自行定心处理屏蔽件的制作方法
【专利说明】自行定心处理屏蔽件
[0001] 领域
[0002] 本发明的实施方式一般而言涉及物理气相沉积处理设备。
[0003] 背景
[0004] 在当前的物理气相沉积（PVD)腔室中，处理屏蔽件通常安装至PVD腔室的主体，与 靶分离。该靶通常安装于PVD腔室的可移动盖上，且随后下降至该腔室主体上用于处理。然 而，本发明人已发现，该配置可不理想地导致处理屏蔽件不精确地对准该靶。本发明人已发 现，当施加至该靶的射频（RF)能量的频率增加时，对于控制任何等离子体不规则及电弧事 件（所述事件可负面地影响PVD腔室内的沉积质量），该靶与该屏蔽件之间的对准变得更 加重要。当前的PVD腔室使用与该靶及该处理屏蔽件分离的特征结构，以对准这两个组件。 然而，本发明人已注意到，这样的特征结构不能充分对准该靶及该处理屏蔽件。
[0005] 因此，本发明人已提供用于PVD处理的改良装置。
[0006] 麗述
[0007] 本文提供用于物理气相沉积的方法和装置。在一些实施方式中，用于具有腔室 盖（该腔室盖包含耦接至该腔室盖的靶）的基板处理腔室中的处理屏蔽件包括：伸长环形 主体，该伸长环形主体具有外表面和内表面，该内表面界定该主体的中央开口；唇，该唇自 该主体的外表面（该主体的第一端附近的外表面）向外径向延伸，使得该主体的第一部分 向该第一端延伸超过该唇；多个开口，所述多个开口位于唇中；和销，该销设置于所述多个 开口的每一者中，以在盖置放于该处理屏蔽件的顶部上时使靶对准于该处理屏蔽件的顶部 上，其中该销包含：伸长主体，该伸长主体具有：第一表面，该第一表面具有斜的周缘，其中 该第一表面具有第一直径；第二表面，该第二表面与第一表面相对，其中该第二表面具有第 二直径；和侧壁，该侧壁位于该第一表面与该第二表面之间，其中该侧壁具有凹面部分，该 凹面部分具有第三直径。
[0008] 在一些实施方式中，本文提供处理屏蔽件，该处理屏蔽件用于在基板处理腔室中 使用，该处理腔室具有腔室盖，该腔室盖包含耦接至该腔室盖的靶。该处理屏蔽件包含伸长 环形主体，该伸长环形主体具有外表面和内表面，该内表面界定该主体的中央开口；唇，该 唇自该主体的外表面（位于该主体之第一端附近的外表面）向外径向延伸，使得该主体的 第一部分向该第一端延伸超过该唇；三个开口，该三个开口位于唇中；以及销，该销设置于 所述三开口的每一者中，以在盖置放于该处理屏蔽件的顶部时，使靶对准于该处理屏蔽件 的顶部上，其中各销包含：伸长主体，该伸长主体具有：第一表面，该第一表面具有第一直 径与斜的周缘；第二表面，该第二表面与第一表面相对，且具有第二直径；以及侧壁，该侧 壁设置于该第一表面与该第二表面之间，其中该侧壁具有凹面部分，该凹面部分具有第三 直径；其中所述三个销啮合该靶，以使该靶的外缘对准为与该主体的内表面相距第一距离。
[0009] 在一些实施方式中，基板处理腔室包括：腔室主体；腔室盖，该腔室盖设置于该腔 室主体的顶部，其中该腔室盖包含旋转轴，该旋转轴配置为将该腔室盖旋转至该腔室主体 上；靶组件，该靶组件设置于该腔室盖之内，其中该靶组件包含耦接至背板的靶材料；和处 理屏蔽件，该处理屏蔽件设置于该腔室主体之内，且位于该靶组件之下，该处理屏蔽件包 含：伸长环形主体，该伸长环形主体具有外表面及及内表面，该内表面界定该主体的中央开 口；唇，该唇自该主体的外表面（该主体之第一端附近的外表面）向外径向延伸，使得该主 体的第一部分向该第一端延伸超过该唇；多个开口，所述多个开口位于该唇中；和销，该销 设置于所述多个开口的每一者中，以在该盖置放于该处理屏蔽件的顶部时，使靶组件对准 于该处理屏蔽件的顶部，其中该销包含：伸长主体，该伸长主体具有第一表面，该第一表面 具有斜的周缘，其中该第一表面具有第一直径；第二表面，该第二表面与该第一表面相对， 其中该第二表面具有第二直径；和侧壁，该侧壁位于该第一表面与该第二表面之间，其中该 侧壁具有凹面部分，该凹面部分具有第三直径。
[0010] 以下将描述本发明的其他及另外的实施方式。
[0011] 附图简要说明
