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1、(10)申请公布号 CN 103572222 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103572222 A (21)申请号 201210260408.3 (22)申请日 2012.07.25 C23C 14/34(2006.01) C23C 14/54(2006.01) (71)申请人 宁波江丰电子材料有限公司 地址 315400 浙江省宁波市余姚市经济开发 区名邦科技工业园区安山路 198 号 (72)发明人 姚力军 相原俊夫 大岩一彦 潘杰 王学泽 钟伟华 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 骆苏华 (54) 发明名称 靶材溅射寿命的确定。
2、方法 (57) 摘要 本发明提供一种靶材溅射寿命的确定方法， 包括 ： 确定溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线性 关系 ； 设定靶材的标准剩余厚度 ； 将所述标准剩 余厚度代入所述线性关系中， 确定靶材的溅射寿 命。确定靶材溅射寿命有利于靶材的合理有效使 用， 一方面防止因为靶材利用不充分而造成的资 源浪费， 另一方面防止因过度溅射而导致背板材 料被溅射出来影响溅射产品质量。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103572222 A C。
3、N 103572222 A 1/1 页 2 1. 一种靶材溅射寿命的确定方法， 其特征在于， 包括 ： 确定溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线性关系 ； 设定所述靶材的标准剩余厚度 ； 将所述标准剩余厚度代入所述线性关系中， 确定所述靶材的溅射寿命。 2. 如权利要求 1 所述的靶材溅射寿命的确定方法， 其特征在于， 确定溅射功耗与靶材 最小剩余厚度的线性关系， 包括 ： 将一个所述靶材溅射到一个任意溅射功耗， 或者将一个所述靶材溅射到多个任意溅射 功耗， 或者将多个所述靶材溅射到不同任意溅射功耗， 记录每个所述溅射功耗及该溅射功 耗所对应的靶材最小剩余厚度 ； 根据每个所述溅射功耗及其对应的所述。
4、靶材最小剩余厚度， 以及未溅射时所述靶材的 厚度， 确定所述线性关系。 3. 如权利要求 2 所述的靶材溅射寿命的确定方法， 其特征在于， 记录该溅射功耗所对 应的靶材最小剩余厚度的步骤， 包括 ： 在所述靶材的溅射面上确定经过未溅射时所述靶材形心的两个相互垂直的方向， 利用 三坐标测量仪测量所述两个相互垂直方向上的各点的剩余厚度， 据此制得靶材表面侵蚀曲 线， 曲线上最低点的值记录为所述靶材最小剩余厚度。 4. 如权利要求 2 所述的靶材溅射寿命的确定方法， 其特征在于， 记录该溅射功耗所对 应的靶材最小剩余厚度的步骤， 包括 ： 在所述靶材的溅射面上确定经过未溅射时所述靶材的形心的一个方向。
5、， 沿此方向并垂 直所述溅射面切开所述靶材做显微测试， 据此制得靶材表面侵蚀曲线， 曲线上最低点的值 记录为所述靶材最小剩余厚度。 5. 如权利要求 1 所述的靶材溅射寿命的确定方法， 其特征在于， 所述靶材是铝靶材， 所 述标准剩余厚度为 2.02.5 毫米。 6. 如权利要求 1 所述的靶材溅射寿命的确定方法， 其特征在于， 所述靶材是钛靶材或 者钽靶材， 所述标准剩余厚度为 1.01.5 毫米。 权 利 要 求 书 CN 103572222 A 2 1/8 页 3 靶材溅射寿命的确定方法 技术领域 0001 本发明涉及磁控溅射领域， 特别是涉及一种靶材溅射寿命的确定方法。 背景技术 00。
