酸化ガリウム粉末
【課題】 Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ複合酸化物などのようなスパッタリングターゲットを好適に製造できる酸化ガリウム粉末として、分散性に優れた酸化ガリウム粉末を提案する。
【解決手段】水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピークが存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする酸化ガリウム粉末を提案する。
【解決手段】水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピークが存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする酸化ガリウム粉末を提案する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ複合酸化物（「ＩＧＺＯ」と称する）などのようなスパッタリングターゲット（焼結体）を製造するのに用いることができる酸化ガリウム粉末に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＧＺＯは、電子ペーパーや液晶パネル、有機ＥＬを駆動するＴＦＴの半導体層材料として注目を集めている透明酸化物半導体の一種である。この材料から形成される薄膜は、可視光を透過するため、透明の膜をつくることができるばかりか、室温〜１５０℃といった低温プロセスで膜を形成でき、プラスチック基板等、高温プロセスに適さない基板材料にも適用可能であるため様々な分野での利用が期待されている。
【０００３】
ＩＧＺＯからなる半導体膜は、スパッタリング法で形成されるのが一般的であり、この際スパッタリングターゲットとして用いられるのがＩＧＺＯ焼結体である。
ＩＧＺＯ焼結体は、酸化ガリウム、酸化亜鉛、酸化インジウムなどの原料粉末を混合し、得られた混合粉末を加圧成形し、焼結して製造するのが一般的である。
【０００４】
ＩＧＺＯ焼結体及びＩＧＺＯ薄膜の性能に酸化ガリウム粉末の物性が影響するため、用途に応じて酸化ガリウム粉末を改良することが望まれていた。
【０００５】
酸化ガリウムは、ガリウム塩溶液にアルカリを添加して中和することによって水酸化ガリウム（中間体）を沈澱生成させ、これを濾過乾燥した後焼成することによって製造するのが一般的である。
【０００６】
酸化ガリウムに関しては、従来、例えば特許文献１において、流動性に優れた酸化ガリウム粉末を製造するべく、ガリウムを陽極として電解することにより得られた水酸化ガリウムを仮焼して酸化ガリウム粉末を得る製法が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２には、塩素などの不純物の少ない酸化ガリウム粉末を製造するべく、溶融ガリウムメタルを入れた温水浴中に塩素ガスを吹き込み、塩化ガリウム水溶液とし、これを中和して得られる水酸化ガリウムを脱水・乾燥し、次いでばい焼、解砕する酸化ガリウム粉末の製造方法が提案されている。
【０００８】
特許文献３には、ガリウム塩溶液にシュウ酸を加えて、シュウ酸の存在下で中和することによって水酸化ガリウム（中間体）を沈澱生成させ、これを濾過乾燥した後焼成することによって、比表面積（ＢＥＴ値）が３〜１０ｍ2／ｇであって、０．１〜１０μｍの範囲に粒子の９９％（体積基準）が含まれる酸化ガリウム粉末を得る方法が提案されている。
【０００９】
特許文献４には、ガリウム塩溶液を硫酸イオンとアンモニウムイオンの共存下で中和して得られるガリウム化合物（ガリウム酸アンモニウム）を焼成して得られる酸化ガリウムが開示されている。
【００１０】
特許文献５には、粒度分布が揃い、粒子形状が等方的である粒子を提供するべく、ガリウム塩の水溶液に硫酸イオンとアンモニウムイオンとを共存させて反応させることで、粒子形状が等方的な多面体形状を有するガリウム化合物（ＮＨ4Ｇａ3（ＳＯ4）2（ＯＨ）6・Ｈ2Ｏ）粉末を得る方法が提案されている。
【００１１】
特許文献６には、ガリウム濃度、アルカリ濃度、反応終了ｐＨを制御することにより水酸化ガリウムの粒径を任意の粒径に制御し、所定時間以上の熟成によって粒子の顆粒化を促進して粒度分布の揃った水酸化ガリウムを得て、この水酸化ガリウムを濾過、乾燥、焼成することによって目的の酸化ガリウム粉末、すなわち、粒径Ｄ５０が０．８〜２．４μｍで、かつ、粒径比（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０が１．０未満である酸化ガリウム粉末を得る方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−２７３３１８号公報
【特許文献２】特開平１０−３３８５２２号公報
【特許文献３】特開平１１−３２２３３５号公報
【特許文献４】特開２００２−２０１２２号公報
【特許文献５】特開２００２−２０１２２号公報
【特許文献６】特開２００４−１４２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
スパッタリング法によって安定して均質なＩＧＺＯ薄膜を製造するには、均質なＩＧＺＯ焼結体をスパッタリングターゲットとして用いることが必要不可欠である。このような均質なＩＧＺＯ焼結体を製造するためには、その原料である酸化ガリウム粉末の分散性を高める必要がある。
【００１４】
そこで本発明は、分散性に優れた新たな酸化ガリウム粉末を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピークが存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする酸化ガリウム粉末を提案する。
【００１６】
かかる空隙を有する本発明の酸化ガリウム粉末は、後述する実施例の試験結果、すなわち超音波分散前後のＤ５０の差が殆ど無いという試験結果からも分かるように、分散性に優れている。よって、例えば酸化インジウム粉末などの他の粉末と均一且つ最密に混合させることができる。
したがって、本発明の酸化ガリウム粉末は、例えば酸化インジウム粉末などと混合して混合粉末（「プレミックス粉体」ともいう）を得る際に、プレミックス粉体における酸化ガリウム粉末の均一性及び最密混合性を高めることができ、より均質で高密度なＩＧＺＯ焼結体などのスパッタリングターゲットを製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態の例（以下、「本実施形態」という）について説明するが、本発明が下記本実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
