TWI808120B - 用於在ｐｖｄ處理中減少粒子的處理套件屏蔽、處理套件及設備 - Google Patents

用於在ｐｖｄ處理中減少粒子的處理套件屏蔽、處理套件及設備 Download PDF

Info

Publication number
TWI808120B
TWI808120B TW108103042A TW108103042A TWI808120B TW I808120 B TWI808120 B TW I808120B TW 108103042 A TW108103042 A TW 108103042A TW 108103042 A TW108103042 A TW 108103042A TW I808120 B TWI808120 B TW I808120B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
shield
wall
substrate
processing chamber
processing
Prior art date
Application number
TW108103042A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201932630A (zh
Inventor
阿道夫米勒 艾倫
基倫古莫 沙芬戴亞
蘭迪Ｄ 薛米汀
雯妮莎 范尼
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 TW201932630A publication Critical patent/TW201932630A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI808120B publication Critical patent/TWI808120B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68728—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of separate clamping members, e.g. clamping fingers
    • 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
    • H01J37/3441—Dark space shields
    • 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
    • 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
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. 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
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • 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
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32651—Shields, e.g. dark space shields, Faraday shields
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68721—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

處理套件包括屏蔽及環組件，用於在處理腔室中繞著基板支撐件定位，以減少處理沉積物在內部腔室元件及基板的懸伸邊緣上沉積。屏蔽包括圓柱帶，該圓柱帶具有頂壁，該頂壁經配置以圍繞濺射靶材，及底壁的傾斜部分，該底壁具有實質筆直的輪廓，該筆直的輪廓具有經配置以圍繞基板支撐件的氣體傳導孔。環組件包括蓋環，該蓋環具有繞著該環的周邊的球形突起。蓋環的球形突起能夠阻擋屏蔽上的氣體傳導孔及處理腔室中的腔室主體空腔的入口之間的視線。

Description

用於在PVD處理中減少粒子的處理套件屏蔽、處理套件及設 備
本原理的實施例一般涉及半導體製程，更具體地涉及用於在物理氣相沉積製程中減少顆粒的處理套件幾何形狀。
在積體電路及顯示器的製造中，將諸如半導體晶圓或顯示器面板的基板放置在基板處理腔室中，並且在腔室中設定處理條件以在基板上沉積或蝕刻材料。典型的處理腔室包括腔室元件，該等腔室元件包括封閉壁，該封閉壁封閉了處理區域、氣體供應源以在腔室中提供處理氣體、氣體激發器以激發處理氣體來處理基板、氣體排氣裝置以移除廢氣並保持腔室中的氣體壓力，及用於持定基板的基板支撐件。此種腔室可包括例如物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)及蝕刻腔室。在PVD腔室中，透過激發的氣體濺射靶材以濺射靶材料，接著靶材料沉積在面向靶材的基板上。
在濺射製程中，從靶材濺射的材料亦沉積在圍繞靶材的腔室元件邊緣上，此是不理想的。周邊靶材區域具有暗空間區域，其中濺射材料由於暗空間面積中的離子散射而進行再沉積。濺射材料在暗空間區域中的累積及積聚是不理想的，因為此種累積的沉積物需要對靶材及周圍元件進行拆卸及清潔或更換，可能導致電漿短路，並且可能導致靶材及腔室壁之間的電弧放電。該等沉積物還經常由於熱應力而脫離及剝落以落入內部並且污染腔室及相關元件。
處理套件經常用於接收過量的濺射材料以保護及防止在腔室壁及其他元件表面上的沉積，該處理套件包括屏蔽及蓋環，該屏蔽及蓋環繞著基板支撐件及腔室側壁佈置。在此公開了處理套件元件，其經成形及佈置以彼此相關聯，來減少在處理腔室的內部表面上形成的濺射沉積物的量並減少濺射沉積物的剝落。
本文公開了用於在物理氣相沉積製程中減少顆粒的處理套件屏蔽及處理套件幾何形狀的實施例。
在根據本發明原理的一些實施例中，用於環繞濺射靶材(該濺射靶材面向基板處理腔室中的基板支撐件)的屏蔽包括圓柱帶，該圓柱帶具有經配置以圍繞濺射靶材的頂壁及經配置以圍繞基板支撐件的底壁、從圓柱帶的底壁向下及徑向向內延伸的傾斜壁，該傾斜壁具有實質筆直的輪廓，及位於傾斜壁上的至少一個氣孔以允許處理氣體從氣孔中通過。
