[发明专利]溅射装置及使用该溅射装置的溅射方法

说明书

相关申请的交叉引用

2016年5月25日递交的名为“溅射装置及使用该溅射装置的溅射方法”的韩国专利申请第10-2016-0064237号通过引用被整体合并于此。

技术领域

在本文中描述的一个或多个实施例涉及溅射装置及使用溅射装置的溅射方法。

背景技术

溅射装置可将偏压施加到腔室内部的电极。偏压产生电场，电场影响惰性气体以形成等离子体。等离子体的离子被电场加速以与靶碰撞，从而溅射靶。被溅射的靶的靶材料可被沉积在基板上。

发明内容

根据一个或多个实施例，溅射装置包括：基板支架；第一对置靶单元，包括第一靶和至少一个第一磁性部，以在邻近第一靶的第一等离子体区域中形成磁场；第二对置靶单元，包括第二靶和至少一个第二磁性部，以在邻近第二靶的第二等离子体区域中形成磁场，第二对置靶单元在第一方向上与第一对置靶单元分离，在第一对置靶单元与第二对置靶单元之间具有第一等离子体区域和第二等离子体区域；电源单元，用于将第一电力电压供给到第一靶和第二靶；以及控制阳极，在与第一方向相交的第二方向上面对基板支架，在控制阳极与基板支架之间具有第一等离子体区域和第二等离子体区域，并且控制阳极接收大于第一电力电压的控制电压。

电源单元可将第一电力电压和第二电力电压交替地供给到第一靶和第二靶。第一电力电压和第二电力电压可与周期性地限定的电源周期同步，在电源周期的第一时段期间，第一电力电压可被施加到第一靶，并且第二电力电压可被施加到第二靶；并且在电源周期的第二时段期间，第一电力电压可被施加到第二靶，并且第二电力电压可被施加到第一靶。第二电力电压可低于第一电力电压。

溅射装置可包括控制磁性部，控制磁性部在第二方向上面对基板支架，在控制磁性部与基板支架之间具有第一等离子体区域和第二等离子体区域。控制阳极可位于第一等离子体区域与控制磁性部之间以及第二等离子体区域与控制磁性部之间。

溅射装置可包括：多个第一磁性部；以及多个第二磁性部，其中：控制磁性部的第一磁极和第二磁极可被顺序排列在第一方向上；第一磁性部中最邻近控制磁性部的第一边缘磁性部的第二磁极可比该第一边缘磁性部的第一磁极更接近控制磁性部的第一磁极；并且第二磁性部中最邻近控制磁性部的第二边缘磁性部的第一磁极可比该第二边缘磁性部的第二磁极更接近控制磁性部的第二磁极。第一磁性部和第二磁性部的彼此面对的磁极可具有相反的极性。控制阳极可围绕控制磁性部。

溅射装置可包括位于控制磁性部与第一等离子体区域之间的磁轭，其中磁轭还位于控制磁性部与第二等离子体区域之间并且包括磁场屏蔽材料。以下条件可被满足：

θ_E<θ_M，

其中，θ_E为由第一磁性部产生的磁场的侵蚀角，并且θ_M为参考角，参考角被限定为由从第一磁性部连接到控制阳极的虚拟线和垂直于第一对置靶单元中的第一磁性支架基板的法线所形成的角。控制阳极可在第一方向上与第一对置靶单元和第二对置靶单元隔开。

第一对置靶单元可包括第一磁性支架基板和用于旋转第一磁性支架基板的第一旋转单元，第二对置靶单元可包括第二磁性支架基板和用于旋转第二磁性支架基板的第二旋转单元，该至少一个第一磁性部和至少一个第二磁性部分别位于第一磁性支架基板和第二磁性支架基板上。

第一对置靶单元和第二对置靶单元分别可包括具有平行于第三方向的侧表面的第一靶支架和第二靶支架，第三方向垂直于第一方向和第二方向，并且第一靶和第二靶可分别被提供到第一靶支架和第二靶支架的侧表面。

根据一个或多个其他的实施例，溅射沉积方法使用溅射装置，溅射装置包括第一磁性部和第二磁性部，第一磁性部用于在邻近第一靶的第一等离子体区域中形成磁场，第二磁性部在第一方向上与第一等离子体区域隔开并且用于在邻近第二靶的第二等离子体区域中形成磁场。

该方法包括：将基板提供到基板支架；将电力施加到第一靶和第二靶，以在第一等离子体区域和第二等离子体区域中形成等离子体；将大于第一电力电压的控制电压施加到在与第一方向相交的第二方向上面对基板支架的控制阳极，在控制阳极与基板支架之间具有第一等离子体区域和第二等离子体区域，电源单元的第一电力电压低于预设的第一靶电压并且电源单元的第一电力电流大于预设的第一靶电流；以及使用等离子体溅射第一靶和第二靶，使得第一靶和第二靶的靶材料被沉积在基板上。