CN105779932B - 用于处理腔室的工艺内衬和物理气相沉积设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于处理腔室的工艺内衬和物理气相沉积设备。所述工艺内衬具有环形结构，用于遮挡物理气相沉积腔室的内壁，所述工艺内衬包括：主体，所述主体由第一材料制成；以及外围层，所述外围层包覆所述主体，且由不同于所述第一材料的第二材料制成，所述外围层用于在清洗时保护主体。外围层能够对主体起到保护作用，尤其在清洗时可以保护主体，其所带来的有益效果是可以分别选择主体和外围层的材料。在选择主体的材质时可以不受待进行的处理的限制，选择导热率高且密度小的材料，既提高了整体的散热效率又减轻了工艺内衬的重量。在选择外围层的材质时，则可以主要考虑外围层与待沉积在其上的薄膜的粘附性。

Description

用于处理腔室的工艺内衬和物理气相沉积设备

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种用于处理腔室的工艺内衬和具有该工艺内衬的物理气相沉积(PVD)设备。

背景技术

PVD工艺是在真空条件下将包括惰性气体和反应气体的工艺气体供应到PVD腔室内，并对靶材施加直流或射频功率，以激发等离子体并轰击靶材，被轰击溅射下来的靶材粒子落在半导体衬底(或晶片)表面形成薄膜。

靶材粒子在沉积到半导体衬底表面的同时，也会沉积到PVD腔室的内壁等部件上。为了防止溅射材料直接沉积到内壁等部件上，通常在PVD腔室的内部增加工艺组件(Process Kit)，以对腔室内壁进行保护。

随着等离子体不断轰击靶材，大量的热量就存在于靶材周围的PVD腔室和工艺组件中。大量的热量会产生很高的温度，进而带来许多不利影响。比如：高温环境下，工艺组件存在热膨胀应力，沉积在工艺组件上的材料也会由于应力碎裂而剥离，从而污染晶片。因此，在PVD设备中，腔室、靶材和工艺组件周围通常都设置有冷却液体管路，其冷却介质例如是水或冷却剂等。

对于工艺组件的材质，一方面要考虑到其热膨胀系数，原则上与靶材的材质越接近越好，这样沉积在工艺组件上的薄膜的黏附性较好，防止其由于应力碎裂而剥离，从而避免污染半导体衬底。另一方面还要考虑工艺组件的材质的导热性能，因为工艺组件和靶材周围的区域内较大量的热量主要通过工艺组件，尤其是通过工艺组件中主要遮挡PVD腔室的侧壁的工艺内衬，传递到冷却液体管路来散热的。

举例来说，当采用PVD设备沉积铝薄膜时，靶材是铝，其上施加的功率很高，或可达到30KW DC(直流电)，因此更容易在工艺组件和靶材周围的区域内聚集大量的热量。采用其他材质的靶材沉积薄膜时的功率一般小于十几KW DC。工艺内衬的材料通常选用不锈钢(例如300系列)。然而，不锈钢的导热率仅为60W/mK，并且在20℃时不锈钢的热膨胀系数为13×10^-6/℃。而沉积在其上的铝的热膨胀系数是23.5×10^-6/℃，导致沉积在其上的铝薄膜的黏附性较差，容易从工艺内衬上剥离。再次，不锈钢的密度较大，因此不易搬运。

因此，需要提供一种新型的用于处理腔室的工艺内衬(尤其用于沉积铝薄膜的PVD腔室)和具有该工艺内衬的物理气相沉积设备，以至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供一种用于处理腔室的工艺内衬，所述工艺内衬具有环形结构，用于遮挡物理气相沉积腔室的内壁，所述工艺内衬包括：主体，所述主体由第一材料制成；以及外围层，所述外围层包覆所述主体，且由不同于所述第一材料的第二材料制成，所述外围层用于在清洗时保护所述主体。

