本公開內容的實施方式一般地涉及一種用于將材料均勻濺射沉積到基板上的高深寬比特征的底部和側壁中的裝置和方法。

背景技術：

以可靠的方式產生亞半微米(sub-halfmicron)和更小的特征是半導體器件的下一代甚大規(guī)模集成(vlsi)和超大規(guī)模集成(ulsi)的關鍵技術挑戰(zhàn)之一。然而，隨著電路技術不斷地最小化，vlsi和ulsi技術中不斷收縮尺寸的互連件已經對處理能力有額外的需求。例如，隨著下一代器件的電路密度的增加，互連件(諸如通孔、溝槽、觸點、柵極結構和其它特征、以及在它們之間的介電材料)的寬度減小，而電介質層的厚度保持基本上恒定，由此特征的深寬比增加。

濺射(也稱物理氣相沉積(pvd))廣泛用來在集成電路中沉積金屬特征。濺射用于沉積用作擴散阻擋層、種晶層、主要導體、抗反射涂層和蝕刻停止層的層。源材料(諸如靶)被通過電場強烈加速的離子轟擊。轟擊使材料從靶射出，并且材料隨后沉積在基板上。在沉積過程中，射出的顆?？裳夭煌较蛐羞M，而非大體上正交于基板表面，這造成了在基板中的高深寬比特征的拐角上形成的突懸結構。突懸可不利地造成形成在沉積材料內的孔洞或空隙，從而造成所形成特征的導電性減小。高深寬比幾何形狀更難實現無空隙的填充。

一種已發(fā)展成允許使用濺射在高深寬比特征底部中沉積薄膜的技術是準直器濺射。準直器是定位在濺射源與基板之間的過濾板。準直器通常具有均勻厚度，并且包括形成為穿過厚度的多個通道。濺射材料在準直器的從濺射源到基板的路徑上穿過準直器。準直器會濾出或收集本將以超過期望角度的銳角來撞擊工件的材料。

通過給定的準直器來完成的材料過濾的實際量是取決于穿過準直器的孔隙的深寬比。材料(諸如沿近似于垂直于基板的路徑來行進的顆粒)穿過準直器，并且沉積在基板上。這允許了在高深寬比特征底部中實現改進的覆蓋。然而，在使用通常具有整體上六邊形的形狀的現有技術準直器時存在某些問題。不利的是，帶現有技術準直器的pvd腔室經常發(fā)生單元堵塞，并且由于六邊形準直器的拐角的遮擋而在基板邊緣附近留下六點沉積。

因此，需要提高通過pvd技術在基板上沉積源材料的均勻性。

技術實現要素：

本公開內容的實施方式一般地涉及一種用于將材料均勻濺射沉積到基板上的高深寬比特征的底部和側壁中的裝置和方法。在一個實施方式中，提供一種準直器。所述準直器包括：主體，所述主體具有中心區(qū)域；周邊區(qū)域；和過渡區(qū)域，所述過渡區(qū)域設置在所述中心區(qū)域與所述周邊區(qū)域之間。所述準直器具有：第一多個孔隙，所述第一多個孔隙在所述中心區(qū)域中，具有第一深寬比；第二多個孔隙，所述第二多個孔隙在所述周邊區(qū)域中，具有第二深寬比，所述第二深寬比小于所述第一深寬比；以及第三多個孔隙，所述第三多個孔隙在所述過渡區(qū)域中。所述第三多個孔隙被切割成使得所述過渡區(qū)域形成將所述中心區(qū)域包圍的圓錐形狀。所述第一多個孔隙、所述第二多個孔隙和所述第三多個孔隙的上部部分包括入口角部分。

在另一個實施方式中，提供一種準直器。所述準直器包括蜂巢狀結構，所述蜂巢狀結構具有限定并分開六邊形孔隙的壁。所述六邊形孔隙包括：第一多個六邊形孔隙，所述第一多個六邊形孔隙在中心區(qū)域中，具有第一深寬比；第二多個六邊形孔隙，所述第二多個六邊形孔隙在周邊區(qū)域中，具有第二深寬比，所述第二深寬比小于所述第一深寬比；以及第三多個六邊形孔隙，所述第三多個六邊形孔隙在過渡區(qū)域中，所述過渡區(qū)域設置在所述中心區(qū)域與所述周邊區(qū)域之間。限定所述過渡區(qū)域的所述第三多個孔隙的壁形成將所述中心區(qū)域包圍的圓錐形狀，并且所述壁的上部部分包括入口角部分。

