JPH06220625A - スパッターターゲット材及びその製造方法 - Google Patents
スパッターターゲット材及びその製造方法Info
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- JPH06220625A JPH06220625A JP1307293A JP1307293A JPH06220625A JP H06220625 A JPH06220625 A JP H06220625A JP 1307293 A JP1307293 A JP 1307293A JP 1307293 A JP1307293 A JP 1307293A JP H06220625 A JPH06220625 A JP H06220625A
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Abstract
足し,圧延加工とその後二次加工に於けるトラブルを皆
無にし,実用性のある低コストのスパッターターゲット
材及びその製造方法を提供すること。 【構成】 精練技術によって得られた高純度のタングス
テン粉末を,焼結時に於ける炉材や雰囲気からの汚染を
防止した。更に,熱間圧延加工によって相対密度を9
9.00%以上確保し,その圧延加工後の熱処理により
二次加工が容易にできる素材硬度の範囲を究明した。
Description
材に関し,詳しくは,高純度のタングステン円板からな
るスパッターターゲット材及びその製造方法に関する。
用されているタングステンは,タングステン粉末をプレ
スし,又はホットプレスして焼結したものか,CVDに
よって製造されたものが使用されている。
ー材料であるとは,どのようなものかを述べてみる。
ター材に必要な材料表面粗さを保持できる。具体的には
Rmax を1μm以下にし得ること。
えられるから(パーティクルの絶対条件ではないが)で
ある。
ておく事が最も大切である。
いし90%以上が必須で,最近では93〜95%が望ま
しいとされている。というのはスパッターした時の原子
の飛びがムラない事が望まれる訳でターゲット材を上空
から見た場合なるべく均一にしかも密に配列してるのが
良い。
りむしろ面方位偏らない事が良く,事実本発明品も別紙
に示す通りランダム方位(無配向)であった。
4(b)の様に考えた場合図4(b)で示す横並びの方
がスパッター時パーティクルは発生しにくいと考えられ
る。
硬度も上昇する上,粒子が結果として縦並びになったと
同様な配列になり不都合である。また,粒径が300μ
m以上にするには加熱処理費がかかり不適当である。
として使用されているタングステンは,タングステン粉
末をプレスし,焼結したものと,CVDによって製造さ
れたものとが使用されているが,前記したタングステン
粉末をプレスし,焼結したものは,密度が理論密度に対
し97%以上にすることが困難であり,低密度品になる
という欠点を有している。このような,低密度のスパッ
ターターゲット材は,スパッタリングした際,被スパッ
タリング材の状態がムラや気泡等が発生し,高品質の製
品には,向かず適正な材質ではない。
のは,品質的には問題がないが製造コストが高く,高価
なものになるという欠点を有している。又ホットプレス
によるものは高密度の製品が得難く充分な評価が得られ
ていない。
ーターゲット用の材料品質特性を満足し,圧延加工とそ
の後二次加工に於けるトラブルを皆無にし,実用性のあ
る低コストのスパッターターゲット材及びその製造方法
を提供することにある。
ステン焼結体の圧延材であって,前記圧延材は,結晶粒
径が30〜300μmのタングステン粒子を有するとと
もに360〜400の範囲内の硬度と,99.0%以上
の相対密度とを有することを特徴とするタングステンタ
ーゲット材が得られる。
て,タングステン粉末をプレスし焼結し,熱間圧延する
タングステン焼結体の圧延材の製造方法において,焼結
の際,真空雰囲気中で1400〜1700℃の範囲で熱
処理を行った後,1800℃以上で焼結を行う工程と,
前記焼結の後,1200〜1500℃の範囲で再熱処理
する工程とを備えたことを特徴とするスパッターターゲ
ット材の製造方法が得られる。
末をプレス,焼結した後,一次加工の熱間圧延または鍛
造加工を行うことにより,相対密度(対理論密度比)を
99%以上確保し,高密度品になり,更に,焼結工程に
置ける汚染をなくし,高純度を確保した。
に,圧延または,鍛造加工後の二次加工,例えば,切削
加工,穴開け加工に於て,クラックや割れが発生し易
く,二次加工が容易にできる硬度範囲と再結晶粒径の範
囲を究明し,二次加工に於けるトラブルを皆無にした。
精練の純化工程によって得られた高純度のタングステン
粉末をプレスし,焼結する際に,最初に真空雰囲気で1
400℃から1700℃の範囲で熱処理を行ってから,
1800℃から2100℃の焼結を行い,焼結体を製作
する。この真空雰囲気の熱処理は,焼結する際のタング
ステンの汚染防止のために行い,炉用耐熱レンガや保温
用耐火物を使用しない真空炉で,ヒータは,タングステ
ンヒータか,モリブデンヒータを使い,真空度は,1.
