【事件の表示】
　特許第３０８６４４７号「スパッタリング用タングステンターゲットおよびその製造方法」の請求項１、２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０８６４４７号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理　由】
 １.手続の経緯
　特許第３０８６４４７号の請求項１〜５に係る発明は、平成１１年３月４日に特許出願され、平成１２年７月７日に特許の設定登録がなされたものである。
その後、請求項１〜２に対して特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年７月１１日に訂正請求がなされ、再度、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年１１月３０日に訂正請求がなされ、先の訂正請求書は取り下げられたものである。
２.訂正の適否についての判断
ア.訂正の内容
訂正事項ａ
　請求項１及び２を
「【請求項１】プラズマ処理された粉末の焼結体であって、酸素含有量０.１〜１０ｐｐｍ、相対密度９９％以上、且つ結晶粒径が８０μｍ以下であることを特徴とするスパッタリング用タングステン焼結体ターゲット。
【請求項２】酸素含有量が０．１〜５ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載のスパッタリング用タングステン焼結体ターゲット。」と訂正する。
イ.訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項ａは、段落【０００５】における「加圧焼結前にＷ粉末をプラズマ処理し・・・」なる記載に基づくものであり、また、請求項１及び２に記載の焼結体に限定を付すものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
ウ．むすび　
　以上のとおり、上記訂正は、特許法第１２０の４第２項および第３項において準用する特許法第１２６条第第第２項から第３項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。  
 ３.特許異議申立について
（１）本件発明
　訂正後の請求項１〜２は２．ア.の訂正事項ａに記載されたとおりである。
（２）特許異議申立ての理由の概要
　申立人は、甲第１〜４号証を提出して、請求項１〜２に係る発明は、甲第１〜２号証に記載された発明と同一であり、また、甲第１〜４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第１項第３号及び同条第２項の規定により特許を受けることができないものであると主張している。
　また、本件明細書の記載には不備があり、請求項１〜２に係る発明の特許は、特許法第３６条第５項の規定に違反すると主張している。           
（３）証拠の記載内容
　甲第１〜４号証には、それぞれ以下の事項が記載されている。
甲第１号証（特開平７−７６７７１号公報）：
（ａ）「【請求項１】相対密度が９９．５％以上であり、平均粒径が１０μｍを越え２００μｍ以下であることを特徴とするタングステンスパッタリングターゲット。
【請求項２】炭素量３０ｐｐｍ以下、酸素量２０ｐｐｍ以下及び他の不純物の合計が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１のタングステンスパッタリングターゲット。」（第２頁）
（ｂ）「【０００６】本発明の課題は、膜の生成に際して、パーティクルの低下・・・という要求・・・を同時に満足するタングステンターゲットを開発することである。」（第２頁）
（ｃ）「【００１５】次の特性を有するタングステンターゲットが得られる。
（１）密度：９９．５％；（２）Ｏ：２０ｐｐｍ以下；・・・・（６）平均粒径：１０〜２００μｍ」（第４頁）
（ｄ）表１には、酸素量が５ｐｐｍのものが具体的に記載されている。
甲第２号証（特開平６−２２０６２５号公報）：
