用于基板处理腔室的带鳍片的挡板盘的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施方式一般关于基板处理腔室。
【背景技术】
[0002] 传统的半导体器件形成通常是在一个或多个处理腔室中执行，所述处理腔室具有 在受控处理环境中处理基板（如半导体晶片）的能力。为维持处理均匀性以及为确保最佳 性能，定期执行各种调整操作。例如，一种这类的调整操作是涂布处理（pasting process)， 其中在沉积在处理腔室表面上的材料之上施加覆盖物，以防止在后续的处理过程中沉积材 料从处理腔室表面剥落并污染基板。
[0003] 在上述的涂布过程中，挡板盘可通过传送机械手被定位在处理腔室中设置的基板 支撑件的顶部上，以防止任何材料沉积在基板支撑件上。在涂布过程中，挡板盘上的靶材料 可从挡板盘移除并涂布在处理配件上以防止剥落。
[0004] 然而，发明人观察到，在传统的涂布过程中，在需要的腔室表面上有不均匀的沉 积。涂布层的不均匀性导致基板上的颗粒问题。
[0005] 因此，本文提供的挡板盘实施方式可提供改善的涂布均匀性。
【发明内容】
[0006] 本文提供用于处理腔室中使用的挡板盘。在某些实施方式中，用于处理腔室中使 用的挡板盘可包括具有外周的主体、主体的顶表面与主体的底表面，其中顶表面包括具有 实质上水平的平坦表面的中央部分以及由中央部分以径向向外设置的至少一个斜角结构， 所述至少一个斜角结构每个具有顶部部分和从顶部部分往外周在径向向外方向以向下角 度设置的斜角表面。
[0007] 在某些实施方式中，处理腔室可包括限定内部空间的腔室主体、设置在腔室主体 中的处理配件、设置在腔室主体内用于支撑基板的基板支撑件、用靶材料制造的挡板盘、以 及用于将挡板盘传送到达和离开基板支撑件的传送机械手，所述传送机械手可移动地耦接 到腔室主体。在某些实施方式中，挡板盘可包括主体的顶表面（其中顶表面包括至少一个 实质上水平的平坦表面）与至少一个斜角结构（所述至少一个斜角结构每个具有顶部部分 和从顶部部分往外周在径向向外方向以向下角度设置的斜角表面）。
[0008] 本发明的其它实施方式与本发明的变化形式在下面被更详细地公开。
【附图说明】
[0009] 以上简要概述及以下更加详细讨论的本发明实施方式，可以通过参考附图中所描 绘的本发明的说明性实施方式而得以理解。然而应了解，附图仅说明本发明的典型实施方 式，而因此不应考虑为限制本发明的范围，因为本发明可允许有其它等同效果的实施方式。
[0010] 图1是依据本发明某些实施方式的典型的挡板盘的俯视图。
[0011] 图2描绘了依据本发明某些实施方式的典型的挡板盘的部分截面视图。
[0012] 图3描绘了依据本发明某些实施方式的典型的挡板盘的等轴视图。
[0013] 图4是适于结合本发明的某些实施方式而使用的典型的处理腔室的示意图。
[0014] 为了帮助理解，已尽可能地使用相同的元件符号以标示各图都有的相同元件。附 图并非依比例绘制且为了清楚而可能被简化。应考虑一个实施方式的元件及特征可有益地 并入其它实施方式中而无须进一步说明。
【具体实施方式】
[0015] 本发明的实施方式一般关于基板处理腔室（例如半导体制造工艺腔室）中使用的 挡板盘和关于带有所述挡板盘的基板处理腔室。在某些实施方式中，本发明装置包括处理 腔室调整与清洁操作中使用的挡板盘。本发明装置可有利地提供一种挡板盘，所述挡板盘 提供在处理配件的壁上或处理腔室的壁上更好的挡板盘靶材料涂布均匀性。
[0016] 依据本发明的某些实施方式，图1是典型的挡板盘100的俯视图。依据本发明的 某些实施方式，图2表示图1的示范挡板盘的截面侧视图。为了能最好地了解本发明，读者 应同时参考图1和图2。此外，在本文档中，诸如第一与第二、顶部与底部、以及类似的相关 术语可仅仅用于区别一个对象与另一对象、或区别一个动作与另一个动作，而不必要求或 暗示此类对象或动作间的任何实际这样的关联或排序。此外，虽然本文以盘作描述，但是挡 板盘和挡板盘的部件可根据在具体的处理腔室内的使用需要而具有任意合适的几何形状。
[0017] 典型的挡板盘100 -般包含具有外直径118和中央轴104的主体102。在某些 实施方式中，挡板盘是实心盘，且被配置成当设置在基板支撑件上时，实质上覆盖基板支撑 件。挡板盘100由靶材料制造，在处理腔室处理（例如涂布工艺过程或其它预清洁工艺过 程）期间，所述靶材料沉积在处理腔室的壁上，或沉积在设置于处理腔室中的处理配件的 壁上。使用的祀材料可包括任意适合的涂布材料，如低杨氏模量的延展性材料（ductile material)以有助于减少切应力与脆性，同时具有较高的溅射率。所述材料的例子包括铝、 铝合金、钛、铜、银、金、金属复合材料及类似物。
