(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚｎ（亜鉛）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）および酸素（Ｏ）で構成される蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットにおいて、
（１）ＺｎとＧａとＩｎの原子数割合（％）が下記式を満たし、
１．７５≦Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦３．５４
１．２５≦Ｉｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦２．５４
（２）焼結密度が２．９ｇ／ｃｍ3以上４．０ｇ／ｃｍ3以下、かつ、体積抵抗率が７０Ω・ｃｍ以下であり、
（３）上記酸化物焼結体タブレットの破断面に現れる仮焼された酸化亜鉛粉末から成る第一原料粉末に由来する第一焼結粒の平均結晶粒径が１０μｍ以上２０μｍ以下、かつ、上記酸化物焼結体タブレットの破断面に現れる未仮焼の酸化亜鉛粉末、酸化ガリウム粉末および酸化インジウム粉末から成る第二原料粉末に由来する第二焼結粒の平均結晶粒径が１μｍ以上３μｍ以下であり、
（４）上記酸化物焼結体が、ＺｎＯとＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１〜１０）で表されるホモロガス構造化合物を含有し、Ｇａ2Ｏ3とＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物を含有していないこと、
を特徴とする蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレット。
【請求項２】
ＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍで表されるホモロガス構造化合物の上記ｍが５であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法において、
酸化亜鉛粉末を１０００℃以上１４００℃以下の仮焼温度で熱処理した後、篩がけを行い、平均粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下の仮焼された第一原料粉末を得る第一工程と、
平均粒径が０．１μｍ以上１．５μｍ以下の酸化亜鉛粉末、酸化ガリウム粉末および酸化インジウム粉末から成る未仮焼の第二原料粉末を、仮焼された上記第一原料粉末に対して、第一原料粉末の混合割合が４０重量％以上８０重量％以下となるように混合し、かつ、造粒して造粒粉末を得る第二工程と、
得られた造粒粉末を成形して成形体とし、この成形体を８００℃以上かつ第一工程における仮焼温度より２００℃以上低い温度で焼結してＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体を得る第三工程、
の各工程を具備することを特徴とする蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法。
【請求項４】
上記第二工程における第二原料粉末が、酸化インジウム粉末を２重量％以上４重量％以下含有し、かつ、酸化ガリウム粉末を２重量％以上４重量％以下含有することを特徴とする請求項３に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法。
【請求項５】
上記第三工程における８００℃以上の焼結温度までの昇温速度が０．２℃／分以上１．０℃／分以下であることを特徴とする請求項３に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法。
【請求項６】
上記第三工程における焼結温度の保持時間が１５時間以上２５時間以上であることを特徴とする請求項３に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法。
【請求項７】
上記第三工程の焼結処理が終了した後、室温に戻し、還元処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法。
【請求項８】
上記還元処理は、室温から還元温度である６００℃以上１０００℃以下まで１〜１０℃／分の昇温速度で昇温した後、還元炉内を真空状態にして１〜６時間保持して行うことを特徴とする請求項７に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低抵抗の透明導電膜を真空蒸着法で製造する際に使用されるＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットに係り、特に、高いパワーの電子ビーム（ＥＢ）や高出力のプラズマを照射しても破損が起こり難い蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイや太陽電池等の電極材として用いられる透明導電膜には、比抵抗が低いことから、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系（以下、ＩＴＯと略称する）膜やＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3系（以下、ＡＺＯと略称する）膜が多く使われるようになってきている。そして、これ等の透明導電膜は、スパッタリングターゲットを原料とし、加熱した基板上にスパッタリング法によって形成されている。
【０００３】
ところで、液晶ディスプレイや太陽電池等の最近における低コスト化傾向により、上記ＩＴＯにおいては、主成分であるＩｎ2Ｏ3が高価であるためコスト面で問題があった。また、ＡＺＯにおいては、原料粉末が安価であるためコスト面での問題はないが、低抵抗の膜を得るための最適な成膜条件の範囲が狭いため生産性に問題があった。
【０００４】
このため、上記ＩＴＯ膜やＡＺＯ膜に代わって、コスト面や生産性に問題がなくかつ低抵抗で高耐久性を有するＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系（以下、ＧＺＯと略称する）の透明導電膜が見出され、このＧＺＯ膜を形成するためのＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系スパッタリングターゲットが注目されつつある（特許文献１参照）。
【０００５】
また、近年においては上記スパッタリング法に較べ透明導電膜の生産性に優れる真空蒸着法による成膜が主流になっており、真空蒸着法に利用できるＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系焼結体（タブレット）が要望されている。
【０００６】
