WO2016072400A1 - 処理装置及びコリメータ - Google Patents

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WO2016072400A1
WO2016072400A1 PCT/JP2015/080966 JP2015080966W WO2016072400A1 WO 2016072400 A1 WO2016072400 A1 WO 2016072400A1 JP 2015080966 W JP2015080966 W JP 2015080966W WO 2016072400 A1 WO2016072400 A1 WO 2016072400A1
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wall
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collimator
particles
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PCT/JP2015/080966
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視紅磨 加藤
貴洋 寺田
田中　正幸
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株式会社東芝
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    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
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    • H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L21/2855—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by physical means, e.g. sputtering, evaporation

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a processing apparatus and a collimator.
  • a sputtering apparatus for depositing metal on a semiconductor wafer has a collimator for aligning the direction of metal particles to be deposited.
  • the collimator has walls that form a large number of through holes, and allows particles flying in a substantially vertical direction to an object to be processed, such as a semiconductor wafer, to pass therethrough and blocks particles flying obliquely.
  • the direction of particles passing through the collimator may be inclined as long as it is within a predetermined range with respect to a desired direction.
  • the collimator may block not only unwanted particles but also such available diagonal particles.
  • a processing apparatus includes a generation source arrangement unit, a first object arrangement unit, and a first collimator.
  • the generation source arrangement unit is configured to arrange a particle generation source capable of emitting particles.
  • the first object placement unit is arranged to be spaced apart from the generation source placement unit, and is configured to place a first object that receives the particles.
  • the first collimator is arranged between the generation source arrangement unit and the first object arrangement unit, and includes a plurality of first walls and a plurality of second walls, The first wall and the plurality of second walls form a plurality of first through holes extending in a first direction from the source arrangement portion toward the first object arrangement portion, and Each of the two walls is provided with at least one first passage that passes through the second wall and allows the particles to pass therethrough.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a sputtering apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the collimator of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the collimator of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the target and the collimator of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a part of the collimator according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a part of the collimator according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a part of the first modification of the collimator of the third embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a part of a second modification of the collimator of the third embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a part of a third modification of the collimator of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a part of a fourth modification of the collimator of the third embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing a part of a collimator according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view showing a collimator according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a sputtering apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a target and a collimator according to the seventh embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a target and a collimator according to the eighth embodiment.
  • a vertically upward direction is defined as an upward direction and a vertically downward direction is defined as a downward direction.
  • a plurality of expressions may be written together for the constituent elements according to the embodiment and the description of the elements. It is not precluded that other expressions not described in the component and description are made. Furthermore, it is not prevented that other expressions are given for the components and descriptions in which a plurality of expressions are not described.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a sputtering apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the sputtering apparatus 1 is an example of a processing apparatus.
  • the sputtering apparatus 1 forms a film with metal particles on the surface of the semiconductor wafer 2.
  • the semiconductor wafer 2 is an example of a first object and an object. Note that the sputtering apparatus 1 is not limited to this, and for example, a film may be formed on another object.
  • the sputtering apparatus 1 includes a processing chamber 11, a target 12, a stage 13, and a collimator 14.
  • the target 12 is an example of a particle generation source.
  • the collimator 14 is an example of a first collimator and a collimator.
  • an X axis, a Y axis, and a Z axis are defined.
  • the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other.
  • the X axis is along the width of the processing chamber 11.
  • the Y axis is along the depth (length) of the processing chamber 11.
  • the Z axis is along the height of the processing chamber 11. In the following description, the Z axis is assumed to be along the vertical direction. Note that the Z axis of the sputtering apparatus 1 may be inclined with respect to the vertical direction.
  • the processing chamber 11 is formed in a sealable box shape.
  • the processing chamber 11 includes an upper wall 21, a bottom wall 22, a side wall 23, a discharge port 24, and an introduction port 25.
  • the upper wall 21 and the bottom wall 22 are disposed so as to face each other in the direction along the Z axis (vertical direction).
  • the upper wall 21 is located above the bottom wall 22 with a predetermined interval.
  • the side wall 23 extends in the direction along the Z axis, and connects the upper wall 21 and the bottom wall 22.
  • the discharge port 24 opens inside the processing chamber 11 and is connected to, for example, a vacuum pump.
  • the inside of the processing chamber 11 can be evacuated by the vacuum pump sucking the air inside the processing chamber 11 from the discharge port 24.
  • the inlet 25 opens to the inside of the processing chamber 11 and is connected to a tank that contains an inert gas such as argon gas. Argon gas can be introduced into the processing chamber 11 evacuated from the inlet 25.
  • the target 12 is, for example, an annular metal plate used as a particle generation source.
  • the shape of the target 12 is not limited to this, and may be formed in a disk shape, for example.
  • the target 12 is attached to the inner surface 21a of the upper wall 21 of the processing chamber 11 via a backing plate, for example.
  • the backing plate is used as a coolant and an electrode for the target 12.
  • the target 12 may be directly attached to the upper wall 21.
  • the inner surface 21a of the upper wall 21 is an example of a generation source arrangement part.
  • the inner surface 21a is a substantially flat surface facing downward.
  • the target 12 is disposed on such an inner surface 21a via a backing plate.
  • the source arrangement unit is not limited to an independent member or part, and may be a specific position on a certain member or part.
  • the generation source arrangement portion may be the backing plate.
  • the target 12 has a lower surface 12a.
  • the lower surface 12a is a substantially flat surface facing downward.
  • the argon gas introduced into the processing chamber 11 is ionized and plasma is generated.
  • the argon ions collide with the target 12 for example, particles C of the film forming material constituting the target 12 fly from the lower surface 12 a of the target 12. In other words, the target 12 can emit particles C.
  • Particle C is an example of a particle in the present embodiment, and is a fine particle of a film forming material that constitutes the target 12.
  • the particles are various particles constituting a substance or energy rays, such as molecules, atoms, nuclei, elementary particles, vapors (vaporized substances), and electromagnetic waves (photons), which are smaller than such particles C. Also good.
  • the stage 13 is attached to the bottom wall 22 of the processing chamber 11. That is, the stage 13 is disposed away from the target 12 in the vertical direction. Instead of the stage 13, the bottom wall 22 may be used as an example of the first stage.
  • the stage 13 has a placement surface 13a.
  • the mounting surface 13 a of the stage 13 supports the semiconductor wafer 2.
  • the semiconductor wafer 2 is formed in a disk shape, for example.
  • the semiconductor wafer 2 may be formed in other shapes.
  • the placement surface 13a of the stage 13 is an example of a first object placement unit, a discharge target unit, and an object placement unit.
  • the mounting surface 13a is a substantially flat surface facing upward.
  • the placement surface 13a is disposed vertically away from the inner surface 21a of the upper wall 21 and faces the inner surface 21a.
  • the semiconductor wafer 2 is arranged on such a mounting surface 13a.
  • the first object placement unit, the discharge target unit, and the object placement unit are not limited to independent members or parts, but may be specific positions on a certain member or part.
  • the collimator 14 is disposed between the target 12 and the stage 13 in the direction along the Z axis (vertical direction).
  • the collimator 14 is disposed between the inner surface 21 a of the upper wall 21 and the mounting surface 13 a of the stage 13 in the direction along the Z axis (vertical direction).
  • the direction along the Z axis and the vertical direction are directions from the inner surface 21a of the upper wall 21 toward the placement surface 13a of the stage 13, and are examples of the first direction.
  • the collimator 14 is disposed between the target 12 and the semiconductor wafer 2.
  • the collimator 14 is attached to the side wall 23 of the processing chamber 11, for example.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the collimator 14.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the collimator 14. As shown in FIGS. 2 and 3, the collimator 14 includes a frame part 31 and a rectifying part 32.
  • the frame part 31 is a wall formed in a cylindrical shape extending in the vertical direction.
  • the frame portion 31 is not limited to this, and may be formed in other shapes such as a rectangle.
  • the cross-sectional area of the frame portion 31 is larger than the cross-sectional area of the semiconductor wafer 2.
  • the rectification part 32 is provided inside the cylindrical frame part 31 in the XY plane.
  • the frame part 31 and the rectification part 32 are made integrally.
  • the rectifying unit 32 includes a plurality of shielding walls 35, a plurality of first communication walls 36, and a plurality of second communication walls 37.
  • the shielding wall 35 is an example of a first wall and a wall.
  • the first and second communication walls 36 and 37 are examples of the second wall and the wall.
  • the rectification unit 32 forms a plurality of through holes 39 by the plurality of shielding walls 35, the plurality of first communication walls 36, and the plurality of second communication walls 37.
  • the through hole 39 is an example of a first through hole and a through hole.
  • the plurality of through holes 39 are hexagonal holes extending in the vertical direction.
  • the plurality of shielding walls 35, the plurality of first communication walls 36, and the plurality of second communication walls 37 form a plurality of hexagonal cylinders (honeycomb structures) in which through holes 39 are formed. To do.
  • the shape of the through hole 39 is not limited to this.
  • the rectifying unit 32 has an upper end 32a and a lower end 32b.
  • the upper end 32 a is one end in the vertical direction of the rectifying unit 32 and faces the target 12 and the inner surface 21 a of the upper wall 21.
  • the lower end 32 b is the other end in the vertical direction of the rectifying unit 32, and faces the semiconductor wafer 2 supported by the stage 13 and the mounting surface 13 a of the stage 13.
  • the through hole 39 is provided from the upper end portion 32 a to the lower end portion 32 b of the rectifying unit 32. That is, the through hole 39 is a hole that opens toward the target 12 and opens toward the semiconductor wafer 2 supported by the stage 13.
  • the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 are substantially rectangular (quadrangle) plates extending in the vertical direction. That is, the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 extend in the same direction.
  • a plurality of first communication holes 41 are provided in the first communication wall 36, respectively.
  • the first communication hole 41 is an example of a first passage and a passage, and may also be referred to as an opening.
  • the first communication holes 41 are, for example, parallelogram-shaped holes, and are arranged in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the horizontal direction in this specification is a direction on the XY plane orthogonal to the Z axis.
  • positioning of the 1st communicating hole 41 are not restricted to this.
  • the length of the first communication hole 41 in the vertical direction is longer than the length of the first communication hole 41 in the horizontal direction.
  • the horizontal direction is an example of a direction orthogonal to the first direction and a direction orthogonal to the direction in which the through hole extends. That is, the first communication hole 41 is a vertical hole extending in the vertical direction.
  • the first communication hole 41 connects the two through holes 39 separated by the first communication wall 36 provided with the first communication hole 41. In other words, the first communication hole 41 passes through the first communication wall 36 and opens into one through hole 39 and another adjacent through hole 39.
  • a plurality of second communication holes 42 are respectively provided in the second communication wall 37.
  • the second communication hole 42 is an example of a second passage and a passage.
  • the second communication holes 42 are parallelogram-shaped holes, for example, and are arranged in the vertical direction and the horizontal direction. The shape and arrangement of the second communication hole 42 are not limited to this.
  • the length of the second communication hole 42 in the vertical direction is longer than the length of the second communication hole 42 in the horizontal direction. That is, the second communication hole 42 is a vertical hole extending in the vertical direction.
  • the second communication hole 42 connects two through holes 39 that are separated by the second communication wall 37 provided with the second communication hole 42. In other words, the second communication hole 42 passes through the second communication wall 37 and opens into one through hole 39 and another adjacent through hole 39.
  • the second communication hole 42 is larger than the first communication hole 41.
  • the density of the plurality of second communication holes 42 in the second communication wall 37 is higher than the density of the plurality of first communication holes 41 in the first communication wall 36.
  • the density of the plurality of second communication holes 42 is the size of the plurality of second communication holes 42 with respect to the size of the second communication wall 37. If the density of the plurality of second communication holes 42 in the second communication wall 37 is higher than the density of the plurality of first communication holes 41 in the first communication wall 36, the size of the second communication hole 42. May be the same as or smaller than the size of the first communication hole.
  • the shielding wall 35 has an upper end portion 35a and a lower end portion 35b.
  • the first communication wall 36 has an upper end portion 36a and a lower end portion 36b.
  • the second communication wall 37 has an upper end portion 37a and a lower end portion 37b.
  • the upper end portions 35 a, 36 a, and 37 a are one end portions in the vertical direction of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37, and face the inner surface 21 a of the target 12 and the upper wall 21.
  • the upper end portions 35a, 36a, and 37a are examples of one end portion in the direction in which the through hole extends.
  • the upper end portions 35a, 36a, and 37a form the upper end portion 32a of the rectifying unit 32.
  • the upper end portion 32 a of the rectifying unit 32 is recessed in a curved shape with respect to the target 12 and the inner surface 21 a of the upper wall 21.
