一種濺射設備的製作方法

2023-05-23 12:27:26

一種濺射設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種濺射設備，包括處理腔室、基板保持器、靶保持器、閘板、驅動裝置、閘板容納單元以及將氣體引入處理腔室中的氣體引入管；氣體引入管布置成使得氣體引入閘板容納單元且從氣體引入管引入閘板容納單元的氣體通過閘板容納單元的開口部分引入至處理腔室。閘板能夠運動成採取屏蔽狀態和後退狀態中的一個，在該屏蔽狀態中，閘板屏蔽在基板保持器和靶保持器之間的間隙，在該後退狀態中，閘板從在基板保持器和靶保持器之間的間隙後退。閘板容納單元有開口部分，閘板將通過開口部分伸出至處理腔室並從處理腔室後退，且構造成容納處於後退狀態的閘板。它防止沉積薄膜粘附在排氣腔室上，且抑制顆粒的產生。
【專利說明】一種濺射設備
[0001]本申請是名稱為「濺射設備和製造電子裝置的方法」、國際申請日為2010年12月8日、國際申請號為PCT/JP2010/007140、國家申請號為201080065780.8的發明專利申請的
分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種用於在製造電子裝置(例如磁存儲介質、半導體裝置或顯示裝置)的處理中沉積材料的濺射設備以及一種使用濺射設備來製造電子裝置的方法。
【背景技術】
[0003]隨著半導體元件的小型化，對於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，例如形成於非常薄的絕緣薄膜上的薄電極薄膜需要穩定地沉積。而且，由於關注到由在各薄膜或 在薄膜之間的交界面處的雜質(例如碳)對元件性能產生不利影響，因此需要更低的雜質水平。
[0004]用作一種沉積方法的濺射方法能夠沉積高質量薄膜，因為它使用不包含雜質例如碳的材料，與CVD方法不同。濺射方法還在避免由副產品和未使用材料產生的問題或難題(例如消除有毒物質的處理)方面很有利，因為該方法並不使用有毒的有機金屬材料，與CVD方法不同。
[0005]在基板例如矽(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製造。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，並向靶施加高電壓，從而產生等離子體。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。
[0006]在濺射設備中，能夠打開和關閉的屏蔽板(稱為閘板)通常布置在靶和基板之間。這些閘板用於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變穩定才開始沉積處理。也就是，在向靶施加高電壓而產生等離子體時開始直到等離子體變穩定的期間，閘板保持關閉，以便並不在基板上沉積薄膜。在等離子體變穩定之後，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，從而沉積具有高質量的薄膜。
[0007]在PTLl中公開的等離子體處理設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。運動閘板平行於晶片運動。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。
[0008]引用文獻列表
[0009]專利文獻
[0010]PTLl:日本專利公開 N0.2004-193360
【發明內容】

[0011]技術問題
[0012]不過，在PTLl所述的普通等離子體處理設備中，薄膜粘附在真空腔室的內壁或者閘板容納單元的內壁上，並產生顆粒。
[0013]解決問題的方案
[0014] 本發明考慮到上述問題，且本發明的目的是提供一種抑制在腔室中的顆粒產生的沉積技術。
[0015]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種濺射設備，該濺射設備包括:處理腔室，該處理腔室設置成進行沉積處理；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，並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，並設置成將基板布置於其上；靶保持器，該靶保持器布置在處理腔室中；閘板，該閘板能夠運動成採取屏蔽狀態和後退狀態中的一個，在該屏蔽狀態中，閘板屏蔽在基板保持器和靶保持器之間的間隙，在該後退狀態中，閘板從在基板保持器和靶保持器之間的間隙後退；驅動裝置，用於驅動閘板，以便使得該閘板設定在屏蔽狀態和後退狀態中的一個；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，並容納處於後退狀態的閘板；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，並至少局部環繞閘板容納單元的開口部分形成。
[0016]根據本發明的另一方面，提供了一種使用濺射設備製造電子裝置的方法，該濺射設備包括:處理腔室，該處理腔室設置成進行沉積處理；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，並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，並設置成將基板布置於其上；靶保持器，該靶保持器布置在處理腔室中；閘板，該閘板能夠運動成採取屏蔽狀態和後退狀態中的一個，在該屏蔽狀態中，閘板屏蔽在基板保持器和靶保持器之間的間隙，在該後退狀態中，閘板從在基板保持器和靶保持器之間的間隙後退；驅動裝置，用於驅動閘板，以便使得該閘板設定在屏蔽狀態和後退狀態中的一個；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，並容納處於後退狀態的閘板；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，並至少局部環繞閘板容納單元的開口部分而形成；該方法包括:第一步驟，即通過驅動裝置來使得閘板設定在屏蔽狀態；第二步驟，即當閘板保持在屏蔽狀態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，即通過驅動裝置來使得閘板設定在後退狀態中，並濺射該靶以便在布置於基板保持器上的基板上沉積薄膜。
[0017]發明的有利效果
[0018]根據本發明，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/關閉操作時抑制排氣傳導性的快速變化。
