JPH0375301A - Manufacture of low oxygen metal powder - Google Patents

Manufacture of low oxygen metal powder

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JPH0375301A
JPH0375301A JP2008872A JP887290A JPH0375301A JP H0375301 A JPH0375301 A JP H0375301A JP 2008872 A JP2008872 A JP 2008872A JP 887290 A JP887290 A JP 887290A JP H0375301 A JPH0375301 A JP H0375301A
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JP
Japan
Prior art keywords
metal powder
gas
oxygen
powder
halogen
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008872A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoo Kiyomiya
清宮 元男
Satoru Yamaguchi
悟 山口
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Toshiba Corp
Toshiba Electronics Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Material Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Material Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Publication of JPH0375301A publication Critical patent/JPH0375301A/en
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Abstract

PURPOSE:To manufacture a low oxygen metal powder by executing heat treatment to metal powder containing the oxygen while bringing into contact with halogen-containing gas under fluidized condition. CONSTITUTION:By heating the high m.p. powder of molybdenum, tungsten, tantalum or titanium etc., while bringing into contact with the halogen series gas of hydrogen chloride, chlorine, bromine, fluorine, iodine, etc., both is reacted. By this method, the low oxygen metal powder can be manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は酸素含有量の低減化が図られた金属粉末の製造
方法に関し、特に、例えば半導体の電極用材料の高融点
金属ケイ化物をスパッタリングによって作製する時のタ
ーゲット用原料として好適な高融点金属粉末の含有酸素
の低減化法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for producing metal powder with a reduced oxygen content, and particularly relates to a method for producing a metal powder with a reduced oxygen content, particularly for the production of high melting point materials for semiconductor electrodes. The present invention relates to a method for reducing the oxygen content of a high-melting point metal powder suitable as a raw material for a target when producing metal silicides by sputtering.

(従来技術およびその問題点) 従来、超LSIなどの配線ないしゲート電極材料として
タングステン、モリブデンあるいはチタンなどの高融点
金属のケイ化物を用いる方法が知られており、この金属
ケイ化物をSt基板上に形成する場合には、C,V、 
D法、或いはスパッタリング法が使用されている。通常
、この高融点金属ケイ化物からなるスパッタリングター
ゲットは、粉末冶金法によって製造されるが、その原料
となる高融点金属粉末中の酸素含有量は低いほど好まし
い。金属粉末中に酸素が存在すると、酸素親和力の大き
いケイ素と反応して高抵抗の酸化ケイ素が形成され、こ
れを後工程で除去することは困難であり、そのため生成
した高抵抗の酸化ケイ素がそのままターゲット中に残存
し、スパッター後にSi基板上に形成されたケイ化物膜
の比抵抗値が上昇するという問題がある。また、上記の
用途以外においても、たとえば高融点金属製品を製造す
る場合にあっても、原料金属粉末中の酸素量は少ない方
が望ましい。
(Prior art and its problems) Conventionally, a method is known in which a silicide of a high-melting point metal such as tungsten, molybdenum, or titanium is used as a wiring or gate electrode material for VLSI. When forming C, V,
D method or sputtering method is used. Usually, this sputtering target made of a high melting point metal silicide is manufactured by a powder metallurgy method, and it is preferable that the oxygen content in the high melting point metal powder used as the raw material is as low as possible. When oxygen is present in the metal powder, it reacts with silicon, which has a high affinity for oxygen, to form high-resistance silicon oxide, which is difficult to remove in subsequent steps. There is a problem in that the specific resistance value of the silicide film remaining in the target and formed on the Si substrate after sputtering increases. Furthermore, even in applications other than the above, for example, when manufacturing high-melting point metal products, it is desirable that the amount of oxygen in the raw metal powder be small.

従来、上記のような金属粉末の酸素低減方法としては、
水素ガスによる再還元法、あるいは高真空中での加熱に
よって酸化物を飛散させる方法などが提案されている。
Conventionally, methods for reducing oxygen in metal powders as described above include:
A re-reduction method using hydrogen gas or a method in which oxides are scattered by heating in a high vacuum have been proposed.

上記のような加熱法においては、粉末の粒径、熱処理温
度などによっても異なるが、たとえば粒径1,5μmの
タングステン(W)粉末の場合、水素中において950
℃の温度で1時間回速元しても残留酸素量を400pp
m以下にすることは困難であり、また温度をこれ以上上
昇させると逆に粉末同士の結合(焼結現象)が生じ、の
ちの粉末冶金工程に著しい支障をきたす。
In the heating method described above, it varies depending on the particle size of the powder, the heat treatment temperature, etc., but for example, in the case of tungsten (W) powder with a particle size of 1.5 μm, it is heated to 950 μm in hydrogen.
The amount of residual oxygen is 400pp even if the rotation rate is 1 hour at a temperature of ℃.
It is difficult to lower the temperature to less than m, and if the temperature is increased further, the powders will conversely bond with each other (sintering phenomenon), which will seriously impede the subsequent powder metallurgy process.

