JPH11106912A - 高密度プラズマのための、電力を付与されたシールド源 - Google Patents
高密度プラズマのための、電力を付与されたシールド源Info
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- JPH11106912A JPH11106912A JP10170494A JP17049498A JPH11106912A JP H11106912 A JPH11106912 A JP H11106912A JP 10170494 A JP10170494 A JP 10170494A JP 17049498 A JP17049498 A JP 17049498A JP H11106912 A JPH11106912 A JP H11106912A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チャンバの寸法の増大、或いは電流の損失等
の制限を回避して、材料をワークピースに堆積し、また
はワークピースをエッチングする改善された方法と装置
を提供すること。 【解決手段】 ワークピースに材料をスパッタリングす
る装置において、コイル巻線によって放射されるエネル
ギによって発生するプラズマを閉じ込めるために、コイ
ル巻線の溝に配置された絶縁性巻線間シールドを提供す
る。本絶縁性シールドは巻線間の溝を通じてのラズマの
漏出を防止することによって、スパッタリング処理の効
率を改善することができる。さらに、本シールドは溝を
通じたスパッタリング材料の通過を阻止し、真空チャン
バの汚染を防止する。
の制限を回避して、材料をワークピースに堆積し、また
はワークピースをエッチングする改善された方法と装置
を提供すること。 【解決手段】 ワークピースに材料をスパッタリングす
る装置において、コイル巻線によって放射されるエネル
ギによって発生するプラズマを閉じ込めるために、コイ
ル巻線の溝に配置された絶縁性巻線間シールドを提供す
る。本絶縁性シールドは巻線間の溝を通じてのラズマの
漏出を防止することによって、スパッタリング処理の効
率を改善することができる。さらに、本シールドは溝を
通じたスパッタリング材料の通過を阻止し、真空チャン
バの汚染を防止する。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明はプラズマ発生器に関し、より詳
細には、半導体デバイスの製造中に、スパッタリング材
料と、プラズマ発生器によって発生されたプラズマを閉
じ込める方法と装置に関する。
細には、半導体デバイスの製造中に、スパッタリング材
料と、プラズマ発生器によって発生されたプラズマを閉
じ込める方法と装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】低密度プラズマは、表面処理、堆積及び
エッチング処理を含む多様な半導体デバイス製造処理で
利用されるエネルギを付与された（eneregrtic）イオン
及び活性原子の便利な発生源となっている。例えば、ス
パッタリング堆積プロセスを使用して材料を半導体ウェ
ハに堆積するために、負のバイアスされたスパッタリン
グターゲット材料の近くでプラズマが発生される。ター
ゲットの近くで発生したイオンがターゲットの表面に衝
突し、ターゲットから材料を追い出す、すなわち「スパ
ッタリング」する。その後スパッタリング材料は半導体
ウェハの表面に運ばれて堆積される。
エッチング処理を含む多様な半導体デバイス製造処理で
利用されるエネルギを付与された（eneregrtic）イオン
及び活性原子の便利な発生源となっている。例えば、ス
パッタリング堆積プロセスを使用して材料を半導体ウェ
ハに堆積するために、負のバイアスされたスパッタリン
グターゲット材料の近くでプラズマが発生される。ター
ゲットの近くで発生したイオンがターゲットの表面に衝
突し、ターゲットから材料を追い出す、すなわち「スパ
ッタリング」する。その後スパッタリング材料は半導体
ウェハの表面に運ばれて堆積される。
【０００３】スパッタリング材料は、基板の表面に対し
て斜めの角度で、ターゲットから堆積される基板に直線
経路を通じて移動する傾向がある。その結果、幅に対す
る深さの高い縦横比を有する溝またはホールを有する半
導体デバイスのエッチングされた溝及びホールに堆積さ
れた材料がトレンチやホールにかぶさり、堆積層に望ま
しくない空隙を生じることがある。こうした空隙を防止
するために、スパッタリング材料がプラズマによって十
分にイオン化されている場合、基板を負に帯電させて基
板に近接した垂直方向の電界を配置することによって、
スパッタリング材料をターゲットと基板の間の実質上垂
直の経路に向け直すことができる。しかし、低密度プラ
ズマでスパッタリングされた材料は１％未満の電離度を
有することが多く、普通過度の数の空隙の形成を避ける
には不十分である。従って、堆積層の望ましくない空隙
の形成を減少させるためには、プラズマの密度を増大
し、スパッタリング材料のイオン化率を向上させること
が望ましい。本明細書で使用するように、「高密度プラ
ズマ」という用語は高い電子密度及びイオン密度を有す
るプラズマを示すことを意図している。
て斜めの角度で、ターゲットから堆積される基板に直線
経路を通じて移動する傾向がある。その結果、幅に対す
る深さの高い縦横比を有する溝またはホールを有する半
導体デバイスのエッチングされた溝及びホールに堆積さ
れた材料がトレンチやホールにかぶさり、堆積層に望ま
しくない空隙を生じることがある。こうした空隙を防止
するために、スパッタリング材料がプラズマによって十
分にイオン化されている場合、基板を負に帯電させて基
板に近接した垂直方向の電界を配置することによって、
スパッタリング材料をターゲットと基板の間の実質上垂
直の経路に向け直すことができる。しかし、低密度プラ
ズマでスパッタリングされた材料は１％未満の電離度を
有することが多く、普通過度の数の空隙の形成を避ける
には不十分である。従って、堆積層の望ましくない空隙
の形成を減少させるためには、プラズマの密度を増大
し、スパッタリング材料のイオン化率を向上させること
が望ましい。本明細書で使用するように、「高密度プラ
ズマ」という用語は高い電子密度及びイオン密度を有す
るプラズマを示すことを意図している。
【０００４】容量結合、誘導結合及びＲＦ加熱を含むＲ
Ｆ場によってプラズマを励起する多数の周知の技術が存
在する。標準誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発生器では、
プラズマを取り囲むコイルを通じて流れるＲＦ電流が、
プラズマ中に電磁流を誘発する。この電磁流はオーム加
熱によって導電性プラズマを加熱するので、プラズマは
安定した状態にある。例えば、米国特許第４，３６２，
６３２号に示すように、コイルを通る電流は、コイルが
変圧器の１次巻線として機能するように、インピーダン
ス整合ネットワークによってコイルに結合されたＲＦ発
生器によって供給される。プラズマは変圧器の１回巻き
２次巻線として機能する。
Ｆ場によってプラズマを励起する多数の周知の技術が存
在する。標準誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発生器では、
プラズマを取り囲むコイルを通じて流れるＲＦ電流が、
プラズマ中に電磁流を誘発する。この電磁流はオーム加
熱によって導電性プラズマを加熱するので、プラズマは
安定した状態にある。例えば、米国特許第４，３６２，
６３２号に示すように、コイルを通る電流は、コイルが
変圧器の１次巻線として機能するように、インピーダン
ス整合ネットワークによってコイルに結合されたＲＦ発
生器によって供給される。プラズマは変圧器の１回巻き
２次巻線として機能する。
【０００５】物理気相堆積チャンバのような多数の堆積
チャンバでは、チャンバ壁はステンレス鋼のような導電
性の金属によって形成されていることが多い。チャンバ
壁の導電率のために、アンテナコイルまたは電極をチャ
ンバ自体の中に配置する必要があることが多いが、これ
は導電性チャンバ内壁がアンテナから放射される電磁エ
ネルギを妨害または実質上減衰させるからである。その
結果、コイルとその支持構造は堆積磁束と高エネルギプ
ラズマ粒子に直接さらされる。これはウェハ上に堆積さ
れる膜の汚染の発生源となりうるので好適ではない。コ
イルを保護するために、セラミックのような非導電性材
料製のシールドをコイルの前に配置することがある。し
かし、堆積プロセスには製造される電子デバイスにアル
ミニウムのような導電性材料の堆積が含まれることが多
い。導電性材料はセラミックシールドを覆うので、シー
ルドはすぐに導電性になり、再びプラズマへの電磁放射
の浸透を実質上減衰させる。
チャンバでは、チャンバ壁はステンレス鋼のような導電
性の金属によって形成されていることが多い。チャンバ
壁の導電率のために、アンテナコイルまたは電極をチャ
ンバ自体の中に配置する必要があることが多いが、これ
は導電性チャンバ内壁がアンテナから放射される電磁エ
ネルギを妨害または実質上減衰させるからである。その
結果、コイルとその支持構造は堆積磁束と高エネルギプ
ラズマ粒子に直接さらされる。これはウェハ上に堆積さ
れる膜の汚染の発生源となりうるので好適ではない。コ
イルを保護するために、セラミックのような非導電性材
料製のシールドをコイルの前に配置することがある。し
かし、堆積プロセスには製造される電子デバイスにアル
ミニウムのような導電性材料の堆積が含まれることが多
い。導電性材料はセラミックシールドを覆うので、シー
ルドはすぐに導電性になり、再びプラズマへの電磁放射
の浸透を実質上減衰させる。
【０００６】望ましくない粒子状物質の発生は、本出願
の譲受人に譲受され、本明細書にその内容が援用されて
いる、Ｓｅｒｇｉｏ Ｅｄｅｌｓｔｅｉｎ及びＭａｎｉ
Ｓｕｂｒａｍａｎｉによる「スパッタリング用プラズ
マを発生する能動形シールド」と題された、１９９６年
１０月８日出願（Attorney Document No.1207/PVD/DV）
の同時係属出願第０８／７３０，７２２号明細書で開示
されているように、導電性金属シールドをコイルとして
使用することによっても低減される。導電性コイルシー
ルドがＲＦ発生源に結合され、そのコイルシールド自体
が電磁エネルギをプラズマに電磁的に結合する。こうし
た装置はＲＦ電力の減衰を避け、且つ同時にコイルシー
