一种半导体用高纯钨靶材及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112126902A(43)申请公布日2020.12.25(21)申请号202010959080.9B22F3/24(2006.01)(22)申请日2020.09.14(71)申请人浙江最成半导体科技有限公司地址312000浙江省绍兴市皋埠街道银桥路326号(72)发明人大岩一彦姚科科廣田二郎中村晃林智行山田浩(74)专利代理机构宁波高新区永创智诚专利代理事务所(普通合伙)33264代理人李鑫(51)Int.Cl.C23C14/34(2006.01)C23C14/14(2006.01)B22F1/00(2006.01)B22F3/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种半导体用高纯钨靶材及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种半导体用高纯钨靶材及其制备方法，特点是该钨靶材纯度为99.999％以上，相对密度为99％以上，含杂质氧、碳、氮和硫总量为50ppm及以下，其制备方法包括将纯度达到99.999％以上、粒度为3.2‑4.2μm的钨粉进行均匀混合后，置于真空热处理炉中进行预脱气，然后导入氢气，继续加热进行脱气的步骤；将脱气后的钨粉通过真空热压完成一次烧结的步骤；将一次烧结后的钨板通过热等静压机完成二次烧结的步骤；将二次烧结后的钨板通过机械加工将整个表面进行磨削处理，得到纯度为99.999％及以上且密度为99％及以上的半导体用高纯钨靶材，优点是高纯度、高密度且低电阻。CN112126902ACN112126902A权利要求书1/1页1.一种半导体用高纯钨靶材，其特征在于：该钨靶材纯度为99.999％以上，相对密度为99％以上，含有非金属元素杂质氧、碳、氮和硫总量为50ppm及以下。2.根据权利要求1所述的一种半导体用高纯钨靶材，其特征在于：所述的钨靶材中含有非金属元素杂质氧、碳、氮和硫总量为30ppm。3.根据权利要求1所述的一种半导体用高纯钨靶材，其特征在于：所述的钨靶材中氧和碳总量小于20ppm。4.一种权利要求1所述的半导体用高纯钨靶材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将纯度达到99.999％以上、粒度为3.2-4.2μm的钨粉进行均匀混合；(2)将均匀处理后的钨粉置于真空热处理炉中，在真空5×10-2Pa的压力下，于1000℃保持2-4小时进行脱气，然后导入氢气，在真空10-1000Pa的压力下继续加热1-5小时，进行脱气；(3)将脱气后的钨粉通过真空热压，在真空5×10-2Pa、1600-1900℃且加压力400-600kg/cm2的条件下处理120-480min，完成一次烧结；(4)将一次烧结后的钨板通过热压加压装置，在1800-2000℃且压力140-200MPa下，保持时间120-480min，完成二次烧结；(5)将二次烧结后的钨板通过机械加工将整个表面进行磨削处理，得到纯度为99.999％及以上且密度为99％及以上的半导体用高纯钨靶材。5.根据权利要求4所述的一种半导体用高纯钨靶材的制备方法，其特征在于：步骤(3)真空热压过程中碳冲孔与钨原料粉末之间保持一定空隙。2CN112126902A说明书1/3页一种半导体用高纯钨靶材及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种钨靶材的制备技术，尤其是涉及一种半导体用高纯钨靶材及其制备方法。背景技术[0002]半导体电路的小型化和高度集成要求逐年增加，为了实现这一点，需要降低电阻。钨有良好的电导率，由于其优异的性能，如热稳定性，被用作半导体电路中的材料。一般来说，高纯度烧结钨，纯度99.999％以上从低电阻的要求被采用。这主要是对金属成分的纯度进行标准化的，对非金属元素没有特别规定。然而，通过溅射形成的薄膜，通过增加非金属元素，或增加电阻值，基板表面电阻值的变化较大，影响稳定性。因此，针对上述情况，需要一种能同时实现低电阻和稳定性的半导体用高纯钨靶材及其制备方法。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种高纯度、高密度且低电阻的半导体用高纯钨靶材及其制备方法。[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种半导体用高纯钨靶材，该钨靶材纯度为99.999％以上，相对密度为99％以上，含有非金属元素杂质氧、碳、氮和硫总量为50ppm及以下。[0005]所述的钨靶材中含有非金属元素杂质氧、碳、氮和硫总量为30ppm。[0006]所述的钨靶材中氧和碳总量小于20ppm。[0007]上述半导体用高纯钨靶材的制备方法，包括以下步骤：[0008](1)将纯度达到99.999％以上、粒度为3.2-4.2μm的钨粉进行均匀混合；[0009](2)将均匀处理后的钨粉置于真空热处理炉中，在真空5×10-2Pa的压力下，于1000℃保持2-4小时进行脱气，然后导