TW201945568A - 濺鍍方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種濺鍍方法，其包括至少一次濺鍍程序，該濺鍍程序包括：第一預濺鍍階段，將靶材材料濺鍍在用於遮擋晶片的擋板上；第二預濺鍍階段，將靶材材料的化合物濺鍍在擋板上；主濺鍍階段，將靶材材料的化合物濺鍍在晶片上；其中，第一預濺鍍階段用於調節主濺鍍階段的濺鍍電壓值。該濺鍍方法可解決“靶中毒”的問題和製程組件的阻抗變化的問題，並且還可以減小濺鍍電壓的波動範圍，從而可以提高薄膜厚度和薄膜品質的穩定性。

Description

濺鍍方法

本揭露的實施例涉及一種濺鍍方法。

物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition，簡稱PVD）是指利用物理程序實現物質轉移，將原子或分子沉積到基材表面上的程序。

濺鍍製程是物理氣相沉積的一種，濺鍍製程的基本原理是以一定能量的粒子（離子或中性原子、分子）轟擊固體表面，使固體近表面的原子或分子獲得足夠大的能量而最終逸出固體表面的製程。濺鍍製程可被用於製備靶材材料、半導體、絕緣體等多種材料。而且，濺鍍製程具有設備簡單、易於控制、鍍膜面積大和附著力強等優點。

在進行濺鍍製程的過程中，除了會在晶片表面沉積薄膜之外，不可避免的，在靶材和腔室內的製程組件上也會沉積薄膜，對於一些絕緣材料（例如AlN）的沉積，可能會因正電荷在靶材上的累積而阻礙電漿轟擊靶材，即，出現“靶中毒”現象，從而影響濺鍍製程的持續進行。此外，絕緣材料沉積在製程組件上會導致製程組件的阻抗發生變化，從而造成濺鍍電壓發生變化，進而造成製程結果的穩定性降低。

本揭露實施例提供一種濺鍍方法。該濺鍍方法至少可解決“靶中毒”問題和製程組件的阻抗變化問題，而且還可以減小濺鍍電壓的波動範圍，從而可以提高薄膜厚度和薄膜品質的穩定性。

本揭露至少一個實施例提供一種濺鍍方法，包括至少一次濺鍍程序，該濺鍍程序包括： 第一預濺鍍階段，將靶材材料濺鍍在用於遮擋晶片的擋板上； 第二預濺鍍階段，將該靶材材料的化合物濺鍍在該擋板上； 主濺鍍階段，將該靶材材料的化合物濺鍍在晶片上； 其中，該第一預濺鍍階段用於調節該主濺鍍階段的濺鍍電壓值。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，還包括參數調節程序，該參數調節程序包括： 藉由調節該第一預濺鍍階段的製程參數，來調節該主濺鍍階段的濺鍍電壓值。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，該製程參數包括製程時間。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，該濺鍍程序進行兩次以上，且在每經過N次該濺鍍程序之後，進行一次該參數調節程序，其中，N為大於或等於1的整數。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，該參數調節程序，進一步包括： 檢測並記錄N次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值； 判斷第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值是否超出基準電壓範圍； 若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值超出該基準電壓範圍的上限值，則增加第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間；若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值超出該基準電壓範圍的下限值，則減少第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間，以使第N+1次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值在該基準電壓範圍內。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，該參數調節程序，進一步包括： 檢測並記錄自第N-M次該濺鍍程序至第N次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值；其中，N為大於或等於2的整數；M為大於或等於1的整數，且M＜N； 將第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值與第一設定電壓和第二設定電壓的大小進行比較；該第一設定電壓大於該第二設定電壓； 若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值大於該第一設定電壓，則將第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間增加第一預設時長； 若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於該第二設定電壓，則將第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間減少該第一預設時長。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，還包括： 若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於該第一設定電壓並大於該第二設定電壓，則判斷自第N-M次該濺鍍程序至第N次該濺鍍程序的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是增大還是減小； 若是增大，則將第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間增加該第二預設時長； 若是減小，則將第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間減少該第二預設時長； 其中，該第二預設時長短於該第一預設時長。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，在該若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於該第一設定電壓並大於該第二設定電壓，則判斷自第N-M次該濺鍍程序至第N-次該濺鍍程序的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是增大還是減小的步驟中， 判斷第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值是否大於第N-1次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值； 若大於，則自第N-M次該濺鍍程序至第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是增大；若小於，則自第N-M次該濺鍍程序至第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是減小。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，該濺鍍方法還包括： 檢測每次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值； 將每次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值與第一報警電壓和第二報警電壓的大小進行比較；該第一報警電壓大於該第二報警電壓； 若每次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於該第一報警電壓且大於該第二報警電壓，則進行下一次該濺鍍程序； 若每次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值大於該第一報警電壓或小於該第二報警電壓，則終止目前的該濺鍍程序。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，該濺鍍方法還包括： 檢測每次該濺鍍過程中，該第一預濺鍍階段的製程時間； 將每次該濺鍍過程中，該第一預濺鍍階段的製程時間與第一報警時間和第二報警時間進行比較；該第一報警時間大於該第二報警時間； 若每次該濺鍍過程中，該第一預濺鍍階段的製程時間小於該第一報警時間且大於該第二報警時間，則進行下一次該濺鍍程序； 若每次該濺鍍過程中，該第一預濺鍍階段的製程時間大於第一報警時間或小於該第二報警時間，則終止目前的該濺鍍程序。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，該靶材材料的化合物包括該靶材材料的氧化物或該靶材材料的氮化物。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，該靶材材料包括鋁、鎵、鐵、銅、鈷或者鋅。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，在該第一預濺鍍階段中，向反應腔室通入用於轟擊靶材的惰性氣體。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，在該第二預濺鍍階段中，向反應腔室通入用於轟擊靶材的惰性氣體以及用於與該靶材材料反應形成該靶材材料的化合物的反應氣體。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，還包括： 加熱該晶片。

