用于基板处理腔室的冷却遮蔽件制造技术

本发明专利技术提供一种处理套组（200），所述处理套组（200）包含上遮蔽件（201a），用以环绕住基板处理腔室（100）中的溅射靶材（140），以减少工艺沉积物沉积在腔室部件及基板悬伸边缘上。所叙述的遮蔽件为单一结构，所述单一结构具有在外表面（220）上的顶环（216）、支撑支架（226）和具有多个阶梯（223）的圆筒状箍（214），以及具有在内表面（219）上的倾斜平面（221a）和垂直平面（221b）。顶环包括具有拱形表面的径向向内凸块（217），该拱形表面塑造成可以环绕该溅射靶材的倾斜外围边缘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及一种用于基板处理腔室中的遮蔽件。·
技术介绍
在集成电路及显示器的工艺中，诸如半导体晶片或显示面板等基板会放置在处理腔室中，并且设定腔室内的处理条件以在基板上沉积或蚀刻材料。典型的处理腔包含多种腔室部件，所述腔室部件包括用以圈出处理区域的圈围室壁、提供工艺气体至腔室中的气体供应器、激发工艺气体以处理基板的气体激发器(energizer)、用以排放及去除用毕气体且维持腔内压力的气体出口，以及用以支撑基板的基板支撑件。此类腔室可包括例如溅射或物理气相沉积室(PVD)、化学气相沉积室(CVD)以及蚀刻室。在PVD腔室中，靶材受到溅射而造成溅射出的靶材材料沉积在位于靶材对面处的基板上。在溅射工艺中，供应含有惰性气体与反应性气体的工艺气体至腔室中。激发工艺气体以形成能量化离子来轰击靶材，而将材料从靶材上溅击出来并且沉积在基板上而形成薄膜。在这些溅射工艺中，从靶材溅射出来的材料会顺着这些用来接收溅射材料的遮蔽件或内衬再次沉积，以保护与避免材料沉积在腔室侧壁与其他腔室部件的表面上。然而，并不希望在遮蔽件或内衬上累积与结集再沉积材料，因为此类累积沉积物可能脱落与剥离，而掉落至腔室中而污染腔室与腔室部件。为了避免此种后果，所述遮蔽件和内衬在少数个工艺循环后就要拆卸下来加以清洗，也因为这些必要的劳动而使得工艺非常没有效率且花费较闻。由于在遮蔽件多个部件之间以及在遮蔽件与接合件之间的界面处具有高热阻性(thermal resistance),因此可能因为遮蔽件的热传导性不佳而造成累积沉积物的颗粒剥离与掉落。现有的遮蔽件与内衬仅提供小幅的温度控制，且遮蔽件又会因为暴露在等离子体中而随着遮蔽件的循环温度负载经历大幅温度震荡，使得颗粒从遮蔽件与内衬上脱离且剥落下来。大幅的温度震荡会造成遮蔽件膨胀与收缩，从而在遮蔽件的结构中产生热应力。由于遮蔽件或内衬与所述遮蔽件或内衬上方沉积材料(例如高应力膜层)之间的热膨胀系数并不相同，因此待完成工艺循环之后，形成在遮蔽件与内衬上的溅射材料可能会剥落或碎裂。因此，需要一种能够减少遮蔽件表面上累积沉积物的剥落情形的遮蔽件。更期望能够提高遮蔽件与内衬的热传导性，以控制基板处理过程中的遮蔽件与内衬温度，从而减少遮蔽件与内衬表面上的颗粒剥落情形。还期望一种遮蔽件与内衬，所述遮蔽件与内衬具有能接受与承受非常大量的累积沉积物又能够提高这些沉积物对遮蔽件与内衬的附着力。更期望一种具有少数个零件或部件的遮蔽件或内衬，并且部件的造型与部件之间的彼此配置关系能够减少处理腔室内表面上的溅射沉积量。
技术实现思路
本专利技术提供一种用以在基板处理腔室中环绕溅射靶材的上遮蔽件，其中所述溅射革巴材具有倾斜外围边缘。所述上遮蔽件具有(a)顶环,所述顶环包含径向向内凸块,且所述凸块具有拱形表面用以环绕所述溅射靶材的倾斜外围边缘；(b)支撑支架，位于顶环下方，所述支撑支架径向向外延伸；以及(c)圆筒状箍(cylindrical band),从所述支撑支架向下延伸。所述圆筒状箍具有(I)径向向内表面，所述径向内表面具有倾斜平面以及基本上垂直平面；以及(2)径向向外表面，所述径向向外表面具有多个阶梯。本专利技术提供一种用以在基板处理腔室中设置在上遮蔽件及基板支撑件周围的下 遮蔽件，并且所述基板支撑件具有外围边缘(peripheral edge)。所述下遮蔽件具有环形箍以及内凸唇部，其中所述环形箍向下延伸出曲形接合部(curvedjoint)；以及所述内凸唇部从所述曲形接合部水平地延伸出；所述内凸唇部包含径向向内边缘，且所述径向向内边缘至少部分地环绕着所述基板支撑件的所述外围边缘。