鎢燒結體濺射靶製備方法

近年來，伴隨超LSI的高集成化，開始研究使用電阻值更低的材料作為電極材料或佈線材料，在這樣的材料中，使用電阻值低、熱及化學穩定的高純度鎢作為電極材料或佈線材料。

超LSI用的電極材料或佈線材料，一般通過濺射法和CVD法來製造，其中，濺射法中裝置的結構和操作比較簡單，可以容易地成膜，並且成本低，因此比CVD法更廣泛地使用。不過，通過濺射法將超LSI用的電極材料或佈線材料成膜時使用的鎢靶，需要300mmφ以上的比較大的尺寸，並且要求高純度、高密度。

但是，將所述電子束熔融後的錠進行軋製或者將鎢粉末加壓燒結得到的燒結體進行軋製的方法，由於晶粒容易粗大化，因此機械上較脆，並且具有在濺射得到的膜上容易產生稱為粉粒(particle)的粒狀缺陷的問題。另外，CVD-W法雖然顯示良好的濺射特性，但是，存在的問題是靶的製作需要大量時間和費用。

鑒於以上問題，有學者提出了一種鎢燒結體濺射靶的製備方法：

將純度99.999％、磷含量低於0.1重量ppm、平均粒徑為0.6μm的鎢粉末填充到石墨模具中，用相同材料的上沖和下沖密閉後，減壓到真空度10-2Pa。然後，對上下沖通入4000A的高頻電流10分鐘，使內部的鎢粉末表面間產生等離子體，從而將粉體表面淨化和活化。接著，停止通電後，對模具施加30MPa的壓力，以外部加熱方式加熱到1800℃後保持2小時。

所得鎢燒結體的相對密度為99.9％，平均結晶粒徑為30μm，未觀察到異常粒徑的存在。另外，氧含量為3ppm。

使用該鎢燒結體作為靶進行濺射的結果是，膜上的粉粒為0.09個/cm2。這可以認為是由於沒有異常晶粒，因此粉粒數顯著減少。

鎢燒結體濺射靶其特徵在於，磷含量為1重量ppm以下，其餘為其它不可避免的雜質和鎢。當磷含量設定為1重量ppm以下，可以有效地抑制鎢的異常晶粒生長。可以防止靶的強度下降，可以一舉解決鎢燒結體靶所具有的問題，即靶的不合格品產生、靶製造工序的成品率下降、製造成本上升等問題，並且可以提高鎢佈線膜的均勻性。

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