JPH07180050A - 回転台座付きコリメーションチャンバ - Google Patents
回転台座付きコリメーションチャンバInfo
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- JPH07180050A JPH07180050A JP6126424A JP12642494A JPH07180050A JP H07180050 A JPH07180050 A JP H07180050A JP 6126424 A JP6126424 A JP 6126424A JP 12642494 A JP12642494 A JP 12642494A JP H07180050 A JPH07180050 A JP H07180050A
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- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/06—Epitaxial-layer growth by reactive sputtering
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- 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
- H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
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- C23C14/50—Substrate holders
- C23C14/505—Substrate holders for rotation of the substrates
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
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- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
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- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/332—Coating
- H01J2237/3322—Problems associated with coating
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 コリメータとウエハの距離が小さくかつ一様
な物理蒸着ができるコリメーションチャンバ。 【構成】 ウエハ４上に材料を物理蒸着するのに使用す
るためのコリメーションチャンバ６であって、前記チャ
ンバ６がターゲット２と、ウエハ４を支持するための台
座５と、前記ターゲット２と前記ウエハ４との間に位置
するコリメータ３とを含み、さらに前記ウエハ４と前記
コリメータ３とをお互いに相対的に回転させるための手
段を含む、コリメーションチャンバ６。
な物理蒸着ができるコリメーションチャンバ。 【構成】 ウエハ４上に材料を物理蒸着するのに使用す
るためのコリメーションチャンバ６であって、前記チャ
ンバ６がターゲット２と、ウエハ４を支持するための台
座５と、前記ターゲット２と前記ウエハ４との間に位置
するコリメータ３とを含み、さらに前記ウエハ４と前記
コリメータ３とをお互いに相対的に回転させるための手
段を含む、コリメーションチャンバ６。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハの物理蒸着（ｐ
ｈｙｓｉｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）の技術分野に関する。特に本発明は、コリメータ
（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｒ）を有する堆積（ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ）チャンバ中のウエハの物理蒸着の分野に関す
る。
ｈｙｓｉｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）の技術分野に関する。特に本発明は、コリメータ
（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｒ）を有する堆積（ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ）チャンバ中のウエハの物理蒸着の分野に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ウエハ
