一种溅射设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种溅射设备，包括处理腔室、基板保持器、靶保持器、闸板、驱动装置、闸板容纳单元以及将气体引入处理腔室中的气体引入管；气体引入管布置成使得气体引入闸板容纳单元且从气体引入管引入闸板容纳单元的气体通过闸板容纳单元的开口部分引入至处理腔室。闸板能够运动成采取屏蔽状态和后退状态中的一个，在该屏蔽状态中，闸板屏蔽在基板保持器和靶保持器之间的间隙，在该后退状态中，闸板从在基板保持器和靶保持器之间的间隙后退。闸板容纳单元有开口部分，闸板将通过开口部分伸出至处理腔室并从处理腔室后退，且构造成容纳处于后退状态的闸板。它防止沉积薄膜粘附在排气腔室上，且抑制颗粒的产生。
【专利说明】一种溅射设备
[0001]本申请是名称为“溅射设备和制造电子装置的方法”、国际申请日为2010年12月8日、国际申请号为PCT/JP2010/007140、国家申请号为201080065780.8的发明专利申请的
分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种用于在制造电子装置(例如磁存储介质、半导体装置或显示装置)的处理中沉积材料的溅射设备以及一种使用溅射设备来制造电子装置的方法。
【背景技术】
[0003]随着半导体元件的小型化，对于沉积特性的要求变得更严格。例如，门绝缘薄膜需要有非常小的厚度。还有，例如形成于非常薄的绝缘薄膜上的薄电极薄膜需要稳定地沉积。而且，由于关注到由在各薄膜或 在薄膜之间的交界面处的杂质(例如碳)对元件性能产生不利影响，因此需要更低的杂质水平。
[0004]用作一种沉积方法的溅射方法能够沉积高质量薄膜，因为它使用不包含杂质例如碳的材料，与CVD方法不同。溅射方法还在避免由副产品和未使用材料产生的问题或难题(例如消除有毒物质的处理)方面很有利，因为该方法并不使用有毒的有机金属材料，与CVD方法不同。
[0005]在基板例如硅(下文中简称为“基板”)上沉积薄膜的溅射方法中，在抽至真空的真空腔室中的靶保持器保持称为靶的蒸气沉积源，该靶由要沉积在基板上的材料来制造。在真空腔室中的基板保持器支承基板。气体例如Ar引入真空腔室中，并向靶施加高电压，从而产生等离子体。在溅射方法中，靶材料利用靶通过在放电等离子体中的带电颗粒来溅射的现象而沉积在基板上，该基板由基板保持器支承。通常，在等离子体中的正离子撞上具有负电势的靶，因此从靶材料中溅射原子和分子。这些原子和分子将在下文中通常称为溅射颗粒。这些溅射颗粒粘附在基板上，以便在基板上形成包含靶材料的薄膜。
[0006]在溅射设备中，能够打开和关闭的屏蔽板(称为闸板)通常布置在靶和基板之间。这些闸板用于控制沉积开始的正时，以便直到真空腔室中的等离子体状态变稳定才开始沉积处理。也就是，在向靶施加高电压而产生等离子体时开始直到等离子体变稳定的期间，闸板保持关闭，以便并不在基板上沉积薄膜。在等离子体变稳定之后，闸板打开，以便开始沉积。当这样利用闸板来控制沉积的开始时，薄膜能够利用稳定的等离子体而高度可控地沉积在基板上，从而沉积具有高质量的薄膜。
[0007]在PTLl中公开的等离子体处理设备包括布置在真空腔室中的晶片保持器、运动闸板和闸板容纳单元。晶片保持器包括:板，晶片布置在该板上；以及多个晶片提升销。运动闸板平行于晶片运动。闸板容纳单元在晶片通过等离子体进行处理时容纳运动闸板。
[0008]引用文献列表
[0009]专利文献
[0010]PTLl:日本专利公开 N0.2004-193360
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]不过，在PTLl所述的普通等离子体处理设备中，薄膜粘附在真空腔室的内壁或者闸板容纳单元的内壁上，并产生颗粒。
[0013]解决问题的方案
[0014] 本发明考虑到上述问题，且本发明的目的是提供一种抑制在腔室中的颗粒产生的沉积技术。
[0015]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种溅射设备，该溅射设备包括:处理腔室，该处理腔室设置成进行沉积处理；排气腔室，该排气腔室通过排气口而与处理腔室连接；排气装置，该排气装置与排气腔室连接，并通过排气腔室来对处理腔室抽真空；基板保持器，该基板保持器布置在处理腔室中，并设置成将基板布置于其上；靶保持器，该靶保持器布置在处理腔室中；闸板，该闸板能够运动成采取屏蔽状态和后退状态中的一个，在该屏蔽状态中，闸板屏蔽在基板保持器和靶保持器之间的间隙，在该后退状态中，闸板从在基板保持器和靶保持器之间的间隙后退；驱动装置，用于驱动闸板，以便使得该闸板设定在屏蔽状态和后退状态中的一个；闸板容纳单元，该闸板容纳单元可拆卸地布置在排气腔室内，并容纳处于后退状态的闸板；以及屏蔽部件，该屏蔽部件至少局部覆盖排气腔室的排气口，并至少局部环绕闸板容纳单元的开口部分形成。
[0016]根据本发明的另一方面，提供了一种使用溅射设备制造电子装置的方法，该溅射设备包括:处理腔室，该处理腔室设置成进行沉积处理；排气腔室，该排气腔室通过排气口而与处理腔室连接；排气装置，该排气装置与排气腔室连接，并通过排气腔室来对处理腔室抽真空；基板保持器，该基板保持器布置在处理腔室中，并设置成将基板布置于其上；靶保持器，该靶保持器布置在处理腔室中；闸板，该闸板能够运动成采取屏蔽状态和后退状态中的一个，在该屏蔽状态中，闸板屏蔽在基板保持器和靶保持器之间的间隙，在该后退状态中，闸板从在基板保持器和靶保持器之间的间隙后退；驱动装置，用于驱动闸板，以便使得该闸板设定在屏蔽状态和后退状态中的一个；闸板容纳单元，该闸板容纳单元可拆卸地布置在排气腔室内，并容纳处于后退状态的闸板；以及屏蔽部件，该屏蔽部件至少局部覆盖排气腔室的排气口，并至少局部环绕闸板容纳单元的开口部分而形成；该方法包括:第一步骤，即通过驱动装置来使得闸板设定在屏蔽状态；第二步骤，即当闸板保持在屏蔽状态中时通过溅射保持在靶保持器上的靶来沉积薄膜；以及第三步骤，即通过驱动装置来使得闸板设定在后退状态中，并溅射该靶以便在布置于基板保持器上的基板上沉积薄膜。
[0017]发明的有利效果
[0018]根据本发明，闸板容纳单元和屏蔽件与排气腔室分开地提供，以便防止薄膜粘附在排气腔室上，从而能够抑制在腔室中的颗粒产生。还有，闸板容纳单元布置在排气腔室中，从而能够在闸板打开/关闭操作时抑制排气传导性的快速变化。
[0019]通过下面结合附图的说明，将清楚本发明的其它特征和优点，在全部附图中，相同符号表不相同或类似部件。
【专利附图】
