CN113265632B - 溅镀标靶部件、溅镀设备及溅镀方法 - Google Patents

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Abstract

一种溅镀标靶部件、溅镀设备及溅镀方法，该标靶部件包括：一背板，其具有形成于其中的一孔隙；及一标靶，其粘结至该背板的一前表面。该孔隙设置于该背板上，以使得该孔隙的一第一末端由该标靶的一部分密封，该部分由一溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在一对应的溅镀制程期间具有一最高蚀刻速率。

Description

溅镀标靶部件、溅镀设备及溅镀方法
技术领域
本揭露是有关于一种溅镀标靶部件、溅镀设备及溅镀方法。
背景技术
溅镀沉积是用于通过将来自标靶或源材料的材料射出至基板(诸如硅晶圆)上来形成薄膜的物理气相沉积(physical vapor deposition,PVD)方法。可控制或更改广泛多种参数以便控制并操纵使用溅镀沉积形成材料的方式。控制溅镀沉积的广泛多种参数的可用性导致复杂的制程，但亦允许专家对使用此类技术沉积的膜的成长及微结构进行更精细的控制。
发明内容
一种溅镀标靶部件包含：背板以及一标靶。背板具有形成于其中的孔隙。标靶粘结至背板的前表面。孔隙设置于背板上，以使得孔隙的第一末端由标靶的部分密封。此部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率。
一种溅镀设备包含：沉积室、磁控管、以及溅镀标靶部件。溅镀标靶部件设置于磁控管与沉积室之间。溅镀标靶部件包含：背板以及标靶。背板具有形成于其中的一孔隙。标靶粘结至背板的前表面。其中孔隙设置于背板上，以使得孔隙的第一末端由标靶的部分密封。此部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率。
一种溅镀方法包含：将溅镀标靶部件插入至溅镀设备的沉积室中，溅镀标靶部件包含：背板以及标靶，背板具有形成于其中的孔隙，标靶粘结该背板的前表面；其中孔隙设置于背板上，以使得孔隙的第一末端由标靶的部分密封，此部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率；溅镀标靶；监测溅镀设备内的溅镀条件；判定是否侦测到所监测溅镀条件的波动；以及回应于判定侦测到所监测溅镀条件的波动而停止对标靶的溅镀。
附图说明
当结合随附附图来阅读时，根据以下详细描述将最好地理解本揭露的态样。应注意，根据业内的标准做法，并未按比例绘制各种特征。事实上，为了论述的清楚起见，任意地扩大或缩小各种特征的尺寸。
图1例示对已知溅镀标靶部件的溅镀；
图2A是根据本揭露的各种实施例的溅镀设备的示意图；
图2B及图2C是可包括在图2A的溅镀设备中的标靶部件的横截面视图；
图3例示根据本揭露的各种实施例的使用图2A的溅镀设备对标靶部件的溅镀的示意图；
图4是根据本揭露的各种实施例的溅镀方法的制程流程图。
【符号说明】
10:溅镀标靶部件
12:背板
14:标靶
20:基板
100:溅镀设备
120:沉积室
122:吸盘
124:基板
126:真空泵
130:磁控管
132:磁体部件
134:马达
136:冷却流体入口
150:控制单元
200:溅镀标靶部件
210:背板
220:标靶
230:孔隙
232:金属片
234:非磁性螺钉
236:防水O形环
400:溅镀方法
401,402,403,404,405,06,407,408:步骤
具体实施方式
以下揭露内容提供用于实现所提供标的物的不同特征的许多不同的实施例或实例。下文描述组件及配置的特定实例以简化本揭露。当然，此等仅为实例，且不意欲具有限制性。例如，以下描述中在第二特征之上或第二特征上形成第一特征可包括其中第一特征及第二特征形成为直接接触的实施例，且亦可包括其中额外特征可形成于第一特征与第二特征之间以使得第一特征及第二特征可能不直接接触的实施例。另外，本揭露可在各种实例中重复参考数字及/或字母。此重复是为了简单及清楚的目的且本身并不表示所论述的各种实施例及/或组态之间的关系。
