KR20220103038A - 성막 장치 및 성막 방법 - Google Patents
성막 장치 및 성막 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220103038A KR20220103038A KR1020220000720A KR20220000720A KR20220103038A KR 20220103038 A KR20220103038 A KR 20220103038A KR 1020220000720 A KR1020220000720 A KR 1020220000720A KR 20220000720 A KR20220000720 A KR 20220000720A KR 20220103038 A KR20220103038 A KR 20220103038A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- shutter
- film
- target
- cathode
- targets
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 42
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 26
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3464—Sputtering using more than one target
-
- 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
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
-
- 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
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- 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
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
-
- 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
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
-
- 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
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3414—Targets
- H01J37/3426—Material
- H01J37/3429—Plural materials
-
- 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
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3435—Target holders (includes backing plates and endblocks)
-
- 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
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3441—Dark space shields
-
- 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
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3447—Collimators, shutters, apertures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/332—Coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
[과제] 스퍼터링에 의해 기판 상에 막을 형성하는 성막 장치에 대해, 캐소드의 사이즈를 변경하는 일이 없이, 또한, 장치를 대형화시키는 일이 없이, 보다 다종의 타겟을 탑재 가능하게 한다.
[해결 수단] 기판 상에 스퍼터링에 의해 막을 형성하는 성막 장치에 있어서, 기판을 보지하는 기판 보지부를 구비하고, 스퍼터 입자를 방출하는 타겟을 보지하고, 전원에 접속되는 캐소드를 복수 구비하고. 상기 복수의 상기 캐소드 중, 적어도 1개의 상기 캐소드는, 복수 종류의 상기 타겟을 보지한다.
[해결 수단] 기판 상에 스퍼터링에 의해 막을 형성하는 성막 장치에 있어서, 기판을 보지하는 기판 보지부를 구비하고, 스퍼터 입자를 방출하는 타겟을 보지하고, 전원에 접속되는 캐소드를 복수 구비하고. 상기 복수의 상기 캐소드 중, 적어도 1개의 상기 캐소드는, 복수 종류의 상기 타겟을 보지한다.
Description
본 개시는 성막 장치 및 성막 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에 개시된 성막 장치는, 처리 용기를 갖고, 처리 용기 내에 스테이지가 설치되어 있다. 스테이지는 웨이퍼가 탑재되는 정전 척을 구비한다. 또한, 스테이지의 상방에는, 3개 이상의 복수의 타겟이 설치되어 있다. 복수의 타겟은 서로 상이한 금속 재료를 가진다. 또한, 복수의 타겟의 각각은 금속제의 홀더에 의해 보지되어 있다. 홀더는 절연 부재를 거쳐서 처리 용기의 천부에 지지되어 있다. 복수의 타겟으로는, 홀더를 거쳐서 전원이 각각 접속되어 있다. 전원은 부의 직류 전압을 복수의 타겟으로 각각 인가한다. 또한, 복수의 마그넷이, 대응의 타겟을 대향하도록, 처리 용기의 외부에 배치되어 있다. 성막 장치는 복수의 마그넷을 각각 조작하기 위한 복수의 주사 기구를 구비하고 있다.
본 개시에 따른 기술은, 스퍼터링에 의해 기판 상에 막을 형성하는 성막 장치에 대해, 캐소드의 사이즈를 변경하는 일이 없이, 또한, 장치를 대형화시키는 일이 없이, 보다 다종의 타겟을 탑재 가능하게 한다.
본 개시의 일 태양은, 기판 상에 스퍼터링에 의해 막을 형성하는 성막 장치에 있어서, 기판을 보지하는 기판 보지부를 구비하고, 스퍼터 입자를 방출하는 타겟을 보지하고, 전원에 접속되는 캐소드를 복수 구비하고, 상기 복수의 상기 캐소드 중, 적어도 1개의 상기 캐소드는 복수 종류의 상기 타겟을 보지한다.
본 개시에 의하면, 스퍼터링에 의해 기판 상에 막을 형성하는 성막 장치에 대해, 캐소드의 사이즈를 변경하는 일이 없이, 또한, 장치를 대형화시키는 일이 없이, 보다 다종의 타겟을 탑재할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 성막 장치의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
도 2는 처리 용기의 천정부의 모식 하면도이다.
도 3은 제 1 캐소드의 주변의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제 2 캐소드의 주변의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제 1 셔터의 모식 하면도이다.
도 6은 제 2 셔터의 모식 하면도이다.
도 7은 제 1 셔터 및 제 2 셔터에 의해 1개의 타겟을 선택적으로 노출시키는 모습을 도시하는 도면이다.
도 8은 제 1 셔터 및 제 2 셔터에 의해 1개의 타겟을 선택적으로 노출시키는 모습을 도시하는 도면이다.
도 9는 제 1 셔터 및 제 2 셔터에 의해 1개의 타겟을 선택적으로 노출시키는 모습을 도시하는 도면이다.
도 10은 캐소드의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 처리 용기의 천정부의 모식 하면도이다.
도 3은 제 1 캐소드의 주변의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제 2 캐소드의 주변의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제 1 셔터의 모식 하면도이다.
도 6은 제 2 셔터의 모식 하면도이다.
도 7은 제 1 셔터 및 제 2 셔터에 의해 1개의 타겟을 선택적으로 노출시키는 모습을 도시하는 도면이다.
도 8은 제 1 셔터 및 제 2 셔터에 의해 1개의 타겟을 선택적으로 노출시키는 모습을 도시하는 도면이다.
도 9는 제 1 셔터 및 제 2 셔터에 의해 1개의 타겟을 선택적으로 노출시키는 모습을 도시하는 도면이다.
도 10은 캐소드의 다른 예를 도시하는 도면이다.
