TWI301510B - - Google Patents

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TWI301510B
TWI301510B TW091134642A TW91134642A TWI301510B TW I301510 B TWI301510 B TW I301510B TW 091134642 A TW091134642 A TW 091134642A TW 91134642 A TW91134642 A TW 91134642A TW I301510 B TWI301510 B TW I301510B
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Hideaki Sakurai
Yoshirou Kuromitsu
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Mitsubishi Materials Corp
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1301510 A7 B7 五、發明説明() r 本發明係有關Mg0沉積材料及其製造方法,尤指在關 於採用於AC型電漿顯器示面板之Mg〇膜的成膜等較合適的 技術。 背景技術 向來’ Mg〇係耐熱性優越,主要被使用作坩堝或耐火 磚等的耐熱材料’爲提高其機械強度乃有添加燒結助劑等 被嘗試著。此種技術,已知有例如專利之文獻1〜3等所記 載。 以下列舉文獻。 專利文獻1 :日本特開平〇7 — 號公報、 專利文獻2 :日本專利第2 9 6 1 3 8 9號公報、 專利文獻3 :日本特開平07 — 102988號公報、 專利文獻4 :日本特開平1 1 — 2 1 3 8 7 5號公報、 專利文獻5 ··日本特開平〇 5 — 3丨〗4丨2號公報、 專利文獻6:日本特開平1〇一291854號公報、 專利文獻7:日本特開平1〇— 297955號公報、 專利文獻8:日本特開平1〇— 297956號公報、 專利文獻9:日本特開平29857號公報、 專利文獻10 :日本特開平丨丨_ 293 5 5號公報、 專利文獻1 1 ··日本特開2 〇 〇 〇 — 6 3 1 7 1號公報、 專利文獻I2:日本特開平09 一 235667號公報、 非專利文獻 1 · IEICE Trans. Electron.,vol. E82-C,No. 10, p. 1804-1807, (1999) 〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) φ 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 1301510 A7 A7 B7 五、發明説明(2) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 近年,以液晶顯示器(LCD)爲首,多種的平面顯示 器(Flat Panel Display)之硏究開發及實用化係顯著的, 其生產亦正急速增加中。至於彩色電漿顯示器(Plasma Display Panel : PDP),其開發及實用化之動向在最近亦正 蓬勃。PDP係容易大型化,大視景用的大畫面壁掛型電視機 之最短距離,已進展至對角六十英吋級之PDP的試製,製造 ’ PDP之中’在電極構造之點亦以金屬電極爲玻璃介電體材 料所覆蓋的AC型成爲主流。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此AC型PDP,利用離子衝擊之濺鍍使玻璃介電體層 之表面變化且不使放電開始電壓上升,於玻璃介電體層表 面上塗布具有較高的升華熱之保護膜。此保護膜係因與直 接放電用之氣體接觸,故除耐濺鍍性外,正擔負著複數的 重要角色。亦即,保護膜所被要求的特性有放電時之耐濺 鍍性’較高的二次電子放出能(給予較低的放電電壓), 絕緣性及透光性等。至於滿足此等條件之材料,一般係以 MgO爲沉積材料,利用電子射束蒸鍍法或離子植入法所成 膜的MgO膜乃被使用者。此Mg0保護膜係如前述般以由放 電時之濺鍍保護介電體層之表面而對PDP之長壽命化達成重 要的作用’保護膜之膜密度愈高則耐濺鍍性愈提高係爲人 所知的(非專利文獻1 )。 再者’至於此保護膜材料(沉積材料),已知有M g 0 單晶體及MgO多晶體。此種技術係例如經予記載於專利文 獻6〜1 1等者。 又’在專利文獻4所記載的技術,以需降低硫等陰性元 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -6- 1301510 A7 B7 五、發明説明(」 ό (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 素成分,可使保護膜之二次電子放出效率改善,所謂發光 小室之放電開始遲緩,寫入動作不良之顯示性能的問題可 予以改善。 在此’至於硫等的陰性兀素成分之去除方法,雖予提 出於結晶成長後(製作松紅後)’於形成保護膜前,有 I.33 xlOipa程度(l〇_3t〇rr)以下的高真空或含有氧氣之 氣圍中,有需施以l4〇0°C以上的熱處理。惟以90%以上的 相對密度之電熔法而得的多晶成單晶時,則以上述方法硫 之去除效率係較低。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述MgO多晶體係一般以海水法或氣相法所得的任意 純度、雜質組成之Mg Ο經造粒、成型、燒成可予製造。另 一方面單晶MgO係利用在電弧爐熔融通常純度98%以上的 MgO熔塊或輕燒MgO (在l〇〇〇°C以下經予燒結者),亦即, 藉由電熔製成鑄錠後,由該鑄錠取出單晶部分並予破碎可 予製造。於用作供製造此等而用的原料之MgO粉末或MgO 熔塊、輕燒MgO內,由於其製造原理上及MgO固有之反應 丨生问度之故’通吊含有雜質之硫成分、氯成分、氮成分、 磷成分。 方 < 電子射束蒸鑛法或離子電鍍法等的成膜時,用作由 MgO沉積材料放出的雜質之硫量、氯量、氮量、磷量可知 對沉積材料之飛散發生的程度有惡劣影響。亦即,隨著用 作雜質之硫量、氯量、氮量、磷量之增大,飛散發生之程 度會增大’飛散程度若較多時,則可使用於成膜之沉積材 料量的使用效率降低,結果有材料成分增大的問題。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -7- 1301510 A7 B7 五、發明説明() 4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者,雜質之硫量、氯量、氮量、憐量若較多時,則 所得的膜之結晶定向及微細組織變成較難控制,再者會阻 礙Mg〇膜成分之經緻密澱積至基板上,結果有膜密度降低 的問題。此MgO之膜密度降低的情形,在拆射率之降低, 耐濺鍍性之降低,放電特性、絕緣性之惡化等問題點有發 生的可能性。 且,在此至於濺鍍法所用的靶材,以上述專利文獻1 2 所記載的技術係爲人所知的。 於製作濺鍍法所用的靶材時,儘可能製作此靶材成高 密度即被指有需要。對此於製作電子射束沉積法所用的沉 積材料時,被指需用作沉積材料之密度的範圍,係由來自 此沉積材料之脫氣測定及成膜之評估結果,並無需予如此 程度般的精密製作,本發明人等確認出沉積材料之密度的 許可範圍。 又,靶材及沉積材料雖在微細組織方面並無較大的不 同點,然而巨觀上則有較大的不同點。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦即,在濺鍍法方面,相對於靶材係予形成圓板或方 形板等較大的板狀,在電子射束沉積材料方面,沉積材料 則予以形成較小的粒錠狀。氬等陽離子係以原子能級敲撃 靶材之成膜材料並予澱積於基板上濺鍍法,與基板等的被 成膜物相比將祀材形成較大的板狀,可均勻的製成由耙材 而得的膜之厚度的分布所致。 相對於此,藉由用電子射束加熱並成氣相狀態並經予 澱積於基板的電子射束法,將沉積材料形成較小的粒錠狀 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐] ~ " ' -8- 1301510 A7 B7 五、發明説明(^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ’係可依序供給沉積材料至電子射束沉積裝置之坩堝內。 又電子射束沉積法,由被稱作飛散的電子射束沉積法上特 有的現象或成膜速度上的觀點,係存在著沉積時之最適的 尺度範圍。 如此’由於濺鍍法及電子射束沉積法之成膜機制係不 同的,成膜條件亦完全不同的,所得的膜質亦成爲不同者 。亦即,針對在濺鍍法靶材是否容易予以濺鍍(耐濺鍍性) 而得的組成不同,電子射束沉積法則依沉積材料是否易成 爲氣相狀態(蒸氣壓)而膜的組成不同。此結果,由完全相同 組成的靶材及蒸鍍材而得的膜之組成係不同的,又膜中所 包圍的雜質量亦同樣的不同。 再者,在靶材,通常由燒結等成形成板狀後,有採用 平面硏削盤等硏削至其表面粗糙度成約1 // m以下的必要。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此爲若靶材上有尖銳的部分存在時,則於該部分上電子容 易聚集,氬離子之衝突集中且有稱作電弧現象發生。所得 的膜質成爲不均勻,故需予去除靶材之尖銳部分。針對此 點,在沉積材料,藉由儘量增大其表面粗糙度,可增加成 膜速度。此機制即使仍不清楚,但可被視作沉積材料之蒸 發面積增加爲其較大的要因。 因此,靶材及沉積材料係相似而不同者,以各自的組 成形狀等的條件可說是類似,但在相互的領域不可說是適 應各自的技術者。 發明之揭示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -9- A7 1301510 B7 五、發明説明() 6 本發明係有鑑於上述狀況而完成者,欲達成以下目的 而成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1.試圖降低在沉積材料之飛散現象。 進行氣化成分在沉積材料內之適當性。 3 .進行硫S量在沉積材料內之適當性。 4. 進行氯C1量在沉積材料內之適當化。 5. 進行氮N量在沉積材料內之適當化。 6. 進行磷P量在沉積材料內之適當化。 7. 試圖防止MgO之膜密度。 8 .試圖防止透光性之降低、耐濺鍍性之降低、放電特 性、絕緣性之惡化等。 * 於本發明之MgO沉積材料,係藉由製成MgO純度在99.0 %以上且相對密度90.0%以上,含硫量平均値0.01〜50 ppm 之多晶粒錠予以解決上述課題。 本發明又以具有前述多晶粒錠爲含硫S量較低的粒狀部 分及較該粒狀部分含硫量較高的晶間部分爲宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明又以於前述粒狀部分及前述晶間部分之含硫量 之比大於5亦係可能的。 於本發明之MgO沉積材料,係藉由製成MgO純度在99.0 %以上且相對密度90.0%以上,含氯量平均値〇.〇1〜50 ppm 之多晶粒錠予以解決上述課題。 本發明又以前述多晶粒錠爲具有含氯C1量較低的粒狀 部分及較該粒狀部分含氯量較高的晶間部分爲宜。 本發明又以於前述粒狀部分及前述晶間部分之含氯量 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -10- 1301510 A7 B7 五、發明説明(y 之比大於5亦係可能的。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於本發明之MgO沉積材料,係藉由製成MgO純度在99.0 %以上且相對密度90.0%以上,含氮N量平均値0.01〜200 ppm之多晶粒錠予以解決上述課題。 本發明又以前述多晶粒錠爲具有含氮量較低的粒狀部 分及較該粒狀部分含氮量較高的晶間部分爲宜。 本發明又以於前述粒狀部分及前述晶間部分之含氮量 之比大於5亦係可能的。 於本發明之MgO沉積材料,係藉由製成MgO純度在9 9.0 %以上且相對密度90.0%以上,含磷P量平均値〇.〇1〜30· ppm之多晶粒錠予以解決上述課題。 本發明又以具有gij述多晶粒錶爲含憐P量較低的粒狀部 分及較該粒狀部分含磷量較高的晶間部分爲宜。 本發明又以於前述粒狀部分及前述晶間部分之含磷量 之比大於5亦係可能的。 本發明之MgO沉積材料之製造方法,藉由以含硫s量 〇_〇1〜5〇 ppm之MgO粉末爲原料利用燒結法製成多晶粒錠, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可解決上述課題。 在本發明’以於前述多晶粒錠內形成含硫量較低的粒 狀部分及較該粒狀部分含硫量亦高的晶間部分爲丨圭。 亦可將於本發明之前述粒狀部分及前述晶間部分之含 硫量之比製成較5大。 於本發明之MgO沉積材料,係藉由製成Mg〇純度在99〇 %以上且相對密度9〇.〇%以上,含氯量平均値〇.〇1〜5〇 ppm 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 〜 -- 11 - 1301510 A7 B7 五、發明説明( 之多晶粒錠予以解決上述課題。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明又以具有前述多晶粒錠爲含氯量較低的粒狀部 分及較該粒狀部分含氯量較高的晶間部分爲宜。 本發明又於前述粒狀部分及前述晶間部分之含氯量之 比大於5亦係可能的。 於本發明之MgO沉積材料之製造方法,藉由以含氮N量 0.0 1〜2〇0 ppm之MgO粉末爲原料利用燒結法製成多晶粒錠 ,可解決上述課題。 在本發明,以於本發明多晶粒錠內形成含氮量較低的 粒狀邰分及較該粒狀部分含氮量亦高的晶間部分爲'佳。 亦可將於本發明之前述粒狀部分及前述晶間部分之含 氮量之比製成較5大。 於本發明之MgO沉積材料之製造方法,係藉由以含磷p 量0.01〜30 ppm之MgO粉末爲原料利用燒結法製成多晶粒錠 ,可解決上述課題。 在本發明,以於前述多晶粒錠內形成含磷P量較低的粒 狀部分及較該粒狀部分含磷量亦高的晶間部分爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦可將於本發明之前述部分及前述晶間部分之含磷量 之比製成較5大。 