本发明专利技术提供一种物理气相沉积系统与应用其的物理气相沉积方法，物理气相沉积系统包含腔室、盖板、台座与准直器。盖板置于腔室上以用于固持靶材。台座置于腔室中以用于支撑晶圆。准直器安装在盖板与台座之间。准直器包含多个侧壁板，侧壁板共同形成多个通道。至少一通道具有入口及与入口相对的出口。入口面对盖板，且出口面对台座。一侧壁板在入口的厚度比侧壁板在出口的厚度薄。因准直器的至少一侧壁在入口的厚度比此侧壁板在出口的厚度薄，或至少一通道的剖面面积大于此通道在出口的剖面面积，原子不会很快阻塞通道，以使得准直器的使用寿命可延长，及可减少工艺维护频率，从而留下更多时间用于制造。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种物理气相沉积系统。
技术介绍
物理气相沉积(physical vapor deposition；PVD)一般用于半导体工业内，以及用于太阳能、玻璃涂层及其他工业内。PVD系统用以在诸如半导体晶圆的定位在真空等离子体腔室中的基板上沉积金属层。PVD工艺用以在半导体晶圆上沉积诸如钛或氮化钛的靶材。在典型的PVD系统中，待涂覆的靶材置于真空腔室中，此腔室包含诸如氩的惰性气体。金属层可用作扩散阻障层、黏附层或种晶层、主要导体、抗反射涂层、蚀刻停止层，等等。理论上，靶材相对于半导体晶圆应为极宽，以使得相对于半导体晶圆的粒子沉积面而言，靶材为无限源平面。遗憾的是，靶材具有有限尺寸，此尺寸通常与半导体晶圆的尺寸具有相同数量级。逐出或溅射的靶原子趋于在所有方向留下靶材，然后彼此相撞及散射，从而以多种角度到达半导体晶圆。因此，金属层不均匀地形成半导体晶圆中的蚀刻区域内，从而导致蚀刻侧壁上的侧向层相对较厚，及蚀刻底部的层较薄。
技术实现思路
本专利技术的一态样提供一种物理气相沉积系统，包含腔室、盖板、台座与准直器。盖板置于腔室上以用于固持靶材。台座置于腔室中以用于支撑一晶圆。准直器置于盖板与台座之间。准直器包含多个侧壁板。侧壁板共同形成多个通道。至少一该些通道具有一入口与相对于入口的一出口。入口面对盖板，且出口面对台座。至少一侧壁板在入口的厚度比侧壁板在出口的厚度薄。本专利技术的另一态样提供一种物理气相沉积系统，包含腔室、盖板、台座与准直器。盖板置于腔室上以用于固持靶材。台座置于腔室中以用于支撑一晶圆。准直器置于盖板与台座之间。准直器包含多个侧壁板。侧壁板共同形成多个通道。至少一通道具有一入口及一出口。入口面对盖板，且出口面对台座。一通道在入口的剖面面积大于通道在出口的剖面面积。本专利技术的再一态样提供一种用于物理气相沉积一晶圆的方法，包含将靶材置于盖板，盖板置于腔室上。将晶圆置于腔室中的台座上。在腔室中安装及定向一准直器，其中准直器包含多个侧壁板。侧壁板共同形成多个通道。至少一通道具有一入口及一出口。入口面对盖板，且出口面对台座。至少一侧壁板在入口的厚度比侧壁板在出口的厚度薄。自靶材中逐出原子，使得原子在由准直器过滤之后沉积在晶圆上。在上述实施方式中，因准直器的至少一侧壁在入口的厚度比此侧壁板在出口的厚度薄，或至少一通道的剖面面积大于此通道在出口的剖面面积，原子不会很快阻塞通道，以使得准直器的使用寿命可延长，及可减少工艺维护频率，从而留下更多时间用于制造。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1是依据一些实施方式的物理气相沉积系统的示意图；图2是依据一些实施方式的图1中准直器的示意图；图3是沿图2中线段3-3的剖视图；图4A与图4B是根据一些其他实施方式的图2中准直器的剖视图；图5A是根据又一些其他实施方式的图2中准直器的剖视图；图5B及图5C是根据又一些其他实施方式的图2中准直器的剖视图；图6是沿图2中线段6-6的剖视图；图7是依据一些实施方式用于物理气相沉积晶圆的方法的流程图；图8是依据一些实施方式用于物理气相沉积晶圆的方法的流程图。其中，附图标记100：准直器 350：靶材110：侧壁板 400：台座122：渐缩边缘 450：支撑晶圆123a：尖端 500：直流电电源123b、123c：末端 550：磁场产生器124：扁平边缘 600：磁铁132：主表面 650：射频偏压电源160：通道 3-3、6-6：线段162：入口 A1、A2：剖视面积164：出口 D1、D2：深度200：腔室 T1、T2：厚度300：盖板 θ：角度S10、S20、S30、S40、S42、S44、S46：操作步骤具体实施方式以下
技术实现思路
