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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023159831
(43)【公開日】2023-11-01
(54)【発明の名称】エッチング装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/302 20060101AFI20231025BHJP
C23C 14/34 20060101ALI20231025BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20231025BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 201B
C23C14/34 D
H01L21/31 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022069772
(22)【出願日】2022-04-20
(71)【出願人】
【識別番号】591065413
【氏名又は名称】キヤノントッキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】内田 敏治
(72)【発明者】
【氏名】菅原 洋紀
【テーマコード（参考）】
4K029
5F004
5F045
【Ｆターム（参考）】
4K029CA05
4K029CA08
4K029CA15
4K029KA01
5F004AA01
5F004AA16
5F004BA11
5F004BB12
5F004BB18
5F004BB24
5F004BB26
5F004BC06
5F004BD05
5F004CA03
5F004CA05
5F004CA08
5F004DA23
5F004DA25
5F004DA26
5F004DB03
5F004DB07
5F004DB08
5F004DB09
5F004DB23
5F004EA19
5F004EA28
5F004EB04
5F045AA19
5F045AB32
5F045AB33
5F045AB39
5F045AC11
5F045AC15
5F045AC16
5F045AF08
5F045BB19
5F045DP03
5F045DP23
5F045EK07
5F045EN04
5F045HA13
5F045HA25
(57)【要約】
【課題】より簡素な装置を用いてエッチングを行う技術を提供する。
【解決手段】基板にエッチング用のイオンビームを照射するイオンソースを含む照射装置と、基板を搬送して、複数回、イオンビームの照射領域の基板による通過を行わせる搬送装置を備え、イオンビームの照射方向は、照射領域にある基板の表面の法線に対して傾斜しており、複数回の照射領域の基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、第１の通過におけるイオンビームの基板に対する照射方向と、第２の通過におけるイオンビームの基板に対する照射方向は、互いに異なるエッチング装置を用いる。
【選択図】図７
【解決手段】基板にエッチング用のイオンビームを照射するイオンソースを含む照射装置と、基板を搬送して、複数回、イオンビームの照射領域の基板による通過を行わせる搬送装置を備え、イオンビームの照射方向は、照射領域にある基板の表面の法線に対して傾斜しており、複数回の照射領域の基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、第１の通過におけるイオンビームの基板に対する照射方向と、第２の通過におけるイオンビームの基板に対する照射方向は、互いに異なるエッチング装置を用いる。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板にエッチング用のイオンビームを照射するイオンソースを含む照射装置と、
前記基板を搬送して、複数回、前記イオンビームの照射領域の前記基板による通過を行わせる搬送装置と、
を備え、
前記イオンビームの照射方向は、前記照射領域にある前記基板の表面の法線に対して傾斜しており、
前記複数回の前記照射領域の前記基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、
前記第１の通過における前記イオンビームの前記基板に対する照射方向と、前記第２の通過における前記イオンビームの前記基板に対する照射方向は、互いに異なる
ことを特徴とするエッチング装置。
前記基板を搬送して、複数回、前記イオンビームの照射領域の前記基板による通過を行わせる搬送装置と、
を備え、
前記イオンビームの照射方向は、前記照射領域にある前記基板の表面の法線に対して傾斜しており、
前記複数回の前記照射領域の前記基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、
前記第１の通過における前記イオンビームの前記基板に対する照射方向と、前記第２の通過における前記イオンビームの前記基板に対する照射方向は、互いに異なる
ことを特徴とするエッチング装置。
【請求項2】
前記イオンソースは、前記イオンビームを照射する開口部が長手方向を有するリニアイオンソースである
ことを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
【請求項3】
前記イオンソースの設置方向は、前記長手方向が前記搬送装置による前記基板の搬送方向に対して斜めになるような方向である
ことを特徴とする請求項２に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項２に記載のエッチング装置。
【請求項4】
前記照射装置は、２つの前記イオンソースを含み、
前記２つのイオンソースの前記搬送方向に対する設置方向は互いに異なる
ことを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
前記２つのイオンソースの前記搬送方向に対する設置方向は互いに異なる
ことを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
【請求項5】
前記イオンソースの設置方向は、前記長手方向が前記搬送方向に対して４５°±１５°となるような方向である
ことを特徴とする請求項４に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項４に記載のエッチング装置。
【請求項6】
前記イオンソースの設置方向は、前記長手方向が前記搬送方向に対して４５°±５°となるような方向である
ことを特徴とする請求項５に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項５に記載のエッチング装置。
【請求項7】
前記照射装置は、４つの前記イオンソースを含み、
前記４つのイオンソースの前記搬送方向に対する設置方向は互いに異なる
ことを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
前記４つのイオンソースの前記搬送方向に対する設置方向は互いに異なる
ことを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
【請求項8】
前記４つのイオンソースの設置方向は、略９０°ずつ異なる
ことを特徴とする請求項７に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項７に記載のエッチング装置。
【請求項9】
前記搬送装置は、前記基板を前記搬送方向において往復移動させることが可能であり、
前記照射装置は、２つの前記イオンソースを含み、
前記２つのイオンソースの前記搬送方向に対する設置方向は互いに異なる
ことを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
前記照射装置は、２つの前記イオンソースを含み、
前記２つのイオンソースの前記搬送方向に対する設置方向は互いに異なる
ことを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
【請求項10】
前記基板の前記法線を含む断面を、前記法線を境界として第１の側と第２の側に分けたとき、前記２つのイオンソースはそれぞれ、前記イオンビームが前記第１の側に照射されるように前記照射方向が前記法線から傾斜している第１の状態と、前記イオンビームが前記第２の側に照射されるように前記照射方向が前記法線から傾斜している第２の状態と、
の間で切り替え可能である
ことを特徴とする請求項９に記載のエッチング装置。
の間で切り替え可能である
ことを特徴とする請求項９に記載のエッチング装置。
【請求項11】
前記２つのイオンソースは、前記基板が前記搬送方向の往路を移動している間は、前記第１の状態で前記イオンビームを照射し、前記基板が前記搬送方向の復路を移動している間は、前記第２の状態で前記イオンビームを照射する
ことを特徴とする請求項１０に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項１０に記載のエッチング装置。
【請求項12】
前記２つのイオンソースの設置方向は、略９０°異なる
ことを特徴とする請求項１１に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項１１に記載のエッチング装置。
【請求項13】
前記２つのイオンソースの設置方向は、略１８０°異なり、
前記２つのイオンソースはそれぞれ、前記搬送方向に対する前記長手方向の角度を略９０°変更することが可能である
ことを特徴とする請求項９に記載のエッチング装置。
前記２つのイオンソースはそれぞれ、前記搬送方向に対する前記長手方向の角度を略９０°変更することが可能である
ことを特徴とする請求項９に記載のエッチング装置。
【請求項14】
前記２つのイオンソースは、前記基板が前記搬送方向の往路を移動している間と、前記基板が前記搬送方向の復路を移動している間とで、前記搬送方向に対する前記長手方向の角度を異ならせる
ことを特徴とする請求項１３に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項１３に記載のエッチング装置。
【請求項15】
前記搬送装置は、前記基板を前記搬送方向において往復移動させることが可能であり、
前記基板の前記法線を含む断面を、前記法線を境界として第１の側と第２の側に分けたとき、前記イオンソースは、前記イオンビームが前記第１の側に照射されるように前記照射方向が前記法線から傾斜している第１の状態と、前記イオンビームが前記第２の側に照射されるように前記照射方向が前記法線から傾斜している第２の状態と、の間で切り替え可能であり、
前記イオンソースは、前記搬送方向に対する前記長手方向の角度を変更することが可能である
ことを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
前記基板の前記法線を含む断面を、前記法線を境界として第１の側と第２の側に分けたとき、前記イオンソースは、前記イオンビームが前記第１の側に照射されるように前記照射方向が前記法線から傾斜している第１の状態と、前記イオンビームが前記第２の側に照射されるように前記照射方向が前記法線から傾斜している第２の状態と、の間で切り替え可能であり、
