TWI783178B - 成膜裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可獲得膜厚分佈的均勻性的成膜裝置。實施方式的成膜裝置具有：腔室，能夠使內部為真空；搬運部，設置於腔室內，沿著圓周的搬運路徑搬運處理物件面為立體形狀的工件；成膜部，針對由搬運部搬運的工件，藉由濺射來堆積成膜材料以進行成膜；以及遮罩構件，在供工件通過的一側具有開口，形成供成膜部進行成膜的成膜室，並且所述成膜裝置中設置有突出至成膜室內的修正板，修正板具有仿效工件的處理物件面的立體形狀，並設置於與工件相向的位置。

Description

成膜裝置

本發明涉及一種成膜裝置。

在半導體或顯示器（display）或者光碟（optical disk）等各種產品的製造步驟中，有時要在例如晶片（wafer）或玻璃（glass）基板等工件（work）上形成光學膜等的薄膜。薄膜可藉由對工件形成金屬等的膜的成膜以及對所形成的膜反復進行蝕刻（etching）、氧化或氮化等膜處理而製作。

成膜及膜處理可利用各種方法來進行，作為其一，有利用電漿處理的方法。在成膜中，向配置有靶材（target）的真空容器即腔室內導入濺射氣體（sputter gas），並對靶材施加直流電壓。使電漿化的濺射氣體的離子（ion）碰撞至靶材，使從靶材撞出的材料堆積於工件以進行成膜。在膜處理中，向配置有電極的腔室內導入製程氣體（process gas），對電極施加高頻電壓。使電漿化的製程氣體的離子碰撞至工件上的膜，由此進行膜處理。

有一種成膜裝置（例如參照專利文獻1），其在一個腔室的內部安裝有旋轉平台（table），並在腔室的頂面、即旋轉平台的上方的圓周方向上配置有多個成膜部及膜處理部，以便能夠連續地進行所述成膜及膜處理（以下，包含兩者而作為電漿處理）。由此，藉由將工件保持於旋轉平台上來搬運，並使其通過成膜部與膜處理部的正下方，可形成光學膜等。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第4428873號公報

[發明所欲解決之課題]

近年來，正在對智慧手機等的顯示器形成防反射膜，改良可視性。但是，若在防反射膜中存在彩色的不均，則會在顯示器上發生色彩的不均，而會被判斷為可視性差。防反射膜多為多層結構。此處，據說，藉由將對一層的膜可容許的膜厚的分佈設為設計值的±2%以內，人類便感受不到色彩的不均。因此，在光學用途中要求高的膜厚均勻性。並且，針對汽車中所使用的工件即抬頭顯示器（head up display）那樣的具有凹凸的立體形狀的顯示器，想要以利用了濺射的成膜裝置來形成防反射膜的要求也增加。

但是，如上所述的成膜裝置在腔室內具有進行電漿處理的空間即處理室。在進行電漿處理的處理室內，從靶材撞出的濺射粒子的一部分與反應氣體分子衝撞而散射。因為此散射的濺射粒子，在堆積在工件上的膜的厚度中出現不同，而存在無法在工件上獲得均勻的膜厚分佈的可能性。特別是，在工件的處理物件面為立體形狀的情況下，明顯出現膜厚分佈的不均勻性。

本發明的目的在於提供一種可獲得良好的膜厚分佈的均勻性的成膜裝置。 [解決課題之手段]

為了達成所述目的，本發明的成膜裝置具有：腔室，能夠使內部為真空；搬運部，設置於所述腔室內，沿著圓周的搬運路徑搬運處理物件面為立體形狀的工件；成膜部，針對由所述搬運部搬運的所述工件，藉由濺射來堆積成膜材料以進行成膜；以及遮罩構件，在供所述工件通過的一側具有開口，形成供所述成膜部進行成膜的成膜室，並且所述成膜裝置中設置有突出至所述成膜室內的修正板，所述修正板具有仿效所述工件的處理物件面的立體形狀，並設置於與所述工件相向的位置。

也可為：所述工件在與所述成膜部相向的面上具有凸部及平坦面，所述修正板以覆蓋所述凸部的一部分及所述平坦面的方式設置。

也可為：所述修正板以使所述工件中成膜率為最低水準的部分露出的方式構成。

也可為：所述修正板與所述工件的處理物件面之間的距離為5 mm以下。

也可為：在所述成膜室中設置有三個圓形的靶材，所述三個靶材中，從連結兩個靶材的中心的線上，剩餘一個靶材的中心錯開配置，所述修正板相對於所述連結兩個靶材的中心的線而言，設置在與所述剩餘一個靶材相反的一側。

也可為：所述遮罩構件具有在搬運所述工件的搬運方向上彼此相向的分隔壁，所述修正板安裝於所述搬運方向上上游側的所述分隔壁。

也可為：所述遮罩構件具有在搬運所述工件的搬運方向上彼此相向的分隔壁，所述修正板接觸所述分隔壁而安裝於所述分隔壁。 [發明的效果]

根據本發明，可提供一種可獲得膜厚分佈的均勻性的成膜裝置。

[構成] 參照附圖來具體說明本發明的實施方式。在以下的說明中，將順著重力的方向設為下方，與此相反，將抵抗重力的方向設為上方。 [腔室] 如圖1及圖2所示，成膜裝置100具有腔室1。腔室1為大致圓筒形狀的有底的容器。腔室1能夠使內部為真空。在腔室1的開口設置有能夠開閉的蓋體1a。蓋體1a為圓形的板狀構件，對腔室1的上部進行氣密密封。而且，在腔室1中設置有排氣部2，能夠將腔室1的內部排氣成真空。即，腔室1作為真空容器而發揮功能。排氣部2具有連接於包含未圖示的真空源的空氣壓電路的配管。此空氣壓電路的連接部位為排氣位置。在本實施方式中，排氣位置是腔室1的底部。另外，在本實施方式中，腔室1的蓋體1a為上，底部為下，但也可以是蓋體1a為下，底部為上。