（ａ）「【請求項１】タングステン焼結体の圧延材であって、前記圧延材は、結晶粒径が３０〜３００μｍのタングステン粒子を有するとともにＨｖ３６０〜４００の範囲内の硬度と、９９．０％以上の相対密度を有することを特徴とするタングステンターゲット材。」（第２頁）
（ｂ）表１には、酸素量が１．６ｐｐｍ及び０．２５ｐｐｍのものが示されている。
甲第３号証（特開平５−９３２６７号公報）：
「【請求項１】炭素量５０ｐｐｍ以下、酸素量３０ｐｐｍ以下、相対密度９７％以上であって、結晶粒がほぼ一定方向につぶれた形状を有することを特徴とする半導体用タングステンターゲット。
【請求項２】タングステン粉末を加圧焼結し、得られた加圧焼結体をさらに水素雰囲気中で加熱保持後、熱間加工することを特徴とする半導体用タングステンターゲットの製造方法。」（第２頁）
甲第４号証（特開平４−１６０１０４号公報）：
「さらに、熱間静水圧プレス処理することにより、相対密度９８％以上の焼結体とすることを特徴とするタングステンターゲットの製造方法。」（特許請求の範囲）
（４）当審の判断
ａ.特許法第２９条第１項第３号及び第２９条第２項の規定に関する判断
　訂正後の請求項１に係る発明（以下、本件発明１という。）と甲第１〜４号証に記載された発明とを比較する。
甲第１〜２号証に記載された発明は、何れもスパッタリング用タングステンターゲットに関する発明であり、酸素量に関しては、甲第１号証の発明では、２０ｐｐｍ以下（具体的には、５ｐｐｍ）、甲第２号証の発明では、１．６ｐｐｍ及び０．２５ｐｐｍ；相対密度に関しては、甲第１号証の発明では、９９．５％以上、甲第２号証の発明では、９９％以上；結晶粒径に関しては、甲第１号証の発明では、１０〜２００μｍ、甲第２号証の発明では、３０μｍ；であるから、本件発明と甲第１〜２号証に記載された発明とは、酸素含有量、相対密度及び結晶粒径を共通にしたスパッタリング用タングステンターゲットである点で一致し、焼結体が、本件発明では、プラズマ処理された粉末の焼結体であるのに対し、甲第１〜２号証に記載の焼結体は、予めプラズマ処理されていない点で相違する。
　また、甲第３号証には、酸素含有量３０ｐｐｍの半導体用タングステンターゲットが記載され、また、甲第４号証には熱間静水圧プレス処理することにより相対密度９８％以上のタングステンターゲットを得ることが記載されているが、前記相違点については、記載もなければ示唆もない。そして、本件発明１は、このタングステンターゲットをスパッタリングすることにより、タングステン膜状のパーティクルが著しく減少し、製品歩留まりが大きく向上するという効果を奏するものである。
　したがって、本件発明１は、甲第１号証または甲第２号証に記載された発明と同一でないばかりでなく、甲第１〜４号証に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　さらに、請求項２に記載の発明は、本件発明１をさらに限定したものであるから、前記した理由と同じ理由により、特許を取り消すことができない。
ｂ.特許法第３６条第５項違反について
　請求項１及び２には、物の発明としての必須の構成要件が十分に記載されているものと認められるから，明細書の記載不備があるとすることはできない。
４むすび
　以上のとおり、本件請求項１〜２に係る発明の特許は、特許異議申立の理由によっては、取り消すことができない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年１２月２６日（２００１．１２．２６）
【訂正の要旨】
訂正事項ａ
　請求項１及び２を
「【請求項１】プラヅマ処理された粉末の焼結体であって、酸素含有量０．１〜１０ｐｐｍ、相対密度９９％以上、且つ結晶粒径が８０μｍ以下であることを特徴とするスパッタリング用タングステン焼結体ターゲット。
　【請求項２】酸素含有量が０．１〜５ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載のスパッタリング用タングステン焼結体ターゲット。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
