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特開2023-110585スパッタリング用のターゲットおよびスパッタリング用のターゲットの製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023110585
(43)【公開日】2023-08-09
(54)【発明の名称】スパッタリング用のターゲットおよびスパッタリング用のターゲットの製造方法
(51)【国際特許分類】
C23C 14/34 20060101AFI20230802BHJP
C04B 35/453 20060101ALI20230802BHJP
【ＦＩ】
C23C14/34 A
C04B35/453
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022012126
(22)【出願日】2022-01-28
(71)【出願人】
【識別番号】000000044
【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】391040711
【氏名又は名称】ＡＧＣセラミックス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】戸田 達也
(72)【発明者】
【氏名】吉野 晴彦
(72)【発明者】
【氏名】石川 卓也
(72)【発明者】
【氏名】神田 幸一
(72)【発明者】
【氏名】神山 敏久
【テーマコード（参考）】
4K029
【Ｆターム（参考）】
4K029BD01
4K029DC05
4K029DC09
(57)【要約】
【課題】本発明では、ＺｎＧａＯ系材料の成膜をより安定に行い得る、スパッタリング用のターゲットを提供することを目的とする。
【解決手段】スパッタリング用のターゲットであって、比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有し、前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、ターゲット。
【選択図】なし
【解決手段】スパッタリング用のターゲットであって、比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有し、前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、ターゲット。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スパッタリング用のターゲットであって、
比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、
ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有し、
前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、ターゲット。
比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、
ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有し、
前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、ターゲット。
【請求項2】
前記焼結体は、ＺｎＧａ２Ｏ４相およびＺｎＯ相を有する、請求項１に記載のターゲット。
【請求項3】
Ｘ線回折分析測定において、ＺｎＯ相に対応する１または２以上の第１のピークと、ＺｎＧａ２Ｏ４相に対応する１または２以上の第２のピークとが観測され、
前記第２のピークの中で最大の強度のピークは、前記第１のピークの中で最大の強度のピークよりも大きい、請求項２に記載のターゲット。
前記第２のピークの中で最大の強度のピークは、前記第１のピークの中で最大の強度のピークよりも大きい、請求項２に記載のターゲット。
【請求項4】
前記ＺｎＯ相には、Ｇａが含まれ、
前記ＺｎＯ相におけるＧａ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、１ａｔｍ％以上である、請求項２または３に記載のターゲット。
前記ＺｎＯ相におけるＧａ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、１ａｔｍ％以上である、請求項２または３に記載のターゲット。
【請求項5】
当該ターゲットから、相互に対向する第１の表面および第２の表面を有し、厚さが３０μｍ以上である試料を採取したとき、
前記ＺｎＯ相は、前記第１の表面から前記第２の表面に至る導電経路を形成する、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のターゲット。
前記ＺｎＯ相は、前記第１の表面から前記第２の表面に至る導電経路を形成する、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のターゲット。
【請求項6】
前記第１の表面と前記第２の表面の間の距離は、１ｍｍ以上である、請求項５に記載のターゲット。
【請求項7】
スパッタリング用のターゲットの製造方法であって、
（１）亜鉛系酸化物およびガリウム系酸化物を含む混合粉末を調製するステップと、
（２）前記混合粉末を焼成して、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を得るステップと、
を有し、
前記（１）のステップでは、前記混合粉末におけるＺｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）をｘ（ａｔｍ%）とし、前記混合粉末の粒度分布中央値であるＤ５０をｙ（μｍ）としたとき、
ｙ≦０．０８ｘ－２．７μｍ （１）式
となるように、前記混合粉末が調合され、
前記（２）のステップにより、比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有するターゲットが得られ、前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、製造方法。
（１）亜鉛系酸化物およびガリウム系酸化物を含む混合粉末を調製するステップと、
（２）前記混合粉末を焼成して、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を得るステップと、
を有し、
前記（１）のステップでは、前記混合粉末におけるＺｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）をｘ（ａｔｍ%）とし、前記混合粉末の粒度分布中央値であるＤ５０をｙ（μｍ）としたとき、