他方、シリサイド仮焼結体を真空ないし無酸素雰囲気中
において、Siの蒸気にさらして含有S iO2を沸点
の低いSiOに変えて揮散させる方法も提案されている
(特公昭63−58794号)。しかし、この方法も、
高温度下での反応が必要であり、また処理雰囲気を高真
空にする必要があるなど繁雑な工程を要する。通常、モ
リブデンやシリコンが溶融する程度の高温度で両者を反
応させると(たとえばエレクトロンビーム、真空アーク
溶解などの方法によって)、生成した酸化物は揮散し、
極めて低い酸素含有量のシリサイドを得ることができる
が、得られたシリサイド塊を汚染なくして粉砕すること
は困難であり、再汚染の問題が不可避的に生じる。さら
に、上記のような方法においては、溶解時にシリコンが
蒸発しやすいためMo : S iの比率調整が困難に
なるという新たな問題がある。
On the other hand, a method has also been proposed in which the silicide presintered body is exposed to Si vapor in a vacuum or an oxygen-free atmosphere to convert the contained SiO2 into SiO with a low boiling point and volatilize it (Japanese Patent Publication No. 58794/1982). However, this method also
Reactions are required at high temperatures, and the process requires complicated processes such as the need to create a high vacuum in the processing atmosphere. Normally, when molybdenum and silicon are reacted at a temperature high enough to melt them (e.g. by electron beam, vacuum arc melting, etc.), the formed oxide evaporates.
Although silicide with very low oxygen content can be obtained, it is difficult to grind the obtained silicide mass without contamination, and the problem of recontamination inevitably arises. Furthermore, in the above method, there is a new problem in that silicon easily evaporates during melting, making it difficult to adjust the Mo:Si ratio.

本発明は上述した従来技術の問題点を解決することに向
けられたものであり、簡易かつ効率的に金属粉末中の含
有酸素を除去する方法を提供することを目的としている
The present invention is directed to solving the problems of the prior art described above, and aims to provide a method for easily and efficiently removing oxygen contained in metal powder.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段・作用) 発明の概要 本発明の低酸素金属粉末の製造方法は、金属粉末中の含
有酸素を除去するに際し、前記金属粉末とハロゲン含有
ガスとを接触させながら熱処理することを特徴としてい
る。
(Means and effects for solving the problems) Summary of the invention The method for producing a low-oxygen metal powder of the present invention includes heat treatment while bringing the metal powder into contact with a halogen-containing gas when removing oxygen contained in the metal powder. It is characterized by

発明の詳細な説明 本発明者らは、前述した従来技術の欠点を解消するため
の方法について鋭意研究を重ねた結果、塩化水素などの
ハロゲン含有ガスは比較的高い温度においてタングステ
ン、モリブデンなどの高融点金属の酸化物と反応して揮
発性のハロゲン化物あるいはオキシハロゲン化物を形成
することを知見し、さらにこの反応を利用することによ
って金属粉末中の含有酸素を効果的にしかも再汚染なく
除去することができることを見出した。本発明は上記の
知見に基づいてなされたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As a result of extensive research into methods for solving the above-mentioned drawbacks of the prior art, the present inventors have discovered that halogen-containing gases such as hydrogen chloride can be used at relatively high temperatures to It was discovered that volatile halides or oxyhalides are formed by reacting with oxides of melting point metals, and by utilizing this reaction, oxygen contained in metal powders can be effectively removed without re-contamination. I found out that it is possible. The present invention has been made based on the above findings.

この場合、ハロゲン含有ガスとの反応によって生成した
ハロゲン化物ないしオキシハロゲン化物を系外へ速やか
に除去するためには、上記ハロゲン含有ガスと被処理金
属粉末との反応を回転炉の如き流動状態下で行うことが
好ましく、たとえば水素や不活性ガスなどの非酸化性ガ
ス気流中において行うことが望ましい。
In this case, in order to quickly remove the halides or oxyhalides generated by the reaction with the halogen-containing gas from the system, the reaction between the halogen-containing gas and the metal powder to be treated must be carried out under a fluidized state such as in a rotary furnace. It is preferable to carry out the process in a stream of non-oxidizing gas such as hydrogen or an inert gas.

本発明の処理対象となる金属粉末は、特に限定されるも
のではないが、従来スパッタリング用ターゲットとして
用いられている高融点金属シリサイドの原料金属に好適
に適用され得る。具体的には、モリブデン(Mo)、タ
ングステン(W)、タンタル(Ta)あるいはチタン(
Ti)などの高融点金属粉末が用いられ得る。
The metal powder to be treated in the present invention is not particularly limited, but it can be suitably applied to a raw material metal of high melting point metal silicide conventionally used as a sputtering target. Specifically, molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta) or titanium (
Refractory metal powders such as Ti) can be used.

