WO2019155978A1 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置および基板処理方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019155978A1
WO2019155978A1 PCT/JP2019/003362 JP2019003362W WO2019155978A1 WO 2019155978 A1 WO2019155978 A1 WO 2019155978A1 JP 2019003362 W JP2019003362 W JP 2019003362W WO 2019155978 A1 WO2019155978 A1 WO 2019155978A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
particle source
processing apparatus
transport
substrate processing
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/003362
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勇二 高波
健人 野呂田
岡本　直之
恭央 加藤
保志 安松
Original Assignee
キヤノンアネルバ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノンアネルバ株式会社 filed Critical キヤノンアネルバ株式会社
Priority to CN201980011687.XA priority Critical patent/CN111684101B/zh
Priority to KR1020207022494A priority patent/KR102415073B1/ko
Priority to DE112019000682.7T priority patent/DE112019000682B4/de
Priority to JP2019570715A priority patent/JP6738976B2/ja
Publication of WO2019155978A1 publication Critical patent/WO2019155978A1/ja
Priority to US16/928,086 priority patent/US11270873B2/en
Priority to US17/580,813 priority patent/US11694882B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/046—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3435—Applying energy to the substrate during sputtering
    • C23C14/3442—Applying energy to the substrate during sputtering using an ion beam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/46—Sputtering by ion beam produced by an external ion source
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/48—Ion implantation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3435—Target holders (includes backing plates and endblocks)
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • the particle source can be, for example, a target held by a cathode or an ion beam source.
  • the substrate processing apparatus can be used as a sputtering apparatus (film forming apparatus).
  • the particle source is an ion beam source
  • the substrate processing apparatus can be used as an etching apparatus or an ion implantation apparatus.
  • Patent Document 1 describes a film forming apparatus for forming a thin film on a substrate having an uneven shape.
  • a film forming apparatus described in Patent Document 1 includes a cathode unit that is rotatable around an axis in the Y direction, a rotating shaft that rotates a substrate holder, a drive system that drives the rotating shaft in the axial direction, and a rotating shaft. And a drive system that swings in the XZ plane.
  • An object of the present invention is to provide an advantageous technique for adjusting the distance between the particle source and the substrate and the relative attitude between the particle source and the substrate.
  • a first aspect of the present invention relates to a substrate processing apparatus that processes a substrate using particles, the substrate processing apparatus including a transport mechanism that transports the substrate along a transport surface, a particle source that emits particles, A rotation mechanism that rotates the particle source around a rotation axis; and a movement mechanism that moves the particle source so that a distance between the particle source and the transport surface is changed.
  • a second aspect of the present invention relates to a substrate processing method for processing a substrate, wherein the substrate processing method transports the substrate along a transport surface while controlling the posture and position of a particle source that emits particles.
  • an advantageous technique is provided for adjusting the distance between the particle source and the substrate and the relative posture between the particle source and the substrate.
  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate using particles emitted from a particle source.
  • the particle source is, for example, a target held by a cathode
  • the substrate processing apparatus can be configured as a sputtering apparatus that forms a film on a substrate using particles emitted by sputtering of the cathode.
  • the particle source is an ion beam source
  • the substrate processing apparatus is an etching apparatus that etches the substrate using particles emitted from the ion beam source, or injects particles emitted from the ion beam source into the substrate. It can be configured as an ion implantation apparatus.
  • the substrate processing apparatus By replacing the particle source in the following description with an ion beam source, the substrate processing apparatus described below is a substrate. It can function as an etching apparatus that etches or an ion implantation apparatus that implants ions into the substrate.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of the sputtering apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the sputtering apparatus 1 includes a sputtering chamber CA, a transport mechanism CMA that transports the substrate S along the transport surface CS in the sputtering chamber CA, and a cathode C that holds a target T (particle source) in the sputtering chamber CA.
  • the sputtering apparatus 1 can include a rotation mechanism RTM that rotates the cathode C around the rotation axis, and a movement mechanism RVM that moves the cathode C so that the distance between the cathode C and the transport surface CS is changed.
  • the distance between the cathode C and the transport surface CS can be adjusted or controlled by the moving mechanism RVM so that the distance between the target T and the film forming portion of the substrate S is constant.
  • the substrate S has, for example, a concave surface, and a film can be formed on the surface by sputtering.
  • the surface may be, for example, a surface constituting a part of a cylindrical surface, a surface constituting a part of a spherical surface, or a paraboloid, but may have other shapes.
  • the present invention is advantageous for forming a film on the surface of a substrate having a concave surface, but may be applied to form a film on the surface of a substrate having a convex surface. .
  • the substrate S can be transported along the transport surface CS by the transport mechanism CMA while being held by the substrate holder SH, for example.
  • the substrate S can be, for example, a base material or base for an optical element such as a mirror.
  • the transport mechanism CMA can be, for example, a roller conveyor, but may be another type of transport mechanism.
  • the sputtering apparatus 1 may further include a vacuum pump (for example, a turbo molecular pump, a dry pump, a cryopump, etc.) for decompressing the internal space of the sputtering chamber CA.
  • a vacuum pump for example, a turbo molecular pump, a dry pump, a cryopump, etc.
  • the sputtering apparatus 1 can include a gas supply unit that supplies gas (for example, argon gas) to the internal space of the sputtering chamber CA.
  • the sputtering apparatus 1 can include a high frequency supply source that supplies a high frequency between the cathode C and the substrate S and / or the sputtering chamber CA.
  • the sputtering apparatus 1 may further include a load lock chamber CB.
  • the load lock chamber CB can be connected to the sputtering chamber CA via the gate valve V1.