ｙ≦０．０８ｘ－２．７μｍ （１）式
となるように、前記混合粉末が調合され、
前記（２）のステップにより、比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有するターゲットが得られ、前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、製造方法。
【請求項8】
前記（２）のステップでは、前記混合粉末が、大気下、１２００℃～１６００℃の温度で焼成される、請求項７に記載の製造方法。
【請求項9】
前記（１）のステップの後であって前記（２）のステップの前に、
（３）前記混合粉末を成形するステップ
を有する、請求項７または８に記載の製造方法。
（３）前記混合粉末を成形するステップ
を有する、請求項７または８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スパッタリング用のターゲットおよびスパッタリング用のターゲットの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、シリコンに代わる半導体材料として、酸化物半導体が注目されている。例えば、ＩｎＧａＺｎＯ系の酸化物半導体（いわゆるＩＧＺＯ）は、透明で移動度が高いという特徴を有するため、次世代の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）における活性層としての適用が進められている。また、ＩＧＺＯは、オフ電流が低いという特徴を有し、低消費電力ディスプレイへの適用も開始されている。
【0003】
一方で、ＩＧＺＯは、オフ電流が増大する光リーク電流の問題や、光照射下における負電圧印加の際に、閾値電圧のマイナス方向へのシフトが生じる問題が知られている（例えば、非特許文献１）。このため、例えば、ＩＧＺＯをＴＦＴに適用した場合、リーク電流が増大し、ディスプレイの表示不良などの不具合が生じ得る。
【0004】
このような問題に対処するため、ＺｎＧａ２Ｏ４に代表されるＺｎＧａＯ系材料が新たに注目されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第２０１７／１５０３５１号
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】Ｊ．Ｈ．Ｋｉｍら、Ｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅ ｂａｎｄｇａｐ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ＮＢＩＳ－ｆｒｅｅ ｔｈｉｎ－ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ，ＡＰＬ Ｍａｔ．７（２０１９）０２２５０１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前述のように、ＺｎＧａＯ系材料は、ＩＧＺＯに比べ光信頼性に優れるという特性があり、今後の展開が期待されている。
【0008】
そのようなＺｎＧａＯ系材料を酸化物半導体としてデバイスに適用する場合、スパッタリング法等の成膜方法により、基材に膜として設置することが考えられる。
【0009】
しかしながら、本願発明者らの知見によれば、ＺｎＧａＯ系材料において、Ｚｎ含有量の低い（例えば、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）の値が５０ａｔｍ％未満の）焼結体は、導電性が低い（すなわち抵抗が高い）傾向にあることが認められている。ここで、高抵抗のスパッタターゲットの場合、直流電源（ＤＣ）を用いてスパッタリング成膜を試みても、電圧印加時にターゲット表面への電荷の蓄積（チャージアップ）により、持続的な放電を行うことができない。従って、Ｚｎ含有量の低い焼結体をスパッタリング用のターゲットとして利用した場合、ＤＣスパッタリングによる安定な成膜を行うことが難しくなる可能性がある。
【0010】
高周波（ＲＦ）電源を用いることにより、上記のような高抵抗のターゲットにおいても、スパッタリング成膜を行うことが可能となる。ＲＦスパッタリングでは、ターゲット表面電位が常に反転するため、前述のチャージアップを防ぐことができ、絶縁体ターゲットであっても、安定的・持続的な放電を行うことが可能である。しかしながら、ディスプレイ製造工程のように、メートルサイズの大面積基板に対してスパッタリング成膜を実施する場合、放電用の電源として、ＲＦ電源を使用することは難しく、ＤＣ電源を利用することが一般的である。またチャージアップ対策として、ＤＣスパッタリング時に、ターゲット表面のチャージアップ解消のため瞬間的に逆バイアスを印加するＤＣパルススパッタリングや、ＲＦに比べ周波数の低いＡＣ電源を用いたＡＣスパッタリングによる成膜が行われる場合もある。しかしながら、いずれの場合も、ターゲット抵抗が十分に低くない場合、ターゲット表面が局所的にチャージアップすることによる異常放電（アーキング）が発生し、最悪の場合、ターゲットが破損することもあり得る。
【0011】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、大面積基板に対しても、ＺｎＧａＯ系材料の成膜をより安定に行い得る、スパッタリング用のターゲットを提供することを目的とする。また、本発明では、そのようなスパッタリング用のターゲット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】
本発明では、スパッタリング用のターゲットであって、
比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、
ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有し、
前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、ターゲットが提供される。
比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、
ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有し、
前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、ターゲットが提供される。
【0013】
また、本発明では、スパッタリング用のターゲットの製造方法であって、
（１）亜鉛系酸化物およびガリウム系酸化物を含む混合粉末を調製するステップと、
（２）前記混合粉末を焼成して、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を得るステップと、