  • the upper end portion 32 a of the rectifying unit 32 is curved so as to be separated from the target 12 and the inner surface 21 a of the upper wall 21.
  • the upper end portion 32 a is not limited thereto, and, for example, only the central portion of the upper end portion 32 a may be formed to be recessed with respect to the target 12 and the inner surface 21 a of the upper wall 21.
  • the lower end portions 35 b, 36 b, and 37 b are the other ends in the vertical direction of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37, and the semiconductor wafer 2 and the stage 13 that are supported by the stage 13. It faces the mounting surface 13a.
  • the lower end portions 35b, 36b, and 37b form the lower end portion 32b of the rectifying unit 32.
  • the lower end 32 b of the rectifying unit 32 protrudes in a curved shape toward the semiconductor wafer 2 supported by the stage 13 and the mounting surface 13 a of the stage 13.
  • the lower end 32b is not limited to this, and for example, only the central portion of the lower end 32b may protrude toward the placement surface 13a of the stage 13.
  • the upper end portion 32a and the lower end portion 32b of the rectifying unit 32 have substantially the same curved surface shape. For this reason, the lengths of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 in the vertical direction are substantially the same. The lengths of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 in the vertical direction may be different depending on the position.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the target 12 and the collimator 14.
  • the rectifying unit 32 includes a first portion 51 and a second portion 52.
  • the first portion is an example of the first portion and a region that is off the target.
  • the second portion 52 is an example of a second portion and a region facing the target.
  • the first and second portions 51 and 52 may also be referred to as positions, ranges, and regions.
  • the first portion 51 is a portion facing a position away from the target 12.
  • the first portion 51 is a portion facing the upper wall 21 in the vertical direction.
  • the 1st part 51 in this embodiment turns into a circular part corresponding to the inner part of the annular
  • the second part 52 is a part facing the target 12 in the vertical direction.
  • the second portion 52 is a portion that overlaps the target 12 in the vertical direction and is located below the target 12.
  • the second portion 52 in the present embodiment is an annular portion corresponding to the shape of the target 12, and is located outside the first portion 51 in the horizontal direction.
  • the direction in which the particles C fly from the lower surface 12a of the target 12 is distributed according to the cosine law (Lambert's cosine law). That is, the particles C flying from one point on the lower surface 12a fly most in the normal direction (vertical direction) of the lower surface 12a.
  • the vertical direction is an example of a direction in which the particle generation source arranged in the generation source arrangement unit emits at least one particle.
  • the number of particles flying in a direction inclined at an angle ⁇ with respect to the normal direction (crossing diagonally) is roughly proportional to the cosine (cos ⁇ ) of the number of particles flying in the normal direction.
  • the particles C emitted from the target 12 in the vertical direction may be referred to as a vertical component
  • the particles C emitted from the target 12 in a direction inclined with respect to the vertical direction may be referred to as an oblique component.
  • the ratio of the amount of the oblique component toward the first portion 51 with respect to the amount of the vertical component toward the first portion 51 is the amount of the oblique component toward the second portion 52 with respect to the amount of the vertical component toward the second portion 52. Is greater than the percentage of In other words, the oblique component is more likely to fly into the first portion 51 than the second portion 52.
  • the first portion 51 is formed by a plurality of shielding walls 35. In other words, more shielding walls 35 are arranged in the first portion 51 than the first and second communication walls 36 and 37. That is, the number of shielding walls 35 in the first portion 51 is greater than the total of the number of first communication walls 36 and the number of second communication walls 37 in the first portion 51. Note that the first portion 51 may be provided with first and second communication walls 36 and 37 in addition to the shielding wall 35.
  • the second portion 52 is formed by a plurality of first and second communication walls 36 and 37.
  • the first and second communication walls 36 and 37 are arranged more than the shielding wall 35. That is, the sum of the number of first communication walls 36 and the number of second communication walls 37 in the second portion 52 is greater than the number of shielding walls 35 in the second portion 52.
  • a shielding wall 35 may be provided in the second portion 52.
  • the second portion 52 may be formed by only one of the first communication wall 36 and the second communication wall 37.
  • the second portion 52 includes the shielding wall 35, the first communication wall 37, and the first communication wall 37.
  • a communication wall 36 and another type of the second communication wall 37 are included. That is, the composition ratio of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 in the first portion 51 and the second portion 52 is different.
  • the second portion 52 for example, on the outer peripheral side, there is a place where the vertical component of the particles C is more likely to fly than other places.
  • the second communication wall 37 is disposed more than the first communication wall 36.
  • the place where a vertical component tends to fly is not limited to this, and varies depending on various conditions.
  • the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 have a predetermined distribution with respect to the shape of the target 12 disposed on the inner surface 21 a of the upper wall 21. It is arranged with. That is, the positions of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 in the rectifying unit 32 are set corresponding to the shape of the target 12. In other words, a dense distribution in the passages (first and second communication holes 41, 42) provided in the walls (the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37) of the collimator 14. Is set.
  • first portion 51 and the second portion 52 are not limited to the positions described above.
  • the ratio of the amount of the oblique component toward the first portion 51 to the amount of the vertical component toward the first portion 51 is the amount of the oblique component toward the second portion 52 with respect to the amount of the vertical component toward the second portion 52.
  • the first and second portions 51 and 52 may be in other positions. That is, the first and second portions 51 and 52 are set based on the amount of the vertical component and the oblique component at each position of the collimator 14.
  • the distribution of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 is not limited to the above.
  • the distribution of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 may be based on various factors such as the shape of the target 12, the position of the collimator 14, and the applied voltage. Can be set.
  • the collimator 14 as described above is layered and formed by, for example, a 3D printer. Thereby, the 1st and 2nd communicating walls 36 and 37 provided with the 1st and 2nd communicating holes 41 and 42 can be formed easily.
  • the collimator 14 is not limited to this, and may be made by other methods.
  • the collimator 14 is made of metal, for example, but may be made of other materials.
  • the particles C fly from the lower surface 12 a of the target 12.
  • the particles C flying in the vertical direction pass through the through holes 39 of the collimator 14 and fly toward the semiconductor wafer 2 supported by the stage 13.
  • the particles C flying in the vertical direction may adhere to, for example, the upper end portions 35a, 36a, and 37a of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37.
  • the collimator 14 blocks particles C whose angle between the tilt direction and the vertical direction is outside a predetermined range.
  • the particle C having an angle between the tilt direction and the vertical direction within a predetermined range passes through the through hole 39 of the collimator 14 and flies toward the semiconductor wafer 2 supported by the stage 13.
  • the particles C flying in such an inclination direction can pass through the first communication hole 41 of the first communication wall 36 or the second communication hole 42 of the second communication wall 37.
  • the particles C having an angle between the tilt direction and the vertical direction within a predetermined range may also adhere to the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37.
  • the particles C that have passed through the through-hole 39 of the collimator 14 are deposited on the semiconductor wafer 2 and deposited on the semiconductor wafer 2.
  • the semiconductor wafer 2 receives the particles C emitted by the target 12.
  • the directions (directions) of the particles C that have passed through the through holes 39 are aligned within a predetermined range with respect to the vertical direction.
  • the direction of the particles C formed on the semiconductor wafer 2 is controlled by the shape of the collimator 14.
  • the collimator 14 includes a shielding wall 35, and first and second communication walls 36, 37 provided with first and second communication holes 41, 42, respectively.
  • a through hole 39 extending in the vertical direction is formed.
  • the particles C blown from the target 12 in the direction inclined with respect to the vertical direction (inclination direction) pass through the first and second communication holes 41 and 42 of the first and second communication walls 36 and 37.
  • the collimator 14 of the sputtering apparatus 1 allows the particles C emitted from the target 12 to pass in a direction inclined within a predetermined angle range with respect to the vertical direction, and within a predetermined angle range with respect to the vertical direction.
  • the sputtering apparatus 1 can form a film using the particles C flying in the tilt direction, and the sputtering efficiency is improved. Since the particles C whose inclination angle with respect to the vertical direction is outside the predetermined range are blocked by the shielding wall 35 and the first and second communication walls 36 and 37, the direction of the particles C to be deposited is relative to the vertical direction. It can be controlled within a predetermined range.
  • first and second communication walls 36 and 37 are arranged at positions facing the target 12 than the shielding wall 35. Since the particles C fly from the target 12 according to the cosine law, at the position facing the target 12 in the vertical direction, the ratio of the particles C flying in a direction inclined within a predetermined range with respect to the vertical direction is large. Since the first and second communication walls 36 and 37 are arranged more at the positions, the particles C flying in a direction inclined within a predetermined range with respect to the vertical direction are allowed to move to the first and second communication holes 41, 42 is easy to pass. Therefore, it is possible to form a film using the particles C flying in a direction inclined within a predetermined range with respect to the vertical direction, and the sputtering efficiency is improved.
  • more shielding walls 35 are arranged in the vertical direction than the first and second communication walls 36 and 37 at positions facing the position away from the target 12. At the position facing the position deviating from the target 12 in the vertical direction, the ratio of the particles C flying in a direction that deviates from the predetermined range with respect to the vertical direction is large.
  • particles C flying in a direction inclined more than a predetermined range with respect to the vertical direction can be easily blocked, and the direction of the particles C to be formed is more reliably determined. Can be controlled.
  • the first portion 51 where the proportion of particles C (oblique component) flying in the tilt direction is large more shielding walls 35 are arranged than the first and second communication walls 36 and 37. Since the particles C fly from the target 12 according to the cosine law, in the first portion 51 in which the proportion of the particles C flying in the tilt direction is large, the particles C flying in the direction inclined more than a predetermined range with respect to the vertical direction. There is also a high rate of flight. By arranging more shielding walls 35 in the first portion 51, the particles C flying in a direction inclined more than a predetermined range with respect to the vertical direction can be easily blocked, and the direction of the particles C to be deposited is changed. It can be controlled more reliably. Moreover, uniform sputtering can be performed as a whole.
  • the first and second communication walls 36 and 37 are arranged more than the shielding wall 35. Since the particles C fly from the target 12 in accordance with the cosine law, the particles C flying in the direction inclined within a predetermined range with respect to the vertical direction come in the second portion 52 where the ratio of the particles C flying in the vertical direction is large. There are many ratios to do. Since the first and second communication walls 36 and 37 are arranged more in the second portion 52, the particles C flying in a direction inclined within a predetermined range with respect to the vertical direction are communicated with the first and second communication walls. It is easy to pass through the holes 41 and 42. Therefore, it is possible to form a film using the particles C flying in a direction inclined within a predetermined range with respect to the vertical direction, and the sputtering efficiency is improved.
  • the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 are arranged with a predetermined distribution with respect to the shape of the target 12. Thereby, it can form into a film using the particle
  • the second communication wall 37 has a density of the second communication holes 42 larger than that of the first communication wall 36. That is, the second communication wall 37 allows the particles C flying in the inclined direction to pass through more easily than the first communication wall 36. Thereby, arrangement
  • Upper end portions 35a, 36a, 37a facing the inner surface 21a of the upper wall 21 of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 are the upper end portions 32a of the rectifying unit 32 that are recessed with respect to the inner surface 21a.
  • the lower end portions 35b, 36b, and 37b of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 form a lower end portion 32b of the rectifying unit 32 that protrudes toward the placement surface 13a of the stage 13. .
  • the particles C flying from the end portion of the target 12 in a direction inclined at an angle larger than a predetermined range with respect to the vertical direction are caused by the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37. It is reliably shut off. Therefore, the direction of the particles C to be formed can be controlled more reliably.
  • the length in the vertical direction of the first and second communication holes 41 and 42 is longer than the length in the horizontal direction of the first and second communication holes 41 and 42. This makes it difficult for the particles C flying in a direction inclined within a predetermined range with respect to the vertical direction to be blocked by the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37. Therefore, it is possible to form a film using particles C flying in a direction inclined within a predetermined range with respect to the vertical direction more efficiently.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a part of the collimator 14 according to the second embodiment.
  • the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 become thicker from the upper end portions 35a, 36a, 37a toward the lower end portions 35b, 36b, 37b.
  • the cross-sectional area of the through-hole 39 is reduced as it goes from the upper end portion 32a of the rectifying portion 32 to the lower end portion 32b.
  • the particles C flying from the target 12 may adhere to and accumulate on the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37.
  • the particles C form a film 61 on the surfaces of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37.
  • the collimator 14 may be washed to remove the film 61.
  • the collimator 14 is immersed in a cleaning solution that dissolves the film 61.
  • the film 61 is removed from the surfaces of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37.
  • the time for which the collimator 14 is immersed in the cleaning liquid is set according to the thickness of the thickest part of the film 61, for example.
