(57)【要約】【課題】カプセルＨＩＰ法を用い、セラミックスが均一かつ高密度に焼結されたターゲット材を、亀裂を発生させずに製造することが可能な円筒型ターゲット材の製造方法の提供。【解決手段】カプセル容器１０に被焼結材料２Ａを充填する充填工程と、カプセル容器１０を加圧しつつ被焼結材料２Ａを焼結処理する焼結工程と、を有し、カプセル容器１０は、円筒状の外壁部を有する容器本体１１と、容器本体１１の内部に設けられた中芯１２と、を含み、充填工程では、容器本体１１と中芯１２とで囲まれた空間に、被焼結材料２Ａを充填するとともに、カプセル容器１０と被焼結材料２Ａとの間に離型剤３１を常に介在させ、離型剤３１は、焼結工程の焼結温度領域における被焼結材料２Ａとの間の反応性が、被焼結材料２Ａとカプセル容器１０との間の反応性よりも低いものであり、離型剤３１の量は、焼結処理後の離型剤３１の厚さが１ｍｍ以上になるように制御されている。【選択図】図３
2016117950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状を呈しセラミックス焼結体からなる円筒型ターゲット材の製造方法であって、
カプセル容器に前記セラミックス焼結体の形成材料である被焼結材料を充填する充填工程と、
前記カプセル容器を加圧しつつ前記被焼結材料を焼結処理する焼結工程と、を有し、
前記カプセル容器は、底部を有する円筒形の金属容器であり、
前記充填工程では、前記カプセル容器内に前記カプセル容器と同軸に円柱状の中芯を配置するとともに前記被焼結材料を充填し、さらに前記カプセル容器と前記被焼結材料との間、および前記中芯と前記被焼結材料との間に離型剤を常に介在させ、
前記離型剤は、前記焼結工程の焼結温度領域における前記被焼結材料との間の反応性が、前記被焼結材料と前記カプセル容器との間の反応性および前記被焼結材料と前記中芯との間の反応性よりも低いものであり、
前記離型剤の量は、前記焼結処理後の前記離型剤の厚さが１ｍｍ以上になるように制御されている円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項２】
前記充填工程において、前記被焼結材料と前記離型剤とを仕切る仕切りを前記カプセル容器内に設けた状態で、前記被焼結材料の粉末および前記離型剤の粉末をカプセル容器に充填し、
前記仕切りは、前記カプセル容器の内壁面と前記内壁面と対向する前記仕切りの面との間に形成される空間、および前記中芯の表面と前記表面と対向する前記仕切りの面との間に形成される空間に、前記量の離型剤が充填可能なように制御して設ける請求項１に記載の円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項３】
前記充填工程において、前記カプセル容器の内側および前記中芯の表面に、前記離型剤と溶媒とを含む塗料を塗布し、前記溶媒を乾燥除去してコーティング膜を形成した後、前記被焼結材料を充填する請求項１に記載の円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項４】
円筒状を呈しセラミックス焼結体からなる円筒型ターゲット材の製造方法であって、
カプセル容器に前記セラミックス焼結体の形成材料である被焼結材料を充填する充填工程と、
前記カプセル容器を加圧しつつ前記被焼結材料を焼結処理する焼結工程と、を有し、
前記カプセル容器は、円筒状の外壁部と、前記外壁部と同軸に設けられた円筒形の内壁部と、前記外壁部および前記内壁部とを接続する円環状の底部と、を有する金属容器であり、
前記充填工程では、前記カプセル容器内に前記被焼結材料を充填するとともに、前記カプセル容器と前記被焼結材料との間に離型剤を常に介在させ、
前記離型剤は、前記焼結工程の焼結温度領域における前記被焼結材料との間の反応性が、前記被焼結材料と前記カプセル容器との間の反応性よりも低いものであり、
前記離型剤の量は、前記焼結処理後の前記離型剤の厚さが１ｍｍ以上になるように制御されている円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項５】
前記充填工程において、前記被焼結材料と前記離型剤とを仕切る仕切りを前記カプセル容器内に設けた状態で、前記被焼結材料の粉末および前記離型剤の粉末をカプセル容器に充填し、
前記仕切りは、前記カプセル容器の内壁面と、前記内壁面と対向する前記仕切りの面との間に形成される空間に、前記量の離型剤が充填可能なように制御して設ける請求項４に記載の円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項６】
前記充填工程において、前記カプセル容器の内側に、前記離型剤と溶媒とを含む塗料を塗布し、前記溶媒を乾燥除去してコーティング膜を形成した後、前記被焼結材料を充填する請求項４に記載の円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項７】
前記充填工程において、前記離型剤として、前記離型剤をシート状に成形したものを用いる請求項１または４に記載の円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項８】
前記離型剤として、前記焼結処理を行う温度よりも高い融点を有する金属を形成材料とするものを用いる請求項１から７のいずれか１項に記載の円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項９】
前記離型剤は、前記焼結処理後の相対密度が８５％以下である請求項８に記載の円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項１０】
前記離型剤として、金属酸化物を形成材料とし、前記焼結処理後の相対密度が８５％以下であるものを用いる請求項１から７のいずれか１項に記載の円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項１１】
前記離型剤は、アルミナ粉末を含む請求項１０に記載の円筒型ターゲット材の製造方法。
【請求項１２】
相対密度が１００％である円筒型ターゲット材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒型ターゲット材の製造方法および円筒型ターゲット材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＧＺＯ（登録商標）やＩＴＯ等のセラミックスを成膜する方法として、スパッタリング法が知られている。スパッタ法を実施するスパッタ装置においては、スパッタリングターゲットとして、平板型のもの（平板型ターゲット）を用いるものと、円筒型のもの（円筒型ターゲット）を用いるものがある。
【０００３】
これらのうち、円筒型ターゲットを用いるスパッタ装置は、円筒型ターゲットの内側からターゲット材を冷却しつつ、円筒型ターゲットを回転させながらスパッタリングを行う構成となっている。そのため、円筒型ターゲットを用いるスパッタ装置では、ターゲット材の使用効率が７０％以上となっている。この使用効率は、平板型ターゲットを用いるスパッタ装置において、ターゲット材の使用効率が２０％〜３０％であることと比べると非常に高く、省資源化や経済的負担の軽減の観点から有用である。
【０００４】
上述のターゲット材は、セラミックスを加圧・加熱条件化で焼結することで得られる。セラミックスを加圧および加熱して固める方法のひとつに、熱間静水圧焼結（以下「ＨＩＰ」と記載する場合がある。）法がある。特に、セラミックスが粉体である場合には、カプセルＨＩＰ法が用いられる。カプセルＨＩＰ法は、セラミックスを充填して気密封止した金属製のカプセル容器に、高温・高圧のガス中で等方的な圧力を加えて、被焼結材料であるセラミックスの焼結体を得る方法である（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６７７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記方法には次のような問題がある。
カプセルＨＩＰ法で焼結体を形成した場合、セラミックスである被焼結材料と、金属製のカプセル容器との熱膨張係数の差により、カプセルＨＩＰ処理中に焼結体に亀裂が生じやすい。そのため、カプセルＨＩＰ法を用いてターゲット材を製造する際に、亀裂や割れを抑制可能な方法が求められていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、本発明の課題は、カプセルＨＩＰ法を用い、セラミックスが均一かつ高密度に焼結された円筒型ターゲット材を、亀裂を発生させずに製造することが可能な円筒型ターゲット材の製造方法を提供することにある。また、このような製造方法により製造された緻密な円筒型ターゲット材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、円筒状を呈しセラミックス焼結体からなる円筒型ターゲット材の製造方法であって、カプセル容器に前記セラミックス焼結体の形成材料である被焼結材料を充填する充填工程と、前記カプセル容器を加圧しつつ前記被焼結材料を焼結処理する焼結工程と、を有し、前記カプセル容器は、底部を有する円筒形の金属容器であり、前記充填工程では、前記カプセル容器内に前記カプセル容器と同軸に円柱状の中芯を配置するとともに前記被焼結材料を充填し、さらに前記カプセル容器と前記被焼結材料との間、および前記中芯と前記被焼結材料との間に離型剤を常に介在させ、前記離型剤は、前記焼結工程の焼結温度領域における前記被焼結材料との間の反応性が、前記被焼結材料と前記カプセル容器との間の反応性および前記被焼結材料と前記中芯との間の反応性よりも低いものであり、前記離型剤の量は、前記焼結処理後の前記離型剤の厚さが１ｍｍ以上になるように制御されている円筒型ターゲット材の製造方法。
【０００９】
本発明の一態様は、前記充填工程において、前記被焼結材料と前記離型剤とを仕切る仕切りを前記カプセル容器内に設けた状態で、前記被焼結材料の粉末および前記離型剤の粉末をカプセル容器に充填し、前記仕切りは、前記カプセル容器の内壁面と前記内壁面と対向する前記仕切りの面との間に形成される空間、および前記中芯の表面と前記表面と対向する前記仕切りの面との間に形成される空間に、前記量の離型剤が充填可能なように制御して設ける製造方法としてもよい。
【００１０】
本発明の一態様は、前記充填工程において、前記カプセル容器の内側および前記中芯の表面に、前記離型剤と溶媒とを含む塗料を塗布し、前記溶媒を乾燥除去してコーティング膜を形成した後、前記被焼結材料を充填する製造方法としてもよい。
【００１１】
本発明の別の一態様は、円筒状を呈しセラミックス焼結体からなる円筒型ターゲット材の製造方法であって、カプセル容器に前記セラミックス焼結体の形成材料である被焼結材料を充填する充填工程と、前記カプセル容器を加圧しつつ前記被焼結材料を焼結処理する焼結工程と、を有し、前記カプセル容器は、円筒状の外壁部と、前記外壁部と同軸に設けられた円筒形の内壁部と、前記外壁部および前記内壁部とを接続する円環状の底部と、を有する金属容器であり、前記充填工程では、前記カプセル容器内に前記被焼結材料を充填するとともに、前記カプセル容器と前記被焼結材料との間に離型剤を常に介在させ、前記離型剤は、前記焼結工程の焼結温度領域における前記被焼結材料との間の反応性が、前記被焼結材料と前記カプセル容器との間の反応性よりも低いものであり、前記離型剤の量は、前記焼結処理後の前記離型剤の厚さが１ｍｍ以上になるように制御されている円筒型ターゲット材の製造方法を提供する。
【００１２】
本発明の一態様は、前記充填工程において、前記被焼結材料と前記離型剤とを仕切る仕切りを前記カプセル容器内に設けた状態で、前記被焼結材料の粉末および前記離型剤の粉末をカプセル容器に充填し、前記仕切りは、前記カプセル容器の内壁面と、前記内壁面と対向する前記仕切りの面との間に形成される空間に、前記量の離型剤が充填可能なように制御して設ける製造方法としてもよい。
【００１３】
本発明の一態様は、前記充填工程において、前記カプセル容器の内側に、前記離型剤と溶媒とを含む塗料を塗布し、前記溶媒を乾燥除去してコーティング膜を形成した後、前記被焼結材料を充填する製造方法としてもよい。
【００１４】
本発明の一態様は、前記充填工程において、前記離型剤として、前記離型剤をシート状に成形したものを用いる製造方法としてもよい。
【００１５】
本発明の一態様は、前記離型剤として、前記焼結処理を行う温度よりも高い融点を有する金属を形成材料とするものを用いる製造方法としてもよい。
【００１６】
本発明の一態様は、前記離型剤は、前記焼結処理後の相対密度が８５％以下である製造方法としてもよい。
【００１７】
本発明の一態様は、前記離型剤として、金属酸化物を形成材料とし、前記焼結処理後の相対密度が８５％以下であるものを用いる製造方法としてもよい。
【００１８】
本発明の一態様は、前記離型剤は、アルミナ粉末を含む製造方法としてもよい。
【００１９】
また、本発明の一態様は、相対密度が１００％である円筒型ターゲット材を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、カプセルＨＩＰ法を用い、セラミックスが均一かつ高密度に焼結された円筒型ターゲット材を、亀裂を発生させずに製造することが可能な円筒型ターゲット材の製造方法を提供することができる。また、緻密な円筒型ターゲット材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の製造方法で製造する円筒型ターゲット材の説明図である。
【図２】第１実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法で用いるカプセル容器を説明する模式図である。
【図３】第１実施形態に係る円筒型ターゲット材の製造方法についての説明図である。
【図４】第２実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法で用いるカプセル容器を説明する模式図である。
【図５】第２実施形態に係る円筒型ターゲット材の製造方法についての説明図である。
【図６】第３実施形態に係る円筒型ターゲット材の製造方法についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００２３】
［第一実施形態］
図１〜図３は、本実施形態に係る円筒型ターゲット材の製造方法についての説明図である。
【００２４】
［円筒型ターゲット材］
まず、図１を用いて本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法において製造される円筒型ターゲット材について説明する。図１は、本実施形態の製造方法で製造する円筒型ターゲット材を有するスパッタリングターゲット１の説明図である。図１（ａ）はスパッタリングターゲット１の概略斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の線分Ｉｂ−Ｉｂにおける矢視断面図である。図では、端面は実線で示し、視野方向において端面よりも奥の構成については破線で示している。本明細書で用いる図については、以下同様とする。
【００２５】
図に示すように、スパッタリングターゲット１は、円筒形状を呈するターゲット材２と、ターゲット材２を保持するバッキングチューブ３と、ターゲット材２とバッキングチューブ３とを接合させる接合層４と、を有している。ターゲット材２は、本実施形態に係る円筒型ターゲット材の製造方法において製造される「円筒型ターゲット材」に対応する。
【００２６】
ここで、本明細書において「円筒」とは、円柱の軸方向に貫通孔を有する中空状の立体を指す。貫通孔を有さず中実の立体は「円柱」と称する。また、円柱の「軸」とは、円柱の底面の中心を通り、円柱の側面と平行な直線のことを指す。
以下、順に説明する。
【００２７】
（ターゲット材）
ターゲット材２は、軸方向に設けられた貫通孔２ａを有している。このようなターゲット材２は、複数のターゲット材を軸方向に連結して構成していてもよいが、一体焼結体であると好ましい。
【００２８】
また、ターゲット材２の長さＬ１は、軸方向に０．５ｍ以上延在して形成されていると好ましい。詳しくは、ターゲット材２は、スパッタ法にて薄膜を成膜する対象物の幅に応じて長尺に形成されていることが好ましい。例えば、マザーガラスに対して成膜する場合、成膜対象物であるマザーガラスの世代に応じて長尺のターゲット材２とすると好ましく、８．５世代のマザーガラス（２２００ｍｍ×２５００ｍｍ）が成膜対象物である場合には、長さＬ１が３ｍ程度に形成されていると好ましい。
【００２９】
ターゲット材２は、セラミックス粉末の焼結体（セラミックス焼結体）を形成材料としている。セラミックス焼結体の形成材料であるセラミックスとしては、スパッタ装置で成膜する薄膜の種類に応じ、種々のものを採用することができるが、例えば、導電性を有するもの（導電体の形成材料であるもの）や、半導体の形成材料であるものが挙げられる。
【００３０】
導電体の形成材料であるセラミックスとしては、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズを挙げることができる。また、これらの導電体の形成材料であるセラミックスを、２種以上含むこととしてもよい。また、これらの導電体の形成材料であるセラミックスに、他の金属原子がドープされていてもよい。その他、導電体の形成材料であるセラミックスとしては、通常知られた構成のものを適用することができる。
【００３１】
