TW201831717A - 用於濺鍍線圈之粒子阱及製造方法 - Google Patents

Abstract

本文揭示一種包括粒子阱之濺鍍腔室組件，該粒子阱包括形成於該濺鍍腔室組件之表面之至少一部分上之圖案化宏觀紋理。該圖案化宏觀紋理具有壓痕，其等具一深度且依一重複圖案進行配置。該圖案化宏觀紋理具有在第一方向上延伸之第一螺紋，該等第一螺紋形成在第二方向上分離鄰近壓痕之側壁。該圖案化宏觀紋理具有在該第二方向上延伸之第二螺紋。該第二方向與該第一方向成大於0度且小於180度之角度，該等第二螺紋形成在該第一方向上分離鄰近壓痕之側壁。該圖案化宏觀紋理具有形成於該圖案化宏觀紋理上之隨機圖案微觀紋理；該微觀紋理具有小於該等壓痕之深度之高度。

Description

用於濺鍍線圈之粒子阱及製造方法

本發明係關於具有用於物理氣相沉積設備中之粒子阱之濺鍍腔室組件。更特定言之，本發明係關於具有經減少粒子之濺鍍阱及其製造方法。

在跨基板表面形成材料膜中使用沉積方法。舉例而言，可在半導體裝置製程中使用沉積方法以形成最終用於製造積體電路及裝置中之層。沉積方法之一個實例係物理氣相沉積(PVD)。PVD方法可包含濺鍍程序。濺鍍包含形成待沉積之材料之靶，及接近強電場提供該靶作為帶負電之陰極。電場用於使低壓惰性氣體電離及形成電漿。電漿中帶正電之離子藉由電場朝向帶負電濺鍍靶加速。離子影響濺鍍靶，且藉此射出靶材料。經射出靶材料主要呈原子或原子群組之形式，且可用於在濺鍍程序期間將薄均勻膜沉積於經放置在靶附近之基板上。 可期望開發結合沉積設備、濺鍍腔室系統及/或經電離電漿沉積系統使用而不會引起短路、電漿電弧、中斷沉積程序或粒子產生之組件。需要用於沉積設備中之組件之改良。

本文揭示一種包括粒子阱之濺鍍腔室組件，該粒子阱包括經形成於該粒子阱之表面之至少一部分上之圖案化宏觀紋理。該圖案化宏觀紋理具有含一深度之壓痕且依重複圖案進行配置。該圖案化宏觀紋理具有在第一方向上延伸之第一螺紋，該等第一螺紋形成在第二方向上分離鄰近壓痕之側壁。該圖案化宏觀紋理具有在第二方向上延伸之第二螺紋。該第二方向與該第一方向成大於0度且小於180度之角度，該等第二螺紋形成在第一方向上分離鄰近壓痕之側壁。該圖案化宏觀紋理具有經形成於該圖案化宏觀紋理上之隨機圖案微觀紋理；該宏觀紋理具有小於該等壓痕之深度之高度。 本文揭示一種具有包括界定經形成至表面中之複數個鄰近壓痕之宏觀紋理之粒子阱之濺鍍腔室線圈。該等壓痕具有經界定為自該表面至各壓痕之底部之距離之深度及一寬度。鄰近壓痕藉由側壁與彼此分離。微觀紋理經疊對於該宏觀紋理上。該微觀紋理具有小於該等壓痕之深度之高度。 本文亦揭示一種在濺鍍腔室組件上形成粒子阱之方法。該方法包括形成第一表面紋理，其具有經形成至具有藉由側壁與彼此分離之鄰近壓痕之第一表面中之壓痕之圖案，該等壓痕具有一深度及一寬度。該方法亦包含在該第一表面紋理上形成第二表面紋理。該第二表面紋理係隨機的且具有小於該複數個圖案化壓痕之各壓痕之深度之平均高度。 雖然揭示了多個實施例，但熟習此項技術者將自以下詳細描述變得明白本發明之其他實施例，以下詳細描述展示及描述本發明之繪示性實施例。據此，應將圖式及詳細描述認為係在性質上係繪示性的且係非限制性的。

