JP7126572B2 - シールドマウントを有する堆積システム - Google Patents

Description

本開示は、概して基板処理システムに関し、具体的には、回転シールド用のシールドマウントを有する複数のカソードアセンブリ（マルチカソード）を含む堆積システムに関する。

物理的気相堆積（ＰＶＤ）と代替的に呼ばれるスパッタリングは、半導体集積回路の製造における金属及び関連材料の堆積のために使用されてきた。スパッタリングの使用は、ビア又は他の垂直相互接続構造といった高アスペクト比の孔の側壁上に金属層を堆積するため、並びに極紫外（ＥＵＶ）マスクブランクの製造において拡大された。ＥＵＶマスクブランクスの製造においては、粒子が最終製品の性質に悪影響を与えるため、粒子発生の最小化が望ましい。

プラズマスパッタリングは、ＤＣスパッタリング又はＲＦスパッタリング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通常、磁気ヨークを通して背後で磁気的に結合された２つの反対の極の磁石を含む、スパッタリングターゲットの裏側に位置づけされたマグネトロンを含み、処理空間の中に磁場を投射し、プラズマ密度を高め、ターゲットの前面からのスパッタリング速度を上昇させる。マグネトロンに使用される磁石は、典型的には、ＤＣスパッタリングのための閉ループ及びＲＦスパッタリングのための開ループである。

物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバなどのプラズマ強化基板処理システムでは、高磁場及び高ＤＣ電力を用いる高出力密度ＰＶＤスパッタリングが、スパッタリングターゲットで高エネルギーを生成し、スパッタリングターゲットの表面温度の大きな上昇を引き起こすことができる。スパッタリングターゲットは、ターゲットのバッキング板を冷却流体に接触させることによって冷却される。通常、商業的に実施されるプラズマスパッタリングでは、スパッタ堆積される材料のターゲットは、コーティングされるウエハを含む真空チャンバに密封される。アルゴンがチャンバに導入される。チャンバの壁又はシールドを接地させたままターゲットに数百ボルトの負のＤＣバイアスが印加されると、アルゴンが励起されてプラズマが形成される。正に帯電したアルゴンイオンは、高エネルギーで負にバイアスされたターゲットに引き付けられ、ターゲットからターゲット原子をスパッタする。

複数のカソードアセンブリを有するＰＶＤチャンバでの堆積中に、回転シールドを利用して、一度にカソードアセンブリのうちの１つを露出させ、相互汚染から他のカソードアセンブリを保護する。現在のシールド設計は、シールド、特に大きなシールドの重量を均一に保持せず、その結果、振動、プロセス制御の低下、及び堆積中に発生する欠陥が生じる。したがって、シールドの重量をしっかりと保持し、振動を減らし、堆積中の欠陥発生を防止する取付アセンブリを含む堆積システムが必要とされている。

本開示の１つの実施態様によれば、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバは、複数のカソードアセンブリと；複数のカソードアセンブリの下の回転シールドであって、複数のカソードアセンブリのうちの１つを、回転シールドのシールド孔を通して露出させ、且つ隆起した周囲フレームを含む頂面を含む回転シールドと；隆起した周囲フレームに係合してシールドに固定されるサイズ及び形状のシールドマウントとを備える。

別の実施態様では、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバは、複数のカソードアセンブリと；複数のカソードアセンブリの下の回転シールドであって、複数のカソードアセンブリのうちの１つを回転シールドのシールド孔を通して露出させ、且つ隆起した周囲フレームを含む頂面を含む回転シールドと；隆起した周囲フレームに係合してシールドに固定されるサイズ及び形状を有するシールドマウントと；シールドマウントに固定されたコレットと；コレットに固定され、且つモータに固定されたシールドモータシャフトであって、モータがシールドモータシャフト及びシールドを回転させる、シールドモータシャフトとを備える。

別の実施態様は、材料層を堆積させる方法に関し、この方法は、ＰＶＤチャンバ内に基板を配置することと；複数のカソードアセンブリの下のシールドを回転させて、複数のカソードアセンブリのうちの１つをシールドのシールド孔を通して露出させることであって、シールドマウントが、隆起した周囲フレームを含む頂面を含み、シールドが、シールド上の隆起した周囲フレームに係合してシールドに固定されるサイズ及び形状のシールドマウントに固定される、回転させることと；材料層を基板上に堆積させることとを含む。

本開示の特定の実施態様は、上述したものに加えて又は代えて、他の特徴又は要素を有する。

本開示の一実施態様による堆積システムの側面図である。 図１に示す堆積システムの一部分の上面図である。 図１の線３－３に沿って切り取られた堆積システム１００の断面図である。 図１の堆積システムのカソードアセンブリのうちの１つを上から見た斜視図である。 図４の線４－４に沿って切り取られたカソードアセンブリのうちの１つの断面図である。 本開示の一実施態様による堆積システムの側面図である。 本開示の一実施態様による堆積システムの一部分の断面図である。 図７に示されるカソードアセンブリのうちの１つの断面図である。 １つ又は複数の実施態様によるシールド取付アセンブリを示す部分断面図である。 １つ又は複数の実施態様によるコレット及びセンタリングアセンブリの拡大部分斜視図である。 １つ又は複数の実施態様によるセルフセンタリングシャフトの拡大断面図である。 １つ又は複数の実施態様によるシールド及びシールド取付アセンブリの一部分を上から見た分解斜視図である。 １つ又は複数の実施態様によるシールド及びシールド取付アセンブリの一部分の組み立てられた状態を上から見た斜視図である。 １つ又は複数の実施態様によるシールド取付アセンブリの一部分及びシールドを上から見た拡大斜視図である。 １つ又は複数の実施態様によるモータシャフト及び磁性流体インターフェースの拡大断面図である。

