專利名稱：濺射設(shè)備和制造電子裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在制造電子裝置(例如磁存儲介質(zhì)、半導(dǎo)體裝置或顯示裝置)的處理中沉積材料的濺射設(shè)備以及一種使用濺射設(shè)備來制造電子裝置的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體元件的小型化，對于沉積特性的要求變得更嚴格。例如，門絕緣薄膜需要有非常小的厚度。還有，例如形成于非常 薄的絕緣薄膜上的薄電極薄膜需要穩(wěn)定地沉積。而且，由于關(guān)注到由在各薄膜或在薄膜之間的交界面處的雜質(zhì)(例如碳)對元件性能產(chǎn)生不利影響，因此需要更低的雜質(zhì)水平。用作一種沉積方法的濺射方法能夠沉積高質(zhì)量薄膜，因為它使用不包含雜質(zhì)例如碳的材料，與CVD方法不同。濺射方法還在避免由副產(chǎn)品和未使用材料產(chǎn)生的問題或難題(例如消除有毒物質(zhì)的處理)方面很有利，因為該方法并不使用有毒的有機金屬材料，與CVD方法不同。在基板例如硅(下文中簡稱為“基板”)上沉積薄膜的濺射方法中，在抽至真空的真空腔室中的靶保持器保持稱為靶的蒸氣沉積源，該靶由要沉積在基板上的材料來制造。在真空腔室中的基板保持器支承基板。氣體例如Ar引入真空腔室中，并向靶施加高電壓，從而產(chǎn)生等離子體。在濺射方法中，靶材料利用靶通過在放電等離子體中的帶電顆粒來濺射的現(xiàn)象而沉積在基板上，該基板由基板保持器支承。通常，在等離子體中的正離子撞上具有負電勢的靶，因此從靶材料中濺射原子和分子。這些原子和分子將在下文中通常稱為濺射顆粒。這些濺射顆粒粘附在基板上，以便在基板上形成包含靶材料的薄膜。在濺射設(shè)備中，能夠打開和關(guān)閉的屏蔽板(稱為閘板)通常布置在靶和基板之間。這些閘板用于控制沉積開始的正時，以便直到真空腔室中的等離子體狀態(tài)變穩(wěn)定才開始沉積處理。也就是，在向靶施加高電壓而產(chǎn)生等離子體時開始直到等離子體變穩(wěn)定的期間，閘板保持關(guān)閉，以便并不在基板上沉積薄膜。在等離子體變穩(wěn)定之后，閘板打開，以便開始沉積。當這樣利用閘板來控制沉積的開始時，薄膜能夠利用穩(wěn)定的等離子體而高度可控地沉積在基板上，從而沉積具有高質(zhì)量的薄膜。在PTLl中公開的等離子體處理設(shè)備包括布置在真空腔室中的晶片保持器、運動閘板和閘板容納單元。晶片保持器包括板，晶片布置在該板上；以及多個晶片提升銷。運動閘板平行于晶片運動。閘板容納單元在晶片通過等離子體進行處理時容納運動閘板。引用文獻列表專利文獻PTLl 日本專利公開 No. 2004-193360

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題不過，在PTLl所述的普通等離子體處理設(shè)備中，薄膜粘附在真空腔室的內(nèi)壁或者閘板容納單元的內(nèi)壁上，并產(chǎn)生顆粒。解決問題的方案本發(fā)明考慮到上述問題，且本發(fā)明的目的是提供一種抑制在腔室中的顆粒產(chǎn)生的沉積技術(shù)。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種濺射設(shè)備，該濺射設(shè)備包括處理腔室，該處理腔室設(shè)置成進行沉積處理；排氣腔室，該排氣腔室通過排氣口而與處理腔室連接；排氣裝置，該排氣裝置與排氣腔室連接，并通過排氣腔室來對處理腔室抽真空；基板保持器，該基板保持器布置在處理腔室中，并設(shè)置成將基板布置于其上；靶保持器，該靶保持器布置在處理腔室中；閘板，該閘板能夠運動成采取屏蔽狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一個，在該屏蔽狀態(tài)中，閘板屏蔽在基板保持器和靶保持器之間的間隙，在該后退狀態(tài)中，閘板從在基板保持器和靶保持器之間的間隙后退；驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動閘板，以便使得該閘板設(shè)定在屏蔽狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一個；閘板容納單元，該閘板容納單元可拆卸地布置在排氣腔室內(nèi)，并容納處于后退狀態(tài)的閘板；以及屏蔽部件，該屏蔽部件至少局部覆蓋排氣腔 室的排氣口，并至少局部環(huán)繞閘板容納單元的開口部分形成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種使用濺射設(shè)備制造電子裝置的方法，該濺射設(shè)備包括處理腔室，該處理腔室設(shè)置成進行沉積處理；排氣腔室，該排氣腔室通過排氣口而與處理腔室連接；排氣裝置，該排氣裝置與排氣腔室連接，并通過排氣腔室來對處理腔室抽真空；基板保持器，該基板保持器布置在處理腔室中，并設(shè)置成將基板布置于其上；靶保持器，該靶保持器布置在處理腔室中；閘板，該閘板能夠運動成采取屏蔽狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一個，在該屏蔽狀態(tài)中，閘板屏蔽在基板保持器和靶保持器之間的間隙，在該后退狀態(tài)中，閘板從在基板保持器和靶保持器之間的間隙后退；驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動閘板，以便使得該閘板設(shè)定在屏蔽狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一個；閘板容納單元，該閘板容納單元可拆卸地布置在排氣腔室內(nèi)，并容納處于后退狀態(tài)的閘板；以及屏蔽部件，該屏蔽部件至少局部覆蓋排氣腔室的排氣口，并至少局部環(huán)繞閘板容納單元的開口部分而形成；該方法包括第一步驟，即通過驅(qū)動裝置來使得閘板設(shè)定在屏蔽狀態(tài)；第二步驟，即當閘板保持在屏蔽狀態(tài)中時通過濺射保持在靶保持器上的靶來沉積薄膜；以及第三步驟，即通過驅(qū)動裝置來使得閘板設(shè)定在后退狀態(tài)中，并濺射該靶以便在布置于基板保持器上的基板上沉積薄膜。發(fā)明的有利效果根據(jù)本發(fā)明，閘板容納單元和屏蔽件與排氣腔室分開地提供，以便防止薄膜粘附在排氣腔室上，從而能夠抑制在腔室中的顆粒產(chǎn)生。還有，閘板容納單元布置在排氣腔室中，從而能夠在閘板打開/關(guān)閉操作時抑制排氣傳導(dǎo)性的快速變化。通過下面結(jié)合附圖的說明，將清楚本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，在全部附圖中，相同符號表不相同或類似部件。


包含在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖表示了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備的示意圖；圖2是用于解釋圖I中的排氣腔室的細節(jié)的放大圖3是沿圖2中的線I-I的剖視圖；圖4是沿圖2中的線II-II的剖視圖；圖5是不意表不基板閘板19的視圖；圖6是示意表示蓋環(huán)21的視圖；圖7是用于操作濺射設(shè)備的主控制單元的方框圖；圖8是用于解釋濺射設(shè)備在裝載/卸載基板時的操作的示意圖；圖9是表示閃存疊置薄膜沉積設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的視圖，該閃存疊置薄膜沉積設(shè)備作為包括根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備的真空薄膜沉積設(shè)備的實例； 