TW201014921A - Sputtering device and recording medium whereon a control program thereof is recorded - Google Patents

Description

201014921 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在例如磁性記錄媒體、 示裝置等電子機器裝置之製造工程中，用 膜面沈積成膜材料的濺鍍裝置及記錄有其 之程式的記錄媒體。 _ 【先前技術】 在例如半導體裝置之製造工程中，使 材，爲了使成膜材料均一地沈積在基板的 用斜式濺鏟裝置已爲人所知。在該斜式濺 支持靶材的濺鍍陰極、及支持基板的基板 成靶材表面相對於基板的被成膜面呈傾斜 的沈積係使基板支持保持具作旋轉，且使 在一定的平面內一面旋轉，一面在基板的 ❹ 飛濺濺鍍粒子來進行（例如參照專利文獻 )° 另一方面，基於對於半導體元件之高 要求一種以均一的厚度使成爲10nm以下 量的材料沈積的技術。例如，在電晶體中 値電壓而降低消耗電力，要求一種以lnm 積MgO的技術（例如參照非專利文獻1 ) 〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕 半導體裝置或顯 於在基板的被成 驅動控制所使用 用小於基板的靶 被成膜面，而使 鍍裝置中，係將 支持保持具配置 位置。成膜材料 基板的被成膜面 被成膜面由斜向 1、2、3、4 及 5 功能化的要求， 之膜厚之極爲少 ，爲了調整臨限 以下的厚度來沈 -5- 201014921 (專利文獻1)日本特開2000-265263號公報 (專利文獻2)日本特開2〇〇5_34〇721號公報 (專利文獻3)日本特開2〇〇6_237371號公報 (專利文獻4)日本特開2〇〇6_233283號公報 (專利文獻5) W02006/077827號公報 〔非專利文獻〕 〔非專利文獻 1〕N. Mise et al.著，IEDM Tech. Dig.， p.527 ( 2007 ) 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 如成膜膜厚爲1 〇nm以下，尤其如上所述之1 nm以下 般，當利用濺鍍裝置來實施極爲微量的成膜材料的沈積時 ，沈積時間在數秒至數十秒之短時間內結束沈積。 另一方面，若爲了維持膜的品質，而考慮到維持高真 空環境時，以目前的工業技術而言，基板支持保持具之轉 _ 速的高速化界限爲lOOrpm左右。因此，以數秒至數十秒 的沈積時間，基板支持保持具的轉數頂多止於數十轉程度 ，即使欲使轉數增加而達成沈積量的均一性提升，亦會難 以使轉數更爲增加。 本發明的目的在提供一種基板支持保持具以數轉〜數 十轉的低轉數而且即使爲l〇nm以下，尤其爲liim以下之 膜厚之極爲少量的沈積，亦可確保沈積量均一性的濺鍍裝 置。 -6- 201014921 (解決課題之手段） 本發明之濺鏟裝置係具有：用以支持靶材的濺鍍陰極 、及用以支持基板的基板支持保持具。該濺鍍陰極及基板 支持保持具係相對包含前述基板之被成膜面的平面的垂直 % 線中，以通過前述靶材中心點的垂直線、與通過前述基板 中心點的垂直線不相一致的方式而設。具體而言，係有： Φ 前述基板的被成膜面與前述靶材的表面呈平行，且兩者的 中心點位置偏移的情形；及前述基板的被成膜面與前述靶 材的表面呈非平行，且兩者的中心點位置偏移的情形。此 外，前述基板支持保持具可繞著相對前述基板之被成膜面 呈垂直的轉軸旋轉。