特許 5662583 成膜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5662583

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年2月4日

(54)【発明の名称】成膜装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20150115BHJP

   C23C 14/00 20060101ALI20150115BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/34 G

   C23C14/00 B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-532405(P2013-532405)

(86)(22)【出願日】2012年5月30日

(86)【国際出願番号】JP2012003528

(87)【国際公開番号】WO2013035225

(87)【国際公開日】20130314

【審査請求日】2013年8月22日

(31)【優先権主張番号】特願2011-196790(P2011-196790)

(32)【優先日】2011年9月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【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】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(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】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】梶原 雄二

(72)【発明者】

【氏名】安松 保志

(72)【発明者】

【氏名】小長 和也

【審査官】 植前 充司

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１５８８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−１１４５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２５５３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２１５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００１５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０９４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５５７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４１７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０８８４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−０９４４５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１０／０３８４２１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／３４

Ｃ２３Ｃ １４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ターゲットが取り付けられる取り付け面を備える複数のターゲット電極と、
前記複数のターゲット電極に対向する位置に前記基板が保持される基板ホルダーと、
前記複数のターゲット電極と前記基板ホルダーとの間に回転可能に設けられ、回転した際に前記取り付け面に対向する複数の開口を有する第１シャッタ部材と、
前記第１シャッタ部材の２つの面のうち前記ターゲット電極側の面における前記第１シャッタ部材の開口と開口との間に配置された第１分離部と、
前記第１シャッタ部材と前記ターゲット電極の間に配置された第２分離部とを有し、
前記第１シャッタ部材は、前記第１分離部と前記第２分離部との間とによってラビリンスが形成されるように前記第１分離部と前記第２分離部とを近づけたり、前記第１シャッタ板を回転させることができるように前記第１分離部と前記第２分離部とを離間させたりするように駆動されることを特徴とする成膜装置。

【請求項2】

前記複数のターゲット電極と前記第１シャッタ部材の間に設けられたシールド部材をさらに有し、
前記シールド部材は、前記ターゲット電極の数と等しい数の開口を有し、
前記第２分離部は、前記シールド部材の開口と開口との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。

【請求項3】

前記第１シャッタ部材と前記基板ホルダーの間に回転可能に設けられた第２シャッタ部材をさらに備え、
前記第２シャッタ部材は、前記第１シャッタ部材又は前記第２シャッタ部材が回転した際に前記第１シャッタ部材の開口に対向する開口を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜装置。

【請求項4】

前記第２シャッタ部材の開口に取り付け可能な蓋体を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。

【請求項5】

前記第１分離部及び前記第２分離部は、いずれも凸部を含み、前記ラビリンスが形成された状態において、前記第１分離部の凸部及び前記第２分離部の凸部は、前記第１シャッタ板の回転軸に平行な方向に沿った通路を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項6】

前記第１分離部及び前記第２分離部の一方は、２つの凸部と、前記２つの凸部によって挟まれた低部とを含み、
前記第１分離部及び前記第２分離部の他方は、前記ラビリンスの形成の際に前記２つの凸部の間に挿入される凸部を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成膜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成膜装置に関し、例えば、単一チャンバ内に材質の異なる複数のターゲット電極を備え、かつ回転シャッタ装置を利用して多層膜をスパッタ成膜する多元スパッタ成膜装置におけるコンタミネーションの防止に低減に関する。

【背景技術】

【0002】

多元スパッタ成膜装置（例えば、特許文献１）では、必要とされる多層膜を、１つの成膜チャンバ内において基板上の最下層から最上層まで中断することなく継続して連続的にスパッタ成膜することができる。

【0003】

上述のような多層膜のスパッタ成膜を行うために、特許文献１の成膜装置では、１つのチャンバ内に複数の異なる材質のターゲットをチャンバ天井部、すなわち成膜対象である基板の上方空間に配置し、かつスパッタ成膜に使用するターゲットを選択するためのシャッタ装置を設けている。このシャッタ装置は、それぞれ独立に回転する二重シャッタの構造を有し、２枚のシャッタ板の各々には、選択したターゲットを基板側から見ることができる所要数の開口が所要位置に形成されている。

