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      等離子體濺鍍中的刻蝕及側(cè)壁選擇性的制作方法

      文檔序號(hào):3248889閱讀:284來(lái)源:國(guó)知局

      專利名稱::等離子體濺鍍中的刻蝕及側(cè)壁選擇性的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明大體來(lái)說(shuō)有關(guān)于等離子體濺鍍。明確地說(shuō),本發(fā)明是有關(guān)于促進(jìn)賊鍍沉積制程的不同階段的輔助磁場(chǎng)。背景技濺鍍,或者稱為物理氣相沉積(PVD),是半導(dǎo)體集成電路的制程中用來(lái)沉積金屬及相關(guān)材料層的較佳方法。此偏好使用濺鍍制程原因主要是因?yàn)槠湎鄬?duì)較低的成本及相對(duì)較高的沉積速率。然而,先進(jìn)集成電路包含例如介層洞等既窄且深的表面特征,也就是說(shuō),具有高的深寬比。濺鍍制程基本上是一種撞擊制程(ballistic),不適于用來(lái)涂布高深寬比孔洞的側(cè)壁及底部。但是,濺鍍制程已經(jīng)發(fā)展至能夠在該類孔洞內(nèi)濺鍍相當(dāng)均勻的涂層。這些制程依賴離子化濺鍍微粒以及靜電吸引所述離子深入所述孔洞內(nèi)。雖然此類制程知之甚久,但是先進(jìn)電路中對(duì)于更高的深寬比及更薄膜厚的要求而導(dǎo)致需要更復(fù)雜的濺鍍反應(yīng)室??少?gòu)自加州圣塔克拉拉的應(yīng)用材料公司的EnCoReIITa(N)反應(yīng)室便是此類濺鍍反應(yīng)器的其中一種。Gung等人已在美國(guó)專利申請(qǐng)案第11/119,350號(hào)中(此后稱為Gung)描述此濺鍍反應(yīng)室的一種形式以及其相關(guān)制程,該專利申請(qǐng)案的公開(kāi)號(hào)為第2005/0263389號(hào),在此通過(guò)引用的方式并入本文中以供參考。此種磁控賊鍍反應(yīng)器(magnetronsputterreactor)8的概略剖面圖繪示于圖1中,磁控濺鍍反應(yīng)器可有效在具有高深寬比的孔洞內(nèi)濺鍍鉭和氮化鉭薄膜,并且可進(jìn)一步作用以等離子體清潔該基材以及選擇性蝕刻一部分的所沉積的鉭系薄膜。該反應(yīng)器8包含一真空反應(yīng)室10,該真空反應(yīng)室10包含通常沿中央軸14對(duì)稱設(shè)置的多個(gè)側(cè)壁12。一真空泵系統(tǒng)16將該真空反應(yīng)室10泵吸至10-6托耳或更低范圍的極低的基礎(chǔ)壓力。但是,一與該反應(yīng)室連接的氣體來(lái)源18通過(guò)一質(zhì)流控制器20供應(yīng)氬氣至該真空反應(yīng)室10內(nèi)以做為濺鍍工作氣體。該真空泵系統(tǒng)16通常將該反應(yīng)室10內(nèi)的氬氣壓力維持在低毫托耳的范圍內(nèi)。在沉積氮化鉭時(shí),一第二氣體來(lái)源22通過(guò)另一質(zhì)流控制器24供應(yīng)氮?dú)庵猎摲磻?yīng)室內(nèi)。一根據(jù)中央軸14呈對(duì)稱設(shè)置的臺(tái)座30支撐著晶片32或欲進(jìn)行濺鍍涂布的其他基材。可使用未在圖中示出的夾環(huán)或靜電夾盤將晶片32固定在該臺(tái)座30上。一可供應(yīng)較佳在低百萬(wàn)赫茲范圍內(nèi)的電力(例如RF偏壓)的RF電源供應(yīng)器34通過(guò)一電容耦合電路35而連接至臺(tái)座30,臺(tái)座30可導(dǎo)電并作為一電極。在等離子體的存在下,該RF偏壓的臺(tái)座30形成負(fù)直流(DC)偏壓,其能有效吸引及加速等離子體中的正離子。一電性接地的擋板36保護(hù)所述反應(yīng)室壁及該臺(tái)座30的側(cè)邊不受到濺鍍沉積。也可能使用其它檔板配置。一扭材38設(shè)置在與該臺(tái)座30相對(duì)的位置處,并且是通過(guò)一隔離器40而真空密封于該反應(yīng)室10上。至少該靶材38的正面是由欲沉積在該晶片32上的金屬材料所組成,在此實(shí)施例中是鉭。一DC電源供應(yīng)器42將該靶材38相對(duì)于該接地檔板36而言電氣偏壓成負(fù)電壓,以使氬氣放電成為等離子體,使得帶正電的氬離子被吸引至負(fù)偏壓的草巴材38,并從耙材38賊鍍出鉭。某些賊鍍出的鉭落在該晶片32上并在其上沉積出一層鉭耙材材料。在反應(yīng)性濺鍍中,從該氮?dú)鈦?lái)源22額外添加氮?dú)膺M(jìn)入該反應(yīng)室10以與被賊鍍的鉭反應(yīng),而使氮化鉭層沉積在該晶片32上。該反應(yīng)器8額外包含一感應(yīng)線圈44,該感應(yīng)線圏44較佳在緊鄰該接地檔板36內(nèi)側(cè)并位于該臺(tái)座30上方約從臺(tái)座至該草巴材38三分之一距離處纏繞在該中央軸14周邊。該線圈44是支撐在該接地檔板36或另一個(gè)內(nèi)部管狀檔板上,但與其電氣隔離,并且復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)線貫穿該擋板36以及反應(yīng)室10的側(cè)壁以供電給該RF線圈44。較佳地,該線圈44是由與該輩巴材38相同的阻障材料所組成。一RF電源供應(yīng)器46供應(yīng)RF電流給該線圈44,以在該反應(yīng)室內(nèi)誘發(fā)一軸向RF石茲場(chǎng),因此產(chǎn)生一方位角RF電場(chǎng)(azimuthalRFelectricfield),其可非常有效地將功率耦合至該等離子體中以及增加等離子體密度。當(dāng)該靶材電源關(guān)閉并且使用該濺鍍反應(yīng)器以氬離子蝕刻該晶片32或做其他用途時(shí),通過(guò)該RF線圈44感應(yīng)耦合至該真空反應(yīng)室10內(nèi)的RF功率可做為主要等離子體功率來(lái)源。該感應(yīng)耦合RF功率或者可用來(lái)增加主要由該供以DC電的靶材38所產(chǎn)生并朝向該臺(tái)座30的等離子體密度。