Tantalpulver för halvledarförstoftningsmål
Med den snabba utvecklingen av halvledarteknik ökar efterfrågan på tantal som används som sputterfilm gradvis. I integrerade kretsar används tantal som diffusionsbarriär. Den placeras mellan kisel- och kopparledare. Vanligt använda mål är i allmänhet gjorda av tantalgöt, men i vissa speciella fall, såsom mål av nb-kisellegering, kan I/M-metoden inte användas på grund av de olika smältpunkterna för nb och kisel och den låga segheten hos kiselföreningar. Endast pulvermetallurgi kan användas som mål.
Målets prestanda påverkar direkt prestandan hos den sputtrade filmen. Vid bildandet av filmen kan inga ämnen förekomma som förorenar halvledaranordningen.
När förstoftningsfilmen bildas, om det finns föroreningar i tantalmålet (legering, sammansatt) kommer föroreningar att införas i förstoftningskammaren, vilket gör att grova partiklar fäster vid substratet och kortsluter filmkretsen.
Samtidigt kommer föroreningar också att bli orsaken till ökningen av utskjutande partiklar i filmen. Därför ställs det höga krav på kvaliteten på litiumpulver och tantalmål. Även om metalltantals prestanda är relativt stabil är metalltantalpulver med finare partikelstorlek mer aktivt och reagerar med syre, kväve etc. vid rumstemperatur, vilket ökar halten av föroreningar som syre och kväve i tantalpulver.
Även om renheten hos vissa metalltantalprodukter såsom kommersiellt tillgängliga tantalgöt kan nå 99,995 % eller till och med högre, ju finare tantalpulvret är, desto högre blir motsvarande aktivitet, och förmågan att adsorbera syre, kväve, väte och kol ökar också i enlighet med detta. . Därför har det alltid ansetts vara ganska svårt och svårt att öka renheten hos tantalpulver till mer än 99,99%.
Att minska partikelstorleken hos tantalpulver är dock mycket nödvändigt för att förbättra kvaliteten på tantalpulver och tantalmål. Målmaterialfältet hoppas få tantalpulver med hög renhet med en genomsnittlig partikelstorlek D50<25 μm.
För närvarande antar produktionsprocessen av konventionellt tantalpulver av metallurgisk kvalitet metoden för samtidig dehydrering och syrereduktion. På grund av olika användningsriktningar är kraven på renhet och partikelstorlek för vanligt metallurgisk tantalpulver inte höga. Processen med samtidig dehydrering och syrereduktion kan effektivt spara kostnader.
Dehydreringen är att värma och sönderdela tantalhydrid för att avlägsna det adsorberade vätet. Nedbrytningstemperaturen för tantalhydrid är 600 grader, men hastigheten är extremt långsam.
När temperaturen stiger ökar nedbrytningshastigheten. En stor mängd väte börjar frigöras över 800 grader. För att helt frigöra väte måste temperaturen vara högre än 800 grader. Ju högre temperatur, desto mer grundlig dehydrering.
