处理装置、溅射装置和准直器的制作方法

本发明的实施例涉及处理装置、溅射装置和准直器(callimator)。

背景技术：

例如，用于在半导体晶片上形成金属膜的溅射装置包括用于调节待形成为膜的金属粒子的方向的准直器。准直器包括形成多个通孔的壁，并且允许在基本垂直于诸如半导体晶片的待处理物体的方向上飞行的粒子穿过其中并且阻挡倾斜飞行的粒子。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：jp2000-216092a。

技术实现要素：

本发明要解决的问题

在诸如溅射的处理中涉及各种条件，并且随着该条件改变而处理的结果改变。

解决问题的手段

根据一个实施例的处理装置包括物体放置单元、源放置单元、准直器和温度调节单元。物体放置单元被配置以供物体放置。源放置单元被布置为与所述物体放置单元分离并且被配置以供粒子源放置，所述粒子源能够朝向所述物体喷出粒子。所述准直器被配置为布置在所述物体放置单元与所述源放置单元之间，包括多个壁，并且设置有多个通孔，所述多个通孔由所述多个壁形成并且从物体放置单元向源放置单元的方向延伸。温度调节单元被配置为调节准直器的温度。

附图说明

图1是示意性地例示根据第一实施例的溅射装置的截面图。

图2是例示第一实施例的准直器的平面图。

图3是沿着图1的f3-f3例示第一实施例的溅射装置的一部分的截面图。

图4是示意性地例示第一实施例的一个壁的透视图。

图5是示意性地例示第一实施例的一个壁的截面图。

图6是例示根据第二实施例的溅射装置的一部分的截面图。

图7是示意性地例示根据第三实施例的溅射装置的截面图。

图8是例示第三实施例的溅射装置的一部分的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照图1至图5描述第一实施例。在本说明书中，基本上，垂直向上方向被定义为向上方向，并且垂直向下方向被定义为向下方向。此外，在本说明书中，有时关于实施例的配置元件和元件的描述会写入多个表达。可以对进行多个表达的配置元件和描述进行未被写入的其他表达。此外，可以对未进行多个表达的配置元件和描述进行未被写入的其他表达。

图1是示意性例示根据第一实施例的溅射装置1的截面图。溅射装置1是处理装置的示例，并且例如可以称为半导体制造装置、制造装置、加工装置或装置。

例如，溅射装置1是用于执行磁控溅射的装置。例如，溅射装置1在半导体晶片2的表面上通过金属粒子形成膜。例如，半导体晶片2是物体(object)的示例并且也可以被称为对象(subject)。例如，溅射装置1可以在其他对象上形成膜。

溅射装置1包括腔室11、靶12、工作台13、磁体14、屏蔽构件15、准直器16、泵17、储罐18以及温度调节装置19。腔室11是容器的示例。靶12是粒子产生源的示例。准直器16例如也可以被称为屏蔽部件、整流部件或方向调节部件。泵17可以被称为例如压力调节单元、气体移除部件或抽吸单元。温度调节装置19是温度调节单元的示例。

如附图所示，在本说明书中，定义了x轴、y轴和z轴。x轴、y轴和z轴彼此正交。x轴沿着腔室11的宽度。y轴沿着腔室11的深度(长度)。z轴沿着腔室11的高度。下面的描述将假设z轴沿着垂直方向。注意，溅射装置1的z轴可以与垂直方向倾斜地相交。

腔室11形成为可密封的盒子形状。腔室11包括上壁21、底壁22、侧壁23、排出口24和引入口25。上壁21也可以被称为例如背板、安装部或保持部。

上壁21和底壁22在沿着z轴的方向(垂直方向)上彼此面对地配置。上壁21隔着预定的间隔位于底壁22的上方。侧壁23形成为沿着z轴的方向延伸的圆筒形，并且连接上壁21和底壁22。

处理腔室11a设置在腔室11内部。处理腔室11a也可以被称为容器的内部。上壁21、底壁22和侧壁23的内壁形成处理腔室11a。处理腔室11a可以被气密地封闭。换而言之，处理腔室11a可以被密闭。气密地封闭的状态是在处理腔室11a的内部与外部之间不发生气体移动的状态。排出口24和引入口25可以在处理腔室11a开口。

靶12、工作台13、屏蔽构件15以及准直器16布置在处理腔室11a内。换而言之，靶12、工作台13、屏蔽构件15和准直器16容纳在腔室11中。靶12、工作台13、屏蔽构件15和准直器16可以部分地位于处理腔室11a外部。