を有し、
前記（１）のステップでは、前記混合粉末におけるＺｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）をｘ（ａｔｍ%）とし、前記混合粉末の粒度分布中央値であるＤ５０をｙ（μｍ）としたとき、
ｙ≦０．０８ｘ－２．７μｍ （１）式
となるように、前記混合粉末が調合され、
前記（２）のステップにより、比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有するターゲットが得られ、前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、製造方法が提供される。
（１）亜鉛系酸化物およびガリウム系酸化物を含む混合粉末を調製するステップと、
（２）前記混合粉末を焼成して、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を得るステップと、
を有し、
前記（１）のステップでは、前記混合粉末におけるＺｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）をｘ（ａｔｍ%）とし、前記混合粉末の粒度分布中央値であるＤ５０をｙ（μｍ）としたとき、
ｙ≦０．０８ｘ－２．７μｍ （１）式
となるように、前記混合粉末が調合され、
前記（２）のステップにより、比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有するターゲットが得られ、前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、製造方法が提供される。
【発明の効果】
【0014】
本発明では、ＺｎＧａＯ系材料の成膜をより安定に行い得る、スパッタリング用のターゲットを提供することができる。また、本発明では、そのようなスパッタリング用のターゲットの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態によるターゲットのＸ線回折結果（低角度側）の一例を示した図である。
【図2】本発明の一実施形態によるターゲットのＸ線回折結果（高角度側）の一例を示した図である。
【図3】走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影された、本発明の一実施形態によるターゲットの表面の反射電子像である。
【図4】走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）により撮影された、本発明の一実施形態によるターゲットの表面におけるＺｎＯ相およびＺｎＧａ２Ｏ４相の拡大図である。
【図6】本発明の一実施形態によるターゲットの表面の一部における、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）像の一例を示した図である。
【図7】図６で示した部分における、走査型広がり抵抗顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：ＳＳＲＭ）を用いて撮影された撮影像（ＳＳＲＭ像）の一例を示した図である。
【図8】本発明の一実施形態によるターゲットの製造方法の一例を模式的に示したフロー図である。
【図9】サンプル１およびサンプル２２のＸ線回折分析結果（低角度側）を合わせて示した図である。
【図10】サンプル１およびサンプル２２のＸ線回折分析結果（高角度側）を合わせて示した図である。
【図11】ＳＥＭで撮影されたサンプル２２の表面の反射電子像である。
【図12】サンプル２２（厚さ１ｍｍ）において得られたＡＦＭ像を示した図である。
【図13】サンプル２２（厚さ１ｍｍ）において、ＳＳＲＭを用いて撮影されたＳＳＲＭ像を示した図である。
【図14】サンプル１において得られたＺｎＯ相による３次元導電経路の一例を示した図である。
【図15】各サンプルにおける混合粉末のカチオン中の亜鉛比（Ｘ軸）と混合粉末の粒子径のＤ５０（Ｙ軸）との関係をプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について、より詳しく説明する。
【0017】
（本発明の一実施形態によるスパッタリング用のターゲット）
本発明の一実施形態では、
スパッタリング用のターゲットであって、
比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、
ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有し、
前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、ターゲットが提供される。
本発明の一実施形態では、
スパッタリング用のターゲットであって、
比抵抗が１０Ωｃｍ以下であり、
ＺｎＧａＯ系の酸化物を含む焼結体を有し、
前記焼結体において、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である、ターゲットが提供される。
【0018】
前述のように、Ｚｎ含有量の低いＺｎＧａＯ系材料の焼結体は、導電性が低く、スパッタリング用のターゲットとして利用した場合、プラズマ放電が生じ難くなり、安定な成膜を行うことが難しくなるという問題がある。
【0019】
これに対して、本発明の一実施形態によるスパッタリング用のターゲットは、当該ターゲットに含まれる焼結体が比較的少ないＺｎ含有量であるにもかかわらず、有意に高い導電性を有する。
【0020】
具体的には、本発明の一実施形態によるスパッタリング用のターゲット（以下、単に「第１のターゲット」と称する）は、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）の値が４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満である焼結体を有し、比抵抗が１０Ωｃｍ以下であるという特徴を有する。
【0021】
従って、第１のターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより、安定なＺｎＧａＯ系材料の成膜を行うことが可能となる。
【0022】
特に、第１のターゲットでは、比抵抗が１０Ωｃｍ以下であるため、ＤＣ電源を用いたスパッタリング法を実施する際のターゲットとしても、適正に利用することができる。また、これにより、第１のターゲットは、大型のデバイスに対しても、ＤＣ電源を用いたスパッタリング用のターゲットとして使用することができる。
【0023】
