JP2022101218A - スパッタ装置及びスパッタ装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【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スパッタ装置の制御方法を提供する。【解決手段】スパッタ粒子を放出するターゲットと、基板を支持する基板支持部と、前記基板を一の方向に移動させる基板移動機構と、前記ターゲットと、前記基板支持部との間に配置され、前記スパッタ粒子が通過する開口部を有する遮蔽部材と、を備え、前記遮蔽部材は、上下に配置される第１遮蔽部材及び第２遮蔽部材と、を有する、スパッタ装置。【選択図】図１

Description

本開示は、スパッタ装置及びスパッタ装置の制御方法に関する。

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、水平方向に搬送可能に保持された基板を収容する成膜室と、前記基板に対して傾いた状態で対向配置される上部ターゲットと下部ターゲットより成る一対のターゲットからプラズマによりスパッタ粒子を生じさせ、前記上部ターゲット側から前記下部ターゲット側に向かって搬送される前記基板に向けて前記スパッタ粒子を開口部から放出するスパッタ粒子放出部と、前記スパッタ粒子を選択的に通過させるスリットを有し、前記基板と前記スパッタ粒子放出部との間に配置されるスリット部材と、を備え、前記スリット部材は、前記スパッタ粒子放出部における前記開口部の上流側開口端から上流側へ５０ｍｍ以内に、前記基板の搬送方向の上流側における前記スリットのスリット開口端が位置していることを特徴とするスパッタリング装置が開示されている。

特開２０１０－２００９４号公報

基板に対してスパッタ粒子が斜めに入射するスパッタ装置において、基板に対するスパッタ粒子の入射角度を調整す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するスパッタ装置及びスパッタ装置の制御方法を提供する。

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ターゲットと、基板を支持する基板支持部と、前記基板を一の方向にスライドさせる基板移動機構と、前記ターゲットと、前記基板支持部との間に配置され、前記スパッタ粒子が通過する開口部を有する遮蔽部材と、を備え、前記遮蔽部材は、上下に配置される第１遮蔽部材及び第２遮蔽部材を有する。

本開示の一態様によれば、スパッタ粒子の入射角の制御性を向上するスパッタ装置及びスパッタ装置の制御方法を提供することができる。

基板処理装置の断面模式図の一例。 基板処理装置のＡ－Ａ断面模式図の一例。 第１実施形態のスリットプレートの平面図及び断面図の一例。 第２実施形態の第１プレート及び第２プレートの平面図の一例。 第２実施形態のスリットプレートの平面図の一例。 ターゲットに供給される電力制御と膜厚分布を示すグラフの一例。 第２実施形態のスリットプレートの断面図の一例。 第３実施形態の第１プレート及び第２プレートの平面図の一例。 第３実施形態のスリットプレートの断面図の一例。 第３実施形態のスリットプレートの平面図の一例。 第４実施形態の第１プレート及び第２プレートの平面図の一例。 第４実施形態のスリットプレートの平面図及び断面図の一例。 第４実施形態のスリットプレートの平面図及び断面図の一例。

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。

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、基板処理装置１の断面模式図の一例である。図２は、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、遮蔽部材２０と、スパッタ粒子放出部３０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３０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。

遮蔽部材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。遮蔽部材２０の縁部は、チャンバ本体１０ａの側壁に固定されている。遮蔽部材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、遮蔽部材２０の上方の空間である。第２空間Ｓ２は、遮蔽部材２０の下方の空間である。

遮蔽部材２０は、第１プレート２１と、第２プレート２２と、を有する。第１プレート２１は、スパッタ粒子を通過させる開口部（第１開口部）２１０を有する。開口部２１０は、第１プレート２１の板厚方向（Ｚ方向）に貫通している。第２プレート２２は、スパッタ粒子を通過させる開口部（第２開口部）２２０を有する。開口部２２０は、第２プレート２２の板厚方向（Ｚ方向）に貫通している。第１プレート２１及び第２プレート２２は、上下（Ｚ方向）に重なるように配置されている。第１プレート２１の開口部２１０及び第２プレート２２の開口部２２０によって、遮蔽部材２０のスリット部（開口部）２００が形成される。スリット部２００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。また、スリット部２００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、遮蔽部材２０及びスリット部２００については、図３等を用いて後述する。

