(57)【要約】  基板処理チャンバのためのコンポーネントを製造する方法には、内側及び外側表面を有するプリフォームを提供し、凸部と凹部とを含むテクスチャのあるフィーチャーのパターンでテクスチャを施した表面を有するマンドレルを提供することが含まれる。プリフォームコンポーネントの内側表面を、マンドレルのテクスチャを施した表面と接触させ、プリフォームの外側表面に圧力を印加する。圧力は、マンドレルのテクスチャを施した表面全体にプリフォームを可塑変形させる十分に高いものであり、テクスチャのあるフィーチャーのパターンを含むテクスチャを施した内側表面を有するコンポーネントを形成する。これらの形状及びサイズは、基板処理において生成されたプロセス残渣を付着するようなものである。
2009508002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理チャンバ用のコンポーネントを製造する方法であって、
（ａ）内側及び外側表面を有するプリフォームを提供する工程と、
（ｂ）周期的及び交互の凹凸部を含むテクスチャのあるフィーチャーのパターンを有するテクスチャを施した表面を、マンドレルに提供する工程と、
（ｃ）前記プリフォームの前記内側表面を、前記マンドレルのテクスチャを施した表面と接触させる工程と、
（ｄ）前記プリフォームを塑性変形して、前記プリフォームの前記内側表面が、前記マンドレルの前記テクスチャを施した表面にフローするだけ十分に高い圧力を、前記プリフォームに印加して、テクスチャのあるフィーチャーのパターンを含むテクスチャを施した内側表面を形成する工程とを含む方法。
【請求項２】
（ｄ）が、前記テクスチャを施した内部表面の長さに沿って延在する直線又は螺旋の凹部が実質的にない、テクスチャを施した内部表面を有するコンポーネントを形成する工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
（ｂ）が、交互の凹凸部のパターンを有するマンドレルを提供する工程を含み、前記凹凸部が、
（ｉ）高さが約０．００５〜約０．０５０インチの凸部、
（ｉｉ）半分の高さでの幅が約０．００７〜約０．０７０インチの凸部、
（ｉｉｉ）深さが約０．００５〜約０．０５インチの凹部、
（ｉｖ）半分の深さでの幅が約０．００２〜約０．１３０インチの凹部、
（ｖ）凹凸のパターンが正弦波断面を含むことのうち少なくとも１つの特徴を有する請求項１記載の方法。
【請求項４】
（ｂ）が、
（ｉ）実質的に鋭がった角や端部がないテクスチャのあるフィーチャーを含むテクスチャを施した表面、
（ｉｉ）少なくとも部分的に折り曲げられるマンドレルのうち少なくとも１つの特徴を有するマンドレルを提供する工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
（ａ）が、前記内側及び外側表面を含む円筒側壁を有するプリフォームを提供する工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
（ｄ）において、前記コンポーネントを加熱し、前記コンポーネントの前記内側表面を、前記マンドレルの前記凸部の前記高さより上に膨張させて、前記マンドレルを取り外せるようにすることによって、前記コンポーネントが取り外される請求項１記載の方法。
【請求項７】
（ｄ）が、回転ローラを、前記プリフォームの前記外側表面に対してプレスすることにより、前記プリフォームに圧力を印加する工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記プリフォームが、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、チタン及びこれらの合金のうち少なくとも１つを含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法により形成された基板処理チャンバ用コンポーネントであって、チャンバ囲壁、チャンバシールド、ターゲット、ターゲットリム、プロセスキットのコンポーネント、カバー・リング、堆積リング、サポートリング、絶縁リング、コイル、コイルサポート、シャッターディスク、クランプシールド及び基板サポートのうち少なくとも１つを含むコンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
