JP2022029532A - スパッタ装置及び成膜方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022029532000001
【課題】スパッタ粒子の入射角の制御性を向上し、膜の均一性を向上させるスパッタ装置及び成膜方法を提供する。
【解決手段】スパッタ粒子を放出する第１ターゲット及び第２ターゲットと、基板を支持する基板支持部と、前記ターゲットと前記基板との間に配置され、前記スパッタ粒子が通過するスリット部を有するスリットプレートと、を備え、前記スリット部は、前記ターゲット側の第１スリットと、前記基板側の第２スリットと、を有し、前記第２スリットは、該第２スリット内に向かって突出する第１突出部及び第２突出部を有し、前記第１ターゲットから前記スリット部を見た場合、前記第１突出部が隠れるように配置され、前記第２ターゲットから前記スリット部を見た場合、前記第２突出部が隠れるように配置される、スパッタ装置。
【選択図】図１

Description

本開示は、スパッタ装置及び成膜方法に関する。
ターゲットから放出されるスパッタ粒子をウエハ等の基板に入射させて成膜を行うスパッタ装置が知られている。
特許文献１には、基板上に形成される膜を構成する膜材料を供給する膜材料源と、前記膜材料源及び前記基板を設置するための空間を規定すると共に、前記空間を真空に維持することが可能な真空槽と、前記空間において、前記基板の少なくとも一部が前記膜材料源の少なくとも一部と対面するように前記基板を保持する保持手段と、前記基板が一の方向に沿って移動するように前記保持手段を移動する移動手段と、前記基板及び前記膜材料源間に配置され、前記一の方向と交わる方向である他の方向に沿って延在する開口部を有するスリット板とを備え、前記開口部の端部は、前記スリット板の面内において、前記他の方向から、前記開口部を通過する膜材料の前記他の方向の角度分布の広がりを抑制する方向にずれていることを特徴とする製膜装置が開示されている。
特開２０１１－２１４１２３号公報
基板を所定の方向に移動させながら、基板に対して斜めに配置されたターゲットからスパッタ粒子を放出させ、スパッタ粒子をスリット部材の開口部を介して基板に到達させることにより、スパッタ粒子の入射角が制限され、指向性を持った膜を形成することができる。ところで、ターゲットからは全方位にスパッタ粒子が放出されることに対し、スリット部材によってある範囲の指向性を持ったスパッタ粒子が選別されるため、基板のスライド方向に直交する方向の膜の均一性が低下するおそれがある。このため、基板のスライド方向に直交する方向の膜の均一性を向上させることが求められている。
本開示の一態様は、スパッタ粒子の入射角の制御性を向上し、膜の均一性を向上させるスパッタ装置及び成膜方法を提供する。
本開示の一態様に係るスパッタ装置は、スパッタ粒子を放出する第１ターゲット及び第２ターゲットと、基板を支持する基板支持部と、前記ターゲットと前記基板との間に配置され、前記スパッタ粒子が通過するスリット部を有するスリットプレートと、を備え、前記スリット部は、前記ターゲット側の第１スリットと、前記基板側の第２スリットと、を有し、前記第２スリットは、該第２スリット内に向かって突出する第１突出部及び第２突出部を有し、前記第１ターゲットから前記スリット部を見た場合、前記第１突出部が隠れるように配置され、前記第２ターゲットから前記スリット部を見た場合、前記第２突出部が隠れるように配置される、スパッタ装置を更に備える。
本開示の一態様によれば、好適に膜厚分布を調整できるスパッタ装置及び成膜方法を提供することができる。
第１実施形態に係る基板処理装置の断面模式図の一例。 第１実施形態に係る基板処理装置のＡ－Ａ断面模式図の一例。 第１実施形態に係る基板処理装置におけるスリットプレート、ターゲット及び基板の一例を示す斜視図。 第１実施形態に係る基板処理装置における第１プレート及び第２プレートの平面図の一例。 第１実施形態に係る基板処理装置におけるスリットプレート、ターゲット及び基板ＷのＢ－Ｂ断面模式図の一例。 第１実施形態に係る基板処理装置におけるスリットプレートを平面視した図の一例。 第１実施形態に係る基板処理装置における各ターゲットから見たスリット部の形状を示す平面図の一例。 第２実施形態に係る基板処理装置におけるスリットプレートの一例を示す斜視図。 第２実施形態に係る基板処理装置におけるスリットプレート、ターゲット及び基板Ｗの断面模式図の一例。 第３実施形態に係る基板処理装置におけるスリットプレートの一例を示す斜視図。 第３実施形態に係る基板処理装置におけるスリットプレート、ターゲット及び基板Ｗの断面模式図の一例。 第４実施形態に係る基板処理装置におけるスリットプレート、ターゲット及び基板の一例を示す斜視図。