スパッタリング用タングステンターゲットおよびその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　
プラズマ処理された粉末の焼結体であって、
　【請求項２】　酸素含有量が０．１〜５ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載のスパッタリング用タングステン焼結体ターゲット。
　【請求項３】　タングステン粉末を真空下で高周波電流を通電してタングステン粉末表面間でプラズマを発生させるプラズマ処理した後に真空中で加圧焼結することを特徴とする酸素含有量０．１〜１０ｐｐｍ、相対密度９９％以上、且つ結晶粒径が８０μｍ以下であるスパッタリング用タングステンターゲットの製造方法。
　【請求項４】　タングステン粉末を真空下で高周波電流を通電してタングステン粉末表面間でプラズマを発生させるプラズマ処理と同時に加圧焼結することを特徴とする酸素含有量０．１〜１０ｐｐｍ、相対密度９９％以上、且つ結晶粒径が８０μｍ以下であるスパッタリング用タングステンターゲットの製造方法。
　【請求項５】　酸素含有量が０．１〜５ｐｐｍであることを特徴とする請求項３または４記載のスパッタリング用タングステンターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ等のゲート電極あるいは配線材料等をスパッタリング法によって形成する際に用いられるタングステンターゲットおよびその製造方法に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年，超ＬＳＩの高集積化に伴い電気抵抗値のより低い材料を電極材や配線材料として使用する検討が行われているが、このような中で抵抗値が低く、熱及び化学的に安定である高純度タングステンが電極材や配線材料として有望視されている。
　この超ＬＳＩ用の電極材や配線材料は、一般にスパッタリング法とＣＶＤ法で製造されているが、スパッタリング法は装置の構造及び操作が比較的単純で、容易に成膜でき、また低コストであることからＣＶＤ法よりも広く使用されている。
　ところが、超ＬＳＩ用の電極材や配線材をスパッタリング法で成膜する際に使用されるタングステンターゲットは、３００ｍｍφ以上の比較的大きな寸法が必要であり、且つ高純度、高密度が要求される。
　【０００３】
　従来、このような大型のタングステンターゲットの作製方法として、電子ビーム溶解を用いてインゴットを作製し，これを熱間圧延する方法（特開昭６１−１０７７２８）、タングステン粉末を加圧焼結しその後圧延する方法（特開平３−１５０３５６）およびＣＶＤ法によってタングステンの底板の一面にタングステン層を積層する、いわゆるＣＶＤ−Ｗ法（特開平６−１５８３００）が知られている。
　しかし、前記の電子ビーム溶解したインゴットあるいはタングステン粉末を加圧焼結した焼結体を圧延する方法は、結晶粒が粗大化し易いため機械的に脆く、またスパッタリングした膜上にパーティクルと呼ばれる粒状の欠陥が発生し易くなるという問題があった。
　またＣＶＤ−Ｗ法は良好なスパッタリング特性を示すが、ターゲットの作製に多大な時間と費用がかかるという問題があった。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　本発明者らは製造工程が比較的簡単である粉末焼結法に着目し、従来の加圧焼結法よりも低温で緻密化する方法により、Ｗ粉末の焼結性を改善してより密度を向上させ、かつ酸素含有量と結晶粒を低く抑え、さらにパーティクルの発生を抑制することのできるスパッタリング用タングステンターゲット及び該ターゲットの製造コストを下げ、かつ安定して製造できる方法に関する。
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　加圧焼結前にＷ粉末をプラズマ処理しタングステン粉末表面を活性化させるか、またはプラズマ処理と同時に加圧焼結を行うことにより焼結特性を著しく向上させ、加圧焼結法だけで高密度のタングステンターゲットを作製できることを見出した。
