WO2023224084A1 - 金属スパッタリングターゲット及びその製造方法、並びに、金属材料及びその製造方法 - Google Patents

金属スパッタリングターゲット及びその製造方法、並びに、金属材料及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023224084A1
WO2023224084A1 PCT/JP2023/018537 JP2023018537W WO2023224084A1 WO 2023224084 A1 WO2023224084 A1 WO 2023224084A1 JP 2023018537 W JP2023018537 W JP 2023018537W WO 2023224084 A1 WO2023224084 A1 WO 2023224084A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ingot
metal
less
metal material
area ratio
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/018537
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大起 正能
雅実 召田
大雅 近藤
Original Assignee
東ソー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東ソー株式会社 filed Critical 東ソー株式会社
Publication of WO2023224084A1 publication Critical patent/WO2023224084A1/ja

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/11—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of chromium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering

Definitions

  • the present disclosure relates to a metal material suitable for a sputtering target, a method for manufacturing the same, a metal sputtering target including the metal material, and a method for manufacturing the same.
  • Metals with a body-centered cubic structure such as chromium and molybdenum are used as light-shielding films for lithography masks, sputtering targets, and as film-forming materials for obtaining these films.
  • a metal having a body-centered cubic structure is used as a sputtering target, sputtered particles are formed in the direction of the ⁇ 111 ⁇ plane, which is the direction of the closest packed plane. Therefore, by increasing the proportion of ⁇ 111 ⁇ planes and using a metal having a body-centered cubic structure as a sputtering target, a sputtered film can be formed with higher efficiency.
  • Patent Document 1 it has been studied to make a metal having a body-centered cubic structure have a ⁇ 111 ⁇ plane orientation by repeating forging and rolling processes.
  • niobium which is a metal having a body-centered cubic structure
  • ⁇ plane was insufficient, and deformation on the surface and inside became non-uniform, making it impossible to obtain a metal material suitable as a film forming material such as a sputtering target.
  • the present disclosure relates to at least any of a metal material including a metal having a body-centered cubic structure suitable for a sputtering target, a method for manufacturing the same, a sputtering target including the same, and a method for manufacturing a film using the sputtering target. The purpose is to provide
  • the present invention is as defined in the claims, and the gist of the present disclosure is as follows.
  • the metal having the body-centered cubic structure is chromium (Cr), iron (Fe), rubidium (Ru), niobium (Nb), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), vanadium (V), and tungsten.
  • the method for producing a metal material according to any one of [1] to [8] above which comprises a heat treatment step of performing the above treatment.
  • a sputtering target comprising the metal material according to any one of [1] to [8] above.
  • the present disclosure provides at least any of a metal material containing a metal having a body-centered cubic structure suitable for a sputtering target, a method for manufacturing the same, a sputtering target including the same, and a method for manufacturing a film using the sputtering target. can be provided.
  • FIG. 2 is an optical microscope observation diagram (magnification: 200 times) of a cross section of the chromium material of Example 1.
  • FIG. FIG. 6 is an optical microscope observation diagram (magnification: 200 times) of a cross section of the molybdenum material of Example 6.
  • This embodiment has a body-centered cubic structure in which the ratio of the orientation area ratio of the ⁇ 111 ⁇ plane to the total orientation area ratio of the ⁇ 001 ⁇ plane, ⁇ 101 ⁇ plane, and ⁇ 111 ⁇ plane is 0.45 or more. It is a metallic material containing metal.
  • the present embodiment relates to a metal material including a metal having a body-centered cubic structure, and may be a metal material including a metal having a body-centered cubic structure (hereinafter also referred to as "BCC metal”), and may be a metal material including a metal having a body-centered cubic structure. It may also be a metallic material. Since it is a bcc metal, it is easily oriented toward the ⁇ 111 ⁇ plane.
  • BCC metals include chromium (Cr), iron (Fe), rubidium (Ru), niobium (Nb), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), and vanadium (V). and tungsten (W), preferably one or more selected from the group of chromium, molybdenum, vanadium, and tungsten, more preferably one or more selected from the group of chromium, molybdenum, and tungsten, and chromium and molybdenum are even more preferred, and chromium is particularly preferred.
  • the bcc metal may be an alloy, and the alloy constituting the metal material of this embodiment may include an alloy containing one or more selected from the group of chromium, iron, rubidium, niobium, molybdenum, tantalum, vanadium, and tungsten.
  • Further examples include alloys containing chromium, and further chromium-molybdenum alloys.
  • the metal material of this embodiment is also referred to as a "chromium material” when the BCC metal in the metal material is chromium, and a “chromium-molybdenum material” when it is a chromium-molybdenum alloy.
  • the ratio of the orientation area ratio of the ⁇ 111 ⁇ plane to the total orientation area ratio of the ⁇ 001 ⁇ plane, ⁇ 101 ⁇ plane, and ⁇ 111 ⁇ plane of the BCC metal is 0.45 or more, 0.50 or more, and 0.50 or more. It is preferably 60 or more, 0.75 or more, or 0.95 or more.
  • the ratio of the orientation area ratio of the ⁇ 111 ⁇ plane to the total orientation area ratio of the ⁇ 001 ⁇ plane, ⁇ 101 ⁇ plane, and ⁇ 111 ⁇ plane (hereinafter also referred to as "orientation area ratio ratio”) is less than 0.45.
  • a metal material containing a bcc metal is used as a sputtering target (hereinafter also simply referred to as “target")
  • the proportion of sputtered particles stacked on a substrate is significantly reduced, and the film formation efficiency is significantly reduced.
  • the orientation area ratio is 0.45 or more
  • the bcc metal has a so-called ⁇ 111 ⁇ orientation.
  • the orientation area ratio is preferably 0.50 or more
  • the orientation area ratio is preferably 0.60 or more, 0.75 or more, or 0.95 or more. preferable.
  • the orientation area ratio of the bcc metal contained in the metal material of this embodiment is preferably high, but examples include 1.0 or less, less than 1.0, or 0.99 or less, and the upper limit of the orientation area ratio and the lower limit may be any combination.
  • the orientation area ratio is preferably 0.50 or more and 1.0 or less, more preferably 0.60 or more and 1.0 or less, and even more preferably 0.75 or more and less than 1.0.
  • the orientation area ratio of the ⁇ 111 ⁇ plane of the BCC metal (hereinafter also referred to as "orientation area ratio ⁇ 111 ⁇ ”) is preferably 20% or more, 25% or more, More preferably, it is 30% or more, 50% or more, or 80% or more.
  • the oriented area ratio ⁇ 111 ⁇ is 20% or more, 25% or more, or 30% or more, and for molybdenum materials, the oriented area ratio ⁇ 111 ⁇ is 50% or more or 80% or more.
  • Examples of the orientation area ratio ⁇ 111 ⁇ include 100% or less, less than 100%, 95% or less, or 90% or less.
  • the orientation area ratio ⁇ 111 ⁇ is preferably 20% or more and 100% or less, more preferably 25% or more and 100% or less, and even more preferably 30% or more and less than 100%.
  • the orientation area ratio ⁇ 111 ⁇ of the molybdenum material is preferably 50% or more and 100% or less, more preferably 80% or more and 100% or less, and even more preferably 80% or more and less than 100%.
  • orientation area ratio of the ⁇ 001 ⁇ plane of the BCC metal (hereinafter also referred to as "orientation area ratio ⁇ 001 ⁇ ”) is preferably smaller than the orientation area ratio ⁇ 111 ⁇ , such as 20% or less, 15% or less, or 10%. It is more preferably less than or equal to 5%. In particular, for chromium materials, it is preferable that the oriented area ratio ⁇ 001 ⁇ is 15% or less, and for molybdenum materials, it is preferable that the oriented area ratio ⁇ 001 ⁇ is 15% or less or 5% or less. Furthermore, the orientation area ratio ⁇ 001 ⁇ can be exemplified as 1% or more or 2% or more.
  • the orientation area ratio ⁇ 001 ⁇ is preferably 1% or more and 15% or less, more preferably 2% or more and 15% or less.
  • the orientation area ratio ⁇ 001 ⁇ of the molybdenum material is preferably 1% or more and 15% or less, and preferably 2% or more and 5% or less.
  • orientation area ratio of the ⁇ 101 ⁇ plane of the BCC metal (hereinafter also referred to as "orientation area ratio ⁇ 101 ⁇ ”) is more preferably 15% or less, 10% or less, 5% or less, or 2% or less. .
  • orientation area ratio ⁇ 101 ⁇ is 10% or less
  • molybdenum materials it is preferable that the oriented area ratio ⁇ 101 ⁇ is 5% or less, or 2% or less.
  • the orientation area ratio ⁇ 101 ⁇ can be exemplified as 0% or more, 0.01% or more, 0.10% or more, or 1% or more.
  • the orientation area ratio ⁇ 101 ⁇ is preferably 0% or more and 10% or less, more preferably 0.10% or more and 10% or less.
  • the orientation area ratio ⁇ 101 ⁇ of the molybdenum material is preferably 0% or more and 5% or less, and preferably 0.10% or more and 2% or less.
  • orientation area ratio ⁇ 111 ⁇ orientation area ratio ⁇ 111 ⁇
  • orientation area ratio ⁇ 001 ⁇ orientation area ratio ⁇ 101 ⁇
  • the upper and lower limits of the orientation area ratio, orientation area ratio ⁇ 111 ⁇ , orientation area ratio ⁇ 001 ⁇ , and orientation area ratio ⁇ 101 ⁇ may be any of the combinations described above.
  • the oriented area ratio of crystal planes can be determined from an SEM observation diagram obtained by scanning electron microscope-electron beam backscatter diffraction (hereinafter also referred to as "SEM-EBSD") measurement under the following conditions.
  • SEM-EBSD scanning electron microscope-electron beam backscatter diffraction
  • the SEM observation diagram is divided into a grid of 5 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m, and these grid points are used as measurement points.
  • the orientation surface and its area at all measurement points may be measured, and the orientation area ratio may be determined from the following formula.
  • Oriented area ratio ⁇ 111 ⁇ [%] ⁇ total area of measurement points with ⁇ 111 ⁇ plane orientation/total area of all measurement points ⁇ 100
  • Oriented area ratio ⁇ 101 ⁇ [%] ⁇ total area of measurement points with ⁇ 101 ⁇ plane orientation/total area of all measurement points ⁇ 100
  • Oriented area ratio ⁇ 001 ⁇ [%] ⁇ total area of measurement points with ⁇ 001 ⁇ plane orientation/total area of all measurement points ⁇ 100
  • Oriented area ratio ratio Oriented area ratio ⁇ 111 ⁇ / (Oriented area ratio ⁇ 111 ⁇ + Oriented area ratio ⁇ 101 ⁇ + Oriented area ratio ⁇ 001 ⁇ )
  • the measurement sample (metallic material) may be pretreated by mirror polishing with SiC abrasive paper and buffing, and then electrolytically etching with a 5% by volume sulfuric acid aqueous solution.
  • the average KAM value of the bcc metal is less than or equal to 2°, less than or equal to 1°, or less than or equal to 0.5°. This makes it easier to reduce strain in the metal material.
  • the average KAM value is preferably 0° or more or 0.1° or more.
  • the average KAM value is preferably 0° or more and 2° or less, more preferably 0° or more and 1° or less, and even more preferably 0.1° or more and 0.5° or less.
  • the average KAM value in this embodiment is one of the indicators indicating local changes in crystal orientation, and is the local misorientation (Kernel Average Misorientation; hereinafter also referred to as "KAM value") obtained by the above-mentioned SEM-EBSD measurement. is the average value of The KAM value is a value obtained from the following formula.
  • ⁇ ij is the crystal orientation difference between measurement point i and measurement point j.
