特許 5784849 セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5784849

(24)【登録日】2015年7月31日

(45)【発行日】2015年9月24日

(54)【発明の名称】セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C04B 35/632 20060101AFI20150907BHJP

   C23C 14/34 20060101ALI20150907BHJP

   C04B 35/00 20060101ALI20150907BHJP

   C04B 35/453 20060101ALI20150907BHJP

【ＦＩ】

   C04B35/00 108

   C23C14/34 B

   C04B35/00 J

   C04B35/00 P

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-9496(P2015-9496)

(22)【出願日】2015年1月21日

(62)【分割の表示】特願2012-7975(P2012-7975)の分割

【原出願日】2012年1月18日

(65)【公開番号】特開2015-96656(P2015-96656A)

(43)【公開日】2015年5月21日

【審査請求日】2015年2月16日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006183

【氏名又は名称】三井金属鉱業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001070

【氏名又は名称】特許業務法人ＳＳＩＮＰＡＴ

(72)【発明者】

【氏名】眞▲崎▼ 貴則

(72)【発明者】

【氏名】石田 新太郎

【審査官】 小川 武

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０６８０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５０３０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１５３８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００７４９６９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／３４

Ｃ０４Ｂ ３５／００，３５／４５３，３５／６３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長さが７５０ｍｍ以上、内径が１００ｍｍ以上かつ相対密度が９９％以上であり、一体品であるセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を、材料としてステンレスまたはチタンを用いたバッキングチューブにボンディング材によって接合してなる円筒形スパッタリングターゲット。

【請求項2】

複数本の前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材が前記バッキングチューブにボンディング材によって接合してなり、前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材間の分割部の数が１〜３個である請求項１に記載の円筒形スパッタリングターゲット。

【請求項3】

１本の前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材が前記バッキングチューブにボンディング材によって接合してなる請求項１に記載の円筒形スパッタリングターゲット。

【請求項4】

前記ボンディング材がインジウム製の半田である請求項１〜３いずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。

【請求項5】

前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の円筒度が０．５ｍｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。

【請求項6】

前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の円筒度が０．１ｍｍ以下である請求項１〜５のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。

【請求項7】

前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材が、Ｓｎの含有量がＳｎＯ₂量換算で１〜１０質量％のＩＴＯ製である請求項１〜６のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。

【請求項8】

前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材が、Ａｌの含有量がＡｌ₂Ｏ₃量換算で０．１〜５質量％のＡＺＯ製である請求項１〜６のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。

【請求項9】

前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材が、Ｉｎの含有量がＩｎ₂Ｏ₃量換算で４０〜６０質量％、Ｇａの含有量がＧａ₂Ｏ₃量換算で２０〜４０質量％、Ｚｎの含有量がＺｎＯ量換算で１０〜３０質量％のＩＧＺＯ製である請求項１〜６のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。

【請求項10】

セラミックス原料粉末および有機添加物を含有するスラリーから顆粒を調製する工程１、
前記顆粒をＣＩＰ成形して円筒形の成形体を作製する工程２、
前記成形体を脱脂する工程３、
前記脱脂された成形体を焼成して焼結体を作製する工程４、
前記焼結体を加工してセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を作製する工程５、および
前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材をバッキングチューブにボンディング材によって接合する工程６
を含む円筒形スパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記工程１において、前記有機添加物の量が前記セラミックス原料粉末の量に対して０．１〜１．２質量％であり、前記有機添加物がバインダ及び分散剤であり、該バインダが、重合度が２００〜４００かつ鹸化度が６０〜８０ｍｏｌ％であるポリビニルアルコールで、分散剤がポリカルボン酸アンモニウムである円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、高密度で長尺のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

マグネトロン型回転カソードスパッタリング装置は、円筒形ターゲットの内側に磁場発生装置を有し、ターゲットの内側から冷却しつつ、ターゲットを回転させながらスパッタリングを行う装置であり、ターゲット材の全面がエロージョンとなり均一に削られる。このため、平板型マグネトロンスパッタリング装置の使用効率が２０〜３０％であるのに対し、マグネトロン型回転カソードスパッタリング装置では６０％以上の格段に高い使用効率が得られる。さらに、ターゲットを回転させることで、従来の平板型マグネトロンスパッタリング装置に比べて単位面積当り大きなパワーを投入できることから高い成膜速度が得られる。

【0003】

近年は、フラットパネルディスプレイや太陽電池で使用されるガラス基板が大型化され、この大型化された基板上に薄膜を形成するために、長さ３ｍを超える長尺の円筒形ターゲットが必要となっている。

【0004】

このような回転カソードスパッタリング方式は、円筒形状へ加工が容易で機械的強度が強い金属ターゲットでは広く普及している。しかし、セラミックスターゲット材は、強度が低く脆いので、製造中に割れや変形などが発生しやすい。このため、セラミックスターゲットにおいては、短尺の円筒形ターゲット材を製造することはできたが、性能の高い長尺の円筒形ターゲット材を製造することはできなかった。

【0005】

特許文献１には、短尺の円筒形ターゲット材を積み重ねて作製した長尺の円筒形ターゲットにおいて、円筒形ターゲットの外周面を基準に各ターゲット材をボンディングして、ターゲットの分割部に生じる段差を０．５ｍｍ以下にすることにより、段差に起因するアーキングやパーティクルの発生を抑制する技術が開示されている。しかし、この技術においては、円筒形ターゲット材が短い場合には、多数のターゲット材を積み重ねなければ長尺の円筒形ターゲットが得られないので、ターゲット材とターゲット材との間に生じる分割部の数が多くなる。分割部が存在すれば、たとえ段差がなくても、その分割部に起因するアーキングの発生は避けられない。このため、分割部の数が多く生じる前記技術においては、アーキングの発生回数が増大する。また、スパッタリング中には分割部に放電が集中するので、分割部の数が多い場合には、スパッタリング中に分割部を起点にした割れが生じやすくなる。多数のターゲット材をボンディングすると時間がかかり、製造上効率も悪い。

【0006】

特許文献２には、中空円筒形状のセラミックス焼結体の焼成において、セラミックス成形体の焼結収縮率と同等の焼結収縮率を有する板状のセラミックス成形体上に、前記セラミックス成形体を載置して焼成することにより、焼成時の割れを防止し、相対密度９５％以上の焼成体を得る技術が開示されている。しかし、この技術においても、セラミックス粉末を成形、脱脂および焼成して長さが５００ｍｍ以上の長尺の円筒セラミックス焼結体を作製する場合、成形、脱脂または焼成のいずれかの工程で割れが生じるという問題があった。

