CN112292475B - 具有多阴极的沉积系统 - Google Patents

Abstract

本案公开一种沉积系统及其操作方法。此沉积系统包括阴极组件，此阴极组件包含旋转磁体组件，此旋转磁体组件包含围绕内周磁体的多个外周磁体。

Description

具有多阴极的沉积系统

技术领域

本公开案一般关于基板处理系统，更具体地，关于具有多个阴极组件(多阴极)的沉积系统。

背景技术

溅射(或者称为物理气相沉积(PVD))已经用于在半导体集成电路的制造中沉积金属和相关材料。溅射的使用已经扩展到将金属层沉积到高深宽比孔(如通孔或其他垂直互连结构)的侧壁上，以及扩展到制造极紫外(EUV)掩模坯料中。在EUV掩模坯料的制造中，期望最小化颗粒产生，因为颗粒对最终产品的性质有负面影响。

可使用DC溅射或RF溅射来完成等离子体溅射。等离子体溅射通常包括位于溅射靶背面的磁控管，其包含两个相对磁极的磁体，两个磁体在它们的背面透过磁轭磁性地耦合，以将磁场投射到处理空间中，以增加等离子体的密度并提高来自靶正面的溅射速率。磁控管中使用的磁体通常是用于DC溅射的闭环(closed loop)和用于RF溅射的开环(openloop)。

在诸如物理气相沉积(PVD)腔室的等离子体增强基板处理系统中，具有高磁场和高DC功率的高功率密度PVD溅射可以在溅射靶处产生高能量，并导致溅射靶的表面温度大幅上升。藉由使靶背板与冷却流体接触来冷却溅射靶。在商业上通常实施的等离子体溅射中，待溅射沉积的材料的靶被密封于包含待涂覆的晶圆的真空腔室中。氩被允许进入腔室。当几百伏特的负DC偏压施加到靶而腔室壁或屏蔽件保持接地时，氩被激发成等离子体。带正电的氩离子以高能量被吸引到负偏压靶并从靶溅射靶原子。

靶的侵蚀(erosion)引起等离子体溅射中的问题。当靶被侵蚀时，靶层内的溅射表面后退并更接近磁控管，使得溅射表面处的磁场在靶的使用寿命期间改变。溅射速率取决于与溅射表面相邻的磁场的大小，磁场的大小随着侵蚀深度而增加。再者，等离子体可能在磁场变化下变得不稳定，可能会熄灭(extinguish)或产生火花，后者可能会产生破坏性微粒。无论靶形状如何，在相对于磁控管的磁体的磁场的特定位置处，更优先地侵蚀靶，从而导致不均匀或不对称的侵蚀分布。靶的不均匀侵蚀分布可能导致所沉积膜的均匀性差以及基板上的不均匀膜特性。例如，可在基板的一些空间位置处实现差的(poor)阶梯覆盖，同时可在基板的其他区域实现良好的阶梯覆盖。对于提供减少侵蚀分布的不对称性以及提供更均匀的侵蚀分布的设备和方法是有所需求的。

因此，仍然有需求开发一种沉积系统来解决均匀性问题。还希望提供一种包括多个阴极组件的沉积系统。

发明内容

根据本公开案的一个实施例，物理气相沉积(PVD)腔室包括多个阴极组件；在多个阴极组件下方的护罩；且每个阴极组件包括磁体组件，此磁体组件包含围绕内磁体的多个外周磁体，外周磁体以及内磁体安装于安装板，此安装板经配置在物理气相沉积工艺期间旋转。

在另一个实施例中，物理气相沉积(PVD)腔室包括旋转阴极组件；阴极组件下方的护罩；此阴极组件包括磁体组件，此磁体组件包含围绕内磁体的多个外周磁体，外周磁体以及内磁体安装于安装板，此安装板经配置在物理气相沉积工艺期间旋转；及平衡配重，此平衡配重与磁体组件相对地安装在安装板。

另一个实施例关于一种沉积材料层的方法，此方法包括以下步骤：将基板放置在PVD腔室中；旋转阴极组件，此阴极组件包含磁体组件，此磁体组件包含围绕内磁体的多个外周磁体，外周磁体与内磁体安装于安装板；以及将材料层沉积在基板上。

