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TW201936960A - 成膜系統及在基板上形成膜的方法 - Google Patents

成膜系統及在基板上形成膜的方法 Download PDF

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TW201936960A
TW201936960A TW108103665A TW108103665A TW201936960A TW 201936960 A TW201936960 A TW 201936960A TW 108103665 A TW108103665 A TW 108103665A TW 108103665 A TW108103665 A TW 108103665A TW 201936960 A TW201936960 A TW 201936960A
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TW
Taiwan
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shield
moving mechanism
slit
substrate
cathode magnet
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TW108103665A
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English (en)
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品田正人
渡辺直樹
宮下哲也
千早宏昭
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明的課題是在於提供一種可將來自靶(target)的粒子之對於基板的入射角度設定成所望的角度之成膜系統。
其解決手段，實施形態的成膜系統是具備腔室、平台、夾具、陰極磁鐵、屏蔽、第1移動機構及第2移動機構。平台是被構成為在腔室的處理空間內支撐基板。夾具是被構成保持靶。陰極磁鐵是相對於靶而被設在腔室的外側。屏蔽是提供縫隙。第1移動機構是被構成為在平台與靶之間使屏蔽沿著掃描方向而移動。第2移動機構是被構成為使陰極磁鐵沿著掃描方向而移動。

Description

成膜系統及在基板上形成膜的方法
本案的實施形態是有關在成膜系統及在基板上形成膜的方法。
在電子裝置的製造中，為了在基板上形成膜，而進行成膜處理。作為用在成膜處理的成膜系統，有被記載於專利文獻1～3的成膜系統為人所知。
被記載於專利文獻1～3的成膜系統是具備真空容器、平台及靶。平台是被設在真空容器內。在平台上是載置有基板。靶是被設在平台的斜上方。在被記載於專利文獻1的成膜系統中，在基板藉由平台來繞著其中心旋轉的狀態下，來自靶的粒子會堆積於基板上。由堆積於基板上的粒子來形成膜。
在被記載於專利文獻2及3的各者的成膜系統中，在平台與靶之間設有提供開口的屏蔽。來自靶的粒子是通過屏蔽的開口來堆積於基板上。由堆積於基板上的粒子來形成膜。在來自靶的粒子的放出中，以掃描基板的方式移動平台。在被記載於專利文獻2及3的各者的成膜系統中，粒子對於基板的入射角度會依據靶與屏蔽的開口的相對的位置關係來決定。其結果，可在基板的所望之處選擇性地形成膜。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開2013/179544號
[專利文獻2]日本特開2008-56975號公報
[專利文獻3]日本特開2015-67856號公報
(發明所欲解決的課題)
在被記載於專利文獻2及3的各者的成膜系統中，無法變更來自靶的粒子之對於基板的入射角度。因此，被要求可將來自靶的粒子之對於基板的入射角度設定成所望的角度。

(用以解決課題的手段)
在一形態中，提供成膜系統。成膜系統是具備腔室、平台、夾具、陰極磁鐵、屏蔽、第1移動機構及第2移動機構。腔室是提供處理空間。平台是被設在處理空間內。平台是被構成為支撐基板。夾具是被構成為保持被設在處理空間內的靶。陰極磁鐵是相對於靶而被設在腔室的外側。屏蔽是提供縫隙。屏蔽是被構成為在縫隙的周圍遮蔽從靶放出的粒子。第1移動機構是被構成為在平台與靶之間使屏蔽沿著對於被載置於平台上的基板的表面實質上平行的掃描方向而移動。第2移動機構是被構成為使陰極磁鐵沿著掃描方向而移動。
在一形態的成膜系統中，藉由使用第1移動機構及第2移動機構，可調整屏蔽的縫隙與陰極磁鐵的相對的位置關係。來自靶的粒子之對於基板的入射角度是依據屏蔽的縫隙與陰極磁鐵的相對的位置關係而決定。因此，若根據此成膜系統，則可將來自靶的粒子之對於基板的入射角度調整成所望的角度。並且，一面維持被調整的相對的位置關係，一面藉由第1移動機構及第2移動機構來使屏蔽與陰極磁鐵沿著掃描方向移動。因此，若根據此成膜系統，則可使來自靶的粒子對於基板的表面的全區域以所望的入射角度射入。
在一實施形態中，成膜系統是更具備搬送模組。搬送模組是提供可連接至處理空間的搬送空間。搬送模組是具有被構成為在搬送空間與處理空間之間搬送基板的搬送裝置。此搬送裝置亦可構成第1移動機構。
在一實施形態中，第2移動機構是被構成為使陰極磁鐵與夾具持續維持陰極磁鐵與夾具的相對的位置關係移動。
在一實施形態中，成膜系統是更具備被構成為控制第1移動機構及第2移動機構的控制部。控制部是分別控制第1移動機構及第2移動機構，而使(i)調整縫隙與陰極磁鐵的相對的位置關係，(ii)在來自靶的粒子的放出中，持續維持縫隙與陰極磁鐵的相對的位置關係，使屏蔽及陰極磁鐵沿著掃描方向而移動。