在又一個實施方式中，提供一種用于將濺射靶包圍的準直器組件。所述準直器組件包括遮蔽部分，所述遮蔽部分耦接于準直器部分。所述準直器部分包括：主體，所述主體具有中心區(qū)域；周邊區(qū)域；和過渡區(qū)域，所述過渡區(qū)域設置在所述中心區(qū)域與所述周邊區(qū)域之間。所述中心區(qū)域具有第一多個孔隙，所述第一多個孔隙在所述中心區(qū)域中，具有第一深寬比。所述周邊區(qū)域具有第二多個孔隙，所述第二多孔隙具有第二深寬比，所述第二深寬比小于所述第一深寬比。所述過渡區(qū)域具有第三多個孔隙，所述第三多個孔隙在所述過渡區(qū)域中，其中所述第三多個孔隙被切割成使得所述過渡區(qū)域形成將所述中心區(qū)域包圍的圓錐形狀。所述遮蔽部分包括：頂環(huán)；支撐凸緣，所述支撐凸緣位于所述頂環(huán)下方，所述支撐凸緣徑向向外延伸；以及圓柱形帶，所述圓柱形帶從所述支撐凸緣向下延伸。所述圓柱形帶具有：第一豎直或是基本豎直部分；徑向向內傾斜部分，所述徑向向內傾斜部分是從所述第一豎直或是基本豎直部分向下延伸；以及第二豎直或是基本豎直部分，所述第二豎直或是基本豎直部分是從所述徑向向內傾斜部分向下延伸，其中所述徑向向內傾斜部分跨所述周邊區(qū)域中的所述第二多個孔隙的一部分來延伸。

在又一個實施方式中，提供一種用于將濺射靶包圍的準直器組件。所述準直器組件包括遮蔽部分，所述遮蔽部分耦接于準直器部分。所述準直器部分包括蜂巢狀結構，所述蜂巢狀結構具有限定并分開六邊形孔隙的壁。所述六邊形孔隙包括：第一多個六邊形孔隙，所述第一多個六邊形孔隙在中心區(qū)域中，具有第一深寬比；第二多個六邊形孔隙，所述第二多個六邊形孔隙在周邊區(qū)域中，具有第二深寬比，所述第二深寬比小于所述第一深寬比；以及第三多個六邊形孔隙，所述第三多個六邊形孔隙在過渡區(qū)域中，所述過渡區(qū)域設置在所述中心區(qū)域與所述周邊區(qū)域之間。限定所述過渡區(qū)域的所述第三多個孔隙的壁形成將所述中心區(qū)域包圍的圓錐形狀，并且所述壁的上部部分包括入口角部分。所述遮蔽部分包括：頂環(huán)；支撐凸緣，所述支撐凸緣位于所述頂環(huán)下方，所述支撐凸緣徑向向外延伸；以及圓柱形帶，所述圓柱形帶從所述支撐凸緣向下延伸到所述蜂巢狀結構下方的某個高度處。

在又一個實施方式中，提供一種基板處理腔室。所述基板處理腔室包括：腔室主體，所述腔室主體限定內部容積；濺射靶，所述濺射靶被設置在所述內部容積的上部部分中；基板支撐件，所述基板支撐件被設置在所述濺射靶下方；以及準直器組件，所述準直器組件用于包圍所述濺射靶。遮蔽件包括遮蔽部分，所述遮蔽部分耦接于準直器部分。所述準直器部分包括：主體，所述主體具有中心區(qū)域；周邊區(qū)域；和過渡區(qū)域，所述過渡區(qū)域設置在所述中心區(qū)域與所述周邊區(qū)域之間。所述中心區(qū)域具有第一多個孔隙，所述第一多個孔隙在所述中心區(qū)域中，具有第一深寬比。所述周邊區(qū)域具有第二多個孔隙，所述第二多孔隙具有第二深寬比，所述第二深寬比小于所述第一深寬比。所述過渡區(qū)域具有第三多個孔隙，所述第三多個孔隙在所述過渡區(qū)域中，其中所述第三多個孔隙被切割成使得所述過渡區(qū)域形成將所述中心區(qū)域包圍的圓錐形狀。所述遮蔽部分包括：頂環(huán)；支撐凸緣，所述支撐凸緣位于所述頂環(huán)下方，所述支撐凸緣徑向向外延伸；以及圓柱形帶，所述圓柱形帶從所述支撐凸緣向下延伸。所述圓柱形帶具有：第一豎直或是基本豎直部分；徑向向內傾斜部分，所述徑向向內傾斜部分是從所述第一豎直或是基本豎直部分向下延伸；以及第二豎直或是基本豎直部分，所述第二豎直或是基本豎直部分是從所述徑向向內傾斜部分向下延伸，其中所述徑向向內傾斜部分跨所述周邊區(qū)域中的所述第二多個孔隙的一部分來延伸。

