CN107109629B - 用于在钛钨靶材中的小结控制的方法和设备 - Google Patents

用于在钛钨靶材中的小结控制的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN107109629B
CN107109629B CN201580067397.9A CN201580067397A CN107109629B CN 107109629 B CN107109629 B CN 107109629B CN 201580067397 A CN201580067397 A CN 201580067397A CN 107109629 B CN107109629 B CN 107109629B
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
titanium
tungsten
powder
grain size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580067397.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107109629A (zh
Inventor
魏俊琪
曹志涛
欧岳生
阿南塔克里希纳·朱普迪
希兰库玛·萨万戴亚
王欣
斯里斯卡塔拉贾赫·西里纳瓦卡拉苏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of CN107109629A publication Critical patent/CN107109629A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107109629B publication Critical patent/CN107109629B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414—Targets
    • H01J37/3426—Material
    • H01J37/3429—Plural materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/045—Alloys based on refractory metals
    • C22C1/0458—Alloys based on titanium, zirconium or hafnium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/04—Alloys based on tungsten or molybdenum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414—Targets
    • H01J37/3426—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3488—Constructional details of particle beam apparatus not otherwise provided for, e.g. arrangement, mounting, housing, environment; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/3491—Manufacturing of targets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C14/00—Alloys based on titanium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

本公开内容的实施方式包括用于控制钛‑钨(TiW)靶材小结形成的方法和设备。在一些实施方式中，靶材包括：源材料，所述源材料主要地包括钛(Ti)和钨(W)，所述源材料由钛粉末和钨粉末的混合物形成，其中主要数量的钛粉末的晶粒尺寸小于或等于主要数量的钨粉末的晶粒尺寸。

Description

用于在钛钨靶材中的小结控制的方法和设备
技术领域
本公开内容的实施方式通常涉及基板处理系统。
背景技术
钨和钛膜经常地使用于半导体器件的制造中，例如，作为在硅基板和铝合金金属化之间的扩散阻挡物。钛-钨(TiW)膜由溅射钛-钨靶材而形成。
在溅射处理期间，钛-钨材料从靶材的表面溅射并沉积至与靶材的表面相对设置的基板上。然而，发明人已经观察到当来自靶材的中央部分的材料被溅射和再沉积于靶材面的外侧周边边缘上而非基板上时，小结可能形成在靶材的溅射面上。而且，小结具有易于剥落并产生颗粒的倾向，这可能污染且不利地影响在基板上的所沉积钛-钨膜的品质。
因此，发明人已经提供用于控制钛-钨(TiW)靶材小结形成的改良的方法和设备。
