412594 A7 B7 五、發明説明（2 足 , 成果 形结 未 ，。 部敗陷 底擴缺 的互的 孔相命 若間致 ， 層來 況在帶 情會性 之就特 膜子件 層原元 擋， 阻時 成膜 形層 膜擋 鍍咀 空的 真度 用厚 利夠 的 流 罨 屋 面 接 對 會 時 有 寬 Μ 係 膜 ~ 成)1 部度 底寬 的的 溝溝 或或 孔孔 對 / ’ 度 中高 膜的 鍍溝 空或 真孔 /lire ,ι.」 寬 高 的 知 習 在 2 界 為 度 程 路 電 體 積 之 上Μ 元 位 萬 百圖 16在 作 ’ 製限 成界 構之 會 此 , 如 限 。 界礙 之障 此術 如技 。 的 限時 中 置 装 知 習 的 示 所 6 的 空 溝真 或知 孔習 達之画 圖 可！。 用 而 j 圖 , ,、Λ 彡⑸31 很71面 子圖截 粒。的 濺致膜 噴所薄 的少之 50很上 板量 基子 入粒 射濺 斜噴 於 之 由部 係底 孔 在 積 堆 置 裝 膜 鍍 示 所 7 積 堆 膜 少 減 部 底 的 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 法 。 濺 低噴 當 直 相準 得有 減 ， 503)高 溝b/提 或之性 孔IB7特 之 ί 積 50性面 板特 基積 毅面 不蓋 置覆 裝部 知底 習使 並 訂 蓋 覆 部 底 使 了 為 増 板 基 對 係 法 濺 噴 直 準 ο 知 周 所 人 眾 為 r e t 子 粒 濺 « 的 入 射 直 垂圖 加 面 面 正 的 置 装 膜 鍍 空 真 知. 習 之 法 濺 噴 直 準 行 進 為 知 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 0 過 圖 直 該準 在的 。 間 圖 之 5C置 板配 基狀 和 心 2 0, 同 IE Μ 在 ί ί 有 LI 具 設 & I 係 有 具 7 , 器 中濾 置過 裝直 膜準 鍍。 «/f 空 真 只 準 在 積 7'堆 器著 逋 0 附 過遇會 直通子 準子粒 。 粒濺 者濺噴 狀嗔因 環的 * 或面中 , 表法 者板濺 狀基唄 子至直 格行準 為飛該 孔向在 其方 ， 個直而 數垂然 複 Μ 上 7 小 變 會器 就® 積過 器面直 濾截準 過路過 直通通 可ϋ 使 Θ 器 低 會 ®3i降 過 度 直、速 準心膜 變 K » 成 積 I 0 Μ 濺帛所 Ϊ 截 負 丨 D py 行?&少 通 進涵減 期胄粒 ^ a 長 Μ 當 嗔 Κ+ 的 A' 1,: 庄 所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210 X 297公釐） 5 修正頁 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 412594 A7 B7 五、發明説明（1 ) 〔發明所屬之技術領域〕 本案之發明係關於一種利用真空鍍膜在基板表面上製成 薄膜的装置，尤其是關於一種祀（target)和基板之距離比 平常遷長的遠距離真空鍵膜裝置（long distance sputtering apparatus) ° [習知技術] 真空鍍膜裝置，係廣泛使用在L S I (大型積體電路）或L C D (液晶顯示裝置）、資訊記錄光碟中之薄膜堆積製程（f i 1 m deposition p「ocess)i ΰ圓6顯示習知以來就已使用之一 般性真空鍍顔裝置的正面截面圖。圖6所示之習知典型的 真空鍍膜裝置，係在具備氣體導入機構4和排氣系1 1.的真 空容器1内具有ΪΕ2、磁控管（magnetron)放電用的電極3、 及保持基板5 0的基板夾持具5。 在年年提高集積度的半導體裝置之領域中，提高步進覆 蓋面積（step cove「age)特性，尤其是提高底部覆蓋面積 (bottom coverage)成為重要課題ΰ 所諝步進覆蓋面積，係指被覆性對基板表面上所形成的 孔、溝或高低差之意。步進覆蓋面積特性*係包含顯示孔 、溝或高低差之底部的膜厚對上面的膜厚之比的底部覆蓋 面積特性的概念。 配線一旦進人微细化，則配線寬度變窄的另一方面階段 的高度（在孔或溝的情況為深度，在高低差的情況為高低 差的高度）會變大《而不會在深的孔或溝的底部形成足夠 厚度的膜。例如，在基板表面所形成的接觸孔或貫穿孔上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 4 ---------—裝---:---1訂-----線 ΐ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 412 A7 B7 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 五、發明説明 ( 4 ) 1 1 如 此 之 氣 體 m 人 孔 41和 排 氣 孔 42的 配 置 關 係 1 在 從 靶2 1 衝 向 基 板 50 之 方 向 中 之 放 電 m 穏 的 壓 力 分 布 f 係 如 圖 9(b) i 1 所 示 壓 力 在 靶 2側呈ίΕ ς 0f ]分布币 ί在基板50側呈高的分布。 