用于减少基板附近的电场影响的单件式处理配件屏蔽件

摘要

本发明提供处理配件屏蔽件和包含所述处理配件屏蔽件的处理腔室的实施方式。在一些实施方式中，经配置于处理腔室中使用的单件式处理配件屏蔽件用于处理具有给定直径的基板，所述单件式处理配件屏蔽件包括：具有上部和下部的圆柱体；设置在所述上部内的环形传热沟道；和盖环部，所述盖环部从所述下部径向向内延伸且具有从所述盖环部的底表面延伸的环形腿部，其中所述环形腿部经配置而与沉积环界面连接以在所述底表面和所述沉积环之间形成迂曲路径。

权利要求

1.一种单件式处理配件屏蔽件，所述单件式处理配件屏蔽件经配置在处理腔室中使用而用于处理具有给定直径的基板，所述单件式处理配件屏蔽件包括：圆柱体，所述圆柱体具有上部和下部；

环形传热沟道，所述环形传热沟道设置在所述上部内；和

盖环部，所述盖环部从所述下部径向向内延伸且具有从所述盖环部的底表面延伸的环形腿部和径向向内延伸的唇部，所述径向向内延伸的唇部具有比所述给定直径多1英寸至2英寸的内径，其中所述环形腿部经配置而与沉积环界面连接以在所述底表面和所述沉积环之间形成迂曲路径。

2.如权利要求1所述的单件式处理配件屏蔽件，其中所述上部包括：适配器部分，所述适配器部分径向向外延伸且具有静置面和密封面，所述静置面将所述单件式处理配件屏蔽件支撑于腔室的壁上，当所述单件式处理配件屏蔽件放置于所述腔室中时，腔室盖件静置于所述密封面上以密封所述腔室的内部容积，其中所述环形传热沟道设置在所述适配器部分中。

3.如权利要求1所述的单件式处理配件屏蔽件，其中所述圆柱体垂直延伸，并且所述盖环部实质垂直于所述圆柱体的所述下部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的单件式处理配件屏蔽件，其中所述单件式处理配件屏蔽件由铝或不锈钢形成。

5.一种处理配件，所述处理配件经配置在处理腔室中使用而用于处理具有给定直径的基板，所述处理配件包括：单件式处理配件屏蔽件，包括：

圆柱体，所述圆柱体具有上部和下部；

适配器部分，所述适配器部分从所述上部径向向外延伸且具有静置面和密封面，所述静置面将所述单件式处理配件屏蔽件支撑于腔室的壁上，当所述单件式处理配件屏蔽件放置于所述腔室中时，腔室盖件静置于所述密封面上以密封所述腔室的内部容积，环形传热沟道，所述环形传热沟道设置在所述适配器部分内；和盖环部，所述盖环部从所述下部径向向内延伸并且具有径向向内延伸的唇部，所述径向向内延伸的唇部具有比所述给定直径多1英寸至2英寸的内径；和沉积环，所述沉积环设置在所述盖环部下方，

其中，当所述单件式处理配件屏蔽件设置在基板周围时，所述盖环部经配置而与所述基板以预定距离分隔开，其中，所述盖环部的底表面经配置而与所述沉积环的上表面界面连接，并且其中在所述底表面和所述上表面之间形成迂曲路径。

6.如权利要求5所述的处理配件，其中所述盖环部的所述底表面包括环形腿部，所述环形腿部经配置而延伸进入所述沉积环中的相应的环形沟槽。

7.如权利要求5所述的处理配件，其中所述圆柱体垂直延伸，并且所述盖环部实质垂直于所述圆柱体的所述下部。

8.如权利要求5至7中任一项所述的处理配件，其中所述单件式处理配件屏蔽件由铝或不锈钢形成。

9.一种处理腔室，所述处理腔室包括：

腔室壁，所述腔室壁限定所述处理腔室中的内部容积；

溅射靶，所述溅射靶设置在所述内部容积的上部分中；

基板支撑件，所述基板支撑件具有支撑表面以支撑具有给定直径的基板，所述基板在所述溅射靶下方；和处理配件，所述处理配件包括：

单件式处理配件屏蔽件，所述单件式处理配件屏蔽件围绕所述溅射靶和所述基板支撑件，所述单件式处理配件屏蔽件包括：圆柱体，所述圆柱体具有上部和下部，所述上部围绕所述溅射靶，所述下部围绕所述基板支撑件；

