(57)【要約】  誘電体材料の物理的気相堆積のための装置が本明細書で提供される。一部の実施形態では、物理的気相堆積チャンバのチャンバリッドは、内側ターゲット組立体に結合された内側マグネトロン組立体、および外側ターゲット組立体に結合された外側マグネット組立体を含み、内側マグネトロン組立体および内側ターゲット組立体が外側マグネット組立体および外側ターゲット組立体から電気的に絶縁されている。【選択図】図１
2018502224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側ターゲット組立体に結合された内側マグネトロン組立体と、
外側ターゲット組立体に結合された外側マグネット組立体であって、前記内側マグネトロン組立体および前記内側ターゲット組立体が前記外側マグネット組立体および前記外側ターゲット組立体から電気的に絶縁されている、外側マグネット組立体と、
を備える、物理的気相堆積チャンバのチャンバリッド。
【請求項２】
前記内側マグネトロン組立体が回転するマグネトロンを含み、前記外側マグネトロン組立体が１つまたは複数の静止したマグネットを含む、請求項１に記載のチャンバリッド。
【請求項３】
前記内側マグネトロン組立体が、前記内側マグネトロン組立体を介して前記内側ターゲット組立体にＤＣパルス化電力を提供するように構成されたＤＣ電源に結合されている、請求項１に記載のチャンバリッド。
【請求項４】
前記外側マグネトロン組立体が、前記外側マグネトロン組立体を介して前記外側ターゲット組立体にＤＣパルス化電力を提供するように構成された前記ＤＣ電源に結合されている、請求項３に記載のチャンバリッド。
【請求項５】
前記ＤＣ電源が前記内側ターゲット組立体および前記外側ターゲット組立体にパルス化ＤＣ電力を別々に提供するように構成されている、請求項４に記載のチャンバリッド。
【請求項６】
前記内側マグネトロン組立体が回転するシャントに結合された複数対のマグネットを含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載のチャンバリッド。
【請求項７】
前記内側マグネトロン組立体が、流体密閉された、冷却流体を保持するように構成された内側マグネトロンハウジングを含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載のチャンバリッド。
【請求項８】
前記外側マグネトロン組立体が回転しないシャントに結合された外側の対のマグネットを含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載のチャンバリッド。
【請求項９】
前記回転しないシャントが、前記外側の対のマグネットの前記外側ターゲット組立体からの垂直距離を調整するように垂直に移動可能である、請求項８に記載のチャンバリッド。
【請求項１０】
前記外側マグネトロン組立体が外側マグネトロンハウジングを含み、前記外側マグネトロンハウジングが、前記外側ターゲット組立体の外側ターゲットバッキング板に形成された冷却剤チャネルに流体結合された１つまたは複数の流体チャネルを含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載のチャンバリッド。
【請求項１１】
前記内側ターゲット組立体と前記外側ターゲット組立体との間に配置された間隙が、約０．５ｍｍから約２．５ｍｍの幅であり、前記内側マグネトロン組立体に含まれる１対の内側マグネットの下に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項に記載のチャンバリッド。
【請求項１２】
内側ターゲット組立体に結合された内側マグネトロン組立体であって、冷却剤を含むように構成された内側マグネトロンハウジングを含む、内側マグネトロン組立体と、
外側ターゲット組立体に結合された外側マグネトロン組立体であって、前記外側ターゲット組立体が冷却剤チャネルを含む外側ターゲットバッキング板を含み、前記外側マグネトロン組立体が前記外側ターゲット組立体に形成された前記冷却剤チャネルに冷却剤を供給するように形成された冷却剤チャネルを有する外側マグネトロンハウジングを含む、外側マグネトロン組立体と、
を備える物理的気相堆積チャンバ。
【請求項１３】
前記内側マグネトロン組立体が回転するマグネトロンを含み、前記外側マグネトロン組立体が１つまたは複数の静止したマグネットを含む、請求項１２に記載の物理的気相堆積チャンバ。
【請求項１４】