請 1 先 1 又 ， 上 述 的 習 知 真 空 鍍 膜 裝 置 贅 為 了 增 加 垂 直 射 入 的噴 閲 ik I 背 1 濺 粒 子 而 增 大 T/S距離， 同時減作 ξ放電壓力ΰ 減低壓力 面 之 1 1 t 係 指 為 了 增 大 噴 濺 粒 子 的 平 均 自 由 行 程 f 而 減 低 因 和放 意 事 1 項 1 電 氣 體 之 間 的 衝 撞 而 造 成 垂 直 射 人 之 噴 濺 φιΛί. 粒 子 的 散 亂 0 再 填 L 發 明 所 欲 解 決 之 問 題 3 寫 本 頁 裝 I 如 上 述 9 遠 距 離 真 空 鍍 膜 裝 置 j 因 增 大 T / S距離和減低 '«•W- 1 | 放 電 壓 力 9 不 會 使 噴 濺 粒 子 散 亂 f 而 可 使 更 多 的 唄 濺 粒子 J 1 r 垂 直 射 人 至 基 板 上 ΰ 本 發 明 之 題 係 在 於 更 加 擴 大 此種 1 1 1^1 逛 m 離 噴 濺 的 優 點 並 更 加 改 善 二 信 Μ 上 的 底 部 覆 蓋 面積 訂 1 特 性 者 Ο ! ! [ 解 決 問 題 之 手 段 ] 1 1 為 解 決 上 述 問 題 本 發 明 為 了 使 噴 濺 粒 子 垂 直 射 人 至基 i ! 板 上 而 將 靶 之 代 表 長 度 除 Η 靶 和 基 板 之 距 離 的 τ/s規格 Γ 值 設 定 在 0 . 5M上 >更且 ，本發明為了減低垂直射入之噴 1 | 濺 粒 子 的 散 亂 9 而 在 靶 和 基 板 間 之 放 電 氣 體 的 壓 力 分 布， ί 隨 著 從 靶 側 道 入 基 板 側 而 變 低 之 下 1 使 氣 體 等 入 管 和 排氟 i ! 孔 設 置 在 真 空 容 器 内 0 i ί 具 體 而 * 將 靶 和 基 板 之 距 離 設 定 在 150m Π1 K上為較佳 ί t 圍 住 靶 和 基 板 間 之 空 間 的 遮 蔽 » 係 具 有 依 氣 體 fSw. 導 入 機構 1 1 I 將 放 電 氣 體 導 入 靶 和 基 板 間 之 空 間 的 氣 體 導 入 管 t 及 從其 1 1 1 準 標 家 國 " 中 用 MJ 度 尺 張 紙 本 釐 公 頁 正 修 412594 A7 B7 五、發明説明（2 足 , 成果 形结 未 ，。 部敗陷 底擴缺 的互的 孔相命 若間致 ， 層來 況在帶 情會性 之就特 膜子件 層原元 擋， 阻時 成膜 形層 膜擋 鍍咀 空的 真度 用厚 利夠 的 流 罨 屋 面 接 對 會 時 有 寬 Μ 係 膜 ~ 成)1 部度 底寬 的的 溝溝 或或 孔孔 對 / ’ 度 中高 膜的 鍍溝 空或 真孔 /lire ,ι.」 寬 高 的 知 習 在 2 界 為 度 程 路 電 體 積 之 上Μ 元 位 萬 百圖 16在 作 ’ 製限 成界 構之 會 此 , 如 限 。 界礙 之障 此術 如技 。 的 限時 中 置 装 知 習 的 示 所 6 的 空 溝真 或知 孔習 達之画 圖 可！。 用 而 j 圖 , ,、Λ 彡⑸31 很71面 子圖截 粒。的 濺致膜 噴所薄 的少之 50很上 板量 基子 入粒 射濺 斜噴 於 之 由部 係底 孔 在 積 堆 置 裝 膜 鍍 示 所 7 積 堆 膜 少 減 部 底 的 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 法 。 濺 低噴 當 直 相準 得有 減 ， 503)高 溝b/提 或之性 孔IB7特 之 ί 積 50性面 板特 基積 毅面 不蓋 置覆 裝部 知底 習使 並 訂 蓋 覆 部 底 使 了 為 増 板 基 對 係 法 濺 噴 直 準 ο 知 周 所 人 眾 為 r e t 子 粒 濺 « 的 入 射 直 垂圖 加 面 面 正 的 置 装 膜 鍍 空 真 知. 習 之 法 濺 噴 直 準 行 進 為 知 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 0 過 圖 直 該準 在的 。 間 圖 之 5C置 板配 基狀 和 心 2 0, 同 IE Μ 在 ί ί 有 LI 具 設 & I 係 有 具 7 , 器 中濾 置過 裝直 膜準 鍍。 «/f 空 真 只 準 在 積 7'堆 器著 逋 0 附 過遇會 直通子 準子粒 。 粒濺 者濺噴 狀嗔因 環的 * 或面中 , 表法 者板濺 狀基唄 子至直 格行準 為飛該 孔向在 其方 ， 個直而 數垂然 複 Μ 上 7 小 變 會器 就® 積過 器面直 濾截準 過路過 直通通 可ϋ 使 Θ 器 低 會 ®3i降 過 度 直、速 準心膜 變 K » 成 積 I 0 Μ 濺帛所 Ϊ 截 負 丨 D py 行?