靶材的剩余溅射时间的获得方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体领域，尤其涉及靶材的剩余溅射时间的获得方法。
【背景技术】
[0002]磁控溅射是电子在电场的作用下加速飞向基板的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基板，氩离子在电场的作用下加速轰击溅射基台上的靶材组件中的靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(或分子)沉积在基板上成膜，而最终达到对基板表面镀膜的目的。
[0003]靶材组件还包括与靶材焊接连接的背板，背板起到支撑靶材并传递热量的作用。
[0004]现有技术中，如果靶材在磁控溅射的过程中被溅射穿露出背板，此时背板在磁控溅射的过程中也受到损伤，会使背板报废。另外，连接靶材与背板的焊料材料成分、背板的材料成分会被溅射至基板上，从而使基板报废。因此，需要停止磁控溅射操作，更换靶材组件和基板并重新开始磁控溅射镀膜操作。因此，现有技术中的磁控溅射镀膜操作的成本非常闻。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题是现有技术中，磁控溅射镀膜操作的成本非常高。为解决上述问题，本发明提供了一种靶材的剩余溅射时间的获得方法，包括:
[0006]提供一个已知初始厚度的靶材；
[0007]将所述靶材进行部分溅射，并记录溅射时间；
[0008]测量部分溅射后的靶材的剩余厚度获得最小剩余厚度，并根据所述最小剩余厚度获得最大溅射厚度；
[0009]根据所述初始厚度与所述溅射时间的乘积、所述乘积与所述最大溅射厚度的比值来获得靶材的剩余溅射时间。
[0010]可选的，获得靶材的剩余溅射时间的步骤包括:
[0011]通过所述初始厚度与所述溅射时间的乘积、所述乘积与所述最大溅射厚度的比值得到所述靶材的溅射总时间；
[0012]所述靶材的剩余溅射时间等于所述溅射总时间与所述溅射时间的差值。
[0013]可选的，根据所述最小剩余厚度获得最大溅射厚度是指:所述初始厚度与所述最小剩余厚度的差值为最大溅射厚度。
[0014]可选的，采用三坐标检测机测量所述部分溅射后的靶材的剩余厚度。
[0015]可选的，采用千分表测量装置测量所述部分溅射后的靶材的剩余厚度。
[0016]可选的，所述千分表测量装置包括分立的底座，固定在每个分立的底座上的支架，将所述支架连接并与所述底座相对的横梁，所述横梁与所述底座具有间隔，
[0017]所述千分表测量装置还包括可沿所述横梁移动的千分表。
[0018]可选的，所述靶材为长方体，从宽度方向上对所述部分溅射后的靶材的溅射面进行测量点的选取。
[0019]可选的，所述部分溅射后的靶材的溅射面具有第一测量线，所述第一测量线与靶材的宽边平行，沿所述第一测量线测量部分溅射后的靶材的剩余厚度。
[0020]可选的，所述第一测量线具有若干条，所述第一测量线在所述靶材中心区域分布密集，在所述靶材边缘区域分布稀疏。
[0021]可选的，所述靶材为圆柱体，所述部分溅射后的靶材溅射面为圆形，所述溅射面的直径方向具有第二测量线，所述两条第二测量线互相垂直。
[0022]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0023]初始厚度的靶材与背板形成靶材组件后，参与磁控溅射一段时间后，停止磁控溅射，此时，靶材没有被溅射穿。卸下进行部分溅射的靶材后，测量部分溅射后的靶材的剩余厚度获得最小剩余厚度，并根据所述最小剩余厚度获得最大溅射厚度，再根据所述初始厚度与所述溅射时间的乘积、所述乘积与所述最大溅射厚度的比值来获得靶材的剩余溅射时间。