在又一個實施方式中，提供一種基板處理腔室。所述基板處理腔室包括：腔室主體，所述腔室主體限定內部容積；濺射靶，所述濺射靶被設置在所述內部容積的上部部分中；基板支撐件，所述基板支撐件被設置在所述濺射靶下方；以及準直器組件，所述準直器組件用于包圍所述濺射靶。所述準直器組件包括遮蔽部分，所述遮蔽部分耦接于準直器部分。所述準直器部分包括蜂巢狀結構，所述蜂巢狀結構具有限定并分開六邊形孔隙的壁。所述六邊形孔隙包括：第一多個六邊形孔隙，所述第一多個六邊形孔隙在中心區(qū)域中，具有第一深寬比；第二多個六邊形孔隙，所述第二多個六邊形孔隙在周邊區(qū)域中，具有第二深寬比，所述第二深寬比小于所述第一深寬比；以及第三多個六邊形孔隙，所述第三多個六邊形孔隙在過渡區(qū)域中，所述過渡區(qū)域設置在所述中心區(qū)域與所述周邊區(qū)域之間。限定所述過渡區(qū)域的所述第三多個孔隙的壁形成將所述中心區(qū)域包圍的圓錐形狀，并且所述壁的上部部分包括入口角部分。所述遮蔽部分包括：頂環(huán)；支撐凸緣，所述支撐凸緣位于所述頂環(huán)下方，所述支撐凸緣徑向向外延伸；以及圓柱形帶，所述圓柱形帶從所述支撐凸緣向下延伸到所述蜂巢狀結構下方的某個高度處。

附圖說明

因此，上文所簡要總結的能夠詳細理解本公開內容的上述所引用的特征的方式，對實施方式的更具體的描述可以參考實施方式獲得，一些實施方式示出在附圖中。然而，應當注意的是，附圖僅僅示出了本公開內容的典型實施方式，并且因此不應視為限制本公開內容的范圍，因為本公開內容可允許其它等效實施方式。

圖1描繪根據本公開內容的實施方式的具有準直器組件的基板處理腔室的截面示意圖；

圖2a描繪根據本公開內容的實施方式的準直器組件的透視圖；

圖2b描繪根據本公開內容的實施方式的準直器組件的另一個透視圖；

圖3描繪圖2a至圖2b的準直器組件的頂視圖；

圖4描繪根據本公開內容的實施方式的圖2a至圖2b的準直器組件的截面圖；

圖5a描繪圖2a至圖2b的準直器組件的一部分的截面圖；

圖5b描繪圖2a至圖2b的準直器組件的另一個實施方式的一部分的截面圖；以及

圖6描繪準直器組件的上部遮蔽件與下部遮蔽件的相交的局部截面圖。

為了促進理解，已盡可能使用相同參考數字指代各圖所共通的相同元件。應預見到，一個實施方式的元件和特征可有利地并入其它實施方式，而無需進一步敘述。

具體實施方式

以下公開內容描述一種用于pvd濺射的準直器/通量優(yōu)化器。某些細節(jié)在以下描述和圖1-6中闡明，以便提供對本公開內容的各種實施方式的透徹理解。通常與準直器和pvd濺射相關的所熟知的結構和系統的其它細節(jié)描述并未在以下公開內容中闡明，以便避免不必要地模糊對各種實施方式的描述。

附圖中示出的許多細節(jié)、尺寸、角度和其它特征僅為示例性的特定實施方式。因此，其它實施方式在不背離本公開內容的精神或范圍的情況下，可以具有其它細節(jié)、部件、尺寸、角度和特征。另外，本公開內容的進一步的實施方式可以在無若干下述細節(jié)的情況下實踐。

