KR20170041242A - 처리 장치 및 콜리메이터 - Google Patents

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Abstract

발생원 배치부와, 제1 물체 배치부와, 제1 콜리메이터를 구비한다. 상기 발생원 배치부에, 입자를 방출하는 것이 가능한 입자 발생원이 배치된다. 상기 제1 물체 배치부에 제1 물체가 배치된다. 상기 제1 콜리메이터는 상기 발생원 배치부와 상기 제1 물체 배치부 사이에 배치되고, 복수의 제1 벽과, 복수의 제2 벽을 갖고, 상기 복수의 제1 벽 및 상기 복수의 제2 벽에 의해, 상기 발생원 배치부로부터 상기 제1 물체 배치부를 향하는 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 관통 구멍을 형성하고, 상기 복수의 제2 벽에 각각 적어도 하나의 제1 통로가 설치된다.

Description

처리 장치 및 콜리메이터 {PROCESSING DEVICE AND COLLIMATOR}
본 발명의 실시 형태는 처리 장치 및 콜리메이터에 관한 것이다.
예를 들어, 반도체 웨이퍼에 금속을 성막하는 스퍼터 장치는 성막되는 금속 입자의 방향을 정렬시키기 위한 콜리메이터를 갖는다. 콜리메이터는 다수의 관통 구멍을 형성하는 벽을 갖고, 반도체 웨이퍼와 같은, 처리가 될 물체에 대해 대략 수직 방향으로 날아가는 입자를 통과시킴과 함께, 비스듬히 날아가는 입자를 차단한다.
일본 특허 공개 제2007-504473호 공보
콜리메이터를 통과하는 입자의 방향은 원하는 방향에 대해 소정의 범위 내이면 경사져도 된다. 콜리메이터는 불필요한 입자뿐만 아니라, 이와 같은 이용 가능한 경사 방향의 입자도 차단해 버리는 경우가 있다.
하나의 실시 형태에 관한 처리 장치는 발생원 배치부와, 제1 물체 배치부와, 제1 콜리메이터를 구비한다. 상기 발생원 배치부는 입자를 방출하는 것이 가능한 입자 발생원이 배치되도록 구성된다. 상기 제1 물체 배치부는 상기 발생원 배치부로부터 이격되어 배치되고, 상기 입자를 받는 제1 물체가 배치되도록 구성된다. 상기 제1 콜리메이터는 상기 발생원 배치부와 상기 제1 물체 배치부 사이에 배치되고, 복수의 제1 벽과, 복수의 제2 벽을 갖고, 상기 복수의 제1 벽 및 상기 복수의 제2 벽에 의해, 상기 발생원 배치부로부터 상기 제1 물체 배치부를 향하는 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 관통 구멍을 형성하고, 상기 복수의 제2 벽에 각각 당해 제2 벽을 관통함과 함께 상기 입자가 통과하는 것이 가능한 적어도 하나의 제1 통로가 설치된다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 스퍼터 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 제1 실시 형태의 콜리메이터를 도시하는 사시도이다.
도 3은 제1 실시 형태의 콜리메이터를 도시하는 단면도이다.
도 4는 제1 실시 형태의 타깃 및 콜리메이터를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 관한 콜리메이터의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 제3 실시 형태에 관한 콜리메이터의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 제3 실시 형태의 콜리메이터의 제1 변형예의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 제3 실시 형태의 콜리메이터의 제2 변형예의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 제3 실시 형태의 콜리메이터의 제3 변형예의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 10은 제3 실시 형태의 콜리메이터의 제4 변형예의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 11은 제4 실시 형태에 관한 콜리메이터의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 12는 제5 실시 형태에 관한 콜리메이터를 도시하는 평면도이다.
도 13은 제6 실시 형태에 관한 스퍼터 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 14는 제7 실시 형태에 관한 타깃 및 콜리메이터를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 15는 제8 실시 형태에 관한 타깃 및 콜리메이터를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
이하에, 제1 실시 형태에 대해, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서는 기본적으로, 연직 상방을 상방향, 연직 하방을 하방향이라고 정의한다. 또한, 실시 형태에 관한 구성 요소나, 당해 요소의 설명에 대해, 복수의 표현을 병기하는 경우가 있다. 당해 구성 요소 및 설명에 대해, 기재되어 있지 않은 다른 표현이 되는 것은 무방하다. 또한, 복수의 표현이 기재되지 않은 구성 요소 및 설명에 대해, 다른 표현이 되는 것은 무방하다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 스퍼터 장치(1)를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 스퍼터 장치(1)는 처리 장치의 일례이다. 스퍼터 장치(1)는, 예를 들어 반도체 웨이퍼(2)의 표면에, 금속 입자에 의해 성막을 행한다. 반도체 웨이퍼(2)는 제1 물체 및 물체의 일례이다. 또한, 스퍼터 장치(1)는 이에 한정되지 않고, 예를 들어 다른 대상물에 성막을 행해도 된다.
스퍼터 장치(1)는 처리실(11)과, 타깃(12)과, 스테이지(13)와, 콜리메이터(14)를 구비한다. 타깃(12)은 입자 발생원의 일례이다. 콜리메이터(14)는 제1 콜리메이터 및 콜리메이터의 일례이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 있어서, X축, Y축 및 Z축이 정의된다. X축과 Y축과 Z축은 서로 직교한다. X축은 처리실(11)의 폭에 따른다. Y축은 처리실(11)의 깊이(길이)에 따른다. Z축은 처리실(11)의 높이에 따른다. 이하의 기재는 Z축이 연직 방향을 따르는 것으로 하여 설명한다. 또한, 스퍼터 장치(1)의 Z축이 연직 방향에 대해 경사져도 된다.
처리실(11)은 밀폐 가능한 상자 형상으로 형성된다. 처리실(11)은 상벽(21)과, 저벽(22)과, 측벽(23)과, 배출구(24)와, 도입구(25)를 갖는다. 상벽(21)과 저벽(22)은 Z축을 따르는 방향(연직 방향)에 대향하도록 배치된다. 상벽(21)은 소정의 간격을 두고 저벽(22)의 상방에 위치한다. 측벽(23)은 Z축을 따르는 방향으로 연장되어, 상벽(21)과 저벽(22)을 접속한다.
배출구(24)는 처리실(11)의 내부에 개구되고, 예를 들어 진공 펌프에 접속된다. 진공 펌프가 배출구(24)로부터 처리실(11)의 내부의 공기를 흡인함으로써, 처리실(11)의 내부가 진공 상태로 될 수 있다.
도입구(25)는 처리실(11)의 내부에 개구되고, 예를 들어 아르곤 가스와 같은 불활성 가스를 수용하는 탱크에 접속된다. 아르곤 가스가, 도입구(25)로부터 진공 상태로 된 처리실(11)의 내부에 도입될 수 있다.
타깃(12)은 입자의 발생원으로서 이용되는, 예를 들어 원환 형상의 금속판이다. 또한, 타깃(12)의 형상은 이에 한정되지 않고, 예를 들어 원반 형상으로 형성되어도 된다. 타깃(12)은 처리실(11)의 상벽(21)의 내면(21a)에, 예를 들어 백킹 플레이트를 통해 설치된다. 백킹 플레이트는 타깃(12)의 냉각재 및 전극으로서 사용된다. 또한, 타깃(12)은 상벽(21)에 직접 설치되어도 된다.
상벽(21)의 내면(21a)은 발생원 배치부의 일례이다. 내면(21a)은 하방을 향하는 대략 평탄한 면이다. 이와 같은 내면(21a)에, 백킹 플레이트를 개재하여, 타깃(12)이 배치된다. 발생원 배치부는 독립된 부재 또는 부품으로 한정되지 않고, 어떤 부재 또는 부품 상의 특정한 위치이면 된다. 발생원 배치부는 상기 백킹 플레이트여도 된다.
타깃(12)은 하면(12a)을 갖는다. 하면(12a)은 하방을 향하는 대략 평탄한 면이다. 타깃(12)에 전압이 인가되면, 처리실(11)의 내부에 도입된 아르곤 가스가 이온화되어, 플라즈마가 발생한다. 아르곤 이온이 타깃(12)에 충돌함으로써, 예를 들어 타깃(12)의 하면(12a)으로부터, 타깃(12)을 구성하는 성막 재료의 입자 C가 날아간다. 바꾸어 말하면, 타깃(12)은 입자 C를 방출하는 것이 가능하다.
입자 C는 본 실시 형태에 있어서의 입자의 일례이고, 타깃(12)을 구성하는 성막 재료의 미소한 입자이다. 입자는 이와 같은 입자 C보다도 작은, 분자, 원자, 원자핵, 소립자, 증기(기화된 물질) 및 전자파(광자)과 같은, 물질 또는 에너지선을 구성하는 다양한 입자여도 된다.
