JP2021527161A - 半導体プロセスチャンバ内のマグネトロンアセンブリのための方法および装置 - Google Patents
半導体プロセスチャンバ内のマグネトロンアセンブリのための方法および装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021527161A JP2021527161A JP2020567898A JP2020567898A JP2021527161A JP 2021527161 A JP2021527161 A JP 2021527161A JP 2020567898 A JP2020567898 A JP 2020567898A JP 2020567898 A JP2020567898 A JP 2020567898A JP 2021527161 A JP2021527161 A JP 2021527161A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- assembly
- pole
- loop
- magnetic pole
- magnetron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3441—Dark space shields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
- H01J37/3452—Magnet distribution
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02266—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by physical ablation of a target, e.g. sputtering, reactive sputtering, physical vapour deposition or pulsed laser deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
上部アダプタアセンブリに配置された複数のカソードを有するプロセスチャンバを備える、半導体を処理するための装置。複数のカソードは、マグネトロンアセンブリを支持するためのシャントプレートと、ループ磁極、線形磁極、および中心磁極を有する、シャントプレートに結合されたループ磁極アセンブリであって、線形磁極がループ磁極からマグネトロンアセンブリの中心に位置する中心磁極内に延在する、ループ磁極アセンブリと、線形磁極と交差することなく中心磁極の少なくとも一部を取り囲むシャントプレートに結合された開ループ磁極アークアセンブリと、を備えるマグネトロンアセンブリを有する。マグネトロンアセンブリは、開ループ磁極アークアセンブリの開口部がシールドの外壁に向かって配向されるように、配向されている。
【選択図】図5
【選択図】図5
Description
本原理の実施形態は、一般に、半導体プロセスチャンバに関する。
プラズマは、スパッタリングとして知られているプロセスにおいて基板上に材料の薄層を堆積させるために半導体処理において使用される。プラズマスパッタリングは、DCスパッタリングまたはRFスパッタリングのいずれかを使用して達成することができる。プラズマスパッタリングは、典型的には、スパッタリングターゲットの背面に配置されたマグネトロンを含み、磁場を処理空間に投射して、プラズマの密度を増加させ、スパッタリング速度を高める。マルチカソード処理チャンバは、単一のチャンバ内のカソードの数を増加させるために、しばしば密に間隔を置いて配置された複数のスパッタリングターゲットを使用する。本発明者らは、カソードがプロセスキットシールドのより近くに配置されると、プロセスキット上に重い材料の堆積物が形成され、剥離および汚染を引き起こす可能性があることを観察した。
したがって、本発明者らは、半導体チャンバ内のマグネトロンのための改良された方法および装置を提供した。
方法および装置は、剥離および汚染につながるシールド壁への過剰な堆積を低減/防止するための、半導体チャンバ用の強化されたマグネトロンを提供する。
一部の実施形態では、マグネトロンアセンブリは、マグネトロンアセンブリを支持するためのシャントプレートと、ループ磁極、線形磁極、および中心磁極を有する、シャントプレートに結合されたループ磁極アセンブリであって、線形磁極がループ磁極からマグネトロンアセンブリの中心に位置する中心磁極内に延在する、ループ磁極アセンブリと、線形磁極と交差することなく中心磁極の少なくとも一部を取り囲む、シャントプレートに結合された開ループ磁極アークアセンブリと、を備える。