本開示のいくつかの例示的な実施態様を記載する前に、本開示が、以下の説明で提示される構成又は処理ステップの詳細に限定されないということを理解されたい。本開示は、他の実施形態も可能であり、様々な方法で実施または実行することができる。

ここで使用される「水平」という用語は、その配向に関係なく、マスクブランクの平面又は表面に平行な平面と定義される。用語「垂直」は、直前に定義された水平に直交する方向を指す。「上方」、「下方」、「底部」、「頂」、「側」（「側壁」など）、「より高い」、「より低い」、「上側」、「上」、及び「下」などの用語は、図に示される水平面に対して定義される。

「の上（ｏｎ）」という語は、要素間に直接の接触があることを示す。「のすぐ上、真上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」という語は、介在する要素なしで要素間に直接の接触が存在することを示す。

当業者であれば、処理領域について説明するための「第１」や「第２」などの序数の使用が、処理チャンバにおける具体的な場所、又は処理チャンバ内での露出の順序を示唆するものではないことを理解するであろう。

本開示の実施態様は、堆積システム、例えば、少なくとも１つのカソードアセンブリを備える物理的気相堆積（「ＰＶＤ」）チャンバに関し、特定の実施態様では、複数のカソードアセンブリを備えるＰＶＤチャンバ（ここでは「マルチカソードチャンバ」と呼ぶ）のための磁石設計に関する。

図１を参照すると、ＰＶＤチャンバ１００の形態の堆積システムの一部分の側面図が示されている。いくつかの実施態様におけるＰＶＤチャンバの形態の堆積システムは、複数のカソードアセンブリ１０２を含むマルチカソードＰＶＤチャンバ１００である。マルチカソードＰＶＤチャンバ１００は、ＭＲＡＭ（磁気抵抗ランダムアクセスメモリ）を製造するように構成されたマルチターゲットＰＶＤ源、又は極紫外（ＥＵＶ）マスクブランクを製造するように構成されたマルチターゲットＰＶＤ源を含む。

マルチカソードＰＶＤチャンバはチャンバ本体１０１を備え、複数のカソードアセンブリ１０２を間隔を空けて配置された関係で適所に保持するように構成されたソースアダプタ１０７を含む。図示されているチャンバ本体１０１は、ほぼ円筒形で、隆起ドームを提供するように角度付けされたドーム部分１０９を有するソースアダプタ１０７を有しているが、本開示のＰＶＤチャンバ１００は、示された構成に限定されない。例えば、ドーム部分１０９は角度付けされる必要はなく、ドーム部分はほぼ平坦な輪郭を有する。さらに、チャンバ本体は、楕円形、正方形、又は長方形を含む、円筒形以外の形状であってもよい。ソースアダプタ１０７は、任意の数のカソードアセンブリ１０２を保持する。特定の一実施例として、ソースアダプタ１０７は、１２個のカソードアセンブリ１０２を支持する。しかしながら、いくつかの実施態様では、ソースアダプタ１０７は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０個のカソードアセンブリ１０２を支持する。

ソースアダプタ１０７は、いくつかの実施態様では、円錐形、円筒形、又は正方形若しくは長方形などの任意の他の形状のベースアダプタ１１１上に取り付けられる。ソースアダプタ１０７及びベースアダプタ１１１の両方は、１つ又は複数の実施態様に従って基板又はキャリア１０８が処理されるエリアである内部容積１１９（図３に示す）を封入する。

マルチカソードＰＶＤチャンバ１００は、ＰＶＤ及びスパッタリング用の複数のカソードアセンブリ１０２を含む。カソードアセンブリ１０２の各々は、直流電流（ＤＣ）又は高周波（ＲＦ）を含む電源１１２（図３に示す）に接続される。カソードアセンブリ１０２は、任意の数の異なる直径を有する。いくつかの実施態様において、カソードアセンブリ１０２は、すべて同じ直径を有する。他の実施態様では、カソードアセンブリ１０２は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又はそれより多い異なる直径を有する。

図１及び図２に示されるように、カソードアセンブリ１０２は、内側リング１１３及び外側リング１１５に配置される。これらのリング（内側リング１１３及び外側リング１１５）は、レースとも呼ばれる。カソードアセンブリ１０２のすべては、図示の内側リング１１３及び外側リング１１５の代わりに、単一のリングに配置することができる。１つ又は複数の実施態様では、中に内側リング１１３及び外側リング１１５を有する構成は、図３に示されるキャリア１０８を回転させることなく、より高い堆積均一性を達成する。

