KR20030077633A - Topologically tailored sputtering targets - Google Patents

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KR20030077633A
KR20030077633A KR10-2003-7010864A KR20037010864A KR20030077633A KR 20030077633 A KR20030077633 A KR 20030077633A KR 20037010864 A KR20037010864 A KR 20037010864A KR 20030077633 A KR20030077633 A KR 20030077633A
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허니웰 인터내셔날 인코포레이티드
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Abstract

표준 타겟 구성에서, 주로 스퍼터링된 원자들이 콜리메이팅되지 않고 웨이퍼의 에지 보다 웨이퍼(220)의 중앙 영역에 더 많은 스퍼터링된 원자가 흐르기 때문에, 스퍼터링된 원자들이 넓은 각도로 분포되어 불균일한 막을 형성하고 불량한 스텝 커버리지를 야기한다. 여기서 설명되는 스퍼터링 타겟(210)은 스퍼터링된 원자들이 좁은 코사인 분포로 웨이퍼를 향해 직접 충돌하도록 그 형상이 제조된다. 효과적으로, 타겟은 내장형 콜리메이터를 갖도록 설계된다. 바람직한 형상은 타겟 형상의 마이크로(250, 예를 들어 포물선 딤플) 및/또는 매크로스케일(예를 들어, 웨이퍼 형상, 원형 웨이브 형상) 모디피케이션에 의해 수행될 수 있다. 원자들/이온들은 코어 재료(270)에 결합된 표면 재료(260)로부터 경로(230)를 따라 이동한다.In a standard target configuration, mainly sputtered atoms are not collimated and more sputtered atoms flow in the center region of the wafer 220 than at the edge of the wafer, so that the sputtered atoms are distributed at a wide angle to form a non-uniform film and a bad step. Cause coverage. The sputtering target 210 described herein is shaped so that the sputtered atoms directly impinge toward the wafer with a narrow cosine distribution. Effectively, the target is designed to have a built-in collimator. Preferred shapes may be performed by micro 250 (eg parabolic dimple) and / or macroscale (eg wafer shape, circular wave shape) modulation of the target shape. Atoms / ions move along path 230 from surface material 260 bonded to core material 270.

Description

형상 제조된 스퍼터링 타겟 {TOPOLOGICALLY TAILORED SPUTTERING TARGETS}Shaped Sputtering Targets {TOPOLOGICALLY TAILORED SPUTTERING TARGETS}

전자 소자 및 반도체 소자의 이용으로 소비자의 수와 상업적 전자 제품, 통신 제품 및 데이타 교환 제품을 증가시켰다. 이러한 소비자 및 상업적 제품의 예로는 텔레비젼, 컴퓨터, 휴대폰, 무선호출기, 팜형 전자수첩(palm-type organizer), 휴대용 라디오, 카 스테레오, 또는 원격 제어 장치가 있다. 이러한 소비자 및 상업적 전자 제품에 대한 수요가 증가함에 따라, 소비자 및 사업용으로 보다 소형이고 보다 휴대 간편한 제품이 요구된다.The use of electronic and semiconductor devices has increased the number of consumers and commercial electronics, telecommunications and data exchange products. Examples of such consumer and commercial products are televisions, computers, cell phones, pagers, palm-type organizers, portable radios, car stereos, or remote control devices. As the demand for such consumer and commercial electronic products increases, there is a need for smaller, more portable products for consumers and businesses.

이들 제품의 크기 감소 결과, 이들 제품을 포함하는 부품은 보다 작고 또는 얇아야 한다. 크기가 감소될 필요가 있는 이들 부품의 예로는 마이크로전자 칩 상호연결부, 반도체 칩 소자, 레지스터, 캐패시터, 인쇄 회로 또는 배선판, 배선, 키보드, 터치 패드, 및 칩 패키징이 있다.As a result of the reduction in the size of these products, the parts comprising these products should be smaller or thinner. Examples of these components that need to be reduced in size include microelectronic chip interconnects, semiconductor chip elements, resistors, capacitors, printed circuits or wiring boards, wiring, keyboards, touch pads, and chip packaging.

전자 부품 및 반도체 부품의 크기가 감소할 때, 보다 큰 부품에 존재하는 소정의 결함은 크기가 감소된 부품에서 확대될 것이다. 그러므로 보다 큰 부품에 존재하거나 존재할 수 있는 결함은 부품이 보다 작은 전자 제품으로 감소되기 전에 가능하다면 확인되고 교정되어야 한다.As the size of electronic and semiconductor parts decreases, certain defects present in larger parts will magnify in the reduced sized parts. Therefore, defects that may or may be present in larger parts should be identified and corrected if possible before the parts are reduced to smaller electronics.

전자 부품, 반도체 부품 및 통신 부품 내의 결함을 확인하고 교정하기 위해, 사용되는 부품, 재료 및 이들 부품을 제조하는 제조 공정은 자세히 분석되어야 한다. 전자 부품, 반도체 부품 및 통신/데이타 교환 부품은 각각 금속, 금속 합금, 세라믹, 무기 재료, 폴리머, 또는 유기 금속 재료와 같은 재료 층으로 구성된다. 재료 층은 종종 박막(두께가 수십 옹스트롱 이하의 차수임)이다. 재료 층의 품질을 개선하기 위해, 금속 또는 다른 화합물의 물리 기상 증착과 같은 층의 형성 방법이 평가되고, 가능하다면 개선되어야 한다.In order to identify and correct defects in electronic components, semiconductor components, and communication components, the components, materials used, and the manufacturing process for manufacturing these components must be analyzed in detail. Electronic components, semiconductor components and communication / data exchange components each consist of a layer of material such as a metal, metal alloy, ceramic, inorganic material, polymer, or organometallic material. The material layer is often a thin film (thickness orders of tens of angstroms or less). In order to improve the quality of the material layer, methods of forming the layer, such as physical vapor deposition of metals or other compounds, should be evaluated and possibly improved.

종래의 물리 기상 증착(PVD)에서, 샘플 또는 타겟은, 원자가 주변 분위기 내로 방출될 때까지, 플라즈마, 레이저 또는 이온 비임과 같은 에너지 소오스로 가격된다. 스퍼터링 타겟으로부터 방출된 원자들은 기판(일반적으로 실리콘 웨이퍼) 표면을 향해 이동하고 재료의 박막 또는 층을 형성하는 표면을 코팅한다. 표준 PVD 타겟 구성은 스퍼터링된 원자의 코사인 분포로 인해 "후막의 중심" 및 "박막의 에지" 증착물을 형성하는 경향이 있다.(선행 기술인 도 1 및 US 5,302,266; US 5,225,393; US 4,026,787; 및 US 3,884,787 참조) 선행 기술인 도 1은 스퍼터링 타겟(10)과 웨이퍼 또는 기판(20)을 포함하는 종래의 PVD 장치를 도시한다. 원자들은 스퍼터링 타겟(10)으로부터 방출되어 웨이퍼 또는 기판(20)을 향해 이온/원자 경로(30)로 이동하며, 여기서 이들 원자들은 층으로 증착된다.In conventional physical vapor deposition (PVD), a sample or target is charged with an energy source such as a plasma, laser or ion beam until atoms are released into the ambient atmosphere. Atoms released from the sputtering target migrate toward the substrate (generally a silicon wafer) surface and coat the surface forming a thin film or layer of material. Standard PVD target configurations tend to form "central thick" and "thin film edge" deposits due to the cosine distribution of sputtered atoms (FIG. 1 and US 5,302,266; US 5,225,393; US 4,026,787; and US 3,884,787). Prior art FIG. 1 shows a conventional PVD device comprising a sputtering target 10 and a wafer or substrate 20. Atoms are released from the sputtering target 10 and travel in the ion / atomic path 30 toward the wafer or substrate 20, where these atoms are deposited in layers.

보다 균일한 금속막을 증착하기 위해 스퍼터링된 원자들의 코사인 분포를 수정하기 위한 다양한 방법 및 장치가 제안되었다. 한 유용한 방법은 타겟과 웨이퍼 또는 기판의 표면 사이에 별도의 콜리메이터 또는 유사한 형태의 개구를 물리적으로 위치 또는 장착시키는 것이다.(선행 기술인 도 2 및 US 5,409,587; US 4,923,585 참조) 콜리메이터는 큰 각도로 기판 또는 웨이퍼와 충돌하는 금속 원자의 수를 감소시키고, 보다 작은 각도로 이동하는 금속 원자가 이동하여 기판 또는 웨이퍼 상에 증착하도록 설계되어, 콘택트 및 비어의 상부에 축적물을 감소시키고, 콘택트 또는 비어의 측벽 및 바닥에 축적하는 원자의 비율을 증가시킨다. 선행 기술인 도 2는 스퍼터링 타겟(110), 웨이퍼 또는 기판(120) 및 별도의 콜리메이터(140)를 포함하는 종래의 PVD 장치를 도시한다. 원자들은 스퍼터링 타겟(110)으로부터 방출되어 웨이퍼 또는 기판(120)을 향해 이온/원자 경로(130)로 이동하고, 여기서 원자들은 콜리메이터(140)에 의해 스크린된다. 콜리메이터(140)를 통과하는 원자들은 웨이퍼 또는 기판(120) 상에 층으로 증착된다.Various methods and apparatus have been proposed for modifying the cosine distribution of sputtered atoms to deposit more uniform metal films. One useful method is to physically position or mount a separate collimator or similar shaped opening between the target and the surface of the wafer or substrate (see prior art FIGS. 2 and US 5,409,587; see US 4,923,585). It is designed to reduce the number of metal atoms colliding with the wafer and to move metal atoms moving at smaller angles to deposit on the substrate or wafer, reducing accumulation on top of the contacts and vias, and reducing the sidewalls of the contacts or vias and Increase the percentage of atoms that accumulate on the floor. Prior art FIG. 2 illustrates a conventional PVD device that includes a sputtering target 110, a wafer or substrate 120, and a separate collimator 140. Atoms are released from the sputtering target 110 and travel in the ion / atomic path 130 towards the wafer or substrate 120, where the atoms are screened by the collimator 140. Atoms passing through the collimator 140 are deposited in layers on the wafer or substrate 120.