环形传热沟道，所述环形传热沟道延伸穿过所述上部；和

盖环部，所述盖环部从所述下部径向向内延伸且围绕所述基板支撑件；和沉积环，所述沉积环设置在所述盖环部下方，其中，所述盖环部包括径向向内延伸的唇部，所述径向向内延伸的唇部至少部分地覆盖所述沉积环，其中所述径向向内延伸的唇部经配置而与所述基板以预定距离分隔开，所述预定距离具有所述径向向内延伸的唇部与所述基板的突出边缘之间的水平距离，所述水平距离介于0.5英寸与1英寸之间，并且其中所述盖环部的底表面经配置而与所述沉积环的上表面界面连接，以在所述底表面和所述上表面之间形成迂曲路径。

10.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述上部包括：

适配器部分，所述适配器部分径向向外延伸且具有静置面和密封面，所述静置面将所述单件式处理配件屏蔽件支撑于所述腔室壁上，腔室盖件静置于所述密封面上以密封所述内部容积，其中所述环形传热沟道设置在所述适配器部分中。

11.如权利要求10所述的处理腔室，其中所述适配器部分的第一部分设置在所述内部容积内且所述适配器部分的第二部分设置在所述内部容积的外面。

12.如权利要求9至11中任一项所述的处理腔室，其中所述预定距离进一步包括：范围从所述径向向内延伸的唇部的上表面与所述基板的面向支撑件的表面之间0.11英寸至所述径向向内延伸的唇部的下表面与所述基板的面向靶的表面之间0.2英寸的垂直距离。

13.如权利要求9至11中任一项所述的处理腔室，其中邻近所述上部的所述溅射靶的周边经配置以形成具有暗容积区域的回旋状间隙。

说明书

用于减少基板附近的电场影响的单件式处理配件屏蔽件

技术领域

[0001] 本公开内容的实施方式大体涉及基板处理装备。

背景技术

[0002] 物理气相沉积(PVD)腔室将膜沉积在围绕等离子体的所有部件上。沉积层可以随着时间去除污染正在处理的基板的颗粒。当处理配件(process kit)经历来自等离子体加热和关闭等离子体时随后的冷却的热循环时，沉积的膜经受由膜与下方部件材料之间的热膨胀系数(CTE)的失配导致的热应力。当所述应力超过粘着限制时，颗粒从处理配件剥落并落在基板上。

[0003] 高温铝PVD腔室可以在基板上产生铝晶须(aluminum whiskers)。当围绕基板的处理配件没有足够时间在接续处理之间冷却时，形成这些晶须。沉积处理加热基板比被加热的基座显著更多。因为基板被静电夹持到基座，在厚铝膜与基板(如硅)之间的CTE失配导致的热应力下晶片无法自由弯曲。当基板上的膜应力变得够高时，晶须突然出来，因而降低了膜应力。本发明人已经观察到，盖环和屏蔽件的温度在经由热辐射冷却基板以及最小化晶须形成中扮演重要角色。

[0004] 因此，本发明人提供了改良的处理配件。

发明内容

[0005] 本发明提供处理配件屏蔽件和包含所述处理配件屏蔽件的处理腔室的实施方式。在一些实施方式中，经配置于处理腔室中使用的单件式处理配件屏蔽件用于处理具有给定直径的基板，所述单件式处理配件屏蔽件包括：具有上部和下部的圆柱体；设置在所述上部内的环形传热沟道；和盖环部，所述盖环部从所述下部径向向内延伸且具有从所述盖环部的底表面延伸的环形腿部(annular leg)，其中所述环形腿部经配置而与沉积环界面连接以在所述底表面与所述沉积环之间形成迂曲路径。

[0006] 在一些实施方式中，经配置于处理腔室中使用的包括单件式处理配件屏蔽件的处理配件用于处理具有给定直径的基板，所述处理配件包括：具有上部和下部的圆柱体；适配器部分，所述适配器部分从所述上部径向向外延伸且具有静置面和密封面，所述静置面将所述单件式处理配件屏蔽件支撑于腔室的壁上，当所述单件式处理配件屏蔽件放置于腔室中时，腔室盖件静置于所述密封面上以密封腔室的内部容积；设置在所述适配器部分内的环形传热沟道；和盖环部，所述盖环部从所述下部径向向内延伸。沉积环设置在所述盖环部下方，其中，当所述单件式处理配件屏蔽件设置在基板周围时，所述盖环部经配置而与所述基板以预定距离分隔开，其中所述盖环部的底表面经配置而与所述沉积环的上表面界面连接，并且其中在所述底表面和所述上表面之间形成迂曲路径。