該線圈44可以相對(duì)較高并由靶材材料所組成,例如,在所述實(shí)施例中是由鉭所構(gòu)成,以在適當(dāng)情況下可作為第二濺鍍靶材。一DC電源供應(yīng)器48也與該RF線圈44連接,以供應(yīng)DC電壓給RF線圈44,進(jìn)而對(duì)其濺鍍有較佳的控制。所示的該線圈RF供應(yīng)器46和該線圏DC供應(yīng)器48的并聯(lián)連接僅是功能性的繪示示范。線圈RF供應(yīng)器46和線圈DC供應(yīng)器48可能以串聯(lián)連接?;蛘?,線圈RF供應(yīng)器46和線圏DC供應(yīng)器48可以相同的方式各自連接至一連接及濾波電路,以容許選擇性地施加RF和DC功率兩者,例如一電容電路與該RF電源供應(yīng)器46串聯(lián)以及一感應(yīng)電路與該DC電源供應(yīng)器48串聯(lián)。可設(shè)計(jì)單一個(gè)線圈電源供應(yīng)器來(lái)做為兩種類型的電源。通過(guò)在該靶材38背部設(shè)置一磁控管50可大幅增加該靶材濺鍍速率及所述賊鍍?cè)拥馁\鍍離子化比例。該磁控管50較佳為體積小、強(qiáng)度強(qiáng)且為不平均的。其小體積及高強(qiáng)度能增加離子化比例,而其不平衡則可產(chǎn)生一朝向該臺(tái)座30投射至該制程區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)。此種磁控管包含一個(gè)沿著該中央軸的一磁極性的內(nèi)磁極52以及一圍繞著該內(nèi)磁極52且具有相反極性的外磁極54。位在耙材38前方且延伸在所述,茲極52、54之間的磁場(chǎng)會(huì)在該靶材38正面的鄰近處產(chǎn)生一高密度等離子體區(qū)域56,而可大幅度增加濺鍍速率。該磁控管50是不平均,也就是說(shuō),該外磁極54的總磁場(chǎng)強(qiáng)度(即其表面上累積的磁通量)實(shí)質(zhì)上大于該內(nèi)磁極的總磁場(chǎng)強(qiáng)度,例如相差兩倍或更多。該不平均的磁場(chǎng)從該靶材38投射至該晶片32以延展等離子體并引導(dǎo)濺鍍離子至該晶片32,以及減少等離子體擴(kuò)散至側(cè)邊。為提供更均勻的靶材濺鍍型態(tài)(targetsputteringpattern),通常將該磁控管50制成三角形或是封閉且大致呈方位角狀弧形的造型,并且磁控管50相對(duì)于該中央軸14呈不對(duì)稱設(shè)置。一旋轉(zhuǎn)軸62沿著該中央軸14延伸并固定在支撐所述磁極52、54的平板66上,一馬達(dá)60驅(qū)動(dòng)該旋轉(zhuǎn)軸62,以使磁控管50繞著該中央軸14旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生一方位角相同的時(shí)間平均磁場(chǎng)(azimuthallyuniformtime-averagedmagneticfield)。若要力口S雖來(lái)自i亥革巴才才邊緣的賊鍍作用,通常使用設(shè)置在較靠近該靶材邊緣處的弧形磁控管。若所述磁極52、54是利用相反圓柱形永久磁鐵的個(gè)別陣列所形成時(shí),該平板66較佳由磁性材料所形成,例如由軟的磁性不銹鋼所制成,以做為用來(lái)磁性耦合該兩個(gè)磁極52、54背側(cè)的磁軛。已知磁控管系統(tǒng)中,磁控管的徑向位置,特別是弧形者,可在濺鍍制程及反應(yīng)室清潔的不同階段之間做改變,如Gung等人在2004年9月23曰提出申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)案第10/949,735號(hào)(公開(kāi)號(hào)2005/0211548)以及Miller等人在2005年9月14曰提出申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)案11/226,858號(hào)(公開(kāi)號(hào)2006/007632)中所描述者,兩文獻(xiàn)皆全文并入本文中以供參考。一般設(shè)置在該RF線圈44背側(cè)的四極式電磁體陣列(quadrupleelectromagnetarray)72才是供4艮大的彈性。該四才及式電石茲體陣列72包含四個(gè)螺線管線圈74、76、78、80,其沿著該反應(yīng)器70的中央軸14以大致環(huán)狀對(duì)稱的方式纏繞。所述線圏74、76、78、80較佳配置成環(huán)狀延伸在該中央軸周圍的二維陣列。并且分別命名為上內(nèi)側(cè)磁鐵(TIM)74、上外側(cè)磁鐵(TOM)76、下內(nèi)側(cè)磁鐵(BIM)78以及下外側(cè)磁鐵(BOM)80。所述線圈74、76、78、80可由例如各自的可變DC電流供應(yīng)器82、84、86、88個(gè)別供電,較佳使用雙極DC供應(yīng)器。相對(duì)應(yīng)接地或回傳;洛徑(returnpath)(未顯示)則連接到所述多匝線圈(multi-wrapcoils)74、76、78、80的另一端。但是,在最普遍的情況中,并非所有的線圈74、76、78、80都需要連接到一共通接地或其他共通電位。其他接線形態(tài)是可能的。所有的線圈74、76、78、80擁有至少一個(gè)(較佳兩個(gè))方便在已組裝的反應(yīng)室外部取用的末端接點(diǎn)(endconnections),以容許與獨(dú)立的電源供應(yīng)器或其<也電流3各徑連4妄,并且使這些連接可以輕易的重新配置,因而大幅度增加研發(fā)或用于不同應(yīng)用用途時(shí)該反應(yīng)室的配置彈性。生產(chǎn)時(shí),電流供應(yīng)器82、84、86、88的數(shù)量可以減少但其供電能力維持相同,若該濺鍍反應(yīng)室8的制程改變時(shí)其需求提升的話,可以選擇地并且獨(dú)立地供電給該四個(gè)不同的線圈74、76、78、80,較佳地具有所選的極性。該四個(gè)線圈74、76、78、80的八條電線可直接或通過(guò)一連接板而與一或多個(gè)電源供應(yīng)器82、84、86、88相連接。操作員可利用所選末端配對(duì)之間的跨接電纜(jumpercables)手動(dòng)地重新設(shè)置連接結(jié)構(gòu),而不需拆解該線圏陣列72或該真空反應(yīng)室10。