JP2928907B2 - High purity precipitated titanium material and method for producing the same - Google Patents

High purity precipitated titanium material and method for producing the same

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JP2928907B2 JP7081953A JP8195395A JP2928907B2 JP 2928907 B2 JP2928907 B2 JP 2928907B2 JP 7081953 A JP7081953 A JP 7081953A JP 8195395 A JP8195395 A JP 8195395A JP 2928907 B2 JP2928907 B2 JP 2928907B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、LSI、ULSI等の
半導体素子の製造において、配線材料としての薄膜を形
成するために用いられるスパッタリング用ターゲット材
として特に適した高純度析出チタン材およびその製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-purity precipitated titanium material particularly suitable as a sputtering target material used for forming a thin film as a wiring material in the manufacture of semiconductor devices such as LSIs and ULSIs, and its production. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のLSIの急速な集積度の増大によ
り、LSI,ULSIに使用される電極材料は、電極配
線の細線化による信号遅延を解決するために、従来多用
されてきたポリシリコンに替わって、より低抵抗な高純
度・高融点金属材料に移行しつつある。LSI,ULS
Iに使用される高純度・高融点金属材料としては、モリ
ブデン、タングステン、チタンあるいはそれらのシリサ
イドがあり、なかでもチタンは優れた比強度、加工性お
よび耐食性を有することから、特に有望とされている。
2. Description of the Related Art Due to the rapid increase in the degree of integration of LSIs in recent years, electrode materials used for LSIs and ULSIs have been replaced by polysilicon which has been frequently used in order to solve signal delay caused by thinning of electrode wiring. Instead, there is a shift to lower resistance, high purity, high melting point metallic materials. LSI, ULS
Molybdenum, tungsten, titanium or their silicides are high-purity and high-melting metal materials used for I. Among them, titanium is particularly promising because it has excellent specific strength, workability and corrosion resistance. I have.

【0003】チタンにより半導体用電極を形成する場
合、スパッタリングが用いられる。そのため、高純度チ
タンからなるスパッタリング用ターゲット材が必要にな
る。高純度のチタンターゲット材は通常次のようにして
製造される。
[0003] When a semiconductor electrode is formed of titanium, sputtering is used. Therefore, a sputtering target material made of high-purity titanium is required. A high-purity titanium target material is usually manufactured as follows.

【0004】沃化物熱分解法または電解法等によって精
製した高純度析出チタン材を溶解、加工、熱処理して板
状の溶製ターゲット材となす。しかし、これらの方法
は、精製の後に溶解、加工、熱処理を行うので、工数が
多く、製造コストの上昇を招く。
[0004] A high-purity precipitated titanium material refined by an iodide pyrolysis method or an electrolytic method is dissolved, processed, and heat-treated to form a plate-like ingot target material. However, in these methods, melting, processing, and heat treatment are performed after purification, so that the number of steps is increased and the production cost is increased.

【0005】これらの問題点を解決するために提案され
たのが、特開昭62−294175号公報に示された高
純度ターゲット材の直接製法である。この方法はハロゲ
ン化物熱分解法により板状の基体の表面に精製金属を析
出させる。板状の基体の表面に精製金属を析出させるの
で、その析出材をそのままスパッタリング用ターゲット
材として用いることができる。その結果、精製後の溶
解、加工、熱処理が不要になり、製造コストが低下す
る。つまり、特開昭62−294175号公報に示され
た方法は、溶製ターゲット材に対する析出ターゲット材
の製法を提案したものである。
In order to solve these problems, a direct production method of a high-purity target material disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-294175 has been proposed. In this method, a purified metal is deposited on the surface of a plate-like substrate by a halide pyrolysis method. Since the purified metal is deposited on the surface of the plate-like substrate, the deposited material can be used as it is as a sputtering target material. As a result, dissolution, processing, and heat treatment after purification become unnecessary, and the production cost is reduced. That is, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-294175 proposes a method for producing a deposition target material with respect to a smelting target material.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭62−
294175号公報に示された析出ターゲット材の製造
方法では、不純物汚染は問題にされているが、基体表面
に析出させる精製金属の結晶粒径は考慮されていない。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-62
In the method of manufacturing a deposition target material disclosed in Japanese Patent No. 294175, impurity contamination is considered as a problem, but the crystal grain size of the purified metal deposited on the substrate surface is not considered.

【0007】スパッタリング用の高純度チタンターゲッ
ト材では、スパッタリングにより形成される薄膜の膜厚
を均一にするために、高純度チタンの結晶粒を微細化す
る必要がある。このため、溶製ターゲット材の製造で
は、溶解、加工の後に熱処理が行われる。しかし、特開
昭62−294175号公報に示された方法では、結晶
粒を微細化する方法が明示されておらず、スパッタリン
グ膜厚を均一化できる程度に高純度チタンの結晶粒が微
細化されているとは考えられない。そのため、製造され
た析出ターゲット材を直接スパッタリングに使用するこ
とは困難である。
In the case of a high-purity titanium target material for sputtering, it is necessary to refine the crystal grains of high-purity titanium in order to make the thickness of a thin film formed by sputtering uniform. For this reason, in the production of a smelting target material, heat treatment is performed after melting and processing. However, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-294175, a method for making the crystal grains fine is not specified, and the crystal grains of high-purity titanium are made fine enough to make the sputtering film thickness uniform. I don't think it is. Therefore, it is difficult to use the produced deposition target material directly for sputtering.

【0008】また、特開昭62−294175号公報に
示された方法では、高純度チタンの精製にハロゲン化物
熱分解法が用いられる。この方法では、反応容器内で下
記の反応が進行する。 粗Ti+2I→TiI(合成反応) TiI→高純度Ti+2I(熱分解反応)
In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-294175, a halide pyrolysis method is used for purification of high-purity titanium. In this method, the following reaction proceeds in the reaction vessel. Crude Ti + 2I 2 → TiI 4 (synthesis reaction) TiI 4 → high-purity Ti + 2I 2 (pyrolysis reaction)

【0009】ハロゲン化物熱分解法では、合成反応の温
度が200〜400℃と低いために、副生成物である高
融点の低級沃化チタン(TiI,TiI)が固体状
態で発生しやすい。発生した低級沃化チタンは粗チタン
表面を覆い、反応の継続をげる。一方、熱分解反応の
温度は1300〜1500℃と非常に高く、チタン析出
ガス源としての四沃化チタンに含まれる金属不純物の熱
分解を促し、析出チタンの高純度化を制限する原因にな
る。
In the halide pyrolysis method, since the temperature of the synthesis reaction is as low as 200 to 400 ° C., low melting titanium iodide (TiI 2 , TiI 3 ) as a by-product is easily generated in a solid state. . Lower iodide titanium generated covers the rough titanium surfaces, the continuation of the reaction hinder. On the other hand, the temperature of the thermal decomposition reaction is as high as 1300 to 1500 ° C., which promotes the thermal decomposition of metal impurities contained in titanium tetraiodide as a titanium deposition gas source, and causes a limitation on the purification of the precipitated titanium. .

