. Next, this sintered body was processed into a sputtering target having a diameter of 6 inches and a thickness of 5 mm. When the surface of the target was observed, black spots with a diameter of 2 mm or more did not exist on the surface, and coarse particles with a particle diameter of 2 mm or more could not be confirmed. Next, when this target was attached to a sputtering apparatus and sputtering was performed, arcing did not occur and stable film formation was achieved.

(比較例1)
合成が不十分となった例として、酸化リチウム1水和物と3Nの酸化ボロンを目標組成になるように秤量した後、V型混合機(Vコン)で2時間混合し、次に、この混合粉を大気中500℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕した。その後、この粉砕粉を真空中650℃、4時間ホットプレスで焼結して焼結体を作製した。
得られた焼結体をX線回折装置によって測定した結果、Li3BO3が主相なっているが、一部LiBO2、Li2Oなどが存在していることを確認した。なお、相対密度は93%であり、焼結体のLi/B比は2.9であった。このように混合不足のため、合成が不十分となり、Li3BO3単相とはならなかった。
次に、この焼結体を直径6インチ、厚さ5mmのスパッタリングターゲットに加工した。このターゲット表面を観察したところ、その表面には直径2mm以上の黒い斑点は存在しなかったが、粒径2mm以上の粗大粒が多数発生していることを確認した。このようにBリッチ相などがあると、焼結時に粗大な粒が成長することが分かった。
次に、このターゲットをスパッタ装置に取り付け、スパッタリングを行ったところ、粗大な粒が原因と思われるアーキングは発生し、安定した成膜が困難であった。
(Comparative Example 1)
As an example of insufficient synthesis, lithium oxide monohydrate and 3N boron oxide were weighed to a target composition, then mixed for 2 hours with a V-type mixer (V-con), The mixed powder was baked at 500 ° C. for 2 hours in the air and then pulverized for 10 hours by a dry ball mill. Then, this pulverized powder was sintered in a vacuum at 650 ° C. for 4 hours to produce a sintered body.
As a result of measuring the obtained sintered body with an X-ray diffractometer, it was confirmed that Li 3 BO 3 was a main phase, but some LiBO 2 , Li 2 O and the like were present. The relative density was 93%, and the Li / B ratio of the sintered body was 2.9. Thus, due to insufficient mixing, the synthesis was insufficient and the Li 3 BO 3 single phase was not achieved.
Next, this sintered body was processed into a sputtering target having a diameter of 6 inches and a thickness of 5 mm. When the surface of the target was observed, there were no black spots having a diameter of 2 mm or more on the surface, but it was confirmed that a large number of coarse particles having a particle diameter of 2 mm or more were generated. Thus, it was found that when there is a B-rich phase, coarse grains grow during sintering.
Next, when this target was attached to a sputtering apparatus and sputtering was performed, arcing that seems to be caused by coarse particles occurred, and stable film formation was difficult.

