特許 7249746 物理的気相堆積チャンバの粒子低減装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-23

(45)【発行日】2023-03-31

(54)【発明の名称】物理的気相堆積チャンバの粒子低減装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/00 20060101AFI20230324BHJP

   C23C 14/54 20060101ALI20230324BHJP

   G03F 1/22 20120101ALI20230324BHJP

【ＦＩ】

C23C14/00 B

C23C14/54 A

G03F1/22

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018153342

(22)【出願日】2018-08-17

(65)【公開番号】P2019060015

(43)【公開日】2019-04-18

【審査請求日】2021-08-11

(31)【優先権主張番号】15/681,022

(32)【優先日】2017-08-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ジンダル， ビブー

(72)【発明者】

【氏名】バート， サンジェイ

(72)【発明者】

【氏名】フォード， マジード エー．

【審査官】神▲崎▼ 賢一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２５１７８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０７－０８６２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１９７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５２８７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１３９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３９４８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／００

Ｃ２３Ｃ １４／５４

Ｇ０３Ｆ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物理的気相堆積チャンバであって、
前記物理的気相堆積チャンバ内部の内部容積を画定するチャンバ壁と、
スパッタリングターゲットを支持するように構成され、前記内部容積の上方区分に配置されたバッキング板と、
前記バッキング板の下で基板を支持する支持面を有する基板支持体と、
前記バッキング板と前記基板支持体との間の中心領域と、
前記中心領域を囲むシールドを含む処理キットであって、前記シールドが、内面、上部及び下部を有する円筒形本体を備える、処理キットと、
前記シールドの内面に位置づけされ、前記中心領域内にある第１の電極アセンブリと、
前記シールドの前記内面に位置づけされ、前記中心領域内にある磁石と
を備え、第１の電極アセンブリは、物理的気相堆積処理中に生成された不良を生じさせる粒子を横方向に変位させる電磁場を発生させるように位置づけ及び構成され、前記第１の電極アセンブリと前記磁石とは協働して、前記物理的気相堆積処理中に前記基板支持体上の基板に、不良を生じさせる前記粒子が接触するのを防止する、物理的気相堆積チャンバ。

【請求項2】

前記磁石は、前記シールドの前記下部に位置づけされ、前記第１の電極アセンブリは、前記シールドの前記上部に位置づけされている、請求項１に記載の物理的気相堆積チャンバ。

【請求項3】

前記シールドの内面且つ前記上部に位置づけされた第２の電極アセンブリと、前記第１の電極アセンブリと前記第２の電極アセンブリとに電圧を供給する電源とを更に備える、請求項２に記載の物理的気相堆積チャンバ。

【請求項4】

前記第１の電極アセンブリと前記第２の電極アセンブリとは弓形である、請求項３に記載の物理的気相堆積チャンバ。

【請求項5】

前記物理的気相堆積処理中に生成された粒子を横方向に変位させる電場を発生させるために、前記第１の電極アセンブリと前記第２の電極アセンブリとの間に所定の電圧差を選択的に生じさせるように構成されたコントローラを更に備える、請求項４に記載の物理的気相堆積チャンバ。

【請求項6】

前記磁石は電磁石を含み、前記物理的気相堆積チャンバは、第２の電源と、前記物理的気相堆積処理中に生成された粒子を前記基板支持体から離れるように変位させる磁場を電磁石が発生させるように、電流を選択的に印加する第２のコントローラとを備える、請求項５に記載の物理的気相堆積チャンバ。

【請求項7】

前記電磁石をカバーする磁石カバーを更に備える、請求項６に記載の物理的気相堆積チャンバ。

【請求項8】

物理的気相堆積チャンバ内で基板を処理する方法であって、
チャンバ壁によって画定され、上方区分と下方区分とを含み、前記下方区分に基板支持体を含む前記物理的気相堆積チャンバの内部容積内部の前記基板支持体上に基板を配置することと、
上方区分内の前記基板支持体の上に位置する原料のターゲットから材料をスパッタリングすることであって、前記原料のターゲットと前記基板支持体との間に中心領域があり、処理キットが前記中心領域を囲むシールドを含み、前記シールドが内面、上部及び下部を有する円筒形本体を備え、磁石が前記シールドの前記下部の内面上に位置づけされ且つ前記中心領域内にある、スパッタリングすることと、
物理的気相堆積処理中に生成された不良を生じさせる粒子を横方向に変位させるために、前記シールドの前記上部の内面上に位置づけされた第１の電極アセンブリに電圧を印加し、前記第１の電極アセンブリと前記磁石とが協働して、前記物理的気相堆積処理中に前記基板支持体上の基板に、不良を生じさせる前記粒子が接触するのを防止することと
を含む方法。

【請求項9】

前記シールドの内面且つ前記上部に位置づけされた第２の電極アセンブリがあり、前記第１の電極アセンブリと前記第２の電極アセンブリとに電圧を印加することを更に含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記物理的気相堆積処理中に生成された粒子を横方向に変位させる電場を発生させるために、前記第１の電極アセンブリと前記第２の電極アセンブリとの間に所定の電圧差を選択的に生じさせることを更に含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記磁石は電磁石を含み、前記物理的気相堆積処理中に生成された粒子を前記基板支持体から離れるように変位させる磁場を電磁石が発生させるように、電磁石に電流を選択的に印加することを更に含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

静的電磁場を発生させることを更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

動的電磁場を発生させることを更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記磁場及び前記電場を別々に調整することを更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

ＥＵＶマスクブランクを形成することを含み、
前記原料のターゲットから材料をスパッタリングすることが、マルチカソード物理的気相堆積チャンバ内で前記基板上に複数層リフレクタ材料の交互層を堆積させることを含む、請求項８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示は概して、基板処理システムに関し、より具体的には、物理的気相堆積（ＰＶＤ）処理システムに関する。

【0002】

［０００２］半導体集積回路の製造において金属及び関連材料の堆積に物理的気相堆積（ＰＶＤ）とも称されるスパッタリングが長く使用されてきた。スパッタリングの使用は、ビア又は他の垂直配線構造等の高アスペクト比の孔の側壁上に金属層を堆積させるだけでなく、極紫外線（ＥＵＶ）マスクブランクの製造にまで拡大している。ＥＵＶマスクブランクの製造では、粒子生成を最小限に抑えることが好ましく、これは、粒子が最終製品の特性に悪影響を及ぼすためである。

【0003】

［０００３］プラズマスパッタリングは、直流スパッタリング又は高周波スパッタリングのいずれかを使用して達成されうる。プラズマスパッタリングは通常、プラズマ密度が高まりスパッタ速度が改善するように処理空間の中に磁場を放出するために、スパッタリングターゲットの裏側に位置づけされたマグネトロンを含む。マグネトロン内で使用される磁石は通常、直流スパッタリングにおいては閉ループであり、高周波スパッタリングにおいては開ループである。

【0004】

［０００４］プラズマ促進基板処理システム、例えば物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバでは、高磁場及び高直流電源の高出力密度ＰＶＤスパッタリングにより、スパッタリングターゲットにおいて高エネルギーが発生し、スパッタリングターゲットの表面温度が大幅に上昇しうる。スパッタリングターゲットは、ターゲットのバッキング板を冷却流体に接触させることによって冷却される。しかしながら、上記冷却は、ターゲットからの熱を捕らえて除去するのには十分ではない可能性があることが分かっている。ターゲットに熱が残った結果、スパッタ材料とバッキング板全体の熱勾配に起因する大きな機械的反りが生じうる。機械的反りは、処理されるウエハのサイズが大きければ大きいほど増加する。この更に大きいサイズにより、ターゲットが熱、圧力、及び重力荷重下で反る／変形する傾向が悪化する。反りの影響には、ターゲット材料において誘発される破砕につながりうる機械応力、ターゲットの損傷、及びプラズマ特性に変化を生じさせうる（例えば、プラズマを維持する能力、スパッタ／堆積速度、及びターゲットの腐食に影響を与える最適なあるいは好ましい処理条件から処理レジームが逸脱する）磁石アセンブリからターゲット材料の面までの距離の変化が含まれうる。