在根據本發明原理的一些實施例中，用於在基板處理腔室中繞著濺射靶材及基板支撐件放置的處理套件包括屏蔽及環組件，該屏蔽經配置以環繞濺射靶材。在一些實施例中，屏蔽包括圓柱帶，該圓柱帶具有經配置以圍繞濺射靶材的頂壁及經配置以圍繞基板支撐件的底壁、從圓柱帶的底壁向下及徑向向內延伸的傾斜壁，該傾斜壁具有實質筆直的輪廓，及位於傾斜壁上的至少一個氣孔以允許處理氣體從氣孔中通過。
在一些實施例中，環組件包括蓋環，該蓋環經配置以圍繞基板支撐件，該蓋環包括環形楔形件，該環形楔形件包括繞著基板支撐件的傾斜頂表面，該傾斜頂表面具有內周邊及外周邊、繞著傾斜頂表面之外周邊的球形突起、從傾斜頂表面向下延伸的基腳、繞著傾斜頂表面之內周邊的突出邊緣，及從環形楔形件向下延伸的內部圓柱帶及外部圓柱帶。
在一些實施例中，蓋環的球形突起阻擋屏蔽上的至少一個氣孔與基板處理腔室中的腔室主體空腔的入口之間的視線。
在根據本發明原理的一些實施例中，一種用於處理基板的設備包括：處理腔室，該處理腔室具有處理空腔及腔室主體空腔、基板支撐件，該基板支撐件設置在處理空腔中、靶材，該靶材設置在處理空腔中的相對於基板支撐件處，及處理套件，該處理套件位於基板支撐件及靶材周圍。
在一些實施例中，處理套件包括屏蔽及環組件，該屏蔽環繞靶材。在一些實施例中，屏蔽包括圓柱帶，該圓柱帶具有圍繞濺射靶材的頂壁及圍繞基板支撐件的底壁、從圓柱帶的底壁徑向向內延伸的傾斜壁，該傾斜壁具有實質筆直的輪廓，及位於傾斜壁上的至少一個氣孔以允許處理氣體從氣孔中通過。
在一些實施例中，環組件包括蓋環，該蓋環位於基板支撐件周圍，該蓋環包括環形楔形件，該環形楔形件包括繞著基板支撐件的傾斜頂表面，該傾斜頂表面具有內周邊及外周邊、繞著傾斜頂表面之外周邊的球形突起、從傾斜頂表面向下延伸的基腳、繞著傾斜頂表面之內周邊的突出邊緣，及從環形楔形件向下延伸的內部圓柱帶及外部圓柱帶。
在一些實施例中，蓋環的球形突起阻擋屏蔽上的至少一個氣孔與基板處理腔室中的腔室主體空腔的入口之間的視線。
下方描述本原理的其他及進一步的實施例。
在以下詳細描述中，闡述了許多具體細節以便提供對本文描述的示例性實施例或其他實例的透徹理解。然而，可在沒有具體細節的情況下實施該等實施例及實例。此外，所公開的該等實施例僅作為示例性目的，並且可採用其他實施例來代替所公開的實施例或與所公開的實施例組合。
圖1根據本原理的實施例描繪了基板處理腔室的高階方塊圖。基板處理腔室100為CLEAN W.TM.腔室的代表，該腔室可從加利福尼亞州聖克拉拉市的應用材料公司(Applied Materials Inc.)購得。然而，其他處理腔室亦可與本原理結合使用。圖1的基板處理腔室100說明性地包括封閉壁106，該等封閉壁封閉了處理空腔108。壁106包括側壁116、底壁120及頂板124。基板處理腔室100可為多腔室平臺(未示出)的一部分，該多腔室平臺具有互連腔室的群集，該等腔室透過基板傳送機構(例如機器人手臂)連接，該基板傳送機構在各個腔室之間傳送基板104。在圖1所示的實施例中，基板處理腔室100說明性地為濺射沉積腔室，亦稱為物理氣相沉積腔室或PVD腔室，能夠濺射沉積材料至基板104上，該材料例如鋁、銅、鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、鎢及氮化鎢的其中一或更多者。
基板處理腔室100包括基板支撐件130，該基板支撐件包括支撐基板104的基座134。基座134具有基板接收表面138，該基板接收表面具有平面，該平面與上方濺射靶材140的濺射表面139實質平行。基座134的基板接收表面138在處理期間接收並支撐基板104。基座134可包括靜電卡盤或加熱器，例如電阻加熱器或熱交換器。在操作中，基板104透過基板處理腔室100的側壁116中的基板裝載入口142而引入到基板處理腔室100中並且被放置到基板支撐件130上。支撐件130可透過支撐提升波紋管而升高或降低，且提升指部組件可用於在機器人臂將基板104放置在基板支撐件130上的期間，將基板104提升及降低到支撐件130上。基座134可在電漿操作期間保持於電性浮動電位或接地。
圖2根據本原理的實施例描繪了圖1的基板處理腔室100的透視圖，包括處理套件200。交互參考圖1及圖2，濺射靶材140包括安裝到背板284的濺射板材280。濺射板材280包括待濺射到基板104上的材料。濺射板材280可包括中心圓柱形臺面286，該中心圓柱形臺面具有濺射表面139，該濺射表面形成平行於基板104平面的平面。環形傾斜邊緣288圍繞圓柱形臺面286。環形邊緣288可相對於圓柱形臺面286的平面傾斜至少約80度的角度，例如，約100度至約200度。
環形傾斜邊緣288的複雜形狀及側壁形成包括暗空間區域的盤旋間隙300，該側壁與基板處理腔室100中的屏蔽201的頂壁216相鄰；該暗空間區域為高度耗盡自由電子並可建模為真空的區域。暗空間區域經控制以防止電漿進入、電弧及不穩定。間隙300的形狀充當迷宮，其阻礙濺射的電漿物質通過間隙300，因此減少了濺射沉積物在周邊靶材區域的表面上累積。
背板284具有支撐表面303以支撐濺射板材280及周邊模檔(ledge)304，該周邊模檔延伸超出濺射板材280的半徑。背板284的周邊模檔304包括外基腳308，該外基腳安置在基板處理腔室100中的隔離器310上。周邊模檔304包含O形環槽312，其中O形環314放置在該O形環槽中以形成真空密封。隔離器310將背板284與基板處理腔室100電性隔離並分開，且該隔離器通常為介電質或絕緣材料(例如氧化鋁)所形成的環。周邊模檔304經成形以抑制濺射材料及電漿物質通過靶材140及隔離器310之間的間隙300而流動或遷移，以阻止濺射沉積物滲透到間隙300中。
濺射靶材140連接到靶材電源320，該靶材電源對靶材140施加偏壓。在靶材電源320對靶材140供電時，氣體激發器324激發濺射氣體以形成濺射氣體的電漿。氣體激發器324可包括源線圈326，該源線圈經由施加通過線圈326的電流來供電。所形成的電漿帶著能量撞擊並轟擊靶材140的濺射表面139，以使材料從濺射表面139濺射到基板104上。
基板處理腔室100可包括磁場產生器330，以繞著靶材140塑形磁場，以改善靶材140的濺射。電容性產生的電漿可由磁場產生器330增強，其中例如在該磁場產生器中，永久磁體或電磁線圈可在基板處理腔室100中提供具有旋轉磁場的磁場，該旋轉磁場具有軸，該軸平行於基板104的平面而旋轉。磁場產生器330可在基板處理腔室100的靶材140附近產生磁場，以增加與靶材140相鄰的高密度電漿區域中的離子密度，從而改善靶材140材料的濺射。磁場穿過實質上非磁性的靶材140延伸到基板處理腔室100中。
