(57)【要約】  【課題】Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物（ＩＧＺＯ）ターゲットを低コストにて製造でき、しかも相対密度９７〜１００％を実現することが可能なＩＧＺＯ焼結体の製造方法、ＩＧＺＯ焼結体、ターゲット、ＺｎＯ粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＩｎ2Ｏ3粉末を提供する。  【解決手段】Ｉｎ2Ｏ3粉末とＧａ2Ｏ3粉末とＺｎＯ粉末とを下記混合条件を満たすように混合し、混合粉末を作製する工程（ａ）と、混合粉末をカプセル容器に充填し、カプセル熱間等方加圧処理を行って焼結体を得る工程（ｂ）とを含み、混合粉末は、１次粒子サイズが０.６μｍ以上であり、かつ、混合粉末をカプセル容器に充填したとき、式：（タップ密度／焼結体の理論密度）×１００から算出される充填率が５０％以上である。  混合条件：金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝ｘ：ｙ：ｚにおいて、ｘ／(ｘ＋ｙ）が０．２〜０．８であり、かつｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．１〜０．５である関係を満たす。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｉｎ2Ｏ3粉末とＧａ2Ｏ3粉末とＺｎＯ粉末とを下記混合条件を満たすように混合し、混合粉末を作製する工程（ａ）と、混合粉末をカプセル容器に充填し、カプセル熱間等方加圧処理を行って焼結体を得る工程（ｂ）とを含み、
前記混合粉末は、１次粒子サイズが０.６μｍ以上であり、かつ、前記混合粉末をカプセル容器に充填したとき、式：（タップ密度／焼結体の理論密度）×１００から算出される充填率が５０％以上であることを特徴とするＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
混合条件：金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝ｘ：ｙ：ｚにおいて、ｘ／(ｘ＋ｙ）が０．２〜０．８であり、かつｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．１〜０．５である関係を満たす。
【請求項２】
工程（ａ）において、Ｉｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末から選ばれる少なくとも１つの粉末を仮焼した後、これら粉末を混合して混合粉末を作製する請求項１に記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
【請求項３】
工程（ａ）において、Ｉｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末を混合した後、仮焼して混合粉末を作製する請求項１に記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
【請求項４】
工程（ａ）において、Ｉｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末を、金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１の割合となるように混合する請求項１〜３のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
【請求項５】
工程（ａ）において、Ｉｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末を、金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１の割合となるように混合する請求項１〜４のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
【請求項６】
工程（ｂ）において、１０００〜１４００℃の焼結温度で、カプセル熱間等方加圧処理を行う請求項１〜５のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
【請求項７】
工程（ｂ）において、不活性ガスを圧力媒体として用い、カプセル熱間等方加圧処理を行う請求項１〜６のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
【請求項８】
工程（ｂ）において、５０ＭＰａ以上の加圧力で、カプセル熱間等方加圧処理を行う請求項１〜７のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のＩＧＺＯ焼結体の製造方法により作製された、式：ＩｎxＧａyＺｎzＯa
［式中、ｘ／（ｘ＋ｙ）＝０．２〜０．８、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．１〜０．５、ａ＝（３／２）ｘ＋（３／２）ｙ＋ｚ］
で表わされるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体。
【請求項１０】
バルク抵抗値が１．０×１０-3Ω・ｃｍ未満である請求項９に記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体。
【請求項１１】
相対密度が１００％である請求項１０に記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体。
【請求項１２】
スパッタリング法、イオンプレーティング法、パルスレーザーデポジション（ＰＬＤ）法またはエレクトロンビーム（ＥＢ）蒸着法による成膜に用いられるターゲットであって、請求項９〜１１のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体を加工してなることを特徴とするターゲット。
【請求項１３】
ＺｎＯ粉末を仮焼した、タップ密度が４．１ｇ／ｃｍ3以上であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法に使用するためのＺｎＯ粉末。
【請求項１４】
Ｇａ2Ｏ3粉末を仮焼した、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ3以上であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法に使用するためのＧａ2Ｏ3粉末。
【請求項１５】
Ｉｎ2Ｏ3粉末を仮焼した、タップ密度が２．７ｇ／ｃｍ3以上であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法に使用するためのＩｎ2Ｏ3粉末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物（ＩＧＺＯ）焼結体の製造方法、該製造方法により製造されたＩＧＺＯ焼結体、ターゲット、該製造方法に使用するためのＺｎＯ粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末、Ｉｎ2Ｏ3粉末に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置や薄膜エレクトロルミネッセンス表示装置、及び有機ＥＬ表示装置等、電気泳動方式表示装置、粉末移動方式表示装置等のスイッチング素子、駆動回路素子等において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）のチャネル層として、従来、主として、半導体膜としてアモルファスシリコン膜が使用されてきた。
しかし、近年、この半導体膜として、金属複合酸化物からなる酸化物半導体膜は、高移動度及び可視光透過性を有しており、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物（ＩＧＺＯ）を主成分とするアモルファス透明酸化物半導体膜が、前記アモルファスシリコン膜よりもキャリアの移動度が大きいという利点があり、注目を集めている（特許文献１〜３）。
【０００３】
ＩＧＺＯを主成分とするアモルファス透明酸化物半導体膜の作製方法としては、量産性に優れている点で、スパッタリング法が、最も適切である。このスパッタリング法に用いられるＩＧＺＯターゲットは、高密度である必要がある。さらに、ＩＧＺＯターゲットには、ＤＣスパッタリングで使用しても異常放電の発生を抑制できるだけの低抵抗で、かつ均一であることが求められている。そのため、ＩＧＺＯターゲットには、高い相対密度が求められ、特に相対密度が１００％に近いことが求められる。ここで、相対密度とは、焼結体の理論密度に対する、実際に得られた焼結体の密度の割合をいう。特許文献４には相対密度が９９．８％のＩＧＺＯ焼結体が、特許文献５には相対密度が１００％のＩＧＺＯ焼結体が開示されている。
【０００４】
しかしながら、ＩＧＺＯターゲットに用いられるＩＧＺＯ焼結体の相対密度は、これまでの量産レベルでは、９９．０％程度にすぎないという問題がある。
【０００５】
ＩＧＺＯ焼結体の製造方法は、従来、例えば、特許文献６，７に記載されているように、ＩＧＺＯ焼結体の原料粉末の混合、粉砕、造粒、成形、焼結及び（還元）、又は混合、造粒、仮焼、粉砕、成形、焼結及び（還元）といった工程を必要としている。焼結は亜鉛やインジウムの揮散を抑制する為に、大気雰囲気、酸素雰囲気などの酸化性雰囲気下での常圧焼結あるいは酸素加圧下での焼結としている。
【０００６】
製造コスト低減のため、すなわちＩＧＺＯ焼結体の製造工程を減らし、少しでも工程を短くするために、ホットプレス等の加圧焼結を採用すると成形の工程を省くことができる。しかし、ＩＧＺＯ焼結体の原料粉末に１０００℃以上の高温でホットプレス処理を行うと、ホットプレス処理中の還元作用により、ＩＧＺＯ焼結体の構成成分である金属Ｉｎや金属Ｇａが溶出してしまうという問題がある。これは、ホットプレス用のダイスおよびパンチは通常、カーボン製であるために、還元作用を有するからである。
そのため、ＩＧＺＯ焼結体の原料粉末の組成と、ＩＧＺＯ焼結体の組成との組成ズレ、ひいてはＩＧＺＯターゲットのスパッタにより得られる膜の組成との組成ズレが生じてしまう。また、１０００℃未満のホットプレス処理では、高い密度のＩＧＺＯ焼結体が得られないという問題があった。
【０００７】
特許文献５に記載の相対密度１００％のＩＧＺＯ焼結体を製造するには、ＩＧＺＯ焼結体の原料粉末の混合、粉砕、造粒・乾燥、仮焼、解砕、粉砕、成形（冷間静水圧成形）、焼結（常圧焼結処理）という極めて長い工程を経た後、さらにカプセルフリーＨＩＰ処理を行う必要があり、高コストになってしまうという問題があった。
このように、従来の方法では、ＩＧＺＯ焼結体にカプセルフリーＨＩＰ処理を行うことで高密度化できるものの、製造工程が多いため、生産性が悪く、コスト増となる欠点を有している。さらに得られるＩＧＺＯ焼結体のバルク抵抗値は１０-3Ω・ｃｍ以上と高い値であった。このため、カプセルフリーＨＩＰ処理を行わずに、均一かつ高密度で、低抵抗（１０-3Ω・ｃｍ未満）のＩＧＺＯ焼結体を製造する方法が望まれている。
【０００８】
また、カプセルフリーＨＩＰ処理を行わずに、均一かつ高密度のＩＧＺＯ焼結体を製造する上で均一かつ高密度化するための最大のポイントは、焼結工程に入る前に、ＩＧＺＯ焼結体の原料となる酸化亜鉛粉末、酸化インジウム粉末、酸化ガリウム粉末として、１次粒子サイズを数十ｎｍ〜２００ｎｍレベルまで微粒化した粉体（いわゆるナノ粒子）を用いることである。これにより、焼結工程において、それぞれの粉体間で固相焼結が十分に進行させ、高密度化させることができる。
【０００９】
しかしながら、１次粒子サイズが数十ｎｍ〜２００ｎｍレベルになると、粉体は容易に飛散しやすくなり、取り扱いが非常に困難であり、厚生労働省が定めるナノマテリアルの安全性対策を施さなければならない。
それに加え、酸化インジウムは発ガン性があり、吸入による肺炎の原因となることが報告されているなど安全性の問題（特定化学物質障害予防規則参照）が近年知られており、数十ｎｍ〜２００ｎｍレベルの微粒化された酸化インジウム粉末を含む混合粉末を扱うには、ナノマテリアルの問題及び酸化インジウムの有害性の観点から、安全性の問題をクリアする必要がある。そのためには大掛かりな対策が必要になり、さらなる製造コストアップになる問題があった。
ＩＧＺＯ焼結体の原料粉末である酸化亜鉛粉末及び酸化ガリウム粉末は発ガン性、吸入による肺炎の原因になる等の有害性の問題は報告されていないが、ナノマテリアルの問題は同様に存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１６５５２７号公報
【特許文献２】特開２００６−１６５５２８号公報
【特許文献３】特開２００６−１６５５３１号公報
【特許文献４】国際公開第２０１０／１４０５４８号
【特許文献５】特開２０１０−２０２４５０号公報
【特許文献６】特開２００８−２８０２１６号公報
