JP2017521560A - 移動ターゲットを有するスパッタ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
−第1の方向にある長軸を有する円筒ターゲットを各々が保持するように構成されている少なくとも1つのエンドブロックであって、円筒ターゲットは、平均放出方向において空間粒子放出分布をもたらすように意図されており、長軸は、基板の幅の全体に実質的に及んでいる、少なくとも1つのエンドブロックと、
−少なくとも1つの円筒ターゲットのその長軸を中心とする回転運動をもたらすための第1の駆動手段と、
−少なくとも1つのエンドブロックに第2の方向における並進運動を加え、これによって、第2の方向に沿った移動軌道の少なくともかなりの部分にわたってターゲット軸を平行に維持するための第2の駆動手段と、
を備え、第1および第2の駆動手段は、スパッタリング中に真空チャンバ内において同時に作動するように構成されている。
−ターゲット寿命中に(溝が形成されないことによって)材料フラック角の変化がなく、これによって、ターゲットが、取換えのための保守が必要とされるまで、極めて長く利用することができるという利点、
−より効率的な冷却を行い、各ターゲット領域を限られた時間だけ高温プラズマ区域に曝すようになっていることによって、より高い電力レベルおよび迅速な堆積を可能にし、定められたコーター投資に対してより高い処理能力をもたらすことができるという利点、
−材料の周方向の利用可能性によって、同様の寸法のターゲット幅に対してより多くの材料在庫が可能になるという利点、
−ターゲットへの再堆積が存在しないことによって、反応過程がより安定するという利点、および
−ACスパッタリングにおいて陽極として作用するので、さらに効率的であるという利点、
を有している。
−第2の方向における少なくとも1つのエンドブロックの速度、および/または
−少なくとも1つの円筒ターゲットに印加される電力、および/または
−少なくとも1つの円筒ターゲットの回転速度、および/または
−少なくとも1つの円筒ターゲット内の磁石バーの位置、および/または
−少なくとも1つの円筒ターゲットおよび/または基板に近い種々のガス種のガス流量および/または分圧分布
を制御するように構成されている。
−位置I:スパッタチャンバ110に入る前の位置、
−位置II:2つのバルブ320間のスパッタチャンバ110内にある位置、および
−位置III:スパッタチャンバ110を出た後の位置
に配置されている。
(a)第1の駆動手段を制御することによる円筒ターゲット160の回転速度、
(b)電力供給を制御することによる円筒ターゲット160に印加される電力、
(c)第2の駆動手段を制御することによる第2の方向における少なくとも1つのエンドブロック120の速度、および
(d)第1の方向に沿った磁石構造の並進運動のための第3の駆動手段および/またはターゲット軸を中心とする磁石バーの回転運動のための第4の駆動手段を制御することによる、磁石バーおよび/または磁石構造の位置依存回転
を示している。
Claims (23)
- 真空チャンバ内において基板上に層を堆積させるためのスパッタ装置(100)であって、
−円筒ターゲット(160)を各々が保持するように構成された少なくとも1つのエンドブロック(120)であって、前記ターゲット(160)は、第1の方向にある長軸を有している、少なくとも1つのエンドブロック(120)と、
−前記少なくとも1つの円筒ターゲット(160)のその長軸を中心とする回転運動をもたらすための第1の駆動手段(190)と、
−前記少なくとも1つのエンドブロック(120)に第2の方向における並進運動を加え、これによって、前記第2の方向に沿った移動軌道の少なくともかなりの部分にわたって前記ターゲット軸を平行に維持するための第2の駆動手段(145)と、
を備え、
前記第1および第2の駆動手段(190,145)は、スパッタリング中に前記真空チャンバ内において同時に作動するように構成されている、スパッタ装置。 - 前記第1の駆動手段(190)は、前記ターゲットからの空間粒子放出分布を実質的に変化させないように構成されており、前記第2の駆動手段(145)は、前記空間粒子放出分布の方向を維持するように構成されている、請求項1に記載のスパッタ装置。
- 前記第1の駆動手段による前記運動は、ターゲットと基板との相対運動中に前記基板への前記ターゲットのスパッタ位置の投射によって画定される、前記基板上の曲線に沿って前記基板上にスパッタされた層の均一性に影響を与えるように意図されていない、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 前記第2の駆動手段による前記運動は、ターゲットと基板との相対運動中に前記基板への前記ターゲットのスパッタ位置の投射によって画定される、前記基板上の曲線に沿って前記基板に堆積された層の層特性が、所定の層特性偏り限界よりもわずかしか偏らないように、行われるようになっている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 長さ方向における長さおよび幅方向における幅を有する基板上に層を堆積するために、前記第1の方向は、前記基板(170)の前記幅方向に沿って位置決めされ、前記第2の方向は、前記基板(170)の前記長さ方向に沿って位置決めされるようになっている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 前記第2の駆動手段(145)は、エンドブロック(120)の長さの2倍を越える距離にわたって、前記少なくとも1つのエンドブロック(120)に前記第2の方向における運動を加えるように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 前記第2の駆動手段(145)は、前記基板(170)の実質的に全長にわたって、前記少なくとも1つのエンドブロック(120)に前記第2の方向における運動を加えるように構成されている、請求項6に記載のスパッタ装置。
