TWI564418B - Apparatus and a substrate processing apparatus sputtering - Google Patents

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TWI564418B
TWI564418B TW102142840A TW102142840A TWI564418B TW I564418 B TWI564418 B TW I564418B TW 102142840 A TW102142840 A TW 102142840A TW 102142840 A TW102142840 A TW 102142840A TW I564418 B TWI564418 B TW I564418B
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Shigenori Ishihara
Hiroyuki Toya
Yasushi Yasumatsu
Toshikazu Nakazawa
Eiji Nakamura
Shintaro Suda
Shin Imai
Yuu Fujimoto
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Canon Anelva Corp
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Description

濺鍍裝置及基板處理裝置
本發明有關於濺鍍裝置及基板處理裝置。
於專利文獻1中，記載有於搬送腔室的周圍配置複數個濺鍍裝置的構成。在各濺鍍裝置中，於構成成膜腔室之容器的頂部配置著四個靶材。於此等靶材與基板保持器之間，配置著雙重旋轉遮擋機構。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：特開2009-41108號公報
於圖20及圖21中，示意地繪示具有配置成等間隔之複數個靶材、及選擇該複數個靶材之中為了濺鍍而使用之靶材的雙重旋轉遮擋機構之濺鍍裝置。此外，圖20及圖21為本案的發明人所創作者，並非構成先前技術 者。
於圖20中，示意地繪示配置成等間隔之靶材T1、T2、T3之中同時使用兩個靶材T1、T3而進行濺鍍(共濺鍍(Co-sputtering))的樣子。雙重旋轉遮擋機構具備第1遮擋件S1及第2遮擋件S2。第1遮擋件S1具有兩個開口OP11、OP12，第2遮擋件S2具有兩個開口OP21、OP22。
第1遮擋件S1為旋轉角被以兩個開口OP11、OP12分別與靶材T1、T3對向的方式控制，第2遮擋件S2為旋轉角被以兩個開口OP21、OP22分別與靶材T1、T3對向的方式控制。從靶材T1、T3所放射之材料通過第1遮擋件S1的開口OP11、OP12及第2遮擋件S2的開口OP21、OP22而到達基板SUB；藉此，於基板SUB之上形成膜。
於圖21中，示意地繪示配置成等間隔之靶材T1、T2、T3之中使用其中一個靶材T1而進行濺鍍的樣子。第1遮擋件S1為旋轉角被以兩個開口OP11、OP12分別與靶材T1、T3對向的方式控制，第2遮擋件S2為旋轉角被以兩個開口OP21、OP22分別與靶材T2、T1對向的方式控制。從靶材T1所放射之材料通過第1遮擋件S1的開口OP11及第2遮擋件S2的開口OP22而到達基板SUB；藉此，於基板SUB之上形成膜。此時，如作為箭形符號21所示意地繪示，從靶材T1所放射之材料在通過第1遮擋件S1的開口OP11之後，在第1遮擋件S1與 第2遮擋件S2之間移動，進一步通過第1遮擋件S1的開口OP12而到達靶材T3，附著於靶材T3的表面。藉此，靶材T3會受污染。
如上所述，在複數個靶材配置成等間隔之構成中，若為了使共濺鍍成為可能而在第1遮擋件設置複數個開口，則在使用一個靶材進行濺鍍時會有其他靶材受污染之可能性。
本發明係以確認上述問題作為契機而創作，目的在於提供對於減低靶材的污染有利的技術。
本發明之第1方面有關於濺鍍裝置，具有：腔室、可在前述腔室之中保持基板並可將與保持前述基板之面正交的軸作為中心而旋轉之基板保持器、及用以分別保持靶材的複數個靶材保持器，前述濺鍍裝置具備用於選擇藉前述複數個靶材保持器而分別保持之複數個靶材之中為了濺鍍而使用之靶材的遮擋件單元，前述遮擋件單元包含以前述軸作為中心而旋轉且在沿著前述軸之方向互相隔離而配置之第1遮擋件及第2遮擋件，前述複數個靶材保持器配置於以前述軸作為中心之第1假想圓上，前述第1假想圓上之前述複數個靶材保持器的配置間隔包含至少兩種類的配置間隔，前述第1遮擋件具有第1開口及第2開口，前述第1開口及前述第2開口各自的中心被配置在以前述軸作為中心之第2假想圓上，前述第2遮擋件具有第 3開口及第4開口，前述第3開口及前述第4開口各自的中心被配置在以前述軸作為中心之第3假想圓上，以前述第1開口及前述第2開口各自的中心作為前述第2假想圓上的弧的兩端之中心角等於以前述第3開口及前述第4開口各自的中心作為前述第3假想圓上的弧的兩端之中心角，且等於以前述複數個靶材保持器之中前述第1假想圓上之彼此的間隔為最大的第1靶材保持器及第2靶材保持器各自的中心作為弧的兩端之中心角。