なお、本願では、以降、Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｇａ）の値を、単に「カチオン中の亜鉛比」と称し、Ｇａ／（Ｚｎ＋Ｇａ）の値を、単に「カチオン中のガリウム比」とも称する。
【0024】
（その他の特徴）
次に、第１のターゲットが有し得る、その他の特徴について説明する。
次に、第１のターゲットが有し得る、その他の特徴について説明する。
【0025】
【0026】
図１および図２に示すように、第１のターゲットのＸ線回折チャートには、ＺｎＯ相に対応する複数のピーク（「第１のピーク」と称する）と、ＺｎＧａ２Ｏ４相に対応する複数のピーク（「第２のピーク」と称する）とが観測される。
【0027】
従って、第１のターゲットを構成する焼結体に含まれるＺｎＧａＯ系の酸化物は、ＺｎＯ相およびＺｎＧａ２Ｏ４相の形態で存在する。
【0028】
なお、図１および図２の結果では、第２のピークの強度は、全般に、第１のピークの強度に比べて大きくなっている。特に、第２のピークの中で最大の強度のピーク（例えば、２θ＝３５．７°でのピーク）は、第１のピークの中で最大の強度のピーク（例えば、２θ＝３４．５°でのピーク）に比べて、有意に大きくなった。
【0029】
このことから、焼結体に含まれるＺｎＧａＯ系の酸化物において、ＺｎＧａ２Ｏ４相が占める割合は、ＺｎＯ相の占める割合に比べて、有意に高いと予想される。
【0030】
なお、第１のピークの中で最大のピークの強度に対する第２のピークの中で最大のピークの強度の比は、例えば、１０～１０００の範囲である。
【0031】
【0032】
図３から、観察領域には、白っぽい領域と、その他の領域（黒っぽい領域）とが認められ、白っぽい領域は、その他の領域全体に均一に分散されていることがわかる。従って、観察領域には、２つの相が存在することがわかる。
【0033】
２つの領域のそれぞれを、エネルギー分散型元素分析（ＥＤＸ）により評価したところ、白っぽい領域は、Ｚｎリッチな相であり、その他の領域は、Ｇａリッチな領域であることが確認された。
【0034】
前述のＸ線回折結果と合わせて検討すると、白っぽい領域は、ＺｎＯ相に対応し、その他の領域は、ＺｎＧａ２Ｏ４相に対応すると推定される。
【0035】
また図３から、第１のターゲットでは、ＺｎＯ相は、組織全体に均一に分散されていることがわかる。
【0036】
（ＩＩＩ．ＺｎＯ相）
図４には、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）により撮影された、第１のターゲットの表面におけるＺｎＯ相およびＺｎＧａ２Ｏ４相の拡大図を示す。
図４には、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）により撮影された、第１のターゲットの表面におけるＺｎＯ相およびＺｎＧａ２Ｏ４相の拡大図を示す。
【0037】
図４において、中央のグレーの領域がＺｎＧａ２Ｏ４相に対応し、その両側の白い領域がＺｎＯ相に対応する。
【0038】
【0039】
なお、明確化のため、図５において、横軸は、領域Ｉ～領域ＩＩＩに区分けして示されている。このうち、領域Ｉは、距離が０．８μｍ～１．７μｍ未満の位置に対応し、領域ＩＩは、距離が１．７μｍ～５．４μｍの位置に対応し、領域ＩＩＩは、距離が５．４μｍ超の位置に対応する。
【0040】
図５に示すように、Ｚｎは、領域Ｉおよび領域ＩＩＩで、８０％～９０％と高い値を示した。また、その間の領域ＩＩでは、約３０％～４０％の間の低い値を示した。前述の測定結果から、領域Ｉおよび領域ＩＩＩにおけるＺｎは、ＺｎＯの形態で存在する。
【0041】
一方、Ｇａは、領域ＩＩの位置で最も高く、約６０％～７０％となり、その両側の領域Ｉおよび領域ＩＩＩでは、極端に低くなった。ただし、領域Ｉおよび領域ＩＩＩにおいても、Ｇａ濃度はゼロではなく、Ｇａは、５％～１５％程度含まれていることがわかった。
【0042】
化学量論に従えば、ＺｎＧａ２Ｏ４におけるカチオン中の亜鉛比は、３３ａｔｍ％である。従って、領域ＩＩでは、ＧａおよびＺｎは、ＺｎＧａ２Ｏ４相として存在していることがわかる。すなわち、ＺｎＯ相の間には、ＺｎＧａ２Ｏ４相が存在することがわかった。また、ＺｎＯ相は、ＺｎＯのみで構成されているのではなく、ＺｎＯ相中にはＧａ原子が含まれていることが確認された。
【0043】
なお、図５の例では、領域Ｉおよび領域ＩＩＩのＺｎＯ相中に含まれるＧａの量、特にカチオン中のガリウム比は、５ａｔｍ％～１５ａｔｍ％の範囲（平均で、１０ａｔｍ％）である。しかしながら、より一般的には、第１のターゲットにおいて、焼結体のＺｎＯ相におけるＧａ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、１ａｔｍ％以上である。ＺｎＯ相におけるＧａ／（Ｚｎ＋Ｇａ）は、２ａｔｍ％以上であることが好ましく、３ａｔｍ％以上であることがより好ましく、５ａｔｍ％以上であることがさらに好ましい。
【0044】
後述するように、このＧａを含有するＺｎＯ相は、第１のターゲットの高い導電性に寄与するものと考えられる。
【0045】
（ＩＶ．比抵抗）
前述のように、第１のターゲットは、１０Ωｃｍ以下の比抵抗を有する。比抵抗は、１Ωｃｍ以下であることが好ましく、０．１Ωｃｍ以下であることがより好ましい。
前述のように、第１のターゲットは、１０Ωｃｍ以下の比抵抗を有する。比抵抗は、１Ωｃｍ以下であることが好ましく、０．１Ωｃｍ以下であることがより好ましい。
【0046】
なお、本願において、比抵抗は、体積抵抗率を表し、３×３×３０ｍｍの試験片を用いて、四探針法により測定される。
【0047】
（Ｖ．導電経路）
前述の実験から、第１のターゲットに含まれる焼結体は、Ｇａを含有するＺｎＯ相と、ＺｎＧａ２Ｏ４相とを含むことが確認された。このうち、ＺｎＧａ２Ｏ４相は、絶縁体であるため、第１のターゲットにおける高導電性の発現は、Ｇａを含有するＺｎＯ相によるものと考えられる。すなわち、第１のターゲットでは、ＺｎＯ相中に導電性を向上させるドーパントとしてのＧａが含有されることにより、ＺｎＯ相の比抵抗が低下し、その結果、焼結体に高い導電性が生じると考えられる。
前述の実験から、第１のターゲットに含まれる焼結体は、Ｇａを含有するＺｎＯ相と、ＺｎＧａ２Ｏ４相とを含むことが確認された。このうち、ＺｎＧａ２Ｏ４相は、絶縁体であるため、第１のターゲットにおける高導電性の発現は、Ｇａを含有するＺｎＯ相によるものと考えられる。すなわち、第１のターゲットでは、ＺｎＯ相中に導電性を向上させるドーパントとしてのＧａが含有されることにより、ＺｎＯ相の比抵抗が低下し、その結果、焼結体に高い導電性が生じると考えられる。
【0048】
