TW201945567A - 用環境控制進行線性掃描的物理氣相沉積方法和裝置 - Google Patents

用環境控制進行線性掃描的物理氣相沉積方法和裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201945567A
TW201945567A TW108107816A TW108107816A TW201945567A TW 201945567 A TW201945567 A TW 201945567A TW 108107816 A TW108107816 A TW 108107816A TW 108107816 A TW108107816 A TW 108107816A TW 201945567 A TW201945567 A TW 201945567A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
gas
substrate support
support
linear
Prior art date
Application number
TW108107816A
Other languages
English (en)
Inventor
班雀奇 梅保奇
李正周
先敏 唐
Original Assignee
美商應用材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商應用材料股份有限公司 filed Critical 美商應用材料股份有限公司
Publication of TW201945567A publication Critical patent/TW201945567A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C23C14/505—Substrate holders for rotation of the substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/225—Oblique incidence of vaporised material on substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414—Targets
    • H01J37/3432—Target-material dispenser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02266—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by physical ablation of a target, e.g. sputtering, reactive sputtering, physical vapour deposition or pulsed laser deposition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本文提供了用於物理氣相沉積（PVD）的方法和裝置。在一些實施例中，一種裝置包括線性PVD源，其用以提供材料通量的流，材料通量的流包括待沉積在基板上的材料;及基板支撐件，其用於以與線性PVD源呈非垂直的角度來支撐基板，並且其中基板支撐件和線性PVD源可沿著支撐表面的平面相對於彼此移動，或者沿著垂直於支撐表面的平面的軸移動，而足以使材料通量的流在操作期間在設置在基板支撐件上的基板的表面上完全地移動，其中基板支撐件在線性滑動構件或軸中的至少一者上移動，該線性滑動構件或該軸之至少一者由一氣體緩衝軸承所支撐並行進通過該氣體緩衝軸承，該氣體緩衝軸承具有一惰性氣體，該惰性氣體作為一緩衝氣體。

Description

用環境控制進行線性掃描的物理氣相沉積方法和裝置
本揭示內容的實施例一般涉及基板處理設備，更具體地，涉及用於透過物理氣相沉積來沉積材料的方法和裝置。
半導體處理工業通常一般而言持續努力增加沉積在基板上的層的均勻性。例如，隨著電路尺寸的縮小導致基板的每單位面積的電路的更高積體度，通常可以看到增加的均勻性，或者在一些應用中需要增加的均勻性，以便保持令人滿意的產量並降低製造成本。不同種類技術已經被開發，以在具有成本效益的和均勻的方式的基板，例如化學氣相沉積（CVD）或物理氣相沉積（PVD）沉積的層。
然而，發明人已經觀察到，隨著生產設備以更均勻地被沉積的驅動，某些應用可能不適當地用於需要有目的的沉積，其相對於在基板上製造的給定結構而言不對稱或不均勻。
因此，發明人提供了用於透過物理氣相沉積來沉積材料的改進的方法和裝置。
本文提供了用於物理氣相沉積（PVD）的方法和裝置。在一些實施例中，用於物理氣相沉積（PVD）的裝置包括線性PVD源，其用以提供材料通量的流，材料通量的流包括待沉積在基板上的材料;基板支撐件，其具有支撐基板的支撐表面，其中基板支撐件構造成以與線性PVD源非垂直的角度支撐基板，並且其中基板支撐件和線性PVD源可相對於彼此而沿著基板支撐件的支撐表面的平面移動，或者沿著垂直於基板支撐件的支撐表面的平面的軸移動，而足以使材料通量的流在操作期間在設置在基板支撐件上的基板的表面上完全地移動，其中基板支撐件在線性滑動構件或軸中的至少一者上移動，該線性滑動構件或該軸之至少一者由一氣體緩衝軸承所支撐並行進通過該氣體緩衝軸承，該氣體緩衝軸承具有一惰性氣體，該惰性氣體作為一緩衝氣體。
根據本揭示內容的至少一些實施例，提供了一種用於執行物理氣相沉積（PVD）的方法。該方法包括透過線性PVD源將包括待沉積在基板上的材料的材料通量的流提供到PVD室的處理容積中;使用設置在處理容積內的基板支撐件以與線性PVD源非垂直的角度支撐基板，其中基板支撐件在線性滑動構件或軸上的至少一者上移動，該線性滑動構件或該軸之至少一者由一氣體緩衝軸承所支撐並行進通過該氣體緩衝軸承，該氣體緩衝軸承具有一惰性氣體，該惰性氣體作為一緩衝氣體；且透過沿著基板支撐件的支撐表面的平面移動基板支撐件或者沿著垂直於基板支撐件的支撐表面的平面的軸移動基板支撐件，使材料通量的流移動到或被沉積在基板的工作表面上。
