(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を得る酸化インジウム粉の製造方法において、
仮焼前の水酸化インジウム粉に含まれる硝酸量を５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下に制御して仮焼することを特徴とする酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項２】
前記酸化インジウム粉のＢＥＴ比表面積値が１０ｍ２／ｇ以上１４ｍ２／ｇ以下であり、平均ＢＥＴ比表面積の標準偏差が１．０以下であることを特徴とする請求項１に記載の酸化インジウム粉の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒径の均一性に優れ、粒度分布幅の狭い酸化インジウム粉の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池用途とタッチパネル用途として透明導電膜の利用が増えており、それに伴ってスパッタリングターゲット等の透明導電膜形成用材料の需要が増加している。これらの透明導電膜形成用材料には、酸化インジウム系焼結材料が主に使用されており、その主原料として酸化インジウム粉が使用されている。スパッタリングターゲットに使用される酸化インジウム粉は、高純度であることの他に、高密度ターゲットを得るために出来るだけ微細且つ粒度分布の幅が狭いことが望ましい。
【０００３】
酸化インジウム粉の製造方法としては、主に、硝酸インジウム水溶液や塩化インジウム水溶液等の酸性水溶液を、アンモニア水等のアルカリ性水溶液で中和して生じる水酸化インジウムの沈澱物を乾燥し仮焼する、いわゆる中和法によって製造される。
【０００４】
中和法では、得られる酸化インジウム粉の凝集を抑制するために、７０℃〜９５℃という高温の硝酸インジウム水溶液にアルカリを添加することで、針状の水酸化インジウムを得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、得られた針状の水酸化インジウムを９０℃〜２６０℃で乾燥した後に、５００℃〜９００℃で仮焼することにより、凝集の少ない酸化インジウム粉を得ている。
【０００５】
しかしながら、中和法で製造した酸化インジウム粉は、粒径や粒度分布が不均一となり易く、スパッタリングターゲットを製造するとターゲットの密度が高くなり難く、密度にムラが生じ易いという問題や、スパッタリングの際に異常放電が生じ易いといった問題が生じる。そのため、仮焼後に得られた酸化インジウムを微細且つ均一性よく粉砕しなければならない。また、中和法では、酸化インジウム粉の製造後に大量の窒素排水が発生するため、排水処理コストが大きくなるという問題がある。
【０００６】
このような問題を改善する方法としては、金属インジウムを電解処理することで水酸化インジウムの沈澱を生じさせ、これを仮焼して酸化インジウム粉を製造する方法、いわゆる電解法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。電解法では、中和法に比べて、酸化インジウム粉の製造後の窒素排水量を格段に少なくすることができる他に、得られる酸化インジウム粉の粒径を均一化することができる。
【０００７】
電解法では、中和法同様に得られた針状の水酸化インジウムを９０℃〜２６０℃で乾燥し、５００℃〜９００℃で仮焼することにより、凝集の少ない酸化インジウム粉を得ることができる。しかしながら、中和法同様に仮焼後に得られた酸化インジウムを微細且つ均一性よく粉砕しなければならない。これは、仮焼前の水酸化インジウムの乾燥状態によるところが大きく、静置乾燥後に仮焼して酸化インジウムを得た場合には、ハンマーミル等を用いての粉砕が必要となる。しかしながら、ここでの粉砕では、一次粒子の域までの粉砕は困難であり、ＢＥＴ比表面積値については、水酸化インジウムから酸化インジウムとなる仮焼時の仮焼温度の設定により制御することができる。
【０００８】
更に、水酸化インジウムから酸化インジウムを焼成するにあたり、焼成雰囲気を制御することで、酸化インジウムの粒径が均一になるように調整可能であることが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、大量に安定して酸化インジウムを製造する方法においては、炉内の雰囲気を一定に保つことは困難であり、設備コストが上昇する。
【０００９】