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る基板処理装置（スパッタ装置）１について、図１から図２を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る基板処理装置１の断面模式図の一例である。図２は、第１実施形態に係る基板処理装置１のＡ－Ａ断面模式図の一例である。なお、以下の説明において、水平な一方向をＸ方向とし、水平かつＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、垂直方向をＺ方向として説明する。
基板処理装置１は、処理チャンバ１０と、スリットプレート２０と、スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂと、基板支持部４０と、基板移動機構５０と、排気装置６０と、を備える。基板処理装置１は、例えば、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）装置であって、処理チャンバ１０内で、スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂから放出されたスパッタ粒子（成膜原子）を基板支持部４０に載置された半導体ウエハ等の基板Ｗの表面に付着させ、成膜するスパッタ装置である。
処理チャンバ１０は、上部が開口されたチャンバ本体１０ａと、チャンバ本体１０ａの上部開口を塞ぐように設けられた蓋体１０ｂと、を有する。蓋体１０ｂは、側面が傾斜面として形成されている。処理チャンバ１０の内部は、成膜処理が行われる処理空間Ｓとなる。
処理チャンバ１０の底部には、排気口１１が形成されている。排気口１１には、排気装置６０が接続されている。排気装置６０は、圧力制御弁、および真空ポンプを含む。処理空間Ｓは、排気装置６０により、所定の真空度まで真空排気される。
処理チャンバ１０の頂部には、処理空間Ｓ内にガスを導入するためのガス導入ポート１２が挿入されている。ガス導入ポート１２には、ガス供給部（図示せず）が接続されている。ガス供給部からガス導入ポート１２に供給されたスパッタガス（例えば、不活性ガス）は、処理空間Ｓ内に導入される。
処理チャンバ１０の側壁には、基板Ｗを搬入出するための搬入出口１３が形成されている。搬入出口１３は、ゲートバルブ１４により開閉される。処理チャンバ１０は、搬送チャンバ８０に隣接して設けられており、ゲートバルブ１４が開かれることにより、処理チャンバ１０と搬送チャンバ８０が連通するようになっている。搬送チャンバ８０内は所定の真空度に保持され、その中に基板Ｗを処理チャンバ１０に対して搬入出するための搬送装置（図示せず）が設けられている。
スリットプレート２０は、略板状の部材として構成されており、処理空間Ｓの高さ方向の中間位置に水平に配置されている。スリットプレート２０の縁部は、チャンバ本体１０ａの側壁に固定されている。スリットプレート２０は、処理空間Ｓを第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２に区画している。第１空間Ｓ１は、スリットプレート２０の上方の空間である。第２空間Ｓ２は、スリットプレート２０の下方の空間である。
スリットプレート２０には、スパッタ粒子を通過させるスリット部２１を有する。スリット部２１は、スリットプレート２０の板厚方向（Ｚ方向）に貫通している。スリット部２１は、図中の水平な一方向であるＹ方向を長手方向にして細長く形成されている。スリット部２１のＹ方向の長さは基板Ｗの直径よりも長く形成される。なお、スリットプレート２０及びスリット部２１については、図３等を用いて後述する。
スパッタ粒子放出部３０ａは、ターゲット３１ａと、ターゲットホルダ３２ａと、絶縁部材３３ａと、電源３４ａと、マグネット３５ａと、マグネット走査機構３６ａと、を有する。また、スパッタ粒子放出部３０ｂは、ターゲット３１ｂと、ターゲットホルダ３２ｂと、絶縁部材３３ｂと、電源３４ｂと、マグネット３５ｂと、マグネット走査機構３６ｂと、を有する。
ターゲット３１ａ，３１ｂは、成膜しようとする膜の構成元素を含む材料からなり、導電性材料であっても誘電体材料であってもよい。また、ターゲット３１ａ，３１ｂは、同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。
ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂは、導電性を有する材料からなり、スリットプレート２０の上方に配置され、絶縁部材３３ａ，３３ｂを介して、処理チャンバ１０の蓋体１０ｂの傾斜面の、互いに異なる位置に取り付けられている。図１に示す例において、ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂは、スリット部２１を挟んで、互いに対向する位置に設けられているが、これに限るものではなく、任意の位置に設けることができる。ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂは、スリット部２１に対して斜め上方にターゲット３１ａ，３１ｂが位置するように、ターゲット３１ａ，３１ｂを保持する。