【0005】

［０００５］加えて、ターゲットの温度が高いとターゲット材料の再スパッタリングが起こり、これは、粒子が生成され、ＰＶＤチャンバの他の部分及びチャンバ内で処理されるウエハに欠陥が生じる原因となる。更に、シールドへの堆積により、膜応力、熱応力、及び凝集力の問題に起因して特定の厚さ以降に薄片が割れ始め、粒子生成の別の原因となる。基板上に粒子が堆積されるのを効率的に低減させる及び／又は防止する装置及び方法を提供する必要がある。

【発明の概要】

【0006】

［０００６］本開示の一又は複数の実施形態は、物理的気相堆積チャンバを対象としたものである。チャンバは、物理的気相堆積チャンバ内部の内部容積を画定するチャンバ壁と、スパッタリングターゲットを支持するように構成され、内部容積の上方区分に配置されたバッキング板と、バッキング板の下で基板を支持する支持面を有する基板支持体と、バッキング板と基板支持体との間の中心領域と、中心領域を囲むシールドを含む処理キットであって、シールドが、内面、上部及び下部を有する円筒形本体を備える、処理キットと、シールドの内面に位置づけされた第１の電極アセンブリと、シールドの内面に位置づけされた磁石とを備える。第１の電極アセンブリが物理的気相堆積処理中に生成された粒子を横方向に変位させる電磁場を発生させるように位置づけ及び構成され、第１の電極アセンブリと磁石が協働して、物理的気相堆積処理中に基板支持体上の基板に粒子が接触するのを防止する。

【0007】

［０００７］本開示の他の実施形態は、物理的気相堆積チャンバ内で基板を処理する方法に関連する。本方法は、チャンバ壁によって画定された物理的気相堆積チャンバの内部容積内の基板支持体上に基板を配置することを含む。内部容積は、上方区分と下方区分とを含む。基板支持体は、下方区分内にある。上方区分内の基板支持体の上に位置する原料のターゲットから材料がスパッタリングされる。原料のターゲットと基板支持体との間に中心領域があり、処理キットは中心領域を囲むシールドを含む。シールドは、内面、上部及び下部を有する円筒形本体を備える。磁石は、シールドの下部の内面上に位置づけされている。物理的気相堆積処理中に生成された粒子を横方向に変位させて、物理的気相堆積処理中に基板支持体上の基板に前記粒子が接触するのを防止するために、シールドの上部の内面上に位置づけされた第１の電極アセンブリに電圧が印加される。

【0008】

［０００８］本開示の別の実施形態は、物理的気相堆積チャンバ内でＥＵＶマスクブランクを製造する方法が対象である。本方法は、ターゲットから材料をスパッタリングすることによって、マルチカソード物理的気相堆積チャンバ内で基板上に多層リフレクタ材料の交互層を堆積させることを含む。基板は、チャンバ壁によって画定された物理的気相堆積チャンバの内部容積内に置かれる。内部容積は、上方区分、下方区分、及び中心領域を含む。基板は、中心領域を囲むシールドによって囲まれている。シールドは、内面、上部及び下部を有する。粒子は、スパッタリング中に生成され、粒子が基板上に堆積されるのを防止するために、シールドの上部において生成された電場で横方向に変位される。基板上に粒子が堆積されるのを防止するために、シールドの下部において磁場が生成される。

【0009】

［０００９］上述の本開示の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照することによって得られ、一部の実施形態は、付随する図面に例示されている。しかしながら、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、付随する図面はこの開示の典型的な実施形態のみを例示しており、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の幾つかの実施形態に係る処理チャンバを示す概略断面図である。

【図2】本開示の幾つかの実施形態に係る電極の対を含む処理チャンバを示す部分断面図である。

【図3】本開示の幾つかの実施形態に係る電極アセンブリを示す斜視図である。

【図4】本開示の幾つかの実施形態に係る電極アセンブリを示す斜視図である。

【図5A】本開示の幾つかの実施形態に係る電極アセンブリを示す斜視図である。

【図5B】本開示の幾つかの実施形態に係る電極アセンブリの一部を示す斜視図である。

【図5C】本開示の幾つかの実施形態に係る電極アセンブリの一部を示す斜視図である。

【図5D】本開示の幾つかの実施形態に係る電極アセンブリの一部を示す斜視図である。

【図5E】本開示の幾つかの実施形態に係る変更されたシールドを示す斜視図である。

【図5F】本開示の幾つかの実施形態に係る電極アセンブリの一部を示す斜視図である。

【図6】本開示の幾つかの実施形態に係るシールド及び磁石の部分斜視図である。

【図7】図６の一部の拡大斜視図である。

【図8】本開示の幾つかの実施形態に係るシールド、電極アセンブリ及び磁石の部分斜視図である。

【図9】一実施形態に係るマルチカソードＰＶＤ堆積チャンバを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［００２４］本開示の幾つかの例示的な実施形態が説明される前に理解するべきことは、本開示が以下の説明で提示される構成又は処理ステップの詳細に限定されないということである。本開示は、他の実施形態も可能であり、様々な方法で実施又は実行することができる。

【0012】

［００２５］解説のために、本明細書で使用する「水平」という語は、その配向性と関係なく、マスクブランクの面又は表面に平行の面として定義される。「垂直」という語は、ここで定義されたように水平に対して垂直の方向を指すものである。例えば「上（ａｂｏｖｅ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上部（ｔｏｐ）」、（「側壁」等における）「側方（ｓｉｄｅ）」、「高い（ｈｉｇｈｅｒ）」、「低い（ｌｏｗｅｒ）」、「上方（ｕｐｐｅｒ）」、「上側（ｏｖｅｒ）」、「下側（ｕｎｄｅｒ）」等の語は、図に示すように、水平面に対して定義される。

【0013】

［００２６］「の上（ｏｎ）」という語は、要素間で直接の接触があることを示す。「すぐ上、真上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」という語は、介在する要素がない要素間での直接の接触を示す。

【0014】

［００２７］本書及び添付の特許請求の範囲で使用する「前駆体」、「反応物質」、「反応性ガス」などの用語は、基板表面と反応することができる任意のガス種を指すのにほとんど同じ意味で使用される。

【0015】

［００２８］当業者は、処理領域について説明するための「第１（ｆｉｒｓｔ）」や「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」などの序数の使用が、処理チャンバ内の具体的な場所、又は、処理チャンバ内での曝露の順序を示唆するものでないことを理解するだろう。

【0016】

［００２９］図１は、本開示の幾つかの実施形態に係る、物理的気相堆積（ＰＶＤ）処理システム１００の簡略断面図である。本書で提供される教示内容に係る変更に適切な他のＰＶＤチャンバの例には、いずれもカリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から市販されているＡＬＰＳ（登録商標）Ｐｌｕｓ及びＳＩＰ ＥＮＣＯＲＥ（登録商標）ＰＶＤ処理チャンバが含まれる。ＰＶＤ以外の他の種類の処理のために構成されたものを含む、アプライドマテリアルズ社あるいは他のメーカーからの他の処理チャンバも、本書に開示される教示内容に係る変更から利益を受けることができる。

