(57)【要約】【課題】高濃度のＧａを含有するＧａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲット部材において、バルク抵抗率（「体積抵抗率」に同じ。）を下げるのに有効な手段を提供する。【解決手段】Ｇａ、Ｓｎ及びＯを含有し、残部が不可避的不純物で構成され、Ｇａ及びＳｎの原子比が０．３３≦Ｇａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）≦０．７５を満たし、粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＳｎＯ2相のピーク面積ＩSnの比（ＩSn／Ｉ）が０．０２以上であるスパッタリングターゲット部材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｇａ、Ｓｎ及びＯを含有し、残部が不可避的不純物で構成され、Ｇａ及びＳｎの原子比が０．３３≦Ｇａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）≦０．７５を満たし、粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＳｎＯ2相のピーク面積ＩSnの比（ＩSn／Ｉ）が０．０２以上であるスパッタリングターゲット部材。
【請求項２】
粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＳｎＯ2相のピーク面積ＩSnの比（ＩSn／Ｉ）が０．１以上である請求項１に記載のスパッタリングターゲット部材。
【請求項３】
粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＧａ4ＳｎＯ8相のピーク面積ＩGaSnの比（ＩGaSn／Ｉ）が０．３以下である請求項１又は２に記載のスパッタリングターゲット部材。
【請求項４】
粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＧａ4ＳｎＯ8相のピーク面積ＩGaSnの比（ＩGaSn／Ｉ）が０．２５以下である請求項３に記載のスパッタリングターゲット部材。
【請求項５】
体積抵抗率が５０，０００Ω・ｃｍ以下である請求項１〜４の何れか一項に記載のスパッタリングターゲット部材。
【請求項６】
相対密度が９４％以上である請求項１〜５の何れか一項に記載のスパッタリングターゲット部材。
【請求項７】
混合粉中のＧａ2Ｏ3粉が２０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下のモル濃度となるように、Ｇａ2Ｏ3粉及びＳｎＯ2粉を混合及び粉砕して混合粉を用意する工程１と、
該混合粉を酸素含有雰囲気下、１５００℃以上の加熱温度で１０時間以上焼結してＧａ−Ｓｎ−Ｏ複合酸化物相を含有する焼結体を得る工程２と、
該焼結体を窒素含有雰囲気下、１０００℃〜１４００℃の加熱温度で１０時間以上アニールしてＧａ−Ｓｎ−Ｏ複合酸化物相を分解し、ＳｎＯ2相を生成する工程３と、
を含む請求項１〜６の何れか一項に記載のスパッタリングターゲット部材の製造方法。
【請求項８】
工程２における加熱温度から工程３における加熱温度に低下させることにより、工程２と工程３を連続的に行う請求項７に記載のスパッタリングターゲット部材の製造方法。
【請求項９】
工程３は、１２００℃〜１４００℃の加熱温度でアニールする請求項７又は８に記載のスパッタリングターゲット部材の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜６の何れか一項に記載のスパッタリングターゲット部材をスパッタすることを含む成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＧａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲット部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のチャンネル層に使用される半導体層として、多結晶シリコン膜及びアモルファスシリコン膜といったシリコン系材料が使用されてきた。しかしながら、シリコン系材料は可視光領域で吸収を起こすため、光入射によるキャリアの発生で薄膜トランジスタが誤動作を起こすという問題がある。その防止策として、金属等の光遮断層を設けているが、開口率が減少してしまうという問題がある。また、画面輝度を保つためにバックライトの高輝度化が必要となり、消費電力が増大してしまう等の欠点があった。
