单件式处理配件屏蔽件制造技术

在此提供处理配件屏蔽件和含有处理配件屏蔽件的处理腔室的实施方式。在一些实施方式中，单件式处理配件屏蔽件包括：圆柱形主体，所述圆柱形主体具有上部和下部；热传递通道，所述热传递通道延伸通过上部；和盖环区段，所述盖环区段从下部径向向内延伸。

One-piece processing fittings shield

An embodiment of a processing chamber containing a processing accessory shield and a processing accessory shield is provided herein. In some embodiments, the single-piece processing fittings shield includes a cylindrical body with upper and lower parts, a heat transfer channel extending through the upper part, and a cover ring section extending radially inward from the lower part.

【技术实现步骤摘要】
单件式处理配件屏蔽件本申请是申请日为2015年12月8日、申请号为201580070339.1、专利技术名称为“单件式处理配件屏蔽件”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开内容的实施方式大体关于基板处理配备。
技术介绍
处理配件屏蔽件可被用在例如物理气相沉积(PVD)腔室中，以分离处理容积和非处理容积。在配置以在基板上沉积铝的PVD腔室中，处理配件屏蔽件可例如由不锈钢(SST)所制成。当在处理期间沉积在处理配件屏蔽件上的铝层可被优先地从基底的SST屏蔽材料蚀刻去除时，SST处理配件屏蔽件可被再循环多次。然而，专利技术人已经持续研究，与传统铝沉积处理相比，使用显著增加的处理功率和沉积时间而在基板上沉积相对厚的铝膜。对于较厚的铝沉积处理而言，专利技术人已经观察到处理配件屏蔽件的温度升高到足以非期望的导致在基板上的晶须生长。专利技术人认为当围绕基板的处理配件不具有足够的时间以在后续的处理之间冷却时，晶须形成。沉积处理加热基板显著地多于经加热的基板支撑件。因为基板被静电地夹持至底座，晶片不会因在厚铝膜和基板(例如，硅)之间的热膨胀系数(CTE)的不匹配所导致的热应力而自由地弯曲。当基板上的膜应力变得足够高时，晶须从膜蹦出，以减少膜应力。专利技术人已经进一步观察到在围绕基板的结构中的高温也不利地影响沉积在基板上的铝膜的反射率。盖环和屏蔽件的温度在经由热辐射冷却基板时，和在最小化晶须形成时，起到重要的作用。而且，当处理配件遭遇来自等离子体加热的热循环和当等离子体被关闭的后续冷却时，沉积在处理配件上的薄膜经受由薄膜和下方的部件材料之间的热膨胀系数的不匹配所导致的热应力。当那应力超过黏着的限制时，颗粒从处理配件剥落并落到基板上。因此，专利技术人已经提供如在此所公开的改良的处理配件屏蔽件的实施方式。
技术实现思路
在此提供处理配件屏蔽件和含有处理配件屏蔽件的处理腔室的实施方式。在一些实施方式中，单件式处理配件屏蔽件包括：圆柱形主体，所述圆柱形主体具有上部和下部；热传递通道，所述热传递通道延伸通过上部；和盖环区段，所述盖环区段从下部径向向内延伸。在一些实施方式中，单件式处理配件屏蔽件包括：圆柱形主体，所述圆柱形主体具有上部和下部；适配器区段，所述适配器区段从上部径向向外延伸并具有安置表面和密封表面，安置表面用以将单件式屏蔽件支撑在腔室的多个壁上，当单件式屏蔽件被放置在腔室中时，腔室盖安置在密封表面上，以密封腔室的内侧容积；热传递通道，所述热传递通道延伸通过适配器区段；盖环区段，所述盖环区段从下部径向向内延伸；和湍流(turbulence)产生器件，所述湍流产生器件设置于热传递通道内。在一些实施方式中，处理腔室包括：腔室壁，所述腔室壁界定处理腔室内的内部容积；溅射靶材，所述溅射靶材设置在内部容积的上区段；基板支撑件，所述基板支撑件具有支撑表面，以在溅射靶材的下方支撑基板；单件式处理配件屏蔽件，所述单件式处理配件屏蔽件围绕溅射靶材和基板支撑件。单件式处理配件屏蔽件包括：圆柱形主体，所述圆柱形主体具有围绕溅射靶材的上部和围绕基板支撑件的下部；热传递通道，所述热传递通道延伸通过上部；和盖环区段，所述盖环区段从下部径向向内延伸并围绕基板支撑件。本公开内容的其它和进一步的实施方式说明于下。附图说明可参考附图中描绘的本公开内容的例示性的实施方式来理解本公开内容的以上简要概述并以下更详细描述的实施方式。然而，附图仅示出了本公开内容的典型实施方式，并且因此将不被视为对本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可允许其它等效实施方式。图1描绘了根据本公开内容的一些实施方式的处理腔室的示意性截面图。图2描绘了根据本公开内容的一些实施方式的处理配件屏蔽件的示意性截面图。图3描绘了根据本公开内容的一些实施方式的处理配件屏蔽件的上部的示意性截面图。图4描绘了根据本公开内容的一些实施方式的用于在处理配件屏蔽件中使用的湍流产生器件的示意性截面图。为了促进理解，已尽可能的使用相同的参考数字来指示附图中共通的相同元件。附图未按比例绘制，且可能为了清楚而被简化。一个实施方式中的元件和特征可被有利地并入其它实施方式中而无需进一步赘述。具体实施方式在此提供处理配件屏蔽件和含有此处理配件屏蔽件的处理腔室的实施方式。在一些实施方式中，在此提供单件式处理配件屏蔽件，所述单件式处理配件屏蔽件包括分别对应适配器和盖环的适配器区段和盖环区段。适配器区段可包括热传递通道，以冷却单件式处理配件屏蔽件。单件式处理配件屏蔽件有利地改善屏蔽件冷却并改良屏蔽件的各部分之间的热传递性，屏蔽件的各部分在先前是分开的部件。图1描绘了根据本公开内容的一些实施方式的具有处理配件屏蔽件的示例性处理腔室100(如，PVD腔室)的示意性、截面图。适合与本公开内容的处理配件屏蔽件一起使用的PVD腔室的实例包括可从美国加州圣克拉拉市的应用材料公司购得的Plus、SIP和其它PVD处理腔室。来自应用材料公司或其它制造商的其它处理腔室也可受益于在此公开的创造性设备。处理腔室100包括腔室壁，腔室壁围绕内部容积108。腔室壁包括侧壁116、底部壁120和室顶124。处理腔室100可为独立的腔室或多腔室平台(未示出)的一部分，多腔室平台具有通过基板传送机构而连接的互相连接的腔室的群集，基板传送机构在各个腔室之间传送基板104。处理腔室100可为能将沉积材料溅射到基板104上的PVD腔室。用于溅射沉积的合适材料的非限制性实例包括铝、铜、钽、氮化钽、钛、氮化钛、钨、氮化钨和类似物的一种或多种。处理腔室100包括基板支撑件130，基板支撑件130包括底座134，以支撑基板104。底座134具有基板支撑表面138，基板支撑表面138具有实质上平行于溅射靶材140的溅射表面139的平面。底座134的基板支撑表面138在处理期间接收并支撑基板104。底座134可包括静电卡盘或加热器(诸如电阻加热器、热交换器或其它适当的加热器件)。在操作时，基板104通过处理腔室100的侧壁116中的基板装载入口142而被引入到处理腔室100中，并被放置在基板支撑件130上。基板支撑件130可通过支撑升降机构而被升高或降低，且升降指组件可在通过机械臂而将基板104放置在基板支撑件130的期间被用以升高和降低基板到基板支撑件130上。底座134可在等离子体操作期间保持在电气浮动电位或接地。处理腔室100还包括处理配件200，如在图2和3中所示，处理配件200包括可被轻易地从处理腔室100移除的各种部件，例如，以自部件表面清洁溅射沉积物、替换或修复被侵蚀的部件，或可被轻易地从处理腔室100移除以用于使处理腔室100适于其它处理。专利技术人已经发现，在处理配件屏蔽件、处理配件适配器和处理配件盖环的接触接口的热阻不利地影响屏蔽件的温度。而且，屏蔽件和适配器之间的低夹持力导致在适配器和屏蔽之间不良的热传递，即便有用以强化热传递速率的冷却剂通道也是如此。低热传递率的问题相对于盖环而进一步地恶化，因为盖环是浮动元件(即，不耦接到屏蔽件)。因此，专利技术人已经设计具有单件式屏蔽件201的处理配件，所述处理配件有利地提供改良的屏蔽件和盖环的冷却/加热。在一些实施方式中，单件式屏蔽件201包括圆柱形主体214，圆柱形主体214具有直径，所述直径经调整尺寸以包围溅射靶材140的溅射表面139和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单件式处理配件屏蔽件，包括：圆柱形主体，所述圆柱形主体具有上部和下部，所述上部包括适配器区段，所述适配器区段径向向外延伸并具有安置表面和密封表面，所述安置表面用以将所述单件式处理配件屏蔽件支撑在腔室的壁上，当所述单件式处理配件屏蔽件被放置在所述腔室中时，腔室盖安置在所述密封表面上，以密封所述腔室的内侧容积；热传递通道，所述热传递通道延伸通过所述上部的所述适配器区段；和盖环区段，所述盖环区段从所述下部向下且径向向内延伸。