圖10是表示使用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備來處理電子裝置產(chǎn)品的順序的流程圖；圖11是表示使用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備來用于調(diào)節(jié)的處理過程的表；圖12是用于解釋示例調(diào)節(jié)開始狀態(tài)的表；圖13是表示當使用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備來執(zhí)行圖10中所示的處理時一天一次地測量粘附在基板上的顆粒數(shù)目的結(jié)果的曲線圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備的變化形式的示意圖；圖15是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的閘板容納單元和屏蔽件能夠怎樣安裝在濺射設(shè)備上的視圖；圖16是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的閘板容納單元23的另一實施例的視圖；圖17是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的閘板容納單元23的還一實施例的視圖；以及圖18是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的閘板容納單元23的還一實施例的視圖。
具體實施例方式下面將參考附圖詳細介紹本發(fā)明的示例優(yōu)選實施例。不過，在這些實施例中所述的構(gòu)成部件只是提供實例，因此本發(fā)明的技術(shù)范圍由權(quán)利要求的范圍來確定，而并不由下面各實施例來限定。下面將參考圖I介紹濺射設(shè)備I的整個結(jié)構(gòu)。圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備I的示意圖。盡管濺射設(shè)備將作為在該實施例中的濺射設(shè)備的實例，但是本發(fā)明的范圍并不局限于該實例，還能夠用于例如CVD和PVD設(shè)備。濺射設(shè)備I包括真空腔室2，該真空腔室2能夠抽至真空；排氣腔室8，該排氣腔室8布置在真空腔室2附近并接通真空腔室2和排氣口 301 (見圖3);以及排氣裝置，該排氣裝置通過排氣腔室8來使得真空腔室2抽真空。應(yīng)當知道，排氣裝置包括渦輪分子泵48。還有干燥泵49與排氣裝置的渦輪分子泵48連接。應(yīng)當知道，排氣裝置布置在排氣腔室8下面，以便減小整個設(shè)備的占地面積(由整個設(shè)備占據(jù)的面積)。 通過背板5來保持靶4的靶保持器6布置在真空腔室2中。靶保持器6布置在相對于基板保持器7的基板安裝位置偏離的位置處。靶閘板14布置在靶保持器6附近，以便覆蓋它。靶閘板14有旋轉(zhuǎn)閘板結(jié)構(gòu)。靶閘板14用作屏蔽部件，用于設(shè)定關(guān)閉狀態(tài)(屏蔽狀態(tài))或打開狀態(tài)(后退狀態(tài))，在該關(guān)閉狀態(tài)中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙被屏蔽，在該打開狀態(tài)中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙打開。靶閘板14提供有用于打開/關(guān)閉它的靶閘板驅(qū)動機構(gòu)33。
真空腔室2還包括基板保持器7，基板布置在該基板保持器7上；基板閘板19，該基板閘板19布置在基板保持器7和靶保持器6之間；以及基板閘板驅(qū)動機構(gòu)32，該基板閘板驅(qū)動機構(gòu)32打開/關(guān)閉基板閘板19。應(yīng)當知道，基板閘板19布置在基板保持器7附近，并用作屏蔽部件，用于設(shè)定關(guān)閉狀態(tài)或打開狀態(tài)，在該關(guān)閉狀態(tài)中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙被屏蔽，在該打開狀態(tài)中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙打開。真空腔室2還包括惰性氣體引入系統(tǒng)15，用于將惰性氣體(例如氬氣)引入真空腔室2中；反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17，用于將反應(yīng)氣體(例如氧氣或氮氣)引入真空腔室2中；以及壓力計(未示出)，用于測量真空腔室2中的壓力。用于供給惰性氣體的惰性氣體供給裝置(氣缸)16與惰性氣體引入系統(tǒng)15連接。惰性氣體引入系統(tǒng)15例如包括用于引入惰性氣體的管、用于控制惰性氣體的流速的質(zhì)量流量控制器、用于切斷或開始氣體流動的多個閥、以及減壓閥和過濾器(當需要時)。通過這種結(jié)構(gòu)，惰性氣體引入系統(tǒng)15能夠以由控制裝置(未示出)指示的流速來穩(wěn)定地供給惰性氣 體。惰性氣體從惰性氣體供給裝置16供給，通過惰性氣體引入系統(tǒng)15來進行流量控制，然后引入至靶4附近。用于供給反應(yīng)氣體的反應(yīng)氣體供給裝置(氣缸)18與反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17連接。反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17例如包括用于引入反應(yīng)氣體的管、用于控制反應(yīng)氣體的流速的質(zhì)量流量控制器、用于切斷或開始氣體流動的多個閥、以及減壓閥和過濾器(當需要時)。通過這種結(jié)構(gòu)，反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17能夠以由控制裝置(未示出)指示的流速來穩(wěn)定地供給反應(yīng)氣體。反應(yīng)氣體從反應(yīng)氣體供給裝置18供給，通過反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17來進行流量控制，然后引入至保持基板10 (后面將介紹)的基板保持器7附近。在惰性氣體和反應(yīng)氣體引入真空腔室2內(nèi)之后，它們用于形成薄膜，然后通過渦輪分子泵48和干燥泵49經(jīng)過排氣腔室8而排氣。真空腔室2的內(nèi)表面電接地。真空腔室2的、在靶保持器6和基板保持器7之間的內(nèi)表面提供有電接地的柱形屏蔽部件(屏蔽件40a和40b)，且相對的屏蔽件40c布置在頂板上，以便覆蓋真空腔室2的、朝向基板保持器7和除了靶保持器部分之外的內(nèi)表面(屏蔽件40a、40b和40c也將在下文中簡稱為“屏蔽件”)。這里，屏蔽件的意思是與真空腔室2分開地形成的部件，以便防止濺射顆粒直接粘附在真空腔室2的內(nèi)表面上，從而保護真空腔室2的內(nèi)表面，并能夠定期更換。在本例中，屏蔽件由不銹鋼或鋁合金來制造。不過，當屏蔽件需要有給定熱阻時，它可以由鈦或鈦合金來制造。當屏蔽件不需要有給定熱阻時，根據(jù)經(jīng)濟性和可加工性，可以選擇鋁為它的材料，因為它比鈦更便宜，并有比不銹鋼更低的比重。還有，因為屏蔽件電接地(與地連接)，因此它能夠使得在沉積空間中產(chǎn)生的等離子體穩(wěn)定。微小凸起和凹口通過吹制(例如噴砂)而形成于屏蔽件的表面的、朝向沉積空間的至少一個表面上。這使得粘附在屏蔽件上的薄膜很難剝落，從而減少可能由于剝落而產(chǎn)生的顆粒數(shù)目。應(yīng)當知道，不僅吹制，而且例如金屬噴射處理可以用于在屏蔽件的表面上形成金屬薄膜。在這種情況下，金屬噴射處理的成本高于單獨吹制，但是提供了這樣的優(yōu)點，即粘附在屏蔽件上的薄膜只需要在維護過程中(在維護中，屏蔽件取出以便剝離粘附的薄膜)與噴射薄膜一起剝離。還有，金屬噴射處理通過利用噴射薄膜來降低作用在濺射薄膜上的應(yīng)力而防止濺射薄膜的剝落。