前記イオンソースは、前記搬送方向に対する前記長手方向の角度を変更することが可能である
ことを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
【請求項16】
前記イオンソースは、前記第１の状態と前記第２の状態の間の切り替えと、前記搬送方向に対する前記長手方向の角度の変更と、を組み合わせることにより、前記基板に対して前記イオンビームを四方向から照射することが可能である
ことを特徴とする請求項１５に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項１５に記載のエッチング装置。
【請求項17】
前記イオンビームの照射領域の外において、前記基板の表面と平行な面内で前記基板を回転させる回転装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項２に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項２に記載のエッチング装置。
【請求項18】
前記搬送装置は、前記基板を前記搬送装置による搬送方向において往復移動させることが可能であり、
前記回転装置は、前記基板が前記搬送方向の往路を移動しながら前記イオンビームの照射を受けた後に前記基板を回転させることにより、前記基板が前記搬送方向の復路において、前記往路とは異なる角度から前記イオンビームの照射を受けるようにする
ことを特徴とする請求項１７に記載のエッチング装置。
前記回転装置は、前記基板が前記搬送方向の往路を移動しながら前記イオンビームの照射を受けた後に前記基板を回転させることにより、前記基板が前記搬送方向の復路において、前記往路とは異なる角度から前記イオンビームの照射を受けるようにする
ことを特徴とする請求項１７に記載のエッチング装置。
【請求項19】
基板にエッチング用のイオンビームを照射するイオンソースを含む照射装置と、
前記基板を搬送して、複数回、前記イオンビームの照射領域の前記基板による通過を行わせる搬送装置と、
を備え、
前記イオンビームの照射方向は、前記照射領域にある前記基板の表面の法線に対して傾斜しており、
前記複数回の前記照射領域の前記基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、
前記第１の通過と前記第２の通過の間に、前記イオンビームの照射領域の外において、前記基板の表面と平行な面内で前記基板を回転させる回転装置をさらに備える
ことを特徴とするエッチング装置。
前記基板を搬送して、複数回、前記イオンビームの照射領域の前記基板による通過を行わせる搬送装置と、
を備え、
前記イオンビームの照射方向は、前記照射領域にある前記基板の表面の法線に対して傾斜しており、
前記複数回の前記照射領域の前記基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、
前記第１の通過と前記第２の通過の間に、前記イオンビームの照射領域の外において、前記基板の表面と平行な面内で前記基板を回転させる回転装置をさらに備える
ことを特徴とするエッチング装置。
【請求項20】
前記イオンソースは、前記イオンビームを照射する開口部が長手方向を有するリニアイオンソースである
ことを特徴とする請求項１９に記載のエッチング装置。
ことを特徴とする請求項１９に記載のエッチング装置。
【請求項21】
前記搬送装置は、前記基板を前記搬送装置による搬送方向において往復移動させることが可能であり、
前記回転装置は、前記基板が前記搬送方向の往路を移動しながら前記イオンビームの照射を受けた後に前記基板を回転させることにより、前記基板が前記搬送方向の復路において、前記往路とは異なる角度から前記イオンビームの照射を受けるようにする
ことを特徴とする請求項２０に記載のエッチング装置。
前記回転装置は、前記基板が前記搬送方向の往路を移動しながら前記イオンビームの照射を受けた後に前記基板を回転させることにより、前記基板が前記搬送方向の復路において、前記往路とは異なる角度から前記イオンビームの照射を受けるようにする
ことを特徴とする請求項２０に記載のエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エッチング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置などのフラットパネル表示装置が用いられている。例えば有機ＥＬ表示装置は、２つの向かい合う電極の間に、発光を起こす有機物層である発光層を有する機能層が形成された、多層構成の有機ＥＬ素子を含んでいる。有機ＥＬ素子の機能層や電極層は、成膜装置のチャンバ内で、スパッタリングや蒸着などの手法により、ガラス基板にマスクを介して成膜材料を付着させることで形成される。また、スパッタリング等によって形成された膜に対して、イオンビームを照射するイオンビームエッチングにより、膜の一部を削って除去する処理を行うことが知られている。
【0003】
イオンビームエッチングについて、被照射対象を回転または移動させながらイオンビームを照射する方法が提案されている。
【0004】
特許文献１（特表２０１３－５０３４１４号公報）には、平行イオンビームが照射されるインライン処理システムにおいて、円形基板を回転させながら移動させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表２０１３－５０３４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来技術では、基板を回転させながら搬送させるために、基板を特殊なキャリアに載置している。そのため、大型の基板に対応すると装置が大型になるという課題がある。
【0007】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、より簡素な装置を用いてエッチングを行う技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
基板にエッチング用のイオンビームを照射するイオンソースを含む照射装置と、
前記基板を搬送して、複数回、前記イオンビームの照射領域の前記基板による通過を行わせる搬送装置と、
を備え、
前記イオンビームの照射方向は、前記照射領域にある前記基板の表面の法線に対して傾斜しており、
前記複数回の前記照射領域の前記基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、前記第１の通過における前記イオンビームの前記基板に対する照射方向と、前記第２の通過における前記イオンビームの前記基板に対する照射方向は、互いに異なる
ことを特徴とするエッチング装置である。
基板にエッチング用のイオンビームを照射するイオンソースを含む照射装置と、
前記基板を搬送して、複数回、前記イオンビームの照射領域の前記基板による通過を行わせる搬送装置と、
を備え、
前記イオンビームの照射方向は、前記照射領域にある前記基板の表面の法線に対して傾斜しており、
前記複数回の前記照射領域の前記基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、前記第１の通過における前記イオンビームの前記基板に対する照射方向と、前記第２の通過における前記イオンビームの前記基板に対する照射方向は、互いに異なる
ことを特徴とするエッチング装置である。
【0009】
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
基板にエッチング用のイオンビームを照射するイオンソースを含む照射装置と、
前記基板を搬送して、複数回、前記イオンビームの照射領域の前記基板による通過を行わせる搬送装置と、
を備え、
前記イオンビームの照射方向は、前記照射領域にある前記基板の表面の法線に対して傾斜しており、
前記複数回の前記照射領域の前記基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、
前記第１の通過と前記第２の通過の間に、前記イオンビームの照射領域の外において、前記基板の表面と平行な面内で前記基板を回転させる回転装置をさらに備える
ことを特徴とするエッチング装置である。
基板にエッチング用のイオンビームを照射するイオンソースを含む照射装置と、
前記基板を搬送して、複数回、前記イオンビームの照射領域の前記基板による通過を行わせる搬送装置と、
を備え、
前記イオンビームの照射方向は、前記照射領域にある前記基板の表面の法線に対して傾斜しており、
前記複数回の前記照射領域の前記基板による通過には、第１の通過と第２の通過が少なくとも含まれ、
前記第１の通過と前記第２の通過の間に、前記イオンビームの照射領域の外において、前記基板の表面と平行な面内で前記基板を回転させる回転装置をさらに備える
ことを特徴とするエッチング装置である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、より簡素な装置を用いてエッチングを行う技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施例１に係る成膜装置の内部の概略構成図である。
【図2】実施例１に係る成膜装置の動作を示すフローチャートである。
【図3】実施例１に係る成膜装置におけるエッチング動作説明図である。
【図4】実施例１に係る成膜装置の内部の概略構成図である。
【図5】実施例１に係るイオンソースの説明図である。
【図6】実施例１に係るエッチングエリアの説明図である。
【図7】実施例１に係るイオンビーム照射方向の説明図である。
【図8】実施例１に係るイオンビーム照射により形成される膜の説明図である。
【図9】実施例２に係るエッチングエリアの説明図である。
【図10】実施例２に係るイオンビームの照射方向の可変機構の説明図である。
【図11】実施例３に係るエッチングエリアの説明図である。
【図12】実施例４に係るエッチングエリアの説明図である。
【図13】実施例５に係るエッチングエリアの説明図である。
【図14】実施例６に係るエッチングエリアの説明図である。
【図15】実施例７に係るエッチングエリアの説明図である。
【図16】実施例７に係るエッチングエリアの変形例の説明図である。
【図17】実施例８に係るエッチングエリアの説明図である。
【図18】実施例８に係るエッチングエリアの説明図の続きである。
【図19】実施例８に係るエッチングエリアの変形例の説明図である。
【図20】凹凸基板に形成される膜を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲をそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成およびソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0013】
本発明は、基板等の成膜対象物の表面にスパッタリングや蒸着により成膜材料の薄膜を形成する成膜装置に好適である。本発明は、成膜装置、成膜方法、エッチング装置、エッチング方法、成膜装置やエッチング装置の制御方法、として捉えられる。本発明はまた、電子デバイスの製造装置やその制御方法、電子デバイスの製造方法としても捉えられる。本発明はまた、成膜方法、エッチング方法や制御方法をコンピュータに実行させるプログラムや、当該プログラムを格納した記憶媒体としても捉えられる。記憶媒体は、コンピュ