[旋轉平台] 在腔室1內，作為藉由進行旋轉而沿著圓周的搬運路徑L搬運工件W的搬運部而水準地設置有旋轉平台3。即，中空的旋轉筒3b貫穿腔室1的底部而豎立設置在腔室1的內部，在旋轉筒3b上安裝有大致圓形的旋轉平台3。在旋轉筒3b上連結有未圖示的驅動機構。藉由驅動機構的驅動，旋轉平台3以旋轉筒3b為中心進行旋轉。在中空的旋轉筒3b的內部，配置有不動的支柱3c。支柱3c被固定於設在腔室1外部的未圖示的基台，並貫穿腔室1的底部而豎立設置在腔室1的內部。在旋轉平台3的中心設置有開口部。支柱3c貫穿旋轉平台3的開口部，前端位於旋轉平台3的上表面與腔室1的上表面之間。另外，在以下的說明中，將旋轉筒3b的旋轉軸設為旋轉平台3的旋轉的軸。而且，將旋轉平台3的靠近旋轉軸的一側設為內周側，將離開軸的一側設為外周側。

在旋轉平台3的開口部與支柱3c之間，配置有滾珠軸承（ball bearing）3d。即，旋轉平台3經由滾珠軸承3d可旋轉地支撐於支柱3c。另外，支柱3c的前端構成後述內周支撐部IP。

在旋轉平台3的上表面，設置多個對工件W進行保持的保持部3a。多個保持部3a是沿著旋轉平台3的圓周方向而等間隔地設置。藉由旋轉平台3的旋轉，而使保持於保持部3a的工件W沿旋轉平台3的圓周方向移動。換言之，在旋轉平台3的面上，形成有工件W的圓周的移動軌跡即搬運路徑L。保持部3a例如可設為載置工件W的凹陷、托盤等。也可在保持部3a中設置握持工件W的靜電卡盤、機械卡盤等卡盤構件。

在本實施方式中，作為工件W的示例，如圖3（A）的側面圖、圖3（B）的平面圖、圖3（C）的立體圖中所示，為在與後述的處理部相向的面即成為處理對象的面（以下，設為處理物件面Sp）具有凸部Cp，在與凸部Cp為相反側的面具有凹部Rp的板狀的構件。即，工件W的處理物件面Sp是在一部分具有凸部Cp或凹部Rp的立體形狀的處理物件面Sp而非平板狀。凸部Cp是指處理物件面Sp中，曲率中心位於與處理物件面Sp相反的一側的彎曲部分或者在處理物件面Sp包括角度不同的多個平面的情況下，連結不同的平面彼此的部分（參照圖9（A）～圖9（C））。凹部Rp是指與凸部Cp相反的一側的部分。

在本實施方式中，工件W是長方形狀的基板，藉由形成於一短邊側的彎曲部分而在處理物件面Sp形成有凸部Cp。即，藉由彎曲而伸長的一側為凸部Cp，其相反側為凹部Rp。從工件W的凸部Cp起至另一短邊為止的處理對象面Sp成為平坦面。在本實施方式中，形成有凸部Cp的處理物件面Sp的部分相較於成為平坦面的處理物件面Sp的部分而位於下方。即，處理物件面Sp是工件W的一短邊側朝向下方彎曲的長方形狀的面。工件W也可使用包含金屬、碳等導電性材料者、包含玻璃或橡膠等絕緣物者、包含矽等的半導體者。

作為載置並保持此種工件W的保持部3a，可使用像圖4（B）的平面圖、圖4（C）的立體圖中所示那樣的托盤。在保持部3a中，將與後述的處理部相向的面稱為相向面31。在本實施方式中，保持部3a是大致扇形形狀的板狀體，具有沿著V字的一對側面即斜面32。此處所說的大致扇形是指扇子扇面的部分的形狀。一對斜面32相接近側的端部由沿著直線的內周面33連結。在保持部3a的一對斜面32相分離側的端部，沿著組合有正交的邊的凸形狀的外周面34相連續。將此外周面34中彼此相向的平行面稱為限制面34a。

各保持部3a在相向面31具有沿著後述的遮罩構件S1的凹部90、遮罩構件S2的凹部的凸部31a。沿著遮罩構件S1及遮罩構件S2的各凹部是指為仿效各凹部的形狀。保持部3a的凸部31a與遮罩構件S1及遮罩構件S2的凹部非接觸地相向。在本實施方式中，凸部31a也是仿效工件W的凹部Rp的曲面。凸部31a如圖4（B）所示，形成為俯視時沿著連結一對斜面32的中央的圓弧狀。保持部3a的相向面31中，夾著凸部31a，內周面33側成為靠近旋轉平台3的低位的平坦面，外周面34側成為離開旋轉平台3的高位的平坦面。

在本實施方式中，工件W以使工件W的凹部Rp對準保持部3a的凸部31a的方式載置。並且，以工件W的凸部Cp配置於內周側的方式將保持部3a搬入至成膜裝置100。在保持部3a全部設置（set）於旋轉平台3的狀態下，工件W的長度方向沿著旋轉平台3的徑向。因此，工件W的處理物件面Sp在沿徑向觀察時具有凹凸，在沿搬運方向（與徑向正交的方向）觀察時，具有一定的高度。

[處理部] 在與旋轉平台3的保持部3a相向的位置，設置有進行成膜裝置100中各步驟處理的處理部4。各處理部4配置為：沿著形成於旋轉平台3的面上的工件W的搬運路徑L，彼此空開規定的間隔而鄰接。藉由使保持於保持部3a的工件W通過與各處理部4相向的位置，來進行各步驟的處理。另外，排氣部2夾著旋轉平台3而設置於與處理部4相反的一側。

在圖1的示例中，沿著旋轉平台3上的搬運路徑L而配置有7個處理部4。在本實施方式中，對工件W進行成膜處理的處理部4為成膜部4a。對藉由成膜部4a而形成於工件W上的膜進行處理的處理部4是膜處理部4b。在本實施方式中，成膜部4a藉由使用了電漿的濺射使成膜材料堆積於由旋轉平台3搬運的工件W以進行成膜。

而且，膜處理部4b是作為進行後氧化的處理部4來進行說明。後氧化是針對藉由成膜部4a而形成的金屬膜，藉由電漿生成的氧離子使金屬膜氧化的處理。另外，膜處理部4b的處理並不限定於此。例如，也可進行藉由電漿生成的氮離子等使金屬膜氮化的後氮化。而且，也可利用氧離子、氮離子來進行氧氮化。成膜部4a、膜處理部4b在圓周方向上空開間隔配置。在本實施方式中，成膜部4a為6個，膜處理部4b為1個。但是，多個處理部4中，只要至少有1個成膜部4a即可。

