Танталов прах за мишени за разпръскване на полупроводници
С бързото развитие на полупроводниковата технология, търсенето на тантал, използван като филм за разпръскване, постепенно нараства. В интегралните схеми танталът се използва като дифузионна бариера. Поставя се между силициев и меден проводник. Често използваните мишени обикновено са изработени от танталови слитъци, но в някои специални случаи, като мишени от nb-силициева сплав, I/M методът не може да се използва поради различните точки на топене на nb и силиция и ниската якост на силициевите съединения. Като мишени може да се използва само праховата металургия.
Ефективността на мишената пряко влияе върху ефективността на разпръснатия филм. При образуването на филма не могат да съществуват вещества, които замърсяват полупроводниковото устройство.
Когато се формира филмът за разпрашаване, ако има примеси в танталовата (сплав, съединение) мишена, примесите ще бъдат въведени в камерата за разпрашаване, което ще доведе до прикрепване на груби частици към субстрата и късо съединение на филмовата верига.
В същото време примесите също ще станат причина за увеличаването на изпъкналите частици във филма. Поради това има високи изисквания за качеството на литиевия прах и танталовите цели. Въпреки че работата на металния тантал е относително стабилна, металният танталов прах с по-фин размер на частиците е по-активен и реагира с кислород, азот и др. при стайна температура, което увеличава съдържанието на примеси като кислород и азот в танталов прах.
Въпреки че чистотата на някои метални танталови продукти, като наличните в търговската мрежа танталови слитъци, може да достигне 99,995% или дори по-висока, колкото по-фин е танталовият прах, толкова по-висока е съответната активност и способността за адсорбиране на кислород, азот, водород и въглерод също се увеличава съответно . Следователно винаги се е смятало за доста трудно и трудно да се увеличи чистотата на танталовия прах до повече от 99,99%.
Намаляването на размера на частиците на танталовия прах обаче е много необходимо за подобряване на качеството на танталовия прах и танталовите цели. Областта на целевия материал се надява да получи танталов прах с висока чистота със среден размер на частиците D50<25 μm.
Понастоящем производственият процес на конвенционален металургичен клас танталов прах приема метода на едновременно дехидрогениране и намаляване на кислорода. Поради различните посоки на употреба, изискванията за чистота и размер на частиците на обикновения металургичен танталов прах не са високи. Процесът на едновременно дехидрогениране и намаляване на кислорода може ефективно да спести разходи.
Дехидрогенирането е за нагряване и разлагане на танталов хидрид за отстраняване на адсорбирания водород. Температурата на разлагане на танталов хидрид е 600 градуса, но скоростта е изключително ниска.
С повишаване на температурата скоростта на разлагане се увеличава. Голямо количество водород започва да се отделя над 800 градуса. За да се освободи напълно водородът, температурата трябва да бъде по-висока от 800 градуса. Колкото по-висока е температурата, толкова по-задълбочено е дехидрогенирането.
