Танталовий порошок для напівпровідникових мішеней
Зі швидким розвитком напівпровідникових технологій попит на тантал, який використовується як плівка для напилення, поступово зростає. В інтегральних схемах тантал використовується як дифузійний бар'єр. Розміщується між кремнієвим і мідним провідниками. Зазвичай використовувані мішені, як правило, виготовлені зі зливків танталу, але в деяких особливих випадках, наприклад, мішені зі сплаву nb-кремнію, метод I/M не можна використовувати через різні точки плавлення nb і кремнію та низьку в’язкість сполук кремнію. В якості мішеней можна використовувати тільки порошкову металургію.
Продуктивність мішені безпосередньо впливає на продуктивність напиленої плівки. При утворенні плівки не можуть бути речовини, що забруднюють напівпровідниковий прилад.
Коли утворюється плівка розпилення, якщо в мішені з танталу (сплаву, сполуки) є домішки, домішки потраплять у камеру розпилення, спричиняючи прикріплення грубих частинок до підкладки та коротке замикання плівкового кола.
При цьому домішки також стануть причиною збільшення виступаючих частинок у плівці. Тому існують високі вимоги до якості літієвого порошку та танталових мішеней. Хоча продуктивність металевого танталу є відносно стабільною, металевий порошок танталу з більш дрібним розміром частинок більш активний і реагує з киснем, азотом тощо при кімнатній температурі, що збільшує вміст домішок, таких як кисень і азот, в танталовому порошку.
Хоча чистота деяких металевих танталових продуктів, таких як комерційно доступні злитки танталу, може досягати 99,995% або навіть вище, чим дрібніший порошок танталу, тим вища відповідна активність, і здатність адсорбувати кисень, азот, водень і вуглець також відповідно збільшується. . Тому завжди вважалося досить складним і складним підвищити чистоту танталового порошку до понад 99,99%.
Однак зменшення розміру частинок танталового порошку дуже необхідно для покращення якості танталового порошку та танталових мішеней. Поле цільового матеріалу сподівається отримати порошок танталу високої чистоти із середнім розміром частинок D50<25 μm.
В даний час у процесі виробництва звичайного металургійного танталового порошку використовується метод одночасного дегідрування та відновлення кисню. Через різні напрямки використання вимоги до чистоти та розміру частинок звичайного металургійного танталового порошку невисокі. Процес одночасного дегідрування та відновлення кисню може ефективно заощадити кошти.
Дегідрування полягає в нагріванні та розкладанні гідриду танталу для видалення адсорбованого водню. Температура розкладання гідриду танталу становить 600 градусів, але швидкість розкладання надзвичайно низька.
З підвищенням температури швидкість розкладання збільшується. Велика кількість водню починає виділятися вище 800 градусів. Для повного виділення водню температура повинна бути вище 800 градусів. Чим вища температура, тим ретельніше відбувається дегідрування.
