KR102001363B1 - Cylindrical sputtering target and manufacturing method of cylindrical sputtering target - Google Patents

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Abstract

원통축 방향의 길이가 470 mm 이상인 원통형 소결체, 원통형 스퍼터링 타겟 및 그러한 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 일 실시 형태에 의한 원통형 스퍼터링 타겟의 제조 방법은, 원통형 소결체를 가지는 원통형 스퍼터링 타겟의 제조 방법에 있어서, 산소를 공급하기 위한 배관과 접속하는 산소 공급구를 마련한 스테이지 상에 원통축 방향의 길이가 600 mm 이상인 원통형 성형체를 배치하고, 원통형 성형체의 원통 내측에 마련된 원통 내주보다 작은 산소 공급구로부터 원통축 방향으로 산소를 공급하면서 소결한다. 또한, 다른 형태에 있어서, 스테이지는 챔버 안에 배치되고, 산소를 공급하기 위한 배관은 챔버의 밖으로부터 산소 공급구에 접속될 수도 있다.A cylindrical sputtering target having a length in the cylindrical axis direction of 470 mm or more, and a manufacturing method thereof. A method of manufacturing a cylindrical sputtering target according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a cylindrical sputtering target having a cylindrical sintered body, comprising the steps of: forming, on a stage having an oxygen supply port connected to a pipe for supplying oxygen, A cylindrical shaped body having a length of 600 mm or more is placed and sintered while supplying oxygen from the oxygen supply port which is smaller than the inner circumference of the cylinder provided inside the cylinder of the cylindrical formed body in the axial direction of the cylinder. In another aspect, the stage is disposed in the chamber, and the piping for supplying oxygen may be connected to the oxygen supply port from outside the chamber.

Description

원통형 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법{CYLINDRICAL SPUTTERING TARGET AND MANUFACTURING METHOD OF CYLINDRICAL SPUTTERING TARGET}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a cylindrical sputtering target and a method of manufacturing the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은, 원통형 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 원통형 스퍼터링 타겟을 구성하는 원통형 소결체의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a cylindrical sputtering target and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a cylindrical sintered body constituting a cylindrical sputtering target.

최근, 플랫 패널 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)나 태양전지의 제조 기술이 급속히 발전하여, 대형화가 진행되고 있다. 또한, 이러한 시장의 확대에 수반하여, 대형 유리 기판의 수요가 증가하고 있다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, flat panel displays (FPDs) and manufacturing techniques for solar cells have rapidly developed and are becoming larger. In addition, as this market expands, the demand for large-size glass substrates is increasing.

특히, 대형의 유리 기판에 금속 박막이나 산화 금속 박막을 형성하는 스퍼터링 장치로는, 종래의 평판형 스퍼터링 타겟을 대신하여 원통형(로터리형 또는 회전형이라고도 함) 스퍼터링 타겟이 사용되고 있다. 원통형 스퍼터링 타겟은 평판형 스퍼터링 타겟과 비교하여, 타겟의 사용 효율이 높고, 에로-존의 발생이 적으며, 퇴적물의 박리에 의한 파티클의 발생이 적다고 하는 이점이 있다.Particularly, as a sputtering apparatus for forming a metal thin film or a thin metal oxide film on a large glass substrate, a cylindrical (rotary or rotary type) sputtering target is used instead of a conventional flat sputtering target. The cylindrical sputtering target is advantageous in that the efficiency of use of the target is high, generation of erosion is small, and generation of particles due to separation of the deposit is small as compared with the flat sputtering target.

상기와 같이 대형의 유리 기판에 박막을 형성하는 스퍼터링 장치에 사용하는 원통형 스퍼터링 타겟은, 3000 mm 이상의 길이가 필요하다. 이러한 길이의 원통형 스퍼터링 타겟을 일체 형성으로 제조하여, 연삭 가공하는 것은 기술적으로 현실적이지 않다. 따라서, 통상적으로 수 10 mm에서 수 100 mm의 복수의 원통형 소결체가 연결된 분할 스퍼터링 타겟이 구성된다. A cylindrical sputtering target used in a sputtering apparatus for forming a thin film on a large glass substrate as described above requires a length of 3000 mm or more. It is not technically realistic to manufacture a cylindrical sputtering target having such a length by integrally forming it and grinding it. Thus, a divided sputtering target is constituted to which a plurality of cylindrical sintered bodies, typically several 10 mm to several hundreds of millimeters, are connected.

여기서, 상기의 원통형의 소결체에 한정하지 않고, 일반적인 소결체의 연결에는 기계적인 강도 향상 및 그 소결체를 사용한 박막의 막질향상이 요구된다. 복수의 소결체를 기재에 접합시키는 경우, 소결체끼리의 사이는 일정한 간격을 두고 배치한다. 소결체를 간극 없이 배치하여 기재에 접합하면, 스퍼터링 중의 열에 의해 소결체가 신축하여, 소결체끼리 부딪치는 등 붕괴나 깨짐이 발생하는 일이 있기 때문이다 한편, 소결체 간의 틈새에는, 원래 스퍼터 되어야 할 소결체가 존재하지 않는다. 따라서, 기재의 구성 재료가 스퍼터 되는 등의 문제를 발생시켜, 소망한 조성의 박막이 성막될 수 없다고 하는 문제가 존재한다. 또한, 복수의 소결체가 연결되는 분할 스퍼터링 타겟에서는, 인접하는 소결체 간의 상대 밀도의 차이(즉 소결체 밀도의 "고체간 불균일")는 그 분할 스퍼터링 타겟을 사용한 박막의 질에 영향을 미친다. 이와 같이, 연결하는 소결체가 짧을 수록 스퍼터링 타겟은 다분할 되게 되므로, 스퍼터링 특성에 영향을 미치는 리스크가 높아진다.Here, not only the cylindrical sintered body but also a general sintered body is required to have improved mechanical strength and to improve the film quality of the thin film using the sintered body. When a plurality of sintered bodies are bonded to a substrate, the sintered bodies are arranged at regular intervals. When the sintered body is arranged without gaps and bonded to the substrate, the sintered body is stretched or shrunk by heat during sputtering and collapses or breaks due to collision between the sintered bodies. On the other hand, a sintered body to be originally sputtered I never do that. Therefore, there is a problem that the constituent material of the substrate is sputtered or the like, and a thin film of a desired composition can not be formed. In a divided sputtering target to which a plurality of sintered bodies are connected, the difference in relative density between adjacent sintered bodies (i.e., "inter-solid heterogeneity" of the sintered body density) affects the quality of the thin film using the divided sputtering target. As described above, the shorter the sintered body to be connected is, the more divided the sputtering target becomes, so that the risk of affecting the sputtering characteristics is increased.

조금이라도 상기 문제를 회피하기 위해서는, 스퍼터링 타겟의 소분할화에 대응할 수 있는 보다 긴 원통형 소결체의 제조 기술이 요구된다. 긴 원통형 소결체의 제조에 있어서의 문제점은, 소결체 내의 상대 밀도의 차이(즉, 소결체 밀도의 "고체 내 불균일") 및 기계적인 강도이다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, ITO 타겟의 소결에서는 분위기의 산소 농도가 품질 안정화(밀도 및 강도)에 크게 영향을 주는 것이 개시되어 있다. 통상, ITO에 사용되는 소결로(爐)는 노벽 측으로부터 산소가 공급되고 있다.In order to avoid the above problem at least, there is a demand for a technique for manufacturing a longer cylindrical sintered body capable of coping with the division of the sputtering target into small pieces. A problem in the production of a long cylindrical sintered body is the difference in relative density in the sintered body (i.e., "non-uniformity in solid" of the sintered body density) and mechanical strength. For example, in Patent Document 1, it has been disclosed that the sintering of the ITO target significantly affects the quality stabilization (density and strength) of the oxygen concentration in the atmosphere. Generally, in a sintering furnace used for ITO, oxygen is supplied from the furnace wall side.

특허 문헌 1: 특개평 8-144056 Patent Document 1: JP-A-8-144056

그렇지만 긴 원통형 소결체의 경우, 소결 시의 원통 내의 가스 대류가 충분하지 않은 것에 의해 원통 내에 산소 부족이 발생한다. 본 발명의 과제는, 복수의 소결체를 기재에 접합하여 얻어지는 분할 스퍼터링 타겟에 있어서 소분할화에 대응하기 때문에, 원통축 방향의 길이가 470 mm 이상인 원통형 소결체, 원통형 스퍼터링 타겟 및 그러한 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또는, 본 발명은, 고체 내 및 개체 간에 있어서의 균질성이 높은 원통형 소결체, 원통형 스퍼터링 타겟, 및 그러한 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.However, in the case of a long cylindrical sintered body, oxygen deficiency occurs in the cylinder due to insufficient gas convection in the cylinder during sintering. A problem of the present invention is to provide a cylindrical sintered body, a cylindrical sputtering target and a method of manufacturing such a cylindrical sintered body having a length in the axial direction of the cylinder of 470 mm or more since the divided sputtering target obtained by joining a plurality of sintered bodies to a substrate corresponds to small- . It is another object of the present invention to provide a cylindrical sintered body, a cylindrical sputtering target, and a method of manufacturing such a cylindrical sintered body having high homogeneity in a solid body and between individuals.

본 발명의 일 실시 형태에 의한 원통형 스퍼터링 타겟의 제조 방법은, 원통형 소결체를 가지는 원통형 스퍼터링 타겟의 제조 방법에 있어서, 산소를 공급하기 위한 배관과 접속하는 산소 공급구를 마련한 스테이지 상에 원통축 방향의 길이가 600 mm 이상인 원통형 성형체를 배치하고, 원통형 성형체의 원통 내측에 마련된 원통 내주보다 작은 산소 공급구로부터 원통축 방향으로 산소를 공급하면서 소결한다. A method of manufacturing a cylindrical sputtering target according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a cylindrical sputtering target having a cylindrical sintered body, comprising the steps of: forming, on a stage having an oxygen supply port connected to a pipe for supplying oxygen, A cylindrical shaped body having a length of 600 mm or more is placed and sintered while supplying oxygen from the oxygen supply port which is smaller than the inner circumference of the cylinder provided inside the cylinder of the cylindrical formed body in the axial direction of the cylinder.

또한, 다른 형태에 있어서, 스테이지는 챔버 안에 배치되고, 산소를 공급하기 위한 배관은 챔버의 밖으로부터 산소 공급구에 접속될 수 있다.In another aspect, the stage is disposed in the chamber, and the piping for supplying oxygen can be connected to the oxygen supply port from outside the chamber.

또한, 다른 형태에 있어서, 산소를 원통형 성형체의 원통 내측 중공부를 향해 공급하면서 소결할 수 있다.Further, in another form, oxygen can be sintered while being fed toward the cylindrical hollow inside of the cylindrical formed body.

또한, 다른 형태에 있어서, 산소를 원통형 성형체의 원통축 방향의 하부에서 상방을 향해 공급하면서 소결할 수 있다. Further, in another aspect, oxygen can be sintered while supplying oxygen upward from a lower portion in the cylindrical axis direction of the cylindrical formed body.

본 발명의 일 실시 형태에 의한 원통형 스퍼터링 타겟으로 이용하는 원통형 소결체는, 원통축 방향의 길이가 470 mm 이상인 원통형 소결체에 있어서, 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도차가 0.1% 이내이다.A cylindrical sintered body used as a cylindrical sputtering target according to an embodiment of the present invention has a relative density difference of 0.1% or less in the cylindrical axis direction in a cylindrical sintered body having a length in the axial direction of the cylinder of 470 mm or more.

본 발명의 일 실시 형태에 의한 원통형 스퍼터링 타겟으로 이용하는 원통형 소결체는, 원통축 방향의 길이가 470 mm 이상인 원통형 소결체에 있어서, 원통 내측면에서 관찰되는 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경이 평균 1μm 이하이다.A cylindrical sintered body used as a cylindrical sputtering target according to an embodiment of the present invention is a cylindrical sintered body having a length in the axial direction of the cylinder of 470 mm or more and the circle equivalent diameter of the area in the hole observed in the inner side of the cylinder is 1 μm or less to be.

본 발명의 일 실시 형태에 의한 원통형 스퍼터링 타겟으로 이용하는 원통형 소결체는, 원통축 방향의 길이가 470 mm 이상인 원통형 소결체에 있어서, 원통 내측면에서 관찰되는 구멍의 수가 평균 4.25×10-5개/μm2 이하이다. A cylindrical sintered body using a cylindrical sputtering target according to an embodiment of the present invention, in the cylindrical sintered body, the length of the cylinder axial direction at least 470 mm, one can average 4.25 × 10 -5 of the hole observed in the inner surface of the cylindrical / μm 2 Or less.

또한, 다른 형태에 있어서, 원통 내측면에서 관찰되는 구멍은, 원통축 방향의 중앙부에 있어서 적어도 독립한 5개소의 시야 1.176 mm2 당 관찰되는 구멍일 수 있다.In another aspect, the hole observed at the inner side of the cylinder may be a hole observed at least at a distance of 1.176 mm 2 at five independent points in the central portion in the cylindrical axis direction.

본 발명에 의하면, 원통축 방향의 길이가 470 mm 이상인 원통형 소결체, 원통형 스퍼터링 타겟 및 그러한 제조 방법을 제공할 수 있다. 또는, 고체 내 및 개체 간에 있어서의 균질성이 높은 원통형 소결체, 원통형 스퍼터링 타겟, 및 그러한 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a cylindrical sintered body, a cylindrical sputtering target and a manufacturing method thereof having a length in the axial direction of the cylinder of 470 mm or more. Alternatively, it is possible to provide a cylindrical sintered body, a cylindrical sputtering target, and a method of manufacturing such a cylindrical sintered body having high homogeneity in a solid body and between individuals.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 원통형 스퍼터링 타겟을 구성하는 원통형 소결체의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 조립 후의 원통형 스퍼터링 타겟의 구성의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법을 나타내는 프로세스 플로우이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태의 변형예 1과 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태의 변형예 2와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체에 있어서, 원통축 방향에 있어서의 측정 샘플의 채취 위치를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체의 밀도, 고체 내 밀도차, 상대 밀도, 및 고체 내의 최대 상대 밀도차를 나타내는 표이다.
도 11은 본 발명의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체의 길이와 최소 산소 공급량의 관계를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체의 벌크 저항, 및 고체 내 벌크 저항값 차를 나타내는 표이다.
도 13은 본 발명의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체에 있어서, 원통 내측면, 및 외측면에 있어서의 측정 샘플의 채취 위치를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체의 원통 내측면에 있어서의 전자현미경(SEM, 1000배) 사진이다.
도 15는 본 발명의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체의 원통 외측면에 있어서의 전자현미경(SEM, 1000배) 사진이다.
도 16은 본 발명의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체의 원통 내측면에 있어서의 전자현미경(SEM, 5000배 또는 2000배) 사진이다.
도 17은 본 발명의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체의 원통 외측면에 있어서의 전자현미경(SEM, 5000배) 사진이다.
도 18은 본 발명의 하나의 실시예 및 비교예와 관련된 원통형 소결체의 원통 내측면에서 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경, 및 수의 평균을 나타내는 표이다.
1 is a perspective view showing an example of a cylindrical sintered body constituting a cylindrical sputtering target according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a cylindrical sputtering target after assembly according to one embodiment of the present invention.
3 is a process flow illustrating a method of manufacturing a cylindrical sintered body according to one embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a step of sintering a cylindrical formed body in a method of manufacturing a cylindrical sintered body according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a step of sintering a cylindrical formed body in a method of manufacturing a cylindrical sintered body according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view showing a step of sintering a cylindrical formed body in a method of manufacturing a cylindrical sintered body according to an embodiment of the present invention.
7 is a plan view showing a step of sintering a cylindrical formed body in a method of manufacturing a cylindrical sintered body according to a first modified example of the embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a step of sintering a cylindrical formed body in a method of manufacturing a cylindrical sintered body according to a second modification of the embodiment of the present invention.
9 is a view showing sampling positions of measurement samples in a cylinder axis direction in a cylindrical sintered body related to Examples and Comparative Examples of the present invention.
10 is a table showing density, solid density difference, relative density, and maximum relative density difference in a solid of a cylindrical sintered body according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
11 is a diagram showing the relationship between the length of the cylindrical sintered body and the minimum oxygen supply amount in relation to the embodiment and the comparative example of the present invention.
12 is a table showing the bulk resistance and the bulk resistance value difference in solid of the cylindrical sintered body related to the example of the present invention and the comparative example.
13 is a view showing sampling positions of measurement samples on the inner side face and the outer side face of a cylindrical sintered body relating to Examples and Comparative Examples of the present invention.
Fig. 14 is an electron microscope (SEM, 1000 times) photograph of a cylindrical inner surface of a cylindrical sintered body relating to Examples and Comparative Examples of the present invention.
15 is a photograph of an electron microscope (SEM, 1000 times) on the outer surface of a cylinder of a cylindrical sintered body relating to Examples and Comparative Examples of the present invention.
16 is a photograph of an electron microscope (SEM, 5000 times or 2000 times) on the inner surface of a cylinder of a cylindrical sintered body according to the example of the present invention and the comparative example.
17 is a photograph of an electron microscope (SEM, 5000 times) on the outer surface of a cylinder of a cylindrical sintered body relating to Examples and Comparative Examples of the present invention.
Fig. 18 is a table showing the circle-equivalent diameter of an area in a hole on the inner side of a cylinder of a cylindrical sintered body according to one embodiment of the present invention and the comparative example, and the average of numbers.

이하, 도면을 참조하여 본 발명과 관련된 원통형 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법에 대해 설명한다. 단, 본 발명의 원통형 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법은 많은 다른 형태로 실시하는 것이 가능하고, 이하에서 나타낸 실시의 형태의 기재 내용으로 한정하여 해석되는 것은 아니다. 덧붙여, 본 실시의 형태에서 참조하는 도면에 있어서, 동일 부분 또는 동일한 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 교부하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, a cylindrical sputtering target and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the cylindrical sputtering target of the present invention and the manufacturing method thereof can be carried out in many different forms, and are not limited to the description of the embodiments described below. Incidentally, in the drawings referred to in the present embodiment, the same reference numerals are given to the same portions or portions having the same functions, and repeated descriptions thereof are omitted.

