(57)【要約】【課題】高密度かつ低抵抗の特性を有しスパッタリングターゲットとして利用されるＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体とその製造方法を提供する。【解決手段】この焼結体は、原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．３以上０．９以下で、平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ異常成長粒が焼結体中に無く、相対密度が９０％以上かつ比抵抗が１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とし、この焼結体の製造方法は、酸化スズ粉末と酸化亜鉛粉末を、純水、分散剤と混合し、得られたスラリーを撹拌した後、乾燥処理して造粒粉を得る第一工程と、該造粒粉を大気中若しくは酸素を含む雰囲気中、９００℃以上１４００℃以下の温度で熱処理して仮焼粉を得る第二工程と、該仮焼粉を非酸化性雰囲気中、９００℃〜１１００℃の温度で加圧焼結して酸化物焼結体を得る第三工程を具備す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】
亜鉛、スズ、酸素を含むＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体において、
原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．３以上０．９以下で、平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ異常成長粒が焼結体中に無く、相対密度が９０％以上、かつ、比抵抗が１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とするＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体。
【請求項２】
原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．３以上０．９以下となるように配合された酸化スズ粉末と酸化亜鉛粉末を、純水、分散剤と混合し、得られたスラリーを撹拌した後、乾燥処理して造粒粉を得る第一工程と、
得られた造粒粉を、大気中若しくは酸素を含む雰囲気中、９００℃以上１４００℃以下の温度で熱処理して仮焼粉を得る第二工程と、
得られた仮焼粉を、非酸化性雰囲気中、９００℃〜１１００℃の温度で加圧焼結して酸化物焼結体を得る第三工程、
を具備することを特徴とするＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、液晶表面素子、タッチパネル等に適用される透明導電膜を直流スパッタリング法で製造する際にスパッタリングターゲットとして使用されるＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体に係り、特に、スパッタリング成膜中におけるスパッタリングターゲットの破損やクラックの発生を抑制できる高密度で低抵抗のＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学的に安定で耐薬品性に優れた材料として、酸化スズ系の透明導電膜が知られているが、高速成膜を可能とする直流スパッタリング用のターゲットに使用できる高密度で強度が高い酸化スズ系酸化物焼結体を製造することは困難であった。
【０００３】
従来の酸化スズ系酸化物焼結体は、低密度で強度が低いため、高い直流電力を投入すると割れ（クラック）が生じてしまうからであり、低い直流電力を投入したスパッタリング成膜でしか行うことができず、高い生産性が得られないのが現状である。そして、スパッタリング成膜中にターゲットにクラックが発生すると、成膜速度が変化してしまい、所定膜厚の透明導電膜を製造できなくなり、製品歩留まりの低下要因となっている。
【０００４】
また、クラックが発生したスパッタリングターゲットを使用していると、クラック部にノジュールが生成されてアーキングを生じてしまう。持続的にアーキングが生じれば、透明導電膜の形成そのものが阻害されてしまうだけでなく、膜自体に損傷が生じて高品質の透明導電膜を製造することが困難となる。尚、上記ノジュールとは、スパッタリングに伴いターゲット表面のエロージョン部に発生する微細な突起物のことをいい、該ノジュールに起因して異常放電が生じ、これが原因となってスパッタリングチャンバ内に粗大な粒子（パーティクル）が浮遊し、この粒子が、成膜途中の透明導電膜に付着して品質を低下させてしまう原因となる。
