(57)【要約】　　　（修正有）【課題】集積回路において銅のような材料をスパッタリング・プロセスを使って堆積することは容易ではなく最適のステップカバレージと層均一性を達成することは特に難しい。印加する電力を増やすとターゲットまたは他のチャンバの部品を損傷することがある。【解決手段】スパッタリングタイプの物理気相堆積（ＰＶＤ）のリアクターにおいてターゲットに対して印加される少なくともおよそ３００のキロワット（ＫＷ）のピーク出力を有する直流パルスストリームを用いる、基板の上に膜を堆積する方法（ｋＷ）。直流パルスストリームは材料をターゲットから基板の上へスパッタリングするスパッタリング加工ガスに接続される。上記直流パルスストリームはおよそ１０００ヘルツ（Ｈｚ）からおよそ１００ヘルツ（Ｈｚ）のパルス周波数を有してもよい。１つの実施態様において、上記方法はさらにペデスタルにバイアス電力のパルスストリームを印加することを含む。【選択図】図１
2004131839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内のペデスタルの上に保持された基板上に膜を堆積する方法であって、
ターゲットを含むチャンバを提供し；
チャンバにスパッタリング加工ガスを供給し；
少なくともおよそ３００のキロワット（ｋＷ）のピーク出力を有する直流パルスストリームをターゲットに印加し；　さらに
ターゲットから基板の上に材料をスパッタリングする、
ことを含む前記方法。
【請求項２】
直流パルスストリームがおよそ１００ヘルツ（Ｈｚ）〜１０００Ｈｚまでの範囲のパルス周波数を有する、請求項１の方法。
【請求項３】
ターゲットが、銅、タンタル、チタン、タングステン、アルミニウム、及びそれらの組合わせからなるグループの中から選ばれた材料を含む請求項１の方法。
【請求項４】
直流パルスストリームがおよそ３００ｋＷから２メガワット（ＭＷ）までの範囲のピーク出力を有する請求項１の方法。
【請求項５】
直流パルスストリームがおよそ１０マイクロ秒からおよそ５００マイクロ秒までのパルス持続時間を有する請求項１の方法。
【請求項６】
ペデスタルにバイアス電力のパルスストリームを印加することを更に含んでいる請求項１の方法。
【請求項７】
バイアス電力のパルスストリームがおよそ１０００のワットからおよそ１０キロワットの範囲のピーク出力を有する請求項６の方法。
【請求項８】
バイアス電力が高周波数バイアス電力である、請求項６の方法。
【請求項９】
高周波数バイアス電力がおよそ１３．５６メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数を有する請求項８の方法。
【請求項１０】
バイアス電力のパルスストリームと直流パルスストリームとがおよそ５０マイクロ秒からおよそ２００マイクロ秒までの範囲の時間遅延によって分離される請求項６の方法。
【請求項１１】
直流パルスストリームが第一の開始時間を有している直流パルスを含み、バイアス電力のパルスストリームが第二の開始時間を有しているバイアス・パルスを含み、さらに上記第一の開始時間は第二の開始時間に対して時間遅延の分だけ先行し、そして、上記時間遅延はスパッタリングされた材料が基板の近傍に移動するのに十分な時間である、請求項６の方法。
【請求項１２】
バイアス電力のパルスストリームがおよそ１０マイクロ秒からおよそ５００マイクロ秒の範囲のパルス持続時間を有する請求項６の方法。
【請求項１３】
相互接続部を形成する方法であって、
フィーチャをその上に形成した基板構造体を有する基板をペデスタル上に保持し；　さらに
上記基板構造体の上に銅層を堆積することを含むが、上記銅層はスパッタリング・プロセスによって形成され、そこにおいて少なくともおよそ３００　キロワット（ｋＷ）のピーク出力を有する直流パルスストリームがターゲットに印加されて、材料がターゲットから基板構造体の上にスパッタリングされる、
ことを含む前記方法。
【請求項１４】
基板構造体の上に銅層を堆積する前にバリヤー層を堆積することを更に含む請求項１３の方法。
【請求項１５】
銅層がおよそ１００オングストロームからおよそ１５００オングストロームの範囲に堆積される、請求項１３の方法。
【請求項１６】
直流パルスストリームがおよそ１００ヘルツ（Ｈｚ）からおよそ１０００Ｈｚまでの範囲のパルス周波数を有する請求項１３の方法。
【請求項１７】
直流パルスストリームがおよそ３００ｋＷからおよそ２メガワット（ＭＷ）の範囲のピーク出力を有する請求項１３の方法。
【請求項１８】
ペデスタルにバイアス電力のパルスストリームを印加することを更に含む請求項１３の方法。
【請求項１９】
バイアス電力が高周波数バイアス電力である請求項１８の方法。
【請求項２０】
高周波数バイアス電力がおよそ１３．５６メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数を有する請求項１９の方法
【請求項２１】
バイアス電力のパルスストリームがおよそ１０００のワットからおよそ１０のキロワットの範囲のピーク出力を有する請求項１８の方法。
【請求項２２】
直流パルスストリームとバイアス電力のパルスストリームが、およそ５０マイクロ秒からおよそ２００マイクロ秒の範囲の時間遅延によって分離されている請求項１８の方法。
【請求項２３】
直流パルスストリームが最初の開始時間を有している直流パルスを含み、バイアス電力のパルスストリームが第二の開始時間を有しているバイアス・パルスを含み、さらに上記最初の始まり時間は第二の開始時間に対して時間遅延の分だけ先行し、そして、上記時間遅延はスパッタリングされた材料が基板構造体の近辺に移動するのに十分な時間である、請求項１８の方法。
【請求項２４】
バイアス電力のパルスストリームがおよそ１０マイクロ秒からおよそ５００マイクロ秒までの範囲のパルス持続時間を有する請求項１８の方法。
【請求項２５】
チャンバー内のペデスタルの上に保持された基板上に膜を堆積する方法であって、
ターゲットを含むチャンバを提供し；
チャンバにスパッタリング加工ガスを供給し；
少なくともおよそ３００のキロワット（ｋＷ）のピーク出力を有する直流パルスストリームをターゲットに印加し；
ＲＦバイアス電力のパルスストリームをペデスタルに印加し；さらに
材料をターゲットから基板上にスパッタリングする
ことを含む前記方法。
【請求項２６】
直流パルスストリームがおよそ１００ヘルツ（Ｈｚ）からおよそ１０００Ｈｚの範囲のパルス周波数を有する請求項２５の方法。
【請求項２７】
