[发明专利]用于物理气相沉积腔室的沉积环及静电夹盘

说明书

发明背景

技术领域

本发明的实施例大体上关于用于半导体处理腔室的静电夹盘与处理套件，以及具有处理套件的半导体处理腔室。具体而言，本发明的实施例关于用在物理气相沉积腔室中的处理套件，该处理套件包括至少沉积环。其他实施例关于与无凸缘（flangeless）的静电夹盘一并使用的沉积环以及具有该沉积环的处理腔室。

背景技术

物理气相沉积（PVD）或溅射是在制造电子器件上最普遍使用的制程之一。PVD是在真空腔室中执行的一种等离子体制程，在该真空腔室中受负偏压的靶材暴露至惰性气体等离子体或包含此类惰性气体的气体混合物的等离子体，该惰性气体具有相对重的原子（例如氩（Ar））。惰性气体离子对靶材的轰击造成靶材材料原子射出。射出的原子在基板上（该基板置于腔室内所配置的基板支撑底座上）堆积成沉积膜。

静电夹盘(ESC)可用于在处理期间在处理腔室内支撑及固定基板。ESC一般包括陶瓷定位盘（puck），该定位盘中具有一或更多个电极。将夹持电压施加至电极以静电式将基板持定至ESC。ESC的进一步信息可在1999年6月1日颁发的美国专利第5909355号中找得。

处理套件可配置在腔室中以帮助针对基板将处理区域界定在腔室内的期望区域中。处理套件一般包括覆盖环、沉积环以及接地护罩。将等离子体与射出的原子局限在处理区域有助于维持腔室中其他的部件隔绝沉积材料，并且促进更有效地使用靶材材料，因为更高百分比的射出原子会沉积在基板上。

尽管常规的环与护罩的设计具有强健的处理历史，但仍持续期望在膜均匀度与处理量上有所改善。现存的处理套件设计在处理期间将部件定位成紧密地靠近基板。处理套件部件紧密的靠近可能影响基板周围的电场并且改变沉积在基板的边缘附近的膜的均匀度。

因此，在此技术领域中需要一种改善的处理套件。

发明内容

本发明的实施例大体上提供一种用在物理气相沉积（PVD）腔室中的处理套件以及具有处理套件的PVD腔室。

一个实施例中，提供一种用在基板处理腔室中的沉积环。该沉积环大体上包括第一圆柱、第一环状环、第二圆柱以及第二环状环。该第一圆柱具有第一端与第二端，且该第二端在邻近该第一环状环的内径处耦接该第一环状环的顶部表面的一部分。该第二圆柱具有第一端与第二端。该第二圆柱的该第一端在邻近该第一环状环的外径处耦接该第一环状环的底部表面的一部分。该第二圆柱的该第二端在该第二环状环的内径附近耦接该第二环状环的顶部表面。在该第一圆柱的该第一端与该第二端之间的距离是该第一圆柱的该第一端与该第二环状环的该底部表面之间的距离的至少三分之一。

另一实施例中，提供一种用在基板处理腔室中的处理套件，并且该处理套件包括沉积环与底座组件。该沉积环大体上包括第一圆柱、第一环状环、第二圆柱以及第二环状环。该第一圆柱具有第一端与第二端，且该第二端在邻近该第一环状环的内径处耦接该第一环状环的顶部表面的一部分。该第二圆柱具有第一端与第二端。该第二圆柱的该第一端在邻近该第一环状环的外径处耦接该第一环状环的底部表面的一部分。该第二圆柱的该第二端在邻近该第二环状环的内径处耦接该第二环状环的顶部表面。在该第一圆柱的该第一端与该第二端之间的距离是该第一圆柱的该第一端与该第二环状环的该底部表面之间的距离的至少三分之一。该底座组件配置在该基板处理腔室内。该底座组件包括基板支撑件，该基板支撑件耦接基底板。该沉积环的该第一圆柱具有直径，该第一圆柱的该直径大于该基板支撑件的直径。该第一圆柱的该第一端与该第二端之间的该距离是该基板支撑件的厚度的至少二分之一。该沉积环被支撑在该底座组件上。

另一实施例中，提供一种用在基板处理腔室中的接地护罩。该接地护罩大体上包括外圆柱环，该外圆柱环通过基底连接到内圆柱环。该外圆柱环具有实质上垂直的内壁以及实质上垂直的外壁。

附图说明

通过参考实施例（一些实施例说明于附图中），可获得以上简要总结的本发明的更具体的说明，而能详细了解本发明的上述特征。然而应注意附图仅说明此发明的典型实施例，而因而不应将这些附图视为限制本发明的范围，因为本发明可容许其他等效实施例。

图1是半导体处理系统的简化剖面视图，该半导体处理系统具有处理套件的一个实施例。

图2A说明图1的处理套件的部分剖面。

图2B说明处理套件的另一实施例的部分剖面。

图2C说明处理套件的另一实施例的部分剖面。

图3A说明接地护罩的一实施例的部分剖面。