JPH0726372A - Rotating cathode target, its production and film formed by using this target - Google Patents

Rotating cathode target, its production and film formed by using this target

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JPH0726372A
JPH0726372A JP5194207A JP19420793A JPH0726372A JP H0726372 A JPH0726372 A JP H0726372A JP 5194207 A JP5194207 A JP 5194207A JP 19420793 A JP19420793 A JP 19420793A JP H0726372 A JPH0726372 A JP H0726372A
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JP
Japan
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target
rotating cathode
layer
film
thermal expansion
Prior art date
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Application number
JP5194207A
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Japanese (ja)
Inventor
Otojiro Kida
音次郎 木田
Yoko Suzuki
陽子 鈴木
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To produce a rotating cathode target with which a film can be formed stably and speadily for a long time by forming an undercoat on a cylindrical target holder and then performing hot isotropic press of ZnO powder containing a specified amt. of Ga2O3 on the holder. CONSTITUTION:A copper cylindrical target holder 2 having an undercoating layer formed by plasma thermal spraying is welded and fixed to the inside of a stainless steel capsule 1. The surface of the target holder is preferably made roughened by sand blasting or the like. The undercoating layer is formed to have a medium coefft. of thermal expansion between that of the target holder 2 and a ceramic layer to be formed, and/or to have a coefft. of thermal expansion near that of the ceramic layer. Moreover, it is preferably to apply an Al2O3 ceramic fiber paper 3 on the inner wall of the capsule 1. Then, a powder or compacted body essentially comprising ZnO and containing 1-10% Ga2O3 is supplied to fill the capsule 1 and subjected to hot isotropic press to form the ceramic layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用方法】本発明は、透明導電膜を形成する
際に用いられる回転カソードターゲット、その製造方
法、該回転カソードターゲットを用いて成膜される膜に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating cathode target used for forming a transparent conductive film, a method for producing the same, and a film formed by using the rotating cathode target.

【0002】[0002]

【従来の技術】透明導電膜は可視光域で高い透過率と高
い導電性を合わせもつものであり、液晶表示素子、プラ
ズマ発光素子、EL(エレクトロ・ルミネッセンス)素
子等の表示素子用透明電極や、太陽電池、TFT、その
他各種受光素子の透明電極として利用されている。また
自動車及び建築用の熱線反射膜、フォトマスクその他各
種用途の帯電防止膜、冷凍ショーケースをはじめとする
各種の防曇用の透明発熱体として広く用いられている。
さらに調光ガラスとしてのエレクトロクロミック素子用
基板としても用いられる。
2. Description of the Related Art A transparent conductive film has both high transmittance and high conductivity in the visible light region, and is used for a transparent electrode for a display element such as a liquid crystal display element, a plasma light emitting element, an EL (electro luminescence) element or the like. It is used as a transparent electrode for solar cells, TFTs, and various other light receiving elements. Further, it is widely used as a heat-reflecting film for automobiles and buildings, an antistatic film for various applications such as photomasks, and a transparent heating element for various anti-fogging purposes such as a freezing showcase.
Further, it is also used as a substrate for electrochromic devices as light control glass.

【0003】従来、透明導電膜としてはガラス基板上に
堆積したアンチモンやフッ素をドーパントとして含む酸
化錫(SnO2 )、あるいは、錫をドーパントとして含
む酸化インジウム(In23 )、酸化亜鉛等が知られ
ており、特に錫を添加した酸化インジウム膜(以下IT
O膜とよぶ)は低抵抗膜が容易に得られることから主と
して液晶等の表示素子用電極として広く用いられてい
る。
Conventionally, as a transparent conductive film, tin oxide (SnO 2 ) containing antimony or fluorine as a dopant, indium oxide (In 2 O 3 ) containing zinc as a dopant, zinc oxide, etc., is deposited on a glass substrate. Known indium tin oxide film (hereinafter referred to as IT
The O film) is widely used mainly as an electrode for a display element such as a liquid crystal because a low resistance film can be easily obtained.

【0004】現在、ガラス基板上にITO膜を形成する
一般的な方法は、真空蒸着法、またはスパッタリング法
である。しかし、いずれの方法でも出発原料をインジウ
ムとする場合、インジウムは希少金属であるため高価格
であることから、基板の低コスト化には限界がある。ま
たインジウムの資源埋蔵量は他の元素に比べても特に少
なく、亜鉛鉱の精練時の副産物として抽出されるために
その生産量も亜鉛生産量に依存しており、大幅な生産量
の増大は困難である。今後表示素子等の市場規模がさら
に拡大するに伴い透明導電膜の需要が拡大した場合、I
TOの場合、原料であるインジウムの安定供給にも問題
がある。
At present, a general method for forming an ITO film on a glass substrate is a vacuum deposition method or a sputtering method. However, in any of the methods, when indium is used as a starting material, indium is a rare metal and thus is expensive, so that there is a limit to cost reduction of the substrate. In addition, the resource reserve of indium is particularly small compared to other elements, and since it is extracted as a by-product during refining of zinc ore, its production amount also depends on the zinc production amount. Have difficulty. If the demand for transparent conductive films expands as the market size of display devices etc. expands in the future, I
In the case of TO, there is a problem in stable supply of indium as a raw material.

【0005】一方、酸化亜鉛(ZnO)膜を主成分とす
る透明導電膜は亜鉛を主原料とするため、極めて低価格
であり、かつ埋蔵量、生産量ともに極めて多く、資源枯
渇や安定供給の点で心配がない利点を有する。また、比
抵抗値もAl等の不純物を添加することにより10-4Ω
・cm台とITO並みの低抵抗膜が得られることが知ら
れている。このためZnO膜はITO膜に替る低コスト
導電膜として期待されている。
On the other hand, a transparent conductive film containing a zinc oxide (ZnO) film as a main component is made of zinc as a main raw material, so that it is extremely low in price and has a large reserve and a large production amount. It has the advantage of not worrying about points. Also, the specific resistance value is 10 −4 Ω by adding impurities such as Al.
-It is known that a low resistance film on the order of cm and ITO can be obtained. Therefore, the ZnO film is expected as a low-cost conductive film that replaces the ITO film.

【0006】しかしAl添加の場合、最も一般的なZn
O製膜法であるスパッタ法によりガラス基板上に10-4
Ω・cm台の低抵抗膜を得るためには、例えば(Thin S
olidFilms,124,43,1985 )で明らかにされているよう
に、ターゲットに対して基板を垂直配置する等の特別な
基板配置が必要であったり、外部磁場の印荷等の特別な
工夫が必要であった。
However, when Al is added, the most common Zn
By a sputtering method which is an O film forming method, 10 −4 is formed on a glass substrate
To obtain a low resistance film on the order of Ω · cm, for example, (Thin S
olidFilms, 124,43,1985), it is necessary to have a special substrate arrangement such as vertically arranging the substrate with respect to the target, or to have a special device such as external magnetic field loading. Met.

