專利名稱：用于rf物理氣相沉積的處理套件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的具體實(shí)施例一般涉及用于半導(dǎo)體處理室的處理套件、以及具有處理套件的半導(dǎo)體處理室。更具體說(shuō)，本發(fā)明的具體實(shí)施例涉及處理套件，該處理套件包括使用于物理沉積室中的覆蓋環(huán)、沉積環(huán)、屏蔽件以及隔離件。
背景技術(shù)：
物理氣相沉積(PVD)或?yàn)R射是電子裝置的制造中最常使用的處理方式之一。PVD 是一種在真空室中執(zhí)行的等離子體處理，其中負(fù)偏壓靶材曝露至具有相對(duì)較重原子的惰性氣體(例如，氬(Ar))的等離子體或包括這種惰性氣體的混合氣體的等離子體。借由惰性氣體的離子轟炸靶材，使得靶材材料原子射出。射出的原子在設(shè)置于處理室內(nèi)的襯底支撐件底座上的襯底上聚積成沉積薄膜?？蓪⑻幚硖准O(shè)置于處理室中，以幫助在處理室內(nèi)的期望區(qū)域中相對(duì)于襯底界定處理區(qū)域。處理套件通常包括覆蓋環(huán)、沉積環(huán)以及接地屏蔽件。限定等離子體和射出的原子到達(dá)處理區(qū)域有助于維持處理室中的其他組件上沒有沉積材料，并促進(jìn)靶材材料的更有效利用，因?yàn)檩^高比例的射出原子沉積在襯底上。雖然傳統(tǒng)的環(huán)和屏蔽件設(shè)計(jì)具有魯棒性的處理歷史，但臨界尺寸的減少使得人們更注意在處理室內(nèi)的污染源。由于襯底支撐件底座在移轉(zhuǎn)和處理位置間升起和降下，環(huán)和屏蔽件定期地互相接觸，因此傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是微粒污染的潛在來(lái)源。此外，現(xiàn)有的屏蔽件設(shè)計(jì)往往缺乏多個(gè)接地點(diǎn)，且往往無(wú)法提供必要的電氣絕緣以防止來(lái)自射頻(RF)源等離子體的電弧。此外，沉積環(huán)防止在襯底支撐件底座周圍的沉積。覆蓋環(huán)通常用于在沉積環(huán)和接地屏蔽件之間產(chǎn)生曲徑間隙(labyrinth gap)，從而防止在襯底下方的沉積。覆蓋環(huán)也可以用來(lái)協(xié)助控制高于或低于襯底的邊緣處的沉積。因此，發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，具有減少偏離等離子體(stray plasma)同時(shí)還使處理室污染最小化的處理套件是有益的。因此，在本技術(shù)領(lǐng)域中需要改良的處理套件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的具體實(shí)施例一般地提供用于物理氣相沉積(PVD)室中的處理套件、以及具有插入式處理套件的PVD室。在一個(gè)具體實(shí)施例中，處理套件包括插入式接地屏蔽件、覆蓋環(huán)以及隔離環(huán)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，提供屏蔽件，其用以環(huán)繞濺射靶材的濺射表面，該濺射表面面對(duì)襯底處理室中的襯底支撐件。屏蔽件包括柱狀外環(huán)帶，該柱狀外環(huán)帶具有第一直徑，第一直徑的大小能環(huán)繞濺射靶材的濺射表面，柱狀外環(huán)帶具有頂端和底端，頂端的大小能圍繞濺射表面，底端的大小能圍繞襯底支撐件。傾斜階具有大于第一直徑的第二直徑，傾斜階從柱狀外環(huán)帶的頂端徑向朝外延伸。安裝凸緣從傾斜階徑向朝外延伸?；装鍙闹鶢钔猸h(huán)帶的底端徑向朝內(nèi)延伸。柱狀內(nèi)環(huán)帶連接基底板，且柱狀內(nèi)環(huán)帶的大小能環(huán)繞襯底支撐件的周圍邊緣。在另一具體實(shí)施例中，提供覆蓋環(huán)，其用以在襯底處理室中安置沉積環(huán)。沉積環(huán)定位在室中的襯底支撐件和柱狀屏蔽件之間。覆蓋環(huán)包括環(huán)狀楔。環(huán)狀楔包括環(huán)繞襯底支撐件的傾斜頂表面，傾斜頂表面具有內(nèi)側(cè)周圍以及外側(cè)周圍?；_從傾斜頂表面向下延伸以放置在沉積環(huán)上。凸出邊沿在頂表面的內(nèi)側(cè)周圍附近延伸。內(nèi)側(cè)柱狀帶以及外側(cè)柱狀帶從環(huán)狀楔向下延伸，內(nèi)環(huán)帶的高度較外環(huán)帶小。在另一具體實(shí)施例中，提供隔離環(huán)，其用于設(shè)置在靶材和接地屏蔽件之間。隔離環(huán)包括環(huán)狀帶，環(huán)狀帶的大小能在靶材的濺射表面附近延伸并環(huán)繞靶材的濺射表面。環(huán)狀帶包括頂壁，其具有第一寬度；底壁，其具有第二寬度；和支撐邊部，其具有第三寬度并從頂壁徑向朝外延伸。豎直溝槽形成于底壁的外側(cè)周圍和支撐邊部的底接觸表面之間。在另一具體實(shí)施例中，提供處理套件，其用于設(shè)置在襯底處理室中的濺射靶材和襯底支撐件附近。處理套件包括屏蔽件，該屏蔽件環(huán)繞濺射靶材和襯底支撐件。屏蔽件包括柱狀外環(huán)帶，該柱狀外環(huán)帶具有大小能環(huán)繞濺射靶材的濺射表面的第一直徑。柱狀外環(huán)帶具有環(huán)繞濺射表面的頂端、以及環(huán)繞襯底支撐件的底端。傾斜階具有大于第一直徑的第二直徑，且傾斜階從柱狀外環(huán)帶的頂端徑向朝外延伸。安裝凸緣從傾斜階徑向朝外延伸?；装鍙闹鶢钔猸h(huán)帶的底端徑向朝內(nèi)延伸。柱狀內(nèi)環(huán)帶連接基底板、且部分地環(huán)繞襯底支撐件的周圍邊緣。處理套件進(jìn)一步包括隔離環(huán)。隔離環(huán)包括環(huán)狀帶，該環(huán)狀帶在靶材的濺射表面附近延伸并環(huán)繞靶材的濺射表面。環(huán)狀帶包括具有第一寬度的頂壁；具有第二寬度的底壁；以及具有第三寬度的支撐邊部，且支撐邊部從頂壁徑向朝外延伸。豎直溝槽形成于底壁的外側(cè)周圍和支撐邊部和底接觸表面之間。


為使本發(fā)明的上述特征得以更詳細(xì)被了解，通過(guò)參照具體實(shí)施例而更具體說(shuō)明以上所簡(jiǎn)述的發(fā)明，其中部分具體實(shí)施例繪示于附圖中。然而，需注意的是，附圖僅為說(shuō)明本發(fā)明的典型實(shí)施例，而非用于限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明還可允許有其它等效實(shí)施例。圖1是具有處理套件的一個(gè)具體實(shí)施例的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的簡(jiǎn)化截面視圖；圖2是處理套件的一個(gè)具體實(shí)施例的部分截面視圖，該處理套件連接圖1所示的靶材和配接器；圖3是處理套件的一個(gè)具體實(shí)施例的部分截面視圖，該處理套件連接圖1所示的靶材和配接器；圖4A至圖4C是處理套件的可替換具體實(shí)施例的部分截面視圖，該處理套件連接圖1所示的處理系統(tǒng)；圖5A是根據(jù)本文所描述的一個(gè)具體實(shí)施例的一件式屏蔽件的俯視圖；圖5B是圖5A中的一件式屏蔽件的一個(gè)具體實(shí)施例的側(cè)視圖；圖5C是圖5A中的一件式屏蔽件的一個(gè)具體實(shí)施例的截面視圖；圖5D是圖5A中的一件式屏蔽件的一個(gè)具體實(shí)施例的仰視圖；圖6A是根據(jù)本文所描述的一個(gè)具體實(shí)施例的絕緣環(huán)的俯視圖；圖6B是圖6A中的絕緣環(huán)的一個(gè)具體實(shí)施例的側(cè)視圖；圖6C是圖6A中的絕緣環(huán)的一個(gè)具體實(shí)施例的截面視圖；和
