KR20110021840A - Ｒｆ물리 기상 증착용 프로세스 키트 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 일반적으로 반도체 처리 챔버용 프로세스 키트 및 키트를 갖는 반도체 처리 챔버에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서에 기재된 실시예들은 물리 증착 챔버에서 사용하기 위한 커버 링, 실드 및 절연체를 포함하는 프로세스 키트에 관한 것이다. 프로세스 키트의 구성요소들은 입자 발생 및 부유 플라즈마를 상당히 감소시키기 위해 단독으로 및 협력하여 작동한다. 프로세스 공동 외부에서 부유 플라즈마를 일으키는 RF 고조파에 기여하는 확장된 RF 복귀 경로를 제공하는 기존의 복수 부분의 실드와 비교해, 프로세스 키트의 구성요소들은 RF 복귀 경로를 감소시키며 그에 따라 내부 처리 영역에 향상된 플라즈마 봉쇄를 제공한다.

Description

ＲＦ물리 기상 증착용 프로세스 키트{PROCESS KIT FOR RF PHYSICAL VAPOR DEPOSITION}
본 발명의 실시예는 일반적으로 반도체 처리 챔버용 프로세스 키트 및 키트를 갖는 반도체 처리 챔버에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예는 물리 증착 챔버에서 사용하기 위한 커버 링, 실드 및 절연체(isolator)를 포함하는 프로세스 키트에 관한 것이다.
물리 기상 증착(PVD) 또는 스퍼터링은 전자 소자의 제조시 가장 일반적으로 사용되는 프로세스 중 하나이다. PVD는 음으로 바이어스된 타겟이 비교적 무거운 원자(예를 들면, 아르곤(Ar))를 갖는 불활성 가스 또는 이러한 불활성 가스를 포함하는 가스 혼합물의 플라즈마에 노출되는 진공 챔버 내에서 실행된다. 불활성 가스의 이온들에 의한 타겟의 충격은 타겟 재료의 원자들의 방출을 초래한다. 방출된 원자들은 챔버 내에 배치되는 기판 지지 페디스털 상에 놓인 기판상에 증착된 필름으로서 축적된다.
프로세스 키트는 챔버 내에 배치되어 기판에 관한 챔버 내의 희망 영역에 처리 영역을 형성하도록 도울 수 있다. 프로세스 키트는 통상적으로 커버 링, 증착 링 및 그라운드 실드를 포함한다. 플라즈마 및 방출된 원자들을 처리 영역에 대해 제한하는 것은 챔버 내의 다른 구성요소들을 증착되는 재료 없이 유지하는 것을 도우며, 더 높은 비율의 방출된 원자들이 기판상에 증착되기 때문에 타겟 재료의 보다 효율적인 사용을 촉진한다.
통상적인 링 및 실드 디자인이 확고한 처리 이력을 갖더라도, 임계 치수의 감소는 챔버 내의 오염원에 대한 증가하는 주의를 초래한다. 링 및 실드는 기판 지지 페디스털이 이동 위치와 처리 위치 사이에서 올라가고 내려갈 때 서로 주기적으로 접촉하기 때문에, 통상적인 디자인은 미립자 오염의 잠재적인 원천이다. 또한, 기존의 실드 디자인은 종종 복수의 접지점이 부족하여, 종종 RF 소스 플라즈마로부터 아킹을 방지하도록 필요한 전기 절연을 제공할 수 없다.
추가로 증착 링은 기판 지지 페디스털의 둘레 상의 증착을 방지한다. 커버 링은 일반적으로 증착 링과 그라운드 실드 사이에 미로 갭(labyrinth gap)을 생성하는데 사용됨으로써 기판 아래의 증착을 방지한다. 커버 링은 기판의 에지에서의 또는 기판의 에지 아래에서의 증착을 제어하는 것을 돕도록 활용될 수도 있다. 따라서, 발명자는 부유 플라즈마(stray plasma)를 감소시키면서 또한 챔버 오염을 최소화하는 프로세스 키트를 갖는 것이 유리할 것임을 깨달았다.
그러므로 본 기술 분야에서 개선된 프로세스 키트에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 실시예는 일반적으로 물리 기상 증착(PVD) 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트 및 상호 배치한(interleaving) 프로세스 키트를 갖는 PVD 챔버를 제공한다. 일 실시예에서 프로세스 키트는 상호 배치한 그라운드 실드, 커버 링 및 절연체 링(isolator ring)을 포함한다.
일 실시예에서 기판 처리 챔버 내의 기판 지지부를 향하는 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸기 위한 실드가 제공된다. 상기 실드는 상기 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸는 크기로 만들어진 제 1 직경을 갖는 원통형 외부 밴드를 포함한다. 상기 원통형 외부 밴드는 상기 스퍼터링 표면을 둘러싸는 크기의 최상부 단부와 상기 기판 지지부를 둘러싸는 크기의 바닥 단부를 갖는다. 상기 제 1 직경보다 더 큰 제 2 직경을 갖는 경사진 단은 상기 원통형 외부 밴드의 최상부 단부로부터 방사상 외부로 연장한다. 상기 경사진 단으로부터 방사상 외부로 장착 플랜지가 연장한다. 상기 원통형 외부 밴드의 바닥 단부로부터 방사상 내부로 베이스 플레이트가 연장한다. 원통형 내부 밴드는 상기 베이스 플레이트와 결합되며 상기 기판 지지부의 외주 에지(peripheral edge)를 에워싸는 크기이다.
다른 실시예에서, 기판 처리 챔버 내에서 증착 링 둘레에 배치하기 위한 커버 링이 제공된다. 상기 증착 링은 상기 기판 처리 챔버 내의 기판 지지부와 원통형 실드 사이에 위치된다. 상기 커버 링은 환형 웨지를 포함한다. 상기 환형 웨지는 상기 기판 지지부를 에워싸는 기울어진 최상부 표면을 포함하며, 상기 최상부 표면은 내부 외주와 내부 외주를 갖는다. 상기 증착 링 상에 놓이도록 상기 기울어진 최상부 표면으로부터 아래로 발판(footing)이 연장한다. 상기 최상부 표면의 내부 외주 둘레에서 돌출한 브림(projecting brim)이 연장한다. 상기 내부 원통형 밴드 및 외부 원통형 밴드는 상기 환형 웨지로부터 아래로 연장하며, 상기 내부 밴드는 상기 외부 원통형 밴드보다 더 낮은 높이를 갖는다.
또 다른 실시예에서, 타겟과 그라운드 실드 사이에 배치하기 위한 절연체 링이 제공된다. 상기 절연체 링은 상기 타겟의 스퍼터링 표면 둘레에서 연장하며 상기 타겟의 스퍼터링 표면을 둘러싸는 크기의 환형 밴드를 포함한다. 상기 환형 밴드는 제 1 폭을 갖는 최상부 벽, 제 2 폭을 갖는 바닥 벽 및 제 3 폭을 가지며 상기 최상부 벽으로부터 방사상 외부로 연장하는 지지 림을 포함한다. 상기 바닥 벽의 외부 외주와 상기 지지 림의 바닥 접촉 표면 사이에 수직한 트렌치가 형성된다.
