CN112513319B - 多阴极沉积系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种物理气相沉积(PVD)腔室及一种操作该PVD腔室的方法。描述了腔室及方法，所述腔室及所述方法提供了一种腔室，该腔室包括减少颗粒缺陷的轮廓、温度控制和/或测量、和/或电压颗粒捕集器中的一个或多个以减少处理缺陷。

Description

多阴极沉积系统
技术领域
本公开内容一般涉及基板处理系统，且更特定言之涉及具有多个阴极组件(多阴极)的沉积系统，所述阴极组件具有用来在处理期间减少颗粒和控制温度的一个或多个特征。
背景技术
溅射(或者称为物理气相沉积(PVD))用于在制造半导体集成电路时沉积金属及相关的材料。溅射的使用已经延伸到将金属层沉积到高深宽比的孔洞(例如通孔或其他垂直互连结构)的侧壁上，以及制造极紫外线(EUV)掩模坯料。在制造EUV掩模坯料时，需要最小化颗粒的产生，因为颗粒负面地影响了最终产品的性质。
可以使用DC溅射或RF溅射中的任一者来完成等离子体溅射。等离子体溅射一般包括定位在溅射靶的背部处的磁控管，该磁控管包括两个相对磁极的磁铁，所述磁铁在它们的背部处经由磁轭磁耦接，以将磁场投射到处理空间中以增加等离子体的密度及增强来自靶的前面的溅射速率。磁控管中所使用的磁铁一般对于DC溅射而言是闭环的且对于RF溅射而言是开环的。
在等离子体增强的基板处理系统(例如物理气相沉积(PVD)腔室)中，利用高磁场及高DC功率的高功率密度PVD溅射可以在溅射靶处产生高能量，且使得溅射靶的表面温度大幅上升。溅射靶是通过将靶背板与冷却流体接触来冷却的。在如商业上一般实行的等离子体溅射中，将待溅射沉积的材料的靶密封到包含待涂覆的晶片的真空腔室。将氩通到该腔室。在腔室壁或屏蔽物保持接地的同时向靶施加几百伏特的负DC偏压时，氩被激发成等离子体。带正电荷的氩离子用高能量向负偏压的靶吸引且从靶溅射靶原子。
尽管已经取得了PVD腔室设计的进步，但仍然需要减少缺陷来源(例如颗粒)、改善PVD腔室的(特别是下屏蔽物中的)温度控制、及捕捉腔室中不需要的颗粒。
发明内容
提供了一种物理气相沉积(PVD)腔室，该PVD腔室包括：多个阴极组件；上屏蔽物，位于该多个阴极组件下方，且具有屏蔽物孔洞以暴露该多个阴极组件中的一个；和下屏蔽物，位于该上屏蔽物下方。该下屏蔽物具有与该上屏蔽物接触的上端、与该上端相对的下端、和下屏蔽壁，该下屏蔽壁包括从该上端延伸到该下端的高度“H”、和下屏蔽壁内表面。该下屏蔽壁内表面具有从该上端延伸到约0.8H的笔直区域，其中该笔直区域在该下屏蔽壁内表面上不含具有在从约0.1度到约120度的范围中及和在从约210度到约360的范围中的角度的弯曲。
依据第二方面，提供了一种PVD腔室，该PVD腔室包括：多个阴极组件；上屏蔽物，位于该多个阴极组件下方，且具有屏蔽物孔洞以暴露该多个阴极组件中的一个；和下屏蔽物，位于该上屏蔽物下方，该下屏蔽物具有与该上屏蔽物接触的上端、与该上端相对的下端、和下屏蔽壁，该下屏蔽壁包括从该上端延伸到该下端的高度“H”；及一个或多个加热元件，与该下屏蔽物相邻。
依据第三方面，提供了一种沉积材料层的方法。该方法包括以下步骤：将基板安置在PVD腔室中，该PVD腔室包括：多个阴极组件；上屏蔽物，位于该多个阴极组件下方，且具有屏蔽物孔洞以暴露该多个阴极组件中的一个；和下屏蔽物，位于该上屏蔽物下方，该下屏蔽物具有与该上屏蔽物接触的上端、与该上端相对的下端、和下屏蔽壁，该下屏蔽壁包括从该上端延伸到该下端的高度“H”、及下屏蔽壁内表面，其中该下屏蔽壁内表面具有从该上端延伸到约0.8H的笔直区域，其中该笔直区域在该下屏蔽壁内表面上不含具有在从约0.1度到约120度的范围中和在从约210度到360度的范围中的角度的弯曲。该方法还包括以下步骤：用设置在该下屏蔽物附近的一个或多个加热元件加热该下屏蔽物。
附图说明
可以通过参照实施方式来获得上文所简要概述的本公开内容的更详细说明以及可以用来详细了解本公开内容的上述特征的方式，附图中绘示了所述实施方式中的一些。然而，要注意，附图仅绘示此公开内容的典型实施方式，且因此不要将所述附图视为本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可以容许其他同等有效的实施方式。
