JPH06192830A - 材料層の物理的蒸気沈着のための方法と装置 - Google Patents
材料層の物理的蒸気沈着のための方法と装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 より大きなスパッタリング標的材料とより大
きな半導体基板に対し、均一な沈着を行うことができ、
かつ、沈着速度と沈着の均一性を制御することができ
る、物理的蒸気沈着のための方法と装置を提供する。 【構成】 材料層の物理的蒸気沈着を行う装置は、処理
容器とプラズマ形成領域とを備えた分布形電子サイクロ
トロン共振（ＥＣＲ）プラズマ処理装置を有する。マグ
ネトロン標的台は、前記処理容器と前記プラズマ形成領
域とに流体が流通する位置にかつ半導体基板が実質的に
見通せる視線内または視角内にある位置に、スパッタリ
ング標的材料を連結する。前記マグネトロン標的台は、
前記スパッタリング標的材料から粒子を分離することを
誘起する。前記粒子は、前記処理容器の中に移動し、そ
して、前記半導体基板の上に沈着する。
きな半導体基板に対し、均一な沈着を行うことができ、
かつ、沈着速度と沈着の均一性を制御することができ
る、物理的蒸気沈着のための方法と装置を提供する。 【構成】 材料層の物理的蒸気沈着を行う装置は、処理
容器とプラズマ形成領域とを備えた分布形電子サイクロ
トロン共振（ＥＣＲ）プラズマ処理装置を有する。マグ
ネトロン標的台は、前記処理容器と前記プラズマ形成領
域とに流体が流通する位置にかつ半導体基板が実質的に
見通せる視線内または視角内にある位置に、スパッタリ
ング標的材料を連結する。前記マグネトロン標的台は、
前記スパッタリング標的材料から粒子を分離することを
誘起する。前記粒子は、前記処理容器の中に移動し、そ
して、前記半導体基板の上に沈着する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全体的にいえば、半導
体装置の製造工程に関する。さらに詳細にいえば、本発
明は、材料層の物理的蒸気沈着を行うための方法と装置
に関する。
体装置の製造工程に関する。さらに詳細にいえば、本発
明は、材料層の物理的蒸気沈着を行うための方法と装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】半導体ウエハの上に薄膜を
物理的に蒸気沈着することは、マイクロ形電子装置の製
造で広く用いられている。全体的には、物理的蒸気沈着
またはスパッタリング沈着は、スパッタリング標的材料
の粒子の取り出しと、それらの粒子を半導体ウエハの上
に沈着させることとが必要である。それにより、半導体
ウエハの表面上にスパッタリング標的材料の薄膜を作成
することができる。
物理的に蒸気沈着することは、マイクロ形電子装置の製
造で広く用いられている。全体的には、物理的蒸気沈着
またはスパッタリング沈着は、スパッタリング標的材料
の粒子の取り出しと、それらの粒子を半導体ウエハの上
に沈着させることとが必要である。それにより、半導体
ウエハの表面上にスパッタリング標的材料の薄膜を作成
することができる。
【０００３】半導体ウエハのような物体の上にスパッタ
リング標的材料の薄膜を沈着するのに電子サイクロトロ
ン共振（ＥＣＲ）プラズマ装置を用いることは、先行技
術で既に開示されている。先行技術によるＥＣＲプラズ
マ装置の欠点は、標的材料から半導体基板への通路が狭
いことである。また別の欠点は、沈着が均一でないこと
であり、および、スパッタリング標的材料の大きな表面
領域を得る性能を有しないことである。半導体基板の上
に均一な沈着を行うためには、従来の沈着技術は、特別
な構成のスパッタリング標的材料を必要とした。
リング標的材料の薄膜を沈着するのに電子サイクロトロ
ン共振（ＥＣＲ）プラズマ装置を用いることは、先行技
術で既に開示されている。先行技術によるＥＣＲプラズ
マ装置の欠点は、標的材料から半導体基板への通路が狭
いことである。また別の欠点は、沈着が均一でないこと
であり、および、スパッタリング標的材料の大きな表面
領域を得る性能を有しないことである。半導体基板の上
に均一な沈着を行うためには、従来の沈着技術は、特別
な構成のスパッタリング標的材料を必要とした。
【０００４】前記説明から、スパッタリング標的材料と
半導体基板との間で完全に見通しがきくような物理的蒸
気沈着のための方法と装置が要請されていることが理解
されるであろう。物理的蒸気沈着工程において、沈着の
均一性と沈着の速度とを改善しかつ制御することも、ま
た要請されている。さらに、物理的蒸気沈着工程におい
て、大きな寸法のスパッタリング標的材料および半導体
基板に対して、沈着工程を実施することができることも
要請されている。
半導体基板との間で完全に見通しがきくような物理的蒸
気沈着のための方法と装置が要請されていることが理解
されるであろう。物理的蒸気沈着工程において、沈着の
均一性と沈着の速度とを改善しかつ制御することも、ま
た要請されている。さらに、物理的蒸気沈着工程におい
て、大きな寸法のスパッタリング標的材料および半導体
基板に対して、沈着工程を実施することができることも
要請されている。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明により、先行技
術による物理的蒸気沈着工程に付随する欠点および問題
点が事実上ないまたは大幅に少ない、材料層の物理的蒸
気沈着のための方法と装置が得られる。
術による物理的蒸気沈着工程に付随する欠点および問題
点が事実上ないまたは大幅に少ない、材料層の物理的蒸
気沈着のための方法と装置が得られる。
【０００６】本発明の１つの実施例により、物理的蒸気
沈着またはスパッタリング沈着のための装置が得られ