【0007】また低抵抗化のためには製膜後の非酸化性
雰囲気での熱処理も必要とされた。さらにターゲットの
経時変化の影響が大きいため低抵抗膜を再現性良く製造
することは困難であった。これらの低抵抗膜の製膜速度
は5Å/秒程度以下と極めて小さいため、実際の工業生
産においては生産速度が遅いという致命的な問題があ
り、全体としてコスト低減の効果が少なくなるため、原
料コストが安いというZnOと特徴を活かし切れていな
かった。
Further, heat treatment in a non-oxidizing atmosphere after film formation is also required to reduce the resistance. Further, it is difficult to manufacture the low resistance film with good reproducibility because the influence of the change with time of the target is great. Since the film-forming speed of these low-resistance films is extremely low, about 5 Å / sec or less, there is a fatal problem that the production speed is slow in the actual industrial production, and the effect of cost reduction becomes small as a whole. The cost was low and ZnO was not fully utilized.

【0008】表示素子等の電極に透明導電膜を応用する
場合、素子作製プロセスにおいて300℃から500℃
程度の高温での熱処理が行われる。この場合、不活性ガ
ス中での熱処理も可能であるが、雰囲気を保持するため
の設備が必要となるためコスト増加を招く。そこで実際
に工業的には大気中での熱処理が必要とされる。また、
透明導電膜を発熱体として使用する場合、導電膜は大気
中雰囲気で通電加熱された状態で使用される。このた
め、発熱による抵抗値変化が少ないこと、すなわち、酸
化性雰囲気中での耐熱性が要求される。
When a transparent conductive film is applied to an electrode of a display element or the like, it is 300 ° C. to 500 ° C. in the element manufacturing process.
Heat treatment is performed at a high temperature of the order. In this case, heat treatment in an inert gas is also possible, but equipment for holding the atmosphere is required, which causes an increase in cost. Therefore, industrially, heat treatment in the atmosphere is required. Also,
When the transparent conductive film is used as a heating element, the conductive film is used while being electrically heated in the atmosphere. Therefore, it is required that the change in resistance value due to heat generation is small, that is, heat resistance in an oxidizing atmosphere.

【0009】熱線反射ガラスとして透明導電膜を応用す
る場合も曲げ加工や強化加工を行う際に、大気中で60
0℃以上の高温熱処理が行われるため、同様な耐熱性が
要求される。このように、透明導電膜を工業分野に応用
する場合には単に非酸化性雰囲気での耐熱性ではなく、
大気中での高い耐熱性が要求される。
Even when a transparent conductive film is applied as the heat ray reflective glass, the bending and strengthening processes are performed in the atmosphere at 60
Since high temperature heat treatment at 0 ° C or higher is performed, similar heat resistance is required. Thus, when applying the transparent conductive film to the industrial field, it is not simply heat resistance in a non-oxidizing atmosphere,
High heat resistance in the atmosphere is required.

【0010】この点でITO膜は充分ではないが大気中
での耐熱性を有している。このためITOは主に液晶表
示素子等に用いられているが、これは300℃付近の比
較的低温での耐熱性しか要求されないからである。これ
に対して、従来のZnO膜(添加物なし)は酸化性雰囲
気における耐熱性がITOに比べると著しく劣っており
酸化性雰囲気での耐熱性向上が実用化における課題であ
った。
In this respect, the ITO film is not sufficient, but has heat resistance in the atmosphere. For this reason, ITO is mainly used for liquid crystal display devices and the like, because it is required only to have heat resistance at a relatively low temperature around 300 ° C. On the other hand, the heat resistance of the conventional ZnO film (without additives) is significantly inferior to that of ITO in the oxidizing atmosphere, and improvement of the heat resistance in the oxidizing atmosphere has been a problem in practical use.

【0011】そこでこのZnO膜の耐熱性を改善するた
めに、従来、特公平3−72011号公報に示されてい
るように、ZnOに周期律表第3族の不純物を添加する
ことによって、アルゴン気流中や真空中等の非酸化性雰
囲気における耐熱性が改善されることが示されている。
しかし、3族の不純物を添加した場合で、不活性ガス雰
囲気や還元性ガス雰囲気での耐熱性は向上するが、大気
雰囲気における400℃での高温熱処理では、電気抵抗
が4桁以上も増加するため導電膜としては使用不可能に
なることも同時に知られている(電子通信学会技術報
告、CPM84-8,55(1984))。この大気中での耐熱性の欠如
のために、ZnO膜は透明導電膜としての実用化が遅れ
ている。
Therefore, in order to improve the heat resistance of this ZnO film, conventionally, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-72011, ZnO is doped with an impurity of Group 3 of the periodic table, so that argon is added. It has been shown that the heat resistance is improved in a non-oxidizing atmosphere such as an air stream or a vacuum.
However, when the impurities of Group 3 are added, the heat resistance in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere is improved, but the high temperature heat treatment at 400 ° C. in the air atmosphere increases the electrical resistance by four digits or more. Therefore, it is also known that it cannot be used as a conductive film (Technical Report of IEICE, CPM 84-8, 55 (1984)). Due to this lack of heat resistance in the atmosphere, the ZnO film is delayed in practical use as a transparent conductive film.

【0012】このように表示素子基板、透明発熱体、熱
線反射ガラスとして透明導電膜を応用する場合、透明導
電膜は大気中での高温加熱を経るため、導電膜の電気的
及び光学的特性が損なわれない特性を有することが極め
て重要となる。しかし従来、ZnOを主成分とする透明
導電膜はITOに替る低コスト材料として期待されなが
ら、酸化性雰囲気での耐熱性が不充分なため広範な実用
化、工業化が遅れており、大気中での耐熱性改善がZn
O膜の最大の課題とされてきた。
When the transparent conductive film is applied as the display element substrate, the transparent heating element, and the heat ray reflecting glass in this way, the transparent conductive film undergoes high temperature heating in the atmosphere, and therefore the electrical and optical characteristics of the conductive film are improved. It is extremely important to have properties that are not compromised. However, conventionally, a transparent conductive film containing ZnO as a main component has been expected as a low-cost material to replace ITO, but its heat resistance in an oxidizing atmosphere is insufficient, and thus its widespread practical application and industrialization have been delayed. Zn improves the heat resistance of
It has been regarded as the biggest problem of the O film.

【0013】これらの要求に対して、本出願人は特願平
4−207470号にて、新しい透明導電膜用のスパッ
タリングターゲットを提案した。しかし、最近では、要
求されるスパッタリングターゲットも複雑な形状のもの
や、ターゲット厚みを部分的に変化させたような高効率
のプレーナーターゲットが必要とされている。前記の発
明の方法では一般的な常圧焼成により焼結体を得る方法
であるため、種々の形状、複雑な構造のターゲットの製
作は困難であり、また、原料混合、成形、焼結、加工、
ボンディングと長い工程を通って製作されるので、大が
かりな装置治具が必要である。このため任意の形状構造
に対応でき、また、大気中での耐熱性や低抵抗化可能な
透明導電膜ターゲットが望まれていた。
To meet these requirements, the present applicant has proposed a new sputtering target for a transparent conductive film in Japanese Patent Application No. 4-207470. However, recently, the required sputtering target has a complicated shape and a highly efficient planar target in which the target thickness is partially changed is required. Since the method of the invention described above is a method of obtaining a sintered body by general pressureless firing, it is difficult to manufacture targets of various shapes and complicated structures, and raw material mixing, molding, sintering, and processing are performed. ,
Since it is manufactured through bonding and a long process, a large-scale device jig is required. Therefore, there has been a demand for a transparent conductive film target which can be adapted to an arbitrary shape structure and can have heat resistance and low resistance in the air.

