CN104884667B - 基板处理设备 - Google Patents

Abstract

基板处理设备具有处理腔、用以在处理腔内保持基板的基板保持器、设置在基板保持器的外周部处的第一屏蔽件以及设置在处理腔的内侧的第二屏蔽件。处理腔的内部空间至少由第一屏蔽件、第二屏蔽件以及基板保持器划分为外部空间和用以对基板进行处理的处理空间。基板保持器能够沿着与保持基板的基板保持面相垂直的驱动方向被驱动。在由第一屏蔽件和第二屏蔽件所形成的间隙中，在与驱动方向相垂直的方向上尺寸为最小的最小间隙部分的在与驱动方向相平行的方向上的长度就算是基板保持器沿驱动方向被驱动也不会改变。

Description

基板处理设备

技术领域

本发明涉及基板处理设备。

背景技术

在溅镀设备中，若是在处理腔的内壁上形成薄膜，则设备的维护会变得困难。因此，将可更换的防护屏蔽件设置在处理腔内以保护内壁。靶材和基板之间的距离(以下称作TS距离)会对所形成膜的膜厚或膜品质的均匀性造成影响，这是公知的。此外，随着靶材逐渐溅射并且侵蚀进展，膜厚或膜厚分布会有逐渐恶化的倾向，这亦为公知的。针对此种现象，改变TS距离对于膜品质的改善或稳定化而言是非常有效的一种方式。

为了能够改变TS距离，设置在溅镀设备内的屏蔽件由多个分割的屏蔽件所构成。在各屏蔽件之间形成有间隙。为了防止膜经由此间隙到达处理腔的内壁，该间隙包括窄路(迷宫)构造(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-132580号公报

发明内容

发明要解决的问题

在配置成把制程气体导入至靶材附近的结构的情况下，制程气体经由屏蔽件之间的间隙到达真空泵。通过调整TS来改变间隙的构造。但是，由于制程气体流过的容易度也会同时改变，因此靶材附近的制程气体的压力会改变。

此外，如果采用把制程气体导入至真空泵附近的结构并且进行反应性溅镀(其中，原料气体会因在靶材或靶材附近处反应而消耗)，制程气体经由屏蔽件之间的间隙而流至靶材附近处。因此，当靶材和基板之间的位置关系调整时，制程气体压力也同样会产生变化。在专利文献1中，形成的排气路径具有比因TS距离变动所产生的传导度变化更大的传导度，因而减小了制程气体的压力变化。

但是，伴随着装置功能性的提高和缩微构造技术的进步，对于膜品质再现性的要求变得更加严格。因此，要求有更为精密的压力控制。也就是说，需要这样一种溅镀设备，其中，即使对靶材和基板之间的位置作调节时亦能够减小处理空间内的压力变化。

即使在诸如CVD设备或蚀刻设备之类的其他基板处理设备中，亦要求在使基板保持器移动时处理空间内产生的压力变化较小。

本发明的目的是提供一种能够在使基板保持器移动时抑制处理空间内的压力变化并且对于沉积高品质的薄膜有利的技术。

解决问题的方案

根据本发明的一方面，提供了一种基板处理设备，包括：处理腔；用以从处理腔排气的排气部；用以将气体导入至处理腔内的气体导入部；用以在处理腔内保持基板的基板保持器；设置在基板保持器的外周部处的第一屏蔽件；和设置在处理腔的内侧的第二屏蔽件；其中，处理腔的内部空间至少由第一屏蔽件、第二屏蔽件以及基板保持器划分为外部空间和用以对基板进行处理的处理空间；基板保持器能够沿着与保持基板的基板保持面相垂直的驱动方向被驱动；第一屏蔽件以及第二屏蔽件设置成不会产生从处理空间的中心或者是基板保持器的中心轴线到外部空间的直线路径；在由第一屏蔽件和第二屏蔽件所形成的间隙中，存在有在与驱动方向相垂直的方向上尺寸为最小的最小间隙部分，即使基板保持器沿驱动方向被驱动，最小间隙部分的在与驱动方向相平行的方向上的长度也不会改变。