の物理蒸着中には、図１に示すように、堆積材（ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌ）をウエハ４上に放出
（ｓｐｕｔｔｅｒ）により付着させるために、堆積チャ
ンバが使用される。この堆積材は、ウエハの物理蒸着に
普通に使用される組成物（ｃｏｍｐｏｕｎｄ）なら何で
もよい。堆積材としては、アルミニウム、アルミニウム
合金、チタニウム、タングステン及びチタニウムとタン
グステンの組成物が普通に使用される。ターゲット（ｔ
ａｒｇｅｔ）２が、使用される堆積材から形成され、コ
リメーションチャンバ（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎｃｈａ
ｍｂｅｒ）６の上部に置かれる。ウエハ４は、台座５で
支持され、コリメーションチャンバ６の底部に置かれ
る。
の物理蒸着中には、図１に示すように、堆積材（ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌ）をウエハ４上に放出
（ｓｐｕｔｔｅｒ）により付着させるために、堆積チャ
ンバが使用される。この堆積材は、ウエハの物理蒸着に
普通に使用される組成物（ｃｏｍｐｏｕｎｄ）なら何で
もよい。堆積材としては、アルミニウム、アルミニウム
合金、チタニウム、タングステン及びチタニウムとタン
グステンの組成物が普通に使用される。ターゲット（ｔ
ａｒｇｅｔ）２が、使用される堆積材から形成され、コ
リメーションチャンバ（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎｃｈａ
ｍｂｅｒ）６の上部に置かれる。ウエハ４は、台座５で
支持され、コリメーションチャンバ６の底部に置かれ
る。
【０００３】堆積処理の間、そのチャンバは排気され、
例えばアルゴンのようなガスの分圧を与えられる。よく
知られているように、チャンバ内ではそのガスのプラズ
マが形成される。プラズマからのイオンは、ターゲット
に適切な電圧を印加することによって、ターゲットに引
き付けられる。例えばプラズマは、ターゲット２とシー
ルド６の間に充分に大きいＤＣ電圧を印加することによ
って形成することができる。電圧源の負の端子をターゲ
ット２につなぐことによって、プラズマの形成にともな
ってプラズマ中のイオンはターゲット２に引き付けられ
る。
例えばアルゴンのようなガスの分圧を与えられる。よく
知られているように、チャンバ内ではそのガスのプラズ
マが形成される。プラズマからのイオンは、ターゲット
に適切な電圧を印加することによって、ターゲットに引
き付けられる。例えばプラズマは、ターゲット２とシー
ルド６の間に充分に大きいＤＣ電圧を印加することによ
って形成することができる。電圧源の負の端子をターゲ
ット２につなぐことによって、プラズマの形成にともな
ってプラズマ中のイオンはターゲット２に引き付けられ
る。
【０００４】プラズマイオンがターゲット２にぶつかる
と、微粒子がターゲット２の表面から充分な運動エネル
ギで放出される。ターゲット２から抜け出してくる微粒
子に与えられた運動エネルギの量の故に、微粒子はそれ
がぶつかるいかなる固体構造物、シールド６の内面も含
めて、にしっかりと付着する。
と、微粒子がターゲット２の表面から充分な運動エネル
ギで放出される。ターゲット２から抜け出してくる微粒
子に与えられた運動エネルギの量の故に、微粒子はそれ
がぶつかるいかなる固体構造物、シールド６の内面も含
めて、にしっかりと付着する。
【０００５】電磁管（ｍａｇｎｅｔｒｏｎ）１を、プラ
ズマとターゲット２へのイオンの流れを形成するのに使
用することができる。電磁管１は、望ましい形成を達成
するのに適した強度、方向そして位置を有する１個また
はそれより多い永久磁石または電磁石とすることができ
る。
ズマとターゲット２へのイオンの流れを形成するのに使
用することができる。電磁管１は、望ましい形成を達成
するのに適した強度、方向そして位置を有する１個また
はそれより多い永久磁石または電磁石とすることができ
る。
【０００６】この堆積チャンバ内では、堆積材を形成す
るのに、１つより多い要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）を使用し
て反応性スパッタリング（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｓｐｕｔ
ｔｅｒｉｎｇ）を行うこともできる。反応性スパッタリ
ングを行い、１つより多い要素から成る組成物をウエハ
４上に堆積させるために、第２の要素のガスが、シール
ド６で囲まれた領域内の堆積チャンバ中に導入される。
第１の要素は、上で述べたように、依然としてターゲッ