또 다른 실시예에서, 기판 처리 챔버 내의 스퍼터링 타겟 및 기판 지지부 둘레에 배치하기 위한 프로세스 키트가 제공된다. 상기 프로세스 키트는 상기 스퍼터링 타겟 및 기판 지지부를 에워싸는 실드를 포함한다. 상기 실드는 상기 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸는 크기의 제 1 직경을 갖는 원통형 외부 밴드를 포함한다. 상기 원통형 외부 밴드는 상기 스퍼터링 표면을 둘러싸는 최상부 단부와 상기 기판 지지부를 둘러싸는 바닥 단부를 갖는다. 상기 제 1 직경보다 더 큰 제 2 직경을 갖는 경사진 단이 상기 원통형 외부 밴드의 최상부 단부로부터 방사상 외부로 연장한다. 상기 경사진 단으로부터 방사상 외부로 장착 플랜지가 연장한다. 상기 원통형 밴드의 바닥 단부로부터 방사상 내부로 베이스 플레이트가 연장한다. 상기 베이스 플레이트와 부분적으로 결합되는 원통형 내부 밴드가 상기 기판 지지부의 외주 에지를 둘러싼다. 상기 프로세스 키트는 절연체 링을 더 포함한다. 상기 절연체 링은 상기 타겟의 스퍼터링 표면 둘레에서 연장하는 환형 밴드를 포함하며 상기 타겟의 스퍼터링 표면을 둘러싼다. 상기 환형 밴드는 제 1 폭을 갖는 최상부 벽, 제 2 폭을 갖는 바닥 벽 및 제 3 폭을 가지며 상기 최상부 벽으로부터 방사상 외부로 연장하는 지지 림을 포함한다. 상기 바닥 벽의 외부 외주와 상기 지지 림의 바닥 접촉 표면 사이에 수직한 트렌치가 형성된다.
본 발명의 전술된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 상기에 간략히 요약된 본 발명의 보다 상세한 설명은 일부가 첨부 도면에 도시된 실시예들에 관계될 수 있다. 그러나 첨부 도면은 본 발명의 대표적인 실시예만을 도시한 것이므로 본 발명에 대한 범주를 제한하는 것으로 간주되어서는 안되며, 본 발명에 대해서 다른 동등한 효과의 실시예들이 인정됨에 주의해야 한다.
도 1은 프로세스 키트의 일 실시예를 갖는 반도체 처리 시스템의 단순화된 단면도이고;
도 2는 도 1의 타겟 및 어댑터와 접속되는(interfaced) 프로세스 키트의 일 실시예의 부분 단면도이며;
도 3은 도 1의 타겟 및 어댑터와 접속되는 프로세스 키트의 일 실시예의 부분 단면도이며;
도 4는 도 1의 처리 시스템과 접속되는 프로세스 키트의 일 실시예의 부분 단면도이며;
도 5a는 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 단일편 실드의 평면도이며;
도 5b는 도 5a의 단일편 실드의 실시예의 측면도이며;
도 5c는 도 5a의 단일편 실드의 일 실시예의 횡단면도이며;
도 5d는 도 5a의 단일편 실드의 일 실시예의 저면도이며;
도 6a는 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 절연체 링(insulator ring)의 평면도이며;
도 6b는 도 6a의 절연체 링의 일 실시예의 측면도이며;
도 6c는 도 6a의 절연체 링의 일 실시예의 횡단면도이며;
도 6d는 도 6a의 절연체 링의 일 실시예의 저면도이다.
이해를 돕기 위해, 동일한 참조 부호는 가능한 도면에서 공통적인 동일한 요소들을 지시하는데 사용된다. 일 실시예에 개시된 요소들은 특정한 반복 없이 다른 실시예에 대해 유리하게 활용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 일반적으로 물리 증착 챔버(PVD)에서 사용하기 위한 프로세스 키트를 제공한다. 일 실시예에서 프로세스 키트는 프로세스 공동(process cavity)의 외부에서의 RF 고조파(RF harmonics)와 부유 플라즈마의 감소에 기여하는 감소된 RF 복귀 경로(RF return path)를 제공하며, 이는 더 긴 챔버 부품의 수명과 함께 더 큰 프로세스 균일성 및 반복성을 증진시킨다. 일 실시예에서, 프로세스 키트는 챔버 벽과 타겟 사이에서 전기 단락(electrical shorts)을 감소시키도록 설계된 절연체 링을 제공한다.
도 1은 기판(105)을 처리할 수 있는 프로세스 키트(150)의 일 실시예를 갖는 예시적인 반도체 처리 챔버(100)를 도시한다. 프로세스 키트(150)는 단일편 그라운드 실드(160), 상호 배치한 커버 링(170), 절연체 링(180)을 포함한다. 도시된 버전에서, 처리 챔버(100)는 스퍼터링 챔버를 포함하며, 스퍼터링 챔버는 기판상에 티타늄 또는 알루미늄 산화물을 증착할 수 있는 물리 기상 증착 또는 PVD 챔버로도 지칭된다. 처리 챔버(100)는 예를 들면 알루미늄, 구리, 탄탈, 탄탈 질화물(tantalum nitride), 탄탈 탄화물(tantalum carbide), 텅스텐, 텅스텐 질화물, 란탄, 란탄 산화물 및 티타늄을 증착하는 다른 용도로 사용될 수도 있다. 본 발명으로부터 유리하도록 구성될 수 있는 처리 챔버의 일례는 캘리포니아 산타클라라에 소재한 Applied Materials, Inc.로부터 시판되는 ALPS®Plus 및 SIP ENCORE® PVD 처리 챔버이다. 다른 제조업체의 처리 챔버를 포함하는 다른 처리 챔버가 본 발명으로부터 유리하도록 구성될 수 있는 것으로 생각된다.
처리 챔버(100)는 챔버 본체(101)를 포함하고, 챔버 본체는 엔클로져 벽(102)과 측벽(104), 바닥 벽(106) 및 내부 체적(110) 또는 플라즈마 구역을 에워싸는 리드 조립체(108)를 갖는다. 챔버 본체(101)는 통상적으로 스테인리스 스틸로 된 용접 플레이트 또는 알루미늄으로 된 일체형 블록으로 제조된다. 일 실시예에서, 측벽은 알루미늄을 포함하고 바닥 벽은 스테인리스 스틸을 포함한다. 측벽(104)은 일반적으로 처리 챔버(100)로부터 기판(105)의 출입을 제공하기 위해 슬릿 밸브(미도시)를 포함한다. 처리 챔버(100)의 리드 조립체(108)는 커버 링(170)과 상호 배치하는 그라운드 실드(160)와 함께 협력하여 내부 체적(110) 내에 형성된 플라즈마를 기판 위의 영역으로 제한한다.
