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1、(10)申请公布号 CN 104233202 A (43)申请公布日 2014.12.24 CN 104233202 A (21)申请号 201310224035.9 (22)申请日 2013.06.06 C23C 14/34(2006.01) C23C 14/40(2006.01) (71)申请人 北大方正集团有限公司 地址 100871 北京市海淀区成府路 298 号方 正大厦 9 层 申请人 深圳方正微电子有限公司 (72)发明人 李冠欣 崔晓娟 梁欣 陈珊 张玉娟 (74)专利代理机构 北京同达信恒知识产权代理 有限公司 11291 代理人 黄志华 (54) 发明名称 一种金属薄膜的制。
2、作方法及装置 (57) 摘要 本发明公开了一种金属薄膜的制作方法及装 置， 该方法包括 ： 在真空的射频腔体内通入预设 体积的惰性气体 ； 将第一次溅射沉积操作后形成 的第一物质传入射频腔体， 其中第一物质表面包 含第一金属薄膜和第一氧化薄膜， 第一金属薄膜 的厚度小于标准厚度， 第一氧化薄膜形成在第一 金属薄膜的表面 ； 向射频腔体施加预设射频功率 的电源以去除第一氧化薄膜获得第二物质 ； 将第 二物质通过真空的传输腔体传入真空的溅射沉积 腔体， 对第二物质进行第二次溅射沉积操作在第 二物质表面形成第二金属薄膜， 其中第一金属薄 膜和第二金属薄膜的总厚度为标准厚度。本申请 通过上述方法， 解。
3、决了现有技术中补充沉积的金 属薄膜与已有金属薄膜之间存在断层的技术问 题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104233202 A CN 104233202 A 1/2 页 2 1. 一种金属薄膜的制作方法， 其特征在于， 所述方法包括 ： 在真空的射频腔体内通入预设体积的惰性气体 ； 将进行第一次溅射沉积操作后形成的第一物质传入所述射频腔体， 其中， 所述第一物 质表面包含第一金属薄膜和第一氧化薄膜， 所述第一金属薄膜为通过所述。
4、第一次溅射沉积 操作后形成的厚度小于一标准厚度的金属薄膜， 所述第一氧化薄膜形成在所述第一金属薄 膜的表面 ； 向所述射频腔体施加一预设射频功率的电源， 以使所述惰性气体电离轰击所述第一氧 化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得第二物质 ； 将所述第二物质通过与所述射频腔体相连的真空的传输腔体传入真空的溅射沉积腔 体， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作， 在所述第二物质表面形成第二金属薄膜， 其 中所述第一金属薄膜和所述第二金属薄膜的总厚度为所述标准厚度。 2. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述在真空的射频腔体内通入预设体积的 惰性气体， 具体为 ： 向所述射频腔体内通入所。
5、述预设体积的所述惰性气体， 使得所述射频腔体内的气压在 0.1 0.8 帕内。 3. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述对所述第二物质进行第二次溅射沉积 操作， 具体包括 ： 向所述溅射沉积腔体通入所述惰性气体， 使得所述溅射沉积腔体内气压在 0.2 1.0 帕内 ； 在预设的溅射功率下， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作。 4.如权利要求13中任一权项所述的方法， 其特征在于， 所述向所述射频腔体施加一 预设射频功率的电源， 以使所述惰性气体电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一 氧化薄膜获得第二物质， 具体包括 ： 向所述射频腔体施加射频功率为 150W 300W 。
6、的电源 ； 在预设时间范围内， 激发所述惰性气体电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第 一氧化薄膜获得所述第二物质。 5. 一种制作金属薄膜的装置， 其特征在于， 包括 ： 真空泵 ； 射频腔体， 与所述真空泵相连， 经所述真空泵抽真空并通入预设体积的惰性气体后， 用于对包含第一金属薄膜和第一氧化薄膜的第一物质进行射频轰击， 获得去除所述第一氧 化薄膜后的第二物质， 其中所述第一物质为第一次溅射沉积所述第一金属薄膜操作后形成 的， 所述第一金属薄膜的厚度小于一标准厚度 ； 传输腔体， 与所述射频腔体相连， 所述传输腔体在经所述真空泵抽真空后， 用于从所述 射频腔体中传出所述第二物质 ； 溅。