相關申請案之交叉參考 本申請案主張2017年11月21日申請之美國專利申請案第15/819,352號以及2017年1月20日申請之臨時申請案第62/448,752號之優先權，該等案兩者依全文引用之方式併入本文中。 本文揭示可用於物理氣相沉積設備中之粒子阱。粒子阱可用於防止污染粒子再沉積於物理沉積設備內之基板上。本文亦揭示一種具有用於物理氣相沉積設備中之粒子阱之線圈。本文亦揭示一種在用於物理氣相沉積設備中之線圈上形成粒子阱之方法。在一些實施例中，粒子阱可包含表面，其具有壓痕或形成至表面中之壓痕。該等壓痕可沿著表面形成於圖案化配置中。在一些實施例中，粒子阱可包含表面，其具有壓痕或經形成至表面中之壓痕以形成宏觀紋理，且粒子阱可進一步包含經形成於宏觀紋理上之微觀紋理。 在一些實施例中，粒子阱可沿著可用於物理氣相沉積設備中之線圈之表面形成。在一些實施例中，濺鍍線圈可具有表面紋理化，其包含界定第一表面粗糙度之宏觀紋理及界定第二表面粗糙度之微觀紋理。宏觀紋理可包括具有壓痕之倒置滾花圖案或母滾花圖案。微觀紋理可包括化學蝕刻、電漿蝕刻、噴砂、粒子噴砂或進一步添加至線圈之表面之線刷圖案之任一者。表面紋理化可應用至線圈、靶、屏蔽、凸部及濺鍍腔室內經曝露至濺鍍電漿且可因此促成微粒產生之任何表面。 在濺鍍程序期間，經濺鍍粒子經射出至氣相中且可沉積於濺鍍腔室中之任一表面上。隨著時間之推移，此等沉積堆積且可在濺鍍程序期間變成經逐出，從而形成微粒。接著，該等微粒可再沉積於基板上，從而導致基板污染。粒子阱在濺鍍期間防止濺鍍粒子再沉積或污染粒子形成。為改良用於濺鍍腔室內之組件之有用壽命，濺鍍腔室組件可經修改以用作材料再黏合位點及粒子阱。舉例而言，材料黏合位點或粒子阱可包含具體圖案化表面，其藉由在消除平坦及角平面時增加表面積及機械通向表面而減少粒子剝落。 圖1係可用於物理氣相濺鍍設備(諸如濺鍍腔室)中之濺鍍線圈6之俯視圖。圖2繪示自側所觀察之圖1之濺鍍線圈6。如圖1及圖2中展示，濺鍍線圈6可包含環8，其可係實質上圓形。環8具有中心軸10，且該環之圓周圍繞中心軸10界定。在一些實施例中，濺鍍線圈6可經形成作為環8，其在圓周中具有間隙12。舉例而言，環8可具有第一端及第二端，其等由間隙12間隔開。濺鍍線圈6可具有內部表面16，其徑向向內面朝環8之中心軸10。濺鍍線圈6可具有外部表面18，其徑向遠離環8之中心軸10。 如自圖2之側視圖展示，濺鍍線圈6可具有頂部表面20，例如，位於垂直於環8之中心軸10之平面中之濺鍍線圈6之表面。在一些實施例中，在濺鍍操作期間，頂部表面20可面向濺鍍靶之方向。濺鍍線圈6可具有底部表面22，例如，位於垂直於環8之中心軸10之平面中且與頂部表面20相對之濺鍍線圈6之表面。在濺鍍操作期間，底部表面22可經定向面向基板之方向或遠離濺鍍靶。在一些實施例中，濺鍍線圈6可包含額外組件，諸如經附接至濺鍍線圈6之一或多個凸部24。舉例而言，凸部24可自外部表面18徑向延伸。凸部24可用於將濺鍍線圈6固持於濺鍍設備中之適當位置。在一些實施例中，濺鍍線圈6之表面之至少一部分可具有經形成於其上之粒子阱。 圖3展示可形成於濺鍍腔室組件之表面上之粒子阱40之例示性實施例。合適之濺鍍腔室系統組件可包含靶、靶凸緣、靶側壁、屏蔽、蓋環、線圈、杯、銷及/或夾箝及其他機械組件。在一些實施例中，濺鍍腔室組件由鈦(Ti)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Mo)、金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鎢(W)、鉻(Cr)、Ti合金、Al合金、Cu合金、Ta合金、Ni合金、Co合金、Mo合金、Au合金、Ag合金、Pt合金、W合金或Cr合金形成。在一些實施例中，濺鍍腔室組件由鉭形成。如圖3中展示，在一些實施例中，粒子阱40可包含宏觀紋理42，其經形成於濺鍍腔室組件之表面之至少一部分上。在一些實施例中，宏觀紋理42可形成圖案化表面。在一些實施例中，宏觀紋理42可包含本文中稱之為倒置滾花或母滾花之特定倒置比較性實例。包含圖4作為比較性實例以展示與圖3中之倒置滾花之比較。在一些實施例中，圖4中展示之圖案可稱之為突出滾花或公滾花。 如圖3中展示，在一些實施例中，宏觀紋理42包含經定向在第一方向上之第一螺紋52。在一些實施例中，宏觀紋理42包含經定向在第二方向上之第二螺紋54。在一些實施例中，宏觀紋理42包含壓痕56，其具有底部57及向上延伸或遠離底部57延伸之側壁58。在一些實施例中，可依重複圖案形成第一螺紋52及第二螺紋54。舉例而言，第一螺紋52可與鄰近第一螺紋52平均或實質上平均間隔開，及/或第二螺紋54可與鄰近第二螺紋54平均或實質上平均間隔開。在一些實施例中，壓痕56依重複鄰近圖案經界定於第一螺紋52與第二螺紋54之間。 在一些實施例中，第一螺紋52可包含頂部60。舉例而言，側壁58可延伸於壓痕56之底部57與第一螺紋52之頂部60之間。