JP2014173133A - Target material and production method thereof - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a target material capable of forming a thin film having excellent crystallinity, a high carrier concentration and a low volume resistant value, and to provide a production method thereof.SOLUTION: In a target material comprising a sintered body containing zinc oxide and aluminum, when the maximum emission intensity of a luminescence peak positioned near the wavelength of 380 nm in an emission spectrum in cathode luminescence obtained by radiating electrons having an accelerating voltage of 5 kV is specified as I, and the maximum emission intensity of the luminescence peak positioned near the wavelength of 550 nm is specified as I, inequality I/I≤7 is satisfied.

Description

本発明は、ターゲット材及びその製造方法に関し、特に、酸化亜鉛及びアルミニウムを含むＡＺＯターゲット材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a target material and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an AZO target material containing zinc oxide and aluminum and a manufacturing method thereof.

フラットパネルディスプレイや太陽電池、タッチパネルなどの分野では、基板上に透明導電膜を形成した透明電極が広く用いられている。一般に、透明導電膜は、その原料となる金属あるいは金属酸化物を焼結等により所定形状に成形したターゲット材を使用し、スパッタリング等の成膜技術を用いてターゲット材の金属あるいは金属酸化物を基板上に成膜することで形成される。   In fields such as flat panel displays, solar cells, and touch panels, transparent electrodes in which a transparent conductive film is formed on a substrate are widely used. In general, a transparent conductive film uses a target material in which a metal or metal oxide as a raw material is formed into a predetermined shape by sintering or the like, and the metal or metal oxide of the target material is formed using a film forming technique such as sputtering. It is formed by forming a film on the substrate.

従来、透明導電膜としては、スズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）などの材料が用いられてきたが、インジウムは希少金属で高価であることから、近年、インジウムよりも安価な代替材料の研究開発が進んでいる。このような代替材料として、材料資源が比較的豊富な酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いたターゲット材が注目されている。   Conventionally, materials such as indium oxide (ITO) doped with tin have been used as transparent conductive films. However, since indium is a rare metal and expensive, research and development of alternative materials that are cheaper than indium in recent years Is progressing. As such an alternative material, a target material using zinc oxide (ZnO), which is relatively rich in material resources, has attracted attention.

特許文献１には、アルミニウムを含有し、低抵抗の薄膜を安定して形成することが可能な酸化亜鉛系ターゲットが記載されている。また、特許文献２には、良好な結晶性を有する膜を高い成膜速度で大面積に成膜した酸化亜鉛薄膜が記載されている。さらに、特許文献３には、粒度分布の幅が狭く、可視光領域と紫外領域の各々最大発光強度の比が０．２以下のＺｎＯ薄膜を形成可能な酸化亜鉛超微粒子分散溶液が記載されている。   Patent Document 1 describes a zinc oxide-based target that contains aluminum and can stably form a low-resistance thin film. Patent Document 2 describes a zinc oxide thin film in which a film having good crystallinity is formed in a large area at a high film formation rate. Furthermore, Patent Document 3 describes a zinc oxide ultrafine particle dispersion solution capable of forming a ZnO thin film having a narrow particle size distribution and a ratio of the maximum emission intensity in the visible light region and the ultraviolet region of 0.2 or less. Yes.

特開２０１０−８４１７７号公報（要約、請求項１など）JP 2010-84177 A (summary, claim 1 etc.) 特開２００９−１９７３３３号公報（要約、請求項１など）JP 2009-197333 A (summary, claim 1 etc.) ＷＯ２００９／１０７６７４号公報（要約、請求項１など）WO 2009/106774 gazette (summary, claim 1 etc.)

従来の酸化亜鉛粉末は、酸素欠陥が多く、かつ欠陥のエネルギー準位（欠陥準位）のエネルギーが高いため、得られるターゲット材は、酸素欠陥が多く、結晶性が悪いものが多い。さらに、このようなターゲット材を使用して成膜した透明導電膜（薄膜）は、アルゴンなどの不活性ガスのみをスパッタリングガスとして成膜を行った場合は、キャリア濃度が低く、体積抵抗値が高くなりすぎる傾向がある。このため、体積抵抗値を低くする目的で不活性ガスに水素ガスを加える必要があり、成膜コストが上昇したり、水素ガスが原因による膜の欠陥を生じやすくなったりする。   Since conventional zinc oxide powder has many oxygen defects and high energy of defect energy levels (defect levels), the target materials obtained often have many oxygen defects and poor crystallinity. Further, a transparent conductive film (thin film) formed using such a target material has a low carrier concentration and a volume resistance value when the film is formed using only an inert gas such as argon as a sputtering gas. Tends to be too high. For this reason, it is necessary to add hydrogen gas to the inert gas for the purpose of lowering the volume resistance value, which increases the film formation cost and tends to cause film defects caused by hydrogen gas.

本発明の目的は、結晶性が良好で、キャリア濃度が高く体積抵抗値の低い薄膜を成膜することが可能なターゲットを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a target capable of forming a thin film with good crystallinity, high carrier concentration and low volume resistance.

本発明は、酸化亜鉛とアルミニウムとを含む焼結体からなるターゲット材であって、加速電圧が５ｋＶの電子を照射して得られるカソードルミネッセンスの発光スペクトルのうち、波長３８０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_３８０と規定し、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_５５０と規定したときに、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦７であることを特徴とするターゲット材である。 The present invention is a target material made of a sintered body containing zinc oxide and aluminum, and has an emission peak located in the vicinity of a wavelength of 380 nm in an emission spectrum of cathodoluminescence obtained by irradiating electrons with an acceleration voltage of 5 kV. the maximum emission intensity was defined as _{I 380,} the maximum emission intensity of the emission peak located in the vicinity of a wavelength of 550nm when defined as _{I 550,} is a target material, characterized in that the _I 550 _/ I ₃₈₀ ≦ 7 .

また、本発明は、酸化亜鉛とアルミニウムとを含む焼結体からなるターゲット材であって、酸化亜鉛粉末とアルミニウムとを混合して原料スラリーを製造する工程と、該原料スラリーを乾燥造粒粉に造粒する工程と、該乾燥造粒粉を成形体に成形する工程と、該成形体を焼成する工程と、を備え、前記酸化亜鉛粉末は、平均粒径が５０〜３００ｎｍであり、加速電圧が２０ｋＶの電子を照射して得られるカソードルミネッセンスの発光スペクトルのうち、波長３８０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_３８０と規定し、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_５５０と規定し、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークのピーク波長をλ_５５０と規定したときに、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦１かつλ_５５０≧５５０ｎｍであることを特徴とするターゲット材である。また、この場合において、５５０ｎｍ≦λ_５５０≦５８０ｎｍであることが好ましい。 The present invention also provides a target material comprising a sintered body containing zinc oxide and aluminum, the step of producing a raw material slurry by mixing zinc oxide powder and aluminum, and the dry slurry of the raw material slurry. A step of forming the dried granulated powder into a molded body, and a step of firing the molded body. The zinc oxide powder has an average particle diameter of 50 to 300 nm and is accelerated. Among the emission spectra of cathodoluminescence obtained by irradiating electrons with a voltage of 20 kV, the maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 380 nm is defined as I _380, and the maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 550 nm It was defined as _{I 550,} when the peak wavelength of the emission peak located in the vicinity of a wavelength of 550nm was defined as _{λ 550, I 550 / I 380} ≦ 1 cutlet lambda ₅₅ A target material which is a ≧ 550 nm. In this case, it is preferable that ₅₅₀ nm ≦ λ ₅₅₀ ≦ 580 nm.

