濺射沉積裝置和方法

2023-07-17 21:48:11 3

專利名稱：濺射沉積裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種MI寸沉積裝置和方法，尤其用於製造存儲器件，例如，電阻切換(resistively switching)存儲器件，如相變隨機存取存儲器("PCRAM")、 導電鵬隨機存取存儲器("CBRAM")等。此外，本發明涉及一種用於濺射 沉積裝置的襯底支,。
背景技術：
在常規存儲器件，尤其是常規半導體存儲器件的情況中，存在所謂的功能 存儲器件(例如PLA、 PAL等)和所謂的臺式存儲器件之間的區分，所述臺式 存儲器件例如為ROM器件(RONHR讀存儲^~~尤其是PROM、 EPROM、 EEPROM和快閃記憶體等)、RAM器件(RAlVh隨機存取存儲器——尤其是例如 DRAM和SRAM)。RAM器件是用於在預定地址下存儲數據並在以後在此地址下讀出此數據 的存儲器。在SRAM(SRA1VN靜態隨機存取存儲器)的情況下，單個存儲單元 包括例如幾個(例如是6個)電晶體；在所謂的DRAM(DRA!Vh動態隨機存取 存儲器)的情況中，單個存儲單元一般僅包括一個單獨的相應，的電容元件。此外，所謂的"電阻"或"電阻切換"存儲器件最近也被知曉，例如所謂的相變隨機存取存儲器("PCRAM")和導電,隨機存取存儲器("CBRAM")坐楚 寸寸。在"電阻"或"電阻切換"存儲器件的情況中，M適當的切換過程，將 "活性"或"切換活性(switching active)"材料置於導電性較強或較弱的狀態 (其中例如此較強的導電狀態對應存儲的邏輯"1"且此較弱的導電狀態對應存儲的邏輯"0"，或反之亦然)，"活性"或"切換活性"材料例如置於兩個適當電極之間。在相變隨機存取存儲器("PCRAM")的情況中，例如，適當的硫族化物 或硫族化物化合物材料可以用作"切換活性"材料(例如，Ge-SMb( "GST") 或Ag-In-Sb-Te化合物材料等)。M適當的切換過程，此硫族化物化合物材料
適合被置於例如導電性相對弱的非晶態或例如導電性相對強的晶態(其中例如 此較強的導電狀態對應存儲的邏輯"1"，且此較弱的導電狀態對應存儲的邏輯 "0"，或反之亦然)。相變存儲單元可以參見例如下列文獻等G.Wicker,"Nonvolatile,High Density,High Performance Phase Change Memory",SP正 Conference on Electronics and Structures for MEMS,Vol.3891，Queensland52,1999; YN.Hwang等人"Completely CMOS Compatible Phase Change Nonvolatile RAM Using NMOS Cell Transistors",正EE Proceedings of the Nonvolatile Semiconductor Memory Workshop,Monterey,91,2003; S.Lai等人,"OUTM畫a 180nm nonvolatile memory cell element technology for stand alone and embedded applications",正DM 2001; YHa等人"An edge contact type cell for phase change RAM featuring very low power consumption",VLSI 2003; H.Horii等人"A novel cell technology using N-doped GeSbTe films for phase change RAM",VLSI 2003; Y.Hwang等人,"Full integration and reliability evaluation of evaluation of phase《hange RAM based on 0.24 P m-CMOS technologies",VLSI 2003; S.Ahn等人"Highly Manfacturable High Density Phase Change Memory of 64Mb and beyond",正DM 2004。