(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットであって、前記酸化物焼結体の相対密度をＸ（％）とし、前記スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面の十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）をＹ（μｍ）としたときに、Ｘ≧９０％、Ｙ≧３．５０μｍ、および、−１．０３Ｘ＋１０３≦Ｙ≦−１．５４Ｘ＋１５４であり、かつ、前記被スパッタリング領域の表面の算術的平均粗さ（Ｒａ）をＹ１（μｍ）としたときに、Ｙ１≧０．５０μｍ、および、−０．２０３Ｘ＋２０．１６≦Ｙ１≦−０．３０４Ｘ＋３０．２４である、スパッタリングターゲット。
【請求項２】
酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットであって、前記酸化物焼結体の相対密度をＸ（％）とし、前記スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面の十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）をＹ（μｍ）としたときに、Ｘ≧９０％、Ｙ≧３．５０μｍ、および、−１．０３Ｘ＋１０３≦Ｙ≦−１．５４Ｘ＋１５４であり、かつ、前記酸化物焼結体は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｏ、および、Ａｌを含み、（Ａｌの質量）／（酸化物焼結体の全質量）×１００（％）で表されるＡｌの含有比率が０．００５％〜０．２％である、スパッタリングターゲット。
【請求項３】
Ｘ≦９７％である、請求項１または２に記載のスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスパッタリングターゲットに関し、特に薄膜トランジスタの酸化物半導体膜などに適用されるスパッタリングターゲットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、酸化物焼結体からなる各種の酸化物半導体は、様々な分野で使用されている。例えば、薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という。）で駆動する方式の液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置では、ＴＦＴのチャネル層に非晶質シリコン膜、あるいは結晶質シリコン膜を採用したものが主流である。しかし、例えば特許文献１に開示されるＩｎ（インジウム）とＧａ（ガリウム）とＺｎ（亜鉛）とＯ（酸素）とを含む酸化物半導体膜（以下、「ＩｎＧａＺｎＯ薄膜」という。）は、優れたＴＦＴ特性を有するとして実用化されつつある。このＩｎＧａＺｎＯ薄膜に含まれるＩｎやＧａは、日本ではレアメタル備蓄対象鉱種に指定される希少かつ高価な金属である。
【０００３】
近年、例えば特許文献２に開示されるＺｎ（亜鉛）とＳｎ（錫）とＯ（酸素）とを含む酸化物半導体膜（以下、「ＺＴＯ薄膜」という。）は、希少かつ高価なＩｎやＧａを含まないので注目されつつある。ＩｎＧａＺｎＯ薄膜やＺＴＯ薄膜をスパッタリング法によって成膜（以下、「スパッタリング成膜」ということがある。）する場合、当該薄膜に必要な成分組成と実質的に同等な成分組成を有する酸化物焼結体をスパッタリングターゲット（以下、「ターゲット」ということがある。）に用いることが一般的に行われている。
【０００４】
酸化物の薄膜を形成する技術の一つであるスパッタリング法は、イオンや原子またはクラスターを物質（ターゲット）の表面に衝突させて、その物質の表面を削る（あるいは飛ばす）ことにより、その物質を構成する成分を基板などの表面上に堆積させる成膜法である。例えば、ＺＴＯ薄膜を製造する場合、アルゴンガスおよび酸素ガスを含むスパッタガスの雰囲気中で、当該ＺＴＯ薄膜に必要な成分組成を有するスパッタリングターゲット（以下、「ＺＴＯターゲット」という。）が用いられる。スパッタリングによってＺＴＯターゲットから飛ばされた物質の構成成分が被成膜面上に堆積して形成された堆積物が、ＺＴＯターゲットと実質的に同等な成分組成を有するＺＴＯ薄膜となる。同様に、ＩｎＧａＺｎＯ薄膜を製造する場合、当該ＩｎＧａＺｎＯ薄膜に必要な成分組成を有するスパッタリングターゲットが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−６２３１６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８０２４７号公報
【特許文献３】特開平５−１４８６３５号公報
【特許文献４】特開２００１−１６４３５８号公報
【特許文献５】特開２００９−２２１５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スパッタリング成膜の量産プロセスでは、チャンバー内に配置するターゲットが１つの場合や複数の場合があり、いずれにおいても膜厚の高速かつ高精度な制御が求められる。そのために１乃至複数のターゲットを対象として、スパッタリングレート（成膜速度）を高めるとともに、その不安定性を排除することが必要である。スパッタリングレートは、スパッタリング中、諸条件（スパッタ条件）、例えば、ターゲットの表面性状、スパッタガスの流量や圧力、およびチャンバー内の温度や清浄度などの変動により、動的に変化する。従って、量産プロセスのスパッタリングレートを決める場合、スパッタリングの初期段階のスパッタリングレートを予測される量産プロセスのスパッタリングレートよりも小さく設定し、かつ、低出力のスパッタリングから始める立ち上げ試験を行うことが一般的である。この場合、スパッタリング中に、例えば、放電状態、スパッタガスの流量および圧力、ターゲットの表面性状、およびチャンバー汚染の有無などの変化を確認しながら種々のスパッタ条件を調整し、１乃至複数のターゲットを使用する量産プロセスに適合するスパッタリングレートおよびスパッタ条件を選定する。
【０００７】
