[发明专利]用于物理气相沉积腔室的遮盘

说明书

技术领域

本发明的实施例一般是关于半导体处理腔室的领域，特别是关于应用在半导体处理腔室中的遮盘(shutter disk)。

背景技术

习知半导体组件的形成一般是在一或多个处理腔室中执行，且该些处理腔室一般是结合以形成一在可控制的处理环境中处理多个基板(如，半导体晶片)的多腔室处理系统(如，一群集工具(cluster tool))。为了维持工艺的一致以及确保处理腔室的最佳效能，会周期性地进行多种的调节(condition)操作。举例来说，一通常实施于物理气相沉积处理腔室的调节操作为一「预烧(burn-in)」工艺，其中一靶材设置于该物理气相沉积处理腔室中，并透过等离子离子的轰击(bombard)而在执行基板工艺之前移除该靶材上的氧化物或其它污染物。另一种常实施的调节操作为一「贴合(pasting)」工艺，其中一覆盖层是涂布于处理腔室表面的沉积材料上，以预防该材料自该处理腔室表面剥落，并在接续工艺中污染基板。

在前述二调节操作中，一遮盘是通过一传送机械手而设置于处理腔室中的基板支撑件的顶部，以预防任何物质沉积于该基板支撑件上。因此，该遮盘的形状对于该机械手搬运及放置的定位精准度，以及对该基板支撑件的覆盖范围来说是很重要的，前述任何一者出错皆会导致调节操作的过程中，该基板支撑件的上表面发生不期望的暴露情形。

此外，习知的遮盘一般是由具足够机械强度且不会因沉积材料的额外重量而变形的材料所制成。举例来说，一遮盘通常包含金属合金(如不锈钢；SST)或是陶瓷(如碳化硅；SiC)。然而，由于该些材料所构成的遮盘具相当的重量，导致提供及维持能够安全地操作遮盘的传送机械手的费用上升。此外，热膨胀系数(CTE)是有限制范围的，导致遮盘及沉积材料间可能存在的热膨胀系数显著差异、导致该沉积材料及该遮盘表面间的附着力下降，进一步提高该沉积材料剥离或剥落且污染下方基板支撑件的风险。为了减少这个问题，该遮盘的表面可通过喷砂(abrasive blasting)处理而纹理化(textured)来增加附着力。然而，由于材料本身的硬度，如不锈钢或是碳化硅，前述的处理是困难且花费极大的。

因此，一改良的遮盘是有其需要。

发明内容

本发明提供一可用于物理气相沉积腔室中，而适于遮蔽基板支撑件的遮盘。在一实施例中，该遮盘包含一碟状主体，该主体具有设置在一顶表面及一底表面之间的一外径部。该碟状主体包含一双重梯部以连接该底表面至该外径部。

在另一实施例中，该遮盘包含一碟状主体。该主体具有设置在一顶表面及一底表面之间的一外径部。一外梯部及一内梯部是形成于该底表面上，该外梯部相对于该内梯部而更延伸进入该主体。一外壁是实质平行于该主体的一中心线，且该外壁是连接该外梯部至该内梯部。一环状沟槽是形成于该底表面中而位于该内梯部的径向内侧。

在另一实施例中，是提供一具有可调整的热膨胀数的一遮盘。在部分实施例中，一具有可调整的热膨胀系数的遮盘是包含一由第一材料形成的主体，且该第一材料包含至少两个成分，其中该至少两个成分的各者相对于彼此的比例是经选择以提供该主体一与欲沉积于其顶部的第二材料实质相似的热膨胀系数。

在部分实施例中，一处理腔室是包含：一定义有一内部容积的腔室主体，该内部容积具有一靶材，该靶材包括欲沉积于设置在内部容积中的一基板顶部的材料；一基板支撑件，配置于该腔室主体内而用以支撑该基板；一用以保护该基板支撑件的遮盘，该遮盘包含一主体，该主体是由具有至少两个成分的复合材料所构成，其中该至少两个成分的各者相对于彼此的比例是经选择以提供该主体一与欲沉积于该遮盘顶部的材料实质相似的热膨胀系数；以及一传送机械手，是可移动地耦接至该腔室主体，用以传送该遮盘至该基板支撑件。

在部分实施例中，一具有可调整的热膨胀系数的遮盘是包含一主体，该主体包含有一顶表面、一底表面、及一耦接该顶表面至该底表面的周边表面，其中该主体包含铝及硅，其中铝与硅的比例为约1∶4至约7∶3，且其中该主体的热膨胀系数与欲沉积于该主体顶部上的材料的热膨胀系数为实质相似。

附图说明

由前述发明内容可简要的了解本发明的数个实施例，而更详细的实施例内容将在以下进一步说明，并通过参考所附图式来得到对本发明更明确的了解。需注意的是，以下图式仅描述了本发明的数个较佳实施例的实施态样，并不用以限定本发明范围，因本发明是允许其它可合理推知的等效实施例。

图1为根据本发明的部分实施例的一示范性遮盘的顶视图。

图2为沿着根据本发明的部分实施例的图1中的示范性遮盘的一中心线所得的部分侧剖面示意图。