【0017】

［００３０］本開示の幾つかの実施形態では、ＰＶＤ処理システム１００は、ＰＶＤ処理チャンバ１０４の上に取り外し可能に配置されたチャンバ本体１０１を含む。チャンバ本体１０１は、ターゲットアセンブリ１１４及び接地アセンブリ１０３とを含みうる。処理チャンバ１０４は、上に基板１０８を受容するための基板支持体１０６を含む。基板支持体１０６は、処理チャンバ１０４のチャンバ壁であってよい下方接地エンクロージャ壁１１０内部に位置していてよい。チャンバ本体１０１の上に配置された高周波又は直流電源１８２に高周波リターン経路が設けられるように、下方接地エンクロージャ壁１１０がチャンバ本体１０１の接地アセンブリ１０３に電気的に結合されうる。高周波又は直流電源１８２は、後述するように、ターゲットアセンブリ１１４に高周波又は直流電力を供給しうる。

【0018】

［００３１］基板支持体１０６は、ターゲットアセンブリ１１４の主面に面し、ターゲットアセンブリ１１４の主面の反対側の平面位置にスパッタコーティングされる基板１０８を支持する材料受け入れ面を有する。基板支持体１０６は、処理チャンバ１０４の中心領域１２０内で基板１０８を支持しうる。中心領域１２０は、処理中は（例えば、処理位置にあるときは、ターゲットアセンブリ１１４と基板支持体１０６との間の）基板支持体１０６の上の領域として画定される。

【0019】

［００３２］幾つかの実施形態では、基板支持体１０６は、処理チャンバ１０４の下部のロードロックバルブ（図示せず）を通して基板支持体１０６上に基板１０８を移送し、その後堆積、又は処理位置へ持ち上げることができるように、垂直に可動であってよい。処理チャンバ１０４の外の大気から処理チャンバ１０４の内部容積を分離させ続けながら、基板支持体１０６の垂直移動を促進するために、底のチャンバ壁１２４に接続されたベローズ１２２が設けられうる。ガス供給源１２６から質量流コントローラ１２８を通して処理チャンバ１０４の下部の中へ、一または複数のガスが供給されうる。処理チャンバ１０４内部を排気して、処理チャンバ１０４内の所望の圧力を維持しやすくするために排気口１３０が設けられ、バルブ１３２を介してポンプ（図示せず）に連結されうる。

【0020】

［００３３］基板１０８上にマイナスの直流バイアスを誘発するために、基板支持体１０６に高周波バイアス電源１３４が連結されうる。加えて、幾つかの実施形態では、処理中に基板１０８上にマイナスの直流セルフバイアスが形成されうる。例えば、高周波バイアス電源１３４によって供給される高周波エネルギーは、約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚまでの周波数範囲であってよく、例えば約２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、又は６０ＭＨｚ等の非限定的な周波数が使用されうる。他の用途では、基板支持体１０６は接地されてもよく、或いは電気的に浮遊したままであってもよい。代替的に、又は組み合わせて、高周波バイアス電力が好ましくない場合がある用途において基板１０８上の電圧を調節するために、キャパシタンス調節器１３６が基板支持体１０６に連結されていてよい。

【0021】

［００３４］処理チャンバ１０４は更に、処理チャンバ１０４の処理容積又は中心領域１２０を囲むため及び処理による損傷及び／又は汚染から他のチャンバ構成要素を保護するために、処理キットシールド、又はシールド１３８を含む。幾つかの実施形態では、シールド１３８は、処理チャンバ１０４の上方接地エンクロージャ壁１１６のレッジ１４０に接続されうる。図１に示すように、チャンバ本体１０１は、上方接地エンクロージャ壁１１６のレッジ１４０に置かれうる。下方接地エンクロージャ壁１１０と同様に、上方接地エンクロージャ壁１１６は、下方接地エンクロージャ壁１１６と、チャンバ本体１０１の接地アセンブリ１０３との間に高周波リターン経路の一部を提供しうる。しかしながら、接地されたシールド１３８を介して等、他の高周波リターン経路が可能である。

【0022】

［００３５］シールド１３８は、下向きに延在し、中心領域１２０をおおよそ囲むおおよそ一定の直径を有するおおよそ管状の部分を含みうる。シールド１３８は、上方接地エンクロージャ壁１１６及び下方接地エンクロージャ壁１１０の壁に沿って基板支持体１０６の上面の下まで下向きに延在し、基板支持体１０６（シールド１３８の底部においてｕ字部分を形成する）の上面に到達するまで上向きに戻る。カバーリング１４８は、スパッタ堆積から基板支持体１０６を保護するために、基板支持体１０６がそれ自体の下方のロード位置にあるときは、上向きに延在しているシールド１３８の内部の上に置かれ、基板支持体１０６がそれ自体の上方の堆積位置にあるときは、基板支持体１０６の外周に置かれる。付加的な堆積リング（図示せず）を使用して、基板１０８のエッジ周囲への堆積から基板支持体１０６のエッジを保護することができる。

【0023】

［００３６］幾つかの実施形態では、磁石１５２は、基板支持体１０６とターゲットアセンブリ１１４との間に磁場を選択的に発生させるために、処理チャンバ１０４の近くに配置されうる。例えば、図１に示すように、磁石１５２は、処理位置にあるときに、基板支持体１０６の真上の領域内のエンクロージャ壁１１０の外側の近くに配置されうる。幾つかの実施形態では、磁石１５２は、例えば上方接地エンクロージャ壁１１６の隣等の他の場所に付加的に又は代替的に配置されうる。磁石１５２は電磁石であってよく、電磁石によって生成される磁場の規模を制御するための電源（図示せず）に連結されうる。

【0024】

［００３７］チャンバ本体１０１は一般に、ターゲットアセンブリ１１４の近くに配置された接地アセンブリ１０３を含む。接地アセンブリ１０３は、ターゲットアセンブリ１１４の裏側とおおよそ平行であり、ターゲットアセンブリ１１４の裏側の反対側であってよい第１の面１５７を有する接地板１５６を含みうる。接地シールド１１２は、接地板１５６の第１の面１５７から延在し、ターゲットアセンブリ１１４を囲んでいてよい。接地アセンブリ１０３は、接地アセンブリ１０３内でターゲットアセンブリ１１４を支持する支持部材１７５を含みうる。

【0025】

［００３８］幾つかの実施形態では、支持部材１７５は、支持部材１７５の外側周辺エッジに近接した接地シールド１１２の下方端部に連結され、シールリング１８１、ターゲットアセンブリ１１４、及びオプションとして暗空間シールド１７９を支持するために半径方向内向きに延在しうる。シールリング１８１は、所望の断面を有するリング又は他の環状形であってよい。シールリング１８１は、シールリング１８１の第１の側面上のターゲットアセンブリ１１４、例えばバッキング板アセンブリ１６０とのインタフェーシング、及びシールリング１８１の第２の側面上の支持部材１７５とのインタフェーシングを促進するために、２つの対向する平面の、おおよそ平行する面を含みうる。シールリング１８１は、セラミックなどの誘電体材料から作られうる。シールリング１８１は、接地アセンブリ１０３からターゲットアセンブリ１１４を絶縁しうる。

