JP3226673U - マルチカソード処理チャンバ用の処理キット - Google Patents
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Abstract
【課題】ターゲット間の相互汚染を最小限にするか除去できるマルチカソード処理チャンバに使用するための処理キットを提供する。【解決手段】処理キットは、円錐形シールド118、回転シールド106、シュラウド126、内側堆積リング140、外側堆積リング142、またはカバーリング120のうちの1つ以上を含む。回転シールドは、ベース、ベースから下向きおよび外向きに延びる円錐形部、ならびに円錐形部から外向きに延びるカラー部を有する。内側堆積リングは、脚部、脚部から内向きに延びる平坦部、平坦部から内向きに延びる第1の凹部、および第1の凹部の最内側部分から上向きに延びる第1のリップを有する。外側堆積リングは、カラー部、カラー部の上の、内向きに延びる上部平坦部、上部平坦部から内向きに延びる第2の凹部、および第2の凹部から上向きに延びる第2のリップを有する。【選択図】図1
Description
本開示の実施形態は、一般にマルチカソード処理チャンバ用の処理キットに関する。
半導体製造における物理的気相堆積(PVD)は通常、所望の膜材料で作られたターゲットを用いて実施される。合金の場合には、ターゲットは通常、スパッタされる合金から構成される。新規の不揮発性メモリの場合には、異なる組成物からなる諸合金が使用される。そのため、マルチカソード(たとえば、マルチターゲット)PVDチャンバのマルチターゲットが、異なる材料を順次に堆積させるために利用されてきた。しかし、複数のターゲットの相互汚染があるので、ターゲットは、膜一貫性を維持するために定期的に洗浄される。たとえば、微粒子の発生を招き得る洗浄処理の間中、複数のターゲットのうちの1つ以上がシャッタで覆われることがある。
したがって、発明者らは、マルチカソード処理チャンバ用の処理キットの実施形態を実現した。
マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キットの実施形態を本明細書で提示する。この処理キットは、円錐形シールド、回転シールド、シュラウド、内側堆積リング、外側堆積リング、およびカバーリングのうちの1つ以上などの構成要素を含む。各処理キット構成要素は、マルチカソード処理チャンバ用の処理キットの形で一緒に使用することができる。
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、実質的に垂直の上部、上部から径方向内向きおよび下向きに傾斜している中間部、ならびに上部の反対側の中間部の端部から実質的に垂直に下向きに延びる底部部分を有する円錐形シールドと、上部から径方向外向きに延びるフランジとを含む。
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、ベース、ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドと、円錐形部を貫通して配置された孔とを含む。
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、平面端部および反対側の湾曲端部を有する管形本体を含むシュラウドであって、管形本体が、その主部に沿って、湾曲端部から平面端部の近くまでの卵形断面を有し、平面端部の断面が卵形断面から円形断面へとなめらかに縮小される、シュラウドと、平面端部に近い第1のフランジとを含む。
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、脚部と、脚部から径方向内向きに延びる平坦部と、平坦部から径方向内向きに延びる凹部と、凹部の最内側部分から上向きに延びるリップとを備える、内側堆積リングを含む。
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、カラー部と、カラー部の上方径方向内側に配置された上部平坦部と、上部平坦部から内向きに延びる凹部と、凹部の最内側部分から上向きに延びるリップとを備える、外側堆積リングを含む。
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、ベース部分と、ベース部分から上に湾曲してボウルを形成するリング部と、ベース部分から下向きに延びる環状足とを備える、カバーリングを含む。
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、ベース、ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドであって、円錐形部を貫通して卵形孔が形成されている回転シールドと、脚部、脚部から径方向内向きに延びる平坦部、平坦部から径方向内向きに延びる第1の凹部、および第1の凹部の最内側部分から上向きに延びる第1のリップを有する内側堆積リングと、カラー部、カラー部の上に配置され径方向内向きに延びる上部平坦部、上部平坦部から内向きに延びる第2の凹部、および第2の凹部の最内側部分から上向きに延びる第2のリップを有する外側堆積リングとを含む。
