專利名稱：具有逆向侵蝕輪廓表面的濺射靶、濺射系統(tǒng)、及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括磁控濺射系統(tǒng)、濺射靶和用于使用物理汽相沉積在襯底上濺射鍍膜的方法的磁控濺射涂覆技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磁控濺射通常用于使用物理汽相沉積(PVD)涂覆具有膜的襯底。濺射鍍膜濺射用于在例如半導(dǎo)體行業(yè)、光學(xué)行業(yè)、數(shù)據(jù)存儲行業(yè)中生產(chǎn)膜，也用于生產(chǎn)功能膜或用于其他用途的涂層。磁控濺射源，更準確地說是磁控陰極濺射源，由于其提供了高沉積速度而被廣泛使用。半導(dǎo)體制造工業(yè)使用的半導(dǎo)體晶圓或使用在其他工業(yè)的其他工件，被定位在磁控濺射系統(tǒng)的處理腔室中，濺射靶被粘附在系統(tǒng)中，并且產(chǎn)生電場和磁場以引起濺射靶材侵蝕并且使得被釋放的靶材料針對半導(dǎo)體晶圓或其他工件。
尤其是，在濺射陰極中，通過以下方式形成涂覆材料通過來自等離子放電的高能離子將靶侵蝕，并且被離子釋放的材料形成膜通過物理汽相沉積(PVD)涂覆在襯底上。等離子體放電通常在排空的工藝腔室(即真空腔室)中進行，在具有電勢的工作氣體的氣流控制下，通過陽極和陽極之間的電源來施加電流。在導(dǎo)電濺射靶材料的標準情況下，利用連續(xù)或脈沖負電壓提供靶，使得在靶表面上方形成等離子體。通過在等離子體和濺射靶表面之間形成的電場，來自等離子體的帶正電的離子被加速朝向負偏置的濺射靶表面(即陰極)上，轟擊靶表面，并且通過來自濺射靶的釋放材料引起濺射靶的侵蝕，并且致使材料從靶表面被濺射掉。從經(jīng)過侵蝕的靶釋放的材料自陰極定向至定位在支撐架上并保持在陽極或陽極附近的半導(dǎo)體襯底或其他工件，藉此涂覆半導(dǎo)體襯底或工件。對于不導(dǎo)電的靶材料，使用高頻電源利用高頻脈沖引起濺射靶的離子轟擊，由此實現(xiàn)靶的濺射侵蝕工藝。從靶釋放的材料沉積在襯底上，其與濺射靶中含有的成分基本相同。在磁控濺射系統(tǒng)中，靶上方的等離子濃度通過磁場猛烈增加。由磁場產(chǎn)生的高等離子濃度區(qū)域中的離子，具備了高能量。磁場由安裝在靠近濺射靶并且相對于濺射靶具有固定位置的磁體的陣列產(chǎn)生。磁體裝置通常設(shè)置在濺射靶旁邊濺射靶濺射表面的對面，并且在工藝腔室的外部。因為靶支架相對于磁體裝置具有固定的位置，當(dāng)磁控濺射系統(tǒng)運行時，由磁體裝置產(chǎn)生的磁力線相對于磁體和相對于濺射靶具有固定的位置。靶可采用各種幾何形狀，諸如橢圓形、圓形、或者長方形。被涂覆的單個或多個襯底在涂覆過程中可以移動或者靜止。然而，在傳統(tǒng)的磁控濺射系統(tǒng)中，靶具有不平坦侵蝕輪廓。無論其形狀如何，靶在相對于固定的磁體裝置產(chǎn)生的固定的磁場的特定位置優(yōu)先侵蝕。當(dāng)磁體裝置位于濺射靶的后面時，由此產(chǎn)生的磁場形成閉環(huán)圓形路徑作為重塑電子運動軌跡的電子陷阱。通過磁體裝置形成的磁力線決定濺射靶的侵蝕模式，這是因為建立等離子體釋放的電子的能量是由磁場給予的，并且以相對于磁力線成90度角的方向被加速。一旦將侵蝕面建立在靶表面上，其在整個靶壽命中保持不變。
