[發(fā)明專利]鎢鈦粉末混合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110359240.7
• 申請(qǐng)日: 2011-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN102363214A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚力軍;相原俊夫;大巖一彥;潘杰;王學(xué)澤;宋佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波江豐電子材料有限公司
• 主分類號(hào): B22F1/00
• 分類號(hào): B22F1/00;B01F9/04;B01F3/18;B01F15/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體靶材制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鎢鈦粉末混合方法。

背景技術(shù)

濺射靶材是制造半導(dǎo)體芯片所必需的一種極其重要的關(guān)鍵材料，其原理 是采用物理氣相沉積技術(shù)(PVD)，用高壓加速氣態(tài)離子轟擊靶材，使靶材的 原子被濺射出，以薄膜的形式沉積到硅片上，最終形成半導(dǎo)體芯片中復(fù)雜的 配線結(jié)構(gòu)。濺射靶材具有金屬鍍膜的均勻性、可控性等諸多優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng) 用于半導(dǎo)體領(lǐng)域。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)濺射靶材的需求越來越大， 濺射靶材已成為半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵材料。

大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路及太陽能電池使用鎢鈦合金進(jìn)行PVD鍍膜，對(duì)其 晶向的分布均勻性要求高。鎢鈦合金晶向的分布均勻性影響其濺射鍍膜的薄 膜的均勻性。

合金的制備方法按工藝分有熔融鑄造和粉末冶金兩大類。用于濺射的鎢 鈦合金靶材要求微觀結(jié)構(gòu)均勻，而由于鎢的高熔點(diǎn)以及鎢和鈦的密度相差大， 鎢鈦的固溶體結(jié)構(gòu)決定了鎢鈦組分在合金內(nèi)會(huì)不斷偏析，采用熔融鑄造法很 難控制合金的成分組成，在這種條件的限制下，使得粉末冶金成為鎢鈦合金 制備的主要方法。

目前國(guó)內(nèi)的鎢鈦合金燒結(jié)制備前都采用輥筒式球磨機(jī)進(jìn)行混合，其中采 用的研磨球各異，未采取任何保護(hù)性措施，使得粉末難以混合均勻，且易引 入其它雜質(zhì)，難以保證燒結(jié)后鎢鈦合金的純度和微觀均勻性。

因此需要提出一種新的鎢鈦混合粉末混粉工藝，保證鎢鈦混合粉末混合 的均勻性以及保證在混粉過程中不引入雜質(zhì)，滿足鎢鈦合金純度和微觀結(jié)構(gòu) 均勻性的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是更好的確保鎢鈦粉末混合的均勻性和純度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種鎢鈦粉末混合方法，包括：提供 鎢粉和鈦粉，在保護(hù)性氣體氛圍下在混粉機(jī)中進(jìn)行混粉。

可選的，所述混粉的方式為球磨，在球磨過程中，利用鈦球作為研磨體。

可選的，所述混粉過程中，鈦球和粉末的體積比為2∶1～5∶1。

可選的，所述鈦球大小不一，分別為：

直徑35mm～45mm的鈦球，占鈦球總量的比例為十分之一；

直徑25mm～35mm的鈦球，占鈦球總量的比例為十分之七；

直徑15mm～25mm的鈦球，占鈦球總量的比例為十分之二。

可選的，所述鈦球的純度為工業(yè)級(jí)純鈦TA0、TA1、TA2中的一種。

可選的，所述混粉機(jī)為V型混粉機(jī)。

可選的，所述V型混粉機(jī)包括V型筒體，所述V型筒體由兩不等高的筒 體互呈一定角度組合形成，兩筒體高度差范圍為5cm～50cm。

可選的，所述兩筒體上分別設(shè)置有進(jìn)料口；兩筒體的交匯處設(shè)置有出料 口，所述出料口較內(nèi)位置處設(shè)置有第一蝶閥，較外位置處設(shè)置有第二碟閥， 所述第一蝶閥和第二蝶閥之間有一段空腔。

可選的，所述V型混粉機(jī)的兩筒體的夾角范圍為60°～90°。

可選的，在混粉時(shí)，所述V型混粉機(jī)的轉(zhuǎn)速為10r/min～30r/min。

可選的，在所述混粉過程中，定時(shí)取樣分析粉末均勻性，或預(yù)設(shè)混粉時(shí) 間，混粉結(jié)束取樣分析粉末均勻性。

可選的，所述取樣步驟包括：

打開所述第一蝶閥，落下部分粉末；

關(guān)閉所述第一蝶閥；

打開第二蝶閥，讓粉末落出。

可選的，在混粉結(jié)束后，還包括在所述保護(hù)性氣體氛圍下進(jìn)行靜置、取 粉、篩粉和真空包裝的過程。

可選的，所述保護(hù)性氣體包括稀有氣體和/或氮?dú)狻?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在鎢鈦粉末混合的工藝過程中充入惰性氣體保 護(hù)，加入作為研磨體的鈦球，盡量避免了混合的過程中雜質(zhì)的引入。

另外，本發(fā)明采用的V型混粉機(jī)的二圓柱形筒體高度不相等，形成不對(duì) 稱結(jié)構(gòu)，當(dāng)V型混粉機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)筒體內(nèi)的粉末從分解到組合、從組合到分解， 每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈粉末沿著兩側(cè)筒壁下滑，相互的沖擊，這樣互相沖擊著，并結(jié)合 球磨的研磨體的作用來混合粉末使鎢鈦粉末達(dá)到非常均勻的混合效果。

利用本發(fā)明的方法所混合的鎢鈦粉末在同樣燒結(jié)工藝的條件下能獲得更 優(yōu)的鎢鈦合金組織和純度。

附圖說明