在一實施形態中，第1移動機構及第2移動機構是被構成為使屏蔽及陰極磁鐵移動於掃描方向及其相反方向。
在一實施形態中，成膜系統是更具備旋轉驅動機構。被構成為：為了使被載置於平台上的基板繞著該基板的中心旋轉而使平台旋轉。控制部是控制旋轉驅動機構，而使屏蔽及陰極磁鐵在來自靶的粒子的放出中沿著掃描方向移動之後，使基板只旋轉預定角度，接著，控制第1移動機構及第2移動機構，而使屏蔽及陰極磁鐵在來自靶的粒子的放出中移動於上述相反方向。
在一實施形態中，縫隙是具有長邊方向。第1移動機構是使屏蔽移動，而使在處理空間內，縫隙的長邊方向與掃描方向互相正交。
在一實施形態中，屏蔽是提供從劃成縫隙的緣的至少一部分來延伸至靠近陰極磁鐵的方向之面。若根據此實施形態，則來自靶的粒子之對於基板的入射角度的偏差會變小。
在一實施形態中，縫隙是具有長邊方向。與縫隙的長邊方向正交的方向的寬度是從縫隙的中心往該長邊方向的縫隙的兩端的各者而增加。第1移動機構是使屏蔽移動，而使在處理空間內，長邊方向與掃描方向互相正交。若根據此實施形態，則被形成於基板上的膜的厚度之與掃描方向正交的方向的偏差會更被減低。
在別的形態中，提供一種在成膜系統中在基板上形成膜的方法。成膜系統是具備腔室、平台、夾具、陰極磁鐵、屏蔽、第1移動機構及第2移動機構。腔室是提供處理空間。平台是被設在處理空間內。平台是被構成為支撐基板。夾具是被構成為保持被設在處理空間內的靶。陰極磁鐵是相對於靶而被設在腔室的外側。屏蔽是提供縫隙。屏蔽是被構成為在縫隙的周圍遮蔽從靶放出的粒子。第1移動機構是被構成為在平台與靶之間使屏蔽沿著相對於被載置於平台上的基板的表面實質上平行的掃描方向而移動。第2移動機構是被構成使陰極磁鐵沿著掃描方向而移動。別的形態的方法是包含：(i)藉由第1移動機構及第2移動機構來調整縫隙與陰極磁鐵的相對的位置關係的工程，(ii)在基板被載置於平台上的狀態下，來自靶的粒子的放出中，持續維持縫隙與陰極磁鐵的相對的位置關係，藉由第1移動機構及第2移動機構來使屏蔽及陰極磁鐵沿著掃描方向而移動的工程。
在一實施形態中，成膜系統是更具備搬送模組。搬送模組是提供可連接至處理空間的搬送空間。搬送模組是被構成為在搬送空間與處理空間之間搬送基板。在此實施形態中，搬送裝置亦可構成第1移動機構。
在一實施形態中，第2移動機構是被構成為使陰極磁鐵與夾具持續維持陰極磁鐵與夾具的相對的位置關係而移動。
在一實施形態中，方法是亦可更包含：在來自靶的粒子的放出中，藉由第1移動機構及第2移動機構，使屏蔽及陰極磁鐵沿著相對於掃描方向相反方向而移動的工程。
在一實施形態中，方法是更包含：在使屏蔽及陰極磁鐵沿著掃描方向而移動的工程與使屏蔽及陰極磁鐵沿著相反方向而移動的工程之間，為了使基板只旋轉預定角度，而使平台旋轉的工程。預定角度可為180°。
在一實施形態中，縫隙是具有長邊方向。第1移動機構是使屏蔽移動，而使在處理空間內，縫隙的長邊方向與掃描方向互相正交。
在一實施形態中，屏蔽是提供從劃成縫隙的緣的至少一部分來延伸至靠近陰極磁鐵的方向之面。
在一實施形態中，縫隙是具有長邊方向。與縫隙的長邊方向正交的方向的寬度是從縫隙的中心往該長邊方向的縫隙的兩端的各者而增加。第1移動機構是使屏蔽移動，而使在處理空間內，長邊方向與掃描方向互相正交。

[發明的效果]
如以上說明般，可將來自靶的粒子之對於基板的入射角度設定成所望的角度。
以下，參照圖面來詳細說明有關各種的實施形態。另外，在各圖面中對於同一或相當的部分附上同一符號。
圖1及圖2是概略地表示一實施形態的成膜系統的圖。在圖1中，顯示複數的搬送機器人(robot]的支撐部位於搬送空間內的狀態的成膜系統。在圖2中，顯示複數的搬送機器人的支撐部位於複數的處理模組的腔室內的狀態的成膜系統。
圖1及圖2所示的成膜系統100是具備搬送模組108及一個以上的處理模組。在一實施形態中，成膜系統100是具備複數的處理模組。在圖1及圖2所示的例子中，成膜系統100是具備三個的處理模組110a～110c作為一個以上的處理模組。成膜系統100的處理模組的個數是不限於三個。
成膜系統100的一個以上的處理模組是包含成膜裝置。在圖1及圖2所示的例子中，複數的處理模組110a～110c之中至少一個的處理模組是成膜裝置。複數的處理模組110a～110c的全部亦可為成膜裝置。或，複數的處理模組110a～110c之中一個以上的處理模組為成膜裝置，其他的一個以上的處理模組為其他的基板處理裝置。其他的基板處理裝置是本案的成膜裝置以外的任意的基板處理裝置。其他的基板處理裝置是例如為電漿蝕刻裝置、離子射束蝕刻裝置、加熱處理裝置、冷卻處理裝置、化學氣相成長裝置(CVD裝置)、原子層堆積裝置(ALD裝置)。
在一實施形態中，成膜系統100是可更具備裝載機模組102、加載互鎖(load lock)模組104，106、及控制部112。裝載機模組102是在大氣壓環境下搬送基板的裝置。在裝載機模組102是安裝有複數的台114。在複數的台114上是分別搭載有複數的容器116。複數的容器116的各者是被構成為在其內部收容複數的基板。複數的容器116的各者是例如FOUP(Front-Opening Unified Pod)。
裝載機模組102是在其中提供搬送空間。裝載機模組102的搬送空間之中的壓力是被設定成大氣壓。裝載機模組102的搬送空間是經由閘閥來連接至加載互鎖模組104及加載互鎖模組106的各者的預備減壓室。裝載機模組102是具有搬送裝置。裝載機模組102的搬送裝置是包含搬送機器人。此搬送機器人是具有支撐部。裝載機模組102的搬送裝置是被構成為搬送被載置於支撐部上的基板。裝載機模組102的搬送裝置是被構成為在複數的容器116的各者與加載互鎖模組104及加載互鎖模組106的各者的預備減壓室之間搬送基板。
搬送模組108是在其中提供搬送空間108s。搬送空間108s是可減壓。加載互鎖模組104及加載互鎖模組106的各者的預備減壓室是經由閘閥來連接至搬送模組108的搬送空間108s。搬送空間108s是經由閘閥來連接至處理模組110a～110c的各者的腔室內的空間。
