发明名称 处理位于一处理室中的基材之装置
摘要 于一种物理蒸气制造出之一表面上补整所制得与处理相关不对称性之装置与方法。本发明可用于一基材(12)上,该基材(12)具有一来源溅镀材料或使用一种离子化物理蒸气沉积(IPVD)装置(19)将一薄膜沉积于基材(12)上或是自基材去除材料。构成一补整磁铁(54),(76),并定位使之产生一补整磁场(66),(78)以抵消室(13)之影响及与处理理相关之不对称性,特别是影响基材(12)上电浆处理分布者,否则该表面会对称产生电浆(23)。该基材(12)在一轴周围之不对称性可于某些系统,例如溅镀涂覆机中校正,其中一旋转磁铁阴极或其他此种技术会产生一初始对称电浆(23)。沉积薄膜中之不对称非均匀度降至可接受的数量,并可于金属化之前在原位置清洁基材(12)。
申请公布号 TW476801 申请公布日期 2002.02.21
申请号 TW088114192 申请日期 1999.08.19
申请人 东京威力科创有限公司 发明人 汤玛士J.礼卡塔;史帝芬D.赫魏特
分类号 C23C14/34 主分类号 C23C14/34
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种自材料来源将材料溅镀于一处理室内一基材上之装置,该室具有之特征系依材料基材之轴方向不对称造成分布改变,其中该材料以不对称非均匀分布自一来源移向基材,该装置包括:一具有一中心轴之溅镀室;以该室之轴为中心之一基材支撑物,其用以支撑其上之基材以进行沉积;以该室之轴为中心之一溅靶,当被激能化时,其提供处理基材用之材料来源;于该室内之一气体,当被激能化时,其提供一种溅镀气体离子,自溅靶去除该材料;一个阴极总成,包括一主要磁铁,其以成形分布将溅镀气体之电浆局限于溅靶旁,藉由该电浆使溅靶在该轴周围产生对称腐蚀,并连接于激能化该溅靶之能源及气体以产生电浆;以及一个经配置及定位以在电浆中产生补整磁场之补整磁铁,其可以改变电浆分布形状,如此以补整分布自溅靶去除材料,其抵消该室此等特征效果,不对称改变依材料轴周围在基材上分布,如此补整不对称非均匀分布,并以该材料均匀处理该基材。2.根据申请专利范围第1项之装置,其中:该主要磁铁包括一个旋转式安装在该室轴上之磁铁总成,其于激能化该气体与溅靶以产生沿该轴周围对称腐蚀溅靶时会旋转;及该补整磁铁包括与该室组件相对固定之磁铁组件,其不对称地造成沿着材料基材轴周围之分布,其中该材料从来源到基材之方向上系以不对称非均匀分布。3.根据申请专利范围第1项之装置,其中该装置系一经离子化物理蒸气沉积装置,而且另外包括:一种RF能源;一种连接于RF能源并环绕该室之线圈,如此当以来自来源之RF能量激能化时,于该室内之溅靶与基材支撑物间产生二级电浆,以将自该溅靶移至支撑物上基材之涂覆材料离子化;及一种与该基材支撑物偶合之电磁能源,如此以与该轴平行方向将至少部分材料补整分布再导于支撑物上基材。4.根据申请专利范围第3项之装置,其中:该装置包括一个可造成该材料自来源移向该基材之控制,而其速率足以于该基材表面沉积一层材料薄膜。5.根据申请专利范围第3项之装置,其中:该装置包括一个可造成该材料自来源移向该基材之控制,而其速率足以蚀刻该基材表面。6.根据申请专利范围第3项之装置,其中:该装置包括一个可造成该材料自来源移向该基材之控制,而其速率可以调整该基材之表面。7.一种处理位于一室之内的基材之离子化物理蒸气沉积装置,该室之特征系依材料基材之轴方向从一来源至该基材之方向上形成一不对称非均匀分布改变,该装置包括:具有一中心轴之一真空处理室;于该室内以该轴为中心之一基材支撑物,其用以支撑其上之一沉积用之基材;一蒸气材料来源,其可以不对称非均匀分布之方式移至支撑物上之基材上;于该室内之一气体;一种射频(RF)能源;一个连接于RF能源并且环绕该室之线圈,当以来自来源之RF能量激能化时,于该室内之溅靶与基材支撑物间之气体内产生二级电浆,以将自该溅靶移至支撑物上基材之材料离子化;一与该基材支撑物偶合之电磁能源,其可于与该轴平行方向上将至少部分材料补整分布再导于支撑物上基材;及一个经配置及定位以产生补整磁场之补整磁铁,其可以改变材料分布形状以产生其补整分布,以抵消该室之不对称造成依材料轴周围在基材上不对称分布特征,藉以补整不对称非均匀分布,并以该离子化材料均匀处理该基材。8.根据申请专利范围第7项之装置,其中该蒸气材料来源包括:位于该室中心轴之一溅靶,其于激能化时提供涂覆材料来源;一于该室内之气体,其于激能化时提供溅镀气体离子之主要电浆,以自该溅靶去除材料;一阴极总成,包括一主要磁铁,其以成形分布将溅镀气体之电浆局限于溅靶旁,藉由该电浆使溅靶在该轴周围产生对称腐蚀,并连接于激能化该溅靶之能源及气体以产生主要电浆;以及一个经配置及定位以在主要电浆中产生补整磁场之补整磁铁,其可以改变主要电浆分布形状,以补整分布自溅靶去除材料,以抵消该室之不对称改变依材料轴周围沉积于基材上之分布特征,如此补整不对称非均匀分布,并均匀涂履该基材。