(57)【要約】スパッターターゲットアセンブリ及びスパッターターゲットアセンブリの製造方法が提供される。スパッターターゲットアセンブリはターゲットブランクを有することができる。ターゲットブランクは、厚さＴ１を有する少なくとも１つの平坦面及び厚さＴ２を有する凹形の中央部を有することができ、厚さＴ２は厚さＴ１よりも厚くないものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットブランク及びバッキングプレートを有するスパッターターゲットアセンブリであって、当該ターゲットブランクが、厚さＴ１を有する少なくとも１つの平坦面、及び厚さＴ２を有する凹形の中央部を有しており、そして、厚さＴ２が厚さＴ１よりも厚くないことを特徴とするスパッターターゲットアセンブリ。
【請求項２】
当該ターゲットブランクがさらに、当該ターゲットブランクの周縁に厚さＴ３を有する第１の斜縁を有しており、そして、厚さＴ３が厚さＴ１よりも厚くないことを特徴とする請求項１に記載のスパッターターゲットアセンブリ。
【請求項３】
当該ターゲットアセンブリが、一般的に円形であり、そして、当該第１の斜縁は当該ターゲットブランクの外周の周りの連続した斜縁であることを特徴とする請求項２に記載のスパッターターゲットアセンブリ。
【請求項４】
当該ターゲットブランクがシリコン（Ｓｉ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のスパッターターゲットアセンブリ。
【請求項５】
当該バッキングプレートが、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｕ、その組み合わせ及びその合金から成る群から選択される材料製であることを特徴とする請求項１に記載のスパッターターゲットアセンブリ。
【請求項６】
当該バッキングプレートが、２Ｎ５以上の純度を有する純モリブデンであることを特徴とする請求項５に記載のスパッターターゲットアセンブリ。
【請求項７】
当該バッキングプレートが、純モリブデンブランクに銅が拡散接合又は被覆されているモリブデン銅複合物であることを特徴とする請求項６に記載のスパッターターゲットアセンブリ。
【請求項８】
スパッターターゲットの製造方法であって、当該方法が、厚さＴ１を有する少なくとも１つの平坦面及び厚さＴ２を有する凹形の中央部を有する機械加工された表面を有するように、ターゲットブランクを機械加工することを含み、そして厚さＴ２は厚さＴ１よりも厚くないことを特徴とする方法。
【請求項９】
さらに、当該ターゲットブランクの周縁に厚さＴ３を有する第１の斜縁を機械加工することを含み、そして厚さＴ３は厚さＴ１よりも厚くないことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
さらに、ターゲットアセンブリを形成する為に、当該ターゲットブランクをバッキングプレートにはんだ接合及び／又はろう付け接合することを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
当該はんだ接合及び／又はろう付け接合がさらに、インジウム、錫−銀、積層ホイル、及びろう付けホイルから成る群から選択されるはんだを使用することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
さらに、当該機械加工された表面を研磨することを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
当該ターゲットブランクが、一般的に円形であり、そして、当該第１の斜縁は当該ターゲットブランクの外周の周りの連続した斜縁であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
当該ターゲットブランクがシリコン（Ｓｉ）を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１３年１月４日提出の米国仮特許出願番号６１／８４８，４７２の優先権利益を主張しており、参照としてその全体を組み込んでいる。
【０００２】