例えば、ターゲット材２が、形成材料として酸化スズと酸化インジウムとを含む場合、このターゲット材２を用いてスパッタ法で成膜すると、酸化スズと酸化インジウムとの複合酸化物である酸化インジウムスズ（tin-doped indium oxide、ＩＴＯ）の薄膜が得られる。
【００３２】
また、ターゲット材２が、形成材料として酸化亜鉛と酸化インジウムとを含む場合、このターゲット材２を用いてスパッタ法で成膜すると、酸化亜鉛と酸化インジウムとの複合酸化物であるＩＺＯ（登録商標）の薄膜が得られる。
【００３３】
他にも、導電体の形成材料であるセラミックスとしては、酸化亜鉛を主成分に、酸化ガリウム、酸化アルミニウムあるいは酸化チタンの複合酸化物であるＴＺＯ（チタンドープ酸化亜鉛）、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）、ＴＡＺＯ（チタン、アルミニウムドープ酸化亜鉛）などを挙げることができる。
【００３４】
例えば、ターゲット材２が、酸化ガリウム、酸化亜鉛の混合物である場合、このターゲット材２を用いてスパッタ法で成膜すると、酸化ガリウムおよび酸化亜鉛の複合酸化物であるＧＺＯの薄膜が得られる。
【００３５】
また、ターゲット材２が、酸化アルミニウム、酸化亜鉛の混合物である場合、このターゲット材２を用いてスパッタ法で成膜すると、酸化アルミニウムおよび酸化亜鉛の複合酸化物であるＡＺＯの薄膜が得られる。
【００３６】
また、ターゲット材２が、酸化チタン、酸化亜鉛の混合物である場合、このターゲット材２を用いてスパッタ法で成膜すると、酸化チタンおよび酸化亜鉛の複合酸化物であるＴＺＯの薄膜が得られる。
【００３７】
半導体の形成材料であるセラミックスとしては、酸化インジウム、酸化ガリウムおよび酸化亜鉛の複合酸化物であるＩＧＺＯ（登録商標）を挙げることができる。ターゲット材２が、酸化インジウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛の混合物である場合、このターゲット材２を用いてスパッタ法で成膜すると、酸化インジウム、酸化ガリウムおよび酸化亜鉛の複合酸化物であるＩＧＺＯの薄膜が得られる。その他、半導体であるセラミックスとしては、通常知られた構成のものを適用することができる。
【００３８】
ターゲット材２は、ターゲット材２を構成するセラミックス焼結体の相対密度が、９９％以上１００％以下であると好ましい。スパッタリングターゲット１が有するターゲット材２が、このような相対密度を有する場合、スパッタ装置にて成膜に用いた際、異常放電が発生しにくく、安定に成膜することができる。
【００３９】
ここで、セラミックス焼結体の「相対密度」とは、セラミックス焼結体の理論密度に対する、実際に得られたセラミックス焼結体の密度の割合を指し、下記式により求めることができる。なお、下記式ではセラミックス焼結体のことを単に焼結体と称する。
相対密度（％）＝１００×［（焼結体の密度）／（焼結体の理論密度）］
【００４０】
セラミックス焼結体の密度は、測長法により測定することができる。
本明細書において「測長法」とは、セラミックス焼結体を加工して所定形状の試験片を作製した後、当該試験片の寸法を測定して求めた試験片の体積と、別途測定した試験片の質量と、から密度を算出する方法のことを指す。試験片の形状は、正確に採寸し体積を算出可能な形状であれば種々の形状を採用することができ、例えば、円柱、立方体、直方体などの形状を例示することができる。
【００４１】
セラミックス焼結体の理論密度として、セラミックス焼結体がセラミックス単体で構成されている場合は、文献値を採用することができる。例えば、酸化インジウムの単体密度は７．１８ｇ／ｃｍ３、酸化スズの単体密度は６．９５ｇ／ｃｍ３、酸化ガリウムの単体密度は５．８８ｇ／ｃｍ３、酸化亜鉛の単体密度は５．６１ｇ／ｃｍ３である。
【００４２】
また、セラミックス焼結体が複数のセラミックスの混合物で構成されている場合は、焼結体の原料である各セラミックスの単体密度に各セラミックスの混合質量比をかけ、それらの和の値（質量平均値）を採用することができる。
【００４３】
ただし、セラミックス焼結体に含まれる金属原子の割合と同じ金属原子の割合の単相結晶の情報がＪＣＰＤＳ（Joint Committee of Powder Diffraction Standards）カードに記載されている場合は、ＪＣＰＤＳカードに記載された該当する結晶の理論密度を上記式中の理論密度として用いることができる。
【００４４】
具体例として、セラミックス焼結体がＩＧＺＯ膜を形成する目的に用いられるものである場合を想定する。この場合、セラミックス焼結体は、酸化インジウム粉末と酸化ガリウム粉末と酸化亜鉛粉末との混合物を形成材料とする。例えば、セラミックス焼結体において、インジウムとガリウムと亜鉛との原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１となるように混合した場合、ＪＣＰＤＳカードにはＩｎＧａＺｎＯ４（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）の単相結晶の情報が記載されている。そのため、ＪＣＰＤＳカード（No.381104）に記載のＩｎＧａＺｎＯ４の単相結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ３）を上記式中の理論密度とすることができる。
【００４５】
また、セラミックス焼結体において、インジウムとガリウムと亜鉛との原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１となるように混合した場合、ＪＣＰＤＳカード（No.381097）に記載のＩｎ2Ｇａ2ＺｎＯ７（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）の単相結晶の理論密度（６．４９５ｇ／ｃｍ３）を上記式中の理論密度とすることができる。
【００４６】
なお、上述のような、ＩＧＺＯ膜を形成する目的に用いられるセラミックス焼結体においては、下記条件を満たすような組成とする。
条件：金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝ｘ：ｙ：ｚにおいて、０．２≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．８であり、かつ０．１≦ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）である関係を満たす。
【００４７】
このようなセラミックス焼結体を用いると、スパッタリングターゲット１は、スパッタ法において下記式（１）で表される組成となるＩＧＺＯ膜を成膜可能なターゲットとなる。
ＩｎｘＧａｙＺｎｚＯａ  …（１）
（ただし、式中のｘ，ｙ，ｚ，ａは、０．２≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．８、０．１≦ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）、ａ＝１．５ｘ＋１．５ｙ＋ｚ、を満たす。）
【００４８】
このような比率となるようにセラミックス焼結体を調整すると、得られるＩＧＺＯ膜が良好なトランジスタ特性を有するものとなる。
【００４９】
なお、セラミックス焼結体における金属原子の割合と、ＪＣＰＤＳカードに記載されている単相結晶の金属原子の割合とが一致しない場合、そのズレが５％以内であれば、ＪＣＰＤＳカードに記載されている単相結晶の理論密度を上記式中の理論密度とすることができる。
【００５０】
（バッキングチューブ）
バッキングチューブ３は、ターゲット材２の貫通孔２ａに挿入されている。本実施形態のスパッタリングターゲット１においては、バッキングチューブ３は、円筒形状を呈し、軸方向に設けられた貫通孔３ａを有している。
【００５１】
バッキングチューブ３の長さＬ２は、ターゲット材２の長さＬ１よりも長い。そのため、バッキングチューブ３がターゲット材２の貫通孔２ａに挿入された状態で、バッキングチューブ３の両端は、貫通孔２ａから露出している。
【００５２】
バッキングチューブ３の一端には、フランジ部３０１が設けられている。フランジ部３０１とバッキングチューブ３の他端３０２とは、スパッタリングターゲット１が用いられるスパッタ装置に取り付ける際にターゲット材２の治具として機能する。そのため、フランジ部３０１は、スパッタリングターゲット１が用いられるスパッタ装置に応じて大きさが定まる。
【００５３】
バッキングチューブ３の形成材料は、スパッタリングターゲット１が用いられるスパッタ装置におけるスパッタ条件（成膜条件）、および後述する接合層４の形成条件において、変質や変形を生じないならば、種々の材料を採用することができる。
【００５４】
例えば、バッキングチューブ３の形成材料としては、銅やステンレスの他、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｗのような高融点の金属材料を採用することができる。
【００５５】
なお、バッキングチューブ３は、１つの部品で一体的に形成されていてもよく、複数の部品をつなぎ合わせて形成されていてもよい。
【００５６】
接合層４は、ターゲット材２の貫通孔２ａの内壁２ｘと、バッキングチューブの外壁３ｘとの間に配置され、ターゲット材２とバッキングチューブ３とを接合している。接合層４の形成材料としては、例えばインジウム半田（Ｉｎ半田）のような低融点半田を例示することができる。
【００５７】
ターゲット材２、およびターゲット材２が用いられるスパッタリングターゲット１は、以上のような構成となっている。
【００５８】
［円筒型ターゲット材の製造方法］
次いで、図２、３を用いて円筒型ターゲット材の製造方法について説明する。
本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法では、円筒型ターゲット材の原料であるセラミックス粉末を金属製のカプセル容器に充填し、熱間等方加圧（Hot Isostatic Pressing、ＨＩＰ）処理を行ってセラミックス焼結体を得る。以下、このようなカプセル容器を用いたＨＩＰ処理のことを「カプセルＨＩＰ」と称することがある。
【００５９】
以下の説明では、まず、本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法において用いるカプセル容器、被焼結材料、離型剤について説明し、次に円筒型ターゲット材の製造方法について説明する。
【００６０】
〔カプセル容器〕
図２は、本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法で用いるカプセル容器を説明する模式図である。図２（ａ）はカプセル容器１０の概略斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の線分IIｂ−IIｂにおける矢視断面図である。
【００６１】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、カプセル容器１０は、底部を有する円筒形の金属容器である。本実施形態のカプセル容器１０は、内部空間を有する容器本体１１と、脱気用の排気管（不図示）を有する蓋１５とを含む。
【００６２】
さらに、容器本体１１の内部には、容器本体１１と同軸に中芯１２が配置されている。中芯１２は、容器本体１１とは別部材であり、容器本体１１の底部１１ｃに立てられている。
【００６３】
このようなカプセル容器１０には、容器本体１１の外壁部１１ａと内壁部１１ｂ（中芯１２）と底部１１ｃとで囲まれた空間に、被焼結材料を充填する空間１９が形成されている。
【００６４】
以下の説明においては、図２に示す形態のカプセル容器のことを「中芯有りカプセル」と称することがある。
【００６５】
カプセル容器１０のうち、容器本体１１および蓋１５の形成材料としては、被焼結材料を充分に封止でき、カプセルＨＩＰ処理における焼結温度にて充分変形するが破裂するおそれがない材料であればよい。容器本体１１および蓋１５の形成材料としては、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス、ニオブ、タンタル、ニッケル、白金、銅等の金属材料が用いられる。具体的には、鉄は炭素鋼が好ましく、炭素の含有量が約０．３％以下の軟鋼が好ましい。銅は無酸素銅が好適に用いられる。ステンレスは、例えばＳＵＳ３０４が用いられる。
【００６６】
容器本体１１および蓋１５の形成材料は、カプセルＨＩＰ処理の焼結温度が１３００℃以上である場合には、タンタル、ニオブ、白金を好適に用いることができる。また、カプセルＨＩＰ処理の焼結温度が９００℃以上１３００℃以下である場合には、鉄、ステンレスを好適に用いることができる。また、カプセルＨＩＰ処理の焼結温度が９００℃以下である場合には、ニッケル、銅等を好適に用いることができる。
【００６７】
また、カプセル容器１０のうち、中芯１２の形成材料は、カプセルＨＩＰ処理の焼結温度にて変形しないものであれば用いることができ、金属材料であることが好ましい。
【００６８】
中芯１２の形成材料としては、例えば、耐熱鋼、超合金（Ｆｅ基、Ｃｏ基、Ｎｉ基）、ステンレス、高融点金属（ニオブ、タンタル、モリブデン、ハフニウム、タングステン等）、インコネル、ハステロイ等の金属；
炭化ケイ素、炭化タンタル、炭化タングステン、炭化チタン等の金属炭化物；
ホウ化チタン、ホウ化ジルコニウム等の金属ホウ化物；
を挙げることができる。
【００６９】
なお、カプセル容器１０では、容器本体１１の形成材料と、中芯１２の形成材料とで異なる材料を使用することもできる。
【００７０】
カプセル容器１０の容器本体１１の厚さ、すなわち外壁部１１ａおよび底部１１ｃの厚さは、特に限定されず、１ｍｍ以上４ｍｍ以下が好ましい。この範囲内であれば、カプセル容器１０が容易に軟化し、変形することができ、焼結反応が進むに従い、焼結体に追随して収縮することができる。
【００７１】
〔被焼結材料〕
被焼結材料としては、製造するターゲット材２に応じて、対応するセラミックスの粉末を用いる。ターゲット材２が単一のセラミックスの焼結体である場合には、被焼結材料も単一の粉末を用いる。また、ターゲット材２が例えばＩＴＯの原料である場合のように、複数のセラミックスの焼結体である場合には、被焼結材料も対応するセラミックス粉末の混合物を用いる。
【００７２】
被焼結材料が混合物である場合、予め混合した上でカプセル容器１０に充填するとよい。混合の方法としては、通常知られたものを採用することができ、乾式であってもよく湿式であってもよい。
【００７３】
被焼結材料の平均粒子径は、一般的に取扱いの容易な０．６μｍ以上、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。ここで「平均粒子径」とは、レーザー回折・散乱法により測定した粒度分布における積算体積分率５０％粒径を指す。
【００７４】
なお、上述のような、ＩＧＺＯ膜を形成する目的に用いられるスパッタリングターゲットを製造する場合、下記条件を満たすような組成で被焼結材料を混合する。
混合条件：金属原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝ｘ：ｙ：ｚにおいて、０．２≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．８であり、かつ０．１≦ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）である関係を満たす。
【００７５】
セラミックス焼結体においては、なかでも、０．２≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．５であり、かつ０．１≦ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦０．８である関係が好ましい。
【００７６】
特に、質量比（酸化インジウム粉末：酸化ガリウム粉末：酸化亜鉛粉末）にて、ほぼ４４．２：２９．９：２５．９（モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）となるように均一に混合を行うのが好ましい。これにより、上述した特性的に好ましいＩｎＧａＺｎＯ４を得るためのＩＧＺＯ焼結体とすることができる。
【００７７】
また、質量比（酸化インジウム粉末：酸化ガリウム粉末：酸化亜鉛粉末）にて、ほぼ５０．８：３４．３：１４．９（モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）となるように均一に混合を行うのが好ましい。これにより、上述した特性的に好ましいＩｎ２Ｇａ２ＺｎＯ７を得るためのＩＧＺＯ焼結体とすることができる。
【００７８】
酸化インジウム粉末：酸化ガリウム粉末：酸化亜鉛粉末を質量比でほぼ５０．８：３４．３：１４．９（モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１）で混合する場合には、セラミックス粉末のタップ密度は、３．２５ｇ／ｃｍ３以上である。カプセル容器に多くのセラミックス粉末を充填でき、かつカプセルＨＩＰ処理後のカプセル容器が対称に収縮するため加工し易くなることから、好ましくは３．８ｇ／ｃｍ３以上６．４ｇ／ｃｍ３以下である。
【００７９】
酸化インジウム粉末：酸化ガリウム粉末：酸化亜鉛粉末を質量比でほぼ４４．２：２９．９：２５．９（モル比でＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）で混合する場合には、セラミックス粉末のタップ密度は、３．１８ｇ／ｃｍ３以上である。好ましくは３．８ｇ／ｃｍ３以上６．３ｇ／ｃｍ３以下である。
【００８０】
