JPH10259432A - 低酸素チタン材および低酸素チタン溶解素材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸素含有率が２５０ｐｐｍ以下の高品位を有
し、スパッタリング用ターゲット材などの用途に十分適
用可能な低酸素チタン材および低酸素チタン溶解素材の
製造方法を提供する。 【解決手段】 クロール法で製造したスポンジチタンケ
ーキを、切断して選別し、選別したスポンジチタンを粉
砕し、さらに、粉砕したスポンジチタンを整粒してチタ
ン材を得るといった一連の破砕工程、ならびに破砕工程
を経て得たチタン材を溶解素材に加工・成形する成形工
程を、絶対湿度が１０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下の雰囲気下で
行うことにより、チタン材およびチタン溶解素材の酸素
含有率を、少なくとも２５０ｐｐｍ以下に抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スポンジチタンケーキ
から低酸素のチタン材を製造する方法および製造したチ
タン材をチタン溶解素材に加工・成形する方法、さらに
はこの溶解素材をＥＢ炉やＶＡＲ炉に装着する方法に係
り、特に、ＬＳＩ等の半導体素子の製造に用いられるス
パッタリング用ターゲット材に適した低酸素チタン材お
よび低酸素チタン溶解素材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩの配線層やバリヤ層をスパッタリ
ング法により形成するために使用されるチタンターゲッ
ト材には、最近のＬＳＩの高密度化に伴い、４Ｎ（フォ
ー・ナイン（ガス成分を除く金属成分の純度））は勿論
のこと、場合によっては５Ｎないし６Ｎというグレード
のきわめて高純度の品位が要求されている。具体的に
は、不純物元素であるＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉについては５ｐ
ｐｍ以下、場合によっては１ｐｐｍ以下であることが要
求される。また、Ｎａ、Ｋについてはそれぞれ０．１ｐ
ｐｍ以下、場合によっては０．０５ｐｐｍ以下であるこ
とが要求される。さらに、酸素については２５０ｐｐｍ
以下であることが要求され、望ましくは２００ｐｐｍ以
下、さらに望ましくは１５０ｐｐｍ以下がよいとされて
いる。これらの不純物元素の含有率は、低ければ低い程
好ましいことは言うまでもない。

【０００３】高純度のチタン材の製造方法としては、従
来、多くの製造方法が提案されている。たとえば、特開
平７−２５８７６５号公報には、原料となるスポンジチ
タンの製造工程において、スポンジチタンの中心部分を
選別し、これを１０〜７００ｍｍに切断した後に溶解す
ることにより酸素含有率が３００ｐｐｍ以下の高純度チ
タン材を製造する方法が開示されている。また、特開平
３−１３０３３９号公報には、スポンジチタン粒を篩別
した後、プレス成形後にＥＢ（Electron beam）溶解す
ることにより、製品インゴット中の酸素含有率が３５０
ｐｐｍ以下のチタン材を得る方法も提案されている。こ
のほか、高純度チタン材の製造方法については、特開平
３−２１５６３３号公報や特開平７−１７３５５１号公
報に開示されているヨード法、また、特開平７−４１８
９０号公報や特開平８−６０３５０号公報に開示されて
いる電解法とＥＢ溶解を組み合わせた製造方法も知られ
ている。さらには、特開平７−２５８７６５号公報に開
示されているように、クロール法で得られたスポンジチ
タンをＶＡＲ（Consumable electrode vacuum arcremel
ting）溶解して製造する方法等も開示されている。

