用于消除电弧及改善PVD处理的均匀气体分布的气体注入处理套件制造技术

技术编号:34686615 阅读:17 留言:0更新日期:2022-08-27 16:19
本文提供使用于处理腔室中的处理屏蔽件的实施方式。在一些实施方式中,使用于处理腔室中的处理屏蔽件包括:环状主体,该环状主体具有上部分及下部分,该下部分从该上部分向下且径向向内延伸,其中该上部分在该上部分的上表面上包括多个环状凹槽,且具有设置于该多个环状凹槽之间的多个插槽,以流体地连接该多个环状凹槽,其中一个或多个入口从该环状主体的外表面延伸至该多个环状凹槽的最外凹槽。外表面延伸至该多个环状凹槽的最外凹槽。外表面延伸至该多个环状凹槽的最外凹槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于消除电弧及改善PVD处理的均匀气体分布的气体注入处理套件


[0001]本公开内容的实施方式一般相关于基板处理设备。

技术介绍

[0002]等离子体处理腔室通常包括用于支撑基板的基板支撑件和相对于基板支撑件设置的靶材。靶材提供了在处理期间用于溅射到基板上的材料源。RF功率被提供给等离子体处理腔室以在设置在靶材和基板支撑件之间的处理容积中产生等离子体。等离子体处理腔室通常包括用于保护腔室壁免受不想要的沉积并限制等离子体的处理套件。处理套件一般包括处理屏蔽件(process shield)。靶材和处理屏蔽件之间的空间被称为暗空间(dark space)。在用于高压处理(>100mTorr)的基板处理期间,污染物(例如释气颗粒)可能会流动进入暗空间,造成不想要的电弧。
[0003]因此,专利技术人提供了用于等离子体处理腔室中的改善的处理套件。

技术实现思路

[0004]本文提供了使用于处理腔室中的处理屏蔽件的实施方式。在一些实施方式中,使用于处理腔室中的处理屏蔽件包括:环状主体,该环状主体具有上部分及下部分,该下部分从该上部分向下且径向向内延伸,其中该上部分在该上部分的上表面上包括多个环状凹槽,且具有设置于该多个环状凹槽之间的多个插槽,以流体地连接该多个环状凹槽,其中一个或多个入口从该环状主体的外表面延伸至该多个环状凹槽的最外凹槽。
[0005]在一些实施方式中,使用于处理腔室中的处理套件包括处理屏蔽件和覆盖环。该处理屏蔽件具有上部分及下部分,该下部分从该上部分向下且径向向内延伸,其中该上部分在该上部分的上表面上包括多个环状凹槽,且具有设置于该多个环状凹槽之间的多个插槽,以流体地连接该多个环状凹槽,其中一个或多个入口从该处理屏蔽件的外表面延伸至该多个环状凹槽的最外凹槽。该覆盖环具有设置于该处理屏蔽件上的环状主体。
[0006]在一些实施方式中,处理腔室包括:腔室主体,该腔室主体具有该腔室主体中的内部容积;基板支撑件,该基板支撑件设置于该内部容积中;靶材,该靶材设置于该内部容积中与该基板支撑件相对,以至少部分地限定该靶材及该基板支撑件之间的处理容积;处理屏蔽件,该处理屏蔽件围绕该基板支撑件及该靶材设置,以限定该处理容积的外边界,其中该处理屏蔽件及该靶材在该处理屏蔽件及该靶材之间限定暗空间间隙,且其中该处理屏蔽件包括多个环状凹槽,该多个环状凹槽具有设置于该多个环状凹槽之间的多个插槽,以将该多个环状凹槽流体地连接至该暗空间间隙;及隔离器环,该隔离器环设置于该靶材及该处理屏蔽件之间。
[0007]本公开内容的其他及进一步的实施方式描述如下。
附图说明
[0008]可通过参考在附图中描绘的本公开内容的说明性实施方式来理解上面所简要概括并在下面更详细地讨论的本公开内容的实施方式。然而,附图仅图示了本公开内容的典型实施方式且因此不应被认为是对范围的限制,因为本公开内容可允许其他等效的实施方式。
[0009]图1描绘了根据本公开内容的至少一些实施方式的具有处理套件的处理腔室的示意性侧视图。
[0010]图2描绘了根据本公开内容的至少一些实施方式的处理屏蔽件的示意性俯视图。
[0011]图3描绘了根据本公开内容的至少一些实施方式的具有处理套件的处理腔室的一部分的横截面侧视图。
[0012]图4描绘了根据本公开内容的至少一些实施方式的具有处理套件的处理腔室的一部分的横截面侧视图。
[0013]为了便于理解,在可能的情况下使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。附图未按比例绘制且为了清楚起见可能被简化。一个实施方式的元件和特征可有益地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0014]本文提供了用于处理腔室中的处理套件的实施方式。处理套件包括围绕着处理腔室的靶材设置的处理屏蔽件,以防止靶材材料在腔室壁上的不想要的沉积。靶材和处理屏蔽件之间的空间被称为暗空间。本文提供的处理屏蔽件的实施方式有利地包括多个气体通道,以用于使气体通过气体通道流动至暗空间,产生防止污染物流动进入暗空间并导致不想要的电弧的气幕(gas curtain)。气体可以是净化气体或一个或多个处理气体。在气体包括一个或多个处理气体的情况下,多个气体通道有利地提供进入处理腔室的气体分布的改善的均匀性。
[0015]图1描绘了根据本公开内容的至少一些实施方式的具有处理套件的处理腔室100(例如,等离子体处理腔室)的示意性侧视图。在一些实施方式中,处理腔室100是用于反应性处理的PVD(物理气相沉积)处理腔室。然而,被配置为用于不同处理的其他类型的处理腔室也可使用或被修改以用于本文描述的处理套件的实施方式。
[0016]处理腔室100是真空腔室,适合地适用于在基板处理期间维持内部容积120内的低于大气压(sub

