WO2013038668A1

WO2013038668A1 - Ｍｏ－Ｗターゲット及びその製造方法

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Publication number: WO2013038668A1
Application number: PCT/JP2012/005812
Authority: WO
Inventors: 文平馬; 松本　博; 純一新田; 清田　淳也; 応樹武井; 坂本　純一
Original assignee: 株式会社アルバック
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2013-03-21
Also published as: KR20140041869A; CN103797153B; TWI599668B; JPWO2013038668A1; CN103797153A; TW201319291A

Abstract

【課題】圧延処理を施すことなく相対密度の向上を図ることができるＭｏ－Ｗターゲット及びその製造方法を提供する。【解決手段】モリブデン粉末を１１００℃以上１３００℃以下の温度で脱酸素処理し、脱酸素処理した上記モリブデン粉末にタングステン粉末を混合し、上記モリブデン粉末と上記タングステン粉末との混合粉末を所定温度で加圧焼結する。これにより焼結時の空孔（ポア）の発生が抑制され、焼結体の高密度化が促進される。したがって上記製造方法によれば、圧延処理を施すことなく焼結体の高密度化を図ることができるので、スパッタ成膜時における膜厚の均一化を実現することができる。

Description

Ｍｏ－Ｗターゲット及びその製造方法

　本発明は、モリブデン－タングステン系焼結体からなるスパッタリング用のＭｏ－Ｗターゲット及びその製造方法に関する。

　近年、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、太陽電池、半導体素子等の電極あるいは配線用材料として、モリブデン－タングステン（Ｍｏ－Ｗ）合金が用いられている。このような合金はスパッタリング法で形成することが可能であり、スパッタリング用ターゲットとしてはモリブデン－タングステン系の焼結体が広く用いられている。焼結体で形成されたスパッタリング用ターゲットは、相対密度が高く、結晶粒が微細で均一であることが要求される。

　例えば下記特許文献１には、タングステン含有比率が３０～７０重量％のＭｏ－Ｗ合金ターゲットの製造方法が記載されている。ここでは、モリブデン粉末とタングステン粉末との混合粉末をプレス成形して焼結した後、所定温度で圧延処理を施すことで相対密度を高めるようにしている。

特開平９－３６３５号公報

　しかしながら焼結体を圧延処理すると、相対密度は向上するものの、圧延方向に由来する特有の結晶方位が焼結体に現れてしまう。このため、スパッタ時においてターゲット材の飛散方向が等方的でなくなり、基板上でスパッタ膜の膜厚分布が生じてしまい、歩留まりが低下するという問題がある。

　以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、圧延処理を施すことなく相対密度の向上を図ることができるＭｏ－Ｗターゲット及びその製造方法を提供することにある。

　上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るＭｏ－Ｗターゲットの製造方法は、モリブデン粉末を１１００℃以上１３００℃以下の温度で脱酸素処理することを含む。
　脱酸素処理した前記モリブデン粉末にタングステン粉末が混合される。
　上記モリブデン粉末と上記タングステン粉末との混合粉末が所定温度で加圧焼結される。

　本発明の一形態に係るＭｏ－Ｗターゲットは、モリブデン粉末とタングステン粉末とを含む混合粉末の焼結体からなる。
　モリブデン及びタングステンの（１１０），（２００），（２１１），（２２０），（３１０），（３２１）の各面方位におけるＸ線回折強度の総和に対する、当該モリブデン及びタングステンの組成比率で加重平均した上記面方位各々の含有比率がいずれも２５％以下である。

本発明の一実施形態に係るＭｏ－Ｗターゲットの製造方法を説明する工程フローである。本発明の一実施形態に係るＭｏ－ＷターゲットのＸＲＤチャートを示す一実験結果である。本発明の一実施形態に係るＭｏ－ＷターゲットのＳＥＭ像及びＷＤＸ像を示す図である。

　本発明の一実施形態に係るＭｏ－Ｗターゲットの製造方法は、モリブデン粉末を１１００℃以上１３００℃以下の温度で脱酸素処理することを含む。
　脱酸素処理した前記モリブデン粉末にタングステン粉末が混合される。
　上記モリブデン粉末と上記タングステン粉末との混合粉末が所定温度で加圧焼結される。