【0004】

回転シャッタ装置は、成膜しない材質のターゲットはシールドし、スパッタ成膜しようとする材質のターゲットは開口を通して基板に対して現われることになる。回転シャッタ装置は、基板から見てほぼ円形状の２つのシャッタ板を備えており、この２つのシャッタ板が独立に回転できるように構成されている。スパッタ成膜に使用するターゲットを選択する際には、回転シャッタ装置によって各シャッタ板を回転させて、成膜すべき材質のターゲットが開口を通して基板に臨めるようにしている。

【0005】

ここで、成膜すべき材質の異なる複数のターゲットを特定の順序で選択しスパッタ成膜するとき、ターゲット間でコンタミネーションが生じると成膜される膜性能が低下するおそれがある。膜性能の良好な多層膜を基板上に堆積させるためにコンタミネーションの発生を確実に防ぐ技術が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−００１５９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ここで、成膜すべき材質の異なる複数のターゲットを特定の順序で選択しスパッタ成膜するとき、ターゲット間でコンタミネーションが生じると成膜される膜性能が低下するおそれがある。膜性能の良好な多層膜を基板上に堆積させるためにコンタミネーションの発生を確実に防ぐ技術が求められている。

【0008】

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、１つのチャンバ内に複数のターゲットを備えて多層膜をスパッタ成膜しかつ回転シャッタ装置でターゲットの選択を行うようにした成膜装置で、ターゲット間でコンタミネーションが生じることを低減できる成膜装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る成膜装置は、ターゲットが取り付けられる取り付け面を備える複数のターゲット電極と、前記複数のターゲット電極に対向する位置に前記基板が保持される基板ホルダーと、前記複数のターゲット電極と前記基板ホルダーとの間に回転可能に設けられ、回転した際に前記取り付け面に対向する複数の開口を有する第１シャッタ部材と、前記第１シャッタ部材の２つの面のうち前記ターゲット電極側の面における前記第１シャッタ部材の開口と開口との間に配置された第１分離部と、前記第１シャッタ部材と前記ターゲット電極の間に配置された第２分離部とを有し、前記第１シャッタ部材は、前記第１分離部と前記第２分離部との間とによってラビリンスが形成されるように前記第１分離部と前記第２分離部とを近づけたり、前記第１シャッタ板を回転させることができるように前記第１分離部と前記第２分離部とを離間させたりするように駆動される。

【発明の効果】

【0010】

１つのチャンバ内に複数のターゲットを備えて多層膜をスパッタ成膜しかつ回転シャッタ装置でターゲットの選択を行うようにした成膜装置で、ターゲット間でコンタミネーションを低減できる成膜装置を提供できる。

【0011】

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。

【図面の簡単な説明】

【0012】

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。

【図1】本発明の第１の実施形態に係る成膜装置の縦断面図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係るシャッタ装置を構成する各部材の斜視図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係るシャッタ装置を構成する各部材を上方からみた概略図である。

【図4A】図３のＩ−Ｉ断面図である。

【図4B】図３のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図5】本発明の第１の実施形態に係るシャッタ装置の斜視図である。

【図6】本発明の第１の実施形態に係るシャッタ装置に形成されたラビリンス部分の断面図である。

【図7A】本発明の第２の実施形態に係るシャッタ装置の断面図である。

【図7B】本発明の第２の実施形態に係るシャッタ装置の断面図である。

【図8】本発明の第２の実施形態に係るシャッタ装置の斜視図である。

【図9A】本発明の第３の実施形態に係るシャッタ装置の断面図である。

【図9B】本発明の第３の実施形態に係るシャッタ装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。以下に説明する部材、配置等は発明を具体化した一例であって本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変できることは勿論である。本発明に係る成膜装置の適用はスパッタリング装置に限定されるものではなく、真空容器内でシャッタ装置により蒸着材料を選択できる各種ＰＶＤ装置に適用可能である。

【0014】

（第１の実施形態）
図１〜６に基づいて本発明の第１の実施形態に係る成膜装置を説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る成膜装置の縦断面図である。成膜装置１は、真空容器５１の内部に４つのターゲット電極３５〜３８（３６、３７は図示を省略）が設けられたスパッタリング成膜装置であり、基板Ｗを保持する基板ホルダー３、任意のターゲットＴを基板Ｗに曝すことのできるシャッタ装置４を備えている。シャッタ装置４はターゲットＴと基板Ｗの間に配置されている。