【特許文献７】特開２０１１−１０６００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような事情に着目してなされたものであって、取り扱い等に問題のある、いわゆるナノ粒子を使用しなくても、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物（ＩＧＺＯ）ターゲットを低コストにて製造でき、しかも高い相対密度９７〜１００％を実現することが可能なＩＧＺＯ焼結体の製造方法、ＩＧＺＯ焼結体、ターゲット、ＺｎＯ粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＩｎ2Ｏ3粉末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、通常の１μｍ前後の１次粒子サイズの酸化インジウム粉末、酸化ガリウム粉末および酸化亜鉛粉末をそれぞれ粉末状態で仮焼することにより、タップ密度が高くなることを見出した。そして、これらの原料粉末を所定の比率で混合することにより、高い充填率が得られるので、この混合粉末をカプセル容器に充填しカプセルＨＩＰ処理を行うことにより、インジウム、亜鉛の揮散が抑制され、ＩＧＺＯ焼結体の原料である混合粉末の組成とＩＧＺＯ焼結体の目的組成とはほとんどずれがなく、低コストにて、相対密度が９７〜１００％のＩＧＺＯ焼結体を作製することが可能であることを初めて見出した。
【００１３】
また、通常の１μｍ前後の1次粒子サイズの酸化インジウム粉末、酸化ガリウム粉末、酸化亜鉛粉末を所定の比率で混合した混合粉末を粉末状態で仮焼することによっても、タップ密度が高くなり、高い充填率が得られるので、この混合粉末をカプセル容器に充填し、カプセルＨＩＰ処理を行うことにより、インジウム、亜鉛の揮散が抑制され、焼結体の原料である混合粉末の組成と焼結体の目的組成とほとんどずれがなく、低コストにて、相対密度９７〜１００％かつバルク抵抗値が１.０×１０-3Ω・ｃｍ未満（１０-4Ω・ｃｍオーダー）のＩＧＺＯ焼結体を作製することが可能であることを初めて見出した。
【００１４】
焼結密度を高くするためには、酸化亜鉛粉末、酸化ガリウム粉末、酸化インジウム粉末の中では酸化亜鉛粉末が一番焼結しやすく、酸化亜鉛粉末、酸化ガリウム粉末、酸化インジウム粉末の順に焼結しにくくなる。そのため、できるだけ一次粒子サイズを小さくすることにより比表面積を大きくし、量子サイズ効果により粒子表面の活性を促すことにより、少しでも焼結し易くすることにより従来技術は相対密度を高めている。
しかし、本発明は、従来の予想に反して、仮焼する、すなわち、１次粒子サイズを大きくしてタップ密度を高くするという明らかに焼結特性に関しては、マイナス方向であるにも関わらず、高い相対密度９７〜１００％の焼結体を作製できる。
【００１５】
すなわち、本発明は以下の構成からなる。
（１）Ｉｎ2Ｏ3粉末とＧａ2Ｏ3粉末とＺｎＯ粉末とを下記混合条件を満たすように混合し、混合粉末を作製する工程（ａ）と、混合粉末をカプセル容器に充填し、カプセル熱間等方加圧処理を行って焼結体を得る工程（ｂ）とを含み、前記混合粉末は、１次粒子サイズが０.６μｍ以上であり、かつ、前記混合粉末をカプセル容器に充填したとき、式：（タップ密度／焼結体の理論密度）×１００から算出される充填率が５０％以上であることを特徴とするＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
混合条件：金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝ｘ：ｙ：ｚにおいて、ｘ／(ｘ＋ｙ）が０．２〜０．８であり、かつｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．１〜０．５である関係を満たす。
（２）工程（ａ）において、Ｉｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末から選ばれる少なくとも１つの粉末を仮焼した後、これら粉末を混合して混合粉末を作製する前記（１）に記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
（３）工程（ａ）において、Ｉｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末を混合した後、仮焼して混合粉末を作製する前記（１）に記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
（４）工程（ａ）において、Ｉｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末を、金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１の割合となるように混合する前記（１）〜（３）のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
（５）工程（ａ）において、Ｉｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末を、金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１の割合となるように混合する前記（１）〜（４）のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
（６）工程（ｂ）において、１０００〜１４００℃の焼結温度で、カプセル熱間等方加圧処理を行う前記（１）〜（５）のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
（７）工程（ｂ）において、不活性ガスを圧力媒体として用い、カプセル熱間等方加圧処理を行う前記（１）〜（６）のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
（８）工程（ｂ）において、５０ＭＰａ以上の加圧力で、カプセル熱間等方加圧処理を行う前記（１）〜（７）のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法。
（９）前記（１）〜（８）のいずれかに記載のＩＧＺＯ焼結体の製造方法により作製された、式：ＩｎxＧａyＺｎzＯa
［式中、ｘ／（ｘ＋ｙ）＝０．２〜０．８、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．１〜０．５、ａ＝（３／２）ｘ＋（３／２）ｙ＋ｚ］
で表わされるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体。
（１０）バルク抵抗値が１．０×１０-3Ω・ｃｍ未満である前記（９）に記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体。
（１１）相対密度が１００％である前記（１０）に記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体。
（１２）スパッタリング法、イオンプレーティング法、パルスレーザーデポジション（ＰＬＤ）法またはエレクトロンビーム（ＥＢ）蒸着法による成膜に用いられるターゲットであって、前記（９）〜（１１）のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体を加工してなることを特徴とするターゲット。
（１３）ＺｎＯ粉末を仮焼した、タップ密度が４．１ｇ／ｃｍ3以上であることを特徴とする、前記（１）〜（８）のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法に使用するためのＺｎＯ粉末。
（１４）Ｇａ2Ｏ3粉末を仮焼した、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ3以上であることを特徴とする、前記（１）〜（８）のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法に使用するためのＧａ2Ｏ3粉末。
（１５）Ｉｎ2Ｏ3粉末を仮焼した、タップ密度が２．７ｇ／ｃｍ3以上であることを特徴とする、前記（１）〜（８）のいずれかに記載のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体の製造方法に使用するためのＩｎ2Ｏ3粉末。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来になく製造工程が簡易で少なく、生産性が高く、低コストにて相対密度９７〜１００％のＩＧＺＯ焼結体を作製することができる。また、本発明によれば、インジウム、亜鉛の揮散が抑制され、ＩＧＺＯ焼結体の原料である混合粉末の組成とＩＧＺＯ焼結体の目的組成とはほとんどずれがなくなる。
さらに、ナノ粒子（数十ｎｍ〜２００ｎｍ）まで粉砕した混合粉末を使用しなくてもよいので、混合粉末の取り扱いが容易であり、ナノマテリアルの安全性の問題もなく、大掛かりな安全対策をする必要もなく、低コストを実現でき、バルク抵抗値が１０-4Ω・ｃｍオーダー（低抵抗）の焼結体とすることができる。
この本発明の製造方法を利用すると、低コストで、組成ズレのない相対密度９７〜１００％のスパッタリング用ＩＧＺＯターゲットの製造を提供できるので、このターゲットを用いて、スパッタリング成膜することにより、アーキング等の異常放電もなく、長時間の連続成膜でも、表面にノジュールが発生して悪影響を及ぼすこともなく、アクティブマトリックス駆動の液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子中の薄膜トランジスタの活性層部分となる良好な透明半導体ＩＧＺＯ膜を作製することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の製造方法は、前記したように、Ｉｎ2Ｏ3粉末とＧａ2Ｏ3粉末とＺｎＯ粉末とを所定の混合条件で混合して混合粉末を作製し、この混合粉末をカプセル容器に充填してカプセル熱間等方加圧処理を行ってＩＧＺＯ焼結体を得るにあたり、特に前記混合粉末の１次粒子サイズを０.６μｍ以上とし、前記混合粉末をカプセル容器に充填したとき、前記混合粉末の充填率を５０％以上とするものである。
ここで、混合粉末の充填率を５０％以上とするには、２つの方法があり、１つはＩｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末から選ばれる少なくとも１つの粉末を仮焼した後、これら粉末を混合して混合粉末を作製する方法である（製造方法１）。他の１つは、Ｉｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末を混合した後、仮焼して混合粉末を作製する方法である（製造方法２）。
以下、製造方法１および製造方法２の順に本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
〔製造方法１〕
製造方法１は、Ｉｎ2Ｏ3（酸化インジウム）粉末、Ｇａ2Ｏ3（酸化ガリウム）粉末およびＺｎＯ（酸化亜鉛）粉末から選ばれる少なくとも１つの粉末を仮焼した後、これら粉末を混合して、所定の混合粉末を作製する工程（ａ）と、混合粉末をカプセル容器に充填し、カプセル熱間等方加圧（カプセルＨＩＰ）処理を行ってＩＧＺＯ焼結体を得る工程（ｂ）とを含む。
これにより、ＩＧＺＯ焼結体の相対密度を、９７〜１００％とすることが可能である。
【００１９】
ここで、相対密度とは、焼結体の理論密度に対する、実際に得られた焼結体の密度の割合であり、下記式から求められる。
相対密度＝１００×[（焼結体の密度）／（焼結体の理論密度）]
上記式中の焼結体の密度は、実施例に記載の評価方法によって測定することができる。また、理論密度は、原則として、焼結体の原料である各金属酸化物の単体密度に各金属酸化物粉末の混合重量比をかけ、それらの和をとった値であり、例えば、焼結体が酸化インジウム、酸化ガリウムおよび酸化亜鉛からなる場合は、下記式から求められる。
焼結体の理論密度＝（酸化インジウムの単体密度×混合重量比）＋（酸化ガリウムの単体密度×混合重量比）＋（酸化亜鉛の単体密度×混合重量比）
【００２０】
ただし、混合粉末の金属原子の割合と同じ金属原子の割合の単相結晶の情報がＪＣＰＤＳ（Joint Committee of Powder Diffraction Standards）カードに記載されている場合は、ＪＣＰＤＳカードに記載のその結晶の理論密度を上記式中の理論密度として用いることができる。
【００２１】
具体例として、酸化インジウム粉末と酸化ガリウム粉末と酸化亜鉛粉末とを、インジウムとガリウムと亜鉛との原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１となるように混合した場合、ＪＣＰＤＳカードにはＩｎＧａＺｎＯ4（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）の単相結晶の情報が記載されているため、ＪＣＰＤＳカード（No.381104）に記載のＩｎＧａＺｎＯ4の単相結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ3）を上記式中の理論密度とする。
他の具体例として、酸化インジウム粉末と酸化ガリウム粉末と酸化亜鉛粉末とを、インジウムとガリウムと亜鉛との原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１となるように混合した場合は、ＪＣＰＤＳカード（No.381097）に記載のＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）の単相結晶の理論密度（６．４９５ｇ／ｃｍ3）を上記式中の理論密度とする。
なお、混合粉末の金属原子の割合と、ＪＣＰＤＳカードに記載されている単相結晶の金属原子の割合とが一致しない場合、そのズレが５％以内であれば、ＪＣＰＤＳカードに記載されている単相結晶の理論密度を上記式中の理論密度とすることができる。
【００２２】
本発明の製造方法１によれば、ＩＧＺＯ焼結体の原料である混合粉末の１次粒子サイズは、一般的に取扱いの容易な０．６μｍ以上、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。このような混合粉末であってもＩＧＺＯ焼結体の高密度化を実現できる。
