KR102500133B1 - Film forming method and film forming apparatus - Google Patents

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Abstract

[과제] 볼록부와 오목부가 형성된 기판 표면에 박막을 형성할 때에, 요철 표면 형상을 유지하면서 소정의 막두께로 표면을 피복하는 것이 가능한 성막 방법 및 성막 장치를 제공한다.
[해결 수단] 제1 방향으로 연장하는 볼록부와 상기 제1 방향으로 연장하는 오목부가, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 교대로 형성된 기판(10)에 성막을 행하는 성막 방법으로서, 기판(10)에 대해 성막 재료를 조사하여 박막을 성막하는 성막 공정과, 상기 박막이 성막된 기판(10)에 대해 에칭용 빔을 조사하여 에칭을 행하는 에칭 공정을 포함하고, 상기 성막 재료를 조사하는 방향과, 상기 에칭용 빔을 조사하는 방향은, 기판(10)의 성막면의 법선에 대해 경사져 있고, 또한 양자의 조사 각도가 동일하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
[Problem] To provide a film formation method and a film formation apparatus capable of covering the surface with a predetermined film thickness while maintaining a concavo-convex surface shape when forming a thin film on a substrate surface having convex and concave portions.
[Solution] A film formation method in which convex portions extending in a first direction and concave portions extending in the first direction are alternately formed along a second direction intersecting the first direction to form a film on a substrate 10, comprising: A film formation step of irradiating a substrate 10 with a film formation material to form a thin film, and an etching process of irradiating the substrate 10 on which the thin film has been formed with an etching beam to perform etching, wherein the film formation material is irradiated It is characterized in that the direction of irradiation and the direction of irradiation of the etching beam are inclined with respect to the normal line of the film formation surface of the substrate 10, and the irradiation angles of both are set to be the same.

Figure R1020200165339
Figure R1020200165339

Description

성막 방법 및 성막 장치{FILM FORMING METHOD AND FILM FORMING APPARATUS}Film formation method and film formation apparatus {FILM FORMING METHOD AND FILM FORMING APPARATUS}

본 발명은, 기판 상에 박막을 형성하기 위한 성막 방법 및 성막 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a film formation method and film formation apparatus for forming a thin film on a substrate.

종래, 스퍼터링 등에 의해 기판 상에 박막을 형성하는 기술이 알려져 있다. 그러나, 기판 표면에 요철이 설치되어 있는 경우, 형성하는 박막의 내부에 보이드라고 불리는 공동(空洞; hollow space)이 형성되는 경우가 있다. 이 점에 대해, 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 종래예에 따른 성막 방법에 의해 박막이 형성되는 기판의 모식적 단면도이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, a technique of forming a thin film on a substrate by sputtering or the like is known. However, when irregularities are provided on the substrate surface, hollow spaces called voids may be formed inside the thin film to be formed. This point will be described with reference to FIG. 10 . 10 is a schematic cross-sectional view of a substrate on which a thin film is formed by a conventional film forming method.

도시된 기판(710)의 표면에는, 볼록부(711)와 오목부(712)가 설치되어 있다. 도 10(a)는, 성막 처리가 행해지는 과정에 있어서의 초기 상태를 나타내고 있다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 형성되는 막(720a)에 있어서는, 볼록부(711)의 상면에 형성되는 막은, 그 일부가 오목부(712)측을 향해 돌출되어 덮이도록 형성된다. 그 때문에, 이대로 성막 처리가 실시되면, 오목부(712)의 상방에 보이드(V)가 형성되어 버린다. 도 10(b)는 박막(720b)의 상면이 거의 평면 형상이 될 때까지 성막을 행한 경우의 상태를 나타내고 있다. 이와 같이, 보이드(V)가 형성되면, 원하는 기능이나 품질이 얻을 수 없게 되는 경우가 있다. 이와 같이 보이드가 생기는 원인은, 스퍼터링에 의해 입자가 부착되는 기판의 오목부 상면, 볼록부 상면, 측면에 따라 성막 레이트가 달라, 막두께에 차이가 생기기 때문이다.On the surface of the illustrated substrate 710, a convex portion 711 and a concave portion 712 are provided. Fig. 10(a) shows an initial state in the process in which the film forming process is performed. As shown in this figure, in the formed film 720a, a part of the film formed on the upper surface of the convex portion 711 protrudes toward the concave portion 712 side and is covered. Therefore, if the film forming process is performed as it is, a void V is formed above the concave portion 712 . Fig. 10(b) shows a state in the case where film formation is performed until the upper surface of the thin film 720b becomes substantially flat. When the voids V are formed in this way, desired functions and quality may not be obtained. The cause of such voids is that the film formation rate differs depending on the top surface of the concave portion, the top surface of the convex portion, and the side surface of the substrate to which the particles are adhered by sputtering, resulting in a difference in film thickness.

특허문헌 1: 일본특허공표 2015-529744호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2015-529744 특허문헌 2: 일본특허공개 2012-67394호 공보Patent Document 2: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-67394

본 발명의 목적은, 볼록부와 오목부가 형성된 기판 표면에 박막을 형성할 때, 요철 표면 형상을 유지하면서 소정의 막두께로 표면을 피복하는 것이 가능한 성막 방법 및 성막 장치를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of covering the surface with a predetermined film thickness while maintaining a concavo-convex surface shape when forming a thin film on a substrate surface having convex and concave portions.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 채용하였다.The present invention adopts the following means in order to solve the above problems.

즉, 본 발명의 성막 방법은,That is, the film formation method of the present invention,

제1 방향으로 연장하는 볼록부와 상기 제1 방향으로 연장하는 오목부가, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 교대로 형성된 기판에 성막을 행하는 성막 방법으로서,A film formation method in which convex portions extending in a first direction and concave portions extending in the first direction are alternately formed along a second direction intersecting the first direction to form a film, comprising:

상기 기판에 대해 성막 재료를 조사하여 박막을 성막하는 성막 공정과,a film forming step of irradiating the substrate with a film forming material to form a thin film;

상기 박막이 성막된 상기 기판에 대해 에칭용 빔을 조사하여 에칭을 행하는 에칭 공정을 포함하고,An etching step of performing etching by irradiating an etching beam to the substrate on which the thin film is formed,

상기 성막 재료를 조사하는 방향과, 상기 에칭용 빔을 조사하는 방향은, 상기 기판의 성막면의 법선에 대해 경사져 있으며, 또한 양자의 조사 각도가 동일하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the direction in which the film formation material is irradiated and the direction in which the etching beam is irradiated are inclined with respect to a normal line of the film formation surface of the substrate, and both irradiation angles are set to be the same.

여기서, 「양자의 조사 각도가 동일하도록 설정되어 있다」란, 양자의 조사 각도가 동일한 것이 바람직하지만, 각종 부재의 치수 공차나 어떠한 영향에 의해, 조사(입사) 각도에 다소의 어긋남이 발생된 경우도 포함됨을 의미한다.Here, "both irradiation angles are set to be the same" means that it is preferable that both irradiation angles are the same, but a slight deviation occurs in the irradiation (incidence) angle due to dimensional tolerances of various members or some kind of influence. means also included.

