| 主权项 |
1.一种沈积系统,用以在一基板上的大深宽比例之 特征部中形成薄膜,包含: 一处理室; 一基板夹具,耦合于该处理室,用以支撑该基板; 一电浆源,耦合于该处理室,用以在该处理室之中 形成一电浆;及 一金属源,耦合于该处理室,用以将一金属通入到 该处理室; 其中该电浆源与该金属源系用以使该基板之上的 金属密度与电浆密度之间的比例小于一。 2.如申请专利范围第1项之沈积系统,更包含: 一气体注入系统,耦合于该处理室,用以通入一惰 性气体。 3.如申请专利范围第2项之沈积系统,其中该惰性气 体包括一稀有气体。 4.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该电浆密 度之特征系在于电子密度或离子密度。 5.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该比例在 该基板之表面的各处实质一致。 6.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该比例呈 时间的函数变化。 7.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中以f(x,y)表 示该基板之上的该电浆密度之空间分布、以g(x,y) 表示该金属密度之空间分布、及x与y代表与该基 板之表面平行的二维直线座标系统,其中该函数g(x ,y)为实质相似于该函数f(x,y)的函数。 8.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该电浆源 包括一个或更多之电浆产生元件。 9.如申请专利范围第8项之沈积系统,其中该一个或 更多之电浆产生元件系选择自由电容耦合电浆产 生元件、电感耦合电浆产生元件、赫利康电浆产 生元件、电子回旋共振器电浆产生元件、与表面 波电浆产生元件所构成之群组。 10.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该电浆 源包括电极或螺旋线圈的至少一个、或两者。 11.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该电浆 源系用以产生高密度电浆。 12.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该电浆 源用以产生超过1012cm-3的电浆密度。 13.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该电浆 源包括一第一电浆产生元件与一第二电浆产生元 件,其中使该第一产生元件与该第二产生元件耦合 于该处理室,俾能进行调整或控制该基板之上的该 电浆密度之空间分布的至少一个。 14.如申请专利范围第13项之沈积系统,其中使该第 一电浆产生元件耦合于该处理室之下部的周边,且 使该第二电浆产生元件耦合于该处理室之上部的 周边。 15.如申请专利范围第13项之沈积系统,其中 使该第一电浆产生元件耦合于该处理室之下部的 周边,及 使该第二电浆产生元件耦合于该处理室之上表面 。 16.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该金属 源包括分散之金属源,其用以进行调整或控制该基 板之上的该金属密度之空间分布的至少一个。 17.如申请专利范围第16项之沈积系统,其中该分散 之金属源包括位在该处理室之周边的周围之一个 或更多之金属标靶。 18.如申请专利范围第16项之沈积系统,其中使该一 个或更多之金属标靶耦合于一直流(DC)电源。 19.如申请专利范围第16项之沈积系统,其中该一个 或更多之金属标靶包括耦合于一电源的复数之标 靶,该电源用以交替且相继地供电给该复数之标靶 的每一个。 20.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该金属 源包括耦合于一直流(DC)电源的一金属标靶。 21.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该金属 源包含铝、铜、钽、或钛中之至少一个的金属源 。 22.如申请专利范围第1项之沈积系统,更包含: 一缓冲装置,耦合于该处理室,用以调整该处理室 中的该基板之上的该金属密度或该电浆密度中的 至少一个。 23.如申请专利范围第22项之沈积系统,其中使该缓 冲装置耦合于该处理室之上表面。 24.