JPH08144052A - Ito sputtering target - Google Patents

Ito sputtering target

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JPH08144052A
JPH08144052A JP28780194A JP28780194A JPH08144052A JP H08144052 A JPH08144052 A JP H08144052A JP 28780194 A JP28780194 A JP 28780194A JP 28780194 A JP28780194 A JP 28780194A JP H08144052 A JPH08144052 A JP H08144052A
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JP
Japan
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target
ito
sputtering
sized
indium
Prior art date
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Pending
Application number
JP28780194A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiya Takahara
俊也 高原
Akio Kondo
昭夫 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Priority to JP28780194A priority Critical patent/JPH08144052A/en
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Abstract

PURPOSE: To prevent the occurrence of defects due to abnormal electric dis charge caused by the occurrence of a nodule on the surface of a target by arranging plural small-sized targets, packing metal indium into the gaps and using the resultant large-sized target for forming an ITO film. CONSTITUTION: Plural small-sized ITO sintered targets 3 finished to <=0.8μm average surface roughness Ra and <=7μm max. surface roughness Rmax by polishing are arranged and fixed on the surface of a large-sized backing plate 1 made of oxygen-free copper while leaving gaps 4 of 0.2-0.8mm width and high purity metal indium of >=99.9% purity is packed into the gaps 4 to obtain the objective target used at the time of forming an ITO film as a transparent electrically conductive film by sputtering on the surface of a large-sized substrate. When this target is used, a nodular deposit does not deposit on the surface of the target at the time of sputtering, abnormal electric discharge is not caused and the lowering of the formation yield of ITO films is prevented.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリングにより
透明導電膜を作製する際に使用されるITOスパッタリ
ングターゲットに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ITO sputtering target used when producing a transparent conductive film by sputtering.

【0002】[0002]

【従来の技術】ITO(Indium TinOxid
e)薄膜は高導電性、高透過率といった特徴を有し、更
に微細加工も容易に行えることから、フラットパネルデ
ィスプレイ用表示電極、太陽電池用窓材、帯電防止膜等
の広範囲な分野に渡って用いられている。特に液晶表示
装置を始めとしたフラットパネルディスプレイ分野では
近年大型化および高精細化が進んでおり、その表示用電
極であるITO薄膜に対する需要もまた急速に高まって
いる。このようなITO薄膜の製造方法はスプレー熱分
解法、CVD法等の化学的成膜法と電子ビーム蒸着法、
スパッタリング法等の物理的成膜法に大別することがで
きる。中でもスパッタリング法は膜の大面積化が容易で
かつ高性能の膜が得られる成膜法であることから様々な
分野で使用されている。
2. Description of the Related Art ITO (Indium Tin Oxid)
e) Thin films have the characteristics of high conductivity and high transmittance, and because they can be easily microfabricated, they are used in a wide range of fields such as display electrodes for flat panel displays, window materials for solar cells, and antistatic films. Is used. In particular, in the field of flat panel displays including liquid crystal display devices, the size and definition have been increasing in recent years, and the demand for the ITO thin film as the display electrode is also rapidly increasing. The manufacturing method of such an ITO thin film includes a spray pyrolysis method, a chemical film forming method such as a CVD method and an electron beam evaporation method,
It can be roughly classified into a physical film forming method such as a sputtering method. Among them, the sputtering method is used in various fields because it is a film forming method that can easily increase the area of the film and obtain a high-performance film.

【0003】スパッタリング法によりITO薄膜を製造
する場合、スパッタリングターゲットとしては金属イン
ジウムおよび金属錫からなる合金ターゲット(以降IT
ターゲットと略する)あるいは酸化インジウムと酸化錫
からなる複合酸化物ターゲット(以降ITOターゲット
と略する)が用いられる。このうち、ITOターゲット
を用いる方法は、ITターゲットを用いる方法と比較し
て得られた膜の抵抗値および透過率の経時変化が少なく
成膜条件のコントロールが容易であるため、ITO薄膜
製造法の主流となっている。
When an ITO thin film is manufactured by the sputtering method, the sputtering target is an alloy target made of metal indium and metal tin (hereinafter referred to as IT).
A target is abbreviated) or a composite oxide target composed of indium oxide and tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO target) is used. Among them, the method using the ITO target is less likely to change the resistance and transmittance of the film obtained with time than the method using the IT target, and the film forming conditions can be easily controlled. It is the mainstream.