【０００５】
このような技術的背景の下、特許文献１では、高い直流電力を投入可能な高強度の酸化スズ系酸化物焼結体（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体）を提案している。
【０００６】
すなわち、特許文献１では、亜鉛とスズを特定の割合で含むＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体において、酸化物焼結体中にスズ酸亜鉛相（ＺｎＳｎＯ3およびＺｎ2ＳｎＯ4）が形成されると焼結体の強度が増強され、この酸化物焼結体をスパッタリングターゲットとして使用した場合、該ターゲットに高い直流電力を投入できるとしている。
【０００７】
ところで、特許文献１においては、酸化亜鉛と酸化スズの混合粉末を加圧成形して得られた成形体を大気中で焼成する「常圧焼結法」によりＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体が製造されているが、Ｓｎ組成が多い場合、比抵抗が高くなる傾向があり（特許文献１の表１に示された実施例１〜３の「比抵抗」欄参照）、特許文献１における酸化物焼結体の比抵抗は４３Ω・ｃｍ以上（表１に示された実施例９の「比抵抗」欄参照）となっている。
【０００８】
そして、酸化物焼結体の比抵抗が４３Ω・ｃｍ以上と高い場合、この酸化物焼結体をスパッタリングターゲットに使用して直流スパッタリングを行うと放電が不安定となり、上述したアーキングが発生し易くなる問題が存在する。
【０００９】
この問題を回避するため、特許文献２においては、酸化物焼結体中に形成されるスズ酸亜鉛相（Ｚｎ2ＳｎＯ4等）の酸素欠損状態を増加するように調製して、酸化スズ系ターゲット（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体）の比抵抗を低下させる方法を提案している。
【００１０】
すなわち、特許文献２に係る酸化スズ系ターゲット（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体）の製造方法（特許文献２の請求項５参照）は、酸化亜鉛粉体および酸化スズ粉体の混合体を乾燥して造粒後、還元性雰囲気中で熱処理（実施例では８００℃）し、熱処理された上記混合体を非酸化性雰囲気中で加圧焼結（ホットプレス）して酸化スズ系ターゲットを得ている。
【００１１】
そして、特許文献２に係る酸化スズ系ターゲット（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体）によれば、加圧焼結（ホットプレス）を行う前の混合体の段階で、還元性雰囲気中で熱処理して混合体の全域において十分な還元が施される（特許文献２の段落００１３参照）ため、加圧焼結して得られた酸化物焼結体中に形成されるスズ酸亜鉛相（Ｚｎ2ＳｎＯ4等）の酸素欠損状態が増加され、これに伴い酸化スズ系ターゲットの比抵抗を１Ω・ｃｍ以下（特許文献２の請求項４参照）に低下できるとしている。
【００１２】
ところで、加圧焼結（ホットプレス）法は、グラファイト（黒鉛）製の型内に原料粉末を詰め、プレス加圧しながら焼成する方法であるが、高温で焼成処理した場合、原料の金属酸化物成分が型を構成するグラファイト（黒鉛）により還元されて金属Ｚｎや金属Ｓｎが析出し、酸化スズ系ターゲットの組成ずれやグラファイト（黒鉛）製型内での貼付きを引き起こしてしまう。このため、焼結温度をある程度低温に抑える必要があるが、焼結温度を下げると密度が上がり難い問題を引き起こす。
【００１３】
更に、ＳｎＯ2（酸化スズ）とＺｎＯ（酸化亜鉛）の焼結性の違いからの問題も発生する。すなわち、ＺｎＯは焼結し易く、ＳｎＯ2は焼結し難いため、焼結性の違いから局所的に焼結ムラが発生し、ＳｎＯ2が少ない領域では異常粒成長が起こり易い。更に、焼結温度が低い場合、ＳｎＯ2は殆ど粒成長しないため、その影響は顕著となる。
【００１４】