搬送模組108是具有搬送裝置180。搬送裝置180是包含一個以上的搬送機器人182。一個以上的搬送機器人182的各者是可具有多關節手臂。搬送裝置180的搬送機器人182的個數是亦可與成膜系統100的處理模組的個數同數。搬送裝置180的搬送機器人182的個數是亦可比成膜系統100的處理模組的個數或成膜裝置的個數更少。在一實施形態中，搬送裝置180的搬送機器人182的個數是與成膜系統100的成膜裝置的個數同數。
一個以上的搬送機器人182是被構成為在加載互鎖模組104及加載互鎖模組106的各者的預備減壓室與複數的處理模組110a～110c的各者的腔室內的空間之間、複數的處理模組110a～110c之中任意的二個的處理模組的腔室內的空間之間，搬送基板。在一實施形態中，一個以上的搬送機器人182的各者是被構成為在成膜系統100的成膜裝置的處理空間之中，為了後述的屏蔽的掃描而使移動。有關搬送裝置180的詳細後述。
控制部112是被構成為控制裝載機模組102、加載互鎖模組104，106、搬送模組108、及複數的處理模組110a～110c。控制部112是例如具有處理器、記憶體的記憶裝置、控制訊號的輸出介面等的電腦裝置。在記憶裝置是記憶有控制程式及處方資料。處理器是實行被記憶於記憶裝置的控制程式，按照處方資料來控制成膜系統100的各部。藉此，控制部112是可控制成膜系統100的各部，而使形成後述的實施形態的膜的方法實行於成膜系統100中。
以下，說明有關成膜系統100的成膜裝置。圖3是概略性地表示一實施形態的成膜裝置的圖。在圖3中，一實施形態的成膜裝置的縱剖面的構造會與搬送模組108的一部分一起顯示。圖3所示的成膜裝置10是作為成膜系統100的一個以上的處理模組採用。成膜裝置10是具備腔室12、平台14、夾具16及陰極磁鐵18。
腔室12是在其中提供處理空間12s。處理空間12s是被連接至氣體供給部19及排氣裝置20。氣體供給部19是被構成為供給氣體(例如惰性氣體)至處理空間12s。排氣裝置20是被構成為將處理空間12s內的氣體排氣，將處理空間12s減壓成被指定的壓力。排氣裝置20是具有壓力控制器及一個以上的減壓泵。壓力控制器是例如自動壓力調整閥。一個以上的減壓泵是例如渦輪分子泵、乾式泵等。
在腔室12的側壁是形成有開口12p。搬送空間108s與處理空間12s是可經由開口12p來互相連接。基板W是在搬送空間108s與處理空間12s之間被搬送時，通過開口12p。開口12p是可藉由閘閥12g來開閉。當閘閥12g被開啟時，搬送空間108s與處理空間12s是互相連接。當閘閥12g被關閉時，搬送空間108s與處理空間12s是互相分離。
平台14是被設在處理空間12s之中。平台14是被構成為支撐基板W。在一實施形態中，平台14是具有基台21及靜電吸盤22。基台21是由金屬(例如鋁)所形成。在一實施形態中，基台21是構成下部電極。在基台21電性連接電源24。從電源24是偏壓用的高頻或偏壓用的直流電壓會被供給至基台21。
靜電吸盤22是被設在基台21上。基板W是被設在靜電吸盤22上。靜電吸盤22是被構成為藉由靜電引力來保持基板。靜電吸盤22是具有介電質製的本體及電極22a。電極22a是被設在本體內。電極22a是被電性連接至直流電源26。一旦來自直流電源26的直流電壓被施加於電極22a，則在靜電吸盤22與基板W之間產生靜電引力。基板W是藉由產生的靜電引力來被吸引至靜電吸盤22，藉由靜電吸盤22來保持。
在平台14連接溫調機構28。溫調機構28是亦可被構成為供給熱交換媒體至被形成於基台21內的流路。或，溫調機構28是亦可被構成為供給電力至被設在平台14內的加熱器。
平台14是經由支軸32來連接至驅動機構30。支軸32是從平台14的底面延伸至腔室12的外部。支軸32是在腔室12的外部被連接至驅動機構30。驅動機構30是一實施形態的旋轉驅動機構。驅動機構30是被構成為使平台14繞著其中心軸線旋轉。一旦平台14旋轉，則被載置於平台14上的基板W是繞著其中心旋轉。驅動機構30是例如包含馬達。驅動機構30是亦可被構成為使平台14昇降。
夾具16是被設在平台14的上方或斜上方。夾具16是被構成為保持被設在處理空間12s內的靶34。夾具16是構成陰極。夾具16是被連接至電源36。電源36是直流電源或高頻電源。在來自氣體供給部19的氣體被供給至處理空間12s的狀態下，一旦電壓從電源36施加至夾具16，則氣體會在靶34的周圍被激發而產生電漿。電漿中的離子是被吸引至靶34，衝突於靶34。一旦離子衝突於靶34，則其構成材料的粒子會從靶34放出。被放出的粒子會堆積於基板W上，藉此該粒子的膜會被形成於基板W上。
陰極磁鐵18是相對於靶34而被設在腔室12的外側。亦即，陰極磁鐵18是以夾具16(及藉由夾具16所支持的靶34)位於平台14與陰極磁鐵18之間的方式設置。陰極磁鐵18是在處理空間12s內，且靶34的一部分區域的附近形成磁場。電漿會利用藉由陰極磁鐵18所形成的磁場來關在裡面。其結果，從靶34的一部分區域放出粒子。
成膜裝置10是更具備移動機構40。移動機構40是一實施形態的第2移動機構。移動機構40是被構成為使陰極磁鐵18沿著掃描方向SD及其相反方向而移動。掃描方向SD是沿著水平面的一方向，相對於基板W的表面(上面)實質上並行的方向。在圖示的例子中，掃描方向SD是遠離開口12p的方向。在一例中，移動機構40是包含馬達40m、滾珠螺桿40s及滑塊40b。滾珠螺桿40s是沿著掃描方向SD延伸。滾珠螺桿40s是被連接至馬達40m。滾珠螺桿40s是螺合於滑塊40b。滑塊40b是支持陰極磁鐵18。一旦滾珠螺桿40s藉由馬達40m而旋轉，則滑塊40b沿著掃描方向SD或其相反方向而移動。
