TWI704655B - 用於減少基板附近的電場影響之單件式處理套組屏蔽 - Google Patents

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Abstract

本發明提供處理套組屏蔽及整合該處理套組屏蔽的處理腔室之實施例。在一些實施例中，經配置於處理腔室中使用的單件式處理套組屏蔽用於處理具有一給定直徑的基板，該單件式處理套組屏蔽包括：具有上部分和下部分的圓柱體；設置在該上部分內的環形傳熱通道；及蓋環部，該蓋環部自該下部分徑向向內延伸且具有自該蓋環部的底表面延伸的環形腿部，其中該環形腿部經配置而與沉積環透過介面連接以在該底表面及該沉積環之間形成一迂曲路徑。

Description

用於減少基板附近的電場影響之單件式處理套組屏蔽
本發明揭露的實施例一般係關於基板處理設備。
物理氣相沉積（PVD）腔室將薄膜沉積在圍繞電漿的所有元件上。沉積層可以隨著時間去除污染正在處理的基板之顆粒。當處理套組經歷來自電漿加熱和關閉電漿時隨後的冷卻之熱循環時，沉積的薄膜經受起因自薄膜與下方元件材料之間的熱膨脹係數（CTE）的失配之熱應力。當該應力超過黏著限制時，顆粒自處理套件剝落並落在基板上。
高溫鋁PVD腔室可以在基板上產生鋁晶鬚（aluminum whiskers）。當圍繞基板的處理套組沒有足夠時間在接續處理之間冷卻時，形成該等晶鬚。沉積處理加熱基板比被加熱的基座顯著更多。因為基板被靜電夾持到基座，在厚鋁膜與基板（如矽）之間的CTE失配導致的熱應力下晶圓無法自由彎曲。當基板上的薄膜應力變得夠高時，晶鬚突然出來，因而降低了薄膜應力。本發明人已經觀察到，蓋環和屏蔽的溫度在經由熱輻射冷卻基板以及最小化晶鬚形成中扮演重要角色。
因此，本發明人提供了改良的處理套組。
本發明提供處理套組屏蔽及整合該處理套組屏蔽的處理腔室之實施例。在一些實施例中，經配置於處理腔室中使用的單件式處理套組屏蔽用於處理具有一給定直徑的基板，該單件式處理套組屏蔽包括：具有上部分和下部分的圓柱體；設置在該上部分內的環形傳熱通道；及蓋環部，該蓋環部自該下部分徑向向內延伸且具有自該蓋環部的底表面延伸的環形腿部，其中該環形腿部經配置而與沉積環透過介面連接（interface with）以在該底表面及該沉積環之間形成一迂曲路徑。
在一些實施例中，經配置於處理腔室中使用的包括單件式處理套組屏蔽之處理套組用於處理具有一給定直徑的基板，該處理套組包括：具有上部分和下部分的圓柱體；配接器部分，該配接器部分自該上部分徑向向外延伸且具有靜置面及密封面，該靜置面將該單件式處理套組屏蔽支撐於腔室的壁上，當該單件式處理套組屏蔽放置於腔室中時，腔室蓋件靜置於該密封面上以密封腔室的一內部空間；設置在該配接器部分內的環形傳熱通道；及蓋環部，該蓋環部自該下部分徑向向內延伸。沉積環設置在該蓋環部下方，其中，當該單件式處理套組屏蔽設置在基板周圍時，該蓋環部經配置而與該基板分隔一預定距離，其中該蓋環部的底表面經配置而與該沉積環的上表面透過介面連接，及其中一迂曲路徑形成於該底表面和該上表面之間。
在一些實施例中，處理腔室包括：腔室壁，該腔室壁界定該處理腔室中的一內部空間；濺射靶，該濺射靶設置在該內部空間的一上部分中；基板支撐件，該基板支撐件具有一支撐表面以支撐具有一給定直徑的基板，該基板在該濺射靶下方；及處理套組。該處理套組包括：單件式處理套組屏蔽、基板支撐件及沉積環，該單件式處理套組屏蔽圍繞該濺射靶。單件式處理套組屏蔽件包括：圓柱體，該圓柱體具有上部分與下部分，該上部分圍繞該濺射靶，該下部分圍繞該基板支撐件；環形傳熱通道，該環形傳熱通道延伸穿過該上部分；及蓋環部，該蓋環部自該下部分徑向向內延伸且圍繞該基板支撐件。該沉積環設置在該蓋環部下方。該蓋環部包含徑向向內延伸的唇部，該徑向向內延伸的唇部至少部分地覆蓋該沉積環。該徑向向內延伸的唇部經配置而與該基板分隔一預定距離。該蓋環部的底表面經配置而與該沉積環的上表面透過介面連接，以在該底表面和該上表面之間形成一迂曲路徑。