従って、水酸化インジウム粉を仮焼して、大量に安定して酸化インジウム粉を製造する方法において、簡便にＢＥＴ比表面積値の均一性を高める方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３３１４３８８号公報
【特許文献２】特許第２８２９５５６号公報
【特許文献３】特許第４４９６８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されたものであり、粒径の均一性に優れ、粒度分布幅の狭い酸化インジウム粉の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、一次粒子径が微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一であり、粒度分布幅の狭い酸化インジウム粉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】
【００１２】
上述した目的を達成するための本発明に係る酸化インジウム粉の製造方法は、水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を得る酸化インジウム粉の製造方法において、仮焼前の水酸化インジウム粉に含まれる硝酸量を５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下に制御して仮焼することを特徴とする。
【００１３】
上述した目的を達成するための本発明に係る酸化インジウム粉の製造方法は、得られる酸化インジウム粉のＢＥＴ比表面積値が１０ｍ２／ｇ以上１４ｍ２／ｇ以下であり、平均ＢＥＴ比表面積の標準偏差が１．０以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一で、粒度分布幅が狭い酸化インジウム粉を得ることができる。また、本発明によれば、ＩＴＯターゲット材等の、酸化インジウムを主原料粉末とする高密度のターゲット材原料として適した酸化インジウム粉を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を適用した具体的な実施の形態（以下、「本実施の形態」という。）について、以下の順序で詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることが可能である。
【００１６】
１．酸化インジウム粉の製造方法
１−１．水酸化インジウム粉の生成工程
１−２．水酸化インジウム粉の回収工程
１−３．水酸化インジウム粉の乾燥工程
１−４．水酸化インジウム粉の仮焼工程
２．スパッタリングターゲットの製造方法
【００１７】
［１．酸化インジウム粉の製造方法］
本実施の形態に係る酸化インジウム粉の製造方法（以下、単に「酸化インジウム粉の製造方法」という。）では、電解液における水酸化インジウム粉の溶解度を所定の範囲に制御して、電解反応により水酸化インジウム粉を生成し、生成した水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を得る。
【００１８】
酸化インジウム粉の製造方法は、電解法により水酸化インジウム粉を生成する水酸化インジウム粉の生成工程と、生成された水酸化インジウム粉を回収する水酸化インジウム粉の回収工程と、回収した水酸化インジウム粉を乾燥する水酸化インジウム粉の乾燥工程と、乾燥した水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を得る水酸化インジウム粉の仮焼工程とを有している。以下、各工程の詳細について、それぞれ説明する。
【００１９】
＜１−１．水酸化インジウム粉の生成工程＞
水酸化インジウム粉の生成工程（以下、単に「生成工程」という。）では、インジウムを含む陽極及び陰極を電解液に浸漬して両極間に電位差を発生させて、電流を生じさせることで陽極が溶解して水酸化インジウム粉が晶析し、水酸化インジウム粉を含んだスラリー（電解スラリー）を生成する。
【００２０】
陽極には、例えば金属インジウム等を用いることができ、酸化インジウム粉への不純物の混入を抑制するために、出来るだけ高純度のものが望ましい。陰極には、例えば不溶性のチタンを白金でコーティングしたもの等を用いることができる。
【００２１】
電解液には、硝酸アンモニウム水溶液を用いる。電解液として硝酸アンモニウム水溶液を用いた場合には、酸化インジウム粉の製造工程における仮焼（水酸化インジウム粉の仮焼工程）によって、硝酸イオンやアンモニウムイオンが窒素化合物として除去されるため、不純物成分の混入を防止することができる。一方、電解液に塩化アンモニウムや硫酸アンモニウムを用いた場合には、塩化物イオンや硫酸イオン等の不純物成分が混入してしまう。従って、生成工程では、硝酸アンモニウム水溶液を用いることが好ましい。