스테이지(13)는 처리실(11)의 저벽(22)에 설치된다. 즉, 스테이지(13)는 연직 방향으로 타깃(12)으로부터 이격되어 배치된다. 또한, 스테이지(13) 대신에 저벽(22)이 제1 스테이지의 일례로서 사용되어도 된다. 스테이지(13)는 적재면(13a)을 갖는다. 스테이지(13)의 적재면(13a)은 반도체 웨이퍼(2)를 지지한다. 반도체 웨이퍼(2)는, 예를 들어 원반 형상으로 형성된다. 또한, 반도체 웨이퍼(2)는 다른 형상으로 형성되어도 된다.
스테이지(13)의 적재면(13a)은 제1 물체 배치부, 방출 목표부 및 물체 배치부의 일례이다. 적재면(13a)은 상방을 향하는 대략 평탄한 면이다. 적재면(13a)은 상벽(21)의 내면(21a)으로부터 연직 방향으로 이격되어 배치되고, 내면(21a)과 마주 향한다. 이와 같은 적재면(13a)에 반도체 웨이퍼(2)가 배치된다. 제1 물체 배치부, 방출 목표부 및 물체 배치부는 독립된 부재 또는 부품으로 한정되지 않고, 어떤 부재 또는 부품 상의 특정한 위치이면 된다.
콜리메이터(14)는 Z축을 따르는 방향(연직 방향)에 있어서 타깃(12)과 스테이지(13) 사이에 배치된다. 바꾸어 말하면, 콜리메이터(14)는 Z축을 따르는 방향(연직 방향)에 있어서, 상벽(21)의 내면(21a)과, 스테이지(13)의 적재면(13a) 사이에 배치된다. Z축을 따르는 방향 및 연직 방향은 상벽(21)의 내면(21a)으로부터 스테이지(13)의 적재면(13a)을 향하는 방향이고, 제1 방향의 일례이다. 바꾸어 말하면, 콜리메이터(14)는 타깃(12)과 반도체 웨이퍼(2) 사이에 배치된다. 콜리메이터(14)는, 예를 들어 처리실(11)의 측벽(23)에 설치된다.
도 2는 콜리메이터(14)를 도시하는 사시도이다. 도 3은 콜리메이터(14)를 도시하는 단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 콜리메이터(14)는 프레임부(31)와, 정류부(32)를 갖는다.
프레임부(31)는 연직 방향으로 연장되는 원통 형상으로 형성된 벽이다. 또한, 프레임부(31)는 이에 한정되지 않고, 직사각형과 같은 다른 형상으로 형성되어도 된다. 프레임부(31)의 단면적은 반도체 웨이퍼(2)의 단면적보다도 크다. 정류부(32)는 XY 평면에 있어서, 통 형상의 프레임부(31)의 내측에 설치된다. 프레임부(31)와 정류부(32)는 일체로 만들어진다.
정류부(32)는 복수의 차폐벽(35)과, 복수의 제1 연통벽(36)과, 복수의 제2 연통벽(37)을 갖는다. 차폐벽(35)은 제1 벽 및 벽의 일례이다. 제1 및 제2 연통벽(36, 37)은 제2 벽 및 벽의 일례이다.
정류부(32)는 복수의 차폐벽(35), 복수의 제1 연통벽(36) 및 복수의 제2 연통벽(37)에 의해, 복수의 관통 구멍(39)을 형성한다. 관통 구멍(39)은 제1 관통 구멍 및 관통 구멍의 일례이다. 복수의 관통 구멍(39)은 연직 방향으로 연장되는 육각형의 구멍이다. 바꾸어 말하면, 복수의 차폐벽(35), 복수의 제1 연통벽(36) 및 복수의 제2 연통벽(37)은 내측에 관통 구멍(39)이 형성된 복수의 육각형의 통(하니컴 구조)을 형성한다. 또한, 관통 구멍(39)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
도 3에 도시한 바와 같이, 정류부(32)는 상단부(32a)와 하단부(32b)를 갖는다. 상단부(32a)는 정류부(32)의 연직 방향에 있어서의 한쪽 단부이고, 타깃(12) 및 상벽(21)의 내면(21a)을 향한다. 하단부(32b)는 정류부(32)의 연직 방향에 있어서의 다른 쪽 단부이고, 스테이지(13)에 지지된 반도체 웨이퍼(2) 및 스테이지(13)의 적재면(13a)을 향한다.
관통 구멍(39)은 정류부(32)의 상단부(32a)로부터 하단부(32b)에 걸쳐서 형성된다. 즉, 관통 구멍(39)은 타깃(12)을 향해 개구함과 함께, 스테이지(13)에 지지된 반도체 웨이퍼(2)를 향해 개구하는 구멍이다.
차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)은 연직 방향으로 연장되는 대략 직사각형(사각형)의 판이다. 즉, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)은 동일한 방향으로 연장된다.
제1 연통벽(36)에 복수의 제1 연통 구멍(41)이 각각 형성된다. 제1 연통 구멍(41)은 제1 통로 및 통로의 일례이고, 개구라고도 칭해질 수 있다. 제1 연통 구멍(41)은, 예를 들어 평행사변 형상의 구멍이고, 연직 방향 및 수평 방향으로 배열된다. 본 명세서에 있어서의 수평 방향은 Z축에 대해 직교하는, XY 평면 상의 방향이다. 또한, 제1 연통 구멍(41)의 형상 및 배치는 이에 한정되지 않는다.
제1 연통 구멍(41)의 연직 방향에 있어서의 길이는 제1 연통 구멍(41)의 수평 방향에 있어서의 길이보다도 길다. 수평 방향은 제1 방향과 직교하는 방향 및 관통 구멍이 연장되는 방향과 직교하는 방향의 일례이다. 즉, 제1 연통 구멍(41)은 연직 방향으로 연장되는 세로 구멍이다.
제1 연통 구멍(41)은 당해 제1 연통 구멍(41)이 형성된 제1 연통벽(36)에 의해 이격되는, 2개의 관통 구멍(39)을 접속한다. 바꾸어 말하면, 제1 연통 구멍(41)은 제1 연통벽(36)을 관통하고, 1개의 관통 구멍(39)과, 인접하는 다른 관통 구멍(39)에 개구한다.
제2 연통벽(37)에 복수의 제2 연통 구멍(42)이 각각 형성된다. 제2 연통 구멍(42)은 제2 통로 및 통로의 일례이다. 제2 연통 구멍(42)은, 예를 들어 평행사변 형상의 구멍이고, 연직 방향 및 수평 방향으로 배열된다. 또한, 제2 연통 구멍(42)의 형상 및 배치는 이에 한정되지 않는다.
제2 연통 구멍(42)의 연직 방향에 있어서의 길이는 제2 연통 구멍(42)의 수평 방향에 있어서의 길이보다도 길다. 즉, 제2 연통 구멍(42)은 연직 방향으로 연장되는 세로 구멍이다.
제2 연통 구멍(42)은 당해 제2 연통 구멍(42)이 형성된 제2 연통벽(37)에 의해 이격되는, 2개의 관통 구멍(39)을 접속한다. 바꾸어 말하면, 제2 연통 구멍(42)은 제2 연통벽(37)을 관통하고, 1개의 관통 구멍(39)과, 인접하는 다른 관통 구멍(39)에 개구한다.
제2 연통 구멍(42)은 제1 연통 구멍(41)보다도 크다. 제2 연통벽(37)에 있어서의 복수의 제2 연통 구멍(42)의 밀도는 제1 연통벽(36)에 있어서의 복수의 제1 연통 구멍(41)의 밀도보다도 크다. 복수의 제2 연통 구멍(42)의 밀도는 제2 연통벽(37)의 크기에 대한 복수의 제2 연통 구멍(42)의 크기이다. 제2 연통벽(37)에 있어서의 복수의 제2 연통 구멍(42)의 밀도가, 제1 연통벽(36)에 있어서의 복수의 제1 연통 구멍(41)의 밀도보다도 크면, 제2 연통 구멍(42)의 크기가 제1 연통 구멍의 크기와 동일하거나 보다 작아도 된다.
차폐벽(35)은 상단부(35a)와 하단부(35b)를 갖는다. 제1 연통벽(36)은 상단부(36a)와 하단부(36b)를 갖는다. 제2 연통벽(37)은 상단부(37a)와 하단부(37b)를 갖는다.
상단부(35a, 36a, 37a)는 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 연직 방향에 있어서의 한쪽 단부이고, 타깃(12) 및 상벽(21)의 내면(21a)을 향한다. 상단부(35a, 36a, 37a)는 관통 구멍이 연장되는 방향에 있어서의 한쪽 단부의 일례이다. 상단부(35a, 36a, 37a)는 정류부(32)의 상단부(32a)를 형성한다.