优选地，所述第一材料为铝。

优选地，所述第二材料的导热率大于或等于所述第一材料的导热率；和/或所述第二材料的热膨胀系数大于或等于所述第一材料的热膨胀系数的70％且小于或等于所述第一材料的热膨胀系数。

优选地，所述第二材料为铜、银或它们的合金。

优选地，所述外围层的面向所述物理气相沉积腔室的内部的表面经由喷砂处理以形成喷砂层。

优选地，所述主体包括：沿竖直方向延伸的外环部；沿竖直方向延伸的内环部，所述内环部的顶部低于所述外环部的顶部；连接所述外环部的底部和所述内环部的底部的平板部；以及从所述外环部的外壁向外凸出的凸出部，所述凸出部上设置有安装部。

优选地，所述外环部的顶部上的外围层表面以及所述外环部的位于所述凸出部上方的外壁上的外围层表面经由喷砂处理以形成喷砂层。

优选地，所述外环部在所述凸出部下方的外壁上形成台阶，所述台阶环绕所述外环部的外壁的整个圆周，以使所述外环部的位于所述台阶以下的部分具有较小的壁厚。

优选地，所述平板部和所述内环部的壁厚小于所述外环部的壁厚。

优选地，所述外环部还包括设置在其内壁的上部的锥形部，所述锥形部环绕所述外环部的内壁的整个圆周，且沿着向下的方向具有减缩的径向尺寸。

根据本发明的另一方面，还提供一种物理气相沉积设备，所述物理气相沉积设备具有物理气相沉积腔室，在所述物理气相沉积腔室中设置有如上所述的任一种工艺内衬。

本发明提供的工艺内衬包括主体和包覆该主体的外围层，外围层能够对主体起到保护作用，尤其在清洗时可以保护主体，其所带来的有益效果是可以分别选择主体和外围层的材料。在选择主体的材质时，由于不受待进行的处理所限制，因此可以选择导热率高且密度小的材料来制作主体，进而既提高了整体的散热效率又减轻了工艺内衬的重量。在选择外围层的材质时，则可以主要考虑外围层与待沉积在其上的薄膜的粘附性，进而尽量避免沉积在该工艺内衬上的薄膜由于应力碎裂而剥离。

在发明内容中引入了一系列简化的概念，这些概念将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明一个实施例的PVD腔室的示意图；

图2为根据本发明一个实施例的工艺内衬的剖视图；以及

图3为图2中所示的工艺内衬的截面图。

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅涉及本发明的较佳实施例，本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

根据本发明的一个方面，提供了在例如PVD腔室等的处理腔室中使用的工艺内衬。该工艺内衬具有环形结构，用于遮挡PVD腔室的内壁。为了容易理解本发明提供的工艺内衬，现在先对PVD腔室的整体结构进行简单介绍。图1中示出了根据本发明一个实施例的PVD腔室。需要说明的是，本文的图示仅为用于示例目的的简图并非按比例绘制。

如图1所示，PVD腔室100包括壳体组件、靶材120和基座130。壳体组件包括顶部未封闭的腔体111和盖体113。在盖体113覆盖在腔体111的顶部时，两者之间通过密封圈(例如陶瓷密封圈)密封。进行PVD工艺时，壳体组件内形成负压环境。腔体111可以是例如通过冲压、切削或模制等工序制作的单体构件。在另一个实施例中，腔体111可以包括分体制成的底部部分和侧壁部分。底部部分例如可以由不锈钢制成，侧壁部分例如可以由铝或其合金制成。

靶材120和基座130均设置在壳体组件的内部。靶材120通常接附至壳体组件的顶部，例如接附至盖体113的面向PVD腔室内部的底面上。基座130用于支撑固定在其上表面的半导体衬底500。此外，基座130还可以设置为可旋转、可升降和/或可平移，用于将半导体衬底500输送到预定处理位置，并在处理后将半导体衬底500从PVD腔室100输出。基座130可以包括用于固定半导体衬底500的夹具(例如静电卡盘ESC)、加热器或前述部件的组合等。

