[发明专利]具有背部冷却槽的溅射靶材

说明书

本揭示案的实施方式涉及用于溅射腔室的溅射靶材，该溅射腔室用于处理基板。在一个实施方式中，提供用于溅射腔室的溅射靶材。溅射靶材包含具有背部表面的溅射板及安装至溅射板的环形背板，该背部表面具有径向内部、中间及外部区域。该背部表面具有多个圆形槽，这些圆形槽彼此间隔开；及至少一个弓状通道，该弓状通道切割穿过这些圆形槽，且从该溅射板的径向内部区域延伸至该径向外部区域。环形背板界定暴露该溅射板的背部表面的开口环。

技术领域

本揭示案的实施方式涉及用于溅射腔室的溅射靶材，该溅射腔室用于处理基板。

背景技术

溅射腔室用于在集成电路及显示器的制造中将沉积材料溅射至基板上。通常，溅射腔室包含：外壳，该外壳围绕面向基板支撑件的溅射靶材；处理区，处理气体被引入该处理区；气体激发器，该气体激发器用于激发该处理气体；以及排气端口，该排气端口用以排气及控制腔室中处理气体的压力。由在激发的气体中形成的高能离子轰击溅射靶材，导致从该溅射靶材击落材料，该材料沉积于基板上成为膜。被溅射的材料可为金属，比如例如铝、铜、钨、钛、钴、镍或钽；或为金属化合物，比如例如氮化钽、氮化钨或氮化钛。

在某些溅射工艺中，磁场发生器提供围绕溅射靶材的溅射表面的成形磁场，以改良溅射靶材的溅射性质及溅射表面。例如，在磁控溅射中，一组能旋转的磁体在溅射靶材后旋转，以产生围绕该溅射靶材的前表面的磁场。旋转磁场通过控制横跨溅射靶材的溅射速率提供改良的溅射。

冷却系统使传热流体穿过围绕能旋转磁体的外壳，以冷却这些磁体及下面的溅射靶材。然而，习知的冷却系统经常未能从溅射靶材充分地移除大量热，及/或未能提供溅射靶材的空间上的均匀散热。结果，经常以比相邻区域更高的溅射速率溅射溅射靶材的较热区域，导致该溅射靶材的表面上的不均匀的溅射。不均匀的靶材溅射与旋转磁场结合会导致溅射靶材出现具有侵蚀槽的溅射表面，且亦会形成从这些侵蚀槽向下延伸的微裂缝。在侵蚀槽处出现的局部微裂缝可能导致在溅射工艺期间射出溅射颗粒，这些射出的溅射颗粒随后沉积于基板上而减少产率。由于加热及冷却循环引起的热应力，落在腔室部件上的溅射颗粒亦会在稍后时间内剥落。

因此需要一种溅射靶材，该种溅射靶材可由靶材冷却系统更有效且更均匀地冷却。亦需要呈现减少的由于热应力引起的局部裂纹的溅射靶材。

发明内容

本揭示案的实施方式涉及用于溅射腔室的溅射靶材，该溅射腔室用于处理基板。在一个实施方式中，提供用于溅射腔室的溅射靶材。溅射靶材包含具有背部表面的溅射板及安装至溅射板的环形背板，该背部表面具有径向内部、中间及外部区域。该背部表面具有多个圆形槽及至少一个弓状通道，这些圆形槽彼此间隔开，该弓状通道切割穿过(cutthrough)这些圆形槽且从该溅射板的径向内部区域延伸至径向外部区域。环形背板界定暴露该溅射板的背部表面的开口环。

在另一实施方式中，提供溅射腔室。该溅射腔室包含：溅射靶材，该溅射靶材安装于溅射腔室中；基板支撑件，该基板支撑件面向该溅射靶材；气体分配器，该气体分配器将气体引入该溅射腔室；气体激发器，该气体激发器激发气体以形成溅射该溅射靶材的等离子体；及排气端口，该排气端口将气体从该溅射腔室排出。溅射靶材包含：溅射板，该溅射板具有背部表面，该背部表面具有径向内部、中间及外部区域；及环形背板，该环形背板安装至该溅射板，其中该环形背板界定暴露溅射板的背部表面的开口环。该背部表面具有多个圆形槽及至少一个弓状通道，这些圆形槽彼此间隔开，该弓状通道切割穿过这些圆形槽且从该溅射板的径向内部区域延伸至径向外部区域。