在成膜系統100中，在成膜處理的實行時，利用屏蔽42。在屏蔽42是形成有縫隙42s。縫隙42s是貫通屏蔽42的開口。屏蔽42是被構成為在縫隙42s的周圍遮蔽從靶34放出的粒子。圖4(a)是一例的屏蔽的剖面圖，圖4(b)是圖4(a)所示的屏蔽的平面圖。一例，如圖3、圖4(a)及圖4(b)所示般，屏蔽42是形成板狀。屏蔽42的平面形狀是可為圓形。
縫隙42s是具有長邊方向。亦即，縫隙42s的長邊方向的寬度是比與長邊方向正交的方向(以下稱為「短邊方向」)的縫隙42s的寬度更大。縫隙42s的平面形狀是例如矩形。在成膜處理的實行時，屏蔽42是在縫隙42s的長邊方向與掃描方向SD實質上正交的狀態下被利用。縫隙42s的長邊方向的寬度是在成膜處理的實行時比平行於該長邊方向的方向的基板W的寬度更大。並且，縫隙42s的短邊方向的寬度是在成膜處理的實行時比平行於該短邊方向的方向的基板W的寬度更窄。
在圖示的例子中，縫隙42s是在平行於短邊方向的方向，被形成於屏蔽42的中央。然而，縫隙42s是亦可在平行於短邊方向的方向，被形成於相對於屏蔽42的中央偏於屏蔽42的邊緣側的區域。
屏蔽42是在成膜裝置10中不利用屏蔽42時，亦可被收容於處理模組110a～110c、加載互鎖模組104或加載互鎖模組106的任一中。或，屏蔽42是在成膜裝置10中不利用屏蔽42時，亦可被配置於腔室12內的保管用的區域。
在使用成膜系統100的成膜處理的實行時，搬送裝置180會在平台14與靶34之間，使屏蔽42沿著掃描方向SD而移動。亦即，搬送裝置180是構成第1移動機構。具體而言，搬送機器人182會使屏蔽42沿著掃描方向SD而移動。搬送機器人182的支撐部是被構成為支撐屏蔽42及基板W。以下，與圖3一起參照圖5(a)及圖5(b)，說明有關搬送裝置180的搬送機器人182的支撐部。圖5(a)是一例的搬送機器人的平面圖，圖5(b)是沿著圖5(a)的Vb-Vb線而取的剖面圖。
搬送機器人182是具有支撐部186。支撐部186是被設在搬送機器人182的手臂184的前端。支撐部186是具有第1支撐部191及第2支撐部192。第1支撐部191是被構成為支撐屏蔽42。第1支撐部191是包含下部191a及上部191b。下部191a及上部191b的各者是具有沿著屏蔽42的邊緣的形狀。當屏蔽42為具有圓形的平面形狀時，下部191a及上部191b的各者是沿著圓弧延伸。上部191b是在下部191a上延伸。下部191a是具有上面。上部191b是使下部191a的上面露出。下部191a的上面是接觸於屏蔽42的邊緣的底面。上部191b是具有內緣面。上部191b的內緣面是以和屏蔽42的邊緣對面的方式，在屏蔽42的邊緣的外側延伸。上部191b的內緣面是限制在第1支撐部191上的屏蔽42之沿著水平方向的移動。
第2支撐部192是被構成為支撐基板W。基板W的平面形狀為圓形時，第2支撐部192是可沿著圓弧延伸，而使支撐基板W的邊緣。但，第2支撐部192是延伸為避開粒子從靶34經由縫隙42s來到達至基板W的路徑。例如，第2支撐部192是以避開縫隙42s所應位置的區域的下方的區域之方式，包含與縫隙42s的長邊方向大致平行延伸的部分。在一實施形態中，第2支撐部192是在與縫隙42s的長邊方向大致平行的方向的兩側，被連接至第1支撐部191。若根據第2支撐部192的該兩側被連接至第1支撐部191的構成，則可提高支撐部186的剛性。
再度參照圖3。在一實施形態中，成膜裝置10是亦可更具備屏蔽44及屏蔽46。屏蔽44是形成大致板狀。屏蔽44是延伸於平台14與靶(或夾具16)之間。屏蔽42是在處理空間12s內，移動於屏蔽44的下方的區域。在屏蔽44是形成有開口44s。開口44s是使基板W(或平台14)對於靶34露出。屏蔽44是防止來自靶34的粒子在開口44s的周圍到達至比屏蔽44更下方。屏蔽46是從平台14朝向腔室12的側壁延伸出。屏蔽46是形成大致板狀。屏蔽46是防止來自靶34的粒子在平台14的周圍到達至比屏蔽46更下方。
以下，說明成膜處理的實行時的成膜系統100的動作。並且，說明有關在基板上形成膜的方法之一實施形態。以下，參照圖6～圖9。圖6是表示關係到一實施形態在基板上形成膜的方法的流程圖。圖7～圖9是表示成膜處理的實行時的成膜裝置的腔室內的狀態的圖。在圖6所示的方法MT中，在基板W上形成膜之前，基板W是藉由搬送機器人182的第2支撐部192所支撐，藉由搬送機器人182來載置於平台14上。然後，屏蔽42會藉由搬送機器人182的第1支撐部191所支撐，搬送至處理空間12s內。另外，如上述般，在成膜處理的實行時，屏蔽42的縫隙42s的長邊方向是在處理空間12s內，與掃描方向SD大致正交。
在方法MT中，實行工程ST1。在工程ST1中，調整縫隙42s與陰極磁鐵18的沿著掃描方向SD的相對的位置關係。在工程ST1中，縫隙42s與陰極磁鐵18的相對的位置關係是被設定為來自靶34的粒子會以所望的入射角度來射入至基板W(例如參照在圖3所示的相對的位置關係)。在工程ST1中，移動機構40及搬送裝置180(第1移動機構)會藉由控制部112來控制。具體而言，以可取得上述相對的位置關係之方式，控制搬送裝置180的搬送機器人182，設定掃描方向SD的縫隙42s的位置。並且，以可取得上述相對的位置關係之方式，控制移動機構40，設定掃描方向SD的陰極磁鐵18的位置。
接著在工程ST2中，在基板W上形成含來自靶34的粒子的膜。在工程ST2中，氣體供給部19會藉由控制部112來控制，而使氣體供給至處理空間12s。在工程ST2中，排氣裝置20會藉由控制部112來控制，而使處理空間12s的壓力設定成被指定的壓力。在工程ST2中，電源36會藉由控制部112來控制，而使施加電壓至夾具16(亦即陰極)。
