(57)【要約】      （修正有）【課題】透明酸化物膜を直流スパッタリングで成膜でき、異常放電が発生したりすることのない酸化亜鉛系の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットを提供する。【解決手段】透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットは、全金属成分量に対して、Ａｌ及びＧａのいずれか１種又は２種：０．６〜８．０ａｔ％と、Ｓｉ：０．１ａｔ％以上とを、ＡｌとＧａとＳｉとの合計で３３．０ａｔ％以下含有し、残部がＺｎおよび不可避不純物からなる組成の焼成体であり、該焼成体中において、５μｍ以下の粒径を有するＺｎとＳｉとの複合酸化物が存在していることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
全金属成分量に対して、Ａｌ及びＧａのいずれか１種又は２種：０．６〜８．０ａｔ％と、Ｓｉ：０．１ａｔ％以上とを、ＡｌとＧａとＳｉとの合計で３３．０ａｔ％以下含有し、残部がＺｎおよび不可避不純物からなる組成の焼成体であり、
前記焼成体中において、ＺｎとＳｉとの複合酸化物の粒径が５μｍ以下であることを特徴とする透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記焼成体の抗折強度が、９０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲット。
【請求項３】
前記焼成体の相対密度が、９０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲット。
【請求項４】
前記焼成体の熱伝導率が、７．５Ｗ／ｍ・ｋ以上であることを特徴とする請求項１に記載の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法であって、
ＺｎＯ粉末とＳｉＯ２粉末とをモル比２：１で配合し混合した原料粉末を焼成した後に粉砕して複合酸化物粉末とし、
前記複合酸化物粉末とＡｌ２Ｏ３粉末及びＧａ２Ｏ３粉末のいずれか１種又は２種と、ＺｎＯ粉末とを配合し混合して得られた混合粉末を焼成して焼成体を得ることを特徴とする透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項６】
前記混合粉末は、１１００〜１４５０℃の温度、非酸化性雰囲気で、１〜１０時間を保持して焼成され、
前記焼成体は、冷却速度：３０〜１５０℃／ｈで冷却されることを特徴とする請求項５に記載の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれかに記載の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法であって、
平均粒径：０．１〜３．０μｍのＺｎＯ粉末と、平均粒径：０．２〜４．０μｍのＳｉＯ２粉末とＡｌ２Ｏ３粉末及びＧａ２Ｏ３粉末のいずれか１種又は２種とを配合し混合し、１１５０〜１３００℃の温度、１００〜４００ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力、非酸化性雰囲気で、１〜１０時間を保持して加圧焼成して焼成体を得ることを特徴とする透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、光ディスクに好適な光透過保護膜、タッチパネル素子、液晶表示素子やエレクトロルミネッセンス表示素子、電気泳動方式表示素子、トナー表示素子などの電子ペーパーや太陽電池などに用いられるガスバリア層などに利用できる酸化亜鉛系の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲット及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスクに好適な光透過保護膜として、さらには、タッチパネル素子、液晶表示素子やエレクトロルミネッセンス表示素子、電気泳動方式表示素子、トナー表示素子などの電子ペーパーや太陽電池などに用いられるガスバリア層として、酸化亜鉛系の透明酸化物膜をスパッタリング法で作製する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、酸化スズと、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌからなる群から選ばれる少なくとも１種の添加元素とを含有し、該添加元素は、添加元素とＳｎの含有量の総和に対して１５原子％〜６３原子％の割合で含まれ、結晶相の構成に、添加元素の金属相、該添加元素の酸化物相、該添加元素とＳｎの複合酸化物相のうちの１種以上が含まれ、該添加元素の酸化物相、および、該添加元素とＳｎの複合酸化物相が、平均粒径５０μｍ以下の大きさで分散している酸化物焼結体をスパッタリングターゲットとして用い、直流パルシング法を利用したスパッタリング法により、樹脂フィルム基材の表面に透明酸化物膜を形成する方法が提案されている。
【０００４】
この方法で得られた透明酸化物膜は、酸化スズと、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌからなる群から選ばれる少なくとも１種の添加元素とを含有する透明酸化物膜であって、該添加元素は、添加元素とＳｎの総和に対して１５原子％〜６３原子％の割合で含まれ、非晶質膜であり、かつ、波長６３３ｎｍにおける屈折率が１．９０以下であるとされている。
【０００５】
また、特許文献２には、相変化光ディスク用保護膜に使用される光透過膜を形成することが記載されている。ここでは、Ｎｂ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５から選択された１種以上のガラス形成酸化物を０．０１〜２０重量％と、Ａｌ２Ｏ３又はＧａ２Ｏ３を０．０１〜２０重量％含有し、残部Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯから選択された１種以上の酸化物を含有したスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法により、Ｎｂ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５から選択された１種以上のガラス形成酸化物を０．０１〜２０重量％と、Ａｌ２Ｏ３又はＧａ２Ｏ３を０．０１〜２０重量％を含有し、残部Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯから選択された１種以上の酸化物である光透過膜を成膜する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９０９１６号公報
