JP7394676B2 - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

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Description

本開示は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。
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基板処理装置が知られている。
特許文献１には、成膜チャンバ内に少なくとも２つのマグネトロンスパッタ機構を並べて配置し、前記マグネトロンスパッタ機構は基板搬送方向に往復運動を行うマグネットを備え、基板を前記少なくとも２つのマグネトロンスパッタ機構の各々に順次に対向させながら前記基板搬送方向に搬送し、この基板搬送中に前記基板に対して前記少なくとも２つのマグネトロンスパッタ機構の各々によって対向時に順次にスパッタ成膜が行われるスパッタ成膜方法において、前記マグネトロンスパッタ機構の前記マグネットの往復運動で、前記少なくとも２つのマグネトロンスパッタ機構の間で前記マグネットの往復運動の位相をずらし、かつ順方向の移動速度と逆方向の移動速度を異ならせたことを特徴とするスパッタ成膜方法が開示されている。
特開２００２－１４６５２８号公報
基板に成膜を行う基板処理装置において、膜厚の均一性の向上が求められている。
本開示の一態様は、膜厚分布を改善する基板処理方法及び基板処理装置を提供する。
本開示の一態様に係る基板処理方法は、少なくとも２つ以上のターゲットと、前記ターゲットごとに設けられ、前記ターゲットの裏面側で、水平な第１の方向にマグネットを往復運動させるマグネット機構と、水平かつ前記第１の方向とは直交する第２の方向に基板を移動させる基板移動機構と、前記ターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる前記第１の方向を長手方向にしてスリット状をなす通過孔を有し、前記ターゲットが配置される第１空間と前記基板移動機構が配置される第２空間とを区画する遮蔽板と、を備える基板処理装置の基板処理方法であって、前記マグネットが移動する範囲は、前記範囲の中央よりも一方の側に設けられ、第１の移動速度で前記マグネットが移動するように制御される区間である第１の区間と、前記範囲の中央を含んで設けられ、前記第１の移動速度よりも速い第２の移動速度で前記マグネットが移動するように制御される区間である第２の区間と、前記範囲の中央よりも他方の側に設けられ、前記第２の移動速度よりも遅い第３の移動速度で前記マグネットが移動するように制御される区間である第３の区間と、を有し、前記マグネット機構は、少なくとも２つ以上の前記ターゲットごとに設けられた少なくとも２つ以上の前記マグネットにおいて、前記マグネットごとに位相を異ならせて往復運動させる、基板処理方法である。
本開示の一態様によれば、膜厚分布を改善する基板処理方法及び基板処理装置を提供することができる。
一実施形態に係る基板処理装置１の断面模式図の一例。 スパッタ粒子放出部におけるマグネットの移動を説明する模式図の一例。 一実施形態に係る基板処理装置のＡ－Ａ断面模式図の一例。 基板処理装置の第１の動作例におけるマグネットの動作を説明する模式図の一例。 基板処理装置の第１の動作例におけるマグネットの動作を説明するグラフの一例。 基板処理装置の第２の動作例におけるマグネットの動作を説明する模式図の一例。 基板処理装置の第２の動作例におけるマグネットの動作を説明するグラフの一例。 基板処理装置の第３の動作例におけるマグネットの動作を説明する模式図の一例。 基板処理装置の第３の動作例におけるマグネットの動作を説明するグラフの一例。 マグネットの位置と速度との関係を示すグラフの一例。 膜厚分布の一例を示すグラフ。
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＞
一実施形態に係る基板処理装置１について、図１から図３を用いて説明する。図１は、一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、スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂにおけるマグネット３５ａ，３５ｂの移動を説明する模式図の一例である。なお、図２は、ターゲット３１ａ，３１ｂのスパッタ粒子の放出面の側からスパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂを見た図である。図３は、一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（後述する基板Ｗが搬送される方向）をＸ方向とし、水平かつＸ方向と直交する方向（後述するマグネット３５ａ，３５ｂが揺動する方向）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、スパッタ粒子遮蔽板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。