電源３４ａ，３４ｂは、それぞれターゲットホルダ３２ａ，３２ｂに電気的に接続されている。電源３４ａ，３４ｂは、ターゲット３１ａ，３１ｂが導電性材料である場合には、直流電源であってよく、ターゲット３１ａ，３１ｂが誘電性材料である場合には、高周波電源であってよい。電源３４ａ，３４ｂが高周波電源である場合には、整合器を介してターゲットホルダ３２ａ，３２ｂに接続される。ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂに電圧が印加されることにより、ターゲット３１ａ，３１ｂの周囲でスパッタガスが解離する。そして、解離したスパッタガス中のイオンがターゲット３１ａ，３１ｂに衝突し、ターゲット３１ａ，３１ｂからその構成材料の粒子であるスパッタ粒子が放出される。
マグネット３５ａ，３５ｂは、ターゲットホルダ３２ａ，３２ｂの裏面側に配置され、マグネット走査機構３６ａ，３６ｂによってＹ方向に往復運動（揺動）することができるように構成されている。マグネット走査機構３６ａ，３６ｂは、例えば、ガイド３７ａ，３７ｂと、駆動部３８ａ，３８ｂと、を有する。マグネット３５ａ，３５ｂは、ガイド３７ａ，３７ｂによりＹ方向に往復運動することができるように案内されている。駆動部３８ａ，３８ｂは、ガイド３７ａ，３７ｂに沿って、マグネット３５ａ，３５ｂを往復運動させる。
解離したスパッタガス中のイオンは、マグネット３５ａ，３５ｂの磁界によって引き込まれ、ターゲット３１ａ，３１ｂに衝突する。マグネット走査機構３６ａ，３６ｂがマグネット３５ａ，３５ｂをＹ方向に往復運動させることにより、イオンがターゲット３１ａ，３１ｂに衝突する位置、換言すれば、スパッタ粒子が放出される位置が変化する。
基板支持部４０は、処理チャンバ１０のチャンバ本体１０ａ内に設けられ、支持ピン４１を介して基板Ｗを水平に支持する。基板支持部４０は、基板移動機構５０により水平な一方向であるＸ方向に直線的に移動可能となっている。したがって、基板支持部４０に支持された基板Ｗは、基板移動機構５０により水平面内で直線移動される。基板移動機構５０は、多関節アーム部５１と、駆動部５２とを有しており、駆動部５２により多関節アーム部５１を駆動することにより、基板支持部４０をＸ方向に移動可能となっている。
即ち、マグネット３５ａ，３５ｂの移動方向（Ｙ方向）と、基板Ｗの移動方向（Ｘ方向）とは、直交している。また、スパッタ粒子放出部３０ａとスパッタ粒子放出部３０ｂとは、基板Ｗの移動方向（Ｘ方向）にみて、両端に配置されている。
制御部７０は、コンピュータからなり、基板処理装置１の各構成部、例えば、電源３４ａ，３４ｂ、駆動部３８ａ，３８ｂ、駆動部５２、排気装置６０等を制御する。制御部７０は、実際にこれらの制御を行うＣＰＵからなる主制御部と、入力装置、出力装置、表示装置、記憶装置とを有している。記憶装置には、基板処理装置１で実行される各種処理のパラメータが記憶されており、また、基板処理装置１で実行される処理を制御するためのプログラム、すなわち処理レシピが格納された記憶媒体がセットされるようになっている。制御部７０の主制御部は、記憶媒体に記憶されている所定の処理レシピを呼び出し、その処理レシピに基づいて基板処理装置１に所定の処理を実行させる。
次に、第１実施形態に係る基板処理装置１における成膜方法について説明する。
まず、処理チャンバ１０内の処理空間Ｓを排気した後、ガス導入ポート１２から処理空間Ｓにスパッタガス（例えば、不活性ガス）を導入して所定圧力に調圧する。
次いで、基板支持部４０を基板受け渡し位置に位置させ、ゲートバルブ１４を開け、搬送チャンバ８０の搬送装置（図示せず）により、基板Ｗを基板支持部４０（支持ピン４１上）に載置する。次いで、搬送装置を搬送チャンバ８０に戻し、ゲートバルブ１４を閉じる。
次いで、制御部７０は、基板移動機構５０（駆動部５２）を制御して、基板支持部４０上の基板ＷをＸ方向に移動させるとともに、スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂ（電源３４ａ，３４ｂ、駆動部３８ａ，３８ｂ）を制御して、ターゲット３１ａ，３１ｂからスパッタ粒子を斜めに放出させる。
ここで、スパッタ粒子の放出は、電源３４ａ，３４ｂからターゲットホルダ３２ａ，３２ｂに電圧を印加して、ターゲット３１ａ，３１ｂの周囲で解離したスパッタガス中のイオンがターゲット３１ａ，３１ｂに衝突することによりなされる。また、マグネット走査機構３６ａ，３６ｂによりマグネット３５ａ，３５ｂがＹ方向に往復運動することで、イオンがターゲット３１ａ，３１ｂに衝突する位置、換言すれば、スパッタ粒子の放出される位置が変化する。
スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂのターゲット３１ａ，３１ｂから斜めに放出されたスパッタ粒子は、スリットプレート２０に形成されたスリット部２１を通過して基板Ｗに斜めに入射され、基板Ｗ上に堆積される。
ここで、基板Ｗの表面にはトレンチ等の凹凸部が形成されている。基板処理装置１は、基板Ｗを搬送方向に移動させながら、ターゲット３１ａからスパッタ粒子を放出させて成膜を行い、基板Ｗの凸部の角部に一の方向から選択的に成膜する。その後、基板処理装置１は、基板Ｗを搬送方向に移動させながら、ターゲット３１ｂからスパッタ粒子を放出させて成膜を行い、基板Ｗの凸部の異なる方向から選択的に成膜する。これにより、基板Ｗの凸部に選択的に成膜することができる。
