(57)【要約】  インゴットを所望寸法に変形させる工程を含む、金属物品およびスパッタリングターゲットを製造する方法。この方法により製造された製造物。
2009528922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の最終厚さを持つ金属物品を作製する方法であって、下記の工程、
金属インゴットを変形させて、長さ、幅、厚さの３寸法のうち２つの相互偏差が２５％以内である直方体のスラブを形成する工程、
上記直方体のスラブを複数の圧延パスにより圧延して中間板を形成するスラブの第１圧延工程、および
上記中間板を複数の圧延パスにより圧延して金属板を形成する工程であって、個々の該圧延パスで約０．０６〜０．１８／パスの真歪を付与する第２圧延工程
を含むことを特徴とする金属物品の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、上記３寸法のうちの２つの相互偏差が１５％以内であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、上記３寸法のうちの２つの相互偏差が１０％以内であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、上記３寸法のうちの２つの相互偏差が１％以内であることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、上記３寸法のうちの２つが幅と厚さであることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、上記金属インゴットは直径９．５インチ以上であることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、上記金属インゴットは直径１１インチ以上であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、上記金属インゴットは直径１０インチ〜約２０インチであることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、上記直方体スラブは上記第１圧延する前の厚さが上記金属物品の最終厚さの５倍以上であることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、上記直方体スラブは上記第１圧延する前の厚さが上記金属物品の最終厚さの１０倍以上であることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法において、上記直方体スラブは上記第１圧延する前の厚さが上記金属物品の最終厚さの１５倍以上であることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１記載の方法において、上記直方体スラブは上記第１圧延する前の厚さが上記金属物品の最終厚さの２０倍以上であることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１記載の方法において、上記第２圧延工程で付与する合計真歪圧下量が約０．１０〜約１．０であることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１記載の方法において、上記第２圧延工程で付与する合計真歪圧下量が約０．２０〜約０．５であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１記載の方法において、上記第１圧延工程において、圧延スケジュールをロールギャップ設定の変更によって規定することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１記載の方法において、上記第２圧延工程の最終圧延パスで、他の圧延パスで付与された真歪圧下量以上の真歪圧下量を付与することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１記載の方法において、上記金属インゴットがニオブ、タンタルまたはこれらの合金であることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１記載の方法において、上記金属インゴットが銅、チタンまたはこれらの合金であることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１記載の方法において、上記第１圧延工程の前に上記スラブを焼鈍する工程を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、上記焼鈍を、真空中または不活性雰囲気中で、約７００℃〜約１５００℃の温度で、約３０分〜約２４時間行うことを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１記載の方法において、上記スラブの一対の圧延表面に約０．０２インチの公差内の平坦性を付与することを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１記載の方法において、上記直方体スラブは、厚さ約３インチ〜約８インチ、幅約３インチ〜約８インチ、長さ約１０インチ〜約４８インチであることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１記載の方法において、上記中間板は厚さ約０．４０インチ〜約１．５インチであることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１記載の方法において、上記中間板は長さが上記直方体スラブより約１０％以下だけ長いことを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項１記載の方法において、上記中間板を焼鈍する工程を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法において、上記焼鈍を、真空中または不活性雰囲気中で、約７００℃〜約１５００℃の温度で、約３０分〜約２４時間行うことを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項１記載の方法において、上記第２圧延工程の上記複数の圧延パスの少なくとも１つは、上記第１圧延工程の上記複数の圧延パスの少なくとも１つに対して直交する方向であることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項１記載の方法において、上記第２圧延工程の上記複数の圧延パスを多方向に行うことを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項１記載の方法において、上記金属インゴットを上記直方体スラブに成形する際に、上記直方体スラブの横断面積と比較した真歪として、該金属インゴットの横断面積に対して９５％以上の真歪圧下量を付与することを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の方法において、上記横断面の真歪圧下量が１００％以上であることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項１の方法によって作製された金属板。
【請求項３２】
請求項２９記載の金属板において、上記バルブ金属は平均結晶粒径が２０μｍ以下であることを特徴とする金属板。
【請求項３３】
所定の最終厚さを持つ金属物品を作製する方法であって、下記の工程、
ａ）金属インゴットを変形させて、該金属インゴットの横断面積と比較した総真歪圧下量として９５％以上減少した横断面積のスラブを形成する工程、
ｂ）上記スラブを複数の圧延パスにより圧延して中間板または金属板を形成する第１圧延工程、および
ｃ）任意に、上記中間板を複数の圧延パスにより圧延して金属板を形成する工程であって、個々の該圧延パスで約０．６以上の真歪圧下量を付与する第２圧延工程
を含むことを特徴とする金属物品の作製方法。
【請求項３４】
請求項３３記載の方法において、上記スラブの横断面積の減少が１００％以上であることを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項３３記載の方法において、上記スラブの横断面積の減少が９％〜５００％であることを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項３３記載の方法において、上記金属インゴットは直径９．５インチ以上であることを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３３記載の方法において、上記金属インゴットは直径１１インチ以上であることを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３３記載の方法において、上記金属インゴットは直径１０インチ〜約２０インチであることを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３３記載の方法において、上記第２圧延工程で付与する合計真歪圧下量が約０．１０〜約１．０であることを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３３記載の方法において、上記第２圧延工程で付与する合計真歪圧下量が約０．２０〜約０．５であることを特徴とする方法。
【請求項４１】
請求項３３記載の方法において、上記金属インゴットがニオブ、タンタルまたはこれらの合金であることを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項３３記載の方法において、上記第１圧延工程の前に上記スラブを焼鈍する工程を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項３３記載の方法において、上記中間板または上記金属板または両方を焼鈍する工程を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項４４】
請求項３３記載の方法において、上記第２圧延工程の上記複数の圧延パスの少なくとも１つは、上記第１圧延工程の上記複数の圧延パスの少なくとも１つに対して直交する方向であることを特徴とする方法。
【請求項４５】
集合組織勾配均一性係数（Ｈ）が０．３以下であるｂｃｃ金属。
【請求項４６】
請求項４５記載のｂｃｃ金属において、上記集合組織勾配均一性係数が約０．１〜０．２であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項４７】