ト２から得られる。ターゲット２から放出された微粒子
がターゲット２から遠ざかるように飛ぶ間に、それらは
ウエハ４への道程上でガス粒子と反応して、反応組成物
を形成し、その後ウエハ４上に堆積する。
るのに、１つより多い要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）を使用し
て反応性スパッタリング（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｓｐｕｔ
ｔｅｒｉｎｇ）を行うこともできる。反応性スパッタリ
ングを行い、１つより多い要素から成る組成物をウエハ
４上に堆積させるために、第２の要素のガスが、シール
ド６で囲まれた領域内の堆積チャンバ中に導入される。
第１の要素は、上で述べたように、依然としてターゲッ
ト２から得られる。ターゲット２から放出された微粒子
がターゲット２から遠ざかるように飛ぶ間に、それらは
ウエハ４への道程上でガス粒子と反応して、反応組成物
を形成し、その後ウエハ４上に堆積する。
【０００７】コリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）３
は、コリメータチャンバ６内のターゲット２とウエハ４
との間に置かれており、所定の角度範囲内で飛んでいる
微粒子だけがウエハにぶつかるようにする。コリメータ
３は、その深さを通して貫通している穴７を有し、ター
ゲット２から放出された微粒子が穴７を通して投射され
た場合に、その部分がコリメータ３を通過するのを許
す。堆積サイクルの間、ターゲット２から放出された微
粒子のうちいくらかが、穴７を通して飛び、ウエハ４上
に堆積する。コリメーションチャンバ６内では、ウエハ
４は台座５に載置されており、その台座はコリメーショ
ンチャンバ６の底部に置かれている。ウエハ４がコリメ
ータ３に近接し過ぎて置かれていると、コリメータの穴
７に対応したターゲット材のパターンがウエハ４の上に
堆積される。コリメータ３が通すターゲット材の角度範
囲の故に、ウエハ４とコリメータ３が離されるにつれ
て、各穴７の堆積パターンは拡大する。その距離がさら
に増大するにつれて、パターンはだんだんと一体にな
り、ウエハ４上のターゲット材を一様に覆うようにな
る。従来技術のチャンバでは、ウエハ４の表面上に一様
な材料堆積を得るためには、ウエハを充分な距離をもっ
てコリメータ３の下方に置くことが必要である。このウ
エハ４とコリメータ３の間の距離は、コリメータの高さ
ｈと呼び、図１にも図示する。
は、コリメータチャンバ６内のターゲット２とウエハ４
との間に置かれており、所定の角度範囲内で飛んでいる
微粒子だけがウエハにぶつかるようにする。コリメータ
３は、その深さを通して貫通している穴７を有し、ター
ゲット２から放出された微粒子が穴７を通して投射され
た場合に、その部分がコリメータ３を通過するのを許
す。堆積サイクルの間、ターゲット２から放出された微
粒子のうちいくらかが、穴７を通して飛び、ウエハ４上
に堆積する。コリメーションチャンバ６内では、ウエハ
４は台座５に載置されており、その台座はコリメーショ
ンチャンバ６の底部に置かれている。ウエハ４がコリメ
ータ３に近接し過ぎて置かれていると、コリメータの穴
７に対応したターゲット材のパターンがウエハ４の上に
堆積される。コリメータ３が通すターゲット材の角度範
囲の故に、ウエハ４とコリメータ３が離されるにつれ
て、各穴７の堆積パターンは拡大する。その距離がさら
に増大するにつれて、パターンはだんだんと一体にな
り、ウエハ４上のターゲット材を一様に覆うようにな
る。従来技術のチャンバでは、ウエハ４の表面上に一様
な材料堆積を得るためには、ウエハを充分な距離をもっ
てコリメータ３の下方に置くことが必要である。このウ
エハ４とコリメータ３の間の距離は、コリメータの高さ
ｈと呼び、図１にも図示する。
【０００８】穴７の深さの穴７の直径に対する比は、ア
スペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）と呼ばれる。
コリメータ３を貫通する穴のアスペクト比は、微粒子が
コリメータ３を通過することができる角度範囲に直接的
関係を有し、それによって、穴に対応するウエハ上の堆
積材のパターンのサイズを決め、それ故に一様な堆積に
要する高さｈを決める。コリメータ３のアスペクト比が
増大すると、ウエハ４の表面上に一様な材料の堆積を与
えるために、コリメータ３の高さｈも又増やさなければ
ならない。この型のコリメーションチャンバ６の典型的
高さｈは、およそ５０ｍｍである。ターゲット材の微粒
子の一部は、ガス分子にぶつかり、コリメータ３の底に
ぶつかるように跳ね返る。そのような微粒子は低い運動
エネルギーを有しており、それは弱い付着を引き起こ
す。そのようにして、この材料は容易にコリメータの底
からウエハ４の上に剥げ落ちる。距離ｈが長ければ長い