除了上述那些特征或元件之外或代替上述那些特征或元件，本公开案的某些实施例具有其他特征或元件。

附图说明

图1是根据本公开案实施例的沉积系统的侧视图；

图2是图1中所示的沉积系统的一部分的顶视图；

图3是沿图2中线3--3所截取的沉积系统100的横截面图；

图4是图1的沉积系统的阴极组件之一的顶部透视图；

图5是沿图4中线5--5所截取的阴极组件之一的横截面图；

图6是根据本公开案的实施例的沉积系统的侧视图；

图7是根据本公开案的实施例的沉积系统的一部分的横截面图；

图8是图7中所示的阴极组件之一的横截面图；

图9是根据一个或多个实施例的磁体系统的顶部透视图；

图10是根据一个或多个实施例的磁体系统的底部透视图；

图11是根据一个或多个实施例的磁体系统的顶部透视图；

图12是根据一个或多个实施例的靶的表面侵蚀的绘示；

图13A是使用来自根据一个或多个实施例的PVD腔室的模拟数据的磁通量与半径的线图，此PVD腔室包括旋转磁体组件，此旋转磁体组件包含围绕内周磁体的多个外周磁体；及

图13B是使用来自根据一个或多个实施例的PVD腔室的模拟数据的靶侵蚀与半径的线图，此PVD腔室包括旋转磁体组件，此旋转磁体组件包含围绕内周磁体的多个外周磁体。

具体实施方式

在描述本公开案的若干示例性实施例之前，应理解，本公开案不限于以下描述中所阐述的构造或处理步骤的细节。本公开案能够以各种方式来实施或施行其他实施例。

这里使用的术语“水平”定义为平行于掩模坯料的平面或表面的平面，而不管其定向如何。术语“垂直”是指垂直于刚才所定义的水平的方向。术语，如“上方”、“下方”、“底部”、“顶部”、“侧面”(如“侧壁”)、“更高”、“下部”、“上部”、“之上”和“之下”是相对于如图所示的水平面定义。

术语“在……上(on)”表示元件之间存在直接接触。术语“直接在……上”表示元件之间存在直接接触而没有中间元件。

本领域技术人员将理解，使用诸如“第一”和“第二”的序数来描述处理区域并不意味着处理腔室内的特定位置或处理腔室内的暴露顺序。

本公开案的实施例是关于用于沉积系统的磁体设计，例如包括至少一个阴极组件的物理气相沉积(“PVD”)腔室，且在特定实施例中，PVD腔室包括多个阴极组件(在本案中称为“多阴极腔室”)。

现在参考图1，图1图示PVD腔室100形式的沉积系统的一部分的侧视图。在一些实施例中，PVD腔室形式的沉积系统是包括多个阴极组件102的多阴极PVD腔室100。在一些实施例中，多阴极PVD腔室100包括经配置以制造MRAM(磁阻性随机存取存储器)的多靶PVD源或经配置以制造极紫外(EUV)掩模坯料的多靶PVD源。

多阴极PVD腔室包括腔室主体101，腔室主体101包含源配接器107，源配接器107经配置以间隔开的关系将多个阴极组件102固持就位。尽管腔室主体101所示为大致圆柱形且具有源配接器107，源配接器107具有倾斜的(angled)圆顶部分109以提供凸起的圆顶，但是本公开案的PVD腔室100不限于所示的配置。例如，圆顶部分109不必倾斜，且在一些实施例中圆顶部分具有大致平坦的剖面。此外，腔室主体可以是圆柱形以外的形状，其包括椭圆形、正方形或矩形。源配接器107可以固持任何数量的阴极组件102。作为特定实例，在一些实施例中，源配接器107支撑十二个阴极组件102。然而，在一些实施例中，源配接器107支撑一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、十九或二十个阴极组件102。

在一些实施例中，源配接器107安装在基座配接器111上，基座配接器111可以是圆锥形、圆柱形或任何其他形状，如正方形或矩形。源配接器107和基座配接器111都包围内部容积119(示于图3中)，此内部容积119是根据一个或多个实施例处理基板或载体108的区域。

多阴极PVD腔室100可以包括用于PVD和溅射的多个阴极组件102。每个阴极组件102连接到包括直流(DC)或射频(RF)的电源供应112(图3所示)。阴极组件102可以具有任何数量的不同直径。在一些实施例中，阴极组件102都具有相同的直径。在其他实施例中，阴极组件102具有两个、三个、四个、五个、六个或更多个不同的直径。