[0018] 挡板盘100的主体102的顶表面可包括具有实质上水平的平坦表面的中央部分 106。在某些实施方式中，中央部分106可以是如图1所示的圆形，然而，可使用任意适合的 几何形状。挡板盘100的主体102的顶表面也可包括一个或多个斜角结构108或"鳍片"， 所述斜角结构或"鳍片"由中央部分106以径向向外设置。从主体102的顶表面起，中央部 分106的高度可以是约0. 03英寸至约0. 3英寸。
[0019] 如图2所示，所述一个或多个斜角结构每个具有顶部部分210与斜角表面220,斜 角表面220从顶部部分210往外周118在径向向外方向以向下角度设置。斜角结构108的 顶部部分210可为圆角形的以在执行涂布和其它等离子体处理过程时提供电弧放电。斜角 表面220的向下角度270为约15度至约60度。所述一个或多个斜角结构每个包括与斜角 表面220相对的背面（未图示出）。在某些实施方式中，一个或多个斜角结构108包括多个 斜角结构108 (如鳍片），这些斜角结构108 (如鳍片）足以将靶涂布材料均匀地沉积在处理 腔室和/或处理配件（将在以下根据图4进行更为详细的描述）的侧壁与壁角上。在某些 实施方式中，所述多个斜角结构108每个被实质上水平的平坦表面224沿径向分隔开。两 个相邻的鳍片的顶部部分210之间的距离252可为约0. 1英寸至约1. 0英寸。每个斜角结 构108与实质上水平的平坦表面224之间的拐角212是圆角形的以防止可能出现在尖锐拐 角处的电弧放电。从挡板盘100顶表面起的每个斜角结构108的高度250可为约0. 06英 寸至0. 3英寸。
[0020] 在某些实施方式中，一个或多个斜角结构108可为环形结构，该环形结构从挡板 盘100的中央轴104以不同径向距离设置。在某些实施方式中，在主体102的顶表面上设 置多个径向支撑脊110以提供结构强度从而实质上防止挡板盘100在高功率和/或高温度 处理过程中弯曲/扭曲。所述多个支撑脊110可从挡板盘100的中央轴104径向向外延伸 并可以以等间距互相分隔。在某些实施方式中，多个脊110中的至少一些脊110可从挡板 盘100的中央部分106直接且径向向外延伸，以及/或多个脊110中的至少一些脊110可 从挡板盘100上最外面的斜角结构108的顶部部分210直接地和径向地向内延伸。
[0021] 在某些实施方式中，挡板盘100的底部可包括双台阶部（double step)，该双台阶 部把底表面连接至挡板盘1〇〇的外直径118。双台阶部可包括外台阶部112与内台阶部 114,外台阶部比内台阶部进一步向上延伸进主体中。外台阶部112可帮助避免堆叠公差 (stacking tolerance)、在边缘的材料累积以及挡板盘与邻近支撑结构的可能接合。例如， 当多个部件组装在一起、或坐在彼此的顶部时，诸如挡板盘1〇〇坐在基板支撑件上时，每个 部件的尺寸公差将是每个设计的最大值的附加值。当平坦度是关键的情况下，设计这些部 件以避免或最小化堆叠公差是重要的。因此，外台阶部112可帮助避免堆叠公差。在某些 实施方式中，内台阶部114可用于促使将挡板盘置于诸如挡板盘载体之类的支撑结构上的 中心。在某些实施方式中，外台阶部112可具有深度254,深度254从主体102的底表面向 上延伸进主体102中约0. 05英寸至约0. 1英寸。外台阶部112可设置为从外直径118起 约0. 1英寸至约0. 5英寸（如长度266所示）。在某些实施方式中，内台阶部114可具有深 度258,深度258从主体102的底表面向上延伸进主体102中约0. 05英寸至约0. 1英寸。 内台阶部114可设置为从外台阶部112起约0. 5英寸至约1. 0英寸（如长度260所示）。
[0022] 在某些实施方式中，挡板盘100的主体102也可包括切除部分214,所述切除部分 214以台阶部特征116形成在底表面中并从双台阶部径向向内设置。切除部分214可用于 减少材料用量和重量。在某些实施方式中，切除部分214可具有深度264,深度264从主体 102的底表面向上延伸进主体102中最多约0. 1英寸。台阶部特征116可从双台阶部的开 始端（即内台阶部114)起设置约0. 1英寸至约4. 5英寸（如长度262所示）。
[0023] 图3表示挡板盘100的等轴视图，图中显示了主体102、斜角结构108、中央部分 106与支撑脊110。
[0024] 挡板盘100可由靶材料制造，在例如处理腔室的预清洁过程中，所述靶材料沉积 在处理腔室的壁上或沉积在设置于处理腔室中的处理配件的壁上。典型地，挡板盘100与 所述挡板盘100的所有特征结构包含相同的靶材料，以防止特征结构之间任何的相对变 形。在某些实施方式中，挡板盘可由从由铝、铝合金、钛以及金属复合材料组成的组中选出 的靶材料制造。挡板盘100可由具有足以抵抗变形的机械刚性的任何适合材料构成，所述 变形是因为可能沉积在挡板盘100顶上的材料的额外重量而产生。在某些实