（成膜部） 如圖2所示，成膜部4a具有濺射源6。濺射源6是成膜材料的供給源。濺射源6具有靶材61、背板（backing plate）62、電極63。靶材61是包含堆積在工件W上而成為膜的成膜材料的板狀構件。靶材61被設置於在工件W通過與成膜部4a相向的位置時與工件W相向的位置。在本實施方式中，靶材61是圓形並設置有3個。兩個靶材61B、61C的中心在旋轉平台3的半徑方向上排列。剩餘一個靶材61A其中心a配置於在搬運方向上從連結靶材61B、靶材61C的中心b、中心c的線上錯開的位置。即，在靶材61B、靶材61C配置於後述的分隔壁93c與分隔壁93d之間的大致中心的情況下，靶材61A以靠近分隔壁93c或分隔壁93d中的任一側的方式配置。例如，一個靶材61A配置在與其他兩個靶材61B、61C形成等腰三角形的頂點的位置（參照圖1）。但是，靶材61可為單數、兩個或4個以上。另外，在以下的說明中，在不區分靶材61A、靶材61B、靶材61C的情況下，有時稱為靶材61。

背板62是保持靶材61的構件。電極63是用於自腔室1的外部對靶材61施加電力的導電性構件。另外，濺射源6中視需要而適當具備磁鐵、冷卻機構等。

在靶材61上，經由電極63而連接有施加直流電壓的直流（Direct Current，DC）電源7。而且，在腔室1的底部，在與靶材61相向的位置，為了將濺射氣體G1導入至腔室1的內部而設置有濺射氣體導入部8。濺射氣體G1是用於使藉由因施加電力而出現的電漿而產生的離子衝撞至靶材61，使靶材61的材料堆積於工件W的表面的氣體。濺射氣體G1例如可使用氬等的惰性氣體。

在包圍如上所述的濺射源6的靶材61的位置，設置有遮罩構件S1。遮罩構件S1是構成導入濺射氣體G1的氣體空間的一部分，並具有朝向腔室1的內部的搬運路徑L的開口91的構件。此處所說的氣體空間是供成膜部4a進行成膜的成膜室Dp。

遮罩構件S1具有覆蓋部92、側面部93。覆蓋部92是形成成膜室Dp的頂面的構件。覆蓋部92如圖2及圖5所示，是與旋轉平台3的平面平行地配置的大致扇形的板狀體。在覆蓋部92，以使各靶材61在成膜室Dp內露出的方式，在與各靶材61相對應的位置形成有與靶材61的大小及形狀相同的靶材孔92a。而且，在遮罩構件S1的內部，濺射氣體導入部8的前端延伸至靶材61的附近。即，濺射氣體導入部8是將濺射氣體G1供給至導入濺射氣體G1的成膜室Dp內的氣體供給部。

側面部93是形成成膜室Dp的周緣的側面的構件。側面部93具有外周壁93a、內周壁93b、分隔壁93c、分隔壁93d。外周壁93a及內周壁93b是呈圓弧狀彎曲的長方體形狀且沿旋轉平台3的軸向延伸的板狀體。外周壁93a的上緣安裝於覆蓋部92的外緣。內周壁93b的上緣安裝於覆蓋部92的內緣。

分隔壁93c、分隔壁93d是呈平坦的長方體形狀且沿旋轉平台3的軸向延伸的板狀體。分隔壁93c、分隔壁93d在工件W的搬運方向上彼此相向。分隔壁93c、分隔壁93d的上緣分別安裝於覆蓋部92的一對半徑方向的緣部。覆蓋部92與側面部93的接合部被氣密密封。另外，也可將覆蓋部92與側面部93一體形成，即利用共同的材料以連續的方式形成。藉由此種遮罩構件S1，形成了上部及周緣的側面被覆蓋部92及側面部93覆蓋且朝向工件W側進行了開口的成膜室Dp的一部分。另外，遮罩構件S1未必需要具有外周壁93a、內周壁93b、分隔壁93c、分隔壁93d全部。例如，也可藉由對覆蓋部92僅安裝分隔壁93c、分隔壁93d，來構成遮罩構件S1。

此成膜室Dp是進行大部分的成膜的區域，但即使在離開成膜室Dp的區域，也存在來自成膜室Dp的成膜材料的洩漏，因此，並非完全沒有膜的堆積。即，成膜部4a中進行成膜的成膜區域為比由遮罩構件S1劃定的成膜室Dp稍微寬廣的區域。

遮罩構件S1在俯視時呈從旋轉平台3的半徑方向上的中心側朝向外側擴徑的大致扇形。遮罩構件S1的開口91也同樣地為大致扇形。被保持在旋轉平台3上的工件W通過與開口91相向的位置的速度在旋轉平台3的半徑方向上越朝向中心側越慢，越朝向外側越快。因此，若開口91為簡單的長方形或正方形，則在半徑方向上的中心側與外側，工件W通過與開口91相向的位置的時間會產生差異。藉由使開口91從半徑方向上的中心側朝向外側擴徑，可將工件W通過開口91的時間設為固定，從而可防止因通過時間的不同而在成膜量中出現差異。但是，若通過時間的差異為不會造成產品方面的問題的程度，則也可為長方形或正方形。作為遮罩構件S1的材質，例如可使用鋁或不銹鋼（Stainless Steel，SUS）。

在分隔壁93c、分隔壁93d的下端與旋轉平台3之間，如圖6所示，形成有旋轉的旋轉平台3上的工件W能夠通過的間隔D1。即，以在遮罩構件S1的下緣與工件W之間出現稍許的間隙的方式設定分隔壁93c、分隔壁93d的高度。

更具體而言，如圖6所示，遮罩構件S1具有沿著載置於保持部3a的工件W的凸部Cp的凹部90。沿著凸部Cp是指為仿效凸部Cp的形狀。在本實施方式中，凹部90是沿著凸部Cp的彎曲的曲面。但是，凹部90與凸部Cp之間如上所述空開了間隔D1。即，在包含凹部90的分隔壁93c、分隔壁93d的下緣形成有以非接觸的方式沿著工件W的處理物件面Sp的形狀。工件W的處理物件面Sp與遮罩構件S1的間隔D1優選也包含凸部Cp與凹部90的間隔在內而設為5 mm以下。這是為了容許工件W通過並且維持內部的成膜室Dp的壓力。而且，也是為了儘量減少反應氣體的洩漏。