[0007] 在一些实施方式中，处理腔室包括：腔室壁，所述腔室壁限定所述处理腔室中的内部容积；溅射靶，所述溅射靶设置在所述内部容积的上部分中；基板支撑件，所述基板支撑件具有支撑表面以支撑具有给定直径的基板，所述基板在所述溅射靶下方；和处理配件。所述处理配件包括：单件式处理配件屏蔽件和沉积环，所述单件式处理配件屏蔽件围绕所述溅射靶和所述基板支撑件。所述单件式处理配件屏蔽件包括：圆柱体，所述圆柱体具有上部和下部，所述上部围绕所述溅射靶，所述下部围绕所述基板支撑件；环形传热沟道，所述环形传热沟道延伸穿过所述上部；和盖环部，所述盖环部从所述下部径向向内延伸且围绕所述基板支撑件。所述沉积环设置在所述盖环部下方。所述盖环部包括径向向内延伸的唇部，所述径向向内延伸的唇部至少部分地覆盖所述沉积环。所述径向向内延伸的唇部经配置而与所述基板以预定距离分隔开。所述盖环部的底表面经配置而与所述沉积环的上表面界面连接，以在所述底表面和所述上表面之间形成迂曲路径。

[0008] 本公开内容的其他和进一步的实施方式描述如下。

附图说明

[0009] 本公开内容的实施方式已简要概述于前，并在以下有更详尽的讨论，可以藉由参考附图中绘示的本公开内容的说明性实施方式来理解。然而，附图只绘示了本公开内容的典型实施方式，而由于本公开内容可允许其他等效的实施方式，因此附图并不被视为本公开内容范围的限制。

[0010] 图1绘示根据本公开内容的一些实施方式的处理腔室的示意性截面图。

[0011] 图2绘示根据本公开内容的一些实施方式的处理配件屏蔽件的示意性截面图。

[0012] 图3绘示根据本公开内容的一些实施方式的处理配件屏蔽件的上部的示意性截面图。

[0013] 为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标记代表各图中共有的相同元件。为了清楚起见，各图未依比例绘示且可能被简化。一个实施方式中的元件和特征可有利地用于其他实施方式中而无需进一步详述。

具体实施方式

[0014] 本发明提供处理配件屏蔽件和包含所述处理配件屏蔽件的处理腔室的实施方式。在一些实施方式中，提供了一种冷却处理配件屏蔽件，其有利地改善正在处理的基板上的冷却效率和沉积均匀性。在一些实施方式中，本说明书提供单件式处理配件屏蔽件，其包括分别对应于适配器和盖环的适配器部分和盖环部。适配器部分可包括传热介质沟道以冷却单件式处理配件屏蔽件。单件式处理配件屏蔽件有利地改善屏蔽件的冷却以及改善屏蔽件的各个部分之间的热传导性，这些屏蔽件的各个部分之前为分开的部件。单件式屏蔽件亦有利地允许向边界等离子体膨胀，以帮助减少与漏斗形/锥形屏蔽件设计相关的等离子体不均匀性。

[0015] 图1绘示根据本公开内容的一些实施方式的具有处理配件屏蔽件的示例性处理腔室100(如PVD腔室)的示意性截面图。适合与本公开内容的处理配件屏蔽件一起使用的PVD腔室的实例包括 Plus、SIP 及其他PVD处理腔室，这些处理腔室可购自加州圣克拉拉的应用材料公司。来自应用材料公司或其它制造商的其它处理腔室也可以受惠于本发明披露的发明设备。

[0016] 处理腔室100包括腔室壁106，腔室壁106包围内部容积108。腔室壁106包括侧壁116、底壁120和顶板(ceiling)124。处理腔室100可以是一个独立的腔室或者是多腔室平台(未示出)的一部分，所述多腔室平台具有由将基板104于各个腔室之间传送的基板传送机构连接的互连腔室的群集(cluster)。处理腔室100可以是能够将材料溅射沉积在基板104上的PVD腔室。用于溅射沉积的合适材料的非限制实例包括铝、铜、钽、氮化钽、钛、氮化钛、钨、氮化钨和类似物中的一个或多个。