정류부(32)의 상단부(32a)는 타깃(12) 및 상벽(21)의 내면(21a)에 대해 곡면 형상으로 오목하다. 바꾸어 말하면, 정류부(32)의 상단부(32a)는 타깃(12) 및 상벽(21)의 내면(21a)으로부터 이격되도록 만곡한다. 또한, 상단부(32a)는 이에 한정되지 않고, 예를 들어 상단부(32a)의 중앙 부분만이 타깃(12) 및 상벽(21)의 내면(21a)에 대해 오목한 부분으로 형성되어도 된다.
하단부(35b, 36b, 37b)는 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 연직 방향에 있어서의 다른 쪽 단부이고, 스테이지(13)에 지지된 반도체 웨이퍼(2) 및 스테이지(13)의 적재면(13a)을 향한다. 하단부(35b, 36b, 37b)는 정류부(32)의 하단부(32b)를 형성한다.
정류부(32)의 하단부(32b)는 스테이지(13)에 지지된 반도체 웨이퍼(2) 및 스테이지(13)의 적재면(13a)을 향해 곡면 형상으로 돌출된다. 또한, 하단부(32b)는 이에 한정되지 않고, 예를 들어 하단부(32b)의 중앙 부분만이 스테이지(13)의 적재면(13a)을 향해 돌출되어도 된다.
정류부(32)의 상단부(32a)와 하단부(32b)는 대략 동일한 곡면 형상을 갖는다. 이로 인해, 연직 방향에 있어서의 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 길이는 대략 동일하다. 또한, 위치에 따라 연직 방향에 있어서의 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 길이가 상이해도 된다.
도 4는 타깃(12) 및 콜리메이터(14)를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 정류부(32)는 제1 부분(51)과, 제2 부분(52)을 갖는다. 제1 부분은 제1 부분과, 타깃으로부터 벗어난 영역의 일례이다. 제2 부분(52)은 제2 부분과, 타깃과 마주 향하는 영역의 일례이다. 제1 및 제2 부분(51, 52)은 위치, 범위 및 영역이라고도 칭해질 수 있다.
도 4의 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 제1 부분(51)은 타깃(12)으로부터 벗어난 위치를 향하는 부분이다. 바꾸어 말하면, 제1 부분(51)은 연직 방향에 있어서 상벽(21)에 대향하는 부분이다. 이로 인해, 본 실시 형태에 있어서의 제1 부분(51)은, 예를 들어 원환 형상의 타깃(12)의 내측의 부분에 대응하는, 원형의 부분이 된다.
도 4의 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 제2 부분(52)은 연직 방향에 있어서 타깃(12)을 향하는 부분이다. 바꾸어 말하면, 제2 부분(52)은 연직 방향에 있어서 타깃(12)에 겹쳐지고, 타깃(12)의 하방에 위치하는 부분이다. 이로 인해, 본 실시 형태에 있어서의 제2 부분(52)은 타깃(12)의 형상에 대응한 원환 형상의 부분이 되고, 수평 방향에 있어서 제1 부분(51)의 외측에 위치한다.
타깃(12)의 하면(12a)으로부터 입자 C가 날아가는 방향은, 코사인 법칙(램버트의 코사인 법칙)에 따라 분포한다. 즉, 하면(12a)의 어느 한점으로부터 날아가는 입자 C는 하면(12a)의 법선 방향(연직 방향)으로 가장 많이 날아간다. 이로 인해, 연직 방향은 발생원 배치부에 배치된 입자 발생원이 적어도 하나의 입자를 방출하는 방향의 일례이다. 법선 방향에 대해 각도 θ에서 경사지는(비스듬히 교차하는) 방향으로 날아가는 입자의 수는 법선 방향으로 날아가는 입자의 수의 코사인(cosθ)에 대략 비례한다.
이하의 설명에 있어서, 타깃(12)으로부터 연직 방향으로 방출된 입자 C를 연직 성분, 타깃(12)으로부터 연직 방향에 대해 경사지는 방향으로 방출된 입자 C를 기울기 성분이라고 칭하는 경우가 있다. 연직 성분이 제1 부분(51)을 향하는 양에 대한 기울기 성분이 제1 부분(51)을 향하는 양의 비율은, 연직 성분이 제2 부분(52)을 향하는 양에 대한 기울기 성분이 제2 부분(52)을 향하는 양의 비율보다도 크다. 바꾸어 말하면, 제1 부분(51)에는 제2 부분(52)보다도 기울기 성분이 날아오기 쉽다.
제1 부분(51)은 복수의 차폐벽(35)에 의해 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 부분(51)에 있어서, 차폐벽(35)이 제1 및 제2 연통벽(36, 37)보다도 많이 배치된다. 즉, 제1 부분(51)에 있어서의 차폐벽(35)의 수는 제1 부분(51)에 있어서의 제1 연통벽(36)의 수와 제2 연통벽(37)의 수의 합계보다도 많다. 또한, 제1 부분(51)에, 차폐벽(35)에 더하여, 제1 및 제2 연통벽(36, 37)이 설치되어도 된다.
제2 부분(52)은 복수의 제1 및 제2 연통벽(36, 37)에 의해 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 제2 부분(52)에 있어서, 제1 및 제2 연통벽(36, 37)이 차폐벽(35)보다도 많이 배치된다. 즉, 제2 부분(52)에 있어서의 제1 연통벽(36)의 수와 제2 연통벽(37)의 수의 합계는 제2 부분(52)에 있어서의 차폐벽(35)의 수보다도 많다. 또한, 제2 부분(52)에, 제1 및 제2 연통벽(36, 37)에 더하여, 차폐벽(35)이 설치되어도 된다. 또한, 제2 부분(52)은 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37) 중 어느 한쪽에 의해서만 형성되어도 된다.
제1 부분(51)이 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37) 중 어느 1종류에 의해서만 형성되는 경우, 제2 부분(52)은 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 다른 1종류를 포함한다. 즉, 제1 부분(51)과 제2 부분(52)에 있어서의, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 구성비는 상이하다.
제2 부분(52)의, 예를 들어 외주측의 부분에, 다른 장소보다도 입자 C의 연직 성분이 날아오기 쉬운 장소가 존재한다. 당해 제2 부분(52)의 외주측의 부분에 있어서, 제2 연통벽(37)은 제1 연통벽(36)보다도 많이 배치된다. 또한, 연직 성분이 날아오기 쉬운 장소는 이에 한정되지 않고, 다양한 조건에 의해 바뀐다.
이상과 같이, 정류부(32)에 있어서, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)이, 상벽(21)의 내면(21a)에 배치된 타깃(12)의 형상에 대해 소정의 분포로 배치된다. 즉, 정류부(32)에 있어서의 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 위치는 타깃(12)의 형상에 대응하여 설정된다. 바꾸어 말하면, 콜리메이터(14)의 벽[차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)]에 설치된 통로[제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)]에 소밀의 분포가 설정된다.
또한, 제1 부분(51)과 제2 부분(52)은 상술한 위치로 한정되지 않는다. 연직 성분이 제1 부분(51)을 향하는 양에 대한 기울기 성분이 제1 부분(51)을 향하는 양의 비율이, 연직 성분이 제2 부분(52)을 향하는 양에 대한 기울기 성분이 제2 부분(52)을 향하는 양의 비율보다도 크면, 제1 및 제2 부분(51, 52)은 다른 위치에 있어도 된다. 즉, 제1 및 제2 부분(51, 52)은 콜리메이터(14)의 각 위치에 있어서의 연직 성분과 기울기 성분의 양에 기초하여 설정된다.
또한, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 분포는 상술한 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 분포는, 예를 들어 타깃(12)의 형상, 콜리메이터(14)의 위치, 인가되는 전압과 같은 다양한 요소에 기초해서도 설정될 수 있다.
상기와 같은 콜리메이터(14)는, 예를 들어 3D 프린터에 의해 적층 조형된다. 이에 의해, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)이 형성된 제1 및 제2 연통벽(36, 37)이 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 콜리메이터(14)는 이에 한정되지 않고, 다른 방법으로 만들어져도 된다. 콜리메이터(14)는, 예를 들어 금속에 의해 만들어지지만, 다른 재료에 의해 만들어져도 된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 타깃(12)의 하면(12a)으로부터, 입자 C가 날아간다. 연직 방향으로 날아가는 입자 C는 콜리메이터(14)의 관통 구멍(39)을 통과하고, 스테이지(13)에 지지된 반도체 웨이퍼(2)를 향해 날아간다. 또한, 연직 방향으로 날아가는 입자 C는, 예를 들어 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 상단부(35a, 36a, 37a)에 부착되는 경우도 있다.