（一次粒子間空隙）
本実施形態に係る酸化ガリウム粉末（以下、「本酸化ガリウム粉末」という）は、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピーク、好ましくは最も高いピーク（最頻径）が存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする酸化ガリウム粉末である。
【００１９】
酸化ガリウム粉末は、酸化ガリウム粉末を構成する粉粒の個々の粒子が完全に分離した単分散粉ではなく、複数個の粒子（一次粒子）が凝集してなる二次粒子（「凝集粒子」とも称する）が集合した状態になっており、水銀圧入ポロシメータにより測定される空隙分布は、一次粒子間及び二次粒子間によって形成される空隙の分布であると推定される。中でも、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内に存続するピークは、一次粒子間によって形成される空隙であると推定され、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの範囲内に存続するピークは、二次粒子間によって形成される空隙であると推定される。
よって、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピーク、好ましくは最も高いピーク（最頻径）が存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることは、一次粒子間によって形成される空隙（「一次粒子間空隙」とも称する）のピーク位置とその容量を示しており、一次粒子間空隙の位置とその容量が前記範囲にあれば、超音波分散前後のＤ５０の差が殆ど無くなり、分散性をより優れたものとすることができる。
【００２０】
一次粒子間空隙のピーク位置とその容量が前記範囲となるように酸化ガリウム粉末を製造するには、一次粒子間の凝集が弱くなるように製造するのが好ましく、そのためには、焼成前に解砕するのが好ましい。但し、このような製造方法に限定されるものではない。
【００２１】
（凝集粒子間空隙）
本酸化ガリウム粉はさらに、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの空隙累積容積が０．１０ｃｍ3／ｇ〜０．３０ｃｍ3／ｇであるのが好ましい。
【００２２】
上述のように、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの空隙累積容積は、二次粒子間によって形成される空隙（「凝集粒子間空隙」とも称する）の容量を示すものであり、凝集粒子間空隙の容量が前記のように小さければ、例えば安息角が４０°程度となるように、流動性に優れたものとすることができる。これは、凝集粒子同士が密接に充填されているために、流動性に優れたものになると推測することができる。
【００２３】
このような観点から、本酸化ガリウム粉において、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの空隙累積容積、すなわち凝集粒子間空隙の累積容積は、０．１３ｃｍ3／ｇ以上或いは０．２７ｃｍ3／ｇ以下であるのがさらに好ましく、特に０．１５ｃｍ3／ｇ以上或いは０．２５ｃｍ3／ｇ以下であるのがより一層好ましい。
【００２４】
凝集粒子間空隙の累積容積を上記範囲となるように酸化ガリウム粉末を製造するには、焼成後に例えば６０メッシュの網目の振動篩によって造粒するのが好ましい。但し、このような製造方法に限定されるものではない。
【００２５】
（ＳＳＡ）
本酸化ガリウム粉末の比表面積（ＳＳＡ）は、７．０〜１６．０ｍ２／ｇであるのが好ましく、特に９．０ｍ２／ｇ以上或いは１３．０ｍ２／ｇ以下、その中でも特に１０．０ｍ２／ｇ以上であるのがより一層好ましい。ＳＳＡがこのような範囲であれば、一次粒子の空隙がより一層十分であり、物理的な衝撃により粒子がより一層破壊され易いため、より一層流動性を高めることができる。他方、１６．０ｍ２／ｇを超えると、破壊され易過ぎて超微粒子になって製造設備等に付着してしまう可能性がある。
【００２６】
（Ｄ５０）
本酸化ガリウム粉末の粒度分布、すなわちレーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定して得られる体積基準粒度分布による（超音波分散後）Ｄ５０は、０．５μｍ〜３．０μｍであるのが好ましい。本酸化ガリウム粉末のＤ５０の値が３．０μｍ以下であれば、粒径が大き過ぎることがないため、より一層均一且つ最密に充填することができる。他方、０．５μｍ以上であれば、微粉が多いために分散性が低下するのを避けることができる。
かかる観点から、本酸化ガリウム粉末のＤ５０は、０．８μｍ以上であるのがより一層好ましく、中でも１．０μｍ以上、或いは、２．７μｍ以下であるのがさらに好ましい。
なお、Ｄ５０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定して得られる体積基準累積度数５０％の粒子径の意味である。
【００２７】
本酸化ガリウム粉末のＤ５０は、中和熟成時のガリウム濃度を制御することで調整することができる。この際、ガリウム濃度が低い方が、粒子径は小さくなり、逆に高い場合、粒子径は大きくなる。焼成温度も多少影響し、高温焼成の方が粒子径は大きくなる傾向はあるが、酸化ガリウム粒子の特徴として、焼成の前後で粒径がほとんど変わらないという特徴がある。すなわち、中和熟成完了時点で、最終の焼成粉の粒子形状・粒子径はほぼ完成するため、中和熟成時の条件を調整するのが効果的である。
【００２８】
（製造方法）
次に、本酸化ガリウム粉末の製造方法の一例について説明する。但し、あくまで一例であって、本酸化ガリウム粉末の製造方法が以下に説明する製造方法に限定されるものではない。
【００２９】
本酸化ガリウム粉末の好ましい製造方法として、後述する熟成によって十分に粒子を成長させて焼成する前の前駆体（含水酸化ガリウム）の含水率を高めると共に、このような前駆体を十分に乾燥させた後、焼成前に粉体を解しておき、その後、急加熱かつ短時間で高温焼成し、焼成後は例えば６０メッシュの網目の振動篩によって造粒する方法を挙げることができる。
【００３０】
