JPH1068072A - Ito cylindrical target and its production - Google Patents

Ito cylindrical target and its production

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JPH1068072A
JPH1068072A JP22405896A JP22405896A JPH1068072A JP H1068072 A JPH1068072 A JP H1068072A JP 22405896 A JP22405896 A JP 22405896A JP 22405896 A JP22405896 A JP 22405896A JP H1068072 A JPH1068072 A JP H1068072A
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JP
Japan
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ito
cylindrical
layer
target
cylindrical target
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JP22405896A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Nakajima
光一 中島
Tetsuo Kikuchi
哲郎 菊地
Akira Kuno
晃 久野
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Japan Energy Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ITO cylindrical (cylindrical or columnar) target having quality, i.e., density, grain size, bulk resistance or the like the same as that of the conventional planar ITO(indium tin oxide) target excellent in quality by using a sintering method. SOLUTION: In an ITO sputtering target, an ITO layer is formed on the surface of a cylindrical or columnar supporting body having >=40mm diameter, the thickness of the ITO layer is regulated to >=3mm, its length is regulated to >=500mm, furthermore, the ITO layer is free from joints in the longidudinal direction and peripheral direction and is integrated, the density of the ITO layer is regulated to >=5.0g/cm<3> and the content of oxygen in the ITO layer is regulated to 97 to 100% to the theoretical value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶等の透明導電
膜などに用いられる酸化インジウム一酸化錫(Indi
um−Tin Oxide、以下「ITO」という。)
の薄膜をスパッタリング法により形成するためのITO
ターゲットに関し、特にはITOシリンドリカル(円筒
状または円柱状)ターゲットおよびその製造方法に関す
る。
The present invention relates to an indium tin oxide (Indi oxide) used for a transparent conductive film such as a liquid crystal.
um-Tin Oxide, hereinafter referred to as "ITO". )
For forming thin film of ITO by sputtering method
More particularly, the present invention relates to an ITO cylindrical (cylindrical or cylindrical) target and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ITO膜はn型導電性の半導体特性を有
し、非常に高い導電性の他に可視光透過性(透明性)を
も有していることから、最近では液晶表示装置、薄膜エ
レクトロルミネッセンス表示装置、放射線検出素子、端
末機器の透明タブレット、窓ガラスの結露防止用発熱
膜、帯電防止膜或いは太陽光集熱器用選択透過膜等、多
岐にわたる用途に供されている。
2. Description of the Related Art In recent years, an ITO film has an n-type conductive semiconductor characteristic and has a visible light transmittance (transparency) in addition to a very high conductivity. It is used in a wide variety of applications, such as thin-film electroluminescence display devices, radiation detection elements, transparent tablets for terminal equipment, heat-generating films for preventing dew condensation on window glass, antistatic films, and selective transmission films for solar collectors.

【0003】そして、このITO膜の形成手段としては
化合物の熱分解を利用したスプレイ法やCVD法等の化
学的成膜法、或いは真空蒸着法やスパッタリング法等の
物理的成膜法が知られているが、中でも、「大面積で成
膜することが可能でかつ低抵抗膜を再現性良く形成でき
る」との利点が着目されて“スパッタリング法”の採用
が広まってきている。
As a means for forming the ITO film, a chemical film forming method such as a spray method or a CVD method utilizing thermal decomposition of a compound, or a physical film forming method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method is known. Among them, the use of the “sputtering method” has been widely used, with the advantage that “a film can be formed in a large area and a low-resistance film can be formed with good reproducibility”.

【0004】一般に、スパッタリング法において使用さ
れるITOは平板状のITO焼結ターゲットが用いられ
ている。このITO焼結ターゲットは酸化インジウムと
酸化錫の粉末混合体またはこれにドーパントを添加した
粉末混合体を常温でプレス成形し、さらに該成形体を大
気中にて1250〜1650℃に焼結して製造する方法
やさらに高密度のターゲットを得るために1気圧以上の
加圧酸素雰囲気中にて焼結を行う改良された方法が採用
されている。
In general, a flat ITO sintered target is used as ITO used in the sputtering method. This ITO sintered target is formed by pressing a powder mixture of indium oxide and tin oxide or a powder mixture obtained by adding a dopant thereto at room temperature, and further sintering the formed body at 1250 to 1650 ° C. in the atmosphere. An improved method of performing sintering in a pressurized oxygen atmosphere of 1 atm or more to obtain a manufacturing method and a higher density target has been adopted.