【0004】近年のフラットパネルディスプレイの大型
化に伴い、パネル作製に使用されるガラス基板のサイズ
も大型化している。そのため透明導電膜の作製の際に使
用されるITOターゲットも基板サイズに合わせてその
サイズの大型化が進行している。特に近年異物(パーテ
ィクル)発生が少ないことから脚光を浴びている静止対
向型スパッタリング装置用のITOターゲットでは、タ
ーゲットサイズを基板サイズより一回り大きくする必要
があるため、ITOターゲットの大型化に対する要求は
更に強くなってきている。
With the recent increase in the size of flat panel displays, the size of glass substrates used for panel manufacturing has also increased. Therefore, the size of the ITO target used during the production of the transparent conductive film is increasing in accordance with the size of the substrate. In particular, in the case of an ITO target for a stationary facing sputtering apparatus, which has been in the limelight since the generation of foreign matters (particles) is small in recent years, it is necessary to make the target size one size larger than the substrate size. It is getting stronger.

【0005】ITOターゲットは一般に酸化インジウム
粉末と酸化錫粉末からなる混合粉末あるいは酸化錫を酸
化インジウム中に所定量だけ固溶させたITO粉末等を
プレス法あるいはスリップキャスト法により成形し、こ
れを大気中または酸素雰囲気中で焼結することにより作
製される。しかし大型のITOターゲットを作製する場
合、成形および焼結に必要な生産設備が従来の物より大
型となるため新たな設備投資を必要とする上、粉末の成
形性はサイズの大型化と共に悪化するため歩留まりが極
端に低下し、結果としてターゲットの製造コストおよび
生産性が悪化する。
The ITO target is generally formed by a pressing method or a slip casting method of a mixed powder of indium oxide powder and tin oxide powder or an ITO powder in which tin oxide is dissolved in a predetermined amount in indium oxide by a pressing method or a slip casting method. It is produced by sintering in a medium or an oxygen atmosphere. However, when manufacturing a large ITO target, the production equipment required for molding and sintering is larger than the conventional one, so new equipment investment is required, and the powder formability deteriorates as the size increases. Therefore, the yield is extremely reduced, and as a result, the manufacturing cost and productivity of the target are deteriorated.

【0006】このため現在作製されている大型のITO
ターゲットは、バッキングプレート上で比較的小型のI
TOターゲット部材を半田により複数個接合した多分割
ターゲットにより構成されている。一般にこのような多
分割ターゲットでは隣り合う2つのターゲット部材間に
0.2〜1.0mm程度の間隙(クリアランス)が設けら
れている。これは、ターゲット接合時に加熱され溶融さ
れた半田層がその後室温に冷却される過程で生じる熱収
縮に伴ってターゲット部材同志が衝突し破損するのを防
ぐため設けられたものである。
Therefore, the large-sized ITO currently manufactured
The target is a relatively small I on the backing plate.
It is composed of a multi-divided target in which a plurality of TO target members are joined by solder. Generally, in such a multi-divided target, a clearance of about 0.2 to 1.0 mm is provided between two adjacent target members. This is provided to prevent the target members from colliding with each other and being damaged due to thermal contraction of the solder layer that is heated and melted at the time of joining the targets and then cooled to room temperature.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ITOターゲットを用
いてスパッタリングを連続して行った場合、積算スパッ
タリング時間の増加と共にターゲット表面にはノジュー
ルと呼ばれる黒色の付着物が析出する。インジウムの低
級酸化物と考えられているこの黒色の付着物はスパッタ
リング時の異常放電の原因となりやすく、また、それ自
身が薄膜表面の異物(パーティクル)の発生源となるこ
とが知られている。その結果、連続してスパッタリング
を行うと、形成された薄膜中に次第に異物欠陥が発生
し、これが、液晶表示装置等のフラットパネルディスプ
レイの製造歩留まり低下の原因となっていた。特に近年
フラットパネルディスプレイの分野では高精細化が進ん
でおり、このような薄膜中の異物欠陥は素子の動作不良
を引き起こすため、特に解決すべき重要な課題となって
いた。
When sputtering is continuously performed using an ITO target, black deposits called nodules are deposited on the target surface as the integrated sputtering time increases. It is known that this black deposit, which is considered to be a lower oxide of indium, is likely to cause abnormal discharge during sputtering, and that it itself is a source of generation of foreign particles (particles) on the thin film surface. As a result, when sputtering is continuously performed, foreign matter defects gradually occur in the formed thin film, which causes a reduction in manufacturing yield of flat panel displays such as liquid crystal display devices. In particular, in recent years, in the field of flat panel displays, high definition has been advanced, and such a foreign matter defect in the thin film causes a malfunction of the element, which is an important issue to be solved.

【0008】このようなITOターゲット上に発生する
ノジュールを低減する方法の一つとしてITO焼結体を
高密度化する方法が知られており、最近ではスパッタリ
ングターゲットとして密度6.8g/cm3 以上のITO焼
結体が使用されるようになっている。
As a method for reducing the nodules generated on such an ITO target, a method of densifying an ITO sintered body is known, and recently, a density of 6.8 g / cm 3 or more as a sputtering target is known. The ITO sintered body is used.