  • the load lock chamber CB may be provided with a vacuum pump that depressurizes the internal space of the load lock chamber CB.
  • the load lock chamber CB may be provided with a transport mechanism CMB for transporting the substrate S in the load lock chamber CB.
  • a heater HT for heating the substrate S may be provided in the load lock chamber CB.
  • the sputtering apparatus 1 may include a port CC that provides a relay place for loading the substrate S into the load lock chamber CB and unloading the substrate S from the load lock chamber CB.
  • the port CC can be connected to the load lock chamber CB via the gate valve V2.
  • the port CC may be provided with a transport mechanism CMC for transporting the substrate S in the port CC.
  • the port CC may be provided with a measuring instrument MEAS for measuring the shape of the surface of the substrate S.
  • the measuring instrument MEAS can be, for example, a three-dimensional shape measuring instrument.
  • the measuring instrument MEAS can measure the shape of the surface of the substrate S in a state where the substrate S is scanned by the transport mechanism CMC, for example, and can generate surface shape information.
  • the sputtering apparatus 1 can include a control unit CNT that controls the transport mechanisms CMA, CMB, CMC, the rotation mechanism RTM, the movement mechanism RVM, the heater HT, and the measuring instrument MEAS.
  • the control unit CNT is, for example, PLD (abbreviation of Programmable Logic Device) such as FPGA (abbreviation of Field Programmable Gate Array), or ASIC (Abbreviation of Application Specific Integrated, or an abbreviation of an integrated program of Circulatory Circuit). It can be constituted by a computer or a combination of all or part of them.
  • the substrate S can be loaded into the port CC and transferred to the load lock chamber CB through the gate valve V2 by the transfer mechanisms CMC and CMB.
  • the shape of the surface of the substrate S can be measured by the measuring instrument MEAS.
  • the control unit CNT outputs the surface shape information (information indicating the shape of the surface of the substrate S), which is a result measured by the measuring instrument MEAS, or the surface shape information of the substrate S provided via an input device (not shown). Based on this, control information for controlling the rotation mechanism RTM and the movement mechanism RVM can be generated.
  • the internal space of the load lock chamber CB can be decompressed. Further, the substrate S can be heated by the heater HT as necessary. Thereafter, the substrate S can be transferred to the internal space of the sputtering chamber CA by the transfer mechanisms CMB and CMA through the gate valve V1.
  • a film is formed on the substrate S by sputtering while transporting the substrate S along the transport surface CS in the first transport direction and controlling the posture and position of the cathode C holding the target T.
  • a process may be performed.
  • the film formation location which is the location where the film is formed (location where the film grows), of the entire surface of the substrate S can change as the substrate S is transported by the transport mechanism CMA.
  • the film forming portion is a portion to be processed, that is, a portion to be processed.
  • the cathode C is rotated around the rotation axis in accordance with the change in the film forming position of the substrate S, and the cathode C is moved so that the distance between the cathode C and the transport surface CS is changed.
  • a driving process may be included. In the driving process, the distance between the cathode C and the transport surface CS can be adjusted or controlled by the driving mechanism RVM so that the distance between the target T and the film forming portion of the substrate S is constant.
  • the substrate S is further moved by the transport mechanism CMA in the second transport direction opposite to the first transport direction. Transported by the transport mechanisms CMA and CMB to the internal space of the load lock chamber CB through the gate valve V1. Thereafter, the pressure in the load lock chamber CB is returned to the atmospheric pressure and can be transported to the port CC by the transport mechanisms CMB and CMC.
  • FIG. 2 schematically shows a configuration example of the rotation mechanism RTM and the movement mechanism RVM.
  • FIG. 3 schematically shows the adjustment or control of the attitude and position of the target T (cathode C) by the rotation mechanism RTM and the movement mechanism RVM that can be performed under the control of the control unit CNT.
  • the moving mechanism RVM is, for example, a revolving mechanism that moves the cathode C so that the distance between the cathode C and the transport surface CS (film formation location DP) is changed by rotating the cathode C along the revolving track OB. It can be embodied.
  • the moving mechanism RVM includes, for example, a motor 12, a rotating shaft 16 connected to the rotation mechanism RTM, a bearing 18 that supports the rotating shaft 16, and a gear mechanism that transmits the output (rotation) of the motor 12 to the rotating shaft 16. 14 may be included.
  • the rotation mechanism RTM can include, for example, a motor 32, a rotating shaft 38 that supports the cathode C, and a gear mechanism 36 that transmits an output (rotation) of the motor 32 to the rotating shaft 38.
  • the film formation location DP (see FIG. 3) of the substrate S may change as the substrate S is transported by the transport mechanism CMA.
  • the rotation mechanism RTM and the movement mechanism RVM have a constant angle between the normal NS of the film formation portion DP of the substrate C and the normal NT (particle normal) of the surface of the target T.
  • the attitude and position of the cathode C (target T) can be adjusted or controlled.
  • the rotation mechanism RTM and the movement mechanism RVM have the cathode C so that the normal line NS of the film formation site DP of the substrate C and the normal line NT of the surface of the target T are parallel to each other.
  • the posture and position of (target T) can be adjusted or controlled.
  • the rotation mechanism RTM and the movement mechanism RVM have a constant angle between the normal line NS of the film formation location DP of the substrate S and the normal line NT of the surface of the target T, and
  • the posture and position of the cathode C (target T) can be adjusted or controlled so that the distance between the film formation location DP and the target T is constant.
  • the rotation mechanism RTM and the movement mechanism RVM are such that the normal line NS of the film formation location DP of the substrate S and the normal line NT of the surface of the target T are parallel to each other, and the film
  • the posture and position of the cathode C (target T) can be adjusted or controlled so that the distance between the formation location DP and the target T is constant.