如申请专利范围第22项之沈积系统,其中该缓冲 装置包括平坦型、凸型、或凹型中的至少一个。 25.如申请专利范围第22项之沈积系统,其中藉由直 流(DC)或交流(AC)电中的至少一个以使该缓冲装置 呈电性偏压。 26.如申请专利范围第22项之沈积系统,更包含: 一磁铁系统,耦合于该缓冲装置,且用以调整该处 理室中的该基板之上的该金属密度或该电浆密度 中的至少一个。 27.如申请专利范围第26项之沈积系统,其中该磁铁 系统包括永久磁铁阵列或电磁铁中的至少一个。 28.如申请专利范围第26项之沈积系统,其中该磁铁 系统包括旋转磁铁系统或固定磁铁系统中的至少 一个。 29.如申请专利范围第22项之沈积系统,其中该缓冲 装置为可平移的。 30.如申请专利范围第29项之沈积系统,其中在实质 垂直于该基板的方向上平移该缓冲装置。 31.如申请专利范围第22项之沈积系统,其中使该缓 冲装置耦合于一冷却系统、一加热系统、或两者 。 32.如申请专利范围第1项之沈积系统,更包含: 一磁铁系统,耦合于该处理室,用以调整该处理室 之中的该基板上的该金属密度或该电浆密度中之 至少一个。 33.如申请专利范围第32项之沈积系统,其中该磁铁 系统包括永久磁铁阵列或电磁铁中的至少一个。 34.如申请专利范围第32项之沈积系统,其中该磁铁 系统包括旋转磁铁系统或固定磁铁系统中的至少 一个。 35.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该基板 夹具系用以使该基板呈电性偏压。 36.如申请专利范围第35项之沈积系统,其中使基板 夹具耦合于一射频(RF)产生器。 37.如申请专利范围第1项之沈积系统,更包含: 一控制系统,耦合于该处理室、该基板夹具、该电 浆源、与该金属源,且用以进行以下至少一个:调 整、监测、或控制该沈积系统。 38.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该处理 室系用以产生范围约从1 mTorr至100 mTorr的一压力; 该电浆源系用以产生约等于或大于1012cm-3的该电 浆密度;该金属源耦合于一直流(DC)电源,且用以藉 由约1至4kW的DC功率而产生约等于或小于1012cm-3的 该金属密度;且该基板夹具系耦合于一射频(RF)产 生器,且用以藉由约0至1000 W的RF功率而使该基板呈 偏压。 39.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该处理 室系用以产生范围约从1 mTorr至100 mTorr的一压力; 该金属源耦合于一直流(DC)电源,且用以藉由约等 于该电浆源产生该电浆密度所用之约2至6 kW的DC功 率,以产生该金属密度;且该基板夹具耦合于一射 频(RF)产生器,且用以藉由约300至800 W的RF功率而使 该基板呈偏压。 40.如申请专利范围第1项之沈积系统,其中该处理 室系用以产生范围约从1 mTorr至100 mTorr的一压力、 使该金属源耦合于一直流(DC)电源且用以藉由约等 于该电浆源产生该电浆密度所用之约1至6 kW的DC功 率产生该金属密度、及使该基板夹具耦合于一射 频(RF)产生器且用以藉由约0至1000 W的RF功率而使该 基板呈偏压。 41.一种金属薄膜沈积方法,用以将金属薄膜沈积于 一基板上的大深宽比例之特征部中,包含以下步骤 : 一基板的配置步骤,在一沈积系统之中的一基板夹 具之上配置该基板; 一电浆的形成步骤,利用一电浆源在该沈积系统之 内形成具有一电浆密度的一电浆; 一金属的通入步骤,利用一金属源将具有一金属密 度的一金属通入该沈积系统之内; 一比例的建立步骤,建立该基板之上的该金属密度 对该电浆密度的一比例,而该比例约等于或小于一 ;及 一保角沈积的进行步骤,在该基板之上的该特征部 之内进行均匀性在正、负百分之二十五之内的一 保角沈积。 42.如申请专利范围第41项之金属薄膜沈积方法,其 中该比例的建立步骤包括利用该电浆源调整该电 浆密度。 43.如申请专利范围第41项之金属薄膜沈积方法,其 中该比例的建立步骤包括利用该金属源调整该金 属密度。 44.如申请专利范围第41项之金属薄膜沈积方法,其 中该比例的建立步骤包括局部地在该基板之上建 立该比例。 45.如申请专利范围第44项之金属薄膜沈积方法,其 中局部地在该基板之上建立该比例包括以暂时的 方式建立该比例。 46.如申请专利范围第41项之金属薄膜沈积方法,其 中该比例的建立步骤包括以暂时的方式建立该比 例。 47.