KR20210102499A - 유전체 스퍼터링 동안 워크피스에서 결함들을 감소시키기 위한 플라즈마 챔버 타겟 - Google Patents
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Abstract
물리 기상 증착을 통해 워크피스의 정상에 증착된 막에서 결함들을 감소시키기 위한 방법들 및 장치가 본원에서 제공된다. 일부 실시예들에서, 스퍼터 증착 타겟은: 대략 20 μm 내지 200 μm의 범위의 미리 정의된 평균 그레인 사이즈를 갖는 유전체 화합물을 포함한다. 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버는: 내부 볼륨을 정의하는 챔버 바디; 내부 볼륨 내의 기판을 지지하기 위한 기판 지지부; 본원에 개시된 실시예들 중 임의의 실시예에서 설명되는 바와 같은 적어도 하나의 유전체 타겟을 포함하는, 기판 상에 스퍼터링될 복수의 타겟들; 및 챔버 바디에 커플링되고, 그리고 복수의 타겟들 중 스퍼터링될 적어도 하나의 타겟을 노출시키기 위한 적어도 하나의 홀을 갖는 실드를 포함한다.
Description
[0001]
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 반도체 제조 시스템들에서 사용되는 기판 프로세스 챔버들에 관한 것이다.
[0002]
물리 기상 증착(PVD; physical vapor deposition)으로도 또한 알려진 스퍼터링은 집적 회로들에 피처(feature)들을 형성하는 방법이며, 일반적으로 프로세스 챔버에서 수행된다. 스퍼터링은 워크피스(예컨대, 웨이퍼) 상에 유전체 재료와 같은 재료 층을 증착시킨다. 소스 재료, 이를테면, 타겟은 전기장에 의해 강하게 가속화된 이온들에 의해 타격된다. 이온 타격은, 재료가 타겟으로부터 방출되도록 야기하고 그리고 재료가 기판(예컨대, 워크피스) 상에 수집되거나 또는 기판(예컨대, 워크피스) 상에 증착되도록 야기한다. 증착 동안, 방출된 입자들은 또한, 다른 표면들, 이를테면, 실드(shield), 또는 프로세스 챔버의 다른 내측 표면들 상에 증착될 수 있다.
[0003]
실드의 원하지 않는 코팅은 프로세싱되는 웨이퍼에서 결함들이 발생하도록 야기하거나, 또는 후속적인 웨이퍼 프로세싱에서 결함들을 야기할 수 있다. 예컨대, 실드 상에서 원하지 않는 증착이 발생하고 원하지 않는 증착 상에 전하가 축적되어 아킹을 야기하거나 또는 실드 상에 수집된 유전체 재료가 박리될 때, 결함들이 발생할 수 있다.
[0004]
따라서, 본 발명자들은, 유전체 스퍼터링 동안 결함들을 감소시키기 위한 개선된 타겟의 실시예들을 제공한다.
[0005]
물리 기상 증착을 통해 워크피스의 정상에 증착된 막에서 결함들을 감소시키기 위한 방법들 및 장치가 본원에서 제공된다. 일부 실시예들에서, 스퍼터 증착 타겟은: 대략 20 μm 내지 200 μm의 범위의 미리 정의된 평균 그레인 사이즈(grain size)를 갖는 유전체 화합물을 포함한다. 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버는: 내부 볼륨을 정의하는 챔버 바디; 내부 볼륨 내의 기판을 지지하기 위한 기판 지지부; 본원에 개시된 실시예들 중 임의의 실시예에서 설명되는 바와 같은 적어도 하나의 유전체 타겟을 포함하는, 기판 상에 스퍼터링될 복수의 타겟들; 및 챔버 바디에 커플링되고, 그리고 복수의 타겟들 중 스퍼터링될 적어도 하나의 타겟을 노출시키기 위한 적어도 하나의 홀을 갖는 실드를 포함한다.
[0006]
일부 실시예들에서, 프로세스 챔버에서 물리 기상 증착을 수행하기 위한 방법은: 제1 타겟을 선택하고 그리고 프로세스 챔버에서 제1 타겟을 통해 워크피스 상에 화합물을 증착하는 단계 ― 제1 타겟은 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에서 설명된 바와 같음 ―; 및 제2 타겟을 선택하고 그리고 제2 타겟을 통해 워크피스 상의 화합물 위에 금속을 증착하는 단계를 포함한다.
[0007]
본 개시내용의 다른 그리고 추가의 실시예들은 아래에서 설명된다.
