[發(fā)明專利]靶材噴砂夾具和靶材噴砂方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310359064.6
• 申請(qǐng)日: 2013-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN104369113B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚力軍;相原俊夫;大巖一彥;潘杰;王學(xué)澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號(hào): B24C3/32
• 分類號(hào): B24C3/32;B24C9/00;C23C14/34
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種靶材噴砂夾具和靶材噴砂方法。

背景技術(shù)

以一定能量的粒子（粒子或中性原子、分子）轟擊固體表面，使固體表面的粒子獲得足夠大的能量而最終溢出固體表面，這種濺出的、復(fù)雜的粒子散射過程稱為濺射，被轟擊的固體稱為靶材。目前，常應(yīng)用濺射工藝進(jìn)行薄膜沉積，需要沉積的薄膜的材料決定靶材的材質(zhì)。例如，在半導(dǎo)體器件制作中，需在硅襯底上沉積一層金屬鉭薄膜，則使用鉭金屬靶材對(duì)硅襯底進(jìn)行濺射。其中，靶材的濺射面又分為濺射區(qū)和非濺射區(qū)。一定能量的粒子轟擊的是所述靶材的濺射區(qū)，非濺射區(qū)為能量粒子不能夠轟擊到的區(qū)域，或者不需要進(jìn)行轟擊的區(qū)域。

在薄膜沉積的濺射工藝中，濺射效果的好壞高度依賴于濺射腔室的清潔度，濺射腔室中的碎片會(huì)污染沉積在基底表面的薄膜。

但是在濺射過程中，高速粒子轟擊靶材濺射區(qū)，濺射出的靶材材料除了會(huì)沉積在基底表面，如硅襯底表面，也會(huì)沉積在沉積腔室內(nèi)的其他表面上，包括靶材的非濺射區(qū)。由于等離子氣氛的高能特性，重新沉積在靶材非濺射區(qū)的材料會(huì)再次溢出，而溢出的碎片會(huì)污染沉積在基底表面的薄膜。

為了克服上述問題，申請(qǐng)?zhí)枮镃N1648280A（公開日為2005年8月3日）的中國專利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N具有改進(jìn)表面結(jié)構(gòu)的濺射靶材。該專利申請(qǐng)利于噴砂處理對(duì)靶材濺射區(qū)邊緣的非濺射區(qū)進(jìn)行粗糙化處理，在濺射區(qū)邊緣的非濺射區(qū)上形成噴砂區(qū)，以提高非濺射區(qū)粘附性，使粗糙化后的非濺射區(qū)能夠更好的粘附住沉積到非濺射區(qū)的靶材材料，減小其溢出的概率。

在靶材參與濺射時(shí)，會(huì)形成一種反濺射物質(zhì)粘附在靠近濺射區(qū)邊緣的噴砂區(qū)上，即在噴砂區(qū)和濺射區(qū)形成一個(gè)環(huán)形的反濺射薄膜。現(xiàn)有工藝在通過轟擊濺射區(qū)以在基底表面沉積薄膜之后，對(duì)反濺射薄膜進(jìn)行轟擊，使反濺射薄膜中的粒子再次沉積在基底表面，以提高形成于基底表面上薄膜的質(zhì)量。

噴砂區(qū)的形成位置對(duì)反濺射薄膜的形成位置起了決定性的作用，而噴砂區(qū)的形成位置由噴砂處理的精確程度決定?，F(xiàn)有工藝中，在對(duì)靶材進(jìn)行噴砂處理時(shí)，采用膠帶對(duì)濺射區(qū)進(jìn)行保護(hù)。為了保證所形成噴砂區(qū)和濺射區(qū)的尺寸精度，一般先進(jìn)行過貼，使膠帶超出濺射區(qū)，再用刀片割掉位于濺射區(qū)外的膠帶，然后對(duì)靶材進(jìn)行噴砂處理。

現(xiàn)有的噴砂處理前膠帶防護(hù)和刀片切割技術(shù)，只能形成具有明確界限或形狀簡單的噴砂區(qū)。而常用的濺射靶材，濺射面邊緣一般是由斜面與多個(gè)圓弧組成，形狀較為復(fù)雜，沒有明確噴砂界限，一般測量工具無法準(zhǔn)確測量斜面上的需要噴砂位置的尺寸，導(dǎo)致噴砂區(qū)的尺寸難以保證，影響反濺射薄膜的形成位置。另外，由于用刀片切割時(shí)力度不均勻，容易在濺射面留下劃痕，影響反濺射薄膜粘附，甚至導(dǎo)致反濺射薄膜薄膜剝落。

有鑒于此，實(shí)有必要提出一種靶材噴砂夾具和靶材噴砂方法，以使形成于靶材上的噴砂區(qū)位置準(zhǔn)確，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種靶材噴砂夾具和靶材噴砂方法，以在對(duì)靶材進(jìn)行噴砂處理過程中對(duì)靶材的濺射區(qū)進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶材噴砂區(qū)進(jìn)行精確噴砂，保證噴砂區(qū)的尺寸、精度符合要求。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種靶材噴砂夾具，包括：

靶材卡盤，所述靶材卡盤設(shè)置有第一凹槽，所述第一凹槽用于容納靶材；

蓋板，所述蓋板位于所述靶材的濺射區(qū)上，用于保護(hù)所述濺射區(qū)；

連接件，所述連接件的個(gè)數(shù)大于或者等于兩個(gè)，每個(gè)所述連接件包括第一端和第二端，所述第一端能夠固定在所述第一凹槽外的靶材卡盤上，所述第二端能夠固定在所述蓋板上，每個(gè)所述連接件與所述靶材的噴砂區(qū)具有距離。

可選的，所述第一凹槽的深度比所述靶材的厚度大0.2mm～0.3mm，所述第一凹槽側(cè)壁與所述靶材的邊緣之間的距離為0.2mm～0.3mm。

可選的，所述蓋板的材料為金屬，所述連接件的材料為金屬。

可選的，所述連接件的第一端通過螺紋連接方式固定在所述靶材卡盤上，所述連接件的第二端通過焊接方式固定在所述蓋板上。

可選的，所述蓋板的材料為有機(jī)玻璃或者PVC。

可選的，所述連接件的第一端通過螺紋連接方式固定在所述靶材卡盤上，所述連接件的第二端通過螺紋連接方式固定在所述蓋板上。

可選的，所述第一凹槽外的靶材卡盤上設(shè)置有兩個(gè)以上開口，所述開口的深度大于或者等于所述第一凹槽的深度。

可選的，所述連接件與所述靶材的噴砂區(qū)的距離與所述連接件的寬度的比值范圍為1:1～2:1。

可選的，所述靶材卡盤的材料為鋁。