  • n is the total number of measurement points to be measured for the KAM value (target measurement point) and adjacent measurement points (adjacent measurement points). Note that a crystal misorientation difference between measurement points of 10° or more is regarded as a grain boundary, and the grain boundary is not a target for measuring the KAM value.
  • the bcc metal may contain an amorphous phase as long as particle generation can be suppressed when the metal material of this embodiment is used as a target.
  • the average crystal grain size of the metal material of this embodiment is preferably 200 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or less, or 70 ⁇ m or less.
  • the average crystal grain size may be 10 ⁇ m or more, or 30 ⁇ m or more.
  • the average crystal grain size is preferably 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and even more preferably 30 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less.
  • the average crystal grain size is an average value of crystal grain sizes that can be determined by a method based on JIS G 0551:2020 and Annex JC. Since the strength tends to be high, the relative density of the metal material of this embodiment is preferably 99.6% or more or 99.8% or more, and may be 100% or less. The relative density is preferably 99.6% or more and 100% or less, more preferably 99.8% or more and 100% or less.
  • the "relative density” is the ratio [%] of the measured density [g/cm 3 ] to the true density [g/cm 3 ].
  • the measured density is the mass [g] of the metal material measured by mass measurement with respect to the volume [cm 3 ] of the metal material measured by a method according to JIS R 1634.
  • ⁇ t is the true density [cm 3 ] of the metal material
  • W t is the mass [g] of the metal material measured by mass measurement.
  • W 1 to W n are the mass proportions [g/g] of each BCC metal contained in the metal material
  • ⁇ 1 to ⁇ n are the true densities [g/cm 3 ] of each BCC metal contained in the metal material.
  • W 1 to W n are mass proportions of each bcc metal obtained by compositional analysis of the metal material, and the total of W 1 to W n is 1.0.
  • each BCC metal is 7.19 g/cm 3 for chromium, 7.87 g/cm 3 for iron, 1.53 g/cm 3 for rubidium, 8.57 g/cm 3 for niobium, and 10. 22 g/cm 3 , tantalum 16.65 g/cm 3 , vanadium 6.0 g/cm 3 and tungsten 19.25 g/cm 3 .
  • the true density of 10 g of a metal material containing a chromium-molybdenum alloy containing 60% by mass of chromium and 40% by mass of molybdenum is determined from the following equation.
  • ⁇ t 10/ ⁇ (0.6/7.19)+(0.4/10.22) ⁇
  • the metal material of this embodiment has a small content of metal impurities. is preferably more than 99.6%, 99.9% or more, or 99.99% or more, and may be less than 100% or less than 100%.
  • the purity of the metal material of this embodiment is preferably more than 99.6% and less than 100%, more preferably more than 99.9% and less than 100%.
  • “4N” represents a purity of 99.99% or more
  • “5N” represents a purity of 99.999% or more.
  • the metal impurity content is the metal impurity content measured by glow discharge mass spectrometry (hereinafter also referred to as "GDMS") according to ASTM F1593.
  • the metal impurities include metals other than BCC metals, and in the case of metal materials made of specific BCC metals, metals other than these; for example, in the case of chromium materials and chromium-molybdenum materials, metals other than chromium and molybdenum; Another example is iron.
  • the measurement sample may be a prismatic metal material measuring 10 to 25 mm x 10 to 25 mm x 0.5 to 15 mm.
  • the measurement sample was polished using SiC abrasive paper (#800) until Ra was 1.6 ⁇ m or less, followed by ultrasonic cleaning in pure water for 10 minutes, dehydration with alcohol, hot air drying, and vacuum packaging. Pretreatment can be performed by doing this.
  • the oxygen content of the metal material of this embodiment is preferably 200 mass ppm or less, preferably 150 mass ppm or less, 30 mass ppm or less, or 10 mass ppm or less.
  • target a sputtering target
  • Containing oxygen is permissible as long as particle generation is suppressed; for example, the oxygen content may be 0 mass ppm or more, more than 0 mass ppm, 1 mass ppm or more, or 3 mass ppm or more. .
  • the oxygen content is preferably 0 mass ppm or more and 200 mass ppm or less, more preferably more than 0 mass ppm and 150 mass ppm or less, and even more preferably 1 mass ppm or more and 30 mass ppm or less.
  • the oxygen content of the metal material can be measured using a general oxygen/nitrogen analyzer (for example, ON736, manufactured by LECO).
  • a general oxygen/nitrogen analyzer for example, ON736, manufactured by LECO.
  • the upper and lower limits of the average KAM value, average grain size, relative density, purity, and oxygen content may be in any combination described above.
  • the shape of the metal material of this embodiment is arbitrary, it is preferably a shape suitable for sputtering, and examples thereof include one or more shapes selected from the group of plate-like, columnar, and cylindrical shapes.
  • the metal material of this embodiment can be used for the known uses of BCC metal, it is preferably used as a sputtering target, and more preferably used as a metal material for sputtering targets.
  • a sputtering target including the metal material of this embodiment (hereinafter also referred to as “target of this embodiment") may be made of the metal material of this embodiment, and may include a backing plate and a metal material of this embodiment. It may be a target equipped with
  • the target of this embodiment will be described below, taking as an example a target provided with a backing plate and the metal material of this embodiment.
  • the backing plate may be made of a material that can conduct electricity and dissipate heat during sputtering, for example, one or more materials selected from the group of copper (Cu), aluminum (Al), titanium (Ti), and SUS (Steel Use Stainless).
  • a backing plate consisting of:
  • the metal material is joined to the backing plate.
  • the metal material and the backing plate may be directly bonded or may be bonded via a bonding material.
  • the bonding material may be a known material, such as indium (In).
  • the metal material may have any shape as long as it is suitable for sputtering, and examples include one or more shapes selected from the group of plate, columnar, and cylindrical.
  • the maximum value of the difference in the orientation area of the ⁇ 111 ⁇ plane in the thickness direction of the BCC metal of the metal material (hereinafter also referred to as "orientation difference ⁇ 111 ⁇ ”) is 10% or less, Moreover, it is preferable that it is 0% or more, 2% or more, or 5% or more.
  • the orientation difference ⁇ 111 ⁇ is preferably 0% or more and 10% or less, more preferably 2% or more and 10% or less.
  • the ratio of the maximum difference in the orientation area of the ⁇ 111 ⁇ plane to the total of the maximum differences in the orientation areas of the ⁇ 001 ⁇ plane, ⁇ 101 ⁇ plane, and ⁇ 111 ⁇ plane (hereinafter also referred to as "orientation difference ratio”) is Examples include 0.4 or more, 0.5 or more, and 0.8 or less.
  • the orientation difference ⁇ 111 ⁇ and the orientation difference ratio are both indicators of the variation in crystal orientation in the thickness direction of the target. When the orientation difference ⁇ 111 ⁇ and the orientation difference ratio are within the above-mentioned ranges, changes in the crystal state accompanying the progress of sputtering are suppressed. This makes it easier to form a more uniform film.
  • the maximum value of the difference in average crystal grain size in the thickness direction of the BCC metal of the metal material in the target of this embodiment (hereinafter also simply referred to as "grain size difference”) is 30 ⁇ m or less or 10 ⁇ m or less. It is preferable that there be. Thereby, even if particles are generated, changes in their generation behavior are suppressed.
  • the particle size difference include 0 ⁇ m or more, 1 ⁇ m or more, or 3 ⁇ m or more.
  • the particle size difference is preferably 0 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and even more preferably 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the orientation difference ⁇ 111 ⁇ , orientation difference ratio, and grain size difference may be determined by the following method. That is, in the target of this embodiment, the direction perpendicular to the surface (hereinafter also referred to as the "sputtering surface") that faces the surface of the metal material to be bonded to the backing plate (hereinafter also referred to as the "bonding surface”). is considered to be the thickness direction.
  • the target of this embodiment is cut into three equal parts in the thickness direction to obtain a cut piece, and the above-mentioned SEM-EBSD measurement is performed on the exposed surface of the cut piece on the sputtering surface side.
  • the orientation difference ⁇ 111 ⁇ , orientation difference ratio, and grain size difference may be determined, respectively.
  • the area of the sputtering surface of the target of this embodiment is preferably 200 cm 2 or more, 350 cm 2 or more, or 800 cm 2 or more.
  • the area of the sputtering surface is, for example, 1500 cm 2 or less or 1200 cm 2 or less.
  • a preferred method is to pressurize an ingot made of a metal having a body-centered cubic structure at a pressing temperature of 500° C. or more and a pressing speed of less than 15 mm/s.
  • a method for producing a metal material which includes a pressurizing step to obtain a processed ingot, and a heat treatment step of heat-treating the processed ingot at 850° C. or higher.
  • an ingot made of a metal having a body-centered cubic structure is subjected to pressure treatment at a pressing temperature of 500° C. or more and a pressing speed of less than 15 mm/s to obtain a processed ingot.
  • the ingot to be subjected to the pressurization process may be an ingot made of a metal having a body-centered cubic structure, such as chromium (Cr), iron (Fe), rubidium (Ru), niobium (Nb), molybdenum (Mo), tantalum ( An ingot consisting of one or more selected from the group of Ta), vanadium (V) and tungsten (W) is preferable, and an ingot consisting of one or more selected from the group of chromium, molybdenum, tantalum, vanadium and tungsten is more preferable, chromium, An ingot made of one or more selected from the group of molybdenum and tungsten is more preferable, an ingot made of at least one of chromium
  • the ingot may be an ingot made of an alloy, and may be an ingot made of an alloy containing one or more selected from the group of chromium, iron, rubidium, niobium, molybdenum, tantalum, vanadium, and tungsten, and furthermore, an ingot made of an alloy containing one or more selected from the group of chromium, iron, rubidium, niobium, molybdenum, tantalum, vanadium, and tungsten.
  • the purity of the ingot to be subjected to the pressurizing step may be as long as it has a composition equivalent to that of the intended metal material, and preferably has the same purity and oxygen content as the above-mentioned metal material.
  • the relative density of the ingot to be subjected to the pressurizing step is preferably 99% or more or 99.5% or more. This tends to increase the strength of the resulting metal material.
  • An example of the relative density of the ingot is 100% or less.
  • the average crystal grain size of the ingot to be subjected to the pressurizing step is arbitrary, it is preferably more than 200 ⁇ m or 300 ⁇ m or more.
  • the average crystal grain size of the ingot may be 2000 ⁇ m or less, 1000 ⁇ m or less, or 400 ⁇ m or less.
  • the orientation area ratio of the ingot to be subjected to the pressurizing step is arbitrary, but may be less than 0.45 or 0.3 or less. It is mentioned that the orientation area ratio of the ingot is 0.1 or more.
  • the ingot is pressurized at a pressurizing temperature of 500°C or higher. ⁇ 111> Slip is less likely to occur below 500°C.
  • the pressurizing temperature is preferably 600°C or higher or 700°C or higher.
  • the pressure temperature is preferably 1000° C. or lower or 900° C. or lower.
  • the pressurizing speed is less than 15 mm/s.
  • the pressurizing speed is preferably less than 15 mm/s or 10 mm/s or less, and may be 1 mm/s or more or 3 mm/s or more.
  • the pressurizing speed is preferably 1 mm/s or more and less than 15 mm/s, more preferably 3 mm/s or more and 10 mm/s or less.
  • the pressure treatment method may be any method that can apply pressure to the ingot, and includes, for example, at least one of forging, drawing, extrusion, and rolling.
  • the pressure treatment in the pressurization step is preferably carried out twice or more, and preferably three times or more. By performing the pressure treatment multiple times under the above conditions, strain can be introduced without causing defects such as ingot cracks. As a result, it becomes easier to obtain a metal material with a high orientation area ratio.
  • the pressure treatment is preferably carried out 20 times or less or 10 times or less because the surface and interior of the obtained metal material tend to have a more uniform structure.
