JP4233618B2 - プラズマ反応装置における電気的に浮遊したシールド - Google Patents
プラズマ反応装置における電気的に浮遊したシールド Download PDFInfo
- Publication number
- JP4233618B2 JP4233618B2 JP17190997A JP17190997A JP4233618B2 JP 4233618 B2 JP4233618 B2 JP 4233618B2 JP 17190997 A JP17190997 A JP 17190997A JP 17190997 A JP17190997 A JP 17190997A JP 4233618 B2 JP4233618 B2 JP 4233618B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shield
- chamber
- target
- electrically floating
- floating shield
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007667 floating Methods 0.000 title claims description 59
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 14
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- -1 argon ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
-
- 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
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32458—Vessel
- H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
- H01J37/32504—Means for preventing sputtering of the vessel
-
- 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
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
- H01J37/32633—Baffles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ反応装置に関し、特に、反応チャンバの壁体を保護するためのシールドに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路の製造技術においては、金属がプラズマ反応装置を用いる物理的気相堆積法(PVD)により堆積されるのが典型である。この堆積プロセスは、図1の概略断面図で示されるプラズマ反応装置10において実行される。この反応装置は、Somekh等による米国特許第5,294,320号明細書に開示されたものと同様である。この反応装置10は、チャンバ壁14及び他のシール部材と共に真空チャンバを形成するPVDターゲット12を備えている。PVDターゲット12は、少なくとも真空チャンバの中央部分に面した部分が、例えばアルミニウムとうのスパッタされる材料から構成されている。スパッタ堆積される面を有する基板16は、ターゲット12に対して対向配置されたペディスタル18上で支持される。真空チャンバ内にはガス供給システム20から制御された種々のガス流が導入され、その間、真空ポンプ21が固定ガス流で真空度を維持する。真空チャンバは減圧下、不活性のアルゴンで満たされる。しかし、用途によっては、反応性ガスが反応性スパッタリングを行うために真空チャンバ内に付加的に充填されることがある。アルミニウム又はステンレス鋼から通常作られている導電性のチャンバ壁14は、一般的には接地されており、一方、ターゲット12には約−500Vの負電圧がDC電源24により印加される。ターゲット12とチャンバ壁14との間の絶縁リング26により、両者間の電圧にバイアスが加えられる。この電気的なバイアスにより、ターゲット12と基板16との間の空間で、アルゴンは放電し、正に荷電されたアルゴンイオンと負の電子とからなるプラズマを形成する。アルゴンイオンは、負に帯電したターゲット12に電気的に吸引され、ターゲット12からターゲット粒子をスパッタするに十分なエネルギをもってターゲット12に衝突する。スパッタされた材料は、弾道学的に、一般的には全方向に飛行し、その幾つかが基板16に当たり、薄膜としてその上に堆積される。ペディスタル18、ひいては基板16は、通常、電気的に浮遊しているが、場合によっては、RFバイアスが加えられることもある。
【0003】
しかし、ここまで述べた構成においては、スパッタ粒子の相当数がチャンバ壁14にも当たり、その上に薄膜を形成する。この薄膜は、より多くの基板が処理されるにつれて徐々に厚くなり、やがて、剥離を生ずるほどの厚さまで成長する。薄膜が剥離すると、極めて清浄である必要があるチャンバ内にパーティクルが生ずることとなる。チャンバ壁14は定期的にクリーニングを行うことができるが、このクリーニングは手間がかかり、システム停止時間及びオペレータの作業時間に関してコストがかかることとなる。
【0004】
好ましい解決方法としては、ターゲット12とチャンバ壁14との間の直線的な経路と交差するようプラズマ反応装置内に略円筒形のシールド22を配置するというものがある。シールドは一般に、チャンバ壁14に対する物率的な接触により接地されている。これにより、チャンバ壁14の方に進むスパッタ粒子は、シールド22により遮られ、その上に堆積する。シールド22には、最終的には、スパッタリングされた材料の厚い層が蓄積される。しかしながら、シールド22はインシチュ(in situ:その場)クリーニングされず、その代りとして、取外しと新規なシールド22への交換を容易に且つ迅速に行えるよう設計されている。シールドは廃棄されるか、或は、オフラインで洗浄液内に浸漬することによりクリーニングされ、その後、再使用される。いずれにしても、シールドの使用は、粒子数を減じるよう反応装置10を改造する費用を相当に減じる。
【0005】
PVDの極めて有効な用途の一つは、基板に形成された小さな穴、例えば下層のシリコンまで絶縁体層を貫通するコンタクトホール又はインターレベルのヴィアホールを埋め込むというものである。これらの孔の幅は0.25μm以下である。そして、アスペクト比、すなわち幅に対する深さの比は約5である。このような高アスペクト比の場合、穴の入口リムに集まる非垂直方向の粒子束が穴を閉じ、穴の中にボイドを残してしまい、穴を完全に埋めることは困難である。すなわち、ボトムカバレッジはアスペクト比が高くなるほど困難となる。周知のことではあるが、ターゲット原子の平均自由行程は典型的な運転圧力でチャンバ寸法にほぼ等しく、やや高い圧力では、衝突総数はスパッタ粒子の軌道をランダム化し或はそのエネルギを低下させると考えられるので、ガスの衝突はボトムカバレッジを減じる。