【０００３】
そこで、近年では、シリコン系材料に替えて、透明酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタの開発が行われている。その代表的なものが、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系（ＩＧＺＯ）材料である（特許文献１）。しかしながら、ＩＧＺＯは多成分系であるため、各原料粉の性質及び状態、成分の配合、並びに焼結条件の最適化が難しい。このため、ＩＧＺＯは性質が変動しやすく、スパッタリング時にノジュール及び異常放電を起こすことが問題とされている。また、ＩＧＺＯはレアメタルを含むためにコストを引き上げる要因となり、また、将来的に供給不足に陥るおそれがある。
【０００４】
このような背景から、構成元素が少ないＧａ−Ｓｎ−Ｏ系（ＧＴＯ）の酸化物ターゲットが検討されている（特許文献２〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／０８８７２６号
【特許文献２】国際公開第２０１０／０１８７０７号
【特許文献３】特開２０１３−４０３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の酸化物焼結体においては、焼結体の強度を高め、バルク抵抗を低減するために、スズ酸ガリウム化合物相及び酸化スズ相に加えて、更に、亜鉛、アルミニウム、珪素、インジウム、ゲルマニウム、チタン、ニオブ、タンタル、タングステン、モリブデン及びアンチモンから選択される少なくとも１種の元素が分散していることが要求されている。そして、特許文献２においては、酸化ガリウムと酸化スズのみ原料とした場合、酸化ガリウム濃度が高いと、バルク抵抗が測定不能な程度に高くなったことが示されている（比較例１、４、６及び７）。
【０００７】
また、特許文献３には、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）及び不可避的不純物からなるスパッタリング用酸化物焼結体ターゲットが記載されているものの、Ｇａ2Ｏ3の濃度は２０ｍｏｌ％以下であることを要件としている。特許文献３には、Ｇａ2Ｏ3の濃度を３０ｍｏｌ％とした場合、測定不能なほどにバルク抵抗率が高くなったことが示されている（比較例４及び５）。
【０００８】
このように、高濃度のＧａを含有するＧａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲット部材においては、ＤＣスパッタリングに適した低バルク抵抗率のものは得られていなかった。本発明は上記事情に鑑みて創作されたものであり、一実施形態において、高濃度のＧａを含有するＧａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲット部材において、バルク抵抗率（「体積抵抗率」に同じ。）を下げるのに有効な手段を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、高濃度のＧａを含有するＧａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲット部材の結晶構造を粉末ＸＲＤにより解析したところ、Ｇａ及びＳｎの複合酸化物相が多く見られる一方で、酸化錫相の生成量が極めて少ないことを見出した。そして、当該知見を基礎として鋭意検討を重ねた結果、Ｇａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲット部材において、Ｇａ及びＳｎの複合酸化物相の比率を低くして酸化錫相の比率を高くすると、全体組成が同じ場合でも、体積抵抗率が有意に低下することを見出した。
【００１０】
本発明は上記知見に基づき完成したものであり、以下に例示される。
［１］