【0026】

［００３９］暗空間シールド１７９はおおむね、ターゲットアセンブリ１１４の外側エッジの近く、つまりターゲットアセンブリ１１４の原料１１３の外側エッジの近くに配置される。幾つかの実施形態では、シールリング１８１は、暗空間シールド１７９の外側エッジ（すなわち、暗空間シールド１７９の半径方向外向き）に隣接して配置される。幾つかの実施形態では、暗空間シールド１７９は、例えばセラミック等の誘電体材料でできている。暗空間シールド１７９を設けることによって、高周波で高温となった、暗空間シールドと、隣接する構成要素との間のアーキング（アーク放電）が回避されうる、あるいは最小限に抑えられうる。あるいは、幾つかの実施形態では、暗空間シールド１７９は、例えばステンレス鋼、アルミニウム等の導電性材料でできている。導電性暗空間シールド１７９を設けることによって、ＰＶＤ処理システム１００内でより均一な電場を維持することができ、これにより、その中の基板をより均一に処理することが促進される。幾つかの実施形態では、暗空間シールド１７９の下部は導電性材料でできていてよく、暗空間シールド１７９の上部は誘電体材料でできていてよい。

【0027】

［００４０］支持部材１７５は、暗空間シールド１７９及びターゲットアセンブリ１１４を収容する中心開口部を有するおおよそ平面の部材であってよい。幾つかの実施形態では、支持部材１７５は、円形、又は円盤状の形状であってよいが、形状は、チャンバリッドの対応する形状、及び／又はＰＶＤ処理システム１００内で処理される基板の形状によって変化しうる。使用中、チャンバ本体１０１が解放されている又は閉鎖されているときに、ターゲットアセンブリ１１４に対して適切にアライメントされるように支持部材１７５が暗空間シールド１７９を維持することにより、チャンバアセンブリ、あるいはチャンバ本体１０１の開放及び閉鎖に起因するミスアライメントの危険性が最小限に抑えられる。

【0028】

［００４１］ＰＶＤ処理システム１００は、ターゲットアセンブリ１１４の裏側に対向し、ターゲットアセンブリ１１４の周辺エッジに沿ってターゲットアセンブリ１１４に電気的に結合されているソース分配板１５８を含みうる。ターゲットアセンブリ１１４は、基板、例えばスパッタリング中の基板１０８に堆積される、金属、金属酸化物、金属合金等の原料１１３を含みうる。一または複数の実施形態では、ターゲットアセンブリ１１４は、原料１１３を支持するために、バッキング板アセンブリ１６０を含む。原料１１３は、図１に示すように、バッキング板アセンブリ１６０の側面に向いた基板支持体に配置されうる。バッキング板アセンブリ１６０は、導電性材料、例えば銅－亜鉛、銅－クロム、又はターゲットと同じ材料を含んでいてよく、これにより、バッキング板アセンブリ１６０を介して原料１１３に高周波及び直流電力が結合されうる。あるいは、バッキング板アセンブリ１６０は非導電性であってよく、例えば電気フィードスルー等の導電素子（図示せず）を含んでいてよい。

【0029】

［００４２］一または複数の実施形態では、バッキング板アセンブリ１６０は、バッキング板１６１とカバー板１６２とを含む。バッキング板１６１とカバー板１６２とは、ＰＶＤ処理システム１００によって収容可能な円盤状、長方形、正方形、又は、他のいずれかの形状であってよい。バッキング板の前面は、基板１０８がある場合に、原料の前面が基板１０８に対向するように、原料１１３を支持するように構成される。原料１１３は、いずれかの好適な方法でバッキング板１６１に結合されうる。例えば、幾つかの実施形態では、原料１１３はバッキング板１６１に拡散接合されうる。

【0030】

［００４３］複数のチャネル１６９は、バッキング板１６１とカバー板１６２との間に配置されうる。一または複数の実施形態では、バッキング板１６１は、バッキング板１６１の裏側に形成された複数のチャネル１６９を有していてよく、カバー板１６２は各チャネルの上のキャップ／カバーを提供する。他の実施形態では、複数のチャネル１６９は、部分的にバッキング板１６１に、部分的にカバー板１６２に形成されうる。また、他の実施形態では、複数のチャネル１６９は完全にカバー板１６２内に形成され、バッキング板は、複数のチャネル１６９の各々を蓋しうる／カバーしうる。バッキング板１６１及びカバー板１６２は互いに連結されうる。

【0031】

［００４４］幾つかの実施形態では、カバー板１６２は取り除かれ、バッキング板１６１はモノリシック材料である。上記モノリシック材料のバッキング板１６１は、３Ｄ印刷によって形成され、複数のチャネル１６９は３Ｄ印刷処理中に形成されうる。幾つかの実施形態では、複数のチャネル１６９は、冷却流体を流すように構成され、バッキング板１６１とカバー板１６２とは、複数のチャネル１６９に送られる冷却液の漏れを防止するために互いに連結され、実質的な防水シール（例：バッキング板１６１とカバー板１６２との間の流体シール）を形成する。つまり、冷却流体は、チャネル１６９と直接接触する。例えば、幾つかの実施形態では、バッキング板１６１とカバー板１６２とは互いにろう付けされて実質的な防水シールを形成する、あるいは、バッキング板１６１とカバー板１６２とは拡散接合、ろう付け、糊付け、ピン止め、リベット打ち、又は他のいずれかの固定手段によって結合されて、液体シールを形成し、バッキング板１６１とカバー板１６２との間に形成されたチャネル１６９は、冷却流体と直接接触する。しかしながら、他の実施形態では、バッキング板１６１は、その中に機械加工で形成された複数のチャネル１６９を有する。カバー板１６２は次に、オプションとして機械加工される（又は機械加工されない）。ろうペーストは、バッキング板１６１とカバー板１６２との間に置かれる。次に、バッキング板１６１とカバー板１６２とを互いに固定するために、電子ビーム溶接が用いられる。その後、固定された構成要素は加熱されて固定処理が完了し得、次に固定された構成要素は最終的な公差及び仕様に機械加工されうる。次に、ターゲットの形態の原料が、インジウムはんだでバッキング板１６１又はカバー板１６２に接合されうる。以下に更に説明するように、本開示の幾つかの実施形態によれば、冷却流体がチャネル１６９内に配置された管組織内に含まれるため、バッキング板１６１とカバー板１６２との間に流体密封シールは必要ない。

【0032】

［００４５］バッキング板１６１及びカバー板１６２は、例えば真ちゅう、アルミニウム、銅、アルミニウム合金、銅合金等を含む導電性金属又は金属合金等の導電性材料を含みうる。幾つかの実施形態では、チャネルが機械加工されうる、あるいはそうでなければバッキング板１６１の表面上に形成されうるように、バッキング板１６１は、機械加工可能な金属又は金属合金（例：Ｃ１８２００クロム銅合金）であってよい。幾つかの実施形態では、カバー板１６２は、バッキング板アセンブリ１６０の剛性を改善し、変形を抑えるために、バッキング板の金属又は金属合金よりも高い剛性／弾性率を有する機械加工可能な金属又は金属合金（例：Ｃ１８２００クロム銅合金）であってよい。バッキング板１６１とカバー板１６２の材料及びサイズは、バッキング板アセンブリ１６０全体の剛性により、原料１１３を含むターゲットアセンブリ１１４の変形あるいは反りが起きることなく（又は非常にわずかしか起きずに）、堆積処理中にターゲットアセンブリ１１４に作用する真空力、重力、熱的力、及び他の力に耐えるようなものである（すなわち、原料１１３の前面は基板１０８の上面にほぼ平行のままである）べきである。

