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TW202321484A - 具有旋轉底座的傾斜pvd源 - Google Patents

具有旋轉底座的傾斜pvd源 Download PDF

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TW202321484A
TW202321484A TW111134230A TW111134230A TW202321484A TW 202321484 A TW202321484 A TW 202321484A TW 111134230 A TW111134230 A TW 111134230A TW 111134230 A TW111134230 A TW 111134230A TW 202321484 A TW202321484 A TW 202321484A
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Taiwan
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target
magnetron
base
actuator
chamber
Prior art date
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TW111134230A
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English (en)
Inventor
哈里許 潘莫夏
宏Ｓ 楊
蘇瑞許 帕拉尼薩米
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

本文提供在物理氣相沉積(PVD)製程中提高膜均勻性的裝置及方法。在一些實施例中，PVD腔室包含：底座，其佈置於PVD腔室的處理區域中，該底座具有經配置以支撐其上的基板的上表面；第一馬達，其耦接至底座；蓋組件，其包含第一靶；第一磁控管，其佈置於第一靶的一部分上方以及蓋組件的維持於大氣壓的區域中；第一致動器，其經配置以沿第一方向平移第一磁控管；第二致動器，其經配置以沿第二方向平移第一磁控管；及系統控制器，其經配置以藉由使第一致動器及第二致動器同時平移第一磁控管而使第一磁控管沿第一路徑的至少一部分平移。

Description

具有旋轉底座的傾斜PVD源
本揭示案的實施例大體而言係關於電子元件製造製程中基板上的物理氣相沉積(physical vapor deposition; PVD)膜形成，且更特定而言係關於藉由緊湊陰極設計提高膜均勻性的裝置及方法。
當今電子元件製造製程常常涉及在專用PVD腔室中使用物理氣相沉積(PVD)或濺射製程。濺射材料源可為由純金屬、合金或陶瓷材料形成的平面或旋轉濺射靶。使用磁體陣列在靶附近產生磁場，通常將磁體陣列佈置於常稱為磁控管的組件中。在處理期間，對靶施加高電壓，以產生電漿並實現濺射製程。由於電壓源經負偏壓，因此亦可將靶稱為「陰極」。高電壓在PVD腔室內產生電場，該PVD腔室用於實現靶材料的濺射並且自靶產生並發射電子，該等電子用於在靶的下側附近產生且維持電漿。磁體陣列施加外部磁場，該外部磁場捕捉電子並將電漿限制於目標附近。經捕捉的電子隨後可與佈置於PVD腔室的處理區域中的氣體原子碰撞並使氣體原子離子化。經捕捉電子與氣體原子之間的碰撞將使氣體原子發射電子，該等電子用於維持並進一步增加PVD腔室的處理區域中的電漿密度。電漿可包括氬原子、正電荷的氬離子、自由電子以及自靶濺射的離子化及中性金屬原子。氬離子因負偏壓向靶加速運動，並與靶的表面碰撞，進而使靶材料的原子自靶材料射出。射出的靶材料原子隨後向基板及腔室護罩行進，以併入基板上正在生長的膜中。
在處理大面積基板（例如面板）時，PVD濺射及膜均勻性控制尤其有挑戰性。本文使用的術語「面板」可指含有大表面積的大面積基板。舉例而言，常見的面板尺寸可為600 mm乘600 mm。在一些封裝應用中，常見的面板材料可包括聚合物材料（例如Ajinomoto積聚膜(Ajinomoto Build-up Film; ABF)、包銅層板(Copper Clad Laminate; CCL)）、頂部有聚合物的面板、玻璃或其他類似的材料。
可用上文描述的平面或旋轉靶對大面積基板執行PVD膜形成。在任一情況下，靶尺寸的長度可大於800 mm，並在一些情況下超過1000 mm。換言之，靶的尺寸可比所處理的基板的尺寸大20%至約40%左右。對此類大面積靶的需求對PVD濺射製程提出了特定的挑戰。舉例而言，對於貴金屬，製造此類大面積靶所需的原料的量成本高昂。另一方面，由相對脆的材料（例如矽）形成的大面積單片靶因其易於破裂或斷裂而難以製造，且製造成本高。另外，大面積靶的功率密度相對低。因此，需要極高的功率消耗來達到合適的沉積速率。另外，習知的PVD腔室的大小一次儘可容納一個大面積靶，因此與在製程腔室中安置多個靶可達到的處理量相比，降低了處理量。腔室中存在多個靶使得可允許形成多種純的且組成不同的材料。然而，處理腔室存在多個靶常導致沉積不均勻的問題，因為需將每一靶安置於基板表面的僅一部分上方，使得每一靶的在基板表面上形成膜的能力相似。
因此，本技術需要在使用緊湊的陰極及腔室設計的同時提高膜沉積均勻性的裝置及方法。
本文描述的實施例大體而言係關於電子元件製造製程中基板上的物理氣相沉積(PVD)膜形成。更特定而言，本文描述的實施例提供藉由緊湊陰極設計提高膜均勻性的製造及方法。
在一個實施例中，PVD腔室包含：底座，其佈置於PVD腔室的處理區域中，該底座具有經配置以支撐其上的基板的上表面；第一馬達，其耦接至底座，該第一馬達經配置以使底座圍繞與底座的上表面的至少一部分相垂直的第一軸線旋轉；及蓋組件，其容納第一靶。第一靶的表面界定處理區域的一部分，並且包含第一靶材料。底座的上表面的表面積大於第一靶的表面的表面積。第一靶的表面相對於底座的上表面的平面以第一角度傾斜。第一靶包含一或多個冷卻通道，冷卻通道經配置以接收從中穿過的用於冷卻第一靶的冷卻劑。PVD腔室包含：第一磁控管，其佈置於第一靶的一部分上方以及蓋組件的維持於大氣壓的區域中；第一致動器，其經配置以沿第一方向平移第一磁控管；第二致動器，其經配置以沿大約垂直於第一方向的第二方向平移第一磁控管，其中藉由第二致動器使第一磁控管平移的製程包括使第一磁控管圍繞第二軸線旋轉；及系統控制器，其經配置以藉由使第一致動器及第二致動器同時平移第一磁控管而使第一磁控管沿第一路徑的至少一部分平移。
