[发明专利]溅射靶材

说明书

相关申请

本申请要求2010年2月17日提交的美国临时专利申请第61/338294号且其题为“提高材料利用率的FPD靶材”的优先权，并通过引用结合到本申请中。

技术领域

本发明涉及溅射靶材。更具体地说，本发明涉及具有提高溅射板材料利用率这样设计的溅射靶材。

背景技术

本发明的实施例涉及用于溅射工艺室的溅射靶材。溅射靶材包括溅射板和支承板。

在集成电路和显示器的制作中，溅射室用于溅射沉积材料至基片上。在当前技术中，溅射室已是众所周知，其被描述在下列专利中：Allen等人的美国专利申请公开第2008/0308416号，其题为“具有增加寿命和溅射均匀性的溅射靶材”；Fu的美国专利第6183614号，其题为“旋转的磁控溅射组件”；Gopalraja等人的美国专利第6274008号，其题为“电镀填空镀铜的集成工艺”，所有这些均通过引用的方式结合到本申请中。

典型地，溅射室包括屏蔽罩、工艺区、气体激发器和排气口，其中，屏蔽罩在溅射靶材周围且溅射靶材正对着基片支撑件，工艺区用于导入工艺气体，气体激发器用于对工艺气体供能，排气口用于排气和控制室内工艺气体的压力。在被激发的气体里形成的激活离子轰击溅射靶材，促使要被溅射的材料脱离溅射板并沉积在基片上成膜。溅射室也可具有磁场发生器，其用于成形和限定溅射靶材周围的磁场，从而提高溅射靶材的溅射板材料的溅射。溅射板材料可以是金属的，比如铝、钼、铜、钨、钛、钴、镍、钽或合金。可以用像氩气或氪气这样的惰性气体溅射基元材料，而且可采用像氮气或氧气这样的气体溅射基元材料，从而形成像氮化钽、氮化钨、氮化钛或氧化铝这样的化合物。

然而，在这样的溅射工艺中，溅射板的一部分可以以比其它部分更高的溅射速率溅射，这会导致在处理一批基片之后，该溅射板表现出不均匀的横截面厚度或表面外形。溅射板的这种不均匀溅射可能源于局部等离子密度的不同，而这些不同是由溅射室的几何形状、靶材周围的磁场形状、靶材中感应的涡电流和其它因素引起的。不均匀溅射也可能是由晶粒尺寸的差异或溅射板材料结构的不同引起的。例如，人们已经发现，溅射板的不均匀溅射可导致形成凹陷，材料在此凹陷处以比周围区域更高的速率从溅射板溅射。当凹陷变得更深时，溅射板后的室壁和支承板便暴露出来且可被溅射出去，这会导致基片被这些材料污染。而且，具有可变非均匀表面轮廓的溅射板可导致基片表面溅射材料不均匀厚度的沉积。因此，通常在形成于溅射板上的任意凹陷变得太深、太宽或太多之前，将溅射靶材从溅射室移走。结果，大部分厚度的溅射板依旧还没有被用，因为溅射靶材不得不过早地被从溅射室移走。

因此，需要具有提高溅射板材料利用率这样设计的溅射靶材。

发明内容

本发明的一方面是提供了一种溅射靶材，其包括支承板和安装在该支承板上的溅射板，所述的支承板包括前表面和后表面，所述的溅射板包括溅射表面和后表面。

所述溅射靶材的另一方面是所述的溅射板具有平面形状。

所述溅射靶材的另一方面在于，所述溅射板的后表面包括凹槽，相对于所述溅射板的邻近区域，所述凹槽成形且大小对应于所述溅射板的更高溅射的被观察区。所述的支承板包括第一材料，所述的溅射板包括第二材料，插入块包括第三材料。所述的第一、第二和第三材料互不相同。将插入块置于所述的凹槽里。

所述溅射靶材的另一方面在于，所述支承板的前表面包括凹槽，相对于所述溅射板的邻近区域，所述凹槽成形且大小对应于所述溅射板的更高溅射的被观察区。所述的支承板包括第一材料，所述的溅射板包括第二材料，插入块包括第三材料。所述的第一、第二和第三材料互不相同，且将插入块置于所述的凹槽里。

所述溅射靶材的另一方面在于，所述支承板的后表面包括凹槽，相对于所述溅射板的邻近区域，所述凹槽成形且大小对应于所述溅射板的更高溅射的被观察区。所述的支承板包括第一材料，所述的溅射板包括第二材料，插入块包括第三材料。所述的第一、第二和第三材料互不相同。将插入块置于所述的凹槽里。