JP2014234323A - 酸化物焼結体及びその製造方法、並びに酸化物膜 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｉｎ−Ｓｉ−Ｏ系酸化物焼結体において、従来の技術では不可能であった安定放電を可能とする酸化物焼結体を提供する。
【解決手段】酸化インジウムを主成分として、Ｓｉ及びＹが含有されてなり、Ｓｉの含有量がＳｉ／Ｉｎ原子数比で０．６５以上１．７５以下であり、Ｙの含有量がＹ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．１５以下である酸化物焼結体。
【選択図】 なし

Description

本発明は、主にインジウム、シリコンを含む酸化物からなる酸化物焼結体及びその製造方法、酸化物焼結体を用いて得られる酸化物膜に関する。

酸化物膜は、太陽電池や液晶表示素子、その他各種受光素子の電極、あるいは自動車や建築用の熱線反射膜、帯電防止膜、冷凍ショーケースなどの各種の防曇用の透明発熱体等といった多岐に亘って利用されている。また、反射防止膜、反射増加膜、干渉膜、偏光膜等に代表される光学膜としても応用されている。光学膜としては、様々な特徴を有する酸化物膜を組み合わせた積層体としての応用がなされている。

酸化物多層膜の分光特性は、消衰係数ｋをほぼゼロとみなすことができる場合、各層の屈折率「ｎ」と膜厚「ｄ」によって決定される。したがって、酸化物膜を用いた積層体の光学設計においては、多層膜を構成する各層の「ｎ」と「ｄ」のデータに基づいた計算によって行われるのが一般的である。また、この場合、高屈折率膜と低屈折率膜を組み合わせることに加えて、さらにそれらの中間の屈折率を有する膜（中間屈折率膜）を追加することによって、より優れた光学特性を有する多層膜が得られる。

一般に、高屈折率膜（ｎ＞１．９０）としては、ＴｉＯ_２（ｎ＝２．４）、ＣｅＯ_２（ｎ＝２．３）、ＺｒＯ_２（ｎ＝２．２）、Ｎｂ_２Ｏ_５（ｎ＝２．１）、Ｔａ_２Ｏ_５（ｎ＝２．１）、ＷＯ_３（ｎ＝２．０）等が知られている。また、低屈折率膜（ｎ＜１．６０）としては、ＳｉＯ_２（ｎ＝１．４）、ＭｇＦ_２（ｎ＝１．４）等が知られている。また、中間屈折率膜（ｎ＝１．６０〜１．９０）としては、Ａｌ_２Ｏ_３（ｎ＝１．６）、ＭｇＯ（ｎ＝１．７）、Ｙ_２Ｏ_３（ｎ＝１．８）等が知られている。

これらの各種酸化物膜を形成する方法としては、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、及び溶液塗布法が一般的である。その中でもスパッタリング法は、蒸気圧の低い材料の成膜や精密な膜厚制御を必要とする際に有効な手法であり、操作が非常に簡便であるため、工業的に広範に利用されている。

具体的に、スパッタリング法は、ターゲットが原料として用いられる。この方法は、一般に、約１０Ｐａ以下のガス圧のもとで、基板を陽極とし、ターゲットを陰極として、これら陽極と陰極の間にグロー放電を起こしてアルゴンプラズマを発生させる。そして、プラズマ中のアルゴン陽イオンを陰極のターゲットに衝突させ、これによって弾き飛ばされるターゲット成分の粒子を基板上に堆積させることで膜を形成するというものである。

このスパッタリング法は、アルゴンプラズマの発生方法で分類され、高周波プラズマを用いるものは高周波スパッタリング法、直流プラズマを用いるものは直流スパッタリング法という。一般に、直流スパッタリング法は、高周波スパッタリングと比べて成膜速度が速い、電源設備が安価、成膜操作が簡単、等の理由で工業的に広範に利用されている。例えば、透明導電性薄膜の製造においても、直流マグネトロンスパッタ法が広範に採用されている。しかしながら、一般的にスパッタリング法においては、原料のターゲットが絶縁性ターゲットである場合、高周波スパッタリングを用いる必要があり、この方法では高い成膜速度を得ることが不可能となってしまう。

これに対し、上述したＡｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、及びＹ_２Ｏ_３等の一般的な中間屈折率材料は、いずれも導電性に乏しく、そのままスパッタリングターゲットとして用いても安定した放電を実現できない。したがって、スパッタリング法によって中間屈折率膜を得るためには、導電性を有する金属ターゲットを用いて、酸素を多く含む雰囲気で金属粒子と酸素とを反応させながらスパッタリング（反応性スパッタリング法）を行うことが必要である。しかしながら、酸素を多く含む反応性スパッタリング法では、その成膜速度が極めて遅いため、生産性が著しく損なわれる。そしてその結果、得られる中間屈折率膜の単価が高くなる等の工業的な問題があった。

ここで、本発明者らは、中間屈折率膜を得るための材料として、Ｉｎ−Ｓｉ−Ｏ系酸化物焼結体を提案している（特許文献１を参照。）。通常、高濃度Ｓｉを含有するＩｎ−Ｓｉ−Ｏ系焼結体は、焼結性及び通常導電性に乏しい。このことから、特許文献１に記載の技術では、これらの課題を解決するために、酸化インジウム粉末とシリコン粉末を原料とし、かつホットプレス法を用いて焼結体を得るようにしている。

しかしながら、この手法では、非酸化物であるＳｉ粉末を原料として用いているため、結果として焼結体にもＳｉ相が残存してしまう。そのため、この焼結体をターゲットとしてスパッタリング法による成膜を行うと、チャンバー内に含まれる酸素によってターゲット表面において非常に高い酸化燃焼熱が発生するＳｉの酸化反応が起こり、ターゲット表面状態が著しく荒れてしまい、成膜が継続できなくなることがあった。

その他、導電性の高いＩｎ−Ｓｉ−Ｏ系酸化物焼結体を得る手法として、例えば特許文献２では、Ｓｉ及びＳｎを添加した酸化インジウム系低抵抗ターゲットが提案されている。しかしながら、このターゲットの組成は、Ｓｉの含有量がＳｉ／Ｉｎ原子比で０．２６以下と少ないことから、中間屈折率組成とは言えない。

