JPH11335824A - MgOを主成分とするタ−ゲット材料およびその製造方法 - Google Patents
MgOを主成分とするタ−ゲット材料およびその製造方法Info
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- JPH11335824A JPH11335824A JP10147009A JP14700998A JPH11335824A JP H11335824 A JPH11335824 A JP H11335824A JP 10147009 A JP10147009 A JP 10147009A JP 14700998 A JP14700998 A JP 14700998A JP H11335824 A JPH11335824 A JP H11335824A
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Abstract
の製造方法を提供する。 【解決手段】相対密度95%以上のMgO焼結体であっ
て、平均結晶粒径0.5〜100μmの結晶粒子を有す
るMgOマトリックス中に、希土類元素が酸化物換算
で、1〜30体積%分散され、上記希土類酸化物粒子中
の希土類元素がSc、Y、La、Ce、Gd、Yb、N
dからなる群より選ばれた1種または2種以上の元素で
あることが好ましいMgOを主成分とするタ−ゲット材
料およびその製造方法或いは上記タ−ゲット材料を用い
て成膜するMgO膜の製造方法。
Description
ス中に希土類酸化物を含む複合セラミックスからなるM
gO系タ−ゲット材料およびその製造方法に関する。更
に詳しくは、AC型PDP(Plasma Displ
ay Panel)の誘電体層を保護するMgO膜をス
パッタリングで成膜するのに適したタ−ゲット材料およ
びその製造方法に関する。
stal Display:LCD)をはじめとして、
各種の平面ディスプレイの研究開発と実用化はめざまし
く、その生産も急増している。カラ−プラズマディスプ
レイパネル(PDP)についても、その開発と実用化の
動きが最近活発になっている。PDPは大型化しやす
く、ハイビジョン用大画面壁掛けテレビの最短距離にあ
り、既に対角40インチクラスのPDPの試作が進めら
れている。PDPは、電極構造の点で金属電極が誘電体
材料で覆われているAC型と、放電空間に金属電極が露
出しているDC型とに分類される。このAC型PDP開
発の当初は、ガラス誘電体層が直接放電にさらされ、イ
オン衝撃のスパッタリングにより誘電体層表面が変化し
て、放電開始電圧が上昇していた。そのため、高い昇華
熱を持つ種々の酸化物を保護膜とする試みがなされた。
保護層は直接ガスと接しているため、重要な役割を担っ
ている。即ち、保護膜に求められる特性は、(a)低い
放電電圧、(b)耐スパッタ性、(c)速い放電の応答
性、(d)絶縁性である。これらの条件を満たす材料と
して、MgOが保護膜に用いられる。このMgOからな
る保護膜は、誘電体層表面をスパッタリングから守り、
PDPの長寿命化に重要な働きをしている。現在、AC
型PDPの上記保護膜として、単結晶MgOの破砕品を
蒸着材とする電子ビ−ム蒸着法により成膜されたMgO
膜が知られている。この電子ビ−ム蒸着法によるMgO
膜は、数千Å/min.の高速で成膜することが出来
る。また、成膜されたMgO膜の結晶方位は、(11
1)面に配向した膜が最も低い維持電圧で駆動でき、更
に膜中に存在する(111)面の量が増えるほど、二次
電子放出比は増大し、駆動電圧も減少すると言われてい
る。
着法でMgOを成膜する場合、成膜速度が速い利点があ
る反面、蒸着材に局所的に高エネルギ−を与えるため、
蒸着材のスプラッシュが発生したり、成膜面積が広い時
には膜の均一性に欠ける場合があった。この点を解決す
るために、スパッタリング法でMgO膜を成膜する場合
には、製造プロセス上、この方法は導入し易いものの、
タ−ゲット材料に絶縁性の高いMgOの焼結体が要求さ
れ、更に成膜速度を上げるためには、緻密なMgO焼結