&少 通 進涵減 期胄粒 ^ a 長 Μ 當 嗔 Κ+ 的 A' 1,: 庄 所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210 X 297公釐） 5 修正頁 412594 A7 _^_B7_ 五、發明說明（6 ) Γ~~~~υ :: 地的靶遮蔽3 5被覆其周圍。靶遮蔽3 5，係防止靶2周圍之 不必要的放電。 電極3，為磁控管陰極。電極3，係由配設在靶2背後的 一對磁鐵3 1、2，和聯繫一對磁鐡3 1 _、2的偏向線圈3 3，和 連接偏向線圈33的放電用電源34所構成。一對磁鐵31、32 ，係由中央的圓柱狀永久磁鐵（例如Ν極）3 1和圍住該永久 磁鐵3 1的環狀永久磁鐵（例茆S極）3 2所構成。一對磁鐵3 i 、32，係在靶2上形成磁控管放電用的拱形磁場。利用放 電用電源34*施加負的高電壓或高頻率至電極3時會發生 磁電管放電。 導入放電氣體的氣體導入機構4*係由聯繫未圖示之鋼 瓶和真空容器1的氣體導入用配管43;連接氣體導入用配 管43的氣體導人管44;設在氣體導入用配管43上的閥45及 未圖示的流量調整器（mass flow controller )所構成°放 雷氣體*係使用噴濺率高的不活性氣體，例如：氬氣。 基板夾持具5，係位於可從靶2獲得遶距離噴濺之技術性 有利效果之程度的了 / S位置上。所請遠距離噴濺之技術性 有利效果，係指如前述般可改菩底部覆蓋面積特性的效果 。而違詎離噴濺之技衞性有利效果，一般而言以T/S距離 設為1 5 Om ® Μ上就可充分發揮。若依據Μ靶2之代表性長度 (圓形之情況為直徑，方形之情況為長邊之長度）除T/S距 離的T / S規格值（（T / S距離）/靶之代表性長度）的話 > 則遠 距離噴濺之效果，若設為0 , 5 Μ上就可充分發揮。 保持於基板夾持具5之基板5 0，係與靶2平行相對*且其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ' I I I J.---訂.11“------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9 -修正頁 經濟部中央標準局負工消費合作社印袋 412594 A7 B7五、發明説明（3 ) 問題就會產生。此問題，對虽產用的裝置而言係一種致命 性的缺陷。又，由於如交換準直過瀘器7之保養更形必要 ，所以亦有無法確保虽產裝置之充分生產性的問題。 為了解決此種準直噴濺法的問題，最近遠距離噴濺法就 受到注目《圖9(a)為習知之遠距離型真空鍍膜裝置的正面 截面圖。 從圖9(a)中即可了解，在該真空鍍膜裝置中，靶2和基 板50的距離（M下，顯示為T/S距離）比一般的裝置堪長 。T/S距離長，係指在從靶2所放出的噴濺粒子中，只有對 基板50之表面Μ接近垂直方向飛行的噴濺粒子才可到達基 板50上。對基板50之表面Μ斜方向飛行的噴濺粒子，從圖 9 (a)中即可明白會衝尚真空容器1的器檗上。因而，垂直 射人基板50之表面的嗔濺粒子若相對增加，Μ對底部覆蓋 面積特性之提高就有很大的幫助。 圖9(a)所示的真空鍍膜裝置，係在真空容器1的内側， 配置有防止被噴濺的噴濺粒子附著在真空容器1之器閉上 的遮蔽6。遮蔽6，具有依氣體導入機構4使放電氣體導入 遮蔽6内的氣體導入孔41。氣體導入孔41，如圖9(a)所示 般位於靠近基板夾持具5的位置上。氣體導入孔41，係距 離基板50約30mm程度。 更且，遮蔽6，具有設於氣體導入孔41附近之排出放電 氣體的排氣孔42。係夾住氣體導入孔41並在上下（在本說 明書之說明中係將連結基板和靶2的方向當作上下方向）形 成排氣孔4 2。 另外，從遮蔽6和靶2之間的間隙中亦可排出放電氣體。 —^1 ^^^1 ^^^1 ^^^1 I - ϋ n^i . 1^1 一OJ- - - - - I I k^l— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 6 412 A7 B7 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 五、發明説明 ( 4 ) 1 1 如 此 之 氣 體 m 人 孔 41和 排 氣 孔 42的 配 置 關 係 1 在 從 靶2 1 衝 向 基 板 50 之 方 向 中 之 放 電 m 穏 的 壓 力 分 布 f 係 如 圖 9(b) i 1 所 示 壓 力 在 靶 2側呈ίΕ ς 0f ]分布币 ί在基板50側呈高的分布。 請 1 先 1 又 ， 上 述 的 習 知 真 空 鍍 膜 裝 置 贅 為 了 增 加 垂 直 射 入 的噴 閲 ik I 背 1 濺 粒 子 而 增 大 T/S距離， 同時減作 ξ放電壓力ΰ 減低壓力 面 之 1 1 t 係 指 為 了 增 大 噴 濺 粒 子 的 平 均 自 由 行 程 f 而 減 低 因 和放 意 事 1 項 1 電 氣 體 之 間 的 衝 撞 而 造 成 垂 直 射 人 之 噴 濺 φιΛί. 