專利名稱：用于基板處理腔室的冷卻遮蔽件的制作方法
技術領域：
本發明的實施例涉及一種用于基板處理腔室中的遮蔽件。·
背景技術：
在集成電路及顯示器的工藝中，諸如半導體晶片或顯示面板等基板會放置在處理腔室中，并且設定腔室內的處理條件以在基板上沉積或蝕刻材料。典型的處理腔包含多種腔室部件，所述腔室部件包括用以圈出處理區域的圈圍室壁、提供工藝氣體至腔室中的氣體供應器、激發工藝氣體以處理基板的氣體激發器(energizer)、用以排放及去除用畢氣體且維持腔內壓力的氣體出口，以及用以支撐基板的基板支撐件。此類腔室可包括例如濺射或物理氣相沉積室(PVD)、化學氣相沉積室(CVD)以及蝕刻室。在PVD腔室中，靶材受到濺射而造成濺射出的靶材材料沉積在位于靶材對面處的基板上。在濺射工藝中，供應含有惰性氣體與反應性氣體的工藝氣體至腔室中。激發工藝氣體以形成能量化離子來轟擊靶材，而將材料從靶材上濺擊出來并且沉積在基板上而形成薄膜。在這些濺射工藝中，從靶材濺射出來的材料會順著這些用來接收濺射材料的遮蔽件或內襯再次沉積，以保護與避免材料沉積在腔室側壁與其他腔室部件的表面上。然而，并不希望在遮蔽件或內襯上累積與結集再沉積材料，因為此類累積沉積物可能脫落與剝離，而掉落至腔室中而污染腔室與腔室部件。為了避免此種后果，所述遮蔽件和內襯在少數個工藝循環后就要拆卸下來加以清洗，也因為這些必要的勞動而使得工藝非常沒有效率且花費較聞。由于在遮蔽件多個部件之間以及在遮蔽件與接合件之間的界面處具有高熱阻性(thermal resistance),因此可能因為遮蔽件的熱傳導性不佳而造成累積沉積物的顆粒剝離與掉落。現有的遮蔽件與內襯僅提供小幅的溫度控制，且遮蔽件又會因為暴露在等離子體中而隨著遮蔽件的循環溫度負載經歷大幅溫度震蕩，使得顆粒從遮蔽件與內襯上脫離且剝落下來。大幅的溫度震蕩會造成遮蔽件膨脹與收縮，從而在遮蔽件的結構中產生熱應力。由于遮蔽件或內襯與所述遮蔽件或內襯上方沉積材料(例如高應力膜層)之間的熱膨脹系數并不相同，因此待完成工藝循環之后，形成在遮蔽件與內襯上的濺射材料可能會剝落或碎裂。因此，需要一種能夠減少遮蔽件表面上累積沉積物的剝落情形的遮蔽件。更期望能夠提高遮蔽件與內襯的熱傳導性，以控制基板處理過程中的遮蔽件與內襯溫度，從而減少遮蔽件與內襯表面上的顆粒剝落情形。還期望一種遮蔽件與內襯，所述遮蔽件與內襯具有能接受與承受非常大量的累積沉積物又能夠提高這些沉積物對遮蔽件與內襯的附著力。更期望一種具有少數個零件或部件的遮蔽件或內襯，并且部件的造型與部件之間的彼此配置關系能夠減少處理腔室內表面上的濺射沉積量。
發明內容
本發明提供一種用以在基板處理腔室中環繞濺射靶材的上遮蔽件，其中所述濺射革巴材具有傾斜外圍邊緣。所述上遮蔽件具有(a)頂環,所述頂環包含徑向向內凸塊,且所述凸塊具有拱形表面用以環繞所述濺射靶材的傾斜外圍邊緣；(b)支撐支架，位于頂環下方，所述支撐支架徑向向外延伸；以及(c)圓筒狀箍(cylindrical band),從所述支撐支架向下延伸。所述圓筒狀箍具有(I)徑向向內表面，所述徑向內表面具有傾斜平面以及基本上垂直平面；以及(2)徑向向外表面，所述徑向向外表面具有多個階梯。本發明提供一種用以在基板處理腔室中設置在上遮蔽件及基板支撐件周圍的下 遮蔽件，并且所述基板支撐件具有外圍邊緣(peripheral edge)。