(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化タングステン（ＷＯ３）に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算で０．０２５〜１．５ｍａｓｓ％となるビスマス（Ｂｉ）を含有させた焼結体であり、密度が６ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とするスパッタリングターゲット材。
【請求項２】
酸化タングステン（ＷＯ３）に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算で０．０２５〜１．５ｍａｓｓ％となるビスマス（Ｂｉ）を含有させた焼結体であり、密度が６ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする蒸着材。
【請求項３】
酸化タングステン（ＷＯ３）に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算で０．０２５〜１．５ｍａｓｓ％となるビスマス（Ｂｉ）を含有させた粉末を加圧成形し大気焼成することによって、密度が６ｇ／ｃｍ３以上としたことを特徴とするスパッタリングターゲット材の製造方法。
【請求項４】
酸化タングステン（ＷＯ３）に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算で０．０２５〜１．５ｍａｓｓ％となるビスマス（Ｂｉ）を含有させた粉末を加圧成形し大気焼成することによって、密度が６ｇ／ｃｍ３以上としたことを特徴とする蒸着材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパッタリング法で製膜する際のターゲット材および電子ビーム蒸着法で製膜する際の蒸着材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸化タングステン（ＷＯ３）は、自動車の防眩ミラーや窓ガラス等の透過光を制御するスマートウィンドウなどのエレクトロクロミック材料として用いられ、スパッタリング法や電子ビーム蒸着法により製膜されている。
【０００３】
スパッタリング法や電子ビーム蒸着法により酸化タングステン（ＷＯ３）を製膜する際、ダスト（パーティクル）が発生し、特性や外観上の不具合が生じることがある。このダスト（パーティクル）発生の原因として大きく影響するのがターゲット材や蒸着材の密度で、密度が低いとスパッタ中や蒸着中にターゲット材や蒸着材を構成する粒子団が剥がれやすくなり、これが基板に付着してダスト（パーティクル）となり不良率を上昇させ生産性を低下させている。
また、スパッタリングの場合、ターゲット材の密度が低いと異常放電が発生しやすくなり、ターゲット材に孔や割れ等の問題が発生することがある。
従来の製造法では、酸化タングステン（ＷＯ３）の密度を５ｇ／ｃｍ３（ＷＯ３の真密度を７．２８３ｇ／ｃｍ３としたときの相対密度が７０％）程度とするのが限界であり、ダスト（パーティクル）発生や異常放電が多く発生していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、ダスト（パーティクル）や異常放電を減少させるにはターゲット材および蒸着材の相対密度を８０％以上とする必要がある。しかし、高密度化する方法についてこれまで十分な検討がされていなかった。
本発明の課題は、ダスト（パーティクル）や異常放電の発生を低減し高品質の酸化タングステン膜を安定してスパッタリング法や電子ビーム蒸着法により製膜できる酸化タングステン（ＷＯ３）スパッタリングターゲット材および蒸着材、および、その製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、酸化タングステン（ＷＯ３）スパッタリングターゲット材および蒸着材の密度を向上させるべく種々の試験研究を重ね、添加剤を加えることによって密度を高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明は、酸化タングステン（ＷＯ３）に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算で０．０２５〜１．５ｍａｓｓ％となるビスマス（Ｂｉ）を含有させた焼結体であり、密度が６ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とするスパッタリングターゲット材である。
【０００７】
また、本発明は、酸化タングステン（ＷＯ３）に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算で０．０２５〜１．５ｍａｓｓ％となるビスマス（Ｂｉ）を含有させた焼結体であり、密度が６ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする蒸着材である。
【０００８】
また、本発明は、酸化タングステン（ＷＯ３）に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算で０．０２５〜１．５ｍａｓｓ％となるビスマス（Ｂｉ）を含有させた粉末を加圧成形し大気焼成することによって、密度が６ｇ／ｃｍ３以上としたことを特徴とするスパッタリングターゲット材の製造方法である。
また、本発明は、酸化タングステン（ＷＯ３）に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算で０．０２５〜１．５ｍａｓｓ％となるビスマス（Ｂｉ）を含有させた粉末を加圧成形し大気焼成することによって、密度が６ｇ／ｃｍ３以上としたことを特徴とする蒸着材の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の酸化タングステン（ＷＯ３）スパッタリングターゲット材および蒸着材の製造方法は、酸化タングステン（ＷＯ３）原料粉に添加剤を加えたのち造粒し、これを加圧成形し大気焼成するものである。
加える添加剤としては、酸化ビスマス、水酸化ビスマス、硝酸ビスマス等、特に制限はなく、大気焼成によって酸化ビスマスに変化する全てのビスマス化合物を用いることができる。
【００１０】
酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算としての添加量が０．０２５ｍａｓｓ％未満の場合、十分な効果、つまり、密度向上の効果が小さく、また、１．５ｍａｓｓ％を越えると密度向上効果が飽和する。そのため、添加効果は、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）換算として、０．０２５〜１．５ｍａｓｓ％の範囲内にあり、好ましくは、０．０５〜１ｍａｓｓ％の範囲内である。
【００１１】
【実施例１】
ＷＯ３原料粉と酸化ビスマス原料粉をボールミルで混合し、バインダーとしてポリビニルアルコールを添加したのち造粒し、１５０ＭＰａで加圧成形し大気中１０００℃で焼成して、２２ｍｍφ×５ｍｍｔの蒸着材を作製した。
添加剤の添加量と焼結密度の関係を調べた結果、および、ＥＢ蒸着法により製膜し、膜にダスト（パーティクル）があるか否かを調べた結果を表１に示す。
【００１２】
【比較例１】
実施例１と同様に、酸化ビスマスを添加していない蒸着材を作製し評価した結果を表１に示す。
なお、焼結密度は、５．０１ｇ／ｃｍ３であった。
【００１３】
【表１】
0004072641.tif 000002
【００１４】
実施例１と比較例１の実験結果から、酸化ビスマスを添加することによって焼結密度が上昇し、ダストの発生も無いことがわかった。
【００１５】
【実施例２】
ＷＯ３原料粉とＢｉ２Ｏ３換算で０．５ｍａｓｓ％となる硝酸ビスマスをボールミルで混合し、バインダーとしてポリビニルアルコールを添加したのち造粒し、１５０ＭＰａで加圧成形し大気中１０００℃で焼成して、１０１．６ｍｍφ×５ｍｍｔのスパッタリングターゲットを作製した。
ＲＦマグネトロンスパッタリング法により製膜し、膜にダスト（パーティクル）があるか否かを調べた結果、および、異常放電発生回数を調べた結果を表２に示す。
【００１６】
【比較例２】
実施例２と同様に、硝酸ビスマスを添加していないターゲット材を作製し評価した結果を表２に示す。
なお、焼結密度は、５．０１ｇ／ｃｍ３であった。
【００１７】
【表２】
0004072641.tif 000003
【００１８】
実施例２と比較例２の実験結果から、硝酸ビスマスを添加することによって異常放電が無くなり、ダストの発生も無いことがわかった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、添加剤を用いることによりスパッタリングターゲット材や蒸着材の焼結密度を上げることができ、ダストの発生や異常放電の発生を抑制することができ、高品質の酸化タングステン膜を製造することができる。