[发明专利]一种全遮挡屏蔽式氧化钒磁控溅射方法及其设备在审

专利信息
申请号: 202111205635.1 申请日: 2021-10-15
公开(公告)号: CN113930724A 公开(公告)日: 2022-01-14
发明(设计)人: 王世宽;宋永辉;史鹏 申请(专利权)人: 无锡尚积半导体科技有限公司
主分类号: C23C14/08 分类号: C23C14/08;C23C14/35;C23C14/54
代理公司: 江苏智天知识产权代理有限公司 32550 代理人: 陈文艳
地址: 214000 江苏省无*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 遮挡 屏蔽 氧化 磁控溅射 方法 及其 设备
【说明书】:

本发明公开了一种全遮挡屏蔽式氧化钒磁控溅射方法及其设备,针对的问题,提供了以下技术方案,设备包括密封腔体,用于抽取真空,作为进行磁控溅射的环境;载片台,设置于密封腔体内;遮挡屏蔽件,设置于载片台和磁控溅射组件之间;移动部,与遮挡屏蔽件固定连接;控制器,与移动部电性连接;电压传感器,与磁控溅射组件和控制器电性连接。方法包括电压传感器检测磁控溅射组件的溅射电压,当溅射电压与设定电压一致时,电压传感器发送电信号至控制器,由控制器控制移动部带动遮挡屏蔽件移动,遮挡射向基片的靶材物质;当溅射电压与设定电压一致时,取消遮挡射向基片的靶材物质,便于使基片得到的氧化钒薄膜的成分更单一,提高质量。

技术领域

本发明涉及物理沉积领域,更具体地说,它涉及一种全遮挡屏蔽式氧化钒磁控溅射方法及其设备。

背景技术

物理沉积技术是半导体工业中广为使用的一类薄膜制造技术,该技术是利用线圈感应耦合方法可以从靶材上激发出高密度的等离子体,使等离子状态的靶材物质撞击并生长附着在需要镀膜的工件表面,形成所需要的镀膜。

氧化钒的物理沉积技术通常使用磁控溅射设备,采用电压控制法,根据设备内通入的氧气流量的大小来调节靶材上输入的电压大小。而这个平衡是需要时间的,在这段时间内生成的氧化钒实际上不是我们所需要的,也会沉积到衬底上,造成整体生长的氧化钒薄膜性能变差。

目前,授权公告号为CN106854752B的中国专利公开了一种磁控溅射设备,它包括工艺腔室、靶材、靶材背板、磁控管和冷却腔室,其中,冷却腔室位于工艺腔室上方,靶材背板设置在冷却腔室与工艺腔室之间,用以使二者相互隔离,通过向冷却腔室内通入冷却媒介来冷却靶材背板;靶材设置在靶材背板的下表面上,磁控管设置在冷却腔室内,在靶材背板的上表面覆盖有导热绝缘件,用以将靶材背板与冷却腔室及其内部的冷却媒介电绝缘。

这种磁控溅射设备虽然无需使用去离子水冷却靶材,能够简化水路系统的结构,而且还可以减少通入到靶材的溅射能量耗散到磁控管及其驱动机构上的耗散量。但这种设备应用在氧化钒薄膜时,如目前市场上许多设磁控溅射设备一样,在设备刚启动时,由于设备内部尚未达到一个动态平衡,在达到动态平衡之前,实际生成的氧化钒薄膜中的含有多种不同价态钒的氧化物,而我们在生产中往往需要钒和氧的摩尔量比为1:2,因此这段时间内生产的氧化钒薄膜是不符合生产要求的,而且其附着在需要薄膜的基片表面之后,会造成整体生成的氧化钒薄膜性能变差。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种全遮挡屏蔽式氧化钒磁控溅射方法及其设备,具有使基片上生成的氧化钒薄膜的成分更单一,薄膜的质量更好的优点。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

一种全遮挡屏蔽式氧化钒磁控溅射设备,其特征在于,包括:

密封腔体,用于抽取真空,作为进行磁控溅射的环境;

载片台,设置于密封腔体内,用于放置需要进行加工的基片;

磁控溅射组件,在密封腔体内与载片台的承载面相对设置,用于将靶材物质通过电磁溅射法沉积到基片表面;

遮挡屏蔽件,设置于载片台和磁控溅射组件之间,用于移动遮挡射向基片的靶材物质;

移动部,安装在密封腔体内且与遮挡屏蔽件固定连接,用于控制遮挡屏蔽件;

控制器,与移动部电性连接,用于控制移动部移动及其移动方向;

电压传感器,与磁控溅射组件和控制器电性连接,用于检测磁控溅射组件的工作电压与设定电压是否一致,并把检测结果发送到控制器。

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