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高纯钨靶材的制备技术与应用

时间:2022-05-05 作者:北京瑞弛 点击:215次

难熔金属钨及钨合金由于具有高温稳定性好、电子迁移抗力高以及电子发射系数高等优点,高纯钨及钨合金靶材主要用于制造半导体集成电路的栅电极、连接布线、扩散阻挡层等,对材料的纯度、杂质元素含量、致密度、晶粒尺寸及晶粒组织均匀性等方面都有着极高的要求。下面就让北京瑞弛的小编带你一起看一下高纯钨靶材的制备过程中的影响因素都有哪些。

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一、烧结温度的影响

钨靶胚体的成型工艺一般采用冷等静压方式制取,钨晶粒在烧结过程中会发生长大的现象,钨晶粒的长大会填补晶界之间的空隙,从而提高钨靶材的密度。随着烧结次数的增加,钨靶材的密度增加逐渐放缓。其原因主要是在多次烧结后,钨靶材的质量已变化不太,由于晶界中的空隙大多数被钨晶体所填满,在每次烧结后,钨靶材的整体尺寸变化率已经很小,从而导致钨靶材的密度提升的空间有限。随着烧结的进行,长大的钨晶粒填充到空隙中,导致粒度小的靶材致密性更高。

二、保温时间的影响

相同烧结温度下保温,随着烧结保温时间的延长,钨靶材的致密性得到相应的提高,随着保温时间的延长,钨晶粒尺寸都有所增加,并且随着保温时间的延长,晶粒尺寸长大倍数逐渐变慢,这就说明提高保温时间也可以提高钨靶材的性能。

三、轧制对靶材性能的影响

为了提高钨靶材材料的致密度,同时使钨靶材获得加工组织,钨靶材的中温轧制必须在再结晶温度以下进行。靶坯的轧制温度高,靶坯的纤维组织就较粗大,反之靶材的纤维组织就较细。当温轧加工率到95%以上时。尽管烧结的原始晶粒不同或者由于轧制温度不同造成的纤维组织差异就会消除,靶材内部组织就形成了较为均匀的纤维组织,所以温轧的加工率越高,靶材的性能就越好。