(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）及び酸素（Ｏ）からなり、Ｚｎ含有量がＺｎＯ換算で５〜６０ｍｏｌ％、Ｇａ含有量がＧａ２Ｏ３換算で８．５〜９０ｍｏｌ％、Ｓｉ含有量がＳｉＯ２換算で０〜４５ｍｏｌ％であり、ＺｎＯ換算のＺｎ含有量をＡ（ｍｏｌ％）、Ｇａ２Ｏ３換算のＧａ含有量をＢ（ｍｏｌ％）、ＳｉＯ２換算のＳｉ含有量をＣ（ｍｏｌ％）としたとき、Ａ≦（Ｂ＋２Ｃ）の条件を満たし、且つ、相対密度が９０％以上であることを特徴とする焼結体。
【請求項２】
Ｚｎ及びＧａの原子比がＧａ／（Ｇａ＋Ｚｎ）＞０．２１の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の焼結体。
【請求項３】
Ｘ線回折において、ＺｎＧａ２Ｏ４に帰属する回折ピークを有することを特徴とする請求項１又は２記載の焼結体。
【請求項４】
定電流印加方式で測定した体積抵抗率が５０ｋΩ・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の焼結体。
【請求項５】
相対密度が９５％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の焼結体。
【請求項６】
Ｌ＊値が６５以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の焼結体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずか一項に記載される焼結体からなるスパッタリングターゲット。
【請求項８】
定電圧印加方式で測定した体積抵抗率において、電圧１Ｖ印加時の体積抵抗率が１×１０６Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項７記載のスパッタリングターゲット。
【請求項９】
定電圧印加方式で測定した体積抵抗率において、電圧１Ｖ印加時の体積抵抗率に対して、電圧５００Ｖ印加時の体積抵抗率が１／１００以下であることを特徴とする請求項７又は８記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１０】
亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）及び酸素（Ｏ）からなり、Ｚｎ含有量がＺｎＯ換算５〜６０ｍｏｌ％、Ｇａ含有量がＧａ２Ｏ３換算で８．５〜９０ｍｏｌ％、Ｓｉ含有量がＳｉＯ２換算で０〜４５ｍｏｌ％であり、ＺｎＯ換算のＺｎ含有量をＡ（ｍｏｌ％）、Ｇａ２Ｏ３換算のＧａ含有量をＢ（ｍｏｌ％）、ＳｉＯ２換算のＳｉ含有量をＣ（ｍｏｌ％）としたとき、Ａ≦（Ｂ＋２Ｃ）を満たすことを特徴とする薄膜。
【請求項１１】
波長６３３ｎｍにおける屈折率が１．９５以下であることを特徴とする請求項１０記載の薄膜。
【請求項１２】
波長４０５ｎｍにおける消衰係数が０．０５以下であることを特徴とする請求項１０又は１１記載の薄膜。
【請求項１３】
アモルファスであることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の薄膜。
【請求項１４】
酸素不導入の不活性ガス雰囲気中で、スパッタリングして成膜して作製されることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の薄膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、酸化物焼結体、酸化物スパッタリングターゲット、及び酸化物薄膜に関し、特に、ＤＣスパッタリングが可能な酸化物スパッタリングターゲット、及びそれを用いて作製した、低屈折率、且つ、高透過率の光学調整用酸化物薄膜に関する。
【背景技術】
【０００２】 有機ＥＬ、液晶ディスプレイやタッチパネル等の各種光デバイスにおいて可視光を利用する場合、使用する材料は透明である必要があり、特に可視光領域の全域において、高い透過率をもつことが望まれる。また、各種光デバイスでは、構成される膜材料や基板との界面での屈折率差による光損失が生じることがある。このような、高透過率や光損失低減、反射防止のために光学調整層（膜）を導入するという方法がある。【０００３】 光学調整層としては、デバイス構造とその用途に応じて、高屈折率、中屈折率、低屈折率の膜が、単層もしくは積層で使用されている（特許文献１〜３等）。このような光学調整層の成膜方法として様々な方法があるが、大面積への均一な成膜手段としてはスパッタリング法を用いた成膜が特に優れている。ところで、低屈折率の膜をスパッタリングで成膜する場合、低屈折材料（例えば、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３等）の多くは、絶縁性であるため、ＤＣスパッタリングができず、成膜速度が遅いという問題がある。【０００４】  このような問題に対応するために、メタルターゲットを酸素雰囲気中で反応性スパッタにより成膜速度を高める方法がある。しかし、デバイス構造にメタル膜や有機膜等、酸素を嫌う層を使用している場合、酸素雰囲気中でのスパッタリングができないという問題がある。このように、特に低屈折率の膜を形成する場合において、ＤＣスパッタリングなどの高速成膜ができず、生産性が劣るという問題が生じていた。【０００５】 一般に透明な材料としては、ＩＺＯ（酸化インジウム−酸化亜鉛）、ＧＺＯ（酸化ガリウム−酸化亜鉛）、ＡＺＯ（酸化アルミニウム−酸化亜鉛）などが知られている。例えば、特許文献４には、酸化亜鉛焼結体及びその製造方法が開示されており、特許文献５〜６には、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉを含有し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲットが開示されている。【０００６】 また、特許文献７には、酸化亜鉛を主成分とし、Ｓｉを含有すると共に、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｇａ、ＩｎおよびＳｎから選ばれた１種が添加されたＺｎ−Ｓｉ−Ｏ系酸化物焼結体が開示されている。しかしながら、上述の通り、屈折率１．８以下の低屈折材料を含むターゲットは絶縁性が高いため、組成によってはＤＣスパッタリングができず、成膜速度が遅いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭和６３−１３１１０１号公報