【0010】従って、高純度で十分な厚みを持つ精製チ
タンを基体の表面に析出させることも困難である。
[0010] Therefore, it is also difficult to deposit high-purity, purified titanium having a sufficient thickness on the surface of the substrate.

【0011】本発明の目的は、スパッタリング用ターゲ
ット材として問題なく直接使用できる高純度析出チタン
材およびその製造方法を提供することにある。本発明の
他の目的は、精製チタンに高い純度と十分な厚みを与え
ることができる高純度析出チタン材の製造方法を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a high-purity precipitated titanium material which can be directly used as a target material for sputtering without any problem, and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a method for producing a high-purity precipitated titanium material capable of giving purified titanium high purity and sufficient thickness.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】高純度で十分な厚みを持
つチタンを基体の表面に析出させる高純度チタンの精製
方法として、本出願人は低級沃化物熱分解法による方法
を先に開発した(特開平3−215633号公報)。こ
の方法は、反応容器内に粗チタンおよび基体を保持し、
粗チタンに四沃化チタンを反応させて低級沃化チタンを
合成すると共に、合成された低級沃化チタンを基体の表
面上で熱分解することにより、その基体の表面に精製チ
タンを析出させるものである。
As a method for purifying high-purity titanium for depositing high-purity titanium having a sufficient thickness on the surface of a substrate, the present applicant has previously developed a method using a lower iodide pyrolysis method. (JP-A-3-215633). The method includes holding crude titanium and a substrate in a reaction vessel,
A method of reacting crude titanium with titanium tetraiodide to synthesize lower titanium iodide, and thermally decomposing the synthesized lower titanium iodide on the surface of a substrate to deposit purified titanium on the surface of the substrate. It is.

【0013】ここで、低級沃化チタンとはTiI,T
iIのことである。これらの低級沃化チタンは、四沃
化チタンと比べて合成反応温度が高く、熱分解反応温度
が低い。
Here, lower titanium iodide is defined as TiI 2 , T
iI is that 3. These lower titanium iodides have a higher synthesis reaction temperature and a lower thermal decomposition reaction temperature than titanium tetraiodide.

【0014】本出願人が開発した低級沃化物熱分解法
は、低級沃化チタンのこの反応温度を活用したもので、
反応容器内で一旦粗チタンに四沃化チタンを反応させて
低級沃化チタンを合成し、この低級沃化チタンを介して
高純度チタンを生成する。この場合の反応式は一応下記
の通りとなる。 粗Ti+TiI→2TiI(合成反応) 2TiI→高純度Ti+TiI(熱分解反応)
The lower iodide pyrolysis method developed by the present applicant utilizes this reaction temperature of lower titanium iodide.
In the reaction vessel, crude titanium is once reacted with titanium tetraiodide to synthesize lower titanium iodide, and high purity titanium is produced via the lower titanium iodide. The reaction formula in this case is as follows. Crude Ti + TiI 4 → 2TiI 2 (synthetic reaction) 2TiI 2 → high-purity Ti + TiI 4 (pyrolytic reaction)

【0015】粗チタンと四沃化チタンとの反応による低
級沃化チタンの合成は、四沃化チタンの合成よりも高温
の700〜900℃程度で行われ、低級沃化チタンが直
接ガス状で得られる。また、低級沃化チタンの合成温度
では、未反応および熱分解に伴って生成した四沃化チタ
ンもガス状態に維持される。従って、反応容器内の沃化
ガス(低級沃化チタンおよび四沃化チタン)が粗チタン
表面を覆うおそれがなく、その合成反応が安定して継続
される。
The synthesis of lower titanium iodide by the reaction of crude titanium and titanium tetraiodide is carried out at about 700 to 900 ° C., which is higher than the synthesis of titanium tetraiodide, and the lower titanium iodide is directly gaseous. can get. At the synthesis temperature of lower titanium iodide, unreacted titanium tetraiodide produced by thermal decomposition is also maintained in a gaseous state. Therefore, there is no possibility that the iodide gas (lower titanium iodide and titanium tetraiodide) in the reaction vessel covers the rough titanium surface, and the synthesis reaction is stably continued.

【0016】合成された低級沃化チタンは、四沃化チタ
ンよりも熱分解が容易で、熱分解温度を1100〜13
00℃程度に下げることができる。従って、チタン析出
ガス源としての低級沃化チタンに含まれる金属不純物の
熱分解が阻止され、金属不純物が析出チタンに混入する
おそれがなくなる。
The synthesized lower titanium iodide is easier to thermally decompose than titanium tetraiodide, and has a thermal decomposition temperature of 1100 to 13
It can be lowered to about 00 ° C. Therefore, thermal decomposition of metal impurities contained in the lower titanium iodide as a titanium deposition gas source is prevented, and there is no possibility that the metal impurities are mixed into the deposited titanium.

【0017】また、反応中に反応容器内へ四沃化チタン
を供給する一方で、反応容器内から沃化チタン(四沃化
チタンおよび低級沃化チタン)を排出すれば、粗チタン
から沃化チタンガス中へ放出した金属不純物が逐一反応
容器外へ排出され、反応容器内の沃化チタンガス中に金
属不純物が濃縮するおそれがなくなる。
If titanium iodide (titanium tetraiodide and lower titanium iodide) is discharged from the reaction vessel while titanium tetraiodide is supplied into the reaction vessel during the reaction, crude iodide can be converted from crude titanium. The metal impurities released into the titanium gas are discharged one by one to the outside of the reaction vessel, so that there is no possibility that the metal impurities are concentrated in the titanium iodide gas in the reaction vessel.

【0018】かくして、低級沃化物熱分解法は、より高
純度の精製チタンを基体の表面に長時間にわたって析出
させ続けることができる。
[0018] Thus, the lower iodide pyrolysis method can continue to deposit purified titanium of higher purity on the surface of the substrate for a long time.

【0019】本発明者らは、低級沃化物熱分解法で製造
した高純度析出チタン材をスパッタリング用ターゲット
材として使用するために、種々検討を重ねた結果、以下
の知見を得、本発明を完成させるに至った。
The present inventors have conducted various studies to use a high-purity precipitated titanium material produced by a lower iodide pyrolysis method as a sputtering target material, and have obtained the following findings. It was completed.

【0020】すわなち、基体表面に析出させる精製チタ
ンの平均結晶粒径が500μm以下であると、その高純
析出チタン材をスパッタリング用ターゲット材に直接
使用した場合に、スパッタリング膜厚が均一化されるこ
と、基体の平均結晶粒径が500μm以下であると、そ
の表面に析出される精製チタンの平均結晶粒径が500
μm以下になることを知見した。
That is, if the average crystal grain size of the purified titanium deposited on the substrate surface is 500 μm or less, the sputtering film thickness becomes uniform when the high purity precipitated titanium material is directly used as a sputtering target material. When the average crystal grain size of the substrate is 500 μm or less, the average crystal grain size of the purified titanium deposited on the surface is 500 μm.
μm was knowledge that you become less.