【００２２】
生成工程では、生成された水酸化インジウム粉の溶解度が１０−６ｍｏｌ／Ｌ〜１０−３ｍｏｌ／Ｌの範囲となるように、電解液を調整する。水酸化インジウム粉の溶解度が１０−６ｍｏｌ／Ｌよりも低い場合には、陽極から解け出したインジウムイオンが核化しやすくなるため、一次粒子径が微細化する。このため、生成された水酸化インジウム粉において、一次粒子径は比較的均一になるものの、粒子同士の凝集が生じやすくなる。凝集体である二次粒子では、その粒子径をコントロールすることは難しく、結果として粒度分布の幅が広くなってしまう。
【００２３】
一方、水酸化インジウム粉の溶解度が１０−３ｍｏｌ／Ｌよりも高い場合は、粒子成長が促進されるため、一次粒子径が大きくなる。このため、生成された水酸化インジウム粉において、粒子を成長させるほど、成長する粒子と成長しない粒子の間で粒子径の違いが大きくなる。粒子径の違いは、凝集の度合いに影響を与えるため、結果として粒度分布の幅が広くなってしまう。
【００２４】
つまり、水酸化インジウム粉の溶解度が１０−６ｍｏｌ／Ｌ〜１０−３ｍｏｌ／Ｌの範囲では、適度に一次粒子の成長が促進されるため、凝集が抑制され、粒度分布の幅が広くならない。従って、成長工程では、粒度分布が狭く、粒径が均一な水酸化インジウム粉を得ることができる。
【００２５】
電解液では、水酸化インジウム粉の溶解度が１０−６ｍｏｌ／Ｌ〜１０−３ｍｏｌ／Ｌの範囲となればよく、硝酸アンモニウム等の溶質の濃度、ｐＨ、液温等により溶解度を制御することができる。電解液は、例えば電解液として硝酸アンモニウム水溶液を用いた場合には、硝酸アンモニウムの濃度を０．１ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨを２．５〜４．０、液温を２０℃〜６０℃の範囲に調整することにより、水酸化インジウム粉の溶解度を１０−６ｍｏｌ／Ｌ〜１０−３ｍｏｌ／Ｌの範囲に制御することができる。また、電解液のｐＨは、硝酸アンモニウムの添加量により調整することができる。
【００２６】
生成工程では、析出した水酸化インジウム粉の粒径がサブミクロン又は数ミクロンとなり、その形状が柱状となる。生成工程では、その水酸化インジウム粉が柱状であることによって、より凝集を抑制することができる。
【００２７】
生成工程では、電解条件は特に限定されないが、電流密度を３Ａ／ｄｍ２〜１５Ａ／ｄｍ２で電解を行うことが好ましい。電解時の電流密度が３Ａ／ｄｍ２より低い場合には、水酸化インジウム粉の生産効率が低下してしまう。電解時の電流密度が１５Ａ／ｄｍ２よりも高い場合には、電解電圧の上昇による液温の上昇が生じやすくなるという問題や、金属インジウムの表面が不動態化し電解し難くなるという問題等が生じてしまう。従って、生成工程では、電流密度を３Ａ／ｄｍ２〜１５Ａ／ｄｍ２とすることが好ましい。
【００２８】
＜１−２．水酸化インジウム粉の回収工程＞
水酸化インジウム粉の回収工程（以下、単に「回収工程」という。）では、生成工程で生成された電解スラリーから電解液と水酸化インジウム粉を含むケーキとを固液分離し、分離した当該ケーキを純水で洗浄（純水洗浄）して再び固液分離し、水酸化インジウム粉を回収する。
【００２９】
ここで、回収工程では、純水洗浄時の純水量を、分離した水酸化インジウム粉を含むケーキ中の水酸化インジウム粉の重量に対して８倍〜１９倍となるように調整し、固液分離する。酸化インジウム粉の製造方法では、固液分離後に後述する水酸化インジウム粉の乾燥工程及び仮焼工程を経て酸化インジウム粉を得るが、回収工程において、水酸化インジウム粉中に存在する電解液の残成分の硝酸量を５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下にしておくことが好ましい。
【００３０】
回収工程では、純水洗浄時の純水量が８倍よりも小さい場合には、回収した水酸化インジウム粉に存在する硝酸量が１００００ｐｐｍよりも大きくなる。その場合には、後述する水酸化インジウム粉の仮焼工程において、仮焼して得られた酸化インジウム粉のＢＥＴ比表面積値が大きく、その粒径が小さくなる。その結果、酸化インジウム粉同士の凝集が強くなり、また、仮焼時の脱ガスの影響により装置の腐食を強め、結果的に装置維持費を高めることになるので好ましくない。
【００３１】
