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用于在PVD处理中减少颗粒的处理配件几何形状


技术摘要:
处理配件包括屏蔽件及环组件,用于在处理腔室中围绕基板支撑件定位,以减少处理沉积物在内部腔室部件及基板的悬伸边缘上的沉积。屏蔽件包括圆筒形带,该圆筒形带具有顶壁及底壁的倾斜部分,该顶壁被配置为围绕溅射靶材,该底壁的倾斜部分具有实质直的轮廓、具有气体传  全部
背景技术:
在集成电路及显示器的制造中,将诸如半导体晶片或显示面板的基板放置在基板 处理腔室中,并且在腔室中设定处理条件以在基板上沉积或蚀刻材料。典型的处理腔室包 括腔室部件,这些腔室部件包括:外壳壁,该外壳壁包围处理区域;气体源,用以在腔室中提 供处理气体;气体激发器,用以激发处理气体来处理基板;气体排气装置,用以移除废气并 保持腔室中的气体压力;及用于保持基板的基板支撑件。此种腔室可包括例如溅射(PVD)、 化学气相沉积(CVD)及蚀刻腔室。在PVD腔室中,由激发的气体溅射靶材以溅射靶材料,接着 靶材料沉积在面向靶材的基板上。 在溅射处理中,从靶材溅射的材料亦沉积在围绕靶材的腔室部件的边缘上,这是 不期望的。周边靶材区域具有暗空间区域,其中溅射材料由于暗空间区域中的离子散射而 进行再沉积。溅射材料在暗空间区域中的累积及积聚是不期望的,因为此种累积的沉积物 需要对靶材及周围部件进行拆卸及清洁或更换,可能导致等离子体短路,并且可能导致靶 材与腔室壁之间的电弧放电。这些沉积物还经常由于热应力而脱离及剥落以落入内部并且 污染腔室及相关部件。 经常使用处理配件接收过量的溅射材料以保护腔室壁及其他部件表面并防止在 腔室壁及其他部件表面上的沉积,所述处理配件包括围绕基板支撑件及腔室侧壁布置的屏 蔽件及盖环。在此公开了处理配件部件,其被彼此相关联地成形及布置,以减少在处理腔室 的内部表面上形成的溅射沉积物的量并减少溅射沉积物的剥落。
技术实现要素:
本文公开了用于在物理气相沉积处理中减少颗粒的处理配件屏蔽件及处理配件 几何形状的实施方式。 在根据本发明原理的一些实施方式中,一种用于环绕溅射靶材(所述溅射靶材面 向基板处理腔室中的基板支撑件)的屏蔽件包括:圆筒形带,所述圆筒形带具有被配置为围 绕溅射靶材的顶壁及被配置为围绕基板支撑件的底壁;倾斜壁,所述倾斜壁从所述圆筒形 带的所述底壁向下及径向向内延伸,所述倾斜壁具有实质直的轮廓;及位于所述倾斜壁上 的至少一个气孔,所述至少一个气孔允许处理气体从其中通过。 在根据本发明原理的一些实施方式中,一种用于在基板处理腔室中围绕溅射靶材 及基板支撑件放置的处理配件包括屏蔽件及环组件,所述屏蔽件被配置为环绕所述溅射靶 材。在一些实施方式中,所述屏蔽件包括:圆筒形带,所述圆筒形带具有被配置为围绕所述 溅射靶材的顶壁及被配置为围绕所述基板支撑件的底壁;倾斜壁,所述倾斜壁从所述圆筒 形带的所述底壁向下及径向向内延伸,所述倾斜壁具有实质直的轮廓;及位于所述倾斜壁 4 CN 111602235 A 说 明 书 2/9 页 上的至少一个气孔,所述至少一个气孔允许处理气体从其中通过。 在一些实施方式中,所述环组件包括盖环,所述盖环被配置为围绕所述基板支撑 件,所述盖环包括:环形楔形件,所述环形楔形件包括围绕所述基板支撑件的倾斜顶表面, 所述倾斜顶表面具有内周边及外周边;围绕所述倾斜顶表面的所述外周边的球形突起;从 所述倾斜顶表面向下延伸的基脚;围绕所述倾斜顶表面的所述内周边的突出边缘;及从所 述环形楔形件向下延伸的内部圆筒形带及外部圆筒形带。 在一些实施方式中,所述盖环的所述球形突起阻挡所述屏蔽件上的所述至少一个 气孔与基板处理腔室中的腔室主体空腔的入口之间的视线。 在根据本发明原理的一些实施方式中,一种用于处理基板的设备包括:处理腔室, 所述处理腔室具有处理空腔及腔室主体空腔;基板支撑件,所述基板支撑件设置在所述处 理空腔中;靶材,所述靶材设置在所述处理空腔中且与所述基板支撑件相对;及处理配件, 所述处理配件位于所述基板支撑件及所述靶材周围。 在一些实施方式中,所述处理配件包括屏蔽件及环组件,所述屏蔽件环绕所述靶 材。在一些实施方式中,所述屏蔽件包括:圆筒形带,所述圆筒形带具有围绕所述溅射靶材 的顶壁及围绕所述基板支撑件的底壁;从所述圆筒形带的所述底壁径向向内延伸的倾斜 壁,所述倾斜壁具有实质直的轮廓;及位于所述倾斜壁上的至少一个气孔,所述至少一个气 孔允许处理气体从其中通过。 在一些实施方式中,所述环组件包括盖环,所述盖环位于所述基板支撑件周围,所 述盖环包括:环形楔形件,所述环形楔形件包括围绕所述基板支撑件的倾斜顶表面,所述倾 斜顶表面具有内周边及外周边;围绕所述倾斜顶表面的所述外周边的球形突起;从所述倾 斜顶表面向下延伸的基脚;围绕所述倾斜顶表面的所述内周边的突出边缘;及从所述环形 楔形件向下延伸的内部圆筒形带及外部圆筒形带。 在一些实施方式中,所述盖环的所述球形突起阻挡所述屏蔽件上的所述至少一个 气孔与基板处理腔室中的腔室主体空腔的入口之间的视线。 下方描述本原理的其他及进一步的实施方式。 附图说明 通过参考附图中描绘的原理的说明性实施方式,可理解以上简要概述并在下方更 详细论述的本原理的实施方式。然而,附图仅示出了本原理的典型实施方式,因此不应视为 对范围的限制,因为本原理可允许其他同等有效的实施方式。 图1描绘根据本原理的实施方式的基板处理腔室的高阶方块图。 图2描绘根据本原理的实施方式的图1的基板处理腔室及在基板处理腔室内的处 理配件的透视图,该处理配件具有屏蔽件及环组件。 图3A描绘了使用计算机辅助工程(computer-aided  engineering,CAE)分析产生 的最熟知方法(best-known  method,BKM)的基板处理腔室的气流速率图。 图3B描绘根据本原理的实施方式的基板处理腔室的气流速率图。 图4描绘根据本原理的替代实施方式的图1的基板处理腔室及在基板处理腔室内 的处理配件的透视图,该处理配件具有屏蔽件及环组件。 为了便于理解,在可能之处使用相同的元件符号来表示图中共有的相同元件。附 5 CN 111602235 A 说 明 书 3/9 页 图未按比例绘制,且为了清楚起见可简化。一个实施方式的元件及特征可有利地并入其他 实施方式中而无需进一步叙述。
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