也可利用電子控制開(kāi)關(guān)來(lái)做不同結(jié)構(gòu)配置。在操作使用期間,一旦已建立制程配方,即可減少有效線圏和電源供應(yīng)器的數(shù)量。此外,一旦建立起總制程實(shí)施辦法,可使用電流分流器及合成器(combiner)及線圈的串聯(lián)(并聯(lián)和反向并聯(lián))連接。一控制器92包含存儲(chǔ)器94,其可以是一抽取式紀(jì)錄磁碟或光碟、存儲(chǔ)卡或其他類似的存儲(chǔ)設(shè)備,其內(nèi)載入有可在晶片32中做出所欲結(jié)構(gòu)的單步驟或多步驟制程配方。該控制器92據(jù)此控制所述制程控制元件,例如,真空系統(tǒng)16、制程氣體質(zhì)流控制器20與24、晶片偏壓供應(yīng)器34、靶材電源供應(yīng)器42、RF和DC線圈供應(yīng)器46及48、磁控馬達(dá)60以控制其旋轉(zhuǎn)速率從而控制該磁控管的位置,以及該四個(gè)電磁體電流供應(yīng)器82、84、86、88。Gung等人揭示一種沉積鉭/氮化鉭阻障層的制程配方,包含一濺鍍蝕刻步驟,其中該RF線圈44提供該主要等離子體功率以產(chǎn)生氬離子,該些氬離子會(huì)濺鍍蝕刻該晶片32并主要移除所述孔洞底部的氮化鉭。所揭示的配方能有效提供濺鍍沉積原子和濺鍍蝕刻離子的均勻通量。但是,已發(fā)現(xiàn)該配方有若干問(wèn)題,并且這些問(wèn)題會(huì)因?yàn)椴捎密涃|(zhì)低k介電材料而加劇。在此之前,所述介電層主要是由二氧化硅(硅土)組成,或許還摻雜有一些氟。在該介電層已經(jīng)圖案化并經(jīng)過(guò)蝕刻而形成穿過(guò)該介電層的內(nèi)連線孔后,特別是隨后將描述的雙嵌結(jié)構(gòu),將例如鉭/氮化鉭的阻障層涂覆在該孔洞的側(cè)壁上,以防止后續(xù)填充的銅擴(kuò)散進(jìn)入該介電物質(zhì)內(nèi)。但是,通常希望能移除該內(nèi)連線孔底部的阻障層,以降低接觸電阻。硅土介電材料是相對(duì)較硬且穩(wěn)定的材料,并且認(rèn)為可先暫時(shí)暴露出該硅土介電材料,隨后在最后的快閃沉積(flashdeposition)步驟中重新施加一薄鉭層的方法是可接受的。該硬硅土不會(huì)因小量的濺鍍蝕刻而有大幅影響。但是,非常先進(jìn)的集成電路使用介電常數(shù)較低的介電層(低k介電材料)。摻雜氟的硅土所提供的較低介電常數(shù)不再足夠。取而代之的是所研發(fā)出的含碳低k介電材料。某些最低k材料,例如應(yīng)用材料公司研發(fā)出并且由Li等人描述于美國(guó)專利申請(qǐng)案第2003/0194495號(hào)中的黑鉆石II,使用碳含量相對(duì)較高并且孔隙度接近30%的多孔材料,以達(dá)到低于2.5的介電常數(shù)。此種多孔碳是材料非常軟??扇〉脫碛谢咎己坎⑶矣袝r(shí)候特征在于有機(jī)或高分子介電材料的其他低k介電材料。這些材料包含可從Dow化學(xué)公司取得的Silk⑧和Cydotene⑧(苯環(huán)丁烯)介電材料。吾等觀察到,當(dāng)欲在一軟質(zhì)低k介電材料上覆蓋阻障層時(shí),過(guò)去用來(lái)選擇性沉積阻障層的濺鍍/蝕刻制程會(huì)造成問(wèn)題。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是有關(guān)于在一等離子體濺鍍反應(yīng)器中執(zhí)行一種蝕刻制程,其中兩個(gè)或多個(gè)電磁體操控氬離子以一受控制的角度撞擊該晶片。本發(fā)明在減少側(cè)壁不對(duì)稱及保護(hù)層間內(nèi)連線中的軟質(zhì)低k介電材料上特別有用??稍诶珉p嵌內(nèi)連線結(jié)構(gòu)中的介層洞等孔洞的側(cè)壁及底部上沉積例如阻障層等內(nèi)襯層后,方執(zhí)行該蝕刻步驟??山柚?yīng)兩個(gè)不同強(qiáng)度的相反DC電流給該兩個(gè)共平面的同軸磁線圈或供電給三個(gè)或更多線圈來(lái)達(dá)成該操控步驟(steering),其中所述線圈中至少兩個(gè)線圏相對(duì)于該反應(yīng)室中央軸來(lái)說(shuō)位于不同平面中。在本發(fā)明另一態(tài)樣中,該蝕刻步驟分成兩個(gè)階段,其中所述氬離子經(jīng)操控而以相反角度撞擊該晶片。本發(fā)明另一態(tài)樣包含通過(guò)將氬離子能量(即,該臺(tái)座的自偏壓)減低至低于65eV(電子伏特)以在一介電材料上相對(duì)于鉭或鎢阻障層選擇性地蝕刻銅以進(jìn)行銅金屬化制程(coppermetallization)。在兩步驟制程中,首先使用明顯較高的氬離子能量將位在該介層洞底部的阻障層打開(kāi),以暴露該處的銅。然后降低氬離子能量。圖1是可與本發(fā)明并用的濺鍍反應(yīng)器的剖面圖。圖2是層間雙嵌結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖3是沉積對(duì)于RF偏壓功率的依賴度的曲線圖。圖4是雙嵌結(jié)構(gòu)的不同部位的結(jié)構(gòu)蝕刻選擇性曲線圖。圖5是蝕刻速率對(duì)RF偏壓功率作圖的曲線圖。圖6是圖1的濺鍍反應(yīng)器內(nèi)電子元件的蝕刻選擇性對(duì)電力作圖的曲線圖。圖7是為蝕刻選擇性的最佳靶材功率曲線圖。圖8根據(jù)本發(fā)明另一態(tài)樣所做的濺鍍效率(yield)和材料選擇性對(duì)離子能量作圖的曲線圖。圖9是一理想雙嵌結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖10是運(yùn)用習(xí)知在雙嵌結(jié)構(gòu)內(nèi)形成阻障層的濺鍍沉積和蝕刻制程所觀察到的賊鍍蝕刻圖形的剖面圖。圖11是運(yùn)用本發(fā)明所可達(dá)成的濺鍍蝕刻圖形的剖面圖。圖12也是運(yùn)用本發(fā)明可獲得的濺鍍蝕刻圖形的剖面圖。圖13是習(xí)知技藝的輔助磁場(chǎng)分布的簡(jiǎn)要示圖。圖14是本發(fā)明一態(tài)樣的輔助磁場(chǎng)分布的簡(jiǎn)要示圖。