　上記製造方法においては、モリブデン粉末を上記温度で脱酸素処理することで、モリブデン粉末に含まれる酸素の量を低減する。これにより焼結時の空孔（ポア）の発生が抑制され、焼結体の高密度化が促進される。したがって上記製造方法によれば、圧延処理を施すことなく焼結体の高密度化を図ることができるので、スパッタ成膜時における膜厚の均一化を実現することができる。

　モリブデン粉末の脱酸素処理は、典型的には、減圧下あるいは水素雰囲気下で行われる。処理温度が１１００℃未満の場合、十分な脱酸素効果が得られない。一方、処理温度が１３００℃を超えると、モリブデン結晶が成長し、結晶粒径が大きくなる傾向にある。結晶粒径が大きくなるとスパッタ時の異常放電が誘発されるため、好ましくない。したがってモリブデン粉末の脱酸素処理温度は、１１００℃以上１３００℃以下とされる。

　上記モリブデン粉末は、脱酸素処理前に、所定サイズに造粒されてもよい。この場合、当該モリブデン粉末の造粒粉が脱酸素処理される。
　これにより、一次粒子間の空孔が小さくなり、焼結後の相対密度を高めることができる。

　上記造粒粉は、脱酸素処理後、所定サイズに解砕されてもよい。
　上記温度で脱酸素処理された造粒粉は、局所的に焼結が進行し粒子サイズが大きくなり、そのまま焼結すると所望とする相対密度が得られなくなる。そこで脱酸素処理された造粒粉を解砕することで、所望とする相対密度を有する焼結体を安定に作製することが可能となる。

　上記モリブデン粉末と上記タングステン粉末との混合粉末は、例えば、ＨＩＰ（熱間等方圧プレス）法や真空ホットプレス法等の加圧焼結法によって焼結される。
　これにより高密度の焼結体を作製することができる。

　上記混合粉末をＨＩＰ法で焼結するときの焼結温度は、例えば、１２００℃以上１５００℃以下とされる。
　焼結温度が１２００℃未満の場合、焼結体の相対密度が低く、異常放電やパーティクルの発生原因となる。また、焼結温度が１５００℃を超えると、モリブデンとタングステンとが合金化し、当該合金化に起因する主方位の生成を阻止できなくなる。

　このようにして作製されたＭｏ－Ｗターゲットは、モリブデン及びタングステンの（１１０），（２００），（２１１），（２２０），（３１０），（３２１）の各面方位におけるＸ線回折強度の総和に対する、当該モリブデン及びタングステンの組成比率で加重平均した上記面方位各々の含有比率がいずれも２５％以下となる。これにより、スパッタ時において膜厚の均一化を図ることができる。

　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

　図１は、本発明の一実施形態に係るＭｏ－Ｗターゲットの製造方法を説明する工程フローである。本実施形態では、タングステン含有比率が５～２０原子％のＭｏ－Ｗターゲットの製造方法について説明する。

　本実施形態のＭｏ－Ｗターゲットの製造方法は、モリブデン（Ｍｏ）粉末の造粒工程（ＳＴ１）と、脱酸素工程（ＳＴ２）と、解砕工程（ＳＴ３）と、タングステン（Ｗ）粉末との混合工程（ＳＴ４）と、混合粉末の加圧焼結工程（ＳＴ５）と、焼結体の機械加工工程（ＳＴ６）とを有する。

（Ｍｏ粉末の造粒）
　原料粉末としては、例えば、純度が９９．９５％以上、平均粒径が１０μｍ未満のＭｏ粉末が用いられる。本実施形態では、Ｍｏ粉末が所定サイズに造粒される（ＳＴ１）。造粒処理の目的は、一次粒子間の空孔を小さくし、焼結後の相対密度を高くすることにある。

　造粒方法、造粒のサイズあるいは形状は特に限定されない。本実施形態では、一対のロール間で原料粉末を圧粉することで、数センチ大の片状の造粒粉が作製される。

（Ｍｏ粉末の脱酸素処理）
　続いて、造粒したＭｏ粉末の脱酸素処理が行われる（ＳＴ２）。脱酸素処理方法は特に限定されず、本実施形態では水素還元炉が用いられ、水素雰囲気下においてＭｏ粉末が所定温度に加熱される。これにより造粒粉に吸着あるいは化合した酸素の量（例えば６００～８００ｐｐｍ）が、１００ｐｐｍ以下にまで低減される。