前記内側マグネトロンハウジングが、前記内側マグネトロンハウジングを介して前記内側ターゲット組立体にＤＣパルス化電力を提供するように構成されたＤＣ電源に結合されている、請求項１２に記載の物理的気相堆積チャンバ。
【請求項１５】
前記外側マグネトロンハウジングが、前記外側マグネトロンハウジングを介して前記外側ターゲット組立体にＤＣパルス化電力を提供するように構成された前記ＤＣ電源に結合され、前記ＤＣ電源が前記内側ターゲット組立体および前記外側ターゲット組立体にパルス化ＤＣ電力を別々に提供するように構成されている、請求項１４に記載の物理的気相堆積チャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、物理的気相堆積チャンバにおいて基板を処理するための装置に関する。詳細には、本開示の実施形態は、物理的気相堆積（ＰＶＤ）誘電体堆積のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体処理において、物理的気相堆積（ＰＶＤ）は、薄膜を堆積させるために通常用いられるプロセスである。ＰＶＤプロセスは、一般に、プラズマからのイオンによってソース材料を含むターゲットに衝撃を与えることを含み、それによってソース材料をターゲットからスパッタさせる。次いで、放出されたソース材料は、電圧バイアスによって、処理される基板に向かって加速され、結果として他の反応物質との反応の有無にかかわらずソース材料が堆積する。
【０００３】
近年、ＰＶＤプロセスは、化学気相堆積（ＣＶＤ）に替わって誘電体材料を堆積させるために使用されることが多くなってきた。ＣＶＤによって形成された誘電体膜と比較して、ＰＶＤによって形成された誘電体膜は、汚染が少なく、したがって品質が高い。典型的なパルス化ＤＣ  ＰＶＤ真空チャンバハードウェアは、基板ペデスタルと、プロセスシールドを含む処理キットと、ターゲットを含むソースと、を含む。通常、ターゲット（カソード）は、帯電し、プロセスシールドは、プラズマを保持するために接地されている（アノード）。シールドをアノードとして使用することは、金属堆積に関しては申し分なく動作するが、誘電体堆積に関しては問題を生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＰＶＤチャンバにおける誘電体材料の堆積には、非導電性の誘電体材料によってゆっくり被覆されるＰＶＤチャンバの内部表面が伴う。ＰＶＤチャンバの内側シールドは、処理中にシステムのアノードとして機能するため、内部表面上の誘電体被膜が、回路インピーダンスおよび電圧分布の変動を引き起こすことがある。また、誘電体被膜は、ＰＶＤチャンバの内側のプラズマ分布を変化させ、したがって、堆積速度および膜厚の均一性に悪影響を与えることがある。最終的に、誘電体被膜は、回路遮断およびアノード消失の問題さえ引き起こすことがある。その結果、接地（アノード）を回復するために、金属ペースト処理がシールドに対して使用される。ペースト処理は、チャンバのスループット性能を妨げる。
【０００５】
したがって、誘電体材料の堆積中にＰＶＤチャンバの内部表面を導電性に維持するための装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
誘電体材料の物理的気相堆積のための装置が本明細書で提供される。一部の実施形態では、物理的気相堆積チャンバのチャンバリッドは、内側ターゲット組立体に結合された内側マグネトロン組立体、および外側ターゲット組立体に結合された外側マグネット組立体を含み、内側マグネトロン組立体および内側ターゲット組立体が外側マグネット組立体および外側ターゲット組立体から電気的に絶縁されている。
【０００７】
一部の実施形態では、物理的気相堆積チャンバは、内側ターゲット組立体に結合された内側マグネトロン組立体であって、冷却剤を含むように構成された内側マグネトロンハウジングを含む、内側マグネトロン組立体と、外側ターゲット組立体に結合された外側マグネトロン組立体であって、外側ターゲット組立体が冷却剤チャネルを含む外側ターゲットバッキング板を含み、外側マグネット組立体が、外側ターゲット組立体に形成された冷却剤チャネルに冷却剤を供給するように形成された冷却剤チャネルを有する外側マグネトロンハウジングを含む、外側マグネトロン組立体と、を含む。
【０００８】