【0014】さらに建築用の大面積ガラスのスパッタに
おいては、生産性を上げるため高いスパッタパワーをか
け成膜速度を上げているが、この場合ターゲットの冷却
が成膜速度を制限しており、ターゲットの割れ、剥離等
のトラブルが起きている。
Further, in the case of the sputtering of large-area glass for construction, high sputtering power is applied to increase the film forming speed in order to improve the productivity, but in this case, the cooling of the target limits the film forming speed. There are problems such as cracking and peeling.

【0015】これらの点を改良した新しいタイプのマグ
ネトロン型回転カソードターゲットが知られている(特
表昭58−500174号公報参照)。これは、円筒状
ターゲットの内側に磁場発生手段を設置し、ターゲット
の内側から冷却しつつ、ターゲットを回転させながらス
パッタを行うものであるため、プレーナ型ターゲットよ
り、単位面積あたり大きなパワーを投入でき、したがっ
て高速成膜が可能とされている。かかるターゲットはほ
とんどがスパッタすべき金属や合金からなる円筒状の回
転カソードである、スパッタすべき物質が、柔らかく、
または脆い金属や合金の場合は円筒上のターゲットホル
ダー上に製作されている。
A new type of magnetron type rotating cathode target which is improved in these points is known (see Japanese Patent Publication No. 58-500174). This is because the magnetic field generation means is installed inside the cylindrical target and the sputtering is performed while rotating the target while cooling it from the inside of the target, so that a larger power can be input per unit area than the planar target. Therefore, high-speed film formation is possible. Most of these targets are cylindrical rotating cathodes made of metal or alloy to be sputtered, the material to be sputtered is soft,
Alternatively, in the case of brittle metal or alloy, it is manufactured on a cylindrical target holder.

【0016】しかし金属ターゲットの場合各種のスパッ
タ雰囲気で酸化物、窒化物、炭化物等の多層膜のコート
が可能であるが異種雰囲気によりコート膜が損傷し、目
的の組成のものが得られず、また低融点金属ターゲット
ではパワーをかけすぎると溶融してしまう等の欠点があ
り、セラミックスのターゲットが望まれる。
However, in the case of a metal target, it is possible to coat a multilayer film of oxides, nitrides, carbides, etc. in various sputtering atmospheres, but the coating film is damaged by a different atmosphere and the desired composition cannot be obtained. Further, a low-melting-point metal target has drawbacks such as melting when power is applied too much, and a ceramic target is desired.

【0017】特開昭60−181270号に溶射による
スパッタターゲットの製法が提案されているが、セラミ
ックスと金属の熱膨張の差が大きくて溶射膜を厚くでき
ず、また使用時の熱ショックにより密着性が低下し剥離
する等の問題がある。また、セラミックス焼結体を円筒
状に製作してターゲットホルダー金属にIn金属にて接
合する方法もあるが、作りにくくコストもかかる。
Japanese Patent Laid-Open No. 60-181270 proposes a method of manufacturing a sputter target by thermal spraying. However, the thermal expansion difference between ceramics and metal is so large that the thermal sprayed film cannot be made thicker, and the thermal shock during use causes a close contact. There is a problem that the property is deteriorated and peeling occurs. There is also a method of producing a ceramics sintered body in a cylindrical shape and joining it to the target holder metal with In metal, but it is difficult to make and costly.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
上記種々の課題を解決しようとするものであり、円筒状
ターゲットホルダーとセラミックス層との密着性を向上
し、製作面や使用面からも自由度の高い高密度で高速成
膜可能な回転カソードターゲット、その製造方法及び該
回転カソードターゲットを用いて形成される膜の提供を
目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned various problems of the prior art, and improves the adhesion between the cylindrical target holder and the ceramics layer, and in terms of production and use. Another object of the present invention is to provide a rotating cathode target having a high degree of freedom and capable of high-speed film formation, a manufacturing method thereof, and a film formed by using the rotating cathode target.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒状ターゲ
ットホルダー上にアンダコートを形成し、次いで、Zn
Oを主成分としGa23 を1〜10%含有する粉末ま
たは該粉末の成形体を配置し、熱間等方圧プレスを行い
セラミックス層を形成して製造することを特徴とする回
転カソードターゲットの製造方法である。
The present invention involves forming an undercoat on a cylindrical target holder, and then forming a Zn coat.
A rotating cathode characterized in that a powder containing O 2 as a main component and containing Ga 2 O 3 in an amount of 1 to 10% or a molded body of the powder is placed, and hot isostatic pressing is performed to form a ceramics layer to produce the same. It is a method of manufacturing a target.

【0020】本発明は、また、円筒状ターゲットホルダ
ー上に、ZnOを主成分としGa23 を1〜10%含
有する粉末または該粉末の成形体を配置し、熱間等方圧
プレスを行うことにより形成されるセラミックス層を有
することを特徴とする回転カソードターゲットおよび該
回転カソードターゲットを用いてスパッタリングして形
成されることを特徴とする膜である。
In the present invention, a powder containing ZnO as a main component and containing Ga 2 O 3 in an amount of 1 to 10% or a molded product of the powder is placed on a cylindrical target holder, and hot isostatic pressing is performed. A rotary cathode target having a ceramics layer formed by performing the sputtering, and a film formed by sputtering using the rotary cathode target.

【0021】本発明の方法は、基本的にセラミックス粉
末を熱間等方圧プレス(Hot Isostatic Press 、以下、
HIP処理という)によりターゲットホルダーに焼結・
接合せしめ、直接ターゲットとなるセラミックス層を形
成するものである。これによって従来の金型に粉末を詰
めてプレス成形する工程、それを電気炉中で焼結する工
程、またはホットプレスにより焼結する工程、適当な形
状に加工修正する工程、セラミックスとホルダーを接合
する工程を必要としない。
The method of the present invention is basically a method for hot isostatic pressing (hereinafter, referred to as "ceramic powder").
Sintered on the target holder by HIP processing)
They are bonded to each other to directly form a ceramic layer as a target. With this, the process of filling powder into a conventional mold and press-molding, the process of sintering it in an electric furnace, the process of sintering it by hot pressing, the process of modifying it into an appropriate shape, the joining of ceramics and holder It does not require a process to do.

【0022】本発明による方法は、原料粉末を得る工程
と、円筒形状ターゲットホルダーの外表面をセラミック
ス層と密着接合させるための表面処理工程と、HIP処
理による焼結と接合を行う工程によって構成されてい
る。
The method according to the present invention comprises a step of obtaining a raw material powder, a surface treatment step for closely bonding the outer surface of a cylindrical target holder to a ceramic layer, and a step of sintering and bonding by HIP processing. ing.

