本发明属于半导体领域，具体涉及一种具有选择溅射功能的靶材及提升膜厚均匀性的方法和应用。
背景技术：
1、磁控溅射属于物理气相沉积（pvd）的一种。基本原理为，真空条件下充入ar，在高压下氩气辉光放电，ar原子被电离为ar+离子和电子e-， ar+在电场作用下加速轰击阴极靶材，靶材原子沉积在wafer表面形成薄膜。电子e-受电磁场作用产生e×b所指方向漂移，电子以近似摆线在靶材表面做螺旋运动，而且被束缚在靶表面的等离子体区域内，并在该区域内碰撞电离出大量的ar+来轰击靶材，从而实现高沉积速率。
2、在层状金属接触或互连结构中，必须在通孔、沟槽的底部及侧壁，淀积厚度均匀但很薄的扩散阻挡层等。随着器件尺寸缩微，接触通导孔与沟槽的深宽比愈益增大，均匀薄层淀积与填充难度上升。由靶表面溅射出的原子沿不同方向运动，并且会因散射不断改变。如图1中(a)和（b）所示，在陡峭台阶的通孔和沟槽内，甚至可能形成夹断或无法填充的空洞；侧壁薄膜很薄，覆盖率很低。
技术实现思路
1、为解决上述采用溅射普通平面靶材，沉积的薄膜对于带微孔和沟槽的衬底表面，其覆盖率非常低的问题，本发明公开了一种具有选择溅射功能的靶材及提升膜厚均匀性的方法和应用；采用本发明具有选择溅射功能的靶材进行溅射，可以使带微孔和沟槽的衬底表面薄膜的台阶覆盖率显著提升。另外，通过对各区域小靶材的选择性地单独通电及磁控溅射工艺，可以实现膜厚均匀性提升。
2、为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
3、本发明提供一种具有选择溅射功能的靶材，包括：
4、基板，基板靠近衬底的一侧为正面，另一面为背面，正面从内至外开设有多圈凹槽，每圈包括均匀设置的一个或多个凹槽；
5、绝缘板，基板内部靠近背面处设置绝缘板，绝缘板内部设置有金属导线，金属导线连接靶材；
6、靶材，靶材置于凹槽内，且低于正面的表面1mm以上，一个和/或多个靶材连接一根金属导线，金属导线引出连接电源。分别独立连接电源，能够独立控制不同区域靶材的功率。
7、作为本发明的一种具体实施方式，包括：一个所述靶材连接一根所述金属导线，或者一圈所述靶材同时连接一根所述金属导线，或者两圈（三圈或者其他）所述靶材连接一根所述金属导线，或者一个和一圈所述靶材分别连接一根所述金属导线。
8、进一步地，所述基板的正面为绝缘材料制成；绝缘能够避免等离子体对其造成轰击。
9、进一步地，每圈靶材的圆心处于同一个圆上，靶材的密度从内圈至外圈逐渐增大。
10、进一步地，所述靶材的材料为钛、铜、钽、铝中的一种。
11、本发明还提供一种如上所述的具有选择溅射功能的靶材提升膜厚均匀性的方法，包括以下步骤（以下其他实施方式均按此步骤）：调整衬底与具有选择溅射功能的靶材的距离，使衬底与靶材距离为180-270mm；调整电源功率，每个靶材的输入功率为0-100w；通入氩气，压力保持在3.5-4.5mtorr，溅射220-250s，衬底表面沉积得到金属薄膜。一个和/或多个所述靶材连接一根金属导线，金属导线引出连接电源。
12、作为本发明的一种具体实施方式，可以选择一个所述靶材连接一根所述金属导线，控制单个靶材方式溅射得到金属薄膜；或者一圈所述靶材同时连接一根所述金属导线，控制一圈靶材方式溅射得到金属薄膜；或者两圈（三圈或者其他）所述靶材连接一根所述金属导线，控制两圈（三圈或者其他）靶材方式溅射得到金属薄膜。
13、作为本发明的一种具体实施方式，还可以选择一个、一圈所述靶材分别连接一根所述金属导线，先选择一圈控制，镀膜完成后，电子显微镜观察后，发现有一块区域出现不均匀的情况，可以选择单个靶材控制，每一个靶材可以对应衬底的一个区域，当该区域的薄膜较厚，那就可以减小对应的靶材的功率，较薄就可以增大功率。
14、作为本发明的一种具体实施方式，还可以选择一个、两圈所述靶材分别连接一根所述金属导线，先选择两圈控制，镀膜完成后，电子显微镜观察后，发现有一块区域出现不均匀的情况，可以选择单个靶材控制，每一个靶材可以对应衬底的一个区域，当该区域的薄膜较厚，那就可以减小对应的靶材的功率，较薄就可以增大功率。