また、特許文献３においては、Ｓｉ及びＳｎを添加した酸化インジウム系低抵抗ターゲットが提案されている。この特許文献３の技術では、成膜時の安定性を維持するために１４００℃以上の高温焼結によりトルトバイタイト（thortveitite）型構造の珪酸インジウム化合物Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相を面積比４０％以上の割合で析出させている。しかしながら、このターゲットにおいても、特許文献２と同様にＳｉ含有量が少ない。したがって、高濃度のＳｉが必要とされる場合には、この析出相が４０％程度だと絶縁相であるＳｉＯ_２相が多く残存するため、安定成膜は成し得ない。

一方で、高濃度Ｓｉを含む焼結体に関して、特許文献４には、ＳｎＯ_２及びＴｉＯ_２を添加した組成が提案されている。しかしながら、この手法は、低抵抗化に特化しており、ＳｉＯ_２が７〜４０ｗｔ％と高濃度の場合には、ＳｎＯ_２をＳｎＯ_２／（Ｉｎ_２Ｏ_３＋ＳｎＯ_２）＝０．１０となるまで添加する必要があるとしている。屈折率が２．０以上であるＳｎＯ_２量及びＴｉＯ_２量が多い場合には、その屈折率が高くなることから目的の中間屈折率膜は得られない。加えて、Ｉｎ及びＳｉ以外の不純物が余剰になってくることで、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合が減少し、連続成膜に用いた場合に不安定な化合物相に起因するアーキングの発生によって、安定放電が困難となっている。

以上のように、高濃度のＳｉを含有した酸化インジウム系材料において、スパッタリング法を用いて安定成膜を実現するための有用なスパッタリングターゲットは存在しない。

特許第４９１５０６５号公報 特許第４４２４８８９号公報 特開２００７−１７６７０６号公報 特許第４０２８２６９号公報

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、Ｉｎ−Ｓｉ−Ｏ系酸化物焼結体において、従来の技術では不可能であった安定放電を可能とする酸化物焼結体及びその製造方法、並びにその酸化物焼結体を用いて得られる中間屈折率の酸化物膜を提供することを目的としている。

本発明は、上述した目的を達成するために、以下の特徴を有する。すなわち、本発明に係る酸化物焼結体は、酸化インジウムを主成分として、Ｓｉ及びＹが含有されてなり、Ｓｉの含有量がＳｉ／Ｉｎ原子数比で０．６５以上１．７５以下であり、Ｙの含有量がＹ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．１５以下であることを特徴とする。

ここで、本発明に係る酸化物焼結体においては、三価以上の金属元素から選ばれた少なくとも１種がさらに含有され、含有される該金属元素の全成分をＭとしたとき、その含有量がＭ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．０５以下であるようにしてもよい。

また、本発明に係る酸化物焼結体は、その酸化物焼結体を構成する各化合物相の存在比率及び真密度から算出した密度に対する相対密度が７０％以上である。

また、本発明に係る酸化物焼結体は、比抵抗値が１．０×１０^１０Ω・ｃｍ以下である。

また、本発明に係る酸化物焼結体は、ドルトバイタイト型構造の珪酸インジウム化合物結晶の割合が７０質量％以上である。

また、本発明に係る酸化物焼結体は、ＣｕＫα線を使用した焼結体粉末のＸ線回折及び透過電子顕微鏡を用いた焼結体薄片の電子線回折の２つの検出方法で、Ｓｉ相が検出されない。

また、本発明に係る酸化物焼結体の製造方法は、上述した特徴を有する酸化物焼結体の製造方法であって、Ｓｉ原料としてＳｉＯ_２粉末を用い、常圧焼結法により焼結して酸化物焼結体を得ることを特徴とする。

ここで、本発明に係る酸化物焼結体の製造方法においては、ビーズミルを用いて原料粉の粉砕を行うことが好ましい。

また、本発明に係る酸化物焼結体の製造方法においては、前記常圧焼結法における焼結条件が、焼結温度１４００℃以上１６００℃以下であることが好ましい。

また、本発明に係る酸化物膜は、上述した特徴を有する酸化物焼結体をスパッタリングターゲットとして用いてスパッタリング法により得られる酸化物膜であって、屈折率が１．７０〜１．９０であることを特徴とする。

本発明に係る酸化物焼結体によれば、スパッタリング法にて安定放電が可能な酸化物膜作製用ターゲットを製造することができる。そして、この酸化物焼結体をスパッタリングターゲットとして用いてスパッタリングすることにより、光学的に有用な中間屈折率膜を安定的に形成することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態（以下、「本実施の形態」という。）について、以下の順序で詳細に説明する。
１．酸化物焼結体
２．酸化物焼結体の製造方法
３．酸化物膜（透明導電膜）
４．実施例

［１．酸化物焼結体］
本実施の形態に係る酸化物焼結体は、インジウム（Ｉｎ）、シリコン（Ｓｉ）、及びイットリウム（Ｙ）を含んでなる酸化物焼結体である。具体的に、この酸化物焼結体は、酸化インジウムを主成分として、Ｓｉ及びＹが含有されてなり、Ｓｉの含有量がＳｉ／Ｉｎ原子数比で０．６５以上１．７５以下であり、Ｙの含有量がＹ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．１５以下である。

酸化物焼結体をスパッタリングターゲットとして用いて酸化物膜を形成させるにあたり、そのスパッタリングにおける放電の安定化においては、焼結体の密度だけでなく、焼結体を構成する化合物相の主相、シリコン（Ｓｉ）及びイットリウム（Ｙ）の含有形態についても著しく依存することが分かっている。

そこで、本実施の形態に係る酸化物焼結体では、酸化インジウムを主成分として、酸化シリコンを添加させてなるが、そのシリコンの含有量としては、Ｓｉ／Ｉｎ原子数比で０．６５以上１．７５以下とする。