本発明の方法においては、上記のような金属粉末をハロ
ゲン含有ガスと接触させながら加熱することにより両者
を反応させる。この場合のハロゲンガスとしては、塩化
水素、塩素、臭素、弗素、ヨウ素などのハロゲン系ガス
が用いられ臀る。したがって、本発明においてハロゲン
ガスとは、ハロゲン単体のガスの他に、ハロゲン化水素
などのハロゲン化合物をも含むものとする。本発明者ら
の研究によれば、上記のガスの内でも塩化水素ガスまた
は塩素ガスが特に好ましく用いられる。また、これらの
ハロゲン含有ガスは、キャリアーガスとして、水素、ア
ルゴン、ヘリウム、窒素などの還元性ないし非酸化性ガ
スを適宜含有させることができる。
In the method of the present invention, the metal powder as described above is brought into contact with a halogen-containing gas and heated, thereby causing the two to react. As the halogen gas in this case, halogen-based gases such as hydrogen chloride, chlorine, bromine, fluorine, and iodine are used. Therefore, in the present invention, halogen gas includes not only halogen gas but also halogen compounds such as hydrogen halide. According to the research conducted by the present inventors, among the above gases, hydrogen chloride gas or chlorine gas is particularly preferably used. Further, these halogen-containing gases can appropriately contain a reducing or non-oxidizing gas such as hydrogen, argon, helium, or nitrogen as a carrier gas.

上記の雰囲気中での加熱は、対象金属の種類や使用ガス
によっても與なるが、加熱温度は高い程低酸素化が進む
ので高温である程よい。具体的には600℃以上が好ま
しい。上限としてはあまり高温で行うと金属粉末に焼結
が生じるため、焼結が生じない範囲の温度で行うことが
好ましい。対象金属の融点にもよるが、一般に温度10
00℃以上になると粉末の焼結現象が進行し、たとえば
WやMo粉末の場合、これらの金属の圧粉体の仮焼結温
度(約1400〜1500℃)が実用上の上限と考えら
れる。ただし、金属粉末がある程度焼結した場合におい
ても、高純度供材を用いて粉砕することが可能であれば
焼結が生じる温度以上で熱処理することも可能である。
Heating in the above atmosphere depends on the type of target metal and the gas used, but the higher the heating temperature, the more oxygen is reduced, so the higher the heating temperature, the better. Specifically, the temperature is preferably 600°C or higher. As for the upper limit, since sintering will occur in the metal powder if carried out at too high a temperature, it is preferable to carry out at a temperature within a range in which sintering does not occur. It depends on the melting point of the target metal, but generally the temperature is 10
When the temperature exceeds 00°C, the sintering phenomenon of the powder progresses. For example, in the case of W or Mo powder, the preliminary sintering temperature of the green compact of these metals (approximately 1400 to 1500°C) is considered to be the practical upper limit. However, even if the metal powder is sintered to some extent, it is possible to heat-treat it at a temperature higher than the temperature at which sintering occurs, if it is possible to grind it using a high-purity feed material.

上記本発明による方法によれば、金属粉末中に通常酸化
物の形態で存在する含有酸素の除去にあたっては、まず
ハロゲンガスが金属酸化物と反応して揮発性のハロゲン
化物ないしオキシハロゲン化物が生成し、この形態で金
属から含有酸素が揮発除去される。この場合、ハロゲン
ガス(特に塩化水素)は金属とは殆ど反応しないので、
金属中の酸素のみを効率的に除去することが可能となる
According to the method according to the present invention, when removing oxygen contained in metal powder, which is usually present in the form of oxide, halogen gas first reacts with metal oxide to generate volatile halides or oxyhalides. However, in this form, the contained oxygen is removed by volatilization from the metal. In this case, halogen gas (especially hydrogen chloride) hardly reacts with metals, so
It becomes possible to efficiently remove only the oxygen in the metal.

また、生成した揮発性ハロゲン化物は速やかに系外に排
出する必要がある。さらに、上記のオキシハロゲン化物
の生成反応においては、水が生成するが、この水も除去
する必要がある。
Further, the generated volatile halides must be promptly discharged from the system. Furthermore, water is produced in the above-mentioned oxyhalide production reaction, and this water also needs to be removed.

たとえば、ハロゲンガスとして塩素を用い、塩素によっ
てタングステンを精製する場合の例について説明すると
、塩素とタングステンとの反応で生じたWO2C12は
140℃以上の温度で下記の分解反応が起こる。
For example, when chlorine is used as a halogen gas and tungsten is purified by chlorine, WO2C12 produced by the reaction between chlorine and tungsten undergoes the following decomposition reaction at a temperature of 140° C. or higher.