圖15和圖17是本發(fā)明一態(tài)樣所提供的該磁零點(diǎn)操控方式的兩個(gè)簡(jiǎn)要代表圖。圖16和圖18分別是圖15和圖17的操控對(duì)一介層洞內(nèi)的離子入射角度的影響的簡(jiǎn)要剖面圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明8》茲控減鍍反應(yīng)器10真空反應(yīng)室12側(cè)壁14中央軸16真空泵系統(tǒng)18、22氣體來(lái)源20、24質(zhì)流控制器30臺(tái)座32晶片34、42、46、48電源供應(yīng)器35電容耦合電路36擋板38耙材40隔離器44感應(yīng)線圈50磁控管52內(nèi)磁極54外磁極56等離子體區(qū)60馬達(dá)62旋轉(zhuǎn)軸66平板72電磁體陣列74、76、78、80螺線管線圈82、84、86、88電流供應(yīng)器92控制器94存儲(chǔ)器100、150雙嵌結(jié)構(gòu)102、152介電層104、154、156介層洞106、164溝槽108、168場(chǎng)區(qū)域110、158、160、184、186介層洞底部112、162介層洞側(cè)壁114、166溝槽底面116斜角118阻障層120、122、126、128、130、132、134、136、138、140曲線124交叉RF偏壓點(diǎn)142區(qū)域172、194傾斜底部174、176、188、190、196、198尿面180朝內(nèi)方向182、192方向200、202、204、212、216磁場(chǎng)分布210、214磁零點(diǎn)具體實(shí)施例方式圖1的EnCoReII反應(yīng)器8不僅可以執(zhí)行濺鍍沉積模式,亦能執(zhí)行可用來(lái)蝕除已沉積在該晶片上的材料的濺鍍蝕刻模式?;蛘撸蛇x擇操作條件而使濺鍍沉積和濺鍍蝕刻同步執(zhí)行,以在該內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的不同區(qū)域達(dá)到選擇性沉積效果。但是,習(xí)知用來(lái)';賤鍍沉積和蝕刻較硬介電材料的制程配方應(yīng)用在軟質(zhì)多孔低k材料上時(shí),例如前面所述的黑鉆石II或其他軟質(zhì)介電材料,會(huì)造成問(wèn)題。軟質(zhì)低k介電材料的任何濺鍍蝕刻動(dòng)作都會(huì)使所述細(xì)孔塌陷、引進(jìn)不純物至該介電材料內(nèi)以及提高介電常數(shù)。通常,摻雜碳的硅土比二氧化硅要軟。因此,目前傾向于絕對(duì)不要在沉積及選擇性蝕刻該阻障層時(shí)暴露出該低k介電層。Gung所揭示的沉積及選擇性蝕刻配方運(yùn)用在軟質(zhì)低k介電材料上時(shí)遭遇至少兩個(gè)問(wèn)題,特別是介層洞底部和溝槽底面之間的選擇性不佳以及側(cè)壁不對(duì)稱的問(wèn)題。針對(duì)硅土介電材料所研發(fā)出的習(xí)知配方利用在一最終快閃沉積步驟之前使該介電材料暫時(shí)暴露在該能量化濺鍍蝕刻離子下來(lái)避開(kāi)這些問(wèn)題。但是,該軟質(zhì)低k介電材料的賊鍍沉積傾向于劣化該低k介電材料。Gung的配方并不適用于該些必須受到保護(hù)以不避免受到濺鍍蝕刻的軟質(zhì)低k介電材料。溝槽和介層洞之間的選擇性以及側(cè)壁不對(duì)稱性這兩個(gè)結(jié)果需要分開(kāi)解決,以期更佳地保護(hù)該低k介電材料。先解決選擇性的問(wèn)題。圖2的剖面圖中示出一雙嵌結(jié)構(gòu)100。在一介電層102內(nèi)蝕刻出一復(fù)雜雙嵌孔,該雙嵌孔包含一位在底部的窄介層洞104,其與一位在頂部的較寬溝槽106相連。該結(jié)構(gòu)的重要部分包含位于該介電層102頂部的平坦場(chǎng)區(qū)域108、位于該介層洞104底部的介層洞底面110、介層洞側(cè)壁112、溝槽底面114以及位于該溝槽底面114和該介層洞104接角處的斜角116。該垂直圖案化的雙嵌結(jié)構(gòu)100可利用位于該介電層102內(nèi)接近該溝槽底面114高度處的一未示出的蝕刻終止層而制得。將銅,其是較佳的金屬化材料,以單一步驟填入該介層洞104和該溝槽106中,以形成一個(gè)從該介層洞104通至位于下層中的導(dǎo)電特征的垂直內(nèi)連線,亦形成一個(gè)沿著該溝槽106通至其他介層洞及類似孔洞的水平內(nèi)連線。但是,銅可能擴(kuò)散進(jìn)入該介電層102內(nèi)而使其短路。因此,較佳者,在以一電鍍制程中以銅填充并過(guò)填充該孔之前,先濺鍍一阻障層118(例如一鉭/氮化鉭雙膜層)覆蓋在包含該場(chǎng)區(qū)域108在內(nèi)的該雙嵌結(jié)構(gòu)的側(cè)壁及表面上。但是,較佳者,使該阻障層118不要形成在該介層洞底部110上,或是至少要很薄,以降低對(duì)于下方導(dǎo)電特征的接觸電阻。但,該阻障層118需要保留于該溝槽底面114以及該介層洞側(cè)壁112上,且較佳地應(yīng)保留于該場(chǎng)區(qū)域108上。該溝槽底面114和其斜角116對(duì)該介層洞底部110間的選擇性是最大的挑戰(zhàn)。若使用延長(zhǎng)的賊鍍蝕刻來(lái)除去沉積在該介層洞底部110的鉭或氮化鉭,該蝕刻很有可能會(huì)暴露出位在該溝槽底面114上的低k介電材料,并粗糙化且快速移除該軟質(zhì)介電材料。高能量濺鍍蝕刻也會(huì)使保留下來(lái)的介電材料內(nèi)的細(xì)孔塌陷。對(duì)于該溝槽底面114上較厚的阻障層118以及該介層洞底部110上較薄或不存在的阻障層118的預(yù)期選擇性可通過(guò)先沉積較少阻障材料在該介層洞底部110或是通過(guò)從其上蝕去較多阻障材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。Gung敘述了在圖1的賊鍍反應(yīng)室8內(nèi)此圖案化的阻障層118的形成。為了使該溝槽底面114上的阻障層118的移除達(dá)到最小,同時(shí)能完全移除該介層洞110底部的阻障層118,必須使該介層洞底部和該溝槽底面之間的蝕刻選擇性〈達(dá)到最大,明確地說(shuō)碼.