JPH06128019A - Ｉｔｏ焼結体の製造方法 - Google Patents
Ｉｔｏ焼結体の製造方法Info
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- JPH06128019A JPH06128019A JP4309402A JP30940292A JPH06128019A JP H06128019 A JPH06128019 A JP H06128019A JP 4309402 A JP4309402 A JP 4309402A JP 30940292 A JP30940292 A JP 30940292A JP H06128019 A JPH06128019 A JP H06128019A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板温度が２００℃程度の低温であっても、
比抵抗値の低い透明導電膜をスパッタリングにより形成
でき、成膜中における異常放電が少なく、長時間に亙り
スパッタリングを行った場合にも、安定に良質な透明導
電膜を形成できるだけでなく、生産性よく安価に製造で
きるＩＴＯ焼結体を提供する。 【構成】 インジウム、錫、酸素からなる粉末を成形し
た後炉内に入れ、１４５０〜１５５０℃の焼結温度で焼
結させるとき、(1)焼結中成形体の周囲に、酸素ガスを
焼結炉内の容積に対して１分間当たり１.８×１０-2以
上の割合で流入させる、(2)１３００℃から１４５０℃
までを５０分以内で昇温する、(3)焼結温度で１０時間
以上保持する、の(1)(2)(3)の内１つ又は２つの条件を
用いて焼結するＩＴＯ焼結体の製造方法。
比抵抗値の低い透明導電膜をスパッタリングにより形成
でき、成膜中における異常放電が少なく、長時間に亙り
スパッタリングを行った場合にも、安定に良質な透明導
電膜を形成できるだけでなく、生産性よく安価に製造で
きるＩＴＯ焼結体を提供する。 【構成】 インジウム、錫、酸素からなる粉末を成形し
た後炉内に入れ、１４５０〜１５５０℃の焼結温度で焼
結させるとき、(1)焼結中成形体の周囲に、酸素ガスを
焼結炉内の容積に対して１分間当たり１.８×１０-2以
上の割合で流入させる、(2)１３００℃から１４５０℃
までを５０分以内で昇温する、(3)焼結温度で１０時間
以上保持する、の(1)(2)(3)の内１つ又は２つの条件を
用いて焼結するＩＴＯ焼結体の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、透明導電膜をスパッタ
リングにより形成する際、ターゲットとして使用するイ
ンジウム、錫、酸素からなるＩＴＯ焼結体の製造方法に
関する。
リングにより形成する際、ターゲットとして使用するイ
ンジウム、錫、酸素からなるＩＴＯ焼結体の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＴＯ焼結体をターゲットとし、これを
４００℃程度に加熱した基板上に適当な条件でスパッタ
リングすることにより、透明性が良く、比抵抗値が２.
０×１０-4Ω・ｃｍ程度の良質な透明導電膜が得られ
る。
４００℃程度に加熱した基板上に適当な条件でスパッタ
リングすることにより、透明性が良く、比抵抗値が２.
０×１０-4Ω・ｃｍ程度の良質な透明導電膜が得られ
る。
【０００３】このようなＩＴＯ焼結体は、実質的にイン
ジウム、錫、酸素からなる粉末を成形した後、酸素雰囲
気あるいは大気中で１６００℃程度の温度で焼結する
か、特殊な装置を用いる方法として、加圧酸素雰囲気中
で１６００℃以上の温度で焼結するか、ホットプレスに
よる加圧下で昇温し、１０００℃以下の温度で焼結する
かの方法により製造されている。酸素雰囲気あるいは大
気中で１５００℃程度の温度で焼結すると、スパッタリ
ングによる成膜中に異常放電現象が発生しやすくなると
いう問題があった。
ジウム、錫、酸素からなる粉末を成形した後、酸素雰囲
気あるいは大気中で１６００℃程度の温度で焼結する
か、特殊な装置を用いる方法として、加圧酸素雰囲気中
で１６００℃以上の温度で焼結するか、ホットプレスに
よる加圧下で昇温し、１０００℃以下の温度で焼結する
かの方法により製造されている。酸素雰囲気あるいは大
気中で１５００℃程度の温度で焼結すると、スパッタリ
ングによる成膜中に異常放電現象が発生しやすくなると
いう問題があった。
