[发明专利]用于溅射和再溅射的自离子化及电感耦合等离子体

权利要求书

1.一种在孔中形成互连的方法，所述孔具有至少3∶1的纵横比并在衬底的电介质层中形成，该方法包括：

在真空室中，利用设置在靶一侧上的磁控管，溅射所述靶，所述真空室具有环绕中央轴布置的侧壁；

将离子向由底座支撑的衬底投射，所述底座与沿所述中央轴的所述靶相对，其中所述靶与所述底座通过大于所述衬底直径的50％的投掷距离间隔开，所述投射利用至少部分设置在所述处理空间的周围的具有沿所述中央轴的第一磁极性的辅助磁体。

2.如权利要求1所述的方法，还包括，在第一电平下对所述衬底施加偏压，以将靶材料溅射沉积在所述孔中，和在高于所述第一电平的第二电平下，对所述衬底施加偏压，以再溅射沉积在所述孔中的材料的底部部分，优选地其中所述偏压第一电平小于600瓦而所述偏压第二电平大于600瓦；或者还包括，在第一电平下向所述靶施加功率，以将靶材料溅射沉积在所述孔中，并在低于所述第一电平的第二电平下，向所述靶施加功率，以再溅射沉积在所述孔中的材料的底部部分，优选地其中所述第一靶功率电平大于30000瓦而所述第二靶功率电平小于30000瓦。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述投掷距离大于所述衬底的所述直径的100％。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述投掷距离大于所述衬底的所述直径的140％。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述室具有关于所述轴大体对称的第一导电屏蔽，并且所述第一导电屏蔽设置在所述室内，且其中所述辅助磁体设置成关于所述轴大体对称；或者其中所述辅助磁体不在穿过朝向所述靶的所述处理空间的一半的平面中延伸。

6.如权利要求1所述的方法，还包括，在所述溅射的至少第一部分期间，将所述室内的压力控制在不大于2毫托的压力。

7.如权利要求1所述的方法，还包括，产生包含离子的自离子化等离子体，以利用磁控管离子化从所述靶上溅射的沉积材料，优选地还包括在第一电平下对所述衬底施加偏压，以将离子化的沉积材料吸引到所述衬底中的孔中，所述孔具有至少3∶1的高对宽纵横比，以在所述孔的每一个中形成沉积材料层，其中所述层具有底部部分、侧壁部分和在所述底部部分与所述侧壁部分之间的拐角部分，且在第二步骤中，在高于所述第一电平的第二电平下，对所述衬底施加偏压，以吸引离子从所述层的所述底部部分上，再溅射沉积材料至至少所述拐角部分，更优选地其中在第一电平下，对所述衬底加偏压，包括，在低于600瓦的电平下向所述底座施加功率，且其中在第二电平下对所述衬底加偏压包括在高于600瓦的电平下向所述底座施加功率；或者优选地还包括对所述衬底施加偏压，同时在第一电平下溅射所述靶，以将离子化的沉积材料吸引至所述衬底中的孔中，所述孔具有至少3∶1的高对宽纵横比，以在所述孔的每一个中形成沉积材料层，其中所述层具有底部部分、侧壁部分和在所述底部部分与所述侧壁部分之间的拐角部分，且在第二步骤中，对所述衬底施加偏压，同时在低于所述第一电平的第二电平下溅射所述靶，以吸引离子从所述层的所述底部部分上再溅射沉积材料至至少所述拐角部分，更优选地，其中在所述第一电平下所述溅射所述靶，包括在超过30千瓦的电平下向所述靶施加功率，并且其中在所述第二电平下所述溅射所述靶，包括在低于30千瓦的电平下向所述靶施加功率。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述靶材料包括铜。

9.如权利要求1所述的方法，还包括，关于所述中央轴旋转磁控管，优选地，其中所述磁控管包括具有沿着所述中央轴的第二磁极性的内部磁极和围绕所述内部磁极且具有沿着所述中央轴与所述第一磁极性相反的第三磁极性的外部磁极，更优选地其中所述内部磁极完全远离所述中央轴放置，和更优选地其中所述第一极性与所述第三磁极性一致，甚至更优选地其中所述外部磁极的总磁场强度为所述内部磁极的至少150％。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述辅助磁体包括永磁体。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述辅助磁体包括电磁体。

12.如权利要求1所述的方法，还包括，关于所述靶的背面旋转磁控管，所述磁控管具有不大于所述靶的1/4面积的面积，并且包括由磁极性相反的外部磁极包围的一种磁极性的内部磁极，所述外部磁极的磁通量比所述内部磁极的所述磁通量大至少50％，以产生临近所述靶的自离子化等离子体。