  • the pressure treatment is preferably carried out 2 times or more and 20 times or less, and more preferably 3 times or more and 10 times or less.
  • the temperature of the ingot may decrease before and after the pressure treatment.
  • the total reduction ratio of the processed ingot after the pressing step is preferably 50% or more or 60% or more.
  • the processed ingot is heat treated at 850°C or higher. This promotes recrystallization, generates ⁇ 111 ⁇ -oriented crystal grains, and obtains the metal material of this embodiment.
  • the heat treatment is performed at a temperature of 850°C or higher, preferably 900°C or higher. If the temperature is less than 850°C, recrystallization will hardly proceed.
  • the heat treatment does not need to be performed at an unnecessarily high temperature from the viewpoint of energy cost, and may be performed at a temperature of 1300° C. or lower or 1100° C. or lower.
  • the heat treatment is preferably performed at a temperature of 850°C or more and 1300°C or less, more preferably 900°C or more and 1100°C or less.
  • the heat treatment atmosphere is arbitrary and may be an oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere, or a vacuum atmosphere, and an oxidizing atmosphere is preferable. For convenience, the heat treatment atmosphere is preferably an air atmosphere.
  • the heat treatment time may be appropriately adjusted depending on the size of the processed ingot to be subjected to the heat treatment step, the performance of the heat treatment furnace, etc., and may be, for example, 1 hour or more and 5 hours or less.
  • the manufacturing method of this embodiment may include a processing step of processing a processed ingot prior to the heat treatment step.
  • the processing method is arbitrary, and examples thereof include cutting.
  • the manufacturing method of the present embodiment may include a surface processing step of surface processing the metal material after the heat treatment step.
  • the metal material of this embodiment may be used as is.
  • the target of this embodiment can be manufactured by a manufacturing method that includes a joining step of joining the metal material of this embodiment and a backing plate.
  • the bonding method in the bonding step may be any method that can bond the backing plate and the metal material, and examples include one or more methods selected from the group of diffusion bonding, solder bonding, and friction stir welding.
  • the sputtering target including the metal material of this embodiment can be used in a method for manufacturing a film using the sputtering target.
  • the film is formed by a sputtering method.
  • the film manufacturing method film forming method
  • a film manufacturing method under the following conditions may be mentioned. This results in a film, even a thin film, or even a sputtered film, or even a bcc metal sputtered film.
  • the oriented area ratio of crystal planes was determined using a SEM-EBSD device (equipment name: JSM-IT800, manufactured by JEOL Ltd.), a measurement program (software name: AZtec), and an analysis program (software name: AZtec Crystal) as follows. It was determined from an SEM observation diagram obtained by SEM-EBSD measurement under various conditions.
  • a disk-shaped metal material with a diameter of 330 mm was used as the measurement sample. Prior to measurement, the measurement sample was cut in the thickness direction, and the obtained cut surface was used as the measurement surface. After mirror polishing the measurement surface using SiC abrasive paper and buffing, pretreatment was performed by electrolytically etching with a 5% by volume sulfuric acid aqueous solution. The measurement area was defined as (distance of 60 to 63 mm (width 3 mm) from the diameter center of the measurement sample) x (thickness t of the measurement sample), and SEM-EBSD measurement was performed on the measurement area.
  • orientation difference ⁇ 111 ⁇ and orientation difference ratio The orientation difference ⁇ 111 ⁇ is calculated for the sputtered surface of each divided sample obtained by cutting a metal material sample into three equal parts in the thickness direction and the exposed surface on the sputtered surface side of the cut piece.
  • the orientation area ratio ⁇ 111 ⁇ [%] was determined by the same method as described above, and the difference therebetween was determined. In a similar manner, the orientation area ratio ⁇ 001 ⁇ [%] and orientation area ratio ⁇ 101 ⁇ [%] of each divided sample were determined, and the orientation difference ratio was determined.
  • the oxygen content was measured using an oxygen/nitrogen analyzer (device name: ON736, manufactured by LECO).
  • the measurement sample used was a metal material cut into a prismatic shape of 4 mm x 4 mm x 5 mm.
  • Average grain size In accordance with JIS G 0551:2020 and Appendix JC, the average crystal grain diameter of the target was calculated from the average line segment length per crystal grain of line segments that cross crystal grains in the ingot structure. The average crystal grain size ( ⁇ m) was calculated for all crystal grains within the above observation range.
  • Example 1 150 kg of chromium powder (purity 4N, oxygen content 6 mass ppm) was sealed in a soft iron can measuring 350 mm x 350 mm x 350 mm, and subjected to HIP treatment under the following conditions.
  • HIP processing atmosphere Argon gas atmosphere
  • HIP processing temperature 1150°C
  • HIP processing pressure 100MPa
  • HIP processing time 2 hours
  • the obtained HIP-treated body was ground and cut to adjust its shape to obtain a disc-shaped ingot with a diameter of 180 mm and a thickness of 50 mm.
  • the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 7 mm/sec.
  • the pressure treatment was repeated eight times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm (total rolling reduction rate of 70%).
  • the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 450° C. or lower, the ingot was heated to 800° C. and then the pressure treatment was performed.
  • FIG. 1 shows an optical microscope observation diagram of a cross section of the chromium material of this example.
  • Example 2 An ingot was obtained by HIP treatment, grinding and cutting in the same manner as in Example 1 except that chromium powder (purity 4N, oxygen content 15 mass ppm) was used. After the obtained ingot was heated to 600° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 5 mm/sec. The pressure treatment was repeated four times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm (total rolling reduction rate of 70%). When the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 500° C. or lower, the ingot was heated to 600° C. and the pressure treatment was performed.
  • chromium powder purity 4N, oxygen content 15 mass ppm
  • the processed ingot was treated in the atmosphere at 1100°C for 1 hour to obtain a disc-shaped chromium material with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm, which was used as the chromium material of this example (purity of 4N, oxygen content of 15% by mass). ppm).
  • Example 3 If the temperature of the ingot after each pressure treatment was 400°C or lower, the same as Example 2 was used except that the ingot was heated to 600°C and then subjected to the pressure treatment, and the pressure treatment was repeated 8 times. In the same manner, an ingot (processed ingot) with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm (total rolling reduction ratio of 70%) was obtained. The processed ingot was treated in the atmosphere at 1000°C for 2 hours to obtain a disc-shaped chromium material with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm, which was used as the chromium material of this example (purity of 4N, oxygen content of 15% by mass). ppm).
  • Example 4 An ingot was obtained by HIP treatment, grinding and cutting in the same manner as in Example 1 except that chromium powder (purity 4N, oxygen content 120 mass ppm) was used. After heating the obtained ingot to 850° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 5 mm/sec. The pressure treatment was repeated eight times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 360 mm and a thickness of 12.5 mm (total rolling reduction rate of 75%). When the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 600° C. or lower, the ingot was heated to 850° C. and the pressure treatment was performed.
  • chromium powder purity 4N, oxygen content 120 mass ppm
  • the processed ingot was treated in the atmosphere at 1000°C for 3 hours to obtain a disc-shaped chromium material with a diameter of 360 mm and a thickness of 12.5 mm, which was used as the chromium material of this example (purity 4N, oxygen content 120 mass ppm).
  • Example 5 210 kg of molybdenum powder (purity 5N, oxygen content 20 mass ppm) was sealed in a 350 mm x 350 mm x 350 mm soft iron can, and subjected to HIP treatment under the following conditions.
  • HIP processing atmosphere Argon gas atmosphere
  • HIP processing temperature 1250°C
  • HIP processing pressure 150MPa
  • HIP processing time 5 hours
  • the obtained HIP processed body was ground and cut to adjust the shape, and a disc-shaped ingot with a diameter of 180 mm and a thickness of 50 mm was obtained. After heating the obtained ingot to 1000° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 7 mm/sec.
  • the pressure treatment was repeated eight times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm (total rolling reduction rate of 70%).
  • the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 800° C. or lower, the ingot was heated to 800° C. and then the pressure treatment was performed.
  • the processed ingot was treated at 1200°C for 1 hour in an argon atmosphere to obtain a disc-shaped molybdenum material with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm, which was used as the molybdenum material of this example (purity 5N, oxygen content 10 ppm). ).
  • Example 6 210 kg of molybdenum powder (purity 4N, oxygen content 100 mass ppm) was sealed in a 350 mm x 350 mm x 350 mm soft iron can, and subjected to HIP treatment under the following conditions.
  • HIP processing atmosphere Argon gas atmosphere
  • HIP processing temperature 1250°C
  • HIP processing pressure 150MPa
  • HIP processing time 5 hours
  • the obtained HIP processed body was ground and cut to adjust the shape, and a disc-shaped ingot with a diameter of 180 mm and a thickness of 50 mm was obtained. After heating the obtained ingot to 1000° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 7 mm/sec.
  • FIG. 2 shows an optical microscope image of a cross section of the molybdenum material of this example.
  • Example 7 210 kg of molybdenum powder (purity 5N, oxygen content 20 mass ppm) was sealed in a 350 mm x 350 mm x 350 mm soft iron can, and subjected to HIP treatment under the following conditions.
  • HIP processing atmosphere Argon gas atmosphere
  • HIP processing temperature 1250°C
  • HIP processing pressure 150MPa
  • HIP processing time 5 hours
  • the obtained HIP processed body was ground and cut to adjust the shape, and a disc-shaped ingot with a diameter of 180 mm and a thickness of 50 mm was obtained. After heating the obtained ingot to 1200° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 7 mm/sec.
  • the pressure treatment was repeated eight times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm (total rolling reduction rate of 70%).
  • the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 1000° C. or lower, the ingot was heated to 1000° C. and then the pressure treatment was performed.
  • the processed ingot was treated at 1300°C for 1 hour in an argon atmosphere to obtain a disk-shaped molybdenum material with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm, which was used as the molybdenum material of this example (purity 5N, oxygen content 20 ppm). ).
  • Example 8 210 kg of molybdenum powder (purity 4N, oxygen content 100 mass ppm) was sealed in a 350 mm x 350 mm x 350 mm soft iron can, and subjected to HIP treatment under the following conditions.
  • HIP processing atmosphere Argon gas atmosphere
  • HIP processing temperature 1250°C
  • HIP processing pressure 150MPa
  • HIP processing time 5 hours
  • the obtained HIP processed body was ground and cut to adjust the shape, and a disc-shaped ingot with a diameter of 180 mm and a thickness of 50 mm was obtained. After heating the obtained ingot to 900° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 7 mm/sec.
  • the pressure treatment was repeated eight times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm (total rolling reduction rate of 70%).
  • the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 700° C. or lower, the ingot was heated to 700° C. and then the pressure treatment was performed.
  • the processed ingot was treated at 1200°C for 1 hour in an argon atmosphere to obtain a disc-shaped molybdenum material with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm, which was used as the molybdenum material of this example (purity 4N, oxygen content 40 ppm). ).
  • Example 9 210 kg of molybdenum powder (purity 5N, oxygen content 20 mass ppm) was sealed in a 350 mm x 350 mm x 350 mm soft iron can, and subjected to HIP treatment under the following conditions.
  • HIP processing atmosphere Argon gas atmosphere
  • HIP processing temperature 1250°C
  • HIP processing pressure 150MPa
  • HIP processing time 5 hours
  • the obtained HIP processed body was ground and cut to adjust the shape, and a disc-shaped ingot with a diameter of 180 mm and a thickness of 50 mm was obtained. After heating the obtained ingot to 900° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 7 mm/sec.
  • the pressure treatment was repeated eight times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 400 mm and a thickness of 10 mm (total rolling reduction rate of 80%).
  • the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 700° C. or lower, the ingot was heated to 700° C. and then the pressure treatment was performed.