如图1和图2所示，在一些实施例中，阴极组件102布置在内环113和外环115中。这些环(内环113和外环115)也可以称为座圈(races)。在一些实施例中，所有阴极组件102布置在单个环中，而不是如图所示的内环113及外环115中。在一个或多个实施例中，存在内环113和外环115的配置实现了高程度的沉积均匀性，而不需旋转图3中所示的载体108。

现在参考图3，图3图示沿根据本公开案的实施例的图2的线3--3所截取的PVD腔室100形式的沉积系统的横截面图。此横截面图绘示PVD腔室100的实例，PVD腔室100包括腔室主体101，腔室主体101界定内部容积119，在内部容积119中处理基板或载体。

在图1至3中所示的实施例中的阴极组件102可以用于溅射作为材料层103的不同材料。阴极组件102透过旋转屏蔽件106的屏蔽孔104暴露，旋转屏蔽件106可以在旋转基座110上的基板或载体108之上。在旋转基座110上方或之上可仅有一个载体108。

在一个实施例中，基板或载体108是具有用于制造集成电路的半导体材料的结构。例如，根据一些实施例的基板或载体108包括包含晶圆的半导体结构。或者，载体可以是另一种材料，如用于形成EUV掩模坯料的超低膨胀玻璃基板。基板或载体108可以是任何合适的形状，如圆形、正方形、矩形或任何其他多边形形状。旋转屏蔽件106形成有屏蔽孔104，使得阴极组件102可以用于透过屏蔽孔104沉积材料层103。

电源供应112被施加到阴极组件102。在一些实施例中，电源供应112包括直流(DC)或射频(RF)电源供应。在一些实施例中，如图1至图3中所示的实施例，阴极组件102的角度位置可以改变为任何角度。此设计允许将诸如电源供应112的电力同轴馈电到阴极组件102。

在一些实施例中，旋转屏蔽件106一次暴露阴极组件102中的一个并保护其他阴极组件102免于交叉污染。交叉污染是沉积材料从一个阴极组件102到另一个阴极组件102的物理移动或转移。阴极组件102定位在靶114之上。腔室的设计可以是紧凑的。靶114可以是任何合适的尺寸。例如，在一些实施例中，每个靶114的直径在约4英寸至约20英寸、或约4英寸至约15英寸、或约4英寸至约10英寸、或约4英寸至约8英寸、或约4英寸至约6英寸的范围内。

根据一些实施例，旋转基座110允许在一个腔室中使用各种不同的材料。多阴极PVD腔室100的特征包括单个旋转屏蔽件(如旋转屏蔽件106)，而不需要隐藏在旋转屏蔽件106后面的旋转部件。在一些实施例中，旋转屏蔽件106提供改善颗粒效能的优点。

在图3中，在一些实施例中，基板或载体108在旋转基座110上，此旋转基座上下垂直移动。在一些实施例中，在基板或载体108移出腔室之前，基板或载体108在下屏蔽件118下方移动。伸缩盖环120所示为邻接下屏蔽件118的结构。随后，在载体108移出腔室之前，旋转基座110向下移动，接着用机械臂抬起载体108。

在一些实施例中，当溅射材料层103时，从靶114溅射的材料保留在下屏蔽件118的内部而不是在其外部。在一些实施例中，伸缩盖环120包括凸起的环部分122，凸起的环部分122向上弯曲并具有预定的厚度。在一些实施例中，伸缩盖环120还包括相对于下屏蔽件118的预定间隙124和预定长度。因此，形成材料层103的材料将不会在旋转基座110下方，从而消除污染物扩散到载体108。

图3绘示个别的护罩126。在一些实施例中，护罩126被设计成使得来自靶114的未沉积在载体108上的大部分材料被包含在护罩126中，因此使得易于回收和保存材料。这还使得用于每个靶114的一个护罩126针对该靶作最佳化，而能够有更好的黏附和减少的缺陷。例如，在一些实施例中，大部分材料包括一种材料中的至少80％。

在一些实施例中，护罩126经设计成使阴极组件102之间的串扰或交叉靶污染最小化，并使针对每个阴极组件102捕获的材料最大化。因此，来自每个阴极组件102的材料将仅由一个护罩126分别地捕获，其中阴极组件102定位在该护罩之上。捕获的材料可能不会落在基板或载体108上。

