[发明专利]溅射设备、双旋转挡板单元以及溅射方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有可用于制造薄膜的结构的溅射设备、溅射方 法以及双旋转挡板单元，并且更具体地，本发明涉及一种包括多个靶 的溅射设备、安装在该溅射设备中的双旋转挡板单元以及溅射方法。

背景技术

一种已知的溅射设备使用通过将两个被独立地控制旋转的挡板组 合而形成的双旋转挡板机构，来从多个放置在真空容器中的靶选择待 溅射的靶(参见日本专利特开No.2005-256112)。

在日本专利特开No.2005-256112中说明的溅射设备(多阴极溅射 沉积设备)包括放置在单个真空容器中的四个靶和包括两个挡板的双 旋转挡板机构，所述两个挡板相互独立地旋转并且包括分别形成在各 挡板中的开口。双旋转挡板机构通过将形成在第一挡板中的开口的位 置与形成在第二挡板中的开口的位置组合而选择靶，并且对所选的靶 持续放电。可以通过预溅射处理和主溅射处理以前述的方式在衬底上 沉积膜。

该溅射设备控制第一挡板的旋转操作，以便使其它靶中包含的任 何物质决不沉积在所选的待溅射靶上。这能够防止在预溅射期间其它 靶中包含的任何物质粘附到所选的靶的表面上。这继而能够防止在主 溅射期间发生任何交叉污染。

不幸地，依据溅射材料和放电条件，即使以上提及的双旋转挡板 机构也会遭遇交叉污染。例如，当易于大量地散射到周边的金(Au) 被选择作为溅射材料时，Au原予会不期望地进入盘保持器和与所选的 溅射阴极相邻的溅射阴极，并且在其上形成膜。

另外，因为在日本专利特开No.2005-256112中说明的溅射设备包 括位于与溅射阴极(靶)相距较远的位置处的溅射气体入口，所以在 放电触发期间靶附近的溅射气体的压力难以升高。这不利地导致在放 电方面或低压放电稳定性方面的困难。这还会导致各阴极位置的放电 压力的差异。

发明内容

本发明已经考虑到上述问题，并且提供了一种溅射设备、安装在 该溅射设备中的双旋转挡板单元以及溅射方法，所述溅射设备可以通 过防止溅射物质散射到周边而更加可靠地防止任何交叉污染。

本发明的另一个目的是提供一种允许稳定的放电和放电触发的溅 射设备、安装在该溅射设备中的双旋转挡板单元以及溅射方法。

本发明的发明人重复封闭研究以便于解决上述问题，并且通过获 得新知识而完成本发明，所述新知识指能够通过在传统的双旋转挡板 机构的挡板上安装沉积护罩而防止靶的任何交叉污染并且稳定溅射气 体压力的知识。

根据本发明的一个方面，提供一种溅射设备，其包括：

布置在真空容器中的多个溅射阴极；

包括第一挡板和第二挡板的双旋转挡板机构，所述第一挡板和第 二挡板布置成在面对所述溅射阴极的同时能够独立地旋转，并且所述 第一挡板和第二挡板每个都包括在预定位置处形成在其中的至少一个 开口，所述第二挡板与所述溅射阴极之间的距离大于所述第一挡板与 所述溅射阴极之间的距离；以及

置于所述溅射阴极与所述第一挡板之间的第一沉积护罩，所述第 一沉积护罩横向地围绕所述溅射阴极的位于所述第一挡板这一侧的前 表面区域。

根据本发明的另一个方面，提供一种双旋转挡板单元，其包括：

第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板布置成在面对放 置在真空容器中的溅射阴极的同时能够独立地旋转，并且所述第一挡 板和第二挡板每个都包括在预定位置处形成在其中的至少一个开口， 所述第二挡板与所述溅射阴极之间的距离大于所述第一挡板与所述溅 射阴极之间的距离，

其中，围绕所述第一挡板中的开口的第二沉积护罩安装在所述第 一挡板的位于所述第二挡板这一侧的表面上。

根据本发明的又一个方面，提供一种由溅射设备执行的溅射方法， 所述溅射设备包括布置在真空容器中的多个溅射阴极以及具有第一挡 板和第二挡板的双旋转挡板机构，所述第一挡板和第二挡板布置成在 面对所述溅射阴极的同时能够独立地旋转，并且所述第一挡板和第二 挡板每个都包括在预定位置处形成在其中的至少一个开口，所述第二 挡板与所述溅射阴极之间的距离大于所述第一挡板与所述溅射阴极之 间的距离；其中，第一沉积护罩置于所述溅射阴极与所述第一挡板之 间，并横向地围绕所述溅射阴极的位于所述第一挡板这一侧的前表面 区域的；并且其中，围绕所述第一挡板中的开口的第二沉积护罩安装 在所述第一挡板的位于所述第二挡板这一侧的表面上，所述方法包括：