ターゲットが、銅、タンタル、チタン、タングステン、アルミニウム、及びそれらの組合わせからなるグループから選ばれる材料を含む請求項２５の方法。
【請求項２８】
直流パルスストリームがおよそ３００ｋＷからおよそ２メガワット（ＭＷ）の範囲のピーク出力を有する請求項２５の方法。
【請求項２９】
直流パルスストリームがおよそ１０マイクロ秒からおよそ５００マイクロ秒までの範囲のパルス持続時間を有する請求項２５の方法。
【請求項３０】
ＲＦバイアス電力のパルスストリームがおよそ１０００ワットからおよそ１０キロワットの範囲のピーク出力を有する請求項２９の方法。
【請求項３１】
ＲＦバイアス電力がおよそ１３．５６メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数を有する請求項３０の方法。
【請求項３２】
直流パルスストリームとＲＦバイアス電力のパルスストリームがおよそ５０マイクロ秒からおよそ２００マイクロ秒の範囲の時間遅延によって分離される請求項２５の方法。
【請求項３３】
直流パルスストリームが第一の開始時間を有している直流パルスを含み、バイアス電力のパルスストリームが第二の開始時間を有しているバイアス・パルスを含み、さらに上記最初の始まり時間は第二の開始時間に対して時間遅延の分だけ先行し、そして、上記時間遅延はスパッタリングされた材料が基板構造体の近傍に移動するのに十分な時間である、請求項２５の方法。
【請求項３４】
ＲＦバイアス電力のパルスストリームがおよそ１０マイクロ秒からおよそ５００マイクロ秒までの範囲のパルス持続時間を有する請求項２５の方法。
【発明の詳細な説明】
【開示の背景】
【０００１】
１．　発明の分野
本発明の実施態様は一般にスパッタリング堆積に関し、より詳しくはパルス化電力の技術を用いたスパッタリング堆積に関する。
２．　関連技術の説明
【０００２】
集積回路（ＩＣ）は典型的にはＩＣのいろいろな個々の装置を相互接続するのに用いられる金属の導電性の層を含む。相互接続部のフィーチャ、特に約４分の１ミクロン以下の寸法を有するフィーチャを確実に形成することは、ＩＣ設計に対する需要の増加に対応するためには非常に重要である。
【０００３】
アルミニウム元素（Ａｌ）とその合金は，アルミニウムの低い電気抵抗、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）へのその優れた付着性、パターニングの容易性及び高純度形態でそれが得られる能力の故に、半導体加工において金属の相互接続部を形成するのに伝統的に用いられてきた。しかし、アルミニウムは銅のようなより導電性の高い金属よりも電気抵抗が高く、またアルニミウムも又導体中に空げきの形成をもたらすエレクトロマイグレーションに悩まされることもある。
【０００４】
銅とその合金はアルミニウムと比較すると、低い比抵抗率を有し、かなり高いエレクトロマイグレーション抵抗性を有する。これらの特徴は、高い集積レベルと増加したデバイス速度において経験されるより高い電流密度を支える上で重要である。このため、銅はサブクオーターミクロンの、半導体基板上の高アスペクト比の相互接続部フィーチャをを充填するために選択可能な金属になりつつある。
【０００５】
接着層とかバリアー層等の相互接続部のいろいろな材料層を堆積するための１つの一般的技術が、スパッタリングタイプの物理気相堆積（スパッタリング堆積）である。相互接続部の形成のプロセス処理量を最適化するためには、スパッタリング堆積を用いて銅と銅シード層のような追加の相互接続部を堆積することが望ましい。
【０００６】
残念なことに、銅のような材料をスパッタリング・プロセスを使って堆積すること容易ではなく、また、最適のステップカバレッジと層均一性を達成することは特に難しい。銅を含む金属に用いる従来のスパッタリング方法は、スパッタリング・リアクター内で発生するプラズマにおいて金属の不十分なイオン化のためにしばしば制約を受ける。イオン化のレベルをあげるために提案された先行技術の方法には、ターゲットに対して印加される電力を増加することが含まれる。しかし、ターゲットに印加される電力を増やすと、結果としてしばしばスパッタリング・ターゲットを過度に熱することになってしまい、その結果スパッタリング・ターゲットまたは他のチャンバの部品を損傷してしまうかもしれない。
【０００７】
イオン化を増やすことに対する他のアプローチには、ターゲットと基板の間のプラズマ源領域の近くに配置された電磁式のコイルを使用することが含まれる。この誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）技術は基板上のフィーチャの側壁上に不適当なステップカバレッジをもたらすかもしれない。さらに、上記の側壁カバレッジは対称形をなしてもよく、ターゲットの中心に向き合った側部はターゲットの外のより大きい立体角に向き合ったよりシールドされた側部よりも分厚くコートされるかもしれない。このような不適当なステップカバレッジは、堆積された膜に瑕疵を形成する可能性があり、そしてそれはデバイスまたは相互接続部の欠陥をもたらすかもしれない。
【０００８】
それ故、ターゲットに損傷を与えず、良好なステップカバレッジと膜品質を提供するスパッタリングによる層の堆積方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の実施態様は、一般に、基板の上で膜をスパッタリング堆積するための方法を提供するものである。この方法はスパッタリングされる材料のターゲットを含むスパッタリング・チャンバ内で実行される。スパッタリング加工ガスがスパッタリング・チャンバに提供されてターゲットのスパッタリングを容易にする。少なくともおよそ３００のキロワット（ｋＷ）のピーク出力を持っているＤＣパルスストリームがターゲットに印加され、スパッタリング加工ガスが励起されてプラズマ化し、そして同スパッタリング加工ガスは、ターゲットから基板上に材料をプラズマスパッタリングする。１つの実施態様においては、直流パルスストリームは、およそ１００ヘルツ（Ｈｚ）から１０００Ｈｚまでの範囲で、パルス周波数を持つ。１つの実施態様においては、スパッタリングされた金属イオンを基板へより効果的に引きつけるために、上記方法はさらにバイアス電力のパルスストリームをＤＣパルスストリームと同時にペデスタルに印加することを含む。このバイアス電力は、高周波数（ＲＦ）バイアス電力であっても良い。上記バイアス電力の印加は時間遅延によってＤＣパルスストリームから相殺されてしまうかもしれない。
【００１０】
