TW200424336A - Sputtering device - Google Patents

Description

200424336 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明乃關於㈣裝置，其提供了用於在基板上形成 薄膜的靶’並且其中離子化的氣體撞擊於該靶而濺出靶的 原子或分子’如此使得這些原子或分子黏附於基板上，而 於基板上形成薄膜。 【先前技術】 JP 2000-303172 A揭示一種形成濺鍍膜的方法，其特 徵在於：基板在濺鍍腔室裡以特定的速度移動、一對靶位 在垂直於基板移動方向的兩邊、一對靶在基板中分別面對 面的情況下安排成與基板表面呈傾斜狀態。 揭不於JP 200卜1 07228 A的主動濺鍍裝置，則是將三 個磁控陰極屮的兩邊陰極傾斜於向内方向和向著濺鍍機。 揭示於JP 2002-20864 A之用於磁性薄膜的濺鍍裝置 ，則是安排基板和靶而讓濺鍍粒子傾斜地進入基板，並且 藉由將基板繞著其軸旋轉，而在高異向性速率下更均勻地 形成磁性薄膜。具體而言，在三個圓形靶和圓形基板之間 安排了三個分布調整板，並且旋轉基板的旋轉中心與靶的 中心偏移了特定距離，而使來自靶的濺鍍粒子傾斜地進入 基板。 揭不於JP 2003-13217 A之形成薄膜的裝置，則提供 了能夠以特定間隔開和關的關閉器，以便藉由在特定週期 下間歇的電聚源（例如在維持形成金屬膜的濺鍍陰極與電 漿源要氧化的基板之相對位置的情況下），而以濺鍍陰極 200424336 和氧化過程來進行形成膜的過程。 然而在上述專利文件所敘述的濺鍍裝置中，因為從乾 氣出的原子或分子對於基板的入射角是固定不變的，所以 仏成在形成膜的分布和基板上的覆蓋分布方面具有固定不 變的特性，以致於當需要更高精確的平坦度時，達成這個 要求就有問題。 【發明内容】 本發明的目的是要提供一種濺鍍裝置，其中形成膜的 刀布和覆盍分布要比先前的濺鍍裝置都有所增進。 據此，本發明在於一種濺鍍裝置，其包括：基板、握 持基板的基板握持器、至少一個靶以用於在基板上形成薄 膜、至少一個當中安裝了靶的濺鍍陰極、位在靶後面的磁 鐵，其中靶的軸乃傾斜於濺鍍陰極的軸，並且濺鍍陰極以 其軸來旋轉，而將靶對基板擺動。 此外，磁鐵最好以其軸來對靶旋轉。 再者’最好對基板安排多個藏錢陰極。 另外，在濺鍍陰極和基板之間安排了關閉器，其選擇 性地打開或關閉多個濺鍍陰極中的一或多個。 再者，多個濺鍍陰極最好能夠以基板的中心做為其軸 來旋轉。此外，基板握持器最好以其軸來旋轉。 另外，最好在基板握持器的周緣提供保護屏蔽，以避 免膜黏附於基板握持器的附近和側面，並且保護屏蔽可以 沿著基板握持器的周緣來旋轉。 【實施方式】 200424336 彰顯本發明的各種新穎特色乃特別於所附的申請專利 範圍中私出，其亦形成本說明書的一部份。為了更了解本 發明、其操作優點和使用上所達到的特定目的，應該參考 所附圖式和其敘述，其中示範和描述了本發明較佳的施行 模式。在此之後，就要參考圖式來解釋本發明的施行模式 〇 圖1顯不根據本發明較佳施行模式之濺鍍裝置的一個 具體態樣。在圖1中，濺鍍裝置！至少由以下所構成：界 疋真空腔室30的殼箱部分5和上殼箱部分20、握持真空( 腔室30中之基板8的基板握持器6、濺鍍至基板8的多個 濺鍍陰極2(每個濺鍍陰極2具有傾斜於基板握持器6之軸 55的轴54)。 此外，在濺鍍陰極2和基板8之間最好提供關閉器9 ，以打開或關閉濺錢陰極2的前面，並且進一步可進行預 先濺鍍。