　上記Ｍｏ粉末は、１１００℃以上１３００℃以下で脱酸素処理される。処理温度が１１００℃未満の場合、十分な脱酸素効果が得られない。一方、処理温度が１３００℃を超えると、Ｍｏの結晶が成長し、結晶粒径が大きくなる傾向にある。結晶粒径が大きくなるとスパッタ時の異常放電が誘発されるため、好ましくない。Ｍｏ粉末の脱酸素処理温度を１１００℃以上１３００℃以下とすることにより、Ｍｏ粉末の酸素含有量を低減し微細な結晶組織を有する焼結体を安定に作製することができる。

（Ｍｏ造粒粉の解砕）
　続いて、脱酸素処理したＭｏ粉末の解砕工程が行われる（ＳＴ４）。この工程の目的は、脱酸素処理に伴う加熱で粉末間に進行した局所的な焼結を解砕し、後の焼結工程で高密度の焼結体を得ることにある。解砕方法は特に限定されず、本実施形態ではハンマーミルによって造粒粉が解砕され、最大粒径が例えば７００μｍ以下となるように調整される。

（Ｗ粉末との混合）
　次に、解砕されたＭｏ粉末は、上記組成比となるように秤量されたＷ粉末と混合される（ＳＴ５）。Ｗ原料粉末には、例えば、純度が９９．９９％以上、平均粒径が１０μｍ未満、酸素濃度が５００ｐｐｍ未満の粉末が用いられる。混合方法は特に限定されず、例えばＶ型ミキサーが用いられる。

　また必要に応じて、Ｗ原料粉末は、混合前に、水素還元炉等において脱酸素処理が行われてもよい。これによりＷ原料粉末中の酸素が除去されるため、焼結体中の酸素濃度の更なる低減を図ることができる。

（加圧焼結）
　続いて、Ｍｏ粉末とＷ粉末との混合粉末を所定形状に焼結する工程が行われる（ＳＴ５）。焼結方法としては、ＨＩＰ（熱間等方圧プレス）法が採用されるが、これ以外にもＨＰ（ホットプレス）等の他の加圧焼結法が採用されてもよい。

　焼結温度は、特に限定されず、例えば１２００℃以上１５００℃以下とされる。このときの圧力は、例えば１２０～１５０ＭＰａ、最高温度での保持時間は例えば４時間とされる。焼結温度が１２００℃未満の場合、焼結体の相対密度が低く、異常放電やパーティクルの発生原因となる。また、焼結温度が１５００℃を超えると、ＭｏとＷとが合金化し、当該合金化に起因する主方位の生成を阻止できなくなる。焼結温度を１２００℃以上１５００℃以下とすることにより、９７％以上の相対密度と結晶方位異方性の小さい焼結体を安定に作製することができる。

　ＨＩＰによる焼結体の作製方法の一例を以下に示す。まず、所定形状のステンレス製の缶に、Ｍｏ造粒片状粉末の解砕粉とＷ原料粉末との混合粉末を、振動を与えながらタップ密度（嵩密度）５０％以上で充填する。その後、上記缶を真空加熱脱気炉に設置して内部を真空排気した後、溶接により封止する。そして、当該缶をＨＩＰ装置へ設置し、上述した焼結条件で上記混合粉末を焼結する。

（機械加工）
　作製された焼結体は、所定のターゲットサイズの機械加工される（ＳＴ６）。これにより本実施形態のＭｏ－Ｗターゲットが作製される。ターゲット形状は円形でもよいし矩形でもよい。機械加工は主として、切削加工、研磨加工により行われる。必要に応じて、機械加工前に、内部歪の除去等を目的として焼結体の熱処理が行われてもよい。所定形状に加工された焼結体は、図示しないバッキングプレートにボンディングされることでターゲットアセンブリを構成する。

（Ｍｏ－Ｗターゲット）
　以上のようにして製造されるＭｏ－Ｗターゲットは、１００ｐｐｍ以下の酸素濃度と、９７％以上の相対密度と、２０μｍ以下の平均結晶粒径とを有する。これにより、異常放電やパーティクルの発生が抑えられ、安定したスパッタ性を確保できるＭｏ－Ｗターゲットを得ることができる。

　本実施形態によれば、焼結前に、Ｍｏ粉末の脱酸素処理が行われるので、酸素含有量の少ない高純度なＭｏ－Ｗターゲットを安定に製造することができる。特に本実施形態のようにＭｏの方がＷよりも組成比の高いＭｏ－Ｗ系においては、Ｍｏ粉末の脱酸素処理を行うことによって焼結体の酸素濃度を効率よく制御することが可能となる。