於本發明之MgO沉積材料,係藉由以製成MgO純度99.0 %以上且相對密度90.0%以上,含硫量0.01〜50 ppm,採用 此種MgO沉積材料,藉由電子射束沉積法或離子植入法使 AC型PDP等的MgO保護膜成膜之際,使飛散之發生程度降 低且即使作成保護亦可提高膜特性。此係藉由如上述般設 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -12- 1301510 A7 A7 B7 五、發明説明(。) y 定,可被視作降低氣化成分並降低飛散所致。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,至於膜特性,有MgO之膜密度,膜厚分布、折 射率、耐濺鍍性、放電特性(放電電壓、放電響應性等) 、絕緣性等。 在此,對含硫量經予設定成較0.0 1 P P m小時,沉積材料 之強度不足故並不合適,對含硫量經予設定成較5〇 ppm大 時,於用電子射束沉積法或離子植入法等的成膜時,沉積 材料之飛散發生程度增大,結果可使用於成膜之沉積材料 量的使用效率降低,結果使材料成本增大,同時所得的膜 之結晶定向性及微細組織之控制變成困難,再者會阻礙 Mg Ο膜成分之緻密的澱積至基板上,故結果會使膜密度降 低,並不合適。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本發明之MgO沉積材料,藉由製成MgO純度99.0%以 上,且相對密度90.0%以上,含氯量0.01〜50 ppm,採用此 種MgO之沉積材料,於藉由電子射束沉積法或離子植入法 成膜AC型PDP等的MgO保護膜之際,飛散的發生程度降低 且即使用作保護膜亦可提高膜特性。此爲藉由如上述般設 定,使氣化成分降低且可被視作使飛散降低所致。 在此,於含氯量經予設定成較0.0 1 ppm小時,沉積材料 之強度並不足,較不合適,含氯量經予設定成較50叩❿大 時,在電子射束沉積法或離子植入法等的成膜時,沉積材 料之飛散發生程度增大,結果可使用於成膜之沉積材料量 的使用效率降低,結果會使材料成本增大,同時所得的膜 之結晶定向性及微細組織之控制變成較難,再者會阻礙 i紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' ' ~~ -13- 1301510 A7 B7 五、發明説明(j
Mg 0膜,成分緻密的澱積至基板上,故結果使膜密度降低 ,並不宜。 於本發明之MgO沉積材料,藉由製成Mg〇純度99.0%以 上,且相對密度90.0%以上,含氮量0.01〜2〇〇 ppm,採用 此種MgO之沉積材料,於藉由電子射束沉積法或離子植入 法成膜AC型PDP等MgO保護膜之際,飛散的發生程度降低 且即使用作保護膜亦可提高膜特性。此爲藉由如上述般設 定,使氣化成分降低且可被視作使飛散降低所致。 在此,於含氮量經予設定成較0.01 ppm小時,沉積材料 之強度並不足,較不合適,含氮量:經予設定成2〇〇 ppm大時 ,在電子射束沉積法或離子植入法等的成膜時,沉積材料 之飛散發生程度增大,結果可使用於成膜之沉積材料量的 使用效率降低,結果會使材料成本增大,同時所得的膜之 結晶定向性及微細組織之控制變成較困難,再者會阻礙 MgO膜成分緻密的澱積至基板上,故結果使膜密度降低, 並不宜。 於本發明之MgO沉積材料,藉由製成MgO純度99.0%以 上,且相對密度90.0%以上,含磷量〇.〇1〜30 ppm,採用此 種MgO之沉積材料,於藉由電子射束沉積法或離子植入法 成膜AC型PDP等MgO保護膜之際,飛散的發生程度降低且 即使用作保護膜亦可提高膜特性。此爲藉由如上述般設定 ,使氣化成分降低且可被視作使飛散降低所致。 在此,於含磷量經予設定成較0.0 1 ppm小時,沉積材料 之強度並不足,較不合適,含磷量經予設定成30 ppm大時 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14 - 1301510 A7 ____ B7 _ 五、發明説明() 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ’在電子射束沉積法或離子植入法等的成膜時,沉積材料 之飛散發生程度增大,結果可使用於成膜之沉積材料量的 使用效率降低,結果會使材料成本增大,同時所得的膜之 結晶定向性及微細組織之控制變成較困難,再者會阻礙 Mg Ο膜成分緻密的澱積至基板上,故結果使膜密度降低, 並不宜。 於本發明之MgO沉積材料,藉由製成Mg〇純度99.0%以 上,且相對密度90.0%以上含硫量0.01〜50 ppm之多晶粒錠 ,與單晶粒錠相比,降低飛散之發生程度並即使用作保護 膜亦可提高膜特性。此爲’由本發明人所得下述見解而得者 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 來自單晶MgO之飛散粒係呈鱗片狀,此係被推測在結 晶面之解理所引起的。另一方面,多晶Mg0係形狀呈不規 則’此係被推測在結晶晶間之裂斷已進行所致。再自,在 多晶方面與單晶比較脆性較高,故一旦即使材料內發生微 龜裂,亦不致立即成爲飛散現象。亦即,與單晶Mg Ο相比 ,於多晶MgO粒錠,可被視作可謀求降低粒錠本身經予分 割的頻度所致。 於本發明之MgO沉積材料,藉由製成MgO純度99.0%以 上,且相對密度90.0%以上,含氯量平均値001〜50 ppm2 多晶粒錠’與單晶粒錠相比,降低飛散之發生程度亦即使 用作保護膜亦可提高膜特性。此爲由本發明人所得下述見 解而得者。 於本發明之MgO沉積材料,藉由製成MgO純度99.0%以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ ' -15- 1301510 A7 B7 五、發明説明( 12 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 上,且相對密度90.0%以上,含氮量平均値001〜200 ppn] 之多晶粒錠,與單晶粒錠相比,降低飛散之發生程度並即 使用作保護膜亦可提高膜特性。此爲由本發明人所得下述 見解而得者。 於本發明之MgO沉積材料,藉由製成Mg〇純度99 〇%以 上,且相對密度90.0%以上,含磷量平均値0.01〜30 ppm$ 多晶粒鏡,與單晶粒錬相比,降低飛散之發生程度亦即使 用作保護膜亦可提高膜特性。此爲由本發明人所得下述見 解而得者。 本發明係又藉由具有前述多晶體含硫量較低的粒狀部 分(結晶粒部分)及含硫量較該粒狀部分亦高的晶間部分 ,降低飛散之發生程度且即使用作保護膜亦可提高膜特性 。此爲由本發明人所得下述見解而得者。 由後述的實施例等之各種分析結果,在單晶粒錠係氣 化成分之硫S約略均勻的存在於內部。因此對此,在多晶粒 錠方面可查明氣化成分之硫係局部位於粒狀部分表面(晶 間部分)及粒錠表面上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦即於材料內部,已加熱之際呈氣化且引起體積膨脹 的原因之氣化成分的一種之硫已局部化的情形,此氣化成 分係藉由離子射束沉積時之加熱體積膨脹,此體積膨脹係 使於粒錠上發生微龜裂,此微龜裂被視作飛散之起始原因 〇 本發明係又前述多晶體藉由具有含氯量較低的粒狀部 分(結晶部分)及含氯量較該粒狀部分亦高的晶間部分, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -16- 1301510 A7 B7 五、發明説明(4 降低飛散的發生程度並即使用作保護膜亦可提高膜特性。 此爲由本發明人所得的下述見解而得者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由後述的實施例等之各種分析結果,在單晶粒錠係氣 化成分之氯C1約略均勻的存在於內部。因此對此’在多晶 粒錠方面可查明氣化成分之氯係局部位於粒狀部分表面( 晶間部分)及粒錠表面上。 亦即於材料內部,已加熱之際呈氣化且引起體積膨脹 的原因之氣化成分的一種之氯已局部化的情形,此氣化成 分係藉由離子射束沉積時之加熱體積膨脹,此體積膨脹係 係使於粒錠上發生微龜裂,此微龜裂係被視作飛散之起始 原因。 本發明係又前述多晶體藉由具有含氮量較低的粒狀部 分(結晶粒部分)及含氮量較該粒狀部分亦高的晶間部分 ,降低飛散的發生程度並即使用作保護膜亦可提高膜特性 。此爲由本發明人所得的下述見解而得者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由後述的實施例等之各種分析結果,在單晶粒錠係氣 化成分之氮N約略均勻的存在於內部。因此對此,在多晶粒 錠方面可查明氣化成分之氮係局部於粒狀部分表面(晶間 部分)及粒錠表面上。 亦即於材料內部,已加熱之際呈氣化且引起體積膨脹 的原因之氣化成分的一種之氮已局部化的情形,此氣化成 分係藉由離子射束沉積時之加熱體積膨脹,此體積膨脹係 使於粒錠上發生微龜裂,此微龜裂係被視作飛散之起始原 因。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 一— -17- 1301510 A7 B7 五、發明説明() 14 本發明係又前述多晶體藉由具有含磷量較低的粒狀部 分(結晶粒部分)及含磷量較該粒狀部分亦高的晶間部分 ’降低飛散的發生程度並即使用作保護膜亦可提高膜特性 。此爲由本發明人所得的下述見解而得者。 由後述的實施例等之各種分析結果,在單晶粒錠係氣 化成分之磷P約略均勻的存在於內部。因此對此,在多晶粒 錠方面可查明氣化成分之磷係局部於粒狀部分表面(晶間 部分)及粒錠表面上。 亦即於材料內部,已加熱之際呈氣化且引起體積膨脹 的原因之氣化成分的一種之磷已局部化的情形,此氣化成 分係藉由離子射束沉積時之加熱體積膨脹,此體稹膨脹係 使於粒錠上發生微龜裂,此微龜裂係被視作飛散之起始原 因。 惟在多晶方面與單晶相比,脆性較高,一旦於材內部 使發生微龜裂,亦不致立即成爲飛散。又於該情形,由於 可形成氣化成分排出的路徑,再者飛散係被預想作較難引 起。 因此多晶方面與單晶相比,可被視作飛散量變成較少 〇 雖然於本發明之前述粒狀部分及前述晶間部分之含硫 量之比設成較5爲大,然而爲再抑制飛散現象,可發現較具 效果。 雖然於本發明之前述粒狀部分及前述晶間部分之含氯 量之比設成較5爲大,然而爲再抑制飛散ii象,可發現較具 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 1301510 A7 B7 五、發明説明() 15 效果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖然於本發明之前述粒狀部分及前述晶間部分之含氮 量之比設成較5爲大,然而爲再抑制飛散現象,可發現較具 效果。 雖然於本發明之前述粒狀部分及前述晶間部分之含磷 量之比設成較5爲大,然而爲再抑制飛散現象,可發現較具 效果。 再者,如上述般,於前述粒狀部分及前述晶間部分之 含硫S量之比宜爲經予設定成較5大。 在此,於上述的兩部分之含硫量之比設成較5小時。於 粒狀部分之氣化成分的硫S變成過多,故粒狀部分及晶間部 分之含硫量之差變小,由氣化成分之局部化引起的優點, 亦即於加熱時在晶間成分可使氣化成分排出,所謂飛散降 低的優點會降低,故並不宜。又,粒錠全體之含硫量增大 ,飛散仍然未能降低,故並不宜。 再者,如上述般,於前述粒狀部分及前述晶間部分之 含氯C1量之比宜爲經予設定成較5大。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此,於上述的兩部分之含氯量之比設成較5小時。於 粒狀部分之氣化成分的氯C1變成過多,故粒狀部分及晶間 部分之含氯量之差變小,由氣化成分之局部化引起的優黑占 ,亦即於加熱時在晶間部分可使氣化成分排出,所謂飛散 降低的優點會降低,故並不宜。又粒錠全體之含氯量增大 ,飛散仍然未能降低,故並不宜。 再者,如上述般,於前述粒狀部分及前述晶間部分& 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -19- 1301510 A7 B7 五、發明説明(上 16 含氮N量之比宜爲經予設定成較5大。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,於上述的兩部分之含氮量之比設成較5小時。於 粒狀部分之氣化成分的氮N變成過多,故粒狀部分及晶間部 分之含氮量之差變小,由氣化成分之局部化引起的優點, 亦即於加熱時在晶間部分可使氣化成分排出,所謂飛散降 低的優點會降低,故並不宜。又粒錠全體之含氮量增大, 飛散仍然未能降低,故並不宜。 再者,如上述般,於前述粒狀部分及前述晶間部分之 含磷量之比宜爲經予設定成較5大。 在此,於上述的兩部分之含磷量之比設成較5小時,於 粒狀部分之氣化成分的磷P變成過多,故粒狀部分及晶間部 分之含磷量之差變小,由氣化成分之局部化引起的優點, 亦即於加熱時在晶間部分可使氣化成分排出,所謂飛散降 低的優點會降低,故並不宜。又粒錠全體之含磷量增大, 飛散仍然未能降低,故並不宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者,於本發明,在前述MgO之前述粒狀部分的含硫 量被指未滿〇·〇 1元素%,又於前述晶間部分之含硫量可被指 爲〇.〇3元素%程度。 在此’上述粒狀部分及晶間部分之値係藉由多晶體截 面之TEM - EDX (穿透型電子顯微鏡形態觀察)而得的組成 分析而求得者。又作爲參考,硫S之存在形態係藉由ESC A ( 化學分析用電子顯微鏡或XP S ·· X -射線光電子顯微鏡)對 試料最表面及以氬離子濺鍍蝕刻的內部進行。在此ESCA分 析係對試樣照射X射線,測定於其時際經予放射的電子能量 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -20- 1301510 A7 B7 -----— 17 五、發明説明( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 又,試樣中所含的硫之平均含有量,係由高頻熔解試 樣,於其時際所放出的S〇2氣體之紅外線吸收量予以測定。 再者,於本發明,於前述MgO之前述粒狀部分之含氯 量被指爲0.002元素%以下,又於前述晶間部分之含氯量可 被指爲〇 . 〇 1元素%程度。 在此,上述粒狀部分及晶間部分之値係藉由多晶體截 面之TEM- EDX而得組成分析予以求得者。又,作爲參考, 氯之存在形態係使用ESCA,對試料最表面及以氬離子濺鍍 鈾刻的內部進行分析。 