CN201842886U - 钽溅射环 - Google Patents

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姚力军
潘杰
王学泽
周友平
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本实用新型实施例公开了一种钽溅射环，应用于8英寸硅片的生产过程，该钽溅射环上具有花纹，所述花纹的大小大于80TPI，且深度大于100μm。本实用新型实施例提供的钽溅射环，通过增大钽溅射环上的花纹大小，并加深花纹深度，解决了现有技术中因钽溅射环的花纹过于细小，且深度浅而导致的对大角度的靶材原子吸附能力差从而导致使用寿命短的问题，本实用新型实施例中的钽溅射环的花纹能够吸附的更多的靶材原子，进而增加了钽溅射环的使用次数，延长了使用寿命。

Description

钽溅射环 
技术领域
本实用新型涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种钽溅射环。 
背景技术
目前，在半导体结构表面形成电极膜通常采用溅射的方法。溅射是一种物理气相淀积(PVD)的镀膜方式，其是用带电粒子轰击靶材，使靶材发生表面原子碰撞并发生能量和动量的转移，靶材原子从表面逸出并淀积在衬底上的过程。利用溅射工艺可在衬底表面形成金属、合金或电介质薄膜。 
由于带电粒子轰击靶材的方向是不确定的，导致从靶材表面逸出的靶材原子的方向性较差，即靶材原子会从各个角度脱离靶材表面，之后沿直线到达衬底表面，进而使得靶材原子对衬底表面内接触孔或通孔的底部和侧壁覆盖能力差，以及对台阶的侧壁覆盖能力也很差，因此为了在接触孔或通孔的底部和侧壁以及台阶的侧壁取得较好的覆盖效果，通常采用准直溅射。 
准直溅射是在靶材和衬底之间设置一个溅射环，所述溅射环通常接地，用于将等离子体中的粒子聚集在一定范围内，若从靶材上被溅射出的靶材粒子角度较大，有可能这些靶材粒子会淀积在准直器上，被聚集后的靶材粒子将通过溅射环淀积在接触孔或通孔的底部和侧壁。 
钽溅射环是这样一种常用的溅射环，但是现有技术中8英寸硅片生产用的钽溅射环往往使用寿命较短，一般使用两次后就需要进行处理，不然生产出的产品电性能就会降低，影响产品的质量。 
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种钽溅射环，较现有技术中8英寸硅片生产用的钽溅射环延长了使用寿命。 
为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案： 
一种钽溅射环，该钽溅射环上具有花纹，所述花纹的大小大于80TPI，且深度大于100μm。 
优选的，所述花纹的大小为大于50TPI，且小于20TPI。 
优选的，所述花纹的大小为大于45TPI，且小于25TPI。 
优选的，所述花纹的大小为大于40TPI，且小于30TPI。 
优选的，所述花纹的深度为大于200μm，且小于800μm。 
优选的，所述花纹的深度为大于300μm，且小于700μm。 
优选的，所述花纹的深度为大于400μm，且小于600μm。 
优选的，所述花纹由多个菱形结构重复排列形成。 
优选的，所述花纹采用滚花的方式制作。 
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点： 
本实用新型实施例提供的钽溅射环，通过增大钽溅射环上的花纹大小，并加深花纹深度，解决了现有技术中因钽溅射环的花纹过于细小，且深度浅而导致的对大角度的靶材粒子吸附能力差从而导致的使用寿命短的问题，本实用新型实施例中的钽溅射环的花纹能够吸附的更多的靶材粒子，进而增加了钽溅射环的使用次数，延长了使用寿命。 
附图说明
通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。 
图1为本实用新型实施例公开的钽溅射环的花纹形状示意图； 
图2为本实用新型实施例公开的钽溅射环的花纹深度示意图； 
图3为本实用新型实施例公开的钽溅射环的花纹结构的图片。 
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。 
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。 
其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。 
正如背景技术部分所述，现有技术中8英寸硅片生产用的钽溅射环使用寿命短，一般情况下使用两次之后若不进行处理，生产出的产品的电性就会降低。本实用新型发明人研究发现，产生这种问题的本质原因在于，现有技术中8英寸硅片生产用的钽溅射环的花纹较浅所致，所述钽溅射环一般为滚花花纹，花纹较密，一般为80TPI(Tooth Per Inch)，并且深度较浅，一般在100μm以下，由于钽溅射环上的花纹的作用是吸附从靶材上溅射出的大角度的靶材粒子，而花纹过于细密，且深度较浅，经过两次使用后，这些靶材粒子就会填满花纹的间隙，此时，如果继续使用，钽溅射环对粒子的吸附作用就会减弱，并且吸附的粒子会掉落到下面的衬底上，影响薄膜的形状，进而使产品的电性降低。 
