物理汽相淀积靶结构以及处理物理汽相淀积靶的方法技术

本发明专利技术包括一种处理物理汽相淀积靶的方法（１００）。该靶具有溅射表面（１３６）和在该溅射表面的周缘处的侧壁边缘（１０５）。该方法包括将一工具压在该侧壁边缘上，以在该靶的侧壁边缘中形成印迹（１４０）的分布。接着该工具（１２０）被从该侧壁边缘移去，留下延伸到该侧壁边缘中的印迹。本发明专利技术还包括一种物理汽相沉积靶。该靶包括具有外周缘的溅射表面和沿该溅射表面的外周缘的侧壁边缘。该侧壁边缘具有在其中延伸的重复的印迹图案。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
物理汽相淀积方法(其包括，例如，溅射方法)在需要薄膜的制造工艺中具有广泛的应用。例如，溅射工艺经常被使用在半导体加工应用中，用于在整个半导体基底上形成薄膜。参看附图说明图1描述示范性溅射工艺。具体地，所示出的装置10包括在半导体基底14上方的物理汽相淀积靶12。为了帮助理解下面的权利要求书，术语“半导电基底”和“半导体基底”被定义为任何包括半导电材料的结构，包括，但不限于，块状半导电材料，例如半导电晶片(单独的或在其上包括有其它材料的组件中)、和半导电材料层(单独的或在包括其它材料的组件中)等。术语“基底”是指任何支撑结构，包括但不限于上述半导电基底。靶12具有溅射表面15。在操作中，离子或原子(未示出)撞击溅射表面15，并被用以将材料从溅射表面向基底14喷射。喷射的材料用向下的箭头示出。该箭头是示出相对于物理汽相淀积靶的喷射的材料的标准方式。喷射的材料的可选描述是将该材料表示为云状物16，因为喷射的材料通常具有雾状外形。喷射的材料有沿三个维度方向移动的趋势，而不是仅向基底14移动，因此，喷射的材料中的一些回到靶12。所示的装置示出粘合到垫板18的靶12。此外，所示的靶12包括与溅射表面15的周缘相接的侧壁表面20。同样，所示出的垫板18包括与靶12的侧壁表面20共同延伸的侧壁表面22。云状物16部分覆盖表面20和22，因此从溅射表面15喷射的材料再沉积在侧壁表面20和22上。在半导体器件制造中再沉积的材料是难以解决的。在一个示范性工艺中，靶12包括钛，且在含氮气体中被溅射，以在基底14上溅射-淀积一层氮化钛。图2示出在氮化钛淀积在基底14的表面上后的基底14的展开图。具体地，图2示出靶14具有在其中延伸的开口30，以及淀积的氮化钛膜32在基底14上延伸并在开口30内延伸。开口30可最终被用于半导体器件的制造。开口30具有一宽度，且半导体器件加工持续的目标是减小半导体元件的宽度，以使较高密度的元件能形成在半导体基底的相同面积上。从而，半导体器件制造的持续目标是在具有更狭窄的宽度的开口内实现薄膜的均匀淀积。当开口30的宽度减小时遇到一个问题，即，相对于大开口不成问题的小颗粒杂质变得相对于小开口成问题。一种示范性杂质是图2所示的薄片34，所示出的薄片34部分堵塞开口30。薄片34可由再淀积在靶12的侧壁表面20上且随后从靶12落到基底14的表面上的材料形成。薄片34可使形成想要的与开口30相关的器件变得困难或甚至不可能。因此，理想的是，在溅射操作过程中避免或防止再淀积的材料的薄片从靶表面落到半导体基底上。
技术实现思路
一方面，本专利技术包括处理物理汽相淀积靶的方法。该靶具有溅射表面以及在溅射表面的周缘处的侧壁边缘。该方法包括将工具压在侧壁边缘上以在靶的侧壁边缘中形成印迹的分布。接着将工具从侧壁边缘移走，留下延伸进侧壁边缘的印迹。另一方面，本专利技术包括物理汽相淀积靶。该靶包括溅射表面，该溅射表面具有外周缘以及沿该溅射表面的外周缘的侧壁边缘。该侧壁边缘具有在其中延伸的重复的印迹图案。附图简要说明下面将参考附图描述本专利技术的优选实施例。图1是现有技术物理汽相淀积装置的一部分的示意性截面图。图2是根据现有技术溅射方法加工的半导体晶片的局部截面图。图3是物理汽相淀积靶/垫板结构的示意性截面图。图4是示出图3的结构在图3的加工步骤之后的加工步骤的视图。图5是图4所示结构的顶视图，其中线4-4表示相应于图4的截面切口。图6是示出图5所示的结构的侧视图，在用于根据本专利技术的方法形成印迹的预备加工步骤中示出。图7是示出图6所示结构在图6的加工步骤之后的加工步骤的视图。图8是示出图5所示结构在本专利技术的第二实施例方法的预备步骤的示意性侧视图。图9是示出本专利技术的第三实施例方法的单块物理汽相淀积靶的侧视图。图10是可在本专利技术的方法中使用的一个印迹图案的照片。图11是可在本专利技术的方法中使用的另一印迹图案的照片。优选实施例的详细描述本专利技术包括可被用来避免或防止在本专利技术的“背景”部分中所述的问题，即薄片从物理汽相淀积靶的侧壁表面落到靶下面的基底表面上的方法。参看图3-7描述本专利技术的第一实施例方法。首先参看图3，示出了物理汽相淀积结构100。结构100包括结合到垫板104的物理汽相淀积靶102。靶102可任何陶瓷材料或金属材料，且在特定实施例中可包含钛。例如，靶102可由高纯度钛(其中高纯度表示纯度至少为99.995％)构成。垫板104可包括导电材料(例如铜等)，且可使用常规方法结合到靶102，例如焊接结合等。靶102包括溅射表面103。溅射表面103具有外周缘，靶102包括沿溅射表面103的周缘的侧壁边缘105。更具体地，侧壁边缘105在角107处与溅射表面103相连。垫板104包括与侧壁边缘105共同延伸的侧壁边缘109，还包括在侧壁边缘109底部的凸缘115。该具体示出的垫板104和靶102的形状大致与垫板/靶结构的商用实施例一致。应当理解，示出的结构是示范性结构，且本专利技术的工艺可与其它靶/垫板结构一起使用。参看图4，示出在将角107(图3)进行倒角、从而用倒角111代替后的结构100。具体地，将图3所示的锐角107锉平、磨光或用其它方法使其经受处理，去除材料102的一些以形成在侧壁表面105和溅射表面103之间延伸的角区110(或者其可被称为倒角区110)。将图3所示锐角107用倒角111代替可被称为倒斜角操作。为了理解本专利技术以及下面的权利要求书，术语“倒斜角”可指其中以第一角度开始的角用倒角代替、从而用两个角度比第一角度大的角代替的任何操作。倒角111可包括，例如，从约0.06英寸到约0.10英寸的斜角。图5是图4所示结构的顶视图，且示出结构100可具有圆形顶面。因此，溅射表面103的外周缘可是圆形。图5所示的结构是示范性结构，且可理解，本专利技术可使用具有其它形状的靶结构，特别地，可使用具有非圆形表面形状的靶结构。参看图6，图5所示结构以侧视图示出。还示出安装到轴122上的工具120。工具120包括表面124，该表面124具有在其上形成的突起126。工具120和轴122优选被如此配置，使得表面124压在靶102的表面105上且可转动，以使突起126在表面105内形成印迹。所示出的轴线130表示工具120的转动，且所示出的另一轴线132表示工具120在整个表面105上移动。工具120可被称为滚花刀具，且由工具120完成的操作可被称为滚花。在实践中，轴122可连接到马达和支撑结构(未示出)，该马达和支撑结构使轴122转动且向侧壁105压轴122和附着的工具120。需要指出的是，虽然本专利技术是参考工具120的转动和移动描述的，可理解，在表面105内形成印迹的过程中可用靶结构100的移动代替工具120的移动，或与工具120同时运动，或除了用工具120还用其它工具一起移动靶结构120。例如，可将靶结构100放在手动车床上并使其以相对于工具120以从约20rpm到约60rpm的速度转动。不管是否使工具120移动，都使靶结构100移动，或使工具120和靶120同时移动，靶结构相对于工具120移位。参看图7，示出工具120横穿表面105后的结构100。突起126已留下延伸进靶102的表面105的印迹140。印迹140可包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理物理汽相沉积靶的方法，其中所述物理汽相淀积靶具有溅射表面和紧邻所述溅射表面的周缘的侧壁边缘，该方法包括：将工具压在所述侧壁边缘上，以在所述靶的侧壁边缘中形成印迹的分布；以及将所述工具从所述侧壁边缘移去。