【特許文献２】特許第２５６６６３４号
【特許文献３】特許第２９１５５１３号
【特許文献４】特開２０１４−９１５０号公報
【特許文献５】特開２０１３−５５３４８号公報
【特許文献６】特開２０１３−２１３２６８号公報
【特許文献７】特許第５３３９１００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明は、良好な可視光の透過率と、低屈折率のアモルファス膜を得ることが可能な焼結体スパッタリングターゲットを提供することを課題とする。本発明は特に、成膜速度が速く、生産性を向上できるＤＣスパッタリングが可能なスパッタリングターゲットを提供することを課題とする。本発明は光デバイスの特性向上、設備コストの低減、成膜特性を大幅に改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記の課題を解決するために、本発明者は鋭意研究を行った結果、Ｇａ、Ｓｉ、Ｚｎを含有する酸化物焼結体スパッタリングターゲットにおいて、それぞれの成分含有量を調整することにより、ＤＣスパッタリングが可能であり、かつ光学特性を調整することが可能となり、特に、成膜時に酸素を導入しなくとも、高透過率、且つ、低屈折率の透明な膜を得ることができるとの知見を得た。【００１０】 本発明はこの知見に基づき、下記の発明を提供する。 １）亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）及び酸素（Ｏ）からなり、Ｚｎ含有量がＺｎＯ換算で５〜６０ｍｏｌ％、Ｇａ含有量がＧａ２Ｏ３換算で８．５〜９０ｍｏｌ％、Ｓｉ含有量がＳｉＯ２換算で０〜４５ｍｏｌ％であり、ＺｎＯ換算のＺｎ含有量をＡ（ｍｏｌ％）、Ｇａ２Ｏ３換算のＧａ含有量をＢ（ｍｏｌ％）、ＳｉＯ２換算のＳｉ含有量をＣ（ｍｏｌ％）としたとき、Ａ≦（Ｂ＋２Ｃ）の条件を満たし、且つ、相対密度が９０％以上であることを特徴とする焼結体。 ２）Ｚｎ及びＧａの原子比がＧａ／（Ｇａ＋Ｚｎ）＞０．２１の条件を満たすことを特徴とする上記１）記載の焼結体。 ３）Ｘ線回折において、ＺｎＧａ２Ｏ４に帰属する回折ピークを有することを特徴とする上記１）又は２）記載の焼結体。 ４）定電流印加方式で測定した体積抵抗率が５０ｋΩ・ｃｍ以上であることを特徴とする上記１）〜３）のいずれか一に記載の焼結体。 ５）相対密度が９５％以上であることを特徴とする上記１）〜４）のいずれか一に記載の焼結体。 ６）Ｌ＊値が６５以上であることを特徴とする上記１）〜５）のいずれか一に記載の焼結体。 ７）上記１）〜６）のいずか一に記載される焼結体からなるスパッタリングターゲット。 ８）定電圧印加方式で測定した体積抵抗率において、電圧１Ｖ印加時の体積抵抗率が１×１０６Ωｃｍ以上であることを特徴とする上記７）記載のスパッタリングターゲット。 ９）定電圧印加方式で測定した体積抵抗率において、電圧１Ｖ印加時の体積抵抗率に対して、電圧５００Ｖ印加時の体積抵抗率が１／１００以下であることを特徴とする上記７）又は８）記載のスパッタリングターゲット。 １０）亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）及び酸素（Ｏ）からなり、Ｚｎ含有量がＺｎＯ換算で５〜６０ｍｏｌ％、Ｇａ含有量がＧａ２Ｏ３換算で８．５〜９０ｍｏｌ％、Ｓｉ含有量がＳｉＯ２換算で０〜４５ｍｏｌ％であり、ＺｎＯ換算のＺｎ含有量をＡ（ｍｏｌ％）、Ｇａ２Ｏ３換算のＧａ含有量をＢ（ｍｏｌ％）、ＳｉＯ２換算のＳｉ含有量をＣ（ｍｏｌ％）としたとき、Ａ≦（Ｂ＋２Ｃ）を満たすことを特徴とする薄膜。 １１）波長６３３ｎｍにおける屈折率が１．９５以下であることを特徴とする上記１０）記載の薄膜。 １２）波長４０５ｎｍにおける消衰係数が０．０５以下であることを特徴とする上記１０）又は１１）記載の薄膜。 １３）アモルファスであることを特徴とする上記１０）〜１２）のいずれか一に記載の薄膜。 １４）酸素不導入の不活性ガス雰囲気中で、スパッタリングして成膜して作製されることを特徴とする上記１０）〜１３）のいずれか一に記載の薄膜。
【発明の効果】
【００１１】 本発明によれば、上記に示す材料系を採用することにより、ＤＣスパッタリングにより、成膜時に酸素を導入せず、高透過率、且つ、低屈折率のアモルファス膜を効率的に得ることができる。また、本発明は各種光デバイスの特性の向上、設備コストの低減化、成膜速度の向上による生産性の大幅な改善という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例、比較例の焼結体におけるＸ線回折分析の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】 本発明は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）及び酸素（Ｏ）を構成元素とする焼結体であって、Ｚｎ含有量がＺｎＯ換算で５〜６０ｍｏｌ％、Ｇａ含有量がＧａ２Ｏ３換算で８．５〜９０ｍｏｌ％、Ｓｉ含有量がＳｉＯ２換算で０〜４５ｍｏｌ％であり、ＺｎＯ換算のＺｎ含有量をＡ（ｍｏｌ％）、Ｇａ２Ｏ３換算のＧａ含有量をＢ（ｍｏｌ％）、ＳｉＯ２換算のＳｉ含有量をＣ（ｍｏｌ％）としたとき、Ａ≦（Ｂ＋２Ｃ）を満たすことを特徴とする。このような組成とすることで、高電圧印加時に抵抗値が低下し、ＤＣスパッタリングが可能となる。そしてまた、スパッタリング成膜時に酸素を導入しなくとも、屈折率が低く、且つ、透過率の高い透明膜を成膜することができる。