<실시 형태><Embodiment>

도 1 및 도 2를 이용하여, 본 발명의 실시 형태와 관련된 원통형 스퍼터링 타겟 및 원통형 소결체의 구성 및 구조의 개요를 설명한다.The outline of the structure and structure of the cylindrical sputtering target and the cylindrical sintered body related to the embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig.

[원통형 스퍼터링 타겟의 개요][Outline of Cylindrical Sputtering Target]

도 1은, 본 발명의 실시 형태와 관련된 원통형 스퍼터링 타겟을 구성하는 원통형 소결체의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 1에서 나타낸 것처럼, 원통형 스퍼터링 타겟(100)은, 중공 구조의 복수의 원통형 소결체(110)를 가진다. 상기 복수의 원통형 소결체(110)는, 일정한 스페이스를 개입시켜 서로 인접하여 배치된다. 여기서, 도 1에 대해서는, 설명의 편의상, 인접하는 원통형 소결체(110)의 스페이스를 크게하여 도시하였다. 원통형 소결체(110)의 원통 내측 중공부에는, 상세를 도 2에서 나타낸 것처럼, 원통형 소결체(110)를 보지(保持)하기 위한 원통기재(130)이 도입된다. 1 is a perspective view showing an example of a cylindrical sintered body constituting a cylindrical sputtering target according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the cylindrical sputtering target 100 has a plurality of cylindrical sintered bodies 110 having a hollow structure. The plurality of cylindrical sintered bodies 110 are arranged adjacent to each other through a certain space. Here, in FIG. 1, for convenience of explanation, the space of adjacent cylindrical sintered bodies 110 is enlarged. 2, a cylindrical base member 130 for holding the cylindrical sintered body 110 is introduced into the cylindrical hollow portion of the cylindrical sintered body 110 in detail.

또한, 원통형 소결체(110)의 두께는 6.0 mm 이상 20.0 mm 이하로 할 수 있다. 또한, 원통형 소결체(110)의 원통축 방향의 길이는 470 mm 이상 1500 mm 이하로 할 수 있다. 또한, 원통형 소결체(110)의 외경은 147 mm 이상 175 mm 이하로 할 수 있다. 또한, 원통형 소결체(110)의 내경은 135 mm 이하로 할 수 있다. 또한, 인접하는 원통형 소결체(110) 간의 원통축 방향의 스페이스는 0.1 mm 이상 0.4 mm 이하로 할 수 있다.The thickness of the cylindrical sintered body 110 may be 6.0 mm or more and 20.0 mm or less. The length of the cylindrical sintered body 110 in the axial direction of the cylinder can be 470 mm or more and 1500 mm or less. The outer diameter of the cylindrical sintered body 110 may be 147 mm or more and 175 mm or less. The inner diameter of the cylindrical sintered body 110 may be 135 mm or less. The space in the axial direction of the cylinder between adjacent cylindrical sintered bodies 110 can be 0.1 mm or more and 0.4 mm or less.

원통형 소결체(110)의 재료는, 예를 들면, 인듐, 주석 및 산소로부터 구성되는 ITO 소결체(Indium Tin Oxide), 인듐, 아연 및 산소로부터 구성되는 IZO 소결체(Indium Zinc Oxide), 인듐, 갈륨, 아연, 및 산소로부터 구성되는 IGZO 소결체(Indium Gallium Zinc Oxide), 아연, 알루미늄 및 산소로부터 구성되는 AZO 소결체(Aluminium Zinc Oxide), 산화 아연(ZnO), TiO2 등의 소결체이다. 다만, 본 발명에 해당하는 원통형 스퍼터링 타겟의 원통형 소결체는 산소를 포함하는 세라믹 소결체이면, 상기 조성으로 한정되지 않는다.Examples of the material of the cylindrical sintered body 110 include indium tin oxide (ITO) composed of indium, tin and oxygen, IZO sintered body made of indium, zinc and oxygen, indium, gallium, zinc IGZO sintered body (Indium Gallium Zinc Oxide) composed of zinc, aluminum and oxygen, and sintered bodies of AZO sintered body, zinc oxide (ZnO) and TiO 2 . However, the cylindrical sintered body of the cylindrical sputtering target according to the present invention is not limited to the above composition as long as it is a ceramic sintered body containing oxygen.

여기서, 본 실시 형태에 있어서의 원통형 소결체(110)의 밀도는, 99.5% 이상일 수 있다. 원통형 소결체(110)의 밀도는, 보다 바람직하게는 99.6% 이상일 수 있다. 또한, 원통형 소결체(110)의 고체 내의 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도의 차는, 0.1% 이하일 수 있다. 원통형 소결체(110)의 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도의 차는, 보다 바람직하게는 0.05% 이하일 수 있고, 한층 더 바람직하게는 0.03% 이하일 수 있다. 또한, 인접하는 원통형 소결체(110a)와 (110b)와의 사이의 상대 밀도의 차, 즉, 원통형 소결체의 고체 간의 상대 밀도의 차는, 바람직하게는 0.1% 이하일 수 있다.Here, the density of the cylindrical sintered body 110 in the present embodiment may be 99.5% or more. The density of the cylindrical sintered body 110 may more preferably be not less than 99.6%. Further, the difference in relative density in the cylindrical axis direction in the solid of the cylindrical sintered body 110 may be 0.1% or less. The difference in relative density in the cylindrical axis direction of the cylindrical sintered body 110 may be more preferably 0.05% or less, still more preferably 0.03% or less. The difference in relative density between adjacent cylindrical sintered bodies 110a and 110b, that is, the difference in relative density between solid bodies of the cylindrical sintered body, can be preferably 0.1% or less.

한편, 소결체의 밀도는 상대 밀도로 나타내어진다. 상대 밀도는, 측정된 밀도 및 이론 밀도에 의해, 상대 밀도=(측정 밀도/이론 밀도)×100(%)로 나타내어 진다. 상대 밀도차는, 각 측정된 밀도의 차이 및 이론 밀도에 의해, 상대 밀도차=(측정 밀도차/이론 밀도)×100(%)으로 나타내어 진다. 이론 밀도란, 소결체의 각 구성 원소에 있어서, 산소를 제외한 원소의 산화물의 이론 밀도로부터 산출되는 밀도의 값이다. 예를 들면, ITO 타겟인 경우, 각 구성 원소인 인듐, 주석, 산소 가운데, 산소를 제외한 인듐, 주석의 산화물로서 산화 인듐(In2O3)과 산화 주석(SnO2)을 이론 밀도의 산출에 이용한다. 여기서, 소결체 안의 인듐과 주석의 원소 분석치(at%, 또는 질량%)로부터, 산화 인듐(In2O3)과 산화 주석(SnO2)의 질량비로 환산한다. 예를 들면, 환산의 결과, 산화 인듐이 90 질량%, 산화 주석이 10 질량%인 ITO 타겟의 경우, 이론 밀도는, (In2O3의 밀도(g/cm3)×90+SnO2의 밀도(g/cm3)×10)/100(g/cm3)으로 산출한다. In2O3의 이론 밀도는 7.18 g/cm3, SnO2의 이론 밀도는 6.95 g/cm3로 계산하고, 이론 밀도는 7.157(g/cm3)으로 산출된다. 또한, 각 구성 원소가 Zn이면 ZnO, Ga이면 Ga2O3의 산화물로서 산출할 수 있다. ZnO의 이론 밀도는 5.67 g/cm3, Ga2O3의 이론 밀도는 5.95 g/cm3로서 계산한다. 한편, 측정 밀도란, 중량을 체적으로 나눈 값이다. 소결체의 경우에는, 아르키메데스법에 의해 체적을 구하여 산출한다. 원통형 소결체(110)의 고체 내의 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도의 차이는, 원통형 소결체(110)의 원통축 방향에 대해 150 mm 간격으로 40~50 mm 폭의 원통형 측정 샘플을 잘라내어, 각각의 샘플의 상대 밀도를 산출하는 것으로 평가할 수 있다. On the other hand, the density of the sintered body is expressed by the relative density. Relative density is represented by relative density = (measured density / theoretical density) x 100 (%) by the measured density and theoretical density. The relative density difference is represented by the relative density difference = (measured density difference / theoretical density) x 100 (%) by the difference in the measured density and the theoretical density. The theoretical density is a density value calculated from the theoretical density of an oxide of an element other than oxygen in each constituent element of the sintered body. For example, in the case of an ITO target, indium (In 2 O 3 ) and tin oxide (SnO 2 ) as oxides of indium and tin excluding oxygen among indium, tin and oxygen, which are constituent elements, . Here, the mass ratio of indium oxide (In 2 O 3 ) and tin oxide (SnO 2 ) is converted from elemental analysis values (at% or mass%) of indium and tin in the sintered body. For example, as a result of conversion, in the case of an ITO target in which indium oxide is 90 mass% and tin oxide is 10 mass%, the theoretical density is (density of In 2 O 3 (g / cm 3 ) × 90 + density of SnO 2 g / cm 3 ) × 10) / 100 (g / cm 3 ). The theoretical density of In 2 O 3 is calculated to be 7.18 g / cm 3 , the theoretical density of SnO 2 is calculated to be 6.95 g / cm 3 , and the theoretical density is calculated to be 7.157 (g / cm 3 ). Further, if each constituent element is Zn, it can be calculated as ZnO, and if it is Ga, it can be calculated as an oxide of Ga 2 O 3 . The theoretical density of ZnO is calculated to be 5.67 g / cm 3 and the theoretical density of Ga 2 O 3 to be 5.95 g / cm 3 . On the other hand, the measurement density is a value obtained by dividing weight by volume. In the case of the sintered body, the volume is calculated by the Archimedes method and is calculated. The difference in relative density in the cylindrical axial direction of the cylindrical sintered body 110 is obtained by cutting a cylindrical measurement sample having a width of 40 to 50 mm at intervals of 150 mm with respect to the cylindrical axis direction of the cylindrical sintered body 110, Can be evaluated by calculating the relative density.

이상과 같이, 원통형 소결체의 길이, 및 상대 밀도를 상기의 범위로 하는 것으로, 원통형 소결체의 기계적 강도의 향상 및 그 원통형 소결체를 사용할 때 노듈의 발생이나 아킹에 수반하는 파티클의 발생을 억제할 수 있으므로 박막의 불순물의 저감이나 막밀도의 향상의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 원통형 소결체의 고체 내 및 고체 간의 상대 밀도의 차를 각각 상기의 범위로 하는 것으로, 복수의 원통형 소결체를 가지는 분할 스퍼터링 타겟에 있어서 전계의 일그러짐을 억제할 수 있다. 그 결과, 스퍼터링 시에 안정된 방전 특성을 얻을 수 있어, 막질의 면내 균일성이 매우 높은 박막을 1개의 원통형 소결체의 사이즈를 넘는 대형의 기판에 형성할 수 있다. As described above, by setting the length and the relative density of the cylindrical sintered body within the above-mentioned range, the mechanical strength of the cylindrical sintered body can be improved, and generation of nodules and generation of particles accompanying arcing can be suppressed when the cylindrical sintered body is used The effect of reducing impurities in the thin film and improving the film density can be obtained. Further, by setting the difference in the relative density between the solid and the solid in the cylindrical sintered body within the above ranges, it is possible to suppress the electric field distortion in the divided sputtering target having a plurality of cylindrical sintered bodies. As a result, stable discharge characteristics can be obtained at the time of sputtering, and a thin film having a very high in-plane uniformity of the film quality can be formed on a large substrate exceeding the size of one cylindrical sintered body.

원통형 소결체(110)의 고체 내의 차란, 원통형 소결체(110)의 원통 내측면 및 외측면의 차도 포함한다. 원통형 소결체(110)의 원통 내측면 및 외측면 상태는 전자현미경(SEM) 관찰에 의해 평가할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 원통형 소결체(110)의 원통축 방향 중앙부에 있어서의 원통 내측면 및 외측면에서 관찰되는 구멍에서 큰 차이는 볼 수 없다. 본 실시 형태에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면 및 외측면에서 관찰되는 구멍의 형태는 불규칙한 입형(粒形)을 가지며, 결정립계 및 결정 내의 어디에서도 관찰된다. 다시 말해, 본 실시 형태에 있어서, 원통형 소결체(110)의 원통 내측면 및 외측면에는, 불규칙한 기포 형상의 구멍이, 결정립계 및 결정 내의 어디에서도 관찰된다. 한편, 원통축 방향의 길이가 470 mm 이상인 비교예에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면에는, 비교예에 있어서의 원통 외측면이나, 본 실시 형태에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면 및 외측면과 비교해서, 보다 큰 불규칙한 입형을 갖는 구멍이 관찰된다. 다시 말해, 원통축 방향의 길이가 470 mm 이상인 비교예에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면에는, 불규칙한 결정립 형상의 구멍이 관찰된다. 이러한 비교예에 있어서 원통형 소결체(110)의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍은, 주로 결정립계에서 관찰된다. 비교예에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 외측면은, 본 실시 형태에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면 및 외측면과 큰 차이를 볼 수 없다. 비교예에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 외측면에서 관찰되는 구멍의 형태는, 원통 내측면의 구멍과 비교해서 작고 불규칙한 입형을 가지며, 결정립계 및 결정 내의 어디에서도 관찰된다. The difference in the solid in the cylindrical sintered body 110 and the difference in the inner and outer cylindrical surfaces of the cylindrical sintered body 110 are also included. The inner and outer side surfaces of the cylindrical sintered body 110 can be evaluated by an electron microscope (SEM) observation. In the present embodiment, a large difference can not be seen in the holes observed in the cylindrical inner side surface and the outer side surface of the cylindrical sintered body 110 at the central portion in the axial direction of the cylinder. The shapes of the holes observed in the inner and outer surfaces of the cylindrical sintered body 110 in this embodiment have an irregular shape and are observed everywhere in the grain boundaries and crystals. In other words, in this embodiment, irregular bubble-like holes are observed in the crystal grain boundaries and in the crystal at the inner and outer side surfaces of the cylindrical sintered body 110. On the other hand, in the cylindrical inner sidewall of the cylindrical sintered body 110 in the comparative example having a length in the axial direction of the cylinder axis of 470 mm or more, the outer surface of the cylinder in the comparative example and the cylindrical outer surface of the cylindrical sintered body 110 in this embodiment Compared to the inner and outer surfaces, a hole with a larger irregular shape is observed. In other words, irregular crystal grain holes are observed on the inner surface of the cylindrical sintered body 110 in the comparative example in which the length in the cylindrical axis direction is 470 mm or more. In this comparative example, the holes observed at the inner side of the cylinder of the cylindrical sintered body 110 are mainly observed at grain boundaries. The cylindrical outer side surface of the cylindrical sintered body 110 in the comparative example can not be greatly different from the inner side surface and the outer side surface of the cylindrical sintered body 110 in the present embodiment. The shape of the hole observed in the cylindrical outer surface of the cylindrical sintered body 110 in the comparative example is small and irregular in shape compared to the hole in the inner surface of the cylindrical cylinder, and is observed everywhere in the grain boundaries and the crystal.

본 실시 형태 및 비교예에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면 및 원통 외측면에서 관찰되는 각각의 구멍의 형태는 불규칙하다. 이 때문에, 구멍의 크기는, 연속하는 1개의 구멍을 평면에서 보았을 때의 면적을 산출하여, 해당하는 면적을 가지는 원의 직경(이후, 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경이라고 함)으로 평가할 수 있다. 구멍의 수는, 관찰하는 면에 있어서 연속하는 1개의 구멍을 1으로서 산출할 수도 있다. 본 실시 형태에 있어서, 원통형 소결체(110)의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균은 1μm 이하일 수 있다. 원통형 소결체(110)의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균은, 보다 바람직하게는 0.5μm 이하일 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍의 수의 평균은, 4.25×10-5개/μm2 이하일 수 있다. 원통형 소결체(110)의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍의 수의 평균은, 보다 바람직하게는 2.125×10-5개/μm2 이하일 수 있다. 또한 본 실시 형태에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 외측면에서 관찰되는 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균은 1μm 이하일 수 있다. 원통형 소결체(110)의 원통 외측면에서 관찰되는 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균은, 보다 바람직하게는 0.5μm 이하일 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 외측면에서 관찰되는 구멍의 수의 평균은, 4.25×10-5개/μm2 이하일 수 있다. 원통형 소결체(110)의 원통 외측면에서 관찰되는 구멍의 수의 평균은, 보다 바람직하게는 2.125×10-5개/μm2 이하일 수 있다.The shapes of the respective holes observed in the cylindrical inner side surface and the cylindrical outer side surface of the cylindrical sintered body 110 in this embodiment and the comparative example are irregular. Therefore, the size of the hole can be evaluated by calculating the area when one continuous hole is viewed from the plane and calculating the diameter of the circle having the corresponding area (hereinafter referred to as circle equivalent diameter of the area in the hole) have. The number of holes may be calculated as one continuous hole in the surface to be observed. In the present embodiment, the average of the circle-equivalent diameters of the areas in the holes observed in the cylindrical inner surface of the cylindrical sintered body 110 may be 1 m or less. The average of the circle-equivalent diameters of the areas in the holes observed in the inner side of the cylinder of the cylindrical sintered body 110 may be more preferably 0.5 m or less. The average number of holes observed in the cylindrical inner surface of the cylindrical sintered body 110 in the present embodiment may be 4.25 占0-5 pieces / 占 퐉 2 or less. The average number of holes observed in the cylindrical inner surface of the cylindrical sintered body 110 may more preferably be 2.125 x 10 &lt; -5 &gt; / m &lt; 2 &gt; In addition, the average of the circle-equivalent diameters of the areas in the holes observed in the cylindrical outer surface of the cylindrical sintered body 110 in the present embodiment may be 1 m or less. The average of the circle-equivalent diameters of the areas in the holes observed in the cylindrical outer surface of the cylindrical sintered body 110 may be more preferably 0.5 m or less. The average number of holes observed in the cylindrical outer surface of the cylindrical sintered body 110 in the present embodiment may be 4.25 占0-5 pieces / 占 퐉 2 or less. The average number of holes observed in the cylindrical outer surface of the cylindrical sintered body 110 may more preferably be 2.125 x 10 &lt; -5 &gt; / m &lt; 2 &gt;

한편, 원통형 소결체(110)의 원통 내측면 및 외측면 상태의 평가는, 각 샘플의 원통축 방향의 중앙부에 있어서의 980μm×1200μm의 시야를 5개 관찰하여, 구멍의 수 및 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균치를 평가한다. 구멍에 있어서의 면적 S의 원 상당직경 L은, 우선 연속하는 1개의 구멍의 투영 면적 S를 산출하고, 상당하는 면적을 가지는 원의 직경 L을 이하의 식에서 산출하는 것에 의해 얻을 수 있다. On the other hand, the cylindrical inner side surface and the outer side surface state of the cylindrical sintered body 110 were evaluated by observing five visual fields of 980 mu m x 1200 mu m in the central portion in the cylindrical axis direction of each sample, The average value of the circle-equivalent diameters of the circle-equivalent diameters is evaluated. The circle equivalent diameter L of the area S in the hole can be obtained by first calculating the projected area S of one continuous hole and calculating the diameter L of the circle having the equivalent area by the following expression.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112019061001204-pat00001
Figure 112019061001204-pat00001

본 실시 형태에 있어서, 원통형 소결체(110)의 원통축 방향 중앙부에 있어서의 원통 내측면 및 외측면에서 관찰되는 결정입자에서 큰 차이는 볼 수 없다. 본 실시 형태에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면 및 외측면에서 관찰되는 결정입자는, 크게 성장하고 있다. 한편, 원통축 방향의 길이가 957 mm 이상인 비교예에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면에는, 외측면과 비교해서, 결정입자가 보다 작으며, 성장 초기 단계의 결정입자가 관찰된다. 이러한 비교예에 있어서의 원통형 소결체(110)의 원통 내측면의 결정입자는 성장 초기 단계이기 때문에, 작고, 불균일하며, 평활성이 부족하다. In the present embodiment, a large difference can not be seen in the crystal grains observed on the inner side surface and the outer side surface of the cylindrical sintered body 110 in the cylindrical axial center portion. The crystal grains observed on the inner side surface and the outer side surface of the cylindrical sintered body 110 in the present embodiment are greatly grown. On the other hand, in the cylindrical inner sidewall of the cylindrical sintered body 110 in the comparative example in which the length in the cylindrical axial direction is 957 mm or more, crystal grains are smaller than those on the outer side and crystal grains in the initial stage of growth are observed. Since the crystal grains in the cylindrical inner surface of the cylindrical sintered body 110 in this comparative example are in an initial stage of growth, they are small, uneven, and lack smoothness.