排氣腔室8使得真空腔室2和渦輪分子泵48相互連接。用于在維護中關(guān)閉在濺射設(shè)備I和渦輪分子泵48之間的氣流的主閥47布置在排氣腔室8和渦輪分子泵48之間。下面將參考圖2、3和4詳細介紹作為本發(fā)明特征的可拆卸閘板容納單元的結(jié)構(gòu)。圖2是用于解釋排氣腔室8的細節(jié)的放大圖。圖3是沿圖2中的線I-I的剖視圖。圖4是沿圖2中的線II-II的剖視圖。當基板閘板19從真空腔室2后退時容納該基板閘板19的可拆卸閘板容納單元23布置在排氣腔室8中，如圖2中所示。閘板容納單元23有開口部分303，基板閘板19將通過該開口部分303來伸出/后退，且除該開口部分303之外的部分緊密密封。應(yīng)當知道，閘板容納單元23電接地。閘板容納單元23布置于排氣腔室8中，以使得排氣區(qū)域環(huán)繞閘板容納單元23形成，以便通過主閥47而與渦輪分子泵48連通，如圖3中所示。圖4是表示環(huán)繞閘板容納單元23的開口部分303的部分的剖視圖。包括屏蔽件40al和40a2的屏蔽件40a、屏蔽件40b、以及屏蔽件22以柱形形狀形成于真空腔室2中。 形成于屏蔽件40al和40b之間的排氣通路401 (第一排氣通路)在高于開口部分303的位置處(在構(gòu)成沉積裝置的靶保持器6側(cè)部上的位置)形成為環(huán)繞柱形部件的周向間隙。形成于屏蔽件40a2和22之間的排氣通路403 (第二排氣通路)在低于開口部分303的位置處形成為環(huán)繞柱形部件的周向間隙。屏蔽件40a在與閘板容納單元23的開口部分303相對應(yīng)的位置處有開口部分(孔部分)，并用作覆蓋排氣口的第一屏蔽件。屏蔽件40b布置在閘板容納單元23的開口部分303的上面，并用作覆蓋排氣口的第二屏蔽件。屏蔽件22布置在閘板容納單元23的開口部分303的下面，并用作覆蓋排氣口的第三屏蔽件。當基板保持器驅(qū)動機構(gòu)31使得基板保持器7運動時，排氣通路403的排氣傳導(dǎo)性能夠變化。屏蔽件40al環(huán)繞閘板容納單元23的開口部分303固定，以便覆蓋排氣腔室8的排氣口 301，如圖2和4中所示。屏蔽件40al和40b形成排氣通路401。屏蔽件40al的遠端有分成U形的凹入部分，且I形屏蔽件40b (凸出部分)以非接觸狀態(tài)裝配在該U形部分(凹入部分)中，以便形成作為所謂迷宮形排氣通路的排氣通路401。迷宮形排氣通路401還用作非接觸密封。當I形屏蔽件40b (凸出部分)裝配在屏蔽件40al的遠端處形成的U形部分(凹入部分)中時，非接觸狀態(tài)(也就是預(yù)定間隙)形成于凹入部分和凸出部分之間。當凸出部分裝配至凹入部分中時，閘板容納單元23的排氣口301被屏蔽。這能夠防止從靶4濺射的顆粒通過排氣通路401進入排氣腔室8，并最終防止顆粒粘附在排氣腔室8的內(nèi)壁上。類似的，屏蔽件40a2環(huán)繞閘板容納單元23的開口部分303固定，以便覆蓋排氣腔室8的排氣口 301。與基板保持器7連接的屏蔽件40a2和屏蔽件22形成排氣通路403。屏蔽件22的遠端有分成U形的凹入部分，且I形屏蔽件40a2 (凸出部分)以非接觸狀態(tài)裝配至U形部分(凹入部分)中，以便形成作為迷宮形排氣通路的排氣通路403。當屏蔽件40a2的凸出部分裝配至屏蔽件22的凹入部分中時，閘板容納單元23的排氣口 301被屏蔽。這能夠防止從靶4濺射的顆粒通過排氣通路403和進入排氣腔室8，并最終防止顆粒粘附在排氣腔室8的內(nèi)壁上。重要的是閘板容納單元23和排氣腔室8提供為分開的部件。這是因為很難同時獲得排氣腔室8所需的耐壓性和排氣性能以及閘板容納單元23所需的防塵性能。這些性能能夠通過將單獨的閘板容納單元23布置在排氣腔室8中而很容易獲得。當基板保持器升高至它的上部位置時，如圖I中所示，排氣傳導(dǎo)性將在排氣通路401中充分高于在排氣通路403中。也就是，流入排氣腔室8中的氣體更容易流過排氣通路401 (與流過排氣通路403相比)。當兩個排氣傳導(dǎo)性相互并聯(lián)連接時，組合的傳導(dǎo)性是這些排氣傳導(dǎo)性的總和。因此，只要一個排氣傳導(dǎo)性充分高于其它排氣傳導(dǎo)性，該更低傳導(dǎo)性就能夠忽略。當使用排氣通路401或403的結(jié)構(gòu)時，排氣傳導(dǎo)性能夠根據(jù)排氣通路的間隙寬度和排氣通路的迷宮形部分相互交疊的距離(長度)來調(diào)節(jié)。排氣通路401和403的間隙的寬度幾乎相同，且排氣通路401的迷宮形部分的相互交疊的距離(長度)比排氣通路403的迷宮形部分的相互交疊的距離(長度)更短，這樣，排氣傳導(dǎo)性在排氣通路401中高于在排氣通路403中，例如如圖2中所示。因此，從惰性氣體引入系統(tǒng)15或反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17引入處理空間(由屏蔽件和靶包圍且充滿等離子體的空間)內(nèi)的氣體主要通過排氣通路401來排氣。這意味著從真空腔室2中的處理空間至排氣腔室8的排氣傳導(dǎo)性并不受到打開/關(guān)閉基板閘板19的操作的影響。因為從真空腔室2中的處理空間至排氣腔室8的主排氣通路形成于并不受到打開/關(guān)閉基板閘板19的 操作影響的位置處，因此當打開/關(guān)閉基板閘板19時，從真空腔室2中的處理空間至排氣腔室8的排氣傳導(dǎo)性保持相同。這能夠使得真空腔室2內(nèi)的處理空間中的氣體壓力穩(wěn)定，該氣體壓力在打開/關(guān)閉基板閘板19時影響等離子體的產(chǎn)生。因此，即使當基板閘板19打開/關(guān)閉時，也能夠抑制從真空腔室2中的處理空間至排氣腔室8的排氣傳導(dǎo)性變化，以便穩(wěn)定真空腔室2中的壓力，從而沉積具有高質(zhì)量的薄膜。往回參考圖1，下面將介紹濺射設(shè)備I的整個結(jié)構(gòu)。當從濺射表面看時，用于進行磁控管濺射的磁體13布置在靶4的背部。磁體13保持在磁體保持器3上，并能夠通過磁體保持器旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(未示出)而旋轉(zhuǎn)。為了均勻腐蝕靶4，磁體13在放電過程中旋轉(zhuǎn)。靶4布置在基板10斜上方的位置處(偏離位置)。也就是，靶4的濺射表面的中心點處在相對于基板10在其中心點處的法線偏移預(yù)定距離的位置處。靶保持器6與電源12連接，該電源提供濺射放電功率。當電源12向靶保持器6施加電壓時，放電開始，因此濺射顆粒沉積在基板10上。盡管在該實施例中，圖I中所示的濺射設(shè)備I包括DC電源，但是本發(fā)明并不局限于此，且濺射設(shè)備I可以包括例如RF電源。當使用RF電源時，需要在電源12和靶保持器6之間布置匹配裝置。靶保持器6通過絕緣體34而與處于地電勢的真空腔室2絕緣，并由金屬例如Cu來制造，因此，它在供給DC或RF電時用作電極。應(yīng)當知道，靶保持器6包括形成于其中的水槽道(未示出)，并能夠通過由水管(未示出)供給的冷卻水來冷卻。靶4包含要沉積在基板10上的材料組分。因為靶4影響薄膜純度，因此希望使用高純度的材料。插入在靶4和靶保持器6之間的背板5由金屬例如Cu來制造，并保持該靶4。靶閘板14布置在靶保持器6附近，以便覆蓋它。靶閘板14用作屏蔽部件，用于設(shè)定關(guān)閉狀態(tài)或打開狀態(tài)，在該關(guān)閉狀態(tài)中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙被屏蔽，在該打開狀態(tài)中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙被打開。還有，靶閘板14提供有用于驅(qū)動它的靶閘板驅(qū)動機構(gòu)33。相對的屏蔽件40c相對于靶閘板14布置在基板側(cè)。相對屏蔽件40c在它朝向靶保持器6的部分中有開口孔。