接著，具有控制部，其係當將濺鍍粒 子對於前述基板之被成膜面的沈積時間T(秒）中的前述 基板支持保持具的總轉數設爲X時， 藉由輸入成爲 〇 Χ = Ν+ α (其中，N爲正整數的總整數轉數、α爲正 的純小數的餘數小數轉數） 的總整數轉數Ν與餘數小數轉數^的値、與前述沈積時間 Τ的値，以將前述基板支持保持具的轉速V(rps)滿足 V · T = N+ a 的方式進行控制。 本發明之濺鍍裝置係包含：具備有用以對前述濺鍍陰 極供給電力的電力供給手段，前述沈積時間T爲由前述電 力供給手段對前述濺鍍陰極之電力投入開始至電力投入結 201014921 束爲止的時間作爲較佳態樣。 此外，本發明之濺鎪裝置係包含：具備有用以對前述 濺鍍陰極供給電力的電力供給手段，並且在前述濺鍍陰極 與前述基板支持保持具之間設有可開閉的擋門，前述沈積 時間T爲由前述電力供給手段對前述濺鍍陰極被供給有電 力投入，而且前述擋門呈開放的時間作爲較佳態樣。 本發明之記錄媒體，係記錄有用以控制濺鍍裝置之基 板支持保持具之轉速V(rps)的程式，該濺鍍裝置具有： @ 用以支持靶材的濺鍍陰極、及用以支持基板的基板支持保 持具，相對包含前述基板之被成膜面的平面的垂直線中， 以通過前述靶材中心點的垂直線、與通過前述基板中心點 的垂直線不相一致的方式，設有前述濺鍍陰極及前述基板 支持保持具，而且前述基板支持保持具可繞著相對前述基 板之被成膜面呈垂直的轉軸旋轉。接著，本發明之記錄媒 體係記錄有程式，該程式係當將濺鍍粒子對於前述基板之 被成膜面的沈積時間T(秒）中的前述基板支持保持具的 @ 總轉數設爲X時，根據成爲 X = N+ a (其中，N爲正整數的總整數轉數、α爲正 的純小數的餘數小數轉數） 的總整數轉數Ν與餘數小數轉數a的値、與前述沈積時間 T的値，來運算： V · T = N+ a 而控制前述基板支持保持具之轉速V。 前述本發明之濺鍍裝置與記錄媒體係分別包含：前述 -8 - 201014921 沈積時間τ爲1〜400秒、前述總整數轉數N爲1〜100、 前述基板支持保持具的轉速V爲0.016〜3.5rps、及餘數 小數轉數α爲0.2〜0.8作爲較佳態樣。 (發明之效果） 藉由本發明，使閘極絕緣膜或多層磁性膜等1 Onm膜 厚以下的沈積膜，尤其lnm膜厚以下的沈積膜可遍及基板 φ 的大部分區域均一沈積。 結果，本發明係可提供如高性能的半導體裝置或TMR (Tunneling Magneto Resistance，穿透性磁阻）兀件之類 的磁氣記憶體元件。 【實施方式】 第1圖係顯示本發明之濺鑛裝置之一例的模式剖面圖 〇 Φ 在第1圖所示之濺鏟裝置中，在真空容器1的頂棚部 係設有支持靶材2的濺鍰陰極3。此外，在真空容器1之 底面部的中央係配置有被安裝在藉由旋轉驅動機構4進行 旋轉的轉軸5的基板支持保持具6。基板支持保持具6係 以水平支持基板7者，轉軸4係相對於基板7的被成膜面 (露出於靶材2側之面）呈垂直地作設置》因此，可使基 板7在使其被成膜面位於一定之平面內的位置的狀態下隨 著基板支持保持具6的旋轉而旋轉》 基板支持保持具6係至少使來自靶材2的濺鍍粒子在 -9- 201014921 屬於沈積在其被成膜面之時間的沈積時間（成膜時間）Τ (秒）的期間作旋轉。該基板支持保持具6的轉速v(rps )係根據控制的難易度，以在前述沈積時間T的期間中形 成爲一定速度爲佳。其中，亦可使轉速V在前述沈積時間 T中改變。例如，在前述沈積時間T中，將初期設爲低速 的轉速，將後半設爲高速的轉速，相反地，亦可將初期設 爲高速的轉速，將後半設爲低速的轉速。此外，亦可使基 板支持保持具6的轉速V在前述沈積時間T之間中以一次 函數或二次函數的比例產生變化。 