本發明揭露的其他和進一步的實施例描述如下。
本發明提供處理套組屏蔽及整合該處理套組屏蔽的處理腔室之實施例。在一些實施例中，提供了一種冷卻處理套組屏蔽，其有利地改善正在處理的基板上之冷卻效率和沉積均勻性。在一些實施例中，本說明書提供單件式處理套組屏蔽，其包括分別對應於配接器與蓋環的配接器部分和蓋環部。配接器部分可包括傳熱介質通道以冷卻單件式處理套組屏蔽。單件式處理套組屏蔽有利地改善屏蔽的冷卻以及改善屏蔽的各個部分之間的熱傳導性，此些屏蔽的各個部分之前為分開的元件。單件式屏蔽亦有利地允許向邊界電漿膨脹，以幫助減少與漏斗形/錐形屏蔽設計相關的電漿不均勻性。
圖1繪示根據本發明揭露的一些實施例之具有處理套組屏蔽的示例性處理腔室100（如PVD腔室）的概要截面圖。適合與本發明揭露的處理套組屏蔽一起使用的PVD腔室的實例包括ALPS® Plus、SIP ENCORE®及其他PVD處理腔室，該等處理腔室可自加州聖克拉拉的應用材料公司購得。來自應用材料公司或其它製造商的其它處理腔室也可以受惠於本發明揭露的發明設備。
處理腔室100包括腔室壁106，腔室壁106包圍內部空間108。腔室壁106包括側壁116、底壁120及頂板（ceiling）124。處理腔室100可以是一個獨立的腔室或者是多腔室平台（未示出）的一部分，該多腔室平台具有由將基板104於各個腔室之間傳送的基板傳送機構連接之互連腔室的叢集。處理腔室100可以是能夠將材料濺射沉積在基板104上的PVD腔室。用於濺射沉積的合適材料之非限制實例包括鋁、銅、鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、鎢、氮化鎢及類似物中之一或多個。
處理腔室100包括基板支撐件130，基板支撐件130包括基座134以支撐基板104。基座134具有基板支撐表面138，基板支撐表面138具有一平面，該平面實質平行於濺射靶140的濺射表面139。基座134的基板支撐表面138在處理期間接收及支撐基板104。基座134可包括靜電夾盤或加熱器(如電阻加熱器、熱交換器或其它合適的加熱裝置)。在操作中，基板104穿過處理腔室100的側壁116中的基板裝載入口142而被引入到處理腔室100中並放置在基板支撐件130上。基板支撐件130可以藉由支撐升降機構被上升或降低，及升降指組件可以用來在放置基板104於基板支撐件130上期間藉由機械臂上升和降低基板104於基板支撐件130上。在電漿操作期間，基座134可以保持在電浮動電位或接地。
處理腔室100亦包含處理套組200，如圖2和3所示，處理套組200包括能夠輕易從處理腔室100移除的各種元件，例如用於將濺射沉積物自元件表面清洗掉、替換或修理被侵蝕的元件或調整處理腔室100以用於其他處理。本發明人發現到處理套組屏蔽、處理套組配接器和處理套組蓋環的接觸介面處的熱抗性(thermal resistances)對屏蔽溫度產生不利影響。此外，即便使用冷卻劑通道來提升傳熱速率，但屏蔽和配接器之間的低夾持力仍使得配接器與屏蔽之間的傳熱不良(poor)。因為蓋環是浮動(floating)元件(即不耦接至屏蔽)，所以相對於蓋環，低傳熱速率的問題進一步加劇。因此，本發明人設計了具有有利地改善屏蔽與蓋環的冷卻/加熱的單件式屏蔽201之處理套組。