具体的には、先ず、硝酸塩、硫酸塩などのガリウム塩溶液を、アルカリに添加して中和することによって含水酸化ガリウム（中間体）を沈澱生成させる。例えばアンモニア水を加えてｐＨ７〜１０に調整することで、水酸化ガリウム（中間体）を沈澱生成させ、所定の温度で所定時間保持することにより水熱熟成すればよい。
中和にはアンモニア水以外にも、例えばアンモニア、水酸化ナトリウム、尿素などの他のアルカリを用いることもできる。
【００３１】
また、硝酸塩や硫酸塩などのガリウム塩溶液を、アンモニア、水酸化ナトリウム、尿素などのアルカリ溶液に添加する際に、ガリウム塩溶液とアルカリ溶液の液温を合わせると共に、両者の液温を低く制御するのが好ましい。
具体的には、ガリウム塩溶液とアルカリ溶液の液温の差が±５℃以下となるように制御するのが好ましい。ガリウム塩溶液とアルカリ溶液の液温の差が小さければ、混合中に温度変化することがなく、一定温度で中和することができる。
また、ガリウム塩溶液及びアルカリ溶液の液温（初期）は、中和段階で熟成が進行するのを防ぐために、５０℃以下、特に１０〜５０℃、中でも１５〜４０℃となるように調整するのが好ましい。
【００３２】
中和工程では、反応過程で中和熱が発生するために液温が高くなる可能性があるが、液温が高くならないように制御することも必要である。具体的には、初期の液温と中和後の液温の差が±１５℃となり、中和後の液温が５０℃以下、特に１０〜５０℃、中でも２０〜４０℃となるように制御することが好ましい。
この際、温度制御手段としては、中和に要する時間を十分長くとることで、一気に中和熱が発生するのを抑える方法を挙げることができる。また、ガリウム塩溶液及びアルカリ溶液においてガリウム濃度或いはアルカリ濃度を薄くすることによって、中和反応の進行速度を遅くして中和熱が高くならないように制御する方法を挙げることもできる。
かかる観点から、ガリウム塩溶液のガリウム濃度は５０〜３００ｇ／Ｌが好ましく、また、アルカリ溶液、例えばアンモニア水におけるアンモニア濃度は１〜１０ｗｔ％とするのが好ましい。
【００３３】
中和が完了したら、均一に撹拌を行い、７０〜９０℃にて１時間以上の熟成を行って粒子を成長させることが重要である。
この際、熟成温度及び時間は、粒子の形状や形成度合に影響するため、７０℃以上で１時間以上熟成することが好ましい。
このように水熱合成にて十分に粒子形成されたガリウム含水水酸化物を得ることが重要である。十分に粒子形成された粒子を焼成することで、含有している水分が蒸発し、その部分がポアとなってＳＳＡを高めることができる。
【００３４】
このように熟成を行った後、得られたスラリーを洗浄、濾過を行い、十分に乾燥させる、具体的には１０５℃以上で少なくとも５時間以上乾燥させることが重要である。
水酸化ガリウム（中間体）を洗浄濾過乾燥する手段としては、例えば純水を用いてデカンテーションを繰り返すなどして、例えば硝酸根等を洗浄除去した後、濾過等によって固液分離し、乾燥させて乾燥体（ケーキ）を得るようにすればよい。
【００３５】
焼成後の酸化ガリウムは、極めて硬いために、焼成前に粉体を解す（ほぐす）のが好ましい。
焼成前に乾燥体（ケーキ）を解砕する程度は、手で解す程度の軽い解砕では解砕が十分ではなく、焼成時に凝集が起こって目的とする粒度分布、タップ密度、嵩密度に調整することができないため、例えばハンマーミル、ピンミルなどの高速回転型の解砕機や、ボールミルやビーズミルなどのメデイアを使用する解砕機、振動篩、ヘンシェルミキサーなどの機械的手段で解砕することが重要である。
【００３６】
その後の焼成は、大気雰囲気において、６００〜１３００℃を１時間〜６時間保持するように行うのが好ましい。
焼成温度（保持温度）は、６００℃以上の適宜温度で行うのが好ましい。水酸化ガリウムから酸化ガリウムに変化する温度領域は５００℃程度であるため、５００℃以上であれば通常は十分であるが、実際の焼成工程では温度ムラを生じることもあるため、粉体全体を酸化ガリウムにするために、６００℃以上とするのが好ましい。
また、保持温度での保持時間は、１時間〜６時間、特に１時間〜５時間とするのが好ましい。この際、焼成時間については、水酸化ガリウムから酸化ガリウムへ均一に転移させるために１時間以上とするのが好ましい。他方、長すぎても均一焼成の効果は変わらないので不経済であるため、長くとも６時間程度とするのが好ましい。
そして最後に、凝集粒子間空隙の累積容積を調整するために、例えば６０メッシュの網目の振動篩によって造粒するのが好ましい。
【００３７】
（用途）
本酸化ガリウム粉末は、ターゲット材料、例えばＩＧＺＯなどのように、酸化インジウム粉末などと混合して圧縮成形する用途に特に好適に用いることができる。例えばＩＧＺＯ焼結体であれば、本酸化ガリウム粉末と、酸化インジウム粉末及び酸化亜鉛粉末とを混合して圧縮成型した後、焼結してＩＧＺＯ焼結体を製造することができる。
【００３８】
（語句の説明）
対数微分空隙容積分布に関する全ての値（空隙容積径、空隙容積度数、対数微分空隙容積分布等）は、水銀圧入ポロシメータの測定値或いは該測定値から算出される値である。水銀圧入ポロシメータは、水銀の表面張力が大きいことを利用して、試料（測定対象）となる酸化ガリウム粉末中に圧力を加えて水銀を侵入させ、その時の圧力と圧入された水銀量から空隙容積径及び対数微分空隙容積分布を測定する装置である。
したがって、本発明が対象とする空隙は、オープンポア（外と連通している空隙）だけで、クローズドポア（独立した空隙）は対象に含まれない。
【００３９】
また、水銀圧入ポロシメータで測定される「空隙容積径」は、空隙を円柱近似した際の底面の直径を意味し、次の式により算出される。
ｄｒ=−４σｃｏｓθ/ｐ(σ:表面張力、θ:接触角、ｐ：圧力)
この式において、水銀の表面張力は既知であり、接触角は装置毎で固有の値を示すため、圧入した水銀の圧力から空隙容積径を算出することができる。
なお、実際には、島津製作所社製オートポア９２００（最小測定可能孔径３４Å）で実測することができる。
【００４０】
水銀圧入ポロシメータで測定される「空隙容積度数」とは、空隙容積径に対応したオープンポアの総容積を表す度数を意味し、空隙容量径（の対数）の変化量（ｄｌｏｇＤ）に対応した空隙容量の変化量（ｄｖ）を用いて表される値（ｄｖ／ｄｌｏｇＤ）であり、単位質量あたりの容積（例えばｃｃ／ｇ）の単位を有するものである。