半導体ウェハやディスプレイ等の基板の処理において、基板は、プロセスチャンバに配置され、付勢ガスに露出されて、基板上の材料を堆積又はエッチングする。かかる処理中、プロセス残渣が生成され、チャンバ内で内部表面に堆積する恐れがある。例えば、スパッタ堆積プロセスにおいて、基板上に堆積するためにターゲットからスパッタされた材料も、チャンバ内の他のコンポーネント、例えば、堆積リング、シャドウリング、壁ライナ及び焦点リングに堆積する。後のプロセスサイクルにおいて、堆積したプロセス残渣は、チャンバ表面から「剥がれて」、基板に落ちて、汚染する恐れがある。プロセス残渣による基板の汚染を減じるには、チャンバ内のコンポーネントの表面にテクスチャを施すことができる。プロセス残渣は、テクスチャを施した表面に付着して、プロセス残渣が、チャンバ内の基板に落ちて、汚染するのを防ぐ。
【０００２】
典型的に、テクスチャを施した表面コンポーネントは、多数のステッププロセスで製造される。第１の製造ステップでは、例えば、金属ブロックを所望の構造にＣＮＣ機械加工することにより、コンポーネントの形状又は全体の構造が製造される。その後、第２の製造プロセスを用いて、機械加工されたコンポーネントのテクスチャを施した表面を形成する。例えば、表面テクスチャ付与プロセスとしては、研削、ビードブラスト、研磨又はこれらの組み合わせを挙げることができる。ある例では、コンポーネントの表面に電磁エネルギービームを指向させて、プロセス堆積物が付着し易い凹凸を形成することにより、テクスチャを施した表面は形成される。かかる表面の一例を挙げると、ラバコート（Ｌａｖａｃｏａｔ）（登録商標）表面があり、例えば、同一出願人による２００２年３月１３日出願、２００３年９月１８日公開の米国特許公開第２００３−０１７３５２６号（ポピオルコウスキ（Ｐｏｐｉｏｌｋｏｗｓｋｉ）ら）及び２００４年１１月２日発行の米国特許第６，８１２，４７１号（ポピオルコウスキ（Ｐｏｐｉｏｌｋｏｗｓｋｉ）ら）に記載されている。両者共、その全内容が、参考文献として本明細書に組み込まれる。ラバコート（Ｌａｖａｃｏａｔ）（登録商標）表面は、プロセス残渣が付着して、基板の汚染をその処理中に減じる、凹凸を含んでいる。
【０００３】
しかしながら、テクスチャを施したコンポーネントを製造する従来のプロセスは、コンポーネントとそのテクスチャを施した表面を形成するのに、多数の製造ステップが必要であるため、費用がかかるものが多い。製造コストのせいで、コンポーネントにより得られる処理のメリットにも関わらず、テクスチャを施したコンポーネントの普及が妨げられている。従来の製造プロセスの費用の少なくとも一部は、これらプロセスで用いれられる複雑な多数のステップ製造手順及び高価な製造装置によるものである。例えば、電磁エネルギービーム生成装置等のコンポーネント製造機は高価で、テクスチャを施したコンポーネントの製造コストを大幅に増大させる可能性がある。
【０００４】
テクスチャを施したコンポーネントを調整するのに用いるクリーニングプロセスによって、何回かのクリーニングサイクル後に、コンポーネントが腐食される時は、コンポーネント製造の時間とコストが更に問題である。典型的に、クリーニングプロセスは、テクスチャを施したコンポーネントに残渣が堆積したら、その残渣を除去し、コンポーネントを再利用のために調整するために、実施される。例えば、テクスチャを施したコンポーネントを、ＨＮＯ３やＨＦを含む溶液で繰り返しクリーニングすると、最終的には、コンポーネントのテクスチャを施した表面が腐食されて、典型的に、腐食したコンポーネントを、新たに製造されたコンポーネントと交換する必要がある。このように、新たにテクスチャを施した表面のコンポーネントを製造する費用は、チャンバを動作するのに関連するコストを増大するものであり、望ましくない。
【０００５】
従って、従来の製造プロセスに比べて、比較的安価で、効率的なテクスチャを施したチャンバコンポーネントを製造する方法が望まれている。更に、プロセス残渣が付着し易いテクスチャを施した表面を備えたコンポーネントを与えることが望まれている。
【説明】
【０００６】