所述下遮蔽件具有環形箍以及內凸唇部，其中所述環形箍向下延伸出曲形接合部(curvedjoint)；以及所述內凸唇部從所述曲形接合部水平地延伸出；所述內凸唇部包含徑向向內邊緣，且所述徑向向內邊緣至少部分地環繞著所述基板支撐件的所述外圍邊緣。本發明提供一種用以設置在濺射靶材周圍的遮蔽件支撐組件。所述遮蔽件支撐組件具有上遮蔽件、用以支撐所述遮蔽件的接合件以及多個螺釘。所述上遮蔽件包含頂環、支撐支架與圓筒狀箍；其中所述頂環具有內表面，所述內表面環繞著所述濺射靶材的濺射表面；所述支撐支架位于所述頂環下方，且所述支撐支架徑向向外延伸并包含多個突出物，每個突出物具有半圓形形狀；以及所述圓筒狀箍從所述支撐支架向下延伸。所述接合件具有一或多個切口，所述切口的形狀與尺寸塑造成用以接收所述多個突出物的其中一個或多個，以使所述遮蔽件對準所述接合件。所述多個螺釘用以將所述上遮蔽件固定至所述接合件，從而提高所述上遮蔽件與所述接合件之間的傳導性。本發明提供一種下遮蔽件，其用以設置在上遮蔽件與基板處理腔室的側壁之間，且所述下遮蔽件環繞著具有外圍邊緣的基板支撐件。所述下遮蔽件具有(a)環形箍，且所述環形箍具有末端；(b)內凸唇部，所述內凸唇部從所述環形箍的所述末端徑向向內延伸出；以及(C)徑向向內邊緣，所述徑向向內邊緣從所述內凸唇部延伸出，而至少部分環繞所述基板支撐件的所述外圍邊緣。本發明提供一種用以在基板處理腔室中設置在上遮蔽件及基板支撐件周圍的下遮蔽件，并且所述基板支撐件具有外圍邊緣。所述下遮蔽件具有向下延伸的環形箍以及內凸唇部，所述內凸唇部從所述環形箍水平延伸出，并且所述內凸唇部包含徑向向內邊緣，所述徑向向內邊緣至少部分地環繞著所述基板支撐件的外圍邊緣。本發明提供一種用以在基板處理腔室中設置在基板支撐件與沉積環周圍的蓋環。所述蓋環具有(a)楔形物，(b)從所述楔形物向下延伸出的多個外腳及內腳，以及(C) 一停靠在所述沉積環上以支撐所述蓋環的基腳(footing)。所述楔形物包括(i)頂面，所述頂面延伸環繞著所述基板支撐件，以及(ii)位在所述沉積環上的凸緣。
本發明的上述特征、特點與優點將可參照下述描述、權利要求以及圖示出本發明多個實例的附圖而更加清楚明白。然而，需了解的是，每個特征都可用于整體本發明中，而不是僅限于特定圖的內容。本發明包含這些特征的任意組合。附圖如下圖IA是基板處理腔室的側剖面示意圖，圖IA顯示出多個處理套組部件與靶材；圖IB是上遮蔽件實施例的側剖面圖；圖2A是上遮蔽件的簡化上視圖；圖2B是上遮蔽件的實施例的立體圖；以及
圖3是連接至接合件的上遮蔽件的上部分的剖面圖。
具體實施例方式可用來處理基板104的處理腔室100的適當實例顯示于圖IA中。腔室100包含圈圍室壁106，這些室壁圈圍出處理區域108。室壁106包含側壁116、底壁120以及頂壁124。腔室100可以是具有通過基板傳送機構(例如機械手臂)而互相連接多個腔室的多腔室平臺中的一部分，而該基板傳送機構可在這些腔室100之間傳送基板104。在圖中所示的方面中，處理腔室100包含濺射沉積腔室，也就是所謂的物理氣相沉積或PVD腔室，所述濺射沉積腔室能將諸如鋁、銅、鉭、鈦及鎢等一或多種材料濺射沉積在基板104上。腔室100包含基板支撐件130，該基板支撐件130包含基座134以支撐基板104。基座134具有基板接收表面138，該基板接收表面138具有基本上平行于上方濺射靶材140的濺射表面139的水平平面。基座134的基板接收表面138可在處理過程中接收且支撐著基板104。基座134可能包含靜電夾盤或加熱器，例如電阻式加熱器或熱交換器。