一部の実施形態では、物理的気相堆積チャンバは、第１の容積を有するチャンバ本体と、内側ターゲット組立体に結合された回転する内側マグネトロン組立体および外側ターゲット組立体に結合された回転しない外側マグネット組立体を含む、チャンバ本体の頂部に配置されたチャンバリッドであって、回転する内側マグネトロン組立体および内側ターゲット組立体が、回転しない外側マグネット組立体および外側ターゲット組立体から電気的に絶縁されている、チャンバリッドと、内側ターゲット組立体および外側ターゲット組立体にＤＣパルス化電力を提供するように構成されたＤＣ電源と、内側ターゲット組立体および外側ターゲット組立体に対向する、基板処理表面を有する、第１の容積内部に配置された基板支持体と、第１の容積を取り囲むように構成された、１つまたは複数の側壁を備えるチャンバ本体内部に配置されたシールドであって、基板の頂面よりも下に下方へ延在する、シールドと、を含む。
【０００９】
本開示の他のおよびさらなる実施形態について以下に記載する。
【００１０】
上で簡単に要約され、以下でより詳細に論じる本開示の実施形態は、添付図面に表された本開示の例示的な実施形態を参照することによって理解され得る。しかしながら、添付図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定していると考えられるべきではなく、その理由は本開示が他の等しく効果的な実施形態を受け入れることができるためであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一部の実施形態による基板支持体を有する処理チャンバの概略断面図である。
【図２】本開示の一部の実施形態によるＰＶＤチャンバリッドの右側の概略断面図である。
【図３】本開示の一部の実施形態によるＰＶＤチャンバリッドの左側の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
理解を容易にするために、各図に共通の同一の要素を指定するために、可能な場合は、同一の参照数字が使用された。図は、縮尺通りには描かれておらず、明瞭にするために簡略化されることがある。一実施形態の要素および特徴は、さらに詳説することなく他の実施形態において有益に組み込まれてもよいことが想定されている。
【００１３】
本開示の実施形態は、誘電体材料の堆積中にＰＶＤチャンバの内部表面を導電性に維持するための装置を含む。一部の実施形態では、ペーストの必要性をなくし、同時に、スパッタされる誘電体膜の均一性および品質を改善するＰＶＤチャンバが提供される。本開示と両立する実施形態において、誘電体堆積プロセス中のプラズマの持続性は、プロセスシールドの導電率に依存しない。むしろ、プラズマの持続性は、ターゲット組立体の設計を変更することによって有利に実現される。より具体的には、ターゲットは、少なくとも２つの電気的に絶縁されたゾーン（例えば、内側ターゲットと外側ターゲット）に分割される。動作中にターゲットゾーンを再調整することに加えて、プラズマを有利に持続させるパルス状電圧をゾーン間で切り替える。一部の実施形態では、外側ターゲット（外側カソード）に近接した静止したマグネトロン、および内側ターゲット（内側電極）に近接した移動する／回転するマグネトロンがある。一部の実施形態では、ターゲット組立体の一方または両方の裏側は、液体冷却される。
【００１４】
図１は、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ１００の簡略化された断面図を表す。ＰＶＤチャンバ１００は、本開示の一部の実施形態による基板支持体１０６を備える。本明細書に開示された例示的なＰＶＤ処理システムには、限定されないが、ＥＮＤＵＲＡ（登録商標）、ＣＥＮＴＵＲＡ（登録商標）、またはＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）の処理システムのライン、およびＡＬＰＳ（登録商標）ＰｌｕｓもしくはＳＩＰ  ＥＮＣＯＲＥ（登録商標）ＰＶＤ処理チャンバが含まれてもよく、すべてＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．，ｏｆ  Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから市販されている。他のメーカーからのものを含む他の処理チャンバも、本明細書に提供された教示に関連して適切に使用されてもよい。
【００１５】
