[发明专利]在基板处理腔室中使用的准直器

说明书

本文提供用于在基板处理腔室中使用的准直器的实施方式。在一些实施方式中，准直器包含：本体，所述本体具有中央区域、周边区域以及设置在中央区域和周边区域之间的过渡区域；在中央区域中的多个具有第一深宽比的第一孔；在周边区域中的多个具有第二深宽比的第二孔，第二深宽比小于第一深宽比；和在过渡区域中的多个第三孔，其中所述多个第三孔被切割，使过渡区域形成环绕中央区域的圆锥形状。

技术领域

本公开内容的实施方式一般涉及在半导体制造系统中使用的基板处理腔室。

背景技术

可靠地生产次微米(submicron)和更小的特征是下一代的甚大规模集成电路(Very Large Scale Integration，VLSI)和超大规模集成电路(Ultra Large ScaleIntegration,ULSI)的半导体器件的技术挑战。然而，随着电路技术的小型化的持续，在VLSI和ULSI技术中的互连件(interconnect)的尺寸缩减已经对工艺能力提出了额外需求。例如，随着下一代器件的电路密度增加，互连件(诸如通孔、沟槽、接点、栅结构和其它特征)，以及这些互连件之间的介电材料的宽度减小，同时介电层的厚度保持基本恒定，其结果是增加了特征的深宽比(aspect ratio)。

溅射(也称为物理气相沉积(PVD))是在集成电路中形成金属特征的常用方法。溅射在基板上沉积材料层。源材料(诸如靶材)被经电场强烈加速的离子轰击。轰击将材料从靶材射出，且材料接着沉积在基板上。在沉积期间，射出的颗粒可在不同的方向上行进，而不是在大体垂直于基板表面的方向上，因此这导致突出(overhanging)的结构形成在基板中高深宽比特征的角落上。突出物可能不期望地导致形成在沉积的材料内的孔或空隙，这导致了形成的特征的导电性降低。更高深宽比的几何形状具有更高的难度以填补成无空隙。

将到达基板表面的离子比(ion fraction)或离子密度控制到特定的范围可提高在金属层沉积工艺期间的底部和侧壁覆盖率(并减少突出问题)。在一个例子中，从靶材移出(dislodged)的颗粒可通过处理工具(诸如准直器)而被控制，以便提供颗粒进入特征中的更垂直的轨迹。准直器在靶材和基板之间提供相对长的、直的、且狭窄的通道，以过滤冲击并粘附在准直器的通道的非垂直行进的颗粒。

通过给定的准直器所实现的实际过滤量至少部分地取决于通过准直器的孔的深宽比。因此，在接近垂直于基板的路径上行进的颗粒通过准直器并沉积在基板上，这改善了高深宽比特征的底部的覆盖率。然而，使用通常具有整体六边形的现有技术的准直器存在某些问题。不幸地，由于六角形准直器的角落的遮蔽，具有现有技术的准直器的PVD腔室在基板的边缘附近留下六点的沉积。

因此，发明人已提供具有改良沉积均匀性的设备的改良实施方式。

发明内容

本文提供用于在基板处理腔室中使用的准直器的实施方式。在一些实施方式中，准直器包含：本体，所述本体具有中央区域、周边区域以及设置在中央区域和周边区域之间的过渡区域；在中央区域中的多个第一孔，所述多个第一孔具有第一深宽比；在周边区域中的多个第二孔，所述多个第二孔具有小于第一深宽比的第二深宽比；和在过渡区域中的多个第三孔，其中所述多个第三孔被切割，使过渡区域形成环绕中央区域的圆锥形状。

在一些实施方式，用于在基板处理腔室中使用的准直器包含：本体，所述本体具有中央区域、周边区域以及设置在中央区域和周边区域之间的过渡区域；在中央区域中的多个第一孔，所述多个第一孔具有第一深宽比；在周边区域中的多个第二孔，所述多个第二孔具有小于第一深宽比的第二深宽比；和在过渡区域中的多个第三孔，其中所述多个第三孔被切割，使过渡区域形成环绕中央区域的圆锥形状，其中所述多个第一孔、多个第二孔和多个第三孔是粗糙的，且其中所述多个第一孔、所述多个第二孔和所述多个第三孔的上部分包含倒角。