排出口24在处理腔室11a开口并连接到泵17。泵17例如是干式泵。当泵17通过排出口24吸入处理腔室11a内的气体时，能够减小处理腔室11a内的气压。泵17可以使处理腔室11a成为真空。

引入口25在处理腔室11a开口并连接到储罐18。储罐18储存惰性气体，诸如氩气等。氩气可以通过引入口25从储罐18引入处理腔室11a中。储罐18包括能够停止引入氩气的阀。

靶12例如是用作粒子产生源的圆盘形金属板。注意，靶12可以形成为其他形状。在本实施例中，靶12由例如铜制成。靶12可以由其他材料制成。

靶12被安装到腔室11的上壁21上的安装表面21a。作为背板的上壁21被用作靶12的冷却件和电极。腔室11可以包括作为与上壁21独立的部件的背板。

上壁21的安装表面21a是上壁21的内表面，该内表面向下并且形成为大致平坦。靶12被布置在这样的安装表面21a上。上壁21是源放置单元的示例。源放置单元不限于独立的构件或部件，并且可以是某个构件或部件的特定位置。

靶12包括下表面12a。下表面12a是朝下的近似平坦的表面。当电压施加到靶12时，引入腔室11中的氩气被电离并产生等离子体p。图1通过双点划线例示了等离子体p。

磁体14位于处理腔室11a的外部。磁体14可沿着上壁21和靶12移动。等离子体p在磁体14附近产生。因此，靶12位于磁体14与等离子体p之间。

当等离子体p的氩离子与靶12碰撞时，构成靶12的成膜材料的粒子c从靶12的下表面12a飞出。换而言之，靶12可以射出(emit)粒子c。在本实施例中，粒子c包含铜离子、铜原子和铜分子。

粒子c从靶12的下表面12a飞出的方向根据余弦定律(朗伯余弦定律)分布。换言之，从下表面12a上的某个点飞出的粒子c最多在下表面12a的法线方向(垂直方向)上飞行。在相对于法线方向以角度θ倾斜(倾斜交叉)的方向上飞行的粒子的数量与在法线方向上飞行的粒子数的余弦(cosθ)大致成比例。

粒子c是本实施例中的粒子的示例，并且是构成靶12的成膜材料的微小的粒子。粒子可以是构成物质或能量射线的各种粒子，诸如分子、原子、离子、原子核、电子、基本粒子、蒸汽(汽化物质)和电磁波(光子)。

工作台13布置在腔室11的底壁22上。工作台13在沿着z轴的方向上与上壁21和靶12分离地布置。工作台13包括放置表面13a。工作台13的放置表面13a支承半导体晶片2。半导体晶片2例如形成为圆盘形。注意，半导体晶片2也可以形成为其他形状。

工作台13的放置表面13a是面向上的基本上平坦的表面。放置表面13a在沿着z轴的方向上与上壁21的安装表面21a分离地布置，并面向安装表面21a。半导体晶片2被布置在这样的放置表面13a上。工作台13是物体放置单元的示例。物体放置单元不限于独立的构件或部件，并且可以是某些构件或部件的特定位置。

工作台13可在沿着z轴的方向，即在垂直方向上移动。工作台13包括加热器并且能够加热布置在放置表面13a上的半导体晶片2。此外，工作台13也用作电极。

屏蔽构件15形成为近似圆筒形。屏蔽构件15覆盖侧壁23的一部分以及侧壁23与半导体晶片2之间的间隙。屏蔽构件15可以保持半导体晶片2。屏蔽构件15抑制从靶12喷出的粒子c附着于底壁22和侧壁23。

准直器16在沿着z轴的方向上布置在上壁21的安装表面21a与工作台13的放置表面13a之间。根据另一个表达，准直器16在沿着z轴的方向(垂直方向)上布置在靶12与半导体晶片2之间。沿着z轴的方向和垂直方向是从上壁21的安装表面21a到工作台13的放置表面13a的方向。准直器16例如安装到腔室11的侧壁23上。准直器16可以由屏蔽构件15支承。

在沿着z轴的方向上，准直器16与上壁21的安装表面21a之间的距离比准直器16与工作台13的放置表面13a之间的距离更短。换而言之，准直器16更接近上壁21的安装表面21a而不是工作台13的放置表面13a。准直器16的布置不限于此。

图2是例示第一实施例的准直器16的平面图。如图2所示，准直器16包括框架31和整流部32。框架31也可以称为例如外部边缘部、保持部、支承部或壁。

框架31是形成为在沿着z轴的方向上延伸的圆筒形的壁。框架31不限于此，并且可以形成为诸如矩形的其他形状。框架31包括内周表面31a和外周表面31b。

框架31的内周表面31a是面向圆筒形的框架31的径向方向并面向圆筒形的框架31的中心轴线的弯曲表面。外周表面31b位于内周表面31a的相反侧。在x-y平面中，由框架31的外周表面31b包围的部分的面积大于半导体晶片2的截面面积。

