Serbuk tantalum untuk sasaran sputtering semikonduktor
Dengan perkembangan pesat teknologi semikonduktor, permintaan untuk tantalum yang digunakan sebagai filem sputtering semakin meningkat secara beransur-ansur. Dalam litar bersepadu, tantalum digunakan sebagai penghalang penyebaran. Ia diletakkan di antara silikon dan konduktor kuprum. Sasaran yang biasa digunakan biasanya diperbuat daripada jongkong tantalum, tetapi dalam beberapa kes khas, seperti sasaran aloi nb-silikon, kaedah I/M tidak boleh digunakan kerana takat lebur nb dan silikon yang berbeza serta keliatan rendah sebatian silikon. Hanya metalurgi serbuk boleh digunakan sebagai sasaran.
Prestasi sasaran secara langsung mempengaruhi prestasi filem tergagap-gagap. Dalam pembentukan filem, tiada bahan yang mencemarkan peranti semikonduktor boleh wujud.
Apabila filem sputtering terbentuk, jika terdapat kekotoran dalam sasaran tantalum (aloi, kompaun), kekotoran akan dimasukkan ke dalam ruang sputtering, menyebabkan zarah kasar melekat pada substrat dan litar pintas litar filem.
Pada masa yang sama, kekotoran juga akan menjadi punca peningkatan zarah protrusi dalam filem. Oleh itu, terdapat keperluan yang tinggi untuk kualiti serbuk litium dan sasaran tantalum.Walaupun prestasi tantalum logam agak stabil, serbuk tantalum logam dengan saiz zarah yang lebih halus lebih aktif dan bertindak balas dengan oksigen, nitrogen, dan lain-lain pada suhu bilik, yang meningkatkan kandungan bendasing seperti oksigen dan nitrogen dalam serbuk tantalum.
Walaupun ketulenan beberapa produk tantalum logam seperti jongkong tantalum yang boleh didapati secara komersial boleh mencapai 99.995% atau lebih tinggi, semakin halus serbuk tantalum, semakin tinggi aktiviti yang sepadan, dan keupayaan untuk menyerap oksigen, nitrogen, hidrogen, dan karbon juga meningkat dengan sewajarnya. . Oleh itu, ia sentiasa dianggap agak sukar dan sukar untuk meningkatkan ketulenan serbuk tantalum kepada lebih daripada 99.99%.
Walau bagaimanapun, mengurangkan saiz zarah serbuk tantalum adalah sangat diperlukan untuk meningkatkan kualiti serbuk tantalum dan sasaran tantalum. Medan bahan sasaran berharap untuk mendapatkan serbuk tantalum ketulenan tinggi dengan saiz zarah purata D50<25 μm.
Pada masa ini, proses pengeluaran serbuk tantalum gred metalurgi konvensional menggunakan kaedah dehidrogenasi serentak dan pengurangan oksigen. Disebabkan oleh arahan penggunaan yang berbeza, keperluan untuk ketulenan dan saiz zarah serbuk tantalum gred metalurgi biasa adalah tidak tinggi. Proses penyahhidrogenan serentak dan pengurangan oksigen dapat menjimatkan kos dengan berkesan.
Penyahhidrogenan adalah untuk memanaskan dan menguraikan tantalum hidrida untuk mengeluarkan hidrogen yang terjerap. Suhu penguraian tantalum hidrida ialah 600 darjah, tetapi kelajuannya sangat perlahan.
Apabila suhu meningkat, kelajuan penguraian meningkat. Sebilangan besar hidrogen mula dibebaskan melebihi 800 darjah . Untuk membebaskan hidrogen sepenuhnya, suhu mestilah lebih tinggi daripada 800 darjah . Semakin tinggi suhu, semakin teliti penyahhidrogenan.
