[發(fā)明專利]具有背部冷卻槽的濺射靶材

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480042023.7
• 申請(qǐng)日: 2014-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN105408514B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布賴恩·T·韋斯特;邁克爾·S·考克斯;吳正勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): C23C14/34
• 分類號(hào): C23C14/34
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

本揭示案的實(shí)施方式涉及用于濺射腔室的濺射靶材，該濺射腔室用于處理基板。在一個(gè)實(shí)施方式中，提供用于濺射腔室的濺射靶材。濺射靶材包含具有背部表面的濺射板及安裝至濺射板的環(huán)形背板，該背部表面具有徑向內(nèi)部、中間及外部區(qū)域。該背部表面具有多個(gè)圓形槽，這些圓形槽彼此間隔開；及至少一個(gè)弓狀通道，該弓狀通道切割穿過這些圓形槽，且從該濺射板的徑向內(nèi)部區(qū)域延伸至該徑向外部區(qū)域。環(huán)形背板界定暴露該濺射板的背部表面的開口環(huán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭示案的實(shí)施方式涉及用于濺射腔室的濺射靶材，該濺射腔室用于處理基板。

背景技術(shù)

濺射腔室用于在集成電路及顯示器的制造中將沉積材料濺射至基板上。通常，濺射腔室包含：外殼，該外殼圍繞面向基板支撐件的濺射靶材；處理區(qū)，處理氣體被引入該處理區(qū)；氣體激發(fā)器，該氣體激發(fā)器用于激發(fā)該處理氣體；以及排氣端口，該排氣端口用以排氣及控制腔室中處理氣體的壓力。由在激發(fā)的氣體中形成的高能離子轟擊濺射靶材，導(dǎo)致從該濺射靶材擊落材料，該材料沉積于基板上成為膜。被濺射的材料可為金屬，比如例如鋁、銅、鎢、鈦、鈷、鎳或鉭；或?yàn)榻饘倩衔铮热缋绲g、氮化鎢或氮化鈦。

在某些濺射工藝中，磁場(chǎng)發(fā)生器提供圍繞濺射靶材的濺射表面的成形磁場(chǎng)，以改良濺射靶材的濺射性質(zhì)及濺射表面。例如，在磁控濺射中，一組能旋轉(zhuǎn)的磁體在濺射靶材后旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生圍繞該濺射靶材的前表面的磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)通過控制橫跨濺射靶材的濺射速率提供改良的濺射。

冷卻系統(tǒng)使傳熱流體穿過圍繞能旋轉(zhuǎn)磁體的外殼，以冷卻這些磁體及下面的濺射靶材。然而，習(xí)知的冷卻系統(tǒng)經(jīng)常未能從濺射靶材充分地移除大量熱，及/或未能提供濺射靶材的空間上的均勻散熱。結(jié)果，經(jīng)常以比相鄰區(qū)域更高的濺射速率濺射濺射靶材的較熱區(qū)域，導(dǎo)致該濺射靶材的表面上的不均勻的濺射。不均勻的靶材濺射與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)結(jié)合會(huì)導(dǎo)致濺射靶材出現(xiàn)具有侵蝕槽的濺射表面，且亦會(huì)形成從這些侵蝕槽向下延伸的微裂縫。在侵蝕槽處出現(xiàn)的局部微裂縫可能導(dǎo)致在濺射工藝期間射出濺射顆粒，這些射出的濺射顆粒隨后沉積于基板上而減少產(chǎn)率。由于加熱及冷卻循環(huán)引起的熱應(yīng)力，落在腔室部件上的濺射顆粒亦會(huì)在稍后時(shí)間內(nèi)剝落。

因此需要一種濺射靶材，該種濺射靶材可由靶材冷卻系統(tǒng)更有效且更均勻地冷卻。亦需要呈現(xiàn)減少的由于熱應(yīng)力引起的局部裂紋的濺射靶材。

發(fā)明內(nèi)容

本揭示案的實(shí)施方式涉及用于濺射腔室的濺射靶材，該濺射腔室用于處理基板。在一個(gè)實(shí)施方式中，提供用于濺射腔室的濺射靶材。濺射靶材包含具有背部表面的濺射板及安裝至濺射板的環(huán)形背板，該背部表面具有徑向內(nèi)部、中間及外部區(qū)域。該背部表面具有多個(gè)圓形槽及至少一個(gè)弓狀通道，這些圓形槽彼此間隔開，該弓狀通道切割穿過(cutthrough)這些圓形槽且從該濺射板的徑向內(nèi)部區(qū)域延伸至徑向外部區(qū)域。環(huán)形背板界定暴露該濺射板的背部表面的開口環(huán)。

在另一實(shí)施方式中，提供濺射腔室。該濺射腔室包含：濺射靶材，該濺射靶材安裝于濺射腔室中；基板支撐件，該基板支撐件面向該濺射靶材；氣體分配器，該氣體分配器將氣體引入該濺射腔室；氣體激發(fā)器，該氣體激發(fā)器激發(fā)氣體以形成濺射該濺射靶材的等離子體；及排氣端口，該排氣端口將氣體從該濺射腔室排出。濺射靶材包含：濺射板，該濺射板具有背部表面，該背部表面具有徑向內(nèi)部、中間及外部區(qū)域；及環(huán)形背板，該環(huán)形背板安裝至該濺射板，其中該環(huán)形背板界定暴露濺射板的背部表面的開口環(huán)。該背部表面具有多個(gè)圓形槽及至少一個(gè)弓狀通道，這些圓形槽彼此間隔開，該弓狀通道切割穿過這些圓形槽且從該濺射板的徑向內(nèi)部區(qū)域延伸至徑向外部區(qū)域。