上記の方法は、集積回路の加工技術とも両立できるものである。１つの実施態様においては、フィーチャ（例えばバイア、トレンチ、アパーチャ、など）を上部に形成した基板構造体が提供される。少なくともおよそ３００キロワット（ｋＷ）のピーク出力を持っているＤＣパルスストリームがターゲットに印加され、銅の層が基板構造体上にスパッタリングによって形成される。上記銅層は、先行技術と比較して改善されたステップカバレッジを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明の上記した特徴がある方法が達成されて詳細に理解されるように、上記に簡単に要約した本発明のより詳細な説明を、添付した図面に示す本発明の実施態様を参照することによって記載する。
【００１２】
しかし、添付図面は本発明の典型的な実施例についてのみ述べるものであって、本発明は他の同様に有効な実施例をも含み得るものであるから、本発明の範囲を限定するように解釈されてはならない。
【００１３】
図１は、ここで記述される実施態様の実施に用いることができるプロセスチャンバの概略断面図である；
【００１４】
図２はスパッタリング堆積のターゲットに対して印加される直流パルスストリームと、本発明の実施態様に沿ってペデスタルに印加されるバイアス・パルスストリームを示す。
及び、
【００１５】
図３Ａ−３Ｃは、相互接続部の製造シーケンスの異なるステージにおける基板の断面図を表す。
【詳細な説明】
【００１６】
図１は、ここで記載する本発明の実施態様を実施するために用いることができるスパッタリングタイプの物理気相堆積（ＰＶＤ）のリアクター１０の概略断面図である。リアクター１０は、ターゲット１４に密封された真空チャンバ１２を含む。ターゲットには、スパッタリングされるその他の材料の中でも、例えば、銅、タンタル、チタン、アルミニウム、タングステンが含まれる。ターゲット材は、加熱器ペデスタル１８の上に保持された基板１６の上にスパッター堆積される。チャンバ内に配置されたシールド２０は、スパッターされた材料からチャンバ壁１２を保護し、陽極グラウンド面を提供する。選択可能な直流電源装置２２は、シールド２０との関係ではマイナスの電圧をターゲット１４に印加する。ペデスタル１８と、従って基板１６とは、電気的に浮遊状態に置かれるかもしれない。
【００１７】
第一のガス源２４は、マス・フロー制御装置２６を通してチャンバ１２に、典型的には、他のガスの中でもアルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、キセノン（Ｘｅ）のような不活性ガスをスパッタリング加工ガスとして供給する。第二のガス源５４は、窒素（Ｎ）のような反応性ガスを、マス・フロー制御装置５５を通して、チャンバ１２へ供給することができる。上記したガスは、図示されたように、シールドの底を貫通する一つ又はそれ以上の入り口管によって又はシールド２０とペデスタル１８の間のすき間を通して、チャンバの頂部或いは底部に導入されることが可能である。真空システム２８は、チャンバを低圧に維持する。
底面圧力はおよそ１０−７トールまたはそれ以下に維持することが可能であるが、加工ガスの圧力は典型的にはおよそ０．２ミリトールと１００ミリトールの間で維持される。
【００１８】
マイクロプロセッサー制御装置のようなコンピュータに基づく制御装置３０は、直流電源装置２２及びマス・フロー制御装置２６を含むリアクタを制御する。制御装置３０は、工業目的で様々なチャンバとサブ・プロセッサを制御するために用いることができる汎用目的コンピュータプロセッサー（ＣＰＵ）であればどんな形のものであっても良い。コンピュータは、例えばランダム・アクセス・メモリ、読み込みオンリーメモリ、フロッピーディスク装置、ハードディスク、又は他の如何なる形式のデジタル記憶装置も、ローカルであると遠隔であるとを問わず、適当なメモリを用いることができる。プロセッサを従来の方法で支持するために、様々な支持回路をＣＰＵに連結することができる。必要なソフトウェア・ルーチンは、メモリに保存されるか、或いは、遠隔に配置された第二のＣＰＵによって実行される。
【００１９】
基板がペデスタル１８の上に配置された後、上記ソフトウェア・ルーチンは制御装置３０によって実行される。上記ソフトウェア・ルーチンは、実行されると、汎用コンピュータを、チャンバ・プロセスが実行されるようにチャンバ動作を制御する特定目的のプロセスコンピュータに変身させる。あるいは、本発明のプロセスは、特定用途の集積回路又は他のタイプのハードウエアの実施、又はソフトウェア又はハードウエアの組合わせとして、ハードウエアで実行されることも可能である。
【００２０】
ターゲット材の効率的なスパッタリングを提供するために、マグネトロン３２がターゲット１４の背後に配置されている。マグネトロン３２は、対向する磁石３４、３６を有しており、チャンバ内において磁石３４、３６の近辺で磁場を形成している。上記磁場は電子を制限し、そして、電荷の中和のために、プラズマ密度もマグネトロン３２に隣接するチャンバ内で増加して高密度のプラズマ領域３８を形成する。マグネトロン３２は、通常ターゲット１４の中心の回りに回転させられ、ターゲット１４のスパッタリングにおいて十分なカバレッジを達成する。
【００２１】
マグネトロン３２は、例えば楕円形、三角形、レーストラック形状、円、涙形状など、どんな形状であってもよい。マグネトロン３２は、内極と外極（図示せず）を有していてもよい。
内極は、連続的な外極によって囲まれていてもよい。ある実施態様においては、マグネットはアンバランスにデザインされており、すなわち、外極の磁束は内極によって生じられる磁束より大きくされている。マグネトロン３２の詳細は、同一人に譲渡され２００１年９月１８日に発行された米国特許番号６，２９０，８２５、発明の名称：「イオン化金属堆積のための高密度プラズマ源」に記載されており、本出願に援用されている。
【００２２】
制御可能なバイアス電源装置１９２、典型的にはＲＦ電源装置、は基板１６上のスパッター堆積層の堆積を制御することを目的として、基板１６をバイアスするためにペデスタル１８に接続されても良い。バイアス電力は一般におよそ４００ｋＨｚ〜５００ＭＨｚの周波数を持ち、ある実施態様においてはバイアス電力はおよそ１３．５６ＭＨｚの周波数を有する。
【薄膜堆積】
【００２３】
膜はスパッタリング−タイプの物理気相堆積（ＰＶＤ）プロセスを用いて形成されるが、そこにおいて磁場が、ターゲット１４からスパッタリングされた材料を、堆積チャンバ１２の高密度プラズマ領域３８の範囲内に閉じ込めるように機能する。磁場は、マグネトロン３２から発生することもあるが、チャンバの近辺に配置された他の形態の磁場発生装置によって作り出される場合もある。
