JP2017133111A - 物理気相堆積チャンバターゲット用の冷却リング - Google Patents
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Abstract
【課題】物理気相堆積用の装置および方法が提供される。
【解決手段】いくつかの実施形態において、物理気相堆積チャンバ内のターゲットを冷却するための冷却リングは、中央開口を有する環状本体と、本体に結合された入口ポートと、本体に結合された出口ポートと、本体内に配設され、入口ポートに結合された第1の端部および出口ポートに結合された第2の端部を有する冷媒チャネルと、本体に結合され、中央開口にわたって実質的に広がり、中央穴を備えるキャップとを備え得る。
【選択図】図1
【解決手段】いくつかの実施形態において、物理気相堆積チャンバ内のターゲットを冷却するための冷却リングは、中央開口を有する環状本体と、本体に結合された入口ポートと、本体に結合された出口ポートと、本体内に配設され、入口ポートに結合された第1の端部および出口ポートに結合された第2の端部を有する冷媒チャネルと、本体に結合され、中央開口にわたって実質的に広がり、中央穴を備えるキャップとを備え得る。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、一般に物理気相堆積処理機器に関する。
物理気相堆積(PVD)は、基板上に材料を堆積するために従来から使用されているプロセスである。一例として、従来のPVDプロセスは、原料を含むターゲットにプラズマからのイオンを衝突させることにより、ターゲットから原料をスパッタさせることを含む。放出された原料は、基板上に形成された負電圧または負バイアスにより基板の方向へと加速させることができ、その結果、基板上における原料の堆積がもたらされる。このPVDプロセス中、ターゲットの裏側付近においてマグネトロンを水が充満した空洞部内で回転させることにより、プラズマの均一性を促進させることができる。この水充満空洞部は、処理中に発生する熱を除去するために使用される。しかし、水充満空洞部は、マグネトロンの保守性を阻害し、周囲の構造体を介してRFエネルギーをターゲットに送給するのを妨げる。
したがって、本発明者らは、物理気相堆積処理を実施するための改良された装置を実現した。
物理気相堆積用の装置および方法が提供される。いくつかの実施形態において、物理気相堆積チャンバ内のターゲットを冷却するための冷却リングは、中央開口を有する環状本体と、本体に結合された入口ポートと、本体に結合された出口ポートと、本体内に配設され、入口ポートに結合された第1の端部および出口ポートに結合された第2の端部を有する、冷媒チャネルと、本体に結合され、中央開口にわたって実質的に広がり、中央穴を備えるキャップとを備えてもよい。
いくつかの実施形態において、物理気相堆積システムにおいて使用するためのターゲットアセンブリは、基板上に堆積される原料を含むターゲットと、ターゲットに結合され、冷媒リングを通して冷媒を流すために冷却リング中に配設された1つまたは複数の冷媒チャネルを有する、冷却リングと、ターゲットの裏側に隣接し、冷却リングの内側壁部により少なくとも部分的に画成された中央空洞部と、空洞部内に配設された回転自在磁石アセンブリとを備えてもよい。
いくつかの実施形態において、物理気相堆積チャンバ内において基板を処理する方法は、物理気相堆積チャンバ内に配設されたターゲットから材料をスパッタさせることにより、物理気相堆積チャンバ内に支持された基板の上にこの材料を堆積させることと、基板の対向側のターゲットの側部に結合された冷却リングの本体内に配設された冷媒チャネルを通して冷媒を流すこととを含んでもよい。
以下、本発明の他の実施形態およびさらなる実施形態を説明する。
上記において簡単に概説し以下においてより詳細に論ずる本発明の実施形態は、添付の図面に図示される本発明の例示的な実施形態を参照することにより理解されよう。しかし、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを示すものに過ぎないため、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでなく、本発明は他の同等に有効な実施形態も許容し得ることに留意されたい。