[0019]通過下面結合附圖的說明，將清楚本發明的其它特徵和優點，在全部附圖中，相同符號表不相同或類似部件。
【專利附圖】

【附圖說明】[0020]包含在說明書中並構成說明書的一部分的附圖表示了本發明的實施例，並與說明書一起用於解釋本發明的原理。
[0021] 圖1是根據本發明實施例的濺射設備的示意圖；
[0022]圖2是用於解釋圖1中的排氣腔室的細節的放大圖；
[0023]圖3是沿圖2中的線1-1的剖視圖；
[0024]圖4是沿圖2中的線I1-1I的剖視圖；
[0025]圖5是不意表不基板閘板19的視圖；
[0026]圖6是示意表示蓋環21的視圖；
[0027]圖7是用於操作濺射設備的主控制單元的方框圖；
[0028]圖8是用於解釋濺射設備在裝載/卸載基板時的操作的示意圖；
[0029]圖9是表示快閃記憶體疊置薄膜沉積設備的示意結構的視圖，該快閃記憶體疊置薄膜沉積設備作為包括根據本發明實施例的濺射設備的真空薄膜沉積設備的實例；
[0030]圖10是表示使用根據本發明實施例的濺射設備來處理電子裝置產品的順序的流程圖；
[0031]圖11是表示使用根據本發明實施例的濺射設備來用於調節的處理過程的表；
[0032]圖12是用於解釋示例調節開始狀態的表；
[0033]圖13是表示當使用根據本發明實施例的濺射設備來執行圖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目的結果的曲線圖；
[0034]圖14是根據本發明實施例的濺射設備的變化形式的示意圖；
[0035]圖15是用於解釋根據本發明的閘板容納單元和屏蔽件能夠怎樣安裝在濺射設備上的視圖；
[0036]圖16是用於解釋根據本發明的閘板容納單元23的另一實施例的視圖；
[0037]圖17是用於解釋根據本發明的閘板容納單元23的還一實施例的視圖；以及
[0038]圖18是用於解釋根據本發明的閘板容納單元23的還一實施例的視圖。
【具體實施方式】
[0039]下面將參考附圖詳細介紹本發明的示例優選實施例。不過，在這些實施例中所述的構成部件只是提供實例，因此本發明的技術範圍由權利要求的範圍來確定，而並不由下面各實施例來限定。
[0040]下面將參考圖1介紹濺射設備I的整個結構。圖1是根據本發明實施例的濺射設備I的示意圖。儘管濺射設備將作為在該實施例中的濺射設備的實例，但是本發明的範圍並不局限於該實例，還能夠用於例如CVD和PVD設備。
[0041]濺射設備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附近並接通真空腔室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。應當知道，排氣裝置包括渦輪分子泵48。還有乾燥泵49與排氣裝置的渦輪分子泵48連接。應當知道，排氣裝置布置在排氣腔室8下面，以便減小整個設備的佔地面積(由整個設備佔據的面積)。
[0042]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布置在相對於基板保持器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有旋轉閘板結構。靶閘板14用作屏蔽部件，用於設定關閉狀態(屏蔽狀態)或打開狀態(後退狀態)，在該關閉狀態中，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提供有用於打開/關閉它的靶閘板驅動機構33。
[0043]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；以及基板閘板驅動機構32，該基板閘板驅動機構32打開/關閉基板閘板19。應當知道，基板閘板19布置在基板保持器7附近，並用作屏蔽部件，用於設定關閉狀態或打開狀態，在該關閉狀態中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙被屏蔽，在該打開狀態中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙打開。
[0044]真空腔室2還包括:惰性氣體引入系統15，用於將惰性氣體(例如氬氣)引入真空腔室2中；反應氣體引入系統17，用於將反應氣體(例如氧氣或氮氣)引入真空腔室2中；以及壓力計(未示出)，用於測量真空腔室2中的壓力。
[0045]用於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15連接。惰性氣體引入系統15例如包括:用於引入惰性氣體的管、用於控制惰性氣體的流速的質量流量控制器、用於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)。通過這種結構，惰性氣體引入系統15能夠以由控制裝置(未示出)指示的流速來穩定地供給惰性氣體。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15來進行流量控制，然後引入至靶4附近。
[0046]用於供給反應氣體的反應氣體供給裝置(氣缸)18與反應氣體引入系統17連接。反應氣體引入系統17例如包括:用於引入反應氣體的管、用於控制反應氣體的流速的質量流量控制器、用於切 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)。通過這種結構，反應氣體引入系統17能夠以由控制裝置(未示出)指示的流速來穩定地供給反應氣體。反應氣體從反應氣體供給裝置18供給，通過反應氣體引入系統17來進行流量控制，然後引入至保持基板10(後面將介紹)的基板保持器7附近。
[0047]在惰性氣體和反應氣體引入真空腔室2內之後，它們用於形成薄膜，然後通過渦輪分子泵48和乾燥泵49經過排氣腔室8而排氣。
[0048]真空腔室2的內表面電接地。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表面(屏蔽件40a、40b和40c也將在下文中簡稱為「屏蔽件」)。這裡，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的內表面上，從而保護真空腔室2的內表面，並能夠定期更換。在本例中，屏蔽件由不鏽鋼或鋁合金來製造。不過，當屏蔽件需要有給定熱阻時，它可以由鈦或鈦合金來製造。當屏蔽件不需要有給定熱阻時，根據經濟性和可加工性，可以選擇鋁為它的材料，因為它比鈦更便宜，並有比不鏽鋼更低的比重。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生的等離子體穩定。微小凸起和凹口通過吹制(例如噴砂)而形成於屏蔽件的表面的、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，從而減少可能由於剝落而產生的顆粒數目。應當知道，不僅吹制，而且例如金屬噴射處理可以用於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於單獨吹制，但是提供了這樣的優點，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力而防止濺射薄膜的剝落。