靶的不平坦侵蝕輪廓可導(dǎo)致沉積膜(即涂層)的平坦性差。靶實際上由靶材料組成，靶材料作為涂層被濺射，沉積在可以是鐵磁或其他金屬材料的墊板上。當(dāng)靶上特定位置的空間優(yōu)先侵蝕引起這些位置的靶材料被徹底消耗而背襯材料被暴露吋，問題產(chǎn)生了。尤其是，濺射靶的墊板的材料被等離子體離子擊中而被侵蝕，形成了涂層的不期望的部分。這會污染涂層和系統(tǒng)。因此，必須使得在所有位置上的靶材料被完全消耗之前，改變該靶。這導(dǎo)致在靶的頻繁處置中非侵蝕部分中可用的靶材料的部分仍舊非常厚，造成無效成本。明顯地，期望避免這種情況并增加整個靶的利用率，并且確保襯底上的涂層平坦。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了ー種濺射靶，能夠與磁控濺射系統(tǒng)中的磁體裝置一起使用，并且包括設(shè)置在平坦墊板上方的靶材料，所述靶材料具有包括較厚部分和較薄部分的不平坦上濺射表面。在該濺射靶中，所述較厚部分的厚度至少是所述較薄部分的厚度的I倍，并且所述不平坦上濺射表面的厚度在所述較薄部分和所述較厚部分之間逐漸變化。在該濺射靶中，所述靶材料包括與所述平坦墊板相接合的平坦底表面。在該濺射靶中，當(dāng)所述濺射靶被安裝在所述磁控濺射系統(tǒng)中時，所述較薄部分被設(shè)置在磁體裝置的磁極上方，并且當(dāng)所述濺射靶被安裝在所述磁控濺射系統(tǒng)中時，所述較厚部分被設(shè)置在所述磁體裝置的磁極之間。在該濺射靶中，所述磁體裝置包括具有穿過所述靶延伸的弧形橫截面的磁場，并且所述弧形在相對于所述不平坦上濺射表面的橢圓形方向上延伸。在該濺射靶中，所述濺射靶的形狀為圓形，并且其中，每ー個所述較薄部分和每ー個所述較厚部分都圍繞著所述濺射靶弓形地延伸。在該濺射靶中，所述濺射靶為ニ元材料，并且包括銀、金、鈀、銅、鋁、鉬、鎳、鉻、鉭、鈦、鋁銅、鎢、和碳中的至少兩種。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種濺射系統(tǒng)，用于利用物理汽相沉積(PVD)將膜濺射到半導(dǎo)體襯底上，所述濺射系統(tǒng)包括磁控濺射裝置，包括用于安裝靶的靶支架；磁體裝置，包括在相對于所述靶支架的固定位置設(shè)置的多個北磁極和多個南磁扱；以及濺射靶，能夠安裝在所述靶支架上，并且包括具有不平坦濺射表面的靶材料，當(dāng)所述濺射靶被設(shè)置在所述靶支架上時，所述靶材料包括位于所述北磁極和所述南磁極上方的較薄靶材料部分，并且當(dāng)所述濺射靶被設(shè)置在所述靶支架上時，所述靶材料包括位于所述北磁極和南磁極之間的較厚祀材料部分。在該濺射系統(tǒng)中，所述磁體裝置生成了具有弧形橫截面的閉環(huán)圓形路徑的磁場，并且其中，所述較薄靶材料部分位于所述弧形的相應(yīng)的底部，所述較厚靶材料部分位于所述弧形的頂部。在該濺射系統(tǒng)中，所述濺射靶包括設(shè)置在墊板的平坦表面上的所述靶材料，所述墊板能夠附接于所述靶支架。在該濺射系統(tǒng)中，所述較厚靶材料部分的厚度大約是所述較薄靶材料部分的厚度的I倍至10倍，并且所述靶材料的厚度從所述較厚靶材料部分至所述較薄靶材料部分逐漸變化。在該濺射系統(tǒng)中，所述磁控濺射系統(tǒng)進一步包括工藝腔室，其中，所述濺射靶被安裝在所述工藝腔室中的所述靶支架上，所述磁體裝置被設(shè)置在所述工藝腔室的外部，并且在所述工藝腔室內(nèi)進一步包括設(shè)置在可移動的襯底支撐件上的襯底。