[发明专利]圆形靶材的取样方法和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及圆形靶材的取样方法和检测方法。

背景技术

一般制备溅射靶材的工艺是将符合溅射靶材性能的金属经塑性成形、粗加工和精加工等工艺，最后加工成尺寸合格的溅射靶材。在溅射靶材的制备工艺完成后，有必要对所述靶材的组织结构进行检测，以确定靶材溅射的性能，这些溅射性能包括：靶材晶粒的大小，分布，均匀性，以及晶体取向的分布以及均匀性对薄膜生长的厚度均匀性，以及在靶材寿命期间对薄膜生长的影响。

对金属靶材的组织结构进行检测是从靶材上截取小的样本，然后采用金相显微镜对所述样本进行金相观察，主要是观察样本的组织结构，如晶粒的大小、形状和取向等是否符合客户的要求。

一般，对一个靶材来说，截取一个样本并对其进行金相观察，就可以获得靶材的组织结构信息。然而，对于圆形靶材而言，由于各工艺步骤对靶材各个位置的处理有可能会有些许差异，而导致靶材的不同位置组织结构可能会不同。此外，靶材在使用过程中，各部分的利用情况并不相同，因此，在圆形靶材上只截取一个样本进行检测显然是不足以反映整个靶材的组织结构信息的。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种圆形靶材的取样方法和检测方法，以实现对圆形靶材组织结构的检测。

为解决上述问题，本发明提供一种圆形靶材的取样方法，包括：提供圆形靶材；在所述靶材的径向按靶材中心区域、靶材边缘区域、靶材中心区域与靶材边缘区域之间的中间区域取样，在所述靶材的厚度方向分层取样；其中，所述中间区域为所述圆形靶材消耗最快的区域。

可选地，圆形靶材消耗最快的区域为所述圆形靶材报废时靶材厚度消耗厚度大于原厚度一半的区域。

可选地，所述靶材中间区域为环形，所述环形的内径与所述圆形靶材的半径比值大于20%，所述环形的外径与所述圆形靶材的半径比值小于55%。

可选地，所述靶材的半径为140毫米-145毫米，所述中间区域取样的范围为：距离靶材中心的50毫米-70毫米，所述边缘区域取样的范围为：距离靶材中心的110毫米-130毫米。

可选地，所述靶材的半径为160毫米-175毫米，所述中间区域取样的范围为：距离靶材中心的60毫米-80毫米，所述边缘区域取样的范围为：距离靶材中心的140毫米-160毫米。

可选地，所述靶材的半径为220毫米-225毫米，所述中间区域取样的范围为：距离靶材中心的80毫米-100毫米，所述边缘区域取样的范围为：距离靶材中心的180毫米-200毫米。

可选地，在所述靶材的厚度方向分层取样包括在所述靶材的厚度方向分上中下三层取样。

可选地，在所述靶材的厚度方向分层取样包括在所述靶材中心区域、靶材边缘区域、靶材中间区域的厚度方向分上中下三层取样。

可选地，在所述靶材的径向按靶材中心区域、靶材边缘区域、靶材中间区域取样包括沿所述靶材直径取10毫米-15毫米宽的长条。

此外，本发明还提供了一种圆形靶材的检测方法，包括：提供圆形靶材；在所述靶材的径向按靶材中心区域、靶材边缘区域、靶材中心区域与靶材边缘区域之间的中间区域取样，在所述靶材的厚度方向分层取样；其中，所述中间区域为所述圆形靶材消耗最快的区域；对各样本进行金相观察。

可选地，所述圆形靶材消耗最快的区域为所述圆形靶材报废时靶材厚度消耗厚度大于原厚度一半的区域。

可选地，所述靶材中间区域为环形，所述环形的内径与所述圆形靶材的半径比值大于20%，所述环形的外径与所述圆形靶材的半径比值小于55%。

可选地，在所述靶材的厚度方向分层取样包括在所述靶材的厚度方向分上中下三层取样。

可选地，在所述靶材的厚度方向分层取样包括在所述靶材中心区域、靶材边缘区域、靶材中间区域的厚度方向分上中下三层取样。

可选地，在所述靶材的径向按靶材中心区域、靶材边缘区域、靶材中间区域取样包括沿所述靶材直径取10毫米-15毫米宽的长条。

可选地，所述对各样本进行金相观察包括：对所述样本进行研磨、抛光和化学腐蚀处理；用金相显微镜观察所述处理后的样本的组织结构。