なお、ターゲット３１ａ，３１ｂの材質は、同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。
＜第１実施形態のスリットプレート２０＞
次に、第１実施形態に係る基板処理装置１のスリットプレート２０について、図３から図７を用いて説明する。
図３は、第１実施形態に係る基板処理装置１におけるスリットプレート２０、ターゲット３１ａ及び基板Ｗの一例を示す斜視図である。なお、図３において、ターゲット３１ｂは、図示を省略している。また、ターゲット３１ａから放射されたスパッタ粒子の軌跡３０１ａ，３０２ａの一例を破線矢印で示す。
スリットプレート２０は、第１プレート２１０と、第２プレート２２０と、を有する。第１プレート２１０は、ターゲット３１ａ，３１ｂの側に配置される。第２プレート２２０は、基板Ｗの側に配置される。第１プレート２１０は、開口部（第１スリット）２１１を有する。第２プレート２２０は、開口部（第２スリット）２２１を有する。第１プレート２１０及び第２プレート２２０は、開口部２１１及び開口部２２１が上下（Ｚ方向）に重なるように配置されている。また、スリットプレート２０のスリット部２１は、第１プレート２１０に形成された開口部２１１と、第２プレート２２０に形成された開口部２２１と、を有する。ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は破線矢印で示すように、開口部２１１及び開口部２２１を通過して、基板Ｗ上に堆積される。
次に、第１プレート２１０の開口部２１１及び第２プレート２２０の開口部２２１について、図４を用いて更に説明する。図４は、第１実施形態に係る基板処理装置１における第１プレート２１０及び第２プレート２２０の平面図の一例である。
図４（ａ）は、第１プレート２１０の平面図の一例である。なお、図４（ａ）において、ターゲット３１ａ，３１ｂを第１プレート２１０上に投影した位置を破線で示している。また、基板移動機構５０により搬送される基板Ｗの一例を二点鎖線で示している。また、基板移動機構５０により搬送される基板Ｗの搬送経路の軌跡５００の一例を二点鎖線で示している。
開口部２１１は、Ｙ方向に伸びるエッジ２１２，２１３と、Ｘ方向に伸びるエッジ２１４，２１５と、によって形成される略長方形形状を有している。また、開口部２１１は、Ｙ方向を長手方向とし、Ｘ方向を短手方向とする略長方形形状を有している。エッジ２１２，２１３は、基板Ｗの搬送経路の軌跡５００と交差するエッジである。また、エッジ（第１エッジ）２１２は、スリット部２１の中心よりもターゲット３１ａの側に形成されている。エッジ（第２エッジ）２１３は、スリット部２１の中心よりもターゲット３１ｂの側に形成されている。エッジ２１２とエッジ２１３は、対向して配置されている。エッジ２１４，２１５は、基板Ｗの搬送方向と同方向に伸びるエッジであり、基板Ｗの搬送経路の軌跡５００よりも外側に形成されている。また、エッジ２１２，２１３間の幅、換言すれば基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）における開口部２１１の幅（開口部２１１の短手方向の開口幅）をＷ１とする。
図４（ｂ）は、第２プレート２２０の平面図の一例である。なお、基板移動機構５０により搬送される基板Ｗの一例を二点鎖線で示している。また、基板移動機構５０により搬送される基板Ｗの搬送経路の軌跡５００の一例を二点鎖線で示している。
開口部２２１は、Ｙ方向に伸びるエッジ２２２，２２３と、Ｘ方向に伸びるエッジ２２４，２２５と、によって形成される略長方形形状を有している。また、開口部２２１は、Ｙ方向を長手方向とし、Ｘ方向を短手方向とする略長方形形状を有している。エッジ２２２，２２３は、基板Ｗの搬送経路の軌跡５００と交差するエッジである。また、エッジ（第３エッジ）２２２は、スリット部２１の中心よりもターゲット３１ａの側に形成されている。エッジ（第４エッジ）２２３は、スリット部２１の中心よりもターゲット３１ｂの側に形成されている。エッジ２２２とエッジ２２３は、対向して配置されている。エッジ２２４，２２５は、基板Ｗの搬送方向と同方向に伸びるエッジであり、基板Ｗの搬送経路の軌跡５００よりも外側に形成されている。また、エッジ２２２，２２３間の幅、換言すれば基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）における開口部２２１の最大幅（開口部２２１の短手方向の開口幅）を、Ｗ２とする。開口部２２１の最大幅Ｗ２は、開口部２１１の幅Ｗ１よりも大きく形成されている（Ｗ１＜Ｗ２）。
