JP2009030175A - スパッタリング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】5Paより高い圧力下において、ウェハー基板24を回転させながら、High−k誘電体材料を有するターゲットおよびカソード11を傾斜させて配置し、該カソード11と下部電極15にそれぞれrf電流を印加し、下部電極15にプラズマ電位に対して負のバイアス電位を印加してスパッタリングを行う。
【選択図】図1
Description
反応容器内のウェハーホルダにウェハーを配置し、該ウェハーを回転させること、
前記ウェハーに対し、High−k誘電体材料を有するターゲットおよびカソードを傾斜させて配置すること、
前記カソードに第1rf電流を印加すること、並びに、
前記ウェハーホルダ内に設けられた下部電極に、第2rf電流を印加し、これによって、該下部電極に、プラズマ電位に対して負のバイアス電位を印加すること、
を特徴とする。
反応容器内のウェハーホルダにウェハーを配置し、該ウェハーを回転させること、
前記ウェハーに対し、High−k誘電体材料を有するターゲット及びカソードを傾斜させて配置すること、
前記カソードに第1rf電流を印加すること、
前記カソードから放出されたスパッタ原子をイオン化すること、並びに、
前記ウェハーが電位的に浮遊状態となるように、前記ウェハーホルダ内に設けられた下部電極を非接地及びrf電流と非接続の接続状態とすること、これによって、該下部電極に、プラズマ電位に対して負のバイアスを印加すること、
を特徴とする。
反応容器内のウェハーホルダにウェハーを配置し、該ウェハーを回転させること、
前記ウェハーに対し、High−k誘電体材料を有する複数のターゲットおよびカソードを傾斜させて配置すること、
前記カソードに第1rf電流を印加すること、
前記プラズマが前記第1rf発生器のrf電力の容量的結合によって生成されるとき、選択されたカソードの上に負の自己バイアス電圧を生成すること、
前記カソードから放出されたスパッタ原子をイオン化すること、並びに、
前記ウェハーホルダ内に設けられた下部電極に、第2rf電流を印加し、これによって、該下部電極に、プラズマ電位に対して負のバイアス電位を印加すること、
を特徴とする。
反応容器内のウェハーホルダにウェハーを配置し、該ウェハーを回転させること、
前記ウェハーに対し、High−k誘電体材料を有する複数のターゲット及びカソードを傾斜させて配置すること、
前記カソードに第1rf電流を印加すること、
前記プラズマが前記第1rf発生器のrf電力の容量的結合によって生成されるとき、選択されたカソードの上に負の自己バイアス電圧を生成すること、
前記カソードから放出されたスパッタ原子をイオン化すること、並びに、
前記ウェハーが電位的に浮遊状態となるように、前記ウェハーホルダ内に設けられた下部電極を非接地及びrf電流と非接続の接続状態とすること、これによって、該下部電極に、プラズマ電位に対して負のバイアスを印加すること、
を特徴とする。
図1から図4に従って本発明の第1の実施形態が説明される。マルチカソードスパッタ成膜反応容器10の縦断面図が図1に示される。マルチカソードの配列の下面図は図2に示される。反応容器10は側壁10a、上壁10b、および底壁10cによって形成され、機密構造を有している。さらに反応容器10はターゲットとして用いられる2つまたはいくつかのカソード(例えば4つのカソード11a,11b,11c,11d)と、ウェハーホルダ12と、ウェハーホルダ12の中に組み込まれた部分である下部電極15と、反応容器10のその他の部分からカソードと下部電極15を電気的に絶縁するための絶縁物質13,14を備えている。カソードの数は好ましくは4つである。4つのカソード11a〜11dは反応容器10の上壁の内面に絶縁物質13を介して傾斜状態で固定されている。4つのカソード11a〜11dは上壁の円形外縁に沿って等しい間隔で配置されている。
図5および図6に従って本発明の第2の実施形態が説明される。第2の実施形態において、図5および図6は、それぞれ、図1および図2に対応する。第1実施形態のマルチカソードスパッタ成膜装置に比較して、第2実施形態の装置では、下部電極15に平行な中央カソード11eが追加されている。中央電極11eは、前述した傾斜カソード11a〜11dと実質的に同じ構造を有しており、同じ機能を有している。中央カソードの直径または大きさは傾斜カソードのそれと同じである必要は必ずしもない。中央カソードとこれに関連する構成に関する上記付加を除いて、他のハードウェアのすべては第1実施形態で説明されたものと同じである。それ故に、図5および図6において、第1実施形態で説明された要素と実質的に同じ要素は同じ参照番号が付されている。第2実施形態において得られる動作の方法および利点は、同様にまた、第1実施形態で説明されたものと同じである。