基板処理チャンバは、付勢ガス中で基板を処理するコンポーネントを含む。コンポーネントのうち１つ以上は、テクスチャを施した表面を含んでいて、基板の処理中に生成されたプロセス堆積物が、コンポーネント表面に付着して、プロセス堆積物による処理済み基板の汚染を減じることができるようになっている。チャンバコンポーネントのテクスチャを施した表面に付着するプロセス堆積物は、金属含有堆積物、例えば、タンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタン、アルミニウム、銅、タングステン及び窒化タングステンのうち少なくとも１つを含む堆積物を含む可能性がある。
【０００７】
選択したチャンバコンポーネント２２のテクスチャを施した表面２０及びコンポーネントそのものの形状は、例えば、図１Ａ及び１Ｂに図示するテクスチャを施した表面コンポーネントに適応するフロー・フォーミング装置及びプロセスにより形成される。フロー・フォーミング装置は、プリフォーム２４に圧力を印加して、マンドレル２６の上にあるプリフォームの材料を塑性変形及びフローして、コンポーネント２２の所望のバルク形状を与える。マンドレル２６は、マンドレル２６と接触するプリフォーム２４の表面２０に所定のテクスチャを施したパターンを形成するよう適応されているのが望ましい。例えば、マンドレル２６は、テクスチャを施した表面２８を含んでいてもよい。印加された圧力圧下でのコンポーネント材料の塑性変形によって、プリフォーム２４の表面２０を成形して、マンドレル表面２８のテクスチャに適合させる。このように、マンドレル表面パターンの少なくとも一部が、最終チャンバコンポーネント２２に移される。所望の表面テクスチャパターン３４を作成するために特別に適応させたマンドレル２６を提供することによって、所望のバルク形状だけでなく、所望の表面テクスチャパターン３４も有するコンポーネント２２を、フロー・フォーミングプロセスにより、効率的且つ繰り返し形成することができる。
【０００８】
プリフォーム２４は、所望の最終コンポーネント２２を形成する予め選択したサイズ及び形状を有している。フロー・フォーミングプロセスに好適なプリフォーム形状は、例えば、円錐、円筒、管状、及びマンドレル２６に成形及び適合できるその他形状である。典型的に、プリフォームは、マンドレル２６の対称軸に並んだ円形対称軸を有している。プリフォーム２４の壁３６は、フロー・フォーミングプロセスにより生じた塑性変形後、コンポーネント２２の壁の所望の最終厚さが得られる十分な厚さとする。例えば、最終コンポーネント２２の壁の所望の最終厚さを得るためには、プリフォーム壁３６の厚さは、コンポーネント壁厚さより、計算された量、例えば、少なくとも５％厚い。プリフォーム２４は、金属を実質的に破砕することなく、圧力下で塑性変形される比較的高い延性を備えた金属から作製される。好適な金属は、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、チタン及び関連の合金のうち少なくとも１つを含む。プリフォーム２４は、深絞り、スタンピング、ＣＮＣ機械加工及びプレスフォーミングをはじめとする方法により、また、当業者に知られたその他金属成形方法により形成される。
【０００９】
フロー・フォーミングプロセスにおいて、プリフォーム２４は、マンドレル２６のテクスチャを施した表面２８の少なくとも一部に適合し、マンドレル２６の表面２８に支えられる内側表面２０を含む。マンドレル２６は、コンポーネント２２のフロー・フォーミングに適応する他の部分を含むフロー・フォーミング装置５２のコンポーネントである。プリフォーム２４の第１の端部４０は、閉鎖又は半閉鎖端部であってもよく、水圧を出すことのできるヘッドストック５６及び／又はテイルストック４２により保持されて、プリフォーム２４を適所に保持することができる。マンドレル２６は、典型的に、例えば、モータ（図示せず）により、その長手方向軸４４周囲を回転し、これが、マンドレル２６と同期化して、プリフォーム２４を回転する。圧力印加装置４６、例えば、加圧ローラ４８等を、プリフォーム２４の外側表面５０に適用して、プリフォーム材料を、マンドレル２６の表面２８に沿って軸方向に塑性変形及びフローする。
【００１０】