上述した初期段階のスパッタリングレートは、ターゲットの被スパッタリング領域の表面の微細なキズおよび凹凸の影響を受ける。このため、被スパッタリング領域の表面性状によっては、スパッタリングの開始直後にアーキング（異常放電）が発生しやすい。また、スパッタリング中、ターゲットの被スパッタリング領域の表面は徐々に粗化されるが、アーキングが発生した領域は発生していない領域よりも大きく粗化されて放電しやすい表面性状に変化し、アーキングを繰り返すようになる。アーキングは、スパッタリングレートの安定性を損ね、ターゲットの構成成分の被成膜面上への堆積および成長を不安定にするため、アーキングが多発するようになると成膜プロセスが不安定になる。つまり、被スパッタリング領域の表面の異常な目減り、飛散するパーティクル（微粒状物）の増大、あるいはチャンバー内の汚染など、種々の不具合が発生する。
【０００８】
アーキングの抑制には、ターゲットに用いる酸化物焼結体の焼結密度（相対密度）を高めることが有効である。また、ターゲットの被スパッタリング領域の表面粗さをより小さくしてアーキングの発生を抑制しようとする提案がある。例えば、ＩＴＯと呼ばれるＩｎ（インジウム）およびＳｎ（錫）を含む酸化物焼結体からなるターゲットの被スパッタリング領域の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．５μｍ以下とする提案（特許文献３）、さらに、Ｒａを０．１μｍ以下とする提案（特許文献４）がある。また、ＩＴＯや、ＡＺＯと呼ばれるＡｌ（アルミニウム）およびＺｎ（亜鉛）を含む酸化物焼結体の２μｍ以下とする結晶粒径（ｄ）とターゲットの被スパッタリング領域の表面粗さとの関係に着目し、Ｒａを０．０５μｍ以上０．２ｄμｍ以下（ｄ＝２μｍのとき０．２ｄ＝０．４μｍ）として、または、最大高さ粗さを０．４μｍ以上１．８ｄμｍ以下（ｄ＝２μｍのとき１．８ｄ＝３．６μｍ）として、アーキングの発生を抑制しようとする提案（特許文献５）がある。
【０００９】
しかし、ターゲットの被スパッタリング領域の表面粗さが小さくなる程、被スパッタリング領域の表面の微細なキズおよび凹凸の大きさが相対的に拡大されてスパッタリングへの影響がより強くなるため、キズおよび凹凸の山頂付近から発生する放電が増える。こうした放電状態を回避する目的で、スパッタリングの初期段階から高出力のスパッタリングを行った場合、ターゲットが瞬時に大負荷を受けて割れることがあるとともに、上述したスパッタ条件の動的な変化が大きくなって調整が難しくなる。あるいは、アーキングやターゲット割れを抑止するために、ターゲットの被スパッタリング領域の表面を適度にクリーニングするスパッタリング（プレスパッタリング）を行う場合もある。いずれにしても、量産プロセスに適合するスパッタリングレートの安定化の調整に要する時間が増大し、スパッタリング成膜プロセスの調整作業時の効率の低下や、使用するターゲットの消耗量の増大をもたらす。
【００１０】
本発明の目的は、量産プロセスに適合するスパッタリングレートの調整を容易にし、スパッタリング成膜プロセスの調整作業時あるいは量産時の効率の向上や、スパッタリングの初期段階のターゲットの消耗量の低減が期待できる、スパッタリングターゲットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの「スパッタリング中に、ターゲットの被スパッタリング領域の表面性状の違いで放電のしやすさや放電状態が変化し、スパッタリングレートが変化する。」こと、および「スパッタリングレートが安定かつ均一化しているときの放電状態は安定している。」ことについて検討し、未使用のスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを開始した際に、ターゲットの被スパッタリング領域の表面の微細なキズおよび凹凸が比較的に大きい場合に放電しやすいことに着目した。そして、スパッタリングの初期段階で、被スパッタリング領域の放電状態がより安定かつ均一化しやすいターゲットの表面性状を見出し、本発明に想到した。
【００１２】
すなわち、本発明は、酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットであって、前記酸化物焼結体の焼結密度（相対密度）をＸ（％）とし、前記スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面の十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）をＹ（μｍ）としたときに、Ｘ≧９０％、Ｙ≧３．５０μｍ、および、−１．０３Ｘ＋１０３≦Ｙ≦−１．５４Ｘ＋１５４であり、かつ、前記被スパッタリング領域の表面の算術的平均粗さ（Ｒａ）をＹ１（μｍ）としたときに、Ｙ１≧０．５０μｍ、および、−０．２０３Ｘ＋２０．１６≦Ｙ１≦−０．３０４Ｘ＋３０．２４である。この場合、Ｘ≦９７％であってよい。
【００１４】
また、本発明は、酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットであって、前記酸化物焼結体が、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｏ、および、Ａｌを含み、（Ａｌの質量）／（酸化物焼結体の全質量）×１００（％）で表されるＡｌの含有比率が０．００５％〜０．２％であり、前記酸化物焼結体の相対密度をＸ（％）とし、前記スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面の十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）をＹ（μｍ）としたときに、Ｘ≧９０％、Ｙ≧３．５０μｍ、および、−１．０３Ｘ＋１０３≦Ｙ≦−１．５４Ｘ＋１５４である。この場合、Ｘ≦９７％であってよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のスパッタリングターゲットは、スパッタリングの初期段階で被スパッタリング領域の放電状態が安定かつ均一化しやすい。よって、上述した立ち上げ試験によって量産プロセスに適合するスパッタリングレートおよびスパッタ条件の調整を行う場合、その調整が容易になる。また、本発明の構成を有するターゲットを用いることにより、量産プロセスに適合するスパッタ条件に基づいてスパッタリング成膜を行う際に、スパッタリングレートが安定した状態になるまでの時間を短縮することができる。このため、スパッタリング成膜プロセスの調整作業時および量産時の効率の向上や、前記調整に使用するターゲットの消耗量の低減に寄与できる、