在一些實施例中，單件式屏蔽201包括具有一直徑的圓柱體214，該直徑經調整尺寸而圍繞濺射靶140的濺射表面139和基板支撐件130（如直徑大於濺射表面139且大於基板支撐件130的支撐表面）。圓柱體214具有上部分216及下部分217，上部分216圍繞濺射靶140的濺射表面139的外緣，下部分217圍繞基板支撐件130。上部分216包括配接器部分226，配接器部分226用於將單件式屏蔽201支撐於側壁116上，及下部分217包括蓋環部212，蓋環部212用於放置在基板支撐件130的周壁204周圍。由於屏蔽和蓋環部為錐形形狀，傳統的屏蔽和蓋環部設計導致電漿往基板成漏斗狀（funneled）。發明人發現到將上部分216配置具有垂直側壁的圓柱體，及將蓋環部212自下部分217徑向向內延伸且實質垂直於下部分217藉由允許電漿於內部空間108中擴展及平衡而允許有更均勻的電漿分佈。
處理套組200進一步包括設置在蓋環部212下方的沉積環208。蓋環部212的底表面與沉積環208透過介面連接以形成一迂曲路徑202，如圖2所示。在一些實施例中，蓋環部212透過介面連接沉積環208但不接觸沉積環208，使得迂曲路徑202是設置在蓋環部212和沉積環208之間的間隙。例如，蓋環部212的底表面可包括環形腿部240，環形腿部240延伸進入沉積環208中形成的環形溝槽241。在一些實施例中，環形腿部240可以是內環形特徵及蓋環部212的底表面可進一步包括向下延伸的外部環形特徵242，向下延伸的外部環形特徵242徑向向外設置且鄰近於環形溝槽241設置及在沉積環208的上表面之下延伸，沉積環208的上表面鄰近於環形溝槽241且自環形溝槽241徑向向外。迂曲路徑202有利地限制或防止電漿洩漏到的處理套組200外部的區域。
沉積環208包括環形帶215，環形帶215圍繞基板支撐件130。蓋環部212包含徑向向內延伸的唇部230，該徑向向內延伸的唇部230至少部分地覆蓋沉積環208。唇部230包括下表面231和上表面232。沉積環208和蓋環部212彼此協作以減小在基板支撐件130的周壁204和基板104的突出邊緣206上形成濺射沉積物。蓋環部212的凸緣230與突出邊緣206間隔一水平距離D1 及間隔垂直距離H1 。在一些實施例中，水平距離D1 可以是約0.5英吋至約1英吋之間，以減少基板104附近的破壞性（disruptive）的電場（即，唇部230的內直徑大於欲處理的基板的給定直徑約1英吋至約2英吋）。在一些實施例中，基板支撐件130經上升及下降，使得垂直距離H1 可係介於基板104下方約0.11英吋（即上表面232至基板的面向支撐件的表面之間約0.11英吋）至基板104上方約0.2英吋（即下表面231至基板的面向靶的表面之間約0.2英吋）之間。
單件式屏蔽201圍繞面向基板支撐件130之濺射靶140的濺射表面139及基板支撐件130的外周。單件式屏蔽201覆蓋且遮蔽處理腔室100的側壁116，以減少來自濺射靶140的濺射表面139沉積在單件式屏蔽201之後的元件與表面之濺射沉積物。例如，單件式屏蔽201可以保護基板支撐件130的表面、基板104的突出邊緣114、處理腔室100的側壁116和底壁120。
如圖1-3所示，配接器部分226自上部分216徑向向外延伸，及蓋環部自圓柱體214的下部分217徑向向內延伸。配接器部分226包括密封面233及相對於密封面233的靜置面234。密封面233包含O型環凹槽222，該O型環凹槽222用來接收O型環223以形成真空密封件。配接器部分226包括靜置面234以靜置在處理腔室100的側壁116上。
配接器部分226支撐單件式屏蔽201且可以作為繞基板處理腔室100的側壁116之熱交換器。在一些實施例中，環形傳熱通道289設置在上部分216中以流動傳熱介質。在一些實施例中，環形傳熱通道289設置在配接器部分226中。因為單件式屏蔽201是單一構造，所以流過環形傳熱通道289的傳熱介質直接冷卻/加熱對應於屏蔽和蓋環之單件式屏蔽201的區域（即分別是圓柱體126和蓋環部122）。另外，單件式屏蔽201的單一構造有利地允許傳熱介質供應180直接耦接至屏蔽，在此之前屏蔽經由配接器而與傳熱供應間接耦接。傳熱介質供應180以足以維持所需屏蔽溫度的流速將傳熱介質流經環形傳熱通道289。
