特開 2016-166426 スパッタリング装置および基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-166426(P2016-166426A)

(43)【公開日】2016年9月15日

(54)【発明の名称】スパッタリング装置および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20160819BHJP

   C23C 14/56 20060101ALI20160819BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/34 C

   C23C14/34 G

   C23C14/56 G

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-87356(P2016-87356)

(22)【出願日】2016年4月25日

(62)【分割の表示】特願2014-549761(P2014-549761)の分割

【原出願日】2013年8月23日

(31)【優先権主張番号】特願2012-263648(P2012-263648)

(32)【優先日】2012年11月30日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000227294

【氏名又は名称】キヤノンアネルバ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】石原 繁紀

(72)【発明者】

【氏名】小長 和也

(72)【発明者】

【氏名】戸谷 寛行

(72)【発明者】

【氏名】須田 真太郎

(72)【発明者】

【氏名】安松 保志

(72)【発明者】

【氏名】藤本 雄

(72)【発明者】

【氏名】中澤 俊和

(72)【発明者】

【氏名】中村 英司

(72)【発明者】

【氏名】今井 慎

(57)【要約】      （修正有）

【課題】搬送チャンバの周囲への配置に有利で、かつ、使用するターゲットの位置によって生じうるスパッタリング特性の差を低減するスパッタリング装置の提供。
【解決手段】スパッタリング装置１００は、チャンバ７と、基板を保持する面に直交する軸８を中心として回転可能な基板ホルダと、第１〜第４ターゲットホルダ９１〜９４とを有し、４つのターゲットのうちスパッタリングに使用するターゲットを選択するシャッターユニットを備える。ゲートバルブ６を介してチャンバ７の内部空間と外部空間との間で基板が搬送される。第１〜第４ターゲットホルダ９１〜９４は、軸８を中心とする１つの仮想円ＶＣに内接する仮想長方形の頂点上に配置され、第１および第２ターゲットホルダ９１、９２は、仮想長方形の短辺を定める２つの頂点に配置され、かつ、ゲートバルブ６までの距離が第３および第４ターゲットホルダ９３、９４からゲートバルブ６までの距離より小さい。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバと、前記チャンバの中で基板を保持可能であり、前記基板を保持する面に直交する軸を中心として回転可能な基板ホルダと、それぞれターゲットを保持するための第１乃至第４ターゲットホルダとを有し、ゲートバルブを介して前記チャンバの内部空間と外部空間との間で前記基板が搬送されるスパッタリング装置であって、
前記第１乃至第４ターゲットホルダによってそれぞれ保持される４つのターゲットのうちスパッタリングのために使用するターゲットを選択するためのシャッターユニットを備え、
前記第１乃至第４ターゲットホルダは、前記軸を中心とする１つの仮想円上、かつ、長辺及び短辺を有し前記仮想円に内接する仮想長方形の頂点上に配置され、前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダは、前記仮想長方形の１つの短辺を定める２つの頂点にそれぞれ配置され、かつ、前記ゲートバルブまでの距離が前記第３ターゲットホルダおよび前記第４ターゲットホルダから前記ゲートバルブまでの距離より小さい、
ことを特徴とするスパッタリング装置。

【請求項2】

前記第１乃至第４ターゲットホルダのそれぞれは、前記基板ホルダによって保持される基板の表面に対してターゲットの表面が傾斜した姿勢で該ターゲットを保持する、
ことを特徴とする請求項１に記載のスパッタリング装置。

【請求項3】

前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダは、前記ゲートバルブまでの距離が互いに等しい、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスパッタリング装置。

【請求項4】

前記第１乃至第４ターゲットホルダは、前記仮想円に沿って前記第１ターゲットホルダ、前記第２ターゲットホルダ、前記第３ターゲットホルダ、前記第４ターゲットホルダの順に配置され、
前記シャッターユニットは、前記軸を中心として回転可能な第１シャッターおよび第２シャッターを含み、
前記第１シャッターおよび前記第２シャッターは、前記軸に沿った方向に互いに離隔して配置され、
前記第１シャッターは、前記軸を中心とする１つの仮想円上に配置された２つの開口を有し、前記第２シャッターは、前記軸を中心とする１つの仮想円上に配置された２つの開口を有し、
前記第１シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第１乃至第４ターゲットホルダから選択されうる互いに隣接するターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しく、前記第２シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第１乃至第４ターゲットホルダから選択されうる互いに隣接するターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しい、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。