[0049]排氣腔室8使得真空腔室2和渦輪分子泵48相互連接。用於在維護中關閉在濺射設備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。 [0050]下面將參考圖2、3和4詳細介紹作為本發明特徵的可拆卸閘板容納單元的結構。圖2是用於解釋排氣腔室8的細節的放大圖。圖3是沿圖2中的線1-1的剖視圖。圖4是沿圖2中的線I1-1I的剖視圖。當基板閘板19從真空腔室2後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/後退，且除該開口部分303之外的部分緊密密封。應當知道，閘板容納單元23電接地。
[0051]閘板容納單元23布置於排氣腔室8中，以使得排氣區域環繞閘板容納單元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。
[0052]圖4是表示環繞閘板容納單元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以柱形形狀形成於真空腔室2中。形成於屏蔽件40al和40b之間的排氣通路401 (第一排氣通路)在高於開口部分303的位置處(在構成沉積裝置的靶保持器6側部上的位置)形成為環繞柱形部件的周向間隙。形成於屏蔽件40a2和22之間的排氣通路403 (第二排氣通路)在低於開口部分303的位置處形成為環繞柱形部件的周向間隙。
[0053]屏蔽件40a在與閘板容納單元23的開口部分303相對應的位置處有開口部分(孔部分)，並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，並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，並用作覆蓋排氣口的第三屏蔽件。當基板保持器驅動機構31使得基板保持器7運動時，排氣通路403的排氣傳導性能夠變化。
[0054]屏蔽件40al環繞閘板容納單元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。
[0055]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。
[0056]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(也就是預定間隙)形成於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，並最終防止顆粒粘附在排氣腔室8的內壁上。
[0057]類似的，屏蔽件40a2環繞閘板容納單元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，並最終防止顆粒粘附在排氣腔室8的內壁上。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。
[0058]當基板保持器升高至它的上部位置時，如圖1中所示，排氣傳導性將在排氣通路401中充分高於在排氣通路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)。當兩個排氣傳導性相互並聯連接時，組合的傳導性是這些排氣傳導性的總和。因此，只要一個排氣傳導性充分高於其它排氣傳導性，該更低傳導性就能夠忽略。當使用排氣通路401或403的結構時，排氣傳導性能夠根據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)來調節。
[0059]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，排氣傳導性在排氣通路401中高於在排氣通路403中，例如如圖2中所示。因此，從惰性氣體引入系統15或反應氣體引入系統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的排氣傳導性並不受到打開/關閉基板閘板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的主排氣通路形成於並不受到打開/關閉基板閘板19的操作影響的位置處，因此當打開/關閉基板閘板19時，從真空腔室2中的處理空間至排氣腔室8的排氣傳導性保持相同。這能夠使得真空腔室2內的處理空間中的氣體壓力穩定，該氣體壓力在打開/關閉基板閘板19時影響等離子體的產生。因此，即使當基板閘板19打開/關閉時，也能夠抑制從真空腔室2中的處理空間至排氣腔室8的排氣傳導性變化，以便穩定真空腔室2中的壓力，從而沉積具有高質量的薄膜。
[0060]往回參考圖1，下面將介紹濺射設備I的整個結構。當從濺射表面看時，用於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，並能夠通過磁體保持器旋轉機構(未示出)而旋轉。為了均勻腐蝕靶4，磁體13在放電過程中旋轉。
[0061]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於基板10在其中心點處的法線偏移預定距離的位置處。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。
[0062]儘管在該實施例中，圖1中所示的濺射設備I包括DC電源，但是本發明並不局限於此，且濺射設備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。
[0063]靶保持器6通過絕緣體34而與處於地電勢的真空腔室2絕緣，並由金屬例如Cu來製造，因此，它在供給DC或RF電時用作電極。應當知道，靶保持器6包括形成於其中的水槽道(未示出)，並能夠通過由水管(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。
[0064]插入在靶4和靶保持器6之間的背板5由金屬例如Cu來製造，並保持該靶4。
[0065] 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，用於設定關閉狀態或打開狀態，在該關閉狀態中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙被屏蔽，在該打開狀態中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙被打開。