Ｇａ、Ｓｎ及びＯを含有し、残部が不可避的不純物で構成され、Ｇａ及びＳｎの原子比が０．３３≦Ｇａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）≦０．７５を満たし、粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＳｎＯ2相のピーク面積ＩSnの比（ＩSn／Ｉ）が０．０２以上であるスパッタリングターゲット部材。
［２］
粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＳｎＯ2相のピーク面積ＩSnの比（ＩSn／Ｉ）が０．１以上である［１］に記載のスパッタリングターゲット部材。
［３］
粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＧａ4ＳｎＯ8相のピーク面積ＩGaSnの比（ＩGaSn／Ｉ）が０．３以下である［１］又は［２］に記載のスパッタリングターゲット部材。
［４］
粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＧａ4ＳｎＯ8相のピーク面積ＩGaSnの比（ＩGaSn／Ｉ）が０．２５以下である［３］に記載のスパッタリングターゲット部材。
［５］
体積抵抗率が５０，０００Ω・ｃｍ以下である［１］〜［４］の何れか一項に記載のスパッタリングターゲット部材。
［６］
相対密度が９４％以上である［１］〜［５］の何れか一項に記載のスパッタリングターゲット部材。
［７］
混合粉中のＧａ2Ｏ3粉が２０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下のモル濃度となるように、Ｇａ2Ｏ3粉及びＳｎＯ2粉を混合及び粉砕して混合粉を用意する工程１と、
該混合粉を酸素含有雰囲気下、１５００℃以上の加熱温度で１０時間以上焼結してＧａ−Ｓｎ−Ｏ複合酸化物相を含有する焼結体を得る工程２と、
該焼結体を窒素含有雰囲気下、１０００℃〜１４００℃の加熱温度で１０時間以上アニールしてＧａ−Ｓｎ−Ｏ複合酸化物相を分解し、ＳｎＯ2相を生成する工程３と、
を含む［１］〜［６］の何れか一項に記載のスパッタリングターゲット部材の製造方法。
［８］
工程２における加熱温度から工程３における加熱温度に低下させることにより、工程２と工程３を連続的に行う［７］に記載のスパッタリングターゲット部材の製造方法。
［９］
工程３は、１２００℃〜１４００℃の加熱温度でアニールする［７］又は［８］に記載のスパッタリングターゲット部材の製造方法。
［１０］
［１］〜［６］の何れか一項に記載のスパッタリングターゲット部材をスパッタすることを含む成膜方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、ガリウム濃度が高いにも拘わらず、低体積抵抗率のＧａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲット部材を得ることが可能となる。また、本発明の一実施形態によれば、ＤＣスパッタリングに適した高ガリウム濃度のＧａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲットを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１．組成）
本発明に係るスパッタリングターゲット部材は一実施形態において、Ｇａ、Ｓｎ及びＯを含有し、残部が不可避的不純物で構成される。不可避的不純物とは、概ね金属製品において、原料中に存在したり、製造工程において不可避的に混入したりするもので、本来は不要なものであるが、微量であり、金属製品の特性に影響を及ぼさないため、許容されている不純物である。本発明に係るスパッタリングターゲット部材において、不可避的不純物の総量は一般的には５０００質量ｐｐｍ以下であり、典型的には３０００質量ｐｐｍ以下であり、より典型的には２０００質量ｐｐｍ以下である。
【００１３】