スパッタ粒子遮蔽板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。スパッタ粒子遮蔽板２０の縁部は、チャンバ本体１０ａの側壁に固定されている。スパッタ粒子遮蔽板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、スパッタ粒子遮蔽板２０の上方の空間である。第２空間Ｓ２は、スパッタ粒子遮蔽板２０の下方の空間である。
スパッタ粒子遮蔽板２０には、スパッタ粒子を通過させるスリット状をなす通過孔２１が形成されている。通過孔２１は、スパッタ粒子遮蔽板２０の板厚方向（Ｚ方向）に貫通している。通過孔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。通過孔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。
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、スパッタ粒子遮蔽板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、通過孔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、通過孔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。図２に示すように、ターゲット３１ａ，３１ｂのスパッタ粒子の放出面の側からみて、マグネット３５ａ，３５ｂは、ターゲット３１ａ，３１ｂの裏面側に配置されており、二点鎖線で示す両端の位置３０１，３０２の間を往復運動することができるように構成されている。
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、一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、スパッタ粒子遮蔽板２０に形成された通過孔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、基板処理装置１では、基板Ｗに成膜処理を施す際、基板ＷがＸ方向に移動するとともに、ターゲット３１ａ，３１ｂのスパッタ粒子放出面におけるスパッタ粒子の放出する位置（マグネット３５ａ，３５ｂの位置）がＹ方向に揺動する。このため、基板ＷのＸ方向において、膜厚の分布に不均一が生じるおそれがある。また、基板Ｗに薄膜を形成する際、例えば、基板ＷをＸ方向に移動させる速度を速くすることで、基板Ｗに入射するスパッタ粒子を減らして、基板Ｗに薄膜を形成する。このように、基板ＷをＸ方向に移動させる速度を速くすることで、基板ＷのＸ方向における膜厚の分布に不均一が顕著になるおそれがある。
これに対し、基板処理装置１では、マグネット３５ａ，３５ｂの動作を制御することにより、基板Ｗに成膜される膜における膜厚の均一性を向上させる。
＜第１の動作例＞
図４は、基板処理装置１の第１の動作例におけるマグネット３５ａ，３５ｂの動作を説明する模式図の一例である。図５は、基板処理装置１の第１の動作例におけるマグネット３５ａ，３５ｂの動作を説明するグラフの一例である。ここでは、基板処理装置１は、スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂからスパッタ粒子を放出させる。なお、図５に示すグラフおいて、横軸は時間を示し、縦軸はマグネット３５ａ，３５ｂのＹ方向の位置を示す。
図４（ａ）は、成膜処理開始時におけるマグネット３５ａ，３５ｂの位置の一例を示す。図４（ａ）に示すように、マグネット３５ａ，３５ｂの揺動する位相が異なっている。具体的には、図４（ａ）に示すマグネット３５ａとマグネット３５ｂは、揺動する位相が１８０°ずれている。ここでは、マグネット３５ａは一方の端の位置３０１（図２参照）に位置し、マグネット３５ｂは他方の端の位置３０２（図２参照）に位置する。なお、基板Ｗは、成膜処理開始位置（図示せず）に位置する。
成膜処理を開始すると、基板ＷをＸ方向に移動させて通過孔２１の下を横断させるとともに、マグネット３５ａ，３５ｂを往復運動させる。図４（ｂ）は、時間経過後おけるマグネット３５ａ，３５ｂの位置の一例を示す。マグネット３５ａは、他方の端の位置３０２に向かって移動する。マグネット３５ｂは、一方の端の位置３０１に向かって移動する。図４（ｃ）は、さらに時間経過後おけるマグネット３５ａ，３５ｂの位置の一例を示す。マグネット３５ａは、他方の端の位置３０２に到着する。マグネット３５ｂは、一方の端の位置３０１に到着する。以降、マグネット３５ａ，３５ｂは、図５に示すように、位相差を保ったまま、Ｙ方向に往復運動をする。
