处理配件屏蔽和具有处理配件屏蔽的物理气相沉积腔室的制作方法
【专利摘要】本文提供处理配件屏蔽和包括处理配件屏蔽的物理气相沉积(PVD)腔室的实施方式。在一些实施方式中，用于在物理气相沉积处理中沉积第一材料的处理配件屏蔽可包括环形主体和蚀刻终止涂层，所述环形主体界定由主体围绕的开口，其中所述环形主体由第一材料制造，所述蚀刻终止涂层形成在环形主体的面向开口的表面上，所述蚀刻终止涂层由不同于第一材料的第二材料制造，相对于第一材料，所述第二材料具有高的蚀刻选择性。
【专利说明】处理配件屏蔽和具有处理配件屏蔽的物理气相沉积腔室
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式大体涉及基板处理装备，尤其涉及用于基板处理装备中的处理 配件屏蔽（process kit shield)。
【背景技术】
[0002] 处理配件屏蔽可用于例如物理气相沉积（PVD)腔室中，以将处理容积与非处理容 积分离。在配置成用于在基板上沉积铝的PVD腔室中，屏蔽可由不锈钢（SST)制造。由于 在处理期间沉积在屏蔽上的铝层能够被优先地从基底SST屏蔽材料蚀刻掉，因此允许屏蔽 能够被多次再循环使用。然而，本发明人一直致力于在基板上沉积很厚的铝膜的工作，与传 统的铝沉积处理相比，这需要显著增加的处理功率和沉积时间。对于较厚的铝沉积处理，本 发明人已经观察到处理配件屏蔽的温度高到足以导致基板上的晶须（whisker)生长的非 预期的结果，这是沉积膜的不良属性。
[0003] 因此，本发明人提供如本文中所披露的处理配件屏蔽的实施方式。
【发明内容】
[0004] 本文提供处理配件屏蔽和包括处理配件屏蔽的物理气相沉积（PVD)腔室的实施 方式。在一些实施方式中，用于在物理气相沉积处理中沉积第一材料的处理配件屏蔽可包 括环形主体和蚀刻终止涂层，所述环形主体界定由主体围绕的开口，其中所述环形主体由 第一材料制造，所述蚀刻终止涂层形成在环形主体的面向开口的表面上，所述蚀刻终止涂 层由不同于第一材料的第二材料制造，相对于第一材料，第二材料具有高的蚀刻选择性。 [000 5]在一些实施方式中，用于在基板上沉积第一材料的设备可包括处理腔室、基板支 撑件、靶材和处理配件屏蔽，所述处理腔室具有处理容积和非处理容积，所述基板支撑件设 置在处理腔室中，所述靶材设置在处理腔室中与基板支撑件相对，所述靶材包括待沉积在 基板上的第一材料，所述处理配件屏蔽设置在处理腔室中且将处理容积与非处理容积分 尚，所述处理配件屏蔽包括环形主体和蚀刻终止涂层，所述环形主体界定由主体围绕的开 口，其中所述环形主体由第一材料制造，所述蚀刻终止涂层形成在环形主体的面向开口的 表面上，所述蚀刻终止涂层由不同于第一材料的第二材料制造，相对于第一材料，第二材料 具有高的蚀刻选择性。
[0006]在一些头施方式中，用于在物理气相沉积（PVD)腔室中使用处理配件屏蔽处理基 板的方法可包括以下步骤：在具有处理配件屏蔽的PVD腔室中，在基板上沉积第一材料， 所述处理配件屏蔽包括环形主体和蚀刻终止涂层，所述环形主体界定由主体围绕的开口 | 其中所述环形主体由第一材料制造，所述蚀刻终止涂层形成在环形主体的面向开口的表面 土，所述蚀刻终止涂层由不同于第一材料的第二材料制造，相对于第一材料,第二材料具有 高的蚀刻选择性；从PVD腔室中移除处理配件屏蔽；选择性地移除由于在基板上沉积^一 ，料而沉积在蚀刻终止涂层上的第一材料，同时显著保留主体表面上的蚀刻终止涂层；从 主体表面移除蚀刻终止涂层；和在主体表面上沉积第二蚀刻终止涂层，第二蚀刻终止涂层 由第三材料繼，細·于第-材料，第三材料具有細蚀刻选择性。
[0007]本发明的其他和进一步的实施方式描述如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]、以上简要概述的和在下文更详细讨论的本发明的实施方式可通过参照附图中描 绘的本发明的说明性实施方式来理解。然而，应注意，附图仅图示本发明的典型实施方式且 因此不被视为对本发明范围的限制,因为本发明可允许其他等效的实施方式。