【０００４】前記の基板として、カラー液晶ディスプレ
イの電極用としてのカラーフイルターや、軽量化のため
にプラスチックを用いる場合には、耐熱性に劣るため、
従来のように高温に加熱できず、基板加熱温度は２００
℃以下としなければならない。上記の従来のＩＴＯ焼結
体を用いて基板温度２００℃以下でスパッタリングする
と、得られる透明導電膜の比抵抗値は２.０×１０-4Ω
・ｃｍ以上となり、比抵抗値の低い透明導電膜を得るこ
とは困難である。
イの電極用としてのカラーフイルターや、軽量化のため
にプラスチックを用いる場合には、耐熱性に劣るため、
従来のように高温に加熱できず、基板加熱温度は２００
℃以下としなければならない。上記の従来のＩＴＯ焼結
体を用いて基板温度２００℃以下でスパッタリングする
と、得られる透明導電膜の比抵抗値は２.０×１０-4Ω
・ｃｍ以上となり、比抵抗値の低い透明導電膜を得るこ
とは困難である。
【０００５】又、従来のＩＴＯ焼結体を用いて、長時間
スパッタリングを行うと、成膜中に生じる異常放電現象
によってプラズマ状態が不安定となり、安定した成膜が
行われず、スパッタされた膜の構造が悪化し、比抵抗値
等の膜特性が劣化するということが知られている。又、
前記の加圧酸素雰囲気焼結法やホットプレス法のような
特殊な装置を用いる方法では、前記のスパッタリング時
の不都合は改善されるが、莫大な設備投資を必要とし、
量産性が低下し焼結体価格が高くなり生産上好ましくな
い。
スパッタリングを行うと、成膜中に生じる異常放電現象
によってプラズマ状態が不安定となり、安定した成膜が
行われず、スパッタされた膜の構造が悪化し、比抵抗値
等の膜特性が劣化するということが知られている。又、
前記の加圧酸素雰囲気焼結法やホットプレス法のような
特殊な装置を用いる方法では、前記のスパッタリング時
の不都合は改善されるが、莫大な設備投資を必要とし、
量産性が低下し焼結体価格が高くなり生産上好ましくな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、基板温度が
２００℃程度の低温であっても、比抵抗値が２.０×１
０-4Ω・ｃｍ以下の低抵抗な透明導電膜を形成でき、成
膜中における異常放電が少なく、長時間に亙りスパッタ
リングを行った場合にも、安定に良質な透明導電膜を形
成できるだけでなく、生産性よく安価に製造できるＩＴ
Ｏ焼結体の製造方法を提供することを課題とする。
２００℃程度の低温であっても、比抵抗値が２.０×１
０-4Ω・ｃｍ以下の低抵抗な透明導電膜を形成でき、成
膜中における異常放電が少なく、長時間に亙りスパッタ
リングを行った場合にも、安定に良質な透明導電膜を形
成できるだけでなく、生産性よく安価に製造できるＩＴ
Ｏ焼結体の製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、インジウム、
錫、酸素からなる粉末を成形した後炉内に入れ、１４５
０〜１５５０℃の焼結温度で焼結させるとき、(1)焼結
中成形体の周囲に、酸素ガスを焼結炉内の容積に対して
１分間当たり１.８×１０-2以上の割合で流入させる、
(2)１３００℃から１４５０℃までを５０分以内で昇温
する、(3)焼結温度で１０時間以上保持する、の(1)(2)
(3)の内１つ又は２つの条件を用いて焼結することを特
徴とするＩＴＯ焼結体の製造方法にある。
錫、酸素からなる粉末を成形した後炉内に入れ、１４５
０〜１５５０℃の焼結温度で焼結させるとき、(1)焼結
中成形体の周囲に、酸素ガスを焼結炉内の容積に対して
１分間当たり１.８×１０-2以上の割合で流入させる、
(2)１３００℃から１４５０℃までを５０分以内で昇温
する、(3)焼結温度で１０時間以上保持する、の(1)(2)
(3)の内１つ又は２つの条件を用いて焼結することを特
徴とするＩＴＯ焼結体の製造方法にある。
【０００８】本発明方法によれば、酸化錫相の（１１
０）面のＸ線回折ピークの積分強度が、酸化インジウム
相の（２２２）面のＸ線回折ピークの積分強度の０.５
％以下で、電子線マイクロアナライザーの線分析におけ
る錫含有量の分布が化学分析による錫含有量の０.８〜
１.２倍の範囲にある相対密度が８０％以上のＩＴＯ焼
結体が得られ、この焼結体をターゲットとしてスパッタ
リングを行えば、基板温度が２００℃程度の低温であっ
ても、比抵抗値が２.０×１０-4Ω・ｃｍ以下の低抵抗