ここに開示されている題材は、物理蒸着（ＰＶＤ）法において使用されるスパッターターゲットに関し、より詳しくはシリコンスパッターターゲットに関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的なスパッタリング法において、スパッターターゲットからのシリコン原子は、物理蒸着（ＰＶＤ）雰囲気内の基板上に蒸着される。スパッタされた原子の大部分が、要望通りに、基板に直接移動する。しかしながら、スパッタされた粒子のかなりの部分が、物理蒸着（ＰＶＤ）過程の間ガス中に散乱され、そして、シールド及びターゲット側壁又はフランジ等の室内の意図しない様々な表面上に蒸着する可能性がある。
【０００４】
シールド又はターゲット側壁及びフランジ等のスパッタ室内の様々な望ましくない表面上に蒸着したスパッタされた散乱粒子は、その後のスパッタリング過程中に蓄積してはがれ落ちる傾向がある。スパッタされた散乱粒子のターゲット上の蒸着は特に厄介である。例えば、ターゲットの側壁上に望ましくない蒸着粒子を含むターゲットの繰り返しの加熱及び冷却は、粒子をよりはがれ落ちやすくさせ、又は、ターゲット又は再蒸着粒子の欠け又はひび割れをもたらす可能性がある。
【０００５】
多くの場合、これらの有害な粒子は基板に推進させられる。ウェーハ上のこれらの粒子は、機能不全の回路の原因となり得る、スパッタパターンの欠陥又は均一でないスパッタ膜を形成する可能性がある。ターゲット寿命は主にターゲットの厚さにより決定されるべきである。しかしながら、実際は、ターゲット寿命は、特に中央、端部周辺又は側壁部分における、ターゲット上のひび割れ又は蒸着の蓄積によって制限されることが多い。
【０００６】
通常のシリコン（Ｓｉ）スパッターターゲットは、平坦な上面及び一直線の側壁を有する。抵抗性及び非晶構造を有する再蒸着シリコンは、無線周波数物理蒸着（ＲＦ  ＰＶＤ）システム及び方法でスパッタされている、ターゲット表面中央及び端部領域において容易に蓄積される。このことは、ターゲット表面の欠け又はひび割れをもたらし、最終的にターゲット寿命が短縮される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
対照的に、本発明のスパッターターゲットは機能強化された表面形状を有し、該機能強化された表面形状が、ターゲット材料の再蒸着を驚くほど減少し、そしてターゲットが欠けることを抑制し、それにより、ターゲット寿命を増加させ、ターゲットのスパッタ性能及び蒸着膜の品質を改善する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、１つの実施形態においては、機能強化された表面形状を有するスパッターターゲットアセンブリが開示されている。ターゲットアセンブリは、ターゲットブランク及びバッキングプレートを有することができる。ターゲットブランクは、厚さＴ１を有する少なくとも１つの平坦面及び厚さＴ２を有する凹形の中央部を有することができ、厚さＴ２は厚さＴ１よりも厚くないものである。もう１つの実施形態においては、ターゲットブランクはさらに、ターゲットブランクの周縁に厚さＴ３を有する斜縁を有することができる。厚さＴ３は厚さＴ１よりも厚くないものである。もう１つの実施形態においては、スパッターターゲットアセンブリは、一般的に円形であり、そして、第１の斜縁はターゲットブランクの外周の周りの連続した斜縁であることができる。
【０００９】
さらにもう１つの実施形態においては、ターゲットブランクはシリコン（Ｓｉ）を含むことができる。シリコンターゲットブランクは５５０ｍｍまでの直径を有し、固有のものであるか、ｐ型ドープ又はｎ型ドープされている。シリコンターゲットブランクは、多結晶、単結晶、又は半結晶構造を有することができる。さらにもう１つの実施形態においては、ターゲットブランクは、ｎ型ドープされたシリコン又はｎ型導電性を有するシリコンを有することができる。
【００１０】
もう１つの実施形態においては、バッキングプレートは、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｕ、その組み合わせ、及び、Ｍｏ／Ｃｕ又はＴｉ／Ａｌ複合物のような、その合金を含む材料製であることができるが、限定はされていない。もう１つの実施形態においては、バッキングプレートは、２Ｎ５以上の純度を有する純モリブデンであることができる。さらにもう１つの実施形態においては、ターゲットバッキングプレートは、モリブデンブランクに銅が拡散接合又は被覆されているモリブデン銅複合物であることができる。もう１つの実施形態においては、バッキングプレートは、チタンブランクにアルミニウムが拡散接合又は被覆されているチタン及びアルミニウム複合物であることができる。
