專利名稱：用于改進(jìn)等離子體沉積和再濺射均勻性的磁場(矢勢)阱的產(chǎn)生的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及離子化物理氣相沉積(PVD)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
本文中所提供的背景描述是基于概括地呈現(xiàn)本公開的背景環(huán)境的目的。目前的所署名的發(fā)明者的工作，在背景技術(shù)部分中所描述的程度上，以及在提交申請時(shí)不可能符合現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的說明書中的方案，既不明確也不默示承認(rèn)是相對于本公開的現(xiàn)有技術(shù)。磁控系統(tǒng)中的離子化物理氣相沉積(PVD)使用平衡的磁場限制靶區(qū)域和遷移區(qū)域中的高密度等離子體。磁場通過通常位于沉積室的周緣周圍的電磁線圈或永久磁鐵而產(chǎn)生。靶區(qū)域中的等離子體通過在靶的附近產(chǎn)生的零磁點(diǎn)(其中磁場約為零)逸出并遷移。從狹窄的磁孔逸出的等離子體形成具有陡峭的徑向分布的光束。在某些條件下，產(chǎn)生了圓形的零磁以改善膜的晶片上的性能和特征中的性能。具有同軸電磁線圈組的典型的磁控系統(tǒng)形成磁場輪廓，該磁場輪廓在沉積室的中央?yún)^(qū)域有非零的磁場并隨半徑的增加磁場增強(qiáng)。在沉積室的壁上的強(qiáng)磁場使等離子體遠(yuǎn)離這些壁。然而，在中央?yún)^(qū)域的限定的磁場防止帶電物質(zhì)大量擴(kuò)散。因此，由于整個(gè)襯底上的不理想的沉積均勻性，半球形沉積和再濺射輪廓可能會(huì)出現(xiàn)。如果磁場在中央?yún)^(qū)域的周圍足夠弱以使帶電物質(zhì)能夠擴(kuò)散，則室壁附近的磁場也通常減小到無法有效限制等離子體。這將導(dǎo)致具有低離子含量的沉積通量，從而導(dǎo)致薄膜質(zhì)量差、階梯覆蓋差、以及圖案化特征連續(xù)性差。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開的一種物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)包括室。靶被布置在室中的靶區(qū)域中?；哂杏糜谥我r底的表面，并且被布置在室的襯底區(qū)域中。遷移區(qū)域位于靶區(qū)域和襯底區(qū)域之間。N個(gè)同軸線圈布置于與該基座表面平行并在基座下方的第一平面上。M個(gè)同軸線圈布置于與該基座相鄰。N和M是大于零的整數(shù)。N個(gè)電流分別在N個(gè)同軸線圈中沿第一方向流動(dòng)，且M個(gè)電流分別在M個(gè)同軸線圈中沿與第一方向相反的第二方向流動(dòng)。在其他特征中，M個(gè)同軸線圈被布置于與基座的表面平行且在基座表面的上方的第二平面上。在其他特征中，M個(gè)同軸線圈被布置于與基座的表面平行且在基座表面的下方的第二平面上。
在其他特征中，M個(gè)同軸線圈中的至少一些被布置在與基座的表面平行且在基座表面的下方的第二平面上，以及M個(gè)同軸線圈的剩余的一些被布置在與基座表面平行且在基座表面的上方的第三平面上。在其他特征中，N個(gè)同軸線圈和M個(gè)同軸線圈在室中在襯底上方產(chǎn)生磁場阱。磁場阱通常呈“U”形且在基座的頂表面居中。零磁位于磁場阱內(nèi)。強(qiáng)磁場位于磁場阱的外面。在其他特征中，Nf同軸線圈中的至少一個(gè)具有第一直徑,M個(gè)同軸電纜線圈中的至少一個(gè)具有第二直徑，且第二直徑大于第一直徑。靶包括中空陰極磁控管(HCM)。M個(gè)電流中的最小者大于N個(gè)電流中的最大者。M個(gè)電流中的最小者是N個(gè)電流中的最大者的約2倍大。N個(gè)同軸線圈和M個(gè)同軸線圈分別被布置在基座的表面的下方和上方的0-6英寸處。