このように、本発明によれば、ナノ粒子（数十ｎｍ〜２００ｎｍ）まで粉砕した粉体を使用しなくてもよいため、ナノマテリアルの安全性の問題もなく、大掛かりな安全対策をする必要もなく、低コストを実現できる。
【００２３】
＜工程（ａ）＞
工程（ａ）では、所定の原料Ｉｎ2Ｏ3粉末、原料Ｇａ2Ｏ3粉末および原料ＺｎＯ粉末から選ばれる少なくとも１つの粉末を仮焼したＩｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末を所定の混合条件を満たすように混合する。好ましくは、原料Ｉｎ2Ｏ3粉末、原料Ｇａ2Ｏ3粉末および原料ＺｎＯ粉末をそれぞれ単独で仮焼し、それらを混合して混合粉末とするのがよい。Ｉｎ2Ｏ3粉末のタップ密度は仮焼により高くなりにくいため、混合粉末は、仮焼したＩｎ2Ｏ3粉末、仮焼したＧａ2Ｏ3粉末および仮焼したＺｎＯ粉末からなるか；未仮焼のＩｎ2Ｏ3粉末、仮焼したＧａ2Ｏ3粉末および仮焼したＺｎＯ粉末からなるのが好ましく、特に、後述する特性的に好ましいＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7で表わさせるＩＧＺＯ焼結体を製造するために、酸化インジウム粉末：酸化ガリウム粉末：酸化亜鉛粉末を重量比にて、ほぼ４４．２：２９．９：２５．９（モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）の混合割合とする場合には、前者が好ましい。
このように仮焼することにより、後述するように各原料粉末のタップ密度を高めることができるので、カプセル容器に充填した際に、充填率が５０％以上である混合粉末とすることができ、カプセルＨＩＰ法によるカプセル容器の収縮率を５０％以下にすることができるので、カプセル容器を破壊することなく混合粉末を加圧焼結でき、原料酸化亜鉛粉末由来の亜鉛、原料酸化インジウム粉末由来のインジウムの揮発を抑制した高密度のＩＧＺＯ焼結体とすることができる。
【００２４】
混合粉末の充填率を決定する主要因は、混合粉末を構成するＩｎ2Ｏ3粉末、Ｇａ2Ｏ3粉末およびＺｎＯ粉末のそれぞれのタップ密度と、これら粉末の混合割合である。このタップ密度および混合割合は、混合粉末の充填率を５０％以上とすることができれば、特に限定されない。
例えば、後述する特性的に好ましいＩｎＧａＺｎＯ4やＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7で表わさせるＩＧＺＯ焼結体を製造する際、Ｉｎ2Ｏ3粉末のタップ密度が２．７ｇ／ｃｍ3以上、Ｇａ2Ｏ3粉末のタップ密度が４．０ｇ／ｃｍ3以上、ＺｎＯ粉末のタップ密度が４．１ｇ／ｃｍ3以上であれば、酸化インジウム粉末：酸化ガリウム粉末：酸化亜鉛粉末を重量比にて、ほぼ４４．２：２９．９：２５．９や５０．８：３４．３：１４．９、モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１や２：２：１の混合割合としても、混合粉末の充填率を５０％以上とすることができる。
【００２５】
原料として使用される酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、不純物による電気特性への悪影響を避けるために、純度４Ｎ以上の原料粉末を用いることが望ましい。そして、各々の原料粉末を所望の組成比となるように秤量する。
【００２６】
前記した充填率とは、理論的にカプセルＨＩＰ処理後に焼結体が理論密度に到達したとし、得られた焼結体の理論密度に対する、ＩＧＺＯ焼結体の原料であるＩＧＺＯ混合粉末のタップ密度の割合であり、下記式で表わされる。
充填率（％）＝（タップ密度／焼結体の理論密度）×１００
ここで、充填率の式中の焼結体の理論密度は、上述した相対密度の式中の理論密度と同様にして求めることができる。
【００２７】
充填率の式中のタップ密度とは、ＪＩＳ Ｋ５１０１に基づき、一定容積の容器に粉末を自然落下により充填した後、さらに該容器に一定の振動（タッピング）による衝撃を加え、粉末の体積変化がなくなったときの単位体積当たりの粉末の質量と定義する（以下同じ）。なお、一定容積の容器に粉末を自然落下により目一杯充填し、その内容積を体積としたときの単位体積当たりの粉末の質量をかさ密度といい、一般的にタップ密度は、かさ密度の１．１〜１．３倍程度の値となる。
なお、前記したカプセル容器の収縮率は、下記式で表される。
カプセル容器の収縮率（％）＝［１−（カプセルＨＩＰ処理後のカプセル容器の内容積／カプセルＨＩＰ処理前のカプセル容器の内容積）］×１００
【００２８】
（Ｉｎ2Ｏ3粉末）
原料Ｉｎ2Ｏ3粉末は、通常、市販の酸化インジウム粉末が用いられる。市販の酸化インジウム粉末のタップ密度は、Ｉｎ2Ｏ3粉末の粒子サイズ、粒度分布より異なるが、１．９５ｇ／ｃｍ3以下であることが多い。なお、酸化インジウムの単体密度（タップ密度の上限）は、７．１８ｇ／ｃｍ3である。
【００２９】
原料酸化インジウム粉末の結晶構造は、通常、ビックスバイト構造であり、ビックスバイト構造の原料酸化インジウム粉末を予め還元雰囲気で仮焼して酸素欠損させた構造であってもよい。
原料酸化インジウム粉末の１次粒子サイズは、０．６μｍ以上５μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。また、そのＢＥＴ比表面積は、特に限定されない。
【００３０】
１次粒子サイズとは、レーザー回折・散乱法により測定した粒度分布における積算体積分率５０％粒径である（以下同じ）。
【００３１】
原料酸化インジウム粉末を仮焼してタップ密度が２．７ｇ／ｃｍ3以上とするには下記の条件で仮焼すればよい。仮焼装置としては、特に制限されないが、縦型電気炉、管状炉、マッフル炉、チューブ炉、炉床昇降式電気炉、ボックス型電気炉等が挙げられる。
仮焼温度は１２００〜１６００℃であり、好ましくは１４００〜１６００℃である。仮焼時間は８時間以上２４時間以内であり、好ましくは１０時間以上１５時間以下である。
仮焼時間が８時間未満であると、タップ密度が向上しない。２４時間を超えても、タップ密度は向上せず、製造コストの観点から好ましくない。
仮焼温度及び仮焼時間が上記範囲内であれば、酸化インジウムが熱分解を起こして揮散するのを抑制し、粒成長を十分に進行させることができ、タップ密度が２．７０ｇ／ｃｍ3以上、より好ましくは３．０ｇ／ｃｍ3以上、通常２．７〜７．１８ｇ／ｃｍ3であるＩｎ2Ｏ3粉末とすることができる。特に仮焼温度は上記範囲内であれば高いほど好ましく、粒子間で固相焼結が進行し、粒成長が生じ、粒子サイズが大きくなることにより、粒子を充填した際に、単位体積当たりの粒子間の隙間が減少し、タップ密度の向上に繋がる。
【００３２】
また、仮焼する際の雰囲気は、特に限定されず、大気雰囲気、酸化雰囲気などの酸化性雰囲気；不活性雰囲気、還元性雰囲気などの非酸化性雰囲気のいずれであってもよいが、酸化雰囲気中で仮焼するのが好ましい。すなわち、酸化インジウムは熱分解しやすいため、酸化インジウムの熱分解を防ぐために、酸化雰囲気で仮焼することにより、より高温での仮焼が可能となり、タップ密度を向上させることができる。
なお、酸化雰囲気としては、例えば、大気よりも酸素濃度が高い雰囲気などが挙げられる。不活性雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、真空、二酸化炭素などが挙げられる。還元性雰囲気としては、例えば、水素、一酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄などが挙げられる。
【００３３】
原料Ｉｎ2Ｏ3粉末を仮焼した後、ジョージクラッシャー、ロールクラッシャー、スタンプミル、ハンマーミル、乳鉢等の公知の方法にて解砕を行い、粉末とすることができる。
【００３４】
このようにして得られた酸化インジウム粉末は、タップ密度が２．７ｇ／ｃｍ3以上、より好ましくは３．０ｇ／ｃｍ3以上、通常２．７〜７．１８ｇ／ｃｍ3である。
【００３５】
（酸化ガリウム粉末）
原料酸化ガリウム粉末は、通常、市販の酸化ガリウム粉末が用いられる。市販の酸化ガリウム粉末のタップ密度は、酸化ガリウムの粒子サイズ、粒度分布より異なるが、１．４５ｇ／ｃｍ3以下であることが多い。なお、酸化ガリウムの単体密度（タップ密度の上限）は、５．８８ｇ／ｃｍ3である。
【００３６】
原料酸化ガリウム粉末の結晶構造は、通常β-Ｇａ2Ｏ3構造の原料酸化ガリウム粉末を予め還元雰囲気で仮焼して酸素欠損させた構造であってもよい。
原料酸化ガリウム粉末の１次粒子サイズは、０．６μｍ以上５μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。また、そのＢＥＴ比表面積は、特に限定されない。
【００３７】
原料酸化ガリウム粉末を仮焼してタップ密度が４．０ｇ／ｃｍ3以上とするには下記の条件で仮焼すればよい。仮焼装置としては、特に制限されないが、縦型電気炉、管状炉、マッフル炉、チューブ炉、炉床昇降式電気炉、ボックス型電気炉等が挙げられる。
仮焼温度は１２００〜１６５０℃であり、好ましくは１４００〜１６００℃である。仮焼時間は８時間以上２４時間以内であり、好ましくは１０時間以上１５時間以下である。仮焼時間が８時間未満であると、タップ密度が向上しない。２４時間を超えても、タップ密度は向上せず、製造コストの観点から好ましくない。
仮焼温度及び仮焼時間が上記範囲内であれば、Ｇａ2Ｏ3が熱分解を起こして揮散するのを抑制し、粒成長を十分に進行させることができ、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ3以上、通常４．０〜５．８８ｇ／ｃｍ3であるＧａ2Ｏ3粉末とすることができる。特に仮焼温度は上記範囲内であれば高いほど好ましく、粒子間で固相焼結が進行し、粒成長が生じ、粒子サイズが大きくなることにより、粒子を充填した際に、単位体積当たりの粒子間の隙間が減少し、タップ密度の向上に繋がる。
【００３８】
また、仮焼する際の雰囲気は、特に限定されず、大気雰囲気、酸化雰囲気などの酸化性雰囲気；不活性雰囲気、還元性雰囲気などの非酸化性雰囲気のいずれであってもよいが、大気雰囲気中で仮焼するのが好ましい。
なお、酸化雰囲気としては、例えば、大気よりも酸素濃度が高い雰囲気などが挙げられる。不活性雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、真空、二酸化炭素などが挙げられる。還元性雰囲気としては、例えば、水素、一酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄などが挙げられる。
【００３９】
原料Ｇａ2Ｏ3粉末を仮焼した後、ジョージクラッシャー、ロールクラッシャー、スタンプミル、ハンマーミル、乳鉢等の公知の方法にて解砕を行い、粉末とすることができる。
【００４０】
このようにして得られた酸化ガリウム粉末は、タップ密度が４．０ｇ／ｃｍ3以上、より好ましくは、４．２ｇ／ｃｍ3以上、通常４．０〜５．８８ｇ／ｃｍ3である。
【００４１】
（酸化亜鉛粉末）
原料ＺｎＯ粉末は、通常、市販のＺｎＯ粉末が用いられる。市販のＺｎＯ粉末のタップ密度は、ＺｎＯの粒子サイズ、粒度分布より異なるが、１．１２ｇ／ｃｍ3以下であることが多い。ＺｎＯの単体密度（タップ密度の上限）は、５．６ｇ／ｃｍ3である。
【００４２】
原料ＺｎＯ粉末の結晶構造は、通常、ウルツ鉱構造であり、ウルツ鉱構造の原料酸化亜鉛粉末を予め還元雰囲気で仮焼して酸素欠損させた構造であってもよい。
原料ＺｎＯ粉末の１次粒子サイズは、０．６μｍ以上５μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。また、そのＢＥＴ比表面積は、特に限定されない。
【００４３】
原料ＺｎＯ粉末を仮焼してタップ密度が４．１ｇ／ｃｍ3以上とするには下記の条件で仮焼すればよい。仮焼装置としては、特に制限されないが、縦型電気炉、管状炉、マッフル炉、チューブ炉、炉床昇降式電気炉、ボックス型電気炉等が挙げられる。
仮焼温度は９００〜１４００℃であり、好ましくは１０００〜１３００℃である。仮焼時間は８時間以上２４時間以内であり、好ましくは１０時間以上１５時間以下である。仮焼時間が８時間未満であると、タップ密度が向上しない。２４時間を超えても、タップ密度は向上せず、製造コストの観点から好ましくない。仮焼温度及び仮焼時間が上記範囲内であれば、酸化亜鉛が熱分解を起こして揮散するのを抑制し、粒成長を十分に進行させることができ、タップ密度が４．１ｇ／ｃｍ3以上、通常４．１〜５．６ｇ／ｃｍ3である酸化亜鉛粉末とすることができる。特に仮焼温度は上記範囲内であれば高いほど好ましく、粒子間で固相焼結が進行し、粒成長が生じ、粒子サイズが大きくなることにより、粒子を充填した際に、単位体積当たりの粒子間の隙間が減少し、タップ密度の向上に繋がる。
【００４４】
また、仮焼する際の雰囲気は、特に限定されず、大気雰囲気、酸化雰囲気などの酸化性雰囲気；不活性雰囲気、還元性雰囲気などの非酸化性雰囲気のいずれであってもよいが、大気雰囲気中で仮焼するのが好ましい。
なお、酸化雰囲気としては、例えば、大気よりも酸素濃度が高い雰囲気などが挙げられる。不活性雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、真空、二酸化炭素などが挙げられる。還元性雰囲気としては、例えば、水素、一酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄などが挙げられる。
【００４５】
原料ＺｎＯ粉末を仮焼した後、ジョージクラッシャー、ロールクラッシャー、スタンプミル、ハンマーミル、乳鉢等の公知の方法にて解砕を行い、粉末とすることができる。
【００４６】
