CN102084023B - 磁控溅射方法以及磁控溅射装置 - Google Patents
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Abstract
在该溅射方法中,将多个细长堆积区域配置成:使得多个细长堆积区域在第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形区域,并且在与第一方向垂直的第二方向上彼此隔开预定间隔排列;将多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域配置成:使得一个细长堆积区域的沿第一方向延伸的边中的一边实质上通过圆形区域的中心;将多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域配置成:使得另一个细长堆积区域的在第二方向上的另一边通过圆形区域的边缘;设定多个细长区域中的每一个的宽度,使得将第二方向上的多个细长区域的多个宽度相加而得到的值等于圆形区域的半径;将多个细长靶配置成面对对应的多个细长区域,以使从多个细长靶射出的溅射粒子入射到对应的多个细长区域;与圆形区域重合地配置晶片;在将通过磁控放电生成的等离子体封闭在靶附近的情况下,使溅射粒子从靶的表面射出;使晶片以通过圆形区域的中心的法线作为旋转中心并以预定转速同轴旋转,从而在晶片表面上堆积膜。
Description
技术领域
本发明涉及在溅射处理中利用磁控放电的磁控溅射法,尤其涉及将半导体晶片作为被处理体的磁控溅射方法以及磁控溅射装置。
背景技术
在半导体设备的制造中,反复多次进行在半导体晶片上形成预定薄膜的工序以及通过光刻对该薄膜进行图案化并进行蚀刻加工的工序。溅射法是通过离子冲击对靶(薄膜母材)进行溅射并使靶材料原子堆积在半导体晶片上的物理气相沉积法(PVD:Physical Vapor Deposition)的薄膜形成技术,并被广泛地应用于半导体处理。其中,磁控溅射法最实用,成为了溅射法的主流。
磁控溅射法一般在平行平板型的二极溅射装置中将磁体配置在阴极侧的靶的后背侧,从而形成向靶的前表侧泄漏的磁场。这里,配置两极性(N极/S极)的磁体,使得漏磁场具有与靶表面平行的分量,并使得该平行磁场分量在平行于靶表面且与磁力线垂直的方向上呈环形分布。这样一来,通过离子的入射而从靶表面撞击出的二次电子受劳仑兹力而沿着上述环按照摆线闭合的轨迹运动,同时被束缚在靶表面附近,并通过磁控放电来促进溅射气体的等离子化或离子化。根据该方法,在低压力下也能够得到大的电流密度,能够进行低温、高速的溅射成膜。
磁控溅射法在典型的平行平板型二极溅射中使用了圆板形或者方板形的靶。在此情况下,一旦形成于靶表面的漏磁场静止,则靶表面仅在与上述环、即等离子体环相对的部分被局部侵蚀,靶的有效利用率低,从溅射成膜的均匀性方面也不理想。因此,在靶的后背侧设置了使磁体适当移动(旋转、直进、摆动等)的机构,以使等离子体环能够作用于靶表面的尽量大的范围。
专利文献1公开了下述磁控溅射装置:其使用比较细长的方板形、即细长的靶,并使靶表面的侵蚀区域在靶长度方向上移动,从而提高了靶利用率以及溅射成膜的均匀性。在该磁控溅射装置中,在靶的后背侧,构成在与靶长度方向平行地延伸的柱状旋转轴的外周将N极的板磁体和S极的板磁体沿轴向隔开固定间隔分别粘贴成螺旋状而成的旋转磁体群,并且设置具有与靶近似相同的外围尺寸(宽度尺寸、长度尺寸)、并在靠近靶的后背面的位置包围上述旋转磁体群的周围的矩形的框架状固定外周板磁体,在靶表面上沿轴向排列形成许多具有与螺旋的间距近似相等的短轴以及与靶的宽度尺寸近似相等的长轴的近似椭圆形的等离子体环,通过使旋转磁体群与柱状旋转轴一体地旋转,使得上述许多等离子体环在靶长度方向上移动。
现有技术文献
专利文献1:国际公开WO2007/043476。
发明内容
发明要解决的问题
但是,在上述的安装在柱状旋转轴上的旋转磁体群和配置在其周围的固定外周板磁体的磁性链接的构造上,从原理上说,细长靶的尺寸在轴向上没有特别界限,但在宽度方向上120~130mm左右是界限。因此,无法使用单一的细长靶在具有较大直径的圆形被处理体、例如300mm直径的半导体晶片上均匀地实施溅射成膜。另外,靶被比该靶大一圈的背板支承,在该背板的周围结合有绝缘部件和供电系统,因此也无法在宽度方向上紧挨配置多个细长靶,即无法成倍增大外观上的靶宽。
基于上述理由,在将半导体晶片作为被处理体的磁控溅射法中,上述那样的细长靶的使用或实用化一直都很困难。
本发明就是鉴于上述现有技术的实际情况和问题而完成的,其目的在于,提供一种能够使用细长靶在半导体晶片上有效且均匀地进行溅射成膜的磁控溅射方法以及磁控溅射装置。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的,在本发明第一观点中的磁控溅射方法中,将多个细长堆积区域配置成:使得所述多个细长堆积区域在第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形基准区域,并且在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此隔开预定间隔排列;将所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域配置成:使得所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的中心;将所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域配置成:使得所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的边缘;设定所述多个细长堆积区域中的每一个细长堆积区域的宽度,使得将所述多个细长堆积区域的所述第二方向上的宽度相加而得到的值实质上等于所述圆形基准区域的半径;将多个细长靶配置成面对对应的所述多个细长堆积区域,以使从所述多个细长靶射出的溅射粒子入射到对应的所述多个细长堆积区域;将作为被成膜体的半导体晶片配置在与所述圆形基准区域重合的位置上;在所述多个细长靶中每一个细长靶的背侧驱动可动的磁体,从而在将通过磁控放电而生成的等离子体封闭在所述靶的附近的情况下,从所述靶的表面射出溅射粒子;以通过所述圆形基准区域的中心的法线作为旋转中心轴并以预定转速旋转所述半导体晶片,从而在所述半导体晶片表面上形成溅射粒子的堆积膜。
本发明第一观点中的磁控溅射装置包括:能够将内部排气以减压的处理容器;可旋转的载置台,所述载置台在所述处理容器内支承半导体晶片;旋转驱动部,所述旋转驱动部使所述载置台以期望的转速旋转;多个靶,所述多个靶被配置成面对所述载置台,并且在第一方向上分别具有预定值以上的长度,并在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔排列;气体供应机构,用于向所述处理容器内供应溅射气体;电力供应机构,用于使所述溅射气体在所述处理容器内放电;以及磁场产生机构,所述磁场产生机构包括磁体,所述磁体为了将在所述处理容器内生成的等离子体封闭在所述多个靶中的每个靶附近而被设置在所述多个靶中的每个靶的背侧;其中,多个细长堆积区域被配置成:所述多个细长堆积区域在所述第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形基准区域,并且在所述第二方向上彼此隔开预定间隔排列,所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域被配置成:所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的中心,所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域被配置成:所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的边缘,将所述多个细长堆积区域的所述第二方向上的宽度相加而得到的值大致等于所述圆形基准区域的半径,所述半导体晶片被配置在与所述圆形基准区域重合的位置,通过所述旋转驱动部使所述载置台和所述半导体晶片同轴旋转,并且使得从所述多个靶中的每个靶表面射出的溅射粒子入射到对应的所述多个细长堆积区域,从而在所述半导体晶片的表面上形成溅射粒子的堆积膜。
根据本发明上述第一观点中的方法或装置,使半导体晶片在旋转一圈的期间通过一个或多个细长堆积区域,因此使晶片表面的各部分均匀地在相当于180°的区间暴露于溅射粒子中,从而能够与半导体晶片的转速无关地在半导体晶片上以均匀性高的成膜速率形成薄膜。
在本发明第二观点中的磁控溅射方法中,将多个细长堆积区域配置成:使得所述多个细长堆积区域在第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形基准区域,并且在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此隔开预定间隔排列;将所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域配置成:使得所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的中心;将所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域配置成:使得所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的边缘;设定所述多个细长堆积区域中的每一个细长堆积区域的宽度,使得将所述多个细长堆积区域的所述第二方向上的宽度相加而得到的值实质上等于所述圆形基准区域的半径;将多个细长靶配置成面对对应的所述多个细长堆积区域,以使从所述多个细长靶射出的溅射粒子入射到对应的所述多个细长堆积区域;将作为被成膜体的半导体晶片配置于在包含所述圆形基准区域的面内从所述圆形基准区域偏离了预定距离的第二位置;在所述多个细长靶中每一个细长靶的背侧驱动可动的磁体,从而在将通过磁控放电而生成的等离子体封闭在所述靶的附近的情况下,从所述靶的表面射出溅射粒子;使所述半导体晶片以通过所述圆形基准区域的中心的法线作为旋转中心轴并以预定转速偏心旋转,从而在所述半导体晶片表面上形成溅射粒子的堆积膜。
本发明第二观点中的磁控溅射装置包括:能够将内部排气以减压的处理容器;可旋转的载置台,所述载置台在所述处理容器内支承半导体晶片;旋转驱动部,所述旋转驱动部使所述载置台以期望的转速旋转;多个靶,所述多个靶被配置成面对所述载置台,并且在第一方向上分别具有预定值以上的长度,并在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔排列;气体供应机构,用于向所述处理容器内供应溅射气体;电力供应机构,用于使所述溅射气体在所述处理容器内放电;以及磁场产生机构,所述磁场产生机构包括磁体,所述磁体为了将在所述处理容器内生成的等离子体封闭在各个所述靶的附近而被设置在所述多个靶的每个靶的背侧;其中,多个细长堆积区域被配置成:所述多个细长堆积区域在所述第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形基准区域,并且在所述第二方向上彼此隔开预定间隔排列,所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域被配置成:所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的中心,所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域被配置成:所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的边缘,将所述多个细长堆积区域的所述第二方向上的宽度相加而得到的值大致等于所述圆形基准区域的半径,所述半导体晶片被配置于在包含所述圆形基准区域的面内从所述圆形基准区域偏离了预定距离的位置上,通过由所述旋转驱动部旋转所述载置台来使所述半导体晶片偏心旋转,并且使得从所述多个靶的每个靶表面射出的溅射粒子入射到对应的所述多个细长堆积区域,从而在所述半导体晶片的表面上形成溅射粒子的堆积膜。
根据本发明上述第二观点中的方法或装置,除了上述第一观点中的效果以外,还能够可靠地防止成膜速率产生异常点,能够进一步提高成膜速率的均匀性。
