JP7482730B2

JP7482730B2 - スパッタ装置

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Publication number: JP7482730B2
Application number: JP2020159051A
Authority: JP
Inventors: 翔太石橋; 達郎平澤; 宏至戸島; 浩之岩下
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2024-05-14
Anticipated expiration: 2040-09-23
Also published as: JP2021152204A; KR20210118745A

Description

本開示は、スパッタ装置に関する。

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スパッタ装置が知られている。

特許文献１には、処理空間で互いに異なる斜め方向にスパッタ粒子を放出させるターゲットをそれぞれ有する第１のスパッタ粒子放出部および第２のスパッタ粒子放出部と、第１のスパッタ粒子放出部および第２のスパッタ粒子放出部から放出された前記スパッタ粒子が通過する通過孔を有するスパッタ粒子遮蔽板と、を備える成膜装置が開示されている。

特開２０２０－０２６５７５号公報

ところで、スパッタ粒子を放出するターゲットを複数備える構成において、それぞれのターゲットから放出されるスパッタ粒子による膜厚分布を調整するために通過孔の形状を修正すると、両方のターゲットからの膜厚分布に影響を与えるため、調整が難しい。

本開示の一態様は、好適に膜厚分布を調整できるスパッタ装置を提供する。

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及び第２のターゲットと、基板を支持する基板支持部と、前記第１及び第２の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通過孔を有する遮蔽板と、を備え、前記通過孔は、前記第１のターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる第１の開口領域と、前記第２のターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる第２の開口領域と、を有し、前記第１のターゲットから放出されたスパッタ粒子が前記第２の開口領域を通過することを阻害し、前記第２のターゲットから放出されたスパッタ粒子が前記第１の開口領域を通過することを阻害する阻害機構を更に備え、前記通過孔は、該通過孔の開口面積を調整する第１の調整部材が設けられる第１のエッジと、該通過孔の開口面積を調整する第２の調整部材が設けられる第２のエッジと、を有し、前記第１の開口領域は、前記第１のエッジを含み、前記第２のエッジを含まないで形成され、前記第２の開口領域は、前記第２のエッジを含み、前記第１のエッジを含まないで形成される。

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。スパッタ粒子遮蔽板の通過孔を上方から見た平面図の一例。ターゲットから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図。第２実施形態に係る基板処理装置の断面模式図の一例。スパッタ粒子遮蔽板の通過孔を上方から見た平面図の一例。ターゲットから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図。第１の変形例に係る基板処理装置におけるターゲットから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図。第２の変形例に係る基板処理装置におけるターゲットから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図。第３実施形態に係る基板処理装置におけるスパッタ粒子遮蔽板及びターゲットから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図。スパッタ粒子遮蔽板の通過孔を上方から見た平面図の一例。基板の凸部に入射するスパッタ粒子の入射方向の一例を示す模式図。

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。また、通過孔２１には、阻害板２２が設けられている。また、通過孔２１には、通過孔２１の開口形状（開口面積）を調整するための調整部材２３ａ，２３ｂが設けられている。なお、阻害板２２及び調整部材２３ａ，２３ｂについては、図３及び図４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。

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。

図３は、スパッタ粒子遮蔽板２０の通過孔２１を上方から見た平面図の一例である。なお、図３において、ターゲット３１ａ，３１ｂをスパッタ粒子遮蔽板２０上に投影した位置を破線で示している。また、阻害板２２をスパッタ粒子遮蔽板２０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。

通過孔２１は、Ｙ方向に伸びるエッジ１０１，１０２と、Ｘ方向に伸びるエッジ１０３，１０４と、によって形成される略長方形形状を有している。エッジ１０１，１０２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１０１は、通過孔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１０２は、通過孔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１０３，１０４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。

エッジ１０１には、調整部材２３ａが設けられている。調整部材２３ａは、例えば、エッジ１０１から通過孔２１に向かって突出するように配置されることにより、通過孔２１の開口形状（開口面積）を調整する。また、エッジ１０２には、調整部材２３ｂが設けられている。調整部材２３ｂは、例えば、エッジ１０２から通過孔２１に向かって突出するように配置されることにより、通過孔２１の開口形状（開口面積）を調整する。

阻害板２２は、通過孔２１を分割するように配置される。例えば、調整部材２３ａが設けられるエッジ１０１と、調整部材２３ｂが設けられるエッジ１０２と、を分割するようにＹ方向に伸びる板として配置されている。