体が必要になる。この絶縁性にはMgO焼結体の密度、
結晶粒界や粒内の組織構造が影響する。一般にMgO焼
結体は優れた耐熱性、耐食性、電気絶縁性を有するが、
強度、破壊靭性、耐熱衝撃性に乏しく、構造材料として
使用するには不十分である。この点を改良するために、
種々の焼結助剤を添加してMgO焼結体の高密度化を図
っても、組織的にはこの焼結体のMgO粒子の粒界には
欠陥が存在し、このMgO焼結体をタ−ゲットとしてス
パッタリングして成膜されたMgO膜は結晶性や配向性
に劣り、しかもその成膜速度を粒界の欠陥などのために
高めることは出来なかった。本発明の目的は、高密度で
高い強度を有し、速い成膜速度で均一なMgO膜を形成
し得るMgOを主成分とするタ−ゲット材料およびその
製造方法を提供することにある。また本発明の別の目的
は、スパッタ法で成膜されたMgOの膜特性を向上でき
るMgOを主成分とするタ−ゲット材料およびその製造
方法を提供することにある。
は、相対密度95%以上のMgO焼結体において、平均
粒径0.5〜100μmの結晶粒子を有するMgOマト
リックス中に、希土類元素が酸化物換算で、1〜30体
積%分散されたMgOを主成分とするタ−ゲット材料で
ある。この様なタ−ゲット材料では、異方性のないMg
Oマトリックス中に、希土類酸化物を分散した複合化を
行うことにより、MgOセラミックスの物理的性質を改
善出来る。例えば、Al2O3マトリックスにSiC粒子
を分散させた場合には、分散粒子の熱膨張係数がマトリ
ックス(Al2O3)より2倍以上低いため、焼結時にこ
の熱膨張係数の差に起因して焼結過程で分散粒子の周囲
や内部に発生する応力は1000MPa〜1500MPaに
達する。この応力が大きくなると、マトリックスと分散
粒子の界面に亀裂が走ることがある。したがって、これ
を防ぐには、非常に細かいSiC粒子しか分散させるこ
とが出来ない。これに対して、本発明の希土類酸化物の
熱膨張係数は、高温では軟らかくなるために、高温で
は、MgOマトリックスに対するこれらの粒子の高温時
の熱挙動から、焼結時にマトリックスと分散粒子はその
界面で強く結合する。この界面での結合によって、タ−
ゲット材料として用いた時には、600Å/min.以
上の成膜速度が得られる。成膜されたMgO膜は、パネ
ルに組み込んだ場合、低い放電電圧、放電時の耐スパッ
タ性、速い放電の応答性および高い絶縁性を有する。こ
の結果、AC型PDPの誘電体層の保護膜に好適なもの
となる。前述のように、分散粒子である希土類酸化物粒
子は、高温で軟らかくなるために、高温ではマトリック
スと分散粒子との熱膨張係数の差は、小さくなる。した
がって、界面に亀裂を発生させない範囲で大きな希土類
酸化物粒子を分散させることが可能で、そのためにマト
リックス粒界を締め付けるト−タルの領域が大きくなり
粒界の欠陥も少なく、かつ強度も向上する。
子中の希土類元素がSc、Y、La、Ce、Gd、Y
b、Ndからなる群より選ばれた1種または2種以上の
元素であることを特徴とするMgOを主成分とするタ−
ゲット材料である。そのための希土類酸化物粒子中の希
土類元素としては、上述の希土類元素が好ましく、これ
ら希土類酸化物を添加することにより、MgOマトリッ
クスも均一な組織となり、パネルに組み込んだ時の蛍光
体への悪影響はなく、青色に関係する輝度も向上する。
土類酸化物粉末、または硝酸塩とバインダ−と有機溶剤
とを混合して所定濃度の原料スラリ−を調整する工程
と、スラリ−を噴霧乾燥して所定粒径の造粒粉末を得る
工程と、造粒粉末を所定の型に入れて、所定の圧力で成
形する工程と、成形体を脱脂し、1500〜1700℃
の温度で焼結する工程とを含むことを特徴とする請求項
1または2記載のMgOを主成分とするタ−ゲット材料
の製造方法である。
末と希土類元素の酸化物粉末とを湿式混合する工程と、
前記混合物を減圧加熱乾燥して、乾燥した後に乾式解砕
する工程と、乾式解砕した混合粉末を所定の型に入れて
所定の圧力をかけた状態で不活性雰囲気中で、1450
〜1650℃に昇温して焼結する工程を含むことを特徴