如图1所示，框架31覆盖侧壁23的一部分。侧壁23在沿z轴的方向上在上壁21与工作台13之间被屏蔽构件15和准直器16的框架31覆盖。框架31防止从靶12喷出的粒子c安装到侧壁23上。

如图2所示，整流部32在x-y平面上设置在圆筒形的框架31的内侧。整流部32与框架31的内周表面31a连接。框架31和整流部32一体形成。整流部32可以是与框架31独立的部件。

如图1所示，整流部32在沿着z轴的方向上与上壁21分离并且与工作台13分离。整流部32包括多个壁35。壁35也可以被称为例如板或屏蔽部。

整流部32通过多个壁35形成多个通孔37。多个通孔37中的每一个是在沿着z轴的方向(垂直方向)上延伸的六边形孔。换而言之，多个壁35形成具有在其中形成通孔37的多个六边形筒体(蜂窝结构)的组合。在沿着z轴的方向上延伸的通孔37可以允许在沿着z轴的方向上移动的诸如粒子c的物体穿过其中。注意，通孔37也可以形成为其他形状。

整流部32包括上端部32a和下端部32b。上端部32a是整流部32在沿着z轴的方向上的一个端部，并且面向靶12和上壁21的安装表面21a。下端部32b是整流部32在沿着z方向的方向上另一个端部，并且面向由工作台13支承的半导体晶片2和工作台13的放置表面13a。

通孔37设置为从整流部32的上端部32a到下端部32b。换言之，通孔37是朝向靶12开口并朝向由工作台13支承的半导体晶片2开口的孔。

多个壁35中的每一个是在沿着z轴的方向上延伸的大致矩形(四边形)板。壁35例如可以在与沿着z轴的方向倾斜相交的方向上延伸。壁35包括上端部35a和下端部35b。

壁35的上端部35a是壁35的沿着z轴的方向上的一个端部，并且面向靶12和上壁21的安装表面21a。多个壁35的上端部35a形成整流部32的上端部32a。

整流部32的上端部32a形成为大致平坦。例如，上端部32a可以相对于靶12和上壁21的安装表面21a以弯曲方式凹陷。换而言之，上端部32a可以以远离靶12和上壁21的安装表面21a的方式弯曲。

壁35的下端部35b是壁35的沿着z轴的方向上的另一个端部，并且面向由工作台13支承的半导体晶片2和工作台13的放置表面13a。多个壁35的下端部表面35b形成整流部32的下端部32b。

整流部32的下端部32b朝向由工作台13支承的半导体晶片2和工作台13的放置表面13a突出。换而言之，整流部32的下端部32b随着下端部32b远离框架31而接近工作台13。

整流部32的上端部32a和下端部32b具有彼此不同的形状。因此，整流部32包括在垂直方向上具有不同长度的多个壁35。注意，在沿着z轴的方向上，多个壁35的长度可以相同。

准直器16例如由诸如铝、铜等金属构成。准直器16可以由其他材料制成。框架31的材料和整流部32的材料可以不同。

图3是沿着图1的线f3-f3例示第一实施例的溅射装置1的一部分的截面图。如图3所示，准直器16设置有第一开口41、第二开口42和第一流动路径43。第一开口41和第二开口42中的每一个也可以被称为例如连接部或端部。第一流动路径43也可以被称为例如管部或配管。

第一开口41和第二开口42设置在框架31的外周表面31b中。第一开口41和第二开口42在x-y平面中布置在彼此不同的位置处。然而，第一开口41和第二开口42可以布置在大致相同的位置处。第一开口41和第二开口42在沿着z轴的方向上布置在彼此不同的位置处。然而，第一开口41和第二开口42可以布置在大致相同的位置处。

第一流动路径43是穿过多个壁35的内部的孔。第一流动路径43连接第一开口41和第二开口42。换而言之，第一开口41是第一流动路径43的一个端部，第二开口42是第一流动路径43的另一个端部。

第一流动路径43设置在所有壁35的内部。换而言之，第一流动路径43设置在多个壁35的内部以通过所有的壁35。整流部32可以包括其中没有设置第一流动路径43的壁35。此外，第一流动路径43可以设置在框架31的内部。在图3中，省略了第一流动路径43的一部分。即，第一流动路径43也设置在没有例示第一流动路径43的壁35的内部。