  • the processed ingot was treated at 1300°C for 1 hour in an argon atmosphere to obtain a disk-shaped molybdenum material with a diameter of 400 mm and a thickness of 10 mm, which was used as the molybdenum material of this example (purity 5N, oxygen content 20 ppm). ).
  • Example 10 An ingot was obtained by HIP treatment, grinding and cutting in the same manner as in Example 1 except that chromium powder (purity 4N, oxygen content 120 mass ppm) was used. After heating the obtained ingot to 850° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 5 mm/sec. The pressure treatment was repeated eight times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 400 mm and a thickness of 10 mm (total rolling reduction rate of 80%). When the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 600° C. or lower, the ingot was heated to 850° C. and the pressure treatment was performed.
  • chromium powder purity 4N, oxygen content 120 mass ppm
  • the processed ingot was treated in the atmosphere at 1200°C for 5 hours to obtain a disc-shaped chromium material with a diameter of 400 mm and a thickness of 100 mm, which was used as the chromium material of this example (purity 4N, oxygen content 120% by mass). ppm).
  • Example 11 An ingot was obtained by HIP treatment, grinding and cutting in the same manner as in Example 1 except that chromium powder (purity 4N, oxygen content 120 mass ppm) was used. After heating the obtained ingot to 850° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 5 mm/sec. The pressure treatment was repeated eight times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 400 mm and a thickness of 10 mm (total rolling reduction rate of 80%). When the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 800° C. or lower, the ingot was heated to 850° C. and the pressure treatment was performed.
  • chromium powder purity 4N, oxygen content 120 mass ppm
  • the processed ingot was treated in the atmosphere at 1000°C for 5 hours to obtain a disc-shaped chromium material with a diameter of 400 mm and a thickness of 100 mm, which was used as the chromium material of this example (purity 4N, oxygen content 120% by mass). ppm).
  • Comparative example 1 An ingot was obtained by HIP treatment, grinding and cutting in the same manner as in Example 1 except that chromium powder (purity 4N, oxygen content 30 mass ppm) was used. After the obtained ingot was heated to 800° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 15 mm/sec. The pressure treatment was repeated 48 times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm (total rolling reduction rate of 70%). When the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 450° C. or lower, the ingot was heated to 800° C. and the pressure treatment was performed.
  • chromium powder purity 4N, oxygen content 30 mass ppm
  • the processed ingot was treated in the atmosphere at 800°C for 1 hour to obtain a disc-shaped chromium material with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm, which was used as the chromium material of this comparative example (purity of 4N, oxygen content of 30% by mass). ppm).
  • Comparative example 2 The HIP-treated body obtained in the same manner as in Example 1 was cut and ground into a disk shape with a diameter of 180 mm and a thickness of 50 mm to obtain an ingot. The ingot was used as the chromium material of this comparative example (purity 4N, oxygen content 6 mass ppm).
  • Comparative example 3 An ingot was obtained by HIP treatment, grinding and cutting in the same manner as in Comparative Example 1 except that chromium powder (purity 4N, oxygen content 15 mass ppm) was used. After the obtained ingot was heated to 800° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 5 mm/sec. The pressure treatment was repeated 32 times to obtain an ingot (processed ingot) with a diameter of 232 mm and a thickness of 30 mm (total rolling reduction rate of 40%). When the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 450° C. or lower, the ingot was heated to 800° C. and the pressure treatment was performed.
  • chromium powder purity 4N, oxygen content 15 mass ppm
  • the processed ingot was treated in the atmosphere at 1000°C for 1 hour to obtain a disc-shaped chromium material with a diameter of 232 mm and a thickness of 30 mm, which was used as the chromium material of this comparative example (purity 4N, oxygen content 15 mass). ppm).
  • Comparative example 4 An ingot was obtained by HIP treatment, grinding and cutting in the same manner as in Comparative Example 1 except that chromium powder (purity 4N, oxygen content 15 mass ppm) was used. After heating the obtained ingot to 850° C., the heated ingot was subjected to a pressure treatment in which pressure was applied in the thickness direction of the ingot at a pressure rate of 5 mm/sec. The pressure treatment was repeated 24 times to obtain an ingot (processed ingot) with a total rolling reduction of 70%. When the pressure treatment was repeated, if the temperature of the ingot after each pressure treatment was 450° C. or lower, the ingot was heated to 850° C. and the pressure treatment was performed.
  • chromium powder purity 4N, oxygen content 15 mass ppm
  • the processed ingot was treated in the atmosphere at 1100°C for 1 hour to obtain a disc-shaped chromium material with a diameter of 330 mm and a thickness of 15 mm, which was used as the chromium material of this comparative example (purity 4N, oxygen content 15 mass). ppm).
  • the evaluation results of the chromium materials and molybdenum materials obtained in Examples and Comparative Examples are shown in the table below.
  • the film formation rate was calculated using the following formula.
  • Deposition rate [ ⁇ /sec] Average film thickness [ ⁇ ] / Deposition time [sec]
  • the average film thickness is the average value of the film thicknesses at the measurement points, and the film forming time is 60 seconds.
  • the measurement points are (1) the center of the glass substrate after film formation (glass substrate with sputtered film), and (2) concentric circles with a diameter equivalent to 1/4 of the diameter of the substrate. 5 points equally spaced on the circumference, (3) 10 points equally spaced on the circumference of concentric circles having a diameter equivalent to 2/4 of the diameter of the substrate, and (4) 3/3 of the diameter of the substrate.
  • the film thickness at each measurement point was measured using a needle profiler (device name: Dektak XT, manufactured by Bruker). The average film thickness was calculated from the average value of the film thicknesses obtained at each measurement point.

Abstract

スパッタリングターゲットに適した、体心立方構造を有する金属を含む金属材料、及び、その製造方法、これを含むスパッタリングターゲット、及び、該スパッタリングターゲットを使用する膜の製造方法、の少なくともいずれかを提供する。　｛００１｝面、｛１０１｝面及び｛１１１｝面の配向面積率の合計に対する｛１１１｝面の配向面積率の割合が０．４５以上であり、体心立方構造を有する金属を含む金属材料。

Description