7、射沉积腔体， 与所述传输腔体和所述真空泵相连， 经所述真空泵抽真空后， 用于接收 所述传输腔体传入的所述第二物质， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作， 在所述第 二物质表面形成第二金属薄膜， 其中所述第一金属薄膜和所述第二金属薄膜的总厚度为所 述标准厚度。 6. 如权利要求 5 所述的装置， 其特征在于， 所述装置具体还包括 ： 权 利 要 求 书 CN 104233202 A 2 2/2 页 3 第一充气阀， 设置在所述射频腔体上， 用于在所述射频腔体被抽真空后， 向所述射频腔 体内通入所述预设体积的所述惰性气体， 使得所述射频腔体内的气压在 0.1 0.8 帕内 ； 第二充气阀， 设置。
8、在所述溅射沉积腔体上， 用于在所述溅射沉积腔体被抽真空后， 向所 述溅射沉积腔体通入所述惰性气体， 使得所述溅射沉积腔体内气压在 0.2 1.0 帕内。 7. 如权利要求 5 或 6 所述的装置， 其特征在于， 所述装置具体还包括 ： 射频电源， 向所述射频腔体施加射频功率为 150W 300W 的电源， 在预设时间范围内， 激发所述惰性气体电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得所述第二 物质。 8. 一种制作金属薄膜的装置， 其特征在于， 包括 ： 气体处理模块， 用于向真空的射频腔体内通入预设体积的惰性气体 ； 物质传输模块， 用于将进行第一次溅射沉积操作后形成的第一物质。
9、传入所述射频腔 体， 其中， 所述第一物质表面包含第一金属薄膜和第一氧化薄膜， 所述第一金属薄膜为通过 所述第一次溅射沉积操作后形成的厚度小于一标准厚度的金属薄膜， 所述第一氧化薄膜形 成在所述第一金属薄膜的表面 ； 射频轰击模块， 用于向所述射频腔体施加一预设射频功率的电源， 以使所述惰性气体 电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得第二物质 ； 溅射沉积模块， 用于将所述第二物质通过与所述射频腔体相连的真空的传输腔体传入 真空的溅射沉积腔体， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作， 在所述第二物质表面形 成第二金属薄膜， 其中所述第一金属薄膜和所述第二金属薄膜的总厚度为所述。
10、标准厚度。 9. 如权利要求 8 所述的装置， 其特征在于， 所述气体处理模块具体包括 ： 第一气体通入子模块， 用于向真空的所述射频腔体内通入所述预设体积的所述惰性气 体， 使得所述射频腔体内的气压在 0.1 0.8 帕内。 10. 如权利要求 8 所述的装置， 其特征在于， 所述溅射沉积模块具体还包括 ： 第二气体通入子模块， 用于向所述溅射沉积腔体通入所述惰性气体， 使得所述溅射沉 积腔体内气压在 0.2 1.0 帕内 ； 溅射沉积子模块， 用于在预设的溅射功率下， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操 作。 11.如权利要求810中任一权项所述的装置， 其特征在于， 所述射频轰击模块具体。
11、包 括 ： 电源施加子模块， 用于向所述射频腔体施加射频功率为 150W 300W 的电源 ； 射频轰击子模块， 用于在预设时间范围内， 激发所述惰性气体电离轰击所述第一氧化 薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得所述第二物质。 权 利 要 求 书 CN 104233202 A 3 1/9 页 4 一种金属薄膜的制作方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及半导体技术领域， 特别涉及一种金属薄膜的制作方法及装置。 背景技术 0002 随着科学技术的不断发展， 半导体技术越来越完善， 对各项制作工艺的要求也越 来越高， 如薄膜沉积、 蚀刻、 掺杂等工艺， 其中对金属薄膜的沉积要求沉积出的金属薄膜附。
12、 着性强、 纯度高。 0003 在现有技术中， 在对半导体部件进行金属薄膜沉积时， 采用溅射沉积技术， 在真空 环境下， 利用高能粒子轰击靶材表面， 使被轰击出的粒子沉积在基体部件表面。在整个轰 击沉积的过程通常要求一次性完成， 以保证金属薄膜的具有较强的整体附着性和较高的纯 度。 0004 本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中， 发现现有技术存在如下 技术问题 ： 0005 溅射沉积金属薄膜时， 会因为异常中断等原因， 溅射沉积操作未完成， 沉积的金属 薄膜的厚度小于标准厚度， 需要继续进行补充沉积， 由于溅射沉积的异常中断会导致沉积 得到的金属薄膜与空气接触， 在金属薄膜表面生。