在本揭露一實施例提供的濺鍍方法中，該濺鍍程序連續進行兩次以上。

為使本揭露實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本揭露實施例的附圖，對本揭露實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本揭露的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於所描述的本揭露的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本揭露保護的範圍。

除非另外定義，本揭露使用的技術術語或者科學術語應當為本揭露所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本揭露中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語並不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現該詞前面的元件或者物件涵蓋出現在該詞後面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

在使用濺鍍方法在晶片（待沉積的晶片）上沉積靶材材料的化合物時，靶材材料的化合物除了會形成在晶片上之外，還會形成在靶材和腔室中的製程組件（例如，壓環（cover-ring）、遮蔽件（shield））上。例如，第1圖示出了一種在晶片上沉積氮化鋁（AlN）的示意圖。如第1圖所示，提供包括鋁的靶材200，並在該靶材200上施加濺鍍電壓；在腔室500中通入氬氣（Ar）310和氮氣（N2）320；氬氣310在電場的作用下被電離成Ar+離子315，Ar+離子315在濺鍍電壓的作用下轟擊靶材200，從靶材200上轟擊出鋁原子或者鋁原子團250。鋁原子或者鋁原子團250在重力的作用下向下遷移，遷移至晶片100上表面並在高溫的作用下與之結合形成氮化鋁（AlN）410。此時，除了在晶片100上成膜，鋁原子或者鋁原子團250和氮氣320也會在靶材200上形成氮化鋁（AlN）410。另外，鋁原子或者鋁原子團250和氮氣320也會在腔室500內的製程組件（例如，壓環510和遮蔽件520）上形成氮化鋁（AlN）410。

由於氮化鋁等靶材材料的化合物通常為絕緣材料，在靶材上形成的靶材材料的化合物會導致靶材上的正電荷很難導出，隨著濺鍍程序的持續或者多次進行，靶材上的正電荷累積，從而形成了正電場，該正電場會阻礙惰性氣體繼續轟擊靶材，即出現“靶中毒”現象，進而影響了濺鍍的持續進行。另外，當腔室內的製程組件上形成靶材材料的化合物之後，製程組件的阻抗值也會變大，從而導致濺鍍過程中的濺鍍電壓持續變大；由於濺鍍電源的功率一定，從而導致濺鍍電流會減小，濺鍍電流減小即代表電漿濃度減小，也就是說，氮化鋁等靶材材料的化合物的成膜速率會減小。由於濺鍍電壓和電流直接決定了成膜速率，它們的不穩定會導致在晶片上靶材材料的化合物的薄膜厚度和薄膜品質的不穩定。因此，解決“靶中毒”問題和製程組件的阻抗變化問題，成為實際生產中非常迫切和重要的問題。

解決“靶中毒”問題和製程組件的阻抗變化問題可藉由每隔一定次數的濺鍍程序對靶材和腔室進行清除處理和恢復處理，例如，將靶材上形成的靶材材料化合物打掉清除，在腔室中的製程組件上鍍上靶材材料層，以將靶材材料化合物覆蓋，從而減小製程組件的阻抗。藉由清除處理和恢復處理可將濺鍍電壓恢復到初始較低的水準。例如，經過15次濺鍍程序後，濺鍍電壓由190V升至280V，經過清除處理和恢復處理後濺鍍電壓可恢復到190V，然後可以再進行15次濺鍍程序，濺鍍電壓再升至280V，周而復始。然而，這種方法的濺鍍電壓波動範圍較大（例如，上述的190V到280V），無法將濺鍍電壓控制在比較穩定的範圍，因此會導致在晶片上靶材材料的化合物的薄膜厚度和薄膜品質的不穩定；另外，由於每隔一定次數的濺鍍程序對靶材和腔室進行清除處理和恢復處理，不能進行連續生產，降低了生產效率和產能，並且也會對靶材的利用率產生影響。

為了解決上述問題，本揭露實施例提供一種濺鍍方法。該濺鍍方法包括至少一次濺鍍程序，如第2圖所示，該濺鍍製程包括： 第一預濺鍍階段，將靶材材料濺鍍在用於遮擋晶片的擋板上； 第二預濺鍍階段，將靶材材料的化合物濺鍍在擋板上； 主濺鍍階段，將靶材材料的化合物濺鍍在晶片上； 其中，上述第一預濺鍍階段用於調節主濺鍍階段的濺鍍電壓值。值得注意的是，上述主濺鍍階段的濺鍍電壓值可為濺鍍電壓的平均值。

在上述第一預濺鍍階段和第二預濺鍍階段中，在將晶片移入反應腔室之後，將擋板設定在靶材和晶片之間，以實現對晶片的遮擋。

在上述主濺鍍階段中，將擋板從靶材與晶片之間移開，以使靶材材料的化合物能夠沉積在晶片上。

借助上述第一預濺鍍階段，一方面，可以對靶材進行清理，以及在腔室內的製程組件（例如，壓環（cover-ring）、遮蔽件（shield））上沉積靶材材料，從而避免“靶中毒”問題和製程組件的阻抗變化問題。另一方面，上述第一預濺鍍階段可以控制主濺鍍階段的濺鍍電壓值的大小，減小濺鍍電壓的波動範圍，從而可以提高薄膜厚度和薄膜品質的穩定性；另外，該濺鍍方法還可大幅提高生產效率和產能，並可提高靶材的利用率。

借助上述第二預濺鍍階段，可以將起輝時不穩定的電漿濺鍍在擋板上，以避免在晶片上沉積不穩定的靶材材料的化合物，從而可以提高在晶片上沉積的靶材材料的化合物的成膜品質。

在上述第一預濺鍍階段，可以使用一定能量的粒子（離子或中性原子、分子）轟擊靶材表面，使靶材表面的原子獲得足夠大的能量而最終逸出靶材表面。例如，上述粒子可為氬離子。具體地，向反應腔室通入氬氣，並激發氬氣電離形成氬離子。

在本實施例提供的濺鍍方法中，由於每次濺鍍程序都進行第一預濺鍍階段，也就是說，每次濺鍍程序都會有一次清除“靶中毒”問題和降低製程組件的阻抗的程序，這使得主濺鍍階段的濺鍍電壓值不會產生較大的波動，從而可以保持濺鍍電壓的穩定，進而提高在晶片上沉積的靶材材料的化合物的薄膜厚度和薄膜品質的穩定性；另外，該濺鍍方法無需再每隔一定次數的濺鍍程序對靶材和腔室進行清除處理和恢復處理，從而可大幅提高生產效率和產能。另外，由於靶材和腔室進行清除處理和恢復處理會消耗大量的靶材，因此，該濺鍍方法藉由取消清除處理和恢復處理，還可提高靶材的利用率。

例如，在同樣的時長條件下，例如，4小時，在通常的濺鍍方法中，在進行15次濺鍍製程（時長為3小時）之後，需要對靶材和腔室進行清除處理和恢復處理（時長為1小時）；而在本揭露實施例的濺鍍方法中，可以連續進行正常生產（時長為4小時），由此可知，本揭露實施例提供的濺鍍方法在單位時間進行正常生產的時長是通常的濺鍍方法進行正常生產的時長的1.33倍，相當於提升了33%的產能。並且，在通常的濺鍍方法中，清除處理和恢復處理都需要消耗大量的能量（例如電力）和物質（例如靶材），因此，本揭露實施例提供的濺鍍方法還降低了生產成本。

在一些示例中，濺鍍方法還包括參數調節程序，該參數調節程序包括： 藉由調節第一預濺鍍階段的製程參數，來調節主濺鍍階段的濺鍍電壓值。

藉由調節第一預濺鍍階段的製程參數，一方面，可調節清理在靶材表面上形成的靶材材料的化合物的程度，另一方面，可改變在擋板和製程組件（例如，壓環（cover-ring）、遮蔽件（shield））上形成的靶材材料的多少，從而可調節製程組件的阻抗。最終，可實現調節主濺鍍階段的濺鍍電壓值的大小。

在一些示例中，上述製程參數包括製程時間。例如，當主濺鍍階段的濺鍍電壓值偏大時，可增加製程時間，從而降低下一次濺鍍過程中主濺鍍階段的濺鍍電壓值。反之，當主濺鍍階段的濺鍍電壓值偏小時，可減少製程時間，從而提高下一次濺鍍過程中主濺鍍階段的濺鍍電壓值。

在一些示例中，上述靶材材料的化合物包括靶材材料的氧化物或靶材材料的氮化物。

例如，靶材材料可包括鋁，此時，靶材材料的化合物可為氮化鋁或氧化鋁。氮化鋁（AlN）薄膜在發光二極體（Light Emitting Diode，LED）、高電子遷移率電晶體（High Electron Mobility Transistor，HEMT）和微機電系統（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）等領域具有廣泛的應用。藉由本揭露實施例提供的濺鍍方法在晶片上沉積氮化鋁，可提高氮化鋁的成膜品質、成膜厚度的穩定性等參數，從而可提高應用該氮化鋁膜層的電子器件的性能。當然，本揭露實施例包括但不限於此，靶材材料還可為其他金屬，例如鎵、鐵、銅、鈷、鋅等。

在一些示例中，上述的晶片包括矽晶片、碳化矽晶片或藍寶石晶片等。

在一些示例中，在上述第一預濺鍍階段中，向反應腔室通入惰性氣體。該惰性氣體可在電場的作用下電離並轟擊靶材。並且由於惰性氣體的化學性質穩定，不會與靶材材料反應，從而可以使濺鍍出的靶材材料能夠沉積在擋板以及腔室中的製程組件上。

例如，上述的惰性氣體包括氬氣。當然，本揭露實施例包括但不限於此，還可採用其他惰性氣體。

在一些示例中，在上述第二預濺鍍階段中，向反應腔室通入用於轟擊靶材的惰性氣體以及用於與靶材材料反應形成靶材材料的化合物的反應氣體。具體地，惰性氣體在電場的作用下電離，並在濺鍍電壓的作用下轟擊靶材，從靶材上轟擊出靶材材料原子或靶材材料原子團。靶材材料原子或靶材材料原子團在重力的作用下向下遷移，遷移至晶片上面並在高溫的作用下與通入的反應氣體結合形成靶材材料的化合物。例如，上述的惰性氣體包括氬氣，與靶材材料反應形成靶材材料的化合物的反應氣體包括氮氣或氧氣，從而形成靶材材料的氮化物或氧化物。

例如，當採用本揭露實施例提供的濺鍍方法在晶片上沉積氮化鋁時，在上述第一預濺鍍階段中，可在腔室通入體積流量範圍在180到200 sccm（每分鐘標準毫升，Standard Cubic Centimeter per Minute）的氬氣。在上述第二預濺鍍階段中，可在腔室內通入體積流量範圍在30到60 sccm的氬氣以及150到200 sccm的氮氣。

在一些示例中，濺鍍方法還包括：加熱晶片。由此，加熱後的晶片便於靶材材料的化合物在晶片上沉積和結晶。當晶片被加熱之後，靶材材料的化合物更容易在晶片上沉積和結晶，並且還具有較好的品質。

另一方面，在本揭露實施例中，加熱晶片的程序和濺鍍程序可在同一個腔室進行，因此無需設定額外的加熱腔室，從而可減小設備體積並降低生產成本。另外，由於無需將晶片在不同腔室之間轉移，因此還可避免晶片在轉移的過程中產生微粒落在晶片上的問題。