在第1圖所示之例中，以相對於基板7之被成膜面， 靶材2的表面（露出於基板7側之面）呈傾斜的方式設有 濺鍍陰極3及基板支持保持具6。因此，由靶材2朝向基 板7之被成膜面的濺鍍粒子係由相對於被成膜面呈斜向作 入射而被沈積。 在濺鍍陰極3係連接有DC電源8作爲電力供給手段 。對於濺鍍陰極3係可由DC電源8施加預定的DC電力 (例如1W〜1000W，較佳爲10W〜750W)。亦可使用RF 電源來取代該DC電源8作爲電力供給手段。 在濺鍍陰極3(靶材2)與基板支持保持具6(基板7 )之間係配置有可藉由擋門驅動機構9作開閉的擋門1 0。 若該擋門10被開放時，可使由靶材2所產生的濺鍍粒子 沈積在基板7的被成膜面。但是，擋門10關閉時，由靶 材2所產生的濺鍍粒子會被遮斷對基板7的被成膜面飛翔 ’而阻止濺鍍粒子對於基板7的被成膜面的沈積。 -10- 201014921 基板支持保持具6的旋轉、DC電源8的接通•關斷 、擋門1 〇的開閉係利用控制部1 1而受到控制者。該控制 部11係由CPU(中央運算裝置）12、記錄有控制程式的 記錄媒體1 3及輸入部14所構成。以控制部1 1而言，係 可使用通用電腦。記錄媒體13係後述之在可叫出程式的 狀態下作記錄的媒體，具體而言可使用通用電腦中所使用 的硬碟、光磁碟、軟碟、快閃記億體、MR AM等非揮發性 鲁 記億體（Non-volatile memory)。以輸入部 14而言，係 可使用鍵盤、滑鼠、觸控面板、聲音輸入手段等。 控制部11係當將濺鍍粒子對於基板7之被成膜面的 沈積時間T中的基板支持保持具6的總轉數設爲X時，連 同成爲 Χ = Ν+ α (其中，N爲正整數的總整數轉數、α爲正 的純小數的餘數小數轉數。） 之總整數轉數Ν與餘數小數轉數α之値一起輸入前述沈積 參 時間Τ，藉此控制基板支持保持具6的轉速V(rps)。 更進一步說明之，在CPU12係由輸入部14被輸入有 關於沈積時間T的第1數位値、關於該沈積時間τ內之基 板支持保持具6之總整數轉數N的第2數位値及關於餘數 小數轉數α的第3數位値，暫時被記錄在此。該等數位値 亦可記錄在記錄媒體13而視需要進行讀取。 控制部11的CPU 12係與旋轉控制機構4、DC電源8 及擋門驅動機構9相連接。控制部11的CPU12係以所需 時序將DC電源8及擋門驅動機構9等進行作動控制，並 -11 - 201014921 且配合該等驅動時序來控制旋轉控制機構4的作動，且控 制基板支持保持具6的轉速V(rPs)。 對於旋轉驅動機構4之作動的指令與控制係讀出被記 錄在記錄媒體13的控制程式，根據暫時被記錄在CPu 12 的前述第1、第2及第3數位値來進行。對於該旋轉驅動 機構4之作動的指令與控制係根據作爲第1、第2及第3 數位値所被供予之沈積時間T、總整數轉數N及餘數小數 轉數α的各値，來運算 i V · Τ = Ν+ α ，在預定沈積時間Τ期間，以所求出的轉速V使基板支持 保持具6進行旋轉而進行。亦即，在本發明之濺鍍裝置中 ，沈積時間Τ中之基板保持具6的總轉數X並非爲整數， 而係以一定具有餘數小數轉數α的方式來控制基板支持保 持具6的轉速V。 本發明中的沈積時間Τ係根據對於基板7所應形成之 沈積膜厚度、所使用之本發明之濺鍍裝置的沈積速度（對 @ 於基板7之成膜材料之平均單位時間的沈積厚度）來決定 。沈積速度係可在與對於基板7之沈積膜形成時相同的條 件下進行預備成膜實驗而求出。總整數轉數Ν係可按照旋 轉驅動機構4的能力，在不會對旋轉驅動機構4施加過度 負載的範圍內作任意選擇。此外，餘數小數轉數α係將總 整數轉數Ν固定，調整基板支持保持具6的轉速V來進 行改變餘數小數轉數α的預備成膜實驗，藉由求出可形成 儘可能均一膜厚的沈積膜的餘數小數轉數α來設定。 -12- 201014921 沈積時間T之開始點和結束點係可作爲例如對於濺鍍 陰極3之電力供給手段（例如DC電源8)的接通關斷時 序、擋門10的開閉時序、或電力供給手段的接通關斷時 序與擋門1 0的開閉時序的組合來設定。 第2圖至第5圖係分別顯示各自沈積時間T之開始點 和結束點之時序的第1至第4時序圖。亦一面引用第1圖 ，一面說明該等時序圖。 ❹ 第2圖的第1時序圖係顯示以開閉擋門1〇的時序來 設定沈積時間T的情形。控制部1 1的c P U 1 2首先在關閉 擋門10的狀態下，將濺鍍氣體導入至濺鍍裝置的真空容 器1內，將DC電源8設爲「接通」而將一定電力供給至 濺鍍陰極3而開始放電，在靶材2的前面發生電漿。之後 ’使擋門驅動機構9作動而將擋門10開放。擋門1〇開放 動作結束時（擋門1 〇全開的時間點）即爲沈積時間T之 開始點。接著，由該擋門1〇開放動作結束時經過沈積時 Φ 間τ時再次使擋門驅動機構9作動而將擋門1 〇閉鎖。此 時’擋門1 〇閉鎖動作開始時即爲沈積時間T的結束點。 第3圖的第2時序圖係顯示以對於濺鍍陰極3之電力 供給手段（例如DC電源8)的接通關斷時序來設定沈積 時間T的情形。該時序圖係可適用於未具備有擋門i 〇的 裝置、或在使擋門10經常開放的狀態下驅動濺鍍裝置的 情形。在第2時序圖中，控制部1 1的CPU12將濺鍍氣體 導入至濺鍍裝置的真空容器1內’將DC電源8設爲「接 通」的時間點爲沈積時間T之開始點，之後將DC電源8 -13- 201014921 設爲「關斷」的時間點即爲沈積時間T的結束點。 第4圖的第3時序圖係顯示以電力供給手段（例如 DC電源8)之接通關斷時序與擋門10之開閉時序的組合 來設定沈積時間T時之第1例者。該第3時序圖中之沈積 時間T之開始點係與前述第1時序圖中之開始點相同。在 第3時序圖中，當由該開始點經過沈積時間T時，在擋門 10呈開放的狀態下關斷DC電源8，之後關閉擋門10。接 著，將該DC電源8設爲「關斷」的時間點即成爲沈積時 間T的結束點。 第5圖的第4時序圖係顯示以電力供給手段（例如 DC電源8)之接通關斷時序與擋門10之開閉時序的組合 來設定沈積時間T時之第2例者。控制部11的CPU12首 先在關閉擋門10的狀態下，將濺鍍氣體導入至濺鍍裝置 的真空容器1內，使擋門驅動機構9作動而將擋門10開 放。之後，將DC電源8設爲「接通」而將一定電力供給 至濺鍍陰極3而使放電開始，在靶材2前面使電漿發生。 該第4時序圖中之沈積時間T之開始點係將DC電源8設 爲「接通」的時間點。此外，沈積時間T的結束點係與前 述第1時序圖的結束點相同。 本發明中的沈積時間T雖係作爲獲得所需沈積膜厚的 時間而被設定，但是本發明係在形成薄層沈積膜時尤其有 效，在沈積膜厚爲ΙΟηχη以下，lnrn以下時尤其有效。亦 即，本發明係在沈積時間T較短之沈積膜形成時極爲有效 ，本發明中的沈積時間T係以1〜400秒爲佳，以1〜3 0 201014921 秒爲較佳。 本發明中的基板支持保持具6的轉速V若爲藉由一般 的旋轉控制機構4而得即可，以〇 · 〇 1 6〜3 · 5 rp s爲佳，以 0.05〜2rps的範圍爲較佳。非常低速的旋轉係在旋轉機構 及控制機構需要特別的系統，因此由成本的觀點來看，以 0.016rPs以上爲佳。接著，爲了可利用簡便的密封機構維 持高真空雰圍氣，轉速V以3.5rps以下爲佳。此外，爲 φ 了更爲穩定的運轉，以0.05rps以上爲較佳。在基板支持 保持具6載置基板7，由呈旋轉停止的狀態中被加速，在 基板支持保持具6已達到所希望轉速之後開始成膜，在成 膜結束後減速而恢復成停止狀態。