【００１４】 本発明の焼結体は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）及び、酸素（Ｏ）を構成元素とするが、その焼結体中には不可避的不純物も含まれる。また、本発明では、焼結体中の各金属の含有量を酸化物換算で規定しているが、これは、原料の配合を酸化物で調整しているためであり、その範囲と技術的意義を説明するのに都合が良いからである。通常の分析装置においては、酸化物ではなく、各金属元素の含有量（重量％）が特定可能である。したがって、ターゲットの各組成を特定するには、各金属元素の含有量を、各酸化物を想定して換算した量（ｍｏｌ％）で特定すればよい。
【００１５】 Ｇａの酸化物は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）に対して、ｎ型のドーパントとして導電性に寄与し、Ｓｉの酸化物は、ガラス化成分（ガラス形成酸化物）であって、膜をアモルファス化（ガラス化）するのに有効な成分である。また、これらの酸化物は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）よりも低屈折材料であるため、これらの酸化物の添加により膜の屈折率を下げることができる。一方、屈折率を下げるように組成を調整していくと（ＺｎＯを減らしていくと）、抵抗率が高くなる傾向にある。このように、Ｇａの酸化物やＳｉの酸化物の添加量を増やしていくと、焼結体の抵抗率が高くなって、ＤＣスパッタリングを行うことが困難となることから、それらの添加量は一定量以下に制限されている。
【００１６】  しかし、本発明で特定する組成範囲では、高電圧を印加した場合に抵抗値が下がり、ＤＣスパッタリングが可能となるという極めて異質の特性を示した。このことについて、メガテスターを用いて更に調査したところ、後述する比較例２の焼結体について、印加電圧を５０Ｖ、１２５Ｖ、２５０Ｖ、５００Ｖと上げていくと、５００Ｖの時点で急激な抵抗値の低下が見られた（表２参照）。但し、比較例２の焼結体は、相対密度が比較的低かったこともあり、その低下した抵抗値では、ＤＣスパッタリングができなかった。そこで、焼結体の密度を向上させたところ（実施例１や実施例３）、これらは印加電圧５０Ｖの時点ですでに低抵抗となっており、ＤＣスパッタリングが可能であった（表２参照）。このような、高電圧印加時に抵抗値が下がるというメカニズムの詳細は明らかではないが、ＺｎＧａ２Ｏ４相が影響していると考えられる。
【００１７】  以上のようなことから、定電圧印加方式（印加電圧１〜１０００Ｖ：可変）の高抵抗率計を用いて体積抵抗率の測定した場合、低電圧（１Ｖ）を印加したとき、体積抵抗率が１×１０６Ωｃｍ以上と高抵抗であるが、電圧５００Ｖを印加したときは電圧１Ｖ印加時の体積抵抗率に対して１／１００以下である場合、少なくともＤＣスパッタリングが可能であった。本発明の焼結体（スパッタリングターゲット）は、このように高電圧を印加したときに、抵抗率が急激に低減することを特徴とするものである。
【００１８】  本発明の焼結体は、ＺｎＯ換算のＺｎ含有量をＡ（ｍｏｌ％）、Ｇａ２Ｏ３換算のＧａ含有量をＢ（ｍｏｌ％）、ＳｉＯ２換算のＳｉ含有量をＣ（ｍｏｌ％）としたとき、Ａ≦（Ｂ＋２Ｃ）の条件を満たすものであるが、この条件を外れると、前述のＺｎＧａ２Ｏ４やＺｎ２ＳｉＯ４の複合酸化物の他、ＺｎＯが単相で存在することになる。ＺｎＯ単相が存在すると、ターゲットの製造時やその使用時にＺｎＯの酸素欠損を生じるため、スパッタリング成膜時に酸素を導入しないと酸素欠損した膜となり、吸収が生じ、高透過率にならない。したがって、高透過率とするためには、スパッタリングによる成膜時に、その雰囲気中に酸素を導入することが必須となる。 なお、ＤＣスパッタリングは、ＲＦスパッタリングに比べて、成膜速度が速く、スパッタリング効率が優れているので、スループットを向上できる。本発明の焼結体は、ＲＦスパッタリングを行うことも可能である。
【００１９】  本発明の焼結体は、Ｚｎ含有量をＺｎ（ａｔ％）、Ｇａ含有量をＧａ（ａｔ％）としたとき、Ｇａ／（Ｇａ＋Ｚｎ）＞０．２１の条件を満たすことが好ましい。Ｇａ／（Ｇａ＋Ｚｎ）が０．２１以下であると、すなわち、Ｇａの含有量が少なくなると、ＺｎＧａ２Ｏ４相が減少して、高電圧印加時の低抵抗化の効果が得られなくなる。また、Ｇａの含有量の低下に伴い、ＺｎＯ相やＧａドープＺｎＯ相が増加して、上述したような酸素欠損の問題が生じることがある。したがって、ＺｎとＧａの含有量は、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）＞０．２１の条件を満たすようにするのが好ましい。
【００２０】 また、本発明の焼結体は、Ｘ線回折において、ＺｎＧａ２Ｏ４に帰属する回折ピークを有することが好ましい。ＺｎＧａ２Ｏ４に帰属するＸ線回折ピークは、（３１１）面に帰属するピークとして、２θ＝３５〜３６°付近に観察される。また、ＺｎＧａ２Ｏ４の複合酸化物の存在は、焼結体（ターゲット）の定電流印加方式で測定した体積抵抗率が高くても、ＤＣスパッタリングを可能とする要因の一つであり、本発明は、このような効用を有する複合酸化物の生成を促進するものである。
【００２１】 このような複合酸化物の生成を阻害する物質は好ましくなく、例えば、ガラス形成酸化物として、ＧｅＯ２やＢ２Ｏ３があるが、これらの材料は、Ｇａ２Ｏ３と複合酸化物を形成して、ＺｎＧａ２Ｏ３の生成を阻害するため、ＳｉＯ２の代用とすることができない。また、Ｇａと他の同価数（３価）金属としてＡｌがあるが、Ａｌ２Ｏ３はＳｉＯ２と複合酸化物を形成して、ＺｎＡｌ２Ｏ４の生成を阻害するため、Ｇａ２Ｏ３の代用とすることはできない。また、Ｇａと同価数（３価）の金属としてＢ（ホウ素）があるが、Ｂ２Ｏ３は耐水性に難があるため、好ましくない。
【００２２】 本発明の焼結体（スパッタリングターゲット）は定電流印加方式で測定した体積抵抗率が５０ｋΩ・ｃｍ以上であることを特徴とする。なお、本願明細書では、定電流印加方式で測定した体積抵抗率を「低抵抗率測定による体積抵抗率、バルク抵抗率」、定電圧印加方式で測定した体積抵抗率を「高抵抗率測定による体積抵抗率」と称する場合があるが、これは測定方法の違いによる体積抵抗率を区別するためである。 一般にバルク抵抗率が１ｋΩ・ｃｍ以上であると、ＤＣスパッタリングが困難となることが予想されるが、本発明の焼結体は、５０ｋΩ・ｃｍ以上と高抵抗であっても、ＤＣスパッタリングが可能であることが特異な点である。また、スパッタリングターゲットとして使用する場合、相対密度９０％以上であることが好ましい。また、更なる密度の向上は、スパッタ膜の均一性を高める共に、スパッタ時のパーティクルの発生を抑制することができるので、好ましくは、相対密度９５％以上とする。高密度の焼結体は、後述の製造方法により、実現することができる。
【００２３】 さらに、本発明の焼結体は、Ｌ＊値が６５以上であることが好ましい。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、明度がＬ＊で表され、色相と彩度を示す色度がａ＊、ｂ＊で表される（ＪＩＳ  ２８７８１−４：２００３）。明度Ｌ＊において、Ｌ＊＝０が黒、Ｌ＊＝１００が白を示す。ＺｎＯ系焼結体においては、酸素欠損により外観色が黒色化する傾向が見られる。この酸素欠損が生じたターゲットを用いてスパッタリングを実施した場合、形成される膜においても酸素欠損が生じて光の吸収が起こり、成膜時に酸素導入が必須となる。Ｌ＊値が高い（白色に近い）ということは、酸素欠損が少ないことを意味する。このようなＬ＊値が高い焼結体を用いることで、スパッタリングの際に酸素を導入せずとも高透過率の膜を得ることができる。
【００２４】 本発明の薄膜は、上述した焼結体スパッタリングターゲットを用いて成膜することができる。得られる薄膜は、スパッタリングターゲット（焼結体）の成分組成と実質的に同一になることが確認される。一般に反射防止や光損失低減のために、特定の屈折率を持つ材料が必要とされるが、必要な屈折率はデバイス構造（光学調整膜の周辺層の屈折率）によって異なる。本発明では、波長６３３ｎｍにおける屈折率が１．９５以下に調整することが可能となる。本発明は、低屈折率材料である酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）や二酸化珪素（ＳｉＯ２）の含有量が多いため、従来よりも、低い屈折率の膜を得ることができる。
【００２５】 また、本発明の薄膜は、成膜時に酸素を導入しなくとも、波長４０５ｎｍにおける消衰係数が０．０５以下を達成することができ、さらに、成膜時に酸素を導入した場合は消衰係数が０．００１未満を達成することができる。ディスプレイ用の薄膜は可視光の全域において透明であることが必要であるが、一般に、ＩＺＯ膜等の酸化物系膜は短波長域に吸収を持つため、鮮明な青色を発色させることが困難であった。本発明によれば、波長４０５ｎｍにおける消衰係数が０．０５以下と、短波長域において吸収がほとんどないため、透明材料として極めて適した材料といえる。
【００２６】  本発明の薄膜は、アモルファス膜（非晶質膜）であることが好ましい。得られた膜がアモルファス膜であるかは、例えば、Ｘ線回折法を用いて、構成成分に帰属する回折ピークの有無によって判断することができる。例えば、ＺｎＯの（００２）面に帰属するピークが現れる２θ＝３４．４°付近の回折強度や、ＺｎＧａ２Ｏ４の（３３１）面に帰属するピークが現れる２θ＝３５．７°付近の回折強度を観察することにより判断することができる。ＺｎＯを主成分とする薄膜は、結晶化しやすく、膜応力が大きいため、結晶化膜であるとクラックや割れが発生し、さらには、膜の剥離等の問題が生じていたが、この薄膜をアモルファス膜とすることによって、膜応力による割れやクラック等の問題を回避することができるという優れた効果を有する。
【００２７】  酸化物焼結体スパッタリングターゲットを用いてＤＣスパッタリングにより透明膜を形成する場合、通常、アルゴンガス中に酸素を導入した雰囲気中でスパッタ成膜される。これは、焼結体中に酸素欠損を生じさせることで導電性を持たせ、ＤＣスパッタリングを可能とし、一方で、スパッタリング雰囲気中に酸素を導入しないと膜に吸収が生じてしまうためである。しかし、本発明によれば、酸素欠損を生じさせることなく、ＤＣスパッタリングが可能であるため、成膜時に酸素を導入しなくとも、高透過率、且つ、低屈折率の膜を形成することができる。これは極めて特殊で有利な効果といえる。なお、本発明は、雰囲気中に酸素を導入することを否定するものではなく、その用途によって酸素を導入することも可能であり、特に、酸素を導入することによって、波長４０５ｎｍにおける消衰係数０．００１以下の薄膜を得ることができる。
【００２８】 本発明の焼結体は、各構成金属の酸化物粉末からなる原料粉末を秤量、混合した後、この混合粉末を不活性ガス雰囲気又は真空雰囲気の下、加圧焼結（ホットプレス）するか、又は、原料粉末をプレス成形した後、この成形体を常圧焼結することによって、製造することができる。このとき、焼結温度は、９００℃以上１５００℃以下とすることが好ましい。９００℃未満とすると高密度の焼結体が得られず、一方、１５００℃超とすると、材料の蒸発による組成ズレや密度の低下が生じるため、好ましくない。また、プレス圧力は、１５０〜５００ｋｇｆ／ｃｍ２とするのが好ましい。 さらに密度を向上させるためには、原料粉末を秤量、混合した後、この混合粉末を仮焼（合成）し、その後、これを微粉砕したものを焼結用粉末として用いることが有効である。このように予め合成と微粉砕を行うことで均一微細な原料粉末を得ることができ、緻密な焼結体を作製することができる。微粉砕後の粒径については、平均粒径５μｍ以下、好ましくは、平均粒径２μｍ以下とする。また、仮焼温度は、好ましくは８００℃以上１２００℃以下とする。このような範囲とすることで、焼結性が良好となり、さらなる高密度化が可能となる。
【００２９】  本発明の評価方法等は、実施例、比較例を含め、以下の通りである。（成分組成について）     装置：ＳＩＩ社製ＳＰＳ３５００ＤＤ     方法：ＩＣＰ-ＯＥＳ（高周波誘導結合プラズマ発光分析法）（密度測定について）     寸法測定（ノギス）、重量測定（相対密度について）     下記、理論密度を用いて算出する。     相対密度（％）＝寸法密度／理論密度×１００     理論密度は、各金属元素の酸化物換算配合比から計算する。     ＺｎのＺｎＯ換算重量をａ（ｗｔ％）、ＧａのＧａ２Ｏ３換算重量をｂ（ｗｔ％）、     ＳｉのＳｉＯ２換算重量をｃ（ｗｔ％）としたとき、     理論密度＝１００／（ａ／５．６１＋ｂ／５．９５＋ｃ／２．２０）     また、各金属元素の酸化物換算密度は下記値を使用。     ＺｎＯ：５．６１ｇ／ｃｍ３、Ｇａ２Ｏ３：５．９５ｇ／ｃｍ３、     ＳｉＯ２：２．２０ｇ／ｃｍ３（低抵抗率測定について）      方式：定電流印加方式     装置：ＮＰＳ社製  抵抗率測定器  Σ−５＋     方法：直流４探針法（高抵抗率測定について）      方式：定電圧印加方式      装置：三菱化学アナリテック社製  高抵抗率計  ハイレスタ‐ＵＸ      方法：ＭＣＣ−Ａ法（ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１）      リング電極プローブ：ＵＲＳ      測定電圧：１〜１０００Ｖ（屈折率、消衰係数について）      装置：ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製  分光光度計  ＵＶ−２４５０      方法：透過率、表裏面反射率から算出（成膜方法、条件について）      装置：ＡＮＥＬＶＡ  ＳＰＬ−５００      基板：φ４ｉｎｃｈ      基板温度：室温（Ｘ線回折分析について）      装置：リガク社製ＵｌｔｉｍａＩＶ      管球：Ｃｕ−Ｋα線      管電圧：４０ｋＶ      電流：３０ｍＡ      測定方法：２θ−θ反射法     スキャン速度：８．０°／ｍｉｎ     サンプリング間隔：０．０２°      測定個所：焼結体（ターゲット）のスパッタ面又はそれに垂直な断面を測定する。（明度Ｌ＊測定について）      装置：日本電色工業社製簡易型分光色差計 ＮＦ３３３      測定個所：焼結体（ターゲット）のスパッタ面の任意点を測定する。
【実施例】
【００３０】  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一例であり、この例によって何ら制限されるものではない。すなわち、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、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。【００３１】（実施例１） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は９９．５％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は９６であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００３２】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー５００Ｗ、酸素を０〜２ｖｏｌ％含有するＡｒガス圧０．５Ｐａとし、膜厚７０００Åに成膜した。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．７８（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．００５（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．７８（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００３３】（実施例２） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０２．３％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は９０であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００３４】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．７９（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．００１２（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．７８（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００３５】（実施例３） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１００．６％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は９２であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００３６】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．８１（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．００１５（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．７９（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００３７】（実施例４） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０４．２％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は８１であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００３８】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時��酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．７７（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．００２（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．７５（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００３９】（実施例５） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０５．４％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は８０であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００４０】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．８３（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０１２（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．８１（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００４１】（実施例６） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０１．６％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は７０であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００４２】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入���ずに成膜した薄膜は、屈折率が１．８３（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．００３（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．８０（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００４３】（実施例７） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は９６．６％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は８２であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００４４】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．８４（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．８０（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００４５】（実施例８） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１００．９％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は８０であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００４６】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．８１（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．００１（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．７６（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００４７】（実施例９） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０３．６％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は８５であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００４８】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．７３（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．００１（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．７０（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍと低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００４９】（実施例１０） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０１．５％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は７９であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００５０】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈��率が１．９３（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０４６（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．８８（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００５１】（実施例１１） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１３０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は９８％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は９３であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００５２】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．６７（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．６８（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００５３】（実施例１２） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１３０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０６．１％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は８３であった。また、図３に示す通り、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認した。【００５４】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。スパッタリングターゲットのバルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であったが、安定したＤＣスパッタができた。結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。 表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．７２���波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．００４（波長４０５ｎｍ）であり、スパッタ時に酸素を２ｖｏｌ％導入して成膜した薄膜は、屈折率が１．６９（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０００（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜が得られた。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜であった。【００５５】（比較例１） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は９９．６％であり、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は９４であった。このターゲットを使用して、実施例１と同様の条件でスパッタリングを行ったが、ＤＣスパッタはできなかった。【００５６】（比較例２） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１００℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットのバルク抵抗率と相対密度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は８６．６％であり、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であった。このターゲットを使用して、実施例１と同様の条件でスパッタリングを行ったが、ＤＣスパッタはできなかった。【００５７】（比較例３） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０５．６％に達し、バルク抵抗率は６．８×１０−１Ωｃｍ、明度Ｌ＊は４５であった。【００５８】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。その結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．８７（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０５４（波長４０５ｎｍ）と、高透過率の膜が得られなかった。【００５９】（比較例４） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０５．５％に達し、バルク抵抗率は２５．０Ωｃｍ、明度Ｌ＊は４１であった。【００６０】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。その結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が１．９２（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．０６（波長４０５ｎｍ）と、高透過率の膜が得られなかった。【００６１】（比較例５） ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１５０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は９７．６％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超、明度Ｌ＊は９８であった。このターゲットは、Ｘ線回折においてＺｎＧａ２Ｏ４のピークを確認できなかった。また、このターゲットを使用して、実施例１と同様の条件でスパッタリングを行ったが、ＤＣスパッタはできなかった。【００６２】（比較例６） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１００℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０２．３％に達し、バルク抵抗率は５．８×１０−４Ωｃｍ、明度Ｌ＊は３５であった。【００６３】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。その結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が２．０８（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．２０（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜は得られなかった。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜でなかった。【００６４】（比較例７） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１００℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は８８．９％に達し、バルク抵抗率は２．０×１０−２Ωｃｍ、明度Ｌ＊は５７であった。【００６５】 次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、実施例１と同様とした。その結果を表１に示す。なお、スパッタ時の基板加熱やスパッタ後のアニールは行わなかった。表１に示す通り、スパッタ時に酸素を導入せずに成膜した薄膜は、屈折率が２．００（波長６３３ｎｍ）、消衰係数が０．１４（波長４０５ｎｍ）と低屈折率かつ高透過率の膜は得られなかった。また、スパッタにより形成した薄膜はアモルファス膜でなかった。【００６６】（比較例８） Ｇａ２Ｏ３粉、ＳｉＯ２粉、ＺｎＯ粉を準備し、これらの粉末を表１に記載される配合比で調合し、混合した。次に、この混合粉末を大気中１０５０℃で仮焼した後、湿式微粉砕（ＺｒＯ２ビーズ使用）にて平均粒径２μｍ以下に粉砕し、乾燥後、目開き１５０μｍの篩で篩別を行った。その後、この微粉砕粉をアルゴン雰囲気下、温度１１３０℃、面圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件でホットプレス焼結した。その後、この焼結体を機械加工してターゲット形状に仕上げた。得られたターゲットについて、バルク抵抗率、相対密度、明度を測定した結果、表１に示す通り、相対密度は１０２．６％に達し、バルク抵抗率は５００ｋΩｃｍ超であった。このターゲットを使用して、実施例１と同様の条件でスパッタリングを行ったが、ＤＣスパッタはできなかった。【００６７】
【表１】
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【００６８】
【表２】
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【００６９】 ここで、実施例、比較例で示す焼結体ターゲットについて、定電圧印加方式（印加電圧：１Ｖ〜１０００Ｖ：可変）の高抵抗率計を用いて体積抵抗率の変化を調べた。その結果を表３に示す。表３のとおり、実施例１〜１２では、電圧：１〜５Ｖ印加のとき体積抵抗率が１×１０６Ωｃｍ以上と高抵抗であるが、電圧：１００〜４００Ｖ印加のとき体積抵抗率が測定下限の５×１０４Ωｃｍ以下と抵抗の低下が見られた。 通常、スパッタリングターゲットのＤＣスパッタリング可否を判断する場合、定電流印加方式の抵抗率測定計（測定電圧は数Ｖ以下）を用いて、体積抵抗率を測定し、測定結果が１ｋΩ・ｃｍ以上の場合、ＤＣスパッタリングは困難であると判断するが、本願発明は、このようなＤＣスパッタが困難と判断される高抵抗率のターゲットについて、高電圧を印加することで初めて抵抗率が低下するという極めて特異な現象を対象とするものである。  【００７０】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【００７１】 本発明の焼結体を用いたスパッタリングターゲットは、高電圧印加時に抵抗値が低下し、ＤＣスパッタリングが可能となる。したがって、スパッタリングによる成膜時に酸素を導入しなくとも、屈折率が低く、且つ、透過率の高い透明膜を成膜することができるという優れた効果を有する。ＤＣスパッタリングは、スパッタの制御性を容易にすると共に、成膜速度を上げ、スパッタリング効率を向上させることができるという著しい効果がある。また、成膜の際にスパッタ時に発生するパーティクル（発塵）やノジュールを低減し、品質のばらつきが少なく量産性を向上させることができる。本発明のターゲットを使用して形成された薄膜は、各種ディスプレイにおける光学調整膜や光ディスクの保護膜を形成して、透過率、屈折率において、極めて優れた特性を有するという効果がある。また本発明の大きな特徴は、アモルファス膜であることにより、膜のクラックやエッチング性能を格段に向上させることができるという優れた効果を有する。
【要約】亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）及び酸素（Ｏ）からなり、Ｚｎ含有量がＺｎＯ換算で５〜６０ｍｏｌ％、Ｇａ含有量がＧａ２Ｏ３換算で８．５〜９０ｍｏｌ％、Ｓｉ含有量がＳｉＯ２換算で０〜４５ｍｏｌ％であり、ＺｎＯ換算のＺｎ含有量をＡ（ｍｏｌ％）、Ｇａ２Ｏ３換算のＧａ含有量をＢ（ｍｏｌ％）、ＳｉＯ２換算のＳｉ含有量をＣ（ｍｏｌ％）としたとき、Ａ≦（Ｂ＋２Ｃ）の条件を満たし、且つ、相対密度が９０％以上であることを特徴とする焼結体。ＤＣスパッタリングによる成膜時に雰囲気中に酸素を導入しなくとも、高透過率、且つ、低屈折率のアモルファス膜を効率的に得ることを課題とする。【図１】
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