図６には、第１のターゲットの表面の一部における、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）像の一例を示す。また、図７には、表面の同じ観察領域において、走査型広がり抵抗顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：ＳＳＲＭ）を用いて撮影された撮影像（ＳＳＲＭ像）の一例を示す。
【0049】
なお、ＳＳＲＭとは、試料を設置するステージと、試料表面を走査する導電性探針間にＤＣバイアスを印加し、探針直下の広がり抵抗を二次元的に可視化する分析手法である。従ってＳＳＲＭでは、測定の原理上、装置の探針側の試料表面から、相対するステージ側の試料表面まで、試料の厚さ方向に沿って導電経路が形成されている箇所のみ、探針直下の広がり抵抗を測定することが可能である。即ちＳＳＲＭでは、探針直下の領域の導電性の有無を識別するだけでなく、その領域が、試料厚み方向に対し３次元的に連なった導電経路を有しているかを識別することが可能である。
【0050】
本実験では、第１のターゲットを切り出して試料を調製した。試料の寸法は、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚さ１ｍｍの板状とした。
【0051】
【0052】
図７は、図６のＡＦＭ像と同じ測定領域のＳＳＲＭ像であり、縦方向のカラーバーで示した数値は、広がり抵抗の対数表記である。図６との対比により、図７のＳＳＲＭ像では、ＺｎＯ相が明るく、１０７Ω程度の広がり抵抗が測定されている。すなわち、ＺｎＯ相が導電性を有することが直接確認された。一方で、ＺｎＧａ２Ｏ４相に対応する領域は暗く、広がり抵抗は装置の測定上限である１０１２Ω以上であり、すなわち絶縁体であることが確かめられた。
【0053】
なお、図６と図７の対比から、図７のＳＳＲＭ像において、全てのＺｎＯ相が明るく見えている訳ではなく、明るく見えるＺｎＯ相は、一部に留まることがわかる。すなわち、図７のＳＳＲＭ像からは視認できないＺｎＯ相は、３次元的に接続されておらず、導電経路を形成する役割を有しないＺｎＯ相であると言える。
【0054】
このように、第１のターゲットでは、ＺｎＯ相の一部は、焼結体の内部で３次元的につながっており、これにより、焼結体に導電経路が形成される。
【0055】
【0056】
しかしながら、これは単なる一例であり、第１のターゲットにおいて、ＺｎＯ相により形成される貫通長さは、３０μｍ以上である限り、特に限られない。例えば、貫通長さは、２ｍｍ以上であってもよく、３ｍｍ以上であってもよい。なお、貫通長さは、第１のターゲットの厚さの寸法に対応する。
【0057】
（ＶＩ．その他）
第１のターゲットは、板状、ディスク状、または円筒状など、いかなる形態を有してもよい。
第１のターゲットは、板状、ディスク状、または円筒状など、いかなる形態を有してもよい。
【0058】
第１のターゲットに含まれる焼結体の密度は、例えば、４ｇ／ｃｍ３以上であり、５ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。
【0059】
（本発明の一実施形態によるターゲットの製造方法）
次に、図８を参照して、本発明の一実施形態によるターゲットの製造方法の一例について説明する。
次に、図８を参照して、本発明の一実施形態によるターゲットの製造方法の一例について説明する。
【0060】
図８に示すように、本発明の一実施形態によるターゲットの製造方法は、
（１）亜鉛系酸化物およびガリウム系酸化物を含む混合粉末を調製するステップ（ステップＳ１１０）と、
（２）前記混合粉末を成形して、成形体を形成するステップ（ステップＳ１２０）と、
（３）前記成形体を焼成して、ＺｎＧａＯ系の焼結体を得るステップ（ステップＳ１３０）と、
を有する。
（１）亜鉛系酸化物およびガリウム系酸化物を含む混合粉末を調製するステップ（ステップＳ１１０）と、
（２）前記混合粉末を成形して、成形体を形成するステップ（ステップＳ１２０）と、
（３）前記成形体を焼成して、ＺｎＧａＯ系の焼結体を得るステップ（ステップＳ１３０）と、
を有する。
【0061】
なお、（２）のステップは、必須の工程ではなく、省略されてもよい。すなわち、（１）のステップの後に、混合粉末を直接焼成して、ＺｎＧａＯ系の焼結体を製造してもよい。
【0062】
以下、各ステップについて、より詳しく説明する。
【0063】
（ステップＳ１１０）
まず、混合粉末が準備される。
まず、混合粉末が準備される。
【0064】
混合粉末は、原料粉末を秤量、混合することにより調合される。必要な場合、原料粉末は、粉砕処理されてもよい。
【0065】
原料粉末は、亜鉛系酸化物の粉末およびガリウム系酸化物の粉末を含む。亜鉛系酸化物は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）であってもよい。また、ガリウム系酸化物は、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）であってもよい。あるいは、亜鉛系酸化物およびガリウム系酸化物の一方は、亜鉛ガリウム酸化物（ＺｎＧａ２Ｏ４）であってもよい。
【0066】
亜鉛系酸化物の粉末およびガリウム系酸化物の粉末は、それぞれ、焼成後に目的組成の焼結体が得られるように秤量される。すなわち、亜鉛系酸化物の粉末およびガリウム系酸化物の粉末は、ステップＳ１３０後に得られるＺｎＧａＯ系の焼結体におけるカチオン中の亜鉛比が、４０ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％未満の所定の範囲となるように、混合される。
【0067】
混合粉末の混合および／または粉砕の方法は、特に限られない。
【0068】
混合粉末は、例えば、ボールミル、ビーズミル、振動ミルなどを用いて混合、粉砕されてもよい。
【0069】
ボールミルによる混合は、湿式法で実施されることが好ましい。湿式法では、水のような溶媒に分散剤を添加した液体の存在下で、ボールメディアにより原料粉末が混合、粉砕される。湿式法で混合した場合、均一で微細な組織を有する焼結体が得られやすいという特徴がある。
【0070】
調合された混合粉末の粒度分布中央値（Ｄ５０）は、例えば、０．４μｍから１．４μｍの範囲である。なお、本願において、粉末のＤ５０は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定された値である。
【0071】
ここで、本願発明者らは、混合粉末のカチオン中の亜鉛比、および混合粉末の粒子径（Ｄ５０）は、最終的に製造される焼結体の比抵抗に大きな影響を及ぼすことを見出した。具体的には、混合粉末におけるカチオン中の亜鉛比をｘ（ａｔｍ％）とし、混合粉末のＤ５０をｙ（μｍ）としたとき、
ｙ≦０．０８ｘ－２．７μｍ （１）式
となるように、混合粉末を調合した場合、（３）のステップ後に、比抵抗が１０Ωｃｍ以下の焼結体を製造できる。
ｙ≦０．０８ｘ－２．７μｍ （１）式