第二螺紋54可包含頂部62。舉例而言，側壁58可延伸於壓痕56之底部57與第二螺紋54之頂部62之間。依此方式，壓痕56經形成於第一螺紋52與第二螺紋54之間。在一些實施例中，第一螺紋52及第二螺紋54之頂部60、62可形成宏觀紋理42及/或粒子阱40之最外位置。在一些實施例中，第一螺紋52及第二螺紋54之頂部60、62可形成具有任一合適形狀之濺鍍腔室組件之粒子阱40之最外部分。在一些實施例中，第一螺紋52及第二螺紋54之頂部60、62可位於或可實質上位於平面中。 第一螺紋52及第二螺紋54之頂部60、62可界定濺鍍腔室組件之第一表面64，且壓痕56係至第一表面64下面之濺鍍腔室組件之厚度中之壓痕或洞。第一螺紋52及第二螺紋54具有一長度及一寬度，其中長度係在螺紋在其上延伸之方向上量測，且寬度係在垂直於長度之方向上量測。舉例而言，第一螺紋52之長度係在第一方向上且第二螺紋54之長度係在第二方向上。在一些實施例中，壓痕56之長度可大於寬度。在一些實施例中，壓痕可具有實質上相等長度及寬度。舉例而言，壓痕可具有正方形或實質上正方形橫截面形狀。在一些實施例中，第一螺紋52經定向之第一方向可與第二螺紋54經定向之第二方向呈一角度。 壓痕56具有經界定於第一螺紋52與第二螺紋54之間之表面積。壓痕56之表面積包含側壁58之表面積及壓痕之底部57之表面積。第一螺紋52及第二螺紋54具有分別沿著第一螺紋52及第二螺紋54之頂部60、62界定之表面積。壓痕56之表面積大於第一螺紋52及第二螺紋54之頂部60、62之表面積。壓痕56可具有由第一螺紋52及第二螺紋54所界定之任一合適形狀或大小。 如圖3中展示，在一些實施例中，沿著濺鍍腔室組件可存在軌道55。沿著粒子阱40可存在軌道55，且其可在壓痕56及/或第一螺紋52及第二螺紋54之間。軌道55可在使用需要多個通路之工具(諸如具有小於濺鍍腔室組件之寬度之寬度之滾筒)形成時形成。軌道55可在對應於當工具用於形成壓痕56時行進之方向之方向上延伸。由工具形成之軌道55可取決於工具寬度在位置上改變。即，在濺鍍腔室組件之表面之上具有相同尺寸之第一螺紋52及第二螺紋54及軌道55之間之距離可取決於用於形成壓痕56之工具之寬度改變。軌道55可具有頂部63。在一些實施例中，軌道55之頂部63可係相同於第一螺紋52及第二螺紋54之頂部60、62之高度。在一些實施例中，粒子阱40可包含僅第一螺紋52及第二螺紋54。即，粒子阱40可由工具形成，其至少與濺鍍腔室組件一樣寬且可在單一通路中形成壓痕56。 圖4係具有突出滾花或公滾花之先前技術粒子阱之顯微圖。舉例而言，突出滾花可包含突部44，其向上延伸或遠離濺鍍腔室組件之表面延伸。突部44可由凹槽46或谷分離。在一些實施例中，突部44之頂部48可係平坦的或係實質上平坦，使得突部44係平線區。在一些實施例中，圖4中展示之突出滾花可藉由使用例如切割工具在平坦表面中產生凹槽46而形成。舉例而言，切割工具可沿著平坦表面按壓以在平坦表面中切割或形成凹槽46且形成突部44。 圖5係展示宏觀紋理72之粒子阱70之橫截面示意性圖解。如圖5中展示，粒子阱70之最外部分可界定第一表面74。在一些實施例中，沿著第一表面74繪製之平面可界定第一平面，且宏觀紋理72可經形成為至第一平面下面之第一表面74中之壓痕78。圖6展示經形成於濺鍍腔室組件87之表面88上之突出滾花或公滾花宏觀紋理之比較性實例。在圖6中展示之比較性實例中，濺鍍腔室組件87具有滾花圖案，其中突部90突出或延伸於表面88上面。 如圖5之橫截面圖中展示，在一些實施例中，粒子阱70可經形成於濺鍍腔室組件71之外部上，諸如至第一表面74中。在一些實施例中，粒子阱可經形成至濺鍍腔室組件71之厚度76中。舉例而言，粒子阱70可包含宏觀紋理72，其藉由形成至濺鍍腔室組件71之外部之厚度76中之壓痕78而沿著濺鍍腔室組件71形成。壓痕78可經界定至濺鍍腔室組件71之厚度76中，且具有使鄰近壓痕78彼此分離之螺紋80。在一些實施例中，螺紋80可具有頂部82。螺紋80之頂部82可沿著濺鍍腔室組件71之至少一部分界定濺鍍腔室組件71之最外位置。舉例而言，螺紋之頂部82可係實質上濺鍍腔室組件之最外位置且依組合可界定可位於第一平面中之第一表面74。在一些實施例中，粒子阱70可經形成於濺鍍線圈上。 如圖5中展示，壓痕78可具有底部84。在一些實施例中，壓痕78之底部84可係距濺鍍腔室組件71之最外部分最遠之壓痕78之位置。在一些實施例中，壓痕78之底部84可係點狀、圓形、彎曲形、平坦或任一合適形狀。在一些實施例中，壓痕78之底部84可係平滑或實質上平滑，且在其他實施例中，壓痕78之底部84可經紋理化。舉例而言，壓痕78可經塑形為倒置圓錐體或倒置錐體，其中倒置錐體之基底對應於螺紋80之頂部82，且倒置錐體之頂部對應於壓痕78之底部84。