根據本揭示內容的至少一些實施例，提供了一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其上儲存有指令，當由控制器執行時，所述指令執行用於物理氣相沉積（PVD）的方法。該方法包括透過線性PVD源將包括待沉積在基板上的材料的材料通量的流提供到PVD室的處理容積中;使用設置在處理容積內的基板支撐件以與線性PVD源非垂直的角度支撐基板，其中基板支撐件在線性滑動構件或軸上的至少一者上移動，該線性滑動構件或該軸之至少一者由一氣體緩衝軸承所支撐並行進通過該氣體緩衝軸承，該氣體緩衝軸承具有一惰性氣體，該惰性氣體作為一緩衝氣體；且透過沿著基板支撐件的支撐表面的平面移動基板支撐件或者沿著垂直於基板支撐件的支撐表面的平面的軸移動基板支撐件，使材料通量的流移動到或被沉積在基板的工作表面上。
以下描述本揭示內容的其他和進一步的實施例。
本文提供了用於物理氣相沉積（PVD）的方法和裝置的實施例。所揭示的方法和裝置的實施例有利地實現了材料在基板上的均勻角度的沉積。在這樣的應用中，沉積的材料相對於基板上的給定特徵是不對稱的或有角度的，但是其在基板上的所有特徵內可以是相對均勻的。所揭示的方法和裝置的實施例有利地實現了對於可選擇的不同材料的PVD的新應用或機會，從而進一步實現了新的市場和能力。
圖1A～1B分別是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於PVD的裝置100的示意性側視圖和俯視圖。具體地，圖1A～1B示意性地描繪了用於在基板上與基板的大致平坦表面呈一定角度的不同材料的PVD的裝置100。該裝置100一般包括線性PVD源102和用於支撐基板106的基板支撐件104。線性PVD源102被配置為從朝向基板支撐件104（以及設置在基板支撐件104上的任何基板106）的源提供定向的材料通量的流（如圖1A～1B所示的流108）。基板支撐件104具有支撐表面以支撐基板106，使得待沉積的基板106的工作表面暴露於經定向的材料通量的流108。由線性PVD源102提供的材料通量的流108的寬度大於基板支撐件104（以及設置在基板支撐件104上的任何基板106）的寬度。材料通量的流108具有對應於材料通量的流108的寬度的線性細長軸。基板支撐件104和線性PVD源102被配置為相對於彼此線性移動，如箭頭110所示。可以透過移動線性PVD源102或基板支撐件104中的任一個或兩者來實現相對運動。可選地，基板支撐件104可以另外被配置為旋轉（例如，在支撐表面的平面內），如箭頭112所示。
線性PVD源102包括要被濺射沉積在基板106上的靶材料。在一些實施例中，靶材料可以是例如金屬，例如鈦等，適合於在基板106上沉積鈦（Ti）或氮化鈦（TiN）。在一些實施例中，靶材料可以是例如矽或含矽化合物，適合於在基板上沉積矽（Si）、氮化矽（SiN）、氮氧化矽（SiON）等。根據本文提供的教導，也可以適當地使用其他材料。線性PVD源102還包括或耦合到電源，以提供合適的功率，用於在靶材料附近形成電漿並且用於從靶材料濺射原子。電源可以是DC或RF電源中的任一個或兩者。
與離子束或其他離子源不同，線性PVD源102被配置為主要提供中性物質和靶物質的少量離子。這樣，可以形成具有足夠低密度的電漿，以避免電離太多的靶材料的濺射原子。例如，對於作為基板106的具300mm直徑的晶片，可以提供約1至約20kW的DC或RF功率。所施加的功率或功率密度可以針對其他尺寸的基板進行縮放。另外，可以控制其他參數以幫助在材料通量的流108中大部分提供中性物質。例如，可以將壓力控制為足夠低，使得平均自由路徑長於線性PVD源102的開口的一般尺寸，材料通量的流108透過該開口朝向基板支撐件104（如在下面更詳細地討論的）。在一些實施例中，壓力可以控制為約0.5至約5毫托。
本文揭示的方法和實施例有利地使得能夠沉積具有經成形的輪廓的材料，或者特別地，相對於基板上的給定特徵具有不對稱輪廓的材料，同時保持基板上所有特徵的整體沉積和形狀均勻性。例如，圖2A描繪了根據本揭示內容的至少一些實施例的包括特徵202的基板200的示意性側視圖，特徵202具有沉積在其上的材料204的層。特徵202可以是溝槽、通孔或雙鑲嵌特徵等。另外，特徵202可以從基板突出而不是延伸到基板200中。材料204不僅沉積在基板200的頂表面206（例如，場區域）的頂上，而且還沉積在特徵202的至少部分內或沿著特徵202的至少部分。然而，與特徵的相對的第二側212（如材料的部分208所示）相比，材料204在特徵的第一側210上沉積到更大的厚度。在一些實施例中，並且取決於材料通量的流108的入射角，材料204可以沉積在特徵的底部214上。在一些實施例中，並且如圖2A中所示，很少或沒有材料204沉積在特徵202的底部214上。在一些實施例中，與特徵202的第二側212的相對的上角218相比，附加的材料204尤其沉積在特徵202的第一側210的上角216附近。
如圖2B所示，其是根據本揭示內容的至少一些實施例的具有多個特徵202的基板200的示意性側視圖，其具有沉積在其上的材料204的層，材料204相對均勻地被沉積橫跨經形成在基板200中的多個特徵202。如圖2B所示，沉積材料204的形狀在整個基板200上從特徵到特徵基本上是均勻的，但在任何給定特徵202內是不對稱的。因此，根據本揭示內容的實施例有利地提供材料204在基板200上的受控/均勻角度的沉積，其中基本均勻量的材料204沉積在基板200的場區域上。
在一些實施例中（例如，除了相對於線性PVD源102線性移動之外，基板支撐件104還被配置為旋轉）可以提供不同的材料沉積輪廓。例如，圖2C描繪了根據本揭示內容的至少一些實施例的包括特徵202的基板200的示意性側視圖，該特徵202具有沉積在其上的材料204的層。如上面關於圖2A～2B所述，材料204不僅沉積在基板200的頂表面206的頂上（例如，場區域），而且還沉積在特徵202的至少部分內或沿著特徵202的至少部分。然而，在與圖2C一致的實施例中，與特徵202的底部214相比，材料204在特徵的第一側210以及特徵的相對的第二側212（如材料的部分208所示）上沉積到更大的厚度。在一些實施例中，並且取決於材料通量的流108的入射角，可以控制沉積在側壁的下部和特徵的底部214上的材料的量。然而，如圖2C所示，很少或沒有材料204沉積在特徵202的底部214上（以及靠近底部214的側壁的下部）。