圖6D是圖6A中的絕緣環(huán)的一個(gè)具體實(shí)施例的仰視圖。為了增進(jìn)了解，盡可能使用相同的組件符號(hào)來(lái)表示各圖式中相同的組件。應(yīng)知在一個(gè)具體實(shí)施例中所揭示的組件也可用于其它具體實(shí)施例，而無(wú)須另行特定說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施例一般地提供用于物理沉積(PVD)室中的處理套件。在一個(gè)具體實(shí)施例中，處理套件提供了減少的RF返回路徑，該減少的RF返回路徑有助于RF諧波的減小以及處理腔外側(cè)的偏離等離子體減少，這增進(jìn)了較大的處理一致性與可重復(fù)性、且伴隨著較長(zhǎng)的處理室組件使用壽命。在一個(gè)具體實(shí)施例中，處理套件提供了隔離環(huán)，該隔離環(huán)設(shè)計(jì)成減少處理室壁與靶材之間的電性短路。圖1描述了示例性半導(dǎo)體處理室100，該半導(dǎo)體處理室100具有能處理襯底105的處理套件150的一個(gè)具體實(shí)施例。處理套件150包括一件式接地屏蔽件160、插入式覆蓋環(huán) 170以及隔離環(huán)180。在圖示版本中，處理室100包括濺射室，又稱為物理氣相沉積或PVD 室，該濺射室能沉積鈦或氧化鋁于襯底上。處理室100也可使用于其它目的，例如，用于沉積鋁、銅、鉭、氮化鉭、碳化鉭、鎢、氮化鎢、鑭、氧化鑭以及鈦?？梢虮景l(fā)明而受益的處理室的一個(gè)示例是可購(gòu)自 California 的 Santa Clara 的 Applied Materials, Inc. ^ ALPS Plus 與SIP ENCORE PVD處理室。應(yīng)考慮到，包括那些來(lái)自其它制造者的處理室的其他處理室也可因本發(fā)明而受益。處理室100包括處理室本體101，該處理室本體具有包圍內(nèi)部容積110或等離子體區(qū)的包圍壁102與側(cè)壁104、底壁106以及蓋體組合件108。處理室本體101典型地以不銹鋼焊接板或以單一鋁塊制成。在具體實(shí)施例中，側(cè)壁包括鋁，且底壁包括不銹鋼。側(cè)壁104 通常包括狹縫閥(未示出)，以提供襯底105從處理室100的入口和出口。處理室100的蓋體組合件108配合與覆蓋環(huán)170交錯(cuò)的接地屏蔽件160，將形成在內(nèi)部容積110中的等離子體限制于襯底上方的區(qū)域。底座組合件120由處理室100的底壁106支撐。在處理期間，底座組合件120支撐沉積環(huán)302以及襯底105。底座組合件120通過(guò)舉升機(jī)構(gòu)122耦接至處理室100的底壁 106，舉升機(jī)構(gòu)122構(gòu)造成在較高位置和較低位置之間移動(dòng)底座組合件120。此外，在較低位置，舉升銷(未示出)移動(dòng)穿過(guò)底座組合件120以將襯底與底座組合件120分隔開，以促進(jìn)與設(shè)置于處理室100外部的晶片轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)(如單臂機(jī)器人(未示出))之間的襯底交換。 波紋管IM通常設(shè)置于底座組合件120以及處理室底壁106之間，以將處理室本體101的內(nèi)部容積110、與底座組合件120的內(nèi)部以及處理室的外部隔離開。底座組合件120通常包括襯底支撐件126，該襯底支撐件密封地連接平臺(tái)外殼 128。平臺(tái)外殼1 通常由諸如不銹鋼或鋁等的金屬材料制造。冷卻板(未示出)通常設(shè)置于平臺(tái)外殼128內(nèi)，以對(duì)襯底支撐件1 進(jìn)行熱調(diào)控?？梢虮疚乃枋龅木唧w實(shí)施例而受益的一個(gè)底座組合件120描述于1996年4月16日授與Davenport等人的美國(guó)專利第 5，507，499號(hào)中，該描述完整內(nèi)容以引用方式并入本文中。襯底支撐件1 可由鋁或陶瓷組成。襯底支撐件1 具有襯底承接表面127，該襯底承接表面在處理期間承接并支撐襯底105，表面127具有基本上與靶材132的濺射表面 133平行的平面。襯底支撐件1 還具有周圍邊緣129，該周圍邊緣終止于襯底105的懸垂邊緣(overhanging edge)之前。襯底支撐件1 可以是靜電夾盤(electrostatic chuck)、 陶瓷體、加熱器或其組合。在一個(gè)具體實(shí)施例中，襯底支撐件126是靜電夾盤，該靜電夾盤包括中間嵌入有導(dǎo)電層的電介質(zhì)本體。電介質(zhì)本體通常由高導(dǎo)熱系數(shù)電介質(zhì)材料制造，如熱解氮化硼、氮化鋁、氮化硅、氧化鋁(alumina)或等效材料。蓋體組合件108通常包括蓋體130、靶材132以及磁控管134。當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，蓋體130由側(cè)壁104支撐，如圖1所示。陶瓷環(huán)狀密封件136設(shè)置于隔離環(huán)180、與蓋體 130以及側(cè)壁104之間，以防止其間的真空泄漏。靶材132連接蓋體130并暴露于處理室100的內(nèi)部容積110。靶材132在PVD處理期間提供沉積在襯底上的材料。隔離環(huán)180設(shè)置于靶材132、蓋體130以及處理室本體 101之間，以使蓋體130和處理室本體101與靶材132電性隔離。通過(guò)電源140將相對(duì)接地端(例如，處理室本體101及配接器220)而言的偏壓施加至靶材132。將氣體(如氬)從氣體源142經(jīng)由導(dǎo)管144供應(yīng)至內(nèi)部容積110。氣體源 142可包括非反應(yīng)性氣體，如氬或氙，該非反應(yīng)性氣體能充滿能量地撞擊靶材132、并從靶材132濺射出材料。氣體源142還可包括反應(yīng)氣體，如含氧氣體、含氮?dú)怏w、含甲烷氣體中的一種或多種，該反應(yīng)氣體能與濺射材料反應(yīng)以在襯底上形成層。用過(guò)的處理氣體以及副產(chǎn)物從處理室100經(jīng)過(guò)排放口 146排放，排放口 146接收用過(guò)的處理氣體、并將用過(guò)的處理氣體導(dǎo)引至排放導(dǎo)管148，該排放導(dǎo)管具有節(jié)流閥以控制處理室100中的氣體壓力。排放導(dǎo)管148連接至一或多個(gè)排放泵149。典型地，將處理室100中的濺射氣體的壓力設(shè)定為次大氣壓等級(jí)，如真空環(huán)境，例如，0. 6mTorr至400mTorr的氣壓。由氣體在襯底105以及靶材 132之間形成等離子體。等離子體中的離子朝向靶材132加速，并造成材料從靶材132移出。所移出的靶材材料沉積于襯底上。磁控管134在處理室100外部連接蓋體130?？衫玫囊粋€(gè)磁控管描述于1999年 9月21日授與Or等人的美國(guó)專利第5，953，827號(hào)中，該描述完整內(nèi)容以引用方式并入本文中。處理室100由控制器190所控制，控制器190包括程序代碼，該程序代碼具有操作處理室100的組件在處理室100中處理襯底的指令集。舉例而言，控制器190可包括程序代碼，該程序代碼包括襯底定位指令集，以操作底座組合件120 ；氣體流量控制指令集，以操作氣體流量控制閥來(lái)設(shè)定流至處理室100的濺射氣體的流量；氣體壓力控制指令集，以操作節(jié)流閥來(lái)保持處理室100中的壓力；溫度控制指令集，以控制底座組合件120或側(cè)壁104 中的溫度控制系統(tǒng)(未示出)來(lái)分別設(shè)定襯底或側(cè)壁104的溫度；以及處理監(jiān)視指令集，以處理室100中的處理。