公开(公告)号：US08133368B2

公开(公告)日：2012-03-13

申请号：US12263013

申请日：2008-10-31

申请人： Lara Hawrylchak ,  Xianmin Tang ,  Vijay Parhke ,  Rongjun Wang

发明人： Lara Hawrylchak ,  Xianmin Tang ,  Vijay Parhke ,  Rongjun Wang

IPC分类号： C23C14/00 ,  C23C14/06 ,  C23C14/08 ,  C23C14/14

CPC分类号： C23C14/3407

摘要： Embodiments of the invention provide encapsulated sputtering targets and methods for preparing such targets prior to a physical vapor deposition (PVD) process. In one embodiment, an encapsulated target for PVD is provided which includes a target layer containing lanthanum disposed on a backing plate and an encapsulation layer containing titanium disposed on or over the target layer. In one example, the target layer contains metallic lanthanum or lanthanum oxide and the encapsulation layer contains titanium. The encapsulation layer may have a thickness within a range from about 1,000 Å to about 2,000 Å. In another embodiment, a method for preparing an encapsulated target prior to a PVD process is provided which includes positioning an encapsulated target within a PVD chamber and exposing the encapsulation layer to a plasma while removing the encapsulation layer and revealing an upper surface of the target layer.

摘要翻译： 本发明的实施方案提供了封装的溅射靶和在物理气相沉积（PVD））方法之前制备这些靶的方法。 在一个实施方案中，提供了用于PVD的包封的靶，其包括设置在背板上的含有镧的靶层和包含设置在靶层上或上的钛的包封层。 在一个实例中，目标层包含金属镧或氧化镧，并且包封层含有钛。 封装层的厚度可以在大约从1000到大约2000的范围内。 在另一个实施方案中，提供了一种用于在PVD工艺之前制备封装的靶的方法，其包括将包封的靶定位在PVD室内并将封装层暴露于等离子体，同时移除封装层并露出靶层的上表面 。

公开(公告)号：US20100108500A1

公开(公告)日：2010-05-06

申请号：US12263013

申请日：2008-10-31

申请人： LARA HAWRYLCHAK ,  Xianmin Tang ,  Vijay Parhke ,  Rongjun Wang

发明人： LARA HAWRYLCHAK ,  Xianmin Tang ,  Vijay Parhke ,  Rongjun Wang

IPC分类号： C23C14/34 ,  C23F1/00

CPC分类号： C23C14/3407

摘要： Embodiments of the invention provide encapsulated sputtering targets and methods for preparing such targets prior to a physical vapor deposition (PVD) process. In one embodiment, an encapsulated target for PVD is provided which includes a target layer containing lanthanum disposed on a backing plate and an encapsulation layer containing titanium disposed on or over the target layer. In one example, the target layer contains metallic lanthanum or lanthanum oxide and the encapsulation layer contains titanium. The encapsulation layer may have a thickness within a range from about 1,000 Å to about 2,000 Å. In another embodiment, a method for preparing an encapsulated target prior to a PVD process is provided which includes positioning an encapsulated target within a PVD chamber and exposing the encapsulation layer to a plasma while removing the encapsulation layer and revealing an upper surface of the target layer.

摘要翻译： 本发明的实施方案提供了封装的溅射靶和在物理气相沉积（PVD））方法之前制备这些靶的方法。 在一个实施方案中，提供了用于PVD的包封的靶，其包括设置在背板上的含有镧的靶层和包含设置在靶层上或上的钛的包封层。 在一个实例中，目标层包含金属镧或氧化镧，并且包封层含有钛。 封装层的厚度可以在大约从1000到大约2000的范围内。 在另一个实施方案中，提供了一种用于在PVD工艺之前制备封装的靶的方法，其包括将包封的靶定位在PVD室内并将封装层暴露于等离子体，同时移除封装层并露出靶层的上表面 。