在一些实施例中，基板或载体108涂覆有均匀材料层103，使用包括来自护罩126上方的靶114的金属的沉积材料，使均匀材料层103沉积在基板或载体108的表面上。接着，透过回收处理取得护罩126。回收处理不仅清洁护罩126，而且还回收残留在护罩126上或护罩126中的剩余量的沉积材料。材料层103的均匀性是关于材料在基板或载体108的表面上的预定数量个位置处如何均匀或平滑地沉积。

例如，在护罩126中的一个护罩上可以有铂，随后在另一个护罩126上可以有铁。由于铂是比铁更有价值的贵金属，因此带有铂的护罩126被送出用于回收处理。在一个或多个实施例中，旋转旋转屏蔽件106以使每个阴极组件102透过护罩126和一个屏蔽孔104暴露，提高了可靠性，而没有阴极组件102之间的交叉污染。在一些实施例中，使旋转基座110旋转改善来自靶114所沉积的材料层103的均匀性。

根据一个或多个实施例，藉由改变施加到阴极组件102的功率，可以改变沉积的材料量和材料层103的厚度。在一些实施例中，改变功率来控制材料层103的均匀性。在一些实施例中，藉由控制旋转基座110可以进一步达到更好的均匀性。每个阴极组件102应用不同的材料以形成具有不同成分的材料层103。例如，在一些实施例中，第一阴极组件和第二阴极组件在形成极紫外掩模坯料时施加不同材料的交替层，例如，来自第一靶和阴极组件102所沉积的硅以及来自第二靶和阴极组件102的钼的交替层。

现在参考图4，图4所示为图1的多阴极PVD腔室100形式的沉积系统的阴极组件102之一的顶部等距视图。在一些实施例中，角度调整机构132提供角度运动以改变阴极组件102的角度位置。在一些实施例中，角度调整机构132藉由使每个阴极组件102的摆臂134相对于或基于枢轴点136旋转来提供角度位置。枢轴点136位于摆臂134的底端，在底端处摆臂134附接到下部凸缘138。在一些实施例中，水配接器块140安装在顶板142上。在一些实施例中，顶板142在上部凸缘144之上，上部凸缘144与下部凸缘138一起为外波纹管组件146提供上支撑结构和下支撑结构。

图5是沿图4的线5--5截取的阴极组件102之一的横截面图。此横截面图绘示个别靶源或阴极组件102中的一个阴极组件。图5绘示阴极组件102之一的组件，在该组件中在沉积工艺期间调整磁体到靶的间距148。磁体到靶的间距148是阴极组件102中的一个阴极组件的磁体150与靶114中的一个靶之间的距离。手动或自动调整阴极组件102。每个靶114接合或安装于背板152，背板152是类似于具有容器形状的结构，外波纹管组件146具有下部凸缘138和上部凸缘144。例如，下部凸缘138和上部凸缘144都使用弹性波纹管彼此焊接，弹性波纹管具有包括不锈钢(SST)的导电材料。

每个靶114安装在上部凸缘144内。以接地的下部凸缘138和上部凸缘144形成接地屏蔽件。非导电环154有助于将接地屏蔽件与靶114电隔离，靶114由于与电源供应112连接而可以是带电的(live)。

例如，非导电环154包括绝缘材料，如陶瓷或黏土。接地屏蔽件是安装在下屏蔽件118内侧上的元件。

顶板142从顶板142的顶表面以螺栓固定，以压缩包括非导电环154的所有O形环，以将靶114固持在适当位置。如此一来，达到真空以及漏水密封。每个源或每个阴极组件102包括下面描述的数个手动运动机构，以用于改善材料层103的均匀性。例如，在一些实施例中，螺固板包括绝缘体，如类似于玻璃纤维的绝缘体材料的类型。

在一些实施例中，手动运动机构包括使用摆臂134的角度调整机构132，摆臂134围绕下部凸缘138枢转。摆臂134在摆臂134上方和每个阴极组件102的顶部固持线性滑动件156。摆臂134相对于载体108将靶114调整+/-5度。手动运动机构包括源升举机构158，其中摆臂134将线性滑动件156固持在每个阴极组件102的顶部。线性滑动件156利用空心轴160固持源或材料。线性滑动件156提供材料沿空心轴160的源运动，如双向垂直箭头所示。

手动运动机构包括旋钮调整机构162，旋钮调整机构162具有手动调整旋钮或在每个阴极组件102的顶部的旋钮130，以提供线性致动。旋钮调整机构162经设计成达到总行程长度(stroke length)。总行程长度包括任何数值。例如，总行程长度为2.5英寸。