また、エッジ２２２のＹ方向（基板Ｗの搬送方向と直交する方向）の中央部には、突出部（第１突出部）２２６が形成されている。突出部２２６は、例えば、エッジ２２２から開口部２２１に向かって突出するように形成されることにより、開口部２２１の開口形状（開口面積）を調整する。また、エッジ２２３のＹ方向（基板Ｗの搬送方向と直交する方向）の中央部には、突出部（第２突出部）２２７が形成されている。突出部２２７は、例えば、エッジ２２３から開口部２２１に向かって突出するように配置されることにより、開口部２２１の開口形状（開口面積）を調整する。また、突出部２２６，２２７間の幅、換言すれば基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）における開口部２２１の最小幅を、Ｗ３とする。開口部２２１の最小幅Ｗ３は、開口部２１１の幅Ｗ１よりも小さく形成されている（Ｗ３＜Ｗ１）。
図５は、第１実施形態に係る基板処理装置１におけるスリットプレート２０、ターゲット３１ａ，３１ｂ及び基板ＷのＢ－Ｂ断面模式図の一例である。また、ターゲット３１ａから放射されたスパッタ粒子の軌跡３０１ａ，３０２ａの一例を破線矢印で示す。ターゲット３１ｂから放射されたスパッタ粒子の軌跡３０１ｂ，３０２ｂの一例を破線矢印で示す。
スパッタ粒子の軌跡３０１ａは、ターゲット３１ａのスパッタ粒子を放出する面の中心位置から、エッジ２１２を通り、基板Ｗの表面に入射するスパッタ粒子の軌跡である。ここで、基板Ｗの表面に垂直な軸をｚ軸とする。また、ｚ軸と軌跡３０１ａとのなす角度をθＬとする。即ち、角度θＬは、ターゲット３１ａから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角のうち最小入射角である。
ここで、基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）における開口部２１１のエッジ２１２からターゲット３１ａのスパッタ粒子を放出する面の中心位置までの水平距離をｘｅとする。また、第１プレート２１０の上面からターゲット３１ａのスパッタ粒子を放出する面の中心位置までの高さをｈＴとする。最小入射角θＬは、水平距離ｘｅ及び高さｈＴを用いて式（１）で表される。
ｔａｎθＬ＝ｈＴ／ｘｅ ・・・（１）
また、スパッタ粒子の軌跡３０２ａは、ターゲット３１ａのスパッタ粒子を放出する面の中心位置から、エッジ２２３を通り、基板Ｗの表面に入射するスパッタ粒子の軌跡である。ここで、ｚ軸と軌跡３０２ａとのなす角度をθＨとする。即ち、角度θＨは、ターゲット３１ａから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角のうち最大入射角である。
同様に、スパッタ粒子の軌跡３０１ｂは、ターゲット３１ｂのスパッタ粒子を放出する面の中心位置から、エッジ２１３を通り、基板Ｗの表面に入射するスパッタ粒子の軌跡である。ここで、ｚ軸と軌跡３０１ｂとのなす角度は、ターゲット３１ｂから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角のうち最小の入射角である。
また、スパッタ粒子の軌跡３０２ｂは、ターゲット３１ｂのスパッタ粒子を放出する面の中心位置から、エッジ２２２を通り、基板Ｗの表面に入射するスパッタ粒子の軌跡である。ここで、ｚ軸と軌跡３０２ｂとのなす角度は、ターゲット３１ｂから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角のうち最大の入射角である。
即ち、第１プレート２１０の開口部２１１は、ターゲット３１ａ，３１ｂから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角のうち最小入射角θＬを規定する。また、第２プレート２２０の開口部２２１は、ターゲット３１ａ，３１ｂから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角のうち最大入射角θＨを規定する。
ここで、第１プレート２１０の上面と第２プレート２２０の上面との間隔をｈとする。式（２）の関係を満たすとき、ターゲット３１ａから見てエッジ２２２がスリットプレート２０（第１プレート２１０）の影となる。
ｈ≧（Ｗ１－Ｗ３）／（ｔａｎθＬ） ・・・（２）
図６は、第１実施形態に係る基板処理装置１におけるスリットプレート２０を平面視した図の一例である。図６に示す例において、第２プレート２２０のエッジ２２２から突出する突出部２２６は第１プレート２１０のエッジ２１２よりも突出している。
ここで、基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）における突出部２２６のエッジ２２２からの突出量をＰ１とする。式（３）の関係を満たすとき、ターゲット３１ａから見て突出部２２６がスリットプレート２０（第１プレート２１０）の影となる。
Ｐ１≦ｈｔａｎθＬ ・・・（３）
図７は、第１実施形態に係る基板処理装置１における各ターゲット３１ａ，３１ｂから見たスリットプレート２０のスリット部２１の形状を示す平面図の一例である。ここでは、スリットプレート２０は、式（２）及び式（３）の関係を満たしている場合を例に説明する。