- 前記第2の方向は、前記基板の表面または前記基板の移動方向を横断する成分を有している、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 前記第2の方向は、前記第1の方向に沿った成分を有している、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 前記第2の方向は、前記第1の方向と直交して配向されている、請求項1〜8のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 前記第2の駆動手段(145)は、前記ターゲット軸が前記第2の方向における運動の全体にわたって平行に維持されるように、前記少なくとも1つのエンドブロック(12)に前記第2の方向における運動を加えるように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 前記第1の駆動手段(190)は、真空状態で作動可能になっており、または前記第1の駆動手段は、前記第2の駆動手段によって前記少なくとも1つのエンドブロック(120)と一緒に移動可能になっている密封ボックス(195)内に設けられている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 複数のエンドブロック、具体的には、少なくとも1つの第1の円筒ターゲットを保持するように適合された少なくとも1つの第1のエンドブロック(120)と、少なくとも1つの第2の円筒ターゲットを保持するように構成された第2のエンドブロック(220)とを備えている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 円筒ターゲット(160)内に配置可能な長手方向磁石機構を駆動するための第3の駆動手段を備え、前記第3の駆動手段は、前記基板(170)上への前記第1の方向の直角投影に対応する方向において、前記基板上にスパッタされる層の均一性を規定するように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 円筒ターゲット(160)内に配置可能な長手方向磁石機構を前記第1の方向と平行の軸に沿って回転させるための第4の駆動手段を備えている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 前記第4の駆動手段は、前記層が堆積される前記基板の表面へのスパッタフラックスの制御角度を維持するように構成されている、請求項15に記載のスパッタ装置。
- 円筒ターゲット(160)を取り付けるように各々が構成されている1つまたは複数のエンドブロック(120)をアレイ配置で保持するように構成された陰極アセンブリ(330)を備え、1つまたは複数の特定の円筒ターゲットが、基板(170)に向かって配向可能になっており、スパッタリング中に電力供給されるように選択可能になっている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- −前記第2の方向における前記少なくとも1つのエンドブロック(120)の速度、および/または
−前記少なくとも1つの円筒ターゲット(160)に印加される電力、および/または
−前記少なくとも1つの円筒ターゲット(160)の回転速度、および/または
−前記少なくとも1つの円筒ターゲット(160)内の磁石バーの位置、および/または
−前記少なくとも1つの円筒ターゲットに沿ったガス分布
を制御するように構成された制御装置(410)を備えている、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。 - 前記第2の駆動手段(145)によって加えられる前記少なくとも1つのエンドブロック(120)の前記第2の方向における前記運動は、直線運動である、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 前記少なくとも1つのエンドブロック(120)の前記第2の方向に沿った速度は、一定である、先行する請求項のいずれかに記載のスパッタ装置。
- 真空チャンバ内において基板をスパッタするための方法であって、円筒ターゲットを第1の方向に配向されたその長軸を中心として回転させると共に、前記円筒ターゲットを第2の方向に移動させ、これによって、前記第2の方向に沿った移動軌道の少なくともかなりの部分にわたって前記ターゲット軸を平行に維持するステップを含む、方法。
- 第1のステップにおいて、少なくとも1つの第1の円筒ターゲットからなる一組が前記スパッタチャンバの第2の方向において移動され、第2のステップにおいて、少なくとも1つの第2の円筒ターゲットからなる一組が前記スパッタチャンバの前記第2の方向において移動されるようになっている、請求項21に記載の方法。
- スパッタ装置の真空チャンバ内における少なくとも1つの円筒ターゲットの運動を制御するための制御装置であって、前記運動が、第1の方向に配向された長軸を中心とする回転運動である第1の成分と、同時に生じる第2の方向における並進運動である第2の成分であって、これによって、前記第2の方向に沿った移動軌道の少なくともかなりの部分にわたって前記ターゲット軸を平行に維持する、並進運動である第2の成分と、を含んでいる、制御装置。
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