在該濺 射系統(tǒng)中，當(dāng)所述濺射靶被安裝在所述靶支架上時，所述較厚濺射材料部分對應(yīng)于高靶侵蝕率位置，所述較薄濺射材料部分對應(yīng)于低靶侵蝕率位置。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于通過磁控濺射涂覆襯底的方法，所述方法包括提供磁控濺射系統(tǒng)；提供具有不平坦濺射 表面的濺射靶，所述不平坦濺射表面具有靶材料的較厚部分和較薄部分；生成至少一個磁場；以及將所述濺射靶設(shè)置在所述磁控濺射系統(tǒng)中，使得所述較厚部分位于所述磁場的磁極之間，并且使得所述較薄部分位于對應(yīng)于所述北磁極和所述南磁極的位置上。在該方法中，進一步包括實施濺射，其中，所述較厚部分的靶侵蝕率比所述較薄部分的靶侵蝕率大，從而將所述濺射靶表面平坦化。在該方法中，所述生成至少一個磁場包括生成至少一個具有穿過所述濺射靶延伸的弧形橫截面的磁場，所述弧形橫截面包括底部和頂部，其中，所述設(shè)置包括將所述較厚部分設(shè)置在所述頂部，并且將所述較薄部分設(shè)置在所述底部。在該方法中，進一步包括通過將所述靶材料從所述不平坦濺射表面濺射到所述襯底表面上，從而將所述不平坦的濺射表面平坦化。在該方法中，所述磁控濺射系統(tǒng)包括工藝腔室，所述工藝腔室中具有所述濺射靶和所述襯底表面，并且其中，所述生成至少一個磁場包括在所述工藝腔室外設(shè)置磁體裝置。在該方法中，所述較厚部分的厚度至少是所述較薄部分的厚度的I倍，并且所述濺射靶包括設(shè)置在平坦墊板上的所述靶材料。在該方法中，所述濺射靶包括設(shè)置在墊板的平坦表面上的所述靶材料，并且其中，設(shè)置所述濺射靶包括將所述墊板粘附至相對于所述磁場的固定位置的靶支架，并且其中，所述靶材料的厚度從所述較厚部分至所述較薄部分逐漸變化。


當(dāng)與相應(yīng)的附圖結(jié)合閱讀時，從以下的詳細描述中可很好地理解本發(fā)明。應(yīng)強調(diào)的是，根據(jù)常見的做法，附圖的各個特征不必按比例繪制。反而，為清晰起見，各個特征的尺寸可隨意放大或縮小。在整個說明書和附圖中，相同的附圖標記代表相同的部件。圖I是示例性濺射靶的橫截面圖；圖2是相對于磁體裝置定位的示例性濺射靶的橫截面圖；圖3是設(shè)置在磁體裝置上方并且產(chǎn)生磁場的示例性濺射靶的橫截面和立體圖；以及圖4是設(shè)置在處理腔室內(nèi)、磁體裝置上方并且產(chǎn)生磁場的示例性濺射靶的橫截面圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供了具有不平坦濺射表面的濺射靶。不平坦濺射表面實質(zhì)上代表了逆向侵蝕輪廓表面(reverse erosion profile surface)。本發(fā)明還提供了包括派射祀的磁控濺射系統(tǒng)，以及在襯底上使用濺射沉積涂覆膜的方法，以及具有不平坦濺射表面的濺射靶。有利地，在磁控濺射系統(tǒng)中使用濺射靶，濺射靶形成于平坦墊板上，但是包括具有厚區(qū)域和薄區(qū)域的不平坦濺射表面。在一些示例性實施例中，不平坦濺射表面包括自厚區(qū)域至薄區(qū)域逐漸變化的、并且可將其描述為具有波峰和波谷的厚度。在使用濺射靶的示例性磁控濺射系統(tǒng)中，將濺射靶與該系統(tǒng)一起構(gòu)造。可將濺射靶與各種不同配置的磁控濺射系統(tǒng)一起配置和構(gòu)造。