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】試験ＴＧ１および試験ＴＧ２の測定値に基づく焼結密度（相対密度）と十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）との関係を示す図（グラフ）である。
【図２】試験ＴＧ１および試験ＴＧ２の測定値に基づく焼結密度（相対密度）と算術的平均粗さ（Ｒａ）との関係を示す図（グラフ）である。
【図３】焼結密度が約９４％であるＺＴＯターゲットの被スパッタリング領域の表面のＳＥＭ像である。
【図４】焼結密度が約８４％であるＺＴＯターゲットの被スパッタリング領域の表面のＳＥＭ像である。
【図５】本発明（請求項１）において規定するスパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面粗さ（ＲＺＪＩＳ）の範囲を示す図である。
【図６】本発明（請求項２）において規定するスパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面粗さ（Ｒａ）の範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、スパッタリングの初期段階のターゲットの被スパッタリング領域の表面性状を、スパッタリングレートが安定しているときの被スパッタリング領域の表面性状と実質的に同等にするという技術思想を、表面粗さの観点から具現することによって完成された。初めからスパッタリングレートが安定しているときの被スパッタリング領域の表面性状を有しているターゲットを使用することにより、スパッタリングの開始後、放電状態をより短時間で安定かつ均一化することができる。従って、初期段階であってもスパッタリングレートが早期に安定化しやすくなるため、スパッタリングレートの調整時間が短縮でき、調整に使用するターゲットの消耗量の低減ができる。
【００１８】
本発明のスパッタリングターゲットは、酸化物焼結体からなり、前記酸化物焼結体の焼結密度（相対密度）をＸ（％）とし、そのターゲットの被スパッタリング領域の表面の十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）をＹ（μｍ）としたときに、
（１）Ｘ≧９０％、
（２）Ｙ≧３．５０μｍ、
（３）−１．０３Ｘ＋１０３≦Ｙ≦−１．５４Ｘ＋１５４
を同時に満足する。なお、十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１：２０１３の表Ｃ２を参照する。この構成により、ターゲットの被スパッタリング領域の表面性状を、スパッタリングレートが安定しているときの被スパッタリング領域の表面性状と実質的に同等にすることができる。
【００１９】
また、本発明のスパッタリングターゲットは、前記（１）（２）（３）を同時に満足することに加えて、前記被スパッタリング領域の表面の算術的平均粗さ（Ｒａ）をＹ１（μｍ）としたときに、
（４）Ｙ１≧０．５０μｍ、
（５）−０．２０３Ｘ＋２０．１６≦Ｙ１≦−０．３０４Ｘ＋３０．２４
を同時に満足する。
【００２０】
以下、本発明のスパッタリングターゲットについて、上述した十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）および算術的平均粗さ（Ｒａ）の選定理由を含め、より詳しく説明する。なお、後述する焼結密度は特に断りのない限り相対密度である。ここでいう相対密度は、酸化物焼結体の実体の質量を実体の寸法から求めた体積で除した値（実体密度）と、酸化物焼結体の焼結組織中の酸化物が個々に独立して存在していると仮定して使用原料の配合組成から求めた値（理論密度）との比を百分率で表した値である。つまり、相対密度（％）＝実体密度／理論密度×１００である。理論密度を求める場合、例えば酸化物換算で使用原料の全質量に対する配合比が１質量％以下の元素など、他元素に比べると微量であって、相対密度に及ぼす影響が無視できると推測される元素については考慮しなくてもよい。
【００２１】
本発明のスパッタリングターゲットは酸化物焼結体からなる。酸化物焼結体の製造方法としては、例えば、加圧成形、射出成形、押し出し成形、鋳込み成形、テープ成形、ゲルキャスティング成形など、幾つか知られている。例えば、好適に微細化された各種の酸化物粉末およびバインダなどからなる成形用組成物を作製し、その成形用組成物を用いて上述したような方法により成形体を作製し、その成形体からバインダなどを除去するとともに酸化物粉末を焼結することにより、酸化物焼結体を作製することができる。粉末の焼結組織である酸化物焼結体は、隣接する複数の粒子の間隙が焼結後に空孔となって内部に残ることが多い。例えば、ＩＴＯやＡＺＯよりも焼結性が劣るとされているＺＴＯターゲットに用いる酸化物焼結体（以下、「ＺＴＯ焼結体」という。）の場合、粒子間による空孔に加え、焼結中にＺｎが蒸発することによって空孔が形成されやすい。従って、空孔を埋めるために例えば微粒子の配合比率を増した粒度分布を有する粉末原料を使用するなどしたとしても、実質的に９９％を超える焼結密度を得ることは困難と考えられる。
【００２２】
酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットは、切削などの機械的加工によって所定の外観形状を有するターゲットを作製し、機械的研磨によって所定の表面粗さを有するように被スパッタリング領域の表面を仕上げることが一般的である。酸化物焼結体の内部に多数の微細な空孔が存在している場合、その内部に存在する多数の微細な空孔が、ターゲットの被スパッタリング領域の仕上がり表面において、多数の微細な凹面（窪み）になる。こうしたターゲットの被スパッタリング領域の表面の多数の微細な凹面（窪み）の分布および形態を、適正に表すことができる表面性状パラメータを見出すことにより、ターゲットの被スパッタリング領域の表面性状を数値化できるはずである。こうした観点から、表面性状を数値化するためのパラメータとして粗さパラメータに着目した。
【００２３】
