TW201446997A - 成膜裝置 - Google Patents
成膜裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201446997A TW201446997A TW103102493A TW103102493A TW201446997A TW 201446997 A TW201446997 A TW 201446997A TW 103102493 A TW103102493 A TW 103102493A TW 103102493 A TW103102493 A TW 103102493A TW 201446997 A TW201446997 A TW 201446997A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- target
- film
- film forming
- target electrode
- mounting portion
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 60
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 238000005247 gettering Methods 0.000 abstract 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 29
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 6
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3464—Sputtering using more than one target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32853—Hygiene
- H01J37/32871—Means for trapping or directing unwanted particles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32899—Multiple chambers, e.g. cluster tools
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3414—Targets
- H01J37/3426—Material
- H01J37/3429—Plural materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3447—Collimators, shutters, apertures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
成膜裝置,係具備有:第1靶材電極(35~38),係具有能夠安裝成膜用之靶材的第1安裝部;和基板支持器(33),係在與第1靶材電極(35~38)相對向的位置處而保持基板;和第2靶材電極(41),係具有可安裝去疵用之靶材並且較第1安裝部而更小之第2安裝部。
Description
本發明,係有關於成膜裝置,特別是有關於被利用在MRAM(magnetic random access memory)或磁頭之感測器中的磁阻效果元件之成膜裝置。
在MRAM(magnetic random access memory)或磁頭之感測器中,係使用有對於磁阻效果作了利用之裝置。此些之裝置,係會起因於裝置內之雜質而導致TMR特性等之性能的降低,此事係為周知。因此,作為製作MRAM裝置之濺鍍裝置內的真空環境,係要求有10-7Pa~10-8Pa之超高真空。在此種真空度下,氫和水係構成雜質之絕大部分。為了將其去除,若是使用藉由在真空環境下之濺鍍裝置的壁面上附加活性之去疵材料(例如鈦、鉭)之膜來吸附(trap)雜質之幫浦,則為理想(例如,參考專利文獻1)。
專利文獻1之技術,係在形成裝置之成膜裝置內的內壁或閘門之一部分處形成鈦等之薄膜,而得到除去雜質之去疵效果。作為用以形成鈦等之薄膜的濺鍍源,
係使用被安裝有鈦等之靶材安裝部。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開第WO2007/105472號小冊
然而,專利文獻1之技術,若是在需要非常多的層積膜之MRAM裝置的情況下而將搭載於陰極處之材料限定為具有去疵效果之鈦或鉭等,則係會有更進一步增加陰極數量的必要。而,由於增加陰極數量一事係會導致真空容器之尺寸的增大或真空容器之數量的增加,因此係會有對於成膜裝置之成本降低一事造成阻礙之虞。