ほど、微粒子はガス分子とぶつかりやすくなる。
スペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）と呼ばれる。
コリメータ３を貫通する穴のアスペクト比は、微粒子が
コリメータ３を通過することができる角度範囲に直接的
関係を有し、それによって、穴に対応するウエハ上の堆
積材のパターンのサイズを決め、それ故に一様な堆積に
要する高さｈを決める。コリメータ３のアスペクト比が
増大すると、ウエハ４の表面上に一様な材料の堆積を与
えるために、コリメータ３の高さｈも又増やさなければ
ならない。この型のコリメーションチャンバ６の典型的
高さｈは、およそ５０ｍｍである。ターゲット材の微粒
子の一部は、ガス分子にぶつかり、コリメータ３の底に
ぶつかるように跳ね返る。そのような微粒子は低い運動
エネルギーを有しており、それは弱い付着を引き起こ
す。そのようにして、この材料は容易にコリメータの底
からウエハ４の上に剥げ落ちる。距離ｈが長ければ長い
ほど、微粒子はガス分子とぶつかりやすくなる。
【０００９】このコリメーションチャンバ６では、堆積
材を作るのに、１つより多い要素を使用して反応性スパ
ッタリングを行うことも可能である。反応性スパッタリ
ングを行い、ウエハ４の上に１つより多くの要素から成
る組成物を堆積するために、コリメーションチャンバ６
に第２の要素のガスが導入される。上で述べたように、
第１の要素は依然としてターゲット２から得られる。タ
ーゲット２から放出された微粒子がターゲット２から遠
ざかるように飛ぶにつれて、それらはウエハ４に向かう
道程においてガス粒子と反応して、反応組成物を形成
し、それはウエハ４上に堆積する。反応性スパッタリン
グは、ターゲット材の微粒子がコリメータ３の底に跳ね
返る可能性を増やす。
材を作るのに、１つより多い要素を使用して反応性スパ
ッタリングを行うことも可能である。反応性スパッタリ
ングを行い、ウエハ４の上に１つより多くの要素から成
る組成物を堆積するために、コリメーションチャンバ６
に第２の要素のガスが導入される。上で述べたように、
第１の要素は依然としてターゲット２から得られる。タ
ーゲット２から放出された微粒子がターゲット２から遠
ざかるように飛ぶにつれて、それらはウエハ４に向かう
道程においてガス粒子と反応して、反応組成物を形成
し、それはウエハ４上に堆積する。反応性スパッタリン
グは、ターゲット材の微粒子がコリメータ３の底に跳ね
返る可能性を増やす。
【００１０】その反応性スパッタリングの間、第２の要
素からのガス粒子も、低い運動エネルギーを持った締ら
ない（ｌｏｏｓｅ）材料として、コリメータ３の底部
と、ターゲット２上に堆積する。ある割合のターゲット
微粒子はガス分子に反射して、ターゲット２とコリメー
タ３の底部に、エネルギーがほとんど無いかまたは全く
無い状態で戻ってくる。このコリメータ３の底部への弱
い付着力の堆積は、穴７の閉塞を引き起こし、コリメー
タ３を定期的に交換することを必要とする。
素からのガス粒子も、低い運動エネルギーを持った締ら
ない（ｌｏｏｓｅ）材料として、コリメータ３の底部
と、ターゲット２上に堆積する。ある割合のターゲット
微粒子はガス分子に反射して、ターゲット２とコリメー
タ３の底部に、エネルギーがほとんど無いかまたは全く
無い状態で戻ってくる。このコリメータ３の底部への弱
い付着力の堆積は、穴７の閉塞を引き起こし、コリメー
タ３を定期的に交換することを必要とする。
【００１１】さらに、コリメータ３の高さｈが大きくな
ればなるほど、コリメーションチャンバ６を運転するに
要する動力は大きくなる。ターゲット２からウエハ４ま
での距離が長くなるので、放出される微粒子は、ウエハ
の表面まで達することができるように、さらに多くのエ
ネルギーをもってターゲットから放出されなければなら
ない。
ればなるほど、コリメーションチャンバ６を運転するに
要する動力は大きくなる。ターゲット２からウエハ４ま
での距離が長くなるので、放出される微粒子は、ウエハ
の表面まで達することができるように、さらに多くのエ
ネルギーをもってターゲットから放出されなければなら
ない。
【００１２】また異なるアスペクト比を持ったコリメー
タに対しては、異なったサイズのコリメーションチャン
バが必要である。ウエハ４上のコリメータ３の高さｈ
は、コリメータ３のアスペクト比に左右され、またそれ
故に、必要とされるコリメーションチャンバ６のサイズ
もまた、コリメータ３のアスペクト比に左右される。使
用されるコリメータ３のアスペクト比が大きければ大き
いほど、堆積に必要とされるコリメーションチャンバ６
は大きくなる。
タに対しては、異なったサイズのコリメーションチャン
バが必要である。ウエハ４上のコリメータ３の高さｈ
は、コリメータ３のアスペクト比に左右され、またそれ
故に、必要とされるコリメーションチャンバ６のサイズ