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバは、基板を支持するための基板支持体と、取付台に結合されており、基板の上にスパッタされる、対応する複数のターゲットを有する複数のカソードと、マルチカソード処理チャンバの中に配置された処理キットとを含む。処理キットは、基板支持体と複数のターゲットの間に回転可能に配置された回転シールドを含み、シールドは、ベースと、ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部と、円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部とを含み、シールドは、複数のターゲットのうちの1つを複数のターゲットのうちの残りは覆いながら露出させるために円錐形部を貫通して形成された卵形孔と、基板支持体の頂部および基板の外側縁部の下に配置されるように構成された内側堆積リングであって、脚部、脚部から径方向内向きに延びる平坦部、平坦部から径方向内向きに延びる第1の凹部、および第1の凹部の最内側部分から上向きに延びる第1のリップを含む内側堆積リングと、内側堆積リングの径方向外側に配置され、カラー部、カラー部の上に配置され径方向内向きに延びる上部平坦部、この上部平坦部から内向きに延びる第2の凹部、および第2の凹部の最内側部分から上向きに延びる第2のリップを有する外側堆積リングとを含み、内側堆積リングの脚部は、外側堆積リングの第2の凹部の中に延びて内側堆積リングと外側堆積リングの間に蛇行通路を形成する。
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キットは、ベース、ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドであって、円錐形部を貫通して卵形孔が形成されている回転シールドと、脚部、脚部から径方向内向きに延びる平坦部、平坦部から径方向内向きに延びる第1の凹部、および第1の凹部の最内側部分から上向きに延びる第1のリップを有する内側堆積リングと、カラー部、カラー部の上に配置され径方向内向きに延びる上部平坦部、上部平坦部から内向きに延びる第2の凹部、および第2の凹部の最内側部分から上向きに延びる第2のリップを有する外側堆積リングと、対応する複数のターゲットのまわりで複数のターゲットと回転シールドの間に配置されるように構成された複数のシュラウドと、円錐形シールドであって、この円錐形シールドの上部分が回転シールドの下部を取り囲むように構成され、円錐形シールドの底部部分が基板支持体を取り囲むように構成される円錐形シールドと、円錐形シールドの底部部分に載るように構成されたカバーリングとを含む。
本開示の他の、さらなる実施形態について以下で説明する。
上で簡潔に要約され、より詳細には以下で論じられる本開示の実施形態は、添付の図面に表わされた本開示の例示的な諸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、本開示では、その他の同様に効果的な実施形態を認めることができるので、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態を示すだけであり、したがって、本開示の範囲を限定するものとみなされるべきではない。
理解しやすいように、可能な場合には、各図に共通の同じ要素を指定するのに同じ参照番号を使用した。図は原寸に比例していなく、分かりやすくするために簡略化されていることがある。1つの実施形態の要素および特徴は、別に詳述されていなくても他の実施形態に有利に組み込まれることがある。
マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キットの実施形態を本明細書で提示する。開示された処理キットは、ターゲット間の相互汚染を有利に最小限にするか除去することができる。加えて、開示された処理キットでは、処理容積部の外側のチャンバ構成要素への材料の堆積が最小限になる。
いくつかの実施形態では、マルチカソードPVDチャンバは、上部アダプタに取り付けられた複数のカソード、またはターゲット(たとえば、5つのカソード)を含む。各カソードは、DC/パルスDCまたはRFターゲットと、付随するマグネトロンとを有することができる。各カソードはまた、長い管であるシュラウドを有し、これはターゲットからウエハまでの見通し線を遮らない。共通回転シールドが、すべてのカソードによって共有されているチャンバの中心に設けられる。同時にスパッタされる必要があるターゲットの数に応じて、回転シールドは、1つ、2つ、または3つの孔など、1つまたは複数の孔を有することができる。各ターゲットを取り囲むシュラウドは、ウエハに向けられていない、したがってウエハに当たる可能性のないターゲットフラックスの大部分を有利に捕捉し、それによって、ターゲット相互汚染を顕著に最小限にする。いくつかの実施形態では、シュラウド材料および表面処理は、スパッタされる特定のターゲット材料に合わせて調整することができ、それによって、不都合な動作が改善する。