る。この装置は、処理容器と電子サイクロトロン共振
（ＥＣＲ）プラズマ形成領域とを備えた、分布形電子サ
イクロトロン共振（ＥＣＲ）プラズマ処理装置を有す
る。プラズマ処理装置に標的台が連結される。この連結
により、スパッタリング標的材料が、処理容器とプラズ
マ形成領域とに流体が流通する位置に、かつ、プラズマ
処理装置の中で半導体基板を実質的に見通せる位置に、
配置される。標的台は、スパッタリング標的材料から粒
子を分離することを誘起する性能と、半導体基板の上に
次に沈着を行うために、これらの粒子を処理容器の中に
移動させる性能とを有する。
沈着またはスパッタリング沈着のための装置が得られ
る。この装置は、処理容器と電子サイクロトロン共振
（ＥＣＲ）プラズマ形成領域とを備えた、分布形電子サ
イクロトロン共振（ＥＣＲ）プラズマ処理装置を有す
る。プラズマ処理装置に標的台が連結される。この連結
により、スパッタリング標的材料が、処理容器とプラズ
マ形成領域とに流体が流通する位置に、かつ、プラズマ
処理装置の中で半導体基板を実質的に見通せる位置に、
配置される。標的台は、スパッタリング標的材料から粒
子を分離することを誘起する性能と、半導体基板の上に
次に沈着を行うために、これらの粒子を処理容器の中に
移動させる性能とを有する。
【０００７】本発明により、先行技術による物理的蒸気
沈着技術に比べて、種々の優れた技術的利点が得られ
る。例えば、１つの技術的利点は、スパッタリング標的
材料と半導体基板との間で相互に事実上見通しがきくこ
とである。また別の技術的利点は、先行技術に比べて、
さらに大きなスパッタリング標的材料とさらに大きな半
導体基板とに対して沈着を実施することができることで
ある。さらに別の技術的利点は、半導体基板にわたっ
て、沈着速度と沈着の均一性とを調節する性能を有する
ことである。したがって、本発明により、従来の物理的
蒸気沈着工程に付随した不均一沈着の問題点はなくな
る。その他の技術的利点は、下記の説明により、当業者
には容易に理解されるであろう。
沈着技術に比べて、種々の優れた技術的利点が得られ
る。例えば、１つの技術的利点は、スパッタリング標的
材料と半導体基板との間で相互に事実上見通しがきくこ
とである。また別の技術的利点は、先行技術に比べて、
さらに大きなスパッタリング標的材料とさらに大きな半
導体基板とに対して沈着を実施することができることで
ある。さらに別の技術的利点は、半導体基板にわたっ
て、沈着速度と沈着の均一性とを調節する性能を有する
ことである。したがって、本発明により、従来の物理的
蒸気沈着工程に付随した不均一沈着の問題点はなくな
る。その他の技術的利点は、下記の説明により、当業者
には容易に理解されるであろう。
【０００８】
【実施例】添付図面を参照しての下記説明により、本発
明とその利点がさらに完全に理解されるであろう。添付
図面において、同じ番号は同等な部品を表す。
明とその利点がさらに完全に理解されるであろう。添付
図面において、同じ番号は同等な部品を表す。
【０００９】図１は、本発明による材料層の物理的蒸気
沈着装置１０の図面である。装置１０は、分布形電子サ
イクロトロン共振（ＥＣＲ）プラズマ処理装置１２を有
する。分布形電子サイクロトロン共振プラズマ処理装置
１２は、処理容器１４と、処理容器１４の内部にある半
導体基板１６と、プラズマ形成領域１８とを有する。プ
ラズマ処理装置１２の内部に、標的台１９が配置され
る。標的台１９の上のスパッタリング標的材料２０は、
処理容器１４およびプラズマ形成領域１８に流体が流通
できるように配置され、かつ、基板１６が事実上見通せ
る視線内または視角内に配置される。標的台１９はま
た、調節可能な柱２３により標的台１９に連結されたマ
グネトロン処理エネルギ源モジュール２２を有する。直
流電圧源またはラジオ周波数電圧源２４が、スパッタリ
ング標的材料２０に接続される。パイプ２５が、流体を
冷却する目的のために、標的台１９に連結される、およ
び、それを横断して連結される。
沈着装置１０の図面である。装置１０は、分布形電子サ
イクロトロン共振（ＥＣＲ）プラズマ処理装置１２を有
する。分布形電子サイクロトロン共振プラズマ処理装置
１２は、処理容器１４と、処理容器１４の内部にある半
導体基板１６と、プラズマ形成領域１８とを有する。プ
ラズマ処理装置１２の内部に、標的台１９が配置され
る。標的台１９の上のスパッタリング標的材料２０は、
処理容器１４およびプラズマ形成領域１８に流体が流通
できるように配置され、かつ、基板１６が事実上見通せ
る視線内または視角内に配置される。標的台１９はま
た、調節可能な柱２３により標的台１９に連結されたマ
グネトロン処理エネルギ源モジュール２２を有する。直
流電圧源またはラジオ周波数電圧源２４が、スパッタリ
ング標的材料２０に接続される。パイプ２５が、流体を
冷却する目的のために、標的台１９に連結される、およ
び、それを横断して連結される。
【００１０】動作の際には、分布形ＥＣＲプラズマ処理
装置１２は、１９９１年２月２６日受付のモスレイほか
名の米国特許第４，９９６，０７７号に開示されている
ように動作する。この特許の内容は、本発明に取り込ま
れている。本発明では、アルゴンにような不活性気体、
または、窒素または酸素のような反応性気体、のいずれ
かの気体がプラズマ形成領域１８の中に導入され、そし
てイオン化されてプラズマになる。このプラズマは図１
の矢印で示された方向に移動し、そして最終的には、ス
パッタリング標的材料２０および半導体基板１６と相互
作用する。マグネトロン処理エネルギ源モジュール２２
および電圧源２４が、ＥＣＲプラズマ処理装置１２と一
緒に、スパッタリング標的材料２０の上で動作し、スパ
ッタリング標的材料２０の表面上にＥ×Ｂ電磁界を生ず
る。この電磁界により、スパッタリング標的材料２０か