図４は、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図である。なお、図４においては、調整部材２３ａ，２３ｂの図示を省略している。

阻害板２２は、通過孔２１を、開口領域２０１及び開口領域２０２に分割する。これにより、図４の破線で示すように、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１０１と阻害板２２との間に形成される開口領域２０１を通過して、基板Ｗに入射する。同様に、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１０２と阻害板２２との間に形成される開口領域２０２を通過して、基板Ｗに入射する。

このような構成によれば、エッジ１０１の調整部材２３ａを調整することにより、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。また、エッジ１０２の調整部材２３ｂを調整することにより、ターゲット３１ｂから放出されるスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。即ち、ターゲット３１ａ，３１ｂによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

換言すれば、図４の二点鎖線で示すように、阻害板２２は、ターゲット３１ａからみて、エッジ１０２を隠すように配置される。同様に、阻害板２２は、ターゲット３１ｂからみて、エッジ１０１を隠すように配置される。このような構成により、エッジ１０２の調整部材２３ｂを調整しても、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子による成膜に影響を及ぼすことを阻止することができる。また、エッジ１０１の調整部材２３ａを調整しても、ターゲット３１ｂから放出されるスパッタ粒子による成膜に影響を及ぼすことを阻止することができる。即ち、ターゲット３１ａ，３１ｂによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

なお、阻害板２２は、ターゲット３１ａからみてエッジ１０２を隠すように配置され、かつ、ターゲット３１ｂからみてエッジ１０１を隠すように配置されていればよい。このため、阻害板２２の下端は、スパッタ粒子遮蔽板２０の上面よりも上に形成されていてもよく、通過孔２１を通ってスパッタ粒子遮蔽板２０の下面よりも下まで形成されていてもよい。なお、スパッタ粒子遮蔽板２０の下面よりも下まで形成すると、基板Ｗに入射するスパッタ粒子が減り、成膜レートが低下する。このため、成膜レートの点においては、阻害板２２の下端は、スパッタ粒子遮蔽板２０の上面よりも上に形成されることが好ましい。

なお、阻害板２２は、エッジ１０１，１０２のうち、ターゲット３１ａからみて遠い側のエッジ１０２を隠すように配置される。また、阻害板２２は、エッジ１０１，１０２のうち、ターゲット３１ｂからみて遠い側のエッジ１０１を隠すように配置される。このため、阻害板２２は、ターゲット３１ａ，３１ｂから基板Ｗへ入射するスパッタ粒子のうち、入射角が低い成分を遮断する。これにより、阻害板２２は、スパッタ粒子の入射角を制限することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る基板処理装置（スパッタ装置）１Ａについて、図５を用いて説明する。図５は、第２実施形態に係る基板処理装置１Ａの断面模式図の一例である。ここで、第２実施形態に係る基板処理装置１Ａは、第１実施形態に係る基板処理装置１（図１参照）と比較して、スパッタ粒子遮蔽板２０Ａの構成が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明を省略する。

スパッタ粒子遮蔽板２０Ａには、スパッタ粒子を通過させる通過孔２１が形成されている。具体的には、通過孔２１は、スリット状をなす２つの通過孔２１ａ，２１ｂとして形成されている。通過孔２１ａ，２１ｂは、スパッタ粒子遮蔽板２０Ａの板厚方向（Ｚ方向）に貫通している。通過孔２１ａ，２１ｂ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２１ａ，２１ｂのＹ方向の長さは基板Ｗの直径よりも長く形成される。また、通過孔２１ａには、ひさし部材２４ａが設けられている。通過孔２１ｂには、ひさし部材２４ｂが設けられている。通過孔２１ａには、通過孔２１ａの開口形状（開口面積）を調整するための調整部材２３ａが設けられている。通過孔２１ｂには、通過孔２１ｂの開口形状（開口面積）を調整するための調整部材２３ｂが設けられている。

図６は、スパッタ粒子遮蔽板２０Ａの通過孔２１ａ，２１ｂを上方から見た平面図の一例である。なお、図６において、ターゲット３１ａ，３１ｂをスパッタ粒子遮蔽板２０Ａ上に投影した位置を破線で示している。また、ひさし部材２４ａ，２４ｂをスパッタ粒子遮蔽板２０Ａ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。