【００１１】
また、機能強化された表面形状を有するシリコンスパッターターゲットの製造方法も開示されている。該方法は、厚さＴ１を有する少なくとも１つの平坦面及び厚さＴ２を有する凹形の中央部を有する機械加工された表面を有するように、ターゲットブランクを機械加工することを含み、そして厚さＴ２は厚さＴ１よりも厚くないものである。もう１つの実施形態においては、該方法はさらに、ターゲットブランクの周縁に厚さＴ３を有する第１の斜縁を機械加工することを含むことができる。厚さＴ３は厚さＴ１よりも厚くないものである。
【００１２】
もう１つの実施形態においては、ターゲットアセンブリを形成する為に、ターゲットブランクはバッキングプレートにはんだ接合及び／又はろう付け接合されることができる。さらにもう１つの実施形態においては、はんだは、インジウム、錫−銀、積層ホイル、及びろう付けホイルであることができるが、限定はされていない。
【００１３】
もう１つの実施形態においては、ターゲットブランクは、一般的に円形であり、そして、第１の斜縁はターゲットブランクの外周の周りの連続した斜縁であることができる。機械加工された表面は、所望の滑らかさに機械加工された後に、洗浄及び研磨されることができる。ターゲットブランクは、Ｓｉインゴットからシリコン（Ｓｉ）スライスを切断して、その後ターゲットブランクを上述のように機械加工することにより得ることができる。したがって、もう１つの実施形態においては、ターゲットブランクはシリコン（Ｓｉ）を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるターゲットの１つの実施形態を示す断面図である。
【図１Ａ】本発明によるターゲットの１つの実施形態を示す上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに図示されているターゲットの断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂに図示されている実施形態の部分の詳細図である。
【図１Ｄ】図１Ｂに図示されている実施形態のもう１つの部分の詳細図である。
【図２Ａ】従来技術のターゲットの断面図である。
【図２Ｂ】従来技術のターゲットの浸食形状を示す断面図である。
【図３Ａ】２０ｋＷ・ｈ後の従来技術の試験ターゲットを示す図である。
【図３Ｂ】１７８ｋＷ・ｈ後の図３Ａと同じ従来技術の試験ターゲットを示す図である。
【図３Ｃ】２０１ｋＷ・ｈ後の図３Ａと同じ従来技術の試験ターゲットを示す図である。
【図４】２０１ｋＷ・ｈ後の図３Ｃの従来技術の試験ターゲットの浸食形状を示す図である。
【図５】２０１ｋＷ・ｈ後の図３Ａと同じ従来技術の試験ターゲットを示しており、ターゲットの部分が電子後方散乱回析（ＥＢＳＤ）を使用して分析されていることを示している図である。
【図５Ａ】図５に図示されている部分Ｅの電子後方散乱回析（ＥＢＳＤ）結果を示す図である。
【図６Ａ】図５に図示されている部分Ｄの極点図である。
【図６Ｂ】図５に図示されている部分Ｃ及びＤの詳細極点図を示す図である。
【図７Ａ】２０１ｋＷ・ｈ後の図３Ａと同じ従来技術の試験ターゲットを示しており、ターゲットの部分の抵抗性を測定している図である。
【図７Ｂ】比抵抗測定の表である。
【図８Ａ】無線周波数物理蒸着（ＲＦ  ＰＶＤ）法における２０１ｋＷ・ｈ後の図３Ａの従来技術の試験ターゲットの性能をシミュレートする為に使用された実験室試験の概略図である。
【図８Ｂ】実験室試験中の従来技術の試験ターゲットの様々な部分の入力電流に対する出力電圧を示すグラフである。
【図９】図３Ａのターゲットに実験室試験を実施した後の従来技術の試験ターゲットを示す図である、