ータにより読み取り可能な非一時的な記憶媒体であってもよい。
ータにより読み取り可能な非一時的な記憶媒体であってもよい。
【0014】
本発明は、被処理対象である基板の表面に所望のパターンの薄膜を形成する成膜装置に好ましく適用できる。基板の材料としては、ガラス、樹脂、金属、シリコンなど任意のものを利用できる。成膜材料としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物）など任意のものを利用できる。基板には、基板材料の表面に既に１つ以上の成膜が行われたものを含んでもよい。本発明の技術は、典型的には、電子デバイスや光学部材の製造装置に適用される。特に、有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬディスプレイ、それを用いた有機ＥＬ表示装置などの有機電子デバイスに好適である。本発明はまた、薄膜太陽電池、有機ＣＭＯＳイメージセンサにも利用できる。
【0015】
（実施例１）
図１～図８を参照して、本発明の実施例１に係る成膜方法及び成膜装置について説明する。図１は本発明の実施例１に係る成膜装置の内部の概略構成を示す断面図であり、成膜装置の内部全体を上方から見た場合の概略構成を示している。図２は本発明の実施例１に係る成膜装置の動作を示すフローチャートである。図３は本発明の実施例１に係る成膜装置におけるエッチング動作説明図である。図４は本発明の実施例１に係る成膜装置の内部の概略構成図であり、エッチング用ビーム照射装置が設けられている付近を、基板の搬送方向に見た概略構成を示している。図５は本発明の実施例１に係るエッチング用ビーム照射装置としてのイオンソースの説明図であり、図５（ａ）はイオンソースのビーム照射面を示す正面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＡＡ断面図であり、図５（ｃ）はイオンビームの長手方向のエッチング強度を示すグラフである。図６は本実施例のエッチングエリア３００ｃの構成を側面から見た図である。図７はイオンビーム照射方向と基板の凹凸の関係を示す図である。図８は本発明の実施例１に係るイオンビーム照射の効果についての説明図である。
図１～図８を参照して、本発明の実施例１に係る成膜方法及び成膜装置について説明する。図１は本発明の実施例１に係る成膜装置の内部の概略構成を示す断面図であり、成膜装置の内部全体を上方から見た場合の概略構成を示している。図２は本発明の実施例１に係る成膜装置の動作を示すフローチャートである。図３は本発明の実施例１に係る成膜装置におけるエッチング動作説明図である。図４は本発明の実施例１に係る成膜装置の内部の概略構成図であり、エッチング用ビーム照射装置が設けられている付近を、基板の搬送方向に見た概略構成を示している。図５は本発明の実施例１に係るエッチング用ビーム照射装置としてのイオンソースの説明図であり、図５（ａ）はイオンソースのビーム照射面を示す正面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＡＡ断面図であり、図５（ｃ）はイオンビームの長手方向のエッチング強度を示すグラフである。図６は本実施例のエッチングエリア３００ｃの構成を側面から見た図である。図７はイオンビーム照射方向と基板の凹凸の関係を示す図である。図８は本発明の実施例１に係るイオンビーム照射の効果についての説明図である。
【0016】
＜成膜装置の全体構成＞
特に、図１を参照して、本実施例に係る成膜装置１の全体構成について説明する。成膜装置１は、成膜処理される基板１０が収容されるストッカ室１００と、室内を大気状態と真空状態とに切り替える気圧切替室２００と、基板１０の処理面に各種処理を行う処理室３００とを備えている。
特に、図１を参照して、本実施例に係る成膜装置１の全体構成について説明する。成膜装置１は、成膜処理される基板１０が収容されるストッカ室１００と、室内を大気状態と真空状態とに切り替える気圧切替室２００と、基板１０の処理面に各種処理を行う処理室３００とを備えている。
【0017】
ストッカ室１００は、基板１０を保持しながら搬送可能な基板搬送装置１５を複数収容する役割を担っている。このストッカ室１００には、複数の基板搬送装置１５が載置される載置台１１１と、載置台１１１を往復移動させる駆動機構とを備えている。この駆動機構は、ボールねじを回転させるモータなどの駆動源１２１と、載置台１１１の移動方向を規制するガイドレール１２２などにより構成される。ただし、載置台１１１を往復移動させる駆動機構については、このような構成に限られることはなく、各種公知技術を採用し得る。また、載置台１１１には、基板搬送装置１５の移動方向を規制するガイドレール１１２が複数設けられている。成膜装置１は、基板１０が基板搬送装置に搬送されながら各種の処理を受ける、インライン搬送型の装置である。
【0018】
気圧切替室２００は、大気状態にあるストッカ室１００から搬入される基板搬送装置１５を、真空状態にある処理室３００に送り込むために、処理室３００に送られるよりも前の段階で、室内を大気状態から真空状態に切り替える役割を担っている。また、本実施例に係る気圧切替室２００には、基板１０を加熱するヒータ２２１、２２２が設けられている。すなわち、基板１０の材料によっては、常温のまま処理室３００に搬送されると、基板１０から各種ガスが発生し、成膜時に悪影響が出てしまう。そこで、そのような基板１０については、ヒータ２２１、２２２により加熱してガスを強制的に早期に発生させてしまうことで、処理室３００内でのガス発生を抑制する。また、気圧切替室２００にも、基
板搬送装置１５の移動方向を規制するガイドレール２１０が設けられている。
板搬送装置１５の移動方向を規制するガイドレール２１０が設けられている。
【0019】
処理室３００は、内部が真空雰囲気となるチャンバー３０１と、基板搬送装置１５の移動方向を規制するガイドレール３０２とを備えている。なお、実施例によっては、処理室３００において基板搬送装置１５を往復移動させる場合がある。往復移動のための機構については、ボールねじによる駆動機構やラックアンドピニオン機構などの各種公知技術を適用できる。
【0020】
処理室３００内には、前処理エリア３００ａと、成膜エリア３００ｂと、エッチングエリア３００ｃとが設けられている。前処理エリア３００ａには、成膜処理に先立って基板１０の処理面の洗浄等の前処理を行うための基板処理装置３１０が設けられている。成膜エリア３００ｂには、基板１０の処理面に成膜処理を行う成膜材料照射装置としてのスパッタ装置３２０が設けられている。エッチングエリア３００ｃには、スパッタ装置３２０により基板１０上に形成された膜に対してエッチングを行うエッチング用ビーム照射装置３３０が設けられている。なお、図１のエッチングエリア３００ｃは簡略化されたものであり、より詳細な構成については実施例ごとに説明する。
【0021】
前処理エリア３００ａの基板処理装置３１０の前段に設けられた空間は、基板処理装置３１０による前処理を施す前の基板搬送装置１５が待機するスペースである。本実施例に係る成膜装置１は、基板１０を保持しながら搬送しつつ、基板１０に対して一連の処理を施す、いわゆるインライン型の構成をなしている。
【0022】
図１に示した構成は一例を示したに過ぎず、本発明の成膜装置はこれに限定されない。例えば、基板１０が、被成膜面が上（または下）を向いた状態で基板キャリアに保持されたまま、基板キャリアの移動に伴って複数のチャンバー間を移動する構成であってもよい。
【0023】
＜成膜装置の全体的な動作＞
成膜装置１が備える制御装置Ｃは、載置台１１１を往復移動させる駆動機構、気圧切替室２００内の気圧、ヒータ２２１、２２２、処理室３００内の気圧、基板処理装置３１０、スパッタ装置３２０、及び、エッチング用ビーム照射装置３３０の制御の他、基板搬送装置１５による基板１０の搬送制御を行う。制御装置Ｃは、処理フローの種々の動作（成膜工程、エッチング工程など）の制御を実行する。制御装置Ｃは、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを有するコンピュータにより構成可能である。この場合、制御装置Ｃの機能は、メモリ又はストレージに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピュータとしては、汎用のパーソナルコンピュータを用いてもよいし、組込型のコンピュータ又はＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いてもよい。あるいは、制御装置Ｃの機能の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。また、制御装置Ｃは、制御対象となる各種装置等と接続された配線を通じて、制御命令を伝達するように構成してもよいし、無線により、各種装置等に対して制御命令を伝達するように構成してもよい。
成膜装置１が備える制御装置Ｃは、載置台１１１を往復移動させる駆動機構、気圧切替室２００内の気圧、ヒータ２２１、２２２、処理室３００内の気圧、基板処理装置３１０、スパッタ装置３２０、及び、エッチング用ビーム照射装置３３０の制御の他、基板搬送装置１５による基板１０の搬送制御を行う。制御装置Ｃは、処理フローの種々の動作（成膜工程、エッチング工程など）の制御を実行する。制御装置Ｃは、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを有するコンピュータにより構成可能である。この場合、制御装置Ｃの機能は、メモリ又はストレージに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピュータとしては、汎用のパーソナルコンピュータを用いてもよいし、組込型のコンピュータ又はＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いてもよい。あるいは、制御装置Ｃの機能の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。また、制御装置Ｃは、制御対象となる各種装置等と接続された配線を通じて、制御命令を伝達するように構成してもよいし、無線により、各種装置等に対して制御命令を伝達するように構成してもよい。
【0024】
（処理フロー）
以下、特に、図２を参照して、成膜装置１の全体的な動作について説明する。
以下、特に、図２を参照して、成膜装置１の全体的な動作について説明する。
【0025】
＜＜準備工程＞＞
ストッカ室１００には、それぞれ基板１０を保持する基板搬送装置１５が複数収容されている。そのうち処理対象となる基板１０を保持する基板搬送装置１５が、ストッカ室１００から気圧切替室２００に搬送される（ステップＳ１０１）。気圧切替室２００において、減圧動作が行われ、室内が大気状態から真空状態に切り替えられる。また、基板１０
の材料によっては、基板１０への加熱処理が同時に行われる（ステップＳ１０２）。例えば、約十分ほどの加熱処理により、１００℃から１８０℃程度まで基板１０が加熱される。その後、基板１０は、気圧切替室２００から処理室３００の前処理エリア３００ａに搬送される（ステップＳ１０３）。前処理エリア３００ａでは、基板処理装置３１０により基板１０の処理面に対してイオンビーム照射による表面処理が施される（ステップＳ１０４）。