一方、純水量が１９倍よりも大きい場合には、回収した水酸化インジウム粉に存在する硝酸量が５０００ｐｐｍを下回る。その場合には、後述する水酸化インジウム粉の仮焼工程において、仮焼して得られた酸化インジウム粉末のＢＥＴ比表面積値が小さく、その粒径が大きくなる。その結果、酸化インジウム同士の凝集は弱まるが、仮焼炉内の温度分布の影響を受けやすく、ＢＥＴ比表面積値のバラツキが生じやすくなる。そのため、凝集力が低下した酸化インジウムを高密度のターゲット材の原料として用いることは好ましくない。また、純水量が１９倍よりも大きい場合には、純水洗浄後の固液分離時に窒素排水が多量に発生するため排水処理コストが大きくなるという問題もある。
【００３２】
従って、回収工程では、純水洗浄時の純水量を、分離した水酸化インジウム粉を含むケーキ中の水酸化インジウム粉の重量に対して８倍〜１９倍となるように調整し、水酸化インジウム粉中に存在する電解液の残成分の硝酸量を５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下にしておくことが好ましい。
【００３３】
回収工程における固液分離方法としては、例えばロータリーフィルタ、遠心分離、フィルタプレス、加圧濾過、減圧濾過等による濾過を挙げることができるが、回収効率の高いロータリーフィルタの使用が好ましい。
【００３４】
＜１−３．水酸化インジウム粉の乾燥工程＞
水酸化インジウム粉の乾燥工程（以下、単に「乾燥工程」という。）では、回収工程で回収した水酸化インジウム粉に純水を加えて所定濃度の水酸化インジウムスラリーを生成し、当該スラリーに分散剤及びバインダを添加し、所定方法により乾燥を行う。
【００３５】
乾燥工程では、回収後の水酸化インジウム粉に純水を加えて水酸化インジウムスラリーを生成する際に、「水酸化インジウム粉の質量／（水酸化インジウム粉の質量＋純水の質量）」で定義されるスラリー濃度が３０％〜５０％となるように調整する。
【００３６】
分散剤の種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、アニオン系化合物、カチオン系化合物、非イオン系化合物、高分子化合物の何れかを使用することができる。不純物の混入を回避するためには、後述する水酸化インジウム粉の仮焼工程における仮焼温度で蒸発し得る分散剤が好ましく、水系分散剤（水溶性分散剤）でアニオン系のポリカルボン酸アンモニウム塩等の分散剤が好ましい。
【００３７】
分散剤の添加量は、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウムの質量に対し、１．０質量％〜３．０質量％が適当である。分散剤が１．０質量％を下回る場合には、分散効果が十分に得られず、スラリーの粘度が高く、スプレードライヤでの噴霧乾燥が困難となる。一方、分散剤が３．０質量％を上回る場合には、後述する水酸化インジウム粉の仮焼工程において、分散剤を十分に分解させる脱脂に時間を要し生産性が悪化することや、カーボン等の不純物成分の残留量が増えることから好ましくない。
【００３８】
バインダの種類としては、特に限定されるものではなく、有機化合物のバインダでポリビニルアルコール、メチルセルロース、アクリル樹脂、寒天等が挙げられるが、ポリビニルアルコールをバインダとすることが好ましい。特に、乾燥工程では、水溶性のバインダを用いることが好ましい。
【００３９】
バインダの添加量は、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウムの質量に対し、０．５質量％〜１．０質量％が適当である。バインダが０．５質量％を下回る場合には、乾燥後の粉末形状（球状の二次粒子）を維持することが難しく、歩留まりよく安定して量産できない。一方、バインダが１．０質量％を上回る場合には、スプレードライヤで乾燥噴霧する際にスプレードライヤ装置内壁への付着量が増加し、歩留まりを悪化させる要因となる。
【００４０】
乾燥工程では、スプレードライヤを用いた噴霧乾燥法等により乾燥を行う。水酸化インジウム粉の乾燥条件は、水酸化インジウム粉の水分を除去できれば特に限定されないが、例えば乾燥温度が８０℃〜１５０℃の範囲で行うことが好ましい。乾燥温度が８０℃よりも低い場合には、乾燥が不十分となり、１５０℃よりも高い場合には、水酸化インジウム粉から酸化インジウム粉に変化してしまい、次工程での酸化インジウム粉の粒度分布の調整において不都合が生じる。なお、乾燥時間は、水酸化インジウムスラリー量や乾燥温度等により、適宜変更することができる。
【００４１】
