液相燒結(jié)法制備單相固溶體w-10Ti合金靶材.pdf

1、W-Ti合金薄膜在微電子等方面具有良好應(yīng)用前景，通過濺射法制備的W-Ti薄膜(Ti質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％-30％)已作為Cu布線擴(kuò)散阻擋層，既能夠阻擋Cu的擴(kuò)散義能有效改善Cu與基體(Si和SiO2等)的結(jié)合強(qiáng)度，正成為Cu布線擴(kuò)散阻擋層的主導(dǎo)材料之一。因此研究與開發(fā)出制備工藝簡單、致密度高、且具有單相富鎢固溶體的W-Ti合金靶材成為目前的研究熱點(diǎn)。
　　 本文通過采用冷等靜壓+液相燒結(jié)法制備了W-10Ti合金靶材，在確定了適宜的冷等

2、靜壓壓制工藝后，在相同的燒結(jié)工藝前提下，主要研究了不同粒度的W粉和TiH2顆粒對W-10Ti合金靶材的組織與性能的影響。研究得出以下結(jié)論:
　　 1.冷等靜壓壓制不同粒度的W粉與TiH2粉末優(yōu)化的壓制壓力為260MPa，保壓時間5min。
　　 2.微米級W粉與TiH2粉的壓坯通過液相燒結(jié)制備的W-10Ti合金組織中，W和Ti含量分布比較均勻，形成了相對單一的富W固溶體，該相中Ti含量達(dá)到g.Og％，但致密度較低;納米級

3、W粉與TiH2粉末通過液相燒結(jié)制備的W-10Ti合金致密度最高，達(dá)到97.3％，但這種方法制備的合金組織中并沒有形成相對單一的富W固溶體相，形成了較多的富Ti固溶體相。
　　 3.相對于分別選用單一納米W粉、單一微米W粉與TiH2粉為原料制備的W-10Ti合金，選用納米與微米W粉級配后再與TiH2粉混合后制備W-10Ti合金，得到的合金致密度和組織均有很大改善，且隨著納米與微米W粉級配比的減少，致密度有所降低，但形成的富W固溶體

4、相卻有增多的趨勢。
　　 4.通過對比分別采取300nm的W粉和800nm的W粉與常規(guī)W粉級配后與TiH2燒結(jié)得到的樣品可以發(fā)現(xiàn)，選取300nm的W粉參與級配后得到的W-10Ti合金的性能要好于800nm的W粉參與級配;對比確定選用級配比為1:2的300nm的W粉與常規(guī)微米W粉和TiH2混合燒結(jié)后可以得到致密度95％左右，且富W固溶體相較多的W-10Ti合金。
　　 5.將經(jīng)球磨時間為24h的TiH2顆粒與級配比為1:2