페디스털 조립체(120)는 챔버(100)의 바닥 벽(106)으로부터 지지된다. 페디스털 조립체(120)는 처리중에 기판(105)과 함께 증착 링(302)을 지지한다. 페디스털 조립체(120)는 페디스털 조립체(120)를 상부 위치와 하부 위치 사이에서 이동시키도록 형성되는 리프트 기구(122)에 의해 챔버(100)의 바닥 벽(106)에 결합된다. 추가로, 하부 위치에서 리프트 핀은 페디스털 조립체(120)로부터 기판을 이격시키 위해 페디스털 조립체(120)를 통하여 이동되어, 단일한 블레이드 로봇(미도시)과 같은 처리 챔버(100) 외부에 배치된 웨이퍼 운반 기구를 이용한 기판의 교환을 돕는다. 벨로우즈(124)는 통상적으로 페디스털 조립체(120)의 내부와 챔버의 외부로부터 챔버 본체(101)의 내부 체적(110)을 절연시키기 위해 페디스털 조립체(120)와 챔버 바닥 벽(106) 사이에 배치된다.
페디스털 조립체(120)는 일반적으로 플랫폼 하우징(128)에 밀봉되게 결합되는 기판 지지부(126)를 포함한다. 플랫폼 하우징(128)은 통상적으로 스테인리스 스틸 또는 알루미늄과 같은 금속 재료로 제조된다. 냉각 플레이트(미도시)는 일반적으로 기판 지지부(126)를 열적으로 조절하기 위해 플랫폼 하우징(128) 내에 배치된다. 본 명세서에 기재된 실시예로부터 유리하도록 구성될 수 있는 하나의 페디스털 조립체(120)는 전체로서 본 명세서에서 참조되는 Davenport 등의 1996년 4월 16일자 US특허 제5,507,499호에 기재되어 있다.
기판 지지부(126)는 알루미늄 또는 세라믹으로 이루어질 수 있다. 기판 지지부(126)는 처리중에 기판(105)을 수용하고 지지하는 기판 수용 표면(127)을 가지며, 기판 수용 표면(127)은 타겟(132)의 스퍼터링 표면(133)에 실질적으로 평행한 평면을 갖는다. 지지부(126)는 또한 기판(105)의 돌출한(overhanging) 에지 보다 전에 끝나는 외주 에지(129)를 갖는다. 기판 지지부(126)는 정전 척, 세라믹 본체, 히터 또는 이들의 조합일 수 있다. 일 실시예에서 기판 지지부(126)는 정전 척이며, 정전 척은 그 내부에 매립된 전도성 층을 갖는 유전체(dielectric body)를 포함한다. 유전체는 통상적으로 열분해 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 실리콘 질화물, 알루미나 또는 등가의 재료와 같은 높은 열전도성 유전체 재료로 제조된다.
리드 조립체(108)는 일반적으로 리드(130), 타겟(312) 및 마그네트론(134)을 포함한다. 리드(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 폐쇄된 위치에 있을 때 측벽(104)에 의해 지지된다. 세라믹 링 시일(136)은 절연체 링(180)과 리드(130)와 측벽(104) 사이에 배치되어 이들 사이의 진공 누출을 방지한다.
타겟(132)은 리드(130)에 결합되며, 처리 챔버(100)의 내부 체적(110)에 노출된다. 타겟(132)은 PVD 처리 중에 기판상에 증착되는 재료를 제공한다. 절연체 링(180)은 타겟(132), 리드(130)와 챔버 본체(101) 사이에 배치되어 리드(120)와 챔버 본체(101)로부터 타겟(132)을 전기적으로 절연시킨다.
타겟(132)은 지면, 예를 들면 챔버 본체(101) 및 어댑터(220)에 대해 전원(140)에 의하여 바이어스된다. 아르곤과 같은 가스가 도관(144)을 거쳐 가스 소스(142)로부터 내부 체적(110)으로 공급된다. 가스 소스(142)는 타겟(132)으로부터 재료를 활동적으로(energetically) 충돌시키고 스퍼터링할 수 있는 아르곤 또는 크세논과 같은 비반응성 가스를 포함할 수 있다. 가스 소스(142)는 기판상에 층을 형성하도록 스퍼터링 재료와 반응할 수 있는 하나 또는 그보다 많은 산소 함유 가스, 질소 함유 가스, 메탄 함유 가스와 같은 반응성 가스를 포함할 수도 있다. 소비된 프로세스 가스 및 부산물은 배출 포트(146)를 통해 챔버(100)로부터 배출되며, 배출 포트는 소비된 프로세스 가스를 수용하고 스로틀 밸브를 갖는 배출 도관(148)으로 소비된 프로세스 가스를 지향시켜 챔버(100) 내의 가스의 압력을 제어한다. 배출 도관(148)은 하나 또는 그보다 많은 배출 펌프(149)로 연결된다. 통상적으로, 챔버(100) 내의 스퍼터링 가스의 압력은 진공 환경, 예를 들면 0.6mTorr 내지 400mTorr의 가스 압력과 같이 대기보다 낮은 레벨로 설정된다. 플라즈마는 기판(105)과 타겟(132) 사이에서 가스로부터 형성된다. 플라즈마 내의 이온들은 타겟(132)을 향해 가속되며, 타겟(132)으로부터 재료가 이동되게 한다. 이동된 타겟 재료는 기판상에 증착된다.
마그네트론(134)은 처리 챔버(100)의 외부 상의 리드(120)에 결합된다. 활용될 수 있는 하나의 마그네트론은 전체로서 본 명세서에 의해 참조되는 Or 등의 1999년 9월 21일자 US특허 제5,953,827호에 기재되어 있다.
챔버(100)는 제어기(190)에 의해 제어되며, 제어기는 챔버(100) 내에서 기판을 처리하기 위해 챔버(100)의 구성요소들을 작동시키도록 명령어 세트를 갖는 프로그램 코드를 포함한다. 예를 들면, 제어기(190)는 페디스털 조립체(120)를 작동시키도록 기판 위치설정 명령어 세트; 스퍼터링 가스의 흐름을 챔버(100)로 설정하기 위해 가스 흐름 제어 밸브를 작동시키도록 가스 흐름 제어 명령어 세트; 챔버(100) 내의 압력을 유지하기 위해 스로틀 밸브를 작동시키도록 가스 압력 제어 명령어 세트; 기판 또는 측벽(104) 각각의 온도를 설정하기 위해 페디스털 조립체(120) 또는 측벽(104) 내의 온도 제어 시스템(미도시)을 제어하도록 온도 제어 명령어 세트; 및 챔버(100) 내의 프로세스를 모니터링하도록 프로세스 모니터링 명령어 세트;를 포함하는 프로그램 코드를 포함할 수 있다.