其中E尺v是介層洞底部的蝕刻速率,而E尺T是溝槽底面的蝕刻速率。關(guān)于圖2的溝槽蝕刻速率可表示為ER產(chǎn)no.r;-r;其中〃"EJ是需負(fù)b離子賊後歲文率(energydependentionsputteringyield),「/是該溝槽底面上的離子通量,而「TG是該溝槽底面上的中性通量。第二項(xiàng)表示出低能量中性金屬原子的沉積。同樣地,該介層洞蝕刻速率可表示為ERV=no(E).r;-r:-5.no(E).其中「/是該介層洞底部的離子通量,「VQ是該介層洞底部的中性通量,而5是該介層洞底部再濺鍍材料的再補(bǔ)捉系數(shù)(recapturecoefficient),其取決于該介層洞的結(jié)構(gòu)。若該溝槽底面上的中性通量遠(yuǎn)大于該介層洞底部的中性通量,可達(dá)到高蝕刻選擇性。r:》r:或是該溝槽底面上的離子通量遠(yuǎn)小于該介層洞底部的離子通量。所有這些通量表示抵達(dá)各個(gè)表面的通量,因此中性及離子的角分布在達(dá)到預(yù)期選擇性上扮演重要角色。一相關(guān)的現(xiàn)象是和緊鄰著已蝕刻出的介層洞而形成的琢面(facet)或斜角有關(guān)的該溝槽底面斜角區(qū)域的蝕刻速率。因接角易受攻擊的幾何結(jié)構(gòu)之故,高能量離子的斜角濺鍍蝕刻速率通常高于該溝槽底面的濺鍍蝕刻速,一方面,所形成的琢面的面積會(huì)比該溝槽底面的面積小很多,因此斜角處的介電材料因?yàn)槎虝罕┞抖斐尚苯翘幗殡姵?shù)改變不會(huì)是個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。就沒(méi)有輔助磁鐵或補(bǔ)充RF感應(yīng)功率的習(xí)知二極體濺鍍反應(yīng)器而言,高選擇性需要的是使施加至該靶材的DC功率、施加至該臺(tái)座電極的RF偏壓以及反應(yīng)室壓力達(dá)到最佳化。咸信習(xí)知二極體濺鍍反應(yīng)器無(wú)法提供足夠控制。然而,可在圖1的反應(yīng)器8內(nèi)得到的額外感應(yīng)耦合RF功率,可使該DC賊鍍功率從蝕刻等離子體的RF生成中獨(dú)立出來(lái)。除此的外,可通過(guò)沉積選擇性來(lái)達(dá)到選擇性。圖3的曲線圖簡(jiǎn)要示出濺鍍沉積階段的凈沉積或覆蓋率對(duì)于RF偏壓的依賴性。該介層洞底部的凈沉積曲線120顯示出增加RF偏壓會(huì)吸引已離子化的濺鍍粒子深入該介層洞,因此顯示出,因該些成功抵達(dá)介層洞底部的小部分中性濺鍍粒子所形成的零偏壓下,沉積有小幅的提增。另一方面,曲線122顯示出在中性及大致等向的中性濺鍍粒子所形成的零偏壓下該斜角處的凈沉積相對(duì)較高,但是提高偏壓會(huì)增加離子化濺鍍粒子的能量,因而增加該斜角的濺鍍蝕刻作用,從而減少凈沉積。在相對(duì)較高的偏壓下,濺鍍蝕刻比濺鍍沉積優(yōu)勢(shì)而形成琢面。在交叉RF偏壓點(diǎn)124,該介層洞底部覆蓋率120等于該斜角覆蓋率122。高斜角/介層洞沉積選擇性的區(qū)域存在于該交叉RF偏壓點(diǎn)124下方。圖4的曲線圖示出300毫米晶片的沉積選擇性是RF偏壓(單位為瓦特)的函數(shù)。曲線126所示的溝槽/介層洞沉積選擇性總是大于曲線128所示的斜角/介層洞沉積選擇性。因此,在該斜角處由中性粒子及離子兩者造成的沉積選擇性總是比在該溝槽底面處的要小。圖5示出,例如主要依賴氬離子來(lái)濺鍍蝕刻晶片等濺鍍蝕刻階段中蝕刻速率對(duì)RF偏壓的依賴性。曲線130示出該斜角處的蝕刻速率,而曲線132示出在該介層洞底部的蝕刻速率。因?yàn)閹缀谓Y(jié)構(gòu)的緣故,該斜角蝕刻速率傾向于總是大于該介層洞底部的蝕刻速率。因此,RF偏壓并對(duì)于介層洞底部對(duì)斜角的蝕刻選擇性沒(méi)有提供任何助益。圖1的EnCoReII反應(yīng)室提供額外控制以調(diào)整選擇性,更明確地說(shuō),是施加至該RF線圈的RF功率。施加至該RF線圈的DC功率以及來(lái)自該四極式電磁體陣列的DC磁場(chǎng)提供額外的調(diào)整彈性,但沉積或蝕刻選擇性并非主要效果。圖6的曲線圖簡(jiǎn)要示出蝕刻選擇性對(duì)于施加至該耙材、RF線圈以及臺(tái)座功率的依賴性。曲線134顯示出蝕刻選擇性隨著RF偏壓增加,起初會(huì)緩慢降低,但之后會(huì)更快速地降低。曲線136示出蝕刻選擇性相對(duì)于施加至該RF線圈的RF功率會(huì)有相似的行為表現(xiàn)。但是,曲線138示出蝕刻選擇性隨著DC耙材功率的增加而呈現(xiàn)接近線性的大幅增加。因此,DC功率是最有效的控制因子,但是其必須與最佳化的RF線圈功率以及RF偏壓配合使用。圖7的曲線圖的曲線140示出總蝕刻選擇性與DC靶材功率結(jié)合其相關(guān)RF偏壓及RF線圈功率之間的關(guān)系。接近總蝕刻選擇性波峰處的區(qū)域142是操作的最佳區(qū)域。也可通過(guò)增加能量化氬離子的材料選擇性來(lái)改善蝕刻選擇性。如在圖8的點(diǎn)作圖中所示,氬離子以不同效率濺鍍銅及鉭。在低氬離子能量時(shí),銅相對(duì)于鉭的濺鍍選擇性大幅度增加。在低于約65eV的區(qū)域146中,選擇性大幅度增加。因此在適當(dāng)條件下,銅被蝕除但鉭實(shí)際上未被蝕除。此制程在一兩步驟式制程中是特別有用的,其中在習(xí)知鉭濺鍍蝕刻步驟中將位在該介層洞底部的鉭打開(kāi),然后轉(zhuǎn)換操作條件以相對(duì)于鉭而選擇性地蝕刻銅。有兩種配方可在該蝕刻階段期間達(dá)到低氬能量。在第一配方中,該RF線圏功率是2kW(千瓦)而該RF臺(tái)座偏壓功率是250W。在第二配方中,該DC靶材功率是4kW,該RF線圈功率是2kW,該RF臺(tái)座偏壓功率是700W,而該DC線圈功率是750W。銅金屬化制程中的鎢系阻障層達(dá)到相同的選擇性。側(cè)壁不對(duì)稱呈現(xiàn)出異于蝕刻及沉積選擇性的問(wèn)題,這些問(wèn)題可在該EnCoReH反應(yīng)器中以不同方法來(lái)解決。圖9的剖面圖所示的雙嵌結(jié)構(gòu)150表示在介電蝕刻階段中所產(chǎn)生的理想結(jié)構(gòu),并且是與圖2的結(jié)構(gòu)100—致。