CN107075669A - 处理装置和准直器 - Google Patents

Abstract

一种处理装置包括发生器安装件、第一对象安装件以及第一准直器。能够发射粒子的粒子发生器放置在发生器安装件上。第一对象放置在第一对象安装件上。第一准直器放置在发生器安装件和第一对象安装件之间，并且具有第一壁和第二壁。在第一准直器中，第一壁和第二壁形成在从发生器安装件到第一对象安装件的第一方向中延伸的第一通孔。第二壁中的每一个设置有至少一个第一通道。

Description

处理装置和准直器

技术领域

本发明的实施例涉及一种处理装置和准直器。

背景技术

例如，在半导体晶片上形成金属膜的溅射装置包括用于对准待沉积的金属粒子的方向的准直器。准直器具有带有大量通孔的壁，以允许相对于诸如半导体晶片的待处理对象大体上竖直飞行的粒子通过，并且阻挡倾斜飞行的粒子。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开No.2007-504473

发明内容

本发明要解决的问题

穿过准直器的粒子的方向可以相对于期望方向在预定范围内倾斜。除了不必要的粒子之外，准直器可能阻挡可用的倾斜飞行的粒子。

解决问题的手段

根据一个实施例的处理装置包括发生器安装件、第一对象安装件以及第一准直器。粒子发生器放置在发生器安装件上。粒子发生器能够发射粒子。第一对象安装件与发生器安装件间隔开，在第一对象安装件上放置第一对象，第一对象接收粒子。第一准直器放置在发生器安装件和第一对象安装件之间，包括第一壁和第二壁，其中第一壁和第二壁形成在从发生器安装件到第一对象安装件的第一方向中延伸的第一通孔，并且第二壁中的每一个设置有穿透第二壁的至少一个第一通道，并且粒子能够穿过所述至少一个第一通道。

附图说明

图1是示意性示出根据第一实施例的溅射装置的剖视图。

图2是示出根据第一实施例的准直器的立体图。

图3是示出根据第一实施例的准直器的剖视图。

图4是示意性示出根据第一实施例的目标和准直器的剖视图。

图5是示意性示出根据第二实施例的准直器的一部分的剖视图。

图6是示意性示出根据第三实施例的准直器的一部分的剖视图。

图7是示意性示出根据第三实施例的第一变形例的准直器的一部分的剖视图。

图8是示意性示出根据第三实施例的第二变形例的准直器的一部分的剖视图。

图9是示意性示出根据第三实施例的第三变形例的准直器的一部分的剖视图。

图10是示意性示出根据第三实施例的第四变形例的准直器的一部分的剖视图。

图11是示意性示出根据第四实施例的准直器的一部分的立体图。

图12是示出根据第五实施例的准直器的平面图。

图13是示意性示出根据第六实施例的溅射装置的剖视图。

图14是示意性示出根据第七实施例的目标和准直器的剖视图。

图15是示意性示出根据第八实施例的目标和准直器的剖视图。

具体实施方式

下面参考图1至图4描述第一实施例。在本说明书中，通常将竖直向上方向定义为向上，将竖直向下方向定义为向下。根据实施例的构成元件可以不同地表示并且可以不同地描述。不应排除不同于本文和其它描述的其它表达。此外，不应排除未给出不同表达和其不同描述的构成元件的其它表达。

图1是示意性示出根据第一实施例的溅射装置1的剖视图。溅射装置1是处理装置的示例。溅射装置1例如在半导体晶片2的表面上形成金属粒子的膜。半导体晶片2是第一对象和对象的示例。溅射装置1不限于此，并且例如可以在另一对象上形成膜。

溅射装置1包括处理室11、目标12、平台13和准直器14。目标12是粒子发生器的示例。准直器14是第一准直器和准直器的示例。

如图所示，在本说明书中，定义了X轴、Y轴和Z轴。X轴、Y轴和Z轴彼此正交。X轴沿着处理室11的宽度延伸。Y轴沿着处理室11的深度(长度)延伸。Z轴沿着处理室11的高度延伸。在下文中，假定Z轴竖直延伸。溅射装置1的Z轴可以竖直地倾斜。

处理室11具有可密封的盒形状。处理室11包括顶壁21、底壁22、侧壁23、排出口24以及供给口25。顶壁21和底壁22在沿着Z轴(竖直方向)的方向中彼此相反布置。顶壁21以预定间隙位于底壁22上方。侧壁23在沿着Z轴的方向中延伸以连接顶壁21和底壁22。

排出口24向处理室11内开口，并且例如连接到真空泵。真空泵从排出口24吸引处理室11内侧的空气，从而使处理室11内侧成为真空状态。

供给口25向处理室11内开口，并且连接到在其中贮存诸如氩气的惰性气体的罐。氩气可以从供给口25向真空状态的处理室11内供给。

目标12例如是用作粒子发生器的环形金属板。目标12的形状不限于此，并且例如可以具有圆盘形状。目标12例如经由背板附接到处理室11的顶壁21的内面21a。背板用作目标12的冷却剂和电极。目标12可以直接附接到顶壁21。

顶壁21的内面21a是发生器安装件的示例。内面21a基本上是平的，面向下。目标12经由背板放置在内面21a上。发生器安装件不限于独立的构件或部分，并且可以是某个构件或部分的特定位置。发生器安装件可以是背板。

目标12具有底面12a。底面12a基本上是平的，面向下。当对目标12施加电压时，供给到处理室11内的氩气被离子化而生成等离子体。氩离子与目标12的碰撞使目标12的膜材料的粒子C例如从底面12a飞出。换句话说，目标12可以发射粒子C。