いくつかの実施形態において、物理気相堆積システムにおいて使用するためのターゲットアセンブリは、基板上に堆積される原料を含むターゲットと、ターゲットに結合され、冷媒リングを通して冷媒を流すために冷却リング中に配設された1つまたは複数の冷媒チャネルを有する、冷却リングと、ターゲットの裏側に隣接し、冷却リングの内側壁部により少なくとも部分的に画成された中央空洞部と、空洞部内に配設された回転自在磁石アセンブリとを備えてもよい。
いくつかの実施形態において、物理気相堆積チャンバ内において基板を処理する方法は、物理気相堆積チャンバ内に配設されたターゲットから材料をスパッタさせることにより、物理気相堆積チャンバ内に支持された基板の上にこの材料を堆積させることと、基板の対向側のターゲットの側部に結合された冷却リングの本体内に配設された冷媒チャネルを通して冷媒を流すこととを含んでもよい。
以下、本発明の他の実施形態およびさらなる実施形態を説明する。
上記において簡単に概説し以下においてより詳細に論ずる本発明の実施形態は、添付の図面に図示される本発明の例示的な実施形態を参照することにより理解されよう。しかし、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを示すものに過ぎないため、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでなく、本発明は他の同等に有効な実施形態も許容し得ることに留意されたい。
理解を容易にするために、可能である場合には同一の参照数字を使用して、これらの図面において共通する同一の要素を示している。図面は縮尺通りには描かれておらず、明瞭にするために単純化している場合がある。ある実施形態の要素および特徴は、さらなる詳述を行うことなく他の実施形態にも有利に組み込まれ得ることが企図されている。
本明細書においては、基板の物理気相堆積(PVD)処理を行うための方法および装置が提示されている。いくつかの実施形態においては、改良された装置は、PVDチャンバ内における水空洞部の必要性をなくすことにより、RF効率の改善と、例えばメンテナンス時あるいはターゲットの設置時および/または交換時などのターゲットおよびマグネトロンアセンブリの取出しの簡略化とを結果的にもたらすことができる。
図1は、本発明のいくつかの実施形態による物理気相堆積(PVD)チャンバ100の概略断面図を示す。適切なPVDチャンバの例には、ALPS(登録商標)Plus処理チャンバおよびSIP ENCORE(登録商標)PVD処理チャンバが含まれ、これらは共に、カリフォルニア州サンタクララのApplied Materials,Inc.から市販されている。また、Applied Materials,Inc.または他の製造業者による他の処理チャンバも、本明細書において開示される本発明の装置からの利益を享受することができる。
本明細書においては、基板の物理気相堆積(PVD)処理を行うための方法および装置が提示されている。いくつかの実施形態においては、改良された装置は、PVDチャンバ内における水空洞部の必要性をなくすことにより、RF効率の改善と、例えばメンテナンス時あるいはターゲットの設置時および/または交換時などのターゲットおよびマグネトロンアセンブリの取出しの簡略化とを結果的にもたらすことができる。
図1は、本発明のいくつかの実施形態による物理気相堆積(PVD)チャンバ100の概略断面図を示す。適切なPVDチャンバの例には、ALPS(登録商標)Plus処理チャンバおよびSIP ENCORE(登録商標)PVD処理チャンバが含まれ、これらは共に、カリフォルニア州サンタクララのApplied Materials,Inc.から市販されている。また、Applied Materials,Inc.または他の製造業者による他の処理チャンバも、本明細書において開示される本発明の装置からの利益を享受することができる。