在上述第一和第二观点中的方法或装置中,根据优选的一个方式,当将半导体晶片的半径设为R、将细长堆积区域的个数设为N(N为2以上的整数)时,每个细长堆积区域在第二方向上的宽度是R/N。
在本发明第三观点中的磁控溅射方法中,将多个细长堆积区域配置成:使得所述多个细长堆积区域在第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形基准区域,并且在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此隔开预定间隔排列;将所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域配置成:使得所述圆形基准区域的中心进入到所述一个细长堆积区域的内侧,并且使得所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述圆形基准区域的中心偏离了第一距离的位置;将所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域配置成:使得所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述圆形基准区域的边缘向外侧偏离了第二距离的位置;设定所述多个细长堆积区域中的每一个细长堆积区域的宽度,使得将所述多个细长堆积区域的所述第二方向上的宽度相加而得到的值比所述圆形基准区域的半径大预定的超过尺寸;将多个细长靶配置成面对对应的所述多个细长堆积区域,以使从所述多个细长靶射出的溅射粒子入射到对应的所述多个细长堆积区域;将作为被成膜体的半导体晶片配置于在包含所述圆形基准区域的面内从所述圆形基准区域偏离了第三距离的位置上;在所述多个细长靶中的每一个细长靶的背侧驱动可动的磁体,从而在将通过磁控放电而生成的等离子体封闭在所述靶的附近的情况下,从所述靶的表面射出溅射粒子;使所述半导体晶片以通过所述圆形基准区域的中心的法线作为旋转中心轴并以预定转速偏心旋转,从而在所述半导体晶片表面上形成溅射粒子的堆积膜。
另外,本发明第三观点中的磁控溅射装置包括:能够将内部排气以减压的处理容器;可旋转的载置台,所述载置台在所述处理容器内支承半导体晶片;旋转驱动部,所述旋转驱动部使所述载置台以期望的转速旋转;多个靶,所述多个靶被配置成面对所述载置台,并且在第一方向上分别具有预定值以上的长度,而在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔排列;气体供应机构,用于向所述处理容器内供应溅射气体;电力供应机构,用于使所述溅射气体在所述处理容器内放电;以及磁场产生机构,所述磁场产生机构包括磁体,所述磁体为了将在所述处理容器内生成的等离子体封闭在各个所述靶的附近而被设置在所述多个靶的每个靶的后背侧;其中,多个细长堆积区域被配置成:所述多个细长堆积区域在所述第一方向上分别横穿圆形基准区域,并且在所述第二方向上彼此隔开预定间隔排列,在所述第二方向上,所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域被配置成:所述圆形基准区域的中心进入到所述一个细长堆积区域的内侧,并且所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述圆形基准区域的中心偏离了第一距离的位置,所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域被配置成:所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的边缘,在所述第二方向上,将所述多个细长堆积区域的宽度相加而得到的值比所述圆形基准区域的半径大预定的超过尺寸,所述半导体晶片被配置于在包含所述圆形基准区域的面内从所述圆形基准区域偏离了第三距离的位置上,通过所述旋转驱动部来使所述半导体晶片偏心且与所述载置台一体地旋转,并且使得从各个所述靶表面射出的溅射粒子入射到各个对应的所述多个细长堆积区域,从而在所述半导体晶片的表面上形成溅射粒子的堆积膜。
根据本发明上述第三观点中的方法或装置,除了上述第一和第二观点中的效果以外,还改善提高晶片中心部和周缘部的成膜速率特性,能够进一步提高面内成膜速率的均匀性。
在本发明优选的一个方式中,所述超过尺寸等于将第一距离和第二距离相加而得的值。另外,所述第三距离与第二距离相等。
另外,在优选的一个方式中,半导体晶片的直径是300mm,靶的个数是2,第二距离被确定为约15mm。或者,半导体晶片的直径是300mm,靶的个数是3,第二距离被确定为约10mm。
在优选的一个方式中,细长堆积区域具有与第一方向平行的一对长边。另外,细长堆积区域在沿第一方向延伸的一对长边中的至少一个上具有凹部或凸部。另外,优选的是,第一方向上的多个细长堆积区域的长度越靠近圆形基准区域的中心就越长,越靠近圆形基准区域的边缘就越短。
在优选的一个方式中,磁场产生机构在第二方向上形成从靶表面的一端延伸到另一端的圆形或椭圆形的等离子体环,并使等离子体环在第一方向上移动。
在优选的一个方式中,磁场产生机构将分别配置在多个靶的背侧的磁体容纳在共同的壳体内。作为优选的一个方式,该壳体由磁性体形成。
在优选的一个方式中,将壳体气密地安装在所述腔室上,并且所述壳体内能够被减压。
另外,在优选的一个方式中,具有以下机构,所述机构能够根据靶表面的侵蚀度来改变靶与磁场产生机构的距离间隔,以使靶表面上的磁场强度保持恒定。
在优选的一个方式中,设置有狭缝,该狭缝被配置在每个靶与载置台之间,用于规定每个细长堆积区域。
在优选的一个方式中,设置有准直仪,所述准直仪被配置在每个靶与载置台之间,用于将从每个靶射出的溅射粒子的方向性控制为垂直于细长堆积区域的方向。
在优选的一个方式中,设置有离子化等离子体生成部,所述离子化等离子体生成部生成用于在每个靶与载置台之间使溅射粒子离子化的等离子体。
在优选的一个方式中,设置有一个共同背板,所述一个共同背板在连续的一个面上排列保持多个靶。
在优选的一个方式中,电力供应机构包括直流电源,所述直流电源经由背板与多个靶电气地共同连接。
电力供应机构包括高频电源,所述高频电源经由背板与多个靶电气地共同连接。
在优选的一个方式中,在同一处理容器内沿所述第一方向排列配置多个载置台,配置各个所述靶使其在第一方向上跨越多个半导体晶片并面对细长堆积区域,使多个半导体晶片在多个载置台上同时旋转,从而在所述半导体晶片上同时进行溅射成膜。
本发明其他观点中的溅射装置包括:能够将内部排气以减压的处理容器;可绕旋转轴旋转的载置台,所述载置台被设置在所述处理容器内,用于配置半导体晶片;以及溅射机构,所述溅射机构面对所述载置台而设置,并且能够支承沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面向沿所述第一方向延伸的细长堆积区域射出。在该溅射装置中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔配置有多个所述溅射机构,所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述旋转轴的中心,所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述载置台的半导体晶片配置区域的边缘,而另一边通过所述载置台的所述半导体晶片配置区域,在与所述多个溅射机构对应的细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度中,通过相加所述细长堆积区域的宽度而得到的值大致等于所述半导体晶片配置区域的半径。
本发明其他观点中的溅射装置包括:能够将内部排气以减压的处理容器;可绕旋转轴旋转的载置台,所述载置台被设置在所述处理容器内,用于配置半导体晶片;以及溅射机构,所述溅射机构面对所述载置台而设置,并且能够支承沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面向沿所述第一方向延伸的细长堆积区域射出。在该溅射装置中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔配置有多个所述溅射机构,所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述旋转轴的中心,所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述载置台的半导体晶片配置区域的边缘或者从所述边缘离开预定距离的位置,而另一边则通过所述载置台的所述半导体晶片配置区域内,在所述溅射装置中设置有下述机构,所述机构保持半导体晶片,以使所述半导体晶片配置区域的中心从所述旋转轴的中心离开与所述预定距离相等的距离。
在上述的装置结构中,优选的是:在与第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置三个或更多的溅射机构,多个溅射机构中的再一个溅射机构被配置成:其细长堆积区域相对于多个溅射机构中的一个溅射机构的细长堆积区域而位于于对应于多个溅射机构中的另一个溅射机构的细长堆积区域相反的一侧,并且通过半导体晶片配置区域内。
另外,多个溅射机构中的再一个溅射机构的细长堆积区域的宽度实质上等于多个溅射机构中的一个溅射机构的细长堆积区域于多个溅射机构中的另一个溅射机构的细长堆积区域之间的间隔。
另外,当将半导体晶片配置区域的半径设为R、将细长堆积区域的个数设为N(N为2以上的整数)时,第二方向上的每个细长堆积区域的宽度是R/N。
本发明其他观点中的溅射装置包括:能够将内部排气以减压的处理容器;可绕旋转轴旋转的载置台,所述载置台被设置在所述处理容器内,用于配置半导体晶片;以及溅射机构,所述溅射机构面对所述载置台而设置,并且能够支承沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面向沿所述第一方向延伸的细长堆积区域射出。在该溅射装置中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔配置有多个所述溅射机构,所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述旋转轴的中心离开第一距离的位置,而另一边则通过所述载置台的半导体晶片配置区域,所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述载置台的所述半导体晶片配置区域的边缘离开第二距离的位置,而另一边则通过所述半导体晶片配置区域,在与所述多个溅射机构对应的细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度中,将所述细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度相加而得到的值比所述半导体晶片配置区域的半径至少大所述第二距离。
本发明其他观点中的溅射装置包括:能够将内部排气以减压的处理容器;可绕旋转轴旋转的载置台,所述载置台被设置在所述处理容器内,用于配置半导体晶片;以及溅射机构,所述溅射机构面对所述载置台而设置,并且能够支承沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面向沿所述第一方向延伸的细长堆积区域射出。在该溅射装置中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔配置有多个所述溅射机构,所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述旋转轴的中心离开第一距离的位置,而另一边则通过所述载置台的半导体晶片配置区域,所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述载置台的所述半导体晶片配置区域的边缘离开第二距离的位置或者从所述第二距离最大离开第三距离的位置,而另一边则通过所述半导体晶片配置区域,在所述溅射装置中设置下述机构,所述机构保持半导体晶片,以使所述半导体晶片配置区域的中心从所述旋转轴的中心离开与所述第三距离相等的距离。