【附图说明】[0020]包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图表示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0021] 图1是根据本发明实施例的溅射设备的示意图；
[0022]图2是用于解释图1中的排气腔室的细节的放大图；
[0023]图3是沿图2中的线1-1的剖视图；
[0024]图4是沿图2中的线I1-1I的剖视图；
[0025]图5是不意表不基板闸板19的视图；
[0026]图6是示意表示盖环21的视图；
[0027]图7是用于操作溅射设备的主控制单元的方框图；
[0028]图8是用于解释溅射设备在装载/卸载基板时的操作的示意图；
[0029]图9是表示闪存叠置薄膜沉积设备的示意结构的视图，该闪存叠置薄膜沉积设备作为包括根据本发明实施例的溅射设备的真空薄膜沉积设备的实例；
[0030]图10是表示使用根据本发明实施例的溅射设备来处理电子装置产品的顺序的流程图；
[0031]图11是表示使用根据本发明实施例的溅射设备来用于调节的处理过程的表；
[0032]图12是用于解释示例调节开始状态的表；
[0033]图13是表示当使用根据本发明实施例的溅射设备来执行图10中所示的处理时一天一次地测量粘附在基板上的颗粒数目的结果的曲线图；
[0034]图14是根据本发明实施例的溅射设备的变化形式的示意图；
[0035]图15是用于解释根据本发明的闸板容纳单元和屏蔽件能够怎样安装在溅射设备上的视图；
[0036]图16是用于解释根据本发明的闸板容纳单元23的另一实施例的视图；
[0037]图17是用于解释根据本发明的闸板容纳单元23的还一实施例的视图；以及
[0038]图18是用于解释根据本发明的闸板容纳单元23的还一实施例的视图。
【具体实施方式】
[0039]下面将参考附图详细介绍本发明的示例优选实施例。不过，在这些实施例中所述的构成部件只是提供实例，因此本发明的技术范围由权利要求的范围来确定，而并不由下面各实施例来限定。
[0040]下面将参考图1介绍溅射设备I的整个结构。图1是根据本发明实施例的溅射设备I的示意图。尽管溅射设备将作为在该实施例中的溅射设备的实例，但是本发明的范围并不局限于该实例，还能够用于例如CVD和PVD设备。
[0041]溅射设备I包括:真空腔室2，该真空腔室2能够抽至真空；排气腔室8，该排气腔室8布置在真空腔室2附近并接通真空腔室2和排气口 301 (见图3);以及排气装置，该排气装置通过排气腔室8来使得真空腔室2抽真空。应当知道，排气装置包括涡轮分子泵48。还有干燥泵49与排气装置的涡轮分子泵48连接。应当知道，排气装置布置在排气腔室8下面，以便减小整个设备的占地面积(由整个设备占据的面积)。
[0042]通过背板5来保持靶4的靶保持器6布置在真空腔室2中。靶保持器6布置在相对于基板保持器7的基板安装位置偏离的位置处。靶闸板14布置在靶保持器6附近，以便覆盖它。靶闸板14有旋转闸板结构。靶闸板14用作屏蔽部件，用于设定关闭状态(屏蔽状态)或打开状态(后退状态)，在该关闭状态中，在基板保持器7和靶保持器6之间的间隙被屏蔽，在该打开状态中，在基板保持器7和靶保持器6之间的间隙打开。靶闸板14提供有用于打开/关闭它的靶闸板驱动机构33。
[0043]真空腔室2还包括:基板保持器7，基板布置在该基板保持器7上；基板闸板19，该基板闸板19布置在基板保持器7和靶保持器6之间；以及基板闸板驱动机构32，该基板闸板驱动机构32打开/关闭基板闸板19。应当知道，基板闸板19布置在基板保持器7附近，并用作屏蔽部件，用于设定关闭状态或打开状态，在该关闭状态中，在基板保持器7和靶保持器6之间的间隙被屏蔽，在该打开状态中，在基板保持器7和靶保持器6之间的间隙打开。
[0044]真空腔室2还包括:惰性气体引入系统15，用于将惰性气体(例如氩气)引入真空腔室2中；反应气体引入系统17，用于将反应气体(例如氧气或氮气)引入真空腔室2中；以及压力计(未示出)，用于测量真空腔室2中的压力。
[0045]用于供给惰性气体的惰性气体供给装置(气缸)16与惰性气体引入系统15连接。惰性气体引入系统15例如包括:用于引入惰性气体的管、用于控制惰性气体的流速的质量流量控制器、用于切断或开始气体流动的多个阀、以及减压阀和过滤器(当需要时)。通过这种结构，惰性气体引入系统15能够以由控制装置(未示出)指示的流速来稳定地供给惰性气体。惰性气体从惰性气体供给装置16供给，通过惰性气体引入系统15来进行流量控制，然后引入至靶4附近。
[0046]用于供给反应气体的反应气体供给装置(气缸)18与反应气体引入系统17连接。反应气体引入系统17例如包括:用于引入反应气体的管、用于控制反应气体的流速的质量流量控制器、用于切 断或开始气体流动的多个阀、以及减压阀和过滤器(当需要时)。通过这种结构，反应气体引入系统17能够以由控制装置(未示出)指示的流速来稳定地供给反应气体。反应气体从反应气体供给装置18供给，通过反应气体引入系统17来进行流量控制，然后引入至保持基板10(后面将介绍)的基板保持器7附近。
[0047]在惰性气体和反应气体引入真空腔室2内之后，它们用于形成薄膜，然后通过涡轮分子泵48和干燥泵49经过排气腔室8而排气。
[0048]真空腔室2的内表面电接地。真空腔室2的、在靶保持器6和基板保持器7之间的内表面提供有电接地的柱形屏蔽部件(屏蔽件40a和40b)，且相对的屏蔽件40c布置在顶板上，以便覆盖真空腔室2的、朝向基板保持器7和除了靶保持器部分之外的内表面(屏蔽件40a、40b和40c也将在下文中简称为“屏蔽件”)。这里，屏蔽件的意思是与真空腔室2分开地形成的部件，以便防止溅射颗粒直接粘附在真空腔室2的内表面上，从而保护真空腔室2的内表面，并能够定期更换。在本例中，屏蔽件由不锈钢或铝合金来制造。不过，当屏蔽件需要有给定热阻时，它可以由钛或钛合金来制造。当屏蔽件不需要有给定热阻时，根据经济性和可加工性，可以选择铝为它的材料，因为它比钛更便宜，并有比不锈钢更低的比重。还有，因为屏蔽件电接地(与地连接)，因此它能够使得在沉积空间中产生的等离子体稳定。微小凸起和凹口通过吹制(例如喷砂)而形成于屏蔽件的表面的、朝向沉积空间的至少一个表面上。这使得粘附在屏蔽件上的薄膜很难剥落，从而减少可能由于剥落而产生的颗粒数目。应当知道，不仅吹制，而且例如金属喷射处理可以用于在屏蔽件的表面上形成金属薄膜。在这种情况下，金属喷射处理的成本高于单独吹制，但是提供了这样的优点，即粘附在屏蔽件上的薄膜只需要在维护过程中(在维护中，屏蔽件取出以便剥离粘附的薄膜)与喷射薄膜一起剥离。还有，金属喷射处理通过利用喷射薄膜来降低作用在溅射薄膜上的应力而防止溅射薄膜的剥落。