在一些實施例中，壓痕78可經塑形為截頭圓錐，諸如五角形、正方形或圓錐台，其中截頭圓錐之最寬基底對應於螺紋80之頂部82，且經削減或窄基底形成壓痕78之經平坦化底部。 如圖5中展示，壓痕78具有寬度94。在一些實施例中，壓痕78之寬度94可經界定為側壁86之間之壓痕78之內部直徑。在一些實施例中，壓痕78之寬度94可係在任一方向上跨壓痕78之最大距離。 圖7係圖5中展示之粒子阱70之示意圖，其展示根據一些實施例之圖5之宏觀紋理72之額外特徵。如圖7中展示，螺紋之頂部82可位於第一平面95中。壓痕78之底部84可位於第二平面96中。 在一些實施例中，螺紋80之頂部82可具有寬度99。在一些實施例中，螺紋80之頂部82之寬度99可小至約100 μm、125 μm、150 μm或約175 μm，或大至約200 μm、250 μm、275 μm或300 μm，或介於任一對前述值之間。在一些實施例中，各壓痕78之底部84可具有寬度98。在一些實施例中，各壓痕78之底部84之寬度98可小至約60 μm、100 μm、125 μm或約200 μm，或大至約300 μm、400 μm、500 μm或600 μm，或介於任一對前述值之間。 如圖7中展示，側壁86可延伸於螺紋80之頂部82與壓痕78之底部84之間。在一些實施例中，壓痕78可取決於壓痕78之形狀具有三個側壁、四個側壁或五個或五個以上側壁。在一些實施例中，側壁86可垂直或實質上垂直於由螺紋80之頂部82界定之平面，諸如第一平面95。在一些實施例中，側壁86可垂直或實質上垂直於由壓痕78之底部84界定之平面，諸如第二平面96。在一些實施例中，側壁86可經形成與頂部82呈一角度，其小至約1°、10°、15°或30°，或大至約45°、60°、80°或約90°，或介於任一對前述值之間。即，側壁86可經形成與頂部95呈一角度，其小至約1°、10°、15°或30°，或大至約45°、60°、80°或約90°，或介於任一對前述值之間。在一些實施例中，側壁86可經形成與底部部84呈一角度，其小至與底部成約1°、10°、15°或30°，或大至約45°、60°、80°或約90°，或介於任一對前述值之間。即，側壁86可經形成自底部與第二平面96呈一角度，其小至約1°、10°、15°或30°，或大至約45°、60°、80°或約90°，或介於任一對前述值之間。在一些實施例中，側壁86可相對於第一平面95係彎曲的。 在一些實施例中，螺紋80之頂部82可界定彎曲之平面。即，第一平面95可係彎曲的。在具有彎曲之第一平面95之實施例中，壓痕78之深度92可係第一平面95與壓痕之底部84之間之最大距離。粒子阱70可具有可經界定為壓痕78之平均深度92之平均深度。在一些實施例中，壓痕78之深度92及/或壓痕78之平均深度可小至約300 μm、325 μm、350 μm或375 μm，或大至約400 μm、550 μm、600 μm或650 μm，或介於任一對前述值之間。 在一些實施例中，壓痕78可界定重複單元97。舉例而言，可自壓痕78上之合適位置至鄰近壓痕78上之類似位置界定各重複單元97。在一些實施例中，各重複單元97可具有一寬度。 圖8係經形成於濺鍍線圈之表面上之實例性粒子阱100之上下影像。圖8中展示之粒子阱100具有由具有壓痕104或壓痕之倒置滾花或母滾花形成之宏觀紋理。圖9展示具有突出滾花或公滾花之比較性表面102。圖9中展示之比較性表面102具有自比較性表面102突出之突部106。 如圖8中展示，粒子阱100可包含壓痕104。在一些實施例中，壓痕104可由第一螺紋108及第二螺紋110界定。在一些實施例中，第一螺紋108可在由箭頭112所展示之第一方向上延伸。在一些實施例中，第二螺紋110可在由箭頭114所展示之第二方向上延伸。在一些實施例中，軌道105可由用於形成壓痕之工具形成。軌道105可在使用需要多個通路之工具(諸如具有小於濺鍍腔室組件之寬度之寬度之滾筒)形成壓痕104時形成。 在一些實施例中，當在垂直於鄰近各自螺紋之方向上量測時，第一螺紋108及第二螺紋110可經形成在鄰近各自螺紋之間具有合適距離。舉例而言，當在由箭頭114展示之第二方向上量測時，第一螺紋108可經形成在鄰近螺紋之間具有合適距離。在一些實施例中，當在由箭頭112展示之第一方向上量測時，第二螺紋110可經形成在鄰近螺紋之間具有合適距離。 在一些實施例中，當在垂直於第一螺紋108之方向上量測時(即，每英吋第一螺紋108個數)，粒子阱100可具有第一螺紋計數，其少至約每英吋15個螺紋(TPI) (每cm 6個第一螺紋)、20 TPI (每cm 8個第一螺紋)或25 TPI (每cm 10個第一螺紋)，或大至約35 TPI (每cm 14個第一螺紋)、40 TPI (每cm 16個第一螺紋)或50 TPI (每cm 20個第一螺紋)，或介於任一對前述值之間。