もまた、コリメータ３のアスペクト比に左右される。使
用されるコリメータ３のアスペクト比が大きければ大き
いほど、堆積に必要とされるコリメーションチャンバ６
は大きくなる。
【００１３】必要なのは、ウエハ４をコリメータ３に近
接して置くことを許し、しかしまたウエハの表面上に堆
積材の一様な層を堆積できるようなシステムである。
接して置くことを許し、しかしまたウエハの表面上に堆
積材の一様な層を堆積できるようなシステムである。
【００１４】
【課題を解決するための手段と作用】ウエハの物理蒸着
に使用されるコリメーションチャンバは、コリメーショ
ンチャンバの内側に、堆積処理の間、ウエハを回転する
ための装置を含む。そのウエハを回転するための装置
は、コリメーションチャンバの底部に置かれた、回転可
能な台座を含む。堆積するための手段は、その回転台座
上方に置かれたターゲットを含む。コリメータは、ター
ゲットとウエハの間に置かれる。２つ以上の要素を、ウ
エハの表面に堆積するために、コリメーションチャンバ
の内側で、反応的に組合わせることもできる。コリメー
ションチャンバ中で、ウエハの表面上に堆積材を堆積す
るための方法は、コリメーションチャンバ内でウエハを
回転させる工程と、ウエハをコリメーションチャンバ内
で回転させながらウエハの表面に堆積材を堆積する工程
とを含む。コリメーションチャンバ内でウエハを回転さ
せる工程は、ウエハを載せた台座を回転させることによ
って達成される。その台座はコリメーションチャンバの
底部に置かれている。堆積材は、微粒子でターゲットに
衝撃を与え、ターゲット片に放出を生じさせ、ウエハの
表面に堆積させることにより、ウエハの表面を覆って堆
積させる。要素のガス粒子をコリメーションチャンバに
導入することによって、反応性スパッタリングもまた達
成することができる。そのガス粒子はターゲットから放
出された粒子と反応し、ウエハの表面に堆積される反応
組成物を形成する。ターゲットに衝撃を与えるのに使用
されるイオンは、ターゲットに適切な電圧を印加するこ
とによって、ターゲットの方に引き付けられる。その方
法はさらに、ターゲットから放出された粒子を、ウエハ
に堆積されるための道程において、平行にする（ｃｏｌ
ｌｉｍａｔｉｎｇ）工程を含む。
に使用されるコリメーションチャンバは、コリメーショ
ンチャンバの内側に、堆積処理の間、ウエハを回転する
ための装置を含む。そのウエハを回転するための装置
は、コリメーションチャンバの底部に置かれた、回転可
能な台座を含む。堆積するための手段は、その回転台座
上方に置かれたターゲットを含む。コリメータは、ター
ゲットとウエハの間に置かれる。２つ以上の要素を、ウ
エハの表面に堆積するために、コリメーションチャンバ
の内側で、反応的に組合わせることもできる。コリメー
ションチャンバ中で、ウエハの表面上に堆積材を堆積す
るための方法は、コリメーションチャンバ内でウエハを
回転させる工程と、ウエハをコリメーションチャンバ内
で回転させながらウエハの表面に堆積材を堆積する工程
とを含む。コリメーションチャンバ内でウエハを回転さ
せる工程は、ウエハを載せた台座を回転させることによ
って達成される。その台座はコリメーションチャンバの
底部に置かれている。堆積材は、微粒子でターゲットに
衝撃を与え、ターゲット片に放出を生じさせ、ウエハの
表面に堆積させることにより、ウエハの表面を覆って堆
積させる。要素のガス粒子をコリメーションチャンバに
導入することによって、反応性スパッタリングもまた達
成することができる。そのガス粒子はターゲットから放
出された粒子と反応し、ウエハの表面に堆積される反応
組成物を形成する。ターゲットに衝撃を与えるのに使用
されるイオンは、ターゲットに適切な電圧を印加するこ
とによって、ターゲットの方に引き付けられる。その方
法はさらに、ターゲットから放出された粒子を、ウエハ
に堆積されるための道程において、平行にする（ｃｏｌ
ｌｉｍａｔｉｎｇ）工程を含む。
【００１５】
【実施例】本発明の一実施例であるコリメーションチャ
ンバが図２に示されている。図２の発明と図１の先行技
術の両方に共通の要素を示すためには、同様な参照番号
が使用されている。コリメータ３とウエハ４との間の高
さｈは、図１に図解されているようなコリメーションチ
ャンバと比べると、大きく減少している。台座５はコリ
メータ３に近接した位置に置かれている。台座５とコリ
メータ３はお互いに相対的に回転する。好ましい実施例
においては、堆積処理の間、台座５が回転しウエハ４を
こまのように回す。
ンバが図２に示されている。図２の発明と図１の先行技
術の両方に共通の要素を示すためには、同様な参照番号
が使用されている。コリメータ３とウエハ４との間の高
さｈは、図１に図解されているようなコリメーションチ
ャンバと比べると、大きく減少している。台座５はコリ
メータ３に近接した位置に置かれている。台座５とコリ