粒 子 的 散 亂 0 再 填 L 發 明 所 欲 解 決 之 問 題 3 寫 本 頁 裝 I 如 上 述 9 遠 距 離 真 空 鍍 膜 裝 置 j 因 增 大 T / S距離和減低 '«•W- 1 | 放 電 壓 力 9 不 會 使 噴 濺 粒 子 散 亂 f 而 可 使 更 多 的 唄 濺 粒子 J 1 r 垂 直 射 人 至 基 板 上 ΰ 本 發 明 之 題 係 在 於 更 加 擴 大 此種 1 1 1^1 逛 m 離 噴 濺 的 優 點 並 更 加 改 善 二 信 Μ 上 的 底 部 覆 蓋 面積 訂 1 特 性 者 Ο ! ! [ 解 決 問 題 之 手 段 ] 1 1 為 解 決 上 述 問 題 本 發 明 為 了 使 噴 濺 粒 子 垂 直 射 人 至基 i ! 板 上 而 將 靶 之 代 表 長 度 除 Η 靶 和 基 板 之 距 離 的 τ/s規格 Γ 值 設 定 在 0 . 5M上 >更且 ，本發明為了減低垂直射入之噴 1 | 濺 粒 子 的 散 亂 9 而 在 靶 和 基 板 間 之 放 電 氣 體 的 壓 力 分 布， ί 隨 著 從 靶 側 道 入 基 板 側 而 變 低 之 下 1 使 氣 體 等 入 管 和 排氟 i ! 孔 設 置 在 真 空 容 器 内 0 i ί 具 體 而 * 將 靶 和 基 板 之 距 離 設 定 在 150m Π1 K上為較佳 ί t 圍 住 靶 和 基 板 間 之 空 間 的 遮 蔽 » 係 具 有 依 氣 體 fSw. 導 入 機構 1 1 I 將 放 電 氣 體 導 入 靶 和 基 板 間 之 空 間 的 氣 體 導 入 管 t 及 從其 1 1 1 準 標 家 國 " 中 用 MJ 度 尺 張 紙 本 釐 公 頁 正 修 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 空間排出放電氣體的排氣孔。更且，氣體導入管，係被配 置在比靶和基板之中間遷靠近靶側上*而排氣孔則被配置 在比其中間位置遷靠近基板側上。 為了防止噴濺粒子因通過排氣孔，而附著在真空容器的 器壁上，所Μ排氣孔肜成曲折的排氣路&排氣孔*係沿著 連结靶和基板的方向，配置複數涸在遮蔽上。 靶附近的壓力和基板附近的壓力之差係從三倍至十倍的 範園内。具體而言，靶附近的壓力為0.7〜lmTorr*而基 板附近的壓力為0 . 3 πι T 〇 r r Μ下。 〔發明之實施形態〕 以下，係就本發明之實施形態加Μ說明。 圖1為遠距離真空鍍膜裝置之第一實施形態的正面截面 圖。圖1所示之遠距離真空鍍膜装置，在具備排氣糸1 1的 真空容器1内配置靶2、磁控管放電用電極3及保持基板50 的基板夾持具5，更加配置導入噴濺放電氣體的氣體導人 機構4。 真空容器i，偽為具餚未圖示之閘閥的氣密式容器.·真 空容器1，係依具有低溫泵（cryopump)的排氣系11，可排 氣至1 0 _ 3 ΐ 〇 r r程度的到達壓力。真空容器1，係鄰接具備 被真空吸引之未圖示的裝載閘室。真空容器1，係在取送 基板5 0之際，由於基板5 0 —旦移至裝載閘室内，所Μ就不 會暴露在大氣中。 靶2，係由薄膜材料所形成之圓形或方肜的板狀容積。 該靶2，係以螺釘定位在電極3的前面。靶2 *係利用被接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2的公釐） 8 I------- —夢---:--.IiT------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 412594 A7 _^_B7_ 五、發明說明（6 ) Γ~~~~υ :: 地的靶遮蔽3 5被覆其周圍。靶遮蔽3 5，係防止靶2周圍之 不必要的放電。 電極3，為磁控管陰極。電極3，係由配設在靶2背後的 一對磁鐵3 1、2，和聯繫一對磁鐡3 1 _、2的偏向線圈3 3，和 連接偏向線圈33的放電用電源34所構成。一對磁鐵31、32 ，係由中央的圓柱狀永久磁鐵（例如Ν極）3 1和圍住該永久 磁鐵3 1的環狀永久磁鐵（例茆S極）3 2所構成。一對磁鐵3 i 、32，係在靶2上形成磁控管放電用的拱形磁場。利用放 電用電源34*施加負的高電壓或高頻率至電極3時會發生 磁電管放電。 導入放電氣體的氣體導入機構4*係由聯繫未圖示之鋼 瓶和真空容器1的氣體導入用配管43;連接氣體導入用配 管43的氣體導人管44;設在氣體導入用配管43上的閥45及 未圖示的流量調整器（mass flow controller )所構成°放 雷氣體*係使用噴濺率高的不活性氣體，例如：氬氣。 基板夾持具5，係位於可從靶2獲得遶距離噴濺之技術性 有利效果之程度的了 / S位置上。所請遠距離噴濺之技術性 有利效果，係指如前述般可改菩底部覆蓋面積特性的效果 。而違詎離噴濺之技衞性有利效果，一般而言以T/S距離 設為1 5 Om ® Μ上就可充分發揮。若依據Μ靶2之代表性長度 (圓形之情況為直徑，方形之情況為長邊之長度）除T/S距 離的T / S規格值（（T / S距離）/靶之代表性長度）的話 > 則遠 距離噴濺之效果，若設為0 , 5 Μ上就可充分發揮。 保持於基板夾持具5之基板5 0，係與靶2平行相對*且其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ' I I I J.