[0049]排气腔室8使得真空腔室2和涡轮分子泵48相互连接。用于在维护中关闭在溅射设备I和涡轮分子泵48之间的气流的主阀47布置在排气腔室8和涡轮分子泵48之间。 [0050]下面将参考图2、3和4详细介绍作为本发明特征的可拆卸闸板容纳单元的结构。图2是用于解释排气腔室8的细节的放大图。图3是沿图2中的线1-1的剖视图。图4是沿图2中的线I1-1I的剖视图。当基板闸板19从真空腔室2后退时容纳该基板闸板19的可拆卸闸板容纳单元23布置在排气腔室8中，如图2中所示。闸板容纳单元23有开口部分303，基板闸板19将通过该开口部分303来伸出/后退，且除该开口部分303之外的部分紧密密封。应当知道，闸板容纳单元23电接地。
[0051]闸板容纳单元23布置于排气腔室8中，以使得排气区域环绕闸板容纳单元23形成，以便通过主阀47而与涡轮分子泵48连通，如图3中所示。
[0052]图4是表示环绕闸板容纳单元23的开口部分303的部分的剖视图。包括屏蔽件40al和40a2的屏蔽件40a、屏蔽件40b、以及屏蔽件22以柱形形状形成于真空腔室2中。形成于屏蔽件40al和40b之间的排气通路401 (第一排气通路)在高于开口部分303的位置处(在构成沉积装置的靶保持器6侧部上的位置)形成为环绕柱形部件的周向间隙。形成于屏蔽件40a2和22之间的排气通路403 (第二排气通路)在低于开口部分303的位置处形成为环绕柱形部件的周向间隙。
[0053]屏蔽件40a在与闸板容纳单元23的开口部分303相对应的位置处有开口部分(孔部分)，并用作覆盖排气口的第一屏蔽件。屏蔽件40b布置在闸板容纳单元23的开口部分303的上面，并用作覆盖排气口的第二屏蔽件。屏蔽件22布置在闸板容纳单元23的开口部分303的下面，并用作覆盖排气口的第三屏蔽件。当基板保持器驱动机构31使得基板保持器7运动时，排气通路403的排气传导性能够变化。
[0054]屏蔽件40al环绕闸板容纳单元23的开口部分303固定，以便覆盖排气腔室8的排气口 301，如图2和4中所示。屏蔽件40al和40b形成排气通路401。
[0055]屏蔽件40al的远端有分成U形的凹入部分，且I形屏蔽件40b (凸出部分)以非接触状态装配在该U形部分(凹入部分)中，以便形成作为所谓迷宫形排气通路的排气通路 401。
[0056]迷宫形排气通路401还用作非接触密封。当I形屏蔽件40b (凸出部分)装配在屏蔽件40al的远端处形成的U形部分(凹入部分)中时，非接触状态(也就是预定间隙)形成于凹入部分和凸出部分之间。当凸出部分装配至凹入部分中时，闸板容纳单元23的排气口 301被屏蔽。这能够防止从靶4溅射的颗粒通过排气通路401进入排气腔室8，并最终防止颗粒粘附在排气腔室8的内壁上。
[0057]类似的，屏蔽件40a2环绕闸板容纳单元23的开口部分303固定，以便覆盖排气腔室8的排气口 301。与基板保持器7连接的屏蔽件40a2和屏蔽件22形成排气通路403。屏蔽件22的远端有分成U形的凹入部分，且I形屏蔽件40a2 (凸出部分)以非接触状态装配至U形部分(凹入部分)中，以便形成作为迷宫形排气通路的排气通路403。当屏蔽件40a2的凸出部分装配至屏蔽件22的凹入部分中时，闸板容纳单元23的排气口 301被屏蔽。这能够防止从靶4溅射的颗粒通过排气通路403和进入排气腔室8，并最终防止颗粒粘附在排气腔室8的内壁上。重要的是闸板容纳单元23和排气腔室8提供为分开的部件。这是因为很难同时获得排气腔室8所需的耐压性和排气性能以及闸板容纳单元23所需的防尘性能。这些性能能够通过将单独的闸板容纳单元23布置在排气腔室8中而很容易获得。
[0058]当基板保持器升高至它的上部位置时，如图1中所示，排气传导性将在排气通路401中充分高于在排气通路403中。也就是，流入排气腔室8中的气体更容易流过排气通路401 (与流过排气通路403相比)。当两个排气传导性相互并联连接时，组合的传导性是这些排气传导性的总和。因此，只要一个排气传导性充分高于其它排气传导性，该更低传导性就能够忽略。当使用排气通路401或403的结构时，排气传导性能够根据排气通路的间隙宽度和排气通路的迷宫形部分相互交叠的距离(长度)来调节。
[0059]排气通路401和403的间隙的宽度几乎相同，且排气通路401的迷宫形部分的相互交叠的距离(长度)比排气通路403的迷宫形部分的相互交叠的距离(长度)更短，这样，排气传导性在排气通路401中高于在排气通路403中，例如如图2中所示。因此，从惰性气体引入系统15或反应气体引入系统17引入处理空间(由屏蔽件和靶包围且充满等离子体的空间)内的气体主要通过排气通路401来排气。这意味着从真空腔室2中的处理空间至排气腔室8的排气传导性并不受到打开/关闭基板闸板19的操作的影响。因为从真空腔室2中的处理空间至排气腔室8的主排气通路形成于并不受到打开/关闭基板闸板19的操作影响的位置处，因此当打开/关闭基板闸板19时，从真空腔室2中的处理空间至排气腔室8的排气传导性保持相同。这能够使得真空腔室2内的处理空间中的气体压力稳定，该气体压力在打开/关闭基板闸板19时影响等离子体的产生。因此，即使当基板闸板19打开/关闭时，也能够抑制从真空腔室2中的处理空间至排气腔室8的排气传导性变化，以便稳定真空腔室2中的压力，从而沉积具有高质量的薄膜。
[0060]往回参考图1，下面将介绍溅射设备I的整个结构。当从溅射表面看时，用于进行磁控管溅射的磁体13布置在靶4的背部。磁体13保持在磁体保持器3上，并能够通过磁体保持器旋转机构(未示出)而旋转。为了均匀腐蚀靶4，磁体13在放电过程中旋转。
[0061]靶4布置在基板10斜上方的位置处(偏离位置)。也就是，靶4的溅射表面的中心点处在相对于基板10在其中心点处的法线偏移预定距离的位置处。靶保持器6与电源12连接，该电源提供溅射放电功率。当电源12向靶保持器6施加电压时，放电开始，因此溅射颗粒沉积在基板10上。
[0062]尽管在该实施例中，图1中所示的溅射设备I包括DC电源，但是本发明并不局限于此，且溅射设备I可以包括例如RF电源。当使用RF电源时，需要在电源12和靶保持器6之间布置匹配装置。
[0063]靶保持器6通过绝缘体34而与处于地电势的真空腔室2绝缘，并由金属例如Cu来制造，因此，它在供给DC或RF电时用作电极。应当知道，靶保持器6包括形成于其中的水槽道(未示出)，并能够通过由水管(未示出)供给的冷却水来冷却。靶4包含要沉积在基板10上的材料组分。因为靶4影响薄膜纯度，因此希望使用高纯度的材料。
[0064]插入在靶4和靶保持器6之间的背板5由金属例如Cu来制造，并保持该靶4。