處理室100還含有處理套件150，該處理套件包括可容易地從處理室100移除的多種組件，例如，以清潔組件表面的濺射沉積、更換或修理受侵蝕組件，或以調(diào)整處理室100 使適應(yīng)其它處理。在具體實(shí)施例中，處理套件150包括隔離環(huán)180、接地屏蔽件160以及環(huán)組合件168，用以配置襯底支撐件126的周圍邊緣129，該周圍邊緣終止于襯底105的懸垂邊緣之前，參見圖4A至C。屏蔽件160環(huán)繞濺射靶材132的濺射表面133，該濺射表面133面對(duì)襯底支撐件 126以及襯底支撐件126的周圍邊緣129。屏蔽件160覆蓋并遮蔽處理室100的側(cè)壁104， 以減少來(lái)自濺射靶材132的濺射表面133的濺射沉積物沉積至屏蔽件160后方的組件及表面上。舉例而言，屏蔽件160可保護(hù)處理室100的襯底支撐件126、襯底105的懸垂邊緣、側(cè)壁104以及底壁106的表面。如圖1、5A、5B、5C以及5D所示，屏蔽件160是單一結(jié)構(gòu)并包括柱狀外環(huán)帶210，該柱狀外環(huán)帶210的直徑尺寸能環(huán)繞濺射靶材132的濺射表面133以及襯底支撐件126。在具體實(shí)施例中，柱狀外環(huán)帶210具有由箭頭“A”所表示的內(nèi)徑。在具體實(shí)施例中，柱狀外環(huán)帶210的內(nèi)徑“A”介于約16英寸(40. 6cm)和約18英寸(45. 7cm)之間。在另一具體實(shí)施例中，柱狀外環(huán)帶210的內(nèi)徑“A”介于約16. 8英寸(42. 7cm)和約17英寸(43. 2cm)之間。 在具體實(shí)施例中，柱狀外環(huán)帶210具有由箭頭“B”所表示的外徑。在具體實(shí)施例中，柱狀外環(huán)帶210的外徑“B”介于約17英寸(43. 2cm)和約19英寸(48. 3cm)之間。在另一具體實(shí)施例中，柱狀外環(huán)帶210的外徑“B”介于約17. 1英寸4cm)和約17. 3英寸9cm) 之間。柱狀外環(huán)帶210具有環(huán)繞濺射靶材132的濺射表面133的頂端212、以及環(huán)繞襯底支撐件126的底端213。傾斜階214從柱狀外環(huán)帶210的頂端212徑向朝外延伸。在具體實(shí)施例中，傾斜階214相對(duì)于豎直方向形成角度“ α ”。在具體實(shí)施例中，角度“ α ”相對(duì)于豎直方向介于約15度至約25度之間。在另一具體實(shí)施例中，傾斜角度“ α ”大約為20度。在具體實(shí)施例中，屏蔽件160具有箭頭“C”所代表的高度，該高度介于約10英寸和約12英寸之間。在另一具體實(shí)施例中，屏蔽件160具有介于約11英寸07.9cm)和約 11. 5英寸2cm)之間的高度“C”。在再一具體實(shí)施例中，屏蔽件160具有介于約7英寸 (17. 8cm)和約8英寸3cm)之間的高度“C”。在再一具體實(shí)施例中，屏蔽件具有介于約 7. 2英寸(18. 3cm)和約7. 4英寸(18. 8cm)之間的高度“C”。安裝凸緣216從柱狀外環(huán)帶210的傾斜階214徑向朝外延伸。請(qǐng)參見圖2以及圖 5C，安裝凸緣216包括下方接觸表面218以及上方接觸表面219，該下方接觸表面218放置在圍繞處理室100的側(cè)壁104的環(huán)狀配接器220上。在一具體實(shí)施例中，安裝凸緣216的下方接觸表面218包括多個(gè)埋頭孔(未示出)，埋頭孔的形狀和大小適于接收螺釘以將屏蔽件160附接至配接器220。如圖2所示，上方接觸表面219的內(nèi)側(cè)周圍217形成臺(tái)階221。 臺(tái)階221提供了曲徑間隙，該曲徑間隙可防止導(dǎo)電性材料在隔離環(huán)180和屏蔽件160之間產(chǎn)生表面橋(surface bridge)，因此保持電性不導(dǎo)通。在一具體實(shí)施例中，配接器220支撐屏蔽件160，且配接器220可作襯底處理室 100的側(cè)壁104的熱交換器。配接器220以及屏蔽件160形成一組合件，該組合件容許改進(jìn)來(lái)自屏蔽件160的熱傳導(dǎo)、且減少沉積在屏蔽件上的材料的熱膨脹應(yīng)力。可通過(guò)暴露至襯底處理室100中所形成的等離子體來(lái)過(guò)度加熱屏蔽件160的部分，造成屏蔽件的熱膨脹， 并使得形成于屏蔽件上的濺射沉積物從屏蔽件剝離、并掉落至且污染襯底105。配接器220 具有放置表面222，該放置表面222接觸屏蔽件160的下方接觸表面218，以實(shí)現(xiàn)屏蔽件160 和配接器220之間的良好導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。在一具體實(shí)施例中，配接器220進(jìn)一步包括導(dǎo)管，該導(dǎo)管使傳熱流體從中流過(guò)以控制配接器220的溫度。請(qǐng)參見圖1、4A、5A、5B、5C以及OT，柱狀外環(huán)帶210還包括底端213，該底端213環(huán)繞襯底支撐件126?；装?M從柱狀外環(huán)帶210的底端213徑向朝內(nèi)延伸。柱狀內(nèi)環(huán)帶 226連接基底板224，且柱狀內(nèi)環(huán)帶2 至少部分地環(huán)繞襯底支撐件1 的周圍邊緣129。在具體實(shí)施例中，柱狀內(nèi)環(huán)帶具有由箭頭“D”所代表的直徑。在一具體實(shí)施例中，柱狀內(nèi)環(huán)帶226具有介于約14英寸(35. 6cm)和約16英寸(40. 6cm)之間的直徑“D”。在另一具體實(shí)施例中，柱狀內(nèi)環(huán)帶2 具有介于約14. 5英寸(36. 8cm)和約15英寸(38. Icm)之間的直徑 “D”。柱狀內(nèi)環(huán)帶2 從基底板224向上延伸并垂直于基底板224。柱狀內(nèi)環(huán)帶226、基底板224以及柱狀外環(huán)帶210形成U形通道。柱狀內(nèi)環(huán)帶2 所包括的高度小于柱狀外環(huán)帶 210的高度。在一具體實(shí)施例中，內(nèi)環(huán)帶2 的高度約為柱狀外環(huán)帶210的高度的五分之一。 在一具體實(shí)施例中，柱狀內(nèi)環(huán)帶2 具有由箭頭“E”所表示的高度。在一具體實(shí)施例中，柱狀內(nèi)環(huán)帶226的高度“E”是從約0. 8英寸(2cm)至約1. 3英寸(3. 3cm)。在另一具體實(shí)施例中，柱狀內(nèi)環(huán)帶226的高度“E”是從約1. 1英寸(2. 8cm)至約1. 3英寸(3. 3cm)。在另一具體實(shí)施例中，柱狀內(nèi)環(huán)帶226的高度“E”是從約0. 8英寸(2cm)至約0. 9英寸(2. 3cm)。柱狀外環(huán)帶210、傾斜階214、安裝凸緣216、基底板224以及柱狀內(nèi)環(huán)帶2 包括單一結(jié)構(gòu)。舉例而言，在一具體實(shí)施例中，整個(gè)屏蔽件160可由鋁制成，或在另一具體實(shí)施例中，整個(gè)屏蔽件160可由300系列不銹鋼制成。單一的屏蔽件160優(yōu)于使用包括多個(gè)組件(通常是二個(gè)或三個(gè)分開的組件)制成整個(gè)屏蔽件的先前屏蔽件。相較于現(xiàn)有多部件屏蔽件，該現(xiàn)有多部件屏蔽件提供延伸的RF返回路徑、因而造成引起處理腔外側(cè)的偏離等離子體的RF諧波，單一屏蔽件減少了 RF返回路徑，因而在內(nèi)部處理區(qū)域中提供改進(jìn)的等離子體約束(plasma containment)。具多個(gè)組件的屏蔽件160較難也較費(fèi)力移除屏蔽件進(jìn)行進(jìn)行清潔。單件式屏蔽件160具有暴露至濺射沉積物的連續(xù)表面，而沒有難以清潔的界面或角落。單件式屏蔽件160在處理循環(huán)期間還更有效率地防止處理室側(cè)壁104受到濺射沉積。在一具體實(shí)施例中，去除傳導(dǎo)特征(conductance feature)，如傳導(dǎo)洞。傳導(dǎo)特征的去除減少了內(nèi)部容積110外側(cè)的偏離等離子體的形成。在一具體實(shí)施例中，屏蔽件160的暴露表面用CLEANC0AT 進(jìn)行處理，CLEANC0AT 可購(gòu)自 California 的 Santa Clara 的 Applied Materials, Inc.。CLEANC0AT 為雙線鋁電弧噴涂，該雙線鋁電弧噴涂可應(yīng)用至襯底處理室組件(如屏蔽件160)以降低沉積物的顆粒脫落到屏蔽件160上，并因而避免處理室100中的襯底105受到污染。在一具體實(shí)施例中， 屏蔽件160上的雙線鋁電弧噴涂具有從約600至約2300微英寸的表面粗糙度。屏蔽件160具有暴露表面，該暴露表面面對(duì)處理室100中的內(nèi)部容積110。在一具體實(shí)施例中，暴露表面經(jīng)過(guò)噴丸(bead blast)而具有175士75微英寸的表面粗糙度。紋理化噴丸表面可減少顆粒脫落、并防止處理室100內(nèi)的污染。表面粗糙度平均是從沿暴露表面的粗糙特征的峰與谷的平均線的偏移的絕對(duì)值的平均。可通過(guò)輪廓儀(profilometer) 將針傳到暴露表面上、并產(chǎn)生表面粗糙處的高度的波動(dòng)軌跡，或通過(guò)掃描電子顯微鏡利用從表面反射的電子束來(lái)產(chǎn)生表面的影像，以測(cè)定粗糙度平均值、偏斜或其它特性。請(qǐng)參見圖3，在一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)180為L(zhǎng)形。隔離環(huán)180包括環(huán)狀帶，該環(huán)狀帶在靶材132的濺射表面133附近延伸并環(huán)繞靶材132的濺射表面133。隔離環(huán)180使靶材132與屏蔽件160電性隔離并分隔開，并且隔離環(huán)180通常由電介質(zhì)材料或絕緣材料形成，如氧化鋁。隔離環(huán)180包括下方水平部分232和自下方水平部分232向上延伸的豎直部分234。下方水平部分232包括內(nèi)側(cè)周圍235、外側(cè)周圍236、底接觸表面237以及頂表面238，其中下方水平部分232的底接觸表面237接觸安裝凸緣216的上方接觸表面219。 在一具體實(shí)施例中，屏蔽件160的上方接觸表面219形成臺(tái)階233。臺(tái)階233提供了曲徑間隙，該曲徑間隙防止傳導(dǎo)材料在隔離環(huán)180與屏蔽件160之間產(chǎn)生表面橋，因而維持電性不導(dǎo)通。隔離環(huán)180的上方豎直部分234包括內(nèi)側(cè)周圍239、外側(cè)周圍MO以及頂表面Ml。 上方豎直部分234的內(nèi)側(cè)周圍239以及下方水平部分232的內(nèi)側(cè)周圍235形成單一表面。 下方水平部分232的頂表面238以及上方豎直部分234的外側(cè)周圍240在過(guò)渡點(diǎn)242處相交，以形成臺(tái)階M3。在一具體實(shí)施例中，臺(tái)階243與環(huán)狀密封件136及靶材132形成曲徑間隙。在一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)180具有由內(nèi)側(cè)周圍235以及內(nèi)側(cè)周圍239所定義的內(nèi)徑，該內(nèi)徑介于約17. 5英寸5cm)和約18英寸7cm)之間。在另一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)180具有介于約17. 5英寸5cm)和17. 7英寸05cm)之間的內(nèi)徑。在一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)180具有由下方水平部分232的外側(cè)周圍236所定義的外徑，該外徑介于約18英寸7cm)和約19英寸3cm)之間。在另一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)180具有介于約18. 7英寸5cm)和約19英寸3cm)之間的外徑。在另一具體實(shí)施例中， 隔離環(huán)180具有由上方豎直部分234的外側(cè)周圍240所定義的第二外徑，該第二外徑介于約18英寸G5.7cm)和約18. 5英寸07cm)之間。在另一具體實(shí)施例中，第二外徑介于約 18. 2英寸(46. 2cm)和約18. 4英寸(46. 7cm)之間。在一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)180具有介于約1英寸(2. 5cm)和約1. 5英寸(3. 8cm)之間的高度。在另一具體實(shí)施例中，隔離環(huán) 180具有介于約1. 4英寸(3. 6cm)和約1. 45英寸(3. 7cm)之間的高度。在一具體實(shí)施例中，使用例如噴砂(grit blast)來(lái)對(duì)隔離環(huán)180的暴露表面進(jìn)行紋理化，該暴露表面包括豎直部分234的頂表面241和內(nèi)側(cè)周圍、下方水平部分232的內(nèi)側(cè)周圍235和底接觸表面237，使該暴露表面具有180士20Ra的表面粗糙度，該表面粗糙度對(duì)低沉積和較低應(yīng)力薄膜提供了合適的紋理。參見圖2、6A、6B、6C以及6D，在另一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)280為T形。隔離環(huán)觀0 包括環(huán)狀帶250，該環(huán)狀帶在靶材132的濺射表面133附近延伸并環(huán)繞靶材132的濺射表面133。隔離環(huán)觀0的環(huán)狀帶250包括具有第一寬度的頂壁252、具有第二寬度的底壁254、 以及具有第三寬度的支撐邊部256，該支撐邊部256自環(huán)狀帶250的頂壁252徑向朝外延伸。在一具體實(shí)施例中，第一寬度小于第三寬度但大于第二寬度。在一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)280具有介于約18. 5英寸07cm)和約19英寸3cm)之間的外徑“F”。在另一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)280具有介于約18. 8英寸(47. 8cm)和約18. 9英寸(48cm)之間的外徑 “F”。頂壁252包括內(nèi)側(cè)周圍258、位于鄰近靶材132處的頂表面沈0、以及位于鄰近環(huán)狀密封件136處的外側(cè)周圍沈2。支撐邊部256包括底接觸表面沈4以及上方表面沈6。支撐邊部256的底接觸表面264放置于鋁環(huán)267上。在某些具體實(shí)施例中，鋁環(huán)267不存在， 且配接器220構(gòu)造成支撐該支撐邊部256。底壁2M包括內(nèi)側(cè)周圍沈8、外側(cè)周圍270以及底表面272。