　すなわち、本発明のタングステンターゲットは、酸素含有量０．１〜１０ｐｐｍ、相対密度９９％以上、且つ結晶粒径が８０μｍ以下のスパッタリング用タングステンターゲット、好ましくは該ターゲットの前記酸素含有量が０．１〜５ｐｐｍである、スパッタリングによる膜上のパーティクルの発生が非常に少ないスパッタリング用タングステンターゲットであって、このタングステンターゲットは、タングステン粉末を真空下で高周波電流を通電してタングステン粉末表面間でプラズマを発生させるプラズマ処理した後に真空中で加圧焼結するか又はタングステン粉末を真空下で高周波電流を通電してタングステン粉末表面間でプラズマを発生させるプラズマ処理と同時に加圧焼結することを特徴とするスパッタリング用タングステンターゲットの製造を提供するものである。
　【０００６】
　【発明の実施の形態】
　通常、粉末冶金法では使用する粉体の粒度が微細なほど焼結性が向上する。しかし、タングステンは酸化されやすい材料であるため、粉体の粒径を微細にするとその表面に酸化物層が形成され焼結性を低下させてしまう。
　そこで本発明では、加圧焼結する前または加圧焼結と同時にタングステン粉末をプラズマ処理する事によって、タングステン粉末表面の酸化層を除去することができるため、微細なタングステン粉末を使用することができ焼結性が向上するという特性を見出し、これを利用したものである。
　原料タングステン粉末の表面に酸化層があると、焼結中にＷＯ３が蒸発し気孔として残留するために密度が上がりづらくなる。一方、本発明においては焼結が進行する前の段階で、プラズマ処理によって酸化層を除去するため、ＷＯ３の蒸発による気孔の残留が少なくなり、高密度化が達成できる。
　また、プラズマ処理しながらホットプレスする方法は、粉体表面の酸化層除去効果の外、プラズマの発生によってネック成長が促進されるため、より低温で焼結が進むと考えられる。
　【０００７】
　上記により、本発明は酸素含有量０．１〜１０ｐｐｍ、相対密度９９％以上、且つ結晶粒径が８０μｍ以下のスパッタリング用タングステンターゲット得ることが可能となった。
　これによって、スパッタリング中に異常放電が起こりスプラッシュが発生したり、あるいはスパッタリング膜上にパーティクル欠陥が多数発生してしまうという問題が解消され、また、ターゲットの強度も十分であり、操作または使用中に割れるというような問題もなくなった。
　【０００８】
　【実施例および比較例】
　以下、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例のみに制限されるものではない。すなわち、本発明に含まれる他の態様または変形を包含するものである。
（実施例１）
　純度９９．９９９％、平均粒径０．６μｍのタングステン粉末を１００ｍｍφのグラファイトダイスに充填し同材質の上パンチと下パンチで密閉した後、真空度１０−２Ｐａに減圧した。
　【０００９】
　次に、上下パンチに約４０００Ａの高周波電流を１０分間通電し、内部のタングステン粉末表面間でプラズマを発生させて粉体表面を浄化および活性化させた。続いて通電を停止した後、ダイスに３０ＭＰａの圧力を付加し，外部加熱で１８００°Ｃまで加熱後２時間保持した。
　得られたタングステン焼結体の密度は９９．２％、結晶粒径は７２μｍ、酸素含有量は３ｐｐｍであった。このように、粉末の粒径が小さいにもかかわらず酸素の含有量が極めて少ない結果が得られた。
　このタングステン焼結体をターゲットとしてスパッタリングした結果、膜上のパーティクルは０．０９個／ｃｍ２であった。
　【００１０】
（実施例２）
　実施例１と同じ粉末を１００ｍｍφのグラファイトダイスに充填し同材質の上パンチと下パンチで密閉した後、真空度１０−２Ｐａに減圧した。
　同様にして高周波電流を通電すると同時に３０ＭＰａの圧力を付加し、タングステン粉末表面間でプラズマを発生させて粉体表面を浄化および活性化させると同時に加圧焼結した。
　焼結中、ダイス及び充填されたタングステン粉中の通電による自己発熱によって１５５０°Ｃまで昇温した後、その温度で２時間保持した。