【0021】また、スパッタリングにより形成される薄
膜の膜厚を均一化するためには、析出チタンの結晶粒を
微細化することと合わせてその結晶粒径を均一にするこ
とが重要になる。そこで本発明者らは、基体の表面に析
出する精製チタンに均一かつ微細な結晶粒を付与する方
法を開発するべく更に検討を続けた結果、基体または基
体表面に格子間隔が一定の網を使用するのが有効なこ
と、析出材に更に冷間圧延および再結晶化熱処理を施す
のが有効なことを知見した。
Further, in order to make the thickness of the thin film formed by sputtering uniform, it is important to make the crystal grain size of the deposited titanium uniform and to make the crystal grain size uniform. Accordingly, the present inventors have further studied to develop a method for imparting uniform and fine crystal grains to purified titanium deposited on the surface of the substrate, and as a result, have used a mesh having a constant lattice spacing on the substrate or the substrate surface. It has been found that it is effective to further perform cold rolling and recrystallization heat treatment on the precipitated material.

【0022】本発明の高純度析出チタン材は、低級沃化
物の合成反応および熱分解反応を用いる低級沃化物熱分
解法により基体の表面に精製チタンが析出された高純度
析出チタン材であって、基体の表面に析出した精製チタ
ンの平均結晶粒径を500μm以下としたものである。
The high-purity precipitated titanium material of the present invention has a low iodide content.
Is a high-purity precipitated titanium material in which purified titanium is deposited on the surface of a substrate by a lower iodide pyrolysis method using a synthesis reaction and a thermal decomposition reaction of a product, and the average crystal grain size of the purified titanium deposited on the surface of the substrate is It is set to 500 μm or less.

【0023】本発明の高純度析出チタン材の製造方法
は、第1に、低級沃化物の合成反応および熱分解反応を
用いる低級沃化物熱分解法により基体の表面に精製チタ
ンを析出させる際に、平均結晶粒径が500μm以下の
基体を使用することにより、基体の表面に析出する精製
チタンの平均結晶粒径を500μm以下にするものであ
る。
The method for producing a high-purity precipitated titanium material of the present invention comprises, first, a synthesis reaction and a thermal decomposition reaction of a lower iodide.
When precipitating the purified titanium on the surface of the substrate by a lower iodide pyrolysis method using an average crystal grain size by using the following substrate 500 [mu] m, purification deposited on the surface of the substrate
The average crystal grain size of titanium is set to 500 μm or less .

【0024】第2の方法は、低級沃化物の合成反応およ
び熱分解反応を用いる低級沃化物熱分解法により基体の
表面に精製チタンを析出させる際に、前記基体または基
体表面に平均格子間隔が500μm以下である格子状の
網を使用することにより、基体の表面に析出する精製チ
タンの平均結晶粒径を500μm以下にするものであ
る。
The second method involves a synthesis reaction of lower iodide and
When precipitating the purified titanium on the surface of the substrate by a lower iodide pyrolysis method using fine thermal decomposition reaction, the use of grid-like net average lattice spacing is 500μm or less in the substrate or substrate surface, the substrate Purified copper deposited on the surface of
The average crystal grain size of tan is set to 500 μm or less .

【0025】第3の方法は、低級沃化物の合成反応およ
び熱分解反応を用いる低級沃化物熱分解法により基体の
表面に精製チタンを析出させた高純度析出チタン材に対
し、400℃以下で総圧下比が0.5以上、1パスにお
ける圧下比の配分率が10%以上の冷間圧延を行ない、
更に400〜600℃で再結晶化熱処理を行なうことに
より、基体の表面に析出する精製チタンの平均結晶粒径
を500μm以下にするものである。
The third method involves the synthesis reaction of lower iodide and
And a total reduction ratio of not less than 0.5 at 400 ° C. or less and 1 pass to high-purity deposited titanium material obtained by depositing purified titanium on the surface of a substrate by a lower iodide pyrolysis method using thermal decomposition reaction .
Cold rolling with a distribution ratio of reduction ratio of 10% or more ,
Further particular performing recrystallization heat treatment at 400 to 600 ° C.
The average crystal grain size of purified titanium deposited on the surface of the substrate
Is set to 500 μm or less .

【0026】低級沃化物熱分解法は、より具体的には、
反応容器内に原料としての粗チタンおよび基体を保持
し、粗チタンに四沃化チタンを反応させて低級沃化チタ
ンを合成すると共に、合成された低級沃化チタンを基体
の表面上で熱分解する方法である。
The lower iodide pyrolysis method is more specifically described as follows.
The crude titanium and the substrate are held as raw materials in a reaction vessel, and titanium tetraiodide is reacted with the crude titanium to synthesize lower titanium iodide, and the synthesized lower titanium iodide is thermally decomposed on the surface of the substrate. How to

【0027】[0027]

【作用】本発明の高純度析出チタン材は、析出材であり
ながら、精製チタンの平均結晶粒径が500μm以下で
あるので、スパッタリング用ターゲット材として直接使
用でき、そのスパッタリングにおいて均一な厚みの薄膜
を形成することができる。また、その析出に低級沃化物
熱分解法を用いるので、不純物が少ない上に、厚みも確
保し易く、これらの点からもスパッタリング用ターゲッ
トとして適する。
The high purity precipitated titanium material of the present invention can be directly used as a target material for sputtering because the average crystal grain size of the purified titanium is 500 μm or less while being a deposited material, and a thin film having a uniform thickness in the sputtering. Can be formed. In addition, lower iodide
Since the thermal decomposition method is used, there are few impurities and the thickness is
It is easy to maintain the sputtering target.
Suitable as

【0028】本発明の第1の方法は、基体が500μm
以下の平均結晶粒径を持つので、その表面に析出される
精製チタンの平均結晶粒径を500μm以下にすること
ができる。
According to the first method of the present invention, the substrate is 500 μm
Since having an average grain size less can the average crystal grain size of the purified titanium is deposited on the surface to 500μm or less.

【0029】なぜなら、析出チタンは、反応初期の基体
の結晶組織に依存して成長していくからである。その反
応機構は明確ではないが、1つの結晶が他の結晶の表面
にある定まった方位関係をとって成長するエピタクシー
成長によるものと考えられる。すなわち、格子面間隔の
似た基体を使用すると、基体の結晶面と構造的によく付
合した結晶面層が析出していくのである。
This is because the deposited titanium grows depending on the crystal structure of the substrate at the beginning of the reaction. Although the reaction mechanism is not clear, it is considered to be due to epitaxy growth in which one crystal grows in a certain orientation on the surface of another crystal. That is, when a substrate having a similar lattice spacing is used, a crystal plane layer that is structurally well associated with the crystal plane of the substrate is deposited.

【0030】精製チタンの平均結晶粒径は、スパッタリ
ング時の膜厚分布均一化のため500μm以下とし、望
ましくは100μm以下、更に望ましくは50μm以下
である。従って、基体の平均結晶粒径も500μm以下
とし、望ましくは100μm以下、更に望ましくは50
μm以下である。
The average crystal grain size of the purified titanium is set to 500 μm or less, preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less for uniformizing the film thickness distribution during sputtering. Therefore, the average crystal grain size of the substrate is also set to 500 μm or less, preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less.
μm or less.