ここで図３を参照すると、本開示の一実施態様による、図２の線３－３に沿って切り取られた、ＰＶＤチャンバ１００の形態の堆積システムの断面図が示されている。この断面図は、基板又はキャリアが処理される内部容積１１９を画定するチャンバ本体１０１を含む、ＰＶＤチャンバ１００の一実施例を示す。

図１－３に示される実施態様のカソードアセンブリ１０２は、材料層１０３としての異なる材料をスパッタリングするために使用される。カソードアセンブリ１０２は、回転ペデスタル１１０上の基板又はキャリア１０８の上に位置する、回転シールド１０６のシールド孔１０４を通して露出している。回転ペデスタル１１０の上方又は上にあるキャリア１０８は１つだけであってよい。

基板又はキャリア１０８は、一実施態様では、集積回路の製造に使用される半導体材料を有する構造である。例えば、いくつかの実施態様による基板又はキャリア１０８は、ウエハを含む半導体構造を含む。代替的に、キャリアは、ＥＵＶマスクブランクを形成するために使用される超低膨張ガラス基板などの別の材料である。基板又はキャリア１０８は、円形、正方形、長方形、又は任意の他の多角形など、任意の適切な形状である。回転シールド１０６は、シールド孔１０４を有するように形成され、カソードアセンブリ１０２は、シールド孔１０４を通して材料層１０３を堆積させるために使用される。

電源１１２はカソードアセンブリ１０２に適用される。いくつかの実施態様における電源１１２は、直流電流（ＤＣ）又は高周波（ＲＦ）電源を含む。いくつかの実施態様、例えば、図１－３に示される実施態様では、カソードアセンブリ１０２の角度位置は、任意の所望の角度に変更される。このような設計は、電源１１２などの電力の、カソードアセンブリ１０２への同軸給電を可能にする。

回転シールド１０６は、一度にカソードアセンブリ１０２のうちの１つを露出させ、他のカソードアセンブリ１０２を相互汚染から保護する。相互汚染は、カソードアセンブリ１０２のうちの１つからカソードアセンブリ１０２のうちの別の１つへの堆積材料の物理的な移動又は転移である。カソードアセンブリ１０２はターゲット１１４の上に配置される。チャンバの設計は、コンパクトにすることができる。ターゲット１１４は、任意の適切なサイズである。例えば、ターゲット１１４の各々は、約４インチから約２０インチ、又は約４インチから約１５インチ、又は約４インチから約１０インチ、又は約４インチから約８インチ、又は約４インチから約６インチの範囲の直径である。

いくつかの実施態様によれば、回転ペデスタル１１０は、１つのチャンバ内で様々な材料の使用を可能にする。マルチカソードＰＶＤチャンバ１００の特徴は、回転シールド１０６などの単一の回転式シールドを含み、回転シールド１０６の背後に回転構成要素が隠されることはない。いくつかの実施態様では、回転シールド１０６は、粒子性能を改善するという利点を提供する。

図３では、基板又はキャリア１０８は、垂直に上下させることのできる回転ペデスタル１１０上にある。基板又はキャリア１０８がチャンバの外に移動する前に、基板又はキャリア１０８は、下側シールド１１８の下に移動する。伸縮式カバーリング１２０は、下側シールド１１８に接する構造として示されている。次いで、回転ペデスタル１１０が下降し、次いで、キャリア１０８が、チャンバの外に移動する前にロボットアームで持ち上げられる。

材料層１０３がスパッタされるとき、ターゲット１１４からスパッタされた材料は、下側シールド１１８の、外側でなく内側に保持される。いくつかの実施態様における伸縮式カバーリング１２０は、上方に湾曲して所定の厚さを有する隆起したリング部分１２２を含む。伸縮式カバーリング１２０はまた、下側シールド１１８に対して所定の間隙１２４及び所定の長さを含む。したがって、材料層１０３を形成する材料は、回転ペデスタル１１０の下にはなく、よって汚染物質がキャリア１０８に広がることはない。

図３は、個々のシュラウド１２６を示す。シュラウド１２６は、キャリア１０８上に堆積しないターゲット１１４からの材料の大部分がシュラウド１２６内に含まれるように設計され、よって材料の再生及び保存を容易にする。これはまた、ターゲット１１４の各々のシュラウド１２６のうちの１つが、そのターゲットに対して最適化することができ、より良好な接着及び欠陥の低減を可能にする。例えば、大部分は、材料のうちの１つの少なくとも８０％を含む。

シュラウド１２６は、カソードアセンブリ１０２間のクロストーク又はクロスターゲット汚染を最小化し、カソードアセンブリ１０２の各々について捕捉される材料を最大化するように設計される。したがって、カソードアセンブリ１０２の各々からの材料は、上にカソードアセンブリ１０２が位置決めされるシュラウド１２６の１つによってちょうどよく個々に捕捉されるであろう。捕捉される材料は、基板又はキャリア１０８上に着地しなくてもよい。