在上述導電職隨機存取存儲器(CBRAMs)盼瞎況中， 存儲通過使 用切換機制進行，此機制基於由"切換活性"材料中多種富金屬沉澱物的統 計橋接。在將寫脈衝(正脈衝)施加到接觸"切換活性"材料的兩個對應電極 時，上述沉澱物密度增加直至最終互相接觸，形成貫穿"切換活性"材料的導 電橋，這產，應的CBRAM存儲單元的高導電態。通m對應的電極施加負 脈衝，這個過程可被反向，因此使CBRAM存儲單元切換回期氐導電態。這禾中 存儲器元件可參見例如下述文獻等YHirose,H.Hirose,J.Appl.Phys.47,2767(1975), T.Kawaguchi等人"Optical,electrical and structural properties of amorphous Ag-Ge國S and Ag-Ge畫Se films and comparison of photoinduced and thermally induced phenomena of both systems", J.ApplPhys.79(12),9096，1996, M.Kawasaki等人"Ionic conductivity of Agx(GeSe3)l國x((Kx0.571)glasses", Solid State Ionics 123,259,1999。對應對以上述PCRAM的情況，合適的硫族化物或硫族化物化合物(如 GeSe、 GeS、 AgSe、 CuS等)可以作為用於CBRAM存儲單元的"切換活性" 材料。此外，例如Cu、 Ag、 Au、 Zn等可用於以上電極(或例如Cu、 Ag、 Au、Zn等用於對應的第一電極且例如W、 T!、 Ta、 TiN等用於對應的第二電極，等所謂的濺射沉積方法用於製造存儲器件，例如沉積上述切換活性材料、電 極等。鵬寸是一物理過程，其中由於例如高能離子對固體"革E材料"的轟擊，該 材料中的原子噴射成氣相。射出原子之後沉積到對應襯底上。用於濺射的離子 由例如對應的濺射裝置產生的等離子體提供。然而，濺射材料的沉積也發生在 濺射裝置的側壁表面。濺射材料的較輕組分比濺射材料的較重組分更容易經歷 這種沉積。因此，最終沉積在襯底上的材料往往不具有所要的組分，尤其是在 襯底的外圍邊緣區域。因此，需要一種旨,達到濺射材料的均勻沉積的濺射沉 積裝置和方法。為了這些和其它原因，需要本發明。發明內容根據本發明的一方面，提供一濺射沉積裝置，包括至少一個濺射靶，第一等離子體，襯底支持物，和另一等離子體。優選，此另一等離子體為ECWR 等離子體。根據本發明的另一方面，在該另一等離子體和襯底支持物之間提供 陽極。根據又另一方面，襯底支持物包括具有變化的厚度的介電層。


所包括的附圖提供對本發明的進一步理解並作為本說明書的一部分。附圖 描述本發明的實施例，並和說明書共同解釋本發明的原理。本發明的其它實施 例和許多本發明所要達到的優點，隨著它們通過參考以下具體說明被更好地理 解，將容易認識到。圖1是根據本發明的一個實施例的、ait沉積裝置的橫截面示意圖。圖2示出了圖1中所示的 |^沉積裝置產生的ECWR等離子體和沉積在此 裝置中提供的襯底上的各層的示意性表示。圖3a是圖1中所示的濺射沉積裝置的陽極環和各永磁體的橫截面示意圖。 圖3b是圖1中所示的濺射沉積裝置的陽極環和各7乂磁體的縱向截面示意圖。圖3c是圖1中所示的濺射沉積裝置的陽極環和各永磁體的更詳細的縱剖面圖。圖4示出了圖1中所示的ilit沉積裝置產生的ECWR等離子體和輔助等離 子體的示意性表示。圖5示出了圖1中所示的 ]"沉積裝置使用的ECWR等離子體和襯底支持 物的示意性的詳細表示。圖6示出了利用圖1中所示的濺射沉積裝置的襯底支持物可達到的偏置電 壓分布的示意性表示。