このように、基板処理装置１の第１の動作例では、２つのスパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂを用いて基板Ｗに成膜する基板処理装置１において、マグネット３５ａ，３５ｂごとの位相を異ならせて往復運動させる。これにより、複数のマグネット３５が同位相で往復する構成と比較して、基板ＷのＸ方向における膜厚の不均一を抑制して、膜厚の均一性を向上させることができる。
なお、スパッタ粒子放出部３０（３０ａ，３０ｂ）の数は、２つである場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、複数備えていてもよい。また、位相差は、１８０°であるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、スパッタ粒子放出部３０の数に応じて位相差を変更してもよい。例えば、４つのスパッタ粒子放出部３０を備える構成においては、４つのマグネット３５が９０°ずつの位相差を有していてもよい。
＜第２の動作例＞
図６は、基板処理装置１の第２の動作例におけるマグネット３５ａの動作を説明する模式図の一例である。図７は、基板処理装置１の第２の動作例におけるマグネット３５ａの動作を説明するグラフの一例である。ここでは、基板処理装置１は、スパッタ粒子放出部３０ａのみを用いてスパッタ粒子を放出させる。また、基板処理装置１は、基板移動機構５０により基板Ｗを複数回Ｘ方向に移動させて成膜を行う。なお、図７に示すグラフおいて、横軸は時間を示し、縦軸はマグネット３５ａのＹ方向の位置を示す。また、１回目の成膜時におけるマグネット３５ａのＹ方向の位置を実線で示し、２回目の成膜時におけるマグネット３５ａのＹ方向の位置を破線で示す。
図６（ａ）は、１回目の成膜処理開始時におけるマグネット３５ａの位置の一例を示す。ここでは、マグネット３５ａは一方の端の位置３０１（図２参照）に位置する。なお、基板Ｗは、成膜処理開始位置（図示せず）に位置する。
１回目の成膜処理を開始すると、基板ＷをＸ方向に移動させて通過孔２１の下を横断させるとともに、マグネット３５ａを往復運動させる。図６（ｂ）は、時間経過後おけるマグネット３５ａの位置の一例を示す。マグネット３５ａは、他方の端の位置３０２（図２参照）に向かって移動する。図６（ｃ）は、さらに時間経過後おけるマグネット３５ａの位置の一例を示す。マグネット３５ａは、他方の端の位置３０２に到着する。以降、マグネット３５ａは、図７の実線に示すように、Ｙ方向に往復運動をする。
１回目の成膜処理を開始すると、電源３４による電圧の印加を停止し、基板Ｗを成膜処理開始位置（図示せず）に戻す。
図６（ｄ）は、２回目の成膜処理開始時におけるマグネット３５ａの位置の一例を示す。図６（ａ）と図６（ｄ）を対比して示すように、１回目の成膜処理開始時におけるマグネット３５ａと、２回目の成膜処理開始時におけるマグネット３５ａとは、マグネット３５ａの揺動する位相が異なっている。具体的には、マグネット３５ａは、揺動する位相が１８０°ずれている。
２回目の成膜処理を開始すると、基板ＷをＸ方向に移動させて通過孔２１の下を横断させるとともに、マグネット３５ａを往復運動させる。図６（ｅ）は、時間経過後おけるマグネット３５ａの位置の一例を示す。マグネット３５ａは、一方の端の位置３０１（図２参照）に向かって移動する。図６（ｆ）は、さらに時間経過後おけるマグネット３５ａの位置の一例を示す。マグネット３５ａは、一方の端の位置３０１に到着する。以降、マグネット３５ａは、図７の破線に示すように、Ｙ方向に往復運動をする。このように、２回目の成膜処理のマグネット３５ａは、１回目の成膜処理のマグネット３５ａとの位相差を保ったまま往復運動をするようになっている。
このように、基板処理装置１の第２の動作例では、基板ＷをＸ方向に移動させて成膜する工程を複数回行い基板Ｗに成膜する基板処理装置１において、各工程ごとのマグネット３５ａの位相を異ならせて往復運動させる。これにより、基板ＷのＸ方向における膜厚の不均一を抑制して、膜厚の均一性を向上させることができる。
なお、成膜処理の回数は、２回に限られるものではなく、複数回であってもよい。また、位相差は、１８０°であるものとして説明したが、これに限られるものではない。成膜処理の回数に応じて位相差を変更してもよい。例えば、４回の成膜処理を行う構成においては、９０°ずつの位相差を有していてもよい。
また、基板処理装置１の第２の動作例では、一方のスパッタ粒子放出部３０ａからスパッタ粒子を放出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。スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂからスパッタ粒子を放出させてもよい。また、スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂで揺動するマグネット３５ａ，３５ｂの位相が異なっていてもよい。例えば、１回目の成膜処理時のマグネット３５ａ、１回目の成膜処理時のマグネット３５ｂ、２回目の成膜処理時のマグネット３５ａ、及び、２回目の成膜処理時のマグネット３５ｂで、９０°ずつの位相差を有していてもよい。