メータ３はお互いに相対的に回転する。好ましい実施例
においては、堆積処理の間、台座５が回転しウエハ４を
こまのように回す。
【００１６】台座５とウエハ４は、コリメーション工程
の間、好ましくは一定の速さで回転される。そのことに
よって、コリメータ３はウエハ４に近接して置くことが
でき、しかもウエハの表面を覆って堆積材の一様な層を
堆積することができる。台座５は、軸受１０に軸受支持
された支柱９に搭載されている。支柱９は電動機（図示
せず）により回転される。ターゲットの底とウエハの表
面は、両方共実質的に平坦であるので、ターゲットとの
間の近さを限定する唯一のものは、ウエハに堆積される
層の厚さである。実際に、堆積処理の間にウエハ４を回
転することによって、高さｈはおよそ１ｍｍに減少する
ことができる。台座はどのような都合のよい速さで回転
することもできる。
の間、好ましくは一定の速さで回転される。そのことに
よって、コリメータ３はウエハ４に近接して置くことが
でき、しかもウエハの表面を覆って堆積材の一様な層を
堆積することができる。台座５は、軸受１０に軸受支持
された支柱９に搭載されている。支柱９は電動機（図示
せず）により回転される。ターゲットの底とウエハの表
面は、両方共実質的に平坦であるので、ターゲットとの
間の近さを限定する唯一のものは、ウエハに堆積される
層の厚さである。実際に、堆積処理の間にウエハ４を回
転することによって、高さｈはおよそ１ｍｍに減少する
ことができる。台座はどのような都合のよい速さで回転
することもできる。
【００１７】本発明のコリメータは頻繁な交換を要しな
い。なぜなら、コリメータ３とウエハ４との間の空間の
容積がより小さいので、ガス粒子の数がより少ないから
である。このように、コリメータ３の底に跳ね返って弱
い付着力で堆積するターゲット材の粒子が必然的に少な
くなるからである。
い。なぜなら、コリメータ３とウエハ４との間の空間の
容積がより小さいので、ガス粒子の数がより少ないから
である。このように、コリメータ３の底に跳ね返って弱
い付着力で堆積するターゲット材の粒子が必然的に少な
くなるからである。
【００１８】このコリメーションチャンバでは、反応性
スパッタリングも行うことができる。ウエハ４はコリメ
ータ３に、より近接して置かれているので、反応性スパ
ッタリングの間に、微粒子がぶつかり得るガス粒子の数
が少なくなり、結局微粒子をコリメータ３の底に跳ね返
らせて堆積させることが少なくなる。
スパッタリングも行うことができる。ウエハ４はコリメ
ータ３に、より近接して置かれているので、反応性スパ
ッタリングの間に、微粒子がぶつかり得るガス粒子の数
が少なくなり、結局微粒子をコリメータ３の底に跳ね返
らせて堆積させることが少なくなる。
【００１９】図２のコリメーションチャンバ６では、コ
リメータ３の高さｈは、コリメータ３のアスペクト比に
左右されない。むしろ、コリメータの穴の位置は、台座
の回転軸に関係付けて選定され、ウエハの全ての部分
が、一様に直接的に、同等の時間だけ穴の下にくるよう
にする。それによって、一様な堆積で覆われるようにす
る。本発明のコリメーションチャンバ６では、高さｈは
アスペクト比に拘らず、一定に維持でき、かつ一様な堆
積材の層がウエハ４に堆積される。高さｈがアスペクト
比に独立しているので、同じサイズのコリメーションチ
ャンバ６が、アスペクト比にかかわりなく、全てのコリ
メータ３に対して使用できる。なお、本実施例に於い
て、コリメーションチャンバ６は堆積チャンバを構成し
ている。
リメータ３の高さｈは、コリメータ３のアスペクト比に
左右されない。むしろ、コリメータの穴の位置は、台座
の回転軸に関係付けて選定され、ウエハの全ての部分
が、一様に直接的に、同等の時間だけ穴の下にくるよう
にする。それによって、一様な堆積で覆われるようにす
る。本発明のコリメーションチャンバ６では、高さｈは
アスペクト比に拘らず、一定に維持でき、かつ一様な堆
積材の層がウエハ４に堆積される。高さｈがアスペクト
比に独立しているので、同じサイズのコリメーションチ
ャンバ６が、アスペクト比にかかわりなく、全てのコリ
メータ３に対して使用できる。なお、本実施例に於い
て、コリメーションチャンバ６は堆積チャンバを構成し
ている。
【００２０】ウエハ４を、ターゲット２とコリメータ３
の両方に近接して置くことができるので、ターゲット２
とコリメータ３のサイズを両方共小さくすることもでき
る。より小さなターゲット２が使用できるので、コリメ
ーションチャンバ６の内面への堆積材の堆積が少なくな
り、コリメーションチャンバ６の効率が、それによって
高まる。必要とされる動力が少なくてすむ。なぜなら、
ウエハ４がターゲット２により近く置かれており、放出
される微粒子がウエハ４の表面に到達するために要する
エネルギーが、より少なくてすむからである。
の両方に近接して置くことができるので、ターゲット２