本文所描述的實施方式將在下文中參照pvd處理系統進行描述，諸如可購自加利福尼亞州圣克拉拉市應用材料公司(appliedmaterials,inc.ofsantaclara,california)的pvd處理腔室。有能力執(zhí)行濺射工藝的其它工具還可適于從本文所描述的實施方式中受益。另外，使本文所描述濺射工藝能夠進行的任何系統可有利地使用。本文所描述的裝置描述僅是示例性的，而不應當理解或解釋為本文所描述的實施方式的范圍的限制。

對pvd濺射等離子體的物理準直已用來通過在中性濺射物質到達基板前過濾偏角來改進基板上的濺射結果。在本文中描述的一些實施方式中，提供一種可偏壓準直器。使所述準直器偏壓的能力允許對濺射物質所穿過的磁場的控制。在本公開內容的一些實施方式中，提供一種這樣的準直器：具有高有效深寬比，同時維持沿所述準直器的六邊形的陣列的所述準直器的周邊的低深寬比。在一些實施方式中，提供一種在所述六邊形的陣列中帶陡峭入口邊緣的準直器。已經發(fā)現，相較現有技術準直器設計來說，在所述準直器中使用陡峭入口邊緣實質上減少了所述六邊形的陣列中的單元的沉積突懸和沉積堵塞。相較現有技術準直器設計來說，這些各種特征實質上提高了膜均勻性并且延長了準直器和工藝配件的壽命，同時減少了清潔持續(xù)時間。

圖1描繪了具有能夠處理基板154的工藝配件140的一個實施方式的基板處理腔室100的示例性的實施方式。處理腔室與控制器101耦接。工藝配件140包括一件式的下部遮蔽件180以及準直器組件108。準直器組件108包括與準直器部分110耦接的一件式的上部遮蔽部分186。在所示的實施方式中，處理腔室100包括濺射腔室，濺射腔室也稱物理氣相沉積(pvd)腔室，能夠在基板上沉積例如鈦、氧化鋁、鋁、銅、鉭、氮化鉭、鎢或氮化物。合適的pvc腔室的實例包括plus和sippvd處理腔室，兩者均可購自加利福尼亞州圣克拉拉市應用材料公司。預見的是，可購自其它的制造商的處理腔室可受益于本文所描述的實施方式。

處理腔室100具有腔室主體105，所述腔室主體限定內部處理容積106。腔室主體105包括腔室壁150、接地的導電適配器144和導電凸緣184，所述導電凸緣被設置在腔室壁150上方。腔室壁150可以是接地的。導電凸緣184定位在第一電介質隔離環(huán)143與第二電介質隔離環(huán)147之間。一個或多個rf電源151將偏壓電位通過匹配網絡155提供到導電凸緣184，以便向一件式的上部遮蔽部分186和準直器部分110通電。

處理腔室100包括：濺射源，諸如具有濺射表面145的濺射靶142；以及基板支撐基座152，用于將基板154(例如，半導體基板)接收在其上，支撐基座152具有周邊邊緣153?；逯位?52可位于腔室壁150內。

在一個實施方式中，處理腔室100包括由接地的導電適配器144穿過電介質隔離器146支撐的濺射靶142。濺射靶142包括將在濺射過程中沉積在基板154的表面上的材料，并且可以包括用于在形成于基板154中的高深寬比特征中沉積作為種晶層的銅。在一個實施方式中，濺射靶142還可包括可濺射的材料(諸如銅)的金屬表面層與結構材料(諸如鋁)的背襯層(backinglayer)的粘結的組合物。

在一個實施方式中，基板支撐基座152支撐基板154，基板具有要濺射涂布的高深寬比特征，高深寬比特征的底部與濺射靶142的主要表面平面相對?；逯位?52具有設置成大體上平行于濺射靶142的濺射表面145的平面基板接收表面?；逯位?52可豎直地移動通過連接到底腔室壁160的波紋管158，以便允許基板154通過處理腔室100的下部部分中的負載鎖定閥(未示出)傳送到基板支撐基座152上?；逯位?52隨后可升高至沉積位置，如圖所示。

在一個實施方式中，處理氣體可從氣源162通過質量流量控制器164供應到處理腔室100的下部部分中。在一個實施方式中，耦接到處理腔室100的可控直流(dc)電源148可以用來將負電壓或偏壓施加到濺射靶142。射頻(rf)電源156可耦接到基板支撐基座152，以便在基板154上引起dc自偏壓。在一個實施方式中，基板支撐基座152是接地的。在一個實施方式中，基板支撐基座152是電浮動的。