公开(公告)号：US08435392B2

公开(公告)日：2013-05-07

申请号：US13397184

申请日：2012-02-15

申请人： Lara Hawrylchak ,  Xianmin Tang ,  Vijay Parhke ,  Rongjun Wang

发明人： Lara Hawrylchak ,  Xianmin Tang ,  Vijay Parhke ,  Rongjun Wang

IPC分类号： C23C14/00 ,  C23C14/06 ,  C23C14/08 ,  C23C14/14

CPC分类号： C23C14/3407

摘要： Embodiments of the invention provide encapsulated sputtering targets for physical vapor deposition. In one embodiment, an encapsulated target contains a target layer containing a first metal or an oxide of the first metal disposed over a backing plate, an adhesion interlayer disposed between the target layer and the backing plate, and an encapsulation layer containing a second metal or an oxide of the second metal disposed over the target layer and an annular sidewall of the backing plate. The target layer is encapsulated by the backing plate and the encapsulation layer and the first metal is different than the second metal. In some examples, the first metal is lanthanum or lithium and the target layer contains metallic lanthanum, lanthanum oxide, or metallic lithium. In other examples, the second metal is titanium or aluminum and the encapsulation layer contains metallic titanium, titanium oxide, metallic aluminum, or aluminum oxide.

摘要翻译： 本发明的实施例提供用于物理气相沉积的封装溅射靶。 在一个实施方案中，包封的靶含有包含设置在背板上的第一金属或第一金属的氧化物的目标层，设置在靶层和背衬板之间的粘合中间层，以及包含第二金属或 设置在目标层上的第二金属的氧化物和背板的环形侧壁。 目标层被背板封装，并且封装层和第一金属不同于第二金属。 在一些实例中，第一金属是镧或锂，靶层含有金属镧，氧化镧或金属锂。 在其他实例中，第二金属是钛或铝，并且包封层含有金属钛，氧化钛，金属铝或氧化铝。

公开(公告)号：US20120138457A1

公开(公告)日：2012-06-07

申请号：US13397184

申请日：2012-02-15

申请人： LARA HAWRYLCHAK ,  Xianmin Tang ,  Vijay Parhke ,  Rongjun Wang

发明人： LARA HAWRYLCHAK ,  Xianmin Tang ,  Vijay Parhke ,  Rongjun Wang

IPC分类号： C23C14/34

CPC分类号： C23C14/3407

摘要： Embodiments of the invention provide encapsulated sputtering targets for physical vapor deposition. In one embodiment, an encapsulated target contains a target layer containing a first metal or an oxide of the first metal disposed over a backing plate, an adhesion interlayer disposed between the target layer and the backing plate, and an encapsulation layer containing a second metal or an oxide of the second metal disposed over the target layer and an annular sidewall of the backing plate. The target layer is encapsulated by the backing plate and the encapsulation layer and the first metal is different than the second metal. In some examples, the first metal is lanthanum or lithium and the target layer contains metallic lanthanum, lanthanum oxide, or metallic lithium. In other examples, the second metal is titanium or aluminum and the encapsulation layer contains metallic titanium, titanium oxide, metallic aluminum, or aluminum oxide.

摘要翻译： 本发明的实施例提供用于物理气相沉积的封装溅射靶。 在一个实施方案中，包封的靶含有包含设置在背板上的第一金属或第一金属的氧化物的目标层，设置在靶层和背衬板之间的粘合中间层，以及包含第二金属或 设置在目标层上的第二金属的氧化物和背板的环形侧壁。 目标层被背板封装，并且封装层和第一金属不同于第二金属。 在一些实例中，第一金属是镧或锂，靶层含有金属镧，氧化镧或金属锂。 在其他实例中，第二金属是钛或铝，并且包封层含有金属钛，氧化钛，金属铝或氧化铝。