[0066]還有，靶閘板14提供有用於驅動它的靶閘板驅動機構33。相對的屏蔽件40c相對於靶閘板14布置在基板側。相對屏蔽件40c在它朝向靶保持器6的部分中有開口孔。
[0067]環形屏蔽部件(下文中將稱為「蓋環21」)布置在基板10的安裝部分的外邊緣(外周邊部分)上並在基板保持器7的表面上。蓋環21防止濺射顆粒粘附在布置於基板保持器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21覆蓋的上表面，還包括基板10的側表面和下表面。基板保持器7提供有基板保持器驅動機構31，用於升高/降低它或者使它以預定速度旋轉。基板保持器驅動機構31能夠升高/降低基板保持器7，以使得它朝著基板閘板19升高至關閉狀態，或者沿離開基板閘板19的方向降低。
[0068]基板閘板19布置在基板10附近並在基板保持器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。基板閘板驅動機構32使得基板閘板支承部件20旋轉和平移，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(關閉狀態)。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，當基板閘板驅動機構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)之間的間隙後退時，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)。基板閘板驅動機構32打開/關閉基板閘板19，以便設定關閉狀態或打開狀態，在該關閉狀態中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙被屏蔽，在該打開狀態中，在基板保持器7和靶保持器6之間的間隙打開。基板閘板19在打開狀態中容納於閘板容納單元23中。為了減小設備面積，閘板容納單元23 (基板閘板1 9後退至該閘板容納單元23中)優選是足夠小，以便插入在排氣通路中的導管內直至用於高真空排氣的渦輪分子泵48，如圖1中所示。
[0069]基板閘板19由不鏽鋼或鋁合金來製造。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製造。微小凸起和凹口通過吹制(例如噴砂)而形成於屏蔽件的表面的、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，從而減少可能由於剝落而產生的顆粒數目。應當知道，不僅吹制，而且例如金屬噴射處理可以用於在基板閘板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於單獨吹砂，但是提供了這樣的優點，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力而防止濺射薄膜的剝落。
[0070]下面將參考圖5和6詳細介紹蓋環21和基板閘板19的形狀。圖5是示意表示與蓋環21相對的基板閘板19的視圖。環形肋(凸起19a)形成於基板閘板19上，以便朝著蓋環21延伸。圖6是示意表示與基板閘板19相對的蓋環21的視圖。環形肋形成於蓋環21上，以便朝著基板閘板19延伸。這樣，蓋環21有環形形狀，並包括在它的、與基板閘板19相對的表面上形成的同心肋(凸起21a和21b)。
[0071]當基板保持器7通過基板保持器驅動機構31而升高至它的上部位置時，凸起19a以非接觸狀態與凸起21a和21b接合。也可選擇，當基板閘板19通過基板閘板驅動機構32而降低至它的下部位置時，凸起19a以非接觸狀態與凸起21a和21b接合。在這種情況下，凸起19a以非接觸狀態裝配至由多個凸起21a和21b形成的凹口內。
[0072]圖7是用於操作圖1中所示的濺射設備I的主控制單元100的方框圖。主控制單元100與用於供給濺射放電功率的電源12、惰性氣體引入系統15、反應氣體引入系統17、基板保持器驅動機構31、基板閘板驅動機構32、靶閘板驅動機構33、壓力計41和閘閥42電連接，並能夠管理和控制濺射設備I的操作(後面將介紹)。
[0073]應當知道，內置於主控制單元100中的儲存裝置63儲存控制程序，用於執行例如根據該實施例通過調節和預濺射來在基板上沉積薄膜的方法。控制程序例如通過掩模ROM來執行。也可選擇，控制程序能夠通過外部記錄介質或網絡而安裝在通過例如硬碟驅動器(HDD)來實施的儲存裝置63上。
[0074]圖8是用於解釋濺射設備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通過基板保持器驅動機構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能夠用於有效進行排氣處理，即使在裝載/卸載基板所需的較短時間中。
[0075]應當知道，根據本發明實施例的濺射設備I用於製造電子裝置的方法中，該電子裝置例如半導體存儲器、DRAM、SRAM、非易失性的存儲器、MRAM、算術元件、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。
[0076]圖9是表示快閃記憶體疊置薄膜沉積設備(下文中也簡稱為「疊置薄膜沉積設備」)的示意結構的視圖，該 快閃記憶體疊置薄膜沉積設備作為包括根據該實施例的濺射設備I的真空薄膜沉積設備的實例。在圖9中所示的疊置薄膜沉積設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。
[0077]下面將介紹圖9中所示的疊置薄膜沉積設備的操作。首先，要處理的基板(矽晶片)設置在裝載鎖定腔室911中，該裝載鎖定腔室911用於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。然後，真空輸送機器人912用於將要處理的基板裝載至真空輸送腔室910內，該真空輸送腔室910保持在lxlO_6Pa或更小的真空度，並將它輸送至合適的真空處理腔室中。
[0078]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，然後輸送至第一 PVD (濺射)腔室914中，以便在它上面沉積15nm厚度的Al2O3薄膜。然後，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。最後，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束後，要處理的基板返回至裝載鎖定腔室911中，且幹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911上卸載。