図７（ａ）は、ターゲット３１ａからスリットプレート２０のスリット部２１を見た際におけるスリット部形状２１ａを示す。ここで、エッジ２１２ａは、ターゲット３１ａから見たエッジ２１２を第２プレート２２０の上面に投影したものと一致する。図７（ａ）に示すように、ターゲット３１ａから見て、エッジ２２２及び突出部２２６は隠されている。スリット部形状２１ａにおいて、基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）における最大幅Ｗ４は、エッジ２１２ａとエッジ２２３との間隔となる。
図７（ｂ）は、ターゲット３１ｂからスリットプレート２０のスリット部２１を見た際におけるスリット部形状２１ｂを示す。ここで、エッジ２１３ａは、ターゲット３１ｂから見たエッジ２１３を第２プレート２２０の上面に投影したものと一致する。図７（ｂ）に示すように、ターゲット３１ｂから見て、エッジ２２３及び突出部２２７は隠されている。スリット部形状２１ｂにおいて、基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）における最大幅Ｗ５は、エッジ２１３ａとエッジ２２２との間隔となる。
以上、第１実施形態に係る基板処理装置１によれば、エッジ２１２及びエッジ２２３を調整することで、ターゲット３１ａから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角の範囲を調整することができる。また、エッジ２１３及びエッジ２２２を調整することで、ターゲット３１ｂから基板Ｗに放出されるスパッタ粒子の入射角の範囲を調整することができる。
また、第１実施形態に係る基板処理装置１によれば、ターゲット３１ａからの入射角を調整するエッジ２１２，２２３と、ターゲット３１ｂからの入射角を調整するエッジ２１３，２２２とが、異なっている。このため、ターゲット３１ａから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角の範囲の調整と、ターゲット３１ｂから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角の範囲の調整と、を独立して調整することができる。即ち、ターゲット３１ａから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角の範囲を調整した際、ターゲット３１ｂから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角の範囲に影響を及ぼすことを防止することができる。ターゲット３１ｂから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角の範囲を調整した際、ターゲット３１ａから基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角の範囲に影響を及ぼすことを防止することができる。これにより、第１実施形態に係る基板処理装置１のスリットプレート２０は、入射角の調整の制御性を向上することができる。
また、基板処理装置１では、ターゲット３１ａ，３１ｂから全方位にスパッタ粒子が放出され、スリットプレート２０のスリット部２１を通過したスパッタ粒子が搬送方向（Ｘ方向）に移動する基板Ｗに入射する。このため、基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）において、入射量の不均一が生じる。具体的には、Ｙ方向において、中央部はスパッタ粒子が堆積することによる膜厚が厚く、外側は膜厚が薄くなる。
これに対し、ターゲット３１ａからスリット部２１（スリット部形状２１ａ）を通過して基板Ｗに堆積するスパッタ粒子において、エッジ２２３の中央部に突出部２２７を形成することにより、Ｙ方向における中央部のスパッタ粒子の入射量を減少させることができる。これにより、Ｙ方向における中央部と外側との膜厚の均一性を向上させることができる。また、ターゲット３１ｂからスリット部２１（スリット部形状２１ｂ）を通過して基板Ｗに堆積するスパッタ粒子において、エッジ２２２の中央部に突出部２２６を形成することにより、Ｙ方向における中央部のスパッタ粒子の入射量を減少させることができる。これにより、Ｙ方向における中央部と外側との膜厚の均一性を向上させることができる。
また、第１実施形態に係る基板処理装置１によれば、ターゲット３１ａからのスパッタ粒子による膜厚の均一性を調整する突出部２２６と、ターゲット３１ｂからのスパッタ粒子による膜厚の均一性を調整する突出部２２７とが、異なっている。このため、ターゲット３１ａからのスパッタ粒子による膜厚の均一性の調整と、ターゲット３１ｂからのスパッタ粒子による膜厚の均一性の調整と、を独立して調整することができる。
換言すれば、ターゲット３１ｂから見て突出部２２７は隠れている。このため、突出部２２７を調整して、ターゲット３１ａからのスパッタ粒子による膜厚の均一性を調整した際、ターゲット３１ｂからのスパッタ粒子による膜厚の均一性に影響を及ぼすことを防止することができる。同様に、ターゲット３１ａから見て突出部２２６は隠れている。このため、突出部２２６を調整して、ターゲット３１ｂからのスパッタ粒子による膜厚の均一性を調整した際、ターゲット３１ａからのスパッタ粒子による膜厚の均一性に影響を及ぼすことを防止することができる。これにより、第１実施形態に係る基板処理装置１のスリットプレート２０は、膜厚の均一性の調整の制御性を向上することができる。