반도체 디바이스 등의 제조 프로세스에 있어서는, 반도체 웨이퍼(이하, "웨이퍼"라고 한다) 등의 기판에 대해서, 금속막 등의 소망의 막을 형성하는 성막 처리가 행해진다. 이 성막 처리는, 예를 들면 스퍼터링에 의해 행해진다.
스퍼터링에 의해 성막을 실시하는 성막 장치는, 기판을 보지하는 기판 보지부와, 스퍼터 입자를 방출하는 타겟이 기판 보지부에 향하도록 타겟을 보지하고, 전원에 접속되는 캐소드를 구비한다. 캐소드는, 예를 들면, 기판 보지부가 내부에 설치된 처리 용기의 천부에 지지된다.
성막 장치에는, 복수의 타겟이 탑재되는 일이 있다. 예를 들면, 층간에 조성이 상이한 다층막을 1개의 성막 장치로 형성하는 경우에는, 복수의 타겟이 탑재된다. 복수의 타겟이 탑재되는 경우, 타겟은 각각 상이한 캐소드에 보지된다(특허문헌 1 참조).
또한, 근년, 다층막의 새로운 다층화 등에 의해, 한층 더 많은 종류의 타겟을 성막 장치에 탑재하는 것이 요구되는 경우가 있다. 그러나, 성막 장치에 탑재하는 타겟의 수를 늘리기 위해서, 캐소드의 수를 늘리면, 캐소드를 지지하는 처리 용기가 커져, 성막 장치가 대형화해 버린다. 캐소드의 설계를 변경해 캐소드를 작게 하면, 캐소드 수를 늘렸을 때의 성막 장치의 대형화는 억제할 수 있지만, 캐소드의 설계를 변경하면, 스퍼터링시의 처리 공간에의 스퍼터 입자의 방출 상태가 변화하기 때문에, 처리 조건의 재검토가 필요하게 되어, 바람직하지 않다.
그래서, 본 개시에 따른 기술은, 스퍼터링에 의해 기판 상에 막을 형성하는 성막 장치에 대해, 캐소드의 사이즈를 변경하는 일이 없이, 또한, 장치를 대형화시키는 일이 없이, 보다 다종의 타겟을 탑재 가능하게 한다.
이하, 본 실시형태에 따른 성막 장치를 도면을 참조해 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 대해서는 동일한 부호를 교부하는 것으로 중복 설명을 생략한다.
<성막 장치>
도 1은 본 실시형태에 따른 성막 장치(1)의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다. 도 2는 후술의 처리 용기(10)의 천정부의 모식 하면도이다. 도 3은 후술의 제 1 캐소드의 주변의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 후술의 제 2 캐소드의 주변의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 후술의 제 1 셔터의 모식 하면도이다. 도 6은 후술의 제 2 셔터의 모식 하면도이다. 도 7 내지 도 9는 제 1 셔터 및 제 2 셔터에 의해 1개의 타겟을 선택적으로 노출시키는 모습을 도시하는 도면이다. 또한, 도 1에서는, 후술의 쉴드의 도시를 생략하고 있다.
도 1의 성막 장치(1)는, 스퍼터링에 의해 기판으로서의 웨이퍼(W) 상에 막을 형성하는 것이며, 보다 구체적으로는, 마그네트론 스퍼터링에 의해 웨이퍼(W) 상에 다층막을 형성하는 것이다. 이 성막 장치(1)는 처리 용기(10)를 구비한다.
처리 용기(10)는, 감압 가능하게 구성되고, 웨이퍼(W)를 수용하는 것이며, 예를 들면 알루미늄으로부터 형성되어, 접지 전위에 접속되어 있다. 처리 용기(10)의 저부에는, 상기 처리 용기(10) 내의 공간을 감압하기 위한 배기 장치(11)가, APC 밸브(12)를 거쳐서 접속되어 있다. 또한, 처리 용기(10)의 측벽에는, 웨이퍼(W)의 반출·반입구(13)가 형성되어 있고, 이 반출·반입구(13)에는 상기 반출·반입구(13)를 개폐하기 위한 게이트 밸브(13a)가 설치되어 있다.
처리 용기(10) 내에는, 기판 보지부로서의 탑재대(14)가 설치되어 있다. 탑재대(14)에는, 웨이퍼(W)가 탑재된다. 탑재대(14)는 베이스부(14a) 및 정전 척(14b)을 구비한다.
베이스부(14a)는, 예를 들면, 알루미늄을 이용해 원판형상으로 형성되어 있다. 이 베이스부(14a)에는, 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 히터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 히터 대신에 냉각 기구를 설치해도 좋고, 히터와 냉각 기구의 양쪽 모두를 설치해도 좋다.
정전 척(14b)은, 유전체막과, 상기 유전체막의 내층으로서 설치된 전극을 구비하며, 베이스부(14a) 상에 설치되어 있다. 정전 척(14b)의 전극에는, 직류 전원(15)이 접속되어 있다. 정전 척(14b) 상에 탑재된 웨이퍼(W)는, 직류 전원(15)으로부터 직류 전압을 상기 전극에 인가하는 것에 의해 생기는 정전력에 의해 정전 척(14b)에 흡착 보지된다.
탑재대(14)는, 회전·이동 기구(16)에 접속되어 있다. 회전·이동 기구(16)는, 예를 들면 지축(16a) 및 구동부(16b)를 구비한다.
지축(16a)은, 처리 용기(10)의 저벽을 관통하도록, 상하 방향으로 연재한다. 이 지축(16a)과 처리 용기(10)의 저벽과의 사이에는, 밀봉 부재(SL)가 설치되어 있다. 밀봉 부재(SL)는, 지축(16a)이 회전 및 상하동 가능하도록, 처리 용기(10)의 저벽과 지축(16a)과의 사이의 공간을 밀봉하는 부재이며, 예를 들면, 자성 유체 시일이다. 지축(16a)의 상단은 탑재대(14)의 하면 중앙에 접속되어 있고, 하단은 구동부(16b)에 접속되어 있다.