  • the rotation axis RTA is parallel to the second direction (direction parallel to the X axis) perpendicular to the first direction parallel to the transport direction (direction parallel to the Y axis) of the substrate S by the transport mechanism CMA.
  • the revolution axis RVA of the orbit OB can be parallel to the second direction.
  • the process proceeds in the order of states S11, S12, S13, S14, S15, S16, S17, S18, and S19.
  • the substrate S has one end E1 in the transport direction by the transport mechanism CMA and the other end E2 in the transport direction by the transport mechanism CMA, and a film can be formed in a region from the one end E1 to the other end E2.
  • the surface of the substrate S has a concave shape in a cross section (XZ cross section) along the transport direction.
  • the substrate S is moved while the film is formed in the region from one end E1 of the substrate S to the other end E2 of the substrate S while being transported in the transport direction by the transport mechanism CMA.
  • the mechanism RVM rotates the cathode C (target T) along the revolution orbit OB in the first revolution direction and then rotates along the revolution orbit OB in the second revolution direction opposite to the first revolution direction. .
  • the rotation mechanism RTM rotates the cathode C (target T) only in one rotation direction around the rotation axis RTA.
  • the cathode C is disposed above the transport surface CS, and the lowest point of the revolution orbit OB is the highest point allowed on the substrate S (the highest point on the substrate S that can be processed in the sputtering apparatus 1). Lower than.
  • the cathode C is disposed above the transport surface CS, and the lowest point of the revolution orbit OB is the highest point allowed on the substrate S (the highest point on the substrate S that can be processed in the sputtering apparatus 1). Higher than.
  • the substrate S Before starting the film formation on the substrate S, the substrate S can be transported to the position indicated as the state S11 by the transport mechanism CMA in a state where the target T and the cathode C are retracted to a position where they do not collide with the substrate S. Thereafter, under the control of the control unit CNT, the rotation mechanism RTM and the movement mechanism RVM are configured such that the normal line NS of the film formation portion DP of the substrate S and the normal line NT of the surface of the target T are parallel to each other.
  • the posture and position of the cathode C (target T) can be controlled so that the distance between the location DP and the target T becomes the target distance. Thereby, the relative position and attitude
  • the state S19 is reached through the states S12, S13, S14, S15, S16, S17, and S18, and the film formation for the region from the one end E1 to the other end E2 is completed.
  • the substrate S is transported from the sputtering chamber CA to the load lock chamber CB by the transport mechanisms CMA and CMB, and further, by the transport mechanisms CMB and CMC. Carried to port CC.
  • the rotation mechanism RTM that rotates the cathode C around the rotation axis and the movement mechanism RVM that moves the cathode C so that the distance between the cathode C and the conveyance surface CS is changed are provided.