水酸化インジウム粉の乾燥時に得られる水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度は、０．６ｇ／ｍＬ以上１．０ｇ／ｍＬ以下であることが好ましい。乾燥工程では、水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度が０．６ｇ／ｍＬを下回ると、装置内の排気フィルタに付着する量が多くなり、歩留まりが悪化し、また、フィルタの交換頻度が増えランニングコストが悪化する。一方、乾燥工程では、水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度が１．０ｇ／ｍＬを上回ると、仮焼後に得られる酸化インジウム粉のＢＥＴ比表面積値の変動が大きくなるため好ましくない。
【００４２】
＜１−４．水酸化インジウム粉の仮焼工程＞
水酸化インジウム粉の仮焼工程（以下、単に「仮焼工程」という。）では、乾燥工程で乾燥した後の水酸化インジウム粉を仮焼して、酸化インジウム粉を生成する。
【００４３】
仮焼工程では、例えば仮焼温度が６００℃〜８００℃、仮焼時間が１時間〜１０時間の仮焼条件で行うことが好ましい。仮焼工程では、仮焼を行うことにより、水酸化インジウム粉中に残存している電解液、分散剤及びバインダの分解が生じ、これらの酸化インジウム粉への混入を防止することができる。
【００４４】
仮焼工程では、仮焼温度が６００℃よりも低いと、酸化インジウム粉のＢＥＴ比表面積値が１４ｍ２／ｇを超えてしまい、一次粒子が小さくなりすぎるために、凝集性を有する粉末となる。これにより、得られた酸化インジウム粉では、高密度の焼結材料、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）焼結材料を歩留まりよく得ることができない。
【００４５】
一方、仮焼工程では、仮焼温度が８００℃より高いと、酸化インジウム粉のＢＥＴ比表面積値が１０ｍ２／ｇ未満になり、一次粒子径が大きくなり、粒子間に生じる空孔も大きくなるため、焼結性が低下する。これにより、得られた酸化インジウム粉では、高密度の焼結材料を歩留まりよく得ることができない。
【００４６】
従って、仮焼工程では、高密度の焼結材料を歩留まりよく得るためには、仮焼温度を６００℃〜８００℃の範囲とすることが好ましい。
【００４７】
仮焼工程では、所望の粒径とするために、必要に応じて、仮焼後に得られた酸化インジウムの解砕又は粉砕を行ってもよいが、酸化インジウムの製造工程における設備費、粉塵対策費やランニングコストを高めてしまう。そのため、乾燥工程おいて、濃度を調整した水酸化インジウムスラリーに分散剤及びバインダを添加し、噴霧乾燥することにより、微細でありながらも凝集し難い水酸化インジウム粉を得ておく必要がある。そのような水酸化インジウム粉を仮焼することにより、仮焼後に得られた酸化インジウムの解砕又は粉砕を行うことなく、微細でありながらも凝集し難い酸化インジウム粉を、歩留まりよく得ることができる。
【００４８】
また、仮焼工程では、乾燥後の水酸化インジウム粉に含まれている硝酸アンモニウム等の電解液における溶質、分散剤及びバインダの分解が生じ、酸化インジウム粉への混入を防止することができる。
【００４９】
以上で説明した通り、酸化インジウム粉の製造方法では、電解にて生成された電解スラリーから電解液と水酸化インジウム粉を含むケーキとを固液分離した後に、当該ケーキを純水で洗浄して再度固液分離して水酸化インジウム粉を回収する。当該ケーキを純水で洗浄する際には、回収後の水酸化インジウム粉に残存する硝酸量が５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下となるように、当該ケーキ中の水酸化インジウムの重量に対して８倍〜１９倍となるように純水量を調整する。
【００５０】
その後、酸化インジウム粉の製造方法では、回収後の水酸化インジウム粉に純水を加えて水酸化インジウムスラリーを生成し、当該スラリーに分散剤及びバインダを添加した後に、噴霧乾燥して得られた水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を得る。
【００５１】
酸化インジウム粉の製造方法では、電解にて生成された電解スラリーから固液分離された水酸化インジウム粉を含むケーキ中の当該水酸化インジウム粉に残存する硝酸量を５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下にするために、当該ケーキ中の水酸化インジウムの重量に対して８倍〜１９倍となるように純水量を調整することで、仮焼後の酸化インジウム粉のＢＥＴ比表面積値の増加やバラツキの発生を抑制することができる。
【００５２】