【0006】
従って、スパッタリング反応装置10内の圧力はガス衝突を減じるよう低減されるべきである。しかしながら、図1に示す従来設計は、約1.5mTorr以上と圧力の下限を制限している。この圧力以下ではプラズマは崩壊する。これは、従来一般のシールド22がターゲット12の近傍からの電子を容易に集めてしまうことに起因すると、本発明者は考えている。
【0007】
プラズマ放電は、電子と中性のアルゴンとの間での「e-+Ar → Ar++e-+e-」という連鎖反応により維持される。正に荷電されたアルゴンはターゲットに吸引されるが、付加的に発生した電子は、幾つかのメカニズテムを介しての電子損失が余り大きくないならば、プラズマ放電の維持に十分である。低圧下においては、電子はより拡散する傾向があり、シールド22又は他のチャンバ構成要素に吸引される傾向がある。従って、そのような電子は反応を継続すべく他の中性のアルゴンと衝突することはない。かくして、電子がシールド22を通って過剰にアースに流れた場合、反応は自己持続せず、プラズマは崩壊してしまう。
【0008】
前述の米国特許のSomekh等は、シールドに異なる電圧を選択的に印加する旨を述べているが、これはシールドクリーニング中に行われるものである。Clarkeによる米国特許第5,135,634号明細書にはシールドについての開示があるが、これは、本発明のシールドとは相当に異なる形状で別の目的を果たすものであると認められる。しかしながら、この米国特許第5,135,634号明細書には、電子を吸引し、正イオンをウェハの方に漏斗状に通すようシールドに正のバイアスをかけることが記載されている。
【0009】
Gegenwartによる米国特許第5,334,298号明細書は、電気的に浮遊した暗黒部(dark-space)シールドについて開示している。この暗黒部シールドは、ターゲット以外の構成部材がイオン化されたアルゴン原子によりスパッタされないように、ターゲットとほぼ同一の高さで且つターゲットの背面側に配置されている。しかし、それは、ターゲットの前面とチャンバ壁との間に介在された保護シールドとしては機能しないものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従って、より低圧でプラズマ反応装置、特にPVD(物理的気相堆積用)反応装置を稼働することが望まれている。従って、電子の接地効果を減じるように保護シールドの設計構造を改良することが望まれている。その一方、その設計構造については単純でなければならないという要請もある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、簡単には、電気的に浮遊しているプラズマ反応装置内の保護シールドということができる。これにより、シールドはプラズマから幾らかの電子を集め、その結果、付加的な電子については反跳させ始めるに十分なほど負に荷電される。シールドは2つの部分、すなわち電気的に浮遊したターゲットに近い部分と、接地されているターゲットから遠い部分とから形成してもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
図2に示すPVDブラズマ反応装置10は、本発明の保護シールドの一実施形態を備えている。ターゲット12に隣接して配置されているシールド30は、電気的に浮遊した状態にされている。任意的ではあるが、基板16の近傍に配置されている第2のシールド32は従来と同様に接地されている。浮遊シールド30は、単独で、或は接地シールド32と共に、ターゲット12と、チャンバ壁14の全てではないにしてもその大部分との間に配置されており、それがスパッタ堆積されるのを防止している。好ましくは、下側の接地シールド32の径は上側の浮遊シールド30よりも大きく、2つのシールド30,32は軸方向において重なり合いバッフル構造を形成している。
【0013】
プラズマ反応装置10の稼働中、浮遊シールド30は最初はゼロ電位であり、プラズマから幾らかの電子を集める。これらの電子は、浮遊シールド30から漏出する電流経路を有していない。その結果として、電子は浮遊シールド30に帯電し、負の電位が大きくなり始める。負の電位の値が大きくなるにつれて、浮遊シールド30は徐々に電子を強く反発し始める。やがて平衡状態に達し、それ以上の電子がプラズマから浮遊シールド30に引かれることはなくなる。本発明者らは、浮遊シールド30が、ガス流に応じて変動する約−20V〜約−120Vと、ターゲット電圧との間の安定状態の電圧になることを見いだした。
【0014】
浮遊シールド30は、チャンバ壁14が堆積を受けないようにするという従来一般の接地シールドと同じ目的を果たす。浮遊シールド30が非常に厚いスパッタ材料の層で被覆された場合、それは取り外され、新規の浮遊シールドと交換され得る。この交換は、電気的な接続がないことにより、容易に行うことができる。従来の接地シールドと同様に、この浮遊シールド30はクリーニングされ再使用され得る。或はまた、使捨てとすることも考えられる。
【0015】
図3は、本発明による浮遊シールド30を有するPVD反応装置10の一部を示す拡大断面図である。PVDターゲット12は、ターゲット・バッキングプレート40に固定されている。このバッキングプレート40の裏面側には、図示しないが、走査型磁石とチャンバカバーとが配置されている。第1のOリング42は、ターゲット・バッキングプレート40と絶縁体26との間の真空シールを構成し、第2のOリング48は、チャンバ壁14の一部を形成する壁アダプタ50と絶縁体26との間の真空シールを保っている。環状の棚部52が真空チャンバ内に径方向内方に延びている。接地シールド32は、アルミニウムやステンレス鋼のような金属から通常作られており、その上端に、外方に延びるリム56と下方に延びるスカート54とを有している。リム56は、壁アダプタ50の棚部52上で支持され、接地されるようねじ(図示せず)により該棚部52に電気的に接続されている。従って、接地シールド32は、壁アダプタ50と下部チャンバ壁14の他の部分をPVD粒子束から保護している。
【0016】