如圖2D所示，其是具有根據本揭示內容的至少一些實施例的其上沉積有材料204的層的多個特徵202的基板200的示意性側視圖，材料204相對均勻地被沉積橫跨經形成在基板200中的多個特徵202。如圖2D所示，沉積材料204的形狀從整個基板200上的特徵到特徵基本上是均勻的，但在任何給定特徵202內具有受控的材料輪廓。因此，根據本揭示內容的實施例有利地提供材料204在基板200上的受控/均勻角度的沉積，其中基本均勻量的材料204沉積在基板200的場區域上。
儘管圖2A～2D的以上描述涉及具有側面（例如，第一側210和第二側212）的特徵202，但是特徵202可以是圓形的（例如通孔）。在特徵202是圓形的這種情況下，儘管特徵202可以具有單個側壁，但是可以基於基板200相對於基板支撐件104的移動的線性軸的取向以及線性PVD源102的材料通量的流108的方向來任意選擇/控制第一側210和第二側212。此外，在基板支撐件104可以旋轉的實施例中，第一側210和第二側212可以根據處理期間基板200的取向而改變或混合。
上述裝置100可以以多種方式實現，並且本文在圖3A至圖12中提供了若干非限制性實施例。雖然不同的附圖可以討論裝置100的不同特徵，但是可以與這裡提供的教導一致地進行這些特徵的組合和變化。另外，儘管附圖可示出具有特定取向（例如，垂直或水平）的裝置，但是這些取向是示例而非限制本揭示內容。例如，任何配置都可以旋轉或定向與頁面上顯示的不同。圖3A～3B是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置300的二維和三維示意性側視圖。圖3A中所示的某些項目已從圖3B中移除，以增強本揭示內容的清晰度。裝置300是裝置100的示例性實施方式，並且揭示了若干示例性特徵。
如圖3A～3B所示，線性PVD源102可包括具有內部容積的腔室或殼體302。待被濺射的源材料的靶304被設置在殼體302內。靶304通常是細長的，並且可以是例如圓柱形或矩形。靶304的尺寸可以根據基板106的尺寸和處理室的配置而變化。例如，為了處理直徑為300mm的半導體晶片，靶304的寬度或直徑可以在約100至約200mm之間，並且可以具有約400至約600mm的長度。靶304可以是靜止的或可移動的，包括可沿靶304的細長軸旋轉。
靶304耦合到電源305。氣體供應（未示出）可以耦合到殼體302的內部容積，以提供在當濺射來自靶304的材料時（即產生材料通量的流108時）適合於在內部容積內形成電漿的氣體，例如惰性氣體（例如，氬氣）或氮氣（N2 ）。殼體302耦合到包含基板支撐件104的沉積腔室308。真空泵可以連接到殼體302或沉積腔室308中的至少一個中的排氣口（未示出），以在處理期間控制壓力。
開口306連接殼體302和沉積腔室308的內部容積，以允許材料通量的流108從殼體302進入沉積腔室308，並進入基板106。如下面更詳細討論的，可以選擇或控制開口306相對於靶304的位置以及開口306的尺寸，以控制穿過開口306且進入沉積腔室308的材料通量的流108的形狀和尺寸。例如，開口306的長度足夠寬以允許材料通量的流108比基板106寬。另外，可以控制開口306的寬度以沿著開口306的長度提供均勻的沉積速率（例如，較寬的開口306可以提供更大的沉積均勻性，而較窄的開口306可以提供對在基板106上的材料通量的流108的撞擊角度的增加的控制。在一些實施例中，多個磁體可以定位在靶304附近，以在處理期間控制電漿相對於靶304的位置。可以透過控制電漿位置（例如，透過磁體位置）以及開口306的尺寸和相對位置來調整沉積過程。
殼體302可包括合適材料的襯裡，以保留沉積在襯裡上的顆粒，以減少或消除基板106上的微粒污染。襯裡可以是可拆卸的，以便於清潔或更換。類似地，可以將襯裡提供給沉積腔室308中的一些或全部，例如，至少靠近開口306。殼體302和沉積腔室308通常接地。
在圖3A～3B所示的實施例中，線性PVD源102是靜止的，並且基板支撐件104被配置成線性移動。例如，基板支撐件104耦合到線性滑動構件310，線性滑動構件310可在沉積腔室308內充分地前後線性移動，以允許材料通量的流108撞擊基板106的期望部分，例如整個基板106。線性滑動構件310可行進而穿過軸承370，例如氣體緩衝軸承。發明人已經觀察到當使用空氣或清潔乾燥空氣（CDA）作為氣體緩衝軸承的緩衝氣體時，空氣中的氧氣（例如，O2 ，H2 O等）可能洩漏到沉積腔室308的內部容積而可能引起沉積膜中的缺陷，例如透過氧化。因而，惰性氣體源372連接到軸承370，以向軸承提供惰性氣體，而不是空氣或CDA。惰性氣體可以是高貴氣體，例如氬氣、氦氣等。在一些實施例中，例如，在沉積的膜中氮不是不希望的元素的情況下，惰性氣體可以是氮氣（N2 ）。
位置控制機構322（例如致動器、馬達、驅動器等）（例如經由線性滑動構件310來）控制基板支撐件104的位置。基板可以沿著平面線性移動，使得基板106的表面保持與開口306的約1至約10mm的垂直距離。基板支撐件104可以以一定速率移動以控制基板106上的沉積速率。例如，控制器321可以可操作地連接到位置控制機構322、電源305，或者連接到位置控制機構322和/或電源305。控制器321包括中央處理單元（CPU）、支援電路和電腦可讀媒體（例如，非暫態電腦可讀儲存媒體）或儲存器。電腦可讀儲存媒體可以被配置為儲存指令，所述指令在由控制器執行時可以執行用於在基板（例如，基板106，200）上執行物理氣相沉積的方法，如下面將更詳細描述的。
可選地，基板支撐件104還可以被配置為在支撐表面的平面內旋轉，使得設置在基板支撐件104上的基板可以旋轉。（諸如致動器、馬達、驅動器等的）旋轉控制機構獨立於基板支撐件104的線性位置而控制基板支撐件104的旋轉。因此，基板支撐件104可以旋轉，同時基板支撐件104也在操作期間線性地移動穿過材料通量的流108。或者，基板支撐件104可以在操作期間通過材料通量的流108而在基板支撐件104的線性掃描之間旋轉（例如，基板支撐件可以線性移動而不旋轉，並且在不線性移動的同時旋轉）。