챔버(100)는 또한 프로세스 키트(150)를 포함하고, 프로세스 키트는 예를 들면 부품 표면으로부터 스퍼터링 증착물을 세척하거나, 부식된 부품을 교체 또는 수리하거나, 다른 프로세스를 위해 챔버(100)를 적응시키기 위해 챔버(100)로부터 용이하게 제거될 수 있는 다양한 부품들을 포함한다. 일 실시예에서, 프로세스 키트(150)는 기판(105)의 돌출한 에지보다 전에 끝나는 기판 지지부(126)의 외주 에지(129) 둘레에 배치하기 위한 절연체(180), 그라운드 실드(160) 및 링 조립체(168)를 포함한다.
실드(160)는 기판 지지부(126) 및 기판 지지부(126)의 외주 에지(129)를 향하는 스퍼터링 타겟(132)의 스퍼터링 표면(133)을 에워싼다. 실드(160)는 실드(160) 뒤의 부품 및 표면상에 스퍼터링 타겟(132)의 스퍼터링 표면(133)으로부터 생기는 스퍼터링 증착물의 증착을 감소시키도록 챔버(100)의 측벽(104)을 덮어 가린다. 예를 들면, 실드(160)는 지지부(126)의 표면, 기판(105)의 돌출한 에지, 챔버(100)의 측벽(104) 및 바닥 벽(106)을 보호할 수 있다.
도 1, 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 실드(160)는 단일한 구성이며, 기판 지지부(126)와 스퍼터링 타겟(132)의 스퍼터링 표면(133)을 에워싸는 크기로 된 직경을 갖는 원통형 외부 밴드(210)를 포함한다. 일 실시예에서 원통형 외부 밴드(210)는 화살표("A")로 표시된 내경을 갖는다. 일 실시예에서 원통형 외부 밴드(210)의 내경("A")은 약 16인치(40.6cm) 내지 약 18인치(45.7cm)이다. 다른 실시예에서 원통형 외부 밴드(210)의 내경("A")은 약 16.8인치(42.7cm) 내지 약 17인치(43.2cm)이다. 일 실시예에서 원통형 외부 밴드(210)는 화살표("B")로 표시된 외경을 갖는다. 일 실시예에서 원통형 외부 밴드(210)의 외경("B")은 약 17인치(43.2cm) 내지 약 19인치(48.3cm)이다. 다른 실시예에서 원통형 외부 밴드(210)의 외경("B")은 약 17.1인치(43.4cm) 내지 약 17.3인치(43.9cm)이다.
원통형 외부 밴드(210)는 스퍼터링 타겟(132)의 스퍼터링 표면(133)을 둘러싸는 최상부 단부(212)와 기판 지지부(126)를 둘러싸는 바닥 단부(213)를 갖는다. 경사진 단(214)은 원통형 외부 밴드(210)의 최상부 단부(212)로부터 방사상 외부로 연장한다. 일 실시예에서 경사진 단(214)은 수직선에 대하여 각도("α")를 형성한다. 일 실시예에서 각도("α")는 수직선으로부터 약 15도 내지 약 25도이다. 다른 실시예에서 경사진 각도("α")는 약 20도이다.
일 실시예에서 실드(160)는 약 10인치 내지 약 12인치의 높이("C")를 갖는다. 다른 실시예에서 실드(160)는 약 11인치(27.9cm) 내지 11.5인치(29.2cm)의 높이("C")를 갖는다. 또 다른 실시예에서 실드(160)는 약 7인치(17.8cm) 내지 약 8인치(20.3cm)의 높이("C")를 갖는다. 또 다른 실시예에서 실드는 약 7.2인치(18.3cm) 내지 약 7.4인치(18.8cm)의 높이("C")를 갖는다.
장착 플랜지(216)는 원통형 외부 밴드(210)의 경사진 단(214)으로부터 방사상 외부로 연장한다. 도 2 및 도 5c를 참조하면, 장착 플랜지(216)는 챔버(100)의 측벽(104)을 둘러싸는 환형 어댑터(220)에 놓이도록 하부 접촉 표면(218)과 상부 접촉 표면(219)을 포함한다. 일 실시예에서 장착 플랜지(216)의 하부 접촉 표면(218)은 어댑터(220)에 실드(160)를 붙이기 위해 나사를 수용하도록 형성되고 나사를 수용하는 크기로 만들어지는 복수의 카운터 보어(미도시)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 접촉 표면(219)의 내부 외주(217)는 단(221)을 형성한다. 단(221)은 미로 갭을 제공하며, 미로 갭은 전도성 재료가 절연체 링(180)과 실드(160) 사이에 표면 브리지(surface bridge)를 생성하는 것을 방지하여 전기적 불연속성을 유지한다.
일 실시예에서 어댑터(220)는 실드(160)를 지지하며, 기판 처리 챔버(100)의 측벽(104) 둘레에서 열 교환기의 역할을 할 수 있다. 어댑터(220) 및 실드(160)는 조립체를 형성하며, 조립체는 실드(160)로부터의 개선된 열 전달을 허용하며 실드 상에 증착된 재료상의 열팽창 응력(thermal expansion stresses)을 감소시킨다. 실드(160)의 일부는 기판 처리 챔버(100) 내에서 형성된 플라즈마에 대한 노출에 의해 과도하게 과열되게 될 수 있어, 실드의 열 팽창을 초래하고, 실드 상에 형성된 스퍼터링 증착물을 실드로부터 박리시키고 떨어뜨리며 기판(105)을 오염시키게 한다. 어댑터(220)는 실드(160)의 하부 접촉 표면(218)과 접촉하는 휴지 표면(222)을 가져서 실드(160)와 어댑터(220) 사이에 우수한 전기 및 열 전도성을 허용한다. 일 실시예에서 어댑터(220)는 열전달 유체를 유동시키기 위한 도관을 더 포함하며, 이를 통해 어댑터(220)의 온도를 제어한다.
도 1, 4, 5a, 5b, 5c 및 5d를 참조하면, 원통형 외부 밴드(210)는 기판 지지부(126)를 둘러싸는 바닥 단부(213)를 더 포함한다. 베이스 플레이트(224)는 원통형 외부 밴드(210)의 바닥 단부(213)로부터 방사상 내부로 연장한다. 원통형 내부 밴드(226)는 베이스 플레이트(224)와 결합되며, 기판 지지부(126)의 외주 에지(129)를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다. 일 실시예에서 원통형 내부 밴드는 화살표("D")로 표시되는 직경을 갖는다. 일 실시예에서 원통형 내부 밴드(226)는 약 14인치(35.6cm) 내지 약 16인치(40.6cm)의 직경("D")을 갖는다. 다른 실시예에서 원통형 내부 밴드(226)는 약 14.5인치(36.8cm) 내지 약 15인치(38.1cm)의 직경("D")을 갖는다. 원통형 내부 밴드(226)는 베이스 플레이트(224)로부터 상부로 연장하며 베이스 플레이트(224)에 대해 직각을 이룬다. 원통형 내부 밴드(226), 베이스 플레이트(224) 및 원통형 외부 밴드(210)는 U자형 채널을 형성한다. 원통형 내부 밴드(226)는 원통형 외부 밴드(210)의 높이보다 낮은 높이를 포함한다. 일 실시예에서 내부 밴드(226)의 높이는 원통형 외부 밴드(210)의 높이의 약 1/5이다. 일 실시예에서 원통형 내부 밴드(226)는 화살표("E")로 표시된 높이를 갖는다. 일 실시예에서 원통형 내부 밴드(226)의 높이("E")는 약 0.8인치(2cm) 내지 약 1.3인치(3.3cm)이다. 다른 실시예에서 원통형 내부 밴드(226)의 높이("E")는 약 1.1인치(2.8cm) 내지 약 1.3인치(3.3cm)이다. 다른 실시예에서 원통형 내부 밴드(226)의 높이는 약 0.8인치(2cm) 내지 약 0.9인치(2.3cm)이다.