그러나, 타겟/기판 조립체에 콜리메이터를 추가함으로써 보다 큰 각도로 이동하는 원자들이 웨이퍼 대신에 콜리메이터에 증착되어, 공정에서 소모되기 때문에 타겟 재료의 비용을 상당히 증가시키고 또한 타겟 수명을 감소시킨다. 또한, 콜리메이터를 추가함으로써 콜리메이터를 수용하고 웨이퍼 상에 콜리메이터 형상의 패턴 형성을 방지하기 위해 표준 (콜리메이터 없음)공정에서 보다 큰 타겟 대 웨이퍼 공간을 요한다. 더욱이, 콜리메이터 상에 증착된 표류 원자들이 콜리메이터를 막는 경향이 있어, 증착 효율을 감소시키고 콜리메이터 표면으로부터 증착물이 박리될 때 바람직하지 않은 미립자의 형성을 야기한다.However, by adding a collimator to the target / substrate assembly, atoms moving at greater angles are deposited in the collimator instead of the wafer, which significantly increases the cost of the target material and also reduces the target life as it is consumed in the process. In addition, the addition of collimators requires larger target-to-wafer space in standard (no collimator) processes to accommodate collimators and to prevent collimator-shaped pattern formation on the wafer. Moreover, drift atoms deposited on the collimator tend to block the collimator, reducing deposition efficiency and causing the formation of undesirable particulates when the deposits peel off from the collimator surface.

보다 균일한 증착물을 형성하기 위해 시도된 또다른 방법은 플라즈마에 고주파(RF) 전력을 인가함으로써 스퍼터링된 원자들을 이온화시키는 것이다(이온화된금속 플라즈마(IMP) 공정, US 6,296,743 참조). 상기 공정에서, RF 플라즈마에 노출된 표면은 무거운 이온들에 비해 전자들의 높은 이동성 때문에 플라즈마에 대해 부의 포텐셜을 디벨롭(develop)한다. 그러므로 금속 이온들은 받침대 또는 표면 바이어스 없이도 직류(DC) 자체 바이어스에 의해 웨이퍼 표면으로 이끌린다. 이들 수직 이동 금속 이온들은 일반적으로 콘택트 또는 비어의 바닥과 충돌하고 바닥 및 측벽 커버리지를 개선시킨다. 그러나, RF 플라즈마 장치 및 작동 조건은 시스템 비용을 실질적으로 증가시키고 작동을 복잡하게 한다. RF 플라즈마 구성은 기판 또는 웨이퍼를 향해 이동하는 원자들의 경로를 조절하기 위해 자석과 조합되었지만, 이들 방법은 고가이고 정렬 및 모니터하기 어렵다(US 6,153,061; US 6,326,627; US 6,117,281; US 5,865,969; US 5,766,426; US 5,417,833; US 5,188,717; US 5,135,819; US 5,126,029; US 5,106,821; US 4,500,409; US 4,414,086; US 4,610,770; 및 US 4,629,548 참조).Another approach attempted to form more uniform deposits is to ionize sputtered atoms by applying high frequency (RF) power to the plasma (see Ionized Metal Plasma (IMP) Process, US Pat. No. 6,296,743). In this process, the surface exposed to the RF plasma develops a negative potential for the plasma due to the high mobility of the electrons relative to the heavy ions. Therefore, metal ions are attracted to the wafer surface by direct current (DC) self biasing without pedestal or surface biasing. These vertically moving metal ions generally collide with the bottom of the contact or via and improve bottom and sidewall coverage. However, RF plasma apparatus and operating conditions substantially increase system cost and complicate operation. RF plasma configurations have been combined with magnets to control the path of atoms moving towards the substrate or wafer, but these methods are expensive and difficult to align and monitor (US 6,153,061; US 6,326,627; US 6,117,281; US 5,865,969; US 5,766,426; US). 5,417,833; US 5,188,717; US 5,135,819; US 5,126,029; US 5,106,821; US 4,500,409; US 4,414,086; US 4,610,770; and US 4,629,548).

보다 균일한 막을 형성하기 위한 스퍼터링 공정을 개선하는 다른 방법이 개발되었다. 예를 들어, 허니웰 일렉트로닉 머티어리얼스(HEM, 등록 상표)는 타겟의 스퍼터링 특성이 초미세 입도 타겟을 이용함으로써 실질적으로 개선될 수 있음을 증명하며, 상기 초미세 입도 타겟은 특허 기술인 이퀄-채널 앵규러 익스트류젼(ECAE 등록 상표) 공정(5,590,389; 5,780,755; 및 5,809,393)에 의해 제조된다. 이에 의한 장점은 낮은 아킹(arcing), 긴 타겟 수명, 높은 장치 수율, 양호한 막 균일성, 및 낮은 미립자 생성을 포함한다. 허니웰 일렉트로닉 머티어리얼스(등록 상표)는 콜리메이팅 장점을 제공하기 위해, 패턴 비형성 방식으로 타겟의결정학적 조직이 수정될 수 있음을 증명하였다(US 5,993,621 및 US 6,302,977 참조). 자체 이온화 플라즈마(SIP)는 또한 보다 균일한 막을 제조할 수 있는 스퍼터링 공정으로 고려된다. 상기 공정은 스퍼터링된 타겟 원자들의 자체 이온화를 촉진하기 위해 저압 및 고전력을 이용한다. SIP는 연장된 타겟 대 기판 공간을 요구하여, 긴 이온 경로를 형성한다. 긴 이온 경로는 이온 흐름의 방향성을 개선시키지만 타겟 수율을 감소시킨다. 연장된 이온 경로 길이는 증가된 코사인 손실을 야기하여 타겟 이용을 불충분하게 한다. 부가적인 방법으로는 스퍼터링 공정 중 웨이퍼 또는 기판을 기계적으로 조절(US 6,224,718); 표면의 일부분 마스킹(US 5,894,058; US 5,942,356; 6,242,138); 타겟과 표면 또는 웨이퍼 사이에 존재하는 증기의 화학적 처리(US 6,057,238; US 6,107,688; US 4,793,908; US 6,222,271; 및 US 6,194,783); 및 레이저 스퍼터링 및 원자 여기(US 5,382,457)를 포함한다. ECAE 공정을 제외한 다른 공정들은 기본적인 PVD 공정 및 장치에 추가되는 부가적인 기계적 또는 화학적 부품을 요하여, 장치 및 공정의 비용을 증가시키고 복잡하게 한다.Other methods have been developed to improve the sputtering process to form more uniform films. For example, Honeywell Electronic Materials (HEM) demonstrates that the sputtering properties of a target can be substantially improved by using an ultrafine particle size target, the ultrafine particle size target being a patented Equal- Manufactured by a channel Angular Extrusion (ECAE registered) process (5,590,389; 5,780,755; and 5,809,393). Advantages thereby include low arcing, long target life, high device yield, good film uniformity, and low particle generation. Honeywell Electronic Materials (registered trademark) demonstrated that the crystallographic organization of the target can be modified in a pattern-unformed manner to provide collimating advantages (see US 5,993,621 and US 6,302,977). Self-ionizing plasma (SIP) is also considered a sputtering process that can produce a more uniform film. The process utilizes low pressure and high power to promote self-ionization of sputtered target atoms. SIP requires extended target to substrate space, creating a long ion path. Long ion paths improve directionality of the ion flow but reduce target yield. Extended ion path lengths result in increased cosine loss resulting in insufficient target utilization. Additional methods include mechanically adjusting the wafer or substrate during the sputtering process (US 6,224,718); Partial masking of surfaces (US 5,894,058; US 5,942,356; 6,242,138); Chemical treatment of vapor present between the target and the surface or wafer (US 6,057,238; US 6,107,688; US 4,793,908; US 6,222,271; and US 6,194,783); And laser sputtering and atomic excitation (US 5,382,457). Processes other than the ECAE process require additional mechanical or chemical components in addition to the basic PVD process and apparatus, increasing and complicating the cost of the apparatus and process.

결국, a) 유익한 최소 깊이 장치를 이용하고; b) 종래의 PVD 공정에 비해 상대적으로 낮은 전체 공정 비용을 유지하고; 그리고 c) 종래의 PVD 공정에 비해 기구 및 장치가 단순하게 되는 PVD 타겟 및 타겟/웨이퍼 조립체를 제조하는 것이 바람직하다.In the end, a) use a beneficial minimum depth device; b) maintain a relatively low overall process cost compared to conventional PVD processes; And c) It is desirable to fabricate PVD targets and target / wafer assemblies that simplify the apparatus and apparatus compared to conventional PVD processes.

본 발명은 물리 기상 증착(PVD)용 스퍼터링 타겟에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering target for physical vapor deposition (PVD).

도 1은 종래 기술의 PVD 타겟/표면 장치를 도시하며,1 illustrates a prior art PVD target / surface device,

도 2는 본 장치에 추가된 별도의 콜리메이터를 갖는 종래 기술의 PVD 타겟/표면 장치를 도시하며,2 shows a PVD target / surface device of the prior art with a separate collimator added to the device,

도 3은 본 발명의 일 실시예를 도시하며,3 illustrates an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 다양한 실시예를 도시하며,4 illustrates various embodiments of the invention,

도 5는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 형성하는 방법을 도시하며,5 illustrates a method of forming a self collimating sputtering target,

도 6은 표면 상에 균일한 막을 형성하는 방법을 도시한다.6 illustrates a method of forming a uniform film on a surface.

표준 타겟의 에이징 거동(aging behavior)은 스퍼터링된 원자들의 방향이 타겟의 표면 형상(morphology or topology)을 수정함으로써 제어될 수 있음을 제안한다. 표준 타겟 구조에서, 웨이퍼의 에지에서 보다 웨이퍼의 중앙 영역 에서 보다 많은 스퍼터링된 원자들이 흐르기 때문에 스퍼터링된 원자들은 넓은 각도로 분포하여 불균일한 막을 형성한다.The aging behavior of standard targets suggests that the orientation of sputtered atoms can be controlled by modifying the target's surface morphology or topology. In a standard target structure, more sputtered atoms flow in the center region of the wafer than at the edge of the wafer, so the sputtered atoms are distributed at wide angles to form a non-uniform film.