13、成氧化薄膜， 因此在已有的金属薄膜表面 补充沉积金属薄膜， 会导致已有金属薄膜与补充沉积的金属薄膜之间出现断层的技术问 题。 发明内容 0006 本发明实施例提供一种金属薄膜的制作方法及装置， 用于解决现有技术中补充沉 积的金属薄膜与已有金属薄膜之间存在断层的技术问题， 提高金属薄膜的整体附着性。 0007 本申请实施例提供一种金属薄膜的制作方法， 所述方法包括 ： 0008 在真空的射频腔体内通入预设体积的惰性气体 ； 0009 将进行第一次溅射沉积操作后形成的第一物质传入所述射频腔体， 其中， 所述第 一物质表面包含第一金属薄膜和第一氧化薄膜， 所述第一金属薄膜为通过所述第一次溅射 沉积操。
14、作后形成的厚度小于一标准厚度的金属薄膜， 所述第一氧化薄膜形成在所述第一金 属薄膜的表面 ； 0010 向所述射频腔体施加一预设射频功率的电源， 以使所述惰性气体电离轰击所述第 一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得第二物质 ； 0011 将所述第二物质通过与所述射频腔体相连的真空的传输腔体传入真空的溅射沉 积腔体， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作， 在所述第二物质表面形成第二金属薄 膜， 其中所述第一金属薄膜和所述第二金属薄膜的总厚度为所述标准厚度。 0012 可选的， 所述在真空的射频腔体内通入预设体积的惰性气体， 具体为 ： 0013 向所述射频腔体内通入所述预设体积的所述惰性。
15、气体， 使得所述射频腔体内的气 压在 0.1 0.8 帕内。 说 明 书 CN 104233202 A 4 2/9 页 5 0014 可选的， 所述对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作， 具体包括 ： 0015 向所述溅射沉积腔体通入所述惰性气体， 使得所述溅射沉积腔体内气压在 0.2 1.0 帕内 ； 0016 在预设的溅射功率下， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作。 0017 可选的， 所述向所述射频腔体施加一预设射频功率的电源， 以使所述惰性气体电 离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得第二物质， 具体包括 ： 0018 向所述射频腔体施加射频功率为 150W 300。
16、W 的电源 ； 0019 在预设时间范围内， 激发所述惰性气体电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所 述第一氧化薄膜获得所述第二物质。 0020 本申请实施例还提供一种制作金属薄膜的装置， 包括 ： 0021 真空泵 ； 0022 射频腔体， 与所述真空泵相连， 经所述真空泵抽真空并通入预设体积的惰性气体 后， 用于对包含第一金属薄膜和第一氧化薄膜的第一物质进行射频轰击， 获得去除所述第 一氧化薄膜后的第二物质， 其中所述第一物质为第一次溅射沉积所述第一金属薄膜操作后 形成的， 所述第一金属薄膜的厚度小于一标准厚度 ； 0023 传输腔体， 与所述射频腔体相连， 所述传输腔体在经所述真空泵抽真。
17、空后， 用于从 所述射频腔体中传出所述第二物质 ； 0024 溅射沉积腔体， 与所述传输腔体和所述真空泵相连， 经所述真空泵抽真空后， 用于 接收所述传输腔体传入的所述第二物质， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作， 在所 述第二物质表面形成第二金属薄膜， 其中所述第一金属薄膜和所述第二金属薄膜的总厚度 为所述标准厚度。 0025 可选的， 所述装置具体还包括 ： 0026 第一充气阀， 设置在所述射频腔体上， 用于在所述射频腔体被抽真空后， 向所述射 频腔体内通入所述预设体积的所述惰性气体， 使得所述射频腔体内的气压在 0.1 0.8 帕 内 ； 0027 第二充气阀， 设置在所述溅射沉积。