手动运动机构包括磁体到靶调整机构164，以调整磁体到靶的间距148。在一些实施例中，永久磁体放置在源内。内轴166将磁体150固持在中空轴160内。内轴166包括用于固持磁体150的任何结构。作为具体实例，内轴166包括轴。

每个阴极组件102顶部上的调整螺丝168提供磁体到靶的间距148的线性调整。在达到磁体到靶的间距148的预定值之后，侧面锁定螺丝170将磁体150固持就位。例如，磁体到靶的间距148的总可调行程长度是1英寸。

现在参考图6至9，图6至9图示根据本公开案的实施例的沉积系统的替代实施例。类似于图1中所示的实施例，PVD腔室形式的沉积系统是包括多个阴极组件202的多阴极PVD腔室200。多阴极PVD腔室200包括经配置以制造MRAM(磁阻性随机存取存储器)的多靶PVD源或经配置以制造极紫外(EUV)掩模坯料的多靶PVD源。

多阴极PVD腔室200包括腔室主体201，腔室主体201包含源配接器207，源配接器207经配置以间隔开的关系将多个阴极组件102固持就位。如图6和图7所示，腔室主体201所示为大致圆柱形且具有源配接器207，源配接器207具有比图1中所示的多阴极PVD腔室100的圆顶109更平坦的圆顶部分209。源配接器207可以固持任何数量的阴极组件202。作为特定实例，源配接器207支撑十二个阴极组件202。然而，在一些实施例中，源配接器207支撑一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、十九、二十、二十一、二十二、二十三、二十四或二十五个阴极组件202。

源配接器207安装在基座配接器211上，基座配接器211可以是圆锥形、圆柱形或任何其他形状，如正方形或矩形。源配接器207和基座配接器211都包围内部容积，该内部容积是根据一个或多个实施例处理基板或载体108的区域。

多阴极PVD腔室200包括用于PVD和溅射的多个阴极组件202。每个阴极组件202连接到包括直流(DC)或射频(RF)的电源供应(未图示)。阴极组件202具有任何数量的不同直径。在一些实施例中，阴极组件202都具有相同的直径。在其他实施例中，阴极组件202具有两个、三个、四个、五个、六个或更多个不同的直径。类似于图1和2中所示的实施例，阴极组件202布置在内环213和外环215中。所有阴极组件202布置在单个环中而不是在内环和外环中。

图7是根据本公开案的实施例的多阴极PVD腔室的一部分的横截面图，其显示了阴极组件202、腔室主体201和屏蔽件206。图8是图7中所示的阴极组件202之一的横截面图。根据一个或多个实施例的图8中所示的阴极组件202包括马达272，马达272驱动马达轴276，马达轴276沿箭头295所示的方向旋转磁体组件290。耦合器274将马达272耦接到马达轴276。轴承278围绕马达轴以便于在箭头295的方向上的旋转运动。阴极组件202进一步包括围绕绝缘体282的上部壳体280和下部壳体288，绝缘体282围绕导体284，导体284包括穿过其中的冷却剂通道286，以在处理期间冷却阴极组件202。上部壳体280和下部壳体288可使用任何合适的紧固件或紧固系统(如机器螺丝或螺栓)组装在一起。阴极进一步包括绝缘环292和位于导体284基部的O形环294。沉积阻障物296设置在阴极组件202的底部。绝缘板297和安装板299组装到马达轴276，以用于将磁体组件固定在马达轴276。包括待溅射的材料(如硅或钼等)的靶298位于阴极组件202的底部。

图9和10表示根据一个或多个实施例的磁体组件的细节。磁体组件290包括多个第一极性(如，北)的外周磁体301，其围绕与第一极性相反的第二极性(如，南)的内磁体302。在一个或多个实施例中，安装板299具有安装槽306，安装槽306允许磁体组件290可滑动地安装在相对于安装板299的外周边缘299a的多个位置处。在图10所示的位置中，磁体组件290的外周磁体301定位成使得外周磁体301邻接安装板299的外周边缘299a。藉由释放磁体组件紧固件308(如，螺栓或机器螺丝)，安装磁体组件290可滑动地移动，使得磁体组件290进一步远离外周边缘299a且更靠近安装板299的中心299b。平衡配重304安装在磁体组件290的对面，以在磁体组件290在使用中旋转时平衡安装板299和磁体301、302的旋转。在所示的实施例中，有七个外周磁体301围绕内磁体302。在一个或多个实施例中，围绕中心磁体302的有三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个或更多个外周磁体301。在所示的实施例中，每个外周磁体301接触内磁体302，且相邻的外周磁体301彼此接触。