【請求項5】

前記第１シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第２ターゲットホルダおよび前記第３ターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しく、前記第２シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第２ターゲットホルダおよび前記第３ターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しい、
ことを特徴とする請求項４に記載のスパッタリング装置。

【請求項6】

前記第１シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しく、前記第２シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しい、
ことを特徴とする請求項４に記載のスパッタリング装置。

【請求項7】

前記第１シャッターは、前記第１乃至第４ターゲットホルダと前記第２シャッターとの間に配置され、
前記第１乃至第４ターゲットホルダによってそれぞれ保持された前記４つのターゲットのうち１つのターゲットのみをスパッタリングのために使用する場合に、前記第１シャッターは、前記第１シャッターの前記２つの開口の１つは前記１つのターゲットに対向し他の開口は前記４つのターゲットのいずれにも対向しないように制御される、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。

【請求項8】

複数の接続面を有する搬送チャンバと、
前記複数の接続面の少なくとも１つに接続されたスパッタリング装置と、を備え、
前記スパッタリング装置は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスパッタリング装置であり、
前記複数の接続面のうち互いに隣接する接続面のなす角度が９０度より大きい、
ことを特徴とする基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スパッタリング装置および基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、搬送チャンバの周囲に複数のスパッタリング装置が配置された構成が記載されている。各スパッタリング装置では、成膜チャンバを構成する容器の天井部に４つのターゲットが配置されている。これらのターゲットと基板ホルダとの間には、二重回転シャッター機構が配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−４１１０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

デバイスの製造のために多数の膜を高いスループットで形成するためには、搬送チャンバの周囲に複数のスパッタリング装置が配置された基板処理装置を使用することが有利である。搬送チャンバの周囲には、ゲートバルブを介して複数のスパッタリング装置が配置されうる。ここで、搬送チャンバの周囲により多くのスパッタリング装置を配置するためには、ゲートバルブを通して基板を搬送する方向に直交する方向におけるスパッタリング装置の幅、特にゲートバルブ側におけるスパッタリング装置の幅を小さくするべきである。

【0005】

特許文献１の図２に記載された成膜チャンバでは、ターゲット３５、３６、３７、３８が仮想的な等脚台形の頂点に配置されている。ゲートバルブ２０側に配置されたターゲット３６、３８間の距離は、ゲートバルブ２０とは反対側に配置されたターゲット３５、３７間の距離よりも小さい。このような構成は、搬送チャンバの周囲に多数の成膜チャンバを配置するために有利である。

【0006】

しかしながら、ターゲットの裏面側には、マグネトロン放電を発生させるためのマグネットが備えられている。マグネットは、一般的に、Ｎ極およびＳ極のうちの一方の磁極が成膜チャンバの内側方向に向き、他方の磁極が成膜チャンバの外側方向に向くように配置される。ターゲットの裏面側に配置されたマグネットによって成膜チャンバ内に形成される磁場は、隣接するターゲットの裏面側に配置されたマグネットからの影響を受ける。特許文献１の図２に記載された成膜チャンバでは、ターゲット３５、３６、３７、３８が仮想的な等脚台形の頂点に配置されているので、ターゲットごとにその表面に形成される磁場が異なりうる。例えば、ターゲット３５の表面に形成される磁場は、ターゲット３６、３７、３８のためのマグネットからの影響を受け、ターゲット３６の表面に形成される磁場は、ターゲット３５、３７、３８のためのマグネットからの影響を受ける。ターゲット３５に対するターゲット３６、３７、３８の相対位置と、ターゲット３６に対するターゲット３５、３７、３８の相対位置とは異なるので、ターゲット３５の表面に形成される磁場とターゲット３６の表面に形成される磁場とは異なりうる。したがって、特許文献１の図２に記載された構成では、使用するターゲットが配置された位置によってスパッタリング特性が異なりうる。