发明内容
本公开内容的实施方式包括用于控制钛-钨(TiW)靶材小结形成的方法和设备。在一些实施方式中，一种靶材包括：源材料，所述源材料主要地包括钛(Ti)和钨(W)，所示源材料由钛粉末和钨粉末的混合物所形成，其中主要数量的所述钛粉末的晶粒尺寸小于或等于主要数量的所述钨粉末的晶粒尺寸。
在一些实施方式中，一种形成钛-钨(Ti-W)靶材的方法包括以下步骤：混合钨粉末和钛粉末以形成混合物，其中在混合物中的主要数量的钛粉末的晶粒尺寸小于或等于主要数量的钨粉末的晶粒尺寸；压紧所述混合物；和加热所述混合物以形成所述靶材。
在一些实施方式中，一种从靶材移除多个小结的方法包括以下步骤：(a)将靶材曝露至惰性气体，其中所述靶材包括源材料，所述源材料主要地包括钛(Ti)和钨(W)，所述源材料由钛粉末和钨粉末的混合物所形成，且其中主要数量的钛粉末的晶粒尺寸小于或等于主要数量的钨粉末的晶粒尺寸；(b)以第一功率施加DC功率至所述靶材，以点燃所述惰性气体以形成等离子体；和(c)将施加至所述靶材的所述DC功率增加至第二功率，以从所述靶材移除多个小结。
本公开内容的其他和进一步的实施方式说明于下。
附图说明
可参考附图中描绘的本公开内容的例示性的实施方式来理解本公开内容的以上简要概述和以下更详细描述的实施方式。然而，附图仅示出了本公开内容的典型实施方式，并因此将不被视为对本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可允许其它等效的实施方式。
图1描绘了根据本公开内容的一些实施方式的具有靶材组件的处理腔室的示意性截面图。
图2描绘了根据本公开内容的一些实施方式的控制钛-钨(TiW)靶材小结的方法。
为促进理解，已尽可能使用相同的参考数字来指示附图中共通的相同元件。附图并未依照尺寸而绘制且为了清楚而可被简化。一个实施方式的元件和特征可有利地并入于其他实施方式中而无需进一步赘述。
具体实施方式
本公开内容的实施方式包括用于控制钛-钨(TiW)靶材小结形成的方法和设备。在本公开内容的实施方式中，在钛-钨(Tiw)靶材上小结的形成可通过靶材原始材料晶粒尺寸的控制和通过可选择的周期性清洁工艺而被有利地减少、消除或实质地消除。在本公开内容的实施方式中，靶材晶粒尺寸控制有利地防止或延迟小结形成，而清洁工艺有利地移除在靶材的表面上所产生的任何小结。
图1描绘了物理气相沉积(PVD)腔室100的简化、截面图。PVD腔室100包括根据本公开内容的一些实施方式的基板支撑件106。适合根据在此所提供的教导而修改的PVD腔室的例子包括具有非常高频率(VHF)源的腔室、
Figure GDA0001530627000000021
Plus和SIP
Figure GDA0001530627000000022
PVD处理腔室，两者均可从加州圣克拉拉市的应用材料公司商业取得。来自应用材料公司或其他制造商的其他处理腔室也可受益于根据在此所公开的创造性的设备的修改，且可被用以实施在此所公开的创造性的方法的实施方式。
在一些实施方式中，PVD腔室100包括腔室盖101，腔室盖101设置于腔室主体104的顶上且可从腔室主体104移除。腔室盖101可包括靶材组件102和接地组件103。
靶材组件102包括靶材114。靶材114可包括源材料113和用以支撑源材料113的背板162。源材料113可如图1中所示被设置于背板162的面向基板支撑件侧上。背板162可包括导电材料，诸如铜-锌、铜-铬，或与靶材相同的材料，使得RF和DC功率可经由背板162而被耦接至源材料113。可选地，背板162可为不导电的，且可包括诸如电气接头(electricalfeedthroughs)或类似物的导电元件(未示出)。
源材料113于溅射期间被沉积于基板上，所述基板诸如基板108(例如，半导体或其他材料的晶片)。在一些实施方式中，源材料113主要包括钛(Ti)和钨(W)。在一些实施方式中，源材料113由钛(Ti)和钨(W)所组成，或实质上由钛(Ti)和钨(W)所组成。在一些实施方式中，靶材114的源材料113包括约90重量百分比的钨(W)和约10重量百分比的钛(Ti)。在一些实施方式中，靶材114的源材料113具有至少约98％的密度(即，重量/体积)。在一些实施方式中，靶材114具有至少5N的纯度(即，99.999％纯度)。
一般地，钛-钨靶材通过混合钨原始材料粉末和钛原始材料粉末而制成。所产生的混合物使用合适的成形方法(诸如惰性气体热压法、真空热压法、热等静压法、冷压法/烧结法，或类似方法)而被压紧和加热。发明人已经观察到一旦靶材114的表面形成富钛或富钨区域，则小结倾向形成。发明人已经进一步观察到调整钨原始材料粉末的平均晶粒尺寸和钛原始材料粉末的平均晶粒尺寸可减少富钛或富钨区域，并因此有利地减少或消除小结形成。