【０００４】これらの製造方法のうち、クロール法は大
量生産に向いているため経済性の点では他の方法より優
れている。しかしながら、通常のクロール法で製造され
たスポンジチタンでは、高純度チタン材に要求される品
質を満足することができないため、不純物元素の含有率
がきわめて低いＴｉＣｌ₄ およびＭｇをスポンジチタン
の原料とするとともに、還元反応を行う容器に特別な工
夫を凝らして、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｋ等の不純物
金属成分を低レベルに抑えるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、酸素について
は、大気と接触する機会の多いスポンジチタンの破砕工
程において汚染される可能性が高い。通常、クロール法
で製造したスポンジチタンケーキは、まず、ギロチン式
のプレス切断機で切断した後、部位別に選別し、次に、
選別したスポンジチタンを粉砕して粒度を調整（整粒）
し、整粒したスポンジチタンをドラム缶内にアルゴン封
入する包装工程を経て製品としている。このような、切
断、選別、粉砕、整粒、包装といった一連の工程（ここ
でこの一連の工程を破砕工程と包括的に称する。また、
その一部の工程とは、切断、選別、粉砕、整粒、包装の
いずれか、もしくは２つ以上の工程の組み合わせを言
う。）を経て製造されたチタン材は、各工程を経る毎に
比表面積が大きくなるので、大気中の水分および酸素と
の接触で酸化され易く、しかも、酸化防止の対策を講じ
ることが困難である。このため、破砕して得られたチタ
ン材の中で酸素の低い部分だけを選別して酸素含有率の
基準を満足させているのが実情である。もっとも、目標
とする純度を満足する部分を有するチタン材を製造でき
ないこともあるから、出来上がったものをただ選別する
だけでは品位の安定した製品の供給は望めない。また、
湿度の高い夏季に製造されたチタン材は、冬季に製造さ
れたものに比べて酸素含有率が高くなる傾向にあって製
品歩留まりが低下するという問題がある。しかも、この
ようにしてチタン材に吸収された酸素は、後に、チタン
材をプレス成形もしくはチタン製容器に充填する等によ
り得たチタン溶解素材をＶＡＲ溶解やＥＢ溶解で溶解し
てチタンインゴットを得る際にも除去できずチタンイン
ゴット中に持ち込まれる。したがって、溶融塩電解法も
しくはヨード法により精製したチタン材を使用するか、
もしくは同法によって得られたチタン材をクロール法で
得られたスポンジチタンに混合する等の方法を除いて
は、酸素の含有率を下げる手段はない。

【０００６】このように、クロール法で製造したスポン
ジチタンをもとに低酸素のチタン材を製造する際には、
破砕工程のみならず、破砕工程で製造されたスポンジチ
タンを溶解素材に加工・成形する工程、さらにはこの溶
解素材を溶解炉に装着する工程を経る間に、酸素含有率
をいかにして上昇させないかが重要な課題である。よっ
て本発明は、クロール法により製造したスポンジチタン
から、酸素含有率が２５０ｐｐｍ以下、好ましくは２０
０ｐｐｍ以下のチタン材を安定して製造することができ
る低酸素チタン材の製造方法、およびこの製造方法で得
られたチタン材をプレス成形もしくはチタン製容器に充
填する等により得られるチタン溶解素材をＥＢ溶解やＶ
ＡＲ溶解して得るチタンインゴットの酸素含有率が２５
０ｐｐｍ以下、さらには２００ｐｐｍ以下のチタンイン
ゴットとなり得るような製造方法を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のチタン材の製造
方法の説明に先立ち、クロール法によるスポンジチタン
の製造方法の一例について簡単に説明する。クロール法
では、原料鉱石を塩素ガスで塩化して粗四塩化チタンを
製造する塩化工程と、この塩化工程で製造された粗四塩
化チタンを蒸留して精製する蒸留工程と、アルゴン等の
不活性ガス雰囲気の容器の中で四塩化チタンをマグネシ
ウムで還元する還元工程とを有している。この場合の還
元反応は、下記式で表される。なお、下記式に示すよう
に、余剰のＭｇを添加するのは、スポンジチタンの網目
にＭｇが捕捉されるからである。