구동부(16b)는, 지축(16a)을 회전 및 상하동시키기 위한 구동력을 발생하는 구동원(예를 들면 모터 등)을 구비한다. 지축(16a)이 그 축선(AX)을 중심으로 회전하는 것에 따라, 탑재대(14)가 상기 축선(AX)을 중심으로 회전하고, 지축(16a)이 상하동하는 것에 따라, 탑재대(14)가 상하동한다.
탑재대(14)의 상방에는, 타겟(20)을 보지하는 동 등의 금속제의 캐소드(20a)가 복수 설치되어 있고, 본 예에서는, 4개 설치되어 있다. 각 캐소드(20a)는, 타겟(20)이 처리 용기(10) 내에 배치되고 또한 탑재대(14)에 향하도록, 상기 타겟(20)을 정면으로 보지한다. 이 각 캐소드(20a)는, 처리 용기(10)의 천정부에 장착되어 있다. 처리 용기(10)에 있어서의 각 캐소드(20a)의 장착 위치에는, 관통구가 형성되어 있다. 또한, 상기 관통구를 둘러싸도록 처리 용기(10)의 내벽면에 절연 부재(10a)가 설치되어 있다. 각 캐소드(20a)는, 상기 관통구를 폐쇄하도록, 절연 부재(10a)를 거쳐서 처리 용기(10)에 장착되어 있다.
또한, 각 캐소드(20a)에는, 전원(21)이 접속되고, 상기 전원(21)으로부터, 부의 직류 전압이 인가된다. 부의 직류 전압 대신에, 교류 전압이 인가되도록 해도 좋다.
또한, 각 캐소드(20a)의 배면측으로서, 처리 용기(10)의 외측이 되는 위치에 마그넷(22)이 설치되어 있다. 마그넷(22)은 이동 기구(23)에 접속되어 있고, 이 이동 기구(23)에 의해, 대응하는 캐소드(20a)의 배면에 따라 소정의 방향으로 요동한다. 소정의 방향은, 예를 들면, 축선(AX)을 중심으로 하는 원의, 대응하는 캐소드(20a)의 중심점에 있어서의 접선 방향이다. 또한, 이동 기구(23)는, 마그넷(22)을 요동시키기 위한 구동력을 발생하는 구동원(예를 들면 모터 등)을 포함한 구동부(도시하지 않음)를 구비한다.
본 예에 있어서 캐소드(20a)의 수는 전술과 같이 4개이다. 이들 4개의 캐소드(20a)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 축선(AX)을 중심으로 한 원주상을 따라 등간격으로 배설되어 있다. 또한, 이하에서는, 상술한 바와 같이 원주상을 따라 등간격으로 배설된 캐소드(20a) 각각을, 도 2에 있어서의 상측의 것으로부터 순서로 시계방향으로, 제 1 캐소드(20a1), 제 2 캐소드(20a2), 제 3 캐소드(20a3), 제 4 캐소드(20a4)라고 하는 일이 있다.
본 실시형태에 있어서, 4개의 캐소드(20a) 중, 적어도 1개의 캐소드(20a)는 동시에 복수 종류의 타겟(20)이 보지 가능하게 되어 있다.
예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 1 및 제 3 캐소드(20a1, 20a3)에는 1개의 대형의 타겟(20)이 보지되고, 도 2 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 제 2 및 제 4 캐소드(20a2, 20a4)에는 2개의 소형의 타겟(20)이 마그넷(22)의 요동 방향으로 늘어서도록 보지된다.
또한, 이하에서는, 제 1 캐소드(20a1)에 보지된 타겟(20)을 제 1 타겟(201), 제 2 캐소드(20a2)에 보지된 2개의 타겟(20) 중, 탑재대(14)측에서 본, 축선(AX)을 축으로 한 둘레방향 정측의 타겟(20)을 제 2 타겟(202), 동일 부측의 타겟(20)을 제 3 타겟(203)이라고 하는 일이 있다. 마찬가지로, 제 3 캐소드(20a3)에 보지된 타겟(20)을 제 4 타겟(204), 제 4 캐소드(20a4)에 보지된 2개의 타겟(20) 중, 탑재대(14)측에서 본 상기 둘레방향 정측의 타겟(20)을 제 5 타겟(205), 동일 부측의 타겟(20)을 제 6 타겟(206)이라고 하는 일이 있다.
제 1 내지 제 6 타겟(201 내지 206)은 서로 상이한 종류의 재료로 이뤄진다.
또한, 제 1 캐소드(20a1)에는, 상기 제 1 캐소드(20a1)가 보지하는 단일의 타겟(20)과 다른 캐소드(20a)가 보지하는 타겟(20)과의 사이에서의 오염(크로스 콘터미네이션)을 막기 위해, 쉴드(24)가 설치되어 있다. 쉴드(24)는 제 1 캐소드(20a1)가 보지하는 타겟(20)의 외주를 덮도록 설치되어 있다. 제 3 캐소드(20a3)에도 동일한 쉴드(24)가 설치되어 있다.
2개의 타겟(20)을 보지하는 제 2 캐소드(20a2)에는, 상기 제 2 캐소드(20a2)가 보지하는 2개의 타겟(20) 사이에서의 오염 및 상기 제 2 캐소드(20a2)가 보지하는 타겟(20)과 다른 캐소드(20a)가 보지하는 타겟(20)과의 사이에서의 오염을 막기 위해, 쉴드(25)가 설치되어 있다. 쉴드(25)는, 제 2 캐소드(20a2)가 보지하는 복수의 타겟(20) 전체의 외주를 덮고 또한 제 2 캐소드(20a2)가 보지하는 2개의 타겟(20) 사이를 멀리하도록 설치되어 있다. 제 4 캐소드(20a4)에도 동일한 쉴드(25)가 설치되어 있다.