本発明のいくつかの実施形態においては、図1に示すように、PVDチャンバ100は、プロセスチャンバ104上に配設されたターゲットアセンブリ102を備える。プロセスチャンバ104は、ターゲットアセンブリ102の対向側の位置に基板148を支持するための可動基板サポート146を収容する。
ターゲットアセンブリ102は、プロセスチャンバ104の蓋の中に組み込まれてもよく、ターゲット106およびターゲット106に結合された冷却リング118を一般的に備える。冷却リング118は、ターゲット106の裏側に隣接する空洞部134を部分的に画成する。ターゲットアセンブリは、空洞部134内に配設された回転自在磁石アセンブリ168を有する回転自在マグネトロンアセンブリ136をさらに備えてもよい。ターゲットアセンブリ102は、処理中にターゲット106にRFエネルギーを供給するためのRF電源108をさらに備えてもよい。いくつかの実施形態においては、電極112(例えばRFアプリケータロッドなど)が、冷却リング118を介してターゲット106にRF電源108を結合するために用意されてもよい。例えば、いくつかの実施形態においては、電極112は、ターゲットアセンブリ102を囲む外方接地シールド140中の開口150を貫通してもよく、冷却リング118に結合されてもよい。RF電源108は、RF発生器と共に、例えば動作中にRF発生器へと反射されて戻される反射RFエネルギーを最小限に抑えるための整合回路を備えてもよい。
動作中、プロセスによって発生する熱は、冷却リング118により除去される。本明細書においてはリングに関して説明がなされるが、冷却リング118は、円形である必要はなく、特定のプロセスチャンバの形状にとって望ましいものとなるように、矩形または他の多角形の形状などの他の幾何学形状を有してもよい。水充満空洞部とは対照的に、冷却リングによりプロセスから熱を除去することにより、この設計は、水充満空洞部を有することによる望ましくない結果を排除するため、有利となる。例えば、冷却リングを使用することにより、メンテナンスのためにターゲットの奥の密閉空洞部から冷媒を排出する必要性がなくなることによって、ターゲットおよびRF源の磁石の交換が大幅に容易になる。また、ターゲットが消尽した場合に、冷媒でチャンバが溢れる危険性はない。さらに、RFエネルギーがターゲットの奥の水充満空洞部による吸収によって浪費されないため、RF効率が改善される。
いくつかの実施形態においては、冷却リング118は、1つまたは複数の冷媒チャネル116、117が内部に配設された本体125を備える。いくつかの実施形態においては、本体125は、環状であってもよい。いくつかの実施形態においては、冷媒チャネル116、117は、本体125の外周部の近傍に配設される。冷媒チャネルの個数およびそれらの幾何学形状は、任意の他の構成要素を支持する冷却リングの構造的要件を考慮に入れつつ、特定のプロセスにとって望ましくなるように決定されてもよい。
冷媒源110が、冷媒チャネル116、117に対して冷媒を供給するために、接地シールド140の開口を通して配設された1つまたは複数の導管114を経由して冷却リング118に結合されてもよい。冷媒は、エチレングリコール、脱イオン水、パーフルオロポリエーテル(Solvay S.A.から入手可能なGalden(登録商標)など)等々、またはそれらの組合せなどの、任意のプロセス適合性冷媒であってもよい。いくつかの実施形態においては、冷媒チャネル116、117を通る冷媒流は、約1〜約7ガロン/分であってもよいが、厳密な流れは、実施されるプロセス、冷媒チャネルの形状、または利用可能な冷媒圧等々によって決定されることとなる。