本発明に係るスパッタリングターゲット部材は一実施形態において、Ｇａ及びＳｎの原子比が０．３３≦Ｇａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）≦０．７５を満たす。０．３３≦Ｇａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）としたのは、本発明は一実施形態において、高濃度のＧａを含有するＧａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲット部材を提供することが目的だからである。０．４≦Ｇａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）とすることも可能であり、０．５≦Ｇａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）とすることも可能である。また、Ｇａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）≦０．７５としたのは、低体積抵抗率のスパッタリングターゲットが得られやすいという理由による。体積抵抗率を下げるという観点からは、好ましくはＧａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）≦０．７であり、より好ましくはＧａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）≦０．５である。
【００１４】
本発明に係るスパッタリングターゲット部材の一実施形態においては、Ｇａ及びＳｎは酸化物の形態で存在することができる。酸化物としては、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化錫（ＳｎＯ2）、並びに、Ｇａ及びＳｎの複合酸化物（例：Ｇａ4ＳｎＯ8、Ｇａ4Ｓｎ5Ｏ16及びＧａ3Ｓｎ4Ｏ12）が例示される。
【００１５】
（２．ＸＲＤ測定）
スパッタリングターゲット部材の体積抵抗率を効果的に下げるためには、粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＳｎＯ2相のピーク面積ＩSnの比（ＩSn／Ｉ）が０．０２以上であることが好ましく、０．０５以上であることがより好ましく、０．１０以上であることが更により好ましく、０．１５以上であることが更により好ましく、０．２０以上であることが更により好ましい。ＩSn／Ｉの上限は特に設定されないが、一般には０．４０以下であり、典型的には０．３０以下である。
【００１６】
スパッタリングターゲット部材の体積抵抗率を効果的に下げるためには、粉末Ｘ線回折測定における全ピーク面積Ｉに対するＧａ4ＳｎＯ8相のピーク面積ＩGaSnの比（ＩGaSn／Ｉ）が０．３０以下であることが好ましく、０．２５以下であることがより好ましく、０．２０以下であることが更により好ましい。ＩGaSn／Ｉの下限は特に設定されないが、一般には０．０５以上であり、典型的には０．１０以上である。
【００１７】
ＸＲＤ測定は以下の手順で行う。測定対象となるスパッタリングターゲット部材を粉砕して粉状にし、目開き１００μｍの篩で篩別した篩下の粉末を圧粉して測定サンプルとし、粉末Ｘ線回折法を用いて、管電圧：４０ｋＶ、管電流：３０ｍＡ、スキャンスピード：５°／ｍｉｎ、ステップ：０．０２°の条件で、横軸が２θ、縦軸がＸ線強度（ｃｐｓ）のＸ線回折チャートを得る。次に、得られたＸ線回折チャートにＫα２除去、Ｓｏｎｎｅｖｅｌｄ−Ｖｉｓｓｅｒ法によりバックグラウンド除去のデータ処理を施す。
【００１８】
そして以下の基準に従って、Ｉsn、ＩGaSn及びＩを求め、ＩSn／Ｉ及びＩGaSn／Ｉを算出する。
ＳｎＯ2相のピーク面積Ｉsnは２θ＝２６．２°〜２６．９°、３３．５°〜４４．２°、５１．４°〜５２．０°のそれぞれの範囲におけるピーク面積の合計を指す。
Ｇａ4ＳｎＯ8相のピーク面積ＩGaSnは２θ＝１４．２°〜１４．８°、２５．１°〜２５．８°、３４．５°〜３５．０°、５２．９°〜５３．５°のそれぞれの範囲におけるピーク面積の合計を指す。
全ピーク面積Ｉは２θ＝１０°〜６０°の範囲におけるピーク面積の合計を指す。
【００１９】
各ピーク面積は、上記角度範囲の各ピークの最大ピーク強度Ｉｍａｘ（バックグラウンド除去後のｃｐｓが０のところからの最大ピーク強度までの高さ（単位：ｃｐｓ））に、ピークの半値幅Ｗｈ（強度がＩmax／２となる位置のピーク幅（単位：２θ））を乗じることによって算出する。