在一個實施方式中，磁控管170被定位在濺射靶142上方。磁控管170可以包括由連接到軸176的底板174支撐的多個磁體172，軸可與處理腔室100和基板154的中心軸軸向對準。在一個實施方式中，磁體172以腎臟形的圖案來對準。磁體172在處理腔室100內靠近濺射靶142的前面的位置產生磁場，以便生成等離子體，使得大通量的離子撞擊濺射靶142，從而導致靶材濺射發(fā)射。磁體172可圍繞軸176旋轉以增加在濺射靶142的表面上的磁場的均勻性。在一個實施方式中，磁控管170是小磁體磁控管。在一個實施方式中，磁體172可旋轉并在平行或基本平行于濺射靶142的面的線性方向上往復移動，以便產生螺旋運動。在一個實施方式中，磁體172可圍繞中心軸和獨立地控制的第二軸兩者來旋轉，以便控制它們的徑向和角位置。

在一個實施方式中，第一組磁體194可設置成鄰近腔室壁150，以有助于生成脫離濺射靶142的金屬離子的電場。此外，第二組磁體195可設置成鄰近濺射靶142，以有助于生成使材料脫離濺射靶142的電極場。值得注意的是，設置在處理腔室100周圍的磁體數量可為如需要的那樣多，以便改善等離子體離解和濺射效率。

在一個實施方式中，處理腔室100包括一件式的下部遮蔽件180，所述一件式的下部遮蔽件可以是接地的，具有由腔室壁150支撐并電耦接到腔室壁150上的支撐凸緣182。一件式的上部遮蔽部分186由接地的導電適配器144的導電凸緣184支撐并電耦接至導電凸緣184上。一件式的上部遮蔽部分186和一件式的下部遮蔽件180被電耦接，就像接地的導電適配器144和腔室壁150那樣。在一個實施方式中，一件式的上部遮蔽部分186和一件式的下部遮蔽件180兩者是由不銹鋼構成。在另一個實施方式中，一件式的上部遮蔽部分186和一件式的下部遮蔽件180兩者是由鋁構成。在一個實施方式中，處理腔室100包括中間的遮蔽件(未示出)，中間的遮蔽件被耦接到一件式的上部遮蔽部分186。在一個實施方式中，一件式的上部遮蔽部分186和一件式的下部遮蔽件180在處理腔室100內電浮動。在一個實施方式中，一件式的上部遮蔽部分186和一件式的下部遮蔽件180可耦接到電源。

在一個實施方式中，一件式的上部遮蔽部分186具有上部部分，所述上部部分密切配合濺射靶142的環(huán)狀的側凹槽，其中在一件式的上部遮蔽部分186與濺射靶142之間存在狹窄間隙188，所述狹窄間隙窄至足以防止等離子體穿透并足以濺射涂布電介質隔離器146。

在一個實施方式中，一件式的下部遮蔽件180向下延伸到圓柱形的外帶196中，所述圓柱形的外帶大體上沿腔室壁150延伸到基板支撐基座152的頂表面下方。一件式的下部遮蔽件180可以具有從圓柱形的外帶196向內徑向延伸的底板198。底板198可以包括包圍基板支撐基座152的周邊的向上延伸的圓柱形的內帶103。在一個實施方式中，蓋環(huán)102在基板支撐基座152處于下部裝載位置時擱置在圓柱形的內帶103的頂部，并且在基板支撐基座152處于上部沉積位置時擱置在基板支撐基座152的外周邊上，以便保護基板支撐基座152免受濺射沉積。

一件式的下部遮蔽件180包圍濺射靶142的面對基板支撐基座152并包圍基板支撐基座152的周邊壁的濺射表面145。一件式的下部遮蔽件180覆蓋并遮蔽處理腔室100的腔室壁150，以便減少源自濺射靶142的濺射表面145的濺射的沉積物沉積到一件式的下部遮蔽件180后方的部件和表面上。例如，一件式的下部遮蔽件180可以保護基板支撐基座152的表面、基板154的部分、腔室壁150和處理腔室100的底腔室壁160。