另外，基板支撐件104可以移動到用於將基板106裝載到沉積腔室308中和從沉積腔室308中卸載的位置。例如，在一些實施例中，傳送室324（例如裝載鎖）可經由狹槽或開口318耦接到沉積腔室308。基板傳送機器人316或其他類似的合適的基板傳送裝置可以設置在傳送室324內並且可以在傳送室324和沉積腔室308之間移動，如箭頭320所示，以將基板106移入和移出沉積腔室308（並且進入和離開基板支撐件104）。在基板支撐件104具有沉積和轉移所需的不同取向的實施例中，基板支撐件104可進一步旋轉或以其他方式可移動，如箭頭314所示。例如，在圖3A～3B所示的實施例中，當在基板支撐件104和傳送室324之間移動基板106時，基板支撐件104可以處於水平和下部位置（就圖而言）。另外，當基板106相對於材料通量的流108流動移動時，基板支撐件104可處於垂直和上部位置（就圖而言），以在基板106頂上沉積材料。
取決於基板支撐件104的配置，特別是基板支撐件104的支撐表面的配置（例如，垂直、水平或呈角度），基板支撐件104可以被適當地配置以在處理期間保持基板106。例如，在一些實施例中，基板106可透過重力擱置在所述基板支撐件104上。在一些實施例中，基板106可以固定到基板支撐件104上，例如，透過真空吸盤、靜電吸盤、機械夾具等。還可以提供基板引導和對準結構，以改善基板106在基板支撐件104上的對準和保持。
圖3C～3D分別描繪了根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的基板支撐件和沉積結構的示意性頂視圖和等距截面圖。圖3D是沿著圖3C中的線I-I截取的基板支撐件和沉積結構的等距截面圖。
沉積結構326可以設置在沉積腔室308內的基板106和基板支撐件104周圍。例如，沉積結構326可以耦合到基板支撐件104。在一些實施例中，沉積結構326和基板106的前表面形成共同的平坦表面。在掃描基板106期間，沉積結構326減少沉積物或顆粒積聚在基板106的邊緣和背面上。此外，使用沉積結構326減少沉積物或顆粒積聚在基板支撐件104上以及基板支撐件104附近的硬體和設備上。在一些實施例中，電壓源（未示出）可以耦合到沉積結構326的一部分以將電荷施加到沉積結構326的一部分。在一些實施例中，電壓源可用於將電壓或電荷施加到與沉積結構326相關聯的可移除結構328。儘管材料通量的流108主要包括中性物質，但是在沉積結構326或可移除結構328的一部分上施加電荷可以進一步減少在掃描基板106期間由於任何電離粒子而累積在基板106的邊緣和背面上的沉積物或顆粒。
在一些實施例中，沉積結構326包括設置在沉積結構326的開口330中的可移除結構328。可移除結構328可具有對應於基板106的形狀。例如，在基板106是圓形基板（例如半導體晶片）的實施例中，可移除結構328是可移除的環結構。如圖3C～3D所示，基板106透過開口330而暴露。
可移除結構328具有外邊緣表面332和內邊緣表面334。內邊緣表面334的圓周大於基板支撐件104的圓周。此外，在一些實施例中，可移除結構328具有與沉積結構326的前表面338對準的外表面336。此外，在一些實施例中，基板106的前表面340可以與沉積結構326的前表面338和可移除結構328的外表面336對齊。因此，在一些實施例中，可移除結構328的外表面336、沉積結構326的前表面338和基板106的前表面340形成平坦表面。在一些實施例中，外表面336不與沉積結構326的前表面338和/或基板106的前表面340對齊。
如圖3D所示，可移除結構328包括凹槽342。凹槽342可以形成在可移除結構328的圓周的至少一部分中。在一些實施例中，凹槽342形成在可移除結構328的整個圓周中。凹槽342可以包括傾斜表面344，其用於引導與材料通量的流108相關聯的顆粒遠離基板106的後側346。此外，傾斜表面344用於引導與材料通量的流108相關聯的顆粒遠離基板支撐件104。在一些實施例中，與材料通量的流108相關聯的顆粒可以由傾斜表面344引導而朝向與凹槽342相關聯的表面348。凹槽342可以形成為具有比圖3中所示更淺或更深的深度。此外，雖然表面348被示出為筆直的，但是表面348可替代地以與傾斜表面344類似的角度加以形成。
可移除結構328可包括凸緣350。凸緣350可以與沉積結構326的後側352接觸。在一些實施例中，凸緣350在沉積結構326的後側352上可移除地壓配合抵靠沉積結構326。
在一些實施例中，凸緣350在沉積結構326的後側352上耦合到沉積結構326。例如，可移除結構328可包括一個或多個通孔353。在一些實施例中，多個通孔353設置在凸緣350中。多個通孔353可以接收保持器元件356，例如緊固件、螺釘等。每個保持器元件356可以由沉積結構326中的孔358所接收。因此，沉積結構326可包括多個孔358。在另一個實施例中，孔358可以是通孔，使得保持器元件356可以從沉積結構326的前表面338插入並使用螺母、緊固件或螺紋而可保持地附接到凸緣350。
具有可移除環的基板平面結構有利地易於維護。具體地、有利地，當需要預防性維護時，不是移除整個基板平面結構，而是可以移除可移除環以完成所需的預防性維護。此外，因為基板平面結構和可拆卸環形件有利地提供模組化單元，與維護和替換形成為一個連續單元的傳統基板平面結構相比，可以有利地降低與維護和更換模組化單元相關的成本。另外，有利地，與基板平面結構的其餘部分相比，可移除環可由不同材料製成。例如，對可移除環使用特定材料類型可有利地減輕沉積物和顆粒在晶片邊緣上的累積。
圖4是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置400的示意性側視圖。裝置400是裝置100的示例性實施方式，並且揭示了若干示例性特徵。裝置400與上述裝置300類似並且以與上述裝置300類似的方式操作，除了（與裝置300中的正交相對位置相比）基板的取向相對於沉積和裝載/卸載位置保持恆定。另外，在頁面的方向上，圖3A～3B描繪了垂直配置的系統（例如，基板支撐件104垂直移動），圖4描繪了水平配置的系統（例如，基板支撐件104水平移動）。
如圖4所示，可以在開口318附近設置多個提升銷402，以便於在基板支撐件104和基板傳送機器人之間傳送基板106（例如，如上面參考圖3A～B所討論的）。
另外，靶404可以具有與其他圖中描繪的圓柱形靶304不同的配置。具體地，靶404可以是矩形靶，其具有例如待濺射的靶材料的平面矩形面。上述靶404配置也可以用在本文揭示的任何其他實施例中。