しかし、上記ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系スパッタリングターゲットを応用して製造されたＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系焼結体（タブレット）を電子ビーム（ＥＢ）やイオンプレーティング等の真空蒸着法に適用した場合、製造されたＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系焼結体（タブレット）の密度が低過ぎると、電子ビームや高出力のプラズマを照射した際、材料が表面から蒸発していくのと同時にタブレットの焼結が急激に起こり、部分的なタブレットの収縮によりタブレットが破損するという問題があった。反対に、製造されたＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系焼結体（タブレット）の密度が高過ぎると、電子ビーム等を照射した際にタブレットの表面と内部に温度差が生じ、熱膨張の違いによりタブレットの破損（熱衝撃による破損）が発生するという問題があり、ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系のスパッタリングターゲットを応用して製造された既存のＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系焼結体（タブレット）は十分なものになっていない。
【０００７】
このような技術的背景の下、本出願人は、上記ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系と種類を異にする酸化錫系の焼結体（タブレット）ではあるが、蒸着の初期段階から高いパワーの電子ビーム（ＥＢ）や高出力のプラズマが照射されても蒸着中に破損し難い蒸着用タブレットを既に提案している（特許文献２参照）。
【０００８】
すなわち、特許文献２に記載の蒸着用タブレットは、亜鉛等をドーパントとして含む酸化錫系焼結体により構成されかつ相対密度が５０％以上７０％以下である蒸着用タブレットにおいて、上記酸化錫焼結体を構成しかつ第一原料粉末に由来する第一焼結粒の平均粒径をＤ１とし、上記酸化錫焼結体を構成しかつ第二原料粉末に由来する第二焼結粒の平均粒径をＤ２としたとき、第一焼結粒の平均粒径Ｄ１に対する第二焼結粒の平均粒径Ｄ２の粒径比率［すなわち（Ｄ２／Ｄ１）×１００（％）］が４％以上１４％以下であることを特徴とし、例えば、以下の第一工程〜第三工程を経て製造されるものであった。
（第一工程）酸化亜鉛等のドーパント用酸化物粉末と酸化錫粉末とを混合し、１３００℃以上１６００℃以下の仮焼温度で熱処理した後、篩がけを行い、平均粒径が４μｍ以上２０μｍ以下の仮焼された第一原料粉末を得る工程と、
（第二工程）上記ドーパント用酸化物粉末および酸化錫粉末から成る未仮焼の第二原料粉末を、仮焼された上記第一原料粉末に対して、第一原料粉末の混合割合が５０質量％以上７５質量％以下となるように混合し、かつ、造粒して造粒粉末を得る工程と、
（第三工程）得られた造粒粉末を成形して成形体とし、この成形体を１１００℃以上かつ第一工程における上記仮焼温度より２００℃以上低い温度で焼結して、亜鉛等をドーパントとして含有する酸化錫の焼結体を得る工程。
【０００９】
そして、特許文献２に記載された酸化錫系焼結体（タブレット）は、高いパワーの電子ビーム（ＥＢ）や高出力のプラズマを長時間継続して照射しても蒸着中に破損され難いため、透明導電膜等の量産性を著しく向上させることが可能になった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−３０６３６７号公報
【特許文献２】特開２０１４−２３１６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、酸化錫系の焼結体（タブレット）に係る特許文献２に記載の手法を応用して製造されたＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系焼結体（タブレット）においては、上述した従前のＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系焼結体（タブレット）と比較し、高いパワーの電子ビーム（ＥＢ）や高出力プラズマが照射されても確かに破損され難くはなったが、その反面、電子ビーム等の加熱が継続すると蒸着による成膜が不安定となり、これに起因して膜特性が経時的に悪化し、あるいは、蒸着中にタブレットの部分破損が発生する等の別な問題が確認されている。
【００１２】
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、電子ビーム等による加熱が継続しても、安定した成膜が可能となる蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレット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】
【００１３】
上記課題を解決するため本発明者が継続して研究を行った結果、特許文献２に記載の手法を用いて製造されたＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系焼結体（タブレット）にはＺｎＧａ2Ｏ4で表される高抵抗のスピネル構造化合物が含まれていることが確認され、上記スピネル構造化合物の存在が安定した蒸着を困難にさせていることが分かった。
【００１４】
本発明はこのような技術的発見に基づき完成されたものである。
【００１５】
すなわち、第１の発明は、
Ｚｎ（亜鉛）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）および酸素（Ｏ）で構成される蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットにおいて、
（１）ＺｎとＧａとＩｎの原子数割合（％）が下記式を満たし、
１．７５≦Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦３．５４
１．２５≦Ｉｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦２．５４
（２）焼結密度が２．９ｇ／ｃｍ3以上４．０ｇ／ｃｍ3以下、かつ、体積抵抗率が７０Ω・ｃｍ以下であり、
（３）上記酸化物焼結体タブレットの破断面に現れる仮焼された酸化亜鉛粉末から成る第一原料粉末に由来する第一焼結粒の平均結晶粒径が１０μｍ以上２０μｍ以下、かつ、上記酸化物焼結体タブレットの破断面に現れる未仮焼の酸化亜鉛粉末、酸化ガリウム粉末および酸化インジウム粉末から成る第二原料粉末に由来する第二焼結粒の平均結晶粒径が１μｍ以上３μｍ以下であり、
（４）上記酸化物焼結体が、ＺｎＯとＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１〜１０）で表されるホモロガス構造化合物を含有し、Ｇａ2Ｏ3とＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物を含有していないことを特徴とし、
第２の発明は、
第１の発明に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットにおいて、
ＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍで表されるホモロガス構造化合物の上記ｍが５であることを特徴とするものである。
【００１６】
次に、第３の発明は、
第１の発明または第２の発明に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法において、
酸化亜鉛粉末を１０００℃以上１４００℃以下の仮焼温度で熱処理した後、篩がけを行い、平均粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下の仮焼された第一原料粉末を得る第一工程と、
平均粒径が０．１μｍ以上１．５μｍ以下の酸化亜鉛粉末、酸化ガリウム粉末および酸化インジウム粉末から成る未仮焼の第二原料粉末を、仮焼された上記第一原料粉末に対して、第一原料粉末の混合割合が４０重量％以上８０重量％以下となるように混合し、かつ、造粒して造粒粉末を得る第二工程と、
