(57)【要約】      （修正有）【課題】斜め成膜をベースにして自由度の高いスパッタ成膜を行うことができる成膜装置、成膜システム、および成膜方法を提供する。【解決手段】処理チャンバと、処理チャンバ１０の処理空間Ｓで互いに異なる斜め方向にスパッタ粒子を放出させるターゲットをそれぞれ有する第１のスパッタ粒子放出部１２ａおよび第２のスパッタ粒子放出部１２ｂと、スパッタ粒子が通過する通過孔を有するスパッタ粒子遮蔽板１８と、基板Ｗを支持する基板支持部１４と、基板を直線的に移動させる基板移動機構１６と、制御部４０とを備え、制御部４０は基板Ｗを直線的に移動させるように制御しつつ、第１のスパッタ粒子放出部１２ａおよび第２のスパッタ粒子放出部１２ｂからのスパッタ粒子の放出を制御し、第１のスパッタ粒子放出部１２ａおよび第２のスパッタ粒子放出部１２ｂから放出されたスパッタ粒子が通過孔１９を通過し基板Ｗに堆積される成膜装置１。【選択図】図１
2020026575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して成膜処理が行われる処理空間を規定する処理チャンバと、
前記処理空間で互いに異なる斜め方向にスパッタ粒子を放出させるターゲットをそれぞれ有する第１のスパッタ粒子放出部および第２のスパッタ粒子放出部と、
前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部から放出された前記スパッタ粒子が通過する通過孔を有するスパッタ粒子遮蔽板と、
前記処理空間の前記スパッタ粒子遮蔽板を挟んで、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部と反対側に設けられた、基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部に支持された基板を直線的に移動させる基板移動機構と、
前記第１のスパッタ粒子放出部、前記第２のスパッタ粒子放出部、および前記基板移動機構を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記基板移動機構により前記基板を直線的に移動させるように制御しつつ、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部からのスパッタ粒子の放出を制御し、
前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部から放出された前記スパッタ粒子が、前記通過孔を通過し、前記基板上に堆積される、成膜装置。
【請求項２】
前記処理チャンバ内にスパッタガスを導入するガス導入部をさらに有し、
前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部は、それぞれ、前記ターゲットを保持するターゲットホルダと、前記ターゲットホルダに電圧を印加する電源とを有し、前記ターゲットホルダに前記電源から電圧が印加されることにより、前記スパッタガスが解離して形成されたイオンが前記ターゲットに衝突し、スパッタ粒子が放出される、請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記スパッタ粒子遮蔽板は、前記第１のスパッタ粒子放出部から放出されたスパッタ粒子を通過させる第１の通過孔と、前記第２のスパッタ粒子放出部から放出されたスパッタ粒子を通過させる第２の通過孔と、前記第１の通過孔の周囲に設けられた、所定角度でスパッタ粒子を導く第１のフィンと、前記第２の通過孔の周囲に設けられた、所定角度でスパッタ粒子を導く第２のフィンとを有する、請求項１または請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板上に第１の膜を成膜する第１の成膜と、前記第２のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板上に第２の膜を成膜する第２の成膜とが１回以上交互に行われるように制御する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させている間に、前記基板移動機構に前記基板を第１の方向に移動させ、前記第２のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させている間に、前記基板移動機構に前記基板を前記第１の方向と反対方向である第２の方向に移動させる、請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１のスパッタ粒子放出部と前記第２のスパッタ粒子放出部とでスパッタ粒子の放出出力を異ならせる、請求項４または請求項５に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記第１のスパッタ粒子放出部から放出され、前記基板に入射されるスパッタ粒子の角度と、前記第２のスパッタ粒子放出部から放出され、前記基板に入射されるスパッタ粒子の角度が異なる、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記第１のスパッタ粒子放出部の前記ターゲットと、前記第２のスパッタ粒子放出部の前記ターゲットが、互いに異なる材料で形成されており、前記基板上に形成さる前記第１の膜と前記第２の膜とが異なる材料で形成される、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部から同時にスパッタ粒子を放出させて成膜するように制御する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記第１のスパッタ粒子放出部の前記ターゲットの配置および角度、ならびに、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子から放出され、前記基板に入射されるスパッタ粒子の角度を調整することにより、成膜の制御が行われる、請求項９に記載の成膜装置。
【請求項１１】
成膜装置により所定の膜を成膜する成膜方法であって、
前記成膜装置は、
基板に対して成膜処理が行われる処理空間を規定する処理チャンバと、
前記処理空間で互いに異なる斜め方向にスパッタ粒子を放出させるターゲットをそれぞれ有する第１のスパッタ粒子放出部および第２のスパッタ粒子放出部と、
前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部から放出された前記スパッタ粒子が通過する通過孔を有するスパッタ粒子遮蔽板と、
前記処理空間の前記スパッタ粒子遮蔽板を挟んで、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部と反対側に設けられた、基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部に支持された基板を直線的に移動させる基板移動機構と、
を備え、
基板を前記基板支持部に支持させる工程と、
前記基板を直線的に移動させる工程と、
前記基板が移動されている間に、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させる工程と、
前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部から放出されたスパッタ粒子を、前記通過孔を介して前記基板に入射させ、成膜する工程と、
を有する、成膜方法。
【請求項１２】
