반도체 스퍼터링 타겟용 탄탈륨 분말
반도체 기술의 급속한 발전으로 스퍼터링 필름으로 사용되는 탄탈륨에 대한 수요가 점차 증가하고 있습니다. 집적 회로에서 탄탈륨은 확산 장벽으로 사용됩니다. 실리콘과 구리 도체 사이에 배치됩니다. 일반적으로 사용되는 타겟은 일반적으로 탄탈륨 잉곳으로 만들어지지만 nb-실리콘 합금 타겟과 같은 일부 특수한 경우에는 nb와 실리콘의 녹는점이 다르고 실리콘 화합물의 인성이 낮아 I/M 방법을 사용할 수 없습니다. 타겟으로 사용할 수 있는 것은 분말 야금뿐입니다.
타겟의 성능은 스퍼터링된 필름의 성능에 직접 영향을 미칩니다. 필름 형성에는 반도체 소자를 오염시키는 물질이 존재할 수 없습니다.
스퍼터링 필름을 형성할 때 탄탈륨(합금, 화합물) 타겟에 불순물이 있을 경우, 불순물이 스퍼터링 챔버로 유입되어, 거친 입자가 기판에 부착되어 필름 회로를 단락시킵니다.
동시에 불순물은 또한 필름 내 돌출 입자의 증가 원인이 될 것입니다. 따라서 리튬 분말 및 탄탈륨 타겟의 품질에 대한 요구 사항이 높습니다. 금속 탄탈륨의 성능은 비교적 안정적이지만 입자 크기가 더 미세한 금속 탄탈륨 분말은 더 활성적이며 실온에서 산소, 질소 등과 반응하여 탄탈륨 분말의 산소 및 질소와 같은 불순물 함량이 증가합니다.
시중에서 판매되는 탄탈륨 잉곳과 같은 일부 금속 탄탈륨 제품의 순도는 99.995% 또는 그 이상에 도달할 수 있지만 탄탈륨 분말이 미세할수록 해당 활성도가 높아지고 산소, 질소, 수소 및 탄소를 흡착하는 능력도 그에 따라 증가합니다. 따라서 탄탈륨 분말의 순도를 99.99% 이상으로 높이는 것은 항상 매우 어렵고 어려운 것으로 여겨져 왔습니다.
그러나 탄탈륨 분말의 입자 크기를 줄이는 것은 탄탈륨 분말과 탄탈륨 타겟의 품질을 개선하는 데 매우 필요합니다. 타겟 소재 분야는 평균 입자 크기 D50의 고순도 탄탈륨 분말을 얻기를 바랍니다.<25 μm.
현재, 기존 야금 등급 탄탈럼 분말의 생산 공정은 동시 탈수소화 및 산소 환원 방법을 채택합니다. 사용 방향이 다르기 때문에 일반 야금 등급 탄탈럼 분말의 순도 및 입자 크기에 대한 요구 사항이 높지 않습니다. 동시 탈수소화 및 산소 환원 공정은 비용을 효과적으로 절감할 수 있습니다.
탈수소화는 탄탈륨 수소화물을 가열하고 분해하여 흡착된 수소를 제거하는 것입니다. 탄탈륨 수소화물의 분해 온도는 600도이지만 속도는 매우 느립니다.
온도가 상승함에 따라 분해 속도가 증가합니다. 800도 이상에서 많은 양의 수소가 방출되기 시작합니다. 수소를 완전히 방출하려면 온도가 800도 이상이어야 합니다. 온도가 높을수록 탈수소화가 더 철저합니다.