公开(公告)号：US20100252417A1

公开(公告)日：2010-10-07

申请号：US12754473

申请日：2010-04-05

申请人： Adolph Miller Allen ,  Lara Hawrylchak ,  Zhigang Xie ,  Muhammad M. Rasheed ,  Rongjun Wang ,  Xianmin Tang ,  Zhendong Liu ,  Tza-Jing Gung ,  Srinivas Gandikota ,  Mei Chang ,  Michael S. Cox ,  Donny Young ,  Kirankumar Savandaiah ,  Zhenbin Ge

发明人： Adolph Miller Allen ,  Lara Hawrylchak ,  Zhigang Xie ,  Muhammad M. Rasheed ,  Rongjun Wang ,  Xianmin Tang ,  Zhendong Liu ,  Tza-Jing Gung ,  Srinivas Gandikota ,  Mei Chang ,  Michael S. Cox ,  Donny Young ,  Kirankumar Savandaiah ,  Zhenbin Ge

IPC分类号： C23C14/34

CPC分类号： C23C14/564 ,  C23C14/345 ,  C23C14/3492 ,  C23C14/35 ,  C23C14/548 ,  H01J37/32642 ,  H01J37/3405 ,  H01J37/3408 ,  H01J37/3441 ,  H01J37/3455

摘要： Embodiments of the invention generally provide a processing chamber used to perform a physical vapor deposition (PVD) process and methods of depositing multi-compositional films. The processing chamber may include: an improved RF feed configuration to reduce any standing wave effects; an improved magnetron design to enhance RF plasma uniformity, deposited film composition and thickness uniformity; an improved substrate biasing configuration to improve process control; and an improved process kit design to improve RF field uniformity near the critical surfaces of the substrate. The method includes forming a plasma in a processing region of a chamber using an RF supply coupled to a multi-compositional target, translating a magnetron relative to the multi-compositional target, wherein the magnetron is positioned in a first position relative to a center point of the multi-compositional target while the magnetron is translating and the plasma is formed, and depositing a multi-compositional film on a substrate in the chamber.

摘要翻译： 本发明的实施例通常提供用于执行物理气相沉积（PVD）工艺的处理室和沉积多组分膜的方法。 处理室可以包括：改进的RF馈送配置以减少任何驻波效应; 改进的磁控管设计，以增强RF等离子体均匀性，沉积膜组成和厚度均匀性; 改进的衬底偏置结构以改善工艺控制; 以及改进的工艺组件设计，以改善衬底临界表面附近的RF场均匀性。 该方法包括使用耦合到多组分靶的RF电源在室的处理区域中形成等离子体，相对于多组分靶物平移磁控管，其中磁控管相对于中心点位于第一位置 的多组分靶，同时磁控管正在平移并且形成等离子体，并且在腔室中的基底上沉积多组分膜。

公开(公告)号：US08580094B2

公开(公告)日：2013-11-12

申请号：US13163817

申请日：2011-06-20

申请人： Rongjun Wang ,  Sally Lou ,  Muhammad Rasheed ,  Jianxin Lei ,  Xianmin Tang ,  Srinivas Gandikota ,  Ryan Hanson ,  Tza-Jing Gung ,  Keith A. Miller ,  Thanh X. Nguyen

发明人： Rongjun Wang ,  Sally Lou ,  Muhammad Rasheed ,  Jianxin Lei ,  Xianmin Tang ,  Srinivas Gandikota ,  Ryan Hanson ,  Tza-Jing Gung ,  Keith A. Miller ,  Thanh X. Nguyen

IPC分类号： C23C14/35

CPC分类号： C23C14/35 ,  H01J37/3408 ,  H01J37/345 ,  H01J37/3461

摘要： Methods and apparatus to improve target life and deposition uniformity in PVD chambers are provided herein. In some embodiments, a magnetron assembly includes a shunt plate having a central axis, the shunt plate rotatable about the central axis, a first open loop magnetic pole arc coupled to the shunt plate at a first radius from the central axis, and a second open loop magnetic pole arc coupled the shunt plate at a first distance from the first open loop magnetic pole arc, wherein at least one of the first radius varies along the first open loop magnetic pole arc or the first distance varies along the second open loop magnetic pole arc. In some embodiments, a first polarity of the first open loop magnetic pole arc opposes a second polarity of the second open loop magnetic pole arc.