【特許文献２】特開２０００−１１９０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の技術では、例えば、特許文献１に記載のターゲットを用いて酸化物膜を成膜する場合、その成膜のスパッタリング時に、ノジュールが多く発生し、装置の掃除等に手間がかかっていた。そのため、酸化スズ系ではなく、他の組成系のガスバリア性に優れる透明酸化物膜が要望された。しかしながら、特許文献２に記載の透明酸化物膜では、屈折率が高いため、上述した電子ペーパーや太陽電池に用いる樹脂フィルム基材上のガスバリア層に採用するには、樹脂フィルム基材の屈折率（例えば、波長６３３ｎｍで屈折率ｎ：１．５〜１．７）に近づけるために、その膜の屈折率を低くする必要がある。
【０００８】
このため、酸化亜鉛系の透明酸化物膜にＳｉＯ２をより多く含有させて屈折率を下げることが考えられる。しかし、スパッタリングターゲットにＳｉＯ２が添加されると、ＳｉＯ２自体は、絶縁性であるため、酸化物膜の成膜には、高周波（ＲＦ）スパッタリングを採用せざるを得ない。しかしながら、この高周波スパッタリングは、成膜レートが低いために、酸化物膜の成膜にあたっては、成膜レートが早く、生産性の高い直流（ＤＣ）スパッタリングの採用が期待されている。そこで、特許文献２に記載のように、直流スパッタリングの採用が可能となるように、ターゲットの低抵抗化を図ることが提案されている。この低抵抗化のために、スパッタリングターゲットに、Ａｌ２Ｏ３又はＧａ２Ｏ３を含有させているが、ガラスの屈折率に近い透明性の確保を実現するためには、ＳｉＯ２を多く添加しなければならない。このＳｉＯ２の多量添加は、却って、直流スパッタリングの採用を困難にしている。
【０００９】
ここで、上述した要件を満たす酸化亜鉛系のスパッタリングターゲットを製造するには、ＺｎＯ粉末と、ＳｉＯ２粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末又はＧａ２Ｏ３を粉末とを適量配合して混合した混合粉末を所定の焼成条件で焼成した焼結体を得る必要がある。このとき、この焼結体の素地中には、焼成の仕方によっては、ＺｎＯとＳｉＯ２とが反応して、ＺｎとＳｉとの複合酸化物（組成式：Ｚｎ２ＳｉＯ４）の大きな粒子が形成される。しかしながら、この様な複合酸化物粒子が内在するスパッタリングターゲットを用いた場合に、直流スパッタリングで成膜しようとすると、異常放電に起因して、プラズマが生成されず、スパッタリングを実施できないという問題が生じ、或いは、異常放電が多発し、これが成膜に影響するという問題があった。さらに、原料粉末として、Ａｌ２Ｏ３粉末又はＧａ２Ｏ３を粉末の配合量が多い場合にも、その製造された酸化亜鉛系スパッタリングターゲットを用いて直流（ＤＣ）スパッタリングを実施しようとすると、異常放電が多発するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、スパッタリングターゲット中におけるＺｎとＳｉとの複合酸化物の生成を調整することにより、透明酸化物膜を直流スパッタリングで成膜でき、しかも、スパッタリング時に、異常放電が発生しにくい酸化亜鉛系の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲット及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及び／又はＧａ２Ｏ３を含有させた酸化亜鉛系スパッタリングターゲットを用いて、Ａ１（及び／又はＧａ）−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ膜を直流スパッタリングにより成膜するべく研究を行った。
【００１２】
上述したように、この酸化亜鉛系スパッタリングターゲットの製造にあたって、ＺｎＯ粉末と、ＳｉＯ２粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末及び／又はＧａ２Ｏ３を粉末とによる混合粉末を焼成して焼結体を得たのでは、この焼結体の素地中には、大きな粒径を有するＺｎ２ＳｉＯ４のＺｎとＳｉとの複合酸化物粒子が形成されてしまう。しかも、この複合酸化物粒子の形成に対する調整は、焼成条件を種々工夫しても、難しいものであった。
【００１３】
そこで、発明者らは、ＺｎＯ粉末と、ＳｉＯ２粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末又はＧａ２Ｏ３を粉末とによる混合粉末を焼成して焼結体を得るのではなく、先ず、ＺｎＯ粉末とＳｉＯ２粉末の混合粉末を仮焼成して、Ｚｎ２ＳｉＯ４のＺｎとＳｉとの複合酸化物を形成した仮焼体を得ておき、この仮焼体を微細な粉砕粉とした後に、この粉砕粉を原料粉末とし、これと、ＺｎＯ粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末又はＧａ２Ｏ３粉末とを、成膜目的であるＡ１（及び／又はＧａ）−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ膜の成分組成となるように秤量して混合した混合粉末を焼成することにより焼成体を得るようにすれば、製造されたスパッタリングターゲット中におけるＺｎとＳｉとの複合酸化物粒子の存在を調整することが簡単になり、このＺｎとＳｉとの複合酸化物粒子も微細に形成されるとの知見が得られた。
【００１４】
そこで、本発明者らは、一試験例として、酸化亜鉛系スパッタリングターゲットの製造を試みた。先ず、ＺｎＯ、ＳｉＯ２の各原料粉末をＺｎＯ：ＳｉＯ２＝２：１（モル比）となるように秤量し、この秤量した各原料粉末を湿式混合する。得られた混合粉末を乾燥後、造粒し１２００℃、５時間、大気中で焼成し仮焼粉を得た。この仮焼粉は、Ｚｎ２ＳｉＯ４のＺｎとＳｉとの複合酸化物である。この仮焼粉を粉砕して造粒した。次に、この仮焼粉を原料粉末とし、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３の各原料粉末を所定の比率になるように秤量し、この秤量した原料粉末を混合する。得られた混合粉末を、１４００℃、３時間、窒素ガス雰囲気中で焼成して焼結体を得た。この焼結体を機械加工して所定形状にして、透明酸化物膜形成用のスパッタリングターゲットを製造した。製造されたスパッタリングターゲットにおける組成成分について分析を行った。その分析結果が図１に示されている。