  • the cleaning liquid may dissolve the collimator 14. For this reason, as the thickness of the film 61 is uniform, the collimator 14 is prevented from melting, and the number of times the collimator 14 is used increases.
  • the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 become thicker from the upper end portions 35a, 36a, 37a toward the lower end portions 35b, 36b, 37b. Become.
  • the particles C flying from the target 12 are more likely to adhere evenly to the surfaces of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37. That is, the thickness of the film 61 becomes more uniform.
  • the formation of the film 61 only on the upper end portions 35a, 36a, and 37a of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 is suppressed. Therefore, when the film 61 of the particles C adhering to the collimator 14 is washed, the collimator 14 is suppressed from being melted, and the number of times that the collimator 14 can be used is increased.
  • the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 can more reliably hold the particles C adhering to these surfaces. Thereby, the particles C adhering to the surfaces of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 are suppressed from falling onto the semiconductor wafer 2, for example.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a part of the collimator 14 according to the third embodiment.
  • the first and second communication holes 41 and 42 extend in a direction inclined with respect to the vertical direction.
  • the direction in which the first and second communication holes 41 and 42 extend is inclined at an angle within a predetermined range with respect to the vertical direction.
  • the direction in which the first communication hole 41 extends may be different from the direction in which the second communication hole 42 extends.
  • the particles C flying from the target 12 may fly in a direction inclined with respect to the vertical direction.
  • the first and second communication holes 41 and 42 extend in a direction inclined with respect to the vertical direction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a part of the first modification of the collimator 14 of the third embodiment.
  • the first and second communication holes 41 and 42 extend in a direction inclined at one angle with respect to the vertical direction.
  • the first and second communication holes 41 and 42 are, for example, a hole extending in a direction inclined at one angle with respect to the vertical direction, and another angle with respect to the vertical direction. It may be a hole in which the holes extending in the inclined direction are combined.
  • the first and second communication holes 41 and 42 are a hole extending in a direction inclined by ⁇ 45 ° with respect to the vertical direction, and a hole extending in a direction inclined by 45 ° with respect to the vertical direction. , Is a synthesized hole.
  • the cross-sectional shape of the portion 36c of the first communication wall 36 located between the two adjacent first communication holes 41 is substantially rhombus.
  • the first and second communication walls 36 and 37 having the first and second communication holes 41 and 42 have the diagonal component particles C flying from either of the two adjacent through holes 39. It is easy to pass the particles C.
  • the shape of the 1st and 2nd communicating holes 41 and 42 is not restricted to this.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a part of a second modification of the collimator 14 of the third embodiment.
  • FIG. 8 shows an example of each of the first communication wall 36 and the second communication wall 37.
  • the plurality of first communication holes 41 or the plurality of second communication holes 42 are respectively composed of a plurality of first inclined holes 41a and 42a, and a plurality of second inclined holes 41b and 42b. including.
  • the first inclined holes 41a and 42a are an example of a first extension passage.
  • the second inclined holes 41b and 42b are an example of a second extension passage.
  • the first inclined holes 41a and 42a each extend in a direction inclined by ⁇ 75 ° with respect to the vertical direction.
  • the second inclined holes 41b and 42b each extend in a direction inclined by 75 ° with respect to the vertical direction.
  • the second inclined holes 41b and 42b extend in a direction intersecting with the first inclined holes 41a and 42a.
  • the end portions of the first inclined holes 41a and 42a are connected to the end portions of the second inclined holes 41b and 42b.
  • the first inclined holes 41a and 42a can pass only the particles C inclined in a desired angle range ( ⁇ 75 ° ⁇ ⁇ with respect to the vertical direction).
  • the second inclined holes 41b and 42b can pass only the particles C inclined within a desired angle range (75 ° ⁇ ⁇ with respect to the vertical direction).
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a part of a third modification of the collimator 14 of the third embodiment.
  • FIG. 9 shows an example of each of the first communication wall 36 and the second communication wall 37.
  • the plurality of first communication holes 41 or the plurality of second communication holes 42 are respectively a plurality of first inclined holes 41a, 42a, a plurality of second inclined holes 41b, 42b, including.
  • the first inclined holes 41a and 42a intersect with the second inclined holes 41b and 42b.
  • the first or second communication wall 36, 37 is provided between the first inclined hole 41a, 42a and the second inclined hole 41b, 42b. A part of is provided.
  • the first or second communication wall 36 is provided between the first inclined holes 41a, 42a and the second inclined holes 41b, 42b. , 37 are provided.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a part of a fourth modification of the collimator 14 of the third embodiment.
  • FIG. 10 shows an example of each of the first communication wall 36 and the second communication wall 37.
  • the plurality of first communication holes 41 or the plurality of second communication holes 42 are respectively composed of a plurality of first inclined holes 41a and 42a, and a plurality of second inclined holes 41b and 42b. including.
  • the first inclined holes 41a and 42a each extend in a direction inclined approximately -75 ° with respect to the vertical direction.
  • Each of the second inclined holes 41b and 42b extends in a direction inclined by approximately 75 ° with respect to the vertical direction.
  • the second inclined holes 41b and 42b extend in a direction intersecting with the first inclined holes 41a and 42a.
  • the end portions of the first inclined holes 41a and 42a are connected to the end portions of the second inclined holes 41b and 42b.
  • the first or second communication walls 36 and 37 in which the first inclined holes 41a and 42a and the second inclined holes 41b and 42b are formed include a plurality of first spacing walls 65 and a plurality of second walls. And a separation wall 66.
  • the plurality of first separation walls 65 form one surface of the first or second communication walls 36 and 37.
  • the plurality of first separation walls 65 are arranged in the vertical direction with a space therebetween.
  • interval between the some 1st separation walls 65 forms the edge part of 1st inclination hole 41a, 42a, or the edge part of 2nd inclination hole 41b, 42b.
  • the plurality of second separation walls 66 form the other surface of the first or second communication walls 36 and 37.
  • the plurality of second spacing walls 66 are arranged in the vertical direction with a space therebetween.
  • interval between the some 2nd spacing walls 66 forms the edge part of 1st inclination hole 41a, 42a, or the edge part of 2nd inclination hole 41b, 42b.
  • the plurality of first spacing walls 65 and the plurality of second spacing walls 66 are spaced apart from each other in the horizontal direction. For this reason, a gap 67 extending in the vertical direction is formed between the plurality of first separation walls 65 and the plurality of second separation walls 66.
  • the plurality of first separation walls 65 in the modification of FIG. 10 are arranged in the vertical direction with a space therebetween.
  • the plurality of second spacing walls 66 are arranged in the vertical direction with a space therebetween. For this reason, it is suppressed that the 1st inclined holes 41a and 42a and the 2nd inclined holes 41b and 42b spread, and the 1st inclined holes 41a and 42a and the 2nd inclined holes 41b and 42b are undesired.
  • the passage of particles C at an inclination angle is suppressed.
  • a gap 67 extending in the vertical direction is formed between the plurality of first spacing walls 65 and the plurality of second spacing walls 66. Thereby, the particles C flying in the vertical direction can pass through the gaps 67 between the plurality of first separation walls 65 and the plurality of second separation walls 66.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing a part of the collimator 14 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 shows an example of each of the first communication wall 36 and the second communication wall 37.
  • first or second communication holes 41 and 42 extend to the upper end portions 36 a and 37 a of the first or second communication walls 36 and 37. Further, some of the first or second communication holes 41 and 42 extend to the lower end portions 36 b and 37 b of the first or second communication walls 36 and 37. That is, the first or second communication holes 41 and 42 are not only holes, but also a notch opened in one direction (for example, upward or downward) and a plurality of directions (for example, upward and downward). Including slits.
  • some of the first or second communication holes 41 and 42 are formed at the upper end portions 36a and 37a or the lower end portions 36b of the first or second communication walls 36 and 37, respectively. It extends to 37b. Thereby, the particles C flying in the inclined direction can easily pass through the first or second communication holes 41 and 42.
  • FIG. 12 is a plan view showing the collimator 14 according to the fifth embodiment.
  • the collimator 14 according to the fifth embodiment includes a plurality of circular walls 71 and a plurality of connection walls 72.
  • the plurality of circular walls 71 are arc-shaped portions arranged concentrically with the frame portion 31.
  • the connection wall 72 is a linear portion that extends radially with respect to the center of the frame portion 31.
  • the connection wall 72 connects the plurality of circular walls 71 and the frame portion 31.
  • the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 form a plurality of circular walls 71 and a plurality of connection walls 72. That is, each of the circular wall 71 and the connection wall 72 is formed by any one of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37.
  • the collimator 14 is formed by the circular wall 71 and the connection wall 72 formed by the shielding wall 35, the circular wall 71 and the connection wall 72 formed by the first communication wall 36, and the second communication wall 37.
  • the circular wall 71 and the connecting wall 72 are provided.
  • the circular wall 71 and the connection wall 72 may be formed by only one or two of the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37.
  • the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37 include a plurality of circular walls 71 and a plurality of circular walls 71 arranged concentrically. And a plurality of connecting walls 72 to be connected.
  • the particles C that have passed through the through holes 39 of the collimator 14 are formed into concentric circles corresponding to the shape of the circular semiconductor wafer 2.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing the sputtering apparatus 1 according to the sixth embodiment.
  • the sputtering apparatus 1 of the sixth embodiment includes three stages 13 and three collimators 14.
  • stages 13A and 13B may be individually referred to as stages 13A and 13B.
  • One stage 13A is an example of a first stage.
  • the two stages 13B are an example of a second object placement unit.
  • the three collimators 14 may be individually referred to as collimators 14A and 14B.
  • One collimator 14A is an example of a first collimator.
  • the two collimators 14B are an example of a second collimator.
  • the shape and arrangement of the stage 13A are the same as the shape and arrangement of any one of the stages 13 in the first to fifth embodiments.
  • the shape and arrangement of the collimator 14A are the same as the shape and arrangement of any one of the collimators 14 in the first to fifth embodiments.
  • the processing chamber 11 further includes a plurality of inclined walls 81.
  • the inclined wall 81 is interposed between the bottom wall 22 and the side wall 23.
  • the inclined wall 81 is inclined with respect to the bottom wall 22.
  • the stage 13 ⁇ / b> B is attached to the inclined wall 81.
  • the stage 13B is disposed apart from the target 12 in a direction inclined with respect to the vertical direction (hereinafter referred to as an inclination reference direction).
  • the inclination reference direction is an example of a direction inclined with respect to the first direction and a direction from the source arrangement part to the second object arrangement part.
  • the distance between the target 12 and the stage 13B is substantially the same as the distance between the target 12 and the stage 13A.
  • the stage 13B also has a placement surface 13a.
  • the mounting surface 13a of the stage 13B supports the semiconductor wafer 2.
  • the semiconductor wafer 2 supported by the stage 13B is an example of a second object.
  • the placement surface 13a of the stage 13B is an example of a second object placement unit.
  • the mounting surface 13a of the stage 13B is a substantially flat surface facing the tilt reference direction.
  • the placement surface 13a of the stage 13B is disposed away from the inner surface 21a of the upper wall 21 in the tilt reference direction.
  • the semiconductor wafer 2 is disposed on the mounting surface 13a of the stage 13B.
  • the collimator 14B is disposed between the target 12 and the stage 13B in the tilt reference direction.
  • the shape of the collimator 14B is the same as that of the collimator 14A. That is, the collimator 14B has the frame part 31 and the rectification part 32 similarly to the collimator 14A.
  • the rectifying unit 32 of the collimator 14B includes a plurality of shielding walls 35, a plurality of first communication walls 36, and a plurality of second communication walls 37, like the collimator 14A.
  • the shielding wall 35 of the collimator 14B is an example of a third wall.
  • the first and second communication walls 36 and 37 of the collimator 14B are an example of a fourth wall.
  • the first and second communication holes 41 and 42 of the collimator 14B are an example of a second passage.
  • the collimator 14B forms the through-hole 39 by the shielding wall 35, the 1st communication wall 36, and the 2nd communication wall 37 similarly to the collimator 14A.
  • the through hole 39 of the collimator 14B is an example of a second through hole.
  • the through hole 39 of the collimator 14B extends in the tilt reference direction.
  • the particles C fly from the lower surface 12a of the target 12.
  • the particles C flying in the vertical direction and the particles C flying in a direction inclined within a predetermined range with respect to the vertical direction pass through the through-hole 39 of the collimator 14A toward the semiconductor wafer 2 supported by the stage 13A. Fly. Thereby, particles C are formed on the surface of the semiconductor wafer 2 supported by the stage 13A.
  • the particles C flying in the tilt reference direction and the particles C flying in a direction tilted within a predetermined range with respect to the tilt reference direction pass through the through hole 39 of the collimator 14B and are supported by the stage 13B. Fly toward wafer 2.