【技术特征摘要】
2014.12.31 US 62/098,907;2015.12.07 US 14/960,8901.一种单件式处理配件屏蔽件，包括：圆柱形主体，所述圆柱形主体具有上部和下部，所述上部包括适配器区段，所述适配器区段径向向外延伸并具有安置表面和密封表面，所述安置表面用以将所述单件式处理配件屏蔽件支撑在腔室的壁上，当所述单件式处理配件屏蔽件被放置在所述腔室中时，腔室盖安置在所述密封表面上，以密封所述腔室的内侧容积；热传递通道，所述热传递通道延伸通过所述上部的所述适配器区段；和盖环区段，所述盖环区段从所述下部向下且径向向内延伸。2.如权利要求1所述的单件式处理配件屏蔽件，其中所述盖环区段包括内周边，所述内周边包括凸出缘。3.如权利要求1所述的单件式处理配件屏蔽件，其中所述盖环区段的底表面经配置以与沉积环接口连接。4.如权利要求1至3中任一项所述的单件式处理配件屏蔽件，进一步包括：湍流产生器件，所述湍流产生器件设置在所述热传递通道内。5.如权利要求4所述的单件式处理配件屏蔽件，其中所述湍流产生器件包括：螺旋形的主体，所述螺旋形的主体用以引发在热传递介质的流动中的湍流；和底座，所述底座经配置以与所述热传递通道的壁啮合，以当所述热传递介质流动经过所述湍流产生器件时，防止所述湍流产生器件移动。6.如权利要求1至3中任一项所述的单件式处理配件屏蔽件，其中所述单件式处理配件屏蔽件由铝形成。7.如权利要求1至3中任一项所述的单件式处理配件屏蔽件，其中所述单件式处理配件屏蔽件由不锈钢形成。8.一种处理腔室，包括：腔室壁，所述腔室壁界定所述处理腔室内的内部容积；溅射靶材，所述溅射靶材设置在所述内部容积的上区段中；基板支撑件，所述基板支撑件具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：希兰库玛·萨万戴亚，瑞安·汉森，如晓·安，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US