又,試樣中所含的氯之平均含有量,係高頻熔解試樣 ,捕集該時際排出的氯氣,利用吸光光度計,測定該水溶 液之分光透過率,測定氯量。 再者,於本發明,於前述MgO之前述粒狀部分之含氮 量被指爲〇.〇2元素%以下,又於前述晶間部分之含氮量可被 指爲0.14元素%程度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此,上述粒狀部分及晶間部分之値係藉由多晶體截 面之TEM - EDX而得的組成分析予以求得者。又,作爲參考 ,氮之存在形態係利用ESCA,對試料最表面及以氬離子濺 鍍鈾刻的內部進行分析。 又,試樣中所含的氮之平均含有量,係高頻熔解試樣 ,利用該時際排出的N〇2氣體之導熱係數予以測定。 再者,於本發明,在前述MgO之前述粒狀部分之含磷 量被指爲0.003元素%以下,又於前述晶間部分之含磷量可 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1301510 at B7 五、發明説明(乂 被指爲0.04元素%程度。 在此,上述粒狀部分及晶間部分之値係藉由多晶體截 面之TEM - EDX而得的組成分析予以求得者。又,作爲參考 ,磷之存在形態係利用ESCA,對試料最表面係以氬離子測 鍍鈾刻的內部進行分析。 又,試樣中所含的 磷之平均含有量,係高頻熔解試 樣,利用該時際排出的P〇2氣體之導熱係數予以測定。 在此,晶間部分之厚度宜爲設成1〜200 nm程度。由而 ,在加熱時,氣化成分之硫S、氯C1、氮N、磷P在體積膨脹 之際由於氣化成分迅速的排出至粒錠外之路徑,可較難引 起飛散。 此時,於晶間部分之厚度經予設定成較1 nm程度低時 ,由於未能充分形成氣化成分之硫S、氯C1、氮N、磷P濃度 較高的晶間部分,在加熱時未能立即的使氣化成分逸出, 會增加飛散程度,故並不宜。又,對晶間部分之厚度經予 設定成較200 nm程度厚時,由於氣化成分之硫S、氯C1、氮 N、磷P含有量過多,飛散程度會增加,並不宜。 再者,於本發明,由於前述MgO燒結體而成的多晶粒 錠之平均粒徑爲1〜5 00 // m,於燒結體粒錠之結晶粒內可具 有平均內徑1〇 //m以下的帶有圓角之氣孔在此MgO沉積材 料,多晶MgO之燒結體粒錠係具有微細的結晶構造,且因 可降低於該結晶晶間生成的缺陷,故經予成膜的MgO膜係 具有優越的膜特性。 又本發明,再者於由多晶MgO之燒結體而成的多晶粒 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格< 210X297公釐) I----—---------IT----:-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -22- 1301510 第91134642號專利申請案 中文說明書修E頁民画96年月16曰修遂|1 π: 五、發明説明( 19 η 錠所含的Si以元素濃度計爲5000 ppm以下,又…之雜質以 元素濃度計爲300 ppm以下,Ca之雜質以元素濃度爲2〇〇〇 Ppm以下,Fe之雜質以元素濃度計4〇〇 ppm以下,心、v及 Nl之雜質各自以兀素濃度計爲50 ppm以下,Na及K之雜各自 以兀素濃度#爲30 ppm以下,c之雜質以元素濃度計爲3〇〇 ppm以下’ Zr之雜質以兀素濃度計爲150 ppni以下係有可能 的。在此MgO沉積材料,經予成膜的MgO膜所含之雜係變 成極小,可更提高此MgO膜之膜特性。 於本發明之MgO沉積材料之製造方法,以含硫量〇 〇1〜 ppm之MgO粉末爲原料並予採用,製造出上述的Mg〇沉 積材料即成爲可能。 於本發明之MgO沉積材料之製造方法,以含氯量0.01〜 50 ppm之MgO粉末爲原料並予採用,製造出上述的MgO沉 積材料即成爲可能。 於本發明之MgO沉積材料之製造方法,以含氮量0.01〜 2〇〇 ppm之MgO粉末爲原料並予採用,製造出上述的MgO沉 積材料即成爲可能。 於本發明之MgO沉積材料之製造方法,以含磷量0.01〜 30 ppm之MgO粉末爲原料並予採用,製造出上述的MgO沉 積材料即成爲可能。 又,在本發明,可具有採用'以純度99.0%以上且相對密 度90.0%以上,含硫量0.01〜50 ppm,平均粒徑0.1〜5//m 之MgO粉末爲原料,混合此粉末及黏結劑與有機溶劑並製 備濃度爲45〜75重量%之淤漿的步驟,噴霧乾燥前述淤漿 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格{ 210X297公釐) 請 先 閲 背 面 之 注
I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23— 1301510 7 A7 B7 五、發明説明( 且可得平均粒徑50〜300 // m之造粒粉末的步驟,將前述造 粒粉末放入指定的模型內並在指定的壓力成形的步驟,在 指定的溫度燒結前述成形體之步驟。且,在製得造粒粉末 之步驟,亦可爲一般的轉動造粒法。 此時,至於對原料粉末MgO脫硫處理,係使MgO粉末 及水作用,並製作Mg(OH)2溶液以硫S成分爲MgS04並予分 離後,在大氣中進行燒成並去除水分。由而可製作含硫量 之平均値0.01〜50 ppm之脫硫MgO粉末。 在此,含硫量之平均値,係指於粒錠整體之含硫量的 平均’與於粒狀部分及晶間部分之各自的含硫量不同者。 若以此方法製造多晶MgO沉積材料時,則可得由上述 MgO純度99.0%以上且相對密度90.0%以上,含硫量0.01〜 5 0 ppm之MgO燒結體之多晶粒錠而成的MgO沉積材料。 又在本發明,可具有採用純度99.0%以上且相對密度 90.0%以上,含氯量〇.〇1〜50 ppm,平均粒徑0.1〜5//m之 MgO粉末爲原料,混合此粉末及黏合劑與有機溶劑並製備 濃度4 5〜7 5重量%之淤漿的步驟、噴霧乾燥前述淤漿並得 平均粒徑50〜3 00 // m之造粒粉末的步驟,將前述造粒粉末 放入指定的模型內並以指定的壓力成形的步驟,以指定的 '溫度燒結前述成形體之步驟。且可製得造粒粉末之步驟, 係以一般的轉動造粒法亦可。 此時際,至於對原料粉末MgO之脫氯處理,使MgO粉 末及水作用並製作Mg(OH)2溶液,以氯成分爲MgCl2並予分 離後’在大氣中進行燒成,以去除水分。由而可製作含氯 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I--------—Φ! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 1301510 A7 B7 五、發明説明(2 量之平均値爲0.01〜50 ppm之脫氯MgO粉末。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,含氯量之平均値係指於粒錠整體之含氯量的平 均,與各自於粒狀部及晶間部分之含氯量係不同的。 若以此方法製造多晶MgO沉積材料時,則可得由上述 MgO純度99.0%以上且相對密度90.0%以上,含氯量o.oi〜 5 0 ppm之MgO燒結體粒錠而成的MgO沉積材料。 又,在本發明,採用純度99.0%以上且相對密度90.0% 以上,含氮量0.01〜200 ppm,平均粒徑0.1〜5/zm之MgO粉 末爲原料,混合此粉末及黏合劑與有機溶劑並製備濃度4 5 〜7 5重量%之淤漿的步驟、噴霧乾燥前述淤漿並得平均粒 徑50〜3 00/z m之造粒粉末的步驟,將前述造粒粉末放入指 定的模型內並以指定的壓力成形的步驟,以指定的溫度燒 結前述成形體之步驟。且可製得造粒粉末之步驟,係以一 般的轉動造粒法亦可。 此時際,至於對原料粉末MgO之脫氮處理,真空加熱 MgO粉末並進行脫氮處理,而得含氮量之平均値較少的脫 氮MgO粉末。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此,含氮量之平均値係指於粒錠整體之含氮量的平 均,與自各於粒狀部及晶間部分之含氮量係不同的。 若以此方法製造多晶M g Ο沉積材料時,則可得由上述 MgO純度99.0%以上且相對密度90%以上,含氮量0.01〜 200 ppm之MgO燒結體粒錠而成的MgO沉積材料。 .又在本發明,可具有採用純度99.0%以上且相對密度 90.0%以上,含磷量0.01〜30 ppm,平均粒徑〇.1〜5/zm之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -25- 1301510 A7 B7 五、發明説明() 22
Mg0粉末爲原料,混合此粉末及黏合劑與有機溶劑並製備 濃度4 5〜7 5重量%之淤漿的步驟、噴霧乾燥前述淤漿並得 平均粒徑5 0〜3 〇 〇 # m之造粒粉末的步驟,以指定的溫度燒 結前述成形體之步驟。且可得製造粉末之步驟,係以一般 的轉動造粒法亦可。 此時際’至於對原料粉末MgO之脫氯處理,真空加熱 MgO粉末並進行脫磷處理,可得含磷量之平均値較少的脫 磷MgO粉末。 在此’含磷量之平均値係指於錠整體之含磷量的平均 ,與各自於粒狀部及晶間部分之含氯量係不同的。 若以此方法製造多晶MgO沉積材料時,則可得由上述 MgO純度99.0%以上且相對密度90%以上,含量〇.〇1〜30 ppm之MgO燒結體粒錠而成的MgO沉積材料。 再者,在750〜2000kg/cm2之壓力下,單軸加壓成形 造粒粉末或以1000〜3〇〇〇kg/cm2之壓力下CIP成形造粒粉 末爲宜,又在1250〜IS 50 °C之溫度一次燒結成形體後,升 溫並在1 5 00〜1 700 °C二次燒結爲宜。 圖式簡單說明 第1圖係表示與本發明有關的MgO沉積材料及其製造方 法之實施例的飛散試驗之結果者,對電子射束電流値之飛 散粒數之圖。 第2圖係表示與本發明有關的MgO沉積材料及其製造方 法之實施例的飛散試驗之結果者,於單晶及多晶之飛散片 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) I---------Φ—, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Φ. 經濟部智慧財產局員工消費合作ii吖装 -26- 1301510 A7 B7 五、發明説明(2)3 的影像。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3圖係表示與本發明有關的MgO沉積材料及其製造方 法之實施例的氣化成分局部化評估之結果者,試樣截面之 TEM照明,顯示其測定點位置者。 實施發明而採的最佳形態 以下詳細說明與本發明有關的MgO沉積材料及其製造 方法之第一實施形態。 本實施形態之MgO沉積材料係指含硫量〇.〇1〜50 ppm, 含氯量0.01〜50 ppm,含氮量0.01〜200 ppm,含磷量0.01 〜30 ppm,由MgO純度99.0%以上,更宜爲99.5%以上, 99.9%以上,且相對密度90%以上,更宜爲97%以上,98% 以上的多晶MgO燒結體粒錠而成。又此燒結體粒錠之平均 結晶粒徑爲1〜5 00 // m,由燒結體而成的多晶粒錠之結晶內 具有平均內徑1 〇 # m以下之帶有圓角的氣孔。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此,含硫量若予設定成較0.01 ppm小時,沉積材料強 度並不足,故並不合適,含硫量若予設定成較50 ppm大時 ,於以電子射束沉積材料或離子電鍍法等的成膜時,沉積 材料之飛散發生程度增大,結果可使用於成膜之沉積材料 量的使用效率降低,結果使材料成本增大,同時所得的膜 之結晶定向性及微細組織變成較難控制,再者由於會阻礙 MgO膜成分之緻密的澱積在基板上,結果使膜密度降低, 故並不宜。 在此,含氯量若予設定成較〇.〇1 ppm小時,沉積材料強 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) -27- 1301510 A7 B7 五、發明説明() 24 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 度並不足,故並不合適。含氯量若予設定成較5〇 ppm大時 ,於以電子射束沉積材料或離子電鍍法等的成膜時,沉積 材料之飛散發生程度增大’結果可使用於成膜之沉積材料 量的使用效率降低,結果使材料成本增大,同時所得的膜 之結晶定向性及微細組織變成較難控制,再者由於會阻礙 MgO膜成分之緻密的澱積在基板上,結果使膜密度降低, 故並不宜。 在此’含氮量若予設定成較0.01 ρριη小時,沉積材料強 度並不足,故並不合適。含氮量若予設定成較2〇〇 ppm大時 ’於以電子射束沉積材料或離子電鍍法等的成膜時,沉積 材料之飛散發生程度增大,結果可使用於成膜之沉積材料 量的使用效率降低,結果使材料成本增大,同時所得的膜 之結晶定向性及微細組織變成較難控制,再者由於會阻礙 MgO膜成分之緻密的澱積在基板上,結果使膜密度降低, 故並不宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此’含磷量若予設定成較0.01 ppm小時,沉積材料強 度並不足,故並不合適。含氮量若予設定成較30 ppm大時 ’於以電子射束沉積材料或離子電鍍法等的成膜時,沉積 材料之飛散發生程度增大,結果可使用於成膜之沉積材料 量的使用效率降低,結果使材料成本增大,同時所得的膜 之結晶定向性及微細組織變成較難控制,再者由於會阻礙 M g 0膜成分之緻密的源積在基板上,結果使膜密度降低, 故並不宜。 又將由燒結體而成的多晶粒錠之平均結晶粒徑設成i〜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) -28 - 1301510 A7 B7 五、發明説明() 25 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5Q〇 M m,若在此粒徑範圍時,則可控制MgO之組織所致。 又將燒結體粒錠之結晶粒內的氣孔之平均內徑設爲1 〇 // m以 下’若超過10// m時,則MgO之組織較難控制所致。 由燒結體而成的多晶粒銘’係則述多晶體具有氣化成 分之硫S、氯C1、氮N、磷P含有量較低的粒狀部分(結晶成 分)及於此粒狀部分(結晶部分)之周圍上有氣化成分之 硫S、氯c 1、氮N、磷P含有量較該粒狀部分高的晶間部分。 具體而言,各自的含硫量,係以各自設成於前述粒狀 部分之含硫量在0.00000 1〜0.005元素%程度爲宜,又於前 述晶間部分之含硫量以設成0.0 1〜0. 