원통형 외부 밴드(210), 경사진 단(214), 장착 플랜지(216), 베이스 플레이트(224) 및 원통형 내부 밴드(226)는 단일한 구조물을 포함한다. 예를 들면 일 실시예에서 정체 실드(160)는 알루미늄으로 제조될 수 있거나, 다른 실시예에서 300 시리즈 스테인리스 스틸로 제조될 수 있다. 단일한 실드(160)는 완전한 실드를 만들기 위해 복수의 구성요소, 종종 둘 또는 3개의 분리된 단편이 포함된 종래의 실드에 비해 유리하다. 프로세스 공동 외부에서 부유 플라즈마를 일으키는 RF 고조파에 기여하는 확장된 RF 복귀 경로를 제공하는 기존의 복수 부분의 실드와 비교해, 단일한 실드는 RF 복귀 경로를 감소시키며 그에 따라 내부 처리 영역에 향상된 플라즈마 봉쇄를 제공한다. 복수의 구성요소를 갖는 실드(160)는 세척을 위해 실드를 제거하는 것을 보다 더 어렵고 힘들게 한다. 단일편 실드(160)는 세척하기 더 어려운 계면 또는 코너 없이 스퍼터링 증착물에 노출된 연속적인 표면을 갖는다. 단일편 실드(160)는 또한 프로세스 주기동안 스퍼터 증착으로부터 챔버 벽(104)을 보다 효과적으로 차폐한다. 일 실시예에서 컨덕턴스 홀(conductance holes)과 같은 컨덕턴스 피처가 제거된다. 컨덕턴스 피처의 제거는 내부 체적(110)의 외부에 부유 플라즈마의 형성을 감소시킨다.
일 실시예에서 실드(160)의 노출된 표면은 캘리포니아 산타클라라에 소재한 Applied Materials로부터 시판되는 CLEANCOAT™으로 처리된다. CLEANCOAT™은 실드(160) 상의 증착물의 입자 발산을 감소시키고 그에 따라 챔버(100) 내에서 기판(105)의 오염을 방지하도록 실드(160)와 같은 기판 처리 챔버 구성요소에 도포되는 트윈 와이어 알루미늄 아크 스프레이 코팅(twin-wire aluminum arc spray coating)이다. 일 실시예에서 실드(160) 상의 트윈 와이어 알루미늄 아크 스프레이 코팅은 약 600 내지 약 2300 마이크로인치의 표면 거칠기를 갖는다.
실드(160)는 챔버(100) 내의 내부 체적(110)을 향하는 노출된 표면을 갖는다. 일 실시예에서 노출된 표면은 175±75 마이크로인치의 표면 거칠기를 갖도록 비드 블라스팅된다(bead blasted). 텍스처링되는(texturized) 비드 블라스팅된 표면은 입자 발산을 감소시키고 챔버(100) 내의 오염을 방지하는 역할을 한다. 표면 거칠기의 평균은 노출된 표면을 따라 거칠기 피처의 최고점과 골의 평균선으로부터의 변위의 절대값의 평균이다. 거칠기 평균, 뒤틀림 또는 다른 특성들은 노출된 표면 위의 니들을 지나고 표면상의 거칠음의 높이의 변동의 추적을 발생시키는 형분석기(profilometer)에 의해서 또는 표면의 이미지를 발생시키도록 표면으로부터 반사되는 전자 비임을 사용하는 스캐닝 전자 마이크로스코프에 의해 결정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에서 절연체 링(180)은 L자 형상이다. 절연체 링(180)은 타겟(132)의 스퍼터링 표면(133) 둘레에서 연장하여 타겟(132)의 스퍼터링 표면(133)을 둘러싸는 환형 밴드를 포함한다. 절연체 링(180)은 실드(160)로부터 타겟(132)을 전기적으로 절연시키고 분리하며, 통상적으로 알루미늄 산화물과 같은 유전체 또는 절연성 재료로 형성된다. 절연체 링(180)은 하부의 수평한 부분(232) 및 하부의 수평한 부분(232)으로부터 상부로 연장하는 수직한 부분(234)을 포함한다. 하부의 수평한 부분(232)은 내부 외주(235), 외부 외주(236), 바닥 접촉 표면(237) 및 최상부 표면(238)을 포함하며, 하부의 수평한 부분(232)의 바닥 접촉 표면(237)은 장착 플랜지(216)의 상부 접촉 표면(219)과 접촉한다. 일 실시예에서 실드(160)의 상부 접촉 표면(219)은 단(233)을 형성한다. 단(233)은 미로 갭을 제공하는데, 미로 갭은 전도성 재료가 절연체 링(180)과 실드(160) 사이에 표면 브리지를 생성하는 것을 방지하여 전기적 불연속성을 유지한다. 절연체 링(180)의 상부의 수직한 부분(234)은 내부 외주(239), 외부 외주(240) 및 최상부 표면(241)을 포함한다. 상부의 수직한 부분(234)의 내부 외주(239)와 하부의 수평한 부분(232)의 내부 외주(235)는 단일한 표면을 형성한다. 하부의 수평한 부분(232)의 최상부 표면(238)과 상부의 수직한 부분(234)의 외부 외주(240)는 단(243)을 형성하도록 변이부(242)에서 교차한다. 일 실시예에서 단(243)은 링 시일(136) 및 타겟(132)과 함께 미로 갭을 형성한다.
일 실시예에서 절연체 링(180)은 내부 외주(235)와 내부 외주(239)에 의해 형성되며 약 17.5인치(44.5cm) 내지 약 18인치(45.7cm)인 내경을 갖는다. 다른 실시예에서 절연체 링(180)은 약 17.5인치(44.5cm) 내지 17.7인치(45cm)의 내경을 갖는다. 일 실시예에서 절연체 링(180)은 하부의 수평한 부분(232)의 외부 외주(236)에 의해 형성되며, 약 18인치(45.7cm) 내지 약 19인치(48.3cm)인 외경을 갖는다. 다른 실시예에서 절연체 링(180)은 약 18.7인치(47.5cm) 내지 약 19인치(48.3cm)의 외경을 갖는다. 다른 실시예에서 절연체 링(180)은 상부의 수직한 부분(234)의 외부 외주(240)에 의해 형성되며, 약 18인치(45.7cm) 내지 약 18.5인치(47cm)의 제 2 외경을 갖는다. 다른 실시예에서 제 2 외경은 약 18.2인치(46.2cm) 내지 약 18.4인치(46.7cm)이다. 일 실시예에서 절연체 링(180)은 약 1인치(2.5cm) 내지 약 1.5인치(3.8cm)의 높이를 갖는다. 다른 실시예에서 절연체 링(180)은 약 1.4인치(3.6cm) 내지 약 1.45인치(3.7cm)의 높이를 갖는다.
