用于物理气相沉积腔室的沉积环及静电夹盘制造技术

本发明专利技术涉及用于物理气相沉积腔室的沉积环及静电夹盘。本发明专利技术的实施例大体上关于用于半导体处理腔室的处理套件，以及具有该套件的半导体处理腔室。具体而言，此述的实施例关于包括沉积环与底座组件的处理套件。该处理套件的部件单独(及组合)运作以显著地减少它们在处理期间对基板周围的电场的影响。

【技术实现步骤摘要】
用于物理气相沉积腔室的沉积环及静电夹盘本申请是申请日为2011年10月7日申请号为第201180045703.0专利技术名称为“用于物理气相沉积腔室的沉积环及静电夹盘”的中国专利申请的分案申请。专利技术背景
本专利技术的实施例大体上关于用于半导体处理腔室的静电夹盘与处理套件，以及具有处理套件的半导体处理腔室。具体而言，本专利技术的实施例关于用在物理气相沉积腔室中的处理套件，该处理套件包括至少沉积环。其他实施例关于与无凸缘(flangeless)的静电夹盘一并使用的沉积环以及具有该沉积环的处理腔室。
技术介绍
物理气相沉积(PVD)或溅射是在制造电子器件上最普遍使用的制程之一。PVD是在真空腔室中执行的一种等离子体制程，在该真空腔室中受负偏压的靶材暴露至惰性气体等离子体或包含此类惰性气体的气体混合物的等离子体，该惰性气体具有相对重的原子(例如氩(Ar))。惰性气体离子对靶材的轰击造成靶材材料原子射出。射出的原子在基板上(该基板置于腔室内所配置的基板支撑底座上)堆积成沉积膜。静电夹盘(ESC)可用于在处理期间在处理腔室内支撑及固定基板。ESC一般包括陶瓷定位盘(puck)，该定位盘中具有一或更多个电极。将夹持电压施加至电极以静电式将基板持定至ESC。ESC的进一步信息可在1999年6月1日颁发的美国专利第5909355号中找得。处理套件可配置在腔室中以帮助针对基板将处理区域界定在腔室内的期望区域中。处理套件一般包括覆盖环、沉积环以及接地护罩。将等离子体与射出的原子局限在处理区域有助于维持腔室中其他的部件隔绝沉积材料，并且促进更有效地使用靶材材料，因为更高百分比的射出原子会沉积在基板上。尽管常规的环与护罩的设计具有强健的处理历史，但仍持续期望在膜均匀度与处理量上有所改善。现存的处理套件设计在处理期间将部件定位成紧密地靠近基板。处理套件部件紧密的靠近可能影响基板周围的电场并且改变沉积在基板的边缘附近的膜的均匀度。因此，在此
中需要一种改善的处理套件。
技术实现思路
本专利技术的实施例大体上提供一种用在物理气相沉积(PVD)腔室中的处理套件以及具有处理套件的PVD腔室。一个实施例中，提供一种用在基板处理腔室中的沉积环。该沉积环大体上包括第一圆柱、第一环状环、第二圆柱以及第二环状环。该第一圆柱具有第一端与第二端，且该第二端在邻近该第一环状环的内径处耦接该第一环状环的顶部表面的一部分。该第二圆柱具有第一端与第二端。该第二圆柱的该第一端在邻近该第一环状环的外径处耦接该第一环状环的底部表面的一部分。该第二圆柱的该第二端在该第二环状环的内径附近耦接该第二环状环的顶部表面。在该第一圆柱的该第一端与该第二端之间的距离是该第一圆柱的该第一端与该第二环状环的该底部表面之间的距离的至少三分之一。另一实施例中，提供一种用在基板处理腔室中的处理套件，并且该处理套件包括沉积环与底座组件。该沉积环大体上包括第一圆柱、第一环状环、第二圆柱以及第二环状环。该第一圆柱具有第一端与第二端，且该第二端在邻近该第一环状环的内径处耦接该第一环状环的顶部表面的一部分。该第二圆柱具有第一端与第二端。该第二圆柱的该第一端在邻近该第一环状环的外径处耦接该第一环状环的底部表面的一部分。该第二圆柱的该第二端在邻近该第二环状环的内径处耦接该第二环状环的顶部表面。在该第一圆柱的该第一端与该第二端之间的距离是该第一圆柱的该第一端与该第二环状环的该底部表面之间的距离的至少三分之一。该底座组件配置在该基板处理腔室内。该底座组件包括基板支撑件，该基板支撑件耦接基底板。该沉积环的该第一圆柱具有直径，该第一圆柱的该直径大于该基板支撑件的直径。该第一圆柱的该第一端与该第二端之间的该距离是该基板支撑件的厚度的至少二分之一。该沉积环被支撑在该底座组件上。另一实施例中，提供一种用在基板处理腔室中的接地护罩。该接地护罩大体上包括外圆柱环，该外圆柱环通过基底连接到内圆柱环。该外圆柱环具有实质上垂直的内壁以及实质上垂直的外壁。附图说明通过参考实施例(一些实施例说明于附图中)，可获得以上简要总结的本专利技术的更具体的说明，而能详细了解本专利技术的上述特征。然而应注意附图仅说明此专利技术的典型实施例，而因而不应将这些附图视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术可容许其他等效实施例。图1是半导体处理系统的简化剖面视图，该半导体处理系统具有处理套件的一个实施例。图2A说明图1的处理套件的部分剖面。图2B说明处理套件的另一实施例的部分剖面。图2C说明处理套件的另一实施例的部分剖面。图3A说明接地护罩的一实施例的部分剖面。图3B说明图3A的部分顶视图。图3C说明图3B中通过剖面线3C—3C所取的部分剖面视图。为了助于了解，如可能则使用相同元件符号指定共用于各图的相同元件。应考虑到一个实施例中揭露的元件可有利地用于其他实施例而无须进一步叙述。具体实施方式本专利技术的实施例大体上提供用在物理气相沉积(PVD)腔室中的处理套件。在一个实施例中，该处理套件对处理腔内的电场的影响较少，此举促进更大的制程均匀度与再现性。图1描绘示范性半导体处理腔室100，该腔室100具有能够处理基板105的处理套件150的一个实施例。处理套件150包括至少沉积环180，该沉积环180被支撑在底座组件120上，并且该处理套件150也包括一片式的接地护罩160与交错的覆盖环170。在所示的版本中，处理腔室100包含溅射腔室，该溅射腔室又称物理气相沉积腔室或PVD腔室，能够沉积金属或陶瓷材料，尤其是沉积例如钛、氧化铝、铝、铜、钽、氮化钽、碳化钽、钨、氮化钨、镧、氧化镧、氮化钛、镍、与NiPt。可适于受惠于本专利技术的处理腔室的一个范例是Plus与SIPPVD处理腔室，可购自美国加州圣克拉拉市的应用材料公司。应考虑到包括来自其他销售商的其他的处理腔室可适于受惠于本专利技术。处理腔室100包括包围内部空间110或等离子体区块的腔室主体101、腔室底部106与盖组件108，该腔室主体101具有上配接器102与下配接器104。腔室主体101一般是通过切削及熔接不锈钢板或通过切削单一块铝而制成。一个实施例中，下配接器104包含铝而腔室底部106包含不锈钢。腔室底部106大体上含有狭缝阀(图中未示)以提供基板105进出处理腔室100。处理腔室100的盖组件108与接地护罩160一起将内部空间110中形成的等离子体局限在基板上方的区域，该接地护罩160与覆盖环170交错。底座组件120是从腔室100的腔室底部106受到支撑。处理期间，底座组件120支撑沉积环180与基板105。底座组件120通过举升机构122耦接腔室100的腔室底部106，该举升机构被配置成在上方位置与下方位置之间移动底座组件120。此外，在下方位置，举升销(图中未示)移动通过底座组件120以将基板与底座组件120隔开，以有助于与晶圆传输机构交换基板，该晶圆传输机构配置在处理腔室100的外部，诸如为单刀机械臂(图中未示)。波纹管124一般是配置在底座组件120与腔室底部106之间，以将腔室主体101的内部空间110隔离于底座组件120的内部以及腔室外部。底座组件120大体上包括基板支撑件126，该基板支撑件126以密封式耦接基底板128，该基底板128耦接接地板(groundplate)125。基板支撑件126可由铝或陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用在基板处理腔室中的覆盖环，包含：环状主体；顶部表面；内圆柱状环；外圆柱状环；楔形物，所述楔形物耦接所述环状主体并且包含；倾斜的顶部表面；以及突出的球状板缘；以及基脚。

【技术特征摘要】
2010.10.29 US 61/407,9841.一种用在基板处理腔室中的处理套件，包含：沉积环，包含：第一圆柱，所述第一圆柱具有第一端与第二端；第一环状环，包含：内径；外径；顶部表面；以及底部表面，所述底部表面与所述顶部表面相对，其中所述第一环状环通过所述顶部表面的一部分耦接至所述第一圆柱的所述第二端，所述顶部表面的所述部分邻接所述第一环状环的所述内径；第二圆柱，所述第二圆柱在第一端耦接至所述底部表面的一部分，所述底部表面的所述部分邻接所述第一环状环的所述外径；第二环状环，包含：内径；外径；顶部表面，所述顶部表面包括邻接所述第二环状环的所述外径的抬升的环状外垫以及设置在所述抬升的环状...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·拉希德，K·A·米勒，R·王，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US