ストッカ室１００には、それぞれ基板１０を保持する基板搬送装置１５が複数収容されている。そのうち処理対象となる基板１０を保持する基板搬送装置１５が、ストッカ室１００から気圧切替室２００に搬送される（ステップＳ１０１）。気圧切替室２００において、減圧動作が行われ、室内が大気状態から真空状態に切り替えられる。また、基板１０
の材料によっては、基板１０への加熱処理が同時に行われる（ステップＳ１０２）。例えば、約十分ほどの加熱処理により、１００℃から１８０℃程度まで基板１０が加熱される。その後、基板１０は、気圧切替室２００から処理室３００の前処理エリア３００ａに搬送される（ステップＳ１０３）。前処理エリア３００ａでは、基板処理装置３１０により基板１０の処理面に対してイオンビーム照射による表面処理が施される（ステップＳ１０４）。
【0026】
＜＜成膜工程＞＞
次に、基板１０は成膜エリア３００ｂに搬送され（ステップＳ１０５）、スパッタ装置３２０により基板１０の処理面に対しスパッタリング処理が施される（ステップＳ１０６）。スパッタ装置３２０については、公知技術であるので、その詳細な説明は省略するが、高電圧が印加されることにより、成膜材料が放出されるターゲット等を備えている。なお、ターゲットについては、平板状のものを採用することもできるし、回転可能に構成された円筒状のものを採用することもできる。
次に、基板１０は成膜エリア３００ｂに搬送され（ステップＳ１０５）、スパッタ装置３２０により基板１０の処理面に対しスパッタリング処理が施される（ステップＳ１０６）。スパッタ装置３２０については、公知技術であるので、その詳細な説明は省略するが、高電圧が印加されることにより、成膜材料が放出されるターゲット等を備えている。なお、ターゲットについては、平板状のものを採用することもできるし、回転可能に構成された円筒状のものを採用することもできる。
【0027】
＜＜エッチング工程＞＞
成膜処理が施された基板１０は、エッチングエリア３００ｃに搬送され（ステップＳ１０７）、エッチング用ビーム照射装置３３０によるエッチング処理が施される（ステップＳ１０８）。
成膜処理が施された基板１０は、エッチングエリア３００ｃに搬送され（ステップＳ１０７）、エッチング用ビーム照射装置３３０によるエッチング処理が施される（ステップＳ１０８）。
【0028】
なお、図１のような、処理室３００の一端側に設けられたストッカ室１００と気圧切替室２００において、基板搬送装置１５の搬入と搬出を行う構成には限定されない。例えば、処理室３００の一端側に設けられたストッカ室１００と気圧切替室２００については、基板搬送装置１５の搬入動作のみ行うようにして、処理室３００の他端側に基板搬送装置１５の搬出を行うための気圧切替室と、処理後の基板１０を収容するためのストッカ室とを設ける構成を採用することもできる。基板の搬出入に関する構成は、エッチング処理を行う際の基板１０の搬送経路に応じて、適宜設計すればよい。
【0029】
本実施例に係る成膜装置１は、例えば、前処理を伴う種々の電極形成に適用可能である。具体例としては、例えば、ＦＣ－ＢＧＡ（Ｆｌｉｐ－Ｃｈｉｐ Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）実装基板向けのメッキシード膜や、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）デバイス向けのメタル積層膜の成膜が挙げられる。また、ＬＥＤのボンディング部における導電性硬質膜、ＭＬＣＣ（Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）の端子部膜の成膜なども挙げられる。その他、電子部品パッケージにおける電磁シールド膜やチップ抵抗器の端子部膜の成膜にも適用可能である。基板１０のサイズは特に限定されないが、本実施例では、２００ｍｍ×２００ｍｍ程度のサイズの基板１０を用いている。また、基板１０の材料は任意であり、例えば、ポリイミド、ガラス、シリコン、金属、セラミックなどの基板が用いられる。
【0030】
なお、１つの変形例として、ステップＳ１０７～Ｓ１０８の処理を繰り返してもよい。その場合、Ｓ１０８のエッチング処理後に、制御装置Ｃによって、スパッタリング回数Ｘが所定の回数Ｎに達したか否かが判定される。Ｎに達していない場合には、基板１０は、成膜エリア３００ｂに戻されて、成膜処理とエッチング処理が再度施される。成膜処理とエッチング処理がＮ回繰り返された後に、処理後の基板１０は、気圧切替室２００に送られて、真空状態から大気状態に切り替えられた後に、ストッカ室１００に搬出される。
【0031】
この変形例によれば、１回のスパッタリングにより形成された膜厚の不均衡が、そのスパッタリングの直後のエッチング処理により解消される。そして、スパッタリングとエッチング処理を繰り返すことで徐々に膜厚が厚くなっていくので、形成される膜の厚さを一様にすることができる。また、ここで、図２０（ｂ）の状態からさらにスパッタリングを
進めると、頂面１１ａに堆積した膜２０がオーバーハングする場合がある。その結果、底面１２ａに堆積した膜２０の凸形状の裾の部分と、頂面１１ａに堆積した膜２０のオーバーハング部分との間に隙間（ボイド）ができる可能性がある。しかし、この変形例によれば、スパッタリングとエッチング処理が交互に繰り返されるので、膜２０における隙間の発生を防止できる。この変形例のように、エッチングエリア３００ｃと成膜エリア３００ｂの処理を繰り返し行う手法は、後掲の各実施例にも適用可能である。
進めると、頂面１１ａに堆積した膜２０がオーバーハングする場合がある。その結果、底面１２ａに堆積した膜２０の凸形状の裾の部分と、頂面１１ａに堆積した膜２０のオーバーハング部分との間に隙間（ボイド）ができる可能性がある。しかし、この変形例によれば、スパッタリングとエッチング処理が交互に繰り返されるので、膜２０における隙間の発生を防止できる。この変形例のように、エッチングエリア３００ｃと成膜エリア３００ｂの処理を繰り返し行う手法は、後掲の各実施例にも適用可能である。
【0032】
＜基板処理装置及びエッチング用ビーム照射装置＞
特に、図３及び図４を参照して、基板処理装置３１０及びエッチング用ビーム照射装置３３０について説明する。基板処理装置３１０とエッチング用ビーム照射装置３３０の基本的な構成は同一である。すなわち、これら基板処理装置３１０とエッチング用ビーム照射装置３３０は、イオンビーム照射により基板の表面（処理面）に対し洗浄ないしエッチングの処理を行うための装置である。よってここでは、エッチング用ビーム照射装置３３０について説明する。エッチング用ビーム照射装置３３０は、イオンソース３３１と、イオンソース３３１に電圧を印加する高圧電源３３６とを備えている。図４には、イオンソース３３１から照射されたイオンビーム３４１も示している。
特に、図３及び図４を参照して、基板処理装置３１０及びエッチング用ビーム照射装置３３０について説明する。基板処理装置３１０とエッチング用ビーム照射装置３３０の基本的な構成は同一である。すなわち、これら基板処理装置３１０とエッチング用ビーム照射装置３３０は、イオンビーム照射により基板の表面（処理面）に対し洗浄ないしエッチングの処理を行うための装置である。よってここでは、エッチング用ビーム照射装置３３０について説明する。エッチング用ビーム照射装置３３０は、イオンソース３３１と、イオンソース３３１に電圧を印加する高圧電源３３６とを備えている。図４には、イオンソース３３１から照射されたイオンビーム３４１も示している。
【0033】
処理室３００におけるチャンバー３０１は気密容器であり、排気ポンプ３０３によって、その内部は真空状態（又は減圧状態）に維持される。ガス供給弁３０４を開き、チャンバー３０１内にガスを供給することで、処理に対する適切なガス雰囲気（又は圧力帯）に適宜変更ができる。チャンバー３０１全体は電気的に接地されている。基板搬送装置１５は、基板１０の処理面が鉛直方向に沿うように基板１０を垂直な姿勢で保持しつつ、チャンバー３０１の底面に敷設されたガイドレール３０２上を移動可能に構成されている。ガイドレール３０２は基板１０の表面と平行な方向に延設されており、不図示の駆動機構により基板搬送装置１５は基板１０の表面に平行な方向に沿って移動する。
【0034】
基板搬送装置１５は、基板１０を保持する保持部材（基板ホルダ）１５ａと、保持部材１５ａを支える支持部材（搬送キャリア）１５ｂと、保持部材１５ａと支持部材１５ｂとを電気的には絶縁しつつ機械的に接続する接続部材１５ｃと、支持部材１５ｂの下端に設けられる転動体１５ｄとを備えている。転動体１５ｄがガイドレール３０２上を転動することにより、基板搬送装置１５は、ガイドレール３０２に沿って移動する。ここで、保持部材１５ａによる基板１０を保持する面を保持面Ｆと称する。
【0035】
図３は、基板搬送装置１５がＹ方向に移動しながらエッチング処理がなされるエッチング工程中の、エッチング用ビーム照射装置３３０と基板搬送装置１５の様子を示している。なお、イオンソース３３１と基板１０と間の距離は約１００～２００ｍｍに設定されている。また、高圧電源３３６はイオンソース３３１にアノード電圧（～数ｋＶ）を印加するように構成されている。
【0036】
＜イオンソース＞
特に、図５を参照して、イオンソース３３１について、より詳細に説明する。イオンソース３３１は、カソード３３２と、ビーム照射面３３３と、アノード３３４と、永久磁石３３５とを備えている。本実施例ではカソード３３２がイオンソース３３１の筐体を兼ねている。カソード３３２とアノード３３４はそれぞれＳＵＳにより形成され、両者は電気的に絶縁されている。カソード３３２はチャンバー３０１に固定されることで、電気的に接地されている。一方、アノード３３４は高圧電源３３６に接続されている。この構成において、高圧電源３３６からアノード３３４に対し高圧が印加されると、筐体（カソード３３２）のビーム照射面３３３に設けられた出射開口からイオンビームが出射する。なお、イオンソース３３１の原理としては、筐体の背面側からガスを導入して筐体内部でイオンを発生するタイプと、筐体の外側に存在する雰囲気ガスをイオン化するタイプとがある
が、いずれを用いてもよい。図４においては、後者の場合を示しており、ガス供給弁３０４を開くことで、チャンバー３０１内にガスが供給される。ガスとしては、アルゴンガス、酸素ガス、窒素ガスなどを用いることができる。
特に、図５を参照して、イオンソース３３１について、より詳細に説明する。イオンソース３３１は、カソード３３２と、ビーム照射面３３３と、アノード３３４と、永久磁石３３５とを備えている。本実施例ではカソード３３２がイオンソース３３１の筐体を兼ねている。カソード３３２とアノード３３４はそれぞれＳＵＳにより形成され、両者は電気的に絶縁されている。カソード３３２はチャンバー３０１に固定されることで、電気的に接地されている。一方、アノード３３４は高圧電源３３６に接続されている。この構成において、高圧電源３３６からアノード３３４に対し高圧が印加されると、筐体（カソード３３２）のビーム照射面３３３に設けられた出射開口からイオンビームが出射する。なお、イオンソース３３１の原理としては、筐体の背面側からガスを導入して筐体内部でイオンを発生するタイプと、筐体の外側に存在する雰囲気ガスをイオン化するタイプとがある
が、いずれを用いてもよい。図４においては、後者の場合を示しており、ガス供給弁３０４を開くことで、チャンバー３０１内にガスが供給される。ガスとしては、アルゴンガス、酸素ガス、窒素ガスなどを用いることができる。