濺射氣體透過氣體輸送系統332而引入基板處理腔室100中，該氣體輸送系統經由具有氣流控制閥338(例如質量流控制器)的導管336以從氣體供應器334提供氣體，以使氣體的設定流速從該導管通過。該等氣體被饋送到混合歧管(未示出)，其中在該混合歧管中將氣體混合成所需的處理氣體組合並饋送到具有氣體出口的氣體分配器340，以將氣體引入基板處理腔室100。處理氣體可包括非反應性氣體，例如氬氣或氙氣，其能夠帶有能量地衝擊靶材140並從該靶材上濺射材料。處理氣體還可包括反應氣體，例如含氧氣體及含氮氣體中之一或更多者，該反應氣體能夠與濺射材料反應以在基板104上形成層。氣體接著被氣體激發器324激發以形成電漿以使濺射靶材140濺射。廢處理氣體及副產物透過排氣系統342從基板處理腔室100排出。排氣系統342包括排氣口344，該排氣口接收廢處理氣體並將廢氣傳遞到具有節流閥(throttle valve)的排氣導管346，以控制基板處理腔室100中的氣體壓力。排氣導管346連接到一或更多個排氣泵348。
基板處理腔室100可由控制器350所控制，該控制器包括具有指令集的程式碼，以操作基板處理腔室100的元件來處理基板104。例如，控制器350可包括程式碼，該程式碼包括基板定位指令集，以操作基板支撐件130及基板傳輸機構；氣流控制指令集，以操作氣流控制閥來設定濺射氣體流動至基板處理腔室100；氣壓控制指令集，以操作排氣節流閥以維持基板處理腔室100中的壓力；氣體激發器控制指令集，以操作氣體激發器324以設定氣體激發功率水平；及製程監控指令集，以監控基板處理腔室100中的製程。
在圖1及圖2的實施例中，處理套件200包括屏蔽201及環組件202以圍繞基板支撐件130的周邊壁204放置，該周邊壁在基板104的懸伸邊緣206之前終止。環組件202包括沉積環208及蓋環212。沉積環208包括圍繞支撐件130的環形帶215。蓋環212至少部分覆蓋沉積環208。沉積環208及蓋環212彼此合作以減少在支撐件130的周邊壁204及基板104的懸伸邊緣206上形成濺射沉積物。
如圖2所示且如上所述，沉積環208包括環形帶215，該環形帶繞著支撐件130的周邊壁204延伸並圍繞該支撐件的該周邊壁。環形帶215包括內唇緣250，該內唇緣從環形帶215橫向延伸並且實質上平行於支撐件130的周邊壁204。內唇緣250隨即終止於基板104的懸伸邊緣206下方。內唇緣250定義沉積環208的內周邊，該沉積環圍繞基板104及基板支撐件130的周邊，以保護基板支撐件130的在處理期間未被基板104覆蓋的區域。例如，內唇緣250圍繞並至少部分地覆蓋支撐件130的原本暴露於處理環境的周邊壁204，以減少或甚至完全排除濺射沉積物在周邊壁204上的沉積。沉積環208還可用於保護支撐件130的暴露側表面，以減少被激發的電漿物質的侵蝕。
在圖1及圖2所示的實施例中，沉積環208的環形帶215具有半圓形突起252，該半圓形突起沿著環形帶215的中心部分延伸，其中在半圓形突起252的任一側上具有徑向向內的凹陷254a、254b。徑向向內的凹陷254a與蓋環212隔開以在其間形成弧形間隙256，該弧形間隙充當迷宮以減少電漿物質滲透到弧形間隙256中。開口內部通道258位於內唇緣250及半圓形突起252之間。開口內部通道258徑向向內延伸，以至少部分地終止於基板104的懸伸邊緣206下方。開口內部通道258有助於在清潔沉積環208期間從該等部分移除濺射沉積物。沉積環208還具有模檔260，該模檔向外延伸並且位於半圓形突起252的徑向外側。模檔260用於支撐蓋環212。
如圖2所示並如上所述，蓋環212環繞並至少部分地覆蓋沉積環208，以接收沉積環208並因此使該沉積環遮蔽於大部分的濺射沉積物。蓋環212包括環形楔形件262，該環形楔形件包括傾斜頂表面264，該傾斜頂表面徑向向內傾斜並圍繞基板支撐件130。蓋環212的傾斜頂表面264的角度經設計以例如使得最靠近基板104的懸伸邊緣206的濺射沉積物累積最小化，否則將對整個基板104上得到的沉積均勻性產生負面影響。
環形楔形件262的傾斜頂表面264具有內周邊266及外周邊268。內周邊266包括突出邊緣270，該突出邊緣覆蓋徑向向內的凹陷254a，該徑向向內的凹陷包括沉積環208的開口內部通道258。突出邊緣270減少了濺射沉積物在沉積環208的開口內部通道258上的沉積。突出邊緣270突出的距離對應於沉積環208所形成的弧形間隙256的寬度的至少約一半。突出邊緣270的尺寸、形狀及位置設置成與弧形間隙256配合及互補，以在蓋環212及沉積環208之間形成迴旋且收縮的流動路徑，其抑制處理沉積物流到周邊壁204上。狹窄間隙256的收縮流動路徑限制了沉積環208及蓋環212的配合表面上的低能量濺射沉積物積聚，否則會使其彼此黏附或黏附到基板104的周邊懸伸邊緣206。
繞著傾斜頂表面264的外周邊268的是球形突起272。在圖2的實施例中，球形突起272包括橢圓形圓周表面274，該橢圓形圓周表面與屏蔽201形成弧形間隙。
蓋環212包括基腳276，該基腳從環形楔形件262的傾斜頂表面264向下延伸，以安置在沉積環208的模檔260上。基腳276從楔形件262向下延伸以大幅壓靠沉積環208而不使沉積環208裂開或斷裂。蓋環212進一步包括內部圓柱帶278a及外部圓柱帶278b，該內部圓柱帶及外部圓柱帶從環形楔形件262向下延伸，在其之間具有間隙。在一些實施例中，內部圓柱帶278a及外部圓柱帶278b是實質上垂直的。圓柱帶278a、278b位於楔形件262的基腳276的徑向外側。內部圓柱帶278a具有小於外部圓柱帶278b的高度。
蓋環212可為可調整的並且有效地在不同高度範圍處遮蔽屏蔽201的氣體傳導孔249。例如，蓋環212能夠被升高及降低，以調整蓋環212相對於腔室中的基板支撐件130的高度。
如圖2所示，處理套件200的屏蔽201圍繞濺射靶材140面向基板支撐件130的濺射表面139及基板支撐件130的外周邊。屏蔽201覆蓋並遮蔽基板處理腔室100的側壁116，以減少源自於濺射靶材140的濺射表面139的濺射沉積物沉積到屏蔽201後方的元件及表面上。例如，屏蔽201可保護支撐件130、基板104的懸伸邊緣206、基板處理腔室100的側壁116及底壁120的表面。