图11是磁体组件390的根据另一实施例的磁体系统的顶部透视图。在图11中，安装板固持多个外周磁体401所围绕的内磁体402。多个外周磁体401具有第一极性(如，北)，其围绕与第一极性相反的第二极性(如，南)的内磁体402。平衡配重404与磁体组件390相对地安装于安装板399，以在磁体组件390在使用中旋转时平衡安装板399和磁体401、402的旋转。周环410固定于外周磁体401。在所示实施例中的外周磁体401通常是圆柱形的且围绕内磁体402，在外周磁体401和内磁体402之间具有间隙。通常至少有八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、十九、二十、二十一、二十二、二十三、二十四、二十五、二十六、二十七、二十八、二十九或三十个外周磁体401围绕内磁体402形成环或座圈。

图12绘示根据一个或多个实施例的靶450的全表面侵蚀(full face erosion)。通常，多阴极系统中的现有阴极组件具有静态磁体，其浸没在水中，且这种布置倾向于导致侵蚀轨迹、在未溅射区域上的再沉积、更高的缺陷和低的靶利用率。本公开案的配置源自于重新设计以适应旋转磁体组件(轴、马达、磁体固持器、磁体)，以提供来自靶的均匀全表面侵蚀。图13A是使用来自根据一个或多个实施例的PVD腔室的模拟数据所获得的磁通量与半径的线图，此PVD腔室包括旋转磁体组件，此旋转磁体组件包含围绕内周磁体的多个外周磁体。图13B是使用来自根据一个或多个实施例的PVD腔室的模拟数据的靶侵蚀与半径的线图，此PVD腔室包括旋转磁体组件，此旋转磁体组件包含围绕内周磁体的多个外周磁体。

本案描述的一个或多个实施例在具有旋转磁体的多阴极PVD系统中特别有用。具有较大冷却腔的现有技术设计限制了利用旋转磁体的能力。此外，初步模拟数据显示，在多阴极PVD反应器中采用旋转磁体设计，与现有设计相比，源材料的侵蚀分布更均匀。

本案所述的靶组件可特别用于制造极紫外(EUV)掩模坯料。EUV掩模坯料是用于形成具有掩模图案的反射掩模的光学平坦结构。在一个或多个实施例中，EUV掩模坯料的反射表面形成用于反射入射光(如极紫外光)的平坦焦平面。EUV掩模坯料包括为极紫外反射元件(如EUV标线片)提供结构支撑的基板。在一个或多个实施例中，基板由具有低热膨胀系数(CTE)的材料制成，以在温度变化期间提供稳定性。根据一个或多个实施例的基板由诸如硅、玻璃、氧化物、陶瓷、玻璃陶瓷或其组合的材料形成。

EUV掩模坯料包括多层堆迭，其是对极紫外光反射的结构。多层堆迭包括第一反射层和第二反射层的交替反射层。第一反射层和第二反射层形成反射对。在非限制性实施例中，多层堆迭包括20-60个范围的反射对，总共多达120个反射层。

第一反射层和第二反射层由各种材料形成。在一个实施例中，第一反射层和第二反射层分别由硅和钼形成。多层堆迭藉由具有不同光学性质的交替的薄材料层形成反射结构，以产生布拉格反射器或镜。藉由例如在多阴极PVD腔室中的物理气相沉积形成例如钼和硅的交替层。

本公开案的第一实施例是关于物理气相沉积(PVD)腔室，其包括多个阴极组件和在多个阴极组件下方的护罩。在实施例中，每个阴极组件包含磁体组件，此磁体组件包含围绕内磁体的多个外周磁体，多个外周磁体和内磁体安装于安装板，此安装板经配置在物理气相沉积工艺期间旋转。