いくつかの実施態様の基板又はキャリア１０８は、シュラウド１２６上のターゲット１１４からの金属を含む堆積材料を使用して、基板又はキャリア１０８の表面上に堆積された均一な材料層１０３でコーティングされる。その後、シュラウド１２６は、回収プロセスに供される。回収プロセスは、シュラウド１２６を洗浄するだけでなく、シュラウド１２６上又はシュラウド内に残留した堆積材料の残留量を回収する。材料層１０３の均一性は、基板又はキャリア１０８の表面上の所定の数の位置に材料がどれだけ均一に又は滑らかに堆積されるかに関係する。

例えば、シュラウド１２６のうちの１つに白金が存在してよく、このときシュラウド１２６のうちの別の１つに鉄が存在してもよい。白金は、鉄よりも価値のある貴金属であるので、白金を有するシュラウド１２６は、回収プロセスのために送り出される。１つ又は複数の実施態様では、回転シールド１０６を回転させてシュラウド１２６とシールド孔１０４の１つとを通してカソードアセンブリ１０２の各々を露出させ、カソードアセンブリ１０２間の相互汚染なしに信頼性を向上させる。いくつかの実施態様では、回転ペデスタル１１０を回転させることによって、ターゲット１１４から堆積される材料層１０３の均一性が改善される。

１つ又は複数の実施態様によれば、カソードアセンブリ１０２への電力を変化させることによって、堆積される材料の量及び材料層１０３の厚さを変化させることができる。いくつかの実施態様では、電力を変化させることにより、材料層１０３の均一性が制御される。いくつかの実施態様では、回転ペデスタル１１０を制御することによって、より良好な均一性がさらに達成される。カソードアセンブリ１０２の各々は、異なる材料を適用して、異なる組成を有する材料層１０３を形成する。例えば、第１のカソードアセンブリ及び第２のカソードアセンブリは、極紫外マスクブランクの形成において、例えば、第１のターゲット及びカソードアセンブリ１０２から堆積されたシリコンと、第２のターゲット及びカソードアセンブリ１０２からのモリブデンとの交互層といった、異なる材料の交互層を適用する。

次に図４を参照すると、図１のマルチカソードＰＶＤチャンバ１００の形態の堆積システムのカソードアセンブリ１０２のうちの１つを上から見た等角図が示されている。いくつかの実施態様では、角度調整機構１３２が、カソードアセンブリ１０２の角度位置を変更するための角度移動を提供する。角度調整機構１３２は、カソードアセンブリ１０２の各々のスイングアーム１３４をピボット点１３６に対して又はピボット点１３６を基準に回転させることによって、角度位置を提供する。ピボット点１３６は、スイングアーム１３４の底端部に位置しており、スイングアーム１３４は下部フランジ１３８に取り付けられている。水アダプタブロック１４０が頂部プレート１４２に取り付けられている。図示の頂部プレート１４２は、上側フランジ１４４の上方にあり、下側フランジ１３８と共に、外側ベローアセンブリ１４６のための上側支持構造及び下側支持構造を提供する。

図５は、図４の線５－５に沿って切り取られたカソードアセンブリ１０２のうちの１つの断面図である。この断面図は、個々のターゲットソース又はカソードアセンブリ１０２のうちの１つを示している。図５は、堆積処理の間に磁石対ターゲット間隔１４８が調整される、カソードアセンブリ１０２のうちの１つのアセンブリを示す。磁石対ターゲット間隔１４８は、カソードアセンブリ１０２のうちの１つの磁石１５０とターゲット１１４のうちの１つとの間の距離である。カソードアセンブリ１０２は、手動又は自動で調整される。ターゲット１１４の各々は、容器形状を有する構造に類似のバッキング板１５２に結合されるか又は取り付けられており、外側ベローズアセンブリ１４６は、下側フランジ１３８と上側フランジ１４４とを有する。例えば、下側フランジ１３８及び上側フランジ１４４の両方は、ステンレス鋼（ＳＳＴ）を含む導電性材料を含む可撓性ベローズを用いて互いに溶接されている。

いくつかの実施態様では、ターゲット１１４の各々は、上側フランジ１４４の内側に取り付けられる。下側フランジ１３８及び上側フランジ１４４が接地された状態で、接地シールドが形成される。非導電性リング１５４は、接地シールドをターゲット１１４から電気的に分離することに役立ち、ターゲット１１４は、電源１１２との接続により通電させることができる。

例えば、非導電性リング１５４は、セラミック又は粘土などの絶縁材料を含む。接地シールドは、下側シールド１１８の内側に取り付けられる部品である。

いくつかの実施態様では、頂部プレート１４２は、非導電性リング１５４を含むすべてのＯリングを圧縮してターゲット１１４を所定の位置に保持するために、頂部プレート１４２の最上面からボルト止めされる。このようにして、真空と水漏れシールとが達成される。各ソース又はカソードアセンブリ１０２の各々は、材料層１０３の均一性を改善するために、後述する多数の手動式運動機構を含む。例えば、ボルト止めされたプレートは、ガラス繊維に類似した一種の絶縁体材料などの絶縁体を含む。