混合方法は、均一に混合できる方法であれば特に限定されず、スーパーミキサー、インテンシブミキサー、ヘンシェルミキサー、自動乳鉢等により乾式混合、あるいは湿式混合（ボールミル等）を行う。湿式混合は、例えば、硬質ＺｒＯ２ボールなどを用いた湿式ボールミルや振動ミル、遊星ボールミルにより行えばよく、湿式ボールミルや振動ミルやビーズミルを用いた場合の混合時間は、１２時間〜７８時間程度が好ましい。液分離、乾燥については、それぞれ公知の方法を採用すればよい。
【００８１】
混合を十分に行い組成が均一となると、製造したターゲット中に各成分が偏析することなく、得られるターゲットの抵抗分布が均一となる。すなわちターゲットの部位により、高抵抗領域と低抵抗領域が存在することなく、スパッタ成膜時に高抵抗領域での帯電等によるアーキングなどの異常放電の原因が生じにくいため好ましい。
【００８２】
〔離型剤〕
離型剤は、後述するカプセルＨＩＰ処理の焼結温度領域において、カプセル容器１０の材料および被焼結材料との反応性が低い材料である。ここで、ある材料がカプセル容器１０の材料と反応性が低いとは、その材料とカプセル容器１０の材料との反応性が、カプセル容器１０の材料と被焼結材料との反応性に比べて相対的に低いことを意味する。また、ある材料が被焼結材料と反応性が低いとは、その材料と被焼結材料との反応性が、カプセル容器１０の材料と被焼結材料との反応性に比べて相対的に低いことを意味する。
【００８３】
離型剤は、例えば、金属と金属化合物のいずれか一方または両方である。ただし、窒化硼素、金属炭化物および金属硼化物を除く。
【００８４】
金属化合物としては、金属窒化物（窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ガリウム、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブ、窒化ハフニウム、窒化バナジウム、窒化クロム等）、金属酸化物（酸化アルミニウム（アルミナ）、二酸化ケイ素、酸化クロム（III）、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム（ジルコニア）等やそれら二種以上の金属酸化物からなる複合酸化物）などが挙げられる。
【００８５】
金属としては、融点２０００℃以上の高融点金属（タンタル、ニオブ、タングステン、モリブデン、ハフニウム、レニウム、イリジウム等やそれら二種以上の金属からなる合金）などが挙げられる。
【００８６】
離型剤は、中でも、上述した被焼結材料の焼結処理温度よりも高い融点を有する金属を形成材料とするものが好ましい。例えば、融点２０００℃以上の高融点金属であるのがより好ましい。このような離型剤は、焼結処理後の相対密度が８５％以下であるものがより好ましい。
【００８７】
このような離型剤は、被焼結材料の焼結処理温度において焼結が進行しないため、仕込み時の形状を維持する。その状態で、離型剤を形成する金属の展性・延性により、カプセルＨＩＰ処理時の圧縮応力を緩和するため、得られる焼結体に対して圧縮応力が加わりにくく、破損を抑制しやすい。
【００８８】
また、焼結処理後の相対密度が８５％以下であると、離型剤の間の空間が、カプセルＨＩＰ処理時の圧縮応力を緩衝するため、得られる焼結体に対して圧縮応力が加わりにくく、破損を抑制しやすい。
【００８９】
または、離型剤は、金属酸化物を形成材料とし、焼結処理後の相対密度が８５％以下であるものも好ましい。金属酸化物の場合には、アルミナ、またはアルミナと二酸化ケイ素とを含む複合酸化物、がさらに好ましい。アルミナと二酸化ケイ素とを含む複合酸化物の組成は、二酸化ケイ素が５４質量％以下であればよい。
【００９０】
このような離型剤であっても、焼結処理後の相対密度が８５％以下であると、離型剤の間の空間が、カプセルＨＩＰ処理時の圧縮応力を緩衝するため、得られる焼結体の破損を抑制しやすい。
【００９１】
上述した被焼結材料の焼結処理温度は、ほぼ９００℃以上１４００℃以下の範囲に含まれる。そのため、離型剤としてアルミナ、酸化マグネシウム、アルミナと二酸化ケイ素を含む複合酸化物、融点２０００℃以上の高融点金属を用いると、焼結処理の際に離型剤自身が焼結により高密度化することが無く、一定の容積を保持し続ける。
【００９２】
焼結工程時には、カプセル容器１０と被焼結材料との間に離型剤が常に介在しているため、仮に離型剤を介在させないとするとカプセル容器１０と被焼結材料の間で生じる熱応力を、離型剤が緩和することが出来る。
【００９３】
金属炭化物は焼結時に還元作用を被焼結材料に及ぼし、被焼結材料と反応する、または還元された金属がガス化してカプセルＨＩＰ処理が進行しない等の不具合が生じるおそれがある。金属硼化物は被焼結材料と反応するおそれがある。また、窒化硼素を離型剤として用いると、得られる焼結体と反応し亀裂や硼素が拡散（コンタミ）が生じてしまうおそれがある。
【００９４】
本実施形態の離型剤の形態としては、例えば、粉末またはボールである。離型剤が粉末またはボールであると、離型剤の間に空間を形成しやすく、カプセルＨＩＰ処理時の圧縮応力を緩衝し、破損を抑制しやすい。
【００９５】
離型剤が粉末の形態の場合、中空粒子、多孔質粒子でも好適に用いることが出来る。
【００９６】
また、離型剤がバインダー成分を含有していてもよい。後述するカプセルＨＩＰ処理時の脱気処理において、バインダー成分を除去する処理を兼ねることができる。
【００９７】
カプセルＨＩＰ処理を行う前の離型剤の平均粒子径は、特に限定されないが、離型剤をより焼結しにくくするために、比表面積が小さい粒子が好ましい。
【００９８】
例えば、離型剤は、平均粒子径が大きい方が好ましい。離型剤の平均粒子径は、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上、更に好ましくは３０μｍ以上、１００μｍ以下である。
【００９９】
また離型剤の平均粒子径が１０μｍ未満である場合は、造粒処理をして凝集粒子とし、平均粒子径を大きく（比表面積を小さく）してもよい。
【０１００】
離型剤がこのような比表面積であると、カプセルＨＩＰ処理において、低密度の状態を維持しやすい。そのため、離型剤はカプセルＨＩＰ処理中に一部焼結したとしても塑性変形可能であり、カプセルＨＩＰ処理中またはカプセルＨＩＰ処理後の熱応力を塑性変形により吸収することができる。このため、得られるターゲット材２に亀裂が生じにくくなる。
【０１０１】
カプセルＨＩＰ処理後の相対密度は、後述するカプセルＨＩＰ処理の条件によって異なるが、カプセルＨＩＰ処理後の相対密度が８５％以下となる材料がより好ましく、カプセルＨＩＰ処理後の相対密度が８０％以下となる材料がさらに好ましい。
【０１０２】
カプセルＨＩＰ処理後には、被焼結材料は焼結体となり、例えば相対密度が９８％以上の高密度になるが、離型剤が上述のような低密度の相対密度を維持していると、緩衝効果を発揮して熱応力を吸収緩和することが可能となる。
【０１０３】
〔充填率〕
上述した被焼結材料は、カプセル容器１０に充填したとき、カプセル容器全体の充填率が５０％以上となるような粉体特性を有しているとよい。
【０１０４】
詳しくは後述するが、カプセルＨＩＰ処理においては、被焼結材料を充填したカプセル容器を加圧しつつ焼結処理を行う。カプセル容器は、加えられる圧力により全体が収縮しながら、内部に充填された被焼結材料を加圧する。
【０１０５】
その際、カプセル容器の収縮率が５０％以上となると、カプセル容器は、収縮時のひずみにより破損しやすいことが、経験的に知られている。ここで、「収縮率」（％）とは、内部に被焼結材料を充填したカプセル容器について、常圧時のカプセル容器の容積に対する、カプセルＨＩＰ処理時の容積の比、と考えることができる。
【０１０６】
したがって、カプセルＨＩＰ処理において破損を抑制するためには、被焼結材料を充填したカプセル容器について、カプセルＨＩＰ処理時の容積が常圧時の容積の５０％以上となるように制御するとよいことが分かる。
【０１０７】
このような制御は、「カプセル容器内に存在する物質」が「カプセル容器内の空間を占める割合」を「カプセル容器全体の充填率」（％）としたとき、「カプセル容器全体の充填率」が５０％以上である場合に実現することができる。このように制御すると、カプセルＨＩＰ処理の際に、カプセル容器１０に加わる外圧によりカプセル容器１０が破損するおそれが無くなる。
【０１０８】
カプセルＨＩＰ処理を中芯有りカプセルで行う場合、「カプセル容器内に存在する物質」としては、被焼結材料と中芯と離型剤とが挙げられる。すなわち、「カプセル容器全体の充填率」は、下記式（Ｉ）により求めることができる。下記式（Ｉ）では、「カプセル容器全体の充填率」を「全体充填率」と記載している。
全体充填率（％）＝充填率Ａ（％）＋充填率Ｂ（％）＋充填率Ｃ（％）…（Ｉ）
【０１０９】
【数１】
2016117950.tif 000003
【０１１０】
【数２】
2016117950.tif 000004
【０１１１】
【数３】
2016117950.tif 000005
（ただし、α＝被焼結材料の体積、β＝中芯体積）
【０１１２】
中芯は中実の構造であるため、加圧されても体積変化が無い。そのため、中芯の充填率は１００％であると考えることができ、上記充填率Ｂは、カプセル容器の内部空間に占める中芯の体積の割合であると考えることができる。
【０１１３】
「被焼結材料の充填率」（％）については、被焼結材料の性状により下記のように定義することができる。
【０１１４】
まず、被焼結材料が粉末またはボールである場合、被焼結材料の充填率Ａは、カプセルＨＩＰ処理後の焼結体が理論密度に到達したと想定した場合の、焼結体の理論密度に対する、カプセル容器に充填した被焼結材料のタップ密度の割合を指す。被焼結材料の充填率は、下記式により求めることができる。理論密度は、上述したものを採用することができる。
被焼結材料の充填率（％）＝１００×（被焼結材料のタップ密度／焼結体の理論密度）
【０１１５】
「タップ密度」とは、ＪＩＳＫ５１０１−１２−２「顔料試験方法−第１２部：見掛け密度又は見掛け比容−第２節：タンプ法」に基づいて測定される見掛け密度のことを指す。
【０１１６】
被焼結材料は、１０００℃程度の仮焼後に機械解砕したり、スプレードライ法により造粒したり、一軸プレスや冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）により加圧成形したりすることにより、上記充填率を実現可能なタップ密度となるように予備加工してもよい。スプレードライ法による造粒や加圧成形時には、公知の有機バインダーを併用しても構わない。
【０１１７】
このように、被焼結材料が、一定の形状を有する成形体である場合、被焼結材料の充填率Ａは、下記式により求めることができる。
被焼結材料の充填率（％）＝１００×(被焼結材料の成型体の密度／焼結体の理論密度)
【０１１８】
「離型剤の充填率」（％）については、離型剤の性状により下記のように定義することができる。
【０１１９】
離型剤の充填率Ｃは、カプセルＨＩＰ処理後（焼結後）の離型剤の密度に対する、カプセルＨＩＰ処理前（焼結前）の離型剤の密度の割合を指す。離型剤の充填率Ｃは、焼結前の離型剤の相対密度と、焼結後の離型剤の相対密度と、から求めることができる。
【０１２０】
【数４】
2016117950.tif 000006
【０１２１】
【数５】
2016117950.tif 000007
【０１２２】
【数６】
2016117950.tif 000008
【０１２３】
離型剤が粉末またはボールである場合、「焼結前の離型剤の密度」は上述のタップ密度である。離型剤が一定の形状を有する成形体である場合、「焼結前の離型剤の密度」は、離型剤の成型体の密度である。
【０１２４】
〔円筒型ターゲット材の製造方法〕
本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法は、カプセル容器にセラミックス焼結体の形成材料である被焼結材料を充填する充填工程と、カプセル容器を加圧しつつ被焼結材料を焼結処理（カプセルＨＩＰ処理）する焼結工程と、を有している。
【０１２５】
図３は、本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法を説明する説明図であり、図２（ｂ）と同視野の図である。図３では、カプセル容器として、図２に示したカプセル容器１０（中芯有りカプセル）を用いている。
【０１２６】
（充填工程）
まず、図３（ａ）に示すように、容器本体１１に中芯１２を挿入したものを用意する。その後、容器本体１１に離型剤３１を押し詰めて充填する。このとき、離型剤３１が底部１１ｃから厚みｄとなるまで押し詰める。
【０１２７】
次いで、図３（ｂ）に示すように、容器本体１１の空間１９に円筒形の第１仕切り（仕切り）７および第２仕切り（仕切り）８を中芯１２と同軸となるように挿入する。
【０１２８】
第１仕切り７および第２仕切り８は、容器本体１１への充填時に被焼結材料と離型剤３１とが混合しないように充填空間を分離するためのものであり、かつ、離型剤３１を充填する空間の容積を制御するためのものである。第１仕切り７および第２仕切り８は、シート状を呈しており、被焼結材料と離型剤３１との充填が終了した後、容器本体１１から除去される。そのため、第１仕切り７および第２仕切り８の形成材料としては、紙、樹脂、金属など種々のものを採用することができる。
【０１２９】
直径の大きい円筒形の第１仕切り７は、容器本体１１からの距離がｄとなるように、直径を設定する。すなわち、容器本体１１の内径がＲ１のとき、第１仕切り７の直径はＲ１−２ｄとする。
【０１３０】
直径の小さい円筒形の第２仕切り８は、中芯１２からの距離がｄとなるように、直径を設定する。すなわち、中芯１２の直径がＲ２のとき、第２仕切り８の直径をＲ２＋２ｄとする）。
【０１３１】
このような第１仕切り７および第２仕切り８を挿入することにより、第１仕切り７と容器本体１１との間、第２仕切り８と中芯１２との間には、それぞれ壁面との距離がｄに制御された空間が形成される。
【０１３２】
次いで、容器本体１１の内壁面１１ｘと内壁面１１ｘと対向する第１仕切り７の面との間に形成される空間、および中芯１２の表面１２ｘと表面１２ｘと対向する第２仕切り８の面との間に形成される空間に、離型剤３１を充填する。このとき、充填した離型剤３１の上端から、容器本体１１の上端までの高さがｄとなるように充填量を制御する。
【０１３３】
さらに、第１仕切り７と第２仕切り８との間に、被焼結材料２Ａを充填する。この際、被焼結材料２Ａの体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填する。このとき、充填した被焼結材料２Ａの上端から、容器本体１１の上端までの高さがｄとなるように充填量を制御する。
【０１３４】
次いで、図３（ｃ）に示すように、充填した被焼結材料２Ａおよび離型剤３１の上に、離型剤３１を押し詰めて充填する。これにより、被焼結材料２Ａは、離型剤３１により周囲を囲まれた状態で容器本体１１内に充填されることとなる。離型剤３１の充填後、第１仕切り７および第２仕切り８を除去する。
【０１３５】
離型剤３１の充填後、容器本体１１に蓋１５を溶接し、カプセル容器１０を封止する。
【０１３６】
このように離型剤３１と被焼結材料２Ａとを充填すると、離型剤３１の量は、容器本体１１の底部から被焼結材料２Ａまで厚み、容器本体１１から被焼結材料２Ａまで厚み、中芯１２から被焼結材料２Ａまで厚み、蓋１５から被焼結材料２Ａまで厚みが、全て厚みｄとなるように制御されることとなる。
【０１３７】
厚みｄは、後述するカプセルＨＩＰ処理後の離型剤３１の厚みが１ｍｍ以上になるように設定されており、離型剤３１の充填量を制御している。好ましくは、カプセルＨＩＰ処理後の離型剤３１の厚みが２ｍｍ以上８ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以上７ｍｍ以下となるように制御されている。
【０１３８】
離型剤３１は、「カプセルＨＩＰ処理後の厚み」が１ｍｍ以上となる量を充填することが重要である。カプセルＨＩＰ処理前の離型剤３１を充填する際には、カプセルＨＩＰ処理により離型剤３１が多少は焼結し、収縮することを想定して、１ｍｍより厚くなるように充填しておくのが好ましい。たとえば、カプセルＨＩＰ処理により離型剤３１がどの程度収縮するかを予備実験で確認しておき、得られる離型剤３１の収縮率を考慮したうえで、「カプセルＨＩＰ処理後の厚み」が１ｍｍ以上となる量を充填してもよい。また、文献値等から得られる情報に基づき、離型剤３１の収縮率を想定した上で、「カプセルＨＩＰ処理後の厚み」が確実に１ｍｍ以上となる量を充填することとしてもよい。
【０１３９】
このような量の離型剤３１が充填されていると、離型剤３１が、カプセルＨＩＰ処理中の体積変化や、カプセルＨＩＰ処理後の体積変化を十分に緩衝し、ターゲット材２に亀裂を生じさせにくい。さらに、ターゲット材２に内在する残留応力を低減させることができる。残留応力を低減させることで、スパッタ装置における使用時にスパッタ衝撃がきっかけとなる亀裂の発生のような不具合を低減させることができる。
【０１４０】
（焼結工程）
次いで、カプセル容器１０を加熱しながら、蓋１５の不図示の排気管を介してカプセル容器１０内を減圧する。これにより、被焼結材料２Ａに付着しているガスや吸着している水分等の揮発分を除去することができる。
【０１４１】
脱気する際のカプセル容器１０の加熱温度は１００℃以上６００℃以下であることが好ましい。被焼結材料２Ａが有機バインダーを含んでおり、脱気処理と同時に有機バインダーの除去を行う場合には、脱気する際のカプセル容器１０の加熱温度は、上述したように、４５０℃以上７００℃以下であることが好ましい。
【０１４２】