본 발명에 의하면, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판에 대해 조사하는 방향을, 상기의 법선에 대해 경사지게 함으로써, 기판 표면에 형성시키는 막의 막두께를 굳이 그 위치에 따라 다르게 하도록 하고 있다. 그리고, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판에 대해 조사하는 방향과, 에칭용 빔을 기판에 대해 조사하는 방향(입사 각도)이 동일하도록 설정함으로써, 에칭용 빔에 의해, 막이 두꺼운 부분에서는 깎여져 얇게 되고, 막이 얇은 부분에서는 깎인 재료의 일부가 부착되어 두껍게 된다. 이에 의해, 막 표면을 평탄하게 고르게 할 수 있다.According to the present invention, the film thickness of the film to be formed on the substrate surface is dared to be different depending on the position by inclining the direction in which the film formation material is irradiated onto the substrate in the film formation step with respect to the normal line. Then, by setting the direction in which the film formation material is irradiated onto the substrate in the film formation step and the direction (incident angle) in which the etching beam is irradiated onto the substrate are the same, the etching beam cuts away the film in the thick portion. It becomes thin, and in the portion where the film is thin, a part of the scraped material adheres and becomes thick. This makes it possible to make the surface of the film flat and even.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 볼록부와 오목부가 형성된 기판 표면에 박막을 형성할 때, 표면의 요철 형상을 유지하면서 표면을 균등한 막두께로 피복할 수 있다.As described above, according to the present invention, when forming a thin film on the surface of a substrate on which convex and concave portions are formed, the surface can be covered with a uniform film thickness while maintaining the concavo-convex shape of the surface.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 성막 장치의 내부의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 성막 장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 성막 장치에 있어서의 동작 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 성막 장치의 내부 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 이온 소스의 설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 성막 방법의 설명도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 성막 방법의 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 성막 방법의 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 따른 성막 방법의 설명도이다.
도 10은 종래예에 따른 성막 방법에 의해 박막이 형성되는 기판의 모식적 단면도이다.
1 is a schematic configuration diagram of the inside of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating the operation of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an operation explanatory diagram in the film forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
4 is a schematic internal configuration diagram of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is an explanatory diagram of an ion source according to an embodiment of the present invention.
6 is an explanatory diagram of a film forming method according to an embodiment of the present invention.
7 is an explanatory diagram of a film forming method according to an embodiment of the present invention.
8 is an explanatory diagram of a film forming method according to an embodiment of the present invention.
9 is an explanatory diagram of a film forming method according to an embodiment of the present invention.
10 is a schematic cross-sectional view of a substrate on which a thin film is formed by a conventional film forming method.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다. 단, 이하의 실시형태는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 이들 구성에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서의, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 플로우, 제조 조건, 치수, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이들만으로 한정하는 취지의 것이 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described, referring drawings. However, the following embodiments are merely illustrative of preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. In the following description, the hardware configuration and software configuration of the device, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, material, shape, etc. are intended to limit the scope of the present invention only to these unless otherwise specified. It is not.

(실시형태)(Embodiment)

도 1∼도 9를 참조하여, 본 발명의 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 성막 장치의 내부 개략 구성도이며, 성막 장치의 내부 전체를 상방으로부터 본 경우의 개략 구성을 나타내고 있다. 도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 성막 장치의 동작을 나타내는 순서도이다. 도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 성막 장치에 있어서의 동작 설명도이다. 도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 성막 장치의 내부 개략 구성도이며, 에칭 장치가 설치되어 있는 부근을, 기판의 반송 방향으로 본 개략 구성을 나타내고 있다. 도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 에칭 장치로서의 이온 소스의 설명도이며, 같은 도면의 (a)는 이온 소스의 빔 조사면을 나타내는 정면도이며, 같은 도면의 (b)는 같은 도면의 (a) 중 AA 단면도이며, 같은 도면의 (c)는 이온 빔의 길이방향의 에칭 강도를 나타내는 그래프이다. 도 6∼도 9는 본 발명의 실시형태에 따른 성막 방법의 설명도이다.A film forming method and a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9 . 1 is a schematic internal configuration diagram of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows a schematic configuration when the entire interior of the film forming apparatus is viewed from above. 2 is a flowchart illustrating the operation of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 3 is an operation explanatory diagram in the film forming apparatus according to the embodiment of the present invention. Fig. 4 is a schematic internal configuration diagram of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows a schematic configuration of a vicinity where an etching apparatus is installed, viewed from the substrate transport direction. 5 is an explanatory diagram of an ion source as an etching apparatus according to an embodiment of the present invention, (a) of the same figure is a front view showing a beam irradiation surface of the ion source, and (b) of the same figure is (a) of the same figure. ) is a cross-sectional view of AA, and (c) of the same figure is a graph showing the etching intensity of the ion beam in the longitudinal direction. 6 to 9 are explanatory diagrams of a film forming method according to an embodiment of the present invention.

<성막 장치의 전체 구성><Overall Configuration of Film Formation Equipment>

특히, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 따른 성막 장치(1)의 전체 구성에 대해 설명한다. 성막 장치(1)는, 성막 처리되는 기판(10)이 수용되는 스톡커실(100)과, 실내를 대기 상태와 진공 상태로 전환하는 기압 전환실(200)과, 기판(10)의 처리면에 각종 처리를 행하는 처리실(300)을 구비하고 있다.In particular, with reference to FIG. 1 , the overall configuration of the film forming apparatus 1 according to the present embodiment will be described. The film forming apparatus 1 includes a Stocker chamber 100 in which the substrate 10 to be subjected to the film forming process is accommodated, an atmospheric pressure switching chamber 200 for switching the room between a standby state and a vacuum state, and various types of substrates 10 processed on the processing surface. A processing chamber 300 for processing is provided.

스톡커실(100)은, 기판(10)을 보유지지하면서 반송 가능한 기판 반송 장치(15)를 복수 수용하는 역할을 담당하고 있다. 이 스톡커실(100)에는, 복수의 기판 반송 장치(15)가 재치되는 재치대(111)와, 재치대(111)를 왕복 이동시키는 구동 기구를 구비하고 있다. 이 구동 기구는, 볼나사를 회전시키는 모터 등의 구동원(121)과, 재치대(111)의 이동 방향을 규제하는 가이드 레일(122) 등으로 구성된다. 다만, 재치대(111)를 왕복 이동시키는 구동 기구에 대해서는, 이러한 구성에 한정되는 것이 아니며, 각종 공지기술을 채용할 수 있다. 또한, 재치대(111)에는, 기판 반송 장치(15)의 이동 방향을 규제하는 가이드 레일(112)이 복수 설치되어 있다.The Stocker chamber 100 plays a role of accommodating a plurality of substrate transport devices 15 that can be transported while holding the substrates 10 therein. The Stocker chamber 100 includes a mounting table 111 on which a plurality of substrate conveying devices 15 are mounted, and a drive mechanism for reciprocating the mounting table 111. This drive mechanism is composed of a drive source 121 such as a motor that rotates the ball screw, a guide rail 122 that regulates the moving direction of the mounting table 111, and the like. However, the drive mechanism for reciprocating the mounting table 111 is not limited to this configuration, and various known technologies can be employed. In addition, a plurality of guide rails 112 regulating the moving direction of the substrate transport device 15 are installed on the mounting table 111 .