전술된 스퍼터링 타겟은 스퍼터링된 원자들이 좁은 코사인 분포로 웨이퍼를 향해 직접 충돌하도록 형상이 제조된다. 실제, 타겟은 내장된 콜리메이터를 갖도록 설계된다. 요구된 형상은 타겟 형상의 마이크로(예를 들어 포물선 딤플) 및/또는 매크로(예를 들어 타겟 표면 형상) 크기의 수정에 의해 수행될 수 있다.The sputtering target described above is shaped so that the sputtered atoms collide directly towards the wafer with a narrow cosine distribution. In practice, the target is designed to have a built-in collimator. The desired shape can be performed by modifying the micro (eg parabolic dimple) and / or macro (eg target surface shape) size of the target shape.

자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟은 PVD 공정에 사용되는 응용 및 기구에 따라 적절한 소정의 형상 및 크기와 스퍼터링 챔버 내에서 스퍼터링될 수 있는 소정의 부품을 포함한다. 전술된 스퍼터링 타겟은 또한 표면 재료와 코어 재료를 포함하고, 여기서 표면 재료는 코어 재료에 결합된다. 표면 재료와 코어 재료는 일반적으로 동일한 원소 구성 또는 화학적 조성/성분을 포함하거나, 표면 재료의 원소 구성 및 화학적 조성은 코어 재료와 상이하도록 변경 또는 수정될 수도 있다. 또한, 스퍼터링 타겟에 추가적인 지지를 제공하고 스퍼터링 타겟용 장착 장치를 제공하기 위해 배킹(backing) 플레이트가 코어 재료에 결합될 수도 있다.Self-collimating sputtering targets include any shape and size that can be sputtered within the sputtering chamber as appropriate, depending on the application and the instrument used in the PVD process. The aforementioned sputtering target also includes a surface material and a core material, where the surface material is bonded to the core material. The surface material and the core material generally comprise the same elemental composition or chemical composition / component, or the elemental composition and chemical composition of the surface material may be changed or modified to be different from the core material. In addition, a backing plate may be coupled to the core material to provide additional support to the sputtering target and to provide a mounting apparatus for the sputtering target.

표면 재료는 적절한 시기에 측정 가능한 지점에서 에너지 소오스에 노출되는 타겟의 일부분이고 또한 표면 코팅으로서 바람직한 원자들을 형성하도록 의도된 전체 타겟 재료의 일부분이다. 또한, 표면 재료는 콜리메이팅 형상을 형성하는 둘 이상의 의도적으로 형성된 오목부(indentation)를 포함하는 스퍼터링 타겟의 일부분이다.The surface material is the portion of the target that is exposed to the energy source at a measurable point at the appropriate time and is also the portion of the entire target material intended to form atoms that are desirable as surface coatings. The surface material is also part of a sputtering target that includes two or more intentionally formed indentations that form a collimating shape.

자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟은 a) 코어 재료를 제공하는 단계; b) 표면 재료를 제공하는 단계; c) 스퍼터링 타겟을 형성하기 위해 상기 코어 재료를 상기 표면 재료에 결합시키는 단계; 및 d) 둘 이상의 의도적인 오목부를 형성하는 단계에 의해 형성되며, 여기서 상기 오목부는 콜리메이팅 형상을 이룬다.The self collimating sputtering target may comprise a) providing a core material; b) providing a surface material; c) bonding the core material to the surface material to form a sputtering target; And d) forming at least two intentional recesses, wherein the recesses form a collimating shape.

균일한 막 또는 층이 a) 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 단계; b) 표면을 제공하는 단계; c) 상기 표면을 상기 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟으로부터 소정 거리에 위치시키는 단계; d) 하나 이상의 원자를 형성하기 위해 상기 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟과 에너지 소오스를 충돌시키는 단계; 및 e) 상기 하나 이상의 원자로 상기 표면을 코팅하는 단계에 의해 소자를 형성하기 위해 또는 소자의 표면에 형성된다.Uniform film or layer: a) providing its own collimating sputtering target; b) providing a surface; c) positioning said surface at a distance from said self collimating sputtering target; d) colliding an energy source with the self collimating sputtering target to form one or more atoms; And e) forming the device or on the surface of the device by coating the surface with the one or more atoms.

전술된 스퍼터링 타겟은 전자 소자, 반도체 소자 및 통신 소자를 생산, 형성 또는 수정하는 소정의 공정 또는 제조 설계에 일체화될 수 있다. 전자 소자, 반도체 소자 및 통신 소자는 일반적으로 전자 기초, 반도체 기초 또는 통신 기초 제품에 이용될 수 있는 소정의 층을 이룬 소자를 포함한다고 간주된다. 전술된 소자들은 반도체 칩, 회로 기판, 칩 패키징, 세퍼레이터 시이트(separator sheet), 회로 기판의 유전체 소자, 인쇄 배선판(printed-wiring boards), 터치 패드, 웨이브 가이드, 광섬유, 포톤 전달 및 음파 전달 소자, 이중 다마신 공정을 이용하거나 형성하는 소정의 재료, 및 캐패시터, 인덕터, 및 레지스터와 같은 회로 기판의 다른 소자를 포함한다.The sputtering targets described above can be integrated into any process or manufacturing design that produces, forms, or modifies electronic devices, semiconductor devices, and communication devices. Electronic devices, semiconductor devices, and communication devices are generally considered to include certain layered devices that can be used in electronic based, semiconductor based, or communication based products. The above-described devices include semiconductor chips, circuit boards, chip packaging, separator sheets, dielectric elements of circuit boards, printed-wiring boards, touch pads, wave guides, optical fibers, photon transfer and sound wave transfer elements, Certain materials that utilize or form a dual damascene process and other elements of a circuit board such as capacitors, inductors, and resistors.

타겟의 에이징 거동은 스퍼터링된 원자들의 방향이 타겟의 표면 형상을 수정함으로써 제어될 수 있다는 것을 제안한다. 표준 타겟 구성에서, 도 1의 선행 기술에서 도시된 것처럼, 스퍼터링된 원자들이 웨이퍼의 에지에서보다 웨이퍼의 중심에서 보다 더 흐르기 때문에, 스퍼터링된 원자들은 넓은 각도로 분포하여 불균일한 막을 형성한다. 스퍼터링된 원자들의 방향은 이제 타겟의 표면 형상을 수정함으로써 제어될 수 있다. 특히, 타겟의 표면 형상은 스퍼터링된 원자들이 도 3에 도시된 것처럼 좁은 코사인 분포로 웨이퍼를 향해 직접 충돌하도록 제조될 수 있다.The aging behavior of the target suggests that the direction of the sputtered atoms can be controlled by modifying the surface shape of the target. In a standard target configuration, as shown in the prior art of FIG. 1, because the sputtered atoms flow more at the center of the wafer than at the edge of the wafer, the sputtered atoms are distributed at wide angles to form a non-uniform film. The direction of the sputtered atoms can now be controlled by modifying the surface shape of the target. In particular, the surface shape of the target can be made so that sputtered atoms collide directly toward the wafer with a narrow cosine distribution as shown in FIG. 3.

도 3은 스퍼터링 타겟(210), 및 웨이퍼 또는 기판(220)을 포함하는 PVD 장치를 도시한다. 스퍼터링 타겟(210)은 표면 재료(260)와 코어 재료(270)를 포함한다. 표면 재료(260)는 의도적으로 형성된 오목부(이 경우에는 마이크로딤플(250))를 포함한다. 이러한 의도적으로 형성된 오목부는 또한 스퍼터링 타겟 상에 패턴으로서 형성된다. 여기서 사용되는 것처럼, "패턴"은 반복되고, 배열되고 또는 반복 및 배열되는 의도적으로 형성된 오목부의 형성을 의미한다. 원자들은 소정의 이온/원자 경로(230)를 이동하도록 방출되는 시기에 조절되는 방식으로 충돌한다는 점에서, "내장 콜리메이터"로 작용하는 마이크로딤플(250)에 의해 "예비스크린"된다. 원자들은 그 후 스퍼터링 타겟(210)으로부터 방출되고 이온 경로(230)로 웨이퍼 또는 기판(220)을 향해 이동한다. 요구된 형상은 타겟 형상의 마이크로(예를 들어 포물선 딤플) 및/또는 매크로(예를 들어 타겟 표면 형상) 크기의 수정에 의해 수행될 수 있다. 스퍼터링 타겟에 추가적인 지지를 제공하고 스퍼터링 타겟용 장착 장치를 제공하기 위해 배킹 플레이트가 코어 재료에 결합될 수도 있다.3 illustrates a PVD device including a sputtering target 210 and a wafer or substrate 220. Sputtering target 210 includes surface material 260 and core material 270. Surface material 260 includes intentionally formed recesses (microdimples 250 in this case). This intentionally formed recess is also formed as a pattern on the sputtering target. As used herein, “pattern” means the formation of intentionally formed recesses that are repeated, arranged or repeated and arranged. Atoms are “prescreened” by microdimples 250 acting as “embedded collimators” in that they collide in a controlled manner at the time they are released to travel a given ion / atomic path 230. The atoms are then released from the sputtering target 210 and move toward the wafer or substrate 220 in the ion path 230. The desired shape can be performed by modifying the micro (eg parabolic dimple) and / or macro (eg target surface shape) size of the target shape. The backing plate may be coupled to the core material to provide additional support to the sputtering target and to provide a mounting apparatus for the sputtering target.

스퍼터링 타겟은 PVD 공정에 이용되는 응용 및 기구에 따라 적절한 형상과 크기를 갖는다. 스퍼터링 타겟은 또한 표면 재료(260)와 코어 재료(270)를 포함하며, 여기서 표면 재료(260)는 코어 재료(270)에 결합된다. 여기서 사용된 것처럼, "결합된"이란 용어는 물질 또는 성분 두 부분의 물리적 부착(접착제, 부착계면 재료) 또는 공유 및 이온 결합과 같은 결합력, 및 반데르 바알스, 정전기, 쿨롱, 수소 결합 및/또는 자기 인력과 같은 비결합력을 포함하는 물질 또는 성분 두 부분 사이의 물리적 및/또는 화학적 인력을 의미한다. 표면 재료(260)와 코어 재료(270)는 일반적으로 동일한 원소 구성 또는 화학적 조성/성분을 포함하거나, 표면 재료(260)의 원소 구성 및 화학적 조성은 코어 재료(270)와 상이하도록 변경 또는 수정될 수도 있다. 대부분의 실시예에서, 표면 재료(260)와 코어 재료(270)는 동일한 원소 구성 및 화학적 조성을 갖는다. 그러나, 타겟의 유용 수명이 다하는 때를 탐지하는 것이 중요하거나 재료의 혼합층을 증착하는 것이 중요한 실시예에서, 표면 재료(260)와 코어 재료(270)는 상이한 원소 구성 또는 화학적 조성을 갖도록 제조될 수도 있다.Sputtering targets have a suitable shape and size depending on the application and the instrument used in the PVD process. The sputtering target also includes a surface material 260 and a core material 270, where the surface material 260 is coupled to the core material 270. As used herein, the term "bonded" refers to physical adhesion (adhesives, interfacial materials) or binding forces such as covalent and ionic bonds of a substance or component, and van der Waals, electrostatics, coulombs, hydrogen bonds, and / or the like. Or physical and / or chemical attraction between two parts of a material or component that includes a non-binding force, such as magnetic attraction. The surface material 260 and the core material 270 generally comprise the same elemental composition or chemical composition / component, or the elemental composition and chemical composition of the surface material 260 may be changed or modified to be different from the core material 270. It may be. In most embodiments, surface material 260 and core material 270 have the same elemental composition and chemical composition. However, in embodiments where it is important to detect when the target is at the end of its useful life or to deposit a mixed layer of material, the surface material 260 and the core material 270 may be manufactured to have different elemental compositions or chemical compositions. .