本揭示案的實施例可包括物理氣相沉積(PVD)腔室，其中包含：底座，其佈置於PVD腔室的處理區域中，該底座具有經配置以支撐其上的基板的上表面；第一馬達，其耦接至底座；蓋組件，其包含第一靶；第一磁控管，其佈置於第一靶的一部分上方以及蓋組件的維持於大氣壓的區域中；第一致動器，其經配置以沿第一方向平移第一磁控管，其中藉由第一致動器平移第一磁控管包括使第一磁控管圍繞第二軸線旋轉；第二致動器，其經配置以沿第二方向平移第一磁控管；及系統控制器，其經配置以藉由使第一致動器及第二致動器同時平移第一磁控管而使第一磁控管沿第一路徑的至少一部分平移。第一馬達經配置以使底座圍繞與底座的上表面的至少一部分相垂直的第一軸線旋轉。蓋組件包含第一靶，其中第一靶的表面界定處理區域的一部分，且包含第一靶材料，底座的上表面的表面積大於第一靶的表面的表面積，並且第一靶的表面相對於底座的上表面的平面以第一角度傾斜。
本揭示案的實施例可進一步包括物理氣相沉積(PVD)腔室，其中包含：底座，其佈置於PVD腔室的處理區域中，該底座具有經配置以支撐其上的基板的上表面；第一馬達，其耦接至底座，該第一馬達經配置以使底座圍繞與底座的上表面的至少一部分相垂直的第一軸線旋轉；蓋組件，其包含第一靶；第一磁控管，其佈置於第一靶的一部分上方以及蓋組件的維持於大氣壓的區域中；第一致動器，其經配置以沿第一方向平移第一磁控管；及電腦可讀媒體，其儲存指令，當由系統的處理器執行時，指令使得系統同時使第一致動器圍繞第一軸線旋轉底座且使第一致動器沿第一方向平移第一磁控管。第一靶的表面界定處理區域的一部分。第一靶含有第一靶材料。第一靶的表面相對於底座的上表面的平面以第一角度傾斜。
本揭示案的實施例可進一步包括處理系統，其包含傳送腔室及耦接至傳送腔室的物理氣相沉積(PVD)腔室。PVD腔室包含：底座，其佈置於PVD腔室的處理區域中，該底座具有經配置以支撐其上的基板的上表面；第一馬達，其耦接至底座，該第一馬達經配置以使底座圍繞與底座的上表面的至少一部分相垂直的第一軸線旋轉；蓋組件，其包含第一靶；第一磁控管，其佈置於第一靶的一部分上方以及蓋組件的維持於大氣壓的區域中；第一致動器，其經配置以沿第一方向平移第一磁控管；第二致動器，其經配置以平移第一磁控管，其中藉由第二致動器平移第一磁控管包括圍繞第二軸線旋轉第一磁控管；及系統控制器，其經配置以藉由使第一致動器及第二致動器同時平移第一磁控管而使第一磁控管沿第一路徑的至少一部分平移。蓋組件包含第一靶，其中第一靶的表面界定處理區域的一部分，且包含第一靶材料，底座的上表面的表面積大於第一靶的表面的表面積，第一靶的表面相對於底座的上表面的平面以第一角度傾斜，並且第一靶包含一或多個冷卻通道，冷卻通道經配置以接收從中穿過的用於冷卻第一靶的冷卻劑。
本文提供的揭示案的實施例大體而言係關於電子元件製造製程中基板上的薄膜的物理氣相沉積(PVD)。更特定而言，本文描述的實施例提供在使用緊湊靶（或在本文中亦稱為緊湊陰極、陰極或靶）時提高膜沉積均勻性的裝置及方法。在一些實施例中，裝置可包含基板支撐元件，該等基板支撐元件經配置以在處理期間旋轉基板，以使用緊湊靶提高膜均勻性，從而相比於上文描述的大面積靶降低了靶的成本。本文提供的揭示案的實施例可提供一靶，該靶相對於正處理的基板傾斜，從而提高膜均勻性。本文提供的揭示案的實施例亦可藉由同時使用兩個或更多個陰極實現共濺射，從而相比於使用單個陰極可提高處理量，並且使得可調整所沉積膜的組成。本文提供的揭示案的實施例亦可使磁控管以兩個大約垂直的方向振盪，從而使磁場在靶的濺射有效區域上延伸，以實現全面侵蝕。大體而言，相比於僅靶的某些區域受到侵蝕的固定磁體，振盪有助於管理諸如顆粒及電弧的缺陷，並且延長靶的壽命。本文提供的揭示案的實施例亦可使得可在靶的背側表面上沿一或多個路徑掃描磁控管，從而可控制所沉積膜的均勻性。舉例而言，在沉積製程期間可調整磁控管的掃描，以補償基板的不同區域上的任何膜厚度變化。 例示性基板處理系統
第1圖是根據某些實施例的例示性基板處理系統100（亦稱為「處理平臺」）的俯視示意圖。在某些實施例中，基板處理系統100經特定配置以用於處理大面積基板，例如上文描述的面板。基板處理系統100大體而言包含：設備前端模組(equipment front-end module; EFEM)102，其用於將基板裝載至處理系統100中；第一裝載閘腔室104，其耦接至EFEM 102；傳送腔室106，其耦接至第一裝載閘腔室104；及複數個其他腔室，其耦接至傳送腔室106，如下文詳細描述的。EFEM 102大體而言包含一或多個機器人105，機器人105經配置以將基板自FOUP 103傳送至第一裝載閘腔室104或第二裝載閘腔室120中之至少一者。自第一裝載閘腔室104圍繞傳送腔室106逆時針行進而言，處理系統100包含第一專用除氣腔室108、第一預清潔腔室110、第一沉積腔室112、第二預清潔腔室114、第二沉積腔室116、第二專用除氣腔室118及第二裝載閘腔室120。在某些實施例中，將傳送腔室106及耦接至傳送腔室106的每一腔室維持於真空態。本文使用的術語「真空」可指低於760托的壓力，並且通常將保持於接近10 -5托（亦即~10 -3Pa）的壓力。然而，一些高真空系統可在近10 -7托（亦即~10 -5Pa）以下操作。在某些實施例中，使用耦接至傳送腔室106及耦接至一或多個製程腔室（例如製程腔室108至118）中之每一者的粗泵及/或渦輪分子泵產生真空。然而，亦考慮其他類型的真空泵。
在某些實施例中，經由第一裝載閘腔室104中的門（亦稱為「出入口」）將基板裝載至處理系統100中，並且經由第二裝載閘腔室120中的門自處理系統100卸載基板。在某些實施例中，佈置於FOUP中的匣支撐基板堆疊，並且藉由機器人105將基板堆疊自該匣傳送至第一裝載閘腔室104。一旦在第一裝載閘腔室104中抽出真空，即使用位於傳送腔室106中的機器人107自第一裝載閘腔室104一次擷取一個基板。在某些實施例中，在第一裝載閘腔室104及/或第二裝載閘腔室120中佈置一匣，使得可在傳送腔室106中的機器人107或EFEM 102中的機器人105接收多個基板之前在匣中堆疊且保持多個基板。然而，亦考慮其他裝載及卸載配置。