とする請求項1または2記載のMgOを主成分とするタ
−ゲット材料の製造方法である。これら製造方法による
と、本発明におけるマトリックスMgOは、焼結工程で
緻密に焼結され、この粒子内に分散相の希土類酸化物が
均一に分散された組織となる。
とした蒸着材では、二相共存で高速安定成膜が可能で、
スパッタで得られた膜では完全固溶になり、PDPに有
用な特性の膜となる。また、PDPに組み込んだ場合、
低い電圧でのプラズマの生成と維持が可能で、スパッタ
耐性も向上する。
て説明する。本発明のMgOを主成分とするタ−ゲット
材料は、セラミック焼結体であって、マトリックスとし
てMgOを用い、必要に応じて、分散相として希土類元
素であるSc、Y、La、Ce、Gd、Yb、Ndの酸
化物または硝酸塩を用いること、そして焼結体のMgO
の平均結晶粒径が0.5〜100μmで、好ましくは、
2〜50μmであり、分散粒子の平均粒径は3.0μm
以下であって、分散粒子の割合は、1〜30体積%であ
ることが特徴である。なお、分散粒子の含有割合は、M
gOと分散粒子との合計に対する内割の割合である。本
発明のMgOタ−ゲットのMgOマトリックス粒子径を
0.5〜100μmとする理由は、この範囲が組織制御
が可能なためであり、分散粒子の粒子径を3.0μm以
下にする理由は、MgOの組織構造を制御し易いこと、
そして残留応力がある限度以上になってもマイクロクラ
ックが発生しないためである。3.0μmを越えるとマ
イクロクラックが発生し易くなる。また、その原料とし
て用いるMgO粉末の粒径は5μm以下が好ましく、そ
の理由は、焼結し易いためである。また、分散粒子の添
加量を1〜30体積%とする理由は、添加量が30体積
%を越えると、材料組成の制御が困難となり、耐スパッ
タ性や絶縁性にバラツキが生じ、材料の信頼性がなくな
る。一方、添加量が1体積%以下では、分散粒子の添加
効果が得られないので、その添加量を1〜30体積%と
定めた。添加量が所定の範囲であれば、マトリックス中
に分散粒子が均一に取込まれた組織が制御でき、成膜し
た膜特性も向上する。
ット材料の製造方法を説明する。平均粒径が0.1〜5
μm、好ましくは0.2〜2μmのMgO粉末に、平均
粒径が0.2〜3μmの希土類酸化物粉末を1〜30体
積%とバインダ−を0.2〜2.5重量%添加して、エ
タノ−ル等を分散媒として湿式混合してスラリ−を調整
する。上記MgO粉末の平均粒径を0.1〜5μmと限
定したのは、焼結し易くするためである。また、湿式混
合は、ボ−ルミルまたは攪拌ミルにより行われる。原料
調整したスラリ−濃度を45〜70wt%とするのは、
粘度が200cps以下であり、スプレ−ドライ造粒し
ても安定して製造できること、さらには成形体の密度が
高くなり、緻密な焼結体の製造が可能になるためであ
る。スラリ−濃度が70wt%を越えると、非水系スラ
リ−であるために、安定した造粒が難しく、45wt%
未満では、均一な組織を有した緻密なMgO焼結体が得
られない。次に、混合スラリ−を噴霧乾燥して拝金粒径
が50〜200μmの造粒粉末を得る。噴霧乾燥はスプ
レ−ドライヤ−を用いて行われることが好ましい。常圧
焼結では、この造粒粉末を所定の型に入れて所定の圧力
で成形する。更に、上記成形体を焼結する。焼結する前
に成形体を350〜620℃の温度で脱脂処理すること
が好ましい。この脱脂処理は、成形体の焼結後の色むら
と反りを防止するために行われ、時間をかけて十分に行
うことが好ましい。焼結温度を1500〜1700℃に
限定したのは、1500℃未満では、緻密な焼結体が得
られず、1700℃を越えると、粒成長が著しく特性が
低下するからである。また、成形体を不活性ガス雰囲気
中で焼結する場合には、不活性ガスとしてアルゴンガス
を用いることが好ましい。
末とを湿式混合して、この混合物を減圧加熱乾燥して、
乾燥した後に乾式解砕し、乾式解砕した混合粉末を所定
の型に入れて所定の圧力をかけた状態で不活性雰囲気中
で、1450〜1650℃に昇温して焼結しても良い。
焼結温度を1450〜1650℃に限定したのは、14