關閉器9最好以位在基板握持器6之軸55上的旋 轉軸幹10來旋轉。濺鍍裝置丨最好提供以旋轉握持著旋轉 軸幹10的握持器3，以及提供以轉動旋轉軸幹1〇的驅動 單元4。 . 濺鍍陰極2是藉由殼箱部分5和上殼箱部分2〇之間的 軸承21而旋轉握持著，而能夠繞著軸54來旋轉。再者， 基板握持器6可以藉由用於基板8的驅動單元7而以其轴 來旋轉。 另外，在基板握持器6的周緣部分上提供環形的保護 屏蔽11，如此圍繞著基板握持器6,以避免於基板握持器 7 200424336 6的周緣和殼箱部分5之間的間隙中形成黏附膜，如此使 得基板握持器6在其軸上平順地旋轉。再者，保護屏蔽n 是由例如旋轉齒輪i 2的驅動機構所轉動，以均勻地黏附濺 鑛膜’如此避免了保護屏蔽丨丨上所形成的濺鍍膜發生剝離 現象。再者’在保護屏蔽丨丨上提供了調節溫度的機構，以 避免溫度變化而造成濺鍍膜的剝離。以加熱器供給熱量、 以冷卻水來冷卻…等乃視為調節溫度的機構。 如圖2所示，每個濺鍍陰極2乃提供以靶4〇，其轴53 以特定的角度（大約5。〜17· 5。，此施行模式特別為1125。） 傾斜於激鍍陰極2的軸54,並且磁鐵42安排於靶4〇後面 ，而在靶40的表面上產生旋轉的磁場。此外，於濺鍍陰極 2的靶40周圍形成喷嘴形狀的屏蔽部分41。 沿著轴53所安排的軸幹部分5〇，是由握持靶4〇的支 承軸幹51以及轉動磁鐵42的驅動軸幹52所構成，盆中冷 卻水從冷卻水供應單元46供應至支承㈣51裡的㈣: 以及供應至支承軸幹51和驅動軸幹52之間的空間，以冷 卻乾40。驅動軸幹52藉由轉動磁鐵42的驅動裝置 由齒輪48和49而旋轉’以將磁鐵42繞著軸53來旋轉。 此外，由濺鍍陰極2之驅動裝置6〇所 吓轉動的齒輪62，造 成形成於濺鍍陰極2周圍的齒輪6丨轉私 勒’因而使濺锻陰極 2繞著軸54來旋轉。注意7a則是顯 ^ 扳握持器6的旋 轉季由0 在具有上述構成的濺錢裝置1中，如圖 40中心垂直延伸至基板8的軸53，是所不，從靶 疋以特定角度傾斜於濺 200424336 鍍陰極2之轴54的狀況下旋轉，結果靶40是對基板8呈 三維的搖擺。具體而言，靶40乃規律地擺動，從稍微傾斜 於基板8的位置擺動到大大傾斜於基板8的位置，以及從 面對基板8反向旋轉的位置擺動到面對基板8正向旋轉的 位置。 因此，從靶40輻射出的原子或分子是以不同的入射角 打在基板8上，而分布於整個基板8上。再者，在基板8 具有小孔的情況下，也可以不同的角度濺鐘到小孔，如此 膜乃均勻地形成於每個小孔的内表面。另外，在基板8具 有凹痕或凸起的情況下，也可以在上面均勻地形成膜。 此外，雖然此施行模式轉動著基板握持器6，但是濺 鍍陰極2最妤是繞著它轉動。 如上所述，本發明的特徵在於基板8和濺鍍陰極2彼 此相對移動、靶40安排成傾斜於基板8、靶40對基板8 擺動。 如上所述，在本發明中，靶40對基板8擺動，如此可 以改變靶4 0對基板8的傾斜角度，結果可以改進形成膜的 表現。具體來說，可以從先前分布的土3%改進到土 1 %。因此 ，可以改善形成膜的分布和覆蓋分布。 另外，也可以補償了靶40之侵蝕形狀隨著時間的變化 〇 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 圖1是根據本發明施行模式之濺鍍裝置的概略圖； 9 200424336 圖2是根據本發明施行模式之濺鍍陰極的解釋圖； 圖3是解釋本發明圖解的解釋圖。 (二）元件代表符號 1 濺鍍裝置 2 濺鍍陰極 3 握持器 4 驅動單元 5 殼箱部分 6 基板握持器 7 驅動單元 7 a 基板握持器的旋轉軸 8 基板 9 關閉器 10 旋轉軸幹 11 保護屏蔽 12 旋轉齒輪 20 上殼箱部分 21 軸承 30 真空腔室 40 靶 41 屏蔽部分 42 磁鐵 冷卻水供應單元 46 200424336 47 驅動裝置 48 齒輪 49 齒輪 50 軸幹部分 51 支承軸幹 52 驅動軸幹 53革巴的軸 54 濺鍍陰極的軸 55 基板握持器的軸 60 驅動裝置 61 齒輪 62 齒輪

Claims (1)

1. 200424336 拾、申請專利範圍： 1 · 一種減鍍裝置，其至少由以下所構成：基板、握持 忒基板的基板握持器、至少一個靶以用於在該基板上形成 薄膜、至少一個當中安裝了該靶的濺鍍陰極；其中： 該靶的軸乃傾斜於該濺鍍陰極的軸，以及 該濺鍍陰極在其軸上旋轉，而將該靶對該基板擺動。 2·如申請專利範圍第i項的濺鍍裝置，其中： 該基板握持器在其軸上旋轉。 3.如申請專利範圍第2項的濺鍍裝置，其中： 磁鐵安排在該靶後面，並且在其軸上旋轉。 4·如申請專利範圍第3項的濺鍍裝置，其中： 該濺鏡陰極乃傾斜於該基板的軸。 5 ·如+萌·專利範圍第4項的濺鍍裝置，其中： 對該基板安排多個賤鍍陰極。 6.如申請專利範圍第5項的濺鍍裝置，其中： 多個該濺鍍陰極可以繞著該基板的軸來旋轉。 7·如申請專利範圍第6項的濺鍍裝置，其中·· 在泫濺鍍陰極和該基板之間安排了關閉器，其選擇性 地打開或關閉該濺鑛陰極。 8. 如申請專利範圍第7項的濺鍍裝置，其中： 在該基板握持器的周圍提供保護屏蔽，以避免膜形成 黏附於該基板握持器的周圍或旁邊。 9. 如申請專利範圍第8項的濺鍍裝置，其中·· 該保護屏蔽可以沿著該基板握持器的周緣來旋轉。 12 200424336 1〇·如申請專利範圍第1項的韻裝置，其中： 在該基板握持器的周圍提供保護屏蔽，以避免膜形成 黏附於邊基板握持器的周圍或旁邊。 11. 如申請專利範圍第1〇項的滅錢裝置，其中： "亥保農屏敝可以沿著該基板握持器的周緣來旋轉。 12. 如申請專利範圍第2項的濺鍍裝置，其中： 在該基板握持器的周圍提供保護屏蔽，以避免膜形成 黏附於該基板握持器的周圍或旁邊。 13. 如申請專利範圍第12項的濺鍍裝置，其中： 該保護屏蔽可以沿著該基板握持器的周、緣來旋轉。 14. 如申請專利範圍第3項的濺鍍裝置，其中： 在該基板握持器的周圍提供保護屏蔽，以避免膜形成 黏附於該基板握持器的周圍或旁邊。 15. 如申睛專利範圍第14項的濺鍍裝置，其中·· 該保護屏蔽可以沿著該基板握持器的周緣來旋轉。 16. 如申請專利範圍第4項的濺鍍裝置，其中·· 在該基板握持器的周圍提供保護屏蔽，以避免膜形成 黏附於該基板握持器的周圍或旁邊。 17. 如申請專利範圍第a項的濺鍍裝置，其中： 該保護屏蔽可以沿著該基板握持器的周緣來旋轉。 18. 如申請專利範圍第5項的濺鍍裝置，其中： 在該基板握持器的周圍提供保護屏蔽，以避免膜形成 黏附於該基板握持器的周圍或旁邊。 19·如申請專利範圍第18項的濺鍍裝置，其中·· 13 200424336 該保護屏蔽可以沿著該基板握持器的周緣來旋轉。 20·如申請專利範圍第6項的濺鍍裝置，其中： 你成丞敬握持器的周圍提供保護屏蔽，以避免鹿 黏附於該基板握持器的周圍或旁邊。 21.如申請專利範圍第2〇項的濺鍍 今保、令奪届^ t 、置，其中· …” 沿著該基板握持器的周緣來旋轉 拾壹、圖式： 如次頁