发明的有利效果

依据本发明，可提供一种能够在使基板保持器移动时抑制处理空间内的压力变化并且对于沉积高品质的薄膜有利的技术。

附图说明

图1是用以对作为本发明基板处理设备的一例的溅镀处理设备作说明的图。

图2是用以对本发明的第一实施例作说明的图。

图3是用以对本发明的第二实施例作说明的图。

图4A是用以对本发明的第一实施例作说明的图。

图4B是用以对本发明的第二实施例作说明的图。

图5是用以对本发明的第三实施例作说明的图。

图6A是用以对本发明的第一实施例作说明的图。

图6B是用以对本发明的第三实施例作说明的图。

图7是用以对本发明的第四实施例作说明的图。

图8是用以对本发明的第一实施例的实例作说明的图。

具体实施方式

以下，参考附图，针对本发明的优选实施例作例示性的详细说明。但是，在实施例中所记载的构成要素仅为示例。本发明的技术性范围由权利要求范围所界定，而并不被以下的个别实施例所限定。

参考图1，针对溅镀设备1的全体构成作说明。图1为本实施例的溅镀设备1的概略图。

溅镀设备1包括可进行抽真空的处理腔2、经由排气口而与处理腔2连接的排气腔8、和经由排气腔8而从处理腔2排气的排气装置。排气装置包括涡轮分子泵48。干式密封真空泵49可连接到排气装置的涡轮分子泵48。在排气腔8的下方设置排气装置，以将整个设备的占地面积尽可能地缩小。

在处理腔2内，设置有经由背板5而将靶材4保持的靶材保持器6。基板保持器7在基板保持面上保持基板10，靶材保持器6的中心布置在相对于基板保持器7的中心位置(被基板保持器7所保持的基板10的中心位置)偏移的位置处。在靶材保持器6的附近设置有靶材闸门14。靶材闸门14具有旋转闸门的构造。靶材闸门14作为遮蔽构件，用以产生将基板保持器7和靶材保持器6之间路径遮蔽的闭状态(遮断状态)或者是在基板保持器7和靶材保持器6之间形成路径的开状态(非遮断状态)。靶材闸门14设置有用以开闭靶材闸门14的靶材闸门驱动机构33。

处理腔2还包括用以把惰性气体(氩等)导入处理腔2内的惰性气体导入系统15、用以导入反应性气体(氧、氮等)的反应性气体导入系统17、以及用以测定处理腔2的压力的压力计400。

用以供给惰性气体的惰性气体供给装置(气体钢瓶)16连接至惰性气体导入系统15。惰性气体导入系统15可包括用以导入惰性气体的配管、用以控制惰性气体流量的质量流控制器、以及用以遮断气体流动或开始气体流动的阀。惰性气体导入系统15还可根据需要而包括减压阀、过滤器等。惰性气体导入系统15具有能够使气体以控制装置(未图示)指定的气体流量稳定地流动的构成。惰性气体从惰性气体供给装置16供给，在惰性气体导入系统15中受到流量控制，然后导入至靶材4的附近。

用以供给反应性气体的反应性气体供给装置(气体钢瓶)18连接至反应性气体导入系统17。反应性气体导入系统17可包括用以导入反应性气体的配管、用以控制惰性气体流量的质量流控制器、以及用以遮断气体流动或开始气体流动的阀。反应性气体导入系统17还可根据需要而包括减压阀、过滤器等。反应性气体导入系统17具有能够使气体以控制装置(未图示)所指定的气体流量稳定地流动的构成。反应性气体从反应性气体供给装置18供给，在反应性气体导入系统17中受到流量控制，然后从设置在屏蔽件402处的反应性气体导入部导入至处理空间PS中。

反应性气体导入系统17可配置成将反应性气体导入至处于处理空间PS外部的外部空间OS中，处理空间PS由屏蔽件401、402、403、基板保持器7、靶材保持器6(背板5)以及闸门收容部23划分。在此情况下，反应性气体能够经由屏蔽件403和基板保持器7之间的间隙而从外部空间OS导入至处理空间PS中。反应性气体亦可导入处理空间PS和外部空间OS二者中。