50℃未満では、緻密な焼結体が得られず、1650℃
を越えると、粒成長が著しく特性が低下するからであ
る。また、不活性ガス雰囲気中で焼結する場合には、不
活性ガスとしてアルゴンガスを用いることが好ましい。
材料は、タ−ゲット材料としての特性に優れており、こ
れを用いての成膜は、例えば、AC型PDPの保護膜の
成膜に好適であり、また、高機能セラミックス材料など
にも好適である。
をより具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越え
ない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 [実施例1]MgO粉末(岩谷化学社製、平均粒径0.2
μm)とSc2O3(三菱マテリアル社製、平均粒径2.
0μm)粉末との合計体積に対してSc2O3粉末が1体
積%となる様に秤量し、このSc2O3粉末を上記MgO
粉末に加え、更にバインダ−(ポリビニ−ルブチラ−
ル)を添加し、エタノ−ルを分散媒として、攪拌ミルで
1時間湿式混合し、濃度が55%の混合スラリ−に調整
した。この混合スラリ−をスプレ−ドライヤ−で噴霧乾
燥して造粒することにより造粒粉末を得た。この造粒粉
末を金型(内径が210mmで、深さが10mmの金
型)に充填し、メカニカルプレスで成形して成形体を作
製した。この成形体を大気雰囲気中、1650℃に昇温
し、焼結炉(広築社製)で3時間焼結することにより直
径が約157mmのMgO焼結体を得た。このMgO焼
結体を実施例1とした。
テリアル社製、平均粒径2.0μm)粉末を10vol
%加えたことを除いて、実施例1と同様にしてMgO焼
結体を得た。このMgO焼結体を実施例2とした。
テリアル社製、平均粒径2.0μm)粉末を20vol
%加えたことを除いて、実施例1と同様にしてMgO焼
結体を得た。このMgO焼結体を実施例3とした。
えて、Y2O3(第一希元素社製、平均粒径1.0μm)
粉末を2vol%加えたことを除いて、実施例1と同様
にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実施例
4とした。
えて、Y2O3(第一希元素社製、平均粒径1.0μm)
粉末を10vol%加えたことを除いて、実施例1と同
様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実施
例5とした。
均粒径0.2μm)にY2O3(第一希元素社製、平均粒
径1.0μm)粉末を20vol%加え、エタノ−ルを
分散媒として、攪拌ミルで1時間湿式混合した。これを
ロ−タリ−エバポレ−タを用いて減圧加熱して乾燥した
後、乾式ボ−ルミルで乾式解砕して混合した。この混合
粉末を黒鉛ダイス(内径φ80mm)に充填して焼結炉
(富士電波工業社製)を用いて、アルゴン雰囲気中15
50℃に昇温し、この温度で1時間保持してホットプレ
ス焼結して、直径が80mmのMgO焼結体を得た。こ
の時のプレス圧は15MPaとした。このMgO焼結体
を実施例6とした。
えて、La2O3(信越化学社製、平均粒径1.1μm)
粉末を5vol%加えたことを除いて、実施例1と同様
にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実施例
7とした。
えて、La2O3(信越化学社製、平均粒径1.1μm)
粉末を15vol%加えたことを除いて、実施例1と同
様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実施
例8とした。
えて、La2O3(信越化学社製、平均粒径1.1μm)
粉末を25vol%加えたことを除いて、実施例1と同
様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実施
例9とした。
えて、Ce2O3(信越化学社製、平均粒径1.2μm)
粉末を3vol%加えたことを除いて、実施例6と同様
にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実施例
