TWI650437B - 用於物理氣相沉積腔室之雙極準直器 - Google Patents

用於物理氣相沉積腔室之雙極準直器 Download PDF

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Abstract

本發明提供設備和使用方法，設備包括設於物理氣相沉積腔室的雙極準直器。在一實施例中，設備包括腔室主體和設在腔室主體上的腔室蓋，藉以定義處理區於內、設於處理區的準直器及耦接至準直器的電源。

Description

用於物理氣相沉積腔室之雙極準直器
本發明的實施例大體係關於用於物理氣相沉積腔室的準直器，用以形成含金屬層至基板上，且更特別係用於物理氣相沉積腔室的雙極準直器，用以在半導體製造製程中形成含金屬層至基板上。
可靠製造次微米和更小特徵結構係半導體裝置的下世代超大型積體電路(VLSI)與極大型積體電路(ULSI)的關鍵技術之一。然隨著電路技術小型化受到緊縮，VLSI與ULSI技術中的內連線微縮尺寸已另行要求處理能力。位於此技術核心的多層內連線需要精確處理高深寬比特徵結構，例如通孔和其他內連線。可靠地形成該等內連線在VLSI與ULSI成功與否及持續努力提高個別基板的電路密度與質量方面十分重要。
隨著下世代裝置的電路密度增加，諸如通孔、溝槽、觸點、閘極結構與其他特徵結構等內連線和其間介電材料的寬度將減至45奈米(nm)和32nm的尺寸，而介電層的厚度 仍實質不變，以致特徵結構的深寬比提高。
濺射亦稱作物理氣相沉積(PVD)，此係形成積體電路中的金屬特徵結構的重要方法。濺射可沉積材料層至基板上。諸如靶材的源材料遭受電場強力加速的離子轟擊。轟擊將從靶材噴出材料，材料接著沉積於基板上。
物理氣相沉積製程近來更用於沉積材料至形成於基板上的高深寬比溝槽和通孔內。介電層通常形成在導電層或特徵結構上，並經圖案化而露出通孔或溝槽底部的導電特徵結構。阻障層通常係沉積來防止層間交互擴散，接著濺射金屬至溝槽內。
在物理氣相沉積製程中，快速移動的離子高速行進到靶材內而將粒子逐出靶材表面。粒子可透過電荷轉移機制與入射離子相互作用而帶電。或者，粒子可經由與空間存有的任何電場相互作用而帶電，或粒子可維持不帶電。在場區和溝槽側壁頂部附近通常沉積較快。沉積時，噴出的粒子會朝所有方向行進、而非朝大致垂直基板表面的方向行進，是以在更深入溝槽前，將於溝槽隅角形成突出結構。突出物會造成金屬插塞有孔洞或孔隙形成於內。例如，溝槽對側的突出部可能生成在一起，導致過早封閉而無法完全填充溝槽，因而形成孔洞或孔隙。孔洞並不導電，故會大幅降低形成特徵結構的導電性。隨著形成於半導體基板上的裝置越來越小，形成於基板層的溝槽和通孔的深寬比(高度與寬度比)亦隨之變大。更高深寬比的幾何形狀更難無孔隙填充。
傳統上，把抵達基板表面的離子分率或離子密度控 制在預定範圍可改善金屬層沉積製程期間的底部與側壁覆蓋性。在一實例中，逐出靶材的粒子經離子化及受施加至基板的電偏壓作用加速，藉以在提早封閉溝槽前，促使粒子向下行進到溝槽內。咸信藉由控制抵達基板表面的離子分率/離子密度，可有效促成下達溝槽底部的離子軌跡。加速離子可更均一地朝垂直基板表面的方向行進。當加速離子接近基板表面時，加速離子承帶的動量將使離子抵達溝槽深處，隨後在電偏壓的影響下轉向朝溝槽側壁。儘管如此，更深入溝槽仍可減少側壁頂部附近的突出物影響。然隨著溝槽的深寬比越來越高且基板尺寸越來越大，越難控制下達溝槽底部的離子分率/離子密度，也越難均勻分布遍及基板表面。故物理氣相沉積製程在克服日益惱人的突出管理問題方面仍面臨相當大的挑戰。
因此，需要改良方法和設備來形成含金屬層且具有良好的底部和側壁管理。
本發明提供一種包括設於物理氣相沉積腔室的雙極準直器的設備和使用該設備的方法。在一實施例中，設備包括腔室主體和設在腔室主體上的腔室蓋，藉以定義處理區於內、設於處理區的準直器及耦接至準直器的電源。