回到圖2，單件式屏蔽201允許來自單件式屏蔽201的較佳傳熱並減少沉積在屏蔽上的材料上之熱膨脹應力。單件式屏蔽201的部分可能藉由暴露於基板處理腔室中形成的電漿而變得過度加熱，使得屏蔽熱膨脹且導致形成在屏蔽上的濺射沉積物自屏蔽剝落並落在基板104上且污染基板104。配接器部分226與圓柱體214的單一構造使得配接器部分226和圓柱體214之間的熱傳導性改善。
在一些實施例中，單件式屏蔽201包括由單塊材料製成的單一結構。例如，單件式屏蔽201可由不銹鋼或鋁形成。單件式屏蔽201的整體構造較傳統的屏蔽更有優勢，傳統的屏蔽包括多個元件，通常是兩個或三個分開的部分組成完整的屏蔽。例如，單件屏蔽較多元件屏蔽在加熱及冷卻過程中皆更為熱均勻。例如，單件式屏蔽201消除圓柱體214、配接器部分226和蓋環部212之間的所有熱介面(thermal interface)，允許對該等部分之間的熱交換有更多的控制。在一些實施例中，傳熱介質供應180透過環形傳熱通道289流動冷卻劑，以對抗上述沉積在基板104上的濺射材料過熱屏蔽的不利影響。在一些實施例中，傳熱介質供應180透過環形傳熱通道289流動加熱流體來減少濺射材料和屏蔽的熱膨脹係數之間的差異。
此外，具有多元件的屏蔽對於為了清洗而移除係更加困難和費力的。單件式屏蔽201具有暴露於濺射沉積物的連續表面，而沒有更難以清除的介面或角落。單件式屏蔽201亦在處理循環期間更有效地將腔室壁106與濺射沉積物屏蔽。在一些實施例中，暴露於處理腔室100的內部空間108之單件式屏蔽201的表面可用珠噴砂（bead blasted），以減少粒子脫落並防止處理腔室100內的污染。
沉積環118包括環形帶215，環形帶215於圖2所示的基板支撐件130的周壁204附近且圍繞圖2所示的基板支撐件130的周壁204延伸。環形帶215包括內唇部250，內唇部250自環形帶215橫向延伸且實質平行於基板支撐件130的周壁204。內唇部250終止於基板104的突出邊緣206下方。內唇部250界定圍繞基板104周邊和基板支撐件130之沉積環118內周，以在處理期間保護未被基板104覆蓋的基板支撐件130之區域。例如，內唇部250圍繞基板支撐件130的周壁204且至少部分覆蓋基板支撐件130的周壁204（否則會暴露於處理環境），以減少或甚至完全排除濺射沉積物沉積於周壁204上。有利的是，沉積環208可以輕易地被移除以自沉積環208的暴露表面清洗掉濺射沉積物，而使得不需要拆除基板支撐件130來清洗。沉積環208也可以用來保護基板支撐件130暴露的側表面以減少受激發的電漿物質侵蝕。
蓋環部212圍繞且至少部分覆蓋沉積環208，以接收沉積環118以及因此遮蔽沉積環118以免於大量濺射沉積物。迂曲路徑202的受限路徑限制了低能量濺射沉積物在沉積環208和蓋環部212的匹配表面上之累積，否則將導致它們彼此黏附或黏附於基板104的突出邊緣206。
如圖1至圖3所示，濺射靶140包括濺射板280，濺射板280安裝於背板284。濺射板280包括將濺射到基板104上的材料。濺射板280可具有中央圓柱臺面286，中央圓柱臺面286具有形成平行於基板104平面的一平面之濺射表面139。環形傾斜緣288圍繞圓柱臺面286。上部分216可包括與環形傾斜緣288匹配的斜的(beveled)或傾斜的(inclined)表面。
鄰近於單件式屏蔽201上部分216的環形傾斜緣288之複雜形狀形成包含暗空間區域的迴旋狀(convoluted)間隙300。暗空間區域是高度去除自由電子的區域且其可以被模擬為一真空的區域。暗空間區域的控制有利地防止電漿進入暗空間區域、防止電弧及防止電漿不穩定。間隙300的形狀作為阻礙濺射電漿物質通過間隙300的曲徑(labyrinth)，及因此減少濺周邊靶區域表面上的濺射沉積物之累積。