通過孔２１ａは、Ｙ方向に伸びるエッジ１１１，１１２と、Ｘ方向に伸びるエッジ１１３，１１４と、によって形成される略長方形形状を有している。エッジ１１１，１１２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１１１は、通過孔２１ａ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１１２は、通過孔２１ａ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１１３，１１４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。

通過孔２１ｂは、Ｙ方向に伸びるエッジ１２１，１２２と、Ｘ方向に伸びるエッジ１２３，１２４と、によって形成される略長方形形状を有している。エッジ１２１，１２２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１２１は、通過孔２１ｂ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１２２は、通過孔２１ｂ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１２３，１２４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。

エッジ１１１には、調整部材２３ａが設けられている。調整部材２３ａは、例えば、エッジ１１１から通過孔２１ａに向かって突出するように配置されることにより、通過孔２１ａの開口形状（開口面積）を調整する。また、エッジ１２１には、調整部材２３ｂが設けられている。調整部材２３ｂは、例えば、エッジ１２１から通過孔２１ｂに向かって突出するように配置されることにより、通過孔２１ｂの開口形状（開口面積）を調整する。

ひさし部材２４ａは、スパッタ粒子遮蔽板２０Ａと離間して配置される板部２４ａ１と、スパッタ粒子遮蔽板２０Ａの上面から立設して板部２４ａ１を支持する脚部２４ａ２と、を有する。ひさし部材２４ａの板部２４ａ１は、ターゲット３１ａから見て、通過孔２１ａの少なくとも一部を覆うように配置される。

また、ひさし部材２４ｂは、ターゲット３１ｂから見て、通過孔２１ｂの少なくとも一部を覆うように配置される。ひさし部材２４ｂは、スパッタ粒子遮蔽板２０Ａと離間して配置される板部２４ｂ１と、スパッタ粒子遮蔽板２０Ａの上面から立設して板部２４ｂ１を支持する脚部２４ｂ２と、を有する。ひさし部材２４ｂの板部２４ｂ１は、ターゲット３１ｂから見て、通過孔２１ｂの少なくとも一部を覆うように配置される。

図７は、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図である。なお、図７においては、調整部材２３ａ，２３ｂの図示を省略している。

ひさし部材２４ａ，２４ｂは、通過孔２１（２１ａ，２１ｂ）を、開口領域２０３及び開口領域２０４に分割する。これにより、図７の破線で示すように、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１２１とエッジ１２２との間に形成される開口領域２０３を通過して、基板Ｗに入射する。同様に、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１１１とエッジ１１２との間に形成される開口領域２０４を通過して、基板Ｗに入射する。

このような構成によれば、エッジ１１１の調整部材２３ａを調整することにより、ターゲット３１ｂから放出されるスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。また、エッジ１２１の調整部材２３ｂを調整することにより、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。即ち、ターゲット３１ａ，３１ｂによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

換言すれば、図７の二点鎖線で示すように、ひさし部材２４ａは、ターゲット３１ａからみて、エッジ１１１を隠すように配置される。このような構成により、エッジ１１１の調整部材２３ａを調整しても、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子による成膜に影響を及ぼすことを阻止することができる。また、ひさし部材２４ｂは、ターゲット３１ｂからみて、エッジ１２１を隠すように配置される。このような構成により、エッジ１２１の調整部材２３ｂを調整しても、ターゲット３１ｂから放出されるスパッタ粒子による成膜に影響を及ぼすことを阻止することができる。即ち、ターゲット３１ａ，３１ｂによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

なお、図７に示す例においては、ひさし部材２４ａは、ターゲット３１ａから見て、通過孔２１ａを隠し、ひさし部材２４ｂは、ターゲット３１ｂから見て、通過孔２１ｂを隠すものとして示しているが、これに限られるものではない。ひさし部材２４ａは、ターゲット３１ａから見て、調整部材２３ａが設けられるエッジ１１１を隠し、ひさし部材２４ｂは、ターゲット３１ｂから見て、調整部材２３ｂが設けられるエッジ１２１を隠す構成であればよい。このような構成においても、ターゲット３１ａ，３１ｂによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

また、第２実施形態に係る基板処理装置１Ａでは、ひさし部材２４ａ，２４ｂによって遮られたスパッタ粒子は、板部２４ａ１，２４ｂ１の上面に付着して成膜する。このような構成により、板部２４ａ１，２４ｂ１の上面に成膜された膜で膜剥がれを生じたとしても、剥がれた膜が基板Ｗに付着することを防止することができる。