【0007】

特許文献３には、溶射法にて長さ５００ｍｍ以上のＩＴＯ円筒形ターゲット材を製造する技術が開示されている。しかし、溶射法で得られた円筒形ターゲット材は、相対密度を高くすることができず、相対密度はせいぜい７０％台である。相対密度の低いターゲット材を用いてスパッタリングを行うと、アーキングの発生回数が多くなる。このため、溶射法で得られた長尺の円筒形ターゲット材を用いてスパッタリングを行うと、アーキングの発生回数が多くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１０−１００９３０号公報

【特許文献2】特開２００５−２８１８６２号公報

【特許文献3】特開平１０−６８０７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、高密度で長尺のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者は、成形体が長尺であっても製造中に割れや変形などが発生しないセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の製造方法を見出し、高密度で長尺のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を製造することに成功した。

【0011】

すなわち、本発明は、長さが５００ｍｍ以上かつ相対密度が９５％以上であり、一体品であることを特徴とするセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材である。
前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材においては、外径が１４０ｍｍ以上かつ内径が１３０ｍｍ以上であることが好ましい。

【0012】

前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、たとえば、
Ｓｎの含有量がＳｎＯ₂量換算で１〜１０質量％であるＩＴＯ製、
Ａｌの含有量がＡｌ₂Ｏ₃量換算で０．１〜５質量％であるＡＺＯ製、または
Ｉｎの含有量がＩｎ₂Ｏ₃量換算で４０〜６０質量％、Ｇａの含有量がＧａ₂Ｏ₃量換算で２０〜４０質量％、Ｚｎの含有量がＺｎＯ量換算で１０〜３０質量％であるＩＧＺＯ製
とすることができる。

【0013】

また、本発明は、
前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材をバッキングチューブにボンディング材によって接合してなることを特徴とするセラミックス円筒形スパッタリングターゲットである。

【0014】

また、本発明は、
セラミックス原料粉末および有機添加物を含有するスラリーから顆粒を調製する工程１、
前記顆粒をＣＩＰ成形して円筒形の成形体を作製する工程２、
前記成形体を脱脂する工程３、および
前記脱脂された成形体を焼成する工程４
を含むセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の製造方法であって、
前記工程１において、前記有機添加物の量が前記セラミックス原料粉末の量に対して０．１〜１．２質量％であることを特徴とするセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の製造方法である。

【0015】

前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の製造方法においては、前記有機添加物がバインダを含み、該バインダが、重合度が２００〜４００かつ鹸化度が６０〜８０ｍｏｌ％であるポリビニルアルコールであることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、５００ｍｍ以上の長さを有する一体品であるので、多数のスパッタリングターゲット材を積み重ねて長尺にして使用する必要がない。このため、マグネトロン回転カソードスパッタリング装置等において本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を使用する場合、ターゲット全体に分割部が存在しないか、またはその数が少ないので、スパッタリング中にアーキングやパーティクルの発生が少ない。また、本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は高密度であるので、スパッタリング中にアーキングの発生が少ない。

【0017】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の製造方法は、前記のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を、割れや変形などを発生させないで効率的に製造することができる。

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材＞
本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、長さが５００ｍｍ以上かつ相対密度が９５％以上であり、一体品である。一体品とは、複数のパーツから構成されるのではなく、ターゲット材全体が物体として分割のない、一個の物品であることを意味する。したがって、本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、複数の円筒形ターゲット材を積み重ねて、または接合して形成される長さ５００ｍｍ以上の円筒状のターゲット材とは区別される。

【0019】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、たとえば後述する製造方法により製造することができる。
前述のとおり、セラミックスターゲット材は強度が低く脆いので、従来の焼結法では、製造中に割れや変形などが発生し、長さが５００ｍｍ以上である一体品のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を製造することはできなかった。このため、従来は、長さが５００ｍｍ未満である短尺の円筒形スパッタリングターゲット材を多数つなげて、長尺の円筒状のスパッタリングターゲット材を形成しなければならなかった。このような構成にすると、ターゲット材とターゲット材との間に生じる分割部の数が多くなるので、この構成を有するターゲット材を用いてスパッタリングを行うと、この分割部に起因するアーキングの発生回数が増大する。

【0020】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、一体で５００ｍｍ以上の長さを有する長尺体であるので、ターゲット材を多数つなげて長尺体にする必要がない。本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材においては、必要とされる長さに応じて、１本のみを用いてスパッタリングを行うことができ、また複数本をつなげてスパッタリングすることもできる。１本のみを用いてスパッタリングを行う場合には、分割部が存在しないので、分割部に起因するアーキングは発生しない。複数本をつなげてスパッタリングを行う場合にも、これを構成するセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材が５００ｍｍ以上の長さを有するので、少ない本数で目的とする長さにすることができる。このため、短尺のターゲット材を多数つなげて長尺の円筒状スパッタリングターゲット材を形成する場合に比べて分割部の数が少ないので、分割部に起因するアーキングの発生回数が少ない。

【0021】

従来の溶射法では、一体で５００ｍｍ以上の長さを有する長尺のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を製造することは可能であるが、溶射法で得られた円筒形ターゲット材は、相対密度が高くて７０％台である。このため、溶射法で得られた円筒形ターゲット材を用いてスパッタリングを行うとアーキングの発生回数が多くなる。本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は相対密度が９５％以上であるので、溶射法で得られた円筒形ターゲット材に比較して、スパッタリング時に発生するアーキングの回数が少ない。

【0022】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、長さが５００ｍｍ以上であり、好ましくは７５０ｍｍ以上、より好ましくは１０００ｍｍｍ以上、さらに好ましくは１５００ｍｍ以上である。本発明のターゲット材１本を用いてスパッタリングを行う場合には、ターゲット材が長いほど大面積の成膜が可能になり、分割部に起因するアーキングが発生しない。本発明のターゲット材を複数本つなげてスパッタリングを行う場合には、ターゲット材が長いほど少ない本数で目的とする長さにすることができ、分割部の数を少なくできるので、分割部に起因するアーキングの発生回数を減らすことができる。

【0023】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の長さの上限には特に制限はないが、マグネトロン回転カソードスパッタリング装置の制約などから、３４００ｍｍ程度である。

