溅射靶和基板处理腔室制造技术

本公开内容涉及一种溅射靶和一种基板处理腔室。本文提供用于改进溅射、或物理气相沉积(PVD)的设备。在一些实施方式中，一种溅射靶包括：材料主体，具有背侧和相对的成型处理表面，其中所述成型处理表面包括内部环形凹部和外部环形凹部。

Sputtering target and substrate treatment chamber

The present disclosure relates to a sputtering target and a substrate processing chamber. This article provides equipment for improving sputtering, or physical vapor deposition (PVD). In some embodiments, a sputtering target includes: a material main body, a back forming and relative molding processing surface, wherein the forming processing surface comprises an inner ring concave part and an outer annular concave part.

【技术实现步骤摘要】
溅射靶和基板处理腔室
本技术的实施方式一般涉及溅射靶和用于半导体制造系统中的包括这样的溅射靶的物理气相沉积腔室。
技术介绍
可靠地生产出亚微米和更小特征是特大规模集成(verylargescaleintegration；VLSI)和超大规模集成(ultralargescaleintegration；ULSI)的下一代半导体器件的关键技术。然而，随着电路技术的小型化推进，VLSI和ULSI技术中的缩小尺寸的互连件已对处理能力提出额外需求。作为VLSI和ULSI技术的核心的多级互连需要对高深宽比特征(诸如通孔和其它互连件)的精确处理。随着下一代器件的电路密度增加，诸如通孔、沟槽、触点、栅极结构和其它特征的互连件以及在它们之间的介电材料的宽度减小至45nm和32nm或更小尺寸。然而，介电层的厚度仍是基本上恒定的，从而导致特征的深度与宽度的深宽比增大。溅射(也被称作物理气相沉积(PVD))是在集成电路中形成金属特征的方法。溅射将材料层沉积在基板上。源材料(诸如靶)被通过电场强力加速的离子轰击，以从靶中喷射材料，然后材料沉积在基板上。在靶后方设有旋转磁体以有助于工艺。随着溅射靶的腐蚀，可调节磁体运动以尝试补偿腐蚀并且保持溅射表面恒定。然而，对溅射表面的不均匀的腐蚀导致极不均匀的靶表面轮廓，这导致了靶寿命的减小。因此，本专利技术人已提供了用于将材料溅射到基板上的改进设备，这种设备具有增加的靶寿命。
技术实现思路
本文提供用于改进溅射、或物理气相沉积(PVD)的设备。在一些实施方式中，一种溅射靶包括：材料主体，具有背侧和相对的成型处理表面，其中所述成型处理表面包括内部环形凹部和外部环形凹部。在一些实施方式中，一种基板处理腔室包括：腔室主体和腔室盖，所述腔室盖安置在所述腔室主体上，从而限定在所述腔室主体内的位于所述腔室盖下方的处理区域；基板支撑件，安置在所述腔室主体内、与所述腔室盖相对；以及溅射靶，安置在所述腔室盖的附近、与所述基板支撑件相对，其中所述溅射靶如本文所公开的实施方式中任一种所述。一种溅射靶，包括：材料主体，所述材料主体具有背侧和相对的成型处理表面，其中所述成型处理表面包括内部环形凹部和外部环形凹部。在所述溅射靶中，所述外部环形凹部是凸出的。在所述溅射靶中，所述外部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们在所述外部环形凹部的中心附近或所述中心处以钝角而会聚。在所述溅射靶中，所述外部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们以钝角与平坦中心部分相交。在所述溅射靶中，所述内部环形凹部是凸出的。在所述溅射靶中，所述内部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们以钝角与平坦中心部分相交。在所述溅射靶中，所述外部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们以钝角与平坦中心部分相交，其中所述内部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们以钝角与平坦中心部分相交，并且其中所述外部环形凹部的所述平坦中心部分小于所述内部环形凹部的所述平坦中心部分。在所述溅射靶中，所述内部环形凹部具有中心直径，所述中心直径被安置为更靠近所述材料主体的外径，而不是所述材料主体的中心。在所述溅射靶中，所述材料主体是盘形的。在所述溅射靶中，所述材料主体包括弯曲外周边缘。在所述溅射靶中，还包括被耦接到所述材料主体的所述背侧的背板。在所述溅射靶中，所述材料主体包括环形突部，所述环形突部从所述材料主体的所述背侧延伸，并且其中所述背板包括对应的环形凹部以与所述环形突部配合。在所述溅射靶中，所述背板包括多个插件，所述多个插件围绕所述背板而布置在所述背板的所述外周边缘附近并且包围所述材料主体，其中所述插件从所述背板的面向处理容积表面突出。一种基板处理腔室，包括：腔室主体和腔室盖，所述腔室盖安置在所述腔室主体上，从而限定在所述腔室主体内的位于所述腔室盖下方的处理区域；基板支撑件，所述基板支撑件安置在所述腔室主体内、与所述腔室盖相对；以及溅射靶，所述溅射靶安置在所述腔室盖的附近、与所述基板支撑件相对，其中所述溅射靶如以上所述的溅射靶。以下描述本技术的其它和进一步实施方式。附图说明可参考附图中描绘的本技术的例示性的实施方式来理解本技术的以上简要概述并以下更详细描述的实施方式。然而，附图仅示出了本技术的典型实施方式，并且因此将不被视为对本技术的范围的限制，因为本技术可允许其它等效实施方式。图1描绘了根据本技术的一些实施方式的处理腔室的示意性横截面图。图2描绘了根据本技术的一些实施方式的准直器的俯视图。图3描绘了根据本技术的一些实施方式的施加至图2的准直器的电压，所述电压被绘制为随时间的函数。图4描绘了根据本技术的一些实施方式的在处理腔室中产生的磁场。图5描绘了根据本技术的一些实施方式的在处理腔室中产生的磁场。图6A-图6B描绘了根据本技术的一些实施方式的在金属层沉积工艺的制造期间的基板的横截面图。图7描绘了根据本技术的一些实施方式的溅射靶的透视图。图8描绘了根据本技术的一些实施方式的图7的溅射靶的俯视图。图9描绘了根据本技术的一些实施方式的图8的溅射靶沿剖面线A-A’的横截面侧视图。为了方便理解，已尽可能使用相同附图标记指示附图中共有的相同元件。附图未按比例绘制，并且可简化以变得清晰。一个实施方式的要素和特征可有利地并入到其它实施方式中，而不需要赘述。具体实施方式本文提供用于改进溅射的设备的实施方式。具体地讲，提供溅射靶的实施方式，这些溅射靶的实施方式有利地提供了在靶的整个寿命中更稳定的等离子体，从而在将材料溅射沉积到基板上的过程中增加靶的寿命。图1示出了根据本技术的一些实施方式的物理气相沉积(PVD)腔室100(例如，溅射处理腔室)，所述腔室具有适合于溅射沉积材料的溅射源(或靶)。可经调适以适于得受益于本技术的PVD腔室的示例包括Plus和SIPPVD处理腔室，所述两者可自美国加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司(AppliedMaterials,Inc.,SantaClara,ofCalifornia)购得。可自其它制造商处购得的处理腔室也可经调适适于执行本文所述实施方式。PVD腔室100具有上侧壁102、下侧壁103和盖部分104，它们限定主体105，主体包围PVD腔室100的内部容积106(例如，处理容积)。适配器板107可安置于上侧壁102与下侧壁103之间。基板支撑件(诸如基板支撑件108)安置于PVD腔室100的内部容积106中。基板传送端口109形成于下侧壁103中，用于将基板传送进出内部容积106。在一些实施方式中，PVD腔室100包括溅射腔室，也被称作物理气相沉积(PVD)腔室，所述溅射腔室能够在基板(诸如基板101)上沉积例如钛、氧化铝、铝、氮氧化铝、铜、钽、氮化钽、氮氧化钽、氮氧化钛、钨或氮化钨。气源110被耦接至PVD腔室100以将处理气体供应至内部容积106中。在一些实施方式中，处理气体可包括惰性气体、非反应性气体和反应性气体(如若需要)。可由气源110提供的处理气体的示例包括但不限于氩(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氮(N2)、氧(O2)和水蒸气(H2O)，以及其它处理气体。泵送装置112被耦接至PVD腔室100以与内部容积106连通，从而控制内部容积106的压力。在一些实施方式中，PVD腔室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射靶，其特征在于，所述溅射靶包括：材料主体，所述材料主体具有背侧和相对的成型处理表面，其中所述成型处理表面包括内部环形凹部和外部环形凹部。

【技术特征摘要】
1.一种溅射靶，其特征在于，所述溅射靶包括：材料主体，所述材料主体具有背侧和相对的成型处理表面，其中所述成型处理表面包括内部环形凹部和外部环形凹部。2.如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述外部环形凹部是凸出的。3.如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述外部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们在所述外部环形凹部的中心附近或所述中心处以钝角而会聚。4.如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述外部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们以钝角与平坦中心部分相交。5.如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述内部环形凹部是凸出的。6.如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述内部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们以钝角与平坦中心部分相交。7.如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述外部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们以钝角与平坦中心部分相交，其中所述内部环形凹部包括两个直线倾斜侧部，它们以钝角与平坦中心部分相交，并且其中所述外部环形凹部的所述平坦中心部分小于所述内部环形凹部的所述平坦中心部分。8.如权利要求1至7中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述内部环形凹部具有中心直径，所述中心直径被安置...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·李·里克，张富宏，王晓东，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：新型
国别省市：美国,US