專利名稱：沉積設(shè)備和電子裝置制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在諸如磁存儲介質(zhì)、半導(dǎo)體裝置或者顯示裝置之類的電子裝 置的制造處理中沉積材料的沉積設(shè)備以及使用該沉積設(shè)備的電子裝置制造方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體元件的先進的小型化要求越來越高的沉積特性標準。例如，柵極絕緣膜需 要是非常薄的。薄的電極膜或者類似物需要穩(wěn)定地形成在非常薄的絕緣膜上。而且，因為 在膜中或者在薄膜之間的界面處的諸如碳的雜質(zhì)影響元件性能，所以需要減小雜質(zhì)水平。用作沉積方法之一的濺射方法可以實現(xiàn)高質(zhì)量的沉積，這是因為原料不像CVD方 法那樣含有諸如碳的雜質(zhì)。因為濺射方法不像CVD方法那樣使用有害的有機金屬材料，所 以濺射方法是有用的，并且不必執(zhí)行用于副產(chǎn)品和未使用原料的除害處理。例如，在由硅或類似物所制成的襯底(將稱為“襯底”)上沉積薄膜的濺射沉積方 法中，抽空的真空室中的靶保持器保持氣相沉積源，所述氣相沉積源是由待沉積在襯底上 的材料制成的所謂的靶。真空室中的襯底保持器支撐襯底。諸如Ar的氣體被引入到真空 室中，并且高電壓被施加到靶，產(chǎn)生等離子體。根據(jù)濺射沉積方法，靶材料使用通過放電等 離子體中的帶電粒子進行的靶的濺射現(xiàn)象而附著到由襯底保持器所支撐的襯底。通常，等 離子體中的陽離子進入帶負電荷的靶，從靶濺射靶材料的原子和分子。這些原子和分子稱 為濺射粒子。濺射粒子附著到襯底，在襯底上形成含有靶材料的膜。在濺射沉積設(shè)備中，被稱為擋板的可自由打開的遮蔽板大體上設(shè)在靶與襯底之 間。借助該擋板，控制開始沉積的定時以直到真空室中的等離子體狀態(tài)穩(wěn)定才開始沉積處 理。更具體地，關(guān)閉擋板以直到通過對靶施加高電壓所產(chǎn)生的等離子體穩(wěn)定才在襯底上沉 積膜。在等離子體穩(wěn)定之后，打開擋板以開始沉積。通過這樣使用擋板控制沉積的開始，使 用穩(wěn)定的等離子體可以以較好的可控性在襯底上沉積膜，所以可以沉積高質(zhì)量的膜。專利文獻1中所公開的等離子體處理設(shè)備在真空室中包括晶片保持器，其具有 用于支撐晶片的板和多個晶片提升銷；運動擋板，其與晶片平行地運動；和擋板收納單元， 其用于在使用等離子體處理襯底時收納運動擋板。引用列表專利文獻專利文獻1 日本專利特開No. 2004-193360

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題然而，專利文獻1中所公開的傳統(tǒng)的等離子體處理設(shè)備由于通過擋板的打開/關(guān) 閉操作改變從真空室排出的氣體的排氣傳導(dǎo)能力而在真空室中發(fā)生壓力波動。壓力波動導(dǎo) 致等離子體變化。如上所述，擋板在沉積開始時打開。因而，壓力波動使等離子體在沉積開 始時不穩(wěn)定。
解決問題的手段為了解決上述問題而作出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種沉積技術(shù)，其能 夠通過在擋板操作時抑制從真空室到排氣室的排氣傳導(dǎo)能力的變化并且穩(wěn)定真空室中的 壓力而執(zhí)行高質(zhì)量的沉積。為了實現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種沉積設(shè)備，其包括處理室，其構(gòu)造成執(zhí)行沉積處理；排氣室，其經(jīng)由排氣口連接到處理室；排氣裝置，其連接到排氣室，并且經(jīng)由排氣室抽空處理室；襯底保持器，其布置在處理室中，并且支撐襯底；沉積單元，其布置在處理室中，并且在襯底上沉積膜；擋板，其構(gòu)造成運動到遮蔽狀態(tài)或者收回狀態(tài)，在所述遮蔽狀態(tài)中擋板將襯底保 持器和沉積單元彼此遮蔽，在所述收回狀態(tài)中擋板從襯底保持器和沉積單元之間收回；驅(qū)動單元，其構(gòu)造成驅(qū)動擋板以將擋板設(shè)定在遮蔽狀態(tài)或者收回狀態(tài)中；擋板收納單元，其經(jīng)由開口連接到處理室，并且將處于收回狀態(tài)中的擋板收納到 排氣室中；以及遮蔽構(gòu)件，其圍繞擋板收納單元的開口形成，并且構(gòu)造成遮蓋排氣室的排氣口，其中，遮蔽構(gòu)件在擋板收納單元的開口與沉積單元之間的預(yù)定高度的位置處具有 第一排氣路徑，所述第一排氣路徑與排氣室的排氣口連通。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種使用沉積設(shè)備的電子裝置制造方法，所述沉 積設(shè)備包括處理室，其構(gòu)造成執(zhí)行沉積處理；排氣室，其經(jīng)由排氣口連接到處理室；排氣裝置，其連接到排氣室，并且經(jīng)由排氣室抽空處理室；襯底保持器，其布置在處理室中，并且支撐襯底；沉積單元，其布置在處理室中；擋板，其構(gòu)造成運動到遮蔽狀態(tài)或者收回狀態(tài)，在所述遮蔽狀態(tài)中擋板將襯底保 持器和沉積單元彼此遮蔽，在所述收回狀態(tài)中擋板從襯底保持器和沉積單元之間收回；驅(qū)動單元，其構(gòu)造成驅(qū)動擋板以將擋板設(shè)定在遮蔽狀態(tài)或者收回狀態(tài)中；擋板收納單元，其經(jīng)由開口連接到處理室，并且將處于收回狀態(tài)中的擋板收納到 排氣室中；以及遮蔽構(gòu)件，其圍繞擋板收納單元的開口形成，并且構(gòu)造成遮蓋排氣室的排氣口，遮蔽構(gòu)件在擋板收納單元的開口與沉積單元之間的預(yù)定高度的位置處具有第一 排氣路徑，所述第一排氣路徑與排氣室的排氣口連通，所述方法包括第一步驟，通過驅(qū)動單元將擋板設(shè)定在遮蔽狀態(tài)中；第二步驟，在第一步驟之后在維持遮蔽狀態(tài)的同時通過沉積單元沉積膜；以及第三步驟，在第二步驟之后通過驅(qū)動單元將擋板設(shè)定在收回狀態(tài)中，并且通過沉 積單元在由襯底保持器所支撐的襯底上沉積膜。本發(fā)明的效果本發(fā)明可以提供一種沉積技術(shù)，其能夠通過在擋板操作時抑制從真空室到排氣室
5的排氣傳導(dǎo)能力的變化并且穩(wěn)定真空室中的壓力而執(zhí)行高質(zhì)量的沉積。本發(fā)明的其它特征將從以下參照附圖的示例性實施例的說明而變得清楚。