ら標的粒子が分離する。スパッタリング標的材料２０か
ら分離された粒子は、ドリフトと拡散とにより、プラズ
マ形成領域１８の中に発生したプラズマの中へ移動す
る。標的粒子がプラズマの中に一旦入ると、それらは半
導体基板１６の表面に移動し、そして、半導体基板１６
の上に沈着し、それにより、薄膜が形成される。標的台
１９は、流入パイプ２５の中に流体を流すことにより、
冷えた状態に保たれる。
装置１２は、１９９１年２月２６日受付のモスレイほか
名の米国特許第４，９９６，０７７号に開示されている
ように動作する。この特許の内容は、本発明に取り込ま
れている。本発明では、アルゴンにような不活性気体、
または、窒素または酸素のような反応性気体、のいずれ
かの気体がプラズマ形成領域１８の中に導入され、そし
てイオン化されてプラズマになる。このプラズマは図１
の矢印で示された方向に移動し、そして最終的には、ス
パッタリング標的材料２０および半導体基板１６と相互
作用する。マグネトロン処理エネルギ源モジュール２２
および電圧源２４が、ＥＣＲプラズマ処理装置１２と一
緒に、スパッタリング標的材料２０の上で動作し、スパ
ッタリング標的材料２０の表面上にＥ×Ｂ電磁界を生ず
る。この電磁界により、スパッタリング標的材料２０か
ら標的粒子が分離する。スパッタリング標的材料２０か
ら分離された粒子は、ドリフトと拡散とにより、プラズ
マ形成領域１８の中に発生したプラズマの中へ移動す
る。標的粒子がプラズマの中に一旦入ると、それらは半
導体基板１６の表面に移動し、そして、半導体基板１６
の上に沈着し、それにより、薄膜が形成される。標的台
１９は、流入パイプ２５の中に流体を流すことにより、
冷えた状態に保たれる。
【００１１】スパッタリングで作成された膜の厚さおよ
びスパッタリングによる沈着速度は、プラズマの特性
と、マグネトロン処理エネルギ源モジュール２２の特性
と、電圧源２４によりスパッタリング標的材料２０に加
えられる電圧と、を変えることにより制御することがで
きる。１９９２年１月２１日受付のモスレイほか名の米
国特許第５，０８２，５４２号は、マグネトロン処理エ
ネルギ源の１つの実施例を開示している。この特許の内
容は、本発明に取り込まれている。スパッタリング標的
材料２０の表面上のＥ×Ｂ（Ｅ，Ｂはベクトル量）電磁
界の強度は、電圧源２４により加えられる電圧と、標的
台の中でのスパッタリング標的材料２０に対するマグネ
トロン処理エネルギ源モジュール２２の位置と、に応じ
て変動する。柱２３は、マグネトロン処理エネルギ源モ
ジュール２２とスパッタリング標的材料２０との間の距
離を調整し、それにより、スパッタリング標的材料２０
の表面上のＥ×Ｂ電磁界と、標的をスパッタリングする
速さとを制御する。図１の実施例では、スパッタリング
標的材料２０は、標的台１９の上の円形の薄いウエハの
形状であることができる。
びスパッタリングによる沈着速度は、プラズマの特性
と、マグネトロン処理エネルギ源モジュール２２の特性
と、電圧源２４によりスパッタリング標的材料２０に加
えられる電圧と、を変えることにより制御することがで
きる。１９９２年１月２１日受付のモスレイほか名の米
国特許第５，０８２，５４２号は、マグネトロン処理エ
ネルギ源の１つの実施例を開示している。この特許の内
容は、本発明に取り込まれている。スパッタリング標的
材料２０の表面上のＥ×Ｂ（Ｅ，Ｂはベクトル量）電磁
界の強度は、電圧源２４により加えられる電圧と、標的
台の中でのスパッタリング標的材料２０に対するマグネ
トロン処理エネルギ源モジュール２２の位置と、に応じ
て変動する。柱２３は、マグネトロン処理エネルギ源モ
ジュール２２とスパッタリング標的材料２０との間の距
離を調整し、それにより、スパッタリング標的材料２０
の表面上のＥ×Ｂ電磁界と、標的をスパッタリングする
速さとを制御する。図１の実施例では、スパッタリング
標的材料２０は、標的台１９の上の円形の薄いウエハの
形状であることができる。
【００１２】図２は、本発明の別の実施例による物理的
蒸気沈着装置の図面である。この実施例は、前記の実施
例と同じように、分布形ＥＣＲプラズマ処理装置を有す
る。図２の実施例では、ＥＣＲプラズマ処理装置１２に
おいて、図１の標的台１９の代わりに、サファイアまた
は石英の窓２７が用いられている。石英またはセラミッ
クの棒２８が、分布形ＥＣＲ遠隔プラズマ処理装置１２
の壁面の近くの石英またはセラミックの保持装置３０に
より、円筒形スパッタリング標的材料２０を保持する。
この円筒形スパッタリング標的材料２０は、プラズマ輸
送容器３３のまわりの多重極磁石３２の磁界の中に保持
される。直流またはラジオ周波数の電圧源３４が、スパ
ッタリング標的材料２０に接続される。
蒸気沈着装置の図面である。この実施例は、前記の実施
例と同じように、分布形ＥＣＲプラズマ処理装置を有す
る。図２の実施例では、ＥＣＲプラズマ処理装置１２に
おいて、図１の標的台１９の代わりに、サファイアまた
は石英の窓２７が用いられている。石英またはセラミッ
クの棒２８が、分布形ＥＣＲ遠隔プラズマ処理装置１２
の壁面の近くの石英またはセラミックの保持装置３０に
より、円筒形スパッタリング標的材料２０を保持する。
この円筒形スパッタリング標的材料２０は、プラズマ輸
送容器３３のまわりの多重極磁石３２の磁界の中に保持
される。直流またはラジオ周波数の電圧源３４が、スパ
ッタリング標的材料２０に接続される。
【００１３】動作の際には、ＥＣＲプラズマ処理装置１
２は、前記米国特許第４，９９６，０７７号に開示され
ているように動作する。多重極磁石３２と電圧源３４
は、スパッタリング標的材料２０からプラズマ輸送容器
３３の中へ粒子を分離させるのに必要なＥ×Ｂ電磁界を
生ずる。前記のように、Ｅ×Ｂ電磁界およびプラズマ処
理装置１２の中で発生したプラズマは、スパッタリング
標的材料２０の粒子をプラズマの中に分離する。標的材
料２０のこれらの粒子は半導体基板１６の表面に移動
し、そして処理容器の中で、半導体基板１６の上に沈着
し、それにより、スパッタリング標的材料２０の薄膜が
作成される。
２は、前記米国特許第４，９９６，０７７号に開示され
ているように動作する。多重極磁石３２と電圧源３４
は、スパッタリング標的材料２０からプラズマ輸送容器
３３の中へ粒子を分離させるのに必要なＥ×Ｂ電磁界を
生ずる。前記のように、Ｅ×Ｂ電磁界およびプラズマ処
理装置１２の中で発生したプラズマは、スパッタリング
標的材料２０の粒子をプラズマの中に分離する。標的材
料２０のこれらの粒子は半導体基板１６の表面に移動
し、そして処理容器の中で、半導体基板１６の上に沈着
し、それにより、スパッタリング標的材料２０の薄膜が
作成される。
【００１４】図３は、図２の実施例の石英またはセラミ
ックの棒２８および石英またはセラミックの保持装置３
０の拡大図である。図３に示されているように、円筒形
スパッタリング標的材料２０は、石英の棒２８に取り付
けられた石英の保持装置３０により保持される。石英の
棒２８は、多重極磁石３２の近くでかつＥＣＲプラズマ
処理装置１２の壁面のすぐ内側に配置される。直流また
はラジオ周波数の電圧源３４からの電圧がスパッタリン
グ標的材料２０に加えられ、それにより、多重極磁石３
２と一緒になって、Ｅ×Ｂ電磁界を生ずる。スパッタリ
ング標的材料２０は、中空の円筒形構造体または間隔を
有して配置された一連の棒状体として作成することがで
き、そして、プラズマ処理装置１２の中の多重極磁石３
２の近くに配置することができる。スパッタリング標的
材料２０は、種々の形状の金属または他の材料であるこ
とができる。
ックの棒２８および石英またはセラミックの保持装置３
０の拡大図である。図３に示されているように、円筒形
スパッタリング標的材料２０は、石英の棒２８に取り付
けられた石英の保持装置３０により保持される。石英の
棒２８は、多重極磁石３２の近くでかつＥＣＲプラズマ
処理装置１２の壁面のすぐ内側に配置される。直流また
はラジオ周波数の電圧源３４からの電圧がスパッタリン
グ標的材料２０に加えられ、それにより、多重極磁石３
２と一緒になって、Ｅ×Ｂ電磁界を生ずる。スパッタリ
ング標的材料２０は、中空の円筒形構造体または間隔を
有して配置された一連の棒状体として作成することがで
き、そして、プラズマ処理装置１２の中の多重極磁石３
２の近くに配置することができる。スパッタリング標的
材料２０は、種々の形状の金属または他の材料であるこ
とができる。
【００１５】要約をすれば、半導体基板の上に対する物
理的蒸気沈着は、プラズマ処理装置１２の中で、スパッ
タリング標的材料の表面上にＥ×Ｂ電磁界を発生させ、
そして、プラズマとスパッタリング標的材料とを相互作
用させてスパッタリング標的材料から粒子を放出させ、
そして、これらの粒子を半導体基板の上に沈着させるこ
とにより実施される。沈着の均一度と沈着の速度は、ス
パッタリング標的材料の表面上のＥ×Ｂ電磁界を変える
ことにより、および、ＥＣＲプラズマと処理パラメータ
を調節することにより、制御することができる。本発明
のＥＣＲスパッタリング装置を用いて、半導体基板およ
び他の種類の基板材料の上で、不活性スパッタリング処
理および反応性スパッタリング処理を行うことができ
る。
理的蒸気沈着は、プラズマ処理装置１２の中で、スパッ
タリング標的材料の表面上にＥ×Ｂ電磁界を発生させ、
そして、プラズマとスパッタリング標的材料とを相互作
用させてスパッタリング標的材料から粒子を放出させ、
そして、これらの粒子を半導体基板の上に沈着させるこ
とにより実施される。沈着の均一度と沈着の速度は、ス
パッタリング標的材料の表面上のＥ×Ｂ電磁界を変える
ことにより、および、ＥＣＲプラズマと処理パラメータ
を調節することにより、制御することができる。本発明
のＥＣＲスパッタリング装置を用いて、半導体基板およ
び他の種類の基板材料の上で、不活性スパッタリング処
理および反応性スパッタリング処理を行うことができ
る。
【００１６】このように、本発明により、材料層に対し
前記利点を有する物理的蒸気沈着を行うための方法と装
置が得られることは明らかである。好ましい実施例が詳
細に説明されたけれども、本発明の範囲内において、種
々の変更、置き換え、および修正を行うことができるこ
とを断っておく。
前記利点を有する物理的蒸気沈着を行うための方法と装
置が得られることは明らかである。好ましい実施例が詳
細に説明されたけれども、本発明の範囲内において、種
々の変更、置き換え、および修正を行うことができるこ
とを断っておく。
【００１７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１） 処理容器とプラズマ形成領域とを有する分布形
電子サイクロトロン共振プラズマ処理装置と、前記処理
容器と前記プラズマ形成領域とに流体が流通する位置に
かつ前記プラズマ処理装置の中で半導体基板が実質的に
見通せる視線内にある位置にスパッタリング標的材料を
配置するために、かつ、前記スパッタリング標的材料か
ら粒子の分離を誘起するように動作することができる、
前記プラズマ処理装置に連結された標的台と、を有す
る、材料層の物理的蒸気沈着を行う装置。
る。 （１） 処理容器とプラズマ形成領域とを有する分布形
電子サイクロトロン共振プラズマ処理装置と、前記処理
容器と前記プラズマ形成領域とに流体が流通する位置に
かつ前記プラズマ処理装置の中で半導体基板が実質的に
見通せる視線内にある位置にスパッタリング標的材料を
配置するために、かつ、前記スパッタリング標的材料か
ら粒子の分離を誘起するように動作することができる、
前記プラズマ処理装置に連結された標的台と、を有す
る、材料層の物理的蒸気沈着を行う装置。
【００１８】（２） 第１項記載の装置において、前記
スパッタリング標的台が磁石を有する、前記装置。
スパッタリング標的台が磁石を有する、前記装置。
【００１９】（３） 第２項記載の装置において、前記
磁石がマグネトロン処理エネルギ源モジュールである、
前記装置。
磁石がマグネトロン処理エネルギ源モジュールである、
前記装置。
【００２０】（４） 第２項記載の装置において、前記
磁石が前記プラズマ処理装置の中の制御用磁石である、
前記装置。
磁石が前記プラズマ処理装置の中の制御用磁石である、
前記装置。
【００２１】（５） 第４項記載の装置において、前記
標的台が前記スパッタリング標的材料を前記制御磁石の
磁界の中の所定の位置に配置するための保持部品を有す
る、前記装置。
標的台が前記スパッタリング標的材料を前記制御磁石の
磁界の中の所定の位置に配置するための保持部品を有す
る、前記装置。
【００２２】（６） 第５項記載の装置において、前記
保持部品が石英で作成される、前記装置。
保持部品が石英で作成される、前記装置。
【００２３】（７） 第５項記載の装置において、前記
保持部品がセラミック材料で作成される、前記装置。
保持部品がセラミック材料で作成される、前記装置。
【００２４】（８） 第２項記載の装置において、前記
標的台が前記スパッタリング標的材料に接続された電圧
源を有する、前記装置。
標的台が前記スパッタリング標的材料に接続された電圧
源を有する、前記装置。
【００２５】（９） 第８項記載の装置において、前記
磁石および前記電圧源が前記スパッタリング標的材料の
所定の位置に電磁界を発生させ、それにより、前記スパ
ッタリング標的材料から粒子を放出させる、前記装置。
磁石および前記電圧源が前記スパッタリング標的材料の
所定の位置に電磁界を発生させ、それにより、前記スパ
ッタリング標的材料から粒子を放出させる、前記装置。
【００２６】（１０） 第９項記載の装置において、前
記電圧源が前記スパッタリング標的材料に加える電圧を
調節し、それにより、前記スパッタリング標的材料から
の前記粒子の分離を制御する、前記装置。
記電圧源が前記スパッタリング標的材料に加える電圧を
調節し、それにより、前記スパッタリング標的材料から
の前記粒子の分離を制御する、前記装置。
【００２７】（１１） 第９項記載の装置において、前
記磁石と前記スパッタリング標的材料に対する所定の位
置との間の距離を変えるための調節用ピンを前記標的台
が有し、それにより、前記スパッタリング標的材料から
の前記粒子の分離を制御する、前記装置。
記磁石と前記スパッタリング標的材料に対する所定の位
置との間の距離を変えるための調節用ピンを前記標的台
が有し、それにより、前記スパッタリング標的材料から
の前記粒子の分離を制御する、前記装置。
【００２８】（１２） 第１項記載の装置において、前
記標的台が前記スパッタリング標的材料に対する所定の
位置に電磁界を発生させ、それにより、前記スパッタリ
ング標的材料から粒子を分離させる、前記装置。
記標的台が前記スパッタリング標的材料に対する所定の
位置に電磁界を発生させ、それにより、前記スパッタリ
ング標的材料から粒子を分離させる、前記装置。
【００２９】（１３） 第１２項記載の装置において、
前記標的台が前記電磁界を変更させ、それにより、前記
スパッタリング標的材料からの前記粒子の分離を制御す
る、前記装置。
前記標的台が前記電磁界を変更させ、それにより、前記
スパッタリング標的材料からの前記粒子の分離を制御す
る、前記装置。
【００３０】（１４） 第１３項記載の装置において、
前記粒子が前記プラズマ形成領域に作成されたプラズマ
の中に移動し、それにより、前記プラズマが前記処理容
器の中の半導体基板の上に前記粒子を沈着する、前記装
置。
前記粒子が前記プラズマ形成領域に作成されたプラズマ
の中に移動し、それにより、前記プラズマが前記処理容
器の中の半導体基板の上に前記粒子を沈着する、前記装
置。
【００３１】（１５） 第１３項記載の装置において、
前記粒子が前記プラズマ形成領域に作成されたプラズマ
の中に移動し、それにより、前記プラズマが前記処理容
器の中のガラス基板の上に前記粒子を沈着する、前記装
置。
前記粒子が前記プラズマ形成領域に作成されたプラズマ
の中に移動し、それにより、前記プラズマが前記処理容
器の中のガラス基板の上に前記粒子を沈着する、前記装
置。
【００３２】（１６） 処理容器とプラズマ形成領域と
を有する分布形電子サイクロトロン共振プラズマ処理装
置と、前記処理容器と前記プラズマ形成領域とに流体が
流通する位置にかつ前記プラズマ処理装置の中で半導体
基板が実質的に見通せる視線内にある位置にスパッタリ
ング標的材料を有し、かつ、前記スパッタリング標的材
料に接続された電圧源を有し、かつ、前記スパッタリン
グ標的材料の表面に前記電圧源と共に電磁界を発生する
ための磁石を有し、前記電磁界が前記スパッタリング標
的材料から粒子を分離することを誘起し、かつ、前記粒
子が前記プラズマ形成領域に作成されたプラズマの中に
移動し、かつ、前記プラズマが前記処理装置の中で半導
体基板の上に前記粒子を沈着する、前記プラズマ処理装
置に連結された標的台と、を有する、材料層の物理的蒸
気沈着を行う装置。
を有する分布形電子サイクロトロン共振プラズマ処理装
置と、前記処理容器と前記プラズマ形成領域とに流体が
流通する位置にかつ前記プラズマ処理装置の中で半導体
基板が実質的に見通せる視線内にある位置にスパッタリ
ング標的材料を有し、かつ、前記スパッタリング標的材
料に接続された電圧源を有し、かつ、前記スパッタリン
グ標的材料の表面に前記電圧源と共に電磁界を発生する
ための磁石を有し、前記電磁界が前記スパッタリング標
的材料から粒子を分離することを誘起し、かつ、前記粒
子が前記プラズマ形成領域に作成されたプラズマの中に
移動し、かつ、前記プラズマが前記処理装置の中で半導
体基板の上に前記粒子を沈着する、前記プラズマ処理装
置に連結された標的台と、を有する、材料層の物理的蒸
気沈着を行う装置。
【００３３】（１７） 第１６項記載の装置において、
前記磁石がマグネトロン処理エネルギ源モジュールであ
る、前記装置。
前記磁石がマグネトロン処理エネルギ源モジュールであ
る、前記装置。
【００３４】（１８） 第１６項記載の装置において、
前記標的台が前記電磁界を変更させ、それにより、前記
スパッタリング標的材料の前記粒子の分離を制御する、
前記装置。
前記標的台が前記電磁界を変更させ、それにより、前記
スパッタリング標的材料の前記粒子の分離を制御する、
前記装置。
【００３５】（１９） 第１８項記載の装置において、
前記磁石の前記電磁界からの距離を調節することにより
前記電磁界が変更される、前記装置。
前記磁石の前記電磁界からの距離を調節することにより
前記電磁界が変更される、前記装置。
【００３６】（２０） 第１８項記載の装置において、
前記電圧源から供給される電圧を調節することにより前
記電磁界が変更される、前記装置。
前記電圧源から供給される電圧を調節することにより前
記電磁界が変更される、前記装置。
【００３７】（２１） プラズマ形成領域と処理容器と
に流体が流通する位置にかつ前記処理装置の中で半導体
基板が実質的に見通せる視線内にある位置にスパッタリ
ング標的材料を配置する段階と、前記プラズマ形成領域
の中にプラズマを作成する段階と、前記スパッタリング
標的材料の表面に電磁界を発生する段階であって、前記
電磁界が前記スパッタリング標的材料から粒子を分離す
ることを誘起し、かつ、前記粒子が前記プラズマ形成領
域に作成されたプラズマの中に移動し、かつ、前記プラ
ズマが半導体基板の上に前記粒子を沈着する、前記電磁
界を前記スパッタリング標的材料の表面に発生する前記
段階と、を有する、材料層の物理的蒸気沈着を行う方
法。
に流体が流通する位置にかつ前記処理装置の中で半導体
基板が実質的に見通せる視線内にある位置にスパッタリ
ング標的材料を配置する段階と、前記プラズマ形成領域
の中にプラズマを作成する段階と、前記スパッタリング
標的材料の表面に電磁界を発生する段階であって、前記
電磁界が前記スパッタリング標的材料から粒子を分離す
ることを誘起し、かつ、前記粒子が前記プラズマ形成領
域に作成されたプラズマの中に移動し、かつ、前記プラ
ズマが半導体基板の上に前記粒子を沈着する、前記電磁
界を前記スパッタリング標的材料の表面に発生する前記
段階と、を有する、材料層の物理的蒸気沈着を行う方
法。
【００３８】（２２） 第２１項記載の方法において、
前記スパッタリング標的材料が磁界の中にあるように前
記スパッタリング標的材料のすぐ近くに磁石を配置する
段階を前記前記電磁界を発生する段階が有する、前記方
法。
前記スパッタリング標的材料が磁界の中にあるように前
記スパッタリング標的材料のすぐ近くに磁石を配置する
段階を前記前記電磁界を発生する段階が有する、前記方
法。
【００３９】（２３） 第２２項記載の方法において、
前記電磁界を発生する段階が前記スパッタリング標的材
料に電圧を供給する段階を有する、前記方法。
前記電磁界を発生する段階が前記スパッタリング標的材
料に電圧を供給する段階を有する、前記方法。
【００４０】（２４） 第２３項記載の方法において、
前記スパッタリング標的材料からの前記粒子の分離を制
御するために前記磁界の強度を変更する段階、をさらに
有する、前記方法。
前記スパッタリング標的材料からの前記粒子の分離を制
御するために前記磁界の強度を変更する段階、をさらに
有する、前記方法。
【００４１】（２５） 第２４項記載の方法において、
前記磁界の強度を変更する段階が前記磁石の前記スパッ
タリング標的材料からの距離を調節する段階を有する、
前記方法。
前記磁界の強度を変更する段階が前記磁石の前記スパッ
タリング標的材料からの距離を調節する段階を有する、
前記方法。
【００４２】（２６） 第２４項記載の方法において、
前記磁界の強度を変更する段階が前記スパッタリング標
的材料に加えられる前記電圧を調節する段階を有する、
前記方法。
前記磁界の強度を変更する段階が前記スパッタリング標
的材料に加えられる前記電圧を調節する段階を有する、
前記方法。
【００４３】（２７） 材料層の物理的蒸気沈着を行う
装置は、処理容器１４とプラズマ形成領域１８とを備え
た分布形電子サイクロトロン共振（ＥＣＲ）プラズマ処
理装置を有する。マグネトロン標的台１９は、前記処理
容器１４と前記プラズマ形成領域１８とに流体が流通す
る位置にかつ半導体基板１６が実質的に見通せる視線内
または視角内にある位置に、スパッタリング標的材料２
０を連結する。前記マグネトロン標的台１９は、前記ス
パッタリング標的材料２０から粒子を分離することを誘
起する。前記粒子は、前記処理容器１４の中に移動し、
そして、前記半導体基板１６の上に沈着する。
装置は、処理容器１４とプラズマ形成領域１８とを備え
た分布形電子サイクロトロン共振（ＥＣＲ）プラズマ処
理装置を有する。マグネトロン標的台１９は、前記処理
容器１４と前記プラズマ形成領域１８とに流体が流通す
る位置にかつ半導体基板１６が実質的に見通せる視線内
または視角内にある位置に、スパッタリング標的材料２
０を連結する。前記マグネトロン標的台１９は、前記ス
パッタリング標的材料２０から粒子を分離することを誘
起する。前記粒子は、前記処理容器１４の中に移動し、
そして、前記半導体基板１６の上に沈着する。
【図１】分布形電子サイクロトロン共振による物理的蒸
気沈着のための装置の１つの実施例の図面。
気沈着のための装置の１つの実施例の図面。
【図２】分布形電子サイクロトロン共振による物理的蒸
気沈着のための装置の別の実施例の図面。
気沈着のための装置の別の実施例の図面。
【図３】図２の実施例のスパッタリング標的材料を保持
するための装置の図面。
するための装置の図面。
１２ 分布形電子サイクロトロン共振プラズマ処理装置 １４ 処理容器 １６ 半導体基板 １８ プラズマ形成領域 １９ マグネトロン標的台 ２０ スパッタリング標的材料 ２７ 窓 ３０ 保持装置 ３２ 多重極磁石 ２４、３４ 電圧源
Claims (2)
- 【請求項１】 処理容器とプラズマ形成領域とを有する
分布形電子サイクロトロン共振プラズマ処理装置と、 前記処理容器と前記プラズマ形成領域とに流体が流通す
る位置にかつ前記プラズマ処理装置の中で半導体基板が
実質的に見通せる位置にスパッタリング標的材料を配置
するために、かつ、前記スパッタリング標的材料から粒
子の分離を誘起するように動作することができる、前記
プラズマ処理装置に連結された標的台と、を有する、材
料層の物理的蒸気沈着を行う装置。 - 【請求項２】 プラズマ形成領域と処理容器とに流体が
流通する位置にかつ前記処理装置の中で半導体基板が実
質的に見通せる位置にスパッタリング標的材料を配置す
る段階と、 前記プラズマ形成領域の中にプラズマを作成する段階
と、 前記スパッタリング標的材料の表面に電磁界を発生する
段階であって、前記電磁界が前記スパッタリング標的材
料から粒子を分離することを誘起し、かつ、前記粒子が
前記プラズマ形成領域に作成されたプラズマの中に移動
し、かつ、前記プラズマが半導体基板の上に前記粒子を
沈着する、前記電磁界を前記スパッタリング標的材料の
表面に発生する前記段階と、を有する、材料層の物理的
蒸気沈着を行う方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US92319392A | 1992-07-31 | 1992-07-31 | |
| US923193 | 1992-07-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06192830A true JPH06192830A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=25448284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190599A Pending JPH06192830A (ja) | 1992-07-31 | 1993-07-30 | 材料層の物理的蒸気沈着のための方法と装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5354443A (ja) |
| JP (1) | JPH06192830A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3199957B2 (ja) * | 1994-06-20 | 2001-08-20 | 株式会社日立製作所 | マイクロ波プラズマ処理方法 |
| WO1997003221A1 (en) * | 1995-07-10 | 1997-01-30 | Cvc Products, Inc. | Magnetron cathode apparatus and method for sputtering |
| US6221217B1 (en) | 1995-07-10 | 2001-04-24 | Cvc, Inc. | Physical vapor deposition system having reduced thickness backing plate |
| WO1997003220A1 (en) * | 1995-07-10 | 1997-01-30 | Cvc Products, Inc. | Permanent magnet array apparatus and method |
| US6039848A (en) * | 1995-07-10 | 2000-03-21 | Cvc Products, Inc. | Ultra-high vacuum apparatus and method for high productivity physical vapor deposition. |
| US6238533B1 (en) | 1995-08-07 | 2001-05-29 | Applied Materials, Inc. | Integrated PVD system for aluminum hole filling using ionized metal adhesion layer |
| US5962923A (en) * | 1995-08-07 | 1999-10-05 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor device having a low thermal budget metal filling and planarization of contacts, vias and trenches |
| US6209480B1 (en) | 1996-07-10 | 2001-04-03 | Mehrdad M. Moslehi | Hermetically-sealed inductively-coupled plasma source structure and method of use |
| US6010750A (en) | 1997-05-08 | 2000-01-04 | Georgia Tech Research Corporation | Method and apparatus for lithiating alloys |
| WO1999027579A1 (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Applied Materials, Inc. | Damage-free sculptured coating deposition |
| US7253109B2 (en) | 1997-11-26 | 2007-08-07 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing a tantalum nitride/tantalum diffusion barrier layer system |
| US6706448B1 (en) | 1999-08-30 | 2004-03-16 | Georgia Tech Research Corp. | Method and apparatus for lithiating alloys |
| US6471830B1 (en) | 2000-10-03 | 2002-10-29 | Veeco/Cvc, Inc. | Inductively-coupled-plasma ionized physical-vapor deposition apparatus, method and system |
| WO2002084702A2 (en) * | 2001-01-16 | 2002-10-24 | Lampkin Curtis M | Sputtering deposition apparatus and method for depositing surface films |
| US6929720B2 (en) * | 2003-06-09 | 2005-08-16 | Tokyo Electron Limited | Sputtering source for ionized physical vapor deposition of metals |
| GB2419894B (en) * | 2004-10-22 | 2009-08-26 | Plasma Quest Ltd | Sputtering system |
| DE102004060377A1 (de) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Plasmaeinrichtung |
| US7658802B2 (en) * | 2005-11-22 | 2010-02-09 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and a method for cleaning a dielectric film |
| US8308915B2 (en) * | 2006-09-14 | 2012-11-13 | 4D-S Pty Ltd. | Systems and methods for magnetron deposition |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0627323B2 (ja) * | 1983-12-26 | 1994-04-13 | 株式会社日立製作所 | スパツタリング方法及びその装置 |
| JPS61227168A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-09 | Hitachi Ltd | 金属薄膜形成装置 |
| US4996077A (en) * | 1988-10-07 | 1991-02-26 | Texas Instruments Incorporated | Distributed ECR remote plasma processing and apparatus |
| US4990229A (en) * | 1989-06-13 | 1991-02-05 | Plasma & Materials Technologies, Inc. | High density plasma deposition and etching apparatus |
| DE3920834A1 (de) * | 1989-06-24 | 1991-02-21 | Leybold Ag | Mikrowellen-kathodenzerstaeubungseinrichtung |
| JPH0436465A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マイクロ波プラズマ発生装置 |
| US5232569A (en) * | 1992-03-09 | 1993-08-03 | Tulip Memory Systems, Inc. | Circularly symmetric, large-area, high-deposition-rate sputtering apparatus for the coating of disk substrates |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP5190599A patent/JPH06192830A/ja active Pending
-
1994
- 1994-01-26 US US08/187,777 patent/US5354443A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5354443A (en) | 1994-10-11 |
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