30×10-3Pa以上の真空度を確保する。焼結する前
に,この真空雰囲気の熱処理を行うことによって,プレ
ス体の密度を向上し,プレス体の気孔率が減少するため
に,焼結時の雰囲気からの汚染が少なくなる。
の圧延率を約73.0%以上行うことによって,相対密
度を99.0%以上を確保する。更に,熱処理によって
タングステン円板及び板の硬度をHv360から400
の範囲に軟化し,再結晶粒径を30μmから300μm
の範囲にしてから二次加工を行うことによって,二次加
工が容易にできることを可能にした。
して説明する。
れた高純度のタングステン粉末を用いて,プレスし,焼
結する際に,最初に真空雰囲気で1400℃,1700
℃の2種類の温度で熱処理を行ってから,1800℃及
び2100℃の焼結を行い焼結体を製作した。また,真
空雰囲気の熱処理を行わない従来の焼結方法で,製作し
た焼結体を本発明品との比較品として用意した。
の化学成分を分析し,その結果を下記の表1に示した。
結時に於ける汚染がなく,従来の焼結方法で行った比較
品は,焼結のときに,Al,Si,Feが汚染されてい
る事がわかる。
ば,炉用耐熱レンガや保温用耐火物からの混入したもの
であると考えられる。そのため,真空雰囲気の熱処理
は,レンガ等の断熱材を使用しない電気炉で,ヒータ
は,タングステンヒータか,モリブデンヒータを使用
し,真空度は,1.30×10-3Pa以上の真空度を確
保し,雰囲気からの汚染を減少させた。本発明品は,こ
の熱処理を行うことによって,焼結前のプレス体の密度
が従来品よりも上がり,プレス体の気孔率が従来品より
も減少した。そのために,焼結時に於ける雰囲気からの
汚染が従来品よりも少ない焼結体が得られた。
の加工方法は,水素雰囲気の加熱炉にて1200℃及び
1500℃にて加熱し,1回の加熱で圧延機に1回通
し,その繰り返しを行って所定の圧延率を得た。各パス
毎の圧延率は,圧延前の板厚に対し圧延後約2mm減少
するように圧延した。このときの圧延率と比重との関係
を表2に示す。
率が73.0%以上行えば,比重は,19.10以上を
確保できた。したがって,相対密度は,99.0%以上
確保できた。
て,Hv360から400の範囲内に軟化させた。この
ときの再結晶粒径は,30μmから300μmの均粒内
であった。2次焼結及び圧延後の熱処理による粒径及び
硬度を表3に示す。
処理の温度を変えて上記の硬度範囲にした。この硬度範
囲にしたものとを比較して,二次加工を行ったところ,
前記したものは,二次加工が容易にできた。一方,後記
のものは,二次加工でクラックや欠けが発生した。な
お,ここで二次加工とは,旋盤加工,ワイヤーカット,
ウォータジェット加工,穴開け加工,平面研磨の事を呼
ぶ。
00℃における焼結体の面方位についての測定した。そ
の結果を図1及び図2に示す。
折プロフィールで,各ピークのデータを表4に示す。
回折プロフィールで,各ピークのデータを表5に示す。
回折面の強度比I/Io に対して,図1及び図2又は上
記表4及び表5で示す本発明品は同一でありランダム方
位(無配向)であることが判明した。
技術によって得られた高純度のタングステン粉末を使用
して,製造したタングステン円板及び板は,高純度で,
高密度なものであり,スパッターターゲット用の材料品
質特性を満足し,圧延加工とその後二次加工に於けるト
ラブルを皆無にし,実用性のある低コストの材料を提供
することを可能にした。
の実施例に係るターゲット材のX線回折プロフィルを示
す図である。
の実施例に係るターゲット材のX線回折プロフィルを示
す図である。
た縦並びの状態を示す図である。(b)は板面方向へ結
晶粒子の中心軸が配向した縦並びの状態を示す図であ
る。
3(b)の様に考えた場合,図3(b)で示す横並びの
方がスパッター時パーティクルは発生しにくいと考えら
れる。
て,タングステン粉末をプレス成型し,焼結し,熱間圧
延するタングステン焼結体の圧延材の製造方法におい
て,焼結の際,真空雰囲気中で1400〜1700℃の
範囲で熱処理を行った後,1800℃以上で焼結を行う
工程と,さらに圧延後,1200〜1500℃の範囲で
結晶粒調整のための熱処理工程とを備えたことを特徴と
するスパッターターゲット材の製造方法が得られる。
00℃における焼結体の面方位について測定した。その
結果を図1及び図2に示す。
線回折プロフィールで,各ピークのデータを表5に示
す。
の実施例に係るターゲット材のX線回折プロフィルを示
す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 タングステン焼結体の圧延材であって,
前記圧延材は,結晶粒径が30〜300μmのタングス
テン粒子を有するとともにHv 360〜400の範囲内
の硬度と,99.0%以上の相対密度とを有することを
特徴とするタングステンターゲット材。 - 【請求項2】 粉末冶金法によって,タングステン粉末
をプレスし焼結し,熱間圧延するタングステン焼結体の
圧延材の製造方法において,焼結の際,真空雰囲気中で
1400〜1700℃の範囲で熱処理を行った後,18
00℃以上で焼結を行う工程と,前記焼結の後,120
0〜1500℃の範囲で再熱処理する工程とを備えたこ
とを特徴とするスパッターターゲット材の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2記載のスパッターターゲット材
の製造方法において,前記熱間圧延は,加工度が73%
以上で行われ,該熱間圧延によって相対密度を99.0
%以上に上昇させることを特徴とするタングステンスパ
ッターターゲット材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5013072A JP2646058B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | スパッターターゲット材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5013072A JP2646058B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | スパッターターゲット材及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06220625A true JPH06220625A (ja) | 1994-08-09 |
JP2646058B2 JP2646058B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5013072A Expired - Lifetime JP2646058B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | スパッターターゲット材及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2646058B2 (ja) |
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- 1993-01-29 JP JP5013072A patent/JP2646058B2/ja not_active Expired - Lifetime
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