1元素%程度爲宜。 又具體而言,各自的含氯量,係以各自設成前述粒狀 部分之含氯量在0.00000 1〜0.003元素%程度爲宜,又於前 述晶間部分之含氯量,係以設成0.005〜0.1元素%程度爲宜 〇 具體而言,各自的含氮量,係以各自設成於前述粒狀 部分之含硫量在0.00000 1〜0.003元素%程度爲宜,又於前 述晶間部分之含氮量以設成0.01〜0.2元素%程度爲宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 具體而言,各自的含磷量,係以各自設成於前述粒狀 部分之含磷量在0.00000 1〜0.003元素%程度爲宜,又於前 述晶間部分之含磷量以設成0.00 1〜0.05元素%程度爲宜。 在此,對於前述粒狀部分之含硫量未予設定成0.00000 1 〜〇.〇〇5元素%程度之範圍時,平均硫量變大,飛散變成極 劇烈,原材料之脫硫處理變成極長,結果變成招致製造成 本之增大,故並不宜。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格{ 21〇X;297公釐) -29- 1301510 Α7 Β7 五、發明説明( 又,於前述晶間部分之含硫量未予設定成0.01〜0.1元 素%程度之範圍時,飛散之降低效果成爲不足’故並不宜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 在此,對於前述粒狀部分之含氯量未予設定成0·00000 1 〜0.003元素%程度之範圍時,平均氯量變大,飛散變成極 劇烈,原材料之脫氯處理變成極長,結果變成招致製造成 本之增大,故並不宜。 又,對於前述晶間部分之含氯量未予設定成0.005〜0.1 元素%程度之範圍時,飛散之降低效果成爲不足,故並不 宜·。 在此,對於前述粒狀部分之含氮量未予設定成0.00000 1 〜〇.〇3元素%程度之範圍時,平均氮量變大,飛散變成極劇 烈,原材料之脫氮處理變成極長,結果變成招致製造成本 之增大,故並不宜。 又,對於前述晶間部分之含氮量未予設定成0.01〜0.2 元素%程度之範圍時,飛散之降低效果成爲不足,故並不 宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作拉印製 在此,對於前述粒狀部分之含磷量未予設定成0.000001 〜0.0〇3兀素%程度之範圍時,平均磷量變大,飛散變成極 劇烈,原材料之脫磷處理變成極長,結果變成招致製造成 本之增大,故並不宜。 又’對於前述晶間部分之含磷量未予設定成〇.〇〇1〜 〇·〇5元素%程度之範圍時,飛散之降低效果成爲不足,故並 不宜。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -30- 1301510 A7 B7 五、發明説明(d 又,如上述般,於前述粒狀部分及前述晶間部分之含 硫量之比經予設定成較5大爲宜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,將於上述的兩部分之含硫量之比設成較5小時, 由於在粒狀部分之氣化成分之硫S變成過多,故粒狀部分及 晶間部分間之含硫量之差變小,由氣化成分之局部化引起 的優點,亦即,於加熱時在晶間部分可使氣化成分排出的 路徑,使飛散降低的優點會降低,故並不宜。又,粒錠全 體之含硫量增大,飛散仍然未能降低,故並不宜。 又,將含硫量之比設成較上述値小且不較含硫量之平 均値小時,則有被視作沿晶間部分發生的氣化成分之朝粒 錠外的膨脹受阻礙的可能性,由於氣化成分之體積膨脹會 發生微龜裂,有飛散發生程度變高的可能性,故並不宜。 又,如上述般,於前述粒狀部分及前述晶間部分之含 氯量之地經予設定成較3大爲宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此,將於上述的兩部分之含氯量之比設成較3小時, 由於在粒狀部分之氣化成分之氯C1變成過多,故粒狀部分 及晶間部分之含氯量之差變小,由氣化成分之局部引起的 優點,亦即,於加熱時在晶間部分可使氣化成分之局部化 引起的優點,亦即,於加熱時在晶間部分可使氣化成分排 出的路徑,使飛散降低的優點會降低,故並不宜。又,粒 錠全體之含氯量增大,飛散仍然未能降低,故並不宜。 又,將含氯量之比設成較上述値小且不較含氯量之平 均値小時,則有被視作沿晶間部分發生的氣化成分之朝粒 錠外的膨脹受阻礙的可能性,由於氣化成分之體積膨脹會 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -31 - 1301510 A7 _._B7 ___ 五、發明説明(^ 發生微龜裂,有飛散發生程度變高的可能性,故並不宜。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,如上述般,於前述粒狀部分及前述晶間部分之含 氮量之比經予設定成較5大爲宜。 在此,將於上述的兩部分之含氮量之比.設成較5小時, 由於在粒狀部分之氣化成分之氮N變成過多,故粒狀部分及 晶間部分間之含氮量之差變小,由氣化成分之局部化引起 的優點,亦即,於加熱時在晶間部分可使氣化成分排出的 路徑,使飛散降低的優點會降低,故並不宜。又,粒錠全 體之含氮量增大,飛散仍然未能降低,故並不宜。 又,將含氮量之比設成較上述値小且不較含氮量之平 均値小時,則有被視作沿晶間部分發生的氣化成分之朝粒 錠外的膨脹受阻礙的可能性,由於氣化成分之體積膨脹會 發生微龜裂,有飛散發生程度變高的可能性,故並不宜。 又,如上述般,於前述粒狀部分及前述晶間部分之含 磷量之比經予設成較5大爲宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此,將於上述的兩部分之含磷量之比設成較5小時, 由於在粒狀部分之氣化成分之磷P變成過多,故粒狀部分及 晶間部分間之含磷量之差變小,由氣化成分之局部化引起 的優點,亦即,於加熱時在晶間部分可使氣化成分排出的 路徑,使飛散降低的優點會降低,故並不宜。又,粒錠全 體之含磷量增大,飛散仍然未能降低,故並不宜。 又,將含磷量之比設成較上述値小且不較含磷量之平 均値小時,則有被視作沿晶間部分發生的氣化成分之朝粒 錠外的膨脹受阻礙的可能性,由於氣化成分之體積膨脹會 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇><297公釐) -32- 1301510 96. 5. 1θ7 五、發明説明() 29 發生微龜裂,有飛散發生程度變高的可能性,故並不宜。 (請先閲讀背面之注意事項再\本頁) 在此,晶間部分之厚度宜爲設成1〜200 nm程度。此時 ,晶間部分之厚度若予設定成較1 nm程度薄時,由於未能 充分形成氣化成分之硫S、氯C1、氮N、磷P濃度較高的晶間 部分,故加熱時未能使氣化成分立即逸出,飛散程度會增 加,故並不宜。又晶間部分之厚度若予設定成較200 nm程 度薄時,由於氣化成分之硫S、氯C1、氮N、磷P含有量過多 ,故飛散程度會增加,故並不宜。 多晶MgO之燒結體粒錠內所含的雜質 (Si、Al、Ca、 Fe、Cr、V、Ni、Na、K、C及 Zr)之含有量合計 loooo ppm 以下爲宜。又上述雜質之個別含有量,係Si以元素濃度計 5000 ppm以下,A1以元素濃度計爲3 00 ppm以下,Ca之雜質 以元素濃度計爲2000 ppm以下,Fe之雜質以元素濃度計爲 400 ppm以下,Cr、V及Ni之雜質各自以元素濃度計爲50 ppm以下,Na及K之雜質各自以元素濃度計爲30 ppm以下, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 C之雜質以元素濃度計爲300 ppm以下,Zr之雜質以元素濃 度計爲150 ppm以下爲宜。上述各雜質以元素濃度計若超過 上述値時,將以電子射束沉積法成膜MgO沉積材料之玻璃 基板組合於面板時,膜質上會生成分散不均,故電氣特性 ,例如驅動電壓有變高或呈不安定的不合適。 以下說明如此構成的MgO沉積材料之製造方法。 首先,由純度99.0%以上的MgO粉末,製作含硫量〇.01 〜50 ppm,含氯量0.01〜50ppm,含氮量0.01〜200 ppm,含 磷量0.01〜30 ppm之脫氣成分MgO粉末。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格{ 210X297公釐) · -33 - 1301510 A7 A7 B7 五、發明説明(d (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,至於脫硫處理及脫氯處理,係使Mg〇粉末及水 作用,製作Mg(OH)2溶液,分離硫成分成Mgs〇4,同時分離 氯成分成MgCld^,在大氣中進行燒成並去除水分,而得硫 成分量較小的脫硫脫氯MgO粉末。 同時,至於脫氯處理及脫磷處理,真空加熱脫硫脫氯 MgO並進行脫氮脫磷處理,而得氮成分量較少的脫氣化成 分MgO粉末。 具體而言,以在3 3 0〜500°C,〇.1〜2小時之加熱條件進 行脫氮脫磷加熱處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作拍印裝 以此含硫量設爲〇.〇1〜50 ppm,含氯量設爲0.01〜50 ppm,含氮量設爲0.01〜200 ppm,含磷量設爲0·01〜30 ppm的脫氣化成分MgO粉末及黏合劑與有機溶劑混合,製作 濃度45〜75重量%之淤漿。將淤漿濃度限定成45〜75重量 %,係若超過7 5重量%時,則上述派漿爲非水系,故有已 安定的造粒較難的問題點存在,在未滿45重量%未能製得 具有均勻組織之緻密的MgO燒結體所致。亦即,若限定於 淤漿濃度於上述範圍時,則淤漿之黏度成爲200〜l〇〇〇cps ,可安定的進行粉末之由噴霧乾燥器的造粒,再者成形體 之密度變高且可製造緻密的燒結體。 又,脫氣化成分MgO粉末之平均粒徑宜爲設在〇. 1〜5 μ m之範圍內。將MgO粉末之平均粒徑限定成0.1〜5 // m, 係未滿〇. 1 // m時,粉末過於細緻而凝集,故粉末之處理變 差,欲製備45重量%以上的高濃度淤漿即成爲困難所致, 若超過5 // m時,較難控制微細構造,未能製得緻密的燒結 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -34- 1301510 a7 B7 五、發明説明(j 體粒錠所致。又若將MgO粉末之平均粒徑限定於上述範圍 時,則即使不採用燒結助劑亦有可得所期待的燒結體粒錠 之優點。至於黏結劑係採用聚乙二醇或聚乙烯基丁縮醛等 至於有機溶劑則採用乙醇或丙醇等爲宜。黏合劑宜爲添加 0.2〜2.5重量%。 又,MgO粉末及黏合劑與有機溶劑之濕式混合,尤其 MgO粉末及分散溶劑之有機溶劑間之濕式混合,係利用濕 式球磨機或攪拌硏磨機予以進行。在濕式球磨機,係於採 用Zr〇2製磨球時,係採用直徑5〜10 mm之多數的Zr02製硏 磨球並在8〜24小時,宜爲20〜24小時濕式混合。將Zr02製 硏磨球之直徑限定於5〜1 0 m m,係未滿5 m m時混合成爲不 足所致,若超過1 〇 m m時,則有雜質增大的不合適所致。又 混合時間長至最長24小時,係即使長期間連續混合,雜質 之發生亦較少所致。另一方面,於濕式球磨機,對採用加 有鐵芯之樹脂製硏磨球時,宜爲採用直徑1〇〜1 5 mm之硏磨 球。 在攪拌硏磨機方面,係採用直徑1〜3 mm之Zr02製硏磨 球並予濕式混合0.5〜1小時。將Zr02製硏磨球之直徑限定成 1〜3 m m,係未滿1 m m時,混合成爲不足所致,若超過3 mm時,則雜質有增加的不合適所致。又混合時間若短至1 小時,則若超過1小時則不僅原料之混合,亦進行粉碎之工 作,故成爲雜質之發生的原因,又若爲1小時亦可時,則可 充分混合所致。 又,粉末及黏合劑液之混合/造粒,係以通常的轉動 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I---------Φ! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -35- 1301510 A7 B7 五、發明説明(j 造粒法進行亦可。此時並不需要製程後的硏磨球等之分離 作業,有製程可予簡單化的優點。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次將上述派紫噴霧乾燥而得平均粒徑5 0〜3 0 0 // m, 宜爲50〜200 // m之造粒粉末後,將此造粒粉末放入指定的 模型內並以指定的壓力成形。在此將平均粒徑限定成5 0〜 3 00 // m,係未滿50 // m時成形性方面有惡劣的不合適,若 超過3〇0 // m時,則成形體密度低且強度亦低的不合適所致 。上述噴霧乾燥係採用噴霧乾燥機進行爲宜,指定的模型 係採用單軸模壓裝置或冷軋靜水壓成形裝置(CIP (Cold Isostatic Press) 成形裝置)。在單軸模壓裝置方面,以7 5 0 〜20001^/(:1112,宜爲1000〜15001^/〇1112之壓力單軸加壓 成形造粒粉末,在CIP成形裝置方面,以1〇〇〇〜3000kg/ cm2,宜爲1 5 00〜2 000 kg/ cm2之壓力對造粒粉末進行CIP成 形將壓力限定於上述範圍內,係提高成形體之密度,同時 防止燒結後的變形,不需後加工所致。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者燒結成形體。於燒結之前,在3 50〜620 °C溫度對 成形體進行脫脂處理爲宜。此脫脂處理係爲防止成形體之 燒結後的色澤不均而進行的,經過時間予以充分進行爲宜 。燒結係由在1 250〜1 3 50 °C溫度進行1〜5小時一次燒結及 其後再升溫在1 5 00〜1 700 °C溫度進行1〜10小時進行二次燒 結而成之二段燒結予以進行。 首先爲一次燒結成形體予以升溫時,則由1 200 °C開始 燒結,在1 3 5 0 °C燒結係相當的進行。藉由在此溫度一次燒 結’粒徑即使變大,於其表面及內部之燒結不均(組織構 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -36- 1301510 A7 B7 五、發明説明(d (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 造之差)亦無,藉由在1 500〜1 700 °C之溫度進行二次燒結 ,可得相對密度接近100%之燒結體粒錠。