【0007】

本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、例えば、搬送チャンバの周囲への配置に有利で、しかも、使用するターゲットの位置によって生じうるスパッタリング特性の差を低減するために有利なスパッタリング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の側面は、チャンバと、前記チャンバの中で基板を保持可能であり、前記基板を保持する面に直交する軸を中心として回転可能な基板ホルダと、それぞれターゲットを保持するための第１乃至第４ターゲットホルダとを有し、ゲートバルブを介して前記チャンバの内部空間と外部空間との間で前記基板が搬送されるスパッタリング装置であって、前記第１乃至第４ターゲットホルダによってそれぞれ保持される４つのターゲットのうちスパッタリングのために使用するターゲットを選択するためのシャッターユニットを備え、前記第１乃至第４ターゲットホルダは、前記軸を中心とする１つの仮想円上、かつ、長辺及び短辺を有し前記仮想円に内接する仮想長方形の頂点上に配置され、前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダは、前記仮想長方形の１つの短辺を定める２つの頂点にそれぞれ配置され、かつ、前記ゲートバルブまでの距離が前記第３ターゲットホルダおよび前記第４ターゲットホルダから前記ゲートバルブまでの距離より小さい。

【0009】

本発明の第２の側面は、基板処理装置に係り、前記基板処理装置は、複数の接続面を有する搬送チャンバと、前記複数の接続面の少なくとも１つに接続されたスパッタリング装置と、を備え、前記スパッタリング装置は、前記第１の側面に係るスパッタリング装置であり、前記複数の接続面のうち互いに隣接する接続面のなす角度は、９０度より大きい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、例えば、搬送チャンバの周囲への配置に有利で、しかも、使用するターゲットの位置によって生じうるスパッタリング特性の差を低減するために有利なスパッタリング装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】本発明の一つの実施形態のスパッタリング装置の模式的な平面図。

【図1B】本発明の一つの実施形態のスパッタリング装置の模式的な断面図。

【図2A】第１シャッターの構成例を示す図。

【図2B】第２シャッターの構成例を示す図。

【図3A】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図3B】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図4A】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図4B】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図5A】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図5B】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図6A】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図6B】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図7A】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図7B】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図7C】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図7D】ターゲット、第１シャッターの開口および第２シャッターの開口の位置関係の制御を例示する図。

【図8】本発明の一つの実施形態のスパッタリング装置の模式的な断面図。

【図9】本発明の一つの実施形態の基板処理装置の断面図。

【図10】本発明の一つの実施形態の基板処理装置に備えられたコントローラを説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。

【0013】

図１Ａ、１Ｂは、それぞれ本発明の一つの実施形態のスパッタリング装置１００の模式的な平面図、断面図である。スパッタリング装置１００は、チャンバ７と、基板ホルダ１０８と、第１乃至第４ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４とを有する。基板ホルダ１０８は、チャンバ７の中で基板１０９を保持可能であり、かつ、基板１０９の面に直交する軸８を中心として回転可能である。第１乃至第４ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４は、それぞれターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を保持する。ここで、第１乃至第４ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４は、軸８を中心とする仮想円ＶＣに沿って、時計回りに、第１ターゲットホルダ９１、第２ターゲットホルダ９２、第３ターゲットホルダ９３、第４ターゲットホルダ９４の順に配置されている。スパッタリング装置１００には、ゲートバルブ６が設けられていて、ゲートバルブ６を介してチャンバ７の内部空間と外部空間との間で基板１０９が搬送される。

【0014】

スパッタリング装置１００はまた、第１乃至第４ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４によってそれぞれ保持された４つのターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のうちスパッタリングのために使用するターゲットを選択するためのシャッターユニットＳＵを備えている。シャッターユニットＳＵは、軸８を中心として回転可能な第１シャッター１１１および第２シャッター１１２と、第１シャッター１１１および第２シャッター１１２を個別に回転させる駆動部１１０とを含みうる。

【0015】

第１シャッター１１１および第２シャッター１１２は、それぞれ少なくとも１つの開口を有しうる。第１シャッター１１１および第２シャッター１１２のそれぞれが２つの開口を有する場合、２つのターゲットを同時に使ってスパッタリング（同時スパッタリング（Co-sputtering））を行うことができる。