得られた造粒粉末を成形して成形体とし、この成形体を８００℃以上かつ第一工程における仮焼温度より２００℃以上低い温度で焼結してＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体を得る第三工程、
の各工程を具備することを特徴とするものである。
【００１７】
また、第４の発明は、
第３の発明に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法において、
上記第二工程における第二原料粉末が、酸化インジウム粉末を２重量％以上４重量％以下含有し、かつ、酸化ガリウム粉末を２重量％以上４重量％以下含有することを特徴とし、
第５の発明は、
第３の発明に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法において、
上記第三工程における８００℃以上の焼結温度までの昇温速度が０．２℃／分以上１．０℃／分以下であることを特徴とし、
第６の発明は、
第３の発明に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法において、
上記第三工程における焼結温度の保持時間が１５時間以上２５時間以上であることを特徴とし、
第７の発明は、
第３の発明に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法において、
上記第三工程の焼結処理が終了した後、室温に戻し、還元処理を行うことを特徴とし、
第８の発明は、
第７の発明に記載の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法において、
上記還元処理は、室温から還元温度である６００℃以上１０００℃以下まで１〜１０℃／分の昇温速度で昇温した後、還元炉内を真空状態にして１〜６時間保持して行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットによれば、
焼結密度が２．９ｇ／ｃｍ3以上４．０ｇ／ｃｍ3以下（要件２）であり、酸化物焼結体タブレットの破断面に現れる仮焼された酸化亜鉛粉末から成る第一原料粉末に由来する第一焼結粒の平均結晶粒径が１０μｍ以上２０μｍ以下、かつ、上記酸化物焼結体タブレットの破断面に現れる未仮焼の酸化亜鉛粉末、酸化ガリウム粉末および酸化インジウム粉末から成る第二原料粉末に由来する第二焼結粒の平均結晶粒径が１μｍ以上３μｍ以下（要件３）になっているため、高いパワーの電子ビームや高出力のプラズマを照射してもタブレットの破損を回避することが可能となる。
【００１９】
また、ＺｎとＧａとＩｎの原子数割合（％）が下記式を満たし（要件１）、
１．７５≦Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦３．５４
１．２５≦Ｉｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦２．５４
タブレットを構成する酸化物焼結体が、ＺｎＯとＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１〜１０）で表されるホモロガス構造化合物を含有し、高抵抗のＧａ2Ｏ3とＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物を含有していない（要件４）ことから、
体積抵抗率が７０Ω・ｃｍ以下（要件２）になるため、
電子ビーム等による加熱を継続しても安定した成膜が可能となる。
【００２０】
従って、高いパワーの電子ビームや高出力のプラズマを長時間継続して蒸着用タブレットへ照射させることができるため、透明導電膜等の量産性を著しく改善させることが可能となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの破断面におけるＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）撮像図。
【図２】実施例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回折チャート図。
【図３】比較例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回折チャート図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
（Ｉ）蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレット
Ｚｎ（亜鉛）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）および酸素（Ｏ）で構成される本発明に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットは、
（１）ＺｎとＧａとＩｎの原子数割合（％）が下記式を満たし、
１．７５≦Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦３．５４
１．２５≦Ｉｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦２．５４
（２）焼結密度が２．９ｇ／ｃｍ3以上４．０ｇ／ｃｍ3以下、かつ、体積抵抗率が７０Ω・ｃｍ以下であり、
（３）上記酸化物焼結体タブレットの破断面に現れる仮焼された酸化亜鉛粉末から成る第一原料粉末に由来する第一焼結粒の平均結晶粒径が１０μｍ以上２０μｍ以下、かつ、上記酸化物焼結体タブレットの破断面に現れる未仮焼の酸化亜鉛粉末、酸化ガリウム粉末および酸化インジウム粉末から成る第二原料粉末に由来する第二焼結粒の平均結晶粒径が１μｍ以上３μｍ以下であり、
（４）上記酸化物焼結体が、ＺｎＯとＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１〜１０）で表されるホモロガス構造化合物を含有し、Ｇａ2Ｏ3とＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物を含有していないことを特徴とするものである。
【００２４】
［ホモロガス構造化合物］
ホモロガス結晶構造は、異なる物質の結晶層を何層か重ね合わせた長周期を有する「自然超格子」構造から成る結晶構造で、結晶周期または各薄膜層の厚さがナノメーター程度の場合、ホモロガス結晶構造化合物は、各層の化学組成や層の厚さの組み合わせによって単一の物質あるいは各層を均一に混ぜ合わせた混晶の性質とは異なる固有の特性を示すことができる。
【００２５】
ホモロガス結晶構造をとる酸化物結晶としては、ＲＡＯ3（ＭＯ）ｍで表される酸化物結晶が挙げられる。ここで、Ｒは正三価の金属元素であり、例えば、Ｉｎ、Ｇａ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｂが挙げられる。Ａは正三価の金属元素であり、例えば、Ｇａ、Ａｌ、Ｆｅが挙げられる。Ｍは正二価の金属元素であり、例えば、Ｚｎ、Ｍｇが挙げられる。また、ｍは、好ましくは１〜１０であり、より好ましくは３〜７であり、更に好ましくは５である。
【００２６】
そして、本発明に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットに含まれるホモロガス構造化合物は、ＲがＩｎであって、ＡがＧａで、ＭがＺｎの場合である。
【００２７】