本發明之第2方面有關於基板處理裝置，前述基板處理裝置具備：具有複數個連接面之搬送腔室、及連接於前述複數個連接面的至少一個之濺鍍裝置，前述濺鍍裝置為有關於前述第1方面之濺鍍裝置，前述複數個連接面之中互相鄰接之連接面所形成之角度大於90度。
根據本發明，可提供對於減低靶材的污染有利的技術。
6‧‧‧閘閥
7‧‧‧腔室
8‧‧‧軸
21‧‧‧箭形符號
80‧‧‧磁鐵單元
82‧‧‧磁鐵
83‧‧‧驅動部
84‧‧‧距離調整部
91、92、93、94、95‧‧‧第1至第5靶材保持器
108‧‧‧基板保持器
109‧‧‧基板
110‧‧‧驅動部
111‧‧‧第1遮擋件
112‧‧‧第2遮擋件
400‧‧‧搬送腔室
400‧‧‧控制器
401‧‧‧連接面
500‧‧‧控制器
500b‧‧‧輸入部
500c‧‧‧記憶部
500d‧‧‧處理器
500e‧‧‧輸出部
100、200、300‧‧‧濺鍍裝置
D12,D23,D31,D34‧‧‧配置間隔
D41,D45,D51‧‧‧配置間隔
H1‧‧‧第1開口
H12‧‧‧中心角α
H2‧‧‧第2開口
H3‧‧‧第3開口
H34‧‧‧中心角α
H4‧‧‧第4開口
LS‧‧‧長邊
OP11、OP12‧‧‧開口
OP21、OP22‧‧‧開口
S1‧‧‧第1遮擋件
S2‧‧‧第2遮擋件
SS‧‧‧短邊
SU‧‧‧遮擋件單元
SUB‧‧‧基板
T1、T2、T3、T4‧‧‧靶材
VC‧‧‧假想圓
VC1‧‧‧第1假想圓
VC2‧‧‧第2假想圓
VC3‧‧‧第3假想圓
VR‧‧‧假想長方形
[圖1A]本發明之第1實施形態的濺鍍裝置的示意平面圖。
[圖1B]本發明之第1實施形態的濺鍍裝置的示意剖面圖。
[圖2A]繪示第1遮擋件的構成例之圖。
[圖2B]繪示第2遮擋件的構成例之圖。
[圖3A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖3B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖4A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖4B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖5A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖5B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖6A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖6B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖6C]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖7A]本發明之第2實施形態的濺鍍裝置的示意平面圖。
[圖7B]本發明之第2實施形態的濺鍍裝置的示意剖面圖。
[圖8A]繪示第1遮擋件的構成例之圖。
[圖8B]繪示第2遮擋件的構成例之圖。
[圖9A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖9B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖10A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖10B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖11A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖11B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖12A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖12B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖12C]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖13A]本發明之第3實施形態的濺鍍裝置的示意平面圖。