图4是示意性地例示第一实施例的一个壁35的透视图。如图4所示，第一流动路径43可以在一个壁35内迂回前进(meander)或者可以以线状延伸。换而言之，第一流动路径43可以包括在从一个壁35到另一个壁35的方向上(沿着图4中的y轴的方向)以线状地延伸的部分43a和在与从一个壁35到另一个壁35的方向相交的方向上线状或弯曲状的部分43b。

第一流动路径43包括供应部45和返回部46。供应部45是在第一流动路径43的路径中与第二开口42相比更靠近第一开口41的部分。返回部46是在第一流动路径43的路径中与第一开口41相比更靠近第二开口42的部分。如图4所示，供应部45和返回部46可以设置在一个壁35内部。

在壁35在沿着z轴的方向上被分成两部分的情况下，第一流动路径43在靠近壁35的上端部35a的部分(上半部分)中的密度高于第一流动路径43在靠近壁35的下端部35b的部分(下半部分)中的密度。这里的密度是相对于壁35的单位体积的第一流动路径43的体积。即，在壁35的上端部35a的附近布置更大体积的第一流动路径43。第一流动路径43的布置不限于此。

如图3所示，第一流动路径43在整流部32的内部被分叉。换言之，第一流动路径43包括第一部分51和多个第二部分52。在第一流动路径43的路径中第一部分51比第二部分52更靠近第一开口41。多个第二部分52连接到第一部分51。在第一流动路径43的路径中第二部分52比第一部分51更靠近第二开口42。在图3中，省略了一个第二部分52的一部分。注意，第一流动路径43也可以设为没有被分叉的能够一笔画出的路径。

在第一流动路径43的路径中，第一流动路径43在从第一开口41到第二开口42的途中分叉。分叉的第一流动路径43在从第一开口41朝向第二开口42的途中合并。

如图1所示，温度调节装置19包括第一连接装置61、第一冷冻装置62、压缩机63、两个第一配管64和两个第二配管65。温度调节装置19是所谓的冷冻机构。温度调节装置19可以是用于调节物体温度的另一装置。

第一连接装置61设置在腔室11中。如图3所示，第一连接装置61包括套(cover)71、盖(lid)72、第一连接部73、第二连接部74和固定部75。

套71设置在侧壁23上。套71连接腔室11的内部和腔室11的外部。盖72安装到套71，由此气密地封闭处理腔室11a。两个第一配管64穿透盖72。

第一连接部73连接到一个第一配管64的一个端部。第二连接部74连接到另一个第一配管64的一个端部。如图1所示，两个第一配管64各自的另一端部连接到第一冷冻装置62。

如图3所示，固定部75连接到第一连接部73和第二连接部74。固定部75安装到准直器16的框架31的外周表面31b。当固定部75安装到框架31时，第一连接部73连接到第一开口41，并且第二连接部74连接到第二开口42。

第一连接部73和一个第一配管64连接第一开口41和第一冷冻装置62。第二连接部74和另一个第一配管64连接第二开口42和第一冷冻装置62。

套71、盖72、第一连接部73、第二连接部74和固定部75中的每一个都具有绝缘性。例如，套71、盖72、第一连接部73、第二连接部74和固定部75中的每一个都由诸如合成树脂或陶瓷的绝缘材料制成。注意，第一连接装置61的一部分可以具有导电性。

如上所述，第一连接装置61经由两个第一配管64连接第一开口41和第二开口42与第一冷冻装置62。第一连接装置61的具体配置不限于上述配置。

图1所示的第一冷冻装置62将被气缸压缩和冷却的热介质传送到一个第一配管64。此外，第一冷冻装置62用气缸再次压缩和冷却从另一个第一配管64返回的热介质。如上所述，一个第一配管64是供应侧配管。另一个第一配管64是返回侧配管。

第一冷冻装置62使热介质从一个第一配管64和第一连接部73流入第一开口41中。热介质通过第一开口41流入第一流动路径43中。

热介质通过第一开口41流过第一流动路径43朝向第二开口42。当热介质流过第一流动路径43时，设置有第一流动路径43的壁35的温度被降低。由于热传导，没有设置第一流动路径43的壁35的温度也被降低。以这种方式，温度调节装置19降低准直器16的温度。换而言之，温度调节装置19被配置为改变准直器16的温度以调节准直器16的温度。

热介质通过第二开口42流出到第二连接部74。热介质从第二开口42经过第二连接部74和另一个第一配管64，并且返回到第一冷冻装置62。第一冷冻装置62再次冷却通过第二开口42流出的热介质并将热介质传送到第一开口41。