減圧は、カプセル容器１０内の圧力が１．３３×１０−２Ｐａ以下となるまで行う。カプセル容器１０内の圧力が１．３３×１０−２Ｐａ以下となると、被焼結材料２Ａに付着しているガスや、吸着している水分の除去が充分に行われるため好ましい。その後、カプセル容器に接続された排気管を閉じ、カプセル容器を封止する。
【０１４３】
次いで、図３（ｄ）に示すように、カプセル容器１０を不図示のＨＩＰ装置に配置し、ＨＩＰ処理を行う（カプセルＨＩＰ処理）。カプセルＨＩＰ処理は、高温高圧下のガスを圧力媒体として、カプセル容器１０の外部から圧力を加え、カプセル容器１０内部の被焼結材料２Ａの加圧焼結を行うものである。
【０１４４】
カプセルＨＩＰ処理の条件は、焼結体の相対密度を９８％以上１００％以下とする条件が好ましい。相対密度が９８％以上である焼結体であれば、例えば、該焼結体を用いてスパッタリングにて成膜する際、異常放電が発生しにくく安定に成膜することができる。
例えば、下記のように設定すればよい。
【０１４５】
圧力媒体としてのガスは、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いるのが好ましい。
【０１４６】
カプセル容器１０への加圧圧力は、５０ＭＰａ以上が好ましい。
【０１４７】
カプセルＨＩＰ処理における焼結時間は、１時間以上であるのが好ましい。
【０１４８】
カプセルＨＩＰ処理における焼結温度は、カプセル容器１０の形成材料および被焼結材料２Ａの種類に応じて異なるが、例えば９００℃以上１４００℃以下が好ましい。焼結温度が上記範囲内であれば、カプセル容器１０の材料が軟化、変形するため、カプセルＨＩＰ処理に際して、カプセル容器１０を介してカプセル容器１０内部の被焼結材料２Ａに好適に圧力を加えることができる。
【０１４９】
カプセルＨＩＰ処理後の冷却条件は、ＨＩＰ装置内の温度が２００℃になるまでは、２００℃／時間以下のレートで冷却することが好ましく、１５０℃／時間がより好ましく、１００℃／時間がさらに好ましい。ＨＩＰ装置内の温度が２００℃以下となれば、ＨＩＰ装置内から圧力媒体であるガスを排出し、大気圧に戻す。
【０１５０】
以上のようにして、カプセルＨＩＰ処理を行う。カプセルＨＩＰ処理後は、カプセル容器１０からセラミックス焼結体であるターゲット材２と、中芯１２とが一体となった一体成形体を生成物として取り出す。その際、離型剤３１を充填した効果により、生成物と容器本体１１との接合が抑制され、容易に取り出すことができる。
【０１５１】
取り出した生成物は、中芯１２をＢＴＡ（Boring & Trepanning Association）加工して除去し貫通孔を設けることで、目的のターゲット材２とすることができる。その際、適宜ターゲット材２のおもて面（外側に露出する曲面）を研削・研磨してもよい。
【０１５２】
このようにして、カプセル容器として「中芯有りカプセル」を用いた場合の、本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法を実施することができる。
得られたターゲット材２は、適宜貫通孔内にバッキングチューブを挿入して低融点半田等で固定することで、図１に示す円筒型のスパッタリングターゲットとすることができる。
【０１５３】
以上のような製造方法によれば、下記のような効果が得られる。
【０１５４】
（１）まず、焼結時に被焼結材料の周囲が離型剤で囲まれているため、カプセル容器と被焼結材料との接合を防ぎ、得られる焼結体（ターゲット材２）に亀裂が生じにくくなる。
【０１５５】
本実施形態の製造方法で用いられるカプセル容器、離型剤および得られる焼結体は、それぞれ材料が異なり熱膨張率が異なる。そのため、カプセルＨＩＰ処理後の冷却段階においては、冷却に伴い熱応力が発生する。なお、本実施形態の「カプセル容器」が、容器本体１１および蓋１５を含むことは上述の通りである。
【０１５６】
具体的には、カプセルＨＩＰ処理における焼結過程では、カプセル容器は外部から加熱加圧され圧縮されている状態であるが、カプセルＨＩＰ処理における焼結過程が終了後、冷却過程にはいると、カプセル容器に加わる温度および圧力は低下し始める。
【０１５７】
圧力および温度の低下に伴い、カプセル容器は弾性変形し圧縮させられている状態から膨張する方向に変形し始める。
一方、焼結体は、温度が低下するに伴い、材料固有の熱膨張率に従い、焼結体は収縮し始める。
このようにカプセルＨＩＰ処理が冷却過程に入ると、カプセル容器は膨らむ方向に、焼結体は収縮する方向に、それぞれが逆に変位する。
【０１５８】
そのため、カプセルＨＩＰ処理においてカプセル容器と焼結体とが接合していると、膨張するカプセル容器と収縮する焼結体との界面に熱応力（引張応力）が生じ、焼結体に亀裂が生じやすい。
【０１５９】
これに対し、本実施形態の製造方法においては、カプセル容器と被焼結材料との間に離型剤を常に介在させた状態でカプセルＨＩＰ処理を行うこととしている。離型剤は、カプセル容器とも焼結体とも反応しない（密着しない）ため、上述のような逆方向の変位が生じたとしても、カプセル容器と離型剤との界面や、離型剤と被焼結材料（焼結体）との界面で剥離し、熱応力の発生を防ぐことができる。
【０１６０】
さらに、焼結体は離型剤と離れ、独立して自然に冷却するに伴い熱膨張率に従い収縮すると考えられ、残留応力を溜め込むこともない。
【０１６１】
また、カプセルＨＩＰ処理の焼結過程においても、カプセル容器と被焼結材料とが接していると、カプセル容器と被焼結材料とが接合した界面部分と、被焼結材料同士が焼結し焼結体を形成する内部とで、加圧による収縮や焼結による体積変化（収縮）に対する挙動が異なる。すると、界面部分と内部との間で引張応力が生じ、焼結体に亀裂が生じやすい。
【０１６２】
これに対し、本実施形態の製造方法においては、離型剤を用いることにより、カプセル容器と被焼結材料との接合を防ぎ、焼結体の亀裂発生を抑制することができる。
【０１６３】
以上のように、離型剤を用いることにより、製造時の焼結体（ターゲット材２）の亀裂発生を抑制することができる。
【０１６４】
（２）また、用いる離型剤は、カプセルＨＩＰ処理後に相対密度が８５％以下であるため、緩衝効果を発揮して熱応力を吸収緩和することが可能となる。また、カプセルＨＩＰ処理中に発生する応力を緩和できるため、焼結体（ターゲット材２）に内在する応力を低減することができる。
【０１６５】
離型剤を用いない場合、ターゲット材２には大きい残留応力が生じる。ターゲット材２が残留応力を有していると、スパッタ装置における使用時に、スパッタ衝撃がきっかけとなる亀裂が発生しやすくなる。ターゲット材２が大型化すると、残留応力も大きくなるため、このような不具合が顕著になりやすい。
【０１６６】
一方で、本実施形態の製造方法によれば、残留応力を低減可能であるため、使用時の焼結体（ターゲット材２）の亀裂発生を抑制することができる。図１に示す長さＬ１が３００ｍｍ以上、さらには７００ｍｍ以上のような大型の円筒型ターゲット材を製造する際には、離型剤を用いない場合と比べ、特に優位に亀裂発生を抑制することができる。
【０１６７】
（３）また、本実施形態の製造方法では、中芯有りカプセルであるカプセル容器１０を用いて円筒型ターゲット材２を製造しているため、中芯１２の位置に円筒型ターゲット材２の貫通孔２ａが形成される。カプセル容器１０においては、中芯１２が容器本体１１とは別部材であるため、中芯１２の直径は適宜変更可能である。
【０１６８】
種々のスパッタ装置に応じて貫通孔２ａの径を変更する際、貫通孔２ａ内を研削することで対応しようとすると、焼結体に由来する研削屑が多く生じ、材料の無駄が多くなる。一方で、円筒型ターゲット材の製造方法において、カプセル容器１０を用いると、用いる中芯１２を直径の異なるものに交換するだけで、円筒型ターゲット材２の貫通孔２ａの大きさを制御することが可能となる。
【０１６９】
そのため、焼結体に由来する研削屑の発生量を抑制することが可能となる。焼結体には、種々の希土類元素や希少金属（レアメタル）を含むこともあるため、焼結体に由来する研削屑の発生量を抑制することで、省資源化されコスト競争力が高まる。
【０１７０】
すなわち、本実施形態の製造方法によれば、カプセルＨＩＰ法を用い、セラミックスが均一かつ高密度に焼結された円筒型ターゲット材を、亀裂を発生させずに製造することが可能となる。
【０１７１】
［第二実施形態］
本発明の第二実施形態に係る製造方法は、用いるカプセル容器を変更することの他は、上述した本発明の第一実施形態に係る製造方法と同様にして行なうことができる。
【０１７２】
図４（ａ）は、本実施形態の製造方法で用いるカプセル容器２０の概略斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の線分IVｂ−IVｂにおける矢視断面図である。
【０１７３】
また、図４（ａ）（ｂ）に示すように、カプセル容器２０は、金属材料を形成材料とする容器であり、内部空間を有する容器本体２１と、脱気用の排気管（不図示）を有する蓋２５とを含む。
【０１７４】
容器本体２１は、円筒状の外壁部２１ａと、外壁部２１ａと同軸に設けられた円筒状の内壁部２１ｂと、外壁部２１ａおよび内壁部２１ｂを接続する円環状の底部２１ｃとを有している。容器本体２１は、内壁部２１ｂと底部２１ｃとが連通した貫通孔２１ｄを有している。
【０１７５】
このような容器本体２１は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、第一実施形態で用いた容器本体１１の底部に貫通孔を設け、容器本体２１を形成する。次いで、形成した貫通孔に、当該貫通孔に内接する外径の円筒を挿入する。次いで、円筒を挿入した状態で、円筒と容器本体２１とを溶接する。次いで、円筒の余剰部分を切断し、円筒状の内壁部２１ｂとする。
【０１７６】
容器本体２１としては、上述の方法に限らず種々の方法で製造したものを使用可能である。
【０１７７】
蓋２５は、平面視円環状に形成され、中央に貫通孔２１ｄと連通する貫通孔２３が設けられている。
【０１７８】
このようなカプセル容器２０は、容器本体２１の外壁部２１ａと内壁部２１ｂと底部２１ｃとで囲まれた空間に、被焼結材料を充填する空間２９が形成されている。
【０１７９】
以下の説明においては、図４に示す形態のカプセル容器のことを「中空カプセル」と称することがある。
【０１８０】
カプセル容器２０の形成材料としては、上述した第一実施形態のカプセル容器１０と同様の形成材料を用いることができる。また、カプセル容器２０では、外壁部２１ａの形成材料と、内壁部２１ｂの形成材料とを異ならせることもできる。
【０１８１】
カプセル容器２０の外壁部２１ａと内壁部２１ｂと底部２１ｃの厚さ、および蓋２５の厚さは、特に限定されず、１ｍｍ以上４ｍｍ以下が好ましい。この範囲内であれば、カプセル容器２０が容易に軟化し、変形することができ、焼結反応が進むに従い、焼結体に追随して収縮することができる。
【０１８２】
〔円筒型ターゲット材の製造方法〕
本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法は、カプセル容器にセラミックス焼結体の形成材料である被焼結材料を充填する充填工程と、カプセル容器を加圧しつつ被焼結材料を焼結処理（カプセルＨＩＰ処理）する焼結工程と、を有している。
【０１８３】
図５は、本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法を説明する説明図であり、図３と同様の図である。図５では、カプセル容器として、図４に示したカプセル容器２０（中空カプセル）を用いている。
【０１８４】
（充填工程）
まず、図５（ａ）に示すように、容器本体２１に離型剤３１を押し詰めて充填する。このとき、離型剤３１が底部２１ｃから厚みｄとなるまで押し詰める。
【０１８５】
次いで、図５（ｂ）に示すように、容器本体２１の空間２９に円筒形の第１仕切り７および第２仕切り８を内壁部２１ｂと同軸となるように挿入する。
【０１８６】
直径の大きい円筒形の第１仕切り７は、外壁部２１ａからの距離がｄとなるように、直径を設定する。すなわち、容器本体２１の内径がＲ１のとき、第１仕切り７の直径はＲ１−２ｄとする。
【０１８７】
直径の小さい円筒形の第２仕切り８は、内壁部２１ｂからの距離がｄとなるように、直径を設定する。すなわち、内壁部２１ｂの直径がＲ２のとき、第２仕切り８の直径をＲ２＋２ｄとする）。
【０１８８】
このような第１仕切り７および第２仕切り８を挿入することにより、第１仕切り７と外壁部２１ａとの間、第２仕切り８と内壁部２１ｂとの間には、それぞれ壁面との距離がｄに制御された空間が形成される。
【０１８９】
次いで、容器本体２１の内壁面２１ｘ（空間２９に面する外壁部２１ａの壁面、空間２９に面する内壁部２１ｂの壁面）と、内壁面２１ｘと対向する仕切りの面との間に形成される空間に、離型剤３１を充填する。すなわち、第１仕切り７と外壁部２１ａとの間、第２仕切り８と内壁部２１ｂとの間に離型剤３１を充填する。
【０１９０】
さらに、第１仕切り７と第２仕切り８との間に、被焼結材料２Ａを充填する。この際、被焼結材料２Ａの体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填する。このとき、充填した被焼結材料２Ａの上端から、容器本体２１の上端までの高さがｄとなるように充填量を制御する。
【０１９１】
また、このときカプセル容器２０において、全体充填率が５０％以上となるように、被焼結材料２Ａの充填量を制御する。なお、中空カプセルであるカプセル容器２０においては、カプセル容器内に存在する物質は被焼結材料と離型剤であるため、全体充填率（％）は、被焼結材料の充填率と離型剤の充填率との和に等しい。被焼結材料の充填率および離型剤の充填率については、第一実施形態で示した値を採用することができる。
【０１９２】
次いで、図５（ｃ）に示すように、充填した被焼結材料２Ａの上に、離型剤３１を押し詰めて充填する。これにより、被焼結材料２Ａは、離型剤３１により周囲を囲まれた状態で容器本体２１内に充填されることとなる。離型剤３１の充填後、第１仕切り７および第２仕切り８を除去する。
【０１９３】
離型剤３１の充填後、容器本体２１に蓋２５を溶接し、カプセル容器２０を封止する。
【０１９４】
（焼結工程）
次いで、カプセル容器２０を加熱しながら、蓋２５の不図示の排気管を介してカプセル容器２０内を減圧する。これにより、被焼結材料２Ａに付着しているガスや吸着している水分等の揮発分を除去することができる。
【０１９５】
次いで、図５（ｄ）に示すように、カプセル容器２０を不図示のＨＩＰ装置に配置し、ＨＩＰ処理を行う（カプセルＨＩＰ処理）。焼結処理後には、カプセル容器を冷却し、ＨＩＰ装置内の温度が２００℃以下となれば、ＨＩＰ装置内から圧力媒体であるガスを排出し、大気圧に戻す。
【０１９６】
以上のようにして、カプセルＨＩＰ処理を行う。カプセルＨＩＰ処理後は、カプセル容器２０から焼結体を取り出す。その際、離型剤３１を充填した効果により、焼結体と容器本体２１との接合が抑制され、容易に取り出すことができる。取り出した焼結体には、内壁部２１ｂに対応した位置に、貫通孔が形成される。この貫通孔は、図１に示すターゲット材２の貫通孔２ａに対応する。
【０１９７】
取り出した焼結体は、表面（おもて面および貫通孔の内部）に付着した離型剤３１を除去することで目的のターゲット材２とすることができる。その際、適宜ターゲット材２の表面を研削・研磨してもよい。
【０１９８】
このようにして、カプセル容器として「中空カプセル」を用いた場合の、本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法を実施することができる。
得られたターゲット材２は、適宜貫通孔内にバッキングチューブを挿入して低融点半田等で固定することで、図１に示す円筒型のスパッタリングターゲットとすることができる。
【０１９９】
以上のような製造方法によれば、上述した第一実施形態における効果（１）（２）の他に、次のような効果が得られる。
【０２００】
本実施形態の製造方法では、中空カプセルであるカプセル容器２０を用いて円筒型ターゲット材２を製造しているため、内壁部２１ｂの位置に円筒型ターゲット材２の貫通孔２ａが形成される。容器本体２１においては、内壁部２１ｂが底部２１ｃと接合され一体となっている。
【０２０１】
第一実施形態のカプセル容器１０のように、容器本体１１と中芯１２とが別部材であると、中芯１２を容器本体１１の内部に挿入する際、容器本体１１と中芯１２とを正確に同軸にすることが難しくなりやすい。一方で、容器本体１１と中芯１２とが同軸となっていない場合には、得られるターゲット材２に形成される貫通孔２ａが偏心してしまうため、軸併せのための研削が必要となってしまう。
【０２０２】
対して、本実施形態のカプセル容器２０のように、内壁部２１ｂが容器本体２１の一部として接合され一体となっている場合には、カプセル容器２０の設計・製造段階で、外壁部２１ａと内壁部２１ｂとを正確に同軸にすることができる。
【０２０３】
また、第一実施形態のカプセル容器１０を用いてカプセルＨＩＰ処理を行い、カプセルＨＩＰ処理後の冷却時に焼結体が収縮すると、焼結体から中芯１２に圧力が加わる。その際、中芯１２は中実の構造であるため、収縮する焼結体からの圧力の逃げ場が無く、焼結体と中芯１２との間に離型剤が介在していたとしても、中芯１２が焼結体に焼き嵌めされた状態となりやすい。そのため、ターゲット材２を得るためには、多くの場合に中芯１２を除去するための加工（ＢＴＡ加工）が必要となる。
【０２０４】
対して、本実施形態のカプセル容器２０のように、内壁部２１ｂが円筒状であると、焼結体が収縮することで、内壁部２１ｂが焼結体に焼き嵌めされた状態になるとしても、内壁部２１ｂは内側に向かって変形可能であるため、応力が緩和される。さらに、焼結体と内壁部２１ｂとの間に離型剤が常に介在しているため、カプセルＨＩＰ処理の後、カプセル容器２０から焼結体のみを取り出しやすい。したがって、カプセル容器２０を用いた本実施形態の製造方法では、事後的な加工の手間を省くことができる。