摘要翻译： 本文提供了改善PVD室中的目标寿命和沉积均匀性的方法和装置。 在一些实施例中，磁控管组件包括具有中心轴线的分流板，分流板可围绕中心轴线旋转，第一开环磁极电弧在与中心轴线成第一半径处耦合到分流板，第二开路 环形磁极以与第一开环磁极弧成第一距离的方式将分流板电弧耦合，其中第一半径中的至少一个沿第一开环磁极弧变化，或者第一距离沿第二开环磁极变化 弧。 在一些实施例中，第一开环磁极的第一极性与第二开环磁极的第二极性相反。

公开(公告)号：US08557094B2

公开(公告)日：2013-10-15

申请号：US11689720

申请日：2007-03-22

申请人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Tza-Jing Gung ,  Praburam Gopalraja ,  Jick Yu ,  Hong Yang

发明人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Tza-Jing Gung ,  Praburam Gopalraja ,  Jick Yu ,  Hong Yang

IPC分类号： C23C14/34

CPC分类号： C23C14/0641 ,  C23C14/345 ,  C23C14/35 ,  H01J37/3408 ,  H01J37/3455

摘要： A plasma sputter chamber and process for sputtering ruthenium and tantalum at low pressure or with self-sustained sputtering (SSS). The source magnetron is strongly unbalanced and of sufficient size to project the unbalanced magnetic field toward the wafer to increase the ionization probability. Sputter etch uniformity is increased by the use of an auxiliary magnet system rotating with the source magnetron but placed towards the center of rotation. It may be a larger, nearly balanced auxiliary magnetron with an outer polarity matching that of the source magnetron or an array of magnets of that polarity. An integrated process includes a directional deposition of the refractory metal and its nitride, a sputter etch, and a flash deposition.

摘要翻译： 一种等离子体溅射室和用于在低压或自持溅射（SSS）下溅射钌和钽的工艺。 源极磁控管是非常不平衡的，并且具有足够的尺寸以将不平衡磁场投射到晶片以增加电离概率。 通过使用与源磁控管一起旋转但是朝向旋转中心放置的辅助磁体系统来增加溅射蚀刻均匀性。 它可以是较大的，几乎平衡的辅助磁控管，其外极性与源极磁控管或该极性的磁体阵列的极性匹配。 集成工艺包括难熔金属及其氮化物的定向沉积，溅射蚀刻和闪蒸沉积。

公开(公告)号：US07659204B2

公开(公告)日：2010-02-09

申请号：US11691302

申请日：2007-03-26

申请人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Praburam Gopalraja ,  Jick M. Yu ,  Jenn Yue Wang

发明人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Praburam Gopalraja ,  Jick M. Yu ,  Jenn Yue Wang

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： C23C14/046 ,  C23C14/0036 ,  C23C14/0641 ,  C23C14/083 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/76868 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： A method and resultant produce of forming barrier layer based on ruthenium tantalum in a via or other vertical interconnect structure through a dielectric layer in a multi-level metallization. The RuTa layer in a RuTa/RuTaN bilayer, which may form discontinuous islands, is actively oxidized, preferably in an oxygen plasma, to thereby bridge the gaps between the islands. Alternatively, ruthenium tantalum oxide is reactive sputtered onto the RuTaN or directly onto the underlying dielectric by plasma sputtering a RuTa target in the presence of oxygen.