在其他特征中，該M個(gè)同軸線圈中的至少一些和N個(gè)同軸線圈被布置在基座表面的下方且共面。該M個(gè)同軸線圈中的至少一些和N個(gè)同軸線圈被布置在基座表面的下方0-6英寸處。該M個(gè)同軸線圈中的至少一些和N個(gè)同軸線圈被布置在基座表面的下方約I英寸處。一種操作物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)的方法，該方法包括布置N個(gè)同軸線圈在與PVD系統(tǒng)的室中的基座的表面平行且在基座的下方的第一平面上；布置M個(gè)同軸線圈與該基座相鄰；以及通過將N個(gè)電流分別供應(yīng)給N個(gè)同軸線圈和將M個(gè)電流分別供應(yīng)給M個(gè)同軸線圈，使得在該襯底上方產(chǎn)生磁場阱。N和M是大于零的整數(shù)。N個(gè)電流在N個(gè)同軸線圈中以第一方向流動(dòng)，且M個(gè)電流在M個(gè)同軸線圈中沿與第一方向相反的第二方向流動(dòng)。在其他特征中，布置M個(gè)同軸線圈包括布置M個(gè)同軸線圈在與襯底的表面平行且在基座的表面的上方的第二平面上。在其他特征中，布置M個(gè)同軸線圈布置包括布置M個(gè)同軸線圈在與襯底表面平行且在基座表面的下方的第二平面上。在其他特征中，布置M個(gè)同軸線圈包括布置該M個(gè)同軸線圈中的至少一些在與基座的表面平行且在基座的表面的下方的第二平面上，并且布置該M個(gè)同軸線圈中的其余一些在與基座表面平行且在基座的表面的上方的第三平面上。在其他特征中，磁場阱通常呈“U”形并且在基座的頂表面上居中。零磁位于磁場內(nèi)。強(qiáng)磁場位于磁場外。在其他特征中，Nf同軸線圈中的至少一個(gè)具有第一直徑，M個(gè)同軸線圈中的至少
一個(gè)具有第二直徑，且第二直徑大于第一直徑。在其他特征中，PVD系統(tǒng)包括中空陰極磁控(HCM)靶。M個(gè)電流中的最小者大于N個(gè)電流中的最大者。將該M個(gè)同軸線圈中的至少一些和N個(gè)同軸線圈分別布置于基座的表面的上方和下方的0-6英寸處。在其他特征中，將該M個(gè)同軸線圈中的至少一些和N個(gè)同軸線圈布置于基座的表面的下方且共面。將該M個(gè)同軸線圈中的至少一些和N個(gè)同軸線圈布置于基座表面下方的0-6英寸處。將該M個(gè)同軸線圈中的至少一些和N個(gè)同軸線圈布置在基座的表面下方約I英寸處。本公開的適用性的其它領(lǐng)域從下文提供的詳細(xì)描述將變得顯而易見。但應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)描述和具體實(shí)施例僅作為說明的目的，并非旨在限制本公開的范圍。


根據(jù)詳細(xì)描述和附圖將更充分地理解本公開，其中圖1-2是根據(jù)本公開所述的物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)的橫截面示意圖；圖3包括顯示磁約束磁勢的第一示意圖和顯示等離子體密度的第二示意圖；圖4是顯示歸一化單位(NU)表示的蝕刻速率作為基座下方的同軸線圈的內(nèi)徑的函數(shù)的示意圖；圖5是顯示NU表示的沉積速率作為基座下方的同軸線圈的內(nèi)徑的函數(shù)的示意圖；圖6和圖7是顯示在室中的上部的和下部的同軸線圈上的具有相反極性的模擬的歸一化磁場強(qiáng)度和磁阱的示意圖；以及·圖8顯示腐蝕速率輪廓。
具體實(shí)施例方式下面的描述在本質(zhì)上僅僅是說明性的，并不意圖以任何方式限制本公開、本公開的應(yīng)用或本公開的用途。為清楚起見，在附圖中將使用相同的參考數(shù)字以標(biāo)記相似的組成部分。如本文所用的，短語A、B和C中的至少一個(gè)應(yīng)解釋為指使用非獨(dú)占性的邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。但應(yīng)當(dāng)理解，在不會(huì)改變本公開的原則下方法中的步驟可以以不同的順序執(zhí)行?，F(xiàn)在參照圖1，顯示了示例性的PVD系統(tǒng)。