(比較例2)
Li/B比が2.9未満となるように調整した例として、炭酸リチウムと3Nの酸化ボロンをLi/B比が2.9未満となるように秤量した後、乾式ボールミルで10時間混合し、次に、この混合粉を大気中400℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕しのち、さらに大気中600℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕した。その後、この粉砕粉を真空中650℃、4時間ホットプレスで焼結して焼結体を作製した。
得られた焼結体のLi/B比は2.8であった。これをX線回折装置によって測定した結果、Li3BO3が主相となっているが、一部LiBO2、Li2CO3が存在していることを確認した。なお、相対密度は95%であった。次に、この焼結体を直径6インチ、厚さ5mmのスパッタリングターゲットに加工した。このターゲット表面を観察したところ、その表面には直径2mm以上の黒い斑点が多数存在し、そのいくつかは粒径2mm以上の粗大粒であった。このようにBリッチ相もしくはLi2CO3が原因と思われる黒い斑点と粗大粒が発生した。次に、このターゲットをスパッタ装置に取り付け、スパッタリングを行ったところ、アーキングが発生し、アーキングによるターゲット割れが発生した。
(Comparative Example 2)
As an example of adjusting the Li / B ratio to be less than 2.9, lithium carbonate and 3N boron oxide were weighed so that the Li / B ratio was less than 2.9, and then mixed in a dry ball mill for 10 hours. Next, this mixed powder was fired in the atmosphere at 400 ° C. for 2 hours, pulverized in a dry ball mill for 10 hours, further baked in the air at 600 ° C. for 2 hours, and then pulverized in a dry ball mill for 10 hours. Then, this pulverized powder was sintered in a vacuum at 650 ° C. for 4 hours to produce a sintered body.
The Li / B ratio of the obtained sintered body was 2.8. As a result of measuring this with an X-ray diffractometer, it was confirmed that Li 3 BO 3 was the main phase, but some LiBO 2 and Li 2 CO 3 were present. The relative density was 95%. Next, this sintered body was processed into a sputtering target having a diameter of 6 inches and a thickness of 5 mm. When this target surface was observed, many black spots with a diameter of 2 mm or more existed on the surface, and some of them were coarse particles with a particle diameter of 2 mm or more. As described above, black spots and coarse grains which were thought to be caused by the B-rich phase or Li 2 CO 3 were generated. Next, when this target was attached to a sputtering apparatus and sputtering was performed, arcing occurred and target cracking due to arcing occurred.

(比較例3)
溶解鋳造でターゲットを作製した例として、溶解 炭酸リチウムと3Nの酸化ボロンを目標組成になるように秤量した後、Vコンで2時間混合し、次に、この混合粉を大気中500℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕した。次に、この混合粉を直径7インチのカーボン坩堝に充填し、アルゴン雰囲気中800℃で1時間熱処理して溶解させた後、炉内で冷却し、板状のインゴット(バルク体)を得た。
得られたバルク体をX線回折装置によって測定した結果、Li3BO3の単相となっていることを確認した。また、相対密度は100%であった。なお、焼結体のLi/B比は2.9であった。次に、この焼結体を直径6インチ、厚さ5mmのスパッタリングターゲットに加工したところ、かけが発生した。また、このターゲット表面を観察したところ、その表面には直径2mm以上の黒い斑点は存在しなかったが、粒径2mm以上の粗大粒が多数存在していることを確認した。このターゲットをスパッタ装置に取り付け、スパッタリングを行ったところ、アーキングが多数発生し、ターゲットに割れが発生して、安定した成膜は困難であった。このように溶解鋳造品を加工して、そのままターゲットを作製すると、結晶粒が大きくなり、強度が弱く割れやすいことが分かった。
(Comparative Example 3)
As an example of producing a target by melt casting, melted lithium carbonate and 3N boron oxide were weighed so as to have a target composition, and then mixed with V-con for 2 hours. After firing for a period of time, the mixture was pulverized with a dry ball mill for 10 hours. Next, the mixed powder was filled in a carbon crucible having a diameter of 7 inches, dissolved by heat treatment at 800 ° C. for 1 hour in an argon atmosphere, and then cooled in a furnace to obtain a plate-like ingot (bulk body). .
As a result of measuring the obtained bulk body with an X-ray diffractometer, it was confirmed that it was a single phase of Li 3 BO 3 . The relative density was 100%. The Li / B ratio of the sintered body was 2.9. Next, when this sintered body was processed into a sputtering target having a diameter of 6 inches and a thickness of 5 mm, cracking occurred. Moreover, when this target surface was observed, the black spot with a diameter of 2 mm or more did not exist on the surface, but it confirmed that many coarse grains with a particle diameter of 2 mm or more existed. When this target was attached to a sputtering apparatus and sputtering was performed, many arcing occurred, cracks occurred in the target, and stable film formation was difficult. Thus, it was found that when the melt cast product was processed and the target was produced as it was, the crystal grains became large, the strength was weak, and it was easy to break.