【００１５】
図１の写真は、製造されたスパッタリングターゲットについて、ＥＰＭＡ（フィールドエミッション型電子線プローブ）にて得られた元素分布像であり、図中の４枚の写真から、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａ１、Ｏの各元素の組成分布の様子をそれぞれ観察することができる。
なお、ＥＰＭＡによる元素分布像は、本来カラー像であるが、図１の写真では、白黒像に変換して示しているため、その写真中において、白いほど、当該元素の濃度が高いことを表している。具体的には、Ａｌに関する分布像では、Ａｌ元素が白く斑点状（比較的白い部分）に分布し、Ｚｎに関する分布像では、Ｚｎ元素が全体的に存在し、その中でも、その濃度が高いと観られる白い部分が分布し、Ｏに関する分布像では、Ｏ元素が全体的にある程度の濃度で存在していることが観察される。そして、Ｓｉに関する分布像では、Ｓｉ元素が、ある程度の濃度で存在しているが、Ｚｎ元素の濃度が高い部分においては、存在していないことが観察できる。これらのことから、ＺｎＯと、ＳｉとＺｎとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）とが、別々に存在すると推定される。
【００１６】
一方、図２のグラフは、上述したように製造された透明酸化物膜形成用のスパッタリングターゲットのＸ線回折（ＸＲＤ）による分析結果を示している。図２の上段のグラフは、全体のピークを示しているが、その中段のグラフには、Ｚｎ２ＳｉＯ４に係るピークが、そして、その下のグラフは、ＺｎＯに係るピークが示されている。図１に示された分布画像と図２のグラフに現れたピークとを併せて考慮すると、ＺｎＯおよび、またはＡＺＯ（ＡｌがドープされたＺｎＯ）と、ＺｎとＳｉとの複合酸化物とが別々に検出され、しかも、ＳｉＯ２の結晶相が存在していないことが分かる。なお、ＳｉＯ２が単独で存在し、かつ、結晶相析出しているのであれば、ＸＲＤ回折の結果に、それに対応するピークが現れるはずであるが、図２の回折結果のグラフには、そのピークが現れておらず、ＳｉＯ２の結晶相は検出されなかった。
【００１７】
以上を総合すれば、製造したスパッタリングターゲットには、Ａｌ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ四元系元素でなる焼成体の素地中において、Ｓｉは、少なくとも、ＺｎとＳｉとの複合酸化物として存在し、ＳｉＯ２の結晶相は存在していないことが確認された。従って、Ａ１（及び／又はＧａ）−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ透明酸化物膜を形成するためのスパッタリングターゲットを製造するとき、予め仮焼成されたＺｎ２ＳｉＯ４のＺｎとＳｉとの複合酸化物を原料粉末として作成しておき、この原料粉末と、ＺｎＯ粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末及び／又はＧａ２Ｏ３粉末とを用いて、成膜目的であるＡ１（及び／又はＧａ）−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ膜の成分組成となるように秤量された混合粉末を焼成するという手順が、スパッタリングターゲット中におけるＺｎとＳｉとの複合酸化物粒子の存在を調整するのに有効であることが確認された。この手順の採用により、スパッタリング時には、異常放電・パーティクルの発生を低減することができ、透明酸化物膜を直流スパッタリングで成膜できるという知見が得られた。なお、ＡｌがＧａに置き換えられたＧａ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ四元系元素でなる焼成体の場合も、同様であった。
【００１８】
したがって、本発明は、上記知見から得られたものであり、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
（１）本発明の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットは、全金属成分量に対して、Ａｌ及びＧａのいずれか１種又は２種：０．６〜８．０ａｔ％と、Ｓｉ：０．１ａｔ％以上とを、ＡｌとＧａとＳｉとの合計で３３．０ａｔ％以下含有し、残部がＺｎおよび不可避不純物からなる組成の焼成体であり、該焼成体中において、５μｍ以下の粒径を有するＺｎとＳｉとの複合酸化物が存在していることを特徴とし、さらに、前記焼成体の抗折強度が、９０ＭＰａ以上であり、前記焼成体の相対密度が、９０％以上であり、前記焼成体の熱伝導率が、７．５Ｗ／ｍ・ｋ以上であることを特徴としている。
【００１９】
（２）また、本発明の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法は、前記（１）の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットを製造する方法であって、ＺｎＯ粉末とＳｉＯ２粉末とをモル比２：１で配合し混合した原料粉末を焼成した後に粉砕して複合酸化物粉末とし、前記複合酸化物粉末とＡｌ２Ｏ３粉末及びＧａ２Ｏ３粉末のいずれか１種又は２種と、ＺｎＯ粉末とを配合し混合して得られた混合粉末を焼成して焼成体を得ることを特徴とし、さらに、前記製造方法では、前記混合粉末は、１１００〜１４５０℃の温度、非酸化性雰囲気で、１〜１０時間を保持して焼成され、前記焼成体は、冷却速度：３０〜１５０℃／ｈで冷却されることを特徴としている。或いは、上記透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法は、平均粒径：０．１〜３．０μｍのＺｎＯ粉末と、平均粒径：０．２〜４．０μｍのＳｉＯ２粉末とＡｌ２Ｏ３粉末及びＧａ２Ｏ３粉末のいずれか１種又は２種とを配合し混合し、１１５０〜１３００℃の温度、１００〜４００ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力、非酸化性雰囲気で、１〜１０時間を保持して加圧焼成して焼成体を得ることを特徴としている。
【００２０】
本発明の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットにおける各元素の限定理由について、以下に述べる。