このようにして得られた酸化亜鉛粉末は、タップ密度が４．１ｇ／ｃｍ3以上であり、カプセル容器に多くの酸化亜鉛粉末を充填でき、かつカプセルＨＩＰ処理後のカプセル容器が対称に収縮するため加工し易くなることから、好ましくは４．１〜５．６ｇ／ｃｍ3である。
【００４７】
（混合）
工程（ａ）では、上述した酸化インジウム粉末と、酸化ガリウム粉末と、酸化亜鉛粉末とを下記混合条件を満たすように均一に混合する。これにより、後述する組成のＩＧＺＯ焼結体とすることができる。
混合条件：金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝ｘ：ｙ：ｚにおいて、ｘ／(ｘ＋ｙ）が０．２〜０．８であり、かつｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．１〜０．５である関係を満たす。
なかでも、ｘ／（ｘ＋ｙ）が０．２〜０．５であり、かつｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．１〜０．５である関係が好ましい。これにより、充填率が５０％以上の混合粉末を製造しやすくなる。特に、重量比（酸化インジウム粉末：酸化ガリウム粉末：酸化亜鉛粉末）にて、ほぼ４４．２：２９．９：２５．９（モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）や、５０．８：３４．３：１４．９（モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）となるように均一に混合を行うのが好ましい。これにより、後述する特性的に好ましいＩｎＧａＺｎＯ4やＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7で表わさせるＩＧＺＯ焼結体とすることができる。
【００４８】
酸化インジウム粉末：酸化ガリウム粉末：酸化亜鉛粉末を重量比でほぼ５０．８：３４．３：１４．９（モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）で混合する場合（Ｉｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7で表わさせるＩＧＺＯ焼結体を製造する場合）には、混合粉末のタップ密度は、３．２５ｇ／ｃｍ3以上であり、カプセル容器に多くの混合粉末を充填でき、かつカプセルＨＩＰ処理後のカプセル容器が対称に収縮するため加工し易くなることから、好ましくは３．８〜６．４ｇ／ｃｍ3である。
酸化インジウム粉末：酸化ガリウム粉末：酸化亜鉛粉末を重量比でほぼ４４．２：２９．９：２５．９（モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）で混合する場合（ＩｎＧａＺｎＯ4で表わさせるＩＧＺＯ焼結体を製造する場合）には、混合粉末のタップ密度は、３．１８ｇ／ｃｍ3以上であり、好ましくは３．８〜６．３ｇ／ｃｍ3である。
【００４９】
混合方法は、均一に混合できる方法であれば特に限定されず、スーパーミキサー、インテンシブミキサー、ヘンシェルミキサー、自動乳鉢等により乾式混合、あるいは湿式混合（ボールミル等）を行う。湿式混合は、例えば、硬質ＺｒＯ2ボールなどを用いた湿式ボールミルや振動ミル、遊星ボールミルにより行えばよく、湿式ボールミルや振動ミルやビーズミルを用いた場合の混合時間は、１２〜７８時間程度が好ましい。液分離、乾燥については、それぞれ公知の方法を採用すればよい。
均一な混合が不十分であると、製造したターゲット中に各成分が偏析して、ターゲットの抵抗分布が不均一になってしまう。すなわちターゲットの部位により、高抵抗領域と低抵抗領域が存在し、スパッタ成膜時に高抵抗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。
【００５０】
＜工程（ｂ）＞
工程（ｂ）では、上述したＩＧＺＯ混合粉末をカプセル容器に充填した後、カプセルＨＩＰ処理を行うことで、ＩＧＺＯ焼結体を製造する。この方法により、ＩＧＺＯ混合粉末は、カプセル容器内に真空封止にて閉じこめられている閉鎖空間内に充填されてカプセルＨＩＰ処理されるので、ホットプレスのような加圧焼結とは異なり、亜鉛やインジウムが揮散してしまうことがなく、得られるＩＧＺＯ焼結体と仕込んだＩＧＺＯ混合粉末とで組成ずれが生じにくい高密度で、相対密度として９７〜１００％のＩＧＺＯ焼結体が得られる。
【００５１】
（カプセル容器）
カプセル容器の材質としては、混合粉末を充分真空封止ができて、カプセルＨＩＰ処理の焼結温度にて充分変形するが破裂するおそれがない材料であればよく、通常、鉄、ステンレス、アルミニウム、ステンレス、タンタル、ニオブ、銅、ニッケル等が用いられ、カプセルＨＩＰ処理の焼結温度によって使い分けをすることができる。カプセルＨＩＰ処理の焼結温度が低温領域（１０００℃以下）では、銅、ニッケル、アルミニウムを使用することができる。焼結温度が１０００℃〜１３５０℃領域では、鉄、ステンレスが用いられる。焼結温度がそれより、高温領域ではタンタル、ニオブが用いられる。カプセルＨＩＰ処理の焼結温度にもよるが、アルミニウム、鉄、ステンレスがコスト的に安価で好ましい。
【００５２】
カプセル容器の形状や寸法は、特に限定されず、例えば、カプセルＨＩＰ処理の際に等方的に加圧しやすい形状であればよい。例えば、円柱、直方体などであればよい。
カプセル容器の壁厚は、１．５ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。この範囲内であれば、カプセル容器が容易に軟化し、変形することができ、焼結反応が進むに従い、焼結体に追随して収縮することができる。
【００５３】
（真空脱気処理）
カプセルＨＩＰ処理を行う際に、混合粉末をカプセル容器内に充填した後、カプセル容器を加熱しながら、カプセル容器内の真空引きを行う。これにより、混合粉末に付着しているガス、吸着水分を除去することができる。
真空引きする際のカプセル容器の加熱温度は１００℃以上６００℃以下であることが好ましい。
この真空引きによりカプセル容器内の圧力を１．３３×１０-2Ｐａ以下となるまで減圧する。カプセル容器内の圧力が１．３３×１０-2Ｐａを超えたままであると、混合粉末に付着しているガス、吸着水分の除去が充分に行われないため、高密度のＩＧＺＯ焼結体が得られないおそれがある。
【００５４】
カプセルＨＩＰ処理を行う際は、カプセル容器に排気管を接続し、上記のようにして、加熱、真空引きを実施し、１．３３×１０-2Ｐａ以下になれば、カプセル容器に接続された排気管を閉じ、カプセル容器を封止する。
【００５５】
＜カプセルＨＩＰ処理＞
カプセルＨＩＰ処理は、カプセル容器をＨＩＰ装置に配置して行う。カプセルＨＩＰ処理は、高温高圧下のガスを圧力媒体として、カプセル容器自体に圧力を加えて、カプセル容器内の混合粉末の加圧焼結を行うものである。
【００５６】
カプセルＨＩＰ処理条件は、焼結体の相対密度を９７〜１００％とする条件であればよく、例えば、下記のように設定すればよい。
圧力媒体としてのガスとしては、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いるのが好ましい。カプセル容器への加圧力は、５０ＭＰａ以上が好ましい。カプセルＨＩＰ処理における焼結時間は１時間以上であるのが好ましい。焼結温度は１０００〜１４００℃であり、より好ましくは１１００℃〜１３００℃である。カプセルＨＩＰ処理における焼結温度が上記範囲内であれば、カプセル容器の材料が軟化、変形する温度領域であり、カプセルＨＩＰ処理に際して、負荷する圧力は金属カプセルが抵抗となることなく、焼結体に圧力を１００％かけることができる。特に、焼結温度が１０００℃〜１４００℃で、圧力５０ＭＰａ以上の条件で１時間以上行うことが好ましい。なお、カプセルＨＩＰ処理条件で焼結温度が１０００℃未満、圧力５０ＭＰａ未満では相対密度が９０％未満と低くなる。
【００５７】
〔ＩＧＺＯ焼結体の製造方法２〕
以下、本発明のＩＧＺＯ焼結体の製造方法に係る他の実施形態である製造方法２について、説明する。
【００５８】
製造方法２は、製造方法１の工程（ａ）において、所定の原料酸化インジウム粉末と原料酸化ガリウム粉末、原料酸化亜鉛粉末とを混合して原料混合粉末とし、この原料混合粉末を所定条件で仮焼し、タップ密度が所定範囲内であるＩＧＺＯ混合粉末とする他は、製造方法１と同様にして行なう。
【００５９】
原料酸化インジウム粉末、原料酸化ガリウム粉末、原料酸化亜鉛粉末としては、ＩＧＺＯ焼結体の製造方法１で例示した原料Ｉｎ2Ｏ3粉末、原料Ｇａ2Ｏ3粉末、原料ＺｎＯ粉末を用いることができる。
【００６０】
原料混合粉末の混合方法は、特に限定されず、湿式混合、乾式混合問わず、例えば、パウミキサー、ヘンシエルミキサー、ナウターミキサー、リボンミキサー、スーパーミキサー、自動乳鉢、湿式ボールミル、振動ミル、一軸攪拌機、二軸攪拌機などが挙げられる。
【００６１】
仮焼装置としては、特に制限されないが、縦型電気炉、管状炉、マッフル炉、チューブ炉、炉床昇降式電気炉、ボックス型電気炉等が挙げられる。
仮焼条件については、混合粉末の充填率を５０％以上とする条件であればよく、例えば、下記のように設定すればよい。
酸化性雰囲気中で、仮焼温度が１２００〜１６５０℃、好ましくは１４００〜１６００℃である。仮焼温度が上記範囲内であれば、分解して金属インジウムや金属亜鉛の生成を防ぎ、粒成長を十分に進行させることができ、所望するタップ密度の混合粉末が得られる。
【００６２】
原料混合粉末を仮焼した後、スタンプミル、ハンマーミル、乳鉢等の公知の方法にて解砕を行い、粉末とすることができる。
【００６３】
〔ＩＧＺＯ焼結体〕
本発明のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体（ＩＧＺＯ焼結体）は、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）および酸素（Ｏ）を構成元素として含み、典型的に、原子の９９％以上がインジウムと、ガリウムと、亜鉛と、酸素とからなり、下記式で表わすことができる。
式：ＩｎxＧａyＺｎzＯa
［式中、ｘ／（ｘ＋ｙ）が０．２〜０．８、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．１〜０．５、ａ＝（３／２）ｘ＋（３／２）ｙ＋ｚ］
で表され、例えば、ｘ：ｙ：ｚ＝１：１：１の場合はＩｎＧａＺｎＯ4と、ｘ：ｙ：ｚ＝２：２：１の場合はＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7と表すことができる。この２組成が特性的に好ましい。
また、本発明のＩＧＺＯ焼結体は不純物金属元素Ｍ（Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｇｅ、Ｖ、Ｍｎ）を含まない。すなわち、本発明のＩＧＺＯ焼結体における不純物金属元素Ｍの含有率［Ｍ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ＋Ｍ）：重量比］は、１０ｐｐｍ未満である。
ＩＧＺＯ焼結体の不純物金属元素Ｍの含有量は、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分析装置にて測定することができる。
【００６４】
インジウムとガリウムの合計量に対するインジウムの原子数比ｘ／（ｘ＋ｙ）が０．８を超えると、スパッタ成膜して得られる膜のキャリア濃度が高過ぎてしまい、その膜を活性層とする薄膜トランジスタ特性の重要な指標であるｏｎ／ｏｆｆ比が悪くなってしまう。一方、このインジウムの原子数比ｘ／（ｘ＋ｙ）が０．２未満になると、スパッタ成膜して得られる膜のキャリア濃度が低くなり過ぎてしまうと共に、膜の移動度も低下してしまって、素子特性上、好ましくない。
【００６５】
また、ＩＧＺＯ焼結体は、インジウムとガリウムと亜鉛の合計量に対する亜鉛の原子数比ｚ／(ｘ＋ｙ＋ｚ)が０．５を超えると、スパッタ成膜して得られる膜の安定性、耐湿性等が劣化してしまう。一方、この亜鉛の原子数比ｚ／(ｘ＋ｙ＋ｚ)が０．１未満になると、スパッタ成膜して得られる膜の非晶質性が弱くなり、結晶化し易くなってしまう。結晶化膜は膜特性の面内ばらつきが大きく、素子特性のばらつきを大きくしてしまう。更に、亜鉛の原子数比ｚ／(ｘ＋ｙ＋ｚ)の減少とは、インジウムとガリウムと亜鉛の合計量に対するＩｎとＧａの合計量の比の増加であり、これら２種類の金属は亜鉛金属と比較し高価であるため、ＩＧＺＯ焼結体のコストアップとなってしまう。
【００６６】
前記式中のａは化学的量論組成と一致した場合についての記載をしているが、ＩＧＺＯ焼結体中の酸素量は、化学的量論組成からずれて、多少酸素欠損していることの方が常態であり、本発明はそのように酸素欠損を有したＩＧＺＯ焼結体をも包含するのである。
【００６７】
得られたＩＧＺＯ焼結体のバルク抵抗値は、好ましくは１．０×１０-3Ω・ｃｍ未満、より好ましくは８×１０-4Ω・ｃｍ以下であり、さらに好ましくは７×１０-4Ω・ｃｍ以下であり、導電性に優れた焼結体であるため、特にＤＣスパッタリング法におけるターゲットとして、好適であり、異常放電がなく安定に高速に均一なアモルファスの半導体膜の形成を効率よく行うことができる。
ＩＧＺＯ焼結体のバルク抵抗値は、実施例に記載の評価方法によって測定することができる。
【００６８】
（ターゲット）
本発明のターゲットは、スパッタリング法、イオンプレーティング法、パルスレーザーデポジション（ＰＬＤ）法またはエレクトロンビーム（ＥＢ）蒸着法による成膜に用いられ、本発明の製造方法により得られたＩＧＺＯ焼結体を加工してなる。このため、本発明のターゲットは高密度で、通常相対密度として９７％以上、好ましくは９９％以上、より好ましくは１００％であるため、例えば、スパッタリングにて成膜する際、異常放電が発生しにくく、安定に成膜することができる。