또한, 쉴드(24, 25)에 의해, 캐소드(20a)가 스퍼터되는 것을 막을 수 있다. 또한, 쉴드(24, 25)는 예를 들면 알루미늄으로 형성된다.
쉴드(24, 25)의 탑재대(14)측의 단면(도면의 하면)과, 미사용 상태의 대응하는 타겟(20)의 탑재대(14)측의 단면(도면의 하면)은 탑재대(14) 근처에 위치한다(도면에서는 하방에 위치한다).
각 타겟(20)에 대한 마그넷(22)의 요동 범위는 상기 타겟(20)의 크기에 따라서 상이하다. 예를 들면, 도 3 및 도 4에 있어서 양머리 화살표로 표시하는 바와 같이, 제 2 타겟(202)과 같이 소형의 타겟(20)에 대한 마그넷(22)의 요동 범위는, 제 1 타겟(201)과 같이 대형의 타겟(20)에 대한 마그넷(22)의 요동 범위보다 작고, 구체적으로는 약 절반이다. 이것에 의해, 소형의 타겟(20)을 이용한 성막시에, 불필요한 부분(예를 들면, 쉴드(25)나 동일한 캐소드에 보지된 다른 소형의 타겟)이 스퍼터되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 캐소드(20a)와 탑재대(14)와의 사이에는, 셔터(30)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 캐소드(20a)에 보지된 타겟(20)과 탑재대(14)와의 사이에는, 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)가 설치되어 있다. 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)는 각각, 축선(AX)을 중심 축선으로 하는 원추면을 따르는 형상을 갖고 있다. 제 1 셔터(31)와 탑재대(14)와의 사이에 제 2 셔터(32)가 설치되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 제 1 셔터(31)에는, 제 1 및 제 3 캐소드(20a1, 20a3)에 보지되는 대형의 타겟(20)에 대응한 크기의 개구인 대개구(31a)가 형성되어 있다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제 1 셔터(31)의 중앙 부분에는, 회전축(33)의 일단이 접속되어 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 제 2 셔터(32)에는, 제 1 및 제 3 캐소드(20a1, 20a3)에 보지되는 대형의 타겟(20)에 대응한 크기의 개구인 대개구(32a)와, 제 2 및 제 4 캐소드(20a2, 20a4)에 보지되는 소형의 타겟(20)에 대응한 크기의 개구인 소개구(32b, 32c)를 구비한다. 소개구(32b)는, 제 2 및 제 4 캐소드(20a2, 20a4)에 보지되는 2개의 소형의 타겟(20) 중, 탑재대(14)측에서 본 상기 둘레방향 정측의 타겟(20)을 위한 개구이다. 한편, 소개구(32c)는, 제 2 및 제 4 캐소드(20a2, 20a4)에 보지되는 2개의 소형의 타겟(20) 중, 탑재대(14)측에서 본 상기 둘레방향 부측의 타겟(20)을 위한 개구이다. 이하에서는, 소개구(32b) 및 소개구(32c)를 각각, 정측 소개구(32b) 및 부측 소개구(32c)라고 하는 일이 있다.
탑재대(14)측에서 보아서, 대개구(32a)의 위치를 12시의 위치로 했을 때에, 예를 들면, 정측 소개구(32b)의 위치는 3시 부근의 위치이며, 부측 소개구(32c)의 위치는 6시 부근의 위치이다.
또한, 제 1 셔터(31)에, 대개구(32a), 소개구(32b, 32c)와 동일한 개구가 형성되고, 제 2 셔터(32)에, 대개구(31a)와 동일한 개구가 형성되어 있어도 좋다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이 제 2 셔터(32)의 중앙 부분에는, 일단이 제 1 셔터(31)의 중앙 부분에 접속된 회전축(34)의 타단이 접속되어 있다.
회전축(33) 및 회전축(34)의 중심 축선은 동축으로 설치되어 있고, 축선(AX)에 대략 일치한다. 회전축(33)은, 처리 용기(10)의 외측까지 연장되고, 그 타단이 회전 기구(35)에 접속되어 있다. 회전 기구(35)는, 회전축(33) 및 회전축(34)을 축선(AX)을 중심으로 서로 독립해서 회전시키는 것이 가능하게 구성되어 있다. 또한, 회전 기구(35)는, 회전축(33) 및 회전축(34)을 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 구동원(예를 들면 모터 등)을 포함한 구동부(도시하지 않음)를 구비한다.
회전축(33)의 축선(AX)을 중심으로 한 회전에 수반해 제 1 셔터(31)도 축선(AX)을 중심으로 회전하고, 회전축(34)의 축선(AX)을 중심으로 한 회전에 수반해 제 2 셔터(32)도 축선(AX)을 중심으로 회전한다. 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)의 회전에 의해, 대개구(32a), 소개구(32b), 소개구(32c), 타겟(20)의 상대적인 위치가 변화한다. 이것에 의해, 예를 들면, 전 타겟(20) 중, 1개의 타겟(20)만이 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)의 개구를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출된다.
구체적으로는, 예를 들면, 전 타겟(20) 중, 제 1 타겟(201)만이 도 7에 도시하는 바와 같이 대개구(31a) 및 대개구(32a)를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 노출됨과 동시에, 그 외의 타겟(20)이 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)에 의해 탑재대(14)에 대해서 차폐된다.
또한, 전 타겟(20) 중, 제 2 타겟(202)만이 도 8에 도시하는 바와 같이 대개구(31a) 및 정측 소개구(32b)를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 노출됨과 동시에, 그 외의 타겟(20)이 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)에 의해 탑재대(14)에 대해서 차폐된다.
또한, 전 타겟(20) 중, 제 3 타겟(203)만이 도 9에 도시하는 바와 같이 대개구(31a) 및 부측 소개구(32c)를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 노출됨과 동시에, 그 외의 타겟(20)이 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)에 의해 탑재대(14)에 대해서 차폐된다.