尚、上記ＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１〜１０）で表されるホモロガス構造化合物は、１種単独または２種以上の混合物であってもよい。
【００２８】
また、ターゲットに含まれるホモロガス構造化合物はＸ線回折により確認することができ、例えば、ターゲットを粉砕したパウダーのＸ線回折パターンが、組成比から想定されるホモロガス相の結晶構造Ｘ線回折パターンと一致することから確認できる。
【００２９】
具体的には、ＪＣＰＤＳ（Joint Committee of Powder Diffraction Standards）カード、あるいは、ＩＣＳＤ（The Inorganic Crystal Structure Database）から得られるホモロガス相の結晶構造Ｘ線回折パターンと一致することで確認することができる。
【００３０】
［高抵抗のＧａ2Ｏ3とＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物］
本発明に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットは、上述したように高抵抗のＧａ2Ｏ3とＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物を含まない（要件４）。
【００３１】
蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットが、ＺｎＯ相と上記ＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１〜１０）で表されるホモロガス構造化合物を含むことにより、高抵抗のＧａ2Ｏ3とＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物が酸化物焼結体タブレット中に現れることを防止でき、タブレットが高抵抗になることを防ぐことができる。
【００３２】
スピネル構造は「ウエスト固体化学入門」（講談社サイエンティフィク）に詳細に記載されており、以下のような構造である。
【００３３】
スピネル構造はＡＢ2Ｏ4の組成式を有し、ＡイオンとＢイオンの配位状態によって分類すると、正スピネル構造、逆スピネル構造、両者の中間構造に分けられる。
【００３４】
正スピネル構造は、Ｏ2−が形成する立体面心格子の四面体隙間の８分の１にＡが充填され、八面体隙間の２分の１にＢが充填された構造を有する。逆スピネル構造は、四面体隙間の８分の１にＢが充填され八面体隙間の２分の１にＡおよびＢが充填された構造を有する。
【００３５】
スピネル構造は、一般的に立方晶であるが、中には歪んだ立方晶もある。
【００３６】
タブレット中のＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物は、Ｘ線回折測定によりスピネル構造化合物のピークを観察することにより確認できる。
【００３７】
［ＺｎとＧａとＩｎの原子数割合（％）］
本発明に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットにおいて、
ＺｎとＧａとＩｎの原子数割合（％）は下記式を満たすことを要する（要件１）。
１．７５≦Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦３．５４
１．２５≦Ｉｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦２．５４
（Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎはタブレット中における各元素の原子数比を示す。）
【００３８】
上記式を満たさない場合、ＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１〜１０）で表されるホモロガス構造化合物が生成されず、これに起因して高抵抗のＧａ2Ｏ3またはＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物が生成されてタブレットが高抵抗となる（比較例１および比較例３参照）。
【００３９】
すなわち、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化インジウムの各成分が上記式の条件を満たすよう設定されることで、ＺｎＯ相とＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＝１〜１０）で表されるホモロガス構造化合物を含み、高抵抗のＧａ2Ｏ3とＺｎＧａ2Ｏ4で表されるスピネル構造化合物を含まないＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体が焼成され、体積抵抗率が７０Ω・ｃｍ以下の蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットが得られる。
【００４０】
更に、酸化インジウムを添加することにより、焼結時におけるＺｎＯの蒸発が抑制されてＺｎＯ粉末の焼結挙動を改善することが可能となる。
【００４１】
（ＩＩ）蒸着用タブレットの破断面におけるＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）撮像図
以下に述べる製造方法で得られた蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの破断面は、例えば、図１のＳＥＭ撮像図に示すような構造を有している。
【００４２】
図１のＳＥＭ撮像図において「粒１」の粒体は、下記「第一工程」の仮焼された第一原料粉末に由来する第一焼結粒を示しており、また、「粒２」の粒体は、下記「第二工程」で混合された未仮焼の第二原料粉末に由来する第二焼結粒を示している。
【００４３】
そして、図１のＳＥＭ撮像図から確認できるように、「粒１」で示される第一焼結粒は第二焼結粒より粒径が大きい複数の粒体群で構成され、また、「粒２」で示される第二焼結粒は第一焼結粒より粒径が小さい複数の粒体群で構成され、第一焼結粒と第二焼結粒が適度に混ざり合った状態で存在している。尚、第一焼結粒が、粒径の大きい粒体群で構成されて第一焼結粒自体の成長が抑制されているのは、「第一工程」において１０００℃以上１４００℃以下の仮焼温度で熱処理した後、篩がけを行い、平均粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下の第一原料粉末を調製していることによるものと思われる。上記熱処理後、篩がけを行なうことで、下記「第三工程」の焼結処理（但し、焼結温度は、後述するように８００℃以上かつ「第一工程」の仮焼温度より２００℃以上低い温度に設定）の際、第一焼結粒同士の成長を分散させる効果が生じ、この効果により、第一焼結粒同士の結合と成長が抑制されていると考えられる。尚、第一焼結粒と第二焼結粒の粒径に大きな差異をつけることで、適度な空孔もできることから、熱を分散させる効果も生じる。
【００４４】