於此燒結體粒錠 僅存在少許的氣孔,惟此氣孔並非對MgO燒結體之特性給 予影響之結晶晶間,存在於幾乎不對MgO燒結體之特性有 影響的結晶粒內。結果,若將被指本發明之含硫量,本發 明之含氯量,本發明之含氮量,本發明之含磷量的MgO燒 結體粒錠成膜於電漿顯示板時,則可得飛散少,膜特性良 好的MgO膜。 且於燒結形狀較大的成形體時,若將上述二段燒結時 之升溫速度降低至2〇〜3 〇°C /小時時,則可謀更緻密化。 又在常壓之燒結,若燒結溫度未滿1 500 °C時,則雖然未能 足夠的緻密化,藉燒結溫度在1 5 00 °C以上時,則亦可得高 密度之燒結體,故即使不進行熱軋靜水壓成形法(HIP (Hot Isostatic Press)法)或熱模壓法等特殊的燒結亦可完成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本實施形態之MgO沉積材料及其製造方法,藉由設 成MgO之純度99.0%以上且相對密度90.0%以上,含硫量平 均値0.0 1〜50 ppm之多晶粒錠,採用此種MgO沉積材料,藉 由電子射束沉積法或離子電鍍法成膜AC型PDP等的MgO保 護膜之際,與單晶粒錠相比,降低飛散之發生程度且即使 用作保護膜亦可提高膜特性。 於本實施形態之MgO沉積材料及其製造方法,藉由設 成MgO純度99.0 %以上·且相對密度90.%以上,含氯量平均 値0.01〜50 ppm之多晶粒錠,採用此種Mg〇沉積材料,藉由 電子射束沉積法或離子電鍍法成膜AC型PDP等的MgO保護 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) •37- 1301510 A7 B7 五、發明説明(d 膜之際,與單晶粒淀相比’會降低飛散之發生且即使用作 保護膜亦可提高膜特性。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於本實施形態之MgO沉積材料及其製造方法,藉由設 成MgO純度99.0%以上且相對密度90.%以上,含氮量平均 値0.01〜2〇〇 ppm之多晶粒錠,採用此種MgO沉積材料,藉 由電子射束沉積法或離子電鍍法成膜AC型PDP等的MgO保 護膜之際,與單晶粒錠相比,會降低飛散之發生且即使用 作保護膜亦可提高膜特性。 於本實施形態之MgO沉積材料及其製造方法,藉由設 成MgO純度".〇%以上且相對密度90.%以上,含磷量平均 値0.01〜30 ppm之多晶粒錠’採用此種MgO沉積材料,藉由 電子射束沉積法或離子電鍍法成膜AC型PDP等的MgO •保護膜之際,與單晶粒錠相比,會降低飛散之發生且即使 用作保護膜亦可提高膜特性。 此等係藉由如此設定,可被視作使氣化成分降低且飛 散降低所致。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由而,於電子射束沉積法或離子電鍍法等的成膜時, 防止沉積材料之飛散發生程度增大的情形,結果,防止成 膜時可使用的沉積材料量之使用效率降低,結果可謀材料 成本之降低,同時防止所得的膜之結晶定向性及微細組織 之較難控制的情形,再者爲使MgO膜成分緻密的澱積至基 板上,故結果可防止膜密度之降低。 再者,於本實施形態之MgO沉積材料,來自單晶MgO 之飛散粒係對被推定成在結晶面之解理引起所致的鱗片狀 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -38- 1301510 A7 B7 五、發明説明() 35 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,另一方面,在多晶MgO,此係可被推定成在結晶晶間之 裂斷已進行所致,其形狀係不規則的,可被視作飛散會降 低。 再者,在多晶方面與單晶相比,脆性較高,一旦材料 內即使發生微龜裂亦不立即至成爲飛散,亦即,與單晶 MgO比較,於多晶MgO粒錠,藉由可謀降低粒錠本身經予 分割的頻度,被視作飛散會降低所致。 本實施形態係又藉由具有前述多晶體含硫量較低的粒 狀部分(結晶粒部分)及含硫量較該粒狀部分亦高的晶間 部分,降低飛散之發生程度且即使用作保護膜亦可提高膜 特性。 此爲由各種分析結果,對單晶粒錠方面氣化成分之硫S 約略均勻的存在於內部,在多晶粒錠方面可被視作歸因於 氣化成分之硫S係局部存在於粒狀部分表面(晶間部分)及 粒錠表面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本實施形態係又藉由具有前述多晶體含氯量較低的粒 狀部分(結晶粒部分)及含氯量較該粒狀部分亦高的晶間 部分,降低飛散之發生程度且即使用作保護膜亦可提高膜 特性。 此爲由各種分析結果,對單晶粒錠方面氣化成分之氯 C1約略均勻的存在於內部,在多晶粒錠方面可被視作歸因 於氣化成分之氯C1係局部存在於粒狀部分表面(晶間部分) 及粒錠表面。 本實施形態係又藉由具有前述多晶體含氮量較低的粒 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -39- 1301510 A7 B7 五、發明説明(d 狀部分(結晶粒部分)及含氮量較該粒狀部分亦高的晶間 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 部分’降低飛散之發生程度且即使用作保護膜亦可提高膜 特性。 此爲由各種分析結果,對單晶粒錠方面氣化成分之氮N 約略均勻的存在於內部,在多晶粒錠方面可被視作歸因於 氣化成分之氮N係局部存在於粒狀部分表面(晶間部分)及 粒錠表面。 本實施形態係又藉由具有前述多晶體含磷量較低的粒 狀部分(結晶粒部分)及含磷量較該粒狀部分亦高的晶間 部分’降低飛散之發生程度且即使用作保護膜亦可提高膜 特性。 此爲由各種分析結果,對單晶粒錠方面氣化成分之磷P 約略均勻的存在於內部,在多晶粒錠方面可被視作歸因於 氣化成分之磷P係局部存在於粒狀部分表面(晶間部分)及 粒錠表面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦即,於材料內部,藉由至於成爲已加熱之際氣化並 引起體積膨脹之原因的氣化成分之硫S、氯C1、氮N呈局部 存在一事,此氣化成分即使係藉由電子射束沉積時之加熱 已體積膨脹時,使由此體積膨脹發生的粒錠之微龜裂沿粒 界部分發生,被視作可降低微龜裂直接成爲飛散之發生原 因所致。 再者,多晶與單晶相比,脆性係較高,故一旦材料上 即使發生微龜裂,亦不至立即形成飛散。又於該情形,可 形成氣化成分排出的路徑,再者可被預想較難引起飛散現 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) -40- 1301510 A7 A7 B7 五、發明説明(; 象。 因此,多晶與單晶相比,可被視作飛散量變少。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於本實施形態,藉由如上述般設定於前述粒狀部分及 前述晶間部分之含硫量之比,如上述可設定前述粒狀部分 及前述晶間部分之含硫量之比’不僅脆性’亦可謀求降低 用作成爲飛散之發生原因的氣化成分之含硫量,故可再抑 制飛散,係較具效果的。 於本實施形態,藉由如上述般設定於前述粒狀部分及 前述晶間部分之含氯量之比,如上述可設定前述粒狀部分 及前述晶間部分之含氯量之比,不僅脆性,亦可謀求降低 用作成爲飛散之發生原因的氣化成分之含硫量,故可再抑 制飛散,係較具效果的。 於本實施形態,藉由如上述般設定於前述粒狀部分及 前述晶間部分之含氮量之比,如上述可設定前述粒狀部分 及前述晶間部分之含氮量之比,不僅脆性,亦可謀求降低 用作成爲飛散之發生原因的氣化成分之含硫量,故可再抑 制飛散,係較具效果的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本實施形態,藉由如上述般設定於前述粒狀部分及 前述晶間部分之含磷量之比,如上述可設定前述粒狀部分 及前述晶間部分之含磷量之比,不僅脆性,亦可謀求降低 用作成爲飛散之發生原因的氣化成分之含磷量,故可再抑 制飛散,係較具效果的。 再者,藉由將晶間部分之厚度設成1〜200 nm,在加熱 時,氣化成分之硫S、氯C1、氮N已體積膨脹之際,氣化成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -41 - 1301510 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(d 分會形成立即排出至粒錠外的路徑,故可較難引起飛散現 象。 此時,晶間部分之厚度於經予設定成較1 nm程度薄的 情形,由於未能充分形成氣化成分之硫S、氯C1、氮N濃度 較高的晶間部分,故加熱時未能使氣化成分立即排出,飛 散現象會增加,故並不宜。又晶間部分之厚度於經予設定 成較2 0 0 n m薄的情形,由於氣化成分之硫S、氯C 1、氮N含 有量過多,故飛散現象會增加,故並不宜。 以下詳細說明與本發明有關的MgO沉積材料及其製造 方法之第二實施形態。 於本實施形態,亦與第一實施形態同樣的將含硫量設 成0.01〜50 ppm,含氯量設成0.01〜50 ppm,含氮量設成 0.01〜200 ppm,含磷量設成0.01〜30 ppm,電氣熔解純度 99.0%以上的脫氣化成分MgO粉末,徐徐冷却至成鑄錠後, 由此鑄錠取出單晶部並予破碎,以約2〜8 mm直徑製作中心 直徑約5 mm之板狀單晶粒錠。結果,與第一實施形態同樣 的,若將經予設成本實施形態之氣化成分含有量的MgO單 晶粒錠成膜成電漿顯示板時,則可得飛散較少,膜特性良 好的MgO膜。 且,於上述的各實施形態,雖同時設定用作氣化成分 之硫S、氯C1、氮N,然而選擇不論何者或多數的氣化成分 並如上述般亦可設定其含有量。 又,如此,以同時設定四種類之氣化成分完成上述値 ,欲降低氣化成分之總量並圖謀可進一步降低飛散現象係 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 、τ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-42 _ 1301510 A7 B7 五、發明説明(4 有可能的。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下舉實施例及比較例,較具體的說明本發明,惟本 發明在祇要不超出其要旨(技術特徵)下,並非受以下的 實施例所限定者。 首先,以高頻熔解市售的MgO粉末/熔塊,藉由該時 放出的S Ο 2氣體之紅外線吸收量,測定含硫量。又藉由原子 吸光及ICP (感應結合型電獎分析法,Inductive Coupled Plasma emission Petrochemical analysis) ,測定 MgO 純度 。在此,熔塊的情形,予以粉碎並成爲粉末。又MgO純度 係將ICP而得的主要雜質金屬元素(Al、Si、Fe、Ca、· Ni、 Na、K、Zr、Cr、V、C)量由1 0 0 %扣除而得的値表示。 此等的結果示於表1A。 至於脫硫處理,係使等粉末及水作用並製作Mg (ΟΗ) 2 溶液,以硫成分爲Mg S04並予分離後,在大氣中進行燒成 並去除水分,而得硫S成分量較少的脫硫MgO粉末。 至於各脫硫M g Ο粉末之氣化成分的硫量亦示於表1 A。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(2丨〇><297公釐) -43- A7 1301510 ____, _B7 五、發明説明(d 表1 A 市售MgO;j 分末/熔塊 脫硫MgO粉末 純度(% ) 硫量 (ppm) 硫量 (ppm) 實施例1 99.99 70 6 實施例2 99.9 150 30 實施例3 99.9 160 30 實施例4 99 300 50 實施例5 99 320 40 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) <實施例1〜4> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對已施加此表1 A所示的脫硫處理之脫硫MgO粉末(平 均粒徑〇 . 3 // m),添加黏合劑聚乙二醇1重量%,將以甲醇 改質醇爲分散劑之淤漿製備成濃度30重量%。其次,用球 磨機(使用直徑5〜20 mm之耐綸被覆鋼珠)濕式混合24小 時後,用真空乾燥機在8(TC使分散劑氣化,接著用乾式予 以解碎,而得平均粒徑200 // m之造粒粉末。其次將所得的 造粒粉末用單軸成形模壓裝置,以1 000kg/ cm2成形外徑 6.7mm(/),厚度2.0mm。再者將此成形體放入電氣爐內,在 大氣中1 3 00 °C —次燒成1小時後,在1 650 °C二次燒成3小時 。所得的多晶燒結體粒錠係外徑5.0 ±〇.5mm0,厚度1.6 土 0.2 m m。以此燒結體之圓板爲實施例1〜4。 <實施例5> 對已施以此表1 A所示的脫硫處理之脫硫MgO粉末予以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) - 44- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1301510 A7 B7 五、發明説明(d 電氣熔解,徐徐冷却並製成鑄錠後,由此鑄錠取出單晶部 並予破碎,而得約2〜8 mm直徑且中心直徑約5 mm之板狀 單晶粒錠,以此爲實施例5。 <比較例1〜4> 採用施以脫硫處理前之Mg 0粉末,與實施例1〜4同樣 的可得多晶燒結體粒錠,以此爲比較例1〜4。 <比較例5 > 採用施以脫硫處理前之MgO粉末,與實施例5同樣的可 得多晶燒結體粒錠,以此爲比較例5。 <比較試驗及評估> (a) 相對密度及硫量測定 各於甲苯中以阿基米德法測定實施例i〜5及比較例1〜 5所得的粒錠之相對密度。又與MgO粉末同樣的,測定Mg〇 粉錠中的硫量。 此等結果不於表1 A。 (b) 與硫間之飛散評估