なお、ひさし部材２４ａは、エッジ１１１，１２１のうち、ターゲット３１ａからみて近い側のエッジ１１１を隠すように配置される。また、ひさし部材２４ｂは、エッジ１１１，１２１のうち、ターゲット３１ｂからみて近い側のエッジ１２１を隠すように配置される。このため、ひさし部材２４ａ，２４ｂは、ターゲット３１ａ，３１ｂから基板Ｗへ入射するスパッタ粒子のうち、入射角が高い成分を遮断する。これにより、ひさし部材２４ａ，２４ｂは、スパッタ粒子の入射角を制限することができる。

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。

図１に示す阻害板２２を有する基板処理装置１において、１つの通過孔２１が形成されるものとして説明したが、これに限られるものではなく、複数の通過孔２１ａ，２１ｂが形成される構成であってもよい。図８は、第１の変形例に係る基板処理装置におけるターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図である。ここで、第１の変形例に係る基板処理装置は、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｂの構成が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明を省略する。

スパッタ粒子遮蔽板２０Ｂには、スパッタ粒子を通過させる通過孔２１が形成されている。具体的には、通過孔２１は、スリット状をなす２つの通過孔２１ａ，２１ｂとして形成されている。なお、通過孔２１ａには、通過孔２１ａの開口形状（開口面積）を調整するための調整部材（図８において図示せず）が設けられている。通過孔２１ｂには、通過孔２１ｂの開口形状（開口面積）を調整するための調整部材（図８において図示せず）が設けられている。

阻害板２２は、通過孔２１を、開口領域２０３及び開口領域２０４に分割する。これにより、図８の破線で示すように、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１１１とエッジ１１２との間に形成される開口領域２０４を通過して、基板Ｗに入射する。同様に、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１２１とエッジ１２２との間に形成される開口領域２０３を通過して、基板Ｗに入射する。

このような構成によれば、エッジ１１１の調整部材を調整することにより、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。また、エッジ１２１の調整部材を調整することにより、ターゲット３１ｂから放出されるスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。即ち、ターゲット３１ａ，３１ｂによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

換言すれば、図８の二点鎖線で示すように、阻害板２２は、ターゲット３１ａからみて、エッジ１２１を隠すように配置される。このような構成により、エッジ１２１の調整部材を調整しても、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子による成膜に影響を及ぼすことを阻止することができる。また、阻害板２２は、ターゲット３１ｂからみて、エッジ１１１を隠すように配置される。このような構成により、エッジ１１１の調整部材を調整しても、ターゲット３１ｂから放出されるスパッタ粒子による成膜に影響を及ぼすことを阻止することができる。即ち、ターゲット３１ａ，３１ｂによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

図５に示すひさし部材２４ａ，２４ｂを有する基板処理装置１Ａにおいて、複数の通過孔２１（２１ａ、２１ｂ）が形成されるものとして説明したが、これに限られるものではなく、１つの通過孔２１が形成される構成であってもよい。図９は、第２の変形例に係る基板処理装置におけるターゲット３１ａ，３１ｂから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図である。ここで、第２の変形例に係る基板処理装置は、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｃの構成が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明を省略する。

スパッタ粒子遮蔽板２０Ｃ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。なお、通過孔２１のエッジ１０１には、通過孔２１の開口形状（開口面積）を調整するための調整部材（図９において図示せず）が設けられている。通過孔２１のエッジ１０２には、通過孔２１の開口形状（開口面積）を調整するための調整部材（図９において図示せず）が設けられている。

ひさし部材２４ａ，２４ｂは、通過孔２１を、開口領域２０５及び開口領域２０６に分割する。これにより、図９の破線で示すように、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１０２とひさし部材２４ａとの間に形成される開口領域２０５を通過して、基板Ｗに入射する。同様に、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１０１とひさし部材２４ｂとの間に形成される開口領域２０６を通過して、基板Ｗに入射する。

このような構成によれば、エッジ１０１の調整部材を調整することにより、ターゲット３１ｂから放出されるスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。また、エッジ１０２の調整部材を調整することにより、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。即ち、ターゲット３１ａ，３１ｂによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

