CN110965030B - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可获得膜厚分布的均匀性的成膜装置。实施方式的成膜装置具有：腔室(1)，能够使内部为真空；搬运部(3a)，设置于腔室(1)内，沿着圆周的搬运路径搬运处理对象面为立体形状的工件(W)；成膜部(4a)，针对由搬运部(3a)搬运的工件(W)，通过溅射来堆积成膜材料以进行成膜；以及屏蔽构件(S1)，在供工件(W)通过的一侧具有开口(91)，形成供成膜部(4a)进行成膜的成膜室(Dp)，并且所述成膜装置中设置有突出至成膜室(Dp)内的修正板(95)，修正板(95)具有仿效工件(W)的处理对象面(Sp)的立体形状，并设置于与工件(W)相向的位置。

Description

成膜装置

技术领域

本发明涉及一种成膜装置。

背景技术

在半导体或显示器(display)或者光盘(optical disk)等各种产品的制造步骤中，有时要在例如晶片(wafer)或玻璃(glass)基板等工件(work)上形成光学膜等的薄膜。薄膜可通过对工件形成金属等的膜的成膜以及对所形成的膜反复进行蚀刻(etching)、氧化或氮化等膜处理而制作。

成膜及膜处理可利用各种方法来进行，作为其一，有利用等离子体处理的方法。在成膜中，向配置有靶材(target)的真空容器即腔室内导入溅射气体(sputter gas)，并对靶材施加直流电压。使等离子体化的溅射气体的离子(ion)碰撞至靶材，使从靶材撞出的材料堆积于工件以进行成膜。在膜处理中，向配置有电极的腔室内导入工艺气体(processgas)，对电极施加高频电压。使等离子体化的工艺气体的离子碰撞至工件上的膜，由此进行膜处理。

有一种成膜装置(例如参照专利文献1)，其在一个腔室的内部安装有旋转平台(table)，并在腔室的顶面、即旋转平台的上方的圆周方向上配置有多个成膜部及膜处理部，以便能够连续地进行所述成膜及膜处理(以下，包含两者而作为等离子体处理)。由此，通过将工件保持于旋转平台上来搬运，并使其通过成膜部与膜处理部的正下方，可形成光学膜等。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第4428873号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

近年来，正在对智能手机等的显示器形成防反射膜，改良可视性。但是，若在防反射膜中存在彩色的不均，则会在显示器上发生色彩的不均，而会被判断为可视性差。防反射膜多为多层结构。此处，据说，通过将对一层的膜可容许的膜厚的分布设为设计值的±2％以内，人类便感受不到色彩的不均。因此，在光学用途中要求高的膜厚均匀性。并且，针对汽车中所使用的工件即抬头显示器(head up display)那样的具有凹凸的立体形状的显示器，想要通过利用了溅射的成膜装置来形成防反射膜的要求也增加。

但是，如上所述的成膜装置在腔室内具有进行等离子体处理的空间即处理室。在进行等离子体处理的处理室内，从靶材撞出的溅射粒子的一部分与反应气体分子冲撞而散射。因为此散射的溅射粒子，在堆积在工件上的膜的厚度中出现不同，而存在无法在工件上获得均匀的膜厚分布的可能性。特别是，在工件的处理对象面为立体形状的情况下，明显出现膜厚分布的不均匀性。

本发明的目的在于提供一种可获得良好的膜厚分布的均匀性的成膜装置。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本发明的成膜装置具有：腔室，能够使内部为真空；搬运部，设置于所述腔室内，沿着圆周的搬运路径搬运处理对象面为立体形状的工件；成膜部，针对由所述搬运部搬运的所述工件，通过溅射来堆积成膜材料以进行成膜；以及屏蔽构件，在供所述工件通过的一侧具有开口，形成供所述成膜部进行成膜的成膜室，并且所述成膜装置中设置有突出至所述成膜室内的修正板，所述修正板具有仿效所述工件的处理对象面的立体形状，并设置于与所述工件相向的位置。

也可为：所述工件在与所述成膜部相向的面上具有凸部及平坦面，所述修正板以覆盖所述凸部的一部分及所述平坦面的方式设置。

也可为：所述修正板以使所述工件中成膜率为最低水平的部分露出的方式构成。

也可为：所述修正板与所述工件的处理对象面之间的距离为5mm以下。

也可为：在所述成膜室中设置有三个圆形的靶材，所述三个靶材中，从连结两个靶材的中心的线上，剩余一个靶材的中心错开配置，所述修正板相对于所述连结两个靶材的中心的线而言，设置在与所述剩余一个靶材相反的一侧。

也可为：所述屏蔽构件具有在搬运所述工件的搬运方向上彼此相向的分隔壁，所述修正板安装于所述搬运方向上上游侧的所述分隔壁。

也可为：所述屏蔽构件具有在搬运所述工件的搬运方向上彼此相向的分隔壁，所述修正板接触所述分隔壁而安装于所述分隔壁。

[发明的效果]

根据本发明，可提供一种可获得膜厚分布的均匀性的成膜装置。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式的成膜装置的构成的透视平面图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3(A)～图3(C)是工件的侧面图、平面图、立体图。

图4(A)～图4(C)是保持部即托盘(tray)的侧面图、平面图、立体图。

图5是表示成膜部的屏蔽构件的立体图。

图6是表示屏蔽构件与工件的间隔的局部放大剖面图。

图7是表示设置于屏蔽构件的修正板的透视立体图。

图8是表示修正前后的膜厚分布的图表。

图9(A)～图9(C)是表示工件的变形例的侧面图、平面图、立体图。

图10是表示设置于屏蔽构件的修正板与靶材的位置关系的平面图。

[符号的说明]

1：腔室

1a：盖体

2：排气部

3：旋转平台

3a：保持部

3b：旋转筒

3c：支柱

3d：滚珠轴承

4：处理部

4a：成膜部

4b：膜处理部

5：加载互锁部

6：溅射源

7：DC电源

8：溅射气体导入部

10：筒形电极

11：开口部

12：外部屏蔽

13：内部屏蔽

13a：开口

14：凸缘

15：RF电源

16：工艺气体导入部

20：控制部

21：匹配器

31：相向面

31a：凸部

32：斜面

33：内周面

34：外周面

34a：限制面

61、61A、61B、61C：靶材

62：背板

63：电极

90：凹部

91：开口

92：覆盖部

92a：靶材孔

93：侧面部

93a：外周壁

93b：内周壁

93c、93d：分隔壁

95：修正板

100：成膜装置

a、b、c：中心

Cp：凸部

Fp：膜处理室

D1：间隔

Dp：成膜室

G：反应气体

G1：溅射气体

G2：工艺气体

L：搬运路径

IP：内周支撑部

S、S1、S2：屏蔽构件

Rp：凹部

Sp：处理对象面

W：工件

具体实施方式

[构成]