此外，该壳体组件上可以设置有用于与气体源140连接的气体入口117、以及用于与泵150连接的气体出口119。气体源140用于提供反应气体和/或保护气体(例如惰性气体或氮气)。泵150用于在壳体组件包围的空间内制造负压环境并抽出反应后的气态物质。进一步，壳体组件上可以设置有狭缝(图中未示)，以提供半导体衬底500进出该PVD腔室100的通道。

本文对壳体组件、基座130、气体源140和泵150的图示和描述主要用于清楚地理解本发明的发明构思，因此，对这些部件的图示说明和文字描述仅为示例性的。此外，本发明的贡献并非在于壳体组件、基座130、气体源140和泵150的具体构造，它们可以采用现有技术中存在的或未来可能出现的各种构造，因此本文将不再对它们进一步详细地描述。

工艺内衬200可放置在PVD腔室100中，用于遮挡PVD腔室100的内壁，以有助于针对半导体衬底500将处理空间600限定在期望区域。具体地，处理空间600位于靶材120与半导体衬底500之间，工艺内衬200主要从侧面包围处理空间600。此外，在PVD腔室100中还可以设置工艺挡环300。工艺挡环300围绕放置在PVD腔室100内的半导体衬底500设置。工艺挡环300可以放置在基座130上，用于遮挡基座130上半导体衬底500周围的区域。相对于工艺内衬200，工艺挡环300则位于其径向内部。工艺挡环300可以形成为一体的结构。工艺挡环300可由陶瓷或金属材料制成，诸如石英、氧化铝、不锈钢、钛或其他适合的材料。在工艺挡环300和工艺内衬200之间，设置有工艺遮蔽环400。工艺遮蔽环400可以至少部分地覆盖工艺挡环300，以接收大量的沉积薄膜。作为示例，工艺遮蔽环400分别与工艺挡环300和工艺内衬200搭接。但优选地，工艺遮蔽环400与工艺挡环300和工艺内衬200均采用非固定的连接方式，以允许处理过程中受热膨胀所引起的尺寸改变。工艺遮蔽环400优选地由能够抗溅射的等离子体侵蚀的材料制成，该材料例如为金属性材料或陶瓷材料，该金属性材料诸如不锈钢、钛或铝，该陶瓷材料诸如氧化铝。由于工艺内衬200、工艺挡环300和工艺遮蔽环400通常一起实现遮挡作用，因此将它们称为工艺组件。这样，相对于PVD腔室内除了处理空间以外的空间，通过工艺组件限定了完全遮蔽的处理空间600，进而将等离子体态以及/或者气态的原子、分子和/或离子约束在处理空间600内，有助于维持PVD腔室100中的其他部件与上述的处理过程中形成的物质隔绝，保持PVD腔室100中的其他部件不被污染。并且，由于处理过程中形成的等离子体态以及/或者气态的原子、分子和/或离子会更多地沉积在半导体衬底500上，因此能够更有效地利用靶材120、反应气体(如果有的话)和电功率。

在一个实施例中，工艺内衬包括主体和外围层。具体参见作为根据本发明一个实施例的工艺内衬的剖视图的图2、以及示出了图2中的剖面的图3，尤其参见图3，外围层203包覆主体201。主体201可以是模制成型的一体件。外围层203附着在主体201的外表面上。主体201用作工艺内衬200的主体导热部件，而外围层203主要用于在清洗时保护主体201。优选地，外围层203的厚度可以在0.8-5mm的范围内，优选地在1.2-3mm的范围内。在一个实施例中，外围层203可以通过电喷或电镀等方式包覆在主体201的外表面上。

