(57)【要約】  本開示は、基板（１０）上のスパッタ堆積用に構成されたシステム（１００）を提供する。このシステム（１００）は、処理ゾーン（１１２）を有するスパッタ堆積チャンバ（１１０）、処理ゾーン（１１２）の第１の側に配置された１つ以上のスパッタ堆積源（１２０）、および処理ゾーン（１１２）の第２の側に配置されたシールド装置（１３０）であって、シールド装置（１３０）は、スパッタ堆積チャンバ（１１０）に取り付けられたフレームアセンブリ（１３２）と、フレームアセンブリ（１３２）に取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シート（１３４）とを含み、１つ以上の導電性シート（１３４）は、処理ゾーン（１１２）に沿って配置された表面（１３６）を提供する、シールド装置（１３０）を含む。【選択図】図１
2018536768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のスパッタ堆積用に構成されたシステムであって、
処理ゾーンを有するスパッタ堆積チャンバと、
前記処理ゾーンの第１の側に配置された１つ以上のスパッタ堆積源と、
前記処理ゾーンの第２の側に配置されたシールド装置であって、前記シールド装置が、前記スパッタ堆積チャンバに取り付けられたフレームアセンブリと、前記フレームアセンブリに取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シートとを含み、前記１つ以上の導電性シートが、前記処理ゾーンに沿って配置された表面を与える、シールド装置と
を備えるシステム。
【請求項２】
前記１つ以上の導電性シートが、等電位面を与えるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記フレームアセンブリおよび前記１つ以上の導電性シートのうちの少なくとも一方を接地するように構成された１つ以上の接地装置をさらに含む、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記接地装置が、接続装置と接続ラインとを含み、前記接続装置が、前記接続ラインを前記シールド装置に接続するように構成される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記１つ以上の導電性シートが、粗い表面を有し、かつ／または前記１つ以上の導電性シートが、少なくとも部分的にコーティングされている、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記１つ以上の導電性シートが、３ｍｍ未満の厚さを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記１つ以上の導電性シートの材料が、アルミニウム、銅、鋼、チタンおよびこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
スパッタ堆積チャンバ用のシールド装置であって、
前記スパッタ堆積チャンバ内の処理ゾーンに沿って前記スパッタ堆積チャンバに取り付けられるように構成されたフレームアセンブリと、
前記フレームアセンブリに取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シートであって、前記処理ゾーンに面するように構成される１つ以上の導電性シートと
を備えるシールド装置。
【請求項９】
前記フレームアセンブリが、前記スパッタ堆積チャンバに接続可能なベースフレームを含む、請求項８に記載のシールド装置。
【請求項１０】
前記フレームアセンブリが、取り付け面を有する取り付けフレームを含み、前記１つ以上の導電性シートが、前記取り付け面に取り外し可能に取り付けられている、請求項８または９に記載のシールド装置。
【請求項１１】
前記フレームアセンブリが、１つ以上のサイドフレーム要素を含み、前記１つ以上のサイドフレーム要素が、前記１つ以上の導電性シートの側方終端を提供する、請求項８から１０のいずれか一項に記載のシールド装置。
【請求項１２】
前記フレームアセンブリが、前記フレームアセンブリの頂辺部および底辺部の少なくとも一方に設けられた導電性メッシュを含む、請求項８から１１のいずれか一項に記載のシールド装置。
【請求項１３】
前記１つ以上の導電性シートを前記フレームアセンブリに取り付けるように構成された１つ以上の取り付け装置をさらに含む、請求項８から１２のいずれか一項に記載のシールド装置。
【請求項１４】
前記シールド装置が、請求項８から１３のいずれか一項に記載のように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
スパッタ堆積チャンバ内に電気シールドを設ける方法であって、
フレームアセンブリに取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シートを使用して、前記スパッタ堆積チャンバ内の処理ゾーンに沿って等電位面を設けることを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示の実施形態は、基板上のスパッタ堆積用に構成されたシステム、スパッタ堆積チャンバ用のシールド装置、およびスパッタ堆積チャンバ内に電気シールドを設ける方法に関する。本開示の実施形態は、詳細には、ＡＣスパッタリングまたはＡＣ成分を有するスパッタリング、具体的にはＲＦスパッタリングで使用される電気シールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  基板上の層堆積の技術は、例えば、スパッタ堆積、熱蒸発、および化学気相堆積（ＣＶＤ）を含む。スパッタ堆積プロセスを使用して、基板上に、絶縁材料の層などの材料層、例えば膜を堆積させることができる。スパッタ堆積プロセス中、基板上に堆積されるべきターゲット材料を有するターゲットに、プラズマゾーンで生成されたイオンが当てられ、ターゲットの表面からターゲット材料の原子を除去する。除去された原子は、基板上に材料層を形成することができる。反応性スパッタ堆積プロセスでは、除去された原子は、プラズマ領域内のガス、例えば窒素または酸素と反応して、基板上にターゲット材料の酸化物、窒化物または酸窒化物を形成することができる。
【０００３】
[0003]  例えばディスプレイ、タッチスクリーンパネルまたは薄膜電池の製造におけるスパッタ堆積プロセス中に、不均一な膜堆積またはアーク放電が、スパッタ堆積チャンバなどの真空処理チャンバ内の電位差に起因して、発生する可能性がある。アーク放電は、例えば、基板キャリアおよび／または基板を損傷する可能性がある。さらに、アーク放電は、基板上に堆積した材料層の均質性および／または純度に影響を及ぼす可能性がある。さらに、ＡＣ電源から真空処理チャンバ内の構造物、例えば接地された構造物へのＡＣ電源に戻る電気経路の存在は、寄生プラズマの形成につながる可能性がある。寄生プラズマは、スパッタ堆積プロセスの効率、例えばスパッタリング電力および基板表面上の堆積速度を低下させる可能性がある。さらに、材料層の品質、例えば均質性および／または純度を低下させる可能性がある。
【０００４】
[0004]  さらに、スパッタ堆積システムの効率は、基板の領域にわたる、および／または膜の厚さにわたる、膜特性の均質性に関して均質な膜堆積を生成するその能力に依存し得る。空間における、例えば、スパッタ堆積システム内の堆積ゾーンを画定する構成要素の立体配置に関する、および時間における、幾何学的および電気的均質性は、例えば、インライン堆積システム内の堆積コンパートメントから堆積コンパートメントへなど、基板の搬送方向に沿って有益である。
【０００５】
[0005]  上記の観点から、当技術分野の少なくともいくつかの問題を克服する、基板上のスパッタ堆積用に構成された新しいシステム、スパッタ堆積チャンバ用のシールド装置、およびスパッタ堆積チャンバ内に電気シールドを設ける方法が、有益である。本開示は、詳細には、スパッタ堆積チャンバ内のアーク放電および／または寄生プラズマの発生を低減または防止さえすることができるシステム、シールド装置、および方法を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]  上記の観点から、基板上のスパッタ堆積用に構成されたシステム、スパッタ堆積チャンバ用のシールド装置、およびスパッタ堆積チャンバ内に電気シールドを設ける方法が、提供される。本開示の更なる態様、利点および特徴が、特許請求の範囲、明細書および添付の図面から明らかになる。
【０００７】
[0007]  本開示の一態様によれば、基板上のスパッタ堆積用に構成されたシステムが提供される。このシステムは、処理ゾーンを有するスパッタ堆積チャンバ、処理ゾーンの第１の側に配置された１つ以上のスパッタ堆積源、および処理ゾーンの第２の側に配置されたシールド装置であって、シールド装置は、スパッタ堆積チャンバに取り付けられたフレームアセンブリと、フレームアセンブリに取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シートとを含み、１つ以上の導電性シートは、処理ゾーンに沿って配置された表面を提供する、シールド装置を含む。
【０００８】
