溅射系统和沉积方法技术方案

本发明专利技术提供一种溅射系统，包括至少两个溅射腔，每个所述溅射腔内均设置有依次排列的多个靶材安装座，所述靶材安装座用于安装靶材，所述溅射系统用于在执行溅射工艺时分别在不同的溅射腔内设置预定数量的靶材，在任意一个溅射腔内，预定数量的靶材分别设置在预定数量的靶材安装座上，并且在同一个溅射腔内，相邻两个靶材之间的间隔足以容纳至少一个所述靶材，以使得不同的溅射腔内的靶材在同一个待溅射的基板的沉积面上的不同位置处沉积材料。本发明专利技术还提供一种沉积方法，利用所述溅射系统执行所述沉积方法可以在基板上获得厚度均匀的膜层，并且减少颗粒的产生。

Sputtering System and Deposition Method

The invention provides a sputtering system, which comprises at least two sputtering chambers, each of which is provided with a plurality of target mounts arranged in sequence. The target mounting seat is used to install the target. The sputtering system is used to install a predetermined number of targets in different sputtering chambers in the execution of sputtering process, and in any sputtering chamber, a predetermined number of targets are respectively arranged. A predetermined number of target mounts are provided, and in the same sputtering chamber, the interval between two adjacent targets is sufficient to accommodate at least one of the targets so that the targets in different sputtering chambers deposit materials at different positions on the deposition surface of the same substrate to be sputtered. The invention also provides a deposition method by which a film layer with uniform thickness can be obtained on a substrate and the generation of particles can be reduced by using the sputtering system to perform the deposition method.

【技术实现步骤摘要】
溅射系统和沉积方法
本专利技术涉及一种溅射系统和一种利用该溅射系统在基板上沉积薄膜的沉积方法。
技术介绍
在微电子加工领域，通常需要在基板上沉积形成一整层膜层，然后对膜层进行图形化，获得需要的元件。其中，磁控溅射是一种常见的沉积成膜方法。为了在基板上获得厚度均匀的膜层，通常会在沉积时移动基板或靶材。但是，在沉积膜层时移动基板或靶材虽然可以在基板上形成厚度均匀的膜层，但是也容易产生颗粒，最终造成产品的不良。因此，如何在保证膜层均匀的情况下减少颗粒的产生成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种溅射系统和一种利用该溅射系统在基板上沉积薄膜的沉积方法。利用所述溅射系统在基板上沉积膜层既可以获得厚度均匀的膜层又可以减少颗粒的产生。为了实现上述目的，作为本专利技术的一个方面，提供一种溅射系统，其特征在于，所述溅射系统包括至少两个溅射腔，每个所述溅射腔内均设置有依次排列的多个靶材安装座，所述靶材安装座用于安装靶材，所述溅射系统用于在执行溅射工艺时分别在不同的溅射腔内设置预定数量的靶材，在任意一个溅射腔内，预定数量的靶材分别设置在预定数量的靶材安装座上，并且在同一个溅射腔内，相邻两个靶材之间的间隔足以容纳至少一个所述靶材，以使得不同的溅射腔内的靶材在同一个待溅射的基板的沉积面上的不同位置处沉积材料，并且，所述待溅射的基板依次在各个溅射腔内溅射完成后能够在所述沉积面上获得连续的、各处厚度差不超过预定值的目标膜层。优选地，在任意一个所述溅射腔内，相邻两个靶材安装座之间形成有间隔，该间隔足以设置至少一个靶材安装座。优选地，在任意一个所述溅射腔内，相邻两个所述靶材安装座之间的间隔中设置有阳极棒。优选地，每个所述溅射腔中均设置有能够移动的基板安装座，所述基板安装座用于承载待溅射的基板。优选地，所述溅射系统包括两个所述溅射腔。优选地，同一个所述溅射腔内，相邻两个靶材安装座之间的间隔能够设置一个靶材安装座。优选地，所述溅射系统包括依次排列的摇摆机构、预真空腔、高真空腔以及多个所述溅射腔，其中，所述摇摆机构用于将水平状态的基板转动为竖直状态的基板并送入所述预真空腔中；所述预真空腔用于对所述基板进行预抽真空处理；所述高真空腔用于对经过预抽真空处理的基板进行进一步真空处理。优选地，所述靶材安装座用于安装柱状的靶材，以在所述沉积面上形成与所述柱状的靶材相对应的矩形的溅射区。作为本专利技术的第二个方面，提供一种利用本专利技术所提供的上述溅射系统在基板上沉积膜层的沉积方法，其中，所述沉积方法包括：在各个溅射腔内预定数量个靶材安装座上分别安装材料相同的靶材，且在同一个溅射腔内，相邻两个靶材之间的间隔足以容纳至少一个所述靶材；分别将所述基板依次设置在各个溅射腔内进行溅射沉积工艺，其中，从第二个溅射腔开始，基板上的中间膜层的凹陷区与该溅射腔中的靶材相对，以在所述基板的溅射面上形成连续的、各处厚度差不超过预定值的目标膜层。优选地，在每个溅射腔内进行溅射沉积工艺的时间相同。优选地，每个所述溅射腔中均设置有能够移动的基板安装座，所述基板安装座用于承载待溅射的基板，从第二个溅射腔开始，调整该溅射腔中的基板安装座的位置，以使得基板上的中间膜层的凹陷区与该溅射腔中的靶材相对。优选地，所述基板竖直地设置在所述溅射腔内，所述沉积方法还在将基板设置在第一个溅射腔中之前进行的以下步骤：将基板从水平状态翻转为竖直状态；将竖直状态的基板送入预真空腔内，并对所述基板进行预抽真空处理；将经过预抽真空处理的基板传送入高真空腔内，以进行进一步真空处理。优选地，所述基板的沉积面为矩形面，所述靶材安装座用于安装柱状的靶材，在各个溅射腔内，在所述沉积面上形成与所述靶材对应的矩形的溅射区，将所述基板依次设置在各个溅射腔内进行溅射沉积工艺后，多个矩形的溅射区布满所述沉积面。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术所提供的溅射系统中，一个溅射腔内靶材的排列示意图；图2是基板在图1中所示的溅射腔内执行沉积工艺后获得的膜层示意图；图3是本专利技术所提供的溅射系统中，另一个溅射腔内靶材的排列示意图；图4是基板分别图1和图2中所示的溅射腔内执行溅射沉积工艺后获得的膜层示意图；图5是本专利技术所提供的溅射系统中，溅射将内靶材和基板的设置位置关系示意图；图6是本专利技术所提供的沉积方法的流程示意图。附图标记说明110：第一个溅射腔中的靶材120：第二个溅射腔中的靶材130：阳极棒200：基板具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。作为本专利技术的一个方面，提供一种溅射系统，其中，所述溅射系统包括至少两个溅射腔，每个所述溅射腔内均设置有依次排列的多个靶材安装座，所述靶材安装座用于安装靶材。所述溅射系统用于在执行溅射工艺时分别在不同的溅射腔内设置预定数量的靶材，在任意一个溅射腔内，预定数量的靶材分别设置在预定数量的靶材安装座上，并且在同一个溅射腔内，相邻两个靶材之间的间隔足以容纳至少一个所述靶材安装座，以使得不同的溅射腔内的靶材在同一个待溅射的基板的沉积面上的不同位置处沉积材料，并且，所述待溅射的基板依次在各个溅射腔内溅射完成后能够获得连续的、各处厚度差不超过预定值的目标膜层。在利用所述溅射系统在基板上沉积形成薄膜时，需要在各个溅射腔内的多个靶材安装座上安装多个靶材，需要指出的是，在任意一个溅射腔中都设置有多个靶材，并且，在任意一个溅射腔中，相邻靶材之间的间隔都注意容纳至少一个靶材安装座。根据设置的靶材的位置对多个溅射腔进行排序。随后，将待溅射的基板设置在第一个溅射腔中，进行溅射沉积工艺。将基板设置在溅射腔中后，靶材与基板的沉积面相对设置。执行溅射沉积工艺时，基板沉积面上与靶材正对的部分沉积的材料较多，而与靶材之间的间隔相对的位置沉积的材料较少甚至没有。第一个溅射腔内的溅射沉积工艺结束后，在该溅射腔内形成的中间膜层也是厚度较大的区域与厚度较小的区域相间隔。随后将沉积有中间膜层的基板转移至第二个溅射腔，此时，将基板上膜层厚度较小的区域与该溅射腔中的靶材对准，然后在该溅射腔中继续执行溅射沉积工艺。依次类推，在每个溅射腔中都执行了溅射沉积工艺后，多层中间膜层层叠，可以在基板上形成厚度较为均匀的目标膜层(即，在所述沉积面上获得连续的、各处厚度差不超过预定值的目标膜层)。并且，由于在每个溅射腔内执行溅射沉积工艺时基板都是静止的，因此，沉积产生的颗粒较少，从而可以提高产品的良率。下面一个溅射系统包括两个溅射腔为例对本专利技术所提供的溅射腔的工作原理进行详细的解释和说明。图1中所示的是溅射系统的一个溅射腔内靶材的分布示意图，溅射腔内包括间隔设置的多个靶材110。将基板200与各个靶材110相对设置，执行溅射沉积工艺，经过预定时间后沉积结束，如图2所示，基板200的沉积面上与靶材110相对应的位置处获得厚度较大的膜区域A，在基板200上与靶材110的间隔相对应的位置处没有材料或者膜层厚度较小。将形成有上述中间膜层的基板设置在第二个溅射腔内。如图3中所示，该溅射腔内设置有多个间隔设置的靶材120。将基板20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溅射系统，其特征在于，所述溅射系统包括至少两个溅射腔，每个所述溅射腔内均设置有依次排列的多个靶材安装座，所述靶材安装座用于安装靶材，所述溅射系统用于在执行溅射工艺时分别在不同的溅射腔内设置预定数量的靶材，在任意一个溅射腔内，预定数量的靶材分别设置在预定数量的靶材安装座上，并且在同一个溅射腔内，相邻两个靶材之间的间隔足以容纳至少一个所述靶材，以使得不同的溅射腔内的靶材在同一个待溅射的基板的沉积面上的不同位置处沉积材料，并且，所述待溅射的基板依次在各个溅射腔内溅射完成后能够在所述沉积面上获得连续的、各处厚度差不超过预定值的目标膜层。

【技术特征摘要】
1.一种溅射系统，其特征在于，所述溅射系统包括至少两个溅射腔，每个所述溅射腔内均设置有依次排列的多个靶材安装座，所述靶材安装座用于安装靶材，所述溅射系统用于在执行溅射工艺时分别在不同的溅射腔内设置预定数量的靶材，在任意一个溅射腔内，预定数量的靶材分别设置在预定数量的靶材安装座上，并且在同一个溅射腔内，相邻两个靶材之间的间隔足以容纳至少一个所述靶材，以使得不同的溅射腔内的靶材在同一个待溅射的基板的沉积面上的不同位置处沉积材料，并且，所述待溅射的基板依次在各个溅射腔内溅射完成后能够在所述沉积面上获得连续的、各处厚度差不超过预定值的目标膜层。2.根据权利要求1所述的溅射系统，其特征在于，在任意一个所述溅射腔内，相邻两个靶材安装座之间形成有间隔，该间隔足以设置至少一个靶材安装座。3.根据权利要求2所述的溅射系统，在任意一个所述溅射腔内，相邻两个所述靶材安装座之间的间隔中设置有阳极棒。4.根据权利要求2所述的溅射系统，其特征在于，每个所述溅射腔中均设置有能够移动的基板安装座，所述基板安装座用于承载待溅射的基板。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的溅射系统，其特征在于，所述溅射系统包括两个所述溅射腔。6.根据权利要求5所述的溅射系统，其特征在于，同一个所述溅射腔内，相邻两个靶材安装座之间的间隔能够设置一个靶材安装座。7.根据权利要求1至4中任意一项所述的溅射系统，其特征在于，所述溅射系统包括依次排列的摇摆机构、预真空腔、高真空腔以及多个所述溅射腔，其中，所述摇摆机构用于将水平状态的基板转动为竖直状态的基板并送入所述预真空腔中；所述预真空腔用于对所述基板进行预抽真空处理；所述高真空腔用于对经过预抽真空处理的基板进行进一步真空处理。8.根据权利要求1至4...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏同上，王东方，程磊磊，刘军，刘宁，王庆贺，闫梁臣，
申请(专利权)人：合肥鑫晟光电科技有限公司，京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34