工艺内衬200是需要定期更换、清洗的易耗品，否则工艺内衬200上黏附的金属膜层会越来越厚，易发生脆裂而剥离，污染正在工艺中的半导体衬底。采用第一材料来形成主体201。第一材料可以选择导热率高且密度小的材料，进而既提高了工艺内衬200的散热效率又减轻了工艺内衬200的重量。可以采用不同于第一材料的第二材料来形成外围层203。第二材料可以相对于清洗液进行适当选择，以使外围层203在清洗时保护主体201。也就是，在对多次使用后沉积了薄膜的工艺内衬200进行清洗时，第二材料能够不与清洗液发生反应，或者与清洗液反应的速度较慢，以保护主体201免受清洗液的腐蚀。

第200910243845.2号专利申请中对于用于沉积铝薄膜的工艺内衬提供了一种清洗方法：使用含磷酸和去离子水的混合溶液去除铝薄膜，然后使用硝酸、氢氟酸和去离子水的混合溶液浸泡并冲洗或者采用喷砂方式进行后处理。在去除沉积在工艺内衬上的铝薄膜的情况下，应采用非铝的材料作为第二材料。当然，还要选择不与清洗剂反应或与清洗剂反应速度较慢的材料作为第二材料。

如上文所提到的，由于工艺内衬200靠近靶材120，此处会聚集大量的热量，因此在设计工艺内衬200时需将散热作为主要问题来考虑。在一个优选实施例中，第一材料可以为铝。铝的导热率为237W/mK，仅次于铜、金和银，从导热角度来说，铝材质具有良好的导热性能。另外，铝的密度是2.7g/cm^-3，因此同等体积下具有相对较轻的重量，易于搬运。

在一个优选实施例中，第二材料的导热率大于或等于第一材料的导热率，以避免降低主体201的散热作用。进一步，原则上，第二材料的热膨胀系数最好与第一材料的热膨胀系数接近，以避免在热膨胀应力下，外围层203由于应力碎裂而剥离，从而污染晶片。在一个优选实施例中，第二材料的热膨胀系数可以大于或等于第一材料的热膨胀系数的70％且小于或等于第一材料的热膨胀系数。

在进一步优选的实施例中，第二材料可以为铜、银或它们的合金。铜、银或它们的合金具有良好的导热率，因此从导热方面考虑是非常适合作为第二材料。此优选实施例尤其适用于主体201是由铝制成的情况。更优选地，尤其适用于使用包含该工艺内衬200的PVD腔室来沉积铝薄膜的实施例。其原因在于，在20℃时，现有技术中使用的不锈钢的热膨胀系数为13×10^-6/℃，而铝的热膨胀系数是23.5×10^-6/℃。而铜、银或它们的合金的热膨胀系数与铝的热膨胀系数非常接近，也就是说与主体201和沉积在工艺内衬200上的铝薄膜的热膨胀系数非常接近。从黏附角度来说，一方面可以避免外围层203从主体201上剥离，另一方面可以使沉积的铝薄膜与外围层203具有良好的黏附性。

为了增加沉积在工艺内衬200上的薄膜与工艺内衬200的黏附性，降低沉积的薄膜由于断裂和剥离而污染半导体衬底的几率，进一步优选地，在工艺内衬200的面向PVD腔室的内部的表面上具有喷砂层205(如图3中的虚线所示)。具体地，对外围层203的面向PVD腔室的内部的表面进行喷砂处理，以形成喷砂层205。外围层203的面向PVD腔室的内部的表面是指处理过程中暴露在处理区域内的表面，包括211、213和215。喷砂处理例如是以压缩空气为动力使喷料形成高速喷射束高速地喷射到外围层203需要处理的表面上，由于喷料冲击和切削作用，使外围层203的表面获得一定的粗糙度。所述喷料例如可以为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂和/或海砂等。进一步优选地，也可以对工艺内衬200的顶部上的外围层表面217和工艺内衬200的外侧上部的外围层表面219进行喷砂处理，形成喷砂层205(如图3中的虚线所示)。这样，即使通过壳体组件的腔体111和盖体113之间的间隙扩散的等离子体态和/或气态物质沉积在工艺内衬200的表面217和表面219上，也能够牢固地黏附在工艺内衬200上。