【００２４】
以下の堆積パラメータは、ターゲットが銅を含んでいる図１に説明されたものと同様のスパッタリング・チャンバを用いて膜を形成する為に用いることができる。基板はおよそ−４０℃〜１００℃の温度範囲に維持し、そしてプロセスチャンバはおよそ０．５ミリトール〜１ミリトールの圧力範囲に維持することができる。スパッタリング加工ガスが、チャンバ内に導入される。スパッタリング加工ガスの流量は、およそ５ｓｃｃｍ（標準立方センチメートル／分）〜およそ２００ｓｃｃｍの範囲とすることができる。
【００２５】
一連の直流電圧パルス（すなわち直流パルスストリーム）が直流電源装置２２からターゲット１４とシールド２０の間に印加され、当該パルスストリームは加工ガスを点火してプラズマを発生させる。直流パルスストリームの大きさは、およそ５００ボルト〜およそ１５００ボルトまでの範囲にあっても良い。
【００２６】
図２は、スパッタ堆積ターゲット１４に印加される直流パルスのパルスストリーム２５０を表す。直流パルスストリーム２５０は、およそ３００のキロワット（ｋＷ）より大きなピーク出力２００を持つ。直流パルスストリーム２５０のピーク出力２００は、およそ３００キロワット（ｋＷ）〜およそ２メガワット（ＭＷ）までの範囲にあってもよい。直流パルスストリーム２５０は、プラズマのインピーダンスに依存したターゲット電流を発生させる。ターゲット電流は、およそ５００アンペア　（Ａ）〜およそ２０００アンペア　（Ａ）であってもよい。
【００２７】
ある実施態様において、ターゲット１４に印加された直流パルス２３０は、およそ１００マイクロ秒未満のランプ時間２０４以内で、ピーク出力２００に到達する。ランプ時間２０４とは、パルス２３０の開始（Ａ）とパルス２３０の最大パワー時点（Ｂ）の間で経過する時間の長さである。
【００２８】
直流パルス２３０は、およそ１０〜５００マイクロ秒のパルス持続時間２０２を有するかもしれない。ある実施態様において、直流パルスは、およそ１０〜１００マイクロ秒のパルス持続時間２０２を持つ。パルス持続時間２０２とは、パルス２３０の始まり（Ａ）とパルス２３０の終了（Ｃ）の時点の間で経過する時間の長さである。直流パルスストリーム２５０は、およそ１００ヘルツ（Ｈｚ）〜１０００（Ｈｚ）のパルス周波数を有し、それによっておよそ２０ｋＷ〜４０ｋＷの範囲の平均電力を有するＤＣパルスストリーム２５０を提供することもある。パルス周波数とは、一定時間内にターゲットに印加されるパルスの数である。
【００２９】
大きな直流パルスストリーム２５０のピーク出力は、スパッターされた中性の金属原子の高い集中をターゲットの近くで発生させていると思われる。さらに、ターゲットの近辺における加工ガスの密度が、ターゲットの近辺のスパッターされた中性の金属原子の高い集中に起因して、減少すると思われる。その結果、プラズマ中のイオン化された核種の大きな比率を占める部分が、スパッタリング加工ガスのイオンではなく、スパッターされた金属のイオンである。例えばＣｕ＋のようなプラズマ中に発生したスパッターされた金属は基板１６の表面上に堆積される利用可能な金属イオンの高密度の”雲”を形成することもある。
【００３０】
本発明の１つの実施態様において、バイアス電力がペデスタル１８に印加され、かつ基板１６に容量的に連結されてスパッターされた材料の基板上への堆積を高める。マイナスのバイアス電圧は、ペデスタル１８に印加されたバイアス電力に対応して、ペデスタル１８の上に蓄積される。ペデスタル１８に印加されたバイアス電力は、パルス化されていてもよい。
バイアス・パルスストリーム２７０の一例が図２に示されている。ペデスタル１８に印加されたバイアス・パルスストリーム２７０は、およそ１０００ワット〜１０キロワットの範囲のピーク出力２１０を有してもよい。ペデスタル１８に印加されるバイアス電力は、例えば、およそ１３．５６ＭＨｚの周波数を有する高周波数バイアス電力であることが好ましい。
【００３１】
バイアス・パルスストリーム２７０は、パルス２６０の開始（Ｄ）とパルス２６０の終了（Ｆ）の時点の間で経過する時間であるところのパルス持続時間２１２を有することとして特徴づけられる。バイアス電力のパルス２６０は、パルス２６０の開始（Ｄ）とパルス２６０の最大パワー（Ｅ）の時点の間で経過する時間であるところのランプ時間２１４を有する。バイアス・パルスストリーム２７０はまたバイアスパルス周波数を有する。パルス持続時間２１２、ランプ時間２１４、及びバイアスパルス周波数は、それと対応するターゲットに印加される直流パルスストリーム２５０に伴うパルス持続時間２０２、ランプ時間２１４、及びバイアスパルス周波数と類似しても異なってもよい。
【００３２】
１つの実施態様において、直流パルス２３０は、時間遅延２２０の分だけバイアス電力のパルス２６０に先行する。時間遅延２２０は、直流パルス２３０の開始とバイアス・パルス２６０の始まりとの間で経過する時間の長さである。時間遅延２２０は、およそ５０マイクロ秒〜およそ２００マイクロ秒であるかもしれない。図２は、直流パルスストリーム２５０とバイアス・パルスストリーム２７０の例を表すが、そこにおいて、バイアス・パルス２６０の始まり（Ｄ）は直流パルス２３０の終了（Ｃ）の後に開始する。従って、バイアス・パルス２６０と直流パルス２３０は、時間的にオーバーラップすることはない。あるいは、バイアス・パルス２６０の開始（Ｄ）は、直流パルス２３０の終了（Ｃ）と同時に、またはその前に開始しても良い。この代替の実施態様においては、直流パルス２３０とバイアス・パルス２６０は、時間的にオーバラップする。
【００３３】
パルス２３０のような直流パルスを印加すると、スパッタリング加工ガスはターゲット１４に衝突し、それによって材料をターゲット１４からスパッタリングする。バイアス・パルス２６０の印加を時間遅延２２０の分だけ遅らせることによって、スパッターされた材料が、バイアスパルス２６０の開始（Ｄ）の前にターゲット１４から基板１６の近辺に移動するための十分な時間をとれると思われる。時間遅延２２０が経過したあと、バイアス・パルス２６０を印加することで、イオン化された材料が基板１６に引張られる。上記の方法は、特にその上にフィーチャを形成した基板にとって、膜の堆積において優れたステップカバレッジを提供する。
【００３４】