【0016】

図２Ａに例示されるように、第１シャッター１１１は、軸８を中心とする１つの仮想円ＶＣ１上に中心が配置された２つの開口Ｈ１、Ｈ２を有しうる。図２Ｂに例示されるように、第２シャッター１１２は、軸８を中心とする１つの仮想円ＶＣ２上に中心が配置された２つの開口Ｈ３、Ｈ４を有しうる。駆動部１１０は、４つのターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のうちスパッタリングのために使用するターゲットが、第１シャッター１１１の開口および第２シャッター１１２の開口を通して基板１０９に対して露出するように第１シャッター１１１および第２シャッター１１２を駆動する。第１シャッター１１１および第２シャッター１１２は、軸８に沿った方向に互いに離隔して配置されうる。第１シャッター１１１は、第１乃至第４ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４と第２シャッター１１２との間に配置されている。

【0017】

第１シャッター１１１の２つの開口Ｈ１、Ｈ２のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、第１乃至第４ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４から選択されうる互いに隣接するターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しい。第２シャッター１１２の２つの開口Ｈ３、Ｈ４のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、第１乃至第４ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４から選択されうる互いに隣接するターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しい。

【0018】

図２Ａに示す例では、第１シャッター１１１の２つの開口Ｈ１、Ｈ２のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角αＨ１２は、第２ターゲットホルダ９２および第３ターゲットホルダ９３のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角（第１ターゲットホルダ９１および第４ターゲットホルダ９４のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等価）と等しい。図２Ｂに示す例では、第２シャッター１１２の２つの開口Ｈ３、Ｈ４のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角αＨ３４は、第２ターゲットホルダ９２および第３ターゲットホルダ９３のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角（第１ターゲットホルダ９１および第４ターゲットホルダ９４のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等価）と等しい。

【0019】

図２Ａに示す例に代えて、第１シャッター１１１の２つの開口Ｈ１、Ｈ２のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、第１ターゲットホルダ９１および第２ターゲットホルダ９２のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角（第３ターゲットホルダ９３および第４ターゲットホルダ９４のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等価）と等しくされてもよい。図２Ｂに示す例に代えて、第２シャッター１１２の２つの開口Ｈ３、Ｈ４のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、第１ターゲットホルダ９１および第２ターゲットホルダ９２のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角（第３ターゲットホルダ９３および第４ターゲットホルダ９４のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等価）と等しくされてもよい。

【0020】

ターゲット９１、９２、９３、９４の各々の裏面側には、マグネットユニット８０が配置されている。各マグネットユニット８０は、マグネトロン放電（例えば、ＤＣマグネトロン放電）を発生させるためのマグネット８２と、マグネット８２を駆動（例えば、回転駆動）するための駆動部８３とを含みうる。各マグネットユニット８０はまた、マグネット８２とターゲットホルダ（ターゲット）との距離を調整するための距離調整部８４を含みうる。

【0021】

ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４のそれぞれは、基板ホルダ１０８によって保持される基板１０９の表面に対してターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の表面が傾斜した姿勢でターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を保持するように構成されうる。ここで、ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４のそれぞれは、ターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の表面の法線が基板１０９の中央方向に向くようにターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を保持しうる。この場合において、マグネットユニット８０は、その上部が軸８から遠ざかるように傾けて配置されうる。

【0022】

図９に例示されるように搬送チャンバ３００の周囲に多くのスパッタリング装置１００を配置するためには、搬送チャンバ３００とスパッタリング装置１００との間での基板１０９の搬送方向に直交する方向（以下、「幅方向」という）におけるスパッタリング装置１００の寸法を小さくするべきである。前述のように、マグネットユニット８０の上部が軸８から遠ざかるようにマグネットユニット８０が傾けて配置された場合、マグネットユニット８０の上部によってスパッタリング装置１００の占有面積が決定されうる。これを考慮すると、幅方向におけるスパッタリング装置１００の寸法を小さくするためには、ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４は、幅方向に圧縮されて配置されるべきである。

【0023】

そこで、この実施形態では、第１乃至第４のターゲットホルダ９１、９２、９３、９４（の中心）は、軸８を中心とする１つの仮想円ＶＣ上、かつ、長辺ＬＳ及び短辺ＳＳを有し仮想円ＶＣに内接する仮想長方形ＶＲの頂点上に配置され、第１ターゲットホルダ９１および第２ターゲットホルダ９２（の中心）は、仮想長方形ＶＲの１つの短辺ＳＳを定める２つの頂点にそれぞれ配置され、かつ、ゲートバルブ６までの距離が第３ターゲットホルダ９３および第４ターゲットホルダ９４からゲートバルブ６までの距離より小さい。ここで、第１ターゲットホルダ９１および第２ターゲットホルダ９２は、ゲートバルブ６までの距離が互いに等しいことが好ましい。