  • grains C are formed into a film also on the surface of the semiconductor wafer 2 supported by the stage 13B.
  • the semiconductor wafer 2 arranged on the mounting surface 13a of the stage 13B receives the particles C emitted by the target 12.
  • the sputtering apparatus 1 of the sixth embodiment includes a stage 13B that is spaced apart from the target 12 in the tilt reference direction, and a collimator 14B that forms a plurality of through holes 39 extending in the tilt reference direction.
  • the sputtering apparatus 1 can form a film using the particles C flying from the target 12 in the tilt reference direction, and the sputtering efficiency is further improved.
  • the sputtering apparatus 1 can form a film using the particles C flying toward the side wall 23 of the processing chamber 11, and the throughput is improved.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing the target 12 and the collimator 14 according to the seventh embodiment. As shown in FIG. 14, a plurality of third communication holes 91 are provided in the frame portion 31 of the collimator 14.
  • the third communication hole 91 is, for example, a parallelogram-shaped hole, and is arranged in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the shape and arrangement of the third communication hole 91 are not limited to this.
  • the length of the third communication hole 91 in the vertical direction is longer than the length of the third communication hole 91 in the horizontal direction. That is, the third communication hole 91 is a vertical hole extending in the vertical direction.
  • the third communication hole 91 connects the through hole 39 adjacent to the frame part 31 and the outside of the frame part 31 in the radial direction of the collimator 14. In other words, the third communication hole 91 passes through the frame portion 31.
  • the particles C fly from the lower surface 12a of the target 12.
  • the particles C in which the angle between the tilt direction and the vertical direction is larger than a predetermined range may pass through the third communication hole 91.
  • the particles C that have passed through the third communication hole 91 adhere to another semiconductor wafer 2 that is different from the semiconductor wafer 2 positioned below the collimator 14.
  • a third communication hole 91 is provided in the frame portion 31.
  • the semiconductor wafer 2 having desired performance may be obtained.
  • film formation can be performed using the particles C that have passed through the third communication hole 91, and the sputtering efficiency is improved.
  • the third communication hole 91 may be provided in the frame portion 31.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a target 12 and a collimator 14 according to the eighth embodiment. As shown in FIG. 15, a fourth communication hole 95 is provided in the shielding wall 35 of the eighth embodiment.
  • the fourth communication holes 95 are, for example, parallelogram-shaped holes and are arranged in the horizontal direction.
  • the shape and arrangement of the fourth communication hole 95 are not limited to this.
  • the length of the fourth communication hole 95 in the vertical direction is longer than the length of the fourth communication hole 95 in the horizontal direction. That is, the fourth communication hole 95 is a vertical hole extending in the vertical direction.
  • the fourth communication hole 95 connects the two through holes 39 that are separated by the shielding wall 35 provided with the fourth communication hole 95. In other words, the fourth communication hole 95 opens to one through hole 39 and another adjacent through hole 39.
  • the fourth communication hole 95 is smaller than the first communication hole 41.
  • the density of the plurality of fourth communication holes 95 in the shielding wall 35 is smaller than the density of the plurality of first communication holes 41 in the first communication wall 36. Further, the density of the plurality of fourth communication holes 95 in the shielding wall 35 is smaller than the density of the plurality of second communication holes 42 in the second communication wall 37.
  • a passage such as the fourth communication hole 95 may be provided in the shielding wall 35 which is an example of the first wall. That is, the first, second, and fourth communication holes 41, 42, and 95 are formed in all the walls (the shielding wall 35, the first communication wall 36, and the second communication wall 37) that form the through holes 39. Such a passage may be provided. Note that a passage like the fourth communication hole 95 may also be provided in the shielding wall 35 of the collimator 14B of the sixth embodiment, which is an example of the third wall.
  • the sputtering apparatus 1 is an example of a processing apparatus.
  • the processing apparatus may be another apparatus such as a vapor deposition apparatus or an X-ray CT apparatus.
  • the material to be evaporated is an example of a particle generation source
  • the vapor generated from the material is an example of a particle
  • the processing target to be deposited is an example of a first object.
  • Vapor which is a vaporized substance, contains one or more types of molecules.
  • the molecule is a particle.
  • the collimator 14 is disposed, for example, between a position where a material to be evaporated is disposed and a position where a processing target is disposed.
  • an X-ray tube that emits X-rays is an example of a particle generation source
  • X-rays are an example of particles
  • a subject to be irradiated with X-rays is a first object. This is an example of the object.
  • X-rays are a type of electromagnetic wave, and microscopically, a photon is a photon as a type of elementary particle.
  • Elementary particles are particles.
  • the collimator 14 is disposed, for example, between a position where the X-ray tube is disposed and a position where the subject is disposed.
  • the X-ray dose irradiated from the X-ray tube is not uniform in the irradiation range.
  • the collimator 14 in such an X-ray CT apparatus, the X-ray dose in the irradiation range can be made uniform, and the irradiation range can be adjusted. In addition, unnecessary exposure can be avoided.
  • the first collimator has the first through hole extending in the first direction by the first wall and the second wall provided with the first passage. Form.
  • the particles emitted from the particle generation source are allowed to pass in a direction inclined within a predetermined angle range with respect to the first direction, and are inclined more than the predetermined angle range with respect to the first direction. Particles emitted from the particle source in the direction can be blocked.

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Abstract

　発生源配置部と、第１の物体配置部と、第１のコリメータとを備える。前記発生源配置部に、粒子を放出することが可能な粒子発生源が配置される。前記第１の物体配置部に第１の物体が配置される。前記第１のコリメータは、前記発生源配置部と前記第１の物体配置部との間に配置され、複数の第１の壁と、複数の第２の壁と、を有し、前記複数の第１の壁及び前記複数の第２の壁によって、前記発生源配置部から前記第１の物体配置部へ向かう第１の方向に延びる複数の第１の貫通孔を形成し、前記複数の第２の壁にそれぞれ少なくとも一つの第１の通路が設けられる。

