本文提供在标靶生命期的期间维持低非均匀性的改良方法和设备的实施方式。在一些实施方式中，一种在物理气相沉积腔室中处理基板的方法包括：配置基板在基板支座顶上，所述基板支座具有围绕所述基板支座的盖环，使得所述基板的上表面被定位在所述盖环的上表面上方的第一距离处；从标靶溅射源材料，所述标靶与所述基板支座相对设置，以在保持所述第一距离的同时在所述基板顶上沉积膜；和在该标靶之生命期的期间，相对于所述盖环降低所述基板支座并从所述标靶溅射所述源材料，以在后续的基板顶上沉积膜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的实施方式一般涉及基板处理系统。
技术介绍
物理气相沉积(PVD)工艺可以使用射频(RF)能量来增强某些应用的基板处理。例如，射频能量可被提供到PVD腔室的标靶，以促进从标靶溅射出材料并将溅射出的材料沉积到设置在PVD腔室中的基板上。本专利技术人已观察到，在某些操作条件下工艺非均匀性的问题(例如非均匀的膜沉积)可能会在这种PVD腔室中出现。本专利技术人相信，这种非均匀的膜沉积可能会由于在标靶生命期的期间基板各处的沉积速率的变化而出现。因此，本专利技术人提供了在标靶生命期的期间维持低非均匀性的改良方法和设备。
技术实现思路
本文提供在标靶生命期的期间维持低非均匀性的改良方法和设备的实施方式。在一些实施方式中，一种在物理气相沉积腔室中处理基板的方法包括：配置基板在基板支座顶上，所述基板支座具有围绕所述基板支座的盖环，使得所述基板的上表面被定位在所述盖环的上表面上方第一距离处；从标靶溅射源材料，所述标靶与所述基板支座相对设置，以在维持所述第一距离的同时在所述基板顶上沉积膜；和在所述标靶的生命期的期间，相对于所述盖环降低所述基板支座并从所述标靶溅射所述源材料，以在后续的基板顶上沉积膜。在一些实施方式中，一种物理气相沉积腔室包括：具有第一空间的腔室主体；包含标靶的腔室盖，所述标靶被配置在所述腔室主体顶上；被配置在所述第一空间内、与所述标靶相对、并具有基板支撑表面的基板支座；被配置在所述腔室主体内的屏蔽件，所述屏蔽件包含被构造为围绕所述第一空间的一个或多个侧壁，其中所述屏蔽件向下延伸到所述基板支座的顶表面下方、径向向内延伸、然后向上回转以形成向上延伸的唇缘；具有第一部分和第二部分的第一环，其中所述第一部分包含开口，所述开口中配置有陶瓷绝缘体，其中所述陶瓷绝缘体静置在所述屏蔽件的所述向上延伸的唇缘的顶部上，而且其中所述第二部分远离所述第一部分朝向所述基板支撑表面延伸，而且其中在所述标靶生命期的期间，所述基板支座被构造以相对于所述第一环升高和降低位于所述基板支撑表面上的基板；和围绕所述基板支座的周缘周围配置的并邻近所述基板支撑表面的第二环。在一些实施方式中，一种在物理气相沉积腔室中处理多个基板的方法包括：(a)从标靶溅射源材料，所述标靶与基板间隔相对，以在所述基板顶上沉积膜，其中所述基板被配置在基板支座顶上，所述基板支座具有围绕所述基板支座的盖环，使得所述基板的上表面被定位于距离所述盖环的上表面第一距离处；(b)降低所述基板支座；(c)从所述标靶溅射所述源材料，以在由所述降低的基板提供的下一个位置处在后续基板顶上沉积膜；和(d)重复(b)-(c)直到来自所述标靶的所述源材料被消耗完。以下描述本公开内容的其他和进一步的实施方式。附图说明可以参照附图中描绘的本公开内容的说明性实施方式来了解以上简要概述的和以下更详细讨论的本公开内容实施方式。然而，附图仅说明本公开内容的典型实施方式，并不应将这些附图视为对保护范围的限制，因为本公开内容可允许其他同样有效的实施方式。图1描绘依据本公开内容的一些实施方式的具有基板支座的处理腔室的示意性剖视图。图2描绘依据本公开内容的一些实施方式的用于在物理气相沉积腔室中处理基板的方法的流程图。图3A-3C描绘依据本公开内容的一些实施方式的基板支座和周围结构的部分示意性剖视图。为了便于理解，已尽可能使用相同的元件符号来指定附图中共用的相同的元件。附图未依比例绘制，而且为了清楚起见可被简化。可以将一个实施方式的元件和特征有益地并入其他实施方式中而无需进一步详述。具体实施方式本文提供在标靶生命期的期间维持低非均匀性的改良方法和设备。当经由物理气相沉积工艺沉积膜时，本文所述的专利技术工艺和设备的实施方式在标靶生命期的期间有利地维持了低的膜非均匀分布。图1描绘物理气相沉积(PVD)腔室(腔室100)的简化剖视图，该腔室适用于执行以下描述的方法200。适用于依据本文提供的教导进行修改(modification)的PVD腔室的实例包括具有甚高频(VHF)电源的腔室，Plus和SIPPVD处理腔室，二者均购自美国加州圣克拉拉的应用材料公司。其他来自应用材料公司或其他制造商的处理腔室也可受益于依据本文公开的专利技术设备的修改并可被用于执行本文公开的专利技术方法的实施方式。腔室100包含基板支座102，用于在基板支座上接收基板104，以及溅射源，例如标靶106。在一些实施方式中，基板支座被构造作为静电吸盘。基板支座102可以位于接地的外壳壁(例如腔室壁108)内，所述外壳壁可以是腔室壁(如图示)或接地屏蔽件(将接地屏蔽件140表示为覆盖在标靶106上方的腔室100的至少一些部分。