【０００８】

【式１】 ＴｉＣｌ₄＋３Ｍｇ→Ｔｉ＋２ＭｇＣｌ₂＋Ｍｇ

【０００９】上記反応により生成するチタン材は、スポ
ンジ状に成長する。そして、上記生成物から残留マグネ
シウムと還元反応で副生した塩化マグネシウムを真空分
離し、この後、破砕工程、すなわち、スポンジチタンを
プレス切断して高純度部分を選別し、粉砕、整粒、包装
する工程を経て、チタン材を得る。なお、上記反応によ
り副生する塩化マグネシウムは電気分解してマグネシウ
ムと塩素ガスに分離し、塩素ガスは塩化工程で再利用
し、マグネシウムは還元工程で再利用する。

【００１０】さて、真空分離後のスポンジチタンの表面
は活性なため酸化を受けやすく、大気に接触すると酸化
膜が形成される。ところが、酸化膜が一旦形成されると
緻密であるためそれ以上内部に酸素が供給されにくくな
り、その後は、酸素含有率は殆ど上昇しないことが知ら
れている。しかしながら、本発明者の検討によれば、ス
ポンジチタンの網目にＭｇＣｌ₂ が残留していると大気
中の水分がこれに吸収され、そのため、スポンジチタン
の破砕工程（特に破砕工程の中でも粉砕工程）における
雰囲気中の湿度が高いと、スポンジチタン中の酸素含有
量が増加する傾向にあり、逆に、破砕工程における雰囲
気中の湿度が低ければ低い程、スポンジチタンの酸素汚
染が抑制されるものと推論している。

【００１１】本発明者は、クロール法で製造したスポン
ジチタンをＬＳＩ用ターゲット材に使用するために、上
記推論のもとに、特に、高純度スポンジチタンにつき、
その破砕方法および破砕したチタン材を溶解素材（ブリ
ケットやコンパクト、あるいはチタン製容器にスポンジ
チタンを充填したもの等）に加工・成形する方法につい
て種々検討を重ねた結果、所定の雰囲気条件下では酸素
汚染がきわめて少なくなり、溶解素材を溶解して最終的
に得られたチタンインゴットが、目的とする酸素レベル
になることを見い出した。

【００１２】すなわち、本発明者は、まず上記破砕工程
中の粉砕工程を行う雰囲気中の絶対湿度を種々設定した
ところ、雰囲気中の絶対湿度が１０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下
であると、粉砕工程後に得られるチタン材中の酸素含有
率が２５０ｐｐｍ以下になることを見い出した。また、
雰囲気中の絶対湿度が７ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下の場合に
は、チタン材中の酸素含有率が２００ｐｐｍ以下になる
こと、さらに、雰囲気中の絶対湿度が５ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³
以下の場合には、チタン材中の酸素含有率がさらに低下
することを見い出した。

【００１３】よって、本発明は上記知見に基づいてなさ
れたもので、クロール法で製造したスポンジチタンケー
キを切断して選別し、選別したスポンジチタンを工具を
用いて粉砕するチタン材の製造方法において、スポンジ
チタンの粉砕を、絶対湿度が１０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下の
雰囲気下で行うことを特徴とするものである。なお、要
求されるチタン材の純度によっては、破砕工程を行う雰
囲気中の絶対湿度は７g−Ｈ₂Ｏ/ｍ³以下であることが好
ましく、５ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下であればさらに好適であ
る。

【００１４】ここで、本発明者の検討によれば、粉砕を
行う雰囲気の温度が２５゜Ｃ以下であると、スポンジチ
タン中の酸素含有量が２００ｐｐｍ以下になることも判
った。よって、チタン材に要求される純度によっては、
上記湿度条件に加えて雰囲気の温度を２５゜Ｃ以下にす
ることが望ましい。さらに、本発明者は、工具に付着し
た僅かな水分も酸素汚染の原因となっていることも見い
出した。よって、粉砕に使用する工具も上記のような空
気雰囲気下でコンディショニングしておくことが望まし
い。