なお、このような成膜の際に用いる固形材料のことを「タブレット」と称する場合もあるが、本発明においてはこれらを含め「ターゲット」と称することとする。
【００６９】
本発明のターゲットは、スパッタリングターゲットとしてスパッタ成膜に用いられる場合、ＩＧＺＯ焼結体の相対密度は通常９７％以上であり、好ましくは９９％以上、より好ましくは１００％であるため、スパッタ時間の経過に伴って、ノジュールの発生の頻度、異常放電の発生頻度は劇的に減らすことができ、スパッタの生産効率も向上し、得られる膜特性にも優れる。
【００７０】
本発明のターゲットは、上述したＩＧＺＯ焼結体を所定の形状および所定の寸法に加工してなる。ターゲットの製作に際しては、上記によって得られたＩＧＺＯ焼結体の外周の円筒研削、面側の平面研削をすることによって、例えば１５２．４φ×５ｔｍｍのターゲットに加工する。これをさらに、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、貼り合わせることでスパッタリングターゲットとすることができる。
【００７１】
ターゲットの加工方法は、特に制限されず、適宜公知の方法を採用すればよい。例えば、ＩＧＺＯ焼結体に平面研削等を施した後、所定の寸法に切断してから、支持台に貼着することにより、本発明のターゲットを得ることができる。また、必要に応じて、複数枚のＩＧＺＯ焼結体を分割形状にならべて、大面積のターゲット（複合ターゲット）としてもよい。
【００７２】
（透明半導体膜）
ＩＧＺＯ焼結体または本発明のターゲットを用いて基板等の対象物にスパッタすることにより、安定した半導体特性を示す薄膜トランジスタのチャネル層として良好な特性を備える透明半導体膜を形成することができる。
透明半導体膜の膜厚は、移動度が高く、Ｓ値が低い半導体とする点で４５ｎｍ以下であるのが好ましい。
【００７３】
スパッタリング方式としては、ＤＣスパッタ法、ＡＣスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、エレクトロンビーム蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられ、好ましくはＤＣスパッタ法である。
スパッタリング時のチャンバー内の圧力は、例えばＤＣスパッタ法の場合は、通常０．１〜２．０ＭＰａであり、好ましくは０．３〜０．８ＭＰａである。スパッタ時におけるターゲット面の単位面積当たりの投入電力は、例えばＤＣスパッタ法の場合は、通常０．５〜６．０Ｗ／ｃｍ2であり、好ましくは１．０〜５．０Ｗ／ｃｍ2である。スパッタ時のキャリアーガスとしては、例えば酸素、ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトンなどが挙げられ、好ましくはアルゴンと酸素の混合ガスである。アルゴンと酸素の混合ガスのアルゴン：酸素の流量比は、通常、Ａｒ：Ｏ2＝１００：０〜８０:２０であり、好ましくは１００：０〜９０:１０である。基板としては、ガラス、樹脂（ＰＥＴ,ＰＥＳ等）などを用いることができる。成膜時の膜厚としては、１〜４５ｎｍが好ましく、３〜３０ｎｍがさらに好ましく、５〜２０ｎｍが特に好ましい。
【実施例】
【００７４】
以下、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで本発明の一例であり、この例によって本発明は何ら制限されるものではなく、本発明に含まれる実施例以外の種々の変形を包含するものである。
【００７５】
（実施例１）
＜酸化インジウム粉末の製造＞
酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、添川理化学（株）製、１次粒子サイズ：１μｍ）を、電気炉（（株）いすず製作所製の「KRB-24HH」）を用いて、真空置換した酸素雰囲気中において昇温速度１０℃／分で室温から１５００℃まで昇温した後、１５００℃で２４時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の酸化インジウム粉末を得た。
仮焼前の酸化インジウム粉末および仮焼後の酸化インジウム粉末のタップ密度をＪＩＳ Ｋ５１０１に基づいて、所定のサイズのメスシリンダーに酸化インジウム粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら酸化インジウム粉末を充填し、評価を行った。仮焼前後のタップ密度は、仮焼前の酸化インジウム粉末が１．９５ｇ／ｃｍ3であり、仮焼後の酸化インジウム粉末は２．７４ｇ／ｃｍ3であった。
【００７６】
＜酸化ガリウム粉末の製造＞
酸化ガリウム粉末（Ｇａ2Ｏ3、ヤマナカヒューテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）を、高温電気炉（（株）北浜製作所製）を用いて、大気雰囲気中において昇温速度１０℃／分で室温から１５５０℃まで昇温した後、１５５０℃で２０時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の酸化ガリウム粉末を得た。
仮焼前の酸化ガリウム粉末および仮焼後の酸化ガリウム粉末のタップ密度をＪＩＳ Ｋ５１０１に基づいて、所定のサイズのメスシリンダーに酸化ガリウム粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら酸化ガリウム粉末を充填し、評価を行った。仮焼前後のタップ密度は、仮焼前の酸化ガリウム粉末が１．３９ｇ／ｃｍ3であり、仮焼後の酸化ガリウム粉末は４．０３ｇ／ｃｍ3であった。
【００７７】
＜酸化亜鉛粉末の製造＞
酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）を、高温電気炉（（株）北浜製作所製）を用いて、大気雰囲気中において昇温速度１０℃／分で室温から１４００℃まで昇温した後、１４００℃で１０時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の酸化亜鉛粉末を得た。
仮焼前の酸化亜鉛粉末および仮焼後の酸化亜鉛粉末のタップ密度をＪＩＳ Ｋ５１０１に基づいて、所定のサイズのメスシリンダーに酸化亜鉛粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら酸化亜鉛粉末を充填し、評価を行った。仮焼前後のタップ密度は、仮焼前の酸化亜鉛粉末が１．０２ｇ／ｃｍ3であり、仮焼後の酸化亜鉛粉末は４．１４ｇ／ｃｍ3であった。
【００７８】
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が２．７４ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化インジウム粉末と、タップ密度が４．０３ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化ガリウム粉末と、タップ密度が４．１４ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化亜鉛粉末とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量し、自動乳鉢にて１時間、乾式混合を行い、混合粉末を得た。混合操作後、得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は３．４８ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．３７９ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は５４．６％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯ4（JCPDSカード番号：381104）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【００７９】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（１）を得た。
【００８０】
このＩＧＺＯ焼結体（１）の相対密度は１００％であり、ＩＧＺＯ焼結体（１）のバルク抵抗値は、７．３×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（１）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。
なお、相対密度は、下式から求めた。
相対密度＝１００×[（焼結体の密度）／（焼結体の理論密度）]
焼結体の理論密度は、ＪＣＰＤＳカードに記載のＩｎＧａＺｎＯ4（JCPDSカード番号：381104）の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ3）を採用した。
なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
また、バルク抵抗値は、抵抗率計（三菱化学（株）製「LORESTA‐GP、MCP‐T610」)を用いて、四端子四探針法により測定した。詳しくは、ＩＧＺＯ焼結体（１）に４本の針状の電極を直線上に置き、外側の二探針間と内側の二探針間とに一定の電流を流し、内側の二探針間に生じる電位差を測定して抵抗を求めた。
【００８１】
ＩＧＺＯ焼結体（１）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（１）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（１）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（１）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【００８２】
このＩＧＺＯ焼結体（１）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣスパッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【００８３】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（１）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（１）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（１）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【００８４】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた。
【００８５】
(実施例２)
＜酸化ガリウム粉末の製造＞
酸化ガリウム粉末（Ｇａ2Ｏ3、稀産金属（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）を、高温電気炉（（株）北浜製作所製）を用いて、大気雰囲気中において昇温速度１０℃／分で室温から１５５０℃まで昇温した後、１５５０℃で２０時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の酸化ガリウム粉末を得た。
仮焼前の酸化ガリウム粉末および仮焼後の酸化ガリウム粉末のタップ密度をＪＩＳ Ｋ５１０１に基づいて、所定のサイズのメスシリンダーに酸化ガリウム粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら酸化ガリウム粉末を充填し、評価を行った。仮焼前後のタップ密度は、仮焼前の酸化ガリウム粉末が１．４８ｇ／ｃｍ3であり、仮焼後の酸化ガリウム粉末は３．１７ｇ／ｃｍ3であった。
【００８６】
実施例１と同様にして得られたタップ密度が２．７４ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化インジウム粉末と、上記の方法にて得られたタップ密度が３．１７ｇ／ｃｍ3である酸化ガリウム、実施例１と同様にして得られたタップ密度が４．１４ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化亜鉛粉末とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量し、自動乳鉢にて１時間、乾式混合を行い、混合粉末を得た。混合操作後、得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は３．２３ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．３７９ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は５０．６％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯ4（JCPDSカード番号：381104）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【００８７】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（２）を得た。
【００８８】
このＩＧＺＯ焼結体（２）の相対密度は、実施例１と同様にして求めたところ１００％であり、ＩＧＺＯ焼結体（２）のバルク抵抗値は、実施例１と同様にして測定したところ、７．５×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（２）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