包含在本說明書中且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的實施例，并且與 說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的濺射沉積設(shè)備的示意圖；圖2是用于詳細地解釋圖1中的排氣室的放大圖；圖3是沿著圖2中的X-X得到的剖視圖；圖4是沿著圖2中的Y-Y得到的剖視圖；圖5是示出襯底擋板19的示意性結(jié)構(gòu)的視圖；圖6是示出襯底周邊蓋環(huán)21的示意性結(jié)構(gòu)的視圖；圖7是用于操作濺射沉積設(shè)備的主控制單元的框圖；圖8是用于解釋當卸載/裝載襯底時濺射沉積設(shè)備的操作的示意圖；圖9是示出用于閃存的堆疊式膜形成設(shè)備的示意性布置的視圖，所述堆疊式膜形 成設(shè)備作為包括根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射沉積設(shè)備的真空薄膜形成設(shè)備的示例；圖10是舉例示出使用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射沉積設(shè)備處理電子裝置產(chǎn)品的次 序的流程圖；圖11是示出當使用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射沉積設(shè)備執(zhí)行調(diào)理(conditioning) 時的程序的表格；圖12是用于解釋示例性的調(diào)理開始條件的表格；以及圖13是示出一天一次測量當使用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射沉積設(shè)備執(zhí)行圖10中 的處理時附著到襯底的粒子數(shù)的結(jié)果的圖表。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖詳細地說明本發(fā)明的示例性優(yōu)選實施例。應(yīng)當注意到，以下實施 例中闡述的組成元件僅僅是示例，并且本發(fā)明的技術(shù)范圍通過所附權(quán)利要求書的范圍限 定，而不受以下各實施例的限制。將參照圖1解釋濺射沉積設(shè)備1的總體布置。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的沉積 設(shè)備1的示意圖。該實施例將以濺射沉積設(shè)備作為沉積設(shè)備的例子來進行說明。然而，本 發(fā)明的主旨不限于該示例，而也可應(yīng)用到例如CVD設(shè)備和PVD設(shè)備。濺射沉積設(shè)備1包括能夠被抽空的真空室2 ；排氣室8，其經(jīng)由排氣口 301布置成 與真空室2相鄰(參見圖3)；和排氣裝置，其經(jīng)由排氣室8抽空真空室2。排氣裝置具有渦 輪分子泵48。排氣裝置的渦輪分子泵48還連接到干式真空泵49。排氣裝置布置在排氣室 8下方，以便最小化整個設(shè)備的占地面積(由該設(shè)備所占據(jù)的面積)。真空室2包括靶保持器6，所述靶保持器6經(jīng)由后板5保持靶4。在靶保持器6附 近布置有靶擋板14以遮蔽靶保持器6。靶擋板14具有轉(zhuǎn)動擋板結(jié)構(gòu)。靶擋板14用作遮蔽 構(gòu)件，其用于設(shè)定關(guān)閉狀態(tài)(遮蔽狀態(tài))或者打開狀態(tài)(收回狀態(tài))，在所述關(guān)閉狀態(tài)中靶 擋板14將襯底保持器7和靶保持器6彼此遮蔽，在所述打開狀態(tài)中靶擋板14釋放襯底保持器7和靶保持器6之間的空間。靶擋板14連接到用于打開/關(guān)閉靶擋板14的靶擋板驅(qū) 動機構(gòu)33。真空室2包括襯底保持器7，其用于保持襯底；襯底擋板19，其設(shè)在襯底保持器7 和靶保持器6之間；和襯底擋板驅(qū)動機構(gòu)32，其驅(qū)動襯底擋板19打開和關(guān)閉。襯底擋板19 布置在襯底保持器7附近。襯底擋板19用作遮蔽構(gòu)件，以設(shè)定關(guān)閉狀態(tài)或者打開狀態(tài)，在 所述關(guān)閉狀態(tài)中襯底擋板19將襯底保持器7和靶保持器6彼此遮蔽，在所述打開狀態(tài)中襯 底擋板19釋放襯底保持器7和靶保持器6之間的空間。真空室2還包括惰性氣體引入系統(tǒng)15，其用于將惰性氣體(例如，氬氣)引入到 真空室2中；反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17，其用于引入反應(yīng)氣體(例如，氧氣或氮氣)；和壓力計 (未示出)，其用于測量真空室2的壓力。惰性氣體引入系統(tǒng)15連接到用于供給惰性氣體的惰性氣體供應(yīng)源(氣缸)16。惰 性氣體引入系統(tǒng)15由以下部件構(gòu)成管道，其用于引入惰性氣體；質(zhì)量流控制器，其用于控 制惰性氣體的流量；閥，其用于停止或者開始氣體的流動；以及在需要時，減壓閥、過濾器 等。惰性氣體引入系統(tǒng)15可以以由控制裝置(未示出)所指定的流量穩(wěn)定地供給氣體。惰 性氣體從惰性氣體供應(yīng)源16供給，并且在通過惰性氣體引入系統(tǒng)15控制其流量之后，在靶 4附近引入。反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17連接到用于供給反應(yīng)氣體的反應(yīng)氣體供應(yīng)源(氣缸)18。反 應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17由以下部件構(gòu)成管道，其用于引入反應(yīng)氣體；質(zhì)量流控制器，其用于控 制反應(yīng)氣體的流量；閥，其用于停止或者開始氣體的流動；以及在需要時，減壓閥、過濾器 等。反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17可以以由控制裝置(未示出)所指定的流量穩(wěn)定地供給氣體。反 應(yīng)氣體從反應(yīng)氣體供應(yīng)源18供給，并且在通過反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17控制其流量之后，在保 持襯底10的襯底保持器7附近引入(后面將說明)。惰性氣體和反應(yīng)氣體被引入到真空室2中，用于形成膜，并且繼而經(jīng)由排氣室8通 過渦輪分子泵48和干式真空泵49排出。真空室2的內(nèi)表面接地。在靶保持器6和襯底保持器7之間的真空室2的內(nèi)表面 包括接地的圓柱形遮蔽構(gòu)件(遮蔽件40a和40b)；和在頂板處的遮蔽件40c，其覆蓋真空 室2的內(nèi)表面的除了面對襯底保持器7的靶保持器部分以外的部分(遮蔽件40a、40b和 40c也將簡稱為“遮蔽件”)。遮蔽件是與真空室2分離地形成的構(gòu)件，以防止濺射粒子直接 附著到真空室2的內(nèi)表面并保護真空室2的內(nèi)表面，并且所述構(gòu)件是可周期性地更換的。