また、本発明は、酸化亜鉛とアルミニウムとを含む焼結体からなるターゲット材の製造方法であって、酸化亜鉛粉末とアルミニウムとを混合して原料スラリーを製造する工程と、該原料スラリーを乾燥造粒粉に造粒する工程と、該乾燥造粒粉を成形体に成形する工程と、該成形体を焼成する工程と、を備え、前記酸化亜鉛粉末は、平均粒径が５０〜３００ｎｍであり、加速電圧が２０ｋＶの電子を照射して得られるカソードルミネッセンスの発光スペクトルのうち、波長３８０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_３８０と規定し、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_５５０と規定し、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークのピーク波長をλ_５５０と規定したときに、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦１かつλ_５５０≧５５０ｎｍであることを特徴とするターゲット材の製造方法である。 The present invention also relates to a method for producing a target material comprising a sintered body containing zinc oxide and aluminum, the step of producing a raw material slurry by mixing zinc oxide powder and aluminum, and drying the raw material slurry. A step of granulating the granulated powder, a step of forming the dried granulated powder into a molded product, and a step of firing the molded product, wherein the zinc oxide powder has an average particle size of 50 to 300 nm. In the emission spectrum of cathodoluminescence obtained by irradiating electrons with an acceleration voltage of 20 kV, the maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 380 nm is defined as I _380, and the emission peak located near the wavelength of 550 nm the maximum emission intensity was defined as _{I 550,} the peak wavelength of the emission peak located in the vicinity of a wavelength of 550nm when defined as _{λ 550, I 550 / I 380} ≦ 1 One is a method for producing a target material, characterized in that λ is ₅₅₀ ≧ 550 nm.

本発明によれば、結晶性が良好で、キャリア濃度が高く体積抵抗値の低いターゲット材を提供することができるため、体積抵抗値の低い薄膜を成膜することが可能となる。また、本発明によれば、このような特性を備えたターゲット材を製造することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a target material having good crystallinity, a high carrier concentration, and a low volume resistance value, so that a thin film having a low volume resistance value can be formed. Moreover, according to this invention, it becomes possible to manufacture the target material provided with such a characteristic.

酸化亜鉛粉末のカソードルミネッセンス法によるスペクトルを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the spectrum by the cathodoluminescence method of zinc oxide powder. 酸化亜鉛粉末の製造装置の一例である。It is an example of the manufacturing apparatus of zinc oxide powder. 実施例に係る酸化亜鉛粉末のカソードルミネッセンス法によるスペクトルである。It is the spectrum by the cathodoluminescence method of the zinc oxide powder which concerns on an Example. 実施例に係るターゲット材のカソードルミネッセンス法によるスペクトルである。It is the spectrum by the cathodoluminescence method of the target material which concerns on an Example. 実施例に係るターゲット材を用いて製膜した薄膜の特性を示したグラフである。It is the graph which showed the characteristic of the thin film formed into a film using the target material which concerns on an Example.

＜酸化亜鉛粉末＞
本発明のターゲット材の原料である酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末（以下、単に「酸化亜鉛粉末」という）は、平均粒径が５０〜３００ｎｍであり、加速電圧が２０ｋＶの電子を照射して得られるカソードルミネッセンスの発光スペクトルのうち、波長３８０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_３８０と規定し、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_５５０と規定し、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークのピーク波長をλ_５５０と規定したときに、
Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦１ ・・・条件（１）
かつ
λ_５５０≧５５０ｎｍ ・・・条件（２）
である。 <Zinc oxide powder>
Zinc oxide (ZnO) powder (hereinafter simply referred to as “zinc oxide powder”), which is a raw material of the target material of the present invention, is obtained by irradiating electrons with an average particle diameter of 50 to 300 nm and an acceleration voltage of 20 kV. Among the emission spectra of cathodoluminescence, the maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 380 nm is defined as I ₃₈₀ , the maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 550 nm is defined as I _550, and the wavelength near 550 nm. When the peak wavelength of the emission peak located is defined as _λ550 ,
I ₅₅₀ / I ₃₈₀ ≦ 1 Condition (1)
And λ ₅₅₀ ≧ 550 nm Condition (2)
It is.

この酸化亜鉛粉末は、平均粒径が５０〜３００ｎｍの範囲内であり、より好ましくは８０〜２５０ｎｍの範囲内であり、特に好ましくは１００〜２００ｎｍの範囲内である。平均粒径が５０ｎｍを下回ると、嵩高く造粒時等のハンドリングが難しい。反対に、平均粒径が３００ｎｍを上回ると、ターゲット材がち密になりにくくなる。なお、本明細書において平均粒径は、後述する実施例にも記載しているようにＢＥＴ換算径を採用するものとする。   This zinc oxide powder has an average particle diameter in the range of 50 to 300 nm, more preferably in the range of 80 to 250 nm, and particularly preferably in the range of 100 to 200 nm. If the average particle size is less than 50 nm, it is bulky and difficult to handle during granulation. On the other hand, when the average particle size exceeds 300 nm, the target material is difficult to become dense. In this specification, the BET equivalent diameter is adopted as the average particle diameter as described in Examples described later.

また、酸化亜鉛粉末は、上記の条件（１）と条件（２）を兼ね備えた特性を有しているため、酸素欠陥の量が少なく、かつ欠陥準位が低いという優れた性質を有する。以下、この点について図１を参照して説明する。   Moreover, since the zinc oxide powder has the characteristics that have both the above conditions (1) and (2), it has excellent properties such as a small amount of oxygen defects and a low defect level. Hereinafter, this point will be described with reference to FIG.

図１は、酸化亜鉛粉末をカソードルミネッセンス（ＣＬ）法で測定したスペクトルを模式的に示したものである。カソードルミネッセンス法とは、試料に電子銃から電子線を照射し、励起された発光（カソードルミネッセンス）を測定する方法である。波長３８０ｎｍ付近に位置する発光ピークは、ＺｎＯ固有の発光であり、バンドギャップ、励起子再結合等に基づく発光を示している。また、５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークは、ＺｎＯの酸素欠陥等の欠陥準位に起因する発光であり、酸素欠陥の量や欠損準位などを示している。   FIG. 1 schematically shows a spectrum of zinc oxide powder measured by the cathodoluminescence (CL) method. The cathodoluminescence method is a method of measuring excited luminescence (cathodeluminescence) by irradiating a sample with an electron beam from an electron gun. The emission peak located near the wavelength of 380 nm is emission specific to ZnO and indicates emission based on band gap, exciton recombination, and the like. A light emission peak located in the vicinity of 550 nm is light emission caused by a defect level such as an oxygen defect of ZnO, and indicates an amount of oxygen defect, a defect level, and the like.