具體實施方式
在以下詳細描述中，參考了附圖，附圖作為該詳細描述的一部分，在其中 Mil說明的方式示出了可以實施本發明的具體實施例。基於此考慮，例如"頂"、"底"、"前"、"後"等方向術語參照被描述附圖中的方向使用。因為本發明實 施例中的部件可以沿多個不同方向放置，所以方向術語是用於描述目的且不是 限制性的。需要明白的是可以禾,其它實施例，且可以做出不離開本發明的範 圍的結構或其他改變。因此，下述詳細說明並不被認為是起限制性作用，且本 發明的範圍由所附的禾又利要求決定。圖1是根據本發明的一個實施例的、HM沉積裝置1的橫截面示意圖。 、Mlt沉積裝置1可以用於各種沉積過程；尤其用於製造半導體器件和/或存 儲器件，例如ROM、 PROM、 EPROM、 EEPROM、快閃記憶體、RAM(例如DRAM、 SRAM等)；尤其用於製造所謂的"電阻"或"電阻切換"存儲器件，例如相 變隨機存取存儲器("PCRAM")、導電職隨機存取存儲器("CBRAM")等。 尤其是，沉積裝置1可被用於製造"電阻"或"電阻切換"存儲器(例如，相 應的硫族化物或硫族化物化合物材料，如Ge-Sb-Te( "GST")或Ag-In-SbTe 化合物材料(或GeSe、 GeS、 GeS2、 AgSe、 CuS等))的相應"切換活性"材 料。可選擇地或另外，沉積裝置1例如可用於製造"電阻"或"電阻切換"存 儲器的各(第一和/麟二)電極，例如各Cu-、 Ag-、 Au-或Zn-電極等或例如 W-、 Ti-、 Ta-、 TiN-電極等；禾口/鋼於執行各摻雜工藝，例如氮摻雜等。例如， 如圖2所示，濺射沉積裝置1可用於例如首先粒相應的W-層14a用作各個"電阻"或"電阻切換"存儲器件的第一電極，禾卩/或建立相應的GeSe基質層 14b用作存儲器件的"切換活性"材料，禾口/或一其後一建立相應的Ag摻雜層 14c用作存儲器件的第二電極。在此實施例中，有利的是，沉積裝置l以rf、 dc磁控管共 ]"沉積設備的 形式建立，例如以激發頻率rf為例如13，56MHz (或例如27,12MHz等)的rf、dc共、ait沉積設備的形式建立。如圖1所示，在濺射沉積裝置1中，由於高能離子對材料2的轟擊，固體 "耙材料"2 (在此在例如裝置1的頂上提供的M濺射靶中，提供該材料2)中的原子/分子噴射成氣相，之後沉積於襯敏晶片(在此襯敏晶片提供在裝置1底部的襯底支持物4上)上。用於濺射的離子例如由鵬寸沉積裝置1產 生的等離子體3提供。在此實施例中，濺針沉積裝置1 "自頂向下"地製造，其中"耙材料"2 和對應的f謝陰極體於襯底支持物4上方。從圖1中看出，平面A和平面B間存在夾角a， a例如為15。到35。，例如 為20°到30°，例如約25°，在平面A上提供耙材料2/濺射耙，在平面B上提 供襯底4。革巴材料2/、鵬寸靶和襯底支持物4間的距離為例如15cm到30cm， iM是例 如20cm到25cm。此外，等離子體3禾瞎巴材料2/、W"耙之間的距離(或、ait沉積裝置1的壁7中形成的用於等離子體3的各進氣口與耙材料2/濺射革化間的距離)相對較 小，例如3cm到15cm，較佳是例如5cm到10cm。、鵬寸沉積裝置1的壁7基本上具有圓柱體皿。此圓柱體的內直徑大約為 45cm-70cm，較佳是例如55cm到60cm。作為襯底，可4OT相對ltt的晶片，例如，這樣的晶片，其直徑例如大於15cm 或25cm，例如為20cm到60cm，較佳是例如為30cm到50cm。如下面更詳細描述的，在、鵬中沉積裝置1中，提供一附加的——較佳的是 感應耦合的——等離子體5 (或若干附加等離子體)。附加的等離子體5和襯底支持物4之間的距離(或更確切地說，是例如濺 射沉積裝置1的壁7中形成的用於附加的等離子體5的各附加進氣口與襯底支 持物4之間的距離)相對較小，例如2cm到15cm，較佳是例如3cm至U 10cm， 例如5cm到8cm。、鵬寸沉積體1的壁7中的附加進氣口 (如以下更詳細的描述，禾fl/或濺射