表面性状を表す粗さパラメータは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１：２０１３に規定されている、算術的平均粗さ（Ｒａ）や最大高さ粗さ（Ｒｚ）および十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）が一般的である。本発明においては、酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面性状を最も的確に表すことができる粗さパラメータとして、十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）を選定した。また、酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の全体的な表面性状（表面粗さ）の水準を最も的確に表すことができる粗さパラメータとして、算術的平均粗さ（Ｒａ）を選定した。
【００２４】
酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの分野では、特許文献３〜５に開示されるように、算術的平均粗さ（Ｒａ）が使用される場合が多い。Ｒａ値は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１：２０１３における所定の式（記載略）によって求められる値であり、粗さ曲線の基準長さにおける山高さおよび谷深さが一様に平均化された値である。つまり、Ｒａ値は、測定表面におけるキズおよび凹凸の大きさを一様に平均化した値といえる。従って、ターゲットの被スパッタリング領域の表面に存在するキズおよび凹凸をより的確に表したい場合、Ｒａは測定表面に存在する一つひとつのキズおよび凹凸の山高さおよび谷深さの影響を受け難いため不十分である。なお、測定表面の全体的な表面粗さ（表面性状）の水準を的確に表したい場合、Ｒａは好適である。
【００２５】
また、最大高さ粗さ（Ｒｚ）は、特許文献５に開示されるように、Ｒａとともに使用される場合がある。Ｒｚ値は、粗さ曲線の基準長さにおける最も高い山頂と最も低い谷底との縦倍率の方向の距離である。つまり、Ｒｚ値は、測定表面に存在するキズおよび凹凸の山頂と谷底との標高差の最大値であり、山高さおよび谷深さの影響を強く受ける。そのため、Ｒｚ値は、粗さ曲線すなわち測定表面に一つの異常なキズまたは凹凸が存在していた場合、その一つの異常なキズまたは凹凸が被測定面の表面性状を代表してしまう値といえる。従って、ターゲットの被スパッタリング領域の表面に存在するキズおよび凹凸をより的確に表したい場合、Ｒｚは不適切である。
【００２６】
また、十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）は、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの山頂の標高（山高さ）の絶対値の平均と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高（谷深さ）の絶対値の平均との和である。つまり、ＲＺＪＩＳ値は、測定表面に存在するキズおよび凹凸の山高さおよび谷深さの影響を強すぎず弱すぎない範囲で含む値といえる。従って、ＲＺＪＩＳは、粗さ曲線すなわち測定表面に一つの異常なキズまたは凹凸が存在していた場合であっても、ターゲットの被スパッタリング領域の表面性状を適切に表すことができる。
【００２７】
上述した観点から、本発明においては、ターゲットの被スパッタリング領域の表面性状を最も的確に表す粗さパラメータとして十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）を、また、全体的な表面性状（表面粗さ）の水準を最も的確に表す粗さパラメータとして算術的平均粗さ（Ｒａ）を、それぞれ選定した。
【００２８】
次に、本発明における焼結密度Ｘ（％）と表面粗さ（十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）Ｙ（μｍ）および算術的平均粗さ（Ｒａ）Ｙ１（μｍ））との関係について、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｏ、および微量のＡｌ（アルミニウム）を含む、酸化物焼結体（ＺＴＯ焼結体）からなるスパッタリングターゲット（ＺＴＯターゲット）を具体例に挙げて説明する。但し、本発明はその主旨を越えない限り、ＺＴＯターゲットに限定されない。
【００２９】
（ＺＴＯターゲットの作製）
微量のＡｌを含むＺＴＯターゲットを製造する場合、Ｚｎを含む酸化物原料およびＳｎを含む酸化物原料に、Ａｌを含む酸化物原料またはＡｌおよびＺｎを含む酸化物原料を混合するとよい。具体的には、ＡｌやＳｉなどの微量元素を実質的に含有していない高純度の粉末であって、Ｚｎを含む酸化亜鉛粉末（以下、「ＺｎＯ粉末」という。）およびＳｎを含む酸化スズ粉末（以下、「ＳｎＯ２粉末」という。）を準備した。また、Ｚｎに所定量のＡｌを含むＡｌ含有酸化亜鉛粉末（以下、「ＡＺＯ粉末」という。）を準備した。
【００３０】
ＺｎＯ粉末とＳｎＯ２粉末とを混合し、十分に混練し、ＺｎＯ粉末およびＳｎＯ２粉末の混合粉末を作製した。次いで、前記混合粉末とＡＺＯ粉末とを混合し、十分に混練し、その後にバインダなどを混合し、さらに十分に混練し、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｏ、およびＡｌを含む第１の成形用粉末を作製した。この際に、ＡＺＯ粉末の配合量が、酸化物焼結体の全質量に対してＡｌが０．１質量％の含有比率であるように調整した。最終的に前記第１の成形用粉末に含まれるＺｎＯ粉末とＳｎＯ２粉末の配合量は、酸化物焼結体〔（ＺｎＯ）ｚ（ＳｎＯ２）１−ｚ〕としたときにモル比がｚ＝０．７であった。
【００３１】
上述した方法で作製した前記第１の成形用粉末を用いて成形体を成形し、その成形体からバインダなどを除去して粉末を焼結し、第１のＺＴＯ焼結体を作製した。次いで、第１のＺＴＯ焼結体を所定の形状に加工し、一般的に用いられるエアーランダム研磨（＃８０）によって被スパッタリング領域の表面（放電面）を仕上げ、試験評価用の直径が５０ｍｍで厚みが５ｍｍの複数個の第１のＺＴＯターゲット（以下、「試験ＴＧ１」という。）を得た。
【００３２】
また、試験ＴＧ１と同じ製造プロセスにより、焼結密度を高めるように諸条件を調整し、試験ＴＧ１と同様な成分組成を有する第２のＺＴＯ焼結体を作製した。次いで、第２のＺＴＯ焼結体を試験ＴＧ１と同じ形状に加工し、同様にエアーランダム研磨（＃８０）によって被スパッタリング領域の表面（放電面）を仕上げ、試験評価用の直径が５０ｍｍで厚みが５ｍｍの複数個の第２のＺＴＯターゲット（以下、「試験ＴＧ２」という。）を得た。
【００３３】
