微電子材料制備碳化鎢粉應(yīng)用

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在微電子工業(yè)使用的鎢及其合金材料中，有相當(dāng)大的一部分是使用粉末冶金方法制備的。我們每天用壓制與燒結(jié)方法，由W-Cu、W-Ag以及WC-Cu合金大量生產(chǎn)電觸頭以及電子封裝材料，由稀土-鎢合金大量生產(chǎn)熱電子發(fā)射材料等等。在集成電路的制造過程中，常用濺射的方法淀積阻擋層以及難熔金屬硅化物柵等薄膜材料，濺射用的鎢靶或鎢化合物靶通常也是使用粉末冶金的方法制備的。微電子工業(yè)中大量使用的鎢合金，對鎢粉、碳化鎢粉以及鎢復(fù)合粉末的需求量與日俱增。無疑，鎢粉的性能會直接影響到這些電觸頭材料、電子封裝材料、濺射靶材等的性能。

在很多場合中要求致密度很高甚至是全致密的材料。W-Cu、W-Ag、WC-Cu系列電觸頭合金，由于這些復(fù)合材料的兩種金屬之間互不溶解和低浸潤特性等原因，往往造成合金的致密化程度不高，嚴(yán)重影響電觸頭材料的機(jī)械加工性能和電學(xué)性能。解決這一問題的方案之一是使用超細(xì)粉末，可以使合金的致密化程度顯著改善。制造集成電路薄膜使用的濺射靶材，在濺射鍍膜的過程中，致密度較小的濺射靶受轟擊時(shí)，由于靶材內(nèi)部孔隙內(nèi)存在的氣體突然釋放，造成大尺寸的靶材顆�；蛭⒘ｏw濺，或成膜之后膜材受二次電子轟擊造成微粒飛濺[19]。這些微粒的出現(xiàn)會降低薄膜品質(zhì)。怎樣解決濺射靶材在濺射過程中的微粒飛濺是研究與設(shè)計(jì)靶材的發(fā)展方向之一。使用超細(xì)粉末制備濺射靶材可以提高濺射靶的致密度，從而防止濺射過程中的微粒飛濺。超細(xì)鎢粉、碳化鎢粉以及超細(xì)鎢復(fù)合粉末在電子材料的制備中具有廣泛的應(yīng)用，因此十幾年來，國內(nèi)外在亞微米（<1µm）、超細(xì)（<0.5µm）以及納米（<100nm）鎢粉、碳化鎢粉的研制上，都投入了大量的人力和物力。

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