な透明導電膜を形成でき、成膜中における異常放電が少
なく、長時間に亙りスパッタリングを行った場合にも、
安定に良質な透明導電膜を形成できる。
０）面のＸ線回折ピークの積分強度が、酸化インジウム
相の（２２２）面のＸ線回折ピークの積分強度の０.５
％以下で、電子線マイクロアナライザーの線分析におけ
る錫含有量の分布が化学分析による錫含有量の０.８〜
１.２倍の範囲にある相対密度が８０％以上のＩＴＯ焼
結体が得られ、この焼結体をターゲットとしてスパッタ
リングを行えば、基板温度が２００℃程度の低温であっ
ても、比抵抗値が２.０×１０-4Ω・ｃｍ以下の低抵抗
な透明導電膜を形成でき、成膜中における異常放電が少
なく、長時間に亙りスパッタリングを行った場合にも、
安定に良質な透明導電膜を形成できる。
【０００９】本発明によるＩＴＯ焼結体は、酸化インジ
ウム粉末と酸化錫粉末との混合粉末、酸化インジウム−
酸化錫複合粉末と酸化錫粉末との混合粉末、酸化インジ
ウム粉末−酸化錫複合粉末と酸化インジウム粉末との混
合粉末を、焼結体中の錫含有量が４〜１２重量％、イン
ジウム含有量が７０〜７８重量％となるように配合する
か、錫含有量が４〜１２重量％、インジウム含有量が７
０〜７８重量％の割合で含有する酸化インジウム−酸化
錫複合粉末を原料粉末とする。この原料粉末は平均粒径
が０.１μｍ以下のものを用いる。その理由は、平均粒
径が０.１μｍを超えると、酸化インジウムや酸化錫の
粗大粒子が混在し、原料粉末の組成の均一分散性を悪化
させ、原料粉末の成形性、焼結性を悪化させるため、良
好な焼結体が得られなくなるためである。
ウム粉末と酸化錫粉末との混合粉末、酸化インジウム−
酸化錫複合粉末と酸化錫粉末との混合粉末、酸化インジ
ウム粉末−酸化錫複合粉末と酸化インジウム粉末との混
合粉末を、焼結体中の錫含有量が４〜１２重量％、イン
ジウム含有量が７０〜７８重量％となるように配合する
か、錫含有量が４〜１２重量％、インジウム含有量が７
０〜７８重量％の割合で含有する酸化インジウム−酸化
錫複合粉末を原料粉末とする。この原料粉末は平均粒径
が０.１μｍ以下のものを用いる。その理由は、平均粒
径が０.１μｍを超えると、酸化インジウムや酸化錫の
粗大粒子が混在し、原料粉末の組成の均一分散性を悪化
させ、原料粉末の成形性、焼結性を悪化させるため、良
好な焼結体が得られなくなるためである。
【００１０】原料粉末を造粒粉末とするために、原料粉
末にパラフインワックス、ポリビニルアルコールなどの
バインダーを１〜３重量％添加し、ボールミル等を用
い、１２〜２４時間混合粉砕して造粒粉末とし、焼結体
の相対密度を８０％以上にするため、１トン／ｃｍ2以
上の成形圧力で成形して成形体とする。この成形体を炉
内に入れ、酸素雰囲気中で焼結する。焼結中は酸素ガス
を焼結炉内の容積に対して１分間当たり１.８×１０-2
以上の割合で流入しながら行う。１６.３×１０-2以上
とする場合には、炉内の温度が不均一とならないよう
に、炉内に供給する酸素ガスの温度を炉内温度に予熱し
てやるとよい。
末にパラフインワックス、ポリビニルアルコールなどの
バインダーを１〜３重量％添加し、ボールミル等を用
い、１２〜２４時間混合粉砕して造粒粉末とし、焼結体
の相対密度を８０％以上にするため、１トン／ｃｍ2以
上の成形圧力で成形して成形体とする。この成形体を炉
内に入れ、酸素雰囲気中で焼結する。焼結中は酸素ガス
を焼結炉内の容積に対して１分間当たり１.８×１０-2
以上の割合で流入しながら行う。１６.３×１０-2以上
とする場合には、炉内の温度が不均一とならないよう
に、炉内に供給する酸素ガスの温度を炉内温度に予熱し
てやるとよい。
【００１１】高密度焼結体を得たい場合には、前記の造
粒粉末を大気中で１０００℃以上、好ましくは１２００
℃の温度で熱処理する。熱処理温度が１０００℃未満で
は熱処理による粉末の安定性が得られず、焼結時に割れ
を生じ易い。又、１４００℃を超える温度で熱処理する
と、焼結時の収縮に殆ど寄与せず、高密度化を達成する
のが難しくなる。熱処理した粉末は粉砕して平均粒径を
１μｍとし、焼成しない所望組成に配合粉末と合わせ
て、混合粉砕し造粒粉末としこれを用いて成形体を成形
して焼結する。
粒粉末を大気中で１０００℃以上、好ましくは１２００
℃の温度で熱処理する。熱処理温度が１０００℃未満で
は熱処理による粉末の安定性が得られず、焼結時に割れ