酸化亜鉛粉末は、上記の条件（１）の性質、すなわち、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度Ｉ_５５０が、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦１と相対的に低いことから、酸素欠陥の相対量が少ない。また、酸化亜鉛粉末は、上記の条件（２）の性質、すなわち、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークのピーク波長が５５０ｎｍ以上の長波長側にシフトしているため、欠陥準位のエネルギーが低い。 Since the zinc oxide powder has the property of the above condition (1), that is, the maximum emission intensity I ₅₅₀ of the emission peak located near the wavelength of 550 nm is relatively low as I ₅₅₀ / I ₃₈₀ ≦ 1, The relative amount is small. In addition, since the zinc oxide powder has the property of the above condition (2), that is, the peak wavelength of the emission peak located near the wavelength of 550 nm is shifted to the longer wavelength side of 550 nm or more, the energy of the defect level is low. .

条件（１）において、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０の値は１以下であるが、より好ましくは０．５以下であり、さらに好ましくは０．３以下である。Ｉ_５５０／Ｉ_３８０の値が大きすぎると、酸素欠陥が多くなりすぎる。 In condition (1), the value of I ₅₅₀ / I ₃₈₀ is 1 or less, more preferably 0.5 or less, and even more preferably 0.3 or less. If the value of I ₅₅₀ / I ₃₈₀ is too large, there will be too many oxygen defects.

条件（２）において、λ_５５０は５５０ｎｍ以上であるが、より好ましくは５５０〜５８０ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５５５〜５７５ｎｍの範囲内である。λ_５５０が短波長側にシフトしすぎると、欠陥準位のエネルギーが高くなりすぎる。 In the condition (2), λ ₅₅₀ is 550 nm or more, more preferably in the range of 550 to 580 nm, and still more preferably in the range of 555 to 575 nm. If _λ550 is shifted too much to the short wavelength side, the energy of the defect level becomes too high.

なお、本明細書において「加速電圧が２０ｋＶの電子を照射して得られるカソードルミネッセンスの発光スペクトル」とは、具体的には、後述する実施例に記載の条件下で、加速電圧が２０ｋＶにて行うことで得られる発光スペクトルを意味する。また、「波長３８０ｎｍ付近」とは、波長３８０ｎｍを中心としてその近傍を意味し、具体的には３５０〜４１０ｎｍの範囲を示している。また、「波長５５０ｎｍ付近」とは、波長５５０ｎｍを中心としてその近傍を意味し、具体的には５２０〜５８０ｎｍの範囲を示している。   In the present specification, “the emission spectrum of cathodoluminescence obtained by irradiating electrons with an acceleration voltage of 20 kV” specifically means that the acceleration voltage is 20 kV under the conditions described in the examples described later. It means an emission spectrum obtained by performing. Further, “near wavelength 380 nm” means the vicinity of the wavelength 380 nm as a center, and specifically indicates a range of 350 to 410 nm. Further, the “near wavelength 550 nm” means the vicinity around the wavelength 550 nm, and specifically shows a range of 520 to 580 nm.

＜酸化亜鉛粉末の製造方法＞
次に、酸化亜鉛粉末の製造方法について説明する。酸化亜鉛粉末は、例えば気相酸化法で製造することができる。酸化亜鉛粉末の製造方法は、金属亜鉛を加熱して蒸発させて亜鉛蒸気を発生させる工程と、この亜鉛蒸気に酸化性ガスを接触させて酸化することで酸化亜鉛を生成させる工程と、を備える。 <Method for producing zinc oxide powder>
Next, the manufacturing method of a zinc oxide powder is demonstrated. Zinc oxide powder can be produced, for example, by a gas phase oxidation method. The method for producing zinc oxide powder includes a step of heating and evaporating metallic zinc to generate zinc vapor, and a step of generating zinc oxide by oxidizing the zinc vapor by contacting the zinc vapor with an oxidizing gas. .

以下、酸化亜鉛粉末の製造方法の一例について説明する。図２は、酸化亜鉛粉末の製造装置１０を示した模式図である。まず、原料である金属亜鉛を亜鉛蒸気発生容器１２内に供給する。金属亜鉛の供給量、供給条件は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、フランス法で採用される公知の範囲であればよい。次に、亜鉛蒸気発生容器１２内の金属亜鉛を熱源２４によって亜鉛の沸点以上、例えば９５０℃以上、好ましくは１０００〜１１５０℃に加熱し、亜鉛融液２２を介して亜鉛蒸気を発生させる。発生した亜鉛蒸気は、貫通孔２０から酸化反応容器１８に流入する。   Hereinafter, an example of a method for producing zinc oxide powder will be described. FIG. 2 is a schematic view showing the zinc oxide powder production apparatus 10. First, metallic zinc as a raw material is supplied into the zinc vapor generating container 12. The supply amount and supply conditions of metallic zinc are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and may be in a known range employed in, for example, French law. Next, the metallic zinc in the zinc vapor generating container 12 is heated to a boiling point of zinc or higher, for example, 950 ° C. or higher, preferably 1000 to 1150 ° C. by the heat source 24, and zinc vapor is generated through the zinc melt 22. The generated zinc vapor flows into the oxidation reaction vessel 18 from the through hole 20.

亜鉛蒸気１４が酸化反応容器１８に流入される際、貫通孔２０の閉塞防止等のため、アルゴン、ヘリウム、又は窒素等の不活性ガスをキャリアガスとして用いることが好ましい。このようなキャリアガスは、例えば、亜鉛融液２２と蓋体２５との間から供給される。キャリアガスの供給量は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、フランス法で採用される公知の範囲であればよい。また、酸化反応容器へ流入する亜鉛蒸気の量及び濃度は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、フランス法で採用される公知の範囲であればよい。   When the zinc vapor 14 flows into the oxidation reaction vessel 18, it is preferable to use an inert gas such as argon, helium, or nitrogen as a carrier gas in order to prevent the through-hole 20 from being blocked. Such a carrier gas is supplied from between the zinc melt 22 and the lid body 25, for example. The supply amount of the carrier gas is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, the supply amount of the carrier gas may be a known range that is adopted in French law. Further, the amount and concentration of zinc vapor flowing into the oxidation reaction vessel are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and may be, for example, a publicly known range adopted in French law.

酸化反応容器１８に流入された亜鉛蒸気１４は、酸化性ガス供給ノズル２８から供給された酸化性ガス１６に接し、これによって直ちに酸化されて酸化亜鉛のクラスタを形成する。このクラスタは、粒成長して酸化亜鉛微粒子となる。酸化性ガスの供給量、酸化性ガスと亜鉛蒸気の接触方法等の、酸化反応の条件は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、フランス法で採用される公知の範囲で酸化反応を実施することができる。生成した酸化亜鉛微粒子は、酸化亜鉛排出口３０からバグフィルタ等の製品捕集器（図示せず）へと導かれて捕集される。   The zinc vapor 14 flowing into the oxidation reaction vessel 18 comes into contact with the oxidizing gas 16 supplied from the oxidizing gas supply nozzle 28 and is immediately oxidized thereby to form a zinc oxide cluster. This cluster grows and becomes zinc oxide fine particles. The conditions for the oxidation reaction, such as the supply amount of the oxidizing gas and the contact method of the oxidizing gas and zinc vapor, are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and the oxidation reaction is within a known range employed in the French method. Can be implemented. The generated zinc oxide fine particles are guided and collected from the zinc oxide outlet 30 to a product collector (not shown) such as a bag filter.

酸化亜鉛粉末は、上記製造方法における諸条件（亜鉛蒸気発生容器の加熱温度、酸化性ガス供給量等）を調整することにより得ることができる。   The zinc oxide powder can be obtained by adjusting various conditions in the above production method (heating temperature of zinc vapor generating container, oxidizing gas supply amount, etc.).