排氣室8將真空室2和渦輪分子泵48連接起來。在排氣室8與渦輪分子泵48之 間設(shè)有主閥47以在維修中將濺射沉積設(shè)備1與渦輪分子泵48斷開。將參照圖2、3和4詳細地解釋作為本發(fā)明一個特征的擋板收納單元的結(jié)構(gòu)。圖2 是用于詳細地解釋排氣室8的放大圖。圖3是沿著圖2中的X-X得到的剖視圖。圖4是沿 著圖2中的Y-Y得到的剖視圖。如圖2中所示，排氣室8包括擋板收納單元23，所述擋板收 納單元23當襯底擋板19從真空室2收回時收納襯底擋板19。擋板收納單元23具有用于 裝載/卸載襯底擋板19的開口 303。除了開口 303以外，擋板收納單元23被密封。如圖3中所示，擋板收納單元23布置在排氣室8中，以便圍繞擋板收納單元23形 成排氣區(qū)域，并且該排氣區(qū)域經(jīng)由主閥47與渦輪分子泵48連通。圖4是舉例示出擋板收納單元23的開口 303的周邊的視圖。包括遮蔽件40al和40a2的遮蔽件40a、遮蔽件40b和遮蔽件22呈圓柱形地形成在真空室2中。在遮蔽件40al 與40b之間所限定的排氣路徑401 (第一排氣路徑)形成為在開口 303上方的位置(用于 形成沉積單元的靶保持器6的位置)處沿著圓柱形構(gòu)件的圓周方向的間隙。在遮蔽件40a2 與22之間所限定的排氣路徑403 (第二排氣路徑)形成為在開口 303下方的位置處沿著圓 柱形構(gòu)件的圓周方向的間隙。遮蔽件40a在與擋板收納單元23的開口 303相對應(yīng)的位置處具有開口(孔)，并 且遮蔽件40a用作遮蓋排氣口的第一遮蔽件。遮蔽件40b布置在擋板收納單元23的開口 303上方，并且用作遮蓋排氣口的第二遮蔽件。遮蔽件22布置在擋板收納單元23的開口 303下方，并且用作遮蓋排氣口的第三遮蔽件。排氣路徑403的排氣傳導(dǎo)能力可通過襯底保 持器驅(qū)動機構(gòu)31隨著襯底保持器7的運動一起改變。如圖2和4中所示，遮蔽件40al圍繞擋板收納單元23的開口 303固定以遮蓋排 氣室8的排氣口 301。遮蔽件40al和40b限定排氣路徑401。遮蔽件40al的遠端具有U狀凹部，并且I狀的遮蔽件40b (凸起)以非接觸的方 式配合在U狀部分(凹部)中。結(jié)果，排氣路徑401形成為所謂的迷宮狀排氣路徑。迷宮狀的排氣路徑401也用作用于非接觸密封的密封件。I狀的遮蔽件40b (凸 起)配合在形成于遮蔽件40al的遠端處的U狀部分(凹部)中，形成非接觸的狀態(tài)，即，在 凹部與凸起之間有預(yù)定的間隙。通過將凸起配合在凹部中而遮蔽擋板收納單元23的排氣 口 301。這樣可以防止從靶濺射的粒子在通過排氣路徑401之后進入排氣室8。結(jié)果，可以 防止粒子附著到排氣室8的內(nèi)壁。類似地，遮蔽件40a2圍繞擋板收納單元23的開口 303固定以遮蓋排氣室8的排 氣口 301。遮蔽件40a2和聯(lián)接到襯底保持器7的遮蔽件22限定排氣路徑403。遮蔽件22 的遠端具有U狀凹部。I狀的遮蔽件40a2(凸起)以非接觸的方式配合在U狀部分(凹部) 中，形成作為所謂的迷宮狀排氣路徑的排氣路徑403。通過將遮蔽件40a2的凸起配合在遮 蔽件22的凹部中而遮蔽擋板收納單元23的排氣口 301。這樣可以防止從靶濺射的粒子在 通過排氣路徑403之后進入排氣室8。因此，可以防止粒子附著到排氣室8的內(nèi)壁。如圖1中所示，在襯底保持器升高到的位置處，排氣路徑401的排氣傳導(dǎo)能力被設(shè) 定成顯著大于排氣路徑403的排氣傳導(dǎo)能力。即，與排氣路徑403相比，流入排氣室8中的 氣體更容易流過排氣路徑401。當兩種排氣傳導(dǎo)能力被并行連接時，合成的傳導(dǎo)能力等于排 氣傳導(dǎo)能力之和。因此，如果一種排氣傳導(dǎo)能力顯著大于另一種排氣傳導(dǎo)能力，則可以忽略 較小的排氣傳導(dǎo)能力。在排氣路徑401和403的結(jié)構(gòu)中，可以通過排氣路徑的寬度和迷宮 形狀的交迭距離(長度)調(diào)節(jié)排氣傳導(dǎo)能力。例如，如圖2中所示，排氣路徑401和403的間隙具有幾乎相同的寬度。排氣路徑 401的迷宮形狀的交迭距離(長度)設(shè)計成小于排氣路徑403的迷宮形狀的交迭距離(長 度)。因此，排氣路徑401的排氣傳導(dǎo)能力大于排氣路徑403的排氣傳導(dǎo)能力。從惰性氣體 引入系統(tǒng)15或者反應(yīng)氣體引入系統(tǒng)17引入到處理空間(由遮蔽件和靶所限定的產(chǎn)生等離 子體的空間)中的氣體主要經(jīng)由排氣路徑401排出。從室2的處理空間到排氣室8的排氣 傳導(dǎo)能力不受襯底擋板19的打開/關(guān)閉操作的影響。在不受擋板的打開/關(guān)閉所影響的 位置處形成從室2中的處理空間到排氣室8的主要排氣路徑。因而，當襯底擋板19打開/ 關(guān)閉時，從室2中的處理空間到排氣室8的排氣傳導(dǎo)能力不改變。當襯底擋板19打開/關(guān)閉時，可以穩(wěn)定影響等離子體產(chǎn)生的真空室2內(nèi)的處理空間中的氣體壓力。即使襯底擋板 19打開/關(guān)閉，可以抑制從真空室2到排氣室8的排氣傳導(dǎo)能力的變化以穩(wěn)定真空室2中 的壓力并且實現(xiàn)高質(zhì)量的沉積。返回參照圖1，將再次說明濺射沉積設(shè)備1的總體布置。當從濺射面觀察時，在靶 4的后側(cè)上布置有用于實施磁控管濺射的磁體13。磁體13通過磁體保持器3保持并且可 以通過磁體保持器轉(zhuǎn)動機構(gòu)(未示出)轉(zhuǎn)動。磁體13在放電期間轉(zhuǎn)動，以便使靶的侵蝕均 勻。靶4設(shè)定在相對于襯底10傾斜的位置(偏移位置)處。靶4的濺射面上的中心 點處于從襯底10的中心點的法線移動預(yù)定距離的位置處。電源12連接到靶保持器6以施 加濺射放電功率。當電源12向靶保持器6施加電壓時，放電開始，在襯底上沉積濺射粒子。在該實施例中，圖1中所示的濺射沉積設(shè)備1包括DC電源，但是并不限于此，而例 如可以包括RF電源。當濺射沉積設(shè)備1采用RF電源時，需要在電源12和靶保持器6之間 設(shè)置匹配機構(gòu)。絕緣體34將靶保持器6與接地的真空室2絕緣。由諸如Cu的金屬制成的靶保持 器6用作接收DC或者RF功率時的電極。靶保持器6包括水槽(未示出)，并且可以通過 從水管(未示出)供給的冷卻水而冷卻。靶4由待沉積在襯底10上的材料成分形成。靶 4期望地具有高純度，這是因為靶4的純度與膜的純度相關(guān)。在靶4和靶保持器6之間設(shè)置的后板5由諸如Cu的金屬制成，并且保持靶4。在該實施例中，靶保持器6安裝在處理室中并且用作用于在襯底上形成膜的沉積 單元。沉積單元是適于沉積沉積源以形成膜的單元，并且根據(jù)沉積方法可設(shè)想多種單元。例 如，沉積單元可以是用于使用CVD方法或者PVD方法形成膜的單元。作為CVD方法，例如，光 輔助CVD方法、等離子體CVD方法、熱CVD方法以及加熱元件CVD方法是可用的。作為PVD 方法，例如，濺射方法和熱氣相沉積方法是有用的。這些方法可以組合以根據(jù)多種方法執(zhí)行 沉積。靶擋板14布置在靶保持器6附近以遮蓋靶保持器6。靶擋板14用作遮蔽構(gòu)件，其 用于設(shè)定關(guān)閉狀態(tài)或者打開狀態(tài)，在所述關(guān)閉狀態(tài)中靶擋板14將襯底保持器7和靶保持器 6彼此遮蔽，在所述打開狀態(tài)中靶擋板14釋放襯底保持器7和靶保持器6之間的空間。靶擋板14連接到用于驅(qū)動靶擋板14的靶擋板驅(qū)動機構(gòu)33。遮蔽件40c布置在靶 擋板14的襯底側(cè)上。遮蔽件40c具有形成在面對靶保持器6的部分處的孔。在襯底保持器7的表面上的設(shè)定有襯底10的部分的外邊緣處布置有環(huán)狀的遮蔽 構(gòu)件(以下將稱為“襯底周邊蓋環(huán)21”)。襯底周邊蓋環(huán)21防止濺射粒子附著到除了設(shè)定 在襯底保持器7上的襯底10的膜沉積面以外的位置上。除了膜沉積面以外的位置包括通 過襯底周邊蓋環(huán)21遮蓋的襯底保持器7的表面；以及襯底10的側(cè)表面和后表面。襯底保 持器7連接到襯底保持器驅(qū)動機構(gòu)31，所述襯底保持器驅(qū)動機構(gòu)31用于使襯底保持器7豎 直地運動并且以預(yù)定的速度轉(zhuǎn)動。襯底保持器驅(qū)動機構(gòu)31可以使襯底保持器7豎直地運 動，以便使襯底保持器7朝向關(guān)閉的襯底擋板19向上運動或者背離襯底擋板19向下運動。襯底擋板19在襯底10附近設(shè)于襯底保持器7和靶保持器6之間。襯底擋板19 通過襯底擋板支撐構(gòu)件20支撐，以便遮蓋襯底10的上表面。襯底擋板驅(qū)動機構(gòu)32轉(zhuǎn)動和 平移襯底擋板支撐構(gòu)件20，以在襯底表面附近的位置處將襯底擋板19插入靶4與襯底10
9之間(關(guān)閉狀態(tài))。通過將襯底擋板19插入靶4與襯底10之間而使靶4和襯底10彼此遮 蔽。當襯底擋板驅(qū)動機構(gòu)32操作以從靶保持器6(靶4)與襯底保持器7(襯底10)之間收 回襯底擋板19時，靶保持器6(靶4)與襯底保持器7(襯底10)之間的空間被釋放(打開 狀態(tài))。襯底擋板驅(qū)動機構(gòu)32驅(qū)動襯底擋板19打開或者關(guān)閉，以便設(shè)定關(guān)閉狀態(tài)或者打開 狀態(tài)，在所述關(guān)閉狀態(tài)中襯底擋板19將襯底保持器7和靶保持器6彼此遮蔽，在所述打開 狀態(tài)中襯底擋板19釋放襯底保持器7和靶保持器6之間的空間。在打開狀態(tài)中，擋板收納 單元23收納襯底擋板19。當襯底擋板19的收回位置落入延伸到高真空渦輪分子泵48的 排氣路徑的導(dǎo)管內(nèi)時，可以優(yōu)選地減少設(shè)備面積，如圖1中所示。襯底擋板19由不銹鋼合金或者鋁合金制成。當要求耐熱性時，襯底擋板19有時 由鈦或者鈦合金形成。襯底擋板19的表面(至少面對靶4的表面)經(jīng)受諸如噴砂的噴射， 并且具有較小的粗糙度。該結(jié)構(gòu)可以使附著到襯底擋板19的膜難以脫落，減少了在脫落時 產(chǎn)生的粒子。應(yīng)當注意到，除了噴射以外，金屬薄膜可以通過金屬噴鍍或者類似方法而形成 在襯底擋板19的表面上。雖然熱噴鍍比噴射更加昂貴，但是熱噴鍍是有利的，這是因為當 拆卸襯底擋板19和去除所附著的膜時的維修期間，可以去除包括熱噴鍍膜的所附著的膜。 另外，熱噴鍍的薄膜釋放濺射膜的應(yīng)力，防止膜脫落。將參照圖5和6詳細地解釋襯底周邊蓋環(huán)21和襯底擋板19的形狀。圖5是示出 面對襯底周邊蓋環(huán)21的襯底擋板19的示意性結(jié)構(gòu)的視圖。襯底擋板19具有朝向襯底周 邊蓋環(huán)21延伸的環(huán)狀的凸出部分(凸起19a)。圖6是示出面對襯底擋板19的襯底周邊蓋 環(huán)21的示意性結(jié)構(gòu)的視圖。襯底周邊蓋環(huán)21具有朝向襯底擋板19延伸的環(huán)狀的凸出部 分。襯底周邊蓋環(huán)21具有環(huán)狀，并且襯底周邊蓋環(huán)21的面對襯底擋板19的表面具有同心 的凸出部分(凸起21a和21b)。在襯底保持器驅(qū)動機構(gòu)31使襯底保持7向上運動到的位置處，襯底擋板19以非 接觸的方式配合在凸起21a和21b之間?；蛘撸谝r底保持器驅(qū)動機構(gòu)31使襯底保持7向 下運動到的位置處，襯底擋板19以非接觸的方式配合在凸起21a和21b之間。在該情況下， 凸起19a以非接觸的方式配合在由凸起21a和21b所形成的凹部中。圖7是用于操作圖1中所示的濺射沉積設(shè)備1的主控制單元100的框圖。主控制 單元100電連接到用于施加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、襯底保持器驅(qū)動機構(gòu)31、襯底擋板驅(qū)動機構(gòu)32、靶擋板驅(qū)動機構(gòu)33、壓力計41和 閘閥42。主控制單元100可以管理和控制濺射沉積設(shè)備1的操作(后面將說明)。 主控制單元100中的存儲裝置63存儲控制程序，所述控制程序用于執(zhí)行例如根據(jù) 本發(fā)明的在襯底上沉積的方法，所述方法包括調(diào)理和濺射。例如，控制程序?qū)崿F(xiàn)為掩模型 ROM?？刂瞥绦蛞部梢越?jīng)由外部記錄介質(zhì)或者網(wǎng)絡(luò)而安裝在由硬盤驅(qū)動器(HDD)或者類似 物形成的存儲裝置63中。 圖8是用于解釋當卸載/裝載襯底時的濺射沉積設(shè)備1的操作的示意圖。當閘閥 42打開時，襯底傳輸機械手(未示出)卸載/裝載襯底10。具有U狀遠端的遮蔽件22連 接到襯底保持器7。襯底保持器驅(qū)動機構(gòu)31驅(qū)動襯底保持器7向下運動。然后，釋放由遮 蔽件22和40a2所形成的迷宮以增大排氣路徑403的傳導(dǎo)能力。結(jié)果，與排氣路徑401相 比，氣體更容易流過排氣路徑403。排氣路徑403可以用于卸載/裝載襯底，并且甚至在卸 載/裝載襯底期間的短時間內(nèi)也可以有效地進行排氣處理。
根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射沉積設(shè)備1用于制造電子裝置，例如半導(dǎo)體存儲器、 DRAM、SRAM、非易失性存儲器、MRAM、運算元件、CPU、DSP、圖像輸入元件、CMOS傳感器、CCD、 視頻輸出元件、或者液晶顯示裝置。圖9是示出用于閃存的堆疊式膜形成設(shè)備(也將簡稱為“堆疊式膜形成設(shè)備”)的 示意性布置的視圖，所述堆疊式膜形成設(shè)備作為包括根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射沉積設(shè)備1 的真空薄膜形成設(shè)備的示例。圖9中所示的堆疊式膜形成設(shè)備包括真空傳輸室910，所述真 空傳輸室910包括真空傳輸機械手912。真空傳輸室910經(jīng)由閘閥920聯(lián)接到裝載鎖定室 911、襯底加熱室913、第一 PVD (濺射)室914、第二 PVD (濺射)室915和襯底冷卻室917。將解釋圖9中所示的堆疊式膜形成設(shè)備的操作。在用于從真空傳輸室910卸載待 處理的襯底/將待處理的襯底裝載到真空傳輸室910中的裝載鎖定室911中設(shè)定有待處理 的襯底(硅晶片)。裝載鎖定室911被抽空，直到壓力達到lX10_4Pa或者更小為止。通過 使用真空傳輸機械手912，待處理的襯底被裝載到維持在1 X IO-6Pa或者更小的真空狀態(tài)的 真空傳輸室910中，并且繼而傳輸?shù)狡谕恼婵仗幚硎?。在該實施例中，首先，待處理的襯底被傳輸?shù)揭r底加熱室913中以將其加熱到 400°C。然后，待處理的襯底被傳輸?shù)降谝?PVD (濺射)室914以在待處理的襯底上將Al2O3 薄膜沉積到15nm的厚度。此后，待處理的襯底被傳輸?shù)降诙?PVD(濺射)室915以在襯底 上將TiN膜沉積到20nm的厚度。最后，待沉積的襯底被傳輸?shù)揭r底冷卻室917以將其冷卻 到室溫。在所有處理結(jié)束之后，待處理的襯底返回到裝載鎖定室911。在干燥的氮氣引入到 裝載鎖定室911中而達到大氣壓力之后，待處理的襯底從裝載鎖定室911卸載。在該實施例的堆疊式膜形成設(shè)備中，真空處理室的真空狀態(tài)設(shè)定到IX KT6Pa或 者更小。該實施例采用磁控管濺射以沉積Al2O3膜和TiN膜。圖10是舉例示出基于使用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射沉積設(shè)備1的電子裝置制造 方法的電子裝置產(chǎn)品處理次序的流程圖。在以下示例中，Ti用作設(shè)定在濺射沉積設(shè)備1中 的靶4，氬用作惰性氣體，并且氮用作反應(yīng)氣體。在步驟Sl中，更換靶和遮蔽件，并且繼而在預(yù)定的壓力下抽空并控制真空室2。在 預(yù)定的壓力下，在步驟S2中在靶擋板14和襯底擋板19關(guān)閉的同時開始靶清潔。靶清潔指 的是用于去除附著到靶面的雜質(zhì)和氧化物的濺射。在靶清潔中，襯底保持器的高度設(shè)定成 使得襯底擋板19和襯底周邊蓋環(huán)21形成迷宮式密封件。該設(shè)定可以防止濺射粒子附著到 襯底保持器的襯底支撐面?？梢栽趯⒁r底設(shè)定在襯底保持器上的同時執(zhí)行靶清潔。在步驟S3中，主控制單元100根據(jù)經(jīng)由輸入裝置(未示出)輸入到主控制單元 100的沉積開始指令而開始沉積操作。在步驟S3中開始沉積之后，在步驟S4中執(zhí)行調(diào)理。在調(diào)理中，產(chǎn)生放電以濺射靶 并且使濺射粒子附著到室和類似物的內(nèi)壁。將更加詳細地解釋調(diào)理。圖11是示出當使用濺射沉積設(shè)備1執(zhí)行調(diào)理時的程序 的表格。更加具體地，表格示出步驟號、每個處理的時間(設(shè)定時間)、靶擋板位置(打開/ 關(guān)閉)、襯底擋板位置(打開/關(guān)閉)、靶施加功率、Ar氣流量和氮氣流量。這些程序存儲 在存儲裝置63中，并且通過主控制單元100相繼地執(zhí)行。將參照圖11說明沉積程序。首先，氣體出現(xiàn)尖峰(spike) (SllOl)。在該步驟中， 增大室中的壓力以方便接下來的等離子體點火步驟中的放電啟動。作為該步驟中的條件，
11靶擋板14和襯底擋板19關(guān)閉，氮氣流量是0，并且氬氣流量是400sCCm。為了使接下來的 等離子體點火步驟中的點火容易，氬氣流量優(yōu)選地是lOOsccm或者更大。此后，執(zhí)行等離子體點火步驟(S1102)。通過在維持擋板位置和氣體條件的同時將 IOOOff DC功率施加到Ti靶而產(chǎn)生等離子體(等離子體點火)。在這些氣體條件下，可以防 止在低壓下容易出現(xiàn)的等離子體產(chǎn)生錯誤。繼而執(zhí)行預(yù)濺射(S1103)。在預(yù)濺射中，在維持施加到靶的功率(靶施加功率)的 同時，用于氬氣的氣體條件被改變到lOOsccm。通過該程序，可以在不損失等離子體的情況 下維持放電。接下來，執(zhí)行調(diào)理1 (S1104)。在調(diào)理1中，在維持靶施加功率、氣體流量條件和襯 底擋板19處于關(guān)閉位置的同時，打開靶擋板14。與此響應(yīng)，從Ti靶濺射的粒子附著到包括 遮蔽件內(nèi)壁的室內(nèi)壁，用低應(yīng)力的膜遮蓋遮蔽件的內(nèi)壁。由于可以防止濺射的膜從遮蔽件 脫落，所以能夠防止產(chǎn)品特性由于脫落的膜在室中散射和落在裝置上而導(dǎo)致劣化。氣體再次出現(xiàn)尖峰(S1105)。在氣體尖峰步驟中，功率停止施加到靶，氬氣流量改 變到200SCCm，并且氮氣流量改變到lOsccm。該氬氣流量優(yōu)選地高于在調(diào)理2步驟(S1108 后面將說明)中的氬氣流量，例如為lOOsccm或者更高，以便幫助隨后的等離子體點火步驟 中的點火。在調(diào)理2步驟(S1108:后面將說明)中，通過引入氮氣根據(jù)反應(yīng)濺射而沉積氮 化物膜。因此，在氣體尖峰步驟中引入氮氣可以有效地防止氣體流量急劇變化。此后，執(zhí)行等離子體點火步驟(S1106)。通過在維持擋板位置和氣體流量條件的同 時將750W DC功率施加到Ti靶而產(chǎn)生等離子體(等離子體點火)。在這些氣體條件下，可 以防止在低壓下容易出現(xiàn)的等離子體產(chǎn)生錯誤。繼而執(zhí)行預(yù)濺射(S1107)。在預(yù)濺射中，在維持靶施加功率的同時，用于氬氣的氣 體流量條件被改變到lOsccm，并且用于氮氣的氣體流量條件被改變到lOsccm。通過該程 序，可以在不損失等離子體的情況下維持放電。隨后，進行調(diào)理2(S1108)。在調(diào)理2中，在維持靶施加功率、氣體流量條件和襯底 擋板19處于關(guān)閉位置的同時，打開靶擋板14。然后，從Ti靶濺射的粒子和氮反應(yīng)氣體彼此 反應(yīng)。結(jié)果，氮膜附著到包括遮蔽件內(nèi)壁的室內(nèi)壁，抑制當處理移動到接下來的襯底沉積步 驟時室中氣體狀態(tài)的急劇變化。通過抑制室中氣體狀態(tài)的急劇變化，可以從開始就穩(wěn)定地 進行接下來的襯底沉積步驟中的沉積。因此，可以顯著地改進裝置制造中的制造穩(wěn)定性。每個程序所必需的時間被設(shè)定到最優(yōu)值。