Pulbere de tantal pentru ținte de pulverizare cu semiconductor
Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei semiconductoarelor, cererea de tantal folosit ca film de pulverizare este în creștere treptat. În circuitele integrate, tantalul este folosit ca barieră de difuzie. Este plasat între conductorii de siliciu și de cupru. Țintele utilizate în mod obișnuit sunt în general făcute din lingouri de tantal, dar în unele cazuri speciale, cum ar fi țintele din aliaj de siliciu nb, metoda I/M nu poate fi utilizată din cauza punctelor de topire diferite ale nb și siliciu și duritatea scăzută a compușilor de siliciu. Numai metalurgia pulberilor poate fi folosită ca ținte.
Performanța țintei afectează direct performanța filmului pulverizat. În formarea peliculei nu pot exista substanțe care poluează dispozitivul semiconductor.
Când se formează filmul de pulverizare, dacă există impurități în ținta de tantal (aliaj, compus), impuritățile vor fi introduse în camera de pulverizare, determinând atașarea particulelor grosiere de substrat și scurtcircuitarea circuitului filmului.
În același timp, impuritățile vor deveni și motivul creșterii particulelor proeminente în film. Prin urmare, există cerințe ridicate pentru calitatea pulberii de litiu și a țintelor de tantal. Deși performanța tantalului metalic este relativ stabilă, pulberea de tantal metalic cu particule mai fine este mai activă și reacționează cu oxigenul, azotul etc. la temperatura camerei, ceea ce crește conținutul de impurități precum oxigenul și azotul din pulberea de tantal.
Deși puritatea unor produse metalice de tantal, cum ar fi lingourile de tantal disponibile în comerț, poate ajunge la 99,995% sau chiar mai mare, cu cât pulberea de tantal este mai fină, cu atât activitatea corespunzătoare este mai mare și capacitatea de a adsorbi oxigen, azot, hidrogen și carbon crește în consecință. . Prin urmare, a fost întotdeauna considerată destul de dificilă și dificilă creșterea purității pulberii de tantal la mai mult de 99,99%.
Cu toate acestea, reducerea dimensiunii particulelor pulberii de tantal este foarte necesară pentru a îmbunătăți calitatea pulberii de tantal și a țintelor de tantal. Câmpul de material țintă speră să obțină o pulbere de tantal de înaltă puritate, cu o dimensiune medie a particulelor D50<25 μm.
În prezent, procesul de producție a pulberii de tantal de calitate metalurgică convențională adoptă metoda de dehidrogenare și reducere simultană a oxigenului. Datorită diferitelor direcții de utilizare, cerințele pentru puritatea și dimensiunea particulelor pulberii de tantal obișnuite de calitate metalurgică nu sunt ridicate. Procesul de dehidrogenare simultană și de reducere a oxigenului poate economisi efectiv costurile.
Dehidrogenarea constă în încălzirea și descompunerea hidrurii de tantal pentru a îndepărta hidrogenul adsorbit. Temperatura de descompunere a hidrurii de tantal este de 600 de grade, dar viteza este extrem de lentă.
Pe măsură ce temperatura crește, viteza de descompunere crește. O cantitate mare de hidrogen începe să fie eliberată peste 800 de grade. Pentru a elibera complet hidrogenul, temperatura trebuie să fie mai mare de 800 de grade. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât dehidrogenarea este mai minuțioasă.