6、02 靶材是一种消耗型的高技术高纯度材料。通常， 国内的厂商是按照靶材提供商的 建议溅射寿命来使用靶材。由于每个厂商的工艺参数都不一样， 仅仅遵照靶材提供商建议 的溅射寿命来使用靶材， 很多时候不能够充分利用靶材， 造成材料和资金的浪费。 而如果没 有控制好合理的溅射时间， 一旦溅射时间超过靶材的溅射寿命， 就可能导致背板材料被溅 射出来， 造成污染， 影响溅射产品质量， 严重的会致使产品报废， 更严重的则会致使背板击 穿造成漏水， 水漏到真空腔室里， 进而可能对整个溅射设备造成严重破坏。 发明内容 0003 有鉴于此， 确有必要提出一种精确测算靶材溅射寿命的方法， 其既可避免靶材的 不充分利。
7、用而导致的浪费， 也可防止过度溅射而影响成膜的质量。 0004 为实现上述目的， 本发明提供了一种靶材溅射寿命的确定方法， 包括 ： 0005 确定溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线性关系 ； 0006 设定所述靶材的标准剩余厚度 ； 0007 将所述标准剩余厚度代入所述线性关系中， 确定所述靶材的溅射寿命。 0008 可选的， 确定溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线性关系， 包括 ： 0009 将一个所述靶材溅射到一个任意溅射功耗， 或者将一个所述靶材溅射到多个任意 溅射功耗， 或者将多个所述靶材溅射到不同任意溅射功耗， 记录每个所述溅射功耗及该溅 射功耗所对应的靶材最小剩余厚度 ； 0010 根据。
8、每个所述溅射功耗及其对应的所述靶材最小剩余厚度， 以及未溅射时所述靶 材的厚度， 确定所述线性关系。 0011 可选的， 记录该溅射功耗所对应的靶材最小剩余厚度的步骤， 包括 ： 0012 在所述靶材的溅射面上确定经过未溅射时所述靶材形心的两个相互垂直的方向， 利用三坐标测量仪测量所述两个相互垂直方向上的各点的剩余厚度， 据此制得靶材表面侵 蚀曲线， 曲线上最低点的值记录为所述靶材最小剩余厚度。 0013 可选的， 记录该溅射功耗所对应的靶材最小剩余厚度的步骤， 包括 ： 0014 在所述靶材的溅射面上确定经过未溅射时所述靶材形心的一个方向， 沿此方向并 垂直所述溅射面切开所述靶材做显微测试，。
9、 据此制得靶材表面侵蚀曲线， 曲线上最低点的 值记录为所述靶材最小剩余厚度。 0015 可选的， 所述靶材是铝靶材， 所述标准剩余厚度为 2.02.5 毫米。 0016 可选的， 所述靶材是钛靶材或者钽靶材， 所述标准剩余厚度为 1.01.5 毫米。 0017 与现有技术相比， 本发明具有以下优点 ： 0018 本发明所提供的靶材溅射寿命的确定方法所确定的溅射寿命比靶材提供商建议 说 明 书 CN 103572222 A 3 2/8 页 4 的溅射寿命更具有参考意义。 每个工厂可根据本发明所提供的靶材溅射寿命的确定方法来 获得自身工艺条件下的靶材溅射寿命， 并且数值更为准确。依据本发明所提供的。
10、方法得到 的溅射寿命使用靶材， 一方面保证靶材的有效溅射率， 另一方面保证靶材不会因过度溅射 而造成背板溅射， 从而保证了溅射产品的溅射质量和工艺生产的顺利进行。 0019 可选方案中， 在溅射面上确定经过未溅射时靶材形心的两个相互垂直方向， 利用 三坐标测量仪测量溅射后的所述靶材溅射面上在这两个方向上各点的剩余高度绘制出表 面侵蚀曲线， 将此表面曲线上的最低点记录为最小剩余厚度。由于所确定的两个相互垂直 的方向都经过了未溅射靶材的形心， 它们所经过的点已经可以较准确和全面的反映所述靶 材溅射面的整体侵蚀状况， 因而此表面侵蚀曲线上的最低点可以较为准确地代表所述靶材 溅射面上最低点处的剩余厚度。