を生じ易い。又、１４００℃を超える温度で熱処理する
と、焼結時の収縮に殆ど寄与せず、高密度化を達成する
のが難しくなる。熱処理した粉末は粉砕して平均粒径を
１μｍとし、焼成しない所望組成に配合粉末と合わせ
て、混合粉砕し造粒粉末としこれを用いて成形体を成形
して焼結する。
【００１２】焼結は室温から１３００℃まで２３時間程
度で昇温し、１３００℃から１４５０℃までを５０分以
内、好ましくは７〜３０分で昇温する。室温から１００
０℃までは脱バインダー過程であるため、昇温時間が短
いと焼結体に割れが生じてしまう。
度で昇温し、１３００℃から１４５０℃までを５０分以
内、好ましくは７〜３０分で昇温する。室温から１００
０℃までは脱バインダー過程であるため、昇温時間が短
いと焼結体に割れが生じてしまう。
【００１３】１４５０℃から１５５０℃までの間の焼結
温度への昇温時間は１３００℃から１４５０℃への昇温
時間より遅くてもよく、少なくとも１５０分以内７〜５
０分程度で炉内を均等の温度に保てる程度で温度上昇さ
せる。１４５０〜１５５０℃の焼結温度では１０時間以
上、１０〜３０時間保持すればよい。
温度への昇温時間は１３００℃から１４５０℃への昇温
時間より遅くてもよく、少なくとも１５０分以内７〜５
０分程度で炉内を均等の温度に保てる程度で温度上昇さ
せる。１４５０〜１５５０℃の焼結温度では１０時間以
上、１０〜３０時間保持すればよい。
【００１４】
【作用】従来のＩＴＯ焼結体をターゲットとし、これを
４００℃程度に加熱した基板上に適当な条件でスパッタ
リングした場合、基板の温度が高いため、生成した膜中
の原子の拡散が容易に生じ、乱れた構造の膜が生成して
も、スパッタリングを継続している間に結晶質な膜に変
化する。しかし、基板温度が低く、膜厚が薄く、スパッ
タリング時間が短い等の場合には、結晶化されていない
膜や、乱れた相が生成し、良質な膜が得られない。この
理由は、焼結体中にＳｎＯ2相が存在することによるも
のと考えられる。即ち、ＳｎＯ2相が存在している焼結
体を用いてスパッタリングを行うと、焼結体から放出さ
れる原子の内１０％程度を占める１０数から数１０原子
の集団が、ＳｎＯ2相を主体とするものになる確率が高
くなり、その原子の集団がそのままの状態で基板に到達
するため、電気伝導に寄与しないＳｎＯ2相や、比抵抗
値を悪化させる直接の原因となる乱れた結晶構造を持つ
相が基板に形成されるものと考えられる。
４００℃程度に加熱した基板上に適当な条件でスパッタ
リングした場合、基板の温度が高いため、生成した膜中
の原子の拡散が容易に生じ、乱れた構造の膜が生成して
も、スパッタリングを継続している間に結晶質な膜に変
化する。しかし、基板温度が低く、膜厚が薄く、スパッ
タリング時間が短い等の場合には、結晶化されていない
膜や、乱れた相が生成し、良質な膜が得られない。この
理由は、焼結体中にＳｎＯ2相が存在することによるも
のと考えられる。即ち、ＳｎＯ2相が存在している焼結
体を用いてスパッタリングを行うと、焼結体から放出さ
れる原子の内１０％程度を占める１０数から数１０原子
の集団が、ＳｎＯ2相を主体とするものになる確率が高
くなり、その原子の集団がそのままの状態で基板に到達
するため、電気伝導に寄与しないＳｎＯ2相や、比抵抗
値を悪化させる直接の原因となる乱れた結晶構造を持つ
相が基板に形成されるものと考えられる。
【００１５】本発明方法により得られるＩＴＯ焼結体で
は、酸化錫相の（１１０）面のＸ線回折ピークの積分強
度が、酸化インジウム相の（２２２）面のＸ線回折ピー
クの積分強度の０.５％以下で、ＳｎＯ2相が殆ど存在し
ないことから、上記のような現象を生ずることなく、基
板温度が低温でも比抵抗値の低い透明導電膜がえられる
ものである。酸化錫相の（１１０）面のＸ線回折ピーク
の積分強度が、酸化インジウム相の（２２２）面のＸ線
回折ピークの積分強度の０.５％を超えると焼結体中の
ＳｎＯ2相の影響が現れ比抵抗値の低い透明導電膜を得
ることが困難となる。
は、酸化錫相の（１１０）面のＸ線回折ピークの積分強
度が、酸化インジウム相の（２２２）面のＸ線回折ピー
クの積分強度の０.５％以下で、ＳｎＯ2相が殆ど存在し
ないことから、上記のような現象を生ずることなく、基
板温度が低温でも比抵抗値の低い透明導電膜がえられる
ものである。酸化錫相の（１１０）面のＸ線回折ピーク
の積分強度が、酸化インジウム相の（２２２）面のＸ線