【図１０】本発明によるターゲットの１つの実施形態の粒子性能を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のスパッターターゲットアセンブリは、ターゲットブランク及びバッキングプレートを有することができる。ターゲットブランクは、厚さＴ１を有する少なくとも１つの平坦面及び厚さＴ２を有する凹形の中央部を有することができ、厚さＴ２は厚さＴ１よりも厚くないものである。もう１つの実施形態においては、ターゲットブランクはさらに、ターゲットブランクの周縁に厚さＴ３を有する斜縁を有することができる。厚さＴ３は厚さＴ１よりも厚くないものである。
【００１６】
ターゲットブランクは、長方形又は円形であり、平坦面に対してへこんでいる厚さＴ２を有する凹形の中央部４を有することができる。凹形の中央部４は、平坦な底面及び一般的に該底面に対して垂直な側面を有する凹部であることができる。１つの実施形態においては、ターゲットブランクは長方形の断面を有することができる。もう１つの実施形態においては、ターゲットブランクは円形であることができる。ターゲットブランクは、ターゲットブランクの周縁又は外周の周りに厚さＴ３を有する斜縁を有することができる。厚さＴ３は厚さＴ１よりも厚くないものである。もう１つの実施形態においては、スパッターターゲットアセンブリは、一般的に円形であり、そして、第１の斜縁はターゲットブランクの外周の周りの連続した斜縁であることができる。図１には、本発明によるターゲット２の１つの実施形態を示す断面図が図示されている。ターゲット２は、厚さＴ１を有する少なくとも１つの平坦面５を備えた円形のターゲットであることができる。ターゲット２は、ターゲット２の平坦面５に対してへこんでいる厚さＴ２を有するポケット又は凹形の中央部４を含む機能強化された表面形状を有することができる。ターゲット２は、平均厚さＴ３を有する第１の斜縁６を有することもできる。凹形の中央部４の厚さＴ２及び第１の斜縁６の厚さＴ３は、無線周波数（ＲＦ）電源を利用する物理蒸着（ＰＶＤ）システムにおいてターゲットがスパッタされる時にターゲット表面への再蒸着を減少し、そして、スパッタ率を向上させる為に、ターゲットの厚さＴ１よりも厚くないものである。この機能強化された表面形状は、ターゲットの欠け及び／又はひび割れを抑制又は減少し、それにより、ターゲット寿命を増加し、そして蒸着膜の均一性を向上する。
【００１７】
図１Ａ及び図１Ｂに図示されているように、ターゲット２の凹形の中央部４は、ターゲット２の外縁８内の同心円を形成することができる。図１Ｃ及び図１Ｄは、図１Ｂの実施形態の２つの部分の詳細図である。凹形の中央部４は、平坦な底面及び一般的に該底面に対して垂直な側面を有する凹部であることができる。随意的に、凹形の中央部４は、球形状であるか、垂直の円錐台形状であることができる。随意的に、凹形の中央部４は、凹形の中央部の外周の周りに第２の斜縁１０を有することができる。ポケット又は凹形の中央部４の第２の斜縁１０の角度は、約８５度から約５度の範囲である。図１Ｃに図示されているように、凹形の中央部の第２の斜縁１０は、約８度の角度を有することができる。
【００１８】
ターゲットの外縁８は、ターゲットの外周の周りに第１の斜縁６を有することができる。図１Ｄに図示されているように、斜面はターゲットの厚さＴ１全体にわたって伸びている必要はないが、面取りされた縁を形成することができる。ターゲットの外縁８の第１の斜縁６の角度は、約８５度から約５度の範囲である。図１Ｄに図示されているように、ターゲットの外縁８の第１の斜縁６は、約１０度の角度を有することができる。
【００１９】
第１の斜縁６及び第２の斜縁１０の長さは、同じであるか異なることができる。斜縁６又は１０の長さは可変であり、当業者によって予期できるどんな適切な長さでもよい。
【００２０】
１つの実施形態においては、ターゲットブランクは外径ＯＤ１を有することができる。１つの実施形態においては、外径ＯＤ１は５５０ｍｍ以下であることができる。第１の斜縁６の斜面は、円形ターゲット２の中心から距離Ｄの位置から始まって、ターゲットの外径ＯＤ１まで伸びることができ、そして、ターゲットの外径ＯＤ１内でターゲットの内径ＩＤ１と同心の円を形成することができる。内径ＩＤ１は、ターゲットブランクの外径ＯＤ１の約８１％から約９９％の範囲であることができる。もう１つの実施形態においては、内径ＩＤ１は、ターゲットブランクの外径ＯＤ１の約８５％から約９５％の範囲であることができる。さらにもう１つの実施形態においては、内径ＩＤ１は、ターゲットブランクの外径ＯＤ１の約８８％であることができる。