金属スパッタリングターゲット及びその製造方法、並びに、金属材料及びその製造方法
　本開示は、スパッタリングターゲットに適した金属材料及びその製造方法、並びに該金属材料を備えた金属スパッタリングターゲット及びその製造方法に関する。
　クロムやモリブデンをはじめとする体心立方構造を有する金属は、リソグラフィマスク用の遮光膜や、スパッタリングターゲットなど、これらの膜を得るための成膜材料として使用されている。体心立方構造を有する金属をスパッタリングターゲットとして使用する場合、スパッタ粒子は最密充填面方向である｛１１１｝面方向で成膜される。そのため、｛１１１｝面の割合が高くすることで、体心立方構造を有する金属をスパッタリングターゲットとすることで、より高い効率でスパッタ膜が成膜できる。
　例えば、鍛造処理及び圧延処理の繰り返しにより体心立方構造を有する金属を｛１１１｝面配向とすることが検討されている（特許文献１）。
国際公開２０２０／１９５１２１号公報
　特許文献１では、体心立方構造を有する金属であるニオブを｛１１１｝面配向とすることが検討されているが、この方法では、厚み方向に配向度合いの偏りが生じてしまうため、｛１１１｝面への配向が十分ではなく、また、表面と内部の変形が不均一となり、スパッタリングターゲットなどの成膜材料として適した金属材料が得られなかった。
　本開示は、スパッタリングターゲットに適した、体心立方構造を有する金属を含む金属材料、及び、その製造方法、これを含むスパッタリングターゲット、及び、該スパッタリングターゲットを使用する膜の製造方法、の少なくともいずれかを提供することを目的とする。
　すなわち、本発明は特許請求の範囲のとおりであり、また、本開示の要旨は以下のとおりである。
［１］　｛００１｝面、｛１０１｝面及び｛１１１｝面の配向面積率の合計に対する｛１１１｝面の配向面積率の割合が０．４５以上であり、体心立方構造を有する金属を含む金属材料。
［２］　｛００１｝面、｛１０１｝面及び｛１１１｝面の配向面積率の合計に対する｛１１１｝面の配向面積率の割合が０．６０以上であり、体心立方構造を有する金属を含む金属材料。
［３］　前記金属の｛１１１｝面の配向面積率が２０％以上である上記［１］又は［２］に記載の金属材料。
［４］　前記金属の｛１１１｝面の配向面積率が８０％以上である上記［１］乃至［３］のいずれかひとつに記載の金属材料。
［５］　前記金属の｛００１｝面の配向面積率が２０％以下である上記［１］乃至［４］のいずれかひとつに記載の金属材料。
［６］　前記金属の｛００１｝面の配向面積率が５％以下である上記［１］乃至［５］のいずれかひとつに記載の金属材料。
［７］　前記金属の平均粒子径が２００μｍ以下である上記［１］乃至［６］のいずれかひとつに記載の金属材料。
［８］　前記体心立方構造を有する金属が、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ルビジウム（Ｒｕ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、及びタングステン（Ｗ）の群から選ばれる１以上である上記［１］乃至［７］のいずれかひとつに記載の金属材料。
［９］　体心立方構造を有する金属からなるインゴットを加圧温度５００℃以上及び加圧速度１５ｍｍ／ｓ未満で加圧処理し、加工インゴットを得る加圧工程、及び、該加工インゴットを８５０℃以上で処理する熱処理工程、を有する、上記［１］乃至［８］のいずれかひとつに記載の金属材料の製造方法。
［１０］　前記加圧工程における加圧処理が２回以上である、上記［９］に記載の製造方法。
［１１］　上記［１］乃至［８］のいずれかひとつに記載の金属材料を備えたスパッタリングターゲット。
［１２］　上記［１］乃至［８］のいずれかひとつに記載の金属材料を備えたスパッタリングターゲットを使用することを特徴とする膜の製造方法。
　本開示により、スパッタリングターゲットに適した、体心立方構造を有する金属を含む金属材料、及び、その製造方法、これを含むスパッタリングターゲット、及び、該スパッタリングターゲットを使用する膜の製造方法、の少なくともいずれかを提供することができる。
実施例１のクロム材料の断面の光学顕微鏡観察図（倍率：２００倍）である。 実施例６のモリブデン材料の断面の光学顕微鏡観察図（倍率：２００倍）である。
　本開示について、一実施形態を示して詳細に説明する。
＜金属材料＞
　本実施形態は、｛００１｝面、｛１０１｝面及び｛１１１｝面の配向面積率の合計に対する｛１１１｝面の配向面積率の割合が０．４５以上であり、体心立方構造を有する金属を含む金属材料、である。
　本実施形態は体心立方構造を有する金属を含む金属材料に係り、体心立方構造を有する金属（以下、「ｂｃｃ金属」ともいう。）からなる金属材料であってもよく、ｂｃｃ金属から構成される金属材料であってもよい。ｂｃｃ金属であることにより｛１１１｝面へ配向しやすくなる。
　高温下での＜１１１＞滑りが生じやすいため、ｂｃｃ金属はクロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ルビジウム（Ｒｕ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）及びタングステン（Ｗ）の群から選ばれる１以上が好ましく、クロム、モリブデン、バナジウム及びタングステンの群から選ばれる１以上がより好ましく、クロム、モリブデン及びタングステンの群から選ばれる１以上が更に好ましく、クロム及びモリブデンの少なくともいずれかが更により好ましく、クロムが特に好ましい。
　ｂｃｃ金属は合金であってもよく、本実施形態の金属材料を構成する合金として、クロム、鉄、ルビジウム、ニオブ、モリブデン、タンタル、バナジウム及びタングステンの群から選ばれる１以上を含む合金、更にはクロム、モリブデン、タンタル、バナジウム及びタングステンの群から選ばれる１以上を含む合金、また更にはクロム、モリブデン及びタングステンの群から選ばれる１以上を含む合金、また更にはクロム及びモリブデンを含む合金、また更にはクロムを含む合金、また更にはクロム－モリブデン合金が例示できる。
　以下、本実施形態の金属材料は、該金属材料におけるｂｃｃ金属がクロムである場合は「クロム材料」、クロム－モリブデン合金である場合は「クロム－モリブデン材料」等ともいう。
　ｂｃｃ金属の｛００１｝面、｛１０１｝面及び｛１１１｝面の配向面積率の合計に対する｛１１１｝面の配向面積率の割合は、０．４５以上であり、０．５０以上、０．６０以上、０．７５以上、又は０．９５以上であることが好ましい。｛００１｝面、｛１０１｝面及び｛１１１｝面の配向面積率の合計に対する｛１１１｝面の配向面積率の割合（以下、「配向面積率割合」ともいう。）が０．４５未満のｂｃｃ金属を含む金属材料をスパッタリングターゲット（以下、単に「ターゲット」ともいう。）として使用した場合、基板に積層されるスパッタ粒子の割合が著しく低下し、成膜効率が著しく低下する。配向面積率割合が０．４５以上であることで、ｂｃｃ金属が、いわゆる｛１１１｝配向となる。特に、クロム材料については配向面積率割合が０．５０以上であることが好ましく、モリブデン材料については配向面積率割合が０．６０以上、０．７５以上、又は、０．９５以上であることが好ましい。
　本実施形態の金属材料に含まれるｂｃｃ金属の配向面積率割合は高いことが好ましいが、１．０以下、１．０未満又は０．９９以下であることが例示でき、配向面積率割合の上限及び下限はいずれの組合せであってもよい。配向面積率割合は、０．５０以上１．０以下であることが好ましく、０．６０以上１．０以下であることがより好ましく、０．７５以上１．０未満であることが更に好ましい。
　配向面積率割合と同様な理由により、ｂｃｃ金属の｛１１１｝面の配向面積率（以下、「配向面積率｛１１１｝」ともいう。）が２０％以上であることが好ましく、２５％以上、３０％以上、５０％以上又は８０％以上であることがより好ましい。特に、クロム材料については配向面積率｛１１１｝が２０％以上、２５％以上、又は、３０％以上であることが好ましく、モリブデン材料については配向面積率｛１１１｝が５０％以上又は８０％以上であることが好ましい。配向面積率｛１１１｝は１００％以下、１００％未満、９５％以下又は９０％以下であることが挙げられる。クロム材料については配向面積率｛１１１｝が２０％以上１００％以下であることが好ましく、２５％以上１００％以下であることがより好ましく、３０％以上１００％未満であることが更に好ましい。モリブデン材料については配向面積率｛１１１｝が５０％以上１００％以下であることが好ましく、８０％以上１００％以下であることがより好ましく、８０％以上１００％未満であることが更に好ましい。
　ｂｃｃ金属の｛００１｝面の配向面積率（以下、「配向面積率｛００１｝」ともいう。）は配向面積率｛１１１｝よりも小さいことが好ましく、２０％以下、１５％以下、１０％以下又は５％以下であることがより好ましい。特に、クロム材料については配向面積率｛００１｝が１５％以下であることが好ましく、モリブデン材料については配向面積率｛００１｝が１５％以下又は５％以下であることが好ましい。また、配向面積率｛００１｝は１％以上又は２％以上であることが例示できる。クロム材料については配向面積率｛００１｝が１％以上１５％以下であることが好ましく、２％以上１５％以下であることがより好ましい。モリブデン材料については配向面積率｛００１｝が１％以上１５％以下であることが好ましく、２％以上５％以下であることが好ましい。
　ｂｃｃ金属の｛１０１｝面の配向面積率（以下、「配向面積率｛１０１｝」ともいう。）は１５％以下、１０％以下、５％以下、又は、２％以下であることがより好ましい。特に、クロム材料については配向面積率｛１０１｝が１０％以下であることが好ましく、モリブデン材料については配向面積率｛１０１｝が５％以下、又は、２％以下であることが好ましい。また、配向面積率｛１０１｝は０％以上、０．０１％以上、０．１０％以上又は１％以上であることが例示できる。クロム材料については配向面積率｛１０１｝が０％以上１０％以下であることが好ましく、０．１０％以上１０％以下であることがより好ましい。モリブデン材料については配向面積率｛１０１｝が０％以上５％以下であることが好ましく、０．１０％以上２％以下であることが好ましい。
　配向面積率割合、配向面積率｛１１１｝、配向面積率｛００１｝、及び、配向面積率｛１０１｝、の上限及び下限は、それぞれ、上述のいずれの組合せであってもよい。
　本実施形態において、結晶面の配向面積率は、以下の条件による査電子顕微鏡－電子線後方散乱回折（以下、「ＳＥＭ－ＥＢＳＤ」ともいう。）測定により得られるＳＥＭ観察図から求めることができる。
　　　　観察倍率　　　　　：１０倍
　　　　加速電圧件　　　　：加速電圧２０ｋＶ
　　　　照射電流　　　　　：１００μＡ
　　　　ワークディスタンス：１０ｍｍ
　　　　ステップ幅　　　　：５μｍ
　すなわち、ＳＥＭ観察図を５μｍ×５μｍの格子状に分割して格子点とし、これを測定点とする。全測定点の配向面及びその面積を測定し、以下の式から配向面積率を求めればよい。
　　配向面積率｛１１１｝［％］
　　　　＝｛｛１１１｝面配向の測定点の合計面積／全測定点の合計面積｝×１００
　　配向面積率｛１０１｝［％］
　　　　＝｛｛１０１｝面配向の測定点の合計面積／全測定点の合計面積｝×１００
　　配向面積率｛００１｝［％］
　　　　＝｛｛００１｝面配向の測定点の合計面積／全測定点の合計面積｝×１００
　　配向面積率割合
　　　＝配向面積率｛１１１｝／（配向面積率｛１１１｝＋配向面積率｛１０１｝＋配向面積率｛００１｝）
　ＳＥＭ観察、配向面及びその面積の測定は、一般的なＳＥＭ－ＥＢＳＤ装置（例えば、ＪＳＭ－ＩＴ８００、日本電子社製）及びその付属の測定／解析プログラム（例えば、ＡＺｔｅｃ、ＡＺｔｅｃ　Ｃｒｙｓｔａｌ）を使用して行えばよい。
　ＳＥＭ－ＥＢＳＤ測定に先立ち、測定試料（金属材料）はＳｉＣ研磨紙及びバフ研磨で鏡面研磨後、５体積％硫酸水溶液で電解エッチングして前処理すればよい。
　ｂｃｃ金属の平均ＫＡＭ値は、２°以下、１°以下又は０．５°以下であることが好ましい。これにより、金属材料中のひずみが低減されやすくなる。平均ＫＡＭ値は０°以上又は０．１°以上であることが好ましい。平均ＫＡＭ値は０°以上２°以下であることが好ましく、０°以上１°以下であることがより好ましく、０．１°以上０．５°以下であることが更に好ましい。
　本実施形態における平均ＫＡＭ値は、結晶方位の局所変化を示す指標の一つであり、上述のＳＥＭ－ＥＢＳＤ測定によって得られる局所方位差（Ｋｅｒｎｅｌ　Ａｖｅｒａｇｅ　Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ；以下、「ＫＡＭ値」ともいう。）の平均値である。
　ＫＡＭ値は以下の式から求められる値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　上式において、αｉｊは、測定点ｉ－測定点ｊ間の結晶方位差である。ｎはＫＡＭ値の測定対象となる測定点（対象測定点）と隣接する測定点（隣接測定点）の総数である。なお、測定点間の方位差が１０°以上の結晶方位差は結晶粒界とみなし、該結晶粒界はＫＡＭ値の測定対象とはしない。
　本実施形態の金属材料をターゲットして使用した場合のパーティクル発生が抑制されうる範囲であれば、ｂｃｃ金属は非晶質相を含んでいてもよい。
　本実施形態の金属材料の平均結晶粒径は２００μｍ以下、１００μｍ以下又は７０μｍ以下であることが好ましい。これにより、本実施形態の金属材料をターゲットとして使用した場合に基板へのパーティクル付着が抑制されやすくなる。平均結晶粒径は１０μｍ以上、又は３０μｍ以上であればよい。平均結晶粒径は１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以上７０μｍ以下であることが更に好ましい。
　本実施形態において、平均結晶粒径は、ＪＩＳ　Ｇ　０５５１：２０２０及び付属書ＪＣに準拠した方法で求めることができる結晶粒径の平均値である。
　強度が高くなる傾向があるため、本実施形態の金属材料の相対密度は、９９．６％以上又は９９．８％以上であることが好ましく、また、１００％以下であればよい。相対密度は９９．６％以上１００％以下であることが好ましく、９９．８％以上１００％以下であることがより好ましい。
　本実施形態において「相対密度」は、真密度［ｇ／ｃｍ３］に対する実測密度［ｇ／ｃｍ３］の割合［％］である。実測密度は、ＪＩＳ　Ｒ　１６３４に準じた方法により測定される金属材料の体積［ｃｍ３］に対する、質量測定により測定される金属材料の質量［ｇ］である。真密度は、以下の式から求まる値である。
　　ρｔ＝Ｗｔ／｛（Ｗ１／ρ１＋（Ｗ２／ρ２）＋…＋（Ｗｎ／ρｎ）｝
　上式において、ρｔは金属材料の真密度［ｃｍ３］であり、また、Ｗｔは質量測定により測定される金属材料の質量［ｇ］である。Ｗ１乃至Ｗｎは金属材料に含まれる各ｂｃｃ金属の質量割合［ｇ／ｇ］、及び、ρ１乃至ρｎは金属材料に含まれる各ｂｃｃ金属の真密度［ｇ／ｃｍ３］である。Ｗ１乃至Ｗｎは、金属材料の組成分析により得られる各ｂｃｃ金属の質量割合であり、Ｗ１乃至Ｗｎの合計は１．０となる。各ｂｃｃ金属の真密度として、それぞれ、クロムが７．１９ｇ／ｃｍ３、鉄が７．８７ｇ／ｃｍ３、ルビジウムが１．５３ｇ／ｃｍ３、ニオブが８．５７ｇ／ｃｍ３、モリブデンが１０．２２ｇ／ｃｍ３、タンタルが１６．６５ｇ／ｃｍ３、バナジウムが６．０ｇ／ｃｍ３及びタングステンが１９．２５ｇ／ｃｍ３、であることが挙げられる。
　例えば、６０質量％のクロム及び４０質量％のモリブデンを含有するクロム－モリブデン合金を含む１０ｇの金属材料の真密度は以下の式から求められる。