前記スパッタ粒子を放出させる工程は、前記第１のスパッタ粒子放出部からのスパッタ粒子の放出と、前記第２のスパッタ粒子放出部からのスパッタ粒子の放出とを１回以上交互に行い、
前記成膜する工程は、前記第１のスパッタ粒子放出部から放出されたスパッタ粒子により基板上に第１の膜を形成する第１の成膜と、前記第２のスパッタ粒子放出部から放出されたスパッタ粒子により基板上に第２の膜を形成する第２の成膜とを１回以上交互に行う、請求項１１に記載の成膜方法。
【請求項１３】
前記第１のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させている間に、前記基板移動機構が前記基板を第１の方向に移動させ、前記第２のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させている間に、前記基板移動機構が前記基板を前記第１の方向と反対方向である第２の方向に移動させる、請求項１２に記載の成膜方法。
【請求項１４】
前記第１のスパッタ粒子放出部と前記第２のスパッタ粒子放出部とでスパッタ粒子の放出出力を異ならせ、前記基板に成膜される前記第１の膜および前記第２の膜の成長方向を制御する、請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項１５】
前記第１のスパッタ粒子放出部から放出され、前記基板に入射されるスパッタ粒子の角度と、前記第２のスパッタ粒子放出部から放出され、前記基板に入射されるスパッタ粒子の角度を異ならせ、前記基板に成膜される前記第１の膜および前記第２の膜の成長方向を制御する、請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項１６】
前記第１のスパッタ粒子放出部の前記ターゲットと、前記第２のスパッタ粒子放出部の前記ターゲットを、互いに異なる材料で形成し、前記基板上に形成さる前記第１の膜と前記第２の膜とを異なる材料で形成する、請求項１１から請求項１５のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項１７】
前記スパッタ粒子を放出させる工程は、前記第１のスパッタ粒子放出部からのスパッタ粒子の放出と、前記第２のスパッタ粒子放出部からのスパッタ粒子の放出とを同時に行い、
前記成膜する工程は、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部から同時に放出されたスパッタ粒子により基板上に膜を形成する、請求項１１に記載の成膜方法。
【請求項１８】
前記成膜する工程は、前記第１のスパッタ粒子放出部の前記ターゲットの配置および角度、ならびに、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子から放出され、前記基板に入射されるスパッタ粒子の角度を調整することにより制御される、請求項１７に記載の成膜方法。
【請求項１９】
スパッタ粒子を斜めに放出させるスパッタ粒子放出部を有し、基板を一方向に直線的に移動させながら前記スパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板に対してスパッタ成膜を行う少なくとも一つの成膜装置と、
前記成膜装置に基板を搬送する基板搬送モジュールと、
基板を面内で回転させる基板回転機構と、
を有する、成膜システム。
【請求項２０】
少なくとも２つの前記成膜装置を有し、前記成膜装置のうち一方で成膜を行った後、前記基板回転機構で基板を面内回転させ、前記基板搬送モジュールにより前記成膜装置のうち他方に搬送し、成膜を行う、請求項１９に記載の成膜システム。
【請求項２１】
前記成膜装置を複数有し、前記搬送モジュールにより、前記複数の成膜装置に対してシリアルに基板が搬送されるように構成され、前記基板回転機構は、前記複数の成膜装置による成膜の向きが交互に切り替えられるように基板を回転させるように構成され、請求項１９に記載の成膜システム。
【請求項２２】
成膜以外の処理を行う処理装置をさらに有する、請求項１９から請求項２１のいずれか１項に記載の成膜システム。
【請求項２３】
前記基板回転機構は、前記搬送モジュールに接続されている、請求項１９から請求項２２のいずれか１項に記載の成膜システム。
【請求項２４】
前記基板回転機構は、前記成膜装置内に設けられている、請求項１９から請求項２２のいずれか１項に記載の成膜システム。
【請求項２５】
前記基板回転機構は、基板の回転角度が１８０°になるように回転させる、請求項１９から請求項２４のいずれか１項に記載の成膜システム。
【請求項２６】
前記基板回転機構は、基板の回転角度が任意の角度になるように回転させる、請求項１９から請求項２４のいずれか１項に記載の成膜システム。
【請求項２７】
スパッタ粒子を斜めの第１の方向に放出させる第１のスパッタ粒子放出部を有し、基板を第３の方向に直線的に移動させながら前記第１のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板に対してスパッタ成膜を行う第１の成膜装置と、
スパッタ粒子を第１の方向とは逆向きの第２の方向に放出させる第２のスパッタ粒子放出部を有し、基板を第４の方向に直線的に移動させながら前記第２のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板に対してスパッタ成膜を行う第２の成膜装置と、
前記第１の成膜装置と前記第２の成膜装置との間で基板を搬送する搬送モジュールと、
を有する、成膜システム。
【請求項２８】
前記第１の成膜装置の前記第３の方向と、前記第２の成膜装置の前記第４の方向とは、前記搬送モジュールにより基板を搬入および搬出する搬入出口に対して互いに反対方向である、請求項２７に記載の成膜システム。
【請求項２９】
成膜システムにより所定の膜を成膜する成膜方法であって、
前記成膜システムは、
スパッタ粒子を斜めに放出させるスパッタ粒子放出部を有し、基板を一方向に直線的に移動させながら前記スパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板に対してスパッタ成膜を行う少なくとも一つの成膜装置と、
前記成膜装置に基板を搬送する基板搬送モジュールと、
基板を面内で回転させる基板回転機構と、
を有し、
基板に対し前記成膜装置により第１の成膜を行う工程と、
前記搬送モジュールにより前記基板を前記成膜装置のチャンバから搬出する工程と、
前記基板回転機構により前記基板を面内回転させる工程と、
前記搬送モジュールにより前記面内回転された前記基板を前記成膜装置または他の成膜装置に搬送する工程と、
搬送された前記成膜装置により第２の成膜を行う工程と、
を有する成膜方法。
【請求項３０】
前記成膜システムは、少なくとも２つの前記成膜装置を有し、前記第１の成膜を行う工程は、前記成膜装置のうち一方で行い、前記第２の成膜を行う工程は前記成膜装置のうち他方により行う、請求項２９に記載の成膜方法。
【請求項３１】
前記成膜システムは、前記成膜装置を複数有し、前記搬送モジュールにより、前記複数の成膜装置に対してシリアルに基板が搬送されるように構成され、前記基板回転機構は、前記複数の成膜装置による成膜の向きが交互に切り替えられるように基板を回転させるように構成される、請求項２９に記載の成膜方法。
【請求項３２】
前記成膜システムは、成膜以外の処理を行う処理装置をさらに有し、