W O2CI 2→WO3+WOCl4このようにして
生成したWO3は、さらに塩素と反応して再びWO2C
12を生成させる傾向がある。このような再分解と副生
反応を放置しておくと分解・副生によって生じた酸素含
有成分が被処理金属粉末の表面に集まり、そのため酸素
成分の除去反応が阻害される。したがって、前述したよ
うに、本発明においては、生成したハロゲン化物ないし
オキシハロゲン化物を系外へ速やかに除去するために、
上記ハロゲン含有ガスと被処理金属粉末との反応を、流
動状態で行うことが好ましく、たとえば水素や不活性ガ
スなどの非酸化性ガス気流中において行うか、あるいは
、ハロゲン含有ガス自体を流動させながら行うことが好
ましい。
WO2CI 2→WO3+WOCl4 The WO3 thus generated further reacts with chlorine and becomes WO2C again.
There is a tendency to generate 12. If such re-decomposition and by-product reactions are left unattended, the oxygen-containing components generated by the decomposition and by-products will gather on the surface of the metal powder to be treated, thereby inhibiting the oxygen component removal reaction. Therefore, as mentioned above, in the present invention, in order to quickly remove the generated halide or oxyhalide from the system,
The reaction between the halogen-containing gas and the metal powder to be treated is preferably carried out in a fluidized state, for example, in a flow of non-oxidizing gas such as hydrogen or an inert gas, or while the halogen-containing gas itself is flowing. It is preferable to do so.

具体的には、雰囲気ガスないしキャリアーガスを流動さ
せつつ加熱処理を行い、生成したハロゲン化物ないしオ
キシハロゲン化物が系外へ速やかに除去される態様で行
う。
Specifically, the heat treatment is performed while flowing an atmospheric gas or a carrier gas, and the generated halide or oxyhalide is rapidly removed from the system.

この点に着目すると、ハロゲン含有ガスと雰囲気ガスな
いしキャリヤーガスとの混合比率、ならびに雰囲気ガス
ないしキャリヤーガスの流速は、除去効率を高めるため
の重要なファクターとなる。
Focusing on this point, the mixing ratio of the halogen-containing gas and the atmospheric gas or carrier gas, as well as the flow rate of the atmospheric gas or carrier gas, are important factors for increasing the removal efficiency.

本発明者の知見によれば、使用するハロゲン含有ガス中
のハロゲンの濃度は、体積比で、0.5%〜60%が好
ましい範囲であり、より好ましくは2〜26%である。
According to the findings of the present inventors, the concentration of halogen in the halogen-containing gas used is preferably in the range of 0.5% to 60%, more preferably 2 to 26% by volume.

さらに、流動させるハロゲン含有ガスの流速は、5關/
秒以上であることが好ましい。前述したように、流動速
度が遅い場合には反応によって生じたハロゲン化物が系
外に排出しにくくなり、逆に金属粉末表面に沈着して脱
酸素効果を低下させることに留意されるべきである。
Furthermore, the flow rate of the halogen-containing gas to be made to flow is 5 degrees/
It is preferable that the time is longer than seconds. As mentioned above, it should be noted that when the flow rate is slow, it becomes difficult for the halides produced by the reaction to be discharged from the system, and conversely, they are deposited on the surface of the metal powder, reducing the deoxidizing effect. .

このようにして本発明の方法によれば、金属の種類によ
っても異なるが、金属粉末中の含有酸素量を従来法での
下限以下の含有酸素量、具体的には300ppm以下に
まで低減させることが可能となる。一般に、高融点金属
シリサイドターゲットを製造する場合、前述した理由に
よって金属粉末中の含有酸素は少ないほど好ましい。し
かしながら、通常、市販の金属粉末中には、700〜1
500ppm程度の酸素が含まれているのは普通である
。また、特にスパッタターゲット用としては、ウラン、
トリウム、アルカリ金属あるいは鉄のような不純物金属
成分を特別に精製除去した高純度の原料粉末が用いられ
るが、これらの還元は通常、水素還元法によって行われ
ているため、含有酸素量に関していえば上述した市販品
のそれと大差はない。したがって、この点に鑑みても、
比較的低い温度条件下で含有酸素量を300ppm以下
にまで低減させることができる本発明はすぐれた作用効
果を有している。
In this way, according to the method of the present invention, although it varies depending on the type of metal, the amount of oxygen contained in the metal powder can be reduced to below the lower limit of the conventional method, specifically to 300 ppm or less. becomes possible. Generally, when producing a high melting point metal silicide target, it is preferable that the metal powder contains as little oxygen as possible for the reasons mentioned above. However, commercially available metal powders usually contain 700 to 1
It is normal for it to contain about 500 ppm of oxygen. In addition, especially for sputter targets, uranium,
High-purity raw material powder is used that has been specially purified to remove impurity metal components such as thorium, alkali metals, or iron, but since these reductions are usually carried out by hydrogen reduction, the amount of oxygen contained is There is no big difference from that of the commercially available products mentioned above. Therefore, considering this point,
The present invention, which can reduce the amount of oxygen content to 300 ppm or less under relatively low temperature conditions, has excellent effects.