惰性气体和反应性气体导入至处理腔2中，用来形成膜，通过排气腔8，并经由设置在处理腔2中的排气部而被涡轮分子泵48以及干式密封真空泵49排出。

处理腔2的内表面电接地。在处理腔2的内表面上设置有电接地的顶板屏蔽件401，其覆盖了处理腔2的顶板部的内表面中的除了配置有靶材保持器6的区域之外的区域。此外，在处理腔2的内表面侧设置有电接地的筒状屏蔽件402、403。以下，顶板屏蔽件401以及筒状屏蔽件402、403亦称作屏蔽件。所谓屏蔽件，是指这样一种构件，其与处理腔2相互独立地形成并可定期更换，用于防止溅镀粒子直接附着在处理腔2的内表面上并用以保护处理腔的内表面。屏蔽件例如可由不锈钢或铝合金来制成。在要求有耐热性的情况时，屏蔽件可由钛或钛合金来制成。在不要求耐热性的情况时，由于铝较钛更为低价并且比重较不锈钢更小，因此从成本经济性和作业性的观点来看可选择铝作为屏蔽件的材料。此外，由于屏蔽件电接地，因此能够使在处理空间PS中所产生的等离子体稳定化。在各屏蔽件的表面之中，至少朝向处理空间PS的表面进行喷砂等处理以具有微小的凹凸。这样可以使附着在屏蔽件上的膜变得难以剥离，并且能够减少因剥离所产生的粒子。除了喷砂之类的加工以外，也可进行金属喷镀等处理，以在屏蔽件的表面上形成金属薄膜。在这种情况下，喷镀处理相较于仅喷砂之类的加工更为高价。但是，在进行维修即把屏蔽件卸下并把附着膜剥离时，可将附着膜连同喷镀膜一同地剥离。此外，喷镀膜具有舒缓溅镀膜应力并防止其剥离的效果。

排气腔8将处理腔2和涡轮分子泵48连接起来。在排气腔8和涡轮分子泵48之间设置有用以在进行维修时将溅镀设备1和涡轮分子泵48之间的路径遮断的主阀47。

在靶材4的背后设有用以实现磁控管溅镀的磁铁13。磁铁13由磁铁保持器3保持，并能够通过未图示的磁铁保持器旋转机构而作旋转。为了使靶材的侵蚀均匀，在放电过程中磁铁13旋转。施加溅镀放电用电力的电源12连接到靶材保持器6。当电源12对靶材保持器6施加电压时，开始放电，并且溅镀粒子沉积在基板上。

在本实施例中，图1中所示的溅镀设备1包括DC电源。但是，本发明不限于此，例如，溅镀设备1可包括RF电源。在使用RF电源时，有必要在电源12和靶材保持器6之间设置整合器。

通过绝缘体34来使靶材保持器6与接地电位的处理腔2相绝缘。此外，由于靶材保持器6为诸如Cu等的金属制成，因此当其被施加有DC或RF电力时作为电极。靶材保持器6内具有未图示的冷媒流路，因此能够被从未图示的管路所供给而来的诸如冷却水等的冷媒所冷却。靶材4由欲沉积于基板10上的材料所构成。由于关系到膜的纯度，因此优选用高纯度的材料。

设置在靶材4和靶材保持器6之间的背板5由诸如Cu等的金属所构成，并保持靶材4。

在靶材保持器6的附近以将靶材保持器6覆盖的方式设置有靶材闸门14。靶材闸门14作为遮蔽构件，用以产生将基板保持器7和靶材保持器6之间的路径遮蔽的闭状态或者是在基板保持器7和靶材保持器6之间形成路径的开状态。

在基板保持器7的表面上要保持基板10的保持部的外缘(外周部)处设置有环形的遮蔽构件(以下亦称作覆盖环)21。覆盖环21防止溅镀粒子附着于除了通过基板保持器7而被保持在基板保持器7上的基板10的沉积面之外的区域。“除了沉积面之外的区域”不仅包括被覆盖环21所覆盖的基板保持器7的上表面，亦包括基板10的侧面和下表面。另一方面，因半导体装置的制造步骤的限制，也会有必要甚至在基板外周部沉积膜。在这种情况下，将覆盖环21的开口制成为与基板的尺寸相同或者是更大。这样能够在基板的整个表面沉积膜，同时还能防止在基板保持器7上沉积。覆盖环21构成为是可更换的，就像其他屏蔽件那样。因此，覆盖环21能够适宜地更换，或洁净和再利用。

基板保持器7设置有基板保持器驱动机构31，用以使基板保持器7沿竖直方向移动或者是以预定速度旋转。基板保持器7配置成能够在将处理腔2的内部空间维持于真空状态下的同时通过基板保持器驱动机构31而在垂直于基板保持面的驱动方向上被驱动。利用此构造，能够改变TS距离。基板保持器驱动机构31包括：波纹管，用以在将处理腔2的内部空间维持为真空状态的同时在前述驱动方向上驱动基板保持器7；磁性流体密封构件，用以在维持真空状态的同时使基板保持器7旋转；马达，用以使基板保持器7旋转和沿竖直方向移动；以及传感器，用以测定基板保持器7的位置。通过未图示的控制装置能够对基板保持器7的位置以及旋转进行控制。