[0008]  本開示の別の態様によれば、スパッタ堆積チャンバ用のシールド装置が提供される。シールド装置は、スパッタ堆積チャンバ内の処理ゾーンに沿ってスパッタ堆積チャンバに取り付けられるように構成されたフレームアセンブリと、フレームアセンブリに取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シートとを含み、１つ以上の導電性シートは、処理ゾーンに面するように構成される。
【０００９】
[0009]  本開示のさらなる態様によれば、スパッタ堆積チャンバ内に電気シールドを設ける方法が提供される。この方法は、フレームアセンブリに取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シートを使用して、スパッタ堆積チャンバ内の処理ゾーンに沿って等電位面を提供することを含む。
【００１０】
[0010]  実施形態は、開示された方法を実施するための装置にも向けられ、記載された方法の態様の各々を実施するための装置部分を含む。これらの方法の態様は、ハードウェアコンポーネントによって、適切なソフトウェアによってプログラムされたコンピュータによって、これら２つの任意の組み合わせによって、または任意の他の方法で実施することができる。さらに、本開示による実施形態は、記載された装置を動作させる方法にも向けられている。記載された装置を動作させる方法は、装置のあらゆる機能を実施するための方法の態様を含む。
【００１１】
[0011]  本開示の上記に列挙した特徴が詳細に理解できるように、上記で簡潔に要約した本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照してなされ得る。添付の図面は、本開示の実施形態に関するものであり、以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１Ａは、本明細書に記載された実施形態による、基板上のスパッタ堆積用に構成されたシステムの概略上面図を示す。図１Ｂは、本明細書に記載された実施形態による、スパッタ堆積チャンバ用のシールド装置の概略上面図を示す。
【図２】本明細書に記載された別の実施形態による、基板上のスパッタ堆積用に構成されたシステムの概略上面図を示す。
【図３】本明細書に記載された実施形態による、スパッタ堆積チャンバ用のシールド装置の斜視正面図を示す。
【図４】図３のシールド装置の斜視背面図を示す。
【図５】本明細書に記載された実施形態による、シールド装置のフレームアセンブリの概略図を示す。
【図６】図５のフレームアセンブリの概略断面図を示す。
【図７】本明細書に記載された実施形態による、シールド装置に取り付けられた接地装置の概略図を示す。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、本明細書に記載された実施形態による、シールド装置の取り付け構造の概略図を示す。
【図９】本明細書に記載された実施形態による、シールド装置の取り付け装置の概略図を示す。
【図１０】本明細書に記載された実施形態による、スパッタ堆積チャンバ内に電気シールドを設ける方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[0012]  本開示の様々な実施形態を詳細に参照し、その１つ以上の実施例を図に示す。以下の図面の説明の中で、同じ参照番号は、同じ構成要素を指す。一般に、個々の実施形態に関する相違点のみが、記載されている。各実施例は、本開示の説明のために提供され、本開示の限定を意味するものではない。さらに、１つの実施形態の一部として説明または記載された特徴は、他の実施形態で、または他の実施形態と共に使用されて、さらなる実施形態をもたらすことができる。本明細書は、そのような変更および変形を含むことが、意図されている。
【００１４】
[0013]  基板上のスパッタ堆積用に構成されたシステムは、例えば、ディスプレイまたはその構成要素（薄膜トランジスタなど）の製造に使用することができる。スパッタ堆積プロセス中に、アーク放電および／または寄生プラズマが発生し得る。アーク放電および寄生プラズマは、スパッタ堆積プロセスのプロセス安定性、プロセス効率およびプロセス品質の少なくとも１つに影響を及ぼす可能性がある。
【００１５】
[0014]  詳細には、アーク放電は、スパッタ堆積チャンバ内の電位差に起因して発生する可能性がある。アーク放電は、例えば、基板および／または基板が配置されたキャリアを損傷する可能性がある。さらに、アーク放電は、基板上に堆積した材料層の均質性および純度の少なくとも一方に影響を及ぼす可能性がある。さらに、寄生プラズマの形成をもたらすことができる、ＡＣ電源からスパッタ堆積チャンバ内の構造物、例えば接地された構造物への電気経路が存在し得る。寄生プラズマは、基板表面上の堆積速度などのスパッタ堆積プロセスの効率を低下させる可能性がある。さらに、材料層の品質、例えば均質性および／または純度を低下させる可能性がある。
【００１６】
[0015]  さらに、不均質なＡＣフィードインおよびＡＣリターンパスによる電位差は、不均質なプラズマ状態をもたらす。これは、不均一な膜堆積条件および機械的、光学的、電気的および／または化学的特性などの予想される特性に関して均一性が低下した膜をもたらす可能性がある。
【００１７】
[0016]  本開示は、ＡＣ環境におけるその明確な等電位面により、カソードとして動作するスパッタターゲットに対して明確で有効なアノードとして作用するスパッタ堆積チャンバの処理ゾーンの少なくとも一部に沿って取り付けられたシールド装置（例えば、電気シールド）を提供する。シールド装置の電気シールドは、フレームアセンブリに取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シートによって提供される。１つ以上の導電性シートは、平坦な等電位面または領域を提供する。スパッタ堆積プロセス中のアーク放電および／または寄生プラズマの発生を低減または回避することさえ可能である。詳細には、アーク放電による基板の損傷を防止することができる。アーク放電および／または寄生プラズマによって生成された粒子に起因する材料層の汚染を、低減または回避することさえできる。基板上に堆積された材料層の均質性および純度を改善することができる。
【００１８】
[0017]  さらに、１つ以上の導電性シートが、フレームアセンブリに取り外し可能に取り付けられる。シールド装置は、例えばインライン処理システムなどのシステムの保守を容易にし、ダウンタイムを短縮することを可能にする。システムの効率とスループットを向上させることができる。いくつかの実施態様では、１つ以上の導電性シートは、再使用可能または使い捨て可能であってもよい。詳細には、再使用可能な導電性シートから堆積材料を除去するために、化学洗浄および／またはサンドブラストを使用することができる。他の実施態様では、１つ以上の導電性シートは使い捨て可能であり、例えば、１つ以上の導電性シートが損傷している場合、および／または堆積材料で過剰に覆われている場合に、取り替えることができる。導電性シートを損傷または変形させるサンドブラストなどの洗浄プロセスが行われないので、使い捨て導電性シートは薄くすることができる。
【００１９】
[0018]  本明細書で使用される「アーク放電」という用語は、異なる電位を有する２点間の電気的なフラッシュオーバーを指す。一例として、「アーク放電」は、異なる電位を有する２点間（すなわち、２点間に電位差が存在する）の空間を横切ってまたは誘電体材料表面などの材料表面に沿って流れる電流として理解することができる。電位差が閾値を超えると、アーク放電が発生し得る。閾値は、「フラッシュオーバー電圧」または「スパークオーバー」電圧と呼ぶことができる。異なる電位の２つの点は、スパッタ堆積源（例えば、ターゲット）ならびに、例えば、キャリアの一部、またはキャリア、基板およびスパッタ堆積源が配置されるスパッタ堆積チャンバ内に設けられた別の点によって提供され得る。材料表面を横切るマークまたはアーク放電イベントは、「クレージング」とも呼ばれる。
【００２０】
[0019]  本開示のシールド装置は、アーク放電およびクレージングを低減するためにＡＣ環境内に等電位面を提供する平坦な導電性表面を有する。さらに、シールド装置は、寄生プラズマの発生を低減または防止するために、チャンバ壁におけるデッドボリュームを実質的にＲＦが通らないように覆う。
【００２１】
[0020]  本開示のシステム、シールド装置および方法は、ＡＣ信号もしくはＡＣ信号部分および／またはＤＣ信号もしくはＤＣ信号部分を提供する電源を使用するスパッタ堆積プロセスでの使用のために構成することができる。一例では、スパッタ堆積プロセスは、ＡＣスパッタ堆積プロセスとすることができる。ＡＣスパッタ堆積プロセスは、カソード電圧の符号が、所定の速度、例えば２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、詳細には２７．１２ＭＨｚ、より詳細には４０．６８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚの倍数、またはそれらの任意の組み合わせで変化するスパッタ堆積プロセスである。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、スパッタ堆積プロセスは、ＨＦ（高周波）電源またはＲＦ（無線周波数）電源などのＡＣ電源、ＤＣ電源、ＤＣ電源とＡＣ電源の組み合わせ、周波数および／または振幅の異なるＡＣ信号またはパルスが供給される混合ＡＣ電源、パルスＤＣ電源、パルスＤＣ電源とＡＣ電源の組み合わせ、ＤＣ電源と混合ＡＣ電源の組み合わせ、またはパルスＤＣ電源と混合ＡＣ電源の組み合わせを利用することができる。