【0015】

なお、図１において、成膜装置１の内部を所要の真空状態にするための真空排気ユニット、ターゲット電極３５〜３８に電力を供給するためのユニット、ゲートバルブＧＶを介して基板ホルダー３上の基板Ｗを交換する基板搬送装置、プロセスガス導入ユニットなどのプラズマを生成するためのユニット等の図示は省略されている。

【0016】

基板ホルダー３は、成膜装置１の底面部の中央に回転自在に設けられており、基板Ｗを水平状態で保持することができる。基板Ｗへのスパッタ成膜の際には基板Ｗは回転状態で保持する。４つのターゲット電極３５〜３８は、成膜装置１の真空容器５１の天井部５２に傾斜した状態で取り付けられている。

【0017】

真空容器５１の上部である天井部５２にはターゲット電極ホルダー６１が設けられている。ターゲット電極ホルダー６１は、ターゲット電極を保持する取り付け部６１ａが４箇所に設けられた部材である。ターゲット電極ホルダー６１は真空容器５１の蓋としての機能も有している。本実施形態では、取り付け部６１ａが天井部５２と一体に構成されているが、真空容器５１の一部に取り付け部６１ａを設ける構成であってもよい。

【0018】

取り付け部６１ａに保持されたターゲット電極には、成膜処理に用いられる被成膜物質がボンディングされたターゲットＴを基板Ｗの方向に向けて保持することができる。なお、ターゲット電極のターゲットＴを保持する部分をターゲット取り付け面とする。

【0019】

図１には断面に位置する２つのターゲット電極のみが図示されている。傾斜して設けられたターゲット電極３５〜３８のそれぞれには、それらの下方に水平に配置された基板Ｗの上面に対して対向するようにターゲットＴを配置することができる。ターゲットＴには成膜処理に用いられる被成膜材料がボンディングされている。

【0020】

ここで、ターゲットＴと基板とが対向する状態とは、ターゲット電極が基板周辺に向けて配置されている状態や、図１に図示したようにターゲットＴのスパッタ面が傾斜して基板３４に向けられている状態も含むものとする。また、基板に形成される多層膜デバイスとしては、ＬＥＤ、ＭＲＡＭ、ＴＭＲヘッド、アドバンスド（改良型）ＧＭＲなどが挙げられる。形成される多層膜デバイスの膜構成に応じて成膜装置１のターゲット電極に搭載されるターゲットの種類も変更される。

【0021】

ここで、図２〜６に基づいてシャッタ装置４の構造を説明する。図２はシャッタ装置４を構成する部材のうち上部シールド板１３、第１シャッタ板１５、第２シャッタ板１７の斜視図である。図３はシャッタ装置４を構成する部材のうち上部シールド板１３、第１シャッタ板１５、第２シャッタ板１７を上方から見た模式図である。図３では、分離部（第２分離部）７１と分離部（第１分離部）７２の上方から見た位置関係が明確になるように、本来上方からは見えない分離部７１を破線で示した。

【0022】

シャッタ装置４は、上部シールド板（シールド部材）１３、第１シャッタ板（第１シャッタ部材）１５、第２シャッタ板（第２シャッタ部材）１７を主要な構成要素としている。第１シャッタ板１５と第２シャッタ板１７は、二重回転シャッタのシャッタ板として構成されている。シャッタ装置４によって各シャッタ板（１５，１７）を所定位置に位置決めすることで、４つのターゲット電極３５〜３８のそれぞれに搭載されたターゲットＴのうちスパッタ成膜に使用されるターゲットＴを基板Ｗに臨ませることができる。

【0023】

上部シールド板１３は、ターゲット電極ホルダー６１に取り付けられる部材であり、ターゲット電極ホルダー６１への膜付着を防ぐ部材である。上部シールド板１３を配置しない場合はターゲット電極ホルダー６１の基板側の表面が第１シャッタ板１５と対向する。第１シャッタ板１５と第２シャッタ板１７は、二重回転シャッタのシャッタ板として構成されている。なお、上部シールド板１３，第１シャッタ板１５，第２シャッタ板１７はいずれも上方に凸の湾曲形状を有している。