표면 재료(260)는 적절한 시기에 측정 가능한 지점에서 에너지 소오스에 노출되는 타겟(210)의 일부분이고 또한 표면 코팅으로서 바람직한 원자들을 생성하도록 의도된 전체 타겟 재료의 일부분이다. 또한, 표면 재료(260)는 콜리메이팅 형상을 형성하는 둘 이상의 의도적으로 형성된 오목부를 포함하는 스퍼터링 타겟(210)의 일부분이다. 여기서 사용되는 것처럼, "콜리메이팅 형상"이란 코사인 원자 분포가 종래의 스퍼터링 타겟이 이용되는 경우 발견되는 원자 분포에 비해 측정가능하게 좁은 방식으로 원자들의 코사인 분포에 직접 영향을 주는 스퍼터링 타겟(210)의 표면 재료(260)의 일부분이다. 즉, 스퍼터링된 원자에 영향을 주는 외부 인자가 존재하지만, 자석, 화학적 첨가제 또는 마스크와 같은 외부 인자 없이, 콜리메이팅 형상을 형성하는 둘 이상의 의도적으로 형성된 오목부의 형성으로 종래의 스퍼터링 타겟으로부터 형성되는 종래의 원자의 코사인 분포를 좁힐 수 있다. 종래의 원자의 코사인 분포와 좁아진 원자의 코사인 분포의 차이는 전술한 것처럼, 종래 기술인 도 1과 도 3으로부터 알 수 있다.Surface material 260 is a portion of target 210 that is exposed to an energy source at a measurable point at a suitable time and is also a portion of the entire target material intended to produce atoms that are desirable as surface coatings. Surface material 260 is also a portion of sputtering target 210 that includes two or more intentionally formed recesses that form a collimating shape. As used herein, “collimating shape” refers to the sputtering target 210's spherical target 210 where the cosine atomic distribution directly affects the cosine distribution of atoms in a measurably narrow manner relative to the atomic distribution found when a conventional sputtering target is used. It is part of the surface material 260. That is, there is an external factor that affects the sputtered atoms, but without the external factors such as magnets, chemical additives or masks, it is formed from a conventional sputtering target by the formation of two or more intentionally formed recesses forming a collimating shape. The cosine distribution of the atoms of can be narrowed. The difference between the cosine distribution of the conventional atom and the cosine distribution of the narrowed atom can be seen from the prior art FIGS. 1 and 3 as described above.

전술한 것처럼, 둘 이상의 의도적으로 형성된 오목부는 콜리메이팅 형상을 형성하기 위해 스퍼터링 타겟(210)의 표면 재료(260) 내에 형성된다. 의도적으로 형성된 상당히 큰 오목부를 포함하는 실시예는 일반적으로 "매크로스케일 모디피케이션(macroscale modification)"으로 지칭되는 타겟 표면을 포함한다. "매크로스케일 모디피케이션"은 마그네트론 스퍼터링 시스템 내의 회전 자석으로 인해 타겟의 불균일한 부식을 보상하기 위해 타겟 표면을 원형 웨이브 형상으로 제조하는 것을 의미하는 것으로 사용된다. 대부분의 실시예에서 매크로스케일 모디피케이션(280, 도 4에 도시됨)은 일반적으로 스퍼터링 타겟(210) 내에 상당히 크고 의도적으로 형성된 오목부를 포함하며, 이러한 오목부는 볼록 또는 오목 렌즈 또는 콘이다. 둘 이상의 상당히 작은 의도적으로 형성된 오목부를 포함하는 실시예는 일반적으로 "마이크로딤플(250)"로 지칭되는 오목부를 포함한다. 여기서 사용되는 "마이크로딤플"은 밀폐된 루프 형상을 갖는 개구를 포함하는 오목부를 의미하며, 여기서 그 형상은 원형, 육각형, 삼각형, 정사각형, 타원형 및 다른 곡선 또는 직선 에지의 밀폐 루프를 포함하고, 1 : 1 이상의 종횡비를 갖는다. 도 3은 스퍼터링 타겟 내의 마이크로딤플의 횡단면도이다. 도 4는 스퍼터링 타겟 내의 마이크로딤플(250)과 매크로스케일 모디피케이션(280)의 평면도를 도시한다. 도 4는 또한 마이크로딤플(250)을 포함하는 스퍼터링 타겟 내의 밀폐 루프 형상의 개념을 도시한다. 스퍼터링 타겟이 매크로스케일 모디피케이션(280)과 마이크로딤플(250) 모두를 포함할 수도 있다. 도 4b의 스퍼터링 타겟과 도 4d의 스퍼터링 타겟은 매크로스케일 모디피케이션(280)과 마이크로딤플(250)을 모두 포함하는 타겟이다.As mentioned above, two or more intentionally formed recesses are formed in the surface material 260 of the sputtering target 210 to form a collimating shape. Embodiments that include a fairly large recess intentionally formed include a target surface, generally referred to as "macroscale modification." "Macroscale modulation" is used to mean manufacturing the target surface in a circular wave shape to compensate for non-uniform corrosion of the target due to the rotating magnets in the magnetron sputtering system. In most embodiments the macroscale modulation 280 (shown in FIG. 4) generally comprises a fairly large and intentionally formed recess in the sputtering target 210, which is a convex or concave lens or cone. Embodiments that include two or more fairly small intentionally formed recesses include recesses generally referred to as "microdimples 250". As used herein, “microdimple” means a recess including an opening having a closed loop shape, where the shape includes a closed loop of circular, hexagonal, triangular, square, oval and other curved or straight edges, and 1 : Has an aspect ratio of 1 or more. 3 is a cross sectional view of a microdimple in a sputtering target. 4 shows a top view of microdimple 250 and macroscale modulation 280 within a sputtering target. 4 also illustrates the concept of a closed loop shape within a sputtering target that includes microdimples 250. The sputtering target may include both macroscale modulation 280 and microdimple 250. The sputtering target of FIG. 4B and the sputtering target of FIG. 4D are targets including both macroscale modulation 280 and microdimple 250.

매크로스케일 모디피케이션(280)과 마이크로딤플(250)은 타겟이 최초 제조되거나 물리적 또는 기계적 가공, 화학적 및/또는 에칭 제거 공정에 의해 제조될 때 몰딩 공정을 통해 형성될 수도 있다. 매크로스케일 모디피케이션(280)은 타겟(210)이 초기에 형성되고 마이크로딤플(250)이 초기에 형성된 후에 타겟(210)내에 에칭될 때 타겟(210) 내에 몰딩될 수도 있고, 그 반대로 형성될 수도 있다. 보다 구체적으로, 도 5에 도시된 것처럼, 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟(210)은 a) 코어 재료(270)를 제공하는 단계(300); b) 표면 재료(260)를 제공하는 단계(310); c) 스퍼터링 타겟(210)을 형성하기 위해 상기 코어 재료(270)를 상기 표면 재료(260)에 결합시키는 단계(320); 및 d) 둘 이상의 의도적인 오목부를 형성하는 단계에 의해 형성되며, 여기서 상기 오목부는 콜리메이팅 형상(330)을 이룬다.Macroscale modulation 280 and microdimple 250 may be formed through a molding process when the target is first manufactured or manufactured by physical or mechanical processing, chemical and / or etch removal processes. The macroscale modulation 280 may be molded into the target 210 when it is etched into the target 210 after the target 210 is initially formed and the microdimple 250 is initially formed, and vice versa. It may be. More specifically, as shown in FIG. 5, the self collimating sputtering target 210 may comprise a) providing 300 a core material 270; b) providing 310 a surface material 260; c) coupling (320) the core material (270) to the surface material (260) to form a sputtering target (210); And d) forming at least two intentional recesses, wherein the recesses form a collimating shape 330.

코어 재료(270)는 표면 재료(260)용 지지부를 제공하고 타겟의 유용 수명이 다하는 때와 관련된 정보 또는 스퍼터링 공정에서 추가적인 원자들을 가능한 한 제공하도록 설계된다. 예를 들어, 코어 재료(270)가 초기 표면 재료(260)와 상이한 재료를 포함하고, 품질 제어 장치가 타겟(210)과 웨이퍼(220) 사이의 공간 내에 코어 재료 원자의 존재를 탐지하는 경우에, 타겟(210)은 금속 코팅의 원소 순도 및 화학적 일체성이 기존 표면/웨이퍼 층 상에 바람직하지 않은 재료를 증착시킴으로써 손상될 수 있기 때문에 제거 및 재정비 또는 폐기될 필요가 있다. 코어 재료(270)는 또한 매크로스케일 모디피케이션(280) 또는 마이크로딤플(250)을 포함하지 않는 스퍼터링 타겟(210)의 일부분이다. 즉, 코어 재료(270)의 구조 및 형상은 일반적으로 균일하다.Core material 270 is designed to provide support for surface material 260 and to provide as much additional atoms as possible in the sputtering process or information relating to the useful life of the target. For example, if the core material 270 comprises a material different from the initial surface material 260, and the quality control device detects the presence of core material atoms in the space between the target 210 and the wafer 220. The target 210 needs to be removed and refurbished or discarded because the elemental purity and chemical integrity of the metal coating can be compromised by depositing undesirable materials on existing surface / wafer layers. Core material 270 is also a portion of sputtering target 210 that does not include macroscale modulation 280 or microdimple 250. That is, the structure and shape of the core material 270 is generally uniform.