【0009】ところが前述したような大型の多分割ター
ゲットでは個々のターゲット部材の焼結密度が高密度化
された場合でも、一体型のターゲットと異なり各ターゲ
ット部材間の分割部にクリアランスが存在するので、そ
の分割部近傍で異常放電が起こり易く、結果的にノジュ
ールが多く発生し、パーティクル発生の少ない静止対向
型スパッタリング装置を用いても充分なパーティクル低
減効果が得られないという問題点があった。
However, in the large-sized multi-divided target as described above, even if the sintering density of each target member is increased, a clearance exists in the divided portion between the target members unlike the integrated type target. However, there is a problem that abnormal discharge is likely to occur in the vicinity of the divided portion, a large amount of nodules are generated as a result, and a sufficient particle reduction effect cannot be obtained even by using a stationary facing sputtering apparatus with few particles.

【0010】このような分割部近傍での異常放電を低減
させる方法として、0.3〜2mmの間隔を持った多分割
ITOターゲットの各ターゲット部材間のクリアランス
に、ターゲット本体のインジウムと錫の原子比に等しい
インジウム−錫合金を注入する方法が提案されている
(特開平1−230768号公報)。この方法ではクリ
アランスにインジウム−錫合金が注入されているためタ
ーゲット表面上に段差が無く、その結果、異常放電の発
生が抑制されると共に作製されるITO薄膜の透過率お
よび抵抗値にも影響を与えないことが示されている。
As a method of reducing the abnormal discharge in the vicinity of the divided portion, the indium and tin atoms in the target body are provided in the clearance between the target members of the multi-divided ITO target having the interval of 0.3 to 2 mm. A method of injecting an indium-tin alloy having the same ratio has been proposed (JP-A-1-230768). In this method, since the indium-tin alloy is injected into the clearance, there is no step on the target surface, and as a result, the occurrence of abnormal discharge is suppressed and the transmittance and resistance of the ITO thin film produced are also affected. It is shown not to give.

【0011】しかし上記方法により各ターゲット部材間
のクリアランスにターゲット本体のインジウムと錫の原
子比に等しいインジウム−錫合金を注入するためには、
ターゲット本体中のインジウムと錫の原子比を測定し、
その結果を元に注入するインジウム−錫合金の組成をそ
の度毎に調整する必要があるため、ターゲットの生産性
向上に難点があった。更にITOターゲット中に含まれ
る錫の量は、その用途に応じて3〜20wt% の範囲に調
整する必要があるため、各錫原子量に対応したインジウ
ム−錫合金を作製しなければならずターゲット作製工程
が複雑化すると言う問題点があった。
However, in order to inject the indium-tin alloy having the atomic ratio of indium and tin of the target body into the clearance between the target members by the above method,
Measure the atomic ratio of indium and tin in the target body,
Based on the result, it is necessary to adjust the composition of the indium-tin alloy to be injected each time, so there is a difficulty in improving the productivity of the target. Furthermore, the amount of tin contained in the ITO target needs to be adjusted within the range of 3 to 20 wt% according to the application, so an indium-tin alloy corresponding to each tin atomic amount must be prepared and the target preparation There is a problem that the process becomes complicated.

【0012】本発明の課題は、フラットパネルディスプ
レイの透明電極等に用いられるITO薄膜のスパッタリ
ングにおいて、大型の多分割ITOターゲットを用いた
場合でも膜中欠陥の発生原因となるターゲット表面のノ
ジュールの析出が起こり難いITOスパッタリングター
ゲットを提供することにある。
An object of the present invention is to deposit nodules on the surface of a target, which causes defects in the film even when a large multi-split ITO target is used in the sputtering of an ITO thin film used for a transparent electrode of a flat panel display. The object is to provide an ITO sputtering target that does not easily occur.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
を解決すべく鋭意検討を行った結果、ターゲット部材間
の分割部にクリアランスを有する多分割ターゲットにお
いて、そのクリアランス部分に金属インジウムを充填す
ることにより、ターゲット本体中の錫原子量に関係無く
簡便に分割部近傍でのノジュール発生量を低減できるこ
とを見出し本発明を完成した。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above problems, and as a result, in a multi-divided target having a clearance in a divided portion between target members, metallic indium is provided in the clearance portion. The present invention has been completed by finding that the filling can easily reduce the amount of nodule generated in the vicinity of the divided portion regardless of the amount of tin atoms in the target body.

【0014】即ち本発明は、複数のITOターゲット部
材をバッキングプレート上に接合して構成した多分割I
TOスパッタリングターゲットにおいて、ターゲット部
材間のクリアランスに金属インジウムを充填したことを
特徴とする多分割ITOスパッタリングターゲットに関
する。
That is, according to the present invention, a multi-divided I formed by bonding a plurality of ITO target members on a backing plate.
A multi-split ITO sputtering target in which a clearance between target members is filled with indium metal in a TO sputtering target.

【0015】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0016】本発明に関わるターゲット部材間の分割部
のクリアランスに金属インジウムを充填した多分割IT
Oスパッタリングターゲットは以下のような方法で製造
することができる。
A multi-divided IT in which metallic indium is filled in a clearance of a divided portion between target members according to the present invention.
The O sputtering target can be manufactured by the following method.

【0017】まず、酸化インジウム粉末と酸化錫粉末と
の混合粉末あるいはITO粉末等を用いて作製した錫原
子の量が3〜20wt% の範囲にある原料粉末にバインダ
ー等を加え、プレス法あるいは鋳込法等の成形方法によ
り成形してITO成形体を作製し、これに必要に応じて
CIP等の圧密化処理および脱バインダー処理等を施
す。次いでこの成形体を大気中、純酸素雰囲気中等の酸
素ガス含有雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で常圧焼結
又は加圧焼結してITO焼結体とする。
First, a binder or the like is added to a raw material powder having an amount of tin atoms in the range of 3 to 20 wt%, which is produced by using a mixed powder of indium oxide powder and tin oxide powder or ITO powder, and then pressing or casting. An ITO molded body is formed by molding by a molding method such as an embedding method, and if necessary, a compaction treatment such as CIP and a binder removal treatment are performed. Next, this compact is subjected to atmospheric pressure sintering or pressure sintering in an atmosphere containing oxygen gas such as an atmosphere of pure oxygen or an inert gas atmosphere to obtain an ITO sintered body.

【0018】次に、出来上がったITO焼結体を機械的
に研削加工して多分割ITOターゲットを構成する個々
のターゲット部材とする。この時研削加工は湿式加工で
行うことが望ましい。乾式加工により研削加工を行うと
加工時に焼結体表面に加工傷が生ずる場合があり、これ
を用いたスパッタリング時のノジュール発生量を増加さ
せる恐れがある。加工する各ターゲット部材の端面の
内、他のターゲット部材と隣り合う面の上部表面との角
度は図1(a)に示すように直角となるように加工して
も良く、図1(b)に示すように90°以上(90°+
θa°)の角度を付けた状態に加工しても良いが、90
°以上の角度を付けて加工する場合にはこれらターゲッ
ト部材を接合する際に、隣り合うもう一つのターゲット
部材の端面の角度を図1(c)に示すように逆の角度
(90°−θa°)となるように加工するとお互いに接
合状態が密になり好ましい。
Next, the finished ITO sintered body is mechanically ground into individual target members constituting a multi-divided ITO target. At this time, it is desirable that the grinding process be a wet process. When grinding is performed by dry processing, processing scratches may occur on the surface of the sintered body during processing, which may increase the amount of nodules generated during sputtering using this. Of the end faces of each target member to be processed, the angle with the upper surface of the surface adjacent to the other target member may be a right angle as shown in FIG. 1 (a), and FIG. 90 ° or more (90 ° +
Although it may be processed in a state where an angle of (θa °) is added, 90
In the case of processing at an angle of 90 ° or more, when these target members are joined, the angle of the end face of another adjacent target member is set to the opposite angle (90 ° -θa) as shown in FIG. It is preferable to process so as to have a temperature of (°) so that the bonding state becomes close to each other.

【0019】また、各ターゲット部材のスパッタリング
面を構成する各辺の角には面取り処理を施すことが望ま
しい。具体的には各辺の角を3mm以下にR加工するか、
あるいは3mm以下に糸面取りを施す。これによりボンデ
ィング作業時に発生するターゲット部材端部の破損を防
ぐことができる。
Further, it is desirable to chamfer the corners of each side constituting the sputtering surface of each target member. Specifically, round the corners of each side to 3 mm or less,
Alternatively, thread chamfering to 3 mm or less. As a result, it is possible to prevent damage to the end portion of the target member that occurs during the bonding work.

【0020】各ターゲット部材の表面の内、接合後にス
パッタリング面を構成する面については、通常の研削加
工を実施した後、必要に応じて更に研磨加工を施し、ス
パッタリング面の表面粗さをRaが0.8μm 以下で且
つRmax が7μm 以下とすることがより好ましい。この
ような表面処理を施すことにより、スパッタリング面に
発生するノジュールを効果的に抑制することができる。
Of the surfaces of the respective target members, the surface which constitutes the sputtering surface after joining is subjected to ordinary grinding and then further polished as necessary to obtain a surface roughness Ra of the sputtering surface. More preferably, it is 0.8 μm or less and Rmax is 7 μm or less. By performing such a surface treatment, nodules generated on the sputtering surface can be effectively suppressed.

【0021】加工の終了したターゲット部材は、アルコ
ール等を用いて脱脂洗浄した後更に純水を用いて洗浄し
その後乾燥処理を施すことが望ましい。
It is desirable that the processed target member is degreased and washed with alcohol or the like, further washed with pure water, and then dried.

【0022】次に上記の加工および洗浄を実施して得ら
れた各ターゲット部材の接合面および、同様の洗浄処理
を施した無酸素銅等からなるバッキングプレートの接合
面に、金属インジウム半田等の接合材料を塗布する。I
TO焼結体には直接半田が溶着しないので、予め各ター
ゲット部材の接合面には半田との濡れ性に優れた銅、ニ
ッケル等の薄膜層をスパッタリング法、メッキ法等によ
り形成した後、この焼結体を使用する半田の融点以上に
加熱して半田を塗布するか、あるいは超音波を用いてI
TO焼結体の接合面に直接半田を塗布する。一方バッキ
ングプレートの素材として半田との濡れ性の悪い材料を
用いた場合にも同様の処理を施すことで半田を塗布する
ことができる。また半田を塗布する前には、接合面以外
の部分を半田で汚染しないようにするため必要に応じて
ポリアミドテープ等を用いて半田の不要部分にマスキン
グ処理を施すことが好ましい。
Next, on the bonding surface of each target member obtained by performing the above-mentioned processing and cleaning and the bonding surface of the backing plate made of oxygen-free copper etc. which has been subjected to the same cleaning treatment, metal indium solder or the like is applied. Apply bonding material. I
Since solder does not directly adhere to the TO sintered body, a thin film layer of copper, nickel or the like having excellent wettability with solder is formed on the joint surface of each target member in advance by a sputtering method, a plating method or the like. Apply the solder by heating the sintered body above the melting point of the solder used, or by using ultrasonic waves.
Solder is directly applied to the joint surface of the TO sintered body. On the other hand, when a material having poor wettability with solder is used as the material of the backing plate, the solder can be applied by performing the same process. Before applying the solder, it is preferable to apply a masking process to unnecessary portions of the solder using polyamide tape or the like, if necessary, in order to prevent the portions other than the bonding surface from being contaminated with the solder.

【0023】次に、このように処理したターゲット部材
とバッキングプレートを接合する。接合の際には半田を
塗布したバッキングプレートを、使用された半田の融点
以上に加熱して表面の半田層を融解させた後、各ターゲ
ット部材を所定の場所へ配置して接合し、その後室温ま
で全体を冷却する。この時、各ターゲット部材間には、
半田層冷却時の熱収縮によるターゲット部材の破損を防
ぐために0.2〜0.8mmのクリアランスを設ける。こ
の時クリアランスを0.2mmより少ない間隔に設定しよ
うとすると、半田層冷却時に熱収縮により隣り合うター
ゲット部材が衝突して破損する恐れがあるので好ましく
ない。一方、半田層冷却後のクリアランスが0.8mmを
越えると、この部分に、後に述べるような方法で融着さ
れた金属インジウムの影響により、成膜時に分割部に向
き合う基板上に形成されるITO薄膜の抵抗値の変動が
その周囲と比べて大きくなり均質な薄膜が形成されない
ので好ましくない。
Next, the target member thus treated and the backing plate are joined. At the time of joining, the backing plate coated with solder is heated above the melting point of the solder used to melt the solder layer on the surface, then each target member is placed in a predetermined place and joined, and then at room temperature. Cool it all down. At this time, between each target member,
A clearance of 0.2 to 0.8 mm is provided to prevent damage to the target member due to thermal contraction during cooling of the solder layer. At this time, if the clearance is set to be smaller than 0.2 mm, it is not preferable because adjacent target members may collide and be damaged due to thermal contraction during cooling of the solder layer. On the other hand, when the clearance after cooling the solder layer exceeds 0.8 mm, the ITO formed on the substrate facing the divided portion at the time of film formation due to the influence of metallic indium fused to this portion by the method described later. The variation of the resistance value of the thin film is larger than that of its surroundings, and a uniform thin film is not formed, which is not preferable.

【0024】ターゲット部材の接合が完了した時のター
ゲットの分割部分の状態を図2に示す。図中1はバッキ
ングプレート、2は半田層、3はターゲット部材、4は
クリアランス部分を夫々示す。
FIG. 2 shows the state of the divided parts of the target when the joining of the target members is completed. In the figure, 1 is a backing plate, 2 is a solder layer, 3 is a target member, and 4 is a clearance portion.

【0025】次にこの分割部のクリアランス部分に金属
インジウムを充填するが、ここで用いる金属インジウム
としては、純度99.9% 以上の粉末またはクリアラン
ス部分の大きさに対応した金属板が用いられる。
Next, the clearance portion of the divided portion is filled with indium metal, and as the indium metal used here, a powder having a purity of 99.9% or more or a metal plate corresponding to the size of the clearance portion is used.

【0026】ターゲット部材の分割部のクリアランス部
分に挿入された金属インジウム粉末または金属板は、イ
ンジウムの溶融点以上の温度(150〜160℃)に加
熱して溶融することによりクリアランス部分に緻密に充
填されるが、この際上記インジウムを溶融した融液が充
填部以外のターゲット外周部に流出するのを防ぐためポ
リアミドテープ等を用いて、ターゲット部材の外周部に
はあらかじめ封止処理をして溶融を行うことが望まし
い。前記した金属の加熱溶融は、例えば上記金属を充し
た部分上に超音波半田コテ等を接触させるなどして行う
ことができる。上記金属の溶融を減圧下で行うと、クリ
アランス部分における気泡の残存を防ぐことが出来るの
でより好ましい。
The metal indium powder or the metal plate inserted in the clearance portion of the divided portion of the target member is heated to a temperature (150 to 160 ° C.) higher than the melting point of indium to be melted, so that the clearance portion is densely filled. However, at this time, using a polyamide tape or the like to prevent the melt of the indium melted from flowing out to the target outer peripheral portion other than the filling portion, the outer peripheral portion of the target member is previously sealed and melted. It is desirable to do. The heating and melting of the metal can be performed by, for example, bringing an ultrasonic soldering iron or the like into contact with the portion filled with the metal. It is more preferable to melt the metal under reduced pressure because bubbles can be prevented from remaining in the clearance portion.

【0027】このようにしてターゲット部材の分割部の
クリアランス部分に金属インジウムを緻密に充填するこ
とができるが、一回の充填作業によりクリアランス部分
が充分に金属インジウムで充填されなかった場合は、再
度前記したのと同様の充填作業を追加し、クリアランス
部分に段差が生じなくなるまでこの作業を繰り返すこと
が好ましい。
In this way, the clearance portion of the divided portion of the target member can be densely filled with metallic indium. However, if the clearance portion is not sufficiently filled with metallic indium by one filling operation, it is re-filled again. It is preferable to add the same filling operation as described above and repeat this operation until no step is formed in the clearance portion.

【0028】充填が完了した時のターゲットの分割部の
状態を図3に示す。図中5は金属インジウムを充填した
部分を示す。金属を充填した後このターゲットを再びア
ルコール、純水を用いて洗浄し、乾燥してITOターゲ
ットとする。
The state of the divided portion of the target when the filling is completed is shown in FIG. In the figure, 5 indicates a portion filled with metallic indium. After the metal is filled, this target is washed again with alcohol and pure water and dried to obtain an ITO target.

【0029】本発明は複数個のターゲット部材を接合し
たものであるが、最終的なターゲット形状に応じて各個
のターゲット部材の形状を適宜決定し、これらを接合部
分が前記したクリアランスを持つように配置し、それら
のクリアランスに本発明で用いる金属を前記した方法で
充填して得ることができる。
Although the present invention is one in which a plurality of target members are joined together, the shape of each target member is appropriately determined according to the final target shape, and the joint portions have the above-mentioned clearance. It can be obtained by arranging them and filling their clearances with the metal used in the present invention by the method described above.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0031】実施例1 酸化インジウム粉末と酸化錫粉末を重量比で9:1の割
合に混合した混合粉末をプレス用金型に入れ300 Kg/
cm2 の圧力で加圧して得た成形体を3ton/cm2 の圧力で
CIP処理してITO成形体を作製した。このようにし
て2個の成形体を得た。得られた成形体のCIP処理後
の密度はいずれも3.9g/cm3 であった。次にこのIT
O成形体を酸素雰囲気中1500℃で5時間常圧焼結し
て130mm×90mm、厚さ5.5mmのITO焼結体を得
た。得られた焼結体の密度はいずれも6.8g/cm3 であ
った。この焼結体をそれぞれ湿式加工により機械研削し
て127mm×89mm×5mmの焼結体に加工した。尚、各
ターゲット部材の端面は全て直角に加工した。また同時
に各焼結体のスパッタリング面を構成する各辺の角をR
=0.5mmにR加工した。その後各焼結体のスパッタリ
ング面を#320、#500、#800の研磨紙を用い
て以下の条件で順次湿式研磨した。
Example 1 Indium oxide powder and tin oxide powder were mixed in a weight ratio of 9: 1, and a mixed powder was put in a pressing die and 300 Kg /
The molded body obtained by pressurizing at a pressure of cm 2 was CIP treatment at a pressure of 3 ton / cm 2 to prepare an ITO molded body. In this way, two molded bodies were obtained. The densities of the obtained molded articles after the CIP treatment were all 3.9 g / cm 3 . Next this IT
The O compact was subjected to atmospheric pressure sintering in an oxygen atmosphere at 1500 ° C. for 5 hours to obtain an ITO sintered body having a size of 130 mm × 90 mm and a thickness of 5.5 mm. The density of each of the obtained sintered bodies was 6.8 g / cm 3 . Each of these sintered bodies was mechanically ground by wet processing to be processed into 127 mm × 89 mm × 5 mm sintered bodies. The end faces of each target member were all processed at right angles. At the same time, the angle of each side that constitutes the sputtering surface of each sintered body is R
= 0.5 mm. After that, the sputtering surface of each sintered body was sequentially wet-polished under the following conditions using # 320, # 500, and # 800 polishing paper.