【００２２】
[0021]  いくつかの実施態様では、基板は、例えばプレートなどの非可撓性基板、またはウェブもしくはフォイルなどの可撓性基板である。一例として、基板は、１ｍｍ未満、具体的には０．１ｍｍ未満、より具体的には５０μｍ未満の厚さを有することができる。いくつかの実施形態によれば、基板は、材料堆積に適した任意の材料から作ることができる。例えば、基板は、ガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラスなど）、半導体、金属、ポリマー、ガラスセラミックまたはＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）などのセラミック、化合物材料、炭素繊維材料、雲母、または堆積プロセスによってコーティングすることができる任意の他の材料もしくは材料の組み合わせからなる群から選択される材料から作ることができる。一例として、基板は、ＬＡＳ系（例えば、Ｌｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２系）、ＭＡＳ系（ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２系）、およびＺＡＳ系（ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２系）などのガラスセラミックで作ることができる。
【００２３】
[0022]  本明細書に記載された実施形態は、例えばバッテリまたはディスプレイ製造のための基板上の物理気相堆積などの物理的堆積に利用することができる。具体的には、基板は、大面積基板とすることができる。大面積基板は、０．０１ｍ２から始まるサイズを有することができる。例えば、大面積基板またはキャリアは、約０．６７ｍ２の基板（０．７３  ｘ  ０．９２ｍ）に対応するＧＥＮ４．５、約１．４ｍ２の基板（１．１ｍ  ｘ  １．３ｍ）に対応するＧＥＮ５、約４．２９ｍ２の基板（１．９５ｍ  ｘ  ２．２ｍ）に対応するＧＥＮ７．５、約５．７ｍ２の基板（２．２ｍ  ｘ  ２．５ｍ）に対応するＧＥＮ８．５、または約８．７ｍ２の基板（２．８５ｍ  ｘ  ３．０５ｍ）に対応するＧＥＮ１０とさえすることができる。ＧＥＮ１１およびＧＥＮ１２などのさらに大きな世代ならびに対応する基板面積を、同様に実施することができる。いくつかの実施形態によれば、本開示によるキャリアは、１つの大面積基板または例えば、０．０００５ｍ２から始まるサイズを有する複数の小型基板を支持するように構成することができる。本明細書に記載の実施形態による構造および方法が提供される基板または基板キャリアは、大面積基板であるけれども、本開示は、それに限定されない。
【００２４】
[0023]  図１Ａは、本明細書に記載された実施形態による、基板上のスパッタ堆積用に構成されたシステム１００の概略上面図を示す。図１Ｂは、本明細書に記載された実施形態による、スパッタ堆積チャンバ用のシールド装置１３０の概略上面図を示す。
【００２５】
[0024]  システム１００は、処理ゾーン１１２を有するスパッタ堆積チャンバ１１０、処理ゾーン１１２の第１の側に配置された１つ以上のスパッタ堆積源１２０、および処理ゾーン１１２の第２の側に配置されたシールド装置１３０を含む。シールド装置１３０は、スパッタ堆積チャンバ１１０に取り付けられたフレームアセンブリ１３２と、フレームアセンブリ１３２に取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シート１３４とを含む。１つ以上の導電性シート１３４は、処理ゾーン１１２の少なくとも一部に沿って配置された、導電性表面などの表面１３６を提供する。１つ以上の導電性シート１３４、具体的には表面１３６は、処理ゾーン１１２に面するように構成される。一例として、１つ以上の導電性シート１３４は、１つ以上のスパッタ堆積源１２０の方を向くように構成される。システム１００は、インラインシステム、例えば、インラインＲＦスパッタリングシステムとすることができる。
【００２６】
[0025]  いくつかの実施形態によれば、シールド装置１３０は、少なくとも２つの導電性シート、少なくとも４つの導電性シート、より具体的には少なくとも６つの導電性シートを有することができる。複数の導電性シートが、表面１３６を提供する。詳細には、各導電性シートの表面は、少なくとも０．１ｍ２、具体的には少なくとも０．５ｍ２、具体的には少なくとも１ｍ２、具体的には少なくとも２ｍ２、より具体的には少なくとも３ｍ２であり得る。一例として、各導電性シートの表面は、約０．５ｍ２とすることができる。個々の導電性シートの表面の合計は、表面１３６に対応することができる。いくつかの実施態様では、シールド装置１３０は、「電気シールド」、「電気シールド装置」と呼ぶことがある。１つ以上の導電性シートは、「シールド板」と呼ぶことができる。
【００２７】
[0026]  いくつかの実施形態では、処理ゾーンは、基板１０が処理され得るエリアまたはゾーンであり得る。例えば、基板が、処理ゾーン内に配置され、例えば薄膜トランジスタのための層を形成するように、材料が、その上に堆積されてもよい。処理ゾーン１１２は、１つ以上のスパッタ堆積源１２０に面するように配置することができる。処理ゾーン１１２は、基板１０上の堆積材料の堆積（意図された堆積）のために設けられた、かつ／または配置されたエリアまたは領域とすることができる。処理ゾーン１１２は、１つ以上のスパッタ堆積源１２０とシールド装置１３０との間に配置することができる。
【００２８】
[0027]  いくつかの実施態様では、処理ゾーン１１２の第１の側および第２の側は、処理ゾーン１１２の向かい合う側である。図１Ａの例では、第１の側は、処理ゾーン１１２の左側であり、第２の側は、処理ゾーン１１２の右側である。第１の側は、１つ以上のスパッタ堆積源１２０に（直接的に）隣接していてもよい。第２の側は、シールド装置１３０に（直接的に）隣接していてもよく、具体的には、１つ以上の導電性シート１３４に隣接していてもよい。
【００２９】
[0028]  １つ以上のスパッタ堆積源１２０は、それぞれのプラズマゾーン（図示せず）を提供することができる。スパッタ堆積プロセスの間、プラズマゾーンは、処理ゾーン１１２の方に向けられ得る。堆積材料は、プラズマゾーンにおいて用意される。一例として、スパッタカソードの磁石アセンブリを利用して、スパッタリング条件の改善のためにプラズマを閉じ込めることができる。いくつかの実施態様では、プラズマゾーンは、スパッタリングプラズマまたはスパッタ堆積源によって提供されるスパッタリングプラズマ領域として理解することができる。プラズマ閉じ込めはまた、基板１０上に堆積される材料の分布を調整するために利用することができる。いくつかの実施形態では、プラズマゾーンは、ターゲットから放出（ｅｊｅｃｔ）または放出（ｒｅｌｅａｓｅ）されるターゲット材料（堆積材料）の原子を含むゾーンに対応する。プラズマゾーンは、磁石アセンブリ、すなわちマグネトロンによって閉じ込めることができ、処理ガスおよび／または堆積材料のイオンおよび電子が、マグネトロンまたは磁石アセンブリの近傍に閉じ込められる。ターゲットから放出（ｅｊｅｃｔ）または放出（ｒｅｌｅａｓｅ）された原子の少なくとも一部が、基板上に堆積されて、材料層を形成する。
【００３０】
[0029]  本明細書で説明する他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、１つ以上の導電性シート１３４が、処理ゾーン１１２の全広さに沿って配置される。換言すれば、１つ以上の導電性シート１３４が、処理ゾーン１１２の全面または全長にわたって広がることができる。処理ゾーン１１２の広さまたは長さは、処理ゾーン１１２を通って延びる基板搬送経路４０に平行な方向に定義することができる。いくつかの実施態様では、１つ以上の導電性シート１３４は、処理ゾーン１１２の広さまたは長さの少なくとも５０％、具体的には少なくとも７０％、具体的には少なくとも９０％、より具体的には１００％にわたって延在することができる。
【００３１】
[0030]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、１つ以上の導電性シート１３４の表面は、等電位面を提供するように構成される。詳細には、等電位面は、表面１３６、例えば、導電性表面によって提供され得る。本開示を通じて使用される用語「等電位面」は、実質的に一定のスカラーポテンシャルの表面を指す。詳細には、等電位面は、１つ以上のスパッタ堆積源１２０のうちの少なくとも１つのスパッタ堆積源に対して定めることができる。等電位面は、等電位面を通過する正味の電気力線に対して実質的に垂直であり得る。１つ以上の導電性シート１３４の表面は、例えば、製造公差、アライメント許容誤差、およびフレームアセンブリへの１つ以上の導電性シートの取り付けのうちの少なくとも１つのために、隆起および／または窪みを有することができることを理解されたい。それでもなお、１つ以上の導電性シート１３４の表面は、「等電位面」または「平坦な等電位面」として理解されるべきである。
【００３２】