例えば、酸化性ガス中Ｏ量と亜鉛蒸気量のモル比率（以後Ｏ／Ｚｎ）を高くすることにより、ＣＬスペクトルにおける５５０ｎｍ付近の発光ピークのピーク波長λ_５５０を５５０ｎｍ以上の長波長に制御することができる。ただし、Ｏ／Ｚｎが高くなりすぎると、λ_５５０は５５０ｎｍより短波長となり、好ましくない。一例として、亜鉛蒸気発生容器（内径１５０ｍｍ、高さ２００ｍｍ）、酸化反応容器（内径２００ｍｍ、高さ４００ｍｍ）を用いた場合、Ｏ／Ｚｎが１０〜５０でλ_５５０≧５５０ｎｍを得ることができる。 For example, the peak wavelength λ ₅₅₀ of the emission peak near 550 nm in the CL spectrum is controlled to be a long wavelength of ₅₅₀ nm or more by increasing the molar ratio of the amount of O in the oxidizing gas to the amount of zinc vapor (hereinafter referred to as O / Zn). Can do. However, if O / Zn becomes too high, λ550 becomes shorter than ₅₅₀ nm, which is not preferable. As an example, when a zinc vapor generating container (inner diameter 150 mm, height 200 mm) and an oxidation reaction container (inner diameter 200 mm, height 400 mm) are used, O / Zn is 10 to 50 and λ ₅₅₀ ≧ 550 nm can be obtained.

また、例えば、亜鉛蒸気発生容器の加熱温度を低くすることにより、ＣＬスペクトルにおける３８０ｎｍ付近の発光ピークの最大発光強度Ｉ_３８０と５５０ｎｍ付近の発光ピークの最大発光強度Ｉ_５５０の比、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０を１以下に制御することができる。加熱温度を低くし過ぎると亜鉛蒸気の蒸発量が少なくなりすぎるため、加熱温度は９００℃〜１１００℃の範囲内が好ましく、１０００℃程度がより好ましいが、上記範囲に限定されるものではない。 Further, for example, by reducing the heating temperature of the zinc vapor generating container, the ratio of the maximum emission intensity I ₃₈₀ of the emission peak near ₃₈₀ nm and the maximum emission intensity I ₅₅₀ of the emission peak near 550 nm in the CL spectrum, I ₅₅₀ / I ₃₈₀ can be controlled to 1 or less. If the heating temperature is too low, the amount of evaporation of zinc vapor becomes too small. Therefore, the heating temperature is preferably in the range of 900 ° C. to 1100 ° C., more preferably about 1000 ° C., but is not limited to the above range.

＜ターゲット材＞
次に、本発明のターゲット材（以下、単に「ターゲット材」という）について説明する。上記の酸化亜鉛粉末は、スパッタリング用のターゲット材の原料として好適に用いることができる。特に、アルミニウムを含有するＡＺＯターゲット材に好ましく使用することができる。以下、ターゲット材について説明する。 <Target material>
Next, the target material of the present invention (hereinafter simply referred to as “target material”) will be described. Said zinc oxide powder can be used suitably as a raw material of the target material for sputtering. In particular, it can be preferably used for an AZO target material containing aluminum. Hereinafter, the target material will be described.

ターゲット材は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）とアルミニウム（Ａｌ）とを含む焼結体からなり、カソードルミネッセンス法における波長３８０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_３８０と規定し、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_５５０と規定したときに、
Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦７ ・・・条件（３）
である。 The target material is made of a sintered body containing zinc oxide (ZnO) and aluminum (Al). The maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 380 nm in the cathodoluminescence method is defined as I _380, and the wavelength is around 550 nm. When the maximum emission intensity of the emission peak located is defined as _I550 ,
I ₅₅₀ / I ₃₈₀ ≦ 7 Condition (3)
It is.

ターゲット材は、Ａｌが固溶したＺｎＯ相(ＺｎＯ：Ａｌ)と、ＺｎとＡｌを含むスピネル相とから構成される。ターゲット材の組成はＺｎＯとＡｌ_２Ｏ_３に換算した重量比（ＺｎＯ：Ａｌ_２Ｏ_３）において、９９：１〜９５：５の範囲内が好ましく、９９：１〜９９：３の範囲内がより好ましい。Ａｌが少ないと生成するキャリアが少なく、多いと得られる透明導電膜の透過率が低下しやすくなる。 The target material is composed of a ZnO phase (ZnO: Al) in which Al is dissolved and a spinel phase containing Zn and Al. The composition of the target material is preferably in the range of 99: 1 to 95: 5, and in the range of 99: 1 to 99: 3 in the weight ratio (ZnO: Al ₂ O ₃ ) converted to ZnO and Al ₂ O _3. More preferred. When the amount of Al is small, the number of carriers generated is small, and when the amount is large, the transmittance of the obtained transparent conductive film tends to be lowered.

また、ターゲット材は、上記の条件（３）の特性を有しているため、酸素欠陥の量が少なく、かつ欠陥準位が低いという優れた性質を有する。このため、このターゲット材を用いて製膜した場合、不活性ガス雰囲気中で成膜を行っても、得られる薄膜はキャリア濃度が高く、体積抵抗値が低くなり、従来のように成膜の際に水素ガスを導入する必要がなくなる。   Moreover, since the target material has the characteristics of the above condition (3), it has excellent properties that the amount of oxygen defects is small and the defect level is low. For this reason, when a film is formed using this target material, even if the film is formed in an inert gas atmosphere, the resulting thin film has a high carrier concentration and a low volume resistance. In this case, it is not necessary to introduce hydrogen gas.

以下、条件（３）について説明する。カソードルミネッセンス法の説明は、上述したとおりなので詳細は割愛する。３８０ｎｍ付近の発光は、上述したようにＺｎＯに固有の発光であるほか、ＺｎＯ：Ａｌのバンド間遷移や励起子再結合に起因する発光であり、ＺｎＯ：Ａｌの結晶性の良好さ、Ａｌ固容量（Ａｌ_Ｚｎあるいは、Aｌ_格子間）を示している。また、５５０ｎｍ付近の発光は、ＺｎＯ：Ａｌの酸素欠陥等の欠陥準位に起因する発光であり、酸素欠陥等の量を示す。 Hereinafter, the condition (3) will be described. Since the description of the cathodoluminescence method is as described above, the details are omitted. The light emission near 380 nm is light emission unique to ZnO as described above, and is light emission caused by ZnO: Al interband transition and exciton recombination. The capacitance (Al _Zn or Al _lattice ) is shown. Further, light emission near 550 nm is light emission caused by defect levels such as oxygen defects of ZnO: Al, and indicates the amount of oxygen defects and the like.

ターゲット材は、波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度Ｉ_５５０が、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦７と相対的に低いことから、ＺｎＯ：Ａｌの結晶性が良く、Ａｌの固溶が多く、酸素欠陥等の欠陥が少ない。このため、スパッタリングにより成膜した場合に、得られる薄膜は、Ａｌの固溶によるキャリア濃度が高く、体積抵抗値の低い膜を得ることができる。 Since the target material has a relatively low maximum emission intensity I _{550 at} an emission peak located in the vicinity of a wavelength of 550 nm and I ₅₅₀ / I ₃₈₀ ≦ 7, the ZnO: Al crystallinity is good and the solid solution of Al is large. There are few defects such as oxygen defects. For this reason, when it forms into a film by sputtering, the thin film obtained can obtain the film | membrane with a high carrier concentration by the solid solution of Al, and a low volume resistance value.