請求項４５記載のｂｃｃ金属において、上記集合組織勾配均一性係数が約０．１２〜約０．１７であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項４８】
集合組織勾配バンド係数（Ｂ）が０．１以下であるｂｃｃ金属。
【請求項４９】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、上記集合組織勾配バンド係数が約０．０１〜約０．０７５であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５０】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、上記集合組織勾配バンド係数が約０．０２〜約０．０５であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５１】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、集合組織勾配均一性係数（Ｈ）が０．２以下であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５２】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、上記集合組織勾配均一性係数が約０．１〜０．２であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５３】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、上記集合組織勾配均一性係数が約０．１２〜約０．１７であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５４】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、タンタルであることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５５】
請求項４５記載のｂｃｃ金属において、タンタルであることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５６】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、純度が９９．９５％以上であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５７】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、平均結晶粒径が約７５μｍ以下であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５８】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、タンタルであり、厚さ全体に亘って（１１１）一次集合組織を持つことを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項５９】
請求項３３記載の方法において、上記第２圧延工程を行うことを特徴とする方法。
【請求項６０】
請求項３３記載の方法において、上記第１圧延工程を時計圧延として行って上記金属板を形成することを特徴とする方法。
【請求項６１】
請求項１記載の方法において、上記真歪圧下量が約０．０６〜０．１５／パスであることを特徴とする方法。
【請求項６２】
請求項１記載の方法において、上記第２圧延工程で、各圧延パスを直前の圧延パスの真歪圧下量に対して２５％以内の偏差の真歪圧下量で行うことを特徴とする方法。
【請求項６３】
請求項１記載の方法において、上記第２圧延工程で、各圧延パスを直前の圧延パスの真歪圧下量に対して５％以内の偏差の真歪圧下量で行うことを特徴とする方法。
【請求項６４】
請求項４５記載のｂｃｃ金属において、上記均一性係数が体積全体に亘って±０．１以内の変動であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【請求項６５】
請求項４８記載のｂｃｃ金属において、上記集合組織勾配バンド係数が体積全体に亘って±０．０５以内の変動であることを特徴とするｂｃｃ金属。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属のビレット、スラブ、プレート、ロッド、およびスパッタリングターゲットその他の金属部材に関する。より詳細には、本発明は、金属の製造方法に関し、望ましくは結晶粒径が微細かつ均一で、ミクロ組織が均質で、集合組織バンドが少なく、かつ／または表面にマーブル模様が無く、スパッタリングターゲット等の物品の作製に適した金属の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バルブ金属製のスパッタリングターゲットのスパッタリング性能を高めるためには、望ましいスパッタリングターゲットおよびスパッタリングターゲット材料の注目すべき特定の性質がある（例えば、Michaluk "Correlating Discrete Orientation and Grain Size to the Sputter Deposition Properties of Tantalum", JEM, January, 2000; Michaluk, Smathers, and Field, Twelfth International Conference on Texture of Materials, J.A. Szpunar (ed.), National Research Council of Canada, 1999, p. 1357を参照）。そのような性質の一例は、結晶粒径が微細なこと、鋭い集合組織バンドが実質的に無いこと、ミクロ組織が均質なことである。金属材料は一般に、ターゲット材料は特に、結晶粒径、結晶粒の均一性、および集合組織の均質性は着目すべき品質であり、例えばアメリカ合衆国特許6,462,339 B1（Michaluk et al.）およびWright et al., "Scalar Measures of Texture Heterogeneity," Material Science Forum, vols. 495-497 (Sept. 2005) pp. 207-212に記載されており、その内容はここで引用したことにより全て本願に取り込む。
【０００３】
このように、関連する分野で常に関心をもたれていることは、スパッタリングターゲットのような高純度の金属部材で上述のミクロ組織的および集合組織的な諸性質を有するものを製造する方法を開発することである。これに適した圧延材を生産するのに用いられる典型的な従来の金属加工法は、鍛造および／または圧延の各工程に１回以上の中間焼鈍工程と１回以上の洗浄工程を組み合わせた多段プロセスであり、その概要はC. Pkross, "Controlling the Texture of Tantalum Plate," Journal of Metals, October 1989, pp. 46-49; およびJ.B. Clark, P.K. Garrett, Jr., T.L. Jungling, R.I. Asfahani, "Influence of Transverse Rolling on the Microstructural and Textural Devlopment in Pure Tantalum," Metallurgical Transaction A, 23A, pp. 2183-91 (1992)に説明されており、ここで引用したことにより全体を本願に取り込む。鍛造、洗浄、焼鈍、圧延を用いた多段プロセスにより、結晶粒径が微細で集合組織が均質なタンタル製スパッタリングターゲットを製造する方法がアメリカ合衆国特許第6,348,113号(Michalukら)に記載されており、ここで引用したことにより全体を本願に取り込む。
【０００４】
タンタルは、先進的な集積マイクロエレクトロニクスデバイスの銅配線の主たる拡散障壁材料として用いられてきた。このマイクロエレクトロニクスデバイスの製造プロセスにおいては、物理蒸着（ＰＶＤ）によってタンタルまたは窒化タンタルの障壁膜が製膜されており、この方法は高エネルギープラズマによって供給源の材料（「スパッタリングターゲット」と呼ぶ）を侵食する周知の方法である。スパッタリングターゲットの結晶格子をプラズマイオンが叩いて侵入すると、スパッタリングターゲットの表面から原子が放出され、基板上に堆積する。スパッタリング法による堆積膜の品質は、スパッタリングターゲットの化学成分およびミクロ組織的な均質性などの種々のファクターに影響される。
【０００５】
近年、研究の焦点は、タンタルスパッタリングターゲット材料の純度の向上、結晶粒径の微細化、集合組織の制御である。例えば、アメリカ合衆国特許第6,348,113号（Michalukら）、アメリカ合衆国公開特許公報2002/0157736（Michaluk）および2003/0019746（Fordら）(いずれもここで引用したことにより本願に取り込む）には、変形と焼鈍の特定の組み合わせにより、タンタル材料またはタンタルスパッタリングターゲット部品の結晶粒径および／または配向を望み通りに達成する金属加工プロセスが記載されている。
【０００６】
ミクロ組織と集合組織が均一で高純度のタンタルスパッタリングターゲットを大ロットで大量に製造するのに適した方法がアメリカ合衆国特許第6,348,113号（Michalukら）に記載されている。大量生産は小バッチ生産に比べてコスト的には非常に有利であるが、変形プロセスを標準化し高い再現性で厳しい寸法公差を確保することができないことが多い。高純度タンタルのインゴットや大形圧延スラブは、結晶粒が粗くて不均一なため、機械的な応答挙動の変動が大きい。高純度タンタルの大型スラブを予め決めた一定の圧下スケジュールで圧延すると、各圧下パスの圧延板の厚さがバラつき、結局は最終的な圧延板の厚さ変動が大きくなる。その対策として従来は、大形スラブからタンタル板を圧延する際に、圧延板の幅と厚さに対応させて圧延機のロールギャップを少しずつ減少させるように調整して、仕上げパスで軽圧下することで典型的には目標厚さの±１０％程度の板厚公差を確保していた。
【０００７】