[0031]  いくつかの実施形態によれば、シートは、シートの長さおよび幅よりもかなり小さい厚さを有する。一例として、１つ以上の導電性シート１３４は、１０ｍｍ未満、具体的には５ｍｍ未満、具体的には３ｍｍ未満、具体的には２ｍｍ未満、より具体的には１ｍｍ未満の厚さを有する。一例として、１つ以上の導電性シート１３４は、約３ｍｍの厚さを有する。１つ以上の導電性シート１３４は、フレームアセンブリ１３２によって支持され、フレームアセンブリ１３２に固定され、厚さを薄くすることができる。１つ以上の導電性シート１３４に使用される材料の量を減らすことができる。製造コストを削減することができる。さらに、１つ以上の導電性シート１３４の重量が減少し、１つ以上の導電性シート１３４の取り付けおよび取り外し（例えば、交換）が容易になる。いくつかの実施態様では、１つ以上の導電性シート１３４は、例えばアルミニウム製の薄い使い捨てのシールドを提供する。
【００３３】
[0032]  「導電性シート（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｓｈｅｅｔ）」および「導電性表面（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）」のような用語で使用される「導電性（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）」という用語は、電気伝導性（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）を指す。一例として、導電性シートおよび／または導電性表面は、２０℃で少なくとも１０５（Ｓ／ｍ）、具体的には２０℃で少なくとも１０６（Ｓ／ｍ）、より具体的には２０℃で少なくとも１０７（Ｓ／ｍ）の導電率を有することができる。Ｓ／ｍは、導電率のＳＩ単位を示し、すなわちジーメンス毎メートルである。
【００３４】
[0033]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、１つ以上の導電性シート１３４の材料は、アルミニウム、銅、鋼（例えば、ステンレス鋼）、チタン、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。しかしながら、本開示は、それに限定されず、他の導電性材料を１つ以上の導電性シート１３４に使用することができる。
【００３５】
[0034]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、１つ以上の導電性シート１３４は、粗い表面を有する。一例として、粗い表面は、Ｒｚ１０からＲｚ１００までの範囲、具体的にはＲｚ２０からＲｚ５０までの範囲、より具体的にはＲｚ２５からＲｚ４０までの範囲の粗さを有することができる。いくつかの実施態様では、粗い表面は、例えばガラスビーズおよび／またはエレクトロコランダムを用いたサンドブラストによって提供され得る。基板に到達しない堆積材料は、粗い表面に付着することができる。１つ以上の導電性シート１３４が揺れている場合であっても、堆積された材料の剥離を低減することができ、または回避することさえできる。詳細には、１つ以上の導電性シート１３４上に堆積された材料の剥離に起因する粒子生成を低減することができ、または回避することさえできる。基板１０上に堆積された材料層の純度を改善することができる。さらに、粒子生成または剥離を、より長い期間回避することができ、１つ以上の導電性シート１３４の交換頻度を少なくすることができる。システム稼働時間を増やすことができる。
【００３６】
[0035]  いくつかの実施態様では、１つ以上の導電性シート１３４が、より良好な付着のために、粗面コーティングまたは付着性コーティングでコーティングされる。一例として、処理ゾーン１１２または基板搬送経路４０に面する１つ以上の導電性シート１３４の表面１３６をコーティングすることができる。いくつかの実施形態によれば、１つ以上の導電性シート１３４、例えば、処理ゾーン１１２または基板搬送経路４０に面する表面１３６は、アーク放電を回避するために、誘電体コーティングおよび粗面コーティングのうちの少なくとも一方でコーティングすることができる。例えば、誘電体コーティングは、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、およびＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）からなる群から選択することができる。コーティングの表面は、等電位面を提供することができる。
【００３７】
[0036]  図１Ａを参照すると、システム１００は、スパッタ堆積チャンバ１１０を通って延びる１つ以上の基板搬送経路４０を有する。具体的には、１つ以上の基板搬送経路４０は、処理ゾーン１１２を通って延びることができる。基板搬送経路４０は、スパッタ堆積チャンバ１１０を通る、具体的には処理ゾーン１１２を通る、基板１０または上に基板１０が配置された基板キャリア２０の搬送用に構成される。１つ以上の基板搬送経路４０は、シールド装置１３０と１つ以上のスパッタ堆積源１２０との間に設けることができる。
【００３８】
[0037]  １つ以上の導電性シート１３４は、基板搬送経路４０に面するように構成することができる。詳細には、１つ以上の導電性シート１３４の表面１３６が、基板搬送経路４０に対向して設けられてもよい。１つ以上の導電性シート１３４は、基板搬送経路４０および／または１つ以上のスパッタ堆積源１２０に対して整列させることができる。一例として、１つ以上の導電性シート１３４の表面１３６が、基板搬送経路４０に対して実質的に平行であり得る。
【００３９】
[0038]  いくつかの実施形態によれば、搬送経路は、基板キャリア２０がスパッタ堆積チャンバ１１０内で移動または搬送されることができる道である。一例として、基板搬送経路４０は、直線状の搬送経路であってもよい。基板搬送経路４０は、スパッタ堆積チャンバ１１０を通る基板キャリア２０の搬送方向１を規定することができる。基板搬送経路４０は、一方向の搬送経路であってもよいし、双方向の搬送経路であってもよい。いくつかの実施態様では、２つ以上の基板搬送経路を設けることができる。一例として、２つ以上の基板搬送経路は、スパッタ堆積チャンバ１１０を通って互いに実質的に平行に延びることができる。
【００４０】
[0039]  基板キャリア２０は、例えばＲＦスパッタリングプロセスなどのスパッタ堆積プロセス中に基板１０を支持するように構成される。基板キャリア２０は、例えばプレートまたはフレームによって提供される支持面を使用して基板１０を支持するように構成されたプレートまたはフレームを含むことができる。任意選択で、基板キャリア２０は、プレートまたはフレームに基板１０を保持するように構成された１つ以上の保持装置（図示せず）を含むことができる。１つ以上の保持装置は、機械クランプおよび／または磁気クランプの少なくとも１つを含むことができる。いくつかの実施態様では、キャリアは静電チャックである。
【００４１】
[0040]  本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、システム１００は、スパッタ堆積チャンバ１１０（「堆積チャンバ」または「真空処理チャンバ」とも呼ばれる）ならびにスパッタ堆積チャンバ１１０内の第１のスパッタ堆積源１２２および第２のスパッタ堆積源１２４などの１つ以上のスパッタ堆積源１２０を含む。第１のスパッタ堆積源１２２および第２のスパッタ堆積源１２４などの１つ以上のスパッタ堆積源１２０は、例えば、基板上に堆積される材料のターゲットを有する平面カソードを含むことができる。しかし、本開示は、平面カソードまたはターゲットに限定されない。回転可能なカソードなどの他のカソードを同様に実施することができる。
【００４２】
[0041]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、シールド装置１３０のフレームアセンブリ１３２が、スパッタ堆積チャンバ１１０の垂直チャンバ壁などのチャンバ壁に取り付けられる。一例として、フレームアセンブリ１３２は、スパッタ堆積チャンバ１１０のチャンバ本体または後壁に取り付けることができる。
【００４３】
[0042]  いくつかの実施態様では、シールド装置１３０、具体的には１つ以上の導電性シート１３４は、処理ゾーン１１２、基板搬送経路４０、および１つ以上のスパッタ堆積源１２０のうちの少なくとも１つに対して整列される。一例として、シールド装置１３０、具体的には１つ以上の導電性シート１３４は、１つ以上の導電性シート１３４が１つ以上のスパッタ堆積源１２０、例えば平面カソード（１つまたは複数）または平面ターゲット（１つまたは複数）の表面、に対して等電位面を提供するように、整列または配置される。詳細には、シールドは、平坦な等電位面または領域を提供するように、インラインＲＦスパッタ堆積システム、例えば平面ターゲットとの１つの幾何学的線に沿って整列させることができる。
【００４４】
[0043]  いくつかの実施形態では、基板搬送経路４０または処理ゾーン１１２に面する１つ以上の導電性シート１３４の表面１３６および基板搬送経路４０または処理ゾーン１１２に面する平面ターゲットの表面は、実質的に平行であり得る。「実質的に平行」という用語は、例えば、１つ以上の導電性シート１３４の表面および平面ターゲット（１つまたは複数）の表面の実質的に平行の向きに関し、正確な平行の向きからの数度のずれは、例えば最大１０°、または最大１５°さえも、「実質的に平行」とみなされる。
【００４５】