換言すれば、図９の二点鎖線で示すように、ひさし部材２４ａは、ターゲット３１ａからみて、エッジ１０１を隠すように配置される。このような構成により、エッジ１０１の調整部材を調整しても、ターゲット３１ａから放出されるスパッタ粒子による成膜に影響を及ぼすことを阻止することができる。また、ひさし部材２４ｂは、ターゲット３１ｂからみて、エッジ１０２を隠すように配置される。このような構成により、エッジ１０２の調整部材を調整しても、ターゲット３１ｂから放出されるスパッタ粒子による成膜に影響を及ぼすことを阻止することができる。即ち、ターゲット３１ａ，３１ｂによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る基板処理装置（スパッタ装置）について、図１０から図１２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におけるスパッタ粒子遮蔽板２０Ｄ及びターゲット３１ａ，３１ｂから放出されるスパッタ粒子の軌跡を模式的に示す図である。ここで、第３実施形態に係る基板処理装置は、第１実施形態に係る基板処理装置１（図１参照）及び第２実施形態に係る基板処理装置１Ａ（図５参照）と比較して、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｄの構成が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明を省略する。

スパッタ粒子遮蔽板２０Ｄには、スパッタ粒子を通過させる通過孔２１が形成されている。具体的には、通過孔２１は、スリット状をなす４つの通過孔２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２として形成されている。通過孔２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２は、－Ｘ方向（基板Ｗの搬送方向）に見て、通過孔２１ａ１、通過孔２１ｂ１、通過孔２１ａ２、通過孔２１ｂ２の順番で設けられている。通過孔２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２は、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｄの板厚方向（Ｚ方向）に貫通している。通過孔２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２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２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２のＹ方向の長さは基板Ｗの直径よりも長く形成される。また、通過孔２１には、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｄから立設する阻害板２５ａ，２５ｂが設けられている。また、通過孔２１には、ひさし部材２６ａ，２６ｂが設けられている。また、通過孔２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２には、通過孔の開口形状（開口面積）を調整するための調整部材（図示せず）が設けられていてもよい。

図１１は、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｄの通過孔２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２を上方から見た平面図の一例である。なお、図１１において、ターゲット３１ａ，３１ｂをスパッタ粒子遮蔽板２０Ｄ上に投影した位置を破線で示している。また、ひさし部材２６ａ，２６ｂをスパッタ粒子遮蔽板２０Ｄ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。

通過孔２１ａ１は、Ｙ方向に伸びるエッジ１３１，１３２と、Ｘ方向に伸びるエッジ１３３，１３４と、によって形成される略長方形形状を有している。エッジ１３１，１３２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１３１は、通過孔２１ａ１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１３２は、通過孔２１ａ１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１３３，１３４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。

通過孔２１ｂ１は、Ｙ方向に伸びるエッジ１４１，１４２と、Ｘ方向に伸びるエッジ１４３，１４４と、によって形成される略長方形形状を有している。エッジ１４１，１４２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１４１は、通過孔２１ｂ１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１４２は、通過孔２１ｂ１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１４３，１４４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。

通過孔２１ａ２は、Ｙ方向に伸びるエッジ１５１，１５２と、Ｘ方向に伸びるエッジ１５３，１５４と、によって形成される略長方形形状を有している。エッジ１５１，１５２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１５１は、通過孔２１ａ２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１５２は、通過孔２１ａ２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１５３，１５４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。

通過孔２１ｂ２は、Ｙ方向に伸びるエッジ１６１，１６２と、Ｘ方向に伸びるエッジ１６３，１６４と、によって形成される略長方形形状を有している。エッジ１６１，１６２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１６１は、通過孔２１ｂ２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１６２は、通過孔２１ｂ２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１６３，１６４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。

エッジ１３１及び／又はエッジ１３２には、通過孔２１ａ１の開口形状（開口面積）を調整する調整部材（図示せず）が設けられていてもよい。また、エッジ１４１及び／又はエッジ１４２には、通過孔２１ｂ１の開口形状（開口面積）を調整する調整部材（図示せず）が設けられていてもよい。また、エッジ１５１及び／又はエッジ１５２には、通過孔２１ａ２の開口形状（開口面積）を調整する調整部材（図示せず）が設けられていてもよい。また、エッジ１６１及び／又はエッジ１６２には、通過孔２１ｂ２の開口形状（開口面積）を調整する調整部材（図示せず）が設けられていてもよい。調整部材は、例えば、エッジから通過孔に向かって突出するように配置されることにより、通過孔の開口形状（開口面積）を調整する。