另外，當在垂直於第二螺紋110之方向上量測時(即，每英吋第二螺紋110)，粒子阱100可具有第二螺紋計數，其少至約每英吋15個螺紋(TPI) (每cm 6個第二螺紋)、20 TPI (每cm 8個第二螺紋)或25 TPI (每cm 10個第二螺紋)，或大至約35 TPI (每cm 14個第二螺紋)、40 TPI (每cm 16個第二螺紋)或50 TPI (每cm 20個第二螺紋)，或介於任一對前述值之間。 如圖8中展示，當在垂直於濺鍍線圈之表面之方向上觀察時，壓痕104係四面圖，諸如平行四邊形。由鄰近平行四邊形壓痕104形成之重複圖案依組合可形成可係重複平行四邊形之整體圖案化表面。由表面之上之鄰近平行四邊形壓痕104並排形成之重複圖案可形成稱之為平行四邊形密集圖案之整體圖案化表面。如圖8中展示，當自上方觀察時(即，垂直於粒子阱100之平面之方向)，壓痕104可具有鑽石形狀，具有四個隅角。在一些實施例中，四個隅角中之兩個隅角可具有第一角度，且四個隅角中之兩個剩餘隅角可具有第二角度。舉例而言，在一些實施例中，壓痕104可係鑽石形狀，其中兩個隅角具有小至約1°、15°或30°或大至約45°、60°或90°或介於任一對前述值之間之角度。儘管將壓痕104描述為平行四邊形，當在垂直於粒子阱100之表面之方向上觀察時，壓痕104可係任一合適形狀，諸如圓形、橢圓形、正方形、矩形、平行四邊形、五邊形、六邊形、蜂窩形或任一其他形狀。 壓痕104具有一寬度。舉例而言，壓痕104可具有一寬度，其經界定為跨壓痕104之最遠距離。在一些實施例中，壓痕104可具有一寬度，其經界定為在特定方向上跨壓痕104之距離。舉例而言，如圖8中展示，當在垂直於粒子阱100之第一平面之方向上觀察時，壓痕104可具有鑽石形狀。在一些實施例中，壓痕104可具有一寬度，其在壓痕104之最長距離處量測，例如，介於由箭頭116展示之最遠之兩個隅角之間。在一些實施例中，壓痕104可具有介於分離開之最短距離之兩個隅角之間量測之寬度，諸如由箭頭118展示。 圖10係展示包含倒置滾花134之實例性粒子阱130之顯微圖，倒置滾花134經形成於濺鍍線圈之實質上平坦表面上，諸如形成圖1中所展示之濺鍍線圈之外部表面18或內部表面16之表面。包含圖11作為具有經形成於濺鍍線圈之表面上之突出滾花136之粒子阱132之比較性實例。 如圖10中展示，粒子阱130經形成具有壓痕138，如鑽石形倒置錐體。如圖10中展示，粒子阱130由在第一方向上延伸之第一螺紋140及在第二方向上延伸之第二螺紋142形成。第一螺紋140及第二螺紋142之頂部界定具有對應於線圈之表面之各倒置錐體之基底之粒子阱130之表面。各倒置錐體之頂點經定位至濺鍍線圈之厚度中且界定各壓痕138之底部146。各壓痕138之經量測深度係介於約336 μm與約338 μm之間。在垂直於螺紋之方向上量測粒子阱之螺紋計數。量測第一螺紋計數係25 TPI (每cm 10個螺紋)。 圖12係展示包含倒置滾花154之實例性粒子阱150之顯微圖，倒置滾花154經形成於濺鍍線圈之彎曲表面上，諸如沿著濺鍍線圈之頂部表面20或底部表面22形成側之表面，如圖2展示。包含圖13作為具有經形成於濺鍍線圈之彎曲表面上之突出滾花156之粒子阱152之比較性實例。 如圖12中展示，粒子阱150經形成具有壓痕158，如鑽石形倒置錐體。如圖12中展示，粒子阱150由在第一方向上延伸之第一螺紋160及在第二方向上延伸之第二螺紋162形成。壓痕158之形狀係經定向至線圈之厚度中之倒置錐體，其中錐體之頂部界定壓痕158之底部168。壓痕158之經量測深度係介於約336 μm與約338 μm之間。如由箭頭164展示之方向上量測之粒子阱之螺紋計數係25 TPI (每cm 10個螺紋)。粒子阱150具有延伸於第一螺紋160及第二螺紋162之頂部與各壓痕之底部168之間之側壁166。 圖14係展示添加微觀紋理前之宏觀紋理170之顯微影像。圖15係展示添加微觀紋理190後之圖14之宏觀紋理170之顯微影像。即，圖14展示經形成於濺鍍線圈之彎曲表面上之倒置滾花174；且圖15展示在額外處理後圖14中展示之倒置滾花174。 如圖14中展示，倒置滾花174具有第一螺紋176、第二螺紋178、側壁180及壓痕182。在一些實施例中，在形成倒置滾花174之後，倒置滾花174可包含尖銳或點化邊緣。舉例而言，第一螺紋176及第二螺紋178之頂部184、186上分別可存在尖銳或點化邊緣。另外或替代地，各壓痕182之側壁180及/或底部188可係實質上平滑的。即，如圖14中展示，在已形成倒置滾花174後，側壁180及/或底部188可係相對平均地疊對至側壁180及/或底部188上，且不具有紋理，諸如微觀紋理。 圖15展示在倒置滾花174已經受額外表面處理或使用額外表面處理處理以將微觀紋理190添加於倒置滾花174上後圖14之宏觀紋理170。所得粒子阱172係具有經疊對至倒置滾花上之微觀紋理190之倒置滾花174。在一些實施例中，在整個宏觀紋理170之上存在粗糙度或微觀紋理，諸如在參考圖14描述之倒置滾花174之上。 