此外，为便于描述，本文可使用诸如“下方”、“之下”、“下部”、“上方”及“上部”等等空间相对术语来描述一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系，如图中所例示。除图中所描绘的定向之外，空间相对术语还意欲涵盖装置在使用或操作中的不同定向。可以其他方式来定向设备(旋转90度或以其他定向)，并且同样地可相应地解释本文所使用的空间相对描述词。除非另外明确陈述，否则假定具有相同参考数字的每个元件具有相同材料组成且具有在相同厚度范围内的厚度。如本文所用，术语“约”是指+/-5％的变化。
本揭露是关于溅镀标靶部件、包括该溅镀标靶部件的溅镀设备及利用溅镀部件的溅镀方法。
溅镀沉积是可用于形成薄膜的物理气相沉积(physical vapor deposition,PVD)方法。在溅镀沉积制程中，可将来自标靶或源材料的材料曝露于来自电浆或气体的高能粒子。曝露于来自电浆或气体的高能粒子致使来自标靶(亦称为源材料)的粒子被射出至基板(诸如硅晶圆)上，以在基板上形成标靶或源材料的薄膜。自标靶射出的溅镀原子具有宽的能量分布，通常高达几十eV(100,000K)。溅镀离子(通常，射出粒子仅有小部分被离子化—约为1％)可在直线中自标靶弹道学地飞出且有力地冲击在基板或真空室上(导致再溅镀)。或者，在更高的气体压力下，离子可与气体原子碰撞。气体原子可充当缓和剂且扩散地移动。溅镀离子到达基板或真空室壁且在经历随机漫步之后聚集。可通过改变背景气体压力来修改溅镀离子的自高能弹道冲击至低能热化运动的能量的整个范围。溅镀气体常常为诸如氩气的惰性气体。为了有效的动量传送，溅镀气体的原子量应接近标靶的原子量，因此，为了溅镀轻的元素，氖气是较佳的，而为了溅镀重的元素，可使用氪气或氙气。亦可使用反应气体来溅镀化合物。根据制程参数，可在标靶表面上、在飞行中或在基板上形成化合物。改变控制溅镀沉积的许多参数的能力使其成为复杂的制程。然而，此种细微的控制允许在制造期间对膜的成长及微结构的很大程度的控制。
各种实施例提供一种溅镀标靶部件，其包含：背板，其具有形成于其中的孔隙；及标靶，其粘结至背板的前表面。孔隙可设置于背板上，以使得孔隙的第一末端由标靶的一部分密封。孔隙可设置于由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率的位置处。随着溅镀制程侵蚀标靶板，背板中的孔隙可被曝露，从而释放其中所含的气体/流体。溅镀室可通过该室内的压力或电压冲击来侦测所含气体/流体的存在，其指示需要停止溅镀操作并替换标靶部件。
本揭露的各种实施例提供一种溅镀设备，其包含：沉积室；磁控管；及溅镀标靶部件，其设置于磁控管与沉积室之间。溅镀标靶部件包含：背板，其具有形成于其中的孔隙；及标靶，其粘结至背板的前表面。孔隙可设置于背板上，以使得孔隙的第一末端由标靶的一部分密封。孔隙可设置于由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率的位置处。
本揭露的一些实施例提供一种溅镀方法，其包含：将溅镀标靶部件插入至溅镀设备的沉积室中；对标靶进行溅镀；及在侦测到溅镀条件中的波动的情况下停止溅镀。
现在参考随附附图描述本揭露的实施例的方法及结构的各种态样。
图1例示在溅镀沉积操作期间的溅镀标靶部件10。参考图1，溅镀标靶部件10可包括背板12及设置于其上的标靶14。标靶14可包括意欲溅镀至基板20上的材料。背板12可包括与标靶14不同的材料。背板12可用以支撑标靶14并对其进行电偏压。可将制程气体PG引入至位于溅镀标靶部件10与基板20之间的室内。
在溅镀期间，施加至溅镀标靶部件10的电压可将制程气体转换成含有制程气体离子PG+的电浆。离子PG+可高速撞击标靶14，从而释放标靶原子T，标靶原子T可被溅镀至基板20上以形成标靶材料的薄膜。