１）Ｓｉ：０．１ａｔ％以上
スパッタリングターゲット中のＳｉの含有量が、全金属成分量に対して、０．０１ａｔ％未満であると、結晶化を抑制する効果が小さいので添加の効果がなく、一方、多すぎると、ＳｉＯ２の結晶相が析出してしまうので、Ｓｉの含有量については、０．１ａｔ％以上とし、かつ、ＡｌとＧａとの合計で３３ａｔ％以下とすることが好ましく、効果的に結晶化を抑制することができる。
２）Ａｌ及びＧａのいずれか１種又は２種：０．６〜８．０ａｔ％
スパッタリングターゲット中のＡｌ及びＧａのいずれか１種又は２種の含有合計量が、０．６ａｔ％未満では、直流スパッタリング行うに十分な導電性が得られない。一方、それが、８．０ａｔ％を超えるとＡｌ又はＧａとＺｎとの複合酸化物であるＺｎＡｌ２Ｏ４、ＺｎＧａ２Ｏ４が発生しやすくなり、これに起因して、異常放電が発生して、直流スパッタリングができなくなる。なお、異常放電の発生を抑制するためには、これらの複合酸化物の（３１１）回折ピークが、ＺｎＯの（１０１）回折ピーク以下であることが望ましい。
３）Ｓｉ+Ａｌ＋Ｇａ：３３ａｔ％以下
スパッタリングターゲット中のＡｌとＧａとＳｉとの合計含有量が、３３ａｔ％を超えると、スパッタリングターゲット自体の比抵抗が高くなり、異常放電が発生しやすくなり、安定した直流スパッタリングが困難になるので、そのＡｌとＧａとＳｉとの合計含有量を、３３ａｔ％以下とした。
４）ＺｎとＳｉとの複合酸化物の粒径
スパッタリングターゲット中に存在するＺｎとＳｉとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）の平均粒径（Ｄ５０）を、５μｍ以下とした理由は、この粒径が、５μｍを超えて大きくなると、スパッタリング時に、異常放電が多発するためであり、５μｍ以下とすることにより、異常放電の発生を抑制した。なお、ＺｎとＳｉとの複合酸化物の粒径は、４．５μｍ以下がより好ましく、４．１μｍ以下が最も好ましい。
５）焼成体の抗折強度・相対密度・熱伝導率
焼成体における抗折強度を、９０ＭＰａ以上とし、焼成体の相対密度を、９０％以上とし、さらに、焼成体の熱伝導率を、７．５Ｗ／ｍ・ｋ以上とした。この様に限定した理由は、ターゲット割れの発生を抑制できるからである。
【００２１】
また、本発明の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法では、スパッタリングターゲットの素材である焼結体を作製する前に、予め、ＺｎＯとＳｉＯ２の各原料粉末をＺｎＯ：ＳｉＯ２＝２：１（モル比）となるように秤量した混合粉末を焼成して、ＺｎとＳｉとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）の仮焼体を得ることとした。この仮焼体を用いて、これを粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）の微細なＺｎ２ＳｉＯ４粉末を作製することができる。この粉末を、上記焼結体を得るための原料粉末とした。この仮焼体を得るときの焼成条件としては、１０００〜１５００℃、望ましくは、１１００〜１２００℃の温度にて、２〜９時間、大気中又は酸素雰囲気中で焼成することができる。なお、Ｚｎ２ＳｉＯ４粉末の粒径が３０μｍ以下であれば、この粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末とを粉砕、混合して得られる混合粉末の平均粒径（Ｄ５０）を、５μｍ以下にすることが容易である。その粒径が３０μｍを超えると、その混合粉末の平均粒径（Ｄ５０）を５μｍ以下にするには、ボールミルする時間がかかりすぎ、生産性が低下するので、好ましくない。
【００２２】
次に、仮焼体を粉砕して得た仮焼粉、即ち、微細なＺｎ２ＳｉＯ４粉末を、焼成体を得るための一原料粉末とし、ＺｎＯ粉末、Ａｌ２Ｏ３粉末及びＧａ２Ｏ３粉末のいずれか１種又は２種の各原料粉末を、成膜目的であるＡ１（又はＧａ）−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ四元系酸化物膜の成分組成となるように、所定の比率に秤量し、この秤量された各原料粉末を混合し混合粉末を得る。この混合粉末を冷間等方圧加圧（ＣＩＰ）で成形した後に、１２００〜１４５０℃の温度、望ましくは、１３５０〜１４００℃の温度にて、２〜９時間、窒素等の不活性ガス雰囲気中で焼成する。この焼成は、ホットプレス（ＨＰ）、熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）としても良い。この焼成体に対して、所定形状に機械加工を施して、所定形状のスパッタリングターゲットが製作される。
【００２３】
また、本発明の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法においては、前記混合粉末を、１１００〜１４５０℃の温度、非酸化性雰囲気（Ｎ２ガス、Ａｒガス、真空）で、１〜１０時間を保持して焼成することもでき、前記焼成体を、冷却速度：３０〜１５０℃／ｈで冷却することもできる。
混合粉末を焼成するとき、焼成保持時間が短すぎて、冷却速度が小さすぎると、抗折強度、相対密度、熱伝導率のいずれも下がるため、異常放電が多発するので好ましくない。これに対して、焼成保持時間が長すぎて、冷却速度が大きすぎると、ターゲット割れが発生するので好ましくない。これらの条件に従ってスパッタリングターゲットを製造することにより、焼成体の抗折強度・相対密度・熱伝導率を適切な範囲に調整することが可能となり、異常放電の低減や、ターゲット割れの発生を抑制できる。
【００２４】
また、本発明の透明酸化物形成用スパッタリングターゲットの製造方法においては、平均粒径：０．１〜３．０μｍのＺｎＯ粉末と、平均粒径：０．２〜４．０μｍのＳｉＯ２粉末とＡｌ２Ｏ３粉末及びＧａ２Ｏ３粉末のいずれか１種又は２種とを配合し混合し、１１５０〜１３００℃の温度、１００〜４００ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力、非酸化性雰囲気で、１〜１０時間を保持して加圧焼成して焼成体を得ることができる。  前記原料粉末を、平均粒径：０．１〜３．０μｍのＺｎＯ粉末、平均粒径：０．２〜４．０μｍのＳｉＯ２粉末を用いることで、前記仮焼体の製造工程を省略することが可能である。
また、前記混合粉末を、１１５０〜１３００℃の温度、１００〜４００ｋｇｆ/ｃｍ２、非酸化性雰囲気（Ｎ２ガス、Ａｒガス、真空）で、１〜１０時間を保持して焼成することもできる。焼成方法としては、例えばホットプレス、ＨＩＰを用いることができる。