【0024】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、内径が１００ｍｍ以上であることが好ましい。前記のような内径であると、回転カソードスパッタリング方式により効率的な成膜が可能になる。

【0025】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の真円度、円筒度および振れ公差は好ましくは１ｍｍ以内、より好ましくは０．５ｍｍ以内、さらに好ましくは０．１ｍｍ以内である。真円度、円筒度および振れ公差は、小さいほどアーキングが発生しにくいので好ましい。

【0026】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、相対密度が９５％以上であり、好ましくは９９％以上、より好ましくは９９．５％以上である。ターゲット材の相対密度が高いほど、スパッタリング時の熱衝撃や温度差などに起因するターゲット材の割れを防止することができ、ターゲット材厚を無駄なく有効に活用することができる。また、パーティクルおよびアーキングの発生が低減し、良好な膜質を得ることができる。前記相対密度の上限には特に制限はないが、通常１００％である。

【0027】

本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の材料であるセラミックスの種類には、特に制限はなく、たとえば酸化インジウム−酸化錫系材料（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム−酸化亜鉛系材料（ＡＺＯ）および酸化インジウム−酸化ガリウム−酸化亜鉛系材料（ＩＧＺＯ）等が挙げられる。

【0028】

セラミックスがＩＴＯである場合には、本ターゲット材におけるＳｎの含有量はＳｎＯ₂量換算で好ましくは１〜１０質量％、より好ましくは２〜１０質量％、さらに好ましくは３〜１０質量％である。Ｓｎの含有量が前記範囲内であると、ターゲット材が低抵抗になるという利点がある。

【0029】

セラミックスがＡＺＯである場合には、本ターゲット材におけるＡｌの含有量はＡｌ₂Ｏ₃量換算で好ましくは０．１〜５質量％、より好ましくは１〜５質量％、さらに好ましくは２〜５質量％である。Ａｌの含有量が前記範囲内であると、ターゲット材が低抵抗になるという利点がある。

【0030】

セラミックスがＩＧＺＯである場合には、本ターゲット材におけるＩｎの含有量がＩｎ₂Ｏ₃量換算で４０〜６０質量％、Ｇａの含有量がＧａ₂Ｏ₃量換算で２０〜５０質量％、Ｚｎの含有量がＺｎＯ量換算で５〜３０質量％あることが好ましく、Ｉｎの含有量がＩｎ₂Ｏ₃量換算で４０〜５５質量％、Ｇａの含有量がＧａ₂Ｏ₃量換算で２５〜３５質量％、Ｚｎの含有量がＺｎＯ量換算で１５〜３０質量％あることがより好ましく、Ｉｎの含有量がＩｎ₂Ｏ₃量換算で４０〜５０質量％、Ｇａの含有量がＧａ₂Ｏ₃量換算で２５〜３５質量％、Ｚｎの含有量がＺｎＯ量換算で２０〜３０質量％あることがさらに好ましい。Ｉｎ、ＧａおよびＺｎの含有量が前記範囲内であると、スパッタリングにより良好なＴＦＴ（薄膜トランジスタ：Thin Film Transistor）特性が得られるという利点がある。

【0031】

＜セラミックス円筒形スパッタリングターゲット＞
本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲットは、前記セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材をバッキングチューブにボンディング材によって接合してなる。

【0032】

前記バッキングチューブは、通常、セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を接合しうる円筒形状を有する。バッキングチューブの種類には特に制限はなく、ターゲット材に応じて、従来使用されているバッキングチューブから適宜選択して使用することができる。たとえば、バッキングチューブの材料としてはステンレス、チタン等を挙げることができる。

【0033】

前記ボンディング材の種類にも特に制限はなく、ターゲット材に応じて、従来使用されているボンディング材から適宜選択して使用することができる。たとえば、ボンディング材としては、インジウム製の半田等が挙げられる。

【0034】

セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材は、１本のバッキングチューブの外側に、１本接合されてもよく、２本以上を同一軸線上に並べて接合されてもよい。２本以上を並べて接合する場合、各セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材間の隙間、つまり分割部の長さは通常０．０５〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．３ｍｍ、より好ましくは０．０５ｍｍである。分割部の長さが短いほどスパッタリング時にアーキングが発生しにくいが、０．０５ｍｍ未満だとボンディング中やスパッタリング中の熱膨張によりターゲット材同士がぶつかり、割れることがある。
ボンディング方法にも特に制限はなく、従来のセラミックス円筒形スパッタリングターゲットと同様の方法を採用することができる。

【0035】

＜セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の製造方法＞
本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の製造方法は、
セラミックス原料粉末および有機添加物を含有するスラリーから顆粒を調製する工程１、
前記顆粒をＣＩＰ成形して円筒形の成形体を作製する工程２、
前記成形体を脱脂する工程３、および
前記脱脂された成形体を焼成する工程４
を含むセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材の製造方法であって、
前記工程１において、前記有機添加物の量が前記セラミックス原料粉末の量に対して０．１〜１質量％であることを特徴とする。

【0036】

この製造方法により、前記本発明のセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を、割れや変形などを発生させないで効率的に製造することができる。
この製造方法においては、前記有機添加物がバインダを含み、該バインダが、重合度が２００〜４００かつ鹸化度が６０〜８０ｍｏｌ％であるポリビニルアルコールことが好ましい。

【0037】

（工程１）
工程１では、セラミックス原料粉末および有機添加物を含有するスラリーから顆粒を調製する。
セラミックス原料粉末および有機添加物から顆粒を調製し、その顆粒を工程２のＣＩＰ成形に供することにより、原料の充填性が向上し、高密度の成形体を得ることができる。また、充填むらが生じにくくなり、均一な充填が可能になる。プレスむらも生じにくくなる。

【0038】

セラミックス原料粉末は、この製造方法によってターゲット材の構成材料であるセラミックスを作製できる粉末である。
たとえば、セラミックスがＩＴＯである場合には、セラミックス原料粉末として、Ｉｎ₂Ｏ₃粉末およびＳｎＯ₂粉末の混合粉末を使用でき、ＩＴＯ粉末を単独で、またはＩｎ₂Ｏ₃粉末およびＳｎＯ₂粉末と混合して用いてもよい。Ｉｎ₂Ｏ₃粉末、ＳｎＯ₂粉末およびＩＴＯ粉末は、ＢＥＴ(Brunauer-Emmett-Teller)法で測定した比表面積がそれぞれ通常１〜４０ｍ²／ｇである。Ｉｎ₂Ｏ₃粉末、ＳｎＯ₂粉末およびＩＴＯ粉末の混合比率は、本ターゲット材における構成元素の含有量が前述の範囲内になるように適宜決定される。本製造方法においては、Ｉｎ₂Ｏ₃粉末およびＳｎＯ₂粉末の混合粉末をセラミックス原料粉末として使用する場合、セラミックス原料粉末におけるＳｎＯ₂粉末の含有量（質量％）が、最終的に得られるターゲット材におけるＳｎＯ₂量換算でのＳｎの含有量（質量％）と同視できることが確認されている。