MgO沉積材料之飛散試驗,係將實施例1〜5及比較例1 〜5所得的沉積材料裝入電子射束沉積材料裝置之半球狀土甘 堝 (hearth)(直徑50 mm,深度25 mm) 內,在到達真空度 2.66 xlO'4Pa (2.0 x 1 0·6Τ〇Γ〇 、〇2分壓 1. 3 3 χ 1 0.2P a ( 1.0χ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公襲) " '~~ — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-45- 1301510 A7 B7 五、發明説明(4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1〇-4Τοι*〇之氣圍下,照射加速電壓l〇kV,射束掃瞄區域約 4〇mm0之電子射束,力D熱MgO沉積材料。且電子射束電流 量爲90mA保持10 min,用數位影像照相機直接觀察該時際 增堝之狀態,計數飛散粒子之數量並予評估。 此結果示於表1 B。 (c)與硫間之耐濺鍍性評估 採用以實施例1〜5及比較例1〜5而得的MgO沉積材料 ,於附有膜厚1〇〇〇 A之熱氧化膜之矽晶圓上,以到達真空 度 2.66 xl(T4Pa (2.0 xlO,6T〇rr)、02分壓 1.33 xlO_2Pa (1.0 xl(T4Tor*r),基板溫度200°C,MgO沉積材料及基板間之距離 400 mm,成膜速度15A/sec之條件,而得約8000A之膜厚 MgO薄膜。用Ar離子(2kV)由膜表面蝕刻此MgO薄膜,藉 由以膜全體經予鈾刻爲止的時間除膜厚而得的値Sp,評估 耐濺鍍性。在此,膜全體經予鈾刻的時間係膜成分之Mg及 基板成分之S i間的元素量曲線交叉爲止的時間。又s p値愈 小顯示出耐濺鍍性愈良好。 經濟部智慧財產局員工消費合作#印製 此結果示於表1 B。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) -46- 1301510
五、發明説明(J A7 B7 表1B X 相對密度 Mg粒錠中的殘留 硫量 (ppm) 飛散 (個) 耐濺鍍性 Sp(A /min) 實施例1 95.41 1 1 9.8 j施例2 99.53 5 1 10.0 j施例3 94.11 10 2 10.6 j施例4 92.02 20 3 10.2 j施例5 100.00 15 5 10.5 Jt較例1 94.00 80 12 11.8 Jt較例2 97.54 100 10 11.1 j匕較例3 92.57 120 16 12.5 Jt較例4 91.89 180 15 12.3 Jt較例5 99.89 60 24 12.1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由此等結果,可得知於使用實施例1〜5之MgO沉積材 料時,對飛散係小至一位數,又Sp値11.0以下,於使用比較 例1〜5之MgO沉積材料時,飛散係成爲二位數,又,Sp値 成爲1 1.0以上,耐濺鍍性降低。 同樣的,高頻熔解市售的MgO粉末/熔塊,藉由捕集 該時放出的氯氣,利用吸光光度計測定其水溶液之分光透 過率,測定含氯量。又藉由原子吸光及ICP,測定MgO純度 。在此熔塊之情形係予粉碎成粉末。又MgO純度係將ICP而 得的主要雜質金屬元素(Al、Si、Fe、Ca、Ni、Na、K、Zr 、Cr、V、C)量由100%扣除而得的値表示。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -47- A7 B7 1301510 五、發明説明(么 此等的結果示於表2A。 使此等粉末及水作用而製作Mg(OH)2溶液,於氯成分分 離成MgCh後,在大氣中進行燒成並去除水分,而得氯戊分 量較少的脫氯M g Ο粉末。 各脫氯Mg Ο粉末中之氯量亦示於表2A。
表2A \ 市售MgO)| 分末/熔塊 脫硫M g 0粉末 純度(% ) 氯量(ppm) 氯量 (pp m) 實施例11 99.99 70 10 實施例1 2 99.9 80 10 實施例1 3 99.9 350 30 實施例1 4 99 600 40 實施例1 5 99 420 50 <實施例1 1〜14> 對已施加此表2A所示的脫氯處理之脫氯MgO粉末(平 均粒徑〇. 3 // m),添加黏合劑聚乙二醇1重量%,將以甲 醇改質醇爲分散劑之淤漿製備成濃度3 0重量%,其次,用 球磨機(使用直徑5〜20 mm之耐綸被覆鋼珠)濕式混合 24小時後,用真空乾燥機在80°C使分散劑氣化,接著用乾 式予以解碎,而得平均粒徑200 /z m之造粒粉末。其次所 得的造粒粉末用單軸成形模壓裝置,以1000kg/cm2成形成 外徑6.7mm(/),厚度2.0 mm。再者將此成形體放入電氣爐內 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -48 - 1301510 A7 B7 五、發明説明(j ,在大氣中1 300°C —次燒成1小時後,在1 650°C二次燒成3小 時。所得的多晶燒結體粒錠係外徑5.0 ±0.5 ,厚度1.6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ±0.2 mm。次此燒結體之圓板爲實施例11〜14。 <實施例15> 對已施以此表2 A所示的脫氯處理之脫氯MgO粉末予以 電氣熔解,徐徐冷却並製成鑄錠後,由此鑄錠取出單晶部 並予破碎,而得的2〜8 mm直徑且中心直徑約5 mm之板 狀單晶粒錠,以此爲實施例1 5。 <比較例1 1〜1 4 > 採用施以脫處理前之MgO粉末,實施例1 1〜14同樣的 可得多晶燒結體粒錠,以此爲比較例1 1〜1 4。 <比較例1 5 > 採用施以脫處理前之MgO粉末,與實施例1 5同樣的可 得多晶燒結體粒錠,以此爲比較例1 5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (比較試驗及評估) (a)相對密度及氯量測定 各自於甲苯中以阿基米德法測定實施例i i〜i 5及比較 例1 1〜1 5而得的粒錠之相對密度。又與MgO粉末同樣的, 測定MgO粉錠中的氯量。 此等結果示於表2B。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -49- 1301510 A7 B7 五、發明説明(4 (b) 與氯間之飛散評估 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁}
MgO沉積材料之飛散試驗,係將實施例1 1〜1 5及比較 例1 1〜1 5所得的沉積材料裝入電子射束沉積裝置之半球狀 坩堝(直徑50 mm,深度25 mm)內,在到達真空度2.66 X l〇'4Pa (2.0 xlO'6Torr) 、 02分壓 1. 3 3 χ 1 0.2Pa (1.0 x 1(Γ4Τοι·〇之氣圍下,照射加速電壓10kV,射束掃瞄區域約 4 0mm 0之電子射束,加速MgO沉積材料。且電子射束電流 量爲90mA保持10 min,用敫位影像照相機直接觀察該時際 _坩堝之狀態,計數飛散的粒子之數量並予評估。 此結果示於表2B。 (c) 與氯間之耐濺鍍性評估 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 採用以實施例1 1〜1 5及比較例1 1〜1 5而得的MgO沉積 材料,於附有膜厚1 〇〇〇 A之熱氧化膜之矽晶圓上,以到達 真空度 2,66 xlO_4Pa (2.0 xl(T6T〇rr)、〇2 分壓 1.33 xlO_2Pa (1.0 xl〇_4Torr),基板溫度200°C,MgO沉積材料及基板間 之距離4 0 0 m m,成膜速度1 5 A / s e c之條件,而得約8 0 0 0 A 之膜厚MgO薄膜。以Αι·氬離子(2kV)由膜表面鈾刻此MgO .薄膜,全體經予鈾刻爲止的時間除膜厚而得的値Sp,評估 耐濺鍍性。在此,膜全體經予蝕刻的時間係膜成分之Mg及 基板成分之Si間的元素量曲線交叉爲止的時間。又Sp値愈 小顯示出耐濺鍍性愈良好。 此結果示於表2 B。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -50- 13〇151〇 A7 — _B7 &、發明説明(J 袠2B \ 相對密度 Mg粒錠中的殘留 飛散 耐濺鍍性 氯量 (ppm) (個) Sp(A /min) 意1桓例11 95.66 0.5 2 10.0 農,例1 2 99.78 5 3 10.8 13 94.88 20 4 10.3 *施例1 4 92.33 20 3 103 复例1 5 99.99 20 7 10.8 达較例1 1 93.88 60 20 11.2 生較例12 98.00 60 16 11.5 纪交例1 3 92.99 200 26 12.2 生較例1 4 91.49 250 30 12 射交例1 5 99.94 210 27 12 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 蛵濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由此等結果’可得知於使用實施例丨i〜丨5之MgO沉積 材料時,對飛散係小至一位數,又化値丨丨^以下,於使用比 較例11〜15之MgO沉積材料時,飛散係成爲二位數,又, Sp値成爲1 1.0以上,耐濺鍍性降低。 其次同樣的,高頻熔解市售的MgO粉末/熔塊,藉由 該時放出的N02氣體的導熱係數,測定含氮量。又藉由原子 吸光及ICP,測定MgO純度。在此熔塊之情形係予粉碎成粉 末。又MgO純度係將ICP而得的主要雜質金屬元素(Al、Si 、Fe、Ca、Ni、Na、K、Zr、Cr、V、C)量由 100% 扣除而 得的値表示, 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -51 - 1301510 B7 五、發明説明(4 此等的結果示於表1。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在330〜500 °C 〇·1〜2小時之溫度條件真空加熱此等 MgO粉末並進fj脫氣處理,而得氮成分量較少的脫氮 之粉末。 各脫氮MgO粉末之氮量亦示於3A。
表3 A 市售MgCM 分末/熔塊 脫氮MgO粉末 純度(% ) 氮量 (ppm) -------- 氮量 (ppm) 實施例2 1 99.99 270 80 實施例22 99.9 300 150 實施例23 99 400 180 實施例24 99 410 50 <實施例21〜24> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對已施加此表3 A所示的脫氮處理之脫氮M g Ο粉末(平 均粒徑0.3 /z m),添加黏合劑聚乙二醇1重量%,將以曱醇 改質醇爲分散劑之淤漿製備成濃度30重量%,其次,用球 磨機(使用直徑5〜20 mm之耐綸被覆鋼珠)濕式混合24小 時後,用真空乾燥機在8(TC供分散劑氣化,接著用乾式予 以解碎,而得平均粒徑200 // m之造粒粉末。其次將所得的 造粒粉末用單軸成形模壓裝置,以1000kg/ cm2成形成外徑 6.7 mm 0,厚度2.0 mm。再者將此成形體放入電氣爐內, 在大氣中1 300°C —次燒成1小時後,在1 650°C二次燒成3小時 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -52- 1301510 A7 B7 五、發明説明( ,所得的多晶燒結體粒錠係外徑5.0 ±0.5 mm0,厚度1·6 土 0.2 mm。以此燒結體之圓板爲實施例21〜23。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) <實施例24> 對已施以此表3A所示的脫氮處理之脫氮MgO粉末予以 電氣熔解,徐徐冷却並製成鑄錠後,由此鑄錠取出單晶部 並予破碎,而得約2〜8 m m直徑且中心直徑約5 m m之板狀單 晶粒錠,以此爲實施例24。 〈比較例21〜23> 採用施以脫氮處理前之MgO粉末,與實施例21〜23同 法而得多晶燒結體粒錠,以此作爲比較例2 1〜23。 <比較例24> 採用施以脫氮處理前之MgO粉末,與實施例24同法而 得板狀單晶粒鏡,以此作爲比較例2 4。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 <比較試驗及評估> (a)相對密度及氮量測定 各自於甲苯中以阿基米德法測定實施例2 1〜24及比較 例21〜24所得的粒錠之相對密度。又與MgO粉末同樣的, 測定MgO粉錠中的含氮量。 此等結果示於表3 B。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -53- 1301510 A7 B7 五、發明説明(d (b) 與氮間之飛散評估
MgO沉積材料之飛散試驗,係將實施例21〜24及比較 例2 1〜24所得的沉積材料裝入電子射束沉積裝置之半球狀 坩堝(直徑5〇 mm,深度25 mrn)內,在到達真空度 2.66 xlO'4Pa (2.0 xlO'6Torr) 、 02分壓 1 · 3 3 x 1 0-2Pa (1.0 x l(T4T〇rr)之氣圍下,照射加速電壓……,射束掃瞄區域約 4 0mm 0之電子射束,加熱MgO沉積材料。且電子射束電流 量爲90mA保持10 min,用數位影像照相機直接觀察該時際 坩堝之狀態,計數飛散的粒子之數量並予評估。 此結果不於表3 B。 (c) 與氮間之耐濺鍍性評估 採用以實施例21〜24及比較例21〜24而得的MgO沉積 材料,於附有膜厚1 000 A之熱氧化膜之矽晶圓上,以到達 真空度 2.66 xlO_4Pa (2.0 xlO_6Tor〇、02 分壓 1.33 xl(T2pa (1·〇 X l〇-4Torr),基板溫度200 °c,MgO沉積材料及基板間 之距離400 mm,成膜速度15 A / sec之條件,而得約8000 A 之膜厚MgO薄膜。以Ar氬離子(2kV)由膜表面鈾刻此MgO 薄膜,以膜全體經予蝕刻爲止的時間除膜厚而得的値Sp, 評估耐濺鍍性。在此,膜全體經予蝕刻的時間係膜成分之 Mg及基板成分之Si間的元素量曲線交叉爲止的時間。又Sp 値愈小顯示出耐濺鍍性愈良好。 此結果不於表3 B。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) l·---------ΦII (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -54- A7 1301510 B7 五、發明説明(5)1 表3 B \ 相對密度 Mg粒錠中的殘留 飛散 耐濺鍍性 氮量 (ppm) (個) Sp( A /min) 實施例2 1 99.50 0.5 3 10.7 實施例22 94.84 20 2 10.6 實施例23 92.22 100 3 10.8 實施例24 100.00 40 6 10.8 比較例2 1 97.13 230 15 11.3 比較例22 92.88 250 22 12.0 比較例2 3 91.41 330 18 12.2 比較例24 99.80 300 26 12.5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 由此等結果,可得知於使用實施例21〜24之MgO沉積 材料時,對飛散係小至一位數,又Sp値1 1.0以下,於使用 比較例21〜24之MgO沉積材料時,飛散係成爲二位數,又 Sp値成爲1 1.0以上,耐濺鍍性降低。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者,同樣的高頻熔解市售的MgO粉末/熔塊,藉由 此時放出的P〇2氣體的導熱係數,測定含磷量。又,藉由原 子吸光及ICP,測定MgO純度。在此熔塊之情形係予粉碎成 粉末。又,MgO純度係將ICP而得的主要雜質金屬元素(A1 、Si、Fe、Ca、Ni、Na、K、Zr、Cr、V、C)量由 100% 扣 除而得的値表示。 此等結果示於表4A。 在800〜1200°C,0.1〜2小時之溫度條件真空加熱此等 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -55- 1301510 A7 B7 五、發明説明(d M g 0粉末並進行脫磷處理’而得磷成分量較小的脫磷μ g 〇 之粉末。 ’ 各脫磷Mg0粉末之磷量亦示於表4A。