[0009]图1描绘根据本发明的一些实施方式的处理腔室的示意性截面图。
[0010]图2描绘根据本发明的一些实施方式的处理配件屏蔽的示意性截面图。
[0011]图3描绘根据本发明的一些实施方式的使用处理配件屏蔽的方法的流程图。
[0012]为了便于理解，已尽可能使用相同的参考数字来标示各图中共有的相同元件。附 图并非按比例绘制且为清楚起见而可被简化。预期一个实施方式的元件和特征可有利地并 入其他的实施方式中，而无需进一步的详述。
【具体实施方式】
[0013]本文提供处理配件屏蔽和包括处理配件屏蔽的物理气相沉积（PVD)腔室的实施 方式。在一些实施方式中，处理配件屏蔽可包括环形铝主体上的涂层，所述涂层用于在PVD 腔室中沉积铝且涂层使得处理配件屏蔽可容易地再循环使用。铝主体上的涂层用作蚀刻终 止，用于容易地移除在PVD处理期间沉积的铝。
[0014]图1描绘根据本发明的一些实施方式的具有处理配件屏蔽的说明性物理气相沉 积腔室（处理腔室100)的示意性截面图。适合于使用本发明的处理配件屏蔽的PVD腔室 的实例包括Plus、SIP ENCOEE.和其他可从California(加利福尼亚州）的 Santa Clara (圣克拉拉）的Applied Materials, Inc.(应用材料公司）购买的PVD处理腔 室。来自应用材料公司或其他制造商的其他处理腔室亦可从本文披露的发明设备中获益。
[0015] 处理腔室100包括基板支撑基座102、溅射源（诸如靶材106)和处理配件屏蔽 174,基板支撑基座102用于接收在基板支撑基座102上的基板104,处理配件屏蔽174设 置在基板支撑基座102与靶材106之间。基板支撑基座102可位于接地围壁（enclosure wall) 108内，接地围壁108可为腔室壁（如图所示）或接地屏蔽（图示接地屏蔽140覆盖 处理腔室100在靶材106上方的至少一些部分。在一些实施方式中，接地屏蔽140亦可延 伸到靶材下方以包围基座102。）
[0016] 在一些实施方式中，处理腔室1〇〇可包括馈送结构110或其他适当的馈送结构，用 于将RF能量或DC能量之一或两者耦接至靶材106。举例而言，馈送结构为用于将RF能量 和/或DC能量耦接至靶材或耦接至包括靶材的组件的设备，如本文中所描述的。
[0017] 在一些实施方式中，馈送结构110的第一端可耦接至DC功率源120, DC功率源120 能够用于向靶材106提供DC能量。举例而言,可使用DC功率源120向靶材106施加负电 压或偏压。
[0018] 替代地或结合地，馈送结构110的第一端可耦接至RF功率源118, RF功率源118能 够用以向靶材1〇6提供RF能量。在一些实施方式中，由RF功率源118提供的RF能量的频率 范围可从约2MHz至约60MHz，或例如也可使用非限制频率，诸如 2MHz、13. 56MHz、27· UMHz 或60MHZ。在一些实施方式中，可提供多个RF功率源（g卩，两个或更多个）以提供多个上述 频率的RF能量。
[0019] 在一些实施方式中，馈送结构110的第一端可耦接至RF功率源118，RF功率源118 能够用以向靶材1〇6提供RF能量。结合地，馈送结构11〇的第一端亦可耦接至DC功率源 12〇, DC功率源120能够用以向靶材1〇6提供DC能量。在一些实施方式中，由RF功率源 118提供的RF能量的频率范围可从约 2MHz至约60MHz，或例如也可使用非限制频率，诸如 2ΜΗζ、13·56ΜΗζ、 27·12ΜΗζ或60MHz。在一些实施方式中，可提供多个RF功率源（即，两个 或更多个）以提供多个上述频率的RF能量。