【００８９】
ＩＧＺＯ焼結体（２）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（２）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（２）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（２）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【００９０】
このＩＧＺＯ焼結体（２）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣスパッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【００９１】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（２）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（２）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（２）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【００９２】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた
【００９３】
（実施例３）
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
実施例１と同様にして得られたタップ密度が２．７４ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化インジウム粉末と、実施例１と同様にして得られたタップ密度が４．０３ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化ガリウム粉末と、実施例１と同様にして得られたタップ密度が４．１４ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化亜鉛粉末とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が２：２：１となるように秤量し、自動乳鉢にて１時間、乾式混合を行い、混合粉末を得た。混合操作後、得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は３．３９ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．４９５ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は５２．２％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１であるＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7（JCPDSカード番号：381097）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．４９５ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【００９４】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（３）を得た。
【００９５】
このＩＧＺＯ焼結体（３）の相対密度は１００％であり、焼結体のバルク抵抗値は、実施例１と同様にして測定したところ、５．２×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（３）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。
なお、相対密度は、下式から求めた。
相対密度＝１００×[（焼結体の密度）／（焼結体の理論密度）]
なお、焼結体の理論密度はＪＣＰＤＳカードに記載のＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7（JCPDSカード番号：381097）の理論密度（６．４９５ｇ／ｃｍ3）を採用した。
なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
【００９６】
ＩＧＺＯ焼結体（３）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（３）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（３）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（３）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【００９７】
このＩＧＺＯ焼結体（３）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣスパッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【００９８】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（３）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（３）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（３）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【００９９】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた。
【０１００】
（比較例１）
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が１．９５ｇ／ｃｍ3の酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、添川理化学（株）製、１次粒子サイズ：１μｍ）と、タップ密度が１．３９ｇ／ｃｍ3の酸化ガリウム粉末（Ｇａ2Ｏ3、ヤマナカヒューテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）と、タップ密度が１．０２ｇ／ｃｍ3である酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量した混合粉末と、更に２ｍｍφジルコニア製ボールと混合溶媒としてエタノールを樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミル混合法により湿式混合した。この湿式混合は、ボールとして硬質ＺｒＯ2ボールを用い、混合時間を１８時間として行った。次いで、湿式混合後のスラリーを取り出し、ボールを篩いにより、溶媒をエバポレーターにより除去し混合粉末を得た。
【０１０１】
得られた混合粉末を、実施例１で用いたのと同様のカプセル容器に実施例１と同様に充填したところ、タップ密度は１．５８ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．３７９ｇ／ｃｍ3であることから充填率は２４．８％であった。
なお、タップ密度は実施例１と同様にして求めた。理論密度は、実施例１と同様に、JCPDSカードに記載されたＩｎＧａＺｎＯ4の単一結晶の理論密度を採用した。
【０１０２】
その後、実施例１と同様にしてカプセルＨＩＰ処理を行ったところ、カプセルＨＩＰ処理中にカプセル容器が破裂し、混合粉末がＨＩＰ処理装置内に飛散し、ＩＧＺＯ焼結体を作製することが出来なかった。
混合粉末の充填率が２４．８％と極めて低く、カプセル容器の収縮率が７５．２％となるため、混合粉末の収縮にカプセル容器の収縮が追随できず、カプセル容器が完全に破裂してしまった。
【０１０３】
（実施例４）
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が１．９５ｇ／ｃｍ3である酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、添川理化学（株）製、１次粒子サイズ：１μｍ）と、実施例１と同様にして得られたタップ密度が４．０３ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化ガリウム粉末と、実施例１と同様にして得られたタップ密度が４．１４ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化亜鉛粉末とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量し、自動乳鉢にて１時間、乾式混合を行い、混合粉末を得た。混合操作後、得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は３．２７ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．３７９ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は５１．３％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯ4（JCPDSカード番号：381104）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【０１０４】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（４）を得た。
【０１０５】
このＩＧＺＯ焼結体（４）の相対密度は、実施例１と同様にして求めたところ、１００％であり、ＩＧＺＯ焼結体（４）のバルク抵抗値は、実施例１と同様にして測定したところ、６．８×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（４）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
【０１０６】
ＩＧＺＯ焼結体（４）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（４）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（４）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（４）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【０１０７】
このＩＧＺＯ焼結体（４）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣスパッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【０１０８】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（４）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（４）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（４）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【０１０９】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた。
【０１１０】
（比較例２）
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が１．９５ｇ／ｃｍ3である酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、添川理化学（株）製、１次粒子サイズ：１μｍ）と、実施例１と同様にして得られたタップ密度が４．０３ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化ガリウム粉末と、実施例１と同様にして得られたタップ密度が４．１４ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化亜鉛粉末とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が２：２：１となるように秤量し、自動乳鉢にて１時間、乾式混合を行い、混合粉末を得た。混合操作後、得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は２．９９ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．４９５ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は４６．０％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１であるＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7（JCPDSカード番号：381097）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．４９５ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【０１１１】
