[发明专利]电压可变型薄膜沉积方法及其设备

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于制造半导体或涂覆各种类型的模子(molding)的表面的电压可变型薄膜沉积方法和装置，尤其涉及电压可变型薄膜沉积方法和装置，其中，偏压连续变化，并且根据薄膜的预期用途，在所选的起始偏压下沉积薄膜，因而改进了薄膜特性和沉积特性，并简化了仪器。

背景技术

一般来说，为了制造半导体，或在各种类型的模子上沉积(或涂覆)薄膜，人们已经使用了能够沉积薄膜(其每一个的厚度范围从几微米至几十微米)的薄膜沉积装置。根据预期的用途及其条件(circumstances)，人们已经需要这种薄膜沉积装置制造能够实现各种需求(诸如，导电性、韧性、耐热性以及耐磨性)的薄膜。

因此，已经努力改进了薄膜沉积方法和各种沉积条件，诸如薄膜材料和注入的反应气体，因而提供了具有优良特性的薄膜，实现了上述导电性、韧性、耐热性和耐磨性。

例如，如图1所示，当模子被涂覆薄膜，为了改进性质相互抵消的耐磨性和耐冲击性，具有优良润滑性的氮化钛(TiN)薄膜层层1和层3或其他各种薄膜层(未示出)层叠在同时具有优良耐磨性和耐热性的氮化铝(AlN)薄膜层层2和层4上，从而可以获得能够同时实现耐磨性和耐冲击性的多层薄膜10的涂层。

如上所述，当氮化铝薄膜层层2和层4以及氮化钛薄膜层层1和层3被沉积，从而形成多层结构层1至层4，改进了各个层(层1、层2、层3和层4)中的上述耐磨性或耐冲击性中的任一特性。然而，问题是：连接层(或分离层)形成在各个层(层1、层2、层3和层 4)之间，以使得裂缝和分离出现在它们之间，并且对于整个多层结构，不可能显著改进薄膜10的特性。

发明内容

技术问题

因此，本发明是针对现有技术中出现的上述问题所做出的，且其目的是提供一种电压可变型薄膜沉积方法和装置，其中，偏压连续变化，并且根据薄膜的预期用途，在所选的起始偏压下沉积薄膜，因而当制造半导体或在各种类型的模子的表面上涂覆薄膜时，改进了薄膜特性和沉积特性，并简化了仪器。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种电压可变型薄膜沉积方法，其包括：施加偏压，将薄膜材料引导至目标物体，以使得所述薄膜材料沉积在所述目标物体上，同时在用户设置的时间段内连续改变所述偏压的大小。

此处，在所述用户设置的所述时间段内，所述偏压的大小至少增加或减少一次。

进一步，在所述用户设置的所述时间段内，所述偏压的大小至少增加并随后减少或者减少并随后增加一次。

进一步，将所述偏压施加至物理气相沉积(PVD)型薄膜沉积装置、化学气相沉积(CVD)型薄膜沉积装置以及PVD/CVD混合型薄膜沉积装置中的任一个。

进一步，所述偏压是直流(DC)偏压和脉冲型偏压中的任一个，并且由所述偏压引导并沉积的所述薄膜材料是一种或更多种材料。

其中，所述偏压的变化范围是每分钟0.5V或更高至10V或更低。

进一步，改变所述偏压，以使得偏压的最大值和最小值之差是50V或更高。

进一步，所述偏压的最大值从100V或更高变化到250V或更低。

进一步，所述偏压的最小值从30V或更高变化到80V或更低。

进一步，通过施加电压使所述偏压从低电压变化至高电压或从高电压变化至低电压。

进一步，上述电压可变型薄膜沉积方法包括：确定步骤，确定是否使用预设偏压值；如果确定使用所述预设偏压值，作为确定的结果，根据所述预设偏压值沉积薄膜，并且如果确定使用新的偏压值，设置新的偏压值的步骤；起始电压选择步骤，当设置所述新的偏压值时，选择是从低偏压还是从高偏压施加电压；电压斜率选择步骤，当选择所述起始电压时，选择所述偏压的增加/减少的斜率类型；以及沉积开始步骤，当选择所述电压斜率时，开始沉积所述薄膜。

同时，一种电压可变型薄膜沉积装置，其包括：电压供应单元，用于输出偏压，将薄膜材料引导至目标物体，以使得所述薄膜材料沉积在所述目标物体上；以及控制单元，用于控制所述电压供应单元，以使得被输出的所述偏压的大小在用户设置的时间段内连续变化。

其中，所述控制单元增加或减小所述偏压的大小至少一次。

进一步，所述控制单元增加并随后减小所述偏压的大小，或者减小并随后增加所述偏压的大小至少一次。

进一步，所述供电单元是包含于物理气相沉积(PVD)型薄膜沉积装置、化学气相沉积(CVD)型薄膜沉积装置以及PVD/CVD混合型薄膜沉积装置中的任一个的供电单元。