【００１５】粉砕する場所の雰囲気の絶対湿度や温度
は、温度を調整した乾燥空気を粉砕室内に供給すること
で調整することができる。あるいは、粉砕室内に除湿器
やエアーコンディショナーを配置して絶対湿度と温度と
を制御することもできる。また、粉砕室に作業者が入っ
て粉砕を行うこともできるが、自動粉砕機を利用して無
人で行っても良く、この場合、乾燥空気に代えて乾燥不
活性ガスを粉砕室内に供給することにより、スポンジチ
タンの初期の酸化を抑制することができ、酸素による汚
染をより確実に防止することができる。

【００１６】さて、本発明者は、粉砕工程のみならず、
スポンジチタンケーキの切断から始まって、選別、粉
砕、整粒、包装までの破砕工程全体もしくは一部の工程
を、上記と同様の雰囲気下で行うことにより、最終製品
であるチタン材中の酸素含有率が２５０ｐｐｍ以下にな
ることを見い出した。さらに、このチタン材をプレス成
形して溶解素材を製造する際の雰囲気中の絶対湿度を種
々設定したところ、雰囲気中の絶対湿度が１０ｇ−Ｈ₂
Ｏ／ｍ³以下で製造した溶解素材をＥＢ溶解もしくはＶ
ＡＲ溶解して得たチタンインゴット中の酸素含有率が、
２５０ｐｐｍ以下になること、さらに、酸素含有率を低
下させるには、７ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下が好ましく、３ｇ
−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下であればさらに酸素を低減することが
できることを見い出した。

【００１７】よって本発明は、クロール法で製造したス
ポンジチタンケーキを切断して選別し、選別したスポン
ジチタンを粉砕し、粉砕したスポンジチタンを整粒し、
さらに包装するといった破砕工程を、所定の工具を用い
て行うことによってチタン材を得るにあたり、その破砕
の全工程もしくは同工程の一部の工程を、絶対湿度が１
０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下の雰囲気下で行うことを特徴とし
ている。ここで、所定の工具とは、切断の際に用いるギ
ロチン式のプレス切断刃および粉砕工程時に使用する小
型プレスの切断刃等を意味する。

【００１８】ここで、本発明者の検討によれば、スポン
ジチタンの破砕工程を行う雰囲気中の温度が２５℃以下
であると、破砕後のチタン材中の酸素含有率が２５０ｐ
ｐｍ以下になることも見い出した。よって、チタン材に
要求される純度によっては、上記湿度条件に加えて、雰
囲気温度を２５℃以下にすることが望ましい。さらに、
破砕工程の際に用いる所定の工具に付着した僅かな水分
も酸素汚染の原因となるので、破砕工程時において使用
する粉砕機、搬送機、混合機などに用いられる工具も、
上記のような空気雰囲気下でコンディショニングしてお
くことが望ましい。

【００１９】また、本発明は、上記破砕工程を経て製造
したチタン材をブリケットやコンパクト、あるいはチタ
ン製容器にスポンジチタンを充填したもの等の溶解素材
に加工・成形する工程を、破砕工程と同様に、絶対湿度
が１０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下、温度が２５℃以下の雰囲気
下で行うことを特徴としている。なお、チタン溶解素材
を溶解して得るチタンインゴットに要求される純度によ
っては、加工・成形時の雰囲気中の絶対湿度は７ｇ−Ｈ
₂Ｏ／ｍ³以下であることが好ましく、３ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³
以下であればさらに好適である。さらには、前記チタン
溶解素材をＥＢ溶解炉内やＶＡＲ溶解炉内に装入する際
にも、その雰囲気中の絶対温度をコントロールすること
で、さらにチタン溶解素材の酸素汚染を抑えることがで
きる。