図示した実施形態において、加圧ローラ４８は、プリフォーム２４の第１の端部４０に向って動いて、マンドレル２６の上のプリフォーム材料を、プリフォーム２４の第１の端部４０から離れる方向にプレスしフローする。プリフォーム材料は、圧力印加により、その降伏力を超えて圧縮及び可塑化されて、マンドレル２６の表面２８に沿って軸方向に材料をフローするのが望ましい。加圧ローラ４８は、このように、プリフォーム材料をマンドレル２６に沿ってフローすることにより、プリフォーム２４の壁３６の厚さを減じ、長くする。外側表面５０に印加された圧力は、プリフォーム材料を実質的に破砕することなく、塑性変形しフローするだけ十分に高いのが望ましい。印加された圧力は、形成されている材料の特性の関数として変化する。マンドレル及びローラは、一定又は可変の距離としてよい、定めた距離で配置されて、最終部品の内側表面と外側表面の関係を築く。ある例では、加圧ローラ４８は、円形ローラを含んでいて、これは、マンドレル２６の回転方向に平行又は非平行な方向に、モータ（図示せず）により回転されるように適応されていて、プリフォーム２４の外側表面５０に放射方向力を出す。加圧ローラ４８はまた、角度のある前縁５４も含んでいて、プリフォーム２４の外側表面５０に軸方向力を出して、プリフォーム材料を、マンドレル２６の表面２８を横断する軸方向に駆動する。ある例では、複数の加圧ローラ４８が、プリフォーム２４の周囲で離れている。加圧ローラ４８はまた、軸方向及び放射方向に離れていて、プリフォーム外側表面５０の複数の異なる領域に対して圧力を出してもよい。
【００１１】
フロー・フォーミングプロセスのためのマンドレル２６は、最終のフロー・フォーミングされたコンポーネント２２の望ましいバルク形状及び表面テクスチャパターン３４を与えるよう適応されているのが望ましい。例えば、マンドレル２６は、コンポーネント壁３６の所望の長さに合う軸方向長さを有する。マンドレル２６はまた、コンポーネント２２の内側表面２０の所望の表面テクスチャパターン３４を形成するように適応されたテクスチャを施した表面２８を含むのが望ましい。例えば、マンドレル２６は、チャンバコンポーネント２２にとって望ましい表面テクスチャパターン３４の反転又は鏡像であるマンドレル表面パターン５８を有するテクスチャパターンを施した表面２８を含む。コンポーネント２２の表面２０に形成された表面テクスチャ３４は、フロー・フォーミングプロセス中の圧力印加の結果であり、このプロセスは、プリフォーム材料を、マンドレル表面２８に対してプレスして、コンポーネント２２の内側表面が、実質的に、マンドレル表面２８の輪郭となるようにするものである。例えば、凸部６０ａと凹部６０ｂを含むマンドレル表面２８については、プリフォーム材料を、マンドレル表面２８において、凹部６０ｂへプレス及びフローして、例えば、図２に示すように、コンポーネント２２の表面に、凸部３０ｂを含む対応の反転像フィーチャー３０を形成してもよい。プリフォーム材料はまた、マンドレル表面２８の凸部６０ａ周囲をフローして、コンポーネント表面２０に凹部３０ａを含む対応の反転像フィーチャー３０を形成する。マンドレル表面２８に与えたフィーチャー６０は、所望の表面テクスチャパターン３４に従って選択することができ、例えば、バンプ、穴、リッジ、溝及びコンポーネント表面２０にとって望ましいその他フィーチャーのうち少なくとも１つを含む凸部６０ａ及び凹部６０ｂを含む。ある例では、マンドレル２８の別々の領域における凸部６０ａ及び凹部６０ｂのサイズと間隔とは異なる、マンドレル表面２８の１つの領域におけるサイズと間隔を有する凸部６０ａ及び凹部６０ｂをマンドレル２６は含む。マンドレル２６のコンポーネント２２をフロー・フォーミングすると、所定の寸法及びバルク形状を有するコンポーネント２２の表面２０が形成され、同時に、コンポーネント２２の表面に所望の表面テクスチャパターン３４が形成される。このように、チャンバコンポーネント２２の製造を効率的に改善する手段が提供される。
【００１２】