【0031】平均結晶粒径が500μm以下の基体は、
加工後に再結晶微細化のための熱処理を行うことにより
製造することができる。熱処理が不十分な場合には、
結晶粒径が500μm以下であっても、再結晶してい
ない加工組織(未再結晶粒)が残ることがある。未再結
晶粒が残ると、その組織は不均一になり、析出する精製
チタンも均一な組織でなくなり、スパッタリング時の膜
厚分布にも悪影響を及ぼす。そのため、基体は未再結晶
粒が残らないように十分に熱処理を施す必要がある。
A substrate having an average crystal grain size of 500 μm or less is
It can be manufactured by performing a heat treatment for recrystallization miniaturization after processing. If the heat treatment is insufficient, flat
Even when the average crystal grain size is 500 μm or less, a processed structure that has not been recrystallized (unrecrystallized grains) may remain. If unrecrystallized grains remain, the structure becomes non-uniform, and the purified titanium deposited also does not have a uniform structure, which adversely affects the film thickness distribution during sputtering. Therefore, the substrate needs to be sufficiently heat-treated so that unrecrystallized grains do not remain.

【0032】基体の材質としては、チタンの他、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、シリコン等を用いるこ
とができる。
As a material for the substrate, tantalum, molybdenum, tungsten, silicon, etc. can be used in addition to titanium.

【0033】基体の形状は、スパッタリング用ターゲッ
ト材として直接使用する関係から平板または平板を組み
合わせた角筒が望ましいが、円管でもよく、特に限定す
るものではない。
The shape of the substrate is preferably a flat plate or a rectangular tube formed by combining flat plates in view of direct use as a sputtering target material, but may be a circular tube and is not particularly limited.

【0034】本発明の第2の方法は、基体または基体表
面に平均格子間隔が500μm以下である格子状の網を
使用することにより、析出材でありながら精製チタンの
結晶粒を平均500μm以下に微細化し、且つ、その結
晶粒径を均一に揃えることができる。
In the second method of the present invention, the use of a lattice-like net having an average lattice spacing of 500 μm or less on the substrate or the surface of the substrate allows the crystal grains of purified titanium to be reduced to an average of 500 μm or less while being a precipitation material. It can be made finer and its crystal grain size can be made uniform.

【0035】そして、その高純度析出チタンは、スパッ
タリング用ターゲット材として直接使用でき、そのスパ
ッタリングにおいて均一な厚みの薄膜を形成することが
できる。
Then, the high-purity precipitated titanium can be directly used as a sputtering target material, and a thin film having a uniform thickness can be formed by the sputtering.

【0036】網の格子間隔は、精製チタンの結晶粒径を
均一化するために一定であることが望ましい。その間隔
としては、結晶粒径を微細化にするために平均で500
μm以下が必要であり、望ましくは平均で100μm以
下、特に望ましくは平均で50μm以下である。
The lattice spacing of the net is desirably constant in order to make the crystal grain size of the purified titanium uniform. The interval is 500 on average to reduce the crystal grain size.
μm or less is required, preferably 100 μm or less on average , particularly preferably 50 μm or less on average .

【0037】網の素材としては、チタンの他、モリブデ
ン、タンタル等を用いることができる。
As a material of the net, molybdenum, tantalum or the like can be used in addition to titanium.

【0038】基体に網を使用する場合は、網そのものが
基体となる。
When a net is used as the base, the net itself becomes the base.

【0039】基体の形状は、スパッタリング用ターゲッ
ト材として直接使用する関係から、平板または平板を組
み合わせた角筒が望ましいが、円筒でもよく、特に限定
するものではない。
The shape of the substrate is desirably a flat plate or a rectangular tube formed by combining flat plates in view of direct use as a sputtering target material, but may be a cylinder, and is not particularly limited.

【0040】基体の表面に網を使用する場合は、基体の
表面に網を貼り付けたものを基体として用いる。この場
合の基体の材質は、網と同種である必要はなく、異種で
あってもよく、チタンの他、タンタル、モリブデン、タ
ングステン、シリコン等を適宜用いることができる。
When a net is used on the surface of the substrate, a substrate obtained by attaching a net to the surface of the substrate is used as the substrate. In this case, the material of the base does not need to be the same as that of the net, and may be of a different kind. In addition to titanium, tantalum, molybdenum, tungsten, silicon, or the like can be used as appropriate.

【0041】基体の結晶粒径と網の格子間隔との関係に
ついては、基体表面に網を貼り付けた場合には、網の格
子上に精製チタンが析出していくため、基体の結晶粒径
の影響は受けず、網の格子間隔で精製チタンの結晶粒径
は決定される。従って、基体の結晶粒径についてはこれ
を特に微細化、均一化する必要はない。
Regarding the relationship between the crystal grain size of the substrate and the lattice spacing of the net, when the net is adhered to the surface of the base, the purified titanium precipitates on the net lattice, so And the crystal grain size of the purified titanium is determined by the lattice spacing of the net. Therefore, it is not necessary to make the crystal grain size of the substrate finer and uniform.

【0042】また、本発明の第3の方法は、析出材に対
して400℃以下で総圧下比が0.5以上、1パスにお
ける圧下比の配分率が10%以上の冷間圧延とこれに続
く400〜600℃の再結晶化熱処理とを行なうことに
より、平均結晶粒径が500μm以下、更には10〜1
00μmの微細かつ均一な結晶組織を精製チタンに与え
ることができる。
In the third method of the present invention, the total rolling ratio is 0.5 or more to 400 ° C. or less with respect to the precipitated material in one pass.
Cold rolling at a distribution ratio of the reduction ratio of 10% or more , followed by recrystallization heat treatment at 400 to 600 ° C., results in an average crystal grain size of 500 μm or less, and more preferably 10 to 1 μm.
A fine and uniform crystal structure of 00 μm can be given to purified titanium.

【0043】冷間圧延における圧延温度を400℃以下
としたのは次の理由による。この温度で冷間圧延加工を
行なうと、変形抵抗が大きいため、結晶粒が緻密な繊維
状組織となり、内部歪の蓄積エネルギーが大きくなる。
その結果、これに続く熱処理では、その歪を核として再
結晶が容易に起こるため、結晶粒の微細化および均一化
が図られる。
The reason for setting the rolling temperature in the cold rolling at 400 ° C. or lower is as follows. If cold rolling is performed at this temperature, deformation resistance is large, so that the crystal grains have a dense fibrous structure, and the stored energy of internal strain increases.
As a result, in the subsequent heat treatment, recrystallization easily occurs with the strain as a nucleus, so that the crystal grains can be made finer and uniform.