＜ターゲット材の製造方法＞
次に、ターゲット材の製造方法について説明する。ターゲット材の製造方法は、原料混合工程と、原料スラリーの乾燥造粒工程と、成形工程と、焼成工程と、外形加工工程と、を備えている。 <Manufacturing method of target material>
Next, a method for manufacturing the target material will be described. The target material manufacturing method includes a raw material mixing step, a raw material slurry drying granulation step, a forming step, a firing step, and an outer shape processing step.

（１）原料混合工程
ターゲット材の原料として、ＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３粉末を用いる。各粉末の純度は高い方が好適であり、純度は少なくとも９９％、より好ましくは９９．９％、さらには好ましくは９９．９９％以上である。純度が９９％を下回ると、不純物元素が多くなるため、透明導電膜とした場合の特性が悪化するからである。ＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３粉末の粒子径は、特に限定されないが、ターゲット材を得るためには、粒径が小さい方が好ましい。ＺｎＯとＡｌ_２Ｏ_３の焼結時の反応を促進し、ＺｎＯ：Ａｌの高い結晶性を得やすいためである。また焼結性も良く、好ましい。さらに、酸化亜鉛粉末は、上述した特性を有する酸化亜鉛粉末のように酸素欠陥等の欠陥が少ない方が好ましい。なお、アルミニウムの原料としては、上記材料に特定されるものではなく、硝酸塩等の工程中に酸化物となるものについても使用することができる。 (1) Raw material mixing step ZnO, Al ₂ O ₃ powder is used as a raw material for the target material. The higher the purity of each powder, the better. The purity is at least 99%, more preferably 99.9%, even more preferably 99.99% or more. This is because when the purity is less than 99%, the number of impurity elements increases, and the characteristics of the transparent conductive film deteriorate. The particle diameters of the ZnO and Al ₂ O ₃ powders are not particularly limited, but a smaller particle diameter is preferable for obtaining a target material. This is because the reaction during sintering of ZnO and Al ₂ O ₃ is promoted, and high crystallinity of ZnO: Al is easily obtained. Moreover, sinterability is also good and preferable. Furthermore, it is preferable that the zinc oxide powder has few defects such as oxygen defects like the zinc oxide powder having the above-described characteristics. In addition, as a raw material of aluminum, it does not specify to the said material, What can become an oxide in processes, such as nitrate, can also be used.

原料の混合には、湿式ボールミルを用いると好適である。溶媒は、水やアルコール等の有機溶媒を用いることができる。混合時間は、特に限定されないが、原料が均一に混合されるのに十分な時間行うことが望ましい。均一に混合されていない場合、ターゲット材に組成、密度ムラが生じ、材料強度が低下しやすくなる。原料混合の際、必要に応じ分散剤を添加することができる。分散剤の種類は特に限定されないが、焼結で分解し、残留しない成分であることが好ましい。混合の際の原料濃度は、特に限定されないが、一般的には１５〜７５％が用いられる場合が多い。   A wet ball mill is preferably used for mixing the raw materials. As the solvent, an organic solvent such as water or alcohol can be used. The mixing time is not particularly limited, but it is desirable that the mixing time is sufficient for the raw materials to be uniformly mixed. If not uniformly mixed, composition and density unevenness occur in the target material, and the material strength tends to decrease. When mixing the raw materials, a dispersant can be added as necessary. The type of the dispersant is not particularly limited, but is preferably a component that decomposes by sintering and does not remain. Although the raw material density | concentration in the case of mixing is not specifically limited, Generally 15 to 75% is often used.

（２）原料スラリーの乾燥造粒工程
次に、湿式ボールミルから原料が混合されたスラリーを取り出し、これを乾燥して成形に適する形状に造粒する。乾燥は、スプレードライヤーを用いることが好適である。この際、必要に応じて成形用助剤を加えても良い。助剤の種類は、特に限定されないが、一般的にはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、セロゾール、パラフィン等が用いられる。 (2) Dry granulation step of raw material slurry Next, the slurry mixed with the raw material is taken out from the wet ball mill, dried and granulated into a shape suitable for molding. For drying, it is preferable to use a spray dryer. At this time, a molding aid may be added as necessary. Although the kind of auxiliary agent is not specifically limited, Generally polyvinyl alcohol (PVA), polyethyleneglycol (PEG), cellosol, paraffin, etc. are used.

（３）成形工程
続いて、乾燥造粒粉を所定の形状に成形する。成形は、金型を用いた一軸成形、ＣＩＰ（冷間等方加圧）成形などを単独、あるいは組み合わせて行うことができる。成形圧力は、特に限定されないが、一般的に１０００ｋｇ／ｃｍ^２以上の圧力をかけた場合、良好な成形体を得ることが可能であり、好ましい。 (3) Molding step Subsequently, the dried granulated powder is molded into a predetermined shape. The molding can be performed uniaxially using a mold, CIP (cold isostatic pressing) molding or the like alone or in combination. The molding pressure is not particularly limited, but it is generally preferable that a pressure of 1000 kg / cm ² or more can be obtained because a good molded body can be obtained.

（４）焼成工程
次に、成形体を焼成する。この場合、常圧焼結で行うことが、製造コストが低減でき、大型化も容易であるため好ましい。焼成雰囲気は、大気雰囲気で行うことが好ましい。焼結温度は、特に限定されないが、一般的に低温の方が、製造コストが低減されるため、より低い温度で所望の密度が得ることが望ましい。焼成温度は、１４００℃以下であれば、ＺｎＯの揮発への対策を取る必要がなく、製造コストがより低減されるため好ましい。焼結時間は、特に限定されないが、一般的には１ｈ以上が望ましい。成形体が大型であれば均熱を得るために時間が必要であるためである。 (4) Firing step Next, the compact is fired. In this case, it is preferable to perform the pressureless sintering because the manufacturing cost can be reduced and the size can be easily increased. The firing atmosphere is preferably performed in an air atmosphere. Although the sintering temperature is not particularly limited, it is generally desirable to obtain a desired density at a lower temperature because the manufacturing cost is reduced at a lower temperature. A firing temperature of 1400 ° C. or lower is preferable because it is not necessary to take measures against volatilization of ZnO and the manufacturing cost is further reduced. The sintering time is not particularly limited, but generally 1 h or longer is desirable. This is because if the compact is large, it takes time to obtain soaking.

また、焼成を行う前に、分散剤、成形助剤を除去するため、脱脂を行うことが好ましい。脱脂温度条件は、特に限定されないが、分散剤、成形助剤が完全に分解する温度及び昇温速度であることが望ましい。   Moreover, it is preferable to perform degreasing to remove the dispersant and the molding aid before firing. The degreasing temperature condition is not particularly limited, but is desirably a temperature at which the dispersant and the molding aid are completely decomposed, and a temperature rising rate.

（５）外形加工工程
上記の焼成工程で得られた焼結体は、目的に応じて所望の形状に加工して用いることができる。外形加工の方法としては、表面研磨など公知の方法を行うことができる。また、外形加工後は、必要に応じてバッキングプレートへのボンディングなどを行うことで、スパッタリング用ターゲットとすることができる。 (5) Outline processing step The sintered body obtained in the above firing step can be used after being processed into a desired shape according to the purpose. As a method of the outer shape processing, a known method such as surface polishing can be performed. In addition, after the outer shape processing, a sputtering target can be obtained by bonding to a backing plate as necessary.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明の目的を限定するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, these do not limit the objective of this invention.