ある例では、例えば、図３に示す通り、交互の凸部６２ａと凹部６２ｂを含むマンドレル２６のコンポーネント２２をフロー・フォーミングすることにより、改善された表面テクスチャパターン３４が提供される。交互の凸部６２ａと凹部６２ｂは、対応の凸部６４ａと凹部６４ｂを含むコンポーネント２２の表面２０に反転像表面テクスチャパターン３４を形成する。これによって、基板１０４の処理中に生成されたプロセス残渣が、コンポーネント２２のテクスチャ表面２０に付着して、残渣による基板１０４の汚染を減じることができる。マンドレル表面２８の凸部６２ａは、例えば、マンドレル表面２８の平均表面高さｈから測定された高さが少なくとも約０．００５〜約０．０５０インチの膨らみ又はバンプを含むことができる。凸部６２ａの幅は、高さの半分で、約００７〜約０．０７０インチである。マンドレル表面２８の凹部６２ｂの深さは、平均表面高さｈより低く、少なくとも約０．００５〜０．０５０インチであり、幅は、深さの半分で、約０．００２〜約０．１３０インチである。コンポーネント２２のフロー・フォーミングされた表面２０に形成された凸部６４ｂ及び凹部６４ａは、マンドレル凸部６２ａ及び凹部６２ｂと実質的に対応する寸法を有していてよい。
【００１３】
ある例では、テクスチャを施した表面２８は、例えば、図３に示すような実質的に正弦波の表面断面を有しており、実質的に鋭がった角や端部がない。正弦波断面は、正弦波と実質的に同様の断面形状を有しており、正弦波断面の波長及び振幅は、所望のコンポーネント特徴に従って選択される。正弦波断面は、交互の凸部６２ａと凹部６２ｂにより、滑らかに変動する表面を与えて、プロセス残渣の付着を改善し、鋭い、急峻な表面遷移で生じ得る堆積残渣の破砕を減じる。好適な正弦波断面の近接する凸部６２ａ間のピーク間距離は、約０．０１５〜約０．１８０インチであり、振幅は約０．００５〜約０．０５０インチである。ある例では、マンドレル表面２８は、図３に示すような、マンドレル２６の軸４４周囲を少なくとも部分的に包む第１の正弦波断面と、図１に示すような、マンドレル２６の軸４４に沿って長手方向に延在する第２の正弦波断面とを含む。テクスチャを施した表面２８は、鋭がった隅部６６や鋭がった端部が実質的にないのが望ましく、この代わりに、実質的に丸めた隅部６６や端部を含む。
【００１４】
マンドレル２６はまた、基板１０４処理の結果を改善するために、複雑で実質的に直線でない表面テクスチャパターン３４を形成するために、具体的に考案されていてもよい。かかる複雑な表面パターンは、フロー・フォーミングプロセス後に、フロー・フォーミングされたコンポーネント２２をマンドレル２６から取り外すのを難しくさせている。例えば、コンポーネント２２をマンドレル２６からスライドしたりツイストできない表面パターン３４だと、コンポーネント２２をマンドレル２６から取り外すのが大変である。コンポーネント２２をマンドレル２６から容易にツイストしたりスライドするのに適していないかかる表面パターン３４は、交互の凸部６４ｂ及び凹部６４ａを含む表面パターン３４である。マンドレル及びコンポーネント凸部６２ａ、６４ｂが、マンドレル及びコンポーネント凹部６２ｂ、６４ａにロックされるからである。通常、コンポーネント２２の少なくとも１つの端部４０まで延在する直線又は螺旋凹部３０ａを含まない表面パターン３４だと、マンドレル２６から取り外すのが難しい。ある例では、マンドレル２６は、少なくとも部分的に折り曲げ可能とすることによって、かかる複雑な表面パターンの製造に適合させて、フロー・フォーミングプロセス後、コンポーネント２２をマンドレル２６から容易に取り外せるようにする。例えば、マンドレル２６が、フロー・フォーミングプロセス後、マンドレル２６の一部を折り曲げることのできる中空内側部分７０を含んでいると、マンドレルの円周を小さくして、マンドレル２６からコンポーネント２２を取り外し易くすることができる。例えば、マンドレル２６は、折り曲げられるように蝶番等で構築されていてもよい。更に他の例では、正弦波断面凸部６２ａのようなマンドレル２６の表面２８にある凸部６０ａが、マンドレル表面２８からコンポーネント２２を「アンロック」するために、フロー・フォーミング後、マンドレルの内側部分７０へ引き込まれるように適合されていてもよい。このように、マンドレル２６の改善によって、コンポーネント２２上に複雑な表面パターン３４を形成できる。これには、コンポーネント２２の内側表面２０の長さに沿って延在する実質的に直線又は螺旋凹部がない。ただし、実質的に直線又は螺旋の表面パターンに限定されない。
【００１５】
他の例では、フロー・フォーミングされたコンポーネント２２は、コンポーネントを適切な熱源で加熱することにより、マンドレル２６から取り外される。コンポーネント２２は、十分に膨張して、その内側表面２０が、マンドレル２６の凸部６４ｂ及び凹部６４ａの高さを取り除いてなくすと、コンポーネント２２を、マンドレル２６から取り出すことができる。必要な熱の量は、マンドレル２６の凸部６４ｂ及び凹部６４ａの深さ、及びコンポーネント材料の熱膨張係数に応じて異なる。