图1是现有技术的沉积系统的侧视图；
图2是依据一个或多个实施方式的PVD腔室的侧视图；
图3是图2中所描绘的PVD腔室的一部分的放大侧视图；
图4是依据一个或多个实施方式装设有与下屏蔽衬垫相邻的加热元件的PVD腔室的替代性实施方式；
图5是图4的环形加热器的等轴视图；
图6描绘依据一个或多个实施方式与下屏蔽物相邻的电压颗粒捕集器(trap)；
图7描绘依据一个或多个实施方式的下腔室主体及陶瓷间隔物的部分等轴视图；和
图8描绘依据一个或多个实施方式设置在上屏蔽物上方的温度传感器。
具体实施方式
在描述本公开内容的几个示例性实施方式之前，应了解，本公开内容不限于以下说明中所阐述的构造或工艺步骤的细节。本公开内容能够包括其他的实施方式及用各种方式实行或实现。
如此说明书及随附权利要求中所使用的，术语“基板”指的是工艺在上面作用的表面或表面部分。本领域中的技术人员还应了解，对基板的指称也可以仅指基板的一部分，除非上下文另有明确指示。此外，对沉积在基板上的指称可以意味着裸基板及上面沉积或形成有一个或多个膜或特征的基板。
如本文中所使用的“基板”指的是任何基板或形成于基板上的材料表面，膜处理在制造工艺期间执行于该基板或材料表面上。例如，取决于应用，可以在上面执行处理的基板表面包括例如为硅、氧化硅、应变硅、绝缘体上硅(SOI)、掺碳的氧化硅、非晶硅、经掺杂的硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石的材料、以及例如为金属、金属氮化物、金属合金、及其他导电材料的任何其他材料。基板包括但不限于半导体晶片。可以将基板暴露于预处理工艺以抛光、蚀刻、还原、氧化、羟基化、退火、UV固化、电子束固化和/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上进行膜处理以外，在本公开内容中，还可以如下文更详细公开地在形成于基板上的下层上执行所公开的膜处理步骤中的任一者，且术语“基板表面”在上下文指示时旨在包括此类下层。因此，例如，若已经将膜/层或部分的膜/层沉积到基板表面上，则新沉积的膜/层的暴露表面变成基板表面。
如本文中所使用的术语“水平”被限定为与掩模坯料的平面或表面平行的平面，无论掩模坯料的定向如何。术语“垂直”指的是与如刚才限定的水平面垂直的方向。例如“上方”、“下方”、“底部”、“顶部”、“侧边”(如“侧壁”中的侧边)、“较高”、“下部”、“上部”、“之上”和“之下”的术语是针对如附图中所示的水平面来限定的。
术语“在......上”指示在元件之间存在直接接触。术语“直接在......上”指示元件之间直接接触而没有中间元件。
本领域中的技术人员将了解，将例如“第一”及“第二”的序数用来描述工艺区域并不暗示处理腔室内的特定位置或处理腔室内的暴露顺序。
本公开内容的实施方式涉及包括至少一个阴极组件的沉积系统(例如物理气相沉积(“PVD”)腔室)的磁铁设计，且在详细的实施方式中涉及包括多个阴极组件的PVD腔室(在本文中称为“多阴极腔室”)。
图1图示现有技术的沉积系统，其中图示了呈PVD腔室100形式的沉积系统的一部分的侧视图。呈PVD腔室形式的沉积系统被示为包括多个阴极组件102的多阴极PVD腔室100。多阴极PVD腔室100被示为包括配置为制造MRAM(磁阻随机存取存储器)的多靶PVD源或配置为制造极紫外线(EUV)掩模坯料的多靶PVD源。
多阴极PVD腔室包括腔室主体101，该腔室主体包括适配器(未图示)，该适配器被配置为将多个阴极组件102用隔开的关系保持在适当的位置。在一些实施方式中，多阴极PVD腔室100包括用于PVD及溅射的多个阴极组件102。阴极组件102中的每一者均连接到包括直流(DC)或射频(RF)的电源112。
横截面图描绘包括腔室主体101的PVD腔室100的实例，该腔室主体限定内空间121，在该内空间处，基板或载具被处理。
在一些实施方式中，图1中所示的实施方式中的阴极组件102用于溅射与材料层103不同的材料。阴极组件102经由上屏蔽物106的屏蔽物孔洞104暴露，该上屏蔽物被设置在旋转托座110上的基板或载具108上方。旋转托座110上方或上一般可以只有一个载具108。