前記第１の成膜工程および／または前記第２の成膜工程の前、その途中、またはその後に、前記処理装置により成膜以外の処理を行う工程をさらに有する、請求項２９から請求項３１のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項３３】
前記基板を面内回転させる工程は、前記基板回転機構により、基板の回転角度が１８０°になるように回転させる、請求項２９から請求項３２のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項３４】
前記基板を面内回転させる工程は、前記基板回転機構により、基板の回転角度が任意の角度になるように回転させる、請求項２９から請求項３２のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項３５】
成膜システムにより所定の膜を成膜する成膜方法であって、
前記成膜システムは、
スパッタ粒子を斜めの第１の方向に放出させる第１のスパッタ粒子放出部を有し、基板を第３の方向に直線的に移動させながら前記第１のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板に対してスパッタ成膜を行う第１の成膜装置と、
スパッタ粒子を第１の方向とは逆向きの第２の方向に放出させる第２のスパッタ粒子放出部を有し、基板を第４の方向に直線的に移動させながら前記第２のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板に対してスパッタ成膜を行う第２の成膜装置と、
前記第１の成膜装置と前記第２の成膜装置との間で基板を搬送する搬送モジュールと、
を有し、
前記第１の成膜装置により、基板を第３の方向に直線的に移動させながら前記第１のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板に対して第１のスパッタ成膜を行う工程と、
前記搬送モジュールにより基板を前記第２の成膜装置に搬送する工程と、
前記第２の成膜装置により、基板を第４の方向に直線的に移動させながら前記第２のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子を放出させて基板に対して第２のスパッタ成膜を行う工程と、
を有する、成膜方法。
【請求項３６】
前記第１の成膜装置の前記第３の方向と、前記第２の成膜装置の前記第４の方向とは、前記搬送モジュールにより基板を搬入および搬出する搬入出口に対して互いに反対方向である、請求項３５に記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、成膜装置、成膜システム、および成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスといった電子デバイスの製造においては、基板上に膜を形成する成膜処理が行われる。成膜処理に用いられる成膜装置としては、スパッタリング装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、基板上のパターンに対して、スパッタ粒子入射方向を揃えた指向性の高い成膜を実現するための技術として、スパッタ粒子を基板に対して斜めに入射させる技術が提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載された成膜装置は、真空容器と、真空容器内に設けられた基板保持台と、ターゲットを保持するターゲットホルダと、ターゲットホルダと基板保持台との間に設けられた、開口（通過孔）を有する遮蔽アッセンブリとを有する。そして、移動機構により基板保持台を移動させながら、ターゲットから放出されたスパッタ粒子を、遮蔽アッセンブリの開口を通過させて、スパッタ粒子を基板上に所定の角度で入射させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−６７８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、斜め成膜をベースにして自由度の高いスパッタ成膜を行うことができる成膜装置、成膜システム、および成膜方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る成膜装置は、基板に対して成膜処理が行われる処理空間を規定する処理チャンバと、前記処理空間で互いに異なる斜め方向にスパッタ粒子を放出させるターゲットをそれぞれ有する第１のスパッタ粒子放出部および第２のスパッタ粒子放出部と、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部から放出された前記スパッタ粒子が通過する通過孔を有するスパッタ粒子遮蔽板と、前記処理空間の前記スパッタ粒子遮蔽板を挟んで、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部と反対側に設けられた、基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部に支持された基板を直線的に移動させる基板移動機構と、前記第１のスパッタ粒子放出部、前記第２のスパッタ粒子放出部、および前記基板移動機構を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記基板移動機構により前記基板を直線的に移動させるように制御しつつ、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部からのスパッタ粒子の放出を制御し、前記第１のスパッタ粒子放出部および前記第２のスパッタ粒子放出部から放出された前記スパッタ粒子が、前記通過孔を通過し、前記基板上に堆積される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、斜め成膜をベースにして自由度の高いスパッタ成膜を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る成膜装置を示す縦断面図である。
【図２】図１のII−II線による水平断面図である。
【図３】スパッタ粒子遮蔽板の他の例を示す断面図である。
【図４Ａ】一実施形態に係る成膜装置を用いた成膜方法の第１の例の実施状態を説明するための模式図である。
【図４Ｂ】一実施形態に係る成膜装置を用いた成膜方法の第１の例の実施状態を説明するための模式図である。
【図４Ｃ】一実施形態に係る成膜装置を用いた成膜方法の第１の例の実施状態を説明するための模式図である。
【図４Ｄ】一実施形態に係る成膜装置を用いた成膜方法の第１の例の実施状態を説明するための模式図である。
【図５】成膜方法に適用可能なトレンチパターンを有する基板を示す断面図である。
【図６Ａ】成膜方法の第１の例において、図５のトレンチパターンを有する基板に対して第１成膜を行った際の状態を示す断面図である。
【図６Ｂ】第１成膜を行った後の図６Ａの状態の基板に対して第２の成膜を行った際の状態を示す断面図である。
【図６Ｃ】成膜方法の第１の例において、第１成膜と第２成膜を繰り返して垂直方向へ膜成長させた状態を示す断面図である。
【図７】成膜方法の第１の例において、第１成膜と第２成膜を繰り返す際に、第１の成膜の際の出力を第２の成膜の際の出力よりも大きくした際の膜成長の状態を示す断面図である。
【図８】２つの通過孔と、これらの周囲に設けられ、互いに角度が異なる２つのフィンと有する遮蔽板を示す断面図である。
【図９】図８の遮蔽板を用い、第１成膜と第２成膜を繰り返して成膜した状態を示す断面図である。