該雙嵌結(jié)構(gòu)150是貫穿一介電層152而形成并且包含介層洞154、156,該些介層孔擁有各自的介層洞底部158、160,而介層洞底部158、160位于下方介電層中的導(dǎo)電特征上。至少某些介層洞側(cè)壁162呈現(xiàn)出具有深寬比相當(dāng)高的梯級(jí)。所述介層洞154、156是利用一長(zhǎng)的且相對(duì)較寬的溝槽164而相互連接,溝槽164擁有一溝槽底面166??捎萌舾闪?xí)知方法蝕刻出該復(fù)雜的介層洞結(jié)構(gòu)150,例如,包含兩個(gè)依賴形成在該介電層152內(nèi)與該溝槽底面162相符的中間蝕刻終止層來(lái)執(zhí)行的微影步驟。利用濺鍍沉積一層薄銅種層并且電鍍銅以填充該介層洞結(jié)構(gòu)150,接著化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)以除去在該雙嵌結(jié)構(gòu)150外部該介電層152頂部的場(chǎng)區(qū)域168上方的過(guò)量銅的單一程序,將包含所述介層洞154、156和該溝槽164在內(nèi)的整個(gè)介層洞結(jié)構(gòu)150填滿銅。因此,在該介電層152內(nèi)形成穿通所述介層洞154、156的垂直內(nèi)連線結(jié)構(gòu)以及穿通該溝槽164的水平內(nèi)連線結(jié)構(gòu)。在沉積銅之前,必須在該雙嵌結(jié)構(gòu)150表面上覆上一層未示出的阻障層,例如鉭或鉭/氮化鉭,以避免銅擴(kuò)散進(jìn)入該介電材料而造成短路。雖然較佳者,是將該阻障層,特別是氮化物的阻障層從該介層洞底部158、160處移除,但是為在所述介層洞側(cè)壁162、該溝槽底面166和該雙嵌結(jié)構(gòu)150外側(cè)介電層152的頂面上場(chǎng)區(qū)域168上的該阻障是很重要的。Gung所揭示通過(guò)平衡濺鍍沉積和濺鍍蝕刻在該雙嵌結(jié)構(gòu)150不同部分選擇性地形成阻障層的配方展現(xiàn)出良好的中央對(duì)邊緣均勻度(center-to-edgeuniformity),但觀察到使配方會(huì)引起側(cè)壁不對(duì)稱性以及差別蝕刻,特別是在雙嵌孔中較靠近晶片邊緣處。為確保所有阻障氮化物皆從該靠近邊緣的介層洞156除去,故需要增加蝕刻時(shí)間,也就是說(shuō),侵略性地蝕刻或過(guò)蝕刻。如圖10的剖面圖所示者,較接近該晶片邊緣處的介層洞156在該賊鍍蝕刻步驟的過(guò)度蝕刻期間形成一傾斜底部172,該步驟是用來(lái)除去該處最后僅剩的阻障氮化物。過(guò)度蝕刻至該介層洞底部172處的下方導(dǎo)電特征中這件事本身并不是個(gè)大問(wèn)題。但是,過(guò)蝕刻也可能將該溝槽底面166和該場(chǎng)區(qū)域168處僅剩的阻障層移除掉,因此暴露出下方的低k介電層。此外,因?yàn)榻咏翘幰资芄舻膸缀谓Y(jié)構(gòu),琢面174、176(也稱為斜角)傾向于形成在溝槽底面166側(cè)邊。某些琢面的形成幾乎是無(wú)法避免的,但其程度需要受到控制。但是,已觀察到接近邊緣的琢面176會(huì)相對(duì)較大。隨著該接近邊緣的斜角176往下延伸至該接近邊緣的介層洞156,由于該介層洞156的頂部會(huì)因?yàn)樵撟撩娴男被?tapering)而變寬,使得關(guān)鍵尺寸(CD)受到相當(dāng)大的影響。因此可看到側(cè)壁不對(duì)稱性的問(wèn)題嚴(yán)重性可能蓋過(guò)該須要將徑向不均勻性降至最低的問(wèn)題。至少,需要如徑向不均勻一樣,將側(cè)壁不對(duì)稱的問(wèn)題列入考量。該低k介電層152暴露最多的部分是位于該溝槽底面166處者,該處的介電層需要維持被阻障層覆蓋住的狀態(tài)以供后續(xù)在其上沉積銅。另一方面,較佳將位于該介層洞底部的阻障層除去以降低接觸電阻。但是,已觀察到習(xí)知配方雖然也可以除去該溝槽底面166上的阻障層,但是會(huì)粗糙化該處的低k介電材料表面。因此,希望除去位在該介層洞底部172處的內(nèi)襯,同時(shí)使保留在該溝槽底面166上的內(nèi)襯。圖10所示出的側(cè)壁不對(duì)稱性可由濺鍍離子方向性的觀點(diǎn)來(lái)解釋,明確地說(shuō),是'踐鍍蝕刻步驟中使用的氬';賤鍍離子的方向。若圖1的側(cè)壁電磁體陣列72主要用來(lái)將濺鍍離子限制在中央?yún)^(qū)域,在該電磁體陣列72下方的離子則傾向于沿著一朝內(nèi)方向180的路徑前進(jìn)。所述被引導(dǎo)朝內(nèi)的能量化離子優(yōu)先蝕刻該接近邊緣的介層洞156底部的較遠(yuǎn)的、靠?jī)?nèi)的角落,而產(chǎn)生傾斜的介層洞底部172。這些朝內(nèi)的能量化離子也傾向優(yōu)先蝕刻接近邊緣的沐面176。在本發(fā)明一態(tài)樣中,確保濺鍍蝕刻離子以圖11剖面圖所出示的方向182來(lái)抵達(dá)該雙嵌結(jié)構(gòu)150,也就是幾乎與該晶片表面垂直的方向來(lái)抵達(dá)該雙嵌結(jié)構(gòu)150,以形成平坦的介層洞底部184、186和同樣尺寸的琢面188、190。另一方面,至少在某些例子中,預(yù)期不過(guò)度補(bǔ)償并使離子以圖12的剖面圖所出示向外朝向該晶片邊緣的方向192來(lái)接近晶片,因此形成與圖10中所示者互補(bǔ)的側(cè)壁不對(duì)稱性,其中圖10具有位在該接近中央的介層洞152內(nèi)的一傾斜底部194、一接近中央的大琢面196和一接近邊緣的較小沐面198。如在先前技術(shù)該節(jié)中所述者,圖1的電磁體陣列72是由上內(nèi)側(cè)磁鐵(TIM)74、上外側(cè)磁鐵(TOM)76、下內(nèi)側(cè)磁鐵(BIM)78以及下外側(cè)磁鐵(BOM)80所組成。這些磁鐵的驅(qū)動(dòng)電流可用向量TIM/TOM/BIM/BOM來(lái)表示。Gung所揭示的蝕刻步驟施加相等且相反的電流至所述底部電磁體78、80,明確地說(shuō)電流0/0/19/-19,以形成圖13所示的磁場(chǎng)分布200、202。這些磁場(chǎng)分布的特征在于其是位于相同軸高度但不同半徑處的兩個(gè)相反的偶極磁場(chǎng),或是兩個(gè)半徑不同的反向超環(huán)狀磁場(chǎng)。