[0008]
앞서 간략히 요약되고 하기에서 보다 상세히 논의되는 본 개시내용의 실시예들은 첨부된 도면들에 도시된 본 개시내용의 예시적인 실시예들을 참조하여 이해될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0009] 도 1은 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따른 다중 캐소드 프로세싱 챔버의 개략도를 도시한다.
[0010] 도 2는 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따른, 도 1의 챔버의 공간 구성의 예시이다.
[0011] 도 3은 특정 그레인 사이즈를 갖는 타겟의 확대된 이미지이다.
[0012] 도 4는 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따른 그레인 사이즈를 갖는 타겟의 확대된 이미지이다.
[0013] 도 5는 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따라 워크피스 상의 결함들을 감소시키기 위한 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
[0014] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통적인 동일한 엘리먼트들을 가리키기 위해 가능한 경우 동일한 도면부호들이 사용되었다. 도면들은 실척대로 그려지지 않았으며, 명확성을 위해 단순화될 수 있다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들은 추가의 언급없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다.
[0009] 도 1은 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따른 다중 캐소드 프로세싱 챔버의 개략도를 도시한다.
[0010] 도 2는 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따른, 도 1의 챔버의 공간 구성의 예시이다.
[0011] 도 3은 특정 그레인 사이즈를 갖는 타겟의 확대된 이미지이다.
[0012] 도 4는 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따른 그레인 사이즈를 갖는 타겟의 확대된 이미지이다.
[0013] 도 5는 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따라 워크피스 상의 결함들을 감소시키기 위한 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
[0014] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통적인 동일한 엘리먼트들을 가리키기 위해 가능한 경우 동일한 도면부호들이 사용되었다. 도면들은 실척대로 그려지지 않았으며, 명확성을 위해 단순화될 수 있다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들은 추가의 언급없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다.
[0015]
자기 랜덤 액세스 메모리(MRAM; magnetic random access memory)는 메모리 디바이스의 부분으로서 배리어 층이 구성될 것을 요구한다. 배리어 층은 올바르게 동작하기 위해서는 높은 순도 및 낮은 결함 개수들을 가져야 한다. 마그네슘 옥사이드(MgO) 및 알루미늄 옥사이드(Al2O3)는 배리어 층으로서 활용될 수 있는 유전체 재료들이다. 그러나, 기판 표면들 상에 MgO를 증착하기 위해 RF 전력을 사용하는 것은 본질적으로, 불량한 결함 성능(poor defect performance)을 초래한다.
[0016]
MRAM을 제조할 때 워크피스(예컨대, 웨이퍼)에서 결함들을 감소시키기 위한, 미리 정의된 그레인 사이즈를 갖는 유전체 화합물을 포함하는 스퍼터 증착 타겟의 실시예들이 본원에서 제공된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 그레인 사이즈는 타겟에 걸쳐 화합물에 대한 평균 그레인 사이즈이며, 여기서, 사이즈 그 자체는 넓은 분포 범위를 갖는다. 일부 실시예들에서, 각각의 그레인은 미리 정의된 그레인 사이즈의 20% 이내인 한편, 다른 실시예들에서, 각각의 그레인은 평균 그레인 사이즈(예컨대, 미리 정의된 그레인 사이즈)의 30% 이내이다. 일부 실시예들에 따르면 타겟의 그레인들의 적어도 80%가, 또는 다른 실시예들에서는 타겟의 그레인들의 적어도 90%가, 미리 정의된 그레인 사이즈의 20% 또는 30% 이내인 그레인 사이즈를 갖는다. 미리 정의된 그레인 사이즈들은 대략 20 μm, 40 μm, 및 50 μm 내지 200 μm의 범위이다. 일부 실시예들에서, 타겟의 그레인들의 적어도 80%는 적어도 20 μm의 그레인 사이즈를 갖는다.