將濺射靶安裝在磁控濺射系統(tǒng)中的靶支架上，使濺射靶相對于靶支架、磁控派射系統(tǒng)、以及形成磁控派射系統(tǒng)的一部分的磁體裝置(magnetarrangement)具有固定的位置。磁體裝置的磁體可以是電磁體或者永磁體。硬模源(durasource)磁體和G12磁體代表可應(yīng)用在各種示例性實施例中的各種示例性磁體中的兩種。不過,在其他ー些示例性實施例中，濺射靶和系統(tǒng)也可以與其他各種磁體一起使用。磁體裝置的磁體在相對于磁極的預(yù)定位置上并以相對于磁極的預(yù)定配置產(chǎn)生磁 場。將濺射表面制造為包括通常介于磁極之間對應(yīng)高磁場區(qū)域的較厚部分，和定位于磁極上方處于較低磁場位置的較薄部分。濺射表面補償了濺射靶的侵蝕圖案，該補償通過物理和電子濺射系統(tǒng)產(chǎn)生，如同較厚部分對應(yīng)濺射靶侵蝕速度高的區(qū)域和較薄部分對應(yīng)濺射靶侵蝕速度低的區(qū)域一祥，由磁場決定。本發(fā)明適用于各種靶形狀，包括正方形、長方形、圓形、橢圓形、或其他半導(dǎo)體制造、光學(xué)、或其他應(yīng)用磁控濺射系統(tǒng)的エ業(yè)中使用的靶形狀。靶可以是單一、ニ元、或者三元材料。在各種示例性實施例中，靶材料可以是銀(Ag)、金(Au)、鈀(Pd)、銅(Cu)、鋁(Al)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鋁銅(AlCu)、鎢(W)、碳(C)、或濺射沉積在襯底上的其他材料。濺射靶可與具有各種定位和構(gòu)造的并具有各種電磁體或永磁體形狀和布置的磁控濺射系統(tǒng)一起使用。本發(fā)明還提供了包括濺射靶的磁控濺射系統(tǒng)，以及用于使用濺射沉積以及具有不平坦濺射表面的濺射靶在襯底上涂覆膜的方法。圖I示出了示例性濺射靶的橫截面圖，該濺射靶具有不平坦濺射表面并且可應(yīng)用于磁控濺射沉積設(shè)備中以利用靶材料通過靶材料的物理汽相沉積(PVD)涂覆膜。圖I示出的濺射靶I包括位于墊板5上的靶材料3。該墊板5包括平坦表面7，該靶材料3包括與該平坦表面7有接合關(guān)系(conterminous relationship)的較低的平坦表面9。墊板5可以由鋁、或者鋼、或者各種合適的鐵磁、或者其他導(dǎo)電材料形成，并且由與濺射靶材3不同的材料形成。可以將墊板5附接于靶支架。濺射靶I可以是單一、ニ元、或者三元材料，濺射靶材3可以是上述材料中的任意一種或者使用于濺射沉積系統(tǒng)中以通過物理汽相沉積形成涂層的其他材料。圖I中所示的橫截面圖由具有多種幾何形狀(包括圓形，橢圓形，正方形，和長方形)的濺射靶I表示。可將濺射靶I根據(jù)各種腔體類型以及產(chǎn)生各種磁場的各種磁體形狀和布置進行設(shè)計。濺射表面11是不平坦表面,包括較厚部分15和較薄部分19。濺射表面11是從較厚部分15至較薄部分19逐漸變化的光滑的表面，并且代表由使用濺射靶I的磁控濺射系統(tǒng)產(chǎn)生的逆向侵蝕輪廓。較厚部分15的厚度13可以是較薄部分19的厚度17的I至10倍。所示的較厚部分15具有不同的厚度，特別是厚度13和比厚度13更厚的厚度21。這只是實施例性的。在其他示例性的實施例中，較厚部分15的整體都具有相同的厚度。定制設(shè)計和生產(chǎn)濺射靶I時，上述方式也可適用于較薄部分19，使得在各個示例性實施例中較薄部分19包括不同的厚度。平坦表面25的厚度23僅用于比較的目的，代表傳統(tǒng)的濺射靶的厚度和平坦表面。厚度17可以是Imm或者是更厚一些。