【図１０Ａ】２つのターゲットをエッチング選択性が異なる材料で構成し、図６Ｃと同様の積層構造を異なる材料で形成した場合を模式的に示す断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの構造からエッチングを行って、エッチングされ難い一方の材料の膜をマスクとして、他方の材料の膜および凸部の一部をエッチングした状態を示す断面図である。
【図１１】一実施形態に係る成膜装置を用いた成膜方法の第２の例の実施状態を説明するための模式図である。
【図１２】図５のトレンチパターンを有する基板に対して成膜方法の第２の例によって膜を形成した状態を示す断面図である。
【図１３Ａ】２つのターゲットの配置の一例を示す図である。
【図１３Ｂ】２つのターゲットの配置の他の例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態に係る成膜システムの一例を示す概略構成図である。
【図１５】図１４の成膜システムの第１の成膜装置を示す断面図である。
【図１６Ａ】第２の実施形態において、基板の回転角度を変えて成膜した例を示す図である。
【図１６Ｂ】第２の実施形態において、基板の回転角度を変えて成膜した例を示す図である。
【図１７】第３の実施形態に係る成膜システムの一例を示す概略構成図である。
【図１８】図１７の成膜システムの第２の成膜装置を示す断面図である。
【図１９】第４の実施形態に係る成膜システムの一例を示す概略構成図である。
【図２０】第５の実施形態に係る成膜システムの一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して実施形態について具体的に説明する。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
最初に、第１の実施形態について説明する。
【００１２】
［成膜装置］
図１は第１の実施形態で用いる成膜装置を示す縦断面図、図２は図１のII-II線による水平断面図である。
である。
【００１３】
成膜装置１は、基板Ｗ上にスパッタリングによって膜を形成するものである。成膜装置１は、処理チャンバ１０と、第１および第２のスパッタ粒子放出部１２ａおよび１２ｂと、基板支持部１４と、基板移動機構１６と、スパッタ粒子遮蔽板１８と、排気装置２０とを有している。基板Ｗとしては、例えば半導体ウエハを挙げることができるがこれに限定されない。
【００１４】
処理チャンバ１０は、上部が開口されたチャンバ本体１０ａと、チャンバ本体１０ａの上部開口を塞ぐように設けられた蓋体１０ｂとを有する。蓋体１０ｂは側面が傾斜面となっている。処理チャンバ１０の内部は、成膜処理が行われる処理空間Ｓとなっている。
【００１５】
処理チャンバ１０の底部には排気口２１が形成され、上記排気装置２０はこの排気口２１に接続されている。排気装置２０は、圧力制御弁、および真空ポンプを含んでおり、排気装置２０により、処理空間Ｓが所定の真空度まで真空排気されるようになっている。
【００１６】
処理チャンバ１０の頂部には、処理空間Ｓ内にガスを導入するためのガス導入ポート２２が挿入されている。ガス導入ポート２２から、ガス供給部（図示せず）からのスパッタガス、例えば不活性ガスが、処理空間Ｓ内に導入される。
【００１７】
処理チャンバ１０の側壁には、基板Ｗを搬入出するための搬入出口２３が形成されている。搬入出口２３はゲートバルブ２４により開閉される。処理チャンバ１０は、搬送チャンバ５０に隣接して設けられており、ゲートバルブ２４が開かれることにより、処理チャンバ１０と搬送チャンバ５０が連通するようになっている。搬送チャンバ５０内は所定の真空度に保持され、その中に基板Ｗを処理チャンバ１０に対して搬入出するための搬送装置（図示せず）が設けられている。
【００１８】
スパッタ粒子遮蔽板１８は、略板状の部材として構成されており、処理空間Ｓの高さ方向の中間位置に水平に配置されている。スパッタ粒子遮蔽板１８の縁部は、チャンバ本体１０ａの側壁に固定されている。スパッタ粒子遮蔽板１８は、処理空間Ｓを第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２に区画している。第１空間Ｓ１はスパッタ粒子遮蔽板１８の上方の空間であり、第２空間Ｓ２はスパッタ粒子遮蔽板１８の下方の空間である。
【００１９】
スパッタ粒子遮蔽板１８には、スパッタ粒子を通過させるスリット状をなす通過孔１９が形成されている。通過孔１９は、スパッタ粒子遮蔽板１８の板厚方向（Ｚ方向）に貫通している。通過孔１９は、図中の水平な一方向であるＹ方向を長手方向にして細長く形成されている。通過孔１９のＹ方向の長さは基板Ｗの直径よりも長く形成される。
【００２０】
第１のスパッタ粒子放出部１２ａは、ターゲットホルダ２６ａと、ターゲットホルダ２６ａに保持されるターゲット３０ａと、ターゲットホルダ２６ａに電圧を印加する電源２８ａとを有する。また、第２のスパッタ粒子放出部１２ｂは、ターゲットホルダ２６ｂと、ターゲットホルダ２６ｂに保持されたターゲット３０ｂと、ターゲットホルダ２６ｂに電圧を印加する電源２８ｂとを有する。
【００２１】
ターゲットホルダ２６ａおよび２６ｂは、導電性を有する材料からなり、スパッタ粒子遮蔽板１８の上方に配置され、絶縁性の部材を介して、処理チャンバ１０の蓋体１０ｂの傾斜面の、互いに異なる位置に取り付けられている。本例ではターゲットホルダ２６ａおよび２６ｂは、通過孔１９を挟んで、互いに対向する位置に設けられているが、これに限るものではなく、任意の位置に設けることができる。ターゲットホルダ２６ａおよび２６ｂは、通過孔１９に対して斜め上方にターゲット３０ａおよび３０ｂが位置するように、当該ターゲット３０ａおよび３０ｂを保持する。ターゲット３０ａおよび３０ｂは、成膜しようとする膜の構成元素を含む材料からなり、導電性材料であっても誘電体材料であってもよい。
【００２２】
電源２８ａおよび２８ｂは、それぞれターゲットホルダ２６ａおよび２６ｂに電気的に接続されている。電源２８ａおよび２８ｂは、ターゲット３０ａおよび３０ｂが導電性材料である場合には、直流電源であってよく、ターゲット３０ａおよび３０ｂが誘電性材料である場合には、高周波電源であってよい。電源２８ａおよび２８ｂが高周波電源である場合には、整合器を介してターゲットホルダ２６ａおよび２６ｂに接続される。ターゲットホルダ２６ａおよび２６ｂに電圧が印加されることにより、ターゲット３０ａおよび３０ｂの周囲でスパッタガスが解離する。そして、解離したスパッタガス中のイオンがターゲット３０ａおよび３０ｂに衝突し、ターゲット３０ａおよび３０ｂからその構成材料の粒子であるスパッタ粒子が放出される。
【００２３】
上述したように、第１および第２のスパッタ粒子放出部１２ａおよび１２ｂにおいては、ターゲットホルダ２６ａおよび２６ｂが互いに異なる位置（本例では互いに対向する位置）に設けられているため、これらに保持されたターゲット３０ａおよび３０ｂから、互いに異なる斜め方向（本例では反対方向）にスパッタ粒子が放出される。そして、放出されたスパッタ粒子のうち通過孔１９を通過したものが基板Ｗに斜めに入射し、堆積される。
【００２４】
ターゲットホルダ２６ａおよび２６ｂによるターゲット３０ａおよび３０ｂの配置位置、および向きは任意であり、基板Ｗに形成されたパターンに応じて設定される。
【００２５】
なお、本例では、ターゲット３０ａおよび３０ｂから放出されたスパッタ粒子は、いずれも通過孔１９を通過するように構成されているが、図３に示すように、別々の通過孔を通過させてもよい。すなわち、スパッタ粒子遮蔽板１８に、２つの通過孔１９ａおよび１９ｂを設け、通過孔１９ａおよび１９ｂの周囲にコリメータ機能を有するフィン３５ａおよび３５ｂを設けることにより、ターゲット３０ａおよび３０ｂから放出されたスパッタ粒子が、それぞれ通過孔１９ａおよび１９ｂを通過するようにすることができる。
