JPS60221569A - 電気的蒸着用タ−ゲツト - Google Patents
電気的蒸着用タ−ゲツトInfo
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- JPS60221569A JPS60221569A JP7747084A JP7747084A JPS60221569A JP S60221569 A JPS60221569 A JP S60221569A JP 7747084 A JP7747084 A JP 7747084A JP 7747084 A JP7747084 A JP 7747084A JP S60221569 A JPS60221569 A JP S60221569A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- target
- cermet
- oxide
- vapor deposition
- Prior art date
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- Granted
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は基体上に蒸着により酸化物被膜を形成するため
のターゲットに関し、特に高電圧を印加して蒸着を行う
に適した導電性クーゲットに関する。
のターゲットに関し、特に高電圧を印加して蒸着を行う
に適した導電性クーゲットに関する。
一般に、蒸着によって、基体表面に金属化合物薄膜層を
形成するに当っては、被蒸着基体を収容した真空室内に
ガス状の金属化合物を導入し、基体を加熱等により励起
状態とすることによって、基体に触れたガス状金属化合
物を分解析出させる化学的蒸着法や、同様に真空室内に
収容された基体の表面に、真空室内に設置された加熱炉
中に入れ°ζある金属化合物から発生ずる金属化合物蒸
気を、接触凝縮させる狭義の蒸着法、ざらには、同様に
真空室内に収容された基体と、これに対向し一装置かれ
た、金属化合物で形成されたクーデ・ノドとの間にイオ
ン、電子等の衝撃により励起させて、ターゲットから発
生ずる金属化合物の荷電粒子を基体上に誘引・沈積させ
る、スパツタリングあるいはエレクトロンビーム蒸着な
どの電気的蒸着法などが用いられる。
形成するに当っては、被蒸着基体を収容した真空室内に
ガス状の金属化合物を導入し、基体を加熱等により励起
状態とすることによって、基体に触れたガス状金属化合
物を分解析出させる化学的蒸着法や、同様に真空室内に
収容された基体の表面に、真空室内に設置された加熱炉
中に入れ°ζある金属化合物から発生ずる金属化合物蒸
気を、接触凝縮させる狭義の蒸着法、ざらには、同様に
真空室内に収容された基体と、これに対向し一装置かれ
た、金属化合物で形成されたクーデ・ノドとの間にイオ
ン、電子等の衝撃により励起させて、ターゲットから発
生ずる金属化合物の荷電粒子を基体上に誘引・沈積させ
る、スパツタリングあるいはエレクトロンビーム蒸着な
どの電気的蒸着法などが用いられる。
従来、電子デバイスなどを製作する場合には、薄膜の厚
さやその均−性等の制御が容易で非常に薄い膜を効率よ
く作ることができるなどの利点があるため、電気的蒸着
法が好んで採用されている。
さやその均−性等の制御が容易で非常に薄い膜を効率よ
く作ることができるなどの利点があるため、電気的蒸着
法が好んで採用されている。
そして、液晶表示素子や光電池などのような、導電性透
明電極膜を備えることが必要なデバイスや装置部品など
を製作する場合、酸化インヂウム・酸化スズ薄膜や、酸
化スズ・酸化アンチモン薄膜などが導電性透明電極膜と
して好まれる。併し、蒸着用クーゲットとして従来から
使用されている酸化物焼成品では、衝撃に弱く破損し易
い欠点かあるほか、高温焼成が必要であって生産のため
に多量のエネルギーが必要で経済性に問題があった。
明電極膜を備えることが必要なデバイスや装置部品など
を製作する場合、酸化インヂウム・酸化スズ薄膜や、酸
化スズ・酸化アンチモン薄膜などが導電性透明電極膜と
して好まれる。併し、蒸着用クーゲットとして従来から
使用されている酸化物焼成品では、衝撃に弱く破損し易
い欠点かあるほか、高温焼成が必要であって生産のため
に多量のエネルギーが必要で経済性に問題があった。
また電気伝導度が低いため、ＤＣスパッタ装置では異常
放電が生じ易く、使用可能な装置の種類が限定されてい
た。さらに前記のような金属酸化物ターゲットは、蒸着
膜の形成速度がおそ（、生産性が高くないのに高価であ
るなどの不満があった一方、これらの欠点を有しないイ
ンヂウム・スズ合金クーゲットやスズ・アンチモン合金
ターゲットは、融点が低いのでクーデ・ノドの冷却が不
充分であると使用中に溶融して事故を発生するおそれが
あるばかりでなく、蒸着時の雰囲気中に含まれる酸素の
量が不足すると蒸着膜が充分に酸化されず、形成された
膜の透明度が低し）とむ）う本質０勺欠点がある。
放電が生じ易く、使用可能な装置の種類が限定されてい
た。さらに前記のような金属酸化物ターゲットは、蒸着
膜の形成速度がおそ（、生産性が高くないのに高価であ
るなどの不満があった一方、これらの欠点を有しないイ
ンヂウム・スズ合金クーゲットやスズ・アンチモン合金
ターゲットは、融点が低いのでクーデ・ノドの冷却が不
充分であると使用中に溶融して事故を発生するおそれが
あるばかりでなく、蒸着時の雰囲気中に含まれる酸素の
量が不足すると蒸着膜が充分に酸化されず、形成された
膜の透明度が低し）とむ）う本質０勺欠点がある。
本発明は、金属酸化物クーデ・ノドおよび金属ターゲッ
トの諸欠点をいずれも有せず、しかもどのような形式の
電気蒸着装置においても使用し易く、かつ経済性が高い
電気蒸着用クーデ・ノドを提供しようとするものであっ
て、このようなクーデ・ノドは、金属で表面が被覆され
た金属酸化物粒子を焼結して得られたサーメットを、少
くとも外面Ｇこ設げて構成されたものである。
トの諸欠点をいずれも有せず、しかもどのような形式の
電気蒸着装置においても使用し易く、かつ経済性が高い
電気蒸着用クーデ・ノドを提供しようとするものであっ
て、このようなクーデ・ノドは、金属で表面が被覆され
た金属酸化物粒子を焼結して得られたサーメットを、少
くとも外面Ｇこ設げて構成されたものである。
すなわち、本発明のクーゲットは、金属酸化物ターゲッ
トに比較して、衝撃に強くて割れなどが発生せず、また
曲げ応力に対して撓むけれども破損が生じない。また電
気伝導度は充分に大きいので、どのような形式の電気的
蒸着設備にも使用可能であるという特長がある。さらに
ターゲットの焼成温度が金属酸化物ターゲットにくらべ
て充分に低く、省エネルギー的であって経済的であるば
かりでなく、使用に際しては蒸着速度が大きく、蒸着膜
の生産効率を著しく改良することが可能である。また雰
囲気中の酸素の量がそれほど多くなくても蒸着膜の透明
度が低下しないので酸素添加量の調節が非常に容易であ
るという特長もある。
トに比較して、衝撃に強くて割れなどが発生せず、また
曲げ応力に対して撓むけれども破損が生じない。また電
気伝導度は充分に大きいので、どのような形式の電気的
蒸着設備にも使用可能であるという特長がある。さらに
ターゲットの焼成温度が金属酸化物ターゲットにくらべ
て充分に低く、省エネルギー的であって経済的であるば
かりでなく、使用に際しては蒸着速度が大きく、蒸着膜
の生産効率を著しく改良することが可能である。また雰
囲気中の酸素の量がそれほど多くなくても蒸着膜の透明
度が低下しないので酸素添加量の調節が非常に容易であ
るという特長もある。
このような本発明のクーゲットば以下のようにして作ら
れる。
れる。
蒸着用クーゲットを構成する１種またはそれ以上の金属
酸化物の粉末を、その金属酸化物の結合剤となる金属の
溶融物の中に少しずつ投入しながら攪拌すると、溶融金
属は酸化物粉末粒子の表面をぬらして、溶融金属中に粉
末が分散した状態になる。更に酸化物粉末の添加量を増
加してゆくと溶融物は次第に流動性を失い、次に全体が
固まりの状態を経て粉末状態になるが、遂には表面が金
屈で被覆された、流動可能な粉末粒子となる。
酸化物の粉末を、その金属酸化物の結合剤となる金属の
溶融物の中に少しずつ投入しながら攪拌すると、溶融金
属は酸化物粉末粒子の表面をぬらして、溶融金属中に粉
末が分散した状態になる。更に酸化物粉末の添加量を増
加してゆくと溶融物は次第に流動性を失い、次に全体が
固まりの状態を経て粉末状態になるが、遂には表面が金
屈で被覆された、流動可能な粉末粒子となる。
こうして得られた金属被覆酸化物粉末は、冷却しても粉
末状で流動性を失わず、プレス成形によって柱状または
板状など所望の形状の成形物とすることができ、これを
焼成することにより強度のある焼結体ずなわぢザーメソ
ｉ−を得ることができる。
末状で流動性を失わず、プレス成形によって柱状または
板状など所望の形状の成形物とすることができ、これを
焼成することにより強度のある焼結体ずなわぢザーメソ
ｉ−を得ることができる。
通電、透明薄膜電極をスパンクリング法またはエレクト
ロンビーム法などによって作る場合、ターゲットとして
はインヂウム・スス系またはスズ・アンチモン系のもの
が用いられる。インヂウム・スズ系のターゲソＩ・の場
合では、酸化インヂウム（ＩｎｚＯ：＋）と酸化スズ（
ＳｎＯ２）の組成比率か約２０％以下の酸化インヂウム
を含むか、又は約２０％以下の酸化スズを含む薄膜が形
成されるような範囲にあることが望ましい。それはイン
ヂウムとスズの比率が１：１に近くなると、膜の透明度
が低下するからである。
ロンビーム法などによって作る場合、ターゲットとして
はインヂウム・スス系またはスズ・アンチモン系のもの
が用いられる。インヂウム・スズ系のターゲソＩ・の場
合では、酸化インヂウム（ＩｎｚＯ：＋）と酸化スズ（
ＳｎＯ２）の組成比率か約２０％以下の酸化インヂウム
を含むか、又は約２０％以下の酸化スズを含む薄膜が形
成されるような範囲にあることが望ましい。それはイン
ヂウムとスズの比率が１：１に近くなると、膜の透明度
が低下するからである。
またスズ・アンチモン系の場合、酸化スズ（Ｓｎｏ、）
と酸化アンチモン（Ｓ ｂ２０ａ ＞の組成比率が、約
２０％以下の酸化アンチモンを含む薄膜が形成されるよ
うな範囲にあることが望ましい。
と酸化アンチモン（Ｓ ｂ２０ａ ＞の組成比率が、約
２０％以下の酸化アンチモンを含む薄膜が形成されるよ
うな範囲にあることが望ましい。
ターゲソ（・を形成する金属酸化物と金属の比率は、金
属酸化物がその表面を被覆する金属によって結合される
に充分な程度であればよい。通常金属酸化物と金属との
重量比率が９９：１ないし５０：５０であるのが望まし
い。金属の量が少くなると、焼成温度を高めても充分な
焼結強度が発現できず、また金属の量が多ずぎるとター
ゲットの溶融温度が下ったり、蒸着膜の透明度が低下し
たりするからである。
属酸化物がその表面を被覆する金属によって結合される
に充分な程度であればよい。通常金属酸化物と金属との
重量比率が９９：１ないし５０：５０であるのが望まし
い。金属の量が少くなると、焼成温度を高めても充分な
焼結強度が発現できず、また金属の量が多ずぎるとター
ゲットの溶融温度が下ったり、蒸着膜の透明度が低下し
たりするからである。
ターゲットを構成する金属酸化物中の各成分の組成比と
金属中の各成分の組成比は厳密に一致する必要はないが
、双方の原子比率か一致することが、クーゲットの上の
各部分の組成の均一化が容易に達成されるために望まし
い。しかしこれは必要な条件ではなく、たとえば、酸化
スズを金属インヂウムで被覆した粉末を焼結したザーメ
ノトであっても、ターゲットとして充分に使用可能であ
る。
金属中の各成分の組成比は厳密に一致する必要はないが
、双方の原子比率か一致することが、クーゲットの上の
各部分の組成の均一化が容易に達成されるために望まし
い。しかしこれは必要な条件ではなく、たとえば、酸化
スズを金属インヂウムで被覆した粉末を焼結したザーメ
ノトであっても、ターゲットとして充分に使用可能であ
る。
本発明は、導電成透明電極薄膜を作るための電気的Ｆｌ
ｕ用ターゲットに限定されるものではなく、他のいろい
ろな用途にも利用できるものであって、特に高融点で焼
結困難な金属酸化物と比較的低融点の金属とから、経済
的に作られた強靭でかつ高性能なクーゲｙ ｔ−を提供
するものであるが、以下の実施例からこれらの特徴が更
によく理解されよう。
ｕ用ターゲットに限定されるものではなく、他のいろい
ろな用途にも利用できるものであって、特に高融点で焼
結困難な金属酸化物と比較的低融点の金属とから、経済
的に作られた強靭でかつ高性能なクーゲｙ ｔ−を提供
するものであるが、以下の実施例からこれらの特徴が更
によく理解されよう。
実施例１
酸化インヂウム（Ｉｎ２０３ ）９５重量部および酸化
スズ（ＳｎＯ２）５重量部を、あらかしめよく混合し、
粉末酸化物組成物を準備した。
スズ（ＳｎＯ２）５重量部を、あらかしめよく混合し、
粉末酸化物組成物を準備した。
次いで金属インチウム４フ、６重量部および金属スス２
．４重量部を加熱されたルツボ中に投入し溶融攪拌し、
これに上記の粉末酸化物組成物を少しずつ加えながら混
合してゆくと、金属はすべて粉末酸化物の表面に付着し
て全体が均一な粉末混合物が得られた。
．４重量部を加熱されたルツボ中に投入し溶融攪拌し、
これに上記の粉末酸化物組成物を少しずつ加えながら混
合してゆくと、金属はすべて粉末酸化物の表面に付着し
て全体が均一な粉末混合物が得られた。
これを冷却したのち、径１０顛、高さｌＱ＋ｕの円柱状
にプレス成形し、焼成用電気炉に入れて不活性雰囲気中
で、６００ ’ｃ、９０分間焼成した。
にプレス成形し、焼成用電気炉に入れて不活性雰囲気中
で、６００ ’ｃ、９０分間焼成した。
得られた蒸着用ターゲットは、加圧試験機で圧縮したと
ころ、ひび割れすることなく塑成変形を起した。また導
電性は、表面抵抗で２．６ Ｘ １０−’オームであっ
た。
ころ、ひび割れすることなく塑成変形を起した。また導
電性は、表面抵抗で２．６ Ｘ １０−’オームであっ
た。
比較のために、前記の粉末酸化物組成物を上記と同じ円
柱状にプレス成形し、上と同一の条件で焼成したが、全
く焼結が進まず、指で強く押しただけで崩壊した。
柱状にプレス成形し、上と同一の条件で焼成したが、全
く焼結が進まず、指で強く押しただけで崩壊した。
実施例２
酸化インヂウム（Ｉ ｎ２０３ ） １２＆ｆｆ１９Ｂ
および酸化スス（Ｓ１１０２ ） １８８重量部を用い
て粉末酸化物混合物を作り、また金属インボウム６．３
Ｍ量部および金属スズ９３．７重量部を用いて被覆用合
金を作ったこと以外は、実施例１と同様にしてターゲッ
トを作成した。
および酸化スス（Ｓ１１０２ ） １８８重量部を用い
て粉末酸化物混合物を作り、また金属インボウム６．３
Ｍ量部および金属スズ９３．７重量部を用いて被覆用合
金を作ったこと以外は、実施例１と同様にしてターゲッ
トを作成した。
このターゲットを使用して、スパンクリング法によって
ガラス板上に０．３ミクロンの厚さとなるように形成さ
れた蒸Ｎ膜は、全く曇りがなく、膜の電気抵抗は１３．
０オームであった。
ガラス板上に０．３ミクロンの厚さとなるように形成さ
れた蒸Ｎ膜は、全く曇りがなく、膜の電気抵抗は１３．
０オームであった。
実施例３
酸化スズ（ＳｎＯ２）１９４重量部および酸化アンチモ
ン（Ｓｂ２０３ ）６重量部をあらかじめよ（混合して
粉末酸化物組成物を準備した。
ン（Ｓｂ２０３ ）６重量部をあらかじめよ（混合して
粉末酸化物組成物を準備した。
次いで金属スズ９７．２重量部および金属アンチモン２
．８重量部を、加熱されたルツボに投入して溶融攪拌し
、これに上記の粉末酸化物混合物を少しずつ加えながら
混合してゆくと、金属はすべて粉末酸化物の表面に付着
して全体が均一な粉末混合物が得られた。
．８重量部を、加熱されたルツボに投入して溶融攪拌し
、これに上記の粉末酸化物混合物を少しずつ加えながら
混合してゆくと、金属はすべて粉末酸化物の表面に付着
して全体が均一な粉末混合物が得られた。
この粉末混合物を冷却したのち、径２００ ｉｎ、厚さ
５ ｍｍの円板状にプレス成形し、焼成用電気炉に入れ
、大気中で６００℃、６０分間焼成して蒸着用ターゲッ
トを１辱た。
５ ｍｍの円板状にプレス成形し、焼成用電気炉に入れ
、大気中で６００℃、６０分間焼成して蒸着用ターゲッ
トを１辱た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｔｌ） 金属で表面が被覆された金属酸化物粒子を焼結
して得られたザーメソ（・を、少（とも外面に設けたこ
とを特徴とする、電気的蒸着用クーゲット・ （２） 金属酸化物が、サーメットを構成するすべての
金属元素のうぢ少くとも１種以上の金属の酸化物からな
るものである、特許請求の範囲第１項記載のターゲット
。 （３）粒子表面を被覆する金属が、サーメットを構成す
るすべての金属元素のうぢ少くとも１種以上の金属から
なるものである、特許請求の範囲第１項記載のターゲッ
ト。 （４） 金属酸化物を構成する金属元素の原子組成比率
が、粒子表面を被覆する金属の原子組成比率と等しいよ
うにサーメットが構成されている、特許請求の範囲第１
項記載のターゲット。 （５）サーメットを構成する金属元素が、インヂウムと
スズである、特許請求の範囲第１乃至４項のいづれかに
記載のターゲット。 （６）インヂウムとスズのＭＭ組成比が、Ｉｎ２Ｏ３：
ＳｎＯ□として１：９９から２０ ： ８０の範囲内に
ある、特許請求の範囲第５項記載のターゲット。 （７）インヂウムとスズの重量組成比が、Ｉｎ２Ｏ３：
Ｓ ｎ Ｏ２として９９：１から８０：２０の範囲内
にある、特許請求の範囲第５項記載のターゲット。 （８）サーメットを構成する金属元素が、スズとアンチ
モンである、特許請求の範囲第１乃至４項のいづれかに
記載のターゲット。 （９）スズとアンチモンのｉｔ組成比が、ＳｎＯ２：５
ｂ２０３として９９：ｌから８０ ： ２０の範囲内に
ある、特許請求の範囲第８項記載のターゲット。 α〔金属酸化物とその表面を被覆する金属との重量比が
９９：１からｓｏ ： ５０の範囲内にある、特許請求
の範囲第１乃至９項のいづれかに記載のターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7747084A JPS60221569A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 電気的蒸着用タ−ゲツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7747084A JPS60221569A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 電気的蒸着用タ−ゲツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60221569A true JPS60221569A (ja) | 1985-11-06 |
| JPH0319298B2 JPH0319298B2 (ja) | 1991-03-14 |
Family
ID=13634869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7747084A Granted JPS60221569A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 電気的蒸着用タ−ゲツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60221569A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0228141A2 (de) * | 1985-12-23 | 1987-07-08 | Plansee Tizit Gesellschaft M.B.H. | Verfahren zur Herstellung eines Sputter-Targets |
| FR2680799A1 (fr) * | 1991-09-03 | 1993-03-05 | Elf Aquitaine | Element de cible pour pulverisation cathodique, procede de preparation dudit element et cibles, notamment de grande surface, realisees a partir de cet element. |
| WO2001077404A1 (fr) * | 2000-04-10 | 2001-10-18 | Nikko Materials Company, Limited | Cible pour pulverisation cathodique servant a former les films protecteurs de disques optiques |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5156788A (ja) * | 1974-11-14 | 1976-05-18 | Nichiden Varian Kk | Supatsutasochotaagetsutodenkyoku |
| JPS5292217A (en) * | 1975-12-24 | 1977-08-03 | Johnson Matthey Co Ltd | Cermet and manufacture |
-
1984
- 1984-04-19 JP JP7747084A patent/JPS60221569A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5156788A (ja) * | 1974-11-14 | 1976-05-18 | Nichiden Varian Kk | Supatsutasochotaagetsutodenkyoku |
| JPS5292217A (en) * | 1975-12-24 | 1977-08-03 | Johnson Matthey Co Ltd | Cermet and manufacture |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0228141A2 (de) * | 1985-12-23 | 1987-07-08 | Plansee Tizit Gesellschaft M.B.H. | Verfahren zur Herstellung eines Sputter-Targets |
| FR2680799A1 (fr) * | 1991-09-03 | 1993-03-05 | Elf Aquitaine | Element de cible pour pulverisation cathodique, procede de preparation dudit element et cibles, notamment de grande surface, realisees a partir de cet element. |
| WO2001077404A1 (fr) * | 2000-04-10 | 2001-10-18 | Nikko Materials Company, Limited | Cible pour pulverisation cathodique servant a former les films protecteurs de disques optiques |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0319298B2 (ja) | 1991-03-14 |
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