表4 A 市售Mg〇M 分末/熔塊 脫磷MgO粉末 純度(%) 磷量(ppm) 磷量 (ppm) 實施例3 1 99.99 50 5 實施例3 2 99.9 100 20 實施例3 3 99.9 120 15 實施例3 4 99 180 30 實施例3 5 99 200 15 <實施例3 1〜34〉 對已施加此表4 A所示的脫磷處理之脫磷Mg〇粉末(平 均粒徑〇 . 3 // m),添加黏合劑聚乙二醇1重量%,將以甲醇 改質醇爲分散劑之淤漿製備成濃度30重量%,其次,用球 磨機(使用直徑5〜20 mm之耐綸被覆鋼珠)濕式混合24小 時後,用真空乾燥機在80t供分散劑氣化,接著用乾式予 以解碎,而得平均粒徑200 // m之造粒粉末。其次將所得的 造粒粉末用單軸成形模壓裝置,以1000kg/ cm2成形成外徑 6.7 mmA,厚度2·0 mm。再者將此成形體放入電氣爐內, 在大氣中1300°C —次燒成1小時後,在1 650°C二次燒成3小時 ’所得的多晶燒結體粒淀係外徑5 · 0 ± 0.5 m m 0,厚度1.6 土 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -56- 1301510 A7 A7 B7 五、發明説明(4 0 ♦ 2 m m。以此燒結體之圓板爲實施例3 1〜3 4。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) <實施例35> 對已施以此表4A所示的脫磷處理之脫磷Mg0粉末予以 電氣熔解,徐徐冷却並製成鑄錠後,由此鑄錠取出單晶部 並予破碎,而得約2〜8 mm直徑且中心直徑約5 mm之板狀單 晶粒錠,以此爲實施例3 5。 <比較例3 1〜34> 採用施以脫磷處理前之MgO粉末,與實施例31〜34同 法而得多晶燒結體粒錠,以此作爲比較例3 1〜3 4。 <比較例3 5 > 採用施以脫磷處理前之MgO粉末,與實施例35同法而 得板狀單晶粒錠,以此作爲比較例35。 <比較試驗及評估〉 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (a) 相對密度及磷量測定 各自於甲苯中以阿基米德法測定實施例3 1〜3 5及比較 例3 1〜3 5而得的粒錠之相對密度。又與MgO粉末同樣的, 測定M g 0粉錠中的含磷量。 此等結果示於表4B。 (b) 與磷間之飛散評估 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -57- 1301510 at B7 五、發明説明(5)4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
Mg〇沉積材料之飛散試驗,係將實施例31〜35及比較 例3 1〜3 5所得的沉積材料裝入電子射束沉積裝置之半球狀 坩堝(直徑50 mm,深度25 mm)內,在到達真空度 2.66 xl〇-4Pa (2.0 xl〇'6Torr) 、 02分壓 1. 3 3 x 1 (T 2P a (1.0 x 10-4T〇fr)之氣圍下,照射加速電壓l〇kV,射束掃瞄區域約 4Omm0之電子射束,加熱MgO沉積材料。且電子射束電流 量爲90mA保持1〇 min,用數位影像照相機直接觀察該時際 坩堝之狀態,計數飛散的粒子之數量並予評估。. 此結果示於表4 B。 (c)耐濺鍍性評估 經濟部智慧財產局員工消費合作拍印製 採用以實施例31〜35及比較例31〜35而得的MgO沉積 材料,於附有膜厚1〇〇〇 A之熱氧化膜之矽晶圓上,以到達 真空度 2.66 xl (T4P a (2.0 xlO·6 To rr)、02分壓 1.33 X l(T2Pa (1.0 xlO_4T〇r〇,基板溫度 200°C,MgO 沉積材料及 基板間之距離400 mm,成膜速度15 A / sec之條件,而得約 8000A之膜厚MgO薄膜。以Ar氬離子(2kV)由膜表面蝕刻 此MgO薄膜,以膜全體經予蝕刻爲止的時間除膜厚而得的 値Sp,評估耐濺鍍性。在此,膜全體經予蝕刻的時間係膜 成分之Mg及基板成分之S i間的元素量曲線交叉爲止的時間 。又Sp値愈小顯示出耐濺鍍性愈良好。 此結果示於表4 B。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -58- 1301510 五、發明説明(‘
表4B A7 B7 \ 相對密度 Mg粒錠中的殘留 飛散 耐濺鍍性 .X 磷量(ppm) (個) Sp( A /min) 實施例3 1 95.20 0.5 1 10.0 實施例3 2 99.0 1 17 1 9.8 實施例3 3 95.01 8 2 10.8 實施例3 4 92.77 20 2 10.9 實施例3 5 100.00 10 7 10.7 比較例3 1 94.88 40 13 11.6 比較例3 2 97.54 60 10 11.6 比較例3 3 92.57 70 19 12.0 比較例3 4 91.89 120 11 12.5 比較例3 5 99.89 50 19 12.0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由此等結果,可得知於使用實施例3 1〜3 5之MgO沉積 材料時,對飛散係小至一位數,又4値i 10以下,於使用 比較例31〜35之MgO沉積材料時,飛散係成爲二位數,又 Sp値成爲11.0以上,耐濺鍍性降低。 <比較試驗及評估(續)> (d)單晶及多晶之硬度(材料之脆性)比較 對在由燒結法而得的多晶粒錠之實施例3,及由電氣 溶解法而得的單晶粒錠之實施例5,進行維克斯硬度 本度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格" _ -59- 1301510 A7 B7 五、發明説明(4 (Hv)、破壞靭性 (KIC)之測定。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 維克斯硬度(Hv)係於實施例3及實施例5,各爲608土 35、698 ±5 1 (實測値),以單晶之實施例5高約15%,惟 另一方面破壞靭性 (KIC)各爲1.91MPa · m1/2,1.26MPa · (實測値),以單晶之實施例5低約34%,若一旦微龜裂 發生時,則立即傳播,可被視作容易引起沉積材料破片之 飛散。 (e)由結晶値引起的飛散比較試驗 與於上述 (b)之飛散評估同樣的,在多晶粒錠之實 施例3及單晶粒錠之實施例5,進行飛散試驗。 在此的飛散評估,係與前述的內容約略相同,惟使電 子射束電流依序增加至3 0〜2 4 0 m A,表示出以各電流値已 保持1分鐘之際的値。其結.果示於第1圖。 由第1圖之結果與單晶粒錠比較,可得知以多晶粒錠 之實施例3者,飛散發生係在一半以下。 又檢查此時之飛散粒。其結果示於第2圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若依第2圖時,來自單晶之飛散粒係磷片狀,此可被 推測係在結晶面之解理引起所致。另一方面,在多晶方 面形狀係不規則的,可以被推測係在結晶晶間之裂斷已 進行所致。單晶係氣化成分呈均勻的存在於內部,另一 方面多晶體係局部化於表面/晶間面(各種分析結果) ’可被視作由材料內部之氣化成分的加熱引起之體積膨 脹即成爲飛散之主要原因。惟在多晶,與單晶比較,脆 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) a4規格(210x29*7公釐) -60- 1301510 A7 B7 五、發明説明(4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 性較高,故一旦即使於材料內發生微龜裂,亦立即不至 成爲飛散。又於該情形’由於可形成氣化成分排出的路 徑,故再者可被預想作較難引起飛散現象。因此,多晶 與單晶比較,可被視作飛散量較少(表1B、表2B、表3 B 、表4 B、第1圖)。如上述,材料之脆性亦係重要的,惟 由表1B、表2B、表3B、表4B成爲飛散之重要原因之氣化 成分量的降低,係藉由再抑制飛散可知有更進一步的效 果。 (f)氣化成分局部化評估 其次,於實施例4之多晶粒錠內,對粒狀、晶間部分、 最表面及全體,進行下述的組成、形態分析。 1.晶間、粒狀部分分析:TEM - EDX (穿透型電子顯 微鏡形態觀察),在分析點30 nm 0進行。 2 .最表面分析:利用E S C A評估。以氬離子濺鍍鈾刻 表0.5分鐘(離最表面約〇.5 nm之蝕刻)並清淨後的表面之 分析。分析深度爲〇.5〜50 nm程度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3. 全體分析:高頻熔解試樣全體,由該時所放出S02 氣體之紅外線吸收量,測定硫S量。 4. 全體分析:高頻熔解試樣全體,捕集由該時所放出 的氯氣,藉由吸光光度計測定水溶液之分光透過率,測定 •氯量。 5 .全體分析:高頻熔解試樣全體,利用該時所放出的 N02氣體之傳熱係數予以測定。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -61 - 1301510 λ7 Β7 五、發明説明( 6.全體分析:高頻熔解試樣全體,利用該時所放出的 P〇2氣體之傳熱係數予以測定。 此等結果示於表5、表6及第3圖。 第3圖爲試樣之截面TEM照相,於該圖,圖號1〜5係表 示測定點,點1〜3係位於晶間部分,又點4、5係位於結晶 粒部分(粒狀部分)。又於各點1〜5係以#1〜#5表示。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -62- 1301510 五、發明説明(' 表5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 粒界(分析區域:30 nm 0 ) #1 #2 #3 平均値 Mg 48.87 4 8.54 47.75 48.39 0 49.78 50.53 50.94 50.42 Si 0.60 0.64 0.72 0.65 Fe 0.19 0.04 0.13 0.12 Cr 0.00 0.0 0 0.01 0.00 C a 0.02 0.00 0.00 0.01 A1 0.26 0.0 0 0.23 0.16 Ni 0.00 0.00 0.00 0.00 Na 0.08 0.00 0.00 0.03 K 0.00 0.03 0.00 0.01 Cl 0.01 0.01 0.00 0.01 N 0.14 0.14 0.13 0.14 s 0.04 0.03 0.03 0.03 …上 0.04 0.04 0.04 0.04 阜^華 走素% (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -63- 1301510 96· 5· 16 $ 五、發明説明() 60 表6 粒內(分析 區域:3 0 n m 0〕 ) #4 #5 平均値 Mg 48.87 48.54 48.7 1 0 50.52 5 1.18 50.85 Si 0.04 0.20 0.12 Fe 0.00 0.00 0.00 Cr 0.01 0.02 0.0 1 C a 0.02 0.03 0.02 A1 0.00 0.00 0.00 Ni 0.00 0.00 0.00 Na 0.49 0.00 0.25 K 0.01 0.00 0.01 Cl 0.00 0.00 0.00 N 0.02 0.02 0.02 s 0.00 0.00 0.00 P 0.00 0.00 0.00 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 訂 -黍· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 單位:元素% (結果) 1.硫S係於晶間部分可予確認有0.03元素%局部化, 惟在粒狀部分其濃度過低且在未能直接偵測的偵測界限以 下。 多晶最表面之硫s係以硫酸鹽之形態存在0 · 9元素%, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) '一 --— -64- 1301510 A7 B7 五、發明説明(。) 61 故在晶間亦可推測係相同的。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面,在紅外線吸收分析,硫S係20 ppm (0.002重 量% ),故經予槪算的硫量係〇 . 〇 〇 1 6元素%以下,可知在 晶間存在極大量的S,於粒狀部分及晶間部分之含硫比爲1 8 倍以上。 2 .