目前，半導體芯片用的鎢靶材一般采用熱壓或熱等靜壓工藝直接燒結成的最終產(chǎn)品，其密度可達到理論密度的99%左右。隨著半導體技術的迅猛發(fā)展，集成化程度也越來越高，單位面積單晶硅片集成器件數(shù)也呈指數(shù)級增長，因而對濺射靶材的尺寸要求也越來越大。然而，采用熱等靜壓法生產(chǎn)更大尺寸的鎢靶材需要高昂的設備投入，同時產(chǎn)品的密度難以達到完全致密。針對現(xiàn)有技術的不足，本文將為大家提供一種Φ400以上大尺寸高純鎢靶材的生產(chǎn)方法。
一種大尺寸高純鎢靶材的制備方法的具體步驟如下：
（1）將純度達到99.999%以上、粒度2.2~2.6μm的鎢粉進行均勻混合；
（2）采用180~250MPa的壓制壓力、保壓5~10分鐘進行冷等靜壓壓制成型；
（3）在中頻感應燒結爐中，在2300°C~2400°C的溫度范圍內(nèi)燒結8~12小時；
（4）燒結后的鎢板坯在1450-l550°C退火90-180分鐘后，經(jīng)多道次熱軋至5~15mm厚度，熱軋總變形量大于60%；
（5）熱軋后的鎢板材經(jīng)1300-l400°C退火90-150分鐘后，進行機械加工，其上下表面的機械加工量均大于或等于1.5mm；
（6）最終獲得的鎢靶材直徑大于或等于400mm，純度達到99.999%（5N）以上，密度達到18.3g/cm3，且致密度也大于99.5%，而晶粒度小于或等于100μm。
與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法相比，該制造方法的優(yōu)勢除了有工藝簡單，對設備的要求不高，投資費用較低外，還能有效以避免鎢板材在熱加工過程中出現(xiàn)表面氧化和微裂紋的情況。