本開示の一部の実施形態では、ＰＶＤチャンバ１００は、チャンバ本体１０４の頂部に配置された、チャンバ本体１０４から取外し可能なチャンバリッド１０１を含む。チャンバリッド１０１は、内側ターゲット組立体１０２および外側ターゲット組立体１０３を含むことができる。内側ターゲット組立体は、内側ターゲットバッキング板１１５に結合された内側ターゲット１１４（例えば、誘電体のターゲットソース材料）を含むことができる。外側ターゲット組立体は、外側ターゲットバッキング板１１７に結合された外側ターゲット１１６（例えば、誘電体のターゲットソース材料）を含むことができる。チャンバ本体１０４は、基板１０８を受けるための基板支持体１０６を含む。基板支持体１０６は、チャンバ本体１０４の内部にあってもよい。
【００１６】
基板支持体１０６は、内側ターゲット１１４および外側ターゲットの主表面に面する材料受取り表面を有し、内側ターゲット１１４および外側ターゲット１１６の主表面に対向する平面の位置で、ターゲットからの材料でスパッタ被覆される基板１０８を支持する。一部の実施形態では、内側ターゲット１１４および外側ターゲット１１６は、シリコン化合物、アルミニウム化合物、チタン化合物などから作られてもよい。内側ターゲット１１４および外側ターゲット１１６は、基板１０８に堆積させる同じ材料から作られてもよい。一部の実施形態では、内側ターゲット１１４および外側ターゲット１１６は、異なる材料から作られてもよい。一部の実施形態では、ターゲット材料の厚さは、ターゲットの利用をよりよくするために、内側ターゲット１１４と外側ターゲット１１６で異なってもよい。一部の実施形態では、これは、ターゲットのバッキング板の底部位置を異なる高さにすることによって実現され得る。したがって、ターゲットの底部は、共平面であってもよいが、内側ターゲット１１４および外側ターゲット１１６の厚さは、互いに異なることがある。基板支持体１０６は、基板１０８を支持するための基板処理表面１０９を有する誘電体部材１０５を含んでもよい。一部の実施形態では、基板支持体１０６は、誘電体部材１０５の下に配置された１つまたは複数の第１の導電性部材１０７を含んでもよい。例えば、誘電体部材１０５および１つまたは複数の第１の導電性部材１０７は、基板支持体１０６にチャックを行う、または基板支持体１０６にＲＦ電力を提供するために使用することができる静電チャック、ＲＦ電極などの一部であってもよい。
【００１７】
基板支持体１０６は、チャンバ本体１０４の第１の容積１２０内で基板１０８を支持することができる。第１の容積１２０は、基板１０８の処理のために使用されるチャンバ本体１０４の内部容積の一部であってもよく、基板１０８の処理中に内部容積の残りの部分（例えば、非処理容積）から分離されていてもよい。第１の容積１２０は、処理中に基板支持体１０６の上方の領域（例えば、処理位置にある場合、ターゲット１１４、１１６と基板支持体１０６との間）として画成される。
【００１８】
一部の実施形態では、基板支持体１０６は、基板１０８をチャンバ本体１０４の下方部分においてロードロックバルブまたは開口部（図示せず）を通って基板支持体１０６上に移送し、その後、特定の用途に対して上昇させ、または下降させることができるように垂直に移動可能であってもよい。１つまたは複数のガスは、チャンバ本体１０４の下方部分に供給されてもよい。
【００１９】
ＲＦバイアス電源１３４は、基板１０８上に負のＤＣバイアスを誘起するために基板支持体１０６に結合されてもよい。加えて、一部の実施形態では、負のＤＣ自己バイアスが処理中に基板１０８上に形成されてもよい。例えば、ＲＦバイアス電源１３４によって供給されるＲＦエネルギーは、約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚの周波数の範囲にあってもよく、例えば、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、または６０ＭＨｚなどの非限定的な周波数を使用することができる。他の用途では、基板支持体１０６は、接地されていても、または電気的に浮遊状態であってもよい。あるいはまたは組合せにおいて、ＲＦバイアス電力が望まれないことがある用途に対しては、基板１０８上の電圧を調整するためのキャパシタンスチューナー１３６が基板支持体１０６に結合されてもよい。あるいは、または組合せにおいて、破線の箱によって示されるように、ＲＦバイアス電源１３４は、ＤＣ電源であってもよく、基板支持体１０６が静電チャックとして構成されるときは、基板支持体１０６に配置されたチャック電極に結合されてもよい。
【００２０】