そして、異常成長粒が酸化スズ系ターゲット中に存在するとクラックが進展し易く、ターゲットの強度が下がる。このため、ターゲット作製中における研削加工やボンディング時に歩留りが低下し、ターゲットの使用中もクラックを生じ易い問題が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−３１４３６４号公報（請求項１〜２、段落００２１）
【特許文献２】特開２０１５−０５２１６５号公報（請求項４〜５、段落００１５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、ターゲット作製中における酸化物焼結体の破損が回避され、ターゲットの使用中においてもスパッタリングターゲットのクラック等が起こり難いＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで、上記課題を解決するため、本発明者は、特許文献２に係るスパッタリングターゲットの製造方法について、その条件の一部を変更して実験を試みた。
【００１８】
すなわち、加圧焼結（ホットプレス）を行う前段階において、特許文献２では「造粒後の混合体（造粒粉）に対し、還元性雰囲気中、８００℃程度の低温で熱処理」しているが、この熱処理条件について、本発明者が「造粒後の造粒粉に対し、大気中若しくは酸素を含む雰囲気中、９００℃以上１４００℃以下の温度で熱処理」する条件に変更して実験を試みたところ、その後における加圧焼結（ホットプレス）の焼結温度について特許文献２の条件と同様に低く設定しても密度の低下が起こり難く、しかも、ＳｎＯ2とＺｎＯの焼結性の違いに伴う異常粒成長も抑制できることを見出すに至った。本発明は、このような技術的発見により完成されたものである。
【００１９】
すなわち、本発明に係る第１の発明は、
亜鉛、スズ、酸素を含むＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体において、
原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．３以上０．９以下で、平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ異常成長粒が焼結体中に無く、相対密度が９０％以上、かつ、比抵抗が１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る第２の発明は、
亜鉛、スズ、酸素を含むＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体の製造方法において、
原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．３以上０．９以下となるように配合された酸化スズ粉末と酸化亜鉛粉末を、純水、分散剤と混合し、得られたスラリーを撹拌した後、乾燥処理して造粒粉を得る第一工程と、
得られた造粒粉を、大気中若しくは酸素を含む雰囲気中、９００℃以上１４００℃以下の温度で熱処理して仮焼粉を得る第二工程と、
得られた仮焼粉を、非酸化性雰囲気中、９００℃〜１１００℃の温度で加圧焼結して酸化物焼結体を得る第三工程、
を具備することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体によれば、平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ異常成長粒が焼結体中に無く、相対密度が９０％以上、かつ、比抵抗が１０Ω・ｃｍ以下であるため、高速成膜を可能とする直流スパッタリング用のターゲットに使用できると共に、スパッタリング成膜中におけるターゲットの破損やクラックの発生を抑制することができ、更に、ターゲット作製中における研削加工やボンディング時における歩留り低下を防止することができる。
【００２２】
また、本発明に係るＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体の製造方法によれば、第一工程で事前に調製した造粒粉を、大気中若しくは酸素を含む雰囲気中、９００℃以上１４００℃以下の高温で熱処理して仮焼粉を得ている（第二工程）ため、仮焼粉における焼結性のムラがなくなって異常成長粒の発生を抑制することが可能となる。
【００２３】
更に、上記第二工程において仮焼粉の相を所望とする構造に調整できることから仮焼粉の焼結性が向上し、その後における加圧焼結の焼結温度を高く設定しなくても酸化物焼結体の密度を向上でき、かつ、低温による加圧焼結が可能なためグラファイト（黒鉛）製型による原料粉末の還元を抑制でき、酸化物焼結体の組成ずれやグラファイト（黒鉛）製型内の貼り付きも抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