(実施例) 実施例1 まず、内径23mmの石英管(全長600mm)を、1
100℃まで温度調整することが可能なマツフル炉(全
長350mm)にセットし、一方から塩化水素ガスとキ
ャリアーガスを供給し、排出側には水酸化ナトリウム溶
液を入れた洗気瓶を取り付けた。
(Example) Example 1 First, a quartz tube (total length 600 mm) with an inner diameter of 23 mm was
It was set in a Matsufuru furnace (total length 350 mm) capable of temperature adjustment up to 100°C, hydrogen chloride gas and carrier gas were supplied from one side, and an air washing bottle containing sodium hydroxide solution was attached to the discharge side.

塩化水素ガスとしては、500m1の塩酸を無酸素状態
の容器に入れて、これに1時間当たり50m1の濃硫酸
を滴下し、発生した塩化水素ガスをキャリアーガスで取
り出したものをさらに無水硫酸で洗浄したものを使用し
た。一方、処理対象物である金属粉末は、磁製ボート(
全長10(J。
For hydrogen chloride gas, put 500 ml of hydrochloric acid in an oxygen-free container, drop 50 ml of concentrated sulfuric acid per hour into it, remove the generated hydrogen chloride gas with a carrier gas, and wash it with anhydrous sulfuric acid. I used the one I made. On the other hand, the metal powder that is the object to be processed is processed in a porcelain boat (
Total length 10 (J.

内容積4m1)に装填して、上記石英管中に#C置した
It was loaded to an internal volume of 4 m1) and placed in the quartz tube #C.

この実施例においては、まず、酸素含有量710ppm
、平均粒径1,5μmのタングステン金属粉末(7g)
を処理対象金属粉末として、雰囲気ガスとしては、上記
の塩化水素ガスの他に水素ガス(流量1.4リットル/
分)を使用し、さらにキャリアーガスとして水素(0,
7リツトル/分)を流しながら、700〜11.00”
Cの範囲で各々1時間の熱処理を行った。その後、塩化
水素ガスの供給を停止し、さらに5分間加熱したのち、
水素中の極微量の酸素ならびに水分による酸化を防止す
るため処理物を急冷した。得られたタングステン粉末中
の酸素含有量は以下の通りであった。
In this example, first, the oxygen content was 710 ppm.
, tungsten metal powder (7 g) with an average particle size of 1.5 μm
was used as the metal powder to be treated, and as the atmospheric gas, in addition to the above hydrogen chloride gas, hydrogen gas (flow rate 1.4 liters /
minutes) and further hydrogen as a carrier gas (0,
700 to 11.00" while flowing
Heat treatment was performed for 1 hour in the range of C. After that, the supply of hydrogen chloride gas was stopped, and after heating for another 5 minutes,
The treated material was rapidly cooled to prevent oxidation due to minute amounts of oxygen and moisture in the hydrogen. The oxygen content in the obtained tungsten powder was as follows.

第1表 処理前   710ppm 700℃ 444ppm 900℃  325ppm 950℃  292ppm 1000℃ 300ppm 1100℃ 290ppm 実施例2 酸素含有量525ppm、平均粒径4,1μmのモリブ
デン粉末(5g)を処理対象金属粉末として、上記実施
例1と同一の条件で含有酸素の除去を行った。得られた
モリブデン粉末中の酸素含有量は以下の通りであった。
Table 1 Before treatment 710ppm 700℃ 444ppm 900℃ 325ppm 950℃ 292ppm 1000℃ 300ppm 1100℃ 290ppm Example 2 The above procedure was carried out using molybdenum powder (5 g) with an oxygen content of 525 ppm and an average particle size of 4.1 μm as the metal powder to be treated. Contained oxygen was removed under the same conditions as in Example 1. The oxygen content in the obtained molybdenum powder was as follows.