Description

処理装置及びコリメータ
　本発明の実施形態は、処理装置及びコリメータに関する。
　例えば半導体ウェハに金属を成膜するスパッタ装置は、成膜される金属粒子の方向を揃えるためのコリメータを有する。コリメータは、多数の貫通孔を形成する壁を有し、半導体ウェハのような、処理がされる物体に対して略垂直方向に飛ぶ粒子を通過させるとともに、斜めに飛ぶ粒子を遮断する。
特開２００７－５０４４７３号公報
　コリメータを通過する粒子の方向は、所望の方向に対して所定の範囲内であれば傾斜しても良い。コリメータは、不要な粒子のみならず、このような利用可能な斜め方向の粒子をも遮断してしまう場合がある。
　一つの実施の形態に係る処理装置は、発生源配置部と、第１の物体配置部と、第１のコリメータとを備える。前記発生源配置部は、粒子を放出することが可能な粒子発生源が配置されるよう構成される。前記第１の物体配置部は、前記発生源配置部から離間して配置され、前記粒子を受ける第１の物体が配置されるよう構成される。前記第１のコリメータは、前記発生源配置部と前記第１の物体配置部との間に配置され、複数の第１の壁と、複数の第２の壁と、を有し、前記複数の第１の壁及び前記複数の第２の壁によって、前記発生源配置部から前記第１の物体配置部へ向かう第１の方向に延びる複数の第１の貫通孔を形成し、前記複数の第２の壁にそれぞれ当該第２の壁を貫通するとともに前記粒子が通ることが可能な少なくとも一つの第１の通路が設けられる。
図１は、第１の実施の形態に係るスパッタ装置を概略的に示す断面図である。 図２は、第１の実施形態のコリメータを示す斜視図である。 図３は、第１の実施形態のコリメータを示す断面図である。 図４は、第１の実施形態のターゲット及びコリメータを概略的に示す断面図である。 図５は、第２の実施の形態に係るコリメータの一部を概略的に示す断面図である。 図６は、第３の実施の形態に係るコリメータの一部を概略的に示す断面図である。 図７は、第３の実施形態のコリメータの第１の変形例の一部を、概略的に示す断面図である。 図８は、第３の実施形態のコリメータの第２の変形例の一部を、概略的に示す断面図である。 図９は、第３の実施形態のコリメータの第３の変形例の一部を、概略的に示す断面図である。 図１０は、第３の実施形態のコリメータの第４の変形例の一部を、概略的に示す断面図である。 図１１は、第４の実施の形態に係るコリメータの一部を概略的に示す斜視図である。 図１２は、第５の実施の形態に係るコリメータを示す平面図である。 図１３は、第６の実施の形態に係るスパッタ装置を概略的に示す断面図である。 図１４は、第７の実施の形態に係るターゲット及びコリメータを概略的に示す断面図である。 図１５は、第８の実施の形態に係るターゲット及びコリメータを概略的に示す断面図である。
　以下に、第１の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、本明細書においては基本的に、鉛直上方を上方向、鉛直下方を下方向と定義する。また、実施形態に係る構成要素や、当該要素の説明について、複数の表現を併記することがある。当該構成要素及び説明について、記載されていない他の表現がされることは妨げられない。さらに、複数の表現が記載されない構成要素及び説明について、他の表現がされることは妨げられない。
　図１は、第１の実施の形態に係るスパッタ装置１を概略的に示す断面図である。スパッタ装置１は、処理装置の一例である。スパッタ装置１は、例えば、半導体ウェハ２の表面に、金属粒子によって成膜を行う。半導体ウェハ２は、第１の物体及び物体の一例である。なお、スパッタ装置１はこれに限らず、例えば、他の対象物に成膜を行っても良い。
　スパッタ装置１は、処理室１１と、ターゲット１２と、ステージ１３と、コリメータ１４とを備える。ターゲット１２は、粒子発生源の一例である。コリメータ１４は、第１のコリメータ及びコリメータの一例である。
　図面に示されるように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、処理室１１の幅に沿う。Ｙ軸は、処理室１１の奥行き（長さ）に沿う。Ｚ軸は、処理室１１の高さに沿う。以下の記載は、Ｚ軸が鉛直方向に沿うものとして説明する。なお、スパッタ装置１のＺ軸が鉛直方向に対して傾斜しても良い。
　処理室１１は、密閉可能な箱状に形成される。処理室１１は、上壁２１と、底壁２２と、側壁２３と、排出口２４と、導入口２５とを有する。上壁２１と底壁２２とは、Ｚ軸に沿う方向（鉛直方向）に対向するように配置される。上壁２１は、所定の間隔を介して底壁２２の上方に位置する。側壁２３は、Ｚ軸に沿う方向に延び、上壁２１と底壁２２とを接続する。
　排出口２４は、処理室１１の内部に開口し、例えば真空ポンプに接続される。真空ポンプが排出口２４から処理室１１の内部の空気を吸引することで、処理室１１の内部が真空状態にされ得る。
　導入口２５は、処理室１１の内部に開口し、例えばアルゴンガスのような不活性ガスを収容するタンクに接続される。アルゴンガスが、導入口２５から真空状態にされた処理室１１の内部に導入され得る。
　ターゲット１２は、粒子の発生源として利用される、例えば円環状の金属板である。なお、ターゲット１２の形状はこれに限らず、例えば円盤状に形成されても良い。ターゲット１２は、処理室１１の上壁２１の内面２１ａに、例えばバッキングプレートを介して取り付けられる。バッキングプレートは、ターゲット１２の冷却材及び電極として用いられる。なお、ターゲット１２は、上壁２１に直接取り付けられても良い。
　上壁２１の内面２１ａは、発生源配置部の一例である。内面２１ａは、下方に向く略平坦な面である。このような内面２１ａに、バッキングプレートを介して、ターゲット１２が配置される。発生源配置部は、独立の部材又は部品に限らず、ある部材又は部品上の特定の位置であって良い。発生源配置部は、上記バッキングプレートであっても良い。
　ターゲット１２は、下面１２ａを有する。下面１２ａは、下方に向く略平坦な面である。ターゲット１２に電圧が印加されると、処理室１１の内部に導入されたアルゴンガスがイオン化し、プラズマが発生する。アルゴンイオンがターゲット１２に衝突することで、例えばターゲット１２の下面１２ａから、ターゲット１２を構成する成膜材料の粒子Ｃが飛ぶ。言い換えると、ターゲット１２は、粒子Ｃを放出することが可能である。
　粒子Ｃは、本実施形態における粒子の一例であり、ターゲット１２を構成する成膜材料の微小な粒である。粒子は、このような粒子Ｃよりも小さな、分子、原子、原子核、素粒子、蒸気（気化した物質）、及び電磁波（光子）のような、物質又はエネルギー線を構成する種々の粒子であっても良い。
　ステージ１３は、処理室１１の底壁２２に取り付けられる。すなわち、ステージ１３は、鉛直方向にターゲット１２から離間して配置される。なお、ステージ１３の代わりに、底壁２２が第１のステージの一例として用いられても良い。ステージ１３は、載置面１３ａを有する。ステージ１３の載置面１３ａは、半導体ウェハ２を支持する。半導体ウェハ２は、例えば円盤状に形成される。なお、半導体ウェハ２は、他の形状に形成されても良い。
　ステージ１３の載置面１３ａは、第１の物体配置部、放出目標部、及び物体配置部の一例である。載置面１３ａは、上方に向く略平坦な面である。載置面１３ａは、上壁２１の内面２１ａから鉛直方向に離間して配置され、内面２１ａと向かい合う。このような載置面１３ａに、半導体ウェハ２が配置される。第１の物体配置部、放出目標部、及び物体配置部は、独立の部材又は部品に限らず、ある部材又は部品上の特定の位置であって良い。
　コリメータ１４は、Ｚ軸に沿う方向（鉛直方向）においてターゲット１２とステージ１３との間に配置される。言い換えると、コリメータ１４は、Ｚ軸に沿う方向（鉛直方向）において、上壁２１の内面２１ａと、ステージ１３の載置面１３ａとの間に配置される。Ｚ軸に沿う方向及び鉛直方向は、上壁２１の内面２１ａからステージ１３の載置面１３ａに向かう方向であり、第１の方向の一例である。言い換えると、コリメータ１４は、ターゲット１２と半導体ウェハ２との間に配置される。コリメータ１４は、例えば処理室１１の側壁２３に取り付けられる。
　図２は、コリメータ１４を示す斜視図である。図３は、コリメータ１４を示す断面図である。図２及び図３に示すように、コリメータ１４は、枠部３１と、整流部３２とを有する。
　枠部３１は、鉛直方向に延びる円筒状に形成された壁である。なお、枠部３１はこれに限らず、矩形のような他の形状に形成されても良い。枠部３１の断面積は、半導体ウェハ２の断面積よりも大きい。整流部３２は、ＸＹ平面において、筒状の枠部３１の内側に設けられる。枠部３１と整流部３２とは一体に作られる。
　整流部３２は、複数の遮蔽壁３５と、複数の第１の連通壁３６と、複数の第２の連通壁３７とを有する。遮蔽壁３５は、第１の壁及び壁の一例である。第１及び第２の連通壁３６，３７は、第２の壁及び壁の一例である。
　整流部３２は、複数の遮蔽壁３５、複数の第１の連通壁３６、及び複数の第２の連通壁３７によって、複数の貫通孔３９を形成する。貫通孔３９は、第１の貫通孔及び貫通孔の一例である。複数の貫通孔３９は、鉛直方向に延びる六角形の孔である。言い換えると、複数の遮蔽壁３５、複数の第１の連通壁３６、及び複数の第２の連通壁３７は、内側に貫通孔３９が形成された複数の六角形の筒（ハニカム構造）を形成する。なお、貫通孔３９の形状はこれに限らない。
　図３に示すように、整流部３２は、上端部３２ａと下端部３２ｂとを有する。上端部３２ａは、整流部３２の鉛直方向における一方の端部であり、ターゲット１２及び上壁２１の内面２１ａに向く。下端部３２ｂは、整流部３２の鉛直方向における他方の端部であり、ステージ１３に支持された半導体ウェハ２及びステージ１３の載置面１３ａに向く。
　貫通孔３９は、整流部３２の上端部３２ａから下端部３２ｂに亘って設けられる。すなわち、貫通孔３９は、ターゲット１２に向かって開口するとともに、ステージ１３に支持された半導体ウェハ２に向かって開口する孔である。
　遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７は、鉛直方向に延びる略矩形（四角形）の板である。すなわち、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７は、同一方向に延びる。
　第１の連通壁３６に、複数の第１の連通孔４１がそれぞれ設けられる。第１の連通孔４１は、第１の通路及び通路の一例であり、開口とも称され得る。第１の連通孔４１は、例えば平行四辺形状の孔であり、鉛直方向及び水平方向に並べられる。本明細書における水平方向は、Ｚ軸に対して直交する、ＸＹ平面上の方向である。なお、第１の連通孔４１の形状及び配置はこれに限らない。
　第１の連通孔４１の鉛直方向における長さは、第１の連通孔４１の水平方向における長さよりも長い。水平方向は、第１の方向と直交する方向、及び貫通孔が延びる方向と直交する方向、の一例である。すなわち、第１の連通孔４１は、鉛直方向に延びる縦穴である。
　第１の連通孔４１は、当該第１の連通孔４１が設けられた第１の連通壁３６によって隔てられる、二つの貫通孔３９を接続する。言い換えると、第１の連通孔４１は、第１の連通壁３６を貫通し、一つの貫通孔３９と、隣接する他の貫通孔３９とに開口する。
　第２の連通壁３７に、複数の第２の連通孔４２がそれぞれ設けられる。第２の連通孔４２は、第２の通路及び通路の一例である。第２の連通孔４２は、例えば平行四辺形状の孔であり、鉛直方向及び水平方向に並べられる。なお、第２の連通孔４２の形状及び配置はこれに限らない。
　第２の連通孔４２の鉛直方向における長さは、第２の連通孔４２の水平方向における長さよりも長い。すなわち、第２の連通孔４２は、鉛直方向に延びる縦穴である。
　第２の連通孔４２は、当該第２の連通孔４２が設けられた第２の連通壁３７によって隔てられる、二つの貫通孔３９を接続する。言い換えると、第２の連通孔４２は、第２の連通壁３７を貫通し、一つの貫通孔３９と、隣接する他の貫通孔３９とに開口する。
　第２の連通孔４２は、第１の連通孔４１よりも大きい。第２の連通壁３７における複数の第２の連通孔４２の密度は、第１の連通壁３６における複数の第１の連通孔４１の密度よりも大きい。複数の第２の連通孔４２の密度は、第２の連通壁３７の大きさに対する複数の第２の連通孔４２の大きさである。第２の連通壁３７における複数の第２の連通孔４２の密度が、第１の連通壁３６における複数の第１の連通孔４１の密度よりも大きければ、第２の連通孔４２の大きさが第１の連通孔の大きさと同じかより小さくても良い。
　遮蔽壁３５は、上端部３５ａと下端部３５ｂとを有する。第１の連通壁３６は、上端部３６ａと下端部３６ｂとを有する。第２の連通壁３７は、上端部３７ａと下端部３７ｂとを有する。
　上端部３５ａ，３６ａ，３７ａは、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の鉛直方向における一方の端部であり、ターゲット１２及び上壁２１の内面２１ａに向く。上端部３５ａ，３６ａ，３７ａは、貫通孔が延びる方向における一方の端部の一例である。上端部３５ａ，３６ａ，３７ａは、整流部３２の上端部３２ａを形成する。
　整流部３２の上端部３２ａは、ターゲット１２及び上壁２１の内面２１ａに対して曲面状に凹む。言い換えると、整流部３２の上端部３２ａは、ターゲット１２及び上壁２１の内面２１ａから離れるように湾曲する。なお、上端部３２ａはこれに限らず、例えば、上端部３２ａの中央部分のみがターゲット１２及び上壁２１の内面２１ａに対して凹んで形成されても良い。
　下端部３５ｂ，３６ｂ，３７ｂは、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の鉛直方向における他方の端部であり、ステージ１３に支持された半導体ウェハ２及びステージ１３の載置面１３ａに向く。下端部３５ｂ，３６ｂ，３７ｂは、整流部３２の下端部３２ｂを形成する。
　整流部３２の下端部３２ｂは、ステージ１３に支持された半導体ウェハ２及びステージ１３の載置面１３ａに向かって曲面状に突出する。なお、下端部３２ｂはこれに限らず、例えば、下端部３２ｂの中央部分のみがステージ１３の載置面１３ａに向かって突出しても良い。
　整流部３２の上端部３２ａと下端部３２ｂとは、略同一の曲面形状を有する。このため、鉛直方向における遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の長さは、略同一である。なお、位置によって鉛直方向における遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の長さが異なっても良い。
　図４は、ターゲット１２及びコリメータ１４を概略的に示す断面図である。図２及び図４に示すように、整流部３２は、第１の部分５１と、第２の部分５２とを有する。第１の部分は、第１の部分と、ターゲットから外れた領域との一例である。第２の部分５２は、第２の部分と、ターゲットと向き合う領域との一例である。第１及び第２の部分５１，５２は、位置、範囲、及び領域とも称され得る。
　図４の一点鎖線で示すように、第１の部分５１は、ターゲット１２から外れた位置に向く部分である。言い換えると、第１の部分５１は、鉛直方向において上壁２１に対向する部分である。このため、本実施形態における第１の部分５１は、例えば円環状のターゲット１２の内側の部分に対応する、円形の部分となる。
　図４の一点鎖線で示すように、第２の部分５２は、鉛直方向においてターゲット１２に向く部分である。言い換えると、第２の部分５２は、鉛直方向においてターゲット１２に重ねられ、ターゲット１２の下方に位置する部分である。このため、本実施形態における第２の部分５２は、ターゲット１２の形状に対応した円環状の部分となり、水平方向において第１の部分５１の外側に位置する。