その結果、酸化インジウム粉の製造方法では、ＢＥＴ比表面積値が１０ｍ２／ｇ以上１４ｍ２／ｇ以下であり、平均ＢＥＴ比表面積の標準偏差が１．０以下、好ましくは０．５以下の酸化ンジウム粉を歩留まりよく得ることができる。得られた酸化インジウム粉は、一次粒子径が微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一であり、粒度分布幅が狭いものであり、このような酸化インジウム粉を用いてスパッタリングターゲットを製造した場合には、ターゲットを高密度にすることができる。
【００５３】
また、酸化インジウム粉の製造方法では、中和法に比べて酸化インジウム粉の製造後の窒素排水量を抑制できる。
【００５４】
［２．スパッタリングターゲットの製造方法］
スパッタリングターゲットの製造方法では、上述した通りの酸化インジウム粉の製造方法により得られた酸化インジウム粉を用いてスパッタリングターゲットを作製する。
【００５５】
スパッタリングターゲットの製造方法では、先ず、酸化インジウム粉の製造方法により得られた酸化インジウム粉を、酸化スズ粉等のターゲットの他の原料と所定の割合で混合し造粒粉を作製する。次に、スパッタリングターゲットの製造方法では、造粒粉を用いて例えばＣＰ（Ｃｏｌｄ  Ｐｒｅｓｓ）法やＣＩＰ（Ｃｏｌｄ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓ）法により成型体を作製する。次に、スパッタリングターゲットの製造方法では、成型体を大気圧下で例えば１３００℃〜１６００℃の温度範囲内で焼結を行う。次に、スパッタリングターゲットの製造方法では、必要に応じて、焼結体の平面や側面を研磨する等の加工を行う。そして、スパッタリングターゲットの製造方法では、加工後の焼結体をＣｕ製のバッキングプレートにボンディングすることにより、酸化インジウム・酸化スズスパッタリングターゲット（ＩＴＯスパッタリングターゲット）を得ることができる。
【００５６】
スパッタリングターゲットの製造方法では、原料となる酸化インジウム粉の粒径が均一であり、凝集が少なく、ＢＥＴ比表面積値が大きいものであるため、高密度の焼結体を得ることができ、ターゲットの密度を高くすることができる。これにより、ターゲットの加工中に割れ欠けが生じず、スパッタの際に異常放電が発生することを抑制できる。
【００５７】
以上で説明した通り、スパッタリングターゲットの製造方法では、上述した通りの本実施の形態に係る水酸化インジウム粉の製造方法により得られた、粒径が均一で粒度分布の幅の狭い水酸化インジウム粉を用いて作製した酸化インジウム粉を、スパッタリングターゲットの原料として用いている。その結果、スパッタリングターゲットの製造方法では、相対密度が高い焼結体を得ることができ、最終的に、この焼結体により高密度のスパッタリングターゲットを作製することができる。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例及び比較例を用いて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例及び比較例に限定されるものではない。
【００５９】
［実施例１］
実施例１では、先ず、電解液として用いる硝酸アンモニウム水溶液の濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨが３．８、液温が４０℃となるように調整し、水酸化インジウム粉の溶解度が１０−５ｍｏｌ／Ｌとなるように調整した。実施例１では、電解液に加える硝酸量によりｐＨを調整した。
【００６０】
次に、実施例１では、調整した電解液を用いて、水酸化インジウムの電解試作を行った。実施例１では、陽極には、純度９９．９９％の金属インジウム板を使用し、陰極には、不溶性Ｔｉ／Ｐｔ電極を使用した。実施例１では、電流密度を１０Ａ／ｄｍ２とし、水酸化インジウム粉を３０ｋｇ作製した。
【００６１】
次に、実施例１では、得られた水酸化インジウム量の１０倍にあたる０．３ｍ３の純水を用いて水酸化インジウム粉を洗浄し、ロータリーフィルタ（寿工業株式会社製、ＲＦＵ−０２Ｂ）とろ布（寿工業株式会社製、ＫＥ−０２２）を使用して固液分離し、得られた固形分のスラリー濃度が４０％となるよう調整した。実施例１では、このスラリー中の水酸化インジウム粉の粒度分布を粒度分布計（株式会社島津製作所製、レーザー回折式粒子径分布測定装置、ＳＡＬＤ−２２００）を用いて測定したところ、メディアン径が１．４５μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．３３μｍであった。
【００６２】