一部の実施形態では、マグネトロンアセンブリは、開ループ磁極アークアセンブリが約180度〜約350度のアーク長を有し、マグネトロンアセンブリがプロセスチャンバのカソード内にあり、カソードがマルチカソードプロセスチャンバ内の複数のカソードのうちの少なくとも1つであり、マグネトロンアセンブリが、開ループ磁極アークアセンブリの開部分がプロセスチャンバ内のシールドの外壁に近接した状態でプロセスチャンバ内に設置され、ループ磁極アセンブリが磁石の均等な分布を有し、開ループ磁極アークアセンブリが磁石の均等な分布を有し、開ループ磁極アークアセンブリまたはループ磁極アセンブリの少なくとも一部が強磁性材料で作られており、開ループ磁極アークアセンブリの第1の幅とループ磁極の第2の幅とがほぼ等しく、ループ磁極と開ループ磁極アークアセンブリとの間の第1の距離と、開ループ磁極アークアセンブリと中心磁極との間の第2の距離とがほぼ等しく、開ループ磁極アークアセンブリの第1の端部と線形磁極との間の第3の距離と、開ループ磁極アークアセンブリの第2の端部と線形磁極との間の第4の距離とがほぼ等しく、ループ磁極が中心磁極の中心点の周りに第1の一定の半径を有し、開ループ磁極アークアセンブリが中心磁極の中心点の周りに第2の一定の半径を有し、第1の一定の半径が第2の一定の半径よりも大きく、および/またはループ磁極と開ループ磁極アークアセンブリとの間の第1の距離と、開ループ磁極アークアセンブリと中心磁極との間の第2の距離とが異なることをさらに含むことができる。
一部の実施形態では、半導体を処理するための装置は、内部容積を形成するチャンバ本体および上部アダプタアセンブリを備えたプロセスチャンバと、上部アダプタアセンブリ内に配置された少なくとも1つのカソードと、を含み、少なくとも1つのカソードが、内部容積の壁に近接している磁場の一部に対して磁場強度を低下させた磁場を生成するように構成されたマグネトロンアセンブリを有する。
一部の実施形態では、マグネトロンは、マグネトロンアセンブリを支持するためのシャントプレートと、ループ磁極、線形磁極、および中心磁極を有する、シャントプレートに結合されたループ磁極アセンブリであって、線形磁極がループ磁極からマグネトロンアセンブリの中心に位置する中心磁極内に延在する、ループ磁極アセンブリと、線形磁極と交差することなく中心磁極の少なくとも一部を取り囲む、シャントプレートに結合された開ループ磁極アークアセンブリと、をさらに備え、マグネトロンアセンブリが、開ループ磁極アークアセンブリの開口部が内部容積の壁に向かって配向されるように、配向されるように構成されており、開ループ磁極アークアセンブリが約180度〜約350度のアーク長を有し、開ループ磁極アークアセンブリの第1の幅とループ磁極の第2の幅とがほぼ等しく、および/またはループ磁極と開ループ磁極アークアセンブリとの間の第1の距離と、開ループ磁極アークアセンブリと中心磁極との間の第2の距離とが異なる。
一部の実施形態では、カソードアセンブリは、磁場の一部に対して磁場強度を低下させた磁場を生成するように構成され、磁場強度を低下させた磁場の一部が、設置されたときにプロセスチャンバの内部容積の壁に近接するように、配向されるように構成されたマグネトロンアセンブリを備えることができる。
一部の実施形態では、カソードアセンブリは、マグネトロンアセンブリを支持するためのシャントプレートと、ループ磁極、線形磁極、および中心磁極を有する、シャントプレートに結合されたループ磁極アセンブリであって、線形磁極がループ磁極からマグネトロンアセンブリの中心に位置する中心磁極内に延在する、ループ磁極アセンブリと、線形磁極と交差することなく中心磁極の少なくとも一部を取り囲む、シャントプレートに結合された開ループ磁極アークアセンブリと、を有するマグネトロンアセンブリをさらに備えることができ、カソードアセンブリは、マグネトロンアセンブリが、開ループ磁極アークアセンブリの開口部がプロセスチャンバの外壁に向いた状態で配向されるように、プロセスチャンバ内に設置されるように構成されている。
他のおよびさらなる実施形態が以下に開示される。
上で簡潔に要約し、以下でより詳細に論じる本原理の実施形態は、添付の図面に示す本原理の例示的な実施形態を参照することによって理解することができる。しかしながら、添付の図面は、本原理の典型的な実施形態のみを示しており、したがって、本原理が他の等しく効果的な実施形態を受け入れることができるため、範囲を限定していると考えられるべきではない。