ルドからの汚染粒子の発生を低減すると考えられる。
の譲受人に譲受され、本明細書にその内容が援用されて
いる、Ｓｅｒｇｉｏ Ｅｄｅｌｓｔｅｉｎ及びＭａｎｉ
Ｓｕｂｒａｍａｎｉによる「スパッタリング用プラズ
マを発生する能動形シールド」と題された、１９９６年
１０月８日出願（Attorney Document No.1207/PVD/DV）
の同時係属出願第０８／７３０，７２２号明細書で開示
されているように、導電性金属シールドをコイルとして
使用することによっても低減される。導電性コイルシー
ルドがＲＦ発生源に結合され、そのコイルシールド自体
が電磁エネルギをプラズマに電磁的に結合する。こうし
た装置はＲＦ電力の減衰を避け、且つ同時にコイルシー
ルドからの汚染粒子の発生を低減すると考えられる。
【０００７】しかし、上記の出願で説明されたコイルシ
ールドの設計は、コイルシールドの壁に、コイルシール
ドの壁の一部を１以上の独立した巻線に分離する１つか
それ以上の溝を有している。しかし、スパッタリング材
料はこのコイルシールドの溝を通過できる。こうしたス
パッタリング材料による装置の真空チャンバの汚染を防
止するために、コイルシールドの溝の背後に間隔を置い
て設置される別の導電性金属シールド壁を提供すること
が提案された。しかし、こうした追加シールド壁はチャ
ンバの寸法を増大させる。空間が貴重であるクリーンル
ーム環境では、チャンバはできる限り小型であるべきで
ある。さらに、第２導電性金属シールド壁は、シールド
壁内の渦電流のため、電力の損失を発生することがあ
る。
ールドの設計は、コイルシールドの壁に、コイルシール
ドの壁の一部を１以上の独立した巻線に分離する１つか
それ以上の溝を有している。しかし、スパッタリング材
料はこのコイルシールドの溝を通過できる。こうしたス
パッタリング材料による装置の真空チャンバの汚染を防
止するために、コイルシールドの溝の背後に間隔を置い
て設置される別の導電性金属シールド壁を提供すること
が提案された。しかし、こうした追加シールド壁はチャ
ンバの寸法を増大させる。空間が貴重であるクリーンル
ーム環境では、チャンバはできる限り小型であるべきで
ある。さらに、第２導電性金属シールド壁は、シールド
壁内の渦電流のため、電力の損失を発生することがあ
る。
【０００８】
【好適な実施態様の概要】実用上の目的のために、上記
の制限を回避して、材料をワークピースに堆積し、また
はワークピースをエッチングする改善された方法と装置
を提供することが本発明の目的である。
の制限を回避して、材料をワークピースに堆積し、また
はワークピースをエッチングする改善された方法と装置
を提供することが本発明の目的である。
【０００９】これらと他の目的及び利点は、本発明の一
態様によれば、コイル巻線、コイル巻線間の溝及び、コ
イル巻線によって放射されたエネルギによって発生する
プラズマを閉じ込める溝に配置された絶縁性巻線間シー
ルドを有するイオン化装置によって達成される。この絶
縁性シールドは巻線間の溝を通じてプラズマが漏出する
ことを防止し、それによってイオン化プロセスの効率を
改善する。さらに、このシールドはスパッタリングされ
た材料、または他の堆積材料が溝を通過することを阻止
し、真空チャンバの汚染を防止する。
態様によれば、コイル巻線、コイル巻線間の溝及び、コ
イル巻線によって放射されたエネルギによって発生する
プラズマを閉じ込める溝に配置された絶縁性巻線間シー
ルドを有するイオン化装置によって達成される。この絶
縁性シールドは巻線間の溝を通じてプラズマが漏出する
ことを防止し、それによってイオン化プロセスの効率を
改善する。さらに、このシールドはスパッタリングされ
た材料、または他の堆積材料が溝を通過することを阻止
し、真空チャンバの汚染を防止する。
【００１０】例示されている実施形態では、絶縁性巻線
間シールドは、溝の前面または背面、またはチャンバ自
体の中に配置された、コイル巻線に直接取り付けられた
絶縁性部材を備えている。こうした配置で絶縁シールド
部材の寸法を実質上低減することができる。
間シールドは、溝の前面または背面、またはチャンバ自
体の中に配置された、コイル巻線に直接取り付けられた
絶縁性部材を備えている。こうした配置で絶縁シールド
部材の寸法を実質上低減することができる。
【００１１】本発明の別の特徴では、絶縁性シールド
は、導電性堆積材料が絶縁性部材に堆積することによっ
て１つの隣接するコイル巻線から別の隣接するコイル巻
線に完全な電気的通路が形成されることを防止するよう
に構成される。例示される実施形態では、絶縁性シール
ドは、導電性金属が巻線間の絶縁性シールドに堆積する
ことによる巻線間の短絡を防止する開口部を有してい
る。
は、導電性堆積材料が絶縁性部材に堆積することによっ
て１つの隣接するコイル巻線から別の隣接するコイル巻
線に完全な電気的通路が形成されることを防止するよう
に構成される。例示される実施形態では、絶縁性シール
ドは、導電性金属が巻線間の絶縁性シールドに堆積する
ことによる巻線間の短絡を防止する開口部を有してい
る。
【００１２】
【実施形態の詳細な説明】まず図１及び図２を参照する
と、プラズマスパッタリング堆積システムは、真空チャ
ンバ１０２（図２で概略図を示す）に受け入れられるほ
ぼ円筒形のプラズマチャンバ１００を備えている。プラ
ズマチャンバ１００は、複数回巻き（multi-turn）コイ
ルを形成して真空チャンバ１０２によって内部に絶縁さ
れて保持される内部シールド１０４を有する。以下より
詳細に説明されるように、本発明の１つの態様によれ
ば、コイルシールド１０４は、プラズマとスパッタリン
グ材料をコイルシールド１０４とシールド２００の中に
閉じ込める絶縁性巻線間シールド２００を有する。
と、プラズマスパッタリング堆積システムは、真空チャ
ンバ１０２（図２で概略図を示す）に受け入れられるほ
ぼ円筒形のプラズマチャンバ１００を備えている。プラ
ズマチャンバ１００は、複数回巻き（multi-turn）コイ
ルを形成して真空チャンバ１０２によって内部に絶縁さ
れて保持される内部シールド１０４を有する。以下より
詳細に説明されるように、本発明の１つの態様によれ
ば、コイルシールド１０４は、プラズマとスパッタリン
グ材料をコイルシールド１０４とシールド２００の中に
閉じ込める絶縁性巻線間シールド２００を有する。
【００１３】イオン束はチャンバ１０２の上部に位置す
る負にバイアスをかけられたターゲット１１０に衝突す
る。ターゲット１１０は直流電源１１１によって負のバ
イアスがかけられている。イオンは材料をターゲット１
１０から、堆積システム１００の底部のペデスタル１１
４によって支持されるウェハまたは他のワークピースで
ある基板１１２に向けて放出する。ターゲット１１０の
上に設けられた回転マグネトロン磁石組立体１１６がタ
ーゲット１１０の表面にわたる磁界を発生し、ターゲッ
トの均一な浸食を促進する。
る負にバイアスをかけられたターゲット１１０に衝突す
る。ターゲット１１０は直流電源１１１によって負のバ
イアスがかけられている。イオンは材料をターゲット１
１０から、堆積システム１００の底部のペデスタル１１
４によって支持されるウェハまたは他のワークピースで
ある基板１１２に向けて放出する。ターゲット１１０の
上に設けられた回転マグネトロン磁石組立体１１６がタ
ーゲット１１０の表面にわたる磁界を発生し、ターゲッ
トの均一な浸食を促進する。
【００１４】高周波（ＲＦ）発生器１０８からのＲＦエ
ネルギがコイルシールド１０４から堆積システム１００
の内部に放射され、堆積システム１００内のプラズマを
励起する。するとターゲット１１０から放出された材料
の原子が、順次、導電的にプラズマに結合されたコイル
シールド１０４によって励起されたプラズマによってイ
オン化される。ＲＦ発生器１０８は好適には増幅器とイ
ンピーダンス整合ネットワーク１１８を通じてコイルシ
ールド１０４に結合されている。コイルシールド１０４
のもう一端は、好適には、可変コンデンサであろうコン
デンサ１２０を通じて接地に接続されている。イオン化
堆積材料は基板１１２に引きつけられ、基板上に堆積層
を形成する。ペデスタル１１４は、基板１１２に外部か
らバイアスをかけるように、交流（または直流またはＲ
Ｆ）電源１２１によって負のバイアスをかけられてい
る。本出願と同じ譲受人に譲受され、本明細書に全体と
して援用されている、Ｋｅｎ Ｎｇａｎ、Ｓｉｍｏｎ
Ｈｕｉ及びＧｏｎｇｄａ Ｙａｏによる「全面高密度プ
ラズマ堆積を提供する方法」とう名称の、１９９６年７
月９日出願（Attorney Document No.1402/PVD/DV）の係
属出願第０８／６７７，５８８号明細書により詳細に示
されているように、基板１１２の外部バイアスは任意に
除去されることができる。
ネルギがコイルシールド１０４から堆積システム１００
の内部に放射され、堆積システム１００内のプラズマを
励起する。するとターゲット１１０から放出された材料
の原子が、順次、導電的にプラズマに結合されたコイル
シールド１０４によって励起されたプラズマによってイ
オン化される。ＲＦ発生器１０８は好適には増幅器とイ
ンピーダンス整合ネットワーク１１８を通じてコイルシ
ールド１０４に結合されている。コイルシールド１０４
のもう一端は、好適には、可変コンデンサであろうコン
デンサ１２０を通じて接地に接続されている。イオン化
堆積材料は基板１１２に引きつけられ、基板上に堆積層
を形成する。ペデスタル１１４は、基板１１２に外部か
らバイアスをかけるように、交流（または直流またはＲ
Ｆ）電源１２１によって負のバイアスをかけられてい
る。本出願と同じ譲受人に譲受され、本明細書に全体と
して援用されている、Ｋｅｎ Ｎｇａｎ、Ｓｉｍｏｎ
Ｈｕｉ及びＧｏｎｇｄａ Ｙａｏによる「全面高密度プ
ラズマ堆積を提供する方法」とう名称の、１９９６年７
月９日出願（Attorney Document No.1402/PVD/DV）の係
属出願第０８／６７７，５８８号明細書により詳細に示
されているように、基板１１２の外部バイアスは任意に
除去されることができる。
【００１５】本出願と同じ譲受人に譲受され、本明細書
に全体として援用されている、Ｓｅｒｇｉｏ Ｅｄｅｌ
ｓｔｅｉｎ及びＭａｎｉ Ｓｕｂｒａｍａｎｉによる
「スパッタリング用プラズマを発生するアクティブシー
ルド」と題された、１９９６年１０月８日出願（Attorn
ey Document No.1207/PVD/DV）の同時係属出願第０８／
７３０，７２２号明細書に詳細に説明されているよう
