[发明专利]在高深宽比特征结构中沉积金属的方法

权利要求书

1.一种在物理气相沉积(PVD)腔室内处理基板的方法，该基板具有一开口，该开口形成在该基板的第一表面内，并且朝向该基板的相对的第二表面延伸进入该基板内，该开口拥有高度对宽度为至少5：1的深宽比，该方法包括以下步骤：

以超高频(VHF)频率施加第一射频(RF)功率至含金属的靶材，以从等离子体形成气体形成等离子体，该靶材设置在该基板上方；

施加直流(DC)功率至该靶材，以引导该等离子体朝向该靶材；

利用该等离子体从该靶材溅射金属原子，同时维持该PVD腔室内的第一压力使足以离子化从该靶材溅射出的大部分金属原子；

在该开口的底表面上以及该基板的该第一表面上沉积第一多个金属原子；

施加第二RF功率至设置在该基板下方的第一电极，以将至少某些该第一多个金属原子从该底表面重分配至该开口的侧壁的下部；以及

通过减少该PVD腔室内的离子化金属原子数量在该侧壁的上部沉积第二多个金属原子，其中该第一多个金属原子与该第二多个金属原子形成第一层，该第一层实质上是沉积在该开口的全表面上。

2.权利要求1的方法，其中沉积该第一多个金属原子进一步包括：

施加一强度高至约50瓦的第三RF功率至该第一电极，以引导该第一多个金属原子朝向该开口的该底表面。

3.权利要求2的方法，其中该第三RF功率的强度低于该第二RF功率的强度。

4.权利要求1的方法，其中施加该第二RF功率至该第一电极以重分配至少某些该第一多个金属原子进一步包括：

在重分配至少某些该第一多个金属原子至该下部的同时，维持该DC功率的该强度以持续利用该等离子体从该靶材溅射金属原子；或

在重分配至少某些该第一多个金属原子至该下部的同时，降低该DC功率的该强度或将该DC功率关闭以避免金属原子利用该等离子体从该靶材溅射出。

5.权利要求1的方法，其中施加该第二RF功率至该第一电极以重分配至少某些该第一多个金属原子进一步包括：

在重分配至少某些该第一多个金属原子至该开口的所述侧壁的该下部的同时，维持该第一RF功率或该第一压力的至少之一，以将该第一多个金属原子持续沉积在该基板的该第一表面及该开口的该底表面上；或

将该第一压力降至第二压力。

6.权利要求1的方法，其中施加该第二RF功率以重分配至少某些该第一多个金属原子进一步包括将该第一压力降至第二压力，以及其中在所述侧壁的该上部沉积该第二多个金属原子进一步包括将该第二压力降至第三压力，以减少该PVD腔室内的离子化金属原子数量。

7.权利要求1的方法，其中在该开口的所述侧壁的该上部沉积该第二多个金属原子进一步包括以下步骤至少之一：

将该第一RF功率的该强度从第一强度降至第二强度，以减少该PVD腔室内的离子化金属原子数量；

将该DC功率的该强度从第一强度降至第二强度，以减少该PVD腔室内的离子化金属原子数量；或

将该第二RF功率的强度降至低于约50瓦。

8.权利要求1至7中任一项的方法，该方法进一步包括：

蚀刻该基板以在该基板内形成该开口；

在该基板的该上表面上并且沿着该开口的侧壁与底表面形成氧化物层；以及

在沉积金属原子之前先在该氧化物层上方形成阻障层。

9.权利要求8的方法，该方法进一步包括：

利用电镀工艺在该第一层上方沉积材料，以填充该开口。

10.权利要求9的方法，其中该沉积材料与该金属是相同材料。

11.权利要求9的方法，其中该基板是第一基板，并且该方法进一步包括：

提供第二基板，该第二基板毗邻该第一基板的该第二表面设置，其中该开口完全延伸穿透该第一基板，并且该第二基板的上表面形成该开口的底部。

12.权利要求9的方法，该方法进一步包括：

移除该开口的该底表面以暴露出该第一层或该沉积材料的至少其一。

13.权利要求12的方法，其中移除该开口的该底表面的步骤进一步包括：

利用化学机械研磨至少部分移除该基板的该第二表面，以移除该开口的该底表面。