在圖2所示的實施例中，屏蔽201包括圓柱帶214，該圓柱帶的直徑的尺寸經設定以圍繞濺射靶材140的濺射表面139及基板支撐件130。圓柱帶214具有頂壁216，該頂壁圍繞濺射靶材140的濺射表面139。屏蔽201的環形配接器226圍繞基板處理腔室100的側壁116。複數個銷230沿著配接器226沿著圓形或圓形佈置隔開並定位。在一些實施例中，至少三個銷230在配接器226上以圓形定位。每個銷230可包括剛性構件，該剛性構件由例如鋼或例如不銹鋼的材料構成。
屏蔽201包括底壁242，該底壁圍繞基板支撐件130。傾斜壁244從圓柱帶214的底壁242向內延伸並圍繞基板支撐件130。在圖2所示的實施例中，傾斜壁244包括實質筆直的輪廓。亦即，發明人判定，相較於BKM處理腔室(該BKM處理腔室在屏蔽的下部中包括傾斜臺階)，若傾斜壁244包括實質筆直的輪廓，則減少了沉積在屏蔽201上的濺射材料剝落。因此，與傾斜臺階相比，使傾斜壁244更為筆直減少了沉積在屏蔽201上的濺射材料的剝落。
屏蔽201的傾斜壁244形成通道246的外支腳，該外支腳具有至少一個氣體傳導孔249以允許處理氣體從中通過。通道246還包括與傾斜壁244隔開的內部第二支腳253。屏蔽201允許來自基板處理腔室100的氣體通過氣體傳導孔249並循環經過通道246並進入處理空腔108(例如，處理空間)。儘管在圖2中描繪的實施例中，傾斜壁244中的氣體傳導孔249是實質上矩形的，但在根據本原理的其他實施例中，傾斜壁244中的氣體傳導孔可定為實質上任何形狀。此外，儘管在圖2描繪的實施例中，氣體傳導孔249說明性地位於傾斜壁244的中間部分中，但在替代實施例中，氣體傳導孔249可實質上位於沿著傾斜壁244的任何位置，只要蓋環212可防止通過屏蔽201的氣體傳導孔249的氣體對間隙300具有直接視線。例如，在一些實施例中，氣體傳導孔249可位於傾斜壁244的下部。
根據本原理的實施例，蓋環212的球形突起272、屏蔽201的傾斜壁244的角度及長度，及在屏蔽201上的氣體傳導孔249的尺寸、形狀及位置經設計並合作以減少沉積在處理套件組件上的濺射材料剝落並阻擋視線沉積從處理空腔108離開並進入腔室主體空腔(例如，非處理空間)。更具體而言，蓋環212的球形突起272、屏蔽201的傾斜壁244的角度及長度，及在屏蔽201上的氣體傳導孔249的形狀及位置經設計以減少處理套件元件上的濺射沉積物剝落，並防止通過屏蔽201的氣體傳導孔249的氣體對靶材140及隔離器310之間的間隙300具有直接視線、使電漿侷限在處理空腔108中，並且從而防止電漿攜帶的濺射沉積物進入間隙300。
發明人判定，若傾斜壁244包括實質上筆直的輪廓，則沉積在屏蔽201上的濺射材料的剝落將減少。更具體而言，使得屏蔽201的下部中的傾斜壁244實質上筆直，導致了濺射沉積物更好地薄膜黏附到屏蔽201上，且濺射沉積物的剝落較少。發明人進一步判定傾斜壁244必須呈斜角以致使蓋環212的突起272能夠阻擋屏蔽201的氣體傳導孔249與間隙300之間的視線，該間隙位於靶材140與隔離器310之間。此外，傾斜壁244的長度必須使得氣體傳導孔249可位於傾斜壁244上，使得在屏蔽201的氣體傳導孔249與間隙300(該間隙位於靶材140與隔離器310之間)之間的視線能夠被蓋環212的突起272阻擋。在根據本原理的一些實施例中，氣體傳導孔249位於屏蔽201的傾斜壁244上，其位置通常低於BKM處理套件的氣體傳導件，且因此氣體傳導孔249更靠近蓋環212。在一個實施例中，根據本原理的處理套件包括屏蔽201，該屏蔽具有傳導孔249，該傳導孔的寬度約為0.45英吋，例如，約0.2英吋至約0.8英吋，該傳導孔的長度約為1.6英吋，例如，約1英吋至約2英吋。屏蔽201還可包括傾斜壁244，該傾斜壁具有約25度的角度，例如，約15度到約45度。利用此種配置，根據本原理的處理套件200導致較少來自於屏蔽201的濺射沉積的剝落。此外，屏蔽201的氣體傳導孔249與間隙300(該間隙位於靶材140及隔離器310之間)之間的視線被蓋環212的球形突起272阻擋，從而防止電漿攜帶的濺射沉積物進入間隙300。
在圖2中，虛線299代表位於屏蔽201的氣體傳導孔249及間隙300之間的視線，該虛線起源於靶材140及隔離器310之間的間隙300並朝向蓋環212的突起272延伸。如圖2所示，蓋環212的球形突起272、屏蔽201的傾斜壁244的角度及長度，及屏蔽201上的氣體傳導孔249彼此相關聯地塑形及佈置，以阻擋屏蔽201的氣體傳導孔249與間隙300(該間隙位於靶材140及隔離器310之間)之間的視線，並且至少在屏蔽201上減少濺射沉積物的剝落。
在根據本原理的處理套件200中，氣體傳導孔249位於屏蔽201的下方及屏蔽201的傾斜壁244上，不同於最著名的方法(BKM)處理套件，其中在該BKM處理套間中，傳導孔平行於圓柱帶214的表面並位於屏蔽的較高位置處。根據本原理的處理套件200的幾何形狀要求處理套件200的襯墊203更為向內延伸以容納電漿。亦即，返回參考圖2，處理套件200還可包括襯墊203。圖2的襯墊203說明性地位於配接器226及屏蔽201之間，向下延伸到屏蔽201的基部水平並且向內移動(與BKM處理套件相比)，以遮蔽屏蔽201的氣體傳導孔249，該氣體傳導孔位於屏蔽201的底部的傾斜壁244上並且相對地更靠近蓋環212(與BKM處理套件相比)。
在包括屏蔽接地單元的處理腔室中，屏蔽接地單元做得更小，以根據本原理而賦能處理套件的襯墊向內移動。圖4根據本原理的替代實施例描繪了圖1的基板處理腔室100的透視圖，該基板處理腔室包括處理套件400。圖4的基板處理腔室100包括處理套件400、襯墊203及屏蔽接地單元402。圖4的處理套件400包括屏蔽201、蓋環212及沉積環208。如圖4所示，屏蔽接地單元402位於屏蔽201下方並且經實現以使屏蔽201接地。圖4中描繪的屏蔽接地單元402經減小尺寸以賦能處理套件400的襯墊203向內移動以有效地容納電漿。圖4中的屏蔽接地單元404的虛線部分406代表屏蔽接地單元404的一部分，該屏蔽接地單元的一部分已被移除以適應襯墊203相對於屏蔽201的放置，以遮蔽屏蔽201中的氣體傳導孔249並容納電漿。
如圖4中所示，由於屏蔽接地單元404的尺寸減小，屏蔽201僅略微接觸屏蔽接地單元402。如此，在圖4的實施例中，屏蔽201的內部第二支腳253說明性地包括凸緣404，該凸緣用於接觸屏蔽接地單元402。如上所述，尺寸減小的屏蔽接地單元402使得襯墊203能夠向內移動，以便適當地遮蔽屏蔽201的傳導孔249並容納電漿。