在一些实施方式中，主要数量的钛粉末的晶粒尺寸小于或等于主要数量的钨粉末的晶粒尺寸。在一些实施方式中，钛粉末的平均晶粒尺寸小于或等于钨粉末的平均晶粒尺寸。在一些实施方式中，实质上全部的钛粉末的晶粒尺寸小于或等于实质上全部的钨粉末的晶粒尺寸。例如，在一些实施方式中，钛晶粒的平均晶粒尺寸小于约30μm，或在一些实施方式中小于约20μm。在一些实施方式中，钨晶粒的平均晶粒尺寸约20μm至约45μm。在一些实施方式中，钛粉末的平均晶粒尺寸和钨粉末的平均晶粒尺寸各自约20μm至约30μm。在一些实施方式中，在形成靶材之后，靶材可具有约60μm的平均钛-钨晶粒尺寸。
发明人已经发现使用具有如以上所讨论的晶粒尺寸的钛粉末和钨粉末而形成的靶材有利地减少或消除在靶材114上的小结的形成。此外，发明人已经进一步观察到如以上所述而形成的靶材的寿命预料不到地且有利地增加约五倍(例如，从约70千瓦-小时增加至约350千瓦-小时)。
在一些实施方式中，实施可选择的周期性清洁工艺以移除在源材料113的表面上所产生的小结。图2描绘了根据本公开内容的一些实施方式的移除在源材料113的表面上所形成的小结的方法200。
上述方法通常开始于步骤202，其中靶材114被曝露至惰性气体，诸如氩气、氦气或类似物。在一些实施方式中，惰性气体以合适的流率而提供，例如约200sccm。
于步骤204，DC功率被以足以点燃惰性气体并在第一容积120中形成等离子体的第一功率施加至靶材114。在一些实施方式中，第一功率为约500瓦。在一些实施方式中，靶材114被曝露于由惰性气体所形成的等离子体约2秒。
于步骤206，施加至靶材的DC功率被增加至第二功率，以从靶材114移除小结。在一些实施方式中，第二功率为约1000瓦。在一些实施方式中，靶材114被以第二功率而曝露至由惰性气体所形成的等离子体约600秒。
方法200可在处理预定数量的基板108的一个或多个之后、预定数量的靶材寿命时数之后、观察颗粒的增加之后、或类似情况之后而实施。例如，在一些实施方式中，方法200可在处理每12个基板之后，或在靶材使用100千瓦-小时之后、或上述情况的组合之后而实施。在一些实施方式中，步骤202-206可被重复一段时间以适于从靶材114移除全部或实质全部的小结。发明人已经进一步观察到从如以上所述的钛粉末和钨粉末的混合物所形成的、并受方法200控制的靶材的靶材寿命可有利地且预料不到地增加约7倍(例如，从约70千瓦-小时增加至约500千瓦-小时)。
返回至图1，腔室主体104包括用以接收基板108于其上的基板支撑件106。基板支撑件106可位于下接地外壳壁110内，下接地外壳壁110可为腔室主体104的腔室壁。下接地外壳壁110可被电性地耦接至腔室盖101的接地组件103，使得RF返回路径被提供至设置在腔室盖101的上方的RF电源182。可选地，其他RF返回路径是可能的，诸如从基板支撑件106行进通过处理配件屏蔽件(如，以下所讨论的屏蔽件138)并最终回到腔室盖101的接地组件103的RF返回路径。RF电源182可如以下所讨论的提供RF功率至靶材组件102。
基板支撑件106具有面向靶材114(或源材料)的主要表面的材料接收表面，并在与靶材114的主要表面相对的平面位置中支撑待由来自靶材114的材料溅射涂布的基板108。在一些实施方式中，基板108可通过真空或静电吸引而被保持在基板支撑件106上。在一些实施方式中，基板支撑件106可包括可被用以提供静电夹持功率或RF偏压功率至基板支撑件106的电极(未示出)。
基板支撑件106可支撑基板108于腔室主体104的第一容积120中。第一容积120可为腔室主体104的内部容积的一部分，所述部分在处理基板108期间用以处理基板108且可与内部容积的剩余部分(如，非处理容积)分离。第一容积120被界定为于处理期间在基板支撑件106的上方的区域(例如，当在处理位置中时，在靶材114和基板支撑件106之间)。
在一些实施方式中，基板支撑件106可被垂直地移动，以允许待传送至基板支撑件106上的基板108通过在腔室主体104的下部分中的负载锁定阀，或开口(未示出)，并接着为了特别的应用而升高或降低。可提供连接至底腔室壁124的波纹管122以维持腔室主体104的内部容积与腔室主体104外侧的大气分离。一种或多种气体可从气源126通过质流控制器128而被供应至腔室主体104的下部分。排气口130可被提供并经由阀132而耦接至泵(未示出)，用以将腔室主体104的内侧排空，并用以促进维持在腔室主体104内侧的预定压力。
腔室主体104进一步包括处理配件142。处理配件可包括第一环143(即，沉积环)和第二环144(即，覆盖环)。在一些实施方式中，第一环143为绕基板支撑件106的环形环，以屏蔽侧壁和基板支撑件106的周边边缘免于工艺沉积物。在一些实施方式中，第二环144为设置于第一环143的上方的环形环，且通常用以防止在基板下方的沉积和帮助控制在基板的边缘处或基板的边缘的下方的沉积。在一些实施方式中，第一环143和第二环144可具有其他合适的配置，这取决于基板和基板支撑件的几何形状。