いくつかの実施形態においては、キャップ122が、冷媒チャネル116、117を覆うために本体125に結合されてもよい。キャップ122は、冷媒の漏れを防止するのに適した任意の態様で本体125に結合されてもよい。いくつかの実施形態においては、キャップ122は、真空ろう付けもしくは非真空ろう付け、電子ビーム溶接、または接着剤もしくは他の結合剤等々により、本体125に結合されてもよい。いくつかの実施形態においては、キャップ122は、マグネトロンアセンブリ136のシャフト170を受けるのを容易にするための中央穴124を有するプレートまたはディスクであってもよい。代替的には、インサート(図示せず)が、1つまたは複数の冷媒チャネル116、117を封止するために用意されてもよい。いくつかの実施形態においては、インサートは、電子ビーム溶接、TIG溶接、レーザ溶接、またはろう付け等々の任意の適切な方法により、キャップ122の下方の1つまたは複数の冷媒チャネル116、117内に溶接されてもよい。
いくつかの実施形態においては、本体125およびキャップ122は、銅、アルミニウム、青銅、真鍮、ステンレス鋼、またはそれらの合金(銅クロム合金など)等々の中の少なくとも1つから製造されてもよい。本体125およびキャップ122は、同一の材料から作製されてもよく、または異なる材料から作製されてもよい。本体125および/またはキャップがアルミニウムから作製される実施形態においては、腐食防止コーティングが、冷媒による腐食を防止するために、冷媒チャネル116、117に対して施されてもよく、また任意で冷媒チャネル116、117に接するキャップ122の表面に対して施されてもよい。1つのかかるコーティングの一例は、Henkel Technologiesの登録商標であるAlodine(登録商標)である。いくつかの実施形態においては、本体125およびキャップ122の外側表面には、例えば本体125およびキャップ122のRF伝導性を向上させるために、銀めっきが施されてもよい。
図2Aは、本発明のいくつかの実施形態による、冷媒チャネル116を備える冷却リング118の概略底面図を示す。図2Bは、本発明のいくつかの実施形態による、冷媒チャネル116を備える冷却リング118の側方断面図を示す。
いくつかの実施形態においては、本体125およびキャップ122は、銅、アルミニウム、青銅、真鍮、ステンレス鋼、またはそれらの合金(銅クロム合金など)等々の中の少なくとも1つから製造されてもよい。本体125およびキャップ122は、同一の材料から作製されてもよく、または異なる材料から作製されてもよい。本体125および/またはキャップがアルミニウムから作製される実施形態においては、腐食防止コーティングが、冷媒による腐食を防止するために、冷媒チャネル116、117に対して施されてもよく、また任意で冷媒チャネル116、117に接するキャップ122の表面に対して施されてもよい。1つのかかるコーティングの一例は、Henkel Technologiesの登録商標であるAlodine(登録商標)である。いくつかの実施形態においては、本体125およびキャップ122の外側表面には、例えば本体125およびキャップ122のRF伝導性を向上させるために、銀めっきが施されてもよい。
図2Aは、本発明のいくつかの実施形態による、冷媒チャネル116を備える冷却リング118の概略底面図を示す。図2Bは、本発明のいくつかの実施形態による、冷媒チャネル116を備える冷却リング118の側方断面図を示す。
図2A〜図2Bを参照すると、いくつかの実施形態においては、1つまたは複数の冷媒入口ポート(図2Aに示す1つの入口ポート210)および1つまたは複数の冷媒出口ポート(図2Aに示す1つの出口ポート214)が、冷媒チャネル116を通る冷媒の循環を促すために、キャップ122および/または本体125を貫通して設けられてもよい。いくつかの実施形態においては、冷媒チャネル116は、冷媒を収容するために、本体125と緊密に熱接触状態にある導管204を備えてもよい。いくつかの実施形態においては、導管204は、ステンレス鋼、銅、真鍮、または青銅等々から作製されてもよい。いくつかの実施形態においては、導管204は、導管204と冷媒チャネル116の側壁部との間において優れた熱接触を確保するために、冷媒チャネル116内にプレス嵌めされ得る外方クラッドまたは本体(図示せず)の中に配設されてもよい。例えば、いくつかの実施形態においては、ステンレス鋼管材が、成形物内に埋め込まれ、冷媒チャネル116内にプレス嵌めされてもよい。いくつかの実施形態においては、導管204は、熱連結性を強化するために、アルミニウム本体などのパーツ内にスウェージ加工またはろう付けされてもよい。いくつかの実施形態においては、冷媒チャネル116またはその中に配設される導管204は、隣接する冷媒チャネル116または導管204内における冷媒の逆方向の流れを可能にするループ形状または他の同様の形状で設けられてもよい。このような逆方向に流れる構成は、冷却リング118からの熱除去を向上させることができるため、有利となる。