在根據本原理的一些實施例中，當至少對蓋環212的球形突起272、屏蔽201的傾斜壁244的角度及長度，及屏蔽201上的氣體傳導孔249彼此相關聯地進行成形及佈置時，考慮到了處理腔室中的氣體傳導。更具體而言，在基板處理腔室中，例如圖1的基板處理腔室100，需要高傳導性的氣體流動路徑，以將必要的處理氣體供應到處理空腔並且適當地排出廢處理氣體。在根據本原理的一些實施例中，除了對蓋環212的球形突起272、屏蔽201的傾斜壁244的角度及長度，及屏蔽201上的氣體傳導孔249彼此相關聯地進行成形及佈置以阻擋屏蔽201的氣體傳導孔249與間隙300(該間隙位於靶材140及隔離器310之間)之間的視線並減少濺射沉積物的剝落之外，蓋環212的球形突起272、屏蔽201的傾斜壁244的角度及長度，及屏蔽201上的氣體傳導孔249進一步經成形及佈置以試圖將基板處理腔室100中的氣體傳導最大化，或至少與最佳已知方法(BKM)的氣體傳導相匹配。
圖3A描繪了使用電腦輔助工程(CAE)分析產生的BKM基板處理腔室的氣流速率。圖3B根據本原理描繪了基板處理腔室(例如圖1的基板處理腔室100)的氣流速率圖，該氣流速率圖使用CAE分析產生。正如可透過圖3A及圖3B的作圖比較而判定，根據本原理的處理腔室的氣體傳導的最大速度與BKM處理腔室一致。圖3A及圖3B的比較進一步描繪了圖1的基板處理腔室100的屏蔽201的傾斜壁244中的氣體傳導孔249周圍的氣體速率低於BKM基板處理腔室的氣體傳導槽周圍的氣體速率。如此，根據本原理的基板處理腔室100中的基板表面上將存在較少的顆粒附加物，此是至少因為較低速率的氣體將導致在處理空腔108的表面上的濺射沉積物較少剝落，且因為較低速率的氣體將攜帶較少鬆散的濺射顆粒。
在根據本原理的一些實施例中，屏蔽201、沉積環208及蓋環212的其中至少一者的暴露表面以塗層處理，來改善在基板處理期間沉積在暴露表面上的薄膜的顆粒保持性。塗層通常包括突起，該突起在暴露表面上提供微觀或宏觀紋理。在一個實施例中，塗層可包括Lava Coat或Lava Coat II，該等塗層可從加利福尼亞州聖克拉拉市的應用材料公司(Applied Materials, Inc.)購得。在一些實施例中，塗層可包括圓形顆粒、半圓形突起，及/或可包括其他形狀及幾何形狀。塗層的突起可包括離散突起，該等離散突起與相鄰突起分離。替代地或額外地，塗層的表面紋理化可包括波紋輪廓以改善顆粒黏附性。塗層的波紋輪廓可經由蝕刻、珠粒或砂礫、噴砂(blasting)、雷射燒蝕或三維列印形成。在一些實施例中，塗層可施加到基板處理腔室100及處理套件200的整個暴露表面，或者可替代地僅施加到基板處理腔室100及處理套件200的暴露表面的一部分。在一些其他實施例中，基板處理腔室100的任何元件的暴露表面用塗層處理，以如上所述地改善在基板處理期間沉積在暴露表面上的薄膜的顆粒保持性。
發明人對如上所述根據本發明原理的處理套件進行了莫耳分數分析測試，以判定反應氣體的處理條件與BKM處理套件的匹配程度。儘管在仔細觀察處理空腔的區域時發現到一些差異，但根據本原理的處理套件的反應氣體的處理條件在宏觀等級上匹配良好。
上述處理套件200顯著增加了基板處理腔室100中的處理循環數及處理時間，從而增加了清潔之間的時長。藉由減少在基板104周圍的元件上形成的濺射沉積物的剝落量，並減少由氣體攜帶朝向靶材140及隔離器310之間的間隙300的濺射沉積物量來實現此種優勢。
儘管前述內容針對本原理的實施例，但可設計其他及進一步的實施例而不脫離其基本範疇。例如，處理套件200或其元件可用於其他類型的應用中，此對於一般技術人員來說是顯而易見的，該等應用例如蝕刻、CVD及蝕刻腔室。因此，附隨的請求項的精神及範疇不應受限於在此涵蓋的實施例的描述。
100‧‧‧基板處理腔室 104‧‧‧基板 106‧‧‧封閉壁 108‧‧‧處理空腔 116‧‧‧側壁 120‧‧‧底壁 124‧‧‧頂板 130‧‧‧基板支撐件 134‧‧‧基座 138‧‧‧基板接收表面 139‧‧‧濺射表面 140‧‧‧濺射靶材 142‧‧‧基板裝載入口 200‧‧‧處理套件 201‧‧‧屏蔽 202‧‧‧環組件 203‧‧‧襯墊 204‧‧‧周邊壁 206‧‧‧懸伸邊緣 208‧‧‧沉積環 212‧‧‧蓋環 214‧‧‧圓柱帶 215‧‧‧環形帶 216‧‧‧頂壁 226‧‧‧配接器 230‧‧‧銷 242‧‧‧底壁 244‧‧‧傾斜壁 246‧‧‧通道 249‧‧‧氣體傳導孔 250‧‧‧內唇緣 252‧‧‧半圓形突起 253‧‧‧第二支腳 254a‧‧‧凹陷 254b‧‧‧凹陷 256‧‧‧弧形間隙 258‧‧‧開口內部通道 260‧‧‧模檔 262‧‧‧環形楔形件 264‧‧‧傾斜頂表面 266‧‧‧內周邊 268‧‧‧外周邊 270‧‧‧突出邊緣 272‧‧‧球形突起 274‧‧‧橢圓形圓周表面 276‧‧‧基腳 278a‧‧‧內部圓柱帶 278b‧‧‧外部圓柱帶 280‧‧‧濺射板材 284‧‧‧背板 286‧‧‧圓柱形臺面 288‧‧‧環形邊緣 300‧‧‧間隙 303‧‧‧支撐表面 304‧‧‧周邊模檔 308‧‧‧外基腳 310‧‧‧隔離器 312‧‧‧O形環槽 314‧‧‧O形環 320‧‧‧靶材電源 324‧‧‧氣體激發器 326‧‧‧源線圈 330‧‧‧磁場產生器 332‧‧‧氣體輸送系統 334‧‧‧氣體供應器 336‧‧‧導管 338‧‧‧氣流控制閥 340‧‧‧氣體分配器 342‧‧‧排氣系統 344‧‧‧排氣口 346‧‧‧排氣導管 348‧‧‧排氣泵 350‧‧‧控制器 400‧‧‧處理套件 402‧‧‧屏蔽接地單元 404‧‧‧屏蔽接地單元 406‧‧‧虛線部分
透過參考附圖中描繪的原理之說明性實施例，可理解以上簡要概述並在下方更詳細論述的本原理之實施例。然而，附圖僅示出了本原理的典型實施例，因此不應視為對範疇的限制，因為本原理可允許其他同等有效的實施例。
圖1根據本原理的實施例描繪了基板處理腔室的高階方塊圖。
圖2根據本原理的實施例描繪了圖1的基板處理腔室的透視圖及處理套件，該處理套件在基板處理腔室內具有屏蔽及環組件。
圖3A描繪了使用電腦輔助工程(computer-aided engineering，CAE)分析產生的最佳已知方法(best-known method，BKM)基板處理腔室的氣流速率的作圖。
圖3B根據本原理的實施例描繪了基板處理腔室的氣流速率的作圖。
圖4根據本原理的替代實施例描繪了圖1的基板處理腔室的透視圖及處理套件，該處理套件在基板處理腔室內具有屏蔽及環組件。