【００２０】破砕工程や加工・成形工程における雰囲気
中の絶対湿度や温度は、絶対湿度の低い乾燥空気を工程
室内に供給することで調整することができる。あるい
は、工程室内に除湿器やエアコンディショナーを設置し
て絶対湿度と温度を制御することもできる。また、工程
室内に作業者が入って作業を行うこともできるが、自動
破砕機や自動成形機を利用して無人で行ってもよく、こ
の場合、乾燥空気に代えて酸素を含まない窒素ガスやア
ルゴンガスのような乾燥不活性ガスを工程室内に供給す
ることによって、スポンジチタンの初期の酸化を抑制す
ることができ、酸素汚染をより確実に防止することがで
きる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。前述したように、スポンジチタン中
の酸素含有率は大気中に含まれる酸素と水分の量に左右
される。そこで、大気中の水分の影響に着目し、とりわ
けスポンジチタンの破砕工程（切断、選別、粉砕、整
粒、包装）およびこの破砕工程を経て得られた製品スポ
ンジチタンの溶解素材への加工・成形工程、さらにはこ
の溶解素材をＥＢ溶解炉やＶＡＲ溶解炉に装着する工程
に着目して酸素汚染防止を図った。具体的には、スポン
ジチタンケーキの切断は、通常、大気中で行われるの
で、その作業中はスポンジチタンケーキと切断後のスポ
ンジチタンとが大気と直接接触する。このため、水分の
高い夏季にはチタン材中の酸素含有率が上昇する傾向に
ある。また、スポンジチタンケーキを切断して得られた
スポンジチタンの粉砕は、通常、シャーと呼ばれる自動
粉砕機を用いて行われるが、この粉砕時には、スポンジ
チタンの粉砕後のチタン材が大気と直接接触するので、
やはり、水分の高い夏期にはチタン材中の酸素含有率が
上昇しやすい。さらに、破砕工程を経たチタン材のプレ
ス成形工程においても、同様にして酸素含有率が上昇す
るおそれがある。

【００２２】そこで、本実施の形態では、スポンジチタ
ンケーキのプレス切断、プレス切断して得たスポンジチ
タンの選別、選別したスポンジチタンの粉砕および整粒
といった一連の破砕工程、さらには、整粒して得たチタ
ン材をブリケットやコンパクト、あるいはチタン製容器
にスポンジチタンを充填したもの等の溶解素材を製造す
る加工・成形工程を行う各工程室を、さらにはこの溶解
素材をＥＢ溶解炉やＶＡＲ溶解炉に装着する工程室を、
それぞれ密閉性の高いものとし、絶対湿度の低い乾燥空
気を工程室内に供給してそれぞれの工程の雰囲気中の絶
対湿度を抑えた。これによって、大気中の水分吸収によ
る酸素汚染防止を図った。なお、各工程室内を調湿する
にあたっては、専用の除湿器を工程室内に設置して雰囲
気中の絶対湿度を制御してもよい。本実施の形態では、
各工程室内の絶対湿度および温度の目標値は、本発明の
作用、効果を得ることができる上限値として、それぞれ
１０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下、２５℃以下とした。

【００２３】破砕工程においては、破砕工程室内に乾燥
空気を供給し、同室内の絶対湿度および温度が前記目標
値で安定するまで待ってから、まず、搬入しておいたス
ポンジチタンケーキをプレス切断機で切断してスポンジ
チタン塊を得る。次に、該スポンジチタン塊から、酸素
含有率の少ない部分を選別し、それらを粉砕機で粉砕す
る。粉砕機は前記シャーでもよいが、湿度および温度管
理を容易にする点で、小型プレス粉砕機の方が好まし
い。次に、粉砕したスポンジチタンを整粒してチタン材
とし、これを素早くドラム缶に入れ、アルゴンガスを封
入して密閉する。ただし、調湿開始後の温度変化によっ
て大気中の水分がプレス切断機や小型プレス粉砕機に結
露し、その結果、最終的に得るチタン材中の酸素が上昇
するおそれがある。このため、破砕工程を開始する前
に、破砕工程室内への乾燥空気の供給を十分に行い、使
用する各工具を十分に乾燥しておく。このような方法で
破砕工程室内の調湿を行ってスポンジチタンの破砕工程
を行うことにより、得られるチタン材の酸素含有率を、
２５０ｐｐｍ以下に抑えることができる。