濺射板280包括金屬或金屬化合物。例如，濺射板280可以為金屬，如鋁、銅、鎢、鈦、鈷、鎳或鉭。濺射板280也可以是金屬化合物，如氮化鉭、氮化鎢或氮化鈦。
背板284具有支撐表面303和周邊突出部份304，支撐表面303支撐濺射板280，周邊突出部份304延伸過濺射板280的半徑。背板284由金屬製成，如不 銹鋼、鋁、銅鉻或銅鋅。背板284可以由具有夠高熱導率以消散濺射靶140中產生的熱之材料製成，該熱同時形成於濺射板280和背板284中。該熱由該等板280、284中出現的渦流產生且亦由電漿到濺射靶140的濺射表面139上的高能離子之撞擊產生。背板284的較高熱導率允許濺射靶140產生的熱消散到周圍結構或甚至消散到可安裝在背板284之後或可安裝在背板284自身的熱交換器。例如，背板284可以包括通道(未示出)以循環其中傳熱流體。背板284的適當高熱導率為至少約200W/m-K，如約220至約400W/m-K。該熱導率級別允許濺射靶140藉由更有效率地消散濺射靶140產生的熱而能操作更長的處理時間週期。
結合或分別結合及本身結合由具有高熱導率與低電阻率材料製成的背板284，背板284可包括具有一或多個凹槽(未示出)的背側表面。例如，背板284可具有凹槽(如環形凹槽或脊)，以用於冷卻濺射靶140的背側141。凹槽和脊亦可以具有其它圖案，例如，矩形柵格圖案、雞爪(chicken feet)圖案或橫跨背側表面的簡單直線。
在一些實施例中，濺射板280可藉由擴散接合(藉由將兩個板280、284彼此放置並加熱板280、284至適當溫度，通常至少約200℃)而安裝在背板284上。濺射靶140可選擇性地為單塊結構，單塊結構包含具有同時作為濺射板和背板的足夠深度之單一塊材料。
背板284的周邊突出部分202包括靜置在處理腔室100（圖2和3）中的隔離器310上的外底腳308。周邊突出部分304包含O型環凹槽312，O型環314放置於O型環凹槽312中以形成真空密封件。隔離器310將背板284與處理腔室100電絕緣且將背板284與處理腔室100分離，且隔離器310通常係由介電或絕緣材料（如氧化鋁）製成的環。周邊突出部分304經成形而抑制濺射材料與電漿物質通過濺射靶140和隔離器310之間的間隙之流動或移動，以阻礙低角度濺射沉積物滲透到間隙。
回到圖1，濺射靶140連接到DC電源146和RF電源148中的一或兩者。DC電源149可以相對於單件式屏蔽201施加偏壓電壓於濺射靶140，偏壓電壓在濺射處理期間可以是電浮動的。當DC電源146供應電力給濺射靶140、單件式屏蔽201、基板支撐件130及連接至DC電源146的其他腔室元件時，RF電源148激發濺射氣體以形成濺射氣體的電漿。形成的電漿碰撞濺射靶140的濺射表面139上且撞擊濺射靶140的濺射表面139，以將材料自濺射表面139濺射掉而濺射於基板104上。在一些實施例中，RF電源148供應的RF能量的頻率範圍可係在約2MHz至約60MHz，或可以使用例如非限制的頻率，如2MHz、13.56MHz、27.12MHz或60MHz。在一些實施例中，可提供複數個RF電源(即，兩個或兩個以上)，以提供在複數個上述頻率的RF能量。
在一些實施例中，處理腔室100可包括磁場產生器330以形成濺射靶140周圍的磁場，以改善濺射靶140的濺射。可藉由磁場產生器330提升電容性產生的電漿，例如永久磁鐵或電磁線圈可提供磁場於處理腔室100中，處理腔室100具有旋轉磁場，該旋轉磁場具有垂直於基板104平面的旋轉軸。處理腔室100可額外地或替代地包括磁場產生器330，磁場產生器330產生處理腔室100的濺射靶140附近的磁場，以增加濺射靶140附近的高密度電漿區域中的離子密度，以改善靶材料的濺射。