回折ピークの積分強度の０.５％を超えると焼結体中の
ＳｎＯ2相の影響が現れ比抵抗値の低い透明導電膜を得
ることが困難となる。
【００１６】スパッタリング中の異常放電現象は、焼結
体にアルゴンが衝突した際に焼結体内に正の電荷が蓄積
することに起因するものである。本発明方法により得ら
れるＩＴＯ焼結体では、電子線マイクロアナライザーの
線分析における錫含有量の分布が、化学分析による錫含
有量の０.８〜１.２倍の範囲にあり、錫の分布が均一化
して電荷の蓄積を防止し、その結果、異常放電現象を抑
制できる。これ以上分布の変化が大きいと、電気伝導性
の悪い錫の濃度差が大きくなり、局所的に電荷が蓄積し
易く、異常放電の発生の頻度が大きくなる。
体にアルゴンが衝突した際に焼結体内に正の電荷が蓄積
することに起因するものである。本発明方法により得ら
れるＩＴＯ焼結体では、電子線マイクロアナライザーの
線分析における錫含有量の分布が、化学分析による錫含
有量の０.８〜１.２倍の範囲にあり、錫の分布が均一化
して電荷の蓄積を防止し、その結果、異常放電現象を抑
制できる。これ以上分布の変化が大きいと、電気伝導性
の悪い錫の濃度差が大きくなり、局所的に電荷が蓄積し
易く、異常放電の発生の頻度が大きくなる。
【００１７】本発明のＩＴＯ焼結体の製造方法におい
て、成形体の周囲に、酸素ガスを焼結炉内の容積に対し
て１分間当たり１.８×１０-2以上の割合で流入しなが
ら焼結を行うのは、炉内を密閉しておくと酸素の流れが
ないため、酸素が焼結体表面で反応するに止まり、酸素
の焼結助剤としての役割が低下する。炉内の酸素置換率
が１.８×１０-2未満では焼結体に酸素欠陥を生じ、高
密度で緻密な焼結体が得られなくなる上、焼結体の表面
近傍と内部とで錫の分布の不均一が大きくなるからであ
る。炉内の酸素置換率は４.９〜６.８×１０-2程度とす
るのがよい。このように酸素置換率を制御するだけで本
発明の目的とする焼結体が得られる。
て、成形体の周囲に、酸素ガスを焼結炉内の容積に対し
て１分間当たり１.８×１０-2以上の割合で流入しなが
ら焼結を行うのは、炉内を密閉しておくと酸素の流れが
ないため、酸素が焼結体表面で反応するに止まり、酸素
の焼結助剤としての役割が低下する。炉内の酸素置換率
が１.８×１０-2未満では焼結体に酸素欠陥を生じ、高
密度で緻密な焼結体が得られなくなる上、焼結体の表面
近傍と内部とで錫の分布の不均一が大きくなるからであ
る。炉内の酸素置換率は４.９〜６.８×１０-2程度とす
るのがよい。このように酸素置換率を制御するだけで本
発明の目的とする焼結体が得られる。
【００１８】焼成中に、１３００℃から１４５０℃まで
５０分以内で昇温するのは、１３００℃から１４５０℃
の温度範囲は焼結挙動が最も活発な温度範囲であるた
め、昇温時間は炉内を均等の温度に保てる程度で早くす
るのがよい。このようにすることにより、大きな収縮が
得られ高密度の焼結体を得るためである。昇温時間が５
０分を超えると相対密度が８０％に達しない為である。
５０分以内で昇温するのは、１３００℃から１４５０℃
の温度範囲は焼結挙動が最も活発な温度範囲であるた
め、昇温時間は炉内を均等の温度に保てる程度で早くす
るのがよい。このようにすることにより、大きな収縮が
得られ高密度の焼結体を得るためである。昇温時間が５
０分を超えると相対密度が８０％に達しない為である。
【００１９】１４５０〜１５５０℃の温度範囲で焼結す
るのは、１４５０℃未満では高密度の焼結体が得られな
い上、酸化錫相の積分強度の割合が０.５％を超えてＳ
ｎＯ2相が安定に存在し、比抵抗値の低い透明導電膜を
得ることが困難となるからである。又、１５５０℃を超
えると錫の分布の変化が大きくなり過ぎるからである。
この焼結温度での保持時間が１０時間未満では焼結体の
結晶粒径が十分成長せず高密度の焼結体は得られないか
らである。
るのは、１４５０℃未満では高密度の焼結体が得られな
い上、酸化錫相の積分強度の割合が０.５％を超えてＳ
ｎＯ2相が安定に存在し、比抵抗値の低い透明導電膜を
得ることが困難となるからである。又、１５５０℃を超
えると錫の分布の変化が大きくなり過ぎるからである。
この焼結温度での保持時間が１０時間未満では焼結体の
結晶粒径が十分成長せず高密度の焼結体は得られないか
らである。
【００２０】
実施例１ 平均粒径０.０７μｍの酸化インジウム粉末に、錫が７.