【0024】

上記の配置によれば、ターゲットホルダ９１、９２、９３、９４が幅方向に圧縮されて配置され、これによって幅方向におけるスパッタリング装置１００の寸法を小さくすることができる。これは、搬送チャンバの周囲により多くのスパッタリング装置１００を配置することを可能にする。また、上記の配置によれば、第１乃至第４のターゲットホルダ９１、９２、９３、９４によってそれぞれ保持されるターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の表面に形成される磁場は、相互に等しくなる。例えば、ターゲットホルダ９１によって保持されたターゲットＴ１の表面に形成される磁場がターゲットホルダ９２、９３、９４によって保持されたターゲットＴ２、Ｔ３、Ｔ４の裏面側に配置されたマグネット８２から受ける影響と、ターゲットホルダ９２によって保持されたターゲットＴ２の表面に形成される磁場がターゲットホルダ９１、９３、９４によって保持されたターゲットＴ１、Ｔ３、Ｔ４の裏面側に配置されたマグネット８２から受ける影響とは等価である。即ち、第１乃至第４のターゲットホルダ９１、９２、９３、９４（の中心）を仮想長方形ＶＲの頂点に配置することによって、ターゲットＴ１、Ｔ３、Ｔ４の表面にそれぞれ形成される磁場を相互に等しくすることができる。これにより、使用するターゲットの位置によって生じうるスパッタリング特性の差を低減することができる。

【0025】

以下、図３Ａ〜図７Ｄを参照しながら、ターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、第１シャッター１１１の開口Ｈ１、Ｈ２および第２シャッター１１２の開口Ｈ３、Ｈ４の位置関係の制御を例示的に説明する。本実施形態に係るスパッタリング装置は基板に向けて各ターゲットが傾けて配置されたものであるが、説明を容易とするため図３Ａ〜図７Ｄでは、ターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、第１シャッター１１１の開口Ｈ１、Ｈ２および第２シャッター１１２の開口Ｈ３、Ｈ４を相互に平行に記載している。図７Ａ−図７Ｄは、上記の仮想円に沿ってターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、第１シャッター１１１の開口Ｈ１、Ｈ２、第２シャッター１１２の開口Ｈ３、Ｈ４を描いた断面図である。図３Ａ〜図７Ｄに例示される位置関係の制御は、図１０に示すコントローラによってなされうる。

【0026】

図３Ａ〜図７Ｄにおいて、網掛けで示されたターゲットは、スパッタリングのために使用されているターゲットであり、白抜きの実線又は白抜きの点線で示されたターゲットは、スパッタリングのために使用されていないターゲットである。また、白抜きの実線で示されたターゲットは、第１シャッター１１１の開口又は第２シャッター１１２の開口と同じ位置にあるターゲットである。また、白抜きの点線で示されたターゲットは、第１シャッター１１１の開口および第２シャッター１１２の開口のいずれとも異なる位置にあるターゲットである。

【0027】

図３Ａ、図３Ｂおよび図７Ａには、ターゲットＴ２がスパッタリングのために使用されている状態が例示されている。図４Ａ、図４Ｂおよび図７Ｂには、ターゲットＴ１がスパッタリングのために使用されている状態が例示されている。図３Ａ、図３Ｂおよび図７Ａに示す例では、スパッタリングのために使用されていないターゲットＴ３に第１シャッター１１１の開口Ｈ２が対向しているので、スパッタリングのために使用されているターゲットＴ２から放射された材料がターゲットＴ３に付着し、これによってターゲットＴ３が汚染される可能性がある。一方、図４Ａ、図４Ｂおよび図７Ｂに示す例では、スパッタリングのために使用されていないターゲットＴ３に第１シャッター１１１の開口Ｈ２が対向していないので、スパッタリングのために使用されているターゲットＴ２から放射された材料がターゲットＴ３に付着しにくく、ターゲットＴ３が汚染される可能性が低減されている。ここで、図４Ａ、４Ｂおよび図７Ｂに示す例は、４つのターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のうち１つのターゲットＴ１のみをスパッタリングのために使用する場合において、第１シャッター１１１の２つの開口Ｈ１、Ｈ２の１つはターゲットＴ１に対向し他の開口は４つのターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のいずれにも対向しないように制御される例である。また、図４Ａ、図４Ｂおよび図７Ｂに示す例では、ターゲットＴ１、Ｔ２間の間隔よりも、開口Ｈ１、Ｈ２間の間隔の方が大きいので、そうでない場合に比べて、ターゲットＴ３が汚染される可能性が低減されている。