[0017] 处理腔室100包括基板支撑件130，基板支撑件130包括基座134以支撑基板104。基座134具有基板支撑表面138，基板支撑表面138具有一平面，所述平面实质平行于溅射靶140的溅射表面139。基座134的基板支撑表面138在处理期间接收和支撑基板104。基座134可包括静电夹盘或加热器(诸如电阻加热器、热交换器或其它合适的加热装置)。在操作中，基板104穿过处理腔室100的侧壁116中的基板装载入口142而被引入到处理腔室100中并放置在基板支撑件130上。基板支撑件130可以藉由支撑升降机构被上升或降低，并且升降指组件(lift finger assembly)可以用来在放置基板104于基板支撑件130上期间藉由机械臂上升和降低基板104于基板支撑件130上。在等离子体操作期间，基座134可以保持在电浮动电位或接地。

[0018] 处理腔室100亦包括处理配件200，如图2和图3中所示，处理配件200包括能够容易地从处理腔室100移除的各种部件，例如用于将溅射沉积物从部件表面清除、替换或修理被侵蚀的部件或调整处理腔室100以用于其他处理。本发明人发现处理配件屏蔽件、处理配件适配器和处理配件盖环的接触界面处的热抗性(thermal resistances)对屏蔽件温度产生不利影响。此外，即便使用冷却剂沟道来提升传热速率，但屏蔽件和适配器之间的低夹持力仍使得适配器与屏蔽件之间的传热不良。因为盖环是浮动(floating)元件(即不耦接至屏蔽件)，所以相对于盖环，低传热速率的问题进一步加剧。因此，本发明人设计了具有有利地改善屏蔽件与盖环的冷却/加热的单件式屏蔽件201的处理配件。

[0019] 在一些实施方式中，单件式屏蔽件201包括具有一直径的圆柱体214，所述直径经调整尺寸而围绕溅射靶140的溅射表面139和基板支撑件130(如直径大于溅射表面139且大于基板支撑件130的支撑表面)。圆柱体214具有上部216和下部217，上部216围绕溅射靶140的溅射表面139的外缘，下部217围绕基板支撑件130。上部216包括适配器部分226，适配器部分226用于将单件式屏蔽件201支撑于侧壁116上，下部217包括盖环部212，盖环部212用于放置在基板支撑件130的周壁204周围。由于屏蔽件和盖环部为锥形形状，传统的屏蔽件和盖环部设计导致等离子体往基板成漏斗状(funneled)。发明人发现将上部216配置成具有垂直侧壁的圆柱体，和将盖环部212从下部217径向向内延伸且实质垂直于下部217藉由允许等离子体于内部容积108中扩展和平衡而允许有更均匀的等离子体分布。

[0020] 处理配件200进一步包括设置在盖环部212下方的沉积环208。盖环部212的底表面与沉积环208界面连接以形成迂曲路径202，如图2所示。在一些实施方式中，盖环部212与沉积环208界面连接但不接触沉积环208，使得迂曲路径202是设置在盖环部212和沉积环208之间的间隙。例如，盖环部212的底表面可包括环形腿部240，环形腿部240延伸进入沉积环208中形成的环形沟槽241。在一些实施方式中，环形腿部240可以是内环形特征结构并且盖环部212的底表面可进一步包括向下延伸的外部环形特征结构242，向下延伸的外部环形特征结构242径向向外设置且邻近于环形沟槽241设置并且在沉积环208的上表面之下延伸，沉积环208的上表面邻近于环形沟槽241且从环形沟槽241径向向外。迂曲路径202有利地限制或防止等离子体泄漏到处理配件200外部的区域。

[0021] 沉积环208包括环形带215，环形带215围绕基板支撑件130。盖环部212包括径向向内延伸的唇部230，所述径向向内延伸的唇部230至少部分地覆盖沉积环208。唇部230包括下表面231和上表面232。沉积环208和盖环部212彼此协作以减小在基板支撑件130的周壁204和基板104的突出边缘206上形成溅射沉积物。盖环部212的凸缘230与突出边缘206以水平距离D1和垂直距离H1间隔开。在一些实施方式中，水平距离D1可以是约0.5英寸至约1英寸之间，以减少基板104附近的破坏性(disruptive)的电场(即，唇部230的内径大于欲处理的基板的给定直径约1英寸至约2英寸)。在一些实施方式中，基板支撑件130经上升和下降，使得垂直距离H1可介于基板104下方约0.11英寸(即上表面232至基板的面向支撑件的表面之间约0.11英寸)至基板104上方约0.2英寸(即下表面231至基板的面向靶的表面之间约
0.2英寸)之间。

[0022] 单件式屏蔽件201围绕面向基板支撑件130的溅射靶140的溅射表面139和基板支撑件130的外周。单件式屏蔽件201覆盖且遮蔽处理腔室100的侧壁116，以减少来自溅射靶140的溅射表面139的溅射沉积物沉积在单件式屏蔽件201后面的部件和表面上。例如，单件式屏蔽件201可以保护基板支撑件130的表面、基板104的突出边缘114、处理腔室100的侧壁
116和底壁120。

[0023] 如图1‑3所示，适配器部分226从上部216径向向外延伸，盖环部从圆柱体214的下部217径向向内延伸。适配器部分226包括密封面233和与密封面233相对的静置面234。密封面233包含O型环凹槽222，所述O型环凹槽222用来接收O型环223以形成真空密封。适配器部分226包括静置面234以静置在处理腔室100的侧壁116上。

[0024] 适配器部分226支撑单件式屏蔽件201且可以作为绕基板处理腔室100的侧壁116的热交换器。在一些实施方式中，环形传热沟道289设置在上部216中以流动传热介质。在一些实施方式中，环形传热沟道289设置在适配器部分226中。因为单件式屏蔽件201是单一构造，所以流经环形传热沟道289的传热介质直接冷却/加热对应于屏蔽件和盖环的单件式屏蔽件201的区域(即分别是圆柱体126和盖环部122)。另外，单件式屏蔽件201的单一构造有利地允许传热介质供应器180直接耦接至屏蔽件，在此之前屏蔽件经由适配器而与传热供应器间接耦接。传热介质供应器180以足以维持所需屏蔽温度的流量(flowrate)将传热介质流经环形传热沟道289。

[0025] 回到图2，单件式屏蔽件201允许来自单件式屏蔽件201的较佳传热并减少沉积在屏蔽件上的材料上的热膨胀应力。单件式屏蔽件201的部分可能藉由暴露于基板处理腔室中形成的等离子体而变得过度加热，使得屏蔽件热膨胀且导致形成在屏蔽件上的溅射沉积物从屏蔽件剥落并落在基板104上且污染基板104。适配器部分226与圆柱体214的单一构造使得适配器部分226和圆柱体214之间的热传导性得到改善。

[0026] 在一些实施方式中，单件式屏蔽件201包括由单块材料制成的单一结构。例如，单件式屏蔽件201可由不锈钢或铝形成。单件式屏蔽件201的单一构造较传统的屏蔽件更有优势，传统的屏蔽件包括多个部件，通常是两个或三个分开的部分组成完整的屏蔽件。例如，单件式屏蔽件相较于多部件式屏蔽件在加热和冷却过程中皆更为热均匀。例如，单件式屏蔽件201消除圆柱体214、适配器部分226和盖环部212之间的所有热界面(thermal interface)，允许对这些部分之间的热交换有更多的控制。在一些实施方式中，传热介质供应器180通过环形传热沟道289流动冷却剂，以对抗上述沉积在基板104上的溅射材料过热屏蔽的不利影响。在一些实施方式中，传热介质供应器180通过环形传热沟道289流动加热流体来减少溅射材料和屏蔽件的热膨胀系数之间的差异。

[0027] 此外，具有多部件的屏蔽件对于为了清洁而移除是更加困难和费力的。单件式屏蔽件201具有暴露于溅射沉积物的连续表面，而没有更难以清除的界面或角落。单件式屏蔽件201亦在处理循环期间更有效地将腔室壁106与溅射沉积物屏蔽。在一些实施方式中，暴露于处理腔室100的内部容积108的单件式屏蔽件201的表面可经喷砂处理(bead blasted)，以减少颗粒脱落并防止处理腔室100内的污染。

[0028] 沉积环208包括环形带215，环形带215于图2所示的基板支撑件130的周壁204附近且围绕图2所示的基板支撑件130的周壁204延伸。环形带215包括内唇部250，内唇部250从环形带215横向延伸且实质平行于基板支撑件130的周壁204。内唇部250终止于基板104的突出边缘206下方。内唇部250限定围绕基板104的周边和基板支撑件130的沉积环208的内周，以在处理期间保护未被基板104覆盖的基板支撑件130的区域。例如，内唇部250围绕基板支撑件130的周壁204且至少部分地覆盖基板支撑件130的周壁204(否则会暴露于处理环境)，以减少或甚至完全排除溅射沉积物沉积于周壁204上。有利的是，沉积环208可以轻易地被移除以从沉积环208的暴露表面清洁溅射沉积物，而使得不需要拆除基板支撑件130来清洁。沉积环208也可以用来保护基板支撑件130暴露的侧表面以减少受激发的等离子体物质侵蚀。

[0029] 盖环部212围绕且至少部分地覆盖沉积环208，以接收沉积环208以及因此遮蔽沉积环118以免于大量溅射沉积物。迂曲路径202的受限路径限制了低能量溅射沉积物在沉积环208和盖环部212的配合表面(mating surface)上的累积，否则将导致它们彼此粘附或粘附于基板104的突出边缘206。

[0030] 如图1至图3所示，溅射靶140包括溅射板280，溅射板280安装在背板284上。溅射板280包括将溅射到基板104上的材料。溅射板280可具有中央圆柱台面(central cylindrical mesa)286，中央圆柱台面286具有形成平行于基板104的平面的一平面的溅射表面139。环形倾斜缘288围绕圆柱台面286。上部216可包括与环形倾斜缘288的倾斜匹配的斜的(beveled)或倾斜的(inclined)表面。

[0031] 邻近于单件式屏蔽件201的上部216的环形倾斜缘288的复杂形状形成包括暗空间区域(dark space region)的回旋状(convoluted)间隙300。暗空间区域是高度去除自由电子的区域且其可以被模拟为真空的区域。暗空间区域的控制有利地防止等离子体进入暗容积区域、防止电弧及防止等离子体不稳定。间隙300的形状作为阻碍溅射等离子体物质通过间隙300的曲径(labyrinth)，并因此减少周边靶区域表面上的溅射沉积物的累积。

[0032] 溅射板280包括金属或金属化合物。例如，溅射板280可以为金属，如铝、铜、钨、钛、钴、镍或钽。溅射板280也可以是金属化合物，如氮化钽、氮化钨或氮化钛。

[0033] 背板284具有用来支撑溅射板280的支撑表面303和延伸超出溅射板280的半径的周边突出部分(peripheral ledge)304。背板284由金属制成，如不锈钢、铝、铜铬或铜锌。背板284可以由具有足够高的热导率以消散溅射靶140中产生的热的材料制成，所述热同时形成于溅射板280和背板284中。所述热由这些板280、284中出现的涡流(eddy current)产生且亦由来自等离子体的高能离子向溅射靶140的溅射表面139的撞击产生。背板284的较高热导率允许溅射靶140中产生的热消散到周围结构或甚至消散到可安装在背板284后面或可安装在背板284自身中的热交换器。例如，背板284可包括沟道(未示出)以循环其中的传热流体。背板284的适当高热导率为至少约200W/mK，如约220W/mK至约400W/mK。该热导率级别允许溅射靶140藉由更有效率地消散溅射靶140中产生的热而能操作更长的处理时间周期。

[0034] 与由具有高热导率和低电阻率材料制成的背板284结合，或者本身单独地，背板284可包括具有一个或多个凹槽(未示出)的背侧表面。例如，背板284可具有凹槽(如环形凹槽或脊)，以用于冷却溅射靶140的背侧141。凹槽和脊亦可具有其它图案，例如，矩形栅格图案、鸡爪(chicken feet)图案或跨越背侧表面的简单直线。

[0035] 在一些实施方式中，溅射板280可藉由扩散接合(藉由将两个板280、284彼此放置并将板280、284加热至适当温度，通常至少约200℃)而安装在背板284上。溅射靶140可选择性地为单块结构，单块结构包括具有同时作为溅射板和背板的足够深度的单件材料。