　ターゲット１２の下面１２ａから粒子Ｃが飛ぶ方向は、コサイン則（ランベルトの余弦則）に従って分布する。すなわち、下面１２ａのある一点から飛ぶ粒子Ｃは、下面１２ａの法線方向（鉛直方向）に最も多く飛ぶ。このため、鉛直方向は、発生源配置部に配置された粒子発生源が少なくとも一つの粒子を放出する方向、の一例である。法線方向に対して角度θで傾斜する（斜めに交差する）方向に飛ぶ粒子の数は、法線方向に飛ぶ粒子の数の余弦（ｃｏｓθ）に大よそ比例する。
　以下の説明において、ターゲット１２から鉛直方向に放出された粒子Ｃを鉛直成分、ターゲット１２から鉛直方向に対して傾斜する方向に放出された粒子Ｃを斜め成分と称することがある。鉛直成分が第１の部分５１に向かう量に対する斜め成分が第１の部分５１に向かう量の割合は、鉛直成分が第２の部分５２に向かう量に対する斜め成分が第２の部分５２に向かう量の割合よりも大きい。言い換えると、第１の部分５１には、第２の部分５２よりも斜め成分が飛来しやすい。
　第１の部分５１は、複数の遮蔽壁３５によって形成されている。言い換えると、第１の部分５１において、遮蔽壁３５が、第１及び第２の連通壁３６，３７よりも多く配置される。すなわち、第１の部分５１における遮蔽壁３５の数は、第１の部分５１における第１の連通壁３６の数と第２の連通壁３７の数との合計よりも多い。なお、第１の部分５１に、遮蔽壁３５に加えて、第１及び第２の連通壁３６，３７が設けられても良い。
　第２の部分５２は、複数の第１及び第２の連通壁３６，３７によって形成されている。言い換えると、第２の部分５２において、第１及び第２の連通壁３６，３７が、遮蔽壁３５よりも多く配置される。すなわち、第２の部分５２における第１の連通壁３６の数と第２の連通壁３７の数との合計は、第２の部分５２における遮蔽壁３５の数よりも多い。なお、第２の部分５２に、第１及び第２の連通壁３６，３７に加えて、遮蔽壁３５が設けられても良い。また、第２の部分５２は、第１の連通壁３６及び第２の連通壁３７のいずれか一方のみによって形成されても良い。
　第１の部分５１が遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７のいずれか一種類のみによって形成される場合、第２の部分５２は、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の他の一種類を含む。すなわち、第１の部分５１と第２の部分５２とにおける、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の構成比は異なる。
　第２の部分５２の、例えば外周側の部分に、他の場所よりも粒子Ｃの鉛直成分が飛来しやすい場所が存在する。当該第２の部分５２の外周側の部分において、第２の連通壁３７は、第１の連通壁３６よりも多く配置される。なお、鉛直成分が飛来しやすい場所はこれに限らず、種々の条件によって変わる。
　以上のように、整流部３２において、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７が、上壁２１の内面２１ａに配置されたターゲット１２の形状に対して所定の分布で配置される。すなわち、整流部３２における遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の位置は、ターゲット１２の形状に対応して設定される。言い換えると、コリメータ１４の壁（遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７）に設けられた通路（第１及び第２の連通孔４１，４２）に、疎密の分布が設定される。
　なお、第１の部分５１と第２の部分５２とは、上述の位置に限らない。鉛直成分が第１の部分５１に向かう量に対する斜め成分が第１の部分５１に向かう量の割合が、鉛直成分が第２の部分５２に向かう量に対する斜め成分が第２の部分５２に向かう量の割合よりも大きければ、第１及び第２の部分５１，５２は他の位置にあっても良い。すなわち、第１及び第２の部分５１，５２は、コリメータ１４の各位置における鉛直成分と斜め成分との量に基づき設定される。
　また、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の分布は、上述のものに限らない。例えば、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の分布は、例えば、ターゲット１２の形状、コリメータ１４の位置、印加される電圧のような種々の要素に基づいても設定され得る。
　上記のようなコリメータ１４は、例えば、３Ｄプリンタによって積層造形される。これにより、第１及び第２の連通孔４１，４２が設けられた第１及び第２の連通壁３６，３７が容易に形成され得る。なお、コリメータ１４はこれに限らず、他の方法で作られても良い。コリメータ１４は、例えば、金属によって作られるが、他の材料によって作られても良い。
　図４に示すように、ターゲット１２の下面１２ａから、粒子Ｃが飛ぶ。鉛直方向に飛ぶ粒子Ｃは、コリメータ１４の貫通孔３９を通過して、ステージ１３に支持された半導体ウェハ２に向かって飛ぶ。なお、鉛直方向に飛ぶ粒子Ｃは、例えば、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の上端部３５ａ，３６ａ，３７ａに付着することもある。
　一方、鉛直方向に対して傾斜した方向（傾斜方向）に飛ぶ粒子Ｃも存在する。傾斜方向と鉛直方向との間の角度が所定の範囲よりも大きい粒子Ｃは、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７に付着する。すなわち、コリメータ１４は、傾斜方向と鉛直方向との間の角度が所定の範囲外である粒子Ｃを遮断する。
　傾斜方向と鉛直方向との間の角度が所定の範囲内である粒子Ｃは、コリメータ１４の貫通孔３９を通過して、ステージ１３に支持された半導体ウェハ２に向かって飛ぶ。このような傾斜方向に飛ぶ粒子Ｃは、第１の連通壁３６の第１の連通孔４１、又は第２の連通壁３７の第２の連通孔４２を通過することが可能である。なお、傾斜方向と鉛直方向との間の角度が所定の範囲内である粒子Ｃも、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７に付着することがある。
　コリメータ１４の貫通孔３９を通過した粒子Ｃは、半導体ウェハ２に付着及び堆積することで、半導体ウェハ２に成膜される。言い換えると、半導体ウェハ２は、ターゲット１２が放出した粒子Ｃを受ける。貫通孔３９を通過した粒子Ｃの向き（方向）は、鉛直方向に対して所定の範囲内で揃う。このように、コリメータ１４の形状によって、半導体ウェハ２に成膜される粒子Ｃの方向が制御される。
　第１の実施の形態に係るスパッタ装置１において、コリメータ１４が、遮蔽壁３５と、第１及び第２の連通孔４１，４２がそれぞれ設けられた第１及び第２の連通壁３６，３７とによって、鉛直方向に延びる貫通孔３９を形成する。これにより、鉛直方向に対して傾斜した方向（傾斜方向）にターゲット１２から飛ばされた粒子Ｃが、第１及び第２の連通壁３６，３７の第１及び第２の連通孔４１，４２を通過することができる。このように、スパッタ装置１のコリメータ１４は、鉛直方向に対して所定の角度の範囲内で傾斜した方向にターゲット１２から放出された粒子Ｃを通過させ、鉛直方向に対して所定の角度の範囲よりも大きく傾斜した方向にターゲット１２から放出された粒子Ｃを遮断することができる。これにより、スパッタ装置１は、傾斜方向に飛ぶ粒子Ｃを用いて成膜をすることができ、スパッタリングの効率が向上する。鉛直方向に対する傾斜角度が所定の範囲外の粒子Ｃは遮蔽壁３５と第１及び第２の連通壁３６，３７とによって遮断されるため、成膜される粒子Ｃの方向は鉛直方向に対して所定の範囲内に制御され得る。
　鉛直方向において、ターゲット１２に向く位置に第１及び第２の連通壁３６，３７が遮蔽壁３５よりも多く配置される。粒子Ｃはターゲット１２からコサイン則に従って飛ぶため、鉛直方向においてターゲット１２に向く位置では、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃの割合が多い。第１及び第２の連通壁３６，３７が当該位置により多く配置されることで、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが第１及び第２の連通孔４１，４２を通過しやすい。従って、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃを用いて成膜することができ、スパッタリングの効率が向上する。
　一方、鉛直方向において、ターゲット１２から外れた位置に向く位置に遮蔽壁３５が第１及び第２の連通壁３６，３７よりも多く配置される。鉛直方向においてターゲット１２から外れた位置に向く位置では、鉛直方向に対して所定の範囲よりも外れて傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃの割合が多い。遮蔽壁３５が当該位置により多く配置されることで、鉛直方向に対して所定の範囲よりも大きく傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが遮断されやすくなり、成膜される粒子Ｃの方向がより確実に制御され得る。
　傾斜方向に飛ぶ粒子Ｃ（斜め成分）が飛来する割合が大きい第１の部分５１において、遮蔽壁３５が第１及び第２の連通壁３６，３７よりも多く配置される。粒子Ｃはターゲット１２からコサイン則に従って飛ぶため、傾斜方向に飛ぶ粒子Ｃが飛来する割合が多い第１の部分５１では、鉛直方向に対して所定の範囲よりも大きく傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが飛来する割合も多い。遮蔽壁３５が第１の部分５１により多く配置されることで、鉛直方向に対して所定の範囲よりも大きく傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが遮断されやすくなり、成膜される粒子Ｃの方向がより確実に制御され得る。また、全体的に均一なスパッタリングが出来る。
　鉛直方向に飛ぶ粒子Ｃが飛来する割合が大きい第２の部分５２において、第１及び第２の連通壁３６，３７が遮蔽壁３５よりも多く配置される。粒子Ｃはターゲット１２からコサイン則に従って飛ぶため、鉛直方向に飛ぶ粒子Ｃが飛来する割合が多い第２の部分５２では、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが飛来する割合も多い。第１及び第２の連通壁３６，３７が第２の部分５２により多く配置されることで、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが第１及び第２の連通孔４１，４２を通過しやすい。従って、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃを用いて成膜することができ、スパッタリングの効率が向上する。
　遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７は、ターゲット１２の形状に対して所定の分布で配置される。これにより、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃを用いて成膜することができ、スパッタリングの効率が向上する。さらに、鉛直方向に対して所定の範囲よりも大きく傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが遮断されやすくなり、成膜される粒子Ｃの方向がより確実に制御され得る。
　第２の連通壁３７は、第１の連通壁３６よりも第２の連通孔４２の密度が大きい。すなわち、第２の連通壁３７は、第１の連通壁３６よりも傾斜方向に飛ぶ粒子Ｃを通過させやすい。これにより、粒子Ｃが飛ぶ方向の分布により対応した第１及び第２の連通壁３６，３７の配置が可能となり、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃを、より効率的に用いて成膜することが可能である。
　遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の上壁２１の内面２１ａに向く上端部３５ａ，３６ａ，３７ａは、内面２１ａに対して凹む整流部３２の上端部３２ａを形成する。これにより、ターゲット１２の中央部分から、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７に遮断され難くなる。従って、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃを、より効率的に用いて成膜することが可能である。
　遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の下端部３５ｂ，３６ｂ，３７ｂは、ステージ１３の載置面１３ａに向かって突出する整流部３２の下端部３２ｂを形成する。これにより、ターゲット１２の端部分から、鉛直方向に対して所定の範囲より大きい角度で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７により確実に遮断される。従って、成膜される粒子Ｃの方向がより確実に制御され得る。
　第１及び第２の連通孔４１，４２の鉛直方向における長さは、第１及び第２の連通孔４１，４２の水平方向における長さよりも長い。これにより、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃが、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７に遮断され難くなる。従って、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃを、より効率的に用いて成膜することが可能である。
　以下に、第２の実施の形態について、図５を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。
　図５は、第２の実施の形態に係るコリメータ１４の一部を概略的に示す断面図である。図５に示すように、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７は、上端部３５ａ，３６ａ，３７ａから下端部３５ｂ，３６ｂ，３７ｂに向かうに従って厚くなる。言い換えると、貫通孔３９の断面積は、整流部３２の上端部３２ａから下端部３２ｂに向かうに従って縮小する。
　ターゲット１２から飛ぶ粒子Ｃは、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７に付着及び堆積することがある。粒子Ｃは、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の表面に膜６１を形成する。
　膜６１が形成されると、コリメータ１４は、膜６１を除去するために洗浄されることがある。例えば、コリメータ１４は、膜６１を溶かす洗浄液に浸される。これにより、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の表面から膜６１が除去される。
　コリメータ１４が洗浄液に浸される時間は、例えば、膜６１の最も厚い部分の厚さに応じて設定される。一方、洗浄液は、コリメータ１４を溶かすことがある。このため、膜６１の厚さが均一であるほど、コリメータ１４が溶けることが抑制され、コリメータ１４の耐用回数は増加する。
　第２の実施形態のスパッタ装置１において、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７は、上端部３５ａ，３６ａ，３７ａから下端部３５ｂ，３６ｂ，３７ｂに向かうに従って厚くなる。これにより、ターゲット１２から飛ぶ粒子Ｃが遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の表面により均等に付着しやすくなる。すなわち、膜６１の厚さがより均等になる。言い換えると、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の上端部３５ａ，３６ａ，３７ａにのみ膜６１が形成されることが抑制される。従って、コリメータ１４に付着した粒子Ｃの膜６１を洗浄する際にコリメータ１４が溶けることが抑制され、コリメータ１４の耐用回数がより多くなる。