粒子C是本实施例中的粒子的示例，并且是形成目标12的膜材料的细粒子。粒子可以是构成物质或能量线的各种粒子，诸如分子、原子、原子核、基本粒子、蒸汽(气化物质)和电磁波(光子)，它们小于粒子C。

平台13附接到处理室11的底壁22。也就是说，平台13在竖直方向中与目标12分开设置。代替平台13，底壁22可以用作第一平台的示例。平台13具有安装面13a。平台13的安装面13a支撑半导体晶片2。半导体晶片2例如具有圆盘状。半导体晶片2可以具有不同的形状。

平台13的安装面13a是第一对象安装件、发射目标和对象安装件的示例。安装面13a基本上是平的，面向上。安装面13a与顶壁21的内面21a竖直地间隔开，面向内面21a。半导体晶片2安装在安装面13a上。第一对象安装件、发射目标和对象安装件不限于独立的构件或部分，并且可以是某一构件或部分的特定位置。

准直器14在沿着Z轴(竖直方向)的方向中放置在目标12和平台13之间。换句话说，准直器14在沿着Z轴(竖直方向)的方向中放置在顶壁21的内面21a和平台13的安装面13a之间。沿着Z轴的方向和竖直方向从顶壁21的内面21a朝向平台13的安装面13a取向，并且是第一方向的示例。也就是说，准直器14放置在目标12和半导体晶片2之间。准直器14附接到例如处理室11的侧壁23。

图2是示出准直器14的立体图。图3是示出准直器14的剖视图。如在图2和图3中所示，准直器14包括框架31和纠正器32。

框架31是在竖直方向中延伸的圆筒形形状的壁。框架31不限于此，并且可以具有不同的形状，诸如矩形。框架31的截面面积大于半导体晶片2的截面面积。纠正器32在XY平面中设置在圆筒形框架31的内侧。框架31和纠正器32一体形成。

纠正器32包括屏蔽壁35、第一连通壁36以及第二连通壁37。屏蔽壁35是第一壁和壁的示例。第一和第二连通壁36和37是第二壁和壁的示例。

在纠正器32中，屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37形成通孔39。通孔39是第一通孔和通孔的示例。通孔39是在竖直方向中延伸的六边形孔。换句话说，屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37形成包括通孔39的六边形柱体(蜂窝结构)。通孔39的形状不限于此。

如在图3中所示，纠正器32包括顶端32a和底端32b。顶端32a是纠正器32的一个竖直端，并且面向目标12和顶壁21的内面21a。底端32b是纠正器32的另一个竖直端，并且面向在平台13和平台13的安装面13a上支撑的半导体晶片2。

通孔39从纠正器32的顶端32a延伸到底端32b。也就是说，通孔39朝向目标12和支撑在平台13上的半导体晶片2开口。

屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37是在竖直方向中延伸的大致矩形(正方形)板。也就是说，屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37在相同方向中延伸。

第一连通壁36设置有第一连通孔41。第一连通孔41是第一通道和通道的示例，并且也可以被称为开口。第一连通孔41例如是竖直和水平排列的平行四边形孔。这里，水平方向指的是在XY平面上与Z轴正交的方向。第一连通孔41的形状和布置不限于此。

第一连通孔41的长度在竖直方向上比水平方向上更长。水平方向是与第一方向正交的方向和与通孔的延伸方向正交的方向的示例。也就是说，第一连通孔41是竖直延伸的孔。

第一连通孔41连接设置有第一连通孔41的每个第一连通壁36分隔开的两个通孔39。换句话说，第一连通孔41穿透第一连通壁36，并且向一个通孔39及其相邻的通孔39内开口。

第二连通壁37设置有第二连通孔42。第二连通孔42是第二通道和通道的示例。第二连通孔42例如是竖直和水平排列的平行四边形孔。第二连通孔42的形状和布置不限于此。

第二连通孔42的长度在竖直方向上比水平方向上更长。也就是说，第二连通孔42是竖直延伸的孔。

第二连通孔42连接设置有第二连通孔42的每个第二连通壁37分隔开的两个通孔39。换句话说，第二连通孔42穿透第二连通壁37，并且向通孔39及其相邻的通孔39内开口。

第二连通孔42大于第一连通孔41。第二连通壁37中的第二连通孔42的密度大于第一连通壁36中的第一连通孔41的密度。第二连通孔42的密度表示第二连通孔42的总尺寸对第二连通壁37的尺寸。第二连通孔42在尺寸上可以等于或小于第一连通孔的尺寸，只要第二连通壁37中的第二连通孔42的密度大于第一连通壁36中的第一连通孔41的密度。

屏蔽壁35各自具有顶端35a和底端35b。第一连通壁36各自具有顶端36a和底端36b。第二连通壁37各自具有顶端37a和底端37b。

顶端35a、36a和37a分别是屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的一个竖直端，并且面向目标12和顶壁21的内面21a。顶端35a、36a和37a是通孔的延伸方向中的一端的示例。顶端35a、36a和37a形成纠正器32的顶端32a。

纠正器32的顶端32a相对于目标12和顶壁21的内面21a以弯曲的形式凹陷。换句话说，纠正器32的顶端32a是弯曲的，使得远离目标12和顶壁21的内面21a。顶端32a不限于此。例如，可以只有顶端32a的中心部分相对于目标12和顶壁21的内面21a凹陷。

底端35b、36b和37b分别是屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的另一个竖直端，并且面向支撑在平台13以及平台13的安装面13a上的半导体晶片2。底端35b、36b和37b形成纠正器32的底端32b。

纠正器32的底端32b以弯曲的形式朝向支撑在平台13和平台13的安装面13a上的半导体晶片2突出。底端32b不限于此。例如，可以只有底端32b的中心部分朝向平台13的安装面13a突出。