【００１６】
フロー・フォーミングプロセスにより製造されたコンポーネント２２の例を図４に示す。コンポーネント２２は、例えば、堆積チャンバ１０６に好適なシールド１２０を含む。コンポーネント２２は、円筒側壁３６を含むプリフォーム２４から形成されている。側壁３６は、フロー・フォーミングプロセス中、所望のシールド壁長さ及び厚さへとプレスされる。シールド１２０を含むコンポーネント２２の内側表面２０は、所望の表面テクスチャを施したパターン３４（図示せず）を含み、これにプロセス残渣が付着して、処理済み基板１０４の汚染を減じることができる。このように、フロー・フォーミング方法は、所望のバルク形状及び表面テクスチャを有するコンポーネント２２を、単一のプロセスステップで提供して、コンポーネント２２を形成する、より効率的且つ再現可能な手段を提供する。
【００１７】
フロー・フォーミング方法により形成されたテクスチャを施した表面２０を有するコンポーネント２２の違う例を、図５に示された例示の実施形態の基板処理チャンバ１０６で用いる。チャンバ１０６は、マルチ−チャンバプラットフォーム（図示せず）の一部であり、基板１０４ａをチャンバ１０６間で移すロボットアームメカニズムにより接続された相互接続チャンバのクラスタを有している。図示した例では、プロセスチャンバ１０６は、スパッタ堆積チャンバを含んでおり、これはまた、物理蒸着又はＰＶＤチャンバとも呼ばれ、基板１０４ａに材料をスパッタ堆積することができる。材料は、例えば、タンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタン、銅、タングステン、窒化タングステン及びアルミニウムのうち少なくとも１つである。チャンバ１０６は、囲壁１１８を有しており、これは、プロセスゾーン１０９を囲んでいて、側壁１６４、下壁１６６及び天井１６８を有している。サポートリング１３０を、側壁１６４と天井１６８の間に配置すると、天井１６８をサポートすることができる。他のチャンバ壁は、囲壁１１８をスパッタリング環境からシールドする１つ以上のシールド１２０を有していてもよい。
【００１８】
チャンバ１０６は、スパッタ堆積チャンバ１０６において基板をサポートする基板サポート１１４を含んでいる。基板サポート１１４は、電気的に浮いていてもよく、ＲＦ電源等の電源１７２によりバイアスのかかった電極１７０を含んでいてもよい。基板サポート１１４はまた、可動シャッターディスク１０４ｂ等の他のウェハ１０４もサポートすることができ、このディスク１０４ｂは、基板１０４ａが存在しない時、サポート１１４の上部表面１３４を保護することができる。動作中、基板１０４ａは、チャンバ１０６の側壁１６４の基板投入口（図示せず）を通して、チャンバ１０６に導入され、サポート１１４上に配置される。サポート１１４は、サポートリフトベローズにより昇降でき、リフトフィンガーアセンブリ（図示せず）を用いて、基板１０４ａをチャンバ１０６から出し入れする際に、サポート１１４上で基板を昇降することができる。
【００１９】
サポート１１４はまた、１つ以上のリング、例えば、カバー・リング１２６や堆積リング１２８も含んでいてよく、これは、サポート１１４の上部表面１３４の少なくとも一部をカバーして、サポート１１４の腐食を防ぐものである。ある例では、堆積リング１２８は、基板１０４ａを少なくとも部分的に囲んで、基板１０４ａにカバーされていないサポート１１４の部分を保護する。カバー・リング１２６は、堆積リング１２８の少なくとも一部を囲ってカバーし、堆積リング１２８と下にあるサポート１１４の両方にパーティクルが堆積するのを減じる。
【００２０】