在一個實施方式中，定向濺射可通過將準直器組件108定位在濺射靶142與基板支撐基座152之間來實現。

圖2a描繪了根據本公開內容的實施方式的準直器組件108的透視圖。圖2b描繪了根據本公開的實施方式的準直器組件108的另一個透視圖。圖3描繪了可設置在圖1的處理腔室100中的圖2a至圖2b的準直器組件108的頂視圖。準直器組件108包括與準直器部分110耦接的一件式的上部遮蔽部分186。準直器部分110包括多個孔隙，用以引導處理腔室100內的氣體和/或材料通量。

準直器部分110可機械地和電性地耦接到一件式的上部遮蔽部分186。在一個實施方式中，準直器部分110可耦接到在處理腔室100中定位在下部的中間的遮蔽件(未示出)。在一個實施方式中，準直器部分110可整合到一件式的上部遮蔽部分186，如圖2a至圖2b所示。在一個實施方式中，準直器部分110被焊接到一件式的上部遮蔽部分186。在一個實施方式中，準直器部分110和一件式的上部遮蔽部分186從單塊材料加工成。在一個實施方式中，準直器部分110和一件式的上部遮蔽部分186是由選自鋁、銅和不銹鋼的材料構成?；蛘?，一件式的上部遮蔽部分186和準直器部分110被形成為單件，并使用合適的附接手段(諸如焊接)耦接在一起。在一個實施方式中，準直器部分110可以在處理腔室100內電浮動。在一個實施方式中，準直器部分110可耦接到電源。

準直器部分110通常為具有限定和分開呈密排布置的六邊形孔隙128的壁126的主體或是蜂巢狀結構218。六邊形孔隙128的深寬比可限定為六邊形孔隙128的深度(等于準直器的厚度)除以六邊形孔隙128的寬度129。在一個實施方式中，壁126的厚度在約0.06英寸(1.524毫米)與約0.18英寸(4.572毫米)之間。在一個實施方式中，壁126的厚度在約0.12英寸(3.048毫米)與約0.15英寸(3.81毫米)之間。在一個實施方式中，準直器部分110是由選自鋁、銅和不銹鋼的材料構成。

準直器部分110的蜂巢狀結構218可以用作集成式通量優(yōu)化器，用以改進穿過準直器部分110的離子的流路、離子份額和離子軌跡行為。在一個實施方式中，與遮蔽部分相鄰的壁126具有入口角部分406和半徑。準直器部分110的一件式的上部遮蔽部分186可有助于將準直器部分110安裝到處理腔室100中。

在一個實施方式中，準直器部分110可從單塊鋁加工而成。準直器部分110可任選地被涂布或陽極化?；蛘撸瑴手逼鞑糠?10可由與處理環(huán)境相容的其它材料制成，并且可由一個或多個部分構成。在一些實施方式中，準直器部分110的壁126可紋理化(例如，噴丸處理)，以便提高高應力膜(例如，銅合金)對壁126的粘附性。

在一個實施方式中，準直器部分110可以在雙極模式下電偏壓，以便控制穿過準直器部分110的離子的方向。例如，可控直流(dc)或ac準直器電源390可耦接到準直器部分110，以便將交流脈沖的正電壓或負電壓提供到準直器部分110來對準直器部分110進行偏壓。在一些實施方式中，電源390是dc電源。

準直器部分110用作過濾器來捕集以超過所選角度的角度從來自濺射靶142的材料射出的、近似于垂直于基板154的離子和中性物質。準直器部分110的六邊形孔隙128被設計成允許從來自濺射靶142的材料的中心區(qū)域或周邊區(qū)域射出的不同的百分比的離子穿過準直器部分110。由此，沉積到基板154的周邊區(qū)域和中心區(qū)域上的離子數量和離子到達角度兩者被調整和控制。因此，材料可以更均勻地濺射沉積在基板154的表面上。另外，材料可以更均勻地沉積在高深寬比特征的底部和側壁上，尤其是位于基板154的周邊附近的高深寬比的通孔和溝槽。