在該實施例中，第一氣體尖峰(SllOl) 中的時間設(shè)定到0. 1秒，等離子體點火(S1102)中的時間設(shè)定到2秒，預(yù)濺射(S1103)中的 時間設(shè)定到5秒，調(diào)理1(S1104)中的時間設(shè)定到240秒，第二氣體尖峰(S1105)中的時間 設(shè)定到5秒，第二等離子體點火(S1106)中的時間設(shè)定到2秒，第二預(yù)濺射中的時間設(shè)定到 5秒，調(diào)理2(S1108)中的時間設(shè)定到180秒?？梢允÷缘诙怏w尖峰步驟(S1105)、隨后的等離子體點火步驟(S1106)和預(yù)濺 射步驟(S1107)。因為可以縮短調(diào)理時間，所以省略這些步驟是期望的。然而，當在產(chǎn)生氬 氣放電的調(diào)理1步驟(S1104)之后立即執(zhí)行添加氮氣的調(diào)理2步驟(S1108)時，在繼續(xù)放 電的同時等離子體的特性顯著地改變。在瞬態(tài)中，粒子會增加。在該情況下，在調(diào)理1步驟 (S1104)與調(diào)理2步驟(S1108)之間插入包括放電和氣體更換的暫時步驟的步驟(S1105、 S1106和S1107)。因此，可以進一步抑制調(diào)理期間的等離子體特性的急劇變化，減少了產(chǎn)生粒子的風(fēng)險。應(yīng)當注意到，在執(zhí)行反應(yīng)濺射的調(diào)理2步驟(S1108)中的條件可期望地與襯底上 的沉積的條件幾乎相同(后面將說明)。通過調(diào)理2步驟(S1108)中的條件設(shè)定為與產(chǎn)品 制造步驟中的襯底上的沉積的條件幾乎相同，可以在產(chǎn)品制造步驟中以較好的再現(xiàn)性穩(wěn)定 地實現(xiàn)襯底上的沉積。返回參照圖10，在調(diào)理(S4)之后執(zhí)行包括襯底上的沉積處理的步驟S5。將參照 圖10解釋形成步驟S5的沉積處理的程序。首先，裝載襯底(S501)。在襯底裝載步驟(S501)中，閘閥42打開。襯底10通過 襯底傳輸機械手(未示出)和提升機構(gòu)(未示出)裝載到真空室2中并且放置在襯底保持 器7上的襯底支撐面上。襯底保持器7在支持襯底的同時向上運動到沉積位置。然后，氣體出現(xiàn)尖峰(S502)。在氣體尖峰步驟(S502)中，在靶擋板14和襯底擋 板19關(guān)閉的同時，分別以200sCCm和IOsccm引入氬氣和氮氣。在容易開始放電方面可期 望的是，此時的氣體體積大于在沉積步驟(S506:后面將說明)中引入的氬氣的體積。氣體 尖峰步驟(S502)所耗費的時間足夠長以足以確保在接下來的點火步驟(S503)中所必需的 壓力，并且該時間例如是大約0. 1秒。此后，等離子體點火(S503)。在等離子體點火步驟(S503)中，通過在保持靶擋板 14和襯底擋板19關(guān)閉并且保持氬氣的流量和氮氣的流量未從氣體尖峰步驟(S502)中的條 件發(fā)生變化的同時，將例如750W直流(DC)功率施加到靶4而在靶的濺射面附近產(chǎn)生放電 等離子體。等離子體點火步驟(S503)所耗費的時間足夠長以足以對等離子體點火，并且該 時間例如是2秒。然后，執(zhí)行預(yù)濺射(S504)。在預(yù)濺射步驟(S504)中，在保持靶擋板14和襯底擋 板19關(guān)閉的同時，氬氣流量減小到例如lOsccm，并且氮氣流量設(shè)定到lOsccm。此時，施加 到靶的直流(DC)功率是例如750W，并且維持放電。預(yù)濺射步驟(S504)所耗費的時間足夠 長以足以為接下來的短調(diào)理做好準備，并且該時間例如是5秒。隨后，執(zhí)行短調(diào)理(S505)。在短調(diào)理步驟(S505)中，在保持襯底擋板19關(guān)閉、氬 氣流量為IOsccm并且氮氣流量為IOsccm的同時，打開靶擋板14。此時，施加到靶的直流 (DC)功率是例如750W，并且維持放電。在該短調(diào)理中，在遮蔽件或者類似物的內(nèi)壁上沉積 氮化鈦膜，所述氧化鈦膜對于接下來在襯底上沉積的步驟(S506)中在穩(wěn)定的氣氛中沉積 是有效的。為了增強該效果，可期望地在與接下來的襯底上沉積的步驟(S506)中的放電條 件幾乎相同的條件下，執(zhí)行沉積。短調(diào)理步驟(S505)所耗費的時間比先前的調(diào)理1(S1104) 和調(diào)理2(S1108)所耗費的時間短就足夠了，這是因為已經(jīng)在先前的調(diào)理(S4)中調(diào)理了氣 氛。短調(diào)理步驟(S505)所耗費的時間例如是約5秒至30秒。此后，通過保持氬氣、氮氣和直流功率從短調(diào)理步驟(S505)中的條件不發(fā)生變 化而來維持放電。在保持靶擋板14打開的同時，襯底擋板19打開以開始在襯底上沉積 (S506)。更具體地，襯底10上的沉積的條件是氬氣流量為lOsccm，氮氣流量為lOsccm，施 加到靶的直流功率為750W。此時，排氣路徑401的排氣傳導(dǎo)能力大于排氣路徑403的排氣 傳導(dǎo)能力，所以氣體主要經(jīng)由排氣路徑401排放。當氣體主要經(jīng)由排氣路徑401排放時，室 2中的處理空間(由遮蔽件和靶所限定的產(chǎn)生等離子體的空間)的排氣傳導(dǎo)能力幾乎不受 襯底擋板19的打開/關(guān)閉操作的影響。因為當襯底擋板19從關(guān)閉狀態(tài)改變到打開狀態(tài)時擋板收納單元23抑制從處理空間到排氣裝置的排氣傳導(dǎo)能力的變化，所以氣體經(jīng)由排氣 路徑401排放到排氣室8。因此，通過在維持放電的同時打開襯底擋板19而在襯底上開始 沉積時，可以抑制處理空間中的壓力波動時等離子體特性的變化。通過抑制壓力波動時的 等離子體特性的變化，可以穩(wěn)定地開始襯底上的沉積。甚至當如同在柵極堆疊的制造中在 柵極絕緣膜上形成柵電極的情況下界面特征很重要時，可以顯著地改進裝置制造中的裝置 特性和制造穩(wěn)定性。在通過停止向靶4供給功率而結(jié)束襯底上的沉積S506之后，執(zhí)行襯底卸載S507。 在襯底卸載S507中，襯底保持器7向下運動，閘閥42打開，并且襯底傳輸機械手(未示出) 和提升機構(gòu)(未示出)卸載襯底10。主控制單元100判定調(diào)理是否是必需的(S6)。在調(diào)理必需判定步驟(S6)中，主控 制單元100基于存儲在存儲裝置63中的判定條件而判定調(diào)理是否是必需的。如果主控制 單元100判定調(diào)理是必需的，則處理返回到步驟S4以再次執(zhí)行調(diào)理(S4)。如果主控制單元 100在步驟(S6)中判定調(diào)理不是必需的，則處理前進到步驟S7中的接下來的結(jié)束判定。在 步驟S7中，基于主控制單元100是否已經(jīng)接收到結(jié)束信號和是否有襯底供給到用于處理的 設(shè)備，主控制單元100做出判定。如果主控制單元100判定不結(jié)束處理(S7中的“否”)，則 處理返回到步驟S501以再次執(zhí)行從襯底裝載(S501)經(jīng)由沉積(S506)到襯底卸載(S507)。 照這樣，產(chǎn)品襯底上的沉積處理持續(xù)用于預(yù)定的膜的數(shù)量，例如幾百個膜。將解釋其中在調(diào)理必需判定步驟(S6)中判定開始調(diào)理的示例。在持續(xù)地進行處 理之后，會由于例如等待產(chǎn)品的時間而產(chǎn)生待機時間。如果基于存儲裝置63中所存儲的判 定條件而判定產(chǎn)生了需要調(diào)理的待機時間，則主控制單元100判定調(diào)理是必需的，并且在 步驟S4中再次執(zhí)行調(diào)理。通過該調(diào)理，低應(yīng)力的Ti膜或類似物可以覆蓋附著到遮蔽件內(nèi) 表面的高應(yīng)力TiN膜或類似物的上表面。如果TiN持續(xù)地附著到遮蔽件，則因為TiN膜的 應(yīng)力較高并且對遮蔽件的附著力較弱，所以膜脫落并且用作粒子。為了防止膜脫落，執(zhí)行Ti 濺射。Ti膜具有對遮蔽件和TiN膜的較高的附著力，并且具有防止TiN膜脫落的效果 (壁涂料效果)。為了在整個遮蔽件上濺射，可以有效地使用襯底擋板。在根據(jù)本發(fā)明實施 例的濺射沉積設(shè)備1中，襯底擋板19和襯底周邊蓋環(huán)21形成迷宮式密封件。因而，可以在 未在襯底保持器的襯底支撐面上沉積濺射膜的情況下進行調(diào)理。在調(diào)理之后，再次執(zhí)行沉 積處理 S5(S501 至 S507)。在用上述方式執(zhí)行調(diào)理之后，重復(fù)產(chǎn)品處理程序，直到靶的使用壽命結(jié)束為止。進 行維修來更換遮蔽件和靶，然后處理從初始的靶清潔重復(fù)。根據(jù)這些程序，可以在防止附著到遮蔽件的膜脫落的同時，在濺射膜未附著到襯 底保持器的襯底支撐面上的情況下，制造電子裝置。在該實施例中，在靶的使用壽命結(jié)束時 執(zhí)行維修。甚至在用于更換遮蔽件的維修中，也進行同樣的操作。在以上說明中，在產(chǎn)生待 機時間時開始調(diào)理。然而，調(diào)理開始條件(用于判定調(diào)理是否是必需的條件)不限于以上 示例。圖12是用于解釋示例性的調(diào)理開始條件(用于判定調(diào)理是否是必需的條件)的 表格。用于判定是否開始調(diào)理的條件是依據(jù)所處理襯底的總數(shù)量、所處理批次的總數(shù)量、沉 積膜的總厚度、施加到靶的電能、在更換遮蔽件之后施加到用于在遮蔽件上沉積的靶的電
14能、待機時間、以及待處理電子裝置的變化的沉積條件的變化。調(diào)理開始定時可以設(shè)定到處理一批(為了方便管理制造處理所設(shè)定的一批襯底； 一批大致包括25個襯底)結(jié)束時。當待處理多批(處理批次)時，處理批次的總數(shù)量用作 判定條件。所有批次處理結(jié)束可以設(shè)定為調(diào)理開始定時(調(diào)理開始定時1、3、5、7、9和11)。 或者，當甚至在處理一批的期間滿足除了與批相關(guān)的條件以外的上述判定條件之一時，處 理也可以中斷以開始調(diào)理(調(diào)理開始定時2、4、6、8、10和12)。因為即使一批襯底的數(shù)量改變，調(diào)理間隔也保持相等，所以基于所處理襯底的總 數(shù)量做出判定的方法(1201)是有利的。因為當基于批次的數(shù)量進行生產(chǎn)控制時可以預(yù)測 調(diào)理時間，所以基于處理批次的總數(shù)量做出判定的方法(1202)是有利的。因為當膜從遮蔽件的脫落取決于膜厚度的增大時可以在適當?shù)亩〞r處執(zhí)行調(diào)理， 所以基于由沉積設(shè)備所沉積的膜的厚度做出判定的方法(1203)是有利的。因為當靶面依 據(jù)沉積處理而改變時可以在適當?shù)亩〞r處執(zhí)行調(diào)理，所以基于施加到靶的累積功率做出判 定的方法(1204)是有利的。因為甚至當遮蔽件更換和靶更換的周期彼此偏離時也可以在 適當?shù)亩〞r處執(zhí)行調(diào)理，所以基于每個遮蔽件的累積功率做出判定的方法(1205)是有利 的。因為當在待機時間期間沉積室中殘留氣體濃度和溫度改變并且會損害沉積特性時可以 在較好的狀態(tài)中穩(wěn)定沉積特性，所以基于待機時間做出判定的方法(1206)是有效的。因為 甚至在沉積條件改變時膜也可以穩(wěn)定地沉積在襯底上，所以使用襯底上沉積的條件(產(chǎn)品 制造條件)的變化作為判定條件的方法(1207)是有效的。沉積條件的變化改變遮蔽件的 內(nèi)壁面的狀態(tài)和靶面的狀態(tài)。這些變化導(dǎo)致取決于遮蔽件的內(nèi)壁面和靶面的吸氣性能的氣 體成分的變化和電氣性質(zhì)的變化。結(jié)果，襯底上的沉積的特性在一批內(nèi)改變。使用襯底上 沉積的條件(產(chǎn)品制造條件)的變化作為判定條件的方法(1207)具有抑制這種誤差的效^ ο當對每個批次都控制生產(chǎn)(調(diào)理開始定時1、3、5、7、9和11)時，在批次處理之后 執(zhí)行調(diào)理的方法具有防止批次處理中斷的效果。中斷批次處理以執(zhí)行調(diào)理的方法具有在準 確的調(diào)理定時下執(zhí)行調(diào)理的優(yōu)點(調(diào)理開始定時2、4、6、8、10和12)。當沉積條件的變化用 作判定條件時，在批次處理之前執(zhí)行調(diào)理(調(diào)理開始條件13)。圖13是示出一天一次測量當使用根據(jù)本發(fā)明實施例的濺射沉積設(shè)備1執(zhí)行圖 10中的處理時附著到襯底的粒子數(shù)的結(jié)果的圖表。橫軸表示測量數(shù)據(jù)，并且縱軸表示在 300mm Φ的硅襯底中觀察到的0. 09 μ m或者更大尺寸的粒子的數(shù)量。使用可從KLA-Tencor 得到的表面檢查設(shè)備“SP2”(商品名稱)測量粒子數(shù)。這些數(shù)據(jù)顯示可以尖粒子數(shù)抑制到 非常小，小到在16天的較長時間每個襯底上有10個或者更少的粒子。雖然已經(jīng)參照示例性實施例說明本發(fā)明，但應(yīng)理解本發(fā)明不受所公開的示例性實 施例限制。以下權(quán)利要求的范圍將與最廣泛的解釋一致，從而包含所有這些修改和等同結(jié) 構(gòu)以及功能。該申請要求享有2008年11月28日提交的日本專利申請No. 2008-305567的優(yōu)先 權(quán)，其全部內(nèi)容由此通過參考包含于此。
權(quán)利要求
一種沉積設(shè)備，包括處理室，其構(gòu)造成執(zhí)行沉積處理；排氣室，其經(jīng)由排氣口連接到所述處理室；排氣裝置，其連接到所述排氣室，并且經(jīng)由所述排氣室抽空所述處理室；襯底保持器，其布置在所述處理室中，并且支撐襯底；沉積單元，其布置在所述處理室中，并且在襯底上沉積膜；擋板，其構(gòu)造成運動到遮蔽狀態(tài)或者收回狀態(tài)，在所述遮蔽狀態(tài)中所述擋板將所述襯底保持器和所述沉積單元彼此遮蔽，在所述收回狀態(tài)中所述擋板從所述襯底保持器和所述沉積單元之間收回；驅(qū)動單元，其構(gòu)造成驅(qū)動所述擋板以將所述擋板設(shè)定在所述遮蔽狀態(tài)或者所述收回狀態(tài)中；擋板收納單元，其經(jīng)由開口連接到所述處理室，并且將處于所述收回狀態(tài)中的所述擋板收納到所述排氣室中；以及遮蔽構(gòu)件，其圍繞所述擋板收納單元的開口形成，并且構(gòu)造成遮蓋所述排氣室的排氣口，其中，所述遮蔽構(gòu)件在所述擋板收納單元的開口與所述沉積單元之間的預(yù)定高度的位置處具有第一排氣路徑，所述第一排氣路徑與所述排氣室的排氣口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積設(shè)備，其中，所述遮蔽構(gòu)件包括第一遮蔽件和第二遮蔽 件，所述第一遮蔽件在與所述擋板收納單元的開口相對應(yīng)的位置處具有開口，并且所述第 一遮蔽件遮蓋所述排氣口，所述第二遮蔽件布置在所述沉積單元與所述擋板收納單元的開 口之間的預(yù)定高度的位置處，并且所述第一遮蔽件和所述第二遮蔽件之間的間隙形成所述第一排氣路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沉積設(shè)備，其中，所述遮蔽構(gòu)件還包括第三遮蔽件，所述第三 遮蔽件布置在相對于所述擋板收納單元的開口與所述沉積單元相對的側(cè)上，并且所述第三 遮蔽件遮蓋所述排氣口，并且所述第一遮蔽件和所述第三遮蔽件之間的間隙形成第二排氣路徑，所述第二排氣路徑 與所述排氣室的排氣口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沉積設(shè)備，其中，所述第一排氣路徑和所述第二排氣路徑具 有迷宮形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積設(shè)備，其中，所述第一遮蔽件和所述第二遮蔽件布置為 用于對所述處理室的內(nèi)表面進行保護的遮蔽構(gòu)件，并且所述第三遮蔽件聯(lián)接到所述襯底保持器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的沉積設(shè)備，還包括襯底保持器驅(qū)動單元，所述襯底保持器 驅(qū)動單元使所述襯底保持器向上或者向下運動，其中，所述第二排氣路徑的排氣傳導(dǎo)能力能隨著通過所述襯底保持器驅(qū)動單元使所述 襯底保持器進行的運動一起改變。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沉積設(shè)備，其中，在所述襯底保持器驅(qū)動單元使所述襯底保 持器向上運動到的位置處，所述第一排氣路徑的排氣傳導(dǎo)能力大于所述第二排氣路徑的排 氣傳導(dǎo)能力。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沉積設(shè)備，其中，當所述襯底保持器驅(qū)動單元使所述襯底保 持器向下運動到襯底裝載到所述處理室中的位置或者運動到襯底從所述處理室卸載的位 置時，所述第二氣路徑的排氣傳導(dǎo)能力變得大于所述第一排氣路徑的排氣傳導(dǎo)能力。
9.一種使用沉積設(shè)備的電子裝置制造方法，所述沉積設(shè)備包括 處理室，其構(gòu)造成執(zhí)行沉積處理；排氣室，其經(jīng)由排氣口連接到所述處理室；排氣裝置，其連接到所述排氣室，并且經(jīng)由所述排氣室抽空所述處理室； 襯底保持器，其布置在所述處理室中，并且支撐襯底； 沉積單元，其布置在所述處理室中；擋板，其構(gòu)造成運動到遮蔽狀態(tài)或者收回狀態(tài)，在所述遮蔽狀態(tài)中所述擋板將所述襯 底保持器和所述沉積單元彼此遮蔽，在所述收回狀態(tài)中所述擋板從所述襯底保持器和所述 沉積單元之間收回；驅(qū)動單元，其構(gòu)造成驅(qū)動所述擋板以將所述擋板設(shè)定在所述遮蔽狀態(tài)或者所述收回狀 態(tài)中；擋板收納單元，其經(jīng)由開口連接到所述處理室，并且將處于所述收回狀態(tài)中的所述擋 板收納到所述排氣室中；以及遮蔽構(gòu)件，其圍繞所述擋板收納單元的開口形成，并且構(gòu)造成遮蓋所述排氣室的排氣Π,所述遮蔽構(gòu)件在所述擋板收納單元的開口與所述沉積單元之間的預(yù)定高度的位置處 具有第一排氣路徑，所述第一排氣路徑與所述排氣室的排氣口連通，所述方法包括 第一步驟，通過所述驅(qū)動單元將所述擋板設(shè)定在所述遮蔽狀態(tài)中； 第二步驟，在所述第一步驟之后在維持所述遮蔽狀態(tài)的同時通過所述沉積單元沉積 膜；以及第三步驟，在所述第二步驟之后通過所述驅(qū)動單元將所述擋板設(shè)定在所述收回狀態(tài) 中，并且通過所述沉積單元在由所述襯底保持器所支撐的襯底上沉積膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子裝置制造方法，其中，所述沉積單元包括保持靶的靶保持器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子裝置制造方法，其中，所述沉積單元包括保持靶的靶保 持器，所述沉積設(shè)備還包括，靶擋板，所述靶擋板能夠在所述靶與所述襯底之間打開/關(guān)閉，所述靶擋板的打開/關(guān) 閉位置比處于所述遮蔽狀態(tài)中的所述擋板的位置更加靠近所述靶，和 靶擋板驅(qū)動單元，其驅(qū)動所述靶擋板，并且所述第二步驟包括通過所述靶擋板驅(qū)動單元打開所述靶擋板并且濺射所述靶的調(diào)理步驟。
全文摘要
一種沉積設(shè)備包括擋板收納單元，其經(jīng)由開口連接到處理室，并且將收回狀態(tài)中的擋板收納到排氣室中；和遮蔽構(gòu)件，其圍繞擋板收納單元的開口形成，并且遮蓋排氣室的排氣口。遮蔽構(gòu)件在擋板收納單元的開口與沉積單元之間的預(yù)定高度的位置處具有第一排氣路徑，該第一排氣路徑與排氣室的排氣口連通。
文檔編號H01L21/31GK101978093SQ20098010993
公開日2011年2月16日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28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