在另一實施例中，設備包括腔室主體和設在腔室主體上的腔室蓋，藉以定義處理區於內、設在腔室蓋下方的靶材、設於處理區且在腔室蓋下方的準直器及耦接至準直器的電源。
在又一實施例中，濺射沉積含金屬蝕刻終止層至基板上的方法包括在處理腔室中傳送基板、供應氣體混合物至處理腔室、施加RF源功率，以由氣體混合物形成電漿，而自設於處理腔室的靶材濺射源材料、施加DC偏壓功率至設於處理腔室的準直器，及由濺射源材料沉積金屬層至基板上。
100‧‧‧沉積腔室
101‧‧‧基板
102、103‧‧‧側壁
104‧‧‧蓋部
105‧‧‧主體
106‧‧‧內部容積
107‧‧‧接裝板
108‧‧‧基座
109‧‧‧傳送埠
110‧‧‧氣源
112‧‧‧泵送裝置
114‧‧‧濺射源
116‧‧‧源組件
117‧‧‧電源
118‧‧‧準直器
119‧‧‧磁控管組件
120‧‧‧屏蔽管
121‧‧‧管狀主體
122‧‧‧凹部
123‧‧‧肩部
124‧‧‧錐面
126‧‧‧屏蔽環
127‧‧‧側壁
128‧‧‧凹部
130、134‧‧‧凸緣
132‧‧‧突出部
136‧‧‧邊緣環
140‧‧‧舉升銷
142‧‧‧驅動器
144‧‧‧基板接收面
146‧‧‧熱控制通道
148‧‧‧反射環
150‧‧‧燈具
152‧‧‧凹面
154‧‧‧冷卻劑源
158‧‧‧記憶體
160‧‧‧CUP
162‧‧‧支援電路
180、190‧‧‧電源
194、196‧‧‧磁鐵
198‧‧‧控制器
210‧‧‧整合通量最佳化器
226‧‧‧六角形壁
244‧‧‧孔
246‧‧‧寬度
250‧‧‧倒角
302‧‧‧電壓訊號
304、308‧‧‧脈寬
306、314‧‧‧脈波振幅
310‧‧‧正電壓脈衝
312‧‧‧負電壓脈衝
400‧‧‧準直器
420‧‧‧中心區
430、435‧‧‧周邊區
500‧‧‧準直器
520‧‧‧中心區
540‧‧‧周邊區
602‧‧‧開口
604‧‧‧絕緣材料
606‧‧‧金屬層/沉積膜
608‧‧‧虛線
892‧‧‧屏蔽部
為讓本發明的上述概要特徵更明顯易懂，可配合參考實施例說明，該等實施例乃圖示在附圖。
第1圖圖示根據本發明的處理腔室實施例截面示意圖；第2圖圖示根據本發明一實施例的雙極準直器實施例上視圖；第3圖圖示根據本發明一實施例，施加至第2圖雙極準直器的電壓隨時間變化作圖；第4圖圖示根據本發明一實施例的另一雙極準直器實施例；第5圖圖示根據本發明一實施例的又一雙極準直器實施例；及第6A圖至第6B圖圖示根據本發明一實施例，在金屬層沉積製程製造期間的基板截面。
為助於瞭解，盡可能以相同的元件符號代表各圖中共同的相似元件。應理解某一實施例的元件和特徵結構當可有益地併入其他實施例，在此不另外詳述。
然應注意所附圖式僅為說明本發明的示例性實施例 而已，故不宜視為限定本發明範圍，因為本發明可接納其他等效實施例。
本發明提供具有雙極準直器的設備，雙極準直器設於物理氣相沉積腔室且可用以使具不同方向性的離子加速貫穿通過。在一實施例中，雙極直流(DC)偏壓電源可耦接至設於物理氣相沉積腔室的準直器，以有效控制離子/中性粒子過濾作用，進而有效控制物理氣相沉積期間的離子軌跡行為及輔助自下而上的填充能力。
第1圖圖示根據本發明一實施例，具有雙極準直器118設置於內的物理氣相沉積(PVD)腔室100(例如濺射處理腔室)，此腔室適於濺射沉積材料。適於受惠本發明的PVD腔室實例包括ALPS® Plus和SIP ENCORE® PVD處理腔室，二者均可購自位於美國加州聖克拉拉的應用材料公司。應理解取自其他製造商的處理腔室亦適於進行本文所述實施例。