从结构方面来考虑，在本发明的一个实施例中，主体201可以包括外环部220、凸出部230、平板部240和内环部250。下面将结合附图对主体201包含的各个部分进行详细描述。

外环部220大致呈圆柱形。外环部220沿竖直方向延伸，即外环部220的中心轴线沿竖直方向延伸。外环部220在工艺内衬中起到主要的遮挡作用，用于遮挡PVD腔室100的侧壁。此外，外环部220还用于支撑主体201的其他部分。

凸出部230从外环部220的外壁向外凸出。凸出部230围绕外环部220的整个外圆周延伸，以起到热传递的主要部件的作用，并且还有利于与密封圈115之间的密封。凸出部230上设置有安装部231。利用该安装部231可以将工艺内衬200安装在其他部件(例如冷却装置700)上。在一个实施例中，安装部231可以为沿竖直方向贯穿该凸出部230的螺纹孔，以通过螺纹紧固件将工艺内衬200固定地安装在冷却装置700上。安装部231可以沿着外环部220的周向方向离散地分布。安装部231可以为2个、3个、4个、5个或更多个。

内环部250也沿竖直方向延伸。内环部250设置在外环部220的径向内部。内环部250的顶部低于外环部220的顶部。平板部240连接在外环部220的底部和内环部250的底部之间。平板部240和内环部250由外环部220支承，主要起到与工艺遮蔽环400连接的作用。外环部220、平板部240和内环部250的截面大致呈J形。工艺遮蔽环400与工艺内衬200的连接端可以设置有开口向下的环形的凹槽，如图1所示，这样可以将内环部250插入凹槽内。由此，J形构造的工艺内衬200可以使内环部250与工艺遮蔽环400之间的间隙形成S形的弯曲迂回通路，以防止等离子体态和/或气态物质穿过该间隙，有利于阻碍等离子体态和/或气态物质通过该间隙进入不期望的空间(例如基座130以下的空间)。

基于主体201的上述结构，在进一步优选的实施例中，上文所提到的对工艺内衬200的外侧上部的外围层表面219进行喷砂处理可以是对外环部220的位于凸出部230上方的外壁上的外围层表面进行的，以使通过腔体111和盖体113之间的间隙扩散的物质沉积在工艺内衬200上的薄膜牢固地黏附在其上。

在进一步优选的实施例中，外环部220在凸出部230下方的外壁上形成台阶221。台阶221环绕外环部220的外壁的整个圆周，以使外环部220的位于台阶221以下的部分具有较小的壁厚。外环部220的壁厚是指外环部220沿径向方向的厚度，例如D1。外环部220位于台阶以上的各个部分的壁厚可以都大于D1。通过减小外环部220在台阶221以下的部分的壁厚，可以减轻工艺内衬200的重量，方便安装和搬运，并且还可以节省材料。需要说明的是，台阶221可以是图中所示处的直角台阶，在未示出的其他实施例中，也可以为其他形状的台阶，只要能够起到减小壁厚的过渡作用即可。

在进一步优选的实施例中，平板部240的壁厚D2和内环部250的壁厚D3小于外环部220的壁厚。D2和D3均小于外环部220各个部分的壁厚，以进一步减轻工艺内衬200的重量。需要说明的是，D2和D3可以为相等或不相等的常量，也可以沿着远离外环部220的方向逐渐减小。

在进一步优选的实施例中，外环部220还包括设置在其内壁的上部的锥形部223。锥形部223环绕外环部220的内壁的整个圆周，且沿着向下的方向具有减缩的径向尺寸。可以理解的是，虽然由于绘图原因在锥形部223处形成有拐点，但是本领域的技术人员可以理解，在实际产品中应做圆角化处理，以避免面向处理空间的部件上存在尖点。该锥形部223与盖体113和靶材120保持预定间隔，该间隔允许工艺过程中的受热膨胀，且在膨胀后也不与靶材120直接接触。

如图1所示，PVD腔室100还包括冷却装置700，其包围工艺内衬200的上部，用于冷却工艺内衬200。靶材120处产生的大量热量可以通过工艺内衬200传递至冷却装置700，以避免热量聚集带来的不利影响。在外环部220的外壁具有台阶221的情况下，冷却装置700环绕工艺内衬200的台阶221以上的部分。冷却装置700可以与台阶221以上的部分紧邻。在图2-3中示出的实施例中，冷却装置700可以与凸出部230和台阶221上方的表面223紧邻。凸出部230上方的空间用于放置密封圈。在未示出的其他实施例中，通过适当地设置密封圈、冷却装置和壳体组件的结构，也可以使冷却装置700与凸出部230上方的表面219中的至少一部分接触。由于台阶221以上的部分具有较大的壁厚，因此能够有效地提高散热效率。

在一个实施例中，冷却装置700包括冷却环701和位于其中的冷却管路703。冷却环701一方面起到承载冷却管路703的作用，另一方面还起可以起到盖体113与腔体111之间的隔离的作用。因此，在包含冷却环701的实施例中，冷却环701可以作为用于形成负压环境的壳体组件的一部分。冷却管703提供了制冷剂流动的管路，制冷剂可以为气体制冷剂，也可以为液体制冷剂。

根据本发明的另一方面，还提供一种物理气相沉积设备。该物理气相沉积设备具有PVD腔室，在PVD腔室中设置有如上所述的任一种工艺内衬。对于PVD腔室和工艺内衬所包含的各个部件在上文部分已经详细地予以描述，为了简洁，在此将不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于正常使用时的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

应当理解，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种用于处理腔室的工艺内衬，所述工艺内衬具有环形结构，用于遮挡物理气相沉积腔室的内壁，所述工艺内衬包括：

主体，所述主体由第一材料制成；以及

外围层，所述外围层包覆所述主体，且由不同于所述第一材料的第二材料制成，所述外围层用于在清洗时保护所述主体；

其中，所述第二材料的导热率大于或等于所述第一材料的导热率；和/或所述第二材料的热膨胀系数大于或等于所述第一材料的热膨胀系数的70％且小于或等于所述第一材料的热膨胀系数。

2.如权利要求1所述的工艺内衬，其特征在于，所述第一材料为铝。

3.如权利要求1所述的工艺内衬，其特征在于，所述第二材料为铜、银或它们的合金。

4.如权利要求1所述的工艺内衬，其特征在于，所述外围层的面向所述物理气相沉积腔室内部的表面经由喷砂处理以形成喷砂层。

5.如权利要求1所述的工艺内衬，其特征在于，所述主体包括：

沿竖直方向延伸的外环部；

沿竖直方向延伸的内环部，所述内环部的顶部低于所述外环部的顶部；

连接所述外环部的底部和所述内环部的底部的平板部；以及

从所述外环部的外壁向外凸出的凸出部，所述凸出部上设置有安装部。

6.如权利要求5所述的工艺内衬，其特征在于，所述外环部的顶部上的外围层表面以及所述外环部的位于所述凸出部上方的外壁上的外围层表面经由喷砂处理以形成喷砂层。

7.如权利要求5所述的工艺内衬，其特征在于，所述外环部在所述凸出部下方的外壁上形成台阶，所述台阶环绕所述外环部的外壁的整个圆周，以使所述外环部的位于所述台阶以下的部分具有较小的壁厚。

8.如权利要求5所述的工艺内衬，其特征在于，所述平板部和所述内环部的壁厚小于所述外环部的壁厚。

9.如权利要求5所述的工艺内衬，其特征在于，所述外环部还包括设置在其内壁的上部的锥形部，所述锥形部环绕所述外环部的内壁的整个圆周，且沿着向下的方向具有减缩的径向尺寸。

10.一种物理气相沉积设备，所述物理气相沉积设备具有物理气相沉积腔室，在所述物理气相沉积腔室中设置有如权利要求1-9中任一项所述的工艺内衬。