為了便於理解，在可能之處使用相同的元件符號來表示圖式中共有的相同元件。圖式未按比例繪製，且為了清楚起見可簡化。一個實施例的元件及特徵可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
139‧‧‧濺射表面
140‧‧‧濺射靶材
200‧‧‧處理套件
201‧‧‧屏蔽
203‧‧‧襯墊
206‧‧‧懸伸邊緣
208‧‧‧沉積環
212‧‧‧蓋環
214‧‧‧圓柱帶
215‧‧‧環形帶
216‧‧‧頂壁
226‧‧‧配接器
230‧‧‧銷
242‧‧‧底壁
244‧‧‧傾斜壁
246‧‧‧通道
249‧‧‧氣體傳導孔
250‧‧‧內唇緣
252‧‧‧半圓形突起
253‧‧‧第二支腳
254a‧‧‧凹陷
254b‧‧‧凹陷
256‧‧‧弧形間隙
258‧‧‧開口內部通道
260‧‧‧模檔
262‧‧‧環形楔形件
264‧‧‧傾斜頂表面
266‧‧‧內周邊
268‧‧‧外周邊
270‧‧‧突出邊緣
272‧‧‧球形突起
274‧‧‧橢圓形圓周表面
276‧‧‧基腳
278a‧‧‧內部圓柱帶
278b‧‧‧外部圓柱帶
280‧‧‧濺射板材
284‧‧‧背板
286‧‧‧圓柱形臺面
288‧‧‧環形邊緣
300‧‧‧間隙
303‧‧‧支撐表面
304‧‧‧周邊模檔
308‧‧‧外基腳
310‧‧‧隔離器
312‧‧‧O形環槽
314‧‧‧O形環
400‧‧‧處理套件
402‧‧‧屏蔽接地單元
404‧‧‧屏蔽接地單元
406‧‧‧虛線部分

Claims (16)

  1. 一種處理套件屏蔽，該處理套件屏蔽經配置以環繞一濺射靶材，該濺射靶材面向一基板處理腔室中的一基板支撐件，一蓋環經定位以環繞該基板支撐件，該蓋環包括一環形楔形件，該環形楔形件包括環繞該基板支撐件的一傾斜頂表面，該傾斜頂表面具有一內周邊及一外周邊以及環繞該傾斜頂表面之該外周邊的一球形突起，該處理套件屏蔽包括：一圓柱帶，該圓柱帶具有一頂壁及一底壁，該頂壁經配置以圍繞該濺射靶材，該底壁經配置以圍繞該基板支撐件；一傾斜壁，該傾斜壁從該圓柱帶的該底壁向下且徑向向內延伸，該傾斜壁具有一實質筆直的輪廓，其中該傾斜壁包括約為15度至45度的一角度；及至少一個氣孔，該至少一個氣孔位於該傾斜壁的一下部上，以允許處理氣體從該氣孔中通過，其中該至少一個氣孔位於該傾斜壁的該下部上，而使得該蓋環的該球形突起在被安裝到該基板處理腔室中時，阻擋該屏蔽上的該至少一個氣孔與該基板處理腔室的一腔室主體空腔的一入口之間的一視線。
  2. 如請求項1所述之處理套件屏蔽，其中在該傾斜壁中的該至少一個氣孔包括一實質矩形的形狀。
  3. 如請求項1所述之處理套件屏蔽，其中在該傾斜壁中的該至少一個氣孔包括約0.2英吋至約0.8英吋的一寬度及約為1英吋至2英吋的一長度。
  4. 如請求項1所述之處理套件屏蔽，包括在該屏蔽的暴露表面上的至少一個微觀紋理塗層或宏觀紋理塗層。
  5. 如請求項4所述之處理套件屏蔽，其中該微觀紋理塗層或宏觀紋理塗層包括圓形顆粒或半圓形突起的其中至少一者。
  6. 一種處理套件，該處理套件經配置以繞著一基板處理腔室中的一濺射靶材及一基板支撐件放置，該處理套件包括：一屏蔽，該屏蔽經配置以環繞該濺射靶材，該屏蔽包括：一圓柱帶，該圓柱帶具有一頂壁及一底壁，該頂壁經配置以圍繞該濺射靶材，該底壁經配置以圍繞該基板支撐件；一傾斜壁，該傾斜壁從該圓柱帶的該底壁向下且徑向向內延伸，該傾斜壁具有一實質筆直的輪廓，其中該屏蔽的該傾斜壁包括約為15度至45度的一角度；及至少一個氣孔，該至少一個氣孔位於該傾斜壁上， 以允許處理氣體從該氣孔通過；及一環組件，該環組件包括：一蓋環，該蓋環經配置以環繞該基板支撐件，該蓋環包括一環形楔形件，該環形楔形件包括繞著該基板支撐件的一傾斜頂表面，該傾斜頂表面具有一內周邊及一外周邊、繞著該傾斜頂表面之該外周邊的一球形突起、從該傾斜頂表面向下延伸的一基腳、繞著該傾斜頂表面的該內周邊的一突出邊緣，及從該環形楔形件向下延伸的內部圓柱帶及外部圓柱帶，其中該至少一個氣孔位於該傾斜壁的該下部上，而使得該蓋環的該球形突起在被安裝到該基板處理腔室中時，阻擋該至少一個氣孔與該處理腔室的一腔室主體空腔的一入口之間的一視線。
  7. 如請求項6所述之處理套件，其中在該傾斜壁中的該至少一個氣孔包括一實質矩形的形狀。
  8. 如請求項6所述之處理套件，其中在該傾斜壁中的該至少一個氣孔包括約為0.2英吋至約0.8英吋的一寬度及約為1英吋至2英吋的一長度。
  9. 如請求項6所述之處理套件，包括在該基板處理腔室、該屏蔽或該蓋環的其中至少一者的暴露表面上的至少一個微觀紋理塗層或宏觀紋理塗層。
  10. 如請求項9所述之處理套件，其中該微觀紋理塗層或宏觀紋理塗層包括圓形顆粒或半圓形突起的其中至少一者。
  11. 如請求項6所述之處理套件，其中該環組件進一步包括一沉積環，以藉由該基腳支撐該蓋環並遮蔽位於該基板支撐件上的一基板。
  12. 如請求項6所述之處理套件，進一步包括一襯墊，該襯墊經配置以環繞該屏蔽，以在該基板處理腔室的一處理空腔中容納一電漿。
  13. 一種用於處理一基板的設備，包括：一處理腔室，該處理腔室具有一處理空腔及一腔室主體空腔；一基板支撐件，該基板支撐件設置在該處理空腔中；一靶材，該靶材設置在該處理空腔中的相對於該基板支撐件處；一處理套件，該處理套件位於該基板支撐件及該靶材周圍處，該處理套件包括：一屏蔽，該屏蔽環繞該靶材，該屏蔽包括：一圓柱帶，該圓柱帶具有一頂壁及一底壁，該頂壁圍繞該濺射靶材，且該底壁圍繞該基板支撐件； 一傾斜壁，該傾斜壁從該圓柱帶的該底壁徑向向內延伸，該傾斜壁具有一實質筆直的輪廓，其中該屏蔽的該傾斜壁包括約為15度至45度的一角度；及至少一個氣孔，該至少一個氣孔位於該傾斜壁上，以允許處理氣體從該氣孔中通過；及一環組件，該環組件包括：一蓋環，該蓋環位於該基板支撐件周圍處，該蓋環包括：一環形楔形件，該環形楔形件包括繞著該基板支撐件的一傾斜頂表面，該傾斜頂表面具有一內周邊及一外周邊；一繞著該傾斜頂表面之該外周邊的一球形突起；從該傾斜頂表面向下延伸的一基腳、繞著該傾斜頂表面的該內周邊的一突出邊緣；及從該環形楔形件向下延伸的內部圓柱帶及外部圓柱帶；其中該至少一個氣孔位於該傾斜壁的該下部上，而使得該蓋環的該球形突起阻擋在該屏蔽上的該至少一個氣孔與該處理腔室的該腔室主體的一入口之間的一視線。
  14. 如請求項13所述之設備，包括在該處理腔室、該屏蔽或該蓋環的其中至少一者的暴露表面上的至少一個微觀紋理塗層或宏觀紋理塗層。