因此，若加大轉速，因 基板支持保持具6的加速減速時間而對於產量（平均單位 時間裝置可處理枚數）所造成的影響會變大’而且欲縮短 該加速減速時間時，會對機構施加不適當的力’而使維護 週期變短，因此基板支持保持具6的轉速V係以2rps以 φ 下爲較佳。 本發明中的總整數轉數N爲1以上的整數’但是一般 而言爲1〜100轉，以1〜50轉的範圍爲佳。 本發明中的餘數小數轉數α係如前所述以預備成膜實 驗予以設定者，被設定爲例如0·1轉（偏移角度石=3 6度 )、〇.2轉（偏移角度冷=72度）、〇.5轉（偏移角度冷 = 180度）、0.15轉（偏移角度泠=54度）、〇·151轉（偏 移角度召=54.36度）等。一般而言，餘數小數轉數42係以 0.1〜0.9轉爲佳，較佳爲〇·2〜〇·8轉。其中’上述偏移角 -15- 201014921 度/3係指針對基板支持保持具6上的一點’在旋轉開始時 與旋轉停止時之間所產生之以轉軸5爲中心之角度的偏移 量。 以本發明中所使用的靶材2的材質而言，可列舉例如 Hf (給）、Mg (鎂）、La (鑭）、Zr (銷）、Ta (鉬） 、Ti (鈦）、A1 (鋁）、Co (鈷）、Fe (鐵）、Ni (鎳） 、Ru (釕）、C u (銅）、Pt (鉑）、Mn (錳）、Cr(鉻 )等金屬、氧化鎂、氧化給、氧化鑭、矽氧化物、鉅氧化 @ 物、鉻氧化物等氧化物、碳化矽等碳化物等’但是並非限 定於該等。靶材2的直徑最好被設定爲小於基板7直徑的 値。在較佳態樣中，靶材2的直徑爲基板7直徑的〇.1〜 0.9倍，尤其以0.3〜0.7倍的範圍爲佳。 以本發明中所使用的基板7而言’係可使用例如矽基 板、砷化鎵基板、AlTiC基板、玻璃基板、不銹鋼基板、 鋁基板、塑膠基板等，但是並非限定於該等。 在第1圖所示之例中，以靶材2表面（露出於基板7 ❹ 側的面）相對於基板7的被成膜面呈傾斜的方式設有濺鍍 陰極3及基板支持保持具6。但是，本發明中的濺鍍陰極 3及基板支持保持具6的配置並非侷限於此。在相對包含 基板7之被成膜面之平面的垂直線中，若爲通過靶材2中 心點的垂直線、與通過基板中心點的垂直線爲不相一致的 配置，則亦可爲基板7的被成膜面與靶材2表面呈平行的 配置。以下在第6圖及第7圖中說明本發明中的濺鍍陰極 3與基板支持保持具6的配置例。 -16- 201014921 第6圖及第7圖係分別以模式圖示本發明中的基板與 靶材的配置關係的剖面圖，對於與第1圖共通的構件係標 註類似的元件符號。 圖中，102爲靶材、103爲濺鍍陰極、106爲基板支持 保持具、107爲基板、a爲相對包含基板107之被成膜面 之平面的垂直線中通過基板107中心〇的垂直線（基板垂 直線a) 、b爲通過靶材102中心p的垂直線（基板垂直 _ 線b)、移位量1爲基板垂直線a與基板垂直線b間的距 離。此外，第7圖中的c係相對包含靶材102表面之平面 的垂直線之中通過靶材102中心p的垂直線（靶材垂直線 c) ° 在第6圖所示之配置例中，濺鍍陰極103與基板支持 保持具106係以靶材102的表面與基板107的被成膜面爲 呈平行，而且基板垂直線a與基板垂直線b並非爲共通的 直線，而係位於彼此錯開的位置，而成不相一致的方式作 ❹ 配置。濺鍍陰極103與基板支持保持具106係可以基板垂 直線b成爲通過基板107外周緣更爲內側的直線的方式作 配置，亦可以基板垂直線b成爲通過基板107外周緣更爲 外側的方式作配置。移位量1係以50〜800mm爲佳，以 100〜500mm爲較佳，以 150〜400mm爲更佳。此外，沿 著由靶材102的中心p至包含基板107之被成膜面之平面 爲止的基板垂直線b的距離係以50〜8 00mm爲佳’以1〇〇 〜500mm爲較佳，以150〜400mm爲更佳。 在第7圖所示之配置例中，濺鍍陰極103與基板支持 -17- 201014921 保持具106係以靶材102的表面相對於基板107的被成膜 面爲非平行，而且基板垂直線a與基板垂直線b並非爲共 通的直線，而係位於彼此錯開的位置，而成不相一致的方 式作配置。基板垂直線a與靶材垂直線c的交叉角0係以 1〜45度爲佳，以5〜35度爲較佳。在該配置例中亦同樣 地，濺鍍陰極103與基板支持保持具106係以可以基板垂 直線b成爲通過基板107外周緣更爲內側的直線的方式作 配置，亦可以基板垂直線b成爲通過基板107外周緣更爲 外側的直線的方式作配置。移位量1係以50〜800mm爲佳 ，以100〜500mm爲較佳，以150〜400mm爲更佳。此外 ，沿著由靶材102的中心p至包含基板107之被成膜面之 平面爲止的基板垂直線b的距離係以50〜800mm爲佳， 以100〜500mm爲較佳，以150〜400mm爲更佳。 其中，基板1 07的中心點〇係指當基板107爲如矽晶 圓般的圓形狀時，爲該圓形的中心，爲如玻璃基板般的四 角形時，則爲2條對角線的交點。在圓形瞵四角形以外的 形狀中，係將重心點設爲中心點〇。該等在靶材1 02中亦 爲相同。 〔實施例〕 〔實施例1〜4、比較例1〕 使用第1圖所示之濺鍍裝置而將Mg (鎂）沈積在基 板。成膜條件係如以下所示。其中，沈積速度係進行用以 形成Mg沈積膜的預備成膜實驗而求出。具體而言，與以 201014921 下所述方法相同地，分別測定除了形成有Mg沈積膜之直 徑300mm之Si晶圓外周部5mm以外之範圍之17點沈積 量，將該1 7點的平均除以沈積時間（成膜時間）而得的 値設爲沈積速度。此外，總整數轉數N係作爲所使用的濺 鍍裝置的旋轉驅動機構4的能力中的一般値而予以選擇。 (1) 沈積速度：平均每1秒爲〇.〇1418nm (2) 作爲目標的Mg膜厚：〇.2nm • (3)沈積時間 Τ: 14·1 秒（0.2 + 0.01418 = 14.1) (4) 總整數轉數Ν: 23轉。 (5) 總轉數X與餘數小數轉數0： 實施例1 :總轉數Χ = 23·20轉、餘數小數轉數α = 0.20轉（偏移角度冷=72度） 實施例2 :總轉數Χ = 23.40轉、餘數小數轉數a = 〇·40轉（偏移角度冷=144度） 實施例3 :總轉數Χ = 23·60轉、餘數小數轉數α φ =〇·6〇轉（偏移角度冷=216度） 實施例4 :總轉數Χ = 23.80轉、餘數小數轉數α = 0.80轉（偏移角度冷=288度） 比較例1 :總轉數Χ = 23.0轉、餘數小數轉數α =〇 (偏移角度沒=0度） (6) 濺鍍陰極1〇3與基板支持保持具1〇6配置：交 叉角0 =32_7度、移位量i = 276mm (7) 對於濺鍍陰極3的電力供給手段·· DC電源8( 電力50W ) -19 - 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Mg對於基板7的沈積在實施例1〜4與比較例1中， 如上述（5)所示，除了改變餘數小數轉數α以外，其餘 均爲相同，如以下所示予以實施。 對控制部1 1的CPU 12輸入上述條件（3 )〜（5 )的 値，亦即沈積時間T、總整數轉數N、餘數小數轉數α的 値，利用CPU12，以基板支持保持具6的轉速V(rps)滿 足