기압 전환실(200)은, 대기 상태에 있는 스톡커실(100)로부터 반입되는 기판 반송 장치(15)를, 진공 상태에 있는 처리실(300)로 보내기 위해, 처리실(300)로 보내지기 이전 단계에서, 실내를 대기 상태로부터 진공 상태로 전환하는 역할을 담당하고 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 기압 전환실(200)에는, 기판(10)을 가열하는 히터(221, 222)가 설치되어 있다. 즉, 기판(10)의 재료에 따라서는, 상온인 채로 처리실(300)에 반송되면, 기판(10)으로부터 각종 가스가 발생하여, 성막 시에 악영향이 발생하게 된다. 이에, 그러한 기판(10)에 대해서는, 히터(221, 222)로 가열함으로써, 가스를 강제적으로 조기에 발생시켜, 처리실(300) 내에서 가스가 발생되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 기압 전환실(200)에도, 기판 반송 장치(15)의 이동 방향을 규제하는 가이드 레일(210)이 설치되어 있다.In the air pressure conversion chamber 200, in order to send the substrate conveying device 15 carried in from the Stocker chamber 100 in a standby state to the processing chamber 300 in a vacuum state, at a stage before being sent to the processing chamber 300, It is responsible for converting the room from an atmospheric state to a vacuum state. In addition, heaters 221 and 222 for heating the substrate 10 are installed in the atmospheric pressure conversion chamber 200 according to the present embodiment. That is, depending on the material of the substrate 10, if it is transported to the processing chamber 300 at room temperature, various gases are generated from the substrate 10, which adversely affects film formation. Accordingly, by heating the substrate 10 with the heaters 221 and 222 , gas is forcibly generated at an early stage, and generation of gas in the processing chamber 300 can be suppressed. In addition, a guide rail 210 for regulating the movement direction of the substrate transport device 15 is also installed in the atmospheric pressure conversion chamber 200 .

처리실(300)은, 내부가 진공 분위기가 되는 챔버(301)와, 기판 반송 장치(15)의 이동 방향을 규제하는 가이드 레일(302)을 구비하고 있다. 기판 반송 장치(15)를 왕복 이동시키기 위한 기구에 대해서는, 각종 공지기술을 적용할 수 있으므로, 그 상세 설명은 생략하지만, 볼나사에 의한 구동 기구나 랙 앤드 피니언(rack and pinion) 기구 등을 적용 가능하다.The processing chamber 300 includes a chamber 301 inside which a vacuum atmosphere is created, and a guide rail 302 that regulates the moving direction of the substrate transport device 15 . Regarding the mechanism for reciprocating the substrate conveying device 15, since various known technologies can be applied, detailed description thereof is omitted, but a driving mechanism by a ball screw, a rack and pinion mechanism, etc. are applied. possible.

처리실(300) 내에는, 전처리 에리어(300a)와, 성막 에리어(300b)와, 에칭 에리어(300c)가 설치되어 있다. 전처리 에리어(300a)에는, 성막 처리에 앞서 기판(10)의 처리면의 세정 등의 전처리를 행하기 위한 기판 처리 장치(310)가 설치되어 있다. 또한, 성막 에리어(300b)에는, 기판(10)의 처리면에 성막 처리를 행하는 성막 재료 조사 장치로서의 스퍼터 장치(320)가 설치되어 있다. 또한, 에칭 에리어(300c)에는, 스퍼터 장치(320)에 의해 기판(10) 상에 형성된 막에 대해 에칭을 행하는 에칭 장치(330)이 설치되어 있다. 한편, 전처리 에리어(300a)의 기판 처리 장치(310)의 전단에 설치된 공간은, 기판 처리 장치(310)에 의한 전 처리를 실시하기 전의 기판 반송 장치(15)가 대기하는 공간이다. 본 실시형태에 따른 성막 장치(1)는, 기판(10)을 보유지지하여 반송하면서, 기판(10)에 대해 일련의 처리를 실시하는, 이른바 인라인형의 구성을 이루고 있다.In the processing chamber 300, a preprocessing area 300a, a film formation area 300b, and an etching area 300c are provided. In the pre-processing area 300a, a substrate processing apparatus 310 for performing pre-processing such as cleaning of the processing surface of the substrate 10 prior to the film formation process is installed. In the film formation area 300b, a sputtering device 320 as a film formation material irradiation device that performs a film formation process on the treated surface of the substrate 10 is installed. Further, in the etching area 300c, an etching device 330 for etching a film formed on the substrate 10 by the sputtering device 320 is installed. On the other hand, the space provided in front of the substrate processing apparatus 310 of the preprocessing area 300a is a space in which the substrate transport apparatus 15 waits before preprocessing by the substrate processing apparatus 310 is performed. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment has a so-called in-line structure in which a series of processes are performed on the substrate 10 while holding and transporting the substrate 10 .

<성막 장치의 전체적인 동작><Overall Operation of Film Formation Device>

성막 장치(1)는, 재치대(111)를 왕복 이동시키는 구동 기구, 기압 전환실(200) 내의 기압, 히터(221, 222), 처리실(300) 내의 기압, 기판 처리 장치(310), 스퍼터 장치(320) 및 에칭 장치(330)의 제어뿐만 아니라, 기판 반송 장치(15)에 의한 기판(10)의 반송 제어를 행하기 위한 제어 장치(C)를 구비하고 있다. 이하의 동작(성막 공정 및 에칭 공정 등)은, 이 제어 장치(C)에 의해 제어됨으로써 실행된다. 제어 장치(C)는, 예를 들면, 프로세서, 메모리, 스토리지, I/O 등을 갖는 컴퓨터로 구성 가능하다. 이 경우, 제어 장치(C)의 기능은, 메모리 또는 스토리지에 기억된 프로그램을 프로세서가 실행함으로써 실현된다. 컴퓨터로서는, 범용의 컴퓨터를 이용해도 되고, 임베디드형의 컴퓨터 또는 PLC(programmable logic controller)를 이용해도 된다. 또는, 제어 장치(C)의 기능의 일부 또는 모두를 ASIC나 FPGA와 같은 회로로 구성해도 된다. 또한, 제어 장치(C)는, 제어 대상이 되는 각종 장치 등과 접속된 배선을 통해, 제어 명령을 전달하도록 구성해도 되고, 무선에 의해, 각종 장치 등에 대해 제어 명령을 전달하도록 구성해도 된다. 이하, 특히, 도 2을 참조하여, 성막 장치(1)의 전체적인 동작에 대해 설명한다.The film forming apparatus 1 includes a driving mechanism for reciprocating the mounting table 111, atmospheric pressure in the atmospheric pressure conversion chamber 200, heaters 221 and 222, atmospheric pressure in the processing chamber 300, a substrate processing apparatus 310, and a sputtering apparatus. 320 and the etching device 330, as well as a control device C for performing transport control of the substrate 10 by the substrate transport device 15 is provided. The following operations (film forming process, etching process, etc.) are executed by being controlled by this control device C. The control device C may be composed of, for example, a computer having a processor, memory, storage, I/O, and the like. In this case, the function of the control device C is realized when the processor executes a program stored in memory or storage. As the computer, a general-purpose computer may be used, or an embedded computer or PLC (programmable logic controller) may be used. Alternatively, some or all of the functions of the control device C may be constituted by circuits such as ASICs and FPGAs. In addition, the control device C may be configured to transmit control commands via wiring connected to various devices to be controlled, or may be configured to transmit control commands to various devices and the like wirelessly. Hereinafter, the overall operation of the film forming apparatus 1 will be described with reference to FIG. 2 .