水銀圧入ポロシメータで測定される「空隙容積最高度数径」とは、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布（チャート）において、最も空隙容積度数の高い空隙容積径、言い換えれば、最も度数の高いピークにおける最も空隙容積度数の高い空隙容積径である。
【００４１】
本明細書において「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と表現する場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意と共に、「好ましくはＸより大きい」或いは「好ましくＹより小さい」の意も包含する。
また、「Ｘ以上」（Ｘは任意の数字）と表現する場合、特にことわらない限り「好ましくはＸより大きい」の意を包含し、「Ｙ以下」（Ｙは任意の数字）と表現する場合、特にことわらない限り「好ましくＹより小さい」の意を包含する。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４３】
＜対数微分空隙容積分布測定試験＞
対数微分空隙容積分布の測定は、水銀圧入ポロシメータ(島津製，オートポア９２００：最小測定可能孔径３４Å)を用いて行った。
測定の諸条件は、上記水銀圧入ポロシメータの通常の使用方法に従ったが、測定開始前の水銀圧入ポロシメータのステム部分（測定セルの毛細管部分）に封入された水銀量を１００％とした時に測定後のステム部分の水銀量が２０％〜９０％の範囲となるように、測定に用いる酸化ガリウムの量を調整した。この範囲外となった場合は、再測定を行った。
【００４４】
＜ＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）＞
ユアサアイオニクス（株）製のモノソーブ（商品名）を用いて、ＪＩＳ Ｒ １６２６-1996（ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ 法による比表面積の測定方法）の「６．２流動法の（３．５）一点法」に準拠して、ＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）の測定を行った。その際、キャリアガスであるヘリウムと、吸着質ガスである窒素の混合ガスを使用した。
【００４５】
＜粒度測定＞
酸化ガリウム粉末を少量ビーカーに取り、２％ヘキサメタリン酸ナトリウムを２、３滴添加して、粉末になじませてから、純水を５０ｍＬ添加し、その後、超音波分散器ＴＩＰφ２０（日本精機製作所製、OUTPUT：8、TUNING：5）を用いて２分間分散処理して測定用サンプルを調製した。この測定用サンプルを、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置ＭＴ３３００(日機装製)を用いて、体積累積基準Ｄ５０を測定した。
なお、超音波分散の有無によるＤ５０の差を測定する際には、上記測定方法において、超音波分散の有の場合は、超音波分散器ＴＩＰφ２０（日本精機製作所製、OUTPUT：８、TUNING：５）を用いて５分間分散処理し、他方、超音波分散無しの場合は、超音波分散せずに薬さじで撹拌して、３分間循環させてから測定を開始し、Ｄ５０を測定し、両者の差を算出した。
【００４６】
＜嵩密度（ＡＤ）＞
嵩密度は、ＪＩＳ Ｋ ５１０１に準拠して、蔵持科学器械製作所製カサ比重測定器を使用して測定した。その際、いずれの粉末も粉砕してから３時間以内に測定を開始した。
【００４７】
＜安息角＞
ホソカワミクロン社製パウダーテスターを用い、本体付属のマニュアルに従って測定した。すなわち、試料をパウダーテスター付属のロートより投入し、受け皿に十分な山を形成するまで試料の供給を行い、形成した山の角度を測定した。
【００４８】
（実施例１）
３５℃に調整したＧａ濃度９０ｇ／Ｌの硝酸ガリウム塩水溶液を、３５℃に調整したアンモニア水に加えてｐＨ８に調整した。調整後の混合液温度は４０℃であった。
液温を４０℃に保持しつつ５分間攪拌した後、撹拌を継続したまま９０℃まで昇温した。昇温にかかった時間は４０分間であった。更に、９０℃を保持しつつ撹拌を継続したまま３時間熟成させた。
熟成途中、ｐＨが低下するのでアンモニア水を追加し、ｐＨを８に維持した。
熟成終了後、常温まで自然冷却し、純水によるデカンテーションを繰り返し、アンモニア、硝酸成分を洗浄した。
洗浄した後、濾過により固液分離を行い、更に１０５℃にて２４時間乾燥させ、ガリウム含水水酸化物の乾燥体（塊状）を得た。
このようにして得られたガリウム含水水酸化物の乾燥体（塊状）を、ヘンシェルミキサーを用いて、回転数８００ｒｐｍにて解砕処理を行い、１５０ｍｅｓｈの篩で僅かに残留した凝集物を除去し、分散したガリウム含水水酸化物の乾燥体（粉状）を得た。
そして、得られたガリウム含水水酸化物の乾燥体（粉状）をセラミック製の焼成容器（焼成匣鉢）に入れ、大気雰囲気にて常温から１．５時間で１０００℃迄昇温し（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）、保持温度１０００℃で３時間焼成を行い、６０メッシュの網目の振動篩によって造粒して酸化ガリウム粉末を得た。
【００４９】
（実施例２−４）
表１に示すように、焼成温度を変更した以外は、実施例１と同様にして酸化ガリウム粉末を得た。
【００５０】
（比較例１−３）
３社から市販されている３種類の酸化ガリウム粉末（市販製品Ａ、Ｂ、Ｃ）を用意して、実施例と同様に物性を測定した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
（考察）
実施例１−４と比較例１−３とを対比すると、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピークが存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであれば、超音波分散前後のＤ５０に差が無く、分散性に優れていることが分かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ複合酸化物（「ＩＧＺＯ」と称する）などのようなスパッタリングターゲット（焼結体）を製造するのに用いることができる酸化ガリウム粉末に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＧＺＯは、電子ペーパーや液晶パネル、有機ＥＬを駆動するＴＦＴの半導体層材料として注目を集めている透明酸化物半導体の一種である。この材料から形成される薄膜は、可視光を透過するため、透明の膜をつくることができるばかりか、室温〜１５０℃といった低温プロセスで膜を形成でき、プラスチック基板等、高温プロセスに適さない基板材料にも適用可能であるため様々な分野での利用が期待されている。