に、コイルシールド１０４は、コイルシールド１０４が
複数回巻きコイルとして機能することを可能にする螺旋
形状の設計を有する。その結果、ＲＦエネルギをプラズ
マに結合するために必要な電流の量は、１回巻きコイル
が必要とする量と比較して低減される。チャンバの構成
部品への要求を伴う電流を低減することによって、設計
は単純化され、費用が低減される。
に全体として援用されている、Ｓｅｒｇｉｏ Ｅｄｅｌ
ｓｔｅｉｎ及びＭａｎｉ Ｓｕｂｒａｍａｎｉによる
「スパッタリング用プラズマを発生するアクティブシー
ルド」と題された、１９９６年１０月８日出願（Attorn
ey Document No.1207/PVD/DV）の同時係属出願第０８／
７３０，７２２号明細書に詳細に説明されているよう
に、コイルシールド１０４は、コイルシールド１０４が
複数回巻きコイルとして機能することを可能にする螺旋
形状の設計を有する。その結果、ＲＦエネルギをプラズ
マに結合するために必要な電流の量は、１回巻きコイル
が必要とする量と比較して低減される。チャンバの構成
部品への要求を伴う電流を低減することによって、設計
は単純化され、費用が低減される。
【００１６】コイルシールド１０４が複数回巻きコイル
として機能できるようにするため、シールド１０４の壁
を貫通して切られた（好適には幅約３〜１２ｍｍ（約１
／８〜１／２インチ）の）細い溝１２２が螺旋形状に形
成されるので、結果として生じたコイルシールド１０４
は螺旋状に巻かれた導電性材料の連続細長片を備えるこ
とになる。コイルシールド１０４の各ターンすなわち巻
線１２３は、連続溝１２２により提供されるギャップ１
２５（図３）によって、隣接したターンと隔離されてい
る。コイルシールド１０４の全体的な形状は一般に円筒
形であるが、用途によって他の形状も使用されることが
ある。また、コイルシールドが、互いに固定または接合
された個別の部片から組み立てられることもある。
として機能できるようにするため、シールド１０４の壁
を貫通して切られた（好適には幅約３〜１２ｍｍ（約１
／８〜１／２インチ）の）細い溝１２２が螺旋形状に形
成されるので、結果として生じたコイルシールド１０４
は螺旋状に巻かれた導電性材料の連続細長片を備えるこ
とになる。コイルシールド１０４の各ターンすなわち巻
線１２３は、連続溝１２２により提供されるギャップ１
２５（図３）によって、隣接したターンと隔離されてい
る。コイルシールド１０４の全体的な形状は一般に円筒
形であるが、用途によって他の形状も使用されることが
ある。また、コイルシールドが、互いに固定または接合
された個別の部片から組み立てられることもある。
【００１７】本発明は１つの態様によれば、コイル巻線
間シールド２００（図１及び図３）がコイルシールド１
０４の溝１２２に取り付けられた、プラズマをコイルシ
ールド１０４の内部に閉じ込める。コイル巻線間シール
ド２００は、コイルの巻線を形成するために提供される
溝１２２を通じてプラズマイオンが漏出することを防止
する。プラズマをコイルシールド１０４の中に閉じ込め
ることによって、ターゲット１１０と基板の間のイオン
化領域のプラズマの密度は比較的高いレベルに維持さ
れ、ターゲット１１０からのスパッタリング材料のイオ
ン化率が改善される。さらに、以下により詳細に説明す
るように、コイル巻線間シールド２００によってスパッ
タリング材料が溝１２２を通過することが阻止される。
この態様で、コイルシールド１０４と真空チャンバ１０
２の内壁の間を個別にシールドする必要なしに、真空チ
ャンバ１０２の内面は堆積材料から保護される。さら
に、以下より詳細に説明するように、コイル巻線間シー
ルド２００はラビリンス式構造を有しており、コイル巻
線間シールド２００に堆積した材料によって１つの巻線
を他の巻線と短絡しうる導電性経路が形成されることが
防止されている。
間シールド２００（図１及び図３）がコイルシールド１
０４の溝１２２に取り付けられた、プラズマをコイルシ
ールド１０４の内部に閉じ込める。コイル巻線間シール
ド２００は、コイルの巻線を形成するために提供される
溝１２２を通じてプラズマイオンが漏出することを防止
する。プラズマをコイルシールド１０４の中に閉じ込め
ることによって、ターゲット１１０と基板の間のイオン
化領域のプラズマの密度は比較的高いレベルに維持さ
れ、ターゲット１１０からのスパッタリング材料のイオ
ン化率が改善される。さらに、以下により詳細に説明す
るように、コイル巻線間シールド２００によってスパッ
タリング材料が溝１２２を通過することが阻止される。
この態様で、コイルシールド１０４と真空チャンバ１０
２の内壁の間を個別にシールドする必要なしに、真空チ
ャンバ１０２の内面は堆積材料から保護される。さら
に、以下より詳細に説明するように、コイル巻線間シー
ルド２００はラビリンス式構造を有しており、コイル巻
線間シールド２００に堆積した材料によって１つの巻線
を他の巻線と短絡しうる導電性経路が形成されることが
防止されている。
【００１８】例示の実施形態はスパッタリング堆積装置
と関連して説明するが、本発明は他の多様なイオン化装
置で使用可能なことが認識される。例えば、本発明は化
学堆積のような他の堆積源を有する半導体製造処理や、
エッチングのような他のイオン化処理に適用可能であ
る。
と関連して説明するが、本発明は他の多様なイオン化装
置で使用可能なことが認識される。例えば、本発明は化
学堆積のような他の堆積源を有する半導体製造処理や、
エッチングのような他のイオン化処理に適用可能であ
る。
【００１９】図４は、本発明の第１実施形態によるコイ
ル巻線間シールド２００とコイル巻線１２３ａ及び１２
３ｂの断面図を示したものである。本実施形態のコイル
巻線間シールド２００は単一の絶縁性部材２０１を備え
ている。プラズマをイオン化領域４００の中に閉じ込
め、堆積材料の通過を阻止するために、絶縁性部材２０
１は、長手方向本体２０２を有しており、その本体は隣
接したコイル巻線１２３ａ及び１２３ｂの背面に取り付
けられて、本体２０２の垂直幅が隣接巻線間の溝１２２
にまたがるようなっている。絶縁性部材２０１の本体２
０２の上部２０４ａは上部コイル巻線１２３ａの後面２
０３ａに密閉して取り付けられており、本体２０２の下
部２０４ｂは下部コイル巻線１２３ｂの後面２０３ｂに
密閉して取り付けられている。本体２０２はコイルシー
ルド１０４の背後の領域２０５への堆積材料またはプラ
ズマイオンの通過を完全に阻止する。本体２０２は、好
適には、耐熱性である、中実の電気的絶縁性材料から製
造される。適切な材料の１つはセラミックである。マコ
ール（macor）等の他の種類の材料も同様に使用され
る。シールド２００は、ねじ留め金具を含む何らかの適
当な留め金具によってコイルシールド巻線に固定されて
いる。隣接巻線間のギャップをつなぐこと以外に、シー
ルド２００は、図３に示すように、コイルシールドとペ
デスタルクランプ１５４の間のギャップなどをつなぐた
めにも利用される。
ル巻線間シールド２００とコイル巻線１２３ａ及び１２
３ｂの断面図を示したものである。本実施形態のコイル
巻線間シールド２００は単一の絶縁性部材２０１を備え
ている。プラズマをイオン化領域４００の中に閉じ込
め、堆積材料の通過を阻止するために、絶縁性部材２０
１は、長手方向本体２０２を有しており、その本体は隣
接したコイル巻線１２３ａ及び１２３ｂの背面に取り付
けられて、本体２０２の垂直幅が隣接巻線間の溝１２２
にまたがるようなっている。絶縁性部材２０１の本体２
０２の上部２０４ａは上部コイル巻線１２３ａの後面２
０３ａに密閉して取り付けられており、本体２０２の下
部２０４ｂは下部コイル巻線１２３ｂの後面２０３ｂに
密閉して取り付けられている。本体２０２はコイルシー
ルド１０４の背後の領域２０５への堆積材料またはプラ
ズマイオンの通過を完全に阻止する。本体２０２は、好
適には、耐熱性である、中実の電気的絶縁性材料から製
造される。適切な材料の１つはセラミックである。マコ
ール（macor）等の他の種類の材料も同様に使用され
る。シールド２００は、ねじ留め金具を含む何らかの適
当な留め金具によってコイルシールド巻線に固定されて
いる。隣接巻線間のギャップをつなぐこと以外に、シー
ルド２００は、図３に示すように、コイルシールドとペ
デスタルクランプ１５４の間のギャップなどをつなぐた
めにも利用される。
【００２０】上記で論じたように、堆積される材料はア
ルミニウム、銅、チタン等の導電性金属であることが多
い。本発明の別の態様によれば、イオン化領域４００に
面する本体２０２の表面２０４は、それぞれ実質上垂直
の内部上部及び下部ラビリンス式通路２１０ａ及び２１
０ｂを形成する空隙２０８への開口部２０６を有する。
開口部２０６と通路２１０ａ及び２１０ｂは、部材２０
１への導電性堆積材料の堆積による完全な導電性経路の
形成を防止するかまたはそれに抵抗する。絶縁性部材２
０１にわたる完全な導電性経路はコイル巻線１２３ａ及
び１２３ｂを互いに短絡し、イオン化処理の効率を低下
させる。
ルミニウム、銅、チタン等の導電性金属であることが多
い。本発明の別の態様によれば、イオン化領域４００に
面する本体２０２の表面２０４は、それぞれ実質上垂直
の内部上部及び下部ラビリンス式通路２１０ａ及び２１
０ｂを形成する空隙２０８への開口部２０６を有する。
開口部２０６と通路２１０ａ及び２１０ｂは、部材２０
１への導電性堆積材料の堆積による完全な導電性経路の
形成を防止するかまたはそれに抵抗する。絶縁性部材２
０１にわたる完全な導電性経路はコイル巻線１２３ａ及
び１２３ｂを互いに短絡し、イオン化処理の効率を低下
させる。
【００２１】絶縁性部材２０１の開口部２０６は、好ま
しくは空隙２０８の垂直幅より小さい垂直幅を有するの
で、空隙通路２１０ａ及び２１０ｂのそれぞれ最上部２
１２ａ及び最下部２１２ｂは開口部２０６の見通し線の
範囲外にある。その結果、開口部２０６の垂直幅が小さ
いために、特に空隙２０８の上部及び下部に向かって直
線経路を移動するスパッタリング材料粒子の、空隙２０
８への入射角度は大いに減ぜられる。スパッタリング材
料粒子の大部分は（他の粒子またはイオンと衝突する前
は）直線経路を移動するので、空隙通路２１０ａ及び２
１０ｂのそれぞれ最上部及び最下部２１２ａ及び２１２
ｂに到達する堆積材料はあったとしても非常に少ない。
堆積材料は一般に上向き方向よりは下向き方向に移動す
る傾向があるため、これは上部通路部分２１２ａについ
て特にそうである。すなわち、スパッタリング材料は開