纠正器32的顶端32a和底端32b具有基本上相同的弯曲形状。屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的竖直长度基本上相同。屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的竖直长度可以取决于位置而不同。

图4是示意性示出目标12和准直器14的剖视图。如在图2和图4中所示，纠正器32包括第一部分51和第二部分52。第一部分是偏离目标的第一部分和区域的示例。第二部分52是面向目标的第二部分和区域的示例。第一部分51和第二部分52还可以称为位置、范围和区域。

如图4中的点划线所示，第一部分51面向从目标12偏离的位置。换句话说，第一部分51是与顶壁21竖直相对的部分。因此，本实施例中的第一部分51是与例如环形目标12的内部部分对应的圆形部分。

如图4中的点划线所示，第二部分52在竖直方向中面向目标12。换句话说，第二部分52与目标12竖直对准并且位于目标12下方。因此，本实施例中的第二部分52是与目标12的形状对应的环形部分，并且位于水平方向中第一部分51的外侧。

根据余弦定律(Lambert's余弦定律)求出粒子C从目标12的底面12a的飞行方向。也就是说，从底面12a上的某点飞出的粒子C大多在底面12a的法线方向(竖直方向)中飞行。因此，竖直方向是放置在发生器安装件上的粒子发生器发射至少一个粒子的方向的示例。相对于法线方向以角度θd(倾斜交叉)倾斜地飞行的粒子的数量与在法线方向中飞行的粒子的数量的余弦(cosθ)近似成比例。

在下文中，从目标12竖直发射的粒子C可以被称为竖直分量，并且从目标12在竖直倾斜方向中发射的粒子C可以被称为倾斜分量。行进到第一部分51的倾斜分量的量与行进到第一部分51的竖直分量的量的比率大于行进到第二部分52的倾斜分量的量与行进到第二部分52的竖直分量的量的比率。换句话说，倾斜分量很可能到达第一部分51而不是第二部分52。

第一部分51由屏蔽壁35形成。换句话说，在第一部分51中，布置比第一和第二连通壁36和37的数量更多的屏蔽壁35。也就是说，第一部分51中的屏蔽壁35的数量大于第一部分51中的第一连通壁36和第二连通壁37的总数量。在第一部分51中，除了屏蔽壁35之外，可以设置第一和第二连通壁36和37的。

第二部分52由第一和第二连通壁36和37形成。换句话说，在第二部分52中，布置比屏蔽壁35的数量更多的第一和第二连通壁36和37。也就是说，第二部分52中的第一连通壁36和第二连通壁37的总数量大于第二部分52中的屏蔽壁35的数量。在第二部分52中，除了第一和第二连通壁36和37之外，可以设置屏蔽壁35。此外，第二部分52可以仅由第一连通壁36和第二连通壁37中的任一个形成。

在仅由屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37中的一种形成第一部分51的情况下，第二部分52包括屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37中的另一种。也就是说，第一部分51和第二部分52中的屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的分量比彼此不同。

第二部分52包括外周中的位置，例如，在该些位置中粒子C的竖直分量比其它位置更可能到达。在第二部分52的外周中，布置比第一连通壁36的数量更多的第二连通壁37。竖直分量可能到达的位置不限于此，并且取决于各种条件而改变。

如上所述，在纠正器32中，屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37根据放置在顶壁21的内面21a上的目标12的形状以预定的布置设定。也就是说，纠正器32中的屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的位置对应于目标12的形状来设定。换句话说，通道(第一和第二连通孔41和42)不均匀地设定在准直器14的壁(屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37)中。

第一部分51和第二部分52的位置不限于上述位置。当朝向第一部分51行进的倾斜分量的量与竖直分量的量的比率大于朝向第二部分52行进的倾斜分量的量与竖直分量的量的比率时，第一和第二部分51和52可以设置在其它位置处。也就是说，基于准直器14中的相应位置处的竖直分量和倾斜分量的量来设定第一部分51和第二部分52。

此外，屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的布置不限于上述的布置。例如，屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的密度还可以基于诸如目标12的形状、准直器14的位置和施加的电压等各种因素设定。

上述准直器14可以例如通过3D打印机叠层地制造。由此，能够容易地形成设置有第一连通孔41和第二连通孔42的第一连通壁36和第二连通壁37。准直器14可以通过除了上述方法之外的另一种方法来制造。准直器14例如由金属制成，但是也可以由其它材料制成。

如图4所示，粒子C从目标12的底面12a飞出。竖直飞行的粒子C朝向支撑在平台13上的半导体晶片2飞过准直器14的通孔39。竖直飞行的粒子C可例如附着到屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的顶端35a、36a和37a。

同时，粒子C相对于竖直方向在倾斜方向中(倾斜方向)飞行。相对于竖直方向以超过预定范围的角度倾斜的飞行粒子C附着到屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37。也就是说，准直器14阻挡以预定范围外的角度竖直倾斜的飞行粒子C。

以预定范围内的角度竖直倾斜的飞行粒子C朝向支撑在平台13上的半导体晶片2飞过准直器14的通孔39。在倾斜方向中飞行的粒子C可以穿过第一连通壁36的连通孔41或第二连通壁37的第二连通孔42。以预定范围外的角度竖直倾斜的粒子C也可能附着到屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37。

已经穿过准直器14的通孔39的粒子C附着并积聚在半导体晶片2上，以在半导体晶片2上形成膜。换句话说，半导体晶片2接收从目标12发射的粒子C。已经穿过通孔39的粒子C的取向(方向)在预定范围内竖直对准。因此，根据准直器14的形状来控制要沉积在半导体晶片2上的粒子C的方向。