となるように、混合粉末を調合した場合、（３）のステップ後に、比抵抗が１０Ωｃｍ以下の焼結体を製造できる。
【0072】
（ステップＳ１２０）
次に、必要な場合、混合粉末が成形され、成形体が形成される。ただし、前述のように、ステップＳ１２０は、省略されてもよい。
次に、必要な場合、混合粉末が成形され、成形体が形成される。ただし、前述のように、ステップＳ１２０は、省略されてもよい。
【0073】
成形体は、以下の工程で形成されてもよい。
【0074】
まず、ステップＳ１１０で調合された混合粉末から、造粒粉が製造される。
【0075】
このため、純水に、混合粉末、分散剤、および有機バインダを添加して、スラリーを調製する。このスラリーをスプレードライヤ装置等を用いて噴霧、乾燥させることにより、造粒粉が製造される。
【0076】
次に、得られた造粒粉が金型プレスまたは冷間静水圧プレス等により成形され、成形体が形成される。
【0077】
冷間静水圧プレスを使用する場合、印加圧力は、９８ＭＰａ（１ｔｏｎ／ｃｍ２）以上であることが好ましい。これにより、均質な成形体を得ることができる。
【0078】
形成された成形体は、脱バインダ処理のため、炉内で８００℃まで加熱されてもよい。
【0079】
（ステップＳ１３０）
次に、混合粉末（または成形体）が大気下で焼成される。
次に、混合粉末（または成形体）が大気下で焼成される。
【0080】
焼成温度は、例えば、１２００℃～１６００℃の範囲である。また、焼成時間（焼成温度での保持時間）は、例えば、５時間～２０時間の範囲である。
【0081】
焼結温度を１２００℃以上とすることにより、高密度の焼結体を得ることができる。また、焼結温度を１６００℃以下とすることにより、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の蒸発が抑制され、得られる焼結体の組成のずれを有意に抑制することができる。焼結温度は、１３００℃～１５００℃の範囲であることが好ましい。
【0082】
また、焼結温度における保持時間を５時間以上とすることにより、高密度の焼結体を得ることができる。さらに、保持時間を２０時間以下とすることにより、炉材およびヒータ等の損傷を抑制することができる。
【0083】
以上のステップにより、本発明の一実施形態によるターゲットを製造できる。
【実施例0084】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下の記載において、例１～例１０は、実施例であり、例２１～例２４は、比較例である。
【0085】
（例１）
以下の方法により、焼結体を製造した。
以下の方法により、焼結体を製造した。
【0086】
カチオン中の亜鉛比が４０ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＺｎＧａ２Ｏ４粉末を秤量し、原料粉末を得た。
【0087】
次に、アルミナボールを入れた樹脂ボールミル容器中に、原料粉末、純水、および分散剤を入れた。粉末の濃度は、６７質量％とした。分散剤には、ポリカルボン酸塩を用い、添加量は、０．６質量％であった。
【0088】
樹脂ボールミル容器中で原料粉末をボールミル混合、粉砕し、スラリーを得た。
【0089】
得られたスラリーをステンレス容器に移し、温風乾燥機を用いて、１００℃で２０時間乾燥させ、混合粉末を調製した。レーザ回折式粒度分布測定装置（マイクロトラック社製、ＭＴ３３００ＥＸＩＩ）を用いて、混合粉末の粒子径を測定した。混合粉末のＤ５０は、０．４９μｍであった。
【0090】
次に、混合粉末を成形した。成形には、冷間静水圧プレス装置（油研工業株式会社、Ｗ式半自動ラバープレス装置）を使用し、圧力は、１４７ＭＰａ（１．５ｔｏｎ／ｃｍ２）とした。
【0091】
次に、得られた成形体を焼結炉に入れ、焼成を行った。焼成温度は、１４５０℃とし、成形体をこの温度に１０時間保持した。１４５０℃までの昇温速度は、約１．６７℃／分とした。
【0092】
これにより、焼結体が製造された。得られた焼結体を「サンプル１」と称する。
【0093】
（例２）
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
【0094】
ただし、この例２では、カチオン中の亜鉛比が４０ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＧａ２Ｏ３粉末を秤量して、原料粉末を得た。また、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．４１μｍであった。
【0095】
その後のプロセスは、例１の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル２」と称する。
【0096】
（例３）
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
【0097】
ただし、この例３では、カチオン中の亜鉛比が４５ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＺｎＧａ２Ｏ４粉末を秤量して、原料粉末を得た。また、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．６３μｍであった。
【0098】
その後のプロセスは、例１の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル３」と称する。
【0099】
（例４）
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
【0100】
ただし、この例４では、カチオン中の亜鉛比が４５ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＺｎＧａ２Ｏ４粉末を秤量して、原料粉末を得た。また、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．８７μｍであった。
【0101】
その後のプロセスは、例１の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル４」と称する。
【0102】
（例５）
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
【0103】
ただし、この例５では、カチオン中の亜鉛比が４５ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＧａ２Ｏ３粉末を秤量して、原料粉末を得た。また、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．３９μｍであった。