いくつかの実施態様では、手動式運動機構は、下側フランジ１３８の周囲で旋回するスイングアーム１３４を使用した角度調整機構１３２を含む。スイングアーム１３４は、スイングアーム１３４の上方及びカソードアセンブリ１０２の各々の頂部に線形スライド１５６を保持する。スイングアーム１３４は、キャリア１０８に対して＋／－５度にわたりターゲット１１４を調整する。手動式運動機構は、カソードアセンブリ１０２の各々の頂部に線形スライド１５６を保持するスイングアーム１３４を有するソースリフト機構１５８を含む。線形スライド１５６は、中空シャフト１６０でソース又は材料を保持する。線形スライド１５６は、双方向垂直矢印によって示されるように、中空シャフト１６０に沿った材料のソースの移動を提供する。

いくつかの実施態様の手動式運動機構は、手動式調整ノブを備えたノブ調整機構１６２又はノブ１３０をカソードアセンブリ１０２の各々の頂部に含み、線形作動を提供する。ノブ調整機構１６２は、総ストローク長を達成するように設計される。総ストローク長は、任意の数値を含む。例えば、総ストローク長は２．５インチである。

いくつかの実施態様の手動式運動機構は、磁石対ターゲット間隔１４８を調整する磁石対ターゲット調整機構１６４を含む。永久磁石がソースの内側に配置される。内側シャフト１６６は、中空シャフト１６０の内部に磁石１５０を保持する。内側シャフト１６６は、磁石１５０を保持するための任意の構造を含むことができる。特定の一実施例として、内側シャフト１６６は、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）シャフトを含む。

カソードアセンブリ１０２の各々の頂部に設けられた調整ネジ１６８は、磁石対ターゲット間隔１４８の線形調整を提供する。所定の値の磁石対ターゲット間隔１４８が達成された後、側面係止ねじ１７０が磁石１５０を所定位置に保持する。例えば、磁石対ターゲット間隔１４８のために調節可能な総ストローク長は、１インチである。

ここで図６－９を参照すると、本開示の一実施態様による堆積システムの代替実施態様が示されている。図１に示される実施態様と同様に、ＰＶＤチャンバの形態の堆積システムは、複数のカソードアセンブリ２０２を含むマルチカソードＰＶＤチャンバ２００である。マルチカソードＰＶＤチャンバ２００は、ＭＲＡＭ（磁気抵抗ランダムアクセスメモリ）を製造するように構成されたマルチターゲットＰＶＤ源、又は極紫外（ＥＵＶ）マスクブランクを製造するように構成されたマルチターゲットＰＶＤ源を含む。

マルチカソードＰＶＤチャンバ２００は、複数のカソードアセンブリ１０２を、間隔を空けて配置された関係で適所に保持するように構成されたソースアダプタ２０７を含むチャンバ本体２０１を備える。図６及び図７に示されるように、チャンバ本体２０１は、ほぼ円筒形であり、図１に示されるマルチカソードＰＶＤチャンバ１００のドーム１０９よりも平坦なドーム部分２０９を有するソースアダプタ２０７を有している。ソースアダプタ２０７は、任意の数のカソードアセンブリ２０２を保持する。特定の一実施例として、ソースアダプタ２０７は、１２個のカソードアセンブリ２０２を支持する。しかしながら、いくつかの実施態様では、ソースアダプタ２０７は、１、２、３、４、５、６、７、８、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２１、２１、２２、２３、２４又は２５個のカソードアセンブリ２０２を支持する。

ソースアダプタ２０７は、円錐形、円筒形、又は正方形若しくは長方形などの任意の他の形状とすることができるベースアダプタ２１１上に取り付けられる。ソースアダプタ２０７及びベースアダプタ２１１の両方は、１つ又は複数の実施態様に従って基板又はキャリア１０８が処理されるエリアである内部容積を封入する。

マルチカソードＰＶＤチャンバ２００は、ＰＶＤ及びスパッタリング用の複数のカソードアセンブリ２０２を含む。カソードアセンブリ２０２の各々は、直流電流（ＤＣ）又は無線周波数（ＲＦ）を含む電源（図示せず）に接続される。カソードアセンブリ２０２は、任意の数の異なる直径を有することができる。いくつかの実施態様において、カソードアセンブリ２０２は、すべて同じ直径を有する。他の実施態様では、カソードアセンブリ２０２は、２、３、４、５、６個、又はそれより多い異なる直径を有する。図１及び２に示される実施態様と同様に、カソードアセンブリ２０２は、内側リング２１３及び外側リング２１５に配置される。カソードアセンブリ２０２のすべては、内側リングと外側リングの代わりに単一のリングに配置されている。