[0065] 靶闸板14布置在靶保持器6附近，以便覆盖它。靶闸板14用作屏蔽部件，用于设定关闭状态或打开状态，在该关闭状态中，在基板保持器7和靶保持器6之间的间隙被屏蔽，在该打开状态中，在基板保持器7和靶保持器6之间的间隙被打开。
[0066]还有，靶闸板14提供有用于驱动它的靶闸板驱动机构33。相对的屏蔽件40c相对于靶闸板14布置在基板侧。相对屏蔽件40c在它朝向靶保持器6的部分中有开口孔。
[0067]环形屏蔽部件(下文中将称为“盖环21”)布置在基板10的安装部分的外边缘(外周边部分)上并在基板保持器7的表面上。盖环21防止溅射颗粒粘附在布置于基板保持器7上的基板10的、除了沉积表面之外的部分上。应当知道，除了沉积表面之外的部分不仅包括基板保持器7的、由盖环21覆盖的上表面，还包括基板10的侧表面和下表面。基板保持器7提供有基板保持器驱动机构31，用于升高/降低它或者使它以预定速度旋转。基板保持器驱动机构31能够升高/降低基板保持器7，以使得它朝着基板闸板19升高至关闭状态，或者沿离开基板闸板19的方向降低。
[0068]基板闸板19布置在基板10附近并在基板保持器7和靶保持器6之间。支撑基板闸板19以便基板10的表面由基板闸板支承部件20覆盖。基板闸板驱动机构32使得基板闸板支承部件20旋转和平移，以便使得基板闸板19在靠近基板10表面的位置处插入在靶4和基板10之间的间隙内(关闭状态)。当基板闸板19插入在靶4和基板10之间的间隙中时，在靶4和基板10之间的间隙被屏蔽。不过，当基板闸板驱动机构32操作成使得基板闸板19从在靶保持器6(靶4)和基板保持器7(基板10)之间的间隙后退时，在靶保持器6(靶4)和基板保持器7(基板10)之间的间隙打开(打开状态)。基板闸板驱动机构32打开/关闭基板闸板19，以便设定关闭状态或打开状态，在该关闭状态中，在基板保持器7和靶保持器6之间的间隙被屏蔽，在该打开状态中，在基板保持器7和靶保持器6之间的间隙打开。基板闸板19在打开状态中容纳于闸板容纳单元23中。为了减小设备面积，闸板容纳单元23 (基板闸板1 9后退至该闸板容纳单元23中)优选是足够小，以便插入在排气通路中的导管内直至用于高真空排气的涡轮分子泵48，如图1中所示。
[0069]基板闸板19由不锈钢或铝合金来制造。也可选择，当需要固定的热阻时，基板闸板19有时由钛或钛合金来制造。微小凸起和凹口通过吹制(例如喷砂)而形成于屏蔽件的表面的、朝向靶4的至少一个表面上。这使得粘附在屏蔽件上的薄膜很难剥落，从而减少可能由于剥落而产生的颗粒数目。应当知道，不仅吹制，而且例如金属喷射处理可以用于在基板闸板19的表面上形成金属薄膜。在这种情况下，金属喷射处理的成本高于单独吹砂，但是提供了这样的优点，即粘附在屏蔽件上的薄膜只需要在维护过程中(在维护中，取出基板闸板19以便剥离粘附的薄膜)与喷射薄膜一起剥离。还有，金属喷射处理通过利用喷射薄膜来降低作用在溅射薄膜上的应力而防止溅射薄膜的剥落。
[0070]下面将参考图5和6详细介绍盖环21和基板闸板19的形状。图5是示意表示与盖环21相对的基板闸板19的视图。环形肋(凸起19a)形成于基板闸板19上，以便朝着盖环21延伸。图6是示意表示与基板闸板19相对的盖环21的视图。环形肋形成于盖环21上，以便朝着基板闸板19延伸。这样，盖环21有环形形状，并包括在它的、与基板闸板19相对的表面上形成的同心肋(凸起21a和21b)。
[0071]当基板保持器7通过基板保持器驱动机构31而升高至它的上部位置时，凸起19a以非接触状态与凸起21a和21b接合。也可选择，当基板闸板19通过基板闸板驱动机构32而降低至它的下部位置时，凸起19a以非接触状态与凸起21a和21b接合。在这种情况下，凸起19a以非接触状态装配至由多个凸起21a和21b形成的凹口内。
[0072]图7是用于操作图1中所示的溅射设备I的主控制单元100的方框图。主控制单元100与用于供给溅射放电功率的电源12、惰性气体引入系统15、反应气体引入系统17、基板保持器驱动机构31、基板闸板驱动机构32、靶闸板驱动机构33、压力计41和闸阀42电连接，并能够管理和控制溅射设备I的操作(后面将介绍)。
[0073]应当知道，内置于主控制单元100中的储存装置63储存控制程序，用于执行例如根据该实施例通过调节和预溅射来在基板上沉积薄膜的方法。控制程序例如通过掩模ROM来执行。也可选择，控制程序能够通过外部记录介质或网络而安装在通过例如硬盘驱动器(HDD)来实施的储存装置63上。
[0074]图8是用于解释溅射设备I在装载/卸载基板时的操作的示意图。当闸阀42打开时，基板输送机器人(未示出)装载/卸载基板10。具有U形远端的屏蔽件22与基板保持器7连接。当基板保持器7通过基板保持器驱动机构31而降低时，由屏蔽件22和40a2形成的迷宫式密封被破坏，因此排气通路403的传导性增加至这样的程度，使得气体很容易流过排气通路403 (与流过排气通路401相比)。在装载/卸载基板时，排气通路403能够用于有效进行排气处理，即使在装载/卸载基板所需的较短时间中。
[0075]应当知道，根据本发明实施例的溅射设备I用于制造电子装置的方法中，该电子装置例如半导体存储器、DRAM、SRAM、非易失性的存储器、MRAM、算术元件、CPU、DSP、图像输入元件、CMOS传感器、(XD、视频输出元件、或者液晶显示器装置。
[0076]图9是表示闪存叠置薄膜沉积设备(下文中也简称为“叠置薄膜沉积设备”)的示意结构的视图，该 闪存叠置薄膜沉积设备作为包括根据该实施例的溅射设备I的真空薄膜沉积设备的实例。在图9中所示的叠置薄膜沉积设备包括真空输送腔室910，该真空输送腔室910容纳真空输送机器人912。真空输送腔室910通过闸阀920而与负载锁定腔室911、基板加热腔室913、第一 PVD (溅射)腔室914、第二 PVD (溅射)腔室915和基板冷却腔室917连接。
[0077]下面将介绍图9中所示的叠置薄膜沉积设备的操作。首先，要处理的基板(硅晶片)设置在装载锁定腔室911中，该装载锁定腔室911用于将要处理的基板装载至真空输送腔室910中/从真空输送腔室910中卸载，且装载锁定腔室911抽至真空，直到它的压力达到lxlO_4Pa或更小。然后，真空输送机器人912用于将要处理的基板装载至真空输送腔室910内，该真空输送腔室910保持在lxlO_6Pa或更小的真空度，并将它输送至合适的真空处理腔室中。
[0078]在该实施例中，首先，要处理的基板输送至基板加热腔室913中，以便使它加热至400°C，然后输送至第一 PVD (溅射)腔室914中，以便在它上面沉积15nm厚度的Al2O3薄膜。然后，要处理的基板输送至第二 PVD (溅射)腔室915，以便在Al2O3薄膜上沉积20nm厚度的TiN薄膜。最后，要处理的基板输送至基板冷却腔室917中，以便将它冷却至室温。在全部处理操作都结束后，要处理的基板返回至装载锁定腔室911中，且干氮气引入装载锁定腔室911中，直到其压力达到大气压力，以便使得要处理的基板从装载锁定机构911上卸载。
