[发明专利]真空处理装置、真空处理方法和存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过溅射由金属构成的靶而在基板上形成金属膜、并接着将该金属膜氧化而得到金属氧化膜的真空处理装置和真空处理方法。

背景技术

最近，作为由于相比以往的DRAM等存储器而言具有优良的特性而被期待的存储器之一，MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)备受关注。MRAM存储元件的基本机理在图12中示出。MRAM存储元件隔着绝缘膜91在两侧具有铁磁性层92a、92b，铁磁性层92a的磁化方向可变，铁磁性层92b的磁化方向固定。如图12的(a)所示，在两侧的铁磁性层92a、92b的磁化方向为相反的方向时，绝缘膜92的电阻值上升，电流难以自铁磁性层92a向铁磁性层92b流动。MRAM将该状态作为存储元件的“1”的状态使用。相反地，如图12的(b)所示，在两侧的铁磁性层92a、92b的磁化方向为相同的方向时，绝缘膜92的电阻值下降，电流容易自铁磁性层92a向铁磁性层92b流动。MRAM将该状态作为存储元件的“0”的状态使用。

绝缘膜使用金属氧化膜，但在金属氧化膜的电阻值发生变动时，MRAM的特性发生变化，写入所述的“0”或“1”时所需要的电流的大小发生变动。因此，针对MRAM的金属氧化膜的电阻值设定严格的容许范围。

作为该金属氧化膜的成膜工序，在日本特开平6-172989号公报中记载了溅射由金属氧化物构成的靶的方法(反应溅射法)，但该方法存在金属靶表面在溅射中慢慢氧化这样的问题。另外，在日本特开2008-13829号公报中记载了边向溅射装置内导入氧气边溅射由金属构成的靶而在基板上形成金属氧化膜的方法，但存在这样的问题：因残留氧而导致靶的表面被氧化，造成所形成的金属氧化膜的电阻值不稳定。此外，在日本特开平6-49633号公报中记载了在一处理腔室内形成金属膜后在另一氧供给腔室内供给氧而使金属膜氧化的方法，但使用两个以上的腔室，因此装置整体的生产率降低。而且，可能残留有被导入氧供给腔室内的氧，因该残留氧导致金属氧化膜的电阻值在基板间产生偏差。

利用所述的3个公报所记载的方法形成的金属氧化膜在基板间的电阻值缺乏稳定性，因此存在无法得到较高的成品率的问题。

另外，在日本特开2009-65181号公报中记载了这样内容的MRAM制造方法，即：使用具有两个靶的处理腔室，在金属氧化膜形成前进行吸气(日文：ゲッタリング)，但将金属氧化膜的材质本身(在该发明中为MgO)直接用作靶，因此并非本发明的动机。

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于这样的情况而做成的，其目的在于提供一种在基板间电阻值稳定的金属氧化膜的成膜技术。

用于解决问题的方案

本发明的真空处理装置用于、利用将等离子体产生用气体等离子体化而得到的等离子体中的离子溅射以面朝真空容器内的载置部上的基板的方式配置的靶而在基板上形成金属膜、并接着将该金属膜氧化，该真空处理装置的特征在于，

该真空处理装置包括：

第1靶，其由具有吸附氧的性质的物质构成；

第2靶，其由金属构成；

电源部，其用于对所述第1靶和第2靶施加电压；

活动挡板，其用于防止在溅射所述第1靶和第2靶中的一个时来自该一个靶的粒子附着于另一个靶；

遮蔽构件，其在遮蔽基板的遮蔽位置与从遮蔽基板的位置退避的退避位置之间移动自如，以防止来自所述第1靶的粒子附着于基板；

氧供给部，其用于向所述载置部上的基板供给含氧气体；以及

控制部，其用于执行如下步骤：为了使第1靶的粒子附着在所述真空容器内，而在将所述遮蔽构件设定在遮蔽位置的状态下对第1靶供给等离子体产生用电压，从而对第1靶进行溅射的步骤；接着，停止对第1靶供给电压，在将所述遮蔽构件设定在退避位置的状态下，为了在基板上形成金属膜，而对第2靶供给等离子体产生用电压，从而对第2靶进行溅射的步骤；接着，由所述氧供给部向所述基板供给含氧气体的步骤。

另外，本发明的另一真空处理装置用于、利用将等离子体产生用气体等离子体化而得到的等离子体中的离子溅射以面朝真空容器内的载置部上的基板的方式配置的靶而在基板上形成金属膜、并接着将该金属膜氧化，该真空处理装置的特征在于，

该真空处理装置包括：

靶，其由具有吸附氧的性质的金属构成；

电源部，其用于对所述靶施加电压；