参照附图来具体说明本发明的实施方式。在以下的说明中，将顺着重力的方向设为下方，与此相反，将抵抗重力的方向设为上方。

[腔室]

如图1及图2所示，成膜装置100具有腔室1。腔室1为大致圆筒形状的有底的容器。腔室1能够使内部为真空。在腔室1的开口设置有能够开闭的盖体1a。盖体1a为圆形的板状构件，对腔室1的上部进行气密密封。而且，在腔室1中设置有排气部2，能够将腔室1的内部排气成真空。即，腔室1作为真空容器而发挥功能。排气部2具有连接于包含未图示的真空源的空气压电路的配管。此空气压电路的连接部位为排气位置。在本实施方式中，排气位置是腔室1的底部。另外，在本实施方式中，腔室1的盖体1a为上，底部为下，但也可以是盖体1a为下，底部为上。

[旋转平台]

在腔室1内，作为通过进行旋转而沿着圆周的搬运路径L搬运工件W的搬运部而水平地设置有旋转平台3。即，中空的旋转筒3b贯穿腔室1的底部而竖立设置在腔室1的内部，在旋转筒3b上安装有大致圆形的旋转平台3。在旋转筒3b上连结有未图示的驱动机构。通过驱动机构的驱动，旋转平台3以旋转筒3b为中心进行旋转。在中空的旋转筒3b的内部，配置有不动的支柱3c。支柱3c被固定于设在腔室1外部的未图示的基台，并贯穿腔室1的底部而竖立设置在腔室1的内部。在旋转平台3的中心设置有开口部。支柱3c贯穿旋转平台3的开口部，前端位于旋转平台3的上表面与腔室1的上表面之间。另外，在以下的说明中，将旋转筒3b的旋转轴设为旋转平台3的旋转的轴。而且，将旋转平台3的靠近旋转轴的一侧设为内周侧，将离开轴的一侧设为外周侧。

在旋转平台3的开口部与支柱3c之间，配置有滚珠轴承(ball bearing)3d。即，旋转平台3经由滚珠轴承3d可旋转地支撑于支柱3c。另外，支柱3c的前端构成后述内周支撑部IP。

在旋转平台3的上表面，设置多个对工件W进行保持的保持部3a。多个保持部3a是沿着旋转平台3的圆周方向而等间隔地设置。通过旋转平台3的旋转，而使保持于保持部3a的工件W沿旋转平台3的圆周方向移动。换言之，在旋转平台3的面上，形成有工件W的圆周的移动轨迹即搬运路径L。保持部3a例如可设为载置工件W的凹陷、托盘等。也可在保持部3a中设置握持工件W的静电卡盘、机械卡盘等卡盘构件。

在本实施方式中，作为工件W的示例，如图3(A)的侧面图、图3(B)的平面图、图3(C)的立体图中所示，为在与后述的处理部相向的面即成为处理对象的面(以下，设为处理对象面Sp)具有凸部Cp，在与凸部Cp为相反侧的面具有凹部Rp的板状的构件。即，工件W的处理对象面Sp是在一部分具有凸部Cp或凹部Rp的立体形状的处理对象面Sp而非平板状。凸部Cp是指处理对象面Sp中，曲率中心位于与处理对象面Sp相反的一侧的弯曲部分或者在处理对象面Sp包括角度不同的多个平面的情况下，连结不同的平面彼此的部分(参照图9(A)～图9(C))。凹部Rp是指与凸部Cp相反的一侧的部分。

在本实施方式中，工件W是长方形状的基板，通过形成于一短边侧的弯曲部分而在处理对象面Sp形成有凸部Cp。即，通过弯曲而伸长的一侧为凸部Cp，其相反侧为凹部Rp。从工件W的凸部Cp起至另一短边为止的处理对象面Sp成为平坦面。在本实施方式中，形成有凸部Cp的处理对象面Sp的部分相较于成为平坦面的处理对象面Sp的部分而位于下方。即，处理对象面Sp是工件W的一短边侧朝向下方弯曲的长方形状的面。工件W也可使用包含金属、碳等导电性材料者、包含玻璃或橡胶等绝缘物者、包含硅等的半导体者。

作为载置并保持此种工件W的保持部3a，可使用像图4(B)的平面图、图4(C)的立体图中所示那样的托盘。在保持部3a中，将与后述的处理部相向的面称为相向面31。在本实施方式中，保持部3a是大致扇形形状的板状体，具有沿着V字的一对侧面即斜面32。此处所说的大致扇形是指扇子扇面的部分的形状。一对斜面32相接近侧的端部由沿着直线的内周面33连结。在保持部3a的一对斜面32相分离侧的端部，沿着组合有正交的边的凸形状的外周面34相连续。将此外周面34中彼此相向的平行面称为限制面34a。

各保持部3a在相向面31具有沿着后述的屏蔽构件S1的凹部90、屏蔽构件S2的凹部的凸部31a。沿着屏蔽构件S1及屏蔽构件S2的各凹部是指为仿效各凹部的形状。保持部3a的凸部31a与屏蔽构件S1及屏蔽构件S2的凹部非接触地相向。在本实施方式中，凸部31a也是仿效工件W的凹部Rp的曲面。凸部31a如图4(B)所示，形成为俯视时沿着连结一对斜面32的中央的圆弧状。保持部3a的相向面31中，夹着凸部31a，内周面33侧成为靠近旋转平台3的低位的平坦面，外周面34侧成为离开旋转平台3的高位的平坦面。