[0020] 馈送结构110例如可经由源分配板122和导电构件125耦接至靶材106,导电构 件125耦接在源分配板122与靶材106之间。腔134可由导电构件125的面向内部的壁、 源分配板122的面向靶材的表面128和靶材106的面向源分配板的表面132界定。可使用 腔134以至少部分地容纳可旋转的磁控管组件 136的一个或更多个部分（以下论述）。在 一些实施方式中，冷却流体（诸如水（H20)或类似者）可至少部分地填充腔。
[0021]可设置接地屏蔽140以覆盖处理腔室100的盖的外表面。接地屏蔽140例如可经 由腔室主体的接地连接耦接至地面。接地屏蔽140可包括任何适当的导电材料，诸如铝、铜 或类似者。在接地屏蔽140与分配板122、导电构件125和靶材106(和/或背板146)的外 表面之间设置绝缘间隙139,以防止RF能量和/或DC能量被直接发送至地面。可用空气或 一些其他适当的介电材料（诸如陶瓷、塑料或类似物）填充绝缘间隙。
[0022]隔离板138或多个隔离特征结构可设置在源分配板122与接地屏蔽140之间，以 防止RF能量和/或DC能量被直接发送至地面。隔离板138可包括适当的介电材料，诸如 陶瓷、塑料或类似物。或者，可设置空隙（air gap)替代隔离板138。在设置空隙替代隔离 板的实施方式中，接地屏蔽140可在结构上足够坚固以支撑安置于接地屏蔽140上的任何 部件。
[0023]靶材106可通过介电隔离器144说明性地被支撑在腔室的接地导电侧壁上，在一 些实施方式中，所述接地导电侧壁被称作适配器142。在一些实施方式中，腔室的接地导电 侧壁（或适配器142)可由铝制造。靶材106包括在溅射期间待沉积在基板104上的材料， 诸如金属或金属氧化物。在一些实施方式中，背板146可耦接至靶材106的面向源分配板 的表面132。背板14 6可包括导电材料（诸如铜-锌、铜-铬）或与祀材相同的材料，以使 得RF能量和/或DC能量能够经由背板146耦接至靶材106。或者，背板146可为非导电的 且可包括导电兀件，诸如电馈通件（electrical feedthrough)或类似物，用于将粑材106 耦接至导电构件125。例如，可包括背板146以改良靶材106的结构稳定性。
[0024] 可旋转的磁控管组件I36可被定位为靠近靶材106的背表面（例如，面向源分配 板的表面132)。可旋转的磁控管组件包括由底板168支撑的多个磁铁166。底板168 与旋转轴170连接，旋转轴HO设置成穿过开口 124,与处理腔室100和基板104的中心轴 一致。电动机（motor) 172能够耦接至旋转轴170的上端以驱动磁控管组件136的旋转。磁 铁1明在处理腔室100内产生磁场，磁场大致平行且接近于靶材 106的表面以捕捉电子并 增加局部等离子体密度，这样进而提高溅射率。磁铁I66产生围绕处理腔室100顶部的电 磁场，且磁铁166被旋转以旋转电磁场，所述电磁场影响处理的等离子体密度，以更均匀地 溅射靶材1〇 6。举例而言，旋转轴170每分钟可进行约0次至约150次旋转。
[0025]基板支撑基座1〇2具有面向祀材106的主面（principal surface)的材料接收表 面且基板支撑基座102在相对于耙材106的主面的平面位置处支撑将被溅射涂覆的基板 104。基板支撑基座102可将基板104支撑于处理腔室100的中央区域148中。在处理期 间，中央区域148被界定为基板支撑基座102上方的区域（例如，当在处理位置时介于耙材 106与基板支撑基座102之间）。
[0026] 在一些实施方式中，基板支撑基座102可通过波纹管150垂直地移动，以允许基板 10^通过在处理处理腔室100的下部中的负载锁阀被传送至基板支撑基座102上且随后被 升高至沉积或处理位置，波纹管150与底部腔室壁152连接。可从气源154通过质量流量 控制器156将一种或更多种处理气体供应至处理腔室1〇〇的下部中。可设置排气口 ι58并 将排气口 158经由阀16〇耦接至栗，用于排空处理腔室1〇〇的内部和便于在处理腔室1〇〇 内部维持所需压力。
