[發明專利]用于濺射腔室的工藝套件組件

無效

• 申請號: 201110036072.8
• 申請日: 2006-11-24
• 公開（公告）號: CN102086509A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 艾倫·亞歷山大·里奇;唐尼·揚;揚·理查德·洪;凱瑟琳·A·沙伊貝爾;烏梅什·凱爾卡
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

本申請為2006年11月24日遞交的申請號為200610145254.8并且發明名稱為“用于濺射腔室的靶材和工藝套件組件”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請根據35USC119(e)要求享有(i)2005年11月25日提交的、題目為“用于鈦濺射腔室的靶材和工藝套件”(TARGET?AND?PROCESS?KIT?FORTITANIUM?SPUTTERING?CHAMBER)的臨時申請No.60/739,658的優先權和(ii)2006年3月30日提交的、題目為“用于濺射腔室的靶材和工藝套件組件”(TARGET?AND?PROCE?SS?KIT?C?OMPONENTS?FOR?SPUTTERINGCHAMBER)的臨時申請No.60/788,378的優先權。在此引用兩個臨時申請的全部內容作為參考。

技術領域

本發明涉及用于濺射腔室的工藝套件組件。

背景技術

在集成電路和顯示器的制造中，諸如半導體晶片和顯示面板的襯底放置在處理腔室中并設定腔室中的工藝條件以在該襯底上沉積材料或者蝕刻該襯底。典型的腔室包括圍繞等離子區域的外圍壁、用于支撐襯底的襯底支架、用于在腔室內提供處理氣體的氣源、對氣體施加能量以處理襯底的氣體激發器，以及用于保持壓力的排氣裝置。例如，該腔室可以包括濺射(PVD)、化學氣相沉積(CVD)和蝕刻腔室。在濺射腔室中，濺射靶材以促使所濺射的靶材料沉積在與靶材相對的襯底上。在濺射工藝中，將包含惰性氣體和/或反應氣體的處理氣體供應到腔室內，并相對彼此對靶材和襯底施加電偏壓，以形成轟擊靶材促進濺射材料從靶材擊出并在襯底上沉積成膜的高能離子。在磁電管濺射腔室中，磁場發生器在靶材附近定形磁場以改善靶材的濺射。

在這些濺射工藝中，靶材的某些區域通常以比其它區域高的濺射速率濺射，導致了靶材表面的不均勻濺射。例如，不均勻靶材濺射可以由用于限制或攪動靶材表面附近的高能離子的成型磁場引起。成型磁場引起靶材特殊區域處的靶材料以較高的速率濺射出，其可能導致在多個工藝循環操作之后靶材中濺射凹槽的形成。在靶材中這些凹槽的形成是不合需要的，因為他們隨后引起整個襯底上濺射材料的不均勻沉積。當靶材的濺射板由于熱膨脹應力從背板剝離時，引起另一問題。還沒有確切了解這些應力和剝離的起因。

在濺射工藝中，人們不希望從靶材濺射的材料在腔室的內表面諸如腔室壁和組件表面累積，因為所積累的沉積物可能剝落并污染襯底或者引起腔室壁和靶材之間的電短路。因此，濺射腔室還包括工藝套件，其具有在襯底支架和腔室壁附近配置的組件以容納來自靶材的濺射沉積物，使得沉積物不在腔室壁和其他組件表面積累。為了清洗，周期性地從腔室拆除及去掉工藝套件組件。然而，在工藝套件組件上積累的所濺射沉積物還可能在清洗循環期間由在工藝循環中產生的熱應力剝落。在腔室內所剝落的沉積物可污染襯底并且也是不合需要的。雖然可以在較短的時間間隔內停掉腔室以清洗套件組件，但是所引起的腔室停工期進一步增加了工藝成本。因此，需要一種工藝套件組件，設計其以容納并容許更大量的所積累沉積物而不會彼此粘住或者粘到襯底上，或者不會在工藝期間引起所積累沉積物的剝落。如果設計靶材的形狀使其減少在工藝套件組件上的濺射沉積物的形成，則效果會更加理想。

發明內容

本發明的目的在于提供在一種靶材，其基本上能夠解決由于現有技術的靶材中存在的缺點所產生一個或者多個問題。

本發明的另一目的在于提供一種用于濺射腔室的工藝套件，其具有在襯底支架和腔室壁附近配置的組件以容納來自靶材的濺射沉積物，使得沉積物不在腔室壁和其他組件表面積累。

因此，根據本發明的一方面，本發明提供了一種用于濺射腔室的濺射靶材，所述濺射靶材包括：(a)背板，包括至少大約200W/mK的熱導率和從大約2到大約5μohm?cm的電阻率；以及(b)安裝在所述背板上的濺射板，所述濺射板包括：(i)具有平面的柱狀臺面；以及(ii)圍繞所述柱狀臺面的環形傾斜邊。

根據本發明的另一方面，本發明提供了一種用于濺射腔室的濺射靶材，所述濺射靶材包括：(a)包括具有凹槽的背面的背板；以及(b)安裝在所述背板上的濺射板，所述濺射板包括：(i)具有平面的柱狀臺面；以及(ii)圍繞所述柱狀臺面的環形傾斜邊。