粉末冶金法製備大尺寸鎢靶材

大型積體電路經常使用鎢靶材進行真空濺鍍,尤其需要使用大尺寸的鎢靶材,目前的半導體領域中,大尺寸的鎢靶材的直徑為300mm~450mm,厚度為6mm~15mm。可是隨著半導體行業的發展,需要更大尺寸的鎢靶材。

大尺寸钨靶材图片

濺射法是製備薄膜材料的主要技術之一,它通過高速運動的離子轟擊靶材,產生的原子放射出來累積在基體的表面,形成鍍膜,被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料,稱為濺射靶材。用靶材濺射沉積的薄膜具有緻密度高,附著性好等優點。

由於鎢屬於難熔金屬,行業內採用粉末冶金法實現加工鎢靶材,該粉末冶金工藝是通過制取金屬粉末實施成形,製成材料或製品的加工方法。在具體的粉末冶金過程中,通過將準備好的粉末裝在特質模具中,然後置於真空熱壓爐中熱壓成型。需要根據靶材的尺寸設計相配套的模具和相配套的真空熱壓爐。

對於大尺寸的鎢靶材的加工製備,受到模具尺寸和熱壓爐使用溫度的限制,採用粉末冶金製作大尺寸鎢靶材難以一次成型,需要將鎢粉末先預製成型,即形成一個大尺寸鎢靶材坯料,然後採用軋製工藝將此大尺寸鎢靶材坯料進行延展,軋製工藝是利用軋機來對鎢靶材坯料進行壓延的,通常分為熱軋和冷軋,以達到尺寸要求,即形成尺寸合格的鎢靶材產品。

上述鎢靶材的製作方法通過控制擠壓成型工藝的參數和熱處理的參數,只有對擠壓成型的擠壓比和熱處理的加熱溫度進行控制,才能很好地控制了靶材的晶粒度。