而且，在遮罩構件S1中，如圖7所示，設置有修正板95。修正板95是調整所形成的膜的膜厚分佈的構件。修正板95是在成膜室Dp內的一部分中形成遮蔽成膜材料的濺射粒子的區域的板狀的構件。藉由此修正板95來修正膜厚分佈。修正板95進行遮蔽以避免在大量附著濺射粒子而膜容易變厚的部位過多地附著濺射粒子。即，修正板95是遮擋成膜材料的遮蔽部。

具體而言，在工件W的搬運方向的上游側的分隔壁即分隔壁93d的下端，設置有修正板95。即，修正板95設置於與工件W的處理物件面Sp相向的位置。修正板95以覆蓋工件W的平坦面及從平坦面起至凸部Cp的一部分為止的方式自分隔壁93d突出至成膜室Dp的內部來設置。修正板95呈仿效工件W的形狀，不是平板狀，而是具有平坦面及凸部的立體形狀。具體而言，在從與徑向正交的方向觀察通過成膜室Dp的工件W及修正板95時，只要修正板95的處理物件面Sp側的面的形狀與處理物件面Sp的形狀一致即可。

另外，修正板95也可與遮罩構件S1一體成形。而且，也可由不同於遮罩構件S1的其他構件來構成，並構成為能夠相對於遮罩構件S1拆裝。另外，也可設置支撐構件，將與遮罩構件S1設為不同構件的修正板95支撐在遮罩構件S1的附近。修正板95優選設置於遮罩構件S1的下端側，可接近工件W。但是，由於在修正板95與工件W離開了距離的情況下也可獲得遮蔽散射的濺射粒子的效果，因此也可設置於遮罩構件S1的下端側以外的位置。

另外，濺射粒子會遵循克努森餘弦法則（Knudsen cosine rule）在真空中分散，因此靶材61的正下方附著最多。遮罩構件S1位於離開靶材61的正下方的位置，因此飛至遮罩構件S1的附近的濺射粒子比靶材61的正下方的位置少。因此，藉由在遮罩構件S1的附近安裝修正板95，因修正板95的機械加工中出現的誤差或安裝誤差帶來的影響減少。因此，在將修正板95設置於搬運方向上上游側的分隔壁93d的情況下，中心配置於與其他兩個靶材61B、61C的中心形成等腰三角形的頂點的位置的一個靶材61A優選位於搬運方向上下游側的分隔壁93c側。換言之，當三個靶材中，從連結兩個靶材的中心的線上，剩餘一個靶材的中心錯開而配置時，修正板95優選相對於連結兩個靶材的線，而設置於與剩餘一個靶材相反的一側。更具體而言，當配置於在搬運方向上從連結靶材61B、靶材61C的中心b、中心c的線上錯開的位置的靶材61A靠近下游側的分隔壁93c時，修正板95優選設置於相對於連結b、c的線而言在搬運方向上為與靶材61A相反的一側（上游側）的分隔壁93d（圖10）。而且，修正板95未必需要設置於工件W的搬運方向的上游側的分隔壁93d。例如，也可設置於搬運方向的下游側的分隔壁93c。

但是，在以將修正板95的一個端部安裝於遮罩構件S1的方式來配置修正板95的情況下，即使因將修正板95安裝於上游側的分隔壁93d，未被安裝側的端部受到電漿熱的影響等而變形下垂，也至少可防止與工件W的側面或保持部3a的側面的正面衝撞，從而可抑制修正板95受到損傷。

如上所述，在本實施方式中，工件W在處理物件面Sp的一部分具有凸部Cp或凹部Rp。當使用成膜裝置100對此種工件W進行成膜時，對工件W的凸部Cp中內周側的一部分的成膜率變低。成膜率是指每單位時間的成膜材料的堆積量或膜厚。具體而言，在旋轉平台3上，工件W的凸部Cp以朝向旋轉平台3的內周側而下行的方式彎曲。因此，凸部Cp的內周側的端部成為與工件W的平坦面幾乎垂直的垂直面。成膜率隨著朝向與平坦面（水平面）垂直的面而變低。因此，在構成凸部Cp的面上，成膜率大有不同。

因此，修正板95覆蓋工件W的凸部Cp的一部分，而未設為覆蓋凸部Cp的全部。修正板95覆蓋工件W是指修正板95與工件W在軸向上重疊。另外，修正板95覆蓋了遮罩構件S1的開口91的一部分。

修正板95覆蓋的凸部Cp的一部分是指雖為構成凸部Cp的面但成膜率未達最低水準的部分。即，修正板95構成為使成膜率為最低水準的凸部Cp的內周側的一部分露出。修正板95使工件W露出是指修正板95與工件W在軸向上不重疊。如上所述，修正板95在工件W由旋轉平台3搬運至成膜部4a，工件W通過與成膜部4a相向的位置時，與工件W在軸向上重疊。但是修正板95未針對成膜率為最低水準的凸部Cp的內周側的一部分進行設置。因此，即使修正板95位於與工件W在軸向上重疊的位置，成膜率為最低水準的凸部Cp的內周側的一部分也露出。

最低水準是指成膜率為規定的值以下。膜厚分佈是以平均值±{(最大值-最小值)/(最大值+最小值)}×100來算出。±{(最大值-最小值)/(最大值+最小值)}×100的部分為誤差。規定的值是相對於膜厚分佈的最小值而言，{(X-最小值)/(X+最小值)}×100的值為2以下的膜厚X的部分中的成膜率的值。

關於修正板95覆蓋至工件W的凸部Cp的一部分中的何處，可使用未設置修正板95的遮罩構件對工件W進行成膜處理，根據膜厚分佈算出旋轉平台3的半徑方向的每個規定位置的成膜率，基於求出的成膜率來決定。另外，關於修正板95的圓周方向的寬度，也基於求出的成膜率來決定即可。此處重要的是當使用了在一部分具有凸部Cp的立體形狀的工件W時，因凸部Cp的彎曲形狀，在構成凸部Cp的面上成膜率變低。因此，修正板95以使成膜率為最低水準的凸部Cp的內周側的一部分露出的方式，構成為必須覆蓋工件W的平坦面與凸部Cp的一部分。