在本实施方式中，工件W以使工件W的凹部Rp对准保持部3a的凸部31a的方式载置。并且，以工件W的凸部Cp配置于内周侧的方式将保持部3a搬入至成膜装置100。在保持部3a全部设置(set)于旋转平台3的状态下，工件W的长度方向沿着旋转平台3的径向。因此，工件W的处理对象面Sp在沿径向观察时具有凹凸，在沿搬运方向(与径向正交的方向)观察时，具有一定的高度。

[处理部]

在与旋转平台3的保持部3a相向的位置，设置有进行成膜装置100中各步骤的处理的处理部4。各处理部4配置为：沿着形成于旋转平台3的面上的工件W的搬运路径L，彼此空开规定的间隔而邻接。通过使保持于保持部3a的工件W通过与各处理部4相向的位置，来进行各步骤的处理。另外，排气部2夹着旋转平台3而设置于与处理部4相反的一侧。

在图1的示例中，沿着旋转平台3上的搬运路径L而配置有7个处理部4。在本实施方式中，对工件W进行成膜处理的处理部4为成膜部4a。对通过成膜部4a而形成于工件W上的膜进行处理的处理部4是膜处理部4b。在本实施方式中，成膜部4a通过使用了等离子体的溅射使成膜材料堆积于由旋转平台3搬运的工件W以进行成膜。

而且，膜处理部4b是作为进行后氧化的处理部4来进行说明。后氧化是针对通过成膜部4a而形成的金属膜，通过由等离子体生成的氧离子使金属膜氧化的处理。另外，膜处理部4b的处理并不限定于此。例如，也可进行通过由等离子体生成的氮离子等使金属膜氮化的后氮化。而且，也可利用氧离子、氮离子来进行氧氮化。成膜部4a、膜处理部4b在圆周方向上空开间隔配置。在本实施方式中，成膜部4a为6个，膜处理部4b为1个。但是，多个处理部4中，只要至少有1个成膜部4a即可。

(成膜部)

如图2所示，成膜部4a具有溅射源6。溅射源6是成膜材料的供给源。溅射源6具有靶材61、背板(backing plate)62、电极63。靶材61是包含堆积在工件W上而成为膜的成膜材料的板状构件。靶材61被设置于在工件W通过与成膜部4a相向的位置时与工件W相向的位置。在本实施方式中，靶材61是圆形并设置有3个。两个靶材61B、61C的中心在旋转平台3的半径方向上排列。剩余一个靶材61A其中心a配置于在搬运方向上从连结靶材61B、靶材61C的中心b、中心c的线上错开的位置。即，在靶材61B、靶材61C配置于后述的分隔壁93c与分隔壁93d之间的大致中心的情况下，靶材61A以靠近分隔壁93c或分隔壁93d中的任一侧的方式配置。例如，一个靶材61A配置在与其他两个靶材61B、61C形成等腰三角形的顶点的位置(参照图1)。但是，靶材61可为单数、两个或4个以上。另外，在以下的说明中，在不区分靶材61A、靶材61B、靶材61C的情况下，有时称为靶材61。

背板62是保持靶材61的构件。电极63是用于自腔室1的外部对靶材61施加电力的导电性构件。另外，溅射源6中视需要而适当具备磁铁、冷却机构等。

在靶材61上，经由电极63而连接有施加直流电压的直流(Direct Current，DC)电源7。而且，在腔室1的底部，在与靶材61相向的位置，为了将溅射气体G1导入至腔室1的内部而设置有溅射气体导入部8。溅射气体G1是用于使通过因施加电力而出现的等离子体而产生的离子冲撞至靶材61，使靶材61的材料堆积于工件W的表面的气体。溅射气体G1例如可使用氩等的惰性气体。

在包围如上所述的溅射源6的靶材61的位置，设置有屏蔽构件S1。屏蔽构件S1是构成导入溅射气体G1的气体空间的一部分，并具有朝向腔室1的内部的搬运路径L的开口91的构件。此处所说的气体空间是供成膜部4a进行成膜的成膜室Dp。

屏蔽构件S1具有覆盖部92、侧面部93。覆盖部92是形成成膜室Dp的顶面的构件。覆盖部92如图2及图5所示，是与旋转平台3的平面平行地配置的大致扇形的板状体。在覆盖部92，以使各靶材61在成膜室Dp内露出的方式，在与各靶材61相对应的位置形成有与靶材61的大小及形状相同的靶材孔92a。而且，在屏蔽构件S1的内部，溅射气体导入部8的前端延伸至靶材61的附近。即，溅射气体导入部8是将溅射气体G1供给至导入溅射气体G1的成膜室Dp内的气体供给部。

侧面部93是形成成膜室Dp的周缘的侧面的构件。侧面部93具有外周壁93a、内周壁93b、分隔壁93c、分隔壁93d。外周壁93a及内周壁93b是呈圆弧状弯曲的长方体形状且沿旋转平台3的轴向延伸的板状体。外周壁93a的上缘安装于覆盖部92的外缘。内周壁93b的上缘安装于覆盖部92的内缘。

分隔壁93c、分隔壁93d是呈平坦的长方体形状且沿旋转平台3的轴向延伸的板状体。分隔壁93c、分隔壁93d在工件W的搬运方向上彼此相向。分隔壁93c、分隔壁93d的上缘分别安装于覆盖部92的一对半径方向的缘部。覆盖部92与侧面部93的接合部被气密密封。另外，也可将覆盖部92与侧面部93一体形成，即利用共同的材料以连续的方式形成。通过此种屏蔽构件S1，形成了上部及周缘的侧面被覆盖部92及侧面部93覆盖且朝向工件W侧进行了开口的成膜室Dp的一部分。另外，屏蔽构件S1未必需要具有外周壁93a、内周壁93b、分隔壁93c、分隔壁93d全部。例如，也可通过对覆盖部92仅安装分隔壁93c、分隔壁93d，来构成屏蔽构件S1。

此成膜室Dp是进行大部分的成膜的区域，但即使在离开成膜室Dp的区域，也存在来自成膜室Dp的成膜材料的泄漏，因此，并非完全没有膜的堆积。即，成膜部4a中进行成膜的成膜区域为比由屏蔽构件S1划定的成膜室Dp稍微宽广的区域。