【0104】
その後のプロセスは、例１の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル５」と称する。
【0105】
（例６）
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
【0106】
ただし、この例６では、カチオン中の亜鉛比が４５ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＧａ２Ｏ３粉末を秤量して、原料粉末を得た。また、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．４８μｍであった。
【0107】
その後のプロセスは、例１の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル６」と称する。
【0108】
（例７）
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
【0109】
ただし、この例７では、カチオン中の亜鉛比が４８ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＧａ２Ｏ３粉末を秤量して、原料粉末を得た。また、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．５０μｍであった。
【0110】
その後のプロセスは、例１の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル７」と称する。
【0111】
（例８）
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
【0112】
ただし、この例８では、カチオン中の亜鉛比が４８ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＧａ２Ｏ３粉末を秤量して、原料粉末を得た。また、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．９３μｍであった。
【0113】
その後のプロセスは、例１の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル８」と称する。
【0114】
（例９）
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。
【0115】
ただし、この例９では、カチオン中の亜鉛比が４８ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＧａ２Ｏ３粉末を秤量して、原料粉末を得た。また、ボールミル処理の際に、アルミナボールの代わりに樹脂ボールを使用して、原料粉末をボールミル混合した。ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、１．１３μｍであった。
【0116】
その後のプロセスは、例１の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル９」と称する。
【0117】
（例１０）
以下の方法により、焼結体を製造した。
以下の方法により、焼結体を製造した。
【0118】
カチオン中の亜鉛比が４８ａｔｍ％となるように、ＺｎＯ粉末およびＧａ２Ｏ３粉末を秤量し、原料粉末を得た。
【0119】
次に、樹脂ボールを入れた樹脂ボールミル容器中に、原料粉末、純水、および分散剤を入れた。粉末の濃度は、６７質量％とした。分散剤には、ポリカルボン酸塩を用い、添加量は、０．６質量％であった。
【0120】
樹脂ボールミル容器中で原料粉末をボールミル混合し、第１のスラリーを得た。前述の例１と同様の方法により、第１のスラリーに含まれる混合粉末の粒子径を測定した。混合粉末のＤ５０は、０．５３μｍであった。
【0121】
その後、得られた第１のスラリーに、混合粉末の重量に対して２質量％のバインダ（アクリル酸エステル共重合物エマルション）を添加し、１時間混合することにより、第２のスラリーを調製した。
【0122】
次に、第２のスラリーをスプレードライ処理し、粒径が約６０μｍの造粒紛を製造した。スプレードライ処理には、スプレードライヤ装置（大川原加工機株式会社製 ＯＣ－１６型）を用い、第２のスラリーを噴霧、乾燥させることにより、造粒紛を製造した。
その後は、例１の場合と同様の方法で、成形体の形成、および成形体の焼成を実施した。
その後は、例１の場合と同様の方法で、成形体の形成、および成形体の焼成を実施した。
【0123】
得られた焼結体を「サンプル１０」と称する。
【0124】
（例２１）
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。ただし、この例２１では、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．６４μｍであった。
例１と同様の方法により、焼結体を製造した。ただし、この例２１では、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．６４μｍであった。
【0125】
その後のプロセスは、例１の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル２１」と称する。
【0126】
（例２２）
例２と同様の方法により、焼結体を製造した。ただし、この例２２では、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．６１μｍであった。
例２と同様の方法により、焼結体を製造した。ただし、この例２２では、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．６１μｍであった。
【0127】
その後のプロセスは、例２の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル２２」と称する。
【0128】
（例２３）
例６と同様の方法により、焼結体を製造した。ただし、この例２３では、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．９６μｍであった。
例６と同様の方法により、焼結体を製造した。ただし、この例２３では、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、０．９６μｍであった。
【0129】
その後のプロセスは、例６の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル２３」と称する。
【0130】
（例２４）
