[發明專利]靶材及其形成方法

有效

• 申請號: 201110455069.X
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102586744A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 潘杰;姚力軍;王學澤;鄭文翔
• 申請（專利權）人: 余姚康富特電子材料有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;B23P15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及金屬濺射領域，尤其涉及一種靶材及其形成方法。

背景技術

在半導體器件制造的過程中，濺射是非常重要的一項薄膜形成工藝。其基本機理是在濺射反應器中，以一定能量的粒子(電子、離子、中性粒子)轟擊固體表面，其表面的原子通過與高能粒子的碰撞有可能獲得足夠的能量從表面逃逸，然后在電場力或者磁力的作用下往硅片上遷移。

上述過程中，被轟擊的固體稱為靶，靶由靶材(Target?Blank)和支撐靶材的背板(Backing?Plate)組成。靶材可以分為單質靶材、合金靶材，或者化合物靶材。單質靶材一般為高純度的Al、Ta、Ti、Cu等金屬。合金靶材為鈦鋁、鎳銅、鈦鉻等。化合物靶材為氧化硅、氧化鋁。支撐靶材的背板通常采用銅、鋁材料組成。

濺射制備薄膜的物理過程包括以下六個基本步驟：1.在高真空腔的等離子體中產生正氬離子，并向具有負電勢的靶加速；2.在加速過程中離子獲得動量，并轟擊靶；3.離子通過物理過程從靶上撞擊出(濺射)原子；4.被撞擊出(濺射)的原子遷移到硅片表面。5.被濺射的原子在硅片表面凝聚并形成薄膜，與靶材比較，薄膜具有與它基本相同的材料組分；6.額外材料由真空泵抽走。在這個過程中，轟擊靶材的離子的動量是被電場或者磁場加速產生的。例如，公開號為CN1763241A的中國專利公開了一種濺射靶材用背板，將靶材與該背板焊接在一起，共同組成了濺射用的靶。

而在濺射一段時間后，大部分靶材的待濺射面的邊緣都會出現一些和靶材成分相同的堆積物，這些堆積物與靶材的附著力不是很大，堆積到一定程度后由于重力和腔室內電場力、磁場力的影響，會剝落下來，形成異常放電，影響濺射環境。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種靶材及其形成方法，防止反濺射物質剝落。

一種靶材，所述靶材邊緣具有斜角區。

可選的，所述斜角區的斜面與所述待濺射面的夾角為165±1度。

可選的，所述靶材的形狀為圓形、方形或環形。

可選的，所述靶材為圓形，所述斜角區的寬度和所述靶材直徑的比例為1∶(25.5～26.0)。

可選的，所述斜角區的斜邊尺寸和所述靶材直徑的比例為1∶(24.6～25.1)。

可選的，所述靶材為方形，所述斜角區的寬度和所述靶材的長邊尺寸的比例為1∶(25.5～26.0)。

可選的，所述斜角區的斜邊尺寸和所述靶材的長邊尺寸的比例為1∶(24.6～25.1)。

可選的，所述靶材為環形，所述斜角區的寬度和所述靶材外環直徑的比例為1∶(25.5～26.0)。

可選的，所述斜角區的斜邊尺寸和所述靶材外環直徑的比例為1∶(24.6～25.1)。

可選的，所述靶材的尺寸為6寸、8寸、10寸和12寸中任一種。

本發明還提供了一種靶材的形成方法，其特征在于，包括：

提供靶材；

固定所述靶材，使其邊緣處露出；

車削所述靶材邊緣，形成斜角區；

對所述車削后的所述靶材的待濺射面和所述斜角區的斜面進行打磨；

將所述打磨后的所述靶材的待濺射面和所述斜角區的斜面進行清洗。

可選的，所述斜角區的斜面與所述待濺射面的夾角為165±1度。

可選的，所述靶材的形狀為圓形、方形或環形。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明通過對靶材邊緣進行斜角處理，增加靶材邊緣的附著表面積，使反濺射物質能更均勻、更平緩的附著在斜角區的斜面上，防止局部附著物過厚導致剝落，大大的減少了濺射反應器中高真空腔室內異常放電的情況，在硅片上形成均勻性好的膜層，提高半導體器件的性能。

附圖說明

通過附圖中所示的本發明的優選實施例的更具體說明，本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

圖1是現有技術中的靶材的邊緣堆積反濺射物質的平面示意圖。

圖2是圖1所示的靶材沿AA’方向的剖面圖。

圖3是圖1所示的反濺射物質堆積情況的細節放大示意圖。

圖4是本發明中的邊緣進行了斜角處理的靶材的平面示意圖。

圖5是圖4中的靶材沿BB’方向的剖面圖。

圖6為本發明中的靶材在濺射反應器中的示意圖。

圖7為本發明圖6中的靶材其邊緣上反濺射物質堆積情況的細節放大示意圖。