한편, 연직 방향에 대해 경사진 방향(경사 방향)으로 날아가는 입자 C도 존재한다. 경사 방향과 연직 방향 사이의 각도가 소정의 범위보다도 큰 입자 C는 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)에 부착된다. 즉, 콜리메이터(14)는 경사 방향과 연직 방향 사이의 각도가 소정의 범위 외인 입자 C를 차단한다.
경사 방향과 연직 방향 사이의 각도가 소정의 범위 내인 입자 C는 콜리메이터(14)의 관통 구멍(39)을 통과하고, 스테이지(13)에 지지된 반도체 웨이퍼(2)를 향해 날아간다. 이와 같은 경사 방향으로 날아가는 입자 C는 제1 연통벽(36)의 제1 연통 구멍(41), 또는 제2 연통벽(37)의 제2 연통 구멍(42)을 통과하는 것이 가능하다. 또한, 경사 방향과 연직 방향 사이의 각도가 소정의 범위 내인 입자 C도, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)에 부착되는 경우가 있다.
콜리메이터(14)의 관통 구멍(39)을 통과한 입자 C는 반도체 웨이퍼(2)에 부착 및 퇴적함으로써, 반도체 웨이퍼(2)에 성막된다. 바꾸어 말하면, 반도체 웨이퍼(2)는 타깃(12)이 방출한 입자 C를 받는다. 관통 구멍(39)을 통과한 입자 C의 방향은 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 정렬된다. 이와 같이, 콜리메이터(14)의 형상에 의해, 반도체 웨이퍼(2)에 성막되는 입자 C의 방향이 제어된다.
제1 실시 형태에 관한 스퍼터 장치(1)에 있어서, 콜리메이터(14)가, 차폐벽(35)과, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)이 각각 형성된 제1 및 제2 연통벽(36, 37)에 의해, 연직 방향으로 연장되는 관통 구멍(39)을 형성한다. 이에 의해, 연직 방향에 대해 경사진 방향(경사 방향)으로 타깃(12)으로부터 날려진 입자 C가, 제1 및 제2 연통벽(36, 37)의 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)을 통과할 수 있다. 이와 같이, 스퍼터 장치(1)의 콜리메이터(14)는 연직 방향에 대해 소정의 각도의 범위 내에서 경사진 방향으로 타깃(12)으로부터 방출된 입자 C를 통과시켜, 연직 방향에 대해 소정의 각도의 범위보다도 크게 경사진 방향으로 타깃(12)으로부터 방출된 입자 C를 차단할 수 있다. 이에 의해, 스퍼터 장치(1)는 경사 방향으로 날아가는 입자 C를 사용하여 성막을 할 수 있고, 스퍼터링의 효율이 향상된다. 연직 방향에 대한 경사 각도가 소정의 범위 외인 입자 C는 차폐벽(35)과 제1 및 제2 연통벽(36, 37)에 의해 차단되므로, 성막되는 입자 C의 방향은 연직 방향에 대해 소정의 범위 내로 제어될 수 있다.
연직 방향에 있어서, 타깃(12)을 향하는 위치에 제1 및 제2 연통벽(36, 37)이 차폐벽(35)보다도 많이 배치된다. 입자 C는 타깃(12)으로부터 코사인 법칙에 따라 날아가므로, 연직 방향에 있어서 타깃(12)을 향하는 위치에서는, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C의 비율이 많다. 제1 및 제2 연통벽(36, 37)이 당해 위치에 보다 많이 배치됨으로써, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)을 통과하기 쉽다. 따라서, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C를 사용하여 성막할 수 있고, 스퍼터링의 효율이 향상된다.
한편, 연직 방향에 있어서, 타깃(12)으로부터 벗어난 위치를 향하는 위치에 차폐벽(35)이 제1 및 제2 연통벽(36, 37)보다도 많이 배치된다. 연직 방향에 있어서 타깃(12)으로부터 벗어난 위치를 향하는 위치에서는 연직 방향에 대해 소정의 범위보다도 벗어나서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C의 비율이 많다. 차폐벽(35)이 당해 위치에 보다 많이 배치됨으로써, 연직 방향에 대해 소정의 범위보다도 크게 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가 차단되기 쉬워져, 성막되는 입자 C의 방향이 보다 확실하게 제어될 수 있다.
경사 방향으로 날아가는 입자 C(기울기 성분)가 날아오는 비율이 큰 제1 부분(51)에 있어서, 차폐벽(35)이 제1 및 제2 연통벽(36, 37)보다도 많이 배치된다. 입자 C는 타깃(12)으로부터 코사인 법칙에 따라 날아가므로, 경사 방향으로 날아가는 입자 C가 날아오는 비율이 많은 제1 부분(51)에서는 연직 방향에 대해 소정의 범위보다도 크게 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가 날아오는 비율도 많다. 차폐벽(35)이 제1 부분(51)에 보다 많이 배치됨으로써, 연직 방향에 대해 소정의 범위보다도 크게 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가 차단되기 쉬워져, 성막되는 입자 C의 방향이 보다 확실하게 제어될 수 있다. 또한, 전체적으로 균일한 스퍼터링을 할 수 있다.
연직 방향으로 날아가는 입자 C가 날아오는 비율이 큰 제2 부분(52)에 있어서, 제1 및 제2 연통벽(36, 37)이 차폐벽(35)보다도 많이 배치된다. 입자 C는 타깃(12)으로부터 코사인 법칙에 따라 날아가므로, 연직 방향으로 날아가는 입자 C가 날아오는 비율이 많은 제2 부분(52)에서는 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가 날아오는 비율도 많다. 제1 및 제2 연통벽(36, 37)이 제2 부분(52)에 보다 많이 배치됨으로써, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)을 통과하기 쉽다. 따라서, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C를 사용하여 성막할 수 있고, 스퍼터링의 효율이 향상된다.
차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)은 타깃(12)의 형상에 대해 소정의 분포로 배치된다. 이에 의해, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C를 사용하여 성막할 수 있고, 스퍼터링의 효율이 향상된다. 또한, 연직 방향에 대해 소정의 범위보다도 크게 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가 차단되기 쉬워져, 성막되는 입자 C의 방향이 보다 확실하게 제어될 수 있다.
제2 연통벽(37)은 제1 연통벽(36)보다도 제2 연통 구멍(42)의 밀도가 크다. 즉, 제2 연통벽(37)은, 제1 연통벽(36)보다도 경사 방향으로 날아가는 입자 C를 통과시키기 쉽다. 이에 의해, 입자 C가 날아가는 방향의 분포에 의해 대응한 제1 및 제2 연통벽(36, 37)의 배치가 가능해지고, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C를, 보다 효율적으로 사용하여 성막하는 것이 가능하다.
차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 상벽(21)의 내면(21a)을 향하는 상단부(35a, 36a, 37a)는 내면(21a)에 대해 오목한 정류부(32)의 상단부(32a)를 형성한다. 이에 의해, 타깃(12)의 중앙 부분으로부터, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)에 차단되기 어려워진다. 따라서, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C를, 보다 효율적으로 사용하여 성막하는 것이 가능하다.
차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 하단부(35b, 36b, 37b)는 스테이지(13)의 적재면(13a)을 향해 돌출되는 정류부(32)의 하단부(32b)를 형성한다. 이에 의해, 타깃(12)의 단부 부분으로부터, 연직 방향에 대해 소정의 범위보다 큰 각도에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)에 보다 확실하게 차단된다. 따라서, 성막되는 입자 C의 방향이 보다 확실하게 제어될 수 있다.
제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)의 연직 방향에 있어서의 길이는 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)의 수평 방향에 있어서의 길이보다도 길다. 이에 의해, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C가, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)에 차단되기 어려워진다. 따라서, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C를, 보다 효율적으로 사용하여 성막하는 것이 가능하다.
이하에, 제2 실시 형태에 대해, 도 5를 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 복수의 실시 형태의 설명에 있어서, 이미 설명된 구성 요소와 동일한 기능을 갖는 구성 요소는 당해 이미 설명한 구성 요소와 동일 부호가 부여되어, 중복되는 설명이 생략되는 경우가 있다. 또한, 동일 부호가 부여된 복수의 구성 요소는 모든 기능 및 성질이 공통되는 것으로는 한정되지 않고, 각 실시 형태에 따른 다른 기능 및 성질을 갖고 있어도 된다.
도 5는 제2 실시 형태에 관한 콜리메이터(14)의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)은 상단부(35a, 36a, 37a)로부터 하단부(35b, 36b, 37b)를 향함에 따라 두꺼워진다. 바꾸어 말하면, 관통 구멍(39)의 단면적은 정류부(32)의 상단부(32a)로부터 하단부(32b)를 향함에 따라 축소된다.