[0027] 在一些实施方式中，RF偏压功率源I62可耦接至基板支撑基座1〇2,以便在基板 104上诱发负DC偏压。此外，在一些实施方式中，负DC自偏压可在处理期间形成在基板104 上。举例而言，由RF偏压功率源162供应的RF能量的频率范围可从约2MHz至约60MHz,例 如可使用非限制频率，诸如2MHz、13. 56MHz或6〇MHz。在其他应用中，基板支撑基座1〇2可 接地或保持电气浮动。在一些实施方式中，对于可能不需要RF偏压功率的应用，电容调谐 器1M可耦接至基板支撑基座，用于调整基板1〇4上的电压。
[0028] 处理配件屏蔽174可以任何适当的方式耦接至处理腔室1〇〇,用于保持处理配件 屏蔽174在处理腔室100内的所需位置。举例而言，在一些实施方式中，处理配件屏蔽174 可与适配器142的突出部分（ledge) 176连接。进而密封适配器142并将适配器142接地 至铝腔室侧壁108。通常，处理配件屏蔽174沿着适配器142的壁和腔室壁108向下延伸至 基板支撑基座102的顶表面下方且向上返回直到到达基板支撑基座102的顶表面（例如， 在底部形成U形部分184)。或者，处理配件屏蔽的最底部部分不需要为U形部分184且可 具有任何适当的形状。当基板支撑基座102位于基板支撑基座102的下部装载位置时，盖 环186可安置于处理配件屏蔽174的向上延伸的唇部（lip) 188的顶部上。当基板支撑基 座102位于基板支撑基座102的上部沉积位置时，盖环186安置于基板支撑基座102的外 部周边上以保护基板支撑基座102免于溅射沉积。一个或更多个额外的沉积环可用于遮蔽 基板104的周边不受沉积影响。以下参照图2讨论根据本发明的处理配件屏蔽174的实施 方式。
[0029] 在一些实施方式中，一个或更多个传热通道178可设置于适配器142内（如图所 示）或邻近于适配器142以传热至适配器142和/或从适配器142传热。一个或更多个传 热通道178可耦接至传热流体供应器180,传热流体供应器180可通过一个或更多个传热通 道178循环传热流体。在一些实施方式中，传热流体可为冷却剂，诸如水或其他适当的冷却 齐0。传热流体供应器180可维持传热流体在所需温度或接近所需温度以促进传热至适配器 142或从适配器142传热。控制适配器142的温度有利地促进控制处理配件屏蔽174的温 度。举例而言，在处理期间从处理配件屏蔽174移除热量减少了腔室的处理状态与闲置或 关闭状态之间处理配件屏蔽174的温度梯度，这会减少可能出现的颗粒生成，所述颗粒生 成是由于处理配件屏蔽174与可存在于处理配件屏蔽174上的任何沉积材料的热膨胀系数 不匹配所导致的。
[0030] 在一些实施方式中，磁铁19〇可设置在处理腔室100周围，用于选择性地在基板支 撑基座102与靶材106之间提供磁场。举例而言，如图丨所示，当位于处理位置时，磁铁19〇 可设置在腔室壁108的外部周围，恰好在基板支撑基座 1〇2上方的区域中。在一些实施方 式中，可额外地或替代地将磁铁190设置在其他位置，诸如邻近适配器H2。磁铁190可为 电磁铁且可耦接至功率源（未图示），所述功率源用于控制由电磁铁产生的磁场的大小。 [00 31]处理配件屏蔽通常包括环形铝主体，环形铝主体具有形成在主体表面上的涂层， 在铝PVD沉积处理期间在主体表面上可沉积铝。由于移除的铝与蚀刻终止涂层的材料之间 的高蚀刻选择性，处理配件屏蔽更容易再循环使用。如本文中所使用的，高蚀刻选择性涉及 化学上不同材料（诸如环形主体材料和蚀刻终止涂层材料）之间的不同的蚀刻速率比，高 蚀刻选择性足以促进沉积材料实质上完全的移除而不蚀刻穿过蚀刻终止涂层材料，沉积材 料可与环形主体材料相同。举例而言，蚀刻终止涂层可包括在铝主体上方的钛或其他金属 或氧化物涂层，所述涂层可用作铝沉积移除的蚀刻终止，其中能够移除沉积的铝而不蚀刻 穿过钛或其他金属或氧化物涂层（即，蚀刻终止涂层）。