沉積腔室100具有上側壁102、下側壁103和蓋部104，藉以定義主體105來圍住內部容積106。接裝板107可設在上側壁102與下側壁103之間。基板支撐件設於沉積腔室100的內部容積106，例如基座108。基板傳送埠109形成於下側壁103，以將基板傳送進出內部容積106。
在一實施例中，沉積腔室100包含濺射腔室，此亦稱作物理氣相沉積(PVD)腔室，並且能沉積如鈦、氧化鋁、鋁、氮氧化鋁、銅、鉭、氮化鉭、氮氧化鉭、氮氧化鈦、鎢或氮化鎢至基板上，例如基板101。
氣源110耦接至沉積腔室100，以供應製程氣體至內部容積106。在一實施例中，若有需要，製程氣體可包括鈍氣、不反應氣體和反應氣體。氣源110可提供的製程氣體實例包括氬氣(Ar)、氦(He)、氖氣(Ne)、氮氣(N2)、氧氣(O2)和H2O等，但不以此為限。
泵送裝置112耦接至沉積腔室100並連通內部容積106，以控制內部容積106的壓力。在一實施例中，沉積腔室100的壓力位準可維持在約1托耳或更小。在另一實施例中，沉積腔室100的壓力位準維持在約500毫托耳或更小。在又一實施例中，沉積腔室100的壓力位準可維持在約1毫托耳與約300毫托耳之間。
蓋部104可支撐濺射源114，例如靶材。在一實施例中，濺射源114可由含鈦(Ti)金屬、鉭(Ta)金屬、鎢(W)金屬、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)、上述物質合金、上述物質組合物等材料製成。在所述一示例性實施例中，濺射源114可由鈦(Ti)金屬、鉭(Ta)金屬或鋁(Al)製成。
濺射源114可耦接至源組件116，源組件116包含用於濺射源114的電源117。磁控管組件119包括磁鐵組，且可相鄰耦接濺射源114，以加強處理期間自濺射源114高效濺射材料。磁控管組件的實例包括電磁線性磁控管、蛇形磁控管、螺旋磁控管、雙數位化磁控管、矩形化螺旋磁控管等。
在一實施例中，第一組磁鐵194可設在接裝板107與上側壁102之間，以助於產生電場往逐出濺射源114的金 屬離子。另外，第二組磁鐵196可設置鄰接蓋部104，以助於產生電場來將材料逐出濺射源114。注意設在沉積腔室100周圍的磁鐵數量可多如需求，以改善電漿解離和濺射效率。
附加射頻(RF)電源180亦可經由基座108耦接至沉積腔室100，以依需求在濺射源114與基座108間提供偏壓功率。在一實施例中，RF電源180的頻率可在約400赫茲(Hz)與約60兆赫(MHz)之間，例如約13.56兆赫。
準直器118可設於濺射源114與基座108間的內部容積106。準直器118可為雙極模式，用以控制離子貫穿通過的方向。可控直流(DC)或交流(AC)準直器電源190可耦接至準直器118，以提供交替脈衝輸送的正或負電壓至準直器118，進而控制雙極模式準直器118。雙極模式準直器118的相關細節將參照第2圖至第3圖進一步說明於後。在所述一實施例中，電源190係DC電源。
屏蔽管120可鄰近準直器118和蓋部104的內部。準直器118包括複數個孔，用以引導內部容積106內的氣體及/或材料通量。準直器118可機械及電氣耦接至屏蔽管120。在一實施例中，準直器118機械耦接至屏蔽管120，例如利用焊接製程，把準直器118整合到屏蔽管120。在另一實施例中，準直器118可電氣浮接於腔室100內。在又一實施例中，準直器118可耦接至電源及/或電氣耦接至沉積腔室100的主體105的蓋部104。
屏蔽管120可包括管狀主體121，管狀主體121具有凹部122形成於主體上表面。凹部122提供配合準直器118 的下表面的介面。屏蔽管120的管狀主體121可包括肩部123，肩部123的內徑小於管狀主體121其餘部分的內徑。在一實施例中，管狀主體121的內表面沿著錐面124徑向往內轉變成肩部123的內表面。屏蔽環126可設於腔室100並鄰接屏蔽管120及在屏蔽管120與接裝板107的中間。屏蔽環126可至少部分置於凹部128，凹部128由屏蔽管120的肩部123的對側與接裝板107的內部側壁所形成。