濺射氣體透過氣體輸送系統332引入處理腔室100，氣體輸送系統332經由導管336提供來自氣體供應334的氣體，導管162具有氣體流量控制閥338(如質量流動控制器)以傳送一設定流速的氣體穿過其中。氣體被饋送至混合歧管(未示出)且被饋送至氣體分配器340，氣體在混合歧管中混合以形成所需的處理氣體成分，氣體分配器340具有氣體出口以將氣體引入處理腔室100。處理氣體可包含非反應氣體(如氬或氙)，其能夠有力地(energetically)撞擊於來自濺射靶140的材料且濺射來自濺射靶140的材料。處理氣體亦可包含反應氣體(如含氧氣體和含氮氣體中的一或多個)，其能夠與濺射材料反應以在基板104上形成一層。接著氣體由RF電源148激發以形成電漿，以濺射該濺射靶140。廢棄處理氣體和副產物從處理腔室100通過排氣裝置342排出。排氣裝置342包括排氣口344，排氣口344接收廢棄處理氣體並將廢氣傳送到排氣導管346，排氣導管346具有節流閥來控制處理腔室100中氣體的壓力。排氣導管346連接到一或多個排氣泵348。
可藉由控制器350控制處理腔室100的各種元件。控制器350包括具有指令集的程式碼，以操作元件來處理基板104。例如，控制器350可以包括程式碼，該程式碼包含：基板定位指令集，以操作基板支撐件130和基板傳送機構；氣流控制指令集，以操作氣體流量控制閥來設定濺射氣體到處理腔室100的流動；氣體壓力控制指令集，以操作該排氣節流閥以維持處理腔室100中的壓力；氣體增強器（energizer）控制指令集，以操作RF電源148來設定氣體激發功率位準；溫度控制指令集，以控制基板支撐件130中的溫度控制系統或傳熱介質供應180來控制傳熱介質到環形傳熱通道289的流率；及處理監控指令集，以監控在處理腔室100中的處理。
儘管前面該係針對本發明揭露的實施例，但在不背離本發明基本範圍下，可設計本發明揭露的其他與進一步的實施例。
100‧‧‧處理腔室 104‧‧‧基板 106‧‧‧腔室壁 108‧‧‧內部空間 116‧‧‧側壁 118‧‧‧RF電源 120‧‧‧底壁 124‧‧‧頂板 130‧‧‧基板支撐件 134‧‧‧基座 138‧‧‧基板支撐表面 139‧‧‧濺射表面 140‧‧‧濺射靶 141‧‧‧背側 142‧‧‧基板裝載入口 146‧‧‧DC電源 148‧‧‧RF電源 149‧‧‧DC電源 180‧‧‧傳熱介質供應 200‧‧‧處理套組 201‧‧‧單件式處理套組屏蔽 202‧‧‧迂曲路徑 204‧‧‧周壁 206‧‧‧突出邊緣
208:沉積環
212:蓋環部
214:圓柱體
215:環形帶
216:上部分
217:下部分
222:O型環凹槽
223:O型環
226:配接器部分
230:唇部
231:下表面
232:上表面
233:密封面
234:靜置面
240:環形腿部
241:環形溝槽
242:向下延伸的外部環形特徵
250:內唇部
280:濺射板
284:背板
286:中央圓柱臺面
288:環形傾斜緣
289:環形傳熱通道
300:間隙
303‧‧‧支撐表面 304‧‧‧周邊突出部份 308‧‧‧外底腳 310‧‧‧隔離器 312‧‧‧O型環凹槽 314‧‧‧O型環 330‧‧‧磁場產生器 332‧‧‧氣體輸送系統 334‧‧‧氣體供應 336‧‧‧導管 338‧‧‧氣體流量控制閥 340‧‧‧氣體分配器 342‧‧‧排氣裝置 344‧‧‧排氣口 346‧‧‧排氣導管 348‧‧‧排氣泵 350‧‧‧控制器
本發明揭露之實施例已簡要概述於前，並在以下有更詳盡之討論，可以藉由參考所附圖式中繪示之本發明之說明性實施例以作瞭解。然而，所附圖式只繪示了本發明揭露的典型實施例，而由於本發明可允許其他等效之實施例，因此所附圖式並不會視為本發明範圍之限制。
圖1繪示根據本發明揭露的一些實施例之處理腔室的概要截面圖。