このＳｉ／Ｉｎ原子数比が０．６５より少ないと、酸化物焼結体を用いて得られる酸化物膜が高屈折率化し、一方で、Ｓｉ／Ｉｎ原子数比が１．７５を超えると、その酸化物膜の低屈折率化を招くため、所望の中間屈折率を有する酸化物膜を得ることができない。

また、スパッタリングにおける焼結体の放電を安定させるには、その酸化物焼結体の相対密度を７０％以上とする必要があるが、シリコンの含有量がインジウム１モルに対して０．６モル付近を上回ると焼結性は著しく低下する。そのため、特に出発物質としてＳｉＯ_２を使用した場合には、通常の大気圧における焼結は極めて困難になる。そこで、本実施の形態に係る酸化物焼結では、中間屈折率材料であるＹ_２Ｏ_３をさらに添加することを特徴としている。これにより、７０％以上の相対密度を得ることができる。

イットリウムの含有量は、Ｙ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．１５以下とする。この原子数比が０．００１より少ないと、焼結助剤としての効果が極めて低くなる。一方で、原子数比が０．１５を超えると、珪酸インジウム化合物の生成割合が低くなり、導電性に乏しいＹ_２Ｏ_３相が余剰となるため、スパッタリング時の安定した放電が困難となる。

このように、イットリウムの含有量としては上述した理由により規定されるが、このＹ_２Ｏ_３の添加により、従来インジウムとシリコンのみでは１．０×１０^１１Ω・ｃｍ以上であった酸化物焼結体の比抵抗値を１．０×１０^１０Ω・ｃｍ以下まで低抵抗化させることができる。

また、本実施の形態に係る酸化物焼結体では、さらにその比抵抗値を低くして低抵抗化するために、三価以上の金属元素から選ばれた少なくとも１種の金属元素を含有させてもよい。三価以上の金属元素としては、例えば、Ｔｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｇａ等の元素を挙げることができる。

このとき、上述した三価以上の金属元素（添加元素）の含有量としては、その３価以上の添加元素の全成分をＭとしたとき、Ｍ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．０５以下とすることが好ましい。このＭ／Ｉｎ原子数比が０．００１より少ないと、低抵抗化の効果が十分に得られない。一方で、Ｍ／Ｉｎ原子数比が０．０５を超えると、珪酸インジウム化合物相の生成割合が低下するだけでなく、屈折率の上昇を招いてしまう可能性があることから有用ではない。

ここで、酸化物焼結体の相対密度を算出する上では、焼結体に存在する化合物によって真密度が大きく異なるため、真密度の定義が重要となる。すなわち、酸化物焼結を構成する各化合物相の存在比率及び真密度から算出した密度に対する相対密度を算出しなければならない。

例えば、ＳｉＯ_２を３０質量％の割合で含む酸化インジウム系焼結体において、酸化インジウム（７．１８ｇ／ｃｍ^３）及び酸化ケイ素（２．３２ｇ／ｃｍ^３）が単独で存在している場合には、その真密度が４．４１ｇ／ｃｍ^３で計算されるが、実際は主相となる珪酸インジウム化合物相の真密度が６．３４ｇ／ｃｍ^３であるため、この珪酸インジウム化合物相の存在比率も加味した真密度を採用しなければ、本来の相対密度と大きな差が生じてしまう。このことから、本実施の形態においては、各化合物相の存在比率及び真密度から算出した密度に対する相対密度を採用する。

さて、スパッタリングにおける焼結体の放電を安定化させるためには、上述したように、その酸化物焼結体を構成する化合物相も大きく影響する。本実施の形態に係る酸化物焼結体は、トルトバイタイト（thortveitite）型構造の珪酸インジウム化合物結晶の割合が７０質量％以上で構成されてなる。このように、トルトバイタイト型構造の珪酸インジウム化合物結晶割合が７０質量％以上である酸化物焼結体によれば、より効果的に連続放電を阻害するアーキングの発生を抑制することができる。

なお、トルトバイタイト型構造の珪酸インジウム化合物とは、ＪＣＰＤＳカードの31-600、Journal of Solid State Chemistry 2,199-202(1970)に記載されている化合物であり、化学量論組成から組成ずれが多少生じていたり、他のイオンが一部で置換されているものであっても、この結晶構造を維持しているものであれば構わない。

また、本実施の形態に係る酸化物焼結体においては、Ｓｉの析出相が存在しない。より具体的に、この酸化物焼結体は、例えば、粉砕して得られた焼結体粉末に対するＣｕＫα線を使用したＸ線回折による生成相測定や、酸化物焼結体をＦＩＢ等によって加工して得られた薄片に対する電子線回折による生成相測定によっても、Ｓｉ相が検出されない。

このようなＳｉ析出相が存在しない酸化物焼結体とすることで、従来課題となっていたターゲット表面の著しい荒れを起こすことなくスパッタリングを行うことが可能なターゲットとなる。この理由としては、次のように説明できる。すなわち、スパッタリングにおける成膜のメカニズムは、プラズマ中のアルゴンイオンがターゲット表面に衝突してターゲット成分の粒子をはじき飛ばして基板上に堆積させることによる。このとき、Ｓｉ析出相が存在する酸化物焼結体をターゲットとして成膜すると、焼結体中から供給される酸素や、あるいは酸素が含まれるアルゴンガスを導入した際に含まれることになる酸素と、その焼結体中のＳｉとがプラズマ加熱によって酸化反応を起こすようになる。この酸化反応では、９３０ｋＪ／ｍｏｌと非常に高い酸化燃焼熱を発生し、局所的な発熱からターゲット表面の著しい荒れを引き起こしてしまうことが分かっている。これに対して、珪酸インジウム化合物が高い割合で構成され、Ｓｉ析出相が存在しない酸化物焼結体をターゲットとして用いることによって、ターゲット表面の著しい荒れやアーキングといった異常事態を回避でき、安定した放電が可能となる。