[圖13B]本發明之第3實施形態的濺鍍裝置的示意剖面圖。
[圖14A]繪示第1遮擋件及第2遮擋件的構成例之圖。
[圖14B]繪示第1遮擋件及第2遮擋件的構成例之圖。
[圖15A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖15B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖16A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖16B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖17A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖17B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖18A]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖18B]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖18C]例示靶材、第1遮擋件的開口及第2遮擋件的開口的位置關係的控制之圖。
[圖19]本發明之其中一個實施形態的基板處理裝置之剖面圖。
[圖20]例示具有配置成等間隔之複數個靶材、及選擇該複數個靶材之中為了濺鍍而使用之靶材的雙重旋轉遮擋機構的濺鍍裝置之圖。
[圖21]例示具有配置成等間隔之複數個靶材、及選擇該複數個靶材之中為了濺鍍而使用之靶材的雙重旋轉遮擋機構的濺鍍裝置之圖。
[圖22]用於說明在本發明之其中一個實施形態的基板處理裝置中所具備的控制器之圖。
以下，一邊參照所附圖式，一邊透過其例示性實施形態說明本發明。
圖1A為本發明之第1實施形態的濺鍍裝置100的示意平面圖。圖1B為圖1A的X-X’線之濺鍍裝置100的示意剖面圖。濺鍍裝置100具有：腔室7、基板保持器108、及作為複數個靶材保持器的第1至第3靶材保持器91、92、93。
基板保持器108可在腔室7之中保持基板109，且可將與基板109之面正交之軸8作為中心而旋轉。第1至第3靶材保持器91、92、93分別保持靶材T1、T2、T3。於此，作為複數個靶材保持器的第1至第3靶材保持器91、92、93沿著以軸8作為中心之第1假想圓VC1，順時針旋轉，依序配置：第1靶材保持器91、第2靶材保持器92、及第3靶材保持器93。
第1假想圓VC1上之第1至第3靶材保持器91、92、93的配置間隔有至少兩種類。於此，以第1假想圓VC1上之第1靶材保持器91與第2靶材保持器92之配置間隔為D12，以第1假想圓VC1上之第2靶材保持器92與第3靶材保持器93之配置間隔為D23，以第1假想圓VC1上之第3靶材保持器93與第1靶材保持器91之配置間隔為D31。在圖1A所示之例中，D12=D31>D23，第1假想圓VC1上之第1至第3靶材保持器91、92、93的配置間隔有兩種類。D12、D23及D31全相異之情況下，第1假想圓VC1上之第1至第3靶材保持器91、92、93的配置間隔有3種類。
於濺鍍裝置100中，設有閘閥6，透過閘閥6在腔室7的內部空間與外部空間之間搬送基板109。
濺鍍裝置100另具備用於選擇藉第1至第3靶材保持器91、92、93而分別保持之靶材T1、T2、T3之中為了濺鍍而使用之靶材的遮擋件單元SU。遮擋件單元SU包含：以軸8作為中心而旋轉之第1遮擋件111及第2遮擋件112、使第1遮擋件111及第2遮擋件112個別旋轉之驅動部110。第1遮擋件111及第2遮擋件112分別具有兩個開口，可同時使用兩個靶材而進行濺鍍(共濺鍍(Co-sputtering))。
如圖2A所示，第1遮擋件111具有中心被配置在以軸8作為中心之第2假想圓VC2上的第1開口H1及第2開口H2。如圖2B所示，第2遮擋件112具有中心 被配置在以軸8作為中心之第3假想圓VC3上的第3開口H3及第4開口H4。驅動部110以靶材T1、T2、T3之中為了濺鍍而使用之靶材通過第1遮擋件111的開口及第2遮擋件112的開口而對於基板109露出的方式驅動第1遮擋件111及第2遮擋件112。第1遮擋件111及第2遮擋件112於沿著軸8之方向互相隔離而配置。第1遮擋件111配置於靶材保持器91、92、93與第2遮擋件112之間。
以第1遮擋件111的第1開口H1及第2開口H2各自的中心作為第2假想圓VC2上的弧的兩端之中心角αH12等於以第2遮擋件112的第3開口H3及第4開口H4各自的中心作為第3假想圓VC3上的弧的兩端之中心角αH34，且等於以複數個靶材保持器91、92、93之中第1假想圓VC1上之彼此的間隔為最大的兩個靶材之第1靶材保持器91及第2靶材保持器92各自的中心作為弧的兩端之中心角。此外，D12=D31>D23之情況下，第1靶材保持器91及第2靶材保持器92以外，第3靶材保持器93及第1靶材保持器91亦為複數個靶材保持器91、92、93之中第1假想圓VC1上之彼此的間隔為最大的兩個靶材。