接地シールド32のリム56の上部には、環状の絶縁性のセラミックスペーサ60が載置されており、このスペーサ60は、ステンレス鋼からなる環状の浮遊シールド30を支持している。浮遊シールド30は、チャンバ絶縁体26と接触しないように寸法決めされている。より詳細には、浮遊シールド30は、セラミックスペーサ60に載置された下部ノブ部64と上端部62とを有しており、これらの部分62,64は、上端部62がチャンバ絶縁体26に接した場合であっても下部ノブ部64は壁アダプタ50に接触しないように、寸法決めされている。浮遊シールド30とセラミックスペーサ60とは電流の経路を構成しておらず、しっかりと締結されるのではなく、重力により保持されているが、絶縁性の固定手段が浮遊シールド30を所定の位置にしっかりと配置するのに用いられてもよい。浮遊シールド30の上端部62は、チャンバ絶縁体26がスパッタ被覆されないように、ターゲット12の前面よりも後側の位置まで上方に延びている。浮遊シールド30とターゲット12との間にはギャップ66が維持されており、浮遊シールド30と接地シールド32との間にもギャップ68が維持されている。このような構成により、浮遊シールド30は電気的に浮遊した状態とされ、アースに対する電気的導通路は有していない。
【0017】
浮遊シールド30は、中実体として形成されており、放電が生じる機会を減じるために、プラズマにさらされるエリアの角部70は丸められている。また、浮遊シールド30は、セラミックスペーサ60を保護するために、接地シールド32のスカート58と軸方向に僅かに重なり合う下方に延びるリップ72を有している。
【0018】
【実施例】
プラズマを維持できる最低チャンバ圧力を減じるのに浮遊シールドが有効であるか否かを判断するための実験が行われた。ターゲットは1%のシリコンと0.5%の銅を有するアルミニウム合金から作られた。ターゲットと基板との間の間隔は160mmで固定し、−640Vの直流バイアス電圧をターゲットに印加した。その結果、ターゲットの電流は16Aであった。チャンバ内へのアルゴンの流量は11sccmとし、本発明の浮遊シールドを用いて、アルゴンプラズマが維持された。アルゴンの流量を10sccmに減じると、プラズマは消失した。圧力は、両流量について、バラトロン圧力計(baratron pressure guage)上で約0.4mTorrであると測定された。バラトロン圧力計は、フルスケールが100mTorrであるので、この圧力範囲においては低分解能である。比較のために、図3の浮遊シールド30が壁アダプタ50に接続され接地されるよう、絶縁性のセラミックスペーサ60を金属スペーサに交換した。この比較試験では、アルゴンプラズマは17sccmのアルゴン流量では維持され、16sccmでは消失した。チャンバ圧力は0.5〜0.6mTorrであった。従って、浮遊シールドによって、プラズマを維持する最低チャンバ圧力は、低感度の圧力計での計測で約27%低減され、高感度の質量流量コントローラによる間接的な計測で35%低減された。
【0019】
図4には特性が幅広く示されている。金属製の浮遊シールド30が接地された場合と電気的に浮遊している場合とで、多数のスパッタリング電力値でプラズマが維持される最小ガス流量が計測された。線80は、接地された浮遊シールドについての最小ガス流量を示しており、線82は、電気的に浮遊したシールドについての最小ガス流量を示している。全スパッタリング電力において、接地されたシールドよりも浮遊したシールドの場合にプラズマは低圧で維持できた。なお、チャンバ圧力はガス流量に概ね比例して変化するものと仮定した。
【0020】
更に、アスペクト比が2.5で幅0.5μmの穴におけるボトムカバレッジへの圧力の影響を調べる実験を行った。ターゲットと基板との間が約220mmである場合、チャンバ圧力が1.7mTorrから0.5mTorrに減じられると、ボトムカバレッジは15%から23%に改善された。この数値は、平坦な表面に堆積された量に対しての、穴の底面にスパッタされた材料の量をいう。
【0021】
従って、本発明は、プラズマが維持されるプラズマ反応装置内の最低圧力を減じるのに有効である。この結果として、ボトムカバレッジも改善されることとなる。
【0022】
本発明はPVDに特に適用され得るものであるが、浮遊シールドは他の型式のプラズマ反応装置、例えばエッチングや化学的気相堆積(CVD)に用いられるものにも有効に適用可能である。その場合には、プラズマはやや異なった態様で生ずる。例えば、電極のバイアスを逆にする場合がある。或はまた、RFエネルギをプラズマに誘導結合したり、マイクロ波エネルギを遠隔マイクロ波ソースから供給したり、プラズマを遠隔のプラズマ供給源から供給したりする場合がある。
【0023】
浮遊シールドの物理的構造は、上述したものとは異なる態様で変更可能である。例えば、浮遊シールドのリップは延ばされて、ペディスタルへと下方に延びるスカートとしてもよい。すなわち、接地シールドは、延長された浮遊シールドにより置換されてもよい。また、浮遊シールドは、ステンレス鋼以外の金属や、プラズマに面する表面が金属で被覆されたセラミックから作られてもよい。実際に、浮遊シールドは、アースへの導通路が必要ないので、絶縁セラミックから全体が作られ得る。しかし、シールド全体をセラミックから形成すると、シールドの色々な部分に様々な量の負の電荷が帯電し、電圧分布が生じてしまう。
【0024】
シールドに能動的バイアスをかけることにより、より詳細にはチャンバ壁及び他の部分を基準として所定の量だけ負のバイアスをシールドにかけることにより、同じ効果が得られる。しかし、この能動的なバイアスは、真空チャンバを貫通するものを含む付加的な電源や電気接続部を必要とする。これに対して、浮遊シールドに対する効果的な負のバイアスは、電気的な接続がなくとも、受動的に得られるものである。
【0025】
このように、浮遊シールドは許容チャンバ圧を減じる廉価な手段であり、PVDの場合には、高アスペクト比の穴についてのボトムカバレッジを向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来一般のシールドを備えるプラズマ反応装置の概略断面図である。
【図2】本発明によるシールドを備えるプラズマ反応装置の概略断面図である。
【図3】本発明によるシールドの一実施形態とプラズマ反応装置の一部を詳細に示す断面図である。
【図4】シールドが接地された場合と浮遊している場合とでのプラズマを維持できる最小ガス流量を示すグラフである。
【符号の説明】
10…プラズマ反応装置、12…ターゲット、14…チャンバ壁、16…基板、18…ペディスタル、26…絶縁体、30…浮遊シールド、32…接地シールド、50…壁アダプタ、52…棚部、54…スカート、56…リム、60…セラミックスペーサ、62…上端部、64…下部ノブ部、66,68…ギャップ、70…丸められた角部。
Claims (9)
- 側壁を有する反応チャンバと、
前記チャンバ内に配置され、ターゲット材料からなるほぼ平坦な面を有するターゲットと、
前記チャンバのチャンバ軸線に沿って前記ターゲットに対向して基板を支持することができる、前記チャンバ内に配置された支持体と、
前記チャンバ内にプラズマを形成すべく負のバイアス電圧を前記ターゲットに印加するための直流電源と、
前記チャンバ内に設置されると共に、前記側壁がスパッタ堆積を受けないように前記チャンバ軸線に沿って前記プラズマと前記側壁との間で延びる部分を有する、電気的に浮遊したシールドと、
