高純鎢靶材除了良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和較高的電子發(fā)射係數(shù),是其作為積體電路佈線的主要原因之外,優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和較小的體積膨脹係數(shù),也是鎢靶材有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)佈線材料而成為未來主流佈線材料的原因。不過,鎢靶材相對(duì)傳統(tǒng)靶材材料來說價(jià)格也可能更高。
積體電路是指採(cǎi)用一定工藝,把一個(gè)電路中所需的電晶體、電阻、電容和電感等元件及佈線互連一起,並製作在半導(dǎo)體晶片上,然後封裝在一個(gè)管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。在積體電路中,佈線主要起到電壓或電流的傳輸作用。
目前,最常用的集成電極佈線是銅金屬線。不過,銅金屬線存在以下幾點(diǎn)不足:一易與半導(dǎo)體材料發(fā)生反應(yīng),生成不良產(chǎn)物,從而導(dǎo)致整個(gè)互連體系電阻的增高,並會(huì)破壞互連體系,最終導(dǎo)致器件失效;二是銅與si基底的結(jié)合性能較差,容易出現(xiàn)膜層與基底的剝離。
因此,為了彌補(bǔ)銅金屬線作為積體電路佈線的不足,研究者就在銅和矽之間添加一層擴(kuò)散阻擋層。此外,有研究者表示可以用物理化學(xué)性能更加優(yōu)異的鎢靶材來銅金屬線,進(jìn)而也能在很大程度上提高產(chǎn)品的整體性能。
下面,我們一起來瞭解一下一種鎢靶材的生產(chǎn)方法——燒結(jié)和壓力加工法:將熱壓法製備的鎢板坯採(cǎi)用不銹鋼套包覆並抽真空,然後進(jìn)行鍛造和軋製等熱加工,以避免在空氣中直接進(jìn)行壓力加工所可能產(chǎn)生的表面氧化和出現(xiàn)開裂等問題。