TW200305656A - Topologically tailored sputtering targets - Google Patents

Description

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玫、發明說明 發明領域 本發明之領域係用於物理汽相沈積法（physical vapor deposition ，PVD)之濺射靶。 發明背景 電子及半導體組件越來越常用於家用及商業電子產品、 通訊產品及資料交換產品。此類家用及商業電子產品包 含：電視、電腦、蜂巢式移動電話、呼叫器、掌上型萬用 記事本、手提收音機、汽車立體音響或遙控器。由於對這 些家用及商業電子產品的需求增長，為了消費者及商業活 動的方便，需要使這些產品的體積不斷變小，易於攜帶。 這些產品體積變小的結果，使得組成這些產品的組件也 必須變得更小及/或更薄。大小或比例需要減小的組件如 ••微電子晶片互連、半導體晶片組件、電阻器、電容器、 印刷電路或接線板、電線、鍵盤、觸控板及晶片封裝。 電子及半導體組件的大小或比例減小時，在較大的組件 中出現的缺點，在比例減小的組件中會誇大。因此，在組 件減小比例以用於較小的電子產品前，如果能夠，應找出 並修正在較大組件中出現或可能會出現的缺點。 為了找出及修正電子、半導體及通訊組件中的缺點，應 分解及分析這些組件、所用材料及製造這些組件的過程。 在一些情況下，電子、半導體及通迅/資料交換組件係由 各種材料層所構成，如：金屬、合金、陶瓷、無機材料、 聚合物或有機金屬材料。此類材料層通常很薄（在厚度等 200305656 ^} 發明說明續買 級上不足幾十埃（angstroms))。為了改善這些材料層的品質 應對材料層的形成過程（如金屬或其他化合物的物理汽相 沈積）進行評估，並進行可能的改善。 在一典型的物理汽相沈積（PVD)過程中，闱一 b | 一牝I源如 電漿、雷射或離子束轟擊一試樣或把，直至原子釋放到 周的大氣中。從濺射靶釋放的原子向一基板（典型係—石夕 晶圓）的表面移動，並塗佈于該表面以形成一薄膜或—