　さらに、ターゲット１２から飛ぶ粒子Ｃが遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の表面により均等に付着しやすいため、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７が、これらの表面に付着する粒子Ｃをより確かに保持できる。これにより、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７の表面に付着した粒子Ｃが、例えば半導体ウェハ２に落下することが抑制される。
　以下に、第３の実施の形態について、図６を参照して説明する。図６は、第３の実施の形態に係るコリメータ１４の一部を概略的に示す断面図である。図６に示すように、第１及び第２の連通孔４１，４２は、鉛直方向に対して傾斜する方向に延びる。第１及び第２の連通孔４１，４２が延びる方向は、鉛直方向に対して所定の範囲内の角度で傾斜する。なお、第１の連通孔４１が延びる方向と、第２の連通孔４２が延びる方向とが異なっても良い。
　上述のように、ターゲット１２から飛ぶ粒子Ｃは、鉛直方向に対して傾斜する方向に飛ぶことがある。粒子Ｃが飛ぶ方向と、第１及び第２の連通孔４１，４２が延びる方向とが近いほど、第１及び第２の連通孔４１，４２は粒子Ｃを通過させやすい。
　第３の実施形態のスパッタ装置１において、第１及び第２の連通孔４１，４２は、鉛直方向に対して傾斜する方向に延びる。第１及び第２の連通孔４１，４２が延びる方向により近い方向に飛ぶ粒子Ｃは、第１及び第２の連通孔４１，４２を通過しやすい。これにより、成膜される粒子Ｃの方向がより確実に制御され得る。
　図７は、第３の実施形態のコリメータ１４の第１の変形例の一部を、概略的に示す断面図である。上記第３の実施形態において、第１及び第２の連通孔４１，４２は、鉛直方向に対して一つの角度で傾斜する方向に延びる。しかし、図７に示すように、第１及び第２の連通孔４１，４２は、例えば、鉛直方向に対して一つの角度で傾斜する方向に延びる孔と、鉛直方向に対して他の角度で傾斜する方向に延びる孔と、が合成された孔であっても良い。
　図７の例において、第１及び第２の連通孔４１，４２は、当該鉛直方向に対して－４５°傾斜する方向に延びる孔と、鉛直方向に対して４５°傾斜する方向に延びる孔と、が合成された孔である。この場合、第１の連通壁３６の、隣り合う二つの第１の連通孔４１の間に位置する部分３６ｃの断面形状は、略菱形となる。このような第１及び第２の連通孔４１，４２を有する第１及び第２の連通壁３６，３７は、隣り合う二つの貫通孔３９のどちらから斜め成分の粒子Ｃが飛来したとしても、当該粒子Ｃを通過させやすい。なお、第１及び第２の連通孔４１，４２の形状はこれに限らない。
　図８は、第３の実施形態のコリメータ１４の第２の変形例の一部を、概略的に示す断面図である。図８は、第１の連通壁３６及び第２の連通壁３７のそれぞれの一例を示す。図８に示すように、複数の第１の連通孔４１又は複数の第２の連通孔４２はそれぞれ、複数の第１の傾斜孔４１ａ，４２ａと、複数の第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂとを含む。第１の傾斜孔４１ａ，４２ａは、第１の延通路の一例である。第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂは、第２の延通路の一例である。
　第１の傾斜孔４１ａ，４２ａはそれぞれ、鉛直方向に対して－７５°傾斜する方向に延びる。第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂはそれぞれ、鉛直方向に対して７５°傾斜する方向に延びる。言い換えると、第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂは、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａと交差する方向に延びる。第１の傾斜孔４１ａ，４２ａの端部は、第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂの端部に接続される。
　図８の変形例における第１の傾斜孔４１ａ，４２ａの端部は、第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂの端部に接続される。このため、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａ、及び第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂが広がることが抑制され、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａ、及び第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂが不所望の傾斜角度の粒子Ｃを通過させることが抑制される。すなわち、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａは、所望の角度範囲（鉛直方向に対して－７５°±α）で傾斜した粒子Ｃのみを通過させることができる。さらに、第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂは、所望の角度範囲（鉛直方向に対して７５°±α）で傾斜した粒子Ｃのみを通過させることができる。
　図９は、第３の実施形態のコリメータ１４の第３の変形例の一部を、概略的に示す断面図である。図９は、第１の連通壁３６及び第２の連通壁３７のそれぞれの一例を示す。図９に示すように、複数の第１の連通孔４１又は複数の第２の連通孔４２はそれぞれ、複数の第１の傾斜孔４１ａ，４２ａと、複数の第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂとを含む。
　第１の傾斜孔４１ａ，４２ａは、第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂと交差する。第１又は第２の連通壁３６，３７の一方の面において、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａと第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂとの間に、第１又は第２の連通壁３６，３７の一部が設けられる。同じく、第１又は第２の連通壁３６，３７の他方の面において、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａと第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂとの間に、第１又は第２の連通壁３６，３７の一部が設けられる。
　図９の変形例における第１又は第２の連通壁３６，３７の一方の面において、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａと第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂとの間に、第１又は第２の連通壁３６，３７の一部が設けられる。このため、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａ、及び第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂが広がることが抑制され、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａ、及び第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂが不所望の傾斜角度の粒子Ｃを通過させることが抑制される。
　図１０は、第３の実施形態のコリメータ１４の第４の変形例の一部を、概略的に示す断面図である。図１０は、第１の連通壁３６及び第２の連通壁３７のそれぞれの一例を示す。図１０に示すように、複数の第１の連通孔４１又は複数の第２の連通孔４２はそれぞれ、複数の第１の傾斜孔４１ａ，４２ａと、複数の第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂとを含む。
　第１の傾斜孔４１ａ，４２ａはそれぞれ、鉛直方向に対して大よそ－７５°傾斜する方向に延びる。第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂはそれぞれ、鉛直方向に対して大よそ７５°傾斜する方向に延びる。言い換えると、第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂは、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａと交差する方向に延びる。第１の傾斜孔４１ａ，４２ａの端部は、第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂの端部に接続される。
　第１の傾斜孔４１ａ，４２ａと第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂとが形成された第１又は第２の連通壁３６，３７は、複数の第１の離間壁６５と、複数の第２の離間壁６６とをそれぞれ有する。
　複数の第１の離間壁６５は、第１又は第２の連通壁３６，３７の一方の面を形成する。複数の第１の離間壁６５は、鉛直方向に互いに間隔を介して並べられる。複数の第１の離間壁６５の間の間隔は、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａの端部、又は第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂの端部を形成する。
　複数の第２の離間壁６６は、第１又は第２の連通壁３６，３７の他方の面を形成する。複数の第２の離間壁６６は、鉛直方向に互いに間隔を介して並べられる。複数の第２の離間壁６６の間の間隔は、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａの端部、又は第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂの端部を形成する。
　複数の第１の離間壁６５と複数の第２の離間壁６６とは、水平方向に間隔を介して離間する。このため、複数の第１の離間壁６５と複数の第２の離間壁６６との間に、鉛直方向に延びる隙間６７が形成される。
　図１０の変形例における複数の第１の離間壁６５は、鉛直方向に互いに間隔を介して並べられる。複数の第２の離間壁６６は、鉛直方向に互いに間隔を介して並べられる。このため、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａ、及び第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂが広がることが抑制され、第１の傾斜孔４１ａ，４２ａ、及び第２の傾斜孔４１ｂ，４２ｂが不所望の傾斜角度の粒子Ｃを通過させることが抑制される。
　さらに、複数の第１の離間壁６５と複数の第２の離間壁６６との間に、鉛直方向に延びる隙間６７が形成される。これにより、鉛直方向に飛ぶ粒子Ｃが複数の第１の離間壁６５と複数の第２の離間壁６６との間の隙間６７を通過できる。
　以下に、第４の実施の形態について、図１１を参照して説明する。図１１は、第４の実施の形態に係るコリメータ１４の一部を概略的に示す斜視図である。図１１は、第１の連通壁３６及び第２の連通壁３７のそれぞれの一例を示す。
　図１１に示すように、第１又は第２の連通孔４１，４２のうち幾つかは、第１又は第２の連通壁３６，３７の上端部３６ａ，３７ａまで延びる。さらに、第１又は第２の連通孔４１，４２のうち幾つかは、第１又は第２の連通壁３６，３７の下端部３６ｂ，３７ｂまで延びる。すなわち、第１又は第２の連通孔４１，４２は、孔のみならず、一方向（例えば上方向又は下方向）に開放された切欠き、及び複数方向（例えば上方向及び下方向）に開放されたスリットを含む。
　第４の実施形態のスパッタ装置１において、第１又は第２の連通孔４１，４２のうち幾つかは、第１又は第２の連通壁３６，３７の上端部３６ａ，３７ａ又は下端部３６ｂ，３７ｂまで延びる。これにより、傾斜方向に飛ぶ粒子Ｃが第１又は第２の連通孔４１，４２を通過しやすくなる。
　以下に、第５の実施の形態について、図１２を参照して説明する。図１２は、第５の実施の形態に係るコリメータ１４を示す平面図である。図１２に示すように、第５の実施形態のコリメータ１４は、複数の円壁７１と、複数の接続壁７２とを有する。
　複数の円壁７１は、枠部３１と同心円状に配置される、円弧状の部分である。接続壁７２は、枠部３１の中心に対して放射状に延びる直線状の部分である。接続壁７２は、複数の円壁７１と枠部３１とを接続する。
　遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７が、複数の円壁７１と複数の接続壁７２とを形成する。すなわち、それぞれの円壁７１及び接続壁７２は、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７のいずれか一つによって形成される。言い換えると、コリメータ１４は、遮蔽壁３５によって形成された円壁７１及び接続壁７２と、第１の連通壁３６によって形成された円壁７１及び接続壁７２と、第２の連通壁３７によって形成された円壁７１及び接続壁７２とを有する。なお、円壁７１及び接続壁７２は、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７のいずれか一つ又は二つによってのみ形成されても良い。
　第５の実施形態のスパッタ装置１において、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７は、同心円状に配置された複数の円壁７１と、複数の円壁７１を接続する複数の接続壁７２と、を形成する。これにより、コリメータ１４の貫通孔３９を通過した粒子Ｃは、円形の半導体ウェハ２の形状に対応した同心円状に成膜される。
　以下に、第６の実施の形態について、図１３を参照して説明する。図１３は、第６の実施の形態に係るスパッタ装置１を概略的に示す断面図である。図１３に示すように、第６の実施形態のスパッタ装置１は、三つのステージ１３と、三つのコリメータ１４とを備える。
　以下の説明において、三つのステージ１３を、ステージ１３Ａ，１３Ｂと個別に称することがある。一つのステージ１３Ａは、第１のステージの一例である。二つのステージ１３Ｂは、第２の物体配置部の一例である。
　さらに、以下の説明において、三つのコリメータ１４を、コリメータ１４Ａ，１４Ｂと個別に称することがある。一つのコリメータ１４Ａは、第１のコリメータの一例である。二つのコリメータ１４Ｂは、第２のコリメータの一例である。
　ステージ１３Ａの形状及び配置は、第１乃至第５の実施形態のいずれか一つのステージ１３の形状及び配置と同一である。コリメータ１４Ａの形状及び配置は、第１乃至第５の実施形態のいずれか一つのコリメータ１４の形状及び配置と同一である。
　処理室１１は、複数の傾斜壁８１をさらに有する。傾斜壁８１は、底壁２２と側壁２３との間に介在する。傾斜壁８１は、底壁２２に対して斜めに傾斜する。傾斜壁８１に、ステージ１３Ｂが取り付けられる。