本体125は、ボルトもしくは他の固定具、クランプ、ばね、または重力等々により、頑丈な熱結合を実現する任意の適切な様式でターゲット106に結合されてもよい。いくつかの実施形態においては、複数の穴206が、本体125へのターゲット106のボルト固定を容易にするために、本体125に(図2Bに示すように)形成されてもよい。いくつかの実施形態においては、構成要素間の熱連結性は、パターニングされた銅フォイルもしくはアルミニウムフォイルまたはgrafoil(登録商標)(GrafTech Internationalから入手可能)等々の熱フォイルを熱伝導体として使用することにより強化されてもよい。パターニングされた銅フォイルまたはアルミニウムフォイルは、複数の隆起表面を備えるパターン表面を形成してフォイルに共形の外観を与えるために、スクリーン上に押し付けられてもよい。
図1を再び参照すると、冷却リング118は、本体125の第2の端部130においてターゲット106に結合されてもよい。いくつかの実施形態においては、本体125は、第1の端部126がキャップ122の周囲エッジの近傍においてキャップ122のターゲット側表面128に結合される管状部材であってもよい。いくつかの実施形態においては、本体125は、ターゲット106の周囲エッジの近傍においてターゲット106のキャップ側表面132に(またはターゲット106のバッキングプレートに)結合された第2の端部130をさらに備える。いくつかの実施形態においては、ターゲットの周囲に接触する第2の端部130は、0.75インチ〜2インチの範囲内の幅を有する。いくつかの実施形態においては、ターゲット106は、プロセスチャンバ内において定位置にある場合には、誘電性分離体144を介して、接地された導電性アルミニウムアダプタ142の上にさらに支持されてもよい。
いくつかの実施形態においては、分離体プレート138が、RFエネルギーが接地に直接的に送られるのを防止するために、キャップ122と接地シールド140との間に配設されてもよい。分離体プレート138は、セラミックまたはプラスチック等々の適切な誘電体材料を含んでもよい。代替的には、エアギャップが、分離体プレート138の代わりに用意されてもよい。エアギャップが分離体プレートの代わりに用意される実施形態においては、接地シールド140は、接地シールド140の上に載置されるいかなる構成要素も十分に支持できるだけの構造的安定性を有してもよい。
いくつかの実施形態においては、空洞部134は、本体125の内側壁部と、キャップ122のターゲット側表面128と、ターゲット106のキャップ側表面132とにより画成されてもよい。空洞部134および中央開口115は、回転自在マグネトロンアセンブリ136の1つまたは複数の部分を少なくとも部分的に収容するために使用されてもよい。本明細書においては、内側壁部が複数あるものとして述べているが、本体125が環状である場合などには単数も含まれる。
例えば、回転自在マグネトロンアセンブリ136は、ターゲット106(または存在する場合にはバッキングプレート)の裏面(例えばキャップ側表面132)の近傍に位置決めされてもよい。回転自在マグネトロンアセンブリ136は、ベースプレート上に配置された複数の磁石を備える回転磁石アセンブリ168を備える。回転磁石アセンブリ168は、回転を実現するためにシャフト170に結合される。いくつかの実施形態においては、シャフト170は、PVDチャンバ100の中心軸と合致してもよい。いくつかの実施形態(図示せず)においては、回転シャフト170は、PVDチャンバ100の中心軸に対して偏心的に配設されてもよい。モータ172が、マグネトロンアセンブリ136の回転を駆動するために回転シャフト170の上方端部に結合され得る。