【００２６】
基板支持部１４は、処理チャンバ１０のチャンバ本体１０ａ内に設けられ、支持ピン３１を介して基板Ｗを水平に支持するようになっている。基板支持部１４は、基板移動機構１６により水平な一方向であるＸ方向に直線的に移動可能となっている。したがって、基板支持部１４に支持された基板Ｗは、基板移動機構１６により水平面内で直線移動される。基板移動機構１６は、多関節アーム部３２と、駆動部３３とを有しており、駆動部３３により多関節アーム部３２を駆動することにより、基板支持部１４をＸ方向に移動可能となっている。
【００２７】
成膜装置１は、さらに制御部４０を有する。制御部４０は、コンピュータからなり、成膜装置１の各構成部、例えば、電源２８ａおよび２８ｂ、排気装置２０、駆動部３３等を制御する。制御部４０は、実際にこれらの制御を行うＣＰＵからなる主制御部と、入力装置、出力装置、表示装置、記憶装置とを有している。記憶装置には、成膜装置１で実行される各種処理のパラメータが記憶されており、また、成膜装置１で実行される処理を制御するためのプログラム、すなわち処理レシピが格納された記憶媒体がセットされるようになっている。制御部４０の主制御部は、記憶媒体に記憶されている所定の処理レシピを呼び出し、その処理レシピに基づいて成膜装置１に所定の処理を実行させる。
【００２８】
［成膜方法］
次に、以上のように構成される第１の実施形態の成膜装置における成膜方法について説明する。
【００２９】
まず、処理チャンバ１０内の処理空間Ｓを排気した後、ガス導入ポート２２から処理空間Ｓにスパッタガス、例えば不活性ガスを導入して所定圧力に調圧する。
【００３０】
次いで、基板支持部１４を基板受け渡し位置に位置させ、ゲートバルブ２４を開け、搬送チャンバ５０の搬送装置（図示せず）により、基板Ｗを基板支持部１４（支持ピン３１上）に載置する。次いで、搬送装置を搬送チャンバ５０に戻し、ゲートバルブ２４を閉じる。
【００３１】
次いで、基板支持部１４上の基板Ｗを水平方向の一方向であるＸ方向に移動させながら、第１および第２のスパッタ粒子放出部１２ａおよび１２ｂのターゲット３０ａおよび３０ｂからスパッタ粒子を斜めに放出させる。
【００３２】
このときのスパッタ粒子の放出は、電源２８ａおよび２８ｂからターゲットホルダ２６ａおよび２６ｂに電圧を印加して、ターゲット３０ａおよび３０ｂの周囲で解離したスパッタガス中のイオンがターゲット３０ａおよび３０ｂに衝突することによりなされる。
【００３３】
第１および第２のスパッタ粒子放出部１２ａおよび１２ｂのターゲット３０ａおよび３０ｂから斜めに放出されたスパッタ粒子は、スパッタ粒子遮蔽板１８に形成された通過孔１９を通過して基板Ｗに斜めに入射され、基板Ｗ上に堆積される。
【００３４】
従来のように、基板を走査させながら、一つのスパッタ粒子放出部のターゲットから斜めにスパッタ粒子を放出させて成膜を行う場合は、指向性の高い成膜を行うことができるが、対応可能な成膜態様は限定的である。
【００３５】
これに対して、本実施形態では、基板Ｗを走査させながら、２つのスパッタ粒子放出部１２ａおよび１２ｂに装着されたターゲット３０ａおよび３０ｂから斜めにスパッタ粒子を放出させる。これにより、２つのターゲットから同時にまたは交互にスパッタ粒子を放出させること、また、ターゲットの向きや、通過孔の数、フィンの角度等のパラメータを調整することによって、種々の成膜態様で成膜することができる。したがって、極めて自由度の高いスパッタ成膜を実現することができる。
【００３６】
以下、具体的に説明する。
【００３７】
（１）第１の実施形態における成膜方法の第１の例
第１の例では、上記成膜装置１により、第１のスパッタ粒子放出部１２ａと第２のスパッタ粒子放出部１２ｂとを交互に用いて成膜する。
【００３８】
図４Ａ〜４Ｄは、本例の方法の実施状態を説明するための模式図である。
最初に図４Ａに示すように、退避位置にある基板支持部１４に基板Ｗを受け渡す。次いで、図４Ｂに示すように、基板支持部１４上の基板ＷをＸ方向に沿った図中Ａ方向に移動させながら、第２のスパッタ粒子放出部１２ｂのターゲット３０ｂからのみスパッタ粒子Ｐを斜めに放出させる。これにより、スパッタ粒子Ｐが一方向から基板Ｗ上に斜めに入射され、基板上に堆積される（第１成膜）。
【００３９】
図４Ｃに示すように、基板Ｗが全てスパッタ粒子遮蔽板１８の通過孔１９を通過した後、第２のスパッタ粒子放出部１２ｂによるターゲット３０ｂからのスパッタ粒子を停止する。
【００４０】
次いで、図４Ｄに示すように、基板支持部１４上の基板ＷをＡ方向と反対のＢ方向に移動させながら、第１のスパッタ粒子放出部１２ａのターゲット３０ａからのみスパッタ粒子Ｐを斜めに放出させる。これにより、スパッタ粒子が従前の一方向とは反対方向から基板Ｗ上に斜めに入射され、基板上に堆積される（第２成膜）。
【００４１】
以上のような第１成膜と第２成膜を１回以上交互に繰り返す。
【００４２】
このような成膜方法は、図５に示すような、凸部５１と凹部（トレンチ）５２が交互に形成されたトレンチパターンを有する基板Ｗに対して、凸部５１の上に選択的にほぼ垂直に膜を形成する場合に適している。
【００４３】
図５のパターンを有する基板に対して第２のスパッタ粒子放出部１２ｂを用いた第１成膜を行った際には、図６Ａに示すように、凸部５１の右側にオーバーハングした第１の膜５３が成膜される。しかし、そのまま第２のスパッタ粒子放出部１２ｂからのスパッタ粒子の放出を継続して成膜してもオーバーハングが激しくなり、垂直方向の膜成長は困難である。
【００４４】
これに対し、第１成膜を行った後に、第１のスパッタ粒子放出部１２ａを用いた第２成膜を行うことにより、図６Ｂのように、凸部５１の左側にオーバーハングした第２の膜５４が成膜され、垂直方向への膜成長の土台が形成される。これにより、さらなる垂直方向への成膜が可能となる。
【００４５】
このように、オーバーハングを巧みに利用しながら、第１成膜と第２成膜とを交互に繰り返すことにより、図６Ｃに示すように、ほぼ垂直方向に膜成長させることができる。膜が結晶の場合は、ほぼ垂直方向に結晶成長させることができる。
【００４６】
このとき、第１の成膜の際の第２のスパッタ粒子放出部１２ｂの出力と第２の成膜の際の第１のスパッタ粒子放出部１２ａとで出力を変えることにより、膜成長（結晶成長）の方向を変えることができる。例えば、第２のスパッタ粒子放出部１２ｂを第１のスパッタ粒子放出部１２ａよりも高出力とすることにより、図７に示すように、第１の膜５３のほうが第２の膜５４よりも成長し、凸部５１から図中右側やや斜めに膜成長（結晶成長）させることができる。第１の膜５３の成膜の際と第２の膜５４の成膜の際とで基板Ｗの移動速度（走査速度）に差をつけることによっても、同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、図８に示すように、２つの通過孔１９ａおよび１９ｂと、これらの周囲のフィン３５ａおよび３５ｂとを有し、フィン３５ａおよび３５ｂの角度が異なるスパッタ粒子遮蔽板１８を用いて、上述のような交互成膜を行ってもよい。この場合は、第２のスパッタ粒子放出部１２ｂのターゲット３０ｂから放出されたスパッタ粒子が通過孔１９ｂを通過し、第１のスパッタ粒子放出部１２ａから放出されたスパッタ粒子が通過孔１９ａを通過する。これにより、第１のスパッタ粒子放出部１２ａから放出され、基板Ｗに入射するスパッタ粒子の角度と、第２のスパッタ粒子放出部１２ｂから放出され、基板Ｗに入射するスパッタ粒子の角度を異ならせることができる。図８は、フィン３５ｂの角度をフィン３５ａよりも高角にした例である。これにより、第１成膜および第２成膜の結晶成長方向を制御することができる。