　ステージ１３Ｂは、鉛直方向に対して傾斜した方向（以下、傾斜基準方向と称する）に、ターゲット１２から離間して配置される。傾斜基準方向は、第１の方向に対して傾斜した方向、及び発生源配置部から第２の物体配置部へ向かう方向、の一例である。ターゲット１２とステージ１３Ｂとの間の距離は、ターゲット１２とステージ１３Ａとの間の距離と略同一である。
　ステージ１３Ｂも、載置面１３ａを有する。ステージ１３Ｂの載置面１３ａは、半導体ウェハ２を支持する。ステージ１３Ｂに支持される半導体ウェハ２は、第２の物体の一例である。
　ステージ１３Ｂの載置面１３ａは、第２の物体配置部の一例である。ステージ１３Ｂの載置面１３ａは、傾斜基準方向に向く略平坦な面である。ステージ１３Ｂの載置面１３ａは、上壁２１の内面２１ａから傾斜基準方向に離間して配置される。このようなステージ１３Ｂの載置面１３ａに、半導体ウェハ２が配置される。
　コリメータ１４Ｂは、傾斜基準方向において、ターゲット１２とステージ１３Ｂとの間に配置される。コリメータ１４Ｂの形状は、コリメータ１４Ａの形状と同一である。すなわち、コリメータ１４Ｂは、コリメータ１４Ａと同じく、枠部３１と整流部３２とを有する。コリメータ１４Ｂの整流部３２は、コリメータ１４Ａと同じく、複数の遮蔽壁３５と、複数の第１の連通壁３６と、複数の第２の連通壁３７とを有する。
　コリメータ１４Ｂの遮蔽壁３５は、第３の壁の一例である。コリメータ１４Ｂの第１及び第２の連通壁３６，３７は、第４の壁の一例である。コリメータ１４Ｂの第１及び第２の連通孔４１，４２は、第２の通路の一例である。
　コリメータ１４Ｂは、コリメータ１４Ａと同じく、遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７によって貫通孔３９を形成する。コリメータ１４Ｂの貫通孔３９は、第２の貫通孔の一例である。コリメータ１４Ｂの貫通孔３９は、傾斜基準方向に延びる。
　ターゲット１２の下面１２ａから、粒子Ｃが飛ぶ。鉛直方向に飛ぶ粒子Ｃと、鉛直方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃとは、コリメータ１４Ａの貫通孔３９を通過して、ステージ１３Ａに支持された半導体ウェハ２に向かって飛ぶ。これにより、ステージ１３Ａに支持された半導体ウェハ２の表面に、粒子Ｃが成膜される。
　一方、傾斜基準方向に飛ぶ粒子Ｃと、傾斜基準方向に対して所定の範囲内で傾斜する方向に飛ぶ粒子Ｃとは、コリメータ１４Ｂの貫通孔３９を通過して、ステージ１３Ｂに支持された半導体ウェハ２に向かって飛ぶ。これにより、ステージ１３Ｂに支持された半導体ウェハ２の表面にも、粒子Ｃが成膜される。言い換えると、ステージ１３Ｂの載置面１３ａに配置された半導体ウェハ２は、ターゲット１２が放出した粒子Ｃを受ける。
　第６の実施形態のスパッタ装置１は、ターゲット１２から傾斜基準方向に離間したステージ１３Ｂと、傾斜基準方向に延びる複数の貫通孔３９を形成するコリメータ１４Ｂとを備える。これにより、スパッタ装置１は、ターゲット１２から傾斜基準方向に飛ぶ粒子Ｃを用いて成膜することができ、スパッタリングの効率がより向上する。言い換えると、スパッタ装置１は、処理室１１の側壁２３に向かって飛ぶ粒子Ｃを用いて成膜することができ、スループットが向上する。
　以下に、第７の実施の形態について、図１４を参照して説明する。図１４は、第７の実施の形態に係るターゲット１２及びコリメータ１４を概略的に示す断面図である。図１４に示すように、コリメータ１４の枠部３１に、複数の第３の連通孔９１が設けられる。
　第３の連通孔９１は、例えば平行四辺形状の孔であり、鉛直方向及び水平方向に並べられる。なお、第３の連通孔９１の形状及び配置はこれに限らない。第３の連通孔９１の鉛直方向における長さは、第３の連通孔９１の水平方向における長さよりも長い。すなわち、第３の連通孔９１は、鉛直方向に延びる縦穴である。
　第３の連通孔９１は、枠部３１に隣接する貫通孔３９と、コリメータ１４の径方向における枠部３１の外部とを接続する。言い換えると、第３の連通孔９１は、枠部３１を貫通する。
　ターゲット１２の下面１２ａから、粒子Ｃが飛ぶ。傾斜方向と鉛直方向との間の角度が所定の範囲よりも大きい粒子Ｃは、第３の連通孔９１を通過することがある。例えば、スパッタ装置１に複数の半導体ウェハ２が配置される場合、第３の連通孔９１を通過した粒子Ｃは、コリメータ１４の下方に位置する半導体ウェハ２と異なる他の半導体ウェハ２に付着することがある。
　第７の実施形態のスパッタ装置１において、枠部３１に第３の連通孔９１が設けられる。例えば、半導体ウェハ２に、傾斜方向と鉛直方向との間の角度が所定の範囲よりも大きい粒子Ｃが少量付着したとしても、所望の性能を有する半導体ウェハ２が得られることがある。この場合、第３の連通孔９１を通過した粒子Ｃを用いて成膜をすることができ、スパッタリングの効率が向上する。なお、一つの半導体ウェハ２が配置されるスパッタ装置１において、枠部３１に第３の連通孔９１が設けられても良い。
　以下に、第８の実施の形態について、図１５を参照して説明する。図１５は、第８の実施の形態に係るターゲット１２及びコリメータ１４を概略的に示す断面図である。図１５に示すように、第８の実施形態の遮蔽壁３５に、第４の連通孔９５が設けられる。
　第４の連通孔９５は、例えば、平行四辺形状の孔であり、水平方向に並べられる。なお、第４の連通孔９５の形状及び配置はこれに限らない。第４の連通孔９５の鉛直方向における長さは、第４の連通孔９５の水平方向における長さよりも長い。すなわち、第４の連通孔９５は、鉛直方向に延びる縦穴である。
　第４の連通孔９５は、当該第４の連通孔９５が設けられた遮蔽壁３５によって隔てられる、二つの貫通孔３９を接続する。言い換えると、第４の連通孔９５は、一つの貫通孔３９と、隣接する他の貫通孔３９とに開口する。
　第４の連通孔９５は、第１の連通孔４１よりも小さい。遮蔽壁３５における複数の第４の連通孔９５の密度は、第１の連通壁３６における複数の第１の連通孔４１の密度よりも小さい。さらに、遮蔽壁３５における複数の第４の連通孔９５の密度は、第２の連通壁３７における複数の第２の連通孔４２の密度よりも小さい。
　以上の第８の実施形態に示すように、第１の壁の一例である遮蔽壁３５に、第４の連通孔９５のような通路が設けられても良い。すなわち、貫通孔３９を形成する全ての壁（遮蔽壁３５、第１の連通壁３６、及び第２の連通壁３７）に、第１、第２、及び第４の連通孔４１，４２，９５のような通路が設けられても良い。なお、第３の壁の一例である第６の実施形態のコリメータ１４Ｂの遮蔽壁３５にも、第４の連通孔９５のような通路が設けられても良い。
　以上説明した少なくとも一つの実施形態において、スパッタ装置１が処理装置の一例である。しかし、処理装置は、蒸着装置、又はＸ線ＣＴ装置のような他の装置であっても良い。
　処理装置が蒸着装置である場合、例えば、蒸発させられる材料が粒子発生源の一例であり、当該材料から発生する蒸気が粒子の一例であり、蒸着させられる加工対象が第１の物体の一例である。気化した物質である蒸気は、一種類又は複数種類の分子を含む。当該分子は粒子である。蒸着装置において、コリメータ１４は、例えば、蒸発させられる材料が配置される位置と、加工対象が配置される位置との間に配置される。
　処理装置がＸ線ＣＴ装置である場合、例えば、Ｘ線を放出するＸ線管が粒子発生源の一例であり、Ｘ線が粒子の一例であり、Ｘ線が照射される被検体が第１の物体の一例である。Ｘ線は電磁波の一種であり、電磁波は、微視的には、素粒子の一種としての光子である。素粒子は粒子である。Ｘ線ＣＴ装置において、コリメータ１４は、例えば、Ｘ線管が配置される位置と、被検体が配置される位置との間に配置される。
　Ｘ線ＣＴ装置において、Ｘ線管から照射されるＸ線量は、照射範囲において不均一となる。このようなＸ線ＣＴ装置にコリメータ１４が設けられることで、照射範囲におけるＸ線量を均一化することができ、さらに、照射範囲を調整することができる。加えて、不要な被曝を避けることができる。
　以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、第１のコリメータが、第１の壁と、第１の通路が設けられた第２の壁とによって、第１の方向に延びる第１の貫通孔を形成する。これにより、第１の方向に対して所定の角度の範囲内で傾斜した方向に粒子発生源から放出された粒子を通過させ、第１の方向に対して所定の角度の範囲よりも大きく傾斜した方向に粒子発生源から放出された粒子を遮断することができる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (22)

  1. 　粒子を放出することが可能な粒子発生源が配置されるよう構成された発生源配置部と、
    　前記発生源配置部から離間して配置され、前記粒子を受ける第１の物体が配置されるよう構成された第１の物体配置部と、
    　前記発生源配置部と前記第１の物体配置部との間に配置され、複数の第１の壁と、複数の第２の壁と、を有し、前記複数の第１の壁及び前記複数の第２の壁によって、前記発生源配置部から前記第１の物体配置部へ向かう第１の方向に延びる複数の第１の貫通孔を形成し、前記複数の第２の壁にそれぞれ当該第２の壁を貫通するとともに前記粒子が通ることが可能な少なくとも一つの第１の通路が設けられた、第１のコリメータと、
    　を具備する処理装置。
  2. 　前記コリメータの前記粒子発生源と向き合うように構成された領域に前記第２の壁が前記第１の壁よりも多く配置され、前記コリメータの前記粒子発生源から外れるように構成された領域に前記第１の壁が前記第２の壁よりも多く配置される、請求項１の処理装置。
  3. 　前記第１のコリメータは、第１の部分と、第２の部分と、を有し、
    　前記粒子発生源から前記第１の方向に放出された前記粒子が前記第１の部分に向かう量に対する、前記粒子発生源から前記第１の方向に対して傾斜する方向に放出された前記粒子が前記第１の部分に向かう量の割合は、前記粒子発生源から前記第１の方向に放出された前記粒子が前記第２の部分に向かう量に対する、前記粒子発生源から前記第１の方向に対して傾斜する方向に放出された前記粒子が前記第２の部分に向かう量の割合よりも大きく、
    　前記第１の部分において、前記第１の壁は前記第２の壁よりも多く配置され、
    　前記第２の部分において、前記第２の壁は前記第１の壁よりも多く配置される、
    　請求項１の処理装置。
  4. 　前記複数の第１の壁と前記複数の第２の壁とは、前記発生源配置部に配置されるよう構成された前記粒子発生源の形状に対して所定の分布で配置される、請求項１の処理装置。
  5. 　前記複数の第２の壁は、第１の連通壁と、前記第１の連通壁よりも前記第１の通路の密度が大きい第２の連通壁と、を有する、請求項１乃至請求項４のいずれか一つの処理装置。
  6. 　前記第１の壁及び前記第２の壁は、前記発生源配置部に向く一方の端部から、前記第１の物体配置部に向く他方の端部に向かうに従って厚くなる、請求項１乃至請求項５のいずれか一つの処理装置。
  7. 　前記第１の通路は、前記第１の方向に対して傾斜する方向に延びる、請求項１乃至請求項６のいずれか一つの処理装置。
  8. 　前記第１の通路は、前記第１の方向に対して傾斜する方向に延びる第１の延通路と、前記第１の延通路と交差する方向に延びる第２の延通路と、を含む、請求項７の処理装置。
  9. 　前記複数の第１の壁及び前記複数の第２の壁の、前記発生源配置部に向く一方の端部は、前記発生源配置部に対して凹む前記第１のコリメータの一方の端部を形成する、請求項１乃至請求項８のいずれか一つの処理装置。
  10. 　前記第１の通路の前記第１の方向における長さは、前記第１の通路の前記第１の方向と直交する第２の方向における長さよりも長い、請求項１乃至請求項９のいずれか一つの処理装置。
  11. 　前記複数の第１の壁と前記複数の第２の壁とは、同心円状に配置された複数の円壁と、前記複数の円壁を接続する複数の接続壁と、を形成する、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つの処理装置。
  12. 　前記第１の方向に対して傾斜した方向に前記発生源配置部から離間して配置され、前記粒子を受ける第２の物体が配置されるよう構成された第２の物体配置部と、
    　前記発生源配置部と前記第２の物体配置部との間に配置され、複数の第３の壁と、複数の第４の壁と、を有し、前記複数の第３の壁及び前記複数の第４の壁によって、前記発生源配置部から前記第２の物体配置部へ向かう第３の方向に延びる複数の第２の貫通孔を形成し、前記複数の第４の壁にそれぞれ当該第４の壁を貫通するとともに前記粒子が通ることが可能な少なくとも一つの第２の通路が設けられた、第２のコリメータと、
    　をさらに具備する請求項１乃至請求項１１のいずれか一つの処理装置。
  13. 　複数の第１の壁と、複数の第２の壁と、を有し、前記複数の第１の壁及び前記複数の第２の壁によって一方向に延びる複数の貫通孔が形成され、前記複数の第２の壁にそれぞれ当該第２の壁を貫通する少なくとも一つの通路が設けられたコリメータ。
  14. 　前記複数の第２の壁は、第１の連通壁と、前記第１の連通壁よりも前記通路の密度が大きい第２の連通壁と、を有する、請求項１３のコリメータ。
  15. 　前記第１の壁及び前記第２の壁は、前記貫通孔が延びる方向における一方の端部から、他方の端部に向かうに従って厚くなる、請求項１３又は請求項１４のコリメータ。
  16. 　前記通路は、前記貫通孔が延びる方向に対して傾斜する方向に延びる、請求項１３乃至請求項１５のいずれか一つのコリメータ。
  17. 　前記通路は、前記貫通孔が延びる方向に対して傾斜する方向に延びる第１の延通路と、前記第１の延通路と交差する方向に延びる第２の延通路と、を含む、請求項１６のコリメータ。
  18. 　前記複数の第１の壁及び前記複数の第２の壁の、前記貫通孔が延びる方向における一方の端部は、凹んだ前記第１のコリメータの一方の端部を形成する、請求項１３乃至請求項１７のいずれか一つのコリメータ。
  19. 　前記通路の前記貫通孔が延びる方向における長さは、前記通路の前記貫通孔が延びる方向と直交する方向における長さよりも長い、請求項１３乃至請求項１８のいずれか一つのコリメータ。
  20. 　前記複数の第１の壁と前記複数の第２の壁とは、同心円状に配置された複数の円壁と、前記複数の円壁を接続する複数の接続壁と、を形成する、請求項１３乃至請求項１９のいずれか一つのコリメータ。
  21. 　粒子を放出することが可能な粒子発生源が配置されるよう構成された発生源配置部と、
    　前記発生源配置部に配置された前記粒子発生源が少なくとも一つの粒子を放出する方向に、前記発生源配置部から離間した、放出目標部と、
    　前記発生源配置部から前記放出目標部へ向かう方向に延びる複数の貫通孔を形成する複数の壁を有し、少なくとも一つの前記壁に当該壁を貫通する少なくとも一つの通路が設けられた、コリメータと、
    　を具備する処理装置。
  22. 　粒子を放出することが可能な粒子発生源が配置されるよう構成された発生源配置部と、
    　前記発生源配置部から離間して配置され、前記粒子を受ける物体が配置されるよう構成された物体配置部と、
    　前記発生源配置部と前記物体配置部との間に配置され、複数の第１の連通壁と、複数の第２の連通壁と、を有し、前記複数の第１の連通壁及び前記複数の第２の連通壁によって、前記発生源配置部から前記物体配置部へ向かう方向に延びる複数の貫通孔を形成し、前記複数の第１の連通壁にそれぞれ当該第１の連通壁を貫通するとともに前記粒子が通ることが可能な少なくとも一つの通路が設けられ、前記複数の第２の連通壁にそれぞれ当該第２の連通壁を貫通するとともに前記粒子が通ることが可能な少なくとも一つの前記通路が設けられ、前記第２の連通壁に設けられる前記通路の密度が前記第１の連通壁に設けられる前記通路の密度よりも大きい、コリメータと、
    　を具備する処理装置。
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