【００２０】
（３．体積抵抗率）
本発明に係るスパッタリングターゲット部材は一実施形態において、体積抵抗率が５０，０００Ω・ｃｍ以下である。スパッタリングターゲット部材の低抵抗化は、スパッタリングの安定性に寄与することができる。体積抵抗率は好ましくは２５，０００Ω・ｃｍ以下であり、より好ましくは１５，０００Ω・ｃｍ以下であり、例えば５，０００〜５０，０００Ω・ｃｍとすることができる。
【００２１】
体積抵抗率は、直流四探針法を用いて、測定対象となるスパッタリングターゲット部材の任意の５点の体積抵抗率を測定箇所の偏りがないように測定したときの平均値とする。
【００２２】
（４．相対密度）
スパッタリングターゲット部材の相対密度は、体積抵抗率に影響を与えることから、高い方が望ましい。スパッタリングターゲット部材に割れや亀裂が発生するのを抑制する観点でもスパッタリングターゲット部材の相対密度は高い方が好ましい。本発明に係るスパッタリングターゲット部材は一実施形態において、相対密度が９４％以上である。相対密度は好ましくは９５％以上であり、より好ましくは９８％以上であり、例えば９４〜９８％とすることができる。
【００２３】
本発明において「相対密度」は、相対密度＝（測定密度／理論密度）×１００（％）で表される。理論密度とは、焼結体の各構成元素において、酸素を除いた元素の酸化物の理論密度から算出される密度の値である。本発明のＧａ−Ｓｎ−Ｏターゲットであれば、各構成元素であるガリウム、錫、酸素のうち、酸素を除いたガリウム、錫の酸化物として、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）と酸化錫（ＳｎＯ2）を理論密度の算出に用いる。ここで、焼結体中のガリウムと錫の元素分析値（ａｔ％、又は質量％）から、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）と酸化錫（ＳｎＯ2）の質量比に換算する。例えば、換算の結果、酸化ガリウムが２５質量％、酸化錫が７５質量％のＧＴＯターゲットの場合、理論密度は、（Ｇａ2Ｏ3の密度（ｇ／ｃｍ3）×２５＋ＳｎＯ2の密度（ｇ／ｃｍ3）×７５）／１００（ｇ／ｃｍ3）として算出する。Ｇａ2Ｏ3の理論密度は６．４４ｇ／ｃｍ3、ＳｎＯ2の理論密度は６．９５ｇ／ｃｍ3として計算する。一方、測定密度とは、重量を体積で割った値である。焼結体の場合は、アルキメデス法により体積を求めて算出する。
【００２４】
（５．製造方法）
以下に、本発明に係るスパッタリングターゲット部材の好適な製法を例示的に説明する。原料粉として、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）粉及び酸化錫（ＳｎＯ2）粉を用意する。不純物による電気特性への悪影響を避けるために、純度３Ｎ（９９．９質量％）以上の原料粉を用いることが好ましく、純度４Ｎ（９９．９９質量％）以上の原料粉を用いることがより好ましい。
【００２５】
次いで、Ｇａ2Ｏ3粉及びＳｎＯ2粉を所定のモル比で混合及び粉砕して混合粉を用意する。混合紛中のＧａ及びＳｎの原子比が、先述した０．３３≦Ｇａ／（Ｇａ＋Ｓｎ）≦０．７５を満たすように、Ｇａ2Ｏ3粉及びＳｎＯ2粉を混合する。具体的には、混合粉中のＧａ2Ｏ3粉が２０ｍｏｌ％以上であるのが好ましい。高濃度のＧａを含有するＧａ−Ｓｎ−Ｏ系スパッタリングターゲット部材を提供するという観点からは、混合粉中のＧａ2Ｏ3粉を３０ｍｏｌ％以上とすることも可能であり、混合粉中のＧａ2Ｏ3粉を４０ｍｏｌ％以上とすることも可能である。また、得られるスパッタリングターゲットの体積抵抗率を下げるという観点からは、混合粉中のＧａ2Ｏ3粉を６０ｍｏｌ％以下とすることも可能であり、混合粉中のＧａ2Ｏ3粉を５５ｍｏｌ％以下とすることも可能である。
【００２６】
混合と粉砕が不十分であると、製造したスパッタリングターゲット部材中に各成分が偏析して、高抵抗率領域と低抵抗率領域が存在することになり、スパッタ成膜時に高抵抗率領域での帯電等によるアーキングなどの異常放電の原因となってしまうので、充分に混合と粉砕を行うことが望ましい。好適な混合と粉砕の方法としては、例えば、原料粉を水に投入し分散させてスラリー化し、このスラリーを湿式媒体攪拌ミル（ビーズミル等）を用いて微粉砕する方法が挙げられる。