【０２０５】
すなわち、本実施形態の製造方法によれば、カプセルＨＩＰ法を用い、セラミックスが均一かつ高密度に焼結された円筒型ターゲット材を、亀裂を発生させずに製造することが可能となる。
【０２０６】
［第三実施形態］
本発明の第三実施形態に係る製造方法は、離型剤の形態が異なる他は、上述した第一および第二実施形態に係る製造方法と同様にして行なうことができる。
【０２０７】
上述した第一および第二実施形態では、離型剤として粉末またはボール状のものを用いることとした。また、離型剤をカプセル容器に充填する際には、予め被焼結材料との混合を防ぐ仕切りを立てた上で、仕切りにより形成される空間に例えば粉末状の離型剤を充填することとした。
【０２０８】
対して、本実施形態の製造方法においては、離型剤の形態や充填方法として次のようなものを採用することができる。
【０２０９】
まず、離型剤の形態としては、箔状、金属メッキ、シート状、塗膜（コーティング膜）、成形体、耐火断熱レンガなどが挙げられる。これらの中では、取扱いが容易であるため、シート状、コーティング膜が好ましい。
【０２１０】
箔状の離型剤としては、例えば金属箔を用いることができる。金属箔は、本発明における「シート材」に含まれるものとする。
【０２１１】
金属箔の材質としては、下記の金属を挙げることができる。例えば、タンタル、ニオブ、タングステン、モリブデン、ハフニウム、レニウム、イリジウム等、融点が２０００℃以上の金属やこれら二種以上の金属の合金等が挙げられる。
【０２１２】
金属箔の厚さは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ未満であるものを使用してもよい。その場合、金属箔を複数枚重ねて用いることで、焼結処理終了後に離型剤の厚さが１ｍｍを保持するように調整するとよい。また、金属箔と他の離型剤とを組み合わせ、焼結処理終了後に離型剤の厚さが１ｍｍを保持するように調整してもよい。
【０２１３】
離型剤が金属メッキである場合、カプセル容器の内壁面に、予め第一実施形態の離型剤として示した金属をメッキしたものを用いることができる。その際、金属メッキのメッキ層は、焼結処理後でも厚さ１ｍｍを保持するように調整するとよい。また、金属メッキと他の離型剤とを組み合わせ、焼結処理終了後に離型剤の厚さが１ｍｍを保持するように調整してもよい。
【０２１４】
金属箔や金属メッキは、それ自身がすでに１００％の相対密度のものであり、焼結処理中で相対密度の変化は殆ど無いため、相対密度が低いことによる塑性変形能による応力緩和効果を期待することは出来ない。しかし、金属箔や金属メッキ自身が持っている展延性により、塑性変形による応力を吸収、緩和することが出来るため、被焼結材料に発生する亀裂等の発生を抑制することが出来る。
【０２１５】
シート状の離型剤としては、第一実施形態の離型剤として示した金属または金属化合物のいずれか一方または両方からなるものを用いることができる。ここで「シート状」とは、離型剤として示した材料が平面状に延在してなる薄手の成形体であることを指している。シート状の離型剤には、例えば、上記形成材料からなるシート、ブランケット等、厚みの異なる種々のものが含まれる。シート状の離型剤は、本発明における「シート材」に含まれるものとする。
【０２１６】
シート状の離型剤の厚みは、カプセルＨＩＰ処理後の厚みが１ｍｍ以上となるならば特に限定されない。取扱いが容易であるため、シート状の離型剤の厚みは、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるのが好ましい。
【０２１７】
また、本実施形態のシート状の離型剤は、第一実施形態の離型剤として示した金属または金属化合物のいずれか一方または両方からなるものを含む織物、または不織布であってもよい。この場合、シート状の離型剤の相対密度は、３％以上３０％以下、好ましくは４％以上２０％以下である。
【０２１８】
本実施形態のシート状の離型剤（シートおよびブランケット）は、市販品を用いることができる。具体的には、シートとして、イソウール（登録商標）１２６０エースペーパー（イソライト工業（株）製）、イソウール１５００エースペーパー（イソライト工業（株）製）、ＳＣペーパー１２６０Ｉ（新日本サーマルセラミックス（株）製）、ＳＣペーパー１２６０（新日本サーマルセラミックス（株）製）などが挙げられる。
【０２１９】
ブランケットとして、ＳＣブランケット１２６０（新日本サーマルセラミックス（株）製）、ＳＣブランケット１４００（新日本サーマルセラミックス（株）製）、ＳＣブランケット１６００ＭＬＳ（新日本サーマルセラミックス（株）製）、イソウール１２６０ブランケット（イソライト工業（株）製）、イソウール１２６０エースブランケット（イソライト工業（株）製）、イソウール１４００ブランケット（イソライト工業（株）製）、イソウール１５００エースブランケット（イソライト工業（株）製）、イソウール１６００ブランケット（イソライト工業（株）製）などが挙げられる。
【０２２０】
このような織物、または不織布であるシート状の離型剤は、それ自体に隙間が多いため、カプセルＨＩＰ処理中に被焼結材料が離型剤中を通過し、カプセル容器との接触、反応により、焼結体にクラックが生じてしまうことがある。そのため、被焼結材料とカプセル容器の間に金属箔をさらに介在させて、被焼結材料とカプセル容器を完全に分離し、被焼結材料とカプセル容器との接触、反応を遮断し、亀裂を有さない焼結体とするとよい。
【０２２１】
シート状の離型剤と併用する金属箔としては、ＨＩＰ焼結温度において溶融しないものであれば使用可能である。金属箔の形成材料としては、例えば、ステンレス、鉄、ニッケル、チタン、コバルト、白金、クロム、バナジウム、ロジウム、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、タングステン、モリブデン、ハフニウム、レニウム、イリジウムなどを挙げることができる。
【０２２２】
離型剤のコーティング膜は、第一実施形態の離型剤として示した金属または金属化合物のいずれか一方または両方を含む溶液または分散液を塗布し、乾燥させたものである。より具体的には、コーティング膜は、金属水酸化物、金属酸化物や金属窒化物粉末を溶媒に分散させたものや、金属酸化物前駆体（金属塩、金属アルコキシド、金属錯体等）が溶媒に溶解した無機塗料を、カプセル容器１０の内側に塗布し、溶媒を乾燥除去することにより形成することが出来る。
【０２２３】
離型剤の成形体としては、粉末状の離型剤を一軸プレスやＣＩＰにより所望の形状に成形し、相対密度が８５％以下になるように低温で焼成したものを用いることができる。
【０２２４】
離型剤が耐火断熱レンガである場合、ブロック状の耐火断熱レンガを所望の形状に研削加工したものを用いることができる。耐火断熱レンガとしては、相対密度が８５％以下になるように低温で焼成したものを用いる。
【０２２５】
上述した種々の形態の離型剤は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。また、単独で用いる場合であっても、複数使用してもよい。たとえば、金属箔を用いる場合には、所望の厚みにするために、複数枚を積層して用いてもよい。
【０２２６】
図６は、本実施形態の円筒型ターゲット材の製造方法を示す工程図であり、特に充填工程について説明する図である。図６（ａ)〜（ｃ）は、図３，５と同視野のものである。また、図では、カプセル容器として、中芯有りカプセルであるカプセル容器１０を用いることとして示している。また、離型剤として、コーティング膜を用いることとする。
【０２２７】
まず、図６（ａ）に示すように、容器本体１１の内面と、中芯１２の外周面とにそれぞれ離型剤のコーティング膜３２を形成する。コーティング膜３２の厚みは、カプセルＨＩＰ処理後の離型剤の厚みが１ｍｍ以上となる厚みとする。その後、中芯１２を容器本体１１の内部に挿入する。
【０２２８】
次いで、図６（ｂ）に示すように、空間１９に被焼結材料を充填する。この際、被焼結材料２Ａの体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填する。このとき、充填した被焼結材料２Ａの上端から、容器本体１１の上端までの高さがｄとなるように充填量を制御する。
【０２２９】
次いで、図６（ｃ）に示すように、充填した被焼結材料２Ａの上に、離型剤３１を押し詰めて充填する。これにより、被焼結材料２Ａは、離型剤３１およびコーティング膜３２により周囲を囲まれた状態で容器本体１１内に充填されることとなる。
【０２３０】
離型剤３１の充填後、図３（ｄ）と同様に、容器本体１１に蓋１５を溶接し、カプセル容器１０を封止する。その後は、第一実施形態と同様にして、ターゲット材２を得ることができる。
【０２３１】
以上のような製造方法であっても、カプセルＨＩＰ法を用い、セラミックスが均一かつ高密度に焼結された円筒型ターゲット材を、亀裂を発生させずに製造することが可能となる。
【０２３２】
本実施形態では、離型剤としてコーティング膜を用いたが、離型剤としてシート状の離型剤や箔状の離型剤を用いると、予めカプセル容器に対して処理を施すような操作が不要となり、操作が簡便となる。
【０２３３】
シート状の離型剤や箔状の離型剤を用いた場合には、カプセル容器の底部に離型剤を配置しにくい事態も生じうるが、その場合には、カプセル容器の外壁部と内壁部との表面はシート状の離型剤や箔状の離型剤で覆い、底部は粉末の離型剤で覆うというように、適宜複数の形状の離型剤を併用することとしてもよい。
【０２３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【実施例】
【０２３５】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０２３６】
〔１．中芯有りカプセルを用いた場合〕
〔実施例１−１〕
（原料調整）
酸化インジウム粉末（Ｉｎ２Ｏ３、稀産金属（株）製、平均粒子径：０．５６μｍ）、酸化ガリウム粉末（Ｇａ２Ｏ３、ヤマナカヒューテック（株）製、平均粒子径：約１．５μｍ）、酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、平均粒子径：約１．５μｍ）をインジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量し、スーパーミキサー（回転数：３０００ｒｐｍ）にて１時間、乾式混合を行い、混合粉末を得た。得られた混合粉末は、本明細書における「被焼結材料２Ａ」に該当する。
混合粉末（セラミックス粉末）のタップ密度は、１．５５ｇ／ｃｍ３であった。
【０２３７】
（原料の充填）
ステンレス（ＳＵＳ３０４）製の容器本体（直径：１８４ｍｍ、高さ９００ｍｍ、厚み：２．５ｍｍの円筒状の容器）に、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製の中芯（直径：１２８ｍｍ、高さ９００ｍｍ）を挿入したものを用意し、カプセル容器の底部に、高さが４ｍｍとなるまで離型剤を押し詰めて入れた。
離型剤としては、酸化アルミニウム粉末（Ａｌ２Ｏ３：住友化学（株）製、純度９９．９％、平均粒子径４５μｍ）を用いた。
なお「容器本体」「中芯」については、「中芯有りカプセル」についての明細書中の記載に対応する。
【０２３８】
次いで、カプセル容器内に、第１の仕切りとして紙製の円筒（直径：１７６ｍｍ、高さ：８９２ｍｍ）を立て、カプセル容器の内壁と第１の仕切りとの間（空間の幅：４ｍｍ）に離型剤を押し詰めて充填した。
同様に、カプセル容器内に、第２の仕切りとして紙製の円筒（直径：１３６ｍｍ、高さ：８９２ｍｍ）、を立て、第２の仕切りと中芯との間（空間の幅：４ｍｍ）に離型剤を押し詰めて充填した。
【０２３９】
次に、第１の仕切りと第２の仕切りとの間の空間に、得られた混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填した。
【０２４０】
なお、焼結体の理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯ４（ＪＣＰＤＳカード番号：３８１１０４）という単一結晶の情報がＪＣＰＤＳカードに記載されているため、ＪＣＰＤＳカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ３）を採用した。
【０２４１】
充填したセラミックス粉末の上に、高さが４ｍｍとなるように、離型剤を押し詰めて入れて、紙製の円筒を除去した。
【０２４２】
カプセル容器内に充填された混合粉末について、混合粉末のタップ密度と、混合粉末の理論密度６．３７９ｇ／ｃｍ３とから求められる相対密度（焼結前の相対密度）は、２４．２％であった。
混合粉末の体積と、混合粉末の焼結前の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する混合粉末の充填率は８．８％であった。
中芯の部分はＨＩＰ焼結時に収縮しない（変形しない）ため、容器本体の容積に対する中芯の充填率は、４８．４％であった。
離型剤については、焼結後の相対密度７７％と、焼結前の相対密度２８％とから、離型剤について真の相対密度は３６．４％であった。この真の相対密度を用い、離型剤の体積と、離型剤の真の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する離型剤の充填率は５．５％であった。
混合粉末、離型剤及び中芯の合計の充填率は６２．７％であった。
【０２４３】
次いで、カプセル容器の上蓋に排気管を溶接し、その後上蓋とカプセル容器とを溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０−６Ｔｏｒｒ・Ｌ／秒以下とした（ただし、１Ｔｏｒｒ＝１３３．３２Ｐａ）。
【０２４４】
次いで、５５０℃に加熱しながら７時間かけてカプセル容器内を減圧し、カプセル容器内が１．３３×１０−２Ｐａ以下になったことを確認して排気管を閉じ、カプセル容器を封止した。
【０２４５】
次いで、封止したカプセル容器をＨＩＰ装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理における焼結過程は、圧力１１８ＭＰａのアルゴン（Ａｒ）ガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、１２００℃で４時間の条件で行った。カプセルＨＩＰ処理における冷却過程では、ＨＩＰ装置内の温度が２００℃になるまでは１００℃／時間の冷却速度で冷却し、その後は自然冷却させて、実施例１−１の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２４６】
実施例１−２〜１−１９、および比較例１−１〜１−９について、主として離型剤について変更した点を以下に示す。
なお、実施例１−２〜１−１９および比較例１−１〜１−９においては、カプセル容器の大きさ、寸法がわずかながら実施例１−１と異なっている。また、カプセル容器の大きさ変更に伴い、第１の仕切り、第２の仕切りの直径も異なっている。
また、実施例１−２０〜１−２５においては、混合粉末（被焼結材料）が実施例１−１と異なっている。
【０２４７】
（実施例１−２）
離型剤をアルミナボール（ニッカトーＨＤ−２、直径２ｍｍ）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−２の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２４８】
（実施例１−３）
離型剤を多孔質アルミナボール（アルミナ担体Ｓ−８１−１、全体の９５％以上が直径４ｍｍ〜５ｍｍ、フジミインコーポレイテッド）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−３の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２４９】
（実施例１−４）
ステンレス（ＳＵＳ３０４）製の容器本体（直径：１８１ｍｍ、高さ９００ｍｍ、厚み：２．５ｍｍの円筒状の容器）に、ステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）製の中芯（直径：１２９ｍｍ、高さ９００ｍｍ）を挿入したカプセル容器を用意した。カプセル容器の内側の全面及び上蓋に、厚さが３ｍｍとなるまで離型剤をコーティングしコーティング膜を形成した。コーティング膜の材料は、無機塗料サーモプレグＨ（無機塗料の組成＝Ａｌ２Ｏ３：８１質量％、ＳｉＯ２：１３．９質量％、ＺｒＯ２：５．１質量％。新日本サーマルセラミックス（株）製）を用いた。
【０２５０】
なお、コーティング膜の厚みは、コーティング膜の形成後、ノギスを用いてカプセル容器の壁とコーティング膜とを合わせた厚み測定し、カプセル容器の壁の厚みを差し引くことにより求めた。
【０２５１】
次に、カプセル容器内に、得られた混合粉末を体積変化がなくなるまで振動を付与しながら、高さ８９４ｍｍとなるまで充填した。
【０２５２】
以後は、実施例１−１と同様にして、実施例１−４の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２５３】
（実施例１−５）
離型剤をセラミックコクーン（セラミック中空体、直径は全てが３ｍｍ〜６ｍｍ、丸越工業）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−５の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２５４】