[0012] 通过参考附图中描绘的本发明的说明性实施方式，可了解以上简短概括及以下更 详细论述的本发明的实施方式。然而应注意，附图仅图示本发明的典型实施方式，且因为本 发明可承认其他同等有效的实施方式，所以所述附图并不欲视为本发明的范围的限制。
[0013] 图1图示根据本发明的一些实施方式的处理腔室的横截面示意图。
[0014] 图2图示根据本发明的一些实施方式的处理屏蔽件的示意图。
[0015] 图3图示根据本发明的一些实施方式的销及周围结构的示意图。
[0016] 图4A到图4B图不根据本发明的一些实施方式位于第一位置中的处理屏蔽件及周 围结构的截面图。
[0017] 图5A到图5B图不根据本发明的一些实施方式位于第二位置中的处理屏蔽件及周 围结构的截面图。
[0018] 图6A到图6B图不根据本发明的一些实施方式位于第三位置中的处理屏蔽件及周 围结构的截面图。
[0019] 为便于了解，相同标号尽可能用于指定诸图共有的相同元件。附图并未按比例描 绘，且为达清晰可能简化所述图式。可设想，一个实施方式中的元件及特征可有利地并入其 它实施方式，而无需进一步叙述。
[0020] 具体描沐
[0021] 本文提供用于改良的物理气相沉积处理设备的方法和装置。本发明提供改良的处 理屏蔽件设计，所述设计可与一些特高频RF频率和/或用于PVD腔室或其他等离子体增强 基板处理系统中溅射沉积的源材料一起使用。本发明的处理屏蔽件的实施方式可有利地减 少或防止靶材料与处理屏蔽件之间的电弧作用，且通过提供该处理屏蔽件与该靶材料之间 改良的对准，改良晶片沉积对称性。如本文所使用，术语对准（align/alignment)代表该革巴 材料的外缘与该处理屏蔽件主体的内表面的同心置放，该靶材料的外缘与该处理屏蔽件主 体的内表面（该处理屏蔽件一端附近的内表面）相距第一距离。
[0022] 图1图示根据本发明的一些实施方式的物理气相沉积腔室，或处理腔室100的 横截面示意图。适当的PVD腔室的实例包括ENDURA' K PVD处理腔室，该PVD处理腔 室可购自加利福尼亚州圣克拉拉市应用材料公司（Applied Materials, Inc.，of Santa Clara, California)。来自应用材料公司或其他制造商的其他处理腔室也可受益于本文所 公开的发明设备。
[0023] 在一些实施方式中，处理腔室100具有腔室盖134,腔室盖134设置于腔室主体 136的顶部。在一些实施方式中，腔室盖134可从腔室主体136的顶部旋转地（例如围绕 水平轴旋转）打开，例如以安装或置换靶，或用于在处理腔室100上执行维护。在一些实施 方式中，腔室盖134可围绕水平旋转轴移动，以至少从如图1所示的关闭位置移动至打开位 置。腔室盖134围绕该关闭位置与该打开位置之间的旋转轴呈弧形移动。
[0024] 在一些实施方式中，腔室盖134包括靶组件138。在一些实施方式中，靶组件138 包含靶材料106和靶背板146。靶材料106包含在溅射期间待沉积于基板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可包含导电材料（诸如铜锌合金、铜铬 合金或与靶同样的材料），使得RF和DC电源可经由背板146耦接至靶材料106。或者，背 板146可为非导电的，且可包括导电元件（未图标），诸如馈电引线或类似元件。
[0025] 处理腔室100进一步包含处理屏蔽件150,处理屏蔽件150设置于腔室主体136之 内且位于靶组件138之下。处理屏蔽件150防止溅射的靶材料沉积于上腔室适配器142的 侧壁上。如图1所示，由停置于第一支撑构件176的顶部的唇156,将处理屏蔽件150支撑 于腔室主体136之内。在一些实施方式中，第一支撑构件可为上腔室适配器142的突出部 分。如以下相对于图2到图6B详细描述，处理屏蔽件包含多个销162,所述多个销162配置 为在腔室盖位于图1图标的关闭位置时，偏移整个靶组件138至对准处理屏蔽件150的顶 部。
[0026] 图2图不根据本发明的一些实施方式的处理屏蔽件150的不意图。处理屏蔽件 150包含伸长环形主体208,伸长环形主体208具有外表面210和内表面212,内表面212界 定伸长环形主体208的中央开口 214。在一些实施方式中，伸长环形主体208