[0017]
프로세싱 챔버 내의 웨이퍼 상에서의 유전체 막의 물리 기상 증착 동안, 프로세싱 챔버 내의 실드가 워크피스보다 타겟에 더 가까워짐에 따라, 실드 상에 유전체 분말이 또한 형성될 수 있다. 그 후에, RF 전력이 프로세싱 챔버에 인가될 때, 실드 상의 고농도의 포지티브 이온들, 예컨대 시스 전압으로 인해 실드와 웨이퍼 사이에서 아킹이 발생할 수 있다. 다시 말해, 유전체 막이 실드 상에 모이고, 유전체 막이 전도성이 아니기 때문에, 전하가 실드 상에 축적된다. 실드 상의 전하는 쉽게 소산되지 않으며, 아킹을 야기한다. 또한, 다수의 후속적인 웨이퍼들이 프로세싱 챔버에서 프로세싱된 후에, 더 많은 유전체 막이 실드 상에 축적될 수 있고, 실드에 대한 막의 불량한 접착으로 인해, 막이 플레이킹(flake)되거나 또는 박리되어 웨이퍼 상에 증착될 수 있다. 본 발명자들은, 타겟 그레인 사이즈 및 타겟들 및 실드의 구성을 수정하는 것은, 아킹을 방지하고 그리고 실드로부터의 유전체 막의 박리를 방지함으로써, 워크피스에서 결함들을 감소시킨다는 것을 발견하였다.
[0018]
본 발명자들은, 유전체 화합물(예컨대, MgO, Al2O3)을 포함하는 타겟이 프로세싱 챔버에서 사용되는 경우, 워크피스 상의 결함들 대부분이 유전체 입자 결함들이라는 것을 관찰하였다. 예컨대, 본 발명자들은, 금속 타겟(예컨대, 탄탈룸, 또는 Ta)이, 실드를 가진 프로세싱 챔버에서 노출될 때, Ta 결함들의 수는 상당하지 않다는 것을 관찰하였다. 그러나, 유전체 타겟이 챔버에서 노출되었을 때, 워크피스 상에서 유전체 입자들의 형태로 상당한 수의 결함들이 발견되었다. 결함들의 원인은 에너지 분산형 x-선 분광 분석(EDX; energy dispersive x-ray spectrometry)과 같은 실험에 의해 검증되었지만, 다른 방법들이 또한 사용될 수 있다. 실드는 일정하게 유지되었으며, 따라서, 결함들은 유전체 타겟으로부터 비롯되는 것으로 확인되었다.
[0019]
일부 실시예들에서, 다중 캐소드 PVD 챔버(예컨대, 프로세스 챔버(100))는, (예컨대, 최상부 어댑터 어셈블리(142)를 통해) 챔버 바디(140)에 부착되는, 대응하는 복수의 타겟들(적어도 하나의 유전체 타겟(110) 및 적어도 하나의 금속성 타겟(112))을 갖는 복수의 캐소드들(106)(예컨대, 3 RF x 3 DC 교번 구성에서 6개의 캐소드들)을 포함한다. 1 x 1, 2 x 2, 4 x 4, 5 x 5 등과 같은 다른 RF/DC 캐소드 구성들이 또한 사용될 수 있다. 숫자들은 RF 파워 캐소드(RF powered cathode)들 대 DC 파워 캐소드(DC powered cathode)들의 비율을 표시한다. 일부 실시예들에서, RF 및 DC 캐소드들은 최상부 어댑터 어셈블리(142)에서 교번된다. 다른 실시예들에서, RF 캐소드는 다른 RF 캐소드들에 인접할 수 있으며, DC 캐소드들에 대해서도 마찬가지이다. 또 다른 실시예들에서, RF 캐소드들 대 DC 캐소드들의 비율은 동일하지 않은 비율, 이를테면, 1 x 2, 2 x 1, 1 x 3, 3 x 1, 2 x 3 등일 수 있다. 다수의 RF 캐소드들이 사용될 때, 증착 프로세스들 동안에 임의의 간섭을 감소시키기 위해 동작 주파수들이 오프셋될 수 있다. 예컨대, 3개 RF 캐소드 실시예에서, 제1 RF 캐소드는 13.56MHz의 주파수에서 동작될 수 있고, 제2 RF 캐소드는 13.66MHz(+100kHz)의 주파수에서 동작되고, 제3 RF 캐소드는 13.46MHz(-100kHz)의 주파수에서 동작된다. 주어진 수의 캐소드들에 대한 누화 방지에 기반하여 오프셋이 선택될 수 있다.