【００２４】次に、チタン材を保存したドラム缶を加工
・成形工程室内に搬入してから、同工程室内に乾燥空気
を供給し、同室内の絶対湿度および温度が前記目標値で
安定するまで待つ。この後、ドラム缶内からチタン材を
取り出し、プレス成形機等によってチタン材をブリケッ
トやコンパクトといった溶解素材に加工・成形する。こ
の加工・成形工程においても、調湿開始後の温度変化に
よって大気中の水分がプレス成形機等に結露して加工・
成形後の溶解素材中の酸素が上昇するおそれがあるか
ら、加工・成形工程室内への乾燥空気の供給を十分に行
い、使用する加工・成形機を十分に乾燥しておく。この
ような方法で加工・成形工程室内の調湿を行ってチタン
材の加工・成形を行って溶解素材を製造することによ
り、得られた溶解素材を溶解して得るチタンインゴット
の酸素含有率を、２５０ｐｐｍ以下に抑えることができ
る。

【００２５】なお、破砕工程と加工・成形工程とを同じ
室内で行っても勿論よく、この場合、酸素汚染のおそれ
がより低減する。また、溶解素材を溶解してチタンイン
ゴットを製造するに際しては、溶解素材を溶解炉（ＶＡ
Ｒ溶解炉やＥＢ溶解炉）に装入することになるが、この
装入時にも溶解素材が大気に曝されて大気中の水分を吸
収するおそれがある。そこで、少なくとも溶解炉へ溶解
素材を装入するための作業スペースを密閉し、その作業
スペースに乾燥空気を供給して装入雰囲気中の絶対湿度
を下げ、溶解素材が水分を吸収することを抑えるように
すると、溶解後に得られるチタンインゴットへの酸素汚
染防止をより確実なものとすることができる。また、破
砕工程を経て得たチタン材を溶解素材に加工・成形せず
直接溶解する場合もあり、このときも、同様にして溶解
後に得られるチタンインゴットの酸素汚染防止を確実な
ものとすることができる。また、溶解素材（あるいは破
砕後のチタン材）を溶解してチタンインゴットを製造す
る際の溶解方法としては、ＥＢ溶解やＶＡＲ溶解のみな
らず、ＰＢ（Plasma beam)溶解やコールドクルーシブル
を用いた高周波溶解を用いることができるが、より低酸
素を狙うには、高い真空度で溶解するＥＢ溶解が好適で
ある。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 ［実施例１］破砕に係る全工程室内の雰囲気を、絶対湿
度：８〜１０g−Ｈ₂Ｏ／ｍ³ 、室温：２３℃に設定し、
クロール法で製造した３５００ｋｇのスポンジチタンケ
ーキの中心部から、プレス切断により３００Ｋｇのスポ
ンジチタン塊を採取した。次いで、該スポンジチタン塊
の全量を粉砕、整粒して１／２インチ〜７５ｍｍの粒度
のスポンジチタンを得た。破砕工程に用いたプレス切断
機および粉砕機は、上記雰囲気中に２時間放置した後、
使用した。 ［実施例２］破砕工程に係る全工程室内の雰囲気を、絶
対湿度：５〜７g−Ｈ₂Ｏ／ｍ³ 、室温：８℃に設定し、
クロール法で製造した３３００ｋｇのスポンジチタンケ
ーキの中心部から、プレス切断により２００Ｋｇのスポ
ンジチタン塊を採取した。次いで、該スポンジチタン塊
の全量を粉砕、整粒して１／２インチ〜７５ｍｍの粒度
のスポンジチタンを得た。破砕工程に用いたプレス切断
機および粉砕機は、上記雰囲気中に２時間放置した後、
使用した。 ［比較例］上記実施例１と同じ方法で採取したスポンジ
チタンを、調湿していない破砕工程でプレス切断、粉
砕、整粒してチタン材を得た。この時の破砕工程の絶対
湿度は２０〜３０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³、室温は３０℃であっ
た。実施例１のスポンジチタンからサンプルＡ，Ｂ，Ｃ
を、また、実施例２のスポンジチタンからサンプルＤ，
Ｅ，Ｆを、さらに比較例のスポンジチタンからサンプル
Ｇ，Ｈ，Ｉをそれぞれ採取した。これらサンプルの酸素
含有率を、表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から明らかなように、実施例１の各サ
ンプルの酸素含有率は２００ｐｐｍ以下に抑えられてお
り、また、実施例１よりも絶対湿度と室温がともに低い
実施例２の各サンプルの酸素含有率は、さらに低下して
いる。一方、調湿せずに得た比較例のサンプルの酸素含
有率は、実施例１，２の各サンプルのそれよりもかなり
高く、しかもバラツキが大きい。よって、破砕工程にお
ける絶対湿度と温度は低ければ低いほど、破砕後に得ら
れるチタン材の酸素含有率が低下し、高純度になること
が確かめられた。