【００２５】
ＺｎＯ粉末及びＳｉＯ２粉末の平均粒径が小さすぎると、混合時の取り扱いが難しくなり、一方、それが大きすぎると、焼成時にＺｎとＳｉとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）の粒径が５μｍを超えて大きくなり、異常放電が多発するので、好ましくない。混合粉末を焼成するとき、焼成保持時間が短すぎて、冷却速度が小さすぎると、抗折強度、相対密度、熱伝導率のいずれも下がるため、異常放電が多発するので好ましくない。これに対して、焼成保持時間が長すぎて、冷却速度が大きすぎると、ターゲット割れが発生するので好ましくない。これらの条件に従ってスパッタリングターゲットを製造することにより、焼成体の抗折強度・相対密度・熱伝導率を適切な範囲に調整することが可能となり、異常放電の低減や、ターゲット割れの発生を抑制できる。
【００２６】
なお、本発明の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法では、酸素含有量が大気より少ない雰囲気で焼成を行うことが好ましい。これは、酸素含有量が大気より少ない雰囲気での焼結を行うと、スパッタリングターゲットの比抵抗が低くなる傾向があり、直流スパッタリングの異常放電が少なくなる傾向があるためである。
【００２７】
以上の様に、本発明の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットは、直流スパッタリングによる低屈折率の透明酸化物膜の成膜に使用でき、光ディスクに好適な光透過保護膜、タッチパネル素子、液晶表示素子やエレクトロルミネッセンス表示素子、電気泳動方式表示素子、トナー表示素子などの電子ペーパーや太陽電池などに用いられるガスバリア層などの成膜に使用するのに好適である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットによると、５μｍ以下の粒径（Ｄ５０）を有した微細なＺｎとＳｉとの複合酸化物が、焼成体中に存在しているので、直流スパッタリングで成膜するときに、異常放電の発生を無くし、或いは、低減することができ、直流スパッタリングで効率的に透明酸化物膜を成膜できるようになる。そして、透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造においては、予め仮焼成されたＺｎ２ＳｉＯ４のＺｎとＳｉとの複合酸化物を原料粉末として作成しておき、この原料粉末と、ＺｎＯ粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末及び／又はＧａ２Ｏ３粉末とを用いて、成膜目的であるＡ１（及び／又はＧａ）−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ膜の成分組成となるように秤量された混合粉末を焼成するという手順を採用することにより、そのスパッタリングターゲット中に存在するＺｎ２ＳｉＯ４のＺｎとＳｉとの複合酸化物を微細化することが容易になり、しかも、その量も容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの一具体例について、スパッタリングターゲットの組織をＥＰＭＡにより測定した各元素の元素分布像である。
【図２】本発明に係る透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットのＸ線回折（ＸＲＤ）の分析結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
つぎに、本発明の透明酸化物膜形成用ターゲット及びその製造方法について、以下に、実施例により具体的に説明する。
【００３１】
〔第１実施例〕
第１実施例では、透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットを製造するにあたり、先ず、酸化亜鉛粉末と酸化ケイ素粉末との原料粉末を焼成した、ＺｎとＳｉとの複合酸化物からなる仮焼体を作製し、この仮焼体を粉砕してＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末を得る。次に、得られたＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末と、酸化亜鉛粉と、酸化アルミニウム粉末及び酸化ガリウム粉末の１種又は２種との混合粉末を成形後に焼成することにより焼成体を得て、これを機械加工して、スパッタリングターゲットを製造した。この製造について、以下に、詳述する。
【００３２】
１）ＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末と、酸化亜鉛粉と、酸化アルミニウム粉末との混合粉末を用いる場合について説明する。
先ず、酸化亜鉛（化学式：ＺｎＯ、Ｄ５０＝１μｍ）、酸化珪素（化学式：ＳｉＯ２、Ｄ５０＝２．０μｍ）の各原料粉末を、ＺｎＯ：ＳｉＯ２＝２：１（モル比）となるように秤量する。この秤量した各原料粉末とその３倍量（重量比）のジルコニアボール（直径５ｍｍと１０ｍｍを同重量）とをポリ容器に入れ、ボールミル装置にて、１６時間、湿式混合し、混合粉末を得る。なお、この際の溶媒に、例えば、アルコールを用いる。
【００３３】
次に、得られた混合粉末を乾燥後、造粒し、１２００℃、５時間、大気中で焼成して、仮焼体（ＺｎとＳｉとの複合酸化物：Ｚｎ２ＳｉＯ４）とする。この仮焼体とその５倍量（重量比）のジルコニアボール（直径５ｍｍと１０ｍｍを同重量）とをポリ容器に入れ、ボールミル装置にて２４時間湿式粉砕する。なお、この際の溶媒には、例えば、アルコールを用いる。粉砕後、乾燥、造粒した仮焼粉（ＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末）（化学式：Ｚｎ２ＳｉＯ４、Ｄ５０＝１２μｍ）と、酸化亜鉛（化学式：ＺｎＯ、Ｄ５０＝１μｍ）と、酸化アルミニウム（化学式：Ａｌ２Ｏ３、Ｄ５０＝０．２μｍ）との各原料粉末を所定の比率になるように秤量する。これらの配合比率は、表１に示されている。
【００３４】