所形成的總磁場(chǎng)在該反應(yīng)室側(cè)壁12內(nèi)部非??斓亟档?,并有效避免等離子體及其離子泄漏至該反應(yīng)室側(cè)壁12或其擋板36上,因此將該等離子體及其離子局限在該反應(yīng)室內(nèi)并擁有相當(dāng)均勻的等離子體密度。但是,確信該強(qiáng)烈且非常集中的互斥磁場(chǎng)會(huì)帶給所述離子一向內(nèi)的方向分量。在本發(fā)明一實(shí)施例中,施加較低的電流至該上內(nèi)側(cè)電磁體,以形成圖14所示的磁場(chǎng),其包含習(xí)知的/f茲場(chǎng)200、202以及一額外的超環(huán)面(toroidal)磁場(chǎng)分布204。在一范例中,該TIM電流相對(duì)于具有-1.25/0/19/-19電流向量的BIM電流做反轉(zhuǎn)。如上所注,電流值不直接代表其產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度,因?yàn)樗龅撞侩姶朋w78、80的圈數(shù)約比所述頂部電磁體74、76的圈數(shù)要多兩倍。該TIM電磁體74所添加的磁場(chǎng)在與該BIM和BOM電磁體78、80所形成的偶極磁場(chǎng)不同高度處形成一額外的偶極磁場(chǎng)204,但是該TIM電磁體74的單偶極磁場(chǎng)在該反應(yīng)室側(cè)壁12內(nèi)的減弱速度比該BIM和BOM電磁體78、80的反向平行偶極磁場(chǎng)的向量總和的減弱速度要來(lái)得緩慢。該總磁場(chǎng)在沿著該中央軸14的方向接近該反應(yīng)室側(cè)壁12或其擋板36處并沒(méi)有如此明顯的高點(diǎn)。此外,所述離子的方向性大幅度受到磁零點(diǎn)210在磁場(chǎng)B的分布212中的位置所影響,磁零點(diǎn)繪示于圖15,其中磁場(chǎng)B由所述磁鐵設(shè)備的共同形成,所述磁鐵設(shè)備包括電磁體陣列72以及小幅旋轉(zhuǎn)的磁控管50。若該零點(diǎn)210是位在沿著該反應(yīng)室側(cè)壁12相當(dāng)?shù)偷奈恢茫鐖D15所示,則該磁場(chǎng)從該晶片32邊緣向外逐漸減弱(tapering),使入射離子在撞擊晶片邊緣處的介層洞156時(shí),會(huì)如圖16的剖面圖所示般,沿著方向180往內(nèi)傾斜??衫肎ung的0/0/19/-19的電磁體電流來(lái)產(chǎn)生此種作用。另一方面,如圖17所示,若^f茲場(chǎng)B的分布216所形成的,茲零點(diǎn)214沿著該反應(yīng)室側(cè)壁12位于較高位置時(shí),則該分布216從該晶片32邊緣往內(nèi)逐漸減弱,這使所述入射離子會(huì)如圖18的剖面圖所示般地沿著方向192往外傾斜。此種磁場(chǎng)分布216可利用TIM/BIM/BOM電流或TOM/BIM/BOM電流的組合來(lái)產(chǎn)生,或是通過(guò)使BIM/BOM電流不平衡來(lái)產(chǎn)生。由此,可利用擁有沿著該反應(yīng)室軸14設(shè)置的線圈的多極磁鐵來(lái)操控該零點(diǎn)。因此,可控制引進(jìn)所迷等離子體離子內(nèi)的方向性,并減少圖11的垂直入射的方向,從而減少側(cè)壁不對(duì)稱性。用于鉭內(nèi)襯層的合并濺鍍沉積和賊鍍蝕刻制程的配方條件范圍整理在表1中。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表1所述功率大小應(yīng)以300毫米晶片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。了解到所述電磁體電流的極性與電流繞著中央軸14的流動(dòng)方向有關(guān),其中電磁體線圈是繞著中央軸14而纏繞于中央軸14周圍。此配方根據(jù)單一鉭阻障層而設(shè)計(jì)的。在'踐鍍鉭時(shí)額外將氮?dú)庾⑷朐摲磻?yīng)室中的另一步驟則容許制造出雙層的氮化鉭/鉭阻障層。從表1的范圍所衍生出的一特定配方整理于表2中。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表2這些配方與Gung的較佳配方不同,這些配方不僅是在蝕刻期間使用TIM電流,也在蝕刻期間使用較高的靶材功率、在沉積和蝕刻兩者期間使用較低的偏壓,以及在蝕刻期間使用增高的RF線圈功率。另一配方的條件范圍整理在表3中。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表3此配方與表1配方的主要差別在于使用TOM電流而非TIM電流。由于其線圈距離該反應(yīng)室側(cè)壁較遠(yuǎn),因此TOM電流必須比功能類似的TIM電流要向0已發(fā)現(xiàn)相對(duì)于BIM和B〇M電流的極性而言,TIM電流的極性在減少側(cè)壁不對(duì)稱方面是相對(duì)較不重要的。離子操控主要是參考使用氬離子進(jìn)行濺鍍蝕刻來(lái)做描述。然而,若有相當(dāng)高的金屬離子比例,則離子操控也可應(yīng)用在濺鍍沉積上,例如可利用鉭達(dá)成離子操控以進(jìn)行濺鍍沉積的步驟。雖然本發(fā)明是針對(duì)鉭的阻障沉積所發(fā)展出來(lái),但例如釕、釕/鉭、鎢、鈦及其氮化物等其他阻障材料也可應(yīng)用本發(fā)明。此外,許多相同的角度考量及側(cè)壁不對(duì)稱應(yīng)用在希望非常薄但連續(xù)的側(cè)壁覆蓋性的銅種層的濺鍍沉積上。一銅濺鍍反應(yīng)器可配備有兩個(gè)或多個(gè)輔助電磁體。調(diào)整流經(jīng)所述電磁體的電流以形成預(yù)期的側(cè)壁覆蓋效果,特別是在晶片邊緣的側(cè)壁覆蓋效果??赏ㄟ^(guò)改變電磁體電流以在該晶片表面處交替形成朝內(nèi)逐漸變?nèi)跻约俺庵饾u變?nèi)醯拇艌?chǎng),使得所述銅離子依序沖擊位在相反處的側(cè)壁,來(lái)獲得側(cè)壁均勻性以及合理的沉積速率??衫孟鄬?duì)較高比例的銅離子來(lái)濺鍍銅,而可更大幅度地影響該濺鍍沉積的方向控制。