そして、本発明に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットにおいて、上記仮焼された第一原料粉末に由来する第一焼結粒の平均粒径が１０μｍ以上２０μｍ以下、上記未仮焼の第二原料粉末に由来する第二焼結粒の平均粒径が１μｍ以上３μｍ以下であることを要件（要件３）とする。このため、上記粒径となるように「第三工程」において仮焼した第一原料粉末を極力成長させてはならず、上述したように「第三工程」の焼結温度を８００℃以上かつ「第一工程」の仮焼温度より２００℃以上低い温度に設定することが必要となる。これを無視して「第一工程」の仮焼温度より高温での焼結、仮焼温度近辺での焼結、および、焼結時間を長くすると、「粒１」で示される第一焼結粒同士が成長してしまう。第一焼結粒同士が成長することで強度が増す反面、蒸着用タブレットに対して高いパワーの電子ビーム（ＥＢ）や高出力プのラズマを照射したとき、タブレットの表面と内部に温度差が生じ、かつ、「粒１」で示される第一焼結粒と「粒２」で示される第二焼結粒との間にも温度差が生じるため、割れが発生する。このような蒸着用タブレットは、量産を目指して、いきなり高いパワーの電子ビーム（ＥＢ）や高出力プラズマが照射される用途には向いていない。
【００４５】
ところで、図１のＳＥＭ撮像図（実施例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの破断面におけるＳＥＭ撮像図）を用いて、第一焼結粒の平均粒径と第二焼結粒の平均粒径を求めるには、例えば、以下のような方法が挙げられる。
【００４６】
まず、図１に示すＳＥＭ撮像図上の任意箇所に、ＳＥＭ撮像図の一方の端縁から他方の端縁に向けて複数本の直線を引く。ここで、直線の数は４本以上とすることが定量精度の観点から望ましく、また、直線の引き方は井桁状や放射状とすることができる。
【００４７】
次に、ＳＥＭ撮像図上に引いた直線に存在する「第一焼結粒」や「第二焼結粒」の粒界部分で区切られた数ｎを測定し、以下の数式（１）から平均粒径ｄを求め、かつ、複数の直線から求めたそれぞれの平均粒径ｄから平均値を求めるものである。
ｄ＝Ｌ／ｎ／ｍ          （１）
［数式（１）中、ｄは１本の直線から求めた平均粒径、Ｌは１本の直線の長さ、ｎは１本の直線上に存在する粒界の個数、ｍは電子顕微鏡の倍率を示す］
【００４８】
（ＩＩＩ）本発明に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの製造方法
「第一工程：仮焼された第一原料粉末を得る工程」
酸化亜鉛粉末中に、水、分散剤、必要に応じてバインダー（バインダーとしては、加熱により消失または気化する公知のバインダーであれば限定されず、ポリビニルアルコール等が使用可能である）を添加した後、攪拌機で混合し、スプレードライヤーを用い噴霧乾燥して混合粉末を得る。
【００４９】
次に、得られた混合粉末を１０００℃以上１４００℃以下の仮焼温度で熱処理（焼結）を行なった後、篩がけを行なって平均粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下の仮焼された第一原料粉末を得る。
【００５０】
尚、仮焼温度が１０００℃未満の場合、以下の「第三工程」で得られるＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体の密度や寸法のばらつきが大きくなるという不都合がある。他方、仮焼温度が１４００℃を超えると、酸化亜鉛が蒸発して組成コントロールが困難となり、所望の焼結体組織を得ることができなくなる不都合がある。従って、仮焼温度は１０００℃以上１４００℃以下とすることを要する。
【００５１】
「第二工程：造粒粉末を得る工程」
次に、平均粒径が０．１μｍ以上１．５μｍ以下の酸化亜鉛粉末、酸化ガリウム粉末および酸化インジウム粉末から成る未仮焼の第二原料粉末を、上記「第一工程」で調製した第一原料粉末に対して下記組成となるように配合した後、混合攪拌を行い、スプレードライヤー等を用い造粒して造粒粉末を得る。
【００５２】
ここで、仮焼された第一原料粉末と未仮焼の第二原料粉末との割合については、仮焼された第一原料粉末が４０重量％以上８０重量％以下となるように配合することを必要とし、好ましくは５０重量％〜７０重量％となるように配合する。仮焼された第一原料粉末の割合が８０重量％を超えて多い場合、スラリー作成の際に第一原料粉末の沈降が早く生じて未仮焼の第二原料粉末と分離してしまい、造粒時に組成ズレを引き起こす原因となる。また、後述する「第三工程」における焼結での密度収縮の制御が困難となる。更に、密度が低いため強度が低く、このため、所望の焼結体の作製が困難となる。また、仮焼された第一原料粉末の割合が４０重量％未満と少ない場合、未仮焼の第二原料粉末が多くなることに起因し、後述する焼結工程において、粒成長が進み易くなり、粒同士のネック成長が促進されて焼結体自身の強度は増すことになるが、その反面、タブレット使用時に最表面と内部とに温度差が生じ易くなり、熱膨張の違いによりタブレットの破損が発生し易くなってしまう。このことから、仮焼された第一原料粉末を４０重量％以上８０重量％以下の条件で配合することにより、焼結時における収縮のコントロールを容易に行なうことができ、安定した強度が得られ、所望の密度を有する焼結体を得ることが可能となる。
【００５３】
また、仮焼された第一原料粉末と未仮焼の第二原料粉末を混合する方法としては、混合時において粉末が粉砕され難い攪拌機による攪拌が好ましい。更に、混合の際、水、バインダー、分散剤、および、金型プレス時に潤滑材として機能するステアリン酸を０．５〜１重量％添加するとよい。
【００５４】
「第三工程：造粒粉末を成形して成形体とする成形工程」
次に、「第二工程」で得られた造粒粉末を成形して成形体とする。造粒粉末の成形は金型プレスにて行う。この際、仮焼された第一原料粉末の配合割合、後工程の焼結温度の設定条件により焼結による収縮がコントロールされているため、タブレットの寸法はこの成形時にほぼ決定される。上述したように仮焼された第一原料粉末の割合が多いと寸法制御が困難になり、少ない場合でも同様である。そして、仮焼された第一原料粉末の混合割合は、上述したように４０重量％以上８０重量％以下であることを要し、好ましくは５０重量％〜７０重量％である。
【００５５】
「第三工程：成形体を焼結してＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体を得る焼結工程」
次に、上記成形体の焼結時における雰囲気は、酸素、大気、真空中のいずれでもよいが、大気中での焼結が安価にでき最も好ましい。
【００５６】
まず、得られた成形体を焼結炉内に配置し、かつ、炉内容積１ｍ3当たり１００Ｌ（リットル）／分の割合で焼結炉内に酸素を導入し、焼結雰囲気の酸素濃度を３０％以上（体積比）として大気中（酸素量２１％）よりも酸素濃度を高めに設定し、２００〜８００℃で２０時間以上の加熱（脱バインダ）を行う。
【００５７】
その後、焼結温度は、８００℃以上かつ第一工程における仮焼温度より２００℃以上低い温度とする。８００℃未満では十分に焼結しないため、得られる焼結体の強度が低く、焼結体の取り扱い中に割れや欠けが発生してしまう。更に、焼結時の収縮が完了していないため、密度や寸法のばらつきも大きくなる。
【００５８】
そして、焼結温度を８００℃以上かつ第一工程における上記仮焼温度より２００℃以上低い温度とすれば焼結密度が２．９ｇ／ｃｍ3以上４．０ｇ／ｃｍ3以下の焼結体が得られる。しかし、焼結温度が仮焼温度に近すぎると、焼結密度が２．９ｇ／ｃｍ3以上４．０ｇ／ｃｍ3以下に収まっても高いパワーのビーム照射中に割れが発生してしまう。このため、焼結温度は、８００℃以上で第一工程における上記仮焼温度より２００℃以上低い温度にすることを要する。
【００５９】
また、上記焼結は１５〜２５時間行われるのが好ましいが、最も好ましい時間は１７〜２３時間である。この範囲内であると、焼結時間の短縮（電力の使用量減）と高い生産性を実現しつつ、高品質な蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得ることができる。