如圖15中展示，微觀紋理190可提供粗糙表面，其沿著第一螺紋176及第二螺紋178之頂部184、186具有點化或尖銳邊緣，自圖14破碎。舉例而言，形成微觀紋理190之粗糙化或經研磨表面沿著圖15中之第一螺紋193及第二螺紋194之頂部191、192定位。圖14中壓痕182之側壁180及底部188經粗糙化及研磨以形成具有圖15中展示之粒子阱172中之微觀紋理之壓痕197之側壁195及底部196。即，如圖15中展示，在微觀紋理190已經添加至倒置滾花後，而非圖14中壓痕182之側壁180及底部188上之平滑或平面表面，存在含有具有上升及下坑之微觀紋理190之粗糙起伏表面。在一些實施例中，破壞平滑表面或尖銳邊緣可增加粒子阱172之表面面積且在濺鍍程序期間為粒子提供較大面積以黏合。在一些實施例中，具有粗糙紋理(諸如經形成於宏觀紋理(諸如倒置滾花)上之微觀紋理190)之表面提供比不具有宏觀紋理190之表面更佳之粒子黏合。 在一些實施例中，宏觀紋理(諸如圖14中展示之倒置滾花174)可具有可藉由使用雷射共焦顯微鏡量測之合適深度。舉例而言，顯微鏡可用於藉由在顯微鏡沿著宏觀紋理之表面在自各壓痕之底部下面之焦點外至螺紋之頂部之上之焦點外之方向上移動時進行個別量測量測平均高度。量測可藉由使用壓痕之底部處之點界定對應於螺紋之頂部之第一平面及第二平面而分析，諸如參考圖7描述之第一平面95及第二平面96。可用於量測倒置滾花之深度之合適共焦顯微鏡係使用模式VHX 2000之Keyence彩色3D雷射共焦顯微鏡模型VK9710。在一個實例中，產生具有420 μm之經量測平均高度之宏觀紋理。 在一些實施例中，倒置滾花之表面積包括圖14中展示之第一螺紋176、第二螺紋178、側壁180及壓痕182之經組合面積。此經組合表面積大於實質上平坦或平面表面，諸如滾花或其他表面圖案化或紋理化前之面積。在一些實施例中，宏觀紋理之高度可使用由可量測之各種國際標準所定義之算術平均表面粗糙度(Ra)界定。在一些實施例中，宏觀紋理之表面粗糙度(Ra)可由圖14中之各壓痕182之底部188與第一螺紋176及第二螺紋178之頂部184、186上之最高點之間之距離之平均值界定。可在微觀紋理190經添加至宏觀紋理之前(諸如圖14中)及在已添加微觀紋理190之後(諸如圖15中)量測算術表面粗糙度(Ra)以判定宏觀紋理之平均表面粗糙度中之差異。在一些實施例中，微觀紋理190可具有可經量測作為宏觀紋理之表面上面之粗糙度或高度之粗糙度或高度。 圖16係在濺鍍線圈上形成粒子阱之方法200之流程圖。在步驟208中形成濺鍍阱。舉例而言，濺鍍線圈材料可自主材料經打孔或按壓以形成稍後將經塑形之平坦線圈。在一些實施例中，線圈材料可首先經形成至材料帶或長度中。在步驟210中預計線圈材料可視情況經形成為環。一般言之，環可係實質上完整圓。在一些實施例中，間隙可在線圈經形成為環之後經形成於線圈中。在一些實施例中，可在步驟212、214或216之任何者之後替代地實施步驟210。在一些實施例中，濺鍍線圈係由鈦(Ti)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Mo)、金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鎢(W)、鉻(Cr)、Ti合金、Al合金、Cu合金、Ta合金、Ni合金、Co合金、Mo合金、Au合金、Ag合金、Pt合金、W合金或Cr合金形成。在一些實施例中，濺鍍線圈由鉭形成。 在一些實施例中，在步驟212中，線圈材料可經受宏觀紋理形成程序，諸如滾花線圈材料之表面。步驟212可包含添加倒置滾花，諸如上文參考圖3、圖8、圖12或圖14描述之倒置滾花。可使用合適工具或削減方法來形成具有規則深度之特定倒置滾花圖案。合適工具包括達成合適粗糙度或深度之任一機械圖案化工具。形成至線圈材料中之倒置滾花之一種合適方法包含在將滾筒按壓至表面中時按壓包括具有高起突部之滾筒之工具以形成至表面中之壓痕。舉例而言，滾筒可用於將突部按壓至線圈之表面中以形成壓痕。工具之寬度可自小於滾筒經按壓至其中之表面之寬度改變至至少與滾筒經按壓至其中之表面一樣寬。若工具之寬度小於滾筒經按壓至其中之表面之寬度，則可能需要工具之多個通路來處理整個表面且在各通路之間產生軌道，如圖8中展示。使用工具之多個通路，可在實質上平行方向上對準螺紋。在一些實施例中，工具可能不在工具之各通路期間對準，從而產生不完整壓痕。舉例而言，使用工具之各通路，可沿著工具之邊緣形成部分壓痕，如圖8中展示。在一些實施例中，倒置滾花可同時使用在外表面及內表面兩者上之滾花滾筒應用至濺鍍線圈上。 在一些實施例中，倒置滾花可使用雷射切割至線圈材料中。舉例而言，壓痕可使用雷射切割至線圈中。在一些實施例中，將倒置滾花應用至濺鍍腔室組件(諸如濺鍍線圈)容許使用倒置滾花形成較大滾花深度。繼而，使用倒置滾花圖案可相比替代圖案在濺鍍線圈上形成更大之表面積。 