その後、実施例１と同様にしてカプセルＨＩＰ処理を行ったところ、カプセルＨＩＰ処理中にカプセル容器が破裂し、混合粉末がＨＩＰ処理装置内に飛散し、ＩＧＺＯ焼結体を作製することが出来なかった。
混合粉末の充填率が４６．０％と低く、カプセル容器の収縮率が５４．０％となるため、混合粉末の収縮にカプセル容器の収縮が追随できず、カプセル容器の一部が破裂してしまった。
【０１１２】
（実施例５）
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が１．９５ｇ／ｃｍ3である酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、添川理化学（株）製、１次粒子サイズ：１μｍ）と、タップ密度が１．３９ｇ／ｃｍ3である酸化ガリウム粉末（Ｇａ2Ｏ3、ヤマナカヒューテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ ）と、タップ密度が１．０２ｇ／ｃｍ3である酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量し、スーパーミキサーにて３０００ｒｐｍ、１０分、乾式混合を行い、混合粉末を得た。
得られた混合粉末を電気炉（（株）いすず製作所製の「KRB-24HH」）を用いて、真空置換した酸素雰囲気において昇温速度１０℃／分で室温から１５００℃まで昇温した後、１５００℃で２４時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の混合粉末を得た。
【０１１３】
得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は３．６６ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．３７９ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は５７．４％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯ4（JCPDSカード番号：381104）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【０１１４】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（５）を得た。
【０１１５】
このＩＧＺＯ焼結体（５）の相対密度は、実施例１と同様にして求めたところ、１００％であり、ＩＧＺＯ焼結体（５）のバルク抵抗値は、実施例１と同様にして測定したところ、６．３×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（５）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
【０１１６】
ＩＧＺＯ焼結体（５）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（５）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（５）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（５）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【０１１７】
このＩＧＺＯ焼結体（５）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣス
パッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【０１１８】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（５）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（５）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（５）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【０１１９】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた。
【０１２０】
（実施例６）
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が１．９５ｇ／ｃｍ3である酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、添川理化学（株）製、１次粒子サイズ：１μｍ）と、タップ密度が１．３９ｇ／ｃｍ3である酸化ガリウム粉末（Ｇａ2Ｏ3、ヤマナカヒューテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）と、タップ密度が１．０２ｇ／ｃｍ3である酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が２：２：１となるように秤量し、スーパーミキサーにて３０００ｒｐｍ、１０分、乾式混合を行い、混合粉末を得た。
得られた混合粉末を電気炉（（株）いすず製作所製の「KRB-24HH」）を用いて、真空置換した酸素雰囲気において昇温速度１０℃／分で室温から１５００℃まで昇温した後、１５００℃で２４時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の混合粉末を得た。
【０１２１】
得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は３．５２ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．４９５ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は５４．２％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１であるＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7（JCPDSカード番号：381097）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．４９５ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【０１２２】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（６）を得た。
【０１２３】
このＩＧＺＯ焼結体（６）の相対密度は、実施例３と同様にして求めたところ、１００％であり、ＩＧＺＯ焼結体（６）のバルク抵抗値は、実施例１と同様にして測定したところ、４．５×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（６）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
【０１２４】
ＩＧＺＯ焼結体（６）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（６）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（６）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（６）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【０１２５】
このＩＧＺＯ焼結体（６）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣスパッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【０１２６】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（６）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（６）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（６）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【０１２７】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた。
【０１２８】
（実施例７）
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が１．９５ｇ／ｃｍ3である酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、添川理化学（株）製、１次粒子サイズ：１μｍ）と、タップ密度が１．５７ｇ／ｃｍ3である酸化ガリウム粉末（Ｇａ2Ｏ3、ヤマナカヒューテック（株）製、１次粒子サイズ：０．６μｍ）と、タップ密度が０．７４ｇ／ｃｍ3である酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量し、スーパーミキサーにて３０００ｒｐｍ、１０分、乾式混合を行い、混合粉末を得た。
得られた混合粉末を電気炉（（株）いすず製作所製の「KRB-24HH」）を用いて、真空置換した酸素雰囲気において昇温速度１０℃／分で室温から１４００℃まで昇温した後、１４００℃で２４時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の混合粉末を得た。
【０１２９】
得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は４．０３ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．３７９ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は６３．２％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯ4（JCPDSカード番号：381104）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【０１３０】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（７）を得た。
【０１３１】
このＩＧＺＯ焼結体（７）の相対密度は、実施例１と同様にして求めたところ、１００％であり、ＩＧＺＯ焼結体（７）のバルク抵抗値は、実施例１と同様にして測定したところ、６．３×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（７）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
【０１３２】
ＩＧＺＯ焼結体（７）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（７）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（７）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（７）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【０１３３】
このＩＧＺＯ焼結体（７）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣスパッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【０１３４】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（７）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（７）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（７）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【０１３５】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた。
【０１３６】
（実施例８）
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が１．９５ｇ／ｃｍ3である酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、添川理化学（株）製、１次粒子サイズ：１μｍ）と、タップ密度が１．５７ｇ／ｃｍ3である酸化ガリウム粉末（Ｇａ2Ｏ3、ヤマナカヒューテック（株）製、１次粒子サイズ：０．６μｍ）と、タップ密度が０．７４ｇ／ｃｍ3である酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が２：２：１となるように秤量し、スーパーミキサーにて３０００ｒｐｍ、１０分、乾式混合を行い、混合粉末を得た。
得られた混合粉末を電気炉（（株）いすず製作所製の「KRB-24HH」）を用いて、真空置換した酸素雰囲気において昇温速度１０℃／分で室温から１４００℃まで昇温した後、１５００℃で２４時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の混合粉末を得た。