I J 料層。由於滅射原子的餘弦分佈，一標準PVD靶配置傾向 於產生「中心厚」及「邊緣薄」的沈積。（請見先前技藝圖^ 及 US 5,302,266、US 5,225,393、US 4,026,787 及 us 3,884,787 )。先前技 藝圖1顯不一傳統PVD配置，其包含一 ：?賤射革巴1〇及一晶圓 或基板20。原子從濺射靶1〇釋放出來，沿著一離子/原子 路徑30移動至晶圓或基板20，在該處沈積形成一層。 為沈積一更均勻的金屬膜，已提出一些方法或裝置以修 正濺射原子的大餘弦分佈。一通用的方法是在靶與該表 面（晶圓或基板）之間用物理方法放置或安裝一分離的準 直器或一同型的小孔。（請見先前技藝圖2及US 5,409,587、US 4,923,585 )設計該準直器以減少以一大角度衝擊基板或晶圓 的金屬原子的數量，同時允許金屬原子以一較小的角度移 動，通過並沈積於基板或晶圓之上，其減少在接點頂端及 通道上的沈積，且增加接點或通道的底部及側壁的沈積原 子的比例。先前技藝圖2顯示一傳統PVD配置，其包含一 濺射靶110、一晶圓或基板12〇及一分離準直器140。原子從 錢射絶110釋放，通過一離子/原子路徑130移動至晶圓或 200305656 (3) I發明說明續頁 基板120，原子在此處藉由準直器14〇 「篩選」。通過準直 器140的原子在晶圓或基板12〇上沈積形成一層。 然而’在乾/基板配件上增加一準直器，會明顯地增加 革巴材料的費用並減低該靶的壽命，因為以高角移動的原子 係沈積在準直器上而非晶圓上，因此在過程中大大消耗掉 了 。另外，添加一準直器後，所需的靶至晶圓的間距比在 標準（無準直器）程序中的靶至晶圓間距大，以容納該準直 器’且需防止在晶圓上形成一準直器形的圖形。除此以外 ，沈積在準直器上偏離的原子容易堵塞準直器，這會進一 步降低沈積效率，且當沈積物從準直器表面剝落時經常會 造成一不合需要的微粒結構。 試圖產生更均勻沈積物的另一方法是，藉由向電漿施加 射頻（radio-frequency，RF)功率以電離濺射離子（電離金屬電漿 (ionized metal plasma，IMP)法）。（請見 US 6,296,743 )在此方法中， 射頻（RF)電漿中的所有接觸面產生與電漿相關的一負電 位，這是因為相對於較重的離子，電子的活動性較高。因 此’藉由直泥的自偏壓將金屬離子吸引到晶圓表面，而無 需藉由一基座或表面的偏壓。這些垂直移動的金屬離子通 常撞擊接點或通道的底部，並改善底部及側壁的覆蓋層。 然而’射頻（RF)電漿裝置及操作條件會造成系統成本的顯 著增加及操作的複雜化。射頻（RP)電漿配置亦曾與磁體組 合’以進一步調整原子向基板或晶圓移動的路徑，然而， 這些方法的成本過高，且難以設置及監督。（請見us 6,153,061 、US 6,326,627、US 6，117,281、US 5,865,969、us 5,766,426、US 5,417,833、 200305656 (4) 發明說明續頁 US 5，188,717、US 5，135,819、US 5，126,029、US 5，106,82卜 US 4,500,409、US 4,414,086、US4,610,770 及 US 4,629,548 ) 用於改進濺射法以製造更均勻膜的其它方法亦已發展。 例如，Honeywell電子材料 ™(Honeywell Electronic Materials™，HEM) 展示乾的濺射特性可藉由使用一超微微粒尺寸的靶得以 明顯改進’其係使用等通道角擠壓（Equal- Channel Angular Extrusion ，ECAE⑧）法的專利技術（5,590,389、5,780,755 及 5,809,393)。其所 展示優點包括：電弧低、靶壽命長，裝置產量高，膜均勻 性較好且微粒少。Honeywell電子材料™還證明靶的晶體結 構可進行修正（以不形成圖案方式）以提供準直的優點。（請 見US 5,993,621及US6,302,977)。亦檢討了屬於濺射法之一的自 電離電漿（self- ionization plasma，SIP )，其可產生更均勻的膜。 此方法利用低壓及高功率，以促使濺射靶原子自行電離。 SIP需要一延長的乾至基板間隔，其產生一長的離子路徑 。長離子路徑可改進離子流的方向性，但又減少了 |巴的離 子產量。延長的離子路徑會進一步導致增加的餘弦損失， 且使其革巴的使用效率甚低。其他的方法包括在濺射過程中 機械性調整晶圓或基板（us 6,224,718 )、遮蔽部分表面（us 5,894,058 、US 5,942,356、6,242，138)、對靶及與晶圓表面之間的蒸氣進行 化學處理（US 6,057,238、US6，107,688、US 4,793,908、US 6,222,271 及 US 6,194,783 )及用光〉賤射及激化原子（us 5,382,457 )。除了 ECAE法 外’其他方法要求在基本PVD法及裝置中添加額外的機械 或化學組件，這會增加裝置及製程的成本及複雜性。 為此目的，需製造一符合需要的PVD靶及靶/晶圓配件， 200305656 (5) 其能：a)利用有利的最小深度配置；b)保持 成本相對於一傳統PVD法低；且c)使得所用設 對于傳統PVD法保持簡單。 發明概要 標準靶的老化特性使人聯想到可藉由修正 態及外形控制濺射原子的方向。在一標準靶酉e 原子呈一廣角分佈，其產生一不均勻的膜，這 晶圓的中心區域經受的、/賤射原子流南於晶圓 濺射原子流。 本發明說明的濺射靶係拓撲地及形態上地修 原子以一狹窄的餘弦分佈直接向一晶圓撞擊< 該靶内設計有一準直器。可藉由對該靶的外形 進行微觀（如：拋物線凹坑）或宏觀（如：靶表ί ，以獲得符合需要的外形及表面狀態。 自-準直濺射靶根據PVD法的應用及所使用言 任何適合的形狀及大小，及可在濺射室中濺射 。本發明說明的丨賤射#巴還包含一表面材料及-其中表面材料與核心材料耦合。表面材料及核 包含相同的元件組成或化學組成/組件，表面 組成及化學成分可進行更改或修正，使之與核 同。另外，一支撐板可與核心材料耦合，以提 外的支持，且亦可為濺射靶提供一安裝裝置。 表面材料係靶的部分，其任何時間在任一可 露於能量源中；其亦係整個靶材料的部分，其 發明說明續買 該方法的總 備及裝置相 靶的表面形 *置中，濺射 主要是由於 邊緣經受的 正，使濺射 ‘實際上，在 及表面狀態 6輪靡）修正 t備，可包括 的任何組件 -核心材料， 心材料通常 材料的元件 心材料者不 供濺射靶額 測點皆係暴 用於製造符 200305656 發明說明續頁 ⑹ 合表面塗佈所需的原子。另外，表面材料係濺射靶的部分 ，其包括至少兩個蓄意形成的凹痕，以形成一準直的表面 狀況或外形。 該自準直濺射靶的形成係：a)提供一核心材料；b)提供 一表面材料；c)將核心材料與表面材料耦合以形成一濺 射靶；且d)形成至少兩個蓄意形成的凹痕，其中該凹痕 形成一準直的表面狀態。