스퍼터링 타겟(210)은 일반적으로 a) 스퍼터링 타겟 내에 신뢰성있게 형성되고; b) 에너지 소오스와 충돌할 때 타겟으로부터 스퍼터링되고; 그리고 c) 웨이퍼 또는 표면 상에 최종 또는 전구체 층을 형성하기에 적합할 수 있는 소정의 재료를포함한다. 적절한 스퍼터링 타겟(210)을 제조하는 재료로는 금속, 금속 합금, 전도성 폴리머, 전도성 복합 재료, 전도성 모노머, 유전성 재료, 하드마스크 재료 및 소정의 다른 적절한 스퍼터링 재료이다. 여기서 사용되는 것처럼, "금속"이란 실리콘 및 게르마늄과 같은 금속 특성을 갖는 원소들을 포함하여, 원소 주기율표의 d-블록 및 f-블록에 있는 원소를 의미한다. 여기서 사용된 것처럼, "d-블록"은 원소의 핵을 둘러싸는 3d, 4d, 5d 오비탈을 채우는 전자를 갖는 원소를 의미한다. 여기서 사용되는 것처럼, "f-블록"이란 란탄족 및 악티늄족을 포함하여, 원소의 핵을 둘러싸는 4f 및 5f 오비탈을 채우는 전자를 갖는 원소를 의미한다. 바람직한 금속으로는 티탄, 실리콘, 코발트, 구리, 니켈, 철, 아연, 바나듐, 지르코늄, 알루미늄 및 알루미늄계 재료, 탄탈, 니오븀, 주석, 크롬, 백금, 팔라듐, 금, 은, 텅스텐, 몰리브덴, 세륨, 프로메튬, 토륨 또는 이들의 조합물을 포함한다. 보다 바람직한 금속으로는 구리, 알루미늄, 텅스텐, 티탄, 코발트, 탄탈, 마그네슘, 리튬, 실리콘, 망간, 철 또는 이들의 조합물을 포함한다. 가장 바람직한 금속으로는 구리, 알루미늄 및 알루미늄계 재료, 텅스텐, 티탄, 지르코늄, 코발트, 탄탈, 니오븀 또는 이들의 조합물을 포함한다. 예상되고 바람직한 재료의 예로는 초미립의 알루미늄 및 구리 스퍼터링 타겟용 알루미늄 및 구리; 300mm 스퍼터링 타겟에 이용되는 알루미늄, 구리, 코발트, 탄탈, 지르코늄, 및 티탄; 및 표면 층에 얇고, 고등각성의 알루미늄 "시이드" 층을 증착시키는 알루미늄 스퍼터링 타겟용 알루미늄을 포함한다. "및 이들의 조합물"이란 용어는 크롬 및 알루미늄 불순물을 갖는 구리 스퍼터링 타겟과 같은 소정의 스퍼터링 타겟 내에 존재하는 금속 불순물이 존재하거나,합금, 붕화물, 탄화물, 불화물, 질화물, 규화물, 산화물 등을 포함하는 타겟과 같은 스퍼터링 타겟을 구성하는 금속 및 다른 재료의 의도적인 조합을 의미할 수도 있다.The sputtering target 210 is generally formed a) reliably in the sputtering target; b) sputtered from the target when colliding with the energy source; And c) any material that may be suitable for forming a final or precursor layer on a wafer or surface. Materials for producing suitable sputtering targets 210 include metals, metal alloys, conductive polymers, conductive composites, conductive monomers, dielectric materials, hardmask materials, and any other suitable sputtering material. As used herein, "metal" means an element in the d-block and f-block of the Periodic Table of the Elements, including elements with metallic properties such as silicon and germanium. As used herein, "d-block" means an element with electrons filling the 3d, 4d, 5d orbitals surrounding the nucleus of the element. As used herein, "f-block" refers to an element having electrons filling the 4f and 5f orbitals surrounding the nucleus of the element, including lanthanides and actinides. Preferred metals include titanium, silicon, cobalt, copper, nickel, iron, zinc, vanadium, zirconium, aluminum and aluminum based materials, tantalum, niobium, tin, chromium, platinum, palladium, gold, silver, tungsten, molybdenum, cerium, Promethium, thorium or combinations thereof. More preferred metals include copper, aluminum, tungsten, titanium, cobalt, tantalum, magnesium, lithium, silicon, manganese, iron or combinations thereof. Most preferred metals include copper, aluminum and aluminum based materials, tungsten, titanium, zirconium, cobalt, tantalum, niobium or combinations thereof. Examples of expected and preferred materials include aluminum and copper for ultrafine aluminum and copper sputtering targets; Aluminum, copper, cobalt, tantalum, zirconium, and titanium used for 300 mm sputtering targets; And aluminum for an aluminum sputtering target, which deposits a thin, highly angled aluminum "seed" layer on the surface layer. The term " and combinations thereof " refers to the presence of metallic impurities present in certain sputtering targets, such as copper sputtering targets with chromium and aluminum impurities, or to alloys, borides, carbides, fluorides, nitrides, silicides, oxides, and the like. It may also mean an intentional combination of metals and other materials that make up the sputtering target, such as the containing target.

"금속"이란 용어는 또한 합금, 금속/금속 복합재료, 금속 세라믹 복합재료, 금속 폴리머 복합재료 뿐만 아니라 다른 금속 복합재료를 포함한다. 예상되는 합금으로는 금, 안티몬, 비소, 붕소, 구리, 게르마늄, 니켈, 인듐, 팔라듐, 인, 실리콘, 코발트, 바나듐, 철, 하프늄, 티탄, 이리듐, 지르코늄, 텅스텐, 은, 백금, 탄탈, 주석, 아연, 리튬, 망간, 레늄, 및/또는 로듐을 포함한다. 특정 합금으로는 금 안티몬, 금 비소, 금 붕소, 금 구리, 금 게르마늄, 금 니켈, 금 니켈 인듐, 금 팔라듐, 금 인, 금 실리콘, 금 은 백금, 금 탄탈, 금 주석, 금 아연, 팔라듐 리튬, 팔라듐 망간, 팔라듐 니켈, 백금 팔라듐, 팔라듐 레늄, 백금 로듐, 은 비소, 은 구리, 은 갈륨, 은 금, 은 팔라듐, 은 티탄, 티탄 지르코늄, 알루미늄 구리, 알루미늄 실리콘, 알루미늄 실리콘 구리, 알루미늄 티탄, 크롬 구리, 크롬 망간 팔라듐, 크롬 망간 백금, 크롬 몰리브덴, 크롬 루테늄, 코발트 백금, 코발트 지르코늄 니오븀, 코발트 지르코늄 로듐, 코발트 지르코늄 탄탈, 구리 니켈, 철 알루미늄, 철 로듐, 철 탄탈, 크롬 실리콘 산화물, 크롬 바나듐, 코발트 크롬, 코발트 크롬 니켈, 코발트 크롬 백금, 코발트 크롬 탄탈, 코발트 크롬 탄탈 백금, 코발트 철, 코발트 철 붕소, 코발트 철 크롬, 코발트 철 지르코늄, 코발트 니켈, 코발트 니켈 크롬, 코발트 니켈 철, 코발트 니켈 하프늄, 코발트 니오븀 하프늄, 코발트 니오븀 철, 코발트 니오븀 티탄, 철 탄탈 크롬, 망간 이리듐, 망간 팔라듐 백금, 망간 백금,망간 로듐, 망간 루테늄, 니켈 크롬, 니켈 크롬 실리콘, 니켈 코발트 철, 니켈 철, 니켈 철 크롬, 니켈 철 로듐, 니켈 철 지르코늄, 니켈 망간, 니켈 바나듐, 텅스텐 티탄 및/또는 이들의 조합물을 포함한다.The term "metal" also includes alloys, metal / metal composites, metal ceramic composites, metal polymer composites as well as other metal composites. Expected alloys include gold, antimony, arsenic, boron, copper, germanium, nickel, indium, palladium, phosphorus, silicon, cobalt, vanadium, iron, hafnium, titanium, iridium, zirconium, tungsten, silver, platinum, tantalum, tin , Zinc, lithium, manganese, rhenium, and / or rhodium. Specific alloys include gold antimony, gold arsenic, gold boron, gold copper, gold germanium, gold nickel, gold nickel indium, gold palladium, gold phosphorus, gold silicon, gold silver platinum, gold tantalum, gold tin, gold zinc, palladium lithium Manganese, palladium nickel, platinum palladium, palladium rhenium, platinum rhodium, silver arsenic, silver copper, silver gallium, silver gold, silver palladium, silver titanium, titanium zirconium, aluminum copper, aluminum silicon, aluminum silicon copper, aluminum titanium, Chromium Copper, Chromium Manganese Palladium, Chromium Manganese Platinum, Chromium Molybdenum, Chromium Ruthenium, Cobalt Platinum, Cobalt Zirconium Niobium, Cobalt Zirconium Rhodium, Cobalt Zirconium Tantalum, Copper Nickel, Iron Aluminum, Iron Rhodium, Iron Tantalum, Chromium Silicon Oxide, Chromium Vanadium Cobalt Chromium, Cobalt Chromium Nickel, Cobalt Chromium Platinum, Cobalt Chromium Tantalum, Cobalt Chromium Tantalum Platinum, Cobalt Iron, Cobalt Iron Boron, Cobalt Chromium, cobalt iron zirconium, cobalt nickel, cobalt nickel chromium, cobalt nickel iron, cobalt nickel hafnium, cobalt niobium hafnium, cobalt niobium iron, cobalt niobium titanium, iron tantalum chromium, manganese iridium, manganese palladium platinum, manganese platinum, manganese rhodium, Manganese ruthenium, nickel chromium, nickel chromium silicon, nickel cobalt iron, nickel iron, nickel iron chromium, nickel iron rhodium, nickel iron zirconium, nickel manganese, nickel vanadium, tungsten titanium and / or combinations thereof.