第2表 処理前   525ppm 700℃  358ppm 900℃  260ppm 950℃  250ppm 1000℃ 250ppm 1100℃ 250ppm 実施例3 実施例1と同一のタングステン粉末を用い、雰囲気ガス
としてアルゴン(露点−70℃)を300m1/分、塩
化水素ガスのキャリアーガスとして150m1/分のア
ルゴンガスを流しながら、900〜110℃の範囲で各
々1時間の熱処理を行った。その後、塩化水素ガスの供
給を停止し、さらに5分間加熱したのち、アルゴン中の
極微量の酸素ならびに水分による酸化を防止するため処
理物を急冷した。得られたタングステン粉末中の酸素含
有の童は以下の通りであった。
Table 2 Before treatment 525ppm 700℃ 358ppm 900℃ 260ppm 950℃ 250ppm 1000℃ 250ppm 1100℃ 250ppm Example 3 Using the same tungsten powder as in Example 1, argon (dew point -70℃) as atmospheric gas at 300 m1/min, While flowing argon gas at a rate of 150 ml/min as a carrier gas for hydrogen chloride gas, heat treatment was performed in the range of 900 to 110° C. for 1 hour each. Thereafter, the supply of hydrogen chloride gas was stopped, and after further heating for 5 minutes, the treated material was rapidly cooled to prevent oxidation due to minute amounts of oxygen and moisture in argon. The oxygen content in the obtained tungsten powder was as follows.

第3表 処理前   710ppm 900℃  310ppm 950℃  294ppm 1000℃ 285ppm 1100℃ 285ppm 実施例4 酸素含有f1525 p p m、平均粒径4.1μm
のモリブデン粉末(5g)を処理対象金属粉末として、
上記実施例3と同一の条件で含有酸素の除去を行った。
Table 3 Before treatment 710ppm 900℃ 310ppm 950℃ 294ppm 1000℃ 285ppm 1100℃ 285ppm Example 4 Oxygen-containing f1525 ppm, average particle size 4.1μm
molybdenum powder (5g) as the metal powder to be treated,
Contained oxygen was removed under the same conditions as in Example 3 above.

得られたモリブデン粉末中の酸素含有量は以下の通りで
あった。
The oxygen content in the obtained molybdenum powder was as follows.

第4表 処理前   525ppm 900℃  185ppm 950℃  170ppm 1000℃ 170ppm 1100℃ 160ppm 比較例1 酸素含有量710ppm、平均粒径1.5μmのタング
ステン粉末(7g)を処理対象金属粉末として、露点−
65℃の水素を通じながら950℃、1時間の再還元を
行ったが、再還元後の金属粉末中の酸素含有量は457
ppmであった。
Table 4 Before treatment 525ppm 900℃ 185ppm 950℃ 170ppm 1000℃ 170ppm 1100℃ 160ppm Comparative example 1 Tungsten powder (7g) with an oxygen content of 710ppm and an average particle size of 1.5μm was used as the metal powder to be treated, and the dew point -
Re-reduction was performed at 950°C for 1 hour while passing hydrogen at 65°C, but the oxygen content in the metal powder after re-reduction was 457.
It was ppm.

比較例2 酸素含有量525ppm、平均粒径4,1μmのモリブ
デン粉末(5g)を処理対象金属粉末として、露点−6
5℃の水素を通じながら950℃、1時間の再還元を行
ったが、再還元後の金属粉末中の残留酸素量は322p
pmであった。また、金属粉末は既に焼結を開始してお
り粉末の表面がやや堅くなっていた。
Comparative Example 2 Molybdenum powder (5 g) with an oxygen content of 525 ppm and an average particle size of 4.1 μm was used as the metal powder to be treated, and the dew point was -6.
Re-reduction was performed at 950°C for 1 hour while passing hydrogen at 5°C, but the amount of residual oxygen in the metal powder after re-reduction was 322p.
It was pm. In addition, the metal powder had already started sintering, and the surface of the powder had become somewhat hard.

実施例5 内径23mmの石英管(全長600mm)を、1100
℃まで温度:A整することが可能なマツフル炉(全長3
50mm)にセットし、その一方から、流量計を介して
、塩素とアルゴンの混合ガスを供給するようにし、排出
側にはトラップを介して、水酸化ナトリウム溶液を入れ
た洗浄塔を接続した装置を準備した。全系統を無酸素雰
囲気とするために塩素供給側にも不活性ガス(Arなど
)を接続して酸素パージを行った。一方金属粉末サンプ
ルは、磁製ボード(全長10の1内容積約4m1)に載
置するようにし、タングステンについては約13g、モ
リブデンについては約8gをチャージした。
Example 5 A quartz tube (total length 600 mm) with an inner diameter of 23 mm was
Matsufuru furnace (total length 3
50mm), a mixed gas of chlorine and argon is supplied from one side via a flow meter, and a cleaning tower containing sodium hydroxide solution is connected to the discharge side via a trap. prepared. In order to make the entire system an oxygen-free atmosphere, an inert gas (such as Ar) was also connected to the chlorine supply side to perform oxygen purging. On the other hand, the metal powder samples were placed on a porcelain board (full length 10, internal volume approximately 4 m1), and charged with approximately 13 g of tungsten and approximately 8 g of molybdenum.