10とした。
代えて、Ce2O3(信越化学社製、平均粒径1.2μ
m)粉末を15vol%加えたことを除いて、実施例1
と同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を
実施例11とした。
代えて、Ce2O3(信越化学社製、平均粒径1.2μ
m)粉末を25vol%加えたことを除いて、実施例1
と同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を
実施例12とした。
代えて、Gd2O3(信越化学社製、平均粒径1.2μ
m)粉末を2vol%加えたことを除いて、実施例1と
同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実
施例13とした。
代えて、Gd2O3(信越化学社製、平均粒径1.2μ
m)粉末を10vol%加えたことを除いて、実施例1
と同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を
実施例14とした。
代えて、Gd2O3(信越化学社製、平均粒径1.2μ
m)粉末を20vol%加えたことを除いて、実施例1
と同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を
実施例15とした。
代えて、Yb2O3(信越化学社製、平均粒径1.5μ
m)粉末を2vol%加えたことを除いて、実施例1と
同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実
施例16とした。
代えて、Yb2O3(信越化学社製、平均粒径1.5μ
m)粉末を10vol%加えたことを除いて、実施例1
と同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を
実施例17とした。
代えて、Yb2O3(信越化学社製、平均粒径1.5μ
m)粉末を25vol%加えたことを除いて、実施例1
と同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を
実施例18とした。
代えて、Nd2O3(信越化学社製、平均粒径1.5μ
m)粉末を2vol%加えたことを除いて、実施例1と
同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実
施例19とした。
代えて、Nd2O3(信越化学社製、平均粒径1.5μ
m)粉末を10vol%加えたことを除いて、実施例1
と同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を
実施例20とした。
えて、Nd2O3(信越化学社製、平均粒径1.5μm)
粉末を25vol%加えたことを除いて、実施例6と同
様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実施
例21とした。
代えて、表2に記されたvol%の各粉末を加えたこと
を除いて、実施例1と同様にしてMgO焼結体を得た。
このMgO焼結体を実施例20とした。
代えて、表2に記されたvol%の各粉末を加えたこと
を除いて、実施例1と同様にしてMgO焼結体を得た。
このMgO焼結体を実施例23とした。
代えて、表2に記されたvol%の各粉末を加えたこと
を除いて、実施例1と同様にしてMgO焼結体を得た。
このMgO焼結体を実施例24とした。
えて、表2に記されたvol%の各粉末を加えたことを
除いて、実施例6と同様にしてMgO焼結体を得た。こ
のMgO焼結体を実施例25とした。
代えて、表2に記されたvol%の各粉末を加えたこと
を除いて、実施例1と同様にしてMgO焼結体を得た。
このMgO焼結体を実施例26とした。
5vol.%加え、焼結温度を1500℃とし、プレス
圧を20MPaとした以外は、実施例6と同様にしてM
gO焼結体を得た。このMgO焼結体を実施例27とし
た。
製、平均粒径2.0μm)粉末の代わりに、Y2O3粉末
(第一希元素社製、平均粒径1.0μm)粉末を用い、