正如可以理解的，雖然中空陰極磁控管(HCM) PVD系統(tǒng)10被示出，但是本公開適用于其他PVD系統(tǒng)。HCM PVD系統(tǒng)10包括室11，通常圍繞中央軸線12對稱，并且一般包括陰極和陽極。陰極包括靶14，靶14提供待沉積到襯底16上的材料。僅作為示例，靶14可以由鋁、鉭、鈦、銅或其他合適的靶材料制成。對于HCM的應(yīng)用，靶14可以具有如圖所示的中空的非平面形狀，但可構(gòu)思其他結(jié)構(gòu)。通過引入如氬氣等等離子體原料氣體進(jìn)入陰極的容器部18在HCMPVD系統(tǒng)10中產(chǎn)生等離子體。僅作為示例，可以施加負(fù)偏壓到陰極，同時(shí)保持該室在接地電位。僅作為示例，電壓源(圖中未示出)可以提供跨越靶14和適配器環(huán)的負(fù)的直流電壓?？墒乖撨m配器環(huán)和室11連接到機(jī)殼接地或其它參考電位。陽極通常允許浮地。換句話說，既不使陽極接地也不將其偏置。其結(jié)果是穿過等離子體原料氣體產(chǎn)生電場。僅作為示例，負(fù)偏壓可以是約-100VDC到-600VDC，但也可以使用其他的偏置電壓。在陰極上的負(fù)偏壓加速所形成的等離子體的正離子朝向靶14以從靶區(qū)域22的靶上濺射原子。濺射的原子可能成為電離的或可能不成為電離的，且其中的部分隨后通過遷移區(qū)域24行進(jìn)到布置在襯底區(qū)域30中的襯底16上。一個(gè)或多個(gè)永久磁鐵50可以相對于中心軸12旋轉(zhuǎn)以在室11的靶區(qū)域中提供旋轉(zhuǎn)的磁場。也可以使用電磁線圈或永久磁鐵以控制室11中的各點(diǎn)的磁場。由于襯底16通常是圓形的襯底，因此可以使用同軸電磁線圈或永久磁鐵陣列。將一個(gè)或多個(gè)電磁線圈或永久磁鐵52、54、56和58布置在靶區(qū)域22中以控制靶區(qū)域22中的磁場。同樣地，將一個(gè)或多個(gè)電磁線圈或永久磁鐵60和62布置在遷移區(qū)域24以控制在遷移區(qū)域24中的磁場。同樣地，將一個(gè)或多個(gè)電磁線圈(圖中未示出)或永久磁鐵布置在襯底區(qū)域30中以控制襯底區(qū)域30中的磁場。根據(jù)本公開，分別使用N個(gè)第一和M個(gè)第二同軸線圈100和110，在襯底16的周邊中產(chǎn)生磁場(勢)阱80。磁場阱80通過具有被非常強(qiáng)的磁場的區(qū)域包圍的大致為零磁場的區(qū)域定義。帶電物質(zhì)可以在磁場阱80內(nèi)相當(dāng)自由地移動(dòng)，但不能輕易地逃脫。在襯底16附近產(chǎn)生的具有適當(dāng)?shù)闹睆?約等于襯底16的直徑)的磁場阱80使離子能夠自由分配到襯底16上，同時(shí)被限制在由襯底直徑所跨越的空間。
為了產(chǎn)生磁場阱80，將具有N個(gè)第一同軸線圈直徑的N個(gè)第一同軸線圈100布置在襯底區(qū)域30中的襯底16的下方，其中N是大于零的整數(shù)。將具有M個(gè)第二同軸線圈直徑的M個(gè)第二同軸線圈110布置在靶區(qū)域22中的襯底16的上方，其中M是大于零的整數(shù)。N個(gè)第一同軸線圈直徑可以是相同的或不同的。M個(gè)第二同軸線圈直徑可以是相同的或不同的。在第一個(gè)示例中，N個(gè)第一同軸線圈100的直徑小于M個(gè)第二同軸線圈110的直徑。僅作為示例，N個(gè)第一同軸線圈100的直徑可以是約8-12英寸而M個(gè)第二同軸線圈110的直徑可以是16-30英寸，但也可以使用其它尺寸。在另一個(gè)示例中，N個(gè)第一同軸線圈100可以具有約等于襯底16的直徑的直徑而M個(gè)第二同軸線圈110可以具有為襯底16的直徑的T倍的直徑，其中T大于或等于I。電流源111分別提供在N個(gè)第一同軸線圈100中的每一個(gè)中沿第一方向流動(dòng)的N個(gè)電流。電流源111分別提供在M個(gè)第二同軸線圈100中的每一個(gè)中沿第二方向流動(dòng)的M個(gè)電流。該第一方向與該第二方向相反。在一些不例中，由N個(gè)第一同軸線圈產(chǎn)生的磁場的總和與由M個(gè)第二同軸線圈產(chǎn)生的磁場的總和相反。