---訂.11“------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9 -修正頁 經濟部中央標準局舅工消費合作社印製 412594 A7 B7 五、發明説明（7 ) 中心點位於和靶2之中心點同一直線（以下，將該直線稱 為中心軸）上。有時會在基板50上施加偏壓，並在基板夾 持具5上*連接偏壓用電源。在進行基板50之溫度控制時 ，基板夾持具5具有内藏加熱器，或使熱媒或冷媒在基板 夾持具5之内部循環的構造。更且，為了交換基板5〇|基 板夾持具5可依升降機構5 1而升降。 為了圍住靶2和基板夾持具5間之空間而配設有遮蔽6。 遮蔽6，係用Μ防止噴濺粒子附著在真空容器1的器壁上。 遮蔽6，係可依設於真空容器1之未圖示的安裝具而安裝成 裝卸自如的略微筒狀之構件。對遮蔽6而言*在遮蔽6上施 行噴砂處理（blasting treatment) | Μ免堆積在其上之薄 膜因剝離而掉落在基板5 0上，Κ便使薄膜之附著強度變大。 本賁施形態之装置的特徵點*係在於：靶2和基板夾持 具5間之空間（Μ下，稱為相對空間）之放電氣體的壓力 分布，係在靶2側變高而在基板5 0側變低者。 對如此之特徵點而言，構成氣體導人機構4的氣體導人 管4 4及排氣孔4 2的配置關係有裉大影響。 如圖1所示，在遮蔽6和靶遮蔽3 5的狹窄間隙設置有氣體 導入管44。氣體導入管44*係從其前端開口朝向靶2之前 方空間導人氣體。氣體導入管44，係在中心軸方向遠雛靶 2約200mm〜400mm程度。氣體導人管44，係為了圍住靶2之 前方空間而其前端開口朝向中心袖Μ等間隔配置八個。氣 體導入管44，係從周圍朝向中心軸均等噴出放電氣體°又 *該等氣體導入管4 4係被集中在一支供給管4 6上。該供給 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（2!0Χ297公釐） -ι 〇 _ I-----I 裝------訂-----線 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本貢) 412594 A7 B7 五、發明説明（8 管 配 3J □M 入 導 體 氣 接 ttE 連 並 壁 器 之 1—_ 器 容 空 真 通 貫 密 氣 1¾ 6 4 管 板 ο 基 7在 w置 5m設 寬被 示 筒 所著 3)沿 ^ίν 1 稱 圖 ， 卩 οώ ί 4 係 孔 42氣 .J th. 氣。 排上 的.> 狀 Μ 開 之 度 程 蔽 遮 的 近 附 方 軸 心 中 著 沿 又 此 個 6 3 置 設 隔 間 等 Μ 向 方 周 之 6 隔 間 等 成 層 四 蔽有 遮設 狀向 線 之 2 4 孔 氣 tl·0 之 設 所 向 方 周 沿 被 ο 近 0 ra 附 取 ο 方 3 上ϋ m 的 m 2 10靶 為入 向導 方44 軸管 心 入 中導 在體 ， 氣 隔從 間係 置 ， 配體 的氣 e)電 Π .1 放 靶 從 間 空 對 相 ΙΕ在 在係 係 » , 體 體氣 氣電 電 放 放的 的入 入導 導被 ’ 側 且50 更板 ο 基 生向 發 朝 電 側 放ί 管 控 磁 使 上 —^1— ^^^1 H Hi 4f^i 1^1 IF -- ^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 L 4 流 孔的 氣體 0 氣 從 電 可放 並 之 * 此 散 如 擴 出 0 圖 Κ 如 在 可 線 直 之 、='* 布靶 分從 力著 壓隨 的會 體 ， 氣布 電 分 放力 生壓 產的 中體 間 氣 空 電 對放 相 之 之中 示間 空 對 相 即 亦 板 基 入 進 側 入 導 體 氣 Τ 除 布 分 力 壓 的 示 所οο ΛΛ 。 線 低 直 變 Μ 地 如 慢 得 慢獲 而 了 ’ 為 側 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 體 ， 氣大 之 量 入 流 導的 慮體 考氣 須若 必 ’ 遷如 , 例 外 ο 之 率 係導 關氣 置排 配 的 β 2 4 2 L 4- 管氣 氣排 tp 0 或 或量 44流 管 的 均 會 fiwn 氣 內 6 蔽 遮 時 進率 更導 。 氣 化排 變的 t 2 會 4 不孔 布氣 分排 力 面 小壓方 率的 一 導向另 氣方而 排軸-的心小 42中量 孔在流 氣，的 排果體 面結氣 方-若 一 滿 ， 另 充步 而等 一 ^ 4 朝 D 4 .心 官 中罾入 獲 在 導 了 而 i 體 為 =¾ ’ 氣 散 自 擴Ifff來 態g定 狀J°S LL 的彳當M ^ a 直 稀ι·ί而 Κ # U 布 Μ 體r>分 氣^力 的T壓 布 内:的 示 所 化 變 值 的 低 Μ會 不 布 分 !