　また焼結体の酸素濃度が少なくなることで、焼結体内部での空孔（ポア）の発生が阻止され、これにより９７％以上の相対密度を有するＭｏ－Ｗターゲットを安定して生成することが可能となる。

　さらに、焼結後において圧延処理を要することなく９７％以上の相対密度を得ることができるため、圧延処理に由来する主方位の生成が抑えられる。これにより、スパッタ時においてターゲット材の飛散方向が等方的となり、基板上に成膜されるスパッタ膜の膜厚を均一化して、歩留まりの向上を図ることができる。

　特に本実施形態のＭｏ－Ｗターゲットの結晶相は、ＭｏとＷとが相互に固溶したＭｏＷの合金相ではなく、Ｍｏ相とＷ相との混在相が主体となる。このため、Ｍｏ及びＷの各結晶面（１１０），（２００），（２１１），（２２０），（３１０）及び（３２１）のＸ線回折ピークの含有比率をＭｏ及びＷの組成比率で加重平均したときの各面方位の比率がいずれも２５％以下となる。その結果、ターゲット表面の結晶配向性はいずれの方向にも等方性であり、スパッタ時にプラズマ中のイオンとの衝突によりスパッタされるターゲット構成微粒子は等方的に飛散し基板上へ成膜される。これにより基板上にＭｏ－Ｗ薄膜を±５％以下の膜厚分布で成膜でき、膜厚均一性を高めることが可能となる。

　そして本実施形態のＭｏ－Ｗターゲットにおいては、Ｗ含有比率を５～２０原子％にすることで、基板上に形成されるＭｏ－Ｗ膜の比抵抗を低減できるとともに、エッチング液に対する耐久性を向上させることができる。

　以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。

　(実施例１)
　純度９９．９５％以上、平均粒径１０μｍ未満のＭｏ原料粉末を数センチ大に造粒し、その造粒粉を水素還元炉において脱酸素処理した後、当該造粒粉を最大粒径が７００μｍ未満となるように解砕した。脱酸素処理温度は１２００℃とした。次いで、当該Ｍｏの解砕粉に、純度９９．９９％以上、平均粒径１０μｍ未満、酸素濃度５００ｐｐｍ未満のＷ原料粉末を、Ｗ含有比率が１５原子％となるように混合した。続いて、これらＭｏとＷの混合粉末をステンレス製の缶に封入し、ＨＩＰ処理（加圧焼結）した。ＨＩＰ処理温度（焼結温度）は１３００℃、圧力は１２５ＭＰａ、最高温度での保持時間は４時間とした。

　以上のようにして作製されたＭｏ－１５ａｔ％Ｗ焼結体を所定のターゲット形状（直径２５．４ｃｍ、厚み６ｍｍの円板形状）に機械加工し、そのターゲット特性（Ｘ線回折特性、平均結晶粒径、相対密度、酸素濃度）を評価した。

　さらに、上記ターゲットをバッキングプレートにボンディングしてスパッタ装置へ組み込んだ。そして、真空チャンバをＡｒガス０．３Ｐａの雰囲気に調整し、ターゲットに１ｋＷのＤＣ電力を印加して、直径６インチのガラス基板上にＭｏ－Ｗ膜を形成したときのスパッタ特性（膜厚分布、異常放電の有無）を評価した。その結果を表１に示す。

　［Ｘ線回折特性］
　ターゲット表面のＸ線回折特性として、ＭｏＷ相の回折ピークの有無と、主方位の含有比率を評価した。Ｘ線回折測定装置には、株式会社リガク製「RINT X-Ray Diffractmeter」を使用した。

　主方位の含有比率に関しては、Ｍｏ及びＷ各々の面方位（１１０），（２００），（２１１），（２２０），（３１０），（３２１）におけるＸ線回折強度の総和に対する、当該Ｍｏ及びＷの組成比率で加重平均した上記面方位の含有比率をそれぞれ評価した。

　図２は、実施例１で作製されたＭｏ－Ｗ焼結体のＸＲＤチャートであり、（Ａ）はターゲット表面、（Ｂ）は断面、（Ｃ）はモリブデン相、（Ｄ）はタングステン相をそれぞれ示している。（Ａ），（Ｂ）より、当該焼結体は全体的に均一な結晶組織を有していることが確認される。また（Ｃ），（Ｄ）より、Ｍｏ及びＷのいずれにも（１１０），（２００），（２１１），（２２０），（３１０），（３２１）面に明確な回折ピークが認められる。また、ＭｏＷの合金相の存在は、このＸＲＤチャートからは、ほとんど認められなかった。