因此本發(fā)明為位于復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)內(nèi)的薄層阻障材料或例如銅等其他材料的濺鍍/蝕刻特性提供更佳的控制。權(quán)利要求1.一種濺鍍沉積含金屬材料至包含多個(gè)具有側(cè)壁的孔洞的基材上的方法,其至少包含下列步驟:將該基材設(shè)置在等離子體濺鍍反應(yīng)器內(nèi),其中該等離子體濺鍍反應(yīng)器根據(jù)中央軸來(lái)配置并且包含含金屬的靶材以及至少兩個(gè)電磁體,該至少兩個(gè)電磁體纏繞在該濺鍍反應(yīng)室用來(lái)濺鍍金屬的腔室側(cè)壁的周邊,該濺鍍金屬包含該金屬的離子比例;以及調(diào)整施加至所述電磁體的所述電流,以控制所述離子撞擊該基材的方向。2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述電流經(jīng)調(diào)整而使所述離子沿著朝向該中央軸的傾斜方向撞擊該基材的邊緣區(qū)域。3.如權(quán)利要求1所述的方法,其中上述調(diào)整步驟包含第一子步驟,調(diào)整該電流而使所述離子沿著朝向該中央軸的第一傾斜方向撞擊該基材的邊緣區(qū)域;以及第二子步驟,調(diào)整該電流而使所述離子沿著朝向該中央軸的第二傾斜方向撞擊該基材的邊緣區(qū)域。4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述電i茲體包含設(shè)置在與該中央軸垂直的第一平面中具有不同半徑的第一及第二電磁體,并且該調(diào)整步驟供給不同強(qiáng)度的相反電流給該第一及第二電磁體。5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述電磁體包含設(shè)置在與該中央軸垂直的第一平面中具有不同半徑的第一及第二電磁體,以及設(shè)置在第二平面中的第三電磁體,其中該第二平面與該第一平面間隔開(kāi)來(lái)并與其平行,并且該調(diào)整步驟分別供應(yīng)相反的第一及第二電流給該第一及第二電磁體,以及供應(yīng)第三電流給該第三電磁體。6.如權(quán)利要求1所述的方法,更包含RF感應(yīng)線圈,設(shè)置在該中央軸周邊;以及氬氣來(lái)源,在該調(diào)整步驟期間供給氬氣至該反應(yīng)室內(nèi)。7.如權(quán)利要求1至6項(xiàng)任一所述的方法,其中該材料包含一阻障材料。8.如權(quán)利要求7所述的方法,其中該阻障材料包含鉭。9.如權(quán)利要求1至6項(xiàng)任一所述的方法,其中該材料包含銅。10.—種在等離子體濺鍍反應(yīng)室內(nèi)處理基材的方法,該反應(yīng)室包含濺鍍靶材、支撐件位于沿著中央軸設(shè)置的真空反應(yīng)室內(nèi),并且具有RF線圈以及繞著該中央軸而纏繞的至少兩個(gè)電磁體,該方法至少包含準(zhǔn)許氬氣進(jìn)入該反應(yīng)室內(nèi);供應(yīng)充足的RF能量給該RF線圏,以激發(fā)該氬氣成為等離子體;以及調(diào)整輸送至所述電磁體的電流量,以控制所述氬氣離子在該基材上的入射角。11.如權(quán)利要求10所述的方法,其中該兩電磁體包含第一及第二電磁體,該第一及第二電磁體在一第一平面中于兩不同半徑處纏繞在該中央軸周圍,并且其中該調(diào)整步驟使不同強(qiáng)度的相反極性電流輸送至該兩電磁體。12.如權(quán)利要求10所述的方法,其中該兩電石茲體包含在共同平面中于兩不同半徑處纏繞在該中央軸周圍的第一及第二電磁體,并且更包含第三電磁體,在沿著該中央軸與該第一平面間隔開(kāi)來(lái)的第二平面中纏繞在該中央軸周圍,并且其中該調(diào)整步驟使相反極性的電流輸送至該第一及第二電》茲體,并且更卩吏電流輸送至該第三電》茲體。13.如權(quán)利要求12所述的方法,其中上述調(diào)整步驟使相同強(qiáng)度的電流輸送至該第一及第二電磁體14.一種賊鍍蝕刻位于銅上的鉭或鶴阻障層的方法,其至少包含步驟在真空反應(yīng)室內(nèi)激發(fā)含氬等離子體,該反應(yīng)室含有臺(tái)座電極用以支撐基材,該基材具有覆于銅層上的阻障層,并且該阻障層包含選自于由鉭和鶴所構(gòu)成的群組中的阻障材料;以及偏壓該臺(tái)座電極,以在其上產(chǎn)生不高于65V的自偏壓,以吸引氬離子至該基材。15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中該基材包含被該阻障層覆蓋的孔洞,并且該銅層位在該孔洞底部處的該阻障層下方,該方法更包含偏壓該臺(tái)座電極的先前步驟,以產(chǎn)生大于65V的自偏壓;以及在破開(kāi)該孔洞底部的該阻障層之后,改變?cè)撟云珘菏蛊洳桓哂?5V。全文摘要一種在等離子體濺鍍反應(yīng)器(8)內(nèi)執(zhí)行的基材處理方法,該反應(yīng)器包含一射頻(RF)線圈(44)及兩個(gè)或多個(gè)同軸電磁體(78,80),其中至少兩個(gè)電磁體以纏繞于不同半徑處。在將,例如鉭阻障層濺鍍沉積在一介層洞內(nèi)之后,供電給所述RF線圈以造成該阻障層的氬濺鍍蝕刻,并且調(diào)整通至所述電磁體的電流以操控所述氬離子,以消除例如側(cè)壁不對(duì)稱。例如,將極性相反的不均等電流供電給該兩個(gè)電磁體,或是供電給纏繞在不同高度的第三電磁體。在一實(shí)施例中,該操控步驟可修正該晶片邊緣附近處的軌跡。在另一實(shí)施例中,將該蝕刻分成兩個(gè)步驟,其中該操控動(dòng)作令所述軌道以相反角度傾斜。本發(fā)明也可應(yīng)用在其他材料上,例如銅。文檔編號(hào)C23C14/35GK101374972SQ200780000584公開(kāi)日2009年2月25日申請(qǐng)日期2007年2月8日優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日發(fā)明者J·Y·王,J·于,P·古柏拉加,唐賢珉申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司
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