[發明專利]金屬膜的薄膜沉積方法和薄膜沉積裝置

無效

• 申請號: 201010244028.1
• 申請日: 2006-06-28
• 公開（公告）號: CN101914752A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 池田太郎;水澤寧;波多野達夫;橫山敦;佐久間隆
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: C23C14/14
• 分類號: C23C14/14;C23C14/34;H01L21/768
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種金屬膜的薄膜沉積方法，包括以下步驟：

制備被處理的物體，在所述被處理的物體的表面上形成有凹部，并且在所述凹部的底部上具有布線層；

在包括所述凹部內的表面在內的所述被處理的物體的表面上形成基底層；

借助通過從惰性氣體生成等離子體而形成的等離子體，在抽空的處理容器中將金屬靶離子化，以產生包括金屬離子的金屬粒子；以及

通過對放置在所述處理容器中的載置臺上的所述被處理的物體施加偏壓電功率，以將等離子體和金屬粒子吸向所述被處理的物體，刮削所述凹部的底部上的基底層和布線層以形成刮削凹部，并在包括所述凹部內和所述刮削凹部內的表面在內的所述被處理的物體的整個表面上沉積金屬膜，

其中所述刮削基底層和布線層并沉積金屬膜的步驟包括：

第一薄膜沉積步驟，在該步驟中，設定條件以使金屬膜在除所述凹部以外的所述被處理的物體表面上的薄膜沉積量等于惰性氣體等離子體的蝕刻量；以及

輔助薄膜沉積步驟，在該步驟中，設定條件以在除所述凹部以外的所述被處理的物體的表面不被惰性氣體等離子體蝕刻的范圍內吸引金屬粒子。

2.一種金屬膜的薄膜沉積方法，包括以下步驟：

制備被處理的物體，在所述被處理的物體的表面上形成有凹部，并且在所述凹部的底部上具有布線層；

在包括所述凹部內的表面在內的所述被處理的物體的表面上形成基底層；

借助通過從惰性氣體生成等離子體而形成的等離子體，在抽空的處理容器中將金屬靶離子化，以產生包括金屬離子的金屬粒子；以及

通過對放置在所述處理容器中的載置臺上的所述被處理的物體施加偏壓電功率，以將等離子體和金屬粒子吸向所述被處理的物體，刮削所述凹部的底部上的基底層和布線層以形成刮削凹部，并在包括所述凹部內和所述刮削凹部內的表面在內的所述被處理的物體的整個表面上沉積金屬膜，

其中所述刮削基底層和布線層并沉積金屬膜的步驟包括：

第一薄膜沉積步驟，在該步驟中，設定條件以使金屬膜在除所述凹部以外的所述被處理的物體表面上的薄膜沉積量等于惰性氣體等離子體的蝕刻量；以及

第二薄膜沉積步驟，在該步驟中，設定條件以使金屬膜在除所述凹部以外的所述被處理的物體表面上的薄膜沉積量大于惰性氣體等離子體的蝕刻量。

3.一種金屬膜的薄膜沉積方法，包括以下步驟：

制備被處理的物體，在所述被處理的物體的表面上形成有凹部，并且在所述凹部的底部上具有布線層；

在包括所述凹部內的表面在內的所述被處理的物體的表面上形成基底層；

借助通過從惰性氣體生成等離子體而形成的等離子體，在抽空的處理容器中將金屬靶離子化，以產生包括金屬離子的金屬粒子；以及

通過對放置在所述處理容器中的載置臺上的所述被處理的物體施加偏壓電功率，以將等離子體和金屬粒子吸向所述被處理的物體，刮削所述凹部的底部上的基底層和布線層以形成刮削凹部，并在包括所述凹部內和所述刮削凹部內的表面在內的所述被處理的物體的整個表面上沉積金屬膜，

其中所述刮削基底層和布線層并沉積金屬膜的步驟包括：

第二薄膜沉積步驟，在該步驟中，設定條件以使金屬膜在除所述凹部以外的所述被處理的物體的表面上的薄膜沉積量大于惰性氣體等離子體的蝕刻量。

4.如權利要求1至3中的任一項所述的金屬膜的薄膜沉積方法，其中

通過控制用于制造等離子體的電功率、施加到金屬靶上的直流電功率和偏壓電功率中的至少一項或多項，來設定所述刮削基底層和布線層并沉積金屬膜的步驟的條件。

5.如權利要求4所述的薄膜沉積方法，其中：

將用于制造等離子體的電功率控制在500～6000瓦特的范圍內；

將直流電功率控制在100～12000瓦特的范圍內；并且

將偏壓電功率控制在100～2000瓦特的范圍內。

6.如權利要求1至3中的任一項所述的薄膜沉積方法，其中

所述基底膜和所述金屬膜形成兩層結構的阻擋層。

7.如權利要求6所述的薄膜沉積方法，其中

基底膜是TaN薄膜，金屬膜是Ta薄膜。

8.如權利要求6所述的薄膜沉積方法，其中

基底膜是Ta薄膜，金屬膜是在與基底膜不同的薄膜沉積條件下沉積的另一Ta薄膜。