在工程ST2中，在平台14上載置基板W的狀態下，來自靶34的粒子的放出中，屏蔽42及陰極磁鐵18會沿著掃描方向SD而移動。在工程ST2中，為了將來自靶34的粒子供給至基板W的表面的全區域，陰極磁鐵18及屏蔽42會沿著掃描方向SD來移動(參照圖7、圖8及圖9)。在工程ST2中，搬送裝置180(第1移動機構)及移動機構40會藉由控制部112來控制。具體而言，控制搬送裝置180的搬送機器人182及移動機構40，而使持續維持縫隙42s與陰極磁鐵18的上述的相對的位置關係，使屏蔽42及陰極磁鐵18沿著掃描方向SD而移動。
在方法MT中，亦可接著實行工程ST3。在工程ST3中，在工程ST2的實行後，基板W僅預定角度繞著其中心旋轉。預定角度是可為180°。在工程ST3中，驅動機構30會藉由控制部112來控制，而使平台14旋轉，使基板W僅預定角度旋轉。
在方法MT中，亦可在工程ST2或工程ST3之後實行工程ST4。在工程ST4中，與工程ST2同樣，在基板W上形成含來自靶34的粒子的膜。具體而言，在工程ST4中，氣體供給部19會藉由控制部112來控制，而使氣體供給至處理空間12s。在工程ST4中，排氣裝置20會藉由控制部112來控制，而使處理空間12s的壓力設定成被指定的壓力。在工程ST4中，電源36會藉由控制部112來控制，而使施加電壓至夾具16(亦即陰極)。
在工程ST4中，在平台14上載置基板W的狀態下，來自靶34的粒子的放出中，屏蔽42及陰極磁鐵18會沿著相對於掃描方向SD相反方向來移動。在工程ST4中，為了將來自靶34的粒子供給至基板W的表面的全區域，屏蔽42及陰極磁鐵18會沿著相對於掃描方向SD相反方向來移動。在工程ST4中，搬送裝置180(第1移動機構)及移動機構40會藉由控制部112來控制。具體而言，控制搬送裝置180的搬送機器人182及移動機構40，而使持續維持縫隙42s與陰極磁鐵18的上述的相對的位置關係，使屏蔽42及陰極磁鐵18沿著相對於掃描方向SD相反方向而移動。
在方法MT中，亦可接著實行工程ST5。在工程ST5中，判定是否符合停止條件。停止條件是在包含工程ST2的程序的實行次數到達預定次數時符合。此程序是可更包含工程ST4或工程ST3及工程ST4。在工程ST5中，被判定成未符合停止條件時，再度實行程序。程序包含工程ST3時，從工程ST5遷移至工程ST1之前，實行工程ST6。在工程ST6中，基板W會僅預定角度繞著其中心旋轉。預定角度是可為180°。在工程ST6中，驅動機構30會藉由控制部112來控制，而使平台14旋轉，使基板W僅預定角度旋轉。另一方面，在工程ST5中，被判定成符合停止條件時，結束方法MT。
在以上說明的成膜系統100中，藉由使用搬送裝置180(第1移動機構)及移動機構40(第2移動機構)，可調整屏蔽42的縫隙42s與陰極磁鐵18的相對的位置關係。來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度是依據屏蔽42的縫隙42s與陰極磁鐵18的相對的位置關係而決定。因此，若根據此成膜系統100，則可將來自靶34的粒子之對於基板的入射角度調整成所望的角度。並且，可一面維持被調整的相對的位置關係，一面藉由搬送裝置180(第1移動機構)及移動機構40(第2移動機構)來使屏蔽42與陰極磁鐵18沿著掃描方向SD而移動。因此，若根據此成膜系統100，則可使來自靶34的粒子對於基板W的表面的全區域以所望的入射角度射入。
以下，參照圖10。圖10是概略性地表示別的實施形態的成膜系統的圖。圖10所示的成膜系統100B是取代成膜裝置10，而具備成膜裝置10B，取代搬送模組108，而具備搬送模組108B。搬送模組108B是具有與搬送模組108的構成同樣的構成。成膜裝置10B是取代移動機構40，而具備移動機構40B。成膜系統100B的其他的構成是與成膜系統100的對應的構成同樣。移動機構40B是被構成為使陰極磁鐵18與夾具16持續維持該等的相對的位置關係，沿著掃描方向SD及其相反方向來移動。
在一例中，移動機構40B是被構成為使陰極磁鐵18與夾具16一體地移動。具體而言，移動機構40B是包含馬達40m、滾珠螺桿40s及滑塊40b。滾珠螺桿40s是沿著掃描方向SD而延伸。滾珠螺桿40s是被連接至馬達40m。滾珠螺桿40s是螺合於滑塊40b。滑塊40b是支持陰極磁鐵18。滑塊40b是直接地或經由陰極磁鐵18來支持夾具16。夾具16是保持被設在處理空間12s內的靶34。一旦藉由馬達40m來旋轉滾珠螺桿40s，則滑塊40b沿著掃描方向SD或其相反方向而移動。其結果，藉由滑塊40b所支持的陰極磁鐵18與藉由夾具16所支持的靶34會沿著掃描方向SD或其相反方向而移動。利用如此的成膜系統100B也可實行上述的方法MT。
另外，在成膜系統100或成膜系統100B中，亦可使用成膜裝置(成膜裝置10或成膜裝置10B)的複數的處理模組，同時實行方法MT的成膜處理。亦即，複數的屏蔽42亦可藉由搬送裝置180的複數的搬送機器人182來分別在複數的處理模組的腔室內移動於掃描方向及其相反方向(參照圖2)。
並且，搬送機器人182在手臂184的前端具有與上述的支撐部186相同的複數的支撐部186，在成膜裝置的處理空間12s內設有複數的平台14時，在複數的基板分別被載置於複數的平台14上的狀態下，藉由複數的支撐部186所支撐的複數的屏蔽42亦可沿著掃描方向SD來掃描。亦即，亦可在一個的成膜裝置內同時實行對於複數的基板的成膜處理。
而且，在成膜系統100及成膜系統100B中，在成膜處理的實行時，藉由搬送裝置180來移動屏蔽42，但在別的實施形態中，在成膜處理的實行時，亦可藉由不同於搬送裝置180的專用或共用的移動機構來移動屏蔽42。例如，搬送模組108具有不同於基板W用的搬送機器人182的搬送機器人，在成膜處理的實行時，藉由該別的搬送機器人來移動屏蔽42。
以下，說明有關可用在成膜系統100的幾個的別的屏蔽，取代屏蔽42。圖11(a)是別的屏蔽的剖面圖，圖11(b)是圖11(a)所示的屏蔽的平面圖。圖11(a)及圖11(b)所示的屏蔽421是可取代屏蔽42來用在成膜系統100。屏蔽421是形成大致板狀。屏蔽421的平面形狀是可為圓形。與屏蔽42的縫隙42s同樣，在屏蔽421形成有縫隙42s。