[0079]在根据该实施例的叠置薄膜沉积设备中，真空处理腔室具有lxlO_6Pa或更小的真空度。在该实施例中，磁控管溅射方法用于沉积Al2O3薄膜和TiN薄膜。
[0080]图10是表示处理电子装置产品的顺序的流程图，该流程图与使用根据本发明实施例的溅射设备I来制造电子装置的方法相关联。应当知道，在作为实例的情况中，Ti用作布置于溅射设备I中的靶4，氩气用作惰性气体，而氮气用作反应气体。
[0081]在步骤SI中，更换靶和屏蔽件，且对真空腔室2进行抽真空，以便将它的压力控制为预定压力。当在真空腔室2中的压力达到预定压力时，在步骤S2中，靶清洁开始，同时靶闸板14和基板闸板19保持关闭。靶清洁的意思是用于除去粘附在靶表面上的杂质和氧化物的溅射。靶清洁通过设定基板保持器的高度来进行，在该高度处，基板闸板19和盖环21形成迷宫式密封。通过这样的设定，能够防止溅射颗粒粘附在基板保持器的基板安装表面上。应当知道，靶清洁可以在基板置于基板保持器上时进行。
[0082]在步骤S3中，主控制单元100根据由输入装置(未示出)输入至主控制单元100的沉积开始指令而开始沉积操作。
[0083]当在步骤S3中发出沉积开始指令时，在步骤S4中进行调节。调节的意思是进行放电以便使沉积特性稳定的处理，这样，靶进行溅射，以便使得溅射颗粒粘附在例如腔室的内壁上。
[0084]下面将更详细地介绍调节。图11是表示使用溅射设备I进行调节的处理过程的表格。更具体地说，图11表示了步骤号、对于各种处理花费的时间(设定时间)、靶闸板的位置(它的打开/关闭状态)、基板闸板的位置(它的打开/关闭状态)、供给靶的功率、Ar气流速以及氮气流速。在图11中表示的处理过程储存在储存装置63中，并由主控制单元100连续执行。
[0085]下面将参考图11介绍用于沉积的处理过程。首先，进行气体峰值形成(步骤S1101)。通过该处理，在腔室中的压力升高，以便设定这样的状态，其中，靶在下一个等离子体点火处理中能够很容易开始它的放电。对于要设定该状态的条件，靶闸板14和基板闸板19关闭，并不引入氮气,且氩气流速为400sccm。氩气流速优选是IOOsccm或更大，以便在下一个等离子体点火处理中很容易地点火等离子体。
[0086]进行等离子体点火处理(步骤S1102)。1000W的DC电供给Ti靶，同时闸板位置和气体条件保持相同，以便产生等离子体(等离子体点火)。采用当前气体条件能够防止等离子体产生故障，该等离子体产生故障在低压下更可能出现。
[0087]进行预溅射(步骤S1103)。在预溅射中，气体条件变化成氩气流速为lOOsccm，同时供给靶的功率保持相同。这种处理过程能够在并不损失等离子体的情况下保持放电。
[0088]进行调节I (步骤S1104)。在调节I中，祀闸板14打开，同时向靶供电和气体流速条件保持相同，且基板闸板19保持关闭在相同位置。通过这样的操作，从Ti靶溅射的颗粒粘附在包括屏蔽件内壁的腔室内壁上，从而使得屏蔽件内壁由低应力薄膜来覆盖。这能够防止溅射薄膜从屏蔽件上剥落，这又防止剥落的薄膜分散至腔室中和落在装置上而降低产品特性。
[0089]再次进行气体峰值形成(步骤S1105)。在气体峰值形成处理中，停止向靶供电，IS气流速变化成200sccm,氮气流速变化成lOsccm。为了方便在下一个等离子体点火处理中点火，氩气流速优选是比在调节2处理(步骤S1108，后面将介绍)中更高，且例如为IOOsccm或更高。这也防止当在气体峰值形成处理中引入氮气时气体流速快速变化，因为氮化物薄膜通过在调节2处理(步骤S1108，后面将介绍)中引入氮气而使用反应溅射方法来沉积。[0090]进行等离子体点火处理(步骤SI 106)。750W的DC电供给Ti祀，同时闸板位置和气体条件保持相同，以便产生等离子体(等离子体点火)。采用当前气体条件能够防止等离子体产生故障，该等离子体产生故障在低压下更可能出现。
[0091]进行预溅射(步骤S1107)。在预溅射中，气体条件变化成氩气流速为lOsccm，氮气流速为lOsccm，同时供给靶的功率保持相同。这种处理过程能够在并不损失等离子体的情况下保持放电。
[0092]进行调节2 (步骤SI 108)。在调节2中，祀闸板14打开，同时供给靶的功率和气体流速条件保持相同，且基板闸板19保持关闭在相同位置。通过该操作，从Ti靶溅射的颗粒与用作反应气体的氮气反应，因此，氮化物薄膜粘附在包括屏蔽件内壁的腔室内壁上，从而在转换至下一个基板沉积处理时抑制腔室中的气体状态的快速变化。通过抑制在腔室中的气体状态的快速变化，在下一个基板沉积处理中从开始就能够稳定地沉积薄膜，从而在制造装置时明显提高稳定性。
[0093]将各上述处理过程花费的时间设定为最佳值。在该实施例中，第一气体峰值形成处理(步骤S1101)进行0.1秒，等离子体点火处理(步骤S1102)进行2秒，预溅射处理(步骤S1103)进行5秒，调节I处理(步骤S1104)进行240秒，第二气体峰值形成处理(步骤S1105)进行5秒，第二等离子体点火处理(步骤S1106)进行2秒，第二预溅射处理进行5秒，且调节2处理(步骤S1108)进行180秒。
[0094]应当知道，第二气体峰值形成处理(步骤S1105)以及随后的等离子体点火处理(步骤S1106)和预溅射处理(步骤S1107)也能够省略。这在缩短调节时间方面很合适。不过，当作为氩气放电的调节I处理(步骤S1104)后面紧接着添加氮气时的调节2处理(步骤S1108)时，等离子体特性有 相当大的变化，同时放电继续，因此，由于与等离子体过渡状态相关的因素，颗粒数目可能增加。在这种情况下，在调节I处理(步骤S1104)和调节2处理(步骤SI 108)之间插入的处理(步骤SI 105、SI 106和SI 107)(该处理包括暂时停止放电以便更换气体)能够在调节过程中进一步抑制等离子体特性的快速变化，从而降低产生颗粒的危险。
[0095]作为反应溅射的调节2 (步骤S1108)的条件合适地设置为与在基板上沉积的这些条件几乎相同(后面将介绍)。将调节2(步骤S1108)的条件设置为与在产品制造处理中在基板上沉积的条件几乎相同能够在产品制造处理中以较高再现性稳定地在基板上沉积薄膜。
[0096]往回参考图10，包括在基板上沉积处理的步骤S5在调节(步骤S4)后进行。下面将参考图10介绍用于沉积处理的过程(它构成步骤S5)。