11、。此实施方式既简便可行又能保证测量结果准确度较高， 并 保证后续确定得到的溅射寿命数值准确度较高。 0020 可选方案中， 经过未溅射时靶材形心且垂直于所述靶材的溅射面切开靶材做显微 测试， 据此制得该溅射功耗时该靶材的表面侵蚀曲线， 确定该表面侵蚀曲线最低点为靶材 最小剩余厚度。 此表面侵蚀曲线上的最低点可以较为准确地代表所述靶材溅射面上最低点 处的剩余厚度。此实施方式既简便可行又能保证测量结果准确度较高， 并保证后续溅射寿 命的数值准确度较高。 附图说明 0021 图 1 为靶材组合的示意图 ； 0022 图 2 为利用三坐标测量仪测量绘制的靶材表面侵蚀曲线示意图 ； 0023 图 3 是。
12、第一实施例中利用三坐标测量仪测量绘制的钛靶材表面侵蚀曲线示意图 ； 0024 图 4 是第一实施例所得到的钛靶材溅射功耗与靶材最小剩余厚度线性关系图 ； 0025 图 5 是第二实施例所得到的钛靶材溅射功耗与靶材最小剩余厚度线性关系图 ； 0026 图 6 是第三实施例中利用三坐标测量仪测量绘制的铝靶材表面侵蚀曲线示意图 ； 0027 图 7 是第三实施例所得到的铝靶材溅射功耗与靶材最小剩余厚度线性关系图 ； 0028 图 8 是第四实施例所得到的铝靶材溅射功耗与靶材最小剩余厚度线性关系图 ； 0029 图 9 是第五实施例中切开钽靶材做显示测试绘制的钽靶材表面侵蚀曲线的示意 图 ； 0030。
13、 图 10 是第五实施例所得到的钽靶材溅射功耗与靶材最小剩余厚度线性关系图 ； 0031 图 11 是第六实施例所得到的钽靶材溅射功耗与靶材最小剩余厚度线性关系图。 具体实施方式 0032 发明人认识到， 对于给定的靶材， 比如钽、 铜、 铝及钛等靶材而言， 其在溅射过程中 由于溅射而剩余的最小厚度与对应的溅射功耗呈线性关系。虽然， 由于靶材的不同区域溅 射速度存在差异， 靶材各处的剩余厚度并不完全相同， 但靶材各处的最小剩余厚度仍大体 与溅射功耗线性相关。 基于上述认识， 发明人提出了一种精确测定靶材溅射寿命的方法， 所 述方法包括 ： 0033 S1 ： 确定溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线。
14、性关系 ； 0034 在溅射过程中， 可选取几个时间点对靶材的溅射状况作记录， 每次记录的数据至 说 明 书 CN 103572222 A 4 3/8 页 5 少包括作该次记录时靶材溅射最快区域的剩余厚度 xi（即靶材最小剩余厚度） 及对应的溅 射功耗 yi。根据两组或以上的数据， 很容易地可计算出溅射功耗与靶材最小剩余厚度之间 的线性关系， 即 ： y kx+b 或 x ky+b（其中， x 代表溅射功耗， y 代表靶材最小剩余厚度， k、 b 为常数） ； 其中， 初始阶段， 即未开始溅射时， 可视为 x 0。当然理论上， 两组数据即可 确定该线性关系， 但更多组的数据可修正该关系使得其更。
15、准确。该线性关系可根据相关数 据直接计算得出相应的表达式， 也可根据相关数据用计算器或者计算机拟合得到相应的表 达式和示意图。 0035 在实际溅射中， 为保证溅射的质量， 请参考图 1， 通常适合溅射的靶材材料 101 下 方固定有背板 102， 两者构成了靶材组合 100。对于该靶材组合 100 而言， 测量其整体的厚 度可能更方便。并且， 容易理解， 上述线性关系中， 厚度 y 对应的是靶材材料本身的厚度， 抑 或是靶材组合 100 的厚度， 对该线性关系不会有实质的影响影响的只是常数 b 的具体取 值。因而， 这里的靶材最小剩余厚度既可以采用靶材材料 101 本身的厚度， 也可以采用靶。