理解を容易にするために、各図に共通の同一の要素を指定するために、可能な場合は、同一の参照数字が使用された。図は、縮尺通りには描かれておらず、明瞭にするために簡略化されることがある。一実施形態の要素および特徴は、さらに詳説することなく他の実施形態に有益に組み込まれることがある。
マルチカソードプロセスチャンバは、単一のチャンバにおいて達成することができる処理のタイプの柔軟性をより高めることができる。カソードは、一般に、プロセスチャンバの内部処理容積の上部の周りに間隔を置いて配置されており、ターゲット材料のタイプに応じてDC電力またはRF電力で動作することができる。より多くのカソードがプロセスチャンバに組み込まれるにつれて、カソードは、プロセスキットの壁またはプロセスチャンバ内のシールドにますます近くなる。本発明者らは、そのように近接していると、ターゲットが過剰な材料をシールド壁に堆積させることがあり、これがプロセスチャンバ内での剥離および汚染につながる可能性があることを見出した。有害な影響は、酸化マグネシウムの堆積後のアークを防ぐためにタンタルペースト技法を使用する場合に、特に深刻である。本発明者らはまた、開ループ磁極アークアセンブリを有するマグネトロンアセンブリをカソードに使用することによって、開ループ磁極アークアセンブリの開部分の近傍でターゲット材料の堆積を有利に低減させることができることを見出した。開ループ磁極アークアセンブリの開部分がシールド壁に最も近くなるようにマグネトロンアセンブリを配向することによって、シールド壁に堆積するターゲット材料の量が有益に低減する。本発明者らはまた、マグネトロンアセンブリ内の開ループ磁極アークアセンブリのアーク長を調整することによって壁に最も近い堆積速度を調整することができることを見出した。一部の実施形態は、本原理をマルチカソードプロセスチャンバに組み込んでいるが、本原理は、特定の方向へのターゲット堆積の低減が有利である他の環境におけるマグネトロンアセンブリにも適用され得る。
図1において、複数カソードPVDチャンバ(例えば、プロセスチャンバ100)は、(例えば、上部アダプタアセンブリ142を介して)チャンバ本体140に取り付けられた、対応する複数のターゲット(少なくとも1つの誘電体ターゲット110および少なくとも1つの金属ターゲット112)を有する複数のカソード106(例えば、3RF×3DC交互構成の6つのカソード)を含む。カソード106は、ペーストおよび/または堆積プロセス中にプラズマを方向付けるのを助けるためのマグネトロン150を含む。1×1、2×2、4×4、5×5などの他のRF/DCカソード構成も使用することができる。数字は、DC給電カソードに対するRF給電カソードの比を示す。一部の実施形態では、RFカソードおよびDCカソードは、上部アダプタアセンブリ142内で交互に並んでいる。複数のRFカソードを使用する場合は、動作周波数をオフセットして、堆積プロセス中のいかなる干渉も減らすことができる。例えば、3つのRFカソード構成では、第1のRFカソードを13.56MHzの周波数で動作させることができ、第2のRFカソードを13.66MHz(+100kHz)の周波数で動作させ、第3のRFカソードを13.46MHz(−100kHz)の周波数で動作させる。オフセットは+/−100kHzである必要はない。オフセットは、所与の数のカソード対してクロストーク防止に基づいて選択することができる。
RFカソードは、典型的には、基板上に誘電体膜を堆積させるための誘電体ターゲット110と共に使用される。例えば、酸化マグネシウム(MgO)ターゲットは、RFカソードを使用してスパッタリングすることができる。DCカソードは、典型的には、ウエハ上に誘電体膜を堆積させた後にペーストするための金属ターゲット112と共に使用される。例えば、タンタル(Ta)ターゲットは、MgOを堆積させた後に、DCカソードを使用してスパッタしてチャンバをペーストすることができる。ペーストすることにより、堆積膜中の粒子形成および欠陥の可能性が減少する。RFおよびDCカソードを備えたプロセスチャンバを有することにより、ペーストおよび誘電体の堆積を1つのチャンバ内で行うことができるため、ウエハをより高速で生産することが可能になる。一部の実施形態では、金属ターゲット112は、例えば、タンタル、アルミニウム、チタン、モリブデン、タングステン、および/またはマグネシウムなどの金属で形成することができる。誘電体ターゲット110は、例えば、酸化チタン、酸化チタンマグネシウム、および/または酸化タンタルマグネシウムなどの金属酸化物で形成することができる。しかしながら、他の金属および/または金属酸化物を代わりに使用することができる。