在一態樣中，屏蔽環126包括軸向突出的環狀側壁127，側壁127的內徑大於屏蔽管120的肩部123的外徑。徑向凸緣130從環狀側壁127延伸。徑向凸緣130可以相對屏蔽環126的環狀側壁127的內徑面大於約90度(90°)的角度形成。徑向凸緣130包括形成於徑向凸緣130的下表面上的突出部132。突出部132可為圓形隆起，圓形隆起從徑向凸緣130的表面朝實質平行屏蔽環126的環狀側壁127的內徑面的定向延伸。突出部132通常適於配合凹入凸緣134，凸緣134形成於設在基座108上的邊緣環136。凹入凸緣134可為形成於邊緣環136的圓形凹槽。突出部132與凹入凸緣134嚙合，可相對基座108的縱軸置中屏蔽環126。藉由座標定位校準基座108與機械葉片(未圖示)，可相對基座108的縱軸置中基板101(圖示為支撐在舉升銷140上)。如此，基板101可位於沉積腔室100的中心，處理期間，屏蔽環126可徑向置中在基板101四周。
操作時，具基板101於上的機械葉片(未圖示)延伸通過基板傳送埠109。基座108可下降使基板101傳送到自 基座108延伸的舉升銷140。基座108及/或舉升銷140的上升及下降可由驅動器142控制，驅動器耦接至基座108。基板101可下降到基座108的基板接收面144上。隨著把基板101放到基座108的基板接收面144上，即可對基板101進行濺射沉積。處理期間，邊緣環136與基板101電氣絕緣。因此，基板接收面144的高度可大於邊緣環136鄰接基板101部分的高度，以防止基板101接觸邊緣環136。濺射沉積期間，可利用設於基座108的熱控制通道146，控制基板101的溫度。
濺射沉積後，可利用舉升銷140，把基板101抬到隔離基座108的位置。抬高位置可接近鄰接接裝板107的屏蔽環126及反射環148之一或兩者。接裝板107包括與之耦接且在反射環148的下表面與接裝板107的凹面152中間的一或更多燈具150。燈具150提供可見或近可見波長的光及/或輻射能，例如紅外(IR)及/或紫外(UV)光譜。出自燈具150的能量徑向往內聚焦到基板101的背側(即下表面)，以加熱基板101和沉積於基板101上的材料。圍繞基板101的腔室部件上的反射面用於將能量聚焦到基板101的背側並遠離其他腔室部件，在此能量將會損失及/或未被利用。接裝板107可耦接至冷卻劑源154，以於加熱期間控制接裝板107的溫度。
控制基板101達預定溫度後，將基板101降低到基座108的基板接收面144上的位置。可利用基座108中的熱控制通道146，透過傳導來快速冷卻基板101。基板101的溫度可在數秒至約1分鐘內從第一溫度下降到第二溫度。基板 度可在數秒至約1分鐘內從第一溫度下降到第二溫度。基板101可經由基板傳送埠109移出沉積腔室100，以供進一步處理。基板101可依需求維持在預定溫度範圍，例如低於250℃。
控制器198耦接至沉積腔室100。控制器198包括中央處理單元(CPU)160、記憶體158和支援電路162。控制器198用於控制製程順序、調節從氣源110到沉積腔室100內的氣流，及控制濺射源114的離子轟擊。CPU 160可為任一型式的通用電腦處理器，通用電腦處理器可用於工業設定。軟體常式可儲存於記憶體158，例如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、軟碟、硬碟或其他類型的數位儲存器。支援電路162傳統上耦接至CPU 160，且可包含快取記憶體儲存器、時脈電路、輸入/輸出子系統、電源等。由CPU 160執行時，軟體常式將CPU轉換成特定用途電腦(控制器)198，以控制沉積腔室100來進行根據本發明的製程。軟體常式亦可由第二控制器(未圖示)儲存及/或執行，第二控制器設在腔室100遠端。