接地シールド140は、回転シャフト170をキャップ122の穴124に貫通させベースプレートに連結させるための中央開口115を有する。いくつかの実施形態においては、回転シャフト170は、RFエネルギーがシャフト170を上ってモータ172へと伝搬するのを防止するために、絶縁体120を備える。回転磁石アセンブリ168は、PVDチャンバ100内においてターゲット106の表面に対してほぼ平行な近傍位置に磁場を発生させて、電子を捕獲し局所プラズマ密度を上昇させ、それによって、スパッタリング速度を上昇させる。回転磁石アセンブリ168は、PVDチャンバ100の上部の周囲に電磁場を発生させ、回転磁石アセンブリ168は、ターゲット106をより均一にスパッタするようにプロセスのプラズマ密度に影響を及ぼす電磁場が回転するように回転される。
いくつかの実施形態において、接地シールド140は、ターゲット106の上方のPVDチャンバ100の少なくともいくつかの部分を覆うように図1に示されている。いくつかの実施形態においては(図示せず)、接地シールド140は、プロセスチャンバ104をさらに囲むように、ターゲット106の下方に延在し得る。接地シールド140は、アルミニウムまたは銅等々の任意の適切な導電性材料を含んでもよい。絶縁ギャップ139が、RFエネルギーが接地に直接的に送られるのを防止するために用意される。絶縁ギャップ139は、空気、または、セラミックもしくはプラスチック等々の何らかの他の適切な誘電体材料で充填されてもよい。
本発明の実施形態に関して述べてきたが、その基本範囲から逸脱することなく本発明の他の実施形態およびさらなる実施形態を考案することができる。
1.物理気相堆積チャンバ内のターゲットを冷却するための冷却リングであって、
中央開口を有する環状本体と、
前記本体に結合された入口ポートと、
前記本体に結合された出口ポートと、
前記冷媒リングを通して冷媒を流すために前記本体内に配設され、前記入口ポートに結合された第1の端部および前記出口ポートに結合された第2の端部を有する、冷媒チャネルと、
前記本体に結合され、前記中央開口にわたって実質的に広がり、中央穴を備えるキャップと
を備える、冷却リング。
2.前記本体は、銅、アルミニウム、または青銅の中の少なくとも1つから作製される、1に記載の冷却リング。
3.前記キャップは、銅、アルミニウム、または青銅の中の少なくとも1つから作製される、2に記載の冷却リング。
4.前記本体および前記キャップは、銀めっきを施される、3に記載の冷却リング。
5.前記冷媒チャネルは、前記本体の外方周囲に沿って配設される、1に記載の冷却リング。
6.前記本体内に配設された複数の冷媒チャネルをさらに備える、1に記載の冷却リング。
7.前記キャップは、前記冷媒チャネルを封止するのに十分なように前記本体に結合される、1に記載の冷却リング。
8.物理気相堆積システムにおいて使用するためのターゲットアセンブリであって、
基板上に堆積される原料を含むターゲットと、
前記ターゲットに結合された、1から7のいずれかに記載の冷却リングと、
前記ターゲットの裏側に隣接し、前記冷却リングの内側壁部により少なくとも部分的に画成された中央空洞部であって、回転自在磁石アセンブリを収容するようにサイズ設定された中央空洞部と
を備える、ターゲットアセンブリ。
9.前記ターゲットは、前記原料に結合され前記原料を支持するバッキングプレートを備え、前記冷却リングは、前記ターゲットの前記バッキングプレートに結合される、8に記載のターゲットアセンブリ。
10.前記空洞部は、前記キャップのターゲット側表面と、前記ターゲットのキャップ側表面と、前記冷却リングの前記本体とにより画成される、8に記載のターゲットアセンブリ。
11.前記冷媒入口ポートに結合された冷媒源をさらに備える、8に記載のターゲットアセンブリ。
12.前記ターゲットアセンブリに結合されたRF源をさらに備える、8に記載のターゲットアセンブリ。
13.前記空洞部内に配設された回転自在磁石アセンブリと、
前記回転自在磁石アセンブリに結合されたシャフトであって、前記キャップの中央穴を貫通して配設されるシャフトと