【0039】

セラミックスがＡＺＯである場合には、セラミックス原料粉末として、Ａｌ₂Ｏ₃粉末お
よびＺｎＯ粉末の混合粉末を使用でき、ＡＺＯ粉末を単独で、またはＡｌ₂Ｏ₃粉末および
ＺｎＯ粉末と混合して用いてもよい。Ａｌ₂Ｏ₃粉末、ＺｎＯ粉末およびＡＺＯ粉末は、Ｂ
ＥＴ法で測定した比表面積がそれぞれ通常１〜４０ｍ²／ｇである。Ａｌ₂Ｏ₃粉末、Ｚｎ
Ｏ粉末およびＡＺＯ粉末の混合比率は、本ターゲット材における構成元素の含有量が前述
の範囲内になるように適宜決定される。本製造方法においては、Ａｌ₂Ｏ₃粉末およびＺｎ
Ｏ粉末の混合粉末をセラミックス原料粉末として使用する場合、セラミックス原料粉末に
おけるＡｌ₂Ｏ₃粉末の含有量（質量％）が、最終的に得られるターゲット材におけるＡｌ
₂Ｏ₃量換算でのＡｌの含有量（質量％）と同視できることが確認されている。

【0040】

セラミックスがＩＧＺＯである場合には、セラミックス原料粉末として、Ｉｎ₂Ｏ₃粉末、Ｇａ₂Ｏ₃粉末およびＺｎＯ粉末の混合粉末を使用でき、ＩＧＺＯ粉末を単独で、またはＩｎ₂Ｏ₃粉末、Ｇａ₂Ｏ₃粉末およびＺｎＯ粉末と混合して用いてもよい。Ｉｎ₂Ｏ₃粉末、Ｇａ₂Ｏ₃粉末、ＺｎＯ粉末およびＩＧＺＯ粉末は、ＢＥＴ法で測定した比表面積がそれぞれ通常１〜４０ｍ²／ｇである。Ｉｎ₂Ｏ₃粉末、Ｇａ₂Ｏ₃粉末、ＺｎＯ粉末およびＩＧＺＯ粉末の混合比率は、本ターゲット材における構成元素の含有量が前述の範囲内になるように適宜決定される。本製造方法においては、Ｉｎ₂Ｏ₃粉末、Ｇａ₂Ｏ₃粉末およびＺｎＯ粉末の混合粉末をセラミックス原料粉末として使用する場合、セラミックス原料粉末におけるＩｎ₂Ｏ₃粉末、Ｇａ₂Ｏ₃粉末およびＺｎＯ粉末の含有量（質量％）が、それぞれ最終的に得られるターゲット材におけるＩｎ₂Ｏ₃量換算でのＩｎの含有量（質量％）、Ｇａ₂Ｏ₃量換算でのＧａの含有量（質量％）およびＺｎＯ量換算でのＺｎの含有量（質量％）と同視できることが確認されている。

【0041】

粒子径の異なる２種類以上の粉末を混合して得られたセラミックス原料粉末を用いると、粒子径の大きい粉末の粒子間に粒子径の小さい粉末の粒子が入り込むので、成形体の密度が高くなり、焼結体の強度も向上するという利点がある。

【0042】

粉末の混合方法には特に制限はなく、たとえば、各粉末およびジルコニアボールをポットに入れ、ボールミル混合することができる。
前記有機添加物は、スラリーや成形体の性状を好適に調整するために添加される物質である。有機添加物としては、バインダ、分散剤および可塑剤等を挙げることができる。

【0043】

工程１において、有機添加物の量はセラミックス原料粉末の量に対して０．１〜１．２質量％であり、好ましくは０．２〜１．０質量％、より好ましくは０．４〜０．８質量％である。有機添加物の前記配合量が１．２質量％より多いと、脱媒中の成形体の強度低下が大きくなり、脱脂割れしやすくなったり、脱脂後に成形体中に空孔が多くなり、高密度化しにくくなったりする場合がある。有機添加物の前記配合量が０．１質量％より少ないと、各成分の十分な効果が得られない場合がある。有機添加物の配合量を前記範囲内にすると、長さが５００ｍｍ以上かつ相対密度が９５％以上であり、一体品であるセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を製造することができる。

【0044】

バインダは、成形体においてセラミックス原料粉末をバインドし、成形体の強度を高めるために添加される。バインダとしては、公知の粉末焼結法において成形体を得るときに通常使用されるバインダを使用することができる。

【0045】

その中でも、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が好適であり、さらに重合度が２００〜４００かつ鹸化度が６０〜８０ｍｏｌ％であるポリビニルアルコールが好適である。このようなバインダを使用すると、バインダの添加量が少量であっても、ＣＩＰ成形時に潰れやすい顆粒が調製され、ＣＩＰ成形によりセラミックス原料粉末が緻密に充填された割れにくい成形体が得られ、その結果、割れや変形を生じさせることなく高密度で長尺のセラミックス円筒形ターゲット材を製造することができる。たとえば、有機添加物の配合量を前記範囲内にし、さらに前記バインダを使用すると、長さ７５０ｍｍ以上、相対密度９５％以上で一体品のセラミックス円筒形ターゲット材を安定的に製造することができる。

【0046】

一般に、セラミックス粉末を成形、脱脂および焼成という工程により長尺のセラミックス円筒形ターゲット材を作製しようとすると、成形、脱脂および焼成の何れかの工程で割れが発生する。このため従来の製造方法では、長さ５００ｍｍ以上、相対密度９５％以上で一体品のセラミックス円筒形ターゲット材を製造することはできなかった。成形時の割れは、ＣＩＰ成形体の場合には、長尺すなわち大型になるとスプリングバックの力が大きくなるために起こると考えられる。鋳込み成形体の場合には、水分ムラや粒子偏析が起点となり割れると考えられる。バインダ量を増やせば成形割れをなくすことはできるが、バインダ量を増やすと、脱脂または焼成中に円筒成形体が脆化して割れる。また過度のバインダの添加は、バインダが偏析して脱脂割れの起点となるため好ましくない。

