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现代TFT-LCD制造中,钼薄膜主要用于导电薄膜中Al的阻挡层,部分用于Cu的阻挡层。TFT-LCD中对导电膜的主要要求为:低电阻率、均匀性好、外形光滑、附着性好、阶梯覆盖率好、应力最小、异常突起最小、电子迁移率最小等等。钼薄膜是钼靶材通过磁控溅射方法制备而成。目前,钼靶材要求:晶粒尺寸控制在100μm以内,甚至小于50μm,晶粒取向均匀,溅射速率均匀。而要达到上述指标很难。因此,如何制备出满足TFT-LCD导电膜要求钼靶材成为本领域的技术难点和热点。本文以高纯钼粉(纯度为99.99%)为原料,系统研究了粉末冶金制备钼靶材工艺及其磁控溅射性能。研究内容及结果如下:通过钼靶材冷等静压过程主要影响因素分析研究,结果表明,颗粒均匀分散,粒度分布呈单峰正态分布,且d(0.5)<10μm的钼粉压坯组织均匀;而块状团聚钼粉压坯容易形成“拱桥效应”;当等静压压力大于200MPa时压坯中孔隙少而小;费氏粒度3.5μm、松比1.2g/cm3钼粉装粉密度均匀,收缩均匀;提出“摇摆式装粉法”和“墩式装粉法”及大压力压制高密度细晶板坯制备技术。通过钼靶材烧结过程影响因素分析及烧结机理研究,结果表明,400MPa压力压制板坯比100MPa、200MPa和300MPa的烧结致密化速度快,为了降低烧结温度并获得细晶粒,可采用高压压制低温烧结的方式;100MPa压制板坯可采用3K/min的烧结升温速度,而400MPa压制板坯可采用1K/min的烧结升温速度。在1273K~1673K烧结初期,表面扩散占优势;进入1773K~1973K烧结中期,颗粒开始粘结,晶界开始移动,气孔率与气孔闭合时间成一次方关系,收缩率最大,致密化速度较快;进入2073K~2173K烧结后期,气孔形状成孤立球形封闭孔,晶粒明显长大,坯体收缩达90%~100%,接近理论密度。通过不同开坯方式对钼靶材组织结构影响研究,结果表明,锻造+轧制开坯制备钼靶组织较轧制开坯的均匀细小;锻造+轧制开坯制备钼靶织构主要有:{100}<011>旋转立方织构及{111}<112>、{111}<110>面织构。钼靶材组织对溅射薄膜的影响研究表明,变形量80%的钼靶材溅射薄膜晶化程度及方阻优于其它变形量靶材溅射薄膜;变形量80%,退火温度为1373K和1473K时,钼靶材溅射薄膜粗糙度均小于21nm,厚度均匀性较好;钼靶晶粒尺寸小于50μm,靶材溅射速率快而均匀,溅射薄膜方阻偏差小于10%;钼靶材溅射薄膜的择优取向均为(110)取向。