스퍼터링 타겟(210)용으로 예상되는 다른 재료로는 다음과 같은 조합물이 예상되는 스퍼터링 타겟(210)의 예로 고려되어 진다(하기의 리스트에 전부 열거된 것은 아님). 크롬 붕화물, 란탄 붕화물, 몰리브덴 붕화물, 니오븀 붕화물, 탄탈 붕화물, 티탄 붕화물, 텅스텐 붕화물, 바나듐 붕화물, 지르코늄 붕화물, 붕소 탄화물, 크롬 탄화물, 몰리브덴 탄화물, 니오븀 탄화물, 실리콘 탄화물, 탄탈 탄화물, 티탄 탄화물, 텅스텐 탄화물, 바나듐 탄화물, 지르코늄 탄화물, 알루미늄 불화물, 바륨 불화물, 칼슘 불화물, 세륨 불화물, 빙정석, 리튬 불화물, 마그네슘 불화물, 칼륨 불화물, 희토류 불화물, 소듐 불화물, 알루미늄 질화물, 붕소 질화물, 니오븀 질화물, 실리콘 질화물, 탄탈 질화물, 티탄 질화물, 바나듐 질화물, 지르코늄 질화물, 크롬 규화물, 몰리브덴 규화물, 니오븀 규화물, 탄탈 규화물, 티탄 규화물, 텅스텐 규화물, 바나듐 규화물, 지르코늄 규화물, 알루미늄 산화물, 안티몬 산화물, 바륨 산화물, 바륨 티타네이트, 비스무트 산화물, 비스무트 티타네이트, 바륨 스트론튬 티타네이트, 크롬 산화물, 구리 산화물, 하프늄 산화물, 마그네슘 산화물, 몰리브덴 산화물, 니오븀 펜톡사이드, 희토류 산화물, 실리콘 이산화물, 실리콘 일산화물, 스트론튬 산화물, 스트론튬 티타네이트, 탄탈 펜톡사이드, 주석 산화물, 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물, 란탄 알루미네이트, 란탄 산화물, 납 티타네이트, 납 지르코네이트, 납 지르코네이트-티타네이트, 티탄 알루미나이드, 리튬 니오베이트, 티탄 산화물, 텅스텐 산화물, 이트륨 산화물, 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 비스무트 텔루라이드, 카드뮴 셀레나이드, 카드뮴 텔루라이드, 납 셀레나이드, 납 설파이드, 납 텔루라이드, 몰리브덴 셀레라이드, 몰리브덴 설파이드, 아연 셀레라이드, 아연 설파이드, 아연 텔루라이드 및/또는 이들의 조합물을 포함한다.Other materials anticipated for the sputtering target 210 are considered examples of the sputtering target 210 in which the following combination is expected (but not all listed in the list below). Chromium boride, lanthanum boride, molybdenum boride, niobium boride, tantalum boride, titanium boride, tungsten boride, vanadium boride, zirconium boride, boron carbide, chromium carbide, molybdenum carbide, niobium carbide, silicon carbide Tantalum carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, zirconium carbide, aluminum fluoride, barium fluoride, calcium fluoride, cerium fluoride, cryolite, lithium fluoride, magnesium fluoride, potassium fluoride, rare earth fluoride, sodium fluoride, aluminum nitride, boron nitride Niobium nitride, silicon nitride, tantalum nitride, titanium nitride, vanadium nitride, zirconium nitride, chromium silicide, molybdenum silicide, niobium silicide, tantalum silicide, titanium silicide, tungsten silicide, vanadium silicide, zirconium silicide, aluminum oxide, antimony oxide, barium Oxide, barium titanate, bis Oxide, bismuth titanate, barium strontium titanate, chromium oxide, copper oxide, hafnium oxide, magnesium oxide, molybdenum oxide, niobium pentoxide, rare earth oxide, silicon dioxide, silicon monoxide, strontium oxide, strontium titanate, tantalum pentock Side, tin oxide, indium oxide, indium tin oxide, lanthanum aluminate, lanthanum oxide, lead titanate, lead zirconate, lead zirconate-titanate, titanium aluminide, lithium niobate, titanium oxide, tungsten oxide, Yttrium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, bismuth telluride, cadmium selenide, cadmium telluride, lead selenide, lead sulfide, lead telluride, molybdenum selenide, molybdenum sulfide, zinc selide, zinc sulfide, zinc telluride and And / or their group It includes water.

여기서 설명된 타겟으로부터 원자의 스퍼터링에 의해 형성되는 얇은 층 또는 박막은 다른 금속층, 기판 층(220), 유전체 층, 하드마스크 또는 에치스톱 층, 포토리소그래피 층, 반사 방지층, 등을 포함하는, 소정 수 또는 일관성의 층들 상에 형성될 수 있다. 소정의 바람직한 실시예에서, 유전체 층은 허니웰 인터내셔날, 인코포레이티드에 의해 판매되고 설명되는 a) 허여된 특허 US 5959157, US 5986045, US 6124421, US 6156812, US 6172128, US 6171687, US 6214746, 및 특허 출원 09/197478, 09/538276, 09/544504, 09/741634, 09/651396, 09/545058, 09/587851, 09/618945, 09/619237, 09/792606에 설명되어 있는 화합물과 같은 플레어(FLARE, 폴리(아릴렌 에테르)), b) 특허 출원 09/545058; 2001년 10월 17일에 출원된 PCT/US01/22204; 2001년 12월 31일에 출원된 PCT/US01/50182; 2001년 12월 31일에 출원된 60/345374; 2002년 1월 8일에 출원된 60/347195; 및 2002년 1월 15일에 출원된 60/350187호에 개시되는 것과 같은 아다만탄계 재료, c) 공동 양도된 US 특허 5,115,082; 5,986,045; 및 6,143,855호; 그리고 공동 양도되고 2001년 4월 26일에 공개된 국제 특허 공보 WO 01/29052; 및 2001년 4월 26일에 공개된 WO 01/29141호; 및 d) 허여된 특허 US 6022812, US 6037275, US 6042994, US 6048804, US 6090448, US 6126733, US 6140254, US 6204202, US 6208014, 및 특허 출원09/046474, 09/046473, 09/111084, 09/360131, 09/378705, 09/234609, 09/379866, 09/141287, 09/379484, 09/392413, 09/549659, 09/488075, 09/566287, 및 09/214219호(이들 모두는 본원에 참조됨)에 개시된 화합물과 같은 나노포러스 실리카 재료 및 실리카계 화합물 및 e) 허니웰 HOSP(등록 상표) 유기실록산을 포함하는 유기 재료를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.A thin layer or thin film formed by sputtering of atoms from a target described herein can be any number, including other metal layers, substrate layers 220, dielectric layers, hardmask or etchstop layers, photolithography layers, antireflective layers, and the like. Or on layers of consistency. In certain preferred embodiments, the dielectric layer is a) granted patents US 5959157, US 5986045, US 6124421, US 6156812, US 6172128, US 6171687, US 6214746, sold and described by Honeywell International, Inc. And flares such as the compounds described in patent applications 09/197478, 09/538276, 09/544504, 09/741634, 09/651396, 09/545058, 09/587851, 09/618945, 09/619237, 09/792606 (FLARE, poly (arylene ether)), b) patent application 09/545058; PCT / US01 / 22204, filed October 17, 2001; PCT / US01 / 50182, filed December 31, 2001; 60/345374, filed December 31, 2001; 60/347195, filed January 8, 2002; And adamantane-based materials, such as those disclosed in US Pat. No. 60/350187, filed Jan. 15, 2002, c) co-assigned US Patent 5,115,082; 5,986,045; And 6,143,855; And International Patent Publication WO 01/29052, co-assigned and published on April 26, 2001; And WO 01/29141, published April 26, 2001; And d) issued patents US 6022812, US 6037275, US 6042994, US 6048804, US 6090448, US 6126733, US 6140254, US 6204202, US 6208014, and patent applications 09/046474, 09/046473, 09/111084, 09 / 360131, 09/378705, 09/234609, 09/379866, 09/141287, 09/379484, 09/392413, 09/549659, 09/488075, 09/566287, and 09/214219, all of which are herein referenced Nanoporous silica materials such as the compounds disclosed herein, and organic materials including silica-based compounds and e) Honeywell HOSP® organosiloxanes.

웨이퍼 또는 기판(220)은 실질적으로 소정의 바람직한 고체 재료를 포함할 수도 있다. 특히 바람직한 기판(220)은 필름, 유리, 세라믹, 플라스틱, 금속 또는 코팅된 금속, 또는 복합재료를 포함할 것이다. 바람직한 실시예에서, 기판(220)은 실리콘 또는 게르마늄 비화물 다이 또는 웨이퍼 표면, 구리, 은, 니켈 또는 금 도금 납프레임에서 발견되는 것과 같은 패키징 표면, 회로 기판 또는 패키지 상호연결 트레이스에서 발견되는 것과 같은 구리 표면, 비어 벽 또는 스티프너 인터페이스("구리"는 베어 구리 또는 그 산화물의 고려대상을 포함), 폴리이미드계 플렉스 패키지에서 발견되는 것과 같은 폴리머계 패키징 또는 기판 인터페이스, 납 또는 다른 금속 합금 솔더 볼 표면, 유리 및 폴리이미드와 같은 폴리머를 포함한다. 보다 바람직한 실시예에서, 기판(220)은 실리콘, 구리, 유리 또는 폴리머와 같은 패키징 및 회로 기판 산업에서 일반적인 재료를 포함한다.Wafer or substrate 220 may comprise substantially any desired solid material. Particularly preferred substrates 220 will include films, glass, ceramics, plastics, metals or coated metals, or composite materials. In a preferred embodiment, the substrate 220 is a silicon or germanium arsenide die or wafer surface, such as that found on packaging surfaces, circuit boards or package interconnect traces, such as those found on copper, silver, nickel or gold plated leadframes. Copper surfaces, via walls, or stiffener interfaces ("copper" includes consideration of bare copper or oxides thereof), polymeric packaging or substrate interfaces as found in polyimide-based flex packages, lead or other metal alloy solder ball surfaces Polymers such as glass, polyimide, and the like. In a more preferred embodiment, substrate 220 includes materials common in the packaging and circuit board industry, such as silicon, copper, glass, or polymers.