18、腔体上， 用于在所述溅射沉积腔体被抽真空后， 向所述溅射沉积腔体通入所述惰性气体， 使得所述溅射沉积腔体内气压在0.21.0帕内。 0028 可选的， 所述装置具体还包括 ： 0029 射频电源， 向所述射频腔体施加射频功率为150W300W的电源， 在预设时间范围 内， 激发所述惰性气体电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得所述 第二物质。 0030 本申请实施例还提供一种制作金属薄膜的装置， 包括 ： 0031 气体处理模块， 用于向真空的射频腔体内通入预设体积的惰性气体 ； 0032 物质传输模块， 用于将进行第一次溅射沉积操作后形成的第一物质传入所述射频 腔体， 其中。
19、， 所述第一物质表面包含第一金属薄膜和第一氧化薄膜， 所述第一金属薄膜为通 过所述第一次溅射沉积操作后形成的厚度小于一标准厚度的金属薄膜， 所述第一氧化薄膜 形成在所述第一金属薄膜的表面 ； 0033 射频轰击模块， 用于向所述射频腔体施加一预设射频功率的电源， 以使所述惰性 气体电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得第二物质 ； 说 明 书 CN 104233202 A 5 3/9 页 6 0034 溅射沉积模块， 用于将所述第二物质通过与所述射频腔体相连的真空的传输腔体 传入真空的溅射沉积腔体， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作， 在所述第二物质表 面形成第二金属薄膜。
20、， 其中所述第一金属薄膜和所述第二金属薄膜的总厚度为所述标准厚 度。 0035 可选的， 所述气体处理模块具体包括 ： 0036 第一气体通入子模块， 用于向真空的所述射频腔体内通入所述预设体积的所述惰 性气体， 使得所述射频腔体内的气压在 0.1 0.8 帕内。 0037 可选的， 所述溅射沉积模块具体还包括 ： 0038 第二气体通入子模块， 用于向所述溅射沉积腔体通入所述惰性气体， 使得所述溅 射沉积腔体内气压在 0.2 1.0 帕内 ； 0039 溅射沉积子模块， 用于在预设的溅射功率下， 对所述第二物质进行第二次溅射沉 积操作。 0040 可选的， 所述射频轰击模块具体包括 ： 00。
21、41 电源施加子模块， 用于向所述射频腔体施加射频功率为 150W 300W 的电源 ； 0042 射频轰击子模块， 用于在预设时间范围内， 激发所述惰性气体电离轰击所述第一 氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得所述第二物质。 0043 本申请实施例中的上述一个或多个技术方案， 至少具有如下一种或多种技术效 果 ： 0044 一、 本申请通过对未完成金属薄膜制作的第一物质进行射频轰击操作， 进而去除 第一物质表面的第一氧化薄膜， 避免在有第一氧化薄膜的金属薄膜上补充沉积金属薄膜， 并且本申请还通过真空传输腔体将去除第一氧化薄膜后第二物质传输到真空的溅射沉积 腔体里， 保证第二物质在传输的过。
22、程中第二物质已有的金属薄膜不会被氧化， 使得在溅射 沉积腔体内进行补充金属薄膜沉积时， 已有的金属薄膜与补充沉积的金属薄膜之间无氧化 薄膜， 避免了补充沉积的金属薄膜与已有的金属薄膜之间出现断层， 从而解决现有技术中 补充沉积的金属薄膜与已有金属薄膜之间存在断层的技术问题， 达到提高金属薄膜的整体 附着性的技术效果。 0045 二、 在本申请中， 通过在预设的时间范围内， 采用射频功率为 150W 300W 的电源 促使高能粒子轰击氧化薄膜， 从而有效的去除金属薄膜表面的氧化膜， 避免轰击时间过长 破坏已有的金属薄膜， 减少了资源的浪费。 附图说明 0046 图 1 为本申请实施例一提供的一种。
23、金属薄膜的制作方法的流程图 ； 0047 图 2 为本申请实施例一提供的硅晶片溅射沉积铝合金薄膜的流程图 ； 0048 图 3 为本申请实施例一提供的一次性完成溅射沉积操作的结果示意图 0049 图 4 为本申请实施例一提供的未经射频轰击直接补充沉积的结果示意图 ； 0050 图 5 为本申请实施例一提供的射频轰击后补充沉积的结果示意图 ； 0051 图 6 为本申请实施例二提供的一种制作金属薄膜的装置的结构框图 ； 0052 图 7 为本申请实施例三提供的一种制作金属薄膜的装置的结构框图。 说 明 书 CN 104233202 A 6 4/9 页 7 具体实施方式 0053 在本申请实施例提。
24、供的技术方案中， 通过在真空的射频腔体对表面被氧化的金属 薄膜进行射频轰击， 以去除金属薄膜表面的氧化薄膜， 对去除氧化薄膜后的第二物质进行 补充沉积金属薄膜， 以使第二物质表面的金属薄膜的厚度达到标准厚度， 即已有金属薄膜 和补充沉积的金属薄膜的总厚度为标准厚度。 由于第二物质已有的金属薄膜表面无氧化薄 膜， 所以补充沉积的金属薄膜与已有的金属薄膜之间无断层， 从而解决了现有技术中补充 沉积的金属薄膜与已有金属薄膜之间存在断层的技术问题， 达到了提高金属薄膜的整体附 着性的技术效果。 0054 下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、 具体实施方式及其对应 能够达到的有益效果进行详。