［２．酸化物焼結体の製造方法］
次に、上述した酸化物焼結体の製造方法について説明する。

本実施の形態に係る酸化物焼結体の製造方法は、原料粉末を、純水、有機バインダー、分散剤と混合し、得られるスラリーを乾燥して造粒することで造粒粉を得る第１工程と、得られた造粒粉を加圧成形して成形体を得る第２工程と、得られた成形体を常圧で焼成して焼結体を得る第３工程とを有する。このように、本実施の形態に係る製造方法においては、常圧焼結法によって焼結することで酸化物焼結体を得ることを特徴としており、常圧焼結法による焼結方法であっても、上述したようにスパッタリング時において安定放電が可能な酸化物焼結体を得ることができる。

＜第１工程（造粒工程）＞
第１工程は、酸化物焼結体を構成する成分の原料粉末を所定の割合で調合して造粒粉を得る造粒工程である。より具体的に、この第１工程では、それぞれの原料粉末を所定の割合で調合し、例えば純水、有機バインダー、分散剤と混合してスラリーを得て、得られたスラリーを乾燥して造粒することによって造粒粉を得る。

本実施の形態に係る酸化物焼結体の製造方法においては、Ｉｎ原料として酸化インジウム粉末を、Ｓｉ原料として酸化シリコン（ＳｉＯ_２）粉末を、Ｙ原料として酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）粉末を、それぞれ原料粉末として用いる。また、必要に応じて追加する三価以上の金属元素についても、その金属元素の酸化物粉末を原料とする。なお、各原料粉末の平均粒径としては、特に限定されるものではないが、粒径が大きすぎると、酸化物焼結体の相対密度が低下するとともに、その焼結体の強度及び導電性も低下する。

このように、この酸化物焼結体の製造方法においては、原料に非酸化物のシリコン粉末（金属シリコン）を使用することなく、酸化シリコン粉末を用いる。これにより、安定的に酸化物焼結体を製造することができ、Ｓｉ析出相の存在しない焼結体を得ることができる。シリコン粉末を使用すると、大気あるいは酸素雰囲気での常圧焼結においてＳｉの酸化による局所的な発熱による焼結異常が発生する可能性が生じ、安定した焼結体製造が極めて困難となる。また、酸化物焼結体が得られたとしても、Ｓｉ析出相が残存するようになり、スパッタリング成膜中にターゲット表面の著しい荒れが生じる可能性がある。

これら各原料粉末は、上述したように、シリコンがＳｉ／Ｉｎ原子数比で０．６５以上１．７５以下、イットリウムがＹ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．１５以下となるような割合で秤量し、調合する。また、必要に応じて追加添加する三価以上の金属元素の酸化物粉末は、その添加元素の全成分をＭとしたとき、Ｍ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．０５以下の含有量となるように秤量し、調合する。

次に、所定量を秤量した各原料粉末を、純水、有機バインダー、分散剤と混合して、原料粉末濃度が５０〜８０質量％、好ましくは６０質量％となるように混合し、スラリーとする。そして、スラリー中の混合粉末が所定の平均粒径となるように湿式粉砕する。

湿式粉砕によって得る粉末の平均粒径としては、特に限定されないが、１μｍ以下となるまで粉砕することが好ましい。この平均粒径が１μｍを上回ると、焼結体の相対密度が低下するだけでなく、粒子同士の接触面積が低下することから、焼結を阻害し、結果として安定放電に十分な密度及び導電性を有する酸化物焼結体が得られなくなる可能性がある。

また、この湿式粉砕においては、例えば粒径２．０ｍｍ以下の硬質ボール（ＺｒＯ_２ボール等）が投入されたビーズミルを用いることが好ましい。これにより、各原料粉末の凝集を確実に取り除くことができる。なお、粒径２．０ｍｍを越えるボールを用いたボールミルでは、１．０μｍ以下の粒径まで粒子を解砕することが困難となり、結果として焼結不足を招くことから、焼結体の密度及び導電性が不十分となる。

この第１工程では、以上のようにして、原料粉末を混合させて得られたスラリーに対して湿式粉砕した後、例えば３０分以上撹拌して得られたスラリーを乾燥し、造粒することによって造粒粉を得る。

＜第２工程（成形工程）＞
第２工程は、上述した第１工程で得られた造粒粉を加圧成形して、成形体を得る成形工程である。

この第２工程では、造粒粉の粒子間の空孔を除去するために、例えば９８ＭＰａ（１．０ｔｏｎ／ｃｍ^２）以上の圧力で加圧成形を行う。この加圧成形においては、特に限定されないが、高圧力を加えることが可能な冷間静水圧プレス（ＣＩＰ：Ｃｏｌｄ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ）を用いることが好ましい。

＜第３工程（焼成工程）＞
第３工程は、上述した第２工程で得られた成形体を、常圧で焼成することにより酸化物焼結体を得る焼成工程である。

この第３工程における焼成処理では、最高焼成温度で、好ましくは１４００℃以上１６００℃以下、より好ましくは１４５０℃以上１５５０℃以下の焼結温度条件で焼結を行う。焼結温度が１４００℃未満の場合は、必要な焼結収縮が得られないだけでなく、珪酸インジウム化合物相であるトルトバイタイト型のＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合が７０％未満となり、スパッタリングターゲットとしては不安定な化合物相となってしまう。一方で、焼結温度が１６００℃を超える場合は、使用電力量や生産効率を落とすだけでなく、Ｓｉ原子とＡｌ_２Ｏ_３炉材に使用されているＡｌ原子とが反応し、Ａｌ_６Ｓｉ_２Ｏ_１３相が生成する可能性があることから好ましくない。

以上のように、本実施の形態に係る酸化物焼結体の製造方法は、Ｓｉ原料としてＳｉＯ_２粉末を、Ｙ原料としてＹ_２Ｏ_３粉末を用い、常圧焼結法により焼結することによって、上述した特徴的な酸化物焼結体を得ることができる。そして、得られた酸化物焼結体に対して、円周加工並びに表面研削加工を施して所望とするターゲット形状とし、加工後の酸化物焼結体をバッキングプレートにボンディングすることで、スパッタリングターゲットとすることができる。

このようにして形成されたスパッタリングターゲットによれば、スパッタリング時において、不安定な化合物相に起因するアーキングの発生を防止し、安定的に放電させることができ、光学的に極めて有用な中間屈折率膜を安定的に形成させることができる。