【００６０】
そして、本発明に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットについては、例えば、直径１０〜５０ｍｍで高さ５〜６０ｍｍの円柱形状タブレット若しくはペレット形状で使用することが可能である。
【００６１】
「第三工程の焼結処理が終了した後における還元処理」
ＺｎＯの酸素欠損を促進し、体積抵抗率の一層の低下を計るため、焼結処理が終了したＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体に対して還元処理を行うことが好ましい。
【００６２】
還元処理は、例えば、窒素、アルゴン、二酸化炭素、ヘリウム等の非酸化性ガスを導入しながら常圧で行う方法、好ましくは２Ｐａ以下の真空雰囲気中６００〜１０００℃で加熱する方法により行うことができる。
【００６３】
次に、真空雰囲気中において還元処理を行う一例について説明する。
【００６４】
第三工程の焼結処理が終了し、室温で、２Ｐａ以下の真空雰囲気になるよう排気した後、室温から還元温度である６００〜１０００℃まで１〜１０℃／分の昇温速度で昇温し、該還元温度を１〜６時間保持する。
【００６５】
上記還元温度が６００℃未満では、真空雰囲気中での還元作用が薄れる。一方、１０００℃を超えると、ＺｎＯの蒸発が活発化して組成ずれを来し易いばかりか、炉材やヒータの寿命を縮めて生産性を悪化させ易い。また、降温速度が１℃／分未満であると、焼結体の結晶粒成長が著しくなる。一方、１０℃／分を超えると、還元炉内温度の均一性が低下し、焼結体内の膨脹・収縮量にバラツキを生じる。また、真空雰囲気が２Ｐａ超えた場合、上記還元作用が薄れる。更に、保持時間が１時間未満では、体積抵抗率を一層低下させることが難しくなる。一方、６時間を超えると、焼結体における結晶粒の成長が著しくなると共に、空孔の粗大化、ひいては最大空孔径の増大化を来してしまう。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００６７】
［実施例１］
平均粒径が０．６μｍの酸化亜鉛粉末に、６０重量％の水、０．５重量％の分散剤（ポリカルボン酸アンモニウム塩）、および、１．０重量％のバインダー（ＰＶＡ）を添加し、攪拌機で混合した後、スプレードライヤーを用いて仮焼前粉末を作製した。その後、大気中にて１２００℃で２０時間の仮焼を行った後、篩がけを行い、平均粒径が３０μｍの仮焼粉（仮焼された第一原料粉末）を得た。
【００６８】
次に、酸化亜鉛粉末に対し、酸化ガリウムが３重量％および酸化インジウムが３重量％となるように配合して成る平均粒径が１．０μｍの未仮焼粉末（未仮焼の第二原料粉末）を、上記仮焼粉（仮焼された第一原料粉末）に対し、仮焼粉の混合割合が６０重量％となるように配合し、かつ、１．０重量％の上記バインダーと０．５重量％の上記分散剤および０．５重量％のステアリン酸（潤滑材）を添加し、攪拌機で１８時間以上攪拌した後、スプレードライヤーを用いて造粒粉末を得た。
【００６９】
次に、得られた造粒粉末を、一軸プレス機を用いて９０ｋＮの圧力で成形し、直径３０．７ｍｍ、高さ４０．７ｍｍの成形体を得た後、この成形体を焼結させた。
【００７０】
焼結工程は、室温から１０００℃まで５８時間かけて昇温させ、１０００℃にて２０時間保持して焼結を行った。
【００７１】
更に、焼結後における酸化物焼結体タブレットを、真空状態で、室温から８００℃まで２．４時間かけて昇温させ、８００℃にて３時間保持して還元を行い、実施例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【００７２】
尚、得られた実施例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットにおける端部分の一部を切断しその破断面におけるＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）撮像図を得た。この撮像図を図１に示す。また、実施例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの焼結密度は３．３５ｇ／ｃｍ3であり、かつ、体積抵抗率は５０Ω・ｃｍであった。これらの結果を表２に示す。
【００７３】
更に、実施例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、当該タブレット中においてＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）5（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物が検出され、高抵抗のＧａ2Ｏ3相とＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物は検出されなかった。この結果を表２に示すと共に上記Ｘ線回析チャート図を図２に示す。
【００７４】
そして、得られた実施例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットに対し、量産を目指して高いパワー（加速電圧１５ｋＶ、出力２４ｋＷ）の電子ビームをいきなり照射したところタブレットの割れは確認されず、かつ、蒸着中における蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの割れも確認されなかった。
【００７５】
［実施例２］
仮焼された第一原料粉末の平均粒径が１５μｍ（実施例１では３０μｍ）である点を除き、実施例１と同様にして、実施例２に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【００７６】
得られた実施例２に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの上記「焼結密度」は３．３５ｇ／ｃｍ3、「体積抵抗率」は５５Ω・ｃｍであった。
【００７７】
これらの結果を表２に示す。
【００７８】
また、実施例２に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、当該タブレット中において、ＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）5（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物が検出され、高抵抗のＧａ2Ｏ3相とＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物は検出されなかった。また、実施例１と同様、高いパワー（加速電圧１５ｋＶ、出力２４ｋＷ）の電子ビームをいきなり照射したが、照射直後並びに蒸着中における蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの割れは確認されなかった。これ等結果も表２に示す。
【００７９】
［実施例３〜９］
表１に示した「原料粉末の重量％（配合割合）」「原子数割合（％）」に設定し、かつ、表１に示す「第一原料粉末の平均粒径（μｍ）」「第二原料粉末の平均粒径（μｍ）」とした点を除き、実施例１と同様にして、実施例３〜９に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【００８０】
得られた実施例３〜９に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの「焼結密度」と「体積抵抗率」は表２に示す値であった。