口部２０６を通過することはあるが、空隙２０８への入
射角が減ぜられることによって、特に空隙２０８の上部
及び下部２１２ａ及び２１２ｂの中ではスパッタリング
材料の堆積は大きく制限される。スパッタリング材料粒
子が空隙２０８の上部及び下部に堆積する可能性が大き
く減少するので、スパッタリング材料の完全な導電性経
路の形成はかなり阻止され、コイル巻線１２３ａ及び１
２３ｂの短絡は回避されるか、少なくとも多くの堆積回
数の間かなり遅延される。
しくは空隙２０８の垂直幅より小さい垂直幅を有するの
で、空隙通路２１０ａ及び２１０ｂのそれぞれ最上部２
１２ａ及び最下部２１２ｂは開口部２０６の見通し線の
範囲外にある。その結果、開口部２０６の垂直幅が小さ
いために、特に空隙２０８の上部及び下部に向かって直
線経路を移動するスパッタリング材料粒子の、空隙２０
８への入射角度は大いに減ぜられる。スパッタリング材
料粒子の大部分は（他の粒子またはイオンと衝突する前
は）直線経路を移動するので、空隙通路２１０ａ及び２
１０ｂのそれぞれ最上部及び最下部２１２ａ及び２１２
ｂに到達する堆積材料はあったとしても非常に少ない。
堆積材料は一般に上向き方向よりは下向き方向に移動す
る傾向があるため、これは上部通路部分２１２ａについ
て特にそうである。すなわち、スパッタリング材料は開
口部２０６を通過することはあるが、空隙２０８への入
射角が減ぜられることによって、特に空隙２０８の上部
及び下部２１２ａ及び２１２ｂの中ではスパッタリング
材料の堆積は大きく制限される。スパッタリング材料粒
子が空隙２０８の上部及び下部に堆積する可能性が大き
く減少するので、スパッタリング材料の完全な導電性経
路の形成はかなり阻止され、コイル巻線１２３ａ及び１
２３ｂの短絡は回避されるか、少なくとも多くの堆積回
数の間かなり遅延される。
【００２２】用途によっては、まずシールド２００を設
置した後、材料を第１ウェハに堆積する前に、堆積材料
の被覆をシールド２００とコイルシールドの前面にスパ
ッタリング堆積することが望ましい場合がある。こうし
たプリコーティングは、次に堆積される被覆の堆積性を
改善し、粒子の発生を減少させることができる。
置した後、材料を第１ウェハに堆積する前に、堆積材料
の被覆をシールド２００とコイルシールドの前面にスパ
ッタリング堆積することが望ましい場合がある。こうし
たプリコーティングは、次に堆積される被覆の堆積性を
改善し、粒子の発生を減少させることができる。
【００２３】図５は、本発明の第２実施形態によるコイ
ル巻線間シールド２００ａの断面図を示す。コイル巻線
間シールド２００ａは、図４のコイル巻線間シールド２
００のように巻線１２３ａ及び１２３ｂの背面に配置さ
れる代わりに、巻線１２３ａ及び１２３ｂの間の溝の中
に密閉して配置されている点以外は、図４のコイル巻線
間シールド２００と同様である。コイル巻線間シールド
２００ａが溝１２２の中に配置されているので、コイル
巻線間シールド２００ａはより大きな構造的支持をコイ
ル巻線１２３ａ及び１２３ｂに提供することができる。
ル巻線間シールド２００ａの断面図を示す。コイル巻線
間シールド２００ａは、図４のコイル巻線間シールド２
００のように巻線１２３ａ及び１２３ｂの背面に配置さ
れる代わりに、巻線１２３ａ及び１２３ｂの間の溝の中
に密閉して配置されている点以外は、図４のコイル巻線
間シールド２００と同様である。コイル巻線間シールド
２００ａが溝１２２の中に配置されているので、コイル
巻線間シールド２００ａはより大きな構造的支持をコイ
ル巻線１２３ａ及び１２３ｂに提供することができる。
【００２４】また、この第２実施形態では、コイル巻線
間シールド２００ａは、互いに組み合わされて、プラズ
マをコイルシールド１０４の中に閉じ込め、プラズマイ
オン及びスパッタリング材料が溝１２２を通じて漏出す
ることを防止する２つの絶縁性部材２２０及び２２５を
備えている。比較すると、コイル巻線間シールド２００
は図４に示すように、１つの単体絶縁性部材だけを有し
ている。１つの絶縁性部材の代わりに２つの組み合わせ
絶縁性部材を使用することはある利点を提供する。例え
ば、互いに組み合わされる絶縁性部材の２つの独立して
いるが、比較的単純な部片を製造する方が、１つの比較
的複雑な絶縁性部材を製造するより容易であり故に安価
であることが多い。絶縁性部材が、セラミックのような
機械加工や鋳造の困難な材料から製造される場合には特
にそうである。図５に示すように、絶縁性部材２２０は
一般に比較的単純な「Ｌ」形断面形状を有し、絶縁性部
材２２５は一般に、比較的単純で一般に矩形の断面形状
を有する。しかし、以下説明するように、これら２つの
比較的単純な部片２２０及び２２５はねじ留め金具のよ
うな適当な留め金具によって互いに組み合わされ、より
複雑な開口部、空隙及びラビリンス式構造を形成してい
る。
間シールド２００ａは、互いに組み合わされて、プラズ
マをコイルシールド１０４の中に閉じ込め、プラズマイ
オン及びスパッタリング材料が溝１２２を通じて漏出す
ることを防止する２つの絶縁性部材２２０及び２２５を
備えている。比較すると、コイル巻線間シールド２００
は図４に示すように、１つの単体絶縁性部材だけを有し
ている。１つの絶縁性部材の代わりに２つの組み合わせ
絶縁性部材を使用することはある利点を提供する。例え
ば、互いに組み合わされる絶縁性部材の２つの独立して
いるが、比較的単純な部片を製造する方が、１つの比較
的複雑な絶縁性部材を製造するより容易であり故に安価
であることが多い。絶縁性部材が、セラミックのような
機械加工や鋳造の困難な材料から製造される場合には特
にそうである。図５に示すように、絶縁性部材２２０は
一般に比較的単純な「Ｌ」形断面形状を有し、絶縁性部
材２２５は一般に、比較的単純で一般に矩形の断面形状
を有する。しかし、以下説明するように、これら２つの
比較的単純な部片２２０及び２２５はねじ留め金具のよ
うな適当な留め金具によって互いに組み合わされ、より
複雑な開口部、空隙及びラビリンス式構造を形成してい
る。
【００２５】絶縁性部材２２０は上部２１６と前部フラ
ンジ部分２１５を有する。上部２１６は、巻線１２３ａ
の下部表面に密閉して取り付けられ、絶縁性部材２２５
の上面２２８に密閉して重ねられている。フランジ部分
２１５の前面２１１ａはイオン化領域４００に面し、フ
ランジ部分２１５の端部はコイル巻線１２３ｂの上面か
ら離間して開口部２１３を形成している。フランジ部分
２１５の背面２１１ｂは絶縁性部材２２５の前面２１２
から離間して、絶縁性部材２２０及び２２５の間に、開
口部２１３と流通する垂直通路２１９を形成している。
ンジ部分２１５を有する。上部２１６は、巻線１２３ａ
の下部表面に密閉して取り付けられ、絶縁性部材２２５
の上面２２８に密閉して重ねられている。フランジ部分
２１５の前面２１１ａはイオン化領域４００に面し、フ
ランジ部分２１５の端部はコイル巻線１２３ｂの上面か
ら離間して開口部２１３を形成している。フランジ部分
２１５の背面２１１ｂは絶縁性部材２２５の前面２１２
から離間して、絶縁性部材２２０及び２２５の間に、開
口部２１３と流通する垂直通路２１９を形成している。
【００２６】絶縁性部材２２５の底面は巻線１２３ｂの
上面に密閉して取り付けられている。絶縁性部材２２５
の上面には刻み目が入れられ、絶縁性部材２２０の上部
２１６の底面２２３から離間したくぼみ表面２１４が形
成されて、２つの絶縁性部材２２０及び２２５の間に水
平通路２２７を形成されている。水平通路２２７は垂直
通路２１９とつながって、２つの絶縁性部材２２０及び
２２５の間にラビリンス式通路を形成し、絶縁性部材２
２０及び２２５への導電性スパッタリング材料の堆積に
よる完全な導電性経路の形成が防止される。スパッタリ
ング材料の導電性経路の形成を防止する際、１．５ｍｍ
以下の幅の開口部２１３が良好に動作すると考えられ
る。
上面に密閉して取り付けられている。絶縁性部材２２５
の上面には刻み目が入れられ、絶縁性部材２２０の上部
２１６の底面２２３から離間したくぼみ表面２１４が形
成されて、２つの絶縁性部材２２０及び２２５の間に水
平通路２２７を形成されている。水平通路２２７は垂直
通路２１９とつながって、２つの絶縁性部材２２０及び
２２５の間にラビリンス式通路を形成し、絶縁性部材２
２０及び２２５への導電性スパッタリング材料の堆積に
よる完全な導電性経路の形成が防止される。スパッタリ
ング材料の導電性経路の形成を防止する際、１．５ｍｍ
以下の幅の開口部２１３が良好に動作すると考えられ
る。
【００２７】図６は、本発明の第３実施形態によるコイ
ル巻線間シールド２００ｂの断面図を示す。コイル巻線
間シールド２００ｂは、溝１２２の中に配置されて２つ
の絶縁性部材２３０及び２４５を備えている点で、図５
のコイル巻線間シールド２００ａと同様である。しか
し、コイル巻線間シールド２００ｂは、コイル巻線間シ
ールド２００ａの絶縁性部材２２０及び２２５と異なっ
た形状の絶縁性部材２３０及び２４５を有し、コイル巻
線間シールド２００ｂの絶縁性部材２３０及び２４５は
組み合わされて、コイル巻線間シールド２００ａの絶縁
性部材２２０及び２２５によって形成されるものとは若
干異なった開口部、空隙及びラビリンス式構造を形成し
ている。
ル巻線間シールド２００ｂの断面図を示す。コイル巻線
間シールド２００ｂは、溝１２２の中に配置されて２つ
の絶縁性部材２３０及び２４５を備えている点で、図５
のコイル巻線間シールド２００ａと同様である。しか
し、コイル巻線間シールド２００ｂは、コイル巻線間シ
ールド２００ａの絶縁性部材２２０及び２２５と異なっ
た形状の絶縁性部材２３０及び２４５を有し、コイル巻
線間シールド２００ｂの絶縁性部材２３０及び２４５は
組み合わされて、コイル巻線間シールド２００ａの絶縁
性部材２２０及び２２５によって形成されるものとは若
干異なった開口部、空隙及びラビリンス式構造を形成し
ている。
【００２８】図６に示すように、絶縁性部材２３０は、
図５の絶縁性部材２２０のように、一般に比較的単純な
「Ｌ」形断面形状を有する。絶縁性部材２３０は、上部
２３６と前部フランジ部分２３５を有する。上部２３６
は巻線１２３ａの底面に密閉して取り付けられ、絶縁性
部材２４５の上面２４８に密閉して重ねられている。フ
ランジ部分２３５の前面２３１ａはイオン化領域４００
に面し、フランジ部分２３５の端部はコイル巻線１２３
ｂの上面と離間して開口部２３３を形成している。フラ
