钛溅射环、应用该钛溅射环的溅射反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钛溅射环，应用于8英寸硅片的生产过程，该钛溅射环上具有花纹，所述花纹的大小大于80TPI，小于20TPI。本实用新型专利技术实施例提供的钛溅射环，通过在钛溅射环表面增加花纹，以增强钛溅射环的吸附能力，从而保证溅射形成的膜层的均匀性。本实用新型专利技术还公开了一种应用该钛溅射环的溅射反应器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体晶片溅射领域内一种磁力控制的方法，尤其涉及一种磁控 溅射环。
技术介绍
溅射也称为物理气相沉积(PVD)，是在充满惰性气体的处理容器中对半导体晶片 或其它基片进行涂镀的一种方法。这些容器中包含有溅射靶和靠近溅射靶处放置的磁控溅 射环件。容器中的电场使惰性气体产生电离，并从靶材上撞击出原子，以将溅射靶材料沉积 到晶片上。同时，溅射靶材料上被撞击出的原子为漫反射状，需要对其加以约束。磁控溅射 环件就是配合平面靶材溅射使用的部件，其主要作用是通过其产生的电磁场对溅射出的靶 材料原子运动进行约束，同时吸附溅射过程中有可能出现的大的颗粒。美国专利US7, 618，521公开了一种应用在磁控管溅射室上的分离磁体环，该分离 磁体环是对传统的磁控溅射环件的改进。但是，在生产中发现，应用该分离磁体环通过溅射 方法形成的膜层仍会经常出现较大的颗粒，因而无法保证膜层的质量。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种钛溅射环或溅射反应器，用来防止或减少溅射形 成的膜层中出现较大的颗粒，从而提高膜层的均勻性。为解决上述问题，本技术提供一种钛溅射环，该钛溅射环上具有花纹，所述花 纹的大小大于80TPI、小于20TPI。可选地，所述花纹的大小为大于45TPI，且小于25TPI。可选地，所述花纹的大小为大于40TPI，且小于30TPI。可选地，所述花纹的深度为大于100 μ m,且小于800 μ m。可选地，所述花纹的深度为大于300 μ m,且小于700 μ m。可选地，所述花纹的深度为大于400 μ m,且小于600 μ m。 可选地，所述花纹由多个菱形结构重复排列形成。可选地，所述花纹采用滚花的方式制作。可选地，所述钛溅射环应用于8英寸衬底上进行溅射过程。为解决上述问题，本技术还提供一种溅射反应器，包括真空室，具有围绕中心轴线布置的侧壁；溅射靶材，被密封到所述真空室的一端；基座，沿所述中心轴线布置成与所述溅射靶材相对，用于支撑待处理的晶片；及如前面所述的钛溅射环，所述钛溅射环位于所述真空室内，并位于所述溅射靶材 与所述基座之间。与现有技术相比，本技术所提供的钛溅射环由于在表面增加了花纹，使得钛 溅射环吸附颗粒的能力增强，从而改善了形成的膜层的均勻性。另外，较深的花纹深度也进一步增加了钛溅射环的使用次数，延长了使用寿命。不仅如此，由于花纹的大小和深度都有 所增加，也便于钛溅射环吸附的靶材粒子过多后需进行的必要的清理过程，使得清理更方 便且清理的也更干净，避免出现清理不干净的死角，清理后的再次使用时，也不会影响生产 过程。附图说明通过附图所示，本技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附 图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在 于示出本技术的主旨。图1为本技术实施例公开的钛溅射环的花纹形状示意图。图2为本技术实施例公开的钛溅射环的花纹深度示意图。图3为本技术实施例公开的钛溅射环的花纹结构的图片。图4为本技术实施例公开的溅射反应器的结构示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图对本 技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本实用新 型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实 用新型内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于 说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在 此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空 间尺寸。正如