【００８１】
また、実施例３〜９に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、各タブレット中において、ＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）5（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物が検出され、高抵抗のＧａ2Ｏ3相とＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物は検出されなかった。また、実施例１と同様、高いパワー（加速電圧１５ｋＶ、出力２４ｋＷ）の電子ビームをいきなり照射したが、照射直後並びに蒸着中における各タブレットの割れは確認されなかった。これ等結果も表２に示す。
【００８２】
［比較例１］
Ｉｎの原子数割合（％）を「０．６３」（表１参照）にして「１．２５≦Ｉｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦２．５４」の範囲外に設定した点を除き、実施例１と同様にして、比較例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【００８３】
得られた比較例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの「焼結密度」は３．３５ｇ／ｃｍ3、「体積抵抗率」は８０Ω・ｃｍであった。
【００８４】
また、比較例１に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、タブレット中においてＩｎＧａＺｎ5Ｏ8相は検出されず、高抵抗のＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物が検出され、かつ、高抵抗のＧａ2Ｏ3相は検出されない結果が得られた。この結果を表２に示すと共にＸ線回析チャート図を図３に示す。
【００８５】
尚、表２における主相欄に「ＺｎＯ（Ｉｎを固溶）」と記載されているように、Ｉｎの原子数割合（％）が「１．２５≦Ｉｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦２．５４」の範囲外である小数値「０．６３」に設定されているため、（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物は生成されずにＩｎがＺｎＯ相に固溶された状態となっており、この結果、高抵抗のＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物が検出されてタブレットの「体積抵抗率」は８０Ω・ｃｍと高い値となり、このため、実施例１と同一条件の電子ビームを照射した場合、蒸着中において蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの割れを生ずることが確認される。
【００８６】
［比較例２］
Ｇａの原子数割合（％）を「０．８８」（表１参照）にして「１．７５≦Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦３．５４」の範囲外に設定した点を除き、実施例１と同様にして、比較例２に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【００８７】
得られた比較例２に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの「焼結密度」は３．３６ｇ／ｃｍ3、「体積抵抗率」は８６Ω・ｃｍであった。
【００８８】
また、比較例２に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、タブレット中においてＩｎＧａＺｎ5Ｏ8相は検出されず、高抵抗のＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物とＧａ2Ｏ3相も検出されない結果が得られた。
【００８９】
ところで、表２における主相欄に「ＺｎＯ（Ｉｎ，Ｇａを固溶）」と記載されているように、Ｇａの原子数割合（％）が「１．７５≦Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦３．５４」の範囲外である小数値「０．８８」に設定され、酸化物焼結体中におけるＧａ成分が極めて少量であるため、高抵抗のＧａ2Ｏ3相とＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物および（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物等は生成されずにＩｎとＧａはＺｎＯ相に固溶された状態となっている。尚、ＩｎとＧａがＺｎＯ相に多量に固溶されている場合でもタブレットの「体積抵抗率」は８６Ω・ｃｍと高い値となり、この結果、実施例１と同一条件の電子ビームを照射した場合、蒸着中において蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの割れを生ずることが確認される。
【００９０】
［比較例３］
Ｇａの原子数割合（％）を「５．３１」（表１参照）にして「１．７５≦Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦３．５４」の範囲外に設定した点を除き、実施例１と同様にして、比較例３に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【００９１】
得られた比較例３に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの「焼結密度」は３．３５ｇ／ｃｍ3、「体積抵抗率」は８９Ω・ｃｍであった。
【００９２】
また、比較例３に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、タブレット中においてＩｎＧａＺｎ5Ｏ8相は検出されず、高抵抗のＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物とＧａ2Ｏ3相が検出される結果が得られた。
【００９３】
尚、表２における主相欄に「ＺｎＯ（Ｉｎを固溶）」と記載されているように、Ｇａの原子数割合（％）が「１．７５≦Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ＋Ｉｎ）×１００≦３．５４」の範囲外である大数値「５．３１」に設定されているため、（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物は生成されずにＩｎがＺｎＯ相に固溶された状態となっており、この結果、高抵抗のＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物とＧａ2Ｏ3相が検出されてタブレットの「体積抵抗率」は８９Ω・ｃｍと高い値となり、このため、実施例１と同一条件の電子ビームを照射した場合、蒸着中において蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの割れを生ずることが確認される。
【００９４】
［比較例４］
仮焼されかつ篩がけされた第一原料粉末の平均粒径を「５μｍ」（表１参照）にして「１０μｍ以上５０μｍ以下」の範囲外に設定した点を除き、実施例１と同様にして、比較例４に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【００９５】