ンジ部分２３５の背面２３１ｂは絶縁性部材２４５の前
面と離間して絶縁性部材２３０及び２４５の間の垂直通
路２３２を形成している。開口部２３３は垂直通路２３
２に至る。
図５の絶縁性部材２２０のように、一般に比較的単純な
「Ｌ」形断面形状を有する。絶縁性部材２３０は、上部
２３６と前部フランジ部分２３５を有する。上部２３６
は巻線１２３ａの底面に密閉して取り付けられ、絶縁性
部材２４５の上面２４８に密閉して重ねられている。フ
ランジ部分２３５の前面２３１ａはイオン化領域４００
に面し、フランジ部分２３５の端部はコイル巻線１２３
ｂの上面と離間して開口部２３３を形成している。フラ
ンジ部分２３５の背面２３１ｂは絶縁性部材２４５の前
面と離間して絶縁性部材２３０及び２４５の間の垂直通
路２３２を形成している。開口部２３３は垂直通路２３
２に至る。
【００２９】絶縁性部材２４５の底面は巻線１２３ｂの
上面に密閉して取り付けられている。絶縁性部材２４５
は一般に矩形の部分２４６を有し、表面２４９はコイル
シールド２００ｂの背後の領域２０５に面し、表面２４
１は絶縁性部材２３０の表面２３１ｂに面している。絶
縁性部材２４５はまた、表面２４１の下端部に取り付け
られた「Ｌ」形断面形状フランジ部分２４７を有する。
フランジ部分２４７は、イオン化領域４００に面する前
面２３９と、矩形部分２４６の表面２４１に面する背面
２４２を有している。フランジ部分２４７の上面２４０
は絶縁性部材２３０の上部２３６の底面２４３と離間し
て、垂直通路２３２に結合される水平通路２３７を形成
している。フランジ部分２４７の背面２４２は矩形部分
２４６の表面２４１と離間して、水平通路２３７に結合
される垂直通路２５０を形成している。垂直通路２３２
の上部、水平通路２３７及び垂直通路２５０の上部は、
表面２３１ｂ、２４３、２４１及び２４０に接する一般
に矩形の空隙を形成している。通路２３２、２３７及び
２５０はすべて互いに接続されて２つの絶縁性部材２３
０及び２４５の間のラビリンス式通路を形成し、絶縁性
部材２３０及び２４５への導電性スパッタリング材料の
堆積による完全な導電性経路の形成を防止している。
上面に密閉して取り付けられている。絶縁性部材２４５
は一般に矩形の部分２４６を有し、表面２４９はコイル
シールド２００ｂの背後の領域２０５に面し、表面２４
１は絶縁性部材２３０の表面２３１ｂに面している。絶
縁性部材２４５はまた、表面２４１の下端部に取り付け
られた「Ｌ」形断面形状フランジ部分２４７を有する。
フランジ部分２４７は、イオン化領域４００に面する前
面２３９と、矩形部分２４６の表面２４１に面する背面
２４２を有している。フランジ部分２４７の上面２４０
は絶縁性部材２３０の上部２３６の底面２４３と離間し
て、垂直通路２３２に結合される水平通路２３７を形成
している。フランジ部分２４７の背面２４２は矩形部分
２４６の表面２４１と離間して、水平通路２３７に結合
される垂直通路２５０を形成している。垂直通路２３２
の上部、水平通路２３７及び垂直通路２５０の上部は、
表面２３１ｂ、２４３、２４１及び２４０に接する一般
に矩形の空隙を形成している。通路２３２、２３７及び
２５０はすべて互いに接続されて２つの絶縁性部材２３
０及び２４５の間のラビリンス式通路を形成し、絶縁性
部材２３０及び２４５への導電性スパッタリング材料の
堆積による完全な導電性経路の形成を防止している。
【００３０】図７は、本発明の第４実施形態によるコイ
ル巻線間シールド２００ｃの断面図を示す。コイル巻線
間シールド２００ｃは、コイル巻線１２３ｃ及び１２３
ｄの一部が、絶縁性部材２８０に加えてコイル巻線間シ
ールド２００ｃの一部分として使用される点で、これま
でのコイル巻線間シールド２００、２００ａ及び２００
ｂと異なっている。換言すれば、コイル巻線間シールド
２００ｃはコイル巻線１２３ｃ及び１２３ｄの一部分と
絶縁性部材２８０を備え、それらは互いに組み合わされ
てコイル巻線間シールド２００ｃを構成し、プラズマを
閉じ込め、プラズマイオンとスパッタリング材料が溝１
２２を通じて漏出することを防止する。コイル巻線１２
３ｃ及び１２３ｄをコイル巻線間シールド２００ｃの一
部分として使用することは、図４〜図６の前のコイル巻
線間シールド２００、２００ａ及び２００ｂに対してあ
る利点を提供する。例えば、コイル巻線の一部を使用し
てコイル巻線間シールドを形成するため、より少ない絶
縁性部材を使用してコイル巻線間シールドを形成するこ
とができ、絶縁性部材の比較的単純な部片を使用してコ
イル巻線間シールドを形成することができる。しかし、
コイル巻線の一部を使用してコイル巻線間シールドを形
成するため、単純な絶縁性部材の設計を埋め合わせるた
めに比較的複雑なコイル巻線の設計が必要になる。
ル巻線間シールド２００ｃの断面図を示す。コイル巻線
間シールド２００ｃは、コイル巻線１２３ｃ及び１２３
ｄの一部が、絶縁性部材２８０に加えてコイル巻線間シ
ールド２００ｃの一部分として使用される点で、これま
でのコイル巻線間シールド２００、２００ａ及び２００
ｂと異なっている。換言すれば、コイル巻線間シールド
２００ｃはコイル巻線１２３ｃ及び１２３ｄの一部分と
絶縁性部材２８０を備え、それらは互いに組み合わされ
てコイル巻線間シールド２００ｃを構成し、プラズマを
閉じ込め、プラズマイオンとスパッタリング材料が溝１
２２を通じて漏出することを防止する。コイル巻線１２
３ｃ及び１２３ｄをコイル巻線間シールド２００ｃの一
部分として使用することは、図４〜図６の前のコイル巻
線間シールド２００、２００ａ及び２００ｂに対してあ
る利点を提供する。例えば、コイル巻線の一部を使用し
てコイル巻線間シールドを形成するため、より少ない絶
縁性部材を使用してコイル巻線間シールドを形成するこ
とができ、絶縁性部材の比較的単純な部片を使用してコ
イル巻線間シールドを形成することができる。しかし、
コイル巻線の一部を使用してコイル巻線間シールドを形
成するため、単純な絶縁性部材の設計を埋め合わせるた
めに比較的複雑なコイル巻線の設計が必要になる。
【００３１】コイル巻線１２３ｃは、前部フランジ部分
２６５に加えて、前述のコイル巻線１２３ａ及び１２３
ｂと同様の一般に矩形の部分２６４を有する。矩形部分
２６４の底面は絶縁性部材２８０の上面２８２に密閉し
て取り付けられている。絶縁性部材２８０の底面２８４
もコイル巻線１２３ｄの上面に密閉して取り付けられて
いる。コイル巻線１２３ｄの上面には刻み目が入れら
れ、コイル巻線１２３ｃのフランジ部分２６５の底面２
６８と離間して開口部２６０を形成するくぼみ表面２７
８を限定する。従って、フランジ部分２６５はコイル巻
線１２３ｄの表面２７５に重なるが、フランジ部分の背
面２６９は、表面２７５と離間しており、開口部２６０
に接続した垂直通路２７７を形成している。
２６５に加えて、前述のコイル巻線１２３ａ及び１２３
ｂと同様の一般に矩形の部分２６４を有する。矩形部分
２６４の底面は絶縁性部材２８０の上面２８２に密閉し
て取り付けられている。絶縁性部材２８０の底面２８４
もコイル巻線１２３ｄの上面に密閉して取り付けられて
いる。コイル巻線１２３ｄの上面には刻み目が入れら
れ、コイル巻線１２３ｃのフランジ部分２６５の底面２
６８と離間して開口部２６０を形成するくぼみ表面２７
８を限定する。従って、フランジ部分２６５はコイル巻
線１２３ｄの表面２７５に重なるが、フランジ部分の背
面２６９は、表面２７５と離間しており、開口部２６０
に接続した垂直通路２７７を形成している。
【００３２】垂直通路２７７の上部２７９は開口部２６
０の見通し線の範囲外にある。前に説明したように、ス
パッタリング材料の粒子の大部分は直線経路上を一般に
下向き方向に移動するので、堆積材料粒子が垂直通路２
７７の最上部２７９に達することはあるとしても非常に
まれである。堆積材料粒子が垂直通路２７７の最上部に
到達することがあるとしても非常にまれであるため、ス
パッタリング材料の完全な導電性経路の形成が防止さ
れ、コイル巻線１２３ｃ及び１２３ｄの短絡が回避され
る。
０の見通し線の範囲外にある。前に説明したように、ス
パッタリング材料の粒子の大部分は直線経路上を一般に
下向き方向に移動するので、堆積材料粒子が垂直通路２
７７の最上部２７９に達することはあるとしても非常に
まれである。堆積材料粒子が垂直通路２７７の最上部に
到達することがあるとしても非常にまれであるため、ス
パッタリング材料の完全な導電性経路の形成が防止さ
れ、コイル巻線１２３ｃ及び１２３ｄの短絡が回避され
る。
【００３３】上記で説明した通路は一端が閉じているも
のとして例示されているが、用途によっては通路が絶縁
性シールドのもう一方に完全に貫通することができるこ
とも予想される。例えば、通路が閉じていなかったり、
絶縁性部材が巻線間のギャップを完全に阻止していない
場合でも、開口部の寸法と通路の形状によってほとんど
のプラズマまたはスパッタリング材料の通過を防止でき
ることがある。すなわち、代替実施形態では、絶縁性シ
ールド部材は隣接するコイル巻線またはもう一方のシー
ルドと完全または部分的に間隔を有していることがあ
る。
のとして例示されているが、用途によっては通路が絶縁
性シールドのもう一方に完全に貫通することができるこ
とも予想される。例えば、通路が閉じていなかったり、
絶縁性部材が巻線間のギャップを完全に阻止していない
場合でも、開口部の寸法と通路の形状によってほとんど
のプラズマまたはスパッタリング材料の通過を防止でき
ることがある。すなわち、代替実施形態では、絶縁性シ
ールド部材は隣接するコイル巻線またはもう一方のシー
ルドと完全または部分的に間隔を有していることがあ
る。
【００３４】図８（ａ）は、本発明の別の実施形態によ
るコイル巻線間シールド２００ｄの断面図を示す。コイ
ル巻線間シールド２００ｄは、隣接するコイル巻線１２
３ａ及び１２３ｂの背面に取り付けられた単一の絶縁性
部材２８５からなる点も、図４のコイル巻線間シールド
２００と同様である。しかし、絶縁性部材２８５は、図
４の絶縁性部材２０１のような剛体構造部片ではなく、
絶縁性材料製の柔軟なシートである。図８（ｂ）に示す
ように、絶縁性部材２８５は、プラズマを閉じ込め、溝
１２２から漏出するスパッタリング材料の量を低減する
のに十分な小ささの孔を有する網状構造を有する。
るコイル巻線間シールド２００ｄの断面図を示す。コイ
ル巻線間シールド２００ｄは、隣接するコイル巻線１２
３ａ及び１２３ｂの背面に取り付けられた単一の絶縁性
部材２８５からなる点も、図４のコイル巻線間シールド