<<준비 공정>><<Preparation Process>>

스톡커실(100)에는, 각각 기판(10)을 보유지지하는 기판 반송 장치(15)가 복수 수용되어 있다. 그 중 처리 대상이 되는 기판(10)을 보유지지하는 기판 반송 장치(15)가, 스톡커실(100)로부터 기압 전환실(200)로 반송된다(스텝 S101). 기압 전환실(200)에서, 감압 동작이 행하여져, 실내가 대기 상태로부터 진공 상태로 전환된다. 또한, 기판(10)의 재료에 따라서는, 기판(10)에의 가열 처리가 동시에 행하여진다(스텝 S102). 예를 들면, 약 10분 정도의 가열 처리에 의해, 100℃에서 180℃ 정도까지 기판(10)이 가열된다. 그 후, 기판(10)은, 기압 전환실(200)로부터 처리실(300)의 전처리 에리어(300a)로 반송된다(스텝 S103). 전처리 에리어(300a)에서는, 기판 처리 장치(310)에 의해 기판(10)의 처리면에 대해 이온 빔 조사에 의한 표면 처리가 실시된다(스텝 S104).In the Stocker chamber 100, a plurality of substrate transport devices 15 each holding the substrate 10 are accommodated. Among them, the substrate conveying device 15 holding the substrate 10 to be processed is conveyed from the Stocker chamber 100 to the atmospheric pressure conversion chamber 200 (step S101). In the atmospheric pressure conversion chamber 200, a pressure reduction operation is performed, and the room is switched from a standby state to a vacuum state. Further, depending on the material of the substrate 10, the heat treatment to the substrate 10 is performed simultaneously (step S102). For example, the substrate 10 is heated from about 100° C. to about 180° C. by heat treatment for about 10 minutes. Thereafter, the substrate 10 is transported from the atmospheric pressure conversion chamber 200 to the preprocessing area 300a of the processing chamber 300 (step S103). In the pre-processing area 300a, surface treatment by ion beam irradiation is performed on the treated surface of the substrate 10 by the substrate processing apparatus 310 (step S104).

<<성막 공정>><<Film formation process>>

다음으로, 기판(10)은 성막 에리어(300b)에 반송되어(스텝 S105), 스퍼터 장치(320)에 의해 기판(10)의 처리면에 대해 스퍼터링 처리가 실시된다(스텝 S106). 스퍼터 장치(320)에 대해서는, 공지기술이므로, 그 상세한 설명은 생략하나, 고전압이 인가됨으로써 성막 재료가 방출되는 타겟 등을 구비하고 있다. 한편, 타겟에 대해서는, 평판 형상의 것을 채용할 수도 있고, 회전 가능하도록 구성된 원통 형상의 것을 채용할 수도 있다.Next, the substrate 10 is conveyed to the film formation area 300b (step S105), and sputtering is performed on the treated surface of the substrate 10 by the sputtering apparatus 320 (step S106). As for the sputtering device 320, since it is a well-known technique, its detailed description is omitted. However, a target or the like from which a film forming material is released when a high voltage is applied is provided. On the other hand, as for the target, a plate-shaped target may be employed, or a cylindrical target configured to be rotatable may be employed.

<<에칭 공정>><<Etching Process>>

성막 처리가 실시된 기판(10)은, 에칭 에리어(300c)에 반송되어(스텝 S107), 에칭 장치(330)에 의한 에칭 처리가 실시된다(스텝 S108).The substrate 10 subjected to the film formation process is conveyed to the etching area 300c (step S107), and an etching process is performed by the etching apparatus 330 (step S108).

에칭 처리가 실시된 후, 제어 장치(C)에 의해, 스퍼터링 횟수 X가 N에 도달하였는지 여부가 판정되어(스텝 S109), N에 도달하지 않은 경우에는, 기판(10)은, 성막 에리어(300b)로 되돌려져, 성막 처리와 에칭 처리가 다시 실시된다. 본 실시형태에 있어서는, 성막 처리와 에칭 처리가 미리 정해진 횟수 N만큼 반복하여 행하여진다. 또한, 도 1 중의 아래쪽의 화살표(T11, T21, T12, T22, ···, T1X, T2X)는, 기판(10)(기판 반송 장치(15))의 이동 공정을 나타내고 있다. 성막 처리와 에칭 처리가 N회 반복된 후, 처리 후의 기판(10)은, 기압 전환실(200)에 보내져, 진공 상태로부터 대기 상태로 전환된 후, 스톡커실(100)로 반출된다.After the etching process is performed, it is determined by the control device C whether or not the number of times of sputtering X has reached N (step S109). ), and the film forming process and the etching process are performed again. In this embodiment, the film forming process and the etching process are repeatedly performed a predetermined number of times N. Further, downward arrows T11, T21, T12, T22, ..., T1X, T2X in Fig. 1 indicate moving steps of the substrate 10 (substrate transport device 15). After the film formation process and the etching process are repeated N times, the processed substrate 10 is sent to the air pressure conversion chamber 200, switched from a vacuum state to a standby state, and then carried out to the Stocker chamber 100.

한편, 본 실시형태에서는, 처리실(300)의 일단측에 설치된 스톡커실(100)과 기압 전환실(200)에서, 기판 반송 장치(15)의 반입과 반출을 행하는 구성을 채용하는 경우를 나타냈다. 그러나, 처리실(300)의 일단측에 설치된 스톡커실(100)과 기압 전환실(200)에 대해서는, 기판 반송 장치(15)의 반입 동작만 행하도록 하고, 처리실(300)의 타단측에 기판 반송 장치(15)의 반출을 행하기 위한 기압 전환실과, 처리후의 기판(10)을 수용하기 위한 스톡커실을 설치하는 구성을 채용할 수도 있다.On the other hand, in this embodiment, the case where the stocker chamber 100 and the atmospheric pressure conversion chamber 200 installed at one end side of the processing chamber 300 adopts the structure which carries in and carries out the substrate transport apparatus 15 is shown. However, for the Stocker chamber 100 and the atmospheric pressure conversion chamber 200 installed on one end side of the processing chamber 300, only the loading operation of the substrate transport device 15 is performed, and the substrate transport device is placed on the other end side of the processing chamber 300. It is also possible to employ a structure in which an air pressure conversion chamber for carrying out (15) and a Stocker chamber for accommodating the substrate 10 after processing are provided.

본 실시형태에 따른 성막 장치(1)는, 예를 들면, 전처리를 수반하는 다양한 전극 형성에 적용 가능하다. 구체예로서는, 예를 들면, FC-BGA(Flip-Chip Ball Grid Array) 실장 기판에 적합한 도금 시드막이나, SAW(Surface Acoustic Wave) 디바이스용의 메탈 적층막의 성막을 들 수 있다. 또한, LED의 본딩부에 있어서의 도전성 경질막, MLCC(Multi-Layered Ceramic Capacitor)의 단자부막의 성막 등도 들 수 있다. 기타, 전자 부품 패키지에 있어서의 전자 쉴드막이나 칩 저항기의 단자부막의 성막에도 적용 가능하다. 기판(10)의 사이즈는 특히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는, 200mm×200mm정도의 사이즈의 기판(10)을 사용하고 있다. 또한, 기판(10)의 재료는 임의이며, 예를 들면, 폴리이미드, 유리, 실리콘, 금속, 세라믹 등의 기판이 사용된다.The film forming apparatus 1 according to the present embodiment can be applied to various types of electrode formation involving pretreatment, for example. As a specific example, the film formation of the plating seed film suitable for FC-BGA (Flip-Chip Ball Grid Array) mounted substrates, and the metal laminated film for SAW (Surface Acoustic Wave) devices is mentioned, for example. Moreover, the film formation of the conductive hard film in the bonding part of LED, the terminal part film of MLCC (Multi-Layered Ceramic Capacitor), etc. are mentioned. In addition, it is applicable also to the film formation of the electronic shield film in an electronic component package, and the terminal part film of a chip resistor. Although the size of the substrate 10 is not particularly limited, in this embodiment, a substrate 10 having a size of about 200 mm x 200 mm is used. In addition, the material of the board|substrate 10 is arbitrary, For example, the board|substrate of polyimide, glass, silicon, metal, ceramics, etc. is used.