沉積裝置1的壁7中可選擇的另一些進氣口 8)可以形成圍繞IW沉積裝置1的壁7的相應環。從圖1中看出，平面D (以及其上提供另一些進氣口 8的環 的平面C)和平面B間的夾角卩為15。到35。，例如20。到30。，例如約25°，其 中在平面D上提供附加等離子體5的附加氣體進口/主軸，在平面B上提供襯 敏晶片。角卩較佳的是和前述角a大致相等，角a是在平面A和B之間，在 平面A上提供濺射耙，在平面B上提供襯底支持物4。附加的等離子體5較佳的是所謂的ECWR等離子體(ECWR等離子體= 電子回旋加速波共振等離子體)，例如如在下列文件所描述的H.Neuert， Z.Naturforschung3a， 1948，第310頁；O.Sager， Z.Angew.Phys.31,1971，第282 頁或H.Oechsner， Z.Phys.238， 1970，第433頁。在下面更詳細的描述中，illt沉積裝置i的壁7中的(可選擇的)另一些進氣口 8可以耦合至啦於附加的等離子體5和襯底支持物4之間的相應附加陽 極環6。附加的ECWR等離子體5可以經受(較佳的是可變化地調節的)壓強， 例如"正常"或約l-8X 1(^mbar(例如3-6X 1(^mbar)的相對低壓，或約8X10-M X 10"mbar(例如l-10X 10-2mbar)的相對高壓等。ECWR等離子體5可用於支持例如il51以下方法，將例如Ag摻雜劑結合 到例如GeSe/GeS基質中和/或將N2結合到GST基質中等(a) 離子束；禾口/或(b) 電子/加熱；禾口/或(c) 光，軍，例如通過UV-輻射。較佳地，、Mlt沉積裝置1調整成使得可選用上述方銜a)、 (b)爽c)中任何 一種，或任何其可能的組合。或者，例如，濺射沉積裝置1較佳地調整成使得 可以選擇例如方法(a)或方法(b)或方法(c)或方法(b)和(c)的組合(或方法(a)和(b) 的組合或(a)和(c)的組合或方銜a)、 (b)和(c)的組合)，在使用方法(b)和(c)的組 合或方法(a)和(b)的組合或(a)和(c)的組合或方法(a)、 (b)和(c)的組合時，可以可變地調整各方法4OT的程度。如圖2所示，通過ECWR等離子體5，各鵬寸材料^如Ag，禾口/或N2 等，^~~可以附加地被激發或離解或離子化(例如通肚述ECWR等離子 體離子禾n減電子和/或光子)。因此，例如可實現各襯底材料(例如GeSe、 GeS
等)中更緻密的、騸寸材料和/或濺射材料的更均勻沉積。禾,，陽極環6~~tm可選擇性地被施加可變化調節的正電壓^來 自例如iM ECWR等離子體5的等離子體電子被向著陽極環6驅動。因此， 可以補償在,IW沉積裝置1的壁7的區域(即，外圍區域)中等離子, 射的劍氐弓艘(以例如達到電子對襯底的均勻轟擊)。此外，尤其是在陽極環6 距襯底支持物4較近(如，距離襯底支持物4比例如6cm更近，較佳地比5cm 或3cm更近)的情況下，MM對陽極環6施加相i^擇的正電壓，來自附加等 離子體5的電子對襯底的轟擊總體上可以可變地改變，例如 >^例如當相 對高的正電壓施加到陽極環6時減少到幾乎為0。因此，在這種情況可以實現: 例如Ag的材料摻雜itA襯底(如GeSe、 GeS等)主要基於等離子體光子。如在下面更詳細描述的，M51利用以上(選擇性的)與陽極環6耦合的又 一些進氣口 8，可選擇性地產生另外的附加等離子體13 (輔助等離子體)(由 此，再次，鵬沉積體l，例如，可調整成使得可選擇4頓戰方fe(a)、 (b) 或(c)任何中任一種，或其任何可能的組合(各方法使用的程度可以可變地調 整))。為支持上述輔助等離子體13，可使得相應的稀有氣彬反應氣體(如N2) M耦合到陽極環6的所述另一些進氣口 8進入M沉積裝置1，而被相應的 離解/激發。，輔助等離子體13例如可被用於補償靠近濺射沉積裝置1的壁 7的區域(即，外圍區域)中的，較低等離子體弓M。
此外，通過利用合適的反應氣體(如相應的含硫反應氣體)，例如可達到 下列效果在上逾鵬寸靶中，革巴材料2可包含多個不同組分。然而，革巴材料2 的各不同組分在它們到達襯底的途中——不同程度地^經歷相應的翻寸。散 辦呈度相對較高的那些組分(如硫)的Mt損失比TO程度相對較低的那些組 分(如鍺)的TO損失要高。因此，沉積在襯底中的材料組分可能不同於耙材 料2的組分，因此不同於所要的組分。因此，M使M:耦合到陽極環6的上 述另一些進氣口 8的上述反應氣體包括翻訴呈度相對高的耙材料2的上述組分 中的一或多種，上述不同的散射損失可能被補償。因此，可實現，沉積在襯底中的材料組分基本上等於耙材料2的組分，禾n/或基本上等於相應的期望組分。此外，靶材料2本身自始可能就不含所需的組分(或更確切地沉積到襯 底上的材料所需的組分)，例如因為相應的靶材料2太貴或根本沒有製造。例
如，作為耙材料2可利用GeS，但不是Ge&。通逝頓ilil與陽極環6耦合的 戰另一些進氣口 8的戰反應氣體，可以增加完全不存在於耙材料中的組分、 禾口/或在革巴材料2中沒有以足夠量存在的組分(如硫)。如果各反應氣體包含靶 材料2中不包含的但要沉積到襯底中的一或多種組分，和/或耙材料2中不包含 足夠量的一或多種組分，能實現沉積在襯底中的材料組分基本上等於相應的所 需的組分(例如即使GeS用作耙材料2，也可以沉積GeS》。
作為革E材料2，可使用任何合適的材料，例如相應硫族化物或硫族化物化 合物材料，如Ge-Sb-Te("GST")或Ag-In-Sb-Te化合物材料(或GeSe、 GeS、 AgSe、 CuS等)(和/或如Cu、 Ag、 Au、 Zn、 W、 Ti、 Ta、 TiN等等)。特別的， 在進行相應的共濺射工藝的情況下，可同時使用兩種不同的耙材料，例如GeS (或如Se)和Ag2S(或AgSe)等。圖3a是圖1中所示的、鵬中沉積裝置1的陽極環6的橫截面示意圖，也表 示了JlM (可選擇的)濺射沉積裝置l的壁7中的另一些進氣口8。
鵬寸沉積裝置l的壁7優選的是一喊性的，並為此目的，壁7例如可包含 相應的非金屬材料，例如相應的陶瓷材料。
如上已經提到的，i!31另一些進氣口 8，相應稀有氣做反應氣體，如N2， 可進入濺身t沉積裝置l中。
J^陽極環6所受的上述正電壓可以由電接觸陽極環6的相應電壓源10 提供。如從圖3a中可以看出，陽極環6 (或當圖3a所示陽極環以盒子的形式 建立時，陽極環的內壁6a)和M沉積裝置1的壁7之間可提供若干永磁體9。 tR磁體9例如每個都具有矩形橫截面和/或縱音靦，並且齡都具有基本上相同 的尺寸。mt也，陽極環6或戰陽極環的內壁6a用相應非磁性材料製造， 且如圖3b所示，其被穿孔，以允許稀有氣做反應氣體ffl31所述另一些進氣口 8進AJil寸沉積裝置1的內部區域。如從圖3a可以看出，另一些進氣口 8提供在M"沉積裝置1的壁7處並 與襯底支持物4有一段距離，It^巨離基本上等於永磁體9和/或陽極環6與襯底 支持物4的距離。7乂磁體9可以由在、鵬寸沉積裝置1內、在永磁體9和濺身中沉積裝置1的壁 7之間提供的相應附加環11或金屬板11耦合。優選地，附加環11可用相應磁 性材料製造，例如誠鐵。因此，可以實現相鄰7lc磁體9之間的磁捷徑，更具體地，是第一7乂磁體9的南極(S)和與第一7乂磁體9 一側相鄰的第二7jC磁體9的北極(N)間的磁捷徑，以及附加地，第一永磁體9的北極(N)和與第一 7乂磁體9的另一側相鄰的第三永磁體9的南極(S)間的磁捷徑等等。通過使用永磁體9，可產生相應的恆定磁場，例如場強是例如1500-15000A/m、尤其是3000-10000A/m的恆定磁場(例如大約7000A/m)。圖3c示出了illt沉積裝置1的陽極環6和永磁體9的更詳細的剖面圖。尤 其，圖3c顯示各個線9a、 9b、 9c，這些線示出了相鄰永磁體9間的鵬量， 並且顯示了利用具有上述另一些進氣口 8的陽極環6產生的陽極等離子體(輔 助等離子體)13。如從圖4可以看出，輔助等離子體13基本上具有圓柱對稱 形式，並在接近TO沉積裝置1的壁7的區域(即，外圍區域)比在裝置1的 內部區域具有更高密度。