[0032]图2描绘根据本发明的一些实施方式的处理配件屏蔽174的示意性截面图。处理 配件屏蔽1了4包括主体2〇2,主体2〇2具有上部204和下部206。在一些实施方式中，主体 202可为整体式（one-piece)主体。假设整体式主体可有利地除去额外的表面，诸如由多 件形成的处理配件屏蔽所具有的那些表面，其中可出现沉积材料的剥落。在一些实施方式 中，形成在上部 2〇4的面向靶材的表面210、212之间的间隙208可具有适当的尺寸以防止 在处理配件屏蔽174与靶材106之间生成电弧。在一些实施方式中，间隙208的距离可在 约0· 25mm至约4mm之间，或间隙208的距离可为约2圓。
[0033] 在传统的PVD处理中，例如对于沉积铝，处理配件屏蔽可由诸如不锈钢（SST)之类 的材料制造。然而，本发明人已经发现当沉积厚的铝层时，这些传统的处理配件屏蔽的温度 高到足以导致基板上的晶须生长的非预期的结果，这是沉积膜的不良属性。此外，已经发现 由于屏蔽的热膨胀的相对下降，材料（诸如SST)上方的铝的较高导热性允许较高的操作功 率。由于在靶材方向的屏蔽的热膨胀可导致非预期的电弧跨过从屏蔽到靶材的高电压间 隙，因此减少热膨胀有利地促进提供较宽的处理窗口（例如，可使用的操作功率的较宽范 围）。
[0034] 因此，在一些实施方式中，处理配件屏蔽174的主体202可由铝制造。此外，处理 配件屏蔽174的至少面向处理容积的表面（例如，表面218)可涂覆有具有对铝高蚀刻选择 性的材料层，诸如钛、钽、镍、氧化钛或类似物中的一种或更多种。层218可以任何适当的方 式沉积，诸如通过等离子体喷涂。在一些实施方式中，钛层218的纯度为大于99%。可在惰 性或真空（例如，无氧）环境中执行等离子体喷涂以提高涂层的纯度。亦可在真空环境中 执行处理以提高涂层的纯度和密度。涂层218的厚度可在约〇· 〇〇8英寸至约0. 012英寸之 间。厚度亦可更大以提高再循环性能。
[0035] 进一步地，层218的表面粗糙度的范围可从约250微英寸至约400微英寸平均粗 糙度（Ra)，以使得处理期间在涂层上形成的任何膜剥落并污染被处理的基板的可能性有 限。
[0036] 上部204(例如，上部204可用来替换传统的处理配件屏蔽的陶瓷部分）通过间隙 208与靶材106的表面分隔开，以致限制在靶材106的表面与上部204的面向靶材的表面 210、212之间生成电弧。举例而言，面向靶材的表面中的一个或更多个可被配置成限制颗粒 形成同时维持适当的间隙距离以限制电弧生成。举例而言，面向靶材的表面210可为面向 靶材的轮廓（contoured)表面，表面210具有任何经适当塑形的轮廓表面，以限制颗粒在面 向靶材的表面21 2上聚集或限制低能量材料在面向靶材的表面212上沉积。面向靶材的轮 廓表面可限制直视路径或产生曲折路径，由此靶材料的颗粒或靶材料的低能量沉积物将不 会到达处理配件屏蔽Π 4上部的面向靶材的水平表面212。举例而言，在一些实施方式中， 面向靶材的轮廓表面可大致向内延伸（例如，朝向靶材106)或可大致向外延伸（例如，远 呙革巴材106)。亦可使用面向祀材的轮廓表面302的其他几何形状。进一步地，在一些实施 方式中，邻近面向靶材的轮廓表面的靶材表面可被塑形为大致匹配面向靶材的轮廓表面的 轮廓形状。或者，邻近面向靶材的轮廓表面的靶材 106的表面可不被塑形为匹配面向靶材 的轮廓表面的轮廓形状。