例９と同様の方法により、焼結体を製造した。ただし、この例２４では、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、１．２６μｍであった。
例９と同様の方法により、焼結体を製造した。ただし、この例２４では、ボールミル処理後に測定された混合粉末のＤ５０は、１．２６μｍであった。
【0131】
その後のプロセスは、例９の場合と同様である。得られた焼結体を「サンプル２４」と称する。
【0132】
以下の表１には、各サンプルの製造条件をまとめて示した。
【0133】
【表1】
各サンプルを用いて、Ｘ線回折分析を実施した。また、各サンプルの密度および比抵抗（体積抵抗率）を測定した。
【0134】
密度の測定には、アルキメデス法を使用した。
【0135】
また、比抵抗は、各サンプルを３ｍｍ×３ｍｍ×３０ｍｍの寸法に切り出し、抵抗率測定装置（鶴賀電機社、ディジタル低抵抗計 ＭＯＤＥＬ３５６６）を用いて、四探針法により測定した。
【0136】
【0137】
図９および図１０に示すように、いずれのサンプルにおいても、ＺｎＯ相に対応するピーク、すなわち「第１のピーク」と、ＺｎＧａ２Ｏ４相に対応するピーク、すなわち「第２のピーク」とが観測された。第１のピークおよび第２のピークは、いずれも複数観測された。
【0138】
また、いずれのサンプルにおいても、第１のピークのうち強度が最大のものは、２θ≒３４．５°付近に生じ、第２のピークのうち強度が最大のものは、２θ≒３５．７°付近に生じた。また、第１のピークの中の最大ピーク強度と第２のピークの中の最大ピーク強度とを比較した場合、第２のピークの最大ピーク強度の方が大きくなった。
【0139】
なお、図には示さないが、他のサンプルにおいても、ほぼ同様の結果が得られた。従って、各サンプルは、ＺｎＯ相およびＺｎＧａ２Ｏ４相を有することがわかった。
【0140】
表２には、各サンプルにおいて得られた評価結果をまとめて示す。
【0141】
【表2】
表２から、サンプル１～サンプル１０では、比抵抗が有意に低くなっており、最大でも７．５Ωｃｍ以下（サンプル４の値）であることがわかる。
【0142】
これに対して、サンプル２１～サンプル２４では、比抵抗の値が装置の測定限界を超えるほど高く、測定は不可能であった。
【0143】
ここで、カチオン中の亜鉛比がいずれも４０ａｔｍ％であるサンプル１とサンプル２２を比較した場合、サンプル２２の密度は、サンプル１の密度とほぼ等しいことがわかる。しかしながら、サンプル２２の比抵抗は、サンプル１に比べて著しく増加している。このことから、サンプルの比抵抗は、密度以外の要因により影響を受けることがわかる。
【0144】
この要因について詳しく調べるため、サンプル１およびサンプル２２を用いて、以下の評価を実施した。
【0145】
（表面形態の観察）
ＳＥＭにより、サンプル１およびサンプル２２の表面形態を観察した。
ＳＥＭにより、サンプル１およびサンプル２２の表面形態を観察した。
【0146】
【0147】
両者の比較から、サンプル２２は、サンプル１に比べて組織の均一性が劣ることが分かる。すなわち、サンプル１では、前述のように、灰色に見えるＺｎＧａ２Ｏ４相の中に、白っぽく見えるＺｎＯ相が均一に分散されている。一方、サンプル２２では、ＺｎＯ相が局在化しており、ＺｎＯ相がほとんど存在しない大きな領域も認められた。
【0148】
【0149】
【0150】
前述のように、図６および図７から、サンプル１では、ＺｎＯ相の一部は、焼結体の内部で３次元的につながっており、これにより、焼結体に導電経路が形成されるものと推察される（従って、ＺｎＯ相の「貫通長さ」は、１ｍｍ）。
【0151】
一方、図１３から、サンプル２２では、ＳＳＲＭ像に明るく見える領域が存在しないことがわかる。このことから、サンプル２２では、ＺｎＯ相は、厚さ１ｍｍの焼結体内を貫通するような導電経路を形成していないと推察される（従って、ＺｎＯ相の「貫通長さ」は、１ｍｍ未満）。
【0152】
（３次元評価）
以下のように、サンプル１を用いて、ＺｎＯ相の導電経路を３次元的に可視化した。
以下のように、サンプル１を用いて、ＺｎＯ相の導電経路を３次元的に可視化した。
【0153】
まず、サンプル１の表面の１００μｍ×１００μｍの領域を、深さ方向に沿って連続的に観察した。具体的には、ＦＩＢ－ＳＥＭ装置を用いて、サンプル１の表面（１００μｍ×１００μｍの領域）を０．４μｍピッチで、３０μｍの深さまで研削した。その際に、それぞれの深さ位置での露出面をＳＥＭで撮影し、深さ方向に沿った合計７５枚の画像を取得した。
【0154】
次に、各画像を二値化することにより、それぞれの画像内のＺｎＯ相を抽出し、その２次元データをもとに３次元像を構築した。
【0155】
図１４には、構築された３次元像の断面の一例を示す。図１４において、白く光る領域がＺｎＯ相に対応する。また、ラインＳ１は、サンプル１の初期表面を表し、ラインＳ２は、サンプルの表面から深さ３０μｍの位置を表している。
【0156】
図１４から、サンプル１の内部には、深さ方向に三次元的に連なったＺｎＯ相による導電経路が形成されていることがわかる。
【0157】
このように、サンプル１～サンプル１０では、焼結体の内部に３次元的にＺｎＯ相の導電経路が構築されており、これにより低い比抵抗が得られることがわかった。
【0158】
図１５には、各サンプルにおける混合粉末のカチオン中の亜鉛比（Ｘ軸）と混合粉末の粒子径のＤ５０（Ｙ軸）との関係をプロットした図を示す。
【0159】
図１５から、サンプル１～サンプル１０のプロット群（以下「低抵抗群」という）と、サンプル２１～サンプル２４のプロット群（以下、「高抵抗群」という）とは、直線Ｌにより、明確に区分けできることがわかる。
【0160】
換言すれば、図１５に示した直線Ｌよりも上側の条件で焼結体を製造した場合、比抵抗の高い焼結体が得られる。一方、直線Ｌ上または直線Ｌよりも下側の条件で焼結体を製造した場合、比抵抗が１０Ωｃｍ以下の焼結体が得られると言える。
【0161】
ここで、直線Ｌは、カチオン中の亜鉛比をｘ（ａｔｍ％）とし、混合粉末の粒子径のＤ５０をｙ（μｍ）として、
ｙ＝０．０８ｘ－２．７μｍ （２）式
で表される。
ｙ＝０．０８ｘ－２．７μｍ （２）式
で表される。
【0162】
従って、混合粉末のカチオン中の亜鉛比と混合粉末の粒子径のＤ５０が
ｙ≦０．０８ｘ－２．７μｍ （１）式
の関係を満たすように混合粉末を調合し、以降の焼成処理を行うことにより、導電性の高い（比抵抗が１０Ωｃｍ以下の）焼結体を得ることができる。
ｙ≦０．０８ｘ－２．７μｍ （１）式
の関係を満たすように混合粉末を調合し、以降の焼成処理を行うことにより、導電性の高い（比抵抗が１０Ωｃｍ以下の）焼結体を得ることができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】