【００４８】
具体的には、図９に示すように、第１成膜の際に、スパッタ粒子が高角方向に基板Ｗに照射されて第１の膜５３が高角方向に成長し、第２成膜の際にスパッタ粒子が低角方向に基板に照射されて第２の膜５４が低角方向に成長する。ターゲット３０ａおよび３０ｂの角度を異ならせても同じ効果が得られる。
【００４９】
また、本例のような交互成膜の場合は、ターゲット３０ａと３０ｂを異なる材料で構成し、第１成膜と第２成膜を繰り返す際に、第１の膜５３と第２の膜５４の材料を異ならせることも可能である。例えば、第１の膜５３と第２の膜５４とでエッチング選択性を異ならせることにより、選択的なエッチングが可能である。具体的には、図６Ｃと同様の、第１の膜５３と第２の膜５４の積層構造において、所定のエッチング条件で、第１の膜５３よりも第２の膜５４のほうがエッチングされやすい材料である場合を挙げることができる。図１０Ａに模式的に示すように、図６Ｃと同様の積層構造に対し、上記所定のエッチング条件でエッチングすると、図１０Ｂのように第２の膜５４が選択的にエッチングされていく。したがって、エッチングされ難い第１の膜５３がマスクとなり、凸部５１の第２の膜５４の下地であった部分がエッチングされる。第１の膜５３が配線材料で構成されているときは、凸部５１の幅よりも狭い幅の配線を比較的容易に形成することができる。
【００５０】
（２）第１の実施形態における成膜方法の第２の例
第２の例では、上記成膜装置１により、第１のスパッタ粒子放出部１２ａと第２のスパッタ粒子放出部１２ｂとを同時に用いて成膜する。
【００５１】
具体的には、図１１に示すように、基板支持部１４上の基板ＷをＸ方向と平行な方向であるＡ方向またはＢ方向に移動させながら、第１のスパッタ粒子放出部１２ａのターゲット３０ａおよび第２のスパッタ粒子放出部１２ｂのターゲット３０ｂからスパッタ粒子を斜めに放出させる。これにより、スパッタ粒子が両方向から基板Ｗ上に斜め入射され、基板Ｗ上に堆積される。基板ＷをＡ方向またはＢ方向に１回走査している間に成膜を終了してもよいが、Ａ方向およびＢ方向に交互に走査しながら、ターゲット３０ａおよび３０ｂからスパッタ粒子を放出して成膜してもよい。
【００５２】
このように、基板Ｗに対して双方向からスパッタ粒子を照射することにより、一度の成膜で図１２に示すような、トレンチパターンの凸部５１の上部に、両側にオーバーハングした状態の膜５５を形成することができる。
【００５３】
このとき、図３に示したような、２つの通過孔１９ａおよび１９ｂと、これらの周囲のフィン３５ａおよび３５ｂとを設けたスパッタ粒子蔽板１８を用いることにより、スパッタ粒子の入射角度の調整も容易に行うことができる。すなわち、フィン３５ａおよび３５ｂの角度を調整することにより、スパッタ粒子の入射角度を調整して、凹部５１の上部に形成される膜５５の形状等を調整することができる。
【００５４】
また、２つのターゲットの配置や角度を変えることにより、基板Ｗに対するスパッタ粒子の平面角度および入射角度を種々に変更することができ、基板Ｗに形成されたパターンに応じて種々の膜形成を行うことができる。
【００５５】
例えば、図１３Ａのように、２つのターゲット３０ａ，３０ｂを基板Ｗの走査方向に垂直で、かつ互いに平行になるように配置することにより、図１２のような成膜を行うことができる。また、図１３Ｂのように、２つのターゲット３０ａ，３０ｂを、基板Ｗの走査方向に平行な線に対して斜めにかつ対称に配置することにより、基板の移動方向の一方側の２方向からスパッタ粒子を基板Ｗに照射して、成膜を行うことができる。
【００５６】
以上のように、通過孔周囲のフィンによる入射角度の調整と、ターゲットの配置および角度を適切に調整することにより、成膜の制御を行うことができる。すなわち、基板Ｗの種々のパターンに対して、膜を形成する位置や膜の形状等を任意に制御することができる。
【００５７】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。
図１４は第２の実施形態に係る成膜システムの一例を示す概略構成図、図１５はその第１の成膜装置を示す断面図である。
この成膜システム１００は、多角形の真空搬送室１０１を有している。真空搬送室１０１には、ゲートバルブＧを介して第１の成膜装置１０２ａおよび第２の成膜装置１０２ｂが互いに対向するように接続され、第１および第２の成膜装置１０２ａおよび１０２ｂの間に基板回転室１０３が接続されている。また、真空搬送室１０１の基板回転室１０３の反対側には、２つのロードロック室１０４がゲートバルブＧ１を介して接続されている。真空搬送室１０１を挟んで２つのロードロック室１０４の反対側には大気搬送室１０５が設けられている。２つのロードロック室１０４は、ゲートバルブＧ２を介して大気搬送室１０５に接続されている。ロードロック室１０４は、大気搬送室１０５と真空搬送室１０１との間で基板Ｗを搬送する際に、大気圧と真空との間で圧力制御するものである。
【００５８】
大気搬送室１０５のロードロック室１０４取り付け壁部とは反対側の壁部には基板Ｗを収容するキャリア（ＦＯＵＰ等）Ｃを取り付ける３つのキャリア取り付けポート１０６を有している。また、大気搬送室１０５の側壁には、基板Ｗを回転してアライメントを行うアライメントチャンバ１０７が設けられている。大気搬送室１０５内には清浄空気のダウンフローが形成されるようになっている。１０８はキャリアＣのステージである。
【００５９】
真空搬送室１０１内には、第１の基板搬送機構１１０が設けられている。真空搬送室１０１と第１の基板搬送機構１１０により基板搬送モジュールが構成される。第１の基板搬送機構１１０は、第１の成膜装置１０２ａ、第２の成膜装置１０２ｂ、基板回転室１０３、およびロードロック室１０４に対して基板Ｗを搬送する。
【００６０】
大気搬送室１０５内には、第２の基板搬送機構１１１が設けられている。第２の基板搬送機構１１１は、キャリアＣ、ロードロック室１０４、アライメントチャンバ１０７に対してウエハＷを搬送するようになっている。
【００６１】
第１の成膜装置１０２ａは、図１５に示すように、スパッタ粒子放出部として、スパッタ粒子放出部１２ａのみが設けられており、スパッタ粒子放出部１２ｂが設けられていない以外は、第１の実施形態の成膜装置１と同様に構成されている。第２の成膜装置１０２ｂも同様の構成を有している。
【００６２】
基板回転室１０３は、基板Ｗを水平面内で回転させて基板の向きを変更する基板回転機構として機能するものであり、アライメントチャンバ１０７と同様の構成を有している。
【００６３】
成膜システム１００は、コンピュータからなる全体制御部１１５を有している。全体制御部１１５は、第１および第２の成膜装置１０２ａおよび１０２ｂ、基板回転室１０３、ロードロック室１０４、真空搬送室１０１、第１および第２の基板搬送機構１１０、１１１、ゲートバルブＧ、Ｇ１、Ｇ２の駆動系等を制御する主制御部（ＣＰＵ）を有している。また、全体制御部１１５は、入力装置、出力装置、表示装置、記憶装置（記憶媒体）を有している。全体制御部１１５の主制御部は、例えば、記憶装置の記憶媒体に記憶された処理レシピに基づいて、成膜システム１００に、所定の動作を実行させる。
【００６４】
このように構成される成膜システム１００においては、第１および第２の成膜装置１０２ａおよび１０２ｂを使用して、凸部の両側にスパッタ成膜する。