[0020]
RF 캐소드는 전형적으로, 웨이퍼 상의 유전체 막 증착을 위해 유전체 타겟(110)과 함께 사용된다. DC 캐소드는 전형적으로, 웨이퍼 상의 유전체 막 증착 이후에 페이스트화(pasting)를 위해 금속성 타겟(112)과 함께 사용된다. 페이스트화는 증착 막에서의 입자 형성 및 결함들의 가능성을 감소시킨다. RF 및 DC 캐소드들을 갖는 프로세스 챔버를 갖는 것은 웨이퍼들의 더 신속한 생산을 가능하게 하는데, 왜냐하면, 페이스트화 및 유전체 증착이 하나의 챔버에서 수행될 수 있기 때문이다. 게다가, 동일한 타입의 다수의 캐소드들을 갖는 것은 더 큰 페이스트화 및 증착 레이트들을 가능하게 한다. 더 큰 증착 레이트는, 소정의 막 두께를 달성하기 위해 챔버에서 웨이퍼가 더 적은 시간을 소비한다는 것을 의미한다. 챔버에서의 감소된 시간 또는 드웰 시간(dwell time) 감소는 더 적은 웨이퍼 결함들을 초래한다.
[0021]
일부 실시예들에서, 금속성 타겟(112)은 금속, 이를테면, 예컨대, 탄탈룸, 알루미늄, 티타늄, 몰리브덴, 텅스텐, 및/또는 마그네슘으로 형성될 수 있다. 유전체 타겟(110)은 금속 옥사이드, 이를테면, 예컨대 티타늄 옥사이드, 티타늄 마그네슘 옥사이드, 및/또는 탄탈룸 마그네슘 옥사이드로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 금속들 및/또는 금속 옥사이드들이 대안적으로 사용될 수 있다.
[0022]
유전체 타겟(110)은, 미리 정의된 그레인 사이즈를 갖는 유전체 화합물을 포함하고, 그레인들은 일반적으로, 예컨대 20-30%의 적은 양의 사이즈 변화로, 유전체 타겟(110)에 걸쳐 균일하다. 미리 정의된 그레인 사이즈는 상이한 실시예들에서 상이하다. 일부 실시예들에서, 그레인 사이즈는 대략 20 μm 내지 200 μm의 범위로부터 선택된다. 일부 실시예들에서는 타겟의 그레인들의 적어도 80%가, 또는 일부 실시예들에서는 타겟의 그레인들의 적어도 90%가, 미리 정의된 그레인 사이즈(예컨대, 20 μm, 40 μm, 50 μm 내지 최대 대략 200 μm)와 동일한 그레인 사이즈를 갖는다.
[0023]
도 3은 8 μm의 그레인 사이즈를 갖는 예시적인 타겟을 도시하며, 여기서 웨이퍼는 40nm보다 더 큰 입자 사이즈의 218개의 결함들을 포함한다. 그러나, 타겟 그레인 사이즈가 대략 30 μm까지 증가될 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 입자들(결함들)의 수는 예컨대 96까지 감소된다. 일부 실시예들에서, 그레인 사이즈는 대략 40 μm까지 증가되고, 여기서 결함들은 숫자상으로 대략 50-60개의 입자들로 추정되며, 218개의 결함들로부터 상당히 감소되었다. 다른 실시예들은 대략 80 μm, 120 μm 또는 200 μm의 그레인 사이즈를 갖는 타겟을 갖는다. 본 실시예들에서 고려되는 모든 그레인 사이즈들에 대한 개별적인 결과들이 도시되지는 않았지만, 도 3 및 도 4는, 예컨대 유전체 타겟(110)의 타겟 그레인 사이즈를 감소시킴으로써 획득되는, 웨이퍼들 상의 입자 결함들의 감소를 예시한다. 본원에서 설명되는 일부 실시예들이, 위에서 표시된 그레인 사이즈들에 관한 것이지만, 웨이퍼 상의 결함들의 수를 감소시키기 위해, 대략 20 μm 이상의 다른 그레인 사이즈들이 또한 사용될 수 있다.
[0024]
그레인 사이즈가 더 클수록 표면적이 부피에 비해 상당히 증가하지만 그레인들이 더 작을수록 표면적 대 부피의 비율들이 더 크기 때문에, 8 μm로부터 적어도 20 μm로 그레인 사이즈가 증가됨에 따라, 입자 결함들의 수는 상당히 감소된다. 도 4에서 확인될 수 있는 바와 같이, 그레인 사이즈의 증가는 입자 경계 구역을 감소시킨다. 그레인 사이즈가 더 크기 때문에, 그레인 경계 영역이 더 작고, 더 적은 결함들을 야기한다. 다른 실시예들에서, 유전체 타겟(110)의 마감(finish)이 수정된다. 예컨대, 타겟은, 대략 6 μm 표면 조도 내지 미러 마감(mirror finish)으로 폴리싱된 표면(표면 조도가 거의 없음)의 범위인 표면 조도를 갖는 스퍼터링 표면을 가질 수 있다. 본 발명자들은, 달성하고자 하는 것이 미러 마감에 더 가까울수록 워크피스 상에서 더 적은 입자들이 검출된다는 것을 발견하였다. 일부 실시예들에서, 유전체 타겟(110)은, 워크피스에서 결함들을 감소시키기 위해, 순수한 단결정 MgO의 적어도 99.7%의 밀도를 갖거나, 또는 일부 경우들에서 순수한 단결정 MgO의 적어도 99.98%의 밀도를 갖는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 타겟 밀도는, 이론적으로 제공될 수 있는 이론적인 순수한 단결정 밀도에 대한 타겟의 퍼센티지를 지칭한다.