敝 力 遮壓 J ο ， 4 時向線 大方直 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 412594 A7 ___B7_ 五、發明説明（9 ) 的氣體流畺和排氣孔4 2的排氣導率是很重要的。 另外，在遮蔽6打開氣體導入用的孔•並從該孔導人氣 體時，從該孔的開口面Μ T/ S規格值來算其距離會達到0 . 5 Κ上。 其次*有關氣體導人管4 4及排氣管4 2的位置關係做補充 說明。 為了獲得上述壓力分布》氣體専入管44，以配置在比靶 2和基板5 0之中間位置遷靠近靶2側者為佳。更且，儘量使 氣體導人管44設置在如從靶之附近導人氣體的位置上者為 更佳。具體而言，在垂直中心軸的方向看，氣體導入管44 ，以從其前端和靶2之邊緣的距離設置在3 0 m πι Μ内者為佳 。從中心軸方向看*氣體導人管44* Μ從其前端設置靶2 之距離在0〜30mniK内者為佳。 更且，為了獲得上逑壓力分布，排氣孔42，Μ設置在比 其相對空間之中間遷靠近基板50側者為佳，Κ便在相對空 間中在基板50之表面上設定排氣導率。若只在基板50背側 之真空容器1的器壁部分上連接排氣管，則無法達成上述 壓力分布。 就本實施肜態之遠距離真空鍍膜裝置的全體動作加以說 明。 首先，基板50因未圖示之閘閥打開而可利用未圖示之搬 送機器人搬入至真空容器1内。基板50，通過遮蔽6之下端 附近而到連基板夾持具5之上方的預定位置上。基板夾持 具5從下方之待機位置藉由升降機構51而上升*就可保持 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐) _ 1 〇 _ -------i —裝---：--.丨訂-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) 412594 A7 ___B7 五、發明説明（ίο ) 基板5 0 » (請先閲讀背面之注意事項再填寫本育) 其次，氣體導入機構4動作，通過氣體導入管44而導人 放電氣體至相對空間内。被導入的放電氣體，係從靶2的 前方朝向基板50擴散，另一方面藉由在電極3上施加電壓 使磁控管放電在靶2上發生。磁控管放電會電離放電氣體 ，接著，所電離之氣體分子噴濺於靶2上。被噴濺之靶2的 粒子（以下稱為「噴濺粒子」），會飛行於相對空間而到 達基板5 0上，再堆積薄膜。若薄膜達到所希望之膜厚的話 ，就中止電壓施加，而被成膜之基板50就可搬出至真空容 器1外。 其次，就本發明之第二實施形態做簡單說明。第二實施 形態的遠距離真空鍍膜裝置，如圖2所示。在前述第一實 施形態中沿著周方向設於遮蔽6上之排氣孔42的線雖為四 層，但是在本第二實施形態的裝置中，排氣孔42的線雖為 五層。其他構成，則和第一實施形態相同。 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 當T/S距離為150πιιπΚ上時，會堆積為遠距離噴濺之技術 性有效之效果的底部覆蓋面積特性的良好薄膜。在各實施 形態的装置中*由於相對空間之放電氣體的壓力分布係成 為在靶2側變高而在基板50側變低的分布，所Μ該效果 會更加強化，結果*可比習知之遠距離噴濺達成二倍Μ上 的底部覆蓋面積特性。 使用圖3更加詳细說明此點。 圖3係就各實施形態的裝置及習知裝置而顯示底部覆蓋 面積特性對基板5 0附近之壓力的相關性。圖3之橫軸表示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） Γ~ΓΓΤ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 412594 A7 B7 五、發明説明（u) 基板50附近之壓力，而縱軸表示底部覆蒹面積特性。另外 ，壓力係從基板50離上方約30mm程度的地點所测定，而底 部覆蓋面積特性，如前述般，係將孔或溝之底部的膜厚對 在基板上面之膜厚的比率K百分比（¾)表示。 就圖9(a)所示之習知裝置而言T/S距離係設定在200ιπβ和 340iom。就第一實施形態的装置而言T/S距離係設定在 340nm，而就第二實梅形態的裝置而言T/S距雄係設定在 20〇Βϋ|β作為放電氣體，係以10SCCM的流量導入氬氣。又 ，排氣糸11的排氣速度係設為每秒lOOOfi (little)程度。 匾3中的點P1顯示習知裝置中之T/S距雛340bb的情況，而 點P2顯示T/S距離200ram的情況。又，點P3顧示第一實施形 態之裝置中之T/S距離34〇bib的情況，而點Μ顯示第二實施 形態之裝置中之T/S距離200ββ的情況。 如從圖3之PI、Ρ2中可了解般*在習知裝置中，T/S距離 2 00 ara及340mni之任一情況，離基板50約30πιπι程度之位置的 壓力為〇,93mTor「程度。又，在T/S距離200mm之情況的底 部覆蓋面積係為12.U，而在T/S距鐮350mm之情況的底部 覆蓋面積偽為21.0¾。 另一方面，如從P3、P4中可了解般，離基板50約30mm程 度之位置的壓力，在T/S距離3 40 a·之第一實施形態的裝置 中係為0.39niTorr，而在T/S距離200mm之第二實施形態中 係為0.2 3· Torr。