在基板10的附近，于基板保持器7和靶材保持器6之间布置有基板闸门19。基板闸门19由基板闸门支撑构件20支撑，并且覆盖基板10的表面。基板闸门驱动机构32使基板闸门支撑构件20进行旋转以及平移，从而在基板10的表面附近的位置处将基板闸门19插入至靶材4和基板10之间(闭状态)。当基板闸门19插入至靶材4和基板10之间时，靶材4和基板10之间的路径被遮断。当基板闸门驱动机构32的动作而使基板闸门19从靶材保持器6(靶材4)和基板保持器7(基板10)之间的位置退出时，则在靶材保持器6(靶材4)和基板保持器7(基板10)之间形成有路径(开状态)。基板闸门驱动机构32使基板闸门19进行开闭，以产生将基板保持器7和靶材保持器6之间的路径遮蔽的闭状态或者是在基板保持器7和靶材保持器6之间形成路径的开状态。在开状态下，基板闸门19被收容于闸门收容部23中。若是如图1中所示，作为基板闸门19的退回部的闸门收容部23纳入至直到抽高真空用的涡轮分子泵48为止的排气路径的导管中，则能够适当地将设备面积缩小。

基板闸门19可由不锈钢或铝合金来构成。在要求耐热性的情况时，基板闸门19可由钛或钛合金来构成。在基板闸门19的表面之中，至少朝向靶材4的表面是由喷砂等而加工，从而有微小的凹凸。这样能够使附着在基板闸门19上的膜变得难以剥离，能够减少因剥离所产生的粒子。注意：除了喷砂之类加工以外，亦可进行金属喷镀之类处理，以在基板闸门19的表面上形成金属薄膜。在这种情况下，喷镀之类处理相较于喷砂之类加工更为高价。但是，在进行将基板闸门19卸下并使附着膜剥离的维修时，有着能够将附着膜连同喷镀膜一同地剥离的优点。此外，喷镀膜的效果是能够舒缓溅镀膜的应力，并能防止溅镀膜剥离。

为了靶材表面的洁净，或者是为了通过使屏蔽件内表面附着薄膜以使真空室内的状态稳定，有时在将基板闸门关闭的状态下进行溅镀。此时，在基板保持器7的表面上即使是仅沉积有少量的薄膜，也会污染被运送至基板保持器7处的基板的下表面,并会使对该基板进行处理所形成的半导体装置的性能恶化,或者是对下一工序的设备造成污染。因此，在基板闸门19为闭状态时，覆盖环21和基板闸门以非接触状态彼此配合，形成所谓的窄路径(迷宫路径),从而防止在基板保持器上沉积膜。

〈第一实施例〉

参考图2，对基板保持器7附近的屏蔽件说明。在基板保持器7上布置基板10。此外，在基板保持器的外周部处设置覆盖环21。屏蔽件403安装在处理腔2中，并与覆盖环21之间成预定间隙。基板保持器7能够在垂直于基板保持面的方向上移动以调整TS距离。伴随此移动，覆盖环21也与基板保持器7一同移动。另一方面，由于屏蔽件403固定在处理腔2中，因此屏蔽件403的位置不会伴随着基板保持器7的移动而变化。

导入至真空腔2内的制程气体通过屏蔽件403和覆盖环21之间的间隙而从处理空间PS排出或者是导入至处理空间PS中。定量性表示此排气或导入的容易程度的指标是传导度。当制程气体从处理空间PS排出时，制程气体经由以箭头所示的路径100而排出。但是，在气体从处理空间PS经由基板保持器7的外周向外部空间OS排出时的排气传导度取决于覆盖环21和屏蔽件403之间所形成的间隙的形态而变化。覆盖环21于其外周部处包括朝向与基板保持器7的下降方向相平行的方向而延伸的筒状部210。在覆盖环21和屏蔽件403之间的间隙之中，在覆盖环21的筒状部210的外侧面21a和屏蔽件403的与外侧面21a相对向的部分(筒状部)的内侧面403a之间所形成的间隙(在与由基板保持器驱动机构31所导致的基板保持器7的驱动方向相垂直的方向上的尺寸)具有最小的距离。在第一实施例中，在覆盖环21的筒状部210的外侧面21a和屏蔽件403的内侧面403a之间所形成的间隙为最小间隙部分。该最小间隙部分的大小称作最小间隙D。在路径100中的传导度大幅度地依赖于最小间隙D和在基板保持器7的驱动方向(与基板保持面相垂直的方向)上的最小间隙部分的长度L。