於靶材91、92、93各自的背面側，配置有磁鐵單元80。各磁鐵單元80包含：用以使磁控放電(例如，DC磁控放電)發生之磁鐵82、及用以驅動磁鐵82(例如，旋轉驅動)之驅動部83。各磁鐵單元80另含用 以調整磁鐵82與靶材保持器(靶材)之距離的距離調整部84。
靶材保持器91、92、93分別以將靶材T1、T2、T3以靶材T1、T2、T3的表面相對於藉基板保持器108所保持之基板109的表面傾斜之姿勢保持的方式構成。於此，靶材保持器91、92、93分別以靶材T1、T2、T3的表面之法線朝向基板109之中央方向的方式保持靶材T1、T2、T3。於此情況下，磁鐵單元80以其上部遠離軸8的方式傾斜配置。
為了如圖19所例示般於搬送腔室400的周圍配置多個濺鍍裝置100，應縮小與搬送腔室400與濺鍍裝置100之間的基板109之搬送方向正交的方向(以下稱作「寬度方向」)上之濺鍍裝置100的尺寸。如前述般以磁鐵單元80之上部遠離軸8的方式傾斜配置磁鐵單元80之情況下，磁鐵單元80之上部決定濺鍍裝置100的占有面積。有鑑於此，在具有第1至第3靶材保持器91、92、93之構成中，以第1靶材保持器91最接近閘閥6的方式配置第1至第3靶材保持器91、92、93較佳。
以下，一邊參照圖3A~圖6C，一邊例示性地說明靶材T1、T2、T3、第1遮擋件111的開口H1、H2及第2遮擋件112的開口H3、H4的位置關係的控制。根據本實施形態之濺鍍裝置為各靶材朝向基板而傾斜配置，惟為了使說明變容易，在圖3A~圖6C中，記載成靶材T1、T2、T3、第1遮擋件111的開口H1、H2及第2遮擋 件112的開口H3、H4相互平行。圖6A-圖6C為沿著第1假想圓VC1描繪靶材T1、T2、T3、第1遮擋件111的開口H1、H2、第2遮擋件112的開口H3、H4之剖面圖。圖3A~圖6C所例示之位置關係的控制藉圖22所示之控制器而為之。
於圖3A~圖6C中，影線所示之靶材係為了濺鍍而使用之靶材，反白的實線或反白的虛線所示之靶材係不為了濺鍍而使用之靶材。另外，反白的實線所示之靶材係在與第1遮擋件111的開口或第2遮擋件112的開口相同位置之靶材。另外，反白的虛線所示之靶材係在與第1遮擋件111的開口及第2遮擋件112的開口之任一者相異位置之靶材。
於圖3A、圖3B及圖6A中，例示為了濺鍍而使用靶材T1、T2、T3之中一個靶材T3之狀態。於此，在第1遮擋件111的第1開口H1配置於靶材T2的正面之構成中，會產生如參照圖21所說明之污染的問題；具體而言，從靶材T3所放射之材料通過第2開口H2之後，在第1遮擋件111與第2遮擋件112之間移動，進一步通過第1開口H1而到達靶材T2，污染靶材T2。
然而，在第1實施形態中，以第1遮擋件111的第1開口H1及第2開口H2各自的中心作為第2假想圓VC2上的弧的兩端之中心角αH12等於以複數個靶材保持器91、92、93之中第1假想圓VC1上之彼此的間隔為最大的兩個靶材之第1靶材保持器91及第2靶材保持器 92各自的中心作為弧的兩端之中心角。因此，僅使用靶材T3而進行濺鍍之情況下，第1遮擋件111的第1開口H1配置於偏離靶材T2的正面之位置(於遠離靶材T3之方向上偏離之位置)；藉此，靶材T2的污染減低。另外，於此情況下，第1遮擋件111的第1開口H1配置於亦偏離靶材T1、T2、T3之任一者的正面之位置。
於圖4A、圖4B及圖6B中，例示為了濺鍍而使用靶材T1、T2、T3之中一個靶材T2之狀態。僅使用靶材T2而進行濺鍍時，第1遮擋件111的第1開口H1配置於靶材T2的正面，第2開口H2配置於偏離靶材T1的正面之位置(於遠離靶材T2之方向上偏離之位置)；藉此，靶材T1的污染減低。
於圖5A、圖5B及圖6C中，例示靶材T1、T2、T3之中為了濺鍍而同時使用靶材T1、T2之狀態(亦即，進行共濺鍍之狀態)。
於圖19中，例示一或複數個濺鍍裝置100配置在搬送腔室400的周圍而構成之基板處理裝置。搬送腔室400具有複數個連接面401。濺鍍裝置100連接於複數個連接面401的至少一個。搬送腔室400與濺鍍裝置100透過閘閥6而連接。複數個連接面401之中互相鄰接之連接面401所形成之角度A大於90度較佳；藉此，可於搬送腔室400的周圍配置更多的濺鍍裝置100。
以下，說明本發明之第2實施形態。此外，未作為第2實施形態而言及之事項，只要不矛盾，可遵照 第1實施形態。圖7A為本發明之第2實施形態的濺鍍裝置200的示意平面圖。圖7B為圖7A的X-X’線之濺鍍裝置200的示意剖面圖。濺鍍裝置200具有：腔室7、基板保持器108、及作為複數個靶材保持器的第1至第5靶材保持器91、92、93、94、95。