在优选的一个方式中,在与第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置三个或更多的溅射机构,多个溅射机构中的再一个溅射机构被配置成:其细长堆积区域相对于多个溅射机构中的一个溅射机构的细长堆积区域而位于相对于多个溅射机构中的另一个溅射机构的细长堆积区域相反的一侧,并且通过半导体晶片配置区域内。
另外,在优选的一个方式中,多个溅射机构中的再一个溅射机构的细长堆积区域的宽度实质上等于多个溅射机构中的一个溅射机构的细长堆积区域于多个溅射机构的另一个溅射机构的细长堆积区域之间的间隔。
另外,在优选的一个方式中,至少一个细长堆积区域中的单侧或两侧的边包括至少一个被形成为凹状或凸状的部分。
另外,在优选的一个方式中,半导体晶片配置区域的直径为300mm以上。
本发明的其他观点中的溅射方法包括以下步骤:在载置台的半导体晶片配置区域保持半导体晶片,所述载置台被设置在能够将内部排气以减压的处理容器内,并能够绕旋转轴旋转;通过旋转所述载置台来旋转所述半导体晶片;以及使用溅射机构使溅射粒子从靶表面射出到细长堆积区域,所述溅射机构面对所述载置台而设置,能够保持沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面射出到沿所述第一方向延伸的所述细长堆积区域。在该溅射方法中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置多个所述溅射机构,所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述旋转轴的中心,所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述载置台的半导体晶片配置区域的边缘,而另一边则通过所述载置台的所述半导体晶片配置区域,在与所述多个溅射机构对应的细长堆积区域在所述第二方向上的宽度中,将细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度相加而得到的值大致等于所述半导体晶片配置区域的半径,通过所述半导体晶片的旋转,所述半导体晶片通过所述多个细长堆积区域,从而所述溅射粒子被堆积在所述半导体晶片的表面。
本发明其他观点中的溅射方法包括以下步骤:在载置台的半导体晶片配置区域保持半导体晶片,所述载置台被设置在能够将内部排气以减压的处理容器内,并能够绕旋转轴旋转;通过旋转所述载置台来旋转所述半导体晶片;以及使用溅射机构使溅射粒子从靶表面射出到细长堆积区域,所述溅射机构面对所述载置台而设置,能够保持沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面射出到沿所述第一方向延伸的所述细长堆积区域。在该溅射方法中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置多个所述溅射机构,所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述旋转轴的中心,所述多个溅射机构中的另一个被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过所述载置台的半导体晶片配置区域的实质上的边缘或者从所述边缘离开预定距离的部位,而另一边则通过所述载置台的所述半导体晶片配置区域内,半导体晶片被所述载置台保持,使得所述半导体晶片配置区域的中心从所述旋转轴的中心离开与所述预定距离相等的距离,通过所述半导体晶片的偏心旋转,所述半导体晶片通过所述多个细长堆积区域,从而所述溅射粒子被堆积在所述半导体晶片的表面。
在本发明优选的一个方式中,在与第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置三个或更多的溅射机构,多个溅射机构中的再一个溅射机构被配置成:其细长堆积区域相对于多个溅射机构中的一个溅射机构的细长堆积区域而位于相对于多个溅射机构中的另一个溅射机构的细长堆积区域相反的一侧,并且通过半导体晶片配置区域内。
另外,本发明其他观点中的溅射方法包括以下步骤:在载置台的半导体晶片配置区域保持半导体晶片,所述载置台被设置在能够将内部排气以减压的处理容器内,并能够绕旋转轴旋转;通过旋转所述载置台来旋转所述半导体晶片;以及使用溅射机构使溅射粒子从靶表面射出到细长堆积区域,所述溅射机构面对所述载置台而设置,能够保持沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面射出到沿所述第一方向延伸的所述细长堆积区域。在该溅射方法中,所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述旋转轴的中心离开第一距离的位置,而另一边则通过所述载置台的半导体晶片配置区域,所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述载置台的所述半导体晶片配置区域的边缘离开第二距离的位置,而另一边则通过所述半导体晶片配置区域,在与所述多个溅射机构对应的细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度中,将细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度相加而得到的值相对于所述半导体晶片配置区域的半径至少大所述第二距离,通过所述半导体晶片的旋转,所述半导体晶片通过所述多个细长堆积区域,从而所述溅射粒子被堆积在所述半导体晶片的表面。
另外,本发明其他观点中的溅射方法包括以下步骤:在载置台的半导体晶片配置区域保持半导体晶片,所述载置台被设置在能够将内部排气以减压的处理容器内,并能够绕旋转轴旋转;通过旋转所述载置台来旋转所述半导体晶片;以及使用溅射机构使溅射粒子从靶表面射出到细长堆积区域,所述溅射机构面对所述载置台而设置,能够保持沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面射出到沿所述第一方向延伸的所述细长堆积区域。在该溅射方法中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置多个所述溅射机构,所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述旋转轴的中心离开第一距离的位置,而另一边则通过所述载置台的半导体晶片配置区域,所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述载置台的所述半导体晶片配置区域的边缘离开第二距离的部位或者从所述第二距离最大离开第三距离的部位,另一边则通过所述半导体晶片配置区域,所述半导体晶片被所述载置台保持,以使所述半导体晶片配置区域的中心从所述旋转轴的中心离开与所述第三距离相等的距离,通过所述半导体晶片的偏心旋转,所述半导体晶片通过所述多个细长堆积区域,从而所述溅射粒子被堆积在所述半导体晶片的表面。
发明效果
根据本发明的磁控溅射方法以及磁控溅射装置,能够通过上述的结构和作用利用细长靶在半导体晶片上有效且均匀地进行溅射成膜。
附图说明
图1是示出在本发明的实施方式中使用的细长靶的一个结构例的立体图;
图2是用于说明根据本发明实施方式的磁控溅射法的原理的立体图;
图3是示出本发明第一实施方式中的晶片配置面上的各部分与晶片W的位置关系的平面图;
图4是示出从溅射成膜的观点来说与图3的布局等效的布局的平面图;
图5是示出第一实施方式中的理想的晶片上的成膜速率分布特性的图;
图6是示出在第一实施方式中可产生的位置关系的偏离的一个例子的平面图;
图7是示意性地示出图6情况下的成膜速率分布的图;
图8是示出在第一实施方式中可产生的位置关系的偏离的其他例子的平面图;
图9是示意性地示出图8情况下的成膜速率分布的图;
图10是示出第二实施方式中的各部分的位置关系和晶片旋转位置的一个场面的平面图;
图11是示出第二实施方式中的各部分的位置关系和晶片旋转位置的一个场面的平面图;
图12是示出第二实施方式中的各部分的位置关系和晶片旋转位置的一个场面的平面图;
图13是示出第二实施方式中的各部分的位置关系和晶片旋转位置的一个场面的平面图;
图14是示出在第二实施方式的仿真中使用的条件设定的图;
图15是示出在第二实施方式的仿真中得到的标准化成膜速率分布的图;
图16是示出第三实施方式中的各部分的位置关系和晶片配置位置的一个例子的平面图;
图17是示出在第三实施方式的仿真中使用的条件设定的图;
图18是示出在第三实施方式的仿真中得到的标准化成膜速率分布的图;
图19A是示出在第二和第三实施方式中将细长堆积区域上的中心/边缘间的成膜速率比和晶片偏心旋转的偏心量作为参数时的面内均匀性的图;
图19B是示出在第二和第三实施方式中将细长堆积区域上的中心/边缘间的成膜速率比和晶片偏心旋转的偏心量作为参数时的面内均匀性的另一图;
图20是示出第四实施方式中的双靶方式时的各部分的位置关系和晶片配置位置的一个例子的平面图;
图21A是示出第四实施方式中的双靶方式时的标准化成膜速率分布特性的图;
图21B是示出第四实施方式中的双靶方式时的标准化成膜速率分布特性的另一图;
图22是示出第四实施方式中的三靶方式时的各部分的位置关系和晶片配置位置的一个例子的平面图;
图23A是示出第四实施方式中的三靶方式时的标准化成膜速率分布特性的图;
图23B是示出第四实施方式中的三靶方式时的标准化成膜速率分布特性的另一图;
图24是示出本发明一个实施方式中的磁控溅射装置的结构的概要截面图;
图25是实施方式的磁控溅射装置中的柱状旋转轴、多个磁体群、板磁体以及常磁性体的立体图以及从靶侧观看的图;
图26A是示出实施方式的磁控溅射装置中的等离子体环生成区域的立体图;
图26B是示出实施方式的磁控溅射装置中的等离子体环生成区域的另一立体图;
图27是示出在晶片上的成膜分布速率特性中成为问题的概要图(profile)的一个例子的图;
图28是示出用于改善图27的成膜分布速率特性的细长堆积区域或狭缝的形状的一个变形例的平面图;
图29A是示出在实施方式的磁控溅射装置中设置准直仪的结构的一个例子的图;
图29B是示出在实施方式的磁控溅射装置中设置准直仪的结构的一个例子的另一图;
图30是示出在实施方式的磁控溅射装置中设置离子化等离子体生成部的结构的一个例子的图;
图31A是示出在实施方式的磁控溅射装置中在同一腔室20内设置多个旋转台22的结构的一个例子的图;
图31B是示出在实施方式的磁控溅射装置中在同一腔室20内设置多个旋转台22的结构的一个例子的另一图。
附图标记说明
P晶片配置面
A圆形基准区域
B1、B2、B3细长堆积区域
10、10(1)、10(2)、10(3)靶
12背板
14溅射枪单元
20腔室
22旋转载置台
24旋转驱动部
30溅射气体供应部
36排气装置
48、48(1)、48(2)磁体单元
60狭缝
44内侧壳体
46外侧壳体
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明优选的实施方式。
图1示出了在本发明的实施方式中使用的细长靶的一个结构例。该细长靶10是由作为薄膜原料的任意材质(金属、绝缘物等)形成的细长的细长方板形靶。细长靶10被粘贴在例如由铜系导电体形成的背板12上,背板12被安装在溅射枪单元14的一个面上。溅射枪单元14在其管体内具有包括用于磁控放电的可动磁体的磁场产生机构或供电系统等。当溅射枪单元14被安装在磁控溅射装置上并在溅射处理中工作时,能够从靶10表面的大致整个区域在时间上平均且近似均匀地射出溅射粒子。
参照图2来说明本发明实施方式中的磁控溅射法的原理。在本发明的实施方式中,如图2所示,在与细长靶10(1)、10(2)隔开预定间隔而相对的位置(通常为后述的旋转台22上的位置)上设定假想的晶片配置面P,该晶片配置面P具有比作为被处理体的晶片W(以下,称为晶片W)大的面积。该晶片配置面P的形状可以是任意的形状。并且,在该晶片配置面P上设定具有与晶片W相同的直径2R(R为晶片W的半径)的假想的圆形基准区域A,并且在与晶片配置面P上的第一方向(图中的Y方向)垂直的第二方向(图中的X方向)上隔开预定间隔设定假想的多个、例如两个细长堆积区域B1、B2,这些多个细长堆积区域B1、B2在第一方向(Y方向)上分别横穿圆形基准区域A。
这里,在晶片配置面P上,一个细长堆积区域B1以使其在X方向上的图中右侧的边与通过圆形基准区域A的中心Ao的法线实质上相切的方式配置在圆形基准区域A的左半部分内。并且,另一个细长堆积区域B2以使其在X方向上的图中右侧的边通过圆形基准区域A的边缘的方式配置在圆形基准区域A的右半部分内。X方向上的细长堆积区域B1、B2的总宽度(X方向尺寸)被设定成与圆形基准区域A的半径R相等。典型地说,细长堆积区域B1、B2的宽度也可以均等地设定为R/2。在此情况下,X方向上的区域B1、B2之间的间隔也为R/2。