在步驟214中，線圈可視情況具有附接至外表面之凸部。在一些實施例中，凸部可在於線圈表面上形成宏觀紋理之前視情況經附接或可在形成宏觀紋理之後經附接。即，可依任一合適順序實施步驟212及214。 在一些實施例中，可在步驟216中在宏觀紋理之上形成微觀紋理。微觀紋理之特徵在於具有隨機圖案。在一些實施例中，形成微觀紋理可包含噴砂、線刷或蝕刻(諸如使用化學劑或電漿)之任一者。噴砂可用於研磨宏觀紋理之表面，產生較大表面積及破壞宏觀紋理上之峰。舉例而言，噴砂步驟可包含將碳化矽砂噴覆至具有宏觀紋理化表面之材料以形成微觀紋理。在一些實施例中，碳化矽噴砂提供某些優點，諸如在噴砂程序之後偵測線圈之表面上之殘留粗砂之能力。在一些實施例中，可在步驟216中單獨地或與另一表面處理步驟組合地使用噴砂程序。舉例而言，在步驟218中，除了噴砂之外，可使用蝕刻步驟，諸如化學蝕刻。在一些實施例中，可代替噴砂使用化學蝕刻來產生微觀紋理，自宏觀紋理移除尖銳邊緣及添加表面積。在一些實施例中，可使用侵蝕性化學蝕刻程序以產生微觀紋理。在一些實施例中，可在噴砂程序之後使用化學蝕刻程序且其可清理可在噴砂之後留在粒子阱上之噴砂粒子之表面。實例性化學蝕刻程序可包含使用氫氟酸進行蝕刻。實例性侵蝕性蝕刻程序可包含使用氫氟酸依較高酸濃度及/或在較長時間內進行蝕刻。 在一些實施例中，可依任一順序實施步驟210、212、214或216。舉例而言，在一些實施例中，可在形成宏觀紋理及微觀紋理兩者之後視情況附接凸部。在一些實施例中，線圈材料在表面處理經應用至線圈材料之後經形成為環，諸如添加宏觀紋理及視情況添加微觀紋理。 在步驟200之後，濺鍍線圈表面之至少一部分具有宏觀紋理。在一些實施例中，宏觀紋理可係經形成為濺鍍線圈之表面中之倒置滾花。在實施方法200之後，線圈表面之至少一部分亦可具有微觀紋理。在一些實施例中，濺鍍線圈之所有表面可使用上述處理步驟之任一者處理。另外，凸部之表面亦可經受此等表面紋理化步驟。在一些實施例中，微觀紋理之表面粗糙度可具有Ra值，其低至約2 μm、3 μm或5 μm，或高至10 μm、15 μm或20 μm，或介於任一對前述值之間。在一些實施例中，微觀紋理之平均高度係自約2 μm至約20 μm。在一些實施例中，微觀紋理之表面粗糙度可具有Ra值，其係宏觀紋理之Ra值之百分比。舉例而言，微觀紋理可具有Ra值，其低至宏觀紋理之Ra值之約0.1%、0.5%或約1%，高至宏觀紋理之Ra值之約3%、5%或約10%，或介於任一對前述值之間。可用於量測粗糙度值之合適裝置係Keyence彩色3D雷射共焦顯微鏡模型VK9700。 濺鍍程序可發生於濺鍍腔室內。濺鍍腔室系統組件可包含靶、靶凸緣、靶側壁、屏蔽、蓋環、線圈、杯、銷及/或夾箝及其他機械組件。通常，在此等系統及/或沉積設備中存在線圈作為電感耦合裝置以產生具有充足密度之次級電漿以使自靶濺鍍之至少部分金屬原子電離。在經電離金屬電漿系統中，初級電漿形成且通常藉由磁控經局限於靶附近，且隨後引起原子自靶表面射出。由線圈系統形成之次級電漿產生經濺鍍之材料之離子。接著，此等離子由基板表面處形成之護套中之場經吸引至基板。如本文所使用，術語「護套」意謂形成於電漿與任一固體表面之間之邊界層。此場可藉由將偏置電壓施加至基板而受控。此藉由將線圈放置於靶與晶圓基板之間及增加電漿密度及提供經沉積於晶圓基板上之離子之方向性而達成。一些濺鍍設備併入驅動線圈以改良包含導孔步階覆蓋、步階底部覆蓋及斜面覆蓋之沉積輪廓。 濺鍍腔室內經曝露至電漿之表面可偶然地變為經塗佈有經沉積於此等表面上之經濺鍍材料。經沉積在預期基板外之材料可稱之為反濺鍍或再沉積。經形成於非預期表面上之經濺鍍材料膜經曝露至濺鍍環境內之溫度波動及其他應力源。當此等膜中之經累積應力超過膜至表面之黏合強度時，可發生分層及分離，從而導致微粒產生。類似地，若濺鍍電漿由電弧事件破壞，則微粒可經形成於電漿內且自接收電弧力之表面形成。線圈表面，尤其係十分平坦或具有尖銳角表面之彼等線圈表面，可展現低黏合強度，從而導致非所要微粒堆積。已知PVD期間之離子產生係裝置故障之重要原因且係減少微電子裝置製造中之功能性之最有害因素之一者。 濺鍍材料之沉積可發生於濺鍍線圈之表面上。線圈組產生微粒問題，此歸因於線圈表面之脫落，尤其係十分平坦或具有尖銳角表面之彼等線圈表面。在濺鍍程序期間，通常來自濺鍍腔室內之微粒將自線圈脫落。為克服此，可通常依若干方式修改濺鍍腔室組件以改良其等用作粒子阱之能力且亦減少與粒子形成相關聯之問題。 可期望開發結合沉積設備、濺鍍腔室系統及/或經電離電漿沉積系統使用而不會引起短路、電漿電弧、中斷沉積程序或粒子產生之高執行線圈。使用此處揭示之方法，用於濺鍍設備線圈上之經改良表面可用作粒子阱以改良線圈效能。 可在不脫離本發明之範疇之情況下，可對所論述之例示性實施例做出各種修改及添加。舉例而言，雖然上文描述之實施例參考特定特徵，但本發明之範疇亦包含具有特徵與之不同組合之實施例及不包含上文描述之全部特徵之實施例。