V · T = N+ a 的方式進行運算，根據該運算結果，連同擋門10的開閉 動作及DC電源8的接通關斷動作一起控制旋轉驅動機構 4的轉速V。 首先，在基板支持保持具6搭載直徑3 0 0mm的Si ( 矽）晶圓作爲基板7，將真空容器1的內部排氣至5·3χ1(Γ 7Pa。 以靶材2而言，係使用純度99.9%的金屬Mg。 接著，一面進行真空容器1內的排氣，一面將Αι:氣 體導入至真空容器1內’將真空容器1內形成爲O.lPa的 低壓Ar氣體雰圍氣。 開始進行Ar氣體之導入以及基板支持保持具6之旋 轉，使基板7連同基板支持保持具6 一起旋轉。該旋轉係 形成爲根據沈積時間T、總整數轉數N、餘數小數轉數 的値所被運算出的一定轉速V。 在關閉擋門1〇的狀態下，將DC電源8設爲「接通」 ，將被定電力控制成50W的電力施加至濺鍍陰極3而使 -20- 201014921 來自靶材2的放電開始，使電漿發生在靶材2的前面。此 時，相對於接地電位，靶材電位成爲負電位，電漿中的正 離子入射至靶材2，而開始Mg靶材2的濺鍍。 在該狀態下使擋門1 〇作開動作而開始對基板7沈積 Mg。以預定沈積時間T使Mg濺鍍粒子沈積在基板7之後 ，將DC電源8設爲「關斷」而遮斷對於濺鍍陰極3的電 力投入，結束Mg的沈積。由擋門10的開動作結束時至 φ DC電源8「關斷」爲止爲沈積時間T，該沈積時間T係如 前述（3)所示設爲14.1秒。其中，該14.1秒沈積時間T 的期間，基板支持保持具6係以如前所述所被運算出的轉 速V持續進行旋轉。 針對所得Mg膜測定Mg沈積量，而測定出沈積量分 布。沈積量係藉由螢光X線分析法進行測定。沈積量分布 係分別測定除了直徑300mm之Si晶圓外周部5mm以外之 範圍的17點沈積量，而將標準偏差對17點沈積量平均値 φ 之比例的3倍設爲均一性的値。 第8圖係將在實施例4〔總轉數Χ = 23·80轉、餘數小 數轉數α=〇.8〇轉（偏移角度/5=288度）〕中成膜時之 Mg沈積量分布的測定結果’以對沈積量平均値的比例予 以規格化而表示者。此外’第9圖係將在比較例1〔總轉 數Χ = 23·〇轉、餘數小數轉數〇:=0(偏移角度；3=〇度）〕 中成膜時之Mg沈積量分布的測定結果，以對沈積量平均 値的比例予以規格化而表示者。此外，第1 〇圖係顯示在 實施例1〜4及比較例1中所改變的偏移角度yS (餘數小 -21 - 201014921 數轉數α)、及在實施例1〜4及比較例1中所得之Mg膜 中之沈積量均一性之關係的曲線圖。 由第8圖至第1〇圖可知，雖然總整數轉數N爲23轉 ，爲較少的轉數，而且沈積時間T亦爲較短的14·1秒’ 但是藉由進行供予純小數之餘數小數轉數α的控制，可抑 制沈積量的分布而可提高均一性。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明之濺鍍裝置之一例的模式剖面圖 〇 第2圖係顯示沈積時間Τ之開始點和結束點之時序的 第1時序圖。 第3圖係顯示沈積時間Τ之開始點和結束點之時序的 第2時序圖。 第4圖係顯示沈積時間Τ之開始點和結束點之時序的 第3時序圖。 第5圖係顯示沈積時間Τ之開始點和結束點之時序的 第4時序圖。 第6圖係以模式顯示本發明中之基板支持保持具與濺 鍍陰極之配置關係的剖面圖。 第7圖係以模式顯示本發明中之基板支持保持具與濺 鍍陰極之其他配置關係的剖面圖。 第8圖係顯示實施例4中之Mg沈積量分布圖。 第9圖係顯示比較例1中之Mg沈積量分布圖。 201014921 第10圖係根據實施例1〜4及比較例1，顯示偏移角 度沒（餘數小數轉數α)與沈積量之均一性之關係的曲線 圖。 【主要元件符號說明】 1 :真空容器 2、102 :耙材 φ 3、103 :濺鎪陰極 4 :旋轉驅動機構 5 :轉軸 6、 106 :基板支持保持具 7、 107 :基板 8 : D C電源 9 :擋門驅動機構 1 〇 :擋門機構 Φ 1 1 :控制部（電腦） 12 : CPU (運算裝置） 1 3 :記錄媒體 14 :輸入部 a:相對包含被成膜面之平面的垂直線之中通過基板 中心的垂直線 b:相對包含被成膜面之平面的垂直線之中通過靶材 中心的垂直線 c:相對包含靶材表面之平面的垂直線之中通過靶材 -23- 201014921 中心的垂直線 〇 ·.基板中心 p :靶材中心 1 :移位量 0 :交叉角