Y方向上的各细长堆积区域B1、B2的长度是横穿圆形基准区域A或晶片W的长度即可。但是,从节约材料成本的观点出发,优选各细长堆积区域B1、B2的宽度在Y方向超出圆形基准区域A之外的限度内尽量短。在此情况下,优选靠近圆形基准区域A的中心Ao的细长堆积区域B1相对长,靠近圆形基准区域A的边缘的细长堆积区域B2相对短。
另外,在各细长堆积区域B1、B2中,一对长边彼此均与第一方向平行地延伸即可,短边彼此也可以不与第二方向平行,或者也可以弯曲。另外,如后面所述,各细长堆积区域B1、B2的各长边可以不是一条直线,例如可以在一处或多处具有凹部或凸部。
另外,在从靶10飞出的溅射粒子中,也可以有向细长堆积区域B之外的区域入射的溅射粒子。
两个细长靶10(1)、10(2)分别与晶片配置面P上的细长堆积区域B1、B2对应,并且分别面对细长堆积区域B1、B2而布局,以使得从这些靶表面射出的溅射粒子分别入射到细长堆积区域B1、B2。为了使得从细长靶10(1)射出的溅射粒子限定入射到细长堆积区域B1,并使得从细长靶10(2)射出的溅射粒子限定入射到细长堆积区域B2,可以如后面所述适当地使用细长开口的狭缝或准直仪等。
(第一实施方式)
图3示出了本发明第一实施方式中的晶片配置面P上的各部分(A、B1、B2)与晶片W的位置关系。在该实施方式中,被堆积膜的晶片W与晶片配置面P上的圆形基准区域A准确地重叠。另外,晶片W将圆形基准区域A的中心Ao作为中心以预定转速旋转。通过该旋转,晶片W上的比半径R/2靠内侧的晶片中心部仅在晶片中心部通过细长堆积区域B1的期间被暴露在来自细长靶10(1)的溅射粒子中,晶片W上的比半径R/2靠外侧的晶片外半部分区域在晶片外半部分区域通过细长堆积区域B1、B2的期间被暴露在来自细长靶10(1)、10(2)的溅射粒子中。另外,晶片中心部和晶片外半部分区域在通过细长堆积区域B1、B2以外的区域时不暴露于溅射粒子中。
图3所示的晶片配置面P上的各部分(A、B1、B2、W)的配置关系(布局)就溅射成膜处理来说与图4所示的晶片配置面P上的各部分(A、B1、B2、W)的配置关系(布局)等效。这里,在图4的配置关系中,图3的配置关系中的细长堆积区域B2将圆形基准区域A的中心Ao作为基准点对称地移动。在此情况下,细长堆积区域B2中的X方向上的图中左侧的边通过圆形基准区域A的边缘,另一个(右侧)边与细长堆积区域B1的另一个(图的左侧)边相切。
在图4中,通过晶片W的旋转,晶片W的晶片中心部在晶片中心部通过仅存在细长堆积区域B1的连续的左半部分的180°区间的期间被暴露于来自细长靶10(1)的溅射粒子中,晶片外半部分区域在晶片外半部分区域通过涉及细长堆积区域B1、B2而连续的左半部分的180°区间的期间被暴露于来自细长靶10(1)、10(2)的溅射粒子中。在细长堆积区域B1、B2以外的区域(右半部分的180°区间)中,晶片中心部和晶片外半部分区域不暴露于溅射粒子中。因此,可容易理解:理论上讲,当将细长堆积区域B1、B2上的薄膜堆积速度设为J(nm/min)时,与晶片W的转速无关,晶片W上的任意位置上的成膜速率均为J/2(nm/min)。
在图3的情况下,晶片W表面的各部分在转一圈的期间内暴露于来自细长靶10(1)、10(2)的溅射粒子的时间以及溅射粒子的入射量也与图4的情况相同,因此理论上讲晶片W上的任意位置上的成膜速率均相同为J/2(nm/min)。
另外,在图3和图4中,各细长靶10(1)、10(2)的宽度(X方向尺寸)之和与晶片W的半径R相等即可,细长靶10(1)、10(2)也可以不具有相同的宽度(R/2)。
图3和图4所示的布局的不同是基于矩形靶10(1)、10(2)的机构上的可实现性考虑的。
即,在图4所示的布局中,细长靶10(1)、10(2)必须无间隙地排列。但是,如图1所示,细长靶10(1)、10(2)被具有比细长靶10(1)、10(2)的面积大的面积的背板12支承,并且背板12被安装在具有比背板12的面积大的面积的溅射枪单元14上,因此无间隙地排列细长靶10(1)、10(2)的可实现性低。
另一方面,在图3所示的布局中,细长堆积区域B1、B2在细长堆积区域B1、B2之间空出足够大的间隔(R/2)而配置。因此,当在与上述细长堆积区域B1、B2分别相对的位置上配置细长靶10(1)、10(2)时,能够在X方向上容易地排列两台溅射枪单元14。
如果假定细长堆积区域B1、B2上的成膜速率在整个这些区域上均匀为J(nm/min),则如图5所示,晶片W上的成膜速率分布理想地讲在径向上变得均匀并为J/2(nm/min)。
但是,在该实施方式(图3的布局)中,对细长靶10(1)、10(2)以及晶片W的实际的配置位置要求非常严格的精度。
例如,即使在晶片W与圆形基准区域A准确重叠的情况下,如果如图6所示那样细长靶10(1)的右边BIR从圆形基准区域A的中心Ao向左方向偏离,从而与细长靶10(1)对应的细长堆积区域B1也从中心Ao向左方向偏离,则晶片中心附近(以中心Ao与右边BIR的距离为半径的圆形区域)将难以暴露于来自细长靶10(1)的溅射粒子中,因此如图7所示,会在该晶片中心附近产生成膜速率非常低的异常点。
或者,如果如图8所示那样细长靶10(1)的右边BIR从圆形基准区域A的中心Ao向右方向偏离,从而与细长靶10(1)对应的细长堆积区域B1也从中心Ao向右方向偏离,则晶片中心附近(以中心Ao与右边BIR的距离为半径的圆形区域)在晶片W旋转的期间会持续暴露于来自细长靶10(1)的溅射粒子中,因此如图9所示,会在该晶片中心附近产生成膜速率非常高的异常点。
另外,即使细长靶10(1)、10(2)被准确配置,如果晶片W从圆形基准区域A稍稍偏离,则晶片W上的成膜速率分布也会产生与上述相同的异常点。
(第二实施方式)
接着,对本发明的第二实施方式进行说明,本发明的第二实施方式与第一实施方式相比,细长靶10(1)、10(2)与晶片W的位置关系的严格的精度条件比较宽松。
第二实施方式在晶片W以使得晶片W的中心Wo从圆形基准区域A的中心Ao离开预定距离α的方式被配置在晶片配置面P上并以圆形基准区域A的中心Ao为中心进行旋转的方面与第一实施方式一致。第二实施方式的其他构成与第一实施方式基本相同。
图10~图13对应晶片W每旋转1/4圈(90°)的状态而示出了该第二实施方式中的旋转一圈的期间内的晶片W与圆形基准区域A以及细长堆积区域B1、B2之间的位置关系。
图10示出了晶片W通过旋转而向+X方向(图的右侧)偏离最多时的位置关系。如图所示,晶片W的中心Wo向细长堆积区域B1的右侧超出了与距离α相等的距离,晶片W的右端向细长堆积区域B2之外向外超出了与距离α相等的距离。
图11示出了晶片W从图10的位置进一步旋转1/4从而晶片W向-Y方向(图的下方)偏离最多时的位置关系。如图所示,晶片W的下端在Y方向上不会超出到细长堆积区域B1、B2之外。在X方向上,晶片W和细长堆积区域B1、B2之间的相对位置关系与晶片W准确地与圆形基准区域A重叠时(图3)相同。
图12示出了晶片W从图11的位置进一步旋转1/4从而晶片W向-X方向(图的左侧)偏离最多时的位置关系。如图所示,晶片W的中心Wo位于与细长堆积区域B1的右边相距α的内侧,晶片W的右端位于与细长堆积区域B2的右边相距α的内侧。
图13示出了晶片W从图12的位置进一步旋转1/4从而晶片W向+Y方向(图的上方)偏离最多时的位置关系。如图所示,与图11所示的情况相同,晶片W的下端在Y方向上不会超出到细长堆积区域B1、B2之外。在X方向上,晶片W和细长堆积区域B1、B2之间的相对位置关系与晶片W准确地与圆形基准区域A重叠的情况相同。
一旦如上述那样晶片W被偏心旋转,晶片W的中心Wo就会绕着圆形基准区域A的中心Ao以半径α旋转,因此即使细长堆积区域B1、B2相对于圆形基准区域A的位置精度有少许误差,晶片W的中心Wo(以及半径α的内侧的区域)也会在晶片W的一圈中的大致180°的区间通过细长堆积区域B1。由此,在晶片W的中心Wo附近也能够获得与其他部分不变的成膜速率,能够可靠地防止晶片上的成膜速率分布中产生上述的异常点。
图14和图15示出了第二实施方式中的具体的仿真(计算)结果。在该仿真中,将直径300mm的晶片W作为被处理体,将细长堆积区域B1、B2的宽度分别设定为75mm(R/2)。在此情况下,如图14所示,晶片旋转过程中的某个时间点的晶片上的堆积区域在X方向上位于两处(-75mm~0mm、75mm~150mm)。这里,假定在X方向上细长堆积区域B1、B2上的成膜速率不是恒定的而是呈二次函数分布,并且假定此时的中央部的成膜速率与端部的成膜速率之比(E/C)为0.8。另外,将偏心量α设定为15mm。
在上述的条件下,为了求出在晶片W的偏心旋转中的成膜速率分布的平均值(近似值),计算了假定晶片W通过图10~图13所示的配置而旋转的情况下的晶片上的标准化成膜速率分布,其结果,得到了图15所示的概要图,面内均匀性为±5.4%。
(第三实施方式)
接着,参照图16~图18来说明本发明的第三实施方式。
在第三实施方式中,如图16所示,在晶片配置面P上设定了三个细长堆积区域B1、B2、B3。这些细长堆积区域B1、B2、B3在X方向上隔开预定间隔而并列配置,并在Y方向上分别横穿圆形基准区域A。
细长堆积区域B1在圆形基准区域A的左侧区域被配置成其在+X方向(图的右侧)的边通过圆形基准区域A的中心Ao。另外,细长堆积区域B3在圆形基准区域A的左侧区域被配置成其在-X方向(图的左侧)的边通过圆形基准区域A的边缘。另一方面,细长堆积区域B2被配置成:如果细长堆积区域B2相对于圆形基准区域A的中心Ao点对称地移动到圆形基准区域A的左侧区域则移动后的细长堆积区域B2无间隙地夹在细长堆积区域B1、B3之间,圆形基准区域A的左侧区域被细长堆积区域B1、B2、B3基本完全覆盖。
细长堆积区域B1、B2、B3的在X方向上的宽度只要细长堆积区域B1、B2、B3的在X方向上的宽度的合计值等于晶片W的半径R/2,就可以任意确定,例如也可以均等地确定为R/3的值。
虽然省略了图示,但在晶片配置面P的上方分别与三个细长堆积区域B1、B2、B3相对地配置了三个细长靶10(1)、10(2)、10(3)。由此,从细长靶10(1)射出的溅射粒子主要被限定入射到细长堆积区域B1,从细长靶10(2)射出的溅射粒子主要被限定入射到细长堆积区域B2,从细长靶10(3)射出的溅射粒子主要被限定入射到细长堆积区域B3。
参照图16,与上述的第一实施方式(图3)相同,晶片W与圆形基准区域A准确地重合(偏心量α=0)。在此情况下,晶片W以圆形基准区域A的中心Ao为中心旋转。当然,也可以是晶片W的中心Wo从圆形基准区域A的中心Ao的中心偏离,晶片W相对于圆形基准区域A偏心旋转。
图17和图18示出了该第三实施方式中的具体的仿真(计算)结果。在该仿真中,将直径300mm的晶片W作为被处理体,将细长堆积区域B1、B2、B3的宽度分别设定为50mm(R/3)。在此情况下,如图17所示,晶片旋转过程中的某个时间点的晶片上的堆积区域在X方向上位于三处(-100mm~-50mm、0~50mm、100mm~150mm)。这里,假定在X方向上细长堆积区域B1、B2、B3上的成膜速率不是恒定的而是呈二次函数分布,并且假定此时的中心部的成膜速率与端部的成膜速率之比(E/C)为0.8。另外,将偏心量α设定为10mm。
在上述的条件下,为了通过计算求出晶片W的偏心旋转中的成膜速率分布的平均值(近似值),计算假定晶片W通过图10~图13所示的配置而旋转的情况下的晶片上的标准化成膜速率分布,其结果,得到了图18所示的概要图,面内均匀性为±4.5%。
图19A是示出使用第二实施方式中的两个靶时(以下,称为双靶方式)的标准化成膜速率分布的偏心量α依赖性的曲线,图19B是示出使用第三实施方式中的三个靶时(以下,称为三靶方式)的标准化成膜速率分布的偏心量α依赖性的曲线。在这些曲线中,将细长堆积区域B1、B2、B3上的中心部/端部的成膜速率比(E/C)作为参数。具体地说,E/C=0.8、0.9以及1.0。另外,晶片偏心旋转的偏心量α在0~20mm的范围内每次改变5mm。
当E/C=0.8时,在双靶方式中,如图19A所示,面内均匀性在α=0时最大(约±8.0%),随着α的增大而单调减少,在α=15mm附近变为极小(约±5.5%),之后缓慢增大。在三靶方式中,如图19B所示,面内均匀性也在α=0时最大(约±7.8%),随着α的增大而单调减少,在α=10mm附近变为极小(约±4.5%),之后缓慢增大。