[0044]  図１Ａに示されるように、スパッタ堆積チャンバ１１０に隣接してさらなるチャンバ１１１を設けることができる。スパッタ堆積チャンバ１１０は、例えばバルブハウジングおよびバルブユニットを有するバルブ１１３によって隣接するチャンバから分離することができる。上に基板１０を有する基板キャリア２０をスパッタ堆積チャンバ１１０に挿入した後、バルブ１１３を閉じることができる。いくつかの実施態様では、隣接するチャンバ間にバルブが設けられていない。スパッタ堆積チャンバ１１０内の雰囲気は、例えばスパッタ堆積チャンバ１１０に接続された真空ポンプを用いて、技術的真空を生成することによって、および／またはスパッタ堆積チャンバ１１０内の堆積領域にプロセスガスを挿入することによって、個々に制御することができる。
【００４６】
[0045]  いくつかの実施形態によれば、プロセスガスは、アルゴンなどの不活性ガスならびに／または酸素、窒素、水素およびアンモニア（ＮＨ３）、オゾン（Ｏ３）、活性化ガスなどの反応性ガスを含むことができる。スパッタ堆積チャンバ１１０内において、基板キャリア２０を基板搬送経路４０に沿ってスパッタ堆積チャンバ１１０内に、スパッタ堆積チャンバ１１０を通って、およびスパッタ堆積チャンバ１１０から外に搬送するために、ローラおよび磁気デバイスの少なくとも１つを含む搬送システムを設けることができる。
【００４７】
[0046]  スパッタ堆積プロセスは、ＡＣ電力、ＤＣ電力、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを使用することができる。一例では、スパッタ堆積プロセスは、ＡＣスパッタ堆積プロセスとすることができる。ＡＣスパッタ堆積プロセスは、カソード電圧の符号が、所定の速度、例えば、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、詳細には２７．１２ＭＨｚ、より詳細には４０．６８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚの倍数、またはそれらの任意の組み合わせで変化するスパッタ堆積プロセスとすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、ＡＣスパッタ堆積プロセスは、ＨＦ（高周波）またはＲＦ（無線周波数）スパッタ堆積プロセスとすることができる。しかしながら、本開示は、ＡＣ電力を使用するスパッタ堆積プロセスに限定されず、本明細書に記載される実施形態は、ＤＣスパッタ堆積プロセスなどの他のスパッタ堆積プロセスで使用することができる。
【００４８】
[0047]  本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、システム１００は、１つ以上のスパッタ堆積源１２０に接続された１つ以上の電源を有することができる。いくつかの実施態様では、各スパッタ堆積源は、それ自身の電源を有することができる。一例として、１つ以上の電源のうちの第１の電源１２６は、例えば第１のマッチボックス１２７を介して第１のスパッタ堆積源１２２に接続することができる。１つ以上の電源のうちの第２の電源１２８は、例えば第２のマッチボックス１２９を介して第２のスパッタ堆積源１２４に接続することができる。他の実施態様では、１つ以上のスパッタ堆積源１２０は、例えば１つ以上のマッチボックスを介して同じ電源に接続することができる。
【００４９】
[0048]  いくつかの実施態様では、電源フィードインが、マッチボックスを介してターゲットに接続され、ターゲットを囲むガスシャワーが、チャンバ本体と電気的に接続され（ＲＦ接地される）、それぞれのマッチボックスおよびそれぞれの電源へのＲＦリターンパスとして使用される。反対側の電気シールドも、チャンバ本体にＤＣおよびＲＦ接地され、前部への規定されたＲＦリターンパスを提供する。
【００５０】
[0049]  いくつかの実施形態によれば、１つ以上の電源は、ＡＣ電源、ＤＣ電源、パルスＤＣ電源、ＡＣ／ＤＣ電源および混合信号電源のうちの少なくとも１つのために構成することができる。ＡＣ電源は、ＡＣ（正弦波またはパルス）電力または電力信号を生成するように構成されている。ＡＣ／ＤＣ電源は、ＡＣおよびＤＣ電力または電力信号の組み合わせを生成するように構成されている。混合信号電源は、異なる周波数または振幅を有するＡＣ信号またはパルスを有する電力または電力信号を生成するように構成されている。一例として、電源は、ＡＣ電源、ＤＣ電源、ＤＣ電源とＡＣ電源の組み合わせ、混合ＡＣ電源、パルスＤＣ電源、パルスＤＣ電源とＡＣ電源の組み合わせ、ＤＣ電源と混合ＡＣ電源の組み合わせ、パルスＤＣ電源と混合ＡＣ電源の組み合わせ、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択することができる。
【００５１】
[0050]  本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、スパッタ堆積プロセスは、マグネトロンスパッタリングとして行うことができる。本明細書で使用される「マグネトロンスパッタリング」は、磁石アセンブリ、例えば磁場を生成することができるユニットを使用して実行されるスパッタリングを指す。そのような磁石アセンブリは、永久磁石からなることができる。この永久磁石は、自由電子が、ターゲット表面の下に生成された磁場内に閉じ込められるように、平面ターゲットに結合されて配置されることができる。
【００５２】
[0051]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、システム１００は、基板１０上に絶縁材料を堆積させるように構成することができる。一例として、システム１００は、基板１０上に堆積させるために絶縁ターゲット材料を使用することができる。システム１００は、半導体（例えば、ＩｎＧａＺｎＯ）、透明導電性酸化物（透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、例えばＩＴＯ、ＡＺＯ、ＩＺＯ）、ＬｉＰＯＮなどの電池電解質、ならびに電池カソード材料（例えば、ＬｉＣｏＯ、ＬｉＣｏＡｌＯ、ＬｉＧａＣｏＯ、ＬｉＮｉＣｏＯ、ＬｉＭｎＯ、ＬｉＭｇＣｏＯ、ＬｉＦｅＰＯ、ＬｉＭＦｅＰＯ４（Ｍ＝Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉまたはそれらの組み合わせ）ＬｉＢＭｎＯ、および酸化バナジウム）からなる群から選択される少なくとも１つの材料の堆積に使用することができる。
【００５３】
[0052]  本明細書に記載のシステム、シールド装置および方法は、垂直基板処理に使用することができる。いくつかの実施態様によれば、本開示のキャリア２０は、基板１０を実質的に垂直な向きに保持するように構成される。用語「垂直基板処理」は、「水平基板処理」とは区別されるものと解される。例えば、垂直基板処理は、基板処理中のキャリア２０および基板１０の実質的に垂直の向きに関し、正確な垂直の向きからの数度のずれは、例えば最大１０°または最大１５°さえも、垂直基板処理と見なされる。垂直方向は、重力に実質的に平行であり得る。一例として、基板１０上のスパッタ堆積用に構成されたシステム１００は、垂直に配向された基板上のスパッタ堆積用に構成することができる。
【００５４】
[0053]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、キャリア２０および基板１０は、堆積材料のスパッタリング中に静的または動的である。本明細書に記載されたいくつかの実施形態によれば、例えばバッテリまたはディスプレイ製造のための動的スパッタ堆積プロセスを提供することができる。本開示の実施形態は、ＲＦプラズマを通って移動する導電性材料が、異なる電位に起因するアーク放電を引き起こす可能性があるため、このような動的スパッタ堆積プロセスに特に有益であり得る。本開示の実施形態によって提供されるシールド装置は、このような動的システムにおけるアーク放電の発生を低減するか、または回避することさえできる。さらに、シールド装置は、ＲＦプラズマ状態を均質に保つのに役立ち、これは、均一な膜特性を有する膜堆積に有益である。
【００５５】
[0054]  図２は、本明細書に記載のさらなる実施形態による、基板（図示せず）上のスパッタ堆積用に構成されたシステムの概略上面図を示す。
【００５６】
[0055]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、システムは、第１のスパッタ堆積チャンバ２７２および第２のスパッタ堆積チャンバ２７４などの２つ以上のスパッタ堆積チャンバを有する。２つ以上のスパッタ堆積チャンバは、図１Ａを参照して説明したバルブと同様なバルブ２７８を使用して分離することができる。
【００５７】
[0056]  ２つ以上のスパッタ堆積チャンバの各スパッタ堆積チャンバは、１つ以上のスパッタ堆積源２５０を有することができる。一例として、第１のスパッタ堆積チャンバ２７２は、第１のスパッタ堆積源２５１および第２のスパッタ堆積源２５２を有することができる。第２のスパッタ堆積チャンバ２７４は、第３のスパッタ堆積源２５３および第４のスパッタ堆積源２５４を有することができる。基板搬送経路４０が、少なくとも２つ以上のスパッタ堆積チャンバを通って延びることができる。いくつかの実施態様では、基板は、基板上に２つ以上の材料層を堆積させるために、２つ以上のスパッタ堆積チャンバを通って搬送されることができる。
【００５８】