在一組件表面形成一均勻膜或層，或為了形成一組件係 藉由：a)提供一自準直的濺射靶；b)提供一表面；c)將 表面離自準直的濺射靶一距離處放置；d)用一能量源轟 擊自準直的滅射乾以形成至少一原子；e)用至少一原子 塗佈該表面。

本發明說明的濺射靶可合併於生產、建造或以修正電子 、半導體及通訊組件的任何方法或產品設計中。電子、半 導體及通訊組件通常視為包含電子類、半導體類或通訊類 產品中使用的任何分層組件。本發明說明的組件包括：半 導體晶片、電路板、晶片封裝、分離層、電路板的介電質 組件、印刷接線板、觸控板、波導管、光纖與光子傳送及 聲波傳送組件、使用或合併雙重金屬鑲嵌法製造的任何材 料及其他電路板組件，如電容器、電感器及電阻器等。 圖式簡單說明 先前技藝圖1顯示一傳統PVD靶/表面配置。 先前技藝圖2顯示添加一分離準直器的一傳統PVD靶/ 表面配置。 -10- 200305656 發明說明續頁 ⑺ 圖3係圖示本發明之一具體實施例。 圖4係圖示本發明之數種具體實施例。 圖5顯示形成一自準直濺射靶所考慮的一方法。 圖6顯示在一表面形成一均勻膜所考慮的一方法。 發明詳細說明 一標準靶的老化特性使人聯想到可藉由修正靶的外形 或表面狀態以控制濺射原子的方向。如先前技藝圖1所示， 在一標準靶配置中，濺射原子呈一廣角分佈，產生一非均 勻的膜，這主要係因為晶圓的中心區域經受的澂射原子流 高於晶圓邊緣。此時濺射原子的方向可藉由修正靶的外形 及表面狀態加以控制。具體而言，如圖3所示，靶的外形 及表面狀態可進行修正，使濺射原子可以一狹窄的餘弦分 佈直接撞擊晶圓。 圖3顯示所考慮的一的PVD配置，其包含一濺射靶210及 一晶圓或基板220。濺射靶210包括一表面材料260及一核心 材料270。該表面材料260包括蓄意形成的凹痕（本案例中係 微凹坑250)。這些蓄意形成的凹痕亦形成濺射靶上的圖案。 本發明所用「圖案」一詞的意思係蓄意形成的凹痕（重複或 經排列，或既重複又經排列）的任何形狀。藉由擔當一 「内置準直器」的微型凹坑250「預遮蔽」原子，其方式為使 它們於受到轟擊釋放時即受操縱，以在一特定的離子/原 子路徑230上移動。原子接著從濺射靶210釋放，並朝著晶 圓或基板220的方向在一離子路徑230上移動。符合需要的 外形及表面狀態可藉由對靶的外形及表面狀態進行微觀 (8) (8)200305656 發明說明續買 (如：拋物線凹坑）及/或宏觀（如：靶表面輪廓）修正獲得。 可將一支撐板與核心材料耦合，以對濺射靶提供額外的支 持及為濺射靶提供一安裝裝置。 根據PVD法中的應用及使用設備，本發明所考慮的賤射 靶可包含任何適合的形狀及大小。本發明所考慮的賤射革巴 還包含一表面材料260及一核心材料27〇，其中表面材料 與核心材料270耦合。本發明所用的「耦合」一詞的意思係 物質或組件（黏合劑，連接介面材料）的兩部分的物理連接 ，或物質或組件的兩邵分之間的物理及/或化學吸引力， 包括键結力如共價鏈及離子結合，和非鍵結力如凡得瓦力 、靜電引力、庫侖引力、氫鍵合力及/或磁引力等。表面 材料260及核心材料通常可包含相同的元件組成或化 學組成/組件，也可更改或修正表面材料26〇的元件組成及 化學成分，使之與核心材料270的不@。在大多數具體實 施例中’表面材料26〇及核心材料27〇包含相同的元素^ 組成或化學成分。然而’對於檢測革巴的使用壽命何時結束 :重要的具體實施例或沈積一混合材料層很重要的具體 貫施例中，可對表面材料260及核心材料進行修正使 •^包含不同的元件組成或化學合成物。 表面材料260係革巴210的部分，其任柯時間在任一可測點 ⑸:：露於能量源中；其亦係整個靶材料的部分，其用於 製造符合表面塗佈所需原子。 ^ 表面材料260係濺 巴210的邵分’其包括少 u街〜办成的凹痕，以形 準直的表面狀態或外形。本發明所用的語詞「準直的 -12- 200305656 (9) I發明說明續頁