また、基板処理装置１は、第１プレート２１を駆動（移動及び／又は回転）する駆動部２３と、第２プレート２２を駆動（移動及び／又は回転）する駆動部２４と、を備える。駆動部２３，２４は、制御部７０によって制御される。なお、駆動部２３，２４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３０は、ターゲット３１と、ターゲットホルダ３２と、絶縁部材３３と、電源３４と、マグネット３５と、マグネット走査機構３６と、を有する。

ターゲット３１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。

ターゲットホルダ３２は、導電性を有する材料からなり、遮蔽部材２０の上方に配置され、絶縁部材３３を介して、処理チャンバ１０の蓋体１０ｂの傾斜面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３２は、ゲートバルブ１４とスリット部２００との間の蓋体１０ｂの傾斜面に設けられているが、これに限るものではなく、スリット部２００を挟んで互いに対向する位置それぞれに設けてもよく、任意の位置に設けることができる。ターゲットホルダ３２は、スリット部２００に対して斜め上方にターゲット３１が位置するように、ターゲット３１を保持する。

電源３４は、それぞれターゲットホルダ３２に電気的に接続されている。電源３４は、ターゲット３１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３１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３４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３２に接続される。ターゲットホルダ３２に電圧が印加されることにより、ターゲット３１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３１に衝突し、ターゲット３１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３５は、ターゲットホルダ３２の裏面側に配置され、マグネット走査機構３６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３６は、例えば、ガイド３７と、駆動部３８と、を有する。マグネット３５は、ガイド３７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３８は、ガイド３７に沿って、マグネット３５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３５の磁界によって引き込まれ、ターゲット３１に衝突する。マグネット走査機構３６がマグネット３５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３１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３５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３０は、基板Ｗの移動方向（Ｘ方向）にみて、一方の側に配置されている。

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、駆動部２３，２４、電源３４、駆動部３８、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、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３０（電源３４、駆動部３８）を制御して、ターゲット３１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３４からターゲットホルダ３２に電圧を印加して、ターゲット３１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３１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３６によりマグネット３５がＹ方向に往復運動することで、イオンがターゲット３１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３０のターゲット３１から斜めに放出されたスパッタ粒子は、遮蔽部材２０に形成されたスリット部２００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。スパッタ粒子がスリット部２００を通過することにより、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。

例えば、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３１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。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。

＜第１実施形態の遮蔽部材２０＞
次に、第１実施形態に係る基板処理装置１の遮蔽部材２０について、図３を用いて説明する。図３は、第１実施形態の遮蔽部材２０の平面図及び断面図の一例である。なお、図３（ａ）（ｃ）（ｅ）は、遮蔽部材２０を上方から見た平面図であり、図３（ｂ）（ｄ）（ｆ）は、遮蔽部材２０の断面図である。また、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、スリット部２００を開けた状態を示し、図３（ｃ）及び図３（ｄ）は、スリット部２００を半開した状態を示し、図３（ｅ）及び図３（ｆ）は、スリット部２００を閉じた状態を示す。

第１実施形態に係る遮蔽部材２０は、第１プレート（第１遮蔽部材）２１と、第２プレート（第２遮蔽部材）２２と、を有する。第１プレート２１には、Ｙ方向を長手方向にして細長い矩形の開口部２１０が形成されている。また、第２プレート２２には、Ｙ方向を長手方向にして細長い矩形の開口部２２０が形成されている。

また、駆動部２３は、第１プレート２１をＸ方向に移動させる。即ち、第１プレート２１は、１軸方向（Ｘ方向）に移動する。また、駆動部２４は、第２プレート２２をＸ方向に移動させる。即ち、第２プレート２２は、１軸方向（Ｘ方向）に移動する。