【0037】
本実施例に係るイオンソース３３１は、出射開口の開口部が長手方向と短手方向を持つように、約３００～４００ｍｍ×約７０ｍｍの長細い形状（ライン形状又はトラック形状）のビーム照射面３３３を有している。これによりイオンソース３３１は、リニアイオンソースとして構成される。そして、出射開口の長手方向が基板１０の搬送方向に対して交差するように、イオンソース３３１が配置されている。このような縦長のイオンソース３３１を用いることで、基板１０の縦方向（搬送方向に対して直交する方向）全域に渡ってイオンビームが照射可能となる。言い換えると、基板１０の、搬送方向に直交するＺ方向における上辺に位置する点から、下辺に位置する点までの間をまたぐような、イオンビームの照射領域を設定できる。このようなイオンビームの照射領域を通過するように基板１０を搬送することで、搬送方向に沿った１回のビーム走査で基板１０の全面に対しビームを照射できる。その結果、表面処理の高速化（生産性向上）を図ることができる。
【0038】
図５（ｃ）は、イオンソース３３１から出射されるイオンビームの長手方向のエッチング強度を示している。同図に示されるように、イオンビームの長手方向の強度は一様ではなく、イオンソース３３１の磁場設計に依存して、破線Ｌ２のように中央部分の強度が大きくなるか、実線Ｌ１のように中央部分の強度が小さくなるかのいずれかの分布をとる。図５（ｃ）のようなエッチング強度の分布に偏りがあると、エッチング量にムラが生じるため望ましくない。そこで、基板１０に対して、１．５～２倍程度のサイズのビーム照射面３３３を用いることで、エッチング強度の分布を均一することができる。
【0039】
＜基板処理装置による表面処理の流れ＞
上記のように構成される基板処理装置３１０によれば、基板１０が処理室３００の前処理エリア３００ａに搬送されると、制御装置Ｃが、高圧電源を制御し、イオンソースによるビーム照射を開始する。その状態で、制御装置Ｃが、基板搬送装置１５を一定速度で移動させ、基板１０をイオンビームに通過させる。このような方法により、基板１０の表面にイオンビームが照射され、基板１０の表面側は表面処理（洗浄処理）が施される。このようなビーム走査を行う構成を採用したことで、基板１０の面積よりも小さい照射範囲のイオンビームで基板全体の処理を行うことができるため、イオンソースの小型化、ひいては装置全体の小型化を図ることができる。また、基板１０の処理面が鉛直方向に沿うような姿勢で基板１０を支持し、処理面に対して水平方向にイオンビームを照射する構成を採用したことで、エッチングによって削られたパーティクルが重力によって落下し、基板１０の処理面に残留しないため、パーティクルの残留による処理ムラの発生を防止することができるという利点もある。
上記のように構成される基板処理装置３１０によれば、基板１０が処理室３００の前処理エリア３００ａに搬送されると、制御装置Ｃが、高圧電源を制御し、イオンソースによるビーム照射を開始する。その状態で、制御装置Ｃが、基板搬送装置１５を一定速度で移動させ、基板１０をイオンビームに通過させる。このような方法により、基板１０の表面にイオンビームが照射され、基板１０の表面側は表面処理（洗浄処理）が施される。このようなビーム走査を行う構成を採用したことで、基板１０の面積よりも小さい照射範囲のイオンビームで基板全体の処理を行うことができるため、イオンソースの小型化、ひいては装置全体の小型化を図ることができる。また、基板１０の処理面が鉛直方向に沿うような姿勢で基板１０を支持し、処理面に対して水平方向にイオンビームを照射する構成を採用したことで、エッチングによって削られたパーティクルが重力によって落下し、基板１０の処理面に残留しないため、パーティクルの残留による処理ムラの発生を防止することができるという利点もある。
【0040】
＜エッチング工程＞
エッチング工程について説明する。まず、図２０を参照して、凹凸のある基板への成膜について説明する。図２０（ａ）は、凸部１１と凹部１２を有する基板１０に対してスパッタ装置３２０によるスパッタリングが行われる様子を示し、スパッタ装置３２０のターゲットから放出される成膜材料が矢印で示されている。図２０（ｂ）は、スパッタリングの結果、基板１０の表面に形成された膜２０を示している。このように、凹凸基板への成膜において、凸部１１の頂面１１ａや凹部１２の底面１２ａと比べて側壁部１３に膜が形成されにくい、つまり、サイドウォールカバレッジが低くなるという課題を、本願発明者らは発見した。そこで、凹凸基板に形成された膜に対してイオンビームを用いたエッチング処理を行い、膜厚を一様にすることを検討した。
エッチング工程について説明する。まず、図２０を参照して、凹凸のある基板への成膜について説明する。図２０（ａ）は、凸部１１と凹部１２を有する基板１０に対してスパッタ装置３２０によるスパッタリングが行われる様子を示し、スパッタ装置３２０のターゲットから放出される成膜材料が矢印で示されている。図２０（ｂ）は、スパッタリングの結果、基板１０の表面に形成された膜２０を示している。このように、凹凸基板への成膜において、凸部１１の頂面１１ａや凹部１２の底面１２ａと比べて側壁部１３に膜が形成されにくい、つまり、サイドウォールカバレッジが低くなるという課題を、本願発明者らは発見した。そこで、凹凸基板に形成された膜に対してイオンビームを用いたエッチング処理を行い、膜厚を一様にすることを検討した。
【0041】
図６及び図７を参照して、エッチング工程について、より詳細に説明する。本実施例に
係る成膜方法及び成膜装置は、凸部１１と凹部１２が形成された基板１０の表面上に薄膜を形成する際に好適に用いられる。本実施例のエッチング工程は、基板１０における凹凸の方向を問わず好適に用いられる。例えば、基板１０上に平行に溝が掘られて凹凸を成す場合でも、縦横方向に凹凸形状が形成される場合でも、直線的ではなく曲線的な溝が掘られて凹凸を成している場合でもよい。また、複数の直線または曲線の凹凸が組み合わさって複雑な形状を成していてもよい。また、基板１０に穴が設けられている場合でもよい。本実施例に係るエッチング工程においては、上記のような様々な凹凸がある場合でも、多方向からイオンビームが斜めに照射されるようなエッチングを行うことで、成膜時の膜厚を一様にできる。
係る成膜方法及び成膜装置は、凸部１１と凹部１２が形成された基板１０の表面上に薄膜を形成する際に好適に用いられる。本実施例のエッチング工程は、基板１０における凹凸の方向を問わず好適に用いられる。例えば、基板１０上に平行に溝が掘られて凹凸を成す場合でも、縦横方向に凹凸形状が形成される場合でも、直線的ではなく曲線的な溝が掘られて凹凸を成している場合でもよい。また、複数の直線または曲線の凹凸が組み合わさって複雑な形状を成していてもよい。また、基板１０に穴が設けられている場合でもよい。本実施例に係るエッチング工程においては、上記のような様々な凹凸がある場合でも、多方向からイオンビームが斜めに照射されるようなエッチングを行うことで、成膜時の膜厚を一様にできる。
【0042】
図６は、本実施例でのエッチングエリア３００ｃの構成を示す側面図である。基板１０は、イオンビームを照射されながらエッチングエリア３００ｃを移動する。基板１０には、目印としてのオリフラ１０ａを設けている。図中では基板搬送装置１５の保持部材１５ａは省略しているが、便宜上、保持部材１５ａの外周の軌跡を破線１５ａ’で示している。以下の説明において、搬送される基板１０を保持する保持部材１５ａによる保持面Ｆの法線を、便宜上、「法線Ｎ」と称する。
【0043】
図示したように、エッチングエリア３００ｃには、４つのイオンソース３３１ａ～３３１ｄが設けられている。まず、各イオンソースの設置角度について説明する。Ｘ方向の正側からＹＺ平面を見たとき（すなわち図６の紙面に正対視したとき）、イオンソース３３１ａ及びイオンソース３３１ｂの長手方向が搬送方向であるＹ方向と成す角度は、イオンソース３３１ｃ及びイオンソース３３１ｄの長手方向がＹ方向と成す角度と異なっている。本実施例では、イオンソース３３１ａ及び３３１ｂの長手方向は、Ｙ方向に対して紙面で－４５°傾いている。また、イオンソース３３１ｃ及び３３１ｄの長手方向は、Ｙ方向に対して紙面で４５°傾いている。各イオンソースの長手方向の長さは、このような傾き角をもって設置した場合に、基板１０のＺ方向での上端部と下端部を含むように設計される。これにより、基板１０が移動しながら各イオンソースの照射領域を通過するときに、基板１０の全面にイオンビームが照射される。イオンソース３３１ａによる照射領域の通過を第１の通過とし、以下、イオンソース３３１ｂ～イオンソース３３１ｄによる照射領域の通過を、第２の通過～第４の通過とする。
【0044】
なお、ここでは基板搬送方向とイオンソースの長手方向の角度を４５°としたが、これに限定されない。例えば、４５°からずれがあってもよいし、イオンソースごとに角度が異なっていてもよい。基板１０に対して多方向からイオンビームを照射できるのであれば、搬送方向とイオンソース長手方向の角度は問わない。ただし、搬送方向とイオンソース長手方向が平行に近づくほど、イオンソースのサイズを大きくする必要があるため、典型的には４５°±１５°の範囲とするとよい。より好ましくは、４５°±５°の範囲とするとよい。
【0045】
次に、各イオンソースからのイオンビーム照射方向について説明する。イオンソース３３１ａからのイオンビーム３４１ａの照射方向（第１の照射方向）は、イオンソース３３１ｂからのイオンビーム３４１ｂの照射方向（第２の照射方向）と異なっている。ここで、図６のＢ－Ｂ線での断面、すなわち、保持面Ｆに直交し、かつ、イオンソース３３１ａ及びイオンソース３３１ｂの長手方向と直交する面を第１の面とする。第１の面において、第１の照射方向と第２の照射方向は、法線Ｎに対して線対称となるように、法線Ｎに対して傾斜している。すなわち、第１の通過と第２の通過におけるイオンビームの照射方向は互いに異なる。
【0046】
同様に、イオンソース３３１ｃからのイオンビーム３４１ｃの照射方向（第３の照射方向）は、イオンソース３３１ｄからのイオンビーム３４１ｄの照射方向（第４の照射方向
）と異なっている。図６のＣ－Ｃ線での断面、すなわち、保持面Ｆに直交し、かつ、イオンソース３３１ｃ及びイオンソース３３１ｄの長手方向と直交する面を第２の面とする。第２の面において、第３の照射方向と第４の照射方向は、法線Ｎに対して線対称となるように、法線Ｎに対して傾斜している。すなわち、第３の通過と第４の通過におけるイオンビームの照射方向は互いに異なる。なお本実施例では、第１の通過～第４の通過の照射方向は互いに異なっている。ただし、複数回の通過の中に、同じ照射方向からイオンビームの照射を受ける場合があってもよい。複数回の通過の中に、異なる照射方向から照射を行う組み合わせが少なくとも一組あればよい。
）と異なっている。図６のＣ－Ｃ線での断面、すなわち、保持面Ｆに直交し、かつ、イオンソース３３１ｃ及びイオンソース３３１ｄの長手方向と直交する面を第２の面とする。第２の面において、第３の照射方向と第４の照射方向は、法線Ｎに対して線対称となるように、法線Ｎに対して傾斜している。すなわち、第３の通過と第４の通過におけるイオンビームの照射方向は互いに異なる。なお本実施例では、第１の通過～第４の通過の照射方向は互いに異なっている。ただし、複数回の通過の中に、同じ照射方向からイオンビームの照射を受ける場合があってもよい。複数回の通過の中に、異なる照射方向から照射を行う組み合わせが少なくとも一組あればよい。