底壁254的內(nèi)側(cè)周圍沈8以及頂壁252的內(nèi)側(cè)周圍258形成單一表面。在一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)280具有由底壁2M的內(nèi)側(cè)周圍沈8以及頂壁252的內(nèi)側(cè)周圍258所定義的內(nèi)徑“G”，該內(nèi)徑介于約17英寸2cm)和約18英寸7cm)之間。在另一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)280的內(nèi)徑“G”介于約17. 5英寸(44. 5cm)和約17. 8英寸(45. 2cm)之間。豎直溝槽276形成于底壁254的外側(cè)周圍270和支撐邊部256的底接觸表面264 之間的過(guò)渡點(diǎn)278處。屏蔽件160的臺(tái)階221結(jié)合豎直溝槽276提供了曲徑間隙，該曲徑間隙防止傳導(dǎo)材料在隔離環(huán)280和屏蔽件160之間產(chǎn)生表面橋，因而維持電不連續(xù)性、并同時(shí)仍對(duì)處理室側(cè)壁104提供屏蔽。在一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)280在靶材132和處理套件150的接地組件之間提供間隙，并同時(shí)仍對(duì)處理室壁提供屏蔽。在一具體實(shí)施例中，靶材 132和屏蔽件160之間的間隙介于約1英寸(2. 5cm)和約2英寸(5. Icm)之間，例如，約1 英寸(2.5cm)。在另一具體實(shí)施例中，靶材132和屏蔽件160之間的間隙介于約1.1英寸 (2. 8cm)和約1. 2英寸(3cm)之間。在又一具體實(shí)施例中，靶材132和屏蔽件160之間的間隙大于1英寸(2. 5cm)。隔離環(huán)觀0的階狀設(shè)計(jì)使屏蔽件160可相對(duì)配接器220置中，其中配接器220也是與屏蔽件配合的安裝點(diǎn)、以及靶材132的對(duì)齊特征。階狀設(shè)計(jì)還消除了從靶材132到屏蔽件160的單點(diǎn)連線(line-of-site)，因而消除此區(qū)中的偏離等離子體顧慮。在一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)280具有用以增加膜附著力的噴砂表面紋理，該表面紋理具有180士20Ra的表面粗糙度，該表面粗糙度對(duì)低沉積和較低應(yīng)力薄膜提供了合適的紋理。在一具體實(shí)施例中，隔離環(huán)280具有用于增加膜附著力的通過(guò)激光脈沖所提供的表面紋理，該表面紋理具有大于500Ra的表面粗糙度以用于更高的沉積厚度以及更高的膜應(yīng)力。在一具體實(shí)施例中，當(dāng)處理室100用于沉積金屬、金屬氮化物、金屬氧化物及金屬碳化物時(shí)，紋理化表面延長(zhǎng)了隔離環(huán)觀0的壽命。隔離環(huán)280也可自處理室100移除，提供了循環(huán)利用此部件的能力，而不會(huì)影響材料的孔隙度，材料的孔隙度可能妨礙在真空密封應(yīng)用中的重復(fù)使用。支撐邊部256容許隔離環(huán)280相對(duì)于配接器220置中，同時(shí)消除了從靶材 132到接地屏蔽件160的單點(diǎn)連線、以消除偏離等離子體顧慮。在一具體實(shí)施例中，環(huán)沈7 包括一系列的對(duì)齊銷(未示出)，該對(duì)齊銷定位/對(duì)齊屏蔽件160中的一系列插槽(未示出)。請(qǐng)參見圖4A，環(huán)組合件168包括沉積環(huán)302以及覆蓋環(huán)170。沉積環(huán)302包括圍繞襯底支撐件126的環(huán)狀帶304。覆蓋環(huán)170至少部分地覆蓋沉積環(huán)302。沉積環(huán)302和覆蓋環(huán)170相互配合以減少濺射沉積物形成于襯底支撐件126的周圍邊緣1 和襯底105 的懸垂邊緣。覆蓋環(huán)170環(huán)繞并至少部分地覆蓋沉積環(huán)302，以接受沉積環(huán)302并因此遮蔽沉積環(huán)302避免大部分的濺射沉積物。覆蓋環(huán)170是由可抵抗濺射等離子體侵蝕的材料所制成，例如，金屬材料(如不銹鋼、鈦或鋁)或陶瓷材料(如氧化鋁)。在一具體實(shí)施例中，覆蓋環(huán)170是由具有純度至少約99. 9百分比的鈦構(gòu)成。在一具體實(shí)施例中，用雙線鋁電弧噴涂(例如，CLEANC0AT )來(lái)處理覆蓋環(huán)170的表面，以減少?gòu)母采w環(huán)170表面的顆粒脫落。覆蓋環(huán)170包括環(huán)狀楔310，該環(huán)狀楔包括徑向朝內(nèi)傾斜并環(huán)繞襯底支撐件1 的傾斜頂表面312。環(huán)狀楔310的傾斜頂表面312具有內(nèi)側(cè)周圍314以及外側(cè)周圍316。內(nèi)側(cè)周圍314包括凸出邊沿318，該凸出邊沿覆蓋徑向朝內(nèi)的凹處，該凹處包括沉積環(huán)302的開放內(nèi)通道。凸出邊沿318減少濺射沉積物沉積在沉積環(huán)302的開放內(nèi)通道上。在一具體實(shí)施例中，凸出邊沿318所凸出的距離對(duì)應(yīng)于凸出邊沿318與沉積環(huán)302形成的弧形間隙 402的至少約一半寬度。凸出邊沿318的大小、形狀和位置配合弧形間隙402并與弧形間隙 402互補(bǔ)，以在覆蓋環(huán)170和沉積環(huán)302之間形成回旋且受限的流動(dòng)路徑，該流動(dòng)路徑抑制處理沉積物流動(dòng)至襯底支撐件126以及平臺(tái)外殼1 上。間隙402的受限的流動(dòng)路徑限制了低能量濺射沉積物在沉積環(huán)302和覆蓋環(huán)170的配合表面上的聚積，這否則可能會(huì)造成沉積環(huán)302和覆蓋環(huán)170相互黏附、或黏附至襯底105的周圍懸垂邊緣。傾斜頂表面312可以以介于約10度和約20度之間的角度傾斜，例如，相對(duì)于水平方向約16度。覆蓋環(huán)170的傾斜頂表面312的角度經(jīng)設(shè)計(jì)，以使最靠近襯底105的懸垂邊緣的濺射沉積物的聚積最小化，這否則可能會(huì)對(duì)整個(gè)襯底105所獲得的粒子性能產(chǎn)生負(fù)面影響。覆蓋環(huán)170包括基腳320，該基腳從環(huán)狀楔310的傾斜頂表面312向下延伸、以放置在沉積環(huán)302的臺(tái)架306上。基腳320從環(huán)狀楔310向下延伸，以基本壓住沉積環(huán)302、 而不使沉積環(huán)302壓裂或折斷。在一具體實(shí)施例中，雙臺(tái)階表面(dual-stepped surface) 形成于基腳320和凸出邊沿318的較低表面之間。覆蓋環(huán)170進(jìn)一步包括從環(huán)狀楔310向下延伸的內(nèi)側(cè)柱狀帶32 和外側(cè)柱狀帶 324b，且內(nèi)側(cè)柱狀帶32 和外側(cè)柱狀帶324b之間具有間隙。在一具體實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)柱狀帶32 和外側(cè)柱狀帶324b基本上為豎直的。內(nèi)側(cè)和外側(cè)柱狀帶32 和324b位于環(huán)狀楔 310的基腳320的徑向朝外處。內(nèi)側(cè)柱狀帶32 具有小于外側(cè)柱狀帶324b的高度。典型地，外側(cè)柱狀帶324b的高度至少約為內(nèi)側(cè)柱狀帶32 的高度的1. 2倍。舉例而言，對(duì)于具有154mm的內(nèi)半徑的覆蓋環(huán)170而言，外側(cè)柱狀帶324b的高度約15至約35mm(例如， 25mm)；且內(nèi)側(cè)柱狀帶32 的高度從約12至約24mm(例如，約19mm)。覆蓋環(huán)可包括任何能與處理化學(xué)物質(zhì)兼容的材料，如鈦或不銹鋼。在一具體實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)柱狀帶32 的表面與豎直方向的夾角介于約12度和約 18度之間。在另一具體實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)柱狀帶32 的表面夾角介于約15度和約17度之間。在一具體實(shí)施例中，覆蓋環(huán)170具有由外側(cè)柱狀帶324b所定義的外徑，該外徑介于約15. 5英寸(39. 4cm)和約16英寸6cm)之間。在另一具體實(shí)施例中，覆蓋環(huán)170具有介于約15. 6英寸(39. 6cm)和約15. 8英寸Icm)之間的外徑。在一具體實(shí)施例中， 覆蓋環(huán)170具有介于約1英寸(2. 5cm)和約1. 5英寸(3. 8cm)之間的高度。在另一具體實(shí)施例中，覆蓋環(huán)170介于約1. 2英寸(3cm)和約1. 3英寸(3. 3cm)之間。屏蔽件160和覆蓋環(huán)170之間的間隔或間隙404形成供等離子體行進(jìn)用的回旋S 形路徑或曲徑。此路徑的形狀是有益的，例如，因?yàn)樵撔螤罘恋K并阻礙等離子體物種進(jìn)入此區(qū)域中，所以減少濺射材料的非期望沉積。圖4B為環(huán)組合件168的另一具體實(shí)施例，該環(huán)組合件包括沉積環(huán)410以及覆蓋環(huán) 440。相較于以下所描述參照?qǐng)D4C的包括沉積環(huán)410和覆蓋環(huán)460的環(huán)組合件168而言， 已發(fā)現(xiàn)包括沉積環(huán)410和覆蓋環(huán)440的環(huán)組合件168可在高處理壓力下產(chǎn)生良好的PVD處理結(jié)果。沉積環(huán)410包括第一環(huán)狀帶412，該第一環(huán)狀帶通過(guò)柱狀體416連接第二環(huán)狀帶 414。第一環(huán)狀帶412包括階狀頂表面420，該階狀頂表面具有從第一環(huán)狀帶412的內(nèi)側(cè)邊緣422向上延伸的唇部418。柱狀體416從第一環(huán)狀帶412的外側(cè)邊緣和底表面434向下延伸至第二環(huán)狀帶414的內(nèi)側(cè)邊緣4 和頂表面426，以使得第二環(huán)狀帶414豎直地位于第一環(huán)狀帶412下方，并相對(duì)于第一環(huán)狀帶412徑向朝外。第一環(huán)狀帶412的底表面434放置在襯底支撐件126的臺(tái)架上。第二環(huán)狀帶414的頂表面4 包括升高的環(huán)狀內(nèi)側(cè)襯墊428，該環(huán)狀內(nèi)側(cè)襯墊通過(guò)凹槽432與環(huán)狀外側(cè)襯墊430分隔開。相較于升高的環(huán)狀外側(cè)襯墊430，升高的環(huán)狀內(nèi)側(cè)襯墊4 延伸更高于第二環(huán)狀帶414的頂表面426、但低于第一環(huán)狀帶412的底表面434。升高的環(huán)狀外側(cè)襯墊430支撐覆蓋環(huán)440。覆蓋環(huán)440至少部分地覆蓋沉積環(huán)410。沉積環(huán)410與覆蓋環(huán)440相互配合以減少濺射沉積物形成在襯底支撐件126的周圍邊緣和襯底105的懸垂邊緣上。覆蓋環(huán)440環(huán)繞并至少部分地覆蓋沉積環(huán)410，以接受沉積環(huán)410并因此遮蔽沉積環(huán)410避免大部分的濺射沉積物。覆蓋環(huán)440是由可抵抗濺射等離子體侵蝕的材料所制成，例如，金屬材料(如不銹鋼、鈦或鋁)或陶瓷材料(如氧化鋁)。在一具體實(shí)施例中，覆蓋環(huán)440是由具有純度至少約99. 9百分比的鈦構(gòu)成。在一具體實(shí)施例中，以雙線鋁電弧噴涂(例如，CLEANC0AT )來(lái)處理覆蓋環(huán)440的表面，以減少?gòu)母采w環(huán)440表面的顆粒脫落。覆蓋環(huán)440包含環(huán)狀楔442，該環(huán)狀楔包含徑向朝內(nèi)傾斜并環(huán)繞襯底支撐件1沈的傾斜頂表面444。環(huán)狀楔442的傾斜頂表面444具有內(nèi)側(cè)周圍446以及外側(cè)周圍448。內(nèi)側(cè)周圍446包括球根狀的凸出邊沿450，該球根狀的凸出邊沿朝向升高的環(huán)狀內(nèi)側(cè)襯墊428 向下延伸。凸出邊沿450減少濺射材料沉積在沉積環(huán)410的外側(cè)上方表面上。傾斜頂表面444可以以介于約10度和約20度之間的角度傾斜，例如，相對(duì)于水平方向約16度。覆蓋環(huán)440的傾斜頂表面444的角度經(jīng)設(shè)計(jì)，以使最靠近襯底105的懸垂邊緣的濺射沉積物的聚積最小化，這否則可能會(huì)對(duì)整個(gè)襯底105所獲得的粒子性能產(chǎn)生負(fù)面影響。在一具體實(shí)施例中，頂表面444完全低于襯底105以及沉積環(huán)410的頂部。覆蓋環(huán)440包括基腳452，該基腳452從環(huán)狀楔442的傾斜頂表面444向下延伸、 以放置在沉積環(huán)410的環(huán)狀外側(cè)襯墊430上。在一具體實(shí)施例中，雙臺(tái)階表面形成于基腳 452和凸出邊沿450的較低表面之間。覆蓋環(huán)440進(jìn)一步包括從環(huán)狀楔442向下延伸的內(nèi)側(cè)柱狀帶454以及外側(cè)柱狀帶 456，以在內(nèi)側(cè)柱狀帶妨4和外側(cè)柱狀帶456之間限定間隙，該間隙容許帶妨4、456與屏蔽件160交錯(cuò)。在一具體實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)柱狀帶妨4和外側(cè)柱狀帶456基本上為豎直的。內(nèi)與外側(cè)柱狀帶4M和456位于環(huán)狀楔442的基腳452的徑向朝外處。內(nèi)側(cè)柱狀帶4M具有小于外側(cè)柱狀帶456的高度。此外，兩個(gè)帶454、456在基腳452下方延伸。覆蓋環(huán)440可包括任何能與處理化學(xué)物質(zhì)兼容的材料，如鈦或不銹鋼。屏蔽件160和覆蓋環(huán)440之間的間隔或間隙404形成供等離子體行進(jìn)用的回旋S 形路徑或曲徑。此路徑的形狀是有益的，舉例而言，因該形狀妨礙并阻礙等離子體物種進(jìn)入此區(qū)域中，所以減少濺射材料的非期望沉積。圖4C為環(huán)組合件168的另一具體實(shí)施例，該環(huán)組合件包括如上所述的沉積環(huán)410 以及覆蓋環(huán)460。相較于以上所描述參照?qǐng)D4B的包括沉積環(huán)410以及覆蓋環(huán)440的環(huán)組合件168而言，已發(fā)現(xiàn)包括沉積環(huán)410以及覆蓋環(huán)460的環(huán)組合件168可在較低處理壓力下產(chǎn)生良好的PVD處理結(jié)果。沉積環(huán)410放置在襯底支撐件1 上，而覆蓋環(huán)460至少部分地覆蓋沉積環(huán)410。沉積環(huán)410以及覆蓋環(huán)460相互配合以減少濺射沉積物形成于襯底支撐件126的周圍邊緣129以及襯底105的懸垂邊緣上。覆蓋環(huán)460環(huán)繞并至少部分地覆蓋沉積環(huán)410，以接受沉積環(huán)410并因此遮蔽沉積環(huán)410避免大部分的濺射沉積物。覆蓋環(huán)460是由可抵抗濺射等離子體侵蝕的材料所制成，例如，金屬材料(如不銹鋼、鈦或鋁)或陶瓷材料(如氧化鋁)。在一具體實(shí)施例中，覆蓋環(huán)460是由具有純度至少約99. 9百分比的鈦構(gòu)成。在一具體實(shí)施例中，以雙線鋁電弧噴涂(例如，CLEANC0AT )來(lái)處理覆蓋環(huán)460的表面，以減少?gòu)母采w環(huán)460表面的顆粒脫落。覆蓋環(huán)460包括環(huán)狀楔462，該環(huán)狀楔包括傾斜頂表面444，該傾斜頂表面444徑向朝內(nèi)傾斜并環(huán)繞襯底支撐件126。環(huán)狀楔462的傾斜頂表面444具有內(nèi)側(cè)周圍446以及外側(cè)周圍464。內(nèi)側(cè)周圍446包括球根狀的凸出邊沿461，該球根狀的凸出邊沿與沉積環(huán) 410的升高的環(huán)狀內(nèi)側(cè)襯墊4 重疊。凸出邊沿461減少濺射沉積物沉積在沉積環(huán)410的外側(cè)上方表面。在一具體實(shí)施例中，凸出邊沿461所凸出的距離對(duì)應(yīng)于凸出邊沿461與沉積環(huán)410所形成的弧形間隙402的至少約一半寬度。凸出邊沿461的大小、形狀和位置配合弧形間隙402并與弧形間隙402補(bǔ)，以在覆蓋環(huán)460及沉積環(huán)410之間形成回旋且受限的流動(dòng)路徑，該流動(dòng)路徑抑制處理沉積物流動(dòng)至襯底支撐件126以及平臺(tái)外殼1 上。間隙402的受限的流動(dòng)路徑限制了低能量濺射沉積物在沉積環(huán)410以及覆蓋環(huán)460的配合表面上的累積，這否則可能會(huì)造成沉積環(huán)410和覆蓋環(huán)460相互黏附、或黏附至襯底105的周圍懸垂邊緣。在一具體實(shí)施例中，傾斜頂表面444低于沉積環(huán)410的頂部。傾斜頂表面444可以以介于約10度及約20度之間的角度傾斜，例如，相對(duì)于水平方向約16度。覆蓋環(huán)460的傾斜頂表面444的角度經(jīng)設(shè)計(jì)，以使最靠近襯底105的懸垂邊緣的濺射沉積物的聚積最小化，這否則可能會(huì)對(duì)整個(gè)襯底105所獲得的粒子性能產(chǎn)生負(fù)面影響。類似于覆蓋環(huán)440，覆蓋環(huán)460包括基腳452，該基腳452從環(huán)狀楔462的傾斜頂表面444向下延伸、以放置在沉積環(huán)410的臺(tái)架上?；_452從環(huán)狀楔462向下延伸，以基本上壓住沉積環(huán)410、而不使沉積環(huán)410壓裂或折斷。在一具體實(shí)施例中，雙臺(tái)階表面形成于基腳452以及凸出邊沿461的較低表面之間。覆蓋環(huán)460進(jìn)一步包括內(nèi)側(cè)柱狀帶470以及外側(cè)柱狀帶472。內(nèi)側(cè)柱狀帶470從環(huán)狀楔462同時(shí)向下且向上延伸，且內(nèi)側(cè)柱狀帶470的主要部位設(shè)置在環(huán)狀楔462上方。 內(nèi)側(cè)柱狀帶470的上方部分通過(guò)橋474連接至外側(cè)柱狀帶472。橋474設(shè)置在遠(yuǎn)高于環(huán)狀楔462處，且高于沉積環(huán)410。外側(cè)柱狀帶472從橋474基本上平行于內(nèi)側(cè)柱狀帶470而向下延伸達(dá)到端部476，以在外側(cè)柱狀帶472和內(nèi)側(cè)柱狀帶470之間形成間隙，該間隙容許帶 470,472與屏蔽件160的端部交錯(cuò)。端部476終止于邊沿461底表面上方的高度，并且，在一具體實(shí)施例中，端部476對(duì)齊第一環(huán)狀帶412的底表面434。在一具體實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)柱狀帶470以及外側(cè)柱狀帶472基本上是豎直的。內(nèi)側(cè)及外側(cè)柱狀帶470及472位于環(huán)狀楔462的基腳452徑向朝外延伸處。內(nèi)側(cè)柱狀帶470在外側(cè)柱狀帶472的端部476下方延伸。在一具體實(shí)施例中，覆蓋環(huán)460具有約15. 6英寸的外徑和約2. 5英寸的高度。覆蓋環(huán)可包括任何能與處理化學(xué)物質(zhì)兼容的材料，如鈦或不銹鋼。在一具體實(shí)施例中，覆蓋環(huán)460具有由外側(cè)柱狀帶472所定義的外徑，該外徑介于約15. 5英寸(39. 4cm)和約16英寸6cm)之間。在另一具體實(shí)施例中，覆蓋環(huán)460具有介于約15. 6英寸(39. 6cm)和約15. 8英寸Icm)之間的外徑。在一具體實(shí)施例中， 覆蓋環(huán)460具有介于約2英寸及約3英寸之間的高度。屏蔽件160及覆蓋環(huán)460之間的間隔或間隙404形成供等離子體行進(jìn)的回旋S形路徑或曲徑。此路徑的形狀是有益的，舉例而言，因?yàn)樵撔螤罘恋K并阻礙等離子體物種進(jìn)入此區(qū)域中，所以減少濺射材料的非期望沉積。
本文所述的處理套件150的組件可單獨(dú)或結(jié)合運(yùn)作，以顯著地減少顆粒產(chǎn)生及偏離等離子體。相較于提供延伸RF返回路徑、因而造成引起處理腔外側(cè)的偏離等離子體的 RF諧波的現(xiàn)有多部件屏蔽件而言，前文所描述的一件式屏蔽件減少了 RF返回路徑，因而在內(nèi)部處理區(qū)域中提供改進(jìn)的等離子體約束(plasma containment)。一件式屏蔽件的平坦基底板提供了經(jīng)過(guò)底座的額外縮短的RF返回路徑，以進(jìn)一步減少諧波以及偏離等離子體、 以及為現(xiàn)有接地硬件提供放置位置。一件式屏蔽件還去除了提供RF返回的不連續(xù)性并造成處理容積外的偏離等離子體的所有傳導(dǎo)特征。一件式屏蔽件可經(jīng)修飾以容許隔離環(huán)插入處理室內(nèi)。隔離環(huán)阻擋RF源與接地路徑中的處理套件部件之間的視線。屏蔽件上的安裝凸緣經(jīng)修飾以提供臺(tái)階以及大半徑，該臺(tái)階以及大半徑提供曲徑，該曲徑避免傳導(dǎo)材料的沉積在隔離環(huán)以及屏蔽件之間產(chǎn)生表面橋，從而維持電不連續(xù)性。為了容許通過(guò)流動(dòng)成形 (flow forming)進(jìn)行制造，一件式屏蔽件也通過(guò)減少材料厚度來(lái)針對(duì)低成本的可制造性進(jìn)行設(shè)計(jì)。雖然上文系針對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例，亦可能衍生其它及更進(jìn)一步的具體實(shí)施例，而不偏離本發(fā)明的基本范疇，且本發(fā)明之范疇是由權(quán)利要求書所界定。
權(quán)利要求
1.一種屏蔽件，其用于環(huán)繞濺射靶材的濺射表面，所述濺射表面面對(duì)襯底處理室中的襯底支撐件，所述屏蔽件包括柱狀外環(huán)帶，其具有第一直徑，所述第一直徑的大小能環(huán)繞所述濺射靶材的所述濺射表面，所述柱狀外環(huán)帶具有頂端和底端，所述頂端的大小能圍繞所述濺射表面，所述底端的大小能圍繞所述襯底支撐件；傾斜階，其具有大于所述第一直徑的第二直徑，所述傾斜階從所述柱狀外環(huán)帶的所述頂端徑向朝外延伸；安裝凸緣，其從所述傾斜階徑向朝外延伸；基底板，其從所述柱狀外環(huán)帶的所述底端徑向朝內(nèi)延伸；和柱狀內(nèi)環(huán)帶，其連接所述基底板，且所述柱狀內(nèi)環(huán)帶的大小能環(huán)繞所述襯底支撐件的周圍邊緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽件，其中，所述柱狀外環(huán)帶、所述傾斜階、所述安裝凸緣、 所述基底板和所述柱狀內(nèi)環(huán)帶包括單一的鋁結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽件，其中，所述柱狀內(nèi)環(huán)帶的高度小于所述柱狀外環(huán)帶的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽件，其中，所述柱狀內(nèi)環(huán)帶具有小于所述第一直徑的第三直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽件，其中，所述安裝凸緣具有臺(tái)階，所述臺(tái)階在所述屏蔽件和位于所述屏蔽件上方的隔離環(huán)之間提供曲徑間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽件，其包括在所述屏蔽件的表面上的雙線鋁電弧噴涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的屏蔽件，其中，所述雙線鋁電弧噴涂層包括從約600至約 2300微英寸的表面粗糙度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽件，其中，所述屏蔽件的多個(gè)暴露表面經(jīng)過(guò)噴丸而具有 175士75微英寸的表面粗糙度。
9.一種處理套件，其包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽件，所述處理套件還包括隔離環(huán)，其包括環(huán)狀帶，所述環(huán)狀帶在所述靶材的濺射表面附近延伸，且所述環(huán)狀帶的大小能環(huán)繞所述靶材的所述濺射表面，所述環(huán)狀帶包括 頂壁，具有第一寬度； 底壁，具有第二寬度；和支撐邊部，具有第三寬度且從所述頂壁徑向朝外延伸，其中，豎直溝槽形成于所述底壁的外側(cè)周圍和支撐邊部的底接觸表面之間；和覆蓋環(huán)，其用于在襯底處理室中安置沉積環(huán)，所述沉積環(huán)定位于所述襯底處理室中的襯底支撐件和柱狀屏蔽件之間，所述覆蓋環(huán)包括 環(huán)狀楔，其包括傾斜頂表面，其環(huán)繞所述襯底支撐件，所述傾斜頂表面具有內(nèi)側(cè)周圍和外側(cè)周圍； 基腳，其從所述傾斜頂表面向下延伸以放置在所述沉積環(huán)上；和凸出邊沿，其位于所述頂表面的內(nèi)側(cè)周圍附近； 內(nèi)側(cè)柱狀帶，其從所述環(huán)狀楔向下延伸；和外側(cè)柱狀帶，其從所述環(huán)狀楔向下延伸，其中，所述內(nèi)側(cè)柱狀帶的高度小于所述外側(cè)柱狀帶的高度。
10.一種隔離環(huán)，其用于設(shè)置在靶材和接地屏蔽件之間，所述隔離環(huán)包括環(huán)狀帶，其大小能在所述靶材的濺射表面附近延伸并環(huán)繞所述靶材的所述濺射表面， 所述環(huán)狀帶包括頂壁，其具有第一寬度； 底壁，其具有第二寬度；和支撐邊部，具有第三寬度且從所述頂壁徑向朝外延伸，其中，豎直溝槽形成于所述底壁的外側(cè)周圍和所述支撐邊部的底接觸表面之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的隔離環(huán)，其中，所述第一寬度小于所述第三寬度但大于所述第二寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的隔離環(huán)，其包括噴砂表面紋理，以增強(qiáng)膜附著力，所述噴砂表面紋理具有180士20Ra的表面粗糙度。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的隔離環(huán)，其包括通過(guò)激光脈沖所提供的表面紋理，用以增進(jìn)膜附著力，所述表面紋理具有大于500Ra的表面粗糙度。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的隔離環(huán)，其中，所述隔離環(huán)在所述靶材和所述屏蔽件之間形成約1英寸和約2英寸之間的間隙。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的隔離環(huán)，其包括陶瓷材料。
16.一種覆蓋環(huán)，其用以在襯底處理室中安置沉積環(huán)，其中，所述沉積環(huán)適于定位在所述襯底處理室中的襯底支撐件和柱狀屏蔽件之間，所述覆蓋環(huán)包括環(huán)狀楔，其包括傾斜頂表面，其大小能環(huán)繞所述襯底支撐件，所述傾斜頂表面具有內(nèi)側(cè)周圍和外側(cè)周圍；基腳，其從所述傾斜頂表面向下延伸、并構(gòu)造成放置在所述沉積環(huán)上；和凸出邊沿，其位于所述頂表面的內(nèi)側(cè)周圍附近； 內(nèi)側(cè)柱狀帶，其從所述環(huán)狀楔向下延伸；和外側(cè)柱狀帶，其從所述環(huán)狀楔向下延伸，其中，所述內(nèi)側(cè)柱狀帶的高度小于所述外側(cè)柱狀帶的高度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的覆蓋環(huán)，其中，所述覆蓋環(huán)包括不銹鋼。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的覆蓋環(huán)，其中，所述環(huán)狀楔的所述傾斜頂表面徑向朝內(nèi)傾斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的覆蓋環(huán)，其中，所述內(nèi)側(cè)柱狀帶和所述外側(cè)柱狀帶基本上是豎直的。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的覆蓋環(huán)，其包括具有雙線鋁電弧噴涂層的暴露表面。
全文摘要
本發(fā)明的具體實(shí)施例一般涉及一種供半導(dǎo)體處理室所用的處理套件，以及具有處理套件的半導(dǎo)體處理室。詳言之，本文所描述的具體實(shí)施例涉及一種處理套件，其包括使用于物理沉積室中的覆蓋環(huán)、屏蔽件以及隔離件。處理套件的組件單獨(dú)地和可結(jié)合地工作，以顯著減少顆粒產(chǎn)生和偏離等離子體。相較于現(xiàn)有的多部件屏蔽件，現(xiàn)有的多部件屏蔽件提供延伸的RF返回路徑而促使RF諧波造成處理腔外側(cè)的偏離等離子體，本發(fā)明的處理套件的組件減少了RF返回路徑，因而在內(nèi)部處理區(qū)域中提供改良的等離子體。
文檔編號(hào)H01L21/203GK102576664SQ201080035744
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月11日
發(fā)明者勞拉·郝勒查克, 希蘭庫(kù)瑪·薩萬(wàn)戴亞, 汪榮軍, 穆罕默德·M·拉希德, 謝志剛, 阿道弗·米勒·阿倫 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司