基板的預清潔對於自基板表面移除雜質（例如氧化物）至關重要，從而沉積腔室中沉積的膜（例如金屬膜）不因雜質層而與基板的導電金屬表面區域電絕緣。藉由類似於第一及第二沉積腔室112、116共用真空環境的第一及第二預清潔腔室110、114中執行預清潔，可在不曝露於大氣的情況下將基板自清潔腔室傳送至沉積腔室。此做法防止在傳送期間基板上形成雜質。另外，由於在將清潔後的基板傳送至沉積腔室期間基板處理系統100中保持真空，因此真空抽動循環減少。在一些實施例中，當第一裝載閘腔室104或第二裝載閘腔室120中的匣為空的或滿的時，處理系統100可使裝載閘腔室中之任一者破壞真空，從而可向其添加一或多個基板或自其中移除一或多個基板。
在某些實施例中，每一預清潔及沉積腔室中一次僅處理一個基板。替代而言，可一次處理多個基板，例如四個至六個基板。在此等實施例中，在各別的腔室中，可將基板佈置於可旋轉托板上。在某些實施例中，第一及第二預清潔腔室110、114是用於蝕刻基板表面的電感耦合電漿(inductively coupled plasma; ICP)腔室。然而，亦考慮其他類型的預清潔腔室。在某些實施例中，用膜沉積腔室替換預清潔腔室中之一者或兩者，該膜沉積腔室經配置以執行PVD、化學氣相沉積(chemical vapor deposition; CVD)或原子層沉積(atomic layer deposition; ALD)製程，例如沉積氮化矽。
在包含ICP源的預清潔腔室中，用外部RF源激勵腔室頂部的線圈，以在腔室中產生激勵場。預清潔氣體（例如氬或氦）自外部氣體源流過腔室。藉由輸送的RF能量使腔室中的預清潔氣體原子離子化（帶電）。在一些實施例中，藉由RF偏壓源使基板有偏壓。使帶電原子吸引至基板，以引起基板表面的轟擊及/或蝕刻。取決於所要的蝕刻速率及待蝕刻的材料，可使用除氬以外的其他氣體。
在某些實施例中，第一及第二沉積腔室112、116是PVD腔室。在此等實施例中，PVD腔室可經配置以沉積銅、鈦、鋁、金及/或鉭。然而，亦考慮其他類型的沉積製程及材料。 例示性PVD腔室及其使用方法
第2A圖是根據某些實施例之可用於第1圖之基板處理系統100中之PVD腔室200的側截面圖。舉例而言，PVD腔室200可表示第1圖所示的第一或第二沉積腔室112、116中之任一者。替代而言，PVD腔室200可表示另外的沉積腔室。第2B圖是根據某些實施例之第2A圖之PVD腔室200之一部分的放大的截面圖。因此，出於清晰性的目的，本文一起描述第2A圖至第2B圖。
PVD腔室200大體而言包含：腔室體202；蓋組件204，其耦接至腔室體202；磁控管208，其耦接至蓋組件204；底座210，其佈置於腔室體202內；及靶212，其佈置於磁控管208與底座210之間。在處理期間，將PVD腔室200的內部（或處理區域237）維持在真空壓力下。處理區域237大體而言由腔室體202及蓋組件204界定，使得處理區域237主要位於靶212與底座210的基板支撐表面之間。
將電源206與靶212電連接，以對靶212施加負偏壓的電壓。在某些實施例中，電源206是直線DC模式源或脈衝DC模式源。然而，亦考慮其他類型的電源，例如射頻(radio frequency; RF)源。
靶212包含靶材料212M及背板218，並且是蓋組件204的一部分。靶212的靶材料212M的前表面界定處理區域237的一部分。背板218佈置於磁控管208與靶212的靶材料212M（第2B圖）之間，其中，在一些實施例中，靶材料212M與背板218相接合。通常，背板218是靶212的組成部分，並因此為易於討論，可將背板218及靶212統稱為「靶」。藉由使用電絕緣體215使背板218與蓋組件204的支撐板213電絕緣，從而防止背板218與接地蓋組件204的支撐板213之間產生電短路。如第2A圖所示，背板218具有複數個冷卻通道233，冷卻通道233經配置以接收從中穿過的冷卻劑（例如DI水），以冷卻或控制靶212的溫度。在某些實施例中，背板218可具有一或多個冷卻通道。在一些實例中，複數個冷卻通道233可互連，及/或形成穿過背板218的主體的蛇形路徑。護板223耦接至支撐板213。護板223防止自靶212濺射的材料在支撐板213上沉積膜。在一些實施例中，磁控管208及包含靶材料212M及背板218的靶212各自具有三角形或三角洲形，使得靶212的側緣包含三個角（例如第2C圖至第2D圖所示的三個圓角）。如第2C圖所示，對靶212加以定向，使得三角形或三角洲形靶的角的尖端在中心軸線291處或鄰近中心軸線291。如第2C圖所示，當以平面定向的視角觀察時，靶212的表面積小於基板216的表面積。在一些實施例中，底座的上表面的表面積大於靶212的前表面的表面積。在一些實施例中，靶212的前表面與基板216的沉積表面（例如基板的上表面）的表面積比在約0.1與約0.4之間。
如第2A圖所示，將磁控管208佈置於靶212的一部分上方及蓋組件204的維持於大氣壓下的區域中。磁控管208包含磁板209（或軛）及附接至分流板的複數個永久磁體。磁板209具有包含三個角的三角形或三角洲形（第2C圖）。將永久磁體211佈置於一或多個閉環中。一或多個閉環中之每一者將包含磁體，相對於磁體的極（亦即北(N)極及南(S)極）對磁體加以安置及定位，使得磁場自一環路延展至下一環路，或在一環路的不同部分之間延展。大體選擇個別的永久磁體211的大小、形狀、磁場強度及分佈，以在結合下文描述的磁控管208的振盪使用時，在靶212的表面上產生所要的侵蝕型樣。在某些實施例中，磁控管208可包含代替永久磁體211的複數個電磁體。
底座210具有支撐基板216的上表面214。使用夾子224固持上表面214上的基板216。在某些實施例中，以機械方式操作夾子224。舉例而言，夾子224的重量可使基板216保持在其位置。在某些實施例中，用銷升高夾子224，該等銷可相對於底座210移動，以接觸夾子224的下側。