圖4描繪了根據本公開內容的實施方式的圖2a至圖2b的準直器組件108的截面圖。準直器部分110包括主體或是蜂巢狀結構218，所述主體或是蜂巢狀結構具有中心區(qū)域220，所述中心區(qū)域具有第一多個孔隙320，所述第一多個孔隙具有高深寬比，諸如從約2.5:1至約3:1。在一個實施方式中，中心區(qū)域220的深寬比為從約2.6:1至約2.7:1。準直器部分110在外周區(qū)域240中的第二多個孔隙340的深寬比相對于中心區(qū)域220中的第一多個孔隙320而減小。在一個實施方式中，外周區(qū)域240中的第二多個孔隙340具有從約1:1至約2:1的深寬比。在一個實施方式中，外周區(qū)域240中的第二多個孔隙340具有約1:1的深寬比。高深寬比允許在準直器部分110的中心區(qū)域220中存在更多孔隙。在一個實施方式中，中心區(qū)域包括61個孔隙。

在一個實施方式中，六邊形孔隙128的徑向減小通過在設置于中心區(qū)域220與外周區(qū)域240之間的過渡區(qū)域260中提供第三多個孔隙360實現。限定第三多個孔隙360的壁126沿預定角度“α”來切割，使得過渡區(qū)域260形成將第一多個孔隙320包圍的圓錐形狀。在一個實施方式中，預定角度在15度與45度之間。過渡區(qū)域有利地提供了中心區(qū)域220中的孔隙的圓形輪廓280，這克服了由于常規(guī)六邊形準直器的拐角造成的遮蔽而在基板154的邊緣附近出現的六點沉積。

限定六邊形孔隙128的壁126的上部部分具有入口角部分406，以便減小六邊形孔隙128被濺射材料堵塞的速率。入口角部分406向六邊形孔隙128中延伸預定距離402，并形成為處于預定角度404。在一個實施方式中，預定距離402在約0.15英寸(3.81毫米)至約1英寸(2.54厘米)之間，并且預定角度在約2度與約16度之間。在一個實施方式中，預定距離402和預定角度404分別為約0.15英寸(3.81毫米)和15度。在一個實施方式中，預定距離402和預定角度404分別為約1英寸(2.54厘米)和2.5度。

圖5a描繪了圖2a至圖2b的準直器組件108的一部分的截面圖。一件式的上部遮蔽部分186具有的直徑的大小適于包圍濺射靶142的濺射表面145，所述濺射表面面對基板支撐基座152、基板支撐基座152的周邊邊緣153，并且遮蔽處理腔室100的接地的導電適配器144和腔室壁150。一件式的上部遮蔽部分186用于減少源自濺射靶142的濺射表面145的濺射的沉積物沉積到處理腔室100的基板支撐基座152、基板154的突懸邊緣、接地的導電適配器144、腔室壁150和底腔室壁160的表面上。

一件式的上部遮蔽部分186包括頂環(huán)516。緊挨頂環(huán)516下方存在支撐凸緣526。支撐凸緣526朝處理腔室100的導電凸緣184徑向向外延伸。支撐凸緣526包括頂表面528a和底表面528b。支撐凸緣526的底表面528b可以包括多個突起(未示出)，以便將一件式的上部遮蔽部分186與支撐一件式的上部遮蔽部分186的導電凸緣184對準。在一個實施方式中，一件式的上部遮蔽部分186的支撐凸緣526具有多個沉孔(未示出)，這些沉孔的形狀和大小適于接收緊固件，以便將一件式的上部遮蔽部分186附連到導電凸緣184。一件式的上部遮蔽部分186的支撐凸緣526可通過多個緊固件(例如，螺桿)固定到導電凸緣184。在一個實施方式中，多個緊固件為從30個至40個(例如，36個)。增加將一件式的上部遮蔽部分186固定到導電凸緣184的緊固件的數量提供對一件式的上部遮蔽部分186的改良的溫度控制。

從一件式的上部遮蔽部分186的頂環(huán)516向下延伸的是圓柱形帶514，所述圓柱形帶具有第一豎直或是基本豎直部分521、徑向向內傾斜部分522和第二豎直或是基本豎直部分523。第一豎直或是基本豎直部分521從頂環(huán)516向下延伸到徑向向內傾斜部分522。徑向向內傾斜部分522具有相對于圓柱形帶514的第一基本豎直部分521的從約40度至約50度(例如，從約45°至約50°)的角度“β”。如圖5a所描繪的，徑向向內傾斜部分522跨外周區(qū)域240中的第二多個孔隙340的一部分來延伸。第二豎直或是基本豎直部分523從徑向向內傾斜部分522向下延伸并在修圓邊緣525處終止。圓柱形帶514的徑向向內傾斜部分522例如提供用于已從頂環(huán)516剝離的濺射的沉積物和用于來自濺射靶142的周邊的濺射的沉積物的表面來附接至其上。這會有效地最小化基板154的污染，尤其是在邊緣周圍的污染。