相比之下，ECWR等離子體5在接近、鵬寸沉積裝置1 的壁7的區域(即在外圍區域)比在裝置1的內部區域具有更低密度。換句話 說，ECWR等離子體5被輔助等離子體13修改，以便例如實現電子/離子/光子 對襯底4的更均勻的轟擊。襯底支持物4可旋轉且被浮置，或ilil相應匹配網絡16電容耦合至俱有(例 如可影激發頻率rf的rf刻寸器15，禾口/或(如可變調節)電源，所述rf為5— 40MHz，例如13,56MHz(或例如27,12MHz^)，使得在襯底支持物4處達到例 如5V-70V的有效偏置電壓Veff，例如，諸如10V-20V的劍氐有效電壓，或例 如40V40V的較高有效電壓，等等。禾,較高激發頻率，如27,12MHz代替13,56MHz，與用例如電子的轟擊相 比，離子對襯底的轟擊糊M^;於是離解例如主要基於電子,。相應糊以地， 利用較低、皿頻率，如13,56MHz代替27,12MHz，與用例如離子的轟擊相比， 電子對襯底4的轟擊將減少；於是離解例如基本上基於離子轟擊和電子轟擊的 相應程度(或例如主要基於離子轟擊等)。通^襯底支持物4施加上述較低 有效電壓Veff (如10V-20V之間)(導致與用例如離子的轟擊相比，電子對襯 底轟擊的程度相對較高)，除了相應的濺射，還可以獲得相對高蝕刻速率的蝕 亥ij。對應相似地，i!31M襯底支持物4施加上述較高有效電壓Veff(如40V-50V 之間)(導致與用例如電子的轟擊相比，離子對襯底轟擊的程度相對較高)，除 了相應濺射，還可以獲得比較低蝕刻iM的蝕刻，禾卩/或主要基於離子的懶lJ。如圖5和6所示，襯底支持物4包括相應金屬盤4a (即，相應濺射A沉積7
摻雜/蝕刻等將要發生於其上的層)，成形的金屬主體4c，以及(將在以後進一步詳細描述的)提供在金屬主體4c和盤4a之間的介電層4b。如果必要，金屬主體4c可電容性耦合至上述rf發射器15。為此目的，主 體4c的各耦合點fflil線16a與上述匹配網絡16連接，匹配網絡16通過線16b 連接到rf皿器15。如從圖4明顯看出，金屬主體4c的耦合點例如可位於主 體4c的中心。介電層4b可用相應的同質陶瓷材料製造，如相應的鈦酸鹽。 如圖5和6所示，介電層4b在襯底支持物4的外圍區域比在襯底支持物 4的內部區域薄。例如，介電層4b在盤4a中心下的最大厚度dl比介電層4b 在盤4a外緣下的區域的最小厚度要厚多於1015/。，尤其多於20%，例如多於30%(例如15%40%)。因此，可補償例如盤4a處的偏置電壓Ub的不均勻。例如 在當對應上述rf激發頻率的波長(或半或四分之一該波長)與襯底支持物4的 長度1具有基本相同的量值或與其基本相似時，會出現這種不均勻。如果這樣(沒有介電層4b的，厚度差異)，在,主體4c的耦合點的區域中與襯底 支持物4的外圍區域中可能出現不同的偏置電壓。因此，可以例如選擇介電層 4b的厚度差異，以大致補償盤4a處的Ub的這種不均勻。可選擇地，如圖6 所示，可以例如選擇介電層4b的厚度差異，使襯底支持物4的外圍區域比襯 底支持物4的內部區有更高的偏置電壓Ub。例如，可以例如選擇介電層4b的 厚度差異，使得在盤4a外緣區的最大偏置電壓Ub2比在盤4a中心的最小偏置 電壓U^要高多於10Q/，尤其多於20%，例如多於30% (例如15%40%)。由 於在盤4a的外圍區域比在盤4a的內部區有更高的偏置電壓Ub，施加到各等 離子體離子、等離子體電子等的吸引力在盤4a的外圍區域比在盤4a的內部區 更高。因此，可補償上述誕TO沉積裝置1的壁7的區域(g卩，外圍區域) 的較低等離子體輻射密度。因此，再次，可以獲得襯底(即，例如GeSe/GeS 或GST基質)的基本上均勻的轟擊(用電子，離子)，產生了該基質的相應摻 雜/蝕刻。儘管在此已闡明和描述了具體的實施例，但本領域普通技術將意識到，許 多改變和/或等價實施在不離開本發明範圍的情況下可取代所示和描述的具體實 施例。此應用覆蓋在此討論的具體實施例的所有改變或變化。因此，本發明僅 由權利要求及其等價物限制。