本発明の実施態様はまた、例えばタンタル窒化物（ＴａＮ）のような材料の堆積のような反応性スパッタリングにおいても実施することができる。この実施態様において、窒素のような反応性ガスとアルゴンのようなスパッタリング加工ガスは、ガス供給５４とガス供給２４からチャンバに導入され、そして、ターゲット１４はスパッタリング加工ガスによってスパッタリングされる。上記のターゲットは、タンタルまたはチタンでできている。上記反応性ガスは、ターゲット１４からスパッタリングされた材料と反応して、基板１６の上で、例えば形ＴａＮまたはＴｉＮの膜を形成する。
【相互接続部の形成】
【００３５】
図３ａ−３ｃは、本出願において記載された実施態様に従って、薄膜堆積プロセスを用いて銅のシード層を組み入れる相互接続部の製造工程の異なったステージにおける基板の断面図を示す。たとえば、図３ａは基板構造体３１０の断面図を示すが、そこにおいて同基板構造体は、例えば基板３００の頂部に材料層３０２が形成されている。基板３００は、例えばシリコン（Ｓｉ））等の半導体材料を含んでもよい。材料層３０２は、例えば酸化物であってもよい。層３０２に形成された、バイア、トレンチ、アパーチャまたはその種の他のもののようなフィーチャ３１２が、基板３００のいくつかの部分を露出する。フィーチャ３１２は、従来のリソグラフィとエッチング技術を使って形成される。
【００３６】
オプションのバリヤー層３０４が材料層３０２の上に形成される。バリヤー層３０４は、例えばタンタルまたはチタン等の耐火金属を含むかもしれない。１つの実施態様において、バリヤー層は、例えばタンタル窒化物または窒化チタン等の耐火性の金属窒化物を含む。他の実施態様において、バリヤー層３０４は、例えば一つ以上の耐火性金属層、一つ以上の耐火性金属窒化物層、及び／又は一つ以上のシリサイド層から構成される複数の材料層を含む。
バリヤー層３０４の厚さは、典型的にはおよそおよそ１０Ａ〜およそ１０００Ａである。
【００３７】
図３ｂを参照して、銅のシード層３０６はバリヤー層３０４の頂部に形成される。銅シード層３０６は、少なくともおよそ３００ｋＷのピーク出力を有する直流パルスストリームをターゲット１４のようなターゲットに印加して、材料をターゲットから基板３１０の上へスパッタリングすることによって、図１に記載されているように堆積チャンバ内に形成される。銅のシード層３０６は、例えば銅の層または銅合金の層であってもよい。銅のシード層は、およそ１００オングストロームからおよそ１５００オングストロームの厚さを有してもよい。
【００３８】
図３ｃを参照して、相互接続部は銅のシード層３０６の頂部に導電層３０８を堆積する（バルク堆積プロセスとして呼ばれる場合もある）ことによって完成される。導電層３０８は、例えば電気化学的めっき、化学気相堆積またはスパッタリングタイプの物理気相堆積によって形成することができる。導電層３０８は、たとえば銅、アルミニウム、またはそれらの組合わせを含んでもよい。１つの実施態様において、導電層３０８はシード層３０６を形成するのに用いられるプロセスを継続することによって形成される。上記実施態様において、導電層３０８の堆積は、少なくとも３００ｋＷのピーク出力を持っている直流パルスストリーム２５０をターゲットに印加し、材料をターゲットからシード層３０６の上へスパッタリングすることを含む。バイアス電力はまた、例えば基板がその上に保持された図１のペデスタル１８のようなペデスタルに対して印加されて、導電層３０８を形成するかもしれない。バイアス電力は、前述したようにパルス化されるかもしれない。
【００３９】
以上は本発明の好ましい実施態様について向けられたものであるが、これら以外の、又はこれらに追加する実施態様が本発明の基本的範囲から逸脱することなく考案されることが可能であり、本発明の範囲は以下の請求項によってのみ決定されるものである。
【図１】
2004131839.tif 000003
【図２】
2004131839.tif 000004
【図３】
2004131839.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月16日(2003.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【技術分野】
【０００１】
１．　発明の分野
本発明の実施態様は一般にスパッタリング堆積に関し、より詳しくはパルス化電力の技術を用いたスパッタリング堆積に関する。
２．　関連技術の説明
【０００２】
集積回路（ＩＣ）は典型的にはＩＣのいろいろな個々の装置を相互接続するのに用いられる金属の導電性の層を含む。相互接続部のフィーチャ、特に約４分の１ミクロン以下の寸法を有するフィーチャを確実に形成することは、ＩＣ設計に対する需要の増加に対応するためには非常に重要である。
【０００３】
アルミニウム元素（Ａｌ）とその合金は，アルミニウムの低い電気抵抗、二酸化シリコン
（ＳｉＯ２）へのその優れた付着性、パターニングの容易性及び高純度形態でそれが得られる能力の故に、半導体加工において金属の相互接続部を形成するのに伝統的に用いられてきた。しかし、アルミニウムは銅のようなより導電性の高い金属よりも電気抵抗が高く、またアルニミウムも又導体中に空げきの形成をもたらすエレクトロマイグレーションに悩まされることもある。
【０００４】
銅とその合金はアルミニウムと比較すると、低い比抵抗率を有し、かなり高いエレクトロマイグレーション抵抗性を有する。これらの特徴は、高い集積レベルと増加したデバイス速度において経験されるより高い電流密度を支える上で重要である。このため、銅はサブクオーターミクロンの、半導体基板上の高アスペクト比の相互接続部フィーチャをを充填するために選択可能な金属になりつつある。
【０００５】
接着層とかバリアー層等の相互接続部のいろいろな材料層を堆積するための１つの一般的
技術が、スパッタリングタイプの物理気相堆積（スパッタリング堆積）である。相互接続部の形成のプロセス処理量を最適化するためには、スパッタリング堆積を用いて銅と銅シード層のような追加の相互接続部を堆積することが望ましい。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
残念なことに、銅のような材料をスパッタリング・プロセスを使って堆積すること容易ではなく、また、最適のステップカバレッジと層均一性を達成することは特に難しい。銅を含む金属に用いる従来のスパッタリング方法は、スパッタリング・リアクター内で発生するプラズマにおいて金属の不十分なイオン化のためにしばしば制約を受ける。イオン化のレベルをあげるために提案された先行技術の方法には、ターゲットに対して印加される電力を増加することが含まれる。しかし、ターゲットに印加される電力を増やすと、結果としてしばしばスパッタリング・ターゲットを過度に熱することになってしまい、その結果スパッタリング・ターゲットまたは他のチャンバの部品を損傷してしまうかもしれない。