【0005】このような平板状ITO焼結ターゲットは
使用実績が長いためターゲットの高密度化および低抵抗
化のための様々な工夫がなされており、スパッタリング
法によって得られた膜は良好な膜特性を示し、ノジュー
ルの発生も少ないという特徴を有している。
Since such a flat ITO sintered target has been used for a long time, various efforts have been made to increase the density and reduce the resistance of the target, and the film obtained by the sputtering method has good film characteristics. And has a feature that generation of nodules is small.

【0006】ところが、一般に使用されているマグネト
ロンスパッタリング装置により平坦状ITOターゲット
を用いてスパッタリングすると、マグネットによってプ
ラズマを制御しながらスパッタリングするためにターゲ
ット面の特定箇所にエロージョンが進行し、このため前
記特定箇所の最深エロージョン部がターゲットの寿命を
定めてしまうということになり、ターゲットの利用効率
が20〜30%程度に低くになるという問題があった。
However, when sputtering is performed using a generally used magnetron sputtering apparatus with a flat ITO target, erosion proceeds to a specific portion of the target surface due to sputtering while controlling plasma by a magnet. Since the deepest erosion portion of the portion determines the life of the target, there is a problem that the utilization efficiency of the target is reduced to about 20 to 30%.

【0007】そこでターゲットの利用効率を上げるため
に円筒形状をしたターゲットが提案された。円筒状ター
ゲットを使用するこの新しいタイプのマグネトロンスパ
ッタリング法は、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
トを回転させてスパッタリングを行う方法である。
Therefore, a target having a cylindrical shape has been proposed in order to increase the use efficiency of the target. This new type of magnetron sputtering method using a cylindrical target is a method in which a magnetic field generating means is installed inside a cylindrical target, and the target is rotated while cooling from the inside of the target to perform sputtering.

【0008】この方法は平板状ターゲットと異なり、使
用効率を60〜70%程度にすることが可能である。こ
のようなスパッタリングに用いるターゲットのうち金属
ターゲットは円筒状に成形することが容易であるが、セ
ラミックス、特にITO焼結ターゲットでは非常に難し
い問題がある。
[0008] This method is different from a flat target, and the use efficiency can be reduced to about 60 to 70%. Of the targets used for such sputtering, a metal target can be easily formed into a cylindrical shape, but there is a very difficult problem with ceramics, particularly an ITO sintered target.

【0009】従来の平板状焼結ターゲット製造法の延長
線上にあるCIP,HIPあるいは鋳込成形法と称する
製造方法も提案されている(例えば特開平3−1553
867、特開平3−153863、特開平5−1564
31)が、焼結の際に割れや変形などが発生し易く、ま
た焼結品とこれを支持する円筒体(平板状ターゲットの
バッキングプレートに相当)とのボンディングが難しい
という問題を有し、実用化には、ほど遠いというのが現
状である。
A manufacturing method called CIP, HIP or cast molding, which is an extension of the conventional flat sintered target manufacturing method, has also been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-1553).
867, JP-A-3-153863, JP-A-5-1564
31) has a problem that cracking or deformation is apt to occur during sintering, and it is difficult to bond a sintered product to a cylindrical body (corresponding to a backing plate of a flat target) that supports the sintered product. At present, it is far from practical use.

【0010】この他に、シリンドリカルターゲットを製
造する方法として、溶射法によるターゲット被膜形成法
がセラミックスターゲットの分野で提案されている。
(例えば特開昭60−181270、特開平5−214
525) しかし、セラミックスは支持体である金属との熱膨張の
差が大きいために溶射膜を厚くすることはできず、また
使用時の熱ショックにより密着性が低下し、剥離する問
題を有している。これを解決しようとして支持金属体と
セラミック溶射被膜との間にセラミック層に近似したア
ンダーコート層を形成する試みもなされているが、これ
だけでは十分な解決になっていないのが現状である。
In addition, as a method of manufacturing a cylindrical target, a target coating forming method by a thermal spraying method has been proposed in the field of ceramic targets.
(For example, JP-A-60-181270, JP-A-5-214)
525) However, ceramics have a problem that the thermal sprayed film cannot be thickened due to a large difference in thermal expansion with the metal as a support, and the adhesiveness is reduced due to a thermal shock during use, and the ceramic is peeled off. ing. Attempts have been made to solve this problem by forming an undercoat layer similar to a ceramic layer between the supporting metal body and the ceramic sprayed coating, but at present it has not been sufficient.