図1は、本開示のいくつかの実施形態によるマルチカソード処理チャンバ(処理チャンバ100)の概略的な断面図を表す。処理チャンバ100は、処理キット150を有する処理チャンバ100の上部に結合された複数のカソード102(たとえば、5つのカソード)と、処理チャンバ100の内部で複数のカソード102の下方に配置された基板支持体110とを含む。いくつかの実施形態では、基板支持体110は、回転台座とすることができる。いくつかの実施形態では、基板支持体110は、垂直に移動可能とすることができる。
複数のカソード102は、基板108上の異なる材料にスパッタするのに使用することができる。いくつかの実施形態では、基板108は、集積回路の製造に使用される半導体材料を有する構造体である。たとえば、基板108は、ウエハを含む半導体構造体であり得る。
いくつかの実施形態では、処理キット150は、複数のカソード102のうちの1つ以上を選択的に覆うための回転シールド106を含む。カソード102はそれぞれ、基板支持体110上の基板108を覆って配置されている回転シールド106の開口すなわち孔104から露出している。いくつかの実施形態では、回転シールド106は単一の孔104を含む。カソード102からの材料は、孔104を通して基板108の上に堆積させることができる。
電源112が、複数のカソード102のそれぞれに結合され得る。電源112は、直流(DC)、パルス化DC、または高周波(RF)の電源を含むことができる。回転シールド106は、スパッタリング中に複数のカソード102のうちの2つ以上を露出させ、残りのカソード102を相互汚染から保護することができる。相互汚染は、堆積材料がカソード102のうちの1つからカソード102のうちの別の1つへと、物理的に移動または移転する結果として生じる。各カソード102は、対応するターゲット114の上方に配置される。選択されたターゲットをスパッタするために回転シールド106が回されて、スパッタされるべき選択されたターゲットが露出する。ターゲット114は、基板108の上にスパッタされることが望まれる任意の材料で形成することができる。モータ131が、回転シールド106が回転しやすいように、軸132を介して回転シールド106に結合される。
いくつかの実施形態では、処理キット150はシュラウド126をさらに含み、このシュラウドは、ターゲット114から基板支持体110上に配置された基板への見通し線を遮らない長い管であり、各カソード102に対応している。各シュラウド126は、約20〜90度の角度130でカソード102を設置するためのシュラウド回転部128を含む。角度130の値が異なると、異なる均一性プロファイルが基板の表面に得られる。角度130は、ターゲット114のうちの1つの平面と基板支持体110の平面との間で測定される。いくつかの実施形態では、角度130は約30度である。いくつかの実施形態では、角度130は代替的に約40度である。各シュラウドは、基板に向けられていない、したがって基板に当たる可能性のないターゲットフラックスの大部分を捕捉するように構成されている。そのようにしてシュラウドは、ターゲット相互汚染を顕著に最小限にする。加えて、シュラウド材料およびシュラウドの表面処理は、特定のターゲット材料に合わせて調整することができ、それによって、不都合な動作が改善する。
より詳細に図7に示されるように、各シュラウド126は、それぞれのカソード102に結合されるように構成された平面端部702と、回転シールド106と整合するように構成された反対側湾曲端部704とを有する管形本体706を含む。シュラウド126の管形本体706の、湾曲端部704の開口716は、回転シールド106の孔104と概して同じサイズおよび形状である。管形本体706は、湾曲端部704から近くの平面端部702まで、その主部に沿って卵形の断面を有することができる。平面端部702の断面は、卵形断面から、708で示された円形断面へとなめらかに縮小される。管形本体706は、平面端部702の近くの第1のフランジ710を含むことができる。いくつかの実施形態では、円形断面は約6.2〜約6.3インチである。第1のフランジ710は、特定のシュラウド126が取り付けられるべきそれぞれのカソード102にシュラウド126を結合しやすくするために、3つの開口などの複数の開口を含むことができる。管形本体706は、湾曲端部704近くの第2のフランジ712をさらに含むことができる。シュラウド126の内面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。第2のフランジ712もまた、上記のようにテクスチャ加工することができる。
いくつかの実施形態では、図7に示されるように、管形本体706の平面端部702の円形開口の中心軸は、湾曲端部704の卵形開口の中心軸と平行である。いくつかの実施形態では、図8に示されるように、管形本体706の平面端部702の円形開口の中心軸は、湾曲端部704の卵形開口の中心軸に対して、ある角度で配置される。いくつかの実施形態では、この角度は約10度である。
