| 主权项 |
1.一种离子化物理气相沈积设备,用以处理半导体 基板,包含: 一真空室,以一真空室壁为界,该真空室之中具有 一电浆处理空间与一基板支座,而该基板支座用以 支持面向该电浆处理空间以供处理的一半导体基 板; 一磁控管溅镀阴极,包括:一中空圆柱形溅镀标靶, 其具有与该真空室之内部相通的一溅镀面;一DC电 源,位在该真空室之外部而电连接于该溅镀标靶; 及一磁铁组件,位在该溅镀标靶之后面; 其中该溅镀标靶系包围着位在该真空室之内且邻 接于该电浆处理空间的一圆柱形电浆源体,该溅镀 标靶在该圆柱形电浆源体的相对两端处具有两个 开口端; 其中该磁铁组件系位在该电浆源体之外部,且用以 产生:在该真空室内部的一磁场,该磁场包括:邻接 于该溅镀标靶之溅镀面的一封闭之磁通道,用以拘 限接近该溅镀标靶之溅镀面的电子;一尖点磁场, 其于该电浆源体与该处理空间之间定义出一磁镜 面;及一空磁场,从尖点平面延伸到该处理空间之 中; 一介电窗孔,位在该处理空间之相反侧的该溅镀标 靶之开口端处,该介电窗孔系形成为该真空室壁的 一部份; 一RF电源,位在该真空室之外部; 一RF线圈,位在该真空室之外部且位在该介电窗孔 之后面并电连接至该RF电源,该RF线圈用以耦合来 自该RF电源经由该介电窗孔而进入到该电浆源体 之中的RF能量;且 该溅镀标靶、该磁控管磁铁与该RF线圈互相协同 以在该电浆源体之内形成一高密度电浆,该高密度 电浆包括从该溅镀标靶溅镀出的材料之离子,且藉 由DC电源与RF电源中的每一个而实质上激发该高密 度电浆。 2.如申请专利范围第1项之离子化物理气相沈积设 备,更包含: 一环状溅镀标靶,其处理端处包围住该圆柱形溅镀 标靶的开口端,该环状溅镀标靶具有一环形溅镀面 ,该环形溅镀面面向其内具有一基板支座的处理空 间。 3.如申请专利范围第1项之离子化物理气相沈积设 备,更包含: 一沉积护罩,近接地与该介电窗孔隔开且与其平行 ,并位在隔着介电窗孔之天线的相反侧之中的圆柱 形溅镀标靶之RF电源端的处理室之内部,该沉积护 罩系用以保护介电窗孔免于沈积有溅镀材料,并允 许RF能量从天线到电浆源体之中的电感耦合。 4.一种离子化溅镀材料的iPVD(离子化物理气相沈积 )源,包含: 一磁控管溅镀阴极,包括:一中空圆柱形溅镀标靶; 一第一DC电源,位在电连接于该圆柱形溅镀标靶之 处理室的外部;及一磁铁组件,位在该圆柱形溅镀 标靶之后面; 该圆柱形溅镀标靶系包围于位在该处理室内的一 圆柱形电浆源体,该圆柱形溅镀标靶具有与该电浆 源体相通的一圆柱形溅镀面并在该电浆源体的相 对两端具有两个开口端,包括一RF电源端与一处理 端;及 该磁铁组件系位在该电浆源体之外部,并用以在该 电浆源体的内部产生一磁场,该磁场包括:邻接于 该溅镀标靶之溅镀面的一封闭之磁通道,用以拘限 接近该溅镀标靶之溅镀面的电子;一尖点磁场,其 定义出平行于该圆柱形溅镀标靶之处理端的一磁 镜面;及一空磁场,延伸到该磁镜面之外; 一介电窗孔,位在该圆柱形溅镀标靶的RF电源端; 一RF电源,包括一RF天线,其位在隔着介电窗孔之电 浆源体的相反侧侧,该RF天线用以耦合来自该RF电 源经由该介电窗孔而进入到该电浆源体之中的RF 能量;及 该溅镀标靶、该磁控管磁铁与该RF天线互相协同 以在该电浆源体之内形成一高密度电浆,该高密度 电浆包括从该溅镀标靶溅镀出的材料之离子,且藉 由DC电源与RF电源中的每一个而实质上激发该高密 度电浆。 5.如申请专利范围第4项之离子化溅镀材料的iPVD源 ,更包含: 一环状溅镀标靶,邻接并包围于该圆柱形溅镀标靶 的面向一处理空间之一开口处理端。 6.如申请专利范围第5项之离子化溅镀材料的iPVD源 ,其中该环状溅镀标靶为一环形平面的环状溅镀标 靶。 