根據(jù)各個示例性實施例，厚度13可以是IOOmm或者是更薄一些，并且取決于較薄部分19的厚度17。靶材料3的厚度從較厚部分15的厚度13或者厚度21逐漸地光滑地變化至較薄部分19的厚度17。圖2示出了具有不平坦濺射表面的濺射靶的另一個示例性實施例，并且示出了設(shè)置在磁控濺射系統(tǒng)中并且相對于磁體裝置39定位的示例性的濺射靶31。濺射靶31包括墊板5和定位于IE支架43上的支柱(leg) 45。墊板5與支柱45相連接,應(yīng)該理解,派射革巴材3和墊板5的相對尺寸已經(jīng)被調(diào)整過而無需按比例繪制。支柱45僅僅是示例性的，其用于說明被用作定位濺射靶31使之相對于靶支架43具有固定位置的濺射靶31的機械特征。濺射表面11包括較厚部分15和較薄部分19。在所示實施例中，較厚部分15包括厚度13或者厚度21，在該實施例中，較薄部分19包括厚度17。示出虛線49用于比較目的，其可代表傳統(tǒng)的濺射靶的平坦的上表面。 磁體裝置39包括多個磁體。磁體可以是多種形狀，可以是電磁體或者永磁體。磁體裝置39包括多個磁極，包括南磁極33和北磁極35。北磁極35和南磁極33之間的間距僅是示例性的。在其他示例性實施例中，可使用其他間距，也可使用其他數(shù)量的磁極。較厚部分15設(shè)置在南磁極33和北磁極35之間，較薄部分19設(shè)置在其中一個磁極的上方。如以下文中將描述的那樣，由于由磁體裝置39的磁體產(chǎn)生的磁場,在磁極之間的較厚部分15處濺射靶31的侵蝕比在較薄部分19處濺射靶31的侵蝕具有更快的速率，并且，在磁控濺射系統(tǒng)中濺射靶31的持續(xù)使用將逐漸促使所示實施例中明顯不平坦的濺射表面11具有越來越平坦的厚度。濺射靶31設(shè)置在工藝腔室29中，該工藝腔室29是磁控濺射設(shè)備中的濺射腔室，并且有利地，可以是其中包括襯底的真空腔室(見圖4)。以橫截面圖示出濺射靶31，北磁極35和南磁極33配置和定位可采用各種配置方式，如延伸至附圖頁的平面之中或之外。由磁體裝置39產(chǎn)生的示例性磁場的定位能夠類似地改變。將濺射靶31設(shè)計為使得較厚部分15和較薄部分19遵循上述磁體裝置39的配置。在一個示例性實施例中，濺射靶31通常是圓形，北極和南極以弓形(arcuately)或圓形延伸至派射祀31下方,使得每一個較薄部分19和較厚部分15都以圓形同心地延伸。圖3中示出了另一示例性布置。圖3示出了包括較厚部分53和較薄部分55的濺射靶51的部分橫截面圖的立體圖。濺射靶51通常為矩形，并且設(shè)置在墊板59上，墊板59轉(zhuǎn)而設(shè)置在包括北磁極61和南磁極63的磁體裝置上。磁體裝置僅為示例性目的。在各個示例性實施例中，磁體裝置可以由電磁體或者永磁體形成。磁體裝置提供了在橫截面中呈弧形閉環(huán)磁場并且從一極到另一極延伸的磁場69。在其橫截面中，弧形的磁場包括頂峰71和基底部分73，并且關(guān)于濺射靶51的不平坦頂面75呈環(huán)狀延伸。磁場69可以以類似跑道的構(gòu)造相對于不平坦濺射表面延伸，比如圖3示出的橫截面中的布置中。雖然圖3中不能清楚地辨認，但和上述具有較厚部分53和較薄部分55的磁場69對應(yīng)的磁場69的部分一樣,較厚部分53和較薄部分55可大致上圍繞濺射靶51以相同的類似跑道的構(gòu)造延伸。在其他示例性實施例中，磁場可采用不同的配置，有利地，可由設(shè)置在靠近濺射靶的磁體形成，使得磁場延伸至不平坦濺射表面的上方。