図７は、カソードアセンブリ２０２、チャンバ本体２０１、及びシールド２０６を示す、本開示の一実施態様によるマルチカソードＰＶＤチャンバの一部分の断面図である。シールド２０６は、コレット３０２によってシールドモータシャフト３００に接続されており、シールドモータシャフト３００は、シールドモータアセンブリ３０４によって回転される。図８は、図７に示されるカソードアセンブリ２０２のうちの１つの断面図である。図８に示される１つ又は複数の実施態様によるカソードアセンブリ２０２は、モータ２７２を備え、このモータは、磁石アセンブリ２９０を矢印２９５により示される方向に回転させるモータシャフト２７６を駆動する。カプラ２７４は、モータ２７２をモータシャフト２７６に連結する。軸受２７８は、モータシャフトを取り囲み、矢印２９５の方向への回転運動を促す。カソードアセンブリ２０２は、絶縁体２８２を取り囲む上側ハウジング２８０と下側ハウジング２８８とをさらに備え、絶縁体は、処理中にカソードアセンブリ２０２を冷却するための冷却剤チャネル２８６が通っている導体２８４を取り囲んでいる。上側ハウジング２８０及び下側ハウジング２８８は、機械ネジ又はボルトなどの任意の適切なファスナ又は締結システムを用いて一緒に組み立てることができる。カソードは、導体２８４の基部に絶縁体リング２９２及びＯリング２９４をさらに備える。カソードアセンブリ２０２の底部には、堆積バリア２９６が設けられている。モータシャフト２７６には、絶縁体プレート２９７と、磁石アセンブリをモータシャフト２９７に固定するための取付板２９９とが組み付けられている。スパッタリングされる材料（例えば、シリコン又はモリブデンなど）を含むターゲット２９８は、カソードアセンブリ２０２の底部にある。

本開示の実施態様によれば、マルチカソードチャンバ内の回転シールド２０６のためのシールド取付アセンブリ３０５、振動の低減及びシールド２０６を取り付ける確実な方法を提供するシールド取付アセンブリ。

図９Ａは、１つ又は複数の実施態様によるシールド取付アセンブリ３０５を示す部分断面図であり、図９Ｂは、シールド取付アセンブリ３０５の一部分の拡大部分斜視図である。シールド取付アセンブリ３０５はコレット３０２を含み、コレットは、シールドマウント３０８によってシールドモータシャフト３００及びシールド２０６に締結されている。一実施態様では、磁性流体フィードスルー３１３又は磁気的に連結された回転フィードスルーが提供されて、モータシャフトに係合し、シールドモータシャフト３００の回転運動をシールド２０６に伝える。

１つ又は複数の実施態様によれば、磁性流体フィードスルーは、大型でかさばるシールドの回転のための磁気結合のような遅れを示さない直線的な直接駆動であるため、磁性流体フィードスルー３１３は有利である。図１４は、１つ又は複数の実施態様による磁性流体フィードスルーの一実施例の断面図を示す。いくつかの実施態様において、磁性流体フィードスルー３１３のシャフトは、常にフランジ３１３ａに対して垂直であり、これによりオフセットとぐらつきが排除される。さらに、いくつかの実施態様では、磁性流体フィードスルー３１３は、高真空下でのＰＶＤチャンバ内部の異物粒子（例えば、グリース）の露出を排除する。いくつかの実施態様では、磁性流体フィードスルー３１３は、適用された磁場による磁性流体の応答を使用する。回転シール構成要素は、磁性流体、永久磁石、２つの磁極片及び磁気透過性シャフトを含む。磁気回路は固定磁極片と回転軸を採用し、各磁極片下の半径方向の間隙内に磁束を集中させる。この半径方向の間隙に磁性流体が適用されるとき、液体Ｏリングの形状をとり、気密性の真空シールを生成する。

テーパ付きセンタリングシャフト３１０は、コレット３０２とシールドモータシャフト３００とを係合する。ダボ３１４は、シールド２０６とシールドマウント３０８とをセンタリングする。テーパ付きセンタリングシャフト３１０とダボ３１４は、協働してシールドマウント３０８とシールド２０６とをセンタリングする。

図１０は、１つ又は複数の実施態様によるテーパ付きセンタリグシャフト３１０の拡大断面図である。テーパ付きセンタリングシャフト３１０は、シールドモータシャフト３００に係合するテーパ付き先端部３１６を有し、コレット３０２をシールドモータシャフト３００に固定するためのフレア付きヘッド３１８を有する。

次に図１１を参照すると、１つ又は複数の実施態様によるシールド２０６及びシールドマウント３０８を上から見た分解斜視図が示されている。図１２は、１つ又は複数の実施態様によるシールド及びシールドマウントが組み立てられた状態を上から見た斜視図を示す。図１３は、１つ又は複数の実施態様による取付アセンブリの一部分及びシールドを上から見た拡大斜視図である。図１１～図１３を参照すると、シールド２０６の頂面２０６ａは、シールドマウント３０８を受け取るように成形された受取ポケット３２０を含む。シールドマウント３０８と受取ポケット３２０とは、相補的な形状であるか、又は言い換えれば相補的な幾何学的形状を有する。換言すれば、シールドマウンドは、シールドマウントをシールドに固定するためにシールドのポケット内部に受け取られる幾何学的形状を画定する。図示の実施態様では、受取ポケット３２０及びシールドマウント２０８は、星形、即ち凹側面を有する五角形の形状である。受取ポケット３２０及びシールドマウントの形状は例示的なものであり、三角形、正方形、台形、長方形といった他の相補的形状のシールドマウント３０８と受取ポケット３２０との組み合わせが可能であることを理解されたい。