[0097]首先，装载基板(步骤S501)。在基板装载处理(步骤S501)中，闸阀42打开，以使得基板输送机器人和提升机构(任意一个都未示出)将基板10装载至真空腔室2内，并使它布置在基板保持器7的基板安装表面上。基板保持器7升高至沉积位置，同时基板置于该基板保持器7上。
[0098]进行气体峰值形成(步骤S502)。在气体峰值形成处理中(步骤S502)，靶闸板14和基板闸板19保持关闭，氩气以例如200sccm的流速引入,氮气以例如IOsccm的流速引入。应当知道，从容易开始放电的观点来看，优选是引入的氩气量大于要在沉积处理(步骤S506，后面将介绍)中引入的氩气量。气体峰值形成处理(步骤S502)花费的时间例如为大约0.1秒，因为只需要保证在下一个点火处理(步骤S503)中所需的压力。
[0099]进行等离子体点火(步骤S503)。在等离子体点火处理(步骤S503)中，当靶闸板14和基板闸板19保持关闭，且氩气和氮气流速保持与气体峰值形成处理(步骤S502)中相同时，例如750W的DC电供给靶4，以便在靶4的溅射表面附近产生放电等离子体。等离子体点火处理(步骤S503)花费的时间只需要足以点火等离子体，例如为2秒。
[0100]进行预溅射(步骤S504)。在预溅射处理(步骤S504)中，靶闸板14和基板闸板19保持关闭，氩气流速降低至例如lOsccm，且氮气流速保持在lOsccm。这时，例如750W的DC电供给靶4，以便保持放电。预溅射处理(步骤S504)花费的时间只需要足以准备下一个短调节处理，例如为5秒。
[0101]进行短调节(步骤S505)。在短调节处理(步骤S505)中，靶闸板14打开。基板闸板19保持关闭，且氩气和氮气流速保持在lOsccm。这时，例如750W的DC电供给靶4，以便保持放电。在该短调节处理中，氮化钛薄膜沉积在例如屏蔽件内壁上，因此就在基板上沉积的下一个处理(步骤S506)中在稳定大气中沉积来说产生有利效果。为了提高该效果，希望在与在基板上沉积的下一个处理(步骤S506)中的放电条件几乎相同的条件下沉积薄膜。应当知道，因为大气已经在前面的调节处理(步骤S4)中进行调节，因此短调节处理(步骤S505)花费的时间能够比前面的调节I处理(步骤SI 104)和调节2处理(步骤S1108)更短，并例如能够 为大约5至30秒。
[0102]当氩气和氮气以及DC电的条件保持与在短调节处理(步骤S505)中的条件相同以便保持放电，且靶闸板14保持打开时，基板闸板19打开，以便开始在基板上沉积(步骤S506)。也就是，在基板10上沉积的条件包括氩气流速为lOsccm，氮气流速为lOsccm，且750W的DC电供给靶4。这时，因为排气传导性在排气通路401中比在排气通路403中更高，因此气体主要从排气通路401进行排气。当气体主要通过排气通路401进行排气时，在真空腔室2中的处理空间(由屏蔽件和靶包围并充满等离子体的空间)的排气传导性更少受到基板闸板19打开/关闭的影响。这是因为气体从排气通路401排入排气腔室8中，同时当基板闸板19从关闭状态变化成打开状态时闸板容纳单元23抑制在从处理空间至排气装置的距离上的排气传导性的变化。因此，当在基板上沉积开始时(当基板闸板19打开同时保持放电时)，能够抑制由于在处理空间内的压力波动而引起的等离子体特性的波动。当由于处理空间内的压力波动而引起的等离子体特性波动被抑制时，在基板上的沉积能够稳定地开始。特别是，当边界特性最重要时(例如当在门叠置的制造中门电极沉积在门绝缘薄膜上时的情况)，上述结构大大提高了要制造的装置的特性以及在制造该装置时的稳定性。
[0103]在停止向靶4供电以便结束在基板上的沉积处理(步骤S506中)之后，在步骤S507中卸载基板。在基板卸载处理中(在步骤S507中)，基板保持器7降低，且闸阀42打开，以使得基板输送机器人和提升机构(都未示出)卸载基板10。
[0104]主控制单元100判断调节需求(步骤S6)。在调节需求判断处理(步骤S6)中，主控制单元100根据储存在储存装置63中的判断条件来判断是否需要调节。当主控制单元100在步骤S6中判断需要调节时，处理返回步骤S4，其中再次进行调节(步骤S4)。另一方面，当主控制单元100在步骤S6中判断不需要调节时，处理前进至在步骤S7中的下一个结束判断处理。在步骤S7中根据结束信号是否输入主控制单元100或者是否有要进行处理的基板留待供给设备而判断处理是否将结束。当在步骤S7中判断为NO时，处理返回步骤S501，其中，再次进行从基板装载处理(步骤S501)至基板卸载处理(在步骤S507中)的一系列处理(包括沉积处理，步骤S506)。这样，继续进行上述一系列处理，直到在预定数目的产品基板上进行沉积处理，例如大约几百个薄膜沉积在这些产品基板上。
[0105]下面将介绍在调节需求判断处理(步骤S6)中怎样判断是否要开始调节的实例。在连续处理之后，可能由于例如产品等候时间而产生等待时间。当产生与界限值(在该界限值处，根据储存在储存装置63中的判断条件确定需要进行调节)相对应的等待时间时，主控制单元100确定需要进行调节，并再次进行调节处理(步骤S4)。通过这种调节处理，在粘附于屏蔽件内表面上的高应力薄膜(例如TiN)上的表面能够由低应力薄膜(例如Ti)来覆盖。当TiN连续粘附在屏蔽件上时，TiN薄膜将剥落并产生颗粒，因为它的应力较高，且它粘附在屏蔽件上的强度较弱。因此，溅射Ti以便防止TiN薄膜剥落。
[0106]Ti薄膜具有对于TiN薄膜的良好粘附强度，因此产生防止TiN薄膜剥落的效果(覆盖涂覆效果)。在这种情况下，有效使用基板闸板19以便使得Ti溅射在整个屏蔽件上。在根据本发明实施例的溅射设备I中，基板闸板19和盖环21形成迷宫式密封，因此，调节处理能够在基板保持器的基板安装表面上不会沉积溅射薄膜的情况下进行。在该调节处理之后，再次进行在步骤S5中的沉积处理(步骤S501-S507)。
[0107]如上所述，进行调节，然后重复用于处理产品的过程，直到靶的寿命结束。当这样操作时进行维护，其中，更换屏蔽件和靶，并重复初始靶清洁处理和随后的处理。
[0108]通过上述处理过程，能够制造电子装置，同时防止粘附在屏蔽件上的薄膜剥落和防止溅射薄膜粘附在基板保持器的基板安装表面上。尽管在该实施例中给出了当靶的寿命结束时进行维护的实例，但是可以以相同方式进行维护以便更换屏蔽件。还有，尽管在这里给出的实施例中当产 生等待时间时开始调节，但是调节开始条件(调节需求判断条件)并不局限于上述实例。
[0109]图12是用于解释示例调节开始条件(调节需求判断条件)的表。开始调节的判断条件包括处理基板的总数、处理批量的总数、沉积薄膜的总厚度、施加给靶的电量、施加给靶以便利用更换的屏蔽件沉积薄膜的电量、等待时间以及由于例如要处理的电子装置的变化而引起的沉积条件变化。