プロセスチャンバ100はまた、基板132を支持するための基板支持体130を含む。プロセスチャンバ100は、開口部(図示せず)(例えば、スリットバルブ)を含み、この開口部を通ってエンドエフェクタ(図示せず)が延びて、基板132を基板支持体130の支持面131上に降下させるためのリフトピン(図示せず)上に基板132を配置することができる。図1に示す一部の実施形態では、ターゲット110、112は、支持面131に対して実質的に平行に配置されている。基板支持体130は、基板支持体130内に配置されたバイアス電極138に整合ネットワーク134を介して結合されたバイアス源136を含む。上部アダプタアセンブリ142は、プロセスチャンバ100のチャンバ本体140の上部に結合され、接地されている。カソード106は、DC電源108またはRF電源102、および関連付けられたマグネトロン150を有することができる。RF電源102の場合、RF電源102は、RF整合ネットワーク104を介してカソード106に結合されている。
シールド121は、上部アダプタアセンブリ142に回転可能に結合され、カソード106によって共有されている。一部の実施形態では、シールド121は、シールド本体122およびシールド上部120を含む。他の実施形態では、シールド121は、シールド本体122およびシールド上部120が1つの一体部品に統合された態様を有する。同時にスパッタリングする必要があるターゲットの数に応じて、シールド121は、対応する1つまたは複数のターゲットを露出させるために1つまたは複数の孔を有することができる。シールド121は、複数のターゲット110、112間の相互汚染を制限または排除する。シールド121は、シャフト123を介して上部アダプタアセンブリ142に回転可能に結合されている。シャフト123は、カプラ119を介してシールド121に取り付けられている。
アクチュエータ116は、シールド121の反対側でシャフト123に結合されている。アクチュエータ116は、矢印144によって示されるようにシールド121を回転させ、矢印145によって示されるように、シールド121をプロセスチャンバ100の中心軸146に沿って垂直方向に上下に動かすように構成されている。処理中、シールド121は、上方位置に持ち上げられる。シールド121の持ち上げ位置は、処理ステップ中に使用されるターゲットを露出させ、また、処理ステップ中に使用されないターゲットをシールドする。持ち上げ位置はまた、RF処理ステップのためにシールドを接地する。一部の実施形態では、プロセスチャンバ100は、プロセスガスをプロセスチャンバ100の内部容積125に供給するためのプロセスガス供給128をさらに含む。プロセスチャンバ100はまた、プロセスチャンバ100からプロセスガスを排出するために内部容積125に流体結合された排気ポンプ124を含むことができる。一部の実施形態では、例えば、プロセスガス供給128は、金属ターゲット112がスパッタリングされた後に、内部容積125に酸素を供給することができる。
図2は、図1のプロセスチャンバ100の一部の実施形態の上部アダプタアセンブリ142の上面図を示す。上部アダプタアセンブリ142は、例えば、アダプタ250と、例えば、6つのカソード206と、を含む。上部アダプタアセンブリ142は、より多いまたはより少ない数のカソード206を含むことができる。カソード206は、処理中にプラズマを方向付けるのを助けるマグネトロン150を含む。カソード206のターゲットは、一部の実施形態による上部アダプタアセンブリ142の底面図300である図3に示されている。上部アダプタアセンブリ142のアダプタ250の内側底面372が示されている。本例では、6つのターゲット360が示されている。ターゲットの下にはマグネトロン150がある。一部の実施形態では、ターゲット360は、プロセスチャンバ100の内部壁への堆積を防ぐために、シールド121(図1参照)などのプロセスシールド(図示せず)によって取り囲まれ、および/または覆われている。図3から分かるように、プロセスチャンバのカソードの数が増加するにつれて、ターゲット360は、プロセスチャンバ100の壁に向かってより近く外側に広がる。プロセスキットシールドは、ターゲット360とプロセスチャンバ100の壁との間にあるため、ターゲット360は、プロセスキットシールドにさらに近い。本発明者らは、金属堆積またはペースト中にシールドが近接していると、ターゲット360に最も近いシールド領域に過剰な堆積が引き起こされることを見出した。シールドへの過剰な堆積は、堆積した材料の剥離につながり、基板および/またはプロセスチャンバの汚染を引き起こすことがある。本発明者らは、MgO堆積後にタンタルをペーストするときに剥離が特に存在することを見出した。