  • the rotation mechanism RTM that rotates the cathode C around the rotation axis and the movement mechanism RVM that moves the cathode C so that the distance between the cathode C and the conveyance surface CS is changed are provided.
  • the rotation mechanism RVM that moves the cathode C so that the distance between the cathode C and the conveyance surface CS is changed are provided.
  • Such a configuration is more advantageous for reducing the size of the sputtering apparatus than a configuration in which the relative position and posture between the target and the substrate are adjusted or controlled by revolving or rotating the substrate S.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the sputtering apparatus 1 or the sputtering chamber CA. Matters not described as the second embodiment can follow the first embodiment described with reference to FIGS.
  • the moving mechanism RVM of the first embodiment is changed to a moving mechanism RVM ′.
  • the moving mechanism RVM ′ is embodied as an elevating mechanism that moves the cathode C so that the distance between the cathode C and the transport surface CS (film formation location) is changed by elevating the cathode C.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

基板処理装置としてのスパッタリング装置１は、基板Ｓを搬送面に沿って搬送する搬送機構ＣＭＡと、ターゲットＴを保持するカソードＣと、カソードＣを自転軸の周りで回動させる自転機構ＲＴＭと、カソードＣと搬送面ＣＳとの距離が変更されるようにカソードＣを移動させる移動機構ＲＶＭとを備える。

Description

基板処理装置および基板処理方法
　本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
　粒子源から放出される粒子を使って基板を処理する基板処理装置がある。粒子源は、例えば、カソードによって保持されたターゲットであったり、イオンビーム源であったりしうる。粒子源がターゲットである場合、基板処理装置は、スパッタリング装置（成膜装置）として使用されうる。粒子源がイオンビーム源である場合、基板処理装置は、エッチング装置またはイオン注入装置として使用されうる。
　特許文献１には、凹凸形状を有する基体に薄膜を成膜する成膜装置が記載されている。特許文献１に記載された成膜装置は、Ｙ方向の軸のまわりで回転自在のカソードユニットと、基体ホルダーを回転させる回転軸と、回転軸をその軸方向に駆動する駆動系と、回転軸をＸＺ面内で搖動させる駆動系とを備えている。
特開２００５－３３６５３５号公報
　特許文献１に記載された成膜装置のように基板（基体）側の姿勢（傾き）および位置を制御する構成では、凹形状を有する基板に膜を形成する場合に、ターゲットと基板との距離およびターゲットと基板との相対的な姿勢を調整可能な範囲が限定されうる。調整可能な範囲を大きくするためには、基板の姿勢および位置の調整範囲を大きくするとともにカソードユニットの回動範囲を大きくする必要があるが、成膜装置が大型化しうる。
　本発明は、粒子源と基板との距離および粒子源と基板との相対的な姿勢を調整するために有利な技術を提供することを目的とする。
　本発明の第１側面は、粒子を使って基板を処理する基板処理装置に係り、前記基板処理装置は、前記基板を搬送面に沿って搬送する搬送機構と、粒子を放出する粒子源と、前記粒子源を自転軸の周りで回動させる自転機構と、前記粒子源と前記搬送面との距離が変更されるように前記粒子源を移動させる移動機構と、を備える。
　本発明の第２側面は、基板を処理する基板処理方法に係り、前記基板処理方法は、前記基板を搬送面に沿って搬送するとともに、粒子を放出する粒子源の姿勢および位置を制御しながら、前記粒子源から放出される粒子を使って前記基板を処理する処理工程を含み、前記基板の被処理箇所は、前記基板の搬送に伴って変化し、前記処理工程は、前記基板の前記被処理箇所の変化に応じて、前記粒子源を自転軸の周りで回動させるとともに、前記粒子源と前記搬送面との距離が変更されるように前記粒子源を移動させる駆動工程を含む。
　本発明によれば、粒子源と基板との距離および粒子源と基板との相対的な姿勢を調整するために有利な技術が提供される。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
本発明の第１実施形態のスパッタリング装置の構成を模式的に示す図。 本発明の第２実施形態のスパッタリング装置の構成を模式的に示す図。 制御部による制御の下でなされうる自転機構および移動機構によるターゲット（カソード）の姿勢および位置の調整あるいは制御を模式的に示す図。 スパッタリング装置において基板にスパッタリングによって膜が形成される処理を時系列的に示す図。 スパッタリング装置において基板にスパッタリングによって膜が形成される処理を時系列的に示す図。 スパッタリング装置において基板にスパッタリングによって膜が形成される処理を時系列的に示す図。 本発明の第２実施形態のスパッタリング装置の構成を模式的に示す図。
　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
　以下、添付図面を参照しながら本発明のその例示的な実施形態を通して説明する。本発明は、粒子源から放出される粒子を使って基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。粒子源は、例えば、カソードによって保持されたターゲットであり、基板処理装置は、カソードのスパッタリングによって放出される粒子を使って基板に膜を形成するスパッタリング装置として構成されうる。あるいは、粒子源は、イオンビーム源であり、基板処理装置は、イオンビーム源から放出される粒子を使って基板をエッチングするエッチング装置として、または、イオンビーム源から放出される粒子を基板に注入するイオン注入装置として構成されうる。
　以下では、本発明に係る基板処理装置がスパッタリング装置に適用された例を説明するが、以下の説明における粒子源がイオンビーム源に置き換えられることによって、以下で説明される基板処理装置は、基板をエッチングするエッチング装置として、または、基板にイオンを注入するイオン注入装置として機能しうる。