環(huán)形屏蔽部件(下文中將稱為“蓋環(huán)21”)布置在基板10的安裝部分的外邊緣(夕卜周邊部分)上并在基板保持器7的表面上。蓋環(huán)21防止濺射顆粒粘附在布置于基板保持器7上的基板10的、除了沉積表面之外的部分上。應(yīng)當知道，除了沉積表面之外的部分不僅包括基板保持器7的、由蓋環(huán)21覆蓋的上表面，還包括基板10的側(cè)表面和下表面?；灞３制?提供有基板保持器驅(qū)動機構(gòu)31，用于升高/降低它或者使它以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)?；灞３制黩?qū)動機構(gòu)31能夠升高/降低基板保持器7，以使得它朝著基板閘板19升高至關(guān)閉狀態(tài)，或者沿離開基板閘板19的方向降低?；彘l板19布置在基板10附近并在基板保持器7和靶保持器6之間。支撐基板閘板19以便基板10的表面由基板閘板支承部件20覆蓋?；彘l板驅(qū)動機構(gòu)32使得基板閘板支承部件20旋轉(zhuǎn)和平移，以便使得基板閘板19在靠近基板10表面的位置處插入在靶4和基板10之間的間隙內(nèi)(關(guān)閉狀態(tài))。當基板閘板19插入在靶4和基板10之間的間隙中時，在靶4和基板10之間的間隙被屏蔽。不過，當基板閘板驅(qū)動機構(gòu)32操作成使得基板閘板19從在靶保持器6 (靶4)和基板保持器7 (基板10)之間的間隙后退時，在靶保持器6(靶4)和基板保持器7 (基板10)之間的間隙打開(打開狀態(tài))?；彘l板驅(qū)動機構(gòu)32打開/關(guān)閉基板閘板19，以便設(shè)定關(guān)閉狀態(tài)或打開狀態(tài)，在該關(guān)閉狀態(tài)中，在基板保持器7和靶 保持器6之間的間隙被屏蔽，在該打開狀態(tài)中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙打開?；彘l板19在打開狀態(tài)中容納于閘板容納單元23中。為了減小設(shè)備面積，閘板容納單元23 (基板閘板19后退至該閘板容納單元23中)優(yōu)選是足夠小，以便插入在排氣通路中的導(dǎo)管內(nèi)直至用于高真空排氣的渦輪分子泵48，如圖I中所示?；彘l板19由不銹鋼或鋁合金來制造。也可選擇，當需要固定的熱阻時，基板閘板19有時由鈦或鈦合金來制造。微小凸起和凹口通過吹制(例如噴砂)而形成于屏蔽件的表面的、朝向靶4的至少一個表面上。這使得粘附在屏蔽件上的薄膜很難剝落，從而減少可能由于剝落而產(chǎn)生的顆粒數(shù)目。應(yīng)當知道，不僅吹制，而且例如金屬噴射處理可以用于在基板閘板19的表面上形成金屬薄膜。在這種情況下，金屬噴射處理的成本高于單獨吹砂，但是提供了這樣的優(yōu)點，即粘附在屏蔽件上的薄膜只需要在維護過程中(在維護中，取出基板閘板19以便剝離粘附的薄膜)與噴射薄膜一起剝離。還有，金屬噴射處理通過利用噴射薄膜來降低作用在濺射薄膜上的應(yīng)力而防止濺射薄膜的剝落。下面將參考圖5和6詳細介紹蓋環(huán)21和基板閘板19的形狀。圖5是示意表示與蓋環(huán)21相對的基板閘板19的視圖。環(huán)形肋(凸起19a)形成于基板閘板19上，以便朝著蓋環(huán)21延伸。圖6是示意表示與基板閘板19相對的蓋環(huán)21的視圖。環(huán)形肋形成于蓋環(huán)21上，以便朝著基板閘板19延伸。這樣，蓋環(huán)21有環(huán)形形狀，并包括在它的、與基板閘板19相對的表面上形成的同心肋(凸起21a和21b)。當基板保持器7通過基板保持器驅(qū)動機構(gòu)31而升高至它的上部位置時，凸起19a以非接觸狀態(tài)與凸起21a和21b接合。也可選擇，當基板閘板19通過基板閘板驅(qū)動機構(gòu)32而降低至它的下部位置時，凸起19a以非接觸狀態(tài)與凸起21a和21b接合。在這種情況下，凸起19a以非接觸狀態(tài)裝配至由多個凸起21a和21b形成的凹口內(nèi)。圖7是用于操作圖I中所示的濺射設(shè)備I的主控制單元100的方框圖。主控制單元100與用于供給濺射放電功率的電源12、惰性氣體引入系統(tǒng)15、反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17、基板保持器驅(qū)動機構(gòu)31、基板閘板驅(qū)動機構(gòu)32、靶閘板驅(qū)動機構(gòu)33、壓力計41和閘閥42電連接，并能夠管理和控制濺射設(shè)備I的操作(后面將介紹)。應(yīng)當知道，內(nèi)置于主控制單元100中的儲存裝置63儲存控制程序，用于執(zhí)行例如根據(jù)該實施例通過調(diào)節(jié)和預(yù)濺射來在基板上沉積薄膜的方法?？刂瞥绦蚶缤ㄟ^掩模ROM來執(zhí)行。也可選擇，控制程序能夠通過外部記錄介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)而安裝在通過例如硬盤驅(qū)動器(HDD)來實施的儲存裝置63上。圖8是用于解釋濺射設(shè)備I在裝載/卸載基板時的操作的示意圖。當閘閥42打開時，基板輸送機器人(未示出)裝載/卸載基板10。具有U形遠端的屏蔽件22與基板保持器7連接。當基板保持器7通過基板保持器驅(qū)動機構(gòu)31而降低時，由屏蔽件22和40a2形成的迷宮式密封被破壞，因此排氣通路403的傳導(dǎo)性增加至這樣的程度，使得氣體很容易流過排氣通路403 (與流過排氣通路401相比)。在裝載/卸載基板時，排氣通路403能夠用于有效進行排氣處理，即使在裝載/卸載基板所需的較短時間中。
應(yīng)當知道，根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備I用于制造電子裝置的方法中，該電子裝置例如半導(dǎo)體存儲器、DRAM、SRAM、非易失性的存儲器、MRAM、算術(shù)元件、CPU、DSP、圖像輸入元件、CMOS傳感器、(XD、視頻輸出元件、或者液晶顯示器裝置。圖9是表示閃存疊置薄膜沉積設(shè)備(下文中也簡稱為“疊置薄膜沉積設(shè)備”)的示意結(jié)構(gòu)的視圖，該閃存疊置薄膜沉積設(shè)備作為包括根據(jù)該實施例的濺射設(shè)備I的真空薄膜沉積設(shè)備的實例。在圖9中所示的疊置薄膜沉積設(shè)備包括真空輸送腔室910，該真空輸送腔室910容納真空輸送機器人912。真空輸送腔室910通過閘閥920而與負載鎖定腔室911、基板加熱腔室913、第一 PVD (濺射)腔室914、第二 PVD (濺射)腔室915和基板冷卻腔室917連接。下面將介紹圖9中所示的疊置薄膜沉積設(shè)備的操作。首先，要處理的基板(硅晶片)設(shè)置在裝載鎖定腔室911中，該裝載鎖定腔室911用于將要處理的基板裝載至真空輸送腔室910中/從真空輸送腔室910中卸載，且裝載鎖定腔室911抽至真空，直到它的壓力達到lxlO_4Pa或更小。然后，真空輸送機器人912用于將要處理的基板裝載至真空輸送腔室910內(nèi)，該真空輸送腔室910保持在lxlO_6Pa或更小的真空度，并將它輸送至合適的真空處理腔室中。在該實施例中，首先，要處理的基板輸送至基板加熱腔室913中，以便使它加熱至400°C，然后輸送至第一 PVD(濺射)腔室914中，以便在它上面沉積15nm厚度的Al2O3薄膜。然后，要處理的基板輸送至第二 PVD (濺射)腔室915，以便在Al2O3薄膜上沉積20nm厚度的TiN薄膜。最后，要處理的基板輸送至基板冷卻腔室917中，以便將它冷卻至室溫。在全部處理操作都結(jié)束后，要處理的基板返回至裝載鎖定腔室911中，且干氮氣引入裝載鎖定腔室911中，直到其壓力達到大氣壓力，以便使得要處理的基板從裝載鎖定機構(gòu)911上卸載。在根據(jù)該實施例的疊置薄膜沉積設(shè)備中，真空處理腔室具有l(wèi)xlO_6Pa或更小的真空度。在該實施例中，磁控管濺射方法用于沉積Al2O3薄膜和TiN薄膜。圖10是表示處理電子裝置產(chǎn)品的順序的流程圖，該流程圖與使用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備I來制造電子裝置的方法相關(guān)聯(lián)。應(yīng)當知道，在作為實例的情況中，Ti用作布置于濺射設(shè)備I中的靶4，氬氣用作惰性氣體，而氮氣用作反應(yīng)氣體。在步驟SI中，更換靶和屏蔽件，且對真空腔室2進行抽真空，以便將它的壓力控制為預(yù)定壓力。當在真空腔室2中的壓力達到預(yù)定壓力時，在步驟S2中，靶清潔開始，同時靶閘板14和基板閘板19保持關(guān)閉。靶清潔的意思是用于除去粘附在靶表面上的雜質(zhì)和氧化物的濺射。靶清潔通過設(shè)定基板保持器的高度來進行，在該高度處，基板閘板19和蓋環(huán)21形成迷宮式密封。通過這樣的設(shè)定，能夠防止濺射顆粒粘附在基板保持器的基板安裝表面上。