（１）本発明に係るＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体
本発明に係る酸化物焼結体の組成範囲は、原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．３以上０．９以下であること、すなわち、０．３≦Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．９であることを要する。原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．３未満であると、Ｓｎ系材料に求められている化学的に安定でかつ耐薬品性に優れた透明導電膜を得ることができない。他方、原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．９を超えると、Ｓｎが過多となり、本発明の効果（例えば、比較例１に示すように相対密度を９０％以上にできる効果）が得られない。
【００２６】
また、直流スパッタリング用のターゲットとして適用されたとき、成膜中におけるターゲットの破損やクラックの発生が起こらないようにするため、平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ異常成長粒が酸化物焼結体中に存在してはならない。
【００２７】
更に、高速成膜を可能とする直流スパッタリング用のターゲットとして利用できるようにするため、本発明に係る酸化物焼結体の相対密度は９０％以上、バルク抵抗（比抵抗）は１０Ω・ｃｍ以下であることを要する。
【００２８】
ここで、酸化物焼結体の「相対密度」とは、酸化物焼結体の出発原料である混合粉末の真密度から求めた計算真密度に対する焼結体の密度の比率（％）のことで、（酸化物焼結体の密度／計算真密度）×１００＝酸化物焼結体の相対密度（％）という式から求められる値である。また、上記「計算真密度」は、計算真密度＝１００／［（ＺｎＯの配合比(質量％)／ＺｎＯの真密度）＋（ＳｎＯ2の配合比(質量％)／ＳｎＯ2の真密度）］で計算される。
【００２９】
（２）本発明に係るＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体の製造
本発明に係る酸化物焼結体の原料粉末は、ＺｎＯ粉末とＳｎＯ2粉末を、純水、分散剤と混合（すなわち、湿式にて混合）し、得られたスラリーを撹拌した後、それを乾燥かつ造粒した造粒粉を、大気中若しくは酸素を含む雰囲気中で、９００℃〜１４００℃の温度で熱処理（仮焼）したものを用いる。また、混合、撹拌処理を行うときに混合状態を向上させるためボールミルやビーズミルを用いてもよい。
【００３０】
混合撹拌をすることによって組成を均一にすることができ、更に、事前に仮焼することによって焼結性の優劣をなくし、上述した異常粒成長の発生が抑制される。
【００３１】
また、第二工程における熱処理（仮焼）温度を９００℃〜１４００℃の範囲にしている理由は、仮焼温度が１４００℃を超えた場合、ＺｎＯの揮発が起こって組成ずれを引き起こす可能性があるからである。また、仮焼温度を９００℃以上としている理由は、ＺｎＯとＳｎＯ2を化合させてスズ酸亜鉛相（Ｚｎ2ＳｎＯ４）とするためである。
【００３２】
仮焼粉の相構造はＺｎ2ＳｎＯ4とＳｎＯ2、または、Ｚｎ2ＳｎＯ4とＺｎＯとするのが好ましい。こうすることによって加圧焼結（ホットプレス）時の温度条件を低く設定しても焼結体の密度を上げられるからである。尚、仮焼温度が９００℃未満の場合、仮焼粉中にＺｎＯとＳｎＯ2が残ってしまう。仮焼粉にＳｎＯ2とＺｎＯが共存していると焼結性が低下し、低温で高密度の酸化物焼結体を得ることができない。
【００３３】
次に、第二工程で調製した仮焼粉を用い、加圧焼結（ホットプレス）法によりＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体を製造する（第三工程）。
【００３４】
上記第三工程の焼結温度は９００℃〜１１００℃の範囲である。焼結温度が９００℃未満の場合、焼結体の密度が低下してしまい、また、１１００℃を超えた場合、型の構成材料であるグラファイト（黒鉛）によりＳｎＯ2やＺｎＯが還元され、ＳｎやＺｎの析出が激しくなってしまう。