　図３（Ａ）～（Ｄ）は、実施例１で作製されたＭｏ－Ｗ焼結体のＳＥＭ（scanning electron microscope）像であり、１００倍、３００倍、５００倍及び１０００倍の画像をそれぞれ示している。図３（Ｅ），（Ｆ）は上記Ｍｏ－Ｗ焼結体のＷＤＸ（wavelength dispersive X-ray spectrometry）像であり、（Ｅ）は（Ｄ）の画像におけるＭｏのマッピング像、（Ｆ）は（Ｄ）の画像におけるＷのマッピング像をそれぞれ示している。（Ｄ）～（Ｆ）に示すように、Ｍｏ相のＷ相とは明確に分離され、ＭｏＷ相の存在は確認されなかった。

　表２は、実施例１で作製された焼結体の面方位（１１０），（２００），（２１１），（２２０），（３１０），（３２１）におけるＭｏ及びＷのＸ線回折強度の測定値Ｉｓ（項目２，７）、Ｍｏ及びＷの上記各面方位における標準サンプル強度Ｉｏ（項目１，６）、焼結体の上記各面方位の含有比率（項目１１）等を示している。ここで、（２００）、（２１１）、（２２０）、（３１０）及び（３２１）の各面の回折強度は、（１１０）面の回折強度を１００としたときの相対値で表した。

　例えばＭｏの（１１０）結晶面の含有比は、以下の式で計算される。
　　(110)= {Is(110)/Io(110)}/{Σ(Is/Io)}
　　ここで、Σ(Is/Io)={Is(110)/Io(110)}+{Is(200)/Io(200)}+……+{Is(321)/Io(321)}
　他の結晶面の含有比についても同様に算出される（項目３，４）。なお上記式の分母の値は（{Σ(Is/Io)}）は、約５．６９である（項目２備考）。
　Ｗの各結晶方位面の含有比も上述のようにして算出される（項目８）。このときの計算式の分母の値は、約２．４３である（項目７備考）。
　上述のようにして算出されたＭｏ、Ｗの各結晶方位のＸ線回折強度含有比は、Ｍｏ、Ｗの組成比率で加重平均される。すなわち、各結晶面のＭｏ及びＷの含有比は、
　［Ｍｏ含有比］×０．８５＋［Ｗ含有比］×０．１５
の式で各々算出される。その結果を項目１０，１１に示す。本実施例では、（１１０）面が他の面よりも含有比が高く、当該（１１０）面が主方位を構成する。その（１１０）面の含有比は約２１％であった。

　［平均結晶粒径］
　平均粒径の測定は、焼結体の断面ＳＥＭ写真を用い、「ＡＳＴＭ(American Society for Testing and Materials)Ｅ１１２」（ＪＩＳ(Japanese Industrial Standards) Ｇ０５５１）の粒度表に基づく目視判断とした。本実施例では、焼結体の平均結晶粒径は２０μｍ未満であった。

　［相対密度］
　焼結体の相対密度は、焼結体の見掛け密度と理論密度（11.58ｇ／ｃｍ^３）との比を計算により求めた。見掛け密度は、得られた焼結体を機械加工して外周及び厚みの寸法をノギス、マイクロメータ或いは３次元測定器を用いて測定して体積を求め、次に、電子天秤にて重量を測定し、（重量／体積）の式から求めた。本実施例では、焼結体の相対密度は９７．５０％であった。

　［酸素濃度］
　焼結体の酸素濃度の測定には、ＩＣＰ分光分析装置（株式会社島津製作所製「ICPS-8100」）を用いた。測定の結果、本実施例の焼結体の酸素濃度は６０ｐｐｍ以下であった。

　［膜厚分布測定］
　膜厚分布の測定に際しては、目標膜厚を３０００Åとし、ガラス基板上の中心１点と、当該中心で直交する２軸上における半径３０ｍｍ、５０ｍｍ及び７５ｍｍの位置の４点（計１３点）の膜厚を測定した。そして、上記１３点の膜厚の平均値（Ｄ）で、これらの最大値と最小値の差（ｄ）を除した値の±１／２を膜厚分布とした。すなわち、膜厚分布の値は、（ｄ／Ｄ）×（±１／２）［％］の計算式より求めた。本実施例によれば、膜厚分布は±４％であった。

　［異常放電］
　異常放電の評価については、１０ｋＷＨｒのスパッタ積算時間において、ターゲットにアーキングが生じた場合を「×」、アーキングが生じなかった場合を「○」とした。本実施例によれば、異常放電は認められなかった。

（実施例２）
　Ｗ含有比率を５原子％、ＨＩＰ処理温度（焼結温度）を１４００℃とした以外は、実施例１と同様な方法で、ターゲット特性及びスパッタ特性を評価した。その結果、表１に示すように、ＭｏＷのＸ線回折ピークは「ほぼ無し」、主方位の含有比率は２０％、平均結晶粒径は２０μｍ未満、相対密度は９８％、酸素濃度は５０ｐｐｍ以下、膜厚分布は±４％、異常放電は「無し」であった。

（実施例３）
　Ｗ含有比率を２０原子％、ＨＩＰ処理温度（焼結温度）を１２００℃とした以外は、実施例１と同様な方法で、ターゲット特性及びスパッタ特性を評価した。その結果、表１に示すように、ＭｏＷのＸ線回折ピークは「ほぼ無し」、主方位の含有比率は２２％、平均結晶粒径は２０μｍ未満、相対密度は９７．３％、酸素濃度は６０ｐｐｍ以下、膜厚分布は±５％、異常放電は「無し」であった。

（実施例４）
　Ｍｏ造粒粉の脱酸素処理温度を１１００℃とした以外は、実施例１と同様な方法で、ターゲット特性及びスパッタ特性を評価した。その結果、表１に示すように、ＭｏＷのＸ線回折ピークは「ほぼ無し」、主方位の含有比率は１８％、平均結晶粒径は２０μｍ未満、相対密度は９８．５％、酸素濃度は５０ｐｐｍ以下、膜厚分布は±４％、異常放電は「無し」であった。

（実施例５）
　Ｍｏ造粒粉の脱酸素処理温度を１３００℃、ＨＩＰ処理温度（焼結温度）を１５００℃とした以外は、実施例１と同様な方法で、ターゲット特性及びスパッタ特性を評価した。その結果、表１に示すように、ＭｏＷのＸ線回折ピークは「ほぼ無し」、主方位の含有比率は２３％、平均結晶粒径は２０μｍ未満、相対密度は９９％、酸素濃度は６０ｐｐｍ以下、膜厚分布は±５％、異常放電は「無し」であった。

（比較例１）
　Ｍｏ造粒粉の脱酸素処理温度を１０００℃、ＨＩＰ処理温度（焼結温度）を１４００℃とした以外は、実施例１と同様な方法で、ターゲット特性及びスパッタ特性を評価した。その結果、表１に示すように、ＭｏＷのＸ線回折ピークは「有り」、主方位の含有比率は３５％、平均結晶粒径は４０μｍ未満、相対密度は９６．５％、酸素濃度は５０ｐｐｍ以下、膜厚分布は±８％、異常放電は「有り」であった。

（比較例２）
　Ｍｏ造粒粉の脱酸素処理温度を１４００℃、ＨＩＰ処理温度（焼結温度）を１１００℃とした以外は、実施例１と同様な方法で、ターゲット特性及びスパッタ特性を評価した。その結果、表１に示すように、ＭｏＷのＸ線回折ピークは「ほぼ無し」、主方位の含有比率は１８％、平均結晶粒径は２０μｍ未満、相対密度は９５．５％、酸素濃度は４０ｐｐｍ以下、膜厚分布は±５％、異常放電は「有り」であった。

（比較例３）
　Ｍｏ造粒粉の脱酸素処理温度を１４００℃、ＨＩＰ処理温度（焼結温度）を１６００℃とした以外は、実施例１と同様な方法で、ターゲット特性及びスパッタ特性を評価した。その結果、表１に示すように、ＭｏＷのＸ線回折ピークは「有り」、主方位の含有比率は４０％、平均結晶粒径は５０μｍ未満、相対密度は９９％、酸素濃度は６０ｐｐｍ以下、膜厚分布は±１０％、異常放電は「有り」であった。