在此實例中，基板216的背側與底座210的上表面214接觸。在一些實例中，基板216的整個背側可與底座210的上表面214發生電接觸及熱接觸。可使用溫度控制系統232控制基板216的溫度。在某些實施例中，溫度控制系統232具有向底座210供應冷卻劑的外部冷卻源。在一些實施例中，外部冷卻源經配置以將低溫冷卻流體（例如Galden ®）輸送至底座210的鄰近上表面214的基板支撐部分中的熱交換元件（例如冷卻劑流路），從而將基板的溫度控制為低於20℃的溫度，例如低於0℃，例如約-20℃或更低。在某些實施例中，溫度控制系統232在底座210中包含熱交換器及/或背側氣流。在一些實施例中，可用加熱源替換或增強冷卻源，從而在不依賴濺射製程期間產生的熱的情況下提高工件的溫度。在濺射製程期間控制基板216的溫度對於得到可預測且可靠的薄膜至關重要。在某些實施例中，在濺射製程期間使RF偏壓源234電耦接至底座210，以使基板216偏壓。替代而言，可使底座210接地、浮動，或僅藉由DC電壓源使底座210偏壓。使基板216偏壓可提高基板表面上的膜密度、黏著性及材料反應性。
使底座軸221耦接至底座210的下側。將旋轉活管套節219耦接至底座軸221的下端，以提供與溫度控制系統232的旋轉流體耦合及與RF偏壓源234的旋轉電耦合。在某些實施例中，銅管經佈置穿過底座軸221以使流體及電與底座210耦合。旋轉活管套節219包含用於真空旋轉饋通的磁性液體旋轉密封機構（亦稱為「Ferrofluidic®密封」）。
在此實例中，基板216是面板。在某些實施例中，底座210的上表面214可容納邊長為約500 mm或更大（例如510 mm乘515 mm或600 mm乘600 mm）的單個正方形或矩形面板基板。然而，可用許多不同類型及大小的基板實施本揭示案的裝置及方法。
在某些實施例中，底座210可圍繞垂直於底座210之上表面214之至少一部分的中心軸線291旋轉。在此實例中，底座210可圍繞垂直軸線（對應於z軸而言）旋轉。在某些實施例中，底座210的旋轉是連續的，無分度。換言之，驅動底座210的旋轉的馬達231並無用於將基板216旋轉至某些固定旋轉位置的程式化止擋件。相反，底座210相對於靶212連續旋轉，以提高膜均勻性。在某些實施例中，馬達231是電動伺服馬達。可用單獨的馬達235升高或降低馬達231。馬達235可為電動線性致動器。波紋管217包圍底座軸，並且在升高及降低底座210期間在腔室體202與馬達231之間形成密封。
由靶材料212M的表面界定的靶212的下側表面面向底座210的上表面214並且面向基板216的前側。靶212的下側表面背離背板218，該背板218面向PVD腔室的大氣區域或外部區域。在某些實施例中，靶212的靶材料212M由金屬形成，以用於在基板上濺射對應的膜成分。在一個實例中，靶材料212M可包含純的材料或含有選自銅(Cu)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鈷(Co)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)及矽(Si)的群組的元素的合金。藉由本文描述的方法沉積於基板216上的材料可包括純金屬、摻雜金屬、金屬合金，含有此等元素的金屬氮化物、金屬氧化物、金屬碳化物以及含矽的氧化物、氮化物或碳化物。
在所說明的實施例中，與靶212的下側平行的平面相對於支撐板213的上表面傾斜如第2B圖所示的角度282。換言之，靶212的平面相對於底座210的上表面214的平面傾斜，且由此相對於基板216的前側傾斜。由於底座210及靶212中之每一者的各別主體為大致平面，因此亦可將靶212稱為相對於底座210傾斜，反之亦然。在某些實施例中，角度282為約2°至約10°，例如約3°至約5°。如第2A圖所示，角度282約為4°。如第2A圖所示，靶212以自靶212的內徑向邊緣212C至靶212的外徑向邊緣212A的方向向下傾斜。與外徑向邊緣212A相比，內徑向邊緣212C距底座210的上表面214（例如垂直方向上）更遠。在一個實例中，靶212包含包括三個角的邊緣，並且由於形成的傾斜角，三個角中與內徑向邊緣212C重合的一者相比於其他兩個角中之每一者位置距底座210的上表面更遠。吾人相信超過本文提供的範圍的傾斜角可能具有靶至基板的間距，該間距自內徑向邊緣212C至外徑向邊緣212A變化太大，可導致膜品質出現不良的變化。在一個實例中，膜品質的不良變化將包括膜粗糙度或晶粒大小或者基板的中心至邊緣的均勻性的不良變化。在另一實例中，膜品質的不良變化可包括提供至基板表面的濺射材料的量與提供至在PVD製程期間包圍基板之護板之濺射材料之量的比不佳。低於本文提供的範圍的傾斜角導致膜出現不良的非均勻性。因此，相比於其他習知的設計，本文提供的傾斜角窗可能夠實現改良的膜沉積結果。
在此實例中，底座210是基本上水平的，或平行於x-y平面，而靶212是不水平的，或相對於x-y平面傾斜。然而，亦考慮底座210的其他非水平定向。
將第一致動器220耦接至蓋組件204且耦接至磁控管208，以使磁控管208沿以第一致動器220的旋轉軸線293為中心的周向方向B（第2C圖所示）振盪，該第一致動器220位於中心軸線291附近，且與中心軸線291成一角度283。在一些實施例中，旋轉軸線293垂直於靶212的表面。在一些實施例中，如第2B圖所示，當相對於與旋轉軸線293垂直的平面量測時，旋轉軸線293佈置成與磁控管208（例如磁控管208的最近的邊緣208C）有一距離。第一致動器220具有轉子225及定子227。定子227耦接至支撐柱290，該支撐柱290耦接至蓋組件204的支撐板213。轉子225耦接至裝配板229，該裝配板229經由鉸鏈228（下文詳細描述）耦接至磁控管208。在一些實施例中，支撐柱290的中心軸線291相對於腔室體202及蓋組件204位於中心處。在某些實施例中，第一致動器220是電動馬達。替代而言，可使用氣動馬達。在一些實例中，第一致動器220可為伺服或步進馬達。在一些實例中，第一致動器可為直接驅動馬達、皮帶驅動馬達或齒輪驅動馬達。在某些實施例中，第一致動器具有對應於周向振盪角的程式止擋件。在某些實施例中，第一致動器220是對應於周向振盪角的電動或氣動旋轉致動器。然而，亦考慮其他類型的馬達/致動器。
在所說明的實施例中，鉸鏈228用於將磁控管208的支撐體230耦接至第一致動器220。鉸鏈228使得可將磁控管208自背板218的方向升高並旋轉出。這使得可容易地到達磁控管208的下側及背板218的頂側，以執行維護，例如更換靶212。