일 실시예에서 절연체 링(180)의 수직한 부분(234)의 최상부 표면(241)과 내부 외주 및 하부의 수평한 부분(232)의 바닥 접촉 표면(237)은 예를 들면 180±20 Ra의 표면 거칠기를 갖는 그릿 블라스팅(grit blasting)을 이용하여 텍스처링되며, 이는 낮은 증착 및 낮은 응력의 필름에 적합한 텍스처를 제공한다.
도 2, 6a, 6b, 6c 및 6d를 참조하면, 다른 실시예에서 절연체 링(280)은 T자 형상이다. 절연체 링(280)은 타겟(132)의 스퍼터링 표면(133) 둘레에서 연장하며 타겟(132)의 스퍼터링 표면(133)을 둘러싸는 환형 밴드(250)를 포함한다. 절연체 링(280)의 환형 밴드(250)는 제 1 폭을 갖는 최상부 벽(252), 제 2 폭을 갖는 바닥 벽(254), 환형 밴드(250)의 최상부 벽(252)으로부터 방사상 외부로 연장하며 제 3 폭을 갖는 지지 림(256)을 포함한다. 일 실시예에서 제1 폭은 제 3 폭보다 작지만, 제 2 폭보다 더 크다. 일 실시예에서 절연체 링(280)은 약 18.5인치(47cm) 내지 약 19인치(48.3cm)의 외경("F")을 갖는다. 다른 실시예에서 절연체 링(280)은 약 18.8인치(47.8cm) 내지 약 18.9인치(48cm)의 외경("F")을 갖는다.
최상부 벽(252)은 내부 외주(258), 타겟(132)에 인접하여 위치된 최상부 표면(260) 및 링 시일(136)에 인접하여 위치된 외부 외주(262)를 포함한다. 지지 림(256)은 바닥 접촉 표면(264) 및 상부 표면(266)을 포함한다. 지지 림(256)의 바닥 접촉 표면(264)은 알루미늄 링(267) 상에 놓인다. 특정한 실시예에서 알루미늄 링(267)은 존재하지 않으며, 어댑터(220)가 지지 림(256)을 지지하도록 형성된다. 바닥 벽(254)은 내부 외주(268), 외부 외주(270) 및 바닥 표면(272)을 포함한다. 바닥 벽(254)의 내부 외주(268) 및 최상부 벽(252)의 내부 외주(258)는 단일한 표면을 형성한다. 일 실시예에서 절연체 링(280)은 바닥 벽(254)의 내부 외주(268)와 최상부 벽(252)의 내부 외주(258)에 의해 형성되며 약 17인치(43.2cm) 내지 약 18인치(45.7cm)인 내경("G")을 갖는다. 다른 실시예에서 절연체 링(280)의 내경("G")은 약 17.5인치(44.5cm) 내지 약 17.8인치(45.2cm)이다.
바닥 벽(254)의 외부 외주(270)와 지지 림(256)의 바닥 접촉 표면(264) 사이의 전이점(278)에 수직한 트렌치(276)가 형성된다. 실드(160)의 단(221)은 수직한 트렌치(276)와 협력하여 미로 갭을 제공하며, 미로 갭은 전도성 재료가 절연체 링(280)과 실드(160) 사이에 표면 브리지를 생성하는 것을 방지하여, 챔버 벽(104)에 여전히 차폐를 제공하면서 전기적 불연속성을 유지한다. 일 실시예에서 절연체 링(280)은 챔버 벽들에 여전히 차폐를 제공하면서 프로세스 키트(150)의 접지 구성요소들과 타겟(132) 사이에 갭을 제공한다. 일 실시예에서 타겟(132)과 실드(160) 사이의 갭은 약 1인치(2.5cm) 내지 약 2인치(5.1cm), 예를 들면 약 1인치(2.5cm)이다. 다른 실시예에서 타겟(132)과 실드(160) 사이의 갭은 약 1.1인치(2.8cm) 내지 약 1.2인치(3cm)이다. 또 다른 실시예에서, 타겟(132)과 실드(160) 사이의 갭은 1인치(2.5cm)보다 더 크다. 절연체 링(280)의 계단형 디자인은 실드(160)가 어댑터(220)에 대해 중심이 맞춰지게 하며, 이는 또한 결합하는 실드를 위한 장착점 및 타겟(132)에 대한 정렬 피처이다. 계단형 디자인은 또한 타겟(132)으로부터 실드(160)로 직진성(line-of-site)을 제거하여, 이 영역에서 부유 플라즈마 문제(concerns)를 제거한다.
일 실시예에서 절연체 링(280)은 180±20 Ra의 표면 거칠기를 갖는 강화된 필름 점착을 위해 그릿 블라스팅된 표면 텍스처(surface texture)를 가지며, 이는 낮은 증착 및 더 낮은 응력의 필름에 적합한 텍스처를 제공한다. 일 실시예에서 절연체 링(280)은 더 높은 증착 두께 및 더 높은 필름 응력을 위해 500Ra을 초과하는 표면 거칠기를 갖는 강화된 필름 증착을 위한 레이저 펄싱(laser pulsing)을 통해 제공된 표면 텍스처를 갖는다. 일 실시예에서 텍스처링된 표면은 처리 챔버(100)가 금속, 금속 질화물, 금속 산화물 및 금속 탄화물을 증착하는데 사용될 때 절연체 링(280)의 수명을 연장시킨다. 절연체 링(280)은 진공 밀봉 적용시 재사용을 방지할 것인 재료 다공성에 충격없이 부품을 재생할 수 있는 능력을 제공하는 챔버(100)로부터 또한 제거 가능하다. 지지 림(256)은 절연체 링(280)이 어댑터(220)에 대해 중심이 맞춰지게 하면서, 타겟(132)으로부터 그라운드 실드(160)로의 시야를 제거하여 부유 플라즈마 문제를 제거한다. 일 실시예에서 링(267)은 실드(160)에서 일련의 슬롯(미도시)과 위치/정렬하는 일련의 정렬 핀(미도시)을 포함한다.
도 4를 참조하면, 링 조립체(168)는 증착 링(302) 및 커버 링(170)을 포함한다. 증착 링(302)은 지지부(126)를 둘러싸는 환형 밴드(304)를 포함한다. 커버 링(170)은 적어도 부분적으로 증착 링(302)을 덮는다. 증착 링(302) 및 커버 링(170)은 서로 협력하여 지지부(126)의 외주 에지(129)와 기판(105)의 돌출한 에지 상에 스퍼터 증착물의 형성을 감소시킨다.