【0023】本発明に用いるセラミックス粉末は、特に
容易に入手できない複雑な化合物の場合、化学的合成あ
るいは固相反応を利用して作製する。この粉末を粉砕
し、造粒してHIP処理カプセル内に流動して振動充填
しやすい二次粒径に揃えることで利用できる。
The ceramic powder used in the present invention is prepared by utilizing chemical synthesis or solid-phase reaction, especially in the case of a complex compound which is not easily available. This powder can be used by pulverizing it, granulating it, and flowing it into the HIP-treated capsule to make it into a secondary particle size that facilitates vibration filling.

【0024】本発明のセラミックス粉末は、実質的に亜
鉛・ガリウムの酸化物であり、Ga23 として1〜1
0wt%を含有するものである。スパッタすべきターゲ
ットとなるセラミックス層としてGa23 が1%以下
では、成膜した場合、薄膜の結晶性が不充分で高い耐熱
性が得られず、また10%より多いと、薄膜の結晶相が
分離して2相となり低抵抗や高い耐熱性が得られない。
The ceramic powder of the present invention is substantially an oxide of zinc gallium and has a Ga 2 O 3 content of 1-1.
It contains 0 wt%. When Ga 2 O 3 is 1% or less as the target ceramic layer to be sputtered, the crystallinity of the thin film is insufficient and high heat resistance cannot be obtained when the film is formed. The phases are separated into two phases, and low resistance and high heat resistance cannot be obtained.

【0025】なお、本発明のセラミックス粉末には、他
の成分が本発明の目的、効果を損なわない範囲において
含まれても差し支えないが、可及的に少量にとどめるこ
とが望ましい。
The ceramic powder of the present invention may contain other components within a range that does not impair the objects and effects of the present invention, but it is desirable to keep the amount as small as possible.

【0026】本発明で用いるセラミックス粉末は次の方
法で作製することができる。即ち、平均粒径が1μm以
下のZnO粉末とGa23 粉末を所定量秤量し、ボー
ルミルを用いて3時間以上、水を溶媒として湿式混合で
泥装を作成し、スプレイドライヤーにて、二次粒子に造
粒した粉末を調整する。この造粒粉末の粒度は150μ
m以下が好ましく、特には平均粒径80μm程度のもの
が適当であり流動性が良く充填密度も良好な充填成形体
が得られる。
The ceramic powder used in the present invention can be manufactured by the following method. That is, a predetermined amount of ZnO powder having an average particle size of 1 μm or less and Ga 2 O 3 powder are weighed, a ball mill is used for 3 hours or more to prepare mud by wet mixing with water as a solvent, and the mixture is sprayed with a spray dryer. The powder granulated into the secondary particles is adjusted. The particle size of this granulated powder is 150μ
It is preferably m or less, and particularly, those having an average particle size of about 80 μm are suitable, and a molded product having good fluidity and good packing density can be obtained.

【0027】円筒状ターゲットホルダーとしては、ステ
ンレスや銅などの種々の金属が使用できる。ターゲット
材料となるセラミックス粉末のプラズマ溶射に先だっ
て、密着性向上のため、そのターゲットホルダーの表面
を、Al23 やSiCの砥粒を用いてサンドブラスト
するなどにより荒しておくことが必要である。あるいは
また、これらのターゲットホルダーの表面をV溝状やネ
ジ状に加工した後、Al23 やSiC砥粒を用いて、
サンドブラストしてより密着性を向上させることも好ま
しい。
For the cylindrical target holder, various metals such as stainless steel and copper can be used. Prior to plasma spraying of a ceramic powder as a target material, in order to improve adhesion, it is necessary to roughen the surface of the target holder by sandblasting with Al 2 O 3 or SiC abrasive grains. Alternatively, after processing the surface of these target holders into a V-groove shape or a screw shape, using Al 2 O 3 or SiC abrasive grains,
It is also preferable to improve the adhesion by sandblasting.

【0028】ターゲットホルダー表面を荒した後に、溶
射するターゲット材料とターゲットホルダーとの熱膨張
差を緩和し、また、機械的、熱的な衝撃による剥離にも
耐えるよう密着力を高めるため、アンダコート層を形成
しておくのが好ましい。
After the surface of the target holder is roughened, the difference in thermal expansion between the target material to be sprayed and the target holder is mitigated, and the adhesion is improved to withstand the peeling due to mechanical or thermal shock. It is preferable to form layers.

【0029】かかるアンダコートとしては、前記円筒状
ターゲットホルダーの熱膨張係数と、前記セラミックス
層の熱膨張係数との中間の熱膨張係数を有する層(以下
A層という)、及び前記セラミックス層に近似した熱膨
張係数を有する層(以下B層という)からなる群から選
ばれる少なくとも1層であることが好ましい。特に両方
の層を形成し、ターゲットホルダー/A層/B層/ター
ゲット材料層という構成とするのが最適である。
As such an undercoat, a layer having a coefficient of thermal expansion intermediate between the coefficient of thermal expansion of the cylindrical target holder and the coefficient of thermal expansion of the ceramic layer (hereinafter referred to as layer A), and the ceramic layer is approximated. It is preferably at least one layer selected from the group consisting of the layers having the coefficient of thermal expansion (hereinafter referred to as layer B). In particular, it is optimal to form both layers and to have a structure of target holder / A layer / B layer / target material layer.

【0030】アンダコート層がA層あるいはB層だけで
あっても、それらが金属や合金である場合は、弾性が高
く、脆さが小さいので、ターゲットとなるセラミックス
層のターゲットホルダーへの密着力を高めることができ
る。
Even if the undercoat layer is only the A layer or the B layer, if it is a metal or an alloy, it has high elasticity and small brittleness, so that the adhesion of the ceramic layer as the target to the target holder is high. Can be increased.

【0031】B層の熱膨脹係数は、ターゲットとなるセ
ラミックス層の熱膨張係数±2×10-6/℃の範囲内で
あることが最適である。
The coefficient of thermal expansion of the B layer is optimally within the range of ± 2 × 10 -6 / ° C. of the coefficient of thermal expansion of the target ceramic layer.

【0032】アンダコートの材料としては、Mo、T
i、Ni、Nb、Ta、W、Ni−Al、Ni−Cr、
Ni−Cr−Al、Ni−Cr−Al−Y、Ni−Co
−Cr−Al−Yなどの導電性粉末を用いることができ
る。アンダコートの膜厚は、それぞれ30〜100μm
程度が好ましい。
The material of the undercoat is Mo, T
i, Ni, Nb, Ta, W, Ni-Al, Ni-Cr,
Ni-Cr-Al, Ni-Cr-Al-Y, Ni-Co
A conductive powder such as -Cr-Al-Y can be used. The thickness of the undercoat is 30 to 100 μm, respectively
A degree is preferable.