当E/C=0.9时,在双靶方式中,如图19A所示,面内均匀性在α=0时变为相当低的值(约±4.0%),随着α的增大而在α=5mm附近变为极小(约±3.5%),之后缓慢增大,在α=15mm附近变为约±5.5%。在三靶方式中,如图19B所示,面内均匀性也在α=0时变为相当低的值(约±3.8%),随着α的增大而在α=5mm附近变为极小(约±3.0%),之后缓慢增大,在α=10mm附近变为约±3.8%。
当E/C=1.0时,在双靶方式中,如图19A所示,面内均匀性在α=0时几乎为±0,随着α的增大近似线性地增大,在α=15mm附近变为约±4.0%。在三靶方式中,如图19B所示,面内均匀性在α=0时约为±1.0%,极小,随着α的增大近似线性地增大,并在α=10mm附近变为约±3.5%。
由图19A和图19B可知,为了实现E/C的依赖性最小且稳定的面内均匀性,偏心量α在双靶方式中优选设定为约15mm,在三靶方式中优选设定为约10mm。
在三靶方式中,优选三个细长靶10(1)、10(2)、10(3)之间的间隙较大。在这方面,当α=15mm时,难以得到大的间隔,但当α=10mm时,可得到足够大的间隔。
在第二和第三实施方式中,当如上所述地使晶片W偏心旋转时,晶片W与细长堆积区域(B1、B2)、(B1、B2、B3)的位置关系从图4所示的等效的理想的位置关系偏离,因此如图15和图18所示,成膜速率在晶片的中心部和晶片周缘部下降。
(第四实施方式)
以下,参照图20至图23来说明本发明的第四实施方式。在本实施方式中,与第三实施方式相比,成膜速率分布特性在晶片中心部和晶片周缘部的下降变少,面内均匀性被进一步提高。
在该第四实施方式中,如图20所示,在双靶方式的情况下,细长堆积区域B1被配置成圆形基准区域A的中心Ao比细长堆积区域B1的右边b1位于细长堆积区域B1的内侧。将圆形基准区域A的中心Ao与细长堆积区域B1的右边b1的在X方向上的距离作为γ。另外,细长堆积区域B2被配置成圆形基准区域A的+X方向上的边缘比细长堆积区域B2的右边b2位于细长堆积区域B2的内侧。将圆形基准区域A在+X方向上的边缘与细长堆积区域B2的右边b2的在X方向上的距离作为β。X方向上的细长堆积区域B1、B2的总宽度被设定成比圆形基准区域A的半径R大预定长度λ(=γ+β)。
换言之,在图3以及图10~图13的布局中,如果将X方向上的细长堆积区域B1的宽度在+X方向增大γ,将细长堆积区域B2的宽度在+X方向增大β,则成为图20的布局。另外,优选α=β。
另外,虽然省略了图示,但也可以设置分别规定细长堆积区域B1、B2的部件(例如,后述的狭缝60(1)、60(2)),以使得从细长靶10(1)、10(2)射出的溅射粒子分别主要限定入射到具有被增大的宽度的细长堆积区域B1、B2。另外,该部件的形状、尺寸可以与细长堆积区域B1、B2相符地确定。
如图20所示,在第四实施方式中,也可以与第二实施方式同样地,使晶片W从圆形基准区域A偏离,从而使其偏心旋转(偏心量α=15mm)。
在第四实施方式中,针对双靶方式在同一条件下进行了第二实施方式中的仿真,结果如图21B所示,成膜速率分布特性在晶片中心部和周缘部几乎没有下降,面内均匀性大大改善至±2.7%。图21A示出了第二实施方式中的仿真结果(图15)以用于比较。
图22示出了第四实施方式中的三靶方式的布局。如图所示,细长堆积区域B1被配置成圆形基准区域A的中心Ao比细长堆积区域B1的右边b1位于细长堆积区域B1的内侧。将圆形基准区域A的中心Ao与细长堆积区域B1的右边b1的在X方向上的距离作为γ。另外,细长堆积区域B3被配置成圆形基准区域A的-X方向上的边缘比细长堆积区域B3的右边b3位于细长堆积区域B3的内侧。将圆形基准区域A在-X方向上的边缘与细长堆积区域B3的左边b3的在X方向上的距离作为β。细长堆积区域B2被配置成:如果将细长堆积区域B2以圆形基准区域A的中心Ao为基准点对称地移动,则细长堆积区域B2会无间隙地夹在细长堆积区域B1、B2之间,圆形基准区域A的左半部分被细长堆积区域B1、B2、B3覆盖。细长堆积区域B2在圆形基准区域A的右半部分区域被配置在X方向上的大致中央。
换言之,如果在图16的布局中,将X方向上的细长堆积区域B1的宽度向右侧增大γ,将细长堆积区域B2的宽度向右侧增大β,则成为图22的布局。
另外,虽然省略了图示,但也可以设置分别规定细长堆积区域B1、B2的部件(例如后述的狭缝60(1)、60(2)等),以使得从细长靶10(1)、10(2)、10(3)射出的溅射粒子分别主要限定入射到具有被增大的宽度的细长堆积区域B1、B2、B3。另外,该部件的形状、尺寸可以与细长堆积区域B1、B2、B3相符地确定。
如图22所示,在第四实施方式中,与第三实施方式(图16)相同,晶片W与圆形基准区域A准确地重合(偏心量α=0),并以圆形基准区域A的中心Ao为中心旋转。当然,也可以使晶片W从圆形基准区域A偏离而偏心旋转。
在第四实施方式中,针对三靶方式在同一条件下进行了第三实施方式中的仿真,结果如图23B所示,成膜速率分布特性在晶片中心部和周缘部几乎没有下降,面内均匀性大大改善至±2.4%。图23A示出了第三实施方式中的仿真结果(图18)以用于比较。
(第五实施方式)
接着,参照图24~图29来说明本发明一个实施方式中的磁控溅射装置。在该磁控溅射装置中,采用了双靶方式。
如图24所示,该磁控溅射装置在可减压的腔室20的中央部设置有载置晶片W的旋转台22。腔室20例如由铝等导电体形成,并被接地。旋转台22经由旋转驱动轴26与配置在腔室20之外(下)的旋转驱动部24连接,并能够通过旋转驱动部24的旋转驱动力以期望的转速旋转。在腔室20的底壁安装有轴承28,旋转驱动轴26可旋转且气密地贯穿该轴承28。
在该磁控溅射装置中,可以在旋转台22的上表面设定上述的晶片配置面P、该晶片配置面P上的圆形基准区域A、以及细长堆积区域B1、B2。在此情况下,可以使圆形基准区域A的中心Ao与旋转台22的中心一致。但是,相对于旋转台22的上表面能够活动(旋转),晶片配置面P、圆形基准区域A以及细长堆积区域B1、B2是静止的假想区域。
在腔室20的侧壁设置有气体供应口34,该气体供应口34与来自溅射气体供应部30的气体供应管32连接。另外,虽然省略了图示,但在腔室20的侧壁上还设置有用于取出和放入晶片W的可开闭的搬入搬出口。在腔室20的底壁上设置有排气口40等,该排气口40连接在与排气装置36相通的排气管38。
在腔室20的顶部,两个靶10(1)、10(2)排列配置在一个(共同)背板12的靶安装面(图的下表面)上。这里,靶10(1)、10(2)的尺寸、位置可以与按照上述第一~第四实施方式而设定在晶片配置面P上的细长堆积区域B1、B2的尺寸、位置相应地确定。
背板12经由环状的绝缘体42安装在腔室20的顶部,以封闭腔室20的顶面开口。虽然没有图示,但在该背板12中形成有用于使从冷却装置等被循环供应的冷却介质流动的通路。
在背板12的背侧(图的上方),在共同的内侧壳体44和外侧壳体46内容纳有用于在靶10(1)、10(2)的表面(下表面)形成磁控放电用的漏磁场的两个磁体单元48(1)、48(2)。这些磁体单元48(1)、48(2)的结构和作用将在后面进行说明。
内侧壳体44由磁性体、例如铁板形成,并作为用于将由磁体单元48(1)、48(2)产生的磁场封闭在壳体内并防止(遮断)来自周围外部磁场的影响的磁屏蔽体而发挥功能。外侧壳体46由高导电率的金属、例如铜板形成,并形成用于将来自后述的高频电源50的高频电压和/或来自直流电源52的DC电压施加给背板12和靶10(1)、10(2)的供电路径。覆盖外侧壳体46的保护盖47由导电板形成,并经由腔室20接地。
也可以构成为将容纳内侧壳体44、外侧壳体46以及磁体单元48(1)、48(2)等的另一壳体气密地安装在腔室20上,并能够通过真空泵(没有图示)对壳体内部进行减压。根据该构成,可显著降低施加到背板12上的压力(背压),因此能够减小背板12的板厚,相应地能够缩短磁体单元48(1)、48(2)与靶10(1)、10(2)之间的距离,能够增大靶表面的磁场强度。
另外,也可以如图24所示设置支承磁体单元48(1)、48(2)并能够调节磁体单元48(1)、48(2)的高度的机构71。由此,能够根据靶表面的侵蚀程度来调节靶10(1)、10(2)和磁体单元48(1)、48(2)之间的距离,能够恒定地保持靶10(1)、10(2)表面上的磁场强度。在图24中,为了方便图示,仅在磁体单元48(2)上设置了机构71。
高频电源50经由匹配器54、供电线(或供电棒)56以及外侧壳体46而与背板12电连接。直流电源52经由供电线56和外侧壳体46而与背板12电连接。通常,当靶10(1)、10(2)是电介质时,仅使用高频电源50。当靶10(1)、10(2)是金属时,仅使用直流电源52或者并用直流电源52和高频电源50。
在腔室20内,在靶10(1)、10(2)与旋转台22之间设置有板体62,在该板体62上形成了与上述的晶片配置面P上的细长堆积区域B1、B2的形状、尺寸以及位置相对应的狭缝60(1)、60(2)。当细长堆积区域B1、B2的在X方向上的宽度被均等地设定为R/2时,相同方向上的狭缝60(1)、60(2)的宽度也可分别设定为R/2。通过将上述狭缝60(1)、60(2)靠近旋转台22配置,能够将来自靶10(1)、10(2)的溅射粒子分别进一步限定入射到细长堆积区域B1、B2。
形成有狭缝60(1)、60(2)的板体62例如由铝等导体形成,与腔室20物理地且电气地结合,并且具有用于隔离与靶10(1)、10(2)对应的溅射射出空间的隔壁板64。
在该磁控溅射装置中,晶片W定位在旋转台22上的预定位置、即与圆形基准区域A准确重合的位置或者偏离所述重合位置预定量的位置。旋转台22包括晶片固定部(没有图示),该晶片固定部固定晶片W,以使晶片W在旋转中在旋转台22上不移动。
当通过溅射在该晶片W上堆积膜时,从溅射气体供应部30向密闭状态的腔室20内以预定流量导入溅射气体(例如Ar气体),并通过排气装置36将腔室20内部设定为预定压力。并且,启动高频电源50和/或直流电源52,以预定功率将高频(例如13.56MHz)电压和/或直流电压施加给阴极的靶10(1)、10(2)。
另外,启动磁体单元48(1)、48(2)的磁场产生机构,将在靶10(1)、10(2)的表面附近通过磁控放电生成的等离子体封闭成环状,并且使环状的等离子体(等离子体环)在预定方向(靶长度方向、即Y方向)上移动。通过来自等离子体环的离子的入射而从各靶10(1)、10(2)的表面射出的溅射粒子通过相应的狭缝60(1)、60(2)并向设定在旋转台22上的假想的细长堆积区域B1、B2飞散。
另一方面,启动旋转驱动部24,使旋转台22以预定转速(例如6~60rpm)旋转。在此情况下,如果使晶片W的中心与旋转台22的旋转中心一致,则晶片W与旋转台22同轴旋转,如果将晶片W的中心从旋转台22的旋转中心偏离偏心量α,则晶片W就会偏心旋转。
通过上述的动作,在腔室20内实施根据本发明实施方式的磁控溅射方法,从而溅射粒子堆积在旋转台22上的晶片W的表面,形成期望的膜。
另外,向各细长堆积区域B1、B2飞散并到达晶片W外的溅射粒子入射到旋转台22的上表面,并堆积在旋转台22的上表面。也可以在旋转台22上以包围晶片W的方式配置可装卸的盖罩,以避免向旋转台22的上表面的堆积。
接着,参照图25~图27来说明磁体单元48(1)、48(2)的结构以及作用。磁体单元48(1)、48(2)只是尺寸不同,其结构和作用实质上相同,因此在以下的说明中不加以区分均记为磁体单元48。
图25是构成磁体单元48的柱状旋转轴70、多个磁体群72、固定外周板磁体74以及常磁性体76的立体图和从背板12侧观看的平面图。
柱状旋转轴70例如由Ni-Fe系高导磁率合金形成,经由没有图示的传动机构与马达连接,并以期望的转速(例如600rpm)旋转。
柱状旋转轴70的外周面为多角形、例如正八角形,在八面体的各面以预定的排列安装有多个平行四边形的板磁体72。这些板磁体72优选是具有1.1T左右的剩余磁通密度的Sm-Co系烧结磁体或者具有1.3T左右的剩余磁通密度的Nd-Fe-B系烧结磁体。板磁体72在板面的垂直方向(板厚方向)上被磁化,并螺旋状地粘贴在柱状旋转轴70上而形成两个螺旋,在柱状旋转轴70的轴向上相邻的螺旋中,在柱状旋转轴70的径向外侧出现彼此不同的磁极。换言之,两个带状的磁体看起来好像是沿着柱状旋转轴70的外周面并排地卷绕成螺旋状,以使两个带状磁体中的一个具有N极表面,另一个具有S极表面。因此,N极和S极交替地排列在柱状旋转轴70的一个面上。