然而，标靶14可能由电浆不均匀地蚀刻。详言之，可使用磁场将电子集中在溅镀标靶部件10的某些部分中，从而在邻近于集中的电子处产生更多电浆。因此，溅镀标靶部件10的某些区R可比溅镀标靶部件10的剩余部分以更高的速率被蚀刻。因此，标靶层在区R中可被完全蚀刻掉，从而将背板12曝露于电浆。
在溅镀制程继续的情况下，可蚀刻背板12，从而释放背板原子B。因此，背板原子B亦可溅镀至基板20上。在背板12由与标靶14不同的材料形成的情况下，背板原子B可污染形成于基板20上的由标靶14材料的射出原子形成的所要薄膜。
然而，溅镀部件及装置通常不能立即侦测到背板12的曝露。因而，在可停止溅镀制程之前，大量背板12材料可溅镀至基板20上。因此，可使曝露于此类制程的基板20不令人满意且不可用。
为了避免此种污染，可在溅镀标靶部件10的背板12曝露之前停止溅镀制程。然而，溅镀制程的此种停止可能效率低下，因为可能留下大量未使用的标靶14材料。因此，需要改良的溅镀装置及方法，其避免了产品污染且改良标靶14材料的利用。
图2A是根据本揭露的各种实施例的溅镀设备100的示意图。图2B及图2C是可包括在图2A的溅镀设备100中的实施例溅镀标靶部件200的横截面视图。参考图2A及图2B，溅镀设备100可包括设置于溅镀标靶部件200的第一侧上的沉积室120及设置于溅镀标靶部件200的第二侧上的磁控管130。沉积室120可包括吸盘122，例如静电吸盘(electrostaticchuck,ESC)。吸盘122可用以支撑基板124，诸如半导体晶圆。吸盘122可进一步用以加热基板124且可电接地。
沉积室120可由真空泵126至少部分地排空。沉积室120可填充有处理气体。处理气体相对于所溅镀标靶材料可为化学惰性的。例如，处理气体可包括氩气、氪气、氙气、氖气、氮气(nitrogen,N2)等。在其他实施例中，处理气体可用以与所溅镀标靶材料反应以形成其氧化物或氮化物。出于说明目的，图2A描绘氩气处理气体入口。然而，如上文所论述，可利用其它处理气体。
磁控管130可包括用以将磁场施加至溅镀标靶部件200的磁体部件132。通常，磁体部件132可包括永磁体。然而，在一些实施例中可使用电磁体。在一些实施例中，可通过马达134使磁体部件132在磁控管130内旋转。可将诸如水的冷却流体经由冷却流体入口136供应至磁控管130以防止溅镀标靶部件200过热。
溅镀标靶部件200可包括背板210及耦接至背板210的第一侧的标靶220。在操作期间，可将电压施加至溅镀标靶部件200，以使得溅镀标靶部件200作为阴极操作(例如，带负电)。吸盘122可电接地且因此可作为阳极操作。施加至溅镀标靶部件200的电压可致使自由电子自带负电的标靶220材料流动。自由电子可与惰性气体原子(例如，氩气)的外部电子壳层碰撞。归因于其相似的负电荷，自由电子可自惰性气体剥离电子。因此，可产生包含带正电的惰性气体离子的电浆。
带正电的惰性气体离子被吸附至带负电的标靶220。详言之，磁体部件132可操作以将电子局限在带负电的标靶220之上，从而提高初始离子化制程的效率且允许在更低的压力下产生电浆。在碰撞串级期间，此吸附最终致使带正电的惰性气体离子以极高的速度撞击标靶220。撞击的带正电的惰性气体离子可具有足够的力以自标靶220的表面去除并射出(溅镀出)原子。来自标靶220的的原子横穿排空的沉积室120且可按典型的视线余弦分布精确地沉积在基板124表面上作为标靶220材料的薄膜。
溅镀设备100可包括控制单元150，诸如中央处理单元。控制单元150可用以监测在溅镀期间施加至溅镀标靶部件200的电压。控制单元150可进一步侦测任何电压不稳定性。例如，控制单元150可侦测由沉积室120内的电弧产生的电压不稳定性。控制单元150亦可用以监测沉积室120内的真空度以侦测排空的沉积室120中的任何真空不稳定性(即，压力变化)。例如，控制单元150可用以侦测沉积室120内的压力的增大或减小。