[0079]在根據該實施例的疊置薄膜沉積設備中，真空處理腔室具有lxlO_6Pa或更小的真空度。在該實施例中，磁控管濺射方法用於沉積Al2O3薄膜和TiN薄膜。
[0080]圖10是表示處理電子裝置產品的順序的流程圖，該流程圖與使用根據本發明實施例的濺射設備I來製造電子裝置的方法相關聯。應當知道，在作為實例的情況中，Ti用作布置於濺射設備I中的靶4，氬氣用作惰性氣體，而氮氣用作反應氣體。
[0081]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定壓力。當在真空腔室2中的壓力達到預定壓力時，在步驟S2中，靶清潔開始，同時靶閘板14和基板閘板19保持關閉。靶清潔的意思是用於除去粘附在靶表面上的雜質和氧化物的濺射。靶清潔通過設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21形成迷宮式密封。通過這樣的設定，能夠防止濺射顆粒粘附在基板保持器的基板安裝表面上。應當知道，靶清潔可以在基板置於基板保持器上時進行。
[0082]在步驟S3中，主控制單元100根據由輸入裝置(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。
[0083]當在步驟S3中發出沉積開始指令時，在步驟S4中進行調節。調節的意思是進行放電以便使沉積特性穩定的處理，這樣，靶進行濺射，以便使得濺射顆粒粘附在例如腔室的內壁上。
[0084]下面將更詳細地介紹調節。圖11是表示使用濺射設備I進行調節的處理過程的表格。更具體地說，圖11表示了步驟號、對於各種處理花費的時間(設定時間)、靶閘板的位置(它的打開/關閉狀態)、基板閘板的位置(它的打開/關閉狀態)、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，並由主控制單元100連續執行。
[0085]下面將參考圖11介紹用於沉積的處理過程。首先，進行氣體峰值形成(步驟S1101)。通過該處理，在腔室中的壓力升高，以便設定這樣的狀態，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。對於要設定該狀態的條件，靶閘板14和基板閘板19關閉，並不引入氮氣,且氬氣流速為400sccm。氬氣流速優選是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。
[0086]進行等離子體點火處理(步驟S1102)。1000W的DC電供給Ti靶，同時閘板位置和氣體條件保持相同，以便產生等離子體(等離子體點火)。採用當前氣體條件能夠防止等離子體產生故障，該等離子體產生故障在低壓下更可能出現。
[0087]進行預濺射(步驟S1103)。在預濺射中，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並不損失等離子體的情況下保持放電。
[0088]進行調節I (步驟S1104)。在調節I中，祀閘板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壁的腔室內壁上，從而使得屏蔽件內壁由低應力薄膜來覆蓋。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品特性。
[0089]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，IS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，氬氣流速優選是比在調節2處理(步驟S1108，後面將介紹)中更高，且例如為IOOsccm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節2處理(步驟S1108，後面將介紹)中引入氮氣而使用反應濺射方法來沉積。[0090]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，以便產生等離子體(等離子體點火)。採用當前氣體條件能夠防止等離子體產生故障，該等離子體產生故障在低壓下更可能出現。
[0091]進行預濺射(步驟S1107)。在預濺射中，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並不損失等離子體的情況下保持放電。
[0092]進行調節2 (步驟SI 108)。在調節2中，祀閘板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保持關閉在相同位置。通過該操作，從Ti靶濺射的顆粒與用作反應氣體的氮氣反應，因此，氮化物薄膜粘附在包括屏蔽件內壁的腔室內壁上，從而在轉換至下一個基板沉積處理時抑制腔室中的氣體狀態的快速變化。通過抑制在腔室中的氣體狀態的快速變化，在下一個基板沉積處理中從開始就能夠穩定地沉積薄膜，從而在製造裝置時明顯提高穩定性。
[0093]將各上述處理過程花費的時間設定為最佳值。在該實施例中，第一氣體峰值形成處理(步驟S1101)進行0.1秒，等離子體點火處理(步驟S1102)進行2秒，預濺射處理(步驟S1103)進行5秒，調節I處理(步驟S1104)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，第二預濺射處理進行5秒，且調節2處理(步驟S1108)進行180秒。
[0094]應當知道，第二氣體峰值形成處理(步驟S1105)以及隨後的等離子體點火處理(步驟S1106)和預濺射處理(步驟S1107)也能夠省略。這在縮短調節時間方面很合適。不過，當作為氬氣放電的調節I處理(步驟S1104)後面緊接著添加氮氣時的調節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，因此，由於與等離子體過渡狀態相關的因素，顆粒數目可能增加。在這種情況下，在調節I處理(步驟S1104)和調節2處理(步驟SI 108)之間插入的處理(步驟SI 105、SI 106和SI 107)(該處理包括暫時停止放電以便更換氣體)能夠在調節過程中進一步抑制等離子體特性的快速變化，從而降低產生顆粒的危險。
[0095]作為反應濺射的調節2 (步驟S1108)的條件合適地設置為與在基板上沉積的這些條件幾乎相同(後面將介紹)。將調節2(步驟S1108)的條件設置為與在產品製造處理中在基板上沉積的條件幾乎相同能夠在產品製造處理中以較高再現性穩定地在基板上沉積薄膜。