圖2繪示根據本發明揭露的一些實施例之處理套組屏蔽的概要截面圖。
圖3繪示根據本發明揭露的一些實施例之處理套組屏蔽的上部分之概要截面圖。
為便於理解，在可能的情況下，使用相同的數字編號代表圖示中相同的元件。為求清楚，圖式未依比例繪示且可能被簡化。一個實施例中的元件與特徵可有利地用於其他實施例中而無需贅述。
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140‧‧‧濺射靶
200‧‧‧處理套組
201‧‧‧單件式處理套組屏蔽
202‧‧‧迂曲路徑
204‧‧‧周壁
206‧‧‧突出邊緣
208‧‧‧沉積環
212‧‧‧蓋環部
214‧‧‧圓柱體
215‧‧‧環形帶
216‧‧‧上部分
217‧‧‧下部分
222‧‧‧O型環凹槽
223‧‧‧O型環
226‧‧‧配接器部分
230‧‧‧唇部
231‧‧‧下表面
232‧‧‧上表面
233‧‧‧密封面
234‧‧‧靜置面
240‧‧‧環形腿部
241‧‧‧環形溝槽
242:向下延伸的外部環形特徵
250:內唇部
280:濺射板
284:背板
286:中央圓柱臺面
288:環形傾斜緣
289:環形傳熱通道
300:間隙
303:支撐表面
304:周邊突出部份
308:外底腳
310:隔離器
312:O型環凹槽
314:O型環

Claims (20)

  1. 一種單件式處理套組屏蔽，該單件式處理套組屏蔽經配置在一處理腔室中使用而用於處理具有一給定直徑的一基板，包括：一圓柱體，該圓柱體具有一上部分與一下部分；一環形傳熱通道，該環形傳熱通道設置在該上部分內；及一蓋環部，該蓋環部自該下部分徑向向內延伸，且該蓋環部具有一環形腿部與一徑向向內延伸的唇部，該環形腿部自該蓋環部的一底表面延伸，該徑向向內延伸的唇部具有比該給定直徑大約1英吋至約2英吋的一內直徑，其中該環形腿部經配置而與一沉積環透過介面連接(interface with)以在該底表面及該沉積環之間形成一迂曲路徑。
  2. 如請求項1所述之單件式處理套組屏蔽，其中該上部分包括：一配接器部分，該配接器部分徑向向外延伸且具有一靜置面及一密封面，該靜置面將該單件式處理套組屏蔽支撐於一腔室的壁上，當該單件式處理套組屏蔽放置於該腔室中時，一腔室蓋件靜置於該密封面上以密封該腔室的一內部空間，其中該環形傳熱通道設置在該配接器部分中。
  3. 如請求項1所述之單件式處理套組屏蔽，其中該圓柱體垂直延伸，及該蓋環部實質垂直於該圓柱體的該下部分。
  4. 如請求項1至3中之任一者所述之單件式處理套組屏蔽，其中該單件式處理套組屏蔽係由鋁形成。
  5. 如請求項1至3中之任一者所述之單件式處理套組屏蔽，其中該單件式處理套組屏蔽係由不鏽鋼形成。
  6. 如請求項1所述之單件式處理套組屏蔽，其中該蓋環部包括：一上表面，該上表面為實質平坦；一第一半徑，該第一半徑係在該上表面與該徑向向內延伸的唇部之一最內部表面之間；及一第二半徑，該第二半徑係在該徑向向內延伸的唇部之該最內部表面與該徑向向內延伸的唇部之一下表面之間，其中該蓋環部的該上表面與該徑向向內延伸的唇部之該下表面彼此實質平行。
  7. 一種處理套組，該處理套組經配置在一處理腔室中使用而用於處理具有一給定直徑的一基板，包括： 一單件式處理套組屏蔽，包含：一圓柱體，該圓柱體具有一上部分與一下部分；一配接器部分，該配接器部分自該上部分徑向向外延伸且具有一靜置面及一密封面，該靜置面將該單件式處理套組屏蔽支撐於一腔室的壁上，當該單件式處理套組屏蔽放置於該腔室中時，一腔室蓋件靜置於該密封面上以密封該腔室的一內部空間，一環形傳熱通道，該環形傳熱通道設置在該配接器部分內；及一蓋環部，該蓋環部自該下部分徑向向內延伸，且該蓋環部具有一徑向向內延伸的唇部，該徑向向內延伸的唇部具有比該給定直徑大約1英吋至約2英吋的一內直徑；及一沉積環，該沉積環設置在該蓋環部下方，其中，當該單件式處理套組屏蔽設置在一基板周圍時，該蓋環部經配置而與該基板分隔一預定距離，其中，該蓋環部的一底表面經配置而與該沉積環的一上表面連接，及其中在該底表面和該上表面之間形成一迂曲路徑。