【0033】具体的には、アンダコートの材料は、Ga
とZnの酸化物セラミックス層の熱膨張係数に応じて変
える必要がある(ターゲットホルダーとして使用可能な
銅やステンレス等の熱膨脹係数は、17〜18×10-6
/℃である)。
Specifically, the material of the undercoat is Ga
It is necessary to change it according to the thermal expansion coefficient of the oxide ceramic layer of Zn and Zn (the thermal expansion coefficient of copper or stainless steel that can be used as the target holder is 17 to 18 × 10 −6).
/ ° C).

【0034】例えば前記セラミックス層の場合(熱膨張
係数5〜6×10-6/℃)では、アンダコートA層の好
ましい熱膨張係数は12〜15×10-6/℃であり、そ
の材料としてNi、Ni−Al、Ni−Cr、Ni−C
r−Al、Ni−Cr−Al−Y、Ni−Co−Cr−
Al−Y等があげられる。またアンダコートB層の好ま
しい熱膨張係数は5〜8×10-6/℃であり、その材料
としてはMo、W、Ta、Nb等があげられる。
For example, in the case of the ceramic layer (coefficient of thermal expansion 5 to 6 × 10 -6 / ° C.), the preferable thermal expansion coefficient of the undercoat A layer is 12 to 15 × 10 -6 / ° C. Ni, Ni-Al, Ni-Cr, Ni-C
r-Al, Ni-Cr-Al-Y, Ni-Co-Cr-
Al-Y etc. are mentioned. The preferred thermal expansion coefficient of the undercoat B layer is 5 to 8 × 10 −6 / ° C., and its material includes Mo, W, Ta, Nb and the like.

【0035】またかかるアンダコート材料の中から、タ
ーゲット材料に近い熱膨張係数をもつアンダコートと、
ターゲットホルダーに近い熱膨脹係数をもつアンダコー
トとを傾斜組成的に変化させたアンダコート層を設けて
もより密着性が高くなるので好ましい。
Among such undercoat materials, an undercoat having a thermal expansion coefficient close to that of the target material,
It is preferable to provide an undercoat layer in which the undercoat having a thermal expansion coefficient close to that of the target holder is changed in a gradient composition because the adhesion is further improved.

【0036】前述のアンダコートを形成する際は、高温
プラズマガス中、好ましくは非酸化雰囲気下の高温プラ
ズマガス中でのプラズマ溶射法により形成するのが好ま
しい。
The undercoat is preferably formed by plasma spraying in a high temperature plasma gas, preferably in a high temperature plasma gas under a non-oxidizing atmosphere.

【0037】次いで、前述のアンダコート処理されたタ
ーゲットホルダーを図1のHIP処理カプセル内に配置
し、前記セラミックス造粒粉末を充填し、HIP処理に
て焼結・接合する。
Next, the above-mentioned undercoat-treated target holder is placed in the HIP-treated capsule shown in FIG. 1, the ceramic granulated powder is filled, and the HIP treatment is performed to sinter and bond.

【0038】図1によってHIP処理用カプセルについ
て説明する。図1において、1はステンレス製カプセ
ル、2は表面処理を施した銅製の円筒ターゲットホルダ
ー、3はAl23 セラミックスファイバーペーパー、
4は充填されたセラミックス粉末である。
The HIP processing capsule will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is a stainless steel capsule, 2 is a surface-treated copper cylindrical target holder, 3 is Al 2 O 3 ceramic fiber paper,
Reference numeral 4 is a filled ceramic powder.

【0039】HIP処理用カプセルは底付ステンレス製
カプセル1とその中に配置した円筒状ターゲットホルダ
ー2によって構成され、これらは所定の位置、即ち底付
ステンレス製カプセル1の底部の中心に円筒状ターゲッ
トホルダーを溶接接合し固定されている。このHIP処
理用カプセルは鋼またはステンレス鋼が好ましくカプセ
ルの厚みは4mm以下が望ましい。
The HIP processing capsule is composed of a bottomed stainless steel capsule 1 and a cylindrical target holder 2 disposed therein, and these are provided at predetermined positions, that is, at the center of the bottom of the bottomed stainless steel capsule 1, a cylindrical target. The holder is welded and fixed. The HIP treatment capsule is preferably steel or stainless steel, and the thickness of the capsule is preferably 4 mm or less.

【0040】また、このHIP処理カプセル1はカプセ
ル内部に充填された前記セラミックス層とのHIP処理
工程の焼結において、反応を抑制するためやHIP処理
後のセラミックス層との離型を容易にするためHIP処
理ステンレス製カプセル1内面にアルミナファイバーペ
ーパー(0.5mm〜1mm厚)またはシートを貼り付
けておくとよい。
Further, the HIP-treated capsule 1 suppresses a reaction in sintering of the ceramic layer filled in the capsule in the HIP treatment step and facilitates release from the ceramic layer after the HIP treatment. Therefore, alumina fiber paper (0.5 mm to 1 mm thick) or a sheet may be attached to the inner surface of the HIP-treated stainless capsule 1.

【0041】このステンレス製カプセル1と円筒状ター
ゲットホルダー2に挟まれた部分の間隙に、前記セラミ
ックス粉末を充填する。または予め表面処理された円筒
状ターゲットホルダー2を用いてCIP(冷間静水圧成
形)成形ゴム型内に円筒状ターゲットホルダー2を配置
し、その間隙に前記セラミックス粉末を充填し円筒形状
に予備CIP成形する方法も採用することができる。
The ceramic powder is filled in the gap between the stainless capsule 1 and the cylindrical target holder 2. Alternatively, by using the cylindrical target holder 2 that has been surface-treated in advance, the cylindrical target holder 2 is placed in a CIP (cold isostatic pressing) molding rubber mold, and the ceramic powder is filled in the gap between the cylindrical target holder 2 and the preliminary CIP. A molding method can also be adopted.

【0042】上記の方法により、HIP処理用ステンレ
ス製カプセル内に充填されたセラミックス粉末、または
円筒状ターゲットホルダー上に予備CIP成形されたセ
ラミックス成形体をHIP処理カプセルに配置し、この
HIP処理用ステンレス製カプセルを10-3mmHg以
下に減圧密封する。この減圧密封では10-3mmHg以
上ではセラミックス原料粉末に付着しているガスや成分
の除去が充分に行われないためである。
According to the above-mentioned method, the ceramic powder filled in the HIP-treated stainless capsule or the ceramic compact preliminarily CIP-molded on the cylindrical target holder is placed in the HIP-treated capsule, and the HIP-treated stainless steel is placed. The capsule is vacuum-sealed to 10 -3 mmHg or less. This is because the gas and components adhering to the ceramic raw material powder are not sufficiently removed at 10 -3 mmHg or more in this vacuum sealing.