【０００３】
ＩＧＺＯからなる半導体膜は、スパッタリング法で形成されるのが一般的であり、この際スパッタリングターゲットとして用いられるのがＩＧＺＯ焼結体である。
ＩＧＺＯ焼結体は、酸化ガリウム、酸化亜鉛、酸化インジウムなどの原料粉末を混合し、得られた混合粉末を加圧成形し、焼結して製造するのが一般的である。
【０００４】
ＩＧＺＯ焼結体及びＩＧＺＯ薄膜の性能に酸化ガリウム粉末の物性が影響するため、用途に応じて酸化ガリウム粉末を改良することが望まれていた。
【０００５】
酸化ガリウムは、ガリウム塩溶液にアルカリを添加して中和することによって水酸化ガリウム（中間体）を沈澱生成させ、これを濾過乾燥した後焼成することによって製造するのが一般的である。
【０００６】
酸化ガリウムに関しては、従来、例えば特許文献１において、流動性に優れた酸化ガリウム粉末を製造するべく、ガリウムを陽極として電解することにより得られた水酸化ガリウムを仮焼して酸化ガリウム粉末を得る製法が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２には、塩素などの不純物の少ない酸化ガリウム粉末を製造するべく、溶融ガリウムメタルを入れた温水浴中に塩素ガスを吹き込み、塩化ガリウム水溶液とし、これを中和して得られる水酸化ガリウムを脱水・乾燥し、次いでばい焼、解砕する酸化ガリウム粉末の製造方法が提案されている。
【０００８】
特許文献３には、ガリウム塩溶液にシュウ酸を加えて、シュウ酸の存在下で中和することによって水酸化ガリウム（中間体）を沈澱生成させ、これを濾過乾燥した後焼成することによって、比表面積（ＢＥＴ値）が３〜１０ｍ2／ｇであって、０．１〜１０μｍの範囲に粒子の９９％（体積基準）が含まれる酸化ガリウム粉末を得る方法が提案されている。
【０００９】
特許文献４には、ガリウム塩溶液を硫酸イオンとアンモニウムイオンの共存下で中和して得られるガリウム化合物（ガリウム酸アンモニウム）を焼成して得られる酸化ガリウムが開示されている。
【００１０】
特許文献５には、粒度分布が揃い、粒子形状が等方的である粒子を提供するべく、ガリウム塩の水溶液に硫酸イオンとアンモニウムイオンとを共存させて反応させることで、粒子形状が等方的な多面体形状を有するガリウム化合物（ＮＨ4Ｇａ3（ＳＯ4）2（ＯＨ）6・Ｈ2Ｏ）粉末を得る方法が提案されている。
【００１１】
特許文献６には、ガリウム濃度、アルカリ濃度、反応終了ｐＨを制御することにより水酸化ガリウムの粒径を任意の粒径に制御し、所定時間以上の熟成によって粒子の顆粒化を促進して粒度分布の揃った水酸化ガリウムを得て、この水酸化ガリウムを濾過、乾燥、焼成することによって目的の酸化ガリウム粉末、すなわち、粒径Ｄ５０が０．８〜２．４μｍで、かつ、粒径比（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０が１．０未満である酸化ガリウム粉末を得る方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−２７３３１８号公報
【特許文献２】特開平１０−３３８５２２号公報
【特許文献３】特開平１１−３２２３３５号公報
【特許文献４】特開２００２−２０１２２号公報
【特許文献５】特開２００２−２０１２２号公報
【特許文献６】特開２００４−１４２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
スパッタリング法によって安定して均質なＩＧＺＯ薄膜を製造するには、均質なＩＧＺＯ焼結体をスパッタリングターゲットとして用いることが必要不可欠である。このような均質なＩＧＺＯ焼結体を製造するためには、その原料である酸化ガリウム粉末の分散性を高める必要がある。
【００１４】
そこで本発明は、分散性に優れた新たな酸化ガリウム粉末を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピークが存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする酸化ガリウム粉末を提案する。
【００１６】
かかる空隙を有する本発明の酸化ガリウム粉末は、後述する実施例の試験結果、すなわち超音波分散前後のＤ５０の差が殆ど無いという試験結果からも分かるように、分散性に優れている。よって、例えば酸化インジウム粉末などの他の粉末と均一且つ最密に混合させることができる。
したがって、本発明の酸化ガリウム粉末は、例えば酸化インジウム粉末などと混合して混合粉末（「プレミックス粉体」ともいう）を得る際に、プレミックス粉体における酸化ガリウム粉末の均一性及び最密混合性を高めることができ、より均質で高密度なＩＧＺＯ焼結体などのスパッタリングターゲットを製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態の例（以下、「本実施形態」という）について説明するが、本発明が下記本実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
（一次粒子間空隙）
本実施形態に係る酸化ガリウム粉末（以下、「本酸化ガリウム粉末」という）は、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピーク、好ましくは最も高いピーク（最頻径）が存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする酸化ガリウム粉末である。
【００１９】
酸化ガリウム粉末は、酸化ガリウム粉末を構成する粉粒の個々の粒子が完全に分離した単分散粉ではなく、複数個の粒子（一次粒子）が凝集してなる二次粒子（「凝集粒子」とも称する）が集合した状態になっており、水銀圧入ポロシメータにより測定される空隙分布は、一次粒子間及び二次粒子間によって形成される空隙の分布であると推定される。中でも、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内に存続するピークは、一次粒子間によって形成される空隙であると推定され、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの範囲内に存続するピークは、二次粒子間によって形成される空隙であると推定される。