この実施例においては、まず、酸素含有量710ppm
、平均粒径1.5μmのタングステン粉末を処理対象金
属粉末として、これをチャージした磁製ボードを石英管
に挿入したのち、アルゴンガスを400m1/分の流量
で30分間流して装置内を無酸素化したのち加熱昇温し
で700℃に達したのちに、アルゴンの供給を止め、塩
素ガスを18m1/分の流量で12分流し、温度はその
まま700℃で保持した。
In this example, first, the oxygen content was 710 ppm.
, tungsten powder with an average particle size of 1.5 μm was used as the metal powder to be processed, and after inserting a porcelain board charged with the tungsten powder into a quartz tube, argon gas was flowed at a flow rate of 400 m1/min for 30 minutes to make the inside of the device oxygen-free. After the temperature reached 700°C, the supply of argon was stopped, chlorine gas was flowed for 12 minutes at a flow rate of 18 ml/min, and the temperature was maintained at 700°C.

塩素の供給停止後、加熱を5分間継続しながら冷却した
。この場合の塩素単独処理後のタングステン粉末中の酸
素含有量は、440ppmであった。
After stopping the supply of chlorine, the mixture was cooled while heating was continued for 5 minutes. In this case, the oxygen content in the tungsten powder after the chlorine treatment alone was 440 ppm.

実施例6 前記実施例5で用いた装置の石英管に、酸素含有ff1
710ppm、平均粒径1.5μmのタングステン粉末
をチャージした磁製ボードを押入したのち、アルゴンガ
スを400m1/分の流速で30分間流して装置内を無
酸素化したのち加熱昇温しで630℃とした。次いで、
アルゴンガスを200m1/分(2回目は400m1/
分)に調整し、塩素ガスを18m1/分の流量で12分
間供給し、この間の温度を630℃に保持した。
Example 6 Oxygen-containing ff1 was added to the quartz tube of the device used in Example 5.
After inserting a porcelain board charged with 710 ppm tungsten powder with an average particle size of 1.5 μm, argon gas was flowed at a flow rate of 400 m1/min for 30 minutes to make the inside of the device oxygen-free, and the temperature was then heated to 630°C. And so. Then,
200 m1/min of argon gas (400 m1/min for the second time)
chlorine gas was supplied at a flow rate of 18 ml/min for 12 minutes, and the temperature was maintained at 630° C. during this time.

塩素供給を停止した後、5分間継続して加熱した後、冷
却した。このようにして熱処理したタングステン粉末中
の酸素含有量は、1回目(アルゴンの流′ML:200
m1/分)の場合は、240ppmであり、2回目(ア
ルゴンの流量=400ml/分)の場合は、200pp
mであった。
After stopping the chlorine supply, heating was continued for 5 minutes and then cooled. The oxygen content in the tungsten powder heat-treated in this way was as follows:
m1/min), it is 240 ppm, and for the second time (argon flow rate = 400 ml/min), it is 200 ppm.
It was m.

実施例7 実施例6と同様の方法で酸素含有量6301)I)m1
平均粒径4.1μmのモリブデン粉末を熱処理した。こ
の例では、アルゴンの流量を、100m1/分、200
m1/分、400m1/分、ならびに800m1/分に
変化させて処理を行った。
Example 7 Oxygen content 6301) I) m1 in the same manner as Example 6
Molybdenum powder with an average particle size of 4.1 μm was heat treated. In this example, the argon flow rate is 100 m1/min, 200 m1/min.
The treatment was carried out by varying the flow rates: m1/min, 400 m1/min, and 800 m1/min.

処理後の粉末中の酸素含有量は、下記第5表に示す通り
である。
The oxygen content in the powder after treatment is as shown in Table 5 below.

第52表 Ar流量(ml/分) 00 00 00 処理後の酸素含有量 表面に黄色酸化物層 が形成された 50ppm 80ppm 上記の場合、Ar流量が100m1/分の場合の、炉芯
管内のガス体(ArとCI 2との混合ガス)の流速は
、4. 7tam/秒であった。またAr流量が200
.400.800m1/分の場合のガス体の流速は、各
々、 Ar  200m1+CI218m1のとき  8.8
mm/秒、Ar  400m1+CI218m1のとき
 16.8mm/秒、A r  800ml + CI
 2 18mlのとき 32.1mm/秒、であった。
Table 52 Ar flow rate (ml/min) 00 00 00 Oxygen content after treatment 50 ppm with yellow oxide layer formed on the surface 80 ppm In the above case, the gas in the furnace core tube when the Ar flow rate is 100 m1/min The flow rate of the body (mixed gas of Ar and CI 2) is 4. It was 7 tam/sec. Also, the Ar flow rate is 200
.. 400. The flow rate of the gas in the case of 800 m1/min is 8.8 when Ar 200 m1 + CI 218 m1, respectively.
mm/sec, Ar 400ml + CI218ml 16.8mm/sec, Ar 800ml + CI
2 When the volume was 18 ml, the speed was 32.1 mm/sec.