前記負のバイアス電圧よりも高い所定の電位で保持されると共に、前記ターゲットに対して陽極として機能するように前記支持体と前記電気的に浮遊したシールドとの間で前記チャンバ内に設置されている第2のシールドと、を備え、前記側壁は前記ターゲットと前記支持体との間で延びている、物理的気相堆積用の反応装置。 - 前記電気的に浮遊したシールドは金属製部材からなる、請求項1に記載の反応装置。
- 前記電気的に浮遊したシールドは、金属被膜を有するセラミック製部材からなる、請求項1に記載の反応装置。
- 前記所定の電位はアース電位である、請求項1に記載の反応装置。
- 前記側壁に支持された第1の絶縁体であって、前記ターゲットを備えるターゲットアセンブリが接するように配置される前記第1の絶縁体と、
前記側壁に支持された第2の絶縁体であって、前記電気的に浮遊したシールドが接するように配置される前記第2の絶縁体と、を備える、請求項1に記載の反応装置。 - 前記電気的に浮遊したシールドと前記第2のシールドとは前記チャンバ軸線に沿って延びる部分を有しており、
前記第2のシールドは上部部分を有し、前記電気的に浮遊したシールドは、前記第2のシールドの前記上部部分に重なり合う下部部分を有しており、
前記上部部分と前記下部部分とは、前記チャンバ軸線に直交する方向において間隙をもって分離されている、請求項1に記載の反応装置。 - 前記電気的に浮遊したシールドと前記第2のシールドとの間に介設された絶縁性部材であって、前記電気的に浮遊したシールドの前記下部部分により前記プラズマからシールドされる前記絶縁性部材を更に備える、請求項6に記載の反応装置。
- 前記側壁は前記チャンバ内に径方向内方に延びている棚部を備え、前記第2の絶縁体は前記棚部を介して前記側壁に支持されている、請求項5に記載の反応装置。
- 前記第2のシールドのリムは前記棚部の上で支持され、前記第2の絶縁体は前記第2のシールドのリムの上に配置される、請求項8に記載の反応装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/677,760 US5736021A (en) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Electrically floating shield in a plasma reactor |
US08/677760 | 1996-07-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1072665A JPH1072665A (ja) | 1998-03-17 |
JP4233618B2 true JP4233618B2 (ja) | 2009-03-04 |
Family
ID=24720009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17190997A Expired - Fee Related JP4233618B2 (ja) | 1996-07-10 | 1997-06-27 | プラズマ反応装置における電気的に浮遊したシールド |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5736021A (ja) |
EP (1) | EP0818803A3 (ja) |
JP (1) | JP4233618B2 (ja) |
KR (1) | KR100517474B1 (ja) |
SG (1) | SG71027A1 (ja) |
TW (1) | TW346639B (ja) |
Families Citing this family (70)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6073830A (en) * | 1995-04-21 | 2000-06-13 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Sputter target/backing plate assembly and method of making same |
US5879523A (en) * | 1997-09-29 | 1999-03-09 | Applied Materials, Inc. | Ceramic coated metallic insulator particularly useful in a plasma sputter reactor |
US6030509A (en) * | 1998-04-06 | 2000-02-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Apparatus and method for shielding a wafer holder |
JP2002533574A (ja) * | 1998-12-21 | 2002-10-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 半導体性及び絶縁性物質の物理蒸着装置 |
US6122921A (en) * | 1999-01-19 | 2000-09-26 | Applied Materials, Inc. | Shield to prevent cryopump charcoal array from shedding during cryo-regeneration |
US6569294B1 (en) | 1999-07-15 | 2003-05-27 | Seagate Technology Llc | Sputtering target assembly and method for depositing a thickness gradient layer with narrow transition zone |
US6468405B1 (en) | 1999-07-15 | 2002-10-22 | Seagate Technology Llc | Sputtering target assembly and method for depositing a thickness gradient layer with narrow transition zone |
US6398929B1 (en) * | 1999-10-08 | 2002-06-04 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor and shields generating self-ionized plasma for sputtering |
US10047430B2 (en) | 1999-10-08 | 2018-08-14 | Applied Materials, Inc. | Self-ionized and inductively-coupled plasma for sputtering and resputtering |