圖5A～5B分別是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置500的示意性側視圖和俯視圖。裝置500是裝置100的示例性實施方式，並且揭示了若干示例性特徵。除了線性滑動構件310（和位置控制機構322，未示出）從沉積腔室308的頂部而不是從底部延伸之外，裝置500類似於並且以與上述裝置300類似的方式操作。
另外，如圖5B所示，線性滑動構件310可包括多個線性滑動構件502。每個線性滑動構件502可以在第一端處耦接到基板支撐件104，例如，經由橫向構件504。線性滑動構件502的相對端可以耦接到位置控制機構322，以便於控制基板支撐件104。儘管未在圖5A～5B中示出，但是可以為每個線性滑動構件310提供軸承370和惰性氣體源372。
在如本文所揭示的PVD設備的實施例中，可以控制或選擇材料通量的流108的一般入射角，以促進材料在基板106上的期望的沉積輪廓。另外，可以控制或選擇材料通量的流108的一般形狀以控制沉積在基板106上的材料的沉積輪廓。在一些實施例中，材料可以沉積在基板106的頂表面和基板106上的特徵的第一側壁上（例如，基本上如圖2A和2B中所示）。在一些實施例中，取決於沉積角度，材料可以進一步沉積在特徵的底表面上。在一些實施例中，取決於沉積角度，材料可以進一步沉積在特徵的相對側壁表面上，而（與特徵的相對側壁相比）在第一側壁上具有更大的沉積。
圖6是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖。在圖6所示的實施例中，基板支撐件104被配置為沿垂直於基板支撐件104的支撐表面的平面的軸（例如，垂直於基板表面的平面）線性移動。例如，基板支撐件104耦接到軸610，軸610可以充分地線性地前後移動（例如，更接近並且更遠離線性PVD源102），以允許材料通量的流108撞擊基板106的所需部分，例如整個基板104。位置控制機構322（例如致動器、馬達、驅動器等）（例如經由軸610來）控制基板支撐件104的位置。正如在上面相對於圖3A描述的實施例中，軸610受軸承370所支撐且可行進而穿過軸承370，例如氣體緩衝軸承。如上所述，惰性氣體源372連接到軸承370以向軸承提供惰性氣體，而不是空氣或CDA。
基板支撐件104可至少在最接近線性PVD源102的第一位置和遠離線性PVD源102的第二位置之間移動。第一位置被配置成使得在操作中，材料通量的流108靠近基板106的第一側。在第一位置，材料通量的流108可以錯過基板106或者可以沿著基板的第一側至少撞擊基板的工作表面。第二位置被配置成使得在操作中，材料通量的流108靠近基板106的第二側，其與第一側相對。在第二位置，材料通量的流108可以錯過基板106或者可以沿著基板106的第二側至少撞擊基板106的工作表面。第一和第二位置被配置成使得兩個位置之間的運動將使材料通量的流108從第一側移動穿過基板106到達第二側，從而從第一個位置到第二個位置（或從第二個位置到第一個位置）的單次掃描過程中撞擊基板106的整個工作表面。
上述實施例的組合和變化包括具有多於一個靶的裝置，以便於以多個角度進行沉積。例如，圖7是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖。如圖7中所示，可以提供兩個線性PVD源102，102'，使得靶304，304'可以具有相應的材料通量的流108，108'，其分別被引導通過相應的開口306，306'以撞擊基板106。靶材料可以是相同材料或不同材料。另外，提供給單獨的線性PVD源102，102'的處理氣體可以相同或不同。靶304，304'的大小、靶304，304'的位置、開口306，306'的位置和大小，可經獨立地控制而從每個材料通量的流108，108'獨立地控制材料衝擊到基板106上。
圖8是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖。圖8類似於圖7的實施例，除了兩個靶304，304'設置在相同的線性PVD源102內。
在圖7～8的每個實施例中，靶304，304'的相對角度（以及因此材料通量的流108，108'的方向）是說明性的，並且可以獨立地選擇其他角度，包括在使得靶304，304'彼此不平行的方向上。
圖9是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖。如圖9所示，可以提供兩個線性PVD源102，102'，使得靶304，304'可以具有相應的材料通量的流108，108'，其分別被引導通過相應的開口306，306'以撞擊基板106。靶材料可以是相同材料或不同材料。另外，提供給單獨的線性PVD源102，102'的處理氣體可以相同或不同。靶304，304'的大小、靶304，304'的位置、開口306，306'的位置和大小，可經獨立地控制而從每個材料通量的流108，108'獨立地控制材料衝擊到基板106上。
靶304，304'的相對角度（以及因此材料通量的流108，108'的方向）是說明性的，並且可以獨立地選擇其他角度，包括在使得靶304，304'彼此不平行的方向上。儘管未在圖7～9中示出，但是可以為每個線性滑動構件或軸提供軸承370和惰性氣體源372，從而向基板支撐件104提供線性運動。
圖10是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於執行物理氣相沉積的方法1000。在1002處，線性PVD源（例如，線性PVD源102）可用於提供包括材料（例如，材料204）的材料通量的流（例如，流108）並將材料沉積在基板上（例如，基板106），在1004處，其可以設置在基板支撐件（例如，基板支撐件104）的支撐表面上。在1006處，材料通量的流通過線性PVD源和沉積腔室之間的開口（例如，開口306）進入沉積腔室（例如，沉積腔室308）。任選地，可以限制材料在細長的流的尺寸的範圍內的行進的角度範圍。
繼續在1006處，可以移動基板支撐件（例如，沿著基板支撐件的支撐表面的平面或者沿著垂直於基板支撐件的支撐表面的平面的軸），從第一位置線性地（例如，材料通量的流接近基板的第一側的位置）透過材料通量的流到第二位置（例如，材料通量的流靠近於與第一側相對的基板的第二側的位置）。例如，第一位置可以將基板完全定位在材料通量的流或至少一部分材料通量的流之外。此外，第二位置還可以將基板完全定位在材料通量的流或至少一部分材料通量的流之外。繼續在1006處，材料在基板上的沉積量取決於沉積速率和基板透過材料通量的流的線性移動的速度。基板可以一次透過材料通量的流（例如，從第一位置移動到第二位置一次）或多次（例如，從第一位置移動到第二位置，然後從第二位置移動到第一位置等）以在基板上沉積所需厚度的材料。可選地，基板可以在多次通過之間旋轉（例如，在線性移動結束時到達第一位置或第二位置之後）或者在通過材料通量流時（例如，在從第一個位置到第二個位置之線性移動的同時）。