【0044】圧延圧下比については、総圧下比を0.5
以上とし、1パスにおける圧下比の配分率を10%以上
した。なぜなら、総圧下比が0.5未満の場合は材料
厚みの中央部まで加工が及ぼす圧延組織が不均一とな
り、圧下比の1パス配分率が10%未満の場合は総圧下
比が0.5以上でも続く熱処理では未再結晶粒が残るか
らである。特に望ましい配分率は25%以上である。
As for the rolling reduction ratio, the total reduction ratio was 0.5
As described above, the distribution ratio of the reduction ratio in one pass is set to 10% or more . This is because when the total reduction ratio is less than 0.5, the rolling structure exerted by the processing up to the center of the material thickness becomes non-uniform, and when the one-pass distribution ratio of the reduction ratio is less than 10%, the total reduction ratio is 0.5. This is because unrecrystallized grains remain in the subsequent heat treatment. A particularly desirable distribution ratio is 25% or more.

【0045】熱処理温度を400〜600℃としたの
は、400℃未満では未再結晶粒が残留し、600℃を
超えると結晶粒が粗大化するからである。
The reason why the heat treatment temperature is set to 400 to 600 ° C. is that if the temperature is lower than 400 ° C., unrecrystallized grains remain, and if the temperature exceeds 600 ° C., the crystal grains become coarse.

【0046】圧延前における精製チタンの平均結晶粒径
については、500μmを超えることが前提であるが、
前述したような方法によりこの平均結晶粒径を500μ
m以下に制御した場合には、圧延とこれに続く熱処理に
よりその平均結晶粒径をより一層微細化することが可能
となり、これも本発明の技術範囲内である。
The average crystal grain size of the refined titanium before rolling is assumed to exceed 500 μm.
The average grain size is set to 500 μm by the method described above.
when controlled below m it is possible to further refine the average crystal grain size by rolling and the subsequent heat treatment <br/> and Do Ri which are also within the scope of the present invention.

【0047】低級沃化物熱分解法による高純度析出チタ
ン材の直接製造では、析出過程でそのチタンに亀裂が生
じ、これもスパッタリング時の膜厚分布に悪影響を及ぼ
すが、析出後の圧延によりこの亀裂を解消し、この点か
らもスパッタリング膜厚の均一化を図ることができる。
In the direct production of a high-purity deposited titanium material by a lower iodide pyrolysis method, cracks are formed in the titanium during the deposition process, which also adversely affects the film thickness distribution during sputtering. This crack is eliminated by the subsequent rolling, and from this point, the sputtering film thickness can be made uniform.

【0048】[0048]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0049】〔実施例1〕 チタン鋳造材を熱間鍛造加工後、400℃以下で圧延加
工し、更に500〜650℃の温度範囲で熱処理するこ
とにより、平均結晶粒径が500μm以下のチタン板か
らなる基体を製作する。
Example 1 A titanium plate having an average crystal grain size of 500 μm or less is obtained by hot forging, rolling at 400 ° C. or less, and further heat-treating at a temperature of 500 to 650 ° C. A substrate made of

【0050】製作された基体を用いて低級沃化物熱分解
法により精製を行う。図1に精製装置を示す。
Using the manufactured substrate, purification is performed by a lower iodide pyrolysis method. FIG. 1 shows a purification apparatus.

【0051】反応容器1はステンレス、インコネル、ハ
ステロイ等からなる円筒状の気密容器で、加熱炉2内に
配置されている。反応容器1の内面にはAu,Pt,T
a,Mo,W,石英のいずれかが2mm以下の厚みに被
覆されている。反応容器1の寸法はここでは内径250
mm、高さ600mmとした。
The reaction vessel 1 is a cylindrical airtight vessel made of stainless steel, Inconel, Hastelloy or the like, and is arranged in the heating furnace 2. Au, Pt, T
a, Mo, W, or quartz is coated to a thickness of 2 mm or less. The dimensions of the reaction vessel 1 are 250 in this case.
mm and a height of 600 mm.

【0052】反応容器1には捕集器3を介して真空ポン
プ4が接続されると共に、電気炉内に収容された四沃化
チタン容器5がバルブを介して接続されている。
A vacuum pump 4 is connected to the reaction vessel 1 via a collector 3, and a titanium tetraiodide vessel 5 housed in an electric furnace is connected via a valve.

【0053】チタン板からなる基体6は、上端を閉止し
た四角筒状であって、反応容器1内の中心部に立てて配
置され、内側に配置したヒーター8により間接的に加熱
される。基体6の周囲には、これを取り込むようにチタ
ン板からなる4枚の粗チタン7が四角筒状にセットされ
る。粗チタン7は、反応容器1内を加熱炉2にて加熱す
ることにより所定温度に加熱される。
The substrate 6 made of a titanium plate is a rectangular tube having a closed upper end, is arranged upright in the center of the reaction vessel 1, and is indirectly heated by a heater 8 arranged inside. Around the base 6, four pieces of coarse titanium 7 made of a titanium plate are set in a square cylindrical shape so as to take in the base. The crude titanium 7 is heated to a predetermined temperature by heating the inside of the reaction vessel 1 in the heating furnace 2.

【0054】精製を行うには、反応容器1内を真空ポン
プにより10−1〜10−3Torrに真空排気する。
反応容器1内を加熱炉2により700〜900℃に加熱
する。基体6を1100〜1300℃に加熱する。反応
容器1内に四沃化チタン(TiI)を供給する。この
ときも真空排気を続けて、反応容器1内を10−1〜1
−3Torrに維持する。
To perform purification, the inside of the reaction vessel 1 is evacuated to 10 -1 to 10 -3 Torr by a vacuum pump.
The inside of the reaction vessel 1 is heated to 700 to 900 ° C. by the heating furnace 2. The substrate 6 is heated to 1100 to 1300 ° C. Titanium tetraiodide (TiI 4 ) is supplied into the reaction vessel 1. At this time, the vacuum evacuation is continued, and the inside of the reaction vessel 1 is 10 -1 to 1.
To maintain a 0 -3 Torr.

【0055】反応容器1内に下部から導入された四沃化
チタンは、基体6の周囲にセットされた粗チタン7と反
応して低級沃化チタン(TiI,TiI)を合成す
る。合成された低級沃化チタンは、ガス拡散により反応
容器1内の中心部に到達して、基体6の表面(ここでは
外表面)上で熱分解して、その表面に高純度の精製チタ
ンを析出させる。
The titanium tetraiodide introduced from below into the reaction vessel 1 reacts with the crude titanium 7 set around the base 6 to synthesize lower titanium iodide (TiI 2 , TiI 3 ). The synthesized lower titanium iodide reaches the center in the reaction vessel 1 by gas diffusion, and is thermally decomposed on the surface (here, the outer surface) of the substrate 6 to deposit high-purity purified titanium on the surface. Precipitate.

【0056】熱分解により生じた沃素あるいは四沃化チ
タンは、再び粗チタン13と反応して低級沃化チタンを
合成する。この反応を繰り返しながら四沃化チタンおよ
び低級沃化チタンは、反応容器1内を上昇し、基体6の
表面に高純度の精製チタンを析出させ続けると共に、最
終的には、余剰の四沃化チタンと共に捕集器3にて凝集
捕集される。捕集された低級沃化チタンは、沃素と反応
させることにより、四沃化チタンに再生されリサイクル
される。
The iodine or titanium tetraiodide generated by the thermal decomposition reacts again with the crude titanium 13 to synthesize lower titanium iodide. While repeating this reaction, the titanium tetraiodide and the lower titanium iodide rise in the reaction vessel 1 to keep depositing high-purity purified titanium on the surface of the substrate 6, and eventually, excess tetraiodide Agglomeration and collection are performed in the collector 3 together with titanium. The collected lower titanium iodide is reacted with iodine to be regenerated and recycled as titanium tetraiodide.