【技术特征摘要】
US 2000-10-13 09/687,9471.一种处理物理汽相淀积靶的方法，其中所述物理汽相淀积靶具有溅射表面和紧邻所述溅射表面的周缘的侧壁边缘，该方法包括将工具压在所述侧壁边缘上，以在所述靶的侧壁边缘中形成印迹的分布；以及将所述工具从所述侧壁边缘移去。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述印迹的分布在所述侧壁边缘上形成重复图案。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述印迹呈近似菱形形状。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述物理汽相淀积靶包括金属材料。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述物理汽相淀积靶包括钛。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述物理汽相淀积靶包括陶瓷材料。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述侧壁边缘在角处与所述溅射表面相连，且该方法还包括在所述按压前对所述角进行倒角。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述侧壁边缘在角处与所述溅射表面相连，且该方法还包括在所述按压后对所述角进行倒角。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述物理汽相淀积靶周缘是圆形，其中所述侧壁边缘环绕所述圆形周缘，且该方法还包括在所述按压过程中将所述工具相对于所述靶移位以环绕所述圆形靶周缘移动所述工具。10.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述按压过程中在所述工具和所述靶周缘之间设置液体润滑剂。11.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述靶结合到垫板，且其中在将所述工具压在所述侧壁边缘上之前发生所述结合。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述垫板具有与所述物理汽相...

【专利技术属性】
技术研发人员：J比勒，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]