【0024】

上部シールド板（シールド部材）１３は、ターゲット電極ホルダー６１の基板ホルダー３側に設けられた防着シールド板であり、ターゲットＴからスパッタされた物質がターゲット電極ホルダー６１に付着するのを防ぐことができる。上述のようにターゲット電極ホルダー６１には４つの取り付け部６１ａ形成されている。取り付け部６１ａのそれぞれにはターゲット電極Ｃが保持される。各ターゲット電極Ｃは、ターゲットＴが取り付けられる面（取り付け面）を有し、上部シールド板１３には、各ターゲット電極のターゲット取り付け面に対向する領域のそれぞれに開口１３ａが形成されている。上部シールド板１３の２つの面のうち第１シャッタ板１５に対向する面には、上部シールド板１３の開口１３ａと開口１３ａとの間に、分離部７１が設けられている。分離部７１は、例えば、凸部でありうる。

【0025】

第１シャッタ板（第１シャッタ部材）１５は、上部シールド板１３の基板ホルダー３側に、回転可能に設けられたシャッタ板であり、回転軸１５ｂを回転させることにより第１シャッタ板１５の回転角度を制御することができる。第１シャッタ板１５は、２つのターゲット電極のターゲット取り付け面に対向する領域に開口１５ａが形成されている。第１シャッタ板１５の２つの開口１５ａは回転軸１５ｂに対して対称の位置に形成されている。

【0026】

回転軸１５ｂは第１駆動装置２１によって駆動される。第１駆動装置２１は、回転軸１５ｂをターゲット電極ホルダー６１に対して相対的に回転及び上下移動させるための構成であり、回転軸１５ｂを介して第１シャッタ板１５を回転させたり上下移動させたりすることができる。第１駆動装置２１は、例えば、回転軸１５ｂを回転および上下移動させるモータ、及びモータを制御するコントローラを含みうる。第１駆動装置２１は、回転軸１５ｂを上下方向に移動させることで上部シールド板１３と第１シャッタ板１５との距離を操作することができる。第１シャッタ板１５の２つの面のうち上部シールド板１３に対向する面には、第１シャッタ板１５の開口１５ａと開口１５ａとの間に、分離部７２が設けられている。分離部７２は、例えば、凹部でありうる。各凹部は、図６に例示されるように、平行に配置された２つの凸部７２ａ（二重の凸部７２ａ）と、２つの凸部７２ａによって挟まれた低部７２ｂを含みうる。

【0027】

第２シャッタ板（第２シャッタ部材）１７は、第１シャッタ板１５の基板ホルダー３側に回転可能に設けられたシャッタ板であり、回転軸１７ｂを回転させることにより第２シャッタ板１７の回転角度を制御することができる。回転軸１５ｂと回転軸１７ｂとは独立して回転制御可能に構成されている。第２シャッタ板１７は、３つのターゲット電極のターゲット取り付け面に対向する領域にそれぞれ開口１７ａが形成されている。また、第２シャッタ板１７の３つの開口１７ａのうち回転軸１７ｂに対して対称な位置に形成されている２つは、第１シャッタ板１５に形成された２つの開口１５ａに対向して配置できるように形成されている。

【0028】

なお、第２シャッタ板１７の開口１７ａの数は３つに限定されるものではないが、第１シャッタ板１５の開口１５ａの数以上の開口を有すると好適である。同様に、第１シャッタ板１５の開口１５ａの数は３つ以上の複数であっても良い。

【0029】

回転軸１７ｂは第２駆動装置２２によって駆動される。第２駆動装置２２は、回転軸１７ｂをターゲット電極ホルダー６１に対して相対的に回転及び上下移動させるための構成であり、回転軸１７ｂを介して第２シャッタ板１７を回転させたり上下移動させたりすることができる。第２駆動装置２２は、例えば、回転軸１７ｂを回転および上下移動させるモータ、及びモータを制御するコントローラを含みうる。回転軸１７ｂおよび回転軸１５ｂを同一スピードで同時に上下移動させると、第１シャッタ板１５と第２シャッタ板１７との隙間の大きさは変わらない。

【0030】

本実施形態では、分離部７１は、第１シャッタ板１５に向けて上部シールド板１５から突き出した４つの線状部分である。各分離部７１は、隣り合う開口１３ａの間の位置に配置されている。換言すると、複数の分離部７１は、２つの分離部７１によって開口１３ａを挟むように配置されている。複数の分離部７１は、上部シールド板１３の中心から放射状に延びている。本実施形態では分離部７１が上部シールド板１３に取り付けられているが、上部シールド板１３を有さない構成においては容器５１若しくはターゲット電極ホルダー６１に分離部７１が設けられうる。また、それぞれの開口１３ａの周囲にその全周に渡ってラビリンスを形成できるように、開口１３ａを全周に渡って囲むように分離部７１を設けてもよい。