[0036] 背板284的周边突出部分202包括静置在处理腔室100(图2和3)中的隔离器310上的外底脚(outer footing)308。周边突出部分304包含O型环凹槽312，O型环314放置于O型环凹槽312中以形成真空密封。隔离器310将背板284与处理腔室100电绝缘且将背板284与处理腔室100分离，且隔离器310通常是由介电材料或绝缘材料(诸如氧化铝)制成的环。周边突出部分304经成形而抑制溅射材料和等离子体物质通过溅射靶140和隔离器310之间的间隙的流动或移动，以阻碍低角度溅射沉积物渗透到间隙中。

[0037] 回到图1，溅射靶140连接到DC电源146和RF电源148中的一者或两者。DC电源149可以相对于单件式屏蔽件201施加偏压电压于溅射靶140，单件式屏蔽件201在溅射处理期间可以是电浮动的。当DC电源146供应电力给溅射靶140、单件式屏蔽件201、基板支撑件130和连接至DC电源146的其他腔室部件时，RF电源148激发溅射气体以形成溅射气体的等离子体。形成的等离子体冲击到溅射靶140的溅射表面139上且撞击溅射靶140的溅射表面139，以将材料从溅射表面139溅射掉而溅射于基板104上。在一些实施方式中，RF电源148供应的RF能量的频率范围可系在约2MHz至约60MHz，或可以使用例如非限制性的频率，如2MHz、13.56MHz、27.12MHz或60MHz。在一些实施方式中，可提供多个RF电源(即，两个或两个以上)，以提供在多个上述频率的RF能量。

[0038] 在一些实施方式中，处理腔室100可包括磁场产生器330以形成溅射靶140周围的磁场，以改善溅射靶140的溅射。可藉由磁场产生器330提升电容性产生的等离子体，例如永久磁铁或电磁线圈可于处理腔室100中提供磁场，处理腔室100具有旋转磁场，所述旋转磁场具有垂直于基板104平面的旋转轴。处理腔室100可额外地或替代地包括磁场产生器330，磁场产生器330在处理腔室100的溅射靶140附近产生磁场，以增加溅射靶140附近的高密度等离子体区域中的离子密度，以改善靶材料的溅射。

[0039] 溅射气体通过气体输送系统332被引入处理腔室100中，气体输送系统332经由导管336提供来自气源334的气体，导管162具有气体流量控制阀338(诸如质量流量控制器)以传送一设定流量的气体穿过其中。气体被馈送至混合歧管(未示出)且被馈送至气体分配器340，气体在混合歧管中混合以形成所需的处理气体成分，气体分配器340具有气体出口以将气体引入处理腔室100。处理气体可包括非反应性气体(诸如氩或氙)，其能够有力地(energetically)撞击到来自溅射靶140的材料上且溅射来自溅射靶140的材料。处理气体亦可包括反应性气体(诸如含氧气体和含氮气体中的一个或多个)，其能够与溅射材料反应以在基板104上形成一层。接着气体由RF电源148激发以形成等离子体，以溅射所述溅射靶
140。废弃处理气体和副产物从处理腔室100通过排气装置342排出。排气装置342包括排气口344，排气口344接收废弃处理气体并将废气传送到排气导管346，排气导管346具有节流阀来控制处理腔室100中气体的压力。排气导管346连接到一个或多个排气泵348。

[0040] 可藉由控制器350控制处理腔室100的各种部件。控制器350包括具有指令集的程序代码，以操作部件来处理基板104。例如，控制器350可包括程序代码，所述程序代码包括：基板定位指令集，以操作基板支撑件130和基板传送机构；气流控制指令集，以操作气体流量控制阀来设定通向处理腔室100的溅射气体的流量；气体压力控制指令集，以操作排气节流阀以维持处理腔室100中的压力；气体增强器(energizer)控制指令集，以操作RF电源148来设定气体激发功率水平；温度控制指令集，以控制基板支撑件130中的温度控制系统或传热介质供应器180来控制流到环形传热沟道289的传热介质的流量；和处理监控指令集，以监控在处理腔室100中的处理。

[0041] 尽管前述内容针对本公开内容的实施方式，但在不背离本公开内容的基本范围的情况下，可设计出本公开内容的其他和进一步的实施方式。