1700℃、4時間の条件で焼結した以外、実施例1と
同様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を実
施例28とした。
テリアル社製、平均粒径2.0μm)粉末を35vol
%加えたことを除いて、実施例1と同様にしてMgO焼
結体を得た。このMgO焼結体を比較例2とした。
えて、Y2O3(第一希元素社製、平均粒径1.0μm)
粉末を35vol%加えたことを除いて、実施例1と同
様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を比較
例3とした。
えて、La2O3(信越化学社製、平均粒径1.1μm)
粉末を35vol%加えたことを除いて、実施例1と同
様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を比較
例4とした。
て、Ce2O3(信越化学社製、平均粒径1.2μm)粉
末を35vol%加えたことを除いて、実施例6と同様
にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を比較例
5とした。
えて、Gd2O3(信越化学社製、平均粒径1.2μm)
粉末を35vol%加えたことを除いて、実施例1と同
様にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を比較
例6とした。
えて、Yb2O3(信越化学社製、平均粒径1.5μm)
粉末を35vol%加えたことを除いて、実施例1と同
様にしてMgOO焼結体を得た。このMgO焼結体を比
較例7とした。
て、Nd2O3(信越化学社製、平均粒径1.5μm)粉
末を35vol%加えたことを除いて、実施例6と同様
にしてMgO焼結体を得た。このMgO焼結体を比較例
8とした。
えて、表2に記されたvol%の各粉末を加えたことを
除いて、実施例1と同様にしてMgO焼結体を得た。こ
のMgO焼結体を比較例9とした。
代えて、表2に記されたvol%の各粉末を加えたこと
を除いて、実施例1と同様にしてMgO焼結体を得た。
このMgO焼結体を比較例10とした。
えて、表2に記されたvol%の各粉末を加えたことを
除いて、実施例6と同様にしてMgO焼結体を得た。こ
のMgO焼結体を比較例11とした。
代えて、表2に記されたvol%の各粉末を加えたこと
を除いて、実施例1と同様にしてMgO焼結体を得た。
このMgO焼結体を比較例12とした。
7mm)を切り出し、研削・研磨加工して、JISR1
601に準じた3×4×40mmの3点曲げ試験片の大
きさとし、密度、曲げ強度を測定した。これらの結果を
表1、2に示した。なお、密度はトルエン中、アルキメ
デス法で測定した。曲げ強度は3点曲げ試験により測定
した。
gO焼結体の相対密度が94%台であるのに対して、実
施例1〜26のMgO焼結体の相対密度は、97%以上
と緻密になっている。また、実施例のMgO焼結体の曲
げ強度は、比較例の2倍以上の高強度を示した。これ
は、実施例では、結晶粒界面に亀裂を発生させない範囲
で、希土類酸化物を分散できたので、組織構造がより制
御されており、結晶粒界の欠陥も少なく強度が改善でき
たためであり、比較例2〜12では、分散粒子の添加割
合の過多により、結晶粒界に欠陥が生じたためであると
考えられる。
のMgO焼結体を研削・研磨加工して、これらをタ−ゲ
ットとして銅製のバックプレ−トに夫々ボンディングし
た後に、厚さ1mmのガラス基板(コ−ニング#705
9)にスパッタした。スパッタ条件は、タ−ゲットと基
板間の距離50mm、基板温度300℃、スパッタガス
圧10mTorr、ガス流量Ar50sccm、1000
Wの高周波スパッタリングを行った。成膜した膜厚は、
Heレ−ザ(6328Å)により1波長、2入射角(5
0。、70。のエリプソ測定を行い、膜の屈折率、吸収
係数、膜厚を求めた。その結果を表3に示した。
結体の屈折率は、1.65以下で、吸収係数が0.01
以上であったのに対して、実施例では、屈折率は、1.