[0037] 主体202的下部206包括唇部组件214,唇部组件214与盖环186界面连接。举例 而言，唇部组件214可包括下表面216,下表面216从主体202的下部206的下边缘向内延 伸。如以上论述的，下表面216可呈现任何适当的形状，诸如图1所示的U形部分184。唇 部组件214包括设置在下表面216的内缘222周围的唇部220,且唇部220从下表面的内 缘222朝向主体202的上部204向上延伸。在一些实施方式中，唇部220可在盖环186的 邻近的且向下延伸的内唇部224与外唇部226之间向上延伸。
[0038] 盖环186的内唇部224和外唇部226的长度和唇部220的长度可根据处理腔室 1〇〇中执行的处理的类型而变化。举例而言，在高压力处理中，例如在从约丨毫托（mTorr) 至约 5〇〇毫托范围的压力下，基板支撑件的移动可能受到限制。因此，在高压力处理中，唇 部220的长度可为约1英寸。此外，高压力处理期间基板支撑件的移动范围可为约 15〇1111或 更少。内唇部224和外唇部226的长度可为任何适当的长度，所述长度足以覆盖基板支撑 件的移动范围同时使内唇部2糾和外唇部226与唇部220保持重叠。唇部220与至少外唇 部226之间的最小重叠可为约〇. 25英寸。
[0039]在一些实施方式中，例如在压力范围从约i毫托到约500毫托的低压力处理期间， 唇部220和内唇部224和外唇部226可比高压力处理期间更短。举例而言，在低压力处理 中，唇部220的长度范围可从约〇英寸至约 5英寸，或唇部22〇的长度可为约2. 2英寸。此 夕卜，在一些实施方式中，高压力处理期间基板支撑件的移动范围可为约4〇圓（约丨. 57英寸） 或更少。内^部f 24和外唇部226的长度可为任何适当的长度，所述长度足以覆盖基板支 撑件的移动范围同时使内唇部224和外唇部226与唇部220保持重叠。唇部220与至少外 唇部226之间的最小重叠可为约〇英寸至约5英寸。
[0040]在二些实施方式中，处理配件屏蔽174亦可包括多个对准特征结构232(图2图示 为一寸准特征结构232设置在唇部220的面向内唇部的表面周围。对准特征结构232 可对准唇部220以使唇部22〇接触盖环18β的外唇部226。举例而言，唇部220可被有利地 对准以接触外唇部226,以在唇部 22〇与外唇部2況之间形成良好的密封，从而维持处理容 积中的压力或类似者。在一些实施方式中，对准特征结构 232可有利地提供盖环186与处 理配件屏蔽174之间的同心性，以界定设置在盖环186与处理配件屏蔽 174之间的均匀的 间隙。均匀的间隙提供可由腔室下部提供的任何气体的更为均匀的流导。
[0041] S-些实施方式中，每-个对准特征结构232可为圆形的特征结构，诸如球状物。 -----------"o JA 对准特征结构232可包括不锈钢、铝或类似者。对准特征结构232与盖环1S6的内唇部 224 的表面接触。与内唇部224接触的对准特征结构232的至少一部分可由硬质材料^以 止与内唇部224接触期间剥落，所述硬质材料例如蓝宝石、不锈钢、氧化铝或类似者" 对准特征结构232可与盖环186的外唇部226的表面接触。 ' ° '
[0042]在一些实施方式中，可将处理配件屏蔽174锚固至适配器142。举例而言，适配器 142可包括上部142A和下部142B (亦被称为上适配器和下适配器）。主体2〇2的丄部2〇4 可位于适配器142的上部142A上。上部204可包括多个孔228,多个孔228设置^上部 204周围，用于使螺丝、螺钉或类似物穿过孔 22S而放置，以抵靠适配器142的上部142A 固主体202。类似地，适配器142的上部142A包括多个孔230,多个孔230邻近于每一个g 228,用于使螺丝、螺钉或类似物穿过孔230而放置。孔228、孔230例如可能不是螺纹的， 以限制气体导致的虚漏（virtual leak)的可能性，这些气体可能会陷入在孔和螺丝、螺钉 或类似物的相邻的螺纹之间。适配器142进一'步包括一'个或更多个销固装置143,锚固装 置14 3设置在主体202周围和每一个孔23〇下方以从适配器14ZA上方接收螺丝、螺钉或类 似物。