操作時，通過位于腔室100的側壁116中的基板裝載入口 142將基板104引進腔室100內，并且放置在基板支撐件130的接收表面138上。在將基板104放置在基板支撐件130上的過程中，可利用支撐件升降波紋管(support lift bellow)來升高或降低該支撐件130,并且可使用升降手指組件(lift finger assembly)在該支撐件130上升高或降低該基板104。在等離子體操作過程中，基座134可能保持電浮動電位或是接地。腔室100包含處理套組200，所述處理套組200用以設置在濺射靶材140以及基板支撐件130的周圍。處理套組200包含多個不同部件(component)并且可輕易地從腔室100上拆卸下來，以進行諸如從部件表面上清除濺射沉積物、更換或維修受到腐蝕的部件，以及調整腔室100以進行其他工藝等動作。在一方面中，處理套組200包含上遮蔽件201a、下遮蔽件201b以及環組件202，環組件202用以設置在該基板支撐件130的外圍壁204的周圍，所述環組件202止于放置在基板支撐件130的接收表面138上的基板104的懸伸邊緣206。環組件202包含沉積環208與蓋環212。沉積環208與蓋環212彼此合作，以減少形成在該支撐件130的外圍壁204與基板104的懸伸邊緣206上的濺射沉積物。參照圖1A、圖1B、圖2A與圖2B，上遮蔽件201a的直徑尺寸可環繞住濺射靶材140的濺射表面139，環繞基板支撐件130的外圍，所述濺射表面139面對著基板支撐件130，并且上遮蔽件201a遮擋住腔室100的側壁116。上遮蔽件201a可用來減少來自濺射靶材140的濺射表面139的濺射沉積物在支撐件130的表面、基板104的懸伸邊緣206以及腔室100的側壁116及底壁120上的沉積作用。
上遮蔽件201a包含頂環216，該頂環216具有徑向向內凸塊217。凸塊217具有拱形表面，該拱形表面塑造成可以環繞該濺射靶材140的傾斜外圍邊緣。借著使用頂環216的凸塊217為不需要的濺射沉積物創造出更小的區域，使介于頂環216與濺射靶材140之間的間隔縮小或減至最小。此外，頂環216的內凸塊217的拱形表面讓濺射沉積物難以附著。參照圖IB與圖3,支撐支架(support ledge) 226位于頂環216的正下方。支撐支架226徑向向外地朝向腔室100的側壁116延伸出。支撐支架226包含頂面與底面228a、228b。頂面228a具有多個切口(cutout) 230，且每個切口 230都具有半圓形的形狀。在一方面中，支撐支架226具有三個切口 230。支撐支架226的底表面228b包含多個突出物(protrusion) 231,用以使上遮蔽件201a對準環狀接合件(annular adapter) 232,該環狀接合件232支撐著上遮蔽件201a。每個突出物231具有半圓形形狀，并且在一方面中，支撐支架226具有三個突出物231。位在支撐支架226的頂面228a上的多個切口 230位于該支撐支架226的底面228b上的多個突出物231的上方且與其垂直對齊，而所述多個切口 230可用以使突出物231與接合件232上的相似切口對準。支撐支架226的底表面228b上的多個突出物231可用以將上遮蔽件201a精確地對準至該接合件232上。此對準動作有助于嚴密控制靶材140與上遮蔽件201a之間的間隔(spacing)，而可將電弧與次級等離子體的發生率降至最少，并且可使每次更換處理套組200以及與腔室匹配之間都維持固定電壓。