腔室主体104进一步包括处理配件屏蔽件，或屏蔽件138，以环绕腔室主体104的处理或第一容积，并保护其他的腔室部件免于损坏和/或来自处理的污染。在一些实施方式中，屏蔽件138可为连接至腔室主体104的上接地外壳壁116的突出部分(ledge)的接地屏蔽件。
屏蔽件138向下延伸且可包括一个或多个侧壁139，所述一个或多个侧壁139经配置以围绕第一容积120。第二环144放置于屏蔽件138的底部U形部分的顶部上。在一些实施方式中，如在图1中所示，屏蔽件138的侧壁139是实质上垂直的，以提供具有大半径的平坦区域，以防止可能黏着至屏蔽件的侧壁139的所溅射的靶材材料的剥离。
在一些实施方式中，磁体152可绕腔室主体104而设置，以选择性地在基板支撑件106和靶材114之间提供磁场。例如，如在图1中所示，磁体152可绕下接地外壳壁110的外侧而设置于在当于处理位置中时刚好在基板支撑件106的上方的区域中。在一些实施方式中，磁体152可额外地或可选地设置于其他位置，诸如邻近于上接地外壳壁116。磁体152可为电磁铁且可被耦接至电源(未示出)，用以控制由电磁铁所产生的磁场的强度。
腔室盖101通常包括绕靶材组件102而设置的接地组件103。接地组件103可包括可为通常平行于并与靶材组件102的背侧相对的接地板156。接地屏蔽件112可从接地板156延伸并围绕靶材组件102。
靶材组件102可包括与靶材114的背侧相对并沿着靶材114的周边边缘而电性耦接至靶材114的源分配板158。导电构件164可设置在源分配板158和靶材114的背侧之间，以将RF能量从源分配板158传播至靶材114的周边边缘。
绝缘间隙180提供在接地板156和源分配板158、导电构件164以及靶材114(和/或背板162)的外侧表面之间。绝缘间隙180可充填有空气或一些其他合适的介电材料，诸如陶瓷、塑料或类似物。
在一些实施方式中，靶材组件102可具有连接至电极154(如，RF馈送结构)的RF电源182。RF电源182可包括RF产生器和匹配电路，例如)，以最小化在操作期间反射回至RF产生器的反射RF能量。例如，由RF电源182所供应的RF能量可在从约13.56MHz至约162MHz或更高的频率范围中。例如，可使用非限制性的频率，诸如13.56MHz、27.12MHz、60MHz或162MHz。
在一些实施方式中，第二能量源183可被耦接至靶材组件102，以于处理期间提供能量至靶材114。在一些实施方式中，第二能量源183可为DC电源，以提供DC能量，例如，以增强靶材材料的溅射率(且因此增强在基板上的沉积率)。在一些实施方式中，第二能量源183可为第二RF电源(类似于RF电源182)以例如第二频率提供RF能量，所述第二频率不同于由RF电源182所提供的RF能量的第一频率。在第二能量源183为DC电源的实施方式中，第二能量源可在适合将DC能量电性耦接至靶材114的任何位置中(诸如电极154或一些其他导电构件)被耦接至靶材组件102。在第二能量源183为RF电源的实施方式中，第二能量源可经由电极154而耦接至靶材组件102。
靶材组件102可包括设置在靶材114的背侧和源分配板158之间的腔170。腔170可至少部分地容纳磁控管组件196。在一些实施方式中，腔170可被至少部分地充填冷却流体192，诸如水(H2O)或类似物。磁控管组件196的一个或多个部分可被至少部分地设置于腔170内。磁控管组件提供紧邻于靶材的旋转磁场，以帮助在腔室主体104内的等离子体处理。在一些实施方式中，磁控管组件196包括耦接至磁体支撑构件172的多个磁体188，磁体支撑构件172可在腔170内旋转。
虽然前述内容涉及公开内容的实施方式，但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可以设计本公开内容的其他和进一步的实施方式。

Claims (15)

1.一种靶材，所述靶材包括：
源材料，所述源材料主要地包括钛(Ti)和钨(W)，所述源材料由钛粉末和钨粉末的混合物形成，其中主要数量的所述钛粉末的晶粒尺寸小于或等于主要数量的所述钨粉末的晶粒尺寸。
2.如权利要求1所述的靶材，其中所述靶材包括实质上由钛(Ti)和钨(W)所组成的源材料。
3.如权利要求1所述的靶材，其中实质上全部的所述钛粉末的所述晶粒尺寸小于或等于实质上全部的所述钨粉末的所述晶粒尺寸。
4.如权利要求1所述的靶材，其中所述靶材包括约90重量百分比的钨(W)和约10重量百分比的钛(Ti)。
5.如权利要求1所述的靶材，其中所述靶材进一步包括至少约98％的密度。
6.如权利要求1-5任一项所述的靶材，其中所述钛粉末的平均晶粒尺寸低于约20μm。
7.如权利要求6所述的靶材，其中所述钨粉末的平均晶粒尺寸约20μm至约45μm。
8.如权利要求1-5任一项所述的靶材，其中所述钛粉末的平均晶粒尺寸和所述钨粉末的平均晶粒尺寸各自约20μm至约30μm。
9.一种形成钛-钨(Ti-W)靶材的方法，所述方法包括以下步骤：
混合钨粉末和钛粉末，以形成混合物，其中在所述混合物中的主要数量的所述钛粉末的晶粒尺寸小于或等于主要数量的所述钨粉末的晶粒尺寸；
