高純鎢靶材的制備技術(shù)與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：
2024-02-27
難熔金屬鎢及鎢合金由于具有高溫穩(wěn)定性好、電子遷移抗力高以及電子發(fā)射系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，高純鎢及鎢合金靶材主要用于制造半導(dǎo)體集成電路的柵電極、連接布線、擴(kuò)散阻擋層等，對(duì)材料的純度、雜質(zhì)元素含量、致密度、晶粒尺寸及晶粒組織均勻性等方面都有著極高的要求。
一、燒結(jié)溫度的影響
鎢靶胚體的成型工藝一般采用冷等靜壓方式制取，鎢晶粒在燒結(jié)過程中會(huì)發(fā)生長(zhǎng)大的現(xiàn)象，鎢晶粒的長(zhǎng)大會(huì)填補(bǔ)晶界之間的空隙，從而提高鎢靶材的密度。隨著燒結(jié)次數(shù)的增加，鎢靶材的密度增加逐漸放緩。其原因主要是在多次燒結(jié)后，鎢靶材的質(zhì)量已變化不太，由于晶界中的空隙大多數(shù)被鎢晶體所填滿，在每次燒結(jié)后，鎢靶材的整體尺寸變化率已經(jīng)很小，從而導(dǎo)致鎢靶材的密度提升的空間有限。隨著燒結(jié)的進(jìn)行，長(zhǎng)大的鎢晶粒填充到空隙中，導(dǎo)致粒度小的靶材致密性更高。
二、保溫時(shí)間的影響
相同燒結(jié)溫度下保溫，隨著燒結(jié)保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，鎢靶材的致密性得到相應(yīng)的提高，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，鎢晶粒尺寸都有所增加，并且隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，晶粒尺寸長(zhǎng)大倍數(shù)逐漸變慢，這就說明提高保溫時(shí)間也可以提高鎢靶材的性能。
三、軋制對(duì)靶材性能的影響
為了提高鎢靶材材料的致密度，同時(shí)使鎢靶材獲得加工組織，鎢靶材的中溫軋制必須在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行。靶坯的軋制溫度高，靶坯的纖維組織就較粗大，反之靶材的纖維組織就較細(xì)。當(dāng)溫軋加工率到95%以上時(shí)。盡管燒結(jié)的原始晶粒不同或者由于軋制溫度不同造成的纖維組織差異就會(huì)消除，靶材內(nèi)部組織就形成了較為均勻的纖維組織，所以溫軋的加工率越高，靶材的性能就越好。
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