【０１３７】
得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は３．８９ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．４９５ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は５９．９％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１であるＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ7（JCPDSカード番号：381097）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．４９５ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【０１３８】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（８）を得た。
【０１３９】
このＩＧＺＯ焼結体（８）の相対密度は、実施例３と同様にした求めたところ、１００％であり、ＩＧＺＯ焼結体（８）のバルク抵抗値は、実施例１と同様にして測定したところ、４．３×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（８）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
【０１４０】
ＩＧＺＯ焼結体（８）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（８）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（８）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（８）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【０１４１】
このＩＧＺＯ焼結体（８）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣスパッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【０１４２】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（８）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（８）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（８）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【０１４３】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた。
【０１４４】
（実施例９）
＜酸化インジウム粉末の製造＞
酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、（株）高純度化学研究所製、１次粒子サイズ：４μｍ）を、電気炉（（株）いすず製作所製の「KRB-24HH」）を用いて、真空置換した酸素雰囲気中において昇温速度１０℃／分で室温から１４５０℃まで昇温した後、１４５０℃で２４時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の酸化インジウム粉末を得た。
仮焼前の酸化インジウム粉末および仮焼後の酸化インジウム粉末のタップ密度をＪＩＳ Ｋ５１０１に基づいて、所定のサイズのメスシリンダーに酸化インジウム粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら酸化インジウム粉末を充填し、評価を行った。仮焼前後のタップ密度は、仮焼前の酸化インジウム粉末が１．９５ｇ／ｃｍ3であり、仮焼後の酸化インジウム粉末は２．２０ｇ／ｃｍ3であった。
【０１４５】
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が２．２０ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化インジウム粉末と、実施例１と同様にして得られたタップ密度が４．０３ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化ガリウム粉末と、実施例１と同様にして得られたタップ密度が４．１４ｇ／ｃｍ3である仮焼後の酸化亜鉛粉末とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量し、自動乳鉢にて１時間、乾式混合を行い、混合粉末を得た。混合操作後、得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は３．２５ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．３７９ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は５０．９％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯ4（JCPDSカード番号：381104）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【０１４６】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（９）を得た。
【０１４７】
このＩＧＺＯ焼結体（９）の相対密度は、実施例１と同様にして求めたところ、１００％であり、ＩＧＺＯ焼結体（９）のバルク抵抗値は、実施例１と同様にして測定したところ、８．９×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（９）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
【０１４８】
ＩＧＺＯ焼結体（９）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（９）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（９）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（９）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【０１４９】
このＩＧＺＯ焼結体（９）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣスパッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【０１５０】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（９）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（９）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（９）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【０１５１】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた。
【０１５２】
（実施例１０）
＜ＩＧＺＯ焼結体の製造＞
タップ密度が１．９５ｇ／ｃｍ3である酸化インジウム粉末（Ｉｎ2Ｏ3、（株）高純度化学研究所製、１次粒子サイズ：４μｍ）と、タップ密度が１．５７ｇ／ｃｍ3である酸化ガリウム粉末（Ｇａ2Ｏ3、ヤマナカヒューテック（株）製、１次粒子サイズ：０．６μｍ）と、タップ密度が０．７４ｇ／ｃｍ3である酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、１次粒子サイズ：１．５μｍ）とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量し、スーパーミキサーにて３０００ｒｐｍ、１０分、乾式混合を行い、混合粉末を得た。
得られた混合粉末を電気炉（（株）いすず製作所製の「KRB-24HH」）を用いて、真空置換した酸素雰囲気において昇温速度１０℃／分で室温から１５００℃まで昇温した後、１５００℃で２４時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の混合粉末を得た。
【０１５３】
得られた混合粉末を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）でできたカプセル容器（外径：８３ｍｍ、内径：８０ｍｍ、容器内部の高さ：７８ｍｍ）に混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填したところ、タップ密度は３．５９ｇ／ｃｍ3であった。理論密度が６．３７９ｇ／ｃｍ3であることから、充填率は５６．３％であった。
なお、理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯ4（JCPDSカード番号：381104）という単一結晶の情報がJCPDSカードに記載されているため、JCPDSカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ3）を採用した。
【０１５４】
カプセル容器に混合粉末を充填した後に、カプセル容器に排気管を上蓋に溶接し、その後上蓋とカプセル容器を溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０-6Torr・L/sec以下とした。その後、５５０℃で７時間、カプセル容器内の真空引きを行った後、排気管を閉じ、カプセル容器の封止を行った。封止したカプセル容器をＨＩＰ処理装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理条件は、温度１２２０℃、圧力１００ＭＰａのＡｒガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、４時間の処理条件で行った。カプセルＨＩＰ処理後、カプセル容器を取り外し、円柱型のＩＧＺＯ焼結体（１０）を得た。
【０１５５】
このＩＧＺＯ焼結体（１０）の相対密度は、実施例１と同様にして求めたところ、１００％であり、ＩＧＺＯ焼結体（１０）のバルク抵抗値は、実施例１と同様にして測定したところ、７．６×１０-4Ω・ｃｍであった。また、電子顕微鏡にてＩＧＺＯ焼結体（１０）を観察したところ、空孔もほとんどなく緻密な焼結体であった。なお、焼結体の密度は、測長法により測定した。
【０１５６】
ＩＧＺＯ焼結体（１０）に研削、ついで表面研磨を施し、直径が５０．８ｍｍφ、厚さ３ｍｍの焼結体とした。
得られたＩＧＺＯ焼結体（１０）をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）分析装置（ＳＥＩＫＯ(株)製「ＳＰＳ５０００」）にて分析したところ、ＩｎとＧａとＺｎの原子数比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であった。このＩＧＺＯ焼結体（１０）のＩｎとＧａとＺｎの原子数比は、仕込み組成である、ＩＧＺＯ焼結体（１０）の原料である混合粉末の組成（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）とまったくずれていないことから、インジウムや亜鉛の揮散はなかった。
【０１５７】
このＩＧＺＯ焼結体（１０）を、銅板をバッキングプレートとして用い、インジウム半田を用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。これを用いてＤＣスパッタリング法により透明基材（無アルカリガラス基板）上に透明半導体膜を成膜して、透明半導体基板を得た。すなわち、スパッタリング装置（キャノンアネルバエンジニアリング（株）製「Ｅ−２００」）内に、上記ターゲットと透明基材（石英ガラス基板）とをそれぞれ設置し、Ａｒガス（純度９９．９９９５％以上、Ａｒ純ガス＝５Ｎ）を１２ｓｃｃｍで導入して、圧力０．５Ｐａ、ターゲット面の単位面積当たりの投入電力３．８Ｗ／ｃｍ2、基板温度は室温の条件下で１０時間連続ＤＣスパッタリングを行い、基板上にキャリアの移動度が大きく、安定したアモルファス透明半導体膜を形成した。その結果、ターゲット表面には、ほとんどノジュールが発生することなく、成膜中にほとんど異常放電は発生しなかった。具体的には、成膜中に発生した異常放電の回数は、１時間あたり３回以内であり、この異常放電の発生に起因するスパッタリング装置の運転停止は一度もなかった。異常放電の回数は、マイクロアークモニターにより検出した。
【０１５８】
以上より、インジウムや亜鉛の揮散がない為、ＩＧＺＯ焼結体（１０）の原料である混合粉末の組成と、得られたＩＧＺＯ焼結体（１０）の組成とはまったくずれがなく、極めて高密度（相対密度：１００％）かつ低抵抗のＩＧＺＯ焼結体であり、その結果、ＩＧＺＯ焼結体（１０）を加工してなるターゲットを用いてＤＣスパッタリングしてもスパッタリング装置の運転が停止することなく安定に製膜できた。
【０１５９】
以上のように、極めて簡易な短い製造プロセスにて、混合粉末の１次粒子サイズはナノ粒子サイズでないため、ナノマテリアルの問題もなく高密度（相対密度：１００％）な焼結体を作製できた。