路径100的传导度可视为由最小间隙D以及长度L所构成的传导度C1和由屏蔽件403的其它部分、覆盖环21以及基板保持器7所构成的传导度C2的串联连接。在排气路径上串联连接的各传导度的合成传导度由下述式(1)表示。

C＝1/((1/C1)+(1/C2))(式1)

C为合成传导度。如由式(1)可明显得知的，当C2为充分大时，合成传导度C约等于C1。

在除了构成最小间隙D的最小间隙部分之外的部分处，由于屏蔽件403、覆盖环21以及基板保持器7之间的间隙大，因此C2为充分大。此外，设备构成为使得就算是基板保持器7沿竖直方向被驱动，在覆盖环21和屏蔽件403之间所形成间隙中的由覆盖环21的外侧面21a和屏蔽件403的内侧面403a之间所形成的构成最小间隙D的最小间隙部分的长度L也不会改变。即使基板保持器7沿竖直方向移动，C1也几乎不会改变。因此，在使基板保持器7沿竖直方向移动时，也能把由C1和C2所构成的合成传导度的变化抑制为小。

为了就算是基板保持器7沿竖直方向移动也能防止构成最小间隙D的最小间隙部分的长度L改变，在图2所示的示例中，在不会使覆盖环21的筒状部210的端面(下表面)21b与屏蔽件403的凹部410的底面403b及内侧面403c之间的距离变得较最小间隙D更小的范围内来使基板保持器7沿竖直方向移动。此外，屏蔽件403和覆盖环21的形状以及位置设计成使得在使基板保持器7下降时不会使覆盖环21的筒状部210的内侧面21c和屏蔽件403的凹部410的内侧面403c之间的距离变得较最小间隙D更小。替代地，有必要使基板保持器7不会一直下降至内侧面21c和内侧面403c相对向的位置处。但是，这不适用于以下情况:未在基板上进行沉积处理并且传导度的改变不会对基板的处理特性造成影响，例如当装卸基板时。

在第一实施例中，在沿穿过基板保持器7的中心轴线的平面所取的剖面上，屏蔽件403的远端沿着从基板保持器7的外周朝内的方向弯曲并进而朝向覆盖环21弯曲，从而形成凹部410。在沿着穿过基板保持器7的中心轴线的平面所取的剖面上，覆盖环21的远端朝向基板保持器7的下降方向弯曲，从而构成筒状部210。如上所述，在第一实施例中，不存在从处理空间PS的中心(或者基板保持器7的中心轴线)至外部空间OS处的直线路径。进入至外侧面21a和与其相对向的内侧面403a之间的间隙中的大多数溅镀粒子撞击至凹部410的底面403b处。这样能够抑制溅镀粒子从处理空间PS飞散至外部空间OS。

覆盖环21的筒状部210的外侧面21a与屏蔽件403的内侧面403a相平行。因此，能够将构成最小间隙D的最小间隙部分的在基板保持器7驱动方向上的长度L增大。若是长度L为长，则构成最小间隙D的最小间隙部分的传导度变得更小，在上述的式(1)中的C2相对于C1变大。因此，易于减小因基板保持器7沿竖直方向移动所导致的传导度变化。

这种用于抑制传导度变化的结构特别是在使反应性气体经由外部空间OS而导入至处理空间PS中并通过反应性溅镀在基板上形成膜的结构中有效。在将反应性气体导入至外部空间OS中时，反应性气体经由屏蔽件403和覆盖环21之间的间隙而导入至处理空间PS中。这是因为，若是反应性气体所通过的间隙的传导度有变化，则对于与溅镀粒子之间的反应有帮助的气体量会改变，导致难以得到所期望的膜。

在第一实施例中，处理空间PS至少由基板保持器7、设置在基板保持器7上的覆盖环21以及顶板屏蔽件403而划分出。处理空间PS亦可除了这些构件以外更进而由靶材4、背板5、闸门收容部23等的至少一个而被划分。设置在基板保持器7的外周处的覆盖环21配置成使得当伴随着基板保持器7的驱动而一并移动时，能够抑制设置在处理腔2内的屏蔽件403和覆盖环21之间间隙的传导度的变化。处理空间PS可至少由屏蔽件403以及覆盖环21而被划分。

〈第二实施例〉

图3示出了本发明的第二实施例。在第二实施例中，在覆盖环21的外侧处设置有屏蔽件404，并由屏蔽件404和屏蔽件403形成排气路径。如果覆盖环21和屏蔽件404为相独立的构件，则能够减少对覆盖环21进行设计时的限制。例如，能够用不同的材料来制造屏蔽件404和覆盖环21。当然，亦可将覆盖环21和屏蔽件404一体性地形成。