［３．酸化物膜（透明導電膜）］
本実施の形態に係る酸化物膜は、上述した特徴を有する酸化物焼結体をスパッタリングターゲットとして用い、スパッタリング法によりガラス等の基板上に成膜することによって形成することができるものである。

この酸化物膜は、上述したように、酸化インジウムを主成分として、Ｓｉ及びＹが添加されてなり、Ｓｉの含有量がＳｉ／Ｉｎ原子数比で０．６５以上１．７５以下であり、Ｙの含有量がＹ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．１５以下である酸化物焼結体を原料として成膜されたものであり、その酸化物焼結体の組成が反映された酸化物膜である。したがって、この酸化物膜は、インジウム、シリコン、及びイットリウムを含む酸化物からなり、かつ屈折率が１．７０〜１．９０の中間屈折率膜であって、導電性を示す透明導電膜であることを特徴としている。

酸化物膜の膜厚としては、特に限定されず、成膜時間やスパッタリング法の種類等によって適宜設定することができる。具体的には、例えば５〜３００ｎｍ程度とする。

ここで、スパッタリングに際して、そのスパッタリング方法としては、特に限定されるものではなく、ＤＣ（直流）スパッタリング法、ＡＣ（交流）スパッタリング法、ＲＦ（高周波）マグネトロンスパッタリング法、エレクトロンビーム蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。その中でも、直流スパッタリング法によりスパッタリングを行うことが好ましい。

基板としては、例えば、ガラス、樹脂（ＰＥＴ、ＰＥＳ等）等を用いることができる。

スパッタリングによる酸化物膜の成膜温度としては、特に限定されないが、例えば５０℃以上３００℃以下とすることが好ましい。成膜温度が５０℃未満であると、結露によって得られる酸化物膜が水分を含んでしまうおそれある。一方で、成膜温度が３００℃を超えると、基板が変形したり、得られる酸化物膜に応力が残って割れてしまうおそれがある。

また、スパッタリング時のチャンバー内の圧力としては、特に限定されないが、例えば５×１０^−５Ｐａ程度にまで真空排気して行うことが好ましい。また、スパッタリング時に投入される電力出力としては、通常１０〜１０００Ｗとし、好ましくは１００〜３００Ｗとする。

スパッタリング時のキャリアーガスとしては、例えば酸素、ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン等のガスが挙げられ、アルゴンと酸素の混合ガスを用いることが好ましい。アルゴンと酸素の混合ガスを使用する場合、アルゴンと酸素の流量比としては、通常、Ａｒ：Ｏ_２＝１００〜８０：０〜２０とし、好ましくは１００〜９０：０〜１０とする。

［４．実施例］
以下、本発明についての実施例について、比較例と対比しながら具体的に説明する。なお、本発明は、この実施例によって限定されるものではない。

≪実施例１≫
＜酸化物焼結体の作製＞
平均粒径が１．０μｍ以下のＩｎ_２Ｏ_３粉末、ＳｉＯ_２粉末、及びＹ_２Ｏ_３粉末を原料粉末として、Ｓｉ／Ｉｎ原子数比が１．０、且つ、Ｙ／Ｉｎ原子数比が０．０２となる割合で調合し、原料粉末濃度が６０質量％となるように純水、有機バインダー、分散剤と混合するとともに、混合タンクにてスラリーを作製した。

次に、粒径が０．５ｍｍである硬質ＺｒＯ_２ボールが投入されたビーズミル装置（アシザワ・ファインテック株式会社製、ＬＭＺ型）を用いて、原料粉末の粒径（メディアン径）が０．６７μｍとなるまで湿式粉砕を行った。その後、３０分以上混合攪拌して得られたスラリーを、スプレードライヤー装置（大川原化工機株式会社製、ＯＤＬ−２０型）にて噴霧及び乾燥して、「造粒粉」を得た。なお、原料粉末の平均粒径の測定には、レーザ回折式粒度分布測定装置（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２２００）を用いた。

次に、得られた造粒粉を、冷間静水圧プレスで２９４ＭＰａ（３ｔｏｎ／ｃｍ^２）の圧力を掛けて成形し、得られた約２００ｍｍφの成形体を、大気圧焼成炉にて最高焼成温度を１５００℃として２０時間焼成して、酸化物焼結体を得た。

ここで、得られた酸化物焼結体の端材を粉砕し、ＣｕＫα線を使用した粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークのみが検出され、ＳｉＯ_２相単体のピークは検出されなかった。僅かにＩｎ_２Ｏ_３相のピークも検出されたが、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析したところ、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合は９８．７質量％であり、残りがＩｎ_２Ｏ_３相であった。

また、得られた酸化物焼結体の端材をＦＩＢ加工により薄片化し、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）搭載の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した。その結果、酸化物焼結体は、電子線回折からも、Ｓｉ相が単体で存在していないことが確認された。

次に、得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７結晶の密度である６．３４ｇ／ｃｍ^３及びビックスバイト型構造であるＩｎ_２Ｏ_３結晶の密度である７．１８ｇ／ｃｍ^３と、上述した各相の存在比率から算出した密度６．３５ｇ／ｃｍ^３に対する相対密度を算出したところ、７５．６％であった。

また、得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、１．３×１０^７Ω・ｃｍであった。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、この実施例１にて得られた酸化物焼結体を、直径が１５２．４ｍｍ（６インチ）で、厚みが５ｍｍとなるように加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。

次に、得られたスパッタリングターゲットを用いて、直流スパッタリングによる成膜を行った。直流マグネトロンスパッタリング装置（トッキ製、ＳＰＦ−５３０Ｋ）の非磁性体ターゲット用カソードに得られたスパッタリングターゲットを取り付け、一方で、成膜用の基板には、無アルカリのガラス基板（コーニング♯７０５９、厚み（ｔ）：１．１ｍｍ）を用いて、ターゲット−基板間距離を６０ｍｍに固定した。

そして、５×１０^−５Ｐａ以下まで真空排気を行った後、純Ａｒガス及び純Ａｒ＋Ｏ_２ガスをＯ_２濃度が１．０％となるよう導入し、ガス圧を０．６Ｐａとして、直流電力２００Ｗを印加して直流プラズマを発生させ、プリスパッタリングを実施した。