１．特性測定法
酸化亜鉛粉末とターゲット材の特性測定法は以下のとおりである。
（ａ）ＣＬ（カソードルミネッセンス）
粉末又は焼結体を走査型電子顕微鏡内（ＳＥＭ：Ｓ−４８００）にセットし、ＳＥＭに付属したＣＬ装置（ＭＰ−ＭＩＣＲＯ 堀場製作所製）にて評価した。測定は、測定条件は、粉末の場合ＳＥＭの加速電圧を２０ｋＶ，走査範囲を１０００倍に設定し、焼結体の場合ＳＥＭの加速電圧を５ｋＶ，走査範囲を２０００倍に設定し、ＣＬの測定条件を中心波長５００ｎｍ，露光時間１０００ｍｓｅｃ，積算回数１０回とし測定を実施した。
（ｂ）体積抵抗率、キャリア濃度、移動度
ホール効果測定システム（Ｅｃｏｐｉａ製ＨＭＳ−３０００ＳＰ）を用い、スパッタ膜の体積抵抗率、キャリア濃度、移動度を測定した。 1. Characteristic measuring method The characteristic measuring method of the zinc oxide powder and the target material is as follows.
(A) CL (cathode luminescence)
The powder or sintered body was set in a scanning electron microscope (SEM: S-4800) and evaluated with a CL apparatus (MP-MICRO, manufactured by Horiba, Ltd.) attached to the SEM. The measurement conditions are as follows: for powder, the SEM acceleration voltage is set to 20 kV, and the scanning range is set to 1000 times; for the sintered body, the SEM acceleration voltage is set to 5 kV, the scanning range is set to 2000 times, and CL is measured. The measurement was carried out under the condition that the center wavelength was 500 nm, the exposure time was 1000 msec, and the number of integration was 10 times.
(B) Volume resistivity, carrier concentration, mobility The volume resistivity, carrier concentration, and mobility of the sputtered film were measured using a Hall effect measurement system (HMS-3000SP manufactured by Ecopia).

２．実施例１
（１）酸化亜鉛粉末の製造
亜鉛蒸気発生容器（内径１５０ｍｍ、高さ２００ｍｍ）内に収容された金属亜鉛（和光純薬製試薬１級；純度９９．９質量％）を１０００℃に加熱し、亜鉛を蒸発させた。発生した亜鉛蒸気は、貫通孔（内径２５ｍｍ）より酸化反応容器（内径２００ｍｍ、高さ４００ｍｍ）に流入された。この際、キャリアガスとして、アルゴン１Ｎｌ／ｍｉｎを供給した。酸化反応容器内においては、酸化性ガス供給ノズルより空気を３００Ｎｌ／ｍｉｎで供給して亜鉛蒸気に接触させて酸化させた。生成した酸化亜鉛は、吸引ファンにより吸引してバグフィルタにて捕集した。この時のＯ／Ｚｎは３２であった。得られた酸化亜鉛粉末のＢＥＴ換算径は１２６ｎｍ、また、ＣＬスペクトルを測定したところ、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０＝０．１７、λ_５５０＝５７０ｎｍであった。その結果を表１に示す。また、得られたスペクトルを図３に示す。 2. Example 1
(1) Production of zinc oxide powder Zinc vapor generating container (inner diameter 150 mm, height 200 mm) metal zinc (Wako Pure Chemicals reagent grade 1; purity 99.9% by mass) heated to 1000 ° C., The zinc was evaporated. The generated zinc vapor flowed into the oxidation reaction vessel (inner diameter 200 mm, height 400 mm) from the through hole (inner diameter 25 mm). At this time, argon 1 Nl / min was supplied as a carrier gas. In the oxidation reaction vessel, air was supplied from an oxidizing gas supply nozzle at 300 Nl / min and contacted with zinc vapor to oxidize. The generated zinc oxide was sucked by a suction fan and collected by a bag filter. O / Zn at this time was 32. The obtained zinc oxide powder had a BET equivalent diameter of 126 nm, and the CL spectrum was measured to be I ₅₅₀ / I ₃₈₀ = 0.17 and λ ₅₅₀ = 570 nm. The results are shown in Table 1. The obtained spectrum is shown in FIG.

（２）ターゲット材の製造
樹脂製ボールミル容器中にΦ１１ｍｍのナイロンボールと、上記ＺｎＯ：９８ｗｔ％、Ａｌ_２Ｏ_３：２ｗｔ％に調製した原料粉末を投入した。次に、原料に対して、水を１００ｗｔ％、分散剤を１ｗｔ％加えた。該ボールミル容器をボールミルで１６時間混合し、原料スラリーを得た。調製した原料スラリーに、成形助剤（ＰＶＡ）を原料含有量に対して１ｗｔ％加え、攪拌した後、該スラリーをＳＤ（大河原化工機製 ＦＬ−１２）にて乾燥した。乾燥は入り口温度２５０℃、出口温度１０５℃の設定で実施し、乾燥造粒粉を得た。 (2) Manufacture of target material A Φ11 mm nylon ball and the raw material powder prepared in the above ZnO: 98 wt%, Al ₂ O ₃ : 2 wt% were put into a resin ball mill container. Next, 100 wt% water and 1 wt% dispersant were added to the raw material. The ball mill container was mixed with a ball mill for 16 hours to obtain a raw material slurry. A molding aid (PVA) was added to the prepared raw material slurry in an amount of 1 wt% based on the raw material content and stirred, and then the slurry was dried with SD (FL-12 manufactured by Okawara Koki Co., Ltd.). Drying was carried out at an inlet temperature of 250 ° C. and an outlet temperature of 105 ° C. to obtain dry granulated powder.

作製した乾燥造粒粉を７６ｍｍΦの金型に投入し、油圧式一軸成形機を用い面圧５００ｋｇ／ｃｍ^２にて所定の形状にプレス成形した。次に、該プレス成形体をＣＩＰ（冷間等方加圧）成形機を用い圧力１０００ｋｇ／ｃｍ^２にて成形し、ＣＩＰ成形体を得た。ＣＩＰ成形体をアルミナセッターに投入し電気炉中に設置し、最高温度５００℃の条件にて脱脂処理を行い、脱脂体を得た。得られた脱脂体をアルミナセッターに投入し電気炉中に設置し、最高温度１４５０℃−１時間保持の条件にて焼成し、ターゲット材を作製した。得られたターゲット材のＣＬスペクトルを測定したところ、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０＝５．９６であった。その結果を表２に示す。また、得られたスペクトルを図４に示す。 The produced dry granulated powder was put into a 76 mmφ mold and press-molded into a predetermined shape at a surface pressure of 500 kg / cm ² using a hydraulic uniaxial molding machine. Next, the press molded body was molded at a pressure of 1000 kg / cm ² using a CIP (cold isostatic pressing) molding machine to obtain a CIP molded body. The CIP compact was put into an alumina setter and placed in an electric furnace, and degreased at a maximum temperature of 500 ° C. to obtain a degreased body. The obtained degreased body was put into an alumina setter, placed in an electric furnace, and fired under the condition of maintaining the maximum temperature of 1450 ° C. for 1 hour to prepare a target material. The CL spectrum of the obtained target material was measured _to be a I ₅₅₀ / I 380 = 5.96. The results are shown in Table 2. The obtained spectrum is shown in FIG.