자세한 것은 제조 방법에서 설명하지만, 원통형 성형체를 원통축 방향으로 산소를 공급하면서 소결하는 것에 의해, 상기의 원통형 소결체를 얻을 수 있다. The cylindrical sintered body described above can be obtained by sintering the cylindrical shaped body while supplying oxygen in the cylindrical axis direction.

도 2는, 본 발명의 실시 형태와 관련된 조립 후의 원통형 스퍼터링 타겟의 구성의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 2에서 나타낸 것처럼, 조립 후의 원통형 스퍼터링 타겟(100)은, 도 1에서 나타낸 원통형 소결체(110)의 원통 내측 중공부에 원통기재(130)가 배치되어 있다. 원통기재(130)와 원통형 소결체(110)는, 납재(140)에 의해 납땜되고 있으며, 인접하는 원통형 소결체(110)는 스페이스(120)를 개입시켜 배치되어 있다.2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a cylindrical sputtering target after assembly according to the embodiment of the present invention. As shown in Fig. 2, the cylindrical sputtering target 100 after the assembly has the cylindrical base material 130 disposed on the inner hollow portion of the cylindrical sintered body 110 shown in Fig. The cylindrical substrate 130 and the cylindrical sintered body 110 are soldered by the brazing material 140 and the adjacent cylindrical sintered bodies 110 are disposed via the space 120. [

원통기재(130)의 재료는, 타겟을 스퍼터링 할 때에 전자나 이온이 타겟으로 충돌하는 것에서 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있도록 열전도율이 높고, 타겟으로 바이어스 전압을 인가할 수 있는 정도의 도전성을 가지는 금속재료를 사용할 수 있다. 구체적으로, 구리(Cu), 티탄(Ti), 이들을 포함하는 합금, 및 스테인리스(SUS)를 사용할 수 있다. The material of the cylindrical substrate 130 has a high thermal conductivity so as to efficiently discharge heat generated by electrons or ions colliding with the target when the target is sputtered and has conductivity sufficient to apply a bias voltage to the target A metal material having a small particle size can be used. Concretely, copper (Cu), titanium (Ti), an alloy containing them, and stainless steel (SUS) can be used.

납재(140)의 재료는, 원통기재(130)과 같이 열전도율이 높고, 도전성을 가지고, 원통기재(130)가 원통형 소결체(110)를 보지하는데 충분한 밀착력과 강도를 가지는 재료를 사용할 수 있다. 다만, 납재(140)의 열전도율은 원통기재(130)의 열전도율보다 낮은 재료라도 괜찮다. 또한, 납재(140)의 도전성은 원통기재(130)의 도전성보다 낮은 재료라도 괜찮다. 납재(140)로서는, 예를 들면, 인듐(In), 주석(Sn), 및 이것들을 포함하는 합금을 사용할 수 있다. The material of the brazing material 140 may be a material having a high thermal conductivity and conductivity and sufficient adhesion and strength to support the cylindrical sintered body 110 such as the cylindrical substrate 130. However, the thermal conductivity of the brazing material 140 may be lower than the thermal conductivity of the cylindrical base material 130. Further, the conductive material of the brazing material 140 may be a material lower than the conductivity of the cylindrical base material 130. As the brazing material 140, for example, indium (In), tin (Sn), and alloys containing them may be used.

이상과 같이, 본 실시 형태와 관련된 스퍼터링 타겟에 의하면, 원통형 소결체의 길이, 및 상대 밀도를 상기의 범위로 하는 것으로, 원통형 소결체의 기계적 강도의 향상 및 그 원통형 소결체를 사용한 박막의 불순물의 저감이나 막밀도의 향상의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 원통형 소결체의 고체 내 및 고체 간의 상대 밀도의 차를 각각 상기의 범위로 하는 것으로, 복수의 원통형 소결체를 가지는 분할 스퍼터링 타겟에 있어서 전계의 일그러짐을 억제할 수 있다. 그 결과, 스퍼터링 시에 안정된 방전 특성을 얻을 수 있어 막질의 면내 균일성이 매우 높은 박막을 1개의 원통형 소결체의 사이즈를 넘는 대형의 기판에 형성할 수 있다. 게다가 원통형 소결체의 원통 내측면 및 원통 외측면 상태를 각각 상기의 범위로 하는 것으로, 원통형 소결체를 가지는 분할 스퍼터링 타겟에 있어서 타겟 라이프에 걸쳐서 안정된 품질을 유지할 수 있다. 즉, 타겟을 계속 사용하고 있는 도중에 특성 변화가 생기지 않고, 밀도 불량에 의한 노듈이나 파티클의 발생을 억제할 수 있다. As described above, according to the sputtering target according to the present embodiment, by setting the length and the relative density of the cylindrical sintered body within the above-described range, it is possible to improve the mechanical strength of the cylindrical sintered body and to reduce impurities in the thin film using the cylindrical sintered body, The effect of improving the density can be obtained. Further, by setting the difference in the relative density between the solid and the solid in the cylindrical sintered body within the above ranges, it is possible to suppress the electric field distortion in the divided sputtering target having a plurality of cylindrical sintered bodies. As a result, a stable discharge characteristic can be obtained at the time of sputtering, and a thin film having a very high in-plane uniformity of film quality can be formed on a large substrate exceeding the size of one cylindrical sintered body. In addition, by setting the cylindrical inner sidewall and the cylindrical outer sidewall state of the cylindrical sintered body within the above-mentioned ranges, it is possible to maintain a stable quality over the target life in the divided sputtering target having the cylindrical sintered body. In other words, the characteristic change does not occur while the target is continuously used, and generation of nodules or particles due to density defects can be suppressed.

[원통형 소결체의 제조 방법] [Manufacturing method of cylindrical sintered body]

다음으로, 본 발명과 관련된 원통형 스퍼터링 타겟의 원통형 소결체의 제조 방법에 대해, 도 3을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 3은, 본 발명의 실시 형태와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법을 나타내는 프로세스 플로우이다. 도 3에서는, ITO 소결체의 제조 방법을 예시하지만, 소결체의 재료는 ITO로 한정되지 않고, IGZO 등의 그 외의 산화 금속 소결체로도 사용할 수 있다. Next, a method of manufacturing a cylindrical sintered body of a cylindrical sputtering target according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 is a process flow showing a method of manufacturing a cylindrical sintered body according to an embodiment of the present invention. In Fig. 3, a method of manufacturing an ITO sintered body is illustrated. However, the material of the sintered body is not limited to ITO but can be used as another sintered metal oxide such as IGZO.

우선, 원료를 준비한다. 혼합에 이용하는 원료는, 예를 들면, 산화물이나 합금 등에 함유되는 금속 원소를 사용한다. 원료는 분말 형태의 것을 사용할 수 있고, 목적으로 하는 스퍼터링 타겟의 조성에 따라서 적당히 선택할 수 있다. 예를 들면, ITO의 경우는, 산화 인듐의 분말 및 산화 주석의 분말을 준비한다(단계(S301 및 S302)). 이러한 원료의 순도는, 통상 2N(99 질량%) 이상, 바람직하게는 3N(99.9 질량%) 이상, 한층 더 바람직하게는 4N(99.99 질량%) 이상일 수 있다. 순도가 2N보다 낮으면 원통형 소결체에 불순물이 많이 포함되어 버리기 때문에, 소망하는 물성을 얻을 수 없게 된다는(예를 들면, 투과율의 감소, 막의 저항값의 증가, 국소적으로 이물이 포함되면 아킹에 수반하는 파티클의 발생) 문제가 있다.First, the raw material is prepared. As a raw material used for mixing, for example, a metal element contained in an oxide, an alloy, or the like is used. The raw material may be in the form of powder, and may be appropriately selected according to the composition of the target sputtering target. For example, in the case of ITO, a powder of indium oxide and a powder of tin oxide are prepared (steps S301 and S302). The purity of such a raw material may be usually 2N (99 mass%) or more, preferably 3 N (99.9 mass%) or more, and still more preferably 4 N (99.99 mass%) or more. If the purity is lower than 2N, impurities are contained in the cylindrical sintered body so much that the desired properties can not be obtained (for example, decrease in transmittance, increase in the resistance value of the film, There is a problem in the generation of particles.

다음으로, 이러한 원료 분말을 분쇄해 혼합한다(단계(S303)). 원료 분말의 분쇄 혼합 처리는, 산화 지르코늄, 알루미나, 나일론 수지 등의 볼이나 비즈를 이용한 건식법이나, 상기의 볼이나 비즈를 이용하는 매체(media) 교반형 밀, 미디어 리스(media-less)의 용기 회전식, 기계 교반식, 기류식의 습식법을 사용할 수 있다. 여기서, 일반적으로 습식법은 건식법에 비해 분쇄 및 혼합 능력이 뛰어나기 때문에, 습식법을 이용하여 혼합을 실시하는 것이 바람직하다. Next, the raw material powder is pulverized and mixed (step S303). The pulverizing and mixing treatment of the raw powder can be carried out by a dry method using balls or beads such as zirconium oxide, alumina or nylon resin, a media agitating mill using the balls or beads, a media- , A mechanical agitation type, or an air flow type wet method. In general, since the wet method has better pulverizing and mixing ability than the dry method, it is preferable to carry out the mixing using the wet method.

원료 조성에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 목적으로 하는 스퍼터링 타겟의 조성비에 따라 적당히 조정하는 것이 바람직하다.The composition of the raw material is not particularly limited, but it is preferable to adjust it appropriately according to the composition ratio of the target sputtering target.

여기서, 세세한 입자 지름의 원료 분말을 사용하면 소결체의 고밀도화가 가능하게 된다. 또한, 분쇄 조건을 강화하여 세세한 원료 분말을 얻는 것은 가능하지만, 분쇄 시에 사용하는 매체(산화 지르코늄 등)의 혼입량도 증가하므로, 제품 내의 불순물 농도가 상승해 버린다. 이와 같이, 소결체의 고밀도화와 제품 내의 불순물 농도의 밸런스를 보면서, 분쇄 시의 조건은 적정한 범위를 마련할 필요가 있다. Here, when the raw material powder having a fine particle diameter is used, it is possible to increase the density of the sintered body. Further, it is possible to obtain finer raw powder by strengthening the grinding conditions, but the amount of the medium (zirconium oxide or the like) to be used at the time of grinding also increases, and the impurity concentration in the product increases. As described above, it is necessary to set an appropriate range for the conditions at the time of grinding while observing the densification of the sintered body and the balance of the impurity concentration in the product.

다음으로, 원료 분말의 슬러리를 건조·조립(造粒)한다(단계(S304)). 여기서, 슬러리를 급속 건조하는 급속 건조 조립을 실시할 수도 있다. 급속 건조 조립은, 스프레이 드라이어를 사용하여, 열풍 온도, 풍량을 조정하는 것으로 수행될 수도 있다. 급속 건조 조립을 하는 것으로, 원료 분말의 비중차에 의한 침강 속도의 차이에 따라 산화 인듐 분말과 산화 주석 분말이 분리되는 것을 억제할 수 있다. 이와 같이 조립하는 것으로, 배합 성분의 비율이 균일화되어 원료 분말의 핸들링성이 향상된다. 또한, 조립하는 전 후에 가소성(假燒成)을 실시할 수도 있다.Next, the slurry of the raw material powder is dried and granulated (step S304). Here, the rapid dry assembly in which the slurry is rapidly dried may be performed. Rapid dry assembly may be performed by adjusting the hot air temperature and air flow using a spray dryer. By rapid dry granulation, it is possible to inhibit the separation of the indium oxide powder and the tin oxide powder from each other due to the difference in the settling velocity due to the specific gravity difference of the raw material powder. By assembling in this manner, the proportion of the compounding ingredients is made uniform, and the handling property of the raw material powder is improved. In addition, preliminary firing may be performed before and after the assembly.

다음으로, 상술한 혼합 및 조립의 공정에 의해 얻어지는 혼합물(가소성 공정을 마련한 경우에는 가소성된 것)을 가압 성형하여 원통형 성형체를 형성한다(S305). 이러한 공정에 의해, 목적으로 하는 스퍼터링 타겟에 매우 적합한 형상으로 성형한다. 원통형 성형체의 원통축 방향의 길이는 600 mm 이상으로 할 수 있다. 성형 처리로서는, 예를 들면, 금형 성형, 주(鑄)입 성형, 사출 성형 등을 들 수 있으나, 원통형과 같이 복잡한 형상을 얻기 위해서는, 냉간 정수압(CIP) 등으로 성형하는 것이 바람직하다. CIP에 의한 성형은, 먼저 소정의 중량으로 칭량한 원료분말을 고무틀(型)에 충전한다. 이 때, 고무틀을 요동 또는 탭핑하면서 충전하는 것으로, 틀 내의 원료 분말의 충전 불균일이나 공극을 없앨 수 있다. CIP에 의한 성형의 압력은, 바람직하게는 100 MPa 이상 200 MPa 이하일 수 있다. 상기와 같이 성형의 압력을 조정하는 것에 의해서, 본 실시 형태에서는 54.5% 이상 58.0% 이하의 상대 밀도를 가지는 원통형 성형체를 형성할 수 있다. 보다 바람직하게는, CIP의 성형 압력을 150 MPa 이상 180 MPa 이하로 조정하는 것으로, 55.0% 이상 57.5% 이하의 상대 밀도의 원통형 성형체를 얻을 수 있다.Next, a cylindrical shaped body is formed by press-molding a mixture obtained by the above-described mixing and granulating step (plasticized when a plasticizing step is provided) (S305). By such a process, it is molded into a shape very suitable for a target sputtering target. The length of the cylindrical formed body in the axial direction of the cylinder can be 600 mm or more. The molding process may be, for example, mold molding, injection molding, injection molding or the like. In order to obtain a complicated shape such as a cylindrical shape, it is preferable to form it by cold isostatic pressing (CIP) or the like. In molding by CIP, a raw material powder weighed at a predetermined weight is filled in a rubber mold. At this time, by filling the rubber mold while swinging or tapping, uneven filling of the raw material powder in the mold and voids can be eliminated. The molding pressure by CIP is preferably 100 MPa or more and 200 MPa or less. By adjusting the molding pressure as described above, in the present embodiment, a cylindrical molded body having a relative density of 54.5% or more and 58.0% or less can be formed. More preferably, by adjusting the molding pressure of the CIP to 150 MPa or more and 180 MPa or less, a cylindrical molded body having a relative density of 55.0% or more and 57.5% or less can be obtained.

다음으로, 성형 공정으로 얻어지는 원통형 성형체를 소결한다(단계(S306)). 여기서, 원통형 성형체를 소결하는 방법에 대해, 도 4 내지 도 6을 이용하여 자세하게 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시 형태와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 사시도이다. 도 5는, 본 발명의 실시 형태와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 단면도이다. 또한, 도 6은, 본 발명의 실시 형태와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 평면도이다. Next, the cylindrical formed body obtained in the forming step is sintered (step S306). Here, a method of sintering the cylindrical formed body will be described in detail with reference to Figs. 4 to 6. Fig. 4 is a perspective view showing a step of sintering a cylindrical formed body in the method of manufacturing a cylindrical sintered body according to the embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view showing a step of sintering a cylindrical formed body in the method of manufacturing a cylindrical sintered body according to the embodiment of the present invention. 6 is a plan view showing a step of sintering a cylindrical formed body in the method of manufacturing a cylindrical sintered body according to the embodiment of the present invention.