スパッタリングガスのようなプロセスガスを、ガス分配システム１１２を通して、チャンバ１０６に導入する。ガス分配システム１１２には、１つ以上のガス源１７４を含むプロセスガス供給部があり、ガスフローコントロールバルブ１７８、例えば、マスガスフローコントローラを有するコンジット１７６を提供して、セットしたフローレートのガスをその中に通過させる。コンジット１７６は、ガスを混合マニホルド（図示せず）に供給して、ガスを混合し、所望のプロセスガス組成を形成することができる。混合マニホルドは、チャンバ１０６において、１つ以上のガス出口１８２を有するガス分配器１８０を提供する。プロセスガスは、非反応性ガス、例えば、アルゴンやキセノンを含んでおり、これは、ターゲットからの材料に勢いよく当たって、スパッタリングすることができるものである。プロセスガスはまた、反応性ガス、例えば、酸素含有ガスと窒素含有ガスの１種類以上を含んでおり、これは、スパッタされた材料と反応して、基板１０４ａ上に層を形成することができる。使用済みプロセスガス及び副生成物は、排気部１２２を通して、チャンバ１０６から排気される。排気部１２２は、１つ以上の排気ポート１８４を含んでおり、使用済みプロセスガスを受けて、使用済みガスを排気コンジット１８６に通過させる。そこには、スロットルバルブ１８８があって、チャンバ１０６において、ガスの圧力をコントロールする。排気コンジット１８６は、１つ以上の排気ポンプ１９０を提供する。典型的に、チャンバ１０６におけるスパッタリングガスの圧力は、大気圧より低いレベルにセットされる。
【００２１】
スパッタリングチャンバ１０６は、基板１０４ａの表面１０５に対向していて、例えば、タンタルと窒化タンタルのうち少なくとも１つ等、基板１０４ａ上にスパッタリングすべき材料を含むスパッタリングターゲット１２４を更に含む。ターゲット１２４は、環形絶縁リング１３２により、チャンバ１０６から電気的に分離でき、電源１９２に接続されている。ターゲット１２４は、チャンバ１０６に露出しているターゲットリム１２５を有するターゲットバッキングプレートを含んでいてよい。スパッタリングチャンバ１０６はまた、シールド１２０を有していて、チャンバ１０６の壁１１８を、スパッタリングされた材料から保護する。シールド１２０は、チャンバ１０６の上下領域をシールドする上下シールドセクション１２０ａ、１２０ｂを有する壁状円筒形とすることができる。図４に示す例では、シールド１２０は、サポートリング１３０に装着された上部セクション１２０ａと、カバー・リング１２６に固定された下部セクション１２０ｂとを有する。クランプリングを含むクランプシールド１４１を設けて、上下シールドセクション１２０ａ、ｂを一緒にクランプすることもできる。変形シールド構成、例えば、内外シールドを設けることもできる。ある例では、電源１９２、ターゲット１２４及びシールド１２０のうち１つ以上が、ガスエナジャイザ１１６として動作して、スパッタリングガスを付勢して、ターゲット１２４から材料をスパッタすることができる。電源１９２は、シールド１２０に対してバイアス電圧をターゲット１２４に印加する。印加電圧からチャンバ１０６に生成された電界が、スパッタリングガスを付勢して、プラズマを形成し、ターゲット１２４に勢いよく当たって衝突し、ターゲット１２４から基板１０４ａ上に材料をスパッタする。電極１７０とサポート電極電源１７２を有するサポート１１４もまた、ガスエナジャイザ１１６の一部として動作して、ターゲット１２４から基板１０４ａにスパッタされたイオン化材料を付勢し加速する。更に、ガス付勢コイル１３５を設けて、電源１９２により動力供給し、チャンバ１０６内に配置して、付勢ガス特性を向上させ、例えば、付勢ガス密度を改善する。ガス付勢コイル１３５は、チャンバ１０６内のシールド１２０又はその他壁に取り付けられたコイルサポート１３７によりサポートできる。
【００２２】
チャンバ１０６は、チャンバ１０６のコンポーネントを動作して、チャンバ１０６において基板１０４ａを処理する命令セットを有するプログラムコードを含むコントローラ１９４によりコントロールされる。例えば、コントローラ１９４は、基板サポート１１４及び基板搬送部のうち１つ以上を動作して、チャンバ１０６に基板１０４ａを配置するための基板配置命令セット、フローコントロールバルブ１７８を動作して、チャンバ１０６に対してスパッタリングガスのフローをセットするガスフローコントロール命令セット、排気スロットルバルブ１８８を動作して、チャンバ１０６内の圧力を維持するガス圧コントロール命令セット、ガスエナジャイザ１１６を動作して、ガス付勢力レベルをセットするガスエナジャイザコントロール命令セット、チャンバ１０６内の温度をコントロールする温度コントロール命令セット、及びチャンバ１０６内のプロセスをモニターするプロセスモニタリング命令セットを含むことができる。
【００２３】