この秤量した各原料粉末とその５倍量（重量比）のジルコニアボール（直径５ｍｍと１０ｍｍを同重量）とをポリ容器に入れ、ボールミル装置にて２４時間湿式混合する。なお、この際の溶媒には、例えば、アルコールを用いる。次いで、得られた混合粉末を乾燥後、造粒し、冷間等方圧加圧（ＣＩＰ）で成形した後、１４００℃、３時間、窒素ガス雰囲気中で焼成し、焼成体を得た。なお、この焼成は、真空または不活性雰囲気において１２００℃、３時間、荷重２００ｋｇｆ・ｃｍ−２でのホットプレス（ＨＰ）で行うことも可能である。この焼成体を、機械加工することにより、直径１２５ｍｍ×厚さ５ｍｍのスパッタリングターゲットを得た。これで、表１に示された実施例１〜８及び比較例１〜４のスパッタリングターゲットが製造された。なお、比較例４の場合における仮焼体は、９５０℃の温度で焼成された。
【００３５】
２）ＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末と、酸化亜鉛粉（ＺｎＯ）と、酸化ガリウム粉末（Ｇａ２Ｏ３）との混合粉末を用いる場合について説明する。
この場合についても、上述した、ＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末と、酸化亜鉛粉と、酸化アルミニウム粉末との混合粉末を用いる場合と同様の手順で、スパッタリングターゲットが製造された。つまり、酸化アルミニウム粉末の代わりに、酸化ガリウム粉末が用いられ、表１に示された配合比率により混合粉末を得た。これで、表１に示された実施例９〜１２及び比較例５、６のスパッタリングターゲットが製造された。
【００３６】
３）ＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末と、酸化亜鉛粉（ＺｎＯ）と、酸化アルミニウム粉末（Ａｌ２Ｏ３）及び酸化ガリウム粉末（Ｇａ２Ｏ３）との混合粉末を用いる場合について説明する。
この場合についても、上述した、ＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末と、酸化亜鉛粉と、酸化アルミニウム粉末との混合粉末を用いる場合と同様の手順で、スパッタリングターゲットが製造された。つまり、酸化アルミニウム粉末に加えて、酸化ガリウム粉末も用いられ、表１に示された配合比率により混合粉末を得た。これで、表１に示された実施例１３及び比較例７のスパッタリングターゲットが製造された。
【００３７】
これまでに説明されたスパッタリングターゲットの製造では、ＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末を原料粉末とし、この粉末と他の原料粉末とを配合した混合粉末を焼成して焼成体を得ていた。ここで、比較のため、ＺｎとＳｉとの複合酸化物粉末を、酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の仮焼成により原料粉末を得るのではなく、即ち、従来から行われているように、酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）との原料粉末を所定の比になるよう混合し、上述と同様の条件で焼成して焼成体を得る場合を用意した。この場合には、この焼成時に、ＺｎとＳｉとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）が、酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とから焼成体中に形成される。表１には、比較例８のスパッタリングターゲットとして示した。
【００３８】
【表１】
2014055348.tif 000002
【００３９】
次に、上記実施例１〜１３及び比較例１〜８のスパッタリングターゲットにおける金属組成を表２に示した。
【００４０】
【表２】
2014055348.tif 000003
【００４１】
次に、表１及び表２に示された上記実施例１〜１３及び比較例１〜８のスパッタリングターゲットについて、ＸＲＤ分析、ＥＰＭＡによる分析及び比抵抗測定を行った。
【００４２】
＜ＸＲＤ分析＞
ＸＲＤ分析は、図２に示したＸＲＤ分析の場合と同様の手法で行った。スパッタリングターゲットについてのＸＲＤ分析により、ＸＲＤピークの有無を確認した。このＸＲＤ分析は、以下の条件で行った。
試料の準備：試料はＳｉＣ−Ｐａｐｅｒ（ｇｒｉｔ  １８０）にて湿式研磨、乾燥の後、測定試料とした。
装置：理学電気社製（ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ／ＰＣ）
管球：Ｃｕ
管電圧：４０ｋＶ
管電流：４０ｍＡ
走査範囲（２θ）：５°〜８０°
スリットサイズ：発散（ＤＳ）２／３度、散乱（ＳＳ）２／３度、受光（ＲＳ）０.８ｍｍ
測定ステップ幅：２θで０.０２度
スキャンスピード：毎分２度
試料台回転スピード：３０ｒｐｍ
【００４３】
＜ＥＰＭＡ分析＞
スパッタリングターゲットの組織中におけるＺｎとＳｉとＡｌとＧａとＯの分布についてＥＰＭＡで得られた元素分布像から、その組織を確認した。
【００４４】
＜ＥＢＳＤ分析＞
スパッタリングターゲットの組織中におけるＺｎとＳｉとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）の粒子についてＥＢＳＤで得られたＩＱマップから、その大きさを確認した。なお、ＩＱマップは９５μｍ×３３μｍの断面範囲を観察し粒子サイズを定量測定した。
なお、ＥＢＳＤは株式会社ＴＳＬソリューションズのＯＩＭ Ｄａｔａ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎを用いてパターンを収集し、同社製ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ ５．３１を用いて粒子の大きさを算出した。
【００４５】
＜比抵抗測定＞
スパッタリングターゲットの比抵抗測定は、三菱化学(株)製の抵抗測定器ロレスタＧＰを用いて測定した。
【００４６】
次に、上述した実施例１〜１３及び比較例１〜８のスパッタリングターゲットを用いて、以下の成膜条件により、成膜試験を行った。
＜成膜条件＞
・電源：ＤＣ１０００ＷまたはＲＦ１０００Ｗ
・全圧：０．４Ｐａ
・スパッタリングガス：Ａｒ＝４５ｓｃｃｍ、Ｏ２：５ｓｃｃｍ
・ターゲット−基板（ＴＳ）距離：７０ｍｍ
【００４７】
上記の成膜条件に従った成膜試験により、異常放電回数を測定した。この測定結果により、実施例１〜１３及び比較例１〜８のスパッタリングターゲットの直流（ＤＣ）スパッタリングの可否を評価した。その測定・評価の結果を表３に示した。
【００４８】
＜異常放電回数の測定＞
上述の条件において１２時間のスパッタリングを行い、異常放電の回数を計測した。その後、スパッタチャンバーを開放し、チャンバー内のパーティクルを確認した。