この様な構成により、基板処理装置１は、第１プレート２１と第２プレート２２とを相対的に動かすことで、図３（ａ）（ｂ）及び図３（ｃ）（ｄ）に示すように、スリット部２００の短手方向（基板Ｗの搬送方向、Ｘ方向）の開口幅を調整することができる。また、図３（ｅ）及び図３（ｆ）に示すように、スリット部２００を閉じることで、シャッターとしての機能を果たすことができる。

また、基板処理装置１は、第１プレート２１及び第２プレート２２を併せて動かすことで、ターゲット３１とスリット部２００とのＸ方向の距離を変更することができる。これにより、スリット部２００を通過して基板Ｗに斜めに入射されるスパッタ粒子の入射角を調整することができる。

＜第２実施形態の遮蔽部材２０Ａ＞
次に、第２実施形態に係る基板処理装置１の遮蔽部材２０Ａについて、図４から図７を用いて説明する。図４は、第２実施形態の第１プレート２１Ａ及び第２プレート２２Ａの平面図の一例である。図５は、第２実施形態の遮蔽部材２０Ａの平面図の一例である。

第２実施形態に係る遮蔽部材２０Ａは、第１プレート（第２遮蔽部材）２１Ａと、第２プレート（第１遮蔽部材）２２Ａと、を有する。

図４（ａ）に示すように、第１プレート２１Ａには、Ｙ方向を長手方向にして細長い矩形の開口部２１０Ａが形成されている。また、開口部２１０ＡのＸ方向の両側のエッジにおいて、Ｙ方向の中央部には、突出部２１１Ａが形成されている。突出部２１１Ａは、開口部２１０Ａ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２１０Ａの開口形状（開口面積）を調整する。換言すれば、開口部２１０ＡのＸ方向の開口幅は、Ｙ方向の中央部で狭く、Ｙ方向の両端側で広くなるように形成されている。

ここで、ターゲット３１は、往復運動するマグネット３５の磁界によって引き込まれたイオンがターゲット３１のスパッタ面に衝突することでスパッタ粒子を放出する。このため、スパッタ粒子の放出量は、Ｙ方向の両端側よりもＹ方向の中央部で増加する。第１プレート２１Ａは、Ｙ方向の中央部で狭く、Ｙ方向の両端側で広い開口部２１０Ａを有することにより、開口部２１０Ａを通過するスパッタ粒子を調整し、基板Ｗに成膜される膜の膜厚分布を調整することができる。

図４（ｂ）に示すように、第２プレート２２Ａには、Ｘ方向およびＹ方向に拡がった矩形の開口部２２０Ａが形成されている。また、開口部２２０ＡのＸ方向の一方側のエッジにおいて、Ｙ方向の中央部には、突出部２２１Ａが形成されている。突出部２２１Ａは、開口部２２０Ａに向かって突出するように形成される。

また、駆動部２３は、第１プレート２１ＡをＸ方向に移動させる。即ち、第１プレート２１Ａは、１軸方向（Ｘ方向）に移動する。また、駆動部２４は、第２プレート２２ＡをＸ方向に移動させる。即ち、第２プレート２２Ａは、１軸方向（Ｘ方向）に移動する。

図５（ａ）は、遮蔽部材２０Ａのスリット部２００Ａを開けた状態を示す。図５（ｂ）は、第２プレート２２Ａを動かした状態を示す。

図５（ａ）において、ターゲット３１からみて、突出部２２１Ａが第１プレート２１に隠れるように配置されている。換言すれば、突出部２２１Ａがスリット部２００Ａを塞がないまたは僅かに塞ぐように、配置されている。

図５（ｂ）において、ターゲット３１からみて、突出部２２１Ａがスリット部２００Ａに突出して、スリット部２００Ａの一部を塞ぐように、配置されている。

この様な構成により、基板処理装置１は、第１プレート２１Ａと第２プレート２２Ａとを相対的に動かすことで、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、スリット部２００ＡのＹ方向の中央部において、開口幅を開口幅Ｌ１から開口幅Ｌ２に狭めることができる。

また、基板処理装置１は、第１プレート２１Ａ及び第２プレート２２Ａを併せて動かすことで、ターゲット３１とスリット部２００ＡとのＸ方向の距離を変更することができる。これにより、スリット部２００Ａを通過して基板Ｗに斜めに入射されるスパッタ粒子の入射角を調整することができる。