屏蔽421是提供面42p。面42p是從劃成縫隙42s的屏蔽421的緣的至少一部分來延伸至靠近陰極磁鐵18的方向。在圖示的例子中，面42p是從劃成縫隙42s的屏蔽421的一緣來延伸至靠近陰極磁鐵18的方向。此一緣是沿著縫隙42s來平行延伸於縫隙42s的長邊方向。屏蔽421是例如包含具有面42p的板狀的鰭42f。鰭42f是形成板狀。藉由如此的屏蔽421，則來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的範圍會被限制，因此來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的偏差會變小。
圖12(a)是更加別的屏蔽的剖面圖，圖12(b)是圖12(a)所示的屏蔽的平面圖。圖12(a)及圖12(b)所示的屏蔽422是可取代屏蔽42來用在成膜系統100。屏蔽422是形成大致板狀。屏蔽422的平面形狀是可為圓形。與屏蔽42的縫隙42s同樣，在屏蔽422形成有縫隙42s。
屏蔽422是提供一對的面42p。一對的面42p是從劃成縫隙42s的屏蔽422的一對的緣來延伸至靠近陰極磁鐵18的方向。屏蔽422的一對的緣是沿著縫隙42s來平行延伸於縫隙42s的長邊方向。屏蔽422是例如包含提供一對的面42p之一對的鰭42f。一對的鰭42f的各者是形成板狀。若根據如此的屏蔽422，則來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的範圍會更被限制，因此來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的偏差會變更小。
圖13(a)是更加別的屏蔽的剖面圖，圖13(b)是圖13(a)所示的屏蔽的平面圖。圖13(a)及圖13(b)所示的屏蔽423是可取代屏蔽42來用在成膜系統100。屏蔽423是具有與屏蔽422的構成相同的構成。屏蔽423是更具有複數的間隔壁42d。複數的間隔壁42d是在一對的面42p之間，延伸於與縫隙42s的長邊方向正交的方向，亦即與短邊方向大致平行的方向。複數的間隔壁42d是互相大致平行設置。若根據如此的屏蔽423，則來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的範圍會更被限制，因此來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的偏差會更變小。
圖14是更加別的屏蔽的平面圖。圖14所示的屏蔽424是可取代屏蔽42來用在成膜系統100。屏蔽424是形成大致板狀。屏蔽424的平面形狀是可為圓形。屏蔽424的縫隙42s也具有長邊方向。在成膜處理的實行時，屏蔽424是以其縫隙42s的長邊方向會與掃描方向SD大致正交的方式使用。與屏蔽424的縫隙42s的長邊方向正交的方向(短邊方向)的寬度是從縫隙42s的中心朝向長邊方向的縫隙42s的兩端的各者而增加。若根據如此的屏蔽424，則被形成於基板W上的膜的厚度之與掃描方向SD正交的方向(亦即縫隙42s的長邊方向)的偏差會更被減低。
以下，更說明有關別的實施形態的成膜系統。圖15～圖17是概略性地表示更加別的實施形態的成膜系統的圖。在圖15～圖17中，成膜系統的成膜裝置的縱剖面的構造會與搬送模組的一部分一起顯示。在圖16中顯示從圖15所示的位置，基板W沿著掃描方向SD而被移動的狀態。在圖17中顯示從圖16所示的位置，基板W沿著掃描方向SD而更被移動的狀態。
在圖15～圖17所示的成膜系統100C中，在成膜裝置的成膜處理的實行中，基板W會在腔室之中沿著掃描方向SD而移動。以下，只說明有關相對於成膜系統100，成膜系統100C不同的點。成膜系統100C是取代成膜裝置10，而具備成膜裝置10C。成膜系統100C是取代搬送模組108，而具備搬送模組108C。在其他的點中，成膜系統100C的構成是與成膜系統100的構成同樣。
在成膜系統100C中，在平台14的斜上方設有夾具16及陰極磁鐵18，夾具16及陰極磁鐵18的各者的位置是被固定。因此，靶34的位置也在平台14的斜上方的位置被固定。
在成膜系統100C中，屏蔽42，421～424是未被利用。成膜系統100C的成膜裝置10C是具備屏蔽42C。屏蔽42C是形成大致板狀。屏蔽42C是在夾具16(或靶34)與平台14之間延伸於水平方向。
在屏蔽42C是形成有與屏蔽42，421～424的任一的縫隙42s同樣的縫隙42s。屏蔽42C的縫隙42s的長邊方向是與掃描方向SD正交。屏蔽42C的縫隙42s是以使平台14上的基板W對於靶34露出的方式，設在陰極磁鐵18與平台14之間的路徑上。在成膜系統100C中，陰極磁鐵18與縫隙42s的相對的位置關係是被固定。因此，從靶34放出，通過縫隙42s，而在屏蔽42C的下方射入至基板W的粒子的入射角度是以上述相對的位置關係所決定的固定的入射角度。
在成膜系統100C中，基板W是藉由搬送裝置180的搬送機器人182的支撐部所支撐。在成膜處理的實行中，為了在基板W的表面的全區域供給來自靶34的粒子，基板W是在處理空間12s內且屏蔽42與平台14之間，藉由搬送機器人182來沿著掃描方向SD而被移動。在成膜處理的實行中，基板W是亦可在處理空間12s內且屏蔽42與平台14之間，藉由搬送機器人182來沿著與掃描方向SD相反方向而更被移動。
搬送機器人182是在手臂184的前端具有支撐部186C。如上述般，在成膜系統100C中，在成膜處理的實行中，不是屏蔽42C及陰極磁鐵18，而是基板W會藉由搬送機器人182來移動。因此，支撐部186C是不須支撐屏蔽。因此，支撐部186C是只要被構成為只支撐基板W即可。例如，支撐部186C是亦可形成C字形或馬蹄形，而使沿著基板W的邊緣的底面來延伸而支撐基板W。
