本發明涉及一種WTi合金濺射靶材的制備方法，所述制備方法包括：將W粉、高純Ti粉和低純Ti粉放入不銹鋼內襯混粉機中進行混合，然后裝入模具并封口；依次經過熱壓燒結處理、機加工得到WTi合金濺射靶材。所述制備方法采用現有技術易得的原材料粉末，一方面，經過高低兩種純度Ti粉的配比，在保證一定Fe含量的同時，有效保證了Ti粉總純度處于較高水平，另一方面，創造性地采用不銹鋼內襯混粉機進一步補充Fe元素，不僅可以精準控制WTi合金濺射靶材中Fe含量為30?50ppm，還可以保證WTi合金濺射靶材的純度≥99.99％；此外，所述制備方法具有原料易得、成本低、操作簡單、便于推廣的優點。

技術領域

本發明涉及靶材制備技術領域，特別涉及一種WTi合金濺射靶材的制備方法。

背景技術

硅晶片(Wafer)從晶圓廠長完積體電路后，需要利用薄膜、黃光、電鍍及蝕刻制程將金或焊錫長于硅晶片焊墊上，形成金凸塊(Goldbump)。金凸塊技術可大幅縮小IC芯片的體積，并具有密度大、低感應、低成本、散熱能力佳等優點。

在半導體行業中，WTi合金濺射靶材一般用于擴散阻擋層，其中，在Goldbump行業中，將WTI合金濺射靶材通過PVD鍍在Cu電極與金凸塊之間形成W-Ti膜擴散阻擋層，能夠阻止Cu與Au或Cu與Sn之間擴散形成金屬間化合物，進而防止電阻上升或者粘附性下降等問題。

在利用WTi合金濺射靶材鍍膜之后，需要通過蝕刻去除金凸塊區域之外的W-Ti膜，而W-Ti膜的蝕刻速度非常緩慢，嚴重影響效率。為了提高W-Ti膜的蝕刻速度，往往在WTi合金濺射靶材中添加微量的Fe，從而使W-Ti膜中含有微量的Fe，以便增加蝕刻速率。為此，在Goldbump行業中，不僅要求WTi合金濺射靶材的純度盡可能高，還要保證WTi合金濺射靶材中Fe含量為30-50ppm，若Fe含量過低，會影響W-Ti膜的蝕刻速度，若Fe含量過高，易發生氧化，會導致W-Ti膜的擴散阻擋性能不穩定。Goldbump行業對于WTi合金濺射靶材的使用量非常大，市場前景廣闊，因此，尋求一種有效精準控制WTi合金濺射靶材中Fe含量為30-50ppm的方法非常有必要。

現有技術中公開了一些控制WTi合金濺射靶材中Fe含量的方法，例如CN106460160A公開了一種W-Ti濺射靶的制備方法，所述制備方法包括：混合粉碎以規定的配料量進行配料的原料粉，加熱混合粉碎的原料粉而燒結，對所獲燒結體進行加工；其中，所述制備方法在原料粉的制備過程中，采用在高純W粉、高純Ti粉混粉時摻入高純Fe粉的方式來控制Fe含量。所述摻入方式，首先，由于Ti粉的平均粒徑為1-40μm，W粉的平均粒徑為0.5-20μm，而Fe粉的平均粒徑為75-150μm，Fe粉的平均粒徑是W粉或者Ti粉的好幾倍，再加上Fe粉含量極少，極易出現Fe粉分布不均，導致燒結后的WTi合金濺射靶材局部易出現斑點問題；其次，高純Fe粉極容易吸氧，導致燒結后的WTi合金濺射靶材中氧含量偏高影響使用；再者，細微的Fe粉容易爆炸，存在安全隱患。

CN111155061A公開了一種WTi合金靶材的制備方法，所述制備方法包括：準備鎢粉及含鐵鈦粉，將所述鎢粉與所述含鐵鈦粉進行混粉工藝，生成混合粉；將所述混合粉進行裝模；將裝模后的所述混合粉進行熱壓燒結工藝；其中，所述鎢粉規格為含鐵1質量ppm以下的5N鎢粉，所述含鐵鈦粉規格為含鐵350-450質量ppm的3N5鈦粉，通過調整所述鎢粉與所述含鐵鈦粉的比例，從而控制Fe含量為30-50ppm。然而，所述含鐵鈦粉既要求純度為3N5，又要求含鐵350-450質量ppm，在市場上很難買到，很難大規模量產，不適合大規模推廣。

綜上所述，目前亟需開發一種行之有效的WTi合金濺射靶材的制備方法，不僅可以精準控制WTi合金濺射靶材中Fe含量為30-50ppm，還可以保證WTi合金濺射靶材的純度≥99.99％。

發明內容