在第二实施例中，第一实施例的PVD腔室进一步包括旋转屏蔽件、靶与旋转基座，此旋转屏蔽件在多个阴极组件下方，以透过护罩和透过旋转屏蔽件的屏蔽孔暴露多个阴极组件中的一个阴极组件，此靶位于每个阴极组件的下方，此旋转基座用于材料生产以在旋转基座之上形成载体。在第三实施例中，第一或第二实施例的PVD腔室进一步包括如下特征：多个外周磁体包括围绕内磁体的至少三个外周磁体。在第四实施例中，第一至第三实施例包括如下特征：多个外周磁体包括围绕内磁体的至少七个外周磁体。在第五实施例中，第一至第四实施例包括如下特征：外周磁体与内磁体接触。在第六实施例中，第一实施例包括如下特征：多个外周磁体包括二十三个磁体。

在第七实施例中，第一至第六实施例包括以下特征：多个外周磁体具有第一极性且内磁体具有与第一极性相反的第二极性。在第八实施例中，第一至第七实施例进一步包括平衡配重，该平衡配重与磁体组件相对地安装在安装板。在第九实施例中，第一至第八实施例进一步包括安装板，安装板包含安装槽，且磁体组件可滑动地安装于安装板，以允许磁体组件朝向安装板的外周边缘移动以及远离安装板的外周边缘移动。在第十实施例中，第一实施例包括以下特征：多个外周磁体包括至少二十个磁体。在第十一实施例中，第一至第十实施例包括以下特征：多个阴极组件包括至少十二个阴极组件。

第十二实施例是关于物理气相沉积(PVD)腔室，其包括旋转阴极组件、护罩与平衡配重，护罩在阴极组件下方，阴极组件包含磁体组件，此磁体组件包含围绕内磁体的多个外周磁体，外周磁体和内磁体安装于安装板，该安装板经配置在物理气相沉积工艺期间旋转，平衡配重与磁体组件相对地安装于安装板。

在第十三实施例中，第十二实施例进一步包括多个阴极组件。在第十四实施例中，第十二和第十三实施例包括如下特征：磁体组件包括与内磁体接触的七个外周磁体。在第十五实施例中，第十二和第十三实施例包括以下特征：磁体组件包括至少二十个外周磁体。

第十六实施例是关于一种沉积材料层的方法，此方法包括以下步骤：将基板放置在PVD腔室中；旋转阴极组件，此阴极组件包含磁体组件，此磁体组件包含围绕内磁体的多个外周磁体，外周磁体与内磁体安装于安装板；以及将材料层沉积在基板上。在第十七实施例中，第十六实施例包括如下特征：安装板包括与磁体组件相对地安装在安装板上的平衡配重。在第十八实施例中，第十六和第十七实施例包括以下特征：PVD腔室包括多个阴极组件。在第十九实施例中，第十六至第十八实施例包括以下特征：基板包括极紫外掩模坯料。在第二十实施例中，第十六至第十九实施例进一步包括沉积多个交替材料层，所述多个交替材料层包括含钼的第一层和含硅的第二层。

在整个说明书中对“一个实施例”、“某些实施例”、“一个或多个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构、材料或特性被包含于本公开案的至少一个实施例中。因此，整个说明书各处出现的如“在一个或多个实施例中”、“在某些实施例中”、“在一个实施例中”或“在一实施例中”用语不一定指本公开案的相同实施例。此外，特定的特征、结构、材料或特性可以以任何合适的方式在一个或更多个实施例中组合。

尽管已经参考特定实施例描述本案的公开内容，但是应该理解，这些实施例仅仅是对本公开案的原理和应用的说明。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围下，可以对本公开案的方法和设备作各种修改和变化。因此，本公开案旨在包括在所附权利要求及其等效物的范围内的修改和变化。

Claims (18)

1.一种物理气相沉积（PVD）腔室，包括：

多个阴极组件；

所述多个阴极组件中的每个阴极组件包含马达，所述马达通过耦合器耦接到马达轴并且旋转驱动所述马达轴，所述马达轴使耦接到所述马达轴的磁体组件旋转，所述磁体组件包含围绕内磁体的多个外周磁体，所述外周磁体和所述内磁体安装于安装板，所述安装板经配置在物理气相沉积工艺期间旋转，所述磁体组件可滑动地安装于所述安装板，以允许所述磁体组件朝向所述安装板的外周边缘移动以及远离所述安装板的所述外周边缘移动；

所述多个阴极组件中的每个阴极组件进一步包含围绕绝缘体的上部壳体和下部壳体，所述绝缘体围绕导体，所述导体围绕所述磁体组件和所述安装板，所述导体包括穿过其中的冷却剂通道以冷却所述多个阴极组件中的每个阴极组件；