（３）ターゲット材を用いたスパッタ成膜
ＺｎＯターゲット材をΦ５０ｍｍ×厚み３ｍｍに研削加工し、洗浄・乾燥後、バッキングプレートにボンディングした。ターゲット材をスパッタ装置（Ｂｉｅｍｔｒｏｎ製ＵＮＳ００４２）に設置し、スパッタ成膜を行い、スパッタ膜を得た。スパッタ条件は、基板加熱なしにて、チャンバー内の真空度が３×１０^−３Ｐａ以下になったところで、Ａｒガスを０．５Ｐａ導入し、ＲＦ電源を用いて５０Ｗの出力でガラス基板に６０分成膜した。またＨ_２導入条件ではＡｒガス０．５Ｐａに加えＡｒ＋Ｈ_２ガスを０．０２Ｐａもしくは０．０９Ｐａで導入し成膜した。 (3) Sputter deposition using a target material A ZnO target material was ground to Φ50 mm × thickness 3 mm, washed and dried, and then bonded to a backing plate. The target material was placed in a sputtering apparatus (BEStron made UNS0042), and sputter film formation was performed to obtain a sputter film. Sputtering conditions were as follows: without heating the substrate, when the degree of vacuum in the chamber was 3 × 10 ⁻³ Pa or less, Ar gas was introduced at 0.5 Pa, and an RF power source was used to apply a 60 W glass substrate to the glass substrate. A minute film was formed. Further, under the H ₂ introduction condition, Ar + H ₂ gas was introduced at 0.02 Pa or 0.09 Pa in addition to Ar gas 0.5 Pa to form a film.

得られた膜の体積抵抗率、キャリア濃度、キャリア移動度の評価を、ホール効果測定システム（Ｅｃｏｐｉａ製ＨＭＳ−３０００ＳＰ）を用いておこない、Ａｒガス０．５Ｐａ成膜（Ａｒ＋Ｈ_２ガスなし）における特性値を１とした相対値で表３に示すとともに、グラフを図５に示した。その結果、Ａｒ＋Ｈ_２ガスの有無にかかわらず、キャリア濃度が高く、低抵抗の膜が得られたことがわかった。 The volume resistivity, carrier concentration, and carrier mobility of the obtained film are evaluated by using a Hall effect measurement system (HMS-3000SP manufactured by Ecopia), and characteristics in Ar gas 0.5 Pa film formation (without Ar + H ₂ gas) Table 3 shows the relative values with a value of 1, and the graph is shown in FIG. As a result, it was found that a film having a high carrier concentration and a low resistance was obtained regardless of the presence or absence of Ar + H ₂ gas.

３．比較例１
亜鉛蒸気発生容器（内径１５０ｍｍ、高さ２００ｍｍ）内に収容された金属亜鉛（和光純薬製試薬１級；純度９９．９質量％）を１１００℃に加熱し、亜鉛を蒸発させた。発生した亜鉛蒸気は、貫通孔（内径２５ｍｍ）より酸化反応容器（内径２００ｍｍ、高さ４００ｍｍ）に流入された。この際、キャリアガスとして、アルゴン１Ｎｌ／ｍｉｎを供給した。酸化反応容器内においては、酸化性ガス供給ノズルより空気を１４０Ｎｌ／ｍｉｎで供給して亜鉛蒸気に接触させて酸化させた。生成した酸化亜鉛は、吸引ファンにより吸引してバグフィルタにて捕集した。この時のＯ／Ｚｎは７であった。得られた酸化亜鉛粉末のＢＥＴ換算径は３１３ｎｍ、また、ＣＬスペクトルを測定したところ、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０＝１．３２、λ_５５０＝５４２ｎｍであった。その結果を表１と図３に示す。さらに、実施例１と同様の条件でターゲット材を作成し、得られたターゲット材のＣＬスペクトルを測定したところ、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０＝７．２６であった。その結果を表２と図４に示す。さらに、得られたターゲット材を用いて実施例１と同じ条件でスパッタを行い、薄膜を成膜してその特性を調べた。その結果を表３及び図５に示す。 3. Comparative Example 1
Metallic zinc contained in a zinc vapor generating container (inner diameter 150 mm, height 200 mm) (Wako Pure Chemicals reagent grade 1; purity 99.9% by mass) was heated to 1100 ° C. to evaporate the zinc. The generated zinc vapor flowed into the oxidation reaction vessel (inner diameter 200 mm, height 400 mm) from the through hole (inner diameter 25 mm). At this time, argon 1 Nl / min was supplied as a carrier gas. In the oxidation reaction vessel, air was supplied from an oxidizing gas supply nozzle at 140 Nl / min and contacted with zinc vapor to oxidize. The generated zinc oxide was sucked by a suction fan and collected by a bag filter. O / Zn at this time was 7. The obtained zinc oxide powder had a BET equivalent diameter of 313 nm, and the CL spectrum was measured to be I ₅₅₀ / I ₃₈₀ = 1.32 and λ ₅₅₀ = 542 nm. The results are shown in Table 1 and FIG. Furthermore, when a target material was created under the same conditions as in Example 1 and the CL spectrum of the obtained target material was measured, I ₅₅₀ / I ₃₈₀ = 7.26. The results are shown in Table 2 and FIG. Further, sputtering was performed using the obtained target material under the same conditions as in Example 1, a thin film was formed, and the characteristics were examined. The results are shown in Table 3 and FIG.

４．比較例２
亜鉛蒸気発生容器（内径１５０ｍｍ、高さ２００ｍｍ）内に収容された金属亜鉛（和光純薬製試薬１級；純度９９．９質量％）を１０００℃に加熱し、亜鉛を蒸発させた。発生した亜鉛蒸気は、貫通孔（内径２５ｍｍ）より酸化反応容器（内径２００ｍｍ、高さ４００ｍｍ）に流入された。この際、キャリアガスとして、アルゴン１Ｎｌ／ｍｉｎを供給した。酸化反応容器内においては、酸化性ガス供給ノズルより空気を４８０Ｎｌ／ｍｉｎで供給して亜鉛蒸気に接触させて酸化させた。生成した酸化亜鉛は、吸引ファンにより吸引してバグフィルタにて捕集した。この時のＯ／Ｚｎは５２であった。
得られた酸化亜鉛粉末のＢＥＴ換算径は２９５ｎｍ、またＣＬスペクトルを測定したところ、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０＝０．１８、λ_５５０＝５４３ｎｍであった。その結果を表１と図３に示す。さらに、実施例１と同様の条件でターゲット材を作成し、得られたターゲット材のＣＬスペクトルを測定したところ、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０＝８．２５であった。その結果を表２と図４に示す。さらに、得られたターゲット材を用いて実施例１と同じ条件でスパッタを行い、薄膜を成膜してその特性を調べた。その結果を表３及び図５に示す。 4). Comparative Example 2
Metallic zinc (Wako Pure Chemicals reagent grade 1; purity 99.9% by mass) housed in a zinc vapor generating container (inner diameter 150 mm, height 200 mm) was heated to 1000 ° C. to evaporate the zinc. The generated zinc vapor flowed into the oxidation reaction vessel (inner diameter 200 mm, height 400 mm) from the through hole (inner diameter 25 mm). At this time, argon 1 Nl / min was supplied as a carrier gas. In the oxidation reaction vessel, air was supplied from an oxidizing gas supply nozzle at 480 Nl / min and contacted with zinc vapor to oxidize. The generated zinc oxide was sucked by a suction fan and collected by a bag filter. O / Zn at this time was 52.
The obtained zinc oxide powder had a BET equivalent diameter of 295 nm, and the CL spectrum was measured to be I ₅₅₀ / I ₃₈₀ = 0.18 and λ ₅₅₀ = 543 nm. The results are shown in Table 1 and FIG. Furthermore, when a target material was created under the same conditions as in Example 1 and the CL spectrum of the obtained target material was measured, I ₅₅₀ / I ₃₈₀ = 8.25. The results are shown in Table 2 and FIG. Further, sputtering was performed using the obtained target material under the same conditions as in Example 1, a thin film was formed, and the characteristics were examined. The results are shown in Table 3 and FIG.