【0033】

［００４６］幾つかの実施形態では、ターゲットアセンブリ１１４の全厚は約２０ｍｍと約１００ｍｍとの間であってよい。例えば、原料１１３は約１０～約１５ｍｍの厚さであってよく、バッキング板アセンブリは約１０～約３０ｍｍの厚さであってよい。他の厚さも使用することができる。

【0034】

［００４７］幾つかの実施形態では、ターゲットアセンブリは、チャネル１６９又は管組織と流体連結されている一または複数の注入口（図１に示せず）を含む。一または複数の注入口は、熱交換流体を受け入れ、熱交換流体を複数のチャネル１６９又は管組織に送るように構成される。例えば、一または複数の注入口のうちの少なくとも１つは、複数のチャネル１６９又は管組織に熱交換流体を分配するプレナムであってよい。アセンブリは更に、カバー板１６２を通して配置され、複数のチャネル１６９又は管組織によって、対応する注入口に流体連結された一または複数の排出口（図１に示せず、以下に詳細に示す）を含む。例えば、一または複数の排出口のうちの少なくとも１つは、複数の一または複数のチャネル又は管組織から熱交換流体を収集するプレナムであってよい。幾つかの実施形態では、１つの注入口及び１つの排出口が設けられ、複数のチャネル１６９のセット内の各チャネルのセットは、１つの注入口及び１つの排出口に流体連結される。

【0035】

［００４８］注入口及び排出口は、カバー板１６２又はバッキング板１６１の周辺エッジに、あるいは周辺エッジ近くに配置されうる。加えて、注入口及び排出口は、一または複数の注入口に連結された供給導管１６７及び、一または複数の排出口に連結された戻し導管が空洞１７０内のマグネトロンアセンブリ１９６の回転に干渉しないように、カバー板１６２に配置されうる。他の実施形態では、注入口及び排出口は、一または複数の注入口に連結された供給導管１６７及び、一または複数の排出口に連結された戻し導管（断面のため図示せず）が空洞１７０内のマグネトロンアセンブリ１９６の回転に干渉しないように、バッキング板１６１に配置されうる。更に別の実施形態では、注入口及び排出口は、一または複数の注入口に連結された供給導管１６７及び、一または複数の排出口に連結された戻し導管（断面のため図示せず）が空洞１７０内のマグネトロンアセンブリ１９６の回転に干渉しないように、管組織に連結されうる。

【0036】

［００４９］幾つかの実施形態では、ＰＶＤ処理システム１００は、熱交換流体をバッキング板アセンブリ１６０に供給するための、一または複数の供給導管１６７を含みうる。幾つかの実施形態では、各注入口は、対応する供給導管１６７に連結されうる。同様に、各排出口は、対応する戻し導管に連結されうる。供給導管１６７及び戻し導管は、絶縁材料でできていてよい。流体供給導管１６７は、流体供給導管１６７と注入口との間の熱交換流体の漏れを防止するために、シールリング（例：圧縮型Ｏリング又は同様のガスケット材）を含みうる。幾つかの実施形態では、供給導管１６７の上端部は、チャンバ本体１０１の上面に配置された流体分配マニホールド１６３に連結されうる。流体分配マニホールド１６３は、供給ライン１６５を介して複数の流体供給導管の各々に熱交換流体を供給するために、複数の流体供給導管１６７に流体連結されうる。同様に、戻し導管の上端部は、チャンバ本体１０１の上面に配置された戻し導管マニホールド（図示していないが、１６３と同様である）に連結されうる。戻し導管マニホールドは、戻しラインを介して複数の流体戻し導管の各々から熱交換流体を戻すために、複数の流体戻し導管に流体連結されうる。

【0037】

［００５０］流体分配マニホールド１６３は、液体の形態の熱交換流体をバッキング板アセンブリ１６０に送るために、熱交換流体源（図示せず）に連結されうる。熱交換流体は、例えばエチレングリコール、脱イオン水、ペルフッ素化ポリエーテル（例えばＳｏｌｖａｙ社（Ｓｏｌｖａｙ Ｓ． Ａ．）から入手可能なＧａｌｄｅｎ（登録商標））等の、処理に対応できるいずれかの冷却液等、又は溶液又はこれらの組合せであってよい。幾つかの実施形態では、チャネル１６９又は管組織を通る冷却液の流れは合計で毎分約８～約２０ガロンであってよいが、正確な流れは、冷却液チャネルの構成、利用可能な冷却液圧力等によって変化する。

【0038】

［００５１］中心開口部を有する導電性支持リング１６４は、カバー板１６２の周辺エッジに沿ってカバー板１６２の裏側に連結される。幾つかの実施形態では、導電性支持リング１６４は、別々の供給導管及び戻し導管の代わりに、流体供給ライン（図示せず）から熱交換流体を受け入れるリング注入口を含みうる。導電性支持リング１６４は、管組織又はチャネル１６９に接続された注入口に熱交換流体を分配するために、導電性支持リング１６４の本体内に配置された注入マニホールドを含みうる。導電性支持リング１６４は、一または複数の排出口から熱交換流体を受け入れるために、導電性支持リング１６４の本体内に配置された排出マニホールドと、導電性支持リング１６４から熱交換流体を排出するためのリング排出口とを含みうる。導電性支持リング１６４とバッキング板アセンブリ１６０とは、導電性支持リング１６４とカバー板１６２との間に液体シールを設けるために、処理に対応する形で互いにねじ止めされうる、ピンで留められうる、ボルト締めされうる、又は固定されうる。導電性支持リング１６４とカバー板１６２との間にシールを設けやすくするために、Ｏリング又は他の適切なガスケット材料を提供することも可能である。

【0039】

［００５２］幾つかの実施形態では、ターゲットアセンブリ１１４は更に、ターゲットアセンブリ１１４をチャンバ本体１０１内で支持する中心支持部材１９２を備えうる。中心支持部材１９２は、バッキング板１６１とカバー板１６２の中心部に連結され、カバー板１６２の裏側から離れるように垂直に延びていてよい。幾つかの実施形態では、バッキング板１６１とカバー板１６２の中心開口部の中に中心支持部材１９２の底部が螺入されうる。他の実施形態では、バッキング板１６１とカバー板１６２の中心部に中心支持部材１９２の底部がボルト締めされうる、あるいは締め付けられうる。中心支持部材１９２の上部は、ソース分配板１５８を通して配置され、中心支持部材１９２とターゲットアセンブリ１１４とを支持するソース分配板１５８の上面に置かれる特徴を含みうる。

【0040】

［００５３］幾つかの実施形態では、ソース分配板からターゲットアセンブリ１１４の周辺エッジまで高周波エネルギーを伝播させるために、導電性支持リング１６４がソース分配板１５８とターゲットアセンブリ１１４の裏側との間に配置されうる。導電性支持リング１６４は円筒形であってよく、第１の端部１６６は、ソース分配板１５８の周辺エッジに近接するソース分配板１５８のターゲットに向いている面に連結され、第２の端部１６８は、ターゲットアセンブリ１１４の周辺エッジに近接するターゲットアセンブリ１１４のソース分配板に向いている面に連結される。幾つかの実施形態では、第２の端部１６８は、バッキング板アセンブリ１６０の周辺エッジに近接するバッキング板アセンブリ１６０のソース分配板に向いている面に連結される。

【0041】

［００５４］ＰＶＤ処理システム１００は、ターゲットアセンブリ１１４の裏側とソース分配板１５８との間に配置された空洞１７０を含みうる。空洞１７０は、以下に説明するようにマグネトロンアセンブリ１９６を少なくとも部分的に収納しうる。空洞１７０は、導電性支持リング１６４の内面、ソース分配板１５８のターゲットに向いている面、及びターゲットアセンブリ１１４（又はバッキング板アセンブリ１６０）のソース分配板に向いている面（例：裏側）によって少なくとも部分的に画定される。