ある種の圧延理論では、圧延板の厚さ全体に亘って均一な歪分布を得るには、圧延パス当たりの圧下率を大きくする必要があり、それによって均一な焼鈍応答性が確保され、微細で均一なミクロ組織の最終製品板が得られる。大形のタンタルスラブを板に加工する際の大圧下の可否を決める第一の要因はサイズである。圧下率（例えば真歪圧下率）が大きいと噛み込み量が圧延機の能力を超えてしまう。これはスラブや板が最も厚い圧延開始時に特に顕著である。例えば、厚さ４インチのスラブに真歪０．２の圧下をするには、１パスで０．７２５インチの圧下をする必要がある。このように大きい噛み込み量に必要な分離力（圧下力）は一般の生産用圧延機の能力を超える。それに対して、厚さ０．４インチのスラブに真歪０．２の圧下をする場合の圧下量は０．０７３インチに過ぎず、これなら多くの生産用圧延機の能力範囲内である。圧下率に影響する第二の要因は圧延板の幅である。パス当りロールギャップ、板厚、圧延機が同じなら、板幅が大きくなればパス当りの圧下量は小さくなる。
【０００８】
大形のタンタルスラブを大圧下の圧延のみで板にすることはできないので、板厚全体に亘って均一な歪分布を確保することは困難である。その結果、文献で報告されているように、焼鈍に対する応答が不均一になり、それがミクロ組織および集合組織の不均一となって現れる。（例えば、Michaluk et al. "Correlating Discrete Orientation and Grain Size to the Sputter Deposition Properties of Tantalum," JEM, January, 2002; Michaluk et al., "Tantalum 101: The Economics and Technology of Tantalum," Semiconductor Inter., July, 2000を参照。いずれもここで参照したことにより全て本願に取り込む。）アメリカ合衆国特許第6,348,113号に示されているように、加工プロセス中に中間焼鈍を組み込むことによってタンタル焼鈍板のミクロ組織および集合組織の均一性が高まる。しかし、加工途中のタンタル板に中間焼鈍を施せば、最終的な製品板に付与される総歪量も低下する。その結果、焼鈍に対する応答性が低下し、平均結晶粒径の微細化能が低下する。
【０００９】
マーブル模様の存在あるいは発生は、タンタルのスパッタリングターゲット材料および部品の性能および信頼性にとって致命的であると考えられてきた。本発明者らが最近見出した知見によると、タンタル等の金属のマーブル模様発生には異なる２つのタイプがある。１つはタンタルターゲットまたは部品をスパッタリングした際に侵食表面に現れるマーブル模様であり、もう１つは製造したままのタンタルターゲットまたは部品の表面に現れるマーブル模様である。タンタルスパッタリングターゲットの表面が侵食を受けた状態では、艶消しの下地（スパッタリングにより侵食されて多数のファセットが形成されている）を背景として、スパッタリングに対する抵抗力が大きい（１００）集合組織バンドが浮き出ている混合形態のマーブル模様が生ずる。アメリカ合衆国特許第6,348,113号に記載されているように、スパッタリングによる侵食表面のマーブル模様の発生は、厚さ全体に亘って均一な集合組織となるように加工されたタンタルターゲットまたは部品では少ないか全く無い。アメリカ合衆国特許第6,462,339号（Michalukら）(ここで参照したことにより全て本願に取り込む)に、タンタルスパッタリングターゲット材料および部品の集合組織の均一性を定量化する解析方法が記載されている。アメリカ合衆国特許出願60/545,617（2004/02/18出願。ここで参照したことにより全て本願に取り込む。）には、バンド生成量を定量化する解析方法が記載されている。
【００１０】
加工により製造されたままのタンタル材料またはスパッタリング部品の表面に現れるマーブル模様を解消するには、軽くスパッタリングする（例えば              ）か、弗酸、濃アルカリ（concentrated alkylides）、発煙硫酸または硫酸を含む溶液などの適当なエッチング液を用いた化学エッチングをする。焼鈍後のタンタル板に、マーブル模様は、大きな分散した斑点として、あるいは、圧延後に酸洗浄した表面に変色した領域のネットワークとして現れる。マーブル模様が発生したタンタル表面は、表面から０．０２５インチをフライス加工またはエッチングすることで除去できる。しかし、このようにしてマーブル模様を除去することは経済的には望ましくない。マーブル模様は、平均結晶粒径が異なる領域、および／または、一次集合組織が異なる領域（例えば（１００）に対して（１１１））であると考えられる。マーブル模様を発生させる結晶粒径の偏差は、領域間でＡＳＴＭ粒度で±２以上、例えばＡＳＴＭ粒度が±２〜±５、または±２〜±４、または±２〜±３などである。
【００１１】
そこで、ミクロ組織および集合組織が優れたスパッタリングターゲット材料を、コスト低減しつつ製造する方法が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、結晶粒径および／または集合組織が均一で、多数のスラブまたはスパッタリングターゲットに分割できる寸法の金属を製造する方法を提供することである。
【００１３】
本発明のもう１つの目的は、金属インゴットを変形する方法を提供することである。
【００１４】
本発明のもう１つの目的は、スパッタリングターゲットを製造する大規模な製造方法を提供することである。
【００１５】
本発明のもう１つの目的は、表面のマーブル模様を実質的に解消したバルブ金属（またはその他の金属）の材料またはスパッタリング部品を提供することである。
【００１６】
本発明のもう１つの目的は、厚さ全体に亘って、平均結晶粒径が約１５０μｍ以下または約７５μｍ以下の微細で均一なミクロ組織および／または均一な集合組織を備えた金属材料またはスパッタリング部品を大量生産する方法を提供することである。
【００１７】
本発明のもう１つの目的は、生産ロット内で化学組成、ミクロ組織、集合組織が一定した金属材料またはスパッタリング部品を大量生産する方法を提供することである。
【００１８】
本発明のもう１つの目的は、生産ロット間で化学組成、ミクロ組織、集合組織が一定した金属材料またはスパッタリング部品を大量生産する方法を提供することである。
【００１９】
本発明のもう１つの目的は、生産ロット間で化学組成、ミクロ組織、集合組織が一定した金属（例えばタンタル）の材料またはスパッタリング部品を大量生産する方法を提供することである。
【００２０】
本発明のもう１つの目的は、Fordのアメリカ合衆国特許出願公開公報２００３／００１９７４６に記載されたようなスパッタリング部品およびスパッタリングターゲットなどの部品を形成するのに適したミクロ組織および集合組織を備えた金属（例えばタンタル）材料を提供することである。
【００２１】
本発明のもう１つの目的は、成形された部品、スパッタリング部品、スパッタリングターゲットの厚さ全体に亘って、成形後に焼鈍する必要なく、平均結晶粒径が約１５０μｍ以下、または７５μｍ以下、または２０μｍ以下の微細で均一なミクロ組織を備え、かつ／または、均一な集合組織を備えた成形されたスパッタリング部品およびスパッタリングターゲットなどの成形された金属（例えばタンタル）部品を提供することである。
【００２２】
本発明のもう１つの目的および利点は、以下の記載中で説明され、あるいは以下の記載から自明であり、あるいは本発明の実施により明らかになるであろう。
【００２３】
本発明の目的および他の利点は、以下の明細書および特許請求の範囲の記載事項およびその組み合わせによって実現および達成される。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記およびその他の利点を達成するために、本発明の目的にしたがって、明細書中に具体的または概略的に説明されるように、本発明は所定の最終厚さを持つ金属物品を作製する方法に関する。本発明の方法は、金属インゴットを変形させて、長さ、幅、厚さの３寸法のうち２つの相互偏差が２５％以内または１５％以内である直方体のスラブを形成する工程、および上記直方体のスラブを複数の圧延パスにより圧延して中間板を形成するスラブの第１圧延工程を含む。更に、任意に、上記中間板を複数の圧延パスにより圧延して金属板を形成する工程であって、個々の該圧延パスで約０．０６／パス以上の真歪を付与する中間板の第２圧延工程を含む。本発明は更に、本発明の方法により作製したスパッタリングターゲットなどの部品を含む製造物にも関する。各圧延パスは、冷間圧延、温間圧延、または熱間圧延である。
【００２５】
以上の概略的な説明および以下の詳細な説明はいずれも例示であって、特許請求の範囲に記載した本発明を更に説明するだけのものである。
【００２６】
添付の図面は、本発明の一部を成しており、本発明の実施形態の幾つかを図解し、明細書と併せて本発明の原理を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、スパッタリングターゲットのような金属物品に成形できる複数のスラブ、ビレット、ロッド、板などを形成するために分割するのに十分な寸法を任意に有する変形金属を作製する方法に関する。上記本発明のバルブ金属はミクロ組織および集合組織の品質が優れている。望ましくは、本発明の金属は均一微細な結晶粒径と均質なミクロ組織を備え、かつ／または、集合組織に勾配が無いか実質的に無い。例えば、本発明の金属はバルブ金属であり、このバルブ金属は平均結晶粒径が約１００μｍ以下であり、かつ／または、集合組織に集合組織バンド（またはバンド状領域）例えば（１００）集合組織バンドその他のタイプの（ｘ、ｙ、ｚ）集合組織バンドが無い。本発明は更に、薄膜分野（例えば、スパッタリングのターゲットなどの部品、該ターゲット用材料など）を含めた種々の技術分野で有用な方法および金属製造物にも関する。本発明は更に、所望特性（例えば集合組織、結晶粒径など）を備えた金属材料を作製する方法に関し、また、それによる製造物自体に関する。一実施形態においては、本発明の方法は、金属インゴット（例えばタンタルインゴット）を、望ましくは直方体等の変形プロセス（例えば、長方形断面、正方形断面、八角形断面、円形断面とのインゴットからスラブを形成する）に適した形状に、加工する。インゴットは市販品でよい。
【００２８】