図7に従って本発明の第3実施形態が説明される。図7は、第2実施形態の図5に対応している。ここにおいて唯一の違いは、第2実施形態と比較すると、各カソード11a〜11eがrf電力供給部に加えてDC電力供給部31に接続されていることである。それ故に、動作の間、1つまたはすべてのカソードにrf電力に加えてDC電力が与えられる。カソードへの付加的なDC電力の応用は、その負の電圧の増加をもたらす。これはカソード11a〜11eのスパッタ速度を増加させる。DC電源31を上記のごとく追加すること以外、すべてのハードウェアは、第1または第2の実施形態で説明されたものと同じである。それ故に、図7において、第1または第2の実施形態で説明された要素と実質的に同一な要素には同じ参照番号が付されている。得られる動作の方法および利点は同様にまた第1または第2の実施形態において述べられたそれらと同じである。
11a〜11e カソード
12 ウェハーホルダ
15 下部電極
18 マグネット
19 rf発生器
Claims (6)
- 反応容器圧力を5Paより高い圧力になるように制御すること、
反応容器内のウェハーホルダにウェハーを配置し、該ウェハーを回転させること、
前記ウェハーに対し、High−k誘電体材料を有するターゲットおよびカソードを傾斜させて配置すること、
前記カソードに第1rf電流を印加すること、並びに、
前記ウェハーホルダ内に設けられた下部電極に、第2rf電流を印加し、これによって、該下部電極に、プラズマ電位に対して負のバイアス電位を印加すること、
を特徴とするスパッタリング方法。 - 反応容器圧力を5Paより高い圧力になるように制御すること、
反応容器内のウェハーホルダにウェハーを配置し、該ウェハーを回転させること、
前記ウェハーに対し、High−k誘電体材料を有するターゲット及びカソードを傾斜させて配置すること、
前記カソードに第1rf電流を印加すること、
前記カソードから放出されたスパッタ原子をイオン化すること、並びに、
前記ウェハーが電位的に浮遊状態となるように、前記ウェハーホルダ内に設けられた下部電極を非接地及びrf電流と非接続の接続状態とすること、これによって、該下部電極に、プラズマ電位に対して負のバイアスを印加すること、
を特徴とするスパッタリング方法。 - 反応容器圧力を5Paより高い圧力になるように制御すること、
反応容器内のウェハーホルダにウェハーを配置し、該ウェハーを回転させること、
前記ウェハーに対し、High−k誘電体材料を有する複数のターゲットおよびカソードを傾斜させて配置すること、
前記カソードに第1rf電流を印加すること、
前記プラズマが前記第1rf発生器のrf電力の容量的結合によって生成されるとき、選択されたカソードの上に負の自己バイアス電圧を生成すること、
前記カソードから放出されたスパッタ原子をイオン化すること、並びに、
前記ウェハーホルダ内に設けられた下部電極に、第2rf電流を印加し、これによって、該下部電極に、プラズマ電位に対して負のバイアス電位を印加すること、
を特徴とするスパッタリング方法。 - 反応容器圧力を5Paより高い圧力になるように制御すること、
反応容器内のウェハーホルダにウェハーを配置し、該ウェハーを回転させること、
前記ウェハーに対し、High−k誘電体材料を有する複数のターゲット及びカソードを傾斜させて配置すること、
前記カソードに第1rf電流を印加すること、
前記プラズマが前記第1rf発生器のrf電力の容量的結合によって生成されるとき、選択されたカソードの上に負の自己バイアス電圧を生成すること、
前記カソードから放出されたスパッタ原子をイオン化すること、並びに、
前記ウェハーが電位的に浮遊状態となるように、前記ウェハーホルダ内に設けられた下部電極を非接地及びrf電流と非接続の接続状態とすること、これによって、該下部電極に、プラズマ電位に対して負のバイアスを印加すること、
を特徴とするスパッタリング方法。 - 前記カソードは、第1rf電流に加えて、DC電流が更に供給されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスパッタリング方法。
- 前記High−k誘電体材料は、HfSiONであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスパッタリング方法。
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