若控制单元150侦测到电压及/或真空不稳定性，则控制单元150可产生警报，诸如直流功率不稳定性警报及/或真空恶化警报，且立即停止溅镀制程。因而，控制单元150可用以减少且/或阻止背板210材料的溅镀，如下文详细地论述。
标靶220可使用任何适当粘结方法粘结至背板210的前侧。例如，标靶220可扩散粘结、硬焊或焊接至背板210。其他粘结制程在本揭露的涵盖范畴内。背板210可向溅镀标靶部件200提供机械强度、导电性及导热性。例如，背板210可由铜、非磁性不锈钢(SS 316或SS304)、钼、铝、钛、其合金(诸如铝铜合金)等形成。适合于背板210的其他材料在本揭露的涵盖范畴内。标靶220可由任何可溅镀材料形成。例如，标靶220可由铝、铜、钴、钽、钛、钴、铂、金、银、铅、其合金等形成。适合于标靶220的其他材料在本揭露的涵盖范畴内。
在一些实施例中，背板210及标靶220可由不同材料形成。例如，标靶220可由钽、钛、钴、铂等形成，而背板210可由铜、非磁性不锈钢(SS 316或SS 304)、铝等形成。
在其他实施例中，背板210及标靶220可由相同材料形成。例如，背板210及标靶220可由铜、钛、铝铜合金等形成。在此类实施例中，背板210可被热处理以具有比标靶220更高的机械强度。
参考图2B及图2C，背板210可包括一或多个孔隙230。孔隙230可设置于标靶220的邻近部分处，与标靶220的其他区相比，此等邻近部分经历相对高的磁通量。换言之，孔隙230可设置成邻近于标靶220的在溅镀期间经历最高蚀刻速率的部分。在溅镀期间经历最高蚀刻速率的此等部分可归因于由磁控管130施加至此等部分的磁场的变化。归因于在沉积室120内产生的磁场，带正电的惰性气体离子的集合可与标靶220的某些区域碰撞。带正电的惰性气体离子的此集合在某些区域中与标靶220碰撞可导致蚀刻标靶220以曝露形成于背板210中的至少一个孔隙230。在一些实施例中，孔隙230可基于对应的溅镀设备的预测标靶侵蚀轮廓来定位。溅镀侵蚀轮廓可预测标靶220的在对应的溅镀期间可经历最高蚀刻速率的某些区或区域。
孔隙230可在背板210粘结至标靶220之前或之后形成。例如，如图2B所展示，背板210可使用多种粘结方法中的任一种粘结至标靶220。在背板210粘结至标靶220之后，可通过穿过背板210的后表面钻孔来形成孔隙230。例如，孔隙230可为在大体上垂直于背板210的平面的方向上延伸穿过背板210的通孔。
粘结的标靶220可操作以密封每个孔隙230的第一末端。每个孔隙230的相反的第二末端可使用非磁性的不透液体的密封元件来密封，此密封元件用以防止冷却水进入孔隙230。例如，薄的非磁性金属片232(诸如铝箔片)可使用粘合剂附接至或焊接至背板210的后表面，以密封每个孔隙230。在替代案中，非磁性螺钉234及防水O形环236可用于密封每个孔隙230。
在一些实施例中，流体可密封在孔隙230中。例如，流体可为去离子水、空气、可侦测气体等。在各种实施例中，孔隙230可用以含有一定量的流体，其足以在孔隙230中的至少一者中所含的流体在溅镀操作期间被释放至沉积室120中时触发溅镀设备100中的警报。例如，每个孔隙230可具有范围为约1毫米(millimeter,mm)至约5mm的直径，诸如约2mm至约4mm或约为3mm。亦可使用具有更大或更小的直径的孔隙230。在其他实施例中，孔隙230可填充有一定体积的气体，其足以在孔隙230中所含的气体在溅镀操作期间自孔隙230中的至少一者释放至沉积室120中时触发溅镀设备100中的警报。在其他实施例中，孔隙230可填充有气体，以使得在孔隙230中所含的气体在溅镀操作期间自孔隙230中的至少一者释放至沉积室120中且由沉积室120中的感测器侦测到时，可触发溅镀设备100中的警报。