インゴットは、Michalukらのアメリカ合衆国特許第6,348,113号（ここで引用したことにより本願に取り込む）の教示に従って作製することができる。金属インゴットの直径および長さは任意である。金属はｂｃｃ金属であってよい。金属は、タンタルまたはニオブのようなバルブ金属であってよいし、少なくとも１種のｂｃｃ金属または少なくとも１種のバルブ金属を含む合金であってよい。本発明の目的に沿って、バルブ金属としては一般にタンタル、ニオブ、およびこれらの合金が含まれ、また、ＩＶＢ族、ＶＢ族、ＶＩＢ族の金属、アルミニウムおよび銅、およびこれらの合金が含まれてよい。バルブ金属は、例えば、Diggle, “Oxides and Oxide Films”, Vol. 1, pp. 94-95, 1972, Marcel Dekker, Inc., New York（ここで引用したことにより本願中に取り込む）に解説されている。例えばアメリカ合衆国特許第6,348,113号に記載されているように、バルブ金属は一般に素金属加工業者によって、化学的な還元過程を含むプロセスで、鉱石から抽出され粉末として生成される。素金属加工業者が行う典型的な金属精製技術として、例えばアメリカ合衆国特許第6,348,113号に記載されているように、金属粉末を熱的に凝集させ、得られた金属粉末凝集体をゲッター材料の存在下で脱酸し、次いで酸浸出溶液で浸出させる。素金属加工業者は、次に、バルブ金属の粉末または溶湯に電子ビームまたは真空アークなどの溶解処理を施し、鋳造または成形して金属インゴットにする。本発明の処理対象とする金属は、耐熱金属であってよいし、それ以外の金属であってよい。本発明によって処理できる金属の例としては、タンタル、ニオブ、銅、チタン、金、銀、コバルト、およびこれらの合金があるが、これらに限定しない。
【００２９】
本発明の少なくとも一実施形態においては、望ましくは、金属インゴットは直径が８インチ以上、より望ましくは９．５インチ以上、１１インチ以上、１２インチ以上またはそれ以上である。例えば金属インゴットは直径が約１０インチ〜約２０インチ、約９．５インチ〜約１３インチ、１０インチ〜１５インチ、９．５インチ〜１５インチ、１１インチ〜１５インチであってよい。インゴットの高さまたは長さに制限は無く、例えば２０インチ以上、３０インチ以上、４０インチ以上、４５インチ以上などであってよい。例えば、インゴットの長さまたは高さは、約２０インチ〜約１２０インチ、約３０インチ〜約４５インチであってよい。インゴットの形状は、柱状であってよいし、他の形状でもよい。インゴットの形成後、変形を施す前に、任意に、従来の機械加工により清浄化してよい。例えば機械加工による清浄化（表面削除）後のインゴット直径の減少は、約１％〜約１０％である。１つの実例として、鋳造したままのインゴット直径が１２インチで、機械加工による清浄化後には直径１０．７５インチ〜１１．７５インチになる。本発明の少なくとも一実施形態においては、金属インゴットを変形させて得るスラブ望ましくは直方体スラブは、３方向の寸法のうち少なくとも２寸法は相互偏差が２５％以内、または１５％以内である。より望ましくは、３寸法のうち少なくとも２寸法は相互偏差が１０％以内、５％以内、または１％以内であり、例えば、０．１〜２５％、０．５〜１５％、１％〜１０％である。すなわち、３寸法のうち少なくとも２寸法は非常に近い。例えば、３寸法のうちの２寸法は、インゴットの変形により形成されるスラブの幅と厚さである。最も望ましくは、３寸法のうちの２寸法は実質的に等しいか等しい。例えば、３寸法のうちの２寸法として厚さと幅がいずれも５〜５．５インチである。１つまたは複数の実施形態において、金属インゴットを変形させて得るスラブの断面形状は、正方形断面、長方形断面、八角形断面、円形断面などである。望ましくは、このスラブへの変形は、インゴットの断面積減少率として、０．９５以上すなわち９５％以上（真歪表示）であり、より望ましくは１．０以上すなわち１００％以上であり、更に望ましくは１．２以上すなわち１２０％以上である。真歪表示の断面積減少率は、０．９５〜５．０、１．０〜５．０、１．１〜４．７、１．０〜４．５、１．１〜４、１．５〜３、２．０〜４．０などである。断面減少率を算出するには、柱状インゴットの断面積（例えばπＲ２）を求め、次に、スラブの断面積すなわち高さ×幅を求める。真歪表示の断面減少率の算出式は、ε＝ｌｎ（Ｔ／Ｔ０）であり、Ｔは減少前の厚さ、Ｔ０は減少後の厚さである。インゴットの長さおよびスラブの長さは算出に用いないので無視する。一例として、直径１２インチの円柱状インゴットを用いた場合、断面積は１１３．１平方インチであり、これを幅と厚さがそれぞれ５．５インチである正方形断面の角型に変形させたとき、断面積に真歪表示の減少率は約１．３２すなわち約１３２％である。断面積の減少率を大きくし、かつ、スラブの３方向の寸法のうちの２寸法の相互偏差を２５％以内または１５％以内または１０％以内または５％以内または１％以内または実質的に等しくまたは全く等しくすることができる。
【００３０】
金属インゴットの変形は標準的な金属加工方法によって行うことができる。望ましくは、金属インゴットを変形させてスラブを形成するには、鍛造技術、例えばプレス鍛造、サイド鍛造、および／または据え込み鍛造を単独で（または押し出しなど他の変形技術で）またはサイド鍛造、押し出しなどと組み合わせて行う。最も望ましくは、金属インゴットの変形をプレス鍛造により行い、柱状金属インゴットを横倒しに置いて上下方向にプレス鍛造した後、９０°回転させて更にプレス鍛造し、この過程を繰り返して前述したような寸法の所望スラブにする。この鍛造は自由鍛造で行える。金属インゴットからスラブへの変形に際しては、スラブの断面形状は正方形またはほぼ正方形で所望の長さとすることができる。他の断面形状にすることもできる。スラブの寸法および体積は、板材、スパッタリングターゲットのブランク材などの金属物品を１個または複数個形成するのに十分な寸法および体積とする。本発明の目的に沿えば、最終的な製造物はどのような金属物品であってもよく、スパッタリング用ブランク材は望ましい一例に過ぎない。また、スラブの厚さは、適正な焼鈍応答性を確保できるように、そして望ましくは表面のマーブル模様の発生を回避できるように、必要な加工率（例えば冷間加工率）が得るのに十分な厚さとする。この観点で、厳密に単なる例示として、スラブは厚さ約３インチ〜約１１インチ、幅約３インチ〜１１インチ、長さ約１８インチ〜約２００インチまたはそれ以上であってよい。スラブの断面形状は、長方形、正方形、八角形、ダブル八角形、または円形であってよい。ここに記載した各寸法は正方形または長方形の断面の場合である。全体としてのスラブの幅および厚さ（断面積）が概略同等であれば、角型以外の断面形状の場合にも同様の寸法でよい。
【００３１】
スラブは、スラブに形成後またはその後の工程のどこかで、鋸切断等の従来の金属切断方法を用いて、複数個のスラブに分割できる。スラブの分割個数は、元の長さと最終金属物品の所望寸法とに依存する。例えば長さ１５０〜２００インチのスラブは、例えば長さ２０〜４０インチ、例えば長さ３０インチの複数個のスラブに分割できる。望ましくは、このスラブは厚さ４．５〜６インチ、幅４．５〜６インチ、長さ３０インチで、対向する１対の圧延面は公差０．０４０インチ以下の平坦度とする。本発明においては上記以外の寸法を用いることができる。例えば、縦横５インチ×５インチの正方形断面で長さ３０インチ超の直方体スラブであってよい。任意にスラブを前記のように機械加工により清浄化することができる。例えば、板厚両側の面を機械加工により清浄化して、合計で０．２５０インチ（片面につき０．１２５インチ）を除去することができる。任意に、一面以上あるいは全面を清浄化することができる。応力除去、部分再結晶、完全再結晶などのために、任意にスラブの熱処理（焼鈍）を１回または複数回行なうことができる。使用できる焼鈍条件は本明細書中で後述する。次に、スラブに少なくとも第１圧延工程を施して中間板にする。その際、第１圧延を複数パスで行なうことができる。更に、任意に、中間板に第２圧延を施して金属板にする。その際、第２圧延を複数パスで行なうことができる。望ましくは、第２圧延の１パス当たりの真歪圧下量は、約０．０６以上（例えば０．０６〜０．３５／パス、０．０６〜０．２５／パス、０．０６〜０．１８／パス、０．０６〜０．１６／パス、０．０６〜０．１５／パス、０．０６〜０．１３／パス、０．０６〜０．１２／パス、０．０６〜０．１０／パス、０．０８〜０．１８／パス、０．０９〜０．１７／パス、０．１〜０．１５／パス）であり、例えば約０．１２／パス以上、例えば約０．３５／パス以上である。第２圧延の最終圧延パスにおいては、任意に、他の圧延パスと等しいか大きい真歪圧下量を付与することができる。第２圧延の少なくとも１パス（望ましくは全パス）は、第１パスの少なくとも１パスに対して直交する方向とする。第１圧延および／または第２圧延の圧延パスは、多方向のクロック（時計）圧延または類似の圧延とすることができる。各圧延工程は冷間圧延、温間圧延、熱間圧延のいずれでもよいし、これらを種々の組合せて行ってもよい。真歪の定義は、ε＝ｌｎ（ｔｉ／ｔｆ）であり、εは真歪または真歪圧下量、ｔｉは初期板厚（圧下前）、ｔｆは最終板厚（圧下後）、ｌｎは自然対数である。
【００３２】
一または複数の実施形態において、圧延パスの真歪圧下量は直前の圧延パスの真歪圧下量に対して公差２５％以内あってよく、２０％以内、１５％以内、１０％以内、７％以内、５％以内、２．５％以内、１％以内であってよい。例えば、圧延パスの真歪圧下量は直前の圧延パスの真歪圧下量に対して、等しいかほぼ等しくてよいし、公差０．５％〜２５％の範囲内、１％〜２０％の範囲内、１．５％〜１５％の範囲内であってよい。このように圧延パスの真歪圧下量を直前の圧延パスの真歪圧下量に近くすることによって、集合組織および／または結晶粒径の均一性が向上する。
【００３３】