【０００７】
イオン化を増やすことに対する他のアプローチには、ターゲットと基板の間のプラズマ源領域の近くに配置された電磁式のコイルを使用することが含まれる。この誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）技術は基板上のフィーチャの側壁上に不適当なステップカバレッジをもたらすかもしれない。さらに、上記の側壁カバレッジは対称形をなしてもよく、ターゲットの中心に向き合った側部はターゲットの外のより大きい立体角に向き合ったよりシールドされた側部よりも分厚くコートされるかもしれない。このような不適当なステップカバレッジは、堆積された膜に瑕疵を形成する可能性があり、そしてそれはデバイスまたは相互接続部の欠陥をもたらすかもしれない。
【０００８】
それ故、ターゲットに損傷を与えず、良好なステップカバレッジと膜品質を提供するスパッタリングによる層の堆積方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施態様は、一般に、基板の上で膜をスパッタリング堆積するための方法を提供するものである。この方法はスパッタリングされる材料のターゲットを含むスパッタリング・チャンバ内で実行される。スパッタリング加工ガスがスパッタリング・チャンバに提供されてターゲットのスパッタリングを容易にする。少なくともおよそ３００のキロワット（ｋＷ）のピーク出力を持っているＤＣパルスストリームがターゲットに印加され、スパッタリング加工ガスが励起されてプラズマ化し、そして同スパッタリング加工ガスは、ターゲットから基板上に材料をプラズマスパッタリングする。１つの実施態様においては、直流パルスストリームは、およそ１００ヘルツ（Ｈｚ）から１０００Ｈｚまでの範囲で、パルス周波数を持つ。１つの実施態様においては、スパッタリングされた金属イオンを基板へより効果的に引きつけるために、上記方法はさらにバイアス電力のパルスストリームをＤＣパルスストリームと同時にペデスタルに印加することを含む。このバイアス電力は、高周波数（ＲＦ）バイアス電力であっても良い。上記バイアス電力の印加は時間遅延によってＤＣパルスストリームから相殺されてしまうかもしれない。
【００１０】
上記の方法は、集積回路の加工技術とも両立できるものである。１つの実施態様においては、フィーチャ（例えばバイア、トレンチ、アパーチャ、など）を上部に形成した基板構造体が提供される。少なくともおよそ３００キロワット（ｋＷ）のピーク出力を持っているＤＣパルスストリームがターゲットに印加され、銅の層が基板構造体上にスパッタリングによって形成される。上記銅層は、先行技術と比較して改善されたステップカバレッジを有する。
【詳細な説明】
【００１１】
図１は、ここで記載する本発明の実施態様を実施するために用いることができるスパッタリングタイプの物理気相堆積（ＰＶＤ）のリアクター１０の概略断面図である。リアクター１０は、ターゲット１４に密封された真空チャンバ１２を含む。ターゲットには、スパッタリングされるその他の材料の中でも、例えば、銅、タンタル、チタン、アルミニウム、タングステンが含まれる。ターゲット材は、加熱器ペデスタル１８の上に保持された基板１６の上にスパッター堆積される。チャンバ内に配置されたシールド２０は、スパッターされた材料からチャンバ壁１２を保護し、陽極グラウンド面を提供する。選択可能な直流電源装置２２は、シールド２０との関係ではマイナスの電圧をターゲット１４に印加する。ペデスタル１８と、従って基板１６とは、電気的に浮遊状態に置かれるかもしれない。
【００１２】
第一のガス源２４は、マス・フロー制御装置２６を通してチャンバ１２に、典型的には、他のガスの中でもアルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、キセノン（Ｘｅ）のような不活性ガスをスパッタリング加工ガスとして供給する。第二のガス源５４は、窒素（Ｎ）のような反応性ガスを、マス・フロー制御装置５５を通して、チャンバ１２へ供給することができる。上記したガスは、図示されたように、シールドの底を貫通する一つ又はそれ以上の入り口管によって又はシールド２０とペデスタル１８の間のすき間を通して、チャンバの頂部或いは底部に導入されることが可能である。真空システム２８は、チャンバを低圧に維持する。
底面圧力はおよそ１０−７トールまたはそれ以下に維持することが可能であるが、加工ガスの圧力は典型的にはおよそ０．２ミリトールと１００ミリトールの間で維持される。
【００１３】
マイクロプロセッサー制御装置のようなコンピュータに基づく制御装置３０は、直流電源装置２２及びマス・フロー制御装置２６を含むリアクタを制御する。制御装置３０は、工業目的で様々なチャンバとサブ・プロセッサを制御するために用いることができる汎用目的コンピュータプロセッサー（ＣＰＵ）であればどんな形のものであっても良い。コンピュータは、例えばランダム・アクセス・メモリ、読み込みオンリーメモリ、フロッピーディスク装置、ハードディスク、又は他の如何なる形式のデジタル記憶装置も、ローカルであると遠隔であるとを問わず、適当なメモリを用いることができる。プロセッサを従来の方法で支持するために、様々な支持回路をＣＰＵに連結することができる。必要なソフトウェア・ルーチンは、メモリに保存されるか、或いは、遠隔に配置された第二のＣＰＵによって実行される。
【００１４】
基板がペデスタル１８の上に配置された後、上記ソフトウェア・ルーチンは制御装置３０によって実行される。上記ソフトウェア・ルーチンは、実行されると、汎用コンピュータを、チャンバ・プロセスが実行されるようにチャンバ動作を制御する特定目的のプロセスコンピュータに変身させる。あるいは、本発明のプロセスは、特定用途の集積回路又は他のタイプのハードウエアの実施、又はソフトウェア又はハードウエアの組合わせとして、ハードウエアで実行されることも可能である。
【００１５】
ターゲット材の効率的なスパッタリングを提供するために、マグネトロン３２がターゲット１４の背後に配置されている。マグネトロン３２は、対向する磁石３４、３６を有しており、チャンバ内において磁石３４、３６の近辺で磁場を形成している。上記磁場は電子を制限し、そして、電荷の中和のために、プラズマ密度もマグネトロン３２に隣接するチャンバ内で増加して高密度のプラズマ領域３８を形成する。マグネトロン３２は、通常ターゲット１４の中心の回りに回転させられ、ターゲット１４のスパッタリングにおいて十分なカバレッジを達成する。