【0057】表1に示す条件で厚さ11mm×幅100
mm×長さ200mmの高純度析出チタン材を製造し
た。基体の純度は5N(99.999%)、厚みは1m
mであり、精製チタンの純度は6N(99.9999
%)、厚みは10mmであった。また、基体の平均結晶
粒径は比較例も含め20μm,50μm,100μm,
500μm,1000μm,2000μmの6種類とし
た。精製チタンの平均結晶粒径は基体に対応して20μ
m,50μm,100μm,500μm,1000μ
m,2000μmの6種類となった。
Under the conditions shown in Table 1, thickness 11 mm × width 100
A high-purity precipitated titanium material having a size of 200 mm x 200 mm was produced. Substrate purity 5N (99.999%), thickness 1m
m and the purity of the purified titanium is 6N (99.99999).
%) And the thickness was 10 mm. Also, the average crystal of the substrate
The particle size is 20 μm, 50 μm, 100 μm
There were six types: 500 μm, 1000 μm, and 2000 μm. The average grain size of purified titanium is 20μ corresponding to the substrate.
m, 50 μm, 100 μm, 500 μm, 1000 μ
m, 2000 μm.

【0058】製造された6種類の高純度析出チタン材を
スパッタリング用ターゲット材として用いた。それぞれ
で得られた薄膜の膜厚分布を表2に示す。平均膜厚は約
5000オングストロームであり、膜厚分布は(tma
x−tmin)/(tmax+tmin)×100
(%)で表わした。精製チタンの平均結晶粒径が500
μm以下の場合に膜厚分布が10%以下になり、その高
純度析出チタン材を直接スパッタリングに使用できるこ
とを確認できた。特に、精製チタンの平均結晶粒径が5
0μm以下の場合には、膜厚分布が7%まで均一化され
る。
The six types of high purity precipitated titanium materials produced were used as sputtering target materials. Table 2 shows the thickness distribution of the thin films obtained in each case. The average film thickness is about 5000 angstroms, and the film thickness distribution is (tma
(x-tmin) / (tmax + tmin) × 100
(%). The average crystal grain size of purified titanium is 500
When the thickness is less than μm, the film thickness distribution becomes 10% or less, and it was confirmed that the high-purity precipitated titanium material can be directly used for sputtering. In particular, the average crystal grain size of the purified titanium is 5
When the thickness is 0 μm or less, the film thickness distribution is uniformed to 7%.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】〔実施例2〕 チタン鋳造材を熱間鍛造加工後、400℃以下で圧延加
工し、更に500〜650℃の温度範囲で熱処理するこ
とにより、平均結晶粒径が500μm以下のチタン板か
らなる基体を作製する。
Example 2 A titanium plate having an average crystal grain size of 500 μm or less is obtained by hot forging, rolling at 400 ° C. or less, and further heat-treating at a temperature of 500 to 650 ° C. A substrate made of

【0062】作製された基体の一方の表面に基体の平均
結晶粒径と同じ平均格子間隔のMo製の網を貼り、この
基体を用いて低級沃化物熱分解法により精製を行う。図
2に精製装置を示す。
[0062] attaching the Mo steel net of the produced same average grating period and the average <br/> crystal grain size of the substrate on one surface of the substrate, the purification by lower iodide pyrolysis method using the substrate . FIG. 2 shows a purification device.

【0063】反応容器1はステンレス、インコネル、ハ
ステロイ等からなる円筒状の気密容器で、加熱炉2内に
配置されている。反応容器1の内面にはAu,Pt,T
a,Mo,W,石英のいずれかが2mm以下の厚みに被
覆されている。反応容器1の寸法はここでは内径250
mm、高さ600mmとした。
The reaction vessel 1 is a cylindrical airtight vessel made of stainless steel, Inconel, Hastelloy or the like, and is disposed in the heating furnace 2. Au, Pt, T
a, Mo, W, or quartz is coated to a thickness of 2 mm or less. The dimensions of the reaction vessel 1 are 250 in this case.
mm and a height of 600 mm.

【0064】反応容器1には捕集器3を介して真空ポン
プ4が接続されると共に、電気炉内に収容された四沃化
チタン容器5がバルブを介して接続されている。
A vacuum pump 4 is connected to the reaction vessel 1 via a collector 3, and a titanium tetraiodide vessel 5 housed in an electric furnace is connected via a valve.

【0065】チタン板からなる基体6は、網9を貼った
面を外側に向けて上端を閉止した四角筒状に組み合わさ
れ、反応容器1内の中心部に立てて配置され、内側に配
置したヒーター8により間接的に加熱される。基体6の
周囲には、これを取り囲むようにチタン板からなる4枚
の粗チタン7が四角筒状にセットされる。粗チタン7
は、反応容器1内を加熱炉2にて加熱することにより所
定温度に加熱される。
The substrate 6 made of a titanium plate is assembled in a rectangular tube shape with the upper end closed with the surface on which the net 9 is stuck facing outward, placed upright in the center of the reaction vessel 1, and placed inside. Heated indirectly by heater 8. Around the base body 6, four coarse titanium layers 7 made of a titanium plate are set in a square cylindrical shape so as to surround the base body. Crude titanium 7
Is heated to a predetermined temperature by heating the inside of the reaction vessel 1 with the heating furnace 2.

【0066】精製を行うには、反応容器1内を真空ポン
プにより10−1〜10−3Torrに真空排気する。
反応容器1内を加熱炉2により700〜900℃に加熱
する。基体6を1100〜1300℃に加熱する。反応
容器1内に四沃化チタン(TiI)を供給する。この
ときも真空排気を続けて、反応容器1内を10−1〜1
−3Torrに維持する。
To perform the purification, the inside of the reaction vessel 1 is evacuated to 10 -1 to 10 -3 Torr by a vacuum pump.
The inside of the reaction vessel 1 is heated to 700 to 900 ° C. by the heating furnace 2. The substrate 6 is heated to 1100 to 1300 ° C. Titanium tetraiodide (TiI 4 ) is supplied into the reaction vessel 1. At this time, the vacuum evacuation is continued, and the inside of the reaction vessel 1 is 10 -1 to 1.
To maintain a 0 -3 Torr.

【0067】反応容器1内に下部から導入された四沃化
チタンは、基体6の周囲にセットされた粗チタン7と反
応して低級沃化チタン(TiI,TiI)を合成す
る。合成された低級沃化チタンは、ガス拡散により反応
容器1内の中心部に到達して、基体6の表面(ここでは
外表面)上で熱分解して、その表面に高純度の精製チタ
ンを析出させる。
The titanium tetraiodide introduced from below into the reaction vessel 1 reacts with the crude titanium 7 set around the substrate 6 to synthesize lower titanium iodide (TiI 2 , TiI 3 ). The synthesized lower titanium iodide reaches the center in the reaction vessel 1 by gas diffusion, and is thermally decomposed on the surface (here, the outer surface) of the substrate 6 to deposit high-purity purified titanium on the surface. Precipitate.