【0031】

分離部７２は、前述のように、上部シールド板１３（ターゲット電極側）に向けて第１シャッタ板１５から突き出した二重の凸部７２ａを含みうる、分離部７２は、各開口１５ａの周方向の両側にそれぞれ配置されている。換言すると、２つの分離部７２によって開口１５ａが挟まれている。二重の凸部７２ａは、例えば、２つの板状部材を平行に配置して構成されてもよいし、一枚の板状部材を断面がＵ字状になるように塑性変形させて構成されてもよいし、他の方法で構成されてもよい。

【0032】

本実施形態では、複数の分離部７２が第１シャッタ板１５の回転軸１５ｂを中心に放射状に取り付けられているが、それぞれの開口１５ａの周囲にその全周に渡ってラビリンスを形成できるように、開口１５ａを全周に渡って囲むように分離部７２を設けてもよい。

【0033】

分離部７２を構成する二重の凸部７２ａの隙間に分離部７１を構成する凸部が挿入されるように第１シャッタ板１５を上昇させることで、分離部７１と分離部７２とでラビリンスを形成することができる。図３中の符号８０ａ，８０ｂ，８０ｃはマークであり、第１シャッタ板１５、第２シャッタ板１７の回転角度の基準位置を示している。

【0034】

本実施形態の特徴的な構成について図４Ａ〜６に基づいて説明する。図４Ａは図３のＩ−Ｉ線を通過するシャッタ装置４の断面図、図４Ｂは図３のＩＩ−ＩＩ線を通過するシャッタ装置４の断面図である。図５はＩＩ−ＩＩ線を通過する断面を含むシャッタ装置４の斜視図（斜視断面図）、図６は形成されたラビリンス部分の断面図である。なお、図４，５中ではターゲット電極３５〜３８のうち任意のターゲット電極を符号Ｃで、任意のターゲットを符号Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）で示した。そして、説明簡略のためにターゲット電極ホルダー６１、上部シールド板１３、第１シャッタ板１５、第２シャッタ板１７をいずれも平行に構成したものとして図示している。

【0035】

図４Ａは、左側に位置する一方のターゲットＴだけがスパッタ成膜がなされる際の第１シャッタ板１５と第２シャッタ板１７の配置である。具体的には、一方のターゲットＴに対向する位置には、第１シャッタ板１５に開口１５ａが位置し、他方のターゲットＴに対向する位置は第１シャッタ板１５によって閉鎖されている。また、両方のターゲットＴに対向する位置の第２シャッタ板１７はどちらも開口１７ａによって開放されている。

【0036】

第２駆動装置２２によって駆動される第１シャッタ板１５の上下方向の位置は、回転可能位置（下方位置、即ち基板ホルダー３に近い位置）と回転禁止位置（上方位置、即ちシールド板６３に近い位置））とを含む。第１シャッタ板１５が回転可能位置（下方位置）に配置された状態では、第１シャッタ板１５を回転させても分離部７１と分離部７２とが接触せず、第１シャッタ板１５は任意の回転位置を取ることができる。一方、第１シャッタ板１５が回転禁止位置（上方位置）に配置された状態では、第１シャッタ板１５を回転させると分離部が分離部７１に接触するので、第１シャッタ板１５を回転させることができない。

【0037】

図４Ａ，４Ｂ，５は第１シャッタ板１５と第２シャッタ板１７が回転可能位置（基板ホルダに近い位置）に配置されていて、分離部７１と分離部７２とが所定距離以上離間している状態を示している。所定距離とは、分離部７１と分離部７２とが上下方向（分離部７１と分離部７２とが接近又は離間する方向）に離れ、後述する通路７３が形成されない位置関係をいうものとする。

【0038】

しかし、図６に示すように、第１シャッタ板１５を回転禁止位置（上部シールド板６３に近い位置）に移動させた状態では、分離部７２を構成する二重の凸部７２ａの隙間に分離７１を構成する凸部の先端が挿入されて、分離部７１と分離部７２とでラビリンスが形成される。すなわち、分離部７１と分離部７２とで形成されたラビリンスによって、１つのターゲットＴからスパッタされた原子が、上部シールド板１３と第１シャッタ板１５の隙間を通過して他のターゲットＴに到達することを低減することができる。

