JP2015531825A - 反転円筒マグネトロン(icm)システムおよび使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- 反転円筒マグネトロン(ICM)電源であって、
a.第1の環状端部アノードおよび第2の環状端部アノード内に同心円状に位置決めされる同軸中心アノードと、
b.前記第1の環状端部アノードおよび前記第2の環状端部アノードが同軸状に配置されることにより、前記第1の環状端部アノード、前記第2の環状端部アノード、および前記中心アノードが電界の均一性をもたらす、3つのアノードを有する構成を形成する上端部および下端部を含む処理チャンバであって、中心環状空間を含み、前記中心環状空間が、前記中心環状空間の壁のまわりに配置された管状絶縁体に結合された処理チャンバと、
c.前記管状絶縁体およびターゲットに同心円状に結合されたカソードと、
d.調整可能な磁界を提供しながら前記処理チャンバの外側を取り囲む複数のマルチゾーン磁石と、
を備える反転円筒マグネトロン(ICM)電源。 - a.前記管状絶縁体と前記ターゲットとの間に同軸状に配置された、温度調整可能なターゲット冷却ジャケットをさらに備え、前記複数のマルチゾーン磁石が、電磁石またはハイブリッド電気永久磁石からなる群から選択される請求項1に記載のICM電源。
- a.流量およびポンプ流量が調整可能な状態で前記処理チャンバに動作可能に結合されて上部流、上部ポンプ流、下部ポンプ流および下部流を供給する、複数の作動ガス流導入口および複数のポンプポートをさらに備える請求項2に記載のICM電源。
- 前記上部流圧力および前記下部流圧力を単独で調節することが可能な請求項3に記載のICM電源。
- カソードと前記同軸中心アノードとの間に、調整可能なギャップをさらに備える請求項4に記載のICM電源。
- 前記同軸中心アノードが、前記処理チャンバにガスを供給する複数の作動ガス導入口を含む請求項5に記載のICM電源。
- 前記処理チャンバ内に同軸状に配置されたカルーセル保持器をさらに備え、前記カルーセル保持器が、複数の基板を保持する複数の保持器を含む請求項4に記載のICM電源。
- 前記基板が、約0〜200Vの間の連続DCバイアスでバイアスされるか、または前記基板が、約0〜500Vの間のパルスDCバイアス、0〜100%のデューティーサイクル、および約1Hz〜300kHzの間の周波数でバイアスされてもよい請求項7に記載のICM電源。
- 第1の電気的に絶縁されたエンドキャップおよび第2の電気的に絶縁されたエンドキャップであって、それぞれが前記処理チャンバの各端部において、前記第1のアノードおよび前記第2のアノードを同軸状に取り囲むことによって、前記処理チャンバの前記第1の端部および前記第2の端部内に同軸状に収まっている前記第1の電気的に絶縁されたエンドキャップおよび前記第2の電気的に絶縁されたエンドキャップをさらに備える請求項8に記載のICM電源。
- 前記ターゲット冷却ジャケットと、前記第1の電気的に絶縁されたエンドキャップおよび前記第2の電気的に絶縁されたエンドキャップと、の間に配置された分路リングをさらに備え、前記第1の電気的に絶縁されたエンドキャップおよび前記第2の電気的に絶縁されたエンドキャップの内径の頂部に、奥に凹ませた構造が含まれる請求項9に記載のICM電源。
- 前記ターゲット温度が調節されたジャケットが、複数の埋め込まれた冷却チャネルおよび前記ターゲット温度が調節されたジャケットの内径表面上に軸方向を向いた小溝を含む請求項10に記載のICM電源。
- 前記複数のマルチゾーン磁石が、磁束密度の軸成分を供給して、約50〜500ガウスの間の範囲で、前記ターゲット表面付近でイオン化させるために電子を閉じ込める請求項11に記載のICM電源。
- 前記複数のマルチゾーン磁石が、少なくとも2つの調整可能な磁気ゾーンを提供する複数のコイルを形成する複数の巻線を備える請求項12に記載のICM電源。