次に、実施例１では、得られた水酸化インジウムスラリーに、分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム塩を、水酸化インジウムの質量に対して２．０質量％添加し、同様にバインダとしてポリビニルアルコールを、水酸化インジウム粉の質量に対して０．８質量％添加した後、スプレードライヤ（大川原化工機株式会社製、Ｌ−８ｉ）を使用し、スラリー供給速度３０ｍＬ／分、乾燥温度１１０℃として、乾燥を行った。実施例１では、乾燥させた水酸化インジウム粉に含まれる硝酸量をイオンクロマトグラフ法により測定したところ、７８００ｐｐｍであった。
【００６３】
実施例１では、乾燥後の水酸化インジウム粉を１つの匣鉢当り３８００ｇ投入し、これを７匣鉢準備して仮焼炉で７５０℃で４時間仮焼を行い、酸化インジウム粉を得た。実施例１では、得られた酸化インジウム粉の粒度分布を測定したところ、メディアン径が１．２２μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．０５μｍであった。また、実施例１では、７つの匣鉢からそれぞれ評価サンプルを分取し、ＢＥＴ比表面積値を測定したところ、ＢＥＴ比表面積値は１０．６ｍ２／ｇ〜１２．１ｍ２／ｇであり、全てのサンプルが１０ｍ２／ｇ以上１４ｍ２／ｇ以下のＢＥＴ比表面積値であった。実施例１では、このときの平均ＢＥＴ比表面積は１１．４ｍ２／ｇであり、標準偏差は０．４４であった。
【００６４】
その後、実施例１では、得られた酸化インジウム粉に１０重量％酸化スズ粉を混合・粉砕した後に、ＣＩＰ法により成形体を得て、大気圧下で焼結し、酸化インジウム・酸化スズの焼結体を作製した。実施例１では、焼結体の相対密度をアルキメデス法により測定したところ、７.１４ｇ／ｃｍ３と高密度の焼結体が得られた。
【００６５】
［実施例２］
実施例２では、水酸化インジウムスラリーの固液分離時に洗浄で使用する純水量を水酸化インジウム量の８倍にあたる０．２４ｍ３とした以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉を作製したところ、水酸化インジウム粉のメディアン径が１．４４μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．３１μｍであった。また、実施例２では、水酸化インジウム粉に含まれる硝酸量は、９９００ｐｐｍであった。
【００６６】
実施例２では、これを実施例１と同様にして仮焼を行い、酸化インジウム粉を得た。実施例２では、得られた酸化インジウム粉の粒度分布を実施例１と同様にして測定したところ、メディアン径が１．２８μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．１０μｍであった。また、実施例２では、ＢＥＴ比表面積値が１２.９ｍ２／ｇ〜１３.２ｍ２／ｇであり、全てのサンプルが１０ｍ２／ｇ以上１４ｍ２／ｇ以下のＢＥＴ比表面積値であった。実施例２では、このときの平均ＢＥＴ比表面積が１３．０ｍ２／ｇであり、標準偏差が０．５０であった。
【００６７】
その後、実施例２では、得られた酸化インジウム粉に１０重量％酸化スズ粉を混合・粉砕した後に、ＣＩＰ法により成形体を得て、大気圧下で焼結し、酸化インジウム・酸化スズの焼結体を作製した。実施例２では、焼結体の相対密度をアルキメデス法により測定したところ、７.１２ｇ／ｃｍ３であった。
【００６８】
［実施例３］
実施例３では、水酸化インジウムスラリーの固液分離時に洗浄で使用する純水量を水酸化インジウム量の１９倍にあたる０．５７ｍ３とした以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉を作製したところ、水酸化インジウム粉のメディアン径が１．４６μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．３５μｍであった。また、実施例３では、水酸化インジウム粉に含まれる硝酸量は、５５００ｐｐｍであった。
【００６９】
実施例３では、これを実施例１と同様にして仮焼を行い、酸化インジウム粉を得た。得られた酸化インジウム粉の粒度分布を実施例１と同様にして測定したところ、メディアン径が１．２６μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．４４μｍであった。また、実施例３では、ＢＥＴ比表面積値が１１.９ｍ２／ｇ〜１３.４ｍ２／ｇであり、全てのサンプルが１０ｍ２／ｇ以上１４ｍ２／ｇ以下のＢＥＴ比表面積値であった。実施例３では、このときの平均ＢＥＴ比表面積が１２．６ｍ２／ｇであり、標準偏差が０．４８であった。