利用多個螺釘將上遮蔽件201a的支撐支架226鎖固至接合件232。在一方面中，多個螺釘是12個螺釘。將上遮蔽件201a鎖固至環狀接合件232可提供上遮蔽件201a的溫度控制。從上遮蔽件201a的頂環216向下延伸出來的是圓筒狀箍(cylindricalband) 214，所述圓筒狀箍214具有徑向向內表面219以及徑向向外表面220。圓筒狀箍214的徑向向內表面219具有傾斜平面221a以及基本上垂直平面221b。在一方面中，相對于該圓筒狀箍214的基本上垂直平面221b而言，傾斜平面221a的角度約為7度至14度。該圓筒狀箍214的徑向向內表面219所具有的內傾斜平面221a位于該基本上垂直平面221b的上方，以例如可為濺射沉積物提供可供所濺射沉積物述附著的表面，所述濺射沉積物是從頂環216以及從靶材140的邊緣剝落下來的。如此可有效地將基板104(特別是邊緣周圍)的污染減至最少。圓筒狀箍214的徑向向外表面220包含多個階梯(steps) 223。并且通過傾斜平面224使所述階梯223彼此連接。圓筒狀箍214上的最下方階梯223從該傾斜平面224向下延伸出且所述最下方階梯223的末端呈圓滑邊緣225。在一方面中，圓筒狀箍214具有三個階梯223a、b、C。在一方面中，圓筒狀箍214的第三階梯223c的厚度小于第一和第二階梯223a、b的厚度。在一方面中，第三階梯223c的厚度約為O. 05英寸至約O. 3英寸。頂環216、支撐支架226以及圓筒狀箍214形成單件式結構。例如，整個上遮蔽件201a可由導電材料所制成，例如用不銹鋼300系列，或在一方面中，則使用鋁。現有的上遮蔽件經常是由兩個獨立部分拼湊而成，當欲去除遮蔽件以進行清洗時，比起去除由多零件所構成的上遮蔽件來說，去除單個上遮蔽件201a較不困難也較不吃力，因此一體成形(unitary)的上遮蔽件201a優于現有含有多個零件的上遮蔽件。再者，單件式的上遮蔽件201a具有可暴露至濺射沉積物中的連續表面，而沒有難以清洗的轉角或界面；由于界面可能成為顆粒產生來源，這樣的界面是不受歡迎的。此外，不論是在定期維護期間進行的加熱，還是在等離子體加熱該上遮蔽件201a的處理期間進行的冷卻，單件式上遮蔽件201a比起多零件式遮蔽件而言可得到更加均勻的熱均勻性。單件式上遮蔽件201a還可遮擋住室壁106，以在工藝循環中，能避免室壁受到濺射沉積。在一方面中，可使用雙絲電弧噴鍍鋁來處理該上遮蔽件201a的表面，例如使用購自美國加州圣克拉拉市應用材料公司的CleanCoat 商品來進行噴鍍。將CleanCoat 施用至基板處理腔室部件上，例如上遮蔽件201a，以減少從上遮蔽件201a上剝落下來的顆粒，從而避免腔室100內部受到污染。在一方面中，涂覆在上遮蔽件201a上的雙絲電弧噴鍍鋁涂層具有約600微英寸至2600微英寸的平均表面粗糙度。上遮蔽件201a具有多個露出表面240，所述露出表面240面對著腔室100內的等離子體區域108的中心。可選地,所述露出表面可經過噴砂處理(bead blasted),使所述露出表面具有介于約200微英寸至約300微英寸之間的表面粗糙度。經過噴砂處理的表面有助于雙絲電弧噴鍍鋁涂層附著到上遮蔽件201a的表面上，并且也可用來減少掉落顆粒以及避免污染腔室100內部。 下遮蔽件201b設置在上遮蔽件201a的圓筒狀箍214的外表面220周圍，并且下遮蔽件201b遮蔽住腔室100的側壁116。