在成膜系統100C中，屏蔽42C的縫隙42s是具有與屏蔽421的縫隙42s、屏蔽422的縫隙42s、屏蔽423的縫隙42s或屏蔽424的縫隙42s同一的形狀。屏蔽42C是當其縫隙42s與屏蔽421的縫隙42s同一的形狀時，與屏蔽421同樣具有面42p。面42p是從劃成縫隙42s的屏蔽42C的一緣來延伸至靠近陰極磁鐵18的方向。此一緣是沿著縫隙42s來平行延伸於縫隙42s的長邊方向。屏蔽42C是可包含具有面42p的板狀的鰭42f。鰭42f是形成板狀。若根據如此的屏蔽42C，則來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的範圍會被限制，因此來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的偏差會變小。
或，屏蔽42C是其縫隙42s具有與屏蔽422的縫隙42s相同的形狀時，與屏蔽422同樣，具有一對的面42p。一對的面42p是延伸於從劃成縫隙42s的屏蔽42C的一對的緣來延伸至靠近陰極磁鐵18的方向。屏蔽42C的一對的緣是沿著縫隙42s來平行延伸於縫隙42s的長邊方向。屏蔽42C是可包含提供一對的面42p之一對的鰭42f。一對的鰭42f的各者是形成板狀。若根據如此的屏蔽42C，則來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的範圍會更被限制，因此來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的偏差會變更小。
或，屏蔽42C是其縫隙42s具有屏蔽423的縫隙42s相同的形狀時，與屏蔽423同樣，除提供一對的面42p之一對的鰭42f之外，更具有複數的間隔壁42d。複數的間隔壁42d是在一對的面42p之間，延伸於與縫隙42s的長邊方向正交的方向，亦即與短邊方向大致平行的方向。複數的間隔壁42d是互相大致平行設置。若根據如此的屏蔽42C，則來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的範圍會更被限制，因此來自靶34的粒子之對於基板W的入射角度的偏差會更變小。
或，屏蔽42C的縫隙42s具有與屏蔽424的縫隙42s相同的形狀時，被形成於基板W上的膜的厚度之與掃描方向SD正交的方向(亦即縫隙42s的長邊方向)的偏差會更被減低。
另外，搬送機器人182會在手臂184的前端具有與上述的支撐部186C同樣的複數的支撐部186C，在屏蔽42C設有複數的縫隙42s時，藉由複數的支撐部186C所支撐的複數的基板亦可沿著掃描方向SD來掃描。亦即，在各成膜裝置內，對於複數的基板的成膜處理亦可同時進行。
以上，說明有關各種的實施形態，但不限於上述的實施形態，可構成各種的變形形態。例如，上述的屏蔽42，421～424，42C的各者是具有一個的縫隙42s。然而，亦可在屏蔽42，421～424，42C的各者設有二個以上的縫隙42s。二個以上的縫隙42s是沿著與各縫隙42s的長邊方向正交的方向(短邊方向)來配列。二個以上的縫隙42s被設於屏蔽時，可提高成膜速度。
成膜系統100，100B，100C是具備一個的搬送模組108。然而，成膜系統100，100B，100C是亦可具備複數的搬送模組108。此情況，在加載互鎖模組的各者與複數的搬送模組108的各者之間是介有用以搬送基板的別的搬送模組。複數的搬送模組108的各者是連接上述的成膜裝置之一個以上的處理模組。若根據如此的構成，則可使用多數的處理模組來實行成膜處理，因此處理能力會被提升。
100、100B、100C‧‧‧成膜系統
108、108B、108C‧‧‧搬送模組
110a、110b、110c‧‧‧處理模組
112‧‧‧控制部
180‧‧‧搬送裝置
10、10B、10C‧‧‧成膜裝置
12‧‧‧腔室
12s‧‧‧處理空間
14‧‧‧平台
16‧‧‧夾具
18‧‧‧陰極磁鐵
34‧‧‧靶
40、40B‧‧‧移動機構
42、421、422、423、424、42C‧‧‧屏蔽
42s‧‧‧縫隙
SD‧‧‧掃描方向
W‧‧‧基板
圖1是概略地表示一實施形態的成膜系統的圖。
圖2是概略地表示一實施形態的成膜系統的圖。
圖3是概略地表示一實施形態的成膜裝置的圖。
圖4(a)是一例的屏蔽的剖面圖，圖4(b)是圖4(a)所示的屏蔽的平面圖。
圖5(a)是一例的搬送機器人的平面圖，圖5(b)是沿著圖5(a)的Vb-Vb線而取的剖面圖。
圖6是表示一實施形態在基板上形成膜的方法的流程圖。
圖7是表示成膜處理的實行時的成膜裝置的腔室內的狀態的圖。
圖8是表示成膜處理的實行時的成膜裝置的腔室內的狀態的圖。
圖9是表示成膜處理的實行時的成膜裝置的腔室內的狀態的圖。
圖10是概略地表示別的實施形態的成膜系統的圖。
圖11(a)是別的屏蔽的剖面圖，圖11(b)是圖11(a)所示的屏蔽的平面圖。
圖12(a)是更加別的屏蔽的剖面圖，圖12(b)是圖12(a)所示的屏蔽的平面圖。
圖13(a)是更加別的屏蔽的剖面圖，圖13(b)是圖13(a)所示的屏蔽的平面圖。
圖14是更加別的屏蔽的平面圖。
圖15是概略地表示更加別的實施形態的成膜系統的圖。
圖16是概略地表示更加別的實施形態的成膜系統的圖。
圖17是概略地表示更加別的實施形態的成膜系統的圖。

Claims (17)

  1. 一種成膜系統，其特徵係具備： 腔室，其係提供處理空間； 平台，其係被設在前述處理空間內，被構成為支撐基板； 夾具，其係被構成為保持被設在前述處理空間內的靶； 陰極磁鐵，其係相對於前述靶而被設在前述腔室的外側； 屏蔽，其係提供縫隙，被構成為在該縫隙的周圍遮蔽從前述靶放出的粒子； 第1移動機構，其係被構成為在前述平台與前述靶之間使前述屏蔽沿著相對於被載置於前述平台上的基板的表面實質上平行的掃描方向而移動；及 第2移動機構，其係被構成為使前述陰極磁鐵沿著前述掃描方向而移動。
