METHOD AND APPARATUS FOR IONIZED PHYSICAL VAPOR DEPOSITION

• Main Authors: RUSSELL, DERREK, ANDREW, CERIO, FRANK, MICHAEL, JR, GITTELMAN, BRUCE, DAVID, REYNOLDS, GLYN, VUKOVIC, MIRKO, DREWERY, JOHN, STEPHEN, BRCKA, JOZEF, GRAPPERHAUS, MICHAEL, JAMES
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 25.05.2001
• Edition: 7
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; CHEMISTRY; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; COATING METALLIC MATERIAL; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL; METALLURGY; PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OFNEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMICBEAMS; SEMICONDUCTOR DEVICES; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION

Ionized Physical Vapor Deposition (IPVD) is provided by a method of apparatus (500) particularly useful for sputtering conductive metal coating material from an annular magnetron sputterin target (10). The sputtered material is ionized in a processing space between the target (10) and a substrate (100) by generating a dense plasma in the space with energy coupled from a coil (39) located outside of the vacuum chamber (501) behind a dielectric window (33) in the chamber wall (502) at the center of the opening (421) in the sputtering target. A Faraday type shield (26) physically shields the window to prevent coating material from coating the window, while allowing the inductive coupling of energy from the coil into the processing space. The location of the coil in the plane of the target or behind the target allows the target-to-wafer spacing to be chosen to optimize film deposition rate and uniformity, and also provides for the advantages of a ring-shaped source without the problems associated with unwanted deposition in the opening at the target center. L'invention concerne un procédé de dépôt en phase vapeur de matériau ionisé, notamment utile dans un dispositif (500) de pulvérisation d'un matériau de revêtement métallique conducteur, à partir d'une cible annulaire de pulvérisation magnétron (10). Le matériau pulvérisé est ionisé dans un espace de traitement situé entre la cible (10) et un substrat (100), par production d'un plasma dense, dans ledit espace, au moyen d'énergie couplée à partir d'une bobine (39) placée à l'extérieur de la chambre à vide (501), derrière une fenêtre diélectrique (33) située dans la paroi de la chambre (502) au centre de l'ouverture (421) de la cible de pulvérisation. Un écran du type Faraday (26) protège physiquement la fenêtre afin d'empêcher le matériau de revêtement de se déposer sur la fenêtre, tout en permettant le couplage inductif de l'énergie, de la bobine dans l'espace de traitement. L'emplacement de la bobine dans le plan de la cible ou derrière celle-ci permet de choisir l'espacement cible/plaquette, afin d'optimiser la vitesse et l'uniformité de dépôt du film, de même qu'il permet d'utiliser les avantages d'une source de forme annulaire sans les problèmes associés à un dépôt non voulu dans l'ouverture au niveau du centre de la cible.