该实施例中的热介质是氦气。氦具有高导热性并且可以更有效地冷却准直器16。此外，作为气体的氦气容易流过窄的第一流动路径43。注意，热介质可以是其他物质。

两个第二配管65连接第一冷冻装置62和压缩机63。第二配管65中的一个是供应(高压)侧配管。另一个第二配管65是返回(低压)侧配管。

例如，上述的溅射装置1如下进行磁控溅射。通过溅射装置1进行磁控溅射的方法不限于以下所述的方法。

首先，泵17通过排出口24吸入处理腔室11a内的气体。其结果是，处理腔室11a内的空气被去除，处理腔室11a内的气压被降低。然而，空气可能保留在处理腔室11a中。

接下来，温度调节装置19使第一冷冻装置62运转。第一冷冻装置62使被压缩并被冷却的热介质通过第一开口41流入第一流动路径43。换而言之，第一冷冻装置62使热介质流入准直器16。

第一冷冻装置62使热介质流入第一流动路径43以降低准直器16的温度。例如，第一冷冻装置62降低准直器16的多个壁35的温度到几个开氏度。壁35的温度不限于此。

当准直器16的温度被降低时，留在处理腔室11a中的空气被冷凝在壁35的表面上。例如，氦气、氢气、氧气和其他物质附着到壁35的表面。换而言之，壁35吸附处理腔室11a中的气体。

壁35的表面以所谓的磨光(satinfinish)形成并具有凹凸。利用该配置，壁35的表面积变大，并且空气容易被冷凝在壁35的表面上。例如，壁35的表面可以是光滑的。

如上所述，准直器16的多个壁35用作所谓的低温板(深冷板)。低温板是低温泵中的低温表面。温度调节装置19使处理腔室11a中的气体被准直器16吸附，使处理腔室11a成为真空。

接下来，氩气从储罐18通过引入口25被引入到处理腔室11a中。当电压被施加到靶12时，等离子体p在磁体14的磁场附近产生。当离子溅射靶12的下表面12a时，粒子c从靶12的下表面12a朝向半导体晶片2射出。在靶12发出粒子c时，温度调节装置19使准直器16的温度降低或将温度保持在低温(深冷)。

在垂直方向上喷射的粒子c穿过准直器16的通孔37并飞向由工作台13支承的半导体晶片2。注意，在垂直方向上飞行的粒子c例如有时附着到壁35的上端部35a。

另一方面，也存在在与垂直方向倾斜相交的方向(倾斜方向)上喷射的粒子c。由倾斜方向和垂直方向形成的角度大于预定范围的粒子c附着到壁35。即，准直器16阻挡由倾斜方向和垂直方向形成的角度落在预定范围之外的粒子c。在倾斜方向上飞行的粒子c可以附着到屏蔽构件15或准直器16的框架31。

由倾斜方向和垂直方向形成的角度落入预定范围内的粒子c穿过准直器16的通孔37并飞向由工作台13支承的半导体晶片2。注意，由倾斜方向和垂直方向形成的角度落在预定范围内的粒子c也可以附着到壁35上。

图5是示意性例示第一实施例的一个壁35的截面图。如图5所示，粒子c和吸附气体g附着到壁35的表面上。吸附气体g例如是吸附在壁35的表面上的固体或液体状的空气。

当吸附气体g覆盖壁35的表面时，壁35吸附吸附气体g的性能有可能劣化。然而，在吸附气体g附着到壁35上的状态下，粒子c进一步附着到壁35上。粒子c是金属粒子并且具有高的导热性。

当热介质流过第一流动路径43时，附着到壁35上的粒子c的温度降低。附着到壁35上的粒子c成为壁35的表面的一部分，并且吸附处理腔室11a中的气体。以这种方式，壁35的表面由粒子c新形成，并且因此抑制了壁35吸附吸附气体g的性能的降低。

已经穿过准直器16的通孔37的粒子c附着到并沉积在半导体晶片2上，由此在半导体晶片2上形成膜。换而言之，半导体晶片2接收由靶12喷出的粒子c。已经穿过通孔37的粒子c的方向相对于铅垂方向被调节到预定的范围内。以此方式，根据准直器16的形状来控制沉积在半导体晶片2上的粒子c的方向。

移动磁体14直到在半导体晶片2上形成的粒子c的膜厚度达到期望的厚度。当磁体14被移动时，等离子体p被移动并且靶12可被均匀地刮削。

当上述溅射装置1被使用预定次数时，吸附气体g被累积在准直器16的表面上。因此，准直器16被置于常温下，并且执行再生以去除吸附气体g。然而，如上所述，由于壁35的表面由粒子c新形成，因此再生次数减少，或者再生变得不必要。当附着到准直器16的粒子c被移除时，吸附气体g可以与粒子c一起被去除。

