微電子材料制備碳化鎢粉應用

【中鎢在線新聞網-鎢新聞】

在微電子工業使用的鎢及其合金材料中，有相當大的一部分是使用粉末冶金方法制備的。我們每天用壓制與燒結方法，由W-Cu、W-Ag以及WC-Cu合金大量生產電觸頭以及電子封裝材料，由稀土-鎢合金大量生產熱電子發射材料等等。在集成電路的制造過程中，常用濺射的方法淀積阻擋層以及難熔金屬硅化物柵等薄膜材料，濺射用的鎢靶或鎢化合物靶通常也是使用粉末冶金的方法制備的。微電子工業中大量使用的鎢合金，對鎢粉、碳化鎢粉以及鎢復合粉末的需求量與日俱增。無疑，鎢粉的性能會直接影響到這些電觸頭材料、電子封裝材料、濺射靶材等的性能。

在很多場合中要求致密度很高甚至是全致密的材料。W-Cu、W-Ag、WC-Cu系列電觸頭合金，由于這些復合材料的兩種金屬之間互不溶解和低浸潤特性等原因，往往造成合金的致密化程度不高，嚴重影響電觸頭材料的機械加工性能和電學性能。解決這一問題的方案之一是使用超細粉末，可以使合金的致密化程度顯著改善。制造集成電路薄膜使用的濺射靶材，在濺射鍍膜的過程中，致密度較小的濺射靶受轟擊時，由于靶材內部孔隙內存在的氣體突然釋放，造成大尺寸的靶材顆粒或微粒飛濺，或成膜之后膜材受二次電子轟擊造成微粒飛濺[19]。這些微粒的出現會降低薄膜品質。怎樣解決濺射靶材在濺射過程中的微粒飛濺是研究與設計靶材的發展方向之一。使用超細粉末制備濺射靶材可以提高濺射靶的致密度，從而防止濺射過程中的微粒飛濺。超細鎢粉、碳化鎢粉以及超細鎢復合粉末在電子材料的制備中具有廣泛的應用，因此十幾年來，國內外在亞微米（<1µm）、超細（<0.5µm）以及納米（<100nm）鎢粉、碳化鎢粉的研制上，都投入了大量的人力和物力。

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