處理期間，材料自濺射源114濺射及沉積至基板101的表面。利用電源117或180，使濺射源114和基板支撐基座108相對彼此偏壓，以維持氣源110供應的製程氣體形成電漿。施加至準直器118的DC脈衝偏壓功率亦有助於控制離子與中性粒子貫穿通過準直器118的比率，進而加強溝槽側壁與自下而上的填充能力。出自電漿的離子加速朝向濺射源114並予以轟擊，致使靶材材料逐出濺射源114。逐出的靶材材料 和製程氣體在基板101上形成預定組成層。
第2圖圖示準直器118的上視圖，準直器118耦接至準直器電源190，準直器電源190可設於第1圖的沉積腔室100。準直器118通常為蜂巢結構且具有六角形壁226隔開最密堆積排列的六角形孔244。六角形孔244的深寬比可定義為孔244的深度(等於準直器的長度)除以孔244的寬度246。在一實施例中，壁226的厚度在約0.06吋與約0.18吋之間。在一實施例中，壁226的厚度在約0.12吋與約0.15吋之間。在一實施例中，準直器118包含選自鋁、銅和不鏽鋼的材料。
準直器118的蜂巢結構可當作整合通量最佳化器210，以最佳化流動路徑、離子分率和離子貫穿通過準直器118的離子軌跡行為。在一實施例中，鄰接屏蔽部892的六角形壁226具有倒角250和半徑。準直器118的屏蔽部892可有助於將準直器118安裝到沉積腔室100。
在一實施例中，準直器118可由單塊鋁機器加工而成。可選擇性塗佈或陽極處理準直器118。或者，準直器118可由與處理環境相容的其他材料製成，且亦可包含一或更多片段。或者，屏蔽部892和整合通量最佳化器210可製作成分離工件，及利用如焊接等適當附接手段耦接在一起。
準直器118用作濾器，以捕捉以超過選定角度、幾乎垂直基板101的角度自濺射源114的材料射出的離子與中性粒子。準直器118的深寬比可依需求橫越準直器118的寬度改變，使自濺射源114的材料中心或周邊區射出的不同百分比的離子得以通過準直器118。因此，調整及控制沉積至基 板101的周邊區及中心區的離子數量和離子到達角兩者。因此，材料可更均勻濺射沉積遍及基板101的表面。此外，材料可更均勻沉積於高深寬比特徵結構的底部和側壁上，特別係位於基板101周邊附近的高深寬比通道和溝槽。
先參照第4圖至第5圖，第4圖至第5圖圖示不同實施例的準直器400、500且具有不同深寬比(例如定義為六角形孔的深度除以孔寬度246)的六角形孔形成於準直器400、500。準直器400、500包括使複數個孔貫穿延伸，且位於中心區的孔具有的深寬比不同於位於準直器周邊區的孔。在第4圖所示準直器400的截面實施例中，準直器400包括中心區420和具高深寬比的第一周邊區430，並包括具低深寬比的第二周邊區435。在第5圖所示準直器500的截面實施例中，準直器500包括具高深寬比的中心區520，並包括具低深寬比的周邊區540。注意可依需求以任何方式改變準直器中六角形孔的深寬比設計和排列方式，以符合不同製程要求。
在一實施例中，耦接至準直器118的準直器電源190可以脈衝或交替方式供應電壓功率至準直器118，以助於局部沉積至基板101上。準直器電源190配置以提供負及/或正電壓脈衝至準直器118，以依需求將準直器118控制成單極或雙極模式。在一實施例中，控制成雙極模式的準直器118可控制及捕捉離子，以產生不同比率的離子與中性粒子通過準直器118。咸信施加正電壓脈衝至準直器118可將電漿中的電子牽引向基板表面，施加負電壓脈衝至準直器118則可將電漿中的電子推向靶材。故藉由交替脈衝輸送正、負電壓至準直 器118，可有效控制離子與中性粒子貫穿通過的方向性。