ここで、スパッタ粒子によって基板に成膜される膜の膜厚分布について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、ターゲット３１に供給される電力制御と膜厚分布を示すグラフの一例である。

図６（ａ）は、参考例におけるターゲット３１に供給される電力制御と膜厚分布を示すグラフを示す。参考例においては、スリット部２００Ａの形状は、図５（ａ）に示す状態を維持する。なお、破線は、ターゲット３１に供給される電力（DC Power）を示し、実線は、膜厚分布を示す。また、横軸は、ターゲット３１の消耗（侵食、エロージョン）の進行（以下、ターゲットライフともいう）を示す。

ここで、ターゲット３１は、往復運動するマグネット３５の磁界によって引き込まれたイオンがターゲット３１のスパッタ面に衝突することでスパッタ粒子を放出する。このため、ターゲットライフの進行につれ（換言すれば、ターゲット３１が消耗されるにつれ）、ターゲット３１のスパッタ面が湾曲する。これにより、スパッタ粒子の放出方向が変化し、スリット部２００を通過して基板Ｗに入射するスパッタ粒子が減少する。このため、制御部７０は、スパッタ粒子のデポレートが均一となるように、ターゲットライフの進行につれ、電源３４からターゲット３１に供給する電力を増加させる（図６（ａ）破線参照）。

また、マグネット３５が揺動することにより、ターゲット３１の消耗はターゲット３１のスパッタ面で均一とならず、ターゲット３１のＹ方向（マグネット３５の揺動方向）両端側が中央部よりも先に消耗する。このため、両端側が傾斜面となり、ターゲット３１から放出され基板Ｗに達するスパッタ粒子は、Ｙ方向の中央部よりもＹ方向の両端側で低下する。即ち、スパッタ粒子によって基板Ｗに成膜される膜厚は、Ｙ方向の中央部が厚く、Ｙ方向の両端側が薄くなる。このため、基板Ｗの膜厚分布が上昇する（図６（ａ）実線参照）、換言すれば、膜厚の均一性が低下する。

図６（ｂ）は、第２実施形態におけるターゲット３１に供給される電力制御と膜厚分布を示すグラフを示す。なお、破線は電力（DC Power）を示し、実線は膜厚分布を示す。図７は、第２実施形態の遮蔽部材２０Ａの断面図の一例である。なお、図７（ａ）はターゲットライフが進行した時点Ｓ１０１における断面図の一例であり、図７（ｂ）はターゲットライフが更に進行した時点Ｓ１０２における断面図の一例であり、図７（ａ）はターゲットライフが更に進行した時点Ｓ１０３における断面図の一例である。

ターゲットライフが進行した時点Ｓ１０１において、遮蔽部材２０Ａの開口形状は、図５（ａ）となっている。

ターゲットライフが更に進行した時点Ｓ１０２において、遮蔽部材２０Ａの開口形状は、同様に図５（ａ）となっている。また、制御部７０は、デポレートが均一となるように、ターゲットライフの進行につれ、供給する電力を時点Ｓ１０１における電力よりも増加させる（図６（ｂ）破線参照）。

ターゲットライフが更に進行した時点Ｓ１０３において、遮蔽部材２０Ａの開口形状は、図５（ｂ）となっている。これにより、中央部のデポレートを下げることで膜厚分布を調整する（図６（ｂ）実線参照）。また、制御部７０は、デポレートが均一となるように、ターゲットライフの進行につれ、供給する電力を時点Ｓ１０２における電力よりも更に増加させる（図６（ｂ）破線参照）。

この様な構成により、基板処理装置１は、ターゲットライフの進行に応じて第２プレート２２Ａを移動させる。換言すれば、ターゲット３１からみて、スリット部２００Ａに突出部２２１Ａを突出させる。これにより、ターゲットライフの進行による膜厚分布の上昇を抑制することができる（図６（ｂ）実線参照）。換言すれば、膜厚の均一性を向上することができる。

