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钨靶材有什么用?

溅射靶材 2020-06-10 09:37

钨靶材经常作为物理气相沉积用溅射靶材,在半导体领域用于制作栅电极、连接布线、扩散阻挡层等。钨靶材主要应用于航天、稀土冶炼、电光源、化工设备、医疗器械、冶金机械、熔炼设备、石油、等领域。

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其中,纯钨靶材主要用作金属层间的通孔和垂直接触的接触孔的填充物,即钨塞。而钨合金靶材,如WSi2,主要用在栅极多晶硅的上部作为多晶硅硅化物结构和局部互联线。随着半导体芯片尺寸越来越小,铜互连尺寸的缩小导致纳米尺度上电阻率的增加,这已成为制约半导体工业发展的一个技术瓶颈。有研究表明,难熔金属钨有望取代铜成为下一代的半导体布线金属材料。

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特点

喷涂、烧结后的钨靶,具有99%的密度甚至更高、平均透明纹理的直径为100um甚至更小、含氧20ppm或更少,偏转角力为500Mpa左右的特性;提高未加工金属粉末的生产,提高烧结的能力,可以使钨靶的成本稳定在一个低价位。烧结后的钨靶密度高,具有传统的压制烧结方法所无法达到的高水准的透明框架,并且明显改善了偏转角力,以致颗粒物显著的减少。

物理性质

元素符号:W

铜铟镓靶

原子序数:74

稳定同位素及其所占%:180(0.14);182(26.41);183(14.40);184(30.64);186(28.41)

相对原子质量:183.85

自由原子的电子层结构:1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46S2

高纯铜蒸发料

原子体积:9.53cm3/mol

密度:19.35g/cm3

晶体结构及晶格常数:α-W:体心立方a=3.16524nm(25℃)

β-W:立方晶格a=5.046nm(630℃以下稳定)

铝合金靶材

熔点:3410±20℃

沸点:5927℃

熔化潜热:40.13±6.67kJ/mol

升华热:847.8kJ/mol(25℃)

钛旋转靶

蒸发热:823.85±20.9kJ/mol(沸点)

电阻温度系数:0.00482I/℃

电子逸出功:4.55eV

热中子俘获面:19.2b

高纯金蒸发料

弹性模量:35000~38000MPa(丝材)

扭力模量:~36000Mpa

体积模量:3.108×1011-1.579×107t+0.344×103t2Pa

剪切模量:4.103×1011-3.489×107t+7.55×103t2Pa

压缩性:2.910-7cm/kg

钨有两种变型,α和β。在标准温度和常压下,α型是稳定的体心立方结构。β型钨只有在有氧存在的条件下才能出现。它在630℃以下是稳定的,在630℃以上又转化为α钨,并且这一过程是不可逆的。

纯度:钨99.95%以上

密度:19.35g/cm3

表面状态:磨光或碱洗

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