基板或载具108被示为具有用于制造集成电路的半导体材料的结构。例如，基板或载具108包括包含晶片的半导体结构。或者，在一些实施方式中，基板或载具108是另一种材料，例如用来形成EUV掩模坯料的超低膨胀玻璃基板。基板或载具108可以是任何合适的形状，例如圆形、方形、矩形、或任何其他的多边形形状。
上屏蔽物106被形成为具有屏蔽物孔洞104，使得在一些实施方式中，阴极组件102用来经由屏蔽物孔洞104沉积材料层103。向阴极组件102施加电源112。在一些实施方式中，电源112包括直流(DC)或射频(RF)电源。
上屏蔽物106被配置为一次暴露阴极组件102中的一者且保护其他阴极组件102免于交叉污染。交叉污染是将沉积材料从阴极组件102中的一者实体移动或传输到阴极组件102中的另一者。阴极组件102定位在靶114上方。在一些实施方式中，腔室的设计是紧凑的。在一些实施方式中，靶114是任何合适的尺寸。例如，在一些实施方式中，靶114中的每一者是在从约4英寸到约20英寸、或从约4英寸到约15英寸、或从约4英寸到约10英寸、或从约4英寸到约8英寸、或从约4英寸到约6英寸的范围中的直径。
在图1中，基板或载具108被示为位于旋转托座110上，在一些实施方式中，该旋转托座垂直地上下移动。在基板或载具108移出腔室之前，在一些实施方式中，基板或载具108在下屏蔽物118下方移动。伸缩盖环(telescopic cover ring)120邻接下屏蔽物118。接着，在一些实施方式中，旋转托座110向下移动，随后在载具108移出腔室之前用机器手臂升起载具108。
在溅射材料层103时，在一些实施方式中，从靶114溅射的材料保留在下屏蔽物118内部且不保留在该下屏蔽物外部。在此现有技术的实施方式中，伸缩盖环120包括凸起的环形部分122，该凸起的环形部分向上弯曲且具有预先限定的厚度。在一些实施方式中，伸缩盖环120相对于下屏蔽物118包括预先限定的间隙124及预先限定的长度。因此，形成材料层103的材料将不会位在旋转托座110下方，由此消除了污染物以免扩散到基板或载具108。
图1描绘了个别的护罩126。在一些实施方式中，护罩126被设计为使得来自靶114的未沉积在载具108上的大部分材料被容纳在护罩126中，因此使得容易回收及保存材料。此还允许针对靶114中的每一者优化用于该靶的护罩126中的一者，以允许更佳地粘附及减少缺陷。
在一些实施方式中，护罩126被设计为最小化阴极组件102之间的串扰或交叉靶污染，及最大化针对阴极组件102中的每一者所捕捉的材料。因此，来自阴极组件102中的每一者的材料均仅会被上方定位有阴极组件102的护罩126中的一者个别捕捉。可以不将所捕捉的材料沉积于基板或载具108上。例如，在一些实施方式中，第一阴极组件及第二阴极组件在形成极紫外线掩模坯料时施加不同材料的交替层，例如由第一靶及阴极组件102沉积的硅与来自第二靶及阴极组件102的钼的交替层。
在一些实施方式中，基板或载具108涂有均匀的材料层103，该材料层使用包括来自护罩126上方的靶114的金属的沉积材料沉积于基板或载具108的表面上。接着，护罩126经历回收过程。回收过程不仅清洁了护罩126，还回收了残留在护罩126上或中的残余量的沉积材料。例如，护罩126中的一者上可能有钼，随后护罩126中的另一者上有硅。因为钼比硅更昂贵，具有钼的护罩126被送出以供进行回收过程。
如图1中所示，下屏蔽物118装设有由小角度130所造成的第一弯曲及由大角度132所造成的第二弯曲，此在下屏蔽物118中造成了膝部(knee)119。此膝部119提供了颗粒可能在沉积期间累积在内部的区域，且因此是一个处理缺陷的可能来源。
图2描绘依据本公开内容的第一实施方式的PVD腔室200。PVD腔室200包括多个阴极组件202。上屏蔽物206被提供在该多个阴极组件202下方，上屏蔽物206具有一个或多个屏蔽物孔洞204以将阴极组件暴露于腔室的内部空间221(为了明确起见，图2中仅描绘了一个屏蔽物孔洞204)。下屏蔽物218被提供在上屏蔽物206下方及附近。
图2中公开了模块化腔室主体，其中中间腔室主体225位在下腔室主体227上方及附近。中间腔室主体225被固定到下腔室主体227以形成模块化腔室主体，该模块化腔室主体环绕下屏蔽物218。下屏蔽衬垫223维持与下屏蔽物218相同的总体轮廓，下屏蔽衬垫223被设置在中间腔室主体225及下腔室主体227(即模块化腔室主体)与下屏蔽物218之间以还环绕下屏蔽物218。顶部适配器273(示于图8中)被设置在中间腔室主体225上方以环绕上屏蔽物206。