[0025]
프로세스 챔버(100)는 또한, 기판(132)을 지지하기 위한 기판 지지부(130)를 포함한다. 프로세스 챔버(100)는 개구(도시되지 않음)(예컨대, 슬릿 밸브(slit valve))를 포함하며, 그 개구를 통해 엔드 이펙터(end effector)(도시되지 않음)가 연장되어, 기판(132)을 기판 지지부(130)의 지지 표면(131) 상으로 낮추기 위한 리프트 핀(lift pin)들(도시되지 않음) 상에 기판(132)을 위치시킬 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 유전체 타겟(110) 및 금속성 타겟(112)은 지지 표면(131)에 대해 실질적으로 평행하게 배치된다. 기판 지지부(130)는, 매칭 네트워크(134)를 통해, 기판 지지부(130)에 배치된 바이어스 전극(138)에 커플링되는 바이어싱 소스(136)를 포함한다. 최상부 어댑터 어셈블리(142)는 프로세스 챔버(100)의 챔버 바디(140)의 상부 부분에 커플링되며 접지된다. 각각의 캐소드(106)는 DC 전력 소스(108) 또는 RF 전력 소스(102) 및 연관된 마그네트론을 가질 수 있다. RF 전력 소스(102)의 경우, RF 전력 소스(102)는 RF 매칭 네트워크(104)를 통해 캐소드(106)에 커플링된다.
[0026]
실드(121)는 최상부 어댑터 어셈블리(142)에 회전가능하게 커플링되고, 캐소드들(106)에 의해 공유된다. 일부 실시예들에서, 실드(121)는 실드 바디(122) 및 실드 최상부(120)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 실드(121)는 실드 바디(122) 및 실드 최상부(120) 둘 모두가 하나의 단일 피스로 통합되는 양상들을 갖는다. 또 다른 실시예들에서, 실드(121)는 2개보다 많은 피스들일 수 있다. 동시에 스퍼터링될 필요가 있는 타겟들의 수에 따라, 실드(121)는, 대응하는 하나 이상의 타겟들을 노출시키기 위한 하나 이상의 홀들을 가질 수 있다. 실드(121)는 유리하게, 유전체 타겟(110) 및 금속성 타겟(112)을 포함하는 복수의 타겟들 사이에서의 교차-오염을 제한하거나 제거한다. 실드(121)는 샤프트(123)를 통해 최상부 어댑터 어셈블리(142)에 회전식으로(rotationally) 커플링된다. 샤프트(123)는 커플러(119)를 통해 실드(121)에 부착된다. 부가적으로, 실드(121)가 회전가능하기 때문에, 일반적으로는 페이스트화를 수용하지 않을 실드(121)의 영역들이 이동되고, 그에 따라, 그 영역들이 이제 페이스트화되어서, 축적된 증착의 플레이킹(flaking) 및 입자 형성을 상당히 감소시킬 수 있다. 프로세스 챔버(100)는 또한, 복수의 타겟들 중 스퍼터링되지 않을 적어도 다른 하나의 타겟을 수용 및 실딩(shield)하기 위해 실드(121)의 최상측(topside)에 배치된 적어도 하나의 션트(shunt)를 포함할 수 있다.
[0027]
액추에이터(116)는, 실드(121) 반대편에서 샤프트(123)에 커플링된다. 액추에이터(116)는, 화살표(144)로 표시된 바와 같이 실드(121)를 회전시키고 그리고 화살표(145)로 표시된 바와 같이 프로세스 챔버(100)의 중심 축(146)을 따라 수직 방향으로 위아래로 실드(121)를 이동시키도록 구성된다. 프로세싱 동안, 실드(121)는 상향 포지션으로 상승된다. 실드(121)의 상승된 포지션은 프로세싱 동안 사용되는 타겟들을 노출시키고, 프로세싱 동안 사용되지 않는 타겟들을 또한 실딩한다. 상승된 포지션은 또한, RF 프로세싱을 위해 실드를 접지시킨다.