而且，修正板95以與工件W之間的距離固定的方式構成。如上所述，修正板95以覆蓋工件W的平坦面與凸部Cp的一部分的方式構成。此處，修正板95具有仿效工件W的立體形狀。因此，修正板95與工件W的平坦面之間的距離、跟修正板95與工件W的凸部Cp之間的距離相同。修正板95與工件W之間的距離優選設為5 mm以下。這是為了容許工件W通過，並且維持內部的成膜室Dp的壓力。

修正板95與工件W之間的距離可藉由將作為保持部3a的托盤的相向面31及凸部31a與修正板95的距離保持為固定來調整。而且，在對旋轉平台3設置凹陷來保持工件W的情況下，也只要將作為保持部3a的旋轉平台3的凹陷的相向面31及凸部31a與修正板95的距離保持為固定即可。即，可以使修正板95與工件W的距離固定的方式來適當設定保持部3a的形狀。而且，也可根據保持部3a的形狀，適當設定遮罩構件S1的形狀。

藉由此種遮罩構件S1，如圖2所示，由濺射源6對工件W進行成膜的成膜位置（position）被分隔。藉由遮罩構件S1，可抑制成膜位置的濺射氣體G1及成膜材料從成膜室Dp擴散至腔室1內。

（膜處理部） 膜處理部4b包括設置於腔室1的蓋體1a且形成為筒形的電極（以下，稱為“筒形電極”）10。筒形電極10是使導入製程氣體G2的氣體空間中產生用於對通過搬運路徑L的工件W進行電漿處理電漿的電漿源。此處所說的氣體空間是供膜處理部4b進行膜處理的膜處理室Fp。

本實施方式的筒形電極10為方筒狀，在一端具有開口部11，另一端被封閉。筒形電極10配置為：貫穿設置於腔室1的蓋體1a的貫穿孔，且開口部11側的端部位於腔室1的內部，封閉的端部位於腔室1的外部。筒形電極10經由絕緣材而支撐於腔室1的貫穿孔的周緣。筒形電極10的開口部11被配置在與旋轉平台3上所形成的搬運路徑L相對的位置。即，旋轉平台3搬運工件W並使其通過與開口部11相向的位置。並且，與開口部11相向的位置成為工件W的通過位置。

如圖1及圖2所示，當從上方觀察時，筒形電極10及其開口部11與遮罩構件S1同樣地，呈從旋轉平台3的半徑方向上的中心側朝向外側擴徑的大致扇形。形成為大致扇形的原因與遮罩構件S1相同，若通過時間的差異為不會造成產品方面的問題的程度，則也可為長方形或正方形。

筒形電極10被收容在遮罩構件S2的內部。遮罩構件S2可理解為構成導入製程氣體G2的氣體空間的一部分，並具有朝向腔室1的內部的搬運路徑L的開口13a的遮罩構件S。另外，在以下的說明中，在不區分遮罩構件S1、遮罩構件S2的情況下，有時稱為遮罩構件S。

製程氣體G2是用於使藉由因施加高頻而出現的電漿而產生的活性種滲透至堆積於工件W的表面的膜，以形成化合物膜的氣體。製程氣體G2可根據處理的目的而適當變更。例如，在進行膜的氧化的情況下使用氧，在進行膜的氮化的情況下使用氮，在進行膜的氧氮化的情況下使用氧與氮的混合氣體。並且，在進行蝕刻的情況下，可使用氬等的惰性氣體作為蝕刻氣體。另外，在以下的說明中，在不區分濺射氣體G1、製程氣體G2的情況下，有時稱為反應氣體G。

遮罩構件S2具有外部遮罩12、內部遮罩13。如上所述，筒形電極10貫穿腔室1的貫穿孔，且一部分露出至腔室1的外部。此筒形電極10中露出至腔室1外部的部分如圖2所示，被外部遮罩12覆蓋。藉由外部遮罩12，腔室1的內部空間被保持為氣密。筒形電極10的位於腔室1內部的部分的周圍由內部遮罩13覆蓋。

內部遮罩13為與筒形電極10相似形的方筒狀，被支撐於腔室1內部的蓋體1a。內部遮罩13的筒的各側面與筒形電極10的各側面大致平行地設置。內部遮罩13的與旋轉平台3相向的端面可為在高度方向上與筒形電極10的開口部11相同的位置，也可相較於開口部11而配置在下方。內部遮罩13的端面為開口13a。此開口13a設置有與旋轉平台3的平面平行且延伸至開口13a的外側的凸緣（flange）14。藉由所述凸緣14，可抑制在筒形電極10的內部產生的電漿流出到內部遮罩13的外部。

而且，如遮罩構件S1的凹部90所示，遮罩構件S2在開口13a具有未圖示的凹部。此凹部具有沿著載置於保持部3a的工件W的凸部Cp的形狀。沿著凸部Cp是指為仿效凸部Cp的形狀。在本實施方式中，遮罩構件S2的凹部是沿著凸部Cp的彎曲的曲面。但是設置於開口13a的凹部與凸部Cp之間形成有旋轉平台3上的工件W能夠通過的間隔。即，在包含遮罩構件S2的凹部的開口13a的下緣，形成有以非接觸的形式沿著工件W的處理物件面Sp的形狀。工件W的處理物件面Sp與遮罩構件S2的間隔優選也包含凸部Cp與凹部的間隔在內而設為5 mm以下。這是為了容許工件W通過，並且維持內部的膜處理室Fp的壓力。而且，也可與遮罩構件S2同樣地，採用在筒形電極10的開口部11設置凹部的構成。

由旋轉平台3搬運的工件W通過旋轉平台3與開口13a之間的間隙而搬入至與筒形電極10的開口部11相向的位置，並再次通過旋轉平台3與開口13a之間的間隙而從與筒形電極10的開口部11相向的位置搬出。

在筒形電極10上連接有用於施加高頻電壓的射頻（Radio Frequency，RF）電源15。在RF電源15的輸出側串聯連接有作為匹配電路的匹配器21。RF電源15也連接於腔室1。筒形電極10作為陽極發揮作用，從腔室1豎立設置的旋轉平台3作為陰極發揮作用。匹配器21藉由使輸入側及輸出側的阻抗匹配，而使電漿的放電穩定化。另外，腔室1或旋轉平台3接地。具有凸緣14的內部遮罩13也接地。