16、材 组合 100 整体的厚度， 只要整个过程中采用统一的选择即可。为操作的易行性， 将靶材组合 100整体的最小剩余厚度作为靶材最小剩余厚度。 另外， 为测定厚度， 可采用三坐标测量仪、 游标卡尺等测量工具。 0036 具体的， 可通过测定未溅射时靶材组合 100 的整体厚度， 记录为第一个数据。然 后， 对一个靶材组合 100 溅射到一个任意溅射功耗， 测定此溅射功耗时对应的靶材组合 100 最小剩余厚度， 并记录为第二个数据。利用上述第一个数据和第二个数据进行线性关系拟 合， 得到溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线性关系。 0037 当然， 也可以对一个靶材溅射到多个任意溅射功耗， 测定此多个。
17、溅射功耗时对应 的多个靶材最小剩余厚度， 并记录为多个数据， 利用上述第一个数据和此多个数据进行线 性关系拟合， 得到溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线性关系。 0038 同时， 还可以对多个靶材溅射到不同溅射功耗， 测定此不同溅射功耗时对应的多 个靶材最小剩余厚度， 并记录为多个数据， 利用上述第一个数据和此多个数据进行线性关 系拟合， 得到溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线性关系。 0039 需要说明的是， 上述的任意溅射功耗是指在一个初设的溅射功耗范围内的任意溅 射功耗。此初设的溅射功耗范围可以是根据经验得到的靶材溅射寿命， 也可以是靶材提供 商所建议的靶材溅射寿命。每个溅射工厂的溅射工艺不一样。
18、， 通常靶材提供商给各个工厂 所提供的溅射寿命不同。 0040 这里所获得的线性关系适用于材质相同、 平面形状相同的任意尺寸的靶材， 。因 而， 对于一种特定材质、 特定形状的靶材而言， 假如有现成的上述线性关系可用的话 （比如， 之前留存有的相同材质、 相似形状靶材的上述线性关系） ， 可不必另对其进行专门的溅射实 验， 而直接应用该线性关系即可。 0041 S2 ： 设定所述靶材的标准剩余厚度 ； 0042 所设定的靶材的标准剩余厚度， 是靶材溅射到最后能够允许的最小剩余厚度。对 于钛靶材和钽靶材， 由于溅射消耗速度慢， 其标准剩余厚度可定为 1.01.5mm ； 对于铝靶 材， 由于其溅。
19、射消耗速度快， 其标准剩余厚度可定为2.02.5mm。 需要说明的是， 如果考虑背 板的厚度的话， 标准剩余厚度相应地以上述数值加上背板的厚度为具体数值。 0043 S3 ： 将所述标准剩余厚度代入所述线性关系中， 确定所述靶材的溅射寿命。 说 明 书 CN 103572222 A 5 4/8 页 6 0044 在得到溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线性关系和设定了靶材的标准剩余厚度 之后， 即可将标准剩余厚度代入线性关系中， 确定靶材的溅射寿命。 0045 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明实施例 中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整的描述。 。