压紧所述混合物；和
加热所述混合物以形成所述靶材。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述靶材包括约90重量百分比的钨(W)和约10重量百分比的钛(Ti)。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述靶材进一步包括至少约98％的密度。
12.如权利要求9-11任一项所述的方法，其中所述钛粉末的平均晶粒尺寸低于约20μm。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述钨粉末的平均晶粒尺寸约20μm至约45μm。
14.如权利要求9-11任一项所述的方法，其中所述钛粉末的平均晶粒尺寸和所述钨粉末的平均晶粒尺寸各自约20μm至约30μm。
15.一种从靶材移除多个小结的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述靶材曝露至惰性气体，其中所述靶材包括源材料，所述源材料主要地包括钛(Ti)和钨(W)，所述源材料由钛粉末和钨粉末的混合物形成，且其中主要数量的所述钛粉末的晶粒尺寸小于或等于主要数量的所述钨粉末的晶粒尺寸；
(b)以第一功率施加DC功率至所述靶材，以点燃所述惰性气体以形成等离子体；和
(c)增加施加至所述靶材的所述DC功率至第二功率，以从所述靶材移除多个小结。
CN201580067397.9A 2014-12-31 2015-10-22 用于在钛钨靶材中的小结控制的方法和设备 Active CN107109629B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/587,967 2014-12-31
US14/587,967 US9960023B2 (en) 2014-12-31 2014-12-31 Methods and apparatus for nodule control in a titanium-tungsten target
PCT/US2015/056930 WO2016109007A1 (en) 2014-12-31 2015-10-22 Methods and apparatus for nodule control in a titanium-tungsten target

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107109629A CN107109629A (zh) 2017-08-29
CN107109629B true CN107109629B (zh) 2020-04-10

Family

ID=56165038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580067397.9A Active CN107109629B (zh) 2014-12-31 2015-10-22 用于在钛钨靶材中的小结控制的方法和设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9960023B2 (zh)
JP (1) JP7208711B2 (zh)
CN (1) CN107109629B (zh)
TW (1) TWI692532B (zh)
WO (1) WO2016109007A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5298338A (en) * 1990-06-15 1994-03-29 Hitachi Metals, Ltd. Titanium-tungsten target material and manufacturing method thereof
WO1997037801A1 (en) * 1996-04-10 1997-10-16 Sony Corporation Single phase tungsten-titanium sputter targets and method of producing same
JP2002105636A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Canon Inc プラズマ発光モニターで制御されたスパッタ方法
JP2002256422A (ja) * 2001-03-02 2002-09-11 Vacuum Metallurgical Co Ltd Ｗ−Ｔｉターゲット及びその製造方法
CN1370853A (zh) * 2001-02-23 2002-09-25 光洋应用材料科技股份有限公司 金属溅镀靶材的制造方法
WO2006129671A1 (ja) * 2005-05-31 2006-12-07 Sharp Kabushiki Kaisha 成膜装置及び方法