図１０に戻り、さらに説明する。図１０の二点鎖線で示すように、阻害板２５ａは、ターゲット３１ｂからみて通過孔２１ａ２（エッジ１５１，１５２）を隠すように配置される。同様に、阻害板２５ｂは、ターゲット３１ａからみて通過孔２１ｂ１（エッジ１４１，１４２）を隠すように配置される。

ひさし部材２６ａは、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｄと離間して配置される板部２６ａ１と、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｄの上面から立設して板部２６ａ１を支持する脚部２６ａ２と、を有する。図１０の二点鎖線で示すように、ひさし部材２６ａの板部２６ａ１は、ターゲット３１ａから見て、通過孔２１ｂ２を覆うように配置される。また、ひさし部材２４ｂは、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｄと離間して配置される板部２５ｂ１と、スパッタ粒子遮蔽板２０Ｄの上面から立設して板部２６ｂ１を支持する脚部２６ｂ２と、を有する。図１０の二点鎖線で示すように、ひさし部材２６ｂの板部２６ｂ１は、ターゲット３１ｂから見て、通過孔２１ａ１を覆うように配置される。

阻害板２５ａ，２５ｂ及びひさし部材２６ａ，２６ｂは、通過孔２１（２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２）を、開口領域２０７～２１０に分割する。これにより、図７の破線で示すように、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１３１とエッジ１３２との間に形成される開口領域２０７を通過して、基板Ｗに入射する。また、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１４１とエッジ１４２との間に形成される開口領域２０８を通過して、基板Ｗに入射する。また、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１５１とエッジ１５２との間に形成される開口領域２０９を通過して、基板Ｗに入射する。また、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、エッジ１６１とエッジ１６２との間に形成される開口領域２１０を通過して、基板Ｗに入射する。

図１２は、基板Ｗの凸部６００に入射するスパッタ粒子の入射方向の一例を示す模式図である。ここでは、基板Ｗを－Ｘ方向（図１０において右側から左側）に搬送するものとする。また、基板Ｗの表面には、トレンチ等の凸部６００が形成されている。

基板Ｗを－Ｘ方向に搬送すると、最初に、基板Ｗは通過孔２１ａ１の下を通過する。図１０に示すように、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、通過孔２１ａ１を通過して、基板Ｗに入射する。一方、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、ひさし部材２６ｂの板部２６ｂ１で遮られる。このため、図１２（ａ）に示すように、ターゲット３１ａから放出された入射角の大きいスパッタ粒子が通過孔２１ａ１（開口領域２０７）を通過して凸部６００に入射する。

更に、基板Ｗを－Ｘ方向に搬送すると、基板Ｗは通過孔２１ｂ１の下を通過する。図１０に示すように、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、通過孔２１ｂ１を通過して、基板Ｗに入射する。一方、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、遮蔽板２５ｂで遮られる。このため、図１２（ｂ）に示すように、ターゲット３１ｂから放出された入射角の小さいスパッタ粒子が通過孔２１ｂ１（開口領域２０８）を通過して凸部６００に入射する。

更に、基板Ｗを－Ｘ方向に搬送すると、基板Ｗは通過孔２１ａ２の下を通過する。図１０に示すように、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、通過孔２１ａ２を通過して、基板Ｗに入射する。一方、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、遮蔽板２５ａで遮られる。このため、図１２（ｃ）に示すように、ターゲット３１ａから放出された入射角の小さいスパッタ粒子が通過孔２１ａ２（開口領域２０９）を通過して凸部６００に入射する。

更に、基板Ｗを－Ｘ方向に搬送すると、基板Ｗは通過孔２１ｂ２の下を通過する。図１０に示すように、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子は、通過孔２１ｂ２を通過して、基板Ｗに入射する。一方、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子は、ひさし部材２６ａの板部２６ａ１で遮られる。このため、図１２（ｄ）に示すように、ターゲット３１ｄから放出された入射角の大きいスパッタ粒子が通過孔２１ｄ２（開口領域２１０）を通過して凸部６００に入射する。