基于上述原因，本实用新型实施例提供的钽溅射环的花纹如图1、图2和图3所示，图1为花纹形状的示意图，图2为图1沿A-A方向的剖视图，即花纹深度的示意图，图中标号h所指示的厚度即为花纹的深度，图3为花纹结构的图片，显示了花纹的立体结构。 
本实施例中钽溅射环的花纹的大小大于80TPI，且深度大于100μm。优选的，所述花纹的大小为大于50TPI，且小于20TPI；更优选的，所述花纹的大小为大于45TPI，且小于25TPI；再为优选的，所述花纹的大小为大于40TPI，且小于30TPI。并且，优选的，所述花纹的深度为大于200μm，且小于800μm；更优选的，所述花纹的深度为大于300μm，且小于700μm；再为优选的，所 述花纹的深度为大于400μm，且小于600μm。 
需要说明的是，本实施例中限定，所述花纹的大小特指钽溅射环上每英寸范围内的花纹中最小结构的个数，花纹的深度是指钽溅射环上花纹中最小结构的底部与顶部间的距离。 
本领域技术人员可以理解，所述花纹一般由多个最小结构重复排列形成的，这种最小结构可以有很多种形状，如菱形、圆形、矩形、正方形、多边形或其他不规则形状等，如图1所示本实施例中的花纹是由多个菱形结构重复排列形成，所述菱形结构实际上为四棱锥形的凹坑，由具有四棱锥凸起的工具加工而成，但本实施例中的花纹形状并不用于限定本实用新型实施例的保护范围。 
并且，在工艺制作方面，形成上述花纹的方法有很多，如喷砂、轧制、拉丝、滚花工艺等，本实施例中选用滚花工艺制作上述花纹，选择合适的刀具，制作出的花纹效果符合生产实际的要求，但本实施例中选用的花纹的制作工艺并不用于限定本实用新型实施例的保护范围。 
本领域技术人员可以理解，在实际生产中，本实施例中的钽溅射环设置于溅射靶材和衬底材料之间，相当于准直溅射中的准直器的作用。其中，所述衬底可以包括半导体元素，例如单晶、多晶或非晶结构的硅或硅锗(SiGc)，也可以包括化合物半导体结构，例如碳化硅、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓、合金半导体或其组合；也可以是绝缘体上外延硅(silicon on insulator，SOI)。此外，衬底还可以包括其它的材料，例如外延层或掩埋层的多层结构。并且，上述衬底还包括在其上制造的多个集成电路，这些集成电路可以处在工序中的任何一个阶段，因此，上述衬底包括各种各样的类型。虽然在此描述了可以形成衬底材料的几个示例，但是可以作为衬底的任何材料均落入本实用新型的精神和范围之内。 
优选的，本实施例中的钽溅射环应用于8英寸衬底上进行溅射过程中，与现有技术相比，由于增大了花纹的大小，且加深了花纹深度，使得该钽溅射环能够吸附更多的从靶材上溅射出的大角度的靶材粒子，进而增加了钽溅射环的使用次数，延长了使用寿命。并且，由于花纹的大小和深度都有所增加，也便于钽溅射环吸附的靶材粒子过多后需进行的必要的清理过程，使得 清理更方便且清理的也更干净，避免出现清理不干净的死角，清理后的再次使用时，也不会影响生产过程。 
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。 
虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。 

Claims (9)

1.一种钽溅射环，该钽溅射环上具有花纹，其特征在于，所述花纹的大小大于80TPI，且深度大于100μm。
2.根据权利要求1所述的钽溅射环，其特征在于，所述花纹的大小为大于50TPI，且小于20TPI。
3.根据权利要求2所述的钽溅射环，其特征在于，所述花纹的大小为大于45TPI，且小于25TPI。
4.根据权利要求3所述的钽溅射环，其特征在于，所述花纹的大小为大于40TPI，且小于30TPI。
5.根据权利要求1所述的钽溅射环，其特征在于，所述花纹的深度为大于200μm，且小于800μm。
6.根据权利要求5所述的钽溅射环，其特征在于，所述花纹的深度为大于300μm，且小于700μm。
7.根据权利要求6所述的钽溅射环，其特征在于，所述花纹的深度为大于400μm，且小于600μm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的钽溅射环，其特征在于，所述花纹由多个菱形结构重复排列形成。
9.根据权利要求8所述的钽溅射环，其特征在于，所述花纹采用滚花的方式制作。 
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