在第二实施例中，在屏蔽件404的朝向屏蔽件403侧突出的突出部的表面404d和屏蔽件403的外侧面403d之间的距离对应于在由屏蔽件403和404之间所形成间隙中的最小间隙D。构成该最小间隙D的最小间隙部分的长度L为对传导度造成影响的最大因素。但是，就算是使基板保持器7沿竖直方向移动，构成最小间隙D的最小间隙部分的长度L也不会改变。因此，能够抑制由屏蔽件404和403所形成的排气路径的传导度的变化。

在第二实施例中，为了限定最小间隙D，屏蔽件404包括朝向屏蔽件403突出的突出部425，另一方面包括朝向与基板保持器7的下降方向相平行的方向延伸的筒状部430。筒状部430一直延伸至较屏蔽件403的下端更低的位置处，之后沿从基板保持器7的内周朝向外周的方向弯曲。其远端进而朝向基板保持器7的上升方向弯曲。由于屏蔽件404的远端弯曲成包围屏蔽件403的远端，因此不存在从处理空间PS的中心(或者是基板保持器7的中心轴线)到外部空间OS的直线路径。

参考图4A、4B来说明第二实施例中的其他效果。图4A、4B均示出了在不会存在从处理空间PS的中心(或者是基板保持器7的中心轴线)到外部空间OS的直线路径的范围内来尽可能大地使基板保持器7下降的状态。在图4A、4B中未示出除了形成主要排气路径的构件之外的构件。

为了抑制从布置在处理腔2内部的构件的表面而来的气体放出，可采用在由溅镀而于基板上形成膜之前先主要在面向处理空间PS的构件表面以及处理空间PS附近的构件表面上形成溅镀膜的方法。由于甚至从形成排气路径的覆盖环21和屏蔽件403、404亦会产生气体放出，因此优选对这些构件的接近处理空间PS的表面预先形成溅镀膜。

图4A示出了在第一实施例中使基板保持器7尽可能大地下降以使覆盖环21和屏蔽件403相互接近的状态。当在此状态下使靶材4溅射时，主要在屏蔽件403的表面403a上面向靶材4的区域处形成膜F。

图4B示出了在第二实施例中在维持不会存在从处理空间PS的中心(或者是基板保持器7的中心轴线)到外部空间OS的直线路径的状态下尽可能大地使基板保持器7下降的状态。在第二实施例中，由于能够使屏蔽件404一直下降至屏蔽件403的远端附近处，因此能够在屏蔽件403的表面403d的几乎整个面上形成膜F。因此，减少了在基板10上进行沉积处理时从屏蔽件403所放出的气体，能够沉积高品质的膜。

屏蔽件404的表面404d为布置在覆盖环21的外侧处的板状部的外侧面。如果由一个屏蔽件的表面和另一屏蔽件的板状部的侧面构成最小间隙D，则能够容易地在整个长度L上形成最小间隙D。因此，能够减小各个设备之间传导度的机器差异。

在第二实施例中，同样的，设备配置成能够当实际对基板上进行沉积处理时不会改变最小间隙D。也就是说，设备配置成使得表面403f和表面404f之间的距离较最小间隙D更大并且在使基板保持器7下降时表面403e和表面404e之间的距离不会变得较最小间隙D更小。

〈第三实施例〉

图5示出了本发明的第三实施例。在第三实施例中，使屏蔽件404弯曲成包围屏蔽件403的远端，并进而使屏蔽件404的远端朝向屏蔽件403弯曲。设备配置成使得在该弯曲部的与屏蔽件403相对向的表面404h和屏蔽件403的与该弯曲部相对向的表面403h之间的间隙成为最小间隙D。

参考图6A、6B来说明第三实施例中的效果。图6A、6B均示出在不存在从处理空间PS的中心(或者是基板保持器7的中心轴线)到外部空间OS的直线路径的范围内来尽可能大地使基板保持器7下降的状态。在图6A、6B中未示出除了形成主要排气路径的构件之外的构件。

为了抑制从布置在处理腔2内部的构件的表面而来的气体放出，可采用在由溅镀而于基板上形成膜之前先主要在面向处理空间PS的构件表面以及处理空间PS附近的构件表面上形成溅镀膜的方法。由于甚至从形成排气路径的覆盖环21和屏蔽件403、404亦会产生气体的放出，因此对这些构件接近处理空间PS的表面预先形成溅镀膜。