여기서 예상되는 기판 층(220)은 또한 둘 이상의 재료 층을 포함한다. 기판 층(220)을 포함하는 층은 전술된 기판 재료를 포함할 수도 있다. 기판 층(220)을 포함하는 다른 층은 폴리머, 모노머(monomer), 유기 화합물, 무기 화합물, 유기금속 화합물의 층, 연속 층 및 나노포러스 층을 포함할 수도 있다.The substrate layer 220 contemplated herein also includes two or more material layers. The layer comprising the substrate layer 220 may comprise the substrate material described above. Other layers including the substrate layer 220 may include polymers, monomers, organic compounds, inorganic compounds, layers of organometallic compounds, continuous layers, and nanoporous layers.

여기서 사용되는 것처럼, "모노머"라는 용어는 반복적으로 그 자체 또는 화학적으로 상이한 화합물과 공유 결합을 형성할 수 있는 소정의 화학적 화합물을 의미한다. 모노머 사이의 반복적인 결합 형성으로 선형, 가지형, 슈퍼 가지형, 또는 3차원 제품을 형성한다. 또한, 모노머는 반복적인 빌딩 블록을 포함하고, 폴리머화될 때 이러한 모노머로부터 형성된 폴리머는 "블록폴리머"로 지칭된다. 모노머는 유기, 유기금속 또는 무기금속 분자를 포함하는 다양한 화학적 분자종에 속한다. 모노머의 분자량은 약 40달톤(Dalton) 내지 20000달톤 사이에서 변한다. 그러나, 특히 모노머가 반복적인 빌딩 블록을 포함할 때, 모노머는 보다 큰 분자량을 갖는다. 모노머는 또한 가교결합용으로 사용되는 그룹과 같은 추가 그룹을 포함한다.As used herein, the term "monomer" refers to any chemical compound capable of repeatedly forming a covalent bond with itself or chemically different compounds. Repeated bond formation between monomers forms linear, branched, super branched, or three-dimensional articles. Monomers also include repeating building blocks, and polymers formed from such monomers when polymerized are referred to as “blockpolymers”. Monomers belong to various chemical molecular species, including organic, organometallic or inorganic metal molecules. The molecular weight of the monomer varies between about 40 Daltons and 20000 Daltons. However, especially when the monomer comprises repeating building blocks, the monomer has a higher molecular weight. Monomers also include additional groups such as those used for crosslinking.

여기서 사용되는 것처럼, "가교결합"이란 용어는 둘 이상의 분자 또는 긴 분자의 두 부분이 화학적 상호 작용에 의해 서로 결합되는 프로세스를 지칭한다. 이러한 상호 작용은 공유 결합 형성, 수소 결합 형성, 소수성, 친수성, 이온 또는 정전기적 상호 작용을 포함하는 다양한 방식으로 발생한다. 또한, 분자의 상호 작용은 분자와 그 자체 또는 둘 이상의 분자 사이의 적어도 일시적인 물리적 연결에 의해 특징화된다.As used herein, the term "crosslinking" refers to a process in which two portions of two or more molecules or long molecules are bonded to each other by chemical interaction. Such interactions occur in a variety of ways, including covalent bond formation, hydrogen bond formation, hydrophobicity, hydrophilicity, ionic or electrostatic interactions. In addition, the interaction of molecules is characterized by at least temporary physical connections between the molecule and itself or two or more molecules.

예상되는 폴리머는 방향족계, 및 할로겐화 그룹을 포함하는 광범위한 기능 또는 구조 부분을 포함한다. 또한, 적절한 폴리머는 호모폴리머, 및 헤테로폴리머를 포함하는 많은 구조를 갖는다. 더욱이, 선택적인 폴리머는 선형, 가지형, 슈퍼 가지형, 또는 3차원과 같은 다양한 형태를 갖는다. 예상되는 폴리머의 분자량은광범위하게 400달톤 내지 400000달톤 이상의 범위이다.Anticipated polymers include aromatics and a wide range of functional or structural moieties including halogenated groups. Suitable polymers also have many structures, including homopolymers, and heteropolymers. Moreover, the selective polymers can take various forms such as linear, branched, super branched, or three dimensional. The expected molecular weight of the polymer is broadly in the range of 400 Daltons to 400000 Daltons or more.

예상되는 무기 화합물의 예로는 실리케이트, 알루미네이트 및 전이금속을 포함하는 화합물이 있다. 예상되는 유기금속 화합물의 예로는 폴리(디메틸실록산), 폴리(비닐실록산) 및 폴리(트리플루오로프로필실록산)이 있다.Examples of anticipated inorganic compounds include compounds comprising silicates, aluminates and transition metals. Examples of expected organometallic compounds include poly (dimethylsiloxane), poly (vinylsiloxane) and poly (trifluoropropylsiloxane).

기판 층(220)은 재료가 연속적인 대신에 나노포러스인 것이 바람직하다면 복수의 공극을 포함할 수도 있다. 공극은 일반적으로 구형이지만, 선택적으로 또는 추가적으로 관형, 층상형, 디스코이달(discoidal)형, 또는 다른 형태를 포함하는 소정의 적절한 형태를 갖는다. 공극이 소정의 적절한 지름을 가짐이 또한 예상된다. 공극의 적어도 소정 부분이 상당한 양의 연결 또는 "오픈"된 다공성을 갖는 구조를 형성하기 위해 인접한 공극과 연결될 수도 있다. 공극은 바람직하게 1마이크로미터 이하, 보다 바람직하게 100나노미터 이하, 더욱 더 바람직하게 10나노미터 이하의 평균 직경을 갖는다. 공극이 기판 층 내에서 균일하게 또는 임의적으로 분산됨이 또한 예상된다. 바람직한 실시예에서, 공극은 기판 층(220) 내에서 균일하게 분산된다.Substrate layer 220 may include a plurality of voids if the material is preferably nanoporous instead of continuous. The voids are generally spherical but have any suitable shape, optionally or additionally including tubular, layered, discoidal, or other forms. It is also envisaged that the voids have some suitable diameter. At least some portions of the pores may be connected with adjacent pores to form a structure having a significant amount of connected or "open" porosity. The voids preferably have an average diameter of 1 micrometer or less, more preferably 100 nanometers or less, even more preferably 10 nanometers or less. It is also envisaged that the voids are uniformly or randomly dispersed within the substrate layer. In a preferred embodiment, the voids are uniformly dispersed within the substrate layer 220.

자체 콜리메이팅 또는 형성 제조된 스퍼터링 타겟(210)을 제조하고 사용함으로써 예상되는 장점은 다른 장점 중에서 설계 단순화, 저비용, 내장형 콜리메이터, 양호한 스텝 커버리지, 및 보다 긴 타겟 수명을 포함한다.The benefits expected by making and using self-collimated or formed manufactured sputtering targets 210 include, among other advantages, simplified design, low cost, embedded collimator, good step coverage, and longer target life.

응용Applications

여기서 설명되는 스퍼터링 타겟(210)은 전자 소자, 반도체 소자 및 통신/데이타 전송 소자를 제조, 또는 수정하는 소정의 프로세스 또는 제조 설계에 일체화될 수 있다. 여기서 예상되는 전자 소자, 반도체 소자 및 통신 소자는 전자 기초, 반도체 기초 또는 통신 기초 제품에 이용될 수 있는 소정의 층 소자를 포함한다고 고려되어 진다. 예상되는 소자로는 마이크로 칩, 회로 기판, 칩 패키징, 세퍼레이터 시이트(separator sheet), 회로 기판의 유전체 소자, 인쇄 배선판(printed-wiring boards), 터치 패드, 웨이브 가이드, 광섬유, 포톤 전달 및 음파 전달 소자, 이중 다마신 공정을 이용하거나 형성하는 소정의 재료, 및 캐패시터, 인덕터, 및 레지스터와 같은 회로 기판의 다른 소자를 포함한다.The sputtering target 210 described herein can be integrated into any process or fabrication design that fabricates or modifies electronic devices, semiconductor devices, and communication / data transfer devices. It is contemplated that electronic devices, semiconductor devices, and communication devices expected herein include certain layer devices that can be used in electronic based, semiconductor based, or communication based products. Prospective devices include microchips, circuit boards, chip packaging, separator sheets, dielectric elements on circuit boards, printed-wiring boards, touch pads, waveguides, optical fibers, photon transfer and sound wave transfer elements. Certain materials that utilize or form a dual damascene process, and other elements of a circuit board such as capacitors, inductors, and resistors.

전자 기초, 반도체 기초 및 통신 기초/데이타 전송 기초 제품은 산업상 또는 다른 소비자에 의해 사용될 준비가 된다는 점에서 마무리될 수 있다. 마무리된 소비자 제품의 예로는 텔레비젼, 컴퓨터, 휴대폰, 무선호출기, 팜형 전자수첩(palm-type organizer), 휴대용 라디오, 카 스테레오, 또는 원격 제어 장치가 있다. 또한 마무리 제품에 잠재적으로 이용되는 키보드, 회로 기판, 및 칩 패키징과 같은 "중간" 제품이 예상된다.Electronic base, semiconductor base and communication base / data transfer base products may be finished in that they are ready for use by industry or other consumers. Examples of finished consumer products are televisions, computers, cell phones, pagers, palm-type organizers, portable radios, car stereos, or remote control devices. Also expected are "middle" products such as keyboards, circuit boards, and chip packaging that are potentially used in finishing products.

전자 제품, 반도체 제품 및 통신/데이타 전송 제품은 또한 개념적 모델로부터 최종 크기의 모델까지의 소정 발전 단계에서 시제품 소자를 포함할 수도 있다. 시제품은 마무리된 제품에 의도된 실제 소자 모두를 포함하거나 포함하지 않을 수도 있고, 시제품은 초기에 시험되어 다른 소자에 대한 초기 효과를 부정하기 위해 복합재료로 구성된 소정의 소자를 포함할 수도 있다.Electronic products, semiconductor products, and communication / data transmission products may also include prototype devices at certain stages of development, from conceptual models to models of final size. The prototype may or may not include all of the actual devices intended for the finished product, and the prototype may include certain devices composed of composite materials to be initially tested to negate the initial effects on other devices.