【0028】

図５Ａ、図５Ｂおよび図７Ｃには、ターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のいずれもスパッタリングのために使用されていない状態が例示されている。図６Ａ、図６Ｂおよび図７Ｄには、ターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のうちターゲットＴ２、Ｔ３がスパッタリングのために同時に使用されている状態（即ち、同時スパッタリングがなされている状態）が例示されている。

【0029】

以下、図８を参照しながら、スパッタリング装置１００の構造に関する実施例を例示的に説明するが、本発明の技術的範囲は、当該実施例によって制限されるものでない。１つの実施例において、ターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の各々の中心と軸８との距離Ｒ１は２４０ｍｍであり、ターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の各々の中心と基板１０９の表面との距離（軸８に沿った距離）Ｗｄは２５０ｍｍであり、ターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の各々の中心からの法線と軸８とがなす角度αは３５度であり、基板１０９の直径Ｄｗは３００ｍｍである。この実施例において、スパッタリングによって基板１０９に形成された膜の厚さ分布におけるσ（標準偏差）は、２％以下であった。

【0030】

図９には、１又は複数のスパッタリング装置１００が搬送チャンバ３００の周囲に配置されて構成された基板処理装置が例示されている。搬送チャンバ３００は、複数の接続面３０１を有する。複数の接続面３０１の少なくとも１つには、スパッタリング装置１００が接続されている。搬送チャンバ３００とスパッタリング装置１００とは、ゲートバルブ６を介して接続されている。複数の接続面３０１のうち互いに隣接する接続面３０１のなす角度Ａは９０度より大きいことが好ましく、これにより、より多くのスパッタリング装置１００を搬送チャンバ３００の周囲に配置することができる。

【0031】

図１０は、本実施形態に係るコントローラ３００の構成を示す図である。コントローラ４００は、入力部４００ｂ、プログラム及びデータを有する記憶部４００ｃ、プロセッサ４００ｄ及び出力部４００ｅを備えており、本実施形態に係るスパッタリング装置１００を制御しうる。コントローラ４００は、プロセッサ４００ｄが、記憶部４００ｃに格納された制御プログラムを読み出して実行することで、スパッタリング装置１００の動作を制御しうる。すなわち、コントローラ４００による制御によって、駆動部１１０を動作させ、図３Ａ〜図７Ｄに示した第１シャッター１１１および第２シャッター１１２の動作を行いうる。なお、コントローラ４００は、スパッタリング装置１００と別個に設けても良いし、スパッタリング装置１００に内蔵しても良い。さらに、コントローラ４００は、ターゲットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に印加される電力（即ちターゲットホルダ９１、９２、９３、９４に印加される電力）を制御する電源に接続され、各々のターゲットへの電力供給に併せて駆動部１１０を制御しうる。

【0032】

本願は、２０１２年１１月３０日提出の日本国特許出願特願２０１２−２６３６４８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。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2016年4月25日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバと、前記チャンバの中で基板を保持可能であり、前記基板を保持する面に直交する軸を中心として回転可能な基板ホルダと、それぞれターゲットを保持するための第１乃至第４ターゲットホルダとを有し、ゲートバルブを介して前記チャンバの内部空間と外部空間との間で前記基板が搬送されるスパッタリング装置であって、
前記第１乃至第４ターゲットホルダによってそれぞれ保持される４つのターゲットのうちスパッタリングのために使用するターゲットを選択するためのシャッターユニットを備え、
平面視において、
前記第１乃至第４ターゲットホルダは、前記軸を中心とし前記チャンバに収まるように配される１つの仮想円上、かつ、２つの長辺及び２つの短辺を有し前記仮想円に内接する仮想長方形の頂点上に配置され、前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダは、前記仮想長方形の１つの短辺を定める２つの頂点にそれぞれ配置され、かつ、前記第３ターゲットホルダおよび前記第４ターゲットホルダは、前記仮想長方形の他の短辺を定める２つの頂点にそれぞれ配置され、前記１つの短辺は、前記ゲートバルブに対向する、
ことを特徴とするスパッタリング装置。