２００と同様である。しかし、絶縁性部材２８５は、図
４の絶縁性部材２０１のような剛体構造部片ではなく、
絶縁性材料製の柔軟なシートである。図８（ｂ）に示す
ように、絶縁性部材２８５は、プラズマを閉じ込め、溝
１２２から漏出するスパッタリング材料の量を低減する
のに十分な小ささの孔を有する網状構造を有する。
【００３５】絶縁性部材２８５の上部２８８は、上部コ
イル巻線１２３ａの後面２０３ａに密閉して取り付けら
れ、絶縁性部材２８５の下部２８９は下部コイル巻線１
２３ｂの後面２０３ｂに密閉して取り付けられ、２つの
端部が溝１２２の開口部２９２を形成している。それに
よって小さなポケット２８６が絶縁性部材２８５の内面
２８７のコイル巻線１２３ａの後面２０３ａの背後に形
成されている。別の小さいポケット２８４が絶縁性部材
２８５の内面２８７のコイル巻線１２３ｂの後面２０３
ｂに形成されている。開口部２９２が比較的小さいた
め、ポケット２８４及び２８６は溝１２２の見通し線の
範囲外にある。前に説明したように、スパッタリング材
料の粒子の大部分は直線経路を一般に下向きの方向に移
動するので、堆積材料粒子がポケット２８４及び２８６
に達することはあるとしても非常にまれである。堆積材
料粒子がポケット２８４及び２８６に達することはある
としても非常にまれであるため、絶縁性部材２８５にわ
たるスパッタリング材料の完全な導電性経路の形成は低
減または排除される。
イル巻線１２３ａの後面２０３ａに密閉して取り付けら
れ、絶縁性部材２８５の下部２８９は下部コイル巻線１
２３ｂの後面２０３ｂに密閉して取り付けられ、２つの
端部が溝１２２の開口部２９２を形成している。それに
よって小さなポケット２８６が絶縁性部材２８５の内面
２８７のコイル巻線１２３ａの後面２０３ａの背後に形
成されている。別の小さいポケット２８４が絶縁性部材
２８５の内面２８７のコイル巻線１２３ｂの後面２０３
ｂに形成されている。開口部２９２が比較的小さいた
め、ポケット２８４及び２８６は溝１２２の見通し線の
範囲外にある。前に説明したように、スパッタリング材
料の粒子の大部分は直線経路を一般に下向きの方向に移
動するので、堆積材料粒子がポケット２８４及び２８６
に達することはあるとしても非常にまれである。堆積材
料粒子がポケット２８４及び２８６に達することはある
としても非常にまれであるため、絶縁性部材２８５にわ
たるスパッタリング材料の完全な導電性経路の形成は低
減または排除される。
【００３６】スパッタリング材料の完全な導電性経路の
形成は、図９に示すように多くの折り目２９０を有する
本発明の別の実施形態によって絶縁性部材２８５に波形
を付けることによってさらに防止される。これらの折り
目２９０のために、波形付き絶縁性部材２８５は、絶縁
性部材２８５にわたる導電性経路の形成に対してより大
きな耐性を有すると考えられる。また、絶縁性部材２８
５を１つだけ有する代わりに、第１絶縁性部材２８５の
孔が第２絶縁性部材（図示せず）の編み目の隙間と重な
り合うようにずらして、第２絶縁性部材２８５が第１絶
縁性部材２８５に密着して取り付けられて配置されるこ
とがある。２つのずれて重ねて配置された絶縁性部材２
８５によって、さらに、溝１２２を通じたプラズマの漏
出と、スパッタリング材料の漏出が防止される。
形成は、図９に示すように多くの折り目２９０を有する
本発明の別の実施形態によって絶縁性部材２８５に波形
を付けることによってさらに防止される。これらの折り
目２９０のために、波形付き絶縁性部材２８５は、絶縁
性部材２８５にわたる導電性経路の形成に対してより大
きな耐性を有すると考えられる。また、絶縁性部材２８
５を１つだけ有する代わりに、第１絶縁性部材２８５の
孔が第２絶縁性部材（図示せず）の編み目の隙間と重な
り合うようにずらして、第２絶縁性部材２８５が第１絶
縁性部材２８５に密着して取り付けられて配置されるこ
とがある。２つのずれて重ねて配置された絶縁性部材２
８５によって、さらに、溝１２２を通じたプラズマの漏
出と、スパッタリング材料の漏出が防止される。
【００３７】図１及び図３に最も良好に見られるよう
に、プラズマチャンバ１００は、負のバイアスをかけら
れたターゲット１１０に対して接地面を提供する暗黒部
シールドリング１３０を有する。さらに、上記の係属出
願第０８／６４７，１８２号明細書でより詳細に説明さ
れるように、シールドリング１３０はターゲットの外縁
をプラズマからシールドし、ターゲット外縁のスパッタ
リングを低減する。暗黒部シールド１３０は、コイルシ
ールド１０４をターゲット１１０からスパッタリングさ
れる材料からシールドするよう配置されるという、別の
機能をも果たしている。スパッタリング材料の中にはプ
ラズマチャンバ１００の垂直軸に対して斜めの角度で移
動するものがあるため、暗黒部シールド１３０はコイル
シールド１０４をスパッタリングされるすべての材料か
ら完全にシールドするわけではない。しかし、スパッタ
リング材料の多くはチャンバの垂直軸と平行か、または
垂直軸に対して比較的小さい斜めの角度で移動するの
で、コイルシールド１０４の上に重なるような形で配置
された暗黒部シールド１３０は、ほとんどのスパッタリ
ング材料がコイルシールド１０４に堆積することを防止
することができる。コイルシールド１０４に堆積する材
料の量を低減することによって、コイルシールド１０４
に堆積する材料粒子の発生は大きく低減される。
に、プラズマチャンバ１００は、負のバイアスをかけら
れたターゲット１１０に対して接地面を提供する暗黒部
シールドリング１３０を有する。さらに、上記の係属出
願第０８／６４７，１８２号明細書でより詳細に説明さ
れるように、シールドリング１３０はターゲットの外縁
をプラズマからシールドし、ターゲット外縁のスパッタ
リングを低減する。暗黒部シールド１３０は、コイルシ
ールド１０４をターゲット１１０からスパッタリングさ
れる材料からシールドするよう配置されるという、別の
機能をも果たしている。スパッタリング材料の中にはプ
ラズマチャンバ１００の垂直軸に対して斜めの角度で移
動するものがあるため、暗黒部シールド１３０はコイル
シールド１０４をスパッタリングされるすべての材料か
ら完全にシールドするわけではない。しかし、スパッタ
リング材料の多くはチャンバの垂直軸と平行か、または
垂直軸に対して比較的小さい斜めの角度で移動するの
で、コイルシールド１０４の上に重なるような形で配置
された暗黒部シールド１３０は、ほとんどのスパッタリ
ング材料がコイルシールド１０４に堆積することを防止
することができる。コイルシールド１０４に堆積する材
料の量を低減することによって、コイルシールド１０４
に堆積する材料粒子の発生は大きく低減される。
【００３８】暗黒部シールド１３０は、一般に、チタン
（チャンバ１００でチタン堆積が発生する場合）或いは
ステンレス鋼の一般に逆円錐台形を有する連続した環状
体である。暗黒部シールドはプラズマチャンバ１００の
中心方向に内向きに延び、約６ｍｍ（すなわち１／４イ
ンチ）の距離でコイルシールド１０４と重なり合う。も
ちろん、重なり合う量はコイルの相対的寸法と配置及び
他の要因によって変化することが認識される。例えば、
スパッタリング材料からのコイルシールド１０４のシー
ルドを向上させるために重なり合いを増大することがあ
るが、重なり合いを増大するとターゲットをプラズマか
らさらにシールドすることにもなり、これは用途によっ
ては望ましくない。また、「スパッタリング堆積用誘導
結合プラズマ発生源におけるＲＦ伝送の改善のための改
良型暗黒部シールド」と題された係属出願第
号（Atty. Document AM 1389/PVD/DV）で説明されてい
るように、暗黒部シールドリングが、重なり合うコイル
シールド１０４によってリングの中に誘発される渦電流
を低減する溝を有することがある。プラズマチャンバ１
００は、真空チャンバに嵌合するアダプタリング組立体
１５２によって支持されている。暗黒部シールド１３０
はアダプタリング組立体１５２を通じて接地されてい
る。
（チャンバ１００でチタン堆積が発生する場合）或いは
ステンレス鋼の一般に逆円錐台形を有する連続した環状
体である。暗黒部シールドはプラズマチャンバ１００の
中心方向に内向きに延び、約６ｍｍ（すなわち１／４イ
ンチ）の距離でコイルシールド１０４と重なり合う。も
ちろん、重なり合う量はコイルの相対的寸法と配置及び
他の要因によって変化することが認識される。例えば、
スパッタリング材料からのコイルシールド１０４のシー
ルドを向上させるために重なり合いを増大することがあ
るが、重なり合いを増大するとターゲットをプラズマか
らさらにシールドすることにもなり、これは用途によっ
ては望ましくない。また、「スパッタリング堆積用誘導
結合プラズマ発生源におけるＲＦ伝送の改善のための改
良型暗黒部シールド」と題された係属出願第
号（Atty. Document AM 1389/PVD/DV）で説明されてい
るように、暗黒部シールドリングが、重なり合うコイル
シールド１０４によってリングの中に誘発される渦電流
を低減する溝を有することがある。プラズマチャンバ１
００は、真空チャンバに嵌合するアダプタリング組立体
１５２によって支持されている。暗黒部シールド１３０
はアダプタリング組立体１５２を通じて接地されてい
る。
【００３９】ターゲット１１０は一般に円板状でやはり
アダプタリング組立体１５２によって支持されている。
しかし、ターゲット１１０は負のバイアスをかけられる
ので、接地されたアダプタリング組立体１５２とは絶縁
しなければならない。従って、ターゲット１１０の下側
に形成された円形溝の中にセラミック絶縁性リング組立
体１７２がはめ込まれるが、これはアダプタリング組立
体１５２の上側の対応する溝１７４にもはめ込まれてい
る。セラミックを含む多様な絶縁性材料製である絶縁性
リング組立体１７２はターゲット１１０とアダプタリン
グ組立体１５２とを離間しているので、ターゲット１１
０には十分な負のバイアスをかけることができる。ター
ゲット、アダプタ及びセラミックリング組立体はＯリン
グ密閉面（図示せず）を備え、真空チャンバとターゲッ
ト１１０の真空気密組立体を提供する。
アダプタリング組立体１５２によって支持されている。
しかし、ターゲット１１０は負のバイアスをかけられる
ので、接地されたアダプタリング組立体１５２とは絶縁
しなければならない。従って、ターゲット１１０の下側
に形成された円形溝の中にセラミック絶縁性リング組立