如上文所指出，在一些實施例中，第一致動器220相對於蓋組件204傾斜。如第2B圖所示，第一致動器220的旋轉軸線293相對於支撐柱290的中心軸線291傾斜角度283。中心軸線291及旋轉軸線293在樞轉點295相交。在此實例中，第一致動器220的旋轉軸線293垂直於裝配板229，該裝配板229相對於支撐板213的上表面傾斜角度281。吾人將瞭解角度281、283相等，使得在處理期間藉由使用第一致動器220及第二致動器222使磁控管208在背板218的表面上方平移時，磁控管208的下表面與背板218的上表面之間的距離保持不變。在此實例中，第一致動器220平行於靶212的背板218，使得靶212的角度282等於第一致動器220的角度281。在一些其他實例中，第一致動器220可垂直定向（第3A圖），例如與中心軸線291平行或共線，而非傾斜（第2A圖至第2B圖所示）。
回到第2A圖至第2B圖，將第二致動器222耦接於磁控管208與第一致動器220之間，使得磁控管208相對於靶212及PVD腔室200以徑向方向「A」（第2C圖）振盪。第二致動器222是電動線性致動器，其衝程距離對應於所要的徑向振盪距離。替代而言，可使用氣動線性致動器。在某些實施例中，第二致動器222是電動或氣動旋轉馬達，其具有對應於徑向振盪距離的程式止擋件。在一些實例中，第二致動器222可為耦接至導螺桿組件的直接驅動馬達、皮帶驅動馬達或齒輪驅動馬達，其可包含滑塊，該滑塊用於引導磁控管沿所要徑向方向的運動。然而，亦考慮其他類型的馬達/致動器。
磁控管208在背板218的表面上方的平移用於實現靶212的下側的全面侵蝕，並且有助於缺陷管理。另外，與固定磁體中僅靶212的某些區域受到侵蝕相比，這有助於延長靶212的壽命。在某些實施例中，使第一及第二致動器220、222同步，以控制磁控管208在背板218的背側上沿一或多個方向的掃描路徑，如下文結合第2D圖更詳細地描述的。
將系統控制器250（例如可程式設計電腦）耦接至PVD腔室200，以控制PVD腔室200或其部件。舉例而言，系統控制器250可藉由使用直接控制電源206、磁控管208、底座210、背板218的冷卻、第一致動器220、第二致動器222、溫度控制系統232及/或RF偏壓源234或藉由使用間接控制與PVD腔室200相關的其他控制器來控制PVD腔室200的操作。在操作中，系統控制器250實現資料獲取及來自各別部件的回饋，以調整處理系統200中的處理。
系統控制器250包含可程式設計中央處理單元(central processing unit; CPU)252，其可與記憶體254（例如非揮發性記憶體）及支援電路256一起運行。支援電路256（例如快取記憶體、時鐘電路、輸入/輸出子系統、電源等及其組合）以習知方式耦接至CPU 252，並且耦接至PVD腔室200的各個部件。
在一些實施例中，CPU 252是用於工業設定中的任何形式的通用電腦處理器中之一者，例如可程式設計邏輯控制器(programmable logic controller; PLC)，其用於控制各個監測系統部件及子處理器。記憶體254耦接至CPU 252，是非暫時性的，且通常為一或多種容易獲得的記憶體，例如隨機存取記憶體(random access memory; RAM)、唯讀記憶體(read only memory; ROM)、軟碟驅動機、硬碟或任何其他形式的本端或遠端的數位儲存器。
本文中，記憶體254是包含指令的電腦可讀儲存媒體的形式（例如非揮發性記憶體），當由CPU 252執行時，指令促進PVD腔室200操作。記憶體254中的指令是程式產品的形式，例如實施本揭示案的方法的程式（例如中間軟體應用、設備軟體應用等）。程式碼可符合多種不同程式語言中之任一者。在一個實例中，可將揭示案實施為用於電腦系統的電腦可讀儲存媒體上儲存的程式產品。程式產品的程式定義實施例（包括本文描述的方法）的功能。
說明性電腦可讀儲存媒體包括但不限於：（1）非可寫儲存媒體（例如電腦中的唯讀記憶體裝置，例如CD-ROM驅動器可讀的CD-ROM碟、快閃記憶體、ROM晶片或任何類型的固態非揮發性半導體記憶體），其上永久儲存資訊；及（2）可寫儲存媒體（例如磁片驅動器或硬碟機或任何類型的固態隨機存取半導體記憶體），其上儲存可變資訊。當攜載引導本文描述之方法之功能的電腦可讀指令時，此類電腦可讀儲存媒體是本揭示案的實施例。
在操作中，抽空PVD腔室200，並回填氬氣。電源206對靶212施加負偏壓電壓，以在腔室體202中產生電場。電場用以吸引氣體離子，氣體離子因與靶212的曝露表面碰撞而產生電子，該等電子使得靶212的下側附近產生並且維持高密度電漿。電漿因磁控管208產生的磁場而在靶材料212M的表面附近聚集。磁場形成閉環環形路徑，其用作電子陷阱，將由靶材料212M射出的二次電子的軌跡的形狀變為擺線路徑，從而顯著提高限制區中的濺射氣體的離子化機率。限制於靶212的下側附近的電漿含有氬原子、正電荷氬離子、自由電子以及自靶材料212M濺射的中性原子（亦即未離子化的原子）。電漿中的氬離子撞擊靶表面，且使靶材料的原子射出，該等原子向基板216加速運動，以在基板表面上沉積薄膜。
惰性氣體（例如氬）常用作濺射氣體，因其傾向於不與靶材料反應或與任何製程氣體結合，並且因其分子量相對高而產生較高的濺射及沉積速率。
第2C圖是根據某些實施例的俯視圖，其圖示與第2A圖之腔室體202相關之重疊的靶212及基板216。在某些實施例中，靶212的外徑向邊緣212A在基板216的角之外延伸約1英寸至約3英寸（例如約1.5英寸）的距離。在某些實施例中，靶212的內徑向邊緣212C與支撐柱290的中心軸線291相隔約0.25英寸至約0.75英寸（例如約0.5英寸）的距離，該中心軸線291可與腔室體202的徑向中心重合。