  2. 如申請專利範圍第1項之成膜系統，其中，更具備搬送模組，其係提供可連接至前述處理空間的搬送空間，且具有被構成為在該搬送空間與前述處理空間之間搬送基板的搬送裝置， 前述第1移動機構為前述搬送裝置。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之成膜系統，其中，前述第2移動機構，係被構成為持續維持該陰極磁鐵與該夾具的相對的位置關係來使前述陰極磁鐵與前述夾具移動。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之成膜系統，其中，更具備控制部，其係被構成為控制前述第1移動機構及前述第2移動機構， 前述控制部，係控制前述第1移動機構及前述第2移動機構，而使調整前述縫隙與前述陰極磁鐵的相對的位置關係，且分別前述第1移動機構及前述第2移動機構，而使前述屏蔽及前述陰極磁鐵，在來自前述靶的粒子的放出中，持續維持前述縫隙與前述陰極磁鐵的前述相對的位置關係，沿著前述掃描方向而移動。
  5. 如申請專利範圍第4項之成膜系統，其中，前述第1移動機構及前述第2移動機構，係被構成為使前述屏蔽與前述陰極磁鐵沿著前述掃描方向及相對於該掃描方向相反方向而移動。
  6. 如申請專利範圍第5項之成膜系統，其中，更具備旋轉驅動機構，其係被構成為：為了使被載置於前述平台上的基板繞著該基板的中心旋轉，而使該平台旋轉， 前述控制部，係控制前述旋轉驅動機構，而使前述陰極磁鐵及前述屏蔽，在來自前述靶的粒子的放出中，沿著前述掃描方向而移動之後，使前述基板只旋轉預定角度， 接著，控制前述第1移動機構及前述第2移動機構，而使前述屏蔽與前述陰極磁鐵，在來自前述靶的粒子的放出中，沿著前述相反方向而移動。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之成膜系統，其中，前述縫隙係具有長邊方向， 前述第1移動機構，係使前述屏蔽移動，而使在前述處理空間內，前述長邊方向與前述掃描方向互相正交。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之成膜系統，其中，前述屏蔽，係提供從劃成前述縫隙的緣的至少一部分來延伸至靠近前述陰極磁鐵的方向之面。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之成膜系統，其中，前述縫隙係具有長邊方向，與前述縫隙的前述長邊方向正交的方向的寬度，係從該縫隙的中心往前述長邊方向的該縫隙的兩端的各者而增加， 前述第1移動機，係使前述屏蔽移動，而使在前述處理空間內，前述長邊方向與前述掃描方向互相正交。
  10. 一種在成膜系統中在基板上形成膜的方法，前述成膜系統，係具備： 腔室，其係提供處理空間； 平台，其係被設在前述處理空間內，被構成為支撐基板； 夾具，其係被構成為保持被設在前述處理空間內的靶； 陰極磁鐵，其係相對於前述靶而被設在前述腔室的外側； 屏蔽，其係被構成為提供縫隙，在該縫隙的周圍遮蔽從前述靶放出的粒子； 第1移動機構，其係被構成為在前述平台與前述靶之間使前述屏蔽沿著相對於被載置於前述平台上的基板的表面實質上平行的掃描方向而移動；及 第2移動機構，其係被構成為使前述陰極磁鐵沿著前述掃描方向而移動， 其特徵為該方法，係包含： 藉由前述第1移動機構及前述第2移動機構來調整前述縫隙與前述陰極磁鐵的相對的位置關係之工程；及 在前述基板被載置於前述平台上的狀態下，在來自前述靶的粒子的放出中，持續維持前述縫隙與前述陰極磁鐵的前述相對的位置關係，藉由前述第1移動機構及前述第2移動機構來使前述屏蔽及前述陰極磁鐵沿著前述掃描方向而移動之工程。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中，前述成膜系統，係更具備搬送模組，其係提供可連接至前述處理空間的搬送空間，且具有被構成為在該搬送空間與前述處理空間之間搬送基板的搬送裝置， 前述第1移動機構為前述搬送裝置。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之方法，其中，前述第2移動機構，係被構成為持續維持該陰極磁鐵與該夾具的相對的位置關係來使前述陰極磁鐵與前述夾具移動。
  13. 如申請專利範圍第10或11項之方法，其中，更包含：在來自前述靶的粒子的放出中，藉由前述第1移動機構及前述第2移動機構，使前述屏蔽與前述陰極磁鐵，沿著相對於前述掃描方向相反方向而移動之工程。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中，更包含：在使前述屏蔽及前述陰極磁鐵沿著前述掃描方向而移動的前述工程與使前述屏蔽及前述陰極磁鐵沿著相反方向而移動的前述工程之間，為了使前述基板只旋轉預定角度，而使前述平台旋轉的工程。
  15. 如申請專利範圍第10或11項之方法，其中，前述縫隙係具有長邊方向， 前述第1移動機構，係使前述屏蔽移動，而使在前述處理空間內，前述長邊方向與前述掃描方向互相正交。
  16. 如申請專利範圍第10或11項之方法，其中，前述屏蔽，係提供從劃成前述縫隙的緣的至少一部分來延伸至靠近前述陰極磁鐵的方向之面。
  17. 如申請專利範圍第10或11項之方法，其中，前述縫隙係具有長邊方向， 與前述縫隙的前述長邊方向正交的向的寬度，係從該縫隙的中心往前述長邊方向的該縫隙的兩端的各者而增加， 前述第1移動機構，係使前述屏蔽移動，而使在前述處理空間內，前述長邊方向與前述掃描方向互相正交。
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