PVD腔室200还装设有与图1中的旋转托座110类似的旋转托座210。一般技术人员将容易理解，依据一个或多个实施方式的PVD腔室200中提供了PVD腔室的其他部件(例如上文在图1中参照但为了明确起见在图2中省略的那些部件)。
在PVD腔室200中，盖环220装设有周边唇部，该周边唇部限定背向上屏蔽物206的侧壁247，而图1中的盖环120装设有凸起的环形部分122且因此具有面朝上的侧壁(即面朝上屏蔽物106的侧壁)。并且，PVD腔室200装设有底部衬垫231及沉积环229，如图2中所示。沉积环229桥接盖环220与旋转托座210之间的间隙以防止沉积材料进入其间。
下屏蔽物218装设有与上屏蔽物206接触的上端239及与上端239相对的下端241。下屏蔽物218的下屏蔽壁243从上端239延伸到下端241，且具有高度H，如图2中所示。下屏蔽壁243包括下屏蔽壁内表面245，该下屏蔽壁内表面具有不具有任何弯曲或曲线的笔直区域244，此最小化了颗粒的聚集。因此，下屏蔽壁内表面245具有实质笔直的轮廓，以最小化颗粒在屏蔽物上的累积。在所示的实施方式中，此笔直区域244从上端239延伸到0.8H，再次地如图2中所示。因此，在一些实施方式中，下屏蔽物218包括笔直区域244，该笔直区域244在从下屏蔽物的高度的约50％到约90％(0.5H-0.9H)的范围中、在从下屏蔽物的高度的约60％到约90％(0.6H-0.9H)的范围中、在从下屏蔽物的高度的约70％到约90％(0.7H-0.9H)的范围中、在从下屏蔽物的高度的约75％到约90％(0.75H-0.9H)的范围中、在从下屏蔽物的高度的约80％到约90％(0.8H-0.9H)的范围中、或在从下屏蔽物的高度的约85％到约90％(0.85H-0.9H)的范围中延伸。在某些实施方式中，下屏蔽壁内表面245的此笔直区域244不含具有在从约0.1度到约120度的范围中及在从约210度到约360度的范围中的角度的弯曲。例如，在一些实施方式中，角度233是在从约150度到约175度的范围中，例如是在从约160度与约170度之间的范围中。
为了说明且非限制的目的，依据一个或多个实施方式的下屏蔽壁内表面245具有过渡区，该过渡区提供在从约91度到约120度的范围中(例如在从约100度到约110度的范围中)的角度235。由与掩模坯料的平面或表面平行的参考线与下屏蔽衬垫223的外表面所形成的角度237是在从约89度到约65度的范围中，例如在从约85度到约73度的范围中。尽管可以提供其他的尺度以产生这些示例性范围之外的角度233、235、及237，但在下屏蔽壁内表面245的笔直区域244中不存在弯曲或尖锐的曲线来形成膝部(例如图1中的膝部119)。依据一个或多个实施方式在笔直区域中不含弯曲或尖锐曲线的设计避免颗粒聚集，由此在腔室中制造制品时最小化缺陷的来源。
一个或多个实施方式提供了PVD腔室的温度控制。如图3中所示，下腔室主体227装设有冷却剂通道249，且呈热电偶251(例如一个或多个K型热电偶)形式的温度测量设备从中间腔室主体225朝向下屏蔽衬垫223延伸以接触下屏蔽衬垫223，或用其他方式定位以准确地测量下屏蔽衬垫223的温度。热电偶251与控制器260电子通信。冷却剂通道249与冷却剂供应器及阀门250流体连通，且阀门250与控制器260通信，该控制器基于从热电偶251获得的温度读数及自动温度控制方案(例如反馈温度控制回路)发送控制信号以开启及关闭阀门。在一个或多个实施方式中，冷却剂是流体，例如液体冷却剂，例如水。