【００２１】
凹形の中央部４は、外径ＯＤ２を有することができる。凹形の中央部４の外径ＯＤ２は、ターゲットブランクの外径ＯＤ１の約５０％から約８０％の範囲であることができる。凹形の中央部４の外径ＯＤ２とターゲットの内径ＩＤ１の間のターゲットの残りの領域は、平坦面５であることができる。平坦面５を備えるターゲットの残りの領域は、厚さＴ１を有することができる。
【００２２】
このことは従来技術又は図２Ａに図示されているターゲット表面の全体にわたって平坦である平坦面１４を有する平坦なターゲット１２とは対照的なものである。また、従来技術のターゲット１２は、ターゲットの縁全体の周りに一直線の縁１６も有しているものである。図２Ｂを参照にして、無線周波数物理蒸着（ＲＦ  ＰＶＤ）法においてスパッタされた時に、点線１８で示されている平坦なターゲットの元の表面は、磁石２０の磁極の近くで再蒸着する傾向がある。
【００２３】
この開示を１つの動作理論に限定することなく、ターゲットマトリクス材料と比較して、再蒸着層は異なる構造及びより高い抵抗性並びに異なる型の導電性（例えば、ｎ型再蒸着はＰ型ターゲット材料上に形成されることができ、逆もまた同様である）を有していると考えられる。このことは、蓄積された再蒸着層上に生成される局所的電流又はエネルギーをもたらし、それにより、スパッタリング過程中に再蒸着層及びターゲット材料自体が欠ける又はひび割れる原因となる。試験結果は、再蒸着材料は主にｎ型シリコンを有し、ブランクターゲット材料は主にｐ型シリコンを有することを示している。また、ｐ型ブランクターゲット材料及びｎ型再蒸着材料の間のｐ型とｎ型の接合部も、欠ける又はひび割れる傾向がある。
【００２４】
したがって、もう１つの実施形態においては、ターゲットブランクは、シリコンを含むことができ、そして、固有のものであるか、ｐ型ドープ又はｎ型ドープされており、又はｎ型導電性を有することができる。シリコンブランクは、多結晶、単結晶、又は半結晶構造を有することができる。さらにもう１つの実施形態においては、シリコンブランクは、１つ以上の型のシリコンの間の接合部を形成することを避けて、それにより、欠け又はひび割れを減少する為に、ｎ型ドープされたシリコン製であることができる。
【００２５】
バッキングプレートは、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｕ、その組み合わせ、及びその合金を含む材料製であることができるが、限定はされていない。バッキングプレート材料の例となる組み合わせは、Ｍｏ／Ｃｕ又はＴｉ／Ａｌ複合物を含んでいる。１つの実施形態においては、バッキングプレートは、２Ｎ５以上の純度を有する純モリブデンであることができる。さらにもう１つの実施形態においては、バッキングプレートブランクは、モリブデンブランクに銅が拡散接合又は被覆されているモリブデン銅複合物であることができる。もう１つの実施形態においては、バッキングプレートは、チタンブランクにアルミニウムが拡散接合又は被覆されているチタン及びアルミニウム複合物であることができる。
【００２６】
ターゲット２は、従来技術のターゲット１２よりも改善されたターゲット寿命を有することができる。したがって、１つの実施形態においては、スパッターターゲットアセンブリは、２５０ｋＷ・ｈよりも上、又は５０００ウェーハよりも上の寿命を有することができる。
【００２７】
また、機能強化された表面形状を有するシリコンスパッターターゲットの製造方法も開示されている。該方法は、厚さＴ１を有する少なくとも１つの平坦面及び厚さＴ２を有する凹形の中央部を有する機械加工された表面を有するように、ターゲットブランクを機械加工することを含み、そして厚さＴ２は厚さＴ１よりも厚くないものである。もう１つの実施形態においては、該方法はさらに、ターゲットブランクの周縁に厚さＴ３を有する第１の斜縁を機械加工することを含むことができる。厚さＴ３は厚さＴ１よりも厚くないものである。
【００２８】