將基板支撐件104連接到位置控制機構322的線性滑動構件（例如，310）或軸（例如，610）由氣體緩衝軸承370支撐並行進通過氣體緩衝軸承370，該氣體緩衝軸承370具有惰性氣體，其作為用於軸承的氣體而被提供（例如，透過惰性氣體源372提供）。因此，與使用空氣或CDA作為軸承的氣體相比，每層沉積材料將具有減少的由於氧氣引起的污染或缺陷。
在提供兩股材料通量的流（例如，如圖7～8中所示）的實施例中，可以交替或同時提供流。另外，基板的取向可以是旋轉地固定的或可變的。例如，在一些實施例中，兩個材料通量的流可以交替地提供相同的材料或不同的材料以在基板上不對稱地被沉積，如圖2A～2B所示。基板可以旋轉地固定，而第一材料通量的流在第一次通過第一材料通量的流時提供。然後可以將基板旋轉180度並隨後旋轉地固定，同時在第一次通過第二材料通量的流時提供第二材料通量的流。如果需要，在完成第一次通過第二材料通量的流之後，基板可以再次旋轉180度，然後在第二次通過第一材料通量的流時保持旋轉地固定。基板的旋轉和通過第一或第二材料通量的流可以繼續直到提供所需厚度的材料為止。在第一和第二材料通量的流提供不同材料以待沉積的情況下，與通過第二材料通量的流相比，當通過第一材料通量的流時，基板支撐件的移動速率可以相同或不同。
在一些實施例中，基板可以在通過第一或第二材料通量的流之同時連續旋轉（例如，在從第一位置到第二位置或從第二位置到第一位置的線性移動的同時）以獲得類似於圖2C～2D中所示的沉積輪廓。
雖然前述內容針對本揭示內容的實施例，但是可以在不脫離本揭示內容的基本範圍的情況下設計本揭示內容的其他和進一步的實施例。
100‧‧‧裝置
102‧‧‧線性PVD源
104‧‧‧基板支撐件
106‧‧‧基板
108‧‧‧流
110‧‧‧箭頭
112‧‧‧箭頭
200‧‧‧基板
202‧‧‧特徵
204‧‧‧材料
206‧‧‧頂表面
208‧‧‧部分
210‧‧‧第一側
212‧‧‧第二側
214‧‧‧底部
216‧‧‧上角
218‧‧‧上角
300‧‧‧裝置
302‧‧‧殼體
304‧‧‧靶
305‧‧‧電源
306‧‧‧開口
308‧‧‧沉積腔室
310‧‧‧線性滑動構件
312‧‧‧箭頭
314‧‧‧箭頭
316‧‧‧傳送機器人
318‧‧‧開口
320‧‧‧箭頭
322‧‧‧位置控制機構
324‧‧‧傳送室
326‧‧‧沉積結構
328‧‧‧可移除結構
330‧‧‧開口
332‧‧‧邊緣表面
334‧‧‧邊緣表面
336‧‧‧外表面
338‧‧‧前表面
340‧‧‧前表面
342‧‧‧凹槽
344‧‧‧傾斜表面
346‧‧‧後側
348‧‧‧表面
350‧‧‧凸緣
352‧‧‧後側
353‧‧‧通孔
356‧‧‧保持器元件
358‧‧‧孔
372‧‧‧惰性氣體源
400‧‧‧裝置
402‧‧‧提升銷
404‧‧‧靶
610‧‧‧軸
1000‧‧‧步驟
1002‧‧‧步驟
1004‧‧‧步驟
1006‧‧‧步驟
321‧‧‧控制器
370‧‧‧軸承
透過參考附圖中描繪的本揭示內容的說明性實施例，可以理解以上簡要概述以及下面更詳細討論的本揭示內容的實施例。然而，附圖僅示出了本揭示內容的典型實施例，因此不應視為對範圍的限制，因為本揭示內容可允許其他同等有效的實施例。
圖1A～1B分別是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖和俯視圖。
圖2A是根據本揭示內容的至少一些實施例的具有沉積在其上的材料層的特徵的示意性側視圖。
圖2B是根據本揭示內容的至少一些實施例的具有多個特徵的基板的示意性側視圖，所述多個特徵具有沉積在其上的材料層，如圖2A所示。
圖2C是根據本揭示內容的至少一些實施例的具有沉積在其上的材料層的特徵的示意性側視圖。
圖2D是根據本揭示內容的至少一些實施例的具有多個特徵的基板的示意性側視圖，所述多個特徵具有沉積在其上的材料層，如圖2C所示。
圖3A～3B是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的二維和三維示意性側視圖。
圖3C～3D分別描繪了根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的基板支撐件和沉積結構的示意性頂視圖和等距截面圖。
圖4是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖。
圖5A～5B分別是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖和俯視圖。
圖6是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖。
圖7是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖。
圖8是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖。
圖9是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於物理氣相沉積的裝置的示意性側視圖。
圖10是根據本揭示內容的至少一些實施例的用於執行物理氣相沉積的方法的流程圖。
為了便於理解，在可能的情況下，使用相同的元件符號來表示附圖中共有的相同元件。附圖未按比例繪製，並且為了清楚起見可以簡化。一個實施例的元件和特徵可以有利地併入其他實施例中而無需進一步敘述。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無

Claims (20)