【００２７】
微粉砕後のスラリーは乾燥することが好ましい。乾燥は、限定的ではないが、例えば熱風乾燥機で１００〜１５０℃×５〜４８ｈｒの条件で行うことができる。乾燥後は篩別して粗大粒子を分離することが好ましい。篩別は、目開き５００μｍ以下の篩で行うことが好ましく、目開き２５０μｍ以下の篩で行うことがより好ましい。ここで、目開きはＪＩＳ  Ｚ８８０１−１：２００６に準拠して測定される。
【００２８】
混合と粉砕を行って得られる混合粉は、メジアン径が５μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以下であることが更により好ましい。
【００２９】
混合粉のメジアン径は、エタノールを分散媒として１分間の超音波分散後、レーザー回折散乱法粒度測定装置を用いて粒度の累積分布を測定したときの体積基準によるメジアン径（Ｄ５０）を指す。
【００３０】
次に、所望の形状の金型に混合粉を充填し、プレスして成形体を作製する。プレス時の面圧は例えば４００〜１０００ｋｇｆ・ｃｍ2とすることができる。
【００３１】
次に、成形体を酸素含有雰囲気下、１５００℃以上の加熱温度で１０時間以上焼結してＧａ−Ｓｎ−Ｏ複合酸化物相を含有する焼結体を得る。酸素含有雰囲気下で加熱するとしたのはＳｎＯ2の蒸発を抑制し焼結体の密度を向上させるためである。酸素含有雰囲気としては、例えば、酸素雰囲気及び空気雰囲気が挙げられる。焼結工程における加熱温度を１５００℃以上としたのは焼結の反応速度が十分に早いためである。焼結工程における加熱温度は１５５０℃以上が好ましく、１６００℃以上がより好ましい。１５００℃以上の加熱温度での加熱時間を１０時間以上としたのは、焼結を十分に進行させるためである。当該加熱時間は１５時間以上が好ましく、２０時間以上がより好ましい。
【００３２】
焼結工程後、所定のアニール工程を実施すると、Ｇａ−Ｓｎ−Ｏ複合酸化物相が分解してＳｎＯ2相が生成する。これにより、ＳｎＯ2相の比率が上昇し、体積抵抗率が有意に低下する。アニールは、該焼結体を窒素含有雰囲気下、１０００℃〜１４００℃の加熱温度で１０時間以上行うことが好ましい。窒素含有雰囲気下で加熱するとしたのはＳｎＯ2の還元により焼結体のバルク抵抗率を低下させる目的による。窒素含有雰囲気としては、例えば、窒素雰囲気及び空気雰囲気が挙げられる。アニール工程における加熱温度は、分解の反応速度が十分早い、１０００℃以上が好ましく、１１００℃以上がより好ましく、１２００℃以上が更により好ましい。また、アニール工程における加熱温度はＧａ−Ｓｎ−Ｏ複合酸化物が生成しない、１４００℃以下が好ましく、１３００℃以下がより好ましい。１０００〜１４００℃の加熱温度で１０時間以上アニールを行うのは、十分に分解反応を進行させるためである。当該加熱時間は１５時間以上が好ましく、２０時間以上がより好ましい。
【００３３】
焼結工程における加熱温度からアニール工程における加熱温度に低下させることにより、焼結工程とアニール工程を連続的に行うのが生産効率上好ましい。しかしながら、焼結工程後、室温まで冷却した後に再度アニール温度まで焼結体を加熱してもよい。
【００３４】
上記工程によって得られた酸化物焼結体は、必要に応じて平面研削機、円筒研削機、マシニング等の加工機で所望の形状に加工することにより、スパッタリングターゲット部材に仕上げることができる。スパッタリングターゲット部材は、単独で使用してもよいし、適宜バッキングプレートに接合して使用することができる。バッキングプレートとの接合方法としては、例えば、銅製のバッキングプレートに、インジウム系合金などをボンディングメタルとして、貼り合わせる方法が挙げられる。
【００３５】
（６．成膜方法）
本発明の一実施形態によれば、スパッタリングターゲット部材をスパッタすることを含む成膜方法が提供される。スパッタ法としては、限定的ではないが、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＡＣマグネトロンスパッタ法、パルスＤＣマグネトロンスパッタ法等を好適に使用することができる。本発明に係るスパッタリングターゲット部材の一実施形態においては、低体積抵抗率であることから、特にＤＣマグネトロンスパッタ法及びパルスＤＣマグネトロンスパッタ法に好適である。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明及びその利点の理解を容易にするための実施例を示すが、本発明は実施例に限定されるべきではない。