氯C1係於晶間部分可予確認有〇 . 〇 1元素%局部化, 惟在粒狀部分其濃度過低且在未能直接偵測的偵測界限以 下。 又,多晶最表面之氯C1係以氯化物之形態存在,故在 晶間可推測係相同的。 另一方面,在分光透過率測定,氯C1係20 ppm (0.002 重量%),故經予槪算的氯量係0.002元素%以下,可知在 晶間存在極大量的C1,於粒狀部分及晶間部分之含氯比爲5 倍以上。 3 .氮N係於晶間部分可予確認有〇 . 1 4元素%局部化, 惟在粒狀部分可予偵檢出以0.02元素%存在。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,多晶最表面之氮N係以銨鹽、氨、氮化物之複合形 態存在,故在晶間可推測係相同的。 另一方面在全體分析時,氮N係100 ppm (〇·〇1重量%) ,故經予槪算的氮量係0.015元素%以下,可知在晶間存在 極大量的N,於粒狀部分及晶間部分之含氮比爲7〜9倍以上 〇 4.磷P係於晶間部分可予確認有0.04元素%局部化, 惟在粒狀部分其濃度過低且在未能直接偵測的偵測界限以 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -65- 1301510 at B7 五、發明説明(g 下。 又,多晶最表面之磷P係以磷酸鹽、磷酸(p4〇1())、 焦磷酸鹽等形態存在,故在晶間可推測係相同的。 另一方面在全體分析時’磷P係3〇 ppm (0.003重量%) ,故經予槪算的磷量係0. ο 0 3元素%以下,可知在晶間存在 極大量的P,於粒狀部分及晶間部分之含磷比爲〗3倍以上。 如此,由表5、表6之結果可知於結晶粒部分(粒狀部 分)係幾乎不存在氣化成分’又於晶間部分係幾乎局部化 有氣化成分。 產業上之可利用性 若依本發明之MgO沉積材料時,則藉由設成MgO純度 ".〇%以上且相對密度9〇.0%以上,含硫量0.01〜50 ppm ,含氯量0.01〜50 ppm,含氮量0.01〜200 ppm,含磷量 ◦ •0 1〜30 ppm,採用此種MgO沉積材料,利用電子射束沈 積法或離子電鍍法成膜AC型、PDP等的MgO保護膜之際, 飛散現象之發生程度會降低,用作保護膜,可達成提高 MgO之膜密度,膜厚分布,透光性、耐濺鍍性、放電特性 (放電電壓、放電響應性等)、絕緣性等的膜特性之功效 〇 又’於本發明之MgO沉積材料之製造方法,採用含硫 量0.01〜50 ppm,含氯量0.01〜50 ppm,含氮量0.01〜200 ppm,含磷量0.01〜30 ppm之MgO粉末爲原料,欲製造上述 的Mg Ο沉積材料係可能的。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -66-

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 第9 1 1 34642號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國96 Θ 5半月月16逍減ΊΕ 1 尤丨 1 . 一種Mg〇沉積材料,其特徵係予製,赏;在 99.0%以上且相對密度90.0%以上,氣化成分含量〇.〇1〜200 PPm且含硫S量平均値0.01〜50 ppm,含氯C1量平均値0.01〜 5 0 ppm,含氮N量平均値〇·〇ΐ〜200 ppm,含磷P量平均値 〇·〇1〜30 ppm之多晶粒錠,該多晶粒錠內所含的雜質(Si、 Al、Ca、Fe、Cr、V、Ni、Na、K、C及 Zr)之含有量合計 10000 ppm以下,個別含有量,係Si以元素濃度計5 000 ppm 以下,A1以兀素濃度計爲300 ppm以下,Ca以元素濃.度計爲 2〇00 ppm以下,Fe以元素濃度計爲4〇〇 ppm以下,Cr、V及 Ni各自以元素濃度計爲50 ppm以下,Na及K各自以元素濃度 計爲30 ppm以下,C以元素濃度計爲3 00 ppm以下,Zr以元 素濃度計爲150 ppm以下。 2.如申請專利範圍第1項之MgO沉積材料,其中前述 多晶粒錠爲具有含硫S量較低的粒狀部分及較該粒狀部分含 硫S量較高的晶間部分。 3 ·如申請專利範圍第2項之Mg Ο沉積材料,其中前述 粒狀部分及前述晶間部分之含硫S量之比大於5。 4.如申請專利範圍第1項之MgO沉積材料,其‘中前述 多晶粒錠爲具有含氯C1量較低的粒狀部分及較該粒狀部分 含氯C1量較高的晶間部分。 5·如申請專利範圍第4項之MgO沉積材料,其中前述 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-1 - (請先閱,背面之注意事項 "nml 裝I 項本頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1301510 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 粒狀部分及前述晶間部分之含氯C1量之比大於5。 6 ·如申請專利範圍第1項之MgO沉積材料,其中前述 多晶粒錠爲具有含氮N量較低的粒狀部分及較該粒狀部分含 氮N量較局的晶間部分。 7 ·如申請專利範圍第6項之Mg0沉積材料,其中前述 粒狀邰分及即述晶間部分之含氮N量之比大於5。 8 ·如申請專利範圍第1項之M g Ο沉積材料,其中前述 多晶粒錠爲具有含磷P量較低的粒狀部分及較粒狀部分含磷 P量較高的晶間部分。 9·如申請專利範圍第8項之MgO沉積材料,其中前述 粒狀部分及前述晶間部分之含磷p量之比大於5。 10· —種MgO沉積材料之製造方法,其特徵在於以純 度99.0%以上、氣化成分含量0.01〜2〇0 ppm且含硫S量〇.01 〜50 ppm,含氯C1量平均値〇·〇ΐ〜50 ppm,含氮N量平均値 0.01〜200 ppm,含磷p量平均値〇.〇1〜3〇 ppm之Mg〇粉末爲 原料並藉由燒結法製成多晶粒錠,該多晶粒錠內所含的雜 質(Si、Al、Ca、Fe、Cr、V、Ni、Na、K、C及Zr)之含有 量合計1 0000 ppm以下,個別含有量,係si以元素濃度計 5〇〇〇 ppm以下,A1以元素濃度計爲30〇 ppm以下,Ca以元素 濃度計爲2000 ppm以下,以以元素濃度計爲4〇〇 ρριη以下, Cr、V及Ni各自以元素濃度計爲5〇 ρριη以下,Na及K各自以 元素濃度計爲30 ppm以下,C以元素濃度計爲3 00 ppm以下 ’ Zr以元素濃度計爲15〇 ρριη以下。 11·如申請專利範圍第1〇項之Mg〇沉積材料之製造方 本^^通―關家標準(CNS ) ( 21GX297公釐)~~ (請先閱讀背面之注意事項
    經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1301510 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 法,其係於前述多晶粒錠內形成含硫s量較低的粒狀·部分及 較該粒狀部分含硫S量較高的晶間部分。 12. 如申請專利範圍第11項之MgO沉積材料之製造方 法,其係使前述粒狀部分及前述晶間部分之含硫S量之比大 於5。 13. 如申請專利範圍第10項之MgO沉積材料之製造方 法,其係於前述多晶粒錠內形成含氯C1量較低的粒狀部分 及較該粒狀部分含氯C1量較高的晶間部分。 14. 如申請專利範圍第13項之MgO沉積材料之製造方 法,其係使前述粒狀部分及前述晶間部分之含氯C1量之比 大於5。 15. 如申請專利範圍第1〇項之MgO沉積材料之製造方 法,其係於前述多晶粒錠內形成含氮N量較低粒狀部分及較 該粒狀部分含氮N量較高的晶間部分。 16. 如申請專利範圍第15項之MgO沉積材料之製造方 法,其係使前述粒狀部分及前述晶間部分之含氮N量之比大 於5。 17. 如申請專利範圍第1〇項之MgO沉積材料之製造方 法,其係於前述多晶粒錠內形成含磷p量較低的粒狀部分及 較該粒狀部分含磷P量較高的晶間部分。 18. 如申請專利範圍第17項之MgO沉積材料之製造方 法,其係使前述粒狀部分及前述晶間部分之含磷P量之比大 於5。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐)_ 3 _ (請先聞·«背面之注意事項寫本頁) ~^裝· -項寫太 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4225761B2 (ja) * 2002-10-10 2009-02-18 三菱マテリアル株式会社 Si濃度を調整した多結晶MgO蒸着材
KR100467437B1 (ko) * 2003-03-04 2005-01-24 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널
EP1587126A4 (en) * 2003-09-24 2007-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd PLASMA SCOREBOARD
CN100392789C (zh) * 2003-09-26 2008-06-04 松下电器产业株式会社 等离子显示面板
KR100599708B1 (ko) * 2004-05-25 2006-07-13 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널
US20070029934A1 (en) * 2005-08-03 2007-02-08 Kim Ki-Dong Plasma display panel
KR100839423B1 (ko) * 2007-02-21 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 산화 마그네슘 소결체, 및 이를 이용하여 제조된 플라즈마디스플레이 패널
KR20080086075A (ko) * 2007-03-21 2008-09-25 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 장치
KR100846713B1 (ko) * 2007-03-21 2008-07-16 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 장치, 및 이의 제조 방법
KR20080092126A (ko) * 2007-04-11 2008-10-15 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 장치
US8227896B2 (en) * 2009-12-11 2012-07-24 International Business Machines Corporation Resistive switching in nitrogen-doped MgO
SG11201401078QA (en) * 2011-12-27 2014-09-26 Jx Nippon Mining & Metals Corp Sintered magnesium oxide target for sputtering, and method for producing same
JP6170066B2 (ja) * 2012-11-07 2017-07-26 日本碍子株式会社 セラミックス材料及びスパッタリングターゲット部材
JP6279482B2 (ja) * 2012-11-07 2018-02-14 日本碍子株式会社 スパッタリングターゲット部材
WO2015079641A1 (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 株式会社Joled 有機elパネル及びその製造方法、並びにカラーフィルター基板
JP7044328B2 (ja) * 2018-06-01 2022-03-30 株式会社荏原製作所 Ni-Fe基合金粉末、及び当該Ni-Fe基合金粉末を用いる合金皮膜の製造方法
CN116768606A (zh) * 2023-06-06 2023-09-19 先导薄膜材料(广东)有限公司 一种复合氧化镍镁靶材及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5531129A (en) 1978-08-25 1980-03-05 Hitachi Metals Ltd Target material for physical vacuum deposition
JPS63203764A (ja) 1987-02-19 1988-08-23 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 蒸着用Te又はTe系合金の製造方法
JP3127820B2 (ja) 1996-02-28 2001-01-29 三菱マテリアル株式会社 強誘電体膜形成用スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JPH1018026A (ja) 1996-07-04 1998-01-20 Ulvac Japan Ltd 酸化物膜の作製方法
JPH11213875A (ja) 1998-01-29 1999-08-06 Mitsubishi Electric Corp Ac型プラズマディスプレイパネル用保護膜材料及びその製造方法と、ac型プラズマディスプレイパネル
JP3314728B2 (ja) * 1998-08-11 2002-08-12 三菱マテリアル株式会社 多結晶MgO蒸着材
JP4225761B2 (ja) * 2002-10-10 2009-02-18 三菱マテリアル株式会社 Si濃度を調整した多結晶MgO蒸着材
KR100599708B1 (ko) * 2004-05-25 2006-07-13 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널
KR100603354B1 (ko) * 2004-06-26 2006-07-20 삼성에스디아이 주식회사 Pdp 보호막 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 pdp 보호막, 보호막의 제조방법, 및 이를 채용한 pdp

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