【００６５】
まず、第２の搬送機構１１１によりキャリアＣから基板Ｗを取り出し、アライメントチャンバ１０７を経由した後に、いずれかのロードロック室１０４内にその基板Ｗに搬入する。そして、そのロードロック室１０４内を真空排気する。そして、第１の搬送機構１１０により、ロードロック室１０４内の基板Ｗを第１の成膜装置１０２ａのチャンバ内に搬入する。
【００６６】
第１の成膜装置１０２ａでは、チャンバ内で基板支持部１４上の基板Ｗを水平方向の一方向に移動させながら、第１のスパッタ粒子放出部１２ａのターゲット３０ａから斜めにスパッタ粒子を放出させる。これにより、スパッタ粒子が一方向から基板Ｗに斜めに入射され、上述の図６Ａのように基板Ｗの凸部５１の一方側に第１の膜５３が成膜される。
【００６７】
次いで、基板Ｗを第１の搬送機構１１０により第１の成膜装置１０２ａのチャンバから搬出し、基板回転室１０３に搬送して基板Ｗを例えば１８０°回転させる。
【００６８】
次いで、回転させた後の基板Ｗを第１の搬送機構１１０により第２の成膜装置１０２ｂのチャンバ内に搬入する。
【００６９】
第２の成膜装置１０２ｂでは、同様に、チャンバ内で基板支持部１４上の基板Ｗを水平方向の一方向に移動させながら、第１のスパッタ粒子放出部１２ａのターゲット３０ａから斜めにスパッタ粒子を放出させる。これにより、スパッタ粒子が一方向から基板Ｗに斜めに入射される。このとき、基板Ｗは１８０°回転（反転）されているので、上述した図６Ｂに示すように、凸部５１の、第１の膜５３とは反対側に第２の膜５４が成膜される。
【００７０】
以上のような第１の成膜装置１０２ａによる成膜と、第２の成膜装置１０２ｂによる成膜とを交互に繰り返すことにより、図６Ｃに示すように、ほぼ垂直方向に膜成長させることができる。
【００７１】
このように、本実施形態では、成膜システムは、チャンバ内で基板に対して少なくとも一方向から斜めにスパッタすることができる複数の処理装置と、複数の処理装置のチャンバ間で基板を搬送する搬送機構と、基板を面内で回転させる基板回転機構とを有する。このような構成により、トレンチパターンの凸部の片側を１つの成膜装置でスパッタし、凸部の他方側を他の成膜装置でスパッタすることができる。これにより、トレンチパターンの凸部に対して交互スパッタを実現することができる。
【００７２】
基板Ｗの回転は、必ずしも真空搬送室１０１に基板回転室１０３を設けて行う必要はなく、いずれかの成膜装置のチャンバ内に基板回転機構を設けてもよいし、真空系外の、例えばアライメントチャンバ１０７により基板Ｗを回転させてもよい。
【００７３】
また、基板回転室１０３等による基板Ｗの回転角度は、１８０°に限らず任意の角度に設定することができる。これにより、基板Ｗ上に形成されたパターン凸部の任意の箇所を成膜装置のターゲットに対向させることができるので、スパッタ箇所の調整を容易に行うことができ、膜のつきまわりの自由度を高めることができる。このため、設置角度を調整したターゲットを複数固定配置した場合に比べ、調整幅が広く、さらに、フットプリントやコストといった面においても有利になる。
【００７４】
例えば、図１６Ａ、図１６Ｂに示すような成膜が可能である。まず、図１６Ａに示すように、トレンチパターンの凸部６１に対して、平面視で垂直な方向に基板Ｗを１８０°回転させながら交互成膜を行って、長辺側に膜６２を成膜する。次いで、図１６Ｂに示すように、基板回転室１０３で基板を９０°回転させ、引き続き、トレンチパターンの凸部６１に対して、平面視で平行な方向に基板Ｗを１８０°回転させながら交互成膜を行って、短辺側に膜６３を成膜する。これにより凸部６１全面に成膜することができる。
【００７５】
なお、上記例では、第１の成膜装置１０２ａにより凸部の一方側に膜を形成した後、基板回転室１０３で基板を回転させ、第２の成膜装置１０２ｂで凸部の他方側に膜を成膜する場合について示したが、本実施形態では成膜装置が一つであってもよい。例えば、成膜装置として、第１の成膜装置１０２ａのみを設けてもよい。この場合には、第１の成膜装置１０２ａで凸部の一方側に膜を形成した後、基板回転室１０３で基板を回転させ、再び第１の成膜装置１０２ａで凸部の他方側に膜を形成するようにすることができる。
【００７６】
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。
図１７は第３の実施形態に係る成膜システムの一例を示す概略構成図、図１８はその第２の成膜装置を示す断面図である。
この成膜システム１００ａは、基本的に図１４に示す第２の実施形態に用いる成膜システム１００と同様であるが、基板回転室１０３が存在しない点、および第２の実施形態とは異なる第２の成膜装置１０２ｂ´を有する点が成膜システム１００と異なっている。
【００７７】
第２の成膜装置１０２ｂ´は、図１８に示すように、スパッタ粒子放出部として、スパッタ粒子放出部１２ｂのみが設けられており、スパッタ粒子放出部１２ａが設けられていない以外は、第１の実施形態の成膜装置１と同様に構成されている。すなわち、第２の成膜装置１０２ｂ´は、第１の成膜装置１０２ａとは逆側のスパッタ粒子放出部からスパッタ粒子が放出されるようになっている。
【００７８】
このように、スパッタ粒子放出部のチャンバ内における配置が互いに逆である成膜装置を複数混載させ、これらの間で基板を搬送することにより、基板を回転させることなく、トレンチパターンの凸部に対して交互スパッタを実現することができる。これにより、成膜システム構成の簡素化、低フットプリント化、低コスト化に寄与することができる。
【００７９】
好適な例として、以下の例を挙げることができる。ターゲット（スパッタ粒子放出部）が基板の搬入出口（ゲートバルブＧ）の反対側に配置されている第１の成膜装置１０２ａでは搬入出口側からターゲット側に基板Ｗを走査する。一方、ターゲット（スパッタ粒子放出部）が搬入出口（ゲートバルブＧ）側に配置されている第２の成膜装置１０２ｂ´ではターゲット側から搬入出口側に基板を走査する。これらを交互に行うことにより、基板回転室を用いることなく、トレンチパターンの凸部に対して好適な交互成膜を行うことができる。すなわち、第１の成膜装置１０２ａと第２の成膜装置１０２ｂ´とは、基板Ｗの走査方向が搬入出口に対して互いに反対方向とすることが好ましい。
【００８０】
＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態について説明する。
図１９は、第４の実施形態で用いる成膜システムの一例を示す概略構成図である。
この成膜システム１００ｂは、基本的に図１４に示す第２の実施形態に用いる成膜システム１００と同様であるが、第２の成膜装置１０２ｂの代わりに、スパッタ成膜以外の処理を行う処理装置１２０が設けられている点が成膜システム１００と異なっている。
【００８１】
処理装置１２０としては、加熱装置、冷却装置、エッチング装置等を挙げることができる。
【００８２】
このように、成膜装置が第１の成膜装置１０２ａ一つだけでも、凸部の一方側に成膜した後、基板回転室１０３で基板Ｗを回転することにより、再び第１の成膜装置１０２ａに基板Ｗを搬入して、凸部の他方側に成膜することができる。また、処理装置１２０を設けたことにより、スパッタ処理前、処理中、処理後に、必要に応じて適宜、加熱、冷却、エッチングといったスパッタ成膜以外の処理も実施することができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、成膜装置および処理装置は少なくとも１個あればよいが、複数設けてもよい。処理装置が複数の場合は、それぞれ異なる機能を有するものを設けてもよい。