参考图2C，孔隙230可能不完全穿透背板210。例如，孔隙230可在背板210粘结至标靶220之前形成于背板210的前表面中。例如，可将孔隙230钻入背板210的前侧中，以使得孔隙230不完全穿透背板210。例如，每个孔隙230的第一末端可由背板210的部分密封，此等部分具有范围为约1mm至约4mm的厚度，诸如约2mm至约3mm，尽管可使用更大或更小的厚度。标靶220随后可粘结至背板的前部，以密封每个孔隙230的相反的第二末端。
以此方式，孔隙230可用以含有一定量的流体(例如，液体或气体)，其足以在孔隙230中所含的流体在溅镀操作期间自孔隙230中的至少一者释放至沉积室120中时触发溅镀设备100中的警报。在其他实施例中，孔隙230可填充有一定体积的流体，其足以在孔隙230中所含的流体在溅镀操作期间自孔隙230中的至少一者释放至沉积室120中时触发溅镀设备100中的警报。例如，若含有去离子(deionized,DI)水的孔隙230在溅镀期间破裂，则DI水可进入沉积室120，其可能增大沉积室120内部的压力。因此，室联锁装置可触发真空泵闸阀的关闭及制程停止警报。
在其他实施例中，孔隙230可填充有气体(例如，空气或其他非制程气体)，以使得在孔隙230中所含的气体被释放至沉积室120中时，可触发溅镀设备100中的警报。例如，溅镀控制单元150可包括且/或连接至用以侦测沉积室120中的溅镀条件的波动的故障侦测及分类(fault detection and classification,FDC)系统。例如，FDC系统可用以侦测沉积室120中的压力变化。例如，FDC系统可侦测0.5e-2毫托的压力变化，诸如1.0e-2毫托。在其他实施例中，沉积室120中的气体的组成的变化(归因于自破裂的孔隙230释放流体)可在溅镀操作期间由沉积室120中的感测器侦测到。
在一些实施例中，诸如当如图2B所展示利用金属片232来密封上孔隙230的一个末端时，归因于沉积室120内部的真空条件，孔隙230的破裂可导致金属片232变形。详言之，金属片232可变形至破裂的孔隙230中。溅镀设备100可包括用以光学地侦测金属片232的变形的光学侦测系统。若侦测到金属片232的变形，则控制单元150可用以停止溅镀操作。另外，金属片232的变形可用于直观地确认对应的孔隙230已开裂。
在其他实施例中，可基于在孔隙230破裂且其中所含的流体被释放至沉积室120中时发生的功率波动来触发警报。例如，流体可导致施加至溅镀标靶部件200的电压及/或电流的波动。若电压及/或电流波动超过预设定的程度，则FDC系统可触发系统警报且停止溅镀制程。
图3例示在图2A的溅镀设备100中使用图2B或图2C的实施例溅镀标靶部件200的溅镀操作。如图3所展示，溅镀标靶部件200包括粘结至标靶220的背板210。另外，溅镀标靶部件200包括形成于背板210中的孔隙230。随着溅镀操作进行，标靶220不断被蚀刻以在由吸盘122支撑的基板124(即，硅晶圆)上形成标靶220材料的薄膜。归因于在沉积室120内产生的磁场，带正电的惰性气体离子的集合可与标靶220的某些区域碰撞。带正电的惰性气体离子的此集合在某些区域中与标靶220碰撞可导致蚀刻标靶220以曝露形成于背板210中的至少一个孔隙230。曝露孔隙230将其中所储存的流体释放至沉积室120中。释放的流体可增大沉积室120内的压力且/或可导致施加至溅镀标靶部件200及/或吸盘122的电压及/或电流的波动。在沉积室120内侦测到压力的增大及/或侦测到释放的流体可触发警报以停止溅镀操作。可在溅镀设备内更换溅镀标靶部件200以便防止不合意地溅镀背板210材料。以此方式，可避免污染沉积在基板124上的所要薄膜。另外，可达成标靶220材料的有效使用。
图4是根据本揭露的各种实施例的溅镀方法400的方块图。参考图4，在步骤401中，可形成溅镀标靶部件200。详言之，可通过以下操作来形成如上文关于图2B所描述的溅镀标靶部件200：将标靶220粘结至背板210的前侧；通过钻入背板210的后侧中在背板210中形成孔隙230；及随后在将标靶220粘结至背板210的前侧之后使用密封装置(即金属片232、非磁性螺钉234、防水O形环236)密封孔隙230的开口。