US8696875B2 (en) * | 1999-10-08 | 2014-04-15 | Applied Materials, Inc. | Self-ionized and inductively-coupled plasma for sputtering and resputtering |
US20030116427A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-06-26 | Applied Materials, Inc. | Self-ionized and inductively-coupled plasma for sputtering and resputtering |
US6149784A (en) * | 1999-10-22 | 2000-11-21 | Applied Materials, Inc. | Sputtering chamber shield promoting reliable plasma ignition |
JP3972558B2 (ja) * | 2000-06-23 | 2007-09-05 | 松下電器産業株式会社 | スパッタリング装置 |
US6358376B1 (en) | 2000-07-10 | 2002-03-19 | Applied Materials, Inc. | Biased shield in a magnetron sputter reactor |
JP4717186B2 (ja) * | 2000-07-25 | 2011-07-06 | 株式会社アルバック | スパッタリング装置 |
DE10122070B4 (de) * | 2001-05-07 | 2005-07-07 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Kathodenzerstäubungskammer zum Aufbringen von Material auf der Oberfläche einer in der Kammer befindlichen Halbleiterscheibe |
US8110489B2 (en) | 2001-07-25 | 2012-02-07 | Applied Materials, Inc. | Process for forming cobalt-containing materials |
US20030029715A1 (en) | 2001-07-25 | 2003-02-13 | Applied Materials, Inc. | An Apparatus For Annealing Substrates In Physical Vapor Deposition Systems |
US20090004850A1 (en) | 2001-07-25 | 2009-01-01 | Seshadri Ganguli | Process for forming cobalt and cobalt silicide materials in tungsten contact applications |
US9051641B2 (en) | 2001-07-25 | 2015-06-09 | Applied Materials, Inc. | Cobalt deposition on barrier surfaces |
JP2005504885A (ja) | 2001-07-25 | 2005-02-17 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 新規なスパッタ堆積方法を使用したバリア形成 |
US6730174B2 (en) | 2002-03-06 | 2004-05-04 | Applied Materials, Inc. | Unitary removable shield assembly |
KR101009813B1 (ko) * | 2002-05-14 | 2011-01-19 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 스퍼터링 캐소드 어댑터 조립체 및 방법 |
US7504006B2 (en) * | 2002-08-01 | 2009-03-17 | Applied Materials, Inc. | Self-ionized and capacitively-coupled plasma for sputtering and resputtering |
US7001491B2 (en) * | 2003-06-26 | 2006-02-21 | Tokyo Electron Limited | Vacuum-processing chamber-shield and multi-chamber pumping method |
US7910218B2 (en) | 2003-10-22 | 2011-03-22 | Applied Materials, Inc. | Cleaning and refurbishing chamber components having metal coatings |
WO2006017119A2 (en) * | 2004-07-09 | 2006-02-16 | Energetiq Technology Inc. | Inductively-driven plasma light source |
US8500973B2 (en) * | 2004-08-20 | 2013-08-06 | Jds Uniphase Corporation | Anode for sputter coating |
US7879209B2 (en) * | 2004-08-20 | 2011-02-01 | Jds Uniphase Corporation | Cathode for sputter coating |
US20060049041A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-03-09 | Jds Uniphase Corporation | Anode for sputter coating |
US7670436B2 (en) | 2004-11-03 | 2010-03-02 | Applied Materials, Inc. | Support ring assembly |
KR100591433B1 (ko) * | 2004-12-29 | 2006-06-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 질화 티타늄(TiN) 스퍼터링 공정용 실드 및 코팅방법 |