図4は、一部の実施形態によるマグネトロンアセンブリ402の底面図400である。マグネトロンアセンブリ402は、ループ磁極405(ループ磁極アセンブリ404の外側ループ)、線形磁極406、および中心磁極408を有するループ磁極アセンブリ404を含む。マグネトロンアセンブリ402はまた、中心磁極408を取り囲む開ループ磁極アークアセンブリ410を含む。一部の実施形態では、開ループ磁極アークアセンブリ410は、中心磁極408の周りにより大きいまたはより小さいアーク長424を生成するように調整されてもよい。アーク長424を調整して、開ループ磁極アークアセンブリ410の開口部412を増加させることによって、本発明者らは、開口部412に最も近いターゲットによって堆積が行われる材料の量を減少させることができることを見出した。開ループ磁極アークアセンブリ410のアーク長424は、約180度〜約350度の範囲であってもよい。例えば、開口部412をシールド121に向けて配向することにより、開口部412に最も近いシールド121上に堆積するターゲット材料を減少させ、堆積物の蓄積および/または剥離を減少させることが可能になる。
ループ磁極405の幅416は、線形磁極406の幅414と同じであってもよく、または異なっていてもよい。ループ磁極405の幅416は、ループ磁極405を通して一定であってもよく、または変化してもよい。中心磁極408は、中心点420の周りに一定の半径422、または例えば涙滴形状などの変化する半径を有してもよい。開ループ磁極アークアセンブリ410の幅418は、開ループ磁極アークアセンブリ410のアーク長424を通して一定であってもよく、または変化してもよい。中心点420の周りの開ループ磁極アークアセンブリ410の半径426は、アーク長424全体にわたって一定であってもよく、または変化してもよい(例えば、放物線形状)。ループ磁極405の半径428は、中心点420の周りのループ長438を通して一定であってもよく、または変化してもよい。開ループ磁極アークアセンブリ410と中心磁極408との間の距離430は、アーク長424全体にわたって一定であってもよく、またはアーク長424全体にわたって変化してもよい。ループ磁極405と開ループ磁極アークアセンブリ410との間の距離432は、アーク長424全体にわたって一定であってもよく、または変化してもよい。開ループ磁極アークアセンブリ410の第1の端部と線形磁極406との間の第1の距離434は、開ループ磁極アークアセンブリ410の第2の端部との間の第2の距離436とほぼ同じであってもよく、または異なっていてもよい。
図5は、一部の実施形態による図4に示すマグネトロンアセンブリ402の等角図500である。ループ磁極アセンブリ404および開ループ磁極アークアセンブリ410は、シャントプレート502に取り付けられている。シャントプレート502は、マグネトロンアセンブリのための構造的なベースとしても機能する。ループ磁極アセンブリ404および開ループ磁極アークアセンブリ410は、シャントプレート502と、ループ磁極片504および開ループ磁極片506との間に介在する複数の磁石508を含む。複数の磁石508は、ループ磁極片504または開ループ磁極片506の長さに沿って分布している必要はなく、ループ磁極片504または開ループ磁極片506の長さに沿って均等に分布している必要もない。例えば、複数の磁石508の数および/または分布を調整して、磁場強度を変化させ、ならびに/あるいは改善されたターゲット寿命および/または堆積均一性を促進することができる。磁石の代わりにスペーサ(図示せず)を使用して、磁石の代わりに支持を提供することができる。中心磁極408は、複数の磁石または単一の磁石から構成されてもよい。
ループ磁極片504および開ループ磁極片506は、例えば、400シリーズステンレス鋼などの強磁性材料または他の適切な材料から製造することができる。ループ磁極アセンブリ404および開ループ磁極アークアセンブリ410の磁気強度は、同じであっても、または異なっていてもよい。アセンブリ内の極性は、同じ(例えば、北または南)であってもよいが、極性は、アセンブリ間で反対であってもよい(例えば、ループ磁極アセンブリ北および開ループ磁極アークアセンブリ南、またはループ磁極アセンブリ南および開ループ磁極アークアセンブリ北)。