屏蔽构件S1在俯视时呈从旋转平台3的半径方向上的中心侧朝向外侧扩径的大致扇形。屏蔽构件S1的开口91也同样地为大致扇形。被保持在旋转平台3上的工件W通过与开口91相向的位置的速度在旋转平台3的半径方向上越朝向中心侧越慢，越朝向外侧越快。因此，若开口91为简单的长方形或正方形，则在半径方向上的中心侧与外侧，工件W通过与开口91相向的位置的时间会产生差异。通过使开口91从半径方向上的中心侧朝向外侧扩径，可将工件W通过开口91的时间设为固定，从而可防止因通过时间的不同而在成膜量中出现差异。但是，若通过时间的差异为不会造成产品方面的问题的程度，则也可为长方形或正方形。作为屏蔽构件S1的材质，例如可使用铝或不锈钢(Stainless Steel，SUS)。

在分隔壁93c、分隔壁93d的下端与旋转平台3之间，如图6所示，形成有旋转的旋转平台3上的工件W能够通过的间隔D1。即，以在屏蔽构件S1的下缘与工件W之间出现稍许的间隙的方式设定分隔壁93c、分隔壁93d的高度。

更具体而言，如图6所示，屏蔽构件S1具有沿着载置于保持部3a的工件W的凸部Cp的凹部90。沿着凸部Cp是指为仿效凸部Cp的形状。在本实施方式中，凹部90是沿着凸部Cp的弯曲的曲面。但是，凹部90与凸部Cp之间如上所述空开了间隔D1。即，在包含凹部90的分隔壁93c、分隔壁93d的下缘形成有以非接触的方式沿着工件W的处理对象面Sp的形状。工件W的处理对象面Sp与屏蔽构件S1的间隔D1优选也包含凸部Cp与凹部90的间隔在内而设为5mm以下。这是为了容许工件W通过并且维持内部的成膜室Dp的压力。而且，也是为了尽量减少反应气体的泄漏。

而且，在屏蔽构件S1中，如图7所示，设置有修正板95。修正板95是调整所形成的膜的膜厚分布的构件。修正板95是在成膜室Dp内的一部分中形成遮蔽成膜材料的溅射粒子的区域的板状的构件。通过此修正板95来修正膜厚分布。修正板95进行遮蔽以避免在大量附着溅射粒子而膜容易变厚的部位过多地附着溅射粒子。即，修正板95是遮挡成膜材料的遮蔽部。

具体而言，在工件W的搬运方向的上游侧的分隔壁即分隔壁93d的下端，设置有修正板95。即，修正板95设置于与工件W的处理对象面Sp相向的位置。修正板95以覆盖工件W的平坦面及从平坦面起至凸部Cp的一部分为止的方式自分隔壁93d突出至成膜室Dp的内部来设置。修正板95呈仿效工件W的形状，不是平板状，而是具有平坦面及凸部的立体形状。具体而言，在从与径向正交的方向观察通过成膜室Dp的工件W及修正板95时，只要修正板95的处理对象面Sp侧的面的形状与处理对象面Sp的形状一致即可。

另外，修正板95也可与屏蔽构件S1一体成形。而且，也可由不同于屏蔽构件S1的其他构件来构成，并构成为能够相对于屏蔽构件S1拆装。另外，也可设置支撑构件，将与屏蔽构件S1设为不同构件的修正板95支撑在屏蔽构件S1的附近。修正板95优选设置于屏蔽构件S1的下端侧，可接近工件W。但是，由于在修正板95与工件W离开了距离的情况下也可获得遮蔽散射的溅射粒子的效果，因此也可设置于屏蔽构件S1的下端侧以外的位置。

另外，溅射粒子会遵循克努森余弦法则(Knudsen cosine rule)在真空中分散，因此靶材61的正下方附着最多。屏蔽构件S1位于离开靶材61的正下方的位置，因此飞至屏蔽构件S1的附近的溅射粒子比靶材61的正下方的位置少。因此，通过在屏蔽构件S1的附近安装修正板95，因修正板95的机械加工中出现的误差或安装误差带来的影响减少。因此，在将修正板95设置于搬运方向上上游侧的分隔壁93d的情况下，中心配置于与其他两个靶材61B、61C的中心形成等腰三角形的顶点的位置的一个靶材61A优选位于搬运方向上下游侧的分隔壁93c侧。换言之，当三个靶材中，从连结两个靶材的中心的线上，剩余一个靶材的中心错开而配置时，修正板95优选相对于连结两个靶材的线，而设置于与剩余一个靶材相反的一侧。更具体而言，当配置于在搬运方向上从连结靶材61B、靶材61C的中心b、中心c的线上错开的位置的靶材61A靠近下游侧的分隔壁93c时，修正板95优选设置于相对于连结b、c的线而言在搬运方向上为与靶材61A相反的一侧(上游侧)的分隔壁93d(图10)。而且，修正板95未必需要设置于工件W的搬运方向的上游侧的分隔壁93d。例如，也可设置于搬运方向的下游侧的分隔壁93c。

但是，在以将修正板95的一个端部安装于屏蔽构件S1的方式来配置修正板95的情况下，即使因将修正板95安装于上游侧的分隔壁93d，未被安装侧的端部受到等离子体热的影响等而变形下垂，也至少可防止与工件W的侧面或保持部3a的侧面的正面冲撞，从而可抑制修正板95受到损伤。

如上所述，在本实施方式中，工件W在处理对象面Sp的一部分具有凸部Cp或凹部Rp。当使用成膜装置100对此种工件W进行成膜时，对工件W的凸部Cp中内周侧的一部分的成膜率变低。成膜率是指每单位时间的成膜材料的堆积量或膜厚。具体而言，在旋转平台3上，工件W的凸部Cp以朝向旋转平台3的内周侧而下行的方式弯曲。因此，凸部Cp的内周侧的端部成为与工件W的平坦面几乎垂直的垂直面。成膜率随着朝向与平坦面(水平面)垂直的面而变低。因此，在构成凸部Cp的面上，成膜率大有不同。

因此，修正板95覆盖工件W的凸部Cp的一部分，而未设为覆盖凸部Cp的全部。修正板95覆盖工件W是指修正板95与工件W在轴向上重叠。另外，修正板95覆盖了屏蔽构件S1的开口91的一部分。