图3描绘图2中所示的腔室200的右侧的部分侧视图。在此详细的实施方式中，在一些实施方式中，加热元件是容纳在中间腔室主体225内的加热灯253。在其他的实施方式中，加热元件是其他类型的加热元件，例如电阻式加热元件。容纳在中间腔室主体225内的加热灯253与下屏蔽物218(示于图2中)相邻，以向腔室200(且特别是在与下屏蔽物218相邻的区域中)提供温度控制。在一些实施方式中，围绕中间腔室主体225的周边提供了多个加热元件，使得在下屏蔽物附近有多个加热元件以加热腔室。在一些实施方式中，该多个加热元件包括任何合适数量的加热元件。例如，在一些实施方式中，围绕中间腔室主体225用约90度的增量提供四个加热元件(例如加热灯253)以提供下屏蔽物218的均匀加热。在一些实施方式中，该多个加热元件包括两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、或十个依据一些实施方式的加热元件。在一个或多个实施方式中，中间腔室主体225被调适为提供将来自加热灯的热引导到下屏蔽衬垫223上的直接路径。在一些实施方式中，控制器260基于从热电偶251所接收的信号及自动温度控制方案打开及关闭加热灯，该自动温度控制方案从加热灯接收信号且向加热灯发送信号。
在一些实施方式中，作为灯253的替代方案或该灯的补充方案，装设有加热元件(例如热线圈257或其他电阻加热器)的环形加热器255位在下屏蔽物218附近，例如沿着下屏蔽衬垫223的底部周边定位，如图4中所示。如图5中所示，环形加热器255经由加热线圈257加热，然而还可以采用其他的加热元件。在一些实施方式中，加热线圈257类似地由控制器260所控制以基于从热电偶251所获得的输出打开加热线圈、或增加加热线圈的功率。
在一个或多个实施方式中，如图6中所示，腔室200包括容纳在中间腔室主体225内的电压捕集器259。电压源(未图标)经由导管261向头部263施加一直到引线265。引线265直接地或经由一条或多条裸电线(未图示)连接到下屏蔽衬垫223，以向下屏蔽衬垫223提供电压，该下屏蔽衬垫转而由于所施加的电荷而捕集颗粒。引线265并不接触中间腔室主体225或下腔室主体227。如图6进一步图示，下腔室主体227在下腔室主体227与下屏蔽衬垫接合的位置处装设有陶瓷间隔物270，以将下腔室主体227及中间腔室主体225与向下屏蔽衬垫223施加的电荷绝缘。
在一些实施方式中，电压捕集器施加正及/或负电势(例如在从约50V到约1000V之间)，以吸引朝向基板移动的带正电或带负电的自由流动颗粒。
图7图示下腔室主体227及陶瓷间隔物270的部分等轴视图。在一些实施方式中，依需要将陶瓷间隔物270或其他的非导电间隔物提供在下腔室主体227及/或中间腔室主体225中，用来将向下屏蔽衬垫223施加的电荷与这些模块化腔室部件隔离。
图8描绘腔室200的包括呈温度传感器267形式的第二温度测量设备的一部分，该温度传感器被设置在上屏蔽物106上方且穿过顶部适配器273。温度传感器267采用定位在吸收屏蔽物271上方的红外线传感器269。依据一个或多个实施方式的红外线传感器包括红外线摄影机以测量温度。
在一些实施方式中，利用一个控制器260来控制腔室200的操作，包括基板的装载、沉积条件、送到阴极组件的功率、以及如本文中所述的温度控制及电压捕集器。在其他的实施方式中，提供了多于一个的控制器。例如，在一些实施方式中，第一控制器单独控制沉积条件及送到阴极组件的功率，第二控制器控制温度及电压捕集器。在其他的实施方式中，第三控制器单独控制电压捕集器的功能。在存在多于一个控制器时，控制器中的每一者均与其他控制器中的每一者通信，以控制腔室200的整体功能。例如，在利用多个控制器时，主要控制处理器耦接到其他控制器中的每一者且与该控制器通信以控制系统。控制器是任何形式的通用计算机处理器、微控制器、微处理器等等中的一者，其在一些实施方式中用在工业环境中以供控制各种腔室及子处理器。如本文中所使用的，“通信”意味着，在一些实施方式中，控制器经由硬线通信线路或无线地发送及接收信号。
在一些实施方式中，每个控制器均包括处理器、耦接到处理器的存储器、耦接到处理器的输入/输出设备、及用来在不同的电子部件之间提供通信的支持电路。存储器包括暂时性存储器(例如随机存取存储器)及非暂时性存储器(例如储存器)中的一个或多个，且处理器的存储器可以是容易取得的本端的或远程的存储器(例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、或任何其他形式的数字储存器)中的一个或多个。在一些实施方式中，存储器保存指令集，该指令集可以由处理器操作以控制系统的参数及部件。支持电路耦接到处理器以供用常规方式支持处理器。电路可以包括例如高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路系统、子系统等等。
