微电子材料制备碳化钨粉应用

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在微电子工业使用的钨及其合金材料中，有相当大的一部分是使用粉末冶金方法制备的。我们每天用压制与烧结方法，由W-Cu、W-Ag以及WC-Cu合金大量生产电触头以及电子封装材料，由稀土-钨合金大量生产热电子发射材料等等。在集成电路的制造过程中，常用溅射的方法淀积阻挡层以及难熔金属硅化物栅等薄膜材料，溅射用的钨靶或钨化合物靶通常也是使用粉末冶金的方法制备的。微电子工业中大量使用的钨合金，对钨粉、碳化钨粉以及钨复合粉末的需求量与日俱增。无疑，钨粉的性能会直接影响到这些电触头材料、电子封装材料、溅射靶材等的性能。

在很多场合中要求致密度很高甚至是全致密的材料。W-Cu、W-Ag、WC-Cu系列电触头合金，由于这些复合材料的两种金属之间互不溶解和低浸润特性等原因，往往造成合金的致密化程度不高，严重影响电触头材料的机械加工性能和电学性能。解决这一问题的方案之一是使用超细粉末，可以使合金的致密化程度显著改善。制造集成电路薄膜使用的溅射靶材，在溅射镀膜的过程中，致密度较小的溅射靶受轰击时，由于靶材内部孔隙内存在的气体突然释放，造成大尺寸的靶材颗粒或微粒飞溅，或成膜之后膜材受二次电子轰击造成微粒飞溅[19]。这些微粒的出现会降低薄膜品质。怎样解决溅射靶材在溅射过程中的微粒飞溅是研究与设计靶材的发展方向之一。使用超细粉末制备溅射靶材可以提高溅射靶的致密度，从而防止溅射过程中的微粒飞溅。超细钨粉、碳化钨粉以及超细钨复合粉末在电子材料的制备中具有广泛的应用，因此十几年来，国内外在亚微米（<1µm）、超细（<0.5µm）以及纳米（<100nm）钨粉、碳化钨粉的研制上，都投入了大量的人力和物力。

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