【0047】

本発明の製造方法においては、前記のバインダを使用することにより、長尺の成形体であっても、少量のバインダ添加により割れにくい成形体が得られるので、脱脂および焼成中に円筒成形体が割れにくい。つまり、前記バインダを使用すると、成形、脱脂および焼成のいずれの工程でも割れが発生しにくく、長尺のセラミックス円筒形ターゲット材が安定的に得られる。
前記バインダの使用により、このような効果が得られるのは、次のような理由によると考えられる。

【0048】

たとえば原料粉末、バインダおよび水を含有したスラリーをスプレードライにより顆粒を調製する場合、スラリーを噴霧して形成された液滴中で、乾燥により水が液滴の外側に移動し、それと共に原料粉末およびバインダも液滴の外側に移動する。水は液滴外に揮発し、その結果、液滴表面部に原料粉末およびバインダが緻密に凝集し、堅い被膜を持った顆粒が形成される。この顆粒は、原料粉末、バインダおよび水が外周部に移動しているため中空となり、その中空部は負圧になっている。その圧力差をなくそうとして、顆粒は陥没する。このような陥没した顆粒は堅いので、成形時に潰れにくい。このため、成形体は緻密化せず、割れの起点となる粗大欠陥を生じる。長尺の成形体を作製するとき割れが発生するのは、このようなことが主因になっていると考えられる。

【0049】

重合度２００〜４００という重合度の低いバインダを使用すると、バインダの成分である高分子の絡み合いが少なく、粘度の低いスラリーが得られる。バインダ比を一定にして重合度の低いバインダを使用すると、低粘度で原料粉末の濃度が高いスラリーが作製される。このため、スラリーの噴霧時に液滴中で水の移動が少ないため、顆粒内部が中空になりにくく、陥没しにくい。顆粒においてはバインダの絡み合いが少ないので、バインダの結合力が弱く、顆粒が簡単に潰れる。また高濃度スラリーを噴霧すると、原料粉末およびバインダが液滴の表面部に凝集できないので、表面部が緻密になりにくく、顆粒の強度が低くなる。このような理由により、ＣＩＰ成形によりセラミックス原料粉末が緻密に充填された割れにくい成形体が得られると考えられる。

【0050】

また、鹸化度６０〜８０ｍｏｌ％という鹸化度の低いバインダを使用すると、原料粉末、バインダおよび水からなるスラリーにおいて、バインダの疎水基が粉末に吸着して、分散性の高いスラリーが得られる。曇点以上の温度でスラリーを噴霧すると、バインダが短時間で析出し、液滴の外側に移動しないので、顆粒全体にバインダが均一分散した状態で乾燥され、表面部の強度が低い顆粒が得られる。このような理由により、ＣＩＰ成形によりセラミックス原料粉末が緻密に充填された割れにくい成形体が得られると考えられる。

【0051】

以上のとおり、バインダであるポリビニルアルコールの重合度および鹸化度はともに小さいほうが、潰れやすい顆粒が得られる。このためバインダであるポリビニルアルコールの重合度は４００以下、鹸化度は８０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。一方、重合度および鹸化度が小さすぎると、得られる成形体が柔らかくなりすぎ、ハンドリング性が低下する。このためバインダであるポリビニルアルコールの重合度は２００以上、鹸化度は６０ｍｏｌ％以上であることが好ましい。バインダであるポリビニルアルコールは、重合度が２５０〜３５０、鹸化度が６５〜７５ｍｏｌ％であることがより好ましく、重合度が２８０〜３２０、鹸化度が６８〜７２ｍｏｌ％であることがさらに好ましい。

【0052】

バインダであるポリビニルアルコールの添加量は、セラミックス原料粉末に対して好ましくは０．１〜１．０質量％、より好ましくは０．１〜０．６５質量％、さらに好ましくは０．１〜０．３質量％である。ポリビニルアルコールの添加量が多いほど、塑性が上がり成形割れしにくくなる一方、脱媒中の成形体の強度低下が大きくなり、脱脂割れしやすくなったり、脱脂後に成形体中に空孔が多くなり、高密度化しにくくなったりする場合がある。このため前記範囲が好適である。

【0053】

分散剤は、スラリー中の原料粉末およびバインダの分散性を高めるために添加される。分散剤としては、たとえばポリカルボン酸アンモニウム、ポリアクリル酸アンモニウム等を挙げることができる。

【0054】

可塑剤は、成形体の可塑性を高めるために添加される。可塑剤としては、たとえば、ポリエチレングリコール（ＰＲＧ）、エチレングリコール（ＥＧ）等を挙げることができる。

【0055】

セラミックス原料粉末および有機添加物を含有するスラリーを調製する際に使用する分散媒には特に制限はなく、目的に応じて、水、アルコール等から適宜選択して使用することができる。

【0056】

セラミックス原料粉末および有機添加物を含有するスラリーを調製する方法には特に制限はなく、たとえば、セラミックス原料粉末、有機添加物および分散媒をポットに入れ、ボールミル混合する方法が使用できる。

【0057】

スラリーから顆粒を調製する方法には、特に制限はなく、たとえばスプレードライ法、転動造粒法、押出し造粒法等を使用することができる。これらのうちで、顆粒の流動性が高く、成形時に潰れやすい顆粒を作製しやすいなどの点で、スプレードライ法が好ましい。スプレードライ法の条件には特に制限はなく、セラミックス原料粉末の造粒に通常使用される条件を適宜選択して実施することができる。

【0058】

（工程２）
工程２では、工程１で調製された顆粒をＣＩＰ成形（ Cold Isostatic Pressing（冷間等方圧成形））して円筒形の成形体を作製する。ＣＩＰ成形により成形体を作製すると、密度が均一で方向性の少なく、脱脂および焼成を行っても割れにくい長尺円筒形の成形体を得ることができる。

【0059】

ＣＩＰ成形に使用する型としては、ＣＩＰ成形に通常使用される、長尺円筒形の成形体を作製できる型、たとえば、上下に密閉できる蓋があり、円柱状の中子（心棒）を有する円筒形状のウレタンゴム型などを使用することができる。