(比較例4)
焼結温度を下げた例として、水酸化リチウム1水和物と3Nの酸化ボロンを目標組成になるように秤量した後、乾式ボールミルで5時間混合した。次に、この混合粉を大気中400℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕しのち、さらに大気中500℃で2時間焼成した後、乾式ボールミルで10時間粉砕した。その後、この粉砕粉を真空中600℃、4時間ホットプレスで焼結して焼結体を作製した。
得られた焼結体の相対密度は88%と著しく低下した。なお、X線回折装置によって測定した結果、Li3BO3の単相となっていることを確認した。また、焼結体のLi/B比は2.9であった。次に、この焼結体を直径6インチ、厚さ5mmのスパッタリングターゲットに加工した。このターゲット表面を観察したところ、その表面には直径2mm以上の黒い斑点は存在せず、粒径2mm以上の粗大粒も確認できなかった。次に、このターゲットをスパッタ装置に取り付け、スパッタリングを行ったところ、十分に安定した成膜ができなかった。

Figure 2015183269
(Comparative Example 4)
As an example of lowering the sintering temperature, lithium hydroxide monohydrate and 3N boron oxide were weighed so as to have a target composition, and then mixed in a dry ball mill for 5 hours. Next, this mixed powder was fired in the atmosphere at 400 ° C. for 2 hours, pulverized in a dry ball mill for 10 hours, further baked in the air at 500 ° C. for 2 hours, and then pulverized in a dry ball mill for 10 hours. Thereafter, the pulverized powder was sintered in a vacuum at 600 ° C. for 4 hours by hot pressing to prepare a sintered body.
The relative density of the obtained sintered body was significantly reduced to 88%. Incidentally, the results of measurement by X-ray diffraction apparatus, it was confirmed that a single phase of Li 3 BO 3. Moreover, Li / B ratio of the sintered compact was 2.9. Next, this sintered body was processed into a sputtering target having a diameter of 6 inches and a thickness of 5 mm. When the surface of the target was observed, black spots with a diameter of 2 mm or more did not exist on the surface, and coarse particles with a particle diameter of 2 mm or more could not be confirmed. Next, when this target was attached to a sputtering apparatus and sputtering was performed, sufficiently stable film formation could not be performed.
Figure 2015183269

本発明のスパッタリングターゲットは、リチウムイオン二次電池の固体電解質薄膜、特に、自動車搭載用、情報通信機器用、家庭機器用等のリチウムイオン二次電池の固体電解質薄膜を成膜するために有用である。 The sputtering target of the present invention is useful for forming a solid electrolyte thin film of a lithium ion secondary battery, in particular, a lithium electrolyte secondary battery thin film for automobile use, information communication equipment, household equipment, etc. is there.

Claims (13)