本实施例的准直器16例如由3d打印机层压和成型。因此，能够容易地制造设置有第一流动路径43的准直器16。注意，准直器16不限于此，并且可以通过其他方法来制造。

在根据第一实施例的溅射装置1中，温度调节装置19被配置为改变准直器16的温度以调节准直器16的温度。例如，温度调节装置19保持准直器16的温度固定，从而抑制由于准直器16的温度变化而被准直器16阻挡的粒子c的量和方向的变化。此外，在从靶12喷射的粒子c附着到准直器16上的状态下准直器16的温度改变时，附着到准直器16上的粒子c可能由于应力而分离。温度调节装置19使准直器16的温度保持固定，从而抑制附着到准直器16上的粒子c的分离。因此，抑制了处理腔室11a中的粒子c的尘埃的产生。

温度调节装置19降低了准直器16的温度。准直器16被布置在可气密封闭的处理腔室11a中。当温度调节装置19将准直器16的温度降低到几个开氏度时，处理腔室11a中的气体被吸附在准直器16的表面上。通过吸附，准直器16可以进一步降低处理腔室11a内部的气压。换而言之，由于准直器16可以像低温泵的低温板一样使用，所以处理腔室11a在没有诸如涡轮分子泵或低温泵的其他真空泵的情况下被抽空，并且抑制了溅射装置1的部件的数量增加。

准直器16包括形成多个通孔37的多个壁35。因此，准直器16的表面面积较大。由于这样的准直器16被冷却，所以处理腔室11a中的气体被更迅速地冷却，并被准直器16更快地吸附。换而言之，当将准直器16和温度调节装置19视为低温泵时，排气速度可以很容易地增加。

如上所述，当准直器16的温度被改变时，附着到准直器16上的粒子c可能由于应力而分离。然而，直到附着到准直器16上的粒子c分离为止的时间与准直器16的温度成反比。温度调整装置19降低准直器16的温度，从而抑制附着到准直器16上的粒子c的分离。因此，抑制了处理腔室11a中的粒子c的尘埃的产生。

另外，在溅射装置1进行磁控溅射的情况下，等离子体p在上壁21附近产生。准直器16吸附工作台13与上壁21之间的处理腔室11a中的气体。通过该吸附，抑制了杂质进入到等离子体p中。因此，沉积在半导体晶片2上的粒子c的膜中包含的杂质减少，并且形成在半导体晶片2的表面上的粒子c的膜的电阻率降低。

第一流动路径43穿过多个壁35的内部并且热介质流入第一流动路径43。温度调节装置19冷却通过准直器16的第二开口42流出的热介质并通过第一开口41使热介质流入准直器16的第一流动路径43中。通过该配置，热介质使准直器16的温度降低，并且温度调节装置19能够容易地降低准直器16的温度。

第一流动路径43包括第一部分51和多个第二部分52，该多个第二部分52连接到第一部分51并且在第一流动路径43的路径中比第一部分51更靠近第二开口42。换而言之，第一流动路径43在准直器16内部分叉。通过该配置，具有大表面面积的准直器16可以更容易地冷却到几个开氏度。

连接到第一和第二开口41和42的第一和第二连接部73和74具有绝缘性。准直器16和温度调节装置19彼此绝缘。通过该绝缘，抑制了准直器16的电位对从靶12喷射的粒子c的轨迹造成影响。

泵17吸入处理腔室11a中的气体。例如，由泵17设为低压力状态的处理腔室11a通过冷却至数开氏度的准直器16抽真空。其结果是，处理腔室11a可以更快地被抽真空。

准直器16与上壁21的安装表面21a之间的距离比准直器16与工作台13的放置表面13a之间的距离短。在溅射装置1执行磁控溅射的情况下，在上壁21附近产生等离子体p。准直器16在更靠近上壁21的位置处吸附处理腔室11a中的气体。通过该吸附，抑制了杂质进入到等离子体p中。因此，沉积在半导体晶片2上的粒子c的膜中包含的杂质减少，并且形成在半导体晶片2的表面上的粒子c的膜的电阻率降低。

温度调节装置19改变溅射装置1的准直器16的温度以调节准直器16的温度。其结果是，对溅射结果的影响例如可以受准直器16的温度和布置准直器16的处理腔室11a内部的状态控制。