[0057]  いくつかの実施形態によれば、各スパッタ堆積チャンバが、シールド装置を含む。一例として、第１のスパッタ堆積チャンバ２７２は、第１のシールド装置を含むことができ、第２のスパッタ堆積チャンバ２７４は、第２のシールド装置を含むことができる。シールド装置は、スパッタ堆積チャンバの後壁２７６などのチャンバ壁に取り付けることができる。隣接する２つのスパッタ堆積チャンバのシールド装置、具体的にはそれぞれのシールド装置の１つ以上の導電性シート２４０は、ほぼシームレスに結合するように構成することができる。詳細には、シールド装置、具体的にはシールド装置の１つ以上の導電性シート２４０は、２つ以上のスパッタ堆積チャンバを通って延びる実質的に連続する等電位面を提供するように、互いに整列させることができる。詳細には、実質的に連続する等電位面は、バルブ２７８の領域などの、隣接するスパッタ堆積チャンバの接続領域にも設けることができる。
【００５９】
[0058]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、フレームアセンブリは、ベースフレーム２１０と、取り付けフレーム２２０と、１つ以上のサイドフレーム要素２３０とを含む。１つ以上の導電性シート２４０は、取り付けフレーム２２０に取り付けられ得る。フレームアセンブリは、スパッタ堆積チャンバ内のシールド装置の正確な位置決めを可能にすることができる。トリプルフレーム構造を有するフレームアセンブリは、シールド装置の保守、例えば、１つ以上の導電性シート２４０の交換を容易にすることを可能にする。シールド装置のフレームアセンブリは、図３〜図６を参照してさらに説明される。
【００６０】
[0059]  図３は、本明細書に記載の実施形態によるスパッタ堆積チャンバ用のシールド装置３００の斜視正面図を示す。図４は、図３のシールド装置３００の斜視背面図を示す。図５は、本明細書に記載の実施形態によるシールド装置３００のフレームアセンブリの概略図を示す。図６は、図５のフレームアセンブリの概略断面図を示す。
【００６１】
[0060]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、フレームアセンブリは、スパッタ堆積チャンバに接続可能なベースフレーム３１０を含む。詳細には、ベースフレーム３１０は、スパッタ堆積チャンバの後壁などのチャンバ壁に接続可能であり得る。いくつかの実施形態によれば、ベースフレーム３１０は、例えば、ねじおよびクランプの少なくとも１つを使用して、スパッタ堆積チャンバに取り外し可能に接続することができる。他の実施態様では、ベースフレーム３１０は、スパッタ堆積チャンバに、例えばスパッタ堆積チャンバの後壁に溶接することができる。
【００６２】
[0061]  いくつかの実施態様では、ベースフレーム３１０は、１つ以上の縦のベースバー３１１、例えば、１つ以上の垂直のベースバーを有する。ベースフレーム３１０は、１つ以上の横のベースバー３１２、例えば、１つ以上の水平のベースバーを有することができる。ベースフレーム３１０は、ＳｕＳ（「ステンレス鋼（Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）」：日本の鋼種）材料、Ａｌ、およびＡｌＭｇ３からなる群から選択される材料で作ることができる。
【００６３】
[0062]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、フレームアセンブリは、取り付け面を有する取り付けフレーム３２０を含む。１つ以上の導電性シート３４０が、取り付け面に取り外し可能に取り付けられ得る。一例として、取り付けフレーム３２０は、１つ以上の導電性シート３４０を支持するように構成することができる。１つ以上の導電性シート３４０は、１つ以上の導電性シート３４０の揺れなどの動きを低減するか、または回避さえするように、取り付けフレーム３２０に固定されて取り付けられ得る。いくつかの実施態様では、取り付けフレーム３２０は、「コネクタフレーム」と呼ぶことができる。
【００６４】
[0063]  いくつかの実施形態によれば、取り付けフレーム３２０は、１つ以上の導電性シート３４０とベースフレーム３１０との間の接続またはインターフェースを提供することができる。いくつかの実施形態では、取り付けフレーム３２０は、例えば、ねじおよびクランプの少なくとも１つを使用してベースフレーム３１０に取り外し可能に取り付けられるように構成され得る。他の実施態様では、取り付けフレーム３２０をベースフレーム３１０に溶接することができる。
【００６５】
[0064]  いくつかの実施態様では、取り付けフレーム３２０は、１つ以上の縦の取り付けバー３２１、例えば、１つ以上の垂直の取り付けバーを有する。取り付けフレーム３２０は、１つ以上の横の取り付けバー３２２、例えば、１つ以上の水平の取り付けバーを有することができる。取り付けフレーム３２０は、アルミニウムで作ることができる。
【００６６】
[0065]  用語「水平」は、「垂直」とは区別されると解される。すなわち、「水平」および「垂直」は、例えばフレームアセンブリまたはベースフレーム３１０および／もしくは取り付けフレーム３２０のバーの実質的に水平または垂直の向きに関し、正確な水平または垂直の向きからの数度のずれは、例えば最大１０°または最大１５°さえも、「水平」または「垂直」と見なされる。垂直方向は、重力に実質的に平行であり得る。
【００６７】
[0066]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、フレームアセンブリは、１つ以上のサイドフレーム要素３３０を含む。１つ以上のサイドフレーム要素３３０は、シールド装置３００の、具体的には１つ以上の導電性シート３４０の側方終端を提供することができる。１つ以上のサイドフレーム要素３３０は、シールド装置３００、例えば、ベースフレーム３１０と取り付けフレーム３２０のうちの少なくとも一方と、スパッタ堆積チャンバの１つ以上の壁との間の空間をシールすることができる。シールド装置３００の後ろの容積（例えば、デッドボリューム）が、ＲＦ浸透に対してシールされる、または覆われることができる。このような容積内のＲＦ波の浸透を防止することができ、寄生プラズマの発生を低減または回避することさえできる。詳細には、（壁）シールドの後ろのＲＦリークおよび寄生プラズマの発生を回避することができる。いくつかの実施態様では、１つ以上のサイドフレーム要素３３０は、「サイドコネクタフレーム」と呼ぶことができる。
【００６８】
[0067]  いくつかの実施態様では、１つ以上のサイドフレーム要素３３０は、バー、例えばＬ字型バーであり得る。例えば、１つ以上のサイドフレーム要素３３０は、取り付け面を有することができ、１つ以上の導電性シート３４０の少なくとも一部が、１つ以上のサイドフレーム要素３３０の取り付け面に取り外し可能に取り付けられる。１つ以上のサイドフレーム要素３３０の取り付け面は、フレームアセンブリが組み立てられた状態で、取り付けフレーム３２０の取り付け面と実質的に平行であり得る。１つ以上のサイドフレーム要素は、アルミニウムで作ることができる。
【００６９】
[0068]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、シールド装置３００は、１つ以上の導電性シート３４０をフレームアセンブリに取り付けるように構成された１つ以上の取り付け装置３６０を含む。一例として、１つ以上の取り付け装置３６０は、ねじである。取り付け装置については、図９を参照してさらに説明する。
【００７０】
[0069]  いくつかの実施態様では、１つ以上の導電性シート３４０は、例えば、１つ以上の導電性シート３４０の頂辺部および底辺部の少なくとも一方に折り目またはビーディング３４２を有することができる。詳細には、１つ以上の導電性シートは、頂辺部、底辺部および側辺部を有することができる。頂辺部は、１つ以上の導電性シート３４０が直立の位置、例えば、垂直に配向されているときの、１つ以上の導電性シート３４０の上辺部と定義することができる。折り目またはビーディング３４２は、例えば、水平曲げに対して１つ以上の導電性シート３４０を安定化させることができる。
【００７１】
[0070]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、フレームアセンブリは、フレームアセンブリの頂部（例えば、頂辺部）および底部（例えば、底辺部）のうちの少なくとも一方に設けられた導電性メッシュ３５４またはグリッドを含む。導電性メッシュ３５４は、金属メッシュであってもよい。一例として、金属メッシュの材料は、金属、Ｃｕ、およびステンレス鋼などの鋼からなる群から選択することができる。いくつかの実施態様では、フレームアセンブリは、メッシュフレーム３５２および導電性メッシュ３５４を含むメッシュアセンブリ３５０を含む。メッシュフレーム３５２は、アパーチャ開口部を有することができ、導電性メッシュ３５４は、アパーチャ開口部内に設けることができる。メッシュフレーム３５２は、フレームアセンブリの頂辺部および／または底辺部に取り付けられるように構成することができる。例えば、メッシュフレーム３５２は、ベースフレーム３１０に取り付けられるように構成することができる。
【００７２】