本發明,係為有鑑於上述課題而進行者,其目的,係在於提供一種不會受到真空容器之尺寸或數量所影響而能夠在裝置內成膜具有去疵效果之材料的成膜裝置。
本發明之成膜裝置,其特徵為,具備有:複數之第1靶材電極,係具有能夠安裝成膜用之靶材的第1安裝部;和基板支持器,係在與前述複數之第1靶材電極
相對向的位置處而保持基板;和第2靶材電極,係具有可安裝去疵用之靶材並且較前述第1安裝部而更小之第2安裝部;和第1閘門構件,係被設置在前述第1靶材電極和前述基板支持器之間,並能夠遮蔽前述第1安裝部以及前述第2安裝部。
本發明之成膜裝置,係在被用以進行成膜之靶材電極的安裝位置之空隙處,設置有將去疵效果為高之鈦或鉭作為靶材G而作搭載之小型的靶材電極。因此,係從靶材G而將去疵材料濺鍍至製作MRAM之空間(成膜室)或閘門板之背面側處,而能夠藉由去疵效果來得到超高真空。又,作為靶材G所搭載之小型之靶材電極,由於係被調整為能夠設置在被作了複數設置的成膜用之靶材電極的空隙間之尺寸,因此,係並不需要將真空容器之尺寸增大或者是增加真空容器之數量,成膜裝置之佔據空間係被作抑制。
本發明之其他特徵以及優點,係可藉由參考所添附之圖面而進行的下述之說明而成為更加明瞭。另外,在所添附之圖面中,針對相同或者是同樣之構成,係附加相同之元件符號。
10‧‧‧成膜裝置
11‧‧‧機器人搬送裝置
12‧‧‧搬送腔
14‧‧‧手
15‧‧‧裝載/卸載腔
16‧‧‧裝載/卸載腔
17A‧‧‧成膜腔
17B‧‧‧成膜腔
17C‧‧‧成膜腔
17D‧‧‧成膜腔
17E‧‧‧成膜腔
18‧‧‧真空排氣裝置
19‧‧‧基板閘門
20‧‧‧閘閥
21‧‧‧內遮蔽板
33‧‧‧基板支持器
34‧‧‧基板
35‧‧‧靶材電極
36‧‧‧靶材電極
37‧‧‧靶材電極
38‧‧‧靶材電極
41‧‧‧靶材電極
51‧‧‧容器
54‧‧‧旋轉閘門裝置
61‧‧‧靶材電極支持器
61a‧‧‧支持部
61b‧‧‧支持部
63‧‧‧上部遮蔽板
63a‧‧‧開口
63b‧‧‧開口
65‧‧‧第1閘門板
65a‧‧‧開口
65b‧‧‧旋轉軸
65c‧‧‧開口
65d‧‧‧區域
67‧‧‧第2閘門板
67a‧‧‧開口
67b‧‧‧旋轉軸
67c‧‧‧開口
67d‧‧‧區域
85‧‧‧第1閘門板
87‧‧‧第2閘門板
A‧‧‧靶材
B‧‧‧靶材
C‧‧‧靶材
D‧‧‧靶材
G‧‧‧靶材
所添附之圖面,係被包含於說明書中並構成其之一部分,而對於本發明之實施形態作展示,並用以一同對於本發明之原理作說明。
[圖1]對於本發明之成膜裝置的代表性之實施形態的構成作展示之平面圖。
[圖2]對於本發明之第1實施形態之成膜裝置的其中1個成膜腔之構成作概略性展示的上面圖。
[圖3]係為圖2之X-X剖面圖。
[圖4]係為構成本發明之第1實施形態的閘門裝置之各構件的立體圖。
[圖5]係為關連於本發明之第1實施形態的閘門裝置之動作和所濺鍍之物質的說明圖。
[圖6]係為關連於本發明之其他實施形態的閘門裝置之動作和所濺鍍之物質的說明圖。
[圖7]係為對於本發明之第1實施形態的成膜裝置之效果作展示之圖。
以下,根據所添附之圖面,對本發明之合適之實施形態作說明。以下所說明之構件、配置等,係為對於本發明作了具體化的其中一例,而並非為對於本發明作限定者,當然的,係可依據本發明之要旨而進行各種改變。本發明之成膜裝置的適用,係並不被限定於濺鍍裝置,而可適用於在真空容器內而能夠藉由閘門裝置來對於
蒸鍍材料作選擇的各種PVD裝置中。
(第1實施形態)
圖1,係對於本發明之第1實施形態之成膜裝置的代表性構成作展示,而為以能夠判別內部機構之概略構成的程度來作了展示的平面圖。此成膜裝置10,係為叢集型,而具備有複數之成膜腔。具備有機器人搬送裝置11之搬送腔12,係被設置在中央位置處。機器人搬送裝置11,係能夠藉由被設置於可自由伸縮之臂上的手14而搭載基板。臂之基端部,係被可自由旋轉地安裝於搬送腔12之中心部處。
在成膜裝置10之搬送腔12中,係被設置有裝載/卸載腔15、16。藉由裝載/卸載腔15,而從外部來將作為被處理材之基板搬入至成膜裝置10中,並將結束了多層膜之成膜處理的基板搬出至成膜裝置10之外部。裝載/卸載腔16,亦係具備有相同之功能,經由裝載/卸載腔16所搬入之基板,係從該腔而被搬出。
在此成膜裝置10中,係於搬送腔12之周圍處,被設置有5個的成膜腔17A、17B、17C、17D、17E(以下,稱做成膜腔17A~17E)。在相鄰之2個腔之間,係被設置有將兩腔相互隔離並且可自由開閉之閘閥20。
成膜腔17A~17E之各者,係為用以將相異種類之膜在相同之腔內而連續成膜之成膜腔。若依據本實施
形態,則係構成為將被堆積在基板上之多層膜分成複數之群組,並將隸屬於各群組之複數之膜在預先所設定之任一的成膜腔中而進行成膜。在成膜腔17A~17E之各者中,係藉由利用有濺鍍之PVD(Physical Vapor Deposition)法來堆積磁性膜。另外,當然的,係可採用藉由將成膜隸屬於同一群組之膜的成膜腔作複數配置來使產率提昇的構成。