８重量％となるように平均粒径１μｍの酸化錫粉末を配
合し、３重量％の酢酸ビニル系バインダーを添加して湿
式ボールミル中で１８時間混合し、更に乾燥及び造粒し
て造粒粉末とした。この造粒粉末を１トン／ｃｍ2の圧
力で成形した。成形体を炉内に入れ、炉内に、酸素ガス
を導入せず、大気中で焼結を行った。昇温は室温から１
３００℃までを２３時間にて昇温し、１３００℃から実
施例１−１では７分、実施例１−２では１５分、実施例
１−３では５０分の昇温速度で１４５０℃まで昇温し、
１４５０℃から１５００℃まで５０分で昇温させた。１
５００℃で５時間保持し直径７８ｍｍ、厚さ６ｍｍの焼
結体を得た。
８重量％となるように平均粒径１μｍの酸化錫粉末を配
合し、３重量％の酢酸ビニル系バインダーを添加して湿
式ボールミル中で１８時間混合し、更に乾燥及び造粒し
て造粒粉末とした。この造粒粉末を１トン／ｃｍ2の圧
力で成形した。成形体を炉内に入れ、炉内に、酸素ガス
を導入せず、大気中で焼結を行った。昇温は室温から１
３００℃までを２３時間にて昇温し、１３００℃から実
施例１−１では７分、実施例１−２では１５分、実施例
１−３では５０分の昇温速度で１４５０℃まで昇温し、
１４５０℃から１５００℃まで５０分で昇温させた。１
５００℃で５時間保持し直径７８ｍｍ、厚さ６ｍｍの焼
結体を得た。
【００２１】この各焼結体を切断し切断面を研磨した
後、Ｘ線回折測定を２θ＝２５゜〜３７゜の角度範囲で
行い、１０回積算した結果、Ｉｎ2Ｏ3相の（２２２）面
のＸ線回折ピークの積分強度に対するＳｎＯ2相の（１
１０）面のＸ線回折ピークの積分強度の比は０.２％以
下であり、ＳｎＯ2が殆ど存在しないことが確認され
た。焼結体の相対密度は、８１〜８３％、化学分析によ
る錫含有量の測定結果は７.８〜７.９重量％であった。
Ｘ線回折測定に使用した試料を用い、ビーム径１μｍの
電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）線分析により
錫の分布を測定した。その結果、錫量は７.０〜８.５重
量％であった。
後、Ｘ線回折測定を２θ＝２５゜〜３７゜の角度範囲で
行い、１０回積算した結果、Ｉｎ2Ｏ3相の（２２２）面
のＸ線回折ピークの積分強度に対するＳｎＯ2相の（１
１０）面のＸ線回折ピークの積分強度の比は０.２％以
下であり、ＳｎＯ2が殆ど存在しないことが確認され
た。焼結体の相対密度は、８１〜８３％、化学分析によ
る錫含有量の測定結果は７.８〜７.９重量％であった。
Ｘ線回折測定に使用した試料を用い、ビーム径１μｍの
電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）線分析により
錫の分布を測定した。その結果、錫量は７.０〜８.５重
量％であった。
【００２２】又、この焼結体をスパッタリング用ターゲ
ット材して使用し、ＤＣマグネトロンスパッタ法によっ
てスパッタリング試験を行った。スパッタリング条件
は、投入電力２Ｗ／ｃｍ2、圧力０.４Ｐａ、酸素分圧２
容量％、基板加熱温度２００℃とし、１時間連続スパッ
タリングした後、各ターゲットについて２０００Åづつ
成膜し、四端針法による比抵抗値の測定を行った。又、
同一スパッタリング条件にて３０時間連続スパッタリン
グを行い、その間に発生した異常放電回数の測定を行
い、３０時間経過後に成膜した膜の比抵抗値の測定を行
った。以上の測定結果を表１、表２に示す。
ット材して使用し、ＤＣマグネトロンスパッタ法によっ
てスパッタリング試験を行った。スパッタリング条件
は、投入電力２Ｗ／ｃｍ2、圧力０.４Ｐａ、酸素分圧２
容量％、基板加熱温度２００℃とし、１時間連続スパッ
タリングした後、各ターゲットについて２０００Åづつ
成膜し、四端針法による比抵抗値の測定を行った。又、
同一スパッタリング条件にて３０時間連続スパッタリン
グを行い、その間に発生した異常放電回数の測定を行
い、３０時間経過後に成膜した膜の比抵抗値の測定を行
った。以上の測定結果を表１、表２に示す。
【００２３】実施例２ 炉内酸素の置換率を実施例２−１では１.８×１０-2、
実施例２−２では６.８×１０-2、実施例２−３では１
６.３×１０-2とし導入したガスを出口から排出させ、
１３００℃から１４５０℃まで１５０分かけて昇温した
以外は実施例１と同様にして同様の焼結体を得た。得ら
れた焼結体を実施例１と同様に試験した結果を表１、表
２に示す。
実施例２−２では６.８×１０-2、実施例２−３では１
６.３×１０-2とし導入したガスを出口から排出させ、
１３００℃から１４５０℃まで１５０分かけて昇温した
以外は実施例１と同様にして同様の焼結体を得た。得ら
れた焼結体を実施例１と同様に試験した結果を表１、表
２に示す。
【００２４】実施例３ 酸素置換率を１.１×１０-2とし、１５００℃にて実施
例３−１では１０時間、時間３−２では２０時間、実施
例３−３では３０時間保持して焼結した以外は実施例２
と同様にして同様の焼結体を得た。得られた焼結体を実
施例１と同様に試験した結果を表１、表２に示す。
例３−１では１０時間、時間３−２では２０時間、実施
例３−３では３０時間保持して焼結した以外は実施例２
と同様にして同様の焼結体を得た。得られた焼結体を実
施例１と同様に試験した結果を表１、表２に示す。
【００２５】比較例１ １３００℃から１４５０℃まで１５０分かけて昇温した
以外は、実施例１と同様にして同様の焼結体を得た。得