【００２９】［実施例３］実施例１で得たスポンジチタ
ンのサンプルＡ、Ｂ、Ｃを混合し、この混合物をＶＡＲ
溶解して、チタンインゴットのサンプルＡ’、Ｂ’、
Ｃ’を得た。 ［実施例４］実施例２で得たスポンジチタンのサンプル
Ｄ、Ｅ、Ｆを混合し、この混合物をＥＢ溶解して、チタ
ンインゴットのサンプルＤ’、Ｅ’、Ｆ’を得た。実施
例３，４の各サンプルの酸素含有率を、表２に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２から明らかなように、チタンインゴッ
トの各サンプル中の酸素含有率は、いずれも２００ｐｐ
ｍを大幅に下回る値であり、したがって、スパッタリン
グ用チタン材ターゲット材として十分な高純度を有す
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ポンジチタンを原料として、酸素含有率が２５０ｐｐｍ
以下であることは勿論のこと、２００ｐｐｍ以下のチタ
ン材ないしはチタンインゴットの原料となるチタン溶解
素材を製造することができ、しかも、年間を通して安定
して製造することができる。よって、スパッタリング用
ターゲット材に用いる高純度チタン材の製造方法として
きわめて有望である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロール法で製造したスポンジチタンケ
   ーキを切断して選別し、選別したスポンジチタンを工具
   を用いて粉砕するチタン材の製造方法において、前記粉
   砕を、絶対湿度が１０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下の雰囲気下で
   行うことを特徴とする低酸素チタン材の製造方法。
2. 【請求項２】 前記粉砕時の雰囲気温度が２５゜Ｃ以下
   であることを特徴とする請求項１に記載の低酸素チタン
   材の製造方法。
3. 【請求項３】 前記工具は、絶対湿度が１０ｇ−Ｈ₂Ｏ
   ／ｍ³以下、温度が２５゜Ｃ以下の空気雰囲気のもとで
   保存されたものであることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の低酸素チタン材の製造方法。
4. 【請求項４】 クロール法で製造したスポンジチタンケ
   ーキを、絶対湿度が１０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下の雰囲気下
   で、所定の工具を用いて破砕工程もしくは破砕工程の一
   部を行うことを特徴とする低酸素チタン材の製造方法。
5. 【請求項５】 前記破砕工程時の雰囲気温度が、２５℃
   以下であることを特徴とする請求項４に記載の低酸素チ
   タン材の製造方法。
6. 【請求項６】 前記工具は、絶対湿度が１０ｇ−Ｈ₂Ｏ
   ／ｍ³以下、雰囲気温度が２５℃以下の雰囲気のもとで
   保存されたものであることを特徴とする請求項４または
   ５に記載の低酸素チタン材の製造方法。
7. 【請求項７】 前記請求項１〜６に記載された方法で製
   造したチタン材をチタン溶解素材に加工・成形するにあ
   たり、絶対湿度が１０ｇ−Ｈ₂Ｏ／ｍ³以下、温度が２５
   ℃以下の雰囲気下で行うことを特徴とする低酸素チタン
   溶解素材の製造方法。