<기판 처리 장치 및 에칭 장치><Substrate processing device and etching device>

특히, 도 3(b) 및 도 4를 참조하여, 기판 처리 장치(310) 및 에칭 장치(330)에 대해 설명한다. 기판 처리 장치(310)와 에칭 장치(330)의 기본적인 구성은 동일하다. 즉, 이들 기판 처리 장치(310)와 에칭 장치(330)는, 이온 빔 조사에 의해 기판의 표면(처리면)에 대해 세정 내지 에칭의 처리를 행하기 위한 장치이다. 이와 같이, 양자의 기본적인 구성은 동일하므로, 여기서는, 에칭 장치(330)에 대해 설명한다.In particular, the substrate processing apparatus 310 and the etching apparatus 330 will be described with reference to FIGS. 3(b) and 4 . The basic configuration of the substrate processing apparatus 310 and the etching apparatus 330 are the same. That is, the substrate processing device 310 and the etching device 330 are devices for performing cleaning or etching processing on the surface (processing surface) of the substrate by ion beam irradiation. In this way, since the basic structure of both is the same, the etching device 330 will be described here.

에칭 장치(330)는, 이온 소스(331)와, 이온 소스(331)에 전압을 인가하는 고압 전원(336)을 구비하고 있다. 도 4에는, 이온 소스(331)로부터 조사된 이온 빔(331a)도 나타내고 있다.The etching device 330 includes an ion source 331 and a high-voltage power supply 336 that applies a voltage to the ion source 331 . 4 also shows the ion beam 331a irradiated from the ion source 331.

처리실(300)에 있어서의 챔버(301)는 기밀 용기이며, 배기 펌프(303)에 의해 그 내부는 진공 상태(또는 감압 상태)로 유지된다. 가스 공급 밸브(304)를 열고 챔버(301) 내로 가스를 공급함으로써, 처리에 대한 적절한 가스 분위기(또는 압력대)로 적절히 변경을 할 수 있다. 챔버(301) 전체는 전기적으로 접지되어 있다. 기판 반송 장치(15)는, 기판(10)의 처리면이 연직 방향을 따르도록 기판(10)을 수직인 자세로 보유지지하면서, 챔버(301)의 저면에 부설된 가이드 레일(302) 위를 이동 가능하도록 구성되어 있다. 가이드 레일(302)은 기판(10)의 표면과 평행한 방향으로 연설되어 있으며, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 기판 반송 장치(15)는 기판(10)의 표면에 평행한 방향을 따라 이동한다.The chamber 301 in the processing chamber 300 is an airtight container, and its interior is maintained in a vacuum state (or reduced pressure state) by the exhaust pump 303 . By opening the gas supply valve 304 and supplying gas into the chamber 301, a suitable gas atmosphere (or pressure zone) for processing can be appropriately changed. The entire chamber 301 is electrically grounded. The substrate transport device 15 moves the substrate 10 on a guide rail 302 provided on the bottom surface of the chamber 301 while holding the substrate 10 in a vertical position so that the processing surface of the substrate 10 follows the vertical direction. It is designed to be movable. The guide rail 302 extends in a direction parallel to the surface of the substrate 10, and the substrate transport device 15 moves along a direction parallel to the surface of the substrate 10 by a driving mechanism (not shown).

기판 반송 장치(15)는, 기판(10)을 보유지지하는 보유지지 부재(기판 홀더) (15a)와, 보유지지 부재(15a)를 지지하는 지지 부재(반송 캐리어)(15b)와, 보유지지 부재(15a)와 지지 부재(15b)를 전기적으로는 절연하면서 기계적으로 접속하는 접속 부재(15c)와, 지지 부재(15b)의 하단에 설치되는 전동체(轉動體; 15d)를 구비하고 있다. 전동체(15d)가 가이드 레일(302) 위를 전동함으로써, 기판 반송 장치(15)는, 가이드 레일(302)을 따라 이동한다. 여기서, 보유지지 부재(15a)에 의한 기판(10)을 보유지지하는 면을 보유지지면(F)이라고 칭한다.The substrate transport device 15 includes a holding member (substrate holder) 15a for holding a substrate 10, a supporting member (transport carrier) 15b for supporting the holding member 15a, and a holding member 15b. A connecting member 15c for electrically insulating and mechanically connecting the member 15a and the support member 15b, and a rolling element 15d provided at the lower end of the support member 15b are provided. When the rolling element 15d rolls on the guide rail 302 , the substrate transport device 15 moves along the guide rail 302 . Here, the surface holding the board|substrate 10 by the holding member 15a is called holding surface F.

도 3(b)는, 기판 반송 장치(15)가, 도 1 중, 화살표(T11, T12, T1X) 방향으로 이동하면서 에칭 처리가 행해지는 공정(에칭 공정) 중의 에칭 장치(330)와 기판 반송 장치(15)의 모습을 나타내고 있다. 한편, 이온 소스(331)와 기판(10) 사이의 거리는 약 100∼200mm으로 설정되어 있다. 또한, 고압 전원(336)은 이온 소스(331)에 애노드 전압(∼수 kV)을 인가하도록 구성되어 있다.FIG. 3( b ) shows the etching device 330 and substrate transport during a process in which etching is performed (etching process) while the substrate transport device 15 moves in the direction of the arrows T11, T12, and T1X in FIG. The appearance of the device 15 is shown. Meanwhile, the distance between the ion source 331 and the substrate 10 is set to about 100 to 200 mm. In addition, the high-voltage power source 336 is configured to apply an anode voltage (~several kV) to the ion source 331.

<이온 소스><Ion Source>

특히, 도 5을 참조하여, 이온 소스(331)에 대해, 보다 상세하게 설명한다. 이온 소스(331)는, 캐소드(332)와, 빔 조사면(333)과, 애노드(334)와, 영구자석(335)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는 캐소드(332)가 이온 소스(331)의 케이스를 겸하고 있다. 캐소드(332)와 애노드(334)는 각각 SUS로 형성되며, 양자는 전기적으로 절연되어 있다. 캐소드(332)는 챔버(301)에 고정됨으로써, 전기적으로 접지되어 있다. 한편, 애노드(334)는 고압 전원(336)에 접속되어 있다. 이 구성에 있어서, 고압 전원(336)으로부터 애노드(334)에 대해 고압이 인가되면, 케이스(캐소드(332))의 빔 조사면(333)에 설치된 출사 개구로부터 이온 빔이 출사한다. 또한, 이온 소스(331)의 원리로서는, 케이스의 배면측에서 가스를 도입하여 케이스 내부에서 이온을 발생하는 타입과, 케이스의 외측에 존재하는 분위기 가스를 이온화하는 타입이 있으나, 어느 것을 사용해도 된다. 도 4에서는, 후자의 경우를 나타내고 있으며, 가스 공급 밸브(304)를 여는 것에 의해, 챔버(301) 내에 가스가 공급된다. 가스로서는, 아르곤 가스, 산소 가스, 질소 가스 등을 사용할 수 있다.In particular, referring to FIG. 5 , the ion source 331 will be described in more detail. The ion source 331 includes a cathode 332 , a beam irradiation surface 333 , an anode 334 , and a permanent magnet 335 . In this embodiment, the cathode 332 also serves as the case of the ion source 331 . The cathode 332 and the anode 334 are each made of SUS, and both are electrically insulated. The cathode 332 is electrically grounded by being fixed to the chamber 301 . On the other hand, the anode 334 is connected to the high voltage power source 336. In this configuration, when a high voltage is applied from the high voltage power supply 336 to the anode 334, an ion beam is emitted from an exit opening provided in the beam irradiation surface 333 of the case (cathode 332). As for the principle of the ion source 331, there are a type in which gas is introduced from the rear side of the case and ions are generated inside the case, and a type in which atmospheric gas existing outside the case is ionized. Any of these may be used. . 4 shows the latter case, and gas is supplied into the chamber 301 by opening the gas supply valve 304 . As the gas, argon gas, oxygen gas, nitrogen gas or the like can be used.