上述したように、各スラブを圧延（例えば冷間圧延、温間圧延、熱間圧延）して所望厚さおよび幅の板とし、これから下記の判定基準に従って１個または複数個のターゲットブランク材料を得る。スラブを圧延して、スラブと所望の最終板との間の厚さの中間板にする。例えば、中間板は厚さ約０．３インチ〜約１．５インチであってよい。中間板の厚さは、中間板厚から最終板厚までの圧延で付与される真歪が約０．３５以上、望ましくは０．５０以上となるようにし、あるいは一般的には、少なくとも一実施形態において、１．０以下、例えば約０．３５〜約１．０となるようにする。第２圧延工程の最終圧延パスにおいて、他の圧延パスにより付与された真歪圧下量と等しいか大きい真歪圧下量を付与してよい。例えば、５．２５インチのスラブを厚さ０．３００インチの最終板に冷間圧延したときの合計真歪圧下量は２．８６であり、厚さ０．５６９インチの中間板から圧延された最終板が、中間厚さから最終厚さへの圧延で付与された真歪は０．６４である。同様に、例えば厚さ０．９５０インチの中間板から圧延された最終板が、中間厚さから最終厚さ（０．３００インチ）への圧延で付与された真歪は１．１５であり、スラブから中間板への圧延時に付与された真歪は約１．７１である。本発明においては、個々の圧延工程の圧延方式は、冷間圧延、温間圧延、熱間圧延、これらの種々の組合せ、のいずれでもよい。更に、個々の圧延工程を１または複数の圧延段階で構成してよく、その際、特定の圧延工程で複数の圧延段階を用いる場合、この多段圧延工程は、全段を冷間圧延または温間圧延または熱間圧延で行ってもよいし、冷間圧延段階、温間圧延段階、熱間圧延段階を混在させた多段工程としてもよい。このような態様は当業者に良く理解されている。冷間圧延は典型的には室温またはそれより低温で行なわれ、温間圧延は典型的には室温より若干高め、例えば室温より１０℃〜２５℃程度高めで行われ、熱間圧延は典型的には室温より２５℃以上高い温度で行なわれる。ここで各温度は圧延材の温度である。本発明においては、スラブ、例えば直方体スラブの圧延は、圧延スケジュールも圧延方向も特に限定する必要はない。例えば、スラブ圧延を直交（もしくは横断）圧延で行ってよい。複数の方向で行なう圧延について、各圧延方向の圧下率は等しくても良いし異なっていても良い。例えば、本発明の一実施形態において、スラブ圧延を２方向、例えば図１Ａおよび図１Ｂに示すように長さ方向と幅方向、の横断圧延で行なってもよい。各方向の圧延は等しい圧下率で行ってもよいし、異なる圧下率で行ってもよい。第１圧延の全パスを同一方向で行ってもよいし、異なる方向で行ってもよい、また、第２圧延の全パスを同一方向で行ってもよいし、異なる方向で行ってもよい。第１圧延を第２圧延と異なる方向で行なうことができる。例えば、直交もしくは横断圧延の場合、第１圧延の全パスを同一方向で行ない、これと９０°の方向で第２圧延を行なうことができる。他の例として、一つの圧延方向の真歪圧下率（厚さ減少率：％）を他の圧延方向に対して、１００％以上、１５０％以上、２００％以上、３００％以上、３５０％以上、４００％以上とすることができる。例えば、幅方向圧延の圧下���を長さ方向圧延の圧下率に対して５０％〜４００％大きくすることができる。他の例として、一つの圧延方向の圧下率は、圧延前のスラブの初期厚さに対する圧下率で、５０％〜３００％のオーダー、約５０％〜約８５％、約７５％以上とすることができる。一以上の実施形態において、スラブ、望ましくは直方体スラブは、第１圧延前の暑さが最終的な金属物品の厚さの５倍以上、または１０倍以上、または１５倍以上、２０倍以上であり、例えば約５倍〜約２０倍である。また、本発明においては、各加工工程において、加工を施す前または後に、金属材料に熱処理（例えば焼鈍）を１回または複数回（例えば１回、２回、３回、４回、それ以上）を施すことができる。この熱処理によって応力除去および／または部分再結晶または完全再結晶を行なうことができる。
【００３４】
大きなスラブから中間板への圧延において、各圧延パスで大きな歪圧下量を用いて中間板の加工度を均一にすることは多くの場合実際的でないし必要でもない。スラブから中間板への圧延の目的の一つは、良好な制御性と再現性で中間形態材を作ることである。中間形態材は、スパッタリングターゲットブランク材などの１個または複数個の金属物品を得るのに十分な寸法の１個または複数個の最終板に圧延できる十分な寸法とすることができる。スラブから中間板への圧下率がスラブ間で一定となるように、かつ、スラブからの製品歩留まりを最適化するために圧延時の横広がり量を制限するように、プロセスを制御することが望ましい。圧延材料の幅広がり量が許容限界を超えると、中間板を目標厚さ範囲内に圧延することが困難になり、その結果、製品歩留まりを最適化するのに必要な最小幅が確保できなくなる。少なくとも一実施形態において、中間板の長さは、スラブ長さに対して約１０％以上（例えば１０％〜５０％、１５％〜４５％、２０％〜４０％）大きい。
【００３５】
スラブから中間板への圧延は開始時のパス当たり圧下量を小さくすることができる。例えば、表１〜３を参照。スラブから中間板への圧延スケジュールを所望のパス当たり真歪圧下量を目標として設定することは可能であるが、実行、監視、検証が困難であるし時間を要する。スラブから中間板への圧延を行なう望ましい方法として、ロールギャップ設定を変える圧延スケジュールを用いる。表１〜３を参照。圧延プロセスの初めに「サイジングパス」を１パスまたは２パス行なって所定のロールギャップに設定した後に、各パス当たり所定量だけ減少させていく。パス当たりロールギャップ設定の変化量は、一定にすることも、連続的に増加させることも、段階的に増加させることもできる。圧延材の厚さが中間板の目標厚さに近づいてきたら、圧延機の操作員の判断でロールギャップを調整して望みの範囲内の幅および厚さの中間板を得る。
【００３６】
スラブから中間板への圧延時には、圧延材の横広がり量を制限するように注意を払う。横広がりは平坦化パスで発生し易いので、平坦化パス数と平坦化パス当たりの歪量とを最小化する。平坦化パスの総数は１〜２０、１〜１０、または１〜５であってよい。また、ロール間への材料供給に角度があると望ましくない。プッシャーバーを用いて材料をロール間へ供給することが望ましい。
【００３７】
任意態様として、第１圧延（例えば横圧延（broadside rolling））の後には、圧延方向の寸法が増加しており、１または複数の実施形態においては、圧延方向の寸法が大幅に増加している。例えば、第１圧延が幅方向の圧延であれば、幅は１００％〜１０００％以上増加する。これは厳密には一例である。圧延方向の寸法が劇的に増加していた場合には、任意に、圧延済スラブあるいは中間板を２枚以上の中間板に分割することができる。別の例として、最終的な製品の所望寸法に応じて、中間板を圧延方向に対して２分割、３分割、４分割することができる。他の例として、第１圧延後の幅は約５０インチであり、エッジを除去した後に、中間板を切り分けて幅が約２０インチの切断中間板とすることができる。また、任意に、ローラーに進入した圧延板の前エッジ（先頭エッジ）および後エッジ（尾部エッジ）を除去することができる。場合によっては、圧延中に圧延板のエッジ（前および後）に生ずる形状から、これらのエッジを「パイプ」と呼ぶ。「パイプ」部分は前エッジおよび後エッジから除去できるが、その量は圧延方向の寸法全体の１％〜１５％に達することがある。例えば、幅が約４０インチの場合、各エッジで除去される「パイプ」部分は５インチになり得る。第１圧延の後に、得られた中間板に任意に後述の条件で熱処理すなわち焼鈍を施すことができる。
【００３８】
任意の第２圧延後に、任意に、前エッジ、後エッジ、または両エッジの「パイプ」部分を、上記第１圧延について説明したのと同様に除去することができる。更に、第１圧延および／または第２圧延の後に、後述のようにして焼鈍を行なうことができる。また、最終的な製造物に基づく所望の寸法に分割することができる。例えば、シアー切断またはジェット切断によって所定寸法に切断できる。また、どの加工段階の後または前にも、スラブまたは板をレベリング圧延して１面または複数面の平坦度を高め、対向する両側の圧延面の平坦性を、公差０．０５０インチ以内、または０．０２０インチ以内、０．０１０インチ以内（例えば０．００１インチ〜０．０５０インチ、または０．００５インチ〜０．０２０インチ）とする。
【００３９】
どの加工工程、どの清浄化または洗浄工程、どの分割または切断工程の前および／または後にも、１回または複数回（例えば１回、２回、３回、４回、それ以上）の焼鈍を行なうことができる。望ましくは、焼鈍は、５×１０−４以上の真空度で、回復または完全再結晶を起こすのに十分な温度および時間で行なう。他の焼鈍条件を用いることもできる。この任意の焼鈍の条件は、応力除去および／または部分もしくは完全再結晶を起こさせ、望ましくは過剰な不均一結晶成長や２次再結晶を起こさせない条件として、温度を約７００〜１５００℃、または約８５０℃〜約１５００℃として時間を約１０分〜３０分、または約２４時間までとし、より望ましくは温度を約１０５０℃〜約１３００℃とし時間を１〜３時間以上とする。他の温度および時間を用いることもできる。ここで焼鈍温度は炉の温度である。
【００４０】
中間板から最終板へ圧延する目的は、板厚全体に亘って均一な歪を付与して、焼鈍後に微細で均一な結晶粒組織および集合組織を得るのに十分なパス当たり真歪を付与することである。少なくとも一実施形態において、中間板厚から採集板厚へ板厚減少させる際のパス当たりの真歪は０．０６以上（例えば０．０６〜０．１９または０．０６〜０．１８または０．０６〜０．１５または０．０６〜０．１２）とすることが望ましい。第２圧延における圧延方向は、中間板の第１圧延方向に対して垂直であることが望ましい。しかし、スラブから最終板へストレートに圧延してもよいし、中間板から最終板へ時計圧延（クロック圧延）してもよい。
【００４１】
次に、個々の中間板を圧延（例えば冷間圧延）して所望寸法の最終板にする際、一定のパス当たり最小真歪の圧延スケジュールで行なうことができる。製造条件と製造物についてロット間の均一性を確保するために、高圧下パスの回数および個々のパスについて許容される真歪圧下量範囲を設定することが望ましい（例えば表１〜３に示す）。圧延後の板に過剰な湾曲が生ずるのを防止するには、最後の圧延パスではそれ以前の圧延パスよりも大きい真歪圧下量を付加することが有効である。中間板から最終板への圧延スケジュールの一例として、厚さ範囲０．４〜１．００インチの中間圧延板の各ロットは、目標板厚０．３００インチの場合、パス当たり真歪０．０６〜０．２２または０．０６〜０．１８として５パスで行なうことができる。
【００４２】
いずれの時点あるいは段階でも、スラブ、中間板、および／または最終板に、面を平坦化および平行化する処理を施すことができる。圧延面が異物で汚染されたり圧延面に異物が埋め込まれたりしないように、圧延面を処理することが望ましい。フライス加工やフライカッティング（fly cutting）のような機械加工は、圧延面を平坦化および平行化する望ましい方法である。その他、研磨やラッピングのような方法（例えばBlanchard社、Mattison社、Gockel社、Reform社などの機械）を用いても良い。その後の洗浄処理として、重酸洗などを用いて、例えば全面を約０．００１インチ除去することで、埋め込み異物があっても除去できる。
【００４３】
いずれの時点あるいは段階でも、スラブ、中間板、および／または最終板に洗浄処理を施すことによって、表面の油分および／または酸化物残滓のような異物を除去することができる。アメリカ合衆国特許6,348,113に記載されているような弗酸、硝酸、脱イオン水の酸洗溶液でよい。前述したように、スラブ、中間板、および／または最終板を真空または不活性雰囲気中で焼鈍することができる。この焼鈍は、例えば、温度７００〜１５００℃または８５０〜１５００℃で保持時間約１０〜３０分あるいは約２４時間以上、より望ましくは、温度約１０５０℃〜約１３００℃で２〜３時間で行ない、過剰な不均一結晶粒成長や２次再結晶を起こさずに、応力除去、および／または、部分または完全再結晶を起こさせる。
【００４４】