在替代案中，可通过以下操作来形成如上文关于图2C所描述的溅镀标靶部件200：通过钻孔至背板210的前侧中来形成不完全延伸穿过背板210的孔隙230。可通过将标靶220粘结至背板210的前侧来密封孔隙230。
在步骤402中，可将溅镀标靶部件200插入至溅镀设备100中。在步骤403中，可开始溅镀操作以溅镀标靶220。作为溅镀操作的部分，可至少部分地排空溅镀设备100的沉积室120，且可将制程气体施加至沉积室120。另外，可将电压施加至标靶220以开始对标靶220的溅镀。
在步骤404中，可通过溅镀设备100的控制单元150及/或FDC监测溅镀条件。例如，控制单元150可监测施加至溅镀标靶部件200的功率(例如，电压及/或电流)的稳定性且/或可监测沉积室120内的真空度的稳定性。
在步骤406中，控制单元150可判定是否已发生溅镀条件的波动。例如，控制单元150可判定沉积室120中是否已发生功率波动(诸如电压及/或电流波动，其指示电弧的或导电率变化)及/或沉积室120中的真空度是否已减小。若蚀刻标靶220以使得孔隙230的第一末端未密封，则孔隙230内所含的任何流体可被释放且进入沉积室120。此种流体释放可导致沉积室120的真空度的波动。任一种条件可指示：已发生标靶220的过度蚀刻，背板210中的孔隙230已曝露，且流体(诸如DI水、空气或除了处理气体的另一种气体)已释放至沉积室120中。
回应于控制单元150判定未侦测到波动(例如，判定步骤406＝否)，方法返回至步骤404。以此方式，对标靶220的溅镀可蚀刻标靶220，直至孔隙230的第一末端未密封为止。回应于控制单元150判定侦测到波动(例如，判定步骤406＝是)，方法进行至步骤408。在步骤408中，产生警报且立即停止溅镀制程。因而，在形成于基板上的沉积膜由自背板210溅镀的任何或任何大量材料污染之前，可停止溅镀制程。
参考所有附图且根据本揭露的各种实施例，提供溅镀标靶部件200且其包括背板210，此背板210具有形成于其中的孔隙230。溅镀标靶部件200亦包括粘结至背板210的前表面的标靶220，其中孔隙230设置于背板210上，以使得孔隙230的第一末端由标靶220的一部分密封，该部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率。
参考所有附图且根据本揭露的各种实施例，提供溅镀设备100。溅镀设备100可包括：沉积室120；磁控管130；及溅镀标靶部件200，其设置于磁控管130与沉积室120之间，该溅镀标靶部件200包括背板210，此背板210具有形成于其中的孔隙230。溅镀标靶部件200亦包括粘结至背板210的前表面的标靶220，其中孔隙230设置于背板210上，以使得孔隙230的第一末端由标靶220的一部分密封，该部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率。
参考所有附图且根据本揭露的各种实施例，可提供溅镀方法400。溅镀方法可包括以下操作：将溅镀标靶部件200插入至溅镀设备100的沉积室120中。溅镀标靶部件200包括背板210，此背板210具有形成于其中的孔隙230。溅镀标靶部件200亦包括粘结至背板210的前表面的标靶220，其中孔隙230设置于背板210上，以使得孔隙230的第一末端由标靶220的一部分密封，该部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率。溅镀方法400可继续执行溅镀标靶220的步骤403。随着溅镀标靶220的步骤403继续，控制单元150可监测溅镀设备100内的溅镀条件(步骤404)。控制单元150可判定是否侦测到所监测溅镀条件的波动(判定步骤406)；且回应于判定侦测到所监测溅镀条件的波动而停止对标靶220的溅镀。
各种实施例部件、设备及方法允许经由溅镀操作在基板上形成薄膜。实施例部件、设备及方法提供对标靶220材料的有效利用，同时防止过度蚀刻背板210以使得基板124上的所形成薄膜由来自背板210的材料污染。
