[發明專利]鉬濺射靶

有效

• 申請號: 200580037265.8
• 申請日: 2005-08-29
• 公開（公告）號: CN101057000A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: B·勒蒙;J·希爾特;T·威維林;J·G·戴利三世;D·米恩德林;G·羅扎克;J·奧格拉迪;P·R·杰普森;P·庫馬;S·A·米勒;吳榮禎;D·G·施沃茨
• 申請（專利權）人: H.C.施塔克公司
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;B22F3/14;C23C14/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 呂彩霞;李連濤

技術領域

本發明涉及多種形式的鉬、它們作為濺射靶的應用和它們的制造 方法。

發明背景

濺射技術為薄膜形成技術，利用它可使用等離子產生轟擊濺射靶 的離子，從而導致濺射靶的原子沉積在襯底上作為薄膜。濺射技術尤 其用于在半導體和光電子工業中所用的各種制造工藝中產生金屬層。 濺射過程中形成的薄膜的性質與濺射靶自身的性質有關，如各自晶粒 的尺寸和具有分布特征的二次相的形成。

為了實現襯底表面上薄膜的沉積，使用各種濺射技術。沉積的金 屬薄膜如平板顯示裝置上的金屬薄膜可通過磁控管濺射裝置或其它濺 射技術來形成。磁控管濺射裝置誘導氣體的等離子體離子轟擊靶，使 靶材料的表面原子從中射出并作為薄膜或層沉積在襯底表面上。通 常，使用平面圓盤或長方形形式的濺射源作為靶，射出的原子沿視線 軌跡行進并沉積到沉積面平行于靶腐蝕面的晶片頂部。

但是，也可使用管狀濺射靶。在這種情況下，等離子體在外部， 原子從管的外部被濺射。使平面襯底緩慢經過靶。通常，其運動是水 平的，并在與靶軸成直角的方向上，靶軸也是水平的。這樣，當襯底 經過靶時，可逐漸使其被鍍覆。

在許多情況下，濺射靶，尤其是包含鉬的那些，具有帶非均勻晶 ?？棙嫷木毼⒂^織構，其可從一個濺射靶到下一個變化。這些“不 均勻性”導致沉積到襯底和裝置上的薄膜不均勻，尤其是不能最優地 工作的平板顯示器。

在其它情況下，使用常規熱機械加工步驟制造鉬基濺射靶。不幸 地是，這種方法通常引起晶粒尺寸和織構的不均勻性。濺射靶中的不 均勻性一般導致不具有大多數半導體和光電應用中所需要的均勻性的 濺射薄膜。

在一些應用中，需要大的純鉬板作為濺射靶。在這種情況下，通 過機械加工和組裝經常稱為分割板的多個板完成大板的生產。與生產 單板錠相比，分割板的制備需要數量增加的機械加工和組裝成本。另 外，不同板的組裝在大的分割板中形成差異，這會導致通過濺射大板 靶形成的薄膜的差異不能接受。

因此，本領域中存在對能克服現有技術缺陷并具有細晶粒尺寸和 均勻晶?？棙嫷你f濺射靶的需要。

發明概述

本發明涉及特征在于沒有或具有最少織構帶或全厚度梯度的鉬濺 射靶。具有細的均勻晶粒尺寸以及均勻織構的鉬濺射靶具有高的純度 并可被微合金化至提高的性能。

本發明另外涉及通過以下形成的管狀濺射靶：

A)將鉬粉末放在模具中，在200-250MPa的壓力下壓制粉末，并 在1780-2175℃溫度下燒結壓制塊形成毛坯；

B)除去毛坯的中心形成具有內徑ID₁和外徑OD₁的管狀毛坯；

C)加工管狀毛坯形成具有內徑ID和外徑OD_f使得OD₁對OD_f的比為至少3∶1的加工毛坯；和

D)在815-1375℃的溫度下熱處理管狀毛坯。

本發明還涉及包含具有均勻織構的鉬的管狀濺射靶，其特征具體 在于110取向平行于縱向，111取向相對于徑向。

本發明另外涉及制造管狀濺射靶的方法，其包括：

A)將鉬粉末放在模具中，在200-250MPa的壓力下壓制粉末，并 在1780-2175℃溫度下燒結壓制塊形成毛坯；

B)除去毛坯的中心形成具有內徑ID₁和外徑OD₁的管狀毛坯；

C)加工管狀毛坯形成具有內徑ID和外徑OD_f使得OD₁對OD_f的比為至少3∶1的加工毛坯；和

D)在815-1375℃的溫度下熱處理管狀毛坯。

本發明的實施方案涉及通過以下形成的圓盤狀濺射靶：

I)將鉬粉末放在模具中，在200-250MPa的壓力下壓制粉末，并 在1780-2175℃溫度下燒結壓制塊形成具有直徑D₀的毛坯；

II)擠壓毛坯形成具有直徑D₂使得D₀對D₂的比為3∶1至5∶1的擠 壓毛坯；

III)在900-1300℃的溫度下對擠壓毛坯施加第一熱處理；