チャンバ本体１０４は、チャンバ本体１０４の処理容積または第１の容積を取り囲む、他のチャンバ構成要素を処理による損傷および／または汚染から保護する処理キットシールド、すなわちシールド１３８をさらに含む。一部の実施形態では、シールド１３８は、接地されたシールドであってもよく、さもなければチャンバ本体１０４の接地されたエンクロージャ壁に接続されていてもよい。シールド１３８は、シールド１３８上に堆積する誘電体材料１３９の層を有することがあり、これは、誘電体堆積中の基板の処理中に起きる。シールド１３８は、下方に延在し、第１の容積１２０を取り囲むように構成されている。一部の実施形態では、シールド１３８は、例えば、アルミナ酸化物などのセラミック材料で作られてもよい。他の実施形態では、シールド１３８は、非磁気金属（例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼）で作られてもよい。
【００２１】
上記のように、プラズマの持続性が有利に実現され得て、アノード消失問題がターゲットを少なくとも２つの電気的に絶縁されたゾーン（例えば、内側ターゲット１１４と外側ターゲット１１６）に分割することによって解決される。一部の実施形態では、内側ターゲット１１４に近接した移動する／回転する内側マグネトロン組立体１３０、および外側ターゲット１１６に近接した静止した外側マグネトロン組立体１３２がある。内側マグネトロン組立体１３０および外側マグネトロン組立体１３２は、基板支持体１０６とターゲット１１４、１１６との間の磁場を選択的に提供するためにチャンバリッド１０１に配置されてもよい。一部の実施形態では、内側マグネトロン組立体１３０は、内側マグネトロンハウジング１１１に配置された複数の内側マグネット１１０を含む。内側マグネット１１０の数は、１から４５であってもよい。一部の実施形態では、外側マグネトロン組立体１３２は、外側マグネトロンハウジング１１３に配置された１つまたは複数の対の外側マグネット１１２を含む。一部の実施形態では、内側マグネトロンハウジング１１１および外側マグネトロンハウジング１１３は、マグネトロン組立体１３０、１３２、および／またはターゲット組立体１０２、１０３を冷却する、例えば、水（例えば、イオンが除去された、もしくは蒸留されたＨ2Ｏ）などの冷却流体で少なくとも部分的に満たされてもよい。
【００２２】
ＤＣ源１４０からのパルス状電圧は、内側ターゲット１１４と外側ターゲット１１６との間で切り替えられ、これによって、動作中にターゲット１１４、１１６を再調整することに加えて、有利にはプラズマ１４２を保持する。ＤＣ電圧は、内側マグネトロン組立体１３０（例えば、内側マグネトロンハウジング１１１）に含まれる導電素子を介して、内側カソードを形成する内側ターゲット１１４に供給されてもよい。ＤＣ電圧は、外側マグネトロン組立体１３２（例えば、外側マグネトロンハウジング１１３）に含まれる導電素子を介して、外側カソードを形成する外側ターゲット１１６に供給されてもよい。一部の実施形態では、同一のＤＣ源１４０が内側マグネトロン組立体１３０および外側マグネトロン組立体１３２に結合されてもよい。ＤＣ源１４０は、内側マグネトロン組立体１３０および外側マグネトロン組立体１３２に電力を別々に提供することができてもよい。他の実施形態では、ＤＣ源１４０は、内側マグネトロン組立体１３０および外側マグネトロン組立体１３２に別々に結合された複数のＤＣ源を含んでもよい。一部の実施形態では、ＤＣ源１４０によって供給されるパルス状電圧は、約２００から６００ボルトＤＣであってもよい。一部の実施形態では、任意選択のＲＦ能力源が、１３．５６から４０ＭＨｚの周波数範囲および約５００Ｗから５０００Ｗの電力範囲のＲＦ電力を提供するために、内側ターゲットに結合されてもよい。
【００２３】
図２および図３は、チャンバリッド１０１の右側および左側の断面図を表し、本開示の実施形態による発明性のあるターゲット組立体１０２、１０３、およびチャンバリッドに配置されたマグネトロン組立体１３０、１３２のさらなる詳細を示す。
【００２４】
チャンバリッド１０１は、チャンバリッド１０１のための外部ハウジングを形成するチャンバリッド壁２０２を含む。内側マグネトロンハウジング１１１および外側マグネトロンハウジング１１３は、熱間ねじ２０４によってチャンバリッド１０１内部の電気絶縁体２０８に固定されている。電気絶縁体２０８、内側マグネトロンハウジング１１１、および外側ハウジング１１３は、位置決めピン２１０を使用することによって位置合わせされている。一部の実施形態では、位置決めピン２１０の数は、３ピンから１０ピンであってもよい。一部の実施形態では、電気絶縁体２０８は、チャンバリッド１０１内部の漏れを検出するための水分検出孔２０６を含んでもよい。一部の実施形態では、チャンバリッド壁２０２は、非磁気金属（例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼）から作られてもよい。一部の実施形態では、電気絶縁体２０８は、ファイバーグラスまたはポリマー材料で作られている。