在成膜裝置10中,通過裝載/卸載腔15、16而被搬入至內部之基板34,係藉由機器人搬送裝置11,來以因應於身為製作對象之多層膜裝置所預先制定的順序而導入至成膜腔17A~17E之各者中,在各腔中,係進行既定之成膜處理。若是列舉出製作對象之多層膜裝置之例,則係為LED、MRAM、TMR頭、ADVENCED(改良型)GMR等。
另外,在圖1中,關於用以將成膜腔17A~17E之內部設為所需之真空狀態的真空排氣裝置18、用以供給施加於靶材電極35~38處之電力的供電裝置、被安裝於靶材電極35~38之各者處的靶材、用以產生電漿之製程氣體導入機構等的裝置等,係省略圖示。
又,亦可因應於需要,而代替成膜腔而配置氧化膜成膜腔或清淨腔。氧化膜成膜腔,係為進行使金屬層氧化之表面化學反應之腔,在表面化學反應中,係使用電漿氧化、自然氧化、臭氧氧化、紫外線-臭氧氧化、自由基氧等。清淨腔,係為藉由離子束蝕刻機構或RF濺鍍
蝕刻機構而進行表面平坦化之腔。本實施形態之成膜腔17A~17E,係均為相同之構成,但是,當然的,因應於身為製作對象之多層膜裝置的膜構成,被搭載於各成膜腔之靶材電極處的靶材之種類亦被作變更。
基於圖2、3,針對被設置於成膜腔17A~17E之各者處的特徵性構造作說明。本實施形態之成膜腔17A、17B、17C、17D、17E,由於係均為相同之構成,因此係作為代表而在圖2、3中對於成膜腔17A作圖示。圖2,係為從上方來對於成膜腔17A作了觀察之模式圖,並以能夠得知靶材電極35~38(第1靶材電極)和去疵用之靶材電極41(第2靶材電極)間之位置關係的方式來作了描繪。圖3,係為成膜腔17A之縱剖面圖。在圖2、3中,針對與在圖1中所說明了的要素實質性相同之要素,係附加相同的元件符號。
在成膜腔17A之容器51(真空容器)的頂板部處,係設置有成膜用之4個的靶材電極35~38(第1靶材電極)和去疵用之靶材電極41(第2靶材電極)。靶材電極35~38,係為具備有能夠將接合有被成膜材料之靶材與基板相對向地來作安裝之安裝部(第1安裝部)的公知之陰極。
在成膜腔17A之底面部的中央處,係被可自由旋轉地設置有基板支持器33。基板支持器33,係能夠在進行對於基板34之濺鍍成膜時而將基板34以旋轉狀態來作保持。在被作了傾斜設置之靶材電極35~38的各者
之安裝部處,係能夠以與在下方而作了水平配置的基板34之上面相對向的方式來配置靶材A~D。在靶材A~D處,係分別被接合有在成膜處理中所使用之被成膜材料。另外,於此之所謂使靶材A~D和基板34相對向之狀態,係指將靶材電極35~38(更正確而言,靶材電極35~38之安裝部)朝向基板周邊而作配置的狀態,而為包含有如同圖3中所示一般之使靶材A~D之濺鍍面傾斜而朝向基板34的狀態者。
去疵用之靶材電極41,係具備有相較於成膜用之靶材A~D而為較小之安裝去疵用之靶材G的安裝部(第2安裝部)。因此,靶材電極41,相較於靶材電極35~38,尺寸係為小。又,靶材電極41之安裝部,由於相較於靶材電極35~38者,係為小型,因此,安裝在靶材電極41處之靶材G,相較於成膜用之靶材A~D,亦為較小。故而,係能夠在靶材電極35~38之安裝位置的空隙處而安裝靶材電極41。例如,靶材電極41之第2靶材電極,係能夠安裝在靶材電極35~38之各者的第1靶材電極中之相鄰接之任意之2個的靶材電極之間。
在本實施形態中,靶材電極41係被安裝在靶材電極36和靶材電極38之間,但是係亦可安裝於其他的靶材電極之間。亦即是,由於就算是設置靶材電極41,也不需要對於靶材電極35~38之配置作變更,因此係並不需要變更真空容器之尺寸。當然,也不需要起因於具備有靶材電極41一事而增加設置真空容器。於此,所謂靶
材電極41之安裝部(第2安裝部)為較靶材電極35~38之安裝部(第1安裝部)而更小一事,具體而言,係指安裝靶材之安裝部的部份之面積為較小。
在靶材A~D、G和基板34之間,係被配置有旋轉閘門裝置54。旋轉閘門裝置54,係具有雙重之閘門板。藉由旋轉閘門裝置54之動作,靶材電極35~38、41中之搭載有被使用於濺鍍成膜中的靶材A~D、G之靶材電極係被作選擇。
在靶材A~D、G和基板支持器33之間,係被配置有旋轉閘門裝置54。關於旋轉閘門裝置54,係於後再述。又,在旋轉閘門裝置54和基板支持器33之間,係被配置有基板閘門19。基板閘門19,係為以能夠在基板支持器33上移動的方式所構成之金屬製之板狀構件,並與使基板閘門19移動之馬達相連結。馬達,係被與控制裝置相連結。在進行預濺鍍時,由於係在基板34並不存在於基板支持器33上之狀態來進行濺鍍,因此係將基板支持器33藉由基板閘門19而作覆蓋。在成膜時,係構成為能夠以使基板閘門19從被配置在基板支持器33上之基板上而退避的方式而作移動。
基於圖3~6,針對旋轉閘門裝置54作說明。圖4,係為構成旋轉閘門裝置54之各構件的立體圖。旋轉閘門裝置54,係具備有靶材電極支持器61、和上部遮蔽板(遮蔽構件)63、和第1閘門板(第1閘門構件)65、和第2閘門板(第2閘門構件)67。第1閘門板65
和第2閘門板67,係作為雙重旋轉閘門之閘門板而構成之。另外,上部遮蔽板63、第1閘門板65、第2閘門板67,係以成為實質性相互平行的方式,而均成為上凸之彎曲形狀。
靶材電極支持器61,係為被設置有將靶材電極35~38作保持之4個場所的支持部61a和靶材電極41的支持部61b之構件,並被設置在容器51之上部。本實施形態之靶材電極支持器61,係亦具備有作為容器51之蓋的功能,但是,係亦可在容器51之一部分處設置支持部61a、支持部61b。
在被保持於支持部61a處之靶材電極35~38處,係可將被接合有使用於成膜處理中之任意之被成膜物質的靶材A~D朝向基板34之方向而作保持。在被支持於支持部61b處之靶材電極41處,係能夠將被接合有鈦之靶材G朝向基板支持器33之方向而作保持。另外,係將靶材電極35~38、41之保持靶材A~D、G的部份,作為靶材安裝面。作為靶材G之材料,雖係以鈦(Ti)為例來作說明,但是,係可使用在去疵中所使用之任意的被成膜物質。例如,除了鈦以外,亦可考慮Ta、Zr、Cr、Mg等。
上部遮蔽板(遮蔽構件)63,係為被設置在靶材電極支持器61之基板支持器33側處的不鏽鋼製之防附著遮蔽板,並防止從靶材A~D所濺鍍出之原子附著在靶材電極支持器61上的情形。上部遮蔽板63,係在與靶
材電極35~38、41之靶材安裝面(安裝面)相對向的區域處,被形成有開口63a、63b。由於在靶材電極支持器61處,係保持有總計5個的靶材電極35~38、41,因此,在上部遮蔽板63之與各靶材電極35~38、41之靶材安裝面相對向的位置處,係分別被形成有開口。
第1閘門板(第1閘門構件)65,係為可旋轉地被設置在上部遮蔽板63之基板支持器33側的不鏽鋼製之閘門板,並藉由在旋轉軸65b上旋轉而能夠對於旋轉角度作控制。第1閘門板65,係在與2個的成膜用之靶材電極的靶材安裝部相對向之區域的各個處,被形成有開口65a,並在與去疵用之靶材電極41的靶材安裝部相對向之區域處,被形成有開口65c。被形成於第1閘門板65處之2個的開口65a,係被形成於相對於旋轉軸65b而相對稱的位置處。本實施形態之開口65c,係被形成於其中一個的開口65a之鄰接位置處。又,第1閘門板65,係能夠藉由旋轉至既定位置處,而將靶材電極35~38之安裝部以及靶材電極41之安裝部作遮蔽,並使任意之1個或複數的安裝部露出於基板34側。
第2閘門板(第2閘門構件)67,係為可旋轉地被設置在第1閘門板65之基板支持器33側的不鏽鋼製之閘門板,並藉由在旋轉軸67b上旋轉而能夠對於旋轉角度作控制。旋轉軸65b和旋轉軸67b,係構成為能夠相互獨立地進行旋轉控制。第2閘門板67,係在與2個的成膜用之靶材電極的靶材安裝部相對向之區域的各個處,
被形成有開口67a,並在與去疵用之靶材電極41的靶材安裝部相對向之區域處,被形成有開口67c。又,被形成於第2閘門板67處之2個的開口67a,係以能夠與被形成於第1閘門板65處之2個的開口65a相對向地作配置的方式而被形成。又,第2閘門板67,係能夠藉由與第1閘門板65一同地旋轉至既定位置處,而將靶材電極35~38之安裝部以及靶材電極41之安裝部作遮蔽,並使任意之1個或複數的安裝部露出於基板34側。
使用圖5之5a~5c以及圖6之6a~6e,針對當在既定之場所處而形成去疵膜時之旋轉閘門裝置54的動作作說明。圖5之5a~5c,係為有關於在使用有適於進行同時濺鍍(Co-spatter)之閘門裝置的情況時之使用各靶材A~D、G的時序和各別之閘門板的配置之說明圖。
圖5之5a~5c,係為分別從上方而對於構成旋轉閘門裝置54之構件中的上部遮蔽板63、第1閘門板65、第2閘門板67作了觀察的模式圖。旋轉閘門裝置54,係為在對於基板34進行濺鍍成膜時,以使在成膜中所使用之靶材經由開口65a、67a而對於基板露出的方式,來使第1閘門板65和第2閘門板67作旋轉而使用者。本發明之成膜裝置,係能夠在對於基板34上而進行濺鍍成膜之前,藉由被搭載於靶材電極41處之去疵用之靶材G來在既定之場所處形成去疵膜。作為形成去疵膜之場所,係可列舉出第1閘門板65、第2閘門板67、水平閘門板、真空容器之內壁、或者是遮蔽板。
圖5之5a,係為用以從靶材電極41而在第2閘門板67上形成用以去疵之Ti膜的配置。第1閘門板65,係在以使開口65c位置在去疵用之靶材G之前面的方式來作了旋轉之後而停止,第2閘門板67係以使開口67c不會位置在靶材G之前面的方式而被停止。此時,若是對於靶材電極41施加電力,則從被安裝在安裝部上之靶材G所濺鍍出之Ti,係會通過開口65c並被成膜於第2閘門板67之上面的區域67d處。
藉由此,被成膜於區域67d處之去疵材料係發揮真空幫浦之作用,而將真空容器內排氣。係能夠將存在於第1閘門板65和第2閘門板67之空隙處的雜質有效地除去。由於第1閘門板65係位置在靶材G和第2閘門板67之間,因此係不會有從靶材G所對於靶材A~D造成的污染。另外,若是藉由圖5之5a中所示之第1閘門板65和第2閘門板67的配置,來並不進行從靶材G而來之濺鍍地而進行從靶材A、D而來之濺鍍,則係能夠進行靶材A、D之同時濺鍍。
另外,在圖5之5a中,雖係對於在使第2閘門板67之旋轉停止了的狀態下而形成去疵膜之實施例有所記載,但是,亦可一面使第2閘門板67旋轉一面進行成膜。於此情況,區域67d係成為環狀,而能夠在較圖5之5a的實施例而更廣之範圍處形成去疵膜。
圖5之5b,係為用以從靶材電極41而在第1閘門板65上形成用以去疵之Ti膜的配置。第1閘門板
65,係在被旋轉為不會使開口65c位置在去疵用之靶材G之前面的配置之後被停止。此時,若是對於靶材電極41施加電力,則從靶材G所被濺鍍出之Ti,係被成膜於第1閘門板65之上面的區域65d處。藉由此,被成膜於區域65d處之去疵材料係發揮真空幫浦之作用,而將真空容器內排氣。另外,若是藉由圖5之5b中所示之第1閘門板65和第2閘門板67的配置,來並不進行從靶材G而來之濺鍍地而進行從靶材B、C而來之濺鍍,則係能夠進行靶材B、C之同時濺鍍。
另外,在圖5之5b中,雖係對於在使第1閘門板65之旋轉停止了的狀態下而形成去疵膜之實施例有所記載,但是,亦可一面使第1閘門板65旋轉一面進行成膜。於此情況,區域65d係成為環狀,而能夠在較圖5之5b的實施例而更廣之範圍處形成去疵膜。
圖5之5c,係為用以在基板所被作配置之成膜空間內而形成用以去疵之Ti膜的配置。開口65c和開口67c,係均位置在去疵用之靶材G的前面。此時,若是對於靶材電極41施加電力,則從靶材G所被濺鍍出之Ti,係通過開口65c和67c而被成膜於成膜室內。具體而言,係在基板閘門19之上面或者是沿著容器51之內壁所設置的內遮蔽板21處,被形成有具備去疵效果之Ti膜。另外,由於開口67c係被形成為較開口65c而更大之尺寸,因此從靶材G所被濺鍍出之Ti係一面擴散一面被放出至成膜室內。因此,係能夠在成膜室內之廣範圍處而形
成去疵膜。
藉由此,係能夠將存在於成膜室內之雜質有效地除去。在本實施形態之成膜裝置中,係將靶材G朝向基板方向,而構成為能夠在基板閘門19之上面或遮蔽板21處形成去疵膜。然而,亦能夠使靶材G之朝向從基板34而偏開,而構成為在遮蔽板21之內側處形成更多的去疵膜。
圖6之6a~6e,係為有關於在使用有其他實施形態之成膜裝置的閘門裝置時之使用各靶材A~D、G的時序和各別之閘門板的配置之說明圖。此閘門裝置,係具備有適於進行單濺鍍之構成。另外,對於與上述之實施形態相同之構成,係附加相同之元件符號,並省略其說明。圖6之6a,係為用以從靶材電極41而在第2閘門板87上形成用以去疵之Ti膜的配置。以使第1閘門板85之開口65c會位置在去疵用之靶材G之前面且第2閘門板87之開口67c並不會位置在去疵用之靶材G之前面的方式,來作配置。此時,若是對於靶材電極41施加電力,則從靶材G所被濺鍍出之Ti,係通過開口65c而被成膜於第2閘門板87之上面的區域67d處。
藉由此,被成膜於區域67d處之去疵材料係發揮真空幫浦之作用,而將真空容器內排氣。由於第1閘門板85係位置在靶材G和第2閘門板87之間,因此係不會有從靶材G所對於靶材A~D造成的污染。另外,係可藉由圖6之6a中所示之第1閘門板85和第2閘門板87
的配置,來代替靶材G而進行從靶材A而來之濺鍍成膜。
圖6之6b,係為用以從靶材電極41而在第2閘門板87之區域67e處形成用以去疵之Ti膜的配置。以使第1閘門板85之開口65c會位置在去疵用之靶材G之前面且第2閘門板87之開口67c並不會位置在去疵用之靶材G之前面的方式,來作配置。區域67e和區域67d之位置,係為相異。
藉由此,在對於從靶材G所對於靶材A~D之污染作抑制的情況下而被成膜於區域67e處之去疵材料,係發揮真空幫浦之作用,而將真空容器內排氣。另外,係可藉由圖6之6b中所示之第1閘門板85和第2閘門板87的配置,來代替靶材G而進行從靶材B而來之濺鍍成膜。
圖6之6c,係為用以從靶材電極41而在第1閘門板85之區域65d處形成用以去疵之Ti膜的配置。以使第1閘門板85之區域65d位置在去疵用之靶材G之前面的方式來作配置。藉由此,在對於從靶材G所對於其他靶材A~D之污染作抑制的情況下而被成膜於區域65d處之去疵材料,係發揮真空幫浦之作用,而將真空容器內排氣。另外,係可藉由圖6之6c中所示之第1閘門板85和第2閘門板87的配置,來代替靶材G而進行從靶材C而來之濺鍍成膜。
圖6之6d,係和圖6之6c相同,為用以從靶