Claims (1)

1. 201014921 七、申請專利範困： 1. 一種濺鍍裝置，係具有：用以支持靶材的濺鍍陰 極、及用以支持基板的基板支持保持具，相對包含前述基 板之被成膜面的平面的垂直線中，以通過前述靶材中心點 的垂直線、與通過前述基板中心點的垂直線不相一致的方 ' 式’設有前述灑鍍陰極及前述基板支持保持具，而且前述 基板支持保持具可繞著相對前述基板之被成膜面呈垂直的 Φ 轉軸旋轉的濺鍍裝置，其特徵爲： 具有控制部，其係當將濺鍍粒子對於前述基板之被成 膜面的沈積時間τ(秒）中的前述基板支持保持具的總轉 數設爲X時，藉由輸入成爲 Χ = Ν+ α (其中，N爲正整數的總整數轉數、α爲正 的純小數的餘數小數轉數） 的總整數轉數Ν與餘數小數轉數α的値、與前述沈積時間 Τ的値，以將前述基板支持保持具的轉速V(rps)滿足 ❹ V · Τ = Ν+ α 的方式進行控制。 2. 如申請專利範圍第1項之濺鍍裝置，其中，前述 沈積時間Τ爲1〜400秒、前述總整數轉數Ν爲1〜100、 前述基板支持保持具的轉速V爲0.016〜3.5rps。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之濺鍍裝置，其 中，餘數小數轉數α爲0.2〜0.8。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之濺鍍 裝置，其中，具備有用以對前述濺鍍陰極供給電力的電力 -25- 201014921 供給手段’前述沈積時間T爲由前述電力供給手段 濺鍍陰極之電力投入開始至電力投入結束爲止的時^ 5·如申請專利範圍第1項至第3項中任一項 裝置，其中，具備有用以對前述濺鍍陰極供給電力 供給手段，在前述濺鍍陰極與前述基板支持保持具 有可開閉的擋門，前述沈積時間Τ爲由前述電力供 對前述濺鍍陰極被供給有電力投入，而且前述擋門 的時間。 6· —種記錄媒體，係記錄有用以控制濺鍍裝 板支持保持具之轉速V(rps)的程式，該濺鍍裝置 用以支持靶材的濺鍍陰極、及用以支持基板的基板 持具，相對包含前述基板之被成膜面的平面的垂直 以通過前述靶材中心點的垂直線、與通過前述基板 的垂直線不相一致的方式，設有前述濺鍍陰極及前 支持保持具，而且前述基板支持保持具可繞著相對 板之被成膜面呈垂直的轉軸旋轉，其特徵爲： 記錄有程式，該程式係當將濺鍍粒子對於前述 被成膜面的沈積時間T(秒）中的前述基板支持保 總轉數設爲X時，根據成爲 Χ = Ν+ α (其中，N爲正整數的總整數轉數、 的純小數的餘數小數轉數） 的總整數轉數Ν與餘數小數轉數α的値、與前述沈 Τ的値，來運算： 對前述 荀。 之濺鍍 的電力 之間設 給手段 呈開放 置之基 具有： 支持保 線中， 中心點 述基板 前述基 基板之 持具的 α爲正 積時間 201014921 而控制前述基板支持保持具之轉速V。 7.如申請專利範圍第6項之記錄媒體，其中，前述 沈積時間τ爲1〜400秒、前述總整數轉數N爲1〜1 00、 前述基板支持保持具的轉速V爲0.016〜3.5 rps。 — 8.如申請專利範圍第6項或第7項之記錄媒體，其 ' 中，餘數小數轉數α爲0.2〜0.8。

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