【0060】

ＣＩＰ成形時の圧力は、通常８００ｋｇｆ／ｃｍ²以上、好ましくは１０００ｋｇｆ／ｃｍ²以上、より好ましくは３０００ｋｇｆ／ｃｍ²以上である。圧力が高いほど、顆粒を緻密に充填でき、成形体を高密度化および高強度化できる。ＣＩＰ成形時の圧力の上限値には特に制限はなく、通常５０００ｋｇｆ／ｃｍ²である。

【0061】

ＣＩＰ成形において加圧した後、減圧するときに、圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ²以下の範囲では、減圧速度を２００ｋｇｆ／ｃｍ²・ｈ以下にすることが好ましく、１００ｋｇｆ／ｃｍ²・ｈ以下にすることがより好ましく、５０ｋｇｆ／ｃｍ²・ｈ以下にすることがさらに好ましい。２００ｋｇｆ／ｃｍ²以下の圧力範囲における減圧では、成形体に生じるスプリングバックの力が強いので、成形体が割れやすい。減圧速度を２００ｋｇｆ／ｃｍ²・ｈ以下にすると、スプリングバックの力が弱くなり、成形体が割れにくくなる。このような減圧速度で減圧を行うと、高密度で長尺のセラミックス円筒形ターゲット材を安定的に製造することができる。たとえば、前記バインダを使用し、有機添加物の配合量を前記範囲内にし、さらに前記減圧速度を採用すると、長さ１０００ｍｍ以上、相対密度９５％以上で一体品のセラミックス円筒形ターゲット材を安定的に製造することができる。減圧速度の下限値には特に制限はなく、通常３０ｋｇｆ／ｃｍ²である。
圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ²より高い範囲での減圧速度には特に制限はなく、通常２００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ²・ｈである。

【0062】

（工程３）
工程３では、工程２で作製された成形体を脱脂する。脱脂は成形体を加熱することにより行われる。
脱脂温度は、通常６００〜８００℃、好ましくは７００〜８００℃、より好ましくは７５０〜８００℃である。脱脂温度が高いほど成形体の強度が高くなるが、８００℃を超えると成形体の収縮が起こるので、８００℃以下で脱脂することが好ましい。

【0063】

脱脂時間は通常３〜１０時間、好ましくは５〜１０時間、より好ましくは１０時間である。脱脂時間が長いほど成形体の強度が高くなるが、１０時間の加熱でほぼ脱脂は完了するので、脱脂時間をこれ以上長くしても成形体の強度は高くならない。

【0064】

昇温速度は、４００℃までの温度範囲では、好ましくは５０℃／ｈ以下、より好ましくは３０℃／ｈ以下、さらに好ましくは２０℃／ｈ以下である。４００℃までに脱媒が行われ、脱媒中に高速で昇温すると、成形体が割れやすくなるので、４００℃までは５０℃／ｈ以下の低速で昇温することが好ましい。昇温速度を前記範囲にすると、高密度で長尺のセラミックス円筒形ターゲット材を安定的に製造することができる。たとえば、前記バインダを使用し、有機添加物の配合量を前記範囲内にし、ＣＩＰ成形時の減圧速度を前記範囲とし、さらに脱脂時の昇温速度を前記範囲にすると、長さ１５００ｍｍ以上、相対密度９５％以上で一体品のセラミックス円筒形ターゲット材を安定的に製造することができる。４００℃より高い温度では、脱媒が完了しているのでリードタイムを短くするために、より高い速度、たとえば８０℃／ｈ程度で昇温することができる。

【0065】

（工程４）
工程４では、工程３で脱脂された成形体を焼成する。
焼成炉には特に制限はなく、セラミックターゲット材の製造に従来使用されている焼成炉を使用することができる。
焼成温度は、セラミックスがＩＴＯである場合には、通常１４５０〜１７００℃、好ましくは１５００〜１６５０℃、より好ましくは１５５０〜１６００℃である。セラミックスがＡＺＯまたはＩＧＺＯである場合には、通常１２５０〜１５００℃、好ましくは１３００〜１４５０℃、より好ましくは１３５０〜１４００℃である。焼成温度が高いほど高密度のターゲット材が得られるが、高すぎるとターゲット材の焼結組織が肥大化して割れやすくなる。

【0066】

焼成時間は、通常３〜３０時間、好ましくは５〜１０時間、より好ましくは５〜８時間である。焼成時間が長いほどターゲット材が高密度化しやすいが、長すぎるとターゲット材の焼結組織が肥大化して割れやすくなる。

【0067】

昇温速度は通常１００〜５００℃／ｈである。降温速度は通常１０〜１００℃／ｈ、好ましくは１０〜５０℃／ｈ、より好ましくは１０〜３０℃／ｈである。降温速度が小さいほど熱応力差による割れが起こりにくくなるが、１０℃／ｈより小さくしても熱応力差は通常変わらない。

【0068】

焼成雰囲気には特に制限なく、通常、大気雰囲気や酸素雰囲気である。
得られた焼結体は、切削加工等、必要な加工を施されてスパッタリングターゲット材として使用される。

【実施例】

【0069】

実施例および比較例において得られたスパッタリングターゲット材の評価方法は以下のとおりである。
１．相対密度
スパッタリングターゲット材の相対密度はアルキメデス法に基づき測定した。具体的には、スパッタリングターゲット材の空中重量を体積（＝スパッタリングターゲット焼結体の水中重量/計測温度における水比重）で除し、下記式（Ｘ）に基づく理論密度ρ（ｇ／ｃｍ³）に対する百分率の値を相対密度（単位：％）とした。

【0070】

【数1】

（式（Ｘ）中、Ｃ₁〜Ｃ_iはそれぞれターゲット材の構成物質の含有量（重量％）を示し、ρ₁〜ρ_iはＣ₁〜Ｃ_iに対応する各構成物質の密度（ｇ/ｃｍ³）を示す。）。

【0071】

２．スパッタリングターゲット材または成形体の割れの評価
スパッタリングターゲット材および成形体を目視で観察し、スパッタリングターゲット材または成形体に割れが認められた場合には「×」、認められなかった場合には「○」と評価した。

【0072】

＜ＩＴＯターゲット＞
［実施例１］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が１０ｍ²／ｇであるＳｎＯ₂粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が１０ｍ²／ｇであるＩｎ₂Ｏ₃粉末とを、ＳｎＯ₂粉末の含有量が１質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、セラミックス原料粉末を調製した。