図２および３に、本発明の幾つかの実施形態において、金属インゴット１０、例えばタンタルまたはニオブを変形させて最終板１００を得る例を示す。まず、金属インゴット１０に鍛造（例えば矢印のようにプレス鍛造）により第１の変形を施して、スラブ２０を形成する。スラブ２０は直方体であり、第１の寸法Ｌと、第１の寸法Ｌに垂直な第２の寸法Ｗと、第２の寸法Ｗに垂直な第３の寸法Ｔとを備え、第３の寸法Ｔは第２の寸法Ｗとの相互偏差が１５％以内である。スラブ２０には任意に前述のように焼鈍を施すことができる。任意に、スラブ２０は図２に示すように、寸法ＷとＴを持つ複数のスラブ２５に分割できる。スラブ２０（分割せず）または分割スラブ２５を２方向（または３方向以上）に圧延して中間板とし更に最終板３０とする。他の実施形態においては、スラブの圧延をブルーム圧延（望ましくはブルーム圧延機を用いて）により行なうことができる。最終板は図３に示すように、分割して複数の板にすることができる。バルブ金属の多方向変形は、スラブの複数方向の圧延、例えば図１ａ、１ｂに示したような複数方向のスラブの横断圧延と対照的である。横断圧延の場合、金属材料９０は第１方向（Ａ）に圧延された後に、第１方向（Ａ）とは直角の第２方向（Ｂ）に圧延され、長さと幅が増加するのに伴い最小寸法（例えば厚さ）が減少する。このように横断圧延は金属材料を平坦化して所望厚さにする作用がある。他方向変形はまた、例えばアメリカ合衆国特許公開公報2002/0157736A1に示されているように元の形状に戻すまたは実質的に戻す冗長鍛造とも異なる。板３０または分割版１００は、アメリカ合衆国特許6,348,113B1(Michaluk et al.)およびアメリカ合衆国特許公開公報2003/0037847A1、2003/0019746A1、2002/0157736A1、2002/0072475A1、2002/002695A1（この引用により全体を本願に取り込む）に記載されているように、更に処理を施してスパッタリングターゲットにすることができる。スパッタリングターゲットまたはターゲットブランク材は、例えば扁平または柱状（例えば中空カソードマグネトロン）であり、更に裏当て板に接着または取り付けてもよい。
【００４５】
図１１に、特定の一例として示したプロセスは、素材をＥＢ炉で溶解（１回または複数回、例えば２回）してインゴットを形成し、得られたインゴットを機械加工により清浄化する。次いでインゴットを鍛造し、分割し、機械加工により清浄化する。機械加工により清浄化した後の分割インゴットに横圧延（broadside rolling）を施し、更に、「パイプ」部分を除去する。更に、第１圧延で得られた中間板を図示のように分割する。次いで、分割中間板を回転させ、横断圧延し、所定寸法に切断する。このプロセスのどこで焼鈍を行ってもよい。図１１には、例として、出発直径、寸法、および最終寸法および圧下率％を示す。
【００４６】
本発明の一実施形態においては、変形完了した最終金属板の寸法は、複数のスパッタリングターゲット、望ましくは更に１個以上の品質制御用サンプルに分割するのに十分な寸法である。最終金属物品はどのような形状でもよく、望ましくはほぼ長方形（直方体）である。例えば、長さは１２インチ〜５０インチ以上、幅は１２インチ〜１００インチ以上、厚さは０．１〜１インチまたは０．１〜０．８インチまたは０．１〜０．５インチである。望ましくは、長方形は４２インチ×８４インチ、２０インチ×８４インチ、または２４インチ×３６インチである。望ましくは、金属板の公称寸法は約０．１〜約０．８インチ、より望ましくは、約０．２５〜約０．４６インチである。
【００４７】
本発明の少なくとも一実施形態によるバルブ金属の変形によって、平均結晶粒径が約２５０μｍ以下で、かつ／または、（１００）集合組織バンドあるいはその他の（ｘｙｚ）集合組織バンドが実質的に無い集合組織を持つ、スラブを形成することができる。望ましくは、スラブは平均結晶粒径が約５〜１００μｍまたは約２０〜約１５０μｍ、またはより望ましくは５０μｍ以下である。平均結晶粒径は５〜７５μｍ、または５〜５０μｍ、または５〜３５μｍ、または５〜２５μｍ、または５〜２０μｍである。
【００４８】
本発明の少なくとも一実施形態による方法においては、スラブ、圧延スラブ、圧延板および／または最終板を分節してから熱処理および／または機械処理を施すことができる。分節を行なうには、スラブ、圧延スラブ、圧延板、最終板を例えば切断、機械加工、水ジェット切断、パンチプレス、プラズマ切断、火炎切断、フライス加工、研磨、鋸引き、レーザ切断、穴あけ、電極放電加工、またはこれらの組み合わせにより所定の複数の圧延片に分離する。１個以上の分割片を試験または品質制御用サンプルとして寸法調整することができる。
【００４９】
更に本発明は、高純度金属板（または他のタイプの金属板）で、任意に複数のスパッタリングターゲットまたは部品が得られる十分な寸法のもの、を製造する方法に関する。望ましくは、製造される金属板、例えば最終板（例えばタンタル）は、微細で均一なミクロ組織を持つ。平均結晶粒径は５〜７５μｍ、または５〜５０μｍ、または５〜３５μｍ、または５〜２５μｍ、または５〜２０μｍである。例えば、製造される金属板は、例えばバルブ金属であり、平均結晶粒径が約１５０μｍ以下、または約７５μｍ以下、または約５０μｍ以下、例えば１８μｍ以下、または１５μｍ以下であって、かつ／または、集合組織は集合組織バンド例えば（１００）集合組織バンドその他の（ｘｙｚ）集合組織バンドが無い。製造される金属板は集合組織勾配が無いか実質的に無い。製造される金属板は未再結晶バンドが実質的に無い。製造される金属板は表面および／または厚さ全体が均一な集合組織、例えば（１００）、（１１１）、（１１１）：（１００）混合、などの均一な集合組織である。集合組織は一次集合組織、例えば（１１１）一次集合組織、または（１００）一次集合組織、または（１１１）（１００）混合集合組織であって、いずれも表面および／または厚さ全体で均一であることが望ましい。集合組織はランダムであり、例えば均一でランダムな集合組織（特定の集合組織が優先しない）であり、望ましくは全厚に亘って均一でランダムな集合組織である。ランダム度は集合組織比で表示したときに、金属板全体に亘ってほぼ一定であることが望ましい。本発明においては、タンタル金属を厳密に一例として説明してあるが、本発明は、他のバルブ金属（例えばニオブ）その他の金属およびその合金など、他の金属に対しても等しく適用できる。
【００５０】
スラブ、中間板、最終板、金属物品および／またはスパッタリングターゲットその他の部品あるいはインゴットに関して、金属の純度は特に限定しない。例えば純度は、９５％以上、例えば９９％以上、９９．５％以上、９９．９％以上、９９．９５％以上、９９．９９％以上、９９．９９５％以上、９９．９９９％以上であってよく、例えば９９．９５９９．９５％〜９９．９９９９５％、または９９．９９％〜９９．９９９％であってよく、ここで％は金属の存在の度合いを示し、金属不純物の不在の度合いを示す。例えば、純度をタンタル金属スラブに適用すると、スラブの純度は９９％が純タンタルであり、更に高純度ではそれ以上が純タンタルである。金属物品または最終板について、本明細書中に記載した金属純度、集合組織、および／または、結晶粒径をどのように組み合わせてもよい。更に、出発インゴットまたはスラブについて、結晶粒度は例えば２０００μｍ以下、より望ましくは１０００μｍ以下、更に望ましくは５００μｍ以下、もっと望ましくは１５０μｍ以下であってよい。
【００５１】
出発スラブの集合組織ついては、またはスラブとなるインゴットについては、またスラブの加工によって製造される他の部材例えば中間板については、どのような集合組織であってもよく、スラブなどの材料の表面および／または厚さ全体に亘って例えば（１００）一次集合組織、（１１１）一次集合組織、または（１１１）：（１００）混合集合組織（またはその他の混合組織および／またはランダム集合組織）であってよい。望ましくは、スラブその他の材料はどのような集合組織バンドも無く、例えば（１１１）一次集合組織または（１１１）：（１００）集合組織の場合に（１００）集合組織バンドが無い。
【００５２】
本発明の一実施形態において、本発明の方法により製造される製造物は望ましくは板その他の金属物品であり、例えばスパッタリングターゲットであって結晶粒全体の９５％以上が１００μｍ以下、または７５μｍ以下、または５０μｍ以下、または３５μｍ以下、または２５μｍ以下である。平均結晶粒径は、５〜７５μｍ、または５〜５０μｍ、または５〜３５μｍ、または５〜２５μｍ、または５〜２０μｍであってよい。より望ましくは、本発明の方法により製造される製造物は、板またはスパッタリングターゲットであって、結晶粒全体の９９％以上が１００μｍ以下、または７５μｍ以下、または５０μｍ以下、または３５μｍ以下、より望ましくは２５μｍ以下であり、例えば平均結晶粒径は、５〜７５μｍ、または５〜５０μｍ、または５〜３５μｍ、または５〜２５μｍ、または５〜２０μｍであってよい。望ましくは、結晶粒全体の９９．９％以上が１００μｍ以下、または７５μｍ以下、または５０μｍ以下、より望ましくは３５μｍ以下、更に望ましくは２５μｍ以下であって、例えば平均結晶粒径は、５〜７５μｍ、または５〜５０μｍ、または５〜３５μｍ、または５〜２５μｍ、または５〜２０μｍであってよい。この小結晶粒径の高％を求めるには、望ましくは、結晶粒組織が現われている顕微鏡写真上でランダムに選定した５００個の結晶粒を測定する。板および／金属物品の平均結晶粒径は、約１５０μｍ以下であってよく、例えば約５〜約１００μｍ、約１０μｍ〜約７５μｍであってよい。
【００５３】
望ましくは、バルブ金属板は、表面が（１１１）集合組織、（１００）集合組織または（１１１）（１００）混合集合組織であり、かつ／または、厚さ全体に亘って（１１１）転置一次集合組織、（１００）転置一次集合組織、または（１１１）（１００）転置混合一次集合組織である。
【００５４】