一种溅镀标靶部件包含：背板以及一标靶。背板具有形成于其中的孔隙。标靶粘结至背板的前表面。孔隙设置于背板上，以使得孔隙的第一末端由标靶的部分密封。此部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率。在一些实施例中，背板具有至少一个额外孔隙，至少一个额外孔隙具有由标靶的另一部分密封的第一末端，另一部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率。在一些实施例中，孔隙具有范围为约2毫米(mm)至约4mm的直径。在一些实施例中，孔隙的第二末端由背板的部分密封，部分具有范围为约2mm至约4mm的厚度。在一些实施例中，孔隙是形成于背板中的通孔，以及标靶部件进一步包含非磁性不透液体密封装置，其设置于背板的后表面上且用以密封孔隙的第二开口。在一些实施例中，密封装置包含金属箔，其通过焊接或粘合剂附接至背板的后表面。在一些实施例中，密封装置包含螺钉及不透水O形环。在一些实施例中，背板及标靶包含不同材料。在一些实施例中，背板包含铜、铝、钼或非磁性不锈钢；以及标靶包含钽、钴、铂、金或钛。在一些实施例中，流体密封在孔隙中。在一些实施例中，背板及标靶包含不同材料；以及背板经热处理以具有比标靶高的机械强度。在一些实施例中，背板及标靶包含铜、钛或铝铜合金。
一种溅镀设备包含：沉积室、磁控管、以及溅镀标靶部件。溅镀标靶部件设置于磁控管与沉积室之间。溅镀标靶部件包含：背板以及标靶。背板具有形成于其中的一孔隙。标靶粘结至背板的前表面。其中孔隙设置于背板上，以使得孔隙的第一末端由标靶的部分密封。此部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率。在一些实施例中，背板具有至少一个额外孔隙，至少一个额外孔隙由标靶的另一部分密封，另一部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率。在一些实施例中，流体密封在孔隙中。
一种溅镀方法包含：将溅镀标靶部件插入至溅镀设备的沉积室中，溅镀标靶部件包含：背板以及标靶，背板具有形成于其中的孔隙，标靶粘结该背板的前表面；其中孔隙设置于背板上，以使得孔隙的第一末端由标靶的部分密封，此部分由溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在对应的溅镀制程期间具有最高蚀刻速率；溅镀标靶；监测溅镀设备内的溅镀条件；判定是否侦测到所监测溅镀条件的波动；以及回应于判定侦测到所监测溅镀条件的波动而停止对标靶的溅镀。在一些实施例中，所监测溅镀条件包含施加至溅镀标靶部件的电压及/或电流。在一些实施例中，所监测溅镀条件包含沉积室内的真空度。在一些实施例中，溅镀标靶的步骤包含：蚀刻标靶，直至孔隙的第一末端未密封为止。在一些实施例中，溅镀条件的波动是由于孔隙中所含的流体进入沉积室而产生。
前述内容概述了若干实施例的特征，以便熟悉此项技术者可更好地理解本揭露的态样。熟悉此项技术者应了解，他们可容易使用本揭露作为基础来设计或修改其他制程及结构以便实现本文所介绍的实施例的相同目的及/或达成此等实施例的相同优点。熟悉此项技术者亦应意识到，此类等效构造不脱离本揭露的精神及范畴，且他们可在不脱离本揭露的精神及范畴的情况下在本文中进行各种改变、替代及变更。

Claims (20)

1.一种溅镀标靶部件，其特征在于，包含：
一背板，其具有形成于其中的一通孔；
一标靶，其粘结至该背板的一前表面，
其中该通孔设置于该背板上，以使得该通孔的一第一末端由该标靶的一部分密封，该部分由一溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在一对应的溅镀制程期间具有一最高蚀刻速率；以及