図1に戻って参照すると、いくつかの実施形態では、処理キット150は、円錐形シールド118、カバーリング120、内側堆積リング140、および外側堆積リング142をさらに含む。図1に表されるように、円錐形シールド118の上部分は、回転シールド106の下部を取り囲むように構成され、円錐形シールド118の底部部分は、基板支持体110を取り囲むように構成される。基板108がチャンバに出入りする前に、基板108は、処理チャンバの下部に配置された円錐形シールド118の下方で移動することができる。カバーリング120が円錐形シールド118の最上部に配置され、基板108を取り囲む。基板支持体110が下方に移動すると、基板108は、基板108がチャンバから外に出る前に、ロボットアーム(図示せず)によって持ち上げることができる。
図6は、円錐形シールド118の断面図をより詳細に表す。図6に示されるように、円錐形シールドは一般に、上部602、中間部604、および底部部分606を含む。上部602は実質的に垂直であり、径方向外向きに突き出るフランジ608を含む。フランジ608は、処理チャンバの壁などの、円錐形シールド118を支持するチャンバ構成要素の上に載る面を形成するのに十分な程度だけ、水平に外向きに延びることができる。いくつかの実施形態では、フランジ608は、上部602の外壁から約0.810インチ径方向外向きに延びる。複数の開口610が、円錐形シールド118をたとえば処理チャンバの壁に結合しやすくするために、フランジ608を貫通して設けられてもよい。複数の開口610は、フランジ608に沿って等間隔に配置することができる。いくつかの実施形態では、12個の開口610が設けられ、隣り合う開口610との間に30度の間隔が置かれる。
中間部604は実質的に直線であり、上部602から径方向内向きおよび下向きに傾斜している。中間部604は、上部602の径方向内向き面と中間部604との間で測定したときに、上部602に対して約110度の角度で形成することができる。
底部部分606は実質的に直線であり、中間部604の端部から上部602の反対側に垂直に下向きに延びる。底部部分は、径方向内向きに突き出るフランジ612を含む。いくつかの実施形態では、フランジ612は約2.26インチの幅を有し、またフランジ612は約15.12インチの内径を有する。いくつかの実施形態では、フランジ612は約0.17インチの厚さを有する。いくつかの実施形態では、フランジ612は、フランジ612の内径に沿ってフランジ612から上向きに突き出る内側環状リップ614を含む。いくつかの実施形態では、リップ614は、フランジ612の上面の上に約0.04インチ延びる。いくつかの実施形態では、リップ614は約0.6インチの幅を有する。内側環状リップ614は、カバーリング120の接触支持面の低減を可能にするために、実質的に平面の上面を有する。
上部602は、たとえば回転シールド106およびシュラウド126などの、処理チャンバの上方領域内の構成要素を取り囲むのに十分な直径を有する。中間部604は、上部602の近くから底部部分606の近くまで減少する、変化する直径を有する。底部部分606は、上部602よりも小さいが、たとえば基板支持体110、内側堆積リング140および外側堆積リング142、ならびにカバーリング120などの、処理チャンバの下方領域内の構成要素を取り囲むには十分な直径を有する。たとえば、いくつかの実施形態では、上部602は約27.16インチの内径を有し、底部部分606は約19.32インチの内径を有し、中間部604の内径は、上部602から底部部分606までの間で直線的に変化する。
円錐形シールド118は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、上部602は、中間部604および底部部分606よりも厚くすることができる。いくつかの実施形態では、中間部604は底部部分606よりも厚くすることができる。いくつかの実施形態では、上部602は中間部604よりも厚くすることができ、中間部604は底部部分606よりも厚くすることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、上部602は約0.52インチの厚さを有し、中間部604は約0.25インチの厚さを有し、底部部分606は約0.17インチの厚さを有する。
円錐形シールド118は、約8.5インチから約8.75インチまでの間の、たとえば約8.64インチの全高を有することができる。いくつかの実施形態では、上部602は約3.23インチの高さを有する(フランジ608の最上部から、上部602と中間部604の外側の理論的稜角交点までを測定)。いくつかの実施形態では、底部部分606は、約4.6インチなどの、約4.5インチから4.7インチまでの間の高さを有する(フランジ612の底部部分から、底部部分606と中間部604の外側の理論的稜角交点までを測定)。
図1に戻って参照すると、カバーリング120は、ベース部分123と、ベース部分123から上に湾曲している、かつ基板を中に配置できる皿またはボウルを形成するための所定の厚さを有する、リング部122とを含むことができる。リング部122は、基板108の上面を取り囲むとともに、この上面の上方に、またはそれと同じ高さに配置されている。カバーリング120は、ベース部分123から下に延びる環状足121をさらに含むことができる。
