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：US20080083610A1

公开(公告)日：2008-04-10

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： C23C14/35

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：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。

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：US20100096253A1

公开(公告)日：2010-04-22

申请号：US12256428

申请日：2008-10-22

申请人： Yong Cao ,  Xianmin Tang ,  Tza-Jing Gung ,  Praburam Gopalraja

发明人： Yong Cao ,  Xianmin Tang ,  Tza-Jing Gung ,  Praburam Gopalraja

IPC分类号： C23C14/34

CPC分类号： C23C14/185 ,  C23C14/046 ,  C23C14/5833 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76865 ,  H01L21/76871 ,  H01L21/76883

摘要： A method and apparatus for depositing metal on a patterned substrate are provided. A metal layer is formed in a physical vapor deposition process having a first energy. A second physical vapor deposition process is performed on the metal layer, using a second energy, wherein deposition interacts with brittle and plastic surface modification processes to form a substantially conformal metal layer on the substrate.

摘要翻译： 提供了一种用于在图案化衬底上沉积金属的方法和设备。 在具有第一能量的物理气相沉积工艺中形成金属层。 使用第二能量在金属层上进行第二物理气相沉积工艺，其中沉积与脆性和塑性表面改性方法相互作用以在基底上形成基本上保形的金属层。

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：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：US20100252416A1

公开(公告)日：2010-10-07

申请号：US12723199

申请日：2010-03-12

申请人： Zhendong Liu ,  Rongjun Wang ,  Xianmin Tang ,  Srinivas Gandikota ,  Tza-Jing Gung ,  Muhammad M. Rasheed

发明人： Zhendong Liu ,  Rongjun Wang ,  Xianmin Tang ,  Srinivas Gandikota ,  Tza-Jing Gung ,  Muhammad M. Rasheed

IPC分类号： C23C14/34

CPC分类号： C23C14/3407 ,  H01J37/342 ,  H01J37/3423

摘要： Target assemblies and PVD chambers including target assemblies are disclosed. The target assembly includes a target that has a concave shaped target. When used in a PVD chamber, the concave target provides more radially uniform deposition on a substrate disposed in the sputtering chamber.

摘要翻译： 公开了包括目标组件的目标组件和PVD室。 目标组件包括具有凹形目标的目标。 当在PVD室中使用时，凹目标在设置在溅射室中的基板上提供更径向均匀的沉积。

公开(公告)号：US09752228B2

公开(公告)日：2017-09-05

申请号：US12723199

申请日：2010-03-12

申请人： Zhendong Liu ,  Rongjun Wang ,  Xianmin Tang ,  Srinivas Gandikota ,  Tza-Jing Gung ,  Muhammad M. Rasheed

发明人： Zhendong Liu ,  Rongjun Wang ,  Xianmin Tang ,  Srinivas Gandikota ,  Tza-Jing Gung ,  Muhammad M. Rasheed

IPC分类号： C23C14/34 ,  H01J37/34

CPC分类号： C23C14/3407 ,  H01J37/342 ,  H01J37/3423

摘要： Target assemblies and PVD chambers including target assemblies are disclosed. The target assembly includes a target that has a concave shaped target. When used in a PVD chamber, the concave target provides more radially uniform deposition on a substrate disposed in the sputtering chamber.

公开(公告)号：US08992741B2

公开(公告)日：2015-03-31

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： C23C14/35 ,  C23C14/54 ,  C23C14/34 ,  H01J37/34 ,  H01L21/02 ,  H01J37/32

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。