なお、制御部７０は、ターゲットライフの進行に応じて、第２プレート２２Ａを移動させるものとして説明したが、これに限られるものではない。また、制御部７０は、ターゲット３１に供給される電力（ＤＣパワー）、放電電圧、電流値、カソード冷却水温のうち少なくとも１つに基づいて、第２プレート２２Ａを移動させてもよい。前述のように、制御部７０は、ターゲットライフの進行につれ、電源３４からターゲット３１に供給する電力、放電電圧、電流値を増加させる。また、ターゲット３１に供給する電力等が増加することにより、ターゲット３１の温度も上昇し、スパッタ粒子放出部３０のカソードを冷却した冷却水の温度も上昇する。また、ターゲットライフの進行につれマグネット走査機構のモーターのトルクも変化する。このため、ターゲット３１に供給される電力、放電電圧、電流値、カソード冷却水温、マグネット走査機構のモータートルクのうち少なくとも１つに基づいて第２プレート２２Ａを移動させることにより、ターゲットライフの進行に応じて第２プレート２２Ａを移動させる場合と同様に制御を行うことができる。

また、第２プレート２２Ａを移動させることで、Ｙ方向の中央部の開口幅を狭めるものとして説明したが、これに限られるものではない。第２プレート２２Ａを移動させることで、Ｙ方向の両端側の開口幅を拡げる構成であってもよい。

＜第３実施形態の遮蔽部材２０Ｂ＞
次に、第３実施形態に係る基板処理装置１の遮蔽部材２０Ｂについて、図８から図１０を用いて説明する。図８は、第３実施形態の第１プレート２１Ｂ及び第２プレート２２Ｂの平面図の一例である。図９は、第３実施形態の遮蔽部材２０Ｂの断面図の一例である。図１０は、第３実施形態の遮蔽部材２０Ｂの平面図の一例である。

第３実施形態に係る遮蔽部材２０Ｂは、第１プレート（第１遮蔽部材）２１Ｂと、第２プレート（第２遮蔽部材）２２Ｂと、を有する。

図８（ａ）に示すように、第１プレート２１Ｂには、Ｙ方向を長手方向にして細長い矩形の開口部２１０Ｂが形成されている。また、開口部２１０ＢのＸ方向の両側のエッジにおいて、Ｙ方向の中央部には、突出部２１１Ｂが形成されている。突出部２１１Ｂは、開口部２１０Ｂに向かって突出するように形成される。

図８（ｂ）に示すように、また、第２プレート２２Ｂには、Ｙ方向を長手方向にして細長い矩形の開口部２２０Ｂが形成されている。

また、駆動部２３は、第１プレート２１ＢをＸ方向およびＺ方向（離間または近接させる方向）に移動させる。即ち、第１プレート２１Ｂは、多軸方向（Ｘ方向及びＺ方向）に移動する。また、駆動部２４は、第２プレート２２ＢをＸ方向に移動させる。即ち、第２プレート２２Ｂは、１軸方向（Ｘ方向）に移動する。

図９（ａ）は、第１プレート２１Ｂを第２プレート２２Ｂに近づけた状態、換言すれば、第１プレート２１Ｂを下げた状態を示す。図９（ｂ）は、第１プレート２１Ｂを第２プレート２２Ｂから遠ざけた状態、換言すれば、第１プレート２１Ｂを上げた状態を示す。図１０（ａ）は、図９（ａ）の状態におけるターゲット３１から見た遮蔽部材２０Ｂを示す。図１０（ｂ）は、図９（ｂ）の状態におけるターゲット３１から見た遮蔽部材２０Ｂを示す。

この様な構成により、基板処理装置１は、第１プレート２１Ｂを第２プレート２２Ｂから離間させることで、ターゲット３１から見た突出部２１１Ｂが拡大する。これにより、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、スリット部２００ＢのＹ方向の中央部において、開口幅を開口幅Ｌ１から開口幅Ｌ２に狭めることができる。また、基板処理装置１は、第１プレート２１Ｂを第２プレート２２Ｂに近接させることで、ターゲット３１から見た突出部２１１Ｂが縮小する。これにより、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、スリット部２００ＢのＹ方向の中央部において、開口幅を開口幅Ｌ２から開口幅Ｌ１に拡げることができる。