【0039】

ここで、ラビリンスについて図６に基づいて説明する。ラビリンスとは、分離部７２と分離部７１との間に形成される、少なくとも１つの屈曲部を有する隙間のことである。例えば、スパッタ粒子が通過する際にシャッタ板の回転軸に平行な方向に移動しなければ通過できないような通路７３は、ラビリンスを形成する。換言すると、スパッタ粒子が分離部７２と分離部７１との隙間を通過する際に直進を妨げられる場合、該隙間はラビリンスを構成する。一例において、通路７３の幅７３Ｗは１ｍｍでありうる。通路７３の幅７３Ｗが狭いほど、また、通路７３の距離７３Ｌが長いほどスパッタ粒子の通過を妨げる効果が高い。

【0040】

ラビリンスの部分では粒子が通過できる隙間が狭いため、スパッタされた粒子はラビリンスの部分を越えて移動することが困難になる。また、ラビリンスは入り組んだ構造に限定されない。分離部７１と分離部７２がいずれも単純な凸状若しくは板状部材で、これら部材を接近して配置した際に、これらの部材間に形成される隙間がスパッタ粒子の通過を妨げる部分を有する場合にもラビリンスが形成されているものとする。

【0041】

分離部７１と分離部７２とでラビリンスを形成するためには、第１シャッタ板１５を上昇させるとき（閉鎖位置）の回転位置が制御されるべきである。本実施形態においては、第１シャッタ板１５の回転位置を検出するため、マーク８０ａ，８０ｂ（図３参照）が一致した位置の第１シャッタ板１５の回転角度を検出し、第１シャッタ板１５を駆動する第１駆動装置２１のコントローラに基準位置として記憶させる。例えば、第１シャッタ板１５を駆動する第１駆動装置２１を構成するモータとして回転角度を検出する機能を有するモータを使用することによって第１シャッタ板１５の回転角度を検出することができる。

【0042】

ラビリンスを形成する際には、分離部７１と分離部７２とは接触しない位置関係であると望ましい。これは、分離部７１と分離部７２とが接触するとパーティクルが発生しうるためである。本実施形態では、分離部７２を構成する二重の凸部７２ａの隙間は分離部７１を構成する凸部の厚さよりも大きな寸法とされており、また、ラビリンスを形成する際には、分離部７２を構成する二重の凸部７２ａの間の底部７２ｂに対して分離部７１を構成する凸部の先端が接触しないように第１シャッタ板１５の上下方向の位置が設定されている。

【0043】

本実施形態によれば、上部シールド板１３と第１シャッタ板１５との隙間に、分離部７１と分離部７２とによってラビリンスを形成することができる。このため、１つのターゲットＴからスパッタされた原子が、上部シールド板１３と第１シャッタ板１５の隙間を通過して他のターゲットＴに到達すること（コンタミネーション）を効果的に防ぐことができる。

【0044】

上述した分離部７１と分離部７２とによって形成されるラビリンスは、上部シールド板１３と第１シャッタ板１５との間に形成されるため、シャッタ装置４から第２シャッタ板１７を取り除いた構成であっても、他の隣り合うターゲット間でのコンタミネーションの発生を防ぐことができる。

【0045】

分離部７１と分離部７２は粒子の移動を防ぐことできれば、本実施形態で記載した構造に限られない。例えば、分離部７２と分離部７１の配置を逆にしてもよいことはもちろんである。また、第１シャッタ板１５を上昇させた位置で互いの隙間が嵌り合うように形成した２つの凹部材で、分離部７２および分離部７１を置き換えてもよい。

【0046】

さらに、第１シャッタ板１５を上昇させたときにラビリンスとしての隙間を形成できる２つの凸部で、分離部７２および分離部７１を置き換えてもよい。２つの凸部で分離部７２および分離部７１を置き換える場合は、第１シャッタ板１５を上昇させたときに、第１シャッタ板１５の回転軸に平行な方向に沿って延びる隙間が形成されると望ましい。