WO2006093953A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-08 | Tosoh Smd, Inc. | Sputtering target with an insulating ring and a gap between the ring and the target |
US7799190B2 (en) * | 2005-04-14 | 2010-09-21 | Tango Systems, Inc. | Target backing plate for sputtering system |
US7550055B2 (en) * | 2005-05-31 | 2009-06-23 | Applied Materials, Inc. | Elastomer bonding of large area sputtering target |
US8617672B2 (en) | 2005-07-13 | 2013-12-31 | Applied Materials, Inc. | Localized surface annealing of components for substrate processing chambers |
US7762114B2 (en) * | 2005-09-09 | 2010-07-27 | Applied Materials, Inc. | Flow-formed chamber component having a textured surface |
US7884032B2 (en) * | 2005-10-28 | 2011-02-08 | Applied Materials, Inc. | Thin film deposition |
US8460519B2 (en) * | 2005-10-28 | 2013-06-11 | Applied Materials Inc. | Protective offset sputtering |
US8454804B2 (en) * | 2005-10-28 | 2013-06-04 | Applied Materials Inc. | Protective offset sputtering |
US9127362B2 (en) | 2005-10-31 | 2015-09-08 | Applied Materials, Inc. | Process kit and target for substrate processing chamber |
US20070113783A1 (en) * | 2005-11-19 | 2007-05-24 | Applied Materials, Inc. | Band shield for substrate processing chamber |
US8790499B2 (en) | 2005-11-25 | 2014-07-29 | Applied Materials, Inc. | Process kit components for titanium sputtering chamber |
JP4936129B2 (ja) * | 2006-07-12 | 2012-05-23 | 富士電機株式会社 | プラズマ処理装置 |
US7981262B2 (en) | 2007-01-29 | 2011-07-19 | Applied Materials, Inc. | Process kit for substrate processing chamber |
US9812302B2 (en) | 2007-03-16 | 2017-11-07 | National University Corporation Tohoku University | Magnetron sputtering apparatus |
JP5547366B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2014-07-09 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
US20080257263A1 (en) * | 2007-04-23 | 2008-10-23 | Applied Materials, Inc. | Cooling shield for substrate processing chamber |
US7942969B2 (en) | 2007-05-30 | 2011-05-17 | Applied Materials, Inc. | Substrate cleaning chamber and components |
JP5264231B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2013-08-14 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
CN102017077B (zh) * | 2008-05-02 | 2012-09-19 | 应用材料公司 | 用于射频物理气相沉积的处理套组 |
KR200455669Y1 (ko) * | 2008-05-19 | 2011-09-19 | 노벨러스 시스템즈, 인코포레이티드 | 프로세스 챔버 실드용 에지 프로파일링 |
US8066857B2 (en) * | 2008-12-12 | 2011-11-29 | Fujifilm Corporation | Shaped anode and anode-shield connection for vacuum physical vapor deposition |
EP2209132A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-21 | Applied Materials, Inc. | Charged particle beam PVD device, shielding device, coating chamber for coating substrates, and method of coating |
JP5611350B2 (ja) * | 2009-08-11 | 2014-10-22 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | Rf物理気相堆積用のプロセスキット |
US9181619B2 (en) * | 2010-02-26 | 2015-11-10 | Fujifilm Corporation | Physical vapor deposition with heat diffuser |
US8133362B2 (en) * | 2010-02-26 | 2012-03-13 | Fujifilm Corporation | Physical vapor deposition with multi-point clamp |