在根据第一实施例的溅射装置1的准直器14中，竖直延伸的通孔39由屏蔽壁35以及设置有第一和第二连通通孔41和42的第一和第二连通壁36和37形成。由此，从目标12在竖直倾斜方向(倾斜方向)中发射的粒子可以穿过第一和第二连通壁36和37的第一和第二连通通孔41和42。以这种方式，溅射装置1的准直器14可以允许以预定角度范围内的竖直倾斜角从目标12发射的粒子C穿过，并且阻挡以超过预定角度范围的大幅竖直倾斜角从目标12发射的粒子C。由此，溅射装置1可以由倾斜方向中飞行的粒子C形成膜，从而提高溅射效率。以预定范围外的竖直倾斜角飞行的粒子C由屏蔽壁35以及第一和第二连通壁36和37阻挡。因此，待沉积的粒子C的方向可以控制在相对于竖直方向的预定范围内。

在面向目标12的竖直位置处，布置比屏蔽壁35的数量更多的第一和第二连通壁36和37。由于粒子C根据余弦定律从目标12飞出，所以以预定范围内竖直倾斜角飞行的粒子的比率在面向目标12的竖直位置处很高。通过在这些位置处设置更大数量的第一和第二连通壁36和37，在预定范围内竖直倾斜方向中飞行的粒子C可以穿过第一和第二连通孔41和42。因此，可以由在预定范围内竖直倾斜方向中飞行的粒子C形成膜，从而提高溅射效率。

另一方面，在面向与目标12竖直偏离的位置处，布置比第一和第二连通壁36和37的数量更多的屏蔽壁35。在从目标12竖直偏离的位置处，在预定范围外的竖直倾斜方向中飞行的粒子C的比率很高。通过在这些位置处设置更多数量的屏蔽壁35，可以阻挡超过预定范围在竖直大幅倾斜方向中飞行的粒子C，更准确地控制要沉积的粒子C的方向。

在第一部分51中布置比第一和第二连通壁36和37的数量更多的屏蔽壁35，其中在倾斜方向中飞行的粒子C(倾斜分量)以较高的比率到达。因为粒子C根据余弦定律从目标12飞出，所以在其中倾斜方向中飞行的粒子C以较高比率到达的第一部分51中，大幅倾斜超过预定范围的竖直飞行粒子C也以更高的比率到达。在第一部分51中布置更大数量的屏蔽壁35使得可以阻挡超过预定范围竖直大幅倾斜的飞行粒子C，并且更准确地控制要沉积的粒子C的方向。此外，整体上可以获得均匀溅射。

在竖直飞行的粒子C以较高的比率到达的第二部分52中，布置比屏蔽壁35的数量更多的第一和第二连通壁36和37。因为粒子C根据余弦定律从目标12飞出，所以在其中竖直飞行粒子C以较高比率到达的第二部分52中，在预定范围内竖直倾斜的飞行粒子C也以较高的比率到达。在第二部分52中布置较大数量的第一和第二连通壁36和37使得在预定范围内竖直倾斜的飞行粒子C能够穿过第一和第二连通孔41和42。由此，在预定范围内竖直倾斜的粒子C可用于形成膜，提高溅射效率。

屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37根据目标12的形状而具有预定的布置。由此，在预定范围内竖直倾斜的飞行粒子C可以用于形成膜，提高溅射效率。此外，可以阻挡超过预定范围竖直大幅倾斜的飞行粒子C，以更准确地控制要沉积的粒子C的方向。

第二连通壁37中的第二连通孔42的密度高于第一连通壁36中的密度。也就是说，第二连通壁37可以允许比第一连通壁36更多的在倾斜方向中的飞行粒子C从中通过。由此，第一和第二连通壁36和37可以布置成与粒子C的飞行方向中的分布一致，以有效地使用在预定范围内竖直倾斜的飞行粒子C以形成膜。

面向顶壁21的内面21a的屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的顶端35a、36a和37a形成纠正器32的顶端32a，顶端32a相对于内面21a凹陷。这使得在预定范围内的竖直倾斜方向中来自目标12的中心的飞行粒子C难以被屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37阻挡。由此，在预定范围内竖直倾斜的飞行粒子C可有效地用于形成膜。

屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的底端35b、36b和37b形成纠正器32的底端32b，底端32b朝向平台13的安装面13a突出。这使得采用以比预定范围更大的角的竖直倾斜角来自目标12的端部的飞行粒子C能够被屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁36准确地阻挡。因此，能够准确地控制要沉积的粒子C的方向。

第一和第二连通孔41和42具有比水平长度更长的竖直长度。这使得在预定范围内竖直倾斜的飞行粒子C难以被屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37阻挡。因此，在预定范围内竖直倾斜的飞行粒子C可以有效地用于形成膜。

下面参考图5描述第二实施例。在以下实施例中，具有与上述构成元件相同的功能的构成元件由相同的附图标记表示，并且可以省略其重复说明。由附图标记表示的构成元件可以不具有共同的功能和特性，并且根据相应实施例可以具有不同的功能和特性。

图5是示意性示出根据第二实施例的准直器14的一部分的剖视图。如图5所示，屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37在厚度上从顶端35a、36a和37a到底端35b、36b和37b分别增加。换句话说，通孔39的截面面积从纠正器32的顶端32a到底端32b减小。

来自目标12的飞行粒子C可以附着并积聚在屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37上。粒子C在屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的表面上形成膜61。

在其上形成膜61之后，可以清洁准直器14以便去除膜61。例如，准直器14浸入溶解膜61的清洗液中。这从屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的表面去除膜61。

准直器14浸入清洗液中的时间长度例如取决于膜61的最厚部分的厚度来设定。同时，清洗液可以溶解准直器14。由于这样，膜61的厚度越均匀，越进一步抑制准直器14的溶解，从而增加了准直器14的耐用寿命。