소자를 형성하기 위해 또는 소자의 표면 상에 균일한 막 또는 층을 형성하는 방법은 a) 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 단계(400); b) 표면을 제공하는 단계(410); c) 상기 표면을 상기 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟으로부터 소정 거리에 위치시키는 단계(420); d) 하나 이상의 원자를 형성하기 위해 상기 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟과 에너지 소오스를 충돌시키는 단계(430); 및 e) 도 6에 도시된 것처럼, 상기 하나 이상의 원자로 상기 표면을 코팅하는 단계(440)를 포함한다. 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟은 표면 재료(260)와 코어 재료(270)를 더 포함하는 스퍼터링 타겟(210)을 포함하며, 여기서 표면 재료(260)는 콜리메이팅 형상을 이루는 둘 이상의 오목부를 포함한다. 제공된 표면은 여기서 설명되는 것처럼, 웨이퍼, 기판, 유전체 재료, 하드마스크 층, 다른 금속, 금속 합금 또는 금속 복합재료 층, 반사 방지 층 또는 소정의 다른 적절한 층 재료를 포함하는 소정의 적절한 표면임이 예상된다. 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟(210)과 표면(220) 사이의 거리는 종래의 PVD 장치에 이미 이용되는 소정의 적절한 거리를 포함한다고 예상된다. 표면 상에 형성되는 코팅, 층 또는 필름은 하나의 원자 또는 분자 두께(1나노미터 이하)로부터 수 밀리미터 두께 범위의 소정의 적절한 또는 바람직한 두께일 수도 있다.A method of forming a device or of forming a uniform film or layer on the surface of a device includes a) providing 400 a self collimating sputtering target; b) providing a surface 410; c) positioning (420) the surface at a distance from the self collimating sputtering target; d) colliding (430) an energy source with the self collimating sputtering target to form one or more atoms; And e) coating 440 the surface with the one or more atoms as shown in FIG. 6. The self collimating sputtering target includes a sputtering target 210 further comprising a surface material 260 and a core material 270, where the surface material 260 includes two or more recesses forming a collimating shape. It is contemplated that the provided surface is any suitable surface comprising a wafer, substrate, dielectric material, hardmask layer, other metal, metal alloy or metal composite layer, antireflective layer, or any other suitable layer material, as described herein. . It is expected that the distance between the self collimating sputtering target 210 and the surface 220 includes some suitable distance already used in conventional PVD devices. The coating, layer or film formed on the surface may be any suitable or desired thickness ranging from one atomic or molecular thickness (1 nanometer or less) to several millimeters in thickness.

그러므로, 형상이 수정된 스퍼터링 타겟의 특정 실시예 및 응용이 설명된다. 그러나, 이미 설명된 것외에 보다 많은 수정예가 본 발명의 개념으로부터 벗어남이 없이 가능함은 당업자에게 명백하다. 그러므로, 본 발명의 요지는 청구범위의 취지에 제한된다. 더욱이, 본 발명의 명세서 및 청구범위를 이해할 때, 모든 용어는 본원에서 일치되게 가장 광범위한 방식으로 이해되어야 한다. 특히, "포함한다" 또는 "포함하는"이란 용어는 비배타적인 방식에서 원소, 성분, 또는 단계를 지칭하는 것으로 이해해야 하고, 언급된 원소, 성분, 또는 단계가 존재하거나, 이용되거나 참조되지 않은 다른 단계, 원소, 성분과 조합됨을 나타낸다.Therefore, specific embodiments and applications of sputtered targets with modified shapes are described. However, it will be apparent to those skilled in the art that more modifications than those already described are possible without departing from the concept of the invention. Therefore, the gist of the present invention is limited to the scope of the claims. Moreover, upon understanding the specification and claims of the present invention, all terms should be understood in the broadest manner consistently herein. In particular, the term “comprising” or “comprising” should be understood to refer to an element, component, or step in a non-exclusive manner, and any other element in which the stated element, component, or step exists, is not used or referenced It is combined with a step, an element and a component.

Claims (27)

코어 재료; 및Core material; And 상기 코어 재료에 결합된 표면 재료를 포함하는 스퍼터링 타겟으로서,A sputtering target comprising a surface material bonded to the core material, 상기 표면 재료가 콜리메이팅 형상을 이루는 둘 이상의 오목부를 포함하는 스퍼터링 타겟.A sputtering target, wherein the surface material comprises two or more recesses forming a collimating shape. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코어 재료와 상기 표면 재료는 동일한 화학 성분을 포함하는 스퍼터링 타겟.The sputtering target of which the core material and the surface material comprise the same chemical component. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 화학 성분은 구리, 알루미늄, 텅스텐, 티탄, 지르코늄, 코발트, 알루미나이드, 탄탈, 마그네슘, 리튬, 실리콘, 망간, 철 또는 이들의 조합물을 포함하는 스퍼터링 타겟.The chemical component comprises a sputtering target comprising copper, aluminum, tungsten, titanium, zirconium, cobalt, aluminide, tantalum, magnesium, lithium, silicon, manganese, iron or combinations thereof. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 성분은 구리, 알루미늄, 텅스텐, 티탄, 지르코늄, 코발트, 탄탈, 알루미나이드 또는 이들의 조합물을 포함하는 스퍼터링 타겟.The component is a sputtering target comprising copper, aluminum, tungsten, titanium, zirconium, cobalt, tantalum, aluminide or combinations thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기, 둘 이상의 오목부는 매크로스케일 모디피케이션(macroscale modification)을 포함하는 스퍼터링 타겟.Wherein said at least two recesses comprise macroscale modification. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 매크로스케일 모디피케이션은 원형 웨이브 형상을 포함하는 스퍼터링 타겟.The macroscale modulation is a sputtering target comprising a circular wave shape. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 둘 이상의 오목부는 하나 이상의 마이크로딤플(microdimple)을 포함하는 스퍼터링 타겟.And the at least two recesses comprise at least one microdimple. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 하나 이상의 마이크로딤플은 원형의 밀폐 루프 개구를 포함하는 스퍼터링 타겟.Wherein said at least one microdimple comprises a circular closed loop opening. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 하나 이상의 마이크로딤플은 육각형의 밀폐 루프 개구를 포함하는 스퍼터링 타겟.Wherein said at least one microdimple comprises a hexagonal closed loop opening. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 둘 이상의 오목부는 매크로스케일 모디피케이션과 하나 이상의 마이크로딤플을 포함하는 스퍼터링 타겟.Wherein said at least two recesses comprise macroscale modulation and at least one microdimple. 코어 재료를 제공하는 단계;Providing a core material; 표면 재료를 제공하는 단계;Providing a surface material; 스퍼터링 타겟을 형성하도록 상기 코어 재료를 상기 표면 재료에 결합시키는 단계;Bonding the core material to the surface material to form a sputtering target; 상기 표면 재료 내에 둘 이상의 의도적인 오목부를 형성하는 단계를 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법으로서,A method of providing a self collimating sputtering target comprising forming at least two intentional recesses in the surface material, the method comprising: 상기 오목부가 콜리메이팅 형상을 이루는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법.Providing a self collimating sputtering target in which the recess is in a collimating shape. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 코어 재료를 제공하는 단계와 상기 표면 재료를 제공하는 단계가 동일한 화학 성분을 제공하는 단계를 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법.And providing the surface material and providing the surface material comprise providing the same chemical component. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 화학 성분은 구리, 알루미늄, 텅스텐, 티탄, 코발트, 알루미나이드, 탄탈, 마그네슘, 리튬, 실리콘, 망간, 철 또는 이들의 조합물을 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법.Wherein said chemical component comprises copper, aluminum, tungsten, titanium, cobalt, aluminide, tantalum, magnesium, lithium, silicon, manganese, iron or combinations thereof. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 성분은 구리, 알루미늄, 텅스텐, 티탄, 코발트, 탄탈, 알루미나이드 또는 이들의 조합물을 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법.And wherein said component comprises copper, aluminum, tungsten, titanium, cobalt, tantalum, aluminide, or a combination thereof. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 표면 재료 내에 둘 이상의 의도적인 오목부를 형성하는 단계가 매크로스케일 모디피케이션을 형성하는 단계를 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법.Forming at least two intentional recesses in the surface material comprises forming a macroscale modulation. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 표면 재료 내에 둘 이상의 의도적인 오목부를 형성하는 단계가 원형 웨이브 형상을 형성하는 단계를 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법.Forming at least two intentional recesses in the surface material comprises forming a circular wave shape. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 표면 재료 내에 둘 이상의 의도적인 오목부를 형성하는 단계가 하나 이상의 마이크로딤플을 형성하는 단계를 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을제공하는 방법.Forming at least two intentional recesses in the surface material comprises forming at least one microdimple. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 하나 이상의 마이크로딤플을 형성하는 단계가 원형의 밀폐 루프 개구를 형성하는 단계를 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법.Forming the one or more microdimples comprises forming a circular closed loop opening. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 하나 이상의 마이크로딤플을 형성하는 단계가 육각형의 밀폐 루프 개구를 형성하는 단계를 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법.Forming the one or more microdimples comprises forming a hexagonal closed loop opening. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 표면 재료 내에 둘 이상의 의도적인 오목부를 형성하는 단계가 매크로스케일 모디피케이션과 하나 이상의 마이크로딤플을 형성하는 단계를 포함하는 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 방법.Forming at least two intentional recesses in the surface material comprises forming macroscale modulation and at least one microdimple. 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟을 제공하는 단계;Providing a self collimating sputtering target; 표면을 제공하는 단계;Providing a surface; 상기 표면을 상기 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟으로부터 소정 거리에 위치시키는 단계;Positioning the surface at a distance from the self collimating sputtering target; 하나 이상의 원자를 형성하도록 상기 자체 콜리메이팅 스퍼터링 타겟과 에너지 소오스를 충돌시키는 단계; 및Colliding an energy source with the self collimating sputtering target to form one or more atoms; And 상기 하나 이상의 원자로 상기 표면을 코팅하는 단계를 포함하는 기판 상에 균일한 막을 형성하는 방법.Coating the surface with the one or more atoms. 제 11 항의 상기 스퍼터링 타겟으로부터 형성된 막.A film formed from the sputtering target of claim 11. 제 21 항의 상기 방법에 의해 형성된 막.A film formed by the method of claim 21. 제 11 항의 상기 스퍼터링 타겟에 의해 형성된 소자.A device formed by the sputtering target of claim 11. 제 21 항의 상기 방법에 의해 형성된 막을 포함하는 소자.A device comprising a film formed by the method of claim 21. 제 11 항의 상기 스퍼터링 타겟에 의해 형성된 캐패시터.A capacitor formed by the sputtering target of claim 11. 제 21 항의 상기 방법에 의해 형성된 막을 포함하는 캐패시터.A capacitor comprising a film formed by the method of claim 21.
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