應(yīng)當知道，靶清潔可以在基板置于基板保持器上時進行。在步驟S3中，主控制單元100根據(jù)由輸入裝置(未示出)輸入至主控制單元100的沉積開始指令而開始沉積操作。當在步驟S3中發(fā)出沉積開始指令時，在步驟S4中進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的意思是進行放電以便使沉積特性穩(wěn)定的處理，這樣，靶進行濺射，以便使得濺射顆粒粘附在例如腔室的內(nèi)壁上。下面將更詳細地介紹調(diào)節(jié)。圖11是表示使用濺射設(shè)備I進行調(diào)節(jié)的處理過程的表格。更具體地說，圖11表示了步驟號、對于各種處理花費的時間(設(shè)定時間)、靶閘板的位 置(它的打開/關(guān)閉狀態(tài))、基板閘板的位置(它的打開/關(guān)閉狀態(tài))、供給靶的功率、Ar氣流速以及氮氣流速。在圖11中表示的處理過程儲存在儲存裝置63中，并由主控制單元100連續(xù)執(zhí)行。下面將參考圖11介紹用于沉積的處理過程。首先，進行氣體峰值形成(步驟SiiOD0通過該處理，在腔室中的壓力升高，以便設(shè)定這樣的狀態(tài)，其中，靶在下一個等離子體點火處理中能夠很容易開始它的放電。對于要設(shè)定該狀態(tài)的條件，靶閘板14和基板閘板19關(guān)閉，并不引入氮氣,且氬氣流速為400sccm。氬氣流速優(yōu)選是IOOsccm或更大，以便在下一個等離子體點火處理中很容易地點火等離子體。進行等離子體點火處理(步驟SI 102)。1000W的DC電供給Ti祀，同時閘板位置和氣體條件保持相同，以便產(chǎn)生等離子體(等離子體點火)。采用當前氣體條件能夠防止等離子體產(chǎn)生故障，該等離子體產(chǎn)生故障在低壓下更可能出現(xiàn)。進行預(yù)濺射(步驟S1103)。在預(yù)濺射中，氣體條件變化成氬氣流速為lOOsccm，同時供給靶的功率保持相同。這種處理過程能夠在并不損失等離子體的情況下保持放電。進行調(diào)節(jié)I (步驟S1104)。在調(diào)節(jié)I中，靶閘板14打開，同時向靶供電和氣體流速條件保持相同，且基板閘板19保持關(guān)閉在相同位置。通過這樣的操作，從Ti靶濺射的顆粒粘附在包括屏蔽件內(nèi)壁的腔室內(nèi)壁上，從而使得屏蔽件內(nèi)壁由低應(yīng)力薄膜來覆蓋。這能夠防止濺射薄膜從屏蔽件上剝落，這又防止剝落的薄膜分散至腔室中和落在裝置上而降低產(chǎn)品特性。再次進行氣體峰值形成(步驟S1105)。在氣體峰值形成處理中，停止向靶供電，氬氣流速變化成200sccm,氮氣流速變化成lOsccm。為了方便在下一個等離子體點火處理中點火，氬氣流速優(yōu)選是比在調(diào)節(jié)2處理(步驟SI 108，后面將介紹)中更高，且例如為lOOsccm或更高。這也防止當在氣體峰值形成處理中引入氮氣時氣體流速快速變化，因為氮化物薄膜通過在調(diào)節(jié)2處理(步驟S1108，后面將介紹)中引入氮氣而使用反應(yīng)濺射方法來沉積。進行等離子體點火處理(步驟SI 106)。750W的DC電供給Ti祀，同時閘板位置和氣體條件保持相同，以便產(chǎn)生等離子體(等離子體點火)。采用當前氣體條件能夠防止等離子體產(chǎn)生故障，該等離子體產(chǎn)生故障在低壓下更可能出現(xiàn)。進行預(yù)濺射(步驟S1107)。在預(yù)濺射中，氣體條件變化成氬氣流速為lOsccm，氮氣流速為lOsccm，同時供給靶的功率保持相同。這種處理過程能夠在并不損失等離子體的情況下保持放電。進行調(diào)節(jié)2 (步驟S1108)。在調(diào)節(jié)2中，靶閘板14打開，同時供給靶的功率和氣體流速條件保持相同，且基板閘板19保持關(guān)閉在相同位置。通過該操作，從Ti靶濺射的顆粒與用作反應(yīng)氣體的氮氣反應(yīng)，因此，氮化物薄膜粘附在包括屏蔽件內(nèi)壁的腔室內(nèi)壁上，從而在轉(zhuǎn)換至下一個基板沉積處理時抑制腔室中的氣體狀態(tài)的快速變化。通過抑制在腔室中的氣體狀態(tài)的快速變化，在下一個基板沉積處理中從開始就能夠穩(wěn)定地沉積薄膜，從而在制造裝置時明顯提高穩(wěn)定性。將各上述處理過程花費的時間設(shè)定為最佳值。在該實施例中，第一氣體峰值形成處理(步驟S1101)進行O. I秒，等離子體點火處理(步驟S1102)進行2秒，預(yù)濺射處理(步驟SI 103)進行5秒，調(diào)節(jié)I處理(步驟SI 104)進行240秒，第二氣體峰值形成處理(步驟S1105)進行5秒，第二等離子體點火處理(步驟S1106)進行2秒，第二預(yù)濺射處理進行5秒，且調(diào)節(jié)2處理(步驟S1108)進行180秒。
應(yīng)當知道，第二氣體峰值形成處理(步驟S1105)以及隨后的等離子體點火處理(步驟S1106)和預(yù)濺射處理(步驟S1107)也能夠省略。這在縮短調(diào)節(jié)時間方面很合適。不過，當作為氬氣放電的調(diào)節(jié)I處理(步驟S1104)后面緊接著添加氮氣時的調(diào)節(jié)2處理(步驟S1108)時，等離子體特性有相當大的變化，同時放電繼續(xù)，因此，由于與等離子體過渡狀態(tài)相關(guān)的因素，顆粒數(shù)目可能增加。在這種情況下，在調(diào)節(jié)I處理(步驟S1104)和調(diào)節(jié)2處理(步驟S1108)之間插入的處理(步驟S1105、S1106和S1107)(該處理包括暫時停止放電以便更換氣體)能夠在調(diào)節(jié)過程中進一步抑制等離子體特性的快速變化，從而降低產(chǎn)生顆粒的危險。作為反應(yīng)濺射的調(diào)節(jié)2 (步驟S1108)的條件合適地設(shè)置為與在基板上沉積的這些條件幾乎相同(后面將介紹)。將調(diào)節(jié)2 (步驟S1108)的條件設(shè)置為與在產(chǎn)品制造處理中在基板上沉積的條件幾乎相同能夠在產(chǎn)品制造處理中以較高再現(xiàn)性穩(wěn)定地在基板上沉積薄膜。往回參考圖10，包括在基板上沉積處理的步驟S5在調(diào)節(jié)(步驟S4)后進行。下面將參考圖10介紹用于沉積處理的過程(它構(gòu)成步驟S5)。首先，裝載基板(步驟S501)。在基板裝載處理(步驟S501)中，閘閥42打開，以使得基板輸送機器人和提升機構(gòu)(任意一個都未示出)將基板10裝載至真空腔室2內(nèi)，并使它布置在基板保持器7的基板安裝表面上?；灞３制?升高至沉積位置，同時基板置于該基板保持器7上。進行氣體峰值形成(步驟S502)。在氣體峰值形成處理中(步驟S502)，靶閘板14和基板閘板19保持關(guān)閉，氬氣以例如200sccm的流速引入,氮氣以例如IOsccm的流速引入。應(yīng)當知道，從容易開始放電的觀點來看，優(yōu)選是引入的氬氣量大于要在沉積處理(步驟S506，后面將介紹)中引入的氬氣量。氣體峰值形成處理(步驟S502)花費的時間例如為大約O. I秒，因為只需要保證在下一個點火處理(步驟S503)中所需的壓力。進行等離子體點火(步驟S503)。在等離子體點火處理(步驟S503)中，當靶閘板14和基板閘板19保持關(guān)閉，且氬氣和氮氣流速保持與氣體峰值形成處理(步驟S502)中相同時，例如750W的DC電供給靶4，以便在靶4的濺射表面附近產(chǎn)生放電等離子體。等離子體點火處理(步驟S503)花費的時間只需要足以點火等離子體，例如為2秒。