  1. 一種用於物理氣相沉積（PVD）的裝置，包括： 一線性PVD源，其用於提供一材料通量的流，該材料通量的流包括待沉積在一基板上的材料;和 一基板支撐件，其具有支撐該基板的一支撐表面，其中該基板支撐件被配置為以與該線性PVD源非垂直的角度支撐該基板，並且其中該基板支撐件和該線性PVD源可相對於彼此而沿著該基板支撐件的該支撐表面的一平面移動，或者沿著垂直於該基板支撐件的該支撐表面的該平面的一軸移動，而足以使該材料通量的流在操作期間在設置在該基板支撐件上的該基板的一表面上完全地移動， 其中，該基板支撐件在一線性滑動構件或一軸中的至少一者上移動，該線性滑動構件或該軸之至少一者由一氣體緩衝軸承所支撐並行進通過該氣體緩衝軸承，該氣體緩衝軸承具有一惰性氣體，該惰性氣體作為一緩衝氣體。
  2. 如請求項1所述的裝置，其中該惰性氣體是一高貴氣體。
  3. 如請求項1所述的裝置，其中該惰性氣體是氮氣（N2 ）。
  4. 如請求項1所述的裝置，其中該氣體緩衝軸承連接到一惰性氣體源。
  5. 如請求項1所述的裝置，其中該基板支撐件在兩個線性滑動構件或兩個軸中的至少一者上移動，該等兩個線性滑動構件或該等兩個軸由至少兩個相應的氣體緩衝軸承支撐並行進通過該至少兩個相應的氣體緩衝軸承，至少兩個相應的氣體緩衝軸承具有一各自的惰性氣體，該惰性氣體作為該緩衝氣體。
  6. 如請求項1所述的裝置，其中該基板支撐件可在該支撐表面的該平面內旋轉。
  7. 如請求項1所述的裝置，還包括： 一第二線性PVD源，其用以提供一第二材料通量的流，該第二材料通量的流包括待以與該支撐表面的該平面呈一非垂直角度而被沉積在該基板上的材料。
  8. 如請求項1所述的裝置，還包括： 一位置控制機構，其連接到該線性滑動構件以控制該基板支撐件的位置。
  9. 如請求項1～8之任一項所述的裝置，其中該至少兩個相應的氣體緩衝軸承中的每一者都連接到一相應的惰性氣體源。
  10. 一種用於進行物理氣相沉積（PVD）的方法，包括以下步驟： 透過一線性PVD源提供一材料通量的流，該材料通量的流包括待被沉積在一基板上的材料，且該材料通量的流進入到PVD腔室的一處理容積中; 使用設置在該處理容積內的一基板支撐件而以與該線性PVD源呈一非垂直的角度來支撐該基板，其中該基板支撐件在一線性滑動構件或軸的至少一者上移動，該線性滑動構件或該軸之至少一者由一氣體緩衝軸承所支撐並行進通過該氣體緩衝軸承，該氣體緩衝軸承具有一惰性氣體，該惰性氣體作為一緩衝氣體;和 透過沿著該基板支撐件的一支撐表面的一平面移動該基板支撐件或者沿著垂直於該基板支撐件的該支撐表面的該平面的一軸移動該基板支撐件，使該材料通量的流移動並沉積在該基板的一工作表面上。
  11. 如請求項10所述的方法，其中該惰性氣體是氬氣、氦氣或氮氣中的至少一者。
  12. 如請求項10所述的方法，進一步包括以下步驟： 在當將該材料沉積在該基板上時或者在介於該基板上順序地沉積材料間之至少一者的過程中，在該支撐表面的該平面內旋轉該基板支撐件。
  13. 如請求項10所述的方法，進一步包括以下步驟： 提供一第二材料通量的流，該第二材料通量的流包括使用一第二線性PVD源以與該支撐表面的該平面呈一非垂直的角度而待被沉積在該基板上的材料。
  14. 如請求項10所述的方法，其中該氣體緩衝軸承耦接到一惰性氣體源。
  15. 如請求項14所述的方法，其中該基板支撐件在兩個線性滑動構件或兩個軸中的至少一者上移動，該等兩個線性滑動構件或該等兩個軸由至少兩個相應的氣體緩衝軸承支撐並且行進通過該至少兩個相應的氣體緩衝軸承，該氣體緩衝軸承具有相應的一惰性氣體，該惰性氣體作為該緩衝氣體。
  16. 如請求項10～15中任一項所述的方法，其中，該至少兩個相應的氣體緩衝軸承中的每一者連接到一相應的惰性氣體源。
  17. 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其上儲存有指令，當由一控制器執行該等指令時，該等指令執行一種物理氣相沉積（PVD）的方法，該方法包括以下步驟： 透過一線性PVD源提供一材料通量的流，該材料通量的流包括待沉積在一基板上的材料，且該材料通量的流進入到PVD腔室的一處理容積中; 使用設置在該處理容積內的一基板支撐件而以與該線性PVD源呈一非垂直的角度來支撐該基板，其中該基板支撐件在一線性滑動構件或軸的至少一者上移動，該線性滑動構件或該軸之至少一者由一氣體緩衝軸承所支撐並行進通過該氣體緩衝軸承，該氣體緩衝軸承具有一惰性氣體，該惰性氣體作為一緩衝氣體;和 透過沿著該基板支撐件的該支撐表面的一平面移動該基板支撐件或者沿著垂直於該基板支撐件的該支撐表面的該平面的一軸移動該基板支撐件，使該材料通量的流移動並被沉積在該基板的一工作表面上。
  18. 如請求項17所述的非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該惰性氣體是氬氣、氦氣或氮氣中的至少一者。
  19. 如請求項17所述的非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該氣體緩衝軸承耦合到一惰性氣體源。
  20. 如請求項17所述的非暫時性電腦可讀儲存媒體，還包括以下步驟： 在當將該材料沉積在該基板上時或者在介於該基板上順序地沉積材料間之至少一者的過程中，在該支撐表面的該平面內旋轉該基板支撐件。
TW108107816A 2018-03-09 2019-03-08 用環境控制進行線性掃描的物理氣相沉積方法和裝置 TW201945567A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862641017P 2018-03-09 2018-03-09
US62/641,017 2018-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201945567A true TW201945567A (zh) 2019-12-01

Family

ID=67843752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108107816A TW201945567A (zh) 2018-03-09 2019-03-08 用環境控制進行線性掃描的物理氣相沉積方法和裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190276929A1 (zh)
TW (1) TW201945567A (zh)