  15. 如請求項14所述之設備，其中該微觀紋理塗層或宏觀紋理塗層包括圓形顆粒或半圓形突起的其中至少一者。
  16. 如請求項14所述之設備，其中該處理套件進一步包括以下至少一者：一沉積環，以藉由該基腳支撐該蓋環並遮蔽位於該基板支撐件上的一基板的一周邊；或一襯墊，該襯墊環繞該屏蔽，以在該處理腔室的該處理空腔中容納一電漿。
TW108103042A 2018-01-29 2019-01-28 用於在ｐｖｄ處理中減少粒子的處理套件屏蔽、處理套件及設備 TWI808120B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862623081P 2018-01-29 2018-01-29
US62/623,081 2018-01-29
US16/251,716 2019-01-18
US16/251,716 US11935732B2 (en) 2018-01-29 2019-01-18 Process kit geometry for particle reduction in PVD processes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201932630A TW201932630A (zh) 2019-08-16
TWI808120B true TWI808120B (zh) 2023-07-11

Family

ID=67393674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108103042A TWI808120B (zh) 2018-01-29 2019-01-28 用於在ｐｖｄ處理中減少粒子的處理套件屏蔽、處理套件及設備

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11935732B2 (zh)
JP (1) JP7466460B2 (zh)
KR (1) KR20200105955A (zh)
CN (1) CN111602235A (zh)
TW (1) TWI808120B (zh)
WO (1) WO2019147493A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112011759B (zh) * 2020-08-24 2022-06-21 宁波中骏森驰汽车零部件股份有限公司 一种pvd真空镀膜机
TWI834028B (zh) * 2021-03-11 2024-03-01 台灣積體電路製造股份有限公司 物理氣相沉積裝置、沉積薄膜的方法和形成半導體結構的方法
CN113445017B (zh) * 2021-06-01 2022-12-09 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体腔室及半导体工艺设备
CN116288182A (zh) * 2022-11-25 2023-06-23 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种溅射用防护圈及其应用
CN115747733A (zh) * 2022-11-25 2023-03-07 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种溅射用沉积环及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200845092A (en) * 2007-01-29 2008-11-16 Applied Materials Inc Process kit for substrate processing chamber
US20160189938A1 (en) * 2014-12-31 2016-06-30 Applied Materials, Inc. One-piece process kit shield
US20170098530A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-06 Applied Materials, Inc. Integrated process kit for a substrate processing chamber

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846332A (en) * 1996-07-12 1998-12-08 Applied Materials, Inc. Thermally floating pedestal collar in a chemical vapor deposition chamber
US6364949B1 (en) * 1999-10-19 2002-04-02 Applied Materials, Inc. 300 mm CVD chamber design for metal-organic thin film deposition
US6673198B1 (en) * 1999-12-22 2004-01-06 Lam Research Corporation Semiconductor processing equipment having improved process drift control
KR101084553B1 (ko) * 2003-10-17 2011-11-17 토소가부시키가이샤 진공장치용 부품과 그 제조방법 및 그것을 이용한 장치
US20070074741A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Tokyo Electron Limited Method for dry cleaning nickel deposits from a processing system
US9127362B2 (en) * 2005-10-31 2015-09-08 Applied Materials, Inc. Process kit and target for substrate processing chamber
JP2007277649A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Nec Electronics Corp 真空処理装置