72以上で、吸収係数が0.001以下あった。これら
のことから、実施例のMgOを主成分としたタ−ゲット
材料を用いれば、結晶性と透明性に優れたMgO膜が得
られることが分かった。
st Element Group)を作製して測定し
た。TEG基板は、厚さ1mmのガラス基板(コ−ニン
グ#7059ガラス)を用いて、フォトリソで下地電極
のギャップを作製した。ガラス層はSiの反応性DCス
パッタで成膜した。放電開始電圧は、図2に示す装置で
測定した。パルス電源は、0〜300V可変で、周波数
は、30KHzである。真空ベルジャ−内の雰囲気は、
Ne−5%Xeで、ガス圧は、500Torrである。
その結果を表3に示した。上記実施例の放電開始電圧
は、上記比較例の放電開始電圧と比べて、いずれも18
〜24V程度低いことから、実施例のMgOを主成分と
したタ−ゲットを用いて成膜されたMgO膜は、低い電
圧でのプラズマの生成と維持が可能なことが分かった。
は、高純度で緻密なMgO焼結体である。このMgOを
主成分としたタ−ゲット材料をスパッタ法で成膜した場
合には、得られた膜特性も良好で、パネルに組み込んで
調べた耐スパッタ性も良好で駆動電圧も低下する。この
様に本発明のMgOを主成分としたタ−ゲット材料を用
いたスパッタ成膜では、安定した成膜が可能であり、P
DPの保護膜に有用な特性の膜になる。
均結晶粒径0.5〜100μmの結晶粒子を有するMg
Oマトリックス中に、希土類酸化物を均一に分散して焼
結体を作製したので、強度と耐熱衝撃性を向上できる。
また、MgOを主成分としたタ−ゲット材料を用いたス
パッタ法で成膜すれば、二相共存、即ちMgOマトリッ
クスと分散粒子とが固溶体や反応物を形成しない状態
で、高速安定成膜が可能となり、得られた膜は完全固溶
し、かつ膜の配向性は向上する。また、本発明のタ−ゲ
ット材料を用いてMgO膜を成膜した基板をPDPに組
み込んだ時、放電電圧を低くでき、放電時の耐スパッタ
性を向上でき、更に、このMgO膜は高い絶縁性を有す
ることになる。
p)概略断面図
Claims (5)
- 【請求項1】相対密度95%以上のMgO焼結体におい
て、平均結晶粒径0.5〜100μmの結晶粒子を有す
るMgOマトリックス中に、希土類元素が酸化物換算
で、1〜30体積%分散されていることを特徴とするM
gOを主成分とするタ−ゲット材料。 - 【請求項2】上記希土類酸化物の希土類元素がSc、
Y、La、Ce、Gd、Yb、Ndからなる群より選ば
れた1種または2種以上の元素であることを特徴とする
請求項1記載のMgOを主成分とするタ−ゲット材料。 - 【請求項3】MgO粉末と希土類元素の酸化物粉末とバ
インダ−と有機溶媒とを混合して所定濃度の原料スラリ
−を調整する工程と、スラリ−を噴霧乾燥して所定粒径
の造粒粉末を得る工程と、造粒粉末を所定の型に入れ
て、所定の圧力で成形する工程と、成形体を脱脂し、1
500〜1700℃の温度で焼結する工程とを含むこと
を特徴とする請求項1または2記載のMgOを主成分と
するタ−ゲット材料の製造方法。 - 【請求項4】MgO粉末と希土類元素の酸化物粉末とを
湿式混合する工程と、前記混合物を減圧加熱乾燥して、
乾燥した後に乾式解砕する工程と、乾式解砕した混合粉
末を所定の型に入れて所定の圧力をかけた状態で不活性
雰囲気中で、1450〜1650℃に昇温して焼結する
工程を含むことを特徴とする請求項1または2記載のM
gOを主成分とするタ−ゲット材料の製造方法。 - 【請求項5】請求項1または2記載のMgOを主成分と
するタ−ゲット材料を用いて成膜することを特徴とする
MgO膜の製造方法。
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