カバーリング120はまた、円錐形シールド118に対して、所定の隙間124および所定の長さを有することもできる。したがって、材料が基板108に堆積されるとき、その材料は、基板支持体110の下、または円錐形シールド118の外側に堆積することが防止または実質的に防止される。上述のように材料の堆積を制御すると、基板108への、または処理チャンバの内部での、汚染の拡散が有利に防止または低減される。いくつかの実施形態では、カバーリング120の上面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、環状足121と、環状足121の径方向外側のベース部分123の下面とを除いて、カバーリング120の全面をテクスチャ加工し、それによって、カバーリング120が円錐形シールド118に張り付くリスクを低減することができる。
カバーリング120は、カバーリング120が円錐形シールド118の中心開口内に配置され、フランジ612の上の、リップ614の上などに載ることができるように、円錐形シールド118の底部部分606の内径よりも小さい外径を有する。いくつかの実施形態では、カバーリング120は、約18.9〜約19インチの外径を有する。いくつかの実施形態では、リング部122の内径は、約18.50〜約18.75インチである。いくつかの実施形態では、ベース部分123の内径は、約13.0から13.1インチまでの間である。いくつかの実施形態では、カバーリング120は、約0.9から1.0インチまでの間の全高を有する。
いくつかの実施形態では、ベース部分123は約0.21インチの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ベース部分123は平面の上面と、第1の厚さを画定する環状足121の径方向外側の第1の下面と、第2の厚さを画定する環状足121の径方向内側の第2の下面とを有し、第1の厚さは第2の厚さよりも厚い。たとえば、いくつかの実施形態では、第1の厚さは約0.21インチであり、第2の厚さは約0.18インチである。いくつかの実施形態では、環状足121はベース部分123から、またはベース部分123の第1の下面から、約0.17インチだけ突き出ることができる。いくつかの実施形態では、環状足121は、約14.92インチの外径および約14.17インチの内径を有する。
いくつかの実施形態では、環状足121の下方径方向内側部は、径方向外向きの浅い非直角で配置することができる(たとえば、図2の228で示すように)。いくつかの実施形態では、この非直角は、ベース部分123に対する垂線から約30度である。傾斜面は、カバーリング120を外側堆積リング142の頂部に置くのに、および取り付けるのに有利に役立つ。
内側堆積リング140および外側堆積リング142はさらに、基板支持体110の下に材料が堆積することを防止する。発明者らは、二体式堆積リングが、回転する基板108および/または基板支持体110と接触して損傷を生じ得る、またチャンバを汚染するおそれがある微粒子を発生し得る固定堆積リングによって引き起こされる摩耗を、有利に低減することを発見した。そのため本発明者らは、基板支持体110の上に載って一緒に回転する内側堆積リング140と、固定チャンバ構成要素の上に載っている外側堆積リング142とを設置した。
図2は、図1に表された処理キットの一部分の拡大断面図を表す。いくつかの実施形態では、内側堆積リング140は、脚部220と、脚部220から径方向内向きに延びる平坦部221と、平坦部221から径方向内向きに延びる凹部222(たとえば、第1の凹部)と、凹部222の最内側部分から上向きに延びるリップ223(たとえば、第1のリップ)とを含む。いくつかの実施形態では、凹部222は、リップ223で終端する凹部222の平坦な底部まで下向きおよび内向きに延びる傾斜壁206によって形成することができる。いくつかの実施形態では、内側堆積リング140はまた、基板支持体110の回転中に基板108が動いた場合に基板108が基板支持体110から脱落することを防止するために、凹部222の外側周辺部に張出部を含むこともできる。
いくつかの実施形態では、内側堆積リング140の底面は、脚部220の底面と、脚部220の内壁と、平坦部221と概して反対側の第1の平坦面と、凹部222と概して反対側の第2の平坦面につながる内向きおよび下向きの傾斜壁と、内側堆積リング140の内壁で終端する上向き傾斜壁とによって画定される。いくつかの実施形態では、(たとえば、第2の平坦面と内壁の交点の)内側堆積リング140の最下最内側縁部は、たとえば約45度で面取りされている。