  8. 如請求項7所述之處理套組，其中該蓋環部的該底表面包括一環形腿部，該環形腿部經配置而延伸進入該沉積環中的一相應的環形溝槽。
  9. 如請求項7所述之處理套組，其中該圓柱體垂直延伸，及該蓋環部實質垂直於該圓柱體的該下部分。
  10. 如請求項7至9中之任一者所述之處理套組，其中該單件式處理套組屏蔽係由鋁或不鏽鋼形成。
  11. 如請求項7所述之處理套組，其中該蓋環部包括：一上表面，該上表面為實質平坦；一第一半徑，該第一半徑係在該上表面與該徑向向內延伸的唇部之一最內部表面之間；及一第二半徑，該第二半徑係在該徑向向內延伸的唇部之該最內部表面與該徑向向內延伸的唇部之一下表面之間，其中該蓋環部的該上表面與該徑向向內延伸的唇部之該下表面彼此實質平行。
  12. 一種處理腔室，包括：一腔室壁，該腔室壁界定該處理腔室中的一內部空間；一濺射靶，該濺射靶設置在該內部空間的一上部分中；一基板支撐件，該基板支撐件具有一支撐表面以支 撐具有一給定直徑的一基板，該基板在該濺射靶下方；及一處理套組，包含：一單件式處理套組屏蔽，該單件式處理套組屏蔽圍繞該濺射靶與該基板支撐件，該單件式處理套組屏蔽包含：一圓柱體，該圓柱體具有一上部分與一下部分，該上部分圍繞該濺射靶，該下部分圍繞該基板支撐件；一環形傳熱通道，該環形傳熱通道延伸穿過該上部分；及一蓋環部，該蓋環部自該下部分徑向向內延伸且圍繞該基板支撐件；及一沉積環，該沉積環設置在該蓋環部下方，其中，該蓋環部包含一徑向向內延伸的唇部，該徑向向內延伸的唇部至少部分地覆蓋該沉積環，其中該徑向向內延伸的唇部經配置而與該基板分隔一預定距離，該預定距離具有該徑向向內延伸的唇部與該基板的一突出邊緣之間的一水平距離，該水平距離介於約0.5英吋至約1英吋之間，及其中該蓋環部的一底表面經配置而與該沉積環的一上表面透過介面連接，以在該底表面和該上表面之間形成一迂曲路徑。
  13. 如請求項12所述之處理腔室，其中該上部分包括：一配接器部分，該配接器部分徑向向外延伸且具有一靜置面及一密封面，該靜置面將該單件式處理套組屏蔽支撐於該腔室壁上，一腔室蓋件靜置於該密封面上以密封該內部空間，其中該環形傳熱通道設置在該配接器部分中。
  14. 如請求項13所述之處理腔室，其中該密封面包括一O型環凹槽，該O型環凹槽用來接收一O型環以在該配接器部分與該腔室蓋件之間形成一真空密封件。
  15. 如請求項13所述之處理腔室，其中該配接器部分的一第一部分設置在該內部空間內及該配接器部分的一第二部分設置在該內部容積的外面。
  16. 如請求項13所述之處理腔室，進一步包括：一傳熱介質供應，該傳熱介質供應與該環形傳熱通道耦接以將一傳熱介質供給到該環形熱傳送通道。
  17. 如請求項12至16中之任一者所述之處理腔室，其中該預定距離進一步包括範圍自該徑向向內延伸的唇部的一上表面與該基板的一面向支撐件的表面之間約0.11英吋至該徑向向內延伸的唇部的 一下表面與該基板的一面向靶的表面之間約0.2英吋的一垂直距離。
  18. 如請求項12至16中之任一者所述之處理腔室，其中鄰近該上部分之該濺射靶的一周邊經配置以形成具有一暗空間區域的一迴旋狀(convoluted)間隙。
  19. 如請求項12至16中之任一者所述之處理腔室，其中該圓柱體垂直延伸，及該蓋環部實質垂直於該圓柱體的該下部分。
  20. 如請求項12所述之處理腔室，其中該沉積環包括一環形帶，該環形帶實質平行於該徑向向內延伸的唇部。
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