第2D圖是根據某些實施例的俯視圖，其圖示第2A圖的重疊的磁控管208及靶212。應指出包圍第2D圖中之靶212之周邊的結構是背板218的一部分。如第2C圖至第2D圖所示，靶材料212M、背板218及磁控管208各自具有包含三個圓角的三角形或三角洲形，其中三個圓角中之一者位於中心軸線291附近或基本上鄰近中心軸線291。如第2D圖所示，靶212及磁控管208經成形及定向使得磁控管208可在靶212的基本上整個有效區（例如靶的靶材料212M部分）上方平移。在一些實施例中，如下文更詳細地描述，靶212及磁控管208具有基本上相同的形狀。如第2D圖所示，磁控管208的半徑R1小於靶212的對應的半徑R2，從而磁控管208可沿上文描述的徑向方向平移。如第2D圖所示，磁控管208的外徑向邊緣208A的曲率半徑小於或等於靶212的對應的外徑向邊緣212A。在一些實施例中，曲率半徑相差約40%或更小，例如約20%或更小。磁控管208的外徑向邊緣208A的弧長小於靶212的外徑向邊緣212A的對應弧長，從而磁控管208可沿上文描述的周向方向平移。如第2D圖所示，磁控管208的各別的相對邊緣208B及208D以及靶212的對應的相對邊緣212B及212D的定向分別接近彼此平行。在一些實施例中，各別邊緣208B、212B以及208D、212D之間的角度在約5°或更小的範圍內，例如約0°至約5°，例如約0°（亦即彼此平行）。
如第2D圖所示，可使第一及第二致動器220、222同步，以沿掃描路徑226掃描磁控管208。可使第一及第二致動器220、222同步（例如藉由系統控制器250），以控制磁控管208的平移，使得磁控管208遵循掃描路徑226。應指出，僅處於說明性的目的，將掃描路徑226圖示為沿順時針方向一次進行一個步驟。然而，在不偏離本文提供的揭示案的基本範疇的情況下，掃描路徑226可包含以任何所要的方向沿掃描路徑226的任何部分進行的一或多個來回運動。在一些實施例中，掃描路徑226包含沿上文描述的徑向及周向方向中之至少一者平移磁控管208的製程，且由此包含在本文中常稱為環形路徑的掃描路徑226（例如第2D圖所示的掃描路徑）。在一些實施例中，磁控管208的平移運動不包括磁控管208的旋轉運動，例如磁控管208在處理期間圍繞位於磁控管208之範圍內之旋轉軸線的旋轉或扭轉運動，此旋轉或扭轉運動在包含PVD腔室設計的習知圓形靶中常見。掃描路徑226包含周向分量B（第2C圖所示），由於第一致動器220的致動提供的周向運動，該周向分量B為弧形且大體而言與第2C圖中的y軸的方向基本對準。另外，掃描路徑226包含徑向分量「A」（第2C圖所示），由於在掃描路徑226完成期間的一瞬時，第二致動器222與x軸對準，因此徑向分量「A」在第2C圖所示為在x軸方向上對準。在第2D圖所示的實例中，掃描路徑226形成圖示為一系列掃描路徑段的複雜環形掃描路徑226，用一系列相聯的箭頭表示該等掃描路徑段。在一些實施例中，掃描路徑226包含兩段（例如一次來回運動），但掃描路徑226將通常包含多於兩段，以用於確保在處理期間磁控管208在靶212上的平移使得自靶面的所有區域去除靶材料212M，從而減少顆粒產生並且提高靶材料利用率。可精確控制掃描路徑226，並使其基於各別馬達的振盪頻率及衝程長度符合各種不同形狀的段。在某些實施例中，可控制磁控管208的掃描，以增加靶212的下側的總侵蝕面積。在某些實施例中，可程式化磁控管208的掃描，以控制沉積於基板表面上的膜的均勻性。在某些實施例中，可調整磁控管208的掃描路徑，以補償基板表面上的沉積膜的厚度的任何變化。
在某些實施例中，除一起同步以外，第一及第二致動器220、222亦可與底座210的旋轉同步，從而進一步控制沉積於基板表面上的膜的均勻性。 替代的PVD腔室及其使用方法
第3A圖是PVD腔室300的截面圖，該截面圖由對第3B圖所示之PVD腔室300之俯視圖應用剖切線形成。根據某些實施例，PVD腔室300可用於第1圖的基板處理系統100中。舉例而言，PVD腔室300可表示第1圖所示的第一或第二沉積腔室112、116中之任一者。替代而言，PVD腔室300可表示另外的沉積腔室。第3B圖是根據某些實施例之第3A圖之PVD腔室300的俯視示意圖。因此，出於清晰性的目的，本文對第3A圖至第3B圖一起描述。
相比於僅能夠執行單靶濺射的PVD腔室200（第2A圖所示），PVD腔室300可實現同時自一或多個不同的靶進行共濺射。PVD腔室300包含耦接至蓋組件204的第二磁控管308以及佈置於第二磁控管308與底座210的上表面214之間的第二靶312。鉸鏈328用於將第二磁控管308的支撐體330耦接至第一致動器320。第二靶312以類似於上文描述的第一靶212的方式傾斜。在某些實施例中，第一及第二靶212、312由同一材料形成。在某些實施例中，第一及第二靶212、312由不同材料形成。在某些實施例中，第一及第二靶212、312能在基板的不同區域上同時提供相同的濺射材料。雖然第2A圖僅圖示一個靶而第3A圖圖示兩個靶，但本揭示案的實施例不特定限於所說明的實施例。在一些其他實施例中，PVD腔室包含多於兩個的靶。在此等實施例中，PVD腔室包含位於靶上方的磁控管，使得至少一個磁控管位於一個靶上方。在某些實施例中，每一靶以朝向中心軸線291、393的徑向方向傾斜，這類似於上文描述的第一及第二靶212、312。
在PVD腔室300中，第一致動器320耦接至蓋組件204且耦接至兩個磁控管208、308，以用於使兩個磁控管208、308相對於對應的靶212、312圍繞中心軸線291、392以周向方向「B」、「B’」振盪。磁控管208、308以與轉子225相同的方向旋轉（例如順時針或逆時針）。如第3A圖所示，第一致動器320與蓋組件204對準，且磁控管208、308中各自相對於第一致動器320傾斜角度282，以使磁控管208、308與對應靶212、312的背板218、318平行。在此實例中，第一致動器320的中心軸線393與支撐柱290的中心軸線291重合。在一些實施例中，這與PVD腔室200（第2A圖至第2B圖所示）相反，PVD腔室200中第一致動器220相對於蓋組件204傾斜角度283。
在PVD腔室300中，將第二致動器322耦接於磁控管308與第一致動器320之間，使得磁控管308相對於靶312及PVD腔室300以徑向方向「A’」（第3B圖）振盪。第二致動器322獨立於第一致動器320得以致動，其類似於上文描述的第二致動器222的致動。在一些實施例中，每一磁控管208、308沿上文描述的徑向及周向方向中之至少一者平移。每一磁控管208、308的掃描路徑包含周向分量「B」、「B’」，由於第一致動器320的致動提供的周向運動，該周向分量「B」、「B’」為弧形且大體而言與第3B圖中的y軸的方向基本對準。另外，每一磁控管208、308的掃描路徑包含徑向分量「A」、「A’」，該徑向分量「A」、「A’」自對應的第二致動器222、322的致動在x軸的方向上對準。精確控制掃描路徑，從而磁控管可沿一或多個路徑平移，該一或多個路徑基於各別馬達的振盪頻率及衝程長度而有多種不同的形狀。磁控管208的徑向分量「A」及磁控管308的徑向分量「A’」受到彼此獨立的控制。然而，磁控管208的周向分量「B」及磁控管308的周向分量「B’」經由耦接至上文描述的第一致動器320而相聯。