なお、突出部２２６，２２７は、第２プレート２２０の開口部２２１に形成するものとして説明したが、これに限られるものではなく、第１プレート２１０の開口部２１１に形成される構成であってもよい。また、突出部２２６，２２７は、基板Ｗに近い側、ここでは、第２プレート２２０の開口部２２１に設けることが好ましい。突出部２２６，２２７の突出量に対する膜厚の変動量は、基板Ｗから突出部２２６，２２７までの高さ方向の間隔が長くなるほど、変動量が大きくなる。このため、基板Ｗに近い側、ここでは、第２プレート２２０の開口部２２１に突出部２２６，２２７を形成することにより、膜厚の均一性の調整の分解能を向上させることができる。
なお、スリットプレート２０の形状は、２枚のプレート（第１プレート２１０、第２プレート２２０）で構成されるものを例に説明したが、これに限られるものではない。
＜第２実施形態のスリットプレート２０Ａ＞
次に、第２実施形態に係る基板処理装置１のスリットプレート２０Ａについて、図８及図９を用いて説明する。図８は、第２実施形態に係る基板処理装置１におけるスリットプレート２０Ａの一例を示す斜視図である。図９は、第２実施形態に係る基板処理装置１におけるスリットプレート２０Ａ、ターゲット３１ａ，３１ｂ及び基板Ｗの断面模式図の一例である。
スリットプレート２０Ａは、肉厚の板部材で形成される。スリットプレート２０Ａは、板厚方向に貫通するスリット部２１を有する。スリット部２１の上面側には、開口部２１１が形成される。スリット部２１の下面側には、基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）に拡径しており、開口部２２１が形成される。
＜第３実施形態のスリットプレート２０Ｂ＞
次に、第３実施形態に係る基板処理装置１のスリットプレート２０Ｂについて、図１０及図１１を用いて説明する。図１０は、第３実施形態に係る基板処理装置１におけるスリットプレート２０Ｂの一例を示す斜視図である。図１１は、第３実施形態に係る基板処理装置１におけるスリットプレート２０Ｂ、ターゲット３１ａ，３１ｂ及び基板Ｗの断面模式図の一例である。
スリットプレート２０Ｂは、板部と、板部から上方向に突出するボス部が形成される。スリットプレート２０Ｂは、板部及びボス部を板厚方向に貫通するスリット部２１を有する。スリット部２１の上面側には、開口部２１１が形成される。スリット部２１の下面側には、基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）に拡径しており、開口部２２１が形成される。
＜第４実施形態のスリットプレート２０Ｃ＞
次に、第４実施形態に係る基板処理装置１のスリットプレート２０Ｃについて、図１２を用いて説明する。図１２は、第４実施形態に係る基板処理装置１におけるスリットプレート２０Ｃ、ターゲット３１ａ及び基板Ｗの一例を示す斜視図である。なお、図１２において、ターゲット３１ｂは、図示を省略している。
スリットプレート２０Ｃは、第１プレートアセンブリ２１０Ｃと、第２プレートアセンブリ２２０Ｃと、を有する。第１プレートアセンブリ２１０Ｃは、同一平面状に配置された２枚のプレートを有する。２枚のプレートは、基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）に離間して配置されており、その間に開口部２１１が形成される。また、第２プレートアセンブリ２２０Ｃは、同一平面状に配置された２枚のプレートを有する。２枚のプレートは、基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）に離間して配置されており、その間に開口部２２１が形成される。
以上、基板処理装置１について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
基板処理装置１は、２つのターゲット３１ａ，３１ｂを備えるものとして説明したが、これに限られるものではない。３つ以上のターゲットを備える構成であってもよい。
１ 基板処理装置
２０，２０Ａ～２０Ｃ スリットプレート
２１ スリット部
２１ａ，２１ｂ スリット部形状
２１０ 第１プレート
２１０Ｃ 第１プレートアセンブリ
２１１ 開口部（第１スリット）
２１２ エッジ（第１エッジ）
２１３ エッジ（第２エッジ）
２２０ 第２プレート
２２０Ｃ 第２プレートアセンブリ
２２１ 開口部（第２スリット）
２２２ エッジ（第３エッジ）
２２３ エッジ（第４エッジ）
２２６ 突出部（第１突出部）
２２７ 突出部（第２突出部）
３０ａ，３０ｂ スパッタ粒子放出部
３１ａ，３１ｂ ターゲット
４０ 基板支持部
５０ 基板移動機構
６０ 排気装置
７０ 制御部
８０ 搬送チャンバ
Ｗ 基板
θＨ 最大入射角
θＬ 最小入射角

Claims (12)