（実施例１−６）
離型剤をセラミックペーパー（ＳＣペーパー１２６０Ｉ、厚さ０．１ｍｍ、新日本サーマルセラミックス製）とＳＵＳ箔とを重ねたものに変更し、ＳＵＳ箔を混合粉末側に配置したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−６の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２５５】
（実施例１−７）
離型剤をセラミックブランケット（ＳＣブランケット１４００、厚さ６ｍｍ、新日本サ−マルセラミックス）とＳＵＳ箔とを重ねたものに変更し、ＳＵＳ箔を混合粉末側に配置したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−７の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２５６】
（実施例１−８）
離型剤として、下記の形状、大きさを有するアルミナ成形体を用いた。アルミナ成形体は、アルミナ粉末をＣＩＰにより成形し、常圧、１２００℃で焼成したものを用いた。アルミナ成形体の相対密度は約７０％であった。
アルミナ成形体３１Ａ：直径１８５ｍｍ、内径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍの筒状（円環状）
アルミナ成形体３１Ｂ：外径１８５ｍｍ、内径１７５ｍｍ、高さ８９０ｍｍの筒状
アルミナ成形体３１Ｃ：外径１３５ｍｍ、内径１２５ｍｍ、高さ８９０ｍｍの筒状
アルミナ成形体３１Ｄ：直径１８５ｍｍ、内径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍの筒状（円環状）
【０２５７】
アルミナ成形体３１Ａは、図３（ａ）に示す工程において、容器本体１１の底部に充填する離型剤として用いた。
アルミナ成形体３１Ｂは、図３（ｂ）に示す工程において、容器本体１１側に配置する離型剤として用いた。
アルミナ成形体３１Ｃは、図３（ｂ）に示す工程において、中芯１２側に配置する離型剤として用いた。
アルミナ成形体３１Ｄは、図３（ｃ）に示す工程において、充填した被焼結材料２Ａの上にさらに充填する離型剤として用いた。
【０２５８】
離型剤を上述のアルミナ成形体に変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−８の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２５９】
（実施例１−９）
離型剤をモリブデンシート（厚さ１ｍｍ、高純度科学研究所）を２枚重ねたものに変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−９の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６０】
（実施例１−１０）
離型剤をタングステンシート（厚さ１ｍｍ、高純度科学研究所）を２枚重ねたものに変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１０の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６１】
（実施例１−１１）
離型剤をタンタルシート（厚さ１ｍｍ、高純度科学研究所）を２枚重ねたものに変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１１の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６２】
（実施例１−１２）
離型剤を窒化チタン粉末（粉末の直径は全てが５３μｍ以下、高純度科学研究所）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１２の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６３】
（実施例１−１３）
離型剤を酸化クロム粉末（粉末の直径は全てが２０μｍ以下、高純度科学研究所）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１３の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６４】
（実施例１−１４）
離型剤を酸化ジルコニウム粉末（粉末の直径は全てが７５μｍ以下、高純度科学研究所）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１４の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６５】
（実施例１−１５）
離型剤をジルコニアボール（ニッカトーＹＴＺ−２、ジルコニアボールの直径は全てが２ｍｍ）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１５の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６６】
（実施例１−１６）
離型剤をタンタル粉末（粉末の直径は全てが４５μｍ以下、高純度科学研究所）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１６の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６７】
（実施例１−１７）
離型剤をニオブ粉末（粉末の直径は全てが４５μｍ以下、高純度科学研究所）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１７の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６８】
（実施例１−１８）
離型剤をモリブデン粉末（粉末の直径は全てが４５μｍ以下、高純度化学研究所）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１８の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２６９】
（実施例１−１９）
離型剤をタングステン粉末（粉末の直径は全てが５３μｍ以下高純度化学研究所）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−１９の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２７０】
〔実施例１−２０〕
（原料調整）
酸化インジウム粉末（Ｉｎ２Ｏ３、マレ山金属（下部）製、平均粒子径：０．５６μｍ）と、酸化錫粉末（ＳｎＯ２、和光純薬（株）製、粒子径：３．５〜５．０μｍ）とを使用した。
インジウム元素と錫元素との原子数比が９：１となるように秤量し、実施例１−１と同様にして乾式混合を行って混合粉末を得た。得られた混合粉末は、本明細書における「被焼結材料２Ａ」に該当する。
得られた混合粉末（セラミックス粉末）のタップ密度は、２．０２ｇ／ｃｍ３であった。
【０２７１】
このようにして得られた混合粉末を用いたこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−２０の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
なお、カプセル容器内に充填された混合粉末について、混合粉末のタップ密度と、混合粉末の理論密度７．１６ｇ／ｃｍ３とから求められる相対密度（焼結前の相対密度）は、２８．２％であった。
また、混合粉末の体積と、混合粉末の焼結前の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する混合粉末の充填率は１０．３％であった。
また、混合粉末、離型剤及び中芯の合計の充填率は６４．２％であった。
【０２７２】
〔実施例１−２１〕
（原料調整）
酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ：ハクスイテック（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ１．５μｍ）、一酸化チタン粉末（ＴｉＯ（II）：フルウチ化学（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ１μｍ以下）、および酸化アルミニウム粉末（Ａｌ２Ｏ３：住友化学（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ０．５μｍ）を使用した。
亜鉛とチタンとアルミニウムとの原子数比がＺｎ：Ｔｉ：Ａｌ＝９８．２：１．０：０．８となるように秤量し、実施例１−１と同様にして乾式混合を行って混合粉末を得た。得られた混合粉末は、本明細書における「被焼結材料２Ａ」に該当する。
得られた混合粉末（セラミックス粉末）のタップ密度は１．５１ｇ／ｃｍ３であった。
【０２７３】
このようにして得られた混合粉末を用いたこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−２１の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
なお、カプセル容器内に充填された混合粉末について、混合粉末のタップ密度と、混合粉末の理論密度５．６ｇ／ｃｍ３とから求められる相対密度（焼結前の相対密度）は、２７．０％であった。
また、混合粉末の体積と、混合粉末の焼結前の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する混合粉末の充填率は９．８６％であった。
また、混合粉末、離型剤及び中芯の合計の充填率は６３．８％であった。
【０２７４】
〔実施例１−２２〕
（原料調整）
酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ：ハクスイテック（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ１．５μｍ）と、一酸化チタン粉末（ＴｉＯ（II）：フルウチ化学（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ１μｍ以下）とを使用した。
亜鉛とチタンとの原子数比がＺｎ：Ｔｉ＝９８．２：１．８となるように秤量し、実施例１−１と同様にして乾式混合を行って混合粉末を得た。得られた混合粉末は、本明細書における「被焼結材料２Ａ」に該当する。
得られた混合粉末（セラミックス粉末）のタップ密度は１．５６ｇ／ｃｍ３であった。
【０２７５】
このようにして得られた混合粉末を用いたこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−２２の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
なお、カプセル容器内に充填された混合粉末について、混合粉末のタップ密度と、混合粉末の理論密度５．６ｇ／ｃｍ３とから求められる相対密度（焼結前の相対密度）は、２７．９％であった。
また、混合粉末の体積と、混合粉末の焼結前の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する混合粉末の充填率は１０．２％であった。
また、混合粉末、離型剤及び中芯の合計の充填率は６４．１％であった。
【０２７６】
〔実施例１−２３〕
（原料調整）
酸化インジウム粉末（Ｉｎ２Ｏ３、稀産金属（株）製、平均粒子径：０．５６μｍ）と、酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、平均粒子径：１．５μｍ）とを使用した。
インジウム元素と亜鉛元素との原子数比が９：１となるように秤量し、実施例１−１と同様にして乾式混合を行って混合粉末を得た。得られた混合粉末は、本明細書における「被焼結材料２Ａ」に該当する。
得られた混合粉末（セラミックス粉末）のタップ密度は１．８１ｇ／ｃｍ３であった。
【０２７７】
このようにして得られた混合粉末を用いたこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−２３の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
なお、カプセル容器内に充填された混合粉末について、混合粉末のタップ密度と、混合粉末の理論密度７．０２ｇ／ｃｍ３とから求められる相対密度（焼結前の相対密度）は、２５．８％であった。
また、混合粉末の体積と、混合粉末の焼結前の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する混合粉末の充填率は９．４３％であった。
また、混合粉末、離型剤及び中芯の合計の充填率は６３．３％であった。
【０２７８】
〔実施例１−２４〕
（原料調整）
酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ：ハクスイテック（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ１．５μｍ）と、酸化アルミニウム粉末（Ａｌ２Ｏ３：住友化学（株）製、純度９９．９９％、１次粒子サイズ０．５μｍ）とを使用した。
亜鉛とアルミニウムとの原子数比がＺｎ：Ａｌ＝９６．８：３．２となるように秤量し、実施例１−１と同様にして乾式混合を行って混合粉末を得た。得られた混合粉末は、本明細書における「被焼結材料２Ａ」に該当する。
得られた混合粉末（セラミックス粉末）のタップ密度は１．５６ｇ／ｃｍ３であった。
【０２７９】
このようにして得られた混合粉末を用いたこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−２４の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
なお、カプセル容器内に充填された混合粉末について、混合粉末のタップ密度と、混合粉末の理論密度５．６ｇ／ｃｍ３とから求められる相対密度（焼結前の相対密度）は、２７．８％であった。
また、混合粉末の体積と、混合粉末の焼結前の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する混合粉末の充填率は１０．１６％であった。
また、混合粉末、離型剤及び中芯の合計の充填率は６４．１％であった。
【０２８０】
〔実施例１−２５〕
（原料調整）
酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ：ハクスイテック（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ１．５μｍ）と、酸化ガリウム粉末（Ｇａ２Ｏ３：ヤマナカヒューテック（株）製、純度９９．９９％、１次粒子サイズ１．５μｍ）とを使用した。
亜鉛とガリウムとの原子数比がＺｎ：Ｇａ＝９５．８：４．２となるように秤量し、実施例１−１と同様にして乾式混合を行って混合粉末を得た。得られた混合粉末は、本明細書における「被焼結材料２Ａ」に該当する。
得られた混合粉末（セラミックス粉末）のタップ密度は１．６１ｇ／ｃｍ３であった。
【０２８１】
このようにして得られた混合粉末を用いたこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例１−２４の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
なお、カプセル容器内に充填された混合粉末について、混合粉末のタップ密度と、混合粉末の理論密度５．６ｇ／ｃｍ３とから求められる相対密度（焼結前の相対密度）は、２８．８％であった。
また、混合粉末の体積と、混合粉末の焼結前の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する混合粉末の充填率は１０．５２％であった。
また、混合粉末、離型剤及び中芯の合計の充填率は６４．４％であった。
【０２８２】
（比較例１−１）
離型剤を用いないこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、比較例１−１の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
（比較例１−２）
離型剤をアルミナボール（ニッカトーＨＤ−２、直径２ｍｍ）に変更し、混合粉末と容器本体との間には充填せず、混合粉末と中芯との間にのみ充填したこと、及び第１仕切りを用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、比較例１−２の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２８３】
（比較例１−３）
離型剤をセラミックブランケット（ＳＣブランケット１４００、厚さ６ｍｍ、新日本サーマルセラミックス製）に変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、比較例１−３の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２８４】
（比較例１−４）
離型剤を酸化チタン粉末（ルチル、平均直径２μｍ、高純度科学研究所製）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、比較例１−４の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２８５】