表面狀態」的意思係濺射靶210的表面材料260的部分，其直 接影響原子的餘弦分佈，使得一傳統濺射靶中的餘弦原子 分佈可測量地變窄。換句話說，在沒有任何外部因素（如 磁力、化學添加劑或遮罩）的情況下，至少兩個蓄意形成 的凹痕（形成一準直的表面狀態）的結合可使傳統的原子 (通常由一傳統濺射乾產生）餘弦分佈變窄，雖然可能會有 外部因素進一步影響濺射原子。如前所述，在先前技藝圖 1及圖3中可看出一傳統的原子餘弦分佈與一變窄的原子 餘弦分佈的區別。

如前所述，在濺射靶210的表面材料260上形成至少兩蓄 意形成的凹痕，其產生一準直的表面狀態或外形。有較大 蓄意形成的凹痕的實施例通常包括所指的「宏觀修正」。 此處所用語詞「宏觀修正」的意思係將靶表面修正為圓形 波輪廓，以補償由於在一磁電管濺射系統中的旋轉磁力所 造成的靶的不均勻浸蝕。大多數實施例中的一宏觀修正 280 (如圖4所示）在濺射靶210上通常包含較大且為蓄意形 成的凹痕，該凹痕也許類似一凸面鏡或凹面鏡或一錐體。 包括兩個以上較小蓄意形成凹痕的實施例通常包括所指 的「微凹坑」250。此處所用術語「微凹坑」的意思係那些 凹痕，其包括一封閉環形的開口 ，其形狀包括圈（圓形） 、六邊形（六方的）、三角形（三角的）、方形、橢圓形及其 他的曲邊或直邊的封閉環形，且其縱橫比超過1: 1。圖3顯 示一濺射靶中的微凹坑的橫剖面圖。圖4顯示濺射靶210 中微凹坑250及宏觀修正280的俯視圖。圖4顯示包含微凹 -13- 200305656 (ίο) 發明說明續頁 坑250的濺射靶中封閉環形的概念。進一步可考慮一濺射 靶既包含一宏觀修正280又包含微凹坑250。圖4中的濺射 靶4( b)及4( d)係包含有宏觀修正280及微凹坑250的革巴。

宏觀修正280及微凹坑250可在最初製造靶時利用造模 法形成’或藉由一些物理或機械加工、化學及或餘刻/去 除法形成。進一步亦可考慮於靶210最初形成時，可在革巴 210内將宏觀修正280鑄模進去，且於靶210形成後在革巴内 蝕刻微凹坑250，反之亦然。具體而言，如圖5所示，自準 直的 '濺射革巴210的形成係藉由a)提供一核心材料270 (3〇〇); b)提供一表面材料260 (310) ; c)將核心材料270與表面材料 260摘合以形成錢射起210(320);及d)形成至少兩蓄意形成 的凹痕，其形成一準直的表面狀態（33〇)。 設置核心材料270使之可為表面材料260提供支持並^ 在一濺射過程中提供額外的原子，或當靶的使用壽命結^ 時提供訊息。例如：於核心材料270包含一不同於表面才 料260的最初材料之情況下，一品質栌制 口口貝ί工制友置感測到靶2

及晶圓220之間的核心材料原子的存在，可能必須將靶2 除去並重新裝備或完全廢除，因為金屬塗層的化學士效个 及元件純度會由於不合需要的物質在現有的表面子/二 上沈積而受到損害。核心材料27〇同時亦 丁 4疋濺射靶210的崔 分，其未包含宏觀修正280或微型凹坑25〇。 狹s之，核心才: 料270在結構及外形上通常是統一的。 滅射乾210通常可包含任何材料，其係 』罪地形成- 濺射靶；b)當藉由一能量源轟擊時可由 歲射；且c) ϋ -14- 200305656 發明說明續頁 ⑼