進行預(yù)濺射(步驟S504)。在預(yù)濺射處理(步驟S504)中，靶閘板14和基板閘板19保持關(guān)閉，氬氣流速降低至例如lOsccm，且氮氣流速保持在lOsccm。這時，例如750W的DC電供給靶4，以便保持放電。預(yù)濺射處理(步驟S504)花費的時間只需要足以準備下一個短調(diào)節(jié)處理，例如為5秒。進行短調(diào)節(jié)(步驟S505)。在短調(diào)節(jié)處理(步驟S505)中，靶閘板14打開。基板閘板19保持關(guān)閉，且氬氣和氮氣流速保持在lOsccm。這時，例如750W的DC電供給靶4，以便保持放電。在該短調(diào)節(jié)處理中，氮化 鈦薄膜沉積在例如屏蔽件內(nèi)壁上，因此就在基板上沉積的下一個處理(步驟S506)中在穩(wěn)定大氣中沉積來說產(chǎn)生有利效果。為了提高該效果，希望在與在基板上沉積的下一個處理(步驟S506)中的放電條件幾乎相同的條件下沉積薄膜。應(yīng)當知道，因為大氣已經(jīng)在前面的調(diào)節(jié)處理(步驟S4)中進行調(diào)節(jié)，因此短調(diào)節(jié)處理(步驟S505)花費的時間能夠比前面的調(diào)節(jié)I處理(步驟S1104)和調(diào)節(jié)2處理(步驟S1108)更短，并例如能夠為大約5至30秒。當氬氣和氮氣以及DC電的條件保持與在短調(diào)節(jié)處理(步驟S505)中的條件相同以便保持放電，且靶閘板14保持打開時，基板閘板19打開，以便開始在基板上沉積(步驟S506)。也就是，在基板10上沉積的條件包括氬氣流速為lOsccm，氮氣流速為lOsccm，且750W的DC電供給靶4。這時，因為排氣傳導(dǎo)性在排氣通路401中比在排氣通路403中更高，因此氣體主要從排氣通路401進行排氣。當氣體主要通過排氣通路401進行排氣時，在真空腔室2中的處理空間(由屏蔽件和靶包圍并充滿等離子體的空間)的排氣傳導(dǎo)性更少受到基板閘板19打開/關(guān)閉的影響。這是因為氣體從排氣通路401排入排氣腔室8中，同時當基板閘板19從關(guān)閉狀態(tài)變化成打開狀態(tài)時閘板容納單元23抑制在從處理空間至排氣裝置的距離上的排氣傳導(dǎo)性的變化。因此，當在基板上沉積開始時(當基板閘板19打開同時保持放電時)，能夠抑制由于在處理空間內(nèi)的壓力波動而引起的等離子體特性的波動。當由于處理空間內(nèi)的壓力波動而引起的等離子體特性波動被抑制時，在基板上的沉積能夠穩(wěn)定地開始。特別是，當邊界特性最重要時(例如當在門疊置的制造中門電極沉積在門絕緣薄膜上時的情況)，上述結(jié)構(gòu)大大提高了要制造的裝置的特性以及在制造該裝置時的穩(wěn)定性。在停止向靶4供電以便結(jié)束在基板上的沉積處理(步驟S506中)之后，在步驟S507中卸載基板。在基板卸載處理中(在步驟S507中)，基板保持器7降低，且閘閥42打開，以使得基板輸送機器人和提升機構(gòu)(都未示出)卸載基板10。主控制單元100判斷調(diào)節(jié)需求(步驟S6)。在調(diào)節(jié)需求判斷處理(步驟S6)中，主控制單元100根據(jù)儲存在儲存裝置63中的判斷條件來判斷是否需要調(diào)節(jié)。當主控制單元100在步驟S6中判斷需要調(diào)節(jié)時，處理返回步驟S4，其中再次進行調(diào)節(jié)(步驟S4)。另一方面，當主控制單元100在步驟S6中判斷不需要調(diào)節(jié)時，處理前進至在步驟S7中的下一個結(jié)束判斷處理。在步驟S7中根據(jù)結(jié)束信號是否輸入主控制單元100或者是否有要進行處理的基板留待供給設(shè)備而判斷處理是否將結(jié)束。當在步驟S7中判斷為NO時，處理返回步驟S501，其中，再次進行從基板裝載處理(步驟S501)至基板卸載處理(在步驟S507中)的一系列處理(包括沉積處理，步驟S506)。這樣，繼續(xù)進行上述一系列處理，直到在預(yù)定數(shù)目的產(chǎn)品基板上進行沉積處理，例如大約幾百個薄膜沉積在這些產(chǎn)品基板上。下面將介紹在調(diào)節(jié)需求判斷處理(步驟S6)中怎樣判斷是否要開始調(diào)節(jié)的實例。在連續(xù)處理之后，可能由于例如產(chǎn)品等候時間而產(chǎn)生等待時間。當產(chǎn)生與界限值(在該界限值處，根據(jù)儲存在儲存裝置63中的判斷條件確定需要進行調(diào)節(jié))相對應(yīng)的等待時間時，主控制單元100確定需要進行調(diào)節(jié)，并再次進行調(diào)節(jié)處理(步驟S4)。通過這種調(diào)節(jié)處理，在粘附于屏蔽件內(nèi)表面上的高應(yīng)力薄膜(例如TiN)上的表面能夠由低應(yīng)力薄膜(例如Ti)來覆蓋。當TiN連續(xù)粘附在屏蔽件上時，TiN薄膜將剝落并產(chǎn)生顆粒，因為它的應(yīng)力較高，且它粘附在屏蔽件上的強度較弱。因此，濺射Ti以便防止TiN薄膜剝落。Ti薄膜具有對于TiN薄膜的良好粘附強度，因此產(chǎn)生防止TiN薄膜剝落的效果(覆蓋涂覆效果)。在這種情況下，有效使用基板閘板19以便使得Ti濺射在整個屏蔽件上。在根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備I中，基板閘板19和蓋環(huán)21形成迷宮式密封，因此，調(diào)節(jié)處理能夠在基板保持器的基板安裝表面上不會沉積濺射薄膜的情況下進行。在該調(diào)節(jié)處理之后，再次進行在步驟S5中的沉積處理(步驟S501-S507)。如上所述，進行調(diào)節(jié)，然后重復(fù)用于處理產(chǎn)品的過程，直到靶的壽命結(jié)束。當這樣操作時進行維護，其中，更換屏蔽件和靶，并重復(fù)初始靶清潔處理和隨后的處理。通過上述處理過程，能夠制造電子裝置，同時防止粘附在屏蔽件上的薄膜剝落和 防止濺射薄膜粘附在基板保持器的基板安裝表面上。盡管在該實施例中給出了當靶的壽命結(jié)束時進行維護的實例，但是可以以相同方式進行維護以便更換屏蔽件。還有，盡管在這里給出的實施例中當產(chǎn)生等待時間時開始調(diào)節(jié)，但是調(diào)節(jié)開始條件(調(diào)節(jié)需求判斷條件)并不局限于上述實例。圖12是用于解釋示例調(diào)節(jié)開始條件(調(diào)節(jié)需求判斷條件)的表。開始調(diào)節(jié)的判斷條件包括處理基板的總數(shù)、處理批量的總數(shù)、沉積薄膜的總厚度、施加給靶的電量、施加給靶以便利用更換的屏蔽件沉積薄膜的電量、等待時間以及由于例如要處理的電子裝置的變化而引起的沉積條件變化。在處理各批次(所述批次是為了方便制造處理管理而設(shè)定的一組基板，且通常25個基板分組成一批)結(jié)束后的時間能夠設(shè)定為調(diào)節(jié)開始正時。當有多個批次要處理(處理批次)時，處理批量的總數(shù)設(shè)定為判斷條件，因此，在處理一定總數(shù)的批次結(jié)束后的時間能夠設(shè)定為調(diào)節(jié)開始正時(調(diào)節(jié)開始條件1、3、5、7、9和11)。也可選擇，當在批量處理的過程中滿足一個上述判斷條件(不同于與批量相關(guān)的條件)時，處理的中斷能夠確定為調(diào)節(jié)開始正時(調(diào)節(jié)開始條件2、4、6、8、10和12)。根據(jù)處理基板的總數(shù)來判斷調(diào)節(jié)需求的方法(1201)的優(yōu)點在于即使當構(gòu)成各批的基板數(shù)目變化時也能夠使得調(diào)節(jié)間隔保持恒定。根據(jù)處理批量的總數(shù)來判斷調(diào)節(jié)需求的方法(1202)的優(yōu)點在于當根據(jù)批量數(shù)目進行處理管理時能夠預(yù)計調(diào)節(jié)周期。根據(jù)由沉積設(shè)備沉積的薄膜總厚度來判斷調(diào)節(jié)需求的方法(1203)的優(yōu)點在于當薄膜將從屏蔽件上剝落的可能性與它的厚度成正比地增加時能夠在合適的正時進行調(diào)節(jié)。根據(jù)靶的積分功率來判斷調(diào)節(jié)需求的方法(1204)的優(yōu)點在于當靶表面在沉積處理中變化時能夠在合適的正時進行調(diào)節(jié)。根據(jù)每個屏蔽件的積分功率來判斷調(diào)節(jié)需求的方法(1205)的優(yōu)點在于即使當屏蔽件更換和靶更換的周期不同時也能夠在合適的正時進行調(diào)節(jié)。當沉積特性可能由于在等待時間中在沉積腔室內(nèi)的殘余氣體濃度或溫度變化而退化時，根據(jù)等待時間來判斷調(diào)節(jié)需求的方法(1206)使得沉積特性穩(wěn)定在良好的狀態(tài)中。利用在基板上的沉積條件(產(chǎn)品制造條件)變化作為判斷條件來判斷調(diào)節(jié)需求的方法(1207)即使當沉積條件變化時也能夠在基板上穩(wěn)定地沉積薄膜。當沉積條件變化時，屏蔽件內(nèi)壁表面或靶表面的狀態(tài)變化。這些變化導(dǎo)致例如氣體組分或電特性波動(由于與例如屏蔽件內(nèi)壁表面和靶表面的吸氣(gettering)性能相關(guān)的因素)，從而導(dǎo)致在一批中的基板上的沉積特性變化。使用在基板上的沉積條件(產(chǎn)品制造條件)變化作為判斷條件來判斷調(diào)節(jié)需求的方法(1207)抑制了這種缺陷。當制造處理對于各批進行管理時(調(diào)節(jié)開始條件1、3、5、7、9和11)，在批量處理之后進行調(diào)節(jié)的方法防止了批量處理的任何中斷。中斷批量處理以進行調(diào)節(jié)的方法的優(yōu)點在于調(diào)節(jié)能夠在正確的正時來進行(調(diào)節(jié)開始條件2、4、6、8、10和12)。當沉積條件的變化設(shè)定為判斷條件時，調(diào)節(jié)在批量處理之前進行(調(diào)節(jié)開始條件13)。圖13是表示當利用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備I進行圖10中所示的處理時每天一次測量粘附在基板上的顆粒數(shù)目的結(jié)果的曲線圖。橫坐標表示測量日，縱坐標表示具有O. 09 μ m或更大尺寸并在具有300mm直徑的硅基板上觀察到的顆粒數(shù)目。顆粒數(shù)目利用可由KLA-Tenc0r，lnc獲得的表面檢查設(shè)備稱為“SP2”(商標名)來測量。該數(shù)據(jù)表示顆粒數(shù)目能夠在相當長的時間內(nèi)(如16天)令人滿意地保持為非常小(每基板例如10或更小)。 (變化形式)圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射設(shè)備的變化形式的示意圖。因為根據(jù)該變化形式的濺射設(shè)備I基本上具有與圖I中所示的濺射設(shè)備I相同的結(jié)構(gòu)，因此相同參考標號表示相同構(gòu)成部件，且不再對它們詳細說明。在根據(jù)該變化形式的濺射設(shè)備I中，排氣通路(第一排氣通路)405形成于頂板上的相對屏蔽件40c中，而不是在屏蔽件40al中形成排氣口。這同樣不僅能夠穩(wěn)定在上述真空腔室中的壓力，而且還因為該距離而防止濺射顆粒沉積在排氣通路405附近的部分上，從而更可靠地保持排氣傳導(dǎo)性恒定。還有，相對屏蔽件40c的排氣通路405有迷宮式結(jié)構(gòu)。圖15是用于解釋閘板容納單元和屏蔽件能夠怎樣安裝在濺射設(shè)備上的視圖。因為圖15中所示的濺射設(shè)備基本上具有與圖I中所示的濺射設(shè)備I相同的結(jié)構(gòu)，因此相同參考標號表示相同構(gòu)成部件，且不再對它們詳細說明。屏蔽件40a的凸緣部分安裝在閘板容納單元23的底表面上，并通過柱24而由腔室的底表面支承。閘板容納單元23、屏蔽件40a的凸緣部分以及柱24能夠通過螺紋連接而可拆卸地固定。還有，屏蔽件40b能夠通過螺紋連接而可拆卸地固定在閘板容納單元23的上表面上。因此，閘板容納單元23和屏蔽件40a、40b可拆卸，因此能夠周期地由新閘板容納單元和屏蔽件更換或進行清潔。這能夠防止在腔室中產(chǎn)生太多顆粒。通過防止顆粒在腔室中產(chǎn)生，薄膜沉積在布置于基板保持器7的基板安裝部分27上的基板10的表面上，從而在制造電子裝置時提高產(chǎn)品產(chǎn)量。還有，使用可拆卸的閘板容納單元23和屏蔽件增加了濺射設(shè)備的運行率，從而提高了產(chǎn)品制造效率。而且，可以提供用于將反應(yīng)氣體(例如氧氣或氮氣)引入閘板容納單元23中的反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17。圖16是用于解釋根據(jù)本發(fā)明將反應(yīng)氣體引入閘板容納單元23中的結(jié)構(gòu)的放大圖。閘板容納單元23由蓋板23a和框架體23b形成，以便容易更換和清潔，如圖16中所示。氣體引入管161布置成使得氣體從排氣腔室8的外部引向內(nèi)部，并通過形成于閘板容納單元23的框架體23b中的氣體引入開口部分162而到達閘板容納單元23的內(nèi)部。應(yīng)當知道，氣體引入開口部分162有圓形形狀，具有比氣體引入管161更大的直徑。在該實施例中，氣體引入管161具有6. 35mm的直徑，氣體引入開口部分162具有7mm的直徑，且凸出至閘板容納單元23中的氣體引入管具有15mm的長度165。閘板容納單元23的開口部分162具有33mm的高度163和450mm的寬度(未示出)。由于直徑差而形成于氣體引入管161和開口部分162之間的間隙為大約O. 5mm，該間隙充分小于閘板容納單元23的高度163 (也就是33_)。因為氣體流過具有高傳導(dǎo)性(高氣體可流動性)的流動槽道，因此希望設(shè)置成使得從閘板容納單元23至處理空間的傳導(dǎo)性充分高于在氣體引入管161和開口部分162之間的間隙的傳導(dǎo)性(如本例中)。這是因為即使當存在開口部分162形狀的處理變化或者閘板容納單元23的安裝位置變化時，氣體也能夠可靠地引入處理空間中。當使用反應(yīng)氣體時，通過可靠引入氣體來穩(wěn)定沉積特性的效果特別明顯。還希望當基板閘板19處于后退狀態(tài)時閘板容納單元23的氣體引入開口部分162的位置設(shè)置在它的位置的相對側(cè)上，如圖16中所示。因為濺射顆粒幾乎不能夠到達該位置，因此能夠防止濺射顆粒阻塞反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)(包括氣體引入管161)的吹氣口，或者防止粘附在氣體引入管上的濺射顆粒通過剝落和分散至腔室中而污染基板。用于供給反應(yīng)氣體的反應(yīng)氣體供給設(shè)備(氣缸)18與反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17連接。而且，包括開口部分(氣體引入管161將插入該開口部分中)的傳導(dǎo)性調(diào)節(jié)部件166可拆卸地安裝在閘板容納單元23上，以便覆蓋氣體引入開口部分162，如圖16中所不。在本例中，氣體引入開口部分162的直徑優(yōu)選是充分大于氣體引入管161的直徑，例如12mm或更大，且開口部分(傳導(dǎo)性調(diào)節(jié)部件166的氣體引入管將插入該開口部分中)的直徑優(yōu)選是稍微大于氣體引入管161的外徑，例如7mm或更大。對于安裝閘板容 納單元23的方法，首先，閘板容納單元23螺紋連接至柱24內(nèi)，同時氣體引入管161插入形成于閘板容納單元23中的氣體引入開口部分162內(nèi)，且傳導(dǎo)性調(diào)節(jié)部件166布置成覆蓋氣體引入管161。然后，閘板容納單元23的蓋板23a例如通過螺紋連接而固定在閘板容納單元23的框架體23b的上部部分上。當安裝閘板容納單元23時，該處理過程能夠在氣體引入管161與閘板容納單元23的框架體23b接觸時防止灰塵產(chǎn)生，或者防止損壞閘板容納單元23或氣體引入管161。也可選擇，氣體引入管通道可以形成于柱24中，以便將氣體引入真空腔室23中。在這種情況下，并不總是需要布置氣體引入管161。通過這種結(jié)構(gòu)，部件的數(shù)目能夠減少，從而方便維護操作。還有，通孔29可以形成于閘板容納單元23中，以便與作為排氣裝置的渦輪分子泵48連通。圖17是用于解釋該實施例的放大圖。因為濺射顆粒幾乎不能夠到達閘板容納單元23的內(nèi)部，因此能夠防止濺射顆粒阻塞通孔29。還有，這樣的結(jié)構(gòu)能夠高效排出在閘板容納單元23中保留的殘余氣體。盡管在該實施例中通孔29形成于閘板容納單元23的框架體23b的底表面中，但是它可以形成于閘板容納單元23的側(cè)表面或上表面?zhèn)?。還有，當通孔29形成于閘板容納單元23中時，它可以有可打開/關(guān)閉的結(jié)構(gòu)，例如通過布置閘閥。