[0024]获得靶材的剩余溅射时间后，将靶材再次安装在磁控溅射腔室中继续进行磁控溅射，当靶材的再次溅射时间小于剩余溅射时间时，就停止磁控溅射操作。此时，靶材的使用寿命已经终结，但是背板没有被损伤，从而降低了磁控溅射成本。而且，连接靶材与背板的焊料材料成分、背板材料成分也不会溅射至基板上，从而不会使基板报废，进一步降低了磁控溅射成本。
[0025]停止磁控溅射操作后，卸磁控溅射腔室的真空，将靶材组件取下，然后将寿命终结的靶材去掉，得到的背板可以被循环使用，更进一步的降低了磁控溅射成本。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的部分溅射后的长方体靶材的溅射面的第一测量线的分布示意图；
[0027]图2是本发明中采用三坐标检测机测量所述部分溅射后的靶材的剩余厚度示意图；
[0028]图3是本发明中采用三坐标检测机测量部分溅射后的靶材沿图1中的第一测量线109进行测量得到的剩余厚度曲线示意图；
[0029]图4是靶材溅射时间与靶材剩余厚度的关系示意图；
[0030]图5是本发明的部分溅射后的圆柱体靶材的溅射面的第二测量线的分布示意图；
[0031]图6是本发明中采用千分表测量装置测量部分溅射后的长方体靶材的剩余厚度示意图。
【具体实施方式】
[0032]为解决上述技术问题，本发明提供一种靶材的剩余溅射时间的获得方法。采用本发明的方法，能够降低磁控溅射成本。下面结合附图对本发明做详细的说明。
[0033]实施例一
[0034]首先，参考图1，提供一个已知初始厚度的靶材10。
[0035]本实施例中，靶材10的形状为长方体。其他实施例中，靶材也可以为圆柱体或本领域技术人员熟知的其他形状。
[0036]靶材的初始厚度HO为靶材没有被溅射的原始厚度，为已知厚度。
[0037]接着，将所述靶材10进行部分溅射，并记录溅射时间Tl。
[0038]将靶材10与背板安装，形成靶材组件。本实施例中的安装方法为焊接。然后，再将靶材组件螺连至磁控溅射腔室的侧壁，抽真空后进行磁控溅射。靶材10被部分溅射后，停止磁控溅射操作。之后，立即记录靶材10的溅射时间Tl。接着，卸磁控溅射腔室的真空，将靶材组件取下进行后续的测量步骤。部分溅射后，靶材10的表面凹凸不平。
[0039]本实施例中，以靶材的宽度为200毫米、厚度为19毫米的长方体靶材为例进行说明。该长方体靶材的长度远大于靶材的宽度与靶材的厚度。溅射时间Tl为15000千瓦时(kwh)ο
[0040]将所述靶材10进行部分溅射后，靶材中心区域1A (图1中的虚线以内的区域)被溅射的多，靶材的边缘区域1B被溅射的少。因此，靶材中心区域的剩余厚度明显小于靶材边缘区域的剩余厚度。
[0041]其他实施例中，被溅射多的区域在靶材的非中心区域，被溅射少的区域在靶材中心区域，也属于本发明的保护范围。靶材中被溅射多的位置与被溅射少的位置，根据靶材的材料有关。本实施例中，所述靶材为钽靶材。其他实施例中，靶材也可以为其他材料的靶材也属于本发明的保护范围。
[0042]接着，测量所述部分溅射后的靶材10的剩余厚度获得最小剩余厚度Hl，并根据所述最小剩余厚度Hl获得最大溅射厚度H2。
[0043]本实施例中，需要从宽度方向取点测量所述部分溅射后的靶材10的剩余厚度，进而获取最小剩余厚度Hl。具体步骤如下:
[0044]参考图1，从宽度方向取点是指:在部分溅射后的靶材10的溅射面上取与宽边平行且相等的若干条第一测量线。在溅射面上被溅射消耗多的位置处的第一测量线分布密集，在溅射面上被溅射消耗少的位置处的第一测量线分布稀疏。
[0045]本实施例中，继续参考图1，靶材的宽度为200毫米，靶材的第一测量线有17条，分别为第一测量线101至