もう１つの実施形態においては、ターゲットブランクは、ターゲットアセンブリを形成する為に、バッキングプレートにはんだ接合及び／又はろう付け接合されることができる。さらにもう１つの実施形態においては、はんだは、インジウム、錫−銀、ろう付けホイル、及び積層ホイルであることができるが、限定はされていない。例となる積層ホイルは、ニューヨーク州ユーティカのインジウムコーポレーション(Indium Corporation, Utica, New York)により市販されているNanoFoil（登録商標）である。
【００２９】
もう１つの実施形態においては、ターゲットブランクは、一般的に円形であり、そして、第１の斜縁はターゲットブランクの外周の周りの連続した斜縁であることができる。機械加工された表面は、所望の滑らかさに機械加工された後に、洗浄及び研磨することができる。ターゲットブランクは、Ｓｉインゴットからシリコン（Ｓｉ）スライスを切断して、その後ターゲットブランクを上述のように機械加工することにより得ることができる。したがって、もう１つの実施形態においては、ターゲットブランクはシリコン（Ｓｉ）を含むことができる。
【００３０】
ターゲット２を使用して作成された膜は、従来技術のターゲット製の膜の約５％に対して約１〜２％の膜均一性を有することができる。本発明のいくつかの実施形態において、ターゲット２は、ウェーハ毎に５粒子以下の低い粒子数を有する膜を生成することができる。また、ターゲット２は、８時間以下の短いバーンイン(burn-in)時間を有することもできる。
【実施例】
【００３１】
図２Ａに図示されている従来技術の平坦なターゲット３２は、無線周波数（ＲＦ）電源を使用した物理蒸着（ＰＶＤ）システムにおいてスパッタされる。図３Ａには、２０ｋＷ・ｈ後の試験ターゲットが図示されている。最も再蒸着する傾向がある試験ターゲットの部分は、中央再蒸着領域２２、中央再蒸着及び欠け領域２４、及び縁再蒸着及び欠け帯部２６である。スパッタ跡２８はあまり再蒸着する傾向がない。図３Ｂには、１７８ｋＷ・ｈ後の同じ試験ターゲット３２が図示されている。図３Ｃに図示されているように、試験ターゲット３２は、２０１ｋＷ・ｈ後に欠け又はひび割れ３０始める。試験ターゲット３２が欠け始めた後は、試験ターゲットはもはやスパッタリング法に使用するには適切ではないので、試験ターゲットは分析及び実験室環境における更なる試験の為に取り除かれる。
【００３２】
２０１ｋＷ・ｈ後の試験ターゲット３２の厚さが測定され、図４に図示されている浸食形状を形成する為に曲線で表されている。試験ターゲット３２の厚さが測定された後に、ターゲット材料の結晶配向を測定する為に、電子後方散乱回析（ＥＢＳＤ）を使用して試験ターゲット３２が分析される。図５に図示されている試験ターゲット３２の部分Ｃ、Ｄ及びＥが分析される。図５Ａには、部分Ｅの詳細画像が図示されている。図５Ａに図示されているように、部分Ｅのシリコンは菊池パターンのない非晶構造を有している。しかしながら、スパッタ跡領域２８の部分Ｃ及びＤは、図６Ａ及び６Ｂに図示されているように、結晶シリコンＳｉ（１００）配向を示している。
【００３３】
２０１ｋＷ・ｈ後の試験ターゲット３２の図７Ａに図示されている様々な部分（Ａ〜Ｉ）の抵抗性が測定される。その結果が図７Ｂに図示されている。図７Ｂに図示されているように、再蒸着領域は、スパッタ跡領域に比べて、増加した抵抗性を有している。抵抗性は、ターゲット上に再蒸着した材料の量を示しているものである。
【００３４】
図８Ａは、無線周波数物理蒸着（ＲＦ  ＰＶＤ）法における２０１ｋＷ・ｈ後の図３Ａに図示されている試験ターゲット３２の性能をシミュレートする為に使用された実験室試験の概略図である。図８Ａの点１及び４は、ｐ型シリコンを有するスパッタ跡領域に位置している。図８Ａの点２及び３は、ｎ型シリコンを有する再蒸着領域に位置している。２０１ｋＷ・ｈ後の試験ターゲット３２の点１及び４に電流が加えられ、該試験ターゲット３２の点２及び３において出力電圧が測定される。図８Ｂは、実験室試験中の試験ターゲット３２の入力電流に対する出力電圧を示すグラフである。２０ｍＡが加えられた時に、縁再蒸着及び欠け帯部２６においてひび割れが起こり始めている３４。１００ｍＡが加えられた時に、中央再蒸着及び欠け領域２４において壊滅的なひび割れ３６（図９）が起こっている。ターゲット材料のスパッタ跡２８は、１００ｍＡが加えられても無傷であり、ひび割れていない。