更に、板（およびスパッタリングターゲット）は表面にマーブル模様が実質的に無い製造物として製造されることが望ましい。実質的にマーブル模様が無いというのは、望ましくはマーブル模様が板またはターゲットの表面の表面積の２５％以下という意味であり、より望ましくは１５％以下、１０％以下、５％以下、３％以下、１％以下である。マーブル模様は、斑点状または大きなバンド状であり、一次集合組織とは異なる集合組織を持っている。例えば、（１１１）一次集合組織が存在する場合、一つの典型例として、マーブル模様は（１００）集合組織の斑点領域またはバンド領域として板またはターゲットの表面に現れ、更に板またはターゲットの厚さ全体に亘って貫通している。この斑点または大きいバンドの領域は一般に、斑点１個について板またはターゲットの全表面積の０．２５％以上の表面積を持つ斑点と考えられ、更に０．５％、１％、２％、３％、４％、または５％という大きな面積のものもある。板またはターゲットの表面で複数個の斑点でマーブル模様が形成されている。アメリカ合衆国特許出願番号60/545,617に記載された前述の非破壊バンド試験を用いて、本発明においてはこれを定量的に規定した。更に、板またはターゲットはバンド領域（バンド面積％）が１％以下であり、例えば０．６０〜０．９０％である。本発明は、マーブル模様を形成する個々の斑点の寸法を減少させ、かつ／または、マーブル模様を形成する斑点の総個数を減少させる。すなわち本発明は、マーブル模様が現われる表面積を最小化し、マーブル模様の個数を減少させる。板またはターゲット表面のマーブル模様を減少させることによって、板またはターゲットに更に加工を加えたり焼鈍したりする必要がなくなる。加えて、マーブル模様の影響を除去するために板またはターゲットの最表面を除去する必要がなくなる。そのため、本発明によれば、板またはターゲット表面の加工を減らして、労働コストと材料ロスを低減できる。加えて、マーブル模様の少ない製品が提供されるので、ターゲットが均一にスパッタリングされ、材料の損耗が無くなる。
【００５５】
本発明の金属板は、スパッタリング後または化学的エロージョン後に、光沢斑点の表面積が７５％未満であり、例えば５０％未満または２５％未満であり、例えば０．５％〜５０％、または０．７５％〜２５％、または０．５０％〜１５％である。望ましくは、スパッタリング後または化学的エロージョン後の光沢斑点の表面積は１０％未満である。より望ましくは、スパッタリング後または化学的エロージョン後の光沢斑点の表面積は５％未満である。
【００５６】
本発明において、集合組織は（１１１）：（１００）混合集合組織の場合もあり、この混合集合組織は板またはターゲットの表面全体および／または厚さ全体に亘って均一であることが望ましい。アメリカ合衆国特許6,348,113に記載されたような薄膜、キャパシター・カン、キャパシターなどを含む種々の用途が本発明によって実現されるが、ここでは繰返さず、これらの用途および類似の用途は本発明の適用対象である。アメリカ合衆国特許6,348,113に記載されたような用途、結晶粒径、集合組織、純度は本発明において用いることができ、その開示全体を本願に取り込む。
【００５７】
本発明の金属板は極方位の全体的な変化（Ω）を有する。極方位の全体的変化はアメリカ合衆国特許6,462,339に準じて板の厚さ全体に亘って測定できる。極方位の全体的変化の測定方法は、多結晶材料の集合組織の定量化方法と同じであってよい。この方法は、基準の極方位を選定し、走査方位像顕微鏡で材料またはその一部の断面を増分走査して材料の厚さ全体に亘って増分内の多数の結晶粒の実際の極方位を求め、該多数の結晶粒について基準の極方位と実際の極方位との方位差を求め、厚さ全体に亘って測定対象とした個々の結晶粒について基準極方位からの方位偏差を割り当て、厚さ全体に亘って個々の測定増分の平均方位偏差を求め、厚さ全体に亘って測定対象とした個々の増分の平均方位偏差の２次導関数を求めることにより集合組織のバンド量を求める。この方法を用いて、厚さ全体に亘って測定した本発明の金属板の極方位の全体的変化は約５０／ｍｍ未満とすることができる。アメリカ合衆国特許6,462,339に準じて本発明の板の厚さ全体に亘って測定した極方位の全体的変化は、望ましくは約２５／ｍｍ未満であり、より望ましくは約１０／ｍｍ未満であり、最も望ましくはヤック５／ｍｍ未満であり、例えば１／ｍｍ〜４９／ｍｍ、または１／ｍｍ〜２５／ｍｍ、または１／ｍｍ〜１０／ｍｍである。
【００５８】
本発明の金属板は、アメリカ合衆国特許6,462,339に準じて板の厚さ全体に亘って測定した集合組織の変曲のスカラー重度（Λ）(a scalar severity of texture inflection)を有する。この方法は、基準の極方位を選定し、走査方位像顕微鏡で材料またはその一部の断面を増分走査して材料の厚さ全体に亘って増分内の多数の結晶粒の実際の極方位を求め、該多数の結晶粒について基準の極方位と実際の極方位との方位差を求め、厚さ全体に亘って測定対象とした個々の結晶粒について基準極方位からの方位偏差を割り当て、厚さ全体に亘って個々の測定増分の平均方位偏差を求め、厚さ全体に亘って測定対象とした個々の増分の平均方位偏差の２次導関数を求めることにより集合組織のバンド量を求める。板の厚さ全体に亘って測定した本発明の金属板の集合組織の変曲のスカラー重度は約５／ｍｍ未満であり得る。望ましくは、アメリカ合衆国特許6,462,339に準じて板の厚さ全体に亘って測定した集合組織の変曲のスカラー重度は約４／ｍｍ未満であり、より望ましくは約２／ｍｍ未満、最も望ましくは約１／ｍｍ未満であり、例えば０．１／ｍｍ〜４．９／ｍｍ、または０．５／ｍｍ〜３．９／ｍｍ、または０．５〜１．９／ｍｍである。
【００５９】
本発明の少なくとも一実施形態において、本発明の金属板または金属物品は集合組織勾配が非常に低くなり得る。例えば、Wright, S.I.およびD.F.Fieldの「集合組織不均一度のスカラー測定(Scalar Measures of Texture Heterogneity)」, Proceedings of ICOTOM 14(2005)を用いて算出した、金属板の不均一度およびバンド量に対して集合組織勾配を測定できる。これについては、Materials Science Forum, vols. 495-497, September 2005, pgs. 207-212に詳述されている。この集合組織勾配は、自動化ＥＢＳＤまたは方位像顕微鏡（ＯＩＭ：orientation imaging microscopy）を用いるこれらの文献に記載された方法に基づいている。本発明において、少なくとも一実施形態においては、均一度ファクター（Ｈ）の値は、０．３以下、または０．２以下であり、例えば０．０５〜０．２、または０．１２〜０．１７５、または約０．１３〜約０．１６である。少なくとも一実施形態において、本発明の金属板または金属物品はバンドファクター（Ｂ）の値が、０．１以下であり、例えば約０．０１〜約０．０７５、または約０．０２〜約０．０５、または約０．０３〜約０．０４である。
【００６０】
本発明の一実施形態において、均一度ファクター（Ｈ）は金属板または金属物品の全体に亘って０．２以下、例えば、０．１以下、または０．０５以下、または０．０１以下、または０．００５以下、または０．００１以下とすることができる。均一度ファクター（Ｈ）は金属板または金属物品の全体に亘って、０．００１〜０．０５、または０．０１〜０．１５、または０．０１〜０．２とすることができる。本発明の一実施形態において、バンドファクター（Ｂ）は０．０５以下、例えば０．０４以下、または０．０３以下、または０．０２以下、または０．０１以下とすることができる。バンドファクター（Ｂ）は金属板または金属物品の全体に亘って、０．００５〜０．０５、または０．０１〜０．０４、または０．０１〜０．０３、または０．０１以下〜０．０２５とすることができる。本発明の一以上の実施形態において、集合組織のランダム度またはランダム次数は、金属板または金属物品の全体に亘って、５度または次数以下であり、例えば４度または次数以下、２度または次数以下、１度または次数以下である。ランダム度またはランダム次数は、金属板または金属物品の全体に亘って、１度または次数〜５度または次数、または１度または次数〜４度または次数、または１度または次数〜３度または次数、１度または次数〜２度または次数である。「ランダム度またはランダム次数」とは、特定の集合組織（例えば（１１１）または（１００）または混合）がランダムより大である所定値で存在する数値量である。金属板または金属物品の制御されたこの均一度を測定するには、金属板または金属物品の断面から図１２のようにサンプル１０個を採取し、各サンプルについて（Ｈ）、（Ｂ）、ランダム度、結晶方向マップ、および／または平均結晶粒径を求める。図１２において、Ｓ１またはＳ２の一方のみを１０個のサンプルの１個として用いる。図１２には円板形状を示したが、他の金属物品または金属板についても同様の位置取りを同じく用いることができる。これら１０個のサンプルは個々のサンプルの厚さ全体に亘る知見をもたらすと共に、金属物品または金属板の全厚に垂直な面全体に亘る知見をももたらす。すなわちこの試験によって、金属板または金属物品の各面（ｘ，ｙ，ｚ）について金属の完全な知見をもたらす。
【００６１】
本願発明の一以上の実施形態において、金属板または金属物品は、金属板または金属物品の全体に亘って、望ましくは図１２の位置取りのサンプル１０個を用いて、一次集合組織がランダムより７度または次数以上大きく、例えばランダムより７〜２５度または次数大きく、またはランダムより８〜２０度または次数大きく、またはランダムより１０〜１５度または次数大きい。
【００６２】
本発明の金属板または金属物品は、バンドファクターと関連した均一度ファクターまたはこれら一方のみのファクターを持ち得る。均一度ファクターおよび／またはバンドファクターは、本明細書中に記載した純度、集合組織、および／または結晶粒径と共にまたは単独で存在しうる。すなわち、金属はこれら特性値のうちの１または２以上を持つ。（Ｈ）ファクターおよび（Ｂ）ファクターは、どのような集合組織または一次集合組織についても、例えば（１１１）集合組織、（１００）集合組織、（１１１）：（１００）のような混合集合組織についても存在し得る。望ましくは、金属の上記特性値の全て（例えば結晶粒径、集合組織、（Ｈ）、（Ｂ）、および／または純度）について、望ましい金属はタンタル、ニオブ、またはこれらの合金である。
【００６３】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。以下の各表中に％表示した真歪は１００で除することにより本明細書中の上述の単位に変換できる。
【実施例】
【００６４】
〔実施例〕
タンタルインゴットからプレス鍛造工程によりスラブ（公称寸法：Ｗｓ＝５．５、Ｌｓ＝表１の値、Ｔｓ＝５．２５インチ）を形成した。スラブを切断して長さ２７インチの切断スラブ（最高６個）とした。切断スラブを機械加工により清浄化した。次いでスラブに真空炉内で１０５０℃×３時間の焼鈍を施した。表１には、最終板から切り出した後の最終製品の所望寸法も示してある。次いでスラブに、図３のＷ方向または図１ａのＡ方向の第１圧延（横圧延）を施した。スラブの第１圧延の圧延スケジュールを表２に示す。第１圧延後、圧延済スラブを幅を半分に切断して分割した。また、前エッジおよび後エッジをトリミング除去した。次いで、切断・圧延スラブのうちの表示した幾つかを焼鈍した。「中間板」は第１圧延した後、第２圧延する前の圧延板である。第１圧延により各スラブから形成された中間板の寸法は、Ｌｉ＝Ｌｓ±５〜１０％、Ｗｉ＝表３の値、Ｔｉ＝表３の値である。次いで、中間板に、第１圧延方向を横断する方向に第２圧延を施した。第２圧延の方向は、図３にＬで、図１ｂにＢで表示してある。