実施例8 前記実施例5と同様の方法で酸素含有量101000p
p平均粒径1,5μmのタングステン粉末を熱処理した
。アルゴン流ff1600m1/分、塩素流ji18m
l/分の条件で、温度を950℃と1050℃に変化さ
せて、各々12分の加熱処理を行った。後処理も実施例
5と同様の操作で行った。得られた粉末の酸素含有量は
、温度950℃の場合は110ppmであり、1050
℃の場合は、50ppmであった。この粉末は活性が大
きく、空気中で1週間放置すると、酸素量は20倍以上
に増加した。
Example 8 Oxygen content was 101,000 p using the same method as in Example 5.
Tungsten powder with a p-average particle size of 1.5 μm was heat treated. Argon flow ff1600m1/min, chlorine flow ji18m
Heat treatment was performed for 12 minutes each at a temperature of 950° C. and 1050° C. under the conditions of 1/min. Post-treatment was also carried out in the same manner as in Example 5. The oxygen content of the obtained powder is 110 ppm at a temperature of 950°C, and 1050 ppm.
In the case of ℃, it was 50 ppm. This powder was highly active, and when left in air for one week, the amount of oxygen increased more than 20 times.

実施例9 酸素含有ffi750ppmS甲均粒径4.0μmのモ
リブデン粉末の処理を行った。処理条件ならびに結果を
下記第6表(温度950℃の場合)ならびに第7表(温
度1050℃の場合)に示す。
Example 9 Oxygen-containing ffi750ppmS molybdenum powder having an average particle size of 4.0 μm was treated. The treatment conditions and results are shown in Table 6 (for a temperature of 950°C) and Table 7 (for a temperature of 1050°C) below.

第6表(温度950℃) Ar(m17分) 塩素(m17分)  結果200 
   70 + 6分   290ppm800   
 70 + 6分   235pp■900    7
0 +6分   2EfOppII第7表(温度1 塩素(m17分) 70+6分 1、8 + 12分 70+6分 18+12分 050℃) 結果 2:’8ppm 150p1)躇 91ppm 34ppm 上記実施例の結果からも明らかなように、本発明の方法
によれば、モリブデン粉末中の酸素含有量を300pp
m以下に低減させることができる。
Table 6 (Temperature 950℃) Ar (m17 min) Chlorine (m17 min) Result 200
70 + 6 minutes 290ppm800
70 + 6 minutes 235pp■900 7
0 + 6 minutes 2EfOpp II Table 7 (Temperature 1 Chlorine (m17 minutes) 70 + 6 minutes 1, 8 + 12 minutes 70 + 6 minutes 18 + 12 minutes 050°C) Result 2:'8ppm 150p1) 91ppm 34ppm As is clear from the results of the above examples According to the method of the present invention, the oxygen content in the molybdenum powder is reduced to 300pp.
m or less.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明においては、酸素を含有する金属粉末をハロゲン
含有ガスと流動接触させながら熱処理するようにしたの
で、簡易かつ効率的に金属粉末中ん含有酸素を除去する
ことができるというすぐれた効果を奏する。
In the present invention, since the metal powder containing oxygen is heat-treated while being brought into fluid contact with the halogen-containing gas, the excellent effect of easily and efficiently removing the oxygen contained in the metal powder is achieved. .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、金属粉末中の含有酸素を除去するに際し、前記金属
粉末とハロゲン含有ガスとを接触させながら熱処理する
ことを特徴とする低酸素金属粉末の製造方法。 2、前記熱処理を非酸化性ガス気流中において行う、請
求項1に記載の方法。 3、前記ハロゲン含有ガスが、塩化水素または塩素を含
有するガスである、請求項1の方法。 4、前記金属粉末が、高融点金属粉末である、請求項1
に記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A method for producing a low-oxygen metal powder, which comprises heat-treating the metal powder while bringing it into contact with a halogen-containing gas when removing oxygen contained in the metal powder. 2. The method according to claim 1, wherein the heat treatment is performed in a non-oxidizing gas stream. 3. The method according to claim 1, wherein the halogen-containing gas is a gas containing hydrogen chloride or chlorine. 4. Claim 1, wherein the metal powder is a high melting point metal powder.
The method described in.
JP2008872A 1989-05-26 1990-01-18 Manufacture of low oxygen metal powder Pending JPH0375301A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13387089 1989-05-26
JP1-133870 1989-05-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0375301A true JPH0375301A (en) 1991-03-29

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ID=15114987

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JP2008872A Pending JPH0375301A (en) 1989-05-26 1990-01-18 Manufacture of low oxygen metal powder

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100813180B1 (en) * 2005-05-11 2008-03-19 전영식 Electro-static recticulated sponge roll and the manufacturing process

Cited By (1)

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