当壁35在沿着z轴的方向上被分成两部分时，在靠近壁35的上端部35a的部分中的第一流动路径43的密度高于在靠近壁35的下端部35b的部分中的第一流动路径43的密度。由于壁35的上半部分比下半部分更靠近等离子体p，所以上半部分容易被加热。在壁35的上半部分设置更大体积的第一流动路径43，由此可以容易地调节准直器16的温度。

在下文中，将参照图6描述第二实施例。注意，在下面对多个实施例的描述中，具有与已经描述的配置元件相似的功能的配置元件用相同的附图标记作为已经描述的配置元件，并且可以省略描述。另外，用相同附图标记表示的多个配置元件不一定共享所有功能和特性，并且根据实施例可以具有不同的功能和特性。

图6是例示根据第二实施例的溅射装置1的一部分的截面图。如图6所示，第二实施例的第一连接装置61包括替代第一连接部73、第二连接部74和固定部75的接触部81。接触部81是第三连接部的示例，并且可以被称为例如导热部。

接触部81与准直器16的框架31的外周表面31b接触。换而言之，接触部81与框架31的外周表面31b热连接。接触部81可以例如经由油脂、糊剂(paste)或传热片与准直器16热连接。

折返流动路径81a设置在接触部81的内部。折返流动路径81a连接一个第一配管64的一个端部和另一个第一配管64的一个端部。从第一冷冻装置62传送到一个第一配管64的热介质穿过折返流动路径81a并且通过另一个第一配管64返回到第一冷冻装置62。

当热介质穿过折返流动路径81a时，接触部81的温度降低。此外，由于热传导，与接触部81接触的准直器16的温度也降低。以这种方式，第一冷冻装置62通过接触部81降低准直器16的温度。

在第二实施例的溅射装置1中，温度调节装置19通过与准直器16热连接的接触部81降低准直器16的温度。换而言之，温度调节装置19通过热传导来冷却准直器16。通过该配置，能够在准直器16内不设置第一流动路径43的情况下冷却准直器16。因此，抑制来自准直器16的热介质的泄漏，并且抑制由第一流动路径43引起的壁35的厚度增加。

在下文中，将参照图7和图8描述第三实施例。图7是示意性例示根据第三实施例的溅射装置1的截面图。如图7所示，第三实施例的温度调节装置19包括第二连接装置85、第二冷冻装置86、两个第三配管87和两个第四配管88。

图8是例示第三实施例的溅射装置1的一部分的截面图。如图8所示，准直器16设置有第三开口91、第四开口92和第二流动路径93。第三开口91和第四开口92也可以被称为例如连接部或者端部。第二流动路径93也可以被称为例如管部或配管。

第三开口91和第四开口92设置在框架31的外周表面31b上。第三开口91和第四开口92布置在x-y平面中彼此不同的位置处。然而，第三开口91和第四开口92可以布置在大致相同的位置处。第三开口91和第四开口92布置在沿着z轴的方向上彼此不同的位置处。然而，第三开口91和第四开口92可以布置在大致相同的位置处。

第二流动路径93是穿过多个壁35的内部的孔。第二流动路径93连接第三开口91和第四开口92。换而言之，第三开口91是第二流动路径93的一个端部，第四开口92是第二流动路径93的另一端部。

第二流动路径93设置在所有壁35的内部。换而言之，第二流动路径93设置在多个壁35内部以穿过所有壁35。整流部32可以包括没有设置第二流动路径93的壁35。此外，第二流动路径93可以设置在框架31的内部。在图8中，省略了第二流动路径93的一部分。即，第二流动路径93也设置在没有例示第二流动路径93的壁35的内部。

整流部32设置有第一流动路径43和第二流动路径93。如上所述，第一流动路径43和第二流动路径93设置在多个壁35的内部以穿过所有的壁35。即，第一流动路径43和第二流动路径93设置在一个壁35中。注意，例如可以是，第一流动路径43穿过多个壁35的一半，并且第二流动路径93可以穿过多个壁35的另一半。

第二流动路径93在整流部32内部分叉。换而言之，第二流动路径93包括第三部分95和多个第四部分96。第三部分95在第二流动路径93的路径中比第四部分96更靠近第三开口91。多个第四部分96连接到第三部分95。第四部分96在第二流动路径93的路径中比第三部分95更靠近第四开口92。在图8中，省略了一个第四部分96的一部分。注意，第二流动路径93也可以设置为没有被分叉的能够一笔画出的路径。