9.根据申请专利范围第8项之装置,其中该材料来源包括:该主要磁铁包括一个旋转式安装在该室轴上之磁铁总成,其于激能化该气体与溅靶以产生沿该轴周围对称腐蚀溅靶时会旋转;及该补整磁铁包括与该室组件相对固定之磁铁组件,其不对称地造成沿着材料基材轴周围之分布,其中该材料从来源到基材之方向上系以不对称非均匀分布。10.根据申请专利范围第7项之装置,其中:该装置包括一个可造成该材料自来源移向该基材之控制,而其速率足于该基材表面沉积一层材料薄膜。11.根据申请专利范围第7项之装置,其中:该装置包括一个可造成该材料自来源移向该基材之控制,而其速率足以蚀刻该基材表面。12.根据申请专利范围第7项之装置,其中:一个可造成该材料自来源移向该基材之控制,而其速率足以调整该基材表面。13.根据申请专利范围第7项之萃量,其中:该补整磁铁经配置与定位,以在移向基材之材料路径中产生补整磁场,该补整磁场可以将其分布改变成一种补整分布,其会抵消该室之不对称改变依材料轴周围于基材上之分布特征,如此补整不对称非均匀分布。14.根据申请专利范围第13项之装置,其中:该装置包括一个可造成该材料自来源移向该基材之控制,而其速率足以于该基材表面沉积一层材料薄膜。15.根据申请专利范围第13项之装置,其中:该装置包括一个可造成该材料自来源移向该基材之控制,而其速率足以蚀刻该基材表面。16.根据申请专利范围第13项之装置,其中:一个可造成该材料自来源移向该基材之控制,而其速率足以调整该基材表面。17.一种处理处理室中基材之电浆处理装置,该室特征系不对称造成入射于基材上处理离子依基材之轴方向周围不对称非均匀分布,该装置包括一具有中心轴之真空处理室;位于该室内以该轴为中心之一基材支撑物,其用以支撑其上沉积用之基材;一于该室内之气体,其于激能化时提供离子电浆以冲击该支撑物之表面;用以使电浆依一分布形状分布之结构,其产生在该轴周围对称之离子分布;及一种经配置及定位以产生补整磁场之补整磁铁,其可产生抵消此等室特征效果之离子补整分布,不对称造成在该基材轴周围之不对称分布,如此补整该不对称非均匀分布,并以该离子化材料均匀处理该表面。18.根据申请专利范围第17项之装置,其另外包括:于其上具有表面且位于该室中心轴之一溅靶,其于激能化时提供涂覆材料来源;一于该室内之气体,其于激能化时提供该电浆;一用以局限该电浆之结构,其包括一种阴极总成,包括主要磁铁,其以成形分布将溅镀气体之电浆局限于溅靶旁,以该轴周围之对称分布自该溅靶表面去除材料;以及一个经配置及定位以在电浆中产生补整磁场之补整磁铁,其可以改变该电浆分布形状,如此以补整分布自溅靶去除材料,其抵消该室之不对称改变依材料轴周围沉积于基材上之分布特征,以补整不对称非均匀分布。19.根据申请专利范围第18项之装置,其中该蒸气材料来源包括:该主要磁铁包括一个旋转式安装在该室轴上之磁铁总成,其于激能化该气体与溅靶以产生沿该轴周围对称腐蚀溅靶时会旋转;及该补整磁铁包括与该室组件相对固定之磁铁组件,其不对称地造成沿着材料基材轴周围之分布,其中该材料从来源到基材之方向上系以不对称非均均分布。20.根据申请专利范围第17项之装置,其中:该表面系支撑物基材表面;以及用以分布电浆之结构包括一个位于该室中心之磁铁总成,可操作彼在基材表面上产生预定之离子布;以及该补整磁铁包括与该室组件相对固定之磁铁组件,其不对称造成离子沿着材料基材轴周围之分布,其中该离子以不对称非均匀分布移向基材。图式简单说明:图1系习用溅靶与基材排列之剖面图。图2系一IPVD溅镀装置之正视图形表示。图3A系图1在线3A-3A周围溅镀表面之图。图3B系图3A在线3B-3B周围之溅靶腐蚀轮廓剖面图。图3C系图1左边部分之放大图,其显示第一凹槽之构造。图3D描述一种薄膜之腐蚀轮廓。图4系一晶圆上之铝薄膜均匀度图,该晶圆系藉由施加流动与压力梯度之溅镀处理所形成。图5系图1左边之放大图,其显示第一补整磁铁。图6显示第二补整磁铁之第二具体实例。图7系显示第一与第二补整磁铁之平面图,其位于该溅靶周围壁旁。图8系一铝薄膜均匀度之图,该铝薄膜系并用第一磁铁与施加流动与压力梯度之溅镀处理所形成。图9系于清洁前在代表性条件中之电接点剖面图。图9A系该接点清洁后之图,其与图9相似。图9B系该经清洁电接点涂覆后之图,其与图9与9A相似。图9C系以电浆清洁该接点后之图,其与图9A相似,其中该电浆包括一种金属(诸如钛)之离子。
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