우선, 도 4에서 나타낸 것처럼, 단계(S305)의 성형 공정에서 얻어지는 원통형 성형체(111)는, 평판 모양의 소결 스테이지(200) 상에 원통축 방향이 소결 스테이지(200)에 대해 대략적으로 수직이 되도록 세운 상태로 배치된다. 다만 원통형 성형체(111)가 소결 스테이지(200) 상에 안정되어 배치될 수 있는 한, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 소결 스테이지(200)에 대해 원통형 성형체(111)가 기울어진 상태로 배치될 수도 있다. 또한, 도 4에서는 생략했지만, 원통형 성형체(111)를 소결할 때에, 원통형 성형체(111)와 소결 스테이지(200)의 사이에 스페이서를 배치할 수도 있다. 이 경우, 스페이서는, 원통형 성형체(111)의 저면(150)보다 작은 면적으로 저면(150)과 접하도록 배치할 수 있다. 스페이서를 배치하는 것에 의해, 소결 공정에 원통형 성형체(111)의 체적이 축소되어도, 이동으로 발생하는 마찰 계수를 억제할 수 있다. 따라서, 소결 후의 원통형 소결체에 발생하는 내부 응력의 발생을 억제할 수 있다.4, the cylindrical formed body 111 obtained in the forming step S305 is formed so that the cylinder axis direction is substantially perpendicular to the sintering stage 200 on the flat sintering stage 200 As shown in FIG. However, the present invention is not limited to this as long as the cylindrical formed body 111 can be stably placed on the sintering stage 200. For example, the cylindrical formed body 111 may be arranged in an inclined state with respect to the sintering stage 200. Although not shown in FIG. 4, when the cylindrical formed body 111 is sintered, a spacer may be disposed between the cylindrical formed body 111 and the sintered stage 200. In this case, the spacer can be disposed so as to be in contact with the bottom surface 150 with an area smaller than the bottom surface 150 of the cylindrical formed body 111. By arranging the spacers, even when the volume of the cylindrical formed body 111 is reduced in the sintering process, the coefficient of friction generated by the movement can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of internal stress generated in the cylindrical sintered body after sintering.

도 5 및 도 6에서 나타낸 것처럼, 단계(S305)의 성형 공정에서 얻어지는 원통형 성형체(111)는, 챔버(300)에 대비할 수 있는 소결 스테이지(200) 상에 배치된다. 원통형 성형체(111)는, 판 모양의 소결 스테이지(200)에 마련된 산소 공급구(230)를 원통 중심에서 배치한 상태로 소결된다. 산소 공급구(230)는, 소결 공정에 의한 축소를 고려하여 원통형 성형체(111)의 내주보다 작고, 원통 내측면에 산소를 공급하는 것을 가능하게 한다. 또한, 산소 공급구(230)는, 원통형 성형체(111)의 원통축 방향의 하방으로부터 상방을 향해 배치되어 있다. 소결 스테이지(200)에 마련된 개구부는, 산소 공급구(230) 만일 수도 있다. 1개의 산소 공급구(230)는, 산소를 공급하는 1개의 배관(240)과 직접 접속된다. 배관(240)은, 예를 들면, 콘트롤러, 밸브 등을 통해 챔버(300)의 밖으로부터 산소 공급구(230)에 접속된다. 즉, 배관(240)으로부터 공급되는 산소는, 소결 스테이지(200)의 그 외의 영역으로부터 누설되는 일 없이, 산소 공급구(230)로부터 원통 내측면에 선택적으로 산소를 공급한다. 이러한 구성을 취하는 것에 의해, 산소 공급구(230)로부터 공급하는 산소량은, 원통형 성형체(111)의 원통축 방향에 있어서의 길이, 두께, 및 원통 내부 공간의 크기에 따라 적당히 조절할 수 있다. 예를 들면, 원통축 방향의 길이가 길수록, 산소 공급구(230)로부터 공급하는 산소의 양은 많을 수 있다. 그렇지만 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 원통형 성형체(111)의 두께가 두꺼운 경우, 산소 공급구(230)로부터 공급하는 산소량은 한층 더 많을 수 있다. 또한, 예를 들면, 원통형 소결체의 내경이 크고, 원통 내부 공간이 큰 경우, 산소 공급구(230)로부터 공급하는 산소량은 한층 더 많을 수도 있다. As shown in Figs. 5 and 6, the cylindrical formed body 111 obtained in the forming step of step S305 is disposed on the sintering stage 200, which can be opposed to the chamber 300. The cylindrical formed body 111 is sintered in a state where the oxygen supply port 230 provided in the plate-shaped sintering stage 200 is disposed at the center of the cylinder. The oxygen supply port 230 is smaller than the inner periphery of the cylindrical formed body 111 in consideration of reduction by the sintering process, and makes it possible to supply oxygen to the inner surface of the cylinder. The oxygen supply port 230 is disposed upward from below the cylindrical axis of the cylindrical formed body 111. The opening provided in the sintering stage 200 may be the oxygen supply port 230. One oxygen supply port 230 is directly connected to one pipe 240 for supplying oxygen. The pipe 240 is connected to the oxygen supply port 230 from the outside of the chamber 300 through, for example, a controller, a valve, or the like. That is, the oxygen supplied from the pipe 240 selectively supplies oxygen to the inner surface of the cylinder from the oxygen supply port 230 without leaking from other areas of the sintering stage 200. By adopting such a configuration, the amount of oxygen supplied from the oxygen supply port 230 can be appropriately adjusted in accordance with the length, the thickness, and the size of the cylindrical inner space in the cylindrical axial direction of the cylindrical formed body 111. For example, the longer the length in the axial direction of the cylinder, the larger the amount of oxygen supplied from the oxygen supply port 230 may be. However, the present invention is not limited to this. For example, when the thickness of the cylindrical formed body 111 is large, the amount of oxygen supplied from the oxygen supply port 230 may be further increased. Further, for example, when the inner diameter of the cylindrical sintered body is large and the inner space of the cylinder is large, the amount of oxygen supplied from the oxygen supply port 230 may be further increased.

산소 공급구(230)로부터 공급하는 산소량의 상한은, 특별히 한정하지는 않지만 150 L/min 이하일 수 있다. 1개의 산소 공급구(230)로부터 다량의 산소를 공급하는 것으로, 산소에 의한 냉각 효과에 의해, 소결 중의 원통형 소결체의 변형, 분열이나, 소결 후의 원통형 소결체의 밀도의 저하 등의 문제가 발생하는 일이 있다. 이 때문에, 산소 공급구(230)로부터의 산소의 진행 방향에는, 사마판(邪魔板) 등을 배치할 수 있다. 산소 공급구(230)로부터 공급되는 산소는, 사마판 등에 충돌시키는 것에 의해, 원통 내부 공간에 있어 확산될 수 있다. 또한, 산소 공급구(230)로부터 공급되는 산소는, 배관 등을 순환 중에 예비 가열하고 나서 공급될 수도 있다. The upper limit of the oxygen amount supplied from the oxygen supply port 230 is not particularly limited, but may be 150 L / min or less. A large amount of oxygen is supplied from one oxygen supply port 230 to cause problems such as deformation and fragmentation of the cylindrical sintered body during sintering and reduction in density of the cylindrical sintered body after sintering due to the cooling effect by oxygen . Therefore, a baffle plate or the like can be disposed in the direction of oxygen flow from the oxygen supply port 230. Oxygen supplied from the oxygen supply port 230 can be diffused in the cylindrical inner space by colliding with a sama plate or the like. The oxygen supplied from the oxygen supply port 230 may be supplied after the piping or the like is preheated during the circulation.

공기 분위기 하에서 원통 내측 중공부에 산소를 공급하는 경우, 질소보다 무거운 산소는 원통축 방향의 하방으로부터 서서히 충만된다. 따라서, 소결 중의 원통형 성형체의 원통 내측면에 불균일 없이 산소를 공급할 수 있다. 원통형 성형체의 원통 내측 중공부가 산소로 충만되면, 더 공급되는 산소는 원통 내측 중공부를 통해 원통 성형체의 상방으로부터 원통 외측으로 유출된다. 유출된 산소는, 챔버(300)의 천정 부분에서 하방으로 흘러 챔버(300) 내를 순환하는 산소의 흐름이 발생한다. 이 때문에 챔버(300) 내의 산소 농도가 균일화되고 있을 수 있다. 또한, 별도로, 챔버(300)의 벽부로부터 원통 외측에의 산소의 공급이 있을 수도 있다. 이 경우, 원통 내측 중공부에의 산소의 공급량과, 원통 외측에의 산소의 공급량을 각각 조절하는 것에 의해, 소결 중의 원통형 성형체의 원통 내측면, 및 외측면의 산소 농도를 균일하게 할 수도 있다. When oxygen is supplied to the hollow inside of the cylinder under an air atmosphere, oxygen heavier than nitrogen is gradually filled from the lower side of the cylinder axis direction. Therefore, oxygen can be supplied uniformly to the inner surface of the cylinder of the cylindrical formed body during sintering. When the inner hollow portion of the cylindrical formed body is filled with oxygen, the further supplied oxygen flows out from the upper side of the cylindrical formed body through the hollow inner portion of the cylinder to the outside of the cylinder. The outflowed oxygen flows downward from the ceiling portion of the chamber 300, and a flow of oxygen circulating in the chamber 300 occurs. Therefore, the oxygen concentration in the chamber 300 may be uniform. Separately, there may be a supply of oxygen from the wall portion of the chamber 300 to the outside of the cylinder. In this case, by adjusting the supply amount of oxygen to the inner hollow portion of the cylinder and the supply amount of oxygen to the outer side of the cylinder, the oxygen concentration on the inner side surface and the outer side surface of the cylindrical shaped article during sintering can be made uniform.

여기서, 도 4에서는 원통형 성형체(111)의 원통 내측 중공부에서 하방으로부터 산소를 공급하는 방법을 예시했으나, 이러한 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 원통축 방향의 하방 또는 상방으로부터 산소를 공급할 수 있다. 원통형 성형체(111)의 원통축 방향으로 산소를 공급하는 것에 의해, 소각 중의 원통축 방향에 있어서의 산소 농도를 균일하게 유지할 수 있다.Here, in FIG. 4, a method of supplying oxygen from below is illustrated in the cylindrical inner hollow portion of the cylindrical formed body 111, but the method is not limited thereto. For example, oxygen can be supplied from below or above the cylindrical axis direction. By supplying oxygen in the cylindrical axis direction of the cylindrical formed body 111, it is possible to uniformly maintain the oxygen concentration in the cylindrical axis direction during incineration.

또한, 도 4에서는 원통형 성형체(111)의 원통 중심에서 1개를 배치한 산소 공급구(230)로부터 산소를 공급하는 방법을 예시했으나, 이러한 방법으로 한정되지 않는다. 원통 내측 중공부에 대해 균일하게 산소가 공급되는 한, 산소 공급구(230)는 원통 중심으로 한정되지 않는다. 산소 공급구(230)는 복수일 수도 있다. 또한, 산소가 원통 내측 만이 아니고, 원통 외측에서 공급될 수도 있다. 이 때, 각각의 산소 공급구(230)는 독립하여 산소 공급량을 제어할 수 있도록, 산소를 공급하는 배관(240)과 각각 직접 접속된다. 이것에 의해, 각각의 산소 공급구(230)로부터 공급되는 산소의 양은, 원통형 성형체(111)의 원통축 방향에 있어서의 길이, 두께, 원통 내부 공간의 크기, 및 산소 공급구(230)에 대한 원통형 성형체(111)의 위치 등에 따라 적당히 조절될 수 있다.In addition, although FIG. 4 exemplifies the method of supplying oxygen from the oxygen supply port 230 arranged at the center of the cylinder of the cylindrical formed body 111, the present invention is not limited to this method. As long as oxygen is uniformly supplied to the inner hollow portion of the cylinder, the oxygen inlet 230 is not limited to the center of the cylinder. The oxygen supply port 230 may be plural. Further, oxygen may be supplied not only on the inner side of the cylinder but also on the outer side of the cylinder. At this time, each of the oxygen supply ports 230 is directly connected to the pipe 240 for supplying oxygen so that the oxygen supply amount can be independently controlled. As a result, the amount of oxygen supplied from each of the oxygen feed ports 230 is determined by the length, the thickness, the size of the cylindrical inner space, and the length of the cylindrical shaped body 111 in the axial direction of the cylindrical formed body 111, The position of the cylindrical formed body 111, and the like.

일반적인 ITO 소결에 있어서는, 산소 분위기 하에서의 소결이 소결체의 고밀도화에는 필수적이다. 산소 분위기 하에서의 소결에 있어서도, 길이가 600 mm 이상인 원통형 성형체(111)를 소결하는 공정에서는, 원통 내측 중공부의 가스 대류가 충분하지 않은 것에 의해 원통 내측 중공부에 산소 부족이 발생한다. 원통 내측 중공부의 산소 부족에 의해, 소결 중의 원통형 소결체의 변형, 분열이나, 소결 후의 원통형 소결체의 밀도의 저하, 원통형 소결체의 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도차, 원통형 소결체의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍의 크기, 혹은 구멍의 수의 증대가 발생한다. 내측 중공부의 산소 부족에 의한 영향을 저지하기 위해, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 구성과 같이, 원통형 성형체(111)를 소결할 때에, 원통형 성형체(111)의 원통 내측 중공부에 산소 공급구(230)로부터 산소를 공급하는 것으로, 600 mm 이상인 원통형 성형체(111)의 원통 내측 중공부를 산소로 균일하게 채울 수 있다. 추가로, 원통 내측 중공부에의 산소의 공급과 원통 외측에의 산소의 공급을 조합하는 것으로, 소결 중의 원통형 성형체(111)의 원통 내측면, 및 외측면의 산소 농도를 균일하게 할 수 있다. 그 결과, 소결 중의 원통형 소결체의 변형, 분열을 막을 수 있다. 또한, 소결 후의 원통형 소결체의 밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 원통형 소결체의 고체 내의 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도차를 저감시킬 수 있다. 원통 내측면에 있어서의 구멍의 크기와 수를 저감시킬 수도 있다.In general ITO sintering, sintering in an oxygen atmosphere is indispensable for increasing the density of the sintered body. Even in the sintering under the oxygen atmosphere, in the step of sintering the cylindrical formed body 111 having a length of 600 mm or more, oxygen deficiency occurs in the inner hollow portion of the cylinder due to insufficient gas convection in the cylinder inner hollow portion. The deformation and fracture of the cylindrical sintered body during sintering due to oxygen shortage in the inner hollow portion of the cylinder and the decrease in the density of the cylindrical sintered body after sintering and the difference in relative density in the cylindrical axis direction of the cylindrical sintered body, The size of the hole or the number of the holes is increased. In order to prevent the inner hollow portion from being affected by the oxygen deficiency, in the present embodiment, when the cylindrical formed body 111 is sintered, the oxygen supply port 230 ), It is possible to uniformly fill the inner hollow portion of the cylindrical formed body 111 having a diameter of 600 mm or more with oxygen. Furthermore, by combining the supply of oxygen to the inner hollow portion of the cylinder and the supply of oxygen to the outer side of the cylinder, it is possible to make the oxygen concentration at the inner side surface and the outer side surface of the cylindrical shaped article 111 during sintering uniform. As a result, deformation and fracture of the cylindrical sintered body during sintering can be prevented. Further, the density of the cylindrical sintered body after sintering can be improved. Further, the relative density difference in the cylindrical axis direction in the solid of the cylindrical sintered body can be reduced. It is possible to reduce the size and number of holes in the inner surface of the cylinder.

도 3으로 돌아와서, 원통형 소결체의 제조 방법의 설명을 계속한다. 상기에서 상세하게 설명한 단계(S306)의 소결은 전기로(爐), 열간 정수압(HIP), 또는 마이크로파 소성을 사용할 수 있다. 소결 조건은 소결체의 조성에 따라 적당히 선택할 수 있으나, 예를 들면, SnO2를 10 wt.% 함유하는 ITO이면, 산소 가스 분위기, 1500℃ 이상 1600℃ 이하, 10시간 이상 20시간 이하의 조건으로 소결할 수 있다. 소결 온도가 1500℃ 미만의 경우, 타겟의 밀도가 저하되어 버린다. 한편, 1600℃를 넘으면 전기로나 로(爐) 재료에 대한 데미지가 크고 적시에 관리(maintenance)가 필요하기 때문에, 작업 효율이 현저하게 저하된다. 또한, 소결 시간이 10시간 미만이면, 타겟의 밀도가 저하해 버리고, 20시간보다 길면 소결 공정에 있어서의 보지(保持) 시간이 길어지게 되어, 전기로의 가동률이 악화되어 버린다. 또한, 소결 공정에 있어서 사용하는 산소 가스의 소비량 및 전기로를 가동하기 위한 전력이 증가해 버린다. 또한, 소결 시의 압력은 대기압일 수도 있고, 감압 또는 가압 분위기일 수도 있다.Returning to Fig. 3, the description of the method of manufacturing the cylindrical sintered body will be continued. The sintering in the step S306 described in detail above can be performed using an electric furnace, hot isostatic pressing (HIP), or microwave baking. The sintering conditions can be appropriately selected according to the composition of the sintered body. For example, if the ITO containing 10 wt.% Of SnO 2 is sintered under the conditions of oxygen gas atmosphere, 1500 ° C or higher and 1600 ° C or lower, can do. When the sintering temperature is lower than 1500 캜, the density of the target is lowered. On the other hand, when the temperature exceeds 1600 占 폚, the damage to the electric furnace or furnace material is large and the maintenance is required in a timely manner, so that the working efficiency is remarkably lowered. If the sintering time is less than 10 hours, the density of the target is lowered. If the sintering time is longer than 20 hours, the holding time in the sintering process becomes longer, and the operating rate of the electric furnace becomes worse. In addition, the consumption amount of oxygen gas used in the sintering process and the electric power for operating the electric furnace are increased. The sintering pressure may be an atmospheric pressure or a reduced pressure or pressurized atmosphere.

여기서, 전기로로 소결하는 경우, 소결의 승온 속도 및 강온 속도를 조정하는 것으로 크랙의 발생을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 소결 시의 전기로의 승온 속도는 300℃/시간 이하가 바람직하고, 180℃/시간 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 소결 시의 전기로의 강온 속도는, 600℃/시간 이하가 바람직하다. 또한, 승온 속도 또는 강온 속도는 단계적으로 변화하도록 조정될 수도 있다.Here, in the case of sintering in an electric furnace, the occurrence of cracks can be suppressed by adjusting the heating rate and the temperature-decreasing rate of sintering. Specifically, the heating rate of the electric furnace at sintering is preferably 300 ° C / hour or less, more preferably 180 ° C / hour or less. It is preferable that the temperature lowering rate of the electric furnace at sintering is 600 DEG C / hour or less. In addition, the heating rate or the heating rate may be adjusted to change stepwise.

