[发明专利]一种靶材组件及靶材组件制作方法

说明书

本申请涉及半导体制造领域，特别涉及一种靶材组件及靶材组件制作方法。本发明通过对靶材边缘圆弧形倒角进行喷砂处理，使得靶材边缘圆弧形倒角凹凸不平，为后续的反溅射层附着提供粗糙面，增强圆弧形倒角与反溅射层之间的吸附力。由于圆弧形倒角本身比平面具有更大的应力集中系数，当圆弧形倒角的半径越小时，应力集中系数越大，因此通过对圆弧形倒角进行喷砂处理，增强圆弧形倒角与反溅射层之间的吸附力，抵消部分圆弧形倒角较小带来的应力集中系数较大的问题，从而可以有效避免反溅射层剥离的同时降低靶材非溅射区边缘的厚度，降低靶材的成本且降低了靶材的使用成本。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，特别是涉及一种靶材组件及靶材组件制作方法。

背景技术

在半导体器件制造领域，利用物理气相沉积(Physical Vapour Deposition，PVD)法制备薄膜具有技术工艺简单、对环境无污染、成膜均匀致密、所需耗材少且与基底的结合力强等优点，因此物理气相沉积法应用非常广泛。实现物理气相沉积的方法主要包括：磁控溅射法、离子镀膜法和真空热蒸镀法等，其中磁控溅射法和离子镀膜法都需要靶材作为溅射源。

图1是现有技术中所使用的靶材组件的剖面示意图，如图1所示，所述靶材组件包括靶材10和靶材背板20。在成膜过程中，高速核能粒子轰击所述靶材10表面，被轰击到的靶材10表面的金属粒子脱离所述靶材10成为游离粒子，所述游离粒子迁移到靶材对面的基片上凝聚成膜。但是溅射出的所述游离粒子仍有小部分在磁场的作用下沉积在靶材10与所述靶材背板20连接处及附近区域11，这些沉积在靶材10与靶材背板20连接处及附近区域11的游离粒子被称为反溅射物质，当靶材经过多次溅射后，连接处及附近区域11沉积的反溅射物质增多，形成反溅射层30。但由于反溅射物质之间、反溅射物质与待溅射胚体10之间、反溅射物质与靶材背板20之间均存在应力，当反溅射物质堆积到一定程度后，所述反溅射物质会由于应力集中从靶材上剥落，形成异常放电，影响溅射环境并且在晶圆表面附着异常颗粒，影响后续薄膜沉积、电性测试及芯片良率。

由于反溅射物质需要一定时间的积累才容易从靶材上剥落，因此靶材使用中后期更容易发生晶圆异常颗粒偏高，当异常颗粒超过一定阈值，靶材的寿命就此终结。但其实此时靶材仅被消耗掉薄薄的一层，绝大部分的靶材只能被丢弃了，非常浪费。因此如果减少靶材使用中后期反溅射物质的脱落量，能大大提升靶材寿命，这对降低靶材的使用成本而言非常重要。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种靶材组件及靶材组件制作方法，能大大降低靶材使用中后期反溅射物质的脱落量。

本发明实施例提供一种靶材组件制作方法，包括：

提供靶材组件，所述靶材组件包括靶材和靶材背板，所述靶材与靶材背板相结合,且所述靶材边缘具有圆弧形倒角和位于圆弧形倒角下侧的向内凹陷斜面；

对所述靶材溅射面边缘和靶材背板靠近所述连接处位置进行喷砂处理，在靶材边缘形成喷砂区，所述喷砂区的位置从圆弧形倒角顶端到靶材与靶材背板的连接处，且在靶材背板靠近所述连接处位置也形成喷砂区；

对靶材边缘向内凹陷斜面的喷砂区和靶材背板靠近所述连接处位置进行熔射处理，形成熔射层。

可选的，所述圆弧形倒角的半径为2mm～4mm。

可选的，所述靶材为钛靶材或钽靶材。

可选的，所述熔射层的上边缘接近圆弧形倒角，使得靶材边缘整个向内凹陷斜面均覆盖熔射层。

可选的，所述喷砂区所形成的表面粗糙度为5μm～10μm，所述喷砂处理具体工艺包括：所喷砂粒为46号白刚玉，喷砂机空气压强范围控制在0.441MPa～0.539MPa，喷砂枪枪嘴至靶材表面的距离范围为150mm～200mm，喷砂枪喷嘴所喷砂粒所作的直线运动方向和靶材表面呈40°～70°范围的夹角。