在其他示例中，當(dāng)N或者M(jìn)大于I時(shí)，可以將額外的線圈在同一平面上徑向地向外彼此對齊布置或軸向地朝頂部彼此對齊布置。當(dāng)相對于在M個(gè)第二同軸線圈110中流動(dòng)的M個(gè)電流在N個(gè)第一同軸線圈100中的N個(gè)電流以相反的方向流動(dòng)時(shí),磁場在N個(gè)第一同軸線圈直徑內(nèi)抵消并在N個(gè)第一同軸線圈的直徑之外增加。具有合適的直徑和電流大小，可以產(chǎn)生磁場阱80?？梢酝ㄟ^改變電流幅值和同軸線圈直徑調(diào)整阱半徑?？梢韵鄬τ贜個(gè)電流的大小調(diào)整M個(gè)電流的大小。僅作為示例，M個(gè)電流中的最小者可以是N個(gè)電流中的最大者的約2倍大。此外，提供給N個(gè)第一同軸線圈的N個(gè)電流可以具有相同的或不同的電流值。同樣地，提供給M個(gè)第二同軸線圈的M個(gè)電流可具有相同的或不同的電流值。僅作為示例，第一和第二同軸線圈100、110可以分別在襯底16的下方和上方隔開大致相同的距離。在一個(gè)示例中，分別將N個(gè)第一同軸線圈100和M個(gè)第二同軸線圈110布置在襯底16的下方和上方的0-6英寸處。在襯底16的周邊產(chǎn)生的磁場阱80使得在襯底16的表面上產(chǎn)生高密度均勻的等離子體，這導(dǎo)致了高質(zhì)量均勻的膜沉積。在襯底16的下方的N個(gè)第一同軸線圈100和在襯底16的上方的M個(gè)第二同軸線圈運(yùn)行方向互相相反的電流。通過調(diào)制磁場阱80的強(qiáng)度和尺寸，可以實(shí)現(xiàn)均勻的沉積和再濺射輪廓。僅作為示例，PVD系統(tǒng)10可沉積鉭/氮化鉭(Ta/TaN)阻擋膜(銅(Cu)的籽晶層沉積在其上)。通常使用不同的設(shè)備將電鍍Cu沉積在籽晶層上。臺階覆蓋性和勢壘層的均勻性得到改善?，F(xiàn)在參照圖2，顯示了 PVD系統(tǒng)10’?？梢岳斫?，相對于襯底16可以將N個(gè)第一同軸線圈100’和M個(gè)第二同軸線圈110和110’布置在其他位置。例如在圖2的示例中，M個(gè)第二同軸線圈11(V中的一個(gè)或多個(gè)和N個(gè)第一同軸線圈100’可以位于襯底16的下方的一個(gè)或多個(gè)平面上。如圖I所示，如果使用的話，M個(gè)第二同軸線圈110中的其余線圈可位于在襯底上方的平面上。在其他示例中，所有的M個(gè)第二同軸線圈被布置在襯底的下方。當(dāng)相對于M個(gè)第二同軸線圈110和110'中流動(dòng)的M個(gè)電流，在N個(gè)第一同軸線圈100’中N個(gè)電流以相反的方向流動(dòng)時(shí)，磁場在線圈直徑的內(nèi)部抵消并在線圈的直徑的外面增加。有了合適的直徑和電流大小，可以產(chǎn)生磁場阱80’?？赏ㄟ^改變電流大小、線圈位置、以及第一和第二同軸線圈直徑調(diào)整磁場阱80’的半徑。例如，可以將M個(gè)第二同軸線圈11(V中的一些和N個(gè)第一同軸線圈1 00’布置在襯底下方的約O" -6"處。在一個(gè)示例中，可以將M個(gè)第二同軸線圈110’的一些和N個(gè)第一同軸線圈100’布置在襯底下方的約I"處，N個(gè)第一同軸電纜線圈100’的內(nèi)徑和外徑可以分別是12712. 7”，并且M個(gè)第二同軸線圈110’的內(nèi)徑和外徑可以分別是13. 7714. 7”，但可以使用其他值。如本文所使用的，約是指+/-0. 25”。如上所述，可以將M個(gè)第二同軸線圈110中的其余線圈布置在襯底的上方。N個(gè)第一同軸線圈100’和M個(gè)第二同軸線圈110’運(yùn)行相對于彼此方向相反的電流。具有了通過其他線圈或磁鐵(如電磁線圈或永久磁鐵52，54，56，58，60和/或62 )產(chǎn)生的磁場，就可以形成大于晶片尺寸的磁勢阱以促進(jìn)等離子體的分布?，F(xiàn)在參照圖3，示出了室11的橫截面視圖、顯示磁約束磁勢的第一示意圖以及顯示等離子體密度的第二示意圖。