（比較例１−５）
離型剤をモリブデン箔（厚さ０．２ｍｍ）に変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、比較例１−５の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２８６】
（比較例１−６）
離型剤をＳＵＳ箔（厚さ０．１ｍｍ）に変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、比較例１−６の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２８７】
（比較例１−７）
離型剤をニッケル粉末（粉末の直径は全てが１５０μｍ以下、高純度科学研究所）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、比較例１−７の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２８８】
（比較例１−８）
離型剤をニッケル箔（厚さ０．２ｍｍ、高純度科学研究所）に変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、比較例１−８の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２８９】
（比較例１−９）
離型剤を炭化チタン（平均直径２μｍ〜５μｍ、高純度科学研究所）に変更したこと以外は実施例１−１と同様にして、比較例１−９の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０２９０】
実施例１−１〜１−２５の結果を表１〜３に示し、比較例１−１〜１−９の結果を表４〜６に示す。
表１，４には、用いたカプセル容器の大きさおよび材質と、第１の仕切り、第２の仕切りとして用いる紙製の円筒の大きさを示す。表１，４において、「外径」とは容器本体の内側空間の直径のことである。また、表１，４において「内径」とは、中芯の直径のことである。
表１，４において示す「Ｒ１」「Ｒ２」「Ｒ１−２ｄ」「Ｒ２＋２ｄ」は、図３で示した寸法に対応する。
表２，５には、用いた離型剤についての情報をまとめて示す。
表３，６には、用いた被焼結材料および得られた焼結体（円筒型ターゲット材）についての情報をまとめて示す。
【０２９１】
【表１】
2016117950.tif 000009
【０２９２】
【表２】
2016117950.tif 000010
【０２９３】
【表３】
2016117950.tif 000011
【０２９４】
【表４】
2016117950.tif 000012
【０２９５】
【表５】
2016117950.tif 000013
【０２９６】
【表６】
2016117950.tif 000014
【０２９７】
実施例１−１〜１−２５について、カプセルＨＩＰ処理後、金属製カプセル容器を取り外し、離型剤の様子を観察した。
【０２９８】
まず、得られた焼結体（ＩＧＺＯ焼結体、ＩＴＯ焼結体、ＡＺＯ焼結体、ＧＺＯ焼結体、ＴＡＺＯ焼結体、ＴＺＯ焼結体、ＩＺＯ焼結体）に対してカプセル容器の外周側（焼結体とカプセル容器の容器本体との間）に充填された離型剤は、カプセルＨＩＰ処理前は粉末状であったが、処理後には固形状となっていた。この固形状の離型剤は金属製カプセル容器および焼結体との接触面において変色は確認されず、いずれからも簡単に剥離することが出来た。
【０２９９】
また、焼結体に対してカプセル容器の内周側（焼結体と中芯との間）に充填された離型剤も、カプセルＨＩＰ処理後に固形状になっていた。得られた焼結体は、固形状の離型剤を介して中芯と一体となっていた。離型剤と焼結体との間、および中芯との間で変色は確認できなかった。
【０３００】
剥離した固形状の離型剤の密度を測長法で求め、測定結果と理論密度とから、カプセルＨＩＰ処理後の離型剤の相対密度を求めた。実施例１−１〜１−２５においては、離型剤は十分に焼結が進行せず、低密度のままであった。なお、相対密度は下記の式で求めた。
相対密度＝（焼結体の密度／焼結体の理論密度）×１００
【０３０１】
一方、得られたＩＧＺＯ焼結体、ＩＴＯ焼結体、ＡＺＯ焼結体、ＧＺＯ焼結体、ＴＡＺＯ焼結体、ＴＺＯ焼結体、ＩＺＯ焼結体の相対密度は１００．０％であった。電子顕微鏡で各種焼結体を観察したところ、空孔もほとんど存在せず均一で緻密な焼結体であった。
【０３０２】
得られた各種焼結体については、中芯及び中芯側の離型剤をＢＴＡ（Boring & Trepanning Association）加工にてくり抜き貫通孔を形成した。さらに、焼結体の外表面及び内表面を円筒形状になるように表面研削、外周研削および表面研磨することで、各種焼結体（ＩＧＺＯ焼結体、ＩＴＯ焼結体、ＡＺＯ焼結体、ＧＺＯ焼結体、ＴＡＺＯ焼結体、ＴＺＯ焼結体、ＩＺＯ焼結体）を形成材料とする円筒型ターゲット材とすることができた。得られた円筒型ターゲット材は、外径：１５３ｍｍ、内径：１３５ｍｍ、長さ：５３０ｍｍに加工した。
【０３０３】
これにより、本発明の円筒型ターゲット材の製造方法によれば、割れ、欠けが発生せずに５００ｍｍ以上の長さを有し、相対密度１００％を有する円筒型ターゲット材が得られることが確認できた。
【０３０４】
得られた円筒型ターゲット材は、５本を一組として、貫通孔に外径：１３３ｍｍ、内径：１２５ｍｍ、長さ：２９４０ｍｍのＴｉ製バッキングチューブを挿入し、Ｉｎ半田により円筒型ターゲット材とバッキングチューブとを接合した。各ターゲット材の間隔（分割部の長さ）は０．２ｍｍとした。
【０３０５】
これにより、本発明の円筒型ターゲット材の製造方法により製造されたターゲット材を用いて、割れ、欠けが発生せずに相対密度１００％を有する各種ターゲットを製造できることが確認できた。
円筒型スパッタリングターゲット材、およびこれから形成されるターゲットが得られた。
【０３０６】
一方、比較例１−１〜１−８については、カプセルＨＩＰ処理後、得られた焼結体には多数の亀裂が存在していたため、円筒型ターゲット材としてスパッタリングターゲットに加工することができなかった。
また、比較例１−１〜１−３については、カプセル容器と焼結体の接触箇所で容器材質と焼結体が反応した形跡を確認できた。
比較例１−１、１−２については、カプセル容器と焼結体との接触箇所において、ＥＤＸ（エネルギー分散型蛍光Ｘ線装置）分析およびＥＰＭＡ（電子プローブマイクロアナライザー）分析を行った。分析の結果、焼結体表面から２〜３ｍｍ以内の深さの範囲で、カプセル容器（ＳＵＳ３０４）の成分である鉄、クロム、ニッケルが検出された。また、焼結体の接触箇所表面で黒ずんだ変色が確認された。
【０３０７】
比較例１−３については、以下のように考えられる。
不織布であるセラミックスブランケットは、隙間を多く有している。そのため、充填工程において、混合粉末がセラミックスブランケットの隙間を抜けてカプセル容器に接してしまい、一部で「カプセル容器と混合粉末との間に離型剤が介在していない」部分、すなわちカプセル容器と混合粉末とが直接接触した部分が生じてしまったものと考えられる。このような部分においては、離型剤が所望の機能を果たすことができず、焼結体に応力が加わり、亀裂が生じたものと考えられる。
【０３０８】
また、比較例１−４，１−７については、離型剤とカプセル容器との間、離型剤と中芯との間、および離型剤と焼結体との間において反応した形跡が見られた。離型剤とカプセル容器との間や、離型剤と中芯との間では、離型剤の接触箇所表面で黒ずんだ変色が確認された。同様に、離型剤と焼結体との間でも、離型剤の接触箇所表面で黒ずんだ変色が確認された。離型剤について、ＥＤＸ分析およびＥＰＭＡ分析を行ったところ、離型剤中に、カプセル容器や中芯の材質であるＳＵＳ３０４由来成分（鉄、クロム、ニッケル）や、焼結体由来成分（インジウム、ガリウム、亜鉛）が検出された。
これらの結果から、比較例１−４，１−７で用いた離型剤は、焼結温度領域における被焼結材料との間や、カプセル容器、中芯との間で反応するため、離型剤として不適であったと考えられる。さらに、カプセルＨＩＰ処理後の離型剤の相対密度が１００％となっていたことから、離型剤が所望の機能を果たすことができず、焼結体に応力が加わり、亀裂が生じたものと考えられる。
また、比較例１−５、６、８については、モリブデン箔、ステンレス箔、ニッケル箔をそれぞれ用いたが、焼結処理後の厚さが全て１ｍｍ未満であったため、カプセルＨＩＰ処理時に焼結体に加わる応力を十分緩和することができず、亀裂が生じたものと考えられる。
【０３０９】
また、比較例１−９については、カプセルＨＩＰ処理時にガスが発生してカプセルが膨張したため、カプセルＨＩＰ処理を行うことができなかった。
【０３１０】
〔２．中空カプセルを用いた場合〕
〔実施例２−１〕
（原料調整）
タップ密度が１．６２ｇ／ｃｍ３である酸化インジウム粉末（Ｉｎ２Ｏ３、稀産金属（株）製、平均粒子径：０．５６μｍ）と、タップ密度が１．３９ｇ／ｃｍ３である酸化ガリウム粉末（Ｇａ２Ｏ３、ヤマナカヒューテック（株）製、平均粒子径：１．５μｍ）と、タップ密度が１．０２ｇ／ｃｍ３である酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ、ハクスイテック（株）製、平均粒子径：１．５μｍ）とを、インジウム元素とガリウム元素と亜鉛元素との原子数比が１：１：１となるように秤量し、スーパーミキサーにて３０００ｒｐｍ、６０分、乾式混合を行った。
【０３１１】
得られた混合物を電気炉（（株）キタハマ製作所製）を用いて、大気雰囲気において昇温速度１０℃／分で室温から１４００℃まで昇温した後、１４００℃で１２時間仮焼を行い、乳鉢にて軽く手粉砕し、仮焼後の混合粉末を得た。得られた混合粉末は、本明細書における「被焼結材料２Ａ」に該当する。
仮焼後の混合粉末（セラミックス粉末）は、タップ密度が４．３２ｇ／ｃｍ３であった。
【０３１２】
（原料の充填）
カプセル容器として、図４に示すような中空カプセルを用いた。用いたカプセル容器は、底部の中央に貫通孔（直径１２８ｍｍ）を有するステンレス（ＳＵＳ３０４）製の容器本体（直径：１８４ｍｍ、高さ７００ｍｍ、厚み：２．５ｍｍの円筒状の容器）に、底部の貫通孔に合わせてステンレス（ＳＵＳ３０４）製の円筒状の部材（直径：１２８ｍｍ、高さ７００ｍｍ）が接合されたものである。なお「容器本体」「円筒状の部材」については、「中空カプセル」についての明細書中の記載に対応する。
【０３１３】
上記中空カプセル容器の底部に、高さが４ｍｍとなるまで離型剤を押し詰めて入れた。
離型剤としては、酸化アルミニウム粉末（Ａｌ２Ｏ３：住友化学（株）製、純度９９．９％、平均粒子径４５μｍ）を用いた。
【０３１４】
次いで、カプセル容器内に、第１仕切りとして紙製の円筒（直径：１７６ｍｍ、高さ：６９２ｍｍ）を立て、カプセル容器の内壁と第１仕切りとの間（空間の幅：４ｍｍ）に離型剤を押し詰めて充填した。
同様に、カプセル容器内に、第２仕切りとして紙製の円筒（直径：１３６ｍｍ、高さ：６９２ｍｍ）、を立て、第２仕切りと円筒状の部材との間（空間の幅：４ｍｍ）に離型剤を押し詰めて充填した。
【０３１５】
次に、第１の仕切りと第２の仕切りとの間の空間に、得られた混合粉末の体積変化がなくなるまで振動を付与しながら充填した。
【０３１６】
なお、焼結体の理論密度は、組成比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯ４（ＪＣＰＤＳカード番号：３８１１０４）という単一結晶の情報がＪＣＰＤＳカードに記載されているため、ＪＣＰＤＳカードに記載されたその単一結晶の理論密度（６．３７９ｇ／ｃｍ３）を採用した。
【０３１７】
充填した混合粉末の上に、高さが４ｍｍとなるように、離型剤を押し詰めて入れて、紙製の円筒を除去した。
【０３１８】
カプセル容器内に充填された混合粉末について、混合粉末のタップ密度と、混合粉末の理論密度６．３７９ｇ／ｃｍ３とから求められる相対密度（焼結前の相対密度）は、６７．７％であった。
混合粉末の体積と、混合粉末の焼結前の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する混合粉末の充填率は４７．８％であった。
離型剤については、焼結後の相対密度７７％と、焼結前の相対密度２８％とから、離型剤について真の相対密度は３６．４％であった。この真の相対密度を用い、離型剤の体積と、離型剤の真の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する離型剤の充填率は１０．７％であった。
混合粉末および離型剤の合計の充填率は５８．５％であった。
【０３１９】
次いで、カプセル容器の上蓋に排気管を溶接し、その後上蓋とカプセル容器とを溶接した。カプセル容器の溶接部の健全性を確認するため、Ｈｅリーク検査を行った。この時の漏れ量を１×１０−６Ｔｏｒｒ・Ｌ／秒以下とした（ただし、１Ｔｏｒｒ＝１３３．３２Ｐａ）。
【０３２０】
次いで、５５０℃に加熱しながら７時間かけてカプセル容器内を減圧し、カプセル容器内が１．３３×１０−２Ｐａ以下になったことを確認して排気管を閉じ、カプセル容器を封止した。
【０３２１】
次いで、封止したカプセル容器をＨＩＰ装置（（株）神戸製鋼所製）内に設置し、カプセルＨＩＰ処理を行った。カプセルＨＩＰ処理における焼結過程は、圧力１１８ＭＰａのアルゴン（Ａｒ）ガス（純度９９．９％）を圧力媒体とし、１２００℃で４時間の条件で行った。カプセルＨＩＰ処理における冷却過程では、ＨＩＰ装置内の温度が２００℃になるまでは１００℃／時間の冷却速度で冷却し、その後は自然冷却させて、実施例２−１の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３２２】
実施例２−２〜２−１９、および比較例２−１〜２−９について、主として離型剤について変更した点を以下に示す。
なお、実施例２−２〜２−１９および比較例２−１〜２−９においては、カプセル容器の大きさ、寸法がわずかながら実施例２−１と異なっている。また、カプセル容器の大きさ変更に伴い、第１の仕切り、第２の仕切りの直径も異なっている。
また、実施例２−２０においては、混合粉末（被焼結材料）が実施例２−１と異なっている。
【０３２３】
（実施例２−２）
離型剤を、実施例１−２で用いたアルミナボールに変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−２の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３２４】
（実施例２−３）
離型剤を、実施例１−３で多孔質アルミナボールに変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−３の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３２５】
（実施例２−４）
用いたカプセル容器は、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製の容器本体（直径：１８０ｍｍ、高さ７００ｍｍ、厚み：２．５ｍｍの円筒状の容器）に、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製の円筒状の部材（直径：１２８ｍｍ、高さ７００ｍｍ）が接合されたものである。
【０３２６】
カプセル容器の内側の全面及び上蓋に、厚さが３ｍｍとなるまで離型剤をコーティングしコーティング膜を形成した。コーティング膜の材料は、無機塗料サーモプレグＨ（無機塗料の組成＝Ａｌ２Ｏ３：８１質量％、ＳｉＯ２：１３．９質量％、ＺｒＯ２：５．１質量％。新日本サーマルセラミックス（株）製）を用いた。
【０３２７】
なお、コーティング膜の厚みは、コーティング膜の形成後、ノギスを用いてカプセル容器の壁とコーティング膜とを合わせた厚み測定し、カプセル容器の壁の厚みを差し引くことにより求めた。
【０３２８】
次に、カプセル容器内に、得られた混合粉末を体積変化がなくなるまで振動を付与しながら、高さ８９４ｍｍとなるまで充填した。
【０３２９】
以後は、実施例２−１と同様にして、実施例２−４の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３３０】
（実施例２−５）
離型剤を、実施例１−５で用いたセラミックコクーンに変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−５の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３３１】
（実施例２−６）
離型剤を、実施例１−６で用いたセラミックペーパーとＳＵＳ箔とを重ねたものに変更し、ＳＵＳ箔を混合粉末側に配置したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−６の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３３２】
（実施例２−７）
離型剤を、実施例１−７で用いたセラミックブランケットとＳＵＳ箔とを重ねたものに変更し、ＳＵＳ箔を混合粉末側に配置したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−７の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３３３】
（実施例２−８）
離型剤として、下記の形状、大きさを有するアルミナ成形体を用いた。アルミナ成形体は、アルミナ粉末をＣＩＰにより成形し、常圧、１２００℃で焼成したものを用いた。アルミナ成形体の相対密度は約７０％であった。