在根据第二实施例的溅射装置1中，屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37从顶端35a、36a和37a朝向底端35b、36b和37b变厚。这使得来自目标12的飞行粒子C能够均匀地附着到屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的表面。也就是说，膜61的厚度变得更均匀。换句话说，膜61被抑制仅在屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的顶端35a、36a和37a上形成。因此，准直器14被抑制免于在清洁粘附到准直器14的粒子C的膜61时溶解，从而进一步增加准直器14的耐用寿命。

此外，来自目标12的飞行粒子C可能更均匀地附着到屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的表面，因此，屏蔽壁35、第一连通壁36、第二连通壁37能够更可靠地在其上保持粒子C。这可以抑制附着到屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37的表面上的粒子C免于例如落到半导体晶片2上。

下面参考图6描述第三实施例。图6是示意性示出根据第三实施例的准直器14的一部分的剖视图。如图6所示，第一和第二连通孔41和42在竖直倾斜方向中延伸。第一和第二连通孔41和42的延伸方向以预定范围内的角度竖直地倾斜。第一连通孔41的延伸方向和第二连通孔42的延伸方向可以彼此不同。

如上所述，粒子C可以在竖直倾斜的方向中从目标12飞出。随着粒子C的飞行方向接近第一和第二连通孔41和42的延伸方向，粒子C可以更容易地穿过第一和第二连通孔41和42。

在根据第三实施例的溅射装置1中，第一和第二连通孔41和42在竖直倾斜方向中延伸。在更接近第一和第二连通孔41和42的延伸方向的方向中飞行粒子C更容易穿过第一和第二连通孔41和42。由此，更准确地控制待沉积的粒子C的方向。

图7是示意性示出根据第三实施例的第一变形例的准直器14的一部分的剖视图。在第三实施例中，第一和第二连通孔41和42在竖直倾斜方向中以相同的角度延伸。然而，如图7所示，第一和第二连通孔41和42可以是例如以一个倾斜角度延伸的孔和以一个不同的倾斜角度延伸的孔的组合。

在图7所示的示例中，第一和第二连通孔41和42是以-45°的竖直倾斜角延伸的孔和以45°的竖直倾斜角延伸的孔的组合。在这种情况下，位于两个相邻的第一连通孔41之间的第一连通壁36的部分36c的截面形状基本上是菱形的。具有这种第一和第二连通孔41和42的第一和第二连通壁36和37可以允许从两个相邻通孔39中的任一个飞出的倾斜分量的粒子C通过。第一和第二连通孔41和42不限于此。

图8是示意性示出根据第三实施例的第二变形例的准直器14的一部分的剖视图。图8示出了第一连通壁36和第二连通壁37的示例。如图8所示，第一连通孔41或第二连通孔42各自包括第一倾斜孔41a和42a以及第二倾斜孔41b和42b。第一倾斜孔41a和42a是第一延伸通道的示例。第二倾斜孔41b和42b都是第二延伸通道的示例。

第一倾斜孔41a和42a均以-75°的竖直倾斜角延伸。第二倾斜孔41b和42b都以75°的竖直倾斜角延伸。换句话说，第二倾斜孔41b和42b在与第一倾斜孔41a和42a相交的方向中延伸。第一倾斜孔41a和42a的端部连接到第二倾斜孔41b和42b的端部。

在图8中所示的变形例中的第一倾斜孔41a、42a的端部连接到第二倾斜孔41b和42b的端部。这抑制第一倾斜孔41a和42a以及第二倾斜孔41b和42b膨胀，并且抑制允许以不期望的倾斜角的飞行粒子C通过。也就是说，第一倾斜孔41a和42a可以仅允许倾斜粒子C在期望的角度范围(相对于竖直方向的-75°±α)内通过。第二倾斜孔41b和42b可以仅允许倾斜粒子C在期望的角度范围(相对于竖直方向的75°±α)内通过。

图9是示意性示出根据第三实施例的第三变形例的准直器14的一部分的剖视图。图9示出第一连通壁36和第二连通壁37的示例。如图9所示，第一连通孔41或第二连通孔42各自包括第一倾斜孔41a和42a以及第二倾斜孔41b和42b。

第一倾斜孔41a和42a与第二倾斜孔41b和42b相交。在第一或第二连通壁36或37的一个面上，第一或第二连通壁36或37的一部分位于第一倾斜孔41a和42a与第二倾斜孔41b和42b之间。类似地，在第一或第二连通壁36或37的另一面上，第一或第二连通壁36或37的一部分位于第一倾斜孔41a和42a与第二倾斜孔41b和42b之间。

在图9中所示的变型例中的第一或第二连通壁36或37的一个面上，第一或第二连通壁36或37的一部分位于第一倾斜孔41a和42a与第二倾斜孔41b和42b之间。这抑制第一倾斜孔41a和42a以及第二倾斜孔41b和42b膨胀，并且抑制允许以不期望的倾斜角的飞行粒子C通过。

图10是示意性示出根据第三实施例的第四变形例的准直器14的一部分的剖视图。图10示出了第一连通壁36和第二连通壁37的示例。如图10所示，第一连通孔41或第二连通孔42分别包括第一倾斜孔41a和42a以及第二倾斜孔41b和42b。

第一倾斜孔41a和42a都以大约-75°的竖直倾斜角延伸。第二倾斜孔41b和42b都以大约75°的竖直倾斜角延伸。换句话说，第二倾斜孔41b和42b在与第一倾斜孔41a和42a相交的方向中延伸。第一倾斜孔41a和42a的端部连接到第二倾斜孔41b和42b的端部。

具有第一倾斜孔41a和42a以及第二倾斜孔41b和42b的第一或第二连通壁36或37包括第一分隔壁65和第二分隔壁66。

第一分隔壁65形成第一或第二连通壁36或37的一个面。第一分隔壁65以间隙竖直对齐。第一分隔壁65之间的间隙形成第一倾斜孔41a和42a的端部或第二倾斜孔41b和42b的端部。

第二分隔壁66形成第一或第二连通壁36或37的另一面。第二分隔壁66以间隙竖直对齐。第二分隔壁66之间的间隙形成第一倾斜孔41a和42a的端部或第二倾斜孔41b和42b的端部。

第一分隔壁65和第二分隔壁66水平地彼此间隔开一定间隙。这在第一分隔壁65和第二分隔壁66之间形成竖直延伸的空隙67。

在图10中所示的变型例中的第一分隔壁65以间隙竖直对齐。第二分隔壁66以间隙竖直对齐。这抑制第一倾斜孔41a和42a以及第二倾斜孔41b和42b膨胀，并且抑制允许以不期望的倾斜角的飞行粒子C通过。

此外，竖直延伸的空隙67形成在第一分隔壁65和第二分隔壁66之间。因此，竖直飞行的粒子C可以穿过第一分隔壁65和第二分隔壁66之间的空隙67。

下面参考图11描述第四实施例。图11是示意性示出根据第四实施例的准直器14的一部分的立体图。图11示出第一连通壁36和第二连通壁37的示例。

如图11所示，第一或第二连通孔41和42中的一些延伸到第一或第二连通壁36或37的顶端36a或37a。此外，第一或第二连通孔41和42中的一些向下延伸到第一或第二连通壁36或37的下端36b或37b。也就是说，第一或第二连通孔41或42不仅包括孔，而且还包括在一个方向(例如，向上或向下)中开口的切口和在不同的方向(例如，向上和向下)中开口的狭缝。

在根据第四实施例的溅射装置1中，第一或第二连通孔41和42中的一些向上延伸到第一或第二连通壁36或37的顶端36a或37a，或向下延伸到底端36b或37b。由此，在倾斜方向中飞行粒子C能够容易地穿过第一或第二连通孔41和42。

下面参考图12描述第五实施例。图12是根据第五实施例的准直器14的平面图。如图12所示，根据第五实施例的准直器14包括圆形壁71和连接壁72。

圆形壁71是与框架31同心地布置的弧形部分。连接壁72是从框架31的中心径向延伸的直线部分。连接壁72将圆形壁71与框架31连接。

屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37形成圆形壁71和连接壁72。也就是说，圆形壁71和连接壁72各自由屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37中的任一个形成。换句话说，准直器14包括由屏蔽壁35形成的圆形壁71和连接壁72，由第一连通壁36形成的圆形壁71和连接壁72，以及由第二连通壁37形成的圆形壁71和连接壁72。圆形壁71和连接壁72可以由屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37中的一个或两个形成。

在根据第五实施例的溅射装置1中，屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37形成同心布置的圆形壁71以及将圆形壁71彼此连接的连接壁72。由此，穿过准直器14的通孔39，粒子C形成与圆形半导体晶片2的形状对应的同心圆状的膜。

下面参考图13描述第六实施例。图13是示意性示出根据第六实施例的溅射装置1的剖视图。如图13所示，根据第六实施例的溅射装置1包括三个平台13和三个准直器14。

在下面的描述中，三个平台13可以单独称为平台13A和13B。一个平台13A是第一平台的示例。两个平台13B是第二对象安装件的示例。

此外，在下面的描述中，三个准直器14可以单独称为准直器14A和14B。一个准直器14A是第一准直器的示例。两个准直器14B是第二准直器的示例。

平台13A的形状和位置与根据第一至第五实施例中任一项的平台13的形状和位置相同。准直器14A的形状和位置与根据第一至第五实施例中的任一个的准直器14的形状和位置相同。

处理室11进一步包括倾斜壁81。倾斜壁81介于底壁22和侧壁23之间。倾斜壁81对于底壁22倾斜地倾斜。平台13B附接到倾斜壁81。

平台13B在倾斜方向(以下称为倾斜-参考方向)中与目标12间隔开。倾斜参考方向是相对于第一方向的倾斜方向和从发生器安装件到第二对象安装件的方向的示例。目标12和平台13B之间的距离基本上与目标12和平台13A之间的距离相同。

平台13B也具有安装面13a。平台13B的安装面13a支撑半导体晶片2。在平台13B上支撑的半导体晶片2是第二对象的示例。

平台13B的安装面13a是第二对象安装件的示例。平台13B的安装面13a基本上是平的，面向倾斜参考方向。平台13B的安装面13a在倾斜参考方向中与顶壁21的内面21a间隔开。半导体晶片2放置在平台13B的安装面13a上。

准直器14B在倾斜参考方向中放置在目标12和平台13B之间。准直器14B的形状与准直器14A的形状基本上相同。也就是说，与准直器14A一样，准直器14B各自包括框架31和纠正器32。准直器14B的纠正器32与准直器14A的纠正器一样包括屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37。

准直器14B的屏蔽壁35是第三壁的示例。准直器14B的第一和第二连通壁36和37是第四壁的示例。准直器14B的第一和第二连通孔41和42是第二通道的示例。

准直器14B的屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37形成通孔39，如准直器14A的那些。准直器14B的通孔39是第二通孔的示例。准直器14B的通孔39在倾斜参考方向中延伸。

粒子C从目标12的底面12a飞出。飞行粒子C和以在预定范围内的竖直倾斜角的飞行粒子C朝向在平台13A上支撑的半导体晶片2飞过准直器14A的通孔39。由此，粒子C沉积在支撑在平台13A上的半导体晶片2的表面上。

同时，在倾斜参考方向中的飞行粒子C和相对于倾斜参考方向以预定范围内倾斜角的飞行粒子C朝向在平台13B上支撑的半导体晶片2飞过准直器14B的通孔39。由此，粒子C也沉积在支撑在平台13B上的半导体晶片2的表面上。换句话说，放置在平台13B的安装面13a上的半导体晶片2接收从目标12发射的粒子C。

根据第六实施例的溅射装置1包括在倾斜参考方向中远离目标12的平台13B，以及具有在倾斜参考方向中延伸的通孔39的准直器14B。由此，溅射装置1可以使用在倾斜-参考方向中来自目标12的飞行粒子C来形成膜，从而进一步提高溅射效率。换句话说，溅射装置1可以使用朝向处理室11的侧壁23的飞行粒子C以形成膜，从而提高生产率。

下面参考图14描述第七实施例。图14是示意性示出根据第七实施例的目标12和准直器14的剖视图。如图14所示，在准直器14的框架31中设置有第三连通孔91。

第三连通孔91例如是竖直或水平排列的平行四边形孔。第三连通孔91的形状和布置不限于此。第三连通孔91具有比水平长度更长的竖直长度。也就是说，第三连通孔91是竖直延伸的孔。

第三连通孔91在准直器14的径向方向中将邻近框架31的通孔39连接到框架31的外侧。换句话说，第三连通孔91穿透框架31。

粒子C从目标12的底面12a飞出。超过预定范围的角度竖直倾斜的飞行粒子C可以穿过第三连通孔91。例如，在多个半导体晶片2放置在溅射装置1中的情况下，已经穿过第三连通孔91的粒子C可以附着到与位于准直器14下方的半导体晶片2不同的半导体晶片2。

在根据第七实施例的溅射装置1中，框架31设置有第三连通孔91。例如，半导体晶片2(超过预定范围竖直倾斜角度的少量飞行粒子C附着到该半导体晶片2)可以发挥期望的性质。在这种情况下，已经穿过第三连通孔91的粒子C可以用于形成膜，从而提高溅射效率。在放置一个半导体晶片2的溅射装置1中，框架31也可以设置有第三连通孔91。

下面参考图15描述第八实施例。图15是示意性示出根据第八实施例的目标12和准直器14的剖视图。如图15所示，根据第八实施例，在每个屏蔽壁35中设置第四连通孔95。

第四连通孔95例如是水平排列的平行四边形孔。第四连通孔95的形状和布置不限于此。第四连通孔95具有比水平长度更长的竖直长度。也就是说，第四连通孔95是竖直延伸的孔。

第四连通孔95各自连接由设置有第四连通孔95的屏蔽壁35分隔开的两个通孔39。换句话说，每个第四连通孔95向一个通孔39及其相邻的通孔39内开口。

第四连通孔95小于第一连通孔41。在屏蔽壁35中的第四连通孔95的密度低于在第一连通壁36中的第一连通孔41的密度。此外，屏蔽壁35中的第四连通孔95的密度低于第二连通壁37中的第二连通孔42的密度。

如在第八实施例中所述，作为第一壁的示例的屏蔽壁35可以设置有诸如第四连通孔95的通道。也就是说，形成通孔39的所有的壁(屏蔽壁35、第一连通壁36和第二连通壁37)可以设置有诸如第一、第二和第四连通孔41、42和95的通道。根据示例化第三壁的第六实施例的准直器14B的屏蔽壁35可以设置有诸如第四连通孔95的通道。

在上述实施例的至少一个实施例中，溅射装置1是处理装置的示例。然而，处理装置可以是诸如沉积装置或X射线计算机断层扫描仪的另一装置。

在使用用于沉积装置的处理装置的情况下，例如，待蒸发的材料是粒子发生器的示例，从该材料生成的蒸汽是粒子的示例，并且待蒸发的处理目标是第一个对象的示例。作为气化物质的蒸汽含有一种或两种或更多种的分子。分子是粒子。在沉积装置中，准直器14例如放置在待蒸发的材料的位置与处理目标的位置之间。

在使用用于X射线计算机断层扫描仪的处理装置的情况下，例如，发射X射线的X射线管是粒子发生器的示例，X射线是粒子的示例，并且要用X射线照射的对象是第一对象的示例。X射线是一种电磁波，其是微观上作为一种基本粒子的光子。基本粒子是粒子。在X射线计算机断层扫描仪中，准直器14例如放置在X射线管的位置和对象的位置之间。

在X射线计算机断层扫描仪中，来自X射线管的X射线照射量在照射区域中不均匀。通过准直器14，X射线计算机断层扫描仪能够均匀地照射在照射区域中的X射线量。另外可以调节照射区域。此外，它可以防止不必要的辐射暴露。

根据上述实施例中的至少一个实施例，第一准直器的设置有第一通道的第一壁和第二壁形成在第一方向中延伸的第一通孔。由此，在相对于第一方向的预定角度范围内倾斜方向中从粒子发生器发射的粒子可以穿过第一通道，并且在相对于第一方向的超过预定角度范围大幅倾斜的方向中从粒子发生器发射的粒子可以被阻挡。

虽然已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅通过示例的方式给出，并且不旨在限制本发明的范围。实际上，这里描述的新颖实施例可以以各种其它形式实施；此外，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对这里描述的实施例的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。

Claims (22)

1.一种处理装置，包括：

发生器安装件，其上放置粒子发生器，所述粒子发生器能够发射粒子；

第一对象安装件，其与所述发生器安装件间隔开，其上放置第一对象，所述第一对象接收所述粒子；以及

第一准直器，其放置在所述发生器安装件和所述第一对象安装件之间，包括第一壁和第二壁，其中，

所述第一壁和所述第二壁形成在从所述发生器安装件到所述第一对象安装件的第一方向中延伸的第一通孔，以及

所述第二壁中的每一个设置有至少一个第一通道，所述至少一个第一通道穿透所述第二壁并且所述粒子能够穿过所述至少一个第一通道。

2.根据权利要求1所述的处理装置，其中在所述准直器的被配置为面向所述粒子发生器的区域中，布置比所述第一壁的数量更多的所述第二壁，以及

在所述准直器偏离所述粒子发生器的区域中，布置比所述第二壁的数量更多的所述第一壁。

3.根据权利要求1所述的处理装置，其中

所述准直器包括第一部分和第二部分，

从所述粒子发生器在相对于所述第一方向倾斜的倾斜方向中发射并行进到所述第一部分的所述粒子的量与从所述粒子发生器在所述第一方向中发射并行进到所述第一部分的所述粒子的量的比率，大于从所述粒子发生器在相对于所述第一方向倾斜的倾斜方向中发射并行进到所述第二部分的所述粒子的量与从所述粒子发生器在所述第一方向中发射并行进到所述第二部分的所述粒子的量的比率，

在所述第一部分中布置比所述第二壁的数量更多的所述第一壁，以及

在所述第二部分中布置比所述第一壁的数量更多的所述第二壁。

4.根据权利要求1所述的处理装置，其中所述第一壁和所述第二壁根据要放置在所述发生器安装件上的所述粒子发生器的形状而以预定分布布置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的处理装置，其中所述第二壁各自包括第一连通壁和第二连通壁，所述第二连通壁具有密度大于所述第一连通壁的所述第一通道。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的处理装置，其中所述第一壁和所述第二壁在厚度上从一端到另一端增加，所述一端面向所述发生器安装件，所述另一端面向所述第一对象安装件。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的处理装置，其中所述第一通道在相对于所述第一方向倾斜的倾斜方向中延伸。

8.根据权利要求7所述的处理装置，其中所述第一通道包括在相对于所述第一方向倾斜的倾斜方向中延伸的第一延伸通道和在与所述第一延伸通道相交的方向中延伸的第二延伸通道。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的处理装置，其中所述第一壁和所述第二壁的面向所述发生器安装件的一端形成所述第一准直器的一端，所述一端相对于所述发生器安装件凹陷。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的处理装置，其中所述第一通道的长度在所述第一方向中比在与所述第一方向正交的第二方向中更长。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的处理装置，其中所述第一壁和所述第二壁形成圆形壁和连接壁，所述圆形壁同心地布置，所述连接壁将所述圆形壁彼此连接。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的处理装置，进一步包括：

第二对象安装件，其在相对于所述第一方向倾斜的倾斜方向中与所述发生器安装件间隔开，在所述第二对象安装件上放置接收所述粒子的第二对象；以及

第二准直器，其放置在所述发生器安装件和所述第二对象安装件之间，包括第三壁和第四壁，其中，

所述第三壁和所述第四壁形成在从所述发生器安装件到所述第二对象安装件的第三方向中延伸的第二通孔，以及

所述第四壁中的每一个设置有至少一个第二通道，所述第二通道穿透所述第四壁并且所述粒子能够穿过所述至少一个第二通道。

13.一种准直器，包括：

第一壁和第二壁，其形成在一个方向中延伸的通孔，所述第二壁中的每一个设置有穿透所述第二壁的至少一个通道。

14.根据权利要求13所述的准直器，其中所述第二壁各自包括第一连通壁和第二连通壁，以及

在所述第二连通壁中的通道的密度大于在所述第一连通壁中的通道的密度。

15.根据权利要求13或14所述的准直器，其中所述第一壁和所述第二壁在厚度上从所述通孔的延伸方向中的一端到另一端增加。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的准直器，其中所述通道在相对于所述通孔的所述延伸方向倾斜的倾斜方向中延伸。

17.根据权利要求16所述的准直器，其中所述通道包括第一延伸通道和第二延伸通道，所述第一延伸通道在相对于所述通孔的延伸方向倾斜的倾斜方向中延伸，所述第二延伸通道在与所述第一延伸通道相交的方向中延伸。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的准直器，其中所述第一壁和所述第二壁在所述通孔的延伸方向中的所述一端形成所述第一准直器的一端，所述一端凹陷。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的准直器，其中所述通道的长度在所述通孔的延伸方向中比在与所述通孔的延伸方向正交的方向中更长。

20.根据权利要求13至19中任一项所述的准直器，其中所述第一壁和所述第二壁形成圆形壁和连接壁，所述圆形壁同心地布置，所述连接壁将所述圆形壁彼此连接。

21.一种处理装置，包括：

发生器安装件，在其上放置能够发射粒子的粒子发生器；

发射目标，其在所述发生器安装件上的所述粒子发生器发射至少一个粒子的方向中与所述发生器安装件间隔开；以及

准直器，其包括壁，所述壁形成在从所述发生器安装件到所述发射目标的方向中延伸的通孔，所述壁中的至少一个设置有穿透所述壁的至少一个通道。

22.一种处理装置，包括：

发生器安装件，在其上放置能够发射粒子的粒子发生器；

对象安装件，其与所述发生器安装件间隔开，在所述对象安装件上放置接收所述粒子的对象；以及

准直器，其放置在所述发生器安装件和所述对象安装件之间，包括第一连通壁和第二连通壁，其中

所述第一连通壁和所述第二连通壁形成在从所述发生器安装件到所述对象的方向中延伸的通孔，

所述第一连通壁中的每一个设置有至少一个通道，所述至少一个通道穿透所述第一连通壁并且所述粒子能够穿过所述至少一个通道，

所述第二连通壁中的每一个设置有穿透所述第二连通壁的所述至少一个通道，以及

在所述第二连通壁中的通道的密度大于所述第一连通壁中的通道的密度。