镀膜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种镀膜装置。
【背景技术】
[0002]在半导体制程中，沉积或镀膜制程可通过物理气相沉积(Physical VaporDeposit1n, PVD)或化学气相沉积(chemical vapor deposit1n, CVD)完成。其中，物理气相沉积是采用物理方法，将材料源气化成气态原子、分子或电离成离子，并通过低压气体，而在基材表面形成与材料源相同材质的薄膜的技术。化学气相沉积则是将制程气体利用化学反应的方法，将欲形成的材料沉积于基材上。
[0003]现阶段，不论是使用物理气相沉积或化学气相沉积，皆希望能在基材上尽可能沉积厚度均匀的薄膜。然而，随着半导体制程技术的演进，例如晶圆一路从12吋扩展到18吋甚至更大的尺寸时，就越难在如此大的晶圆上维持沉积薄膜的厚度的一致性。
【发明内容】
[0004]本发明的一方面为一种镀膜装置，此镀膜装置用以在一基材上镀膜。
[0005]根据本发明一实施方式，镀膜装置包含镀膜腔室、载台、多个高频振动元件以及至少一控制单元。载台配置于镀膜腔室内，且载台用以盛放基材。多个高频振动元件配置于载台内，其中高频振动元件的振动频率大于20千赫(kHz)。控制单元电性连接至少一个高频振动元件，且控制单元用以控制至少一个高频振动元件的振动频率、振动波形与振动大小。
[0006]根据本发明一或多个实施方式，上述各个高频振动元件为圆形。
[0007]根据本发明一或多个实施方式，上述各个高频振动元件为环形。
[0008]根据本发明一或多个实施方式，上述各个高频振动元件为扇形。
[0009]根据本发明一或多个实施方式，上述多个高频振动元件排列成环形图案，且此环形图案面对基材。
[0010]根据本发明一或多个实施方式，上述多个高频振动元件排列成扇形图案，且此扇形图案面对该基材。
[0011]根据本发明一或多个实施方式，其中由垂直载台的方向观之，上述高频振动元件均匀的分布于载台内。
[0012]根据本发明一或多个实施方式，上述镀膜装置还包含靶材设置台。靶材设置台配置于镀膜腔室内且面对载台，其中靶材设置台用以盛放一靶材。
[0013]根据本发明一或多个实施方式，上述镀膜装置还包含喷头。喷头配置于镀膜腔室内的气体入口处，且喷头具有多个喷口。多个喷口面对载台，其中气体入口处提供的制程气体经由喷口而朝向载台移动。
[0014]综上所述，本发明的一或多个实施方式通过控制单元独立的控制至少一个高频振动元件，可使得镀膜形成的过程中，让即将沉积至基材上的分子或原子移动较远的距离，借以改善基材的均匀度与致密度。此外，在部分实施方式中，通过多种不同的高频振动元件的图案，可用来改善各种镀膜不均匀的情况。
【附图说明】
[0015]图1为本发明一实施方式的镀膜装置的示意图；
[0016]图2为图1的高频振动元件的电路方块图；
[0017]图3为可以应用图4与图5的高频振动元件的图案来改善基材上的镀膜均匀度的实施例；
[0018]图4?图5为本发明不同实施方式的多个高频振动元件的图案示意图；
[0019]图6为可以应用图7与图8的图案来改善基材上的镀膜均匀度的实施例；
[0020]图7?图8为本发明不同实施方式的多个高频振动元件的图案示意图；
[0021]图9?图10为本发明不同实施方式的多个高频振动元件的图案示意图；
[0022]图11为本发明另一实施方式的镀膜装置。
【具体实施方式】
[0023]以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。
[0024]关于本文中所使用的用词“实质上(substantially) ”、“大约(around) ”、“约(about) ”或“近乎(approximately) ”应大体上意味在给定值或范围的百分之二十以内，较佳是在百分之十以内，而更佳地则是百分之五以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，即如“实质上”、“大约”、“约”或“近乎”所表示的误差或范围。
[0025]在本发明的一或多个实施方式中，镀膜装置是用以在一基材进行镀膜，其中“镀膜”指的是在基材上沉积一或多层薄膜，且沉积薄膜的方式不限于物理方法(如物理气相沉积)或化学方法(如化学气相沉积)。此外，在本发明的一或多个实施方式中，所谓的“高频”振动元件指的是振动频率大于约20千赫(kHz)的元件。又或者可以说“高频”振动元件指的是振动频率超过人耳所能感知的频率的超音波元件(Megasonic element)。
