[发明专利]反溅射率的测量方法

说明书

本申请公开了一种反溅射率的测量方法，包括：在晶圆上通过溅射工艺形成第一薄膜层；在第一薄膜层上，同时通过溅射工艺和反溅射工艺形成第二薄膜层，第一薄膜层和第二薄膜层包括相同的材料；通过第一薄膜层和第二薄膜层的厚度差值，以及形成第二薄膜层的时间计算得到反溅射率。本申请通过在晶圆上溅射沉积第一薄膜层，在第一薄膜层上通过溅射和反溅射工艺形成第二薄膜层，通过第一薄膜层和第二薄膜层的厚度，形成第二薄膜层的时间计算得到反溅射率，由于第一薄膜层和第二薄膜层都是在同一晶圆上形成，因此在测量过程中只需使用一片晶圆即可测量得到反溅射率，提高了晶圆的使用率的同时减少了测量的时间，提高了测量效率。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种半导体制造过程中的反溅射率的测量方法。

背景技术

物理气相沉积(Physical Vapour Deposition，PVD)技术是指在真空条件下， 采用物理的方法将材料源(固体或者液体)表面气化成气态原子、分子，或者部分电 离成离子，并通过低压气体(或者等离子体)在基体表面沉积薄膜的技术。物理气相 沉积的主要方法有，真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀膜、离子镀膜，及分子束 外延等。

参考图1，其示出了溅射镀膜工艺的原理图，如图1所示，PVD设备的腔室110 中固定有靶材(也可称为材料源或者被溅射物，图1中以铜靶材为例进行说明)101 和基体102，靶材101与阴极连接，基体102与阳极连接，通过由溅射气体生成的溅 射粒子轰击靶材101，在基体102表面生长得到铜薄膜103。

反溅射指的是在溅射镀膜工艺中，通过等离子体对基体上沉积的薄膜进行刻蚀。参考图2，其示出了反溅射的原理图，如图2所示，PVD设备的腔室110中固定有靶 材101和基体102，可通过增加铜离子(Cu+)轰击基体102上生长的铜薄膜103，从 而对铜薄膜103进行刻蚀。

反溅射率是体现反溅射工艺中刻蚀速度的参数，相关技术中，反溅射率的测量方法是：通过溅射工艺在晶圆1形成厚度为H₁的薄膜，通过溅射工艺在晶圆2上沉积 薄膜的同时进行反溅射，最终形成厚度H₂的薄膜，计算得到刻蚀掉的薄膜的厚度， 即(H₁-H₂)，然后除以反溅射的时间即可得出反溅射率。

发明内容

本申请提供了一种反溅射率的测量方法，可以解决相关技术中提供的反溅射率的测量方法晶圆利用率较低从而导致制造成本较高的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种反溅射率的测量方法，包括：

在晶圆上通过溅射工艺形成第一薄膜层；

在所述第一薄膜层上，同时通过所述溅射工艺和反溅射工艺形成第二薄膜层，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层包括相同的材料；

通过第一薄膜层的第一厚度、所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度之和，以及形成所述第二薄膜层的时间计算得到反溅射率。

可选的，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层为金属薄膜层。

可选的，所述金属薄膜层为铜薄膜层。

可选的，所述通过溅射工艺形成第一薄膜层，包括：

通过氩离子轰击铜靶材，在所述晶圆上沉积形成所述第一薄膜层。

可选的，所述在所述第一薄膜层上，同时通过所述溅射工艺和反溅射工艺形成第二薄膜层，包括：

通过氩离子轰击所述铜靶材，在所述第一薄膜层上沉积铜层，通过铜离子轰击所述第一薄膜层上沉积的铜层，对所述第一薄膜层上沉积的铜层进行刻蚀，在所述第一 薄膜层上形成第二薄膜层。

可选的，所述通过第一薄膜层的第一厚度、所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度之和，以及形成所述第二薄膜层的时间计算得到反溅射率，包括：