いくつかの実施形態では、内側堆積リング140は、約12.7〜約12.9インチの外径を有する。いくつかの実施形態では、内側堆積リング140は、約11.4〜約11.6インチの内径を有する。いくつかの実施形態では、内側堆積リング140は、約0.55〜約0.65インチの幅を有する。いくつかの実施形態では、内側堆積リング140は、約0.20〜約0.3インチの全高を有する。いくつかの実施形態では、内側堆積リング140の脚部220は、約0.75〜約1.5インチの幅を有する。いくつかの実施形態では、脚部220の内壁は、約12.5〜約12.6インチの直径を有する。いくつかの実施形態では、リップ223は、約0.05〜約0.08インチの幅を有する。
内側堆積リング140の上面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、内側堆積リング140のすべての面は、脚部220の内壁から凹部222の反対側の平坦底面の内側周辺縁部までの底面を除いて、上述のようにテクスチャ加工することができる。
いくつかの実施形態では、外側堆積リング142は、カラー部224と、カラー部224の上方径方向内側に配置された上部平坦部225と、上部平坦部225から内向きに延びる凹部226(たとえば、第2の凹部)と、凹部226の最内側部分から上向きに延びるリップ227(たとえば、第2のリップ)とを含む。カラー部224は、上部平坦部225の下にあり径方向外向きに延びる張出部を画定する。
いくつかの実施形態では、外側堆積リング142の上面は、カラー部224の張出部、上部平坦部225、凹部226およびリップ227の間で画定される。いくつかの実施形態では、図2および図3に表されているように、外側堆積リング142の下面は段差付きであり、(一般にリップ227および凹部226の反対側の)最内側平坦部302と、(一般に凹部226と上部平坦部225の間の傾斜面の反対側の)中間平坦部304と、(一般に上部平坦部225の反対側の、カラー部224に沿って径方向外向きに延びる)再外側平坦部306とを含む。垂直壁が、外側堆積リング142の下面の最内側平坦部302と、中間平坦部304と、再外側平坦部306とを連結している。
いくつかの実施形態では、外側堆積リング142は、約14.5〜約14.7インチの外径を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング142は、約12.1〜約12.3インチの内径を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング142は、約1.1〜約1.3インチの幅を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング142は、約0.4〜約0.6インチの全高を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング142のリップ227は、約0.75〜約1.5インチの幅を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング142のリップ227は、凹部226の上方に約0.1〜約0.2インチの高さを有する。いくつかの実施形態では、凹部226は、リップ227の垂直内側側壁から内向きに約0.4〜約0.6インチ延びる底部平坦面を有する。いくつかの実施形態では、凹部226の底部平坦面を上部平坦部225に連結する傾斜壁は、上向きに約25〜約35度、または約30度で傾斜している。いくつかの実施形態では、カラー部224の張出部は、上部平坦部225の約0.15〜約0.20インチ下方に配置される。いくつかの実施形態では、カラー部224の下面は、カラー部224の張出部の約0.24〜約0.27インチ下方に配置される。いくつかの実施形態では、カラー部224の最外側平坦部306は、約0.4〜約0.5インチの長さを有する。いくつかの実施形態では、カラー部224の中間平坦部304は、約0.15〜約0.3インチの長さを有する。いくつかの実施形態では、カラー部224の最内側平坦部302は、約0.5〜約0.6インチの長さを有する。
外側堆積リング142の上面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、外側堆積リング142は、リップ227の上面と凹部226の間だけがテクスチャ加工され、上部平坦部225までは除かれる。
図2に示されるように、内側堆積リング140の脚部220は、外側堆積リング142の凹部226の中に延びて、内側堆積リング140と外側堆積リング142の間に蛇行通路250を形成する。いくつかの実施形態では、回転する内側堆積リング140が固定の外側堆積リング142と接触しないことを、スパッタされる材料が基板支持体110の下の領域の中に漏れないことも確実にしながら、確実にするために、内側堆積リング140の脚部220は、第1の隙間202によって、外側堆積リング142の凹部226から垂直に間隔があけられている。いくつかの実施形態では、第1の隙間202は、約0.045インチから約0.055インチである。リップ223は、内側堆積リング140が基板108に接触し汚染しないことを確実にするために、第2の隙間204によって基板108から垂直に間隔があけられている。いくつかの実施形態では、第2の隙間204は、約0.008インチから約0.012インチである。いくつかの実施形態では、内側堆積リング140は、約11.5インチの第1の内径、および約12.8インチの第1の外径を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング142は、約12.2インチの第2の内径、および約13.7インチから約14.6インチまでの間の第2の外径を有する。