【0042】

［００５５］接地板１５６と、ソース分配板１５８、導電性支持リング１６４、及びターゲットアセンブリ１１４（及び／又はバッキング板アセンブリ１６０）の外面との間に絶縁用間隙１８０が設けられる。絶縁用間隙１８０は、空気、又はセラミック、プラスチック等の他の何らかの好適な誘電体材料で充填されていてよい。接地板１５６とソース分配板１５８との間の距離は、接地板１５６とソース分配板１５８との間の誘電体材料によって変わる。誘電体材料の大部分が空気である場合、接地板１５６とソース分配板１５８との間の距離は、約１５ｍｍと約４０ｍｍとの間であってよい。

【0043】

［００５６］接地アセンブリ１０３及びターゲットアセンブリ１１４は、シールリング１８１によって、及び接地板１５６の第１の面１５７とターゲットアセンブリ１１４の裏側、例えばソース分配板１５８のターゲットに面していない側との間に配置された一または複数の絶縁体（図示せず）によって、電気的に分離されうる。

【0044】

［００５７］ＰＶＤ処理システム１００は、電極１５４（例：高周波供給構造）に接続された高周波又は直流電源１８２を有する。電極１５４は接地板１５６を通過し、ソース分配板１５８に連結されうる。高周波又は直流電源１８２は、例えば、作動中に高周波生成器に反射して戻る反射高周波エネルギーを最小限に抑えるために、高周波生成器と整合回路とを含みうる。例えば、高周波電源又は直流電源１８２によって供給される高周波エネルギーは、約１３．５６ＭＨｚから約１６２ＭＨｚ以上の周波数の範囲であってよい。例えば、１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、４０．６８ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、又は１６２ＭＨｚ等の非限定的な周波数が使用可能である。

【0045】

［００５８］幾つかの実施形態では、ＰＶＤ処理システム１００は、処理中にターゲットアセンブリ１１４に追加のエネルギーを送る第２のエネルギー源１８３を含みうる。幾つかの実施形態では、第２のエネルギー源１８３は、例えばターゲット材料のスパッタリング率（したがって、基板上の堆積率）を改善するために、直流エネルギーを送る直流電源であってよい。幾つかの実施形態では、第２のエネルギー源１８３は、例えば、高周波電源又は直流電源１８２によって送る高周波エネルギーの第１の周波数とは異なる第２の周波数で、高周波エネルギーを送る高周波又は直流電源１８２と同様の第２の高周波電源であってよい。第２のエネルギー源１８３が直流電源である実施形態では、第２のエネルギー源は、直流エネルギーをターゲットアセンブリ１１４、例えば電極１５４、又は他の何らかの導電性部材（以下に説明するソース分配板１５８等）に電気的に結合させるのに好適な任意の場所においてターゲットアセンブリ１１４に結合されうる。第２のエネルギー源１８３が第２の高周波電源である実施形態では、第２のエネルギー源は電極１５４を介してターゲットアセンブリ１１４に連結されうる。

【0046】

［００５９］電極１５４は、円筒形又はそうでなければ棒状であってよく、ＰＶＤ処理システム１００の中心軸１８６に対してアライメントされていてよい（例：電極１５４は、中心軸１８６と一致するターゲットの中心軸と一致する点においてターゲットアセンブリに連結されうる）。ＰＶＤ処理システム１００の中心軸１８６に対してアライメントされた電極１５４により、高周波電源又は直流電源１８２からターゲットアセンブリ１１４へ高周波エネルギーを軸対称に印加することが促進される（例えば、電極１５４は、ＰＶＤチャンバの中心軸に対してアライメントされた単一点において高周波エネルギーをターゲットに結合させうる）。電極１５４の中心位置により、基板堆積処理における堆積の非対称性をなくす、あるいは減らす助けとなる。電極１５４は、任意の適切な直径を有しうる。例えば、他の直径も使用可能であるが、幾つかの実施形態では、電極１５４の直径は約０．５～約２インチであってよい。電極１５４は概して、ＰＶＤチャンバの構成に応じて、いずれかの好適な長さを有しうる。いくつかの実施形態では、電極は約０．５と約１２インチの間の長さを有しうる。電極１５４は、任意の適した導電性材料、たとえばアルミニウム、銅、銀などから製造されうる。あるいは、いくつかの実施形態では、電極１５４は管状であってもよい。幾つかの実施形態では、管状電極１５４の直径は、例えばマグネトロンに中心軸をもたらしやすくなる適切なものであってよい。

【0047】

［００６０］電極１５４は接地板１５６を通って通過し、ソース分配板１５８に連結されうる。接地板１５６は、例えばアルミニウム、銅等のいずれかの好適な導電性材料を含みうる。一または複数の絶縁体（図示せず）の間に開放空間があることによって、ソース分配板１５８の表面に沿った高周波伝播が可能になる。幾つかの実施形態では、一または複数の絶縁体は、ＰＶＤ処理システムの中心軸１８６に対して対称に位置づけされうる。上記の位置づけは、ソース分配板１５８の表面に沿った、最終的にソース分配板１５８に連結されたターゲットアセンブリ１１４までの対称な高周波伝播を促進しうる。高周波エネルギーは、少なくとも一部において電極１５４の中心位置に起因して、従来のＰＶＤチャンバと比べてより対称に、また均一に送られうる。

【0048】

［００６１］マグネトロンアセンブリ１９６の一または複数の部分は、少なくとも部分的に空洞１７０内に配置されうる。マグネトロンアセンブリは、チャンバ本体１０１内のプラズマ処理を支援するために、ターゲットに近接して回転磁場を発生させる。幾つかの実施形態では、マグネトロンアセンブリ１９６は、モータ１７６と、モータ軸１７４と、ギアボックス１７８と、ギアボックス軸アセンブリ１８４と、回転可能な磁石（例：磁石支持部材１７２に連結された複数の磁石１８８）と、仕切り１９４とを含みうる。幾つかの実施形態では、マグネトロンアセンブリ１９６は固定されたままである。

【0049】

［００６２］幾つかの実施形態では、マグネトロンアセンブリ１９６は、空洞１７０内で回転する。例えば、幾つかの実施形態では、磁石支持部材１７２を回転させるために、モータ１７６、モータ軸１７４、ギアボックス１７８、及びギアボックス軸アセンブリ１８４が設けられうる。マグネトロンを有する従来のＰＶＤチャンバでは、マグネトロンドライバ軸は通常、チャンバの中心軸に沿って配置され、チャンバの中心軸に対してアライメントされた位置における高周波エネルギーとの結合が防止される。一または複数の実施形態では、電極１５４は、ＰＶＤチャンバの中心軸１８６に対してアライメントされる。このため、幾つかの実施形態では、マグネトロンのモータ軸１７４は、接地板１５６の中心から外れた開口部を通して配置されうる。接地板１５６から突出しているモータ軸１７４の端部は、モータ１７６に連結される。モータ軸１７４は更に、ソース分配板１５８（例：第１の開口部１４６）を通して対応する中心から外れた開口部を通して配置され、ギアボックス１７８に連結される。幾つかの実施形態では、ソース分配板１５８に沿って軸対称の高周波分配を有利に維持するために、ソース分配板１５８を通して、一または複数の第２の開口部（図示せず）が、第１の開口部１４６に対して対称な関係に配置されうる。一または複数の第２の開口部はまた、例えば光センサ等のアイテムの空洞１７０へのアクセスを可能にするためにも使用されうる。一または複数の実施形態では、本書に記載のバッキング板アセンブリは特に、回転磁石を有するマルチカソードＰＶＤシステムにおいて有用である。大きい冷却空洞を有する従来の設計では、回転磁石を活用する能力が制限される。