使用N個(gè)第一同軸線圈和M個(gè)第二同軸線圈100和110(或100’和110、110’)，可以產(chǎn)生可控的勢壘。通過改變流過M個(gè)第二同軸線圈110或110’和/或N個(gè)第一同軸線圈100或100’的電流的大小、流過M個(gè)第二同軸線圈110或11(V中的電流與流過N個(gè)第一同軸線圈100或100’的電流的比率、N個(gè)第一同軸線圈100和/或M個(gè)第二同軸線圈110(或100’和110、110’)的直徑、和/或N個(gè)第一同軸線圈100和M個(gè)第二同軸線圈110 (或100’和110、110’ )的直徑的比率，可以調(diào)整勢壘的形狀。勢壘可以在整個(gè)襯底16上相對恒定，或可以具有合乎期望的恒定的或可變的斜坡?，F(xiàn)在參考圖4和5，當(dāng)使用如上所描述的同軸線圈配置時(shí)，提供更均勻的蝕刻和沉積速率。在圖4中，顯示了歸一化單位(NU)的蝕刻速率作為N個(gè)第一同軸線圈100的直徑的函數(shù)變化。在圖5中，顯示了 NU的沉積速率作為N個(gè)第一同軸線圈100的直徑的函數(shù)變化。實(shí)現(xiàn)了整個(gè)襯底16上的改進(jìn)的沉積和蝕刻對稱性?，F(xiàn)在參考圖6-8，顯示了另一種回蝕刻工藝的示例。在圖6和7中的模擬圖分別顯示室中在相反的電磁同軸線圈極性下的磁場強(qiáng)度和磁阱。在圖8中顯示蝕刻速率輪廓。在這個(gè)示例中，兩個(gè)圓形的零點(diǎn)通過交替N個(gè)第一同軸線圈100和M個(gè)第二同軸線圈110的極性而產(chǎn)生。當(dāng)兩個(gè)零區(qū)域彼此接近時(shí)，就形成磁場阱120。襯底16被布置在靠近磁場阱120的底部處。圖6中的磁場強(qiáng)度的模擬映射圖示出磁場阱120和襯底16的相對位置。在接近零磁場阱120內(nèi)，帶電物質(zhì)相對地不受磁場的影響，從而導(dǎo)致用于濺射應(yīng)用的優(yōu)異的離子的均勻性。在圖8中，顯示整個(gè)襯底16的蝕刻速率輪廓的線掃描，其具有帶有I-ο標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%的優(yōu)異的再濺射非均勻性。
本公開的廣泛教導(dǎo)可以在各種形式下實(shí)施。因此，雖然本公開包括特定示例，由于對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言在對附圖、說明書和隨附權(quán)利要求書的研究時(shí)，其他的修改變得顯 而易見，因此本公開的真實(shí)范圍不應(yīng)受到限制。
權(quán)利要求
1.一種物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)，其包括 室; 布置在所述室的靶區(qū)域中的靶； 基座，其具有用于支撐襯底的表面并布置在所述室的襯底區(qū)域中，其中，遷移區(qū)域位于所述靶區(qū)域和所述襯底區(qū)域之間； N個(gè)同軸線圈，其被布置在與所述基座的所述表面平行且在所述基座的下方的第一平面上； M個(gè)同軸線圈，其中N和M是大于零的整數(shù)，以及 其中N個(gè)電流分別在所述N個(gè)同軸線圈中以第一方向流動(dòng)，且M個(gè)電流分別在所述M個(gè)同軸線圈中以與所述第一方向相反的第二方向流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述M個(gè)同軸線圈被布置在與所述基座的所述表面平行且在所述基座的所述表面的上方的第二平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述M個(gè)同軸線圈被布置在與所述基座的所述表面平行且在所述基座的所述表面的下方的第二平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVD系統(tǒng)，其中 