【0011】特にITO焼結ターゲットにおいては通常
のセラミックターゲットとは異なる固有の問題を有して
おり、これまで溶射被膜による有効なITOシリンドリ
カルターゲットの製造に成功している例はない。
In particular, ITO sintered targets have unique problems different from ordinary ceramic targets, and there has been no example in which an effective ITO cylindrical target has been successfully produced by spray coating.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、焼結
法を用いた従来の品質の優れた平板状ITOターゲット
と同程度の品質すなわち密度、粒径、バルク抵抗などを
もつITOシリンドリカル(円筒状または円柱状)ター
ゲットを得ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ITO cylindrical material (density, grain size, bulk resistance, etc.) having the same level of quality as a conventional high quality flat ITO target using a sintering method. (Cylindrical or cylindrical) target.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、 1.ITOスパッタリングターゲットにおいて、直径4
0mm以上の円筒状または円柱状支持体上表面にITO
層が形成され、該ITO層の厚さが3mm以上、長さ5
00mm以上であり、かつ該ITO層は長さ方向および
周方向につなぎ目が存在せず一体となっており、該IT
O層の密度が5.0g/cm3 以上、かつITO層中の
酸素含有量が理論値の97%〜100%であることを特
徴とするITOシリンドリカルターゲット。
The present invention provides: In an ITO sputtering target, a diameter of 4
ITO on the surface of a cylindrical or columnar support of 0 mm or more
A layer having a thickness of 3 mm or more and a length of 5 mm or more.
00 mm or more, and the ITO layer is integrated without any seam in the length direction and the circumferential direction.
An ITO cylindrical target, wherein the O layer has a density of 5.0 g / cm 3 or more and the oxygen content in the ITO layer is 97% to 100% of a theoretical value.

【0014】2.ITO層の平均粒径が10μm未満で
あることを特徴とする上記1に記載のITOシリンドリ
カルターゲット。
2. 2. The ITO cylindrical target as described in 1 above, wherein the average particle size of the ITO layer is less than 10 μm.

【0015】3.ITO層のバルク抵抗値が50mΩ・
cm未満であることを特徴とする上記1または2に記載
のITOシリンドリカルターゲット。
3. The bulk resistance of the ITO layer is 50mΩ
3. The ITO cylindrical target according to the above 1 or 2, which is less than 1 cm.

【0016】4.円筒状または円柱状の支持体がTi製
またはMo製であることを特徴とする上記1〜3のいず
れか一に記載のITOシリンドリカルターゲット 5.直径40mm以上の円筒状または円柱状の支持体上
にITO粉末を溶射することによって、厚さが3mm以
上、長さ500mm以上、長さ方向および周方向につな
ぎ目が存在せず一体となっており、密度が5.0g/c
3 以上、かつ酸素含有量が理論値の97%〜100%
であるITO層を形成することを特徴とするITOシリ
ンドリカルターゲットの製造方法。
4. 4. The ITO cylindrical target according to any one of the above items 1 to 3, wherein the cylindrical or columnar support is made of Ti or Mo. By spraying ITO powder on a cylindrical or columnar support with a diameter of 40 mm or more, the thickness is 3 mm or more, the length is 500 mm or more, and there is no seam in the length direction and the circumferential direction. , Density is 5.0 g / c
m 3 or more, and 97% to 100% of the oxygen content theoretical
A method for producing an ITO cylindrical target, comprising forming an ITO layer as follows.

【0017】6.ITO層の平均粒径が10μm未満で
あることを特徴とする上記5に記載のITOシリンドリ
カルターゲットの製造方法。
6. 6. The method for producing an ITO cylindrical target according to the above item 5, wherein the average particle size of the ITO layer is less than 10 μm.

【0018】7.ITO層のバルク抵抗値が50mΩ・
cm未満であることを特徴とする上記5または6に記載
のITOシリンドリカルターゲットの製造方法。
[7] The bulk resistance of the ITO layer is 50mΩ
7. The method for producing an ITO cylindrical target according to the above 5 or 6, wherein the diameter is less than 1 cm.

【0019】8.円筒状または円柱状の支持体がTi製
またはMo製であることを特徴とする上記5〜7のいず
れか一に記載のITOシリンドリカルターゲットの製造
方法 9.溶射に使用するITO粉末の平均粒径が20〜60
μmであることを特徴とする上記5〜8のいずれか一に
記載のITOシリンドリカルターゲットの製造方法。
8. 8. The method for producing an ITO cylindrical target according to any one of the above items 5 to 7, wherein the cylindrical or columnar support is made of Ti or Mo. The average particle size of the ITO powder used for thermal spraying is 20-60
9. The method for producing an ITO cylindrical target according to any one of the above items 5 to 8, wherein the thickness is μm.