【0050】

［００６３］ギアボックス１７８は、例えばソース分配板１５８の底面に連結されていることによって等、いずれかの好適な手段によって支持されうる。ギアボックス１７８は、少なくともギアボックス１７８の上面を誘電体材料から製造することによって、あるいは、ギアボックス１７８とソース分配板１５８との間に絶縁体層（図示せず）を介在させること等によって、又は好適な誘電体材料からモータ軸１７４を構成することによって、ソース分配板１５８から絶縁されうる。ギアボックス１７８は更に、モータ１７６によってもたらされる回転運動を磁石支持部材１７２（したがって、複数の磁石１８８）に伝達するために、ギアボックス軸アセンブリ１８４を介して磁石支持部材１７２に連結される。

【0051】

［００６４］磁石支持部材１７２は、複数の磁石１８８をしっかり支持するのに十分な機械強度を付与するのに好適ないずれかの材料から構成されうる。例えば、幾つかの実施形態では、磁石支持部材１７２は、例えば非磁性ステンレス鋼等の非磁性金属から構成されうる。磁石支持部材１７２は、複数の磁石１８８を所望の位置で磁石支持部材１７２に連結させることを可能にするのに好適ないずれかの形状を有しうる。例えば、幾つかの実施形態では、磁石支持部材１７２は、板、円盤、横材等を含みうる。複数の磁石１８８は、所望の形状及び強度を有する磁場を発生させるようないずれかの方法で構成されうる。

【0052】

［００６５］あるいは、磁石支持部材１７２は、空洞１７０において、磁石支持部材１７２に、及び取り付けられている複数の磁石１８８（ある場合）に生じる引張力を圧倒するのに十分なトルクで、他のいずれかの手段によって回転しうる。例えば、幾つかの実施形態（図示せず）では、マグネトロンアセンブリ１９６は、空洞１７０内に配置され、磁石支持部材１７２（例えば、パンケーキモータ）に直接接続されたモータ１７６及びモータ軸１７４を使用して空洞１７０内で回転しうる。モータ１７６は、仕切り１９４がある場合に、空洞１７０内に、又は空洞１７０の上部内に適合するのに十分なサイズに設定されうる。モータ１７６は、必要なトルクを付与できる電気モータ、空気圧又は油圧ドライバ、又は他のいずれかの処理対応型機構であってよい。

【0053】

［００６６］図１を更に参照し、図２～８も参照すると、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ１０４は、物理的気相堆積チャンバ１０４内の内部容積を画定するチャンバ壁と、スパッタリングターゲット１１４を支持するように構成され、ターゲット１１４に近い内部容積の上方区分１２０ａに配置されたバッキング板１６１とを備える。ＰＶＤチャンバ１０４は更に、バッキング板１６１の下で基板（図示せず）を支持する支持面１０７を有する内部容積の下方区分１２０ｂに基板支持体１０６を備える。バッキング板１６１と基板支持体１０６との間には、中心領域１２０がある。ＰＶＤチャンバは更に、中心領域１２０を囲むシールド１３８を含む処理キットであって、シールドが、内面、バッキング板１６１に近い上部及び基板支持体１０６に近い下部を有する円筒形本体を備える、処理キットを備える。ＰＶＤチャンバ１０４は更に、シールド１３８の内面１３８ａに位置づけされた第１の電極アセンブリ２００と、シールド１３８の内面１３８ａに位置づけされた磁石２０４とを備え、第１の電極アセンブリ２００は、物理的気相堆積処理中に生成された粒子を横方向に変位させる電磁場を発生させるように位置づけ及び構成され、第１の電極アセンブリ２００と磁石２０４とが協働して、物理的気相堆積処理中に基板支持体１０６上の基板に粒子が接触するのを防止する。

【0054】

［００６７］幾つかの実施形態では、図１及び図８に示すように、磁石２０４はシールド１３８の下部に位置づけされ、第１の電極アセンブリ２００はシールド１３８の上部に位置づけされている。ＰＶＤチャンバは更に、シールドの内面且つ上部に位置づけされた第２の電極アセンブリ２０２と、第１の電極アセンブリと第２の電極アセンブリとに電圧を供給する電源２４０とを備えうる。幾つかの実施形態では、第１の電極アセンブリ２００と第２の電極アセンブリ２０２とは弓形である。しかしながら、電極アセンブリの電極の形状は、図４に示す円形の電極アセンブリ３００等の他の形状であってよい。

【0055】

［００６８］図５Ａ～５Ｆに示すように、電極アセンブリ２００（及び電極アセンブリ２０２）は、取付けスタッド２１２を含む、図５Ｂに示す弓形の電極２１０を含みうる。電極アセンブリ２００（及び電極アセンブリ２０２）は更に、取付けスタッド２１２によって電極２１０の取付けが可能になるように、取付け孔２１６を含む電極本体２１４を含みうる。電極アセンブリ２００（及び電極アセンブリ２０２）は更に、電極本体２１４内に適合する端子２１８と、電極本体２１４内に適合する絶縁体２２０とを備えうる。電極アセンブリは、図５Ｅに示すシールド２１８に取り付けられうる。

【0056】

［００６９］一または複数の実施形態では、ＰＶＤチャンバは更に、物理的気相堆積処理中に生成された粒子を横方向に変位させる電場を発生させるために、第１の電極アセンブリ２００と第２の電極アセンブリ２０２との間に所定の電圧差を選択的に生じさせるように構成されたコントローラ２５０を備える。幾つかの実施形態では、磁石２０４は静的磁石を含む。幾つかの実施形態では、磁石２０４は電磁石を含み、物理的気相堆積チャンバは、第２の電源２６０と、物理的気相堆積処理中に生成された粒子を基板支持体から離れるように変位させる磁場を電磁石が発生させるように電流を選択的に印加する第２のコントローラ２７０とを備える。図６～８から良くわかるように、ＰＶＤチャンバは更に、電磁石であってよい磁石２０４をカバーする磁石カバー２３０を備える。一または複数の実施形態では、カバー２３０は、アルミニウム等の非磁性材料からできている。一または複数の実施形態では、チャンバの上部に向かって増加する電場の強度を増加させるために、第１の電極２００と第２の電極２０２の高さを増加させることができる。幾つかの実施形態では、粒子が２つの電極（第１の電極２００、第２の電極２０２）との間に侵入すると、粒子が２つの電極間の間隙を通過するまで、重力、及び電場によって生じた静電力が同時に作用する。重力により粒子が垂直に変位し、静電力により横方向に変位する。粒子を横方向に変位させるのに要する静電力は、経験的に又はモデル化することによって決定することができ、第１のコントローラ２５０及び／又は第２のコントローラ２７０を使用して、第１及び第２の電極に必要な電圧と電流とを磁石２０４へ送ることができる。