【0073】

このポットに、バインダとして、セラミックス原料粉末に対して０．１質量％のポリビニルアルコール（重合度：２８０、鹸化度６８ｍｏｌ％）、分散剤として、セラミックス原料粉末に対して０．３質量％のポリカルボン酸アンモニウム、および分散媒として、セラミックス原料粉末に対して１５質量％の水を加え、ボールミル混合してスラリーを調製した。有機添加物の合計量（ポリビニルアルコール量とポリカルボン酸アンモニウム量との合計）のセラミックス原料粉末の量に対する比率は０．４質量％であった。

【0074】

このスラリーをスプレードライ装置に供給し、アトマイズ回転数１０,０００ｒｐｍ、入口温度２５０℃の条件でスプレードライを行い、顆粒を調製した。
上下に密閉できる蓋があり、外径１６５ｍｍの円柱状の中子（心棒）を有する内径２１０ｍｍ（肉厚１０ｍｍ）、長さ１２１９ｍｍの円筒形状のウレタンゴム型に、前記顆粒をタッピングさせながら充填し、ゴム型を密閉後、８００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力でＣＩＰ成形して、円筒形の成形体を作製した。ＣＩＰ成形後の減圧速度は、２００ｋｇｆ／ｃｍ²より高い圧力範囲では３００ｋｇｆ／ｃｍ²・ｈ、２００ｋｇｆ／ｃｍ²以下の圧力範囲では２００ｋｇｆ／ｃｍ²・ｈとした。得られた成形体の長さは１２１２ｍｍであった。

【0075】

この成形体を加熱脱脂した。脱脂温度は７００℃、脱脂時間は１０時間、昇温速度は、４００℃までの温度範囲では２０℃／ｈ、４００℃より高い温度範囲では５０℃／ｈとした。

【0076】

脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、大気雰囲気中で、焼成温度１６００℃、焼成時間１０時間、昇温速度３００℃／ｈ、降温速度５０℃／ｈとした。
得られた焼結体を切削加工し、外径１５５ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ１０００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。

【0077】

外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのＳＵＳ３０４製バッキングチューブに、前記ターゲット材３本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．２ｍｍとした。
ターゲット材の相対密度、ならびにターゲット材および成形体の割れの評価を表１に記した。

【0078】

［実施例２〜２０、比較例１〜９］
実施例２〜２０および比較例１〜９を以下の条件で行った。
セラミックス原料粉末におけるＳｎＯ₂粉末の含有量、ポリビニルアルコールの重合度および鹸化度、ならびにポリビニルアルコールの添加量およびポリカルボン酸アンモニウムの添加量を表１に示した条件にし、それ以外は実施例１と同様に行い、顆粒を調製した。

【0079】

この顆粒をＣＩＰ成形して、表１に示した長さを有する円筒形の成形体を作製した。ＣＩＰ成形には、実施例２、３、９〜１８、比較例６については実施例１と同じウレタンゴム型を用い、他の実施例および比較例については、実施例１で用いたウレタンゴム型と同じ中子および内径を有し、表１に示した長さの成形体が得られるような長さを有するウレタンゴム型を用いた。ＣＩＰ成形後の、２００ｋｇｆ／ｃｍ²以下の圧力範囲における減圧速度を表１に示した条件にした。それ以外のＣＩＰ成形の条件は実施例１と同様とした。比較例５においては、成形工程で成形体に割れが生じた。

【0080】

成形工程で割れが生じなかった成形体を加熱脱脂した。４００℃までの温度範囲での昇温速度を表１に示した条件にし、それ以外の脱脂条件は実施例１と同様とした。比較例１〜４および８〜９においては、脱脂工程で成形体に割れが生じた。

【0081】

脱脂工程で割れが生じなかった脱脂された成形体を実施例１と同様の条件で焼成して、焼結体を作製した。得られた焼結体を切削加工し、表１に示した外径、内径および長さを有するＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。

【0082】

表１に示した分割部の数が得られるように、外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのＳＵＳ３０４製バッキングチューブに、複数本（分割部の数より１多い数の本数）の前記ターゲット材をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．２ｍｍとした。
得られた各ターゲット材の相対密度、ならびにターゲット材および成形体の割れの評価を表１に記した。

【0083】

＜ＡＺＯターゲット＞
［実施例２１］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ²／ｇであるＡｌ₂Ｏ₃粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が１０ｍ²／ｇであるＺｎＯ粉末とを、Ａｌ₂Ｏ₃粉末の含有量が０．５質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、セラミックス原料粉末を調製した。

【0084】

このセラミックス原料粉末を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、顆粒を調製した。
この顆粒を、上下に密閉できる蓋があり、外径１６７ｍｍの円柱状の中子（心棒）を有する内径２１３ｍｍ（肉厚１０ｍｍ）、長さ１２３３ｍｍの円筒形状のウレタンゴム型を用いて、実施例１と同様の条件でＣＩＰ成形を行い、表２に示した長さを有する円筒形の成形体を作製した。

【0085】

この成形体を実施例１と同様の条件で脱脂した。
脱脂された成形体を実施例１と同様の条件で焼成して、焼結体を作製した。得られた焼結体を切削加工し、表２に示した外径、内径および長さを有するＡＺＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。

【0086】

外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのＳＵＳ３０４製バッキングチューブに、前記ターゲット材３本をＩｎ半田により接合し、ＡＺＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．２ｍｍとした。
ターゲット材の相対密度、ならびにターゲット材および成形体の割れの評価を表２に記した。

【0087】

［実施例２２〜３３、比較例１０〜１８］
実施例２２〜３３および比較例１０〜１８を以下の条件でおこなった。
セラミックス原料粉末におけるＡｌ₂Ｏ₃粉末の含有量、ポリビニルアルコールの重合度および鹸化度、ならびにポリビニルアルコールの添加量およびポリカルボン酸アンモニウムの添加量を表２に示した条件にし、それ以外は実施例２１と同様に行い、顆粒を調製した。

【0088】

この顆粒をＣＩＰ成形して、表２に示した長さを有する円筒形の成形体を作製した。ＣＩＰ成形には、実施例２２、２８〜３０、３３、比較例１４については実施例２１と同じウレタンゴム型を用い、他の実施例および比較例については、実施例２１で用いたウレタンゴム型と同じ中子および内径を有し、表２に示した長さの成形体が得られるような長さを有するウレタンゴム型を用いた。ＣＩＰ成形後の、２００ｋｇｆ／ｃｍ²以下の圧力範囲における減圧速度を表２に示した条件にした。それ以外のＣＩＰ成形の条件は実施例２１と同様とした。比較例１３においては、成形工程で成形体に割れが生じた。