【００７０】
その後、実施例３では、得られた酸化インジウム粉に１０重量％酸化スズ粉を混合・粉砕した後に、ＣＩＰ法により成形体を得て、大気圧下で焼結し、酸化インジウム・酸化スズの焼結体を作製した。実施例３では、焼結体の相対密度をアルキメデス法により測定したところ、７.１２ｇ／ｃｍ３であった。
【００７１】
［比較例１］
比較例１では、水酸化インジウムスラリーの固液分離時に洗浄で使用する純水量を水酸化インジウム量の５倍にあたる０．１５ｍ３とした以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉を作製したところ、水酸化インジウム粉のメディアン径が１．４５μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．３３μｍであった。また、比較例１では、水酸化インジウム粉に含まれる硝酸量は、１３０００ｐｐｍであった。
【００７２】
比較例１では、これを実施例１と同様にして仮焼を行い、酸化インジウム粉を得た。得られた酸化インジウム粉の粒度分布を実施例１と同様にして測定したところ、メディアン径が１．１７μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．１７μｍであった。また、比較例１では、ＢＥＴ比表面積値が１２．８ｍ２／ｇ〜１５.０ｍ２／ｇであり、１０ｍ２／ｇ以上１４ｍ２／ｇ以下の範囲を超えるＢＥＴ比表面積値となったものがあった。比較例１では、このときの平均ＢＥＴ比表面積が１４．５ｍ２／ｇであり、標準偏差が１．１１であった。
【００７３】
その後、比較例１では、得られた酸化インジウム粉に１０重量％酸化スズ粉を混合・粉砕した後に、ＣＩＰ法により成形体を得て、大気圧下で焼結し、酸化インジウム・酸化スズの焼結体を作製した。比較例１では、焼結体の相対密度をアルキメデス法により測定したところ、７.０９ｇ／ｃｍ３となり、実施例１に比べ、焼結体密度が低い結果が得られた。また、比較例１では、焼結後の炉出しにおいて、焼結体に割れが発生した。
【００７４】
［比較例２］
比較例２では、水酸化インジウムスラリーの固液分離時に洗浄で使用する純水量を水酸化インジウム量の２５倍にあたる０．７５ｍ３とした以外は実施例１と同様に水酸化インジウム粉を作製したところ、水酸化インジウム粉のメディアン径が１．４５μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．３３μｍであった。また、比較例２では、水酸化インジウム粉に含まれる硝酸量は、４５００ｐｐｍであった。
【００７５】
比較例２では、これを実施例１と同様にして仮焼を行い、酸化インジウム粉を得た。得られた酸化インジウム粉の粒度分布を実施例１と同様にして測定したところ、メディアン径が１．２４μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．０７μｍであった。また、比較例２では、ＢＥＴ比表面積値が９．２ｍ２／ｇ〜１４.８ｍ２／ｇであり、１０ｍ２／ｇ以上１４ｍ２／ｇ以下の範囲を超えるＢＥＴ比表面積値となったものがあった。比較例２では、このときの平均ＢＥＴ比表面積が１２．１ｍ２／ｇであり、標準偏差は１．６９であった。
【００７６】
その後、比較例２では、得られた酸化インジウム粉に１０重量％酸化スズ粉を混合・粉砕した後、ＣＩＰ法により成形体を得て、大気圧下で焼結し、酸化インジウム・酸化スズの焼結体を作製した。比較例２では、焼結体の相対密度をアルキメデス法により測定したところ、７.０７ｇ／ｃｍ３となり、実施例１に比べ、焼結体密度が低い結果が得られた。また、比較例２では、焼結後の炉出しにおいて、焼結体に割れが発生した。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
従って、実施例１〜３及び比較例１，２の結果より、表１に示した通り、電解にて生成された電解スラリーから固液分離された水酸化インジウム粉を含むケーキを純水で洗浄する際には、当該水酸化インジウム粉に残存する硝酸量が５０００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下となるように、当該ケーキ中の水酸化インジウムの重量に対して８倍〜１９倍となるように純水量を調整することにより、ＢＥＴ比表面積値が１０ｍ２／ｇ以上１４ｍ２／ｇ以下であり、平均ＢＥＴ比表面積の標準偏差が１．０以下、好ましくは０．５以下の酸化インジウム粉が歩留まりよく得られることが確認できた。