次に、上述した方法で作製した試験ＴＧ１および試験ＴＧ２を用いて、上述した立ち上げ試験（スパッタリング）を、それぞれのスパッタリングレートが安定した状態になるまで行う。立ち上げ試験には、例えば、一般的に量産に使用されるような大型のＤＣまたはＲＦマグネトロンスパッタリング装置を使用してよいし、一般的に研究用に使用されるような小型のスパッタリング装置を使用してよい。また、スパッタリングガスは、例えば、アルゴンガス、酸素ガス、または、これらの混合ガスなどを使用してよい。
【００３４】
実際の試験ＴＧ１および試験ＴＧ２を用いた立ち上げ試験は、一般的に使用されている小型のスパッタリング装置（キヤノンアネルバ株式会社製：Ｅ−２００Ｓ、圧力：０．１〜１．０Ｐａ、電極間距離：４０〜１００ｍｍ）を使用し、スパッタガスにはアルゴンと酸素の混合ガスを使用して行った。また、この立ち上げ試験に先立ち、立ち上げ試験に用いるものとは別の試験ＴＧ１および試験ＴＧ２を用いて、前記装置によるスパッタリングレート値を測定した。このとき、スパッタリングレート値を測定するために行ったスパッタリングは、１回の測定当たり約２０分を要した。このようにして試験ＴＧ１および試験ＴＧ２のぞれぞれについて、スパッタリングレートが安定した状態になったときのスパッタ条件を得た。
【００３５】
続いて、前記装置で、円形状の試験ＴＧ１および試験ＴＧ２を用いて、スパッタリングの開始から上述のようにして得たスパッタ条件でスパッタリング試験を行った。ここでは、このスパッタリング試験の初期段階、つまり、スパッタリングの開始からスパッタリングレートが安定した状態になるまでの範囲を、前記装置による試験ＴＧ１および試験ＴＧ２を用いた立ち上げ試験という。立ち上げ試験後の放電面上には、中心部や外周部でない放射方向の中間部に、概ね環状の消耗部が認められた。この立ち上げ試験の前後に、試験ＴＧ１および試験ＴＧ２の被スパッタリング領域の表面（放電面）の十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）および算術的平均粗さ（Ｒａ）を測定した。表１に、その結果を示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表１に示す焼結密度（相対密度）、ＲＺＪＩＳ値、およびＲａ値は、いずれも平均値である。相対密度の平均値は、試験ＴＧ１および試験ＴＧ２を３つずつ準備し、上述した実体密度と理論密度の関係から相対密度を求め、それぞれ求めた３つの値を単純平均して求めた。また、立ち上げ試験前の粗さの平均値は、被スパッタリング領域の表面上で直交する２方向において１方向当たり重複しない３箇所を測定し、合計６箇所で得た６つの値を単純平均して求めた。立ち上げ試験後の粗さの平均値は、前記消耗部の底部付近と、その底部から放電面の中心および外周に向かって傾斜する内側傾斜面および外側外傾斜面において、それぞれ重複しない２箇所で測定し、合計６箇所で得た６つの値を単純平均して求めた。なお、前記底部では放電面の接線方向に測定し、内側傾斜面および外側傾斜面では放電面の放射方向に測定した。また、この立ち上げ試験後の状態は、スパッタリングレートが安定した状態である。この安定状態を得るまでには、量産用の大型装置でない研究用の小型装置であることから比較的に短時間であったが、２分のプレスパッタリング時間を含めて、試験ＴＧ１では約７分、試験ＴＧ２では約７分３０秒の時間を要した。
【００３８】
また、表１に示す各値に基づいて、焼結密度とＲＺＪＩＳおよびＲａとの関係をグラフ化し、図１および図２に示す。破線で示す直線Ｌ０（ＲＺＪＩＳ）およびＬ０（Ｒａ）は、立ち上げ試験後のＲＺＪＩＳ値およびＲａ値の上を通過する直線である。実線で示す直線（ＲＺＪＩＳ＝３．５０μｍ）および直線（Ｒａ＝０．５０μｍ）は、一般的に用いられるエアーランダム研磨（＃８０）による仕上げ表面のＲＺＪＩＳ値およびＲａ値のバラツキおよび最小値に基づいて容易に推定できた、被スパッタリング領域の仕上がり表面のＲＺＪＩＳおよびＲａの限界域を示す直線である。
【００３９】
図中、直線Ｌ０（ＲＺＪＩＳ）およびＬ０（Ｒａ）はいずれも、右下がりの傾向、すなわち焼結密度が高くなるとスパッタリングレートが安定した状態での表面粗さが小さくなる傾向を示している。従って、ターゲットの被スパッタリング領域の仕上がり表面のＲＺＪＩＳおよびＲａの限界域を示す直線（ＲＺＪＩＳ＝３．５０μｍ）および直線（Ｒａ＝０．５０μｍ）との関係において、酸化物焼結体の焼結密度が高い場合、立ち上げ試験後のＲＺＪＩＳ値およびＲａ値が立ち上げ試験前のＲＺＪＩＳ値およびＲａ値に近づいて行くと推定される。立ち上げ試験の前後のＲＺＪＩＳ値およびＲａ値の差は、焼結密度が９７％〜９８％に達するようになると小さくなる傾向がある。
【００４０】
ここで、被スパッタリング領域の仕上がり表面の性状の違いを明確に示すために、焼結密度の差が約１０％であるＺＴＯ焼結体からなるＺＴＯターゲットの被スパッタリング領域の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で観察したときの写像を、図３および図４に示す。焼結密度は、図３の場合が約９４％であり、図４の場合が約８４％である。なお、観察した表面は、エアーランダム研磨（＃８０）を行った後にダイヤモンド砥粒（１μｍ）による研磨を行っている。図３の焼結密度が９０％以上で高い場合と、図４の焼結密度が９０％未満で約１０％低い場合とを比べれば、両者の表面性状の違いが視覚的にも容易に確認できる。
【００４１】
実際に、エアーランダム研磨（＃８０）およびダイヤモンド砥粒（１μｍ）による研磨によって表面の仕上げを行った試験ＴＧ１および試験ＴＧ２の被スパッタリング領域の仕上がり表面には、多数の微細な研磨キズおよび焼結粒子間の凹面（窪み）が残っていた。仮に、図４に示すような大小様々な凹面（窪み）がターゲットの被スパッタリング領域の仕上がり表面に存在していた場合、その表面性状の影響を強く受けるはずである。例えば、粗さ測定の部位によってはＲＺＪＩＳ値およびＲａ値のバラツキが大きくなるため、そのようなＲＺＪＩＳ値およびＲａ値に基づいて被スパッタリング領域の仕上がり表面の表面性状を的確に表すことは好ましくない。また、スパッタリングの開始直後からアーキングが多発する可能性が大きい。
【００４２】
（１）Ｘ≧９０％