본 실시형태에 따른 이온 소스(331)는, 출사 개구가 긴 길이방향과 짧은 길이방향을 갖도록, 약 300∼400mm × 약 70mm의 길고 가는 형상(라인 형상 또는 트랙 형상)의 빔 조사면(333)을 갖고 있다. 그리고, 출사 개구의 긴 길이방향이 기판(10)의 반송 방향에 대해 교차하도록, 이온 소스(331)가 배치되어 있다. 이러한 세로로 긴 이온 소스(331)를 이용함으로써, 기판(10)의 종방향(반송 방향에 대해 직교하는 방향) 전체적으로 이온 빔이 조사되게 된다. 따라서, 반송 방향을 따른 1회의 빔 주사로 기판(10)의 전면에 대해 빔을 조사할 수 있고, 표면 처리(에칭 처리)의 고속화(생산성 향상)를 도모할 수 있다.The ion source 331 according to the present embodiment has a beam irradiation surface 333 having a long and thin shape (line shape or track shape) of about 300 to 400 mm × about 70 mm so that the emission aperture has a long longitudinal direction and a short longitudinal direction. has And, the ion source 331 is arranged so that the longitudinal direction of the emission opening crosses the transport direction of the substrate 10 . By using such a vertically long ion source 331, the ion beam is irradiated throughout the longitudinal direction of the substrate 10 (direction orthogonal to the transport direction). Accordingly, the entire surface of the substrate 10 can be irradiated with a beam in one beam scan along the transport direction, and the surface treatment (etching treatment) can be speeded up (productivity improved).

한편, 도 5(c)는, 이온 소스(331)로부터 출사되는 이온 빔의 긴 길이방향의 에칭 강도를 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 이온 빔의 길이방향의 강도는 일정하지 않으며, 이온 소스(331)의 자장 설계에 의존하여, 파선(L2)과 같이 중앙 부분의 강도가 크게 되거나, 실선(L1)과 같이 중앙 부분의 강도가 작게 되는 것 중 어느 하나의 분포를 취한다. 도 5(c)와 같은 에칭 강도의 분포에 치우침이 있으면, 에칭량에 불균일이 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 이에, 기판(10)에 대해, 1.5∼2배 정도의 사이즈의 빔 조사면(333)을 이용함으로써, 에칭 강도의 분포를 균일하게 할 수 있다.On the other hand, Fig. 5(c) shows the etching intensity of the ion beam emitted from the ion source 331 in the longitudinal direction. As shown in the figure, the intensity of the ion beam in the longitudinal direction is not constant, and depending on the design of the magnetic field of the ion source 331, the intensity in the central part becomes large as shown by the broken line L2 or Take any one of the distributions in which the intensity of the central part is small. If there is a bias in the distribution of etching strength as shown in FIG. 5(c), it is not preferable because non-uniformity occurs in the etching amount. Therefore, by using the beam irradiation surface 333 of about 1.5 to 2 times the size of the substrate 10, the distribution of the etching intensity can be made uniform.

<기판 처리 장치에 의한 표면 처리의 흐름><Flow of surface treatment by the substrate processing device>

상술한 바와 같이 구성되는 기판 처리 장치(310)에 의하면, 기판(10)이 처리실(300)의 전처리 에리어(300a)에 반송되면, 제어 장치(C)가, 고압 전원을 제어하고, 이온 소스에 의한 빔 조사를 개시한다. 그 상태로, 제어 장치(C)가, 기판 반송 장치(15)를 일정 속도로 이동시켜, 기판(10)을 이온 빔에 통과시킨다. 이러한 방법에 의해, 기판(10)의 표면에 이온 빔이 조사되어, 기판(10)의 표면측은 표면 처리(세정 처리)가 실시된다. 이러한 빔 주사를 행하는 구성을 채용함으로써, 기판(10)의 면적보다도 작은 조사 범위의 이온 빔으로 기판 전체의 처리를 행할 수 있기 때문에, 이온 소스의 소형화, 나아가 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 기판(10)의 처리면이 연직 방향을 따르는 자세로 기판(10)을 지지하고, 처리면에 대해 수평 방향으로 이온 빔을 조사하는 구성을 채용함으로써, 에칭에 의해 깎인 파티클이 중력에 의해 낙하하여, 기판(10)의 처리면에 잔류하지 않기 때문에, 파티클의 잔류에 의한 처리 불균일의 발생을 방지할 수 있다고 하는 이점도 있다.According to the substrate processing apparatus 310 configured as described above, when the substrate 10 is transported to the preprocessing area 300a of the processing chamber 300, the control device C controls the high-voltage power supply, and the ion source start beam irradiation. In that state, the control device C moves the substrate transport device 15 at a constant speed to pass the substrate 10 through the ion beam. By this method, the surface of the substrate 10 is irradiated with ion beams, and the surface side of the substrate 10 is subjected to surface treatment (cleaning treatment). By adopting such a configuration for performing beam scanning, the entire substrate can be processed with an ion beam in an irradiation range smaller than the area of the substrate 10, so that the size of the ion source and the overall size of the device can be reduced. In addition, by adopting a configuration in which the processing surface of the substrate 10 supports the substrate 10 in a vertical direction and irradiates ion beams in a horizontal direction with respect to the processing surface, the particles scraped by etching are removed by gravity. Since it falls and does not remain on the treated surface of the substrate 10, there is also an advantage that occurrence of non-uniformity in processing due to remaining particles can be prevented.

<성막 공정 및 에칭 공정><Film Formation Process and Etching Process>

특히, 도 3, 및 도 6∼도 9를 참조하여, 성막 공정 및 에칭 공정에 대해, 보다 상세하게 설명한다. 본 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치는, 표면측에 직선 형상의 볼록부(11)와 오목부(12)가 교대로 형성된 기판(10)의 표면 상에 박막을 형성할 때에 바람직하게 사용할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치는, 제1 방향으로 연장하는 볼록부(11)와 제1 방향으로 연장하는 오목부(11)가, 이 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 교대로 형성된 기판(10)에 성막을 행할 때에 바람직하게 사용할 수 있다.In particular, with reference to Fig. 3 and Figs. 6 to 9, the film forming process and the etching process will be described in more detail. The film forming method and film forming apparatus according to the present embodiment can be suitably used when forming a thin film on the surface of a substrate 10 on which linear convex portions 11 and concave portions 12 are alternately formed on the surface side. there is. That is, in the film forming method and film forming apparatus according to the present embodiment, the convex portion 11 extending in the first direction and the concave portion 11 extending in the first direction form a second direction crossing the first direction. It can be preferably used when forming a film on the substrates 10 alternately formed according to the pattern.