【請求項2】

前記第１乃至第４ターゲットホルダのそれぞれは、前記基板ホルダによって保持される基板の表面に対してターゲットの表面が傾斜した姿勢で該ターゲットを保持する、
ことを特徴とする請求項１に記載のスパッタリング装置。

【請求項3】

前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダは、前記ゲートバルブまでの距離が互いに等しい、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスパッタリング装置。

【請求項4】

前記第１乃至第４ターゲットホルダは、前記仮想円に沿って前記第１ターゲットホルダ、前記第２ターゲットホルダ、前記第３ターゲットホルダ、前記第４ターゲットホルダの順に配置され、
前記シャッターユニットは、前記軸を中心として回転可能な第１シャッターおよび第２シャッターを含み、
前記第１シャッターおよび前記第２シャッターは、前記軸に沿った方向に互いに離隔して配置され、
前記第１シャッターは、前記軸を中心とする１つの仮想円上に配置された２つの開口を有し、前記第２シャッターは、前記軸を中心とする１つの仮想円上に配置された２つの開口を有し、
前記第１シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第１乃至第４ターゲットホルダから選択されうる互いに隣接するターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しく、前記第２シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第１乃至第４ターゲットホルダから選択されうる互いに隣接するターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しい、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。

【請求項5】

前記第１シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第２ターゲットホルダおよび前記第３ターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しく、前記第２シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第２ターゲットホルダおよび前記第３ターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しい、
ことを特徴とする請求項４に記載のスパッタリング装置。

【請求項6】

前記第１シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しく、前記第２シャッターの前記２つの開口のそれぞれの中心を弧の両端とする中心角は、前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダのそれぞれの中心を弧の両端とする中心角と等しい、
ことを特徴とする請求項４に記載のスパッタリング装置。

【請求項7】

前記第１シャッターは、前記第１乃至第４ターゲットホルダと前記第２シャッターとの間に配置され、
前記第１乃至第４ターゲットホルダによってそれぞれ保持された前記４つのターゲットのうち１つのターゲットのみをスパッタリングのために使用する場合に、前記第１シャッターは、前記第１シャッターの前記２つの開口の１つは前記１つのターゲットに対向し他の開口は前記４つのターゲットのいずれにも対向しないように制御される、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。

【請求項8】

複数の接続面を有する搬送チャンバと、
前記複数の接続面の少なくとも１つに接続されたスパッタリング装置と、を備え、
前記スパッタリング装置は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスパッタリング装置であり、
前記複数の接続面のうち互いに隣接する接続面のなす角度が９０度より大きい、
ことを特徴とする基板処理装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

本発明の第１の側面は、チャンバと、前記チャンバの中で基板を保持可能であり、前記基板を保持する面に直交する軸を中心として回転可能な基板ホルダと、それぞれターゲットを保持するための第１乃至第４ターゲットホルダとを有し、ゲートバルブを介して前記チャンバの内部空間と外部空間との間で前記基板が搬送されるスパッタリング装置であって、前記第１乃至第４ターゲットホルダによってそれぞれ保持される４つのターゲットのうちスパッタリングのために使用するターゲットを選択するためのシャッターユニットを備え、平面視において、前記第１乃至第４ターゲットホルダは、前記軸を中心とし前記チャンバに収まるように配される１つの仮想円上、かつ、２つの長辺及び２つの短辺を有し前記仮想円に内接する仮想長方形の頂点上に配置され、前記第１ターゲットホルダおよび前記第２ターゲットホルダは、前記仮想長方形の１つの短辺を定める２つの頂点にそれぞれ配置され、かつ、前記第３ターゲットホルダおよび前記第４ターゲットホルダは、前記仮想長方形の他の短辺を定める２つの頂点にそれぞれ配置され、前記１つの短辺は、前記ゲートバルブに対向する。