接著》底部覆蓋面積，係兩實施形篛皆 為 45¾ 〇 從該結果中*可了解到當基板50附近之壓力為低時，底 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------^ — 裝---.--^―訂-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 412594 A7 _____B7_ 五、發明説明（12 ) 部覆蓋面積特性可改菩二倍以上。基板50附近之壓力降低 ’可當作係因在基板50之附近使噴濺粒子散亂的放甯氣體 分子滅低所造成者。 另外’ τ/s距離200·Β之第二實施形態比τ/s距離340·ιη 之第一實施形態的装置在基板50附近之壓力會變低。此可 當作如Η2所示般在第二實施形態中由於排氣孔42的線會 增加一層，所以排氣導率畲比第一實施彤態邐增大所致。 習知裝置中之導率，係為i〇64fi /s。該裝置中之排氣孔 42’倭、為寬5bb程度的圓狀開縫，如圖9(a)所示夾住氣體 等入管44設置上下二層。從上層之排氣孔42至靶2為止的 距離為200ins，從下層之排氣孔42至基板50為止的距離為 lOOram ’上層和下層之排氣孔42的間隔為40·β。 另一方面，有闞各實施形態中之遮蔽6的排氣導率，在 第一實施形態的裝置中係為2275fl/s*而在第二實施形態 的裝置中係為3749ft /s。該等裝置中之各排氣孔42係為寬 lOnsm的開鐽狀，而其深度等於遮蔽6的厚度為20«m。從第 一實施形態之裝置中之最上層的排氣孔42至靶2為止的距 離為200mm，從最下曆之排氣孔42至基板50為止的距雛為 lOOmin，從最下層之排氣孔42至基板50為止的距離為2〇Bm ，各層之排氣孔42的間隔為20mm。 各實施形態之裝置，係從靶2的附近位置専入放電氣體 *同時利用在基板50的附近設有複數層的排氣孔42以高的 導率排氣於基板50附近的空間内。結果*在靶2的附近會 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） _ ις _ ----------裝---，--1—訂-----線 f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 412594 A 7 B7 五、發明説明（13 ) 提高放電氣體的壓力*另一方面可維持在基板50附近之壓 力低的壓力分布。如此的壓力分布，可一面穩定維持磁控 管放電而一面可完成底部覆蓋面積特性之良好的成膜。 對於在遠距離真空鍍膜裝置中更加改善底部覆蓋面積而 言*可Μ考慮更加長T/S距離 > 或更減低放電時的氣體壓 力，並對基板表面增多垂直射入的噴濺粒子。然而，加長 T/S距離會產生因增加噴濺速度的降低而徒使裝置大型化 的缺點。又，使放電時的氣體壓力降低，會招致所諝磁控 管放電的狀態變成不穩定的問題。 在圖9(a)所示之習知的遠距離真空鍍膜裝置中*為了更 加改善底部覆蓋面積特性，而只有加長T/S距離或降低放 電時的壓力。但是*若加長T/S距離或降低放電時的壓力 ，則結果會招致如前述的問題。 為了一面可穩定維持噴濺放電而一面獲得良好的底部覆 蓋面積特性，一般而言，靶2附近的壓力Μ從基板50附近 的壓力之三倍至十倍程度者為佳。靶2附近的壓力若為基 板50附近的壓力之三倍Κ下|則噴濺放電的穩定維持和底 部覆蓋面積特性的改善將無法兩立。靶2附近的壓力若為 基板50附近的壓力之十倍Μ上，則氣體導入或排氣用的構 成會變得極端困難。 具體而言應設為何種程度的壓力值|由於係因放電電壓 或必要的成膜速度而異所Μ不可一概而論。但是，在本實 施形態中，靶2附近的壓力為了穗定放電而以設為0.7〜 lmTor「程度為佳，基板50附近的壓力為了改善底部覆蓋面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2i〇X297公釐） -1 ft - -----,---- 裝---.--1 訂-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 412594 A7 B7 經濟部中央梯隼局貝工消費合作社印製 五、發明説明（Η ) 積而Μ設為0.3mT〇rr為佳。亦即，靶2附近的壓力若為 0 . 7 in To r r以下則無法穩定維持放電，又若為1 m To r r以上貝U 因放電氣體分子所造成之噴濺粒子的散亂問題或放電氣體 分子混入膜中的問題會明顯化。又*靶2附近的壓力若為 0 . 3 οι T 〇 r r Μ上，則因噴濺粒子的散亂而無法獲得充分的底 部覆蓋面積特性。 就所謂「靶附近」及「基板附近」的用語意思加Μ詳细 說明。 所_ 「靶附近」，係指為維持磁控管放電而存在必要的 離子或電子的空間區域者。該空間區域，由於係因放電方 式而異，所以「附近」係遠雛靶何種程度的位置不能一概 而定。磁控管放電由於係依靶上所製的拱狀磁力線而可在 靶的前方形成關閉的空間，所Κ所諝「附近」，係指稱放 電被關在該空間的空間區域。