　図１には、本発明の第１実施形態のスパッタリング装置１の構成が模式的に示されている。スパッタリング装置１は、スパッタリングチャンバーＣＡと、スパッタリングチャンバーＣＡの中で基板Ｓを搬送面ＣＳに沿って搬送する搬送機構ＣＭＡと、スパッタリングチャンバーＣＡの中でターゲットＴ（粒子源）を保持するカソードＣとを備えうる。また、スパッタリング装置１は、カソードＣを自転軸の周りで回動させる自転機構ＲＴＭと、カソードＣと搬送面ＣＳとの距離が変更されるようにカソードＣを移動させる移動機構ＲＶＭとを備えうる。ここで、カソードＣと搬送面ＣＳとの距離は、ターゲットＴと基板Ｓの膜形成箇所との距離が一定になるように移動機構ＲＶＭによって調整あるいは制御されうる。
　基板Ｓは、例えば、凹形状を有する表面を有し、該表面にスパッタリングによって膜が形成されうる。該表面は、例えば、円筒面の一部を構成する面、球面の一部を構成する面、または、放物面等でありうるが、他の形状を有してもよい。また、本発明は、凹形状の表面を有する基板の該表面に膜を形成するために有利であるが、凸形状の表面を有する基板の該表面に膜を形成するために適用されてもよい。
　基板Ｓは、例えば、基板ホルダーＳＨによって保持された状態で搬送機構ＣＭＡによって搬送面ＣＳに沿って搬送されうる。基板Ｓは、例えば、ミラー等の光学素子の母材あるいはベースとなりうる。搬送機構ＣＭＡは、例えば、ローラーコンベアでありうるが、他の形式の搬送機構であってもよい。
　スパッタリング装置１は、その他、スパッタリングチャンバーＣＡの内部空間を減圧するための真空ポンプ（例えば、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ、クライオポンプ等）を備えうる。また、スパッタリング装置１は、スパッタリングチャンバーＣＡの内部空間にガス（例えば、アルゴンガス）を供給するガス供給部を備えうる。また、スパッタリング装置１は、カソードＣと基板Ｓおよび／またはスパッタリングチャンバーＣＡとの間に高周波を供給する高周波供給源を備えうる。
　スパッタリング装置１は、ロードロックチャンバーＣＢを更に備えてもよい。ロードロックチャンバーＣＢは、ゲートバルブＶ１を介してスパッタリングチャンバーＣＡに接続されうる。ロードロックチャンバーＣＢには、ロードロックチャンバーＣＢの内部空間を減圧する真空ポンプが設けられうる。また、ロードロックチャンバーＣＢには、ロードロックチャンバーＣＢの中で基板Ｓを搬送するための搬送機構ＣＭＢが設けられうる。ロードロックチャンバーＣＢの中には、基板Ｓを加熱するヒータＨＴが設けられてもよい。
　スパッタリング装置１は、基板ＳをロードロックチャンバーＣＢに搬入したり、ロードロックチャンバーＣＢから基板Ｓを搬出したりするための中継場所を提供するポートＣＣを備えうる。ポートＣＣは、ゲートバルブＶ２を介してロードロックチャンバーＣＢに接続されうる。ポートＣＣには、ポートＣＣの中で基板Ｓを搬送するための搬送機構ＣＭＣが設けられうる。また、ポートＣＣには、基板Ｓの表面の形状を計測するための計測器ＭＥＡＳが設けられうる。計測器ＭＥＡＳは、例えば、３次元形状計測器でありうる。計測器ＭＥＡＳは、例えば、搬送機構ＣＭＣによって基板Ｓが走査された状態で基板Ｓの表面の形状を計測し、表面形状情報を生成しうる。
　スパッタリング装置１は、搬送機構ＣＭＡ、ＣＭＢ、ＣＭＣ、自転機構ＲＴＭ、移動機構ＲＶＭ、ヒータＨＴおよび計測器ＭＥＡＳを制御する制御部ＣＮＴを備えうる。制御部ＣＮＴは、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。
　図１に示された例では、基板Ｓは、ポートＣＣに搬入され、ゲートバルブＶ２を通してロードロックチャンバーＣＢに搬送機構ＣＭＣ、ＣＭＢによって搬送されうる。ここで、基板Ｓの表面の形状が不明である場合には、計測器ＭＥＡＳによって基板Ｓの表面の形状が計測されうる。制御部ＣＮＴは、計測器ＭＥＡＳによって計測された結果である表面形状情報（基板Ｓの表面の形状を示す情報）、または、不図示の入力装置を介して提供される基板Ｓの表面形状情報に基づいて、自転機構ＲＴＭおよび移動機構ＲＶＭを制御するための制御情報を生成しうる。
　ロードロックチャンバーＣＢの中に基板Ｓが搬入されると、ロードロックチャンバーＣＢの内部空間が減圧されうる。また、必要に応じて、ヒータＨＴによって基板Ｓが加熱されうる。その後、基板Ｓは、ゲートバルブＶ１を通してスパッタリングチャンバーＣＡの内部空間に搬送機構ＣＭＢ、ＣＭＡによって搬送されうる。
　スパッタリングチャンバーＣＡでは、基板Ｓを搬送面ＣＳに沿って第１搬送方向に搬送するとともに、ターゲットＴを保持するカソードＣの姿勢および位置を制御しながら、スパッタリングによって基板Ｓに膜を形成する膜形成工程が実施されうる。基板Ｓの表面の全体のうち膜が形成される箇所（膜が成長する箇所）である膜形成箇所は、搬送機構ＣＭＡによる基板Ｓの搬送に伴って変化しうる。ここで、膜形成箇所は、処理される箇所、即ち被処理箇所であるとも言える。膜形成工程は、基板Ｓの膜形成箇所の変化に応じて、カソードＣを自転軸の周りで回動させるとともに、カソードＣと搬送面ＣＳとの距離が変更されるようにカソードＣを移動させる駆動工程を含みうる。駆動工程では、ターゲットＴと基板Ｓの膜形成箇所との距離が一定になるように駆動機構ＲＶＭによってカソードＣと搬送面ＣＳとの距離が調整あるいは制御されうる。
　基板Ｓの表面の全域（あるいは、膜を形成すべき領域の全域）に膜が形成された後、基板Ｓは、第１搬送方向とは反対の第２搬送方向に搬送機構ＣＭＡによって、更に、ゲートバルブＶ１を通してロードロックチャンバーＣＢの内部空間に搬送機構ＣＭＡ、ＣＭＢによって搬送される。その後、ロードロックチャンバーＣＢの圧力が大気圧に戻され、ポートＣＣに搬送機構ＣＭＢ、ＣＭＣによって搬送されうる。
　図２には、自転機構ＲＴＭおよび移動機構ＲＶＭの構成例が模式的に示されている。図３には、制御部ＣＮＴによる制御の下でなされうる自転機構ＲＴＭおよび移動機構ＲＶＭによるターゲットＴ（カソードＣ）の姿勢および位置の調整あるいは制御が模式的に示されている。移動機構ＲＶＭは、例えば、カソードＣを公転軌道ＯＢに沿って回動させることによってカソードＣと搬送面ＣＳ（膜形成箇所ＤＰ）との距離が変更されるようにカソードＣを移動させる公転機構として具体化されうる。移動機構ＲＶＭは、例えば、モーター１２と、自転機構ＲＴＭに連結された回転軸１６と、回転軸１６を支持するベアリング１８と、モーター１２の出力（回動）を回転軸１６に伝達するギア機構１４とを含みうる。自転機構ＲＴＭは、例えば、モーター３２と、カソードＣを支持する回転軸３８と、モーター３２の出力（回動）を回転軸３８に伝達するギア機構３６とを含みうる。
　基板Ｓの膜形成箇所ＤＰ（図３参照）は、搬送機構ＣＭＡによる基板Ｓの搬送に伴って変化しうる。制御部ＣＮＴによる制御の下で、自転機構ＲＴＭおよび移動機構ＲＶＭは、基板Ｃの膜形成箇所ＤＰの法線ＮＳとターゲットＴの表面の法線ＮＴ（粒子源の法線）との角度が一定になるようにカソードＣ（ターゲットＴ）の姿勢および位置を調整あるいは制御しうる。好ましくは、制御部ＣＮＴによる制御の下で、自転機構ＲＴＭおよび移動機構ＲＶＭは、基板Ｃの膜形成箇所ＤＰの法線ＮＳとターゲットＴの表面の法線ＮＴとが平行になるようにカソードＣ（ターゲットＴ）の姿勢および位置を調整あるいは制御しうる。
　更に、制御部ＣＮＴによる制御の下で、自転機構ＲＴＭおよび移動機構ＲＶＭは、基板Ｓの膜形成箇所ＤＰの法線ＮＳとターゲットＴの表面の法線ＮＴとの角度が一定になり、かつ、膜形成箇所ＤＰとターゲットＴとの距離が一定になるように、カソードＣ（ターゲットＴ）の姿勢および位置を調整あるいは制御しうる。好ましくは、制御部ＣＮＴによる制御の下で、自転機構ＲＴＭおよび移動機構ＲＶＭは、基板Ｓの膜形成箇所ＤＰの法線ＮＳとターゲットＴの表面の法線ＮＴとが平行になり、かつ、膜形成箇所ＤＰとターゲットＴとの距離が一定になるように、カソードＣ（ターゲットＴ）の姿勢および位置を調整あるいは制御しうる。