【0020】10.平均一次粒径2.0μm以下の原料
粉末を造粒した後、800〜1, 500℃で焙焼したI
TO粉末を支持体上に溶射することを特徴とする上記5
〜9のいずれか一に記載のITOシリンドリカルターゲ
ットの製造方法。
[10] Raw material powder having an average primary particle size of 2.0 μm or less was granulated, and then roasted at 800 to 1,500 ° C.
The above-mentioned item 5, wherein the TO powder is sprayed on the support.
10. The method for producing an ITO cylindrical target according to any one of items 9 to 9.

【0021】11.プラズマ溶射法によってITO層を
形成することを特徴とする上記5〜10のいずれか一に
記載のITOシリンドリカルターゲットの製造方法。
11. The method for producing an ITO cylindrical target according to any one of the above items 5 to 10, wherein the ITO layer is formed by a plasma spraying method.

【0022】12.ITO粉末を溶射する前の円筒状ま
たは円柱状の支持体に、予め該円筒状または円柱状の支
持体とITO層のそれぞれの熱膨張係数の差によって生
ずる応力を緩和させるアンダーコート層を設けることを
特徴とする上記5〜11のいずれか一に記載のITOシ
リンドリカルターゲットの製造方法。
12. Before the ITO powder is sprayed, the cylindrical or cylindrical support is provided with an undercoat layer for relieving the stress caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the cylindrical or cylindrical support and the ITO layer in advance. 12. The method for producing an ITO cylindrical target according to any one of the above items 5 to 11, wherein

【0023】13.アンダーコート層を溶射法によって
形成する上記12に記載のITOシリンドリカルターゲ
ットの製造方法。
13. 13. The method for producing an ITO cylindrical target according to the above 12, wherein the undercoat layer is formed by a thermal spraying method.

【0024】を提供する。Is provided.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明はITO粉末を円筒状また
は円柱状の支持体に溶射付着させて該支持体上にITO
層を形成することを基本とする。ここで用いる円筒状ま
たは円柱状の支持体は平板状ターゲットで使用されてい
るバッキングプレートに相当するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, ITO powder is spray-coated on a cylindrical or columnar support, and the ITO powder is deposited on the support.
Basically, a layer is formed. The cylindrical or columnar support used here corresponds to the backing plate used in the flat target.

【0026】上記支持体としては、従来のバッキングプ
レートで使用されている熱伝導性の良い金属プレートを
使用できるが、本発明のITOシリンドリカルターゲッ
トにより近似した熱膨張係数をもつTi製またはMo製
の支持体を使用すると、ターゲットと支持体の剥離が効
果的に防止できるのでより好ましい。しかし、他の金属
を支持体として使用することを制限するものではない。
As the support, a metal plate having good thermal conductivity used in a conventional backing plate can be used. However, a Ti or Mo material having a thermal expansion coefficient closer to that of the ITO cylindrical target of the present invention can be used. The use of a support is more preferable because the separation of the target and the support can be effectively prevented. However, it does not limit the use of other metals as a support.

【0027】本願発明のITOターゲット層と支持体の
熱膨張係数の差によって生ずる応力を緩和させるアンダ
ーコート層を上記ITO粉末溶射の前に施すこともでき
る。
The undercoat layer for relaxing the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the ITO target layer and the support of the present invention can be applied before the above-mentioned ITO powder spraying.

【0028】例えば、比較的熱伝導性の良い金属支持体
の上にTiやMo等のアンダーコート層を設けることも
できる。またこれらの材料相互の密着性を改善するため
にNi等の材料の被膜を介してアンダーコート層を設け
ることもできる。
For example, an undercoat layer of Ti, Mo or the like can be provided on a metal support having relatively good thermal conductivity. In order to improve the adhesion between these materials, an undercoat layer can be provided via a film of a material such as Ni.

【0029】以上から分かるように、アンダーコート層
は一層に限らず、多層膜とすることもできる。このアン
ダーコート層はめっきスパッタリング蒸着その他の被覆
方法を用いることができるが、溶射被覆方法を用いると
事後のITO粉末溶射工程を考えると、より簡便であり
好ましい。
As can be seen from the above, the undercoat layer is not limited to a single layer, but may be a multilayer film. This undercoat layer can be formed by plating sputtering deposition or other coating methods, but using a thermal spray coating method is more convenient and preferable in view of the subsequent ITO powder spraying step.

【0030】ITO粉末溶射法としてはプラズマ溶射
法、高速ガス溶射法、ガス溶射法などいくつかの種類の
溶射法が使用できる。
As the ITO powder spraying method, several kinds of spraying methods such as a plasma spraying method, a high-speed gas spraying method and a gas spraying method can be used.