도 3(a)는 성막 공정시의 기판 반송 장치(15)와 스퍼터 장치(320)의 모습을 나타내고 있고, 도 3(b)는 에칭 공정시의 기판 반송 장치(15)와 에칭 장치(330)의 모습을 나타내고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 도 1 중의 아래쪽의 화살표(T11, T12, T1X) 방향으로 기판(10)이 반송되면서, 성막 공정과 에칭 공정이 행해진다. 한편, 도 1 중의 아래쪽의 화살표(T21, T22, T2X) 방향으로 기판(10)이 반송될 때에는, 스퍼터 장치(320) 및 에칭 장치(330)의 동작은 정지되어 있다.Fig. 3 (a) shows the state of the substrate transport device 15 and the sputtering device 320 during the film formation process, and Fig. 3 (b) shows the substrate transport device 15 and the etching device 330 during the etching process. represents the appearance of In the present embodiment, the film forming step and the etching step are performed while the substrate 10 is conveyed in the direction of the downward arrows T11, T12 and T1X in Fig. 1 . On the other hand, when the substrate 10 is conveyed in the direction of the downward arrows T21, T22 and T2X in Fig. 1, the operation of the sputtering device 320 and the etching device 330 is stopped.

도 6은 본 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치에 있어서, 기판(10)을 반송시키는 방법에 대한 바람직한 예를 2가지 나타내고 있다. 이하, 각각 「제1 반송 양태」, 「제2 반송 양태」라고 칭한다. 도 6(a)는 제1 반송 양태의 경우에 있어서의 기판(10)의 모습을 나타내고 있다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 제1 반송 양태에 있어서는, 기판(10)에 있어서의 볼록부(11) 및 오목부(12)가 형성하는 홈 형상의 단차가 연장하는 방향(제1 방향)에 대해 수직 방향(제2 방향)으로 기판(10)이 반송된다. 도 6(b)는 제2 반송 양태의 경우에 있어서의 기판(10)의 모습을 나타내고 있다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 제2 반송 양태에서는, 기판(10)에 있어서의 볼록부(11) 및 오목부(12)가 형성하는 홈 형상의 단차가 연장하는 방향(제1 방향)에 대해 평행하게 기판(10)이 반송된다.6 shows two preferred examples of a method for transporting the substrate 10 in the film forming method and film forming apparatus according to the present embodiment. Hereinafter, it is called a "1st conveyance mode" and a "2nd conveyance mode", respectively. Fig. 6 (a) shows the appearance of the substrate 10 in the case of the first transport mode. As shown in this figure, in the first transport mode, the groove-like step formed by the convex portion 11 and the concave portion 12 in the substrate 10 extends in the direction (first direction) The substrate 10 is transported in the vertical direction (second direction). Fig. 6(b) shows the appearance of the substrate 10 in the case of the second transport mode. As shown in this figure, in the second conveyance mode, the groove-shaped step difference formed by the convex portion 11 and the concave portion 12 in the substrate 10 is parallel to the extending direction (first direction). Thus, the substrate 10 is transported.

도 7은 제1 반송 양태의 경우를 나타내고 있으며, 같은 도면의 (a)는 성막 공정을 나타내고, 같은 도면의 (b)는 에칭 공정을 나타내고 있다. 한편, 도 7 중 기판(10)은, 도 6(a) 중 BB 단면에 상당한다. 도 8은 제2 반송 양태의 경우를 나타내고 있으며, 같은 도면의 (a)는 성막 공정을 나타내고, 같은 도면의 (b)는 에칭 공정을 나타내고 있다. 한편, 도 8 중 기판(10)은, 도 6(b) 중 CC 단면에 상당한다. 또한, 도 6∼도 8에서는, 기판 반송 장치(15)에 대해서는 생략하고, 기판 반송 장치(15)에 의해 반송되는 기판(10)의 모습만을 나타내고 있다. 이하의 설명에 있어서, 반송되는 기판(10)을 보유지지하는 보유지지 부재(15a)에 의한 보유지지면(F)의 법선을, 편의상, 「법선(N)」이라고 칭한다. 또한, 에칭 공정에 있어서 조사되는 빔을 「에칭용 빔」이라고 칭한다. 한편, 법선(N)은, 기판(10)의 성막면의 법선이라고 할 수도 있다.Fig. 7 shows the case of the first conveyance mode, (a) in the same figure shows a film forming process, and (b) in the same figure shows an etching process. On the other hand, the substrate 10 in FIG. 7 corresponds to the cross section BB in FIG. 6(a). Fig. 8 shows the case of the second transport mode, (a) of the same figure shows a film forming process, and (b) of the same figure shows an etching process. On the other hand, the substrate 10 in FIG. 8 corresponds to the CC cross section in FIG. 6(b). In FIGS. 6 to 8 , the substrate transport device 15 is omitted and only the state of the substrate 10 transported by the substrate transport device 15 is shown. In the following description, the normal line of the holding surface F by the holding member 15a holding the conveyed substrate 10 is referred to as "normal line N" for convenience. In addition, the beam irradiated in the etching process is called "etching beam". On the other hand, the normal line N can also be referred to as the normal line of the film formation surface of the substrate 10 .

본 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치(1)에 있어서, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향, 및 에칭용 빔의 조사 방향은, 법선(N)과 기판(10)이 반송되는 방향에 평행한 방향을 포함하는 면에 대해, 평행한 방향이다. 또한, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향과, 에칭용 빔을 기판(10)에 대해 조사하는 방향은, 법선(N)에 대해 경사져 있고, 또한 양자의 조사 각도(입사 각도)가 동일하도록 설정되어 있다. 또한, 「양자의 조사 각도가 동일하도록 설정되어 있다」란, 양자의 조사 각도가 동일한 것이 바람직하지만, 각종 부재의 치수 공차나 어떠한 영향에 의해, 조사 각도에 다소의 어긋남이 발생되는 경우도 포함됨을 의미한다. 또한, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향과 법선(N)이 교차하는 각도 중 예각측의 각도, 및 에칭용 빔과 법선(N)이 교차하는 각도 중 예각측의 각도는, 모두 10°이상 75°이하이다. 한편, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향과 법선(N)이 교차하는 각도 중 예각측의 각도는, 도 7(a) 중 각도(α)에 상당한다. 또한, 에칭용 빔과 법선(N)이 교차하는 각도 중 예각측의 각도는, 도 7(b) 중 각도(α)에 상당한다. 한편, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향, 및 에칭용 빔의 조사 방향은, 제1 반송 양태의 경우도 제2 반송 양태의 경우도 마찬가지이다.In the film forming method and film forming apparatus 1 according to the present embodiment, the direction in which the substrate 10 is irradiated with the film forming material in the film forming step and the direction in which the etching beam is irradiated are the normal line N and the substrate ( 10) is a direction parallel to a plane including a direction parallel to the conveying direction. In addition, the direction in which the substrate 10 is irradiated with the film formation material in the film formation step and the direction in which the substrate 10 is irradiated with the etching beam are inclined with respect to the normal line N, and both are irradiated at angles. (angle of incidence) is set to be the same. In addition, "both irradiation angles are set to be the same" means that it is preferable that both irradiation angles be the same, but the case where some deviation occurs in the irradiation angle due to dimensional tolerances of various members or some kind of influence is also included. it means. Further, among the angles at which the normal line N intersects with the direction in which the substrate 10 is irradiated with the film-forming material in the film formation step, the acute angle side among the angles at which the etching beam and the normal line N intersect, the acute angle side The angles of are all 10° or more and 75° or less. On the other hand, among the angles at which the normal line N intersects the direction in which the substrate 10 is irradiated with the film formation material in the film formation step, the angle on the acute angle side corresponds to the angle α in FIG. 7(a). Among the angles at which the etching beam and the normal line N intersect, the angle on the acute angle side corresponds to the angle α in Fig. 7(b). On the other hand, the direction in which the substrate 10 is irradiated with the film-forming material in the film formation step and the direction in which the etching beam is irradiated are the same in both the case of the first transport mode and the second transport mode.