　自転軸ＲＴＡは、搬送機構ＣＭＡによる基板Ｓの搬送方向（Ｙ軸に平行な方向）に平行な第１方向に対して直交する第２方向（Ｘ軸に平行な方向）に平行であり、公転軌道ＯＢの公転軸ＲＶＡは、該第２方向に平行でありうる。
　図４～図６には、スパッタリング装置１において基板Ｓにスパッタリングによって膜が形成される処理が時系列的に示されている。処理は、状態Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ１９の順に進行する。基板Ｓは、搬送機構ＣＭＡによる搬送方向における一端Ｅ１、および、搬送機構ＣＭＡによる搬送方向における他端Ｅ２を有し、一端Ｅ１から他端Ｅ２までの領域に膜が形成されうる。
　図４～図６に例示される処理では、基板Ｓの表面は、搬送方向に沿った断面（ＸＺ断面）において、凹形状を有する。図４～図６に示された例では、基板Ｓが搬送機構ＣＭＡによって搬送方向に搬送されながら基板Ｓの一端Ｅ１から基板Ｓの他端Ｅ２までの領域に膜が形成される間に、移動機構ＲＶＭは、カソードＣ（ターゲットＴ）を第１公転方向に公転軌道ＯＢに沿って回動させた後に、第１公転方向とは反対の第２公転方向に公転軌道ＯＢに沿って回動させる。また、図４～図６に示された例では、基板Ｓが搬送機構ＣＭＡによって搬送方向に搬送されながら基板Ｓの一端Ｅ１から基板Ｓの他端Ｅ２までの領域に膜が形成される間に、自転機構ＲＴＭは、カソードＣ（ターゲットＴ）を自転軸ＲＴＡの周りで１つの自転方向にのみ回動させる。
　一つの構成例において、カソードＣは、搬送面ＣＳの上方に配置され、公転軌道ＯＢの最下点は、基板Ｓの許容される最上点（スパッタリング装置１において処理可能な基板Ｓにおける最上点）よりも低い。他の構成例において、カソードＣは、搬送面ＣＳの上方に配置され、公転軌道ＯＢの最下点は、基板Ｓの許容される最上点（スパッタリング装置１において処理可能な基板Ｓにおける最上点）よりも高い。
　基板Ｓに対する膜の形成を開始する前に、基板Ｓは、ターゲットＴおよびカソードＣが基板Ｓに衝突しない位置に退避された状態で、搬送機構ＣＭＡによって状態Ｓ１１として示される位置まで搬送されうる。その後、制御部ＣＮＴによる制御の下で、自転機構ＲＴＭおよび移動機構ＲＶＭは、基板Ｓの膜形成箇所ＤＰの法線ＮＳとターゲットＴの表面の法線ＮＴとが平行になり、かつ、膜形成箇所ＤＰとターゲットＴとの距離が目標距離になるように、カソードＣ（ターゲットＴ）の姿勢および位置を制御しうる。これにより、基板ＳとターゲットＴとの相対的な位置および姿勢は、状態Ｓ１１のようになる。この状態で、基板Ｓが搬送機構ＣＭＡによって搬送されながら基板Ｓに膜の形成する処理が開始される。
　その後、状態Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８を経て状態Ｓ１９に至り、一端Ｅ１から他端Ｅ２までの領域に対する膜の形成が完了する。その後、ターゲットＴおよびカソードＣが基板Ｓに衝突しない位置に退避された状態で、搬送機構ＣＭＡ、ＣＭＢによって基板ＳがスパッタリングチャンバーＣＡからロードロックチャンバーＣＢに搬送され、更に、搬送機構ＣＭＢ、ＣＭＣによってポートＣＣに搬送される。
　この実施形態によれば、カソードＣを自転軸の周りで回動させる自転機構ＲＴＭと、カソードＣと搬送面ＣＳとの距離が変更されるようにカソードＣを移動させる移動機構ＲＶＭとを備えることによって、凹形状を有する基板Ｓを搬送しながら基板Ｓに対する膜の形成を行うことができる。このような構成は、基板Ｓを公転あるいは回動させることによってターゲットと基板との相対的な位置および姿勢を調整あるいは制御する構成よりもスパッタリング装置の小型化に有利である。
　図７には、スパッタリング装置１あるいはスパッタリングチャンバーＣＡの第２実施形態が示されている。第２実施形態として説明しない事項は、図１～図６を参照しながら説明した第１実施形態に従いうる。第２実施形態では、第１実施形態の移動機構ＲＶＭが移動機構ＲＶＭ’に変更されている。移動機構ＲＶＭ’は、カソードＣを昇降させることによってカソードＣと搬送面ＣＳ（膜形成箇所）との距離が変更されるようにカソードＣを移動させる昇降機構として具体化されている。
　本願は、２０１８年２月６日提出の日本国特許出願特願２０１８－０１９５６９を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
　発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１：スパッタリング装置、ＣＡ：スパッタリングチャンバー、ＣＢ：ロードロックチャンバー、ＣＣ：ポート、ＣＭＡ：搬送機構、ＣＭＢ：搬送機構、ＣＭＣ：搬送機構、ＣＳ：搬送面、Ｃ：カソード、Ｔ：ターゲット、Ｓ：基板、ＲＴＭ：自転機構、ＲＶＭ：移動機構（公転機構）、ＲＶＭ’：移動機構（昇降機構）、ＲＴＡ：自転軸、ＲＶＡ：公転軸、ＯＢ：公転軌道：ＤＰ：膜形成箇所

Claims (19)

  1. 　粒子を使って基板を処理する基板処理装置であって、
    　前記基板を搬送面に沿って搬送する搬送機構と、
    　粒子を放出する粒子源と、
    　前記粒子源を自転軸の周りで回動させる自転機構と、
    　前記粒子源と前記搬送面との距離が変更されるように前記粒子源を移動させる移動機構と、
    　を備えることを特徴とする基板処理装置。
  2. 　前記基板の被処理箇所は、前記搬送機構による前記基板の搬送に伴って変化し、
    　前記自転機構および前記移動機構は、前記基板の前記被処理箇所の法線と前記粒子源の法線との角度が一定になるように前記粒子源の姿勢および位置を制御する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記基板の被処理箇所は、前記搬送機構による前記基板の搬送に伴って変化し、
    　前記自転機構および前記移動機構は、前記基板の前記被処理箇所の法線と前記粒子源の法線とが平行になるように前記粒子源の姿勢および位置を制御する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 　前記自転機構および前記移動機構は、前記被処理箇所と前記粒子源との距離が一定になるように、前記粒子源の姿勢および位置を制御する、
    　ことを特徴とする請求項２又は３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記移動機構は、前記粒子源を公転軌道に沿って回動させることによって前記粒子源と前記搬送面との距離が変更されるように前記粒子源を移動させる、
    　ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  6. 　前記自転軸は、前記搬送機構による前記基板の搬送方向に平行な第１方向に対して直交する第２方向に平行であり、前記公転軌道の公転軸は、前記第２方向に平行である、
    　ことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 　前記基板が前記搬送機構によって前記搬送方向に搬送されながら前記基板の前記搬送方向における一端から前記基板の前記搬送方向における他端までの領域に膜が形成される間に、前記移動機構は、前記粒子源を第１公転方向に前記公転軌道に沿って回動させた後に、前記粒子源を前記第１公転方向とは反対の第２公転方向に前記公転軌道に沿って回動させる、