【0043】この減圧密封したステンレス製HIPカプ
セルをHIP装置に配置してHIP処理する。HIP処
理は高温高圧下の不活性ガス(Ar)を圧力媒体として
カプセル内部のセラミックス粉末や予備成形されたセラ
ミックス成形体の焼結及び前記セラミックス層とターゲ
ットホルダーとの接合を同時に行うものである、この時
のHIP処理条件は温度900〜1200℃、圧力50
MPa以上の条件で1時間以上行うことが望ましい。H
IP処理条件で温度900℃以下、圧力50MPa以下
ではセラミックス層の密度が低くターゲットホルダーと
の密着も低く、温度1200℃以上では、ターゲットホ
ルダーとの反応が激しくなる、等のため好ましくない。
This vacuum-sealed stainless steel HIP capsule is placed in a HIP device for HIP treatment. In the HIP process, an inert gas (Ar) under high temperature and high pressure is used as a pressure medium to simultaneously sinter the ceramic powder inside the capsule and the preformed ceramic compact and join the ceramic layer and the target holder at the same time. The HIP processing conditions at this time are a temperature of 900 to 1200 ° C. and a pressure of 50.
It is desirable to perform the treatment for 1 hour or more under the condition of MPa or more. H
If the temperature is 900 ° C. or lower and the pressure is 50 MPa or lower under the IP treatment conditions, the density of the ceramic layer is low and the adhesion to the target holder is low, and if the temperature is 1200 ° C. or higher, the reaction with the target holder becomes vigorous, which is not preferable.

【0044】このようにしてHIP処理されたステンレ
ス製HIP処理カプセルをHIP装置より取り出し、外
面のステンレス製カプセルを剥離して取り外しセラミッ
クス回転カソードターゲットを得る。このようにしてセ
ラミックス層2mm以上、10mm以下の緻密でターゲ
ットホルダーと密着性の高いセラミックス回転カソード
を得ることができる。
The HIP-processed stainless steel HIP-treated capsules thus obtained are taken out from the HIP device, and the outer stainless-steel capsules are peeled off to obtain a ceramic rotating cathode target. In this way, it is possible to obtain a dense ceramic rotating cathode having a ceramic layer of 2 mm or more and 10 mm or less and having high adhesion to the target holder.

【0045】[0045]

【作用】本発明において、ターゲット層中のGa23
がGa固溶ZnO相として存在することにより、スパッ
タ成膜された場合、成膜した膜中のGa原子のZn原子
位置への置換が容易になり、原子間に存在するGa原子
を少なくできるため、極めて結晶性の高い低抵抗の膜が
成膜でき、また空気のような酸素を含む雰囲気中におい
ても、高い耐熱性と低抵抗を有する透明導電膜が得られ
るものと考えられる。
In the present invention, Ga 2 O 3 in the target layer is
Exists as a Ga solid solution ZnO phase, it becomes easy to replace Ga atoms in the formed film with Zn atom positions in the film formed by sputtering, and it is possible to reduce Ga atoms existing between the atoms. It is considered that a low resistance film having extremely high crystallinity can be formed, and a transparent conductive film having high heat resistance and low resistance can be obtained even in an atmosphere containing oxygen such as air.

【0046】またこのようにして作成した回転カソード
スパッタリング用ターゲットは、ターゲットの化学組成
の変動もなく均質であり、ターゲット物質からターゲッ
トホルダー、さらにはカソード電極への熱伝導もよく、
また強固にターゲットホルダー上に密着しているので、
成膜速度を上げるための高いスパッタリングパワーをか
けた場合でも、冷却が充分行われ、急激な熱ショックに
よるターゲット層の剥離、割れもなく、単位面積当たり
に大きな電力を投入することが可能である。
The target for rotary cathode sputtering thus prepared is homogeneous without any change in the chemical composition of the target and has good heat conduction from the target material to the target holder and further to the cathode electrode.
Also, because it firmly adheres to the target holder,
Even when high sputtering power is applied to increase the film formation rate, sufficient cooling is performed, and there is no peeling or cracking of the target layer due to a sudden heat shock, and it is possible to apply a large amount of power per unit area. .

【0047】また、ターゲットの侵食ゾーンが全面にな
るため、ターゲットの利用効率もプレーナ型と比べ高い
という利点がある。また、ターゲットの侵食部分が薄く
なってもターゲット物質が減少した部分に同じ物質のセ
ラミックス粉末を同様の方法にてHIP処理することに
より、元の状態に再生することもできる。さらにターゲ
ットの厚みに場所による分布をもたせることも容易に可
能であり、それによってターゲット表面での磁界の強さ
や温度の分布をもたせて生成する薄膜の厚み分布をコン
トロールすることもできる。
Further, since the erosion zone of the target is the entire surface, there is an advantage that the utilization efficiency of the target is higher than that of the planar type. Further, even if the eroded portion of the target is thinned, the portion in which the target material is reduced can be regenerated to the original state by HIPing the ceramic powder of the same material by the same method. Further, it is possible to easily give the distribution of the thickness of the target depending on the location, and by doing so, it is possible to control the strength distribution of the magnetic field and the distribution of temperature on the target surface to control the thickness distribution of the thin film formed.

【0048】さらに、本発明のセラミックス回転カソー
ドターゲットは、マグネトロンスパッタに手DC、RF
の両者のスパッタリング装置に用いることが可能であ
り、高速成膜、ターゲット使用効率も大であり、安定し
て成膜できる。
Further, the ceramic rotating cathode target of the present invention can be used for DC, RF and magnetron sputtering.
It can be used for both sputtering devices, high-speed film formation, high target use efficiency, and stable film formation.

【0049】[0049]

【実施例】高純度のZnO粉末(平均粒径1μm以下)
及びGa23 粉末(平均粒径1μm以下)を準備し、
それぞれの組成になるように秤量し、ボールミルにて、
水を媒体として3時間湿式混合し得られた泥装をスプレ
イドライヤーを用いて造粒し平均粒径80μmの粒径の
粉末を得た。
Example High-purity ZnO powder (average particle size 1 μm or less)
And Ga 2 O 3 powder (average particle size 1 μm or less) are prepared,
Weigh each composition so that each composition will be
The sludge obtained by wet mixing for 3 hours with water as a medium was granulated using a spray dryer to obtain a powder having an average particle size of 80 μm.

【0050】外径67.5mmφ×長さ406mmの銅
製円筒状ターゲットホルダーを旋盤に取り付け、その外
表面側をネジ状に加工し、さらに、Al23 砥粒を用
いて、サンドブラストにより表面を荒し粗面の状態にし
た。
A copper cylindrical target holder having an outer diameter of 67.5 mmφ and a length of 406 mm was attached to a lathe, the outer surface side was processed into a screw shape, and the surface was sandblasted using Al 2 O 3 abrasive grains. The surface is rough and rough.

【0051】次にアンダコートとして、第1層Ni−A
l(配合重量比8:2)の合金粉末及び第2層としてM
oの金属粉末をプラズマ溶射(メトコ溶射機を使用)
し、膜厚をそれぞれ50mmの被覆を形成した。
Next, as an undercoat, the first layer Ni-A was used.
1 (mixing weight ratio 8: 2) alloy powder and M as the second layer
Plasma spraying of metal powder of o (using Metco spraying machine)
Then, coatings each having a film thickness of 50 mm were formed.