在一方面中，下遮蔽件201b環繞著該上遮蔽件201a的圓筒狀箍至少一部分的外表面220。下遮蔽件201b可減少來自濺射靶材140的濺射表面139以及上遮蔽件201a的濺射沉積物沉積到支撐件130、基板104的懸伸邊緣206、腔室100的側壁116和底壁120的表面上。下遮蔽件201b包含環形箍242，所述環形箍242向下延伸出曲形接合部(curved joint) 2460曲形接合部246水平延伸出內凸唇部(inwardlyprojecting lip) 249。內凸唇部249包含徑向向內邊緣252，該徑向向內邊緣252至少部分環繞著該基板支撐件130的外圍邊緣204。在一方面中，內凸唇部249向下傾斜。該內凸唇部249向下傾斜可讓從該表面落下的濺射沉積物能收集圓形角落中，是所述圓形角落中唇部249與徑向向內邊緣252相接。此類區域是有益的，因為等離子體難以激起此區域中的沉積物且將所述沉積物再沉積到基板104上。沉積環208包含環形箍210，如圖IA所示，環形箍210延伸且環繞著支撐件130的外圍壁204。環形箍210包含內唇部211，內唇部211從該環形箍210橫向地延伸出且基本上平行于支撐件130的外圍壁204。內唇部211止于基板104的懸伸邊緣206的正下方。內唇部211界定出沉積環208的內圍，且所述內圍環繞著基板104的外圍與基板支撐件130，以在處理過程中保護支撐件130未被基板104覆蓋住區域。例如，內唇部211環繞且至少部分覆蓋住支撐件130的外圍壁204 (否則外圍壁204將會暴露在工藝環境中)，以減少或完全避免濺射沉積物沉基在外圍壁204上。沉積環208的環形箍210具有拱形突出物265，所述拱形突出物265沿著環形箍210的中心部分延伸，并且在該拱形突出物265的每側上徑向向內下降。開放內側通道位在內唇部211與拱形突出物265之間。開放內側通道徑向地向內延伸且當所述開放內側通道至少部分位于該基板104的懸伸邊緣206的下方處時終止。當清洗沉積環208時，開放內側通道有助于從這些部位上去除濺射沉積物。沉積環208還具有支架(ledge) 282，所述支架282向外延伸并且位于該拱形突出物265的徑向外側。支架282用以支撐該蓋環212。可利用模塑與機械加工陶瓷材料(例如氧化鋁)來制造沉積環208。利用諸如等靜壓成型法(isostatic pressing)等傳統技術來模鑄與燒結陶瓷材料,隨后利用適當的機械加工方法來加工該已模鑄成形且燒結后的陶瓷材料以達到所要求的形狀與尺寸規格。沉積環208的環形箍210可能包含露出表面，并且使用適當噴砂尺寸來噴砂研磨該露出表面以達到預定的表面粗糙度。選用性地，可對該沉積環208表面施以雙絲電弧噴鍍鋁涂層的處理，例如在該表面上施加CleanCoat ，以減少掉落顆粒和腔室100內部污染。環組件202的蓋環212用以設置在基板支撐件的周圍，以及所述蓋環212環繞且至少部分地覆蓋住沉積環208，以接收濺射沉積物，從而遮蔽住沉積環208使所述沉積環208免于受到大量濺射沉積物沉積。使用能夠抵抗濺射等離子體腐蝕的材料來制造蓋環212，例如金屬材料，如不銹鋼、鈦或鋁，或是諸如氧化鋁等陶瓷材料。選用性地，亦可使用雙絲電弧噴鍍鋁涂層(例如CleanCoat )來處理該蓋環212的表面。
蓋環212包含下表面(undersurface),該下表面位于沉積環208的支架282上方、并與該沉積環208的支架282間隔開來，且該下表面至少部分地覆蓋住沉積環208的支架282以限定出窄間隙，該窄間隙阻礙等離子體種類通過。該窄間隙的狹窄流動路徑將低能量濺射沉積物的累積限制在沉積環208與蓋環212的嚙合表面(mating surface)，否則沉積物將會讓沉積環208與蓋環212彼此相黏，或是黏著到基板104的周圍懸伸邊緣206。如圖IA所示，蓋環212包含楔形物(wedge) 300，楔形物300包含頂面302與基腳(footing) 306，該頂面302環繞著基板支撐件130，以及該基腳306停靠在沉積環208的支架282上用以支撐蓋環212。基腳306從該楔形物300向下延伸出，以在基本上不使沉積環208破損或裂開的情況下壓緊沉積環208。蓋環212的頂面可做為邊界，用以將等離子體維持在介于靶材140與支撐件130之間的處理區域108內、接收大部分的濺射沉積物，以及遮擋住沉積環208。楔形物300向內延伸至凸緣(projecting brim) 308中，所述凸緣308位于該介于蓋環212與沉積環208之間的窄間隙上。凸緣308向外延伸且隨后向下延伸出外腳(outerleg) 309，并且外腳309的末端呈圓底(rounded bottom) 310o蓋環212還具有內腳305，所述內腳305從該環形楔形物300向下延伸而出。內腳305位在該楔形物300的基腳306的徑向外側處。內腳305的高度小于外腳309的高度。內腳305具有傾斜內表面，該傾斜內表面與沉積環208的側邊相接而形成另一個回旋路徑，以阻礙等離子體種類行進以及光熱釋放到周圍區域。在腔室100內處理基板104的期間，濺射靶材140設置成面對著基板104。濺射靶材140包含濺射板330，該濺射板330安裝至背板333。濺射板330包含金屬材料，例如，鋁、銅、鎢、鈦、鈷、鎳與鉭中的一或多種欲濺射至基板104上的金屬。濺射板330包含中央圓柱形平臺(central cylindrical mesa) 335,所述中央圓柱形平臺335具有派射表面139,該派射表面139的平面與該基板104的平面平行。環狀傾斜邊緣(annular inclined rim) 337環繞著圓柱形平臺335。在腔室100中，該環狀傾斜邊緣337鄰近上遮蔽件201的圓筒狀箍214的頂環216，并且介于該環狀傾斜邊緣337與頂環216之間的區域形成回旋間隙270，該回旋間隙270包含暗區(dark space region)。此區域的作用如同可阻擋派射等離子體種類通過間隙270的曲徑般，因此可減少濺射沉積物累積在周圍靶材區域的表面上。背板333是由金屬制成，例如不銹鋼、鋁和銅合金，如鉻銅(CuCr)、鋅銅(CuZn)以及硅鎳銅(CuNiSi)。背板333具有背表面334和支撐表面350，該背表面334中可選擇具有一或多條溝槽，該支撐表面350則用以支撐濺射板330。外圍支架352延伸超出濺射板330的半徑。外圍支架352包含外基腳354，該外基腳354停靠在腔室100內部的絕緣體(isolator) 360上。絕緣體360通常由介電材料或絕緣材料所制成,所述絕緣體360將背板333與腔室100電性絕緣且 分隔開來，且所述絕緣體360通常是由陶瓷材料(例如氧化鋁)制造的環。外圍支架352包含O形環槽362，并將O形環364放置在該槽中以形成真空密封。靶材140的外圍支架352可涂覆保護涂層，例如雙絲電弧噴鍍鋁涂層，如CleanCoat 。