一非磁性金属箔，通过一粘合剂贴附至该背板的一后表面上且用以密封该通孔的一第二末端，其中回应于因该标靶的溅镀而未密封的该通孔的该第一末端，该非磁性金属箔用以通过一溅镀沉积室内的真空条件，变形至该通孔中。
2.根据权利要求1所述的溅镀标靶部件，其特征在于，该背板具有至少一个额外通孔，该至少一个额外通孔具有由该标靶的另一部分密封的一第一末端，该另一部分由该溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在该对应的溅镀制程期间具有该最高蚀刻速率。
3.根据权利要求1所述的溅镀标靶部件，其特征在于，该通孔具有范围为2毫米(mm)至4mm的一直径。
4.根据权利要求1所述的溅镀标靶部件，其特征在于，该该通孔具有范围为1毫米(mm)至5mm的一直径。
5.根据权利要求1所述的溅镀标靶部件，其特征在于，还包含一光学侦测系统，用以侦测该非磁性金属箔的变形。
6.根据权利要求1所述的溅镀标靶部件，其特征在于，该非磁性金属箔包含铝箔。
7.根据权利要求1所述的溅镀标靶部件，其特征在于，该粘合剂为非磁性且不透液体。
8.根据权利要求1所述的溅镀标靶部件，其特征在于，该背板及该标靶包含不同材料。
9.根据权利要求8所述的溅镀标靶部件，其特征在于：
该背板包含铜、铝、钼或一非磁性不锈钢；以及
该标靶包含钽、钴、铂、金或钛。
10.根据权利要求1所述的溅镀标靶部件，其特征在于，一流体密封在该通孔中。
11.根据权利要求1所述的溅镀标靶部件，其特征在于：
该背板及该标靶包含相同材料；以及
该背板经热处理以具有比该标靶高的一机械强度。
12.根据权利要求11所述的溅镀标靶部件，其特征在于，该背板及该标靶包含铜、钛或一铝铜合金。
13.一种溅镀设备，其特征在于，包含：
一沉积室；
一磁控管；
一溅镀标靶部件，其设置于该磁控管与该沉积室之间，该溅镀标靶部件包含：
一背板，其具有形成于其中的一通孔；
一非磁性金属箔，贴附至该背板的一后表面；以及一标靶，其粘结至该背板的一前表面，其中该通孔设置于该背板上，以使得该通孔的一第一末端由该标靶的一部分密封，该部分由一溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在一对应的溅镀制程期间具有一最高蚀刻速率，该通孔的一第二末端由该非磁性金属箔密封；以及
一光学侦测系统，用以侦测该非磁性金属箔的变形。
14.根据权利要求13所述的溅镀设备，其特征在于，该背板具有至少一个额外通孔，该至少一个额外通孔由该标靶的另一部分密封，该另一部分由该溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在该对应的溅镀制程期间具有该最高蚀刻速率。
15.根据权利要求14所述的溅镀设备，其特征在于，一流体密封在该通孔中。
16.一种溅镀方法，其特征在于，包含：
将一溅镀标靶部件插入至一溅镀设备的一沉积室中，该溅镀标靶部件包含：
一背板，其具有形成于其中的一通孔；
一标靶，其粘结至该背板的一前表面；
其中该通孔设置于该背板上，以使得该通孔的一第一末端由该标靶的一部分密封，该部分由一溅镀标靶侵蚀轮廓预测为在一对应的溅镀制程期间具有一最高蚀刻速率；以及
一金属箔，其设置于该背板的一后表面上且用以密封该通孔的一第二末端；
溅镀该标靶；
监测该金属箔以侦测该金属箔是否变形；以及
回应于判定侦测到该所监测该金属箔变形，停止对该标靶的该溅镀。
17.根据权利要求16所述的溅镀方法，其特征在于，监测该金属箔包含使用一光学侦测系统侦测该金属箔变形至该通孔中。
18.根据权利要求17所述的溅镀方法，其特征在于，该金属箔通过该沉积室内的真空条件，变形至该通孔中。
19.根据权利要求16所述的溅镀方法，其特征在于，该溅镀该标靶的步骤包含：蚀刻该标靶，直至该通孔的该第一末端未密封为止。
20.根据权利要求19所述的溅镀方法，其特征在于，该金属箔为非磁性。
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