【００３５】
また、加圧焼結（ホットプレス）時における押圧条件は、１９．６ＭＰａ〜３９．２ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ2〜４００ｋｇｆ／ｃｍ2）が好ましい。１９．６ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ2）未満とした場合、酸化物焼結体の密度が低下し、一方、３９．２ＭＰａ（４００ｋｇｆ／ｃｍ2）を超える条件に設定しても酸化物焼結体の密度向上に寄与する効果が小さく、装置負荷が大きくなってメンテナンス費用が嵩み経済的でない。
【００３６】
また、第三工程の雰囲気は、特許文献２と同様、非酸化性雰囲気である。これは、酸化物焼結体中に形成されるスズ酸亜鉛相（Ｚｎ2ＳｎＯ4等）の酸素欠損状態を増加して焼結体の比抵抗を下げさせるため、酸素分圧が低い雰囲気とすればよい。但し、型を構成る炭素（グラファイト）と酸化物焼結体の原材料との反応が起こらないようにするため、Ａｒ等の不活性ガス雰囲気か真空中で加圧焼結するのが好ましい。
【００３７】
そして、製造されるＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体には異常成長粒が存在せず、かつ、酸化物焼結体の相対密度が９０％以上、バルク抵抗（比抵抗）が１０Ω・ｃｍ以下であることを要する。尚、本明細書において「異常成長粒」とは、平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ結晶粒と便宜的に定義している。「異常成長粒」が酸化物焼結体に存在した場合、酸化物焼結体の強度が低下し、研削加工やボンディング中の割れ、ターゲット使用中の割れを引き起こし易い。また、相対密度が９０％未満であると上記ノジュールが発生し易くアーキングの原因となる。また、上記比抵抗が１０Ω・ｃｍを超えた場合、安定したＤＣ放電を継続することが難しくなる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例について比較例を挙げて具体的に説明する。
【００３９】
［実施例１］
平均粒径１０μｍ以下の酸化スズ粉末（３５００ｇ）と、平均粒径１０μｍ以下の酸化亜鉛粉末（１５００ｇ）を用意した。上記比率はＳｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）＝０．５５８である。
【００４０】
上記酸化スズ粉末と酸化亜鉛粉末を純水に混合し、固形分率６０％のスラリーを調製した。このとき、酸化スズ粉末と酸化亜鉛粉末を純水中に分散させるため分散剤を添加した。
【００４１】
そして、得られたスラリーを１２時間以上撹拌し、撹拌後の酸化スズと酸化亜鉛の混合スラリーをスプレードライヤ（大川原化工機株式会社製、ＯＤＬ−２０型）により噴霧、乾燥を行うことにより造粒粉を得た。
【００４２】
次に、上記造粒粉をアルミナ製の匣鉢に入れ、焼結炉（丸祥電器株式会社製電気炉）にて、最高温度を１１００℃として保持時間２０時間の条件で熱処理し、酸化スズ亜鉛仮焼粉を得た。
【００４３】
そして、得られた酸化スズ亜鉛仮焼粉を篩掛けして解砕した後、グラファイト（黒鉛）製型（１３２×４６８ｍｍ）に給粉し、Ａｒ雰囲気、押圧条件２９．４ＭＰａ（３００ｋｇｆ／ｃｍ2）、焼結温度１０００℃で１時間保持して実施例１に係る酸化物焼結体を加圧焼結（ホットプレス）法により製造した。
【００４４】
得られた酸化物焼結体を研削加工して密度を測定したところ、６．４２ｇ／ｃｍ3（相対密度９８．３％）で、また、ロレスタによりバルク抵抗を測定したところ１Ω・ｃｍであった。上記相対密度と比抵抗の結果を以下の表１に示す。
【００４５】
更に、酸化物焼結体の破断面をＳＥＭにて観察したところ組織は均質で、酸化物焼結体のＳＥＭ観察による平均結晶粒径は０．５μｍで、かつ、平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ「異常成長粒」の存在は確認されなかった。
【００４６】
次に、実施例１の酸化物焼結体を加工してスパッタリングターゲットを作製し、かつ、得られたターゲットを用いて直流スパッタリングによる透明導電膜の製造を行ったところ、ターゲット作成時における焼結体の破損、および、スパッタリング成膜中におけるターゲットの破損やクラック発生等は確認されなかった。