をさらに備える、8に記載のターゲットアセンブリ。
14.物理気相堆積チャンバ内において基板を処理する方法であって、
前記物理気相堆積チャンバ内に配設されたターゲットから材料をスパッタさせることにより、前記物理気相堆積チャンバ内に支持された前記基板の上に前記材料を堆積させることと、
前記基板の対向側の前記ターゲットの側部に結合された冷却リングの本体内に配設された冷媒チャネルを通して冷媒を流すことと
を含む、方法。
15.前記冷媒チャネルは、前記冷却リングの前記本体の周囲部に前記冷媒を循環させる、12に記載の方法。
中央開口を有する環状本体と、
前記本体に結合された入口ポートと、
前記本体に結合された出口ポートと、
前記冷媒リングを通して冷媒を流すために前記本体内に配設され、前記入口ポートに結合された第1の端部および前記出口ポートに結合された第2の端部を有する、冷媒チャネルと、
前記本体に結合され、前記中央開口にわたって実質的に広がり、中央穴を備えるキャップと
を備える、冷却リング。
2.前記本体は、銅、アルミニウム、または青銅の中の少なくとも1つから作製される、1に記載の冷却リング。
3.前記キャップは、銅、アルミニウム、または青銅の中の少なくとも1つから作製される、2に記載の冷却リング。
4.前記本体および前記キャップは、銀めっきを施される、3に記載の冷却リング。
5.前記冷媒チャネルは、前記本体の外方周囲に沿って配設される、1に記載の冷却リング。
6.前記本体内に配設された複数の冷媒チャネルをさらに備える、1に記載の冷却リング。
7.前記キャップは、前記冷媒チャネルを封止するのに十分なように前記本体に結合される、1に記載の冷却リング。
8.物理気相堆積システムにおいて使用するためのターゲットアセンブリであって、
基板上に堆積される原料を含むターゲットと、
前記ターゲットに結合された、1から7のいずれかに記載の冷却リングと、
前記ターゲットの裏側に隣接し、前記冷却リングの内側壁部により少なくとも部分的に画成された中央空洞部であって、回転自在磁石アセンブリを収容するようにサイズ設定された中央空洞部と
を備える、ターゲットアセンブリ。
9.前記ターゲットは、前記原料に結合され前記原料を支持するバッキングプレートを備え、前記冷却リングは、前記ターゲットの前記バッキングプレートに結合される、8に記載のターゲットアセンブリ。
10.前記空洞部は、前記キャップのターゲット側表面と、前記ターゲットのキャップ側表面と、前記冷却リングの前記本体とにより画成される、8に記載のターゲットアセンブリ。
11.前記冷媒入口ポートに結合された冷媒源をさらに備える、8に記載のターゲットアセンブリ。
12.前記ターゲットアセンブリに結合されたRF源をさらに備える、8に記載のターゲットアセンブリ。
13.前記空洞部内に配設された回転自在磁石アセンブリと、
前記回転自在磁石アセンブリに結合されたシャフトであって、前記キャップの中央穴を貫通して配設されるシャフトと
をさらに備える、8に記載のターゲットアセンブリ。
14.物理気相堆積チャンバ内において基板を処理する方法であって、
前記物理気相堆積チャンバ内に配設されたターゲットから材料をスパッタさせることにより、前記物理気相堆積チャンバ内に支持された前記基板の上に前記材料を堆積させることと、
前記基板の対向側の前記ターゲットの側部に結合された冷却リングの本体内に配設された冷媒チャネルを通して冷媒を流すことと
を含む、方法。
15.前記冷媒チャネルは、前記冷却リングの前記本体の周囲部に前記冷媒を循環させる、12に記載の方法。
Claims (15)
- 物理気相堆積チャンバ内のターゲットを冷却するための冷却リングであって、
中央開口と、ターゲットバッキングプレートと結合するようにされた第1の表面とを有する環状本体と、
前記本体に結合された入口ポートと、
前記本体に結合された出口ポートと、
前記本体内に配設され、前記入口ポートに結合された第1の端部および前記出口ポートに結合された第2の端部を有する、冷媒チャネルであって、前記冷却リングの形状に従う環状流れ方向に前記冷媒チャネルを通して冷媒を流すようにされた、前記冷媒チャネルと、