図6は、一部の実施形態による図4のマグネトロンアセンブリ402と組み合わせて使用した場合の浸食を示すターゲット602の図600である。ターゲット602は、マグネトロンアセンブリ402のループ磁極アセンブリ404と開ループ磁極アークアセンブリ410との間に位置する浸食トラック604に沿ってより多く浸食される。マグネトロンアセンブリ402の開ループ磁極アークアセンブリ410は、開ループ磁極アークアセンブリ410の開口部412に対応する開口部606を有する浸食パターンを生成する。開ループ磁極アークアセンブリ410のアーク長424を調整することによって、浸食トラック604の開口部606を増加または減少させて、開口部606の近傍の堆積を制御することができる。
図7は、図4のマグネトロンアセンブリ402と組み合わせて使用した場合のターゲット602の等角図700である。一部の実施形態によると、ターゲット602の浸食パターンの開口部606は、シールド121の壁に向かって外向き702に配向されている。浸食パターンの開口部606は、開口部606の近傍に堆積するターゲット602がより少ないことを示す。本発明者らは、開口部606をシールド121の壁に向かって配向することにより、シールドへのターゲット材料の堆積が少なくなり、シールド121上の過剰な材料の蓄積および材料の剥離が著しく減少することを見出した。
前述の事項は、本原理の実施形態を対象としているが、本原理の他のおよびさらなる実施形態が本原理の基本的な範囲から逸脱せずに考案されてもよい。
Claims (15)
- マグネトロンアセンブリであって、
前記マグネトロンアセンブリを支持するためのシャントプレートと、
ループ磁極、線形磁極、および中心磁極を有する、前記シャントプレートに結合されたループ磁極アセンブリであり、前記線形磁極が前記ループ磁極から前記マグネトロンアセンブリの中心に位置する前記中心磁極内に延在する、ループ磁極アセンブリと、
前記線形磁極と交差することなく前記中心磁極の少なくとも一部を取り囲む、前記シャントプレートに結合された開ループ磁極アークアセンブリと、
を備える、マグネトロンアセンブリ。 - 前記開ループ磁極アークアセンブリが約180度〜約350度のアーク長を有する、請求項1に記載のマグネトロンアセンブリ。
- 前記開ループ磁極アークアセンブリの開部分が前記プロセスチャンバ内のシールドの外壁に近接した状態で、プロセスチャンバ内に設置されている、請求項1に記載のマグネトロンアセンブリ。
- 前記ループ磁極アセンブリが磁石の均等な分布を有し、前記開ループ磁極アークアセンブリが磁石の均等な分布を有する、請求項1に記載のマグネトロンアセンブリ。
- 前記開ループ磁極アークアセンブリの第1の幅と前記ループ磁極の第2の幅とがほぼ等しい、請求項1に記載のマグネトロンアセンブリ。
- 前記ループ磁極と前記開ループ磁極アークアセンブリとの間の第1の距離と、前記開ループ磁極アークアセンブリと前記中心磁極との間の第2の距離とがほぼ等しい、請求項1に記載のマグネトロンアセンブリ。
- 前記開ループ磁極アークアセンブリの第1の端部と前記線形磁極との間の第3の距離と、前記開ループ磁極アークアセンブリの第2の端部と前記線形磁極との間の第4の距離とがほぼ等しい、請求項1に記載のマグネトロンアセンブリ。
- 前記ループ磁極が前記中心磁極の中心点の周りに第1の一定の半径を有し、前記開ループ磁極アークアセンブリが前記中心磁極の中心点の周りに第2の一定の半径を有し、前記第1の一定の半径が前記第2の一定の半径よりも大きい、請求項1に記載のマグネトロンアセンブリ。
- 前記ループ磁極と前記開ループ磁極アークアセンブリとの間の第1の距離と、前記開ループ磁極アークアセンブリと前記中心磁極との間の第2の距離とが異なる、請求項1に記載のマグネトロンアセンブリ。
- 内部容積を形成するチャンバ本体および上部アダプタアセンブリを有するプロセスチャンバと、
前記上部アダプタアセンブリ内に配置された少なくとも1つのカソードであって、前記内部容積の壁に近接している磁場の一部に対して磁場強度を低下させた磁場を生成するように構成されたマグネトロンアセンブリを有する、少なくとも1つのカソードと、
を備える、半導体を処理するための装置。 - 前記マグネトロンアセンブリが、
前記マグネトロンアセンブリを支持するためのシャントプレートと、