基板保持器108可在腔室7之中保持基板109，且可將與基板109之面正交之軸8作為中心而旋轉。第1至第5靶材保持器91、92、93、94、95分別保持靶材T1、T2、T3、T4、T5。於此，作為複數個靶材保持器的第1至第5靶材保持器91、92、93、94、95沿著以軸8作為中心之第1假想圓VC1，順時針旋轉，依序配置：第1靶材保持器91、第2靶材保持器92、第3靶材保持器93、第4靶材保持器94、及第5靶材保持器95。
第1假想圓VC1上之第1至第5靶材保持器91、92、93、94、95的配置問隔有至少兩種類。於此，以第1假想圓VC1上之第1靶材保持器91與第2靶材保持器92之配置間隔為D12，以第1假想圓VC1上之第2靶材保持器92與第3靶材保持器93之配置間隔為D23，以第1假想圓VC1上之第3靶材保持器93與第4靶材保持器94之配置間隔為D34，以第1假想圓VC1上之第4靶材保持器94與第5靶材保持器95之配置間隔為D45，以第1假想圓VC1上之第5靶材保持器95與第1靶材保持器91之配置間隔為D51。
在圖7A所示之例中，D12=D51>D23=D34 =D45，第1假想圓VC1上之第1至第5靶材保持器91、92、93、94、95的配置間隔有兩種類。D12、D23、D34、D45、D51全相異之情況下，第1假想圓VC1上之第1至第5靶材保持器91、92、93、94、95的配置間隔有5種類。
於濺鍍裝置200中，設有閘閥6，透過閘閥6在腔室7的內部空間與外部空間之間搬送基板109。
濺鍍裝置200另具備用於選擇藉第1至第5靶材保持器91、92、93、94、95而分別保持之靶材T1、T2、T3、T4、T5之中為了濺鍍而使用之靶材的遮擋件單元SU。遮擋件單元SU包含：以軸8作為中心而旋轉之第1遮擋件111及第2遮擋件112、使第1遮擋件111及第2遮擋件112個別旋轉之驅動部110。第1遮擋件111及第2遮擋件112分別具有兩個開口，可同時使用兩個靶材而進行濺鍍(共濺鍍(Co-sputtering))。
如圖8A所示，第1遮擋件111具有中心被配置在以軸8作為中心之第2假想圓VC2上的第1開口H1及第2開口H2。如圖8B所示，第2遮擋件112具有中心被配置在以軸8作為中心之第3假想圓VC3上的第3開口H3及第4開口H4。驅動部110以靶材T1、T2、T3、T4、T5之中為了濺鍍而使用之靶材通過第1遮擋件111的開口及第2遮擋件112的開口而對於基板109露出的方式驅動第1遮擋件111及第2遮擋件112。第1遮擋件111及第2遮擋件112於沿著軸8之方向互相隔離而配 置。第1遮擋件111配置於靶材保持器91、92、93、94、95與第2遮擋件112之間。
以第1遮擋件111的第1開口H1及第2開口H2各自的中心作為第2假想圓VC2上的弧的兩端之中心角αH12等於以第2遮擋件112的第3開口H3及第4開口H4各自的中心作為第3假想圓VC3上的弧的兩端之中心角αH34，且等於以複數個靶材保持器91、92、93、94、95之中第1假想圓VC1上之彼此的間隔為最大的兩個靶材之第1靶材保持器91及第2靶材保持器92各自的中心作為弧的兩端之中心角。此外，D12=D51>D23=D34=D45之情況下，第1靶材保持器91及第2靶材保持器92以外，第5靶材保持器95及第1靶材保持器91亦為複數個靶材保持器91，、92、93、94、95之中第1假想圓VC1上之彼此的間隔為最大的兩個靶材。
以下，一邊參照圖9A~圖12C，一邊例示性地說明靶材T1、T2、T3、T4、T5、第1遮擋件111的開口H1、H2及第2遮擋件112的開口H3、H4的位置關係的控制。圖12A-圖12C沿著第1假想圓VC1描繪靶材T1、T2、T3、T4、T5、第1遮擋件111的開口H1、H2、第2遮擋件112的開口H3、H4之剖面圖。圖9A~圖12C所例示之位置關係的控制藉圖22所示之控制器而為之。
於圖9A~圖12C中，影線所示之靶材係為了濺鍍而使用之靶材，反白的實線或反白的虛線所示之靶材係不為了濺鍍而使用之靶材。另外，反白的實線所示之靶 材係在與第1遮擋件111的開口或第2遮擋件112的開口相同位置之靶材。另外，反白的虛線所示之靶材係在與第1遮擋件111的開口及第2遮擋件112的開口之任一者相異位置之靶材。
於圖9A、圖9B及圖12A中，例示為了濺鍍而使用靶材T1、T2、T3、T4、T5之中一個靶材T2之狀態。於此，第1遮擋件111的第2開口H2配置於靶材T3的正面之構成中，會產生如參照圖21所說明之污染的問題；具體而言，從靶材T2所放射之材料通過第1開口H1之後，在第1遮擋件111與第2遮擋件112之間移動，進一步通過第2開口H2而到達靶材T3，污染靶材T3。