一般可以将处理存储在存储器中作为软件例程，该软件例程在由处理器执行时使得处理腔室执行本公开内容的处理。还可以由第二处理器存储及/或执行软件例程，该第二处理器位在被处理器控制的硬件的远程。在一个或多个实施方式中，本公开内容的方法中的一些或全部是受控的硬件。如此，处理是由软件实施且使用计算机系统来执行、用硬件实施为例如应用特定集成电路或其他类型的硬件实施方式、或实施为软件与硬件的组合。软件例程在由处理器执行时，将通用计算机变换成控制腔室操作使得处理被执行的专用计算机(控制器)。
在一些实施方式中，控制器具有一种或多种配置以执行个别处理或子处理以执行方法。在一些实施方式中，控制器连接到中间部件且被配置为操作所述中间部件，以执行方法的功能。例如，控制器连接到且被配置为控制阀门(例如通往冷却剂通道的阀门)、加热元件、致动器、马达等等中的一个或多个。
本文中所述的腔室200组件在制造极紫外线(EUV)掩模坯料时可以是特别有用的。EUV掩模坯料是用于形成具有掩模图案的反射掩模的光学上平坦的结构。在一个或多个实施方式中，EUV掩模坯料的反射面形成平坦的焦平面以供反射入射光(例如极紫外光)。EUV掩模坯料包括向极紫外线反射元件(例如EUV掩模版(reticle))提供结构支撑的基板。在一个或多个实施方式中，基板由具有低热膨胀系数(CTE)的材料制作以在温度改变期间提供稳定性。依据一个或多个实施方式的基板由例如硅、玻璃、氧化物、陶瓷、玻璃陶瓷、或上述项的组合的材料所形成。
EUV掩模坯料包括多层堆叠，多层堆叠是对极紫外光有反射性的结构。多层堆叠包括第一反射层及第二反射层的交替反射层。第一反射层及第二反射层形成反射对。在一个非限制性的实施方式中，多层堆叠包括20-60个的范围的反射对，总共多达120个反射层。
在一些实施方式中，第一反射层及第二反射层由各种材料所形成。在一个实施方式中，第一反射层及第二反射层分别由硅及钼所形成。多层堆叠通过使得具有不同光学性质的交替材料薄层产生布拉格反射体或反射镜来形成反射结构。例如钼与硅的交替层是例如在多阴极源腔室中由物理气相沉积来形成的。
本文中所述的PVD腔室200用来形成多层堆叠，以及封盖层及吸收层。例如，在一些实施方式中，物理气相沉积系统形成硅、钼、氧化钛、二氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨，钌钼、钌铌、铬、钽、氮化物、化合物的层、或上述项的组合。尽管一些化合物被描述为氧化物，但应了解，在一些实施方式中，化合物还包括氧化物、二氧化物、具有氧原子的原子混合物、或上述项的组合。
因此，在一个特定实施方式中，提供了一种方法，其中利用本文中所述的腔室200中的任一者来执行一种方法，该方法包括以下步骤：将基板安置在包括上屏蔽物及下屏蔽物的PVD腔室中，及用设置在下屏蔽物附近的多个加热元件加热下屏蔽物。在一个或多个实施方式中，基板向极紫外线反射元件(例如EUV掩模版)提供结构支撑。在一个或多个实施方式中，基板由具有低热膨胀系数(CTE)的材料制作以在温度改变期间提供稳定性。腔室可以进一步包括本文中所述的温度传感器267和/或热电偶。腔室可以进一步包括本文中所述的一个或多个加热元件(例如灯及/或环形加热器)。腔室可以包括控制器260，且该控制器实施集成控制方案以控制下屏蔽物218附近的温度。
因此，在一个实施方式中，提供了PVD腔室200，该PVD腔室包括与温度测量设备(例如温度传感器267和/或热电偶251)通信的控制器260及与下屏蔽物218相邻的一个或多个加热元件(例如环形加热器)。控制器与温度测量设备(例如温度传感器267和/或热电偶251)、加热元件(例如环形加热器255及/或灯253)中的一者通信。在一些实施方式中，控制器260与阀门250通信，该阀门与冷却剂通道249流体连通。因此，在一个或多个实施方式中，控制器260被配置为控制下屏蔽物218附近的温度。在一个实施方式中，控制器从一个或多个温度测量设备接收温度信号，且响应于可以从控制器260的存储器传递的温度设定点信号，启动加热元件以增加下屏蔽物附近的温度，以在处理基板以在该基板上形成材料层的期间在PVD腔室200中提供更佳的温度控制。在一些实施方式中，加热元件接收信号以升高温度或降低温度。在一个或多个实施方式中，控制器被配置为向与冷却剂通道249流体连通的阀门250发送信号，以使冷却剂流体流动穿过冷却剂通道249以降低下屏蔽物附近的温度。