护罩，所述护罩在所述多个阴极组件下方；及

平衡配重，所述平衡配重安装于所述安装板，所述平衡配重与所述磁体组件相对。

2.如权利要求1所述的物理气相沉积（PVD）腔室，进一步包括：

旋转屏蔽件，所述旋转屏蔽件在所述多个阴极组件下方，以透过所述旋转屏蔽件中的屏蔽孔暴露所述多个阴极组件中的一个阴极组件；

靶，所述靶在所述多个阴极组件中的每一个阴极组件下方；及

旋转基座，所述旋转基座用于材料生产，以在所述旋转基座上形成载体，其中所述多个阴极组件中的每个阴极组件进一步包含绝缘板，所述绝缘板和所述安装板组装到所述马达轴。

3.如权利要求1所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述多个外周磁体包括围绕所述内磁体的至少三个外周磁体。

4.如权利要求1所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述多个外周磁体包括围绕所述内磁体的至少七个外周磁体。

5.如权利要求4所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述外周磁体与所述内磁体接触。

6.如权利要求1所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述多个外周磁体包括二十三个磁体。

7.如权利要求1所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述多个外周磁体具有第一极性，且所述内磁体具有与所述第一极性相反的第二极性。

8.如权利要求1所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述安装板包括安装槽，所述安装槽允许所述磁体组件可滑动地安装于所述安装板。

9.如权利要求1所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述多个外周磁体包括至少二十个磁体。

10.如权利要求1所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述多个阴极组件包括至少十二个阴极组件。

11.一种物理气相沉积（PVD）腔室，包括：

多个旋转阴极组件；

每一个所述旋转阴极组件包含马达，所述马达通过耦合器耦接到马达轴并且旋转驱动所述马达轴，所述马达轴使耦接到所述马达轴的磁体组件旋转，所述磁体组件包含围绕内磁体的多个外周磁体；

安装板，所述安装板包括安装槽，所述外周磁体和所述内磁体安装于所述安装板，所述磁体组件可滑动地安装于所述安装板，以允许所述磁体组件朝向所述安装板的外周边缘移动以及远离所述安装板的所述外周边缘移动，所述安装板经配置在物理气相沉积工艺期间旋转；及

平衡配重，所述平衡配重安装于所述安装板，所述平衡配重与所述磁体组件相对。

12.如权利要求11所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述多个旋转阴极组件中的每个旋转阴极组件进一步包含围绕绝缘体的上部壳体和下部壳体，所述绝缘体围绕导体，所述导体围绕所述磁体组件和所述安装板，所述导体包括穿过其中的冷却剂通道以冷却所述多个旋转阴极组件中的每个旋转阴极组件。

13.如权利要求11所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述磁体组件包括与所述内磁体接触的七个外周磁体。

14.如权利要求11所述的物理气相沉积（PVD）腔室，其中所述磁体组件包括至少二十个外周磁体。

15.一种沉积材料层的方法，包括以下步骤：

将基板放置在多阴极物理气相沉积（PVD）腔室中，所述多阴极物理气相沉积（PVD）腔室包含多个阴极组件；

使用马达来旋转驱动马达轴，所述马达通过耦合器耦接到所述马达轴，所述马达轴使耦接到所述马达轴的磁体组件旋转，所述磁体组件包含围绕内磁体的多个外周磁体，所述外周磁体和所述内磁体安装于安装板，所述安装板经配置在物理气相沉积工艺期间旋转，平衡配重与所述磁体组件相对地安装于所述安装板，所述安装板包括多个安装槽，所述磁体组件可滑动地安装于所述安装板，以允许所述磁体组件朝向所述安装板的外周边缘移动以及远离所述安装板的所述外周边缘移动；

利用导体内的冷却剂通道中的冷却剂来冷却所述多个阴极组件中的每个阴极组件，所述导体被绝缘体围绕，所述绝缘体被上部壳体和下部壳体围绕，所述导体围绕所述磁体组件和所述安装板；及

将所述材料层沉积在所述基板上。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述多个阴极组件中的每个阴极组件进一步包含绝缘板，所述绝缘板和所述安装板组装到所述马达轴。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述基板包括极紫外掩模坯料。

18.如权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：沉积多个交替材料层，所述多个交替材料层包括含有钼的第一层以及含有硅的第二层。