【0052】この表面処理を施した円筒状ターゲットホ
ルダーを、予め内面がAl23 ファイバーペーパー
(1mm厚)が貼り付けられたHIP処理用ステンレス
製カプセル内に配置し底部を溶接接合してHIP処理カ
プセルを準備した。このカプセルと円筒形状ターゲット
ホルダーとの間隙に上記のGa23 −ZnO造粒粉末
をバイブレーターを用いて振動充填した。そしてこのス
テンレス製カプセル内を10-3mmHg以下に減圧し密
封してHIP処理装置に挿入しHIP処理を行った。
The cylindrical target holder subjected to this surface treatment was placed in a stainless capsule for HIP treatment, the inner surface of which was previously adhered with Al 2 O 3 fiber paper (1 mm thickness), and the bottom portion was welded and joined to the HIP. Treated capsules were prepared. The gap between the capsule and the cylindrical target holder was vibratingly filled with the above Ga 2 O 3 —ZnO granulated powder using a vibrator. Then, the inside of the stainless steel capsule was depressurized to 10 −3 mmHg or less, sealed, and inserted into a HIP processing apparatus to perform HIP processing.

【0053】HIP処理条件は、温度1000℃、圧力
200MPaのArガス(純度99.9%)を圧力媒体
とし、1時間の処理を行った。HIP処理後ステンレス
製カプセルを取り外しGa23 −ZnOセラミックス
円筒形状のターゲット外表面を平滑になるように加工
し、またターゲットホルダーの内面を旋盤にて内径5
0.5mmφに加工して、Ga23 −ZnOセラミッ
クスとターゲットホルダーとが一体に強固に密着したセ
ラミックス層5mmの回転カソードターゲットを得た。
As the HIP treatment conditions, Ar gas (purity 99.9%) having a temperature of 1000 ° C. and a pressure of 200 MPa was used as a pressure medium, and the treatment was carried out for 1 hour. After HIP treatment, the stainless steel capsule was removed, and the outer surface of the Ga 2 O 3 -ZnO ceramic cylindrical target was processed to be smooth.
It was processed into 0.5 mmφ to obtain a rotating cathode target having a ceramic layer of 5 mm in which the Ga 2 O 3 —ZnO ceramics and the target holder were firmly adhered to each other.

【0054】次に、この回転カソードターゲットを用い
て、マグネトロンスパッタリング装置を使用して、Ga
23 −ZnO膜の成膜を行った。形成条件は、Ar雰
囲気中で5×10-3Torr程度の真空中でスパッタ
し、基板には、無アルカリガラスコーニング#7059
を用い、膜厚は約500nmとなるように行った。成膜
後、膜厚、シート抵抗を測定し、膜厚、シート抵抗から
膜の比抵抗を計算した。また、成膜した膜を空気中50
0℃で10分保持の条件で熱処理した後の、膜の比抵抗
を測定し、空気中での耐熱性を評価した。
Next, using this rotating cathode target and a magnetron sputtering apparatus, Ga
A 2 O 3 —ZnO film was formed. The formation conditions are such that sputtering is performed in a vacuum of about 5 × 10 −3 Torr in an Ar atmosphere, and the substrate is a non-alkali glass Corning # 7059.
Was used to obtain a film thickness of about 500 nm. After the film formation, the film thickness and the sheet resistance were measured, and the specific resistance of the film was calculated from the film thickness and the sheet resistance. In addition, the formed film is 50 in air.
After heat treatment under the condition of holding at 0 ° C. for 10 minutes, the specific resistance of the film was measured to evaluate the heat resistance in air.

【0055】また上記ターゲットを従来の方法でプレー
ナー型ターゲットホルダーに接合したターゲットと成膜
速度についても比較した。これらの結果を表1に示し
た。
Further, the film deposition rate was also compared with a target obtained by joining the above target to a planar type target holder by a conventional method. The results are shown in Table 1.

【0056】表1に示したように、本発明の回転ターゲ
ットを用いて形成した膜は、比抵抗も小さく、また、空
気中500℃での熱処理においても、比抵抗は変わらず
低い比抵抗であった。またスパッタ中は、異常放電もな
くターゲットの破損もなく、黒スス(スパッタによりタ
ーゲット表面の酸素量が減少して、ターゲット表面が黒
くなる現象)も発生せず、安定して高速成膜ができた。
As shown in Table 1, the film formed by using the rotating target of the present invention has a small specific resistance, and the specific resistance remains the same even in the heat treatment at 500 ° C. in air, and the specific resistance is low. there were. During sputtering, no abnormal discharge, no damage to the target, no black soot (a phenomenon in which the target surface becomes black due to a decrease in the amount of oxygen on the target surface due to sputtering), and stable high-speed film formation is possible. It was

【0057】[0057]

【比較例】表1に示したように、通常の常圧焼結法にて
作成したGa23 −ZnOと、従来のITO(10w
t%SnO2 −90wt%In23 )及び、AZO
(3wt%Al23 −97wt%ZnO)のプレーナ
ーターゲットと、Ga23−ZnO系において、本発
明の範囲外の組成の回転カソードターゲットについて行
った結果も示した。
[Comparative Example] As shown in Table 1, Ga 2 O 3 —ZnO prepared by a normal atmospheric pressure sintering method and conventional ITO (10 w
t% SnO 2 -90 wt% In 2 O 3 ) and AZO
The results of the planar target of (3 wt% Al 2 O 3 -97 wt% ZnO) and the rotating cathode target having a composition outside the scope of the present invention in the Ga 2 O 3 —ZnO system are also shown.

【0058】表1によりITO、AZOのプレーナータ
ーゲット、及び、本発明の範囲外のGa23 −ZnO
系の回転カソードターゲットの場合には、空気中500
℃での熱処理により膜の比抵抗は大きく増加し、耐熱性
は低いことが認められた。またITOは、スパッター中
に黒ススが発生し、連続して成膜できなかった。さら
に、ITO、AZOのプレーナーターゲットでは、成膜
速度を上げるためのパワーアップにより、ターゲット表
面に亀裂が発生し、成膜速度を上げることはできなかっ
た。
According to Table 1, ITO, AZO planar targets, and Ga 2 O 3 --ZnO outside the scope of the present invention.
In the case of a rotating cathode target of the system, 500 in air
It was found that the heat resistance at ℃ significantly increased the specific resistance of the film and the heat resistance was low. Further, with ITO, black soot was generated during sputtering, and continuous film formation was impossible. Further, in the case of ITO and AZO planar targets, cracking occurred on the target surface due to power-up for increasing the film formation rate, and the film formation rate could not be increased.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】[0060]

【発明の効果】上記のことから明らかなように、本発明
のターゲットを用いることにより空気中のような酸素を
含む雰囲気においても、高い耐熱性を有する透明導電膜
が容易に得られる。また、本発明のターゲットは、ター
ゲット中のGa23 がGa固溶ZnO相として存在す
るので使用中の黒化が、ほとんどなく長時間使用しても
膜の比抵抗の増加などの経時変化が少なく、安定して高
速成膜できる。
As is apparent from the above, by using the target of the present invention, a transparent conductive film having high heat resistance can be easily obtained even in an atmosphere containing oxygen such as air. Further, in the target of the present invention, since Ga 2 O 3 in the target exists as a Ga solid solution ZnO phase, there is almost no blackening during use, and there is little change over time such as an increase in the specific resistance of the film even after long-term use. It is possible to form a stable and high-speed film.