커버 링(170)은 대부분의 스퍼터링 증착물로부터 증착 링(302)을 수용하여 가리도록 증착 링(302)을 에워싸며 적어도 부분적으로 덮는다. 커버 링(170)은 스퍼터링 플라즈마에 의한 부식에 저항할 수 있는 재료, 예를 들면 스테인리스 스틸, 티타늄 또는 알루미늄과 같은 금속 재료, 또는 알루미늄 산화물과 같은 세라믹 재료로 제조된다. 일 실시예에서 커버 링(170)은 적어도 약 99.9퍼센트의 순도를 갖는 티타늄으로 이루어진다. 일 실시예에서 커버 링(170)의 표면은 커버 링(170)의 표면으로부터 입자 발산을 감소시키기 위해, 예를 들면 CLEANCOAT™와 같은 트윈 와이어 알루미늄 아크 스프레이 코팅으로 처리된다.
커버 링(170)은 방사상 내부로 경사지며 기판 지지부(126)를 에워싸는 기울어진 최상부 표면(312)을 포함하는 환형 웨지(310)를 포함한다. 환형 웨지(310)의 기울어진 최상부 표면(312)은 내부 외주(314) 및 외부 외주(316)를 갖는다. 내부 외주(314)는 증착 링(302)의 개방된 내부 채널을 포함하는 방사상 내부의 오목한 곳(dip) 위에 놓이는 돌출한 브림(318)을 포함한다. 돌출한 브림(318)은 증착 링(302)의 개방된 내부 채널 상에 스퍼터링 증착물의 증착을 감소시킨다. 일 실시예에서 돌출한 브림(318)은 증착 링(302)과 함께 형성된 호형 갭(402)의 폭의 적어도 약 절반에 대응하는 거리만큼 돌출한다. 돌출한 브림(318)은 커버 링(170)과 증착 링(302) 사이에 구불구불하고 압축된 유동 경로를 형성하도록 호형 갭(402)과 협력하고 이를 보충하는 크기로 만들어지고 형성되고 위치되어서, 기판 지지부(126)와 플랫폼 하우징(128) 상에서 처리 증착물의 유동을 방지한다. 갭(402)의 압축된 유동 경로는 증착 링(302)과 커버 링(170)의 결합하는 표면상에 저에너지의 스퍼터 증착물의 증대를 제한하는데, 그렇지 않은 경우 이들은 서로에 대해 또는 기판(105)의 외주의 돌출한 에지에 달라붙게 될 것이다.
기울어진 최상부 표면(312)은 수평선으로부터 약 10도 내지 약 20도, 예를 들면 약 16도의 각도로 기울어질 수 있다. 커버 링(170)의 기울어진 최상부 표면(312)의 각도는 기판(105)의 돌출한 에지에 대해 가장 인접한 스퍼터 증착물의 증대를 최소화하도록 설계되며, 그렇지 않을 경우 기판(105)을 가로질러 얻어진 입자 성능에 부정적으로 영향을 미칠 것이다.
커버 링(170)은 증착 링(302)의 레지(306) 상에 놓이도록, 환형 웨지(310)의 기울어진 최상부 표면(312)으로부터 아래로 연장하는 발판(320)을 포함한다. 발판(320)은 실질적으로 링(302)의 균열 또는 파괴 없이 증착 링(302)에 대해 가압하도록 웨지(310)로부터 아래로 연장한다. 일 실시예에서 이중 계단형 표면이 돌출한 브림(318)의 하부 표면과 발판(320) 사이에 형성된다.
커버 링(170)은 사이에 갭을 가지며 환형 웨지(310)로부터 아래로 연장하는 내부 원통형 밴드(324a) 및 외부 원통형 밴드(324b)를 더 포함한다. 일 실시예에서 내부 원통형 밴드(324a) 및 외부 원통형 밴드(324b)는 실질적으로 수직하다. 내부 원통형 밴드(324a) 및 외부 원통형 밴드(324b)는 환형 웨지(310)의 발판(320)의 방사상 외부에 위치된다. 내부 원통형 밴드(324a)는 외부 원통형 밴드(324b)보다 낮은 높이를 갖는다. 통상적으로, 외부 원통형 밴드(324b)의 높이는 내부 원통형 밴드(324a)의 높이의 적어도 약 1.2배이다. 예를 들면, 약 154mm의 내부 반경을 갖는 커버 링(170)을 위해, 외부 원통형 밴드(324b)의 높이는 약 15 내지 약 35mm, 또는 예를 들면 25mm이며; 내부 원통형 밴드(324a)의 높이는 약 12 내지 약 24mm, 예를 들면 약 19mm이다. 커버 링은 티타늄 또는 스테인리스 스틸과 같이 프로세스 화학작용에 적합한 임의의 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 내부 원통형 밴드(324a)의 표면은 수직선으로부터 약 12도 내지 약 18도 기울어진다. 다른 실시예에서 내부 원통형 밴드(324a)의 표면은 약 15도 내지 약 17도 기울어진다.
일 실시예에서 커버 링(170)은 외부 원통형 밴드(324b)에 의해 형성되며, 약 15.5인치(39.4cm) 내지 약 16인치(40.6cm)인 외경을 갖는다. 다른 실시예에서 커버 링(170)은 약 15.6인치(39.6cm) 내지 약 15.8인치(40.1cm)의 외경을 갖는다. 일 실시예에서 커버 링(170)은 약 1인치(2.5cm) 내지 약 1.5인치(3.8cm)의 높이를 갖는다. 다른 실시예에서 커버 링(170)은 약 1.2인치(3cm) 내지 약 1.3인치(3.3cm)이다.
실드(160)와 커버 링(170) 사이의 공간 또는 갭(404)은 플라즈마가 이동하도록 구불구불한 S자 형상의 경로 또는 미로를 형성한다. 이 경로의 형상은 예를 들면 이 영역으로의 플라즈마 종의 진입을 방해하고 저해하여 스퍼터링되는 재료의 바람직하지 않은 증착을 감소시키기 때문에 유리하다.
