一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115980109A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211449268.4(22)申请日2022.11.18(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人王玉辉于凯孔玲柳恩泽(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212专利代理师陈丽李洪福(51)Int.Cl.G01N23/2206(2018.01)G01N23/2251(2018.01)G01N23/203(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法(57)摘要本发明提供了一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，包括：获取待分析钽靶样本；在钽靶样本上打若干个标记点；获取钽靶样本的SEM像；根据标记点确定位置，在位置进行取样，得到样品，去除样品表面应力层；将样品放入扫描电镜中，根据标记点找到SEM像中的区域，扫描EBSD图并做出相应的反极图；根据EBSD图及反极图确定样品的微观结构；基于微观结构，结合微观结构对溅射速度的影响分析结果确定溅射性能，其中，微观结构对溅射速度的影响分析结果，采用一块溅射后的钽靶，应用SEM、EBSD等技术分析晶粒尺寸和晶向与溅射速率之间的关系得到。本发明能够得到更准确、更精细的溅射性能测定结果，有利于提高靶材性能，提高芯片制造加工工艺。CN115980109ACN115980109A权利要求书1/2页1.一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，其特征在于，包括：获取待分析钽靶样本；在所述钽靶样本上打若干个标记点；获取所述钽靶样本的SEM像；根据标记点确定位置，在所述位置进行取样，得到样品，去除样品表面应力层；将样品放入扫描电镜中，根据标记点找到所述SEM像中的区域，扫描EBSD图并做出相应的反极图；根据EBSD图及反极图确定所述样品的微观结构；其中，微观结构包括钽靶晶粒尺寸和晶粒取向；基于所述微观结构，结合微观结构对溅射速度的影响分析结果确定溅射性能。2.根据权利要求1所述的一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，其特征在于，获取待分析钽靶样本，包括：从溅射后的钽靶切取预设尺寸的样本，对所述样本进行超声波清洗表面污渍。3.根据权利要求1所述的一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，其特征在于，在所述钽靶样本上打若干个标记点，包括：采用硬度计在所述钽靶样本上打若干个标记点。4.根据权利要求1所述的一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，其特征在于，微观结构对溅射速度的影响分析结果的获取方法，包括：获取表面经过Ar+刻蚀形成凹凸不均匀的形貌的钽靶样本；在所述钽靶样本上打若干个标记点；获取所述钽靶样本的第一SEM像；观测所述第一SEM像，得到所述钽靶样本中晶界对溅射速度的影响结果。5.根据权利要求4所述的一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，其特征在于，微观结构对溅射速度的影响分析结果的获取方法，还包括：获取所述钽靶样本的第二SEM像，所述第二SEM像包括刻蚀严重区域凹凸明显的晶粒；根据标记点确定位置，在所述位置进行取样，得到样品，去除样品表面应力层；将样品放入扫描电镜中，根据标记点找到所述第二SEM像中的区域，扫描EBSD图并做出相应的反极图；观测所述EBSD图及反极图，得到所述钽靶样本中不同晶粒取向对溅射速度的影响结果。6.根据权利要求4所述的一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，其特征在于，所述钽靶样本中晶界对溅射速度的影响结果，包括：晶界处原子优先溅射，晶粒尺寸越小晶界含量越多，溅射速率越快。7.根据权利要求6所述的一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，其特征在于，所述钽靶样本中不同晶粒取向对溅射速度的影响结果，包括：晶粒突出并未明显刻蚀的晶粒对应{111}取向，晶粒凹陷刻蚀严重区域对应{100}取向。8.根据权利要求4所述的一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，其特征在于，获取所述钽靶样本的第一SEM像，包括：采用工作电压为10KV，工作距离为11.1mm，成像倍数为1500×，拍取晶界处有明显的Ar2CN115980109A权利要求书2/2页+刻蚀痕迹区域。9.根据权利要求5所述的一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法，其特征在于，获取所述钽靶样本的第二SEM像，包括：采用工作电压为20KV，工作距离为15.6mm，成像倍数为1200×，拍取第二SEM像。3CN115980109A说明书1/5页一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法技术领域[0001]本发明涉及高纯钽溅射靶材分析技术领域，尤其涉及一种芯片用高纯钽溅射性能测定方法。背景技术[0002]钽具有优异的化学稳定性，熔点高耐腐蚀性极强，在电子信息材料、航空航天、医疗和军工等领域有广泛的应用。高纯钽溅射靶材用于晶圆制造中Cu与Si基底之间的阻挡层