於在一晶圓或基板上形成一最終或先行層。可考慮製造符 合需要的濺射靶210的材料為金屬、合金、傳導聚合物、 傳導複合材料、傳導單體、介電質材料、硬罩材料及其他 任何適合的濺射材料。此處所用的術語「金屬」的意思係 元件週期表的d塊及f塊中的元件，以及那些具有類似金 屬性質的元件，如秒及錯。此處所用的語詞「d塊」的意 思係指那些在元件核外圍3d、4d、5d及6d軌道有電子填充 的元件。此處所用的短語「f塊」的意思係指那些在元件核 4f及5f軌道有電子填充的元件，包括鑭族元件及婀族元件 。較佳的金屬包括鈥、碎、姑、銅、鎳、鐵、鋅、訊、锆 、銘及銘基材料、輕、魏、錫、絡、銘、把、金、銀、棄I 、銷、麵、夠、数或以上之化合物。更佳的金屬包括··銅 、紹、鶴、歛、姑、短、鍰、鐘、碎、I孟、鐵或以上之化 合物。最佳的金屬包括：銅、銘及銘基材料、鎮、鈥、锆 、姑、輕、銳或以上之化合物。考慮想的較佳材料範例包 括：鋁及銅（用於超細微粒的鋁濺射靶及銅濺射靶）；鋁、 銅、姑、輕、結、及鈥（用於300 mm濺射革巴）；及用於紹濺 射乾的銘，該把在表面層上沈積一薄的、高度正形的铭「 種子」層。應能理解此處所用的語詞「及其化合物」的意 思係在一些濺射靶中可能會有金屬雜質，如銅濺射靶有鉻 及鋁雜質；或蓄意形成的金屬及其他材料的組合以形成濺 射靶，如包含合金、鏰化物、碳化物、氟化物、氮化物、 石夕化物、氧化物等的乾。 術語「金屬」還包括合金、金屬/金屬複合物、金屬陶资 -15 - 200305656 發明說明續頁 (12)

複合物、金屬聚合複合物，及其他的金屬複合物。本發明 所考慮的合金包括：金、銻、砷、硼、銅、鍺、鎳、銦、 I巴、轉、石夕、姑、訊、鐵、給、鈇、鈇、锆、鶴、銀、銘 、輕、錫、鋅、經、I孟、銖、及/或铑。特定的合金包括 金銻、金坤、金硼、金銅、金鍺、金鎳、金鎳錮、金I巴、 金鱗、金碎、金銀銘、金麵、金錫、金鋅、免If、飽龜、 姜巴鎳、銘把、彡ε銖、銘铑、銀坤、銀銅、銀鎵、銀金、銀 鈀、銀鈦、鈦锆、鋁銅、鋁矽、鋁矽銅、鋁鈦、鉻銅、鉻 鐘ίε、絡I孟銘、絡鉑、絡対、姑銘、姑結銳、姑锆铑、姑 結忽、銅鎳、鐵銘、鐵铑、鐵is、絡氧化碎、絡訊、鉛絡 、鉛絡鎳、鉛絡銘、姑鉻輕、姑鉻起舶、姑鐵、鉛鐵硼、 姑鐵絡、姑鐵結、姑鎳、姑鎳鉻、姑鎳鐵、姑鎳铪、鉛銳 給、姑就鐵、姑就鈥、鐵輕絡、鐘银、4孟Ιε銘、I孟銘、4孟 姥、龜釕、鎳鉻、鎳絡碎、鎳钴鐵、鎳鐵、鎳鐵絡、鎳鐵 铑、鎳鐵锆、鎳巍、鎳訊、鐫鈥及/或以上之複合物。