【００８４】
＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態について説明する。
本実施形態に係る成膜システムは、複数の成膜装置と、直列に設けられた複数の真空搬送室（搬送モジュール）と、複数の真空搬送室の間に設けられた基板回転室（基板回転機構）とを有し、基板をシリアルに搬送するものである。
【００８５】
図２０は、第５の実施形態で用いる成膜システムの一例を示す概略構成図である。
この成膜システム１００ｃは、第２の実施形態の成膜システム１００と同様、３つのキャリアＣを取り付ける大気搬送室１０５を有しており、大気搬送室１０５には、２つのロードロック室１０４ａおよび１０４ｂ、ならびにアライメントチャンバ１０７が設けられている。大気搬送室１０５内には第２の搬送機構１１１が設けられている。
【００８６】
ロードロック室１０４ａおよび１０４ｂは、ゲートバルブＧ１を介して第１の真空搬送室１３１ａに接続されている。また、第１の真空搬送室１３１ａには、第２の真空搬送室１３１ｂ、第３の真空搬送室１３１ｃ、第４の真空搬送室１３１ｄが、第１〜第３の基板回転室１３３ａ、１３３ｂ、および１３３ｃを介して直列に接続されている。第１〜第４の真空搬送室１３１ａ〜１３１ｄ内には、成膜システム１００の真空搬送室１０１と同様、第１の搬送機構１１０が設けられている。
【００８７】
第１の真空搬送室１３１ａには、その両側に、ゲートバルブＧを介して２つの成膜装置１３２ａおよび１３２ｂが接続されている。また、第１の基板回転室１３３ａは、ゲートバルブＧ３を介して成膜装置１３２ａおよび１３２ｂに接続されており、ゲートバルブＧ４を介して第２の真空搬送室１３１ｂに接続されている。
【００８８】
第２の真空搬送室１３１ｂには、その両側に、ゲートバルブＧを介して２つの成膜装置１３２ｃおよび１３２ｄが接続されている。また、第２の基板回転室１３３ｂは、ゲートバルブＧ３を介して成膜装置１３２ｃおよび１３２ｄに接続されており、ゲートバルブＧ４を介して第３の真空搬送室１３１ｃに接続されている。
【００８９】
第３の真空搬送室１３１ｃには、その両側に、ゲートバルブＧを介して２つの成膜装置１３２ｅおよび１３２ｆが接続されている。また、第３の基板回転室１３３ｃは、ゲートバルブＧ３を介して成膜装置１３２ｅおよび１３２ｆに接続されており、ゲートバルブＧ４を介して第４の真空搬送室１３１ｄに接続されている。
【００９０】
第４の真空搬送室１３１ｄには、その両側に、ゲートバルブＧを介して２つの成膜装置１３２ｇおよび１３２ｈが接続されている。
【００９１】
なお、成膜装置１３２ａ〜１３２ｈは、いずれも同じ構造を有しており、例えば、第２の実施形態の第１の成膜装置１０２ａと同様の構造を有している。また、成膜装置と基板回転室１３３ａ〜１３３ｃとの間の基板Ｗの搬送は、第１の搬送機構１１０で行ってもよいし、基板回転室１３３ａ〜１３３ｃに搬送機構を設け、その搬送機構で行ってもよい。さらに、成膜システム１００ｃは、成膜システム１００と同様の全体制御部１１５を有している。
【００９２】
このように構成される成膜システム１００ｃにおいては、まず、第２の搬送機構１１１によりキャリアＣから基板Ｗを取り出し、アライメントチャンバ１０７を経由した後に、ロードロック室１０４ａ内にその基板Ｗに搬入する。次いで、ロードロック室１０４ａ内を真空排気する。そして、第１の真空搬送室１３１ａの第１の搬送機構１１０により、ロードロック室１０４ａ内の基板Ｗを成膜装置１３２ａのチャンバ内に搬入し、一方側の成膜を行う。その後、基板Ｗを第１の基板回転室１３３ａに搬送して第１の基板回転室１３３ａで基板Ｗを面内回転させる。その後、第２の真空搬送室１３１ｂの第１の搬送機構１１０により、成膜装置１３２ｃにより、逆側の成膜を行う。
【００９３】
このようにして、図２０の破線矢印のように、複数の成膜装置に対して基板Ｗをシリアルに搬送して成膜処理を繰り返す。成膜装置１３２ｂでの成膜が終了したら、第１の真空搬送室１３１ａの第１の搬送機構１１０により、基板Ｗをロードロック室１０４ｂに搬送する。そして、ロードロック室１０４ｂを大気圧に戻した後、第２の搬送機構１１１によりキャリアＣに戻す。
【００９４】
このように、基板の回転を挟みながら複数の成膜装置に対して基板をシリアルに搬送して成膜を行うことにより、凸部の両側に交互成膜を行うことができる。
【００９５】
このように成膜を行うことにより、各成膜装置はトレンチパターンの凸部の片側に対してスパッタ成膜を行えばよいため、各成膜装置での処理時間は凸部の両側をスパッタ成膜する場合よりも短くなる。このため、基板Ｗをシリアル搬送する際の基板Ｗの滞留を抑制することが可能となる。
【００９６】
なお、基板回転室の一部を、加熱装置、冷却装置、エッチング装置等を行う処理装置に置き換えてもよい。例えば第３の基板回転室１３３ｃを加熱装置に置き換えて、ある成膜装置での成膜と次の成膜装置での成膜との間に加熱処理を行ってもよい。
【００９７】
＜他の適用＞
以上、実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【００９８】
例えば、上記実施形態のスパッタ粒子を放出させる手法は例示であり、他の方法でスパッタ粒子を放出させてもよい。
【００９９】
また、第１の実施形態では、ターゲット（スパッタ粒子放出部）を２つ設けた例を示したが、３つ以上であってもよい。上記第１の実施形態では、交互成膜の際に、基板を一方向に移動している間に一つのターゲットからスパッタ粒子を放出する場合を示したが、基板を一方向に移動させながら２つのターゲットから交互にスパッタ粒子を放出するようにしてもよい。さらに、上記第１の実施形態では、基板移動機構として多関節アーム機構を用いたが、これに限らず、ベルトコンベア等、基板を直線的に移動できるものであればよい。ベルトコンベアを用いた場合は、ベルトコンベアが基板支持部と基板移動機構とを兼ねる。
【０１００】
さらに、上記第２〜第５の実施形態の成膜システムについても例示に過ぎない。例えば、第２の実施形態では成膜装置が少なくとも１つあればよく、また、第３の実施形態では、第１の成膜装置１０２ａと第２の成膜装置１０２ｂ´のいずれかまたは両方が２つ以上あってもよい。さらに、第４の実施形態では、成膜装置のいずれかまたは両方が２つ以上あってもよい。さらにまた、上記第２〜第５の実施形態では成膜装置として斜め成膜を行うためのスパッタ粒子放出部が一つの場合を示したが、スパッタ粒子放出部が複数であってもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１；成膜装置
１０；処理チャンバ
１２ａ，１２ｂ；スパッタ粒子放出部
１４；基板支持部
１６；基板移動機構
１８；スパッタ粒子遮蔽板
１９，１９ａ，１９ｂ；通過孔
２２；ガス導入ポート
３０ａ，３０ｂ；ターゲット
３５ａ，３５ｂ；フィン
４０；制御部
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ；成膜システム
１０１，１０１ａ〜１０１ｄ；真空搬送室
１０２ａ，１０２ｂ、１０２ｂ´，１３２ａ〜１３２ｈ；成膜装置
１０３；基板回転室（基板回転機構）
１１０；第１の基板搬送機構
１２０；処理装置
Ｗ；基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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