とコリメータ３のサイズを両方共小さくすることもでき
る。より小さなターゲット２が使用できるので、コリメ
ーションチャンバ６の内面への堆積材の堆積が少なくな
り、コリメーションチャンバ６の効率が、それによって
高まる。必要とされる動力が少なくてすむ。なぜなら、
ウエハ４がターゲット２により近く置かれており、放出
される微粒子がウエハ４の表面に到達するために要する
エネルギーが、より少なくてすむからである。
【００２１】本明細書の特許請求の範囲の記載により画
定されている発明の精神と範囲から離れることなく、好
ましい実施例に対して、種々の変更を加えることができ
ることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、台
座の円形回転が記載されているが、軌道回転（ｏｒｂｉ
ｔａｌ ｒｏｔａｔｉｏｎ）を用いることも可能であ
る。そのような回転は、コリメータの穴の配置によって
は、さらに一様な堆積被覆を提供するであろう。他の変
形例は、コリメータを回転し、ウエハを静止させておく
こと、又はコリメータとウエハの両方をお互いに相対的
に回転させることである。
定されている発明の精神と範囲から離れることなく、好
ましい実施例に対して、種々の変更を加えることができ
ることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、台
座の円形回転が記載されているが、軌道回転（ｏｒｂｉ
ｔａｌ ｒｏｔａｔｉｏｎ）を用いることも可能であ
る。そのような回転は、コリメータの穴の配置によって
は、さらに一様な堆積被覆を提供するであろう。他の変
形例は、コリメータを回転し、ウエハを静止させておく
こと、又はコリメータとウエハの両方をお互いに相対的
に回転させることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のコリメーションチャンバを示した図
である。
である。
【図２】回転台座を有する本発明のコリメーションチャ
ンバを示した図である。
ンバを示した図である。
１…電磁管、２…ターゲット、３…コリメータ、４…ウ
エハ、５…台座、６…コリメーションチャンバ、７…
穴、９…支柱、１０…軸受。
エハ、５…台座、６…コリメーションチャンバ、７…
穴、９…支柱、１０…軸受。
Claims (13)
- 【請求項１】 ウエハ上に材料を物理蒸着するのに使用
するためのコリメーションチャンバであって、前記チャ
ンバがターゲットと、ウエハを支持するための台座と、
前記ターゲットと前記ウエハとの間に位置するコリメー
タとを含み、さらに前記ウエハと前記コリメータとをお
互いに相対的に回転させるための手段を含む、コリメー
ションチャンバ。 - 【請求項２】 前記回転手段が、前記ウエハを保持する
ように前記コリメーションチャンバの底部に置かれた回
転台座を含む、請求項１記載のコリメーションチャン
バ。 - 【請求項３】 前記コリメータが前記ウエハの上方１ｍ
ｍより高くないように配置された、請求項２記載のコリ
メーションチャンバ。 - 【請求項４】 コリメータを有する堆積チャンバの内側
で、ウエハの表面にターゲットからの材料を堆積する方
法であって、 コリメーションチャンバ内で、前記ウエハと前記コリメ
ータとをお互いに相対的に回転させる工程と、 前記ウエハの表面を覆うように前記ターゲットの材料を
堆積させる工程とを含む、方法。 - 【請求項５】 前記回転工程が、前記ウエハを載置した
台座を回転させることによって達成される、請求項４記
載の方法。 - 【請求項６】 前記コリメータと前記ウエハとの距離が
１ｍｍより少ない、請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 前記ターゲットにイオンを衝突させて前
記ターゲットの微粒子を放出させ前記ウエハの表面に堆
積させることによって、前記ウエハの表面を覆うように
ターゲット材を堆積させる、請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 ガスを前記堆積チャンバに導入する工程
をさらに含み、前記ガスは前記ターゲットから放出され
た微粒子と反応して前記ウエハの表面に堆積させるため
の反応組成物を形成する、請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 ウエハ上に堆積材を物理蒸着するのに使
用する堆積チャンバであって、前記ウエハは表面を有
し、 ａ． 前記堆積チャンバの底部に置かれた実質的に平面
のウエハを支持するための回転台座と、 ｂ． 前記台座の上方に置かれた前記堆積材を含むター
ゲットと、 ｃ． 前記ターゲットと前記ウエハとの間に置かれた実
質的に平面のコリメータと、 ｄ． 前記ターゲットから前記ウエハ上に堆積材を放出