[0096]往回參考圖10，包括在基板上沉積處理的步驟S5在調節(步驟S4)後進行。下面將參考圖10介紹用於沉積處理的過程(它構成步驟S5)。
[0097]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(任意一個都未示出)將基板10裝載至真空腔室2內，並使它布置在基板保持器7的基板安裝表面上。基板保持器7升高至沉積位置，同時基板置於該基板保持器7上。
[0098]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保持關閉，氬氣以例如200sccm的流速引入,氮氣以例如IOsccm的流速引入。應當知道，從容易開始放電的觀點來看，優選是引入的氬氣量大於要在沉積處理(步驟S506，後面將介紹)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0.1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。
[0099]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。
[0100]進行預濺射(步驟S504)。在預濺射處理(步驟S504)中，靶閘板14和基板閘板19保持關閉，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。預濺射處理(步驟S504)花費的時間只需要足以準備下一個短調節處理，例如為5秒。
[0101]進行短調節(步驟S505)。在短調節處理(步驟S505)中，靶閘板14打開。基板閘板19保持關閉，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。在該短調節處理中，氮化鈦薄膜沉積在例如屏蔽件內壁上，因此就在基板上沉積的下一個處理(步驟S506)中在穩定大氣中沉積來說產生有利效果。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。應當知道，因為大氣已經在前面的調節處理(步驟S4)中進行調節，因此短調節處理(步驟S505)花費的時間能夠比前面的調節I處理(步驟SI 104)和調節2處理(步驟S1108)更短，並例如能夠 為大約5至30秒。
[0102]當氬氣和氮氣以及DC電的條件保持與在短調節處理(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(由屏蔽件和靶包圍並充滿等離子體的空間)的排氣傳導性更少受到基板閘板19打開/關閉的影響。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從關閉狀態變化成打開狀態時閘板容納單元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)，能夠抑制由於在處理空間內的壓力波動而引起的等離子體特性的波動。當由於處理空間內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定地開始。特別是，當邊界特性最重要時(例如當在門疊置的製造中門電極沉積在門絕緣薄膜上時的情況)，上述結構大大提高了要製造的裝置的特性以及在製造該裝置時的穩定性。
[0103]在停止向靶4供電以便結束在基板上的沉積處理(步驟S506中)之後，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(都未示出)卸載基板10。
[0104]主控制單元100判斷調節需求(步驟S6)。在調節需求判斷處理(步驟S6)中，主控制單元100根據儲存在儲存裝置63中的判斷條件來判斷是否需要調節。當主控制單元100在步驟S6中判斷需要調節時，處理返回步驟S4，其中再次進行調節(步驟S4)。另一方面，當主控制單元100在步驟S6中判斷不需要調節時，處理前進至在步驟S7中的下一個結束判斷處理。在步驟S7中根據結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備而判斷處理是否將結束。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，繼續進行上述一系列處理，直到在預定數目的產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品基板上。
[0105]下面將介紹在調節需求判斷處理(步驟S6)中怎樣判斷是否要開始調節的實例。在連續處理之後，可能由於例如產品等候時間而產生等待時間。當產生與界限值(在該界限值處，根據儲存在儲存裝置63中的判斷條件確定需要進行調節)相對應的等待時間時，主控制單元100確定需要進行調節，並再次進行調節處理(步驟S4)。通過這種調節處理，在粘附於屏蔽件內表面上的高應力薄膜(例如TiN)上的表面能夠由低應力薄膜(例如Ti)來覆蓋。當TiN連續粘附在屏蔽件上時，TiN薄膜將剝落並產生顆粒，因為它的應力較高，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。
[0106]Ti薄膜具有對於TiN薄膜的良好粘附強度，因此產生防止TiN薄膜剝落的效果(覆蓋塗覆效果)。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。在根據本發明實施例的濺射設備I中，基板閘板19和蓋環21形成迷宮式密封，因此，調節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。在該調節處理之後，再次進行在步驟S5中的沉積處理(步驟S501-S507)。
[0107]如上所述，進行調節，然後重複用於處理產品的過程，直到靶的壽命結束。當這樣操作時進行維護，其中，更換屏蔽件和靶，並重複初始靶清潔處理和隨後的處理。
[0108]通過上述處理過程，能夠製造電子裝置，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。儘管在該實施例中給出了當靶的壽命結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，儘管在這裡給出的實施例中當產 生等待時間時開始調節，但是調節開始條件(調節需求判斷條件)並不局限於上述實例。
[0109]圖12是用於解釋示例調節開始條件(調節需求判斷條件)的表。開始調節的判斷條件包括處理基板的總數、處理批量的總數、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、等待時間以及由於例如要處理的電子裝置的變化而引起的沉積條件變化。