【0068】熱分解により生じた沃素あるいは四沃化チ
タンは、再び粗チタン7と反応して低級沃化チタンを合
成する。この反応を繰り返しながら四沃化チタンおよび
低級沃化チタンは、反応容器1内を上昇し、基体6の表
面に高純度の精製チタンを析出させ続けると共に、最終
的には、余剰の四沃化チタンと共に捕集器3にて凝集捕
集される。捕集された低級沃化チタンは、沃素と反応さ
せることにより、四沃化チタンに再生されリサイクルさ
れる。
The iodine or titanium tetraiodide generated by the thermal decomposition reacts again with the crude titanium 7 to synthesize a lower titanium iodide. While repeating this reaction, the titanium tetraiodide and the lower titanium iodide rise in the reaction vessel 1 to keep depositing high-purity purified titanium on the surface of the substrate 6, and eventually, excess tetraiodide Agglomeration and collection are performed in the collector 3 together with titanium. The collected lower titanium iodide is reacted with iodine to be regenerated and recycled as titanium tetraiodide.

【0069】表3に示す条件で厚さ11mm×幅100
mm×長さ200mmの平板状の高純度析出チタン材を
製造した。基体の純度は5N(99.999%)、厚み
は1mmであり、精製チタンの純度は6N(99.99
99%)、厚みは10mmであった。また、基体の平均
結晶粒径及びMo製の網の平均格子間隔は500μm、
200μm、50μmの3種類とした。精製チタンの平
均結晶粒径は基体及びMoの網に対応して500μm,
200μm,50μmとなった。
Under the conditions shown in Table 3, thickness 11 mm × width 100
A plate-shaped high-purity precipitated titanium material having a size of 200 mm x 200 mm was produced. The purity of the substrate was 5N (99.999%), the thickness was 1 mm, and the purity of the purified titanium was 6N (99.99%).
99%) and the thickness was 10 mm. The average crystal grain size of the substrate and the average lattice spacing of the Mo net were 500 μm,
Three types of 200 μm and 50 μm were used. The average crystal grain size of the purified titanium is 500 μm corresponding to the substrate and Mo net,
It was 200 μm and 50 μm.

【0070】平均結晶粒径が異なる3種類の基体を、網
を貼らずに使用した場合と、網を貼って使用した場合の
それぞれにつき、製造された高純度析出チタン材におけ
る精製チタンの平均結晶粒径(最大平均結晶粒径、最小
平均結晶粒径)を測定した結果、および各高純度析出
タン材をスパッタリング用ターゲット材として用いたと
きに得られた薄膜の膜厚分布を表4に示す。平均結晶粒
径は切断法を用いて測定した。また、薄膜の平均膜厚は
約500オングストロームであり、膜厚分布は(最大膜
厚−最小膜厚)/平均膜厚×100(%)で表した。
The average crystal of purified titanium in the manufactured high-purity precipitated titanium material was determined for each case where three types of substrates having different average crystal grain diameters were used without attaching a net and when using the substrate with an attached net. Measurement results of the grain size (maximum average crystal grain size, minimum average crystal grain size), and the film thickness distribution of the thin film obtained when each high-purity precipitated titanium material was used as a sputtering target material Are shown in Table 4. The average crystal grain size was measured using a cutting method. The average thickness of the thin film was about 500 angstroms, and the thickness distribution was represented by (maximum thickness−minimum thickness) / average thickness × 100 (%).

【0071】[0071]

【表3】 [Table 3]

【0072】[0072]

【表4】 [Table 4]

【0073】Ti基板の表面にMo製の網を貼ることに
より、Ti基板の平均結晶粒径に影響されることなく、
精製チタンの平均結晶粒径を小さくできる。また、Ti
基板のみの場合と、Ti基板の表面にMo製の網を貼っ
た場合とでは、平均結晶粒径が同じでもその内容は異な
り、Mo製の網を貼った場合の方が結晶粒径のバラツキ
の範囲が小さく、均一であり、スパッタリングによって
得られた薄膜の膜厚分布も均一化される。
By attaching a net made of Mo to the surface of the Ti substrate, it is possible to prevent the influence of the average crystal grain size of the Ti substrate.
The average crystal grain size of purified titanium can be reduced. Also, Ti
Even when the average crystal grain size is the same, the content is different between the case where only the substrate is used and the case where the Mo net is stuck on the surface of the Ti substrate, and the variation in the crystal grain size is the case where the Mo net is stuck. Is small and uniform, and the film thickness distribution of the thin film obtained by sputtering is also uniformed.

【0074】〔実施例3〕 実施例で製造した平均結晶粒径が200μmの板状の
高純度析出チタン材〔純度6N(99.9999%)〕
に対し、更に圧延および熱処理を行なった。圧延での温
度は室温300℃,400℃,500℃,600℃の5
種類とし、総圧下比は0.5、1パスにおける圧下比の
配分率は5.0%、9.1%、10.0%、12.5
%、25.0%、100%の6種類とした。配分率10
0%とは1パス圧延、25.0%とは4パス圧延のこと
である。
Example 3 A plate-like high-purity precipitated titanium material having an average crystal grain size of 200 μm [purity 6N (99.9999%)] produced in Example 2
Then, rolling and heat treatment were further performed. The temperature in rolling is room temperature 300 ° C, 400 ° C, 500 ° C, 600 ° C.
The total reduction ratio is 0.5, and the distribution ratio of the reduction ratio in one pass is 5.0%, 9.1%, 10.0%, and 12.5%.
%, 25.0%, and 100%. Allocation rate 10
0% means one-pass rolling, and 25.0% means four-pass rolling.

【0075】熱処理後の高純度析出チタン材における精
製チタン部の結晶粒径(平均および最大)を切断法によ
り測定し、未再結晶粒が確認されなかった材料について
はスパッタリングを行い、膜厚分布を測定した。平均膜
厚は約500オングストロームであり、膜厚分布は(最
大膜厚−最小膜厚)/平均膜厚×100(%)で表わし
た。測定結果を処理条件と共に表5〜9に示す。
The crystal grain size (average and maximum) of the purified titanium part in the high-purity precipitated titanium material after the heat treatment was measured by a cutting method. Was measured. The average film thickness was about 500 Å, and the film thickness distribution was represented by (maximum film thickness−minimum film thickness) / average film thickness × 100 (%). The measurement results are shown in Tables 5 to 9 together with the processing conditions.

【0076】400℃以下で総圧下比が0.5以上、1
パスにおける圧下比の配分率が10%以上の冷間圧延を
行い、その後、400〜600℃で熱処理を行なうこと
により、平均結晶粒径が10〜100μmの均一で微細
な結晶粒組織を有するターゲットが得られ、このターゲ
ットを用いてスパッタリングを行なうことにより、膜厚
分布が10%未満に抑制される。
At 400 ° C. or less, the total reduction ratio is 0.5 or more,
A target having a uniform and fine grain structure with an average crystal grain size of 10 to 100 μm is formed by performing cold rolling in which the distribution ratio of the reduction ratio in the pass is 10% or more and then performing heat treatment at 400 to 600 ° C. By performing sputtering using this target, the film thickness distribution is suppressed to less than 10%.