【0047】
４つのイオンソース３３１ａ～３３１ｄの設置角度と、イオンビーム３４１ａ～３４１ｄの照射方向が上記のように設定されることにより、基板１０の全面に対して４方向から斜めにイオンビームを照射することが可能になる。図７は、凹凸のある基板１０がエッチングエリア３００ｃを移動する際のイオンビーム照射方向の変化を示す。ここでは、図６のＤ－Ｄ線における基板１０の断面を示している。
【0048】
基板１０がエッチングエリア３００ｃに搬入されると、まず、イオンソース３３１ａからのイオンビーム３４１ａの照射領域を通過する。このとき図７（ａ）に示すように、イオンビーム３４１ａは、基板１０に対して法線Ｎから角度αだけ傾いて照射される。次に基板１０は、イオンソース３３１ｂからのイオンビーム３４１ｂの照射領域を通過する。このとき図７（ｂ）に示すように、イオンビーム３４１ｂは、基板１０に対して法線Ｎから角度βだけ傾いて照射される。本実施例では、角度αと角度βは同一であり、イオンビーム３４１ａの照射角度とイオンビーム３４１ｂの照射角度が法線Ｎに対して線対称となるように設計されている。
【0049】
次に基板１０は、イオンソース３３１ｃからのイオンビーム３４１ｃの照射領域を通過する。このとき図７（ｃ）に示すように、イオンビーム３４１ｃは、紙面において奥側から手前側に向かって傾いて照射される。次に基板１０は、イオンソース３３１ｄからのイオンビーム３４１ｄの照射領域を通過する。このとき図７（ｄ）に示すように、イオンビーム３４１は、紙面において手前側から奥側に向かって傾いて照射される。本実施例では、イオンビーム３４１ｃの照射角度とイオンビーム３４１ｄの照射角度が法線Ｎに対して線対称となるように設計されている。
【0050】
なお、イオンビーム３４１ａと法線Ｎがなす角度α、及びイオンビーム３４１ｂと法線Ｎがなす角度βは、３０°±１０°程度が好適である。角度αや角度βが小さすぎると、法線方向から通常のエッチング処理を行った場合と大差ない効果しか得られなくなる。一方、角度αや角度βが大きすぎると、イオンビームが凹部１２の底面まで届かなくなる。ただし角度はこれに限定されず、凹凸の形状やピッチ、凹部底面の幅や側壁部の高さに応じて適宜定めることができる。また、イオンビーム３４１ｃ及び３４１ｄが法線Ｎとなす角についても同様である。また、エッチング処理後の膜厚の一様性を高める観点からは、凸部１１の断面形状と凹部１２の断面形状が対称的な形状の場合には、α＝βとすると好適である。ただし、角度αとβは必ずしも同一でなくてもよい。
【0051】
図８は、実施例１に係るイオンビーム照射により形成される膜の説明図である。図８（ａ）は、基板１０表面の凹凸形状の一例を模式的に説明する図であり、膜２０を取り除いた状態を示している。図示例の基板１０には、縦横方向に井桁状の凹部１２が形成されている。この基板１０に対して、イオンビーム３４１ａ～３４１ｄは９０度ずつ向きを変えて四方向から照射される。
【0052】
図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ－Ｅ線に対応する断面図である。図８（ｂ）は、凹凸のある基板１０にスパッタリングをしたときに、凸部１１の頂部や凹部１２の底面と比べて
側壁部１３に膜２０が形成されにくい様子を示している。しかし、搬送される基板１０に対して本実施例の構成でエッチング処理を行うことにより、基板１０の表面全体に対して、四方向から、斜めに（法線Ｎに対して傾き角を持った状態で）、イオンビーム３４１ａ～３４１ｄを照射することができる。
側壁部１３に膜２０が形成されにくい様子を示している。しかし、搬送される基板１０に対して本実施例の構成でエッチング処理を行うことにより、基板１０の表面全体に対して、四方向から、斜めに（法線Ｎに対して傾き角を持った状態で）、イオンビーム３４１ａ～３４１ｄを照射することができる。
【0053】
ここで、イオンビームが膜２０に照射されると、膜２０はイオンビームの照射方向に対して垂直状に徐々に削られる。従って、イオンビーム３４１ａが基板１０に照射されると、図８（ｂ）中、凸部１１の頂面に形成された膜２０のうち、図中右側付近を中心に削られる（符号２０ａ１）。また、凹部１２の底面に形成された膜２０のうち、図中左側付近を中心に削られる（符号２０ｂ１）。なお、エッチングにより削られた材料の一部は、膜に付着して、膜の一部となる。このとき、特に、エッチング用ビームが照射されない部分に付着し易いため、膜厚の薄い部分が付着した材料により厚くなる傾向となる。続いて、イオンビーム３４１ｂが基板１０に照射されると、凸部１１の頂面に形成された膜２０のうち、図中左側付近を中心に削られる（符号２０ａ２）。また、凹部１２の底面に形成された膜２０のうち、図中右側付近を中心に削られる（符号２０ｂ２）。このときも同様に、削られた成膜材料の一部が、膜に付着してその一部となる。
【0054】
その後、イオンビーム３４１ｃ及び３４１ｄについても同様に、凸部１１の頂面に形成された膜や凹部１２の底面に形成された膜を削り取り、一部が側壁部に付着して膜の一部となる。図８（ｃ）は、四方向からのイオンビーム照射が終了してエッチング処理が完了したときの基板１０の断面図であり、膜２０の膜厚がエッチング処理前と比べて一様になっている。言い換えると、側壁部における相対的な膜厚不足が解消され、サイドウォールカバレッジが良好になっている。
【0055】
＜効果＞
本実施例に係る成膜方法及び成膜装置によれば、スパッタリングによる成膜後に、基板の搬送方向に対して複数の方向からのエッチングが行われる。その結果、膜厚の厚い部分は削られ、膜の薄い部分は厚くなる。これにより膜の表面が平坦となり膜厚が一様に均される。
本実施例に係る成膜方法及び成膜装置によれば、スパッタリングによる成膜後に、基板の搬送方向に対して複数の方向からのエッチングが行われる。その結果、膜厚の厚い部分は削られ、膜の薄い部分は厚くなる。これにより膜の表面が平坦となり膜厚が一様に均される。
【0056】
なお、本実施例では四方向からのエッチングとしたが、これには限定されない。例えば、基板上の凹凸の形状やサイズ（幅や高さ）によっては、１２０度ずつ三方向からのイオンビーム照射や、６０度ずつ六方向からのイオンビーム照射など、四方向以外でもよい。また、本実施例では９０°ずつ角度を変えて４回のイオンビーム照射を行ったが、厳密に９０度ずつでなくてもよく、例えば９０°から±１５°程度のずれがあってもよい。より好ましくは、４回のイオンビーム照射の角度が略９０°ずつ異なっていればよい。略９０°とは、多方向からエッチングを行うことによる効果に大きな影響のない範囲で９０°に近接する角度範囲を指し、典型的には９０°±５°である。
【0057】
また、本実施例ではスパッタリングとエッチング処理を１回ずつ行ったが、スパッタリングとエッチング処理の組み合わせを複数回繰り返してもよい。これにより、膜全体の膜厚を徐々に厚くすることができる。さらに、スパッタリングとエッチング処理の繰り返し回数を一定以上にすることで、上面が平面状の膜２０を形成することもできる。もちろん、スパッタリングによる成膜後の基板や、凹凸のある基板に限らず、複数の方向からイオンビームを照射してエッチングを行う処置一般に、本実施例の装置を用いることができる。
【0058】
（実施例２）
図９及び図１０を用いて、本発明の実施例２について説明する。上記実施例１では、基板１０がエッチングエリア３００ｃを１回通過する間に四方向からイオンビームを照射し
た。本実施例では、基板１０がエッチングエリア３００ｃ内を往復する間に、四方向からエッチングビームを照射する。基本的な構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
図９及び図１０を用いて、本発明の実施例２について説明する。上記実施例１では、基板１０がエッチングエリア３００ｃを１回通過する間に四方向からイオンビームを照射し
た。本実施例では、基板１０がエッチングエリア３００ｃ内を往復する間に、四方向からエッチングビームを照射する。基本的な構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0059】
図９（ａ）に示したように、本実施例のエッチングエリア３００ｃには、２つのイオンソース３３１ｅ、３３１ｆが設けられている。まず、各イオンソースの設置角度について説明する。図の紙面に正対視したとき、イオンソース３３１ｅの長手方向が搬送方向と成す角度は、イオンソース３３１ｆの長手方向が搬送方向と成す角度と異なっている。本実施例では、イオンソース３３１ｅの長手方向は搬送方向に対して－４５°傾いており、イオンソース３３１ｆの長手方向は搬送方向に対して４５°傾いている。これにより、基板１０が移動しながら各イオンソースの照射領域を通過するときに、基板１０の全面にイオンビームが照射される。その他の点では、基板搬送方向とイオンソースの長手方向の角度の関係は上記実施例１と同様である。
【0060】
次に、各イオンソースからのイオンビーム照射方向について説明する。図９（ａ）において、イオンソース３３１ｅからのイオンビーム３４１ｅは、照射方向が紙面左下向きであり、法線Ｎに対して斜めに照射される。また、イオンソース３３１ｆからのイオンビーム３４１ｆは、照射方向が紙面左上向きであり、法線Ｎに対して斜めに照射される。
【0061】
図９（ａ）において基板１０がエッチングエリア３００ｃを下から上へ通過し終えると、基板搬送装置１５は、図９（ｂ）に示すように、基板１０を逆向きに（上から下へ）搬送する。このときのイオンビーム照射方向について説明する。本実施例のエッチング用ビーム照射装置３３０は、イオンソース３３１の向きを変更して、イオンビーム３４１の照射方向を可変とする可変機構を備えている。可変機構はイオンビーム３４１の照射方向を、図１０（ａ）のように基板１０に対して斜め向き（紙面において右下向き）から、図１０（ｂ）のように逆向き（紙面において左下向き）に切り替えることができる。可変機構としては例えば、イオンソース３３１の回転軸を回転させるモータと、回転軸の軸受と、からなる構成を採用できる。ただし、可変機構についてはこれに限定されず、各種公知技術を採用し得る。なお、基板処理装置３１０の場合には、このような可変機構を設ける必要はない。もちろん、何らかの技術的理由によっては、基板処理装置３１０においても、イオンビームの照射方向を可変とする可変機構を設けても構わない。
【0062】
イオンビーム照射方向の切り替え後の状態を示す図１０（ｂ）においては、イオンソース３３１ｆからのイオンビーム３４１ｆの照射方向は紙面右下向きに切り替わり（符号３４１ｆ’で示す）、イオンソース３３１ｅからのイオンビーム３４１ｅの照射方向は紙面右上向きに切り替わる（符号３４１ｅ’で示す）。
【0063】
イオンビームの照射方向を、基板１０の法線Ｎを含む断面において考えると、法線Ｎを境界として断面を第１の側と第２の側に分けたとき、可変機構は、イオンソース３３１ｅのイオンビーム３４１ｅが第１の側に照射されるように照射方向が法線Ｎから傾斜している第１の状態と、イオンビーム３４１ｅが第２の側に照射されるように照射方向が法線Ｎから傾斜している第２の状態と、を切り替え可能であると言える。これは、イオンソース３３１ｆについても同様である。
【0064】