可利用諸如擴散連接(diffusion bonding),例如將兩個板330、333相疊,然后加熱所述板330和333至適當溫度，通常至少約200°C，而將濺射板330安裝至背板333上。選用性地，濺射靶材140可以是單一結構，所述單一結構包含由相同材料構成的濺射板與背板，且所述單一結構總厚度約0. 5至約I. 3英寸。濺射過程中，使用功率電源(未示出)對靶材140、支撐件130以及上遮蔽件201a施以相對的電偏壓。靶材140、上遮蔽件201a、支撐件130以及其他連接至靶材功率電源的腔室部件一起操作而做為氣體激發器(gas energizer) 370來激發派射氣體，以形成派射氣體的等離子體。氣體激發器370也可包含源線圈(source coil)，并通過該線圈來施加電流以供電。富含能量的等離子體射向靶材140的濺射表面139且轟擊所述濺射表面139，以將表面139的材料濺射到基板104上。氣體輸送系統372從氣體供應器374經由多個具有氣體流量控制閥(例如質量流量控制器)的導管，使設定流速的氣體通過所述導管而將濺射氣體引入腔室100中。該所述氣體供應至混合歧管(未示出)中進行混合，以形成所需的工藝氣體組合，然后供應至在腔室100中具有多個氣體出口的氣體分配器377，以將氣體分配至腔室100內。工藝氣體可能包含非反應性氣體，例如氬氣或氙氣，所述非反應性氣體可以高能地撞擊靶材140并且將材料從靶材上濺射出來。工藝氣體還可能包含反應性氣體，例如一或多種含氧氣體與含氮氣體，所述反應性氣體能夠與濺射材料反應而在基板104上形成膜層。用畢的工藝氣體與副產物可通過出口 380排出腔室100，該出口 380包含排氣口 382，用以接收用畢氣體并讓用畢氣體通過而流到具有節流閥的排出導管，以控制腔室100內部的氣體壓力。排出導管可連接到一或多個排氣泵。通常地，腔室100內的濺射氣體壓力設定成低于大氣壓，例如真空環境，如介于I毫托(mTorr)至400毫托的氣體壓力。可利用控制器400來控制腔室100，該控制器400包括程序編碼，該程序編碼中含有多組用來操作腔室100多個部件的指令，以在腔室100中處理基板104。例如，控制器400的程序編碼可包含用以操作基板支撐件130和基板傳送機構的基板定位指令組；用以操作氣體流量控制閥以設定輸送到腔室100的濺射氣體流量的氣體流量控制指令組；用以操作排氣節流閥以維持腔室100內部壓力的氣體壓力控制指令組；用以操作氣體激發器370以設定氣體激發功率的激發器控制指令組；用以控制支撐件130或室壁116中的溫度控制系統以設定腔室100內部各種部件溫度的溫度控制指令組；以及，用以監控腔室100中的工藝的工藝監控指令組。處理套組200的多個部件，例如上下遮蔽件201a、b可大幅提高工藝循環次數，以及大幅提高在無需移出處理套組200進行清洗前該處理套組200在腔室100中的使用時間。可借著溫度與表面光滑度來提高濺射沉積物對于處理套組200的部件的附著力來達成。由于處理套組200的多個部件會因為受到快速加熱及冷卻而膨脹與收縮，造成濺射沉積物的顆粒剝離或掉落而污染基板，因此處理套組200的多個部件設計用來提高與控制熱傳導性。以上已主要參考較佳實施例來說明本發明，但仍可能具有其他的實施態樣。例如，本領域技術人員應能了解到處理套組200的上下 遮蔽件201a、b可用于其他類型的應用用途與腔室中。因此，后附權利要求的精神與涵蓋范圍不應僅限制于本文中對于較佳實施例的敘述內容。
權利要求
1.一種下遮蔽件，所述下遮蔽件用以在基板處理腔室中設置在上遮蔽件和基板支撐件的周圍，所述基板支撐件具有外圍邊緣，所述下遮蔽件包括 (a)環形箍，所述環形箍向下延伸出曲形接合部；以及 (b)內凸唇部，所述內凸唇部從所述曲形接合部水平地延伸出，所述內凸唇部包含徑向向內邊緣，且所述徑向向內邊緣至少部分地環繞著所述基板支撐件的所述外圍邊緣。
2.如權利要求I所述的遮蔽件，其中所述環形箍包括末端，并且其中所述內凸唇部從所述末端水平延伸。
3.如權利要求I所述的遮蔽件，其中所述環形箍包括末端，并且其中所述內凸唇部向下傾斜。
4.如權利要求I所述的遮蔽件，所述下遮蔽件包括圓角，所述內凸唇部和所述徑向向內邊緣在所述圓角處相接。
5.一種基板處理腔室,包括 (i)基板支撐件，所述基板支撐件包含用以接收基板的接收表面； ( )權利要求I所述的下遮蔽件； (iii)氣體分配器，用以分配工藝氣體到所述腔室中； (iv)氣體激發器，用以激發所述工藝氣體；和 (V)氣體出口，用以排出所述工藝氣體。
6.一種遮蔽組件，包括上遮蔽件和如權利要求I所述的下遮蔽件，其中所述上遮蔽件包含外表面，并且所述下遮蔽件的至少一部分的所述環形箍環繞住至少一部分的所述上遮蔽件的所述外表面。
7.一種處理套組，所述處理套組用以在基板處理腔室中設置于濺射靶材和基板支撐件的周圍，所述處理套組包括如權利要求6所述的下遮蔽件和上遮蔽件，以及環組件，所述環組件包括 (1)蓋環，用以設置在所述基板支撐件的周圍；以及 (2)沉積環，所述沉積環支撐所述蓋環。
8.一種用以在基板處理腔室中設置在基板支撐件與沉積環周圍的蓋環，所述蓋環包括 (a)楔形物，所述楔形物包括(i)頂面，延伸環繞著所述基板支撐件；和(ii)凸緣，位于所述沉積環上； (b)多個從所述楔形物向下延伸出的內腳和外腳；以及 (C)基腳，停靠在所述沉積環上以支撐所述蓋環。
9.如權利要求8所述的蓋環，其中所述內腳和外腳包括下列特性的至少一個 (i)所述內腳的高度小于所述外腳的高度； ( )所述內腳位于所述基腳的徑向外側； (iii)所述內腳具有傾斜內表面；和 (iv)所述外腳的終點呈圓形底部。
10.如權利要求8所述的蓋環，所述蓋環與沉積環合作，并且其中所述凸緣包括下表面，所述下表面與所述沉積環間隔開來并且至少部分覆蓋住所述沉積環。
11.如權利要求10所述的蓋環，其中所述沉積環包括側，并且其中所述內腳包括傾斜內表面，所述傾斜內表面配合所述沉積環的所述側。
12.如權利要求8所述的蓋環，所述蓋環包括下列特征的至少一個 (1)所述蓋環由材料組成，所述材料能抵抗濺射等離子體的腐蝕； (2)所述蓋環由陶瓷、不銹鋼、鈦或鋁組成；和 (3)具有雙絲電弧噴鍍鋁涂層。
全文摘要
本發明提供一種處理套組(200)，所述處理套組(200)包含上遮蔽件(201a)，用以環繞住基板處理腔室(100)中的濺射靶材(140)，以減少工藝沉積物沉積在腔室部件及基板懸伸邊緣上。所敘述的遮蔽件為單一結構，所述單一結構具有在外表面(220)上的頂環(216)、支撐支架(226)和具有多個階梯(223)的圓筒狀箍(214)，以及具有在內表面(219)上的傾斜平面(221a)和垂直平面(221b)。頂環包括具有拱形表面的徑向向內凸塊(217)，該拱形表面塑造成可以環繞該濺射靶材的傾斜外圍邊緣。
文檔編號H01L21/67GK102864422SQ20121031128
公開日2013年1月9日 申請日期2008年4月22日 優先權日2007年4月23日
發明者克里斯托夫·馬克·帕夫洛夫, 凱瑟琳·沙伊貝爾 申請人:應用材料公司