[发明专利]具有旋转磁铁组件和中央馈送射频功率的物理气相沉积腔室

说明书

领域

本发明的实施例一般涉及物理气相沉积处理设备。

背景

在半导体处理中，物理气相沉积(PVD)是用于将材料沉积至在基板上面的常规上使用的处理。常规物理气相沉积处理包括利用等离子体离子轰击包括源材料的靶材，使得从所述靶材溅射出源材料。经由负电压或基板上形成的偏压，溅射出的源材料可朝基板加速，而将源材料沉积在基板上面。在某些处理中，在沉积源材料后，沉积的材料可通过利用等离子体离子轰击基板而再溅射，因而促使基板上的材料重新分布。在物理气相沉积处理期间，磁控管可于靠近靶材背面处旋转以提升等离子体的均匀性。

某些常规射频(RF)理气相沉积处理腔室经由耦接至靶材的电气馈送件(electrical feed)以将射频能量提供至靶材。发明人发现，在常规物理气相沉积腔室中的沉积处理经常在被处理的基板上产生不均匀的沉积分布，在所述常规物理气相沉积腔室中具有耦接至靶材的射频能量。

因此，发明人提供物理气相沉积处理的改善方法和装置，可提供在物理气相沉积处理腔室内被处理的基板上更均匀的沉积分布。

概述

本发明的实施例提供用于物理气相沉积(PVD)处理基板的改善方法和装置。在某些实施例中，物理气相沉积装置可包括：靶材组件，所述靶材组件具有包含待沉积于基板上的源材料的靶材、反向配置于靶材背面并沿靶材的周围边缘电耦接至靶材的相对源分配板、和配置在靶材背面与源分配板之间的空腔；在与靶材的中央轴重合的一点处耦接至源分配板上的电极；和包括可旋转磁铁的磁控管组件，可旋转磁铁配置于空腔内且具有与靶材组件的中央轴对齐的旋转轴，其中所述磁控管组件并非由电极驱动。

在某些实施例中，物理气相沉积装置可包括：处理腔室，所述处理腔室具有配置在所述处理腔室内的基板支座；靶材组件，所述靶材组件具有包含待沉积于基板上的源材料的靶材且配置在处理腔室内部面向基板支座的支撑表面、反向配置于靶材背面并沿靶材的周围边缘电耦接至靶材的相对源分配板、和配置在靶材背面与源分配板之间的空腔；在与靶材的中央轴重合的一点处耦接至源分配板的电极；耦接至电极以提供射频能量至靶材的射频电源；和包括可旋转磁铁的磁控管组件，可旋转磁铁配置于空腔内且具有与靶材组件的中央轴对齐的旋转轴，其中所述磁控管组件并非由电极驱动。

在某些实施例中，物理气相沉积装置可包括：处理腔室，所述处理腔室具有配置在所述处理腔室内的基板支座；靶材组件，所述靶材组件具有包含待沉积于基板上的源材料的靶材且配置在处理腔室内部面向基板支座的支撑表面、反向配置于靶材背面并沿靶材的周围边缘电耦接至靶材的相对源分配板、和配置在靶材背面与源分配板之间的空腔；配置在靶材组件附近并且与所述靶材组件间隔的接地屏蔽；耦接在接地屏蔽与源分配板之间的多个介电间隔物，所述多个介电间隔物相对于靶材的中央轴以轴对称方式配置；电极，所述电极通过接地屏蔽上的开孔并且在与靶材的中央轴重合的一点处耦接至源分配板；耦接至电极以提供射频能量至靶材的射频电源；和包括可旋转磁铁的磁控管组件，可旋转磁铁配置于空腔内且具有与靶材组件的中央轴对齐的旋转轴，其中所述磁控管组件并非由电极驱动。

本发明的其它和更进一步实施例将如下所述。

附图简要说明

可参考描绘在附图中的本发明的图示实施例来理解以上简要概述的和以下更详细讨论的本发明的实施例。然而应注意的是，附图仅图示本发明的典型实施例，因此不应视为对本发明的范围的限制，因为本发明可允许其它同等有效的实施例。

图1描绘根据本发明某些实施例的物理气相沉积腔室的简化截面图。

图2描绘根据本发明某些实施例的靶材组件的局部等距图。

图3描绘根据本发明某些实施例的物理气相沉积腔室的简化截面图。

为了帮助理解，在可能的情况下，将以相同标号来表示各附图中共同的相同元件。附图未按比例绘制且可能为求清楚加以简化表示。预期一个实施例的元件与特征可有利地合并于其它实施例中而无需进一步叙述。

具体描述