在一些实施方式中，可提供一个锚固装置且所述锚固装置可为环形板。每一个锚固 装置143可包括不锈钢或适合于接收螺丝、螺钉或类似物的另一种硬质材料。每一个锚固 装置14 3包括螺纹部分，用于紧固螺丝、螺钉或类似物。在一些实施方式中，在处理配件屏 蔽174与处理腔室之间提供充分的接触表面区域，以促进来自处理配件屏蔽 174的增加的 传热，从而降低屏蔽温度。举例而言，一些实施方式中12个以上的安装螺钉，或在一些实施 方式中约36个安装螺钉或等效物可用于提供更多接触表面。在一些实施方式中，安装有屏 蔽的适配器142A可被水冷却以促进从处理配件屏蔽174移除热量。
[0043] 本文中描述的处理配件屏蔽的实施方式对于在PVD腔室（诸如上述的处理腔室 100)中沉积铝特别有用。根据本发明的处理配件屏蔽可有利地使得在基板上沉积较厚的铝 膜（诸如纯铝），而没有较高的屏蔽温度，从而防止沉积膜上的非预期的晶须生长。此外，在 铝处理配件屏蔽上沉积纯铝之后，由于沉积在铝主体上方的钛涂层使得来自PVD沉积处理 的铝膜从处理配件屏蔽被优先移除或蚀刻，因此能够清洁和再循环使用处理配件屏蔽。
[0044] 举例而言，图3描绘用于在物理气相沉积（PVD)腔室中使用处理配件屏蔽（诸如 上述的处理配件屏蔽174和处理腔室100)处理基板的方法300。
[0045] 方法300通常开始于302,在302处，在具有处理配件屏蔽（例如，174)的PVD腔 室（例如，100)中的基板（例如，104)上沉积铝，所述处理配件屏蔽包括环形铝主体，环形 铝主体界定由主体围绕的开口，且处理配件屏蔽具有在主体的面向开口的表面上形成的涂 层，涂层包括钛、钽、镍、铌、钼或氧化钛中的至少一种。
[0046] 执行在基板上沉积铝的一个或更多个处理之后，足够的铝可能沉积在处理配件屏 蔽174上，使得需要清洁或替换处理配件屏蔽174以便维持处理品质，例如，以避免从处理 配件屏蔽剥落的材料的颗粒沉积在基板上。因此，在304处，可从PVD腔室移除处理配件屏 蔽，且在306处，由于铝沉积处理而沉积在涂层上的铝可被选择性地移除同时显著保留处 理配件屏蔽的主体的表面上的涂层（例如，层218)。沉积的铝可完全地或实质上完全地从 涂层（例如，层218)移除，例如，通过使用具有对于蚀刻涂层材料（例如，如上所述的钛或 其他材料）上方的铝的选择性的适当蚀刻剂将铝蚀刻掉。
[0047] 其次，在308处，可从主体表面移除涂层（例如，层218)。涂层可完全地或实质上 完全地从主体雜，例如，删:使腦郁抒蚀綱上捕涂尉彳料（麵，如上所述的钛 或其他材料）的选择性的适当的蚀刻剂蚀刻掉材料或通过使用适当的研磨介质喷砂处理 涂层。 、
[0048]其次，在310处，可在主体表面上沉积第一涂层。第一涂层可与弟-层218相同， 例如，包括钛、钽、铌、钼、镍或氧化钛中的至少一种。在完成310之后，再循环使用的处理配 件屏蔽I74现在又可安装在处理腔室100中，以在铝PVD沉积处理期间使用。 _9]虽顯馳容制本发明贼齡式，但是亦可在不聽本发明_本范围的情 况下设计本发麵期1種-频麵方$。
【权利要求】
1. 一种用于在物理气相沉积处理中沉积第一材料的处理配件屏蔽，所述处理配件屏蔽 包括： 环形主体，所述环形主体界定由所述主体围绕的开口，其中所述环形主体由所述第一 材料制造；和 蚀刻终止涂层，所述蚀刻终止涂层形成在所述环形主体的面向开口的表面上，所述蚀 刻终止涂层由不同于所述第一材料的第二材料制造，相对于所述第一材料，所述第二材料 具有高的蚀刻选择性。
2. 如权利要求1所述的处理配件屏蔽，其中所述第一材料为铝。
3. 如权利要求2所述的处理配件屏蔽，其中所述第二材料为钛、钽、镍、铌、钥或氧化钛 中的至少一种。