6‧‧‧濺鍍線圈

8‧‧‧環

10‧‧‧中心軸

12‧‧‧間隙

16‧‧‧內部表面

18‧‧‧外部表面

20‧‧‧頂部表面

22‧‧‧底部表面

24‧‧‧凸部

40‧‧‧粒子阱

42‧‧‧宏觀紋理

44‧‧‧突部

46‧‧‧凹槽

48‧‧‧頂部

52‧‧‧第一螺紋

54‧‧‧第二螺紋

55‧‧‧軌道

56‧‧‧壓痕

57‧‧‧底部

58‧‧‧側壁

60‧‧‧頂部

62‧‧‧頂部

63‧‧‧頂部

64‧‧‧第一表面

70‧‧‧粒子阱

71‧‧‧濺鍍腔室組件

72‧‧‧宏觀紋理

74‧‧‧第一表面

76‧‧‧厚度

78‧‧‧壓痕

80‧‧‧螺紋

82‧‧‧頂部

84‧‧‧底部

86‧‧‧側壁

87‧‧‧濺鍍腔室組件

88‧‧‧表面

90‧‧‧突部

92‧‧‧深度

94‧‧‧寬度

95‧‧‧第一平面

96‧‧‧第二平面

97‧‧‧重複單元

98‧‧‧寬度

99‧‧‧寬度

100‧‧‧粒子阱

102‧‧‧比較性表面

104‧‧‧壓痕

105‧‧‧軌道

106‧‧‧突部

108‧‧‧第一螺紋

110‧‧‧第二螺紋

112‧‧‧箭頭

114‧‧‧箭頭

116‧‧‧箭頭

118‧‧‧箭頭

130‧‧‧粒子阱

132‧‧‧粒子阱

134‧‧‧倒置滾花

136‧‧‧突出滾花

138‧‧‧壓痕

140‧‧‧第一螺紋

142‧‧‧第二螺紋

146‧‧‧底部

150‧‧‧粒子阱

152‧‧‧粒子阱

154‧‧‧倒置滾花

156‧‧‧突出滾花

158‧‧‧壓痕

160‧‧‧第一螺紋

162‧‧‧第二螺紋

164‧‧‧箭頭

166‧‧‧側壁

170‧‧‧宏觀紋理

172‧‧‧粒子阱

174‧‧‧倒置滾花

176‧‧‧第一螺紋

180‧‧‧側壁

182‧‧‧壓痕

184‧‧‧頂部

186‧‧‧頂部

188‧‧‧底部

190‧‧‧微觀紋理

191‧‧‧頂部

192‧‧‧頂部

193‧‧‧第一螺紋

194‧‧‧第二螺紋

195‧‧‧側壁

196‧‧‧底部

197‧‧‧壓痕

200‧‧‧方法

208‧‧‧步驟

210‧‧‧步驟

212‧‧‧步驟

214‧‧‧步驟

216‧‧‧步驟

218‧‧‧步驟

圖1係可用於濺鍍設備中之例示性線圈之俯視圖。 圖2係可用於濺鍍設備中之例示性線圈之側視圖。 圖3係展示根據一些實施例之可用於粒子阱上之實例性滾花圖案之顯微圖。 圖4係可用於粒子阱上之滾花圖案之比較性實例之顯微圖。 圖5係根據一些實施例之可用於粒子阱上之實例性滾花圖案之示意圖。 圖6係可用於粒子阱上之滾花圖案之比較性實例之示意圖。 圖7係根據一些實施例之可用於粒子阱上之實例性滾花圖案之示意圖。 圖8係展示根據一些實施例之可用於粒子阱上之實例性滾花圖案之顯微圖。 圖9係滾花圖案之比較性實例之顯微圖。 圖10係展示根據一些實施例之可用於粒子阱上之實例性滾花圖案之顯微圖。 圖11係滾花圖案之比較性實例之顯微圖。 圖12係展示根據一些實施例之可用於粒子阱上之實例性滾花圖案之顯微圖。 圖13係滾花圖案之比較性實例之顯微圖。 圖14係根據一些實施例之滾花處理之後之實例性濺鍍阱之顯微圖。 圖15係展示根據一些實施例之表面處理之後之圖14之濺鍍阱之顯微圖。 圖16係展示根據一些實施例之形成粒子阱之實例性方法之流程圖。

Claims (10)

1. 一種包括粒子阱之濺鍍腔室組件，該粒子阱包括： 圖案化宏觀紋理，其形成於該濺鍍腔室組件之表面之至少一部分上，該圖案化宏觀紋理具有： 壓痕，其等具有深度且依重複圖案進行配置； 第一螺紋，其等在第一方向上延伸，該等第一螺紋形成在第二方向上分離鄰近壓痕之側壁；及 第二螺紋，其等在該第二方向上延伸，該第二方向與該第一方向成大於0度且小於180度之角度，該等第二螺紋形成在該第一方向上分離鄰近壓痕之側壁；及 隨機圖案微觀紋理，其形成於該圖案化宏觀紋理上，該微觀紋理具有小於該等壓痕之該深度之高度。
2. 一種在濺鍍腔室組件上形成粒子阱之方法，該方法包括： 形成第一表面紋理，其具有至具有藉由側壁彼此分離之鄰近壓痕之該濺鍍腔室組件之第一表面中之壓痕之重複圖案，該等壓痕具有深度及寬度；及 在該第一表面紋理上形成第二表面紋理，其中該第二表面紋理具有隨機圖案且具有小於該複數個圖案化壓痕之各壓痕之該深度之平均高度。
3. 如請求項1之濺鍍腔室粒子阱，其中該表面具有自每cm約8個第一螺紋至每cm約20個第一螺紋之螺紋計數，且其中該表面具有自每cm約8個第二螺紋至每cm約20個第二螺紋之螺紋計數。
4. 如請求項1之濺鍍腔室粒子阱或如請求項2之方法，其中該等壓痕在平行於該表面之方向上具有平行四邊形橫截面形狀。
5. 如請求項1之濺鍍腔室粒子阱或如請求項2之方法，其中該等壓痕之平均深度係自約330 μm深至約420 μm深。
6. 如請求項1之濺鍍腔室粒子阱或如請求項2之方法，其中該等壓痕係經塑形為倒置錐體，其中倒置錐體之頂點定位於壓痕之底部處。
7. 如請求項2之方法，其中該第一表面紋理係藉由將滾花工具按壓至該濺鍍腔室組件之該表面中以形成該壓痕圖案而形成。
8. 如請求項2之方法，其中該第二表面紋理係藉由珠噴砂、線刷、電漿蝕刻或化學蝕刻中之至少一者形成。
9. 如請求項2之方法，其中形成該第二表面紋理包含在該第一表面紋理上形成經增加之表面積，及移除該第一表面紋理之尖峰。
10. 如請求項2之方法，其中該等壓痕係經塑形為倒置錐體，其中各倒置錐體之基底平行於該第一表面且各倒置錐體之頂點經定向至該表面中，且其中各倒置錐體之高度界定該複數個壓痕之各壓痕之該深度。