　　ρｔ＝１０／｛（０．６／７．１９）＋（０．４／１０．２２）｝
　本実施形態の金属材料をターゲットとして使用した場合のパーティクルの発生が抑制されるため、本実施形態の金属材料は金属不純物の含有量が少ないことが好ましく、例えば、本実施形態の金属材料の純度は、９９．６％超、９９．９％以上又は９９．９９％以上であることが好ましく、また、１００％以下又は１００％未満であればよい。本実施形態の金属材料の純度は、９９．６％超１００％以下であることが好ましく、９９．９％以上１００％未満であることがより好ましい。なお、本明細書における純度の表記について、「４Ｎ」とは純度９９．９９％以上であることを表し、「５Ｎ」とは純度９９．９９９％以上であることを表す。
　本実施形態において金属不純物含有量は、ＡＳＴＭ　Ｆ　１５９３に準じたグロー放電質量分析法（以下、「ＧＤＭＳ」ともいう。）によって測定される、金属不純物の含有量である。該金属不純物としては、ｂｃｃ金属以外の金属や、特定のｂｃｃ金属からなる金属材料においては、これ以外の金属であり、例えば、クロム材料及びクロム－モリブデン材料の場合はクロム及びモリブデン以外の金属、更には鉄が挙げられる。測定試料は、１０～２５ｍｍ×１０～２５ｍｍ×０．５～１５ｍｍ角柱状金属材料であればよい。測定に先立ち、当該測定試料はＳｉＣ研磨紙（♯８００）を使用しＲａが１．６μｍ以下になるまで研磨後、純水中で１０分間の超音波洗浄、アルコールによる脱水、熱風乾燥及び真空包装することで前処理を施せばよい。
　本実施形態の金属材料の酸素含有量は２００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１５０質量ｐｐｍ以下、３０質量ｐｐｍ以下又は１０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。これにより、本実施形態の金属材料をスパッタリングターゲット（以下、単に「ターゲット」ともいう。）として使用した場合に、パーティクルの発生が抑制されやすくなる。パーティクル発生が抑制される範囲であれば酸素を含有することは許容され、例えば、酸素含有量が０質量ｐｐｍ以上、０質量ｐｐｍ超、１質量ｐｐｍ以上又は３質量ｐｐｍ以上であることが挙げられる。酸素含有量は０質量ｐｐｍ以上２００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、０質量ｐｐｍ超１５０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１質量ｐｐｍ以上３０質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
　本実施形態において、金属材料の酸素含有量は一般的な酸素・窒素分析装置（例えば、ＯＮ７３６、ＬＥＣＯ社製）により測定できる。
　平均ＫＡＭ値、平均結晶粒径、相対密度、純度及び酸素含有量の上限及び下限は、それぞれ、上述のいずれの組合せであってもよい。
　本実施形態の金属材料の形状は任意であるが、スパッタリングに適した形状であることが好ましく、例えば、板状、柱状及び円筒状の群から選ばれる１以上が挙げられる。
＜スパッタリングターゲット＞
　本実施形態の金属材料は、ｂｃｃ金属の公知の用途に使用することができるが、スパッタリングターゲットとして使用することが好ましく、スパッタリングターゲット用金属材料として使用することがより好ましい。
　本実施形態の金属材料を備えたスパッタリングターゲット（以下、「本実施形態のターゲット」ともいう。）は、本実施形態の金属材料からなっていてもよく、バッキングプレート及び本実施形態の金属材料を備えたターゲットであってもよい。
　以下、バッキングプレート及び本実施形態の金属材料を備えたターゲットを一例に挙げ、本実施形態のターゲットについて説明する。
　バッキングプレートは、スパッタリング時の通電及び放熱ができる材料からなっていればよく、例えば、銅（Ｃｕ）及びアルミ（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）及びＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ　Ｕｓｅ　Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）の群から選ばれる１以上からなるバッキングプレートが挙げられる。
　本実施形態のターゲットにおいて、金属材料はバッキングプレートと接合している。金属材料とバッキングプレートとは、直接接合していてもよく、接合材を介して接合していてもよい。接合材は公知の材料であってよく、例えば、インジウム（Ｉｎ）が挙げられる。
　本実施形態のターゲットにおいて、金属材料の形状は、スパッタリングに適した形状であればよく、例えば、板状、柱状及び円筒状の群から選ばれる１以上が挙げられる。
　本実施形態のターゲットにおいて、金属材料のｂｃｃ金属の厚み方向における｛１１１｝面の配向面積の差の最大値（以下、「配向差｛１１１｝」ともいう。）は、１０％以下であり、また、０％以上、２％以上又は５％以上であること好ましい。配向差｛１１１｝は０％以上１０％以下であることが好ましく、２％以上１０％以下であることがより好ましい。また、｛００１｝面、｛１０１｝面及び｛１１１｝面の配向面積の最大差の合計に対する｛１１１｝面の配向面積の最大差の割合（以下、「配向差割合」ともいう。）が０．４以上又は０．５以上であること、また、０．８以下であることが例示できる。配向差｛１１１｝及び配向差割合は、いずれも、ターゲットにおける厚さ方向の結晶配向性のバラツキを示す指標の一つである。配向差｛１１１｝及び配向差割合が上述の範囲となることで、スパッタリングの進行に伴う結晶状態の変化が抑制される。これにより、より均一な膜が成膜されやすくなる。
　同様な理由により、本実施形態のターゲットにおける金属材料のｂｃｃ金属の厚み方向における平均結晶粒径の差の最大値（以下、単に「粒径差」ともいう。）は、３０μｍ以下又は１０μｍ以下であることが好ましい。これにより、パーティクルが発生する場合であっても、その発生挙動の変化が抑制される。粒径差は、０μｍ以上、１μｍ以上又は３μｍ以上であることが例示できる。粒径差は、０μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以上１０μｍ以下であることが更に好ましい。
　配向差｛１１１｝、配向差割合及び粒径差は、以下の方法で求めればよい。すなわち、本実施形態のターゲットにおいて、バッキングプレートと接合する金属材料の面（以下、「ボンディング面」ともいう。）に対向する面（以下、「スパッタ面」ともいう。）対して垂直となる方向を厚み方向とみなす。本実施形態のターゲットを厚み方向に三等分に切断して切断片とし、切断片のスパッタ面側の露出面について上述のＳＥＭ－ＥＢＳＤ測定を行う。得られる配向面積率｛１１１｝、配向面積率｛１０１｝、配向面積率｛００１｝及び平均結晶粒径の差から、それぞれ、配向差｛１１１｝、配向差割合及び粒径差を求めればよい。
　成膜面積を広くするため、本実施形態のターゲットのスパッタ面の面積は２００ｃｍ２以上、３５０ｃｍ２以上又は８００ｃｍ２以上であることが好ましい。スパッタ面の面積は、例えば、１５００ｃｍ２以下又は１２００ｃｍ２以下であることが挙げられる。
＜金属材料の製造方法＞
　本実施形態の金属材料の製造方法は任意であるが、好ましい製造方法として、体心立方構造を有する金属からなるインゴットを加圧温度５００℃以上及び加圧速度１５ｍｍ／ｓ未満で加圧処理し、加工インゴットを得る加圧工程、及び、該加工インゴットを８５０℃以上で熱処理する熱処理工程、を有する、金属材料の製造方法、が挙げられる。
　加圧工程では、体心立方構造を有する金属からなるインゴットを加圧温度５００℃以上及び加圧速度１５ｍｍ／ｓ未満で加圧処理し、加工インゴットを得る。
　加圧工程に供するインゴットは、体心立方構造を有する金属からなるインゴットであればよく、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ルビジウム（Ｒｕ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）及びタングステン（Ｗ）の群から選ばれる１以上からなるインゴットが好ましく、クロム、モリブデン、タンタル、バナジウム及びタングステンの群から選ばれる１以上からなるインゴットがより好ましく、クロム、モリブデン及びタングステンの群から選ばれる１以上からなるインゴットが更に好ましく、クロム及びモリブデンに少なくともいずれかからなるインゴットが更により好ましく、クロムからなるインゴットが特に好ましい。
　インゴットは合金からなるインゴットであってもよく、クロム、鉄、ルビジウム、ニオブ、モリブデン、タンタル、バナジウム及びタングステンの群から選ばれる１以上を含む合金からなるインゴット、更にはクロム、モリブデン、タンタル、バナジウム及びタングステンの群から選ばれる１以上を含む合金からなるインゴット、また更にはクロム、モリブデン及びタングステンの群から選ばれる１以上を含む合金からなるインゴット、また更にはクロムを含む合金からなるインゴット、また更にはモリブデンを含む合金からなるインゴット、また更にはクロム及びモリブデンを含む合金、また更にはクロム－モリブデン合金からなるインゴットが例示できる。
　加圧工程に供するインゴットの純度は目的とする金属材料と同等な組成を有していればよく、上述の金属材料と同様な純度及び酸素含有量であることが好ましい。
　加圧工程に供するインゴットの相対密度は、９９％以上又は９９．５％以上であることが好ましい。これにより、得られる金属材料の強度が高くなりやすい。インゴットの相対密度は１００％以下が例示できる。
　加圧工程に供するインゴットの平均結晶粒径は任意であるが、２００μｍ超又は３００μｍ以上であることが好ましい。インゴットの平均結晶粒径は２０００μｍ以下、１０００μｍ以下又は４００μｍ以下であればよい。
　加圧工程に供するインゴットの配向面積率割合は任意であるが、０．４５未満又は０．３以下であってよい。インゴットの配向面積率割合は０．１以上であることが挙げられる。
　加圧工程では、加圧温度５００℃以上でインゴットを加圧する。５００℃未満では＜１１１＞滑りが生じにくい。加圧温度は６００℃以上又は７００℃以上であることが好ましい。加圧処理における割れ等の欠陥の発生が抑制されるため、加圧温度は１０００℃以下又は９００℃以下であることが好ましい。
　加圧工程では、加圧速度を１５ｍｍ／ｓ未満とする。加圧速度が１５ｍｍ／ｓ以上であると、インゴットに急激に圧力がかかるため、＜１１１＞滑りを伴わずにインゴットが圧縮される。加圧速度は１５ｍｍ／ｓ未満又は１０ｍｍ／ｓ以下であることが好ましく、また１ｍｍ／ｓ以上又は３ｍｍ／ｓ以上であればよい。加圧速度は１ｍｍ／ｓ以上１５ｍｍ／ｓ未満であることが好ましく、３ｍｍ／ｓ以上１０ｍｍ／ｓ以下であることがより好ましい。
　加圧処理の方法は、インゴットに圧力が印加され得る任意の方法であればよく、例えば、鍛造、引抜加工、押出加工及び圧延の少なくともいずれかが挙げられる。
　加圧工程における加圧処理は２回以上であることが好ましく、３回以上あることが好ましい。上述の条件による加圧処理を複数回施すことにより、インゴット割れ等の欠陥を発生させずに、ひずみを導入することができる。その結果、配向面積率割合が高い金属材料が得られやすくなる。得られる金属材料の表面と内部がより均一な組織となりやすいため、加圧処理は２０回以下又は１０回以下であることが好ましい。加圧処理は２回以上２０回以下であることが好ましく、３回以上１０回以下であることがより好ましい。
　加圧処理の前後でインゴットの温度は低下する場合がある。加圧工程における加圧処理が複数回である場合、各回の加圧処理が上記の加圧温度で行われるよう、各加圧処理前のインゴットを加圧温度まで加熱してから加圧処理を施せばよい。
　加圧工程後の加工インゴットの総圧下率は５０％以上又は６０％以上であることが好ましい。総圧下率は以下の式から求めればよい。
　　総圧下率［％］
　　　＝　（１－加工インゴットの厚み／加工工程前のインゴットの厚み）×１００
　熱処理工程では、該加工インゴットを８５０℃以上で熱処理する。これにより、再結晶化が促進され、｛１１１｝配向の結晶粒子が生成され、本実施形態の金属材料が得られる。
　熱処理は８５０℃以上であり、９００℃以上であることが好ましい。８５０℃未満では、再結晶化が進行しにくい。熱処理はエネルギーコストの観点から必要以上に高くする必要はなく、１３００℃以下又は１１００℃以下であればよい。熱処理は８５０℃以上１３００℃以下で行うことが好ましく、９００℃以上１１００℃以下で行うことがより好ましい。
　熱処理雰囲気は任意であり、酸化雰囲気、還元雰囲気又は真空雰囲気であればよく、酸化雰囲気であることが好ましい。簡便であるため、熱処理雰囲気は大気雰囲気であることがより好ましい。
　熱処理時間は、熱処理工程に供する加工インゴットの大きさや、熱処理炉の性能などにより適宜調整すればよく、例えば、１時間以上５時間以下が挙げられる。
　得られる金属材料を所期の形状とするため、本実施形態の製造方法は、熱処理工程に先立ち、加工インゴットを加工する加工工程を有していてもよい。加工方法は任意であり、例えば、切削加工が挙げられる。
　また、金属材料の表面粗さを低減するため、本実施形態の製造方法は、熱処理工程後、金属材料を表面加工する表面加工工程をしてもよい。
＜スパッタリングターゲットの製造方法＞
　本実施形態のターゲットは、本実施形態の金属材料をそのまま使用してもよい。一方、本実施形態のターゲットは、本実施形態の金属材料と、バッキングプレートを接合する接合工程を有する製造方法により製造することができる。
　接合工程における接合方法は、バッキングプレートと金属材料が接合され得る任意の方法であればよく、例えば、拡散接合、ソルダーボンディング及び摩擦攪拌接合の群から選ばれる１以上が挙げられる。
＜成膜方法＞
　本実施形態の金属材料を備えたスパッタリングターゲットは、これ使用する膜の製造方法に使用することができる。当該膜はスパッタリング法により成膜される。
　膜の製造方法（成膜方法）は任意であるが、例えば、以下の条件による膜の製造方法が挙げられる。これにより、膜、更には薄膜、また更にはスパッタ膜、また更にはｂｃｃ金属スパッタ膜が得られる。
　　到達真空度　　：　１×１０－４Ｐａ
　　プロセスガス　：　Ａｒ
　　ガス分圧　　　：　０．５Ｐａ
　　成膜温度　　　：　室温
　　基板　　　　　：　ガラス基板
　　放電出力　　　：　１０Ｗ／ｃｍ２
　　成膜時間　　　：　６０ｓｅｃ
　以下、本開示について実施例を示して説明する。しかしながら、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
（配向面積率）
　結晶面の配向面積率は、ＳＥＭ－ＥＢＳＤ装置（装置名：ＪＳＭ－ＩＴ８００、日本電子社製）、測定プログラム（ソフト名：ＡＺｔｅｃ）及び解析プログラム（ソフト名：ＡＺｔｅｃ　Ｃｒｙｓｔａｌ）を使用し、以下の条件によるＳＥＭ－ＥＢＳＤ測定により得られるＳＥＭ観察図から求めた。
　　　　観察倍率　　　　　：１０倍
　　　　加速電圧件　　　　：加速電圧２０ｋＶ
　　　　照射電流　　　　　：１００μＡ
　　　　ワークディスタンス：１０ｍｍ
　　　　ステップ幅　　　　：５μｍ
　ＳＥＭ観察図を５μｍ×５μｍの格子状に分割して格子点とし、これを測定点とし、全測定点の配向面及びその面積を測定し、上述の式から、それぞれ、配向面積率｛１１１｝［％］、配向面積率｛１０１｝［％］、配向面積率｛００１｝［％］及び配向面積率割合を求めた。
　測定試料には、直径３３０ｍｍの円板状の金属材料を使用した。測定に先立ち、該測定試料を厚み方向に切断し、得られた切断面を測定面とした。該測定面をＳｉＣ研磨紙及びバフ研磨により鏡面研磨した後に、５体積％の硫酸水溶液で電解エッチングとすることで、前処理を施した。（測定試料の直径中心から６０～６３ｍｍ（幅３ｍｍ）の距離）×（測定試料の厚みｔ）を測定領域とし、該測定領域についてＳＥＭ－ＥＢＳＤ測定を行った。
（配向差｛１１１｝及び配向差割合）
　配向差｛１１１｝は、測定試料として、金属材料試料を厚さ方向に３等分となるように切断して得られた各分割試料のスパッタ面及び切断片のスパッタ面側の露出面について、上述と同様な方法で、配向面積率｛１１１｝［％］を求め、その差を求めた。
　同様な方法で、各分割試料の配向面積率｛００１｝［％］及び配向面積率｛１０１｝［％］を求め、配向差割合を求めた。
（酸素含有量）
　酸素含有量は、酸素・窒素分析装置（装置名：ＯＮ７３６、ＬＥＣＯ製）により測定した。測定試料は、４ｍｍ×４ｍｍ×５ｍｍの角柱状に切り出した金属材料を使用した。
（平均結晶粒径）
　ＪＩＳ　Ｇ　０５５１：２０２０及び付属書ＪＣに準拠し、インゴット組織内の結晶粒を横切る線分の１結晶粒あたりの平均線分長からターゲットの平均結晶粒径を算出した。上記観察範囲内のすべての結晶粒子に対し、平均結晶粒径（μｍ）を算出した。
（粒径差）
　配向差｛１１１｝と同様な方法で得られた３つの分割試料の平均結晶粒径を求め、その最大値と最小値の差をもって粒径差とした。
（相対密度）
　ＪＩＳ　Ｒ　１６３４に準じた方法により、実測密度を測定した。上述の式により得られる金属材料試料の真密度に対する、実測密度の割合から、試料の相対密度［％］を求めた。
（平均ＫＡＭ値）
　配向面積率の測定と同様なＳＥＭ－ＥＢＳＤ測定で得られた結果使用し、上述の方法でＫＡＭ値を求め、その平均値をもって平均ＫＡＭ値とした。
　実施例１
　クロム粉末（純度４Ｎ、酸素含有量６質量ｐｐｍ）１５０ｋｇを３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×３５０ｍｍの軟鉄製の缶に封入し、以下の条件でＨＩＰ処理した。
　　　ＨＩＰ処理雰囲気　：アルゴンガス雰囲気
　　　ＨＩＰ処理温度　　：１１５０℃
　　　ＨＩＰ処理圧力　　：１００ＭＰａ
　　　ＨＩＰ処理時間　　：２時間
　得られたＨＩＰ処理体を研削及び切削して形状を調整し、直径１８０ｍｍ×厚み５０ｍｍの円板状のインゴットを得た。
　得られたインゴットを８００℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が７ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を８回繰り返し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍ（総圧下率が７０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が４５０℃以下の場合は、インゴットを８００℃まで加熱した後、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、大気中、１０００℃で１時間処理し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの円板状のクロム材料を得、これを本実施例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量６質量ｐｐｍ）。図１に本実施例のクロム材料の断面の光学顕微鏡観察図を示す。
　実施例２
　クロム粉末（純度４Ｎ、酸素含有量１５質量ｐｐｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様な方法でＨＩＰ処理、並びに、研削及び切削し、インゴットを得た。
　得られたインゴットを６００℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が５ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を４回繰り返し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍ（総圧下率が７０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が５００℃以下の場合は、インゴットを６００℃まで加熱し、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、大気中、１１００℃で１時間処理し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの円板状のクロム材料を得、これを本実施例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量１５質量ｐｐｍ）。
　実施例３
　各加圧処理後のインゴットの温度が４００℃以下の場合は、インゴットを６００℃まで加熱し、加圧処理を施したこと、及び、加圧処理を８回繰り返したこと以外は実施例２と同様な方法で、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍ（総圧下率が７０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。
　加工インゴットを、大気中、１０００℃で２時間処理し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの円板状のクロム材料を得、これを本実施例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量１５質量ｐｐｍ）。
　実施例４
　クロム粉末（純度４Ｎ、酸素含有量１２０質量ｐｐｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様な方法でＨＩＰ処理、並びに、研削及び切削し、インゴットを得た。
　得られたインゴットを８５０℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が５ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を８回繰り返し、直径３６０ｍｍ×厚さ１２．５ｍｍ（総圧下率が７５％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が６００℃以下の場合は、インゴットを８５０℃まで加熱し、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、大気中、１０００℃で３時間処理し、直径３６０ｍｍ×厚さ１２．５ｍｍの円板状のクロム材料を得、これを本実施例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量１２０質量ｐｐｍ）。
　実施例５
　モリブデン粉末（純度５Ｎ、酸素含有量２０質量ｐｐｍ）２１０ｋｇを３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×３５０ｍｍの軟鉄製の缶に封入し、以下の条件でＨＩＰ処理した。
　　　ＨＩＰ処理雰囲気　：アルゴンガス雰囲気
　　　ＨＩＰ処理温度　　：１２５０℃
　　　ＨＩＰ処理圧力　　：１５０ＭＰａ
　　　ＨＩＰ処理時間　　：５時間
　得られたＨＩＰ処理体を研削及び切削して形状を調整し、直径１８０ｍｍ×厚み５０ｍｍの円板状のインゴットを得た。
　得られたインゴットを１０００℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が７ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を８回繰り返し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍ（総圧下率が７０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が８００℃以下の場合は、インゴットを８００℃まで加熱した後、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、アルゴン雰囲気中、１２００℃で１時間処理し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの円板状のモリブデン材料を得、これを本実施例のモリブデン材料とした（純度５Ｎ、酸素含有量１０ｐｐｍ）。
　実施例６
　モリブデン粉末（純度４Ｎ、酸素含有量１００質量ｐｐｍ）２１０ｋｇを３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×３５０ｍｍの軟鉄製の缶に封入し、以下の条件でＨＩＰ処理した。
　　　ＨＩＰ処理雰囲気　：アルゴンガス雰囲気
　　　ＨＩＰ処理温度　　：１２５０℃
　　　ＨＩＰ処理圧力　　：１５０ＭＰａ
　　　ＨＩＰ処理時間　　：５時間
　得られたＨＩＰ処理体を研削及び切削して形状を調整し、直径１８０ｍｍ×厚み５０ｍｍの円板状のインゴットを得た。
　得られたインゴットを１０００℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が７ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を８回繰り返し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍ（総圧下率が７０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が８００℃以下の場合は、インゴットを８００℃まで加熱した後、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、アルゴン雰囲気中、１２００℃で１時間処理し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの円板状のモリブデン材料を得、これを本実施例のモリブデン材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量６０ｐｐｍ）。図２に本実施例のモリブデン材料の断面の光学顕微鏡像を示す。
　実施例７
　モリブデン粉末（純度５Ｎ、酸素含有量２０質量ｐｐｍ）２１０ｋｇを３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×３５０ｍｍの軟鉄製の缶に封入し、以下の条件でＨＩＰ処理した。
　　　ＨＩＰ処理雰囲気　：アルゴンガス雰囲気
　　　ＨＩＰ処理温度　　：１２５０℃
　　　ＨＩＰ処理圧力　　：１５０ＭＰａ
　　　ＨＩＰ処理時間　　：５時間
　得られたＨＩＰ処理体を研削及び切削して形状を調整し、直径１８０ｍｍ×厚み５０ｍｍの円板状のインゴットを得た。
　得られたインゴットを１２００℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が７ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を８回繰り返し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍ（総圧下率が７０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が１０００℃以下の場合は、インゴットを１０００℃まで加熱した後、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、アルゴン雰囲気中、１３００℃で１時間処理し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの円板状のモリブデン材料を得、これを本実施例のモリブデン材料とした（純度５Ｎ、酸素含有量２０ｐｐｍ）。
　実施例８
　モリブデン粉末（純度４Ｎ、酸素含有量１００質量ｐｐｍ）２１０ｋｇを３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×３５０ｍｍの軟鉄製の缶に封入し、以下の条件でＨＩＰ処理した。
　　　ＨＩＰ処理雰囲気　：アルゴンガス雰囲気
　　　ＨＩＰ処理温度　　：１２５０℃
　　　ＨＩＰ処理圧力　　：１５０ＭＰａ
　　　ＨＩＰ処理時間　　：５時間
　得られたＨＩＰ処理体を研削及び切削して形状を調整し、直径１８０ｍｍ×厚み５０ｍｍの円板状のインゴットを得た。
　得られたインゴットを９００℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が７ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を８回繰り返し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍ（総圧下率が７０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が７００℃以下の場合は、インゴットを７００℃まで加熱した後、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、アルゴン雰囲気中、１２００℃で１時間処理し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの円板状のモリブデン材料を得、これを本実施例のモリブデン材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量４０ｐｐｍ）。
　実施例９
　モリブデン粉末（純度５Ｎ、酸素含有量２０質量ｐｐｍ）２１０ｋｇを３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×３５０ｍｍの軟鉄製の缶に封入し、以下の条件でＨＩＰ処理した。
　　　ＨＩＰ処理雰囲気　：アルゴンガス雰囲気
　　　ＨＩＰ処理温度　　：１２５０℃
　　　ＨＩＰ処理圧力　　：１５０ＭＰａ
　　　ＨＩＰ処理時間　　：５時間
　得られたＨＩＰ処理体を研削及び切削して形状を調整し、直径１８０ｍｍ×厚み５０ｍｍの円板状のインゴットを得た。
　得られたインゴットを９００℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が７ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を８回繰り返し、直径４００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ（総圧下率が８０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が７００℃以下の場合は、インゴットを７００℃まで加熱した後、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、アルゴン雰囲気中、１３００℃で１時間処理し、直径４００ｍｍ×厚さ１０ｍｍの円板状のモリブデン材料を得、これを本実施例のモリブデン材料とした（純度５Ｎ、酸素含有量２０ｐｐｍ）。
　実施例１０
　クロム粉末（純度４Ｎ、酸素含有量１２０質量ｐｐｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様な方法でＨＩＰ処理、並びに、研削及び切削し、インゴットを得た。