CN101008076A (zh) * 2006-01-23 2007-08-01 W.C.贺利氏有限公司 具有高熔相的溅射靶
CN101748365A (zh) * 2008-12-19 2010-06-23 北京有色金属研究总院 一种高纯高富钨相钨钛靶材及其制备方法
CN102139371A (zh) * 2011-05-04 2011-08-03 佛山市钜仕泰粉末冶金有限公司 一种钨合金靶材及其制备方法
CN203834001U (zh) * 2014-05-14 2014-09-17 厦门映日新材料科技有限公司 一种靶材等离子喷涂自吹积瘤装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5306569A (en) 1990-06-15 1994-04-26 Hitachi Metals, Ltd. Titanium-tungsten target material and manufacturing method thereof
JP2954711B2 (ja) * 1990-12-28 1999-09-27 株式会社 ジャパンエナジー Ｗ−Ｔｉ合金ターゲットおよび製造方法
US5234487A (en) 1991-04-15 1993-08-10 Tosoh Smd, Inc. Method of producing tungsten-titanium sputter targets and targets produced thereby
US6086735A (en) 1998-06-01 2000-07-11 Praxair S.T. Technology, Inc. Contoured sputtering target
JP4232260B2 (ja) 1999-03-03 2009-03-04 ソニー株式会社 フォント制御方法及び装置
US6524956B1 (en) 1999-09-24 2003-02-25 Novelius Systems, Inc. Method for controlling the grain size of tungsten films
US20090078570A1 (en) 2003-08-11 2009-03-26 Wuwen Yi Target/backing plate constructions, and methods of forming target/backing plate constructions
JP4193947B2 (ja) 2006-06-13 2008-12-10 京都電機器株式会社 紫外線照射装置
WO2009036263A2 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Cardinal Cg Company Low-maintenance coating technology
WO2011093334A1 (ja) 2010-01-26 2011-08-04 キヤノンアネルバ株式会社 成膜方法、成膜装置、および該成膜装置の制御装置
US20120228773A1 (en) 2011-03-08 2012-09-13 International Business Machines Corporation Large-grain, low-resistivity tungsten on a conductive compound
US9230815B2 (en) 2012-10-26 2016-01-05 Appled Materials, Inc. Methods for depositing fluorine/carbon-free conformal tungsten
SG10201804785PA (en) * 2013-12-05 2018-07-30 Praxair Technology Inc Improved and modified tungsten-titanium sputtering targets

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5298338A (en) * 1990-06-15 1994-03-29 Hitachi Metals, Ltd. Titanium-tungsten target material and manufacturing method thereof
WO1997037801A1 (en) * 1996-04-10 1997-10-16 Sony Corporation Single phase tungsten-titanium sputter targets and method of producing same
JP2002105636A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Canon Inc プラズマ発光モニターで制御されたスパッタ方法
