[发明专利]射频溅射配置

说明书

技术领域

本发明涉及一种配置，用于利用高频(High Frequency，HF)来进行溅射，例如射频(Radio Frequency，RF)。

背景技术

RF溅射设备可包括有排空腔室(evacuatable chamber)，通常为真空腔室或等离子腔室，其包括至少二电极，等离子可形成于此些电极之间。此些电极中至少一者是提供溅射的材料，而另一电极是提供为对应电极(counter electrode)。在RF溅射中，高频电压是施加于二电极之间，而持续地交替极性。

可注意的是，具有较小电极面积的电极会显示择优溅射效应(preferential sputtering effect)。因此，一般较小的电极是作为包括有溅射材料的电极，而较大的电极是作为此对应电极，此对应电极通常是接地。

但此择优溅射效应并不完全限定于此较小电极面积，较大电极被溅射影响的程度是决定于电极电位与较大电极电位之间的差异，若此差异超过溅射门坎，此较大电极亦会被溅射。若此较大电极包括有一或更多不欲被溅射沈积至基材的成份，则不希望此较大电极亦会被溅射。

为了避免来自较大电极的溅射影响，RF溅射配置的外围(例如真空腔室)可作为较大的对应电极。较小电极面积与较大对应电极面积之间的比例可为1∶10或更高，以减少来自较大电极的溅射。

然而，此设计规则1∶10具有限制，在特定应用中，例如，直径30cm的芯片(wafer)通常需40cm的靶材。若根据此1∶10的规则，对应电极的面积会大于1m2，而难以配置于真空溅射腔室。

德国专利第GB2191787号揭露一配置，其磁场是施加于对应电极，以确保对应电极的效果，并减少对应电极的溅射情形。利用施加磁场于对应电极，对应电极面积与靶材电极之间的比例可被减少。因此，对应电极可使用较小面积，同时仍可避免来自对应电极的不预期溅射情形。

然而，此方法需额外的磁铁，因而复杂化设计与溅射设备的制造，因此，需提供另一种RF溅射配置，其亦可减少对应电极的溅射可能性。

发明内容

一种装置，用于溅射，其包括真空腔室、至少一第一电极、对应电极及射频产生器。真空腔室是由至少一侧壁、底部和遮盖单元所定义，第一电极具有一表面，其配置于真空腔室内，对应电极具有一表面，其配置于真空腔室内，射频产生器是用以施加RF电场，其穿过第一电极与对应电极，以激发等离子于第一电极与对应电极之间。其中，对应电极包括侧壁及/或底部的至少一部分以及增设导电部，增设导电部包括至少二表面，其实质平行地配置并相互间隔一距离。

相较于未具有增设导电部的表面的对应电极，此增设导电部，特别是实质相互平行的二表面可增加对应电极的表面面积。当此二表面是相互平行配置时，此些表面和对应电极可提供一紧密的配置。因此，相较于此些表面未相互平行配置，此对应电极可占用较小的空间于真空腔室中。对应电极所增加的表面面积可用以减少对应电极的材料溅射，并避免污染沈积层。

在一实施例中，增设导电部的此些表面是相互间隔一距离，以形成等离子于此些表面之间。因此，均匀且同质的等离子可形成于此真空腔室中，使得材料可更均匀地被溅射于基材上，或者来自基材的材料可更均匀地被溅射。

若此装置是用以沈积材料于基材上，第一电极是由欲溅射材料的靶材所提供。此装置可包括多个靶材，以作为多个第一电极。

此增设导电部可电性连接于侧壁及/或底部，因而增设导电部、侧壁及/或底部可共同作为对应电极。

此增设导电部可机械性连接于侧壁及/或底部，以固定位置。此机械性连接亦可提供侧壁及/或底部的电性连接。

增设导电部的此些表面可被适当地配置，以激发和形成等离子于一或更多个表面与第一电极之间。增设导电部的此些表面可实质垂直于侧壁及/或平行于底部。

增设导电部可配置于真空腔室的周围区域中，在一实施例中，增设导电部是配置于第一电极与基材之间的视角线之外，以避免阻碍、防止或减少由第一电极沈积材料到基材(或由基材移除材料)。

此增设导电部可具有不同的形式，在一实施例中，增设导电部的此些表面是一体成型于真空腔室的侧壁，并垂直地由所述侧壁延伸出，此些表面可由突出于真空腔室的侧壁的凸部所提供，凸部是位于真空腔室内。

此增设导电部的表面亦可具有不同的形式，在一实施例中，增设导电部的此些表面是由二个或更多个环所提供。此些环可为圆形、正方形、矩形，此些环的形状亦可对应于真空腔室的横向形状。