【0061】また本発明のターゲットは均質で高密度で
あり熱ショックにも強く、従来のような成形、焼成、加
工、ボンディングなどの工程も必要とせず容易に短時間
にスパッタリングターゲットの任意の形状構造に対応で
きる。
Further, the target of the present invention is homogeneous and has a high density and is resistant to heat shock, and does not require the conventional steps of molding, firing, processing, bonding, etc., and can easily form any shape of the sputtering target in a short time. Can accommodate the structure.

【0062】本発明のスパッタリングターゲットを用い
れば、スパッタ時の冷却効率も高くスパッタパワーを高
くしても、ターゲットの亀裂や破損がないため、低温で
安定して高速成膜が可能となり、各種表示素子や太陽電
池、及び受光素子等の透明電極、建築用及び自動車用の
熱線反射膜、選択透過膜及び電磁波遮蔽膜、さらに、自
動車の防曇、防水用や冷凍ショーケース等や、その他建
築用の透明発熱体、あるいはフォトマスクや建築用等の
帯電防止膜等として最適なものとなり、極めて広範囲の
分野への応用が可能となり、その工業的価値は多大であ
る。
By using the sputtering target of the present invention, even if the cooling efficiency during sputtering is high and the sputtering power is increased, there is no cracking or damage to the target, which enables stable high-speed film formation at low temperatures and various displays. Transparent electrodes such as elements, solar cells, and light-receiving elements, heat ray reflective films for construction and automobiles, selective transmission films and electromagnetic wave shielding films, as well as anti-fogging and waterproofing of automobiles, frozen showcases, and other construction It is most suitable as a transparent heating element, a photomask, an antistatic film for construction, etc., and can be applied to an extremely wide range of fields, and its industrial value is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に用いられるHIP処理用カプセルの一
例の断面図
FIG. 1 is a sectional view of an example of a HIP processing capsule used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ステンレス製カプセル 2:表面処理を施した銅製の円筒ターゲットホルダー 3:Al23 セラミックスファイバーペーパー 4:充填されたセラミックス粉末1: Stainless steel capsule 2: Surface-treated copper cylindrical target holder 3: Al 2 O 3 ceramics fiber paper 4: Filled ceramics powder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 35/48 // B22F 7/00 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location C04B 35/48 // B22F 7/00 Z

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】円筒状ターゲットホルダー上にアンダコー
トを形成し、次いで、ZnOを主成分としGa23
1〜10%含有する粉末または該粉末の成形体を配置
し、熱間等方圧プレスを行いセラミックス層を形成して
製造することを特徴とする回転カソードターゲットの製
造方法。
1. An undercoat is formed on a cylindrical target holder, and then a powder containing ZnO as a main component and containing 1 to 10% of Ga 2 O 3 or a molded body of the powder is placed, and hot isotropy is performed. A method of manufacturing a rotating cathode target, comprising forming a ceramics layer by press-pressing.
【請求項2】前記円筒状ターゲットホルダーの表面が、
荒れた表面であることを特徴とする請求項1記載の回転
カソードターゲットの製造方法。
2. The surface of the cylindrical target holder is
The method of manufacturing a rotating cathode target according to claim 1, wherein the method has a rough surface.
【請求項3】前記アンダコートが、前記円筒状ターゲッ
トホルダーの熱膨張係数と、前記セラミックス層の熱膨
張係数との中間の熱膨張係数を有する層、及び該セラミ
ックス層に近似した熱膨張係数を有する層からなる群か
ら選ばれる少なくとも1層であることを特徴とする請求
項1または2記載の回転カソードターゲットの製造方
法。
3. The undercoat has a layer having a coefficient of thermal expansion intermediate between the coefficient of thermal expansion of the cylindrical target holder and the coefficient of thermal expansion of the ceramics layer, and a coefficient of thermal expansion similar to the ceramics layer. The method for producing a rotating cathode target according to claim 1 or 2, wherein the rotating cathode target is at least one layer selected from the group consisting of layers.
【請求項4】前記アンダコートが、プラズマ溶射法によ
り形成されることを特徴とする請求項1〜3いずれか1
項記載の回転カソードターゲットの製造方法。
4. The undercoat is formed by a plasma spraying method.
A method of manufacturing a rotating cathode target according to the item.
【請求項5】円筒状ターゲットホルダー上に、ZnOを
主成分としGa23 を1〜10%含有する粉末または
該粉末の成形体を配置し、熱間等方圧プレスを行うこと
により形成されるセラミックス層を有することを特徴と
する回転カソードターゲット。
5. Formed by placing a powder containing ZnO as a main component and containing Ga 2 O 3 in an amount of 1 to 10% or a molded body of the powder on a cylindrical target holder and performing hot isostatic pressing. Rotating cathode target having a ceramic layer that is formed.
【請求項6】前記円筒状ターゲットホルダーの表面が、
荒れた表面であることを特徴とする請求項5記載の回転
カソードターゲット。
6. The surface of the cylindrical target holder is
The rotating cathode target according to claim 5, wherein the rotating cathode target has a rough surface.
【請求項7】前記円筒状ターゲットホルダーと、ZnO
を主成分としGa23 を1〜10%含有する粉末また
は該粉末の成形体を配置し、熱間等方圧プレスを行うこ
とにより円筒状ターゲットホルダー上に形成されるセラ
ミックス層との間にアンダコートを有することを特徴と
する請求項5または6記載の回転カソードターゲット。
7. The cylindrical target holder and ZnO
Between the ceramic layer formed on the cylindrical target holder by arranging a powder containing Ga 2 O 3 as a main component of 1 to 10% or a molded body of the powder and performing hot isostatic pressing. 7. The rotating cathode target according to claim 5, wherein the rotating cathode target has an undercoat.
【請求項8】前記アンダコートが、前記円筒状ターゲッ
トホルダーの熱膨張係数と、前記セラミックス層の熱膨
張係数との中間の熱膨張係数を有する層、及び前記セラ
ミックス層に近似した熱膨張係数を有する層からなる群
から選ばれる少なくとも1層であることを特徴とする請
求項7記載の回転カソードターゲット。
8. The undercoat has a layer having a coefficient of thermal expansion intermediate between the coefficient of thermal expansion of the cylindrical target holder and the coefficient of thermal expansion of the ceramics layer, and a coefficient of thermal expansion similar to that of the ceramics layer. 8. The rotating cathode target according to claim 7, wherein the rotating cathode target is at least one layer selected from the group consisting of layers.
【請求項9】前記アンダコートが、プラズマ溶射法によ
り形成されることを特徴とする請求項7または8記載の
回転カソードターゲット。
9. The rotating cathode target according to claim 7, wherein the undercoat is formed by a plasma spraying method.
【請求項10】請求項5〜9いずれか1項記載の回転カ
ソードターゲットを用いて、スパッタリングして形成さ
れることを特徴とする膜。
10. A film formed by sputtering using the rotating cathode target according to claim 5.
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