타깃(12)으로부터 날아가는 입자 C는 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)에 부착 및 퇴적하는 경우가 있다. 입자 C는 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 표면에 막(61)을 형성한다.
막(61)이 형성되면, 콜리메이터(14)는 막(61)을 제거하기 위해 세정되는 경우가 있다. 예를 들어, 콜리메이터(14)는 막(61)을 녹이는 세정액에 침지된다. 이에 의해, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 표면으로부터 막(61)이 제거된다.
콜리메이터(14)가 세정액에 침지되는 시간은, 예를 들어 막(61)의 가장 두꺼운 부분의 두께에 따라 설정된다. 한편, 세정액은 콜리메이터(14)를 녹이는 경우가 있다. 이로 인해, 막(61)의 두께가 균일할수록, 콜리메이터(14)가 녹는 것이 억제되어, 콜리메이터(14)의 내용 횟수는 증가한다.
제2 실시 형태의 스퍼터 장치(1)에 있어서, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)은 상단부(35a, 36a, 37a)로부터 하단부(35b, 36b, 37b)를 향함에 따라 두꺼워진다. 이에 의해, 타깃(12)으로부터 날아가는 입자 C가 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 표면에 의해 균등하게 부착되기 쉬워진다. 즉, 막(61)의 두께가 보다 균등해진다. 바꾸어 말하면, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 상단부(35a, 36a, 37a)에만 막(61)이 형성되는 것이 억제된다. 따라서, 콜리메이터(14)에 부착된 입자 C의 막(61)을 세정할 때에 콜리메이터(14)가 녹는 것이 억제되어, 콜리메이터(14)의 내용 횟수가 보다 많아진다.
또한, 타깃(12)으로부터 날아가는 입자 C가 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 표면에 의해 균등하게 부착되기 쉬우므로, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)이, 이들의 표면에 부착되는 입자 C를 보다 확실하게 유지할 수 있다. 이에 의해, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 표면에 부착된 입자 C가, 예를 들어 반도체 웨이퍼(2)에 낙하하는 것이 억제된다.
이하에, 제3 실시 형태에 대해, 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 제3 실시 형태에 관한 콜리메이터(14)의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)은 연직 방향에 대해 경사지는 방향으로 연장된다. 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)이 연장되는 방향은 연직 방향에 대해 소정의 범위 내의 각도에서 경사진다. 또한, 제1 연통 구멍(41)이 연장되는 방향과, 제2 연통 구멍(42)이 연장되는 방향이 상이해도 된다.
상술한 바와 같이, 타깃(12)으로부터 날아가는 입자 C는 연직 방향에 대해 경사지는 방향으로 날아가는 경우가 있다. 입자 C가 날아가는 방향과, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)이 연장되는 방향이 가까울수록, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)은 입자 C를 통과시키기 쉽다.
제3 실시 형태의 스퍼터 장치(1)에 있어서, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)은 연직 방향에 대해 경사지는 방향으로 연장된다. 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)이 연장되는 방향에 보다 가까운 방향으로 날아가는 입자 C는 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)을 통과하기 쉽다. 이에 의해, 성막되는 입자 C의 방향이 보다 확실하게 제어될 수 있다.
도 7은 제3 실시 형태의 콜리메이터(14)의 제1 변형예의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 상기 제3 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)은 연직 방향에 대해 하나의 각도에서 경사지는 방향으로 연장된다. 그러나, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)은, 예를 들어 연직 방향에 대해 하나의 각도에서 경사지는 방향으로 연장되는 구멍과, 연직 방향에 대해 다른 각도에서 경사지는 방향으로 연장되는 구멍이 합성된 구멍이어도 된다.
도 7의 예에 있어서, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)은 당해 연직 방향에 대해 －45° 경사지는 방향으로 연장되는 구멍과, 연직 방향에 대해 45° 경사지는 방향으로 연장되는 구멍이 합성된 구멍이다. 이 경우, 제1 연통벽(36)의, 인접하는 2개의 제1 연통 구멍(41) 사이에 위치하는 부분(36c)의 단면 형상은 대략 마름모형이 된다. 이와 같은 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)을 갖는 제1 및 제2 연통벽(36, 37)은 인접하는 2개의 관통 구멍(39) 중 어느 쪽으로부터 기울기 성분의 입자 C가 날아왔다고 해도, 당해 입자 C를 통과시키기 쉽다. 또한, 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
도 8은 제3 실시 형태의 콜리메이터(14)의 제2 변형예의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 8은 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 각각의 일례를 도시한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 연통 구멍(41) 또는 복수의 제2 연통 구멍(42)은 각각, 복수의 제1 경사 구멍(41a, 42a)과, 복수의 제2 경사 구멍(41b, 42b)을 포함한다. 제1 경사 구멍(41a, 42a)은 제1 연장 통로의 일례이다. 제2 경사 구멍(41b, 42b)은 제2 연장 통로의 일례이다.
제1 경사 구멍(41a, 42a)은 각각, 연직 방향에 대해 －75° 경사지는 방향으로 연장된다. 제2 경사 구멍(41b, 42b)은 각각, 연직 방향에 대해 75° 경사지는 방향으로 연장된다. 바꾸어 말하면, 제2 경사 구멍(41b, 42b)은 제1 경사 구멍(41a, 42a)과 교차하는 방향으로 연장된다. 제1 경사 구멍(41a, 42a)의 단부는 제2 경사 구멍(41b, 42b)의 단부에 접속된다.
도 8의 변형예에 있어서의 제1 경사 구멍(41a, 42a)의 단부는 제2 경사 구멍(41b, 42b)의 단부에 접속된다. 이로 인해, 제1 경사 구멍(41a, 42a) 및 제2 경사 구멍(41b, 42b)이 확장되는 것이 억제되어, 제1 경사 구멍(41a, 42a) 및 제2 경사 구멍(41b, 42b)이 원하지 않는 경사 각도의 입자 C를 통과시키는 것이 억제된다. 즉, 제1 경사 구멍(41a, 42a)은 원하는 각도 범위(연직 방향에 대해 －75°±α)에서 경사진 입자 C만을 통과시킬 수 있다. 또한, 제2 경사 구멍(41b, 42b)은 원하는 각도 범위(연직 방향에 대해 75°±α)에서 경사진 입자 C만을 통과시킬 수 있다.
도 9는 제3 실시 형태의 콜리메이터(14)의 제3 변형예의 일부를, 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 9는 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 각각의 일례를 도시한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 연통 구멍(41) 또는 복수의 제2 연통 구멍(42)은 각각, 복수의 제1 경사 구멍(41a, 42a)과, 복수의 제2 경사 구멍(41b, 42b)을 포함한다.
제1 경사 구멍(41a, 42a)은 제2 경사 구멍(41b, 42b)과 교차한다. 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 한쪽 면에 있어서, 제1 경사 구멍(41a, 42a)과 제2 경사 구멍(41b, 42b) 사이에, 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 일부가 설치된다. 마찬가지로, 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 다른 쪽 면에 있어서, 제1 경사 구멍(41a, 42a)과 제2 경사 구멍(41b, 42b) 사이에, 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 일부가 설치된다.
도 9의 변형예에 있어서의 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 한쪽 면에 있어서, 제1 경사 구멍(41a, 42a)과 제2 경사 구멍(41b, 42b) 사이에, 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 일부가 설치된다. 이로 인해, 제1 경사 구멍(41a, 42a) 및 제2 경사 구멍(41b, 42b)이 확장되는 것이 억제되고, 제1 경사 구멍(41a, 42a) 및 제2 경사 구멍(41b, 42b)이 원하지 않는 경사 각도의 입자 C를 통과시키는 것이 억제된다.
도 10은 제3 실시 형태의 콜리메이터(14)의 제4 변형예의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 10은 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 각각의 일례를 도시한다. 도 10에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 연통 구멍(41) 또는 복수의 제2 연통 구멍(42)은 각각, 복수의 제1 경사 구멍(41a, 42a)과, 복수의 제2 경사 구멍(41b, 42b)을 포함한다.
제1 경사 구멍(41a, 42a)은 각각, 연직 방향에 대해 대략 －75° 경사지는 방향으로 연장된다. 제2 경사 구멍(41b, 42b)은 각각, 연직 방향에 대해 대략 75° 경사지는 방향으로 연장된다. 바꾸어 말하면, 제2 경사 구멍(41b, 42b)은 제1 경사 구멍(41a, 42a)과 교차하는 방향으로 연장된다. 제1 경사 구멍(41a, 42a)의 단부는 제2 경사 구멍(41b, 42b)의 단부에 접속된다.
제1 경사 구멍(41a, 42a)과 제2 경사 구멍(41b, 42b)이 형성된 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)은 복수의 제1 이격벽(65)과, 복수의 제2 이격벽(66)을 각각 갖는다.