【００４７】
［実施例２〜５］
原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が、実施例２（０．８２９）、実施例３（０．６８４）、実施例４（０．４４８）、および、実施例５（０．３０７）である点を除き実施例１と同一条件で実施例２〜５に係る酸化物焼結体を加圧焼結法により製造した。
【００４８】
そして、実施例２〜５に係る酸化物焼結体の「相対密度」と「比抵抗」を、実施例１と同様の方法で測定したところ、表１に示すように実施例２（相対密度＝９４．９％、比抵抗＝３．２Ω・ｃｍ）、実施例３（相対密度＝９８．０％、比抵抗＝２．９Ω・ｃｍ）、実施例４（相対密度＝９８．５％、比抵抗＝０．９Ω・ｃｍ）、および、実施例５（相対密度＝９９．１％、比抵抗＝１．０Ω・ｃｍ）であった。
【００４９】
同様に、実施例２〜５に係る酸化物焼結体の破断面をＳＥＭにて観察したところ組織は均質で、かつ、実施例２〜５に係る酸化物焼結体のＳＥＭ観察による各平均結晶粒径は、表１に示すように実施例２（０．４μｍ）、実施例３（０．５μｍ）、実施例４（０．５μｍ）および実施例５（０．６μｍ）で、平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ「異常成長粒」の存在は確認されなかった。
【００５０】
更に、実施例２〜５に係る酸化物焼結体においても、実施例１と同様、ターゲット作成時における焼結体の破損、および、スパッタリング成膜中におけるターゲットの破損やクラック発生等は確認されなかった。
【００５１】
［比較例１］
原子数比Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）＝０．９１１である点を除き実施例１と同一条件で比較例１に係る酸化物焼結体を加圧焼結法により製造した。
【００５２】
そして、比較例１に係る酸化物焼結体の「相対密度」と「比抵抗」を実施例１と同様の方法で測定したところ、表１に示すように相対密度が８５．８％、かつ、比抵抗が４．１Ω・ｃｍで、相対密度を９０％以上に調整することはできなかった。
【００５３】
このため、比較例１に係る酸化物焼結体から作製されたターゲットを用いて直流スパッタリングを実施したところ、スパッタリング成膜中にターゲットの破損やクラック発生等が確認された。
【００５４】
［比較例２］
実施例１と異なり酸化スズ粉末と酸化亜鉛粉末を乾式で混合し、かつ、混合撹拌・造粒せずに比較例２に係る酸化物焼結体を製造した。
【００５５】
この酸化物焼結体の破断面をＳＥＭにて観察したところ異常成長粒が確認され、かつ、ターゲット作成時における研削等機械加工の際に焼結体が割れてしまった。
【００５６】
［比較例３］
実施例１と同様の方法で造粒粉を調製し、かつ、この造粒粉を仮焼せずに（すなわち、酸化スズ亜鉛仮焼粉を調製することなく）、直接、実施例１と同一の条件で加圧焼結（ホットプレス）して比較例３に係る酸化物焼結体を製造した。
【００５７】
この酸化物焼結体の破断面におけるＳＥＭ観察により平均結晶粒径を求めたところ、表１に示すように平均結晶粒径＝０．２μｍで異常成長粒は確認されず、比抵抗も１．７Ω・ｃｍであったが、焼結体の密度は５．７５ｇ／ｃｍ3（相対密度８８．０％）と相対密度を９０％以上に調整することはできなかった。
【００５８】
このため、比較例３に係る酸化物焼結体から作製されたターゲットを用いて直流スパッタリングを実施したところ、スパッタリング成膜中にターゲットの破損やクラック発生等が確認された。
【００５９】
［実施例６〜８］
実施例１と同様の方法で造粒粉を調製し、かつ、この造粒粉をアルミナ製の匣鉢に入れ、焼結炉（丸祥電器株式会社製電気炉）にて、最高温度を９００℃（実施例６）、最高温度を１２００℃（実施例７）、および、最高温度を１４００℃（実施例８）として酸化スズ亜鉛仮焼粉を得た以外は実施例１と同一条件により実施例６〜８に係る酸化物焼結体を加圧焼結法で製造した。
【００６０】
そして、実施例６〜８に係る酸化物焼結体の「相対密度」、「比抵抗」および「平均結晶粒径」を実施例１と同様の方法で測定したところ、表１に示すように、実施例６（相対密度＝９６．１％、比抵抗＝１．７Ω・ｃｍ、平均結晶粒径＝０．４μｍ）、実施例７（相対密度＝９６．０％、比抵抗＝１．０Ω・ｃｍ、平均結晶粒径＝１．０μｍ）、および、実施例８（相対密度＝９３．４％、比抵抗＝１．７Ω・ｃｍ、平均結晶粒径＝３．５μｍ）であった。