受取ポケット３２０は、受取ポケット３２０を画定する隆起した周囲フレーム３２１を含む。シールドマウント３０８は、隆起した周囲フレーム３２１の下で受け取られるように構成されたエッジ突起３２２を有する。図１２は、シールドマウント３０８をシールド２０６に固定又はロックするために、周囲フレームに係合するエッジ突起３２２を有する凹部の内部に嵌合したシールドマウント３０８を示している。

ここに記載される１つ又は複数の実施態様は、回転磁石を有するマルチカソードＰＶＤシステムにおいて特に有用である。ここに記載されるターゲットアセンブリは、極紫外（ＥＵＶ）マスクブランクの製造に特に有用でありうる。ＥＵＶマスクブランクは、マスクパターンを有する反射マスクを形成するために使用される光学的に平坦な構造である。１つ又は複数の実施態様では、ＥＵＶマスクブランクの反射面が、極紫外光などの入射光を反射させるための平坦な焦点面を形成する。ＥＵＶマスクブランクは、ＥＵＶレチクルなど極紫外線反射素子に構造支持体を提供する基板を含む。１つ又は複数の実施態様では、基板は、温度が変化する間の安定性を付与するために、低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する材料から作製される。１つ又は複数の実施態様による基板は、ケイ素、ガラス、酸化物、セラミック、ガラスセラミック、又はこれらの組み合わせなどの材料から形成される。

ＥＵＶマスクブランクは、極紫外光に反射性の構造である多層スタックを含む。多層スタックは、第１の反射層と第２の反射層の交互反射層を含む。第１の反射層及び第２の反射層は、反射対を形成する。非限定的な実施態様では、多層スタックは、最大で合計１２０個の反射層に対して２０～６０個の範囲の反射対を含む。

第１の反射層と第２の反射層は、様々な材料から形成される。一実施態様では、第１の反射層と第２の反射層はそれぞれ、ケイ素とモリブデンから形成される。多層スタックは、ブラッグリフレクタ又はミラーを作るために異なる光学特性を有する材料の薄層を交互に有することによって、反射性構造を形成する。例えばモリブデン及びケイ素の交互層は、例えばマルチカソードＰＶＤチャンバ内で物理的気相堆積によって形成される。

本開示の第１の実施態様は、複数のカソードアセンブリと；複数のカソードアセンブリの下の回転シールドであって、複数のカソードアセンブリのうちの１つを回転シールドのシールド孔を通して露出させ、且つ隆起した周囲フレームを含む頂面を含む回転シールドと；隆起した周囲フレームに係合してシールドに固定されるサイズ及び形状のシールドマウントとを備える物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバに関する。

第２の実施態様では、第１の実施態様のＰＶＤチャンバは、複数のカソードアセンブリの各々の下のターゲットと、上にキャリアを形成するための材料を生成するための回転ペデスタルとをさらに備える。

第３の実施態様では、第１及び第２の実施態様は、隆起した周囲フレームが、相補的な幾何学的形状を有するポケットを画定し、シールドマウントが、ポケットの幾何学的形状と相補的な幾何学的形状を有するという特徴を含む。第４の実施態様では、ポケットの幾何学的形状は多角形である。第５の実施態様では、ポケットの幾何学的形状は五角形である。第６の実施態様では、ポケットの幾何学的形状は、凹んだ側面を有する五角形である。

第７の実施態様では、第１から第６の実施態様のいずれかにおいて、シールドマウントは、隆起した周囲フレームによって受け取られるエッジ突起を含む。第８の実施態様では、第１から第７の実施態様のＰＶＤチャンバは、シールドマウントに固定されたコレットと、コレットに固定されたシールドモータシャフトとをさらに備える。第９の実施態様では、シールドモータシャフトは、磁性流体フィードスルー及びシールドモータに係合している。

第１０の実施態様では、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバは、複数のカソードアセンブリと；複数のカソードアセンブリの下の回転シールドであって、複数のカソードアセンブリのうちの１つを回転シールドのシールド孔を通して露出させ、且つ隆起した周囲フレームを含む頂面を含む回転シールドと；隆起した周囲フレームに係合してシールドに固定されるサイズ及び形状を有するシールドマウントと；シールドマウントに固定されたコレットと；コレットに固定され、且つモータに固定されたシールドモータシャフトであって、モータがシールドモータシャフト及びシールドを回転させる、シールドモータシャフトとを備える。

第１１の実施態様では、第１０の実施態様のＰＶＤチャンバは、シールドモータシャフトに係合して、シールドモータシャフトの回転運動をシールドに伝える磁性流体フィードスルーをさらに備える。第１２の実施態様では、第１０の実施態様は、コレット及びシールドモータシャフトに係合するテーパ付きセンタリングシャフトをさらに備える。第１３の実施態様では、第１０の実施態様は、シールドマウントが、シールドの頂面上の周囲フレームに係合してシールドマウントをシールドに固定する幾何学的形状を有するという特徴を含む。