[0110]在處理各批次(所述批次是為了方便製造處理管理而設定的一組基板，且通常25個基板分組成一批)結束後的時間能夠設定為調節開始正時。當有多個批次要處理(處理批次)時，處理批量的總數設定為判斷條件，因此，在處理一定總數的批次結束後的時間能夠設定為調節開始正時(調節開始條件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(不同於與批量相關的條件)時，處理的中斷能夠確定為調節開始正時(調節開始條件2、4、6、8、10和12)。
[0111]根據處理基板的總數來判斷調節需求的方法(1201)的優點在於即使當構成各批的基板數目變化時也能夠使得調節間隔保持恆定。根據處理批量的總數來判斷調節需求的方法(1202)的優點在於當根據批量數目進行處理管理時能夠預計調節周期。
[0112]根據由沉積設備沉積的薄膜總厚度來判斷調節需求的方法(1203)的優點在於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節。根據靶的積分功率來判斷調節需求的方法(1204)的優點在於當靶表面在沉積處理中變化時能夠在合適的正時進行調節。根據每個屏蔽件的積分功率來判斷調節需求的方法(1205)的優點在於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節。當沉積特性可能由於在等待時間中在沉積腔室內的殘餘氣體濃度或溫度變化而退化時，根據等待時間來判斷調節需求的方法(1206)使得沉積特性穩定在良好的狀態中。利用在基板上的沉積條件(產品製造條件)變化作為判斷條件來判斷調節需求的方法(1207)即使當沉積條件變化時也能夠在基板上穩定地沉積薄膜。當沉積條件變化時，屏蔽件內壁表面或靶表面的狀態變化。這些變化導致例如氣體組分或電特性波動(由於與例如屏蔽件內壁表面和靶表面的吸氣(gettering)性能相關的因素)，從而導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(產品製造條件)變化作為判斷條件來判斷調節需求的方法(1207)抑制了這種缺陷。
[0113]當製造處理對於各批進行管理時(調節開始條件1、3、5、7、9和11)，在批量處理之後進行調節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節的方法的優點在於調節能夠在正確的正時來進行(調節開始條件2、4、6、8、10和12)。當沉積條件的變化設定為判斷條件時，調節在批量處理之前進行(調節開始條件13)。[0114]圖13是表示當利用根據本發明實施例的濺射設備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目的結果的曲線圖。橫坐標表示測量日，縱坐標表示具有0.09 μ m或更大尺寸並在具有300mm直徑的矽基板上觀察到的顆粒數目。顆粒數目利用可由KLA-Tencor，Inc獲得的表面檢查設備稱為「SP2」 (商標名)來測量。該數據表示顆粒數目能夠在相當長的時間內(如16天)令人滿意地保持為非常小(每基板例如10或更小)。
[0115](變化形式)
[0116]圖14是根據本發明實施例的濺射設備的變化形式的示意圖。因為根據該變化形式的濺射設備I基本上具有與圖1中所示的濺射設備I相同的結構，因此相同參考標號表示相同構成部件，且不再對它們詳細說明。在根據該變化形式的濺射設備I中，排氣通路(第一排氣通路)405形成於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性恆定。還有，相對屏蔽件40c的排氣通路405有迷宮式結構。
[0117]圖15是用於解釋閘板容納單元和屏蔽件能夠怎樣安裝在濺射設備上的視圖。因為圖15中所示的濺射設備基本上具有與圖1中所示的濺射設備I相同的結構，因此相同參考標號表示相同構成部件，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，並通過柱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生太多顆粒。通過防止顆粒在腔室中產生，薄膜沉積在布置於基板保持器7的基板安裝部分27上的基板10的表面上，從而在製造電子裝置時提高產品產量。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備的運行率，從而提高了產品製造效率。
[0118]而且，可以提供用於將反應氣體(例如氧氣或氮氣)引入閘板容納單元23中的反應氣體引入系統17。圖16是用於解釋根據本發明將反應氣體引入閘板容納單元23中的結構的放大圖。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的外部引向內部，並通過形成於閘板容納單元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的內部。應當知道，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)。由於直徑差而形成於氣體引入管161和開口部分162之間的間隙為大約0.5mm，該間隙充分小於閘板容納單元23的高度163 (也就是33mm)。因為氣體流過具有高傳導性(高氣體可流動性)的流動槽道，因此希望設置成使得從閘板容納單元23至處理空間的傳導性充分高於在氣體引入管161和開口部分162之間的間隙的傳導性(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。當使用反應氣體時，通過可靠引入氣體來穩定沉積特性的效果特別明顯。還希望當基板閘板19處於後退狀態時閘板容納單元23的氣體引入開口部分162的位置設置在它的位置的相對側上，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氣體引入系統(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汙染基板。用於供給反應氣體的反應氣體供給設備(氣缸)18與反應氣體引入系統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)的傳導性調節部件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中所示。在本例中，氣體引入開口部分162的直徑優選是充分大於氣體引入管161的直徑，例如12mm或更大，且開口部分(傳導性調節部件166的氣體引入管將插入該開口部分中)的直徑優選是稍微大於氣體引入管161的外徑，例如7mm或更大。對於安裝閘板容納單元23的方 法，首先，閘板容納單元23螺紋連接至柱24內，同時氣體引入管161插入形成於閘板容納單元23中的氣體引入開口部分162內，且傳導性調節部件166布置成覆蓋氣體引入管161。然後，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於柱24中，以便將氣體引入真空腔室23中。在這種情況下，並不總是需要布置氣體引入管161。通過這種結構，部件的數目能夠減少，從而方便維護操作。
[0119]還有，通孔29可以形成於閘板容納單元23中，以便與作為排氣裝置的渦輪分子泵48連通。圖17是用於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的內部，因此能夠防止濺射顆粒阻塞通孔29。還有，這樣的結構能夠高效排出在閘板容納單元23中保留的殘餘氣體。儘管在該實施例中通孔29形成於閘板容納單元23的框架體23b的底表面中，但是它可以形成於閘板容納單元23的側表面或上表面側。還有，當通孔29形成於閘板容納單元23中時，它可以有可打開/關閉的結構，例如通過布置閘閥。這樣的結構能夠實現在閘板容納單元23中的殘餘氣體的排氣以及在沉積中的穩定排氣。
[0120]而且，用於測量真空腔室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。在例如另外根據由測量裝置181獲得的測量結果來調節氣體流速的同時進行沉積或調節能夠獲得具有更高可再現性的沉積方法。這種調節可以在主控制單元100的控制下進行。圖18是用於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，並局部置於腔室外部。由測量裝置181獲得的測量結果的信息從測量裝置輸入/輸出口(未示出)發送給主控制單元100。因為濺射顆粒幾乎不能夠到達閘板容納單元23的內部，因此能夠防止濺射顆粒阻塞測量裝置181。
[0121]儘管在上述實施例中屏蔽部件環繞閘板容納單元23的整個開口部分而形成，但是本發明並不局限於此，屏蔽部件可以至少局部環繞閘板容納單元23的開口形成(例如，屏蔽部件可以置於閘板容納單元23的開口部分的上部部分中)。還有，儘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。
[0122]而且，儘管在上述實施例中只使用一個靶保持器(陰極)6，但是本發明並不局限於此，可以使用兩個或更多靶保持器。
[0123]本發明並不局限於上述實施例，在本發明的精神和範圍內能夠進行多種變化和改變。因此，下面的權利要求將向公眾報告本發明的範圍。
[0124]本 申請要求日本專利申請N0.2010-072126的優先權，該日本專利申請N0.2010-072126的申請日為2010年3月26日，該文獻整個被本文參引。
【權利要求】
1.一種濺射設備，該濺射設備包括: 處理腔室(2)，該處理腔室設置成進行沉積處理； 基板保持器(7)，該基板保持器布置在所述處理腔室中，並設置成將基板布置於該基板保持器上； 靶保持器(6)，該靶保持器布置在所述處理腔室中； 閘板(19)，該閘板能夠運動成採取屏蔽狀態和後退狀態中的一個，在該屏蔽狀態中，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，在該後退狀態中，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後退； 驅動裝置(32)，用於驅動所述閘板； 閘板容納單元(23)，該閘板容納單元有開口部分(303)，閘板將通過該開口部分伸出至該處理腔室並從該處理腔室後退，且構造成容納處於後退狀態的所述閘板；以及 氣體引入管(161)構造成將氣體引入處理腔室中； 其中，該氣體引入管布置成使得氣體引入閘板容納單元且從該氣體引入管引入閘板容納單元的氣體通過閘板容納單元的開口部分引入至該處理腔室。
2.根據權利要求1所述的濺射設備，其中:氣體引入管布置在所述閘板容納單元的開口部分的相對側上。
3.根據權利要求1所述的濺射設備，還包括構造成用於測量所述處理腔室中的壓力的測量裝置(181)，該測量裝置布置在所述閘板容納單元中。
4.根據權利要求1所述的濺射設備，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於所述基板保持器的基板安裝位置偏離的位置處，並大致與所述基板保持器相對，所述相對屏蔽件包括形成於該相對屏蔽件中的第一排氣通路，以便與排氣口連通。
5.根據權利要求4所述的濺射設備，其中:所述第一排氣通路有迷宮形形狀。
6.根據權利要求1所述的濺射設備，其中:所述閘板容納單元和所述屏蔽部件相互形成一體。
7.根據權利要求1所述的濺射設備，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。
8.根據權利要求1所述的濺射設備，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於所述基板保持器的基板安裝位置偏離的位置處，並大致與所述基板保持器相對，柱形的第一屏蔽部件(40a)形成在該處理腔室的側壁中，第二屏蔽件(40b)和第三屏蔽件(22)形成在開口部分下面的位置處； 第一排氣通路(401)形成於第一屏蔽件(40al)和第二屏蔽件(40b)之間； 第二排氣通路(403)形成於第一屏蔽件(40a2)和第三屏蔽件(22)之間； 第一排氣通路的排氣傳導性高於第二排氣通路的排氣傳導性。
9.根據權利要求1所述的濺射設備，其中:當基板閘板處於後退狀態時閘板容納單元的氣體引入開口部分(162)的位置在它的位置的相對側上。
10.根據權利要求9所述的濺射設備，其中:從閘板容納單元至離子體的空間的排氣傳導性高於氣體引入管和氣體引入開口部分的間隙的排氣傳導性，離子體的空間由在處理腔室中的屏蔽件和靶包圍。
11.根據權利要求9所述的濺射設備，其中:間隙形成於氣體引入管和氣體引入開口部分之間； 氣體引入管和氣體引入開口部分布置在閘板容納單元中以便該間隙的距離小於閘板容納單元的尺寸。
12.根據權利要求9所述的濺射設備，其中:閘板容納單元由蓋板(23a)和框架體(23b)形成，氣體引入開口部分布置在框架體中以便在氣體引入管之間形成間隙，且該間隙的距離小於蓋板和框架體之間的距離。
【文檔編號】C23C14/35GK103924206SQ201410187146
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2010年12月8日 優先權日:2010年3月26日
【發明者】山口述夫, 真下公子, 長澤慎也 申請人:佳能安內華股份有限公司