    　ことを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 　前記基板が前記搬送機構によって前記搬送方向に搬送されながら前記基板の前記搬送方向における一端から前記基板の前記搬送方向における他端までの領域に膜が形成される間に、前記自転機構は、前記粒子源を前記自転軸の周りで１つの自転方向にのみ回動させる、
    　ことを特徴とする請求項６又は７に記載の基板処理装置。
  9. 　前記移動機構は、前記粒子源を昇降させることによって前記粒子源と前記搬送面との距離が変更されるように前記粒子源を移動させる、
    　ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  10. 　前記基板の表面の形状を示す表面形状情報に基づいて、前記自転機構および前記移動機構を制御するための制御情報を生成する制御部を更に備える、
    　ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  11. 　前記基板の形状を計測して前記表面形状情報を生成する計測器を更に備える、
    　ことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 　前記粒子源は、カソードによって保持されたターゲットであり、
    　前記基板処理装置は、前記カソードのスパッタリングによって放出される粒子を使って前記基板に膜を形成する、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  13. 　前記粒子源は、イオンビーム源である、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  14. 　基板を処理する基板処理方法であって、
    　前記基板を搬送面に沿って搬送するとともに、粒子を放出する粒子源の姿勢および位置を制御しながら、前記粒子源から放出される粒子を使って前記基板を処理する処理工程を含み、
    　前記基板の被処理箇所は、前記基板の搬送に伴って変化し、
    　前記処理工程は、前記基板の前記被処理箇所の変化に応じて、前記粒子源を自転軸の周りで回動させるとともに、前記粒子源と前記搬送面との距離が変更されるように前記粒子源を移動させる駆動工程を含む、
    　ことを特徴とする基板処理方法。
  15. 　前記駆動工程では、前記基板の前記被処理箇所の法線と前記粒子源の法線との角度が一定になるように前記粒子源の姿勢および位置を制御する、
    　ことを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
  16. 　前記駆動工程では、前記基板の前記被処理箇所の法線と前記粒子源の法線とが平行になるように前記粒子源の姿勢および位置を制御する、
    　ことを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
  17. 　前記駆動工程では、前記被処理箇所と前記粒子源との距離が一定になるように、前記粒子源の姿勢および位置を制御する、
    　ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の基板処理方法。
  18. 　前記粒子源は、カソードによって保持されたターゲットであり、
    　前記カソードのスパッタリングによって放出される粒子を使って前記基板に膜が形成される、
    　ことを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  19. 　前記粒子源は、イオンビーム源である、
    　ことを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
PCT/JP2019/003362 2018-02-06 2019-01-31 基板処理装置および基板処理方法 WO2019155978A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980011687.XA CN111684101B (zh) 2018-02-06 2019-01-31 基板处理装置以及基板处理方法
KR1020207022494A KR102415073B1 (ko) 2018-02-06 2019-01-31 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
DE112019000682.7T DE112019000682B4 (de) 2018-02-06 2019-01-31 Substratbearbeitungsvorrichtung und Substratbearbeitungsverfahren
JP2019570715A JP6738976B2 (ja) 2018-02-06 2019-01-31 基板処理装置および基板処理方法
US16/928,086 US11270873B2 (en) 2018-02-06 2020-07-14 Substrate processing apparatus and substrate processing method
US17/580,813 US11694882B2 (en) 2018-02-06 2022-01-21 Substrate processing apparatus and substrate processing method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-019569 2018-02-06
JP2018019569 2018-02-06

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/928,086 Continuation US11270873B2 (en) 2018-02-06 2020-07-14 Substrate processing apparatus and substrate processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019155978A1 true WO2019155978A1 (ja) 2019-08-15

Family

ID=67547945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/003362 WO2019155978A1 (ja) 2018-02-06 2019-01-31 基板処理装置および基板処理方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11270873B2 (ja)
JP (1) JP6738976B2 (ja)
KR (1) KR102415073B1 (ja)
CN (1) CN111684101B (ja)
DE (1) DE112019000682B4 (ja)
WO (1) WO2019155978A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5019681A (ja) * 1973-06-25 1975-03-01
JP2001526323A (ja) * 1997-12-05 2001-12-18 コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー イオンビームを用いてポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置
JP2006124821A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Nara Kikai Seisakusho:Kk レーザーアブレーション装置