【００３５】
本発明の１つの側面による、改善された形状を有するターゲット２は、凹形の中央部４及び第１の斜縁６を有しており、同様に無線周波数物理蒸着（ＲＦ  ＰＶＤ）法においてスパッタされる。ターゲット２は、形状１２を有する試験ターゲット３２よりも改善されたターゲット寿命を有する。ターゲット２は、２５０ｋＷ・ｈよりも上、又は５０００ウェーハよりも上の寿命を有する。ターゲット上の再蒸着材料の量を減少することにより、ターゲット寿命が増加する。再蒸着材料の量を減少することにより、ターゲットがはがれ落ちる又は欠ける量が減少され、それにより、基板又はウェーハに推進される粒子量が減少する。したがって、本発明のいくつかの実施形態において、ターゲット２は、ウェーハ毎に５粒子以下の低い粒子数を有する膜を生成することができる。図１０には、本発明によるターゲットの１つの実施形態の粒子性能が図示されている。
【００３６】
同様に、本発明のターゲットを使用して作成された膜は、従来技術のターゲット１２により作成された膜の約５％に対して、約１〜２％の膜均一性を示している。また、本発明のターゲットは、従来技術のターゲット１２に比べてより短いバーンイン時間を有することができる。ターゲット２のバーンイン時間は、８時間以下であることができる。図１０には、本発明によるターゲットの１つの実施形態の粒子性能が図示されている。
【００３７】
この明細書は、最良の形態を含む本発明を開示し、そして、どんな装置又はシステムを作成及び使用することも含み、並びに組み込まれているどんな方法を実施することも含む本発明をどんな当業者にも実施可能にする為に、実施例を利用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲により規定されており、そして、当業者が思い付く他の実施例も含むことができる。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの記載から相違していない構造要素を有している場合、又はそれらが特許請求の範囲の文字通りの記載から実質的ではない相違を有する同等の構造要素を含んでいる場合、特許請求の範囲に含まれていることを意図している。
【符号の説明】
【００３８】
２  本発明のターゲット
４  凹形の中央部
５  平坦面
６  第１の斜縁
８  外縁
１０  第２の斜縁
１２  従来技術のターゲット
１４  １２の平坦面
１６  １２の一直線の縁
１８  点線
２０  磁石
２２  中央再蒸着領域
２４  中央再蒸着及び欠け領域
２６  縁再蒸着及び欠け帯部
２８  スパッタ跡領域
３０  欠け又はひび割れ
３２  従来技術の試験ターゲット
３４  ひび割れの起こり始め
３６  壊滅的なひび割れ
ＩＤ１  ２の内径
ＯＤ１  ２の外径
ＯＤ２  ４の外径
Ｔ１  ５の厚さ
Ｔ２  ４の厚さ
Ｔ３  ６の厚さ
【図１】
2016507651.tif 000003
【図１Ａ】
2016507651.tif 000004
【図１Ｂ】
2016507651.tif 000005
【図１Ｃ】
2016507651.tif 000006
【図１Ｄ】
2016507651.tif 000007
【図２Ａ】
2016507651.tif 000008
【図２Ｂ】
2016507651.tif 000009
【図３Ａ】
2016507651.tif 000010
【図３Ｂ】
2016507651.tif 000011
【図３Ｃ】
2016507651.tif 000012
【図４】
2016507651.tif 000013
【図５】
2016507651.tif 000014
【図５Ａ】
2016507651.tif 000015
【図６Ａ】
2016507651.tif 000016
【図６Ｂ】
2016507651.tif 000017
【図７Ａ】
2016507651.tif 000018
【図７Ｂ】
2016507651.tif 000019
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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