【0032】(研磨条件) 研磨材料:#320、#500、#800/SiC耐水
性研磨紙、研磨材回転数:300 rpm、焼結体回転数:
150 rpm、加重:66g/cm2 、研磨時間:5分/1段
階、研磨順序:#320→#500→#800 研磨後のスパッタリング面の表面粗さを日本工業規格
(JIS B0601)に従って測定したしたところR
a=0.5μm 、R max=5.1μm であった。研磨終
了後、これらの焼結体をエタノール中で10分間超音波
洗浄した後更に純水中で10分間超音波洗浄しその後自
然乾燥させた。乾燥終了後、これらの焼結体をスパッタ
リング装置内に入れ、DCスパッタリングにより各焼結
体の接合面に銅薄膜を約200nm積層した。その後これ
らの焼結体の接合面の周囲の側面にポリアミドテープに
よりマスキングを施してからボンディング面(127mm
×89mm)を上向きにして200℃に設定したホットプ
レート上に設置し、銅薄膜を積層した接合面全体にイン
ジウム半田をその厚みが約0.2mmとなるように塗布し
その後ホットプレート上から取り除いて室温まで冷却し
た。
(Polishing conditions) Abrasive materials: # 320, # 500, # 800 / SiC water resistant abrasive paper, abrasive material rotation speed: 300 rpm, sintered body rotation speed:
150 rpm, weight: 66 g / cm 2 , polishing time: 5 minutes / 1 step, polishing sequence: # 320 → # 500 → # 800 The surface roughness of the sputtering surface after polishing was measured according to Japanese Industrial Standards (JIS B0601). After doing R
a = 0.5 μm and R max = 5.1 μm. After polishing, these sintered bodies were ultrasonically cleaned in ethanol for 10 minutes, further ultrasonically cleaned in pure water for 10 minutes, and then naturally dried. After the completion of drying, these sintered bodies were put in a sputtering apparatus, and a copper thin film was laminated on the bonding surface of each sintered body by about 200 nm by DC sputtering. After that, the side surfaces around the joint surface of these sintered bodies are masked with polyamide tape, and then the bonding surface (127 mm
X 89 mm) facing upwards and placed on a hot plate set at 200 ° C, indium solder is applied to the entire bonding surface where copper thin films are laminated so that the thickness is about 0.2 mm, and then removed from the hot plate. And cooled to room temperature.

【0033】次にエタノールおよび純水による超音波洗
浄と、自然乾燥を施した無酸素銅製のバッキングプレー
ト(接合部分の面積:127mm×178.5mm)にも同
様に半田の不要な部分にマスキング処理をした後接合面
を上向きにして200℃に設定したホットプレート上に
設置し、その接合面全体にインジウム半田をその厚みが
約0.2mmとなるように塗布した。そしてこのバッキン
グプレート上に2枚のITO焼結体を、0.5mmの間隙
(クリアランス)を設けて接合面同士を相対して設置
し、室温まで放置冷却した。冷却後、2枚の焼結体間の
クリアランスは0.4mmであった。
Next, ultrasonic cleaning with ethanol and pure water and backing plate made of oxygen-free copper that has been naturally dried (joint area: 127 mm x 178.5 mm) are similarly masked on the areas where soldering is unnecessary. After that, the joint surface was placed upward on a hot plate set at 200 ° C., and indium solder was applied to the entire joint surface so that the thickness was about 0.2 mm. Then, two ITO sintered bodies were placed on the backing plate with a gap (clearance) of 0.5 mm so that the joint surfaces were opposed to each other and allowed to cool to room temperature. After cooling, the clearance between the two sintered bodies was 0.4 mm.

【0034】次にこのターゲットの側面の分割部をポリ
アミドテープを用いて封止した後、金属インジウム(純
度:99.99% )の薄板(127mm×5.1mm×0.
4mm)を挿入し、薄板上に超音波半田コテを当てて薄板
を溶融してクリアランス部分に金属インジウムを充填し
た。充填後冷却した接合ターゲットを再びアルコールお
よび純水を用いて洗浄し乾燥した。
Next, the side surface of this target was divided into parts using a polyamide tape, and then a thin plate of indium metal (purity: 99.99%) (127 mm × 5.1 mm × 0.
4 mm) was inserted, an ultrasonic soldering iron was applied to the thin plate to melt the thin plate, and the clearance portion was filled with indium metal. The joint target cooled after filling was washed again with alcohol and pure water and dried.

【0035】このターゲットをスパッタリング装置に取
り付け、以下の条件でスパッタリングを実施した。
This target was attached to a sputtering device and sputtering was carried out under the following conditions.