【００６５】
第２圧延スケジュールを他の条件と一緒に表４に示す（サンプル板３０個）。第２圧延後、前エッジおよび後エッジをトリミング除去した。トリミング後の中間板を平坦化圧延して平坦性・均一性を高めた。寸法測定の単位は全てインチである。実績ロール伸びは圧延中のロールの「後退量」の推測値である。分離力は、各圧延パスの負荷力の大きさであり、２５００トンに対する％である。各「出発厚さ」は各パス前の厚さである。第２圧延後、最終タンタル板を再度１０５０℃で２時間、真空炉内で焼鈍した。実績パス後厚さおよび実績ロール伸びは各圧延工程での実測結果である。厚さ減少量は冷間圧延で行なった圧延工程を意味する。
【００６６】
【表１】
2009528922.tif 000003
【００６７】
【表２】
2009528922.tif 000004
【００６８】
【表３】
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【００６９】
【表４−１】
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【００７０】
【表４−２】
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【００７１】
【表４−３】
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【００７２】
【表４−４】
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【００７３】
【表４−５】
2009528922.tif 000010
【００７４】
【表４−６】
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【００７５】
【表４−７】
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【００７６】
【表４−８】
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【００７７】
【表４−９】
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【００７８】
【表４−１０】
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【００７９】
【表４−１１】
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【００８０】
【表４−１２】
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【００８１】
【表４−１３】
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【００８２】
【表４−１４】
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【００８３】
【表４−１５】
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【００８４】
上記実施例の１つにおいて形成したタンタル板、すなわち表４（表４−１〜表４−１５）のサンプル２７５６３１Ｄ２の背面反射電子線回折分析を行なうことにより、本発明により製造したタンタル板の結晶方位を空間的に特定する測定を行なうと共に集合組織の不均一度を測定した。図４〜図１０に、このタンタル板について得たデータを示す。そのうち図４には、表４のタンタル板について色表示方位マップと逆極点図を示す。走査は１０μｍ毎に行ない、各断片を寄せ集めてタンタル板の厚さ全体についての色表示マップを作成した。図示したように、（１１１）方位は青色で示し、（００１）または（１００）を赤色で、（１０１）方位を緑色で示す。色表示マップで明らかなように、タンタル板の厚さ全体に亘って一次集合組織は（１１１）集合組織であり、この（１１１）集合組織は優先的な集合組織であり、板厚全体に亘って極めて均一である。（１００）集合組織が幾分認められるが、集合組織全体から見れば少数派である。図５に、種々の集合組織を検出するために公差５°の結晶方向マップを示す。公差５°の観察で分かるように、公差５°の一次集合組織は（１１１）であり、（１００）は非常に僅かである。図６に示す公差１０°の結晶方向マップおよび図７に示す公差１５°の結晶方向マップでも、一次集合組織は明らかに（１１１）であり、（１００）は僅かであり、（１０１）は実質的にゼロである。図８および図９に、表４（サンプル２７５６３１Ｄ２）のタンタル板について、極点図および逆極点図を示す。これらの図から分かるように、多量の（１１１）と、これより遥かに少ない（１００）と、極めて少量の（１０１）が存在する。最後に、図１０に、結晶粒径のヒストグラムを示してあり、これから平均結晶粒径は約５０μｍであり、標準偏差は２６μｍであることが示される。このデータも全て、表４のタンタル板について得られたものである。最後に、表４のタンタル板について、前述したWright, S.I.らの「集合組織不均一度のスカラー測定(Scalar Measures of Texture Heterogneity)」, Proceedings of ICOTOM 14(2005)に記載され計算されている均一度ファクター（Ｈ）とバンドファクター（Ｂ）を用いて集合組織の不均一度を測定した。この試験方法に基づくと、表４のタンタル板は均一度ファクター（Ｈ）が０．１６、バンドファクター（Ｂ）が０．０４である。集合組織勾配は、走査領域内において局部集合組織がどのように均一または不均一に分布しているかを計量的に表示する。第２の計量表示は、集合組織が交互バンドで構成されているかどうかを示す。集合組織の変動は水平方向と垂直方向の変動である。ある時点で検出できるのは１つの側面だけである。算出方法の基礎となる数学的な解説は、Wright, S.I.およびD.F.Fieldの「集合組織不均一度のスカラー測定(Scalar Measures of Texture Heterogneity)」，Proceedings of ICOTOM 14(2005)（ ベルギー、Leuvenにて2005年7月に開催）に報告がある。Ｈは不均一度を示す尺度であり、集合組織が完全に均一分布している場合の０から、不均一の場合の１までの範囲の値をとる。同様に、Ｂはバンドの生成程度を示し、値が０であればバンド無しであり、値が０．５であれば想定上のミクロ組織について示したような極端なバンドが存在する。すなわち、本発明のタンタル板は厚さ��体に亘って、優れた低バンド状態と優れた均一集合組織であり、同時に良好な平均結晶粒度である。
【００８５】
本発明により製造した金属板の１つにおいて、図１２に示した位置取りのサンプルを用いて、１０個のサンプルについて均一度ファクター（Ｈ）とバンドファクター（Ｂ）、および（１１１）集合組織に対するランダム度およびランダム次数を分析した。同一金属板から採取したこれら１０個のサンプルの結果から分かるように、集合組織についての均一性およびバンド無しについての均一性が非常に顕著である。均一度ファクター（Ｈ）は０．３以下であり、多くの場合に０．２±０．０５であり、バンドファクター（Ｂ）は均等に低く、多くの場合に０．０３±０．０２である。また、集合組織に関してランダム度または次数は極めて均一であり、７．３以上で、８．９以下である。このように、ランダム度またはランダム次数は、非常に狭い範囲内に入っており、均一であることを示している。
【００８６】
【表５】
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【００８７】
本出願人は、本明細書中で引用した文献の内容全体を本願に取り込む。また、分量、濃度、その他の値またはパラメータが範囲または望ましい範囲として記載してある場合、または望ましい上限値および望ましい下限値として記載してある場合、範囲が別々に開示されているか否かにかかわらず、1対の上限値または望ましい上限値と下限値または望ましい下限値とで規定された範囲内の全ての値を含む。本明細書中に記載した数値範囲は、特に断らない限り、両端を含み、かつ、範囲内の整数および分数（有理数）を全て含む。本発明は、範囲を規定する数値に限定されない。
【００８８】
請求項は本発明の追加の実施形態を示す。当業者にとって他の実施形態は本発明の考察と実施により明瞭となる。本明細書中の説明および実施例は単なる例に過ぎず、本発明の範囲および精神は各請求項およびその対等物によって示される。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１ａ】図１ａは、直交圧延の説明図である。
【図１ｂ】図１ｂは、直交圧延の説明図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による変形プロセスを模式的に示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による変形プロセスを模式的に示す図である。
【図４】図４（カラー表示）は、本発明のタンタル板のカラー表示方位マップと逆極点図である。
【図５】図５（カラー表示）は、本発明のタンタル板の公差５°の結晶方位マップである。
【図６】図６（カラー表示）は、本発明のタンタル板の公差１０°の結晶方位マップである。
【図７】図７（カラー表示）は、本発明のタンタル板の公差１５°の結晶方位マップである。
【図８】図８（カラー表示）は、本発明のタンタル板の（１１１）、（００１）、（１１０）の極点図である。
【図９】図９（カラー表示）は、本発明のタンタル板の逆極点図である。
【図１０】図１０（カラー表示）は、本発明のタンタル板の結晶粒径ヒストグラムとデータである。
【図１１ａ】図１１ａは、本発明の種々の実施形態の種々の工程およびパラメータを示すフローチャートである。
【図１１ｂ】図１１ｂは、本発明の種々の実施形態の種々の工程およびパラメータを示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、円板等の金属物品を示しており、全ての面（ｘ、ｙ、ｚ）について、金属物品全体に亘って知見を得るために集合組織および／または結晶粒径を測定するためのサンプルを採取する望ましい位置取りを示す。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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