WO (1) WO2019173730A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7097740B2 (ja) * 2018-04-24 2022-07-08 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
US20200135464A1 (en) * 2018-10-30 2020-04-30 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for patterning substrates using asymmetric physical vapor deposition
BE1027427B1 (nl) * 2019-07-14 2021-02-08 Soleras Advanced Coatings Bv Bewegingssystemen voor sputter coaten van niet-vlakke substraten

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030168174A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-11 Foree Michael Todd Gas cushion susceptor system
JP4246546B2 (ja) * 2003-05-23 2009-04-02 株式会社アルバック スパッタ源、スパッタリング装置、及びスパッタリング方法
US20060096851A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Ilya Lavitsky Physical vapor deposition chamber having an adjustable target
KR20150003137A (ko) * 2014-12-01 2015-01-08 주식회사 에이스테크놀로지 Ｒｆ 장비 도금 방법 및 이에 사용되는 스퍼터링 장치
KR20170020681A (ko) * 2015-08-14 2017-02-23 주식회사 오킨스전자 통신필터용 스퍼터링장치 및 이를 이용한 통신필터 박막 형성방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019173730A1 (en) 2019-09-12
US20190276929A1 (en) 2019-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190189465A1 (en) Methods and apparatus for physical vapor deposition
TW201945567A (zh) 用環境控制進行線性掃描的物理氣相沉積方法和裝置
US20210020484A1 (en) Aperture design for uniformity control in selective physical vapor deposition
JP6518725B2 (ja) ラテラルプラズマ／ラジカル源
TWI714016B (zh) 用於非對稱選擇性物理氣相沉積的方法和設備
US20090098306A1 (en) Method and Apparatus for Surface Processing of a Substrate Using an Energetic Particle Beam
JP7069319B2 (ja) 垂直プラズマ源からの改良されたプラズマ暴露のために成形された電極
KR20140003440A (ko) 소프트 스퍼터링 마그네트론 시스템
US20100330787A1 (en) Apparatus and method for ultra-shallow implantation in a semiconductor device
WO2009039261A1 (en) Method and apparatus for surface processing of a substrate using an energetic particle beam
US11688591B2 (en) Physical vapor deposition apparatus and method thereof
JP2009041040A (ja) 真空蒸着方法および真空蒸着装置
WO2013179548A1 (ja) マグネトロンスパッタ装置、マグネトロンスパッタ方法及び記憶媒体
TW202006166A (zh) 使用減低的腔室覆蓋面積的用於線性掃描物理氣相沉積的方法及設備
US20130206583A1 (en) Method and Apparatus for Surface Processing of a Substrate Using an Energetic Particle Beam
US20200090914A1 (en) Methods and apparatus for uniformity control in selective plasma vapor deposition
JP2017057487A (ja) イオンビームスパッタ装置
US20190276931A1 (en) Methods and apparatus for physical vapor deposition using directional linear scanning
JP7394676B2 (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
JP2008013817A (ja) スパッタリングによる薄膜の製造方法及び製造装置
JP2005232554A (ja) スパッタ装置
JP5896047B1 (ja) 成膜装置、コーティング膜付き切削工具の製造方法
US20240021423A1 (en) Film forming apparatus and method of controlling film forming apparatus
JP7202814B2 (ja) 成膜装置、成膜方法、および電子デバイスの製造方法
JP2021188113A (ja) プラズマ処理装置