ループ磁極、線形磁極、および中心磁極を有する、前記シャントプレートに結合されたループ磁極アセンブリであって、前記線形磁極が前記ループ磁極から前記マグネトロンアセンブリの中心に位置する前記中心磁極内に延在する、ループ磁極アセンブリと、
前記線形磁極と交差することなく前記中心磁極の少なくとも一部を取り囲む、前記シャントプレートに結合された開ループ磁極アークアセンブリと、
を備え、
前記マグネトロンアセンブリが、前記開ループ磁極アークアセンブリの開口部が前記内部容積の前記壁に向かって配向されるように、配向されるように構成されている、
請求項10に記載の装置。 - 前記開ループ磁極アークアセンブリの第1の幅と前記ループ磁極の第2の幅とがほぼ等しい、請求項11に記載の装置。
- 前記ループ磁極と前記開ループ磁極アークアセンブリとの間の第1の距離と、前記開ループ磁極アークアセンブリと前記中心磁極との間の第2の距離とが異なる、請求項11に記載の装置。
- 前記磁場の一部に対して磁場強度を低下させた磁場を生成するように構成され、前記磁場強度を低下させた前記磁場の前記一部が、設置されたときにプロセスチャンバの内部容積の壁に近接するように、配向されるように構成されたマグネトロンアセンブリ、
を備える、カソードアセンブリ。 - 前記マグネトロンアセンブリが、
前記マグネトロンアセンブリを支持するためのシャントプレートと、
ループ磁極、線形磁極、および中心磁極を有する、前記シャントプレートに結合されたループ磁極アセンブリであって、前記線形磁極が前記ループ磁極から前記マグネトロンアセンブリの中心に位置する前記中心磁極内に延在する、ループ磁極アセンブリと、
前記線形磁極と交差することなく前記中心磁極の少なくとも一部を取り囲む、前記シャントプレートに結合された開ループ磁極アークアセンブリと、
を備え、
前記カソードアセンブリは、前記マグネトロンアセンブリが、前記開ループ磁極アークアセンブリの開口部が前記プロセスチャンバの外壁に向いた状態で配向されるように、前記プロセスチャンバ内に設置されるように構成されている、
請求項14に記載のカソードアセンブリ。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862681790P | 2018-06-07 | 2018-06-07 | |
US62/681,790 | 2018-06-07 | ||
US16/425,189 US20190378699A1 (en) | 2018-06-07 | 2019-05-29 | Methods and apparatus for magnetron assemblies in semiconductor process chambers |
US16/425,189 | 2019-05-29 | ||
PCT/US2019/034610 WO2019236370A1 (en) | 2018-06-07 | 2019-05-30 | Methods and apparatus for magnetron assemblies in semiconductor process chambers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021527161A true JP2021527161A (ja) | 2021-10-11 |
Family
ID=68763722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020567898A Pending JP2021527161A (ja) | 2018-06-07 | 2019-05-30 | 半導体プロセスチャンバ内のマグネトロンアセンブリのための方法および装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190378699A1 (ja) |
JP (1) | JP2021527161A (ja) |
CN (1) | CN112219255A (ja) |
TW (1) | TW202013431A (ja) |
WO (1) | WO2019236370A1 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2505724B2 (ja) * | 1992-05-15 | 1996-06-12 | アネルバ株式会社 | マグネトロンスパッタリング装置 |
KR100917463B1 (ko) * | 2003-01-15 | 2009-09-14 | 삼성전자주식회사 | 마그네트론 캐소드 및 이를 채용하는 마그네트론 스퍼터링장치 |