또한, 성막 장치(1)는, 처리 용기(10) 내에 가스를 공급하는 가스 공급부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 가스 공급부는, 예를 들면, 가스 소스, 매스 플로우 콘트롤러 등의 유량 제어기 및 가스 도입부를 구비한다. 가스 소스는, 처리 용기(10) 내에 있어서 여기되는 가스(예를 들면 Ar 가스)를 저장하고 있다. 가스 소스는 유량 제어기를 거쳐서 가스 도입부에 접속되어 있다. 가스 도입부는 가스 소스로부터의 가스를 처리 용기(10) 내에 도입하는 부재이다.
이 가스 공급부로부터 가스가 공급되고, 전원(21)에 의해 타겟(20)에 전력이 공급되면, 처리 용기(10) 내에 공급된 가스가 여기된다. 또한, 마그넷(22)에 의해, 타겟(20)의 정면 근방에 자계가 발생하고, 플라스마가 타겟(20)의 정면 근방에 집중한다. 그리고, 타겟(20)에 플라스마 중의 정이온이 충돌하는 것으로, 타겟(20)으로부터 당해 타겟(20)을 구성하는 물질이 스퍼터 입자로서 방출된다. 이것에 의해, 웨이퍼(W) 상에 소망의 막이 형성된다.
성막 장치(1)는 도 1에 도시하는 바와 같이 또한 더 제어부(U)를 구비한다. 제어부(U)는, 예를 들면 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 프로그램 격납부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 프로그램 격납부에는, 구동부(16b), 이동 기구(23)의 구동부, 회전 기구(35)의 구동부 등을 제어하고, 성막 장치(1)에 있어서의 후술의 성막 처리를 실현하기 위한 프로그램이 격납되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 상기 기억 매체로부터 제어부(U)에 인스톨된 것이어도 좋다. 또한, 프로그램의 일부 또는 모두는 전용 하드웨어(회로 기판)로 실현되어도 좋다.
<성막 처리>
다음에, 성막 장치(1)를 이용한 성막 처리의 일 예에 대해 설명한다.
(반입)
우선, 제어부(U)의 제어 하에, 소망의 압력으로 조정되어 있는 처리 용기(10) 내에 웨이퍼(W)가 반입된다. 구체적으로는, 게이트 밸브(13a)가 개방되고, 처리 용기(10)에 인접하는 진공 분위기의 반송실(도시하지 않음)로부터 반출·반입구(13)를 거쳐서, 웨이퍼(W)를 보지한 반송 기구(도시하지 않음)가 처리 용기(10) 내에 삽입된다. 그리고, 웨이퍼(W)가 탑재대(14)의 상방에 반송된다. 이어서, 상승한 지지 핀(도시하지 않음) 위에 웨이퍼(W)가 주고받아지고, 그 후, 상기 반송 기구는 처리 용기(10)로부터 발출되고, 게이트 밸브(13a)가 닫혀진다. 그것과 함께, 상기 지지 핀의 하강이 행해지고, 웨이퍼(W)가 탑재대(14) 상에 탑재되어, 정전 척(14b)의 정전 흡착력에 의해 흡착 보지된다.
(다층막 형성)
이어서, 마그네트론 스퍼터링에 의해 웨이퍼(W) 상에 다층막이 형성된다. 구체적으로는, 제 1 타겟(201)을 이용한 성막, 제 2 타겟(202)을 이용한 성막, 제 3 타겟(203)을 이용한 성막, 제 4 타겟(204)을 이용한 성막, 제 5 타겟(205)을 이용한 성막, 제 6 타겟(206)을 이용한 성막이 웨이퍼(W)에 대해 행해진다. 성막의 순서 임의이며 미리 정해져 있다. 또한, 상기 6종류의 성막의 적어도 어느 하나가 복수회 행해져도 좋다.
제 1 타겟(201)을 이용한 성막에서는, 회전 기구(35)에 의한 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)의 회전에 의해, 전 타겟(20) 중, 제 1 타겟(201)만이 대개구(31a) 및 대개구(32a)를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출된다. 그리고, 회전·이동 기구(16)에 의해 탑재대(14)가 회전됨과 동시에, 가스 공급부(도시하지 않음)로부터 처리 용기(10) 내에, 예를 들면 Ar 가스가 공급된다. 또한, 전원(21)으로부터 제 1 타겟(201)에 전력이 공급된다. 그것과 함께, 이동 기구(23)에 의해, 마그넷(22)이 제 1 캐소드(20a1)에 따라 전술의 소정의 방향으로 요동된다. 전원(21)으로부터의 전력에 의해, 처리 용기(10) 내의 Ar 가스가 전리되고, 전리에 의해 생긴 전자가, 대응하는 마그넷(22)이 제 1 타겟(201)의 정면에 형성한 자장(즉 누설 자장)에 의해 드리프트 운동하고, 고밀도인 플라스마를 발생시킨다. 이 플라스마 중에 생긴 Ar 이온에 의해, 제 1 타겟(201)의 표면이 스퍼터링되고, 제 1 타겟(201)의 구성 재료의 스퍼터 입자가 웨이퍼(W) 상에 퇴적되어, 제 1 타겟(201)의 구성 재료의 층이 형성된다.
제 2 타겟(202)을 이용한 성막에서는, 회전 기구(35)에 의한 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)의 회전에 의해, 전 타겟(20) 중, 제 2 타겟(202)만이 대개구(31a) 및 정측 소개구(32b)를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출된다. 그리고, 이 상태에서, 제 1 타겟(201)을 이용한 성막과 마찬가지로, 처리 용기(10) 내에의 Ar 가스의 공급, 전원(21)으로부터의 전력 공급, 대응하는 마그넷(22)의 요동 등을 실행한다. 이것에 의해, 제 2 타겟(202)의 구성 재료의 층이 형성된다. 또한, 소형의 제 2 타겟(202)을 이용한 성막에서는, 대형의 제 1 타겟(201)을 이용한 성막보다, 마그넷(22)의 요동 범위가 좁게 설정된다.