7.如申请专利范围第5项之离子化溅镀材料的iPVD源 ,其中该环状溅镀标靶为一截头圆锥形之溅镀标靶 。 8.如申请专利范围第5项之离子化溅镀材料的iPVD源 ,更包含: 一环状永久磁铁,位在该环状溅镀标靶之后面。 9.如申请专利范围第5项之离子化溅镀材料的iPVD源 ,更包含: 一第二DC电源,连接至该环状溅镀标靶;且 该环状溅镀标靶系电绝缘于该圆柱形溅镀标靶。 10.如申请专利范围第9项之离子化溅镀材料的iPVD 源,其中: 该第一与第二DC电源可分别受控制以调整从该圆 柱形溅镀标靶与该环状溅镀标靶的相关溅镀。 11.如申请专利范围第4项之离子化溅镀材料的iPVD 源,更包含: 一沉积护罩,在隔着介电窗孔之天线的相反侧上, 近接地与该介电窗孔隔开且与其平行,该沉积护罩 系用以保护介电窗孔免于沈积有溅镀材料并允许 RF能量从天线到电浆源体之中的电感耦合。 12.如申请专利范围第11项之离子化溅镀材料的iPVD 源,其中: 该沉积护罩系选自于主要由金属铜、钼与铝及其 合金所构成之群组。 13.如申请专利范围第11项之离子化溅镀材料的iPVD 源,其中: 该沉积护罩系包覆有选自于主要由金属铜、钼与 铝及其合金所构成之群组的一金属。 14.如申请专利范围第4项之离子化溅镀材料的iPVD 源,其中: 该圆柱形溅镀标靶具有一体成型而位在其至少一 开口端的一环状凸缘。 15.如申请专利范围第4项之离子化溅镀材料的iPVD 源,其中: 该圆柱形溅镀标靶具有一体成型而位在其至少一 开口端的一环状凸缘,而该环状凸缘之结构系可提 高沈积在其上之材料的附着性。 16.一种iPVD(离子化物理气相沈积)方法,包含以下步 骤: 一真空处理设备设置步骤,设置一真空处理设备, 其具有:一真空室;一包覆材料源,位在该真空室之 一端;及一基板支座,位在该真空室之内而面向该 包覆材料源; 一包覆材料源设置步骤,设置具有一中空圆柱形磁 控管溅镀标靶的包覆材料源,该中空圆柱形磁控管 溅镀标靶具有:一开口的处理端,其面向该处理室; 及一开口的RF电源端,被一介电窗孔所覆盖,于该介 电窗孔的外部有一RF天线,用以耦合穿过该介电窗 孔并并进入到被圆柱形磁控管溅镀标靶所包围的 一电浆源体之中的RF能量; 一DC电位施加步骤,施加一DC电位至溅镀标靶及由 溅镀标靶进入该电浆源体中的溅镀材料; 一材料离子化步骤,藉由来自RF天线的能量与来自 DC电位的能量而使从溅镀标靶溅镀出的电浆源体 中之材料离子化,俾能在电浆源体之内产生一高密 度电浆,该高密度电浆包括从该溅镀标靶溅镀出的 材料之离子,该高密度电浆实质上系藉由DC电位与 RF电源中的每一个予以激发;及 一基板处理步骤,将来自电浆源体之离子化溅镀材 料沈积在该真空室之中的基板之上。 17.如申请专利范围第16项之iPVD方法,更包含以下步 骤: 交互地在该基板上沈积离子化材料,及蚀刻该真空 室内的基板。 18.如申请专利范围第16项之iPVD方法,更包含以下步 骤: 依前述方式经由复数之沈积及蚀刻循环而处理基 板。 19.如申请专利范围第16项之iPVD方法,其中在1mTorr与 40mTorr之间进行沈积与蚀刻。 20.如申请专利范围第16项之iPVD方法,更包含以下步 骤: 交互地将DC电位导通(On)与断开(Off),反覆施加于该 圆柱形溅镀标靶,俾能分别沈积材料在基板之上与 蚀刻基板。 图式简单说明: 图1为根据本发明之原理的iPVD设备所需之混合式 HCM-ICP源的横剖面示意图。 图2,类似于图1,为根据本发明之原理的混合式HCM- ICP源之另一实施例的横剖面示意图。 图3,类似于图1与图2,为根据本发明之原理的混合 式HCM-ICP源之又一实施例的横剖面示意图。 |