KR20040095850A (ko) * | 2003-04-28 | 2004-11-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 마그네트론 스퍼터링 공정의 캐소드 및 마그네트론스퍼터링 방법 |
JP2007092136A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | マグネトロンスパッタリング用の磁石構造体およびカソード電極ユニット並びにマグネトロンスパッタリング装置 |
US11183375B2 (en) * | 2014-03-31 | 2021-11-23 | Applied Materials, Inc. | Deposition system with multi-cathode and method of manufacture thereof |
-
2019
- 2019-05-29 US US16/425,189 patent/US20190378699A1/en not_active Abandoned
- 2019-05-30 CN CN201980036904.0A patent/CN112219255A/zh active Pending
- 2019-05-30 WO PCT/US2019/034610 patent/WO2019236370A1/en active Application Filing
- 2019-05-30 JP JP2020567898A patent/JP2021527161A/ja active Pending
- 2019-05-31 TW TW108118949A patent/TW202013431A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190378699A1 (en) | 2019-12-12 |
CN112219255A (zh) | 2021-01-12 |
WO2019236370A1 (en) | 2019-12-12 |
TW202013431A (zh) | 2020-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7043523B2 (ja) | マルチカソード基板処理のための方法および装置 | |
US20090308732A1 (en) | Apparatus and method for uniform deposition | |
KR101138566B1 (ko) | 유도 결합 플라스마의 균등성을 증가시키는 측벽 자석 및이에 사용되는 쉴드 | |
US20090308739A1 (en) | Wafer processing deposition shielding components | |
KR102020010B1 (ko) | 웨이퍼 프로세싱 증착 차폐 부품 | |
EP0884761A1 (en) | Sputtering apparatus with a rotating magnet array | |
WO2002037529A2 (en) | Pulsed sputtering with a small rotating magnetron | |
US10283331B2 (en) | PVD plasma control using a magnet edge lift mechanism | |
KR20020005512A (ko) | 마그네트론 스퍼터링 반응기의 바이어스 차폐판 | |
JPH07188917A (ja) | コリメーション装置 | |
JP4588212B2 (ja) | 重複端部を有するコイルを備えるスパッタリング装置 | |
KR20110033184A (ko) | 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법 | |
JP2021527161A (ja) | 半導体プロセスチャンバ内のマグネトロンアセンブリのための方法および装置 | |
US6409890B1 (en) | Method and apparatus for forming a uniform layer on a workpiece during sputtering | |
JP3808148B2 (ja) | 複合スパッタリングカソード、そのカソードを用いたスパッタリング装置 | |
KR100944868B1 (ko) | 마그네트론 스퍼터링 장치 |