材電極41而在第1閘門板85之區域65d處形成用以去疵之Ti膜的配置。以使第1閘門板85之區域65d位置在去疵用之靶材G之前面的方式來作配置。係可藉由圖6之6d中所示之第1閘門板85和第2閘門板87的配置,來代替靶材G而進行從靶材D而來之濺鍍成膜。
圖6之6e,係為用以在基板所被作配置之成膜空間內而形成用以去疵之Ti膜的配置,而能夠期待有與圖5之5c相同的效果。開口65c和開口67c,係均位置在去疵用之靶材G的前面。此時,若是對於靶材電極41施加電力,則從靶材G所被濺鍍出之Ti,係通過開口65c和開口67c,並在成膜室內之基板閘門19之上面或內遮蔽板21上形成具有去疵效果之Ti膜。
在上述之本實施形態中,雖係針對使用有1個的去疵用之靶材G的成膜裝置而作了敘述,但是靶材G之數量係並不被作限定。例如,當然亦可為具備有2個的靶材G之構成。
針對本實施形態之成膜裝置的效果作敘述。雖係針對第1實施形態之真空裝置而作了說明,但是,在其他實施形態中,亦能夠發揮相同的效果。藉由在真空容器內形成去疵膜,係能夠以較短的時間而實現超高真空。在圖7中,針對在成膜室內形成了去疵膜時之真空度的變化作展示。在圖7中,0~600秒係為去疵膜之形成前的成膜室之氣體分析結果,在600秒以後,係於成膜室內形成了去疵膜。
在去疵膜之形成前,係為在烘烤後以真空排氣裝置18來持續排氣了46小時後之真空容器內(成膜室)的狀態,以電離真空計所得到之測定值係為1.4×10-6Pa。在600秒之後,藉由對於接合有Ti之靶材G進行0.5kWh之濺鍍,而在真空容器內(成膜室)形成了去疵膜。形成去疵膜後之由電離真空計所得到的成膜室內之測定值,係為2.5×10-7Pa。
本實施形態之成膜裝置,係在被用以進行成膜之靶材電極35~38的安裝位置之空隙處,設置有將去疵效果為高之鈦或鉭作為靶材G而作搭載之小型的靶材電極41。藉由將靶材電極41設為能夠設置在靶材電極35~38之空隙處的尺寸,由於係不會對於模組之尺寸造成影響,也不需要增加模組之數量,因此係能夠抑制成膜裝置之佔據面積。並且,係能夠從靶材G而將去疵材料濺鍍至製作MRAM之空間(成膜室)或遮蔽板之背面側處,而能夠以去疵效果而得到超高真空。
本實施形態之成膜裝置,係以不會從靶材G而對於其他靶材材料造成污染的方式來構成旋轉閘門裝置。由於係亦能夠從靶材G而對於旋轉閘門進行濺鍍,因此係能夠將成為幫浦之鈦的濺鍍面積增加。在靶材G處,係可藉由以較靶材A~D而更高之電力密度來進行數分鐘~60分鐘程度之濺鍍,而能夠充分之去疵效果。
本發明,係並不被限定於上述之實施形態,在不脫離本發明之精神以及範圍的情形下,係能夠進行各
種的變更以及變形。故而,為了將本發明之範圍公諸於世,係附加以下之申請專利範圍。
17A‧‧‧成膜腔
18‧‧‧真空排氣裝置
19‧‧‧基板閘門
21‧‧‧內遮蔽板
33‧‧‧基板支持器
34‧‧‧基板
35‧‧‧靶材
41‧‧‧靶材電極
51‧‧‧容器
54‧‧‧旋轉閘門裝置
61‧‧‧靶材電極支持器
63‧‧‧上部遮蔽板
65‧‧‧第1閘門板
65b‧‧‧旋轉軸
67‧‧‧第2閘門板
67b‧‧‧旋轉軸
A~D‧‧‧靶材
G‧‧‧靶材
Claims (6)
- 一種成膜裝置,其特徵為,具備有:複數之第1靶材電極,係具有能夠安裝成膜用之靶材的第1安裝部;和基板支持器,係在與前述複數之第1靶材電極相對向的位置處而保持基板;和第2靶材電極,係具有可安裝去疵用之靶材並且較前述第1安裝部而更小之第2安裝部;和第1閘門構件,係被設置在前述第1靶材電極和前述基板支持器之間,並能夠遮蔽前述第1安裝部以及前述第2安裝部。
- 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置,其中,4個的前述第1靶材電極,係以成為位置在矩形之角之位置處的方式而被作配置,前述第2靶材電極,係被配置在4個的前述第1靶材電極中之相鄰之2個的前述第1靶材電極之中間線上且為較將前述相鄰之2個的前述第1靶材電極作了連結之線而更外周側處。
- 如申請專利範圍第2項所記載之成膜裝置,其中,前述第1閘門構件,係可旋轉地而被設置在前述第1靶材電極和前述基板支持器之間,並具備有在進行了旋轉時而與前述第1安裝部相對向之開口以及與前述第2安裝部相對向之開口。
- 如申請專利範圍第3項所記載之成膜裝置,其中,係更進而具備有:第2閘門構件,係被可旋轉地設置 在前述第1閘門構件和前述基板支持器之間,並具備有在進行了旋轉時而與前述第1安裝部相對向之開口以及與前述第2安裝部相對向之開口。
- 如申請專利範圍第4項所記載之成膜裝置,其中前述第2閘門構件之與前述第2安裝部相對向的開口,其尺寸係較前述第1閘門構件之與前述第2安裝部相對向的開口而更大。
- 如申請專利範圍第1~5項中之任一項所記載之成膜裝置,其中,前述第2靶材電極,係被設置在前述複數之第1靶材電極中的相鄰接之任意之2個的第1靶材電極之間。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013020177 | 2013-02-05 | ||
PCT/JP2013/005136 WO2014122700A1 (ja) | 2013-02-05 | 2013-08-30 | 成膜装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201446997A true TW201446997A (zh) | 2014-12-16 |
TWI500795B TWI500795B (zh) | 2015-09-21 |
Family
ID=51299318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW103102493A TWI500795B (zh) | 2013-02-05 | 2014-01-23 | Film forming device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5731085B2 (zh) |
KR (1) | KR20150006459A (zh) |
TW (1) | TWI500795B (zh) |
WO (1) | WO2014122700A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI601844B (zh) * | 2015-11-30 | 2017-10-11 | Philtech Inc | Film-forming device |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180057928A1 (en) * | 2014-09-24 | 2018-03-01 | Ulvac, Inc. | Sputtering apparatus |
CN110819964A (zh) * | 2018-08-13 | 2020-02-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 真空镀膜设备、方法及滤波器腔体膜层的制备方法 |
JP7257807B2 (ja) * | 2019-02-12 | 2023-04-14 | 東京エレクトロン株式会社 | スパッタ装置 |
KR20240013481A (ko) | 2022-07-22 | 2024-01-30 | 캐논 톡키 가부시키가이샤 | 성막 장치 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0499271A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-31 | Olympus Optical Co Ltd | 多層薄膜の作製方法およびその装置 |
JP3100837B2 (ja) * | 1993-12-24 | 2000-10-23 | 松下電器産業株式会社 | スパッタリング装置 |
IT1318937B1 (it) * | 2000-09-27 | 2003-09-19 | Getters Spa | Metodo per la produzione di dispositivi getter porosi con ridottaperdita di particelle e dispositivi cosi' prodotti |
JP2002158189A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Japan Science & Technology Corp | 導電体薄膜の堆積法 |
JP2005002388A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Jeol Ltd | 真空蒸着装置 |
JP2006037119A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 成膜装置とそれを用いた成膜方法 |
JP4782037B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2011-09-28 | キヤノンアネルバ株式会社 | 磁気抵抗効果素子の製造方法及び製造装置 |
JP2010106290A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Showa Denko Kk | 成膜装置および成膜方法、磁気記録媒体、磁気記録再生装置 |
JP2012149339A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Canon Anelva Corp | スパッタリング装置、及び電子デバイスの製造方法 |
JP2012219338A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Panasonic Corp | スパッタリング装置及びスパッタリング方法、ならびにその方法で作製された電子デバイス |
-
2013
- 2013-08-30 WO PCT/JP2013/005136 patent/WO2014122700A1/ja active Application Filing
- 2013-08-30 JP JP2014555034A patent/JP5731085B2/ja active Active
- 2013-08-30 KR KR1020147033362A patent/KR20150006459A/ko not_active Application Discontinuation
-
2014
- 2014-01-23 TW TW103102493A patent/TWI500795B/zh active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI601844B (zh) * | 2015-11-30 | 2017-10-11 | Philtech Inc | Film-forming device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150006459A (ko) | 2015-01-16 |
WO2014122700A1 (ja) | 2014-08-14 |
TWI500795B (zh) | 2015-09-21 |
JPWO2014122700A1 (ja) | 2017-01-26 |
JP5731085B2 (ja) | 2015-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5632072B2 (ja) | 成膜装置 | |
TWI500795B (zh) | Film forming device | |
TWI703236B (zh) | 用於共同濺射多個靶材之方法和設備 | |
US8961692B2 (en) | Evaporating apparatus | |
US7588669B2 (en) | Single-process-chamber deposition system | |
KR20180087449A (ko) | 기판을 프로세싱하기 위한 방법들 및 장치 | |
JP5415979B2 (ja) | スパッタリング装置及び二重回転シャッタユニット並びにスパッタリング方法 | |
JP5834944B2 (ja) | マグネトロンスパッタ装置及び成膜方法 | |
WO2012090395A1 (ja) | 製造装置 | |
US9752229B2 (en) | Film deposition device | |
JP2005256112A (ja) | 多元スパッタ成膜装置の二重シャッタ制御方法 | |
JP2009038295A (ja) | 汚染物質除去方法、汚染物質除去機構および真空薄膜形成加工装置 | |
US20140353149A1 (en) | Tunnel magneto-resistance element manufacturing apparatus | |
JP6526071B6 (ja) | 層を堆積する方法、トランジスタを製造する方法、電子デバイスのための層スタック、及び電子デバイス | |
JP2019099882A (ja) | Pvd処理方法およびpvd処理装置 | |
JP2009041108A (ja) | スパッタリング装置 | |
TWI454587B (zh) | 濺鍍裝置 | |
JPH11302841A (ja) | スパッタ装置 | |
KR102480756B1 (ko) | 스퍼터링 장치 | |
JP2006089793A (ja) | 成膜装置 | |
JP2007302912A (ja) | 成膜装置 | |
TW201408803A (zh) | 用於方向性材料沉積的pvd設備、方法及工件 | |
TWI628302B (zh) | 濺鍍設備 | |
JP2019529706A (ja) | 1つの酸化物金属堆積チャンバ | |
KR20170134739A (ko) | 기판 상의 재료 증착을 위한 방법, 재료 증착 프로세스를 제어하기 위한 제어기, 및 기판 상의 층 증착을 위한 장치 |