【００２５】
一部の実施形態では、ＤＣ源は、熱間ねじ２０４を介して内側マグネトロンハウジング１１１および外側マグネトロンハウジング１１３にパルス化ＤＣ電力を別々に提供することができる。内側マグネトロンハウジング１１１および外側マグネトロンハウジング１１３は、導電性の金属材料から作られ、さもなければ導電性の金属材料で被覆されている。一部の実施形態では、内側マグネトロンハウジング１１１および外側マグネトロンハウジング１１３は、マグネトロンハウジングとＤＣ源１４０との間の他の接続部によってＤＣ源１４０に電気的に接続されている。一部の実施形態では、内側マグネトロンハウジング１１１の底部は、内側ターゲットバッキング板１１５によって形成されてもよい。位置決めピン２２２は、内側マグネトロンハウジング１１１および内側ターゲットバッキング板１１５を位置合わせ／固定するのを支援することができる。同様に、一部の実施形態では、外側マグネトロンハウジング１１３の底部は、外側ターゲットバッキング板１１７によって形成されてもよい。
【００２６】
内側マグネトロンハウジング１１１および外側マグネトロンハウジング１１３は、内側マグネトロンハウジング１１１と外側マグネトロンハウジング１１３との間に、および内側ターゲット組立体１０２と外側ターゲット組立体１０３との間に配置された様々な絶縁体によって互いに電気的に絶縁されている。内側マグネトロンハウジング１１１と外側マグネトロンハウジング１１３との間の、および内側ターゲット組立体１０２と外側ターゲット組立体１０３との間の、例えば、電気絶縁体２０８、２１４、およびセラミックスペーサ２２０、ならびに空気は、内側マグネトロンハウジング１１１および内側ターゲット組立体１０２を外側マグネトロンハウジング１１３および外側ターゲット組立体１０３から電気的に絶縁する。
【００２７】
内側マグネトロンハウジング１１１は、内側マグネット１１０を支持する内側金属シャント２４０を含む。内側マグネットは対（ａ、ｂ）で構成され、マグネットは、下側磁極要素２３２を含む。一部の実施形態では、内側マグネット１１０の各対（ａ、ｂ）は、次に最も近い内側マグネット１１０の対（ａ、ｂ）の反対極性である。また、内側マグネトロンハウジング１１１は、内側マグネトロン組立体１３０および／または内側ターゲット組立体１０２を冷却する、例えば、水（Ｈ2Ｏ）などの冷却流体で少なくとも部分的に満たされてもよい容積２４２を含む。一部の実施形態では、内側金属シャント２４０は、チャンバ１００および基板１０８の中心軸と一致する回転シャフト２５２に接続する円板形状のシャントである。一部の実施形態では、回転シャフト２５２は、内側金属シャント２４０および取り付けられた内側マグネット１１０の垂直調整が可能となるように垂直に調整され得る。モータ２５０は、内側マグネトロン組立体１３０の回転を推進するために回転シャフト２５２の上方端に結合されてもよい。内側マグネット１１０は、電子をトラップして、局所的なプラズマ密度を増加させ、これによってスパッタリング速度を増加させるように、内側ターゲット１１４の表面と略平行に、その表面の近くに、チャンバ１００内部の磁場を生成する。内側マグネット１１０は、チャンバ１００の頂部の周囲に電磁場を生成し、このマグネットが回転してプロセスのプラズマ密度に影響を及ぼす電磁場を回転させ、内側ターゲット１１４をより均一にスパッタする。例えば、回転シャフト２５２は、毎分約０から約１５０回、回転することができる。
【００２８】
外側マグネトロン組立体１３２は、流体チャネル２１２が外側ターゲットバッキング板１１７内部の水チャネル２２６および２３０に、例えば、水（Ｈ2Ｏ）などの冷却剤流体を提供することができるように、外側ターゲットバッキング板１１７の冷却剤チャネル２２６に流体結合された１つまたは複数の流体チャネル２１２を含む外側マグネトロンハウジング１１３を含む。流体穿孔チャネル２１２と外側ターゲットバッキング板１１７との間のインタフェースは、圧縮可能なシール（例えば、Ｏリングシール）２３４によって流体密封されてもよい。また、外側ターゲットバッキング板１１７は、冷却剤が漏れるのを防ぐために、外側ターゲットバッキング板１１７に溶接されても、さもなければ結合されてもよいプラグ２２８を含むことができる。一部の実施形態では、内側金属シャント２４０は、マルテンサイト（磁気）ステンレス鋼から形成されてもよい。圧縮可能なシール２３４は、合成ゴムまたはフッ素重合体エラストマで作られてもよい。