至於本發明所考慮用於濺射靶210的其他材料，下面化 合物係可考慮作為濺射靶210的範例（雖然所列並不詳盡） :硼化鉻、硼化鑭、硼化鉬、硼化鈮、硼化妲、硼化鈦、 硼化鎢、硼化釩、硼化锆、碳化硼、碳化鉻、碳化鉬、碳 化鈮、碳化矽、碳化鈕、碳化鈦、碳化鎢、碳化釩、碳化 锆、氟化鋁、氟化鋇、氟化鈣、氟化鈽、冰晶石、氟化鋰 、氟化鎂、氟化鉀、稀土氟化物、氟化鈉、氮化鋁、氮化 硼、氮化鈮、氮化矽、氮化鋰、氮化鈦、氮化釩、氮化锆 、矽化鉻、矽化鉬、矽化鈮、矽化鋰、矽化鈦、矽化鎢、 -16- 200305656 (13) I發明說明續實 矽化釩、矽化锆、氧化鋁、氧化銻、氧化鋇、鈦酸鋇、氧 化麵、鈇酸銀、鈥酸鋇總、氧化絡、氧化銅、氧化給、氧 化鎂、氧化鉬、五氧化銳、稀土氧化物、二氧化珍、一氧 化矽、氧化鳃、鈦酸鳃、五氧化鋰、氧化錫、氧化銦、氧 化銦錫、鋁酸鑭、氧化鑭、鈦酸鉛、锆酸鉛、锆酸鈦酸鉛 、銘化鈇、銳酸麵、氧化鈥、氧化鎢、氧化紀、氧化鋅、 氧化锆、碲化鉍、硒化鎘、碲化鎘、硒化鉛、硫化鉛、碲 化鉛、硒化鉬、硫化鉬、硒化鋅、硫化鋅、碲化鋅及/或 以上之複合物。 藉由本發明所述靶的原子濺射產生的薄膜層可在任何 數I或稠度的層上形成，包括其他金屬層、基板層220、 介電質層、硬罩層或蝕刻停止層、光微影蝕刻層、抗反射 層等等。在一些較佳具體實施例中，介電質層可包含所考 慮的介電質材料，其由Honeywell國際公司生產或揭示，包 括但不限於·· a) FLARE (聚（芳基醚）），所包括化合物如已發表 之專利案（US 5959157、US 5986045、US 6124421、US 6156812、US 6172128、US 6171687、US 6214746)及待批准申請案（09/197478、 09/538276、09/544504、09/741634、09/651396、09/545058、09/587851、 09/618945、09/619237、09/792606)中所揭示者；b)金剛烷基材料， 如在待批准申請案09/545058 ; 2001年10月17日存檔的序號 PCT/US01/22204 ;2001 年 12 月 31 日存檔的 PCT/USO1/50182 ; 2001 年 12月31日存檔的60/345374 ; 2002年1月8日存檔的60/347195及 2002年1月15日存檔的60/350187中所示；c)共同讓渡的美國 專利案5，115,082、5,986,045及6，143,855 ;2001年4月26日出版白勺共 200305656 (14) I發明說明續頁 同讓渡國際專利案wo 01/29052及2001年4月26日出版的WO 01/29141 ;以及d)微多孔的氧化矽材料及氧化矽基化合物， 如在已發表的專利案 US 6022812、US 6037275、US 6042994、US 6048804 、US 6090448、US 6126733、US6140254、US6204202、US6208014 及待 批准申請案 09/046474、09/046473、09/111084、09/360131、09/378705 、09/234609、09/379866、09/141287、09/379484、09/392413、09/549659

、09/488075、09/566287及09/214219 (其全部合併為本專利案的 參考）中所揭示的那些化合物，及e) Honeywell HOSP®有機碎氧 燒（organosiloxane) 〇

晶圓或基板220可包括任何符合需要的大體固體材料。 特別符合需要的基板220包括膜、玻璃、陶瓷、塑膠、金 屬或塗層金屬、或複合材料。在較佳具體實施例中，基板 220包含一矽或坤化鍺晶模或晶圓表面，一封裝表面（在鍍 銅、銀、鎳或金的引線架中），一銅表面（在電路板或封裝 互連線路中），一通道壁或加強條介面（「銅」包括裸銅及 其氧化物），一聚合物基封裝或板介面（諸如用於一聚醯亞 胺基彈性封裝中者），船或其他金屬合金焊球表面，玻璃 及聚合物如聚醯亞胺等。在更佳具體實施例中，基板220包 含在封裝及電路板行業中常用的材料，如矽、銅、玻璃或 聚合物。 本發明所考慮的基板層220還可包含至少兩層材料。包 含基板層220的一材料層可包括上述基板材料。包含基板 層220的其他材料層可包括聚合物層、單體、有機化合物 、無機化合物、有機金屬材料、連續層及毫微多孔層。 -18- 200305656 (15) I發明說明續頁

本發明所用的術語「單體」係指任何能自體形成一共價 鍵的化合物，或以重複的方式形成的不同化合物。單體間 重複键的形成可帶來一線性的、分支的、超分支的或三維 的產品。此外，單體自身可包含重複的構建塊，當由這些 單體形成的聚合物聚合時，則術語稱為「塊聚合物」。單 體可屬於各種的化學分子分類，其包括有機分子、有機金 屬分子或無機分子。單體的分子量可在大約40道爾頓 (Dalton)至20000道爾頓之間大幅度變化。然而，特別當單體 包含重複的構建塊時，單體會有更高的分子量。單體還可 包括額外的原子團，如用於交連的原子團。 本發明所用的術語「交連」係指一過程，其中至少有兩 個分子或分子的兩部分藉由化學的相互作用連接。這種相 互作用可以許多不同的方式發生，包括一共價键的形成、 氫鍵的形成、疏水的、親水的、離子的或靜電的相互作用 。此外，分子相互作用的特徵為至少一分子與自身的暫時 物理連接，或兩個或兩個以上分子間的暫時物理連接。