られた焼結体を実施例１と同様に試験した結果を表１、
表２に示す。
以外は、実施例１と同様にして同様の焼結体を得た。得
られた焼結体を実施例１と同様に試験した結果を表１、
表２に示す。
【００２６】比較例２ 平均粒径０.０７μｍの酸化インジウム粉末に、平均粒
径１μｍの酸化錫粉末を錫含有量が５０重量％となるよ
うに配合し、１重量％の酢酸ビニール系バインダーを添
加し、湿式ボールミルで１８時間混合し、乾燥造粒し
た。この造粒粉末を大気中で１２００℃の温度で熱処理
し、熱処理粉末を平均粒径１μｍ以下にした後造粒粉末
とした。平均粒径０.０７μｍの酸化インジウム粉末に
錫組成が７.８重量％となるように、前記の造粒粉末を
２０重量％配合し、３重量％の酢酸ビニール系バインダ
ーを添加して湿式ボールミルで１８時間混合し、乾燥、
造粒して原料粉末とした。この原料粉末を３トン／ｃｍ
2の圧力で成形し、比較例１と同様にして同様の焼結体
を得た。得られた焼結体を実施例１と同様に試験した結
果を表１、表２に示す。
径１μｍの酸化錫粉末を錫含有量が５０重量％となるよ
うに配合し、１重量％の酢酸ビニール系バインダーを添
加し、湿式ボールミルで１８時間混合し、乾燥造粒し
た。この造粒粉末を大気中で１２００℃の温度で熱処理
し、熱処理粉末を平均粒径１μｍ以下にした後造粒粉末
とした。平均粒径０.０７μｍの酸化インジウム粉末に
錫組成が７.８重量％となるように、前記の造粒粉末を
２０重量％配合し、３重量％の酢酸ビニール系バインダ
ーを添加して湿式ボールミルで１８時間混合し、乾燥、
造粒して原料粉末とした。この原料粉末を３トン／ｃｍ
2の圧力で成形し、比較例１と同様にして同様の焼結体
を得た。得られた焼結体を実施例１と同様に試験した結
果を表１、表２に示す。
【００２７】比較例３ １４５０℃から１６００℃までを８０分かけて昇温し、
１６００℃で１０時間保持した以外は、実施例２−１と
同様にして同様の焼結体を得た。得られた焼結体を実施
例１と同様に試験した結果を表１、表２に示す。
１６００℃で１０時間保持した以外は、実施例２−１と
同様にして同様の焼結体を得た。得られた焼結体を実施
例１と同様に試験した結果を表１、表２に示す。
【００２８】比較例４ 成形体を入れた炉内を酸素ガスで置換し炉内を密閉した
以外は、実施例２−１と同様にして同様の焼結体を得
た。得られた焼結体を実施例１と同様に試験した結果を
表１、表２に示す。
以外は、実施例２−１と同様にして同様の焼結体を得
た。得られた焼結体を実施例１と同様に試験した結果を
表１、表２に示す。
【００２９】比較例５ 実施例１と同様にして得た造粒粉末を、８００℃、４０
０ｋｇ／ｃｍ2の条件にてホットプレスし、実施例１と
同様の焼結体を得た。得られた焼結体を実施例１と同様
に試験した結果を表１、表２に示す。
０ｋｇ／ｃｍ2の条件にてホットプレスし、実施例１と
同様の焼結体を得た。得られた焼結体を実施例１と同様
に試験した結果を表１、表２に示す。
【００３０】比較例６ 実施例１と同様にして得た造粒粉末を、３トン／ｃｍ2
の圧力で成形し、炉内に入れ、酸素を炉内容積に対し１
分間当たり６.８×１０-2の割合で流入しながら、常温
から１３００℃まで２３時間かけて昇温し、１３００℃
から１４００℃まで３３分で昇温し、１４００℃で１０
時間保持して、実施例１と同様の焼結体を得た。得られ
た焼結体を実施例１と同様に試験した結果を表１、２に
示す。
の圧力で成形し、炉内に入れ、酸素を炉内容積に対し１
分間当たり６.８×１０-2の割合で流入しながら、常温
から１３００℃まで２３時間かけて昇温し、１３００℃
から１４００℃まで３３分で昇温し、１４００℃で１０
時間保持して、実施例１と同様の焼結体を得た。得られ
た焼結体を実施例１と同様に試験した結果を表１、２に
示す。
【００３１】
【表１】 酸素置換率 昇温時間 焼結温度 保持時間 相対密度 積分強度比 （×１０-2） （分） （℃） （時間） （％） （％） 実施例 １−１ − ７ １５００ ５ ８３.４ ０.１２ １−２ − １５ １５００ ５ ８２.３ ０.０９ １−３ − ５０ １５００ ５ ８１.３ ０.１５ ２−１ １.８ １５０ １５００ ５ ８０.９ ０.１１ ２−２ ６.８ １５０ １５００ ５ ８２.７ ０.０６ ２−３ １６.３ １５０ １５００ ５ ８３.３ ０.１２ ３−１ １.１ １５０ １５００ １０ ８１.３ ０.１５ ３−２ １.１ １５０ １５００ ２０ ８２.１ ０.１３ ３−３ １.１ １５０ １５００ ３０ ８２.７ ０.２０ 比較例 １ − １５０ １５００ ５ ７６.２ ０.１１ ２ − １５０ １５００ ５ ７７.８ ０.１４ ３ １.８ １５０ １６００ １０ ８３.７ ０.２３ ４ − １５０ １５００ ５ ７８.８ ０.０９ ５ ホットプレス − − − ９１.５ ０.７８ ６ ６.８ ３３ １４００ １０ ７８.９ ０.５４
【００３２】