摘要翻译： 在多层金属化中通过介电层在通孔或其它垂直互连结构中形成基于钌钽的阻挡层的方法和所得产物。 可能形成不连续岛的RuTa / RuTaN双层中的RuTa层优选在氧等离子体中被有效氧化，从而桥接岛之间的间隙。 或者，通过在氧气存在下通过等离子体溅射RuTa靶，氧化钌钽氧化物反应性溅射到RuTaN上或直接沉积到下面的电介质上。

公开(公告)号：US20100032289A1

公开(公告)日：2010-02-11

申请号：US12188937

申请日：2008-08-08

申请人： RONGJUN WANG ,  Xianmin Tang ,  Zhendong Liu ,  Tza-Jing Gung ,  Maurice E. Ewert

发明人： RONGJUN WANG ,  Xianmin Tang ,  Zhendong Liu ,  Tza-Jing Gung ,  Maurice E. Ewert

IPC分类号： C23C14/00

CPC分类号： C23C14/54 ,  C23C14/3492 ,  C23C14/35 ,  C23C14/542 ,  H01J37/32027 ,  H01J37/32091 ,  H01J37/34 ,  H01J37/347 ,  H01L21/02266

摘要： In a plasma-enhanced physical vapor deposition reactor, uniformity of radial distribution of the deposition rate across the workpiece is enhanced by applying both RF and D.C. power to the target and adjusting the power levels of the RF and D.C. power independently. Further optimization is obtained by adjusting the height of the magnet above the target, adjusting the radius of the orbital motion of the magnet above the target and providing an angle edge surface of the target.

摘要翻译： 在等离子体增强的物理气相沉积反应器中，通过将RF和DCC功率施加到目标并且独立地调节RF和DC电源的功率电平来增强穿过工件的沉积速率的径向分布的均匀性。 通过调整磁体在目标上方的高度，调整磁体在目标上方的轨道运动的半径，并提供目标的角度边缘表面，可获得进一步优化。

公开(公告)号：US20070059502A1

公开(公告)日：2007-03-15

申请号：US11511869

申请日：2006-08-29

申请人： Rongjun Wang ,  Hua Chung ,  Xianmin Tang ,  Jenn Wang ,  Wei Wang ,  Yoichiro Tanaka ,  Jick Yu ,  Praburam Gopalraja

发明人： Rongjun Wang ,  Hua Chung ,  Xianmin Tang ,  Jenn Wang ,  Wei Wang ,  Yoichiro Tanaka ,  Jick Yu ,  Praburam Gopalraja

IPC分类号： B32B7/00 ,  B32B3/00 ,  C23C16/00 ,  B05D5/12 ,  C23C14/00

CPC分类号： C23C14/046 ,  C23C14/0641 ,  C23C14/165 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76873 ,  H01L23/485 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  Y10T428/24917 ,  Y10T428/24926 ,  H01L2924/00

摘要： A fabrication method and a product for the deposition of a conductive barrier or other liner layer in a vertical electrical interconnect structure. One embodiment includes within a a hole through a dielectric layer a barrier layer of RuTaN, an adhesion layer of RuTa, and a copper seed layer forming a liner for electroplating of copper. The ruthenium content is preferably greater than 50 at % and more preferably at least 80 at % but less than 95 at %. The barrier and adhesion layers may both be sputter deposited. Other platinum-group elements substitute for the ruthenium and other refractory metals substitute for the tantalum. Aluminum alloying into RuTa when annealed presents a moisture barrier. Copper contacts include different alloying fractions of RuTa to shift the work function to the doping type.

摘要翻译： 用于在垂直电互连结构中沉积导电屏障或其它衬垫层的制造方法和产品。 一个实施方案包括通过电介质层的孔，RuTaN的阻挡层，RuTa的粘附层和形成铜电镀衬垫的铜籽晶层。 钌含量优选大于50原子％，更优选至少80原子％但小于95原子％。 阻挡层和粘附层可以被溅射沉积。 其他铂族元素代替钌和其他难熔金属代替钽。 当退火时铝合金化成RuTa呈现防潮层。 铜触点包括RuTa的不同合金分数，以将功函数转移到掺杂类型。