アルミナ成形体３１Ｅ：直径１８５ｍｍ、内径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍの筒状（円環状）
アルミナ成形体３１Ｆ：外径１８５ｍｍ、内径１７５ｍｍ、高さ６９０ｍｍの筒状
アルミナ成形体３１Ｇ：外径１３５ｍｍ、内径１２５ｍｍ、高さ６９０ｍｍの筒状
アルミナ成形体３１Ｈ：直径１８５ｍｍ、内径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍの筒状（円環状）
【０３３４】
アルミナ成形体３１Ｅは、図５（ａ）に示す工程において、容器本体２１の底部に充填する離型剤として用いた。
アルミナ成形体３１Ｆは、図５（ｂ）に示す工程において、容器本体２１側に配置する離型剤として用いた。
アルミナ成形体３１Ｇは、図５（ｂ）に示す工程において、内壁部２１ｂ側に配置する離型剤として用いた。
アルミナ成形体３１Ｈは、図５（ｃ）に示す工程において、充填した被焼結材料２Ａの上にさらに充填する離型剤として用いた。
【０３３５】
離型剤を上述のアルミナ成形体に変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例１−１と同様にして、実施例２−８の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３３６】
（実施例２−９）
離型剤を、実施例１−９で用いたモリブデンシートを２枚重ねたものに変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−９の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３３７】
（実施例２−１０）
離型剤を、実施例１−１０で用いたタングステンシートを２枚重ねたものに変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１０の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３３８】
（実施例２−１１）
離型剤を、実施例１−１１で用いたタンタルシートを２枚重ねたものに変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１１の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３３９】
（実施例２−１２）
離型剤を、実施例１−１２で用いた窒化チタン粉末に変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１２の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３４０】
（実施例２−１３）
離型剤を、実施例１−１３で用いた酸化クロム粉末に変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１３の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３４１】
（実施例２−１４）
離型剤を、実施例１−１４で用いた酸化ジルコニウム粉末に変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１４の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３４２】
（実施例２−１５）
離型剤を、実施例１−１５で用いたジルコニアボールに変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１５の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３４３】
（実施例２−１６）
離型剤を、実施例１−１６で用いたタンタル粉末に変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１６の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３４４】
（実施例２−１７）
離型剤を、実施例１−１７で用いたニオブ粉末に変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１７の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３４５】
（実施例２−１８）
離型剤を、実施例１−１８で用いたモリブデン粉末に変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１８の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３４６】
（実施例２−１９）
離型剤をタングステン粉末（粉末の直径は全てが４３μｍ以下高純度化学研究所）に変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−１９の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３４７】
〔実施例２−２０〕
（原料調整）
酸化亜鉛粉末（ＺｎＯ：ハクスイテック（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ１．５μｍ）を、大気中１２００℃で１０時間仮焼した。昇温は、１０℃／分の昇温速度で室温から１２００℃まで行った。仮焼後、ハンマーミルを用いて粗粉砕して、仮焼後の酸化亜鉛粉末を得た。
得られた仮焼後の酸化亜鉛粉末のタップ密度を測定すると、３．９１ｇ／ｃｍ３であった。
【０３４８】
得られた仮焼後の酸化亜鉛粉末、一酸化チタン粉末（ＴｉＯ（II）：フルウチ化学（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ１μｍ以下）、および酸化アルミニウム粉末（Ａｌ２Ｏ３：住友化学（株）製、純度９９．９％、１次粒子サイズ０．５μｍ）を使用した。
亜鉛とチタンとアルミニウムとの原子数比がＺｎ：Ｔｉ：Ａｌ＝９８．２：１．０：０．８となるように秤量し、実施例２−１と同様にして乾式混合を行って混合粉末を得た。得られた混合粉末は、本明細書における「被焼結材料２Ａ」に該当する。
得られた混合粉末（セラミックス粉末）のタップ密度は３．９１ｇ／ｃｍ３であった。
【０３４９】
このようにして得られた混合粉末を用いたこと以外は実施例２−１と同様にして、実施例２−２０の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
なお、カプセル容器内に充填された混合粉末について、混合粉末のタップ密度と、混合粉末の理論密度５．６ｇ／ｃｍ３とから求められる相対密度（焼結前の相対密度）は、６９．８％であった。
また、混合粉末の体積と、混合粉末の焼結前の相対密度と、から求められる容器本体の容積に対する混合粉末の充填率は４９．３％であった。
また、混合粉末および離型剤の合計の充填率は６０．０％であった。
【０３５０】
（比較例２−１）
離型剤を用いないこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−１の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
（比較例２−２）
離型剤を、実施例１−２で用いたアルミナボールに変更し、混合粉末と容器本体との間には充填せず、混合粉末と円筒状の部材との間にのみ充填したこと、及び第１仕切りを用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−２の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３５１】
（比較例２−３）
離型剤を、比較例１−２で用いたセラミックブランケットに変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−３の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３５２】
（比較例２−４）
離型剤を、比較例１−４で用いた酸化チタン粉末に変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−４の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３５３】
（比較例２−５）
離型剤を、比較例１−５で用いたモリブデン箔に変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−５の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３５４】
（比較例２−６）
離型剤を、比較例１−６で用いたＳＵＳ箔変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−６の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３５５】
（比較例２−７）
離型剤を、比較例１−７で用いたニッケル粉末に変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−７の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３５６】
（比較例２−８）
離型剤を、比較例１−８で用いたニッケル箔に変更したこと、及び仕切り（第１仕切り、第２仕切り）を用いないこと以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−８の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３５７】
（比較例２−９）
離型剤を、比較例１−９で用いた炭化チタンに変更したこと以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−９の円筒型ターゲット材の製造方法を実施した。
【０３５８】
実施例２−１〜２−２０の結果を表７〜９に示し、比較例２−１〜２−９の結果を表１０〜１２に示す。
表７，１０には、用いたカプセル容器の大きさおよび材質と、第１の仕切り、第２の仕切りとして用いる紙製の円筒の大きさを示す。表７，１０において、「外径」とは容器本体の内側空間の直径のことである。また、表７，１０において「内径」とは、円筒状の部材（図５の符号２１ｂ）の直径のことである。
表７，１０において示す「Ｒ１」「Ｒ２」「Ｒ１−２ｄ」「Ｒ２＋２ｄ」は、図５で示した寸法に対応する。
表８，１１には、用いた離型剤についての情報をまとめて示す。
表９，１２には、用いた被焼結材料および得られた焼結体（円筒型ターゲット材）についての情報をまとめて示す。
【０３５９】
【表７】
2016117950.tif 000015
【０３６０】
【表８】
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【０３６１】
【表９】
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【０３６２】
【表１０】
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【０３６３】
【表１１】
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【０３６４】
【表１２】
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【０３６５】
実施例２−１〜２−２０について、カプセルＨＩＰ処理後、金属製カプセル容器を取り外し、離型剤の様子を観察した。
【０３６６】
まず、得られた焼結体（ＩＧＺＯ焼結体、ＴＡＺＯ焼結体）に対してカプセル容器の外周側に充填された離型剤と、焼結体に対してカプセル容器の内周側に充填された離型剤とは、カプセルＨＩＰ処理前は粉末状であったが、処理後には固形状となっていた。この固形状の離型剤はカプセル容器および焼結体との接触面において変色は確認されず、いずれからも簡単に剥離することが出来た。
【０３６７】
剥離した固形状の離型剤の密度を測長法で求め、上述の方法でカプセルＨＩＰ処理後の離型剤の相対密度を求めた。実施例２−１〜２−２０においては、離型剤は十分に焼結が進行せず、低密度のままであった。
【０３６８】
一方、得られたＩＧＺＯ焼結体、ＴＡＺＯ焼結体の相対密度は１００．０％であり、電子顕微鏡で各種焼結体を観察したところ、空孔もほとんど存在せず均一で緻密な焼結体であった。
【０３６９】
得られた各種焼結体については、外表面及び内表面を円筒形状になるように表面研削、外周研削および表面研磨することで、各種焼結体（ＩＧＺＯ焼結体、ＴＡＺＯ焼結体）を形成材料とする円筒型ターゲット材とすることができた。得られた円筒型ターゲット材は、外径：１５３ｍｍ、内径：１３５ｍｍ、長さ：５３０ｍｍに加工した。
【０３７０】
これにより、本発明の円筒型ターゲット材の製造方法によれば、割れ、欠けが発生せずに５００ｍｍ以上の長さを有し、相対密度１００％を有する円筒型ターゲット材が得られることが確認できた。
【０３７１】
得られた円筒型ターゲット材は、５本を一組として、貫通孔に外径：１３３ｍｍ、内径：１２５ｍｍ、長さ：２９４０ｍｍのＴｉ製バッキングチューブを挿入し、Ｉｎ半田により円筒型ターゲット材とバッキングチューブとを接合した。各ターゲット材の間隔（分割部の長さ）は０．２ｍｍとした。
【０３７２】
これにより、本発明の円筒型ターゲット材の製造方法により製造されたターゲット材を用いて、割れ、欠けが発生せずに相対密度１００％を有する各種ターゲットを製造できることが確認できた。
円筒型スパッタリングターゲット材、およびこれから形成されるターゲットが得られた。
【０３７３】
一方、比較例２−１〜２−８については、カプセルＨＩＰ処理後、得られた焼結体には多数の亀裂が存在していたため、円筒型ターゲット材としてスパッタリングターゲットに加工することができなかった。
また、比較例２−１〜２−３については、カプセル容器と焼結体の接触箇所で容器材質と焼結体が反応した形跡を確認できた。
比較例２−１、２−２については、カプセル容器と焼結体との接触箇所において、ＥＤＸ分析およびＥＰＭＡ分析を行った。分析の結果、焼結体表面から２〜３ｍｍ以内の深さの範囲で、カプセル容器（ＳＵＳ３０４）の成分である鉄、クロム、ニッケルが検出された。また、焼結体の接触箇所表面で黒ずんだ変色が確認された。
【０３７４】
比較例２−３については、以下のように考えられる。
不織布であるセラミックスブランケットは、隙間を多く有している。そのため、充填工程において、混合粉末がセラミックスブランケットの隙間を抜けてカプセル容器に接してしまい、一部で「カプセル容器と混合粉末との間に離型剤が介在していない」部分、すなわちカプセル容器と混合粉末とが直接接触した部分が生じてしまったものと考えられる。このような部分においては、離型剤が所望の機能を果たすことができず、焼結体に応力が加わり、亀裂が生じたものと考えられる。
【０３７５】
また、比較例２−４，２−７については、離型剤とカプセル容器との間、および離型剤と焼結体との間において反応した形跡が見られた。離型剤とカプセル容器との間では、離型剤の接触箇所表面で黒ずんだ変色が確認された。同様に、離型剤と焼結体との間でも、離型剤の接触箇所表面で黒ずんだ変色が確認された。離型剤について、ＥＤＸ分析およびＥＰＭＡ分析を行ったところ、離型剤中に、カプセル容器の材質であるＳＵＳ３０４由来成分（鉄、クロム、ニッケル）や、焼結体由来成分（インジウム、ガリウム、亜鉛）が検出された。
これらの結果から、比較例２−４，２−７で用いた離型剤は、焼結温度領域における被焼結材料との間や、カプセル容器との間で反応するため離型剤として不適であったと考えられる。さらに、カプセルＨＩＰ処理後の離型剤の相対密度が１００％となっていたことから、離型剤が所望の機能を果たすことができず、焼結体に応力が加わり、亀裂が生じたものと考えられる。
また、比較例２−５、６、８については、モリブデン箔、ステンレス箔、ニッケル箔をそれぞれ用いたが、焼結処理後の厚さが全て１ｍｍ未満であったため、カプセルＨＩＰ処理時に焼結体に加わる応力を十分緩和することができず、亀裂が生じたものと考えられる。
【０３７６】
また、比較例２−９については、カプセルＨＩＰ処理時にガスが発生してカプセルが膨張したため、カプセルＨＩＰ処理を行うことができなかった。
【０３７７】
以上より、本発明の円筒型ターゲットの製造方法が有用であることが確認できた。
【符号の説明】
【０３７８】
１…スパッタリングターゲット、２…円筒型ターゲット材、２ａ…貫通孔、２Ａ…被焼結材料、２ｘ…内壁、３…バッキングチューブ、３ａ…貫通孔、３ｘ…外壁、４…接合層、７…第１仕切り（仕切り）、８…第２仕切り（仕切り）、１０…カプセル容器、１１…容器本体、１１ａ…外壁部、１１ｂ…内壁部、１１ｃ…底部、１１ｘ…内壁面、１２…中芯、１２ｘ…表面、１５…蓋、１９…空間、２０…カプセル容器、２１…容器本体、２１ａ…外壁部、２１ｂ…内壁部、２１ｃ…底部、２１ｄ…貫通孔、２１ｘ…内壁面、２３…貫通孔、２５…蓋、２９…空間、３１…離型剤、３２…コーティング膜、３０１…フランジ部
【図１】
2016117950.tif 000021
【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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