十分なプリスパッタリングを行った後、スパッタリングターゲットの中心（非エロージョン部）の直上に静止させて基板を配置し、非加熱でスパッタリングを実施して膜厚２００ｎｍの透明導電膜を形成した。

その結果、スパッタリングターゲットにはクラックが発生しておらず、成膜初期からの１０分間でターゲット表面の著しい荒れや異常放電等も発生しなかった。また、得られた酸化物膜の屈折率をエリプソメーターで測定したところ、１．８１であった。

このように、実施例１にて得られた酸化物焼結体は、中間屈折率膜を安定的に得るスパッタリングターゲットとして有用であることが確認された。

≪比較例１≫
＜酸化物焼結体の作製＞
Ｓｉ／Ｉｎ原子数比が０．５となるようにしたこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製し、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

得られた酸化物焼結体の端材に対して粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークは検出されたものの、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析した結果、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合は６７．３質量％と極めて低く、残りがＩｎ_２Ｏ_３相であった。

得られた酸化物焼結体の薄片をＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察したところ、電子線回折からＳｉ相は単体で存在していないことが確認された。

得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度６．６１ｇ／ｃｍ^３に対する相対密度を算出したところ、７８．７％であった。

また、得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、９．２×１０^１０Ω・ｃｍとなり１．０×１０^１０Ω・ｃｍを超える極めて高い抵抗を示した。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製した。そして、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜を形成した。

その結果、成膜初期からの１０分間でターゲット表面の著しい荒れは発生しなかったものの、異常放電が生じてしまった。また、得られた酸化物膜の屈折率を調査したところ、１．９２となり１．９０を超える高屈折率膜となってしまった。

≪実施例２、実施例３≫
＜酸化物焼結体の作製＞
Ｓｉ／Ｉｎ原子数比が、それぞれ、０．６５（実施例２）、１．７５（実施例３）となるようにしたこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製し、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

得られた酸化物焼結体の端材に対して粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、実施例２、実施例３のいずれの酸化物焼結体においても、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークのみが検出され、ＳｉＯ_２相単体のピークは検出されなかった。Ｉｎ_２Ｏ_３相のピークも検出されたが、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析したところ、実施例２の酸化物焼結体ではＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合が７９．３質量％であり、実施例３の酸化物焼結体ではＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合が７８．４質量％であって、７０質量％を超える高い割合でＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相が存在し、残りがそれぞれＩｎ_２Ｏ_３相であった。

また、得られた酸化物焼結体の薄片をＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察したところ、実施例２、実施例３のいずれの酸化物焼結体においても、電子線回折からもＳｉ相が単体で存在していないことが確認された。

また、得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度６．５１ｇ／ｃｍ^３（実施例２）、６．５２ｇ／ｃｍ^３（実施例３）に対する相対密度を算出したところ、実施例２の酸化物焼結体は７８．５％、実施例３の酸化物焼結体は７１．１％であり、実施例２、実施例３のいずれにおいても、７０％を超える高い密度であった。

また、得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、実施例２の酸化物焼結体は９．８×１０^８Ω・ｃｍであり、実施例３の酸化物焼結体は６．４×１０^８Ω・ｃｍであった。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製した。そして、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜を形成した。

その結果、実施例２、実施例３のいずれにおいても、スパッタリングターゲットにはクラックが発生しておらず、成膜初期からの１０分間でターゲット表面の著しい荒れや異常放電等も発生しなかった。また、得られた酸化物膜の屈折率を調査したところ、実施例２の酸化物膜では１．８８であり、実施例３の酸化物膜では１．７３であった。

このように、実施例２、実施例３にて得られた酸化物焼結体は、中間屈折率膜を安定的に得るスパッタリングターゲットとして有用であることが確認された。

≪比較例２≫
＜酸化物焼結体の作製＞
Ｓｉ／Ｉｎ原子数比が２．０となるようにしたこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製し、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

得られた酸化物焼結体の端材に対して粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークは検出されたものの、ＳｉＯ_２相単体のピークも検出された。また、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析した結果、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合は６７．３質量％と極めて低く、残りがＩｎ_２Ｏ_３相及びＳｉＯ_２相であった。

得られた酸化物焼結体の薄片をＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察したところ、電子線回折からＳｉ相は単体で存在していないことが確認された。

得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度６．４９ｇ／ｃｍ^３に対する相対密度を算出したところ、６７．８％であり７０％を下回る低い密度のものであった。

得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、２．３×１０^１０Ω・ｃｍとなり１．０×１０^１０Ω・ｃｍを超える極めて高い抵抗を示した。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製した。そして、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜を形成した。

その結果、成膜初期からの１０分間でターゲット表面の著しい荒れは発生しなかったものの、異常放電が生じてしまった。また、得られた酸化物膜の屈折率を調査したところ、１．６８となり１．７０未満の低屈折率膜となってしまった。

≪実施例４≫
＜酸化物焼結体の作製＞
Ｙ／Ｉｎ原子数比が０．１５となるようにしたこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製し、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

得られた酸化物焼結体の端材に対して粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークのみが検出され、ＳｉＯ_２相単体のピークは検出されなかった。Ｉｎ_２Ｏ_３相のピークも検出されたが、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析したところ、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合は７７．６質量％であり７０質量％を超える高い割合で存在し、残りがＩｎ_２Ｏ_３相であった。

また、得られた酸化物焼結体の薄片をＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察したところ、電子線回折からもＳｉ相が単体で存在していないことが確認された。

また、得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度６．５３ｇ／ｃｍ^３に対する相対密度を算出したところ、７６．８％であり７０％を超える高い密度であった。

また、得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、８．０×１０^９Ω・ｃｍであった。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製した。そして、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜を形成した。

その結果、スパッタリングターゲットにはクラックが発生しておらず、成膜初期からの１０分間でターゲット表面の著しい荒れや異常放電等も発生しなかった。また、得られた酸化物膜の屈折率を調査したところ、１．８０であった。

このように、実施例４にて得られた酸化物焼結体は、中間屈折率膜を安定的に得るスパッタリングターゲットとして有用であることが確認された。

≪比較例３、比較例４≫
＜酸化物焼結体の作製＞
Ｙ／Ｉｎ原子数比が、それぞれ、０．２（比較例３）、０（比較例４）となるようにしたこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製し、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

得られた酸化物焼結体の端材に対して粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークは検出されたものの、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析した結果、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合は、比較例３の酸化物焼結体では６５．１質量％と極めて低かった。一方、比較例４の酸化物焼結体ではＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合が９２．５質量％であった。なお、残りはそれぞれＩｎ_２Ｏ_３相であった。

得られた酸化物焼結体の薄片をＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察したところ、比較例３、比較例４のいずれの酸化物焼結体においても、電子線回折からＳｉ相は単体で存在していないことが確認された。

得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度６．６３ｇ／ｃｍ^３（比較例３）、６．４０ｇ／ｃｍ^３（比較例４）に対する相対密度を算出したところ、比較例３の酸化物焼結体は７６．２％であった。一方、比較例４の酸化物焼結体は、６６．２％であり７０％を下回る低い密度であった。

得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、比較例３の酸化物焼結体は２．７×１０^１０Ω・ｃｍであり、比較例４の酸化物焼結体は８．２×１０^１１Ω・ｃｍであり、比較例３、比較例４のいずれの酸化物焼結体においても１．０×１０^１０Ω・ｃｍを超える極めて高い抵抗を示した。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製した。そして、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜を形成した。

その結果、得られた酸化物膜の屈折率は、比較例３の酸化物膜では１．７７であり、比較例４の酸化物膜では１．８０であったものの、比較例３、比較例４のいずれにおいても成膜初期からの１０分間で異常放電が生じてしまった。

≪実施例５、実施例６≫
＜酸化物焼結体の作製＞
実施例５では、さらにＴｉ（成分Ｍとする）をＭ／Ｉｎ原子数比で０．０３となるように含有させたこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製した。また、実施例６では、さらにＳｎ（成分Ｍとする）をＭ／Ｉｎ原子数比で０．０２となるように含有させたこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製した。そして、各酸化物焼結体についてＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

得られた酸化物焼結体の端材に対して粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、実施例５、実施例６のいずれの酸化物焼結体においても、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークのみが検出され、ＳｉＯ_２相単体のピークは検出されなかった。Ｉｎ_２Ｏ_３相のピークも検出されたが、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析したところ、実施例５、実施例６のいずれの酸化物焼結体についても、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相が７０質量％を超える高い割合で存在し、残りがＩｎ_２Ｏ_３相であった。

また、得られた酸化物焼結体の薄片をＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察したところ、実施例５、実施例６のいずれの酸化物焼結体においても、電子線回折からもＳｉ相が単体で存在していないことが確認された。

また、得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度から相対密度を算出したところ、実施例５の酸化物焼結体では７６．１％であり、実施例６の酸化物焼結体では７８．６％であり、それぞれ高い密度であった。

また、得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、実施例５の酸化物焼結体は１．１×１０^７Ω・ｃｍであり、実施例６の酸化物焼結体は２．６×１０^７Ω・ｃｍであった。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製した。そして、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜を形成した。

その結果、実施例５、実施例６のいずれにおいても、スパッタリングターゲットにはクラックが発生しておらず、成膜初期からの１０分間でターゲット表面の著しい荒れや異常放電等も発生しなかった。また、得られた酸化物膜の屈折率を調査したところ、実施例５の酸化物膜では１．８７であり、実施例６の酸化物膜では１．８４であった。

このように、実施例５、実施例６にて得られた酸化物焼結体は、中間屈折率膜を安定的に得るスパッタリングターゲットとして有用であることが確認された。

≪比較例５≫
＜酸化物焼結体の作製＞
原料粉末をボールミル装置（愛知電機株式会社製、ポットミル回転台 ＡＮ−３Ｓ）を用いて湿式粉砕したこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製した。具体的には、原料粉末を含むスラリーとボールを入れて密封した樹脂製ポットを回転台に載せて回転させることで原料粉末を湿式粉砕した。なお、湿式粉砕後の原料粉末の粒径（メディアン径）は０．９３μｍであった。そして、実施例１と同様にして、作製した酸化物焼結体について、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

得られた酸化物焼結体の端材に対して粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークは検出されたものの、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析した結果、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合は７０質量％程度であり、残りがＩｎ_２Ｏ_３相であった。

得られた酸化物焼結体の薄片をＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察したところ、電子線回折からＳｉ相は単体で存在していないことが確認された。

得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度６．５９ｇ／ｃｍ^３に対する相対密度を算出したところ、６３．４％であり７０％を下回る低い密度であった。

得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、３．０×１０^１０Ω・ｃｍとなり１．０×１０^１０Ω・ｃｍを超える極めて高い抵抗を示した。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製した。そして、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜を形成した。

その結果、得られた酸化物膜の屈折率は１．８０であったものの、成膜初期からの１０分間で異常放電が生じてしまった。

≪比較例６≫
＜酸化物焼結体の作製＞
大気圧焼成炉にて最高焼成温度を１３００℃として焼成したこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製し、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

得られた酸化物焼結体の端材に対して粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークは検出されたものの、ＳｉＯ_２相単体のピークも検出された。また、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析した結果、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合は２２．２質量％と極めて低く、残りはＩｎ_２Ｏ_３相及びＳｉＯ_２相であった。

得られた酸化物焼結体の薄片をＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察したところ、電子線回折からＳｉ相は単体で存在していないことが確認された。

得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度６．１７ｇ／ｃｍ^３に対する相対密度を算出したところ、６８．０％であり７０％を下回る低い密度のものであった。

得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、５．５×１０^−１Ω・ｃｍと極めて低い抵抗を示した。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製した。そして、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜を形成した。

その結果、得られた酸化物膜の屈折率は１．８３であったものの、異常放電を完全に抑止することはできなかった。これは、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合が少なく、焼結体が複相で構成されていることにより放電の安定化が不十分となったと考えられる。

≪実施例７、実施例８≫
＜酸化物焼結体の作製＞
大気圧焼成炉における焼成に際して、最高焼成温度を、それぞれ、１４５０℃（実施例７）、１５５０℃（実施例８）として焼成したこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製した。そして、実施例１と同様にして、作製した各酸化物焼結体について、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

得られた酸化物焼結体の端材に対して粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、実施例７、実施例８のいずれの酸化物焼結体においても、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークのみが検出され、ＳｉＯ_２相単体のピークは検出されなかった。僅かにＩｎ_２Ｏ_３相のピークも検出されたが、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析したところ、実施例７の酸化物焼結体ではＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合が９９．３質量％であり、実施例８の酸化物焼結体ではＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合が９９．５質量％であり、残りがそれぞれＩｎ_２Ｏ_３相であった。

また、得られた酸化物焼結体の薄片をＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察したところ、実施例７、実施例８のいずれの酸化物焼結体においても、電子線回折からもＳｉ相が単体で存在していないことが確認された。

また、得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度６．３５ｇ／ｃｍ^３（実施例７）、６．３４ｇ／ｃｍ^３（実施例８）に対する相対密度を算出したところ、実施例７の酸化物焼結体では７２．８％であり、実施例８の酸化物焼結体では７９．５％であった。

また、得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、実施例７の酸化物焼結体では２．７×１０^７Ω・ｃｍであり、実施例８の酸化物焼結体では１．１×１０^７Ω・ｃｍであった。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製した。そして、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜を形成した。

その結果、実施例７、実施例８のいずれにおいても、スパッタリングターゲットにはクラックが発生しておらず、成膜初期からの１０分間でターゲット表面の著しい荒れや異常放電等も発生しなかった。また、得られた酸化物膜の屈折率を調査したところ、実施例７、実施例８のいずれの酸化物膜においても、１．８１であった。

このように、実施例７、実施例８にて得られた酸化物焼結体は、中間屈折率膜を安定的に得るスパッタリングターゲットとして有用であることが確認された。

≪比較例７≫
＜酸化物焼結体の作製＞
原料として、金属シリコン粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様にして酸化物焼結体を作製し、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の存在比率、Ｓｉ相の有無、相対密度、比抵抗値を測定した。

しかしながら、この比較例７では、酸化物焼結体の製造工程にて１０枚製造したところ、７枚で局所的な発熱による焼結異常が生じたため、３枚の酸化物焼結体は得られたものの、安定した製造が困難であった。

また、その得られた酸化物焼結体は、粉末Ｘ線回折測定による生成相の同定を行ったところ、トルトバイタイト型構造であるＩｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相のピークは検出されたものの、ＳｉＯ_２相単体のピークも検出された。また、ＥＤＸ搭載のＴＥＭで観察した結果、電子線回折からＳｉ相が単体で存在していることが確認された。なお、リートベルト解析によって化合物相の重量割合を解析した結果、Ｉｎ_２Ｓｉ_２Ｏ_７相の割合は７６．６質量％であった。

得られた酸化物焼結体の密度をアルキメデス法により測定し、上述した各相の存在比率から算出した密度６．１７ｇ／ｃｍ^３に対する相対密度を算出したところ、６３．４％と非常に低密度のものであった。

得られた酸化物焼結体の比抵抗値を四端針法により測定した結果、５．１×１０^−１Ω・ｃｍと極めて低い抵抗を示した。

＜透明導電膜の作製＞
続いて、実施例１と同様にして、得られた酸化物焼結体を加工し、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングしてスパッタリングターゲットを作製し、そのスパッタリングターゲットを用いて透明導電膜の形成を試みた。

しかしながら、成膜開始直後にターゲット表面の著しい荒れが生じ、異常放電が頻発したため、成膜を中止した。

以下の表１に、上述した実施例１〜８、比較例１〜７における酸化物焼結体の構成成分と製造条件及び製造工程での局所的な発熱による焼結異常の有無、並びに、その酸化物焼結体をターゲットとしてスパッタリング成膜したときのターゲット表面の荒れの有無、成膜時の異常放電の有無、及びその酸化物膜（透明導電膜）の屈折率についてまとめて示す。

Claims (10)

1. 酸化インジウムを主成分として、Ｓｉ及びＹが含有されてなり、Ｓｉの含有量がＳｉ／Ｉｎ原子数比で０．６５以上１．７５以下であり、Ｙの含有量がＹ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．１５以下であることを特徴とする酸化物焼結体。
2. 三価以上の金属元素から選ばれた少なくとも１種がさらに含有され、含有される該金属元素の全成分をＭとしたとき、その含有量がＭ／Ｉｎ原子数比で０．００１以上０．０５以下であることを特徴とする請求項１に記載の酸化物焼結体。
3. 当該酸化物焼結体を構成する各化合物相の存在比率及び真密度から算出した密度に対する相対密度が７０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の酸化物焼結体。
4. 比抵抗値が１．０×１０^１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の酸化物焼結体。
5. ドルトバイタイト型構造の珪酸インジウム化合物結晶の割合が７０質量％以上であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の酸化物焼結体。
6. ＣｕＫα線を使用した焼結体粉末のＸ線回折及び透過電子顕微鏡を用いた焼結体薄片の電子線回折の２つの検出方法で、Ｓｉ相が検出されないことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の酸化物焼結体。
7. 前記請求項１乃至６の何れかに記載の酸化物焼結体の製造方法であって、
   Ｓｉ原料としてＳｉＯ_２粉末を用い、常圧焼結法により焼結して酸化物焼結体を得ることを特徴とする酸化物焼結体の製造方法。
8. ビーズミルを用いて原料粉の粉砕を行うことを特徴とする請求項７に記載の酸化物焼結体の製造方法。
9. 前記常圧焼結法における焼結条件が、焼結温度１４００℃以上１６００℃以下であることを特徴とする請求項７又は８に記載の酸化物焼結体の製造方法。
10. 前記請求項１乃至６の何れかに記載の酸化物焼結体をスパッタリングターゲットとして用いてスパッタリング法により得られる酸化物膜であって、
    屈折率が１．７０〜１．９０であることを特徴とする酸化物膜。