atmospheric)的压力。在一些实施方式中,处理腔室100适合用于在约1mTorr至约400mTorr的压力下进行基板处理。在一些实施方式中,处理腔室100适合用于在约150mTorr至约350mTorr的压力下进行基板处理。处理腔室100包括由盖组件104覆盖的腔室主体106,盖组件104封闭位于内部容积120的上半部中的处理容积119。腔室主体106和盖组件104可由金属制成,例如铝。腔室主体106可经由连接到接地115而接地。
[0017]基板支撑件124设置在内部容积120内以支撑和保持基板122,例如半导体晶片,例如,或其他可被静电保持的基板。基板支撑件124可一般包括设置在基座136上的静电夹具150和用于支撑基座136和静电夹具150的中空支撑轴件112。静电夹具150包括介电板,该介电板具有设置在其中的一个或多个电极154。基座136一般由金属制成,例如铝。基座136是可偏置的,且可在等离子体操作期间维持在电浮动电位或接地。中空支撑轴件112提供导管
以向静电夹具150提供例如背侧气体、处理气体、流体、冷却剂、功率等。
[0018]在一些实施方式中,中空支撑轴件112连接到升降机构113(例如,致动器或马达)以提供静电夹具150在上处理位置(如图1中所示)及下传送位置(未图示)之间的垂直移动。波纹管组件110围绕中空支撑轴件112设置并连接在静电夹具150和处理腔室100的底部表面126之间,以提供允许静电夹具150垂直运动同时防止来自处理腔室100内的压力损失的柔性密封。波纹管组件110也包括与接触底部表面126以帮助防止腔室压力的损失的O形环165或其他合适的密封元件接触的下波纹管凸缘164。
[0019]中空支撑轴件112提供用于将夹具电源140和RF源(例如,RF电源174和RF偏置电源117)耦合到静电夹具150的导管。在一些实施方式中,RF电源174及RF偏置电源117经由各自的RF匹配网路(仅图示RF匹配网路116)耦合到静电夹具150。在一些实施方式中,基板支撑件124可替代地包括AC或DC偏置功率。
[0020]基板升降器130可包括安装在平台108本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用于处理腔室中的处理屏蔽件,包括:环状主体,所述环状主体具有上部分及下部分,所述下部分从所述上部分向下且径向向内延伸,其中所述上部分在所述上部分的上表面上包括多个环状凹槽,且具有设置于所述多个环状凹槽之间的多个插槽,以流体地连接所述多个环状凹槽,其中一个或多个入口从所述环状主体的外表面延伸至所述多个环状凹槽的最外凹槽。2.根据权利要求1所述的处理屏蔽件,其中在所述多个环状凹槽的相邻环状凹槽之间的所述多个插槽的数量从所述最外凹槽到最内凹槽增加。3.根据权利要求2所述的处理屏蔽件,其中所述多个环状凹槽包括设置于所述最外凹槽及所述最内凹槽之间的第二凹槽及第三凹槽,且其中所述多个插槽包括位于所述最外凹槽及所述第二凹槽之间8个插槽,位于所述第二凹槽及所述第三凹槽之间的16个插槽,以及位于所述第三凹槽及所述最内凹槽之间的32个插槽。4.根据权利要求1所述的处理屏蔽件,其中所述一个或多个入口包括4个入口。5.根据权利要求1所述的处理屏蔽件,其中所述环状主体的所述上表面包括凹部,且所述多个环状凹槽从所述凹部向下延伸。6.根据权利要求1至5的任一项所述的处理屏蔽件,其中所述上部分包括冷却剂通道。7.根据权利要求1至5的任一项所述的处理屏蔽件,其中所述多个环状凹槽具有约0.05英寸至约0.2英寸的宽度。8.根据权利要求1至5的任一项所述的处理屏蔽件,其中所述上部分包括位于所述多个环状凹槽径向外侧的O形环沟槽。9.根据权利要求1至5的任一项所述的处理屏蔽件,其中所述下部分包括从所述上部分向下延伸的第一腿部、从所述第一腿部径向向内延伸的第一壁架、及从所述第一壁架向上延伸的内唇部,其中所述第一腿部不具有通孔。10.根据权利要求1至5的任一项所述的处理屏蔽件,其中在所述多个环状凹槽的相邻环状凹槽之间的所述多个插槽的数量从所述最外凹槽到最内凹槽增加。11.一种使用于处理腔室中的处理套件,包括:根据权利要求1至5的任一项所述的处理屏蔽件;及覆盖环,所述覆盖环具有设置于所述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:克兰库玛尔
申请(专利权)人:应用材料公司
类型:发明
国别省市:

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