所述M個(gè)同軸線圈中的至少一些被布置在與所述基座的所述表面平行且在所述基座的所述表面的下方的第二平面上，以及 所述M個(gè)同軸線圈中的剩余的一些被布置在與所述基座的所述表面平行和在所述基座的所述表面的上方的第三平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述N個(gè)同軸線圈和所述M個(gè)同軸線圈在所述室中的所述襯底上方產(chǎn)生磁場阱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PVD系統(tǒng)，其中 所述磁場阱通常呈“U”形，并且居中于所述基座的所述表面； 零磁位于所述磁場阱的內(nèi)部；以及 強(qiáng)磁場位于所述磁場阱的外部。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVD系統(tǒng)，其中 所述N個(gè)同軸線圈中的至少一個(gè)具有第一直徑， 所述M個(gè)同軸線圈中的至少一個(gè)具有第二直徑，其中，所述第二直徑大于所述第一直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVD系統(tǒng)，其中，N大于1，且其中所述N個(gè)電流中的至少一個(gè)與所述N個(gè)電流中的其他的一個(gè)具有不同的大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述靶包括中空陰極磁控管(HCM)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述M個(gè)電流中的最小的一個(gè)大于所述N個(gè)電流中的最大的一個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述M個(gè)電流中的最小的一個(gè)大于或等于所述N個(gè)電流中的最大的一個(gè)的約2倍。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述N個(gè)同軸線圈和所述M個(gè)同軸線圈分別被布置在所述基座的所述表面的下方和上方的0-6英寸處。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述M個(gè)同軸線圈中的至少一些與所述N個(gè)同軸線圈共面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述M個(gè)同軸線圈中的所述至少一些和所述N個(gè)同軸線圈被布置在所述基座的所述表面的下方的0-6英寸處。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述M個(gè)同軸線圈中的所述至少一些和所述N個(gè)同軸線圈被布置在所述基座的所述表面的下方的約I英寸處。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVD系統(tǒng)，其中，所述PVD系統(tǒng)用于沉積鉭/氮化鉭阻擋膜。
17.一種操作物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)的方法，其包括 布置N個(gè)同軸線圈在與PVD系統(tǒng)的室中的基座的襯底支承表面平行且在所述基座的下方的第一平面上； 布置M個(gè)同軸線圈與所述基座相鄰，其中，N和M是大于零的整數(shù)；以及 通過分別將N個(gè)電流供應(yīng)給所述N個(gè)同軸線圈，以及通過分別將M個(gè)電流供應(yīng)給所述M個(gè)同軸線圈,在襯底的上方產(chǎn)生磁場講， 其中，所述N個(gè)電流在所述N個(gè)同軸線圈中以第一方向流動(dòng)，且所述M個(gè)第二電流在所述M個(gè)同軸線圈中以與所述第一方向相反的第二方向流動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，布置所述M個(gè)同軸線圈包括布置所述M個(gè)同軸線圈在與所述基座的所述表面平行且在所述基座的所述表面的上方的第二平面上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，布置所述M個(gè)同軸線圈包括布置所述M個(gè)同軸線圈在與所述基座的所述表面平行且在所述基座的所述表面的下方的第二平面上。