在一个或多个实施方式中，控制器260(或单独的控制器)与电压捕集器259通信。因此，在一个或多个实施方式中，本文中所述的包括上屏蔽物及下屏蔽物的PVD腔室中的任一者包括控制器260，该控制器被配置为向电压捕集器259发送控制信号，该电压捕集器被启动为使得在下屏蔽物218上捕集颗粒，且颗粒不沉积于基板上(此会造成缺陷)。此类实施方式在处理上述的EUV掩模坯料时是特别有用的。
在一个特定的方法实施方式中，一种沉积材料层的方法包括以下步骤：将基板安置在PVD腔室中，该PVD腔室包括：多个阴极组件；上屏蔽物，位于该多个阴极组件下方，且具有屏蔽物孔洞以暴露该多个阴极组件中的一者；及下屏蔽物，位于该上屏蔽物下方，该下屏蔽物具有与该上屏蔽物接触的上端、与该上端相对的下端、及下屏蔽壁，该下屏蔽壁包括从该上端延伸到该下端的高度“H”、及下屏蔽壁内表面，其中该下屏蔽壁内表面具有从该上端延伸到约0.8H的笔直区域，其中该笔直区域在该下屏蔽壁内表面上不含具有在从约0.1度到约120度的范围中及在从约210度到约360度的范围中的角度的弯曲；及用设置在该下屏蔽物附近的多个加热元件加热该下屏蔽物。在一些实施方式中，加热是由本文中所述的加热灯和/或加热环来提供的，所述加热灯和/或该加热环与控制器通信。该方法可以进一步包括以下步骤：利用安装在该下屏蔽物附近的颗粒捕集器将颗粒捕集在该下屏蔽物上。在一些实施方式中，该方法进一步包括以下步骤：沉积多个交替的材料层，所述交替的材料层包括第一层及第二层，该第一层包含钼，该第二层包含硅。该方法可以进一步包括以下步骤：沉积封盖层(例如钌)、吸收层、及该封盖层上方的防反射层，以形成EUV掩模坯料。
在上文刚刚描述的一个或多个方法实施方式中，该下屏蔽物被包括至少两个主体部分的模块化腔室主体环绕。在该方法的特定实施方式中，该至少两个主体部分包括中间腔室主体及下腔室主体，该中间腔室主体被设置在该下腔室主体上方。在更特定的实施方式中，用于所述方法实施方式中的腔室包括：顶部适配器及下屏蔽衬垫，该顶部适配器被设置在该中间腔室主体上方且环绕该上屏蔽物，该下屏蔽衬垫被设置在a)该中间腔室主体及该下腔室主体中的一个或多个与b)该下屏蔽物之间。
整篇此说明书的对于“一个实施方式”、“某些实施方式”、“一个或多个实施方式”、或“一实施方式”的指称意味着，与实施方式结合描述的特定特征、结构、材料、或特性被包括在本公开内容的至少一个实施方式中。因此，整篇此说明书的各种地方中的例如“在一个或多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在一个实施方式中”、或“在一实施方式中”的语句的出现不一定是指本公开内容的相同实施方式。并且，可以在一个或多个实施方式中用任何合适的方式结合特定的特征、结构、材料、或特性。尽管已经参照了详细的实施方式来描述本文中的揭示公开内容，但要了解，这些实施方式仅说明本公开内容的原理及应用。本领域中的技术人员将理解，可以在不脱离本公开内容的精神及范围的情况下对本公开内容的方法及装置作出各种更改及变化。因此，本公开内容旨在包括随附权利要求及它们等同物的范围内的更改及变化。

Claims (20)

1.一种物理气相沉积(PVD)腔室，包括：
多个阴极组件；
上屏蔽物，位于所述多个阴极组件下方，且具有屏蔽物孔洞以暴露所述多个阴极组件中的一个；和
下屏蔽物，位于所述上屏蔽物下方，所述下屏蔽物具有与所述上屏蔽物接触的上端、与所述上端相对的下端、和下屏蔽壁，所述下屏蔽壁包括从所述上端延伸到所述下端的高度“H”、和下屏蔽壁内表面，其中所述下屏蔽壁内表面具有从所述上端延伸到0.8H的实质笔直区域，其中所述实质笔直区域具有限定第一角度的与所述上端相邻的第一弯曲，所述第一角度不在从0.1度到120度范围中和在从210度到360度的范围中，其中所述下屏蔽壁内表面具有限定第二角度的在所述实质笔直区域与所述下端之间的第二弯曲，并且其中所述下屏蔽壁内表面具有使颗粒在所述下屏蔽上的累积最小化的轮廓。