【0047】

（第２の実施形態）
図７Ａ，７Ｂ，８に基づいて本発明の第２の実施形態に係る成膜装置について説明する。図７Ａは図３のＩ−Ｉ線に相当する位置を通過するシャッタ装置５４の断面図、図７Ｂは図３のＩＩ−ＩＩ線に相当する位置を通過するシャッタ装置５４の断面図である。図８はＩＩ−ＩＩ線に相当する位置を通過する断面を含むシャッタ装置５４の斜視図（斜視断面図）である。第１の実施形態と同様の部材、配置等には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

【0048】

本実施形態のシャッタ装置５４では、凸部を含む分離部８２が第１シャッタ板（第１シャッタ部材）６５に設けられ、凹部を含む分離部８１（第２凸部）がターゲット電極ホルダー６１側に設けられている。凸部を含む分離部８２は、第２シャッタ板（第２シャッタ部材）６７側にも張り出している。具体的には、本実施形態では、ターゲット電極ＣのターゲットＴを囲む部分に凹部を含む分離部８１が形成されている。本実施形態では、第１シャッタ板６５に対して相対的に第２シャッタ板６７を上昇させることができる。

【0049】

第１シャッタ板６５を上昇させると、第１シャッタ板６５に設けられた凸部を含む分離部８２が、凹部を含む分離部８１の隙間に挿入されたラビリンスが形成される。また、第２シャッタ板６７を第１シャッタ板６５に対して相対的に上昇させると、第２シャッタ板６７の開口１７ａの内側に、第１シャッタ板６５の第２シャッタ板６７側に張り出している凸部を含む分離部８２の下部側が挿入される。このため、ターゲットＴからスパッタされた粒子が第１シャッタ板６５と第２シャッタ板６７との間の空間に入り込むことが低減される。

【0050】

分離部８１は、カソード電極Ｔに取り付けられたシールド板に形成することができる。このため、コンタミネーションを起こす可能性のある粒子が第１シャッタ板６５の上部側に侵入することを低減することができ、上部シールド板６３をなくしても効果的にコンタミネーションを防ぐことができる。また、下方側に延長された分離部８２によって、第１シャッタ板６５と第２シャッタ板６７との隙間に粒子が入り込むことを低減することができる。さらに、粒子が広がる範囲が狭いためメンテナンスが容易である。

【0051】

（第３の実施形態）
図９Ａ，９Ｂに基づいて本発明の第３の実施形態に係る成膜装置について説明する。図９Ａは図３のＩ−Ｉ線に相当する位置を通過するシャッタ装置６４の断面図、図９Ｂは図３のＩＩ−ＩＩ線に相当する位置を通過するシャッタ装置６４の断面図である。第１の実施形態と同様の部材、配置等には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。本実施形態のシャッタ装置６４では、第２シャッタ板６７の複数の開口のうちの一部の開口に蓋体７５が取り付けられている。

【0052】

第１シャッタ板６５に対して相対的に第２シャッタ板６７を上昇させると、使用しないターゲットＴ２の基板ホルダー側を蓋体７５で塞ぐことができる。このため、基板ホルダー側の空間から飛来する粒子がターゲットＴ２に付着することを低減することができる。本実施形態によれば、第１シャッタ板６５の上部側や、第１シャッタ板６５と第２シャッタ板６７の隙間に粒子が入り込むことを低減するのみならず、基板ホルダー側からの粒子がターゲットＴ２に付着することまで防ぐことができる。このため、コンタミネーションを防止する効果が極めて高い。

【0053】

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本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、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

【0054】

本願は、２０１１年９月９日提出の日本国特許出願特願２０１１−１９６７９０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。

【符号の説明】

【0055】

Ｔ，Ｔ２ ターゲット
ＧＶ ゲートバルブ
Ｗ 基板
１ 成膜装置
３ 基板ホルダー
４，５４，６４ シャッタ装置
１３，６３ 上部シールド板（シールド部材）
１５，６５ 第１シャッタ板（第１シャッタ部材）
１７，６７ 第２シャッタ板（第２シャッタ部材）
２１ 第１駆動装置
２２ 第２駆動装置
３５〜３８，Ｃ ターゲット電極
５１ 容器
５２ 天井部
６１ ターゲット電極ホルダー
６３ａ，６５ａ，６７ａ 開口
７１，８１ 分離部
７２，８２ 分離部
７５ 蓋体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】