得られた比較例４に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの「焼結密度」は３．３６ｇ／ｃｍ3、「体積抵抗率」は５６Ω・ｃｍであった。
【００９６】
また、比較例４に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、当該タブレット中においてＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）5（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物が検出され、高抵抗のＧａ2Ｏ3相とＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物は検出されなかった。この結果を表２に示す。
【００９７】
但し、第一原料粉末の平均粒径が「１０μｍ以上５０μｍ以下」の範囲外である小数値「５μｍ」に設定されているため、当該タブレットの上記第一原料粉末に由来する平均結晶粒径が「１０μｍ以上２０μｍ以下」なる要件を満たさなくなり、この結果、実施例１と同一条件の電子ビームを照射した場合、蒸着中において比較例４に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの割れを生ずることが確認される（表２参照）。
【００９８】
［比較例５］
仮焼されかつ篩がけされた第一原料粉末の平均粒径を「７０μｍ」（表１参照）にして「１０μｍ以上５０μｍ以下」の範囲外に設定した点を除き、実施例１と同様にして、比較例５に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【００９９】
得られた比較例５に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの「焼結密度」は３．３５ｇ／ｃｍ3、「体積抵抗率」は５３Ω・ｃｍであった。
【０１００】
また、比較例５に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、当該タブレット中においてＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）5（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物が検出され、高抵抗のＧａ2Ｏ3相とＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物は検出されなかった。この結果を表２に示す。
【０１０１】
但し、第一原料粉末の平均粒径が「１０μｍ以上５０μｍ以下」の範囲外である大数値「７０μｍ」に設定されているため、当該タブレットの上記第一原料粉末に由来する平均結晶粒径が「１０μｍ以上２０μｍ以下」なる要件を満たさなくなり、この結果、実施例１と同一条件の電子ビームを照射した場合、蒸着中において比較例５に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの割れを生ずることが確認される（表２参照）。
【０１０２】
［比較例６］
第二原料粉末の平均粒径を「０．０５μｍ」（表１参照）にし「０．１μｍ以上１．５μｍ以下」の範囲外に設定した点を除き、実施例１と同様にして、比較例６に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【０１０３】
得られた比較例６に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの「焼結密度」は３．３５ｇ／ｃｍ3、「体積抵抗率」は５８Ω・ｃｍであった。
【０１０４】
また、比較例６に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、当該タブレット中においてＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）5（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物が検出され、高抵抗のＧａ2Ｏ3相とＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物は検出されなかった。この結果を表２に示す。
【０１０５】
但し、第二原料粉末の平均粒径が「０．１μｍ以上１．５μｍ以下」の範囲外である小数値「０．０５μｍ」に設定されているため、当該タブレットの上記第二原料粉末に由来する平均結晶粒径が「１μｍ以上３μｍ以下」なる要件を満たさなくなり、この結果、実施例１と同一条件の電子ビームを照射した場合、蒸着中において比較例６に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの割れを生ずることが確認される（表２参照）。
【０１０６】
［比較例７］
第二原料粉末の平均粒径を「２．０μｍ」（表１参照）にし「０．１μｍ以上１．５μｍ以下」の範囲外に設定した点を除き、実施例１と同様にして、比較例７に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットを得た。
【０１０７】
得られた比較例７に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの「焼結密度」は３．３５ｇ／ｃｍ3、「体積抵抗率」は５５Ω・ｃｍであった。
【０１０８】
また、比較例７に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットのＸ線回析から、当該タブレット中においてＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）5（ＩｎＧａＺｎ5Ｏ8）相で表されるホモロガス構造化合物が検出され、高抵抗のＧａ2Ｏ3相とＺｎＧａ2Ｏ4相で表されるスピネル構造化合物は検出されなかった。この結果を表２に示す。
【０１０９】
但し、第二原料粉末の平均粒径が「０．１μｍ以上１．５μｍ以下」の範囲外である大数値「２．０μｍ」に設定されているため、当該タブレットの上記第二原料粉末に由来する平均結晶粒径が「１μｍ以上３μｍ以下」なる要件を満たさなくなり、この結果、実施例１と同一条件の電子ビームを照射した場合、蒸着中において比較例７に係る蒸着用ＺｎＯ−Ｇａ2Ｏ3系酸化物焼結体タブレットの割れを生ずることが確認される（表２参照）。
【０１１０】
【表１】
0006468158.tif 000002
【０１１１】
【表２】
0006468158.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明に係る蒸着用焼結体タブレットによれば、高いパワーの電子ビームや高出力のプラズマが継続して照射されても破損され難いことから長時間の安定成膜が可能になるため、液晶ディスプレイや太陽電池等の電極材用透明導電膜を製造する際の蒸着用焼結体タブレ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。
【図１】
0006468158.tif 000004
【図２】
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【図３】
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