[发明专利]在靶材上同时使用射频和直流功率的超均匀溅射沉积法

权利要求书

1.一种在腔室中于工件上执行等离子增强物理汽相沉积的方法，包含下述步骤：

提供溅射靶材在靠近该腔室的室顶处，该靶材包含欲被沉积在该工件上的材料或材料的前驱物；

支撑该工件在该腔室中使其面对该溅射靶材；

将载气引入到该腔室中；

提供磁铁于该靶材上方；

施加射频功率与直流功率到该靶材以在靠近该靶材处产生等离子，并在该工件上形成来自该靶材的相应材料沉积，该沉积在该工件上具有沉积速率径向分布；

执行下述其一：

(A)通过增加射频功率的功率水平相对于直流功率的功率水平以第一修正下述其一：(a)中心高非均匀性的径向分布；或(b)边缘高非均匀性的径向分布；

(B)通过增加直流功率的功率水平相对于射频功率的功率水平以第二修正下述其一：(a)中心高非均匀性的径向分布；或(b)边缘高非均匀性的径向分布。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

该第一修正的步骤包含修正中心高非均匀性的径向分布；以及

该第二修正的步骤包含修正边缘高非均匀性的径向分布。

3.如权利要求2所述的方法，其中该增加射频功率的功率水平的步骤执行直到将中心高非均匀性的径向分布至少接近最小化才停止。

4.如权利要求2所述的方法，其中该增加直流功率的功率水平的步骤执行直到将边缘高非均匀性的径向分布至少接近最小化才停止。

5.如权利要求1所述的方法，其中：

该第一修正的步骤包含修正边缘高非均匀性的径向分布；以及

该第二修正的步骤包含修正中心高非均匀性的径向分布。

6.如权利要求5所述的方法，其中该增加射频功率的功率水平的步骤执行直到将边缘高非均匀性的径向分布至少接近最小化才停止。

7.如权利要求5所述的方法，其中该增加直流功率的功率水平的步骤执行直到将中心高非均匀性的径向分布至少接近最小化才停止。

8.如权利要求1所述的方法，还包含通过调整该磁铁与该靶材之间距离来控制径向分布。

9.如权利要求8所述的方法，其中该调整的步骤包含通过减少该磁铁与该靶材之间距离来减少中心高非均匀性的径向分布。

10.如权利要求8所述的方法，其中该调整的步骤包含通过增加该磁铁与该靶材之间距离来减少边缘高非均匀性的径向分布。

11.如权利要求8所述的方法，其中该磁铁位于该腔室外且该室顶上方，及其中该调整的步骤包含相对于该室顶升高和降低该磁铁。

12.如权利要求8所述的方法，其中该调整的步骤包含通过增加该靶材在该磁铁的磁场线中的浸没来减少中心高非均匀性的径向分布，并且该磁铁的磁场线具有相对于对称轴的浅轨线。

13.如权利要求8所述的方法，其中该调整的步骤包含通过增加该靶材在该磁铁的磁场线中的浸没来减少边缘高非均匀性的径向分布，并且该磁铁的磁场线具有相对于对称轴的陡轨线。

14.如权利要求1所述的方法，还包含：

将该磁铁以由轨道半径界定的轨道运动连续地环行在平面中，其中该平面位于该磁铁上方且大致上平行于该工件。

15.如权利要求14所述的方法，还包含通过增加该磁铁的该轨道运动的该轨道半径来减少中心高非均匀性的径向分布。

16.如权利要求14所述的方法，还包含通过减少该磁铁的该轨道运动的该轨道半径来减少边缘高非均匀性的径向分布。

17.如权利要求1所述的方法，还包含提供实心块体的该靶材，该靶材包含：(a)中心表面，其平行于且面对该工件；以及(b)边缘表面，其横向地环绕该中心表面，该方法还包含通过将该边缘表面定向成相对于该中心表面呈小于90°的角度来减少中心高非均匀性的径向分布，该边缘表面径向向外面对。

18.如权利要求17所述的方法，其中该定向的步骤包含将该边缘表面定向成呈3°至70°的角度。

19.如权利要求1所述的方法，其中该施加的步骤包含：以(a)同时地；(b)交替地中的其中一种方式来施加射频功率与直流功率到该靶材。