所考慮的聚合物可包括廣泛的功能或結構部分，其包括 芳香族系統及函化原子團。此外，合適的聚合物可有多種 組態，包括同元聚合物及雜聚物。此外，替代性的聚合物 可有多種形式，如線性的、分支的、超分支的或三維的。 所考慮的聚合物的分子量跨越甚廣範圍，典型係介於400 道爾頓及400000道爾頓之間或更多。. 所考慮的無機化合物如：矽酸鹽、鋁酸鹽及包含過渡金 屬的化合物。有機化合物包括如：聚芳基醚、聚驢亞胺及 -19- 200305656 發明說明續頁 (16) 聚酯。所考慮的有機金屬化合物包括如：聚（二甲基矽氧 烷）、聚（乙烯基矽氧烷）及聚（三氟丙基矽氧烷）。 如果對於材料而言，是毫微多孔材料合乎需要而非連續 材料，基板層220還可包含複數個之空隙。空隙通常為球 形，但替代的或額外的空隙可有任何合適的形狀，包括管 狀，薄片狀、圓盤狀或其他形狀。所考慮的空隙可有任何 合適的直徑。進一步所考慮的，至少有一些空隙可與鄰近 空隙相連以產生一結構，其有大量連接的或「開放的」孔 。較佳的空隙有少於1微米的平均直徑，更佳的空隙有少 於100奈米的平均直徑，而空隙少於10奈米的平均直徑則 尤佳。進一步所考慮的，此類空隙可均勾地或無規律地分 散於基板層内。在一較佳具體實施例中，空隙均勾地分散 於基板層220内。 製造及使用自準直的或拓撲修正的濺射靶210所考慮的 好處包括：設計簡單、相對成本低、一内置的準直器、較 好的分段覆蓋率及相對靶壽命較長等其他好處。 應用 本發明說明的濺射靶210可合併於生產、建造或以其他 方式修正電子、半導體及通訊/資料傳輸組件的任何製程 或製造設計中。本發明所考慮的電子、半導體、通訊組件 通常視為包括任何分層組件，其可用於電子類、半導體類 或通訊類產品。所考慮組件包括：微晶片、電路板、晶片 封裝、分離層、電路板的介電質組件、印刷接線板、觸控 板、波導管、光纖與光子傳送及聲波傳送組件、使用或結 -20- 200305656 (17) I發明說明續頁 合雙重金屬鑲嵌法的任何材料及其他電路板組件，如電容 器、電感器及電阻器等。 當工業或其他消費者準備使用電子類、半導體類及通訊 /資料傳輸類產品時，它們可視為「成品」。可視為成品的 消費產品如：電視、電腦、蜂巢式移動電話、呼叫器、掌 上型個人數位助理、手提收音機、汽車立體聲系統及遙控 器等。還可考慮的「中間」產品如：電路板、晶片封裝及 键盤（潛在使用於成品）。 從概念模型至最終的放大模型中的任何階段，電子、半 導體及通訊/資料傳輸產品還包括一原型組件。原型也許 包含或未包含在成品中計劃的實際組件，且為了消除在初 始測試中對其他組件的最初影響，原型會有一些組件的構 造係由複合材料製成。 在一組件表面形成一均勻膜或層或為了形成一組件的方 法包括：a)提供一自準直濺射靶400 ; b)提供一表面410 ; c)將該表面離自準直濺射靶420 —距離處放置；d)用能源 轟擊自準直濺射靶以形成至少一原子430 ;然後e)用至少 一原子440塗佈該表面（如圖6所示）。自準直濺射靶包含本 發明所說明的濺射靶210，其進一步包含一表面材料260及 一核心材料270 ，其中的表面材料260包含至少兩凹痕（形 成一準直的表面狀態）。如本發明說明，所考慮提供的表 面為任何適合的表面，其包括一晶圓、基板、介電質材料 、硬罩層、其他金屬、合金或金屬複合物層、抗反射層或 其他任何適合的分層材料。本發明所考慮的自準直濺射革巴

-21 - 200305656 (18) I發明說明績頁 210與表面220之間的距離包括已用於傳統PVD實驗配置 的任何合適的距離。表面上的塗佈、層或膜也有任何適合 的或合乎需要的厚度，其範圍從一原子或分子的厚度（小 於1奈米）至數毫米厚度。 因此，拓撲地修正濺射靶的詳細實施例及應用即揭示如 上。然而，熟知本技藝人士應明白，在不背離本發明的發 明概念下，可進行許多本說明書以外的修改。因此，本發 明的主體係僅受限於申請專利範圍的精神。此外，在解釋 說明書和申請專利範圍時，所有術語應該就與本發明一致 的最廣義方式來解釋。尤其是「包含」、「構成」等詞應該 解釋為非專屬方式中的元件、組件或步驟，指出其所參考 的元件、組件或步驟可呈現或利用或與未明確參考的其他 元件、組件或步驟相結合。