【００１６】
マグネトロン３２は、例えば楕円形、三角形、レーストラック形状、円、涙形状など、どんな形状であってもよい。マグネトロン３２は、内極と外極（図示せず）を有していてもよい。
内極は、連続的な外極によって囲まれていてもよい。ある実施態様においては、マグネットはアンバランスにデザインされており、すなわち、外極の磁束は内極によって生じられる磁束より大きくされている。マグネトロン３２の詳細は、同一人に譲渡され２００１年９月１８日に発行された米国特許番号６，２９０，８２５、発明の名称：「イオン化金属堆積のための高密
度プラズマ源」に記載されており、本出願に援用されている。
【００１７】
制御可能なバイアス電源装置１９２、典型的にはＲＦ電源装置、は基板１６上のスパッター堆積層の堆積を制御することを目的として、基板１６をバイアスするためにペデスタル１８に接続されても良い。バイアス電力は一般におよそ４００ｋＨｚ〜５００ＭＨｚの周波数を持ち、ある実施態様においてはバイアス電力はおよそ１３．５６ＭＨｚの周波数を有する。
【薄膜堆積】
【００１８】
膜はスパッタリング−タイプの物理気相堆積（ＰＶＤ）プロセスを用いて形成されるが、そこにおいて磁場が、ターゲット１４からスパッタリングされた材料を、堆積チャンバ１２の高密度プラズマ領域３８の範囲内に閉じ込めるように機能する。磁場は、マグネトロン３２から発生することもあるが、チャンバの近辺に配置された他の形態の磁場発生装置によって作り出される場合もある。
【００１９】
以下の堆積パラメータは、ターゲットが銅を含んでいる図１に説明されたものと同様のス
パッタリング・チャンバを用いて膜を形成する為に用いることができる。基板はおよそ−４０℃〜１００℃の温度範囲に維持し、そしてプロセスチャンバはおよそ０．５ミリトール〜１ミリトールの圧力範囲に維持することができる。スパッタリング加工ガスが、チャンバ内に導入される。スパッタリング加工ガスの流量は、およそ５ｓｃｃｍ（標準立方センチメートル／分）〜およそ２００ｓｃｃｍの範囲とすることができる。
【００２０】
一連の直流電圧パルス（すなわち直流パルスストリーム）が直流電源装置２２からターゲット１４とシールド２０の間に印加され、当該パルスストリームは加工ガスを点火してプラズマを発生させる。直流パルスストリームの大きさは、およそ５００ボルト〜およそ１５００ボルトまでの範囲にあっても良い。
【００２１】
図２は、スパッタ堆積ターゲット１４に印加される直流パルスのパルスストリーム２５０を表す。直流パルスストリーム２５０は、およそ３００のキロワット（ｋＷ）より大きなピーク出力２００を持つ。直流パルスストリーム２５０のピーク出力２００は、およそ３００キロワット（ｋＷ）〜およそ２メガワット（ＭＷ）までの範囲にあってもよい。直流パルスストリーム２５０は、プラズマのインピーダンスに依存したターゲット電流を発生させる。ターゲット電流は、およそ５００アンペア　（Ａ）〜およそ２０００アンペア　（Ａ）であってもよい。
【００２２】
ある実施態様において、ターゲット１４に印加された直流パルス２３０は、およそ１００マイクロ秒未満のランプ時間２０４以内で、ピーク出力２００に到達する。ランプ時間２０４とは、パルス２３０の開始（Ａ）とパルス２３０の最大パワー時点（Ｂ）の間で経過する時間の長さである。
【００２３】
直流パルス２３０は、およそ１０〜５００マイクロ秒のパルス持続時間２０２を有するかもしれない。ある実施態様において、直流パルスは、およそ１０〜１００マイクロ秒のパルス持続時間２０２を持つ。パルス持続時間２０２とは、パルス２３０の始まり（Ａ）とパルス２３０の終了（Ｃ）の時点の間で経過する時間の長さである。直流パルスストリーム２５０は、およそ１００ヘルツ（Ｈｚ）〜１０００（Ｈｚ）のパルス周波数を有し、それによっておよそ２０ｋＷ〜４０ｋＷの範囲の平均電力を有するＤＣパルスストリーム２５０を提供することもある。パルス周波数とは、一定時間内にターゲットに印加されるパルスの数である。
【００２４】
大きな直流パルスストリーム２５０のピーク出力は、スパッターされた中性の金属原子の高い集中をターゲットの近くで発生させていると思われる。さらに、ターゲットの近辺における加工ガスの密度が、ターゲットの近辺のスパッターされた中性の金属原子の高い集中に起因して、減少すると思われる。その結果、プラズマ中のイオン化された核種の大きな比率を占める部分が、スパッタリング加工ガスのイオンではなく、スパッターされた金属のイオンである。例えばＣｕ＋のようなプラズマ中に発生したスパッターされた金属は基板１６の表面上に堆積される利用可能な金属イオンの高密度の”雲”を形成することもある。
【００２５】
本発明の１つの実施態様において、バイアス電力がペデスタル１８に印加され、かつ基板１６に容量的に連結されてスパッターされた材料の基板上への堆積を高める。マイナスのバイアス電圧は、ペデスタル１８に印加されたバイアス電力に対応して、ペデスタル１８の上に蓄積される。ペデスタル１８に印加されたバイアス電力は、パルス化されていてもよい。
バイアス・パルスストリーム２７０の一例が図２に示されている。ペデスタル１８に印加されたバイアス・パルスストリーム２７０は、およそ１０００ワット〜１０キロワットの範囲のピーク出力２１０を有してもよい。ペデスタル１８に印加されるバイアス電力は、例えば、およそ１３．５６ＭＨｚの周波数を有する高周波数バイアス電力であることが好ましい。
【００２６】
バイアス・パルスストリーム２７０は、パルス２６０の開始（Ｄ）とパルス２６０の終了（Ｆ）の時点の間で経過する時間であるところのパルス持続時間２１２を有することとして特徴づけられる。バイアス電力のパルス２６０は、パルス２６０の開始（Ｄ）とパルス２６０の最大パワー（Ｅ）の時点の間で経過する時間であるところのランプ時間２１４を有する。バイアス・パルスストリーム２７０はまたバイアスパルス周波数を有する。パルス持続時間２１２、ランプ時間２１４、及びバイアスパルス周波数は、それと対応するターゲットに印加される直流パルスストリーム２５０に伴うパルス持続時間２０２、ランプ時間２１４、及びバイアスパルス周波数と類似しても異なってもよい。
【００２７】