- 前記複数のコイルが、第1の全長主コイルと、第1のミラー端部コイルおよび第2のミラー端部コイルと、を備える請求項13に記載のICM電源。
- 前記分路リングが、前記ターゲット表面に沿った軸方向の磁束密度を改変し、かつ、堆積の均一性を高めるためにさらに適切なプロファイルを得るための、透磁性および特定の形状を有する請求項14に記載のICM電源。
- 単一ICMチャンバシステムであって、
a.ロードロックチャンバと処理チャンバとの間で基板カルーセル保持器を搬送するための電動式の主ねじステージに取り付けられた直線移送ローディング機構と、
b.真空チャンバの外側の空気圧作動によって、基板カルーセル保持器を運ぶために改変されたカムグリッパを動作させるベローシール式直線移動機構と、
c.前記ロードロックチャンバの上端部に配置された、直線搬送のための真空シールを増強するためのリップシール式の差動ポンプ式フィードスルーと、
d.前記ロードロックチャンバが、ガス導入口と、電気フィードスルーと、ある時間の間、前記ロードロックチャンバ内に配置されるカルーセル保持グリッパと、を含むことと、
e.ポンプポートと、ビューポートと、電気フィードスルーポートと、を含む前記ロードロックチャンバの下端部と動作可能に結合された上部横方向チャンバと、
f.前記上部横方向チャンバの下端部に動作可能に結合され、堆積時に前記処理チャンバを完全に密閉し、前記処理チャンバのための高真空環境を維持する主ゲート弁と、
g.回転駆動機構と、前記カルーセル保持器、ポンプポート、およびガス導入口のための位置合わせおよびロック機構と、を含む前記処理チャンバの上端部と動作可能に結合された回転横方向チャンバと、
h.下部横方向チャンバが、前記処理チャンバの下端部に配置され、前記処理チャンバは、ガス導入口と、ポンプポートと、電気フィードスルーと、中心アノードフィードスルーと、ビューポートと、ターゲット冷却水フィードスルーと、を含むことと、
を備える単一ICMチャンバシステム。 - 前記ロードロックチャンバが、予熱のために、前記ロードロックチャンバ内に同軸状に収まっているランプアセンブリを含む単一ICMチャンバシステム。
- 請求項17に記載の単一ICMチャンバシステムであって、
前記カルーセル保持器が、
a.複数の基板保持器に動作可能に結合された歯車の遊星回転機構であって、中心太陽歯車のまわりに回転可能に結合され、自転している間に、前記衛星歯車上に同軸状に取り付けられた前記基板保持器に遊星回転をもたらす複数の衛星歯車を含む歯車の遊星回転機構と、
b.前記衛星歯車に動作可能に結合され、かつモータによって駆動される回転歯車サブアセンブリ上に、回転ロックキーを介してロックされた上部ケース筐体と、
を含む単一ICMチャンバシステム。 - 請求項18に記載の単一ICMチャンバシステムであって、前記カルーセル保持器が、上部から下部に回転を伝達する複数の中実の支持ロッドによって前記上部ケース筐体に接続された保持器下部ケース筐体を含み、保持器下部取り付け部が、下部太陽歯車のまわりに回転可能に結合された複数の衛星歯車であって、前記基板端点保持器と固定されて連結され、前記上部衛星歯車から結合している位置合わせされた回転を伝える複数の衛星歯車と、堆積時に前記基板端点保持器に応力を加える調整可能なバネで付勢された固定具と、を含む単一ICMチャンバシステム。
- 高スループット一体化多段処理用の複数の基板カルーセル保持器を同時に処理するためのマルチチャンバシステムであって、
a.複数の円筒状のチャンバと動作可能に結合された複数のICMチャンバと、
b.入来する基板カルーセル保持器をローディングし、処理された基板カルーセル保持器を堆積処置の間に前記複数のICMチャンバからアンローディングするデュアルロードロックと、
c.搬送ロボットによって基板カルーセル保持器を前記複数のICMチャンバへ移送する移送チャンバと、
を備えるマルチチャンバシステム。
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