  1. スパッタ粒子を放出する第１ターゲット及び第２ターゲットと、
    基板を支持する基板支持部と、
    前記ターゲットと前記基板との間に配置され、前記スパッタ粒子が通過するスリット部を有するスリットプレートと、を備え、
    前記スリット部は、前記ターゲット側の第１スリットと、前記基板側の第２スリットと、を有し、
    前記第２スリットは、該第２スリット内に向かって突出する第１突出部及び第２突出部を有し、
    前記第１ターゲットから前記スリット部を見た場合、前記第１突出部が隠れるように配置され、
    前記第２ターゲットから前記スリット部を見た場合、前記第２突出部が隠れるように配置される、スパッタ装置。
  2. 前記基板支持部に支持された前記基板をスライド方向に移動させる基板移動機構を備え、
    前記第１及び第２ターゲットは、前記基板のスライド方向に並べられ、前記スリット部を指向するように傾斜して配置される、
    請求項１に記載のスパッタ装置。
  3. 前記第１スリットは、前記ターゲットから前記基板に入射する前記スパッタ粒子の入射角の最小入射角を制限し、
    前記第２スリットは、前記ターゲットから前記基板に入射する前記スパッタ粒子の入射角の最大入射角を制限する、
    請求項１または請求項２に記載のスパッタ装置。
  4. 前記第１スリットの短手方向の開口幅をＷ１とし、前記第２スリットの短手方向の開口幅をＷ２とし、前記第２スリットの前記突出部間の開口幅をＷ３として、
    Ｗ２＞Ｗ１、かつ、Ｗ３＜Ｗ１を満たす、
    請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
  5. 前記最小入射角をθＬとし、前記スリット間の間隔をｈとして、
    ｈ≧（Ｗ１－Ｗ３）／（２ｔａｎθＬ）を満たす、
    請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
  6. 前記スリットプレートは、
    前記第１スリットを有する第１プレートと、前記第２スリットを有する第２プレートと、を有する、
    請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
  7. 前記スリットプレートは、
    前記第１スリット及び前記第２スリットを有する一体部材で形成される、
    請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
  8. 前記スリットプレートは、
    間隔を有して配置され前記第１スリットを形成する第１プレートアセンブリと、
    間隔を有して配置され前記第２スリットを形成する第２プレートアセンブリと、を有する、
    請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
  9. 前記第１スリットは、前記基板のスライド方向と交差する第１エッジ及び第２エッジを有し、
    前記第２スリットは、前記基板のスライド方向と交差する第３エッジ及び第４エッジを有し、
    前記第１エッジは、前記第２エッジに対向し、
    前記第３エッジは、前記第４エッジに対向し、
    前記第１突出部は、前記第３エッジから突出し、
    前記第２突出部は、前記第４エッジから突出し、
    前記第１ターゲットから見た前記スリットプレートの前記スリット部の形状は、前記第１エッジ、前記第２突出部を有する前記第４エッジで規定され、
    前記第２ターゲットから見た前記スリットプレートの前記スリット部の形状は、前記第２エッジ、前記第１突出部を有する前記第３エッジで規定される、
    請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
  10. スパッタ粒子を放出する第１ターゲット及び第２ターゲットと、基板を支持する基板支持部と、前記ターゲットと前記基板との間に配置され、前記スパッタ粒子が通過するスリット部を有するスリットプレートと、を備え、前記スリット部は、前記ターゲット側の第１スリットと、前記基板側の第２スリットと、を有し、前記第２スリットは、該第２スリット内に向かって突出する第１突出部及び第２突出部を有し、前記第１ターゲットから前記スリット部を見た場合、前記第１突出部が隠れるように配置され、前記第２ターゲットから前記スリット部を見た場合、前記第２突出部が隠れるように配置される、スパッタ装置の成膜方法であって、
    前記第１ターゲットからスパッタ粒子を放出させ、前記基板に選択的に成膜するステップを有する、
    成膜装置の成膜方法。
  11. 前記第２ターゲットからスパッタ粒子を放出させ、前記基板に選択的に成膜するステップを更に有する、
    請求項１０に記載の成膜装置の成膜方法。
  12. 前記第１ターゲットと前記第２ターゲットとは、材料が異なる、
    請求項１０または請求項１１に記載の成膜装置の成膜方法。
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