然而，在第2實施形態中，以第1遮擋件111的第1開口H1及第2開口H2各自的中心作為第2假想圓VC2上的弧的兩端之中心角αH12等於以複數個靶材保持器91、92、93、94、95之中第1假想圓VC1上之彼此的間隔為最大的兩個靶材之第1靶材保持器91及第2靶材保持器92各自的中心作為弧的兩端之中心角。因此，僅使用靶材T2而進行濺鍍之情況下，第1遮擋件111的第2開口H2配置於偏離靶材T3的正面之位置(於遠離靶材T2之方向上偏離之位置)；藉此，靶材T3的污染減低。另外，於此情況下，第1遮擋件111的第2開口H2配置於亦偏離靶材T1、T2、T3、T4、T5之任一者的正面之位置。
於圖10A、圖1B及圖12B中，例示為了濺鍍 而使用靶材T1、T2、T3、T4、T5之中一個靶材T5之狀態。僅使用靶材T5而進行濺鍍時，第1遮擋件111的第2開口H2配置於靶材T5的正面，第1開口H1配置於偏離靶材T4的正面之位置(於遠離靶材T5之方向上偏離之位置)；藉此，靶材T4的污染減低。
另一方面，雖然第4開口H4位於靶材T1的正面，但因為存在遮擋件111，故靶材T1通過第4開口H4而受污染之可能性低。亦即，為了濺鍍而使用靶材T5時，以在設於靶材側之遮擋件111之未與靶材T5對向的第1開口H1配置於其他靶材T1、T2、T3、T4之任一者的正面之位置的方式控制遮擋件111，並以第1開口H1與遮擋件112的開口H3、H4不會對向的方式控制遮擋件112，可減低未使用於濺鍍之靶材的污染。
於圖11A、圖11B及圖12C中，例示為了濺鍍而同時使用靶材T1、T2、T3、T4、T5之中靶材T1、T2之狀態(亦即，進行共濺鍍之狀態)。
另外，第2實施形態的濺鍍裝置200亦適用於圖19所例示之基板處理裝置。
以下，說明本發明之第3實施形態。此外，未作為第3實施形態而言及之事項，只要不矛盾，可遵照第1或第2實施形態。圖13A、圖13B為本發明之第3實施形態的濺鍍裝置300的示意平面圖、剖面圖。濺鍍裝置300具有：腔室7、基板保持器108、及作為複數個靶材保持器的第1至第4靶材保持器91、92、93、94。接連 第1至第3實施形態，說明靶材保持器的個數為3以上之例。
基板保持器108可在腔室7之中保持基板109，且可將與基板109之面正交之軸8作為中心而旋轉。第1至第4靶材保持器91、92、93、94分別保持靶材T1、T2、T3、T4。於此，作為複數個靶材保持器的第1至第4靶材保持器91、92、93、94沿著以軸8作為中心之第1假想圓VC1，順時針旋轉，依序配置：第1靶材保持器91、第2靶材保持器92、第3靶材保持器93、及第4靶材保持器94。
第1假想圓VC1上之第1至第4靶材保持器91、92、93、94的配置間隔有至少兩種類。於此，以第1假想圓VC1上之第1靶材保持器91與第2靶材保持器92之配置間隔為D12，以第1假想圓VC1上之第2靶材保持器92與第3靶材保持器93之配置間隔為D23，以第1假想圓VC1上之第3靶材保持器93與第4靶材保持器94之配置間隔為D34，以第1假想圓VC1上之第4靶材保持器94與第1靶材保持器91之配置間隔為D41。
在圖13A所示之例中，D12=D34>D23=D41，第1假想圓VC1上之第1至第4靶材保持器91、92、93、94的配置間隔有兩種類。D12、D23、D34、D45全相異之情況下，第1假想圓VC1上之第1至第4靶材保持器91、92、93、94的配置間隔有4種類。
於濺鍍裝置300中，設有閘閥6，透過閘閥6 在腔室7的內部空間與外部空間之間搬送基板109。
濺鍍裝置300另具備用於選擇藉第1至第4靶材保持器91、92、93、94而分別保持之靶材T1、T2、T3、T4之中為了濺鍍而使用之靶材的遮擋件單元SU。遮擋件單元SU包含：以軸8作為中心而旋轉之第1遮擋件111及第2遮擋件112、使第1遮擋件111及第2遮擋件112個別旋轉之驅動部110。第1遮擋件111及第2遮擋件112分別具有兩個開口，可同時使用兩個靶材而進行濺鍍(共濺鍍(Co-sputtering))。
如圖14A所示，第1遮擋件111具有中心被配置在以軸8作為中心之第2假想圓VC2上的第1開口H1及第2開口H2。如圖14B所示，第2遮擋件112具有中心被配置在以軸8作為中心之第3假想圓VC3上的第3開口H3及第4開口H4。驅動部110以靶材T1、T2、T3、T4之中為了濺鍍而使用之靶材通過第1遮擋件111的開口及第2遮擋件112的開口而對於基板109露出的方式驅動第1遮擋件111及第2遮擋件112。第1遮擋件111及第2遮擋件112於沿著軸8之方向互相隔離而配置。第1遮擋件111配置於靶材保持器91、92、93、94與第2遮擋件112之間。