제 3 타겟(203)을 이용한 성막에서는, 회전 기구(35)에 의한 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)의 회전에 의해, 전 타겟(20) 중, 제 3 타겟(203)만이 대개구(31a) 및 부측 소개구(32c)를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출된다. 그리고, 이 상태에서, 제 2 타겟(202)을 이용한 성막과 마찬가지로, 처리 용기(10) 내에의 Ar 가스의 공급, 전원(21)으로부터의 전력 공급, 대응하는 마그넷(22)의 요동 등을 실행한다. 이것에 의해, 제 3 타겟(203)의 구성 재료의 층이 형성된다.
제 4 타겟(204)을 이용한 성막에서는, 회전 기구(35)에 의한 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)의 회전에 의해, 전 타겟(20) 중, 제 4 타겟(204)만이 대개구(31a) 및 대개구(32a)를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출된다. 그리고, 이 상태에서, 제 1 타겟(201)을 이용한 성막과 마찬가지로, 처리 용기(10) 내에의 Ar 가스의 공급, 전원(21)으로부터의 전력 공급, 대응하는 마그넷(22)의 요동 등을 실행한다. 이것에 의해, 제 4 타겟(204)의 구성 재료의 층이 형성된다.
제 5 타겟(205)을 이용한 성막에서는, 회전 기구(35)에 의한 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)의 회전에 의해, 전 타겟(20) 중, 제 5 타겟(205)만이 대개구(31a) 및 정측 소개구(32b)를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출된다. 그리고, 이 상태에서, 제 2 타겟(202)을 이용한 성막과 마찬가지로, 처리 용기(10) 내에의 Ar 가스의 공급, 전원(21)으로부터의 전력 공급, 대응하는 마그넷(22)의 요동 등을 실행한다. 이것에 의해, 제 5 타겟(205)의 구성 재료의 층이 형성된다.
제 6 타겟(206)을 이용한 성막에서는, 회전 기구(35)에 의한 제 1 셔터(31) 및 제 2 셔터(32)의 회전에 의해, 전 타겟(20) 중, 제 6 타겟(206)만이 대개구(31a) 및 부측 소개구(32c)를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출된다. 그리고, 이 상태에서, 제 2 타겟(202)을 이용한 성막과 마찬가지로, 처리 용기(10) 내에의 Ar 가스의 공급, 전원(21)으로부터의 전력 공급, 대응하는 마그넷(22)의 요동 등을 실행한다. 이것에 의해, 제 6 타겟(206)의 구성 재료의 층이 형성된다.
(반출)
그 후, 처리 용기(10)로부터 웨이퍼(W)가 반출된다. 구체적으로는, 반입시와 역의 동작으로, 웨이퍼(W)가 처리 용기(10)의 외부로 반출된다.
그리고, 전술의 반입 공정으로 돌아와, 다음의 성막 대상의 웨이퍼(W)가 마찬가지로 처리된다.
<효과>
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 성막 장치(1)가, 캐소드(20a)를 복수 구비하고 있고, 그리고, 복수의 캐소드(20a) 중, 적어도 1개의 캐소드(20a)가, 복수 종류의 타겟(20)을 보지한다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 캐소드(20a)의 사이즈를 변경하는 일이 없이, 또한, 성막 장치(1)를 대형화시키는 일이 없이, 상기 성막 장치(1)에 의해 다종의 타겟(20)을 동시에 탑재할 수 있다.
또한, 본 실시형태와 상이하게, 캐소드의 사이즈를 작게 해, 캐소드의 수를 늘리는 방법은, 마그네트론 스퍼터링에 의해 성막을 실시하는 장치에서는, 캐소드마다 마그넷 및 마그넷의 요동 기구가 필요하기 때문에, 결국, 장치의 대형화의 억제에는 한계가 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 성막 장치(1)의 구성은, 캐소드(20a)를 복수 구비하고, 캐소드(20a)마다 마그넷(22)이 설치된 기존의 성막 장치에, 캐소드(20a)나 마그넷(22)의 설계를 변경하는 일이 없이, 적용할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 따른 성막 장치(1)를 제작함에 있어, 성막 조건의 재검토 등은 최소한으로 이뤄진다.
또한, 본 실시형태에서는, 타겟(20)을 복수 보지하는 캐소드(20a)에는, 복수의 타겟(20)이, 마그넷(22)의 요동 방향으로 늘어서도록 장착된다. 본 실시형태와 상이하게, 마그넷(22)의 요동 방향과 직교하는 방향으로 늘어서도록 장착되는 경우, 예를 들면, 1개의 캐소드(20a)에 대해서 마그넷(22)을 복수 마련하는 등, 마그넷(22)의 설계의 변경이 필요하다. 그에 대해, 본 실시형태에서는, 상술과 같은 마그넷(22)의 설계의 변경은 필요가 없다. 또한, 마그넷(22)의 요동 범위는 마그넷(22)의 설계를 기존의 것으로부터 변경하지 않아도 조정 가능하고, 소형의 타겟(20)에 대한 마그넷(22)의 요동 범위를 작게 조정하면, 불필요한 영역이 스퍼터되는 것을 막을 수 있다.
또한, 1개의 캐소드(20a)에 대한 마그넷(22)의 수는 1개로 좋기 때문에, 제조 코스트의 상승을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 성막 장치(1)에서는, 두꺼운 층을 형성하기 위한 타겟(20)은 대형, 얇은 층을 형성하기 위한 타겟(20)은 소형이라고 하는 구성도 취할 수 있기 때문에, 타겟(20) 사이의 수명의 차이를 작게 할 수 있다. 그 때문에, 얇은 층을 형성하기 위한 타겟을 쓸데없게 하지 않고, 두꺼운 층을 형성하기 위한 타겟과 얇은 층을 형성하기 위한 타겟을 동시에 교환할 수 있다. 이와 같이 동시에 교환할 수 있으면, 교환에 수반하는 장치의 다운 타임(가동 정지 기간)을 삭감할 수 있기 때문에, 바람직하다.