[0028]
일부 실시예들에서, 프로세스 챔버(100)는, 프로세스 챔버(100)의 내부 볼륨(125)에 프로세스 가스를 공급하기 위한 프로세스 가스 공급부(128)를 더 포함한다. 프로세스 챔버(100)는 또한, 프로세스 챔버(100)로부터 프로세스 가스를 배기(exhaust)하도록 내부 볼륨(125)에 유동적으로(fluidly) 커플링되는 배기 펌프(124)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 예컨대 프로세스 가스 공급부(128)는, 금속성 타겟(112)이 스퍼터링된 후에 내부 볼륨(125)에 산소를 공급할 수 있다.
[0029]
도 2는 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따른, 도 1의 프로세스 챔버(100)의 공간 구성의 예시이다.
[0030]
일부 실시예들에 따르면, 유전체 타겟(110) 및 금속성 타겟(112)(임의의 다른 타겟들과 함께)은 실드(121)의 에지로부터 떨어져, 전형적으로는 실드(121)의 에지들로부터 대략 0.5 인치 내지 2.0 인치 떨어져 배치된다. 타겟들이 실드의 에지들에 배치될 때, 거기에 증착되는 막은 다른 영역들보다 더 많은 응력을 받는 경향이 있고, 입자들이 플레이킹되어 워크피스 상에 증착되게 한다. 타겟들이 실드의 중심을 향해 배치됨에 따라, 좁은 영역들에서의 막의 농도가 더 적어져서 막들에 대한 응력의 양이 상당히 감소되어, 워크피스 상에 증착되는 입자 결함들 및 플레이킹의 감소를 초래한다.
[0031]
도 5는 본원에서 설명되는 예시적인 실시예들에 따라 웨이퍼 상에 막을 증착하기 위한 방법(500)에 대한 흐름도를 도시한다.
[0032]
방법은 500에서 시작되고, 502로 진행된다. 502에서, 프로세스 챔버(100)는 제1 유전체 타겟을 통해 워크피스(예컨대, 반도체 웨이퍼) 상에 유전체 화합물(예컨대, MgO, Al2O3)을 증착한다. 유전체 화합물을 증착하는 데 사용되는 타겟 상의 소스 재료의 미리 정의된 그레인 사이즈는 상이한 실시예들에서 상이하다. 일부 실시예들에서, 그레인 사이즈는 대략 20 μm 내지 200 μm의 범위로부터 선택된다. 일부 실시예들에서는 타겟의 그레인들의 적어도 80%가, 또는 일부 실시예들에서는 타겟의 그레인들의 적어도 90%가, 미리 정의된 그레인 사이즈(예컨대, 20 μm, 40 μm, 50 μm, 내지 최대 대략 200 μm)와 동일한 그레인 사이즈를 갖는다.
[0033]
504에서, 제2 타겟이 프로세스 챔버에서 노출된다. 506에서, 금속은 제2 타겟을 통해 워크피스 상의 유전체 재료 위에 증착된다. 제2 타겟은 일반적으로 금속 타겟이고, 금속은, 예컨대 탄탈룸일 수 있다.
[0034]
508에서, 챔버는 다음 워크피스를 준비하고, 방법(500)은 510에서 종료된다.
[0035]
전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 고안될 수 있다.
