大尺寸高純鎢靶材的生產方法

目前，半導體晶片用的鎢靶材一般採用熱壓或熱等靜壓工藝直接燒結成的最終產品，其密度可達到理論密度的99%左右。隨著半導體技術的迅猛發展，集成化程度也越來越高，單位面積單晶矽片集成器件數也呈指數級增長，因而對濺射靶材的尺寸要求也越來越大。然而，採用熱等靜壓法生產更大尺寸的鎢靶材需要高昂的設備投入，同時產品的密度難以達到完全緻密。針對現有技術的不足，本文將為大家提供一種Φ400以上大尺寸高純鎢靶材的生產方法。

一種大尺寸高純鎢靶材的製備方法的具體步驟如下：

（1）將純度達到99.999%以上、細微性2.2~2.6μm的鎢粉進行均勻混合；

（2）採用180~250MPa的壓制壓力、保壓5~10分鐘進行冷等靜壓壓制成型；

（3）在中頻感應燒結爐中，在2300°C~2400°C的溫度範圍內燒結8~12小時；

（4）燒結後的鎢板坯在1450-l550°C退火90-180分鐘後，經多道次熱軋至5~15mm厚度，熱軋總變形量大於60%；

（5）熱軋後的鎢板材經1300-l400°C退火90-150分鐘後，進行機械加工，其上下表面的機械加工量均大於或等於1.5mm；

（6）最終獲得的鎢靶材直徑大於或等於400mm，純度達到99.999%（5N）以上，密度達到18.3g/cm3，且緻密度也大於99.5%，而晶粒度小於或等於100μm。

與傳統的生產方法相比，該製造方法的優勢除了有工藝簡單，對設備的要求不高，投資費用較低外，還能有效以避免鎢板材在熱加工過程中出現表面氧化和微裂紋的情況。

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