＜第３の動作例＞
図８は、基板処理装置１の第３の動作例におけるマグネット３５ａ，３５ｂの動作を説明する模式図の一例である。図９は、基板処理装置１の第３の動作例におけるマグネット３５ａ，３５ｂの動作を説明するグラフの一例である。図１０は、マグネット３５ａ，３５ｂの位置と速度との関係を示すグラフの一例である。ここでは、基板処理装置１は、スパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂからスパッタ粒子を放出させる。なお、図９に示すグラフおいて、横軸は時間を示し、縦軸はマグネット３５ａ，３５ｂのＹ方向の位置を示す。
図８（ａ）は、成膜開始時におけるマグネット３５ａ，３５ｂの位置を示す。図８（ａ）に示すように、マグネット３５ａ，３５ｂの揺動する位相が異なっている。具体的には、図８（ａ）に示すマグネット３５ａとマグネット３５ｂは、揺動する位相が１８０°ずれている。ここでは、マグネット３５ａは一方の端の位置３０１（図２参照）に位置し、マグネット３５ｂは他方の端の位置３０２（図２参照）に位置する。なお、基板Ｗは、成膜処理開始位置（図示せず）に位置する。
成膜処理を開始すると、基板ＷをＸ方向に移動させて通過孔２１の下を横断させるとともに、マグネット３５ａ，３５ｂを往復運動させる。ここで、第３の動作例では、マグネット３５ａ，３５ｂの揺動速度を調整する。具体的には、図１０に示すように、マグネット３５ａ，３５ｂのＹ方向の位置に応じて揺動速度を調整する。
図８（ｂ）は、区間Ｔ１におけるマグネット３５ａ，３５ｂの一例を示す。図１０の区間Ｔ１に示す領域においては、マグネット３５ａ，３５ｂの揺動速度を後述する区間Ｔ２における揺動速度よりも遅くする。
図８（ｃ）は、区間Ｔ２におけるマグネット３５ａ，３５ｂの一例を示す。図１０の区間Ｔ２に示す領域においては、マグネット３５ａ，３５ｂの揺動速度を区間Ｔ１における揺動速度よりも早くする。
図８（ｄ）は、区間Ｔ３におけるマグネット３５ａ，３５ｂの一例を示す。図１０の区間Ｔ３に示す領域においては、マグネット３５ａ，３５ｂの揺動速度を区間Ｔ２における揺動速度よりも遅くする。以降、マグネット３５ａ，３５ｂは、図９に示すように、位相差を保ったまま、Ｙ方向に往復運動をする。
このように、基板処理装置１の第３の動作例では、２つのスパッタ粒子放出部３０ａ，３０ｂを用いて基板Ｗに成膜する基板処理装置１において、マグネット３５ａ，３５ｂごとの位相を異ならせて往復運動させる。また、Ｙ方向にみて、マグネット３５ａ，３５ｂが近づく区間Ｔ２においては、マグネット３５ａ，３５ｂの揺動速度を、区間Ｔ１，Ｔ３よりも相対的に速くする。これにより、成膜量を抑制する。また、マグネット３５ａ，３５ｂが離れる区間Ｔ１，Ｔ３においては、マグネット３５ａ，３５ｂの揺動速度を、区間Ｔ２よりも相対的に遅くする。これにより、成膜量を増加させる。これにより、基板ＷのＸ方向における膜厚の不均一を抑制して、膜厚の均一性を向上させることができる。
なお、スパッタ粒子放出部３０（３０ａ，３０ｂ）の数は、２つである場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、複数備えていてもよい。また、位相差は、１８０°であるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、スパッタ粒子放出部３０の数に応じて位相差を変更してもよい。例えば、４つのスパッタ粒子放出部３０を備える構成においては、４つのマグネット３５が９０°ずつの位相差を有していてもよい。
また、基板処理装置１の第２の動作例において、図１０に示すマグネット３５ａの揺動速度の調整を適用してもよい。
図１１は、膜厚分布の一例を示すグラフである。図１１に示すグラフにおいて、縦軸は膜厚を示し、横軸は基板ＷのＸ方向を示す。また、実線は、第１の動作例（第２の動作例）における膜厚分布を示し、破線は第３の動作例の膜厚分布を示し、一点鎖線は参考例における膜厚分布を示す。ここで、参考例では、マグネット３５ａ，３５ｂを同位相で動かすものとする。なお、縦軸に示す膜厚は、参考例の最大変動幅Ｈ０を１として正規化している。
図１１に示すように、参考例では、最大変動幅Ｈ０（＝１）で膜厚が周期的に変動する。また、参考例における膜厚の変動の周期は、マグネット３５ａ，３５ｂが１往復する時間に依存する。
これに対し、第１の動作例（第２の動作例）では、膜厚の最大変動幅Ｈ１は、０．８８となり、膜厚の変動を抑制することができる。また、Ｘ方向における振幅の周期も短くなる。第１の動作例（第２の動作例）における膜厚の変動の周期は、マグネット３５ａ，３５ｂが一端から他端まで移動する時間に依存する。このため、第１の動作例（第２の動作例）における膜厚の変動の周期は、参考例における膜厚の変動の周期の１／２となる。