【0077】[0077]

【表5】 [Table 5]

【0078】[0078]

【表6】 [Table 6]

【0079】[0079]

【表7】 [Table 7]

【0080】[0080]

【表8】 [Table 8]

【0081】[0081]

【表9】 [Table 9]

【0083】[0083]

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明の高純度
チタン材は、析出チタン材でありながら、スパッタリ
ングに使用したときに均一な膜厚分布を得ることがで
、しかも不純物が少なく、厚みも確保し易いので、ス
パッタリング用ターゲット材として問題なく直接使用で
きる。
As described above, the high purity analysis of the present invention
Exits titanium material, yet precipitated titanium material, it is possible to obtain a uniform film thickness distribution when used in sputtering, moreover less impurity, since the thickness also ensures easy, directly used without any problem as a target material for sputtering it can.

【0084】本発明の高純度析出チタン材を用いたスパ
ッタリング用ターゲット材は、析出チタン材であるの
で、製造コストが安く不純物が少ない上に、均一な膜厚
分布の薄膜を形成できる。従って、薄膜は低コストで高
品質となる。
Since the sputtering target material using the high-purity precipitated titanium material of the present invention is a precipitated titanium material, the production cost is low, the amount of impurities is small, and a thin film having a uniform film thickness distribution can be formed. Therefore, the thin film is of high quality at low cost.

【0085】本発明の高純度析出チタン材の製造方法
は、スパッタリング用ターゲット材として使用したとき
に均一な膜厚を得ることができる高品質な高純度析出
タン材を、精製により簡単に製造することができる。
[0085] manufacturing method of high purity precipitated titanium material of the present invention, a high-quality high-purity precipitated Chi <br/> Tan material capable of obtaining a uniform film thickness when used as a target material for sputtering, purified Can be manufactured more easily.

【0086】しかも、沃化物熱分解法として低級沃化物
熱分解法を用いているので、精製チタンに特に高い純度
と十分な厚みを与えることができる。
[0086] Moreover, because of the use of lower iodide pyrogenic as iodide pyrogenic, it can provide a particularly high purity and sufficient thickness to purification titanium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の高純度析出チタン材の製造に適した精
製装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refining apparatus suitable for producing a high-purity precipitated titanium material of the present invention.

【図2】本発明の高純度析出チタン材の製造に適した他
の精製装置の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of another refining apparatus suitable for producing a high-purity precipitated titanium material of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応容器 5 四沃化チタン容器 6 基体 7 粗チタン 9 網 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction container 5 Titanium tetraiodide container 6 Substrate 7 Crude titanium 9 Net

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 一雄 兵庫県尼崎市東浜町1番地 住友シチッ クス株式会社内 (72)発明者 岡本 節男 兵庫県尼崎市東浜町1番地 住友シチッ クス株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−214520(JP,A) 特開 昭62−294175(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 14/34 C23C 18/08 C22B 34/12 C22C 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazuo Kobayashi 1 in Higashihama-cho, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Inside Sumitomo Citizens Co., Ltd. References JP-A-5-214520 (JP, A) JP-A-62-294175 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C23C 14/34 C23C 18/08 C22B 34 / 12 C22C 1/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 低級沃化物の合成反応および熱分解反応
を用いる低級沃化物熱分解法により基体の表面に精製チ
タンを析出させた高純度析出チタン材であって、基体の
表面に析出した精製チタンの平均結晶粒径が500μm
以下であることを特徴とする高純度析出チタン材。
1. A synthesis reaction and a thermal decomposition reaction of a lower iodide.
A high purity precipitated titanium material to precipitate purified titanium on the surface of the substrate by a lower iodide pyrolysis method using the substrate of
The average crystal grain size of purified titanium deposited on the surface is 500 μm
A high purity precipitated titanium material characterized by the following.
【請求項2】 請求項1に記載の高純度析出チタン材を
用いたスパッタリング用ターゲット材。
2. A sputtering target material using the high-purity precipitated titanium material according to claim 1.
【請求項3】 請求項2に記載のスパッタリング用ター
ゲット材により形成された薄膜。
3. A thin film formed from the sputtering target material according to claim 2.
【請求項4】 低級沃化物の合成反応および熱分解反応
を用いる低級沃化物熱分解法により基体の表面に精製チ
タンを析出させる際に、平均結晶粒径が500μm以下
の基体を使用することにより、基体の表面に析出する精
製チタンの平均結晶粒径を500μm以下にすることを
特徴とする高純度析出チタン材の製造方法。
4. Synthesis reaction and thermal decomposition reaction of lower iodide
When the purified titanium is deposited on the surface of the substrate by a lower iodide pyrolysis method using, a substrate having an average crystal grain size of 500 μm or less is used, so that the refined titanium deposited on the surface of the substrate can be used.
A method for producing a high-purity precipitated titanium material, characterized in that the average crystal grain size of titanium production is 500 μm or less .
【請求項5】 低級沃化物の合成反応および熱分解反応
を用いる低級沃化物熱分解法により基体の表面に精製チ
タンを析出させる際に、前記基体または基体表面に平均
格子間隔が500μm以下である格子状の網を使用する
ことにより、基体の表面に析出する精製チタンの平均結
晶粒径を500μm以下にすることを特徴とする高純度
析出チタン材の製造方法。
5. A synthesis reaction and a thermal decomposition reaction of a lower iodide.
When the purified titanium is deposited on the surface of the substrate by a lower iodide pyrolysis method using , a lattice network having an average lattice spacing of 500 μm or less is used on the substrate or the substrate surface.
As a result, the average amount of purified titanium deposited on the surface of the base
High purity characterized by a crystal grain size of 500 μm or less
Manufacturing method of deposited titanium material.
【請求項6】 低級沃化物の合成反応および熱分解反応
を用いる低級沃化物熱分解法により基体の表面に精製チ
タンを析出させた高純度析出チタン材に対し、400℃
以下で総圧下比が0.5以上、1パスにおける圧下比の
配分率が10%以上の冷間圧延を行ない、更に400〜
600℃で再結晶化熱処理を行なうことにより、基体の
表面に析出する精製チタンの平均結晶粒径を500μm
以下にすることを特徴とする高純度析出チタン材の製造
方法。
6. A synthesis reaction and a thermal decomposition reaction of a lower iodide.
400.degree. C. for a high-purity deposited titanium material obtained by depositing purified titanium on the surface of a substrate by a lower iodide pyrolysis method using
When the total reduction ratio is 0.5 or more, the reduction ratio in one pass
Perform cold rolling with a distribution ratio of 10% or more, and
By performing a recrystallization heat treatment at 600 ° C.,
The average crystal grain size of purified titanium deposited on the surface is 500 μm
A method for producing a high-purity precipitated titanium material, characterized in that :
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