복수의 제1 이격벽(65)은 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 한쪽 면을 형성한다. 복수의 제1 이격벽(65)은 연직 방향으로 서로 간격을 두고 배열된다. 복수의 제1 이격벽(65) 사이의 간격은 제1 경사 구멍(41a, 42a)의 단부, 또는 제2 경사 구멍(41b, 42b)의 단부를 형성한다.
복수의 제2 이격벽(66)은 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 다른 쪽 면을 형성한다. 복수의 제2 이격벽(66)은 연직 방향으로 서로 간격을 두고 배열된다. 복수의 제2 이격벽(66) 사이의 간격은 제1 경사 구멍(41a, 42a)의 단부, 또는 제2 경사 구멍(41b, 42b)의 단부를 형성한다.
복수의 제1 이격벽(65)과 복수의 제2 이격벽(66)은 수평 방향으로 간격을 두고 이격된다. 이로 인해, 복수의 제1 이격벽(65)과 복수의 제2 이격벽(66) 사이에, 연직 방향으로 연장되는 간극(67)이 형성된다.
도 10의 변형예에 있어서의 복수의 제1 이격벽(65)은 연직 방향으로 서로 간격을 두고 배열된다. 복수의 제2 이격벽(66)은 연직 방향으로 서로 간격을 두고 배열된다. 이로 인해, 제1 경사 구멍(41a, 42a) 및 제2 경사 구멍(41b, 42b)이 확장되는 것이 억제되고, 제1 경사 구멍(41a, 42a) 및 제2 경사 구멍(41b, 42b)이 원하지 않는 경사 각도의 입자 C를 통과시키는 것이 억제된다.
또한, 복수의 제1 이격벽(65)과 복수의 제2 이격벽(66) 사이에, 연직 방향으로 연장되는 간극(67)이 형성된다. 이에 의해, 연직 방향으로 날아가는 입자 C가 복수의 제1 이격벽(65)과 복수의 제2 이격벽(66) 사이의 간극(67)을 통과할 수 있다.
이하에, 제4 실시 형태에 대해, 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 제4 실시 형태에 관한 콜리메이터(14)의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 11은 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)의 각각의 일례를 도시한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 제1 또는 제2 연통 구멍(41, 42) 중 몇 개는 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 상단부(36a, 37a)까지 연장된다. 또한, 제1 또는 제2 연통 구멍(41, 42) 중 몇 개는 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 하단부(36b, 37b)까지 연장된다. 즉, 제1 또는 제2 연통 구멍(41, 42)은 구멍뿐만 아니라, 일방향(예를 들어, 상방향 또는 하방향)으로 개방된 절결부 및 복수 방향(예를 들어, 상방향 및 하방향)으로 개방된 슬릿을 포함한다.
제4 실시 형태의 스퍼터 장치(1)에 있어서, 제1 또는 제2 연통 구멍(41, 42) 중 몇 개는 제1 또는 제2 연통벽(36, 37)의 상단부(36a, 37a) 또는 하단부(36b, 37b)까지 연장된다. 이에 의해, 경사 방향으로 날아가는 입자 C가 제1 또는 제2 연통 구멍(41, 42)을 통과하기 쉬워진다.
이하에, 제5 실시 형태에 대해, 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는 제5 실시 형태에 관한 콜리메이터(14)를 도시하는 평면도이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 제5 실시 형태의 콜리메이터(14)는 복수의 원벽(71)과, 복수의 접속벽(72)을 갖는다.
복수의 원벽(71)은 프레임부(31)와 동심원 형상으로 배치되는, 원호 형상의 부분이다. 접속벽(72)은 프레임부(31)의 중심에 대해 방사상으로 연장되는 직선상의 부분이다. 접속벽(72)은 복수의 원벽(71)과 프레임부(31)를 접속한다.
차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)이, 복수의 원벽(71)과 복수의 접속벽(72)을 형성한다. 즉, 각각의 원벽(71) 및 접속벽(72)은 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37) 중 어느 하나에 의해 형성된다. 바꾸어 말하면, 콜리메이터(14)는 차폐벽(35)에 의해 형성된 원벽(71) 및 접속벽(72)과, 제1 연통벽(36)에 의해 형성된 원벽(71) 및 접속벽(72)과, 제2 연통벽(37)에 의해 형성된 원벽(71) 및 접속벽(72)을 갖는다. 또한, 원벽(71) 및 접속벽(72)은 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37) 중 어느 1개 또는 2개에 의해서만 형성되어도 된다.
제5 실시 형태의 스퍼터 장치(1)에 있어서, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)은 동심원 형상으로 배치된 복수의 원벽(71)과, 복수의 원벽(71)을 접속하는 복수의 접속벽(72)을 형성한다. 이에 의해, 콜리메이터(14)의 관통 구멍(39)을 통과한 입자 C는 원형의 반도체 웨이퍼(2)의 형상에 대응한 동심원 형상으로 성막된다.
이하에, 제6 실시 형태에 대해, 도 13을 참조하여 설명한다. 도 13은 제6 실시 형태에 관한 스퍼터 장치(1)를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 13에 도시한 바와 같이, 제6 실시 형태의 스퍼터 장치(1)는 3개의 스테이지(13)와, 3개의 콜리메이터(14)를 구비한다.
이하의 설명에 있어서, 3개의 스테이지(13)를, 스테이지(13A, 13B)라고 개별로 칭하는 경우가 있다. 1개의 스테이지(13A)는 제1 스테이지의 일례이다. 2개의 스테이지(13B)는 제2 물체 배치부의 일례이다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 3개의 콜리메이터(14)를, 콜리메이터(14A, 14B)라고 개별로 칭하는 경우가 있다. 1개의 콜리메이터(14A)는 제1 콜리메이터의 일례이다. 2개의 콜리메이터(14B)는 제2 콜리메이터의 일례이다.
스테이지(13A)의 형상 및 배치는 제1 내지 제5 실시 형태의 어느 하나의 스테이지(13)의 형상 및 배치와 동일하다. 콜리메이터(14A)의 형상 및 배치는 제1 내지 제5 실시 형태의 어느 하나의 콜리메이터(14)의 형상 및 배치와 동일하다.
처리실(11)은 복수의 경사벽(81)을 더 갖는다. 경사벽(81)은 저벽(22)과 측벽(23) 사이에 개재한다. 경사벽(81)은 저벽(22)에 대해 비스듬히 경사진다. 경사벽(81)에 스테이지(13B)가 설치된다.
스테이지(13B)는 연직 방향에 대해 경사진 방향(이하, 경사 기준 방향이라고 칭함)으로, 타깃(12)으로부터 이격되어 배치된다. 경사 기준 방향은 제1 방향에 대해 경사진 방향 및 발생원 배치부로부터 제2 물체 배치부를 향하는 방향의 일례이다. 타깃(12)과 스테이지(13B) 사이의 거리는 타깃(12)과 스테이지(13A) 사이의 거리와 대략 동일하다.
스테이지(13B)도 적재면(13a)을 갖는다. 스테이지(13B)의 적재면(13a)은 반도체 웨이퍼(2)를 지지한다. 스테이지(13B)에 지지되는 반도체 웨이퍼(2)는 제2 물체의 일례이다.
스테이지(13B)의 적재면(13a)은 제2 물체 배치부의 일례이다. 스테이지(13B)의 적재면(13a)은 경사 기준 방향을 향하는 대략 평탄한 면이다. 스테이지(13B)의 적재면(13a)은 상벽(21)의 내면(21a)으로부터 경사 기준 방향으로 이격되어 배치된다. 이와 같은 스테이지(13B)의 적재면(13a)에 반도체 웨이퍼(2)가 배치된다.
콜리메이터(14B)는 경사 기준 방향에 있어서, 타깃(12)과 스테이지(13B) 사이에 배치된다. 콜리메이터(14B)의 형상은 콜리메이터(14A)의 형상과 동일하다. 즉, 콜리메이터(14B)는 콜리메이터(14A)와 동일하게, 프레임부(31)와 정류부(32)를 갖는다. 콜리메이터(14B)의 정류부(32)는 콜리메이터(14A)와 동일하게, 복수의 차폐벽(35)과, 복수의 제1 연통벽(36)과, 복수의 제2 연통벽(37)을 갖는다.
콜리메이터(14B)의 차폐벽(35)은 제3 벽의 일례이다. 콜리메이터(14B)의 제1 및 제2 연통벽(36, 37)은 제4 벽의 일례이다. 콜리메이터(14B)의 제1 및 제2 연통 구멍(41, 42)은 제2 통로의 일례이다.