第3圖圖示當施加DC功率至準直器118時，偵測自準直器118的電壓訊號302。如第3圖所示，準直器電源190供應至準直器118的電壓可控制成脈衝模式，以交替脈衝輸送正電壓310和負電壓312至準直器118。正、負電壓脈衝310、312可依需求分別具有預定脈寬304、308(例如脈衝時間)和脈波振幅306、314(例如脈衝電壓值)。脈衝調節(例如脈寬與脈波振幅)經控制而達成預定沉積輪廓。例如，在期方向性離子加速朝向基板表面以加強自下而上填充能力的實施例中，可供應具較長脈寬(例如較長脈衝時間)的正電壓，以助於沉積至溝槽底部。反之，在期非方向性離子沉積至溝槽側壁或濺射蝕刻溝槽隅角的沉積物的實施例中，可供應具較長脈寬(例如較長脈衝時間)的負電壓，以加強側壁沉積管理。注意供應至準直器118的電壓亦可依需求為連續模式。
在一實施例中，出自準直器電源190的DC偏壓功率脈衝可在約400赫茲與約60兆赫之間的偏壓頻率下具有約5百分比(例如5百分比開及95百分比關)至約70百分比(例如70百分比開及30百分比關)的工作循環，例如在約5百分比與約50百分比之間，例如在約15百分比與約45百分比之間。或者，脈衝輸送到準直器118的DC偏壓功率循環可由預定執行的時段數量控制。例如，DC偏壓功率可在約每1毫秒至約每100毫秒間脈衝輸送。注意脈衝輸送到準直器118的DC偏壓功率的工作循環可依需求重複多次。在一實施例 中，DC偏壓功率可控制在約1千瓦與約10千瓦之間。
在一示例性實施例中，用於所述沉積腔室100的濺射源114的材料為銅合金，並配置以沉積銅層至開口602內，如第6A圖所示，開口602形成於設置在基板101上的絕緣材料604中。沉積期間，氣體混合物供應到沉積腔室100，以由濺射材料及利用高自下而上填充能力，形成銅層606至形成於基板101上的開口602內。在一實施例中，氣體混合物可包括反應氣體、不反應氣體、鈍氣等。反應與不反應氣體實例包括O2、N2、N2O、NO2、NH3和H2O等，但不以此為限。鈍氣實例包括氬(Ar)、氖(Ne)、氦(He)、氙(Xe)和氪(Kr)等，但不以此為限。在所述特定實施例中，供應到處理腔室的氣體混合物包括至少一含氮氣體及/或鈍氣。由含銅合金製成的金屬合金靶材可做為濺射源114的源材料供濺射製程用。注意所述含銅(Cu)靶材僅為舉例說明，故不應解釋成限定本發明範圍。另外，可做為濺射源114的金屬合金靶材可由鋁(Al)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鈷(Co)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、上述物質合金、上述物質組合物等所組成群組的材料製成。
將氣體混合物供應到沉積腔室100進行處理之後，供應高電壓功率至濺射源114，例如Cu靶材，以從濺射源114濺射銅離子形式的金屬Cu源材料，例如Cu2+。在濺射源114與基板支撐基座108間施加的偏壓功率維持沉積腔室100中由氣體混合物形成的電漿。供應至準直器118的DC偏壓脈衝功率可有助於控制離子分率、比率和抵達朝基板表面的離子 源214濺射出材料。在濺射沉積製程期間，可改變氣體混合物及/或其他製程參數，以就不同膜品質要求，在具預定膜性質的沉積膜606中產生梯度。
在一實施例中，可以約400千赫與約13.56兆赫之間的頻率供應約500瓦與約25千瓦之間的RF源功率。可以約13.56兆赫與2兆赫之間的頻率施加約0瓦與約3000瓦之間的RF偏壓功率至基板支撐件。在一實施例中，可以約400千赫與約13.56兆赫之間的頻率於氣體混合物處供給約100瓦與約3000瓦之間的RF源功率。可以脈衝模式施加約1千瓦與約4千瓦之間的DC偏壓功率至準直器。注意可依需求以連續模式施加DC偏壓功率至準直器。