第4圖是根據某些實施例之圖示用PVD腔室處理基板之方法400的圖。應指出，僅出於說明的目的，以下的實例描述PVD腔室200。在操作402中，將基板216佈置於底座210的上表面214上，並且基板216藉由使用馬達231相對於一或多個靶（例如靶212或靶212及312）圍繞旋轉軸線旋轉。在一些實施例中，使底座210相對於一或多個靶連續旋轉，以提高膜均勻性。
在操作404中，在旋轉期間使第一靶212的材料得到濺射，以在基板216上沉積膜。第一靶212相對於底座210傾斜角度282（第2B圖所示）。當使用PVD腔室300的配置時，在基板旋轉期間，第二靶312的材料亦可濺射至基板216上。第一及第二靶212、312中之每一者的材料可同時濺射至基板216的不同區域上。
在操作406中，第一磁控管208藉由使用第一致動器220相對於第一靶212沿周向方向B平移，該第一致動器220經由鉸鏈228及支撐體230耦接至磁控管208。當使用PVD腔室300的配置時，第一磁控管208及第二磁控管308藉由使用第一致動器320沿周向方向B同時平移，該第一致動器分別經由鉸鏈228、328及支撐體230、330耦接至第一磁控管208及第二磁控管308。
在操作408中，第一磁控管208藉由使用第一致動器220相對於第一靶212沿徑向方向A平移，該第一致動器220經由支撐體230耦接至磁控管208。當使用PVD腔室300的配置時，第一磁控管208及第二磁控管308藉由使用系統控制器250、經由支撐體230耦接至第一磁控管208的第二致動器222以及經由支撐體330耦接至第二磁控管308的第二致動器322沿徑向方向A同時平移。可藉由使用系統控制器250使一或多個磁控管的平移的周向方向B及徑向方向A的分量彼此獨立地受控制。在方法400的一些實施例中，基本上同時執行操作406、408。
另外，在方法400的一些實施例中，基本上同時執行操作402、404、406、408。在方法400的一些實施例中，在啟動操作404之前，啟動操作402、406及408。在方法400的一些實施例中，依序啟動操作402、404、406及408。在方法400的一些實施例中，不依序啟動操作402、404、406及408。
雖然上文涉及本揭示案的實施例，但可在不脫離基本範疇的情況下設計本揭示案的其他及另外的實施例，下文的請求項決定本發明範疇。
100:基板處理系統 102:設備前端模組 103:FOUP 104:第一裝載閘腔室 105:機器人 106:傳送腔室 107:機器人 108:第一專用除氣腔室 110:第一預清潔腔室 112:第一沉積腔室 114:第二預清潔腔室 116:第二沉積腔室 118:第二專用除氣腔室 120:第二裝載閘腔室 200:PVD腔室 202:腔室體 204:蓋組件 206:電源 208:磁控管 208A:外徑向邊緣 208B:邊緣 208C:邊緣 208D:邊緣 209:磁板 210:底座 211:永久磁體 212:靶 212A:外徑向邊緣 212B:邊緣 212C:內徑向邊緣 212D:邊緣 212M:靶材料 213:支撐板 214:上表面 215:電絕緣體 216:基板 217:波紋管 218:背板 219:旋轉活管套節 220:第一致動器 221:底座軸 222:第二致動器 223:護板 224:夾子 225:轉子 226:掃描路徑 227:定子 228:鉸鏈 229:裝配板 230:支撐體 231:馬達 232:溫度控制系統 233:冷卻通道 234:RF偏壓源 235:馬達 237:處理區域 250:系統控制器 252:中央處理單元 254:記憶體 256:支援電路 281:角度 282:角度 283:角度 290:支撐柱 291:中心軸線 293:旋轉軸線 295:樞轉點 300:PVD腔室 308:第二磁控管 312:第二靶 318:背板 320:第一致動器 322:第二致動器 328:鉸鏈 330:支撐體 400:方法 402:操作 404:操作 406:操作 408:操作 A:徑向分量 A':徑向分量 B:周向分量 B':周向分量 R1:半徑 R2:半徑 X:軸 Y:軸 Z:軸
為了詳細地理解本揭示案的上述特徵的方式，可參考實施例更特定地描述上文簡要概述的本揭示案，附圖說明其中一些實施例。然而，應注意，附圖僅圖示本揭示案的典型實施例，並且因此不應認為其限制本揭示案的範疇，因為本揭示案可承認其他等效的實施例。
第1圖是根據某些實施例的例示性基板處理系統的俯視示意圖。
第2A圖是根據某些實施例之可用於第1圖之基板處理系統中之PVD腔室的側截面圖。
第2B圖是根據某些實施例之第2A圖之PVD腔室之一部分的放大的截面圖。
第2C圖是根據某些實施例之第2A圖之一部分的俯視圖，其圖示重疊的靶及基板。
第2D圖是根據某些實施例之第2A圖之一部分的俯視圖，其圖示重疊的磁控管及靶。
第3A圖是根據某些實施例之可用於第1圖之基板處理系統中之另一PVD腔室的側截面圖。
第3B圖是根據某些實施例之第3A圖之PVD腔室的俯視示意圖。
第4圖是根據某些實施例之圖示使用PVD腔室處理基板之方法的圖。
為便於理解，在可能的情況下以使用相同的元件符號來標明圖中共同的相同要素。設想一個實施方式的要素及特徵可在無進一步敘述的情況下有益地包括於其他實施方式中。
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200:PVD腔室
202:腔室體
204:蓋組件
206:電源
208:磁控管
209:磁板
210:底座
211:永久磁體
212:靶
212A:外徑向邊緣
212C:內徑向邊緣
213:支撐板
214:上表面
215:電絕緣體
216:基板
217:波紋管
218:背板
219:旋轉活管套節
220:第一致動器
221:底座軸
222:第二致動器
223:護板
224:夾子
225:轉子
227:定子
228:鉸鏈
229:裝配板
230:支撐體
231:馬達
232:溫度控制系統
233:冷卻通道
234:RF偏壓源
235:馬達
250:系統控制器
252:中央處理單元