【0031】本発明のITOシリンドリカルターゲット
の製造においてはターゲット中の酸素の存在量が重要で
ある。この酸素の含有量を調節するために、酸素量を調
節しかつAr,Ne,He等の非酸化性ガスで雰囲気を
保護調節したシールドガス中で溶射することもできる。
In the production of the ITO cylindrical target of the present invention, the amount of oxygen in the target is important. In order to adjust the oxygen content, thermal spraying may be performed in a shield gas in which the amount of oxygen is adjusted and the atmosphere is protected and adjusted with a non-oxidizing gas such as Ar, Ne, or He.

【0032】これにより化学組成が変動することのない
均質かつ安定したITOの溶射層が得られる。溶射被覆
する前の円筒状または円柱状の支持体は、溶射被膜の密
着性を向上させるために、外表面を粗面化または溝の形
成など適度な寸法の凹凸を付与しておくことが望まし
い。
As a result, a homogeneous and stable sprayed layer of ITO without variation in chemical composition can be obtained. Before the thermal spray coating, the cylindrical or cylindrical support is preferably provided with irregularities of appropriate dimensions such as roughening the outer surface or forming grooves in order to improve the adhesion of the thermal spray coating. .

【0033】ITOシリンドリカルターゲットの製造に
おいてITOの粉末の最適条件の設定は最も重要であ
る。ITO溶射層を形成したシリンドリカルターゲット
は利用効率が格段に優れているという特徴を有してはい
るが、ITOターゲットに重要な要素として要求される
ITO層の密度が平板状ITOターゲットに比べ低いと
いうことが分かったからである。
In the production of the ITO cylindrical target, setting the optimum conditions for the ITO powder is most important. Although the cylindrical target having the ITO sprayed layer has a feature that the use efficiency is remarkably excellent, the density of the ITO layer required as an important element of the ITO target is lower than that of the flat ITO target. It is because it turned out.

【0034】本発明は溶射によって形成されるITO層
の密度を5.0g/cm3 以上とし、かつITO層中の
酸素含有量が理論値の97%以上100%未満とするも
のである。溶射によって形成されるITO層の密度が
5.0g/cm3 以上であることは重要である。
In the present invention, the density of the ITO layer formed by thermal spraying is set to 5.0 g / cm 3 or more, and the oxygen content in the ITO layer is set to 97% or more and less than 100% of the theoretical value. It is important that the density of the ITO layer formed by thermal spraying be 5.0 g / cm 3 or more.

【0035】ITO密度が5.0 g/cm3 未満であ
るとスパッタリングによって形成される薄膜の比抵抗が
悪くなり、またスパッタリングの際の熱影響を受けて支
持体との間の剥離またはITOターゲットそのものに亀
裂を生ずるなどの欠陥を生じ易い。
When the ITO density is less than 5.0 g / cm 3 , the specific resistance of the thin film formed by sputtering deteriorates, and the thin film formed on the substrate by the heat effect of the sputtering is peeled off from the support or the ITO target. Defects such as cracks tend to occur.

【0036】また酸素量に依存する膜特性を維持する上
で、ITO層中の酸素含有量が理論値の97%以上10
0%未満の範囲のものを使用するのが最も適している。
In order to maintain the film characteristics depending on the oxygen content, the oxygen content in the ITO layer should be 97% or more of the theoretical value.
It is most suitable to use those having a range of less than 0%.

【0037】したがって、溶射によって形成される本発
明のITO層の密度およびITO層中の酸素含有量は上
記に設定する必要がある。
Therefore, the density of the ITO layer of the present invention formed by thermal spraying and the oxygen content in the ITO layer need to be set as described above.

【0038】本発明のITOシリンドリカルターゲット
のITO層の平均粒径が10μm未満およびバルク抵抗
値が50mΩ・cm未満好ましくは10mΩ・cm未満
であることが望ましい。ITO層の平均粒径およびバル
ク抵抗値が前記範囲を逸脱すると放電が安定せず、また
パーティクルの発生量が増加し好ましくない。
It is desirable that the ITO layer of the ITO cylindrical target of the present invention has an average particle size of less than 10 μm and a bulk resistance value of less than 50 mΩ · cm, preferably less than 10 mΩ · cm. If the average particle size and the bulk resistance value of the ITO layer deviate from the above ranges, the discharge becomes unstable and the amount of generated particles increases, which is not preferable.

【0039】さらに平均一次粒径2.0μm以下の原料
粉末を造粒した後800〜1, 500℃で焙焼したIT
O粉末は流動性に富む溶射粉末として好適に使用するこ
とができる。
Further, the raw material powder having an average primary particle size of 2.0 μm or less was granulated and then roasted at 800 to 1,500 ° C.
O powder can be suitably used as a spray powder having a high fluidity.