在本賁施態樣中，所謂「附 近」，係稱可離靶1 0〜4 0 iB m程度的位置者。 所謂「基板附近」，係指藉由噴濺粒子和放電氣體分子 相撞使底部覆蓋面積特性會受到影響的空間區域之意。至 於何種程度的空間區域會對基板之噴1粒子的射入方向帶 來影響，由於像因T / S距離而變所Μ亦不可一概而論。但 是所請「基板附近」，在本簧施態樣中偏指可離基板10〜 100 mm程度者。 圖4為放大後之排氣孔4 2的截面圖。 設在防止噴濺粒子附著於真空容器1的器壁之遮蔽6的排 氣孔42，係使噴濺粒子通過於該處而附著在器壁上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ _ ---------—裝----τ--，丨訂-----線t (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 412594 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 A7 __B7五、發明説明（15 ) 此情況，若如圖4所示形成排氣孔42曲折的排氣路時， 由於噴濺粒子的飛行路徑亦畲曲折，所Μ可抑制噴濺粒子 飛向遮蔽6外。曲折之排氣路，由於導率變小，所Μ需一 面考慮而一面適當設計必要的排氣導率。 圖5為堆積在基板表面所形成之孔上的薄膜截面輪廊圖。 在埋置孔用的成膜之情況，若孔的底面和側面之角的薄 膜堆積量不充分的話，則如圖5點線所示薄膜會成長*且 會在孔的内部形成空隙（void)。空隙之形成，會提高電流 密度，且结果會增大配線電阻。因而，雖有必要對底面之 角促進薄膜堆積以免形成空隙*但是若依據上述各實施形 態的裝置，則由於在該種底面之角上亦會充分堆積薄膜， 所以可進行無空隙的適當配線。 作為其他的底部覆蓋面積特性之比，舉有在形成高低差 之配線上被覆性佳地形成層間絕緣膜K確保平坦性之例。 為了達成在靶側變高而在基板側變低的壓力分布*亦可 一面將排氣孔42M均等間隔配設在靶2和基板50之間，而 一面在基板50的附近加大排氣孔42的開口度並在基板50的 附近局部加大導率。另外，排氣孔42的大小相同且亦可將 排氣孔42的配設間隔縮小成如靠近基板50的程度。 在沒有遮蔽6之情況，氣體導人管44或排氣孔42係直接 設在器壁上。 在靶側變高而在基板側變低的分布，亦可慢慢做曲線變 化或慢慢做階段性變化。 更且，排氣孔42的形狀*可採用圓形或方形的各種形狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（2丨OX297公釐） I I r _ .I- - . r- — I t i I- _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --·—訂-----線 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 412594 A7 B7五、發明説明（Ιβ ) 。在沿周方向的開鏠狀之情況，亦可為3 6 0度的開鏠，亦 可為Μ如分斷成幾個的均等間隔而配置於圓周上的複數個 開縫。另外，在3 6 0度的開縫之情況，由於遮蔽6係在中心 軸方同被分割，所Μ變成各具備有安裝具。 〔發明之效果〕 如Μ上說明所示，本發明由於改菩習知之遠距離噴濺中 之二倍Μ上的底部覆蓋面積特性，所以可在深的孔或溝的 底部被覆性佳地進行成膜。因而，本發明可提供一種適於 要求加工寛度為0.25wdiZ256百萬位元積體電路製作的成 膜製程。 ί圖式之簡單說明] 圖1(a)為第一實施肜態之真空鍍膜裝置的正面截面圖。 圖1(b)顯示第一實施形態中之基板和靶間之壓力分布的 圖表。 圖2為第二實施形態之真空鍍膜装置的正面截面圖。 圖3顯示底部覆蓋面積特性對基板之附近壓力之壓力相 關性的圖表。 廳4為排氣孔放大的截面圖。 圖5為堆積於孔上之薄膜的截面輪廓圖。 圖6為習知之真空鍍膜裝置的正面截面圖。 圖7為在習知真空鍍膜裝置中堆積於孔上之薄膜的截面 輪廓圓。 圖8為習知之準直真空鍍膜裝置的正面截面圖。 圖9(a)為習知之遠距離型真空鍍膜裝置的正面截面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2! Ο X 297公釐） _ ! q _ ---------—裝---Γ--丨訂-----線t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 41259*. A7 B7 五、發明説明（17 ) 圖9(b)顯示習知之違距離型真空鍍膜裝置中之基板和靶 間之壓力分布的圖表。’ 〔元件Μ號之說明〕 1 真空容器，11排氣系，2靶，3電極，4氣體導入 機構，42 排氣孔* 43 氣體導人管，5基板夾持具，50 基板，6遮蔽。 ---------—裝---r--丨訂-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210><297公釐）