[0071]  メッシュアセンブリ３５０は、シールド装置３００（例えば、１つ以上の導電性シート３４０の少なくとも１つ）と、スパッタ堆積チャンバの１つ以上の壁、例えば後壁との間の空間を覆うことができる。導電性メッシュ３５４は、シールドの後ろの容積における寄生プラズマ生成を回避するために、シールド（１つ以上の導電性シート）の後ろのＲＦリークを低減するか、または防止さえすることができる。導電性メッシュ３５４は、「ＲＦメッシュ」と呼ぶこともできる。いくつかの実施態様では、導電性メッシュ３５４は、開口部を有することができ、開口部の大きさ（例えば、直径）は、ＲＦ波が導電性メッシュ３５４を通過するのを防止するように構成することができる。いくつかの実施形態によれば、開口部の大きさは、ＲＦ波の波長（１つまたは複数）よりも小さくすることができる。例えば、開口部の大きさは、ＲＦ波の波長（１つまたは複数）よりも小さい。
【００７３】
[0072]  導電性メッシュ３５４の開口部は、裏側の容積、例えば、１つ以上の導電性シート３４０の後ろの容積の真空排気を可能にする。１つ以上の導電性シート３４０の後ろの容積は、スパッタ堆積チャンバの後壁とシールド装置３００との間の容積を含み得る、または該容積であり得る。シールド装置３００が例えば後壁の前に設置された後でさえも、スパッタ堆積チャンバ内に真空状態を確立することができる。
【００７４】
[0073]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、間隙３４４が、２つの隣接する導電性シートの間に設けられる。間隙３４４は、２つの隣接する導電性シートの間で実質的に垂直に延びることができる。間隙３４４は、導電性シート３４０の水平方向への熱膨張を可能にする。
【００７５】
[0074]  図７は、本明細書に記載された実施形態による、シールド装置に取り付けられた接地装置の概略図を示す。
【００７６】
[0075]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、シールド装置は、フレームアセンブリおよび１つ以上の導電性シート３４０のうちの少なくとも一方を接地するように構成された１つ以上の接地装置を含む。いくつかの実施態様では、１つ以上の接地装置は、ＤＣ（直流）接地およびＲＦ接地のうちの少なくとも一方を提供するように構成することができる。一例として、１つ以上の接地装置は、ＲＦリターンパスを提供することができる。具体的には、シールド装置上のＲＦ電流は、例えば、最小限のＲＦ損失でマッチボックスに戻すことができる。導電性シートの表面におけるＲＦ電流の方向を、参照番号７０１で示す。スパッタ堆積チャンバの内部、例えばチャンバ本体の内側前部は、その表面が、ＲＦ接地装置を介して、スパッタターゲットに隣接する表面に中断することなく接続されているので、ＲＦリターンパス／ＲＦ接地に関する明確に定められた表面である。この隣接する表面、例えばガスシャワーは、マッチボックスおよび電源ＲＦ接地／リターンパスに接続されているので、ＲＦリターンの受入領域として機能する。
【００７７】
[0076]  いくつかの実施態様では、接地装置は、接続装置７１０および接続ライン７２０を含む。接続装置７１０は、接続ライン７２０をシールド装置に、例えばシールド装置の頂辺部において、接続または取り付けるように構成することができる。１つの接続装置７１０が、２つ以上の接続ライン７２０をシールド装置に接続するように設けられ得る。他の実施態様では、各接続ライン７２０は、それぞれの接続装置を使用してシールド装置に接続することができる。
【００７８】
[0077]  いくつかの実施形態によれば、接続装置７１０は、導電性シート３４０、導電性シート３４０のビーディング３４２、ベースフレーム、コネクタフレーム、およびサイドフレーム要素のうちの少なくとも１つに接続可能である。接続装置７１０は、銅クランプまたは銅クリートなどのクランプまたはクリートとすることができる。クリートは、第１の要素７１２および第２の要素７１４を有することができる。接続ライン７２０の一部およびシールド装置の一部、例えばビーディング３４２の一部を、第１の要素７１２と第２の要素７１４との間に挟み込むことができる。接続ライン７２０の一部およびシールド装置の一部を第１の要素７１２と第２の要素７１４との間に機械的にクランプするために、１つ以上のねじ７１６を使用して、第１の要素７１２と第２の要素７１４とを互いに接続することができる。銅クリートなどの接続装置７１０は、その周りのＲＦ電流を容易にし、ＲＦアンテナを避けるために、丸い縁を有することができる。
【００７９】
[0078]  接続ライン７２０は、可撓性の接続ラインであってもよい。一例として、接続ライン７２０は、可撓性の銅バンドなどの銅バンドであってもよい。接続ライン７２０は、スパッタ堆積チャンバ、例えば、スパッタ堆積チャンバの後壁などの壁に接続することができる。詳細には、接続ライン７２０は、主チャンバ本体の前側（例えば、内側チャンバ本体前部）に接続することができる。
【００８０】
[0079]  シールド装置は、１つ以上の導電性シート３４０の頂辺部（例えば、水平上辺部）などのシールド装置に周期的に配置された複数の接地装置を含むことができる。一例として、複数の接続装置７１０を、互いから所定の距離を置いてシールド装置に配置することができる。いくつかの実施形態によれば、所定の距離は、５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲内、具体的には５ｃｍ〜３０ｃｍの範囲内、より具体的には１０ｃｍ〜２０ｃｍの範囲内であり得る。例えば、所定の距離は、約１０ｃｍとすることができる。
【００８１】
[0080]  接続装置７１０および接続ライン７２０は、例えば剥離しているバンド縁部からの、ＲＦ反射を回避するための改善されたＲＦ接触を提供するように、１つ以上の導電性シート３４０のＲＦ電流受入側で整列させることができる。
【００８２】
[0081]  図８Ａおよび図８Ｂは、本明細書に記載された実施形態による、シールド装置の取り付け構造の概略図を示す。
【００８３】
[0082]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、シールド装置３００は、１つ以上の導電性シート３４０をフレームアセンブリに取り付けるように構成された１つ以上の取り付け装置３６０を含む。一例として、１つ以上の取り付け装置３６０は、ねじ及びアレンキーのうちの少なくとも１つを含む。
【００８４】
[0083]  １つ以上の導電性シート３４０は、複数の貫通孔を有することができる。複数の貫通孔の少なくともいくつかは、コネクタフレーム内の、ねじ孔などのそれぞれの孔に対応することができる。取り付け装置３６０は、導電性シート３４０の貫通孔を通ってコネクタフレームの孔に挿入されるように構成することができる。
【００８５】
[0084]  いくつかの実施態様では、貫通孔は、導電性シートの周囲部に配置される。貫通孔は、導電性シートの上周囲部（例えば、頂辺部）、下周囲部（例えば、底辺部）、および横周囲部（例えば、左辺部および右辺部）のうちの少なくとも１つに配置することができる。図８Ａの例に示すように、貫通孔は、導電性シートの上周囲部（例えば、頂辺部）および横周囲部（例えば、左辺部および右辺部）に配置することができる。
【００８６】
[0085]  貫通孔は、それぞれの線に沿って配置することができる。一例として、上周囲部（例えば、頂辺部）の貫通孔および／または下周囲部（例えば、底辺部）の貫通孔は、実質的に水平な線に沿って配置することができる。横周囲部（例えば、左辺部および右辺部）の貫通孔は、実質的に垂直な線に沿って配置することができる。
【００８７】
[0086]  いくつかの実施形態によれば、貫通孔の少なくともいくつかは、スロットまたは細長い孔（長い孔）であり得る。スロットまたは細長い孔は、長さおよび幅を有し、長さが幅より大きい貫通孔であってもよい。一例として、スロットまたは細長い孔は、丸い縁を有する実質的に矩形の形状を有することができる。スロットまたは細長い孔は、詳細にはスロットまたは細長い孔の長い方の寸法（長さ）に沿って導電性シートの熱膨張を可能にする。一例として、貫通孔のパターンは、導電性シートの水平方向および／または垂直方向の熱膨張に適応するように設けられ得る。詳細には、スロットまたは細長い孔は、導電性シートの、水平方向および／または垂直方向の熱膨張などの熱膨張を可能にするように配向することができる。導電性シートの曲げを低減することができ、あるいは回避することさえできる。
【００８８】
[0087]  いくつかの実施態様では、例えば上周囲部（例えば、頂辺部）および／または下周囲部（例えば、底辺部）における水平な線に沿って配置された貫通孔は、垂直方向よりも水平方向に長くすることができる。例えば横周囲部（例えば、左辺部および右辺部）における垂直な線に沿って配置された貫通孔は、水平方向よりも垂直方向に長くすることができる。
【００８９】
[0088]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、貫通孔は、上周囲部（例えば、頂辺部）における水平な線に沿って配置された第１の貫通孔８１０、下周囲部（例えば、底辺部）における水平な線に沿って配置された第２の貫通孔８２０、および／または、例えば横周囲部（例えば、左辺部および右辺部）における垂直な線に沿って配置された第３の貫通穴８３０を含む。
【００９０】
[0089]  上周囲部（例えば頂辺部）における水平な線に沿って配置された第１の貫通孔８１０は、垂直方向よりも水平方向に長くすることができる。下周囲部（例えば、底辺部）における水平な線に沿って配置された第２の貫通孔８２０および／または例えば横周囲部（例えば、左辺部および右辺部）における垂直な線に沿って配置された第３の貫通孔８３０は、水平方向よりも垂直方向に長くすることができる。
【００９１】