20、0046 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明， 但是本发明还可以 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发明内涵的 情况下做类似推广， 因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。 0047 实施例一 ： 0048 在测定最小剩余厚度时， 理论上应该测定整个溅射面上所有的点。但是整个溅射 面上有无数个点， 无法对它们全部进行测定。 0049 因而， 本实施例中发明人提供一种既简便可行又能保证测量结果准确度较高的操 作方法， 具体如下 ： 在溅射面上确定经过未溅射时靶材形心的两个相互垂直方向， 利用三坐 标测量仪测量溅射后的所述靶材在这两个方向上的。
21、溅射面上各点的剩余高度， 并根据所需 的精度确定要测量的点数， 例如相隔0.5mm或者1.0mm测一个点， 三坐标测量仪根据所测得 的数据绘制出表面侵蚀曲线。 0050 请参考图 2， 图 2 为利用三坐标测量仪测量绘制靶材表面侵蚀曲线示意图。图中 201 为圆形靶材溅射后的俯视示意图， 当未溅射时靶材是圆柱形时， 则这两个相互垂直并都 经过了未溅射靶材的形心的方向就是经过未溅射时所述靶材表面圆心的两条相互垂直的 直径所在的方向。图 2 中 202 和 203 为经过未溅射时靶材形心的两个相互垂直的方向， 204 为利用三坐标测量仪得到的表面侵蚀曲线。图 2 中所示为上述两个方向中的一个方向上。
22、各 点的侵蚀曲线， 其横标对应的是离上述形心的距离， 纵标对应的是靶材各处的剩余高度， 此 表面侵蚀曲线上的最低点即为该方向上的最小剩余厚度， 图 2 中显示为最小值。对于另一 方向的靶材各点， 同样可绘出类似的曲线并获得其最低点。 而后， 比较这两个方向上的最低 点， 将剩余厚度最小的那个点作为整个溅射面上的最低点， 该点对应的剩余厚度作为最小 剩余厚度。 0051 由于所确定的两个相互垂直的方向都经过了未溅射靶材的形心， 它们所经过的点 已经可以较准确和全面的反映所述靶材溅射面的整体侵蚀状况， 因而此表面侵蚀曲线上的 最低点可以较为准确地代表所述靶材溅射面上最低点处的剩余厚度， 将其记录为。
23、最小剩余 厚度符合实际情况及需求。 0052 本实施例以钛靶材为例， 首先利用三坐标测量仪测得钛靶材组合的整体厚度为 17.3mm ； 其中背板厚度为 8.4mm， 钛靶材厚度为 8.9mm。 0053 请参考图 3， 图 3 是本实施例中利用三坐标测量仪得到的钛靶材表面侵蚀曲线的 示意图。本实施例在钛靶材提供商所建议的溅射寿命 900kwh 的范围内， 将该钛靶材溅射 到溅射功耗为 461kwh 时停止， 然后利用三坐标测量仪测量钛靶材的表面侵蚀曲线， 测量过 程如上所述， 本实施例在溅射面上经过未溅射时靶材形心的两个相互垂直的方向上相隔 1.0mm 测一个点， 得到表面侵蚀曲线如图 3 所。
24、示， 该表面侵蚀曲线上的最低点记录为该钛靶 材在该溅射功耗时的最小剩余厚度， 如图 3 中所示为 5.4mm ； 。 0054 根据未溅射 (0kwh) 时该钛靶材组合中钛靶材的厚度 8.9mm 和溅射功耗为 461kwh 时该钛靶材最小剩余厚度 5.4mm， 数据列表如下所示 ： 说 明 书 CN 103572222 A 6 5/8 页 7 0055 表 1 0056 溅射功耗 (kwh) 0 461 最小剩余厚度 (mm) 8.9 5.4 0057 请参考图 4， 根据表 1 中的数据确定在该工艺参数下该钛靶材溅射功耗与靶材最 小剩余厚度的线性关系， 根据表 1 中的数据拟合成直线， 如图。
25、 4 所示。图 4 中得出的线性关 系为y8.9-0.0076x。 设定标准剩余厚度代入所得线性关系， 即可求得该工艺参数下该靶 材的寿命。对于钛靶材， 由于其溅射速度慢， 其标准剩余厚度可定为 1.01.5mm。当定义铝 靶材的标准剩余厚度为1.0mm时， 将该标准剩余厚度代入所得的线性关系y8.9-0.0076x 中， 得出溅射寿命为 1039kwh ； 当定义钛靶材的标准剩余厚度为 1.5mm 时， 将该标准剩余厚 度代入所得的线性关系 y 8.9-0.0076x 中， 得出溅射寿命为 974kwh。 0058 本实施例所确定的溅射寿命比靶材提供商建议的溅射寿命更具有参考意义。 每个 工。