いくつかの実施形態では、外側堆積リング142は、外側堆積リング142が処理チャンバ100に組み込まれるときに基板支持体の構成要素210の上に載る、複数の特徴部208を含む。図3は、複数の特徴部208をより明確に示す、堆積リング142の斜視底面図である。図3に示されるように、複数の特徴部208は、外側堆積リング142の下面の中間平坦部304から突き出る。いくつかの実施形態では、複数の特徴部208は、互いに等間隔に配置される。いくつかの実施形態では、3つの特徴部208が設けられる。いくつかの実施形態では、3つの特徴部208が設けられ、互いに120度の間隔で配置される。
回転シールド106についての以下の説明は、図4および図5を参照して行う。図4は、本開示のいくつかの実施形態による回転シールド106の斜視上面図を表す。図5は、図4の線5−5’に沿った回転シールド106の断面図を表す。いくつかの実施形態では、回転シールドは、ベース406と、ベース406から下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部402と、円錐形部402の底部から径方向外向きに延びるカラー部404とを含む。孔104は、円錐形部402に形成される。嵌合孔408が、軸132を受けて回転シールド106を回転しやすくするために、ベース406の上面に形成される。嵌合孔408は、軸132に対応する形状を有しており、軸132が回転シールド106に対して回転する可能性がないようにしながら、軸132から回転シールド106へ回転を伝えるように構成されている。すなわち、嵌合孔408は、軸132が嵌合孔408の中で滑り回転シールド106に対して回転することがないように形作られている。
図5に示されるように、ベースは、回転シールド106を軸132に固定するために固定要素が貫通して延びる、複数の孔504を含む。いくつかの実施形態では、ベース406は、固定要素用の、製造が容易で安全確実な取付け面を形成するためにv形チャネル502をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、孔104は、シュラウド126の形に対応するために卵形になっている。いくつかの実施形態では、孔104は、回転シールド106の中心軸と交差する円錐形部に沿う線に沿って互いにオフセットされた、第1の円および第2の円によって画定される。第1の円は、回転シールド106の外側縁部の近くに配置され、第2の円よりも大きい直径を有する。孔はさらに、たとえば図4に示された孔104のなめらかな連続輪郭を得るために、第1と第2の円を結合する2つの接線によって画定される。いくつかの実施形態では、第1の円は約4〜約4.1インチの直径を有し、第2の円は約3〜約3.1インチの直径を有し、第1と第2の円は約2.3〜約2.4インチだけオフセットされている。
いくつかの実施形態では、回転シールド106は、約11〜約11.25インチの全高を有することができる。いくつかの実施形態では、回転シールド106は、約21〜約21.25インチの最大内径を有することができる(たとえば、円錐形部の底部端部において)。いくつかの実施形態では、回転シールド106は、約24.75〜約25インチの最大外径を有することができる(たとえば、円錐形部のフランジの端部において)。いくつかの実施形態では、回転シールド106のベース406は、約6.25〜約6.5インチの外径を有することができる。いくつかの実施形態では、円錐形部は、約30〜約50度、または約35〜約45度、または約40度の角度で配置することができる。いくつかの実施形態では、円錐形部は、約0.25〜約0.5インチ、または約0.3インチの厚さを有することができる。回転シールド106の内部面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、v形チャネル502およびv形チャネル502より上の全面を除いて、回転シールド106の全面に上述のようにテクスチャ加工することができる。
上記は本開示の諸実施形態を対象としているが、本開示のその他のさらなる実施形態を本開示の基本的な範囲から逸脱することなく考案することができる。
Claims (15)
- ベース、前記ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに前記円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドであって、前記円錐形部を貫通して卵形孔が形成されている回転シールドと、
脚部、前記脚部から径方向内向きに延びる平坦部、前記平坦部から径方向内向きに延びる第1の凹部、および前記第1の凹部の最内側部分から上向きに延びる第1のリップを有する内側堆積リングと、