콜리메이터(14B)는 콜리메이터(14A)와 동일하게, 차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)에 의해 관통 구멍(39)을 형성한다. 콜리메이터(14B)의 관통 구멍(39)은 제2 관통 구멍의 일례이다. 콜리메이터(14B)의 관통 구멍(39)은 경사 기준 방향으로 연장된다.
타깃(12)의 하면(12a)으로부터 입자 C가 날아간다. 연직 방향으로 날아가는 입자 C와, 연직 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C는 콜리메이터(14A)의 관통 구멍(39)을 통과하고, 스테이지(13A)에 지지된 반도체 웨이퍼(2)를 향해 날아간다. 이에 의해, 스테이지(13A)에 지지된 반도체 웨이퍼(2)의 표면에 입자 C가 성막된다.
한편, 경사 기준 방향으로 날아가는 입자 C와, 경사 기준 방향에 대해 소정의 범위 내에서 경사지는 방향으로 날아가는 입자 C는 콜리메이터(14B)의 관통 구멍(39)을 통과하고, 스테이지(13B)에 지지된 반도체 웨이퍼(2)를 향해 날아간다. 이에 의해, 스테이지(13B)에 지지된 반도체 웨이퍼(2)의 표면에도 입자 C가 성막된다. 바꾸어 말하면, 스테이지(13B)의 적재면(13a)에 배치된 반도체 웨이퍼(2)는 타깃(12)이 방출한 입자 C를 받는다.
제6 실시 형태의 스퍼터 장치(1)는 타깃(12)으로부터 경사 기준 방향으로 이격된 스테이지(13B)와, 경사 기준 방향으로 연장되는 복수의 관통 구멍(39)을 형성하는 콜리메이터(14B)를 구비한다. 이에 의해, 스퍼터 장치(1)는 타깃(12)으로부터 경사 기준 방향으로 날아가는 입자 C를 사용하여 성막할 수 있고, 스퍼터링의 효율이 보다 향상된다. 바꾸어 말하면, 스퍼터 장치(1)는 처리실(11)의 측벽(23)을 향해 날아가는 입자 C를 사용하여 성막할 수 있고, 스루풋이 향상된다.
이하에, 제7 실시 형태에 대해, 도 14를 참조하여 설명한다. 도 14는 제7 실시 형태에 관한 타깃(12) 및 콜리메이터(14)를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 14에 도시한 바와 같이, 콜리메이터(14)의 프레임부(31)에 복수의 제3 연통 구멍(91)이 형성된다.
제3 연통 구멍(91)은, 예를 들어 평행사변 형상의 구멍이고, 연직 방향 및 수평 방향으로 배열된다. 또한, 제3 연통 구멍(91)의 형상 및 배치는 이에 한정되지 않는다. 제3 연통 구멍(91)의 연직 방향에 있어서의 길이는 제3 연통 구멍(91)의 수평 방향에 있어서의 길이보다도 길다. 즉, 제3 연통 구멍(91)은 연직 방향으로 연장되는 세로 구멍이다.
제3 연통 구멍(91)은 프레임부(31)에 인접하는 관통 구멍(39)과, 콜리메이터(14)의 직경 방향에 있어서의 프레임부(31)의 외부를 접속한다. 바꾸어 말하면, 제3 연통 구멍(91)은 프레임부(31)를 관통한다.
타깃(12)의 하면(12a)으로부터 입자 C가 날아간다. 경사 방향과 연직 방향 사이의 각도가 소정의 범위보다도 큰 입자 C는 제3 연통 구멍(91)을 통과하는 경우가 있다. 예를 들어, 스퍼터 장치(1)에 복수의 반도체 웨이퍼(2)가 배치되는 경우, 제3 연통 구멍(91)을 통과한 입자 C는 콜리메이터(14)의 하방에 위치하는 반도체 웨이퍼(2)와 상이한 다른 반도체 웨이퍼(2)에 부착되는 경우가 있다.
제7 실시 형태의 스퍼터 장치(1)에 있어서, 프레임부(31)에 제3 연통 구멍(91)이 형성된다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼(2)에, 경사 방향과 연직 방향 사이의 각도가 소정의 범위보다도 큰 입자 C가 소량 부착되었다고 해도, 원하는 성능을 갖는 반도체 웨이퍼(2)가 얻어지는 경우가 있다. 이 경우, 제3 연통 구멍(91)을 통과한 입자 C를 사용하여 성막을 할 수 있고, 스퍼터링의 효율이 향상된다. 또한, 하나의 반도체 웨이퍼(2)가 배치되는 스퍼터 장치(1)에 있어서, 프레임부(31)에 제3 연통 구멍(91)이 형성되어도 된다.
이하에, 제8 실시 형태에 대해, 도 15를 참조하여 설명한다. 도 15는 제8 실시 형태에 관한 타깃(12) 및 콜리메이터(14)를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 15에 도시한 바와 같이, 제8 실시 형태의 차폐벽(35)에 제4 연통 구멍(95)이 형성된다.
제4 연통 구멍(95)은, 예를 들어 평행사변 형상의 구멍이고, 수평 방향으로 배열된다. 또한, 제4 연통 구멍(95)의 형상 및 배치는 이에 한정되지 않는다. 제4 연통 구멍(95)의 연직 방향에 있어서의 길이는 제4 연통 구멍(95)의 수평 방향에 있어서의 길이보다도 길다. 즉, 제4 연통 구멍(95)은 연직 방향으로 연장되는 세로 구멍이다.
제4 연통 구멍(95)은 당해 제4 연통 구멍(95)이 형성된 차폐벽(35)에 의해 이격되는, 2개의 관통 구멍(39)을 접속한다. 바꾸어 말하면, 제4 연통 구멍(95)은 하나의 관통 구멍(39)과, 인접하는 다른 관통 구멍(39)에 개구한다.
제4 연통 구멍(95)은 제1 연통 구멍(41)보다도 작다. 차폐벽(35)에 있어서의 복수의 제4 연통 구멍(95)의 밀도는 제1 연통벽(36)에 있어서의 복수의 제1 연통 구멍(41)의 밀도보다도 작다. 또한, 차폐벽(35)에 있어서의 복수의 제4 연통 구멍(95)의 밀도는 제2 연통벽(37)에 있어서의 복수의 제2 연통 구멍(42)의 밀도보다도 작다.
이상의 제8 실시 형태에 나타낸 바와 같이, 제1 벽의 일례인 차폐벽(35)에, 제4 연통 구멍(95)과 같은 통로가 설치되어도 된다. 즉, 관통 구멍(39)을 형성하는 모든 벽[차폐벽(35), 제1 연통벽(36) 및 제2 연통벽(37)]에, 제1, 제2 및 제4 연통 구멍(41, 42, 95)과 같은 통로가 설치되어도 된다. 또한, 제3 벽의 일례인 제6 실시 형태의 콜리메이터(14B)의 차폐벽(35)에도 제4 연통 구멍(95)과 같은 통로가 설치되어도 된다.
이상 설명한 적어도 하나의 실시 형태에 있어서, 스퍼터 장치(1)가 처리 장치의 일례이다. 그러나, 처리 장치는 증착 장치, 또는 X선 CT 장치와 같은 다른 장치여도 된다.
처리 장치가 증착 장치인 경우, 예를 들어 증발되는 재료가 입자 발생원의 일례이고, 당해 재료로부터 발생하는 증기가 입자의 일례이고, 증착되는 가공 대상이 제1 물체의 일례이다. 기화된 물질인 증기는 1종류 또는 복수 종류의 분자를 포함한다. 당해 분자는 입자이다. 증착 장치에 있어서, 콜리메이터(14)는, 예를 들어 증발되는 재료가 배치되는 위치와, 가공 대상이 배치되는 위치 사이에 배치된다.
처리 장치가 X선 CT 장치인 경우, 예를 들어 X선을 방출하는 X선관이 입자 발생원의 일례이고, X선이 입자의 일례이고, X선이 조사되는 피검체가 제1 물체의 일례이다. X선은 전자파의 1종이고, 전자파는 미시적으로는, 소립자의 1종으로서의 광자이다. 소립자는 입자이다. X선 CT 장치에 있어서, 콜리메이터(14)는, 예를 들어 X선관이 배치되는 위치와, 피검체가 배치되는 위치 사이에 배치된다.
X선 CT 장치에 있어서, X선관으로부터 조사되는 X선량은 조사 범위에 있어서 불균일해진다. 이와 같은 X선 CT 장치에 콜리메이터(14)가 설치됨으로써, 조사 범위에 있어서의 X선량을 균일화할 수 있고, 조사 범위를 더 조정할 수 있다. 또한, 불필요한 피폭을 피할 수 있다.