圖4示出了具有不平坦濺射表面79的濺射靶77。濺射材料81和濺射表面79包括較厚部分83和較薄部分85。在示例性濺射靶77中，可以看到每ー個較厚部分83都具有大致相同的厚度，并且每一個較薄部分85都具有大致相同的厚度。當(dāng)將濺射靶77設(shè)置在靶支架87上吋，濺射靶77在磁控濺射系統(tǒng)101中的位置固定，并且相對于磁體裝置89位置固定，磁體裝置89包括北磁極91和南磁極93，其可以是電磁體或者永磁體的一部分，并且產(chǎn)生磁場95。磁場95為閉環(huán)環(huán)形路徑，具有包括頂部97和底部99的弧形橫截面，并且當(dāng)濺射靶77設(shè)置在靶支架87上時，磁場95延伸至不平坦濺射表面79上方。將濺射靶77與磁控濺射系統(tǒng)101的已知構(gòu)造結(jié)合在一起進行設(shè)計，使得當(dāng)濺射靶77被正確安裝在靶支架87上時，其相對于前述元件具有固定的位置，由此，較厚部分83被定位在介于北磁極91和南磁極93之間的高祀侵蝕速率(high target erosion rates)的位置上。由于磁場的存在以及將磁控濺射系統(tǒng)通電產(chǎn)生了等離子，該等離子導(dǎo)致靶材料81 將要從濺射靶77濺射，根據(jù)用于磁控濺射的已知方法，在設(shè)置于エ藝腔室29中的襯底105的表面103上形成涂層。可將襯底105設(shè)置在襯底支撐件(未示出)上，并且襯底105可在磁控濺射操作過程中保持位置固定，或者可能在濺射沉積操作產(chǎn)生平坦涂層的過程中發(fā)生移動。本布置方式(present arrangement)的一個方面是，因為由于磁場95建立的空間優(yōu)先侵蝕圖案以及磁體裝置89的作用結(jié)果，使得較厚部分83以比較薄部分85更快的速度侵蝕。由于系統(tǒng)運行和涂覆襯底，使得濺射材料81以較高的速率從較厚區(qū)域83被優(yōu)先濺射，由此，當(dāng)靶被使用和消耗吋，不平坦濺射表面79逐漸變得平坦。最終，隨著厚度被最小化，濺射靶77上的該厚度基本上平坦，將基本上平坦并且，當(dāng)濺射材料81的大致平坦的膜保留在濺射靶77的墊板5上時，可將濺射靶77從系統(tǒng)中移除，但由于被磁體裝置89影響的磁控濺射系統(tǒng)的侵蝕圖案，使得墊板5不存在暴露的部分。根據(jù)ー個方面，提供了一種濺射系統(tǒng)。該濺射系統(tǒng)用于使用物理汽相沉積在半導(dǎo)體襯底上濺射膜。該濺射系統(tǒng)包括具有用于安裝濺射靶的靶支架的磁控濺射裝置，包括相對于靶支架和可安裝在靶支架上的濺射靶具有固定位置的多個北磁極和多個南磁極的磁體裝置。濺射靶包括具有不平坦濺射表面的靶材料，當(dāng)濺射靶位于靶支架上時，該不平坦表面包括位于北磁極和南磁極上方的較薄靶材料部分，并且當(dāng)濺射系統(tǒng)定位在靶支架上吋，該不平坦表面包括位于北磁極和南磁極之間的較厚濺射靶材料部分。根據(jù)另一方面，提供了ー種濺射靶。該濺射靶能夠與磁控濺射系統(tǒng)中的磁體裝置結(jié)合在一起使用，并且包括設(shè)置在平坦墊板上方的靶材料，該靶材料具有包括較厚部分和較薄部分的不平坦上濺射表面。根據(jù)其他方面，提供了一種用于通過磁控濺射涂覆襯底的方法。該方法包括提供磁控濺射系統(tǒng)，提供包括靶材料的具有較厚部分和較薄部分的不平坦濺射表面的濺射靶，產(chǎn)生至少ー個磁場并且將濺射靶設(shè)置在磁控濺射系統(tǒng)中，使得較厚部分設(shè)置在磁場中的磁極之間，以及使得較薄部分位于對應(yīng)北磁極和南磁極的位置上。