カラー部、前記カラー部の上に配置され径方向内向きに延びる上部平坦部、前記上部平坦部から内向きに延びる第2の凹部、および前記第2の凹部の最内側部分から上向きに延びる第2のリップを有する外側堆積リングと
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット。 - 前記内側堆積リングの第1の内径が約11.5インチであるか、または
前記内側堆積リングの第1の外径が約12.8インチである、
のうちの少なくとも一方である、請求項1に記載の処理キット。 - 前記外側堆積リングの第2の内径が約12.2インチであるか、または
前記外側堆積リングの第2の外径が約13.7インチから14.6インチまでの間である、
のうちの少なくとも一方である、請求項1に記載の処理キット。 - 対応する複数のターゲットのまわりで前記複数のターゲットと前記回転シールドの間に配置されるように構成された複数のシュラウドをさらに備える、請求項1から3までのいずれか1項に記載の処理キット。
- 円錐形シールドをさらに備え、前記円錐形シールドの上部分が前記回転シールドの下部を取り囲むように構成され、前記円錐形シールドの底部部分が基板支持体を取り囲むように構成される、請求項1から3までのいずれか1項に記載の処理キット。
- 前記円錐形シールドの前記底部部分に載るように構成されたカバーリング
をさらに備える、請求項5に記載の処理キット。 - 基板を支持するための基板支持体と、
取付台に結合されており、前記基板の上にスパッタされる、対応する複数のターゲットを有する複数のカソードと、
前記マルチカソード処理チャンバの中に配置された、請求項1から6までのいずれか1項に記載の処理キットと
を備えるマルチカソード処理チャンバであって、
前記回転シールドが前記基板支持体と前記複数のターゲットの間に回転可能に配置され、前記卵形孔が前記複数のターゲットのうちの1つを前記複数のターゲットの残りは覆いながら露出させ、
前記内側堆積リングが前記基板支持体の頂部に配置され、
前記内側堆積リングの前記脚部が、前記外側堆積リングの前記第2の凹部の中に延びて前記内側堆積リングと前記外側堆積リングの間に蛇行通路を形成する、マルチカソード処理チャンバ。 - 前記内側堆積リングの前記脚部が、約0.045インチから約0.055インチまでの間の第1の隙間によって、前記外側堆積リングの前記第2の凹部から垂直に間隔があけられており、前記内側堆積リングの前記第1のリップが、約0.008インチから約0.012インチまでの間の第2の隙間によって、前記基板から垂直に間隔があけられている、請求項7に記載のマルチカソード処理チャンバ。
- 前記複数のカソードが5つのカソードを含み、前記複数のターゲットのうちの対応する1つと前記回転シールドとの間にそれぞれが配置された、複数のシュラウドをさらに備える、請求項7に記載のマルチカソード処理チャンバ。
- 実質的に垂直の上部、前記上部から径方向内向きおよび下向きに傾斜している中間部、ならびに前記上部の反対側の前記中間部の端部から実質的に垂直に下向きに延びる底部部分を有する円錐形シールドと、
前記上部から径方向外向きに延びるフランジと
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。 - ベース、前記ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに前記円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドと、
前記円錐形部を貫通して配置された孔と
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。 - 平面端部および反対側の湾曲端部を有する管形本体を含むシュラウドであって、前記管形本体が、その主部に沿って、前記湾曲端部から前記平面端部の近くまでの卵形断面を有し、前記平面端部の前記断面が前記卵形断面から円形断面へとなめらかに縮小される、シュラウドと、
前記平面端部に近い第1のフランジと
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。 - 脚部と、前記脚部から径方向内向きに延びる平坦部と、前記平坦部から径方向内向きに延びる凹部と、前記凹部の最内側部分から上向きに延びるリップとを含む内側堆積リング
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。 - カラー部と、前記カラー部の上方径方向内側に配置された上部平坦部と、前記上部平坦部から内向きに延びる凹部と、前記凹部の最内側部分から上向きに延びるリップとを含む外側堆積リング
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。 - ベース部分と、前記ベース部分から上に湾曲してボウルを形成するリング部と、前記ベース部分から下向きに延びる環状足とを含むカバーリング
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。
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