【００３７】
下記に示す実施例及び比較例において、各種の測定や評価が必要となるが、その条件を以下に示す。
（メジアン径）
各種粉末のメジアン径は、エタノールを分散媒として１分間の超音波分散後、レーザー回折散乱法粒度測定装置（日機装株式会社製、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ＭＴ３０００）を用いて粒度の累積分布を測定したときの体積基準によるメジアン径（Ｄ５０）を指す。
【００３８】
（体積抵抗率）
直流四探針法を用いた抵抗率測定器（エヌピーエス株式会社製、型式ＦＥＬＬ−ＴＣ−１００−ＳＢ−Σ５＋、測定治具ＲＧ−５）を使用して、先述した方法でスパッタリングターゲット部材の体積抵抗率を測定する。
【００３９】
（相対密度）
測定対象となるスパッタリングターゲット部材の実測密度をアルキメデス法で求め、相対密度＝実測密度／理論密度によって相対密度を求める。
【００４０】
（ＸＲＤ測定）
ＸＲＤ測定は、株式会社リガク製の全自動多目的Ｘ線回折装置（型式：Ｕｌｔｉｍａ）を用いて先述した測定条件に従って行い、得られたＸＲＤチャートからＩsn／Ｉ及びＩGaSn／Ｉを算出する。
【００４１】
（比較例１）
原料粉として、Ｇａ2Ｏ3粉（メジアン径２．６０μｍ）及びＳｎＯ2粉（メジアン径１．２５μｍ）を用意した。Ｇａ2Ｏ3：ＳｎＯ2＝１：１のモル比でＧａ2Ｏ3粉及びＳｎＯ2粉を水中に投入してスラリー化した。当該スラリーをビーズミルを用いて粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを熱風乾燥機で１２０℃×２０時間乾燥し、目開き２５０μｍの篩で篩別して篩下の混合粉を回収した。混合粉のメジアン径は０．８４μｍであった。次いで、得られた混合粉１０００ｇをφ２１０ｍｍの金型に充填し、面圧４００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ2でプレスして円盤状の成形体を得た。この成形体を酸素雰囲気下で１６００℃の温度に加熱し、１０時間保持し、焼結体（スパッタリングターゲット部材）を得た。
【００４２】
（比較例２）
比較例１と同様の条件で作製した成形体を、酸素雰囲気下で１５５０℃の温度に加熱し、１０時間保持し、焼結体（スパッタリングターゲット部材）を得た。
【００４３】
（比較例３）
比較例１と同様の条件で作製した成形体を、空気雰囲気下で１６００℃の温度に加熱し、１０時間保持し、焼結体（スパッタリングターゲット部材）を得た。
【００４４】
（実施例１）
比較例１と同様の条件で作製した成形体を、酸素雰囲気中で１６００℃の温度に加熱し、１０時間保持した。その後、１０００℃まで温度を下げ、空気雰囲気下で２０時間保持し、焼結体（スパッタリングターゲット部材）を得た。
【００４５】
（実施例２）
比較例１と同様の条件で作製した成形体を、酸素雰囲気中で１６００℃の温度に加熱し、１０時間保持した。その後、１２００℃まで温度を下げ、空気雰囲気下で２０時間保持し、焼結体（スパッタリングターゲット部材）を得た。
【００４６】
（実施例３）
Ｇａ2Ｏ3粉及びＳｎＯ2粉をＧａ2Ｏ3：ＳｎＯ2＝２０：８０のモル比となるように混合した以外は、実施例１と同様の条件で、混合粉を作製した。混合粉のメジアン径は０．９２μｍであった。次いで、実施例１と同様の加熱条件で成形体の作製及び焼結を行い、焼結体（スパッタリングターゲット部材）を得た。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
＜考察＞
比較例１〜３、実施例１〜２は、原料組成が同一であるにも関わらず、ＩSn／Ｉが大きいことで、実施例１〜２は体積抵抗率が顕著に低下したことが理解できる。また、実施例３の結果から、体積抵抗率はＧａのモル比を下げることで更に大きく低下することも理解できる。