前述內(nèi)容僅是說明本發(fā)明的原理。應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計出未在此處沒有明確描述和示出的、體現(xiàn)本發(fā)明的原則并且包括本發(fā)明的精神和范圍的各種方式。此外，此處所列舉的所有實施例和附帯條件的用于主要g在明確地僅用于教學(xué)目的以幫助理解本發(fā)明的原則和促進本領(lǐng)域進步的概念，并且可以被解釋為不限于這些具體列舉的實施例和條件。進而，此處列舉的原則、方面、和本發(fā)明的實施例、及其具體實施方式
的所有陳述，應(yīng)包括結(jié)構(gòu)和功能及其等效物。另外，這些等效物既包括目前已知的等效物也包括未來開發(fā)的等效物，即，實現(xiàn)相同功能的任何開發(fā)出的元件，而無論其結(jié)構(gòu)如何。示例性實施例的描述應(yīng)與相應(yīng)的附圖的圖示相結(jié)合進行閱讀，應(yīng)將這些附圖視為整個書面說明的一部分。在文字描述中，相關(guān)的術(shù)語如“較低”、“較高”、“水平”、“垂直”、“上方”、“下方”、“上”、“下”、“頂部”、“底部”及其衍生含義(例如，“水平地”、“向上地”、“向下地”、等等)應(yīng)被解釋為闡述時被描述的或在圖中被示出的參考位置。這些相關(guān)的術(shù)語是為了便于描述，并不要求設(shè)備以準確的位置構(gòu)造或者運行。特別地，相對于由磁體裝置產(chǎn)生的磁場，濺射靶的相對位置非常重要，濺射靶被設(shè)置在水平設(shè)置的磁體裝置“上方”的說明和描述僅是示例性的，各種磁控濺射系統(tǒng)可包括一個或者多個設(shè)置在系統(tǒng)中不同位置的濺射靶。此外，關(guān)于連接、耦合或者類似的術(shù)語(諸如“連接的”和“互連的”)指的是一種 關(guān)系，除非明確說明，否則其中多個結(jié)構(gòu)通過介入結(jié)構(gòu)直接或者間接地彼此固定或連接，以及可移動地或剛性地附接或相關(guān)聯(lián)。雖然本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)示例性實施例進行了描述，但并不僅限于此。相反，所請求保護的權(quán)利要求應(yīng)被更寬泛地解釋，包括可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的等效的規(guī)模和范圍的情形下作出的本發(fā)明的其他變形和實施例。
權(quán)利要求
1.一種濺射靶，能夠與磁控濺射系統(tǒng)中的磁體裝置一起使用，并且包括設(shè)置在平坦墊板上方的靶材料，所述靶材料具有包括較厚部分和較薄部分的不平坦上濺射表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濺射靶，其中，所述較厚部分的厚度至少是所述較薄部分的厚度的I倍，并且所述不平坦上濺射表面的厚度在所述較薄部分和所述較厚部分之間逐漸變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濺射靶，其中，所述靶材料包括與所述平坦墊板相接合的平坦底表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