[0090]  一例として、下周囲部（例えば、底辺部）における水平な線に沿って配置された第２の貫通孔８２０および例えば横周囲部（例えば、左辺部および右辺部）における垂直な線に沿って配置された第３の貫通孔８３０は、実質的に同一であり得る。いくつかの実施態様では、下周囲部における水平な線に沿って配置された貫通孔および垂直な線に沿って配置された貫通孔の幅（小さい方の寸法）は、上周囲部における水平な線に沿って配置された貫通孔の幅よりも大きい。
【００９２】
[0091]  さらなる実施形態によれば、第１の貫通孔８１０、第２の貫通孔８２０および第３の貫通孔８３０の少なくとも１つは、実質的に円形の貫通孔であり得る。一例として、上周囲部における水平な線に沿って配置された第１の貫通孔８１０は、実質的に円形の貫通孔であり得る。
【００９３】
[0092]  図９は、本明細書に記載された実施形態による、１つ以上の導電性シートをフレームアセンブリに取り付けるように構成された取り付け装置９００の概略図を示す。
【００９４】
[0093]  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、取り付け装置９００は、プレート状またはディスク状であってもよい。取り付け装置９００は、第１の側または第１の面９１０と、第２の側または第２の面９２０とを有することができる。第１の側（「スパッタ側」）は、処理ゾーンまたは基板搬送経路、具体的には１つ以上のスパッタ堆積源に面するように構成することができる。第２の側（「シールド側」）は、導電性シートに面するように構成することができる。第２の側または第２の面９２０は、導電性シートの貫通孔を覆うのに十分な表面積を有することができる。一例として、表面積は、１つ以上の導電性シートの熱膨張が貫通孔の中心位置をシフトさせるプロセス条件下で貫通孔を覆うのに十分であり得る。プレートまたはディスクの直径は、シールドの後ろのＲＦリークを避けるための、貫通孔の十分な被覆を可能にすることができる。
【００９５】
[0094]  いくつかの実施態様では、取り付け装置９００は、例えばプレートまたはディスクの周囲または外側に、２つ以上の刻み目またはナッジ９１２を有する。２つ以上の刻み目またはナッジ９１２は、例えば、取り付け装置９００の取り付けおよび／または取り外し用の工具と係合するように構成することができる。一例として、取り付け装置９００は、４つの刻み目またはナッジを有することができる。２つ以上の刻み目またはナッジ９１２は、第２の側（例えば、ねじの頭の頂部）に堆積した材料にもかかわらず、レンチなどの工具を使用して容易に開くことを可能にする。追加的にまたは任意選択で、取り付け装置９００は、第１の側または第１の面９１０に、中心のアレンキー９１４などの中心キーを有する。中心キーは、取り付け装置９００の簡単で迅速な組み立てを可能にする。
【００９６】
[0095]  いくつかの実施形態によれば、取り付け装置９００は、例えば、取り付けフレームのねじ孔と係合するように構成されたねじ山またはねじ９３０を有する。ねじ山またはねじ９３０は、第２の側または第２の面９２０に、例えば第２の側または第２の面９２０の中心に設けることができる。いくつかの実施態様では、取り付け装置９００は、導電性シートに接触するように構成された接触突起部９４０を有する。接触突起部９４０は、第２の側または第２の面９２０に、例えば第２の側または第２の面９２０の中心に設けることができる。一例として、ねじ山またはねじ９３０は、接触突起部９４０上に配置することができる。導電性シートに接触するように構成された接触突起部９４０の表面積は、第２の側または第２の面９２０の表面積よりも小さくすることができる。具体的には、接触突起部９４０の表面積は、第２の側または第２の面９２０の表面積の７０％未満、具体的には５０％未満、より具体的には２０％未満であり得る。
【００９７】
[0096]  接触突起部９４０は、スペーサとして作用することができる。接触突起部９４０によって提供される縮小された接触面積は、導電性シートの熱膨張を容易にする。第２の側または第２の面９２０のより大きな面積は、導電性シートの貫通孔の被覆を可能にする。
【００９８】
[0097]  いくつかの実施形態によれば、取り付け装置９００は、１つ以上の導電性シートに関して説明されたのと同様に、粗い表面を有することができる。詳細には、第１の側または第１の面９１０は、堆積物の剥離を避けるために粗い表面とすることができる。いくつかの実施態様では、第１の側または第１の面９１０は、より良好な付着のために、粗面コーティングまたは付着性コーティングでコーティングされる。いくつかの実施形態によれば、第１の側または第１の面９１０は、アーク放電を回避するために、誘電体コーティングおよび粗面コーティングのうちの少なくとも一方でコーティングすることができる。例えば、誘電体コーティングは、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、およびＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）からなる群から選択することができる。
【００９９】
[0098]  いくつかの実施態様では、取り付け装置９００の材料は、ＳｕＳ材料、プラスチック、ポリマー材料、金属、アルミニウム、およびステンレス鋼からなる群から選択される。
【０１００】
[0099]  スパッタ堆積チャンバ内での使用中、堆積材料が、取り付け装置９００上に堆積され、例えば第１の側を覆うことがある。いくつかの実施態様では、取り付け装置９００は、再使用可能である。一例として、取り付け装置９００から堆積材料を除去するために、化学洗浄および／またはサンドブラストを使用することができる。他の実施態様では、取り付け装置９００は、使い捨て可能である。
【０１０１】
[00100]  図１０は、本明細書に記載された実施形態による、スパッタ堆積チャンバ内に電気シールドを設ける方法１０００のフローチャートを示す。方法１０００は、本明細書に記載の実施形態によるシールド装置およびシステムを利用することができる。
【０１０２】
[00101]  この方法は、ブロック１１００において、フレームアセンブリに取り外し可能に取り付けられた１つ以上の導電性シートを使用する、スパッタ堆積チャンバ内の処理領域および／または基板搬送経路に沿った等電位面の提供を含む。いくつかの実施態様では、この方法は、ブロック１２００において、基板上に材料層を形成するためのスパッタ堆積プロセスの実行を含む。スパッタ堆積プロセスは、ＲＦスパッタ堆積プロセスであってもよい。
【０１０３】
[00102]  本明細書に記載の実施形態によれば、スパッタ堆積チャンバ内に電気シールドを設ける方法は、コンピュータプログラム、ソフトウェア、コンピュータソフトウェア製品、および相互に関連するコントローラを使用して実行することができ、相互に関連するコントローラは、ＣＰＵ、メモリ、ユーザインターフェース、および大面積基板を処理するための装置の対応する構成要素と通信している入力出力装置を有することができる。
【０１０４】
[00103]  本開示は、スパッタ堆積チャンバ用の、後壁シールドなどの整列したシールド装置を提供する。シールド装置は、改善されたプロセス安定性およびプロセス効率ならびに均質な膜堆積を提供することができる。詳細には、空間的なＲＦ電位差を最小限に抑えることができる。アーク放電、寄生プラズマ、およびクレージングの現象のうちの少なくとも１つの発生が、低減されるか、または避けることさえできる。シールドは、インラインＲＦスパッタシステムなどのインラインスパッタシステム内の１つの幾何学的線に沿って整列して、平坦な等電位面または領域を提供する。ＲＦ波の浸透のための容積が、容積の排気を可能にするメッシュ構造を使用して回避またはシールされる。シールドに堆積した材料による粒子の発生を低減または回避することができ、ＰＭ（予防保守）頻度を低減することができる。高いシステム稼働時間を提供することができる。使い捨て後壁シールドなどの交換可能または使い捨てのシールドは、保守および／または交換を容易にする。所有コストを削減できる。交換可能なまたは使い捨て可能なシールドの保守および／または交換の時間を短縮することができる。シールド装置は、ＤＣ接地することができる。ＲＦ電流リターンサポートまたはパスをシールド装置に含めることができる。プロセスの安定性を向上させることができる。
【０１０５】
[00104]  上記は、本開示の実施形態に向けられているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考え出すこともでき、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。  
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2018536768.tif 000004
【図２】
2018536768.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018536768.tif 000009
【図７】
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【図８Ａ】
2018536768.tif 000011
【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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