15、作为本发明的一种具体实施方式，还可以选择一个和多个所述靶材分别连接一根所述金属导线，同时控制一个和多个靶材。
16、进一步地，氩气流量为65-75sccm。
17、本发明还提供一种磁控溅射设备，包含如上所述具有选择溅射功能的靶材。
18、本发明的有益效果为：
19、工作中，靶材通电，反应气体进入腔体内部电离形成等离子体，等离子体中正离子向上加速移动轰击靶材，金属原子从靶材上脱离。由于靶材是安装在凹槽内部且低于基板的表面，因此凹槽至基板表面处是空出的空间，该空间对金属原子具有一定的导向作用。
20、现有技术中的靶材金属原子下落是向四周进行扩散的，在镀膜具有微孔或沟槽的衬底时，由于金属原子是多角度向四周扩散的，金属原子大多会镀在衬底上微孔或沟槽的顶部，只有少数金属原子沉积在衬底沟槽的内部，使得对微孔或沟槽镀膜的覆盖率很低，侧壁薄膜很薄，如图1中（a）和（b）所示。
21、而本申请中的靶材在使用时，向四周扩散的靶材金属原子将会打在靶材凹槽的内壁面上，只有竖直向下或小角度向下的金属原子才能够从凹槽溅射出，因此金属原子均能够竖直或小角度地向下地运动，减少金属原子堆积在衬底表面的微孔或沟槽顶部处，使得更多的金属原子能够沉积到沟槽的侧壁或底部，提高镀膜的台阶覆盖率，且靶材原子溅射出的角度会随着靶材的使用时间的增长而逐渐接近竖直，单个小靶材溅射角度范围如图2所示。
22、另外，在本申请中，靶材在使用时，向四周扩散的金属原子将会打在靶材凹槽的内壁面上，内壁面即使沉积了一定的靶材原子，由于距离靶面太近，内壁也会受到ar+离子或其它靶材原子的一定程度撞击使其脱离内壁，最终靶材金属原子均仍然能够以接近竖直或小角度地向下运动，使得更多的靶材金属原子能够沉积到衬底沟槽的侧壁或底部。
23、采用本发明具有选择溅射功能的靶材进行溅射，可以使带微孔和沟槽的衬底表面薄膜的台阶覆盖率显著提升。另外，通过对各区域小靶材的选择性地单独通电及磁控溅射工艺，可以实现膜厚均匀性提升。单独控制和每一圈控制原理都是一样的，相较于每一圈控制，单独控制能更加准确，也便于每一处薄膜的调整，亦可以根据需求组合控制。
1.一种具有选择溅射功能的靶材，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种具有选择溅射功能的靶材，其特征在于，所述基板的正面为绝缘材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种具有选择溅射功能的靶材，其特征在于，每圈靶材的圆心处于同一个圆上，靶材的密度从内圈至外圈逐渐增大。
4.根据权利要求1所述的一种具有选择溅射功能的靶材，其特征在于，所述靶材的材料为钛、铜、钽、铝中的一种。
5.一种具有选择溅射功能的靶材提升膜厚均匀性的方法，其特征在于，包括以下步骤：调整衬底与所述具有选择溅射功能的靶材的距离，使衬底与靶材距离为180-270mm；调整电源功率，每个靶材的输入功率为0-100w；通入氩气，压力保持在3.5-4.5mtorr，溅射220-250s，衬底表面沉积得到金属薄膜；
6.根据权利要求5所述的一种具有选择溅射功能的靶材提升膜厚均匀性的方法，其特征在于，包括以下步骤：调整衬底与所述具有选择溅射功能的靶材的距离，使衬底与靶材距离为180-270mm；调整电源功率，每个靶材的输入功率为0-100w；通入氩气，压力保持在3.5-4.5mtorr，溅射220-250s，衬底表面沉积得到金属薄膜；一个或一圈所述靶材连接一根金属导线，金属导线引出连接电源。
7.根据权利要求6所述的一种具有选择溅射功能的靶材提升膜厚均匀性的方法，其特征在于，氩气流量为65-75sccm。
8.一种具有选择溅射功能的靶材的应用，其特征在于，磁控溅射设备中包含有权利要求1-4任一项所述的具有选择溅射功能的靶材。