第１４の実施態様は、材料層を堆積させる方法に関し、この方法は、複数のカソードアセンブリを含むＰＶＤチャンバ内に基板を配置することと；複数のカソードアセンブリの下のシールドを回転させて、複数のカソードアセンブリのうちの１つをシールドのシールド孔を通して露出させることであって、シールドマウントが、隆起した周囲フレームを含む頂面を備え、シールドが、シールド上の隆起した周囲フレームに係合してシールドに固定されるサイズ及び形状のシールドマウントに固定される、回転させることと；材料層を基板上に堆積させることとを含む。本方法の第１５の実施態様では、シールドマウントは、隆起した周囲フレームによって画定されるポケット内部に嵌合する幾何学的形状を含む。本方法の第１６の実施態様では、シールドマウントは、五角形の形状である。方法の実施態様のいずれにおいても、基板は、極端紫外マスクブランクを含む。このような方法の実施態様では、複数の交互材料層を堆積させることは、モリブデンを含む第１の層と、シリコンを含む第２の層とを含む。

本明細書全体を通して、「一実施態様」、「特定の実施態様」、「一つ又は複数の実施態様」又は「実施態様」への言及は、実施態様に関連して説明された特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の少なくとも一つの実施態様に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体の様々な箇所での「一つ又は複数の実施態様において」、「特定の実施態様において」、「一実施態様において」、又は「実施態様において」といった表現の出現は、必ずしも本開示の同じ実施態様を指すものではない。さらに、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、一つ又は複数の実施態様において任意の適切な方式で組み合わせることができる。

ここでの開示は特定の実施態様を参照して説明されているが、これらの実施態様は、本開示の原理及び用途の例示にすぎないことを理解されたい。本開示の本質及び範囲から逸脱することなく、本開示の方法及び装置に様々な改変例及び変形例が可能であることが、当業者には自明であろう。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲内にある修正例及び変形例を含むことが意図される。

Claims (14)

1. 複数のカソードアセンブリと、
   前記複数のカソードアセンブリの下の回転シールドであって、前記複数のカソードアセンブリのうちの１つを当該回転シールドのシールド孔を通して露出させ、且つ隆起した周囲フレームを含む頂面を含む回転シールドと、
   前記隆起した周囲フレームに係合して前記回転シールドに固定されるサイズ及び形状のシールドマウントと、
   前記シールドマウントに固定されたコレットと、
   前記コレットに固定されたシールドモータシャフトと
   を備える物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ。
2. 前記複数のカソードアセンブリの各々の下のターゲットと、
   回転ペデスタルであって、当該回転ペデスタルの上にキャリアを形成するための材料を製造するための回転ペデスタルと
   をさらに備える、請求項１に記載のＰＶＤチャンバ。
3. 前記隆起した周囲フレームが、相補的な幾何学的形状を有するポケットを画定し、前記シールドマウントが、前記ポケットの幾何学的形状と相補的な幾何学的形状を有する、請求項１に記載のＰＶＤチャンバ。
4. 前記ポケットの幾何学的形状が多角形である、請求項３に記載のＰＶＤチャンバ。
5. 前記ポケットの幾何学的形状が五角形である、請求項４に記載のＰＶＤチャンバ。
6. 前記ポケットの幾何学的形状が、凹んだ側面を有する五角形である、請求項４に記載のＰＶＤチャンバ。
7. 前記シールドマウントが、前記隆起した周囲フレームによって受け取られるエッジ突起部を含む、請求項１に記載のＰＶＤチャンバ。
8. 前記シールドマウントが多角形の形状である、請求項７に記載のＰＶＤチャンバ。
9. 前記シールドマウントが五角形の形状である、請求項８に記載のＰＶＤチャンバ。
10. 前記シールドモータシャフトが、磁性流体フィードスルーとシールドモータとに係合させられる、請求項１に記載のＰＶＤチャンバ。
11. 複数のカソードアセンブリと、
    前記複数のカソードアセンブリの下の回転シールドであって、前記複数のカソードアセンブリのうちの１つを当該回転シールドのシールド孔を通して露出させ、且つ隆起した周囲フレームを含む頂面を含む回転シールドと、
    前記隆起した周囲フレームに係合して前記回転シールドに固定されるサイズ及び形状のシールドマウントと、
    前記シールドマウントに固定されたコレットと、
    前記コレットに固定され、且つモータに固定されたシールドモータシャフトであって、前記モータが、前記シールドモータシャフト及び前記回転シールドを回転させる、シールドモータシャフトと
    を備える物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ。
12. 前記シールドモータシャフトに係合して前記シールドモータシャフトの回転運動を前記回転シールドに伝える磁性流体フィードスルー、及び前記コレットと前記シールドモータシャフトとを係合させるテーパ付きセンタリングシャフトをさらに備える、請求項１１に記載のＰＶＤチャンバ。
13. 前記シールドマウントが、前記回転シールドの頂面上の前記隆起した周囲フレームに係合して前記回転シールドに固定される幾何学的形状を有する、請求項１１に記載のＰＶＤチャンバ。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載のＰＶＤチャンバ内に基板を配置することと、
    モリブデンを含む第１の層及びシリコンを含む第２の層を含む複数の交互材料層を堆積させることであって、前記基板が極端紫外マスクブランクを含む、堆積させることと
    を含む、材料層を堆積させる方法。

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