소결 공정에 의해 원통형 성형체는 수축하지만, 모든 재료에 공통되게 열수축이 시작되는 온도 영역에 들어가기 전에, 로 내의 온도를 균일하게 하기 위해, 승온의 도중에 온도 보지를 실시한다. 이것에 의해 로 내의 온도 불균일이 해소되어 로 내에 마련된 모든 소결체가 균일하게 수축한다. 또한, 도달 온도나 보지 시간은 재료 마다 적정한 조건을 설정하는 것으로, 안정적인 소결체 밀도를 얻을 수 있다. 원통축 방향의 길이가 600 mm 이상인 원통형 성형체를 소결하는 것으로, 원통축 방향의 길이가 대체로 470 mm 이상인 원통형 소결체가 된다. The cylindrical shaped body is shrunk by the sintering process, but the temperature is held in the middle of the temperature rise so as to make the temperature in the furnace uniform before entering the temperature region in which the heat shrinkage starts in common to all the materials. As a result, temperature unevenness in the furnace is eliminated, and all of the sintered bodies provided in the furnace shrink uniformly. In addition, a suitable sintering density can be obtained by setting appropriate conditions for the material temperature and the holding time. A cylindrical sintered body having a length in the axial direction of the cylinder of 600 mm or more is sintered to form a cylindrical sintered body having a length in the axial direction of the cylinder of about 470 mm or more.

다음으로, 형성된 원통형 소결체를, 평면연삭반, 원통연삭반, 선반, 절단기, 머시닝 센터 등의 기계 가공기를 이용하여, 원통형의 소망한 형상으로 기계 가공한다(단계(S307)). 기계 가공은, 상기의 원통형 소결체를 스퍼터링 장치에 대한 장착에 적절한 형상으로 하도록 수행되며, 또한, 소망한 표면 거칠기가 되도록 수행된다. 여기서, 스퍼터링 중에 전계가 집중하여 이상 방전이 발생하지 않는 정도의 평탄성을 얻기 위해, 원통형 소결체의 평균 면거칠기(Ra)는 0.5μm 이하로 하는 것이 바람직하다. 이상의 공정에 의해, 고밀도로 균질성이 높은 원통형 소결체를 얻을 수 있다. Next, the cylindrical sintered body thus formed is machined into a desired cylindrical shape using a machining machine such as a plane grinding machine, a cylindrical grinding machine, a lathe, a cutter, or a machining center (step S307). The machining is carried out so as to make the cylindrical sintered body suitable for mounting to the sputtering apparatus, and is also performed so as to have a desired surface roughness. Here, the average surface roughness (Ra) of the cylindrical sintered body is preferably 0.5 mu m or less in order to obtain flatness to such an extent that the electric field concentrates and no abnormal discharge occurs during sputtering. By the above process, a cylindrical sintered body having high density and high homogeneity can be obtained.

다음으로, 기계 가공된 원통형 소결체를 기재에 본딩한다(단계(S308)). 특히, 원통형 스퍼터링 타겟의 경우에는, 백킹 튜브라고 불리는 원통형 기재에 납재를 접착제로 하여 원통형 소결체가 본딩된다. 이상의 공정에 의해, 상기의 원통형 소결체를 사용한 원통형 스퍼터링 타겟을 얻을 수 있다. Next, the machined cylindrical sintered body is bonded to the substrate (step S308). Particularly, in the case of a cylindrical sputtering target, a cylindrical sintered body is bonded to a cylindrical base material called a backing tube by using a brazing material as an adhesive. By the above process, a cylindrical sputtering target using the above-described cylindrical sintered body can be obtained.

이상과 같이, 실시 형태와 관련된 원통형 스퍼터링 타겟의 제조 방법에 의하면, 소결 공정에 있어서 원통형 성형체의 원통 내측 중공부에 산소를 공급하는 것으로, 소결 중의 원통형 소결체의 변형, 분열을 막을 수 있다. 또한, 소결 후의 원통형 소결체의 밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 소결 후의 원통형 소결체의 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도차를 저감시킬 수 있다. 소결 후의 원통형 소결체의 원통 내측면에 있어서 관찰되는 구멍의 크기를 저감시킬 수 있다. 게다가, 소결 후의 원통형 소결체의 원통 내측면에 있어서 관찰되는 구멍의 수를 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 고체 내 및 개체 간에 있어서의 균질성이 높은 원통형 소결체 및 원통형 스퍼터링 타겟을 제공할 수 있다.As described above, according to the manufacturing method of the cylindrical sputtering target related to the embodiment, by supplying oxygen to the hollow inside of the cylinder of the cylindrical formed body in the sintering process, deformation and disruption of the cylindrical sintered body during sintering can be prevented. Further, the density of the cylindrical sintered body after sintering can be improved. Further, the difference in relative density in the cylindrical axis direction of the sintered cylindrical body after sintering can be reduced. It is possible to reduce the size of the holes observed on the inner surface of the cylindrical sintered body after sintering. In addition, it is possible to reduce the number of holes observed in the cylindrical inner surface of the cylindrical sintered body after sintering. Thus, it is possible to provide a cylindrical sintered body and a cylindrical sputtering target having high homogeneity in the solid body and between the individual bodies.

<변형예 1>&Lt; Modification Example 1 &

도 7을 이용하여, 본 발명의 실시 형태의 변형예 1과 관련된 원통형 소결체의 소결 방법에 대해 설명한다.A sintering method of a cylindrical sintered body according to a first modification of the embodiment of the present invention will be described with reference to Fig.

도 7은, 본 발명의 실시 형태의 변형예 1과 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 평면도이다. 도 7에서는, 원통형 성형체(111)를 소결하는 공정에 있어서, 16개의 산소 공급구(230)가 배치되어 있다. 이 때, 각각의 산소 공급구(230)는 독립하여 산소 공급량을 제어할 수 있도록, 산소를 공급하는 배관(240)과 각각 직접 접속된다. 이것에 의해, 각각의 산소 공급구(230)로부터 공급되는 산소량은, 원통형 성형체(111)의 원통축 방향에 있어서의 길이, 두께, 원통 내부 공간의 크기, 및 원통형 성형체(111)에 대한 산소 공급구(230)의 위치 등에 따라 적당히 조절될 수 있다.7 is a plan view showing a step of sintering a cylindrical formed body in a method of manufacturing a cylindrical sintered body according to Modification 1 of the embodiment of the present invention. In Fig. 7, in the step of sintering the cylindrical formed body 111, sixteen oxygen supply openings 230 are arranged. At this time, each of the oxygen supply ports 230 is directly connected to the pipe 240 for supplying oxygen so that the oxygen supply amount can be independently controlled. Thus, the amount of oxygen supplied from each of the oxygen feed ports 230 is determined by the length, the thickness, the size of the cylindrical inner space, and the oxygen supply amount to the cylindrical formed body 111 in the axial direction of the cylindrical formed body 111 The position of the sphere 230, and the like.

도 7에 있어서, 8개의 산소 공급구(230)는, 원통형 성형체(111)의 벽을 개입시켜 균등하게 배치되어 있다. 다시 말해, 원통형 성형체(111)의 원통 내측면 및 외측면을 따라 8개의 산소 공급구(230)가 각각 배치되어 있다. 도 7에 있어서, 8개의 산소 공급구(230a)는 원통형 성형체(111)의 원통 내측에 위치하고, 8개의 산소 공급구(230b)는 원통형 성형체(111)의 원통 외측에 위치하도록 원통형 성형체(111)를 배치하였다(이후, 산소 공급구(230a) 및 산소 공급구(230b)를 구별하지 않는 경우에는 산소 공급구(230)라고 함). 그렇지만, 이것으로 한정되지 않고, 산소 공급구(230)의 수, 사이즈, 및 배치는, 원통형 성형체(111)를 소결 스테이지(200) 상에 안정되게 배치할 수 있는 한 한정되지 않는다. 또한, 산소 공급구(230)는, 원통형 성형체(111)의 원통 내측 만이 아니고, 원통 외측에 배치될 수도 있다. 다시 말해, 산소가 원통 내측면 만이 아니라, 원통 외측면에 공급될 수도 있다.In Fig. 7, the eight oxygen supply ports 230 are evenly arranged through the walls of the cylindrical formed body 111. In other words, eight oxygen supply ports 230 are arranged along the inner and outer sides of the cylinder of the cylindrical formed body 111, respectively. 7, the eight oxygen supply openings 230a are located inside the cylinder of the cylindrical formed body 111, and the eight oxygen supply openings 230b are located outside the cylinder of the cylindrical formed body 111, (Hereinafter referred to as the oxygen supply port 230 when the oxygen supply port 230a and the oxygen supply port 230b are not distinguished). However, the present invention is not limited to this, and the number, size, and arrangement of the oxygen supply ports 230 are not limited as long as the cylindrical formed body 111 can be stably placed on the sintering stage 200. The oxygen supply port 230 may be disposed not only inside the cylinder of the cylindrical formed body 111 but also outside the cylinder. In other words, oxygen may be supplied not only to the inner surface of the cylinder but also to the outer surface of the cylinder.

예를 들면, 원통형 성형체(111)의 길이가 긴 경우, 대류가 나쁜 원통 내측에 위치하는 산소 공급구(230a)로부터의 산소 공급량을, 원통 외측의 산소 공급구(230b)로부터의 산소 공급량보다 많게 하는 것으로, 최종적으로 원통 내측면 및 외측면의 산소 농도가 균일하게 되도록 조정할 수도 있다. 또한, 원통 내측에 위치하는 산소 공급구(230a)로부터만 산소를 공급할 수도 있다. 각각의 산소 공급구(230a)가 공급하는 산소량은, 예를 들면, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 1개의 산소 공급구(230)로부터 산소를 공급할 때의 공급량의 1/8씩에 해당할 수 있다. 또한, 각각의 산소 공급구(230a)가 공급하는 산소량은, 균등하지 않을 수도 있고, 각각 상이할 수 있다. 즉, 복수의 산소 공급구(230a)로부터의 산소의 공급량의 총 합은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 1개의 산소 공급구(230)로부터 산소를 공급할 때의 공급량일 수도 있다. 또한, 원통축 방향의 길이가 길수록, 산소 공급구(230)로부터 공급하는 산소의 양의 총합은 많을 수 있다. 그렇지만 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 원통형 성형체(111)의 두께가 두꺼운 경우, 산소 공급구(230a)로부터 공급하는 산소량의 총 합은 한층 더 많을 수 있다. 또한, 예를 들면, 원통형 소결체의 내경이 크고, 원통 내부 공간이 큰 경우, 산소 공급구(230a)로부터 공급하는 산소량의 총 합은 한층 더 많을 수도 있다.For example, when the length of the cylindrical formed body 111 is long, the oxygen supply amount from the oxygen supply port 230a located on the inner side of the cylinder where the convection current is bad is larger than the oxygen supply amount from the oxygen supply port 230b outside the cylinder So that the oxygen concentration at the inner and outer sides of the cylinder can be finally adjusted to be uniform. It is also possible to supply oxygen only from the oxygen supply port 230a located inside the cylinder. The amount of oxygen supplied by each oxygen supply port 230a may correspond to, for example, 1/8 of the supply amount when oxygen is supplied from one oxygen supply port 230 in the embodiment of the present invention have. Further, the oxygen amounts supplied by the respective oxygen supply ports 230a may not be equal to each other, and may be different from each other. That is, the total sum of the oxygen supply amounts from the plurality of oxygen supply ports 230a may be the supply amount when oxygen is supplied from one oxygen supply port 230 in the embodiment of the present invention. Further, the longer the length in the axial direction of the cylinder, the larger the sum of the amounts of oxygen supplied from the oxygen supply port 230 may be. However, the present invention is not limited to this. For example, when the thickness of the cylindrical formed body 111 is large, the total amount of oxygen supplied from the oxygen supply port 230a may be further increased. Further, for example, when the inner diameter of the cylindrical sintered body is large and the inner space of the cylinder is large, the total amount of oxygen supplied from the oxygen supply port 230a may be further increased.

산소 공급구(230)로부터 공급하는 산소량의 상한은, 특별히 한정하지는 않지만 150 L/min 이하일 수 있다. 복수의 산소 공급구(230a)로부터 산소를 공급하는 것으로, 산소의 공급량을 분산할 수 있어 원통 내측 중공부의 가스 대류를 제어할 수 있다. 또한, 산소에 의한 냉각 효과에 의한 소결 중의 원통형 소결체의 변형, 분열이나, 소결 후의 원통형 소결체의 밀도의 저하 등의 문제를 억제할 수 있다. 그렇지만 복수의 산소 공급구(230a)로부터 공급한 산소는, 한층 더 사마판 등을 개입시켜, 원통 내부 공간에 있어서 확산될 수도 있다. 또한, 산소 공급구(230)로부터 공급하는 산소는, 배관 등을 순환 중에 예비 가열하고 나서 공급될 수도 있다.The upper limit of the oxygen amount supplied from the oxygen supply port 230 is not particularly limited, but may be 150 L / min or less. By supplying oxygen from the plurality of oxygen supply ports 230a, the supply amount of oxygen can be dispersed, and the gas convection in the hollow inside of the cylinder can be controlled. It is also possible to suppress the problems such as deformation and fracture of the cylindrical sintered body during sintering due to the cooling effect by oxygen and lowering of the density of the cylindrical sintered body after sintering. However, the oxygen supplied from the plurality of oxygen supply ports 230a may be further diffused in the inner space of the cylinder through the sama plate or the like. The oxygen supplied from the oxygen supply port 230 may be supplied after the piping or the like is preliminarily heated in circulation.

일반적인 ITO 소결에 있어서는, 산소 분위기 하에서의 소결이 소결체의 고밀도화에는 필수적이다. 산소 분위기 하에서의 소결에 있어서도, 길이가 600 mm 이상인 원통형 성형체(111)를 소결하는 공정에서는, 원통 내측 중공부의 가스 대류가 충분하지 않은 것에 의해 원통 내에 산소 부족이 발생한다. 원통 내의 산소 부족에 의해, 소결 중의 원통형 소결체의 변형, 분열이나, 소결 후의 원통형 소결체의 밀도의 저하, 원통형 소결체의 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도차, 원통형 소결체의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍의 크기, 혹은 구멍의 수의 증대가 발생한다. 원통 내의 산소 부족에 의한 영향을 저지하기 위해, 본 실시 형태에 있어서는, 원통 내측에 위치하는 산소 공급구(230a)로부터의 산소 공급량을, 원통 외측의 산소 공급구(230b)로부터의 산소 공급량보다 많게 하는 것으로, 최종적으로 원통 내측면 및 외측면의 산소 농도가 균일하게 되도록 조정할 수 있다. 원통 내측에 위치하는 산소 공급구(230a)로부터의 산소 공급량을 한층 더 많이 하는 것으로, 최종적으로 원통 내측면의 산소 농도가 원통 외측면의 산소 농도보다 높아지도록 조정할 수도 있다. 또한, 원통 내측에 위치하는 산소 공급구(230a)로부터만 산소를 공급하고, 원통 외측의 산소 공급구(230b)로부터의 산소의 공급은 없게 조정할 수도 있다. 각각의 산소 공급구(230)는 독립하여 산소 공급량을 제어할 수 있도록, 산소를 공급하는 배관(240)과 각각 직접 접속된다. 복수의 산소 공급구(230a)로부터 산소를 공급하는 것으로, 원통 내측면에 있어서 보다 균일하게 산소를 공급할 수 있다. 이 결과, 소결 중의 원통형 성형체의 원통 내측면, 및 외측면의 산소 농도를 조절할 수 있으므로 소결 중의 원통형 소결체의 변형, 분열을 막을 수 있다. 또한, 소결 후의 원통형 소결체의 밀도를 향상시킬 수 있다. 게다가, 소결 후의 원통형 소결체의 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도차를 저감시킬 수 있다. 소결 후의 원통형 소결체의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경을 저감시킬 수 있다. 또한, 소결 후의 원통형 소결체의 원통 내측면에 있어 관찰되는 구멍의 수를 저감시킬 수 있다. In general ITO sintering, sintering in an oxygen atmosphere is indispensable for increasing the density of the sintered body. Even in the sintering under the oxygen atmosphere, in the step of sintering the cylindrical formed body 111 having a length of 600 mm or more, oxygen deficiency occurs in the cylinder due to insufficient gas convection in the hollow inside the cylinder. The deformation and fracture of the cylindrical sintered body during sintering due to oxygen deficiency in the cylinder, the decrease of the density of the cylindrical sintered body after sintering, the difference in relative density in the cylindrical axis direction of the cylindrical sintered body, Size, or number of holes. In order to prevent the influence of oxygen shortage in the cylinder, in the present embodiment, the oxygen supply amount from the oxygen supply port 230a located inside the cylinder is made larger than the oxygen supply amount from the oxygen supply port 230b outside the cylinder So that it is possible to finally adjust the oxygen concentration on the inner side surface and the outer side surface of the cylinder to be uniform. The oxygen supply amount from the oxygen supply port 230a located on the inner side of the cylinder may be further increased so that the oxygen concentration on the inner side of the cylinder is finally higher than the oxygen concentration on the outer side of the cylinder. It is also possible to supply oxygen only from the oxygen supply port 230a located on the inner side of the cylinder and to prevent the supply of oxygen from the oxygen supply port 230b on the outer side of the cylinder. Each of the oxygen supply ports 230 is directly connected to the pipe 240 for supplying oxygen so that the oxygen supply amount can be independently controlled. By supplying oxygen from the plurality of oxygen supply ports 230a, it is possible to more uniformly supply oxygen on the inner surface of the cylinder. As a result, it is possible to control the oxygen concentration at the inner side surface and the outer side surface of the cylinder of the cylindrical shaped body during sintering, so that deformation and fracture of the cylindrical sintered body during sintering can be prevented. Further, the density of the cylindrical sintered body after sintering can be improved. In addition, the relative density difference in the cylindrical axis direction of the cylindrical sintered body after sintering can be reduced. It is possible to reduce the circle equivalent diameter of the area in the hole observed in the inner surface of the cylinder of the sintered cylindrical body after sintering. Further, it is possible to reduce the number of holes observed in the inner surface of the cylinder of the sintered cylindrical body after sintering.

