[发明专利]用于物理气相沉积工艺的靶材初始处理方法与控制器

说明书

本公开提供基于物理气相沉积工艺的靶材初始处理方法与控制器。靶材初始处理方法方法包括：从零开始分多次提高新靶材上的导通电流至预设电流。本公开提供的靶材初始处理方法可以避免新靶材参与腔体清洁过程中出现电弧而引起宕机检修。

技术领域

本公开涉及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种用于物理气相沉积工艺的靶材初始处理方法与控制器。

背景技术

物理气相沉积工艺(Physical Vapor Deposition，PVD)是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。

PVD工艺要求在高真空、高净度要求环境下实施，由于金属靶材属于耗材，在旧靶材消耗到极限的时候需要打开腔体更换新靶材，此时必然会导致腔体内净度降低。因此，需要在每次更换新靶材之后，使用辅助晶圆实施一次PVD工艺以进行腔体清洁。进行腔体清洁时，需要将初次参与PVD工艺的新靶材连接电源正极并施加预设电流，以吸引负极的氩气分子撞击新靶材而使金属粒子落到辅助晶圆表面。

在此过程中，由于新靶材表面常常存在氧化物，通电后常会出现过热而出现如图1所示的电弧12(图1中新靶材为11)，引起电流失控告警(DC power fail alarm)，进而导致工艺终止，影响腔体清洁以及后续的制程。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种靶材初始处理方法与靶材初始处理装置，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的新靶材通电后产生电弧报警的问题。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种靶材初始处理方法，包括：从零开始分多次提高新靶材上的导通电流至预设电流。

在本公开的一种示例性实施例中，每次提高所述导通电流之前暂停第一预设时间。

在本公开的一种示例性实施例中，各所述第一预设时间的长度相同或不同。

在本公开的一种示例性实施例中，每次提高所述导通电流时，控制各所述导通电流在第二预设时间之内达到目标电流，各所述第二预设时间相同或不同。

在本公开的一种示例性实施例中，所述预设电流值为m，所述从零开始分多次提高新靶材上的导通电流至预设电流包括：从零开始分n次提高所述导通电流，所述导通电流每次提高的值不大于m/n，其中m、n均为正整数，n≥2。

在本公开的一种示例性实施例中，所述从零开始分多次提高新靶材上的导通电流至预设电流包括：响应新靶材通电信号，控制恒流源顺次输出由低到高的第一电流至第n电流直至输出所述预设电流，n≥2，其中，所述第一电流至所述第n电流中各电流输出的持续时长为30s～60s。

在本公开的一种示例性实施例中，所述从零开始分多次提高新靶材上的导通电流至预设电流包括：响应新靶材通电信号，控制连接所述新靶材的多个恒流源顺次启动，相邻两个恒流源的启动时间之间间隔30s～60s。

在本公开的一种示例性实施例中，在将所述导通电流提高至所述预设电流的过程中持续通入工作气体。

在本公开的一种示例性实施例中，所述从零开始分多次提高新靶材上的导通电流至预设电流包括：响应新靶材通电信号，控制连接所述新靶材的恒压源顺次输出由低到高的第一电压至第n电压直至输出与所述预设电流对应的预设电压，其中，n≥2，第一电压至所述第n电压的持续时长相等，所述持续时长为30s～60s；或者，响应新靶材通电信号，控制连接所述新靶材的多个恒压源顺次启动，其中每个所述恒压源输出的电压相同，相邻两个恒压源的启动时间之间间隔30s～60s。