如图24所示,固定外周板磁体74在背板12的上方具有包围旋转磁体群72的框状形状,面对靶10或背板12的侧的面是S极,相反侧的面是N极。该固定外周板磁体74也可以例如由Nd-Fe-B系烧结磁体构成。
当如上所述在柱状旋转轴70上螺旋状地配置有多个板磁体72时,如图26A所示,从靶10侧观察,平行四边形的板磁体72的N极基本被板磁体72和固定外周板磁体74的S极包围。由此,从板磁体72的N极出来的磁力线的一部分弯曲地穿过背板12和靶10,并向相反方向穿过背板12和靶10,并在N极的板磁体72的周围的S极终结。靶10表面上的漏磁场中的水平分量有助于通过洛仑兹力捕捉二次电子。
根据如上构成的磁体单元48,在靶10表面,将二次电子或等离子体封闭于图26A和图26B中以虚线表示的椭圆环状的图案78,能够在轴向上并排生成相同形状的多个等离子体环。这些等离子体环具有与固定外周板磁体74的宽度相应的长轴以及与螺旋间距相应的短轴。因此,通过与靶10的宽度相符地设定固定外周板磁体74的宽度,能够调节等离子体环的尺寸以使等离子体环的长轴从靶的一端覆盖到另一端。并且,通过旋转驱动柱状旋转轴70,能够在与柱状旋转轴70的旋转方向相应的行进方向上以与旋转速度相应的行进速度使各等离子体环在轴向、即靶长度方向上移动。由此,靶的大致整个区域能够被溅射。
再次参照图24,在固定外周板磁体74上安装相同形状的固定外周常磁性体76,该固定外周常磁性体76经由由常磁性体形成的板状接合体79与内侧壳体44连接。从固定外周板磁体74的背面(N极)出来的磁力线在固定外周常磁性体76终结,因此不会扩散到外部。
根据本发明第五实施方式的磁控溅射装置通过上述结构能够有效地防止溅射成膜中的晶片W带电,因此能够有效地避免充电损伤(charge-updamage),还具有提高成品率的优点。
以上,参照优选的实施方式说明了本发明,但本发明不限定于上述实施方式,能够在同附的权利要求的范围内进行各种变形。
例如,在磁体单元48中,也可以用强磁性体部件替换固定外周板磁体74(在图示的例子中主表面为S极)以及与该固定外周板磁体74对应的板磁体(S极)。
为了使晶片W上的成膜速率分布均匀化,本发明实施方式中的细长堆积区域B(B1、B2、B3)或狭缝60(60(1)、60(2))也可以进行多种变形。例如,当通过细长堆积区域B1、B2使晶片W上的成膜速率分布如图27所示在晶片中间部(-R/2、R/2附近)高高突出、而在中心部(O附近)减少时,如图28所示,例如可以在细长堆积区域B1中的圆形基准区域A的中心Ao附近的长边上的中心(Ao)附近的部位设置凸部80,在与半径R/2附近对应的部位设置凹部82。
另外,也可以如图29A所示,在靶10与晶片W(旋转台22)之间配置准直仪84,该准直仪84控制从靶10射出的溅射粒子以使其向垂直于细长堆积区域B的方向飞散。准直仪84例如如图29B所示可以在板86上具有通过冲孔形成的多个孔88。另外,优选以使孔88的位置错开的方式重叠多块例如两块板86。
如图30所示,也可以在靶10和晶片W(旋转台22)之间设置离子化等离子体生成部900,该离子化等离子体生成部900生成用于使溅射粒子离子化的等离子体。通过使溅射粒子的离子化,能够控制向晶片W入射的溅射粒子的飞散方向。具体地说,如果使溅射粒子垂直入射到晶片W,则能够用靶材料填埋深孔或深槽。
另外,如图31A所示,也可以在一个腔室20内将多个旋转台22设置成在Y方向上排列设置成一行,在各旋转台22上配置晶片W,将靶10(1)、10(2)、10(3)配置成面对在Y方向上横穿多个晶片W的细长堆积区域B1、B2、B3(没有图示),使多个晶片W同时旋转,从而在这些晶片W上同时进行溅射成膜。
在此情况下,也可以如图31B所示,狭缝60仅限定设置在面对细长堆积区域B的必要的位置上。
在图31A和图31B所示的例子中,附图标记90表示安装在晶片搬入搬出口上的闸阀。通过打开闸阀90,能够通过一台或多台运送装置或者运送臂同时或依次进行多个晶片W针对腔室20的取出放入。
另外,也可以如下描述本发明的一个侧面。
一种磁控溅射方法,包括以下步骤:
将多个靶配置成,使得所述多个靶在第二方向上隔开预定间隔并面对载置基板的可旋转的旋转台,其中,所述多个靶分别具有能够在第一方向上横穿作为膜堆积对象的基板的长度,通过相加所述多个靶的沿与所述第一方向垂直的所述第二方向的宽度而得到的值实质上等于所述基板的半径;
定位所述多个靶中的第一靶,以使所述第一靶的沿所述第一方向延伸的第一边与通过所述载置台的旋转中心的法线实质上相切;
定位所述多个靶中的第二靶,以使所述第二靶的沿所述第一方向延伸的第二边与通过下述圆的圆周的法线实质上相切,并且所述第二靶中的面对所述第三边的第四边通过所述圆的内部,其中,所述圆以所述旋转台的所述旋转中心为中心并具有与所述基板的所述半径实质上相等的长度的半径,
将所述基板载置在所述旋转台上;
通过旋转所述旋转台来旋转所述基板;以及
通过由磁控放电生成的等离子体而从所述第一靶和所述第二靶射出溅射粒子。
在上述载置的步骤中,基板可以以与上述圆准确重叠的方式载置。在此情况下,基板的中心和基板的旋转中心一致。另外,基板也可以以偏离上述圆的方式载置。在此情况下,基板变为偏心旋转。此外,在射出溅射粒子的步骤中,也可以包括在多个靶的背面驱动磁体的步骤。
另外,可以如下描述本发明的另一侧面。
一种磁控溅射方法,包括以下步骤:
配置多个靶,以使所述多个靶在第二方向上隔开预定间隔并面对载置基板的可旋转的旋转台,其中,所述多个靶分别具有能够在第一方向上横穿作为膜堆积对象的基板的长度,通过相加所述多个靶的沿与所述第一方向垂直的所述第二方向的宽度而得到的值比所述基板的半径大预定的超过尺寸;
配置所述多个靶中的第一靶,以使通过所述旋转台的旋转中心的法线通过与所述第一边相距第一距离的所述第一靶的内侧的点;
定位所述多个靶中的第二靶,以使通过下述圆的圆周的法线通过与所述第二靶的沿所述第一方向延伸的第二边相距第二距离的所述第二靶的内侧的点,并且所述第二靶中的面对所述第三边的第四边通过所述圆的内部,其中,所述圆是以所述旋转台的所述旋转中心为中心并具有与所述基板的所述半径实质上相等的长度的半径;
将所述基板载置在所述旋转台上;
通过旋转所述旋转台来旋转所述基板;以及
通过由磁控放电生成的等离子体而从所述第一靶和所述第二靶射出溅射粒子。
本国际申请主张基于2008年6月19日提出的日本专利申请2008-160991号的优先权,这里引用了其全部内容。
Claims (55)
1.一种磁控溅射方法,其中,
将多个细长堆积区域配置成:使得所述多个细长堆积区域在第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形基准区域,并且在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此隔开预定间隔排列;
将所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域配置成:使得所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的中心;
将所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域配置成:使得所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的边缘;
设定所述多个细长堆积区域中的每一个细长堆积区域的宽度,使得将所述多个细长堆积区域的所述第二方向上的宽度相加而得到的值实质上等于所述圆形基准区域的半径;
将多个细长靶配置成面对对应的所述多个细长堆积区域,以使从所述多个细长靶射出的溅射粒子入射到对应的所述多个细长堆积区域;
将作为被成膜体的半导体晶片配置在相对于所述圆形基准区域的预定位置上;
在所述多个细长靶中每一个细长靶的背侧驱动可动的磁体,从而在将通过磁控放电而生成的等离子体封闭在所述靶的附近的情况下,从所述靶的表面射出溅射粒子;
以通过所述圆形基准区域的中心的法线作为旋转中心轴并以预定转速旋转所述半导体晶片,从而在所述半导体晶片表面上形成溅射粒子的堆积膜。
2.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
相对于所述圆形基准区域的所述预定位置是与所述圆形基准区域重合的第一位置以及在包含所述圆形基准区域的面内从所述圆形基准区域偏离了预定距离的第二位置中的任一个位置,
当所述半导体晶片被配置在所述第一位置上时,所述半导体晶片的所述旋转是同轴旋转,
当所述半导体晶片被配置在所述第二位置上时,所述半导体晶片的所述旋转是偏心旋转。
3.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
当将所述半导体晶片的半径设为R、将所述细长堆积区域的个数设为N,N为2以上的整数时,所述多个细长堆积区域中的每一个细长堆积区域在所述第二方向上的宽度是R/N。
4.一种磁控溅射方法,其中,
将多个细长堆积区域配置成:使得所述多个细长堆积区域在第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形基准区域,并且在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此隔开预定间隔排列;
将所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域配置成:使得所述圆形基准区域的中心进入到所述一个细长堆积区域的内侧,并且使得所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述圆形基准区域的中心偏离了第一距离的位置;
将所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域配置成:使得所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述圆形基准区域的边缘向外侧偏离了第二距离的位置;
设定所述多个细长堆积区域中的每一个细长堆积区域的宽度,使得将所述多个细长堆积区域的所述第二方向上的宽度相加而得到的值比所述圆形基准区域的半径大预定的超过尺寸;
将多个细长靶配置成面对对应的所述多个细长堆积区域,以使从所述多个细长靶射出的溅射粒子入射到对应的所述多个细长堆积区域;
将作为被成膜体的半导体晶片配置于在包含所述圆形基准区域的面内从所述圆形基准区域偏离了第三距离的位置上;
在所述多个细长靶中的每一个细长靶的背侧驱动可动的磁体,从而在将通过磁控放电而生成的等离子体封闭在所述靶的附近的情况下,从所述靶的表面射出溅射粒子;
使所述半导体晶片以通过所述圆形基准区域的中心的法线作为旋转中心轴并以预定转速偏心旋转,从而在所述半导体晶片表面上形成溅射粒子的堆积膜。
5.如权利要求4所述的磁控溅射方法,其中,
所述超过尺寸等于将所述第一距离和所述第二距离相加的值。
6.如权利要求4所述的磁控溅射方法,其中,
所述第三距离等于所述第二距离。
7.如权利要求4所述的磁控溅射方法,其中,
所述半导体晶片的直径是300mm,所述细长堆积区域的个数是2,所述第二距离被确定为15mm。
8.如权利要求4所述的磁控溅射方法,其中,
所述半导体晶片的直径是300mm,所述细长堆积区域的个数是3,所述第二距离被确定为10mm。
9.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
所述多个细长堆积区域中的至少一个具有与所述第一方向平行的一对长边。
10.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
所述多个细长堆积区域中的至少一个细长堆积区域在沿所述第一方向延伸的一对长边中的至少一个长边上具有凹部或凸部。
11.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
所述多个细长堆积区域中被配置在所述圆形基准区域的中心侧的所述细长堆积区域的在所述第一方向上的长度长于所述多个细长堆积区域中被配置在所述圆形基准区域的边缘侧的所述细长堆积区域的在所述第一方向上的长度。
12.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
控制所述磁控放电,以使所述多个靶的表面的大致整个区域或者大部分区域通过溅射而被侵蚀。