式:Lixy3(式中、x、yは原子%で、2.9≦x/y≦3.1を満たす)で示される組成からなることを特徴とするスパッタリングターゲット。 Formula: Li x B y O 3 (wherein, x, y are in atomic%, satisfying the 2.9 ≦ x / y ≦ 3.1) sputtering target characterized by comprising a composition represented by. Al含有量が100wtppm未満、Ca含有量が500wtppm未満、Fe含有量が10wtppm未満、Na含有量が500wtppm未満、Ni含有量が10wtppm未満、Si含有量が150wtppm未満、Cu含有量が10wtppm未満、K含有量が150wtppm未満であることを特徴とする請求項1記載のスパッタリングターゲット。 Al content less than 100wtppm, Ca content less than 500wtppm, Fe content less than 10wtppm, Na content less than 500wtppm, Ni content less than 10wtppm, Si content less than 150wtppm, Cu content less than 10wtppm, K Content is less than 150 wtppm, The sputtering target of Claim 1 characterized by the above-mentioned. Al、Ca、Fe、Na、Ni、Si、Cu、Kの合計含有量が100wtppm未満であることを特徴とする請求項2記載のスパッタリングターゲット。 The sputtering target according to claim 2, wherein the total content of Al, Ca, Fe, Na, Ni, Si, Cu, and K is less than 100 wtppm. Al、Ca、Fe、Na、Ni、Si、Cu、Kのそれぞれの含有量が20wtppm未満であることを特徴とする請求項3記載のスパッタリングターゲット。 4. The sputtering target according to claim 3, wherein the content of each of Al, Ca, Fe, Na, Ni, Si, Cu, and K is less than 20 wtppm. 相対密度が90%以上であることを特徴とする請求項1〜4記載のスパッタリングターゲット。 5. The sputtering target according to claim 1, wherein the relative density is 90% or more. 粒径2mm以上の粗大粒が存在しないことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。 6. The sputtering target according to any one of claims 1 to 5, wherein coarse particles having a particle size of 2 mm or more are not present. Li3BO3単相からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。 The sputtering target according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it consists li 3 BO 3 single phase. 直径2mm以上の黒い斑点が存在しないことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。 The sputtering target according to claim 1, wherein there are no black spots having a diameter of 2 mm or more. Li源となる原料粉末とB源となる原料粉末とをLi/Bの原子比率が2.9〜3.1となるように秤量した後、該原料粉末を650℃〜700℃で焼結することを特徴とするLi3BO3の製造方法。 After weighing the raw material powder to be the Li source and the raw material powder to be the B source so that the atomic ratio of Li / B is 2.9 to 3.1, the raw material powder is sintered at 650 ° C. to 700 ° C. A method for producing Li 3 BO 3 , wherein Li源となる原料粉末とB源となる原料粉末とをLi/Bの原子比率が2.9〜3.1となるように秤量した後、該原料粉末を700℃〜1000℃で加熱溶解してLi3BO3を合成し、得られたLi3BO3を粉砕後、650℃〜700℃で焼結することを特徴とするLi3BO3の製造方法。 After weighing the raw material powder as a Li source and the raw material powder as a B source so that the atomic ratio of Li / B is 2.9 to 3.1, the raw material powder is heated and melted at 700 ° C. to 1000 ° C. to synthesize Li 3 BO 3 Te, pulverized and Li 3 BO 3 was obtained, the production method of the Li 3 BO 3, characterized in that sintering at 650 ° C. to 700 ° C.. Li源となる原料粉末とB源となる原料粉末とをLi/Bの原子比率が2.9〜3.1となるように秤量、混合した後、該混合粉末を原料粉末の融点以下の温度で焼成し、この焼結体を粉砕後、500℃〜700℃で焼成してLi3BO3を合成し、得られたLi3BO3を粉砕後、650℃〜700℃で焼結することを特徴とするLi3BO3の製造方法。 The raw material powder as the Li source and the raw material powder as the B source are weighed and mixed so that the atomic ratio of Li / B is 2.9 to 3.1, and then the mixed powder is at a temperature not higher than the melting point of the raw material powder. After firing this sintered body, the sintered body is pulverized and then sintered at 500 ° C. to 700 ° C. to synthesize Li 3 BO 3 , and the obtained Li 3 BO 3 is pulverized and then sintered at 650 ° C. to 700 ° C. A process for producing Li 3 BO 3 , characterized in that 請求項9〜11のいずれか一項に記載の製造方法で作製されたLi3BO3をターゲットの形状に加工することを特徴とするLi3BO3スパッタリングターゲットの製造方法。 Li 3 BO 3 sputtering target manufacturing method which is characterized in that processing the Li 3 BO 3 manufactured by the method according to the shape of the target to any one of claims 9-11. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のLi3BO3スパッタリングターゲットを用いて形成した固体電解質薄膜。 The solid electrolyte film formed by using Li 3 BO 3 sputtering target according to any one of claims 1-8.
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