以上述べたことより、スパッタリングターゲットに用いる酸化物焼結体の焼結密度（相対密度）が９０％以上である場合、本発明の作用効果を奏し、特に有用になる。焼結密度が９０％未満の場合、図４に示す焼結密度が約８４％の場合のように、ターゲットの被スパッタリング領域の表面における焼結粒子間の凹面（窪み）が増大するため、その表面性状に起因するアーキング、パーティクルの飛散、およびターゲットの消耗量の増大などの不具合を発生しやすいし、表面性状の数値化の精度が低下しやすい。また、ＺＴＯ焼結体など多くの酸化物焼結体では、上述したように実際に焼結密度を１００％に作製することは困難である。従って、焼結密度Ｘ（％）の上限は、後述する（２）および（３）の条件との関係で決定すればよく、例えば算術的には後述する図５中に示す直線（ＲＺＪＩＳ＝３．５０μｍ）と直線Ｌ２（ＲＺＪＩＳ）の交点におけるＸ＝９７．７％に決定することができる。また、実際の作製可能性および量産時のバラツキの程度などの安定性を考慮すれば、焼結密度Ｘ（％）の上限として好ましくは９７％であり、より好ましくは９６％乃至９６．５％である。
【００４３】
（２）Ｙ≧３．５０μｍ
スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面の十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）をＹ（μｍ）とする。この場合、図１に実線で示す直線（ＲＺＪＩＳ＝３．５０μｍ）はＹ＝３．５０μｍと表すことができる。ここで、３．５０μｍ（ＲＺＪＩＳ）は、酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットにおいて、実用上、しばしば用いられるエアーランダム研磨（＃８０）による仕上げ表面のＲＺＪＩＳ値のバラツキおよび最小値に基づいて得た値である。Ｘ≧９０％である酸化物焼結体は、その酸化物焼結体を構成する酸化物粉末の粒形状、平均粒径、および粒度分布などの性状に少しばかりの違いがあった場合でも、通常のエアーランダム研磨（＃８０）による仕上げ表面のＲＺＪＩＳ値には実用的に影響を及ぼすほどの違いはない。
【００４４】
また、図１に破線で示す直線Ｌ０（ＲＺＪＩＳ）は、右下がりの傾向を示している。つまり、焼結密度Ｘが大きくなると、スパッタリングレートが安定した状態での表面の十点平均粗さ（ＲＺＪＩＳ）Ｙ（μｍ）が小さくなる傾向を示している。従って、直線Ｌ０（ＲＺＪＩＳ）と直線Ｙ＝３．５０との関係において、酸化物焼結体の焼結密度Ｘ（％）が大きくなると、立ち上げ試験後のＲＺＪＩＳ値が立ち上げ試験前のＲＺＪＩＳ値に次第に近づくと推定できる。また、図１に示すＲＺＪＩＳ値はいずれも平均値であるため、立ち上げ試験および測定におけるバラツキを考慮したとき、立ち上げ試験の前後のＲＺＪＩＳ値は、焼結密度Ｖ（％）の上限として好ましいとしたＸ＝９７％を超えた辺り（算術的には上述した９７．７％）で同程度になり、それ以下では立ち上げ試験後が大きくなると推定できる。
【００４５】
以上述べたことより、スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の仕上がり表面のＲＺＪＩＳ値は、少なくとも上限として好ましいとした焼結密度Ｘ（％）が９７％以下の場合に、本発明の作用効果を奏し、特に有用になるように決定するとよい。従って、本発明においては、スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の仕上がり表面のＲＺＪＩＳ値が、直線（ＲＺＪＩＳ＝３．５０μｍ）を含み、その直線よりも上側の領域内であるとよいため、ＲＺＪＩＳ値の下限を３．５０μｍとし、Ｙ≧３．５０μｍとする。なお、量産時、一般的に使用されているエアーランダム研磨（＃８０）により、ＲＺＪＩＳ値が３．５０μｍ未満（Ｙ＜３．５０μｍ）の仕上げ面を作製することは容易でなく、作業効率の低下などの不都合が起こることがある。
【００４６】
（３）−１．０３Ｘ＋１０３≦Ｙ≦−１．５４Ｘ＋１５４
前記（３）によって規定される領域を図１上に重ねて、図５に示す。
前記（３）は、Ｙ≧−１．０３Ｘ＋１０３…式＜１＞およびＹ≦−１．５４Ｘ＋１５４…式＜２＞を、同時に満足することを意味する。式＜１＞は、Ｙ（μｍ）の取り得る値が、Ｙ＝−１．０３Ｘ＋１０３、すなわち図５中に実線で示す直線Ｌ１（ＲＺＪＩＳ）上を含み、その線上よりも上側の領域に存在することを意味する。式＜２＞は、Ｙ（μｍ）の取り得る値が、Ｙ＝−１．５４Ｘ＋１５４、すなわち図５中に実線で示す直線Ｌ２（ＲＺＪＩＳ）上を含み、その線上よりも下側の領域に存在することを意味する。従って、前記（３）は、Ｙ（μｍ）の取り得る値が、直線Ｌ１（ＲＺＪＩＳ）および直線Ｌ２（ＲＺＪＩＳ）の線上を含み、直線Ｌ１（ＲＺＪＩＳ）の上側、かつ、直線Ｌ２（ＲＺＪＩＳ）の下側の領域内に存在することを意味する。
【００４７】
図５中、直線Ｌ１（ＲＺＪＩＳ）および直線Ｌ２（ＲＺＪＩＳ）は、任意のＸ（％）の値に対するＹ（μｍ）の値を示す直線Ｌ０（ＲＺＪＩＳ）よりも小さい値（ＹＭＩＮ）および大きい値（ＹＭＡＸ）を示す。その大小の振れ幅（範囲）は±約２５％である。例えば、「○」で示すＸ＝９２％の場合、ＹＭＩＮ＝８．２４μｍでＹ（μｍ）の値よりも約１８％小さく、ＹＭＡＸ＝１２．３２μｍでＹ（μｍ）の値よりも約２２％大きい。同様に、Ｘ＝９６％の場合、ＹＭＩＮ＝４．１２μｍでＹ（μｍ）の値よりも約１６％小さく、ＹＭＡＸ＝６．１６μｍでＹ（μｍ）の値よりも約２５％大きい。なお、直線Ｌ１（ＲＺＪＩＳ）および直線Ｌ２（ＲＺＪＩＳ）の直線Ｌ０（ＲＺＪＩＳ）から乖離する振れ幅の割合（±約２５％）は、実用的に、特に量産時に、管理が容易であることから狙いとして定めた比率であり、粗さ測定のバラツキや計算上の丸め誤差などが含まれるものの実用的に影響を及ぼすことがないと考える。
【００４８】
本発明者の検討によれば、前記（３）を満足しなかった場合、スパッタリングの開始後に放電状態が安定かつ均一化するまでに時間を要することが分った。具体的には、Ｙ＜−１．０３Ｘ＋１０３の場合、ターゲットの被スパッタリング領域の表面が滑らか過ぎるため、被スパッタリング領域の表面が消耗して好適に粗化されるまでに時間を要することがある。Ｙ＞−１．５４Ｘ＋１５４の場合、ターゲットの被スパッタリング領域の表面が粗過ぎるため、スパッタリングの開始直後からアーキングが発生しやすいことに加え、被スパッタリング領域の表面が消耗して好適に平滑化されるまでに時間を要することがある。
【００４９】