【0057】

［００７０］本開示の別の態様は、物理的気相堆積チャンバ内で基板を処理する方法に関連し、本方法は、チャンバ壁によって画定され且つ上方区分と、下方区分と、下方区分の基板支持体とを含む物理的気相堆積チャンバの内部容積内の基板支持体上に基板を配置することを含む。本方法は更に、上方区分の基板支持体の上に位置する原料のターゲットから材料をスパッタリングすることを含み、原料のターゲットと基板支持体との間に中心領域があり、処理キットは中心領域を囲むシールドを含み、シールドは内面、上部及び下部を有する円筒形本体からなり、磁石がシールドの下部の内面に位置づけされている。本方法は更に、物理的気相堆積処理中に生成された粒子を横方向に変位させて、物理的気相堆積処理中に基板支持体上の基板に粒子が接触するのを防止するために、シールドの上部の内面に位置づけされた第１の電極アセンブリに電圧を印加することを含む。

【0058】

［００７１］本方法の幾つかの実施形態では、シールドの内面且つ上部に位置づけされた第２の電極アセンブリがあり、本方法は更に、第１の電極アセンブリと第２の電極アセンブリとに電圧を印加することを含む。幾つかの実施形態では、本方法は更に、物理的気相堆積処理中に生成された粒子を横方向に変位させる電場を発生させるために、第１の電極アセンブリと第２の電極アセンブリとの間に所定の電圧差を選択的に生じさせることを含む。本方法の幾つかの実施形態では、磁石は電磁石を含み、本方法は更に、物理的気相堆積処理中に生成された粒子を基板支持体から離れるように変位させる磁場を電磁石が発生させるように、電磁石に電流を選択的に印加することを含む。

【0059】

［００７２］本方法の幾つかの実施形態は更に、静的電磁場を発生させること、又は動的電磁場を発生させることを含む。本方法の幾つかの実施形態は、磁場及び電場を別々に調整することを含む。

【0060】

［００７３］本書に記載のＰＶＤ処理チャンバ及び方法は、極紫外線（ＥＵＶ）マスクブランクの製造に特に有用でありうる。ＥＵＶマスクブランクは、マスクパターンを有する反射マスクを形成するために使用される光学的に平坦な構造である。一または複数の実施形態では、ＥＵＶマスクブランクの反射面により、極紫外線等の入射光を反射させるための平坦な焦点面が形成されうる。ＥＵＶマスクブランクは、ＥＵＶレチクル等の極紫外線反射素子に構造支持体を提供する基板を含む。一または複数の実施形態では、基板は、温度が変化する間の安定性を付与するために、低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する材料からできていてよい。一または複数の実施形態に係る基板は、ケイ素、ガラス、酸化物、セラミック、ガラスセラミック、又はこれらの組み合わせ等の材料から形成されうる。

【0061】

［００７４］ＥＵＶマスクブランクは、極紫外線に対して反射性を有する構造である多層スタックを含む。多層スタックは、第１の反射層と第２の反射層の交代反射層を含む。第１の反射層と第２の反射層により、反射ペアが形成されうる。非限定的な実施形態では、多層スタックは、２０～６０個の範囲の反射ペア、合計で最大１２０個の反射層を含みうる。

【0062】

［００７５］第１の反射層と第２の反射層は、様々な材料から形成されうる。一実施形態では、第１の反射層と第２の反射層はそれぞれ、ケイ素とモリブデンから形成される。多層スタックにより、ブラッグリフレクタ又はミラーを作るために異なる光学特性を有する材料の薄層を交互に有することによって、反射性構造が形成される。例えばモリブデン及びケイ素の交互層は、例えばマルチカソードソースチャンバ内で物理的気相堆積によって形成されうる。例えばタンタル含有材料（例：ＴａＮ又はＴａＯＮ）等のＥＵＶ放射線を吸収する材料からできている吸収層も、本書に記載のチャンバ及び方法を用いる物理的気相堆積によって形成することができる。

【0063】

［００７６］幾つかの実施形態では、物理的気相堆積チャンバ内でＥＵＶマスクブランクを製造する方法が提供される。本方法は、マルチカソード物理的気相堆積チャンバ内でターゲットから材料を基板上にスパッタリングすることによって、多層リフレクタ材料の交互層を堆積させることを含み、基板はチャンバ壁によって画定された物理的気相堆積チャンバの内部容積内に配置され、内部容積は上方区分、下方区分、及び中心領域を含み、基板は中心領域を囲むシールドによって囲まれ、シールドは内面、上部及び下部を有する。本方法は更に、基板に粒子が堆積されるのを防止するために、シールドの上部に発生した電場でスパッタリング中に生成された粒子を横方向に変位させることと、基板に粒子が堆積されるのを防止するために、シールドの下部において磁場を発生させることとを含む。

【0064】

［００７７］幾つかの実施形態では、本方法は更に、電場を発生させるために、シールドの上部に位置する第１の電極アセンブリと第２の電極アセンブリとの間に所定の電圧差を選択的に生じさせることを含む。本方法は更に、磁場を発生させるように、シールドの下部に位置する電磁石に電流を選択的に印加することを含みうる。本方法は更に、静的電磁場又は動的電磁場を発生させることを含みうる。本方法は更に、磁場及び電場を別々に調整することを含みうる。

【0065】

［００７８］ここで、一実施形態に係るマルチカソードソースチャンバ５００の上部を示す図９を参照する。マルチカソードチャンバ５００は、上部アダプタ５０４によって覆われている円筒形本体部５０２を有する基礎構造５０１を含む。上部アダプタ５０４は、上部アダプタ５０４の周りに位置づけされたカソードソース５０６、５０８、５１０、５１２、及び５１４等の幾つかのカソードソースに関する規定を有する。多層スタックだけでなく、キャッピング層及び吸収体層を形成するために、マルチカソードソースチャンバ５００内で図１に関連して説明したＰＶＤ処理システム１００を用いることができる。例えば、物理的気相堆積システムは、ケイ素、モリブデン、酸化チタン、二酸化チタン、酸化ルテニウム、酸化ニオブ、ルテニウムタングステン、ルテニウムモリブデン、ルテニウムニオブ、クロム、タンタル、窒化物、化合物、又はこれらの組み合わせの層を形成しうる。幾つかの化合物を酸化物として記載したが、当然ながら、化合物には酸化物、二酸化物、酸素原子を有する原子混合物、又はこれらの組み合わせが含まれうる。

【0066】

［００７９］したがって、磁石とプラズマの相互作用でターゲットから生成される粒子に対処できるＰＶＤチャンバ及び方法が提供される。堆積処理中のターゲットからの上記荷電粒子はブランク基板に達して不良を増大させる可能性があるが、本書に記載の方法及びＰＶＤチャンバは、これらの荷電粒子が処理中に基板に達するのを防止する。本方法及び装置はまた、チャンバ壁又はシールドの表面に蓄積した粒子が基板に達することを防ぎ、不良を防止する。本方法及び装置により、マルチカソードＰＶＤシステムのＰＶＤチャンバ内でのＥＵＶマスクブランクの堆積中の不良が削減されうる。

【0067】

［００８０］この明細書全体を通じて、「一実施形態」、「特定の実施形態」、「一又は複数の実施形態」、又は、「実施形態」に対する言及は、実施形態に関連して説明されている特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。ゆえに、この明細書全体の様々な箇所で「一又は複数の実施形態で」、「特定の実施形態で」、「一実施形態で」、又は「実施形態で」などの表現は、必ずしも、本開示の同一の実施形態に言及するものではない。さらに、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、一又は複数の実施形態において任意の適切な様態で組み合わせることができる。

【0068】

［００８１］本明細書の開示は特定の実施形態を参照して説明されているが、これらの実施形態は本開示の原理及び用途の例示にすぎないことを理解されたい。本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示の方法及び装置に対して様々な改変及び変形を行い得ることが、当業者には明らかになろう。ゆえに、本開示は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内である改変例及び変形例を含むことが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】