이상 설명한 적어도 하나의 실시 형태에 따르면, 제1 콜리메이터가, 제1 벽과, 제1 통로가 설치된 제2 벽에 의해, 제1 방향으로 연장되는 제1 관통 구멍을 형성한다. 이에 의해, 제1 방향에 대해 소정의 각도의 범위 내에서 경사진 방향으로 입자 발생원으로부터 방출된 입자를 통과시키고, 제1 방향에 대해 소정의 각도의 범위보다도 크게 경사진 방향으로 입자 발생원으로부터 방출된 입자를 차단할 수 있다.
본 발명의 몇 가지의 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 이들 신규의 실시 형태는 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 청구범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (22)

  1. 입자를 방출하는 것이 가능한 입자 발생원이 배치되도록 구성된 발생원 배치부와,
    상기 발생원 배치부로부터 이격되어 배치되고, 상기 입자를 받는 제1 물체가 배치되도록 구성된 제1 물체 배치부와,
    상기 발생원 배치부와 상기 제1 물체 배치부 사이에 배치되고, 복수의 제1 벽과, 복수의 제2 벽을 갖고, 상기 복수의 제1 벽 및 상기 복수의 제2 벽에 의해, 상기 발생원 배치부로부터 상기 제1 물체 배치부를 향하는 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 관통 구멍을 형성하고, 상기 복수의 제2 벽에 각각 당해 제2 벽을 관통함과 함께 상기 입자가 통과하는 것이 가능한 적어도 하나의 제1 통로가 설치된, 제1 콜리메이터를 구비하는, 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 콜리메이터의 상기 입자 발생원과 마주 향하도록 구성된 영역에 상기 제2 벽이 상기 제1 벽보다도 많이 배치되고, 상기 콜리메이터의 상기 입자 발생원으로부터 벗어나도록 구성된 영역에 상기 제1 벽이 상기 제2 벽보다도 많이 배치되는, 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 콜리메이터는 제1 부분과, 제2 부분을 갖고,
    상기 입자 발생원으로부터 상기 제1 방향으로 방출된 상기 입자가 상기 제1 부분을 향하는 양에 대한, 상기 입자 발생원으로부터 상기 제1 방향에 대해 경사지는 방향으로 방출된 상기 입자가 상기 제1 부분을 향하는 양의 비율은, 상기 입자 발생원으로부터 상기 제1 방향으로 방출된 상기 입자가 상기 제2 부분을 향하는 양에 대한, 상기 입자 발생원으로부터 상기 제1 방향에 대해 경사지는 방향으로 방출된 상기 입자가 상기 제2 부분을 향하는 양의 비율보다도 크고,
    상기 제1 부분에 있어서, 상기 제1 벽은 상기 제2 벽보다도 많이 배치되고,
    상기 제2 부분에 있어서, 상기 제2 벽은 상기 제1 벽보다도 많이 배치되는, 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 벽과 상기 복수의 제2 벽은, 상기 발생원 배치부에 배치되도록 구성된 상기 입자 발생원의 형상에 대해 소정의 분포로 배치되는, 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제2 벽은, 제1 연통벽과, 상기 제1 연통벽보다도 상기 제1 통로의 밀도가 큰 제2 연통벽을 갖는, 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽은, 상기 발생원 배치부를 향하는 한쪽 단부로부터, 상기 제1 물체 배치부를 향하는 다른 쪽 단부를 향함에 따라 두꺼워지는, 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 통로는, 상기 제1 방향에 대해 경사지는 방향으로 연장되는, 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 통로는, 상기 제1 방향에 대해 경사지는 방향으로 연장되는 제1 연장 통로와, 상기 제1 연장 통로와 교차하는 방향으로 연장되는 제2 연장 통로를 포함하는, 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 벽 및 상기 복수의 제2 벽의, 상기 발생원 배치부를 향하는 한쪽 단부는, 상기 발생원 배치부에 대해 오목한 상기 제1 콜리메이터의 한쪽 단부를 형성하는, 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 통로의 상기 제1 방향에 있어서의 길이는, 상기 제1 통로의 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 있어서의 길이보다도 긴, 처리 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 벽과 상기 복수의 제2 벽은, 동심원 형상으로 배치된 복수의 원벽과, 상기 복수의 원벽을 접속하는 복수의 접속벽을 형성하는, 처리 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 방향에 대해 경사진 방향으로 상기 발생원 배치부로부터 이격되어 배치되고, 상기 입자를 받는 제2 물체가 배치되도록 구성된 제2 물체 배치부와,
    상기 발생원 배치부와 상기 제2 물체 배치부 사이에 배치되고, 복수의 제3 벽과, 복수의 제4 벽을 갖고, 상기 복수의 제3 벽 및 상기 복수의 제4 벽에 의해, 상기 발생원 배치부로부터 상기 제2 물체 배치부를 향하는 제3 방향으로 연장되는 복수의 제2 관통 구멍을 형성하고, 상기 복수의 제4 벽에 각각 당해 제4 벽을 관통함과 함께 상기 입자가 통과하는 것이 가능한 적어도 하나의 제2 통로가 설치된, 제2 콜리메이터를 더 구비하는, 처리 장치.
  13. 복수의 제1 벽과, 복수의 제2 벽을 갖고, 상기 복수의 제1 벽 및 상기 복수의 제2 벽에 의해 일방향으로 연장되는 복수의 관통 구멍이 형성되고, 상기 복수의 제2 벽에 각각 당해 제2 벽을 관통하는 적어도 하나의 통로가 설치된, 콜리메이터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 제2 벽은, 제1 연통벽과, 상기 제1 연통벽보다도 상기 통로의 밀도가 큰 제2 연통벽을 갖는, 콜리메이터.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽은, 상기 관통 구멍이 연장되는 방향에 있어서의 한쪽 단부로부터, 다른 쪽 단부를 향함에 따라 두꺼워지는, 콜리메이터.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통로는, 상기 관통 구멍이 연장되는 방향에 대해 경사지는 방향으로 연장되는, 콜리메이터.
  17. 제16항에 있어서, 상기 통로는, 상기 관통 구멍이 연장되는 방향에 대해 경사지는 방향으로 연장되는 제1 연장 통로와, 상기 제1 연장 통로와 교차하는 방향으로 연장되는 제2 연장 통로를 포함하는, 콜리메이터.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 벽 및 상기 복수의 제2 벽의, 상기 관통 구멍이 연장되는 방향에 있어서의 한쪽 단부는, 오목한 상기 제1 콜리메이터의 한쪽 단부를 형성하는, 콜리메이터.
  19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통로의 상기 관통 구멍이 연장되는 방향에 있어서의 길이는, 상기 통로의 상기 관통 구멍이 연장되는 방향과 직교하는 방향에 있어서의 길이보다도 긴, 콜리메이터.
  20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 벽과 상기 복수의 제2 벽은, 동심원 형상으로 배치된 복수의 원벽과, 상기 복수의 원벽을 접속하는 복수의 접속벽을 형성하는, 콜리메이터.
  21. 입자를 방출하는 것이 가능한 입자 발생원이 배치되도록 구성된 발생원 배치부와,
    상기 발생원 배치부에 배치된 상기 입자 발생원이 적어도 하나의 입자를 방출하는 방향으로, 상기 발생원 배치부로부터 이격된, 방출 목표부와,
    상기 발생원 배치부로부터 상기 방출 목표부를 향하는 방향으로 연장되는 복수의 관통 구멍을 형성하는 복수의 벽을 갖고, 적어도 하나의 상기 벽에 당해 벽을 관통하는 적어도 하나의 통로가 설치된, 콜리메이터를 구비하는, 처리 장치.
  22. 입자를 방출하는 것이 가능한 입자 발생원이 배치되도록 구성된 발생원 배치부와,
    상기 발생원 배치부로부터 이격되어 배치되고, 상기 입자를 받는 물체가 배치되도록 구성된 물체 배치부와,
    상기 발생원 배치부와 상기 물체 배치부 사이에 배치되고, 복수의 제1 연통벽과, 복수의 제2 연통벽을 갖고, 상기 복수의 제1 연통벽 및 상기 복수의 제2 연통벽에 의해, 상기 발생원 배치부로부터 상기 물체 배치부를 향하는 방향으로 연장되는 복수의 관통 구멍을 형성하고, 상기 복수의 제1 연통벽에 각각 당해 제1 연통벽을 관통함과 함께 상기 입자가 통과하는 것이 가능한 적어도 하나의 통로가 설치되고, 상기 복수의 제2 연통벽에 각각 당해 제2 연통벽을 관통함과 함께 상기 입자가 통과하는 것이 가능한 적어도 하나의 상기 통로가 설치되고, 상기 제2 연통벽에 설치되는 상기 통로의 밀도가 상기 제1 연통벽에 설치되는 상기 통로의 밀도보다도 큰, 콜리메이터를 구비하는, 처리 장치.
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