【0040】溶射粉末の選択は上述したようにITOシ
リンドリカルターゲットを製造する上で重要である。
The selection of the thermal spray powder is important in producing the ITO cylindrical target as described above.

【0041】本発明の適切な溶射粉末によりターゲット
のITO層の密着を向上させ、平均粒径が10μm未満
の均一な分布の層が得られ、さらにITO層中の酸素含
有量およびバルク抵抗値を上記の値に安定かつ容易に得
ることを可能にする。
The proper sprayed powder of the present invention improves the adhesion of the ITO layer of the target, provides a layer with a uniform distribution having an average particle size of less than 10 μm, and further reduces the oxygen content and the bulk resistance value in the ITO layer. It is possible to obtain the above values stably and easily.

【0042】ITO原料粉末からITOシリンドリカル
ターゲットの製造方法の概要を示せば次の通りである。
The outline of the method for producing the ITO cylindrical target from the ITO raw material powder is as follows.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】次に実施例に基づいて説明するが、実施例
に示す条件はあくまで1つの条件を示した例にすぎず、
適応できる種々の条件の広がりは特許請求の範囲を逸脱
しない限り、本発明に含まれるものである。
Next, a description will be given based on an embodiment. The conditions shown in the embodiment are merely examples showing one condition.
The scope of various conditions that can be accommodated are included in the present invention without departing from the scope of the appended claims.

【0045】[0045]

【実施例】本発明のターゲットの製造の例を示せば次の
通りである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of manufacturing a target of the present invention is as follows.

【0046】酸化インジウムは、まず金属インジウムを
電解法で水酸化インジウムとして析出させ、次に、得ら
れた水酸化インジウムを焙焼して製造した。
Indium oxide was produced by first depositing metal indium as indium hydroxide by an electrolytic method, and then roasting the obtained indium hydroxide.

【0047】また、酸化すず粉末は金属すずを硝酸で溶
解し、これをメタすず酸として沈降させる。そして、こ
の沈積物( メタすず酸) を濾過、洗浄、乾燥し、得られ
たメタすず酸を仮焼し酸化すず粉末とした。
Further, tin oxide powder dissolves metal tin with nitric acid and precipitates it as metastannic acid. Then, the deposit (methstannic acid) was filtered, washed and dried, and the obtained metastannic acid was calcined to obtain tin oxide powder.

【0048】得られた酸化インジウム粉末および酸化す
ず粉末を混合、微粉砕後造粒し、これを1300゜Cで
焙焼したものを溶射粉末とした。
The obtained indium oxide powder and tin oxide powder were mixed, pulverized, granulated, and roasted at 1300 ° C. to obtain a sprayed powder.

【0049】他方、円筒状の支持体としては、内径50
mmφ、外径70mmφ、長さ500mmのTi製円筒
状支持体を準備した。この円筒状支持体の表面は粗面化
処理を施した。
On the other hand, the cylindrical support has an inner diameter of 50 mm.
A cylindrical support made of Ti having a diameter of mmφ, an outer diameter of 70 mmφ, and a length of 500 mm was prepared. The surface of the cylindrical support was subjected to a roughening treatment.

【0050】上記の溶射用ITO粉末を用いて、上記円
筒状支持体の上にプラズマ溶射を行った。
Using the above ITO powder for thermal spraying, plasma spraying was performed on the cylindrical support.

【0051】プラズマ溶射にはArガスのプラズマガス
を用いてパワーを印加し、膜厚4mmのITOの被膜を
形成した。
For plasma spraying, power was applied using a plasma gas of Ar gas to form a 4 mm-thick ITO film.

【0052】このようにして得られたITOシリンドリ
カルターゲットは、密度が5.3g/cm3 、酸素含有
量が理論値の98%、平均粒径が1.2μm、バルク抵
抗値8.4mΩ・cmのITO層が得られた。
The ITO cylindrical target thus obtained has a density of 5.3 g / cm 3 , an oxygen content of 98% of the theoretical value, an average particle diameter of 1.2 μm, and a bulk resistance of 8.4 mΩ · cm. Was obtained.

【0053】次に、このITOシリンドリカルターゲッ
トを用いて基板上にスパッタリングし、得られた透明導
電膜のシート抵抗や透過率の諸持性を調査したところL
CD(液晶)用としても使用できるITO膜が形成され
た。この結果は品質の良好な平板状ITOスパッタリン
グ用ターゲットと同等の成膜特性が得られた。
Next, sputtering was performed on a substrate using this ITO cylindrical target, and the resulting transparent conductive film was examined for sheet resistance and transmittance.
An ITO film which can be used for a CD (liquid crystal) was formed. As a result, film forming characteristics equivalent to those of a good quality flat plate-like ITO sputtering target were obtained.