　得られたタングステン焼結体の密度は９９．１％であり、結晶粒径は３８μｍ、酸素含有量は９ｐｐｍであった。焼結温度が低い条件で実施したので、結晶成長が小さく密度もそれほど高くないが、満足できる範囲である。
　実施例１と同様に、粉末の粒径が小さいにもかかわらず酸素の含有量が少ない結果が得られた。
　このタングステン焼結体をターゲットとして成膜した膜上のパーティクルは０．０７個／ｃｍ２であり、良好な結果を示した。
　【００１１】
（実施例３）
　実施例１と同じ粉末を１００ｍｍφのグラファイトダイスに充填し同材質の上パンチと下パンチで密閉した後、真空度１０−２Ｐａに減圧した。
　同様にして高周波電流を通電すると同時に３０ＭＰａの圧力を付加し、タングステン粉末表面間でプラズマを発生させて粉体表面を浄化および活性化させると同時に加圧焼結した。
　焼結中、ダイス及び充填されたタングステン粉中の通電による自己発熱によって１６５０°Ｃまで昇温した後、その温度で２時間保持した。
　得られたタングステン焼結体の密度は９９．６％に達し、結晶粒径は５５μｍと、結晶成長が抑制されており、酸素含有量もｐｐｍであった。実施例１と同様に、使用した粉末の粒径が小さいにもかかわらず酸素の含有量が極めて少ない結果が得られた。
　このタングステン焼結体をターゲットとして成膜した膜上のパーティクルは０．０５個／ｃｍ２であり、良好な結果を示している。
　【００１２】
（実施例４）
　実施例１と同じ粉末を１００ｍｍφのグラファイトダイスに充填し同材質の上パンチと下パンチで密閉した後、真空度１０−２Ｐａに減圧した。
　同様にして高周波電流を通電すると同時に３０ＭＰａの圧力を付加し、タングステン粉末表面間でプラズマを発生させて粉体表面を浄化および活性化させると同時に加圧焼結した。
　焼結中、ダイス及び充填されたタングステン粉中の通電による自己発熱によって１８００°Ｃまで昇温した後、その温度で２時間保持した。
　得られたタングステン焼結体の密度は９９．８％に達し、結晶粒径は８０μｍと、焼結温度が高いために結晶成長が強く現れているが、この程度は特に問題となることはない。
　酸素含有量は１ｐｐｍと非常に低くなっており、酸素の低減効果は大きい。実施例１と同様に、使用した粉末の粒径が小さいにもかかわらず酸素の含有量が極めて少ない結果が得られた。
　このタングステン焼結体をターゲットとして成膜した膜上のパーティクルは０．０３個／ｃｍ２であり、良好な結果を示している。
　【００１３】
（比較例）
実施例１と同じタングステン粉末を用い、１００ｍｍφのグラファイトダイスに充填し、真空度１０−２Ｐａで３０ＭＰａの圧力を付加、１８００°Ｃで２時間保持した。得られたタングステン焼結体の密度は９５．８％で、結晶粒径は６９μｍ、酸素含有量は８０ｐｐｍであった。
　このタングステン焼結体をターゲットとして成膜した膜上のパーティクル数は０．４４個／ｃｍ２であった。
　【００１４】
　実施例１および２ならびに比較例の結果を表１に示す。この表の対比から明かなように、比較例のタングステン焼結体をターゲットでは密度が９５．８％と低く、また酸素含有量が８０ｐｐｍと高い。
　これに対し、本発明の実施例に示すタングステンターゲットはいずれも、酸素含有量が０．１〜１０ｐｐｍの範囲で少なく、相対密度９９％以上の級密なターゲットが得られ、またパーティクル数も比較例にくらべ格段に優れたターゲットが得られた。
　特に、実施例３は結晶が成長せず粒径はより小さい値となっており、相対密度も高く、酸素含有量及びパーティクル数も少なくなっており、好ましい結果が得られている。
　【００１５】
　【表１】
　【００１６】
　【発明の効果】
　本発明の方法によって製造されるスパッタリング用タングステンターゲットは、従来法で得られるタングステンターゲットに比べて密度が高くかつ結晶粒径が小さく、また酸素含有量がきわめて少ないという特徴を有する。
　更に、このタングステンターゲットを用いてスパッタリングすることにより、タングステン膜上のパーティクルが著しく減少し、製品歩留まりが大きく向上するという優れた効果を備えている。