以第1遮擋件111的第1開口H1及第2開口H2各自的中心作為第2假想圓VC2上的弧的兩端之中心角αH12等於以第2遮擋件112的第3開口H3及第4開口H4各自的中心作為第3假想圓VC3上的弧的兩端之中 心角αH34，且等於以複數個靶材保持器91、92、93、94之中第1假想圓VC1上之彼此為最大的兩個靶材之第1靶材保持器91及第2靶材保持器92各自的中心作為弧的兩端之中心角。此外，D12=D34>D23=D41之情況下，第1靶材保持器91及第2靶材保持器92以外，第3靶材保持器93及第4靶材保持器94亦為複數個靶材保持器91、92、93、94之中第1假想圓VC1上之彼此的間隔為最大的兩個靶材。
以下，一邊參照圖15A~圖18C，一邊例示性地說明靶材T1、T2、T3、T4、第1遮擋件111的開口H1、H2及第2遮擋件112的開口H3、H4的位置關係的控制。圖18A-圖18C沿著第1假想圓VC1描繪靶材T1、T2、T3、T4、第1遮擋件111的開口H1、H2、第2遮擋件112的開口H3、H4之剖面圖。圖15A~圖18C所例示之位置關係的控制藉圖22所示之控制器而為之。
於圖15A~圖18C中，影線所示之靶材係為了濺鍍而使用之靶材，反白的實線或反白的虛線所示之靶材係不為了濺鍍而使用之靶材。另外，反白的實線所示之靶材係在與第1遮擋件111的開口或第2遮擋件112的開口相同位置之靶材。另外，反白的虛線所示之靶材係在與第1遮擋件111的開口及第2遮擋件112的開口之任一者相異位置之靶材。
於圖15A、圖15B及圖18A中，例示為了濺鍍而使用靶材T1、T2、T3、T4、T5之中一個靶材T1之 狀態。於此，在第1遮擋件111的第1開口H1配置於靶材T4的正面之構成中，會產生如參照圖21所說明之污染的問題；具體而言，從靶材T2所放射之材料通過第2開口H2之後，在第1遮擋件111與第2遮擋件112之間移動，進一步通過第1開口H1而到達靶材T4，污染靶材T4。
然而，在第3實施形態中，以第1遮擋件111的第1開口H1及第2開口H2各自的中心作為第2假想圓VC2上的弧的兩端之中心角αH12等於以複數個靶材保持器91、92、93、94之中第1假想圓VC1上之彼此為最大的兩個靶材之第1靶材保持器91及第2靶材保持器92各自的中心作為弧的兩端之中心角。因此，僅使用靶材T1而進行濺鍍之情況下，第1遮擋件111的第1開口H1配置於偏離靶材T4的正面之位置(於遠離靶材T1之方向上偏離之位置)；藉此，靶材T3的污染減低。另外，於此情況下，第1遮擋件111的第1開口H1配置於亦偏離靶材T1、T2、T3、T4之任一者的正面之位置。
於圖16A、圖16B及圖18B中，例示為了濺鍍而使用靶材T1、T2、T3、T4之中一個靶材T4之狀態。僅使用靶材T4而進行濺鍍時，第1遮擋件111的第1開口H1配置於靶材T4的正面，第2開口H2配置於偏離靶材T1的正面之位置(於遠離靶材T4之方向上偏離之位置)；藉此，靶材T1的污染減低。另一方面，雖然第3開口H3位於靶材T3的正面，但因為存在遮擋件111， 故靶材T3通過第3開口H3而受污染之可能性低。亦即，為了濺鍍而使用靶材T4時，以在設於靶材側之遮擋件111之未與靶材T4對向的第2開口H2配置於亦偏離其他靶材T1、T2、T3之任一者的正面之位置的方式控制遮擋件111，並以第2開口H2與遮擋件112的開口H3、H4不會對向的方式控制遮擋件112，可減低未使用於濺鍍之靶材的污染。
於圖17A、圖17B及圖18C中，例示為了濺鍍而同時使用靶材T1、T2、T3、T4之中靶材T1、T2之狀態(亦即，進行共濺鍍之狀態)。
為了如圖19所例示般於搬送腔室400的周圍配置多個濺鍍裝置300，應縮小寬度方向上之濺鍍裝置300的尺寸。如前述般以磁鐵單元80之上部遠離軸8的方式傾斜配置磁鐵單元80之情況下，磁鐵單元80之上部決定濺鍍裝置100的占有面積。有鑑於此，為了縮小寬度方向上之濺鍍裝置100的尺寸，靶材保持器91、92、93、94應於寬度方向上壓縮而配置。
因此，在第3實施形態中，第1至第4靶材保持器91、92、93、94(之中心)配置於以軸8作為中心之一個假想圓VC上，且配置於具有長邊LS及短邊SS並內切於假想圓VC之假想長方形VR的頂點上，第1靶材保持器91及第4靶材保持器94(之中心)分別配置於決定假想長方形VR的一個短邊SS之兩個頂點，且到閘閥6的距離小於第2靶材保持器92及第3靶材保持器93 到閘閥6的距離。於此，第1靶材保持器91及第4靶材保持器94與到閘閥6的距離互等較佳。
根據上述配置，靶材保持器91、92、93、94於寬度方向上壓縮配置；藉此，可縮小寬度方向上之濺鍍裝置100的尺寸。此即可於搬送腔室的周圍配置更多的濺鍍裝置100。另外，根據上述配置，在藉第1至第4靶材保持器91、92、93、94而分別保持之靶材T1、T2、T3、T4的表面所形成之磁場會變互等。例如，在藉靶材保持器91所保持之靶材T1的表面所形成之磁場從配置於藉靶材保持器92、93、94所保持之靶材T2、T3、T4的背面側之磁鐵82所受的影響等價於在藉靶材保持器92所保持之靶材T2的表面所形成之磁場從配置於藉靶材保持器91、93、94所保持靶材T1、T3、T4的背面側之磁鐵82所受的影響。亦即，將第1至第4靶材保持器91、92、93、94(之中心)配置於假想長方形VR的頂點，可使在靶材T1、T3、T4的表面所分別形成之磁場互等。藉此，可減低因使用之靶材的位置而產生之濺鍍特性的差。