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，布置所述M個(gè)同軸線圈包括 布置所述M個(gè)同軸線圈中的至少一些在與所述基座的所述表面平行且在所述基座的所述表面的下方的第二平面上；以及 布置所述M個(gè)同軸線圈中的剩余的一些在與所述基座的所述表面平行且在所述基座的所述表面的上方的第三平面上。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中 所述磁場阱通常呈“U”形，并且居中于所述基座的所述襯底支承表面； 零磁位于所述磁場阱的內(nèi)部；以及 強(qiáng)磁場位于所述磁場阱的外部。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中 所述N個(gè)同軸線圈中的至少一個(gè)具有第一直徑，以及 所述M個(gè)同軸線圈中的至少一個(gè)具有第二直徑，其中，所述第二直徑大于所述第一直徑。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，N大于一，且其中所述N個(gè)電流中的至少一個(gè)與所述N個(gè)電流中的其他的一個(gè)具有不同的大小。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述PVD系統(tǒng)包括中空陰極磁控管(HCM)靶。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述M個(gè)電流中的最小的一個(gè)大于所述N個(gè)電流中的最大的一個(gè)。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述N個(gè)同軸線圈和所述M個(gè)同軸線圈分別被布置在所述基座的所述表面的下方和上方的0-6英寸處。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述M個(gè)同軸線圈中的至少一些和所述N個(gè)同軸線圈共面。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述M個(gè)同軸線圈中的所述至少一些和所述N 個(gè)同軸線圈被布置在所述基座的所述表面的下方的0-6英寸處。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述M個(gè)同軸線圈中的所述至少一些和所述N個(gè)同軸線圈被布置在所述基座的所述表面的下方的約I英寸處。
30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括沉積鉭/氮化鉭阻擋層。
全文摘要
一種物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)，其包括室和布置于該室的靶區(qū)域中的靶。基座具有用于支撐襯底的表面，并且被布置于室的襯底區(qū)域中。遷移區(qū)域位于該靶區(qū)域和該襯底區(qū)域之間。N個(gè)同軸線圈被布置在與該基座的表面平行且在該基座的下方的第一平面上。M個(gè)同軸電纜線圈被布置與該基座相鄰。N個(gè)電流分別在同軸線圈中沿第一方向流動(dòng)，M個(gè)電流分別在同軸線圈中沿與第一方向相反的第二方向流動(dòng)。
文檔編號C23C14/35GK102959123SQ201180030093
公開日2013年3月6日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者吳里奇, 伊?xí)r塔克·卡里姆, 邱華潭, 樸凱金, 周春明, 卡蒂克·科林吉瓦蒂 申請人:諾發(fā)系統(tǒng)公司