图6A示出了在第一实施例中使基板保持器7尽可能大地下降以使覆盖环21和屏蔽件403相互接近的状态。当在此状态下使靶材4溅射时，在屏蔽件403的表面403a上主要在面向靶材4的区域处形成膜F。

图6B示出了在第三实施例中在维持不会存在从处理空间PS的中心(或者是基板保持器7的中心轴线)到外部空间OS的直线路径的状态下尽可能大地使基板保持器7下降的状态。在第三实施例中，由于表面403h和表面404h形成最小间隙D，因此能够将表面403i和表面404i之间的间隙设为较最小间隙D更大。因而，相较于第二实施例，溅镀粒子易于附着在表面404i的下端或表面404j和表面404g处，因此能够更进一步减少从屏蔽件表面而来的气体放出。

在第三实施例中，同样的，设备配置成使得当实际对基板上进行沉积处理时最小间隙D不会改变。也就是说，设备配置成使得表面403i和表面404i之间的距离较最小间隙D更大并且在使基板保持器7下降时表面403g和表面404g之间的距离不会变得较最小间隙D更小。

〈第四实施例〉

图7示出了本发明的第四实施例。在第四实施例中，屏蔽件405设置在基板保持器7的端部处，并朝向基板保持器7的下降方向延伸。另一方面，屏蔽件403的远端朝向基板保持器7(屏蔽件405)延伸。屏蔽件403的远端的弯曲部和屏蔽件405之间的间隙成为最小间隙D。设备配置成使得屏蔽件403的远端延伸到较覆盖环21之远端更靠基板保持器7侧处，屏蔽件403防止了产生从处理空间PS的中心(或者是基板保持器7的中心轴线)到外部空间OS的直线路径。

在第四实施例中，表面21m和表面403m之间的距离较表面403l和表面405l之间的间隙(构成最小间隙D)更大。因此，能够在基板上进行沉积处理之前所进行的对屏蔽件表面的沉积处理中在屏蔽件403的表面上广范围地沉积膜。此外，由于覆盖环21和屏蔽件405由相独立的构件所构成并且在屏蔽件403和覆盖环21上沉积有多量的膜，但是膜几乎不附着在屏蔽件405上，因此能够延长屏蔽件405的更换周期，从而使维修更为方便。

在第四实施例中，将屏蔽件405设置在基板保持器7上。但是，亦可在基板保持器7的外周边处形成在基板保持器7的下降方向上延伸的部分，并可将覆盖环21和屏蔽件405一体性构成。

[实例1]

参考图8来说明本发明第一实施例的实例。参考图8，针对在将最小间隙D设为6mm并将长度L设为20mm时的TS距离和屏蔽件内的压力，而对与TS距离之间的关系作了测定。作为比较例，针对基板保持器附近的屏蔽件构造会伴随着TS距离变化而改变的专利文献1中所记载的溅镀设备，亦同样作了测定。表1示出了结果。在实验中，针对对应于TS距离为230mm、280mm、330mm的三个位置，将Ar以100SCCM导入至屏蔽件内，并通过隔膜式真空计来对屏蔽件内的压力测定。在现有技术例中，伴随着TS距离的变化，压力从1.103Pa一直变化至1.077Pa。但是，可以看出，在本发明中，该变化抑制在1.116Pa～1.104Pa的范围内。

注意：在各实施例中，除了抑制屏蔽件内压力变化的效果以外，由于覆盖环和对于传导度作限制的零件是共用的零件，因此还能够得到削减构成溅镀设备的零件数量的效果。

注意，在上述的各实施例中，针对沿垂直于基板保持面的方向驱动基板保持器的例子作了说明。但是，本发明不限于此，亦可沿着不仅包括在垂直于基板保持面的方向上的成分而且包括在基板保持面的面内方向上的成分的方向来驱动基板保持器。在何种情况下，在沿着包括垂直于基板保持面的成分的方向驱动基板保持器时，在垂直于该驱动方向的方向上在屏蔽件之间的构成最小间隙D的部分的在驱动方向上的长度L不会伴随着基板保持器的驱动而改变。

在上述的各实施例中，针对基板处理设备为溅镀设备的例子来作了说明。但是，本发明亦可使用在有必要使基板保持器沿竖直方向移动的任何其他设备中。例如，本发明适用于CVD设备或蚀刻设备。

