鎢靶材有什么用?
作者: 百度文庫 來源: 百度文庫 時間:2018年08月02日
鎢靶材經常作為物理氣相沉積用濺射靶材,在半導體領域用于制作柵電極、連接布線、擴散阻擋層等。鎢靶材主要應用于航天、稀土冶煉、電光源、化工設備、醫療器械、冶金機械、熔煉設備、石油、等領域。
其中,純鎢靶材主要用作金屬層間的通孔和垂直接觸的接觸孔的填充物,即鎢塞。而鎢合金靶材,如WSi2,主要用在柵極多晶硅的上部作為多晶硅硅化物結構和局部互聯線。隨著半導體芯片尺寸越來越小,銅互連尺寸的縮小導致納米尺度上電阻率的增加,這已成為制約半導體工業發展的一個技術瓶頸。有研究表明,難熔金屬鎢有望取代銅成為下一代的半導體布線金屬材料。
特點
噴涂、燒結后的鎢靶,具有99%的密度甚至更高、平均透明紋理的直徑為100um甚至更小、含氧20ppm或更少,偏轉角力為500Mpa左右的特性;提高未加工金屬粉末的生產,提高燒結的能力,可以使鎢靶的成本穩定在一個低價位。燒結后的鎢靶密度高,具有傳統的壓制燒結方法所無法達到的高水準的透明框架,并且明顯改善了偏轉角力,以致顆粒物顯著的減少。
物理性質
元素符號:W
原子序數:74
穩定同位素及其所占%:180(0.14);182(26.41);183(14.40);184(30.64);186(28.41)
相對原子質量:183.85
自由原子的電子層結構:1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46S2
原子體積:9.53 cm3/mol
密度:19.35 g/cm3
晶體結構及晶格常數: α-W:體心立方a=3.16524 nm(25℃)
β-W:立方晶格a=5.046 nm(630℃以下穩定)
熔點:3410±20℃
沸點:5927℃
熔化潛熱:40.13±6.67kJ/mol
升華熱:847.8 kJ/mol(25℃)
蒸發熱:823.85±20.9kJ/mol(沸點)
電阻溫度系數:0.00482 I/℃
電子逸出功:4.55 eV
熱中子俘獲面:19.2 b
彈性模量:35000~38000 MPa(絲材)
扭力模量: ~36000Mpa
體積模量:3.108×1011-1.579×107t+0.344×103t2 Pa
剪切模量:4.103×1011-3.489×107t+7.55×103t2 Pa
壓縮性:2.910-7 cm/kg
鎢有兩種變型,α和β。在標準溫度和常壓下,α型是穩定的體心立方結構。β型鎢只有在有氧存在的條件下才能出現。它在630℃以下是穩定的,在630℃以上又轉化為α鎢,并且這一過程是不可逆的。
純度:鎢99.95%以上
密度:19.35g/cm3
表面狀態:磨光或堿洗
其中,純鎢靶材主要用作金屬層間的通孔和垂直接觸的接觸孔的填充物,即鎢塞。而鎢合金靶材,如WSi2,主要用在柵極多晶硅的上部作為多晶硅硅化物結構和局部互聯線。隨著半導體芯片尺寸越來越小,銅互連尺寸的縮小導致納米尺度上電阻率的增加,這已成為制約半導體工業發展的一個技術瓶頸。有研究表明,難熔金屬鎢有望取代銅成為下一代的半導體布線金屬材料。
特點
噴涂、燒結后的鎢靶,具有99%的密度甚至更高、平均透明紋理的直徑為100um甚至更小、含氧20ppm或更少,偏轉角力為500Mpa左右的特性;提高未加工金屬粉末的生產,提高燒結的能力,可以使鎢靶的成本穩定在一個低價位。燒結后的鎢靶密度高,具有傳統的壓制燒結方法所無法達到的高水準的透明框架,并且明顯改善了偏轉角力,以致顆粒物顯著的減少。
物理性質
元素符號:W
原子序數:74
穩定同位素及其所占%:180(0.14);182(26.41);183(14.40);184(30.64);186(28.41)
相對原子質量:183.85
自由原子的電子層結構:1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46S2
原子體積:9.53 cm3/mol
密度:19.35 g/cm3
晶體結構及晶格常數: α-W:體心立方a=3.16524 nm(25℃)
β-W:立方晶格a=5.046 nm(630℃以下穩定)
熔點:3410±20℃
沸點:5927℃
熔化潛熱:40.13±6.67kJ/mol
升華熱:847.8 kJ/mol(25℃)
蒸發熱:823.85±20.9kJ/mol(沸點)
電阻溫度系數:0.00482 I/℃
電子逸出功:4.55 eV
熱中子俘獲面:19.2 b
彈性模量:35000~38000 MPa(絲材)
扭力模量: ~36000Mpa
體積模量:3.108×1011-1.579×107t+0.344×103t2 Pa
剪切模量:4.103×1011-3.489×107t+7.55×103t2 Pa
壓縮性:2.910-7 cm/kg
鎢有兩種變型,α和β。在標準溫度和常壓下,α型是穩定的體心立方結構。β型鎢只有在有氧存在的條件下才能出現。它在630℃以下是穩定的,在630℃以上又轉化為α鎢,并且這一過程是不可逆的。
純度:鎢99.95%以上
密度:19.35g/cm3
表面狀態:磨光或堿洗