体１７２がはめ込まれるが、これはアダプタリング組立
体１５２の上側の対応する溝１７４にもはめ込まれてい
る。セラミックを含む多様な絶縁性材料製である絶縁性
リング組立体１７２はターゲット１１０とアダプタリン
グ組立体１５２とを離間しているので、ターゲット１１
０には十分な負のバイアスをかけることができる。ター
ゲット、アダプタ及びセラミックリング組立体はＯリン
グ密閉面（図示せず）を備え、真空チャンバとターゲッ
ト１１０の真空気密組立体を提供する。
【００４０】ターゲット１１０の均一な浸食を促進する
ために、マグネトロン１１６（図２）がターゲット１１
０の上に提供されることがある。しかし、プラズマのＲ
Ｆイオン化を増大してマグネトロンを省略することもで
きる。
ために、マグネトロン１１６（図２）がターゲット１１
０の上に提供されることがある。しかし、プラズマのＲ
Ｆイオン化を増大してマグネトロンを省略することもで
きる。
【００４１】本発明が１以上のＲＦ給電コイルを有する
プラズマチャンバに適用可能なことが認識されるべきで
ある。例えば、本発明は、係属出願第０８／５５９，３
４５号で説明される種類のヘリコン波を発生する多重コ
イルチャンバにも適用される。また、コイル以外のイオ
ン化部材を使用することもできる。
プラズマチャンバに適用可能なことが認識されるべきで
ある。例えば、本発明は、係属出願第０８／５５９，３
４５号で説明される種類のヘリコン波を発生する多重コ
イルチャンバにも適用される。また、コイル以外のイオ
ン化部材を使用することもできる。
【００４２】適当なＲＦ発生器と整合回路は当業者で周
知の構成部品である。例えば、整合回路及びアンテナと
の最上の周波数整合を探索する「周波数探索」の能力を
有するＥＮＩ Ｇｅｎｅｓｉｓシリーズ等のＲＦ発生器
が適切である。コイルシールド１０４へのＲＦ電力を発
生する発生器の周波数は好適には２ＭＨｚであるが、こ
の周波数は、例えば１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲で変
化することが予想される。ＲＦ電力の設定は４．５ｋＷ
が好適であるが、１．５〜５ｋＷの範囲が十分であると
考えられる。用途によっては、交流または直流電力をコ
イルまたは他のエネルギ伝達部材に適用することによっ
てエネルギがプラズマに伝達されることもある。ターゲ
ット１１０にバイアスをかけるための直流電力の設定は
３ｋＷが好適であるが、多くの用途では２〜２５ｋＷの
範囲が十分であると考えられる。同様に、ペデスタルバ
イアス電圧は直流−３０Ｖが十分であるが、例えば−２
０〜−１００Ｖの範囲で変化することもできる。
知の構成部品である。例えば、整合回路及びアンテナと
の最上の周波数整合を探索する「周波数探索」の能力を
有するＥＮＩ Ｇｅｎｅｓｉｓシリーズ等のＲＦ発生器
が適切である。コイルシールド１０４へのＲＦ電力を発
生する発生器の周波数は好適には２ＭＨｚであるが、こ
の周波数は、例えば１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲で変
化することが予想される。ＲＦ電力の設定は４．５ｋＷ
が好適であるが、１．５〜５ｋＷの範囲が十分であると
考えられる。用途によっては、交流または直流電力をコ
イルまたは他のエネルギ伝達部材に適用することによっ
てエネルギがプラズマに伝達されることもある。ターゲ
ット１１０にバイアスをかけるための直流電力の設定は
３ｋＷが好適であるが、多くの用途では２〜２５ｋＷの
範囲が十分であると考えられる。同様に、ペデスタルバ
イアス電圧は直流−３０Ｖが十分であるが、例えば−２
０〜−１００Ｖの範囲で変化することもできる。
【００４３】ウェハとターゲットの間隔は好適には約１
４０ｍｍであるが、約４０ｍｍ（すなわち１．５"）〜
約２００ｍｍ（すなわち８"）の範囲で変化することが
できる。このウェハとターゲットの間隔に対して、約２
９０ｍｍ（すなわち１１と１／２インチ）のコイル直径
が好適である。コイルの直径を大きくするとコイルがワ
ークピースの周縁から離れるので、底部の堆積有効範囲
に有害な影響を与えることがある。他方、コイルの直径
を小さくするとコイルがウェハの周縁に近づくので、層
の均一性に有害な影響を与えることがある。コイルの直
径を小さくするとコイルがターゲットのさらに近くに配
置され、ターゲットからの材料の多くがコイルに堆積す
るので、それがコイルからスパッタリングされる材料の
均一性に有害な影響を与えることがあると考えられる。
４０ｍｍであるが、約４０ｍｍ（すなわち１．５"）〜
約２００ｍｍ（すなわち８"）の範囲で変化することが
できる。このウェハとターゲットの間隔に対して、約２
９０ｍｍ（すなわち１１と１／２インチ）のコイル直径
が好適である。コイルの直径を大きくするとコイルがワ
ークピースの周縁から離れるので、底部の堆積有効範囲
に有害な影響を与えることがある。他方、コイルの直径
を小さくするとコイルがウェハの周縁に近づくので、層
の均一性に有害な影響を与えることがある。コイルの直
径を小さくするとコイルがターゲットのさらに近くに配
置され、ターゲットからの材料の多くがコイルに堆積す
るので、それがコイルからスパッタリングされる材料の
均一性に有害な影響を与えることがあると考えられる。
【００４４】上記で示したように、ターゲット１１０及
びコイルシールド１０４からスパッタリングされる材料
の相対量は、コイルに適用されるＲＦ電力と、ターゲッ
トに適用される直流電力の比の関数である。しかし、用
途によっては、コイル及びターゲットからの材料の堆積
層の均一性を改善するために最適なＲＦ電力レベルが、
イオン化のためのプラズマ密度を発生するために最適で
ないことがある。代替プラズマチャンバは、一般にコイ
ル状の形状であるが、ＲＦ発生器に接続されていない第
２ターゲットを有する。ここでは、第２ターゲットは、
フィードスルー隔離体を通じて可変負直流バイアス電源
に接続された平らな閉じた環状体から形成されている。
その結果、このチャンバは、第１ターゲット１１０、第
２環状ターゲット及びＲＦコイルシールド１０４の３つ
の「ターゲット」を有する。
びコイルシールド１０４からスパッタリングされる材料
の相対量は、コイルに適用されるＲＦ電力と、ターゲッ
トに適用される直流電力の比の関数である。しかし、用
途によっては、コイル及びターゲットからの材料の堆積
層の均一性を改善するために最適なＲＦ電力レベルが、
イオン化のためのプラズマ密度を発生するために最適で
ないことがある。代替プラズマチャンバは、一般にコイ
ル状の形状であるが、ＲＦ発生器に接続されていない第
２ターゲットを有する。ここでは、第２ターゲットは、
フィードスルー隔離体を通じて可変負直流バイアス電源
に接続された平らな閉じた環状体から形成されている。
その結果、このチャンバは、第１ターゲット１１０、第
２環状ターゲット及びＲＦコイルシールド１０４の３つ
の「ターゲット」を有する。
【００４５】コイルシールド１０４は、８インチウェハ
用の場合、直径１０〜１２インチを有する一般に円筒形
に形成された、高耐久性のビードブラスト加工された中
実高純度（好適には純度９９．９９５％）チタンといっ
た導電性材料で作られている。しかし、スパッタリング
される材料及び他の要因によっては他の高導電性材料が
利用されることがある。例えば、スパッタリングされる
材料がアルミニウムの場合、ターゲット及びコイルシー
ルド１０４は両方とも高純度アルミニウム製である。
用の場合、直径１０〜１２インチを有する一般に円筒形
に形成された、高耐久性のビードブラスト加工された中
実高純度（好適には純度９９．９９５％）チタンといっ
た導電性材料で作られている。しかし、スパッタリング
される材料及び他の要因によっては他の高導電性材料が
利用されることがある。例えば、スパッタリングされる
材料がアルミニウムの場合、ターゲット及びコイルシー
ルド１０４は両方とも高純度アルミニウム製である。
【００４６】プラズマを発生するために、Ａｒ、Ｈ2ま
たは、ＮＦ3，ＣＦ3といった反応性気体及び多くの他の
種類の気体を含む多様な前駆物質気体が利用される。
０．１〜１００ｍTorrの圧力を含む多様な前駆物質気体
圧力が適切である。イオン化ＰＶＤの場合、スパッタリ
ング材料の最適なイオン化のためには、１０〜５０ｍTo
rrの間の圧力が好適である。
たは、ＮＦ3，ＣＦ3といった反応性気体及び多くの他の
種類の気体を含む多様な前駆物質気体が利用される。
０．１〜１００ｍTorrの圧力を含む多様な前駆物質気体
圧力が適切である。イオン化ＰＶＤの場合、スパッタリ
ング材料の最適なイオン化のためには、１０〜５０ｍTo
rrの間の圧力が好適である。
【００４７】本発明の修正はその多様な態様において、
当業者には明らかであり、一定の検討の後で明らかにな
るものもあれば、慣例的な機械的及び電子的設計の問題
であるものもあることが当然理解されるだろう。他の実
施形態も可能であり、その詳細な設計は特定の用途に依
存する。従って、本発明の範囲はここで説明される特定
の実施形態によって制限されるのではなく、添付の請求
項とその均等物によってのみ定義されるべきである。
当業者には明らかであり、一定の検討の後で明らかにな
るものもあれば、慣例的な機械的及び電子的設計の問題
であるものもあることが当然理解されるだろう。他の実
施形態も可能であり、その詳細な設計は特定の用途に依
存する。従って、本発明の範囲はここで説明される特定
の実施形態によって制限されるのではなく、添付の請求
項とその均等物によってのみ定義されるべきである。
【図１】本発明の一実施形態によるプラズマ発生チャン
バの斜視部分断面図である。
バの斜視部分断面図である。
【図２】図１のプラズマ発生チャンバへの電気的相互接
続の概略図である。
続の概略図である。
【図３】真空チャンバ内に設置された図１のプラズマ発
生チャンバの概略部分断面図である。
生チャンバの概略部分断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による絶縁性巻線間シー
ルドの概略断面図である。
ルドの概略断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による絶縁性巻線間シー
ルドの概略断面図である。
ルドの概略断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態による巻線間シールドの
概略断面図である。