[0110]在处理各批次(所述批次是为了方便制造处理管理而设定的一组基板，且通常25个基板分组成一批)结束后的时间能够设定为调节开始正时。当有多个批次要处理(处理批次)时，处理批量的总数设定为判断条件，因此，在处理一定总数的批次结束后的时间能够设定为调节开始正时(调节开始条件1、3、5、7、9和11)。也可选择，当在批量处理的过程中满足一个上述判断条件(不同于与批量相关的条件)时，处理的中断能够确定为调节开始正时(调节开始条件2、4、6、8、10和12)。
[0111]根据处理基板的总数来判断调节需求的方法(1201)的优点在于即使当构成各批的基板数目变化时也能够使得调节间隔保持恒定。根据处理批量的总数来判断调节需求的方法(1202)的优点在于当根据批量数目进行处理管理时能够预计调节周期。
[0112]根据由沉积设备沉积的薄膜总厚度来判断调节需求的方法(1203)的优点在于当薄膜将从屏蔽件上剥落的可能性与它的厚度成正比地增加时能够在合适的正时进行调节。根据靶的积分功率来判断调节需求的方法(1204)的优点在于当靶表面在沉积处理中变化时能够在合适的正时进行调节。根据每个屏蔽件的积分功率来判断调节需求的方法(1205)的优点在于即使当屏蔽件更换和靶更换的周期不同时也能够在合适的正时进行调节。当沉积特性可能由于在等待时间中在沉积腔室内的残余气体浓度或温度变化而退化时，根据等待时间来判断调节需求的方法(1206)使得沉积特性稳定在良好的状态中。利用在基板上的沉积条件(产品制造条件)变化作为判断条件来判断调节需求的方法(1207)即使当沉积条件变化时也能够在基板上稳定地沉积薄膜。当沉积条件变化时，屏蔽件内壁表面或靶表面的状态变化。这些变化导致例如气体组分或电特性波动(由于与例如屏蔽件内壁表面和靶表面的吸气(gettering)性能相关的因素)，从而导致在一批中的基板上的沉积特性变化。使用在基板上的沉积条件(产品制造条件)变化作为判断条件来判断调节需求的方法(1207)抑制了这种缺陷。
[0113]当制造处理对于各批进行管理时(调节开始条件1、3、5、7、9和11)，在批量处理之后进行调节的方法防止了批量处理的任何中断。中断批量处理以进行调节的方法的优点在于调节能够在正确的正时来进行(调节开始条件2、4、6、8、10和12)。当沉积条件的变化设定为判断条件时，调节在批量处理之前进行(调节开始条件13)。[0114]图13是表示当利用根据本发明实施例的溅射设备I进行图10中所示的处理时每天一次测量粘附在基板上的颗粒数目的结果的曲线图。横坐标表示测量日，纵坐标表示具有0.09 μ m或更大尺寸并在具有300mm直径的硅基板上观察到的颗粒数目。颗粒数目利用可由KLA-Tencor，Inc获得的表面检查设备称为“SP2” (商标名)来测量。该数据表示颗粒数目能够在相当长的时间内(如16天)令人满意地保持为非常小(每基板例如10或更小)。
[0115](变化形式)
[0116]图14是根据本发明实施例的溅射设备的变化形式的示意图。因为根据该变化形式的溅射设备I基本上具有与图1中所示的溅射设备I相同的结构，因此相同参考标号表示相同构成部件，且不再对它们详细说明。在根据该变化形式的溅射设备I中，排气通路(第一排气通路)405形成于顶板上的相对屏蔽件40c中，而不是在屏蔽件40al中形成排气口。这同样不仅能够稳定在上述真空腔室中的压力，而且还因为该距离而防止溅射颗粒沉积在排气通路405附近的部分上，从而更可靠地保持排气传导性恒定。还有，相对屏蔽件40c的排气通路405有迷宫式结构。
[0117]图15是用于解释闸板容纳单元和屏蔽件能够怎样安装在溅射设备上的视图。因为图15中所示的溅射设备基本上具有与图1中所示的溅射设备I相同的结构，因此相同参考标号表示相同构成部件，且不再对它们详细说明。屏蔽件40a的凸缘部分安装在闸板容纳单元23的底表面上，并通过柱24而由腔室的底表面支承。闸板容纳单元23、屏蔽件40a的凸缘部分以及柱24能够通过螺纹连接而可拆卸地固定。还有，屏蔽件40b能够通过螺纹连接而可拆卸地固定在闸板容纳单元23的上表面上。因此，闸板容纳单元23和屏蔽件40a、40b可拆卸，因此能够周期地由新闸板容纳单元和屏蔽件更换或进行清洁。这能够防止在腔室中产生太多颗粒。通过防止颗粒在腔室中产生，薄膜沉积在布置于基板保持器7的基板安装部分27上的基板10的表面上，从而在制造电子装置时提高产品产量。还有，使用可拆卸的闸板容纳单元23和屏蔽件增加了溅射设备的运行率，从而提高了产品制造效率。
[0118]而且，可以提供用于将反应气体(例如氧气或氮气)引入闸板容纳单元23中的反应气体引入系统17。图16是用于解释根据本发明将反应气体引入闸板容纳单元23中的结构的放大图。闸板容纳单元23由盖板23a和框架体23b形成，以便容易更换和清洁，如图16中所示。气体引入管161布置成使得气体从排气腔室8的外部引向内部，并通过形成于闸板容纳单元23的框架体23b中的气体引入开口部分162而到达闸板容纳单元23的内部。应当知道，气体引入开口部分162有圆形形状，具有比气体引入管161更大的直径。在该实施例中，气体引入管161具有6.35mm的直径，气体引入开口部分162具有7mm的直径，且凸出至闸板容纳单元23中的气体引入管具有15mm的长度165。闸板容纳单元23的开口部分162具有33mm的高度163和450mm的宽度(未示出)。由于直径差而形成于气体引入管161和开口部分162之间的间隙为大约0.5mm，该间隙充分小于闸板容纳单元23的高度163 (也就是33mm)。因为气体流过具有高传导性(高气体可流动性)的流动槽道，因此希望设置成使得从闸板容纳单元23至处理空间的传导性充分高于在气体引入管161和开口部分162之间的间隙的传导性(如本例中)。这是因为即使当存在开口部分162形状的处理变化或者闸板容纳单元23的安装位置变化时，气体也能够可靠地引入处理空间中。当使用反应气体时，通过可靠引入气体来稳定沉积特性的效果特别明显。还希望当基板闸板19处于后退状态时闸板容纳单元23的气体引入开口部分162的位置设置在它的位置的相对侧上，如图16中所示。因为溅射颗粒几乎不能够到达该位置，因此能够防止溅射颗粒阻塞反应气体引入系统(包括气体引入管161)的吹气口，或者防止粘附在气体引入管上的溅射颗粒通过剥落和分散至腔室中而污染基板。用于供给反应气体的反应气体供给设备(气缸)18与反应气体引入系统17连接。而且，包括开口部分(气体引入管161将插入该开口部分中)的传导性调节部件166可拆卸地安装在闸板容纳单元23上，以便覆盖气体引入开口部分162，如图16中所示。在本例中，气体引入开口部分162的直径优选是充分大于气体引入管161的直径，例如12mm或更大，且开口部分(传导性调节部件166的气体引入管将插入该开口部分中)的直径优选是稍微大于气体引入管161的外径，例如7mm或更大。对于安装闸板容纳单元23的方 法，首先，闸板容纳单元23螺纹连接至柱24内，同时气体引入管161插入形成于闸板容纳单元23中的气体引入开口部分162内，且传导性调节部件166布置成覆盖气体引入管161。然后，闸板容纳单元23的盖板23a例如通过螺纹连接而固定在闸板容纳单元23的框架体23b的上部部分上。当安装闸板容纳单元23时，该处理过程能够在气体引入管161与闸板容纳单元23的框架体23b接触时防止灰尘产生，或者防止损坏闸板容纳单元23或气体引入管161。也可选择，气体引入管通道可以形成于柱24中，以便将气体引入真空腔室23中。在这种情况下，并不总是需要布置气体引入管161。通过这种结构，部件的数目能够减少，从而方便维护操作。
[0119]还有，通孔29可以形成于闸板容纳单元23中，以便与作为排气装置的涡轮分子泵48连通。图17是用于解释该实施例的放大图。因为溅射颗粒几乎不能够到达闸板容纳单元23的内部，因此能够防止溅射颗粒阻塞通孔29。还有，这样的结构能够高效排出在闸板容纳单元23中保留的残余气体。尽管在该实施例中通孔29形成于闸板容纳单元23的框架体23b的底表面中，但是它可以形成于闸板容纳单元23的侧表面或上表面侧。还有，当通孔29形成于闸板容纳单元23中时，它可以有可打开/关闭的结构，例如通过布置闸阀。这样的结构能够实现在闸板容纳单元23中的残余气体的排气以及在沉积中的稳定排气。
[0120]而且，用于测量真空腔室2中的压力的测量装置181 (例如压力计、电位计或分光计)可以布置在闸板容纳单元23中。在例如另外根据由测量装置181获得的测量结果来调节气体流速的同时进行沉积或调节能够获得具有更高可再现性的沉积方法。这种调节可以在主控制单元100的控制下进行。图18是用于解释该实施例的视图。测量装置181可以连接至闸板容纳单元23中，并局部置于腔室外部。由测量装置181获得的测量结果的信息从测量装置输入/输出口(未示出)发送给主控制单元100。因为溅射颗粒几乎不能够到达闸板容纳单元23的内部，因此能够防止溅射颗粒阻塞测量装置181。
[0121]尽管在上述实施例中屏蔽部件环绕闸板容纳单元23的整个开口部分而形成，但是本发明并不局限于此，屏蔽部件可以至少局部环绕闸板容纳单元23的开口形成(例如，屏蔽部件可以置于闸板容纳单元23的开口部分的上部部分中)。还有，尽管在上述实施例中屏蔽部件可拆卸地安装在闸板容纳单元23上，但是它们也可以与闸板容纳单元23形成一体。
[0122]而且，尽管在上述实施例中只使用一个靶保持器(阴极)6，但是本发明并不局限于此，可以使用两个或更多靶保持器。
[0123]本发明并不局限于上述实施例，在本发明的精神和范围内能够进行多种变化和改变。因此，下面的权利要求将向公众报告本发明的范围。
[0124]本 申请要求日本专利申请N0.2010-072126的优先权，该日本专利申请N0.2010-072126的申请日为2010年3月26日，该文献整个被本文参引。
【权利要求】
1.一种溅射设备，该溅射设备包括: 处理腔室(2)，该处理腔室设置成进行沉积处理； 基板保持器(7)，该基板保持器布置在所述处理腔室中，并设置成将基板布置于该基板保持器上； 靶保持器(6)，该靶保持器布置在所述处理腔室中； 闸板(19)，该闸板能够运动成采取屏蔽状态和后退状态中的一个，在该屏蔽状态中，所述闸板屏蔽在所述基板保持器和所述靶保持器之间的间隙，在该后退状态中，所述闸板从在所述基板保持器和所述靶保持器之间的间隙后退； 驱动装置(32)，用于驱动所述闸板； 闸板容纳单元(23)，该闸板容纳单元有开口部分(303)，闸板将通过该开口部分伸出至该处理腔室并从该处理腔室后退，且构造成容纳处于后退状态的所述闸板；以及 气体引入管(161)构造成将气体引入处理腔室中； 其中，该气体引入管布置成使得气体引入闸板容纳单元且从该气体引入管引入闸板容纳单元的气体通过闸板容纳单元的开口部分引入至该处理腔室。
2.根据权利要求1所述的溅射设备，其中:气体引入管布置在所述闸板容纳单元的开口部分的相对侧上。
3.根据权利要求1所述的溅射设备，还包括构造成用于测量所述处理腔室中的压力的测量装置(181)，该测量装置布置在所述闸板容纳单元中。
4.根据权利要求1所述的溅射设备，其中:所述靶保持器包括相对屏蔽件，该相对屏蔽件布置在相对于所述基板保持器的基板安装位置偏离的位置处，并大致与所述基板保持器相对，所述相对屏蔽件包括形成于该相对屏蔽件中的第一排气通路，以便与排气口连通。
5.根据权利要求4所述的溅射设备，其中:所述第一排气通路有迷宫形形状。
6.根据权利要求1所述的溅射设备，其中:所述闸板容纳单元和所述屏蔽部件相互形成一体。
7.根据权利要求1所述的溅射设备，其中:所述闸板容纳单元和所述屏蔽部件相互分开地提供，所述屏蔽部件可拆卸地安装在所述闸板容纳单元上。
8.根据权利要求1所述的溅射设备，其中:所述靶保持器包括相对屏蔽件，该相对屏蔽件布置在相对于所述基板保持器的基板安装位置偏离的位置处，并大致与所述基板保持器相对，柱形的第一屏蔽部件(40a)形成在该处理腔室的侧壁中，第二屏蔽件(40b)和第三屏蔽件(22)形成在开口部分下面的位置处； 第一排气通路(401)形成于第一屏蔽件(40al)和第二屏蔽件(40b)之间； 第二排气通路(403)形成于第一屏蔽件(40a2)和第三屏蔽件(22)之间； 第一排气通路的排气传导性高于第二排气通路的排气传导性。
9.根据权利要求1所述的溅射设备，其中:当基板闸板处于后退状态时闸板容纳单元的气体引入开口部分(162)的位置在它的位置的相对侧上。
10.根据权利要求9所述的溅射设备，其中:从闸板容纳单元至离子体的空间的排气传导性高于气体引入管和气体引入开口部分的间隙的排气传导性，离子体的空间由在处理腔室中的屏蔽件和靶包围。
11.根据权利要求9所述的溅射设备，其中:间隙形成于气体引入管和气体引入开口部分之间； 气体引入管和气体引入开口部分布置在闸板容纳单元中以便该间隙的距离小于闸板容纳单元的尺寸。
12.根据权利要求9所述的溅射设备，其中:闸板容纳单元由盖板(23a)和框架体(23b)形成，气体引入开口部分布置在框架体中以便在气体引入管之间形成间隙，且该间隙的距离小于盖板和框架体之间的距离。
【文档编号】C23C14/35GK103924206SQ201410187146
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2010年12月8日 优先权日:2010年3月26日
【发明者】山口述夫, 真下公子, 长泽慎也 申请人:佳能安内华股份有限公司