ผงแทนทาลัมสำหรับเป้าหมายการสปัตเตอร์เซมิคอนดักเตอร์
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ ความต้องการแทนทาลัมที่ใช้เป็นฟิล์มสปัตเตอร์จึงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในวงจรรวม แทนทาลัมถูกใช้เป็นอุปสรรคการแพร่กระจาย โดยวางไว้ระหว่างตัวนำซิลิกอนและทองแดง เป้าหมายที่ใช้กันทั่วไปมักทำจากแท่งแทนทาลัม แต่ในกรณีพิเศษบางกรณี เช่น เป้าหมายโลหะผสม nb-ซิลิกอน วิธี I/M ไม่สามารถใช้ได้เนื่องจากจุดหลอมเหลวของ nb และซิลิกอนต่างกัน และความเหนียวต่ำของสารประกอบซิลิกอน สามารถใช้โลหะผงเท่านั้นเป็นเป้าหมายได้
ประสิทธิภาพของเป้าหมายส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของฟิล์มที่สปัตเตอร์ ในการสร้างฟิล์ม จะไม่มีสารใดๆ ที่จะก่อมลพิษต่ออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์
เมื่อฟิล์มสปัตเตอร์ถูกสร้างขึ้น หากมีสิ่งเจือปนอยู่ในเป้าหมายแทนทาลัม (โลหะผสม สารประกอบ) สิ่งเจือปนจะถูกนำเข้าไปในห้องสปัตเตอร์ ทำให้อนุภาคขนาดใหญ่เกาะติดกับพื้นผิว และทำให้วงจรฟิล์มเกิดไฟฟ้าลัดวงจร
ในเวลาเดียวกัน สิ่งเจือปนจะกลายเป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของอนุภาคที่ยื่นออกมาในฟิล์มด้วย ดังนั้น จึงมีข้อกำหนดสูงสำหรับคุณภาพของผงลิเธียมและเป้าหมายแทนทาลัม แม้ว่าประสิทธิภาพของแทนทาลัมโลหะจะค่อนข้างเสถียร แต่ผงแทนทาลัมโลหะที่มีขนาดอนุภาคละเอียดกว่าจะมีความคล่องตัวมากกว่าและทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไนโตรเจน ฯลฯ ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งเพิ่มปริมาณของสิ่งเจือปน เช่น ออกซิเจนและไนโตรเจนในผงแทนทาลัม
แม้ว่าความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์แทนทาลัมโลหะบางชนิด เช่น แท่งแทนทาลัมที่มีจำหน่ายในท้องตลาด อาจสูงถึง 99.995% หรือสูงกว่านั้น แต่ยิ่งผงแทนทาลัมละเอียดมากเท่าไร กิจกรรมที่เกี่ยวข้องก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น และความสามารถในการดูดซับออกซิเจน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน และคาร์บอนก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ดังนั้น จึงถือว่าการเพิ่มความบริสุทธิ์ของผงแทนทาลัมให้มากกว่า 99.99% จึงเป็นเรื่องยากและค่อนข้างลำบากมาโดยตลอด
อย่างไรก็ตาม การลดขนาดอนุภาคของผงแทนทาลัมมีความจำเป็นอย่างยิ่งในการปรับปรุงคุณภาพของผงแทนทาลัมและเป้าหมายแทนทาลัม กลุ่มวัสดุเป้าหมายหวังที่จะได้ผงแทนทาลัมที่มีความบริสุทธิ์สูงที่มีขนาดอนุภาคเฉลี่ย D50<25 μm.
ปัจจุบันกระบวนการผลิตผงแทนทาลัมเกรดโลหะทั่วไปใช้กรรมวิธีของการกำจัดไฮโดรเจนและการลดออกซิเจนพร้อมกัน เนื่องจากทิศทางการใช้งานที่แตกต่างกัน ข้อกำหนดสำหรับความบริสุทธิ์และขนาดอนุภาคของผงแทนทาลัมเกรดโลหะทั่วไปจึงไม่สูง กระบวนการของการกำจัดไฮโดรเจนและการลดออกซิเจนพร้อมกันสามารถประหยัดต้นทุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การกำจัดไฮโดรเจนคือการให้ความร้อนและสลายแทนทาลัมไฮไดรด์เพื่อกำจัดไฮโดรเจนที่ดูดซับไว้ อุณหภูมิในการสลายตัวของแทนทาลัมไฮไดรด์คือ 600 องศา แต่ความเร็วจะช้ามาก
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความเร็วในการย่อยสลายก็จะเพิ่มขึ้น ไฮโดรเจนจำนวนมากจะเริ่มถูกปล่อยออกมาที่อุณหภูมิสูงกว่า 800 องศา เพื่อให้ไฮโดรเจนถูกปล่อยออกมาได้เต็มที่ อุณหภูมิจะต้องสูงกว่า 800 องศา ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น การขจัดไฮโดรเจนก็จะยิ่งหมดจดมากขึ้น