【００４９】
なお、表３においては、プラズマが生じず、スパッタリング不能な場合に、「スパッタ不能」と表記した。
以上の結果を表３に示した。
【００５０】
【表３】
2014055348.tif 000004
【００５１】
表３に示されるように、上記実施例１〜１３のスパッタリングターゲットのいずれにおいても、ターゲットの組織中に、上述したＸＲＤ分析及びＥＰＭＡ分析では、ＺｎＯ及びＺｎ２ＳｉＯ４が形成されていることが確認できた。
【００５２】
表３によれば、実施例１〜１３のスパッタリングターゲットを使用して、直流スパッタリングを行った結果、いずれにおいても、異常放電の発生回数が極めて少ない（１時間当たり０〜３回）ことが確認でき、いずれの実施例の場合にも、直流スパッタリングを行えることが実証され、パーティクル発生も確認できなかった。これに対して、比較例１、３、５のスパッタリングターゲットを直流スパッタリングで成膜しようとした場合には、プラズマが生じず、スパッタリング不能となり、或いは、比較例２、４、６、７、８の場合には、異常放電の多発（１時間当たり１００００回以上）により、１０秒以上の連続スパッタリングができなかった。各比較例では、高周波スパッタリングを行えば、成膜することができた。
【００５３】
また、比較例４の場合には、ＺｎＯ粉末とＳｉＯ２粉末の混合粉末を仮焼成するとき、その焼成温度が、低くかったため、仮焼体中に、ＺｎとＳｉとの複合酸化物が十分に形成されず、この仮焼体の粉砕粉と、ＺｎＯ粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末との混合粉末を焼成して焼結体を得たときに、大きなＺｎとＳｉとの複合酸化物粒子が形成されたものと考えられる。さらに、比較例８の場合には、最初から、ＺｎＯ粉末とＳｉＯ２粉末の混合粉末を焼成して焼結体を得ているため、そのときに、大きなサイズのＺｎとＳｉとの複合酸化物粒子が形成されている。
【００５４】
〔第２実施例〕
上記した第１実施例では、透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットを製造するにあたり、先ず、酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末と酸化珪素（ＳｉＯ２）粉末とをモル比２：１で配合し混合した原料粉末を焼成した後に粉砕して焼成した、ＺｎとＳｉとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）からなる仮焼体を作製し、この仮焼体を粉砕してＺｎとＳｉとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）粉末を得る。次に、得られたＺｎ２ＳｉＯ４粉末と、ＺｎＯ粉末と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粉末及び酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）粉末の１種又は２種との混合粉末を成形後に焼成することにより焼成体を得て、これを機械加工して、スパッタリングターゲットを製造した。
【００５５】
第２実施例では、上記透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法において、上記の混合粉末の成形体を焼成した焼成体に係る抗折強度、熱伝導率及び相対密度に影響を与える焼成保持時間と、焼成後の冷却速度とを、表４に示されるように調整し、実施例１０１〜１２７の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットを作製した。実施例１０１〜１０９は、Ｚｎ２ＳｉＯ４粉末：５０．０ｍｏｌ％と、Ａｌ２Ｏ３粉末：３．０ｍｏｌ％と、ＺｎＯ粉末：残部との混合粉末を用いた場合を、実施例１１０〜１１８は、Ｚｎ２ＳｉＯ４粉末：８０．０ｍｏｌ％と、Ａｌ２Ｏ３粉末：１．０ｍｏｌ％と、ＺｎＯ粉末：残部との混合粉末を用いた場合を、そして、実施例１１９〜１２７は、Ｚｎ２ＳｉＯ４粉末：２２．０ｍｏｌ％と、Ａｌ２Ｏ３粉末：０．６ｍｏｌ％と、ＺｎＯ粉末：残部との混合粉末を用いた場合を代表的に示している。
【００５６】
そこで、作製された実施例１０１〜１２７の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットについて、抗折強度、熱伝導率及び相対速度を測定した。それらの測定結果が、表４に示されている。
【００５７】
＜抗折強度の測定＞
上記で得られた焼成体から、幅：４ｍｍ、長さ：４０ｍｍ、厚さ：３ｍｍの寸法を有する板を切り出して、抗折試験片を作製した。
この試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｒ−１６０１に規定される方法により、三点曲げ試験を行い、抗折強度（ＭＰａ）を求めた。
【００５８】
＜熱伝導率の測定＞
上記で得られた焼成体から得た試料について、レーザーフラッシュ法により、熱伝導率（Ｗ／ｍ／ｋ）の測定を行った。
分析装置：ＮＥＴＺＳＣＨ−GeratebauGmbH製、Ｘｅフラッシュアナライザー、試料サイズ：１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ：２ｍｍ、測定温度：２５℃、標準比較試料：ＳＵＳ３１０、パルス幅：０．２ｍｓ、チャージレベル：２７０Ｖの条件で測定を行った。この測定では、同じ試料にて３回行い、それらの測定値の平均値を求めた。
【００５９】
＜相対密度の測定＞
相対密度比（％）は、焼成体を所定寸法に機械加工した後、重量を測定し、嵩密度を求めた後、理論密度ρｆｎで割ることで算出した。なお、理論密度ρｆｎについては、原料の重量に基づいて、以下に示した式により求めた。この式は、Ａｌ２Ｏ３粉末とＧａ２Ｏ３粉末の両方を混合した場合を示しているので、第２実施例では、Ａｌ２Ｏ３粉末のみを混合しているので、Ｃ４：Ｇａ２Ｏ３に係る項は無いものとして求める。
【００６０】
【数１】
2014055348.tif 000005
【００６１】
【表４】
2014055348.tif 000006
【００６２】
次に、表４に示された上記実施例１０１〜１２７のスパッタリングターゲットについて、ＸＲＤ分析、ＥＰＭＡによる分析及び比抵抗測定を行った。ＸＲＤ分析、ＥＰＭＡによる分析及び比抵抗測定は、第１実施例のスパッタリングターゲットについて行ったのと同様の条件で行われた。それらの結果が表５に示されている。