Claims (13)
- 40 μm 내지 200 μm의 범위의 미리 정의된 평균 그레인 사이즈(grain size)를 갖는 유전체 화합물로 필수적으로 이루어지며,
상기 유전체 화합물은 마그네슘 옥사이드인,
유전체 스퍼터 증착 타겟. - 제1 항에 있어서,
상기 유전체 화합물의 그레인들의 적어도 80%는 상기 미리 정의된 평균 그레인 사이즈의 20% 이내 또는 상기 미리 정의된 평균 그레인 사이즈의 30% 이내 중 하나인 사이즈를 갖는,
유전체 스퍼터 증착 타겟. - 제1 항에 있어서,
상기 타겟의 스퍼터링 표면은 미러 마감(mirror finish)을 갖는,
유전체 스퍼터 증착 타겟. - 제1 항, 제 2항, 또는 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 화합물은 적어도 99.7%의 밀도를 갖는,
유전체 스퍼터 증착 타겟. - 제1 항, 제 2항, 또는 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 화합물은 적어도 99.98%의 밀도를 갖는,
유전체 스퍼터 증착 타겟. - 내부 볼륨을 정의하는 챔버 바디;
상기 내부 볼륨 내의 기판을 지지하기 위한 기판 지지부;
적어도 하나의 유전체 타겟 및 적어도 하나의 금속성 타겟을 포함하는, 상기 기판 상에 스퍼터링될 복수의 타겟들 ― 상기 유전체 타겟은 40 μm 내지 200 μm의 범위의 미리 정의된 평균 그레인 사이즈를 갖는 유전체 화합물을 포함함 ―; 및
상기 챔버 바디에 커플링되고, 그리고 상기 복수의 타겟들 중 스퍼터링될 적어도 하나의 타겟을 노출시키기 위한 적어도 하나의 홀을 갖는 실드를 포함하는,
프로세스 챔버. - 제6 항에 있어서,
상기 유전체 화합물은 마그네슘 옥사이드인,
프로세스 챔버. - 제6 항에 있어서,
상기 복수의 타겟들은 상기 실드의 에지로부터 적어도 0.5 인치 떨어져 배치되는,
프로세스 챔버. - 제6 항에 있어서,
상기 실드는 상기 챔버 바디의 상부 부분에 회전가능하게 커플링되는,
프로세스 챔버. - 제9 항에 있어서,
상기 실드는,
상기 복수의 타겟들 중 스퍼터링되지 않을 적어도 다른 하나의 타겟을 수용 및 실딩(shield)하기 위해 상기 실드의 최상측(topside)에 배치된 적어도 하나의 션트(shunt)를 더 포함하며,
상기 실드는 상기 프로세스 챔버의 중심 축을 중심으로 회전하도록 그리고 상기 중심 축을 따라 선형으로 이동하도록 구성되는,
프로세스 챔버. - 프로세스 챔버에서 물리 기상 증착을 수행하기 위한 방법으로서,
프로세스 챔버 내의 제1 타겟을 선택하고 상기 제1 타겟을 통해 워크피스 상에 유전체 화합물을 증착하는 단계 ― 상기 화합물은 40 μm 내지 200 μm의 범위의 미리 정의된 평균 그레인 사이즈를 가짐 ―;
상기 프로세스 챔버 내의 제2 타겟을 선택하고 그리고 상기 제2 타겟을 통해 상기 워크피스 상의 화합물 위에 금속을 증착하는 단계; 및
후속적인 워크피스를 위해 상기 프로세스 챔버를 준비하는 단계를 포함하는,
프로세스 챔버에서 물리 기상 증착을 수행하기 위한 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 타겟은 유전체 타겟이고, 상기 화합물은 유전체 화합물이고, 그리고 상기 제2 타겟은 금속 타겟인,
프로세스 챔버에서 물리 기상 증착을 수행하기 위한 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 유전체 화합물은 마그네슘 옥사이드이고, 그리고 상기 금속은 탄탈룸인,
프로세스 챔버에서 물리 기상 증착을 수행하기 위한 방법.
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TW202026770A (zh) | 2018-10-26 | 2020-07-16 | 美商應用材料股份有限公司 | 用於極紫外線掩模吸收劑的ta-cu合金材料 |
US11194244B2 (en) | 2018-12-21 | 2021-12-07 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber and processes for manufacture |
TW202035792A (zh) | 2019-01-31 | 2020-10-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩吸收體材料 |
TWI828843B (zh) | 2019-01-31 | 2024-01-11 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外線(euv)遮罩素材及其製造方法 |
US11249390B2 (en) | 2019-01-31 | 2022-02-15 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
TW202043905A (zh) | 2019-03-01 | 2020-12-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 物理氣相沉積系統與處理 |
TWI842830B (zh) | 2019-03-01 | 2024-05-21 | 美商應用材料股份有限公司 | 物理氣相沉積腔室與沉積交替材料層的方法 |
TWI818151B (zh) * | 2019-03-01 | 2023-10-11 | 美商應用材料股份有限公司 | 物理氣相沉積腔室及其操作方法 |
TWI836072B (zh) | 2019-05-22 | 2024-03-21 | 美商應用材料股份有限公司 | 具有嵌入吸收層之極紫外光遮罩 |
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TW202104667A (zh) | 2019-05-22 | 2021-02-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩吸收材料 |
US11275304B2 (en) | 2019-05-22 | 2022-03-15 | Applied Materials Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber matertals |
TWI836073B (zh) | 2019-05-22 | 2024-03-21 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩坯體及其製造方法 |
US11385536B2 (en) | 2019-08-08 | 2022-07-12 | Applied Materials, Inc. | EUV mask blanks and methods of manufacture |
TW202122909A (zh) | 2019-10-25 | 2021-06-16 | 美商應用材料股份有限公司 | 減少極紫外遮罩毛坯缺陷之方法 |
US11630385B2 (en) | 2020-01-24 | 2023-04-18 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
TW202129401A (zh) | 2020-01-27 | 2021-08-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外線遮罩坯體硬遮罩材料 |
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TWI817073B (zh) | 2020-01-27 | 2023-10-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩坯體硬遮罩材料 |
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TWI836207B (zh) | 2020-04-17 | 2024-03-21 | 美商應用材料股份有限公司 | 極紫外光遮罩吸收材料 |
US11300871B2 (en) | 2020-04-29 | 2022-04-12 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
US11227751B1 (en) * | 2020-07-01 | 2022-01-18 | Applied Materials, Inc. | Plasma chamber target for reducing defects in workpiece during dielectric sputtering |
US11609490B2 (en) | 2020-10-06 | 2023-03-21 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
US20220189749A1 (en) * | 2020-12-14 | 2022-06-16 | Applied Materials, Inc. | Process Kit Conditioning Chamber |
US11513437B2 (en) | 2021-01-11 | 2022-11-29 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
US11592738B2 (en) | 2021-01-28 | 2023-02-28 | Applied Materials, Inc. | Extreme ultraviolet mask absorber materials |
CN112981334B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-09-16 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体加工设备及对半导体加工设备进行清理的工艺 |
US11762278B2 (en) | 2021-06-16 | 2023-09-19 | Applied Materials, Inc. | Multilayer extreme ultraviolet reflectors |
US11815803B2 (en) | 2021-08-30 | 2023-11-14 | Applied Materials, Inc. | Multilayer extreme ultraviolet reflector materials |
US11782337B2 (en) | 2021-09-09 | 2023-10-10 | Applied Materials, Inc. | Multilayer extreme ultraviolet reflectors |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10130827A (ja) | 1996-10-28 | 1998-05-19 | Mitsubishi Materials Corp | MgOターゲット及びその製造方法 |
JP3867328B2 (ja) * | 1996-12-04 | 2007-01-10 | ソニー株式会社 | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
US20030052000A1 (en) * | 1997-07-11 | 2003-03-20 | Vladimir Segal | Fine grain size material, sputtering target, methods of forming, and micro-arc reduction method |
US6287437B1 (en) * | 2000-05-05 | 2001-09-11 | Alcatel | Recessed bonding of target for RF diode sputtering |
JP4494047B2 (ja) | 2004-03-12 | 2010-06-30 | キヤノンアネルバ株式会社 | 多元スパッタ成膜装置の二重シャッタ制御方法 |
JP4575035B2 (ja) * | 2004-06-04 | 2010-11-04 | タテホ化学工業株式会社 | 単結晶酸化マグネシウム焼結体及びその製造方法並びにプラズマディスプレイパネル用保護膜 |
CN2734774Y (zh) * | 2004-07-28 | 2005-10-19 | 雷卫武 | 双离子束共溅射淀积原子层纳米薄膜设备 |
WO2009031232A1 (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-12 | Canon Anelva Corporation | スパッタリング方法および装置 |
JP5231823B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2013-07-10 | 日本タングステン株式会社 | 多結晶MgO焼結体及びその製造方法、並びにスパッタリング用MgOターゲット |
JP5226155B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2013-07-03 | Jx日鉱日石金属株式会社 | Fe−Pt系強磁性材スパッタリングターゲット |
CN102560360A (zh) * | 2010-12-16 | 2012-07-11 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种MgZnO薄膜的制备设备***和方法 |
JP2012149339A (ja) | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Canon Anelva Corp | スパッタリング装置、及び電子デバイスの製造方法 |
CN103635603B (zh) | 2011-09-09 | 2016-04-13 | 佳能安内华股份有限公司 | 成膜装置 |
US9824868B2 (en) * | 2011-11-04 | 2017-11-21 | Ferrotec Ceramics Corporation | Sputtering target and method for producing the same |
WO2013099832A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリング用焼結体酸化マグネシウムターゲット及びその製造方法 |
CN103839641B (zh) * | 2014-03-22 | 2016-10-05 | 沈阳中北真空设备有限公司 | 一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜设备及制造方法 |
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