JP2009041115A (ja) * 2008-11-25 2009-02-26 Ulvac Japan Ltd スパッタ源、スパッタリング装置、及びスパッタリング方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3537973A (en) * 1967-09-15 1970-11-03 Varian Associates Sequential sputtering with movable targets
JPH0347964A (ja) 1989-07-17 1991-02-28 Nikon Corp イオンビームスパッタ装置
US5733418A (en) * 1996-05-07 1998-03-31 Pld Advanced Automation Systems, Inc. Sputtering method and apparatus
WO1998028779A1 (de) 1996-12-21 1998-07-02 Singulus Technologies Ag Vorrichtung zur kathodenzerstäubung
US6224718B1 (en) * 1999-07-14 2001-05-01 Veeco Instruments, Inc. Target assembly for ion beam sputter deposition with multiple paddles each having targets on both sides
CA2383082A1 (en) * 1999-09-01 2001-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for the surface threatment of a component
JP2003147519A (ja) 2001-11-05 2003-05-21 Anelva Corp スパッタリング装置
JP2005336535A (ja) 2004-05-26 2005-12-08 Canon Inc 成膜装置及び成膜方法
JP2007182617A (ja) * 2006-01-10 2007-07-19 Ulvac Japan Ltd スパッタ成膜方法及び装置
WO2009028055A1 (ja) 2007-08-29 2009-03-05 Canon Anelva Corporation スパッタリングによる成膜方法とその装置
CN104409307B (zh) * 2014-11-12 2017-03-15 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种离子注入机扫描装置及扫描方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5019681A (ja) * 1973-06-25 1975-03-01
JP2001526323A (ja) * 1997-12-05 2001-12-18 コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー イオンビームを用いてポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置
JP2006124821A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Nara Kikai Seisakusho:Kk レーザーアブレーション装置
JP2009041115A (ja) * 2008-11-25 2009-02-26 Ulvac Japan Ltd スパッタ源、スパッタリング装置、及びスパッタリング方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102415073B1 (ko) 2022-07-01
CN111684101A (zh) 2020-09-18
US20200343080A1 (en) 2020-10-29
US20220139686A1 (en) 2022-05-05
KR20200105696A (ko) 2020-09-08
CN111684101B (zh) 2023-02-17
JP6738976B2 (ja) 2020-08-12
DE112019000682B4 (de) 2023-06-29
JPWO2019155978A1 (ja) 2020-07-02
DE112019000682T5 (de) 2020-11-05
US11270873B2 (en) 2022-03-08
US11694882B2 (en) 2023-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102381838B1 (ko) 정전 용량 측정용 측정기, 및 측정기를 이용하여 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법
TWI612165B (zh) 成膜裝置以及成膜工件製造方法
JPH0224907B2 (ja)
JP6634275B2 (ja) 成膜システム
JP2004269988A (ja) スパッタ装置
US20170221748A1 (en) Substrate conveying method and substrate processing system
WO2017169495A1 (ja) 基板搬送方法及び基板処理システム
US8877019B2 (en) Sputtering apparatus, sputter deposition method, and analysis apparatus
WO2019155978A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2017041523A (ja) 基板処理装置、および基板処理方法
KR102297165B1 (ko) 성막 시스템 및 기판 상에 막을 형성하는 방법
JP6847049B2 (ja) 多層堆積処理装置
CN107851562B (zh) 选择性处理工件的方法及系统
CN110634781B (zh) 输送装置和输送方法
JP2000071187A (ja) ワーク搬送ロボット
US11390940B2 (en) System and method to control PVD deposition uniformity
WO2021033528A1 (ja) 真空装置
KR100982529B1 (ko) 전자빔을 이용한 대면적 패턴형성장치 및 그 제어방법
US20020078895A1 (en) Plasma treatment apparatus
KR20220121185A (ko) 스퍼터링 처리를 행하는 장치 및 방법
JP2016006223A (ja) 基板処理装置
JPH04342493A (ja) レーザアブレーション装置
JP2007211284A (ja) 成膜装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19751062

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019570715

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207022494

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19751062

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1