修正板95覆盖的凸部Cp的一部分是指虽为构成凸部Cp的面但成膜率未达最低水平的部分。即，修正板95构成为使成膜率为最低水平的凸部Cp的内周侧的一部分露出。修正板95使工件W露出是指修正板95与工件W在轴向上不重叠。如上所述，修正板95在工件W由旋转平台3搬运至成膜部4a，工件W通过与成膜部4a相向的位置时，与工件W在轴向上重叠。但是修正板95未针对成膜率为最低水平的凸部Cp的内周侧的一部分进行设置。因此，即使修正板95位于与工件W在轴向上重叠的位置，成膜率为最低水平的凸部Cp的内周侧的一部分也露出。

最低水平是指成膜率为规定的值以下。膜厚分布是以平均值±{(最大值-最小值)/(最大值+最小值)}×100来算出。±{(最大值-最小值)/(最大值+最小值)}×100的部分为误差。规定的值是相对于膜厚分布的最小值而言，{(X-最小值)/(X+最小值)}×100的值为2以下的膜厚X的部分中的成膜率的值。

关于修正板95覆盖至工件W的凸部Cp的一部分中的何处，可使用未设置修正板95的屏蔽构件对工件W进行成膜处理，根据膜厚分布算出旋转平台3的半径方向的每个规定位置的成膜率，基于求出的成膜率来决定。另外，关于修正板95的圆周方向的宽度，也基于求出的成膜率来决定即可。此处重要的是当使用了在一部分具有凸部Cp的立体形状的工件W时，因凸部Cp的弯曲形状，在构成凸部Cp的面上成膜率变低。因此，修正板95以使成膜率为最低水平的凸部Cp的内周侧的一部分露出的方式，构成为必须覆盖工件W的平坦面与凸部Cp的一部分。

而且，修正板95以与工件W之间的距离固定的方式构成。如上所述，修正板95以覆盖工件W的平坦面与凸部Cp的一部分的方式构成。此处，修正板95具有仿效工件W的立体形状。因此，修正板95与工件W的平坦面之间的距离、跟修正板95与工件W的凸部Cp之间的距离相同。修正板95与工件W之间的距离优选设为5mm以下。这是为了容许工件W通过，并且维持内部的成膜室Dp的压力。

修正板95与工件W之间的距离可通过将作为保持部3a的托盘的相向面31及凸部31a与修正板95的距离保持为固定来调整。而且，在对旋转平台3设置凹陷来保持工件W的情况下，也只要将作为保持部3a的旋转平台3的凹陷的相向面31及凸部31a与修正板95的距离保持为固定即可。即，可以使修正板95与工件W的距离固定的方式来适当设定保持部3a的形状。而且，也可根据保持部3a的形状，适当设定屏蔽构件S1的形状。

通过此种屏蔽构件S1，如图2所示，由溅射源6对工件W进行成膜的成膜位置(position)被分隔。通过屏蔽构件S1，可抑制成膜位置的溅射气体G1及成膜材料从成膜室Dp扩散至腔室1内。

(膜处理部)

膜处理部4b包括设置于腔室1的盖体1a且形成为筒形的电极(以下，称为“筒形电极”)10。筒形电极10是使导入工艺气体G2的气体空间中产生用于对通过搬运路径L的工件W进行等离子体处理等离子体的等离子体源。此处所说的气体空间是供膜处理部4b进行膜处理的膜处理室Fp。

本实施方式的筒形电极10为方筒状，在一端具有开口部11，另一端被封闭。筒形电极10配置为：贯穿设置于腔室1的盖体1a的贯穿孔，且开口部11侧的端部位于腔室1的内部，封闭的端部位于腔室1的外部。筒形电极10经由绝缘材而支撑于腔室1的贯穿孔的周缘。筒形电极10的开口部11被配置在与旋转平台3上所形成的搬运路径L相对的位置。即，旋转平台3搬运工件W并使其通过与开口部11相向的位置。并且，与开口部11相向的位置成为工件W的通过位置。

如图1及图2所示，当从上方观察时，筒形电极10及其开口部11与屏蔽构件S1同样地，呈从旋转平台3的半径方向上的中心侧朝向外侧扩径的大致扇形。形成为大致扇形的原因与屏蔽构件S1相同，若通过时间的差异为不会造成产品方面的问题的程度，则也可为长方形或正方形。

筒形电极10被收容在屏蔽构件S2的内部。屏蔽构件S2可理解为构成导入工艺气体G2的气体空间的一部分，并具有朝向腔室1的内部的搬运路径L的开口13a的屏蔽构件S。另外，在以下的说明中，在不区分屏蔽构件S1、屏蔽构件S2的情况下，有时称为屏蔽构件S。

工艺气体G2是用于使通过因施加高频而出现的等离子体而产生的活性种渗透至堆积于工件W的表面的膜，以形成化合物膜的气体。工艺气体G2可根据处理的目的而适当变更。例如，在进行膜的氧化的情况下使用氧，在进行膜的氮化的情况下使用氮，在进行膜的氧氮化的情况下使用氧与氮的混合气体。并且，在进行蚀刻的情况下，可使用氩等的惰性气体作为蚀刻气体。另外，在以下的说明中，在不区分溅射气体G1、工艺气体G2的情况下，有时称为反应气体G。

屏蔽构件S2具有外部屏蔽12、内部屏蔽13。如上所述，筒形电极10贯穿腔室1的贯穿孔，且一部分露出至腔室1的外部。此筒形电极10中露出至腔室1外部的部分如图2所示，被外部屏蔽12覆盖。通过外部屏蔽12，腔室1的内部空间被保持为气密。筒形电极10的位于腔室1内部的部分的周围由内部屏蔽13覆盖。

内部屏蔽13为与筒形电极10相似形的方筒状，被支撑于腔室1内部的盖体1a。内部屏蔽13的筒的各侧面与筒形电极10的各侧面大致平行地设置。内部屏蔽13的与旋转平台3相向的端面可为在高度方向上与筒形电极10的开口部11相同的位置，也可相较于开口部11而配置在下方。内部屏蔽13的端面为开口13a。此开口13a设置有与旋转平台3的平面平行且延伸至开口13a的外侧的凸缘(flange)14。通过所述凸缘14，可抑制在筒形电极10的内部产生的等离子体流出到内部屏蔽13的外部。

而且，如屏蔽构件S1的凹部90所示，屏蔽构件S2在开口13a具有未图示的凹部。此凹部具有沿着载置于保持部3a的工件W的凸部Cp的形状。沿着凸部Cp是指为仿效凸部Cp的形状。在本实施方式中，屏蔽构件S2的凹部是沿着凸部Cp的弯曲的曲面。但是设置于开口13a的凹部与凸部Cp之间形成有旋转平台3上的工件W能够通过的间隔。即，在包含屏蔽构件S2的凹部的开口13a的下缘，形成有以非接触的形式沿着工件W的处理对象面Sp的形状。工件W的处理对象面Sp与屏蔽构件S2的间隔优选也包含凸部Cp与凹部的间隔在内而设为5mm以下。这是为了容许工件W通过，并且维持内部的膜处理室Fp的压力。而且，也可与屏蔽构件S2同样地，采用在筒形电极10的开口部11设置凹部的构成。

由旋转平台3搬运的工件W通过旋转平台3与开口13a之间的间隙而搬入至与筒形电极10的开口部11相向的位置，并再次通过旋转平台3与开口13a之间的间隙而从与筒形电极10的开口部11相向的位置搬出。

在筒形电极10上连接有用于施加高频电压的射频(Radio Frequency，RF)电源15。在RF电源15的输出侧串联连接有作为匹配电路的匹配器21。RF电源15也连接于腔室1。筒形电极10作为阳极发挥作用，从腔室1竖立设置的旋转平台3作为阴极发挥作用。匹配器21通过使输入侧及输出侧的阻抗匹配，而使等离子体的放电稳定化。另外，腔室1或旋转平台3接地。具有凸缘14的内部屏蔽13也接地。

而且，在筒形电极10上连接有工艺气体导入部16，从外部的工艺气体供给源经由工艺气体导入部16而向屏蔽构件S2的内部的筒形电极10的内部导入工艺气体G2。工艺气体导入部16是向膜处理室Fp内供给工艺气体G2的气体供给部。RF电源15及工艺气体导入部16均经由设置于外部屏蔽12的贯穿孔而连接于筒形电极10。

[加载互锁部]

在任意一组的处理部4之间，设置有加载互锁部5，所述加载互锁部5在维持着腔室1内的真空的状态下，从外部将未处理的工件W搬入至腔室1的内部，并将处理完成的工件W搬出至腔室1的外部。另外，在本实施方式中，将工件W的搬运方向设为俯视时的逆时针旋转。当然，这只是一例，搬运方向、处理部的种类、以及排列顺序及数量并不限定于特定者，可适当决定。

[控制部]

成膜装置100还包括控制部20。控制部20包括包含可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)或中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等的被称为处理器的运算处理装置。控制部20进行下述控制，即，与溅射气体G1及工艺气体G2向腔室1的导入及排气相关的控制、DC电源7及RF电源15的控制、及旋转平台3的转速控制等。

[动作]

对本实施方式的成膜装置100的动作进行说明。由盖体1a进行了密封的腔室1的内部如图2中涂黑的箭头所示，由排气部2进行排气而成为真空状态。在维持着腔室1内的真空状态的同时，从加载互锁部5将未处理的工件W搬入至腔室1内。搬入的工件W由依次定位于加载互锁部5的旋转平台3的保持部3a保持。并且，通过连续使旋转平台3旋转，而将工件W沿着搬运路径L旋转搬运，并使其通过与各处理部4相向的位置。

在成膜部4a中，从溅射气体导入部8导入溅射气体G1，并从DC电源7对溅射源6施加直流电压。通过施加直流电压，溅射气体G1被等离子体化，从而产生离子。当所产生的离子碰撞到靶材61时，靶材61的材料飞出。飞出的材料堆积于通过与成膜部4a相向的位置的工件W，由此在工件W上形成薄膜。但是，未必需要利用所有的成膜部4a来进行成膜。作为一例，此处，使用一个成膜部4a对工件W，通过DC溅射来形成SiO₂膜。

在成膜部4a进行成膜时，在屏蔽构件S1的内部与外部之间会发生溅射气体G1的流动。因此，从靶材撞出的溅射粒子的一部分在此位置与反应气体G的分子冲撞而散射。在本实施方式中，在屏蔽构件S1中设置有修正板95。因此，可防止在安装有修正板95的位置的上方散射的溅射粒子堆积于工件W上，从而可获得均匀的膜厚分布。修正板95具有仿效工件W的处理对象面Sp的形状的立体形状，因此更切实地防止散射的溅射粒子的堆积。而且，工件W以使成膜率为最低水平的部分露出的方式构成，因此在不降低成膜率低的部分的成膜效率的情况下将膜厚分布均匀化。

使用图8的图表对使用所述本实施方式的修正板95来进行成膜的结果进行说明。图8是表示在横轴绘制距旋转中心的距离，在纵轴绘制标准化的膜厚的膜厚分布的图表。根据图8也可明确，在不使用修正板95而对具有立体形状的工件W进行了成膜的情况下，在距旋转中心的距离为650mm以下的内周侧，所形成的膜的厚度中出现了下陷。此膜厚的下陷是针对工件W的凸部Cp而出现。在不使用修正板95而进行了成膜的情况下，膜厚均匀性为±21.9％。另一方面，在使用修正板95来对相同的工件W进行成膜的情况下，没有膜厚局部地变薄的情况而获得了均匀的膜厚分布。在使用修正板95进行了成膜的情况下，膜厚均匀性改善为±1.6％。

由成膜部4a进行了成膜的工件W接着在搬运路径L上由旋转平台3搬运，并通过膜处理部4b中，与筒形电极10的开口部11相向的位置即膜处理位置。如上所述，在本实施方式中对在膜处理部4b中进行后氧化的示例进行说明。在膜处理部4b中，从工艺气体导入部16向筒形电极10内导入工艺气体即氧气，并从RF电源15对筒形电极10施加高频电压。通过施加高频电压，氧气被等离子体化，从而产生电子、离子及自由基(radical)等。等离子体从阳极即筒形电极10的开口部11流向阴极即旋转平台3。等离子体中的离子碰撞至通过开口部11的下方的工件W上的薄膜，由此将薄膜后氧化。

[作用效果]

(1)本实施方式的成膜装置100具有：腔室1，能够使内部为真空；搬运部，设置于腔室1内，沿着圆周的搬运路径搬运处理对象面Sp为立体形状的工件W；成膜部4a，针对由搬运部搬运的工件，通过溅射来堆积成膜材料以进行成膜；以及屏蔽构件S1，在供工件W通过的一侧具有开口91，形成供成膜部4a进行成膜的成膜室Dp，并且所述成膜装置中设置有突出至成膜室Dp内的修正板95，修正板95具有仿效工件W的处理对象面Sp的形状的立体形状，并设置于与工件W相向的位置。

以往，在使用多个靶材61来进行成膜处理的情况下，在堆积于工件W的膜厚分布不均时，是通过电力控制来进行调整。但是，在工件W具有立体形状的情况下，当增加施加至对所述立体形状部分进行成膜的靶材61的电力时，随着成膜率最低的部分的膜变厚，其他部分的膜也变厚。因此，即使可变更膜厚分布，也难以获得均匀的膜厚分布。

而且，例如在使用平板状的修正板来调整膜厚分布的情况下，具有立体形状的工件W与修正板之间的间隔不固定，在立体形状部分间隔变大或变小。在此情况下，因平板状的修正板，在溅射气体G1中产生新的流动，溅射粒子散射的状态与安装修正板前不同。因此，未能使膜厚分布均匀。

另一方面，本实施方式的修正板95具有仿效工件W的处理对象面Sp的立体形状。通过根据工件W的形状而将修正板95弯曲等，可防止在工件W的处理对象面Sp上堆积散射的溅射粒子。因此，可均匀地调整成膜于工件W的膜的膜厚分布。

修正板95具有仿效工件W的处理对象面Sp的立体形状。因此，修正板95与工件W之间的距离固定，从而可抑制因修正板95而在溅射气体G1中产生新的流动。因此，溅射粒子的散射得到抑制，从而可更切实地使膜厚分布均匀。而且，与平的板状的修正板相比，与工件的凸部Cp的距离变短。因此，在工件W的凸部Cp中，也可更切实地防止在修正板95的安装位置的上方散射的溅射粒子的堆积，从而可获得更均匀的膜厚分布。

如上所述，溅射粒子会遵循克努森余弦法则在真空中分散，因此在靶材正下方附着最多。而且，修正板95的形状包含机械加工中出现的尺寸误差。而且，也存在因作业者导致的组装误差。即，当在靶材正下方设置修正板95时，最受尺寸误差或组装误差的影响。为了达成设计值的±2％以内的高的膜厚均匀性，需要也考虑所述误差的影响。屏蔽构件S1的附近位于离开靶材61正下方的位置，所以飞来的溅射粒子比靶材61正下方的位置少。因此，可减少所述误差带来的影响。

特别是通过在屏蔽构件S1的下端设置修正板95，可减小修正板95的形状，从而可减小机械加工中出现的误差。而且，当在靶材61正下方的位置设置修正板95时，与屏蔽构件S1的外周壁93a及内周壁93b以点接触进行连接。在修正板95被等离子体加热的情况下，只能在点接触的部位进行热的授受，所以冷却效率差。当在屏蔽构件S1的下端设置修正板95时，可在热容量大的屏蔽构件S1的端部与修正板95接触。因此，可将修正板95中蓄积的热散热至屏蔽构件S1，从而可提高冷却效率。

(2)工件W在与成膜部4a相向的面上具有凸部Cp及平坦面，屏蔽构件S1在开口端具有沿着工件的凸部Cp的凹部90，修正板95在屏蔽构件S1的开口端以覆盖工件W的凸部Cp的一部分及平坦面的方式设置。

修正板95构成为覆盖工件W的立体形状的凸部Cp中的一部分，而使之外的部分露出。在工件W的立体形状部分，尤其地，膜厚分布难以变均匀。因此，通过采用覆盖凸部Cp中成膜率高的部分而露出成膜率低的部分的修正板95，能够更均匀地调整膜厚分布。

(3)修正板95以使工件W中成膜率为最低水平的部分露出的方式构成。

修正板95使成膜率为最低水平的部分露出，由此能够在不降低成膜率低的部分的成膜效率的情况下使膜厚分布均匀化。

(4)修正板95与工件W之间的距离为5mm以下。

通过将修正板95与工件W之间的距离设为5mm以下，在容许工件W通过的同时可维持内部的成膜室Dp内的压力。而且，屏蔽构件S1位于离开靶材61的位置。因此，在使修正板95与工件W之间的距离大于5mm的情况下，为了遮蔽溅射粒子而需要加大修正板95的板的长度。例如，在遮蔽会以入射角θ附着于工件W的溅射粒子的情况下，考虑由溅射粒子的入射线、法线与修正板95形成的直角三角形。此时，修正板95成为直角三角形的对边。关于对边，对边距θ越远，越长。因此，修正板95距工件W越远，修正板95用于进行遮蔽的板的长度越长。即，通过将修正板95与工件W之间的距离设为5mm以下，可减短修正板95用于遮蔽溅射粒子的板的长度。因此，也可减小因机械加工引起的误差，从而可更切实地使膜厚分布均匀。

[变形例]

本发明的实施方式并不限定于所述实施例，也包含以下那样的变形例。

(1)工件W的形状、种类及材料并不限定于特定者。例如，也可如图9(A)～图9(C)所示，为通过使处理对象面Sp由角度不同的多个平面构成，通过连结不同的平面彼此而形成了凸部Cp的工件W。而且，根据工件W的厚度，存在工件W的处理对象面Sp比托盘的相向面31更向上方突出的情况。在此情况下，对屏蔽构件S1、屏蔽构件S2设置避开工件W的突出部分的凹部。作为工件W的材料，也可使用包含金属、碳等导电性材料者、包含玻璃或橡胶等绝缘物者、包含硅等半导体者。屏蔽构件S1、屏蔽构件S2的凹部只要为沿着工件W的凸部Cp的形状即可，因此可根据工件W的形状采用各种形状。而且，托盘的凸部31a只要为沿着屏蔽构件S1、屏蔽构件S2的凹部的形状即可，因此可根据凹部的形状采用各种形状。

并且，关于工件W的被成膜的面，在所述实施方式中是对具有凸部Cp的面进行成膜，但也可对相反侧的面进行成膜。例如，也可对具有凹部Rp的面进行成膜。在此情况下，屏蔽构件S1、屏蔽构件S2只要具有沿着凹部Rp的凸部即可。而且，托盘只要沿着凹部Rp，同时具有沿着屏蔽构件S1、屏蔽构件S2的凸部的凹部即可。在对凹部Rp进行成膜的情况下，认为凹部Rp与平坦面的边界成膜率最低。因此，修正板95也可通过以使凹部Rp的一部分露出的方式被一分为二的板状构件来形成。

而且在本实施方式中，是采用在一端具有凸部Cp的工件W，但也可采用在两端具有凸部的工件、或剖面为圆弧状且工件W整体成为凸部的工件。只要是在搬运方向(与径向正交的方向)上高度固定的工件W，则通过将本实施方式的修正板95设为仿效工件W的处理对象面Sp的形状，便可将工件W与修正板95的距离设为固定。因此，工件W的被处理面在与径向正交的方向上，需要高度固定。

(2)在所述实施例中，将搬运部设为旋转平台3，但搬运部并不限定于旋转平台3。也可为在自旋转中心呈放射状延伸的臂上保持托盘或工件进行旋转的形态。而且，也可以是处理部4处于腔室1的底部侧，处理部4与旋转平台3的上下关系相反。在此情况下，配设保持部3a的旋转平台3的表面成为在旋转平台3为水平方向时朝向下方的面即下表面。屏蔽构件S的开口朝向上方。

(3)成膜装置100的设置面可为底面，也可为顶面，还可为侧壁面。在所述实施例中，以在水平地配置的旋转平台3的上表面设置保持部3a，使此旋转平台3在水平面内旋转，并在此旋转平台3的上方配置处理部4来进行了说明，但并不限定于此。例如，旋转平台3的配置并不限于水平，可为垂直的配置也可为倾斜的配置。而且，也可将保持部3a设置于旋转平台3的相反的面。即，本发明中，搬运部的旋转平面的方向可为任何方向，关于保持部3a的位置、处理部4的位置，只要为使处理部4与保持于保持部3a的工件W相向的位置即可。

(4)在处理部4中，产生等离子体的装置并不限定于所述实施例。只要为可通过使用了反应气体G的等离子体处理进行成膜、膜处理的装置即可。

(5)屏蔽构件S的与旋转平台3的旋转轴正交的方向的剖面并不限定于大致扇形。既可为剖面为长方形状的方筒形状，也可为剖面为圆角长方形状的圆筒形状。但是，若将屏蔽构件S的剖面设为大致扇形，则可通过周长差来弥补因半径方向的速度差引起的处理量的不同。

(6)修正板95并不限定于单一的板构件。例如可通过将多个块状板的端部彼此嵌合以进行组合来实现修正板95。在此情况下，通过改变块状板的组合可容易地改变修正板95的形状或大小。

(7)以上，对本发明的实施方式及各部的变形例进行了说明，但所述实施方式或各部的变形例仅作为一例而提出，并不意图限定发明的范围。上文所述的这些新颖的实施方式能以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内可进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含于发明的范围或主旨内，并且包含于权利要求所记载的发明内。如何将各技术方案的发明设为组合形态是自由的。

Claims (9)

1.一种成膜装置，具有：

腔室，能够使内部为真空；

搬运部，设置于所述腔室内，沿着圆周的搬运路径搬运处理对象面为立体形状的工件；

成膜部，针对由所述搬运部搬运的所述工件，通过溅射来堆积成膜材料以进行成膜；以及

屏蔽构件，在供所述工件通过的一侧具有开口，形成供所述成膜部进行成膜的成膜室，并且

所述成膜装置中设置有突出至所述成膜室内的修正板，

所述修正板具有仿效所述工件的处理对象面的立体形状，并设置于与所述工件相向的位置，

所述工件在与所述成膜部相向的面上具有凸部及平坦面，

所述屏蔽构件在所述开口端具有沿着所述工件的凸部的凹部，

所述修正板在所述屏蔽构件的所述开口端以覆盖所述工件的凸部的一部分及所述平坦面的方式设置。

2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中

所述修正板以使所述工件中成膜率为最低水平的部分露出的方式构成。

3.根据权利要求1所述的成膜装置，其中

所述修正板与所述工件的处理对象面之间的距离为5mm以下。

4.根据权利要求1所述的成膜装置，其中

在所述成膜室中设置有三个圆形的靶材，

所述三个靶材中，从连结两个靶材的中心的线上，剩余一个靶材的中心错开配置，

所述修正板相对于所述连结两个靶材的中心的线而言，设置在与所述剩余一个靶材相反的一侧。

5.根据权利要求1所述的成膜装置，其中

所述屏蔽构件具有在搬运所述工件的搬运方向上彼此相向的分隔壁，

所述修正板安装于所述搬运方向上上游侧的所述分隔壁。

6.根据权利要求1所述的成膜装置，其中

所述屏蔽构件具有在搬运所述工件的搬运方向上彼此相向的分隔壁，

所述修正板接触所述分隔壁而安装于所述分隔壁。

7.一种成膜装置，具有：

腔室，能够使内部为真空；

搬运部，设置于所述腔室内，沿着圆周的搬运路径搬运处理对象面为立体形状的工件；

成膜部，针对由所述搬运部搬运的所述工件，通过溅射来堆积成膜材料以进行成膜；以及

屏蔽构件，在供所述工件通过的一侧具有开口，形成供所述成膜部进行成膜的成膜室，并且

所述成膜装置中设置有突出至所述成膜室内的修正板，

所述修正板具有仿效所述工件的处理对象面的立体形状，并设置于与所述工件相向的位置，

在所述成膜室中设置有三个圆形的靶材，

所述三个靶材中，从连结两个靶材的中心的线上，剩余一个靶材的中心错开配置，

所述修正板相对于所述连结两个靶材的中心的线而言，设置在与所述剩余一个靶材相反的一侧。

8.根据权利要求7所述的成膜装置，其中

所述屏蔽构件具有在搬运所述工件的搬运方向上彼此相向的分隔壁，

所述修正板安装于所述搬运方向上上游侧的所述分隔壁。

9.根据权利要求7所述的成膜装置，其中

所述屏蔽构件具有在搬运所述工件的搬运方向上彼此相向的分隔壁，

所述修正板接触所述分隔壁而安装于所述分隔壁。

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