而且，在筒形電極10上連接有製程氣體導入部16，從外部的製程氣體供給源經由製程氣體導入部16而向遮罩構件S2的內部的筒形電極10的內部導入製程氣體G2。製程氣體導入部16是向膜處理室Fp內供給製程氣體G2的氣體供給部。RF電源15及製程氣體導入部16均經由設置於外部遮罩12的貫穿孔而連接於筒形電極10。

[載入互鎖部] 在任意一組的處理部4之間，設置有載入互鎖部5，所述載入互鎖部5在維持著腔室1內的真空的狀態下，從外部將未處理的工件W搬入至腔室1的內部，並將處理完成的工件W搬出至腔室1的外部。另外，在本實施方式中，將工件W的搬運方向設為俯視時的逆時針旋轉。當然，這只是一例，搬運方向、處理部的種類、以及排列順序及數量並不限定於特定者，可適當決定。

[控制部] 成膜裝置100還包括控制部20。控制部20包括包含可程式設計邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）或中央處理器（Central Processing Unit，CPU）等的被稱為處理器的運算處理裝置。控制部20進行下述控制，即，與濺射氣體G1及製程氣體G2向腔室1的導入及排氣相關的控制、DC電源7及RF電源15的控制、及旋轉平台3的轉速控制等。

[動作] 對本實施方式的成膜裝置100的動作進行說明。由蓋體1a進行了密封的腔室1的內部如圖2中塗黑的箭頭所示，由排氣部2進行排氣而成為真空狀態。在維持著腔室1內的真空狀態的同時，從載入互鎖部5將未處理的工件W搬入至腔室1內。搬入的工件W由依次定位於載入互鎖部5的旋轉平台3的保持部3a保持。並且，藉由連續使旋轉平台3旋轉，而將工件W沿著搬運路徑L旋轉搬運，並使其通過與各處理部4相向的位置。

在成膜部4a中，從濺射氣體導入部8導入濺射氣體G1，並從DC電源7對濺射源6施加直流電壓。藉由施加直流電壓，濺射氣體G1被電漿化，從而產生離子。當所產生的離子碰撞到靶材61時，靶材61的材料飛出。飛出的材料堆積於通過與成膜部4a相向的位置的工件W，由此在工件W上形成薄膜。但是，未必需要利用所有的成膜部4a來進行成膜。作為一例，此處，使用一個成膜部4a對工件W，藉由 DC濺射來形成SiO2膜。

在成膜部4a進行成膜時，在遮罩構件S1的內部與外部之間會發生濺射氣體G1的流動。因此，從靶材撞出的濺射粒子的一部分在此位置與反應氣體G的分子衝撞而散射。在本實施方式中，在遮罩構件S1中設置有修正板95。因此，可防止在安裝有修正板95的位置的上方散射的濺射粒子堆積於工件W上，從而可獲得均勻的膜厚分佈。修正板95具有仿效工件W的處理物件面Sp的形狀的立體形狀，因此更切實地防止散射的濺射粒子的堆積。而且，工件W以使成膜率為最低水準的部分露出的方式構成，因此在不降低成膜率低的部分的成膜效率的情況下將膜厚分佈均勻化。

使用圖8的圖表對使用所述本實施方式的修正板95來進行成膜的結果進行說明。圖8是表示在橫軸繪製距旋轉中心的距離，在縱軸繪製標準化的膜厚的膜厚分佈的圖表。根據圖8也可明確，在不使用修正板95而對具有立體形狀的工件W進行了成膜的情況下，在距旋轉中心的距離為650 mm以下的內周側，所形成的膜的厚度中出現了下陷。此膜厚的下陷是針對工件W的凸部Cp而出現。在不使用修正板95而進行了成膜的情況下，膜厚均勻性為±21.9%。另一方面，在使用修正板95對相同的工件W進行成膜的情況下，沒有膜厚局部地變薄的情況而獲得了均勻的膜厚分佈。在使用修正板95進行了成膜的情況下，膜厚均勻性改善為±1.6%。

由成膜部4a進行了成膜的工件W接著在搬運路徑L上由旋轉平台3搬運，並通過膜處理部4b中，與筒形電極10的開口部11相向的位置即膜處理位置。如上所述，在本實施方式中對在膜處理部4b中進行後氧化的示例進行說明。在膜處理部4b中，從製程氣體導入部16向筒形電極10內導入製程氣體即氧氣，並從RF電源15對筒形電極10施加高頻電壓。藉由施加高頻電壓，氧氣被電漿化，從而產生電子、離子及自由基（radical）等。電漿從陽極即筒形電極10的開口部11流向陰極即旋轉平台3。電漿中的離子碰撞至通過開口部11的下方的工件W上的薄膜，由此將薄膜後氧化。

[作用效果] （1）本實施方式的成膜裝置100具有：腔室1，能夠使內部為真空；搬運部，設置於腔室1內，沿著圓周的搬運路徑搬運處理物件面Sp為立體形狀的工件W；成膜部4a，針對由搬運部搬運的工件，藉由濺射來堆積成膜材料以進行成膜；以及遮罩構件S1，在供工件W通過的一側具有開口91，形成供成膜部4a進行成膜的成膜室Dp，並且所述成膜裝置中設置有突出至成膜室Dp內的修正板95，修正板95具有仿效工件W的處理物件面Sp的形狀的立體形狀，並設置於與工件W相向的位置。

以往，在使用多個靶材61來進行成膜處理的情況下，在堆積於工件W的膜厚分佈不均時，是藉由電力控制來進行調整。但是，在工件W具有立體形狀的情況下，當增加施加至對所述立體形狀部分進行成膜的靶材61的電力時，隨著成膜率最低的部分的膜變厚，其他部分的膜也變厚。因此，即使可變更膜厚分佈，也難以獲得均勻的膜厚分佈。

而且，例如在使用平板狀的修正板來調整膜厚分佈的情況下，具有立體形狀的工件W與修正板之間的間隔不固定，在立體形狀部分間隔變大或變小。在此情況下，因平板狀的修正板，在濺射氣體G1中產生新的流動，濺射粒子散射的狀態與安裝修正板前不同。因此，未能使膜厚分佈均勻。