26、厂可根据本实施例的确定方法来获得自身工艺条件下的靶材溅射寿命， 并且数值更为准 确。 依据本实施例所提供的方法得到的溅射寿命使用靶材， 一方面保证靶材的有效溅射率， 另一方面保证靶材不会因过度溅射而造成背板溅射， 从而保证了溅射产品的溅射质量和工 艺生产的顺利进行。 0059 实施例二 ： 0060 本实施例采用与实施例一相同的方法再测量溅射功耗为859kwh和885kwh时该钛 靶材的最小剩余厚度， 测得分别为 2.6mm 和 1.6mm。一并利用第一实施例中测量得到的数 据， 所得数据列表如下所示 ： 0061 表 2 0062 溅射功耗 (kwh) 0 461 885 859 最小剩余厚。
27、度 (mm) 8.9 5.4 2.6 1.6 0063 请参考图 5， 根据表 2 中的数据确定在该工艺参数下该钛靶材溅射功耗与靶材最 小剩余厚度的线性关系， 根据表 2 中的数据拟合成直线， 如图 5 所示。图 5 中得出线性关系 为y8.9-0.0078x。 设定标准剩余厚度代入所得线性关系， 可求得该工艺参数下该靶材的 寿命。 对于钛靶材， 由于其溅射速度慢， 钛材料的标准剩余厚度可定为1.01.5mm。 当定义钛 靶材的标准剩余厚度为1.0mm时， 将该标准剩余厚度代入所得的线性关系y8.9-0.0078x 中， 得出溅射寿命为 1013kwh ； 当定义钛靶材的标准剩余厚度为 1.5。
28、mm 时， 将该标准剩余厚 度代入所得的线性关系 y 8.9-0.0078x 中， 得出溅射寿命为 948kwh。 0064 实施例二利用更多数据来确定该钛靶材的溅射功耗与最小剩余厚度的线性关系， 更加具有参考价值。发明人认为所用的数据最好是 “靶材最小剩余厚度小于或者等于未溅 射时靶材厚度 50% 时的溅射功耗” 的数据， 因为这些数据处于溅射后期， 更加适用于用来准 确计算溅射寿命。 0065 实施例三 ： 0066 本实施例的技术方案与实施例一的技术方案大部分相同， 不同之处在于本实施例 说 明 书 CN 103572222 A 7 6/8 页 8 用含背板的靶材组合的厚度为第一数据， 。
29、相应地， 标准剩余厚度也加上背板厚度， 同时本实 施例是以铝靶材为例。可用游标卡尺或者三坐标测量仪等工具直接测量铝靶材组合， 测得 铝靶材组合整体厚度为 48.3mm。 0067 请参考图 6， 图 6 是本实施例中利用三坐标测量仪得到的铝靶材表面侵蚀曲线的 示意图。本实施例在铝靶材提供商所建议的溅射寿命 1050kwh 的范围内， 将该铝靶材溅射 到溅射功耗为 907kwh 时停止， 利用与实施例一中相同的方法， 绘制该溅射功耗时该铝靶材 的表面侵蚀曲线， 如图 6 所示。该表面侵蚀曲线上的最低点即为该铝靶材在该溅射功耗时 的最小剩余厚度， 如图 6 中标示为 34.9mm。 0068 根据。
30、未溅射 (0kwh) 时该铝靶材的厚度 48.3mm, 和溅射功耗为 907kwh 时该铝靶材 最小剩余厚度 34.9mm， 数据列表如下所示 ： 0069 表 3 0070 溅射功耗 (kwh) 0 907 最小剩余厚度 (mm) 48.3 34.9 0071 请参考图 7， 根据表 3 中的数据确定在该工艺参数下该铝靶材溅射功耗与靶材最 小剩余厚度的线性关系， 根据表 3 中的数据拟合成直线， 如图 7 所示。图 7 中的线性关系 为 y 48.3-0.0148x。设定该铝靶材的标准剩余厚度代入所得线性关系， 可求得该工艺参 数下该铝靶材的溅射寿命。 对于铝靶材， 由于其溅射速度快， 铝材。
31、料的最小剩余厚度可定为 2.0mm （其它实施例中， 2.02.5mm 范围内的值都可选取） ， 加上背板厚度 28.7mm， 即可定义铝 靶材的标准剩余厚度为30.7mm， 将该标准剩余厚度代入所得的线性关系y48.3-0.0148x 中， 得出溅射寿命为 1189kwh。 0072 实施例四 ： 0073 本实施例采用与实施例三相同的方法再测量溅射功耗为 735kwh 和 1004kwh 时该 铝靶材的最小剩余厚度， 测得分别为 36.8mm 和 32.4mm， 一并利用第一实施例中测量得到的 数据， 所得数据列表如下所示 ： 0074 表 4 0075 溅射功耗 (kwh) 0 735 。
32、907 1004 最小剩余厚度 (mm) 48.3 36.8 34.9 32.4 0076 请参考图 8， 根据表 4 中的数据确定在该工艺参数下该铝靶材溅射功耗与靶材最 小剩余厚度的线性关系， 根据表 4 中的数据拟合成直线， 如图 8 所示。图 8 中得出线性关系 为 y 48.3-0.0154x。设定标准剩余厚度代入所得线性关系， 可求得该工艺参数下该铝靶 材的寿命。 对于铝靶材， 由于其溅射速度快， 铝材料的最小剩余厚度可定为2.0mm， 加上背板 厚度 28.7mm， 即定义铝靶材的标准剩余厚度为 30.7mm， 将该标准剩余厚度代入所得的线性 关系 y 48.3-0.0154x 中。
33、， 得出溅射寿命为 1143kwh。 0077 实施例四利用更多数据来确定该铝靶材的溅射功耗与最小剩余厚度的线性关系， 更加具有参考价值。发明人认为所用的数据最好是 “靶材最小剩余厚度小于或者等于未溅 说 明 书 CN 103572222 A 8 7/8 页 9 射时靶材厚度 50% 时的溅射功耗” 的数据 （即到靶材厚度不超过原厚度一半后， 才会暂停溅 射并作数据的采集） ， 因为这些数据处于溅射后期， 更加适用于用来准确计算溅射寿命。 0078 实施例五 ： 0079 本实施例测量靶材最小剩余厚度不是利用三坐标测量仪测量， 而是采用经过未溅 射时靶材形心切开在一定工艺参数下的某个溅射功耗的。
34、靶材， 将切开的靶材做显微测试， 据此制得该溅射功耗时该靶材的表面侵蚀曲线， 并且本实施例以钽靶材为例。 0080 具体操作中测定含背板的钽靶材的未溅射时厚度， 测得为 14.8mm ； 其中背板厚度 为 8.4mm， 钽材料实际厚度 6.4mm。 0081 请参考图 9， 图 9 是本实施例中利用三坐标测量仪得到的钽靶材表面侵蚀曲线的 示意图。本实施例在钽靶材提供商所建议的溅射寿命 1600kwh 的范围内， 将该钽靶材溅射 到溅射功耗为 1000kwh 时停止。经过未溅射时靶材形心且并垂直于溅射面切开溅射功耗为 1000kwh 时的钽靶材， 将切开的钽靶材做显微测试， 据此制得该溅射功耗时。
35、该钽靶材的表面 侵蚀曲线。 确定该表面侵蚀曲线最低点为靶材最小剩余厚度， 如图9所示， 最低点为3.2mm， 即该钽靶材在该溅射功耗时的最小剩余厚度为 3.2mm。 0082 根据未溅射时 (0kwh) 该钽靶材的厚度 6.4mm, 和溅射功耗为 1000kwh 时该钽靶材 最小剩余厚度 3.2mm， 数据列表如下所示 ： 0083 表 5 0084 溅射功耗 (kwh) 0 1000 最小剩余厚度 (mm) 6.4 3.2 0085 请参考图 10， 根据表 5 中的数据确定在该工艺参数下该钽靶材溅射功耗与靶材最 小剩余厚度的线性关系， 根据表 5 中的数据拟合成直线， 如图 10 所示。图。