254:記憶體
256:支援電路
290:支撐柱
X:軸
Y:軸
Z:軸

Claims (20)

  1. 一種物理氣相沉積(PVD)腔室，其包含： 一底座，其佈置於該PVD腔室的一處理區域內，該底座具有經配置以支撐其上一基板的一上表面； 一第一馬達，其耦接至該底座，該第一馬達經配置以使該底座圍繞與該底座的該上表面的至少一部分相垂直的一第一軸線旋轉； 一蓋組件，其包含一第一靶，其中 該第一靶的一表面界定該處理區域的一部分，並且包含一第一靶材料； 該底座的該上表面的一表面積大於該第一靶的該表面的一表面積；及 該第一靶的該表面相對於該底座的該上表面的一平面以一第一角度傾斜； 一第一磁控管，其佈置於該第一靶的一部分上方及該蓋組件的維持於大氣壓下的一區域中； 一第一致動器，其經配置以沿一第一方向平移該第一磁控管，其中藉由該第一致動器平移該第一磁控管包括使該第一磁控管圍繞一第二軸線旋轉； 一第二致動器，其經配置以沿一第二方向平移該第一磁控管；及 一系統控制器，其經配置以藉由使該第一致動器及該第二致動器同時平移該第一磁控管使得該第一磁控管沿一第一路徑的至少一部分平移。
  2. 如請求項1所述之PVD腔室，其中該第一磁控管及該第一靶是三角洲形的。
  3. 如請求項1所述之PVD腔室，其進一步包含耦接至該底座的一旋轉活管套節，該旋轉活管套節經配置以在該底座圍繞該第一軸線旋轉期間提供對該底座的流體耦合。
  4. 如請求項1所述之PVD腔室，其中該底座的該上表面經配置以接收邊長的一長度為約500 mm或更大的一正方形或矩形基板。
  5. 如請求項1所述之PVD腔室，其中該第一靶的一邊緣包含三個角，且該三個角中之一者相比於其他兩個角徑向上更接近該第一軸線。
  6. 如請求項5所述之PVD腔室，其中該第一靶的該三個角中之該一者相比於該等其他兩個角距該底座的該上表面更遠。
  7. 如請求項1所述之PVD腔室，其中： 該第一靶包含經配置以接收從中穿過的用於冷卻該第一靶的一冷卻劑的一或多個冷卻通道，及 該PVD腔室，其進一步包含： 一第二靶，其中 該第二靶的一表面界定該處理區域的一不同的部分，並且包含一第二靶材料； 該底座的該上表面的該表面積大於該第二靶的該表面的一表面積； 該第二靶的該表面相對於該底座的該上表面的該平面以一第二角度傾斜；及 該第二靶包含經配置以接收從中穿過的用於冷卻該第二靶的一冷卻劑的一或多個冷卻通道；及 一第二磁控管，其佈置於該第二靶的一部分上方及該蓋組件的維持於大氣壓下的該區域中。
  8. 如請求項7所述之PVD腔室，其中該第一及第二靶材料包含同一材料。
  9. 如請求項7所述之PVD腔室，其中該第一及第二靶材料包含不同的材料。
  10. 如請求項7所述之PVD腔室，其中該第一及第二靶經配置以在一基板的不同區域上同時沉積該同一材料。
  11. 如請求項1所述之PVD腔室，其中該第一方向是一徑向方向，而該第二方向是一周向方向。
  12. 如請求項1所述之PVD腔室，其中： 該第二軸線相對於該第一軸線傾斜，及 該第二軸線沿與該第一靶的該表面相垂直的一方向延伸。
  13. 如請求項1所述之PVD腔室，其中該系統控制器經配置以使該第一及第二致動器同步，以維持該第一磁控管沿該第一路徑的平移。
  14. 一種物理氣相沉積(PVD)腔室，其包含： 一底座，其佈置於該PVD腔室的一處理區域內，該底座具有經配置以支撐其上一基板的一上表面； 一第一馬達，其耦接至該底座，該第一馬達經配置以使該底座圍繞與該底座的該上表面的至少一部分相垂直的一第一軸線旋轉； 一蓋組件，其包含一第一靶，其中 該第一靶的一表面界定該處理區域的一部分，並且包含一第一靶材料；及 該第一靶的該表面相對於該底座的該上表面的一平面以一第一角度傾斜；及 一第一磁控管，其佈置於該第一靶的一部分上方及該蓋組件的維持於大氣壓下的一區域中； 一第一致動器，其經配置以沿一第一方向平移該第一磁控管；及 一電腦可讀媒體，其儲存當由一系統的一處理器執行時使該系統同時： 使該第一馬達圍繞該第一軸線旋轉該底座；及 使該第一致動器沿一第一方向平移該第一磁控管。
  15. 如請求項14所述之PVD腔室，其包含經進一步配置以同時執行以下操作的可執行指令： 使一第二致動器平移該第一磁控管，其中 平移該第一磁控管包括圍繞一第二軸線旋轉該第一磁控管，其中當相對於與該第二軸線垂直的一平面量測時，該第二軸線經佈置成與該第一磁控管有一距離。
  16. 如請求項15所述之PVD腔室，其中該第一方向是自該PVD腔室的一中心軸線延伸的一徑向方向。
  17. 如請求項15所述之PVD腔室，其中該第一及第二致動器經配置以藉由使該第一致動器及該第二致動器同時平移該第一磁控管使得該第一磁控管沿一第一路徑的至少一部分平移。
  18. 如請求項14所述之PVD腔室，其中該第一靶的一邊緣包含三個角，該三個角中之一者相比於其他兩個角徑向上更接近該第一軸線。
  19. 如請求項18所述之PVD腔室，其中該第一靶包含經配置以接收從中穿過的用於冷卻該第一靶的一冷卻劑的一或多個冷卻通道。
  20. 一種處理系統，其包含： 一傳送腔室；及 一物理氣相沉積(PVD)腔室，其耦接至該傳送腔室，該PVD腔室包含： 一底座，其佈置於該PVD腔室的一處理區域內，該底座具有經配置以支撐其上一基板的一上表面； 一第一馬達，其耦接至該底座，該第一馬達經配置以使該底座圍繞與該底座的該上表面的至少一部分相垂直的一第一軸線旋轉； 一蓋組件，其包含一第一靶，其中 該第一靶的一表面界定該處理區域的一部分，並且包含一第一靶材料； 該底座的該上表面的一表面積大於該第一靶的該表面的一表面積； 該第一靶的該表面相對於該底座的該上表面的一平面以一第一角度傾斜；及 該第一靶包含經配置以接收從中穿過的用於冷卻該第一靶的一冷卻劑一或多個冷卻通道； 一第一磁控管，其佈置於該第一靶的一部分上方及該蓋組件的維持於大氣壓下的一區域中； 一第一致動器，其經配置以沿一第一方向平移該第一磁控管； 一第二致動器，其經配置以平移該第一磁控管，其中藉由該第二致動器平移該第一磁控管包括使該第一磁控管圍繞一第二軸線旋轉；及 一系統控制器，其經配置以藉由使該第一致動器及該第二致動器同時平移該第一磁控管使得該第一磁控管沿一第一路徑的至少一部分平移。
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