テクスチャを施した表面２０を有するチャンバコンポーネント２２は、例えば、違う種類のガス分配システム１１２、基板サポート１１４、プロセスキット１３９、ガスエナジャイザ１１６、チャンバ囲壁１１８、及びチャンバ１０６のシールド１２０又はガス排出孔１２２を含むことができる。例えば、テクスチャを施した表面２０を有するチャンバコンポーネント２２は、チャンバ囲壁１１８、チャンバシールド１２０、ターゲット１２４、ターゲットリム１２５、プロセスキット１３９のコンポーネント、例えば、カバー・リング１２６及び堆積リング１２８のうち少なくとも１つ、サポートリング１３０、絶縁リング１３２、コイル１３５、コイルサポート１３７、シャッターディスク１０４ｂ、クランプシールド１４１及び基板サポート１１４の一部を有する。例えば、テクスチャを施した表面を有するコンポーネントとしては、カリフォルニア州、サンタクララのアプライドマテリアルズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）製アプライドマテリアル（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）製品番号００２０−５０００７、００２０−５０００８、００２０−５００１０、００２０−５００１２、００２０−５００１３、００２０−４８９０８、００２１−２３８５２、００２０−４８９９８、００２０−５２１４９、００２０−５１４８３、００２０−４９９７７、００２０−５２１５１、００２０−４８９９９、００２０−４８０４２及び０１９０−１４８１８を挙げることができる。コンポーネントのこのリストは例示に過ぎず、他のコンポーネント又は他のタイプのチャンバのコンポーネントにもテクスチャを施した表面を与えることができ、本発明は、ここに挙げたコンポーネントに限定されないものとする。
【００２４】
本発明を、特定の好ましい例を参照して説明してきたが、他の例も可能である。例えば、フロー・フォーミングされたコンポーネントを、当業者であれば分かる通り、他のタイプの用途に、例えば、エッチングチャンバのコンポーネントとして用いることができる。他の構成のフロー・フォーミング装置も用いることができ、本明細書に具体的に記載されたもの以外のマンドレル表面パターンも提供することができる。更に、フロー・フォーミング方法について記載したものと等価の変形ステップもまた、当業者であれば分かる通り、記載した実施のパラメータに従って用いることができる。従って、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲は、本明細書に含まれる好ましい例の記載に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明のこれらの構成、態様及び利点は、説明、添付の特許請求の範囲及び本発明の例を示す添付図面を考慮に入れると、よりよく理解できる。しかしながら、夫々の構成は、特定の図面との関連のみでなく、本発明で一般的に用いることができ、本発明はこれらの構成の任意の組み合わせを含む。
【００２６】
【図１Ａ】フロー・フォーミングプロセスを実施する装置の実施形態の部分側断面図である。
【図１Ｂ】フロー・フォーミングプロセス中の異なる位置にある図１Ａの装置の他の図である。
【図２】フロー・フォーミングプロセスにより形成されたテクスチャを施した内側表面を有するコンポーネントの部分側断面図である。
【図３】テクスチャを施した表面を有するフロー・フォーミングプロセスのためのマンドレルの実施形態の部分断面正面図である。
【図４】フロー・フォーミングプロセスにより形成されたシールドの実施形態の部分側面図である。
【図５】１つ以上のフロー・フォームドコンポーネントを有するプロセスチャンバの実施形態の部分側断面図である。
【図１Ａ】
2009508002.tif 000003
【図１Ｂ】
2009508002.tif 000004
【図２】
2009508002.tif 000005
【図３】
2009508002.tif 000006
【図４】
2009508002.tif 000007
【図５】
2009508002.tif 000008
【国際調査報告】
2009508002.tif 000009
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