在一些实施方式中，接地屏蔽件140可以延伸到标靶下方以同时包围基板支座102)。在一些实施方式中，处理腔室包括馈电结构，用于将射频(RF)和直流(DC)能量耦合到标靶106。如本文所述，举例来说，馈电结构是用于将射频和直流能量耦合到标靶、或到包含标靶的组件的设备，。馈电结构的第一端可以耦接到射频电源118和直流电源120，射频电源118和直流电源120可以被分别用于提供射频和直流能量到标靶106。例如，可以利用直流电源120来向标靶106施加负电压、或偏差。在一些实施方式中，由射频电源118供应的射频能量可以具有从约2MHz至约60MHz的频率范围，或是例如可以使用非限制性的频率，例如2MHz、13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz或60MHz。在一些实施方式中，可以提供多个射频电源(即两个或多个)，以提供具有多个上述频率的射频能量。馈电结构可以由适当的导电材料制成，以从射频电源118和直流电源120传导射频和直流能量。在一些实施方式中，在提供约1kW的直流功率同时，提供约6kW的40MHz的射频，以产生所需的粒子特性。在一些实施方式中，射频功率在约13.56MHz至约60MHz的频率提供约4kW至约8kW，并且直流功率同时提供约0.5kW至约2kW。在一些实施方式中，馈电结构可以具有促进围绕馈电结构周围的相应射频和直流能量的大致均匀分布的适当长度。例如，在一些实施方式中，馈电结构可以具有介于约1英寸至约12英寸之间、或约4英寸的长度。在一些实施方式中，主体可以具有至少约1：1的长度与内径比。提供至少1：1的比例或更长提供了更均匀的、来自馈电结构的射频输送(即射频能量被更均匀地分布在馈电结构附近，以使射频耦合接近馈电结构的真正中心点)。馈电结构的内径可以尽可能地小，例如从约1英寸至约6英寸，或约4英寸的直径。提供较小的内径利于改良长度与ID的比而不增加馈电结构的长度。馈电结构的第二端可以被耦接到电源分配板122。所述电源分配板包括孔124，其被设置成穿过电源分配板122并与馈电结构的中央开口对齐。电源分配板122可以由适当的导电材料制成，以从所述馈电结构传导射频和直流能量。电源分配板122可以经由导电构件125耦接到标靶106。导电构件125可以是具有第一端126的管状构件，第一端126被耦接到电源分配板122的面向标靶的表面128并邻近电源分配板122的周缘。导电构件125进一步包括第二端130，第二端130被耦接到标靶106的面向电源分配板的表面132(或耦接到标靶106的背板146)并邻近标靶106的周缘。腔134可以由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在物理气相沉积腔室中处理基板的方法，包含：配置基板在基板支座顶上，所述基板支座具有围绕所述基板支座的盖环，使得所述基板的上表面被定位在所述盖环的上表面上方的第一距离处；从标靶溅射源材料，所述标靶与所述基板支座相对设置，以在维持所述第一距的同时在所述基板顶上沉积膜；和在所述标靶的生命期的期间，相对于所述盖环降低所述基板支座并从所述标靶溅射所述源材料，以在后续的基板顶上沉积膜。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.22 US 62/040,837;2014.10.23 US 14/522,0661.一种在物理气相沉积腔室中处理基板的方法，包含：配置基板在基板支座顶上，所述基板支座具有围绕所述基板支座的盖环，使得所述基板的上表面被定位在所述盖环的上表面上方的第一距离处；从标靶溅射源材料，所述标靶与所述基板支座相对设置，以在维持所述第一距的同时在所述基板顶上沉积膜；和在所述标靶的生命期的期间，相对于所述盖环降低所述基板支座并从所述标靶溅射所述源材料，以在后续的基板顶上沉积膜。2.如权利要求1所述的方法，其中降低所述基板支座的步骤进一步包含：在相对于所述盖环降低所述基板支座的同时溅射源材料。3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一距离为所述盖环上方约3mm。4.如权利要求1所述的方法，其中在所述第一距离处，邻近所述基板的中心的源材料的沉积速率大于邻近所述基板的边缘的源材料的沉积速率。5.如权利要求4所述的方法，其中邻近所述基板的所述边缘的源材料的沉积速率随着所述标靶的寿命增加。6.如权利要求1所述的方法，其中降低所述基板支座将所述基板的上表面放在大致与所述盖环共面之处。7.如权利要求1所述的方法，其中所述盖环包含周缘，所述周缘与所述基板的周缘相距约2.5mm至约5mm的水平距离。8.如权利要求1所述的方法，其中在所述标靶的生命期结束时，所述基板的上表面的最终距离为在所述盖环下方约3mm至约10mm。9.如权利要求1至8中任意一项所述的方法，其中所述盖环是电绝缘的...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·约翰森，张富宏，阿道夫·米勒·艾伦，刘宇一，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。