【表２】 錫含有量 比抵抗値 30時間中の 線分析範囲 分析値 比率 １時間 30時間 異常放電回数 最大 最小 最大 最小 （×10-4Ω・ｃｍ） （回／時間） （重量％） 実施例 １−１ 7.3 8.5 7.9 0.92 1.08 1.7 1.8 11 １−２ 7.0 8.3 7.8 0.90 1.06 1.7 1.8 10 １−３ 7.2 8.3 7.9 0.91 1.05 1.7 1.9 10 ２−１ 7.3 8.2 7.8 0.94 1.05 1.9 1.9 15 ２−２ 7.5 8.3 7.8 0.96 1.06 1.6 1.9 16 ２−３ 7.5 8.3 7.8 0.96 1.06 1.7 1.8 13 ３−１ 6.9 8.5 7.8 0.88 1.09 1.9 1.8 14 ３−２ 7.0 8.5 7.8 0.9 1.09 1.8 1.8 17 ３−３ 6.6 8.8 7.7 0.86 1.14 1.9 1.9 16 比較例 １ 5.3 23.0 7.8 0.68 2.94 3.3 4.9 46 ２ 6.2 8.4 7.5 0.82 1.12 2.7 4.1 38 ３ 7.3 8.5 7.9 0.92 1.08 2.3 2.7 43 ４ 7.1 8.3 7.7 0.92 1.08 2.2 2.5 25 ５ 7.5 45.0 8.1 0.93 5.56 2.5 3.2 63 ６ 3.7 41.0 7.5 0.49 5.47 2.2 2.6 16
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、基板温度が２００℃程
度の低温であっても、比抵抗値が２.０×１０-4Ω・ｃ
ｍ以下の低抵抗な透明導電膜を形成でき、成膜中におけ
る異常放電が少なく、長時間に亙るスパッタリングを行
った場合にも、安定に良質な透明導電膜を生産性よく安
価に形成できるＩＴＯ焼結体の製造方法を提供できる。
度の低温であっても、比抵抗値が２.０×１０-4Ω・ｃ
ｍ以下の低抵抗な透明導電膜を形成でき、成膜中におけ
る異常放電が少なく、長時間に亙るスパッタリングを行
った場合にも、安定に良質な透明導電膜を生産性よく安
価に形成できるＩＴＯ焼結体の製造方法を提供できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 インジウム、錫、酸素からなる粉末を成
形した後炉内に入れ、１４５０〜１５５０℃の焼結温度
で焼結させるとき、(1)焼結中成形体の周囲に、酸素ガ
スを焼結炉内の容積に対して１分間当たり１.８×１０
-2以上の割合で流入させる、(2)１３００℃から１４５
０℃までを５０分以内で昇温する、(3)焼結温度で１０
時間以上保持する、の(1)(2)(3)の内１つ又は２つの条
件を用いて焼結することを特徴とするＩＴＯ焼結体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4309402A JP2595864B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Ｉｔｏ焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4309402A JP2595864B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Ｉｔｏ焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128019A true JPH06128019A (ja) | 1994-05-10 |
| JP2595864B2 JP2595864B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=17992587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4309402A Expired - Lifetime JP2595864B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Ｉｔｏ焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595864B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02225366A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-07 | Tosoh Corp | 酸化物焼結体の製造方法 |
| JPH0624826A (ja) * | 1992-07-03 | 1994-02-01 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 高密度ｉｔｏ焼結体及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP4309402A patent/JP2595864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02225366A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-07 | Tosoh Corp | 酸化物焼結体の製造方法 |
| JPH0624826A (ja) * | 1992-07-03 | 1994-02-01 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 高密度ｉｔｏ焼結体及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2595864B2 (ja) | 1997-04-02 |
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