５．実施例２〜５、比較例３
実施例１における酸化亜鉛粉末の製造装置において、製造条件を表４に変更して実施例１と同様に酸化亜鉛粉末を製造した。各製造条件で得られた酸化亜鉛粉末の物性値を測定した。その結果を表５に示す。これらの結果から、レトルト温度が１１５０、Ｏ／Ｚｎが１０．５の比較例３では、得られる酸化亜鉛粉末の５５０ｎｍピークλ_５５０が５３７．９ｎｍと５５０ｎｍを下回って短波長側にシフトしていることがわかる。それ以外の実施例２〜５は、Ｉ_５５０／Ｉ_３８０が１以下であり、λ_５５０が５５０ｎｍ以上であるため、酸素欠損の量が少なく欠損準位が低いことがわかる。 5. Examples 2 to 5, Comparative Example 3
In the apparatus for producing zinc oxide powder in Example 1, the production conditions were changed to Table 4, and zinc oxide powder was produced in the same manner as in Example 1. The physical property values of the zinc oxide powder obtained under each production condition were measured. The results are shown in Table 5. From these results, in Comparative Example 3 where the retort temperature is 1150 and O / Zn is 10.5, the 550 nm peak λ ₅₅₀ of the obtained zinc oxide powder is shifted to the short wavelength side by 537.9 nm and below 550 nm. I understand that. In other Examples 2 to 5, since I ₅₅₀ / I ₃₈₀ is 1 or less and λ ₅₅₀ is 550 nm or more, the amount of oxygen vacancies is small and the defect level is low.

１０ 製造装置、１２ 亜鉛蒸気発生容器、１４ 亜鉛蒸気、１８ 酸化反応容器、２０ 貫通孔、２２ 亜鉛融液、２４ 熱源、２５ 蓋体、２８ 酸化性ガス供給ノズル、３０ 酸化亜鉛排出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Manufacturing apparatus, 12 Zinc vapor generation vessel, 14 Zinc vapor, 18 Oxidation reaction vessel, 20 Through hole, 22 Zinc melt, 24 Heat source, 25 Lid body, 28 Oxidizing gas supply nozzle, 30 Zinc oxide discharge port

Claims (3)

酸化亜鉛とアルミニウムとを含む焼結体からなるターゲット材であって、
加速電圧が５ｋＶの電子を照射して得られるカソードルミネッセンスの発光スペクトルのうち、波長３８０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_３８０と規定し、
波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_５５０と規定したときに、
Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦７
であることを特徴とするターゲット材。 A target material made of a sintered body containing zinc oxide and aluminum,
Among the emission spectra of cathodoluminescence obtained by irradiating electrons with an acceleration voltage of 5 kV, the maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 380 nm is defined as I ₃₈₀ ,
When the maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 550 nm is defined as _I550 ,
I ₅₅₀ / I ₃₈₀ ≦ 7
The target material characterized by being. 酸化亜鉛とアルミニウムとを含む焼結体からなるターゲット材であって、
酸化亜鉛粉末とアルミニウムとを混合して原料スラリーを製造する工程と、
該原料スラリーを乾燥造粒粉に造粒する工程と、
該乾燥造粒粉を成形体に成形する工程と、
該成形体を焼成する工程と、を備え、
前記酸化亜鉛粉末は、
平均粒径が５０〜３００ｎｍであり、
加速電圧が２０ｋＶの電子を照射して得られるカソードルミネッセンスの発光スペクトルのうち、波長３８０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_３８０と規定し、
波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_５５０と規定し、
波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークのピーク波長をλ_５５０と規定したときに、
Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦１
かつ
λ_５５０≧５５０ｎｍ
であることを特徴とするターゲット材。 A target material made of a sintered body containing zinc oxide and aluminum,
A step of producing a raw material slurry by mixing zinc oxide powder and aluminum;
Granulating the raw slurry into dry granulated powder;
Forming the dried granulated powder into a molded body;
A step of firing the molded body,
The zinc oxide powder is
The average particle size is 50-300 nm,
Among the emission spectra of cathodoluminescence obtained by irradiating electrons with an acceleration voltage of 20 kV, the maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 380 nm is defined as I ₃₈₀ .
The maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 550 nm is defined as _I550 ,
When the peak wavelength of the emission peak located near the wavelength of 550 nm is defined as _λ550 ,
I ₅₅₀ / I ₃₈₀ ≦ 1
And λ ₅₅₀ ≧ 550 nm
The target material characterized by being. 酸化亜鉛とアルミニウムとを含む焼結体からなるターゲット材の製造方法であって、
酸化亜鉛粉末とアルミニウムとを混合して原料スラリーを製造する工程と、
該原料スラリーを乾燥造粒粉に造粒する工程と、
該乾燥造粒粉を成形体に成形する工程と、
該成形体を焼成する工程と、を備え、
前記酸化亜鉛粉末は、
平均粒径が５０〜３００ｎｍであり、
加速電圧が２０ｋＶの電子を照射して得られるカソードルミネッセンスの発光スペクトルのうち、波長３８０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_３８０と規定し、
波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークの最大発光強度をＩ_５５０と規定し、
波長５５０ｎｍ付近に位置する発光ピークのピーク波長をλ_５５０と規定したときに、
Ｉ_５５０／Ｉ_３８０≦１
かつ
λ_５５０≧５５０ｎｍ
であることを特徴とするターゲット材の製造方法。 A method for producing a target material comprising a sintered body containing zinc oxide and aluminum,
A step of producing a raw material slurry by mixing zinc oxide powder and aluminum;
Granulating the raw slurry into dry granulated powder;
Forming the dried granulated powder into a molded body;
A step of firing the molded body,
The zinc oxide powder is
The average particle size is 50-300 nm,
Among the emission spectra of cathodoluminescence obtained by irradiating electrons with an acceleration voltage of 20 kV, the maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 380 nm is defined as I ₃₈₀ .
The maximum emission intensity of the emission peak located near the wavelength of 550 nm is defined as _I550 ,
When the peak wavelength of the emission peak located near the wavelength of 550 nm is defined as _λ550 ,
I ₅₅₀ / I ₃₈₀ ≦ 1
And λ ₅₅₀ ≧ 550 nm
A method for producing a target material, wherein:

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