概略断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態による巻線間シールドと
コイル巻線の概略断面図である。
コイル巻線の概略断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第５実施形態による巻線間
シールドの概略断面図であり、（ｂ）は、本発明の第５
実施形態による巻線間シールドの前面図である。
シールドの概略断面図であり、（ｂ）は、本発明の第５
実施形態による巻線間シールドの前面図である。
【図９】本発明の第６実施形態による巻線間シールドの
概略断面図である。
概略断面図である。
Claims (28)
- 【請求項１】 ワークピースを処理する装置であって、 チャンバと、 前記ワークピースの保持器と、 前記保持器に隣接したプラズマ発生領域と、 プラズマを発生するようにエネルギを前記プラズマ発生
領域に結合するための、長手方向溝を画成しているコイ
ルと、 前記プラズマを閉じ込めて、スパッタリング材料が前記
溝を通過することを阻止するための、前記コイルに取り
付けられ且つ前記溝と整列して配置された絶縁性シール
ドと、を含む装置。 - 【請求項２】 堆積材料をワークピースに堆積する装置
であって、 チャンバと、 堆積材料発生源と、 前記ワークピースの保持器と、 前記発生源と前記保持器の間のプラズマ発生領域と、 プラズマを発生して前記材料をイオン化するように、エ
ネルギを前記プラズマ発生領域に結合するための、長手
方向溝を画成しているコイルと、 前記プラズマを閉じ込めて、スパッタリング材料が前記
溝を通過することを阻止するための、前記溝内に配置さ
れた絶縁性シールドと、を含む装置。 - 【請求項３】 材料をワークピースにスパッタリングす
る装置であって、 チャンバと、 前記材料をターゲットからスパッタリングするために、
前記チャンバ内に配置されて、前記材料から形成された
前記ターゲットと、 前記ワークピースの保持器と、 前記ターゲットと前記保持器の間のプラズマ発生領域
と、 プラズマを発生して前記材料をイオン化するように前記
プラズマ発生領域にエネルギを放射するための、前記第
１及び第２コイル巻線の間に溝を画成している前記第１
及び第２コイル巻線と、 前記プラズマを閉じ込めて、スパッタリング材料が前記
溝を通過することを阻止するための、前記溝に配置され
た絶縁性巻線間シールドとを含む装置。 - 【請求項４】 前記巻線間シールドが少なくとも１つの
絶縁性部材を含む請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記巻線間シールドが、前記第１コイル
巻線の後面に取り付けられた上部と前記第２コイル巻線
の後面に取り付けられた下部とを有し、前記本体の幅が
前記溝にまたがっている請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】 前記溝が、前記第１コイル巻線の底面と
前記第２コイル巻線の上面とによって形成され、且つ前
記巻線間シールドが前記第１コイル巻線の底面に取り付
けられた上部と前記第２コイル巻線の上面に取り付けら
れた下部とを有する請求項４に記載の装置。 - 【請求項７】 前記巻線間シールドの幅が前記溝の幅に
実質上等しい請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記巻線間シールドが、空隙と、前記プ
ラズマ発生領域から前記空隙に至る開口部を有し、前記
空隙の幅が前記開口部の幅より大きい請求項５に記載の
装置。 - 【請求項９】 前記空隙がラビリンス式通路を画成して
いる請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記ラビリンス式通路の最上部及び最
下部が前記開口部の見通し線の範囲外にある請求項９に
記載の装置。 - 【請求項１１】 前記絶縁性部材がセラミック及びマコ
ールの１つである請求項４に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記コイル巻線間シールドが第１絶縁
性部材と第２絶縁性部材とを含む請求項３に記載の装
置。 - 【請求項１３】 前記第１及び第２絶縁性部材が前記溝
の中に配置されている請求項１２に記載の装置。 - 【請求項１４】 開口部と、垂直及び水平通路を含むラ
ビリンス式通路が前記第１と第２絶縁性部材との間に形
成されており、前記第１及び第２絶縁性部材にわたる前
記スパッタリング材料の完全な経路が堆積することを防
止するように、前記第１絶縁性部材と前記第２絶縁性部
材とが互いに組み合わされている請求項１３に記載の装
置。 - 【請求項１５】 前記開口部が前記第１絶縁性部材と前
記第２コイル巻線との間に形成されてい請求項１４に記
載の装置。 - 【請求項１６】 前記開口部が１．５ｍｍ以下である請
求項１５に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記第１コイル巻線が、前記第２コイ
ル巻線の一部に重なり合っているがそれから離間したフ
ランジ部分を有する請求項３に記載の装置。 - 【請求項１８】 前記コイル巻線間シールドが前記フラ
ンジ部分、前記上部及び、前記第１と第２コイル巻線と
の間に配置された絶縁性部材を含む請求項１７に記載の
装置。 - 【請求項１９】 ラビリンス式通路が前記フランジ部分
と前記上部との間に形成され、前記第１及び第２コイル
巻線にわたる前記スパッタリング材料の完全な導電性経
路の形成を防止する請求項１８に記載の装置。 - 【請求項２０】 前記絶縁性部材が孔を有する網状構造
を有する柔軟なシートである請求項５に記載の装置。 - 【請求項２１】 前記絶縁性部材が、前記絶縁性部材に
わたる前記スパッタリング材料の完全な導電性経路の形
成を防止する折り目を有する波形構造を有する請求項２
０に記載の装置。 - 【請求項２２】 第１ポケットが前記第１コイル巻線と
前記絶縁性部材との間に形成されている請求項２０に記
載の装置。 - 【請求項２３】 第２ポケットが前記第２コイル巻線と
前記絶縁性部材との間に形成されている請求項２２に記
載の装置。 - 【請求項２４】 半導体デバイスを処理する方法であっ
て、 前記デバイスの上に配置されたプラズマにエネルギを与
えるために、コイルからＲＦエネルギを放射するステッ
プであって、前記コイルが前記コイル巻線間の溝を有す
る巻線を有しているステップと、 プラズマが前記コイルの溝を通じてプラズマ発生領域を
出ることを防止するために、前記コイルの溝の少なくと
も一部にわたる絶縁性シールドを使用して、前記コイル
によって画成される前記プラズマ発生領域に前記プラズ
マを閉じ込めるステップと、を含む方法。 - 【請求項２５】 ワークピースに堆積材料を堆積する方
法であって、 プラズマを発生して前記材料をイオン化するために、コ
イルからプラズマ発生領域にエネルギを結合するステッ
プであって、前記コイルが長手方向溝を画成しているス
テップと、 前記コイルに取り付けられ、前記溝にわたるように配置
された絶縁性シールドを使用して、スパッタリング材料
が前記溝を通過すること阻止するステップと、を含む方
法。 - 【請求項２６】 ワークピースに堆積材料を堆積する方
法であって、 プラズマを発生して前記材料をイオン化するために、コ
イルからプラズマ発生領域にエネルギを結合するステッ
プであって、前記コイルが長手方向溝を画成しているス
テップと、 前記溝の中に配置された絶縁性シールドを使用して、ス
パッタリング材料が前記溝を通過することを阻止するス
テップと、を含む方法。 - 【請求項２７】 ワークピースに材料をスパッタリング
する方法であって、 プラズマを発生して前記材料をイオン化するために、第
１及び第２コイル巻線を使用してエネルギをプラズマ発
生領域に放射するステップであって、前記第１及び第２
コイル巻線が前記第１及び第２コイル巻線の間に溝を画
成しているステップと、 前記溝に配置された絶縁性巻線間シールドを使用して、
スパッタリング材料が前記溝を通過することを阻止する
ステップと、を含む方法。 - 【請求項２８】 ワークピースに堆積材料を堆積する装
置であって、 内部に内壁表面とイオン化領域を有する堆積チャンバ
と、 前記イオン化領域に沿って少なくとも部分的に延びるイ
オン化部材であって、前記イオン化部材が前記内壁表面
と前記イオン化領域の中間に配置され、前記イオン化部
材が前記イオン化領域に沿って少なくとも部分的に貫通
して延びる少なくとも１つのギャップを含む部材と、 前記ギャップにわたる絶縁性部材と、を含む装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/856,423 US6103070A (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Powered shield source for high density plasma |
| US08/856423 | 1997-05-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106912A true JPH11106912A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=25323592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10170494A Withdrawn JPH11106912A (ja) | 1997-05-14 | 1998-05-14 | 高密度プラズマのための、電力を付与されたシールド源 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6103070A (ja) |
| JP (1) | JPH11106912A (ja) |
| KR (1) | KR19980086991A (ja) |
| TW (1) | TW410530B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR20140145621A (ko) * | 2012-04-19 | 2014-12-23 | 로트 운트 라우 악치엔게젤샤프트 | 마이크로파 플라스마 발생 장치 및 그 작동 방법 |
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