<변형예 2>&Lt; Modification Example 2 &

도 8을 이용하여, 본 발명의 실시 형태의 변형예 2와 관련된 원통형 소결체의 소결 방법에 대해 설명한다. 본 변형예에 있어서, 사마판(260) 이외에는 본 발명의 실시 형태와 같으므로, 그 자세한 설명은 생략한다.A sintering method of a cylindrical sintered body according to a second modification of the embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. In this modified example, except for the sama plate 260, since it is the same as the embodiment of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

도 8은, 본 발명의 실시 형태의 변형예 2와 관련된 원통형 소결체의 제조 방법에 있어서, 원통형 성형체를 소결하는 공정을 나타내는 단면도이다. 도 8에서는, 원통형 성형체(111)를 소결하는 공정에 있어서, 1개의 산소 공급구(230)가 배치되어 있다. 산소 공급구(230)는 독립하여 산소 공급량을 제어할 수 있도록, 산소를 공급하는 배관(240)과 직접 접속된다. 산소 공급구(230)로부터의 산소의 진행 방향에는, 사마판(260)이 배치되어 있다. 본 변형예에 있어서, 사마판(260)은, 산소 공급구(230)를 둘러싸도록 캡 모양의 형상을 가진다. 사마판(260)은, 캡 형상의 측벽부에 복수의 개구부(280)를 가진다. 이 때문에 산소 공급구(230)로부터 공급된 산소는, 사마판(260)의 내측 천정부에 닿아, 분산된 상태로 사마판(260)의 복수의 개구부(280)로부터 유출된다. 사마판(260)의 복수의 개구부(280)로부터 유출하는 산소는, 원통 성형체 내측 중공부에서, 원통축 방향의 하방으로부터 서서히 충만하여, 원통축 방향으로 상승한다. 그러나, 사마판(260)의 형상은 이것으로 한정되지 않고, 사마판(260)은 산소 공급구(230)로부터 공급되는 산소를, 원통 내부 공간에 있어서 확산시키는 형상이면 좋다. 사마판(260)은, 예를 들면, 산소의 진행 방향측에서 볼 때, 적어도 일부 산소 공급구(230)와 중첩하고 있으면 좋다. 이것에 의해, 1개의 산소 공급구(230)로부터 다량의 산소를 공급하는 것에 의해 발생하는, 냉각 효과에 의한 소결 중의 원통형 소결체의 변형, 분열이나, 소결 후의 원통형 소결체의 밀도의 저하 등을 억제할 수 있다.8 is a cross-sectional view showing a step of sintering a cylindrical formed body in a method of manufacturing a cylindrical sintered body according to a second modification of the embodiment of the present invention. 8, in the step of sintering the cylindrical formed body 111, one oxygen supply port 230 is disposed. The oxygen supply port 230 is directly connected to the pipe 240 for supplying oxygen so that the oxygen supply amount can be independently controlled. A sama plate 260 is disposed in the direction of oxygen flow from the oxygen supply port 230. In this modification, the syringe plate 260 has a cap-like shape so as to surround the oxygen supply port 230. The samaa plate 260 has a plurality of openings 280 in a cap-shaped sidewall portion. The oxygen supplied from the oxygen supply port 230 contacts the inner ceiling portion of the syringe plate 260 and flows out from the plurality of openings 280 of the syringe plate 260 in a dispersed state. Oxygen flowing out from the plurality of openings 280 of the syringe plate 260 gradually fills up from the lower side in the cylinder axis direction and rises in the cylindrical axis direction at the hollow inside the cylindrical molding. However, the shape of the sama plate 260 is not limited to this, and the sama plate 260 may have a shape that diffuses oxygen supplied from the oxygen supply port 230 in the cylindrical inner space. The sama plate 260 may overlap at least a part of the oxygen supply port 230 when viewed from the side of the advancing direction of oxygen, for example. As a result, deformation and fracture of the cylindrical sintered body during sintering due to the cooling effect and reduction in density of the cylindrical sintered body after sintering, which are caused by supplying a large amount of oxygen from one oxygen supply port 230, .

또한 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정된 것이 아니고, 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적당히 변경하는 것이 가능하다.Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

[실시예][Example]

[원통형 소결체의 제조][Production of cylindrical sintered body]

[실시예 1][Example 1]

실시예 1에서는, 원통형 ITO 타겟재(원통형 소결체)를 제조하는 방법에 대해 설명한다. 우선, 원료 분말로서 BET(Brunauer, Emmetand Teller'sequation) 비표면적이 4.0~6.0 m2/g인 4N의 산화 인듐과 BET 비표면적이 4.0~5.7 m2/g 이하인 4N의 산화 주석을 준비하였다. 여기서, BET 비표면적이란, BET법으로 구한 표면적을 나타내는 것이다. BET법이란, 질소, 아르곤, 크립톤, 산화 탄소 등의 기체 분자를 고체 입자에 흡착시켜, 흡착한 기체 분자의 양으로부터 고체 입자의 비표면적을 측정하는 기체 흡착법이다. 여기에서는, 산화 인듐이 90 질량%, 산화 주석이 10 질량%가 되도록 원료를 칭량했다. 다음으로, 이러한 원료 분말을 습식의 볼 밀로 분쇄하여 혼합했다. 여기서 분쇄 매체로서 산화 지르코늄 볼을 사용했다. 혼합된 슬러리는 스프레이 드라이어에 의해 급속 건조 조립했다.In Embodiment 1, a method of manufacturing a cylindrical ITO target material (cylindrical sintered body) will be described. First, 4N indium oxide having a BET (Brunauer, Emmett Teller 'sequencing) specific surface area of 4.0 to 6.0 m 2 / g and a 4N tin oxide having a BET specific surface area of 4.0 to 5.7 m 2 / g or less were prepared as raw material powders. Here, the BET specific surface area is the surface area determined by the BET method. The BET method is a gas adsorption method in which gaseous molecules such as nitrogen, argon, krypton, and carbon oxide are adsorbed on solid particles and the specific surface area of the solid particles is measured from the adsorbed amount of gaseous molecules. Here, the raw material was weighed so that the indium oxide was 90 mass% and the tin oxide was 10 mass%. Next, these raw material powders were pulverized with a wet ball mill and mixed. Here, zirconium oxide balls were used as a milling medium. The mixed slurry was rapidly dried and assembled by a spray dryer.

다음으로, 상기의 조립 공정에 의해 얻어지는 혼합물을 CIP에 의한 성형에 의해 원통형으로 성형했다. CIP에 의한 성형 시의 압력은 176 MPa이었다.Next, the mixture obtained by the above assembling step was formed into a cylindrical shape by molding with CIP. The pressure during molding by CIP was 176 MPa.

상기의 성형 공정에 의해 얻은 실시예 1의 원통형 성형체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical formed body of Example 1 obtained by the above-described molding process are as follows.

·원통 외경(직경)=194.0 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 194.0 mm

·원통 내경(직경)=158.7 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 158.7 mm

·원통의 두께=17.65 mm· Thickness of cylinder = 17.65 mm

·원통축 방향의 길이=600 mm· Length in the cylinder axis direction = 600 mm

다음으로, CIP에 의해 얻어지는 원통형 성형체를, 전기로를 사용하여 소결했다. 소결의 조건은 이하와 같다.Next, the cylindrical formed body obtained by CIP was sintered using an electric furnace. The sintering conditions are as follows.

·승온 속도=300℃/시간· Heating rate = 300 ° C / hour

·고온 보지 온도=1560℃· High temperature holding temperature = 1560 ℃

·고온 보지 시간=20 hr· High-temperature holding time = 20 hr

·소결 시 분위기=산소 분위기· Atmosphere during sintering = oxygen atmosphere

·소결 시 압력=대기압· Sintering pressure = atmospheric pressure

·원통 내측 중공부에의 산소 도입=50 L/min· Introduction of oxygen to the inner hollow of the cylinder = 50 L / min

·원통 외측에의 산소 도입=0 L/min· Oxygen introduction outside the cylinder = 0 L / min

상기의 소결 공정에 의해 얻은 원통형 소결체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical sintered body obtained by the above-described sintering process are as follows.

·원통 외경(직경)=155.2 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 155.2 mm

·원통 내경(직경)=127.0 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 127.0 mm

·원통의 두께=14.1 mm· Thickness of cylinder = 14.1 mm

·원통축 방향의 길이=478 mm· Length in the cylindrical axis direction = 478 mm

·소결체 밀도=7.134 g/cm3 Sinter density = 7.134 g / cm &lt; 3 &gt;

·소결체의 상대 밀도=99.68%Relative density of sintered body = 99.68%

·소결체의 벌크 저항값=0.11 mΩ·cm· Bulk resistance value of sintered body = 0.11 m? · Cm

[실시예 2][Example 2]

실시예 2에서는, 실시예 1보다 원통축 방향으로 긴 원통형 성형체를 소결한 원통형 소결체에 대해 설명한다. 원통형 성형체의 성형 공정은 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다.In the second embodiment, a cylindrical sintered body obtained by sintering a cylindrical formed body elongated in the axial direction of the cylinder in comparison with the first embodiment will be described. The forming process of the cylindrical formed body is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

실시예 1과 같은 성형 공정에 의해 얻은 실시예 2의 원통형 성형체의 각 파라미터는 이하와 같다.The parameters of the cylindrical formed body of Example 2 obtained by the same molding process as in Example 1 are as follows.

·원통 외경(직경)=193.8 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 193.8 mm

·원통 내경(직경)=158.2 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 158.2 mm

·원통의 두께=17.8 mm· Thickness of the cylinder = 17.8 mm

·원통축 방향의 길이=1200 mm· Length in the cylinder axis direction = 1200 mm

다음으로, 원통형 성형체를 전기로를 사용하여 소결했다. 실시예 2의 소결 조건은, 원통형 성형체 내측 중공부에의 산소 도입의 파라미터 이외에는 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다.Next, the cylindrical formed body was sintered using an electric furnace. The sintering conditions of Example 2 are the same as those of Example 1 except for the parameter of introduction of oxygen into the hollow portion inside the cylindrical formed body, and the explanation is omitted.

·원통 내측 중공부에의 산소 도입=100 L/min· Introduction of oxygen into the inner hollow of the cylinder = 100 L / min

·원통 외측에의 산소 도입=0 L/min· Oxygen introduction outside the cylinder = 0 L / min

상기의 소결 공정에 의해 얻은 원통형 소결체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical sintered body obtained by the above-described sintering process are as follows.

·원통 외경(직경)=155.0 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 155.0 mm

·원통 내경(직경)=126.6 mm· Cylinder inner diameter (diameter) = 126.6 mm

·원통의 두께=14.2 mm· Thickness of cylinder = 14.2 mm

·원통축 방향의 길이=948 mm· Length in the cylindrical axis direction = 948 mm

·소결체 밀도=7.132 g/cm3 Sinter density = 7.132 g / cm &lt; 3 &gt;

·소결체의 상대 밀도=99.65%Relative density of sintered body = 99.65%

·소결체의 벌크 저항값=0.12 mΩ·cmBulk resistance value of sintered body = 0.12 m? 占 cm m

[실시예 3][Example 3]

실시예 3에서는, 실시예 1 및 실시예 2보다 원통축 방향으로 한층 더 긴 원통형 성형체를 소결한 원통형 소결체에 대해 설명한다. 원통형 성형체의 성형 공정은 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다. In the third embodiment, a cylindrical sintered body obtained by sintering an even longer cylindrical shaped body in the axial direction of the cylinder is described as compared with the first and second embodiments. The forming process of the cylindrical formed body is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

실시예 1과 같은 성형 공정에 의해 얻은 실시예 3의 원통형 성형체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical formed body of Example 3 obtained by the same molding process as in Example 1 are as follows.

·원통 외경(직경)=194.2 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 194.2 mm

·원통 내경(직경)=158.5 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 158.5 mm

·원통의 두께=17.85 mm· Thickness of the cylinder = 17.85 mm

·원통축 방향의 길이=1755 mm· Length in the cylinder axis direction = 1755 mm

다음으로, 원통형 성형체를 전기로를 사용하여 소결했다. 실시예 3의 소결 조건은, 원통형 성형체 내측 중공부에의 산소 도입의 파라미터 이외에는 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다.Next, the cylindrical formed body was sintered using an electric furnace. The sintering conditions of Example 3 are the same as those of Example 1 except for the parameter of introduction of oxygen into the hollow portion inside the cylindrical formed body, and a description thereof will be omitted.

·원통 내측 중공부에의 산소 도입=150 L/min· Introduction of oxygen into the inner hollow of the cylinder = 150 L / min

·원통 외측에의 산소 도입=0 L/min· Oxygen introduction outside the cylinder = 0 L / min

상기의 소결 공정에 의해 얻은 원통형 소결체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical sintered body obtained by the above-described sintering process are as follows.

·원통 외경(직경)=155.4 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 155.4 mm

·원통 내경(직경)=126.8 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 126.8 mm

·원통의 두께=14.3 mm· Thickness of cylinder = 14.3 mm

·원통축 방향의 길이=1386 mm· Length in the cylindrical axis direction = 1386 mm

·소결체 밀도=7.130 g/cm3 Sinter density = 7.130 g / cm &lt; 3 &gt;

·소결체의 상대 밀도=99.62%Relative density of sintered body = 99.62%

·소결체의 벌크 저항값=0.12 mΩ·cmBulk resistance value of sintered body = 0.12 m? 占 cm m

다음으로 상기 실시예 1 내지 3에서 나타낸 원통형 성형체 및 원통형 소결체에 대한 비교예에 대해, 이하에서 설명한다. 이하의 비교예에서는, 실시예와는 달리, 원통형 성형체 내측 중공부에의 산소 도입이 없는 조건으로 소결한 원통형 소결체에 대해 설명한다. 또한, 비교예에 있어서는, 원통형 성형체 내측 중공부에의 산소 도입 대신에, 챔버 벽부로부터 원통형 성형체 외측으로의 산소 도입 조건하에서 소결했다. 원통형 성형체의 성형 공정은 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다. Next, comparative examples of the cylindrical formed body and the cylindrical sintered body shown in the above Examples 1 to 3 will be described below. In the following comparative examples, a cylindrical sintered body obtained by sintering under the condition that no oxygen is introduced into the inner hollow portion of the cylindrical formed body will be described, unlike the embodiment. Further, in the comparative example, instead of introduction of oxygen into the inner hollow portion of the cylindrical formed body, sintering was performed under oxygen introduction conditions from the chamber wall portion to the outside of the cylindrical shaped body. The forming process of the cylindrical formed body is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 1과 같은 성형 공정에 의해 얻은 비교예 1의 원통형 성형체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical formed article of Comparative Example 1 obtained by the same molding process as in Example 1 are as follows.

·원통 외경(직경)=194.9 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 194.9 mm

·원통 내경(직경)=159.0 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 159.0 mm

·원통의 두께=17.95 mm· Thickness of cylinder = 17.95 mm

·원통축 방향의 길이=480 mm· Length in the cylinder axis direction = 480 mm

다음으로, 원통형 성형체를 전기로를 사용하여 소결했다. 비교예 1의 소결 조건은, 원통형 성형체에의 산소 도입의 파라미터 이외에는 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다. Next, the cylindrical formed body was sintered using an electric furnace. The sintering conditions of Comparative Example 1 are the same as those of Embodiment 1 except for the parameter of introduction of oxygen into the cylindrical formed body, and a description thereof is omitted.

·원통 내측 중공부에의 산소 도입=0 L/min· Introduction of oxygen to the inner hollow of the cylinder = 0 L / min

·원통 외측에의 산소 도입=100 L/min· Introduction of oxygen to the outside of the cylinder = 100 L / min

상기의 소결 공정에 의해 얻은 원통형 소결체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical sintered body obtained by the above-described sintering process are as follows.

·원통 외경(직경)=155.9 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 155.9 mm

·원통 내경(직경)=127.2 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 127.2 mm

·원통의 두께=14.35 mm· Thickness of cylinder = 14.35 mm

·원통축 방향의 길이=385 mm· Length in the cylindrical axis direction = 385 mm

·소결체 밀도=7.133 g/cm3 Sinter density = 7.133 g / cm &lt; 3 &gt;

·소결체의 상대 밀도=99.66%Relative density of sintered body = 99.66%

·소결체의 벌크 저항값=0.11 mΩ·cm· Bulk resistance value of sintered body = 0.11 m? · Cm

[비교예 2][Comparative Example 2]

실시예 1과 같은 성형 공정에 의해 얻은 비교예 2의 원통형 성형체의 각 파라미터는 이하와 같다. The respective parameters of the cylindrical formed body of Comparative Example 2 obtained by the molding process as in Example 1 are as follows.

·원통 외경(직경)=193.5 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 193.5 mm

·원통 내경(직경)=158.2 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 158.2 mm

·원통의 두께=17.65 mm· Thickness of cylinder = 17.65 mm

·원통축 방향의 길이=600 mm· Length in the cylinder axis direction = 600 mm

다음으로, 원통형 성형체를 전기로를 사용하여 소결했다. 비교예 2의 소결 조건은, 원통형 성형체에의 산소 도입의 파라미터 이외에는 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다. Next, the cylindrical formed body was sintered using an electric furnace. The sintering conditions of Comparative Example 2 are the same as those of Embodiment 1 except for the parameter of introduction of oxygen into the cylindrical formed body, and the explanation is omitted.

·원통 내측 중공부에의 산소 도입=0 L/min· Introduction of oxygen to the inner hollow of the cylinder = 0 L / min

·원통 외측에의 산소 도입=100 L/min· Introduction of oxygen to the outside of the cylinder = 100 L / min

상기의 소결 공정에 의해 얻은 원통형 소결체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical sintered body obtained by the above-described sintering process are as follows.

·원통 외경(직경)=156.7 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 156.7 mm

·원통 내경(직경)=128.1 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 128.1 mm

·원통의 두께=14.3 mm· Thickness of cylinder = 14.3 mm

·원통축 방향의 길이=485 mm· Length in the cylindrical axis direction = 485 mm

·소결체 밀도=7.041 g/cm3 Sinter density = 7.041 g / cm &lt; 3 &gt;

·소결체의 상대 밀도=98.38%Relative density of sintered body = 98.38%

·소결체의 벌크 저항값=0.12 mΩ·cmBulk resistance value of sintered body = 0.12 m? 占 cm m

[비교예 3][Comparative Example 3]

실시예 1과 같은 성형 공정에 의해 얻은 비교예 3의 원통형 성형체의 각 파라미터는 이하와 같다.The respective parameters of the cylindrical formed body of Comparative Example 3 obtained by the molding process as in Example 1 are as follows.

·원통 외경(직경)=194.1 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 194.1 mm

·원통 내경(직경)=158.2 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 158.2 mm

·원통의 두께=17.95 mm· Thickness of cylinder = 17.95 mm

·원통축 방향의 길이=1200 mm· Length in the cylinder axis direction = 1200 mm

다음으로, 원통형 성형체를 전기로를 사용하여 소결했다. 비교예 3의 소결 조건은, 원통형 성형체에의 산소 도입의 파라미터 이외에는 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다. Next, the cylindrical formed body was sintered using an electric furnace. The sintering conditions of Comparative Example 3 are the same as those of Embodiment 1 except for the parameter of introduction of oxygen into the cylindrical formed body, and a description thereof is omitted.

·원통 내측 중공부에의 산소 도입=0 L/min· Introduction of oxygen to the inner hollow of the cylinder = 0 L / min

·원통 외측에의 산소 도입=100 L/min· Introduction of oxygen to the outside of the cylinder = 100 L / min

상기의 소결 공정에 의해 얻은 원통형 소결체의 각 파라미터는 이하와 같다.The parameters of the cylindrical sintered body obtained by the above-described sintering process are as follows.

·원통 외경(직경)=157.2 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 157.2 mm

·원통 내경(직경)=128.1 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 128.1 mm

·원통의 두께=14.55 mm· Thickness of cylinder = 14.55 mm

·원통축 방향의 길이=957 mm· Length in the cylinder axis direction = 957 mm

·소결체 밀도=7.038 g/cm3 Sinter density = 7.038 g / cm &lt; 3 &gt;

·소결체의 상대 밀도=98.34%Relative density of sintered body = 98.34%

·소결체의 벌크 저항값=0.12 mΩ·cmBulk resistance value of sintered body = 0.12 m? 占 cm m

또한, 비교예 3은, 소결에 의한 변형이 확인되었다. In Comparative Example 3, deformation by sintering was confirmed.

[비교예 4][Comparative Example 4]

실시예 1과 같은 성형 공정에 의해 얻은 비교예 4의 원통형 성형체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical formed body of Comparative Example 4 obtained by the same molding process as in Example 1 are as follows.

·원통 외경(직경)=194.2 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 194.2 mm

·원통 내경(직경)=158.4 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 158.4 mm

·원통의 두께=17.9 mm· Thickness of cylinder = 17.9 mm

·원통축 방향의 길이=1410 mm· Length in the cylinder axis direction = 1410 mm

다음으로, 원통형 성형체를 전기로를 사용하여 소결했다. 비교예 4의 소결 조건은, 원통형 성형체에의 산소 도입의 파라미터 이외에는 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다.Next, the cylindrical formed body was sintered using an electric furnace. The sintering conditions of Comparative Example 4 are the same as those of Embodiment 1 except for the parameter of introduction of oxygen into the cylindrical formed body, and a description thereof is omitted.

·원통 내측 중공부에의 산소 도입=0 L/min· Introduction of oxygen to the inner hollow of the cylinder = 0 L / min

·원통 외측에의 산소 도입=100 L/min· Introduction of oxygen to the outside of the cylinder = 100 L / min

상기의 소결 공정에 의해 얻은 원통형 소결체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical sintered body obtained by the above-described sintering process are as follows.

·원통 외경(직경)=155.3 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 155.3 mm

·원통 내경(직경)=127.8 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 127.8 mm

·원통의 두께=13.75 mm· Thickness of cylinder = 13.75 mm

·원통축 방향의 길이=1145 mm· Length in the cylindrical axis direction = 1145 mm

·소결체 밀도=7.042 g/cm3 Sinter density = 7.042 g / cm &lt; 3 &gt;

·소결체의 상대 밀도=98.39%Relative density of sintered body = 98.39%

·소결체의 벌크 저항값=0.12 mΩ·cmBulk resistance value of sintered body = 0.12 m? 占 cm m

[비교예 5][Comparative Example 5]

실시예 1과 같은 성형 공정에 의해 얻은 비교예 5의 원통형 성형체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical formed body of Comparative Example 5 obtained by the same molding process as in Example 1 are as follows.

·원통 외경(직경)=193.6 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 193.6 mm

·원통 내경(직경)=158.3 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 158.3 mm

·원통의 두께=17.65 mm· Thickness of cylinder = 17.65 mm

·원통축 방향의 길이=1754 mm· Length in the cylindrical axis direction = 1754 mm

다음으로, 원통형 성형체를 전기로를 사용하여 소결했다. 비교예 5의 소결 조건은, 원통형 성형체에의 산소 도입의 파라미터 이외에는 실시예 1과 같은 것으로, 설명을 생략한다.Next, the cylindrical formed body was sintered using an electric furnace. The sintering conditions of Comparative Example 5 are the same as those of Embodiment 1 except for the parameter of introduction of oxygen into the cylindrical formed body, and the description is omitted.

·원통 내측 중공부에의 산소 도입=0 L/min· Introduction of oxygen to the inner hollow of the cylinder = 0 L / min

·원통 외측에의 산소 도입=100 L/min· Introduction of oxygen to the outside of the cylinder = 100 L / min

상기의 소결 공정에 의해 얻은 원통형 소결체의 각 파라미터는 이하와 같다. The parameters of the cylindrical sintered body obtained by the above-described sintering process are as follows.

·원통 외경(직경)=157.8 mm· Cylinder outer diameter (diameter) = 157.8 mm

·원통 내경(직경)=128.5 mm· Cylindrical inner diameter (diameter) = 128.5 mm

·원통의 두께=14.65 mm· Thickness of cylinder = 14.65 mm

·원통축 방향의 길이=1394 mm· Length in the cylindrical axis direction = 1394 mm

·소결체 밀도=7.044 g/cm3 Sinter density = 7.044 g / cm &lt; 3 &gt;

·소결체의 상대 밀도=98.42%Relative density of sintered body = 98.42%

·소결체의 벌크 저항값=0.12 mΩ·cmBulk resistance value of sintered body = 0.12 m? 占 cm m

[측정 샘플의 준비][Preparation of measurement sample]

상술한 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 5의 원통형 소결체에 있어서, 밀도 및 벌크 저항의 고체 내 불균일을 평가하기 위한 측정 샘플을 준비하였다. 도 9에서 나타낸 것처럼, 원통형 소결체(110)는, 소결 시에 있어서의 원통축 방향의 하방에서 상방을 향해 150 mm씩 분단한다. 또한, 각각의 원통축 방향 중앙부 40~50 mm 폭의 원통형 측정 샘플을 더 잘라내고, 원통축 방향의 하방에서 측정 샘플 110-1(150 mm), 110-2(300 mm), 110-3(450 mm)이라고 한다(후술하는 표에 있어서의 명칭). In the cylindrical sintered bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 described above, measurement samples for evaluating the solid-state non-uniformity of density and bulk resistance were prepared. As shown in Fig. 9, the cylindrical sintered body 110 is divided by 150 mm in the upward and downward directions in the cylinder axis direction at the time of sintering. Further, the cylindrical measurement sample having a width of 40 to 50 mm in the center of each cylindrical axis direction is further cut out, and measurement samples 110-1 (150 mm), 110-2 (300 mm), 110-3 450 mm) (name in the following table).

[상대 밀도의 평가][Evaluation of Relative Density]

상술한 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 5의 원통형 소결체 및 각 측정 샘플에 대해, 상대 밀도를 평가했다. 원통형 소결체 및 각 측정 샘플의 밀도는, 아르키메데스법을 이용하여 측정했다. 원통형 소결체 및 각 측정 샘플의 상대 밀도 및 상대 밀도차는, 이론 밀도에 근거하여 산출했다. 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 5의 원통형 소결체 및 각 측정 샘플에 있어서, 밀도, 상대 밀도, 및 원통형 소결체 내의 최대 상대 밀도차를 도 10에서 나타낸다. The relative density of the cylindrical sintered bodies and the respective measurement samples of the above-mentioned Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 was evaluated. The density of the cylindrical sintered body and each measurement sample was measured using the Archimedes method. The relative density and the relative density difference of the cylindrical sintered body and each measurement sample were calculated based on the theoretical density. The density, the relative density, and the maximum relative density difference in the cylindrical sintered body in the cylindrical sintered bodies and the respective measurement samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Fig.

도 10의 결과로부터, 소결 시에 원통형 성형체의 내측 중공부에의 산소 도입을 실시한 실시예 1 내지 실시예 3의 원통형 소결체에서는, 원통형 성형체의 내측 중공부에의 산소 도입이 없는 비교예 2 내지 비교예 5의 원통형 소결체보다 상대 밀도가 향상되었다. 원통축 방향의 길이가 470 mm 이하인 비교예 1은, 원통형 성형체의 내측 중공부에의 산소 도입이 없어도 상대 밀도가 향상되었다. 실시예 1내지 실시예 3의 각 측정 샘플에서는, 비교예 2 내지 비교예 5의 각 측정 샘플보다 상대 밀도차를 저감시킬 수 있었다. 원통축 방향의 길이가 470 mm 이하인 비교예 1은, 원통형 성형체의 내측 중공부에의 산소 도입이 없어도 상대 밀도차를 저감시킬 수 있었다. 또한, 소결 공정에 있어서 원통형 성형체의 원통 내측면에 산소를 공급하는 것으로, 원통축 방향의 길이가 1200 mm 이상인 원통형 성형체에서도, 소결 중의 변형, 분열 등을 막을 수 있었다.From the results shown in Fig. 10, it was confirmed that in the cylindrical sintered bodies of Examples 1 to 3 in which oxygen was introduced into the inner hollow portion of the cylindrical formed body at the time of sintering, The relative density of the cylindrical sintered body of Example 5 was improved. In Comparative Example 1 in which the length in the axial direction of the cylinder was 470 mm or less, the relative density was improved even when oxygen was not introduced into the inner hollow portion of the cylindrical formed body. The relative density difference between the respective measurement samples of Examples 1 to 3 was lower than that of each of the measurement samples of Comparative Examples 2 to 5. In Comparative Example 1 in which the length in the axial direction of the cylinder was 470 mm or less, the relative density difference could be reduced even when oxygen was not introduced into the inner hollow portion of the cylindrical formed body. Further, by supplying oxygen to the inner surface of the cylinder of the cylindrical formed body in the sintering process, deformation, disruption, and the like during sintering can be prevented even in a cylindrical formed body having a length in the axial direction of the cylinder of 1200 mm or more.

[최소 산소 공급량의 평가][Evaluation of minimum oxygen supply amount]

상술한 실시예 및 비교예에 있어서의 원통형 성형체의 소결 방법에 의해, 밀도 7.130 g/cm3 이상인 원통형 소결체를 얻을 수 있는 최소 산소 공급량을 구했다. 구체적으로, 소결 시에 있어서의 원통 내측 중공부에의 산소 도입의 양을 단계적으로 변화시켜, 원통축 방향의 길이가 390, 480, 950, 1200, 또는 1400 mm의 원통형 소결체를 얻었다. 각각의 원통형 소결체의 밀도는, 아르키메데스법을 이용하여 측정했다. 밀도 7.130 g/cm3 이상인 원통형 소결체 가운데, 각각의 원통축 방향의 길이 별로, 소결 시의 산소 도입의 양이 가장 작은 값을 최소 산소 공급량으로 한다. 원통형 소결체의 원통축 방향의 길이에 대한 최소 산소 공급량의 관계를 도 11에서 나타낸다. The minimum oxygen supply amount at which a cylindrical sintered body having a density of 7.130 g / cm 3 or more was obtained by the sintering method of the cylindrical formed body in the above-described Examples and Comparative Examples. Specifically, the amount of introduction of oxygen into the inner hollow portion of the cylinder at the time of sintering was changed stepwise to obtain a cylindrical sintered body having a length in the axial direction of the cylinder of 390, 480, 950, 1200, or 1400 mm. The density of each cylindrical sintered body was measured using the Archimedes method. Among the cylindrical sintered bodies having a density of 7.130 g / cm 3 or more, the minimum oxygen supply amount is defined as a value in which the amount of oxygen introduction at the time of sintering is smallest for each length in the cylindrical axis direction. The relationship of the minimum oxygen supply amount to the length in the cylindrical axial direction of the cylindrical sintered body is shown in Fig.

도 11에서 나타낸 것처럼, 원통형 소결체의 원통축 방향의 길이가 390 mm까지는, 산소 도입이 없어도, 밀도 7.130 g/cm3 이상인 원통형 소결체를 얻을 수 있었다. 480 mm의 원통형 소결체를 형성하는 경우, 최소 산소 공급량은 5 L/min 이상이었다. 950 mm의 원통형 소결체를 형성하는 경우, 최소 산소 공급량은 20 L/min 이상이었다. 1200 mm의 원통형 소결체를 형성하는 경우, 최소 산소 공급량은 30 L/min 이상이었다. 1400 mm의 원통형 소결체를 형성하는 경우, 최소 산소 공급량은 35 L/min 이상이었다. 도 11의 결과로부터, 원통축 방향의 길이가 길수록, 밀도 7.130 g/cm3 이상인 원통형 소결체를 얻는데 필요한 산소의 양은 증가하는 것을 알 수 있다. 밀도 7.130 g/cm3 이상인 원통형 소결체의 축 방향의 길이 X(mm)와 산소 공급구(230)로부터 공급하는 최소 산소 공급량 Y(L/min)는 비례 관계에 있어, 이하의 식으로 나타낼 수 있다.As it is shown in Figure 11, the length of the cylinder axis direction of the cylindrical sintered body up to 390 mm, without the introduction of oxygen, to obtain a cylindrical sintered body density of not less than 7.130 g / cm 3. In the case of forming a cylindrical sintered body of 480 mm, the minimum oxygen supply amount was 5 L / min or more. When forming a cylindrical sintered body of 950 mm, the minimum oxygen supply amount was 20 L / min or more. When forming a cylindrical sintered body of 1200 mm, the minimum oxygen supply amount was 30 L / min or more. When forming a cylindrical sintered body of 1400 mm, the minimum oxygen supply amount was 35 L / min or more. From the results of Figure 11, the longer the cylindrical axis direction, it can be seen that for obtaining a cylindrical sintered body density of not less than 7.130 g / cm 3 increases the amount of oxygen required. The axial length X (mm) of the cylindrical sintered body having a density of 7.130 g / cm 3 or more and the minimum oxygen supply amount Y (L / min) supplied from the oxygen supply port 230 are proportional to each other and can be expressed by the following equation .

Y=0.0345X-12.508Y = 0.0345X-12.508

[벌크 저항의 평가][Evaluation of bulk resistance]

상술한 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 5의 원통형 소결체 및 각 측정 샘플에 대해, 벌크 저항을 평가했다. 원통형 소결체 및 각 측정 샘플의 벌크 저항값은, 원통 외측면을 사탐침법을 이용하여 측정했다. 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 5의 원통형 소결체 및 각 측정 샘플에 있어서의, 벌크 저항값을 도 12에서 나타낸다.Bulk resistance was evaluated for the cylindrical sintered bodies and the respective measurement samples of the above-described Embodiments 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5. The bulk resistance value of the cylindrical sintered body and each measurement sample was measured by using a tetramer method. Bulk resistance values of the cylindrical sintered bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 and each measurement sample are shown in Fig.

도 12의 결과로부터, 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 5의 원통형 소결체 및 각 측정 샘플에 있어서, 원통 외측면에 있어서의 벌크 저항값은 대부분 변하지 않았다. 원통 외측면에서는 충분히 산소가 공급되므로, 원통형 성형체의 원통 내측 중공부에의 산소 도입을 실시한 실시예에서도, 원통 내측 중공부에의 산소 도입이 없는 비교예에서도 원통 외측면에 있어서의 벌크 저항값에는 거의 영향을 주지 않는 것으로 생각할 수 있다.From the results shown in Fig. 12, in the cylindrical sintered bodies and measurement samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5, the bulk resistance value on the outer surface of the cylinder was largely unchanged. Even in the embodiment in which oxygen is introduced into the hollow inside of the cylinder of the cylindrical formed body, oxygen is not sufficiently introduced into the hollow inside of the hollow cylindrical body, It can be thought that it has little effect.

[전자현미경 관찰용 샘플의 준비][Preparation of Sample for Electron Microscope Observation]

상술한 실시예 1, 2 및 비교예 2, 3의 원통형 소결체에 대해, 전자현미경에 의한 관찰을 위한 샘플을 준비했다. 도 13에서 나타낸 것처럼, 원통형 소결체(110)는, 원통축 방향 중앙부 10 mm 폭의 원통형 샘플(110-4)을 잘라내어, 원통 내측면(110-4a) 및 원통 외측면(110-4b)로부터 전자현미경 관찰용 샘플을 잘라내어, 0.5 mm 연삭한 상태로 경면 연마를 실시했다. Samples for observation by electron microscopy were prepared for the cylindrical sintered bodies of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 2 and 3 described above. As shown in Fig. 13, the cylindrical sintered body 110 is formed by cutting out a cylindrical sample 110-4 having a width of 10 mm at the central portion in the axial direction of the cylinder, and moving the cylindrical inner side surface 110-4a and the cylindrical outer side surface 110-4b The sample for microscopic observation was cut out and mirror-polished was performed in a condition of 0.5 mm ground.

[전자현미경에 의한 관찰][Observation by electron microscope]

상술한 실시예 1, 2 및 비교예 2, 3의 원통형 소결체에 대해, 원통 소결체의 원통 내측면 및 외측면의 전자현미경 관찰용 샘플을 전자현미경(SEM)으로 관찰했다. 각 샘플에 있어서, 전자현미경(SEM)을 이용하여 1000배의 시야에서 관찰한 사진을 도 14(원통 내측) 및 도 15(원통 외측)에서 나타내었다. 또한, 각 샘플에 있어서, 전자현미경(SEM)을 이용하여 2000배 또는 5000배의 시야에서 관찰한 사진을 도 16(원통 내측) 및 도 17(원통 외측)에서 나타내었다. 도 14 내지 도 17에 대해 (a) 실시예 1, (b) 실시예 2, (c) 비교예 2, (d) 비교예 3의 원통 소결체의 원통 내측면 및 외측면의 전자현미경 관찰용 샘플을 전자현미경(SEM)으로 관찰했다. With respect to the cylindrical sintered bodies of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 2 and 3 described above, samples for observing the inside and outside surfaces of the cylindrical sintered body by electron microscope were observed with an electron microscope (SEM). In each sample, photographs observed with a field of view of 1000 times using an electron microscope (SEM) are shown in Fig. 14 (inside the cylinder) and Fig. 15 (outside the cylinder). 16 (inside the cylinder) and 17 (outside the cylinder) show the photographs observed in the field of view at 2000 times or 5000 times by using an electron microscope (SEM) in each sample. 14 to 17 (a) Example 1, (b) Example 2, (c) Comparative Example 2, and (d) Samples for electron microscope observation of the inner side surface and the outer side surface of the cylindrical sintered product of Comparative Example 3 Were observed with an electron microscope (SEM).

도 14(a) 및 (b)는, 실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 원통형 소결체 내측면의 전자현미경 사진이다. 도 15(a) 및 (b)는, 실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 원통형 소결체 외측면의 전자현미경 사진이다. 도 14 (c) 및 (d)는, 비교예 2 및 비교예 3에 있어서의 원통형 소결체 내측면의 전자현미경 사진이다. 도 15(c) 및 (d)는, 비교예 2 및 비교예 3에 있어서의 원통형 소결체 외측면의 전자현미경 사진이다. 도 14 및 도 15에서 나타낸 것처럼, 소결 시에 원통형 성형체의 원통 내측 중공부에의 산소 도입을 실시한 실시예 1 및 실시예 2에서는, 원통형 소결체 내측면(도 14(a) 및 (b)) 및 외측면(도 15(a) 및 (b))의 전자현미경 사진에서 큰 차이는 볼 수 없었다. 한편, 소결 시에 원통형 성형체의 원통 내측 중공부에의 산소 도입이 없는 비교예 2 및 비교예 3에서는, 원통형 소결체 외측면(도 15(c) 및 (d))과 비교해 원통형 소결체 내측면(도 14(c) 및 (d))의 전자현미경 사진에서 큰 구멍(사진, 검은 불규칙한 형태)이 많이 관찰되었다. 비교예 2 및 비교예 3에 있어서의 원통형 소결체의 원통 내측면에는, 불규칙한 입형(결정립 형상의)의 구멍이 많이 관찰되었다. 비교예 2 및 비교예 3에 있어서의 원통형 소결체의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍은, 주로 결정립계로 관찰되었다.Figs. 14 (a) and 14 (b) are electron micrographs of inner surfaces of the cylindrical sintered bodies in Examples 1 and 2. Fig. 15 (a) and 15 (b) are electron micrographs of the outer side surfaces of the cylindrical sintered bodies in Examples 1 and 2. Fig. Figs. 14 (c) and 14 (d) are electron micrographs of inner surfaces of the cylindrical sintered bodies in Comparative Example 2 and Comparative Example 3. Fig. Figs. 15 (c) and (d) are electron micrographs of the outer surface of the cylindrical sintered body in Comparative Example 2 and Comparative Example 3. Fig. As shown in Figs. 14 and 15, in Examples 1 and 2 in which oxygen was introduced into the cylindrical hollow portion of the cylindrical formed body at the time of sintering, the inner side surface of the cylindrical sintered body (Figs. 14A and 14B) There was no significant difference in the electron micrographs of the outer surface (Figs. 15 (a) and (b)). On the other hand, in Comparative Example 2 and Comparative Example 3 in which oxygen was not introduced into the cylindrical inner hollow portion of the cylindrical formed body at the time of sintering, compared with the cylindrical sintered body outer side (Figs. 15 (c) and (d) 14 (c) and (d)), large holes (photograph, black irregular shape) were observed. In the cylindrical inner sidewalls of the cylindrical sintered bodies in Comparative Example 2 and Comparative Example 3, many irregularly-shaped (crystal grain-shaped) holes were observed. The holes observed in the inner surface of the cylinder of the cylindrical sintered bodies in Comparative Example 2 and Comparative Example 3 were mainly observed in grain boundaries.

다음으로, 결정입자 상태를 관찰하기 위해, 비교예에 있어서는, 특히, 도 14(c) 및 (d)에서 관찰된 큰 구멍이 없는 영역을 2000배 또는 5000배의 시야에서 관찰했다. 도 16(a) 및 (b)는, 실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 원통형 소결체 내측면의 전자현미경 사진이다. 도 17(a) 및 (b)는, 실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 원통형 소결체 외측면의 전자현미경 사진이다. 도 16(c) 및 (d)는, 비교예 2 및 비교예 3에 있어서의 원통형 소결체 내측면의 전자현미경 사진이다. 도 17(c) 및 (d)는, 비교예 2 및 비교예 3에 있어서의 원통형 소결체 외측면의 전자현미경 사진이다. 도 16 및 도 17에서 나타낸 것처럼, 소결 시에 원통형 성형체의 원통 내측 중공부에의 산소 도입을 실시한 실시예 1 및 실시예 2에서는, 원통형 소결체 내측면(도 16(a) 및 (b)) 및 외측면(도 17(a) 및 (b))의 전자현미경 사진에서 큰 차이는 볼 수 없었고, 결정입자가 크게 성장하고 있었다. 소결 시에 원통형 성형체의 원통 내측 중공부에의 산소 도입이 없고, 비교예 3과 비교해서 원통축 방향의 길이가 짧은 비교예 2에서는, 원통형 소결체 내측면(도 16(c)) 및 외측면(도 17(c))의 전자현미경 사진에서 큰 차이는 볼 수 없었고, 결정입자가 크게 성장하고 있었다. 한편, 소결 시에 원통형 성형체의 원통 내측 중공부에의 산소 도입이 없고, 비교예 2와 비교해서 원통축 방향의 길이가 긴 비교예 3에서는, 원통형 소결체 외측면(도 17(d))과 비교해 원통형 소결체 내측면(도 16(d))의 전자현미경 사진에 있어서, 작고, 성장 초기 단계의 결정입자가 관찰되었다. 비교예 3에 있어서의 원통형 소결체 내측면의 결정입자는 성장 초기 단계이기 때문에, 작고, 불균일하며, 평활성이 부족하다.Next, in order to observe the state of the crystal grain, in the comparative example, the large pore-free area observed in Figs. 14 (c) and 14 (d) was observed particularly at a field of 2000 times or 5000 times. 16 (a) and 16 (b) are electron micrographs of inner surfaces of the cylindrical sintered bodies in Examples 1 and 2. 17 (a) and 17 (b) are electron micrographs of the outer side surfaces of the cylindrical sintered bodies in Examples 1 and 2. Fig. Figs. 16 (c) and 16 (d) are electron micrographs of inner surfaces of the cylindrical sintered bodies in Comparative Example 2 and Comparative Example 3. Fig. 17 (c) and 17 (d) are electron micrographs of the outer surface of the cylindrical sintered body in Comparative Example 2 and Comparative Example 3. As shown in Figs. 16 and 17, in Examples 1 and 2 in which oxygen was introduced into the cylindrical hollow portion of the cylindrical formed body at the time of sintering, the inner surface of the cylindrical sintered body (Figs. 16A and 16B) In the electron micrographs of the outer surface (Figs. 17 (a) and 17 (b)), no significant difference was observed, and the crystal grains were greatly grown. 16 (c) and 16 (c)) in Comparative Example 2 in which oxygen was not introduced into the hollow of the cylindrical body of the cylindrical formed body at the time of sintering and the length of the cylindrical axial direction was shorter than that of Comparative Example 3 17 (c)), no significant difference was observed, and the crystal grains were greatly grown. On the other hand, in Comparative Example 3 in which there is no introduction of oxygen into the cylindrical inner hollow portion of the cylindrical formed body at the time of sintering and the length of the cylindrical axial direction is longer than that of Comparative Example 2, compared with the cylindrical sintered body outer surface In the electron micrograph of the inner surface of the cylindrical sintered body (Fig. 16 (d)), crystal grains of a small initial stage of growth were observed. The crystal grains in the inner surface of the cylindrical sintered body in Comparative Example 3 are small, uneven, and insufficient smoothness because they are in an initial stage of growth.

실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 원통형 소결체의 원통 내측면 및 외측면에서는, 작고 불규칙한 입형(기포 형상)의 구멍이 관찰되었다(예를 들면, 도 17(b)의 좌상의 구멍). 비교예 2 및 비교예 3에 있어서의 원통형 소결체의 원통 외측면에서도, 같은 작고 불규칙한 입형(기포 형상)의 구멍이 관찰되었다. 실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 원통형 소결체의 원통 내측면, 및 실시예 1, 실시예 2, 비교예 2, 및 비교예 3에 있어서의 원통형 소결체의 원통 외측면에서 관찰되는 구멍은, 결정립계 및 결정 내의 어디에서도 관찰되었다. Small and irregularly shaped (bubble-like) holes were observed on the inner side surface and the outer side surface of the cylindrical sintered bodies in Examples 1 and 2 (for example, the upper left hole in Fig. 17 (b)). In the cylindrical outer sidewalls of the cylindrical sintered bodies in Comparative Example 2 and Comparative Example 3, small and irregularly shaped (bubble-like) holes were observed. The holes observed in the cylindrical inner surface of the cylindrical sintered body in Examples 1 and 2 and in the cylindrical outer surface of the cylindrical sintered bodies in Examples 1, 2, and 3, And anywhere within the crystal.

[원통 소결체 내측면의 구멍의 평가][Evaluation of hole in inner surface of cylindrical sintered body]

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5의 원통형 소결체에 있어서, 상술한 방법을 이용하여 원통 소결체의 원통축 방향 중앙부에 있어서의 원통 내측면 및 외측면의 조직을 전자현미경(SEM)으로 관찰하고, 구멍의 수 및 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경을 측정했다. 각 샘플은 원통형 샘플(110-4)의 원통 내측면(110-4a)에 있어서, 원주 방향으로 전자현미경 관찰용 샘플을 5개 잘라냈다. 각각의 전자현미경 관찰용 샘플로부터, 980μm×1200μm의 시야를 관찰하고, 구멍의 수 및 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균치를 산출했다. 원통형 소결체의 구멍에 있어서의 면적 S의 원 상당직경 L은, 이하의 식에 의해 산출된다.In the cylindrical sintered bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5, the structure of the cylindrical inner side surface and the outer side surface of the cylindrical sintered body in the central portion in the axial direction of the cylinder was observed by an electron microscope (SEM) , The number of holes and the circle equivalent diameter of the area in the hole were measured. In each sample, five samples for electron microscope observation were cut in the circumferential direction on the cylindrical inner surface 110-4a of the cylindrical sample 110-4. A field of view of 980 mu m x 1200 mu m was observed from each electron microscope observation sample and the average value of the circle equivalent diameters of the number of holes and the area in the holes was calculated. The circle equivalent diameter L of the area S in the hole of the cylindrical sintered body is calculated by the following formula.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112019061001204-pat00002
Figure 112019061001204-pat00002

실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 5의 원통형 소결체의 원통 내측면에 있어서의, 구멍의 수 및 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균치를 도 18에서 나타낸다.Fig. 18 shows the average value of the circle-equivalent diameters of the number of holes and the area of the holes in the cylindrical inner surface of the cylindrical sintered bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5.

도 18의 결과에서, 소결 시에 원통형 성형체의 원통 내측 중공부에의 산소 도입을 실시한 실시예 1 내지 실시예 3의 원통형 소결체에서는, 원통 내측 중공부에의 산소 도입이 없는 비교예 2 내지 비교예 5의 원통형 소결체보다 원통 내측면에 있어서의 구멍의 수가 적었다. 원통축 방향의 길이가 470 mm 이하인 비교예 1은, 원통형 성형체의 내측 중공부에의 산소 도입이 없어도 원통 내측면에 있어서의 구멍의 수가 적었다. 실시예 1 내지 3의 원통형 소결체의 원통 내측면에서는, 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균이 1μm 이하였다. 한편, 비교예 2 내지 5의 원통형 소결체의 원통 내측면에서는, 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균이 4μm 이상이었다. 원통축 방향의 길이가 470 mm 이하인 비교예 1은, 원통형 성형체의 내측 중공부에의 산소 도입이 없어도 원통 내측면의 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균이 1μm 이하였다. 또한, 도 18에서 나타낸 것처럼, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5의 원통형 소결체의 원통 외측면에 있어서의 구멍의 수는 어느 쪽도 4.25×10-5개/μm2 이하이며, 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경의 평균은 1μm 이하였다.18, in the cylindrical sintered bodies of Examples 1 to 3 in which oxygen was introduced into the cylindrical hollow inside of the cylindrical formed body at the time of sintering, in Comparative Examples 2 to 7 The number of holes in the inner surface of the cylinder was smaller than that of the cylindrical sintered body of No. 5. In Comparative Example 1 in which the length in the axial direction of the cylinder was 470 mm or less, the number of holes on the inner surface of the cylinder was small even when oxygen was not introduced into the inner hollow portion of the cylindrical formed body. In the cylindrical inner surface of the cylindrical sintered bodies of Examples 1 to 3, the average of the circle equivalent diameters of the areas in the holes was 1 占 퐉 or less. On the other hand, in the cylindrical inner surface of the cylindrical sintered bodies of Comparative Examples 2 to 5, the average of the circle equivalent diameters of the areas in the holes was 4 μm or more. In Comparative Example 1 in which the length in the axial direction of the cylinder was 470 mm or less, the average circle equivalent diameter of the area in the hole on the inner side surface of the cylinder was 1 μm or less even when oxygen was not introduced into the inner hollow portion of the cylindrical formed body. In addition, as shown in Fig. 18, and Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 The number of holes in the cylindrical outer surface of the cylindrical sintered body is either 4.25 × 10 -5 gae / μm 2 or less, in the hole The average of the circle-equivalent diameters of the areas in the surface layer was 1 占 퐉 or less.

실시예 1 내지 3에서는, ITO의 결과를 나타냈지만, IZO, IGZO, AZO의 각 조성으로 구성되는 원통축 방향의 길이가 600 mm 이상인 원통형 성형체에 대해서도 동일하게 본 발명의 제조 방법을 이용하여 소결했다. 또한, 조성마다 본 발명의 범위 내에서 제조 조건을 적당히 변경할 수 있다. 이 결과, 소결 중의 원통형 소결체의 변형, 분열을 막을 수 있었다. 또한, 소결 후의 원통형 소결체의 밀도를 향상시킬 수 있고, 또한, 소결 후의 원통형 소결체의 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도차를 저감시킬 수 있었다. 소결 후의 원통형 소결체의 원통 내측면에서 관찰되는 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경을 저감시킬 수 있고, 또한, 소결 후의 원통형 소결체의 원통 내측면에 있어서 관찰되는 구멍의 수를 저감시킬 수 있었다. The results of ITO were shown in Examples 1 to 3, but cylindrical shaped bodies each having a composition of IZO, IGZO and AZO having a length in the axial direction of the cylinder of 600 mm or more were similarly sintered using the manufacturing method of the present invention . In addition, the production conditions can be appropriately changed within the scope of the present invention for each composition. As a result, deformation and fracture of the cylindrical sintered body during sintering could be prevented. In addition, the density of the cylindrical sintered body after sintering can be improved, and the difference in relative density in the cylindrical axis direction of the cylindrical sintered body after sintering can be reduced. It is possible to reduce the circle equivalent diameter of the area in the hole observed in the inner surface of the cylindrical sintered body after sintering and to reduce the number of holes observed in the inner surface of the cylindrical sintered body after sintering.

덧붙여, 본 발명은 상기의 실시 형태로 한정된 것이 아니고, 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적당히 변경하는 것이 가능하다. Incidentally, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.

100: 원통형 스퍼터링 타겟
110: 원통형 소결체
111: 원통형 성형체
120: 스페이스
130: 원통기재
140: 납재
150: 저면
200: 소결 스테이지
230: 산소 공급구
240: 배관
260: 사마판
280: 개구부
300: 챔버
100: Cylindrical sputtering target
110: Cylindrical sintered body
111: Cylindrical shaped body
120: Space
130: Cylindrical substrate
140: Lead
150: the bottom
200: sintering stage
230: oxygen supply port
240: Piping
260: Samahan
280: opening
300: chamber

Claims (3)

원통축 방향의 길이가 470 mm 이상인 원통형 소결체에 있어서,
상기 원통축 방향의 원통 내측면 중앙부 및 원통 외측면 중앙부에서 관찰되는 구멍에 있어서의 면적의 원 상당직경이 평균 1μm 이하이고,
상기 원통축 방향의 원통 내측면 중앙부 및 원통 외측면 중앙부에서 관찰되는 구멍의 수가 평균 4.25×10-5개/μm2 이하이고,
상기 원통 내측면 중앙부 및 원통 외측면 중앙부에서 관찰되는 구멍은, 적어도 독립한 5개소의 시야 1.176 mm2 당 관찰되는 구멍인 것을 특징으로 하는 원통형 소결체.
In a cylindrical sintered body having a length in a cylindrical axis direction of 470 mm or more,
A circle-equivalent diameter of an area in a hole observed in a center portion of the cylindrical inner side surface in the cylindrical axis direction and a center portion of the cylindrical outer side surface is 1 μm or less on average,
The cylindrical shaft outer cylindrical inner surface and a cylindrical central portion of the direction number of the hole observed in the central portion side and the average 4.25 × 10 -5 gae / μm 2 or less,
Wherein the holes observed at the central portion of the cylindrical inner side surface and the central portion of the cylindrical outer side are observed per at least a visual field of 1.176 mm 2 at five independent points.
제1항에 있어서,
상기 원통축 방향에 있어서의 상대 밀도차가 0.1% 이내인 것을 특징으로 하는 원통형 소결체.
The method according to claim 1,
And the relative density difference in the cylindrical axis direction is within 0.1%.
제1항 또는 제2항에 기재된 원통형 소결체와, 원통 내측 중공부에 배치된 기재를 가지는 스퍼터링 타겟.A sputtering target having the cylindrical sintered body according to claim 1 or 2 and a substrate arranged in a cylindrical inner hollow.
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