　得られたインゴットを８５０℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が５ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を８回繰り返し、直径４００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ（総圧下率が８０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が６００℃以下の場合は、インゴットを８５０℃まで加熱し、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、大気中、１２００℃で５時間処理し、直径４００ｍｍ×厚さ１００ｍｍの円板状のクロム材料を得、これを本実施例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量１２０質量ｐｐｍ）。
　実施例１１
　クロム粉末（純度４Ｎ、酸素含有量１２０質量ｐｐｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様な方法でＨＩＰ処理、並びに、研削及び切削し、インゴットを得た。
　得られたインゴットを８５０℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が５ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を８回繰り返し、直径４００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ（総圧下率が８０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が８００℃以下の場合は、インゴットを８５０℃まで加熱し、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、大気中、１０００℃で５時間処理し、直径４００ｍｍ×厚さ１００ｍｍの円板状のクロム材料を得、これを本実施例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量１２０質量ｐｐｍ）。
　比較例１
　クロム粉末（純度４Ｎ、酸素含有量３０質量ｐｐｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様な方法でＨＩＰ処理、並びに、研削及び切削し、インゴットを得た。
　得られたインゴットを８００℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が１５ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を４８回繰り返し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍ（総圧下率が７０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が４５０℃以下の場合は、インゴットを８００℃まで加熱し、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、大気中、８００℃で１時間処理し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの円板状のクロム材料を得、これを本比較例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量３０質量ｐｐｍ）。
　比較例２
　実施例１と同様な方法で得られたＨＩＰ処理体を、直径１８０ｍｍ×厚み５０ｍｍの円板状に切削及び研削し、インゴットとした。当該インゴットを本比較例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量６質量ｐｐｍ）。
　比較例３
　クロム粉末（純度４Ｎ、酸素含有量１５質量ｐｐｍ）を使用したこと以外は比較例１と同様な方法でＨＩＰ処理、並びに、研削及び切削し、インゴットを得た。
　得られたインゴットを８００℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が５ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。
　当該加圧処理を３２回繰り返し、直径２３２ｍｍ×厚さ３０ｍｍ（総圧下率が４０％）であるインゴット（加工インゴット）を得た。加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が４５０℃以下の場合は、インゴットを８００℃まで加熱し、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、大気中、１０００℃で１時間処理し、直径２３２ｍｍ×厚さ３０ｍｍの円板状のクロム材料を得、これを本比較例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量１５質量ｐｐｍ）。
　比較例４
　クロム粉末（純度４Ｎ、酸素含有量１５質量ｐｐｍ）を使用したこと以外は比較例１と同様な方法でＨＩＰ処理、並びに、研削及び切削し、インゴットを得た。
　得られたインゴットを８５０℃に加熱した後、加熱したインゴットに対し、加圧速度が５ｍｍ／秒となるように該インゴットの厚さ方向に加圧する加圧処理を行った。当該加圧処理を２４回繰り返し、総圧下率が７０％であるインゴット（加工インゴット）を得た。
　加圧処理の繰り返しにあたり、各加圧処理後のインゴットの温度が４５０℃以下の場合は、インゴットを８５０℃まで加熱し、加圧処理を施した。
　加工インゴットを、大気中、１１００℃で１時間処理し、直径３３０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの円板状のクロム材料を得、これを本比較例のクロム材料とした（純度４Ｎ、酸素含有量１５質量ｐｐｍ）。
　実施例及び比較例で得られたクロム材料、及びモリブデン材料の評価結果を下表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　＜成膜特性の評価＞
　実施例及び比較例で得られたクロム材料を、それぞれ、機械加工した後、無酸素銅製バッキングプレートと接合し、スパッタリングターゲットとした。各ターゲットを使用し、以下の条件でスパッタリングを行い、成膜レートを測定した。結果を下表に示す。
　　　ガス種　　：　Ａｒ
　　　ガス分圧　：　０．５Ｐａ
　　　電力密度　：　７．４Ｗ／ｃｍ２
　　　成膜時間　：　６０秒
　　　基板　　　：　ガラス基板（円板状）
　　　基板温度　：　室温
　　　基板回転　：　無し
　成膜レートは以下の式により算出した。
　　　成膜レート［Å／秒］＝平均膜厚［Å］／成膜時間［秒］
　上式において、平均膜厚は測定点の膜厚の平均値、及び、成膜時間は６０秒である。膜厚の測定に際し、測定点は、成膜後のガラス基板（スパッタ膜を有するガラス基板）の（１）中心、（２）該基板の直径の１／４に相当する直径を有する同心円の円周上における等間隔の５点、（３）該基板の直径の２／４に相当する直径を有する同心円の円周上における等間隔の１０点、及び、（４）該基板の直径の３／４に相当する直径を有する同心円の円周上における等間隔の１５の計３１点とした。各測定点の膜厚は、針式プロファイラー（装置名：Ｄｅｋｔａｋ　ＸＴ、Ｂｒｕｋｅｒ製）を使用して測定した。得られた各測定点の膜厚の平均値をもって平均膜厚を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　なお、本出願は、２０２２年０５月１９日出願の日本国特許出願（特願２０２２－０８２４２０）及び２０２２年０９月０２日出願の日本国特許出願（特願２０２２－１４０３４２）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。

Claims (12)

  1. 　｛００１｝面、｛１０１｝面及び｛１１１｝面の配向面積率の合計に対する｛１１１｝面の配向面積率の割合が０．４５以上であり、体心立方構造を有する金属を含む金属材料。
  2. 　｛００１｝面、｛１０１｝面及び｛１１１｝面の配向面積率の合計に対する｛１１１｝面の配向面積率の割合が０．６０以上であり、体心立方構造を有する金属を含む請求項１に記載の金属材料。
  3. 　前記金属の｛１１１｝面の配向面積率が２０％以上である請求項１又は２に記載の金属材料。
  4. 　前記金属の｛１１１｝面の配向面積率が８０％以上である請求項１乃至３のいずれかひとつに記載の金属材料。
  5. 　前記金属の｛００１｝面の配向面積率が２０％以下である請求項１乃至４のいずれかひとつに記載の金属材料。
  6. 　前記金属の｛００１｝面の配向面積率が５％以下である請求項１乃至５のいずれかひとつに記載の金属材料。
  7. 　前記金属の平均粒子径が２００μｍ以下である請求項１乃至６のいずれかひとつに記載の金属材料。
  8. 　前記体心立方構造を有する金属が、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ルビジウム（Ｒｕ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、及びタングステン（Ｗ）の群から選ばれる１以上である請求項１乃至７のいずれかひとつに記載の金属材料。
  9. 　体心立方構造を有する金属からなるインゴットを加圧温度５００℃以上及び加圧速度１５ｍｍ／ｓ未満で加圧処理し、加工インゴットを得る加圧工程、及び、該加工インゴットを８５０℃以上で処理する熱処理工程、を有する、請求項１乃至８のいずれかひとつに記載の金属材料の製造方法。
  10. 　前記加圧工程における加圧処理が２回以上である、請求項９に記載の製造方法。
  11. 　請求項１乃至８のいずれかひとつに記載の金属材料を備えたスパッタリングターゲット。
  12. 　請求項１乃至８のいずれかひとつに記載の金属材料を備えたスパッタリングターゲットを使用することを特徴とする膜の製造方法。
PCT/JP2023/018537 2022-05-19 2023-05-18 金属スパッタリングターゲット及びその製造方法、並びに、金属材料及びその製造方法 WO2023224084A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-082420 2022-05-19
JP2022082420 2022-05-19
JP2022-140342 2022-09-02
JP2022140342 2022-09-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023224084A1 true WO2023224084A1 (ja) 2023-11-23

Family

ID=88835676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/018537 WO2023224084A1 (ja) 2022-05-19 2023-05-18 金属スパッタリングターゲット及びその製造方法、並びに、金属材料及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW202403064A (ja)
WO (1) WO2023224084A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009528922A (ja) * 2006-03-07 2009-08-13 キャボット コーポレイション 変形させた金属部材の製造方法
CN110438350A (zh) * 2019-09-17 2019-11-12 厦门钨业股份有限公司 一种纯钼块材及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009528922A (ja) * 2006-03-07 2009-08-13 キャボット コーポレイション 変形させた金属部材の製造方法
CN110438350A (zh) * 2019-09-17 2019-11-12 厦门钨业股份有限公司 一种纯钼块材及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202403064A (zh) 2024-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4880620B2 (ja) スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP4949259B2 (ja) スパッタリングターゲット
TWI477628B (zh) Metal sputtering target material
JP5203908B2 (ja) Ｎｉ−Ｍｏ系合金スパッタリングターゲット板
JP2016194159A (ja) モリブデンを含有したターゲット
JP2012092451A (ja) タングステンスパッタリングターゲットおよびその製造方法
WO2019187311A1 (ja) スパッタリングターゲット部材及びその製造方法
WO2013038668A1 (ja) Ｍｏ－Ｗターゲット及びその製造方法
TWI612163B (zh) 濺鍍靶
WO2012144407A1 (ja) 高純度Ｎｉスパッタリングターゲットおよびその製造方法
WO2023224084A1 (ja) 金属スパッタリングターゲット及びその製造方法、並びに、金属材料及びその製造方法
JP2003049264A (ja) タングステンスパッタリングターゲットおよびその製造方法
US5718778A (en) Chromium target and process for producing the same
JP6602550B2 (ja) スパッタリングターゲット用材料
JP7455750B2 (ja) 円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法
WO2024048664A1 (ja) モリブデンスパッタリングターゲット、その製造方法、及びモリブデンスパッタリングターゲットを用いたスパッタリング膜の製造方法
WO2020194789A1 (ja) ターゲット材とバッキングプレートとの接合体、および、ターゲット材とバッキングプレートとの接合体の製造方法
WO2023058698A1 (ja) スパッタリングターゲット、その製造方法、及びスパッタリングターゲットを用いたスパッタリング膜の製造方法
JP6871301B2 (ja) スパッタリングターゲット、窒化チタン膜の製造方法、および半導体素子の製造方法
JP6863059B2 (ja) Ｗ−Ｔｉ積層膜
JPWO2020066957A1 (ja) スパッタリングターゲット及びその製造方法
TWI715467B (zh) 鉬合金靶材及其製造方法
TW202413674A (zh) 鉬濺鍍靶及其製造方法以及使用鉬濺鍍靶的濺鍍膜的製造方法
JP6553813B2 (ja) タンタルスパッタリングターゲット
WO2000031316A1 (fr) CIBLE POUR PULVERISATION CATHODIQUE EN ALLIAGE Co-Ti ET PROCEDE DE FABRICATION CORRESPONDANT

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23807685

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1