本专利技术提供一种用以设置在溅射靶材周围的遮蔽件支撑组件。所述遮蔽件支撑组件具有上遮蔽件、用以支撑所述遮蔽件的接合件以及多个螺钉。所述上遮蔽件包含顶环、支撑支架与圆筒状箍；其中所述顶环具有内表面，所述内表面环绕着所述溅射靶材的溅射表面；所述支撑支架位于所述顶环下方，且所述支撑支架径向向外延伸并包含多个突出物，每个突出物具有半圆形形状；以及所述圆筒状箍从所述支撑支架向下延伸。所述接合件具有一或多个切口，所述切口的形状与尺寸塑造成用以接收所述多个突出物的其中一个或多个，以使所述遮蔽件对准所述接合件。所述多个螺钉用以将所述上遮蔽件固定至所述接合件，从而提高所述上遮蔽件与所述接合件之间的传导性。本专利技术提供一种下遮蔽件，其用以设置在上遮蔽件与基板处理腔室的侧壁之间，且所述下遮蔽件环绕着具有外围边缘的基板支撑件。所述下遮蔽件具有(a)环形箍，且所述环形箍具有末端；(b)内凸唇部，所述内凸唇部从所述环形箍的所述末端径向向内延伸出；以及(C)径向向内边缘，所述径向向内边缘从所述内凸唇部延伸出，而至少部分环绕所述基板支撑件的所述外围边缘。本专利技术提供一种用以在基板处理腔室中设置在上遮蔽件及基板支撑件周围的下遮蔽件，并且所述基板支撑件具有外围边缘。所述下遮蔽件具有向下延伸的环形箍以及内凸唇部，所述内凸唇部从所述环形箍水平延伸出，并且所述内凸唇部包含径向向内边缘，所述径向向内边缘至少部分地环绕着所述基板支撑件的外围边缘。本专利技术提供一种用以在基板处理腔室中设置在基板支撑件与沉积环周围的盖环。所述盖环具有(a)楔形物，(b)从所述楔形物向下延伸出的多个外脚及内脚，以及(C) 一停靠在所述沉积环上以支撑所述盖环的基脚(footing)。所述楔形物包括(i)顶面，所述顶面延伸环绕着所述基板支撑件，以及(ii)位在所述沉积环上的凸缘。附图说明本专利技术的上述特征、特点与优点将可参照下述描述、权利要求以及图示出本专利技术多个实例的附图而更加清楚明白。然而，需了解的是，每个特征都可用于整体本专利技术中，而不是仅限于特定图的内容。本专利技术包含这些特征的任意组合。附图如下图IA是基板处理腔室的侧剖面示意图，图IA显示出多个处理套组部件与靶材；图IB是上遮蔽件实施例的侧剖面图；图2A是上遮蔽件的简化上视图；图2B是上遮蔽件的实施例的立体图；以及 图3是连接至接合件的上遮蔽件的上部分的剖面图。具体实施例方式可用来处理基板104的处理腔室100的适当实例显示于图IA中。腔室100包含圈围室壁106，这些室壁圈围出处理区域108。室壁106包含侧壁116、底壁120以及顶壁124。腔室100可以是具有通过基板传送机构(例如机械手臂)而互相连接多个腔室的多腔室平台中的一部分，而该基板传送机构可在这些腔室100之间传送基板104。在图中所示的方面中，处理腔室100包含溅射沉积腔室，也就是所谓的物理气相沉积或PVD腔室，所述溅射沉积腔室能将诸如铝、铜、钽、钛及钨等一或多种材料溅射沉积在基板104上。腔室100包含基板支撑件130，该基板支撑件130包含基座134以支撑基板104。基座134具有基板接收表面138，该基板接收表面138具有基本上平行于上方溅射靶材140的溅射表面139的水平平面。基座134的基板接收表面138可在处理过程中接收且支撑着基板104。基座134可能包含静电夹盘或加热器，例如电阻式加热器或热交换器。操作时，通过位于腔室100的侧壁116中的基板装载入口 142将基板104引进腔室100内，并且放置在基板支撑件130的接收表面138上。在将基板104放置在基板支撑件130上的过程中，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种下遮蔽件，所述下遮蔽件用以在基板处理腔室中设置在上遮蔽件和基板支撑件的周围，所述基板支撑件具有外围边缘，所述下遮蔽件包括：(a)环形箍，所述环形箍向下延伸出曲形接合部；以及(b)内凸唇部，所述内凸唇部从所述曲形接合部水平地延伸出，所述内凸唇部包含径向向内边缘，且所述径向向内边缘至少部分地环绕着所述基板支撑件的所述外围边缘。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫·马克·帕夫洛夫，凯瑟琳·沙伊贝尔，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：