US20080257263A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-23 Applied Materials, Inc. Cooling shield for substrate processing chamber
US8435379B2 (en) 2007-05-08 2013-05-07 Applied Materials, Inc. Substrate cleaning chamber and cleaning and conditioning methods
KR102025330B1 (ko) * 2008-04-16 2019-09-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 웨이퍼 프로세싱 증착 차폐 컴포넌트들
CN102017077B (zh) * 2008-05-02 2012-09-19 应用材料公司 用于射频物理气相沉积的处理套组
JP4580040B2 (ja) 2008-07-31 2010-11-10 キヤノンアネルバ株式会社 プラズマ処理装置および電子デバイスの製造方法
JP5611350B2 (ja) * 2009-08-11 2014-10-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｒｆ物理気相堆積用のプロセスキット
US9834840B2 (en) 2010-05-14 2017-12-05 Applied Materials, Inc. Process kit shield for improved particle reduction
US8647485B2 (en) 2012-03-30 2014-02-11 Applied Materials, Inc. Process kit shield for plasma enhanced processing chamber
US20130277203A1 (en) 2012-04-24 2013-10-24 Applied Materials, Inc. Process kit shield and physical vapor deposition chamber having same
CN104885192B (zh) * 2013-01-16 2018-03-27 应用材料公司 石英上拱形结构及下拱形结构
EP3380643A4 (en) 2015-11-24 2019-08-14 Applied Materials, Inc. PRE-COVERED PROTECTION FOR USE IN VHF-RF PVD ROOMS
US11114289B2 (en) * 2016-04-27 2021-09-07 Applied Materials, Inc. Non-disappearing anode for use with dielectric deposition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200845092A (en) * 2007-01-29 2008-11-16 Applied Materials Inc Process kit for substrate processing chamber
US20160189938A1 (en) * 2014-12-31 2016-06-30 Applied Materials, Inc. One-piece process kit shield
US20170098530A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-06 Applied Materials, Inc. Integrated process kit for a substrate processing chamber

Also Published As

Publication number Publication date
US20190237311A1 (en) 2019-08-01
CN111602235A (zh) 2020-08-28
JP2021511443A (ja) 2021-05-06
KR20200105955A (ko) 2020-09-09
WO2019147493A1 (en) 2019-08-01
US11935732B2 (en) 2024-03-19
JP7466460B2 (ja) 2024-04-12
TW201932630A (zh) 2019-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI808120B (zh) 用於在ｐｖｄ處理中減少粒子的處理套件屏蔽、處理套件及設備
CN108028184B (zh) 用于减少基板附近的电场影响的单件式处理配件屏蔽件
CN109585251B (zh) 单件式处理配件屏蔽件
KR100945608B1 (ko) 기판 프로세싱 챔버용 프로세스 키트
JP5611350B2 (ja) Ｒｆ物理気相堆積用のプロセスキット
CN113785084B (zh) 具有原位腔室清洁能力的物理气相沉积(pvd)腔室
CN117867462A (zh) 具有高沉积环及沉积环夹具的处理配件
US9953812B2 (en) Integrated process kit for a substrate processing chamber
CN113166927B (zh) 用于pvd腔室的具有高沉积环的处理配件
US11339466B2 (en) Heated shield for physical vapor deposition chamber
WO2017044791A1 (en) One-piece process kit shield for reducing the impact of an electric field near the substrate
KR20240046791A (ko) PVD(physical vapor deposition) 챔버용 셔터 디스크
TW202326926A (zh) 用於ｐｖｄ腔室並具有高沉積環及小直徑靜電夾盤（ｅｓｃ）之處理套件