JP4918147B2 (ja) * | 2010-03-04 | 2012-04-18 | キヤノンアネルバ株式会社 | エッチング方法 |
CN108359957A (zh) | 2010-10-29 | 2018-08-03 | 应用材料公司 | 用于物理气相沉积腔室的沉积环及静电夹盘 |
US8702918B2 (en) * | 2011-12-15 | 2014-04-22 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for enabling concentricity of plasma dark space |
US9404174B2 (en) | 2011-12-15 | 2016-08-02 | Applied Materials, Inc. | Pinned target design for RF capacitive coupled plasma |
US9960021B2 (en) * | 2013-12-18 | 2018-05-01 | Applied Materials, Inc. | Physical vapor deposition (PVD) target having low friction pads |
CN104099575B (zh) * | 2014-07-11 | 2016-08-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种磁控溅射装置 |
JP2014241417A (ja) * | 2014-07-15 | 2014-12-25 | シャープ株式会社 | アルミニウム含有窒化物中間層の製造方法、窒化物層の製造方法および窒化物半導体素子の製造方法 |
CN108780971B (zh) | 2016-06-18 | 2020-08-04 | 莫列斯有限公司 | 选择性屏蔽的连接器通道 |
WO2020004619A1 (ja) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | 株式会社アルバック | スパッタ成膜装置 |
JP7240958B2 (ja) * | 2018-09-06 | 2023-03-16 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
JP7274347B2 (ja) * | 2019-05-21 | 2023-05-16 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
KR20210148458A (ko) | 2020-05-28 | 2021-12-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 증착 장치, 및 증착 장치를 이용한 증착 방법 |
CN114809888B (zh) * | 2022-04-06 | 2023-08-29 | 常州雷宁电磁屏蔽设备有限公司 | 等离子电磁屏蔽门 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4132613A (en) * | 1974-12-23 | 1979-01-02 | Telic Corporation | Glow discharge method and apparatus |
US4169031A (en) * | 1978-01-13 | 1979-09-25 | Polyohm, Inc. | Magnetron sputter cathode assembly |
US4362611A (en) * | 1981-07-27 | 1982-12-07 | International Business Machines Corporation | Quadrupole R.F. sputtering system having an anode/cathode shield and a floating target shield |
JPS5848422A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Nec Corp | 複合ドライエツチング装置 |
JPS639117A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体薄膜形成装置 |
JPS6454733A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Toshiba Corp | Production device for semiconductor |
JPH0245917A (ja) * | 1988-08-08 | 1990-02-15 | Matsushita Electron Corp | 薄膜形成装置 |
US5294320A (en) * | 1990-02-09 | 1994-03-15 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for cleaning a shield in a physical vapor deposition chamber |
US5135634A (en) * | 1991-02-14 | 1992-08-04 | Sputtered Films, Inc. | Apparatus for depositing a thin layer of sputtered atoms on a member |
DE4126236C2 (de) * | 1991-08-08 | 2000-01-05 | Leybold Ag | Rotierende Magnetron-Kathode und Verwendung einer rotierenden Magnetron-Kathode |
DE4140862A1 (de) * | 1991-12-11 | 1993-06-17 | Leybold Ag | Kathodenzerstaeubungsanlage |
DE4201551C2 (de) * | 1992-01-22 | 1996-04-25 | Leybold Ag | Zerstäubungskathode |
EP0625792B1 (en) * | 1993-05-19 | 1997-05-28 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and process for increasing uniformity of sputtering rate in sputtering apparatus |
JPH06346234A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-20 | Anelva Corp | スパッタリング装置 |