如申请专利范围第41项之金属薄膜沈积方法,其 中该保角沈积的进行步骤包括沈积一薄膜,而此薄 膜在基板之上的最大厚度系小于特征部之宽度的 一半。 48.如申请专利范围第47项之金属薄膜沈积方法,其 中该保角沈积的进行步骤包括沈积一薄膜,而此薄 膜在基板之上的最大厚度小于特征部之宽度的约 十分之一。 49.一种薄膜沈积方法,用以将薄膜沈积于一基板上 的大深宽比例之特征部中,包含以下步骤: 一基板的配置步骤,在一沈积系统之中的一基板夹 具之上配置该基板; 一涂布材料源的提供步骤,提供具有一涂布材料游 离电位之一涂布材料的一涂布材料源给该沈积系 统; 一处理气体的通入步骤,将具有大于该涂布材料游 离电位之一游离电位的一处理气体通入到该沈积 系统之中; 一电浆的形成步骤,利用一电浆源而藉由该处理气 体在该沈积系统之内形成具有一电浆密度的一电 浆; 一涂布材料的通入步骤,利用该涂布材料源而将具 有一涂布材料密度的涂布材料通入该沈积系统之 内; 一比例的建立步骤,建立该基板之上的该涂布材料 密度对该电浆密度的一比例,而该比例不大于一; 及 一保角沈积的进行步骤,在该基板之上的该特征部 之内进行均匀性在正、负百分之二十五之内的一 保角沈积。 50.如申请专利范围第49项之薄膜沈积方法,其中该 比例在该基板之表面的各处实质一致。 51.如申请专利范围第49项之薄膜沈积方法,其中该 电浆源系用以产生超过1012cm-3的电浆密度。 52.如申请专利范围第49项之薄膜沈积方法,其中该 保角沈积的进行步骤包括沈积一薄膜,而此薄膜在 基板之上的最大厚度系小于特征部之宽度的一半 。 53.如申请专利范围第49项之薄膜沈积方法,其中保 角沈积的进行步骤包括沈积一薄膜,而此薄膜在基 板之上的最大厚度小于特征部之宽度的约十分之 一。 54.一种薄膜沈积系统,用以在一基板上的大深宽比 例之特征部中形成一薄膜,包含: 一处理室; 一基板夹具,耦合于该处理室,且用以支撑该基板; 一电浆源,耦合于该处理室,且用以在该处理室之 中形成一电浆;及 一涂布材料源,耦合于该处理室,且用以将该涂布 材料通入到该处理室,其中该涂布材料具有一涂布 材料游离电位; 一气体注入系统,耦合于该处理室,且用以通入一 处理气体,该处理气体具有大于该涂布材料游离电 位之一游离电位;及 一控制器,耦合于该电浆源、及该涂布材料源,且 用以建立在该基板上之该涂布材料密度与该电浆 密度间之不大于一的比例,以及在该基板上的一特 征部内进行该涂布材料之保角沈积,该保角沈积具 有小于或等于正、负百分之二十五之内的均匀性 。 图式简单说明: 图1显示根据本发明之一实施例的沈积系统之概略 图。 图2显示与基板的上表面平行之座标系统。 图3A显示根据本发明之另一实施例的沈积系统之 概略图。 图3B显示图3A所示之沈积系统的上视图。 图4显示根据本发明之另一实施例的沈积系统之概 略图。 图5显示根据本发明之另一实施例的沈积系统之概 略图。 图6显现根据本发明之一实施例的大深宽比例之特 征部之中的金属之深保角沈积的进行方法。 图7显现高密度电浆之中的金属与背景气体离子之 例示性的离子化百分比。 图8A显示始自特征部之内部点的视界角。 图8B显现具有2.25之深宽比例的三维之特征部之内 的金属之正视化中性通量的例示性之表面图。 图8C显现具有8之深宽比例的三维之特征部之内的 金属之正规化中性通量的例示性之表面图。 图9A提供沈积机制与处理对平场之内的离子刺激 奈米尺度之沈积的沈积速率与覆盖率之贡献的示 意图。 图9B提供沈积机制与处理对特征部之内的离子刺 激奈米尺度之沈积的沈积速率与覆盖率之贡献的 示意图。 图10A显现第一处理状态之特征部侧壁对底部的覆 盖率与特征部底部对平场的覆盖率。 图10B显现第二处理状态之特征部侧壁对底部的覆 盖率与特征部底部对平场的覆盖率。 图10C显现第三处理状态之特征部侧壁对底部的覆 盖率与特征部底部对平场的覆盖率。 图10D显现第四处理状态之特征部侧壁对底部的覆 盖率与特征部底部对平场的覆盖率。 图10E显现第五处理状态之特征部侧壁对底部的覆 盖率与特征部底部对平场的覆盖率。 图10F显现第六处理状态之特征部侧壁对底部的覆 盖率与特征部底部对平场的覆盖率。 图10G显现第七处理状态之特征部侧壁对底部的覆 盖率与特征部底部对平场的覆盖率。 图10H显现第八处理状态之特征部侧壁对底部的覆 盖率与特征部底部对平场的覆盖率。 图11显现出覆盖率为金属密度之函数的例示性制 程窗口。 图12A为具有根据习知技术之方法所沈积之阻障层 的接触通孔之横剖面图。 图12B为具有根据本发明之某些实施例的方法与设 备所沈积之阻障层的接触通孔之横剖面图。 |