【００２９】
一部の実施形態では、外側マグネトロン組立体１３２は、外側マグネット１１２の垂直移動を可能にする第１の移動可能な外側シャント２１８に結合された外側マグネット１１２をさらに含む。外側マグネット１１２は、外側マグネット１１２が第１の移動可能な外側シャント２１８に取り付けられている場所の反対端に下側磁極２２４を含む。外側マグネトロン組立体１３２は、外側マグネット１１２に対して位置が固定された第２の静止した外側シャント２１６をさらに含む。一部の実施形態では、第１の移動可能な外側シャント２１８および第２の静止した外側シャント２１６は、導電性の金属材料から作られてもよい定格外シャントである。一部の実施形態では、シャント２１６および２１８は、マルテンサイト（磁気）ステンレス鋼から形成されてもよい。
【００３０】
外側マグネット１１２は、電子をトラップして、局所的なプラズマ密度を増加させ、これによってスパッタリング速度を増加させるために、外側ターゲット１１６の表面と略平行に、その表面の近くに、チャンバ１００内部の磁場を生成する。外側マグネット１１２は、チャンバ１００の頂部の周囲に電磁場を生成する。
【００３１】
一部の実施形態では、内側ターゲット組立体１０２と外側ターゲット組立体１０３との間に間隙１５０が形成されてもよい。一部の実施形態では、間隙１５０は、約０．５ｍｍから約２．５ｍｍの幅であってもよい。一部の実施形態では、間隙１５０は、約１．５ｍｍであってもよい。一部の実施形態では、内側ターゲット１１４と外側ターゲット１１６との間の間隙１５０の位置は、内側マグネット１１０の対の１つの直下にある。一部の実施形態では、内側ターゲット１１４と外側ターゲット１１６との間の間隙１５０の位置は、内側マグネット１１０の最も外側の対の直下にある。内側マグネット１１０の最も外側の対の直下の、内側ターゲット１１４と外側ターゲット１１６との間の間隙１５０の位置は、有利には、プラズマの分離を可能にする、内側マグネット１１０の内に向かうおよび外に向かう等しい磁場を生成し、この磁場によって、両方のカソード（すなわち、内側ターゲット１１４および外側ターゲット１１６）の全面腐食を可能にする。全面腐食は、再堆積、したがって粒子形成を防ぐのに役立つ。加えて、ターゲットバッキング板１１５と１１７との間に延びる間隙１５０の部分は、金属の堆積材料がセラミックスペーサ２２０を被覆して、それによって電気的な短絡を引き起こすのを防ぐ。
【００３２】
チャンバ内部からのプロセスガスがチャンバリッドに入るのを防ぐために、真空シール２３６がチャンバリッド全体にわたって配置されてもよい。一部の実施形態では、圧縮性のばね要素３０２が、図３に示されるように、内側マグネトロンハウジング１１１と絶縁体２０８との間に配置されている。圧縮性のばね要素３０２は、内側マグネトロンハウジング１１１に力を印加し、それによって内側マグネトロンハウジング１１１が圧縮可能な真空シール２３６を圧縮する。真空シール２３６は、合成ゴムまたはフッ素重合体エラストマで作られてもよい。
【００３３】
一部の実施形態では、内側ターゲット締付けねじ３０４は、内側マグネトロンハウジング１１１を内側ターゲットバッキング板１１５に結合する。一部の実施形態では、外側ターゲット締付けねじ３１０は、外側マグネトロンハウジング１１３を外側ターゲットバッキング板１１７に結合する。
【００３４】
前述の事項は、本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他のおよびさらなる実施形態が本開示の基本的な範囲から逸脱せずに考案されてもよい。
【図１】
2018502224.tif 000003
【図２】
2018502224.tif 000004
【図３】
2018502224.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月16日(2017.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2018502224.tif 000006
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2018502224.tif 000007
【国際調査報告】
2018502224.tif 000008
2018502224.tif 000009