13.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
在所述多个靶中的至少一个靶与所述半导体晶片之间配置规定各个所述细长堆积区域的狭缝。
14.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
通过准直仪控制从所述多个靶中的至少一个靶射出的溅射粒子,以使所述溅射粒子垂直入射到所述细长堆积区域。
15.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
在所述多个靶中的一个靶与对应的所述半导体晶片之间使溅射粒子离子化。
16.如权利要求1所述的磁控溅射方法,其中,
在同一处理容器内向所述第一方向排列配置多个所述半导体晶片,并在所述第一方向上跨越所述多个半导体晶片并面对所述细长堆积区域而配置所述多个靶,
使所述多个半导体晶片同时旋转,从而在所述半导体晶片上同时进行溅射成膜。
17.一种磁控溅射装置,包括:
能够将内部排气以减压的处理容器;
可旋转的载置台,所述载置台在所述处理容器内支承半导体晶片;
旋转驱动部,所述旋转驱动部使所述载置台以期望的转速旋转;
多个靶,所述多个靶被配置成面对所述载置台,并且在第一方向上分别具有预定值以上的长度,并在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔排列;
气体供应机构,用于向所述处理容器内供应溅射气体;
电力供应机构,用于使所述溅射气体在所述处理容器内放电;以及
磁场产生机构,所述磁场产生机构包括磁体,所述磁体为了将在所述处理容器内生成的等离子体封闭在所述多个靶中的每个靶附近而被设置在所述多个靶中的每个靶的背侧;
其中,多个细长堆积区域被配置成:所述多个细长堆积区域在所述第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形基准区域,并且在所述第二方向上彼此隔开预定间隔排列,
所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域被配置成:所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的中心,
所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域被配置成:所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的边缘,
将所述多个细长堆积区域的所述第二方向上的宽度相加而得到的值大致等于所述圆形基准区域的半径,
所述半导体晶片被配置在与所述圆形基准区域重合的位置,
通过所述旋转驱动部使所述载置台和所述半导体晶片同轴旋转,并且使得从所述多个靶中的每个靶表面射出的溅射粒子入射到对应的所述多个细长堆积区域,从而在所述半导体晶片的表面上形成溅射粒子的堆积膜。
18.一种磁控溅射装置,包括:
能够将内部排气以减压的处理容器;
可旋转的载置台,所述载置台在所述处理容器内支承半导体晶片;
旋转驱动部,所述旋转驱动部使所述载置台以期望的转速旋转;
多个靶,所述多个靶被配置成面对所述载置台,并且在第一方向上分别具有预定值以上的长度,并在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔排列;
气体供应机构,用于向所述处理容器内供应溅射气体;
电力供应机构,用于使所述溅射气体在所述处理容器内放电;以及
磁场产生机构,所述磁场产生机构包括磁体,所述磁体为了将在所述处理容器内生成的等离子体封闭在各个所述靶的附近而被设置在所述多个靶的每个靶的背侧;
其中,多个细长堆积区域被配置成:所述多个细长堆积区域在所述第一方向上分别横穿具有与半导体晶片相同的直径的圆形基准区域,并且在所述第二方向上彼此隔开预定间隔排列,
所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域被配置成:所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的中心,
所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域被配置成:所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的边缘,
将所述多个细长堆积区域的所述第二方向上的宽度相加而得到的值大致等于所述圆形基准区域的半径,
所述半导体晶片被配置于在包含所述圆形基准区域的面内从所述圆形基准区域偏离了预定距离的位置上,
通过由所述旋转驱动部旋转所述载置台来使所述半导体晶片偏心旋转,并且使得从所述多个靶的每个靶表面射出的溅射粒子入射到对应的所述多个细长堆积区域,从而在所述半导体晶片的表面上形成溅射粒子的堆积膜。
19.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
当将所述半导体晶片的半径设为R、将所述细长堆积区域的个数设为N,N为2以上的整数时,所述多个细长堆积区域的每一个在所述第二方向上的宽度是R/N。
20.一种磁控溅射装置,包括:
能够将内部排气以减压的处理容器;
可旋转的载置台,所述载置台在所述处理容器内支承半导体晶片;
旋转驱动部,所述旋转驱动部使所述载置台以期望的转速旋转;
多个靶,所述多个靶被配置成面对所述载置台,并且在第一方向上分别具有预定值以上的长度,而在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔排列;
气体供应机构,用于向所述处理容器内供应溅射气体;
电力供应机构,用于使所述溅射气体在所述处理容器内放电;以及
磁场产生机构,所述磁场产生机构包括磁体,所述磁体为了将在所述处理容器内生成的等离子体封闭在各个所述靶的附近而被设置在所述多个靶的每个靶的后背侧;
其中,多个细长堆积区域被配置成:所述多个细长堆积区域在所述第一方向上分别横穿圆形基准区域,并且在所述第二方向上彼此隔开预定间隔排列,
在所述第二方向上,所述多个细长堆积区域中的一个细长堆积区域被配置成:所述圆形基准区域的中心进入到所述一个细长堆积区域的内侧,并且所述一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述圆形基准区域的中心偏离了第一距离的位置,
所述多个细长堆积区域中的另一个细长堆积区域被配置成:所述另一个细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述圆形基准区域的边缘,
在所述第二方向上,将所述多个细长堆积区域的宽度相加而得到的值比所述圆形基准区域的半径大预定的超过尺寸,所述半导体晶片被配置于在包含所述圆形基准区域的面内从所述圆形基准区域偏离了第三距离的位置上,
通过所述旋转驱动部来使所述半导体晶片偏心且与所述载置台一体地旋转,并且使得从各个所述靶表面射出的溅射粒子入射到各个对应的所述多个细长堆积区域,从而在所述半导体晶片的表面上形成溅射粒子的堆积膜。
21.如权利要求20所述的磁控溅射装置,其中,
所述超过尺寸等于将所述第一距离和所述第二距离相加而得的值。
22.如权利要求20所述的磁控溅射装置,其中,
所述第三距离等于所述第二距离。
23.如权利要求20所述的磁控溅射装置,其中,
所述半导体晶片的直径是300mm,所述靶的个数是2,所述第二距离被确定为15mm。
24.如权利要求20所述的磁控溅射装置,其中,
所述半导体晶片的直径是300mm,所述靶的个数是3,所述第二距离被确定为10mm。
25.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
所述多个细长堆积区域中的至少一个细长堆积区域具有与所述第一方向平行的一对长边。
26.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
所述多个细长堆积区域中的至少一个细长堆积区域在沿所述第一方向延伸的一对长边中的至少一个长边上具有凹部或凸部。
27.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
所述多个细长堆积区域中被配置在所述圆形基准区域的中心侧的所述细长堆积区域的在所述第一方向上的长度长于所述多个细长堆积区域中被配置在所述圆形基准区域的边缘侧的所述细长堆积区域的在所述第一方向上的长度。
28.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
所述磁场产生机构在所述第二方向上形成从所述靶表面的一端延伸到另一端的圆形或椭圆形的等离子体环,并使所述等离子体环在所述第一方向上移动。
29.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
所述磁场产生机构将分别配置在所述多个靶的背侧的磁体容纳在共同的壳体内。
30.如权利要求29所述的磁控溅射装置,其中,
所述壳体由磁性体形成。
31.如权利要求29所述的磁控溅射装置,其中,
将所述壳体气密地安装在所述腔室上,并且所述壳体内部被减压。
32.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
具有以下机构,所述机构能够根据所述靶表面的侵蚀度来改变所述靶与所述磁场产生机构的距离间隔,以使所述多个靶的表面上的磁场强度保持恒定。
33.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
具有狭缝,所述狭缝被配置在所述多个靶中的至少一个靶与所述载置台之间,用于分别规定所述多个细长堆积区域。
34.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
还包括准直仪,所述准直仪被配置在所述多个靶中的至少一个靶与所述载置台之间,并控制从所述至少一个靶射出的溅射粒子,以使该溅射粒子垂直入射到对应的所述细长堆积区域。
35.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
还包括离子化等离子体生成部,所述离子化等离子体生成部生成用于在所述多个靶中的一个与所述载置台之间使溅射粒子离子化的等离子体。
36.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
还包括一个共同背板,所述共同背板在连续的一个面上并列保持所述多个靶。
37.如权利要求36所述的磁控溅射装置,其中,
所述电力供应机构包括直流电源,所述直流电源经由所述背板与所述多个靶电气地共同连接。
38.如权利要求36所述的磁控溅射装置,其中,
所述电力供应机构包括高频电源,所述高频电源经由所述背板与所述多个靶电气地共同连接。
39.如权利要求17所述的磁控溅射装置,其中,
在同一处理容器内沿所述第一方向排列多个所述载置台,并将所述多个靶配置成在所述第一方向上跨越所述多个半导体晶片并面对对应的所述细长堆积区域,
使所述多个半导体晶片在所述多个载置台上同时旋转,从而在所述半导体晶片上同时进行溅射成膜。
40.一种溅射装置,包括:
能够将内部排气以减压的处理容器;
可绕旋转轴旋转的载置台,所述载置台被设置在所述处理容器内,用于配置半导体晶片;以及
溅射机构,所述溅射机构面对所述载置台而设置,并且能够支承沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面向沿所述第一方向延伸的细长堆积区域射出;
其中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔配置有多个所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述旋转轴的中心,
所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述载置台的半导体晶片配置区域的边缘,而另一边通过所述载置台的所述半导体晶片配置区域,
在与所述多个溅射机构对应的细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度中,通过相加所述细长堆积区域的宽度而得到的值大致等于所述半导体晶片配置区域的半径。
41.一种溅射装置,包括:
能够将内部排气以减压的处理容器;