このように本実施例では、２つのイオンソース３３１ｅと３３１ｆからのイオンビーム照射方向が搬送方向に対して互いに異なっており、かつ、イオンビーム照射方向を可変機構により切り替えることができる。さらに、基板搬送装置１５は、基板１０がエッチングエリア３００ｃを往復するように搬送する。このように本実施例では、基板１０の往復搬送と、イオンビームの照射方向変換を組み合わせることで、基板１０に対して四方向からイオンビームを照射してエッチングを行うことができる。その結果、凹凸がある形状の基
板１０であっても、頂面や底面と側壁部の膜厚を一様にすることが可能となる。本実施例を実施例１と比較すると、エッチング用ビーム照射装置３３０に可変機構が必要となる。また、基板１０を往復移動させる必要があるため、基板搬送装置１５の構成や基板１０の搬送経路が複雑化する可能性がある。また、タクトタイムが長くなる可能性がある。その反面、照射装置の数自体は減らすことができるため、コスト面や装置の設置スペースの面で削減効果がある。
板１０であっても、頂面や底面と側壁部の膜厚を一様にすることが可能となる。本実施例を実施例１と比較すると、エッチング用ビーム照射装置３３０に可変機構が必要となる。また、基板１０を往復移動させる必要があるため、基板搬送装置１５の構成や基板１０の搬送経路が複雑化する可能性がある。また、タクトタイムが長くなる可能性がある。その反面、照射装置の数自体は減らすことができるため、コスト面や装置の設置スペースの面で削減効果がある。
【0065】
（実施例３）
図１１を用いて、本発明の実施例３について説明する。基本的な構成および作用については実施例２と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。本実施例のイオンソース３３１は、イオンビーム照射方向を可変にする機構の点で実施例２と異なる。
図１１を用いて、本発明の実施例３について説明する。基本的な構成および作用については実施例２と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。本実施例のイオンソース３３１は、イオンビーム照射方向を可変にする機構の点で実施例２と異なる。
【0066】
図１１（ａ）に示したように、本実施例のエッチングエリア３００ｃには、２つのイオンソース３３１ｇ及び３３１ｈが設けられている。まず、各イオンソースの設置角度について説明する。紙面に正対視したとき、図１１（ａ）の状態では、イオンソース３３１ｇおよび３３１ｈの長手方向は、搬送方向に対して－４５°傾いている。本実施例のエッチング用ビーム照射装置３３０は、イオンソース３３１ｇおよび３３１ｈを、ＹＺ平面内で９０°回転させるイオンソース回転機構３７０（回転装置）を備えている（回転を矢印Ｒで示す）。図１１（ｂ）はイオンソース回転機構３７０による回転後の状態を示しており、イオンソース３３１ｇおよび３３１ｈの長手方向は、搬送方向に対して４５°傾いている。イオンソース回転機構３７０としては例えば、イオンソース３３１ｇおよび３３１ｈを含むエッチング用ビーム照射装置３３０を支持するベースと、当該ベースをＹＺ面内で回転させる回転軸および駆動機構と、からなる構成を採用できる。ただし、回転機構についてはこれに限定されず、各種公知技術を採用し得る。なお、基板処理装置３１０の場合には、このような回転機構を設ける必要はない。もちろん、何らかの技術的理由によっては、基板処理装置３１０においても回転機構を設けても構わない。
【0067】
このような構成により。図１１（ａ）におけるイオンソース３３１ｇからのイオンビーム３４１ｇは、照射方向が紙面左下向きとなり、イオンソース３３１ｈからのイオンビーム３４１ｈは、照射方向が紙面右上向きとなる。また、図９（ｂ）におけるイオンソース３３１ｇからのイオンビーム３４１ｇ’は、照射方向が紙面右下向きとなり、イオンソース３３１ｈからのイオンビーム３４１ｈ’は、照射方向が紙面左上向きとなる。
【0068】
さらに実施例２と同様に、基板搬送装置１５は、基板１０を往復移動させることができる。このように本実施例では、基板１０の往復搬送と、イオンソースを回転させることでイオンビームの照射方向を変換する機構を組み合わせることで、基板１０に対して四方向からイオンビームを照射することができる。したがって、凹凸がある形状の基板１０であっても、頂面や底面と側壁部の膜厚を一様にすることが可能となる。本実施例を実施例１と比較すると、イオンソース回転機構が必要となる。また、基板１０を往復移動させる必要があるため、基板搬送装置１５の構成や基板１０の搬送経路が複雑化する可能性がある。また、タクトタイムが長くなる可能性がある。その反面、照射装置の数自体は減らすことができるため、コスト面や装置の設置スペースの面で削減効果がある。
【0069】
（実施例４）
図１２を用いて、本発明の実施例４について説明する。基本的な構成および作用については実施例２、実施例３と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。本実施例のエッチング用ビーム照射装置３３０は、イオンビーム照射方向を可変にする機構の点で、実施例２と実施例３を組み合わせている。
図１２を用いて、本発明の実施例４について説明する。基本的な構成および作用については実施例２、実施例３と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。本実施例のエッチング用ビーム照射装置３３０は、イオンビーム照射方向を可変にする機構の点で、実施例２と実施例３を組み合わせている。
【0070】
図１２（ａ）に示したように、本実施例のエッチングエリア３００ｃには、イオンソース３３１ｉが設けられている。まず、イオンソースの設置角度について説明する。紙面に正対視したとき、図１２（ａ）の状態では、イオンソース３３１ｉの長手方向は、搬送方向に対して－４５°傾いている。この状態で基板１０が紙面上方に向けて搬送されると、紙面右上方向からイオンビーム３４１ｉ１が照射される。
【0071】
本実施例のエッチング用ビーム照射装置３３０は、実施例２と同様に、イオンビーム３４１の照射方向を可変にする可変機構を備えている。図１２（ａ）で基板１０の搬送が完了すると、矢印Ｓ１に示したように可変機構が動作して、イオンビーム３４１の照射方向が変化する。図１２（ｂ）の状態で基板１０が紙面下方に向けて搬送されると、紙面左下方向からイオンビーム３４１ｉ２が照射される。
【0072】
本実施例のエッチング用ビーム照射装置３３０は、さらに、実施例３と同様にイオンソース３３１をＹＺ平面内で９０°回転させる回転機構を備えている（矢印Ｒで示す）。図１２（ｃ）は回転機構による回転後の状態を示しており、イオンソース３３１ｉの長手方向は、搬送方向に対して４５°傾いている。この状態で基板１０が紙面上方に向けて搬送されると、紙面右下方向からイオンビーム３４１ｉ３が照射される。
【0073】
続いて、可変機構が、矢印Ｓ１で示すように、イオンビーム３４１の照射方向を再度変更して図１２（ｄ）の状態となる。この状態で基板１０が紙面下方に向けて搬送されると、紙面左上方向からイオンビーム３４１ｉ４が照射される。
【0074】
さらに実施例２、実施例３と同様に、基板搬送装置１５は基板１０を往復移動させる。本実施例の構成においても、基板１０に対して四方向からイオンビームを照射することができる。したがって、凹凸がある形状の基板１０であっても、頂面や底面と側壁部の膜厚を一様にすることが可能となる。本実施例では、エッチング用ビーム照射装置３３０において、照射角度の可変機構と、イオンソース長手方向の回転機構と、が必要となる。また、基板１０を往復移動させる必要があるため、基板搬送装置１５の構成や基板１０の搬送経路が複雑化する可能性がある。また、タクトタイムが長くなる可能性がある。その反面、照射装置の数が１個となるため、コスト面や装置の設置スペースの面で削減効果がある。
【0075】
（実施例５）
図１３を用いて、本発明の実施例５について説明する。本実施例の説明において、実施例１～４と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。本実施例では、基板の被成膜面がＺ方向上側を向いている構成とし、エッチング用のイオンビームはＺ方向の上方から照射される。すなわち基板１０は、ＸＹ平面内を移動する。このような構成は、基板１０を保持する基板キャリアがレールによって支持されながら移動する平面移動機構により実現できる。かかる基板キャリアとその駆動機構を備えるインライン型の移動機構については既知であるため、詳細な説明を省略する。
図１３を用いて、本発明の実施例５について説明する。本実施例の説明において、実施例１～４と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。本実施例では、基板の被成膜面がＺ方向上側を向いている構成とし、エッチング用のイオンビームはＺ方向の上方から照射される。すなわち基板１０は、ＸＹ平面内を移動する。このような構成は、基板１０を保持する基板キャリアがレールによって支持されながら移動する平面移動機構により実現できる。かかる基板キャリアとその駆動機構を備えるインライン型の移動機構については既知であるため、詳細な説明を省略する。
【0076】
本実施例のエッチングエリア３００ｃは、基板１０がＹ方向に搬送される第１のエッチングエリア３００ｃ１、基板１０がＸ方向に搬送される第２のエッチングエリア３００ｃ２、基板１０がＹ方向に搬出される搬出エリア３００ｄを含む。本実施例の基板搬送装置１５は、基板１０のＸＹ平面内での向きを変えずに、移動方向を変化させる。すなわち基板搬送装置１５は、基板１０について、前後方向を保ったまま（ＸＹ平面におけるオリフラ１０ａの向きを一定にしたまま）、基板１０の搬送方向をＹ方向からＸ方向に、またＸ方向からＹ方向に変化させる、基板方向転換機構の役割を兼ねている。
【0077】
第１のエッチングエリア３００ｃ１には、イオンソース３３１ｊ及び３３１ｋが設けら
れている。イオンソース３３１ｊ及び３３１ｋの長手方向は基板１０の搬送方向（Ｙ方向）に対して直交している。またイオンソース３３１ｊ、３３１ｋの長手方向の長さは、イオンビーム３４１ｊ、３４１ｋの照射領域が基板１０のＸ方向の両端を含むように設計される。イオンビーム３４１ｊと３４１ｋの照射方向は、基板１０に対して斜めに固定されている。これにより、イオンビーム３４１ｊは基板１０に対して前側から照射され、イオンビーム３４１ｋは基板１０に対して後側から照射される。基板１０がこのような第１のエッチングエリア３００ｃ１を通過することで、基板１０の全面に前後からのイオンビームが照射される。
れている。イオンソース３３１ｊ及び３３１ｋの長手方向は基板１０の搬送方向（Ｙ方向）に対して直交している。またイオンソース３３１ｊ、３３１ｋの長手方向の長さは、イオンビーム３４１ｊ、３４１ｋの照射領域が基板１０のＸ方向の両端を含むように設計される。イオンビーム３４１ｊと３４１ｋの照射方向は、基板１０に対して斜めに固定されている。これにより、イオンビーム３４１ｊは基板１０に対して前側から照射され、イオンビーム３４１ｋは基板１０に対して後側から照射される。基板１０がこのような第１のエッチングエリア３００ｃ１を通過することで、基板１０の全面に前後からのイオンビームが照射される。
【0078】
