异形溅射靶及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110546298A(43)申请公布日2019.12.06(21)申请号201880024213.4(74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司1(22)申请日2018.04.171205代理人马爽臧建明(30)优先权数据62/487,6172017.04.20US(51)Int.Cl.15/947,5862018.04.06USC23C14/34(2006.01)H01J37/34(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01L21/02(2006.01)2019.10.10(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/0279342018.04.17(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/195054EN2018.10.25(71)申请人霍尼韦尔国际公司地址美国新泽西州(72)发明人林世遥斯蒂芬·费拉泽金在研弗兰克·C·奥尔福德权利要求书2页说明书15页附图19页(54)发明名称异形溅射靶及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种溅射靶，该溅射靶包括溅射材料并且在通过在溅射系统中使用进行侵蚀之前具有非平面溅射表面，该非平面溅射表面具有圆形形状并且包括中心轴线区域，该中心轴线区域在中心轴线区域处包括凹曲率特征部。中心轴线区域在通过在溅射系统中使用至少1000kWhr进行侵蚀之后具有磨损轮廓，该磨损轮廓包括隆起，该隆起包括具有第一斜率的第一外周边磨损表面。在同时溅射使用之后的基准靶的基准突出凸曲率特征部包括具有第二斜率的第二外周边磨损表面。隆起相对于基准突出凸曲率特征部提供具有减小的遮蔽的溅射靶，其中第一斜率比第二斜率较不陡峭。CN110546298ACN110546298A权利要求书1/2页1.一种溅射靶，所述溅射靶包括溅射材料并且在通过在溅射系统中使用进行侵蚀之前具有非平面溅射表面，所述非平面溅射表面具有圆形形状并且包括：中心轴线区域，所述中心轴线区域具有中心轴线；所述中心轴线区域处的凹曲率特征部，所述凹曲率特征部围绕所述中心轴线对称设置并且具有与所述中心轴线重合的第一点，在通过在溅射系统中使用至少1000kWhr进行侵蚀之后，凹曲率特征部对应于基准溅射靶的侵蚀轮廓的基准突出凸曲率特征部，并且与所述中心轴线重合，所述基准溅射靶包括与所述溅射靶的所述溅射材料具有相同组成的溅射材料，所述基准溅射靶在通过在溅射系统中使用进行侵蚀之前还包括平面溅射表面；所述中心轴线区域具有在通过在溅射系统中使用至少1000kWhr进行侵蚀之后的磨损轮廓，所述磨损轮廓包括隆起，所述隆起包括第一高度和具有第一斜率的第一外周边磨损表面，并且所述基准突出凸曲率特征部包括第二高度和具有第二斜率的第二外周边磨损表面，所述隆起相对于所述基准突出凸曲率特征部提供具有减小的遮蔽的溅射靶，其中：所述第一高度小于所述第二高度，所述基准突出凸曲率特征部具有所述第二高度，所述第二高度阻挡更多溅射原子，所述溅射原子具有朝向所述中心轴线径向向内引导的轨线并重新沉积到所述靶上；并且，所述第一斜率比所述第二斜率较不陡峭，所述第二外周边磨损表面具有引导更多溅射原子的所述第二斜率，所述溅射原子具有轨线相对于所述中心轴线径向向外远离晶圆。2.一种设计用于在溅射室中使用的溅射靶的方法，所述方法包括：形成溅射靶，所述溅射靶具有表面轮廓，所述表面轮廓围绕所述溅射靶的中心轴线对称地具有凹曲率特征部；在溅射室中溅射至少1000kWhr之后测量所述溅射靶的溅射轮廓；基于所述溅射轮廓的测量结果来设计修正的表面轮廓，以减小在所述溅射靶的中心轴线区域处的遮蔽；以及形成具有所述修正的表面轮廓的修正的溅射靶。3.根据权利要求2所述的方法，还包括在使用至少1000kWhr之后测量基准溅射靶的溅射轮廓，所述基准溅射靶包括与所述溅射靶的所述溅射材料具有相同组成的溅射材料，所述基准溅射靶在通过在溅射系统中使用进行侵蚀之前还包括平面溅射表面，其中：所述溅射靶的测量的溅射轮廓包括具有第一斜率的第一外周边磨损表面；并且测量的基准溅射靶包括具有第二斜率的第二外周边磨损表面，其中所述第一斜率比所述第二斜率较不陡峭。4.根据权利要求1所述的溅射靶或根据权利要求3所述的方法，其中所述第一斜率与所述第二斜率之间的百分比减小为至少约40％。5.根据权利要求1所述的溅射靶，所述中心轴线区域还包括在所述中心轴线处的总靶厚度，其中所述总靶厚度比在侵蚀之前包括所述平面溅射表面的所述基准溅射靶在所述中心轴线处的总靶厚度小约10％至约30％。6.根据权利要求1所述的溅射靶或根据权利要求2所述的方法，其中所述溅射靶还包括在周围区域中的至少一个凹陷沟槽。7.根据权利要求1所述的溅射靶或根据权利要求2所述的方法，其中所述溅射材料包括选自Ti