以上述べたことより、本発明のスパッタリングターゲットは、被スパッタリング領域の表面のＲＺＪＩＳ値を前記（３）を満足するようにして、同時に、前記（１）Ｘ≧９０％および前記（２）Ｙ≧３．５０μｍを満足するようにする。図５において、焼結密度が９０％の線、直線Ｌ１（ＲＺＪＩＳ）、直線Ｌ２（ＲＺＪＩＳ）、および直線（ＲＺＪＩＳ＝３．５０μｍ）によって囲まれた領域の内側が、それぞれの線上を含め、前記（１）（２）（３）の条件を同時に満足する領域である。スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面を、図５中に示す領域内の表面粗さ（ＲＺＪＩＳ）に仕上げることは容易である。例えば、一般的に行われている上述したエアーランダム研磨などの従来の仕上げ研磨手段において、所望のＲＺＪＩＳ値に適するように研磨剤の種類や大きさを選定すればよい。
【００５０】
本発明においては、前記（１）（２）（３）を同時に満足することに加えて、上述したように、スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面の算術的平均粗さ（Ｒａ）をＹ１（μｍ）としたときに、前記（４）Ｙ１≧０．５０μｍおよび前記（５）−０．２０３Ｘ＋２０．１６≦Ｙ１≦−０．３０４Ｘ＋３０．２４を同時に満足していてよい。
【００５１】
（４）Ｙ１≧０．５０μｍ
スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面の算術的平均粗さ（Ｒａ）をＹ１（μｍ）とする。この場合、図２に実線で示す直線（Ｒａ＝０．５０μｍ）はＹ１＝０．５０と表すことができる。ここで、０．５０μｍ（Ｒａ）は、上述したＲＺＪＩＳの場合と同様に、エアーランダム研磨（＃８０）による仕上げ表面のＲａ値のバラツキおよび最小値に基づいて得た値である。Ｘ≧９０％である酸化物焼結体は、ＲＺＪＩＳの場合で述べたように、エアーランダム研磨（＃８０）による仕上げ表面のＲａ値には実用的に影響を及ぼすほどの違いがない。
【００５２】
また、図２に破線で示す直線Ｌ０（Ｒａ）は、右下がりの傾向を示している。つまり、焼結密度Ｘ（％）が大きくなると、スパッタリングレートが安定した状態での表面の算術的平均粗さ（Ｒａ）Ｙ１（μｍ）が小さくなる傾向を示している。従って、直線Ｌ０（Ｒａ）と直線Ｙ１＝０．５０との関係において、酸化物焼結体の焼結密度Ｘ（％）が大きくなると、上述したＲＺＪＩＳ値の場合と同様に、立ち上げ試験後のＲａ値が立ち上げ試験前のＲａ値に次第に近づくと推定できる。また、図２に示すＲａ値はいずれも平均値であるため、立ち上げ試験および測定におけるバラツキを考慮したとき、立ち上げ試験の前後のＲａ値は、焼結密度Ｘ（％）の上限として好ましいとしたＸ＝９７％を超えた辺りで同程度になり、それ以下では立ち上げ試験後が大きくなると推定できる。Ｙ１＝０．５０μｍとなるＸ（％）は、後述する図６中に示す直線（Ｒａ＝０．５０μｍ）と直線Ｌ２（Ｒａ）の交点で、Ｘ＝９７．８％である。
【００５３】
以上述べたことより、スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の仕上がり表面のＲａ値は、少なくとも上限として好ましいとした焼結密度Ｘ（％）が９７％以下の場合に、本発明の作用効果を奏し、特に有用になるように決定するとよい。従って、本発明においては、スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の仕上がり表面のＲａ値が、直線（Ｒａ＝０．５０μｍ）を含み、その直線よりも上側の領域内であるとよいため、Ｒａ値の下限を０．５０μｍとし、Ｙ１≧０．５０μｍとする。なお、上述したＲＺＪＩＳ値の場合と同様に、量産時、Ｒａ値が０．５０μｍ未満（Ｙ１＜０．５０μｍ）の仕上げ面を作製することは容易でなく、作業効率の低下などの不都合が起こることがある。
【００５４】
（５）−０．２０３Ｘ＋２０．１６≦Ｙ１≦−０．３０４Ｘ＋３０．２４
前記（５）によって規定される領域を図２上に重ねて、図６に示す。
前記（５）は、Ｙ１≧−０．２０３Ｘ＋２０．１６…式＜３＞およびＹ１≦−０．３０４Ｘ＋３０．２４…式＜４＞を、同時に満足することを意味する。式＜３＞は、Ｙ１（μｍ）の取り得る値が、Ｙ１＝−０．２０３Ｘ＋２０．１６、すなわち図６中に実線で示す直線Ｌ１（Ｒａ）上を含み、その線上よりも上側の領域に存在することを意味する。式＜４＞は、Ｙ１（μｍ）の取り得る値が、Ｙ１＝−０．３０４Ｘ＋３０．２４、すなわち図６中に実線で示す直線Ｌ２（Ｒａ）上を含み、その線上よりも下側の領域に存在することを意味する。従って、前記（５）は、Ｙ１（μｍ）の取り得る値が、直線Ｌ１（Ｒａ）および直線Ｌ２（Ｒａ）の線上を含み、直線Ｌ１（Ｒａ）の上側、かつ、直線Ｌ２（Ｒａ）の下側の領域内に存在することを意味する。
【００５５】
図６中、直線Ｌ１（Ｒａ）および直線Ｌ２（Ｒａ）は、任意のＸ（％）の値に対するＹ１（μｍ）の値を示す直線Ｌ０（Ｒａ）よりも小さい値（Ｙ１ＭＩＮ）および大きい値（Ｙ１ＭＡＸ）を示す。その大小の振れ幅（範囲）は±約２５％である。例えば、「○」で示すＸ＝９２％の場合、Ｙ１ＭＩＮ＝１．４８μｍでＹ１（μｍ）の値よりも約２２％小さく、Ｙ１ＭＡＸ＝２．２７μｍでＹ１（μｍ）の値よりも約１９％大きい。同様に、Ｘ＝９６％の場合、Ｙ１ＭＩＮ＝０．６７μｍでＹ１（μｍ）の値よりも約２５％小さく、Ｙ１ＭＡＸ＝１．０６μｍでＹ１（μｍ）の値よりも約１９％大きい。なお、直線Ｌ１（Ｒａ）および直線Ｌ２（Ｒａ）の直線Ｌ０（Ｒａ）から乖離する振れ幅の割合（±約２５％）は、実用的に、特に量産時に、管理が容易であることから狙いとして定めた比率であり、粗さ測定のバラツキや計算上の丸め誤差などが含まれるものの実用的に影響を及ぼすことがないと考える。
【００５６】
本発明者の検討によれば、−０．２０３Ｘ＋２０．１６≦Ｙ１≦−０．３０４Ｘ＋３０．２４の範囲を逸脱した場合、すなわち前記（５）を満足しなかった場合、スパッタリングの開始後に放電状態が安定かつ均一化するまでに時間を要することが分った。具体的には、Ｙ１＜−０．２０３Ｘ＋２０．１６の場合、ターゲットの被スパッタリング領域の表面が滑らか過ぎるため、被スパッタリング領域の表面が消耗して好適に粗化されるまでに時間を要することがある。Ｙ１＞−０．３０４Ｘ＋３０．２４の場合、ターゲットの被スパッタリング領域の表面が粗過ぎるため、スパッタリングの開始直後からアーキングが発生しやすいことに加え、被スパッタリング領域の表面が消耗して好適に平滑化されるまでに時間を要することがある。
【００５７】