１つの実施態様において、直流パルス２３０は、時間遅延２２０の分だけバイアス電力のパルス２６０に先行する。時間遅延２２０は、直流パルス２３０の開始とバイアス・パルス２６０の始まりとの間で経過する時間の長さである。時間遅延２２０は、およそ５０マイクロ秒〜およそ２００マイクロ秒であるかもしれない。図２は、直流パルスストリーム２５０とバイアス・パルスストリーム２７０の例を表すが、そこにおいて、バイアス・パルス２６０の始まり（Ｄ）は直流パルス２３０の終了（Ｃ）の後に開始する。従って、バイアス・パルス２６０と直流パルス２３０は、時間的にオーバーラップすることはない。あるいは、バイアス・パルス２６０の開始（Ｄ）は、直流パルス２３０の終了（Ｃ）と同時に、またはその前に開始しても良い。この代替の実施態様においては、直流パルス２３０とバイアス・パルス２６０は、時間的にオーバラップする。
【００２８】
パルス２３０のような直流パルスを印加すると、スパッタリング加工ガスはターゲット１４に衝突し、それによって材料をターゲット１４からスパッタリングする。バイアス・パルス２６０の印加を時間遅延２２０の分だけ遅らせることによって、スパッターされた材料が、バイアスパルス２６０の開始（Ｄ）の前にターゲット１４から基板１６の近辺に移動するための十分な時間をとれると思われる。時間遅延２２０が経過したあと、バイアス・パルス２６０を印加することで、イオン化された材料が基板１６に引張られる。上記の方法は、特にその上にフィーチャを形成した基板にとって、膜の堆積において優れたステップカバレッジを提供する。
【００２９】
本発明の実施態様はまた、例えばタンタル窒化物（ＴａＮ）のような材料の堆積のような反応性スパッタリングにおいても実施することができる。この実施態様において、窒素のような反応性ガスとアルゴンのようなスパッタリング加工ガスは、ガス供給５４とガス供給２４からチャンバに導入され、そして、ターゲット１４はスパッタリング加工ガスによってスパッタリングされる。上記のターゲットは、タンタルまたはチタンでできている。上記反応性ガスは、ターゲット１４からスパッタリングされた材料と反応して、基板１６の上で、例えば形ＴａＮまたはＴｉＮの膜を形成する。
【相互接続部の形成】
【００３０】
図３ａ−３ｃは、本出願において記載された実施態様に従って、薄膜堆積プロセスを用いて銅のシード層を組み入れる相互接続部の製造工程の異なったステージにおける基板の断面図を示す。たとえば、図３ａは基板構造体３１０の断面図を示すが、そこにおいて同基板構造体は、例えば基板３００の頂部に材料層３０２が形成されている。基板３００は、例えばシリコン（Ｓｉ））等の半導体材料を含んでもよい。材料層３０２は、例えば酸化物であってもよい。層３０２に形成された、バイア、トレンチ、アパーチャまたはその種の他のもののようなフィーチャ３１２が、基板３００のいくつかの部分を露出する。フィーチャ３１２は、従来のリソグラフィとエッチング技術を使って形成される。
【００３１】
オプションのバリヤー層３０４が材料層３０２の上に形成される。バリヤー層３０４は、例えばタンタルまたはチタン等の耐火金属を含むかもしれない。１つの実施態様において、バリヤー層は、例えばタンタル窒化物または窒化チタン等の耐火性の金属窒化物を含む。他の実施態様において、バリヤー層３０４は、例えば一つ以上の耐火性金属層、一つ以上の耐火性金属窒化物層、及び／又は一つ以上のシリサイド層から構成される複数の材料層を含む。バリヤー層３０４の厚さは、典型的にはおよそおよそ１０Ａ〜およそ１０００Ａである。
【００３２】
図３ｂを参照して、銅のシード層３０６はバリヤー層３０４の頂部に形成される。銅シード層３０６は、少なくともおよそ３００ｋＷのピーク出力を有する直流パルスストリームをターゲット１４のようなターゲットに印加して、材料をターゲットから基板３１０の上へスパッタリングすることによって、図１に記載されているように堆積チャンバ内に形成される。銅のシード層３０６は、例えば銅の層または銅合金の層であってもよい。銅のシード層は、およそ１００オングストロームからおよそ１５００オングストロームの厚さを有してもよい。
【００３３】
図３ｃを参照して、相互接続部は銅のシード層３０６の頂部に導電層３０８を堆積する（バルク堆積プロセスとして呼ばれる場合もある）ことによって完成される。導電層３０８は、例えば電気化学的めっき、化学気相堆積またはスパッタリングタイプの物理気相堆積によって形成することができる。導電層３０８は、たとえば銅、アルミニウム、またはそれらの組合わせを含んでもよい。１つの実施態様において、導電層３０８はシード層３０６を形成するのに用いられるプロセスを継続することによって形成される。上記実施態様において、導電層３０８の堆積は、少なくとも３００ｋＷのピーク出力を持っている直流パルスストリーム２５０をターゲットに印加し、材料をターゲットからシード層３０６の上へスパッタリングすることを含む。バイアス電力はまた、例えば基板がその上に保持された図１のペデスタル１８のようなペデスタルに対して印加されて、導電層３０８を形成するかもしれない。バイアス電力は、前述したようにパルス化されるかもしれない。
【００３４】
以上は本発明の好ましい実施態様について向けられたものであるが、これら以外の、又はこれらに追加する実施態様が本発明の基本的範囲から逸脱することなく考案されることが可能であり、本発明の範囲は以下の請求項によってのみ決定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明の上記した特徴がある方法が達成されて詳細に理解されるように、上記に簡単に要約した本発明のより詳細な説明を、添付した図面に示す本発明の実施態様を参照することによって記載する。
【００３６】
しかし、添付図面は本発明の典型的な実施例についてのみ述べるものであって、本発明は他の同様に有効な実施例をも含み得るものであるから、本発明の範囲を限定するように解釈されてはならない。
【００３７】
【図１】図１は、ここで記述される実施態様の実施に用いることができるプロセスチャンバの概略断面図である；
【図２】図２はスパッタリング堆積のターゲットに対して印加される直流パルスストリームと、本発明の実施態様に沿ってペデスタルに印加されるバイアス・パルスストリームを示す。
及び、
【図３】図３Ａ−３Ｃは、相互接続部の製造シーケンスの異なるステージにおける基板の断面図を表す。




【外国語明細書】
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2004131839.tif 000007
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