36、 10 中得出线性 关系为 y 6.4-0.0032x。设定标准剩余厚度代入所得线性关系， 可求得该工艺参数下该 靶材的寿命。对于钽靶材， 由于其溅射速度慢， 钽材料的标准剩余厚度可定为 1.01.5mm。 当定义钽靶材的标准剩余厚度为 1.0mm 时， 将该标准剩余厚度代入所得的线性关系 y 6.4-0.0032x中， 得出溅射寿命为1687kwh ； 当定义钽靶材的标准剩余厚度为1.5mm时， 将该 标准剩余厚度代入所得的线性关系 y 6.4-0.0032x 中， 得出溅射寿命为 1531kwh。 0086 实施例六 ： 0087 本实施例采用与实施例五相同的方法再切开在相同工艺参数下溅射。
37、功耗为 1290kwh 和 1578kwh 时的另外两个相同钽靶材， 测量得到其最小剩余厚度分别为 2.5mm 和 1.5mm， 一并利用第五实施例中测量得到的数据列表如下所示 ： 0088 表 6 0089 溅射功耗 (kwh) 0 1000 1290 1578 最小剩余厚度 (mm) 6.4 3.2 2.5 1.5 0090 请参考图 11， 根据表 6 中的数据确定在该工艺参数下该钽靶材溅射功耗与靶材最 小剩余厚度的线性关系， 根据表 6 中的数据拟合成直线， 如图 11 所示。图 11 中得出线性关 说 明 书 CN 103572222 A 9 8/8 页 10 系为 y 6.4-0.。
38、0031x。设定标准剩余厚度代入所得线性关系， 可求得该工艺参数下该钽 靶材的寿命。对于钽靶材， 由于其溅射速度慢， 钽材料的标准剩余厚度可定为 1.01.5mm。 当定义钽靶材的标准剩余厚度为 1.0mm 时， 将该标准剩余厚度代入所得的线性关系 y 6.4-0.0031x中， 得出溅射寿命为1742kwh ； 当定义钽靶材的标准剩余厚度为1.5mm时， 将该 标准剩余厚度代入所得的线性关系 y 6.4-0.0031x 中， 得出溅射寿命为 1580kwh。 0091 实施例六利用更多数据来确定该钽靶材的溅射功耗与靶材最小剩余厚度的线性 关系， 更加具有参考价值。 发明人认为所用的数据最好是。
39、 “靶材最小剩余厚度小于或者等于 未溅射时靶材厚度 50% 时的溅射功耗” 的数据， 因为这些数据处于溅射后期， 更加适用于用 来准确计算溅射寿命。 0092 本说明书中各个部分采用递进的方式描述， 每个部分重点说明的都是与其他部分 的不同之处， 各个部分之间相同相似部分互相参见即可。 0093 对所公开的实施例的上述说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实 现。 因此， 本发明将不会被限制于本文所示的实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新 颖特点相一致的最宽的范围。 说 明 书 CN 103572222 A 10 1/5 页 11 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103572222 A 11 2/5 页 12 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103572222 A 12 3/5 页 13 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103572222 A 13 4/5 页 14 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103572222 A 14 5/5 页 15 图 10 图 11 说 明 书 附 图 CN 103572222 A 15 。