另外，第3實施形態的濺鍍裝置300亦可適用於圖19所例示之基板處理裝置。
利用圖22說明可適用於上述之第1至第3實施形態的濺鍍裝置100、200、300之控制器500的構成。控制器500具備：輸入部500b、具有程式及資料之記憶部500c、及處理器500d及輸出部500e，控制濺鍍裝置100、200、300。控制器500藉處理器500d讀出儲存於記 憶部500c之控制程式而執行，以控制濺鍍裝置100、200、300的動作。亦即，藉控制器500之控制，使驅動部110動作，進行第1遮擋件111及第2遮擋件112的動作。此外，控制器500可與濺鍍裝置100、200、300個別設置，亦可內建於濺鍍裝置100、200、300。再者，控制器400連接於控制對濺鍍裝置100、200、300所具備之各靶材所施加之電力(亦即，施加於各靶材保持器之電力)的電源，對於各靶材供給電力同時控制驅動部110。
本案以2012年11月30日提出之日本發明專利申請案特願2012-263649作為基礎案主張優先權，於本案中援用其所有記載內容。
6‧‧‧閘閥
7‧‧‧腔室
8‧‧‧軸
91、92、93‧‧‧第1至第3靶材保持器
100‧‧‧濺鍍裝置
D12,D23,D31‧‧‧配置間隔
VC1‧‧‧第1假想圓
X-X’‧‧‧剖面線

Claims (7)

  1. 一種濺鍍裝置，具有腔室、可在前述腔室之中保持基板並可將與保持前述基板之面正交的軸作為中心而旋轉之基板保持器、及用以分別保持靶材的複數個靶材保持器，特徵在於：具備用於選擇藉前述複數個靶材保持器而分別保持之複數個靶材之中為了濺鍍而使用之靶材的遮擋件單元，前述遮擋件單元包含能夠以前述軸作為中心而旋轉且在沿著前述軸之方向互相隔離而配置之第1遮擋件及第2遮擋件，前述複數個靶材保持器配置於以前述軸作為中心之第1假想圓上，前述第1假想圓上之前述複數個靶材保持器的配置間隔包含至少兩種類的配置間隔，前述第1遮擋件具有第1開口及第2開口，前述第1開口及前述第2開口各自的中心被配置在以前述軸作為中心之第2假想圓上，前述第2遮擋件具有第3開口及第4開口，前述第3開口及前述第4開口各自的中心被配置在以前述軸作為中心之第3假想圓上，以前述第1開口及前述第2開口各自的中心作為前述第2假想圓上的弧的兩端之中心角等於以前述第3開口及前述第4開口各自的中心作為前述第3假想圓上的弧的兩端之中心角，且等於以前述複數個靶材保持器之中前述第1假想圓上之彼此的間隔為最大的第1靶材保持器及第2靶材保持器各自的中心作為弧的兩端之中心角。
  2. 如申請專利範圍第1項之濺鍍裝置，其中前述第1遮擋件配置於前述複數個靶材保持器與前述第2遮擋件之間，在藉前述複數個靶材保持器而分別保持之前述複數個靶材之中僅使用一個靶材而進行濺鍍之情況下，將前述第1遮擋件控制成，前述第1開口及前述第2開口之中的其中一者配置於前述一個靶材的正面，另一者則配置於亦偏離前述複數個靶材之任一者的正面之位置。
  3. 如申請專利範圍第1項之濺鍍裝置，其中於前述腔室設有閘閥，透過前述閘閥而在前述腔室的內部空間與外部空間之間搬送前述基板，前述複數個靶材保持器的個數為3個以上，以前述複數個靶材保持器之中前述第1靶材保持器最接近前述閘閥的方式配置前述複數個靶材保持器。
  4. 如申請專利範圍第1項之濺鍍裝置，其中於前述腔室中設有閘閥，透過前述閘閥在前述腔室的內部空間與外部空間之間搬送前述基板，前述複數個靶材保持器由前述第1靶材保持器及前述第2靶材保持器以外加上第3靶材保持器及第4靶材保持器所構成，沿著前述第1假想圓，依照前述第1靶材保持器、前述第2靶材保持器、前述第3靶材保持器、前述第4靶材保持器之順序配置，前述第1假想圓上之前述第1靶材保持器與前述第4靶材保持器之間隔小於前述第1假想圓上之前述第1靶材 保持器與前述第2靶材保持器之間隔，前述第1靶材保持器及前述第4靶材保持器為到前述閘閥之距離小於前述第2靶材保持器及前述第3靶材保持器到前述閘閥之距離。
  5. 如申請專利範圍第4項之濺鍍裝置，其中前述第1至第4靶材保持器配置於具有長邊及短邊並內切於前述第1假想圓之假想長方形的頂點上。
  6. 如申請專利範圍第4項之濺鍍裝置，其中前述第1靶材保持器及前述第4靶材保持器為到前述閘閥之距離互等。
  7. 一種基板處理裝置，特徵在於：具備：具有複數個連接面之搬送腔室、及連接於前述複數個連接面的至少一個之濺鍍裝置，前述濺鍍裝置為如申請專利範圍第1至6項中任一項之濺鍍裝置，前述複數個連接面之中互相鄰接之連接面所形成之角度大於90度。
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