另一方面，本實施方式的修正板95具有仿效工件W的處理物件面Sp的立體形狀。藉由根據工件W的形狀而將修正板95彎曲等，可防止在工件W的處理物件面Sp上堆積散射的濺射粒子。因此，可均勻地調整成膜於工件W的膜的膜厚分佈。

修正板95具有仿效工件W的處理物件面Sp的立體形狀。因此，修正板95與工件W之間的距離固定，從而可抑制因修正板95而在濺射氣體G1中產生新的流動。因此，濺射粒子的散射得到抑制，從而可更切實地使膜厚分佈均勻。而且，與平的板狀的修正板相比，與工件的凸部Cp的距離變短。因此，在工件W的凸部Cp中，也可更切實地防止在修正板95的安裝位置的上方散射的濺射粒子的堆積，從而可獲得更均勻的膜厚分佈。

如上所述，濺射粒子會遵循克努森余弦法則在真空中分散，因此在靶材正下方附著最多。而且，修正板95的形狀包含機械加工中出現的尺寸誤差。而且，也存在因作業者導致的組裝誤差。即，當在靶材正下方設置修正板95時，最受尺寸誤差或組裝誤差的影響。為了達成設計值的±2%以內的高的膜厚均勻性，需要也考慮所述誤差的影響。遮罩構件S1的附近位於離開靶材61正下方的位置，所以飛來的濺射粒子比靶材61正下方的位置少。因此，可減少所述誤差帶來的影響。

特別是藉由在遮罩構件S1的下端設置修正板95，可減小修正板95的形狀，從而可減小機械加工中出現的誤差。而且，當在靶材61正下方的位置設置修正板95時，與遮罩構件S1的外周壁93a及內周壁93b以點接觸進行連接。在修正板95被電漿加熱的情況下，只能在點接觸的部位進行熱的授受，所以冷卻效率差。當在遮罩構件S1的下端設置修正板95時，可在熱容量大的遮罩構件S1的端部與修正板95接觸。因此，可將修正板95中蓄積的熱散熱至遮罩構件S1，從而可提高冷卻效率。

（2）工件W在與成膜部4a相向的面上具有凸部Cp及平坦面，遮罩構件S1在開口端具有沿著工件的凸部Cp的凹部90，修正板95在遮罩構件S1的開口端以覆蓋工件W的凸部Cp的一部分及平坦面的方式設置。

修正板95構成為覆蓋工件W的立體形狀的凸部Cp中的一部分，而使之外的部分露出。在工件W的立體形狀部分，尤其地，膜厚分佈難以變均勻。因此，藉由採用覆蓋凸部Cp中成膜率高的部分而露出成膜率低的部分的修正板95，能夠更均勻地調整膜厚分佈。

（3）修正板95以使工件W中成膜率為最低水準的部分露出的方式構成。

修正板95使成膜率為最低水準的部分露出，由此能夠在不降低成膜率低的部分的成膜效率的情況下使膜厚分佈均勻化。

（4）修正板95與工件W之間的距離為5 mm以下。

藉由將修正板95與工件W之間的距離設為5 mm以下，在容許工件W通過的同時可維持內部的成膜室Dp內的壓力。而且，遮罩構件S1位於離開靶材61的位置。因此，在使修正板95與工件W之間的距離大於5 mm的情況下，為了遮蔽濺射粒子而需要加大修正板95的板的長度。例如，在遮蔽會以入射角θ附著於工件W的濺射粒子的情況下，考慮由濺射粒子的入射線、法線與修正板95形成的直角三角形。此時，修正板95成為直角三角形的對邊。關於對邊，對邊距θ越遠，越長。因此，修正板95距工件W越遠，修正板95用於進行遮蔽的板的長度越長。即，藉由將修正板95與工件W之間的距離設為5 mm以下，可減短修正板95用於遮蔽濺射粒子的板的長度。因此，也可減小因機械加工引起的誤差，從而可更切實地使膜厚分佈均勻。

[變形例] 本發明的實施方式並不限定於所述形態，也包含以下那樣的變形例。

（1）工件W的形狀、種類及材料並不限定於特定者。例如，也可如圖9（A）～圖9（C）所示，為以使處理物件面Sp由角度不同的多個平面構成，藉由連結不同的平面彼此而形成了凸部Cp的工件W。而且，根據工件W的厚度，存在工件W的處理物件面Sp比托盤的相向面31更向上方突出的情況。在此情況下，對遮罩構件S1、遮罩構件S2設置避開工件W的突出部分的凹部。作為工件W的材料，也可使用包含金屬、碳等導電性材料者、包含玻璃或橡膠等絕緣物者、包含矽等半導體者。遮罩構件S1、遮罩構件S2的凹部只要為沿著工件W的凸部Cp的形狀即可，因此可根據工件W的形狀採用各種形狀。而且，托盤的凸部31a只要為沿著遮罩構件S1、遮罩構件S2的凹部的形狀即可，因此可根據凹部的形狀採用各種形狀。

並且，關於工件W的被成膜的面，在所述實施方式中是對具有凸部Cp的面進行成膜，但也可對相反側的面進行成膜。例如，也可對具有凹部Rp的面進行成膜。在此情況下，遮罩構件S1、遮罩構件S2只要具有沿著凹部Rp的凸部即可。而且，托盤只要沿著凹部Rp，同時具有沿著遮罩構件S1、遮罩構件S2的凸部的凹部即可。在對凹部Rp進行成膜的情況下，認為凹部Rp與平坦面的邊界成膜率最低。因此，修正板95也可藉由以使凹部Rp的一部分露出的方式被一分為二的板狀構件來形成。

而且在本實施方式中，是採用在一端具有凸部Cp的工件W，但也可採用在兩端具有凸部的工件、或剖面為圓弧狀且工件W整體成為凸部的工件。只要是在搬運方向（與徑向正交的方向）上高度固定的工件W，則藉由將本實施方式的修正板95設為仿效工件W的處理物件面Sp的形狀，便可將工件W與修正板95的距離設為固定。因此，工件W的被處理面在與徑向正交的方向上，需要高度固定。