本申请要求于2012年12月26日提交的日本专利申请No.2012-282467的优先权，通过引用将该申请全文并入于此。

【附图标记清单】

1：溅镀设备

2：处理腔

3：磁铁保持器

4：靶材

5：背板

6：靶材保持器

7：基板保持器

8：排气腔

10：基板

12：电源

13：磁铁

14：靶材闸门

15：惰性气体导入系统

16：惰性气体供给装置

17：反应性气体导入系统

18：反应性气体供给装置

19：基板闸门

20：基板闸门支撑构件

21：覆盖环

23：基板收容部

31：基板保持器驱动机构

32：基板闸门驱动机构

33：靶材闸门驱动机构

34：绝缘体

42：闸阀

47：主阀

48：涡轮分子泵

49：干式密封真空泵

Claims (9)

1.一种基板处理设备，包括：

处理腔；

排气部，用以从处理腔排气；

气体导入部，用以将气体导入至处理腔内；

基板保持器，用以在处理腔内保持基板；

第一屏蔽件，设置在基板保持器的外周部处；和

第二屏蔽件，设置在处理腔的内侧，

其中，处理腔的内部空间至少由第一屏蔽件、第二屏蔽件以及基板保持器划分为外部空间和对基板进行处理的处理空间，

基板保持器能够沿着与保持基板的基板保持面相垂直的驱动方向被驱动，

当基板保持器沿着驱动方向被驱动时，第一屏蔽件和第二屏蔽件之间的相对位置发生改变，

第一屏蔽件以及第二屏蔽件设置成使得不会产生从处理空间的中心或者是基板保持器的中心轴线到外部空间的直线路径，

第一屏蔽件和第二屏蔽件布置成使得在第一屏蔽件和第二屏蔽件之间形成多个间隙部分，在该多个间隙部分中包括在与驱动方向相垂直的方向上尺寸为最小的最小间隙部分，以及

即使当基板保持器在驱动方向上被驱动时第一屏蔽件和第二屏蔽件之间的相对位置发生改变，该最小间隙部分的在与驱动方向相平行的方向上的长度也不会改变。

2.如权利要求1所述的基板处理设备，其中，第一屏蔽件包括具有外侧面的部分，第二屏蔽件包括具有与所述外侧面相对向的内侧面的部分，最小间隙部分由所述外侧面和所述内侧面形成。

3.如权利要求1所述的基板处理设备，其中，第一屏蔽件包括具有内侧面的部分，第二屏蔽件包括具有与所述内侧面相对向的外侧面的部分，最小间隙部分由所述内侧面和所述外侧面形成。

4.如权利要求1所述的基板处理设备，其中，第一屏蔽件以及第二屏蔽件二者的至少一个包括筒状部，最小间隙部分由所述筒状部形成。

5.如权利要求1所述的基板处理设备，其中，第一屏蔽件以及第二屏蔽件二者之一在沿穿过基板保持器中心轴线的平面所取的剖面上包括凹部，第一屏蔽件以及第二屏蔽件布置成使第一屏蔽件以及第二屏蔽件二者之另一的端面与所述凹部的底面相对向。

6.如权利要求4所述的基板处理设备，其中，第一屏蔽件包括环状部。

7.如权利要求1-6任一项所述的基板处理设备，其中，基板处理设备包括用于对基板进行溅镀处理的溅镀处理设备。

8.如权利要求7所述的基板处理设备，其中，气体导入部包括将反应性气体导入至外部空间中的反应性气体导入部，反应性气体经第一屏蔽件和第二屏蔽件之间的间隙而导入至处理空间中。

9.一种基板处理设备，包括：

处理腔；

基板保持器，用以在处理腔内保持基板；

第一屏蔽件，设置在基板保持器的外周部处；和

第二屏蔽件，设置在处理腔的内侧，

其中，处理腔的内部空间至少由第一屏蔽件、第二屏蔽件以及基板保持器划分为外部空间和用以对基板进行处理的处理空间，

基板保持器能够沿着与保持基板的基板保持面相垂直的驱动方向被驱动，

当基板保持器沿着驱动方向被驱动时，第一屏蔽件和第二屏蔽件之间的相对位置发生改变，

第一屏蔽件和第二屏蔽件布置成使得在第一屏蔽件和第二屏蔽件之间形成多个间隙部分，在该多个间隙部分中包括在与驱动方向相垂直的方向上尺寸为最小的最小间隙部分，以及

即使当基板保持器在驱动方向上被驱动时第一屏蔽件和第二屏蔽件之间的相对位置发生改变，该最小间隙部分的在与驱动方向相平行的方向上的长度也不会改变。