【0054】またスパッタリング操作中、支持体とター
ゲットとの剥離またはターゲット層の亀裂の発生は認め
られなかった。
During the sputtering operation, peeling of the support from the target or generation of cracks in the target layer was not observed.

【0055】別法として、Mo,Ti製の支持体にアン
ダーコート層としてNi,Inを溶射し、さらに上記と
同様に、ITO粉末を溶射した。この場合も、上記と同
様の結果が得られた。
As another method, Ni and In were sprayed as an undercoat layer on a support made of Mo and Ti, and then ITO powder was sprayed in the same manner as described above. In this case, the same result as described above was obtained.

【0056】さらに、ITO層の密度が5.0g/cm
3 未満、酸素含有量が理論値の97%以上100%未満
の範囲を逸脱している場合には、基板上に成膜したスパ
ッタリング薄膜の比抵抗が悪く使用できない状態であっ
た。
Further, the density of the ITO layer is 5.0 g / cm.
When the oxygen content was less than 3 and the oxygen content was out of the range of 97% to less than 100% of the theoretical value, the sputtering thin film formed on the substrate had a poor specific resistance and could not be used.

【0057】また、ITO層の平均粒径が10μm以
上、バルク抵抗値が50mΩ・cmを超えると、アーク
放電が多量に発生し、基板上のパーティクルが増加する
傾向を示した。
When the average particle size of the ITO layer was 10 μm or more and the bulk resistance exceeded 50 mΩ · cm, a large amount of arc discharge occurred, and particles on the substrate tended to increase.

【0058】本願発明においては、品質の良好な平板状
ITOターゲットのスパッタリング成膜特性と比べて遜
色ない結果が得られれば、充分であり、特に比較例は必
要とされないので割愛した。
In the present invention, it is sufficient to obtain a result comparable to the sputtering film forming characteristics of a good quality flat plate-shaped ITO target, and a comparative example is not required.

【0059】このように得られた本発明のITOシリン
ドリカルターゲットは平板状ターゲットに比べ、格段に
高い利用効率を示している。
The thus obtained ITO cylindrical target of the present invention shows much higher utilization efficiency than the flat target.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明のITOシリンドリカルターゲッ
トは、従来、焼結法によって製造されていた平板状IT
Oターゲットと同程度の高密度、低抵抗かつ微細結晶粒
径をもつものであり、本発明のターゲットをスパッタリ
ングすることにより得られる膜の特性は、上記高品質平
板状ITOターゲットと同程度の品質を備える。
According to the present invention, the ITO cylindrical target is a flat plate-shaped IT conventionally manufactured by a sintering method.
It has the same high density, low resistance and fine crystal grain size as the O target, and the characteristics of the film obtained by sputtering the target of the present invention have the same quality as that of the above high quality flat ITO target. Is provided.

