[发明专利]磁控溅射方法

说明书

本申请公开了一种磁控溅射方法，该方法应用于使用磁控溅射设备进行磁控溅射工艺中，该磁控溅射设备包括位于靶材上方或下方的磁铁组，该磁铁组包括第一磁铁和第二磁铁，该方法包括：在靶材的生命周期的第一阶段，使第一磁铁和第二磁铁之间的距离为第一距离进行磁控溅射工艺；在靶材的生命周期的第二阶段，使第一磁铁和第二磁铁之间的距离为第二距离进行磁控溅射工艺，第一距离和第二距离是第一磁铁和第二磁铁在横向上的距离，第一距离和第二距离不同。本申请通过在靶材的生命周期内分阶段调整磁铁之间的相对位置，拓宽了靶材最深刻蚀区域的面积，在安全余量不变的前提下提高了靶材利的用率，进而降低了生产成本。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种磁控溅射方法。

背景技术

磁控溅射(magnetron sputtering)是物理气相沉积(physical vapordeposition，PVD)的一种，其工作原理为将靶材(target)置于阴极，使电子在电场和磁场的作用下与反应气体碰撞产生正离子，正离子在电场的作用下轰击靶材表面，靶材内的原子获得能量因此发生级联碰撞，发生溅射现象，进而在衬底生长薄膜层，完成镀膜工作。

参考图1，其示出了相关技术中提供的磁控溅射设备的反应腔室内部的剖视示意图；参考图2，其示出了形成有溅射环的靶材的俯视示意图。如图1所示，靶材110位于磁铁121和磁铁122的下方(也可以将靶材110设置于磁铁121和磁铁122的上方的，相应的，衬底(图1中未示出)位于靶材110的上方)，虚线示出了磁铁产生的磁场的分布。如图2所示，由于靶材110在使用过程中，磁铁两极对应区域的消耗比其它区域消耗多，从而形成溅射环(最深刻蚀区)111和112。

靶材在使用中，为预防其耗尽，融至靶背，一般会预留安全余量，由于溅射环的厚度小于靶材其它区域的厚度，因此溅射环会最先到达靶材的安全余量位置，达到安全余量时需要换靶进行预防性维护(preventive maintenance，PM)，然而由于溅射环的存在，会导致靶材总体厚度并未达到安全余量时提前报废，从而降低了靶材的利用率，提高了生产成本。

发明内容

本申请提供了一种磁控溅射方法，可以解决相关技术中提供的磁控溅射方法由于在使用过程中靶材容易产生较深的溅射环从而导致靶材的利用率较低的问题，该方法应用于使用磁控溅射设备进行磁控溅射工艺中，所述磁控溅射设备包括位于靶材上方或下方的磁铁组，所述磁铁组包括第一磁铁和第二磁铁，所述方法包括：

在所述靶材的生命周期的第一阶段，使所述第一磁铁和所述第二磁铁之间的距离为第一距离进行所述磁控溅射工艺；

在所述生命周期的第二阶段，使所述第一磁铁和所述第二磁铁之间的距离为第二距离进行所述磁控溅射工艺，所述第一距离和所述第二距离是所述第一磁铁和所述第二磁铁在横向上的距离，所述第一距离和所述第二距离不同。

可选的，所述第二阶段在所述第一阶段后，所述第二距离小于所述第一距离。

可选的，所述第一阶段为所述生命周期的一半，所述第二阶段为所述生命周期的一半。

可选的，所述靶材包括银。

可选的，所述第一距离为7毫米至20毫米。

可选的，所述第二距离为1毫米至6毫米。

可选的，所述第一磁铁的位置固定，所述第二磁铁在横向上的位置可调节。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

通过在靶材的生命周期内分阶段调整磁铁之间的相对位置，从而避免磁铁的磁场在靶材的某一区域固定施加从而形成较深的溅射环，拓宽了靶材最深刻蚀区域的面积，在安全余量不变的前提下提高了靶材利的用率，进而降低了生产成本。

附图说明