JP2009133009A - スパッタリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウェハーホルダ12がその中心軸周りに回転するようにされて底壁に設けられ、かつウェハーホルダ上に配置されたウェハーに対して少なくとも2つの傾斜されたカソード11a〜11dが上壁に設けられる反応容器10を備え、カソードの各々はrf発生器から整合回路を介してrf電流が供給され、ガス導入部とガス排出部を含む圧力制御機構を備える。
【選択図】図1
Description
前記反応容器内に設置した回転可能なウェハーホルダーと、
前記反応容器内に設置した複数のカソードであって、前記ウェハーホルダーに対し、傾斜したカソードと、
前記カソードに接続した第1RF発生器と、
前記第1RF発生器と前記カソードとの間に直列接続させて設置した整合回路と、
ガス導入部とガス排出部を含む圧力制御機構と、
前記ウェハーホルダー内に設けられた下部電極と、
を備え、前記反応容器内にプラズマを発生するように為したイオン化物理的気相成膜装置であって、
前記下部電極は、前記プラズマの電位に対する該下部電極の電位を負バイアス電位となす第2RF発生器に接続され、前記圧力制御機構は、前記反応容器内の内部圧力を5Pa(パスカル)より高い圧力に制御し、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が生成し、前記カソードから放出されたスパッタ原子をイオン化し、前記負バイアス電位により加速するように為した、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 (4)
- 反応容器と、
前記反応容器内に設置した回転可能なウェハーホルダーと、
前記反応容器内に設置した複数のカソードであって、前記ウェハーホルダーに対し、傾斜したカソードと、
前記カソードに接続した第1RF発生器と、
前記第1RF発生器と前記カソードとの間に直列接続させて設置した整合回路と、
ガス導入部とガス排出部を含む圧力制御機構と、
前記ウェハーホルダー内に設けられた下部電極と、
を備え、前記反応容器内にプラズマを発生するように為したイオン化物理的気相成膜装置であって、
前記下部電極は、前記プラズマの電位に対する該下部電極の電位を負バイアス電位となす第2RF発生器に接続され、前記圧力制御機構は、前記反応容器内の内部圧力を5Pa(パスカル)より高い圧力に制御し、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が生成し、前記カソードから放出されたスパッタ原子をイオン化し、前記負バイアス電位により加速するように為した、ことを特徴とするスパッタリング装置。 - 前記カソードは、前記第1RF発生器と、さらに、DC電流源とに接続されている、ことを特徴とする請求項1記載のスパッタリング装置。
- 前記カソードは、High−k誘電体材料をターゲットとして備えている、ことを特徴とする請求項2記載のスパッタリング装置。
- 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3記載のスパッタリング装置。
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