【００６１】
同様に、実施例６〜８に係る酸化物焼結体の破断面をＳＥＭにて観察したところ組織は均質で、かつ、上記平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ「異常成長粒」の存在は確認されなかった。
【００６２】
更に、実施例６〜８に係る酸化物焼結体においても、実施例１と同様、ターゲット作成時における焼結体の破損、および、スパッタリング成膜中におけるターゲットの破損やクラック発生等は確認されなかった。
【００６３】
［比較例４〜５］
実施例１と同様の方法で造粒粉を調製し、かつ、この造粒粉をアルミナ製の匣鉢に入れ、焼結炉（丸祥電器株式会社製電気炉）にて、最高温度を８００℃（比較例４）、および、最高温度を１５００℃（比較例５）として酸化スズ亜鉛仮焼粉を得た以外は実施例１と同一条件により比較例４〜５に係る酸化物焼結体を加圧焼結法で製造した。
【００６４】
そして、比較例４に係る酸化物焼結体の破断面をＳＥＭにて観察したところ異常成長粒は確認されなかったが、焼結体の相対密度は８８．０％であり相対密度を９０％以上に調整することはできなかった。
【００６５】
他方、比較例５に係る酸化物焼結体においては、熱処理の最高温度が１５００℃と高温のためＺｎＯの揮発が起こって組成ずれが確認された。
【００６６】
［実施例９］
加圧焼結（ホットプレス）の焼結温度が１１００℃である点を除き実施例１と同一条件により実施例９に係る酸化物焼結体を製造した。
【００６７】
そして、実施例１と同様の方法で実施例９に係る酸化物焼結体の「相対密度」、「比抵抗」および「平均結晶粒径」を測定したところ、表１に示すように相対密度＝９８．５％、比抵抗＝０．５Ω・ｃｍ、平均結晶粒径＝０．７μｍであった。
【００６８】
同様に、実施例９に係る酸化物焼結体の破断面をＳＥＭにて観察したところ組織は均質で、かつ、上記平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ「異常成長粒」の存在は確認されなかった。
【００６９】
更に、実施例９に係る酸化物焼結体においても、実施例１と同様、ターゲット作成時における焼結体の破損、および、スパッタリング成膜中におけるターゲットの破損やクラック発生等は確認されなかった。
【００７０】
［比較例６］
加圧焼結（ホットプレス）の焼結温度が１１５０℃である点を除き実施例１と同一条件により比較例６に係る酸化物焼結体を製造した。
【００７１】
そして、比較例６に係る酸化物焼結体の破断面をＳＥＭにて観察したところ異常成長粒は確認されなかったが、焼結温度が１１５０℃と高く設定されたため、型を構成するグラファイト（黒鉛）によりＳｎＯ2やＺｎＯが還元されてＳｎやＺｎの析出が激しくなり、グラファイト（黒鉛）製型内での貼付きが確認された。
【００７２】
［実施例１０］
実施例２と同様の方法で造粒粉を調製し、かつ、この造粒粉をアルミナ製の匣鉢に入れ、焼結炉（丸祥電器株式会社製電気炉）にて最高温度を１４００℃として酸化スズ亜鉛仮焼粉を調製している点と、加圧焼結（ホットプレス）の焼結温度が９００℃である点を除き実施例２と同一条件により実施例１０に係る酸化物焼結体を加圧焼結法で製造した。
【００７３】
そして、実施例２と同様の方法で実施例１０に係る酸化物焼結体の「相対密度」、「比抵抗」および「平均結晶粒径」を測定したところ、表１に示すように、相対密度＝９０．２％、比抵抗＝５．３Ω・ｃｍ、平均結晶粒径＝３．０μｍであった。
【００７４】
同様に、実施例１０に係る酸化物焼結体の破断面をＳＥＭにて観察したところ組織は均質で、かつ、平均結晶粒径の１０倍以上の粒径をもつ「異常成長粒」の存在は確認されなかった。
【００７５】
更に、実施例１０に係る酸化物焼結体においても、実施例２と同様、ターゲット作成時における焼結体の破損、および、スパッタリング成膜中におけるターゲットの破損やクラック発生等は確認されなかった。
【００７６】
【表１】
2018177551.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係るＺｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物焼結体は、高密度かつ低抵抗といった特性を備えているため、太陽電池やタッチパネル等の透明電極を形成するためのスパッタリングターゲットとして利用される産業上の利用可能性を有している。