[发明专利]控制脉冲直流PVD形成的材料层中应力变化的方法及设备

权利要求书

1.一种控制脉冲直流物理气相沉积PVD形成的材料层中应力变化的方法，所述方法包括以下步骤：

设置一腔室，所述腔室包括形成所述材料层的靶和其上能够形成所述材料层的衬底；

将气体引入所述腔室内；

在所述腔室内生成等离子体；

在所述靶附近施加第一磁场以将所述等离子体基本上定位成邻近所述靶；

给所述衬底施加RF偏压；

在所述衬底附近施加第二磁场以将来自所述等离子体的气体离子引导到在所述衬底上形成的所述材料层上的选择性区域，

其中，由所述第二磁场引导的气体离子基本上不受所述第一磁场影响。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二磁场被施加在所述衬底的中心部分。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括使所述第二磁场相对于所述衬底旋转。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括当所述材料层被形成时使所述第二磁场相对于所述衬底旋转。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述旋转绕基本上垂直于所述衬底延伸的轴线进行。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括用于形成所述材料层的多个沉积步骤，其中，在开始每个沉积步骤之前，相对于台板旋转所述衬底。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在各个沉积步骤之间，所述衬底相对于所述台板旋转360°/n的角范围，其中，n为沉积步骤的数量。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，将气体引入所述腔室内包括向所述腔室内引入反应气体。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，将气体引入所述腔室内还包括向所述腔室内引入惰性气体。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述衬底包括硅晶片并且所述靶包括铝。

11.一种控制脉冲直流物理气相沉积PVD形成的材料层中应力变化的设备，所述设备包括：

腔室，所述腔室用于容置形成所述材料层的靶和其上能够形成所述材料层的衬底，所述腔室包括用于将气体引入所述腔室中的入口；

等离子体生成装置，所述等离子体生成装置用于在所述腔室内生成等离子体；以及

电压源，所述电压源用于给所述衬底施加RF偏压；

其中，所述设备还包括第一磁场生成装置和第二磁场生成装置，所述第一磁场生成装置被配置成在使用中在所述靶附近生成第一磁场以将所述等离子体定位成邻近所述靶，所述第二磁场生成装置在使用中在所述衬底附近生成第二磁场以将来自所述等离子体的气体离子引导到在所述衬底上形成的材料层的选择性区域，并且其中，由所述第二磁场引导的气体离子基本上不受所述第一磁场影响。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第一磁场生成装置包括磁控管组件。

13.根据权利要求11或12所述的设备，其中，所述第二磁场生成装置被放置在所述衬底的一侧，该侧与面向所述等离子体的一侧相对。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的设备，其中，所述第二磁场生成装置包括被配置成阵列的多个磁体。

15.根据权利要求14所述的设备，还包括用于使所述第二磁场生成装置相对于所述衬底旋转的装置。

16.根据权利要求14或15所述的设备，其中，所述多个磁体被放置在盒体内。

17.根据从属于权利要求14的权利要求16所述的设备，其中，用于使所述第二磁场旋转的该装置包括与所述盒体旋转耦接的主轴。