在第二流动路径93的路径中，第二流动路径93在从第三开口91到第四开口92的途中被分叉。分叉的第二流动路径93从第三开口91朝向第四开口92途中合并。

第二连接装置85设置在腔室11中。第二连接装置85包括套101、盖102、第三连接部103、第四连接部104和固定部105。

套101设置在侧壁23上。套101连接腔室11的内部和腔室11的外部。盖102安装到套101，由此气密地封闭处理腔室11a。两个第三配管87穿过盖102。

第三连接部103连接到一个第三配管87的一个端部。第四连接部104连接到另一个第三配管87的一个端部。如图7所示，两个第三配管87各自的另一个端部连接到第二冷冻装置86。

如图8所示，固定部105连接到第三连接部103和第四连接部104。固定部105安装到准直器16的框架31的外周表面31b。当固定部105安装到框架31时，第三连接部103连接到第三开口91并且第四连接部104连接到第四开口92。

第三连接部103和一个第三配管87连接第三开口91和第二冷冻装置86。第四连接部104和另一个第三配管87连接第四开口92和第二冷冻装置86。

套101、盖102、第三连接部103、第四连接部104和固定部105具有绝缘性。例如，套101、盖102、第三连接部103、第四连接部104和固定部105由诸如合成树脂或陶瓷的绝缘材料制成。注意，第二连接装置85的一部分可以具有导电性。

如上所述，第二连接装置85经由两个第三配管87连接第三开口91和第四开口92与第二冷冻装置86。第二连接装置85的具体配置不限于上述配置。

图7中所示的第二冷冻装置86将由气缸压缩和冷却的热介质传送到一个第三配管87。此外，第二冷冻装置86用气缸再次压缩并冷却从另一个第三配管87返回的热介质。以这种方式，一个第三配管87是供应侧配管。另一个第三配管87是返回侧配管。

第二冷冻装置86使热介质从一个第三配管87和第三连接部103流入第三开口91。热介质从第三开口91流入第二流动路径93。

热介质从第三开口91朝向第四开口92在第二流动路径93中流动。当热介质流过第二流动路径93时，设置有第二流动路径93的壁35的温度降低。没有第二流动路径93的壁35的温度也由于热传导而降低。以这种方式，温度调节装置19降低准直器16的温度。换而言之，温度调节装置19被配置为改变准直器16的温度以调节准直器16的温度。

热介质通过第四开口92流出到第四连接部104。热介质通过第四开口92穿过第四连接部104和另一个第三配管87，并且返回到第二冷冻装置86。第二冷冻装置86再次冷却通过第四开口92流出的热介质并将热介质传送到第三开口91。

两个第四配管88连接第二冷冻装置86和压缩机63。在图7中，省略了第四配管88的一部分。一个第四配管88是供应(高压)侧配管。另一个第四配管88是返回(低压)侧配管。

在上述溅射装置1中，第一冷冻装置62使热介质在第一流动路径43中流动，以降低准直器16的温度。此外，第二冷冻装置86使热介质在第二流动路径93中流动，以降低准直器16的温度。即，多个冷冻装置62、86使热介质在准直器16的多个流动路径43、93中流动，从而改变准直器16的温度以调节准直器16的温度。

在第三实施例的溅射装置1中，温度调节装置19冷却通过准直器16的第四开口92流出的热介质，并使热介质通过第三开口91流入准直器16的第二流动路径93。这样，准直器16被穿过第一流动路径43的热介质和穿过第二流动路径93的热介质冷却。通过该配置，具有较大的表面面积的准直器16可以更容易地冷却到几个开氏度。此外，由于准直器16被流过两个流动路径43和93的热介质冷却，所以抑制了准直器16中温度不均匀的发生。

在第三实施例中，热介质流过多个流动路径43和93，由此准直器16被冷却。然而，第二连接装置85可以包括第二实施例的接触部81。换而言之，温度调节装置19可通过使热介质在第一流动路径43中流动并通过热传导来降低准直器16的温度。此外，第一连接装置61和第二连接装置85中的每一个可以包括接触部81。

在上述至少一个实施例中，溅射装置1是处理装置的示例。但是，处理装置也可以是诸如气相沉积装置的其他装置。

在处理装置是气相沉积装置的情况下，例如待蒸发的材料是粒子产生源的示例，由该材料产生的蒸气为粒子的示例，待蒸发的加工对象为物体的示例。作为蒸发的物质的蒸汽含有一种或多种分子。分子是粒子。在气相沉积装置中，准直器16被配置在待蒸发的材料被布置的位置与加工对象被布置的位置之间。

根据上述实施例中的至少一个实施例，温度调节单元可以通过调节准直器的温度来控制处理结果。

尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅以示例的方式给出，并不旨在限制本发明的范围。实际上，本文描述的新颖的实施例可以以各种其他形式来体现；此外，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对本文描述的实施例的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及它们的等同物旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。