[发明专利]溅射设备及其操作方法

说明书

提供了一种溅射设备和操作溅射设备的方法，溅射设备包括具有设置在其内表面上的挡板的溅射室。处理控制器控制在溅射室中执行的溅射处理，使得沉积模式和在沉积层上形成覆盖层的粘合模式彼此交替地执行，并且粘合模式的粘合时间与累积溅射量成比例地增加。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0153413的优先权，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。

技术领域

本发明构思的示例性实施例涉及一种溅射设备，并且更具体地说，涉及其操作方法。

背景技术

半导体装置的常规制造方法可包括沉积处理和图案化处理的多次重复，因此图案质量很大程度上受层质量的影响。因此，沉积设备的操作技术对沉积处理的图案质量以及处理条件可具有相对大的影响。

根据薄层的组成和功能使用不同的层形成处理。例如，可使用化学气相沉积(CVD)处理、原子层沉积(ALD)处理和溅射处理来形成薄层。例如，由于溅射处理可具有薄层的沉积质量相对高和热阻相对高的特性，所以可以使用溅射处理来形成合格的薄层。在常规溅射处理中，气体等离子体可由诸如氩(Ar)气之类的溅射气体作为溅射等离子体产生，然后溅射等离子体的离子可被加速并碰撞到靶板上。用于沉积的源材料可被腐蚀并以中性粒子(诸如单个原子和分子)的形式从靶中射出，这些中性粒子可称为沉积粒子。沉积粒子可直线行进并且可与放置在粒子路径中的衬底接触，从而在衬底上形成薄层。

在溅射室中，从靶板射出的沉积粒子可以从靶板溢出性地向下流，因此沉积粒子也可与溅射室的内侧壁以及靶板下面的衬底接触。沉积在内侧壁上的沉积粒子可在溅射室的侧壁上形成不期望的沉积层。溅射室中的沉积层可在层形成处理中产生污染物。因此，内挡板可以沿着室的内侧壁以可拆卸方式安装，以覆盖内侧壁的表面。从靶板产生的沉积粒子可以沉积到挡板上而不是内侧壁上，从而防止溅射室的侧壁沉积并在挡板上形成沉积层。然后，当在维护溅射设备中更换靶板时，可将被沉积层覆盖的挡板换成新的挡板。

随着溅射处理的重复，沉积层可在挡板上逐渐生长，直到挡板更换为止。当沉积层在挡板上生长到超过临界点的厚度时，该沉积层往往从挡板翘起，并作为沉积颗粒与挡板分离。在随后的溅射处理中，沉积颗粒可起到污染物的作用。

因此，可以通过粘合处理在沉积层上周期性地形成覆盖层，使得沉积层粘合到挡板上，并且防止其从挡板上翘起。在靶板的使用寿命中，可在预定粘合时间重复多个粘合处理。

无论溅射处理的重复次数或累积溅射量如何，粘合时间可为不变的，因此沉积颗粒会随着溅射处理的重复而逐渐增加。例如，覆盖层可能最初减少或防止沉积颗粒的翘起或分离，并且污染物的量可能随时间逐渐增加。

发明内容

本发明构思的示例性实施例提供了一种溅射设备，其中覆盖层的厚度与累积溅射量成比例，因此防止了沉积颗粒的积聚。

本发明构思的示例性实施例提供了一种操作溅射设备的方法。

根据本发明构思的示例性实施例，一种溅射设备包括溅射室，其具有设置在其内表面上的挡板。处理控制器控制在溅射室中执行的溅射处理，使得沉积模式和在沉积层上形成覆盖层的粘合模式彼此交替地执行，并且粘合模式的粘合时间与累积溅射量成比例地增加。

根据本发明构思的示例性实施例，一种溅射设备包括：溅射室，其包括壳体以及设置在壳体的内表面上的挡板。所述溅射室包括可固定有衬底的衬底保持器和可产生沉积材料的靶板。电源将电力施加至靶板。气体供应器具有将溅射气体供应至溅射室中的第一供应器和选择性地将反应气体供应至溅射室中的第二供应器。处理控制器控制在溅射室中执行的溅射处理，使得沉积模式和用于在沉积层上形成覆盖层的粘合模式彼此交替地执行，并且粘合模式的粘合时间与累积溅射量成比例地增加。