權利要求
1、一種濺射沉積裝置，包括至少一個濺射靶；第一等離子體；襯底支持物；和另一等離子體。
2、 根據權利要求1的M沉積體，其中另一等離子體是ECWR等離子體。
3、 根據權利要求2的 沉積體，其中ECWR等離子體比第一等離子體更^fi襯底支持物。
4、 根據權利要求2的、鵬寸沉積體，其中ECWR等離子體和襯底支持物 之間的距離小於15cm。
5、 根據權利要求2的M沉積裝置，其中ECWR等離子體和襯底支持物 之間的距離小於10cm。
6、 根據權利要求3的W"沉積裝置，進一步包括輔助等離子體。
7、 根據權利要求6的鵬t沉積裝置，其中該輔助等離子體比ECWR等離子體更靠近襯底支持物。
8、 根據權利要求3的iH寸沉積裝置，進一步包括在該ECWR等離子體和該襯底支持物之間提供的陽極。
9、 根據權利要求6的濺射沉積裝置，其中該輔助等離子體在該濺射沉積-裝置的外圍區域比在該 ]^沉積裝置的內部區域具有更高的密度。
10、 根據權利要求1的鵬寸沉積裝置，所述襯底支持物包括厚度變化的介 電層。
11、 根據權利要求10的鵬t沉積裝置，其中所述介電層的最大厚度比介 電層的最小厚度大15%以上。
12、 根據權利要求11的、鵬寸沉積裝置，其中包括最大厚度的所述介電層 的區域基本上位於所述介電層的中心。
13、 根據權利要求12的濺射沉積裝置，其中包括最小厚度的所述介電層 的區域位於所述介電層的外圍。
14、 根據權利要求10的濺，t沉積裝置，還包括與所述襯底支持物耦合的 娜器。
15、 根據權利要求14的濺l中沉積裝置，由於所述介電層的變化的厚度， 所述ai寸器和匹配網絡在襯底支持物導致的偏置電壓，在所述襯底支持物的外 圍區域比在所述襯底支持物的內部區域要高。
16、 根據權利要求15的濺射沉積裝置，其中在外圍區域的最大偏置電壓 比在內部區域的最小偏置電壓高15%以上。
17、 一種 沉積裝置，包括 等離子體；襯底支持物； M襯底支持物的陽極。
18、 根據權利要求17的濺射沉積裝置，其中所述陽極和所述襯底支持物 之間的距離小於8cm。
19、 根據權利要求17的濺射沉積裝置，其中所述陽極和所述襯底支持物 之間的距離小於5cm。
20、 根據權利要求17的濺射沉積裝置，所述襯底支持物包括具有變化厚 度的介電層。
21、 根據權利要求17的濺射沉積裝置，包括位於所述等離子體和所述襯 底支持物之間的附加等離子體。
22、 一種濺射沉積裝置，包括 等離子體；和襯底支持物，其包括具有變化厚度的介電層。
23、 一種、ai寸沉積裝置，包括用於產生第一等離子體的裝置；和用於產生位於所述第一等離子體和襯底支持物之間的第二等離子體的裝置。
24、 一種用於濺射沉積裝置的襯底支持物，包括具有變化厚度的介電層。
25、 一種ill寸沉積方法，包括以下步驟 產生第一等離子體；和在所述第一等離子體和襯底之間產生第二等離子體。
26、 根據權利要求25的方法，其中所述第二等離子體是ECWR等離子體。
27、 根據權利要求25的方法，還包括以下步驟施加電壓於提供在所述第二等離子體和所述襯底之間的陽極。
28、 根據權利要求25的方法，還包括以下步驟沉積用於電阻切換存儲 器件的材料。
29、 根據權利要求28的方法，其中所述存儲器件是相變隨機存取存儲器。
30、 根據權利要求28的方法，其中所述存儲器件是導電橋接隨機存取存 儲器。
全文摘要
本發明涉及一種濺射沉積裝置和方法，及用於濺射沉積裝置的襯底支持物。根據本發明的一方面，提供一種濺射沉積裝置，包括至少一個濺射靶，第一等離子體，襯底支持物，和另一等離子體。優選，此另一等離子體為ECWR等離子體。根據另一方面，在另一等離子體和此襯底支持物之間提供陽極。根據又另一方面，襯底支持物包括具有變化厚度的介電層。
文檔編號C23C14/34GK101158027SQ20071014640
公開日2008年4月9日 申請日期2007年6月22日 優先權日2006年6月23日
發明者K·-D·尤弗特 申請人:奇夢達股份公司