以上述べたことより、本発明のスパッタリングターゲットは、被スパッタリング領域の表面のＲａ値を前記（５）を満足するようにして、同時に、前記（４）Ｙ１≧０．５０μｍを満足していることがよい。図６において、焼結密度が９０％の線、直線Ｌ１（Ｒａ）、直線Ｌ２（Ｒａ）、および直線（Ｒａ＝０．５０μｍ）によって囲まれた領域の内側が、それぞれの線上を含め、前記（４）（５）の条件を同時に満足する領域である。スパッタリングターゲットの被スパッタリング領域の表面を、図６中に示す領域内の表面粗さ（Ｒａ）に仕上げることは容易であって、上述した所望のＲＺＪＩＳ値に仕上げる場合と同様と考えてよい。
【００５８】
本発明の作用効果を奏することが特に有用なスパッタリングターゲットとして、薄膜トランジスタの酸化物半導体膜として期待されるＺＴＯ薄膜を成膜ためのＺＴＯターゲットを挙げることができる。ＺＴＯターゲットは、希少かつ高価なＩｎやＧａを含まないＺＴＯ焼結体を用いている。そのため、材料コストの観点から、ＺＴＯターゲットはＩｎＧａＺｎＯターゲットよりも有利であり、特に、良好なＴＦＴ特性を得るために、微量のＡｌを含むＺＴＯターゲットへの期待は高まっている。
【００５９】
ＺＴＯ焼結体は、Ｚｎを含む酸化物（ＺｎＯなど）、Ｓｎを含む酸化物（ＳｎＯ２など）、および、ＺｎおよびＳｎを含むＺｎＳｎ複合酸化物（Ｚｎ２ＳｎＯ４など）を合計量で、酸化物焼結体の全量に対する質量比率で５０質量％以上含んでよい。ここで、「Ｚｎを含む酸化物およびＳｎを含む酸化物が合計量で５０質量％以上」であることは、その酸化物焼結体にＺｎを含む酸化物およびＳｎを含む酸化物が含まれていることを意味する。ＺｎＯなどのＺｎを含む酸化物の含有比率が高いＺＴＯ薄膜は優れたエッチング耐性を有することが知られている。従って、Ｚｎを含む酸化物の含有比率が高い酸化物焼結体を用いて成るＺＴＯターゲットを用いることにより、ＩｎＧａＺｎＯ薄膜よりも格段に高いエッチング耐性を有するＺＴＯ薄膜を得ることができる。
【００６０】
また、ＺｎとＳｎの比率が所定の範囲であるＺＴＯ薄膜は、ＴＦＴにおけるキャリアの移動度が良好に維持されることが知られている。従って、ＺＴＯ焼結体は、ＺｎおよびＳｎの合計量に対するＺｎ／（Ｚｎ＋Ｓｎ）×１００（％）で表されるＺｎの比率（以下、「ｚ値」ということがある。）が、原子比率で、５２％を超え８０％以下であることがよい。ｚ値が８０％以下であることで、ＺＴＯ薄膜のキャリアの移動度が良好に維持される。また、ｚ値が５２％を超える範囲であることで、エッチング液に対する耐性が強くなり過ぎず、ＺＴＯ薄膜を所望のパターンに形成するときのエッチング性がより良好になる。すなわち、ｚ値を５２％を超え８０％以下の範囲とすることで、ＺＴＯ薄膜のエッチングのしやすさとキャリア移動度とのバランスが良好になる。ｚ値の範囲は、５９％〜７０％が好ましい。
【００６１】
ＺＴＯターゲットすなわちＺＴＯ焼結体に微量のＡｌを含ませる場合、Ａｌは、（Ａｌの質量）／（酸化物焼結体の全質量）×１００（％）で表されるＡｌの含有比率が０．００５％〜０．２％であるとよい。この場合、ＺＴＯターゲットにおいてＡｌは、Ａｌ２Ｏ３などのＡｌ酸化物として存在することができる。ＺＴＯターゲットのＡｌ含有比率が０．００５％〜０．２％である場合、そのＺＴＯターゲットを用いたＺＴＯ薄膜においてキャリアの制御が可能であるとともに光ストレス耐性を有することができる。光ストレス耐性を有するＺＴＯ薄膜は、紫外光または可視光に曝された後の特性の劣化が抑制され、例えばゲート電圧（Ｖｇ）とドレイン電流（Ｉｄ）に係るＶｇ−Ｉｄ特性の変化を小さく抑えることができるという知見を得ている（本発明者らによる国際出願第２０１４／０６０４４４）。この場合、ＺＴＯ薄膜は、ＩｎＧａＺｎＯ薄膜と同等またはそれ以上の良質かつ高特性のＴＦＴの実用化のために有効である。Ｖｇ−Ｉｄ特性の変化を抑制する観点では、Ａｌは、０．００８質量％〜０．１質量％が好ましく、０．００８質量％〜０．０５質量％であることが更に好ましい。
【００６２】
ＺＴＯ焼結体は、微量であればＺｎ、Ｓｎ、Ｏ、およびＡｌを除く他元素を更に含んでいてもよい。この微量元素としては、例えばＳｉ（珪素）が挙げられる。ＺＴＯ焼結体は、Ａｌの含有量を超えない範囲のＳｉを、（Ａｌの質量＋Ｓｉの質量）／酸化物焼結体の全質量×１００（％）で表されるＡｌおよびＳｉの含有比率が０．２％以下の範囲で含むことにより、焼結密度が向上する。
【００６３】
その他、含有されていてもよい微量元素は、例えば、Ａｌと同じ傾向の効果をもたらすと考えられるＧａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｎｂ（ニオビウム）、Ｃｒ（クロミウム）、Ｂ（硼素）、Ｖ（バナジウム）、および、Ｆｅ（鉄）や、Ｓｉと同じ傾向の効果をもたらすと考えられるＧｅ（ゲルマニウム）、Ｐｂ（鉛）、Ａｓ（砒素）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）が挙げられる。また、原料や製造工程に由来して混入しやすい微量元素は、上述したＦｅ、Ｐｂ、Ｓｂに加えて、Ｃ（炭素）、Ｓ（硫黄）、Ｐ（燐）、Ｎ（窒素）、Ｈ（水素）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｃｄ（カドミウム）が挙げられる。Ｚｎ、Ｓｎ、Ｏ、Ａｌ、およびＳｉ以外の他元素は、ＺＴＯ焼結体の全質量に対して０．０３質量％未満の範囲に抑制するのがよい。また、前記他元素は、Ａｌの含有量からＳｉの含有量を引いて求まる含有量を超えない範囲に抑制するのがよい。
【００６４】
また、ＺＴＯターゲットは、本発明の技術分野では比抵抗とも呼ぶ体積抵抗率が、小さいほどよい。特に直流スパッタリング法（例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法）による成膜時の直流放電安定性などの観点では、体積抵抗率は０．１０［Ω・ｃｍ］以下がよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の実施形態であるスパッタリングターゲット（ＺＴＯターゲット）は、酸化物半導体膜（ＺＴＯ薄膜）をスパッタリング成膜するためのスパッタリングターゲットとして適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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