[0026]图1为本发明一实施方式的镀膜装置10的示意图，图2为图1的高频振动元件121、122的电路方块图。如图1与图2所示，镀膜装置10是用以在基材11上进行镀膜。在图1的实施方式所示的镀膜装置10，其是利用物理方法将靶材12通过例如气化或电离的方式沉积至基材11上。在一实施方式中，基材11可为一晶圆，但本发明不以此为限。在一实施方式中，靶材12可实质上为纯金属或化合物，但本发明不以此为限。
[0027]请继续参考图1与图2，镀膜装置10包含镀膜腔室100、载台110、多个高频振动元件121、122、多个控制单元131、132以及靶材设置台140。更具体而言，镀膜装置10具有一装置本体99，镀膜腔室100为装置本体99内部的空间。载台110配置于镀膜腔室100内，且载台110用以盛放基材11。多个高频振动元件121、122配置于载台110内。靶材设置台140配置于镀膜腔室100内。靶材设置台140用以盛放靶材12，且靶材设置台140面对载台110上的基材11。
[0028]多个控制单元131、132分别电性连接多个高频振动元件121、122，控制单元131、132用以控制高频振动元件121、122的振动频率、振动波形与振动大小。在一实施方式中，控制单元131、132可控制高频振动元件121、122在25千赫(kHz)至5兆赫(MHz)的范围内振动。在又一实施方式中，控制单元131、132可提供5瓦(W)至2千瓦(kW)的功率至高频振动元件121、122。在另一实施方式中，控制单元131、132提供至高频振动元件121、122的电位变化可为任何形式，例如可为正弦波、方波或三角波等，以调变出各种不同的振动频率，包含可同时调整波形振幅的大小。
[0029]在图1与图2的实施方式中，每个高频振动元件121、122分别由独立的控制单元131、132所控制。如此一来，当靶材设置台140上的靶材12被气化或离子化而沉积至基材11上时，高频振动元件121、122可使得即将沉积至基材11上的分子或原子移动较远的距离，借以改善基材11上的薄膜13的均匀度与致密度。在沉积的过程中，由于基材11被载台110内的高频振动元件121、122带动而快速振动，可使得原本要沉积至基材11上的分子或原子获得额外的能量而填补上述孔洞，使得基材11上的薄膜13获得更高的致密度。此夕卜，如果原本沉积至基材11上的薄膜13有某些区域厚度较厚，也可通过控制单元131、132独立的控制高频振动元件121、122的振动，而使得厚度较厚的区域在沉积的过程中，让沉积至基材11上的分子或原子移动更远的距离而离开上述厚度较厚的区域，借以改善基材11上的薄膜13的均匀度。
[0030]在一实施方式中，镀膜装置10可还包含静电吸盘150。静电吸盘150设置于载台110的表面，用以固定住基材11。在一实施方式中，静电吸盘150的数目可为多个，且静电吸盘150可具有任意的图案。然，如图2所示，静电吸盘150只由一个吸盘控制单元151所控制，以提供给基材11稳定的吸附力，而高频振动元件121、122则分别由不同的控制单元131、132所控制，以分别独立的控制各个高频振动元件121、122的振动频率、振动波形与振动大小。在其他实施方式中，镀膜装置10可不设置有静电吸盘150，而是以其他方式钳制住基材11。
[0031]在一实施方式中，镀膜装置10的靶材设置台140可电性连接至外部的直流电VDC。直流电VDC可提供偏压至靶材设置台140上的靶材12，以气化或离子化靶材设置台140上的靶材12。在又一实施方式中，镀膜装置10可包含有溅镀气体入口处S以及气体出口处O，溅镀气体入口处S用以提供溅镀气体，例如惰性气体。溅镀气体可用以轰击靶材12，以将靶材12的材料沉积至基材11上。应了解的是，上述利用离子轰击的方式打击靶材12只是举例，在其他实施方式中，也可以直接加热蒸镀或利用其他物理方式将靶材12的材料沉积至基材11上。
[0032]此外，图1与图2的实施方式虽然只有绘示两个高频振动元件121、122，但实际应用时，高频振动元件121、122的数目可大于两个，且高频振动元件121、122可具有不同的图案，以方便改善各种薄膜13的厚度不均匀的情况。
[0033]请参考图3、图4与图