【0061】そしてさらに、円筒形状ターゲットである
ために、ターゲットの利用効率は平板状ターゲットに比
較して格段に高い。また、スパッタリングにより減少し
たターゲットITOエロージョン部に、ITO粉末を再
度溶射することによって初期の状態に再生することも容
易である。
Further, since the target is a cylindrical target, the use efficiency of the target is much higher than that of the flat target. Further, it is easy to regenerate the initial ITO state by spraying the ITO powder again on the target ITO erosion portion reduced by sputtering.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ITOスパッタリングターゲットにおい
て、直径40mm以上の円筒状または円柱状支持体上表
面にITO層が形成され、該ITO層の厚さが3mm以
上、長さ500mm以上であり、かつ該ITO層は長さ
方向および周方向につなぎ目が存在せず一体となってお
り、該ITO層の密度が5.0g/cm3 以上、かつI
TO層中の酸素含有量が理論値の97%〜100%であ
ることを特徴とするITOシリンドリカルターゲット。
1. In an ITO sputtering target, an ITO layer is formed on a cylindrical or columnar support having a diameter of 40 mm or more, and the ITO layer has a thickness of 3 mm or more, a length of 500 mm or more, and the ITO layer. The layers are integral with no seams in the length direction and the circumferential direction, and the density of the ITO layer is 5.0 g / cm 3 or more, and
An ITO cylindrical target, wherein the oxygen content in the TO layer is 97% to 100% of a theoretical value.
【請求項2】 ITO層の平均粒径が10μm未満であ
ることを特徴とする請求項1に記載のITOシリンドリ
カルターゲット。
2. The ITO cylindrical target according to claim 1, wherein the average particle size of the ITO layer is less than 10 μm.
【請求項3】 ITO層のバルク抵抗値が50mΩ・c
m未満であることを特徴とする請求項1または2に記載
のITOシリンドリカルターゲット。
3. The bulk resistance value of the ITO layer is 50 mΩ · c.
3. The ITO cylindrical target according to claim 1, wherein the value is less than m.
【請求項4】 円筒状または円柱状の支持体がTi製ま
たはMo製であることを特徴とする請求項1〜3のいず
れか一項に記載のITOシリンドリカルターゲット。
4. The ITO cylindrical target according to claim 1, wherein the cylindrical or columnar support is made of Ti or Mo.
【請求項5】 直径40mm以上の円筒状または円柱状の
支持体上にITO粉末を溶射することによって、厚さが
3mm以上、長さ500mm以上、長さ方向および周方
向につなぎ目が存在せず一体となっており、密度が5.
0g/cm3以上、かつ酸素含有量が理論値の97%〜
100%であるITO層を形成することを特徴とするI
TOシリンドリカルターゲットの製造方法。
5. By spraying ITO powder on a cylindrical or columnar support having a diameter of 40 mm or more, a thickness of 3 mm or more, a length of 500 mm or more, and no joints exist in the length direction and the circumferential direction. It is integrated and has a density of 5.
0 g / cm 3 or more, and the oxygen content is 97% or more of the theoretical value.
Forming an ITO layer which is 100%.
A method for producing a TO cylindrical target.
【請求項6】 ITO層の平均粒径が10μm未満であ
ることを特徴とする請求項5に記載のITOシリンドリ
カルターゲットの製造方法。
6. The method for producing an ITO cylindrical target according to claim 5, wherein the average particle size of the ITO layer is less than 10 μm.
【請求項7】 ITO層のバルク抵抗値が50mΩ・c
m未満であることを特徴とする請求項5または6に記載
のITOシリンドリカルターゲットの製造方法。
7. The bulk resistance value of the ITO layer is 50 mΩ · c.
7. The method for producing an ITO cylindrical target according to claim 5, wherein the value is less than m.
【請求項8】 円筒状または円柱状の支持体がTi製ま
たはMo製であることを特徴とする請求項5〜7のいず
れか一項に記載のITOシリンドリカルターゲットの製
造方法。
8. The method for producing an ITO cylindrical target according to claim 5, wherein the cylindrical or columnar support is made of Ti or Mo.
【請求項9】 溶射に使用するITO粉末の平均粒径が
20〜60μmであることを特徴とする請求項5〜8の
いずれか一項に記載のITOシリンドリカルターゲット
の製造方法。
9. The method for producing an ITO cylindrical target according to claim 5, wherein the average particle size of the ITO powder used for thermal spraying is 20 to 60 μm.
【請求項10】 平均一次粒径2.0μm以下の原料粉
末を造粒した後、800〜1, 500℃で焙焼したIT
O粉末を支持体上に溶射することを特徴とする請求項5
〜9のいずれか一項に記載のITOシリンドリカルター
ゲットの製造方法。
10. An IT prepared by granulating raw material powder having an average primary particle size of 2.0 μm or less and then roasting at 800 to 1,500 ° C.
6. The thermal spraying of O powder on a support.
10. The method for producing an ITO cylindrical target according to any one of items 9 to 9.
【請求項11】 プラズマ溶射法によってITO層を形
成することを特徴とする請求項5〜10のいずれか一項
に記載のITOシリンドリカルターゲットの製造方法。
11. The method for manufacturing an ITO cylindrical target according to claim 5, wherein the ITO layer is formed by a plasma spraying method.
【請求項12】 ITO粉末を溶射する前の円筒状また
は円柱状の支持体に、予め該円筒状または円柱状の支持
体とITO層のそれぞれの熱膨張係数の差によって生ず
る応力を緩和させるアンダーコート層を設けることを特
徴とする請求項5〜11のいずれか一項に記載のITO
シリンドリカルターゲットの製造方法。
12. A cylindrical or columnar support before spraying ITO powder is provided with an underlayer for relaxing stress caused by a difference between respective thermal expansion coefficients of the cylindrical or columnar support and the ITO layer. The ITO according to any one of claims 5 to 11, wherein a coat layer is provided.
A method for producing a cylindrical target.
【請求項13】 アンダーコート層を溶射法によって形
成する請求項12に記載のITOシリンドリカルターゲ
ットの製造方法。
13. The method for producing an ITO cylindrical target according to claim 12, wherein the undercoat layer is formed by a thermal spraying method.
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