4. 如权利要求2所述的处理配件屏蔽，其中所述第二材料为钛涂层，所述钛涂层具有 大于99 %的纯度。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的处理配件屏蔽，其中所述蚀刻终止涂层的厚度为 约0. 008英寸至约0. 012英寸，并且其中所述蚀刻终止涂层的表面粗糙度为约250微英寸 至约400微英寸平均粗糙度（Ra)。
6. 如权利要求1至4中任一项所述的处理配件屏蔽，进一步包括： 所述主体的下部，所述下部包括唇部组件，其中所述唇部组件包括下表面，所述下表面 从所述主体的所述下部的下边缘向内延伸，并且其中所述唇部组件进一步包括唇部，所述 唇部设置在所述主体的所述下表面的内缘周围，且所述唇部从所述下表面的所述内缘朝向 所述主体的上部向上延伸。
7. -种用于在基板上沉积第一材料的设备，所述设备包括： 处理腔室，所述处理腔室具有处理容积和非处理容积； 基板支撑件，所述基板支撑件设置在所述处理腔室中； 靶材，所述靶材设置在所述处理腔室中与所述基板支撑件相对，所述靶材包括待沉积 在基板上的第一材料；和 处理配件屏蔽，所述处理配件屏蔽设置在所述处理腔室中且将所述处理容积与所述非 处理容积分离，所述处理配件屏蔽包括： 环形主体，所述环形主体界定由所述主体围绕的开口，其中所述环形主体由所述第一 材料制造；和 蚀刻终止涂层，所述蚀刻终止涂层形成在所述环形主体的面向开口的表面上，所述蚀 刻终止涂层由不同于所述第一材料的第二材料制造，相对于所述第一材料，所述第二材料 具有高的蚀刻选择性。
8. 如权利要求7所述的设备，其中所述第一材料为铝。
9. 如权利要求8所述的设备，其中所述第二材料为钛、钽、镍、铌、钥或氧化钛中的至少 一种。
10. 如权利要求8所述的设备，其中所述第二材料为钛涂层，所述钛涂层具有大于99 % 的纯度。
11. 如权利要求7至10中任一项所述的设备，其中所述蚀刻终止涂层的厚度为约 0.008英寸至约0.012英寸，并且其中所述蚀刻终止涂层的表面粗糙度为约250微英寸至约 400微英寸平均粗糙度（Ra)。
12. 如权利要求7至10中任一项所述的设备，进一步包括： 所述主体的下部，所述下部包括唇部组件，其中所述唇部组件包括下表面，所述下表面 从所述主体的所述下部的下边缘向内延伸，并且其中所述唇部组件进一步包括唇部，所述 唇部设置在所述主体的所述下表面的内缘周围，且所述唇部从所述下表面的所述内缘朝向 所述主体的上部向上延伸。
13. -种用于在物理气相沉积（PVD)腔室中使用处理配件屏蔽处理基板的方法，所述 方法包括以下步骤： 在具有处理配件屏蔽的PVD腔室中的基板上沉积第一材料，所述处理配件屏蔽包括： 环形主体，所述环形主体界定由所述主体围绕的开口，其中所述环形主体由所述第一 材料制造，和 蚀刻终止涂层，所述蚀刻终止涂层形成在所述环形主体的面向开口的表面上，所述蚀 刻终止涂层由不同于所述第一材料的第二材料制造，相对于所述第一材料，所述第二材料 具有高的蚀刻选择性；从所述PVD腔室移除所述处理配件屏蔽； 选择性地移除由于在基板上沉积第一材料而沉积在所述蚀刻终止涂层上的所述第一 材料，同时显著保留所述主体的所述表面上的所述蚀刻终止涂层； 从所述主体的所述表面移除所述蚀刻终止涂层；和 在所述主体的所述表面上沉积第二蚀刻终止涂层，所述第二蚀刻终止涂层由第三材料 制造，相对于所述第一材料，所述第三材料具有高的蚀刻选择性。
14. 如权利要求13所述的方法，其中所述第一材料为铝。
15. 如权利要求14所述的方法，其中所述第二材料和所述第三材料为钛、钽、镍、铌、钥 或氧化钛中的至少一种。
【文档编号】C23C14/04GK104246004SQ201380021330
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月18日 优先权日:2012年4月24日
【发明者】穆罕默德·拉希德, 阿道夫·米勒·艾伦, 王建奇 申请人:应用材料公司