可绕旋转轴旋转的载置台,所述载置台被设置在所述处理容器内,用于配置半导体晶片;以及
溅射机构,所述溅射机构面对所述载置台而设置,并且能够支承沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面向沿所述第一方向延伸的细长堆积区域射出;
其中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔配置有多个所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述旋转轴的中心,
所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述载置台的半导体晶片配置区域的边缘或者从所述边缘离开预定距离的位置,而另一边通过所述载置台的所述半导体晶片配置区域内,
在所述溅射装置中设置有下述机构,所述机构保持半导体晶片,以使所述半导体晶片配置区域的中心从所述旋转轴的中心离开与所述预定距离相等的距离。
42.如权利要求40所述的溅射装置,其中,
在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置三个以上所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的再一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域相对于与所述多个溅射机构中的所述一个溅射机构对应的细长堆积区域,而位于与对应于所述多个溅射机构中的所述另一个溅射机构的细长堆积区域相反的一侧,并且通过所述半导体晶片配置区域内。
43.如权利要求42所述的溅射装置,其中,
与所述多个溅射机构中的所述再一个溅射机构对应的细长堆积区域的宽度实质上等于与所述多个溅射机构中的所述一个溅射机构对应的细长堆积区域和与所述多个溅射机构中的所述另一个溅射机构对应的细长堆积区域之间的间隔。
44.如权利要求40所述的溅射装置,其中,
当将所述半导体晶片配置区域的半径设为R、将所述细长堆积区域的个数设为N,N为2以上的整数时,所述多个细长堆积区域中的每一个细长堆积区域在所述第二方向上的宽度是R/N。
45.一种溅射装置,包括:
能够将内部排气以减压的处理容器;
可绕旋转轴旋转的载置台,所述载置台被设置在所述处理容器内,用于配置半导体晶片;以及
溅射机构,所述溅射机构面对所述载置台而设置,并且能够支承沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面向沿所述第一方向延伸的细长堆积区域射出;
其中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔配置有多个所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述旋转轴的中心离开第一距离的位置,而另一边则通过所述载置台的半导体晶片配置区域,
所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述载置台的所述半导体晶片配置区域的边缘离开第二距离的位置,而另一边则通过所述半导体晶片配置区域,
在与所述多个溅射机构对应的细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度中,将所述细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度相加而得到的值比所述半导体晶片配置区域的半径至少大所述第二距离。
46.一种溅射装置,包括:
能够将内部排气以减压的处理容器;
可绕旋转轴旋转的载置台,所述载置台被设置在所述处理容器内,用于配置半导体晶片;以及
溅射机构,所述溅射机构面对所述载置台而设置,并且能够支承沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面向沿所述第一方向延伸的细长堆积区域射出;
其中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔配置有多个所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述旋转轴的中心离开第一距离的位置,而另一边则通过所述载置台的半导体晶片配置区域,
所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述载置台的所述半导体晶片配置区域的边缘离开第二距离的位置或者从所述第二距离最大离开第三距离的位置,而另一边则通过所述半导体晶片配置区域,
在所述溅射装置中设置下述机构,所述机构保持半导体晶片,以使所述半导体晶片配置区域的中心从所述旋转轴的中心离开与所述第三距离相等的距离。
47.如权利要求43所述的溅射装置,其中,
在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔配置有三个或更多的所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的再一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域相对于与所述多个溅射机构中的所述一个溅射机构对应的细长堆积区域,而位于与对应于所述多个溅射机构中的所述另一个溅射机构的细长堆积区域相反的一侧,并且通过所述半导体晶片配置区域内。
48.如权利要求47所述的溅射装置,其中,
与所述多个溅射机构中的所述再一个溅射机构对应的细长堆积区域的宽度大致等于与所述多个溅射机构中的所述一个溅射机构对应的细长堆积区域和与所述多个溅射机构的所述另一个溅射机构对应的细长堆积区域之间的间隔。
49.如权利要求40所述的溅射装置,其中,
所述细长堆积区域的至少一个细长堆积区域中的单侧或两侧的边包括被形成为凹状或凸状的至少一个部分。
50.如权利要求40所述的溅射装置,其中,
所述半导体晶片配置区域的直径为300mm以上。
51.一种溅射方法,包括以下步骤:
在载置台的半导体晶片配置区域保持半导体晶片,所述载置台被设置在能够将内部排气以减压的处理容器内,并能够绕旋转轴旋转;
通过旋转所述载置台来旋转所述半导体晶片;以及
使用溅射机构使溅射粒子从靶表面射出到细长堆积区域,所述溅射机构面对所述载置台而设置,能够保持沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面射出到沿所述第一方向延伸的所述细长堆积区域;
其中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置多个所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述旋转轴的中心,
所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述载置台的半导体晶片配置区域的边缘,而另一边则通过所述载置台的所述半导体晶片配置区域,
在与所述多个溅射机构对应的细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度中,将细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度相加而得到的值大致等于所述半导体晶片配置区域的半径,
通过所述半导体晶片的旋转,所述半导体晶片通过所述多个细长堆积区域,从而所述溅射粒子被堆积在所述半导体晶片的表面。
52.一种溅射方法,包括以下步骤:
在载置台的半导体晶片配置区域保持半导体晶片,所述载置台被设置在能够将内部排气以减压的处理容器内,并能够绕旋转轴旋转;
通过旋转所述载置台来旋转所述半导体晶片;以及
使用溅射机构使溅射粒子从靶表面射出到细长堆积区域,所述溅射机构面对所述载置台而设置,能够保持沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面射出到沿所述第一方向延伸的所述细长堆积区域;
其中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置多个所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边实质上通过所述旋转轴的中心,
所述多个溅射机构中的另一个被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过所述载置台的半导体晶片配置区域的实质上的边缘或者从所述边缘离开预定距离的部位,而另一边则通过所述载置台的所述半导体晶片配置区域内,
半导体晶片被所述载置台保持,使得所述半导体晶片配置区域的中心从所述旋转轴的中心离开与所述预定距离相等的距离,
通过所述半导体晶片的偏心旋转,所述半导体晶片通过所述多个细长堆积区域,从而所述溅射粒子被堆积在所述半导体晶片的表面。
53.如权利要求51所述的溅射方法,其中,
在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置三个或更多的所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的再一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域相对于与所述多个溅射机构中的所述一个溅射机构对应的细长堆积区域,而位于与对应于所述多个溅射机构中的所述另一个溅射机构对应的细长堆积区域相反的一侧,并且通过所述半导体晶片配置区域内。
54.一种溅射方法,包括以下步骤:
在载置台的半导体晶片配置区域保持半导体晶片,所述载置台被设置在能够将内部排气以减压的处理容器内,并能够绕旋转轴旋转;
通过旋转所述载置台来旋转所述半导体晶片;以及
使用溅射机构使溅射粒子从靶表面射出到细长堆积区域,所述溅射机构面对所述载置台而设置,能够保持沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面射出到沿所述第一方向延伸的所述细长堆积区域;
其中,所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述旋转轴的中心离开第一距离的位置,而另一边则通过所述载置台的半导体晶片配置区域,
所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述载置台的所述半导体晶片配置区域的边缘离开第二距离的位置,而另一边则通过所述半导体晶片配置区域,
在与所述多个溅射机构对应的细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度中,将细长堆积区域的在所述第二方向上的宽度相加而得到的值相对于所述半导体晶片配置区域的半径至少大所述第二距离,
通过所述半导体晶片的旋转,所述半导体晶片通过所述多个细长堆积区域,从而所述溅射粒子被堆积在所述半导体晶片的表面。
55.一种溅射方法,包括以下步骤:
在载置台的半导体晶片配置区域保持半导体晶片,所述载置台被设置在能够将内部排气以减压的处理容器内,并能够绕旋转轴旋转;
通过旋转所述载置台来旋转所述半导体晶片;以及
使用溅射机构使溅射粒子从靶表面射出到细长堆积区域,所述溅射机构面对所述载置台而设置,能够保持沿第一方向延伸的靶,并能够使溅射粒子从所述靶表面射出到沿所述第一方向延伸的所述细长堆积区域;
其中,在与所述第一方向垂直的第二方向上隔开预定间隔而配置多个所述溅射机构,
所述多个溅射机构中的一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述旋转轴的中心离开第一距离的位置,而另一边则通过所述载置台的半导体晶片配置区域,
所述多个溅射机构中的另一个溅射机构被配置成:对应的细长堆积区域的沿所述第一方向延伸的边中的一边通过从所述载置台的所述半导体晶片配置区域的边缘离开第二距离的部位或者从所述第二距离最大离开第三距离的部位,另一边则通过所述半导体晶片配置区域,
所述半导体晶片被所述载置台保持,以使所述半导体晶片配置区域的中心从所述旋转轴的中心离开与所述第三距离相等的距离,通过所述半导体晶片的偏心旋转,所述半导体晶片通过所述多个细长堆积区域,从而所述溅射粒子被堆积在所述半导体晶片的表面。
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