CN1370853A (zh) * 2001-02-23 2002-09-25 光洋应用材料科技股份有限公司 金属溅镀靶材的制造方法
JP2002256422A (ja) * 2001-03-02 2002-09-11 Vacuum Metallurgical Co Ltd Ｗ−Ｔｉターゲット及びその製造方法
WO2006129671A1 (ja) * 2005-05-31 2006-12-07 Sharp Kabushiki Kaisha 成膜装置及び方法
CN101008076A (zh) * 2006-01-23 2007-08-01 W.C.贺利氏有限公司 具有高熔相的溅射靶
CN101748365A (zh) * 2008-12-19 2010-06-23 北京有色金属研究总院 一种高纯高富钨相钨钛靶材及其制备方法
CN102139371A (zh) * 2011-05-04 2011-08-03 佛山市钜仕泰粉末冶金有限公司 一种钨合金靶材及其制备方法
CN203834001U (zh) * 2014-05-14 2014-09-17 厦门映日新材料科技有限公司 一种靶材等离子喷涂自吹积瘤装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI692532B (zh) 2020-05-01
US20160189941A1 (en) 2016-06-30
WO2016109007A1 (en) 2016-07-07
TW201623646A (zh) 2016-07-01
JP2018508649A (ja) 2018-03-29
JP7208711B2 (ja) 2023-01-19
CN107109629A (zh) 2017-08-29
US9960023B2 (en) 2018-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10718049B2 (en) Process kit shield for improved particle reduction
CN108028184B (zh) 用于减少基板附近的电场影响的单件式处理配件屏蔽件
US10546733B2 (en) One-piece process kit shield
US9991101B2 (en) Magnetron assembly for physical vapor deposition chamber
US20170088942A1 (en) Process kit shield and physical vapor deposition chamber having same
CN107250425B (zh) 通过靶使用期控制一或多个膜性质的自动电容调节器电流补偿
US20190259586A1 (en) Methods and apparatus for maintaining low non-uniformity over target life
WO2010123680A2 (en) Wafer processing deposition shielding components
CN110062950B (zh) 物理气相沉积腔室中的颗粒减量
US10115573B2 (en) Apparatus for high compressive stress film deposition to improve kit life
US20160168687A1 (en) Particle reduction in a deposition chamber using thermal expansion coefficient compatible coating
US9960018B2 (en) RF sputtering apparatus and sputtering method
TW202120722A (zh) 用於物理氣相沉積(pvd)介電質沉積的方法及設備
CN111033683B (zh) 具有双位置磁控管及中央供给冷却剂的阴极组件
CN113412341A (zh) 在脉冲式pvd中通过等离子体改性从晶片移除颗粒的方法
CN107109629B (zh) 用于在钛钨靶材中的小结控制的方法和设备
JP2002533574A (ja) 半導体性及び絶縁性物質の物理蒸着装置
JP5558020B2 (ja) 成膜方法
US20240068086A1 (en) Physical Vapor Deposition (PVD) Chamber Titanium-Tungsten (TiW) Target For Particle Improvement

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant