一种异型靶材及磁控溅射工艺制造技术

本发明专利技术提供一种异型靶材，包括：平面主部，所述平面主部用于与基片相对而设；倾斜辅部，所述倾斜辅部自平面主部的边缘向外延伸，并朝向基片方向倾斜设置，所述倾斜辅部与平面主部之间的夹角为5°

【技术实现步骤摘要】
一种异型靶材及磁控溅射工艺


[0001]本专利技术涉及
PVD(
物理气相沉积
)
领域，尤其是一种磁控溅射用的异型靶材及磁控溅射工艺
。

技术介绍

[0002]磁控溅射工艺属于
PVD
工艺的一种；磁控溅射工艺是一种常用的薄膜沉积技术；
[0003]在磁控溅射工艺中，靶材作为阴极，基片作为阳极；靶材背面设有磁体，以在靶材正面的空间产生磁场；在靶材上施加负偏压从而气体被击穿而产生放电现象；电子在飞向基片过程中与通入的工艺气体的原子
(
例如
Ar
原子
)
发生碰撞，电离出荷能正离子
(
如
Ar+
离子
)
和电子；荷能正离子在电场作用下加速飞向靶材并轰击靶材表面，使靶材发生溅射，产生溅射粒子，溅射粒子飞向靶材对面的基片在基片表面形成薄膜；电子受到靶材正面空间内磁场的约束，被约束在靠近靶材正面的等离子体区域内，多次与工艺气体的原子碰撞；当电子能量降低时会逐渐远离靶材正面，最终也沉积到基片上
。
[0004]目前常用的靶材为平面靶材；在基片表面沉积薄膜时主要存在两个问题；
[0005]1)
薄膜的膜厚均匀性不好；通常基片中间区域的薄膜比基片边缘区域的薄膜要厚
。
[0006]2)
现有半导体工艺中，需要磁控溅射镀膜的基片不仅包括平面基片，也包括表面含有微孔结构的基片；随着半导体器件的不断发展，孔结构不断向深宽比不断加大
(
即孔的深度比口径更大
)
的方向发展，而在基片的边缘区域，溅射粒子更难到达微孔的侧壁及底部，在微孔内壁镀制均匀薄膜的难度会更大
。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中的至少一个技术问题，本专利技术实施例提供一种异型靶材及磁控溅射工艺，能够使得磁控溅射镀膜形成的薄膜膜厚均匀性更佳，同时实现更优的微孔内壁薄膜镀制效果
。
为实现以上技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种异型靶材，包括：
[0009]平面主部，所述平面主部用于与基片相对而设；
[0010]倾斜辅部，所述倾斜辅部自平面主部的边缘向外延伸，并朝向基片方向倾斜设置，所述倾斜辅部与平面主部之间的夹角为5°
～
45
°
。
[0011]进一步地，所述平面主部为圆形，所述倾斜辅部为围绕平面主部设置的环形
。
[0012]进一步地，所述平面主部为矩形，所述倾斜辅部为分布在平面主部两侧的矩形
。
[0013]更优地，所述倾斜辅部与平面主部之间的夹角为
25
°
～
35
°
。
[0014]进一步地，所述平面主部的宽度大于基片的宽度，但不超过基片宽度的
110
％
。
[0015]进一步地，所述平面主部和倾斜辅部的整体宽度为基片宽度的
130
％～
160
％
。
[0016]第二方面，本专利技术实施例提供了一种利用如上文所述的异型靶材的磁控溅射工艺，包括以下步骤：
[0017]步骤
S10
，在磁控溅射腔体内将异型靶材正对基片设置；调整基片距异型靶材的平面主部的距离为第一间距；控制溅射功率为第一功率；通入工艺气体进行磁控溅射；持续第一时间段；
[0018]步骤
S20
，调整基片距异型靶材的平面主部的距离为第二间距；第二间距比第一间距大8％以内；控制溅射功率为第二功率；第二功率比第一功率大
12
％以内；通入工艺气体进行磁控溅射；持续第二时间段；
[0019]步骤
S30
，调整基片距异型靶材的平面主部的距离为第三间距；第三间距比第二间距大6％以内；控制溅射功率为第三功率；第三功率比第二功率大8％以内；通入工艺气体进行磁控溅射；持续第三时间段
。
[0020]进一步地，第二时间段的时长与第一时间段相同
。
[0021]进一步地，第三时间段的时长与第一时间段相同
。
[0022]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在基片镀膜时，相较于现有技术，通过本申请提供的异型靶材及磁控溅射工艺，能够在基片表面获得均匀性更佳的薄膜，并且，对于存在微孔的基片，对基片边缘区域的微孔内壁镀膜效果更好
。
附图说明
[0023]图1为现有技术中的平面靶材结构示意图
。
[0024]图2为本专利技术实施例中的异型靶材结构示意图
。
[0025]图3为本专利技术实施例中的薄膜厚度测量示意图
。
[0026]图4为本专利技术实施例中的平面靶材的微孔镀膜填孔效果图
。
[0027]图5为本专利技术实施例中的异型靶材的微孔镀膜填孔效果图
。
[0028]图6为本专利技术实施例中的磁控溅射工艺流程图
。
[0029]图7为本专利技术实施例中的磁控溅射工艺的微孔镀膜填孔效果图
。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术
。
[0031]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
。
[0032]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接
。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义
。
[0033]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构
成冲突就可以相互结合
。
[0034]如图2所示，本专利技术实施例提出一种异型靶材，包括：
[0035]平面主部
10
，所述平面主部
10
用于与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种异型靶材，其特征在于，包括：平面主部
(10)
，所述平面主部
(10)
用于与基片
(30)
相对而设；倾斜辅部
(20)
，所述倾斜辅部
(20)
自平面主部
(10)
的边缘向外延伸，并朝向基片
(30)
方向倾斜设置，所述倾斜辅部
(20)
与平面主部
(10)
之间的夹角为5°
～
45
°
。2.
如权利要求1所述的异型靶材，其特征在于，所述平面主部
(10)
为圆形，所述倾斜辅部
(20)
为围绕平面主部
(10)
设置的环形
。3.
如权利要求1所述的异型靶材，其特征在于，所述平面主部
(10)
为矩形，所述倾斜辅部
(20)
为分布在平面主部
(10)
两侧的矩形
。4.
如权利要求1～3中任一项所述的异型靶材，其特征在于，所述倾斜辅部
(20)
与平面主部
(10)
之间的夹角为
25
°
～
35
°
。5.
如权利要求1～3中任一项所述的异型靶材，其特征在于，所述平面主部
(10)
的宽度大于基片
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：许磊，宋永辉，刘超，姜颖，
申请(专利权)人：无锡尚积半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：