大尺寸高纯钨靶材的生产方法

目前，半导体芯片用的钨靶材一般采用热压或热等静压工艺直接烧结成的最终产品，其密度可达到理论密度的99%左右。随着半导体技术的迅猛发展，集成化程度也越来越高，单位面积单晶硅片集成器件数也呈指数级增长，因而对溅射靶材的尺寸要求也越来越大。然而，采用热等静压法生产更大尺寸的钨靶材需要高昂的设备投入，同时产品的密度难以达到完全致密。针对现有技术的不足，本文将为大家提供一种Φ400以上大尺寸高纯钨靶材的生产方法。

一种大尺寸高纯钨靶材的制备方法的具体步骤如下：

（1）将纯度达到99.999%以上、粒度2.2~2.6μm的钨粉进行均匀混合；

（2）采用180~250MPa的压制压力、保压5~10分钟进行冷等静压压制成型；

（3）在中频感应烧结炉中，在2300°C~2400°C的温度范围内烧结8~12小时；

（4）烧结后的钨板坯在1450-l550°C退火90-180分钟后，经多道次热轧至5~15mm厚度，热轧总变形量大于60%；

（5）热轧后的钨板材经1300-l400°C退火90-150分钟后，进行机械加工，其上下表面的机械加工量均大于或等于1.5mm；

（6）最终获得的钨靶材直径大于或等于400mm，纯度达到99.999%（5N）以上，密度达到18.3g/cm3，且致密度也大于99.5%，而晶粒度小于或等于100μm。

与传统的生产方法相比，该制造方法的优势除了有工艺简单，对设备的要求不高，投资费用较低外，还能有效以避免钨板材在热加工过程中出现表面氧化和微裂纹的情况。

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