するための手段とを含む、 堆積チャンバ。 - 【請求項１０】 前記コリメータが、前記台座によって
支持された前記ウエハの上方１ｍｍより高くないように
配置された、請求項９記載の堆積チャンバ。 - 【請求項１１】 ガスを前記チャンバ内に導入し、前記
ガスと前記堆積材を反応的に組合わせるための手段をさ
らに含む、請求項１０記載の堆積チャンバ。 - 【請求項１２】 ウエハ上に材料を物理蒸着するのに使
用するためのコリメーションチャンバであって、前記チ
ャンバがターゲットと、ウエハを支持するための台座
と、前記ターゲットと前記ウエハとの間に位置するコリ
メータとを含み、さらに堆積工程の間前記ウエハを回転
させるための手段を含む、コリメーションチャンバ。 - 【請求項１３】 ウエハ上に材料を物理蒸着するのに使
用するためのコリメーションチャンバであって、前記チ
ャンバがターゲットと、ウエハを支持するための台座
と、前記ターゲットと前記ウエハとの間に位置するコリ
メータとを含み、さらに堆積工程の間前記コリメータを
回転させるための手段を含む、コリメーションチャン
バ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US7527093A | 1993-06-11 | 1993-06-11 | |
| US08/075270 | 1993-06-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180050A true JPH07180050A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=22124611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6126424A Withdrawn JPH07180050A (ja) | 1993-06-11 | 1994-06-08 | 回転台座付きコリメーションチャンバ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0634779A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07180050A (ja) |
| KR (1) | KR950000930A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19501804A1 (de) * | 1995-01-21 | 1996-07-25 | Leybold Ag | Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten |
| US6287436B1 (en) | 1998-02-27 | 2001-09-11 | Innovent, Inc. | Brazed honeycomb collimator |
| US6136164A (en) * | 1998-07-15 | 2000-10-24 | United Microelectronics Corp. | Apparatus for detecting position of collimator in sputtering processing chamber |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR900001825B1 (ko) * | 1984-11-14 | 1990-03-24 | 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 성막 지향성을 고려한 스퍼터링장치 |
| DE69129081T2 (de) * | 1990-01-29 | 1998-07-02 | Varian Associates | Gerät und Verfahren zur Niederschlagung durch einen Kollimator |
-
1994
- 1994-04-22 EP EP94302899A patent/EP0634779A1/en not_active Withdrawn
- 1994-06-08 KR KR1019940012802A patent/KR950000930A/ko not_active Application Discontinuation
- 1994-06-08 JP JP6126424A patent/JPH07180050A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0634779A1 (en) | 1995-01-18 |
| KR950000930A (ko) | 1995-01-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |