[發明專利]物理氣相沉積處理方法和物理氣相沉積處理裝置

有效

• 申請號: 201811477893.3
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109868456B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 前田幸治;橫原宏行;曽根浩;宮下哲也
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/50;C23C14/08;C23C14/16
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明提供一種物理氣相沉積處理方法和物理氣相沉積處理裝置。所述物理氣相沉積處理方法包括第一工序、第二工序、第三工序以及第四工序。在第一工序中，使設置于第一靶及第二靶與用于載置作為成膜對象的基板的載置臺之間并且具有開口部的屏蔽件的所述開口部與第一靶重合來使第一靶相對于載置臺露出，并且使開口部與第一靶靠近，所述第一靶包含金屬氧化物來作為主要成分，所述第二靶包含構成該金屬氧化物的金屬來作為主要成分。在第二工序中，使用第一靶來執行濺射。在第三工序中，使開口部與第二靶重合來使第二靶相對于載置臺露出，并且使開口部與第二靶靠近。在第四工序中，使用第二靶來執行濺射。

技術領域

本發明的各個方面和實施方式涉及一種物理氣相沉積處理方法和物理氣相沉積處理裝置。

背景技術

作為具有磁隧道結(MTJ)元件區域的磁阻元件，進行了MRAM(MagnetoresistiveRandom Access Memory：磁性隨機存儲器)的開發。MTJ元件區域包括設置于兩個磁性層之間的、由金屬氧化物構成的絕緣層。這樣的絕緣層大多通過利用包含金屬氧化物的靶的濺射法等物理氣相沉積法(PVD)來形成。

在濺射法中，通過使利用氬(Ar)離子等對靶表面進行濺射而從靶產生的粒子堆積于基板表面，來在基板表面形成含有靶中包含的元素的薄膜。但是，從靶產生的粒子也朝向基板的方向以外的方向飛散。因此，有時從靶產生的粒子也堆積于腔室內的基板表面以外的構件的表面，最終成為微粒而飛散到腔室內。在靶的主要成分為金屬氧化物的情況下，從靶產生且堆積于腔室內的構件的表面的粒子脆且容易剝離。為了避免該情況，有時在靶的周圍設置用于限制粒子向基板的方向以外的方向飛散的屏蔽件。

專利文獻1：日本特開平9-165679號公報

發明內容

發明要解決的問題

通過在靶的周圍設置屏蔽件，能夠抑制堆積于腔室內的構件表面的粒子的量。但是，由于屏蔽件配置于靶的附近，因此從靶產生的粒子容易堆積于屏蔽件。因此，有時堆積于屏蔽件的粒子成為微粒而飛散到腔室內。另外，如專利文獻1所記載的那樣，通過對屏蔽件進行溫度調節，也能夠抑制微粒的產生，但當為了在多張基板上形成絕緣層而多次執行濺射時，堆積于屏蔽件的粒子最終還是成為微粒飛散到腔室內。

用于解決問題的方案

本發明的一個方面為物理氣相沉積(PVD)處理方法，包括第一工序、第二工序、第三工序以及第四工序。在第一工序中，使設置在第一靶及第二靶與用于載置作為成膜對象的基板的載置臺之間并且具有開口部的屏蔽件的所述開口部與所述第一靶重合來使第一靶相對于載置臺露出，并且使開口部與第一靶靠近，所述第一靶包含金屬氧化物來作為主要成分，所述第二靶包含構成所述金屬氧化物的金屬來作為主要成分。在第二工序中，使用第一靶來執行濺射。在第三工序中，使屏蔽件的開口部與第二靶重合來使第二靶相對于載置臺露出，并且使開口部與第二靶靠近。在第四工序中，使用第二靶來執行濺射。

發明的效果

根據本發明的各個方面和實施方式，能夠抑制微粒的產生。

附圖說明

圖1是概要性地示出PVD處理裝置的結構的截面圖。

圖2是示出從下方觀察頂部的情況下的靶的配置的一例的俯視圖。

圖3是示出靶周邊的構造的一例的放大截面圖。

圖4是示出屏蔽件的一例的俯視圖。

圖5是示出PVD處理的一例的流程圖。

圖6是示出屏蔽件的狀態的一例的圖。

圖7是示出屏蔽件與第一靶之間的位置關系的一例的圖。