【0089】

成形工程で割れが生じなかった成形体を加熱脱脂した。４００℃までの温度範囲での昇温速度を表２に示した条件にし、それ以外の脱脂条件は実施例２１と同様とした。比較例１０〜１２および１６〜１８においては、脱脂工程で成形体に割れが生じた。

【0090】

脱脂工程で割れが生じなかった脱脂された成形体を実施例２１と同様の条件で焼成して、焼結体を作製した。得られた焼結体を切削加工し、表２に示した外径、内径および長さを有するＡＺＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。

【0091】

表２に示した分割部の数が得られるように、外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのＳＵＳ３０４製バッキングチューブに、複数本（分割部の数より１多い数の本数）の前記ターゲット材をＩｎ半田により接合し、ＡＺＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．２ｍｍとした。
得られた各ターゲット材の相対密度、ならびにターゲット材および成形体の割れの評価を表２に記した。

【0092】

＜ＩＧＺＯターゲット＞
［実施例３４］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が１０ｍ²／ｇであるＩｎ₂Ｏ₃粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が１０ｍ²／ｇであるＧａ₂Ｏ₃粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が１０ｍ²／ｇであるＺｎＯ粉末とを、Ｉｎ₂Ｏ₃粉末の含有量が４４．２質量％、Ｇａ₂Ｏ₃粉末の含有量が２９．９質量％、ＺｎＯ粉末の含有量が２５．９質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、セラミックス原料粉末を調製した。

【0093】

このセラミックス原料粉末を用いたこと、およびポリビニルアルコール（重合度：２８０、鹸化度６８ｍｏｌ％）の代わりにポリビニルアルコール（重合度：５００、鹸化度９０ｍｏｌ％）を以外は実施例１と同様に行い、顆粒を調製した。

【0094】

この顆粒を、上下に密閉できる蓋があり、外径１７１ｍｍの円柱状の中子（心棒）を有する内径２１８ｍｍ（肉厚１０ｍｍ）、長さ６５３ｍｍの円筒形状のウレタンゴム型を用いて、ＣＩＰ成形後の、２００ｋｇｆ／ｃｍ²以下の圧力範囲における減圧速度を３００ｋｇｆ／ｃｍ²・ｈにしたこと以外は実施例１と同様の条件でＣＩＰ成形を行い、表３に示した長さを有する円筒形の成形体を作製した。

【0095】

この成形体を実施例１と同様の条件で脱脂した。
脱脂された成形体を実施例１と同様の条件で焼成して、焼結体を作製した。得られた焼結体を切削加工し、表３に示した外径、内径および長さを有するＩＧＺＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。

【0096】

外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのＳＵＳ３０４製バッキングチューブに、前記ターゲット材６本をＩｎ半田により接合し、ＩＧＺＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．２ｍｍとした。
ターゲット材の相対密度、ならびにターゲット材および成形体の割れの評価を表３に記した。

【0097】

［実施例３５〜４４、比較例１９〜２５］
実施例３５〜４４および比較例１９〜２５を以下の条件でおこなった。
セラミックス原料粉末におけるＩｎ₂Ｏ₃粉末の含有量、Ｇａ₂Ｏ₃粉末の含有量およびＺｎＯ粉末の含有量、ポリビニルアルコールの重合度および鹸化度、ならびにポリビニルアルコールの添加量およびポリカルボン酸アンモニウムの添加量を表３に示した条件にし、それ以外は実施例３４と同様に行い、顆粒を調製した。

【0098】

この顆粒をＣＩＰ成形して、表３に示した長さを有する円筒形の成形体を作製した。ＣＩＰ成形には、実施例３５〜３６、比較例１９〜２０、２２〜２５については実施例３４と同じウレタンゴム型を用い、他の実施例および比較例については、実施例３４で用いたウレタンゴム型と同じ中子および内径を有し、表２に示した長さの成形体が得られるような長さを有するウレタンゴム型を用いた。ＣＩＰ成形後の、２００ｋｇｆ／ｃｍ²以下の
圧力範囲における減圧速度を表３に示した条件にした。それ以外のＣＩＰ成形の条件は実施例３４と同様とした。比較例２０においては、成形工程で成形体に割れが生じた。

【0099】

成形工程で割れが生じなかった成形体を加熱脱脂した。４００℃までの温度範囲での昇温速度を表３に示した条件にし、それ以外の脱脂条件は実施例３４と同様とした。比較例１９および２３〜２５においては、脱脂工程で成形体に割れが生じた。

【0100】

脱脂工程で割れが生じなかった脱脂された成形体を実施例３４と同様の条件で焼成して、焼結体を作製した。得られた焼結体を切削加工し、表３に示した外径、内径および長さを有するＩＧＺＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。

【0101】

表３に示した分割部の数が得られるように、外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３０００ｍｍのＳＵＳ３０４製バッキングチューブに、複数本（分割部の数より１多い数の本数）の前記ターゲット材をＩｎ半田により接合し、ＩＧＺＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．２ｍｍとした。
得られた各ターゲット材の相対密度、ならびにターゲット材および成形体の割れの評価を表３に記した。

【0102】

【表1】

【0103】

【表2】

【0104】

【表3】

【0105】

表１〜３に示されたとおり、本発明の製造方法を実施した実施例１〜４４では、ターゲットの作製過程においてターゲット材および成形体の割れが発生せず、５００ｍｍ以上の長さを有し、９５％以上の相対密度を有するＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材、ＡＺＯ円筒形スパッタリングターゲット材またはＩＧＺＯ円筒形スパッタリングターゲット材、およびこれらから形成されるターゲットが得られた。

【0106】

本発明の製造方法でない製造方法を実施した比較例では、有機添加物の量がセラミックス原料粉末の量に対して１．２質量％より多い場合には、脱脂工程で成形体に割れが発生するか、またはターゲット材の相対密度が９５％より低くなり、有機添加物の量がセラミックス原料粉末の量に対して０．１質量％より少ない場合には、成形工程で成形体に割れが発生した。比較例では、５００ｍｍ以上の長さを有し、９５％以上の相対密度を有するセラミックス円筒形スパッタリングターゲット材を製造することはできなかった。