技术介绍
部分所述，现有技术中8英寸硅片生产中应用常规钛溅射环形成的 膜层经常会出现较大的颗粒，无法保证膜层的质量。本技术的专利技术人研究发现，在钛溅 射环的表面利用滚花工艺形成尺寸大于80TPI、小于20TPI的花纹，可以改善钛溅射环对较 大的溅射粒子的吸收，从而减少溅射形成的膜层中较大颗粒的数量，改善膜层的均勻性。本技术的专利技术人进一步发现，当钛溅射环表面的滚花花纹的深度较浅(在 100 μ m以下)时，由于钛溅射环上的花纹的作用是吸附从靶材上溅射出的大角度的靶材粒 子，而花纹深度较浅，经过两次使用后，这些靶材粒子就会填满花纹的间隙，此时，如果继续 使用，钛溅射环对粒子的吸附作用就会减弱，并且吸附的粒子会掉落到下面的衬底上，影响 薄膜的形状，进而使产品的电性降低。基于上述发现，专利技术人进一步加深滚花花纹的深度， 使其大于100 μ m，以增加钛溅射环的使用寿命。本技术实施例提供的钛溅射环的花纹如图1、图2和图3所示，图1为花纹形 状的示意图，图2为图1沿A-A方向的剖视图，即花纹深度的示意图，图中标号h所指示的 厚度即为花纹的深度，图3为花纹结构的图片，显示了花纹的立体结构。本实施例中钛溅射环的花纹的大小大于80TPI、小于20TPI，且深度大于100 μ m。 优选的，所述花纹的大小为大于50TPI，且小于20TPI ；更优选的，所述花纹的大小为大于45TPI，且小于25TPI ；再为优选的，所述花纹的大小为大于40TPI，且小于30TPI。并且，优 选的，所述花纹的深度为大于200 μ m,且小于800 μ m ；更优选的，所述花纹的深度为大于 300 μ m,且小于700 μ m ；再为优选的，所述花纹的深度为大于400 μ m,且小于600 μ m。需要说明的是，本实施例中限定，所述花纹的大小特指钛溅射环上每英寸范围内 的花纹中最小结构的个数，花纹的深度是指钛溅射环上花纹中最小结构的底部与顶部间的 距离。本领域技术人员可以理解，所述花纹一般由多个最小结构重复排列形成的，这种 最小结构可以有很多种形状，如菱形、圆形、矩形、正方形、多边形或其他不规则形状等，如 图1所示本实施例中的花纹是由多个菱形结构重复排列形成，所述菱形结构实际上为四棱 锥形的凹坑，由具有四棱锥凸起的工具加工而成，但本实施例中的花纹形状并不用于限定 本技术实施例的保护范围。并且，在工艺制作方面，形成上述花纹的方法有很多，如喷砂、轧制、拉丝、滚花工 艺等，本实施例中选用滚花工艺制作上述花纹，选择合适的刀具，制作出的花纹效果符合生 产实际的要求，但本实施例中选用的花纹的制作工艺并不用于限定本技术实施例的保 护范围。本领域技术人员可以理解，在实际生产中，本实施例中的钛溅射环设置于溅射靶 材和衬底材料之间，相当于准直溅射中的准直器的作用。其中，所述衬底可以包括半导体元 素，例如单晶、多晶或非晶结构的硅或硅锗(SiGe)，也可以包括化合物半导体结构，例如碳 化硅、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓、合金半导体或其组合；也可以是绝 缘体上外延硅(silicon on insulator, SOI)。此外，衬底还可以包括其它的材料，例如外 延层或掩埋层的多层结构。并且，上述衬底还包括在其上制造的多个集成电路，这些集成电 路可以处在工序中的任何一个阶段，因此，上述衬底包括各种各样的类型。虽然在此描述了 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种钛溅射环，该钛溅射环上具有花纹，其特征在于，所述花纹的大小大于８０ＴＰＩ、小于２０ＴＰＩ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王学泽，陈勇军，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：97