以上、第３実施形態に係る基板処理装置によれば、基板Ｗの１回の移動（１スキャン）で、ターゲット３１ａから放出されたスパッタ粒子による成膜と、ターゲット３１ｂから放出されたスパッタ粒子による成膜と、を交互に繰り返し（図１０の例では２度）行うことができる。また、通過孔２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２の位置や開口形状を調整することにより、ターゲット３１ａ，３１ｂの材料の特性に合わせて基板Ｗに入射するスパッタ粒子の入射角及び通過量を調整することができる。これにより、基板Ｗに形成されたパターンの凸部６００の両側（基板Ｗの搬送方向の前側及び後側）に対称形状の膜を効率よく成膜することができる。

また、通過孔２１ａ１の開口形状を調整することにより、ターゲット３１ａから放出される入射角の大きいスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。通過孔２１ｂ１の開口形状を調整することにより、ターゲット３１ｂから放出される入射角の小さいスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。通過孔２１ａ２の開口形状を調整することにより、ターゲット３１ａから放出される入射角の小さいスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。通過孔２１ｂ２の開口形状を調整することにより、ターゲット３１ｂから放出される入射角の大きいスパッタ粒子による成膜の膜厚分布を調整することができる。即ち、ターゲット３１ａ，３１ｂの違い及び入射角の違いによる成膜を、それぞれ独立して調整（制御）することができる。

Ｗ基板
１基板処理装置
１０処理チャンバ
２０，２０Ａ～２０Ｄスパッタ粒子遮蔽板
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ａ１，２１ｂ１，２１ａ２，２１ｂ２通過孔
２２，２５ａ，２５ｂ阻害板（阻害機構）
２３ａ，２３ｂ調整部材
２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂひさし部材（阻害機構）
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
１０１～１０４，１１１～１１４，１２１～１２４，１３１～１３４，１４１～１４４，１５１～１５４，１６１～１６４エッジ
２０１～２１０開口領域
５００搬送経路の軌跡
６００凸部

Claims

スパッタ粒子を放出する第１及び第２のターゲットと、
基板を支持する基板支持部と、
前記第１及び第２の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通過孔を有する遮蔽板と、を備え、
前記通過孔は、前記第１のターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる第１の開口領域と、前記第２のターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる第２の開口領域と、を有し、
前記第１のターゲットから放出されたスパッタ粒子が前記第２の開口領域を通過することを阻害し、前記第２のターゲットから放出されたスパッタ粒子が前記第１の開口領域を通過することを阻害する阻害機構を更に備え、
前記通過孔は、該通過孔の開口面積を調整する第１の調整部材が設けられる第１のエッジと、該通過孔の開口面積を調整する第２の調整部材が設けられる第２のエッジと、を有し、
前記第１の開口領域は、前記第１のエッジを含み、前記第２のエッジを含まないで形成され、
前記第２の開口領域は、前記第２のエッジを含み、前記第１のエッジを含まないで形成される、
スパッタ装置。
前記阻害機構は、前記通過孔の上に配置される阻害板である、
請求項１に記載のスパッタ装置。
前記阻害機構は、前記遮蔽板から離間して配置され、前記通過孔の少なくとも一部を覆う板部を有するひさし部材である、
請求項１に記載のスパッタ装置。
スパッタ粒子を放出する第１及び第２のターゲットと、
基板を支持する基板支持部と、
前記第１及び第２の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通過孔を有する遮蔽板と、を備え、
前記通過孔は、
前記第１のターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる第１の開口領域と、
前記第２のターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる第２の開口領域と、
前記第１のターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる第３の開口領域と、
前記第２のターゲットから放出されたスパッタ粒子を通過させる第４の開口領域と、を有し、
前記基板の搬送方向において、前記第１の開口領域、前記第２の開口領域、前記第３の開口領域、前記第４の開口領域の順番に配置され、
前記第１のターゲットから放出されたスパッタ粒子が前記第２の開口領域を通過することを阻害し、前記第１のターゲットから放出されたスパッタ粒子が前記第４の開口領域を通過することを阻害し、前記第２のターゲットから放出されたスパッタ粒子が前記第１の開口領域を通過することを阻害し、前記第２のターゲットから放出されたスパッタ粒子が前記第３の開口領域を通過することを阻害する、阻害機構を更に備える、
スパッタ装置。
前記阻害機構は、前記遮蔽板から立設する阻害板を有する、
請求項４に記載のスパッタ装置。
前記阻害機構は、前記遮蔽板から離間して配置され、前記通過孔の少なくとも一部を覆う板部を有するひさし部材を有する、
請求項４または請求項５に記載のスパッタ装置。