一种钽靶材及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种钽靶材及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合原料钽粉，熔炼得到钽锭；(2)步骤(1)所得钽锭经过氢化处理，得到氢化钽粉；(3)步骤(2)所得氢化钽粉依次经冷等静压处理与热压烧结，得到钽坯；(4)步骤(3)所得钽坯依次进行第一锻打处理、第一退火处理、第二锻打处理、第二退火处理、冷轧处理与第三退火处理，得到所述钽靶材。本发明专利技术在现有技术的基础上，采用混粉、脱氢、冷等静压、热压烧结及锻造塑性变形等技术相结合，既提高了钽靶材的纯度，又降低了钽靶材的晶粒尺寸，同时优化了钽靶材内部的晶向组织织构，提高了钽靶材的使用性能。高了钽靶材的使用性能。高了钽靶材的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钽靶材及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于半导体
，涉及一种靶材，尤其涉及一种钽靶材及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]溅射靶材是制造半导体芯片所必须的一种关键材料，其原理是采用物理气相沉积技术(PVD)，用高压加速气态离子轰击靶材，使靶材的原子溅射出来，然后以薄膜的形式沉积到硅片上，最终形成半导体芯片中复杂的配线结构。
[0003]溅射靶材具有金属镀膜的均匀性、可控性等诸多优势，被广泛应用于半导体领域，随着半导体行业的迅速发展，对溅射靶材的需求越来越大，溅射靶材已成为半导体行业发展不可或缺的关键材料。
[0004]而且，靶材的晶粒尺寸以及晶粒取向对集成电路金属薄膜的制备和性能存在很大的影响，主要表现在：随着晶粒尺寸的增加，薄膜沉积速率区域降低；在合适的晶粒尺寸范围内，靶材使用时的等离子体阻抗较低，薄膜沉积速率高和薄膜厚度均匀性好；为提高靶材的性能，在控制靶材晶粒尺寸的同时还必须严格控制靶材的晶粒取向。
[0005]半导体用钽溅射靶材的纯度一般要求在4N以上，制造方法基本是高纯钽粉先烧结成块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钽靶材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合原料钽粉，熔炼得到钽锭；(2)步骤(1)所得钽锭经过氢化处理，得到氢化钽粉；(3)步骤(2)所得氢化钽粉依次经冷等静压处理与热压烧结，得到钽坯；(4)步骤(3)所得钽坯依次进行第一锻打处理、第一退火处理、第二锻打处理、第二退火处理、冷轧处理与第三退火处理，得到所述钽靶材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述原料钽粉的纯度为3N5以上；优选地，步骤(1)所述混合分至少4次进行，每次混合的时间为24h以上；优选地，步骤(1)所述混合在V型混粉机中进行。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述熔炼的方法包括真空电子束熔炼；优选地，步骤(1)所述熔炼的次数为至少4次；优选地，步骤(1)所得钽锭的纯度为4N5以上。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述氢化处理的温度为600
‑
800℃。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述冷等静压处理的压力为150
‑
240MPa；优选地，步骤(3)所述冷等静压处理的保压时间为10
‑
40min；优选地，步骤(3)所述热压烧结的温度为1800
‑
1900℃；优选地，步骤(3)所述热压烧结的时间为120
‑
180min；优选地，步骤(3)所述热压烧结的绝对压力为1
×
10
‑3‑5×

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，周友平，陈勇军，余婷，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：