US5419029A (en) * | 1994-02-18 | 1995-05-30 | Applied Materials, Inc. | Temperature clamping method for anti-contamination and collimating devices for thin film processes |
US5527439A (en) * | 1995-01-23 | 1996-06-18 | The Boc Group, Inc. | Cylindrical magnetron shield structure |
US5763851A (en) * | 1995-11-27 | 1998-06-09 | Applied Materials, Inc. | Slotted RF coil shield for plasma deposition system |
-
1996
- 1996-07-10 US US08/677,760 patent/US5736021A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-06-19 TW TW086108576A patent/TW346639B/zh active
- 1997-06-27 JP JP17190997A patent/JP4233618B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-01 SG SG1997002340A patent/SG71027A1/en unknown
- 1997-07-04 EP EP97304912A patent/EP0818803A3/en not_active Withdrawn
- 1997-07-08 KR KR1019970031428A patent/KR100517474B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5736021A (en) | 1998-04-07 |
TW346639B (en) | 1998-12-01 |
JPH1072665A (ja) | 1998-03-17 |
EP0818803A3 (en) | 1999-03-31 |
SG71027A1 (en) | 2000-03-21 |
KR100517474B1 (ko) | 2005-12-07 |
EP0818803A2 (en) | 1998-01-14 |
KR980011765A (ko) | 1998-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4233618B2 (ja) | プラズマ反応装置における電気的に浮遊したシールド | |
KR100296484B1 (ko) | 시준기를구비한물리기상증착챔버및그클리닝방법 | |
KR100702876B1 (ko) | 반도체 웨이퍼 처리 시스템에서 고주파 복귀 전류 경로제어를 제공하는 장치 | |
EP1187172B1 (en) | Sputtering apparatus and film manufacturing method | |
US4410407A (en) | Sputtering apparatus and methods | |
JP4685994B2 (ja) | スパッタチャンバ | |
US6149776A (en) | Copper sputtering target | |
US11289312B2 (en) | Physical vapor deposition (PVD) chamber with in situ chamber cleaning capability | |
US20100147681A1 (en) | Chamber shield for vacuum physical vapor deposition | |
US11114289B2 (en) | Non-disappearing anode for use with dielectric deposition | |
KR20150070435A (ko) | 기판 처리 챔버용 냉각 차폐부 | |
KR20180077291A (ko) | Vhf-rf pvd 챔버들에서 사용하기 위한 프리-코팅된 실드 | |
US20140283872A1 (en) | Plasma cleaning apparatus and method | |
JPH10212573A (ja) | 均一な低粒子堆積を生成するイオン化pvdソース | |
US6676812B2 (en) | Alignment mark shielding ring without arcing defect and method for using | |
EP0853331A2 (en) | Back sputtering shield | |
US6475353B1 (en) | Apparatus and method for sputter depositing dielectric films on a substrate | |
US11072852B2 (en) | Pre-conditioned chamber components | |
JP2004076160A (ja) | シールド装置 | |
KR102535667B1 (ko) | 스퍼터링 디바이스, 증착 장치, 및 스퍼터링 디바이스를 작동시키는 방법 | |
JP2001230240A (ja) | プラズマ処理装置ならびに処理方法 | |
KR20230045605A (ko) | 향상된 수명을 위한 로우 프로파일 증착 링 | |
JP2017155282A (ja) | 成膜装置、プラテンリング | |
WO2008147829A1 (en) | Apparatus and method to prevent contamination in semiconductor wafer metal film processing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040610 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070814 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071114 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20071114 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081111 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081210 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |