JPH07150344A - 自浄式コリメータ - Google Patents
自浄式コリメータInfo
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- JPH07150344A JPH07150344A JP6129368A JP12936894A JPH07150344A JP H07150344 A JPH07150344 A JP H07150344A JP 6129368 A JP6129368 A JP 6129368A JP 12936894 A JP12936894 A JP 12936894A JP H07150344 A JPH07150344 A JP H07150344A
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- collimator
- physical vapor
- vapor deposition
- wafer
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
-
- 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
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32853—Hygiene
- H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
-
- 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
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
-
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- 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
- H01J2237/3322—Problems associated with coating
- H01J2237/3327—Coating high aspect ratio workpieces
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 堆積材料の蓄積による閉塞が防止される自浄
式コリメータを提供することにより、堆積処理中の堆積
速度を一定に保ち堆積材のフレークによる汚染を低減す
る。 【構成】 コリメータ130は誘電材料で形成される。
コリメータ130とターゲット102は互いに接触し物
理的に搭載される。堆積処理において、堆積材料の一部
はコリメータ130の通路132の壁に不可避的に付着
し蓄積されるが、この蓄積された堆積材料はターゲット
と電気的に接続されているため、この蓄積された材料は
ターゲットの延長となる。従って、この蓄積された材料
もスパッタされコリメータより放出される。
式コリメータを提供することにより、堆積処理中の堆積
速度を一定に保ち堆積材のフレークによる汚染を低減す
る。 【構成】 コリメータ130は誘電材料で形成される。
コリメータ130とターゲット102は互いに接触し物
理的に搭載される。堆積処理において、堆積材料の一部
はコリメータ130の通路132の壁に不可避的に付着
し蓄積されるが、この蓄積された堆積材料はターゲット
と電気的に接続されているため、この蓄積された材料は
ターゲットの延長となる。従って、この蓄積された材料
もスパッタされコリメータより放出される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、物理蒸着法(PVD)
の分野に関する。特に本発明は、PVDチャンバー内で
使用される自浄式のコリメータ(self cleaning collima
tor)に関する。
の分野に関する。特に本発明は、PVDチャンバー内で
使用される自浄式のコリメータ(self cleaning collima
tor)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術によるPVDチャンバーを図1
に示す。PVDチャンバー104は、ターゲット10
2、チャンバー収容箱106、シールド108及びター
ゲット材料の物理蒸着を受容する物体を保持するペデス
タル110を包含する。マグネトロン100は、プラズ
マ及びターゲット102へのイオン流を形作ることに用
いられる。マグネトロン100は、一つあるいはそれ以
上の永久磁石又は電磁石であり、所望の形を作るための
適切な強度、向き及び位置を持つ。本発明の好ましい実
施例においては、アルミニウム、アルミニウム合金、チ
タン、タングステン又はチタンとタングステンとの複合
体の中からターゲット材料が選択される。好ましい実施
例において、ターゲット材を受容する物体とは半導体ウ
エハ112のことである。チャンバーは空気が排気さ
れ、知られているガス、一般的にはアルゴンの、予定分
圧を含有する。
に示す。PVDチャンバー104は、ターゲット10
2、チャンバー収容箱106、シールド108及びター
ゲット材料の物理蒸着を受容する物体を保持するペデス
タル110を包含する。マグネトロン100は、プラズ
マ及びターゲット102へのイオン流を形作ることに用
いられる。マグネトロン100は、一つあるいはそれ以
上の永久磁石又は電磁石であり、所望の形を作るための
適切な強度、向き及び位置を持つ。本発明の好ましい実
施例においては、アルミニウム、アルミニウム合金、チ
タン、タングステン又はチタンとタングステンとの複合
体の中からターゲット材料が選択される。好ましい実施
例において、ターゲット材を受容する物体とは半導体ウ
エハ112のことである。チャンバーは空気が排気さ
れ、知られているガス、一般的にはアルゴンの、予定分
圧を含有する。
【0003】ウエハ112の表面は、図に示される如く
開口114を有する。半導体ウエハ上のディバイスの密
度が増加しエッチング技術が進化するにつれて、半導体
ウエハ表面上の開口のアスペクト比は変化してきてお
り、図3に示される如く開口の深さが幅を越えることが
可能となった。図3には、開口の深さがその幅のおよそ
2倍であるアスペクト比を有する開口が示される。
開口114を有する。半導体ウエハ上のディバイスの密
度が増加しエッチング技術が進化するにつれて、半導体
ウエハ表面上の開口のアスペクト比は変化してきてお
り、図3に示される如く開口の深さが幅を越えることが
可能となった。図3には、開口の深さがその幅のおよそ
2倍であるアスペクト比を有する開口が示される。
【0004】良く知られているように、堆積の間ガスプ
ラズマがチャンバー内に形成される。適切なDC電圧で
ターゲットを印加することにより、プラズマからイオン
がターゲットへ引き寄せられる。通常DC電圧は、アノ
ード、例えば+DCのシールドと、カソード、例えば−
DCのターゲットとの間に印加される。この同じ電圧に
よりプラズマを形成することができる。プラズマを形成
しイオンをターゲットへ加速するために、500Vの電
圧が通常選ばれる。プラズマイオンがターゲットに当た
り、ターゲット102の表面よりターゲット材の粒子が
大きな運動エネルギーでスパッタされる。ターゲット1
02より脱出する粒子に与えられる運動エネルギーによ
り、この粒子は大抵の場合粒子が当たった固体構造体に
固着する。
ラズマがチャンバー内に形成される。適切なDC電圧で
ターゲットを印加することにより、プラズマからイオン
がターゲットへ引き寄せられる。通常DC電圧は、アノ
ード、例えば+DCのシールドと、カソード、例えば−
DCのターゲットとの間に印加される。この同じ電圧に
よりプラズマを形成することができる。プラズマを形成
しイオンをターゲットへ加速するために、500Vの電
圧が通常選ばれる。プラズマイオンがターゲットに当た
り、ターゲット102の表面よりターゲット材の粒子が
大きな運動エネルギーでスパッタされる。ターゲット1
02より脱出する粒子に与えられる運動エネルギーによ
り、この粒子は大抵の場合粒子が当たった固体構造体に
固着する。
【0005】ターゲット材より脱出した粒子は、図1の
矢印に示される如く、あらゆる角度であらゆる場所より
ターゲット表面を出発する。従って、ウエハ112がタ
ーゲット材の堆積層を受容するだけではなく、シールド
の内壁も被覆される。それに加え、ターゲット材の粒子
は図2の矢印に示される如くほとんどあらゆる角度から
ウエハ112の表面に当たる。
矢印に示される如く、あらゆる角度であらゆる場所より
ターゲット表面を出発する。従って、ウエハ112がタ
ーゲット材の堆積層を受容するだけではなく、シールド
の内壁も被覆される。それに加え、ターゲット材の粒子
は図2の矢印に示される如くほとんどあらゆる角度から
ウエハ112の表面に当たる。
【0006】図2は、ターゲット材のPVD堆積被覆を
受容するアスペクト比(開口の幅に対する深さ)の低い
開口を有する半導体ウエハの幾何を示す。堆積材は、図
2に示されるように直角から鋭角までの様々な角度で、
ウエハ及び開口に当たるだろう。ウエハの幾何形状及び
特に開口114のアスペクト比が低いため、堆積材料の
堆積方向が不均一であることによる深刻な悪影響はな
い。
受容するアスペクト比(開口の幅に対する深さ)の低い
開口を有する半導体ウエハの幾何を示す。堆積材は、図
2に示されるように直角から鋭角までの様々な角度で、
ウエハ及び開口に当たるだろう。ウエハの幾何形状及び
特に開口114のアスペクト比が低いため、堆積材料の
堆積方向が不均一であることによる深刻な悪影響はな
い。
【0007】アスペクト比の高い開口118(図3)を
有するウエハ112上へターゲット材が堆積する場合、
開口118の上側部分に鋭角に当たる堆積材は、開口1
18全体が完全に充填される前に開口118の口を閉じ
る傾向があり、図4に示される如く空隙120が開口内
に形成される。この空隙120ができれば、半導体ディ
バイスの長期信頼性は損われてしまう。
有するウエハ112上へターゲット材が堆積する場合、
開口118の上側部分に鋭角に当たる堆積材は、開口1
18全体が完全に充填される前に開口118の口を閉じ
る傾向があり、図4に示される如く空隙120が開口内
に形成される。この空隙120ができれば、半導体ディ
バイスの長期信頼性は損われてしまう。
【0008】図5に示されるように、コリメータ122
を用いてこの問題を解決することができる。コリメータ
122とは、ターゲット102と半導体ウエハ112と
の間の位置に置かれる板のことである。コリメータは、
所定の厚さを有し、その厚さに亘り形成された所定の寸
法の通路124を多数包含し、この通路を通りターゲッ
ト102より半導体ウエハ112へ至る進路をターゲッ
ト材は進む。
を用いてこの問題を解決することができる。コリメータ
122とは、ターゲット102と半導体ウエハ112と
の間の位置に置かれる板のことである。コリメータは、
所定の厚さを有し、その厚さに亘り形成された所定の寸
法の通路124を多数包含し、この通路を通りターゲッ
ト102より半導体ウエハ112へ至る進路をターゲッ
ト材は進む。
【0009】コリメータ122は、そのままだとウエハ
112に鋭角に当たるターゲット材をろ過する。実際に
ろ過される量は、コリメータ122を通る通路124の
アスペクト比に依って決まり、垂直線からΘ/2までの
角度で進むターゲット材のみがコリメータを通り抜けウ
エハ112に当たることができる。このことにより、ア
スペクト比の高い開口118を有する半導体ディバイス
の製造工程を改善せしめる。
112に鋭角に当たるターゲット材をろ過する。実際に
ろ過される量は、コリメータ122を通る通路124の
アスペクト比に依って決まり、垂直線からΘ/2までの
角度で進むターゲット材のみがコリメータを通り抜けウ
エハ112に当たることができる。このことにより、ア
スペクト比の高い開口118を有する半導体ディバイス
の製造工程を改善せしめる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】コリメータを使用する
ことによる不利益も幾つか存在する。第一に、コリメー
タ上面に当たるターゲット材の各粒子は、コリメータ上
に堆積する。これはPVDチャンバー内の堆積材の効率
を大きく減ずるが、その理由として、ターゲット材の一
部は意図する半導体ウエハ112ではなくコリメータ上
に堆積し、ターゲット材が無駄になるからである。
ことによる不利益も幾つか存在する。第一に、コリメー
タ上面に当たるターゲット材の各粒子は、コリメータ上
に堆積する。これはPVDチャンバー内の堆積材の効率
を大きく減ずるが、その理由として、ターゲット材の一
部は意図する半導体ウエハ112ではなくコリメータ上
に堆積し、ターゲット材が無駄になるからである。
【0011】第二に、堆積材は垂直線からΘ/2以上の
角度で通路124の側壁に当たる。この材料は内部に堆
積し通路を塞ぐ傾向がある。このことにより通路124
のアスペクト比は増加するため、ターゲットからコリメ
ータを通り抜けウエハ112に堆積される材料はより少
なくなり、同じ堆積材厚さを得るために同じエネルギー
で処理されるスループット時間は後のウエハになるほど
増加するだろう。
角度で通路124の側壁に当たる。この材料は内部に堆
積し通路を塞ぐ傾向がある。このことにより通路124
のアスペクト比は増加するため、ターゲットからコリメ
ータを通り抜けウエハ112に堆積される材料はより少
なくなり、同じ堆積材厚さを得るために同じエネルギー
で処理されるスループット時間は後のウエハになるほど
増加するだろう。
【0012】第三に、コリメータに堆積される材料の厚
さが厚くなる程、(特にTiWやTiNのような高応力
材料では)コリメータ上に蓄積された材料のフレークが
剥げ落ちウエハ112上に落ちて、電子回路を破壊する
だろう。これらの理由により、良好なスループットを提
供しウエハ112上の回路の損傷を防止するため、コリ
メータは定期的に交換しなければならい。
さが厚くなる程、(特にTiWやTiNのような高応力
材料では)コリメータ上に蓄積された材料のフレークが
剥げ落ちウエハ112上に落ちて、電子回路を破壊する
だろう。これらの理由により、良好なスループットを提
供しウエハ112上の回路の損傷を防止するため、コリ
メータは定期的に交換しなければならい。
【0013】堆積チャンバー内で用いるための、ターゲ
ット材が蓄積されないコリメータが必要とされている。
ット材が蓄積されないコリメータが必要とされている。
【0014】
【課題を解決するための手段及び作用】提供された自浄
式コリメータは堆積材料の蓄積を防止するので、コリメ
ータの詰りがなく、堆積速度が一定となり、堆積材のフ
レークが形成されない。このコリメータは誘電材で形成
されている。コリメータ及びターゲットは、相互に接触
して物理的に搭載される。堆積処理の間、堆積材はコリ
メータを貫通する通路の壁上に、ある割合で不可避的に
堆積される。そして、堆積材の蓄積物は堆積材からター
ゲットへの電気的進路となるだろう。このことが生じた
場合、この電気的進路はコリメータを貫通する通路の壁
上に堆積される材料をターゲットの拡張部分として作用
せしめるだろう。そして、これは半導体ウエハ112上
に堆積するので、この材料は空になる。
式コリメータは堆積材料の蓄積を防止するので、コリメ
ータの詰りがなく、堆積速度が一定となり、堆積材のフ
レークが形成されない。このコリメータは誘電材で形成
されている。コリメータ及びターゲットは、相互に接触
して物理的に搭載される。堆積処理の間、堆積材はコリ
メータを貫通する通路の壁上に、ある割合で不可避的に
堆積される。そして、堆積材の蓄積物は堆積材からター
ゲットへの電気的進路となるだろう。このことが生じた
場合、この電気的進路はコリメータを貫通する通路の壁
上に堆積される材料をターゲットの拡張部分として作用
せしめるだろう。そして、これは半導体ウエハ112上
に堆積するので、この材料は空になる。
【0015】
【実施例】図6には、好ましい実施例を説明する概念的
な断面図を表す。必要のない無関係な詳細部分を述べる
ことで発明が曖昧になるのを避けるため、ここではチャ
ンバーは示されない。ここでは、マグネトロン100が
ターゲットに搭載されていることが示される。ターゲッ
ト102は、半導体ウエハの上にターゲット材を堆積す
るための通常の方法でスパッタされる。
な断面図を表す。必要のない無関係な詳細部分を述べる
ことで発明が曖昧になるのを避けるため、ここではチャ
ンバーは示されない。ここでは、マグネトロン100が
ターゲットに搭載されていることが示される。ターゲッ
ト102は、半導体ウエハの上にターゲット材を堆積す
るための通常の方法でスパッタされる。
【0016】複数の通路132を包含したコリメータ1
30は誘電材料で形成される。本明細書において使用さ
れる「誘電」とは、ターゲットによりも電気絶縁性が実
質的に高いことを意味する。コリメータ130は、ター
ゲット102上に物理的に搭載される。コリメータ13
0は、例えばねじ止、クランプ、クリップ等都合の良い
方法でターゲット102と接合されればよい。不要な犠
牲ターゲットとなる事及びウエハ112を汚染する事を
防止するため、止め具も誘電材料で形成される必要があ
る。コリメータ130をターゲット102へ接着剤によ
って接合することも可能であるが、その場合は接着剤を
慎重に選びウエハ112の汚染を防止する必要がある。
30は誘電材料で形成される。本明細書において使用さ
れる「誘電」とは、ターゲットによりも電気絶縁性が実
質的に高いことを意味する。コリメータ130は、ター
ゲット102上に物理的に搭載される。コリメータ13
0は、例えばねじ止、クランプ、クリップ等都合の良い
方法でターゲット102と接合されればよい。不要な犠
牲ターゲットとなる事及びウエハ112を汚染する事を
防止するため、止め具も誘電材料で形成される必要があ
る。コリメータ130をターゲット102へ接着剤によ
って接合することも可能であるが、その場合は接着剤を
慎重に選びウエハ112の汚染を防止する必要がある。
【0017】ターゲット102とコリメータ130は物
理的に接合されているため、通路132上方の材料のみ
が、マグネトロン100にエネルギーが供給された時に
ターゲットから出発できるだろう。コリメータ130の
上表面に隣接した材料は、コリメータ130に閉じ込め
られている。よって、ターゲット材はコリメータ130
の上表面の被覆に消費されない。この方法でターゲット
材はより効率良く利用される。
理的に接合されているため、通路132上方の材料のみ
が、マグネトロン100にエネルギーが供給された時に
ターゲットから出発できるだろう。コリメータ130の
上表面に隣接した材料は、コリメータ130に閉じ込め
られている。よって、ターゲット材はコリメータ130
の上表面の被覆に消費されない。この方法でターゲット
材はより効率良く利用される。
【0018】通路132の上方に位置するターゲット材
は、ターゲットがスパッタされれば通路132内へ進行
する。通路132のアスペクト比は、所望の範囲の角度
で進行する粒子のみを、図6に矢印で示される如く通路
から出しウエハ112上に堆積させる。
は、ターゲットがスパッタされれば通路132内へ進行
する。通路132のアスペクト比は、所望の範囲の角度
で進行する粒子のみを、図6に矢印で示される如く通路
から出しウエハ112上に堆積させる。
【0019】図7にターゲット102及びコリメータ1
30の部分の拡大図が示される。ターゲットが消費され
れば、図7に矢印で示される如く通路132の内壁上に
ターゲット材の一部が堆積される。各穴132の頂部の
上にキャビティー140が形成されるが、これは材料が
ターゲット102よりウエハ112上及び通路132の
壁上に堆積されるからである。
30の部分の拡大図が示される。ターゲットが消費され
れば、図7に矢印で示される如く通路132の内壁上に
ターゲット材の一部が堆積される。各穴132の頂部の
上にキャビティー140が形成されるが、これは材料が
ターゲット102よりウエハ112上及び通路132の
壁上に堆積されるからである。
【0020】図8は、図7に示したターゲット102及
びコリメータ130の部分に関する時間経過後の拡大図
を示す。通路132の壁及びキャビティー内のコリメー
タ130の頂部は、ターゲット材の堆積層150を含ん
でいる。ターゲット材の堆積層150は、導電性であり
ターゲット102と電気的に接続されているため、ター
ゲットがスパッタされる際必然的にターゲットの延長と
して作用するだろう。
びコリメータ130の部分に関する時間経過後の拡大図
を示す。通路132の壁及びキャビティー内のコリメー
タ130の頂部は、ターゲット材の堆積層150を含ん
でいる。ターゲット材の堆積層150は、導電性であり
ターゲット102と電気的に接続されているため、ター
ゲットがスパッタされる際必然的にターゲットの延長と
して作用するだろう。
【0021】通路132の側壁上に堆積されるターゲッ
ト材150はターゲットの延長として作用しターゲット
と電気的に接続されるため、ターゲット材がウエハ11
2上に堆積可能な角度は、垂直線からΘ/2よりも大き
くなることができると認識される必要がある。しかし、
ウエハ上に堆積する粒子の多くは、依然として延長ター
ゲット150からではなくターゲット102から来てい
るであろうことから、ウエハに堆積材が当たる角度に関
する影響は最小限しかないであろう。しかし、システム
設計者はこの延長ターゲットの効果を考慮して、コリメ
ータ130を貫通する通路132のアスペクト比を決定
してもよい。
ト材150はターゲットの延長として作用しターゲット
と電気的に接続されるため、ターゲット材がウエハ11
2上に堆積可能な角度は、垂直線からΘ/2よりも大き
くなることができると認識される必要がある。しかし、
ウエハ上に堆積する粒子の多くは、依然として延長ター
ゲット150からではなくターゲット102から来てい
るであろうことから、ウエハに堆積材が当たる角度に関
する影響は最小限しかないであろう。しかし、システム
設計者はこの延長ターゲットの効果を考慮して、コリメ
ータ130を貫通する通路132のアスペクト比を決定
してもよい。
【0022】堆積層150がターゲットとして作用する
場合、ウエハ112上、通路の別の壁若しくはターゲッ
ト上に上方が被覆されるため、これは空になる。よっ
て、周期的にターゲットとして作用することにより、コ
リメータ130を塞ぎウエハ112上に剥がれ落ちるよ
うな堆積層150は形成されない。そして、堆積速度は
一定のままである。
場合、ウエハ112上、通路の別の壁若しくはターゲッ
ト上に上方が被覆されるため、これは空になる。よっ
て、周期的にターゲットとして作用することにより、コ
リメータ130を塞ぎウエハ112上に剥がれ落ちるよ
うな堆積層150は形成されない。そして、堆積速度は
一定のままである。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればそ
の通路が堆積材による詰りのない自浄式のコリメータを
提供する。従ってこの自浄式コリメータを包含する装置
を用いたPVD堆積処理においては、コリメータの定期
的交換が不要となり、ターゲット材のフレークによる汚
染が低減し、一定の堆積速度で処理を行うことが可能と
なる。
の通路が堆積材による詰りのない自浄式のコリメータを
提供する。従ってこの自浄式コリメータを包含する装置
を用いたPVD堆積処理においては、コリメータの定期
的交換が不要となり、ターゲット材のフレークによる汚
染が低減し、一定の堆積速度で処理を行うことが可能と
なる。
【図1】従来技術によるPVDチャンバーの断面図であ
る。
る。
【図2】PVDチャンバー内で粒子を受容し低アスペク
ト比の開口を有するウエハの断面図である。
ト比の開口を有するウエハの断面図である。
【図3】PVDチャンバー内で粒子を受容し高アスペク
ト比の開口を有するウエハの断面図である。
ト比の開口を有するウエハの断面図である。
【図4】堆積層受容後における図3に示されたウエハの
断面図である。
断面図である。
【図5】コリメータを包含するPVDチャンバーの断面
図である。
図である。
【図6】本発明におけるターゲットとコリメータの断面
図でありこれらのウエハに対する関係を表す。
図でありこれらのウエハに対する関係を表す。
【図7】図6に示されたターゲット及びコリメータの一
部分の断面図であり堆積が行われた後の状態を表す。
部分の断面図であり堆積が行われた後の状態を表す。
【図8】図7に示されたターゲット及びコリメータの一
部分の断面図であり堆積が更に進んだ後の状態を表す。
部分の断面図であり堆積が更に進んだ後の状態を表す。
100…マグネトロン、102…ターゲット、104…
PVDチャンバー、106…チャンバー収容箱、108
…シールド、110…ペデスタル、112…半導体ウエ
ハ、118…開口、120…空隙、122…コリメー
タ、124…通路、130…誘電材製のコリメータ、1
32…通路、140…キャビティー、150…堆積層。
PVDチャンバー、106…チャンバー収容箱、108
…シールド、110…ペデスタル、112…半導体ウエ
ハ、118…開口、120…空隙、122…コリメー
タ、124…通路、130…誘電材製のコリメータ、1
32…通路、140…キャビティー、150…堆積層。
Claims (25)
- 【請求項1】 物理蒸着装置(physical vapor depositi
on device)であって、 a.半導体ウエハ上へ堆積される材料から成るターゲッ
トと、 b.スパッタされたターゲット材を形成するためにター
ゲットをスパッタする手段と、 c.ターゲットとウエハとの間に位置するコリメータ(c
ollimator)であって、スパッタされたターゲット材をろ
過する複数の通路を包含し、所定の範囲内の角度で進む
スパッタされたターゲット材のみを上記ウエハへ進行せ
しめ、上記コリメータを貫通する上記通路の側壁上に堆
積されるいかなるターゲット材も周期的かつ自動的に除
去されるコリメータと、を備える物理蒸着装置。 - 【請求項2】 上記コリメータは上記ターゲットに搭載
される請求項1記載の物理蒸着装置。 - 【請求項3】 上記コリメータは誘電材料で形成される
請求項2記載の物理蒸着装置。 - 【請求項4】 スパッタされたターゲット材が上記コリ
メータ上に堆積されて中間堆積層を形成し、周期的に上
記中間堆積層は十分な大きさに成長して上記ターゲット
に電気的に接続され延長ターゲットを形成する請求項3
記載の物理蒸着装置。 - 【請求項5】 上記ターゲットはアルミニウムで形成さ
れる請求項4記載の物理蒸着装置。 - 【請求項6】 上記ターゲットはアルミニウム合金で形
成される請求項4記載の物理蒸着装置。 - 【請求項7】 上記ターゲットはチタンで形成される請
求項4記載の物理蒸着装置。 - 【請求項8】 上記ターゲットはチタンで形成される請
求項4記載の物理蒸着装置。 - 【請求項9】 上記ターゲットはチタンとタングステン
との複合体で形成される請求項4記載の物理蒸着装置。 - 【請求項10】 半導体ウエハ上に材料を堆積する物理
蒸着装置であって、 a.上記ウエハ上に堆積される材料のターゲットと、 b.上記ターゲットよりターゲット材をスパッタする手
段と、 c.有限の厚さと複数の通路を有する電気的非導電性材
料の実質的平面板を備える、上記ターゲットと上記ウエ
ハとの間に搭載される誘電コリメータであって、上記通
路はターゲット材を、上記コリメータが上記ターゲット
に搭載される方向であって上記ウエハに向かう方向へ、
通過せしめる誘電コリメータと、を備える物理蒸着装
置。 - 【請求項11】 上記ターゲットがアルミニウムで形成
される請求項10記載の物理蒸着装置。 - 【請求項12】 上記ターゲットがアルミニウム合金で
形成される請求項10記載の物理蒸着装置。 - 【請求項13】 上記ターゲットがチタンで形成される
請求項10記載の物理蒸着装置。 - 【請求項14】 上記ターゲットがタングステンで形成
される請求項10記載の物理蒸着装置。 - 【請求項15】 上記ターゲットがチタンとタングステ
ンとの複合体で形成される請求項10記載の物理蒸着装
置。 - 【請求項16】 スパッタされたターゲット材の一部が
上記コリメータ上に堆積されて中間堆積層を形成し、周
期的に上記中間堆積層は十分な大きさに成長して上記タ
ーゲットに電気的に接続され延長ターゲットを形成する
請求項10記載の物理蒸着装置。 - 【請求項17】 半導体ウエハ上に材料を堆積する物理
蒸着装置であって、 a.チャンバーと、 b.上記チャンバー内の空気を排気するために接続され
た真空手段と、 c.上記チャンバー内に搭載され上記ウエハ上へ堆積さ
れる材料のターゲットと、 d.上記ターゲットの材料をスパッタし上記材料の粒子
に運動エネルギー与える手段と、 e.上記チャンバー内に搭載され上記ウエハを保持する
ペデスタルと、 f.有限の厚さと複数の通路を有する電気的非導電性材
料の実質的平面板を備える、上記ターゲットと上記ウエ
ハとの間に搭載される誘電コリメータであって、上記通
路は上記材料の上記粒子を上記ウエハへ向かう方向へ通
過せしめる誘電コリメータと、を備える物理蒸着装置。 - 【請求項18】 所定の範囲外の角度で進行するターゲ
ット材が上記コリメータ上に堆積されて中間堆積層を形
成し、周期的に上記中間堆積層は十分な大きさに成長し
てターゲットに電気的に接続され延長ターゲットを形成
する請求項17記載の物理蒸着装置。 - 【請求項19】 上記ターゲットがアルミニウムで形成
される請求項17記載の物理蒸着装置。 - 【請求項20】 上記ターゲットがアルミニウム合金で
形成される請求項17記載の物理蒸着装置。 - 【請求項21】 上記ターゲットがチタンで形成される
請求項17記載の物理蒸着装置。 - 【請求項22】 上記ターゲットがタングステンで形成
される請求項17記載の物理蒸着装置。 - 【請求項23】 上記ターゲットがチタンとタングステ
ンとの複合体で形成される請求項17記載の物理蒸着装
置。 - 【請求項24】 半導体ウエハ上へターゲットの材料を
スパッタリングする方法であって、 a.上記ターゲットより上記ターゲット材をスパッタし
電気的に絶縁するコリメータを通り上記ウエハ及び上記
コリメータ上へターゲット材を堆積するステップと、 b.上記ターゲット材が上記コリメータ上に堆積される
時に蓄積物(buildup) を形成し、上記蓄積物が上記ター
ゲットに電気的に接続されるステップと、 c.上記蓄積物から上記ターゲット材をスパッタするス
テップと、を包含するスパッタリング方法。 - 【請求項25】 上記蓄積物が上記ターゲットに電気的
に接続される上記ステップが、上記コリメータが上記タ
ーゲットへ搭載されることにより遂行される請求項24
記載のスパッタリング方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/075258 | 1993-06-11 | ||
| US08/075,258 US5362372A (en) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | Self cleaning collimator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150344A true JPH07150344A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=22124539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6129368A Withdrawn JPH07150344A (ja) | 1993-06-11 | 1994-06-10 | 自浄式コリメータ |
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|---|---|
| US (1) | US5362372A (ja) |
| EP (1) | EP0628986A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07150344A (ja) |
| KR (1) | KR950001863A (ja) |
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| US5529952A (en) * | 1994-09-20 | 1996-06-25 | Texas Instruments Incorporated | Method of fabricating lateral resonant tunneling structure |
| US6248398B1 (en) | 1996-05-22 | 2001-06-19 | Applied Materials, Inc. | Coater having a controllable pressurized process chamber for semiconductor processing |
| US5824197A (en) * | 1996-06-05 | 1998-10-20 | Applied Materials, Inc. | Shield for a physical vapor deposition chamber |
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| JP4923450B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2012-04-25 | 富士ゼロックス株式会社 | バッチ処理支援装置および方法、プログラム |
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| US20070084720A1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-04-19 | Akihiro Hosokawa | Magnetron sputtering system for large-area substrates having removable anodes |
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| US20070012558A1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-18 | Applied Materials, Inc. | Magnetron sputtering system for large-area substrates |
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| US7588668B2 (en) * | 2005-09-13 | 2009-09-15 | Applied Materials, Inc. | Thermally conductive dielectric bonding of sputtering targets using diamond powder filler or thermally conductive ceramic fillers |
| US20070056850A1 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-15 | Applied Materials, Inc. | Large-area magnetron sputtering chamber with individually controlled sputtering zones |
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| US20090308739A1 (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-17 | Applied Materials, Inc. | Wafer processing deposition shielding components |
| KR102695398B1 (ko) | 2015-10-27 | 2024-08-13 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Pvd 스퍼터 챔버를 위한 바이어스가능 플럭스 최적화기/콜리메이터 |
| FI20225334A1 (en) * | 2022-04-21 | 2023-10-22 | Biomensio Ltd | Collimator to produce piezoelectric layers having tilted c-axis orientation |
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| JP2515731B2 (ja) * | 1985-10-25 | 1996-07-10 | 株式会社日立製作所 | 薄膜形成装置および薄膜形成方法 |
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| JPH05263222A (ja) * | 1992-03-16 | 1993-10-12 | Sony Corp | 薄膜加工用コリメーター、及び薄膜加工装置並びに薄膜加工方法 |
-
1993
- 1993-06-11 US US08/075,258 patent/US5362372A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-05-13 KR KR1019940010471A patent/KR950001863A/ko not_active Withdrawn
- 1994-05-24 EP EP94303717A patent/EP0628986A1/en not_active Ceased
- 1994-06-10 JP JP6129368A patent/JPH07150344A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
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|---|---|
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