2.如权利要求1所述的PVD腔室，其中所述下屏蔽物被包括至少两个主体部分的模块化腔室主体环绕。
3.如权利要求2所述的PVD腔室，其中所述至少两个主体部分包括中间腔室主体和下腔室主体，所述中间腔室主体被设置在所述下腔室主体上方。
4.如权利要求3所述的PVD腔室，进一步包括顶部适配器和下屏蔽衬垫，所述顶部适配器被设置在所述中间腔室主体上方且环绕所述上屏蔽物，所述下屏蔽衬垫被设置在a)所述中间腔室主体和所述下腔室主体中的一个或多个与b)所述下屏蔽物之间。
5.如权利要求1所述的PVD腔室，进一步包括与所述下屏蔽物相邻的加热元件。
6.如权利要求5所述的PVD腔室，进一步包括多个加热元件。
7.如权利要求6所述的PVD腔室，其中所述多个加热元件包括加热灯。
8.如权利要求5所述的PVD腔室，其中所述加热元件包括设置在所述下端附近的环形加热器。
9.如权利要求1所述的PVD腔室，进一步包括设置在所述下屏蔽物下方的盖环，所述盖环包括周边唇部，所述周边唇部限定背向所述上屏蔽物的侧壁。
10.如权利要求1所述的PVD腔室，进一步包括与所述下屏蔽物相邻的电压颗粒捕集器，所述电压颗粒捕集器被配置为捕集颗粒。
11.如权利要求1所述的PVD腔室，进一步包括设置在所述上屏蔽物上方的温度传感器。
12.如权利要求11所述的PVD腔室，其中所述温度传感器包括红外线传感器和屏蔽物。
13.一种物理气相沉积(PVD)腔室，包括：
多个阴极组件；
上屏蔽物，位于所述多个阴极组件下方，且具有屏蔽物孔洞以暴露所述多个阴极组件中的一个；
下屏蔽物，位于所述上屏蔽物下方，所述下屏蔽物具有与所述上屏蔽物接触的上端、与所述上端相对的下端、和下屏蔽壁，所述下屏蔽壁包括从所述上端延伸到所述下端的高度“H”和下屏蔽壁内表面，其中所述下屏蔽壁内表面具有从所述上端延伸到0.85H到0.90H的范围的实质笔直区域，其中所述实质笔直区域具有限定第一角度的与所述上端相邻的第一弯曲，所述第一角度不在从0.1度到120度范围中和在从210度到360度的范围中，其中所述下屏蔽壁内表面具有限定第二角度的在所述实质笔直区域与所述下端之间的第二弯曲，并且其中所述下屏蔽壁内表面具有使颗粒在所述下屏蔽上的累积最小化的轮廓；和
一个或多个加热元件，与所述下屏蔽物相邻。
14.如权利要求13所述的PVD腔室，其中所述一个或多个加热元件包括围绕所述下屏蔽物在周围布置的多个灯。
15.如权利要求13所述的PVD腔室，其中所述一个或多个加热元件包括设置在所述下端附近的环形加热器。
16.如权利要求13所述的PVD腔室，进一步包括电压颗粒捕集器，所述电压颗粒捕集器与所述下屏蔽物相邻且被配置为将颗粒捕集在所述下屏蔽物上。
17.如权利要求13所述的PVD腔室，进一步包括设置在所述上屏蔽物上方的温度传感器，所述温度传感器包括红外线传感器和屏蔽物。
18.一种沉积材料层的方法，所述方法包括以下步骤：
将基板安置在PVD腔室中，所述PVD腔室包括：多个阴极组件；上屏蔽物，位于所述多个阴极组件下方，且具有屏蔽物孔洞以暴露所述多个阴极组件中的一个；和下屏蔽物，位于所述上屏蔽物下方，所述下屏蔽物具有与所述上屏蔽物接触的上端、与所述上端相对的下端、和下屏蔽壁，所述下屏蔽壁包括从所述上端延伸到所述下端的高度“H”、和下屏蔽壁内表面，其中所述下屏蔽壁内表面具有从所述上端延伸到0.8H的实质笔直区域，其中所述实质笔直区域具有限定第一角度的与所述上端相邻的第一弯曲，所述第一角度不在从0.1度到120度范围中和在从210度到360度的范围中，其中所述下屏蔽壁内表面具有限定第二角度的在所述实质笔直区域与所述下端之间的第二弯曲，并且其中所述下屏蔽壁内表面具有使颗粒在所述下屏蔽上的累积最小化的轮廓；和
用设置在所述下屏蔽物附近的一个或多个加热元件加热所述下屏蔽物。
19.如权利要求18所述的方法，进一步包括以下步骤：利用安装在所述下屏蔽物附近的颗粒捕集器将颗粒捕集在所述下屏蔽物上。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：沉积多个交替的材料层，所述交替的材料层包括第一层和第二层，所述第一层包含钼，所述第二层包含硅。
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