在一些示例中，在該濺鍍方法中，濺鍍程序連續進行兩次以上。需要說明的是，本揭露實施例包括但不限於此，在該濺鍍方法中，也可在多次濺鍍過程中插入通常的濺鍍製程。

在一些示例中，在該濺鍍方法中，濺鍍程序進行兩次以上，且在每經過N次濺鍍程序之後，進行一次上述參數調節程序，其中，N為大於或等於1的整數。也就是說，可以在每進行一定次數的濺鍍程序之後，進行一次參數調節程序。 下面對上述參數調節程序的幾種具體實施方式進行詳細描述。具體地，第一種實施方式為：上述參數調節程序包括：

步驟101、檢測並記錄N次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值。

在上述步驟101中，對N次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值進行更新，具體地，第i+1次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值覆蓋（即，替換）第i次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值；N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值的平均值覆蓋（即，替換）第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值。i=1,2,...,N。

步驟102、判斷第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值是否超出基準電壓範圍；

若第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值超出基準電壓範圍的上限值，則增加第N+1次濺鍍過程中的第一預濺鍍階段的製程時間。這可使得靶材表面上形成的靶材材料的化合物被清理的更徹底，並且在腔室的製程組件上形成的靶材材料也越多，因此起到的效果也較好。同時，增加第N+1濺鍍過程中的第一預濺鍍階段的製程時間還可降低第N+1次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值，以使該濺鍍電壓值位於基準電壓範圍內。相反的，若第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值超出基準電壓範圍的下限值，則減少第N+1次濺鍍過程中的第一預濺鍍階段的製程時間。

由此，該濺鍍方法可藉由上述方式準確地控制濺鍍電壓的大小，使得濺鍍電壓在基準電壓範圍內上下波動，從而可以進一步穩定該濺鍍方法的成膜速率以及提高該濺鍍方法形成的靶材材料的化合物的薄膜品質。

在實際應用中，上述基準電壓範圍可以為基準電壓值±aV，其中，基準電壓值為成膜品質最好的濺鍍電壓，且a大於等於1。 第二種實施方式為：上述參數調節程序包括：

步驟201、檢測並記錄自第N-M次濺鍍程序至第N次濺鍍程序（即，最近檢測的，從第N次濺鍍程序向前數的M次濺鍍程序，具體地，第N次濺鍍程序，第N-1次濺鍍程序,...,第N-M次濺鍍程序）中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值；其中，N為大於或等於2的整數；M為大於或等於1的整數，且M＜N。

在上述步驟201中，對M次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值進行更新，具體地，第i+1次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值覆蓋（即，替換）第i次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值；M次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值的平均值覆蓋（即，替換）第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值。i=1,2,...,M。

步驟202、將第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值與第一設定電壓和第二設定電壓的大小進行比較；該第一設定電壓大於第二設定電壓； 若第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值大於第一設定電壓，則將第N+1次濺鍍過程中的第一預濺鍍階段的製程時間增加第一預設時長； 若第N次濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於第二設定電壓，則將第N+1次濺鍍過程中的第一預濺鍍階段的製程時間減少第一預設時長。

藉由檢測並記錄最近檢測的M次濺鍍過程中主濺鍍階段的濺鍍電壓值，可以動態調節第一預濺鍍階段的製程時間，使得主濺鍍階段的濺鍍電壓值更接近於理想值。

另外，藉由設定第一設定電壓和第二設定電壓來控制濺鍍電壓的大小，可以將濺鍍電壓穩定在合理範圍內，從而進一步穩定該濺鍍方法的成膜速率以及提高該濺鍍方法形成的靶材材料的化合物的薄膜品質。需要說明的是，上述的第一設定電壓和第二設定電壓可根據成膜品質最好的濺鍍電壓進行設定，例如，當採用該濺鍍方法的一個濺鍍設備的成膜品質最好的濺鍍電壓為190V時，可將第一設定電壓設定為190V+mV，將第二設定電壓設定為190V-mV，m的具體大小可根據實際情況進行設定。

較佳的，在滿足M＜N的條件下，M大於或等於5，例如，M=10。

在實際應用中，可採用暫存器來記錄M次濺鍍過程中主濺鍍階段的濺鍍電壓值；當然，本揭露實施例包括但不限於此，也可採用其他儲存裝置來記錄M次濺鍍過程中主濺鍍階段的濺鍍電壓值。另外，可採用處理器來將第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值與第一設定電壓和第二設定電壓的大小進行比較；當然，本揭露實施例包括但不限於此，也可採用其他計算或比較裝置來將第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值與第一設定電壓和第二設定電壓的大小進行比較。 在一些示例中，上述參數調節程序還包括：

若第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於第一設定電壓並大於第二設定電壓，則進行步驟203。

步驟203、判斷自第N-M次濺鍍程序至第N次濺鍍程序的主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是增大還是減小； 若是增大，則將第N+1次濺鍍過程中的第一預濺鍍階段的製程時間增加第二預設時長； 若是減小，則將第N+1次濺鍍過程中的第一預濺鍍階段的製程時間減少第二預設時長； 其中，第二預設時長短於第一預設時長。

由此，在第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於第一設定電壓並大於第二設定電壓的情況下，還可根據本示例提供的濺鍍方法進一步對濺鍍電壓進行調節。

另外，由於第二預設時長短於第一預設時長，這可對主濺鍍階段的濺鍍電壓值進行更細緻的調節，進一步降低濺鍍電壓的波動範圍，進而提高該濺鍍方法的成膜品質。例如，若濺鍍過程中的第一預濺鍍階段的初始製程時間為5秒，則第一預設時長可以設定為1秒，第二預設時長可以設定為0.5秒。

在一些示例中，在上述步驟203中，判斷第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值是否大於第N-1次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值； 若大於，則自第N-M次濺鍍程序至第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是增大； 若小於，則自第N-M次濺鍍程序至第N次濺鍍過程中的主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是減小。 在一些示例中，濺鍍方法還包括：

步驟301、檢測每次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值；

步驟302、將每次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值與第一報警電壓和第二報警電壓的大小進行比較；第一報警電壓大於第二報警電壓； 若每次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於第一報警電壓且大於第二報警電壓，則進行下一次濺鍍程序； 若每次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值大於第一報警電壓或小於第二報警電壓，則終止目前的濺鍍程序。

藉由將主濺鍍階段的濺鍍電壓值與第一報警電壓和第二報警電壓的大小進行比較，可以根據比較結果選擇繼續或停止製程，從而可以提高該濺鍍方法的安全性和穩定性。

上述第一報警電壓大於第二報警電壓分別為報警電壓的上限值和下限值，用於防止該濺鍍方法中濺鍍電壓超過警戒值，從而提高該濺鍍方法的安全性和穩定性。需要說明的是，第一報警電壓和第二報警電壓可根據不同的濺鍍設備和實際需求進行設定。

在實際應用中，終止目前的濺鍍製程後，可進行對濺鍍設備進行檢修和維護。 在上述的示例中，濺鍍方法還包括：

步驟401、檢測每次濺鍍過程中，第一預濺鍍階段的製程時間；

步驟402、將每次濺鍍過程中，第一預濺鍍階段的製程時間與第一報警時間和第二報警時間進行比較；第一報警時間大於第二報警時間； 若每次濺鍍過程中，第一預濺鍍階段的製程時間小於第一報警時間且大於第二報警時間，則進行下一次濺鍍程序； 若每次濺鍍過程中，第一預濺鍍階段的製程時間大於第一報警時間或小於第二報警時間，則終止目前的濺鍍程序。

由於第一預濺鍍階段的製程時間可調；因此，還可根據第一預濺鍍階段的製程時間來判斷執行本揭露實施例提供的濺鍍方法的設備是否異常。第一報警時間和第二報警時間分別為報警時間的上限值和下限值，用於防止該濺鍍方法中製程時間超過警戒值。由此，可進一步保證該濺鍍方法的安全性和穩定性。

第3圖為一種根據本揭露實施例提供的濺鍍方法和通常的濺鍍方法的濺鍍電壓的對比圖。如第3圖所示，通常的濺鍍方法的濺鍍電壓在190到280V的範圍波動，最高的濺鍍電壓和最低的濺鍍電壓的差值高達90V；而本揭露實施例提供的濺鍍方法可以將主濺鍍階段的濺鍍電壓值控制在190±1V的範圍內。此時，通常的濺鍍方法的成膜速率在0.30到0.19 nm/s波動，而本揭露實施例提供的濺鍍方法的成膜速率被控制在0.30 nm/s，大大提高了成膜速率的穩定性。

第4圖為根據本揭露一實施例提供的一種濺鍍方法的邏輯示意圖。如第4圖所示，該濺鍍方法還可包括判斷是否進行參數調節程序的步驟，若選擇進行參數調節程序，則選擇上述其中一種參數調節程序的具體實施方式執行，例如，第4圖中選擇上述第二種實施方式執行，具體包括：檢測並記錄自第N-M次濺鍍程序至第N次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值；其中，N為大於或等於2的整數；M為大於或等於1的整數，且M＜N。

若選擇不進行參數調節程序，則按不包含上述參數調節程序的濺鍍程序執行，即，採用非控制電壓方式進行生產。

然後，判斷第N次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓值是否超出報警範圍（包括第一報警電壓（上限值）和第二報警電壓（下限值）），若是，則停止目前的濺鍍程序；若否，則進行後續步驟。當然，在實際應用中，也可以對每次濺鍍過程中，主濺鍍階段的濺鍍電壓進行判斷。

然後，判斷主濺鍍階段的濺鍍電壓值是否在控制範圍，這裏的控制範圍可為上述的基準電壓，即判斷濺鍍電壓值與基準電壓的大小，也可為上述的第一設定電壓和第二設定電壓構成的範圍，即，判斷濺鍍電壓值與第一設定電壓和第二設定電壓的關係，若濺鍍電壓值在控制範圍，則減少第一預濺鍍階段的製程時間；若濺鍍電壓不在控制範圍，則可增加第一預濺鍍階段的製程時間，具體可參見上述示例中的相關描述。

最後，判斷第一預濺鍍階段的製程時間是否超出報警時間範圍（包括第一報警時間和第二報警時間），若沒有超出，則執行濺鍍程序；若超出，則終止目前的濺鍍程序。

例如，當採用本揭露實施例提供的濺鍍方法形成的氮化鋁薄膜用於發光二極體（LED）時，該氮化鋁薄膜可提高發光二極體的性能。表1為採用通常的濺鍍方法製備的發光二極體和採用本揭露實施例提供的濺鍍方法製備的發光二極體的性能對比。如表1所示，本揭露實施例提供的濺鍍方法製備的發光二極體的外延亮度、波長標準差波動範圍變小，表現更穩定。另外，晶片亮度、抗靜電釋放能力和反向漏電的穩定性都得到大幅度的提升。可見，藉由本揭露實施例提供的濺鍍方法製備的發光二極體的性能得到了較大的提高。需要說明的是，表1中的採用通常的濺鍍方法製備的發光二極體是指發光二極體中的氮化鋁薄膜採用通常的濺鍍方法製備；表1中的採用本揭露實施例提供的濺鍍方法製備的發光二極體是指發光二極體中的氮化鋁薄膜採用本揭露實施例提供的濺鍍方法製備。當然，本揭露包括但不限於此，本揭露實施例提供的濺鍍方法還可用於製備發光二極體中的其他膜層。 表1，採用通常的濺鍍方法製備的發光二極體和採用本揭露實施例提供的濺鍍方法製備的發光二極體的性能對比 有以下幾點需要說明：

（1）本揭露實施例附圖中，只涉及到與本揭露實施例涉及到的結構，其他結構可參考通常設計。

（2）在不衝突的情況下，本揭露同一實施例及不同實施例中的特徵可以相互組合。

以上所述僅是本發明的示範性實施方式，而非用於限制本發明的保護範圍，本發明的保護範圍由所附的申請專利範圍確定。

100‧‧‧晶片

200‧‧‧靶材

250‧‧‧鋁原子或者鋁原子團

310‧‧‧氬氣（Ar）

315‧‧‧Ar+離子

320‧‧‧氮氣（N2）

410‧‧‧氮化鋁（AlN）

500‧‧‧腔室

510‧‧‧壓環

520‧‧‧遮蔽件

為了更清楚地說明本揭露實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本揭露的一些實施例，而非對本揭露的限制。 第1圖為一種濺鍍製程的示意圖； 第2圖為根據本揭露一實施例提供的一種濺鍍方法的流程圖； 第3圖為根據本揭露一實施例提供的一種濺鍍方法和通常的濺鍍方法的濺鍍電壓的對比圖；以及 第4圖為根據本揭露一實施例提供的一種濺鍍方法的邏輯示意圖。

Claims (16)

1. 一種濺鍍方法，其特徵在於，包括至少一次濺鍍程序，該濺鍍程序包括： 一第一預濺鍍階段，將一靶材材料濺鍍在用於遮擋晶片的一擋板上； 一第二預濺鍍階段，將該靶材材料的化合物濺鍍在該擋板上； 一主濺鍍階段，將該靶材材料的化合物濺鍍在晶片上； 其中，該第一預濺鍍階段用於調節該主濺鍍階段的濺鍍電壓值。
2. 如申請專利範圍第1項所述的濺鍍方法，其中，還包括一參數調節程序，該參數調節程序包括： 藉由調節該第一預濺鍍階段的一製程參數，來調節該主濺鍍階段的濺鍍電壓值。
3. 如申請專利範圍第2項所述的濺鍍方法，其中，該製程參數包括一製程時間。
4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的濺鍍方法，其中，該濺鍍程序進行兩次以上，且在每經過N次該濺鍍程序之後，進行一次該參數調節程序，其中，N為大於或等於1的整數。
5. 如申請專利範圍第4項所述的濺鍍方法，其中，該參數調節程序，進一步包括： 檢測並記錄N次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值； 判斷第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值是否超出一基準電壓範圍； 若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值超出該基準電壓範圍的上限值，則增加第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間；若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值超出該基準電壓範圍的下限值，則減少第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間，以使第N+1次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值在該基準電壓範圍內。
6. 如申請專利範圍第4項所述的濺鍍方法，其中，該參數調節程序，進一步包括： 檢測並記錄自第N-M次該濺鍍程序至第N次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值；其中，N為大於或等於2的整數；M為大於或等於1的整數，且M＜N； 將第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值與一第一設定電壓和一第二設定電壓的大小進行比較；該第一設定電壓大於該第二設定電壓； 若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值大於該第一設定電壓，則將第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間增加一第一預設時長； 若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於該第二設定電壓，則將第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間減少該第一預設時長。
7. 如申請專利範圍第6項所述的濺鍍方法，其中，還包括： 若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於該第一設定電壓並大於該第二設定電壓，則判斷自第N-M次該濺鍍程序至第N次該濺鍍程序的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是增大還是減小； 若是增大，則將第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間增加該第二預設時長； 若是減小，則將第N+1次該濺鍍過程中的該第一預濺鍍階段的製程時間減少該第二預設時長； 其中，該第二預設時長短於該第一預設時長。
8. 如申請專利範圍第7項所述的濺鍍方法，其中，在該若第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於該第一設定電壓並大於該第二設定電壓，則判斷自第N-M次該濺鍍程序至第N次該濺鍍程序的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是增大還是減小的步驟中， 判斷第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值是否大於第N-1次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值； 若大於，則自第N-M次該濺鍍程序至第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是增大；若小於，則自第N-M次該濺鍍程序至第N次該濺鍍過程中的該主濺鍍階段的濺鍍電壓值的變化趨勢是減小。
9. 如申請專利範圍第5項至第8項中任一項所述的濺鍍方法，其中，該濺鍍方法還包括： 檢測每次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值； 將每次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值與一第一報警電壓和一第二報警電壓的大小進行比較；該第一報警電壓大於該第二報警電壓； 若每次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值小於該第一報警電壓且大於該第二報警電壓，則進行下一次該濺鍍程序； 若每次該濺鍍過程中，該主濺鍍階段的濺鍍電壓值大於該第一報警電壓或小於該第二報警電壓，則終止目前的該濺鍍程序。
10. 如申請專利範圍第5項至第8項中任一項所述的濺鍍方法，其中，該濺鍍方法還包括： 檢測每次該濺鍍過程中，該第一預濺鍍階段的製程時間； 將每次該濺鍍過程中，該第一預濺鍍階段的製程時間與一第一報警時間和一第二報警時間進行比較；該第一報警時間大於該第二報警時間； 若每次該濺鍍過程中，該第一預濺鍍階段的製程時間小於該第一報警時間且大於該第二報警時間，則進行下一次該濺鍍程序； 若每次該濺鍍過程中，該第一預濺鍍階段的製程時間大於第一報警時間或小於該第二報警時間，則終止目前的該濺鍍程序。
11. 如申請專利範圍第1項所述的濺鍍方法，其中，該靶材材料的化合物包括該靶材材料的氧化物或該靶材材料的氮化物。
12. 如申請專利範圍第11項所述的濺鍍方法，其中，該靶材材料包括鋁、鎵、鐵、銅、鈷或者鋅。
13. 如申請專利範圍第1項所述的濺鍍方法，其中，在該第一預濺鍍階段中，向反應腔室通入用於轟擊靶材的惰性氣體。
14. 如申請專利範圍第1項所述的濺鍍方法，其中，在該第二預濺鍍階段中，向反應腔室通入用於轟擊靶材的惰性氣體以及用於與該靶材材料反應形成該靶材材料的化合物的反應氣體。
15. 如申請專利範圍第1項所述的濺鍍方法，其中，還包括： 加熱該晶片。
16. 如申請專利範圍第1項所述的濺鍍方法，其中，該濺鍍程序連續進行兩次以上。