圖式 代表符號 說 明 10 濺 射 靶 20 晶 圓 /基 板 30 離 子 /原 子 路 徑 110 賤 射 靶 120 晶 圓 /基 板 130 離 子 /原 子 路 徑 140 分 離 準 直器 210 濺 射 靶 220 晶 圓 /基 板 230 離 子 /原 子 路 徑 -22- 200305656 (19) 發明說明續頁 250 微凹坑 260 表面材料 270 核心材料 280 宏觀修正

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Claims (1)

1. 200305656 蠢、申請專利範圍 1. 一種錢射乾，其包括： 一核心材料；及 與該核心材料耦合的一表面材料，其中該表面材料 包含至少兩個凹痕，其形成一準直的形態。 2. 如申請專利範圍第1項之錢射革巴，其中該核心材料及 該表面材料包含相同的化學組件。 3. 如申請專利範圍第2項之濺射靶，其中該化學組件包 括銅、銘、鐫、鈥、#、鉛、銘化物、麵、鎂、經、 石夕、鐘、鐵或以上之化合物、组合。 4. 如申請專利範圍第3項之濺射靶，其中該組件包括銅 、銘、鎢、鈥、锆、姑、短、銘化物或以上之化合物 組合。 5. 如申請專利範圍第1項之滅射把，其中該至少兩個凹 痕包含一宏觀修正。 6. 如申請專利範圍第5項之濺射靶，其中該宏觀修正包 含一圓形波輪靡。 7. 如申請專利範圍第1項之濺射靶，其中該至少兩個凹 痕包含至少一微凹坑。 8. 如申請專利範圍第7項之濺射靶，其中該至少一微凹 坑包含一圓形封閉環形開口。 9. 如申請專利範圍第7項之濺射靶，其中該至少一微凹 坑包含一六邊形的封閉環形開口。 10. 如申請專利範圍第1項之錢射#巴，其中該至少兩個凹 200305656 申請專利範圍續頁 痕包含一宏觀修正及至少一微凹坑。 11. 一種形成一自準直濺射靶的方法，其方法包括： 提供一核心材料； 提供一表面材料； 將該核心材料及該表面材料耦合以形成一減:射把； 及 在該表面材料形成至少兩個蓄意形成的凹痕，其中 該些凹痕形成一準直的形態。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中提供該核心材料 及提供該表面材料包括提供相同的化學組件。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該化學組件包括 銅、鋁、鎢、鈦、錐、鈷、鋁化物、妲、鎂、鋰、矽 、疑、鐵或以上之化合物組合。 14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該組件包括銅、 鋁、鎢、鈦、鈷、鋰、鋁化物或以上之化合物組合。 15. 如申請專利範圍第11項之方法，其中在該表面材料形 成至少兩個蓄意形成的凹痕包括形成一宏觀修正。 16. 如申請專利範圍第11項之方法，其中在該表面材料形 成至少兩個蓄意形成的凹痕包括形成一圓形波輪廓。 17. 如申請專利範圍第11項之方法，其中在該表面材料形 成至少兩個蓄意形成的凹痕包括形成至少一微凹坑。 18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中形成該至少一微 凹坑包括形成一圓形的封閉環形開口。 19.如申請專利範圍第17項之方法，其中形成該至少一微 200305656 _ 申請專利範圍續頁 凹坑包括形成一六邊形的封閉環形開口。 20. 如申請專利範圍第11項之方法，其中在該表面材料形 成至少兩個蓄意形成的凹痕包括形成一宏觀修正及至 少一微凹坑。 21. —種在一表面上形成一均勻膜之方法，其方法包括： 提供一自準直濺射靶； 提供一表面； 將該表面在離該自準直之濺射靶一距離處放置； 用一能量源轟擊該自準直的濺射靶以形成至少一原 子，及 用該至少一原子塗佈該表面。 22. —種使用如申請專利範圍第11項濺射靶所形成之膜。 23. —種使用如申請專利範圍第21項方法所形成之膜。 24. —種使用如申請專利範圍第11項濺射靶所形成之組件。 25. —種組件，其所併入之一膜係使用如申請專利範圍第 21項之方法所形成。 26. —種使用如申請專利範圍第11項濺射靶所形成之電容 器。 27. —種電容器，其所併入之一膜係使用如申請專利範圍 第21項之方法所形成。