【0036】(スパッタリング条件) DC電力:600W(2.7W/cm2 )、ガス圧:5m To
rr、Arガス流量:50SCCM、酸素ガス流量:1SCCM スパッタリング実施により、ノジュールはターゲット寿
命の末期において若干発生したもののその発生状況はタ
ーゲット表面全体に渡って一様であり、分割部にノジュ
ールの発生が集中する傾向は見られなかった。
(Sputtering conditions) DC power: 600 W (2.7 W / cm 2 ), gas pressure: 5 m To
rr, Ar gas flow rate: 50 SCCM, Oxygen gas flow rate: 1 SCCM Due to the sputtering, nodules were slightly generated at the end of the target life, but the generation conditions were uniform over the entire target surface, and nodules were generated at the divided parts. There was no tendency to concentrate.

【0037】実施例2 クリアランス部分に挿入する金属インジウムをインジウ
ム粉末とした以外実施例1と同様にして2分割ITOタ
ーゲットを作製した。得られたターゲットを実施例1と
同様の条件でスパッタリングしたところ、やはりノジュ
ールがターゲット寿命の末期において若干発生したもの
の、分割部にノジュールが集中発生する傾向は見られな
かった。
Example 2 A two-divided ITO target was prepared in the same manner as in Example 1 except that indium powder was used as the metallic indium to be inserted in the clearance. When the obtained target was sputtered under the same conditions as in Example 1, nodules were still generated at the end of the target life, but no nodules tended to be concentrated in the divided parts.

【0038】比較例 クリアランス部分の空隙に金属を充填しない2分割IT
Oターゲットを実施例1と同様にして作製した。得られ
たターゲットを実施例1と同様の条件でスパッタリング
したところ、分割部分においてはターゲット使用初期か
ら徐々にノジュールの発生が始まり、ターゲット使用末
期においては明らかに分割部分にノジュールの発生が集
中していることが確認された。
Comparative Example Two-divided IT in which the clearance is not filled with metal
An O target was produced in the same manner as in Example 1. When the obtained target was sputtered under the same conditions as in Example 1, nodules gradually started to be generated in the divided portions from the beginning of target use, and nodules were clearly concentrated in the divided portions at the end of target use. Was confirmed.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の分割部を持つITOスパッタリ
ングターゲットは製造が容易で、かつこれを用いたスパ
ッタリング時に、従来の分割ターゲットに比較して、タ
ーゲットの分割部近傍に集中的に発生するノジュールを
再現性良く且つ効果的に抑制する事ができる。この結
果、ノジュール除去のためのスパッタリング面清掃過程
を不要もしくはその回数を激減させることができ、従っ
て、ノジュールに起因する薄膜中の欠陥を安定かつ効果
的に防止できるため、LCD等のディスプレイの生産性
を飛躍的に向上させることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The ITO sputtering target having the split portion of the present invention is easy to manufacture, and nodules are concentrated near the split portion of the target during sputtering using the ITO sputtering target, as compared with the conventional split target. Can be effectively suppressed with good reproducibility. As a result, the sputtering surface cleaning process for removing the nodules is unnecessary or can be drastically reduced in number. Therefore, defects in the thin film due to the nodules can be stably and effectively prevented, and thus the production of displays such as LCDs can be performed. It is possible to dramatically improve the sex.

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

【図1】ターゲット部材の端面形状を示す図。FIG. 1 is a view showing an end face shape of a target member.

【図2】ターゲットとバッキングプレートの分割部にお
ける接合状態を示す図。
FIG. 2 is a view showing a joining state in a divided portion of a target and a backing plate.

【図3】ターゲットとバッキングプレートの分割部に金
属を充填した際の接合状態を示す図。
FIG. 3 is a view showing a bonding state when a metal is filled in a divided portion of a target and a backing plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:バッキングプレート 2:半田層 3:ターゲット部材 4:ターゲット部材間のクリアランス部 5:金属インジウムを充填したクリアランス部 1: Backing plate 2: Solder layer 3: Target member 4: Clearance part between target members 5: Clearance part filled with metallic indium

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のITOターゲット部材をバッキング
プレート上に接合して構成される多分割ITOスパッタ
リングターゲットにおいて、各ターゲット部材間のクリ
アランスに金属インジウムを充填したことを特徴とする
多分割ITOスパッタリングターゲット。
1. A multi-divided ITO sputtering target composed of a plurality of ITO target members bonded on a backing plate, wherein the clearance between the target members is filled with indium metal. .
【請求項2】スパッタリング面を構成する面の表面粗さ
Raが0.8μm 以下で且つRmax が7μm 以下の請求
項1記載のターゲット。
2. The target according to claim 1, wherein the surface roughness Ra of the surface constituting the sputtering surface is 0.8 μm or less and Rmax is 7 μm or less.
JP28780194A 1994-11-22 1994-11-22 Ito sputtering target Pending JPH08144052A (en)

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