同様に、第２のエッチングエリア３００ｃ２には、イオンソース３３１ｌ、３３１ｍが設けられている。イオンソース３３１ｌ、３３１ｍの長手方向は基板１０の搬送方向（Ｘ方向）に対して直交している。またイオンソース３３１ｌ、３３１ｍの長手方向の長さは、イオンビーム３４１ｌ、３４１ｍの照射領域が基板１０のＹ方向の両端を含むように設計される。イオンビーム３４１ｌと３４１ｍの照射方向は、基板１０に対して斜めに固定されている。これにより、イオンビーム３４１ｌは基板１０に対して右側から照射され、イオンビーム３４１ｍは基板１０に対して左側から照射される。基板１０がこのような第１のエッチングエリア３００ｃ２を通過することで、基板１０の全面に左右からのイオンビームが照射される。
【0079】
本実施例の構成においても、基板１０に対して四方向からイオンビームを照射することができる。したがって、凹凸がある形状の基板１０であっても、頂面や底面と側壁部の膜厚を一様にすることが可能となる。なお、本実施例では基板１０がＸＹ平面内を移動するものとしたが、上記各実施例と同様にＹＺ平面内を移動する構成であっても構わない。装置内での基板１０の前後方向を変更せずに移動方向を変更するとともに、移動中の基板に対して複数の方向からイオンビームを照射できるのであればよい。また、基板１０の移動方向に対してイオンソースの長手方向を直交するものとしたが、必ずしも直交に限る必要はなく、基板１０の全面にイオンビームを照射できるのであればよい。
【0080】
（実施例６）
図１４を用いて、本発明の実施例６について説明する。本実施例の説明において、実施例５と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
図１４を用いて、本発明の実施例６について説明する。本実施例の説明において、実施例５と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0081】
本実施例のエッチングエリア３００ｃでは、基板１０がＹ方向に搬送される。エッチングエリア３００ｃには、第１のエッチングエリア３００ｃ１、第２のエッチングエリア３００ｃ２が含まれ、さらに第１のエッチングエリア３００ｃ１と第２のエッチングエリア３００ｃ２の間に、基板１０を９０°回転させる面内回転機構３８０が配置された回転エリア３００ｃ３が設けられている。基板搬送装置１５と面内回転機構３８０の間の基板１０の受け渡しについては、ロボットアームなど任意の既存技術を採用できる。あるいは、面内回転機構３８０に、基板搬送装置１５の基板キャリア用ガイドレールと連続するようなレールを配置してもよい。
【0082】
第１のエッチングエリア３００ｃ１には、イオンソース３３１ｎ、３３１ｏが設けられている。イオンソース３３１ｎ、３３１ｏの長手方向は基板１０の搬送方向に対して直交している。またイオンソース３３１ｊ、３３１ｋの長手方向の長さは、イオンビーム３４１ｎ、３４１ｏの照射領域が基板１０のＸ方向の両端を含むように設計される。イオンビーム３４１ｎと３４１ｏの照射方向は、基板１０に対して斜めに固定されている。これにより、イオンビーム３４１ｎは基板１０に対して前側から照射され、イオンビーム３４１ｏは基板１０に対して後側から照射される。基板１０がこのような第１のエッチングエリア３００ｃ１を通過することで、基板１０の全面に前後からのイオンビームが照射される。続いて、面内回転機構３８０によって、基板１０が９０°回転される（矢印Ｔ）。
【0083】
同様に、第２のエッチングエリア３００ｃ２には、イオンソース３３１ｐ、３３１ｑが設けられている。イオンソース３３１ｐ及び３３１ｑの設置方向や、イオンビーム３４１ｐ及び３４１ｑの照射方向は、第１のエッチングエリア３００ｃ１と同様に設計されている。このような第２のエッチングエリア３００ｃ２を、面内回転機構３８０により９０°回転された基板１０が通過することによって、基板１０の全面に、第１のエッチングエリア３００ｃ１とは９０°異なる方向から、イオンビームが照射される。
【0084】
本実施例の構成においても、基板１０に対して四方向からイオンビームを照射することができる。したがって、凹凸がある形状の基板１０であっても、頂面や底面と側壁部の膜厚を一様にすることが可能となる。なお、本実施例では実施例５と同様、基板１０がＸＹ平面内を移動するものとしたが、上記各実施例と同様にＹＺ平面内を移動する構成であっても構わない。また、基板１０の移動方向に対してイオンソースの長手方向を直交するものとしたが、必ずしも直交に限る必要はなく、基板１０の全面にイオンビームを照射できるのであればよい。
【0085】
（実施例７）
図１５を用いて、本発明の実施例７について説明する。本実施例の説明において、実施例６と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
図１５を用いて、本発明の実施例７について説明する。本実施例の説明において、実施例６と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0086】
本実施例のエッチングエリア３００ｃでは、基板１０がＹ方向に往復して搬送される。エッチングエリア３００ｃには、第１のエッチングエリア３００ｃ１と、基板１０を９０°回転させる面内回転機構３８０が配置された回転エリア３００ｃ３が設けられている。
【0087】
第１のエッチングエリア３００ｃ１には、イオンソース３３１ｒ、３３１ｓが設けられている。イオンソース３３１ｒ、３３１ｓの長手方向は基板１０の搬送方向に対して直交している。またイオンソース３３１ｒ、３３１ｓの長手方向の長さは、基板１０がどの向きに回転していてもイオンビーム３４１ｒ、３４１ｓの照射領域が基板１０の両端を含むように設計される。イオンビーム３４１ｒと３４１ｓの照射方向は、基板１０に対して斜めに固定されている。これにより、往路においては、イオンビーム３４１ｒは基板１０に対して前側から照射され、イオンビーム３４１ｓは基板１０に対して後側から照射される。続いて、面内回転機構３８０によって、基板１０が９０°回転される（矢印Ｔ）。
【0088】
復路においては、第１のエッチングエリア３００ｃ１を面内回転機構３８０により９０°回転された基板１０が通過することによって、基板１０の全面に、往路とは９０°異なる方向からイオンビームが照射される。
【0089】
本実施例の構成においても、基板１０に対して四方向からイオンビームを照射することができる。したがって、凹凸がある形状の基板１０であっても、頂面や底面と側壁部の膜厚を一様にすることが可能となる。なお、基板１０の搬送方向に対してイオンソースの長手方向を直交するものとしたが、必ずしも直交に限る必要はなく、基板１０の全面にイオンビームを照射できるのであればよい。例えば、図１６に示すように、イオンソースの長手方向が搬送方向に対して４５°傾く構成であってもよい。また、この傾き角は４５°に限定されない。
【0090】
【0091】
本実施例のエッチングエリア３００ｃでは、基板１０がＹ方向に往復して搬送される。
エッチングエリア３００ｃには、第１のエッチングエリア３００ｃ１が設けられている。第１のエッチングエリア３００ｃ１の両端には、基板１０を９０°回転させる面内回転機構３８０が配置された回転エリア３００ｃ３及び３００ｃ４が設けられている。２つの回転エリア３００ｃ３と３００ｃ４は、同様の構成をとることができる。
エッチングエリア３００ｃには、第１のエッチングエリア３００ｃ１が設けられている。第１のエッチングエリア３００ｃ１の両端には、基板１０を９０°回転させる面内回転機構３８０が配置された回転エリア３００ｃ３及び３００ｃ４が設けられている。２つの回転エリア３００ｃ３と３００ｃ４は、同様の構成をとることができる。
【0092】
第１のエッチングエリア３００ｃ１には、単一のイオンソース３３１ｔが設けられている。イオンソース３３１ｔの長手方向は基板１０の搬送方向に対して直交している。またイオンソース３３１ｔの長手方向の長さは、基板１０がどの向きに回転していてもイオンビーム３４１ｔの照射領域が基板１０の両端を含むように設計される。イオンビーム３４１ｔの照射方向は、基板１０に対して斜めに固定されている。
【0093】
エッチングが開始されると、まず図１７（ａ）のように、オリフラ１０ａが右上を向いた状態で基板１０が第１のエッチングエリア３００ｃ１内を搬送されながら、イオンビーム３４１ｔの照射を受ける。照射の後、回転エリア３００ｃ４の面内回転機構３８０が、基板１０を９０°回転させる（矢印Ｔ１）。次に図１７（ｂ）のように、オリフラ１０ａが右下を向いた状態で基板１０が第１のエッチングエリア３００ｃ１内を搬送されながら、イオンビーム３４１ｔの照射を受ける。照射の後、回転エリア３００ｃ３の面内回転機構３８０が、基板１０を９０°回転させる（矢印Ｔ２）。以下同様に、図１８（ａ）、図１８（ｂ）の順に、基板１０の９０°回転とイオンビームの照射が繰り返される。
【0094】
本実施例の構成においても、基板１０に対して四方向からイオンビームを照射することができる。したがって、凹凸がある形状の基板１０であっても、頂面や底面と側壁部の膜厚を一様にすることが可能となる。なお、本実施例では実施例５と同様、基板１０がＸＹ平面内を移動するものとしたが、上記各実施例と同様にＹＺ平面内を移動する構成であっても構わない。また、基板１０の搬送方向に対してイオンソースの長手方向を直交するものとしたが、必ずしも直交に限る必要はなく、基板１０の全面にイオンビームを照射できるのであればよい。例えば、図１９に示すように、イオンソースの長手方向が搬送方向に対して４５°傾く構成であってもよい。また、この傾き角は４５°に限定されない。
【0095】
（その他）
上記の実施例においては、エッチング用ビームがイオンビームの場合について説明した。しかしながら、エッチング用ビームは、イオンビームに限られず、レーザービームを用いることもできる。例えば、エッチングの対象となる膜の材料が、無機膜（ＳｉＮなど）、酸化物膜（ＳｉＯ２、ＩＴＯなど）、金属膜（Ａｌ、Ｃｕなど）の場合には、イオンビーム（Ａｒ、Ｘｅなどの希ガスにより生成されるイオンビーム）を用いると好適である。これに対して、エッチングの対象となる膜の材料が、有機膜（有機化合物など）の場合には、レーザービームを用いると好適である。前者の場合にはビーム径が比較的大きいのに対して、後者の場合にはビーム径が比較的小さいといった特徴がある。また、後者の場合には、膜中か下地層に光熱変換材料が含まれていると更に有効である。
上記の実施例においては、エッチング用ビームがイオンビームの場合について説明した。しかしながら、エッチング用ビームは、イオンビームに限られず、レーザービームを用いることもできる。例えば、エッチングの対象となる膜の材料が、無機膜（ＳｉＮなど）、酸化物膜（ＳｉＯ２、ＩＴＯなど）、金属膜（Ａｌ、Ｃｕなど）の場合には、イオンビーム（Ａｒ、Ｘｅなどの希ガスにより生成されるイオンビーム）を用いると好適である。これに対して、エッチングの対象となる膜の材料が、有機膜（有機化合物など）の場合には、レーザービームを用いると好適である。前者の場合にはビーム径が比較的大きいのに対して、後者の場合にはビーム径が比較的小さいといった特徴がある。また、後者の場合には、膜中か下地層に光熱変換材料が含まれていると更に有効である。
【符号の説明】
【0096】
１０…基板、１１…凸部、１２…凹部、１５…基板搬送装置、２０…膜、３００…処理室、３００ｃ…エッチングエリア、３３０…エッチング用ビーム照射装置、３３１…イオンソース、３４１…イオンビーム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】