CN204125528U - 磁控溅射金属氧化物的设备 - Google Patents
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Abstract
一种磁控溅射金属氧化物的设备，通过电阻检测装置检测金属靶材或掩膜的表面电阻来确定附在金属靶材或掩膜表面的金属氧化物薄膜的厚薄，从而决定是继续为产品载片成膜，还是先撤出产品载片而输送另外的辅助载片到溅射位置；经过溅射源装置轰击靶材一段时间后，附在金属靶材表面的金属氧化物薄膜也就被轰击掉而露出金属靶材本身的金属，附在掩膜表面的金属氧化物薄膜也被新的金属薄膜掩盖。等到电阻检测装置检测到的金属靶材或掩膜的表面电阻达到要求后，再将辅助载片撤出而将产品载片重新输送到溅射位置继续成膜，使得成膜速率降高和成膜的均匀性较好。上述磁控溅射金属氧化物的设备既能准确判断金属靶材和掩膜表面的状况，又能减少开腔频率。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体器件制造领域，特别涉及一种磁控溅射金属氧化物的设备。
背景技术
使用传统的磁控溅射设备制备氧化铝(Al2O3)薄膜时，成膜一段时间后，掩膜板(Mask)和靶材(Target)表面会附着一层氧化铝薄膜。而氧化铝的绝缘性会导致电场磁场发生异常，导致其成膜的速率降低和以及均匀性较差。对于上述缺陷，目前是在成膜一段时间后，由经验丰富的工作人员大概估计一下成膜状态，如果异常放电频率增加，则进行开腔维护检修(PM)，同时打磨靶材表面和更换掩膜，然后再复机进行氧化铝成膜。然而此方法无法准确的判断靶材和掩膜表面的状况，导致无法准确判断成膜是否受到影响。而且频繁的开腔，也会导致设备的有效使用时间大大缩短。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种既能准确判断靶材和掩膜表面的状况，又能减少开腔频率的磁控溅射金属氧化物的设备。
一种磁控溅射金属氧化物的设备，包括：
处理装置；
溅射源装置；
用于检测金属靶材或掩膜的表面电阻的电阻检测装置；
用于输送氧气的氧气阀门；
用于输送惰性气体的惰性气体阀门；
用于控制氧气阀门和惰性气体阀门的气体控制装置；
和用于运输产品载片和辅助载片的运输装置；
其中，所述处理装置根据所述电阻检测装置检测的电阻值控制所述气体控制装置和所述运输装置。
在其中一个实施例中，所述电阻检测装置用于检测铝靶或掩膜的表面电阻。
在其中一个实施例中，所述惰性气体阀门用于输送氩气。
在其中一个实施例中，当所述检测电阻值大于第一预设值时，所述处理装置控制所述气体控制装置保持所述惰性气体阀门开启并关闭所述氧气阀门，所述处理装置还控制所述运输装置将处在溅射位置的所述产品载片运离溅射位置，并将所述辅助载片运至溅射位置。
在其中一个实施例中，所述第一预设值在50欧姆～100欧姆之间。
在其中一个实施例中，当所述检测电阻值小于第二预设值时，所述处理装置控制所述气体控制装置保持所述惰性气体阀门开启并开启所述氧气阀门，所述处理装置还控制所述运输装置将处在溅射位置的所述辅助载片运离溅射位置，并将所述产品载片运至溅射位置。
在其中一个实施例中，所述第二预设值不大于10欧姆。
上述磁控溅射金属氧化物的设备，通过电阻检测装置检测金属靶材或掩膜的表面电阻来确定附在金属靶材或掩膜表面的金属氧化物薄膜的厚薄，从而决定是继续为产品载片成膜，还是先撤出产品载片而输送另外的辅助载片到溅射位置；经过溅射源装置轰击靶材一段时间后，附在金属靶材表面的金属氧化物薄膜也就被轰击掉而露出金属靶材本身的金属，从而又变成轰击金属靶材本身的金属，此时附在掩膜表面的金属氧化物也被新的金属薄膜掩盖。等到电阻检测装置检测到的金属靶材或掩膜的表面电阻达到要求后，再将辅助载片撤出而将产品载片重新输送到溅射位置继续成膜，避免由于掩膜和金属靶材表面会附着一层金属氧化物薄膜而导致电场磁场发生异常，使得成膜速率降高和成膜的均匀性较好。上述磁控溅射金属氧化物的设备既能准确判断金属靶材和掩膜表面的状况，又能减少开腔频率。
附图说明
图1是一个实施例磁控溅射金属氧化物的设备的模块图；
图2是一个实施例磁控溅射金属氧化物的设备的工作流程图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
对于传统的磁控溅射金属氧化物的设备所存在的缺陷，我们根据金属氧化物不同于靶材或掩膜电阻值的特性，增加了电阻检测装置以检测金属靶材或掩膜的表面电阻，确定附在金属靶材或掩膜表面的金属氧化物薄膜的厚薄，从而决定是继续为产品载片成膜，还是先撤出产品载片而输送另外的辅助载片到溅射位置。
一种磁控溅射金属氧化物的设备，包括：
处理装置。
溅射源装置。
用于检测金属靶材或掩膜的表面电阻的电阻检测装置。
用于输送氧气的氧气阀门。
用于输送惰性气体的惰性气体阀门。
用于控制氧气阀门和惰性气体阀门的气体控制装置。
和用于运输产品载片和辅助载片的运输装置。
其中，处理装置根据电阻检测装置的检测电阻值控制气体控制装置和运输装置。
上述磁控溅射金属氧化物的设备，通过电阻检测装置检测金属靶材或掩膜的表面电阻来确定附在金属靶材或掩膜表面的金属氧化物薄膜的厚薄，从而决定是继续为产品载片成膜，还是先撤出产品载片再输送另外的辅助载片到溅射位置；溅射源装置轰击靶材一段时间后，附在金属靶材表面的金属氧化物薄膜也就被轰击掉而露出金属靶材本身的金属，从而又变成轰击金属靶材本身的金属，此时附在掩膜表面的金属氧化物薄膜也被新的金属薄膜掩盖。待电阻检测装置检测到的金属靶材或掩膜的表面电阻达到要求后，再将辅助载片撤出而将产品载片重新输送到溅射位置继续成膜。该方法避免了由于掩膜和金属靶材表面会附着一层金属氧化物薄膜而导致的电场磁场发生异常的情况，使得成膜速率提高和成膜的均匀性较好。上述磁控溅射金属氧化物的设备既能准确判断金属靶材和掩膜表面的状况，又能减少开腔频率。
图1是一个实施例磁控溅射金属氧化物的设备的模块图。
一种磁控溅射金属氧化物的设备，包括：
处理装置100、溅射源装置200、用于检测金属靶材或掩膜的表面电阻的电阻检测装置300、用于输送氧气的氧气阀门400、用于输送惰性气体的惰性气体阀门500、用于控制氧气阀门400和惰性气体阀门500的气体控制装置600，以及用于运输产品载片和辅助载片的运输装置700。其中，处理装置100根据电阻检测装置300的检测电阻值控制气体控制装置600和运输装置700。本实施例中，金属靶材为铝靶，惰性气体为氩气，惰性气体阀门500用于输送氩气，金属氧化物为氧化铝。
溅射源装置200可以为离子束溅射装置或等离子体溅射装置。电阻检测装置300可以是表面电阻检测仪。运输装置700可以为自动搬货系统。在本实施例中，电阻检测装置300同时检测金属靶材和掩膜的表面电阻，而在其他实施例中，所述电阻检测装置300也可以只检测金属靶材和掩膜的其中一个。
当电阻检测装置300检测的电阻值大于第一预设值(数值范围在50欧姆～100欧姆)时，处理装置100控制气体控制装置600保持惰性气体阀门500开启并关闭氧气阀门400，使惰性气体继续输送而断送氧气。处理装置100还控制运输装置700将处在溅射位置的产品载片运离溅射位置，并将辅助载片运至溅射位置。产品载片为需要制备氧化铝薄膜的产品，而辅助载片只是一个用于辅助的载体，在不具备制备氧化铝薄膜条件的时候承担代替作用以载走不需要的溅射物。溅射位置在这里表示，在溅射工艺进行时需要制备氧化铝薄膜的产品的所处的位置。
经过溅射源装置200继续轰击铝靶一段时间后，附在铝靶表面的氧化铝薄膜也就被轰击掉而露出铝靶本身的铝，从而又变成轰击铝靶本身，此时附在掩膜表面的氧化铝薄膜也被新的铝薄膜掩盖，从而电场磁场也变回合适的状态。
当检测的电阻值小于或等于第二预设值(≤10欧姆)时，处理装置100控制气体控制装置600保持惰性气体阀门500开启并开启氧气阀门400，使惰性气体和氧气继续输送，回到正常的成膜流程。处理装置100还控制运输装置700将处在溅射位置的辅助载片运离溅射位置并将产品载片运至溅射位置。
待电阻检测装置300检测到的铝靶或掩膜的表面电阻达到要求后，再将辅助载片撤出而将产品载片重新输送到溅射位置继续成膜。该方法避免了由于掩膜和铝靶表面会附着一层氧化铝薄膜而导致的电场磁场发生异常的情况，使得成膜速率提高和成膜的均匀性较好。上述磁控溅射金属氧化物的设备既能准确判断金属靶材和掩膜表面的状况，又能减少开腔频率。
图2是一个实施例磁控溅射金属氧化物的设备的工作流程图。
磁控溅射金属氧化物的设备的工作流程包括步骤：
步骤S100：检测金属靶材或掩膜的表面电阻值。
步骤S200：判断表面电阻值是否大于第一预设值(数值范围在50欧姆～100欧姆)，若是则执行步骤S300，若否则继续执行步骤S100。
步骤S300：保持惰性气体阀门开启并关闭氧气阀门，将处在溅射位置的产品载片运离溅射位置并将辅助载片运至溅射位置。
步骤S400：检测金属靶材或掩膜的表面电阻值。
步骤S500：判断表面电阻值是否小于第二预设值(≤10欧姆)，若是则执行步骤S600，若否则继续执行步骤S400。
步骤S600：保持惰性气体阀门开启并开启氧气阀门，将处在溅射位置的辅助载片运离溅射位置并将产品载片运至溅射位置。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种磁控溅射金属氧化物的设备，其特征在于，包括：
处理装置；
溅射源装置；
用于检测金属靶材或掩膜的表面电阻的电阻检测装置；
用于输送氧气的氧气阀门；
用于输送惰性气体的惰性气体阀门；
用于控制氧气阀门和惰性气体阀门的气体控制装置；
和用于运输产品载片和辅助载片的运输装置；
其中，所述处理装置根据所述电阻检测装置检测的电阻值控制所述气体控制装置和所述运输装置。
2.根据权利要求1所述的磁控溅射金属氧化物的设备，其特征在于，所述电阻检测装置用于检测铝靶或掩膜的表面电阻。
3.根据权利要求1所述的磁控溅射金属氧化物的设备，其特征在于，所述惰性气体阀门用于输送氩气。
4.根据权利要求1所述的磁控溅射金属氧化物的设备，其特征在于，当所述检测电阻值大于第一预设值时，所述处理装置控制所述气体控制装置保持所述惰性气体阀门开启并关闭所述氧气阀门，所述处理装置还控制所述运输装置将处在溅射位置的所述产品载片运离溅射位置，并将所述辅助载片运至溅射位置。
5.根据权利要求4所述的磁控溅射金属氧化物的设备，其特征在于，所述第一预设值在50欧姆～100欧姆之间。
6.根据权利要求4所述的磁控溅射金属氧化物的设备，其特征在于，当所述检测电阻值小于第二预设值时，所述处理装置控制所述气体控制装置保持所述惰性气体阀门开启并开启所述氧气阀门，所述处理装置还控制所述运输装置将处在溅射位置的所述辅助载片运离溅射位置，并将所述产品载片运至溅射位置。
7.根据权利要求6所述的磁控溅射金属氧化物的设备，其特征在于，所述第二预设值不大于10欧姆。
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| WO2018196071A1 (zh) * | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种物理溅射成膜装置及方法 |
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