また、第３の動作例では、膜厚の最大変動幅Ｈ３は、０．６８となり、膜厚の変動をを更に抑制することができる。また、Ｘ方向における振幅の周期も短くなる。第３の動作例における膜厚の変動の周期は、マグネット３５ａ，３５ｂが一端から他端まで移動する時間に依存する。区間Ｔ２における揺動速度を速くすることにより、第３の動作例における膜厚の変動の周期は、第１の動作例（第２の動作例）における膜厚の変動の周期よりも短くなる。これにより、膜厚の均一性を向上させることができる。
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。
Ｗ 基板
１ 基板処理装置
１０ 処理チャンバ
２０ スパッタ粒子遮蔽板
２１ 通過孔
３０ａ，３０ｂ スパッタ粒子放出部
３１ａ，３１ｂ ターゲット
３２ａ，３２ｂ ターゲットホルダ
３３ａ，３３ｂ 絶縁部材
３４ａ，３４ｂ 電源
３５ａ，３５ｂ マグネット
３６ａ，３６ｂ マグネット走査機構
３７ａ，３７ｂ ガイド
３８ａ，３８ｂ 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
Ｓ 処理空間

Claims (4)

  1. 少なくとも２つ以上のターゲットと、
    前記ターゲットごとに設けられ、前記ターゲットの裏面側で、水平な第１の方向にマグネットを往復運動させるマグネット機構と、
    水平かつ前記第１の方向とは直交する第２の方向に基板を移動させる基板移動機構と、
    前記ターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる前記第１の方向を長手方向にしてスリット状をなす通過孔を有し、前記ターゲットが配置される第１空間と前記基板移動機構が配置される第２空間とを区画する遮蔽板と、を備える基板処理装置の基板処理方法であって、
    前記マグネットが移動する範囲は、
    前記範囲の中央よりも一方の側に設けられ、第１の移動速度で前記マグネットが移動するように制御される区間である第１の区間と、
    前記範囲の中央を含んで設けられ、前記第１の移動速度よりも速い第２の移動速度で前記マグネットが移動するように制御される区間である第２の区間と、
    前記範囲の中央よりも他方の側に設けられ、前記第２の移動速度よりも遅い第３の移動速度で前記マグネットが移動するように制御される区間である第３の区間と、を有し、
    前記マグネット機構は、
    少なくとも２つ以上の前記ターゲットごとに設けられた少なくとも２つ以上の前記マグネットにおいて、前記マグネットごとに位相を異ならせて往復運動させる、
    基板処理方法。
  2. ターゲットと、
    前記ターゲットの裏面側で、水平な第１の方向にマグネットを往復運動させるマグネット機構と、
    水平かつ前記第１の方向とは直交する第２の方向に基板を移動させる基板移動機構と、
    前記ターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる前記第１の方向を長手方向にしてスリット状をなす通過孔を有し、前記ターゲットが配置される第１空間と前記基板移動機構が配置される第２空間とを区画する遮蔽板と、を備える基板処理装置の基板処理方法であって、
    前記マグネットが移動する範囲は、
    前記範囲の中央よりも一方の側に設けられ、第１の移動速度で前記マグネットが移動するように制御される区間である第１の区間と、
    前記範囲の中央を含んで設けられ、前記第１の移動速度よりも速い第２の移動速度で前記マグネットが移動するように制御される区間である第２の区間と、
    前記範囲の中央よりも他方の側に設けられ、前記第２の移動速度よりも遅い第３の移動速度で前記マグネットが移動するように制御される区間である第３の区間と、を有し、
    前記基板を前記第２の方向に移動させるとともに、前記マグネットを前記第１の方向に往復運動させる工程を複数行い、
    前記工程ごとに、前記マグネットの位相が異なる、
    基板処理方法。
  3. 前記第１の方向から見て、前記ターゲットは、前記第２の方向に対して傾斜して配置される、
    請求項１または請求項２に記載の基板処理方法。
  4. ターゲットと、
    前記ターゲットの裏面側で、第１の方向にマグネットを往復運動させるマグネット機構と、
    前記第１の方向とは直交する第２の方向に基板を移動させる基板移動機構と、
    請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法を実行させる制御部と、を
    備える、基板処理装置。
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