<캐소드의 다른 예>
도 10은 캐소드의 다른 예를 도시하는 도면이다.
이상의 예에서는, 복수의 타겟(20)을 보지 가능하게 구성된 캐소드(20a)의 타겟(20)의 보지수는 2개였지만, 도면에 도시하는 바와 같이 3 이상이어도 좋다.
또한, 이 예에 있어서도, 쉴드(25)는, 캐소드(20a)가 보지하는 복수의 타겟(20) 전체의 외주를 덮고 또한 캐소드(20a)가 보지하는 3개의 타겟(20) 사이를 멀리하도록 설치되어 있다.
<쉴드의 다른 예>
제 1 쉴드 및 제 2 쉴드는 이상의 예에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도 5나 도 6의 예의 것과 개구의 수나 위치를 상이하게 하는 것 등에 의해, 회전 기구가 제 1 셔터 및 제 2 셔터를 회전시키는 것에 의해, 이하 (A), (B)를 전환 가능하게 해도 좋다.
(A) 복수의 캐소드(20a)에 보지된 모든 타겟 중, 1개의 타겟(20)을, 제 1 셔터 및 제 2 셔터의 개구를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출시킨다.
(B) 복수의 캐소드(20a)에 보지된 모든 타겟 중, 2 이상의 타겟(20)을, 제 1 셔터 및 제 2 셔터의 개구를 거쳐서 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출시킨다.
회전 기구가 위에서 설명한 바와 같이 전환할 수 있으면, (A)와 같이 1개의 타겟(20)을 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출시켜, 웨이퍼(W) 상에 단일 재료의 층을 형성하고, (B)와 같이 2 이상의 타겟을 탑재대(14)에 대해서 선택적으로 노출시켜, 웨이퍼(W) 상에 합금층을 형성할 수 있다. 따라서, 합금층을 포함한 다층막을 웨이퍼(W) 상에 형성할 수 있다.
금회 개시된 실시형태는 모든 점으로써 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 하는 것이다. 상기의 실시형태는, 첨부의 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하는 일이 없이, 여러가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.
1: 성막 장치
14: 탑재대
20: 타겟
20a: 캐소드
20a1: 제 1 캐소드
20a2: 제 2 캐소드
20a3: 제 3 캐소드
20a4: 제 4 캐소드
21: 전원
30: 셔터
31: 제 1 셔터
31a: 대개구
32: 제 2 셔터
32a: 대개구
32b: 소개구
32c: 소개구
201: 제 1 타겟
202: 제 2 타겟
203: 제 3 타겟
204: 제 4 타겟
205: 제 5 타겟
206: 제 6 타겟
W: 웨이퍼
14: 탑재대
20: 타겟
20a: 캐소드
20a1: 제 1 캐소드
20a2: 제 2 캐소드
20a3: 제 3 캐소드
20a4: 제 4 캐소드
21: 전원
30: 셔터
31: 제 1 셔터
31a: 대개구
32: 제 2 셔터
32a: 대개구
32b: 소개구
32c: 소개구
201: 제 1 타겟
202: 제 2 타겟
203: 제 3 타겟
204: 제 4 타겟
205: 제 5 타겟
206: 제 6 타겟
W: 웨이퍼
Claims (7)
- 기판 상에 스퍼터링에 의해 막을 형성하는 성막 장치에 있어서,
기판을 보지하는 기판 보지부를 구비하며,
스퍼터 입자를 방출하는 타겟을 보지하고, 전원에 접속되는 캐소드를 복수 구비하며,
상기 복수의 상기 캐소드 중, 적어도 1개의 상기 캐소드는 복수 종류의 상기 타겟을 보지하는
성막 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 1개의 상기 캐소드는, 상기 캐소드가 보지하는 상기 타겟 사이를 멀리하도록 쉴드가 설치되어 있는
성막 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 상기 캐소드 중, 상기 적어도 1개의 상기 캐소드는 복수 종류의 소형의 상기 타겟을 보지하고, 다른 상기 캐소드는, 대형의 상기 타겟을 1개 보지하는
성막 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐소드와 상기 기판 보지부와의 사이에 설치되고, 개구를 갖는 셔터와,
상기 셔터를 회전시키는 것에 의해, 상기 성막 장치에 있어서 상기 캐소드에 보지된 모든 상기 타겟 중, 특정의 상기 타겟을, 상기 개구를 거쳐서 상기 기판 보지부에 대해서 선택적으로 노출시키는 회전 기구를 추가로 구비하는
성막 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 셔터로서, 각각 상기 개구를 갖는 제 1 셔터 및 제 2 셔터를 구비하며,
상기 회전 기구는, 상기 제 1 셔터 및 상기 제 2 셔터를 회전시키는 것에 의해, 상기 성막 장치에 있어서 상기 캐소드에 보지된 모든 상기 타겟 중, 1개의 상기 타겟을, 상기 제 1 셔터 및 제 2 셔터의 상기 개구를 거쳐서 상기 기판 보지부에 대해서 선택적으로 노출시키는
성막 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 회전 기구는, 상기 제 1 셔터 및 상기 제 2 셔터를 회전시키는 것에 의해, 상기 성막 장치에 있어서 상기 캐소드에 보지된 모든 상기 타겟 중, 1개의 상기 타겟을, 상기 제 1 셔터 및 제 2 셔터의 상기 개구를 거쳐서 상기 기판 보지부에 대해서 선택적으로 노출시키는 것과, 상기 성막 장치에 있어서 상기 캐소드에 보지된 모든 상기 타겟 중, 2 이상의 상기 타겟을, 상기 제 1 셔터 및 제 2 셔터의 상기 개구를 거쳐서 상기 기판 보지부에 대해서 선택적으로 노출시키는 것을 전환하는
성막 장치. - 성막 장치를 이용하고, 기판 상에 스퍼터링에 의해 막을 형성하는 성막 방법에 있어서,
상기 성막 장치는,
기판을 보지하는 기판 보지부를 구비하고,
스퍼터 입자를 방출하는 타겟을 보지하고, 전원에 접속된 캐소드를 복수 구비하며,
상기 캐소드와 상기 기판 보지부와의 사이에 설치되어, 각각 개구를 복수 갖는 제 1 셔터 및 제 2 셔터를 추가로 구비하며,
상기 복수의 상기 캐소드 중, 적어도 1개의 상기 캐소드에는, 복수 종류의 상기 타겟이 보지되어 있고,
상기 제 1 셔터 및 상기 제 2 셔터를 회전시키는 것에 의해, 상기 성막 장치에 있어서 상기 캐소드에 보지된 모든 상기 타겟 중, 1개의 상기 타겟을, 상기 제 1 셔터 및 제 2 셔터의 상기 개구를 거쳐서 상기 기판 보지부에 대해서 선택적으로 노출시켜, 기판 상에 단일 재료의 층을 형성하는 공정과,
상기 제 1 셔터 및 상기 제 2 셔터를 회전시키는 것에 의해, 상기 성막 장치에 있어서 상기 캐소드에 보지된 모든 상기 타겟 중, 2 이상의 상기 타겟을, 상기 제 1 셔터 및 제 2 셔터의 상기 개구를 거쳐서 상기 기판 보지부에 대해서 선택적으로 노출시켜, 기판 상에 합금층을 형성하는 공정을 포함하는
성막 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2021-004131 | 2021-01-14 | ||
| JP2021004131A JP2022108909A (ja) | 2021-01-14 | 2021-01-14 | 成膜装置及び成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220103038A true KR20220103038A (ko) | 2022-07-21 |