よって、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピーク、好ましくは最も高いピーク（最頻径）が存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることは、一次粒子間によって形成される空隙（「一次粒子間空隙」とも称する）のピーク位置とその容量を示しており、一次粒子間空隙の位置とその容量が前記範囲にあれば、超音波分散前後のＤ５０の差が殆ど無くなり、分散性をより優れたものとすることができる。
【００２０】
一次粒子間空隙のピーク位置とその容量が前記範囲となるように酸化ガリウム粉末を製造するには、一次粒子間の凝集が弱くなるように製造するのが好ましく、そのためには、焼成前に解砕するのが好ましい。但し、このような製造方法に限定されるものではない。
【００２１】
（凝集粒子間空隙）
本酸化ガリウム粉はさらに、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの空隙累積容積が０．１０ｃｍ3／ｇ〜０．３０ｃｍ3／ｇであるのが好ましい。
【００２２】
上述のように、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの空隙累積容積は、二次粒子間によって形成される空隙（「凝集粒子間空隙」とも称する）の容量を示すものであり、凝集粒子間空隙の容量が前記のように小さければ、例えば安息角が４０°程度となるように、流動性に優れたものとすることができる。これは、凝集粒子同士が密接に充填されているために、流動性に優れたものになると推測することができる。
【００２３】
このような観点から、本酸化ガリウム粉において、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの空隙累積容積、すなわち凝集粒子間空隙の累積容積は、０．１３ｃｍ3／ｇ以上或いは０．２７ｃｍ3／ｇ以下であるのがさらに好ましく、特に０．１５ｃｍ3／ｇ以上或いは０．２５ｃｍ3／ｇ以下であるのがより一層好ましい。
【００２４】
凝集粒子間空隙の累積容積を上記範囲となるように酸化ガリウム粉末を製造するには、焼成後に例えば６０メッシュの網目の振動篩によって造粒するのが好ましい。但し、このような製造方法に限定されるものではない。
【００２５】
（ＳＳＡ）
本酸化ガリウム粉末の比表面積（ＳＳＡ）は、７．０〜１６．０ｍ２／ｇであるのが好ましく、特に９．０ｍ２／ｇ以上或いは１３．０ｍ２／ｇ以下、その中でも特に１０．０ｍ２／ｇ以上であるのがより一層好ましい。ＳＳＡがこのような範囲であれば、一次粒子の空隙がより一層十分であり、物理的な衝撃により粒子がより一層破壊され易いため、より一層流動性を高めることができる。他方、１６．０ｍ２／ｇを超えると、破壊され易過ぎて超微粒子になって製造設備等に付着してしまう可能性がある。
【００２６】
（Ｄ５０）
本酸化ガリウム粉末の粒度分布、すなわちレーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定して得られる体積基準粒度分布による（超音波分散後）Ｄ５０は、０．５μｍ〜３．０μｍであるのが好ましい。本酸化ガリウム粉末のＤ５０の値が３．０μｍ以下であれば、粒径が大き過ぎることがないため、より一層均一且つ最密に充填することができる。他方、０．５μｍ以上であれば、微粉が多いために分散性が低下するのを避けることができる。
かかる観点から、本酸化ガリウム粉末のＤ５０は、０．８μｍ以上であるのがより一層好ましく、中でも１．０μｍ以上、或いは、２．７μｍ以下であるのがさらに好ましい。
なお、Ｄ５０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定して得られる体積基準累積度数５０％の粒子径の意味である。
【００２７】
本酸化ガリウム粉末のＤ５０は、中和熟成時のガリウム濃度を制御することで調整することができる。この際、ガリウム濃度が低い方が、粒子径は小さくなり、逆に高い場合、粒子径は大きくなる。焼成温度も多少影響し、高温焼成の方が粒子径は大きくなる傾向はあるが、酸化ガリウム粒子の特徴として、焼成の前後で粒径がほとんど変わらないという特徴がある。すなわち、中和熟成完了時点で、最終の焼成粉の粒子形状・粒子径はほぼ完成するため、中和熟成時の条件を調整するのが効果的である。
【００２８】
（製造方法）
次に、本酸化ガリウム粉末の製造方法の一例について説明する。但し、あくまで一例であって、本酸化ガリウム粉末の製造方法が以下に説明する製造方法に限定されるものではない。
【００２９】
本酸化ガリウム粉末の好ましい製造方法として、後述する熟成によって十分に粒子を成長させて焼成する前の前駆体（含水酸化ガリウム）の含水率を高めると共に、このような前駆体を十分に乾燥させた後、焼成前に粉体を解しておき、その後、急加熱かつ短時間で高温焼成し、焼成後は例えば６０メッシュの網目の振動篩によって造粒する方法を挙げることができる。
【００３０】
具体的には、先ず、硝酸塩、硫酸塩などのガリウム塩溶液を、アルカリに添加して中和することによって含水酸化ガリウム（中間体）を沈澱生成させる。例えばアンモニア水を加えてｐＨ７〜１０に調整することで、水酸化ガリウム（中間体）を沈澱生成させ、所定の温度で所定時間保持することにより水熱熟成すればよい。
中和にはアンモニア水以外にも、例えばアンモニア、水酸化ナトリウム、尿素などの他のアルカリを用いることもできる。
【００３１】
また、硝酸塩や硫酸塩などのガリウム塩溶液を、アンモニア、水酸化ナトリウム、尿素などのアルカリ溶液に添加する際に、ガリウム塩溶液とアルカリ溶液の液温を合わせると共に、両者の液温を低く制御するのが好ましい。
具体的には、ガリウム塩溶液とアルカリ溶液の液温の差が±５℃以下となるように制御するのが好ましい。ガリウム塩溶液とアルカリ溶液の液温の差が小さければ、混合中に温度変化することがなく、一定温度で中和することができる。
また、ガリウム塩溶液及びアルカリ溶液の液温（初期）は、中和段階で熟成が進行するのを防ぐために、５０℃以下、特に１０〜５０℃、中でも１５〜４０℃となるように調整するのが好ましい。
【００３２】
中和工程では、反応過程で中和熱が発生するために液温が高くなる可能性があるが、液温が高くならないように制御することも必要である。具体的には、初期の液温と中和後の液温の差が±１５℃となり、中和後の液温が５０℃以下、特に１０〜５０℃、中でも２０〜４０℃となるように制御することが好ましい。
この際、温度制御手段としては、中和に要する時間を十分長くとることで、一気に中和熱が発生するのを抑える方法を挙げることができる。また、ガリウム塩溶液及びアルカリ溶液においてガリウム濃度或いはアルカリ濃度を薄くすることによって、中和反応の進行速度を遅くして中和熱が高くならないように制御する方法を挙げることもできる。
かかる観点から、ガリウム塩溶液のガリウム濃度は５０〜３００ｇ／Ｌが好ましく、また、アルカリ溶液、例えばアンモニア水におけるアンモニア濃度は１〜１０ｗｔ％とするのが好ましい。
【００３３】
中和が完了したら、均一に撹拌を行い、７０〜９０℃にて１時間以上の熟成を行って粒子を成長させることが重要である。
この際、熟成温度及び時間は、粒子の形状や形成度合に影響するため、７０℃以上で１時間以上熟成することが好ましい。
このように水熱合成にて十分に粒子形成されたガリウム含水水酸化物を得ることが重要である。十分に粒子形成された粒子を焼成することで、含有している水分が蒸発し、その部分がポアとなってＳＳＡを高めることができる。
【００３４】
このように熟成を行った後、得られたスラリーを洗浄、濾過を行い、十分に乾燥させる、具体的には１０５℃以上で少なくとも５時間以上乾燥させることが重要である。
水酸化ガリウム（中間体）を洗浄濾過乾燥する手段としては、例えば純水を用いてデカンテーションを繰り返すなどして、例えば硝酸根等を洗浄除去した後、濾過等によって固液分離し、乾燥させて乾燥体（ケーキ）を得るようにすればよい。
【００３５】
焼成後の酸化ガリウムは、極めて硬いために、焼成前に粉体を解す（ほぐす）のが好ましい。
焼成前に乾燥体（ケーキ）を解砕する程度は、手で解す程度の軽い解砕では解砕が十分ではなく、焼成時に凝集が起こって目的とする粒度分布、タップ密度、嵩密度に調整することができないため、例えばハンマーミル、ピンミルなどの高速回転型の解砕機や、ボールミルやビーズミルなどのメデイアを使用する解砕機、振動篩、ヘンシェルミキサーなどの機械的手段で解砕することが重要である。
【００３６】
その後の焼成は、大気雰囲気において、６００〜１３００℃を１時間〜６時間保持するように行うのが好ましい。
焼成温度（保持温度）は、６００℃以上の適宜温度で行うのが好ましい。水酸化ガリウムから酸化ガリウムに変化する温度領域は５００℃程度であるため、５００℃以上であれば通常は十分であるが、実際の焼成工程では温度ムラを生じることもあるため、粉体全体を酸化ガリウムにするために、６００℃以上とするのが好ましい。
また、保持温度での保持時間は、１時間〜６時間、特に１時間〜５時間とするのが好ましい。この際、焼成時間については、水酸化ガリウムから酸化ガリウムへ均一に転移させるために１時間以上とするのが好ましい。他方、長すぎても均一焼成の効果は変わらないので不経済であるため、長くとも６時間程度とするのが好ましい。
そして最後に、凝集粒子間空隙の累積容積を調整するために、例えば６０メッシュの網目の振動篩によって造粒するのが好ましい。
【００３７】
（用途）
本酸化ガリウム粉末は、ターゲット材料、例えばＩＧＺＯなどのように、酸化インジウム粉末などと混合して圧縮成形する用途に特に好適に用いることができる。例えばＩＧＺＯ焼結体であれば、本酸化ガリウム粉末と、酸化インジウム粉末及び酸化亜鉛粉末とを混合して圧縮成型した後、焼結してＩＧＺＯ焼結体を製造することができる。
【００３８】
（語句の説明）
対数微分空隙容積分布に関する全ての値（空隙容積径、空隙容積度数、対数微分空隙容積分布等）は、水銀圧入ポロシメータの測定値或いは該測定値から算出される値である。水銀圧入ポロシメータは、水銀の表面張力が大きいことを利用して、試料（測定対象）となる酸化ガリウム粉末中に圧力を加えて水銀を侵入させ、その時の圧力と圧入された水銀量から空隙容積径及び対数微分空隙容積分布を測定する装置である。
したがって、本発明が対象とする空隙は、オープンポア（外と連通している空隙）だけで、クローズドポア（独立した空隙）は対象に含まれない。
【００３９】
また、水銀圧入ポロシメータで測定される「空隙容積径」は、空隙を円柱近似した際の底面の直径を意味し、次の式により算出される。
ｄｒ=−４σｃｏｓθ/ｐ(σ:表面張力、θ:接触角、ｐ：圧力)
この式において、水銀の表面張力は既知であり、接触角は装置毎で固有の値を示すため、圧入した水銀の圧力から空隙容積径を算出することができる。
なお、実際には、島津製作所社製オートポア９２００（最小測定可能孔径３４Å）で実測することができる。
【００４０】
水銀圧入ポロシメータで測定される「空隙容積度数」とは、空隙容積径に対応したオープンポアの総容積を表す度数を意味し、空隙容量径（の対数）の変化量（ｄｌｏｇＤ）に対応した空隙容量の変化量（ｄｖ）を用いて表される値（ｄｖ／ｄｌｏｇＤ）であり、単位質量あたりの容積（例えばｃｃ／ｇ）の単位を有するものである。
水銀圧入ポロシメータで測定される「空隙容積最高度数径」とは、水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布（チャート）において、最も空隙容積度数の高い空隙容積径、言い換えれば、最も度数の高いピークにおける最も空隙容積度数の高い空隙容積径である。
【００４１】
本明細書において「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と表現する場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意と共に、「好ましくはＸより大きい」或いは「好ましくＹより小さい」の意も包含する。
また、「Ｘ以上」（Ｘは任意の数字）と表現する場合、特にことわらない限り「好ましくはＸより大きい」の意を包含し、「Ｙ以下」（Ｙは任意の数字）と表現する場合、特にことわらない限り「好ましくＹより小さい」の意を包含する。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４３】
＜対数微分空隙容積分布測定試験＞
対数微分空隙容積分布の測定は、水銀圧入ポロシメータ(島津製，オートポア９２００：最小測定可能孔径３４Å)を用いて行った。
測定の諸条件は、上記水銀圧入ポロシメータの通常の使用方法に従ったが、測定開始前の水銀圧入ポロシメータのステム部分（測定セルの毛細管部分）に封入された水銀量を１００％とした時に測定後のステム部分の水銀量が２０％〜９０％の範囲となるように、測定に用いる酸化ガリウムの量を調整した。この範囲外となった場合は、再測定を行った。
【００４４】
＜ＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）＞
ユアサアイオニクス（株）製のモノソーブ（商品名）を用いて、ＪＩＳ Ｒ １６２６-1996（ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ 法による比表面積の測定方法）の「６．２流動法の（３．５）一点法」に準拠して、ＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）の測定を行った。その際、キャリアガスであるヘリウムと、吸着質ガスである窒素の混合ガスを使用した。
【００４５】
＜粒度測定＞
酸化ガリウム粉末を少量ビーカーに取り、２％ヘキサメタリン酸ナトリウムを２、３滴添加して、粉末になじませてから、純水を５０ｍＬ添加し、その後、超音波分散器ＴＩＰφ２０（日本精機製作所製、OUTPUT：8、TUNING：5）を用いて２分間分散処理して測定用サンプルを調製した。この測定用サンプルを、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置ＭＴ３３００(日機装製)を用いて、体積累積基準Ｄ５０を測定した。
なお、超音波分散の有無によるＤ５０の差を測定する際には、上記測定方法において、超音波分散の有の場合は、超音波分散器ＴＩＰφ２０（日本精機製作所製、OUTPUT：８、TUNING：５）を用いて５分間分散処理し、他方、超音波分散無しの場合は、超音波分散せずに薬さじで撹拌して、３分間循環させてから測定を開始し、Ｄ５０を測定し、両者の差を算出した。
【００４６】
＜嵩密度（ＡＤ）＞
嵩密度は、ＪＩＳ Ｋ ５１０１に準拠して、蔵持科学器械製作所製カサ比重測定器を使用して測定した。その際、いずれの粉末も粉砕してから３時間以内に測定を開始した。
【００４７】
＜安息角＞
ホソカワミクロン社製パウダーテスターを用い、本体付属のマニュアルに従って測定した。すなわち、試料をパウダーテスター付属のロートより投入し、受け皿に十分な山を形成するまで試料の供給を行い、形成した山の角度を測定した。
【００４８】
（実施例１）
３５℃に調整したＧａ濃度９０ｇ／Ｌの硝酸ガリウム塩水溶液を、３５℃に調整したアンモニア水に加えてｐＨ８に調整した。調整後の混合液温度は４０℃であった。
液温を４０℃に保持しつつ５分間攪拌した後、撹拌を継続したまま９０℃まで昇温した。昇温にかかった時間は４０分間であった。更に、９０℃を保持しつつ撹拌を継続したまま３時間熟成させた。
熟成途中、ｐＨが低下するのでアンモニア水を追加し、ｐＨを８に維持した。
熟成終了後、常温まで自然冷却し、純水によるデカンテーションを繰り返し、アンモニア、硝酸成分を洗浄した。
洗浄した後、濾過により固液分離を行い、更に１０５℃にて２４時間乾燥させ、ガリウム含水水酸化物の乾燥体（塊状）を得た。
このようにして得られたガリウム含水水酸化物の乾燥体（塊状）を、ヘンシェルミキサーを用いて、回転数８００ｒｐｍにて解砕処理を行い、１５０ｍｅｓｈの篩で僅かに残留した凝集物を除去し、分散したガリウム含水水酸化物の乾燥体（粉状）を得た。
そして、得られたガリウム含水水酸化物の乾燥体（粉状）をセラミック製の焼成容器（焼成匣鉢）に入れ、大気雰囲気にて常温から１．５時間で１０００℃迄昇温し（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）、保持温度１０００℃で３時間焼成を行い、６０メッシュの網目の振動篩によって造粒して酸化ガリウム粉末を得た。
【００４９】
（実施例２−４）
表１に示すように、焼成温度を変更した以外は、実施例１と同様にして酸化ガリウム粉末を得た。
【００５０】
（比較例１−３）
３社から市販されている３種類の酸化ガリウム粉末（市販製品Ａ、Ｂ、Ｃ）を用意して、実施例と同様に物性を測定した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
（考察）
実施例１−４と比較例１−３とを対比すると、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピークが存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであれば、超音波分散前後のＤ５０に差が無く、分散性に優れていることが分かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピークが存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする酸化ガリウム粉末。
【請求項２】
水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの空隙累積容積が０．１０ｃｍ3／ｇ〜０．３０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の酸化ガリウム粉末。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の酸化ガリウム粉末を原料としてなるスパッタリングターゲット。
【請求項１】
水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内にピークが存在し、且つ空隙容積径０．１μｍ〜１．０μｍの空隙累積容積が０．３５ｃｍ3／ｇ〜０．６０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする酸化ガリウム粉末。
【請求項２】
水銀圧入ポロシメータにより測定される対数微分空隙容積分布において、空隙容積径１０μｍ〜３５０μｍの空隙累積容積が０．１０ｃｍ3／ｇ〜０．３０ｃｍ3／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の酸化ガリウム粉末。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の酸化ガリウム粉末を原料としてなるスパッタリングターゲット。
【公開番号】特開２０１２−１６２４４０（Ｐ２０１２−１６２４４０Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２８９（Ｐ２０１１−２６２８９）
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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