（2）在所述形態中，將搬運部設為旋轉平台3，但搬運部並不限定於旋轉平台3。也可為在自旋轉中心呈放射狀延伸的臂上保持托盤或工件進行旋轉的形態。而且，也可以是處理部4在腔室1的底部側，處理部4與旋轉平台3的上下關係相反。在此情況下，配設保持部3a的旋轉平台3的表面成為在旋轉平台3為水準方向時朝向下方的面即下表面。遮罩構件S的開口朝向上方。

（3）成膜裝置100的設置面可為底面，也可為頂面，還可為側壁面。在所述形態中，以在水準地配置的旋轉平台3的上表面設置保持部3a，使此旋轉平台3在水平面內旋轉，並在此旋轉平台3的上方配置處理部4來進行了說明，但並不限定於此。例如，旋轉平台3的配置並不限於水準，可為垂直的配置也可為傾斜的配置。而且，也可將保持部3a設置於旋轉平台3的相反的面。即，本發明中，搬運部的旋轉平面的方向可為任何方向，關於保持部3a的位置、處理部4的位置，只要為使處理部4與保持於保持部3a的工件W相向的位置即可。

（4）在處理部4中，產生電漿的裝置並不限定於所述形態。只要為可藉由使用了反應氣體G的電漿處理進行成膜、膜處理的裝置即可。

（5）遮罩構件S的與旋轉平台3的旋轉軸正交的方向的剖面並不限定於大致扇形。既可為剖面為長方形狀的方筒形狀，也可為剖面為圓角長方形狀的圓筒形狀。但是，若將遮罩構件S的剖面設為大致扇形，則可藉由周長差來彌補因半徑方向的速度差引起的處理量的不同。

（6）修正板95並不限定於單一的板構件。例如可藉由將多個塊狀板的端部彼此嵌合以進行組合來實現修正板95。在此情況下，藉由改變塊狀板的組合可容易地改變修正板95的形狀或大小。

（7）以上，對本發明的實施方式及各部的變形例進行了說明，但所述實施方式或各部的變形例僅作為一例而提出，並不意圖限定發明的範圍。上文所述的這些新穎的實施方式能以其他各種方式實施，在不脫離發明的主旨的範圍內可進行各種省略、替換、變更。這些實施方式或其變形包含於發明的範圍或主旨內，並且包含於權利要求書所記載的發明內。如何將各技術方案的發明設為組合形態是自由的。

1:腔室 1a:蓋體 2:排氣部 3:旋轉平台 3a:保持部 3b:旋轉筒 3c:支柱 3d:滾珠軸承 4:處理部 4a:成膜部 4b:膜處理部 5:載入互鎖部 6:濺射源 7:DC電源 8:濺射氣體導入部 10:筒形電極 11:開口部 12:外部遮罩 13:內部遮罩 13a:開口 14:凸緣 15:RF電源 16:製程氣體導入部 20:控制部 21:匹配器 31:相向面 31a:凸部 32:斜面 33:內周面 34:外周面 34a:限制面 61、61A、61B、61C:靶材 62:背板 63:電極 90:凹部 91:開口 92:覆蓋部 92a:靶材孔 93:側面部 93a:外周壁 93b:內周壁 93c、93d:分隔壁 95:修正板 100:成膜裝置 a、b、c:中心 Cp:凸部 Fp:膜處理室 D1:間隔 Dp:成膜室 G:反應氣體 G1:濺射氣體 G2:製程氣體 L:搬運路徑 IP:內周支撐部 S、S1、S2:遮罩構件 Rp:凹部 Sp:處理物件面 W:工件

圖1是示意性地表示實施方式的成膜裝置的構成的透視平面圖。 圖2是圖1的A-A剖面圖。 圖3（A）～圖3（C）是工件的側面圖、平面圖、立體圖。 圖4（A）～圖4（C）是保持部即托盤（tray）的側面圖、平面圖、立體圖。 圖5是表示成膜部的遮罩構件的立體圖。 圖6是表示遮罩構件與工件的間隔的局部放大剖面圖。 圖7是表示設置於遮罩構件的修正板的透視立體圖。 圖8是表示修正前後的膜厚分佈的圖表。 圖9（A）～圖9（C）是表示工件的變形例的側面圖、平面圖、立體圖。 圖10是表示設置於遮罩構件的修正板與靶材的位置關係的平面圖。

90:凹部

93:側面部

93d:分隔壁

95:修正板

Claims (6)

1. 一種成膜裝置，具有：腔室，能夠使內部為真空；搬運部，設置於所述腔室內，沿著圓周的搬運路徑搬運處理物件面為立體形狀的工件；成膜部，針對由所述搬運部搬運的所述工件，藉由濺射來堆積成膜材料以進行成膜；以及遮罩構件，在供所述工件通過的一側具有開口，形成供所述成膜部進行成膜的成膜室，並且所述成膜裝置中設置有突出至所述成膜室內的修正板，所述修正板具有仿效所述工件的處理物件面的立體形狀，並空開所述工件能夠通過的間隙而設置於與所述工件相向的位置，通過所述間隙的所述工件與所述修正板的距離固定，在所述成膜室中設置有三個圓形的靶材，所述三個靶材中，從連結兩個靶材的中心的線上，剩餘一個靶材的中心錯開配置，所述修正板相對於所述連結兩個靶材的中心的線而言，設置在與所述剩餘一個靶材相反的一側。
2. 如申請專利範圍第1項所述的成膜裝置，其中所述工件在與所述成膜部相向的面上具有凸部及平坦面，所述遮罩構件在所述開口端具有沿著所述工件的凸部的凹部， 所述修正板在所述遮罩構件的所述開口端以覆蓋所述工件的凸部的一部分及所述平坦面的方式設置。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的成膜裝置，其中所述修正板以使所述工件中成膜率為最低水平的部分露出的方式構成。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的成膜裝置，其中所述修正板與所述工件的處理物件面之間的距離為5mm以下。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的成膜裝置，其中所述遮罩構件具有在搬運所述工件的搬運方向上彼此相向的分隔壁，所述修正板安裝於所述搬運方向上上游側的所述分隔壁。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的成膜裝置，其中所述遮罩構件具有在搬運所述工件的搬運方向上彼此相向的分隔壁，所述修正板接觸所述分隔壁而安裝於所述分隔壁。

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