提供众多不同的实施方式或范例以用于实施本专利技术提供的标的物的不同特征。下文中描述组件及排列的特定范例以简化本专利技术。组件及排列当然仅为范例，及不意欲进行限制。例如，在下文的描述中，第一特征在第二特征上方或之上的形成可包含其中第一特征与第二特征以直接接触方式形成的实施方式，及亦可包含其中在第一特征与第二特征之间形成额外特征以使得第一特征与第二特征无法直接接触的实施方式。此外，本专利技术在多个范例中可重复元件符号及/或字母。此重复用于实现简化与明晰的目的，及其自身并不规定所论述的多个实施方式及/或配置之间的关系。此外，本专利技术中可使用诸如「下方(beneath)」、「以下(below)」、「下部(lower)」、「上方(above)」、「上部(upper)」等等的空间相对术语在以便于描述，以描述一个元件或特征与另一或更多个元件或特征的关系，如图式中所图示。空间相对术语意欲包含在使用或操作中的装置除图式中绘示的定向以外的不同定向。或者，设备可经定向(旋转90度或其他定向)，及本专利技术中使用的空间相对描述词同样可相应地进行解释。除非另行定义，否则本专利技术中使用的全部术语(包含技术及科学术语)具有相同意义，如本专利技术所属于的技术的一般技术者所通常理解。将进一步理解，术语(如常用词典中定义的彼等术语)应解释为具有一意义，意义符合其在相关领域及本专利技术的上下文中的意义，及不应以理想化或过度正式的意义解释，除非本专利技术中明确定义如此。为增大逐出或溅射靶原子在半导体晶圆上的定向性，可使用准直器。准直器是具有多个通道以允许原子穿过的结构。随着原子向半导体晶圆行进，实质上不垂直于半导体晶圆的原子冲击准直器侧壁及黏附至侧壁。由此，准直器仅允许遵循实质垂直于半导体晶圆的路径的原子穿过。然后，形成于半导体晶圆上金属层因此而具有一般均匀的厚度。然而，随着越来越多原子黏着在准直器侧壁上，原子可能阻塞通道及阻止原子进入通道。最终，必须更换准直器。因此，为延长准直器使用寿命，以下段落中提供使用准直器的物理气相沉积(physical vapor deposition；PVD)系统及PVD方法。图1是依据一些实施方式的物理气相沉积系统的示意图。物理气相沉积系统包含准直器100、腔室200、盖板300与台座400。盖板300置于腔室200上以用于固持靶材350。台座400置于腔室200中以用于支撑晶圆450。准直器100安装在盖板300与台座400之间。例如，准直器100可经由多个固定元件(如螺杆)而安装在腔室200的壁上。图2是依据一些实施方式的图1中准直器100的示意图，且图3是沿图2中线段3-3的剖视图。准直器100包含多个侧壁板110，这些侧壁板110共同形成多个通道160。至少一通道160具有入口162及与入口162相对的出口164。至少一侧壁板110于入口162的厚度T1比侧壁板110于出口164的厚度T2薄。换言之，至少一通道160于入口162的剖面面积(cross-sectional area)A1大于通道160于出口164的剖面面积A2。请参看图1。通道160的入口162面对盖板300，且通道160的出口164面对台座400。请参看图1至图3。准直器100的功能将允许遵循相对垂直于晶圆450的路径的原子穿过，且拦截相对不垂直于晶圆450的原子。此举确保均匀的金属材料层在晶圆450的表面上形成。逐出或溅射原子从通道160的入口162进入准直器100且从出口164离开。在物理气相沉积操作的期间，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种物理气相沉积系统，其特征在于，包含：一腔室；一盖板，置于该腔室上以用于固持一靶材；一台座，置于该腔室中以用于支撑一晶圆；以及一准直器，置于该盖板与该台座之间，其中该准直器包含：多个侧壁板，该些侧壁板共同形成多个通道，其中至少一该通道具有一入口与相对于该入口的一出口，该入口面对该盖板，且该出口面对该台座，至少一该侧壁板在该入口的一厚度比该侧壁板在该出口的一厚度薄。
【技术特征摘要】
2015.02.13 US 14/622,3971.一种物理气相沉积系统，其特征在于，包含：一腔室；一盖板，置于该腔室上以用于固持一靶材；一台座，置于该腔室中以用于支撑一晶圆；以及一准直器，置于该盖板与该台座之间，其中该准直器包含：多个侧壁板，该些侧壁板共同形成多个通道，其中至少一该通道具有一入口与相对于该入口的一出口，该入口面对该盖板，且该出口面对该台座，至少一该侧壁板在该入口的一厚度比该侧壁板在该出口的一厚度薄。2.根据权利要求1所述的物理气相沉积系统，其特征在于，至少一该侧壁板具有毗邻于该入口的一渐缩边缘。3.根据权利要求2所述的物理气相沉积系统，其特征在于，至少一该侧壁板更具有两个主表面，该些主表面分别面对两毗邻的该些通道，且该些主表面向该渐缩边缘的一末端倾斜。4.根据权利要求2所述的物理气相沉积系统，其特征在于，至少一该侧壁板更具有毗邻该出口的一扁平边缘。5.根据权利要求1所述的物理气相沉积系统，其特征在于，至少一该通道向该出口渐窄。6.根据权利要求1所述的物理气相沉积系统，其特征在于，至少一该通道在该准直器的一中心区域的一深度比该通道在该准直器的一边界区...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪志坚，苏鸿文，李佩璇，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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