また、基板処理装置１は、第１プレート２１Ｂ及び第２プレート２２Ｂを併せて動かすことで、ターゲット３１とスリット部２００ＢとのＸ方向の距離を変更することができる。これにより、スリット部２００Ｂを通過して基板Ｗに斜めに入射されるスパッタ粒子の入射角を調整することができる。

また、制御部７０は、ターゲットライフの進行に応じて、第１プレート２１Ｂを上昇させてもよい。これにより、ターゲットライフの進行による膜厚分布の上昇を抑制することができる。換言すれば、膜厚の均一性を向上することができる。

＜第４実施形態の遮蔽部材２０Ｃ＞
次に、第４実施形態に係る基板処理装置１の遮蔽部材２０Ｃについて、図１１から図１３を用いて説明する。図１１は、第４実施形態の第１プレート２１Ｃ及び第２プレート２２Ｃの平面図の一例である。図１２は、第４実施形態の遮蔽部材２０Ｃの平面図及び断面図の一例である。図１３は、第４実施形態の遮蔽部材２０Ｃの平面図及び断面図の一例である。なお、図１１から図１３において、第２プレート２２Ｃの表面にドットのハッチングを付して明示している。

第４実施形態に係る遮蔽部材２０Ｃは、第１プレート（第１遮蔽部材）２１Ｃと、第２プレート（第２遮蔽部材）２２Ｃと、を有する。

図１１（ａ）に示すように、第１プレート２１Ｃには、Ｙ方向を長手方向にして細長い略矩形の開口部２１０Ｃが形成されている。また、開口部２１０ＣのＸ方向の一方側のエッジにおいて、Ｙ方向の中央部には、突出部２１１Ｃが形成されている。突出部２１１Ｃは、開口部２１０Ｃ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２１０Ｃの開口形状（開口面積）を調整する。換言すれば、開口部２１０ＣのＸ方向の開口幅は、Ｙ方向の中央部が狭く、Ｙ方向の外側が広くなるように形成されている。

図１１（ｂ）に示すように、また、第２プレート２２Ｃには、Ｙ方向を長手方向にして細長い楕円形の開口部２２０Ｃが形成されている。開口部２２０Ｃは、第２プレート２２Ｂの回転中心からずれた位置に形成されている。

また、駆動部２３は、第１プレート２１ＣをＸ方向に移動させ、回転させる。即ち、第１プレート２１Ｃは、１軸方向（Ｘ方向）に移動し、回転する。また、駆動部２４は、第２プレート２２Ｃを回転させる。即ち、第２プレート２２Ｃは、回転する。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、遮蔽部材２０Ｃの第１の状態を示す。第１の状態では、第２プレート２２Ｃを回転させ、開口部２２０Ｃがターゲット３１の側と遠い側に配置する。これにより、スパッタ粒子の入射角を低入射角度に制限することができる。また、突出部２１１Ｃが開口部２２０Ｃを通過するスパッタ粒子を遮らない位置に第１プレート２１が配置されている。

図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）は、遮蔽部材２０Ｃの第２の状態を示す。第２の状態では、第１プレート２１を移動（白抜き矢印参照）させ、突出部２１１Ｃが開口部２２０Ｃを通過するスパッタ粒子の一部を遮る位置に第１プレート２１が配置されている。これにより、突出部２１１Ｃがスリット部２００ＣのＹ方向の中央部を隠して、膜厚分布を調整することができる。

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、遮蔽部材２０Ｃの第３の状態を示す。第３の状態では、第２プレート２２Ｃを回転させ、開口部２２０Ｃがターゲット３１の側と近い側に配置する。これにより、スパッタ粒子の入射角を高入射角度に制限することができる。また、突出部２１１Ｃが開口部２２０Ｃを通過するスパッタ粒子を遮らない位置に第１プレート２１が配置されている。