25、细的阐述。 0055 实施例一 0056 在制作半导体过程中， 往往需要进行金属薄膜沉积， 由于半导体器件各个组分均 有严格的要求， 其中针对金属薄膜要求其厚度必须达到标准厚度， 为了避免直接报废一次 溅射沉积不达标的晶体， 造成资源的浪费， 本申请对溅射沉积操作沉积的金属薄膜厚度不 达标的晶体提供以下处理方法。 0057 请参考图 1， 本申请实施例提供一种金属薄膜的制作方法， 所述方法包括 ： 0058 S101 ： 在真空的射频腔体内通入预设体积的惰性气体。 0059 具体的， 真空的射频腔体可以通过真空泵抽真空得到， 然后向射频腔体通入预设 体积的惰性气体。所述预设体积的惰性气体能够使。
26、射频腔体内的气压在 0.1 0.8 帕内， 由于射频腔体内的气压不仅与内部气体的体积有关还与射频腔体的体积有关， 所以通入的 惰性气体的预设体积根据具体射频腔体的体积不同而不同。其中， 所述惰性气体具体可以 为氖、 氩、 氪等， 由于氩气的离化效率高、 成本低， 所以一般使用氩气， 但本申请不限于使用 氩气， 也可以根据不同需要使用其他惰性气体。在通入惰性气体后， 执行下一步 S102。 0060 S102 ： 将进行第一次溅射沉积操作后形成的第一物质传入所述射频腔体， 其中， 所 述第一物质表面包含第一金属薄膜和第一氧化薄膜， 所述第一金属薄膜为通过所述第一次 溅射沉积操作后形成的厚度小于一。
27、标准厚度的金属薄膜， 所述第一氧化薄膜形成在所述第 一金属薄膜的表面。 0061 在实际的应用过程中， 溅射沉积操作正常情况下是一次性完成的， 即一次溅射沉 积出标准厚度的金属薄膜， 但有些时候会因为断电、 机械故障等原因导致溅射沉积过程异 常中断， 第一次溅射沉积操作不完全， 即第一次溅射沉积操作沉积的第一金属薄膜的厚度 小于标准厚度， 需要进行第二次补充溅射沉积。由于第一次溅射沉积的异常中断往往无法 维持溅射沉积腔体内的真空环境， 溅射沉积生成的第一金属薄膜会接触到空气， 由于金属 薄膜往往是容易与空气发生化学反应的活泼纯金属薄膜或活泼金属合金薄膜， 如铝、 铝合 金、 铜、 铜合金、 铁。
28、、 铁合金等金属薄膜接触空气后会被氧化， 在第一金属薄膜表面生成一层 第一氧化薄膜， 所以补充溅射沉积前需要将第一次溅射沉积操作后形成的第一物质传入射 频腔体， 进行射频轰击， 以去除第一氧化薄膜， 因此在将第一物质传入射频腔体后， 继续执 行步骤 S103。 0062 S103 ： 向所述射频腔体施加一预设射频功率的电源， 以使所述惰性气体电离轰击 所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得第二物质。 说 明 书 CN 104233202 A 7 5/9 页 8 0063 在进行射频轰击的时候， 为了提高射频轰击的效率， 具体可以向射频腔体施加射 频功率为 150W 300W 的电源，。
29、 调整射频的频率至 13.56MHz， 并在预设时间范围内， 激发所 述惰性气体电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得所述第二物质。 由于第一金属薄膜与空气接触后生成的第一氧化薄膜会阻止空气与第一金属薄膜进一步 发生反应， 所以第一氧化薄膜的厚度非常的薄且厚度往往在一固定的范围内， 所以射频轰 击第一氧化薄膜的时间也相应的在一固定的范围内， 本申请根据实验确定所述预设时间具 体可以在30s60s之间， 根据第一物质接触空气的时间由长到短， 可以将预设时间设置为 60s、 50s、 40s、 30s 等具体数值。在去除第一氧化薄膜获得第二物质后， 继续执行 S104。 0064。
30、 S104 ： 将所述第二物质通过与所述射频腔体相连的真空的传输腔体传入真空的溅 射沉积腔体， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作， 在所述第二物质表面形成第二金 属薄膜， 其中所述第一金属薄膜和所述第二金属薄膜的总厚度为所述标准厚度。 0065 在具体实施过程中， 为了防止去除所述第一氧化薄膜后的第二物质在传入溅射沉 积腔体的过程中接触到空气被二次氧化， 本申请在射频腔体和溅射沉积腔体之间连接了一 个传输腔体， 并且通过真空泵将所述传输腔体内的空气抽出， 形成真空的传输腔体， 通过真 空的传输腔体将第二物质传入真空的溅射沉积腔体。 0066 在将第二物质传入真空的溅射沉积腔体后， 继续对第。
31、二物质进行第二次溅射沉积 操作， 即在第一金属薄膜上继续补充沉积金属薄膜。 具体的， 第二次溅射沉积操作与第一次 溅射沉积操作的工艺条件相同 ： 向真空的射频腔体通入预设体积的惰性气体， 若第一次溅 射沉积通过的惰性气体为氩气， 那么第二次溅射沉积通入的惰性气体也为氩气 ； 第一次溅 射沉积时溅射沉积腔体内的气压在 0.1 0.8 帕内， 那么第二次溅射沉积通入预设体积的 惰性气体也保持溅射沉积腔体内的气压在 0.1 0.8 帕内 ； 第一次溅射沉积使用的靶材假 设为铝合金， 那么第二次溅射沉积也使用铝合金作为靶材 ； 第二次溅射沉积的溅射功率与 第一次溅射沉积的功率也应相同， 具体可以为 7。
32、000W 12000W。 0067 对第二物质进行第二次溅射沉积时， 溅射沉积的时间随第一次溅射沉积时间的不 同而不同， 若第一次溅射沉积的时间长， 即第一次溅射沉积操作沉积的第一金属薄膜的厚 度与标准厚度之差就小， 那么第二次溅射沉积所需要沉积形成的第二金属薄膜厚度就小， 相应的第二次溅射沉积操作的时间就短， 例如 ： 假设在6英寸N型硅晶片上溅射沉积标准厚 度的铝合金薄膜需要 3min， 而第一次溅射沉积操作执行了 2min 就中断了， 那么第二次溅射 沉积操作则需要溅射沉积 1.1min， 其中 0.1min 是用于补充氧化掉的金属薄膜以保证硅晶 片上的铝合金薄膜总厚度更符合标准厚度的要。
33、求。 相反的， 若第一次溅射沉积的时间短， 那 么第二次溅射沉积操作的时间就长， 如第一次对 6 英寸 N 型硅晶片进行溅射沉积操作只执 行了 1min， 那么第二次溅射沉积操作则需要执行 2.1min。 0068 下面结合具体的成果图对上述方法的实施过程以在5英寸P型硅晶片上制作铝合 金薄膜为例进行详细说明， 需要说明的是本申请并不限于在硅晶片上制作金属薄膜， 也不 限于制作铝合金薄膜， 可以根据需要在其他晶片上制作铝薄膜、 铜合金薄膜、 铁合金薄膜等 等。 0069 请参考图 2， 由于溅射沉积操作异常中断， 第一物质 5 英寸 P 型硅晶片表面经第一 次溅射沉积操作沉积的铝合金薄膜小于标。
34、准厚度， 且在铝合金薄膜的表面被氧化生成了一 层氧化铝薄膜， 针对第一物质本申请首先执行 S201。 说 明 书 CN 104233202 A 8 6/9 页 9 0070 S201 ： 设置一台包含射频腔体的溅射沉积机。具体的溅射沉积机的溅射沉积腔体 与射频腔体通过一传输腔体相连， 溅射沉积腔体与射频腔体都占有独立空间， 射频腔体与 传输腔体之间设置有一道密闭的第一阀门， 溅射沉积机可以控制第一阀门开启或关闭， 溅 射沉积腔体与传输腔体之间同样设置有一道密闭的第二阀门， 溅射沉积机也可以控制第二 阀门开启或关闭。利用所述溅射沉积机执行 S202。 0071 S202 ： 对溅射沉积机中的射频。
35、腔体、 传输腔体和溅射沉积腔体进行抽真空操作， 以 形成真空的射频腔体、 传输腔体和溅射沉积腔体。在完成本步骤之后， 继续执行 S203。 0072 S203 ： 向射频腔体内通入氩气。 具体的， 通入的氩气使射频腔体内的气压在0.1 0.8 帕内即可， 如可以是 0.1 帕， 也可以是 0.3 帕、 0.5 帕、 0.8 帕等等， 具体的气压值可以根 据溅射沉积机的性能调整， 在调整到指定气压后， 执行 S204。 0073 S204 ： 将未完成铝合金薄膜溅射沉积操作的表面有氧化铝薄膜的晶体， 即第一物 质置于射频腔体中， 接下来执行 S205。 0074 S205 ： 向射频腔体内施加射。
36、频电源， 激发氩气电离轰击晶片表面。 所述射频电源的 功率具体可以设置为220W， 当然也可以为150W300W之间的其他值， 保持30s60s的轰 击时间， 去除了硅晶片表面的氧化铝薄膜之后， 接下来执行 S206。 0075 S206 ： 将射频轰击之后的晶片通过真空的传输腔体传入溅射沉积腔体， 随后执行 最后一步 S207。 0076 S207 ： 补充沉积剩余的铝合金薄膜， 直到晶片表面的铝合金薄膜的厚度达到标准 厚度要求。 0077 下面对无中断一次性完成溅射沉积操作、 中断后直接补充沉积及中断后射频轰击 后补充沉积的结果进行比较 ： 0078 请参考图 3， 一次性完成溅射沉积操作。
37、沉积的铝合金薄膜， 即一次溅射沉积出的铝 合金金薄膜的厚度就满足标准厚度 4m， 扫描晶体获得的电镜切片中铝合金薄膜呈现出统 一的切面图， 而在未经射频处理， 然后经二次补充溅射沉积操作得到标准厚度的铝合金薄 膜， 其扫描获得的电镜切片如图 4 所示， 铝合金薄膜呈现出不统一的切面图， 在切面图中出 现了氧化膜导致的断层， 相比而言经过本申请射频处理后， 二次补充溅射沉积操作获得的 补充铝合金薄膜与已有的铝合金薄膜， 其扫描获得的电镜切片如图 5 所示， 补充铝合金薄 膜与已有的铝合金薄膜的总厚度为标准厚度 4m， 整个铝合金薄膜呈现出与图 3 一样的统 一的切面图， 可见本申请通过射频的轰击。
38、去除第一氧化薄膜后， 解决了补充沉积的金属薄 膜与已有金属薄膜之间存在断层的技术问题。 0079 上述实施例， 通过对未完成金属薄膜制作的第一物质进行射频轰击操作， 进而去 除第一物质表面的第一氧化薄膜， 避免在有第一氧化薄膜的金属薄膜上补充沉积金属薄 膜， 并且本申请还通过真空传输腔体将去除第一氧化薄膜后第二物质传输到真空的溅射沉 积腔体里， 保证第二物质在传输的过程中第二物质已有的金属薄膜不会被氧化， 使得在溅 射沉积腔体内进行补充金属薄膜沉积时， 已有的金属薄膜与补充沉积的金属薄膜之间无氧 化薄膜， 避免了补充沉积的金属薄膜与已有的金属薄膜之间出现断层， 从而解决现有技术 中补充沉积的金。
39、属薄膜与已有金属薄膜之间存在断层的技术问题， 达到提高金属薄膜的整 体附着性的技术效果。 0080 并且在上述实施例中， 通过在预设的时间范围内， 采用射频功率为150W300W的 说 明 书 CN 104233202 A 9 7/9 页 10 电源促使高能粒子轰击氧化薄膜， 从而有效的去除金属薄膜表面的氧化膜， 避免轰击时间 过长破坏已有的金属薄膜， 减少了资源的浪费。 0081 实施例二 0082 请参考图 6， 本申请实施例提供一种制作金属薄膜的装置， 包括 ： 0083 真空泵 601 ； 0084 射频腔体 602， 与所述真空泵 601 相连， 经所述真空泵 601 抽真空并通入预。
40、设体积 的惰性气体后， 用于对包含第一金属薄膜和第一氧化薄膜的第一物质进行射频轰击， 获得 去除所述第一氧化薄膜后的第二物质， 其中所述第一物质为第一次溅射沉积所述第一金属 薄膜操作后形成的， 所述第一金属薄膜的厚度小于一标准厚度 ； 0085 传输腔体 603， 与所述射频腔体 602 相连， 所述传输腔体 603 在经所述真空泵 601 抽真空后， 用于从所述射频腔体 602 中传出所述第二物质 ； 0086 溅射沉积腔体 604， 与所述传输腔体 603 和所述真空泵 601 相连， 经所述真空泵 601 抽真空后， 用于接收所述传输腔体传入的所述第二物质， 对所述第二物质进行第二次溅 。
41、射沉积操作， 在所述第二物质表面形成第二金属薄膜， 其中所述第一金属薄膜和所述第二 金属薄膜的总厚度为所述标准厚度。 0087 为了向射频腔体 602 和溅射沉积腔体 604 中通入惰性气体， 所述装置具体还包 括 ： 0088 第一充气阀， 设置在所述射频腔体 602 上， 用于在所述射频腔体被抽真空后， 向所 述射频腔体内通入所述预设体积的所述惰性气体， 使得所述射频腔体内的气压在 0.1 0.8 帕内 ； 0089 第二充气阀， 设置在所述溅射沉积腔体 604 上， 用于在所述溅射沉积腔体被抽真 空后， 向所述溅射沉积腔体通入所述惰性气体， 使得所述溅射沉积腔体内气压在 0.2 1.0 。
42、帕内。 0090 在具体实施过程中， 为了更有效的对第一物质进行射频轰击操作， 所述装置具体 还提供 ： 0091 射频电源， 向所述射频腔体 602 施加射频功率为 150W 300W 的电源， 在预设时间 范围内， 激发所述惰性气体电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得 所述第二物质。 0092 由于本实施例中的装置为与方法对应的实体装置， 所以， 其具体的工作过程就不 再进行具体的描述了。 0093 本实施例提供装置， 通过对未完成金属薄膜制作的第一物质进行射频轰击操作， 进而去除第一物质表面的第一氧化薄膜， 避免在有第一氧化薄膜的金属薄膜上补充沉积金 属薄膜， 并且本。
43、申请还通过真空传输腔体将去除第一氧化薄膜后第二物质传输到真空的溅 射沉积腔体里， 保证第二物质在传输的过程中第二物质已有的金属薄膜不会被氧化， 使得 在溅射沉积腔体内进行补充金属薄膜沉积时， 已有的金属薄膜与补充沉积的金属薄膜之间 无氧化薄膜， 避免了补充沉积的金属薄膜与已有的金属薄膜之间出现断层， 从而解决现有 技术中补充沉积的金属薄膜与已有金属薄膜之间存在断层的技术问题， 达到提高金属薄膜 的整体附着性的技术效果。 0094 并且在本实施例中， 在预设的时间范围内， 通过射频电源提供150W300W的射频 说 明 书 CN 104233202 A 10 8/9 页 11 功率， 促使高能粒。
44、子轰击氧化薄膜， 从而有效的去除金属薄膜表面的氧化膜， 避免轰击时间 过长破坏已有的金属薄膜， 减少了资源的浪费。 0095 实施例三 0096 请参考图 7， 本申请实施例提供一种制作金属薄膜的装置， 包括 ： 0097 气体处理模块 701， 用于向真空的射频腔体内通入预设体积的惰性气体 ； 0098 物质传输模块 702， 用于将进行第一次溅射沉积操作后形成的第一物质传入所述 射频腔体， 其中， 所述第一物质表面包含第一金属薄膜和第一氧化薄膜， 所述第一金属薄膜 为通过所述第一次溅射沉积操作后形成的厚度小于一标准厚度的金属薄膜， 所述第一氧化 薄膜形成在所述第一金属薄膜的表面 ； 009。
45、9 射频轰击模块 703， 用于向所述射频腔体施加一预设射频功率的电源， 以使所述惰 性气体电离轰击所述第一氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得第二物质 ； 0100 溅射沉积模块 704， 用于将所述第二物质通过与所述射频腔体相连的真空的传输 腔体传入真空的溅射沉积腔体， 对所述第二物质进行第二次溅射沉积操作， 在所述第二物 质表面形成第二金属薄膜， 其中所述第一金属薄膜和所述第二金属薄膜的总厚度为所述标 准厚度。 0101 在具体实施过程中， 为了向所述射频腔体内通入所述惰性气体， 所述气体处理模 块 701 具体提供 ： 0102 第一气体通入子模块， 用于向真空的所述射频腔体内通入。
46、所述预设体积的所述惰 性气体， 使得所述射频腔体内的气压在 0.1 0.8 帕内。 0103 为了向所述溅射沉积腔体通入所述惰性气体， 所述溅射沉积模块 304 具体还提 供 ： 0104 第二气体通入子模块， 用于向所述溅射沉积腔体通入所述惰性气体， 使得所述溅 射沉积腔体内气压在 0.2 1.0 帕内 ； 0105 溅射沉积子模块， 用于在预设的溅射功率下， 对所述第二物质进行第二次溅射沉 积操作。 0106 在具体实施过程中， 为了保证在去除第一氧化膜的同时不破坏已有的金属薄膜， 所述射频轰击模块 703 具体提供 ： 0107 电源施加子模块， 用于向所述射频腔体施加功率为 150W 。
47、300W 的射频电源 ； 0108 射频轰击子模块， 用于在预设时间范围内， 激发所述惰性气体电离轰击所述第一 氧化薄膜， 进而去除所述第一氧化薄膜获得所述第二物质。 0109 由于本实施例中的装置为与方法对应的虚拟装置， 所以， 其具体的工作过程就不 再进行具体的描述了。 0110 通过本申请实施例中的一个或多个技术方案， 可以实现如下一个或多个技术效 果 ： 0111 一、 本申请通过对未完成金属薄膜制作的第一物质进行射频轰击操作， 进而去除 第一物质表面的第一氧化薄膜， 避免在有第一氧化薄膜的金属薄膜上补充沉积金属薄膜， 并且本申请还通过真空传输腔体将去除第一氧化薄膜后第二物质传输到真空。
48、的溅射沉积 腔体里， 保证第二物质在传输的过程中第二物质已有的金属薄膜不会被氧化， 使得在溅射 沉积腔体内进行补充金属薄膜沉积时， 已有的金属薄膜与补充沉积的金属薄膜之间无氧化 说 明 书 CN 104233202 A 11 9/9 页 12 薄膜， 避免了补充沉积的金属薄膜与已有的金属薄膜之间出现断层， 从而解决现有技术中 补充沉积的金属薄膜与已有金属薄膜之间存在断层的技术问题， 达到提高金属薄膜的整体 附着性的技术效果。 0112 二、 在本申请中， 通过在预设的时间范围内， 采用射频功率为 150W 300W 的电源 促使高能粒子轰击氧化薄膜， 从而有效的去除金属薄膜表面的氧化膜， 避免。
49、轰击时间过长 破坏已有的金属薄膜， 减少了资源的浪费。 0113 本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序 产品。因此， 本发明可采用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且， 本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质 （包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、 光学存储器等） 上实施的计算机程序产 品的形式。 0114 本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备 （系统） 、 和计算机程序产品的流程 图和或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和或方框图中的每一 流程和。