また、実施例１０１〜１２７のスパッタリングターゲットを用いて、第１実施例と同様の成膜条件により、成膜試験を行った。
上記の成膜条件に従った成膜試験により、異常放電回数を測定した。この測定結果により、実施例１０１〜１２７のスパッタリングターゲットの直流（ＤＣ）スパッタリングの可否を評価した。その測定・評価の結果を表５に示した。
【００６３】
【表５】
2014055348.tif 000007
【００６４】
表５に示されるように、上記実施例１０１〜１２７のスパッタリングターゲットのいずれにおいても、ターゲットの組織中に、上述したＸＲＤ分析及びＥＰＭＡ分析では、ＺｎＯ及びＺｎ２ＳｉＯ４が形成されていることが確認でき、Ｚｎ２ＳｉＯ４粒径は、５μｍ以下である。さらに、実施例１０１〜１２７のスパッタリングターゲットを使用して、直流スパッタリングを行った結果、いずれにおいても、異常放電の発生回数が少なく、いずれの実施例の場合にも、直流スパッタリングを行えることが実証され、パーティクル発生も確認できなかった。そして、焼成保持時間と、焼成後の冷却速度を調整することにより、適切な抗折強度、熱伝導率及び相対密度を有するスパッタリングターゲットが得られることが確認され、異常放電の発生を低減でき、ターゲット割れを抑制できた。なお、Ａｌ２Ｏ３粉末の代わりに、Ｇａ２Ｏ３粉末のみを、或いは、Ａｌ２Ｏ３粉末とＧａ２Ｏ３粉末の両方を混合した場合においても、上記と同様の結果が得られた。
【００６５】
〔第３実施例〕
上記第１実施例における透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法では、ＺｎＯ粉末とＳｉＯ２粉末とを仮焼成したＺｎとＳｉとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）を原料粉末とし、表１に示される原料組成となる混合粉末を焼成したが、第３実施例では、仮焼体の製造工程を省略しており、Ｚｎ２ＳｉＯ４粉末を用いる代わりに、相当量のＺｎＯ粉末とＳｉＯ２粉末を原料粉末として使用することとした。第３実施例による透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法では、ＳｉＯ２粉末、Ａｌ２Ｏ３粉末及びＺｎＯ粉末を原料粉末とした。原料粉末のうち、ＺｎＯ粉末及びＳｉＯ２粉末については、表６に示される粒径のＺｎＯ粉末及びＳｉＯ２粉末を用いた。さらに、上記の焼成体に係る抗折強度、熱伝導率及び相対密度に影響を与える焼成温度と焼成保持時間とを、表６に示されるように調整し、実施例２０１〜２２７の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットを作製した。実施例２０１〜２０９は、ＳｉＯ２粉末：２５．４ｍｏｌ％と、Ａｌ２Ｏ３粉末：１．６ｍｏｌ％と、ＺｎＯ粉末：残部との混合粉末を用いた場合を、実施例２１０〜２１８は、ＳｉＯ２粉末：３０．６ｍｏｌ％と、Ａｌ２Ｏ３粉末：０．４ｍｏｌ％と、ＺｎＯ粉末：残部との混合粉末を用いた場合を、そして、実施例２１９〜２２７は、ＳｉＯ２粉末：１５．３ｍｏｌ％と、Ａｌ２Ｏ３粉末：０．４ｍｏｌ％と、ＺｎＯ粉末：残部との混合粉末を用いた場合を代表的に示している。
【００６６】
そこで、作製された実施例２０１〜２２７の透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットについて、上記第２実施例の場合と同様の手法で、抗折強度、熱伝導率及び相対速度を測定した。それらの測定結果が、表６に示されている。
【００６７】
【表６】
2014055348.tif 000008
【００６８】
次に、表６に示された上記実施例２０１〜２２７のスパッタリングターゲットについて、ＸＲＤ分析、ＥＰＭＡによる分析及び比抵抗測定を行った。ＸＲＤ分析、ＥＰＭＡによる分析及び比抵抗測定は、第１実施例のスパッタリングターゲットについて行ったのと同様の条件で行われた。それらの結果が表７に示されている。
また、実施例２０１〜２２７のスパッタリングターゲットを用いて、第１実施例と同様の成膜条件により、成膜試験を行った。
上記の成膜条件に従った成膜試験により、異常放電回数を測定した。この測定結果により、実施例２０１〜２２７のスパッタリングターゲットの直流（ＤＣ）スパッタリングの可否を評価した。その測定・評価の結果を表７に示した。
【００６９】
【表７】
2014055348.tif 000009
【００７０】
表７に示されるように、上記実施例２０１〜２２７のスパッタリングターゲットのいずれにおいても、ターゲットの組織中に、上述したＸＲＤ分析及びＥＰＭＡ分析では、ＺｎＯ及びＺｎ２ＳｉＯ４が形成されていることが確認でき、Ｚｎ２ＳｉＯ４粒径は、５μｍ以下である。さらに、実施例２０１〜２２７のスパッタリングターゲットを使用して、直流スパッタリングを行った結果、いずれにおいても、異常放電の発生回数が少なく、いずれの実施例の場合にも、直流スパッタリングを行えることが実証され、パーティクル発生も確認できなかった。そして、焼成温度と焼成保持時間とを調整することにより、適切な抗折強度、熱伝導率及び相対密度を有するスパッタリングターゲットが得られることが確認され、異常放電の発生を低減でき、ターゲット割れを抑制できた。なお、Ａｌ２Ｏ３粉末の代わりに、Ｇａ２Ｏ３粉末のみを、或いは、Ａｌ２Ｏ３粉末とＧａ２Ｏ３粉末の両方を混合した場合においても、上記と同様の結果が得られた。
【００７１】
以上の様に、本発明による透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法によると、ＺｎＯ粉末とＳｉＯ２粉末の混合粉末を仮焼成して、Ｚｎ２ＳｉＯ４の組成を有するＺｎとＳｉとの複合酸化物を形成して仮焼体を得ておき、この仮焼体を微細な粉砕粉とした後に、この粉砕粉を原料粉末とし、これと、ＺｎＯ粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末及びＧａ２Ｏ３粉末の１種又は２種とを混合した混合粉末を焼成することにより焼成体を得るようにしたので、その焼成体中には、微細なＺｎとＳｉとの複合酸化物（Ｚｎ２ＳｉＯ４）が存在していることが確認され、そして、そのスパッタリングターゲットでは、比抵抗も低減することができて、直流（ＤＣ）スパッタリングを可能とすることができた。さらに、適切な抗折強度、熱伝導率及び相対密度を有するスパッタリングターゲットが得られるので、異常放電の発生を低減でき、ターゲット割れを抑制できた。
【図１】
2014055348.tif 000010
【図２】
2014055348.tif 000011