前記本体の第2の表面に結合され、前記中央開口にわたって広がる、キャップであって、該キャップは中央穴を備え、前記本体の前記第2の表面は前記第1の表面と対向し、前記キャップ、前記環状本体、および前記ターゲットバッキングプレートは、前記冷却リングが前記ターゲットバッキングプレートと結合されると空洞を形成する、前記キャップと
を備える、冷却リング。 - 前記本体は、銅、アルミニウム、または青銅の中の少なくとも1つから作製される、請求項1に記載の冷却リング。
- 前記キャップは、銅、アルミニウム、または青銅の中の少なくとも1つから作製される、請求項2に記載の冷却リング。
- 前記本体および前記キャップは、銀めっきを施される、請求項3に記載の冷却リング。
- 前記冷媒チャネルは、前記本体の前記第2の表面に、前記本体の周囲全体のまわりに形成される、請求項1に記載の冷却リング。
- 前記本体内に配設された複数の冷媒チャネルをさらに備える、請求項1に記載の冷却リング。
- 前記冷媒チャネルは、前記本体の前記第2の表面に形成され、前記キャップは、前記冷媒チャネルにわたって前記本体の前記第2の表面に結合されて、前記冷媒チャネルを封止する、請求項1に記載の冷却リング。
- 物理気相堆積システムにおいて使用するためのターゲットアセンブリであって、
基板上に堆積される原料、およびターゲットバッキングプレートを含むターゲットと、
前記ターゲットに結合された冷却リングであって、該冷却リングの第1の表面に配設された1つまたはそれより多数の冷媒チャネルを有し、前記冷媒チャネルは、前記冷却リングの形状に従う環状流れ方向に前記冷媒チャネルを通して冷媒を流し、前記第1の表面に対向する前記冷却リングの第2の表面が、前記ターゲットバッキングプレートに結合される、前記冷却リングと、
前記冷却リングの第1の表面に結合され、前記冷却リングの中央開口にわたって広がる、キャップであって、中央穴を備える、前記キャップと、
前記ターゲットの裏側に隣接し、前記冷却リング、前記キャップ、及び前記ターゲットバッキングプレートの内側壁部により画成された中央空洞部と、
前記空洞部内に配設された、回転自在磁石アセンブリと
を備える、ターゲットアセンブリ。 - 前記ターゲットバッキングプレートは、前記原料に結合され前記原料を支持する、請求項8に記載のターゲットアセンブリ。
- 前記空洞部は、前記キャップのターゲット側表面と、前記ターゲットバッキングプレートのキャップ側表面と、前記冷却リングの前記本体とにより画成される、請求項8に記載のターゲットアセンブリ。
- 前記冷媒入口ポートに結合された冷媒源をさらに備える、請求項8に記載のターゲットアセンブリ。
- 前記冷却リングに結合されたRF源をさらに備える、請求項8に記載のターゲットアセンブリ。
- 前記回転自在磁石アセンブリに結合されたシャフトであって、前記キャップの前記中央穴を貫通して配設されるシャフト
をさらに備える、請求項8に記載のターゲットアセンブリ。 - 物理気相堆積チャンバ内において基板を処理する方法であって、
前記物理気相堆積チャンバ内に配設されたターゲットのターゲットバッキングプレートに結合された材料をスパッタさせることにより、前記物理気相堆積チャンバ内に支持された前記基板の上に前記材料を堆積させることと、
冷却リングの本体内に配設された冷媒チャネルを通して、前記冷却リングの形状に従う環状流れ方向に冷媒を流すこととを含み、前記冷却リングがさらに、
中央開口と、前記ターゲットバッキングプレートと結合するようにされた第1の表面とを有する本体と、
前記本体の第2の表面に結合され、前記中央開口にわたって広がる、キャップであって、該キャップは中央穴を備え、前記本体の前記第2の表面は前記第1の表面と対向し、前記キャップ、前記本体、および前記ターゲットバッキングプレートは、空洞を形成する、前記キャップと
を含む、方法。 - 前記冷媒チャネルは、前記冷却リングの前記本体の周囲全体に前記冷媒を循環させる、請求項14に記載の方法。
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