在一個實施方式中，準直器部分110與圓柱形帶514的第一豎直或是基本豎直部分521耦接。在一個實施方式中，準直器部分110和第一豎直或是基本豎直部分521從單塊材料加工而成。

在一些實施方式中，圓柱形帶514從支撐凸緣526向下延伸到蜂巢狀結構218下方的某個高度處。例如，如圖5a所描繪的，圓柱形帶514延伸到準直器部分110的外周區(qū)域240下方的某個高度處。在一個實施方式中，第一豎直或是基本豎直部分521延伸到準直器部分110的外周區(qū)域240的第二多個孔隙340下方的某個高度處。在一個實施方式中，第二豎直或是基本豎直部分523延伸到準直器部分110的中心區(qū)域220的第一多個孔隙320下方的某個高度處。

圖5b描繪了圖2a至圖2b的準直器組件548的另一個實施方式的一部分的截面圖。圖5b的準直器組件548類似于準直器組件108，不同之處在于，圖5b的圓柱形帶514短于圖5a的圓柱形帶514。類似于圖5a的準直器組件108，準直器組件548的圓柱形帶514具有第一豎直或是基本豎直部分521、徑向向內傾斜部分522和第二豎直或是基本豎直部分553。然而，準直器組件548的第二豎直或是基本豎直部分553短于準直器組件108的第二豎直或是基本豎直部分523。在一個實施方式中，準直器組件548的第二豎直或是基本豎直部分553短于蜂巢狀結構218的中心區(qū)域220。例如，第二豎直或是基本豎直部分553延伸到外周區(qū)域240的第二多個孔隙340下方的某個高度處，但是不延伸到中心區(qū)域220的第一多個孔隙320下方的某個高度處。

圖6描繪了一件式的上部遮蔽部分186與一件式的下部遮蔽件180的相交的局部截面圖。第二豎直或是基本豎直部分523可定位成覆蓋一件式的下部遮蔽件180與一件式的上部遮蔽部分186之間的界面，從而在一件式的下部遮蔽件180與一件式的上部遮蔽部分186之間形成迷宮式間隙602。迷宮式間隙602防止導電材料在一件式的下部遮蔽件180與一件式的上部遮蔽部分186之間形成表面彌合(surfacebridge)，由此維持電間斷性。

總的來說，本公開內容的一些益處如下。在本文中描述的一些實施方式中，提供一種可偏壓準直器組件。使所述準直器組件偏壓的能力允許對濺射物質所穿過的電場的控制。在本公開內容的一些實施方式中，提供一種這樣的準直器組件：具有高有效深寬比，同時維持沿所述準直器組件的六邊形的陣列的所述準直器組件的周邊的低深寬比。在一些實施方式中，提供一種在所述六邊形的陣列中帶陡峭入口邊緣的準直器組件。已經發(fā)現，相較現有技術準直器設計來說，在所述準直器組件中使用陡峭入口邊緣實質上減少了所述六邊形的陣列中的單元的沉積突懸和沉積堵塞。在一些實施方式中，提供一種準直器組件，所述準直器組件具有帶徑向向內傾斜部分的圓柱形帶。徑向向內傾斜部分提供用于已從準直器組件的其它部分剝離的濺射的沉積物和用于來自濺射靶的周邊的濺射的沉積物附接至其上的表面。易于向內傾斜部分有效地最小化基板污染，尤其是在邊緣周圍的污染。相較于現有技術準直器設計來說，這些各種特征實質上提高了膜均勻性并且延長了準直器組件和工藝配件的壽命，同時減少了清潔持續(xù)時間。

在介紹本公開內容的元件或本公開內容的實施方式的示例性的方面時，冠詞“一種”、“一個”、“該”和“所述”旨在表示存在一個或多個這種元件。

術語“包含”、“包括”、“具有”旨在將是包括性的，并且表示除了所列元件之外，還可存在另外的元件。

盡管上述內容針對本公開內容的實施方式，但也可在不脫離本公開內容的基本范圍的情況下設計本發(fā)明的其它和進一步的實施方式，并且本公開內容的范圍是由以下權利要求書確定。