亦可控制數個製程參數，同時供應氣體混合物和脈衝RF偏壓功率模式，以進行沉積製程。處理腔室的壓力可控制在約0.5毫托耳與約500毫托耳之間，例如約1毫托耳與約100毫托耳之間，例如約20毫托耳。基板溫度可控制成約-40℃與約450℃之間。
如第6B圖所示，在沉積製程後，金屬層606，例如銅層，可以良好的側壁與底部沉積管理方式共形沉積於開口602內。注意沉積製程可持續進行，直到絕緣材料層604中定義的開口602整個填滿金屬層606為止，此以虛線608表示。
故本文已提供具雙極準直器設於物理氣相沉積腔室的設備和使用該設備的方法。利用物理氣相沉積腔室中的雙極準直器，可有效控制離子/中性粒子過濾作用，進而有效控制物理氣相沉積製程期間的離子軌跡行為及輔助自下而上的 制物理氣相沉積製程期間的離子軌跡行為及輔助自下而上的填充能力。
雖然以上係針對本發明實施例說明，但在不脫離本發明基本範圍的情況下，當可策劃本發明的其他和進一步實施例，因此本發明範圍視後附申請專利範圍所界定者為準。

Claims (18)

  1. 一種設備，包含：一腔室主體和設在該腔室主體上的一腔室蓋，藉以定義一處理區於內；一準直器，設於該處理區，其中該準直器包含複數個孔，該複數個孔延伸貫穿該準直器，其中該準直器包含一中心區，該中心區形成在一第一周邊區與一第二周邊區之間，其中該第一周邊區具有一高深寬比，而該第二周邊區具有一低深寬比；及一電源，耦接至該準直器。
  2. 如請求項1所述之設備，其中該電源係一DC電源。
  3. 如請求項1所述之設備，其中該電源係一極性電源。
  4. 如請求項1所述之設備，其中該電源係一雙極脈衝式DC電源。
  5. 如請求項1所述之設備，其中該準直器配置成雙極模式。
  6. 如請求項1所述之設備，進一步包含：一靶材，設在該腔室蓋下方。
  7. 如請求項6所述之設備，其中該靶材係由Al、Ti、Ta、W、Cr、Ni、Cu、Co、上述物質合金或上述物質組合物的至少一者製成。
  8. 如請求項6所述之設備，其中該靶材係由銅製成。
  9. 如請求項1所述之設備，進一步包含：一第一磁鐵，設置圍繞該腔室主體並在該準直器上方。
  10. 如請求項9所述之設備，進一步包含：一第二磁鐵，設置圍繞該腔室主體並在該準直器下方。
  11. 如請求項10所述之設備，進一步包含：一磁控管組件，設在該腔室蓋上方。
  12. 如請求項1所述之設備，進一步包含：一RF偏壓功率，耦接至一基板支撐件，該基板支撐件設於處理腔室。
  13. 一種設備，包含：一腔室主體和設在該腔室主體上的一腔室蓋，藉以定義一處理區於內；一靶材，設在該腔室蓋下方；一準直器，設於該處理區且在該腔室蓋下方，其中該準直器包含複數個孔，該複數個孔延伸貫穿該準直器，其中該準直器包含一中心區，該中心區形成在一第一周邊區與一第二周邊區之間，其中該第一周邊區具有一高深寬比，而該第二周邊區具有一低深寬比；及一DC電源，耦接至該準直器。
  14. 如請求項13所述之設備，其中該DC電源係一雙極脈衝式DC電源。
  15. 如請求項13所述之設備，其中該靶材係由Al、Ti、Ta、W、Cr、Ni、Cu、Co、上述物質合金或上述物質組合物的至少一者製成。
  16. 如請求項13所述之設備，其中該靶材係由銅製成。
  17. 一種濺射沉積一含金屬蝕刻終止層至一基板上的方法，該方法包含以下步驟：在一處理腔室中傳送一基板；供應一氣體混合物至該處理腔室；施加一RF源功率，以由該氣體混合物形成一電漿，而自一靶材濺射一源材料，該靶材設於該處理腔室；施加一DC偏壓功率至一準直器，該準直器設於該處理腔室；及由該濺射源材料沉積一金屬層至該基板上。
  18. 如請求項17所述之方法，其中施加該DC偏壓功率至該準直器進一步包含以下步驟：交替脈衝輸送一正電壓與一負電壓至該準直器。
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