기재된 프로세스 키트(150)의 구성요소들은 입자 발생 및 부유 플라즈마를 상당히 감소시키도록 단독으로 및 협력하여 작동한다. 프로세스 공동 외부에서 부유 플라즈마를 일으키는 RF 고조파에 기여하는 확장된 RF 복귀 경로를 제공하는 기존의 복수 부분의 실드와 비교해, 단일편 실드는 RF 복귀 경로를 감소시키며 그에 따라 내부 처리 영역에 향상된 플라즈마 봉쇄를 제공한다. 단일편 실드의 편평한 베이스 플레이트는 기존의 접지하는 하드웨어를 위한 랜딩(landing)을 제공할 뿐 아니라 고조파 및 부유 플라즈마를 더 감소시키도록 페디스털을 통하여 RF를 위한 추가의 짧아진 복귀 경로를 제공한다. 단일편 실드는 또한 RF 복귀에 불연속성을 제공하고 프로세스 공동 외부에서 부유 플라즈마를 인도한 모든 컨덕턴스 피처를 제거한다. 단일편 실드는 처리 챔버로의 절연체 링의 삽입을 허용하도록 변형되었다. 절연체 링은 접지 경로에서 프로세스 키트 부품들과 RF 소스 사이에 시선을 차단한다. 실드 상의 장착 플랜지는 미로를 제공하는 단 및 큰 반경을 제공하도록 변형되었고, 미로는 전도성 재료의 증착이 절연체 링과 실드 사이에 표면 브리지를 생성하는 것을 방지하며, 그에 따라 전기적 불연속성을 유지시킨다. 단일편 실드는 또한 유동 성형(flow forming)에 의해 제조할 수 있도록 재료 두께를 감소시킴으로써 저비용으로 제조할 수 있게 설계된다.
전술한 바는 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 기본 범주를 벗어나지 않고 본 발명의 여타 실시예가 안출될 수 있으며, 본 발명의 범주는 이어지는 특허청구범위에 의해서 결정된다.

Claims (15)

  1. 기판 처리 챔버 내에서 기판 지지부를 향하는 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸기 위한 실드로서:
    상기 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸는 크기의 제 1 직경을 가지며, 상기 스퍼터링 표면을 둘러싸는 크기의 최상부 단부와 상기 기판 지지부를 둘러싸는 크기의 바닥 단부를 갖는 원통형 외부 밴드;
    상기 원통형 외부 밴드의 상기 최상부 단부로부터 방사상 외부로 연장하는 상기 제 1 직경보다 더 큰 제 2 직경을 갖는 경사진 단;
    상기 경사진 단으로부터 방사상 외부로 연장하는 장착 플랜지;
    상기 원통형 외부 밴드의 바닥 단부로부터 방사상 내부로 연장하는 베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트와 결합되며 상기 기판 지지부의 외주 에지를 에워싸는 크기의 원통형 내부 밴드;를 포함하는
    기판 처리 챔버 내에서 기판 지지부를 향하는 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸기 위한 실드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원통형 외부 밴드, 상기 경사진 단, 상기 장착 플랜지, 상기 베이스 플레이트 및 상기 원통형 내부 밴드는 단일한 알루미늄 구조물을 포함하는
    기판 처리 챔버 내에서 기판 지지부를 향하는 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸기 위한 실드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원통형 내부 밴드는 상기 원통형 외부 밴드의 높이보다 낮은 높이를 포함하는
    기판 처리 챔버 내에서 기판 지지부를 향하는 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸기 위한 실드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 원통형 내부 밴드는 상기 제 1 직경보다 작은 제 3 직경을 갖는
    기판 처리 챔버 내에서 기판 지지부를 향하는 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸기 위한 실드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착 플랜지는 상기 실드와 상기 실드 위에 위치되는 절연체 링 사이에 미로 갭을 제공하는 단을 갖는
    기판 처리 챔버 내에서 기판 지지부를 향하는 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸기 위한 실드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 실드의 표면상에 약 600 내지 약 2300 마이크로인치의 표면 거칠기를 포함하는 트윈 와이어 알루미늄 아크 스프레이 코팅(twin-wire aluminum arc spray coating)을 포함하는
    기판 처리 챔버 내에서 기판 지지부를 향하는 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸기 위한 실드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 실드의 노출된 표면은 175±75 마이크로인치의 표면 거칠기를 갖도록 비드 블라스팅 되는
    기판 처리 챔버 내에서 기판 지지부를 향하는 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 표면을 에워싸기 위한 실드.
  8. 타겟과 그라운드 실드 사이에 배치하기 위한 절연체 링으로서:
    상기 타겟의 스퍼터링 표면 둘레에서 연장하여 상기 타겟의 스퍼터링 표면을 둘러싸는 크기의 환형 밴드를 포함하며,
    상기 환형 밴드는:
    제 1 폭을 갖는 최상부 벽;
    제 2 폭을 갖는 바닥 벽; 및
    제 3 폭을 가지며 상기 최상부 벽으로부터 방사상 외부로 연장하는 지지 림을 포함하며,
    상기 바닥 벽의 외부 외주와 상기 지지 림의 바닥 접촉 표면 사이에 수직한 트렌치가 형성되는
    타겟과 그라운드 실드 사이에 배치하기 위한 절연체 링.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 폭은 상기 제 3 폭보다 더 작지만 상기 제 2 폭보다 더 큰
    타겟과 그라운드 실드 사이에 배치하기 위한 절연체 링.
  10. 제 8 항에 있어서,
    180±20 Ra의 표면 거칠기를 갖는 강화 필름 점착을 위한 그릿 블라스팅된 표면 텍스처를 포함하는
    타겟과 그라운드 실드 사이에 배치하기 위한 절연체 링.
  11. 제 8 항에 있어서,
    강화 필름 점착을 위해 500 Ra를 초과하는 표면 거칠기를 갖는 레이저 펄싱을 통해 제공되는 표면 텍스처를 포함하는
    타겟과 그라운드 실드 사이에 배치하기 위한 절연체 링.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연체 링은 상기 타겟과 상기 실드 사이에 약 1인치 내지 약 2인치의 갭을 형성하는
    타겟과 그라운드 실드 사이에 배치하기 위한 절연체 링.
  13. 제 8 항에 있어서,
    세라믹 재료를 포함하는
    타겟과 그라운드 실드 사이에 배치하기 위한 절연체 링.
  14. 기판 처리 챔버 내에서 증착 링 둘레에 배치하기 위한 커버 링으로서, 상기 증착 링은 상기 기판 처리 챔버 내의 기판 지지부와 원통형 실드 사이에 위치되도록 구성되고,
    상기 커버 링은:
    환형 웨지;
    상기 환형 웨지로부터 아래로 연장하는 내부 원통형 밴드; 및
    상기 환형 웨지로부터 아래로 연장하는 외부 원통형 밴드;를 포함하며,
    상기 환형 웨지는:
    상기 기판 지지부를 에워싸는 크기이며 내부 외주와 외부 외주를 갖는 기울어진 최상부 표면;
    상기 기울어진 최상부 표면으로부터 아래로 연장하며 상기 증착 링 상에 놓이도록 형성되는 발판; 및
    상기 최상부 표면의 내부 외주 둘레의 돌출한 브림;를 포함하며,
    상기 내부 원통형 밴드는 상기 외부 원통형 밴드의 높이보다 낮은 높이를 갖는
    기판 처리 챔버 내에서 증착 링 둘레에 배치하기 위한 커버 링.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 환형 웨지의 기울어진 최상부 표면은 방사상 내부로 경사지는
    기판 처리 챔버 내에서 증착 링 둘레에 배치하기 위한 커버 링.
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