這樣的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在閘板容納單元23中的殘余氣體的排氣以及在沉積中的穩(wěn)定排氣。而且，用于測量真空腔室2中的壓力的測量裝置181 (例如壓力計、電位計或分光計)可以布置在閘板容納單元23中。在例如另外根據(jù)由測量裝置181獲得的測量結(jié)果來調(diào)節(jié)氣體流速的同時進行沉積或調(diào)節(jié)能夠獲得具有更高可再現(xiàn)性的沉積方法。這種調(diào)節(jié)可以在主控制單元100的控制下進行。圖18是用于解釋該實施例的視圖。測量裝置181可以連接至閘板容納單元23中，并局部置于腔室外部。由測量裝置181獲得的測量結(jié)果的信息從測量裝置輸入/輸出口(未示出)發(fā)送給主控制單元100。因為濺射顆粒幾乎不能夠到達閘板容納單元23的內(nèi)部，因此能夠防止濺射顆粒阻塞測量裝置181。盡管在上述實施例中屏蔽部件環(huán)繞閘板容納單元23的整個開口部分而形成，但是本發(fā)明并不局限于此，屏蔽部件可以至少局部環(huán)繞閘板容納單元23的開口形成(例如，屏蔽部件可以置于閘板容納單元23的開口部分的上部部分中)。還有，盡管在上述實施例中屏蔽部件可拆卸地安裝在閘板容納單元23上，但是它們也可以與閘板容納單元23形成一體。而且，盡管在上述實施例中只使用一個靶保持器(陰極)6，但是本發(fā)明并不局限于此，可以使用兩個或更多靶保持器。本發(fā)明并不局限于上述實施例，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)能夠進行多種變化和改變。因此，下面的權(quán)利要求將向公眾報告本發(fā)明的范圍。
本申請要求日本專利申請No. 2010-072126的優(yōu)先權(quán)，該日本專利申請No. 2010-072126的申請日為2010年3月26日，該文獻整個被本文參引。
權(quán)利要求
1.一種濺射設(shè)備，該濺射設(shè)備包括 處理腔室，該處理腔室設(shè)置成進行沉積處理； 排氣腔室，該排氣腔室通過排氣口與所述處理腔室連接； 排氣裝置，該排氣裝置與所述排氣腔室連接，并通過所述排氣腔室對所述處理腔室抽真空； 基板保持器，該基板保持器布置在所述處理腔室中，并設(shè)置成將基板布置于該基板保持器上； 靶保持器，該靶保持器布置在所述處理腔室中； 閘板，該閘板能夠運動成采取屏蔽狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一個，在該屏蔽狀態(tài)中，所述閘板屏蔽在所述基板保持器和所述靶保持器之間的間隙，在該后退狀態(tài)中，所述閘板從在所述基板保持器和所述靶保持器之間的間隙后退； 驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動所述閘板，以便使得所述閘板設(shè)定在屏蔽狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一個； 閘板容納單元，該閘板容納單元可拆卸地布置在所述排氣腔室內(nèi)，并容納處于后退狀態(tài)的所述閘板；以及 屏蔽部件，該屏蔽部件至少局部覆蓋所述排氣腔室的排氣口，并至少局部環(huán)繞所述閘板容納單元的開口部分形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濺射設(shè)備，其中氣體引入管布置在所述閘板容納單元中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濺射設(shè)備，其中通孔形成于所述閘板容納單元中，以便與所述排氣裝置連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項所述的濺射設(shè)備，其中用于測量所述處理腔室中的壓力的測量裝置布置在所述閘板容納單元中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項所述的濺射設(shè)備，其中所述靶保持器包括相對屏蔽件，該相對屏蔽件布置在相對于所述基板保持器的基板安裝位置偏離的位置處，并大致與所述基板保持器相對，所述相對屏蔽件包括形成于該相對屏蔽件中的第一排氣通路，以便與排氣口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濺射設(shè)備，其中所述第一排氣通路有迷宮形形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任意一項所述的濺射設(shè)備，其中所述閘板容納單元和所述屏蔽部件相互形成一體。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任意一項所述的濺射設(shè)備，其中所述閘板容納單元和所述屏蔽部件相互分開地提供，所述屏蔽部件可拆卸地安裝在所述閘板容納單元上。
9.一種使用濺射設(shè)備來制造電子裝置的方法，該濺射設(shè)備包括 處理腔室，該處理腔室設(shè)置成進行沉積處理； 排氣腔室，該排氣腔室通過排氣口與處理腔室連接； 排氣裝置，該排氣裝置與排氣腔室連接，并通過排氣腔室對處理腔室抽真空； 基板保持器，該基板保持器布置在處理腔室中，并設(shè)置成將基板布置于該基板保持器上； 靶保持器，該靶保持器布置在處理腔室中； 閘板，該閘板能夠運動成采取屏蔽狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一個，在該屏蔽狀態(tài)中，閘板屏蔽在基板保持器和靶保持器之間的間隙，在該后退狀態(tài)中，閘板從在基板保持器和靶保持器之間的間隙后退； 驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動閘板，以便使得該閘板設(shè)定在屏蔽狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一個； 閘板容納單元，該閘板容納單元可拆卸地布置在排氣腔室內(nèi)，并容納處于后退狀態(tài)的閘板；以及 屏蔽部件，該屏蔽部件至少局部覆蓋排氣腔室的排氣口，并至少局部環(huán)繞閘板容納單元的開口部分形成； 該方法包括 第一步驟，即通過驅(qū)動裝置來使得閘板設(shè)定在屏蔽狀態(tài)； 第二步驟，即當閘板保持在屏蔽狀態(tài)中時通過濺射保持在靶保持器上的靶來沉積薄膜；以及 第三步驟，即通過驅(qū)動裝置來使得閘板設(shè)定在后退狀態(tài)中，并濺射該靶以便在布置于基板保持器上的基板上沉積薄膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造電子裝置的方法，其中 濺射設(shè)備還包括 靶閘板，該靶閘板能夠打開/關(guān)閉在靶和基板之間的間隙，與閘板采取屏蔽狀態(tài)時的位置相比，打開/關(guān)閉該間隙的靶閘板在更靠近靶的位置處；以及 靶閘板驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動靶閘板；以及 第二步驟包括調(diào)節(jié)步驟，即在使得靶閘板通過靶閘板驅(qū)動裝置設(shè)定在打開狀態(tài)時濺射該靶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種濺射設(shè)備，它防止沉積薄膜粘附在排氣腔室上，且抑制顆粒的產(chǎn)生。濺射設(shè)備(1)包括閘板容納單元(23)，該閘板容納單元(23)可拆卸地布置于排氣腔室(8)中，并容納閘板(19)；以及屏蔽部件(40a、40b)，該屏蔽部件至少局部覆蓋排氣腔室(8)的排氣口，并至少局部環(huán)繞閘板容納單元(23)的開口部分而形成。
文檔編號C23C14/00GK102822378SQ201080065780
公開日2012年12月12日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者山口述夫, 真下公子, 長澤慎也 申請人:佳能安內(nèi)華股份有限公司