濺射靶，其中，當(dāng)所述濺射靶被安裝在所述磁控濺射系統(tǒng)中時，所述較薄部分被設(shè)置在磁體裝置的磁極上方，并且當(dāng)所述濺射靶被安裝在所述磁控濺射系統(tǒng)中時，所述較厚部分被設(shè)置在所述磁體裝置的磁極之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濺射靶，其中，所述磁體裝置包括具有穿過所述靶延伸的弧形橫截面的磁場，并且所述弧形在相對于所述不平坦上濺射表面的橢圓形方向上延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濺射靶，其中，所述濺射靶的形狀為圓形，并且其中，每一個所述較薄部分和每一個所述較厚部分都圍繞著所述濺射靶弓形地延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濺射靶，其中，所述濺射靶為二元材料，并且包括銀、金、鈀、銅、鋁、鉬、鎳、鉻、鉭、鈦、鋁銅、鎢、和碳中的至少兩種。
8.一種濺射系統(tǒng)，用于利用物理汽相沉積(PVD)將膜濺射到半導(dǎo)體襯底上，所述濺射系統(tǒng)包括 磁控濺射裝置，包括用于安裝靶的靶支架； 磁體裝置，包括在相對于所述靶支架的固定位置設(shè)置的多個北磁極和多個南磁極；以及 濺射靶，能夠安裝在所述靶支架上，并且包括具有不平坦濺射表面的靶材料，當(dāng)所述濺射靶被設(shè)置在所述靶支架上時，所述靶材料包括位于所述北磁極和所述南磁極上方的較薄靶材料部分，并且當(dāng)所述濺射靶被設(shè)置在所述靶支架上時，所述靶材料包括位于所述北磁極和南磁極之間的較厚祀材料部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濺射系統(tǒng)，其中，所述磁體裝置生成了具有弧形橫截面的閉環(huán)圓形路徑的磁場，并且其中，所述較薄靶材料部分位于所述弧形的相應(yīng)的底部，所述較厚靶材料部分位于所述弧形的頂部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濺射系統(tǒng)，其中，所述濺射靶包括設(shè)置在墊板的平坦表面上的所述靶材料，所述墊板能夠附接于所述靶支架。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種濺射靶，該濺射靶包括平坦墊板和形成在該平坦墊板上方的靶材料，并且包括具有較厚部分和較薄部分的不平坦濺射表面，并且與諸如具有固定磁體裝置的磁控濺射工具的濺射裝置結(jié)合在一起進行配置。將不平坦表面為與由磁體裝置生成的磁場結(jié)合在一起進行設(shè)計，以將較厚濺射靶部分設(shè)置在濺射靶侵蝕發(fā)生速度高的位置。還提供了一種磁控濺射系統(tǒng)，以及一種方法，該方法用于應(yīng)用具有不平坦濺射表面的濺射靶的方法，使得使用靶的過程中將濺射靶上的厚度變得更加均勻。本發(fā)明還提供了一種具有逆向侵蝕輪廓表面的濺射靶、濺射系統(tǒng)、及其使用方法。
文檔編號C23C14/35GK102953038SQ20121029340
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者闕嘉良, 陳國洲, 李仁鐸, 孟憲梁, 林俊維 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司