（比較例４）
　Ｍｏ造粒粉の脱酸素処理温度を１０００℃、ＨＩＰ処理温度（焼結温度）を１１００℃とした以外は、実施例１と同様な方法で、ターゲット特性及びスパッタ特性を評価した。その結果、表１に示すように、ＭｏＷのＸ線回折ピークは「ほぼ無し」、主方位の含有比率は１９％、平均結晶粒径は２０μｍ未満、相対密度は９５％、酸素濃度は５０ｐｐｍ以下、膜厚分布は±５％、異常放電は「有り」であった。

　表１の結果より、Ｍｏ粉末（造粒粉）の脱酸素処理温度が１１００℃以上１３００℃以下である実施例１～５のＭｏ－Ｗ焼結体（ターゲット）によれば、モリブデン粉末に含まれる酸素の量を効果的に低減することができる。これにより焼結時の空孔（ポア）の発生を抑制し、焼結体の相対密度の向上を図ることができる。また結晶粒の粗大化が阻止されるので、微細な均一組織を有するＭｏ－Ｗ焼結体を得ることができる。さらに圧延処理を施すことなく焼結体の高密度化を図ることができるので、スパッタ成膜時における膜厚の均一化を実現することができる。

　また、ＨＩＰ処理温度（焼結温度）が１２００℃以上１５００℃以下である実施例１～５のＭｏ－Ｗ焼結体（ターゲット）によれば、９７％以上の相対密度を安定して得ることができるとともに、ＭｏとＷの合金化反応を阻止し、主方位のＸ線回折強度の含有比率を２５％以下に抑えることができる。これによりターゲット表面からスパッタ粒子を等方的に飛散させることができるため、膜厚の均一性を高めることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

　例えば以上の実施形態では、Ｗ含有比率が５～２０原子％のＭｏ－Ｗターゲットの製造方法について説明したが、Ｗ含有量はこれに限定されず、Ｗ含有比率が５～９５原子％のＭｏ－Ｗターゲットの製造にも本発明は適用可能である。

　また以上の実施形態ではＭｏ粉末（造粒粉）のみを脱酸素処理の対象としたが、これに加えて、Ｗ粉末をも脱酸素処理の対象としてもよい。これにより焼結体の相対密度の更なる向上を図ることができる。

　ＳＴ１…Ｍｏ粉末造粒工程
　ＳＴ２…Ｍｏ粉末脱酸素処理工程
　ＳＴ３…Ｍｏ造粒粉解砕工程
　ＳＴ４…Ｗ粉末混合工程
　ＳＴ５…加圧焼結工程
　ＳＴ６…機械加工工程

Claims

　モリブデン粉末を１１００℃以上１３００℃以下の温度で脱酸素処理し、
　脱酸素処理した前記モリブデン粉末にタングステン粉末を混合し、
　前記モリブデン粉末と前記タングステン粉末との混合粉末を所定温度で加圧焼結する
　Ｍｏ－Ｗターゲットの製造方法。
　請求項１に記載のＭｏ－Ｗターゲットの製造方法であって、
　前記モリブデン粉末を脱酸素処理する前に、前記モリブデン粉末を所定サイズに造粒し、
　前記モリブデン粉末の造粒粉を脱酸素処理する
　Ｍｏ－Ｗターゲットの製造方法。
　請求項２に記載のＭｏ－Ｗターゲットの製造方法であって、
　前記造粒粉を脱酸素処理した後、前記造粒粉を解砕する
　Ｍｏ－Ｗターゲットの製造方法。
　請求項１に記載のＭｏ－Ｗターゲットの製造方法であって、
　前記混合粉末を、ＨＩＰ（熱間等方圧プレス）法で焼結する
　Ｍｏ－Ｗターゲットの製造方法。
　請求項４に記載のＭｏ－Ｗターゲットの製造方法であって、
　前記所定温度は、１２００℃以上１５００℃以下である
　Ｍｏ－Ｗターゲットの製造方法。
　モリブデン粉末とタングステン粉末とを含む混合粉末の焼結体からなるＭｏ－Ｗターゲットであって、
　モリブデン及びタングステンの（１１０），（２００），（２１１），（２２０），（３１０），（３２１）の各面方位におけるＸ線回折強度の総和に対する、当該モリブデン及びタングステンの組成比率で加重平均した上記面方位各々の含有比率がいずれも２５％以下である
　Ｍｏ－Ｗターゲット。
　請求項６に記載のＭｏ－Ｗターゲットであって、
　１００ｐｐｍ以下の酸素濃度と、９７％以上の相対密度と、２０μｍ以下の平均結晶粒径とを有する
　Ｍｏ－Ｗターゲット。