図１３（ｃ）及び図１３（ｄ）は、遮蔽部材２０Ｃの第４の状態を示す。第４の状態では、第１プレート２１を移動（白抜き矢印参照）させ、突出部２１１Ｃが開口部２２０Ｃを通過するスパッタ粒子の一部を遮る位置に第１プレート２１が配置されている。これにより、突出部２１１Ｃがスリット部２００ＣのＹ方向の中央部を隠して、膜厚分布を調整することができる。

即ち、第２プレート２２Ｃを回転させることで、スパッタ粒子の入射角を低入射角度（図１２参照）または高入射角度（図１３参照）に制御することができる。そして、第１プレート２１Ｃを移動させることで、突出部２１１Ｃがスリット部２００ＣのＹ方向の中央部を隠し、膜厚分布を調整することができる。

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。

１ 基板処理装置（スパッタ装置）
１０ 処理チャンバ
２０ 遮蔽部材
２１ 第１プレート（第１遮蔽部材）
２２ 第２プレート（第２遮蔽部材）
２３，２４ 駆動部
２００ スリット部（開口部）
２１０ 開口部（第１開口部）
２２０ 開口部（第２開口部）
３０ スパッタ粒子放出部
３１ ターゲット
３２ ターゲットホルダ
３３ 絶縁部材
３４ 電源
３５ マグネット
３６ マグネット走査機構
３７ ガイド
３８ 駆動部
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
Ｓ 処理空間
Ｓ１ 第１空間
Ｓ２ 第２空間

Claims (11)

1. スパッタ粒子を放出するターゲットと、
   基板を支持する基板支持部と、
   前記基板を一の方向に移動させる基板移動機構と、
   前記ターゲットと、前記基板支持部との間に配置され、前記スパッタ粒子が通過する開口部を有する遮蔽部材と、を備え、
   前記遮蔽部材は、上下に配置される第１遮蔽部材及び第２遮蔽部材と、を有する、
   スパッタ装置。
2. 前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材のうち少なくとも一方を駆動する駆動部を備える、
   請求項１に記載のスパッタ装置。
3. 前記駆動部は、
   前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材のうち少なくとも一方の遮蔽部材を他方の遮蔽部材に対して前記基板の移動方向に移動させる、
   請求項２に記載のスパッタ装置。
4. 前記駆動部は、
   前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材のうち少なくとも一方の遮蔽部材を他方の遮蔽部材に対して離間または近接させる方向に移動させる、
   請求項２または請求項３に記載のスパッタ装置。
5. 前記駆動部は、
   前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材のうち少なくとも一方を回転させる、
   請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
6. 前記駆動部を制御する制御部を更に備え、
   前記制御部は、
   前記ターゲットの消耗の進行に基づいて、前記駆動部を制御する、
   請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
7. 前記第１遮蔽部材は、第１開口部を有し、
   前記第２遮蔽部材は、突出部を有する第２開口部を有し、
   前記遮蔽部材の前記開口部は、前記第１開口部及び前記第２開口部によって形成される、
   請求項６に記載のスパッタ装置。
8. 前記制御部は、
   前記ターゲットの消耗の進行に基づいて、前記突出部を前記開口部に突出させる、
   請求項７に記載のスパッタ装置。
9. 前記制御部は、
   前記ターゲットに供給される電力、放電電圧、電流値、カソード冷却水温、マグネット走査機構のモータートルクのうち少なくとも１つに基づいて、前記駆動部を制御する、
   請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
10. 前記制御部は、
    前記駆動部を制御して、前記遮蔽部材の開口部が閉じる、
    請求項６乃至請求項９のいずれか１項に記載のスパッタ装置。
11. スパッタ粒子を放出するターゲットと、
    基板を支持する基板支持部と、
    前記基板を一の方向にスライドさせる基板移動機構と、
    前記ターゲットと、前記基板支持部との間に配置され、前記スパッタ粒子が通過する開口部を有し、上下に配置される第１遮蔽部材及び第２遮蔽部材を有する遮蔽部材と、
    前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材のうち少なくとも一方を駆動する駆動部と、を備えるスパッタ装置の制御方法であって、
    前記ターゲットの消耗の進行に基づいて、前記駆動部を制御する、
    スパッタ装置の制御方法。

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