Family
ID=82322061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220000720A KR20220103038A (ko) | 2021-01-14 | 2022-01-04 | 성막 장치 및 성막 방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11823879B2 (ko) |
| JP (1) | JP2022108909A (ko) |
| KR (1) | KR20220103038A (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220214568A1 (en) * | 2019-04-23 | 2022-07-07 | Regents Of The University Of Minnesota | High gyrotropy photonic isolators directly on substrate |
| US12055756B2 (en) | 2019-10-14 | 2024-08-06 | Regents Of The University Of Minnesota | Push-pull non-reciprocal phase shifting |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019004075A (ja) | 2017-06-16 | 2019-01-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 磁気抵抗素子の製造方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2924891B1 (ja) * | 1998-05-15 | 1999-07-26 | 日本電気株式会社 | スパッタリング装置 |
| JP2003147519A (ja) * | 2001-11-05 | 2003-05-21 | Anelva Corp | スパッタリング装置 |
| US20070056845A1 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-15 | Applied Materials, Inc. | Multiple zone sputtering target created through conductive and insulation bonding |
| DE112010002097T5 (de) * | 2009-05-28 | 2012-04-19 | Ulvac, Inc. | Sputtertarget und Verfahren zur Verarbeitung elnes Sputtertarget |
| JP2012149339A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Canon Anelva Corp | スパッタリング装置、及び電子デバイスの製造方法 |
| CN103635603B (zh) * | 2011-09-09 | 2016-04-13 | 佳能安内华股份有限公司 | 成膜装置 |
| US20130270104A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Intermolecular, Inc. | Combinatorial processing using mosaic sputtering targets |
| JP2015086438A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
-
2021
- 2021-01-14 JP JP2021004131A patent/JP2022108909A/ja active Pending
-
2022
- 2022-01-04 KR KR1020220000720A patent/KR20220103038A/ko not_active Application Discontinuation
- 2022-01-11 US US17/573,368 patent/US11823879B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019004075A (ja) | 2017-06-16 | 2019-01-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 磁気抵抗素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11823879B2 (en) | 2023-11-21 |
| US20220223390A1 (en) | 2022-07-14 |
| JP2022108909A (ja) | 2022-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI780110B (zh) | 用於多陰極基板處理的方法及設備 | |
| KR20220103038A (ko) | 성막 장치 및 성막 방법 | |
| US11479848B2 (en) | Film forming apparatus and method | |
| US11193200B2 (en) | PVD processing method and PVD processing apparatus | |
| KR101716547B1 (ko) | 성막 장치 및 성막 방법 | |
| JP7515664B2 (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
| US11862439B2 (en) | Substrate processing apparatus and charge neutralization method for mounting table | |
| KR20210008550A (ko) | 성막 시스템 및 기판 상에 막을 형성하는 방법 | |
| WO2019004351A1 (ja) | スパッタ装置 | |
| US11948784B2 (en) | Tilted PVD source with rotating pedestal | |
| KR101780945B1 (ko) | 인라인 스퍼터링 시스템 | |
| KR102358937B1 (ko) | 스퍼터 장치 | |
| US20220415634A1 (en) | Film forming apparatus, processing condition determination method, and film forming method | |
| JP2020056100A (ja) | 成膜装置 | |
| US20220098717A1 (en) | Film forming apparatus and film forming method | |
| US20240183027A1 (en) | Film formation method and film formation apparatus | |
| US11851750B2 (en) | Apparatus and method for performing sputtering process | |
| US20240282558A1 (en) | Physical vapor deposition source and chamber assembly | |
| US20230175112A1 (en) | Film forming method and film forming apparatus | |
| JP2024101899A (ja) | スパッタリング装置 | |
| TW202229593A (zh) | 磁控濺鍍裝置及磁控濺鍍方法 | |
| JPH11256323A (ja) | スパッタリング方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |