DE112013005734T5

DE112013005734T5 - Sputtergerät und Substratbearbeitungsgerät

Info

Publication number: DE112013005734T5
Application number: DE112013005734.4T
Authority: DE
Inventors: Shigenori Ishihara; Hiroyuki Toya; Yasushi Yasumatsu; Toshikazu Nakazawa; Eiji Nakamura; Shintaro Suda; Shin Imai; Yuu Fujimoto
Original assignee: Canon Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2015-08-13
Anticipated expiration: 2033-08-24
Also published as: JP5922795B2; KR20170029028A; US20150262797A1; CN104812933B; CN104812933A; US10615012B2; JPWO2014083727A1; KR20150088866A; US20180261440A1; DE112013005734B4; KR102125603B1; US9997339B2; WO2014083727A1; TWI564418B; TW201430159A

Abstract

Ein Sputtergerät weist eine Verschlusseinheit, eine Vielzahl von Gegenstandshalterungen und eine Substrathalterung auf, die sich um eine Achse senkrecht zu einer Fläche drehen kann, auf der ein Substrat gehalten wird. Die Verschlusseinheit weist einen ersten Verschluss mit ersten und zweiten Öffnungen und einen zweiten Verschluss mit dritten und vierten Öffnungen auf. Die Vielzahl von Gegenstandshalterungen ist auf einem ersten virtuellen Kreis angeordnet, dessen Mitte auf der Achse liegt, wobei die Anordnungsabstände zwischen der Vielzahl von Gegenstandshalterungen auf dem ersten virtuellen Kreis zumindest zwei Arten von Anordnungsabständen aufweisen. Der zentrale Winkel eines Bogens auf einem zweiten virtuellen Kreis, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung korrespondieren, ist gleich wie der zentrale Winkel eines Bogens auf einem dritten virtuellen Kreis, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der dritten Öffnung und der vierten Öffnung korrespondieren, und ist gleich wie der zentrale Winkel eines Bogens, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten Gegenstandshalterung und der zweiten Gegenstandshalterung der Vielzahl von Gegenstandshalterungen korrespondieren, wobei der Abstand zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis am größten ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sputtergerät und auf ein Substratbearbeitungsgerät.
STAND DER TECHNIK
PTL 1 offenbart eine Anordnung, in der eine Vielzahl von Sputtergeräten um eine Förderkammer herum angeordnet ist. In jedem Sputtergerät sind vier Gegenstände auf dem Deckenabschnitt eines Behälters angeordnet, der eine Abscheidungskammer ausbildet. Ein Doppeldrehverschlussmechanismus (engl. „double rotary shutter mechanism“) ist zwischen diesen Gegenständen und einer Substrathalterung angeordnet.
ZITIERUNGSLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2009-41108

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
20 und 21 zeigen schematisch ein Sputtergerät mit einer Vielzahl von Gegenständen, die in gleichen Abständen (Intervallen) angeordnet sind, und einem Doppeldrehverschlussmechanismus (engl. „double rotary shutter mechanism“), der einen zu verwendenden Gegenstand zum Sputtern aus der Vielzahl von Gegenständen auswählt. Es ist anzumerken, dass 20 und 21 durch die gegenwärtigen Erfinder erstellt worden sind, jedoch nicht den Stand der Technik bilden.
20 zeigt schematisch, wie ein Sputtern (Co-Sputtern) durch gleichzeitiges Verwenden von zwei Gegenständen T1 und T3 von Gegenständen T1, T2 und T3 ausgeführt wird, die in gleichen Abständen (Intervallen) angeordnet sind. Der Doppeldrehverschlussmechanismus weist einen ersten Verschluss (Klappe, Blende) S1 und einen zweiten Verschluss (Klappe, Blende) S2 auf. Der erste Verschluss S1 hat zwei Öffnungen OP11 und OP12. Der zweite Verschluss S2 hat zwei Öffnungen OP21 und OP22.
Der Drehwinkel des ersten Verschlusses S1 wird gesteuert, um die zwei Öffnungen OP11 und OP12 entsprechend zu den Gegenständen T1 und T3 zugewandt bereitzustellen. Der Drehwinkel des zweiten Verschlusses S2 wird gesteuert, um die zwei Öffnungen OP21 und OP22 jeweils zu den Gegenständen T1 und T3 zugewandt bereitzustellen. Die Materialien, die von den Gegenständen T1 und T3 emittiert werden, erreichen ein Substrat SUB durch die Öffnungen OP11 und OP12 des ersten Verschlusses S1 und durch die Öffnungen OP21 und OP22 des zweiten Verschlusses S2, um dadurch einen Film auf dem Substrat SUB auszubilden.
21 zeigt schematisch, wie ein Sputtern durch Verwendung eines Gegenstands T1 der Gegenstände T1, T2 und T3 ausgeführt wird, die in gleichen Abständen angeordnet sind. Der Drehwinkel des ersten Verschlusses S1 wird gesteuert, um zwei Öffnungen OP11 und OP12 jeweils zu den Gegenständen T1 und T3 zugewandt bereitzustellen. Der Drehwinkel des zweiten Verschlusses S2 wird gesteuert, um die zwei Öffnungen OP21 und OP22 zu den Gegenständen T2 und T1 jeweils zugewandt bereitzustellen. Das Material, das von dem Gegenstand T1 emittiert wird, erreicht das Substrat SUB durch die Öffnung OP11 des ersten Verschlusses S1 und durch die Öffnung OP22 des zweiten Verschlusses S2, um dadurch einen Film auf dem Substrat SUB auszubilden. In diesem Fall bewegt sich, wie schematisch durch einen Pfeil 21 angezeigt ist, das Material, das von dem Gegenstand T1 emittiert wird, zwischen dem ersten Verschluss S1 und dem zweiten Verschluss S2, während es durch die Öffnung OP11 des ersten Verschlusses S1 hindurchtritt, erreicht den Gegenstand T3 durch die Öffnung OP12 des zweiten Verschlusses S2 und kann an der Fläche (Oberfläche) des Gegenstands T3 anhaften. Dies kann den Gegenstand T3 kontaminieren.
Wie vorstehend beschrieben ist, können, wenn eine Vielzahl von Öffnungen für den ersten Verschluss vorgesehen ist, um ein Co-Sputtern in einer Anordnung auszuführen, in der eine Vielzahl von Gegenständen in gleichen Abständen angeordnet ist, andere Gegenstände kontaminiert werden, wenn ein Sputtern durch Verwendung eines Gegenstands ausgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des vorstehenden Problems erstellt worden und es ist deren Aufgabe, eine Technik bereitzustellen, die bei der Reduktion der Kontaminierung eines Gegenstands vorteilhaft ist.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Sputtergerät vorgesehen, das eine Kammer, eine Substrathalterung, die gestaltet ist, um ein Substrat in der Kammer zu halten und um sich um eine Achse senkrecht zu einer Fläche zu drehen, auf der das Substrat gehalten wird, und eine Vielzahl von Gegenstandshalterungen aufweist, die gestaltet sind, um entsprechend Gegenstände zu halten, wobei das Gerät Folgendes aufweist: eine Verschlusseinheit, die gestaltet ist, um einen zu verwendenden Gegenstand zum Sputtern aus einer Vielzahl von Gegenständen auszuwählen, die entsprechend durch die Vielzahl von Gegenstandshalterungen gehalten werden, wobei die Verschlusseinheit einen ersten Verschluss und einen zweiten Verschluss aufweist, die gestaltet sind, um sich um die Achse zu drehen, und die voneinander in einer Richtung entlang der Achse beabstandet sind, die Vielzahl von Gegenstandshalterungen auf einem ersten virtuellen Kreis angeordnet ist, dessen Mitte auf der Achse liegt, wobei Anordnungsabstände zwischen der Vielzahl von Gegenstandshalterungen auf dem ersten virtuellen Kreis zumindest zwei Arten von Anordnungsabständen aufweisen, der erste Verschluss eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung hat, wobei die Mitten der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung auf einem zweiten virtuellen Kreis angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse liegt, und der zweite Verschluss eine dritte Öffnung und eine vierte Öffnung hat, wobei Mitten der dritten Öffnung und der vierten Öffnung auf einem dritten virtuellen Kreis angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse liegt, und ein zentraler Winkel eines Bogens auf dem zweiten virtuellen Kreis, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung korrespondieren, gleich ist wie ein zentraler Winkel eines Bogens auf dem dritten virtuellen Kreis, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der dritten Öffnung und der vierten Öffnung korrespondieren, und gleich ist wie ein zentraler Winkel eines Bogens, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten des ersten Gegenstands und des zweiten Gegenstands der Vielzahl von Gegenstandshalterungen korrespondieren, wobei ein Abstand zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis am größten ist.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Substratbearbeitungsgerät vorgesehen, das eine Förderkammer mit einer Vielzahl von Verbindungsflächen und ein Sputtergerät aufweist, das mit zumindest einer der Vielzahl von Verbindungsflächen verbunden ist, wobei das Sputtergerät ein Sputtergerät gemäß dem ersten Gesichtspunkt aufweist, und ein Winkel, der durch benachbarte Verbindungsflächen der Vielzahl von Verbindungsflächen definiert ist, größer ist als 90°.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Technik bereit, die hinsichtlich einer Reduktion einer Kontaminierung eines Gegenstands vorteilhaft ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist eine schematische Draufsicht eines Sputtergeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
1B ist eine schematische Schnittansicht des Sputtergeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2A ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung eines ersten Verschlusses (Klappe, Blende) zeigt;
2B ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung eines zweiten Verschlusses (Klappe, Blende) zeigt;
3A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
3B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
4A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
4B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
5A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
5B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
6A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
6B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
6C ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
7A ist eine schematische Draufsicht, die ein Sputtergerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
7B ist eine schematische Schnittansicht, die das Sputtergerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
8A ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung eines ersten Verschlusses (Klappe, Blende) zeigt;
8B ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung eines zweiten Verschlusses (Klappe, Blende) zeigt;
9A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
9B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
10A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
10B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
11A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
11B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
12A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
12B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
12C ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
13A ist eine schematische Draufsicht eines Sputtergeräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
13B ist eine schematische Schnittansicht des Sputtergeräts gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
14A ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung von ersten und zweiten Verschlüssen (Klappen, Blenden) zeigt;
14B ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses zeigt;
15A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
15B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
16A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
16B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
17A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
17B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
18A ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
18B ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
18C ist eine Ansicht, die eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen und den Öffnungen des ersten Verschlusses und des zweiten Verschlusses beispielhaft zeigt;
19 ist eine Schnittansicht eines Substratbearbeitungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
20 ist eine Ansicht, die ein Sputtergerät mit einer Vielzahl von Gegenständen, die in gleichen Abständen (Intervallen) angeordnet sind, und einem Doppeldrehverschlussmechanismus (engl. „double rotary shutter mechanism“) beispielhaft zeigt, der einen zu verwendenden Gegenstand zum Sputtern aus der Vielzahl von Gegenständen auswählt;
21 ist eine Ansicht, die das Sputtergerät mit der Vielzahl von Gegenständen, die in gleichen Abständen angeordnet sind, und dem Doppeldrehverschlussmechanismus beispielhaft zeigt, der einen zu verwendenden Gegenstand zum Sputtern aus der Vielzahl von Gegenständen auswählt; und
22 ist ein Blockschaubild zum Erläutern eines Steuerungsgeräts, das in einem Substratbearbeitungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Erfindung ist anhand eines beispielhaften Ausführungsbeispiels in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen nachstehend beschrieben.
1A ist eine schematische Draufsicht eines Sputtergeräts 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1B ist eine schematische Schnittansicht des Sputtergeräts 100 entlang einer Linie X-X' in 1A. Das Sputtergerät 100 weist eine Kammer 7, eine Substrathalterung 108 und erste bis dritte Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 als eine Vielzahl von Gegenstandshalterungen auf.
Die Substrathalterung 108 kann ein Substrat 109 in der Kammer 7 halten und kann sich um eine Achse 8 senkrecht zu der Fläche des Substrats 109 drehen. Die ersten bis dritten Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 halten entsprechend (jeweils) Gegenstände (Objekte, Targets) T1, T2 und T3. Die ersten bis dritten Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 als eine Vielzahl von Gegenstandshalterungen sind entlang einem ersten virtuellen Kreis VC1, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt, im Uhrzeigersinn in der Reihenfolge: die erste Gegenstandshalterung 91, die zweite Gegenstandshalterung 92 und die dritte Gegenstandshalterung 93 angeordnet.
Es gibt zumindest zwei Arten von Anordnungsabständen(-intervallen) zwischen den ersten bis dritten Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1. In diesem Fall ist der Anordnungsabstand zwischen der ersten Gegenstandshalterung 91 und der zweiten Gegenstandshalterung 92 auf dem virtuellen Kreis VC1 durch D12 wiedergegeben, ist der Anordnungsabstand zwischen der zweiten Gegenstandshalterung 92 und der dritten Gegenstandshalterung 93 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D23 wiedergegeben und ist der Anordnungsabstand zwischen der dritten Gegenstandshalterung 93 und der ersten Gegenstandshalterung 91 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D31 wiedergegeben. In diesem Fall, der in 1A gezeigt ist, ist D12 = D31 > D23 und es gibt zwei Arten von Anordnungsabständen zwischen den ersten bis dritten Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1. Wenn sich alle Abstände D12, D23 und D31 voneinander unterscheiden, gibt es drei Arten von Anordnungsabständen zwischen den ersten bis dritten Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1.
Das Sputtergerät 100 ist mit einem Absperrventil 6 vorgesehen, und das Substrat 109 wird zwischen dem inneren Raum und dem äußeren Raum der Kammer 7 durch das Absperrventil 6 gefördert (zugeführt, beschickt).
Das Sputtergerät 100 weist auch eine Verschlusseinheit (Klappeneinheit, Blendeneinheit) SU zum Auswählen eines zu verwendenden Gegenstands zum Sputtern aus den Gegenständen T1, T2 und T3 auf, die jeweils durch die ersten bis dritten Gegenstandshalterungen 91, 92, und 93 gehalten werden. Die Verschlusseinheit SU kann einen ersten Verschluss (Klappe, Blende) 111 und einen zweiten Verschluss (Klappe, Blende) 112, die sich um die Achse 8 drehen können, und eine Antriebseinheit 110 aufweisen, die den ersten Verschluss 111 und den zweiten Verschluss 112 individuell dreht. Der erste Verschluss 111 und der zweite Verschluss 112 haben jeweils zwei Öffnungen und können ein Sputtern durch gleichzeitiges Verwenden von zwei Gegenständen ausführen (sog. Co-Sputtern).
Wie beispielhaft in 2A gezeigt ist, hat der erste Verschluss 111 eine erste Öffnung H1 und eine zweite Öffnung H2, deren Mitten auf einem zweiten virtuellen Kreis VC2 angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt. Wie beispielhaft in 2B gezeigt ist, hat der zweite Verschluss 112 eine dritte Öffnung H3 und eine vierte Öffnung H4, deren Mitten auf einem dritten virtuellen Kreis VC3 angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt. Die Antriebseinheit 110 treibt den ersten Verschluss 111 und den zweiten Verschluss 112 derart an, dass einer der Gegenstände T1, T2 und T3, der zum Sputtern verwendet wird, zu dem Substrat 109 durch die Öffnung des ersten Verschlusses 111 und die Öffnung des zweiten Verschlusses 112 freiliegend ist. Der erste Verschluss 111 und der zweite Verschluss 112 sind so angeordnet, dass sie voneinander in einer Richtung entlang der Achse 8 beabstandet sind. Der erste Verschluss 111 ist zwischen den Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 und dem zweiten Verschluss 112 angeordnet.
Ein zentraler Winkel αH12 eines Bogens auf dem zweiten virtuellen Kreis VC2, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten Öffnung H1 und der zweiten Öffnung H2 des ersten Verschlusses 111 korrespondieren, ist gleich wie ein zentraler Winkel αH34 eines Bogens auf dem dritten virtuellen Kreis VC3, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der dritten Öffnung H3 und der vierten Öffnung H4 des zweiten Verschlusses 112 korrespondieren, und ist gleich wie der zentrale Winkel eines Bogens, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten Gegenstandshalterung 91 und der zweiten Gegenstandshalterung 92 der Vielzahl von Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 korrespondieren, wobei der Abstand zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 am größten ist. Es ist anzumerken, dass, wenn D12 = D31 > D23 gilt, die dritte Gegenstandshalterung 93 und die erste Gegenstandshalterung 91 neben der ersten Gegenstandshalterung 91 und der zweiten Gegenstandshalterung 92 zwei Gegenstände der Vielzahl von Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 sind, wobei der Abstand (Intervall) zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 am größten ist.
Eine Magneteinheit 80 ist an der rückwärtigen Flächenseite jedes Gegenstands der Gegenstände 91, 92 und 93 angeordnet. Jede Magneteinheit 80 kann einen Magneten 82 zum Bewirken einer Magnetronentladung (zum Beispiel einer DC-Magnetronentladung) und eine Antriebseinheit 83 zum Antreiben (zum Beispiel zum Drehen) des Magneten 82 aufweisen. Jede Magneteinheit 80 kann auch eine Distanzeinstelleinheit 84 zum Einstellen der Distanz zwischen dem Magneten 82 und der Gegenstandshalterung (Gegenstand) aufweisen.
Jede der Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 kann gestaltet sein, um einen korrespondierenden Gegenstand der Gegenstände T1, T2 und T3 in einer Stellung zu halten, in der dessen Fläche (Oberfläche) in Bezug auf die Fläche (Oberfläche) des Substrats 109 geneigt ist, das durch die Substrathalterung 108 gehalten wird. In diesem Fall kann jede der Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 einen korrespondierenden Gegenstand der Gegenstände T1, T2 und T3 derart halten, dass eine Normale auf dessen Oberfläche zu der Mitte des Substrats 109 hin gerichtet ist. In diesem Fall kann jede Magneteinheit 80 derart angeordnet sein, dass deren oberer Abschnitt geneigt ist, um von der Achse 8 entfernt zu sein.
Wie beispielhaft in 19 gezeigt ist, sollte sich, um viele Sputtergeräte 100 um die Förderkammer 400 herum anzuordnen, die Größe des Sputtergeräts 100 in einer Richtung (nachstehend als eine "Breitenrichtung" bezeichnet) senkrecht zu der Förderrichtung des Substrats 109 zwischen der Förderkammer 400 und dem Sputtergerät 100 verringern. Wie vorstehend beschrieben ist, kann, wenn die Magneteinheit 80 derart geneigt ist, dass sich der obere Abschnitt der Magneteinheit 80 von der Achse 8 entfernt, die benötigte Fläche des Sputtergeräts 100 durch den oberen Abschnitt der Magneteinheit 80 bestimmt (festgelegt) werden. Unter Berücksichtigung davon sind in der Anordnung mit den ersten bis dritten Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 die ersten bis dritten Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 bevorzugt derart angeordnet, dass die erste Gegenstandshalterung 91 an dem Absperrventil 6 am nächsten angeordnet ist.
Eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen T1, T2 und T3, der Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 und den Öffnungen H3 und H4 des zweiten Verschlusses 112 ist nachstehend beispielhaft mit Bezug auf die 3A bis 6C beschrieben. Die Sputtergeräte gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind derart angeordnet, dass die jeweiligen Gegenstände angeordnet sind, während sie zu einem Substrat hin geneigt sind. Zur Erleichterung der Beschreibung zeigen jedoch die 3A bis 6C, dass die Gegenstände T1, T2 und T3, die Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 und die Öffnungen H3 und H4 des zweiten Verschlusses 112 parallel zueinander liegen. 6A bis 6C sind Schnittansichten der Gegenstände T1, T2 und T3, der Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 112 und der Öffnungen H3 und H4 des zweiten Verschlusses 112 entlang des ersten virtuellen Kreises VC1. Das Steuerungsgerät, das in 22 gezeigt ist, kann das Positionsverhältnis steuern, das beispielhaft in 3A bis 6C gezeigt ist.
In Bezug auf 3A bis 6C ist jeder Gegenstand, der durch die Schraffur angezeigt ist, derjenige Gegenstand, der zum Sputtern verwendet wird, und ist jeder Gegenstand, der durch die durchgezogene Umrisslinie oder gestrichelte Umrisslinie angezeigt ist, derjenige Gegenstand, der zum Sputtern nicht verwendet wird. Zusätzlich ist jeder Gegenstand, der durch die durchgezogene Umrisslinie angezeigt ist, derjenige Gegenstand, der an derselben Position angeordnet ist wie die einer Öffnung des ersten Verschlusses 111 oder einer Öffnung des zweiten Verschlusses 112. Jeder Gegenstand, der durch die gestrichelte Umrisslinie angezeigt ist, ist derjenige Gegenstand, der an einer Position angeordnet ist, die entweder von der jeweiligen Öffnung des ersten Verschlusses 111 oder der jeweiligen Öffnung des zweiten Verschlusses 112 verschieden ist.
3A, 3B und 6A zeigen jeweils beispielhaft einen Zustand, in dem ein Gegenstand T3 der Gegenstände T1, T2 und T3 zum Sputtern verwendet wird. In der Anordnung, in der die erste Öffnung H1 des ersten Verschlusses 111 vor dem Gegenstand T2 angeordnet ist, kann das Problem der Kontaminierung, die in Bezug auf 21 beschrieben ist, auftreten. Insbesondere tritt das Material, das von dem Gegenstand T3 emittiert wird, durch die zweite Öffnung H2 hindurch, bewegt sich zwischen dem ersten Verschluss 111 und dem zweiten Verschluss 112 und erreicht den Gegenstand T2 durch die erste Öffnung H1. Dies kann das Problem der Kontaminierung auf/an dem Gegenstand T2 verursachen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist jedoch der zentrale Winkel αH12 eines Bogens auf dem zweiten virtuellen Kreis VC2, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 korrespondieren, gleich wie der zentrale Winkel eines Bogens, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Gegenstandshalterungen 91 und 92 der Vielzahl von Gegenstandshalterungen 91, 92 und 93 korrespondieren, wobei der Abstand zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 am größten ist. Wenn daher das Sputtern nur durch die Verwendung des Gegenstands T3 ausgeführt werden soll, ist die Öffnung H1 des ersten Verschlusses 111 an einer Position angeordnet, die von der vorderen Fläche des Gegenstands T2 (eine Position, die in einer Richtung versetzt ist, um sich von dem Gegenstand T3 zu entfernen) versetzt ist, um die Kontaminierung an dem Gegenstand T2 zu reduzieren. In diesem Fall ist die erste Öffnung H1 des ersten Verschlusses 111 an einer Position angeordnet, die von jeder der vorderen Flächen der Gegenstände T1, T2 und T3 versetzt (verlagert, verschoben) ist.
4A, 4B und 6B zeigen jeweils beispielhaft einen Zustand, in dem ein Gegenstand T2 der Gegenstände T1, T2 und T3 zum Sputtern verwendet wird. Wenn das Sputtern nur durch Verwendung des Gegenstands T2 ausgeführt werden soll, ist die erste Öffnung H1 des ersten Verschlusses 111 vor dem Gegenstand T2 angeordnet und ist die zweite Öffnung H2 an einer Position angeordnet, die von der vorderen Fläche des Gegenstands T1 (einer Position, die in einer Richtung versetzt ist, um sich von einem Gegenstand T2 zu trennen) versetzt (verlagert, verschoben) ist. Dies reduziert die Kontaminierung auf/an dem Gegenstand T1.
5A, 5B und 6C zeigen beispielhaft einen Zustand, in dem die Gegenstände T1 und T2 der Gegenstände T1, T2, T3 und T4 gleichzeitig zum Sputtern verwendet werden (das heißt, ein Co-Sputtern wird ausgeführt).
19 zeigt beispielhaft ein Substratbearbeitungsgerät mit einem oder einer Vielzahl von Sputtergeräten 100, die um die Förderkammer 400 angeordnet sind. Die Förderkammer 400 hat eine Vielzahl von Verbindungsflächen 401. Das Sputtergerät 100 ist mit zumindest einer der Vielzahl von Verbindungsflächen 401 verbunden. Die Förderkammer 400 und das Sputtergerät 100 sind miteinander durch das Absperrventil 6 verbunden. Ein Winkel A, der durch die benachbarten Verbindungsflächen 401 der Vielzahl von Verbindungsflächen 401 definiert ist, ist bevorzugt größer als 90°. Dies ermöglicht es, mehr bzw. mehrere Sputtergeräte 100 um die Förderkammer 400 herum anzuordnen.
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Es ist anzumerken, dass Details, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht erwähnt werden, mit denen des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmen, es sei denn sie stehen im Widerspruch dazu. 7A ist eine schematische Draufsicht eines Sputtergeräts 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 7B ist eine schematische Schnittansicht des Sputtergeräts 200 entlang einer Linie X-X' in 7A. Das Sputtergerät 200 weist eine Kammer 7, eine Substrathalterung 108, und erste bis fünfte Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 als eine Vielzahl von Gegenstandshalterungen auf.
Die Substrathalterung 108 kann ein Substrat 109 in der Kammer 7 halten und kann sich um die Achse 8 senkrecht zu der Fläche des Substrats 109 drehen. Die ersten bis fünften Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 halten jeweils (entsprechend) die Gegenstände T1, T2, T3, T4 und T5. Die ersten bis fünften Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 als eine Vielzahl von Gegenstandshalterungen sind entlang eines ersten virtuellen Kreises VC1, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt, im Uhrzeigersinn in der Reihenfolge: die erste Gegenstandshalterung 91, die zweite Gegenstandshalterung 92, die dritte Gegenstandshalterung 93, die vierte Gegenstandshalterung 94 und die fünfte Gegenstandshalterung 95 angeordnet.
Es gibt zumindest zwei Arten von Anordnungsabständen(-intervallen) zwischen den ersten bis fünften Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1. In diesem Fall ist der Anordnungsabstand(-intervall) zwischen der ersten Gegenstandshalterung 91 und der zweiten Gegenstandshalterung 92 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D12 wiedergegeben, ist der Anordnungsabstand zwischen der zweiten Gegenstandshalterung 92 und der dritten Gegenstandshalterung 93 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D23 wiedergegeben, ist der Anordnungsabstand zwischen der dritten Gegenstandshalterung 93 und der vierten Gegenstandshalterung 94 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D34 wiedergegeben, ist der Anordnungsabstand zwischen der vierten Gegenstandshalterung 94 und der fünften Gegenstandshalterung 95 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D45 wiedergegeben, und ist der Anordnungsabstand zwischen der fünften Gegenstandshalterung 95 und der ersten Gegenstandshalterung 91 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D51 wiedergegeben.
In dem Fall, der in 7A gezeigt ist, gilt D12 = D51 > D23 = D34 = D45 und gibt es zwei Arten von Anordnungsabständen zwischen der ersten bis fünften Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1. Wenn sich alle Abstände D12, D23, D34, D45 und D51 voneinander unterscheiden, gibt es fünf Arten von Anordnungsabständen zwischen den ersten bis vierten Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1.
Das Sputtergerät 200 ist mit einem Absperrventil 6 vorgesehen, und das Substrat 109 wird zwischen dem inneren Raum und dem äußeren Raum der Kammer 7 durch das Absperrventil 6 gefördert (zugeführt, beschickt).
Das Sputtergerät 200 weist auch eine Verschlusseinheit (Klappeneinheit, Blendeneinheit) SU zum Auswählen eines zu verwendenden Gegenstands zum Sputtern aus den Gegenständen T1, T2, T3, T4 und T5 auf, die jeweils durch die ersten bis fünften Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 gehalten werden. Die Verschlusseinheit SU kann einen ersten Verschluss (Klappe, Blende) 111 und einen zweiten Verschluss (Klappe) 112, die sich um die Achse 8 drehen können, und eine Antriebseinheit 110 aufweisen, die den ersten Verschluss 111 und den zweiten Verschluss 112 individuell dreht. Der erste Verschluss 111 und der zweite Verschluss 112 haben jeweils zwei Öffnungen und können ein gleichzeitiges Sputtern mittels zwei Gegenständen ausführen (Co-Sputtern).
Wie beispielhaft in 8A gezeigt ist, hat der erste Verschluss 111 eine erste Öffnung H1 und eine zweite Öffnung H12, deren Mitten auf einem zweiten virtuellen Kreis VC2 angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt. Wie beispielhaft in 8B gezeigt ist, hat der zweite Verschluss 112 eine dritte Öffnung H3 und eine vierte Öffnung H4, deren Mitten auf einem dritten virtuellen Kreis VC3 angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt. Die Antriebseinheit 110 treibt den ersten Verschluss 111 und den zweiten Verschluss 112 derart an, dass einer der Gegenstände T1, T2, T3, T4 und T5, der zum Sputtern verwendet wird, zu dem Substrat 109 durch eine Öffnung des ersten Verschlusses 111 und eine Öffnung des zweiten Verschlusses 112 freiliegt (freiliegend ist). Der erste Verschluss 111 und der zweite Verschluss 112 sind so angeordnet, um voneinander in einer Richtung entlang der Achse 8 beabstandet zu sein. Der erste Verschluss 111 ist zwischen den Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 und dem zweiten Verschluss 112 angeordnet.
Ein zentraler Winkel αH12 eines Bogens auf dem zweiten virtuellen Kreis VC2, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 korrespondieren, ist gleich wie ein zentraler Winkel αH34 eines Bogens auf dem dritten virtuellen Kreis VC3, der an zwei Enden jeweils zu den Mitten der dritten und vierten Öffnungen H3 und H4 des zweiten Verschlusses 112 korrespondieren, und ist gleich wie der zentrale Winkel eines Bogens, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Gegenstandshalterungen 91 und 92 der Vielzahl von Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 korrespondieren, wobei der Abstand zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 am größten ist. Es ist anzumerken, dass, wenn D12 = D51 > D23 = D34 = D35 gilt, die fünfte Gegenstandshalterung 95 und die erste Gegenstandshalterung 91 neben der ersten Gegenstandshalterung 91 und der zweiten Gegenstandshalterung 92 die zwei Gegenstände der Vielzahl von Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 sind, wobei der Abstand zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 am größten ist.
Eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen T1, T2, T3, T4 und T5, der Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 und der Öffnungen H3 und H4 des zweiten Verschlusses 112 ist nachstehend beispielhaft mit Bezug auf 9A bis 12C beschrieben. 12A bis 12C sind Schnittansichten der Gegenstände T1, T2, T3, T4 und T5, der Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 und der Öffnungen H3 und H4 des zweiten Verschlusses 112 entlang des ersten virtuellen Kreises VC1. Das Steuerungsgerät, das in 22 gezeigt ist, kann das Positionsverhältnis steuern, das beispielhaft in 9A bis 12C gezeigt ist.
Mit Bezug auf 9A bis 12C ist jeder Gegenstand, der durch die Schraffur angezeigt ist, derjenige Gegenstand, der zum Sputtern verwendet wird, und ist jeder Gegenstand, der durch die durchgezogene Umrisslinie oder gestrichelte Umrisslinie angezeigt ist, derjenige Gegenstand, der zum Sputtern nicht verwendet wird. Zusätzlich ist jeder Gegenstand, der durch die durchgezogene Umrisslinie angezeigt ist, derjenige Gegenstand, der an derselben Position angeordnet ist wie die einer Öffnung des ersten Verschlusses 111 oder einer Öffnung des zweiten Verschlusses 112. Jeder Gegenstand, der durch die gestrichelte Umrisslinie angezeigt ist, ist derjenige Gegenstand, der an einer Position angeordnet ist, die entweder von der jeweiligen Öffnung des ersten Verschlusses 111 oder der jeweiligen Öffnung des zweiten Verschlusses 112 verschieden ist.
9A, 9B und 12A zeigen jeweils beispielhaft einen Zustand, in dem ein Gegenstand T3 der Gegenstände T1, T2, T3, T4 und T5 zum Sputtern verwendet wird. In der Anordnung, in der die zweite Öffnung H2 des ersten Verschlusses 111 vor dem Gegenstand T3 angeordnet ist, kann das Problem der Kontaminierung, die in Bezug auf 21 beschrieben ist, auftreten. Insbesondere tritt das Material, das von dem Gegenstand T2 emittiert wird, durch die erste Öffnung H1 hindurch, bewegt sich zwischen dem ersten Verschluss 111 und dem zweiten Verschluss 112 und erreicht den Gegenstand T3 durch die zweite Öffnung H2. Dies kann das Problem der Kontaminierung auf/an dem Gegenstand T3 verursachen.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch der zentrale Winkel αH12 eines Bogens auf dem zweiten virtuellen Kreis VC2, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 korrespondieren, gleich wie der zentrale Winkel eines Bogens, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Gegenstandshalterungen 91 und 92 der Vielzahl von Gegenstandshalterungen 91, 92, 93, 94 und 95 korrespondieren, wobei der Abstand (Intervall) zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 am größten ist. Wenn daher das Sputtern nur durch die Verwendung des Gegenstands T2 ausgeführt werden soll, ist die Öffnung H2 des ersten Verschlusses 111 an einer Position angeordnet, die von der vorderen Fläche des Gegenstands T3 (eine Position, die in einer Richtung versetzt ist, um sich von dem Gegenstand T2 zu entfernen) versetzt ist, um die Kontaminierung an dem Gegenstand T3 zu reduzieren. In diesem Fall ist die zweite Öffnung H2 des ersten Verschlusses 111 an einer Position angeordnet, die von jeder der vorderen Flächen der Gegenstände T1, T2, T3, T4 und T5 versetzt (verlagert, verschoben) ist.
10A, 10B und 12B zeigen jeweils beispielhaft einen Zustand, in dem ein Gegenstand T5 der Gegenstände T1, T2, T3, T4 und T5 zum Sputtern verwendet wird. Wenn das Sputtern nur durch Verwendung des Gegenstands T5 ausgeführt werden soll, ist die Öffnung H2 des ersten Verschlusses 111 vor dem Gegenstand T5 angeordnet und ist die erste Öffnung H1 an einer Position angeordnet, die von der vorderen Fläche des Gegenstands T4 (einer Position, die in einer Richtung versetzt ist, um sich von dem Gegenstand T5 zu entfernen) versetzt ist. Dies reduziert die Kontaminierung an dem Gegenstand T4.
Andererseits reduziert, obwohl die vierte Öffnung H4 vor dem Gegenstand T1 angeordnet ist, das Vorhandensein (Vorliegen) des ersten Verschlusses 111 die Möglichkeit der Kontaminierung an dem Gegenstand T1 durch die vierte Öffnung H4. Das heißt, wenn der Gegenstand T5 zum Sputtern verwendet wird, ist es möglich, eine Kontaminierung an den Gegenständen zu reduzieren, die zum Sputtern nicht verwendet werden, indem der Verschluss 111, der an der Gegenstandsseite (Seite des Gegenstands) vorgesehen ist, derart gesteuert wird, dass die erste Öffnung H1, die zu dem Gegenstand T5 nicht zugewandt ist, an einer Position angeordnet wird, die von jeder der vorderen Flächen der verbleibenden (restlichen, übrigen) Gegenstände T1, T2, T3 und T4 versetzt ist, und der Verschluss 112 derart gesteuert wird, um zu verhindern, dass die erste Öffnung H1 zu den Öffnungen H3 und H4 des Verschlusses 112 zugewandt ist.
11A, 11B und 12C zeigen jeweils beispielhaft einen Zustand, in dem die Gegenstände T1 und T2 der Gegenstände T1, T2, T3, T4 und T5 gleichzeitig zum Sputtern verwendet werden (das heißt, ein Co-Sputtern wird ausgeführt).
Das Sputtergerät 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann auch bei dem Substratbearbeitungsgerät angewandt werden, das beispielhaft in 19 gezeigt ist.
Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Es ist anzumerken, dass Details, die in dem dritten Ausführungsbeispiel nicht erwähnt werden, mit denen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels übereinstimmen, es sei denn sie stehen im Widerspruch dazu. 13A und 13B sind jeweils eine schematische Draufsicht eines Sputtergeräts 300 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Sputtergerät 300 weist eine Kammer 7, eine Substrathalterung 108, und erste bis vierte Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 als eine Vielzahl von Gegenstandshalterungen auf. Das erste bis dritte Ausführungsbeispiel zeigt jeweils beispielhaft den Fall, in dem die Anzahl der Gegenstandshalterungen drei oder mehr ist.
Die Substrathalterung 108 kann ein Substrat 109 in der Kammer 7 halten und kann sich um die Achse 8 senkrecht zu der Fläche des Substrats 109 drehen. Die ersten bis vierten Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 halten jeweils (entsprechend) die Gegenstände T1, T2, T3 und T4. Die ersten bis vierten Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 als eine Vielzahl von Gegenstandshalterungen sind entlang eines ersten virtuellen Kreises VC1, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt, im Uhrzeigersinn in der Reihenfolge: die erste Gegenstandshalterung 91, die zweite Gegenstandshalterung 92, die dritte Gegenstandshalterung 93 und die vierte Gegenstandshalterung 94 angeordnet.
Es gibt zumindest zwei Arten von Anordnungsabständen(-intervallen) zwischen den ersten bis vierten Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1. In diesem Fall ist der Anordnungsabstand(-intervall) zwischen der ersten Gegenstandshalterung 91 und der zweiten Gegenstandshalterung 92 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D12 wiedergegeben, ist der Anordnungsabstand zwischen der zweiten Gegenstandshalterung 92 und der dritten Gegenstandshalterung 93 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D23 wiedergegeben, ist der Anordnungsabstand zwischen der dritten Gegenstandshalterung 93 und der vierten Gegenstandshalterung 94 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D34 wiedergegeben, und ist der Anordnungsabstand zwischen der vierten Gegenstandshalterung 94 und der ersten Gegenstandshalterung 91 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 durch D41 wiedergegeben.
In dem Fall, der in 13A gezeigt ist, gilt D12 = D34 > D23 = D41 und es gibt zwei Arten von Anordnungsabständen zwischen den ersten bis vierten Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1. Wenn alle Abstände D12, D23, D34 und D45 voneinander verschieden sind, gibt es vier Arten von Anordnungsabständen zwischen den ersten bis vierten Gegenstandshalterung 91, 92, 93 und 94 auf dem ersten virtuellen Kreis VC1.
Das Sputtergerät 300 ist mit einem Absperrventil 6 vorgesehen, und das Substrat 109 wird zwischen dem inneren Raum und dem äußeren Raum der Kammer 7 durch das Absperrventil 6 gefördert (zugeführt, beschickt).
Das Sputtergerät 300 weist ferner eine Verschlusseinheit (Klappeneinheit, Blendeneinheit) SU zum Auswählen eines zu verwendenden Gegenstands zum Sputtern aus den Gegenständen T1, T2, T3 und T4 auf, die jeweils durch die ersten bis vierten Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 gehalten werden. Die Verschlusseinheit SU kann einen ersten Verschluss (Klappe, Blende) 111 und einen zweiten Verschluss (Klappe) 112, die sich um die Achse 8 drehen können, und eine Antriebseinheit 110 aufweisen, die den ersten Verschluss 111 und den zweiten Verschluss 112 individuell dreht. Der erste Verschluss 111 und der zweite Verschluss 112 haben jeweils zwei Öffnungen und können ein gleichzeitiges Sputtern mittels zwei Gegenständen ausführen (Co-Sputtern).
Wie beispielhaft in 14A gezeigt ist, hat der erste Verschluss 111 eine erste Öffnung H1 und eine zweite Öffnung H12, deren Mitten auf einem zweiten virtuellen Kreis VC2 angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt. Wie beispielhaft in 14B gezeigt ist, hat der zweite Verschluss 112 eine dritte Öffnung H3 und eine vierte Öffnung H4, deren Mitten auf einem dritten virtuellen Kreis VC3 angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt. Die Antriebseinheit 110 treibt den ersten Verschluss 111 und den zweiten Verschluss 112 derart an, dass einer der Gegenstände T1, T2, T3 und T4, der zum Sputtern verwendet wird, zu dem Substrat 109 durch eine Öffnung des ersten Verschlusses 111 und eine Öffnung des zweiten Verschlusses 112 freiliegt (freiliegend ist). Der erste Verschluss 111 und der zweite Verschluss 112 sind so angeordnet, um voneinander in einer Richtung entlang der Achse 8 beabstandet zu sein. Der erste Verschluss 111 ist zwischen den Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 und dem zweiten Verschluss 112 angeordnet.
Ein zentraler Winkel αH12 eines Bogens auf dem zweiten virtuellen Kreis VC2, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 korrespondieren, ist gleich wie ein zentraler Winkel αH34 eines Bogens auf dem dritten virtuellen Kreis VC3, der an zwei Enden jeweils zu den Mitten der dritten und vierten Öffnungen H3 und H4 des zweiten Verschlusses 112 korrespondieren, und ist gleich wie der zentrale Winkel eines Bogens, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Gegenstandshalterungen 91 und 92 der Vielzahl von Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 korrespondieren, wobei der Abstand zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 am größten ist. Es ist anzumerken, dass, wenn D12 = D34 > D23 = D41 gilt, die dritte Gegenstandshalterung 93 und die vierte Gegenstandshalterung 94 neben der ersten Gegenstandshalterung 91 und der zweiten Gegenstandshalterung 92 die zwei Gegenstände der Vielzahl von Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 sind, wobei der Abstand zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 am größten ist.
Eine Steuerung des Positionsverhältnisses zwischen den Gegenständen T1, T2, T3 und T4, der Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 und der Öffnungen H3 und H4 des zweiten Verschlusses 112 ist nachstehend beispielhaft mit Bezug auf 15A bis 18C beschrieben. 18A bis 18C sind Schnittansichten der Gegenstände T1, T2, T3 und T4, der Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 und der Öffnungen H3 und H4 des zweiten Verschlusses 112 entlang des ersten virtuellen Kreises VC1. Das Steuerungsgerät, das in 22 gezeigt ist, kann das Positionsverhältnis steuern, das beispielhaft in 15A bis 18C gezeigt ist.
Mit Bezug auf 15A bis 18C ist jeder Gegenstand, der durch die Schraffur angezeigt ist, derjenige Gegenstand, der zum Sputtern verwendet wird, und ist jeder Gegenstand, der durch die durchgezogene Umrisslinie oder gestrichelte Umrisslinie angezeigt ist, derjenige Gegenstand, der zum Sputtern nicht verwendet wird. Zusätzlich ist jeder Gegenstand, der durch die durchgezogene Umrisslinie angezeigt ist, derjenige Gegenstand, der an derselben Position angeordnet ist wie die einer Öffnung des ersten Verschlusses 111 oder einer Öffnung des zweiten Verschlusses 112. Jeder Gegenstand, der durch die gestrichelte Umrisslinie angezeigt ist, ist derjenige Gegenstand, der an einer Position angeordnet ist, die entweder von der jeweiligen Öffnung des ersten Verschlusses 111 oder der jeweiligen Öffnung des zweiten Verschlusses 112 verschieden ist.
15A, 15B und 18A zeigen jeweils beispielhaft einen Zustand, in dem ein Gegenstand T1 der Gegenstände T1, T2, T3 und T4 zum Sputtern verwendet wird. In der Anordnung, in der die erste Öffnung H1 des ersten Verschlusses 111 vor dem Gegenstand T4 angeordnet ist, kann das Problem der Kontaminierung, die in Bezug auf 21 beschrieben ist, auftreten. Insbesondere tritt das Material, das von dem Gegenstand T2 emittiert wird, durch die zweite Öffnung H2 hindurch, bewegt sich zwischen dem ersten Verschluss 111 und dem zweiten Verschluss 112 und erreicht den Gegenstand T4 durch die erste Öffnung H1. Dies kann das Problem der Kontaminierung auf/an dem Gegenstand T4 verursachen.
In dem dritten Ausführungsbeispiel ist jedoch der zentrale Winkel αH12 eines Bogens auf dem zweiten virtuellen Kreis VC2, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Öffnungen H1 und H2 des ersten Verschlusses 111 korrespondieren, gleich wie der zentrale Winkel eines Bogens, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten und zweiten Gegenstandshalterungen 91 und 92 der Vielzahl von Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 korrespondieren, wobei der Abstand (Intervall) zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis VC1 am größten ist. Wenn daher ein Sputtern nur durch Verwendung des Gegenstands T1 ausgeführt werden soll, ist die erste Öffnung H1 des ersten Verschlusses 111 an einer Position angeordnet, die von der vorderen Fläche des Gegenstands T4 (einer Position, die in einer Richtung versetzt ist, um von dem Gegenstand T1 getrennt zu sein), versetzt (verlagert, verschoben) ist, um eine Kontaminierung an dem Gegenstand T3 zu reduzieren. Zusätzlich ist in diesem Fall die erste Öffnung H1 des ersten Verschlusses 111 an einer Position angeordnet, die von jeder der vorderen Flächen der Gegenstände T1, T2, T3 und T4 versetzt ist.
16A, 16B und 18B zeigen jeweils beispielhaft den Zustand, in dem ein Gegenstand T4 der Gegenstände T1, T2, T3 und T4 zum Sputtern verwendet werden. Wenn das Sputtern nur durch Verwendung des Gegenstands T4 ausgeführt werden soll, ist die erste Öffnung H1 des ersten Verschlusses 111 vor dem Gegenstand T4 angeordnet und ist die zweite Öffnung H2 an einer Position angeordnet, die von der vorderen Fläche des Gegenstands T1 versetzt ist (eine Position, die in einer Richtung versetzt ist, um von dem Gegenstand T4 getrennt zu sein). Dies reduziert die Kontaminierung an dem Gegenstand T1. Andererseits reduziert, obwohl die dritte Öffnung H3 vor dem Gegenstand T3 angeordnet ist, das Vorhandensein (Vorliegen) des ersten Verschlusses 111 die Möglichkeit der Kontaminierung an dem Gegenstand T3 durch die dritte Öffnung H3. Das heißt, wenn der Gegenstand T4 zum Sputtern verwendet wird, ist es möglich, eine Kontaminierung an/auf den Gegenständen zu reduzieren, die zum Sputtern nicht verwendet wird, indem der Verschluss 111, der an der Gegentandsseite (Seite des Gegenstands) vorgesehen ist, gesteuert wird, um die zweite Öffnung H2, die nicht zu dem Gegenstand T4 zugewandt ist, an einer Position anzuordnen, die von jeder der vorderen Flächen der restlichen Gegenstände T1, T2 und T3 versetzt ist, und indem der Verschluss 112 gesteuert wird, um zu verhindern, dass die zweite Öffnung H2 zu den Öffnungen H3 und H4 des Verschlusses 112 zugewandt ist.
17A, 17B und 18C zeigen jeweils beispielhaft einen Zustand, in dem die Gegenstände T1 und T2 der Gegenstände T1, T2, T3 und T4 gleichzeitig zum Sputtern verwendet werden (das heißt, ein Co-Sputtern wird ausgeführt).
Wie beispielhaft in 19 gezeigt ist, sollte, um mehr bzw. mehrere Sputtergeräte 300 um die Förderkammer 400 herum anzuordnen, die Größe des Sputtergeräts 300 in der Breitenrichtung verringert (geringer) sein. Wie vorstehend beschrieben ist, kann, wenn die Magneteinheit 80 derart geneigt ist, dass der obere Abschnitt der Magneteinheit 80 von der Achse 8 getrennt (entfernt) ist, die benötigte Fläche des Sputtergeräts 100 durch den oberen Abschnitt der Magneteinheit 80 bestimmt (festgelegt) werden. In Anbetracht dessen sollte, um die Größe des Sputtergeräts 100 in der Breitenrichtung zu verringern, die Gegenstandshalterung 91, 92, 93 und 94 so angeordnet werden, dass sie in der Breitenrichtung verdichtet (komprimiert) angeordnet sind.
In dem dritten Ausführungsbeispiel sind daher die ersten bis vierten Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 (deren Mitten) auf einem virtuellen Kreis VC angeordnet, dessen Mitte auf der Achse 8 liegt und sind ferner an den Eckpunkten eines virtuellen Vierecks VR mit langen Seiten LS und kurzen Seiten SS angeordnet und eingeschrieben in dem virtuellen Kreis VC, derart, dass die erste Gegenstandshalterung 91 und die vierte Gegenstandshalterung 94 (deren Mitten) entsprechend an den zwei Eckpunkten des virtuellen Vierecks VR angeordnet sind, die eine kurze Seite SS definieren, und die Distanzen (Abstände) von diesen Punkten zu dem Absperrventil 6 kürzer sind als die Distanzen (Abstände) von der zweiten Gegenstandshalterung 92 und der dritten Gegenstandshalterung 93 zu dem Absperrventil 6. In diesem Fall sind die Distanzen von der ersten Gegenstandshalterung 91 und der vierten Gegenstandshalterung 94 zu dem Absperrventil 6 bevorzugt zueinander gleich.
Gemäß der vorstehenden Anordnung sind die Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 so angeordnet, dass sie in der Breitenrichtung komprimiert sind, wodurch sich die Größe des Sputtergeräts 100 in der Breitenrichtung verringert (d.h. geringer ist). Dies ermöglicht es, mehrere Sputtergeräte 100 um die Förderkammer herum anzuordnen. Zusätzlich sind gemäß der vorstehenden Anordnung die Magnetfelder, die an den Flächen der Gegenstände T1, T2, T3 und T4 ausgebildet sind, die jeweils durch die ersten bis vierten Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 gehalten werden, zueinander gleich. Zum Beispiel sind die Einflüsse, die das Magnetfeld, das an der Fläche des Gegenstands T3 ausgebildet wird, der durch die Gegenstandshalterung 91 gehalten wird, von dem Magneten 92 erhält, die an den rückwärtigen Flächenseiten des Gegenstands T2, T3 und T4 angeordnet sind, die durch die Gegenstandshalterungen 92, 93 und 94 gehalten werden, äquivalent zu jenen, die das Magnetfeld, das an der Fläche des Gegenstands T2 ausgebildet wird, der durch die Gegenstandshalterung 92 gehalten wird, von den Magneten 92 erhält, die an den rückwärtigen Flächenseiten des Gegenstands T1, T3 und T4 angeordnet sind, die durch die Gegenstandshalterungen 91, 93 und 94 gehalten werden. Das heißt, eine Anordnung der ersten bis vierten Gegenstandshalterungen 91, 92, 93 und 94 (deren Mitten) an (auf) den Eckpunkten des virtuellen Vierecks VR kann die Magnetfelder vereinheitlichen (vergleichmäßigen), die an den Flächen der Gegenstände T1, T3 und T4 ausgebildet sind. Dies kann Sputtercharakteristikunterschiede(-differenzen) reduzieren, die abhängig von den Positionen der Gegenstände im Gebrauch verursacht werden.
Das Sputtergerät 300 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann ferner an dem Substratbearbeitungsgerät angewandt werden, das beispielhaft in 19 gezeigt ist.
Die Anordnung eines Steuerungsgeräts 500, das an den Sputtergeräten 100, 200 und 300 gemäß den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen angewandt wird, ist nachstehend mit Bezug auf 22 beschrieben. Das Steuerungsgerät 500 weist eine Eingabeeinheit 500b, eine Steuerungseinheit 500c, die Programme und Daten speichert, einen Prozessor 500d und eine Ausgabeeinheit 500e auf und kann die Sputtergeräte 100, 200 und 300 steuern. Das Steuerungsgerät 500 kann den Betrieb von jedem der Sputtergeräte 100, 200 und 300 steuern, indem der Prozessor 500d ein Auslesen und Ausführen von Steuerungsprogrammen bewirkt, die in der Speichereinheit 500c gespeichert sind. Das heißt, die Antriebseinheit 110 kann betrieben werden, um den ersten Verschluss 111 und den zweiten Verschluss 112 gemäß der Steuerung des Steuerungsgeräts 500 zu betreiben. Es ist anzumerken, dass das Steuerungsgerät 500 getrennt von jedem der Sputtergeräte 100, 200 und 300 sein kann oder aufgenommen in jedem der Sputtergeräte 100, 200 und 300 vorgesehen sein kann. Zusätzlich ist das Steuerungsgerät 400 mit einer Energiezufuhr (Stromzufuhr) verbunden, die eine zu den jeweiligen Gegenständen aufzubringende Energie (das heißt, eine Energie, die an die jeweiligen Gegenstandshalterungen aufzubringen ist) steuert, die in dem Sputtergerät 100, 200 und 300 vorgesehen sind, und kann das Steuerungsgerät die Antriebseinheit 110 gemäß der Zufuhr der Energie zu jedem Gegenstand steuern.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-263649 , die am 30. November 2012 eingereicht worden ist, deren vollständiger Inhalt hiermit unter Bezugnahme Teil dieser Beschreibung ist.

Claims

Sputtergerät, das eine Kammer, eine Substrathalterung, die gestaltet ist, um ein Substrat in der Kammer zu halten und um sich um eine Achse senkrecht zu einer Fläche zu drehen, auf der das Substrat gehalten wird, und eine Vielzahl von Gegenstandshalterungen aufweist, die gestaltet sind, um entsprechend Gegenstände zu halten, wobei das Gerät Folgendes aufweist: eine Verschlusseinheit, die gestaltet ist, um einen zu verwendenden Gegenstand zum Sputtern aus einer Vielzahl von Gegenständen auszuwählen, die entsprechend durch die Vielzahl von Gegenstandshalterungen gehalten werden, wobei die Verschlusseinheit einen ersten Verschluss und einen zweiten Verschluss aufweist, die gestaltet sind, um sich um die Achse zu drehen, und die voneinander in einer Richtung entlang der Achse beabstandet sind, die Vielzahl von Gegenstandshalterungen auf einem ersten virtuellen Kreis angeordnet ist, dessen Mitte auf der Achse liegt, wobei Anordnungsabstände zwischen der Vielzahl von Gegenstandshalterungen auf dem ersten virtuellen Kreis zumindest zwei Arten von Anordnungsabständen aufweisen, der erste Verschluss eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung hat, wobei die Mitten der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung auf einem zweiten virtuellen Kreis angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse liegt, und der zweite Verschluss eine dritte Öffnung und eine vierte Öffnung hat, wobei Mitten der dritten Öffnung und der vierten Öffnung auf einem dritten virtuellen Kreis angeordnet sind, dessen Mitte auf der Achse liegt, und ein zentraler Winkel eines Bogens auf dem zweiten virtuellen Kreis, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung korrespondieren, gleich ist wie ein zentraler Winkel eines Bogens auf dem dritten virtuellen Kreis, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten der dritten Öffnung und der vierten Öffnung korrespondieren, und gleich ist wie ein zentraler Winkel eines Bogens, dessen zwei Enden jeweils zu den Mitten des ersten Gegenstands und des zweiten Gegenstands der Vielzahl von Gegenstandshalterungen korrespondieren, wobei ein Abstand zwischen ihnen auf dem ersten virtuellen Kreis am größten ist.
Sputtergerät nach Anspruch 1, wobei der erste Verschluss zwischen der Vielzahl von Gegenstandshalterungen und dem zweiten Verschluss angeordnet ist, und wenn ein Sputtern nur mittels eines Gegenstands der Vielzahl von Gegenständen, die entsprechend durch die Vielzahl von Gegenstandshalterungen gehalten werden, ausgeführt werden soll, der erste Verschluss derart gesteuert wird, dass eine der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung vor dem einen Gegenstand angeordnet ist und die andere Öffnung an einer Position angeordnet ist, die von jeder von vorderen Flächen der Vielzahl von Gegenständen versetzt ist.
Sputtergerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kammer mit einem Absperrventil vorgesehen ist, und das Substrat zwischen einem inneren Raum und einem äußeren Raum der Kammer durch das Absperrventil gefördert wird, und die Vielzahl von Gegenstandshalterungen nicht weniger als drei Gegenstandshalterungen aufweist, und die Vielzahl von Gegenstandshalterungen derart angeordnet ist, dass die erste Gegenstandshalterung der Vielzahl von Gegenstandshalterungen zu dem Absperrventil am nächsten angeordnet ist.
Sputtergerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kammer mit einem Absperrventil vorgesehen ist, und das Substrat zwischen einem inneren Raum und einem äußeren Raum der Kammer über das Absperrventil gefördert wird, die Vielzahl von Gegenstandshalterungen eine dritte Gegenstandshalterung und eine vierte Gegenstandshalterung zusätzlich zu der ersten Gegenstandshalterung und der zweiten Gegenstandshalterung aufweist, die entlang dem ersten virtuellen Kreis in einer Reihenfolge: die erste Gegenstandshalterung, die zweite Gegenstandshalterung, die dritte Gegenstandshalterung und die vierte Gegenstandshalterung angeordnet sind, ein Abstand zwischen der ersten Gegenstandshalterung und der vierten Gegenstandshalterung auf dem ersten virtuellen Kreis kürzer ist als ein Abstand zwischen der ersten Gegenstandshalterung und der zweiten Gegenstandshalterung auf dem ersten virtuellen Kreis, und Distanzen von der ersten Gegenstandshalterung und der vierten Gegenstandshalterung zu dem Absperrventil kürzer sind als Distanzen von der zweiten Gegenstandshalterung und der dritten Gegenstandshalterung zu dem Absperrventil.
Sputtergerät nach Anspruch 4, wobei die ersten bis vierten Gegenstandshalterungen an Eckpunkten eines virtuellen Vierecks angeordnet sind, das lange Seiten und kurze Seiten hat und in dem ersten virtuellen Kreis eingeschrieben ist.
Sputtergerät nach Anspruch 4 oder 5, wobei Distanzen von der ersten Gegenstandshalterung und der vierten Gegenstandshalterung zu dem Absperrventil zueinander gleich sind.
Substratbearbeitungsgerät, das Folgendes aufweist: eine Förderkammer mit einer Vielzahl von Verbindungsflächen; und ein Sputtergerät, das mit zumindest einer der Vielzahl von Verbindungsflächen verbunden ist, wobei das Sputtergerät ein Sputtergerät aufweist, das in einem der Ansprüche 1 bis 6 definiert ist, und ein Winkel, der durch benachbarte Verbindungsflächen der Vielzahl von Verbindungsflächen definiert ist, größer ist als 90°.