그리고, 제1 반송 양태의 경우에는, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향과, 에칭용 빔을 기판(10)에 대해 조사하는 방향은, 모두 볼록부(11) 및 오목부(12)가 형성하는 홈 형상의 단차가 연장하는 방향(제1 방향)에 대해 수직이다. 또한, 제2 반송 양태의 경우에는, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향과, 에칭용 빔을 기판(10)에 대해 조사하는 방향은, 모두 볼록부(11) 및 오목부(12)가 형성하는 홈 형상의 단차가 연장하는 방향(제1 방향)과 법선(N)을 포함하는 면에 대해 평행이다.In the case of the first transport mode, both the direction in which the substrate 10 is irradiated with the film-forming material in the film-forming step and the direction in which the substrate 10 is irradiated with the etching beam are convex portions 11 and the groove-shaped steps formed by the concave portions 12 are perpendicular to the extending direction (first direction). In addition, in the case of the second transport mode, both the direction in which the substrate 10 is irradiated with the film-forming material in the film-forming step and the direction in which the substrate 10 is irradiated with the etching beam are convex portions 11 and a direction (first direction) in which the groove-shaped steps formed by the concave portions 12 extend and the plane including the normal line N are parallel to each other.

<<제1 반송 양태>><<First Conveyance Mode>>

특히, 도 7을 참조하여, 제1 반송 양태의 경우에 있어서의 성막 공정에 의한 막이 형성되는 방법과, 에칭 공정에 의해 에칭이 되는 방법에 대해 설명한다. 스퍼터 장치(320)(타겟)로부터 기판(10)을 향해 조사되는 성막 재료는, 기판(10)의 표면에 있어서, 해당 성막 재료의 조사 방향에 대해 막의 두께가 두껍게 되어 간다. 도 7(a)에는, 성막 공정에 의해 형성된 막(20a)을 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 볼록부(11)의 상면에 형성되는 막 중, 도면 중 우측으로 갈수록 막두께가 두껍게 되고, 오목부(12)의 상면에 있어서는, 볼록부(11)에 의해 차단되는 부근의 막의 막두께가 얇게 된다.In particular, referring to FIG. 7 , a method in which a film is formed by the film forming process in the case of the first transfer mode and a method in which the film is etched by the etching process will be described. The film-forming material irradiated from the sputtering apparatus 320 (target) toward the substrate 10 becomes thicker on the surface of the substrate 10 in the irradiation direction of the film-forming material. Fig. 7(a) shows a film 20a formed by the film forming step. As shown, among the films formed on the upper surface of the convex portion 11, the film thickness becomes thicker toward the right side in the drawing, and on the upper surface of the concave portion 12, the vicinity blocked by the convex portion 11 The film thickness of the film becomes thin.

그리고, 성막 공정에 의해 형성된 막(20a)에 대해, 에칭용 빔이 조사되어 에칭이 행해진다(도 7(b) 참조). 에칭용 빔이 막(20a)에 조사되면, 막(20a)은, 빔의 조사 방향에 대해 서서히 깎여진다. 따라서, 기판(10)의 표면에 형성된 막(20a)은, 에칭용 빔에 의해, 도 7(b) 중, 볼록부(11)의 상면에 형성된 부분의 도면 중 우측 부근을 중심으로 깎여진다. 도 7(b) 중 막(20b)은, 에칭 공정 후의 상태를 나타내고 있다. 또한, 동 도면 중에 나타내는 점선(L1)은, 성막 공정 후의 막(20a)의 표면의 위치를 나타내고 있다. 상술한 바와 같이, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향과, 에칭용 빔을 기판(10)에 대해 조사하는 방향은, 법선(N)에 대해 경사져 있고, 또한 양자의 조사(입사) 각도가 동일하도록 설정되어 있다. 따라서, 막두께가 두꺼운 부분일수록, 에칭에 의해 깎이는 양이 많게 된다. 한편, 에칭에 의해 깎여진 재료의 일부는, 막에 부착되고, 막의 일부가 된다. 이 때, 특히, 에칭용 빔이 조사되지 않는 부분에 부착되기 쉽기 때문에, 막두께가 얇은 부분이 부착된 재료에 의해 두껍게 되는 경향이 된다.Then, the film 20a formed in the film forming step is irradiated with an etching beam to perform etching (see Fig. 7(b)). When the film 20a is irradiated with the etching beam, the film 20a is gradually scraped in the irradiation direction of the beam. Accordingly, the film 20a formed on the surface of the substrate 10 is shaved around the right side of the drawing of the portion formed on the upper surface of the convex portion 11 in FIG. 7(b) by the etching beam. Film 20b in Fig. 7(b) shows the state after the etching step. In addition, a dotted line L1 shown in the figure indicates the position of the surface of the film 20a after the film forming step. As described above, the direction in which the film formation material is irradiated to the substrate 10 and the direction in which the etching beam is irradiated to the substrate 10 in the film formation step are inclined with respect to the normal line N, and both The irradiation (incident) angle of is set to be the same. Therefore, the thicker the film thickness, the greater the amount of etching. On the other hand, a part of the material scraped off by etching adheres to the film and becomes a part of the film. At this time, since it is easy to adhere especially to the part not irradiated with the etching beam, the part with a thin film thickness tends to become thicker by the adhering material.

<<제2 반송 양태>><<Second Conveyance Mode>>

특히, 도 8을 참조하여, 제2 반송 양태의 경우에 있어서의 성막 공정에 의한 막이 형성되는 방법과, 에칭 공정에 의한 에칭이 되는 방법에 대해 설명한다. 스퍼터 장치(320)(타겟)로부터 기판(10)을 향해 조사되는 성막 재료는, 기판(10)의 표면에 있어서, 해당 성막 재료의 조사 방향에 대해 막의 두께가 두껍게 되어 간다. 도 8(a)에는, 성막 공정에 의해 형성된 막(20a)을 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 볼록부(11)의 상면과, 오목부(12)의 상면에 형성되는 막의 막두께가 두껍게 되고, 볼록부(11)의 측면(오목부(12)의 측면이라고도 말할 수 있음)에 형성되는 막의 막두께는 얇게 된다.In particular, with reference to FIG. 8 , a method in which a film is formed by the film forming process in the case of the second conveyance mode and a method in which etching is performed by the etching process will be described. The film-forming material irradiated from the sputtering apparatus 320 (target) toward the substrate 10 becomes thicker on the surface of the substrate 10 in the irradiation direction of the film-forming material. Fig. 8(a) shows a film 20a formed by the film forming step. As shown, the film thickness of the film formed on the upper surface of the convex portion 11 and the upper surface of the concave portion 12 becomes thick, and the side surface of the convex portion 11 (also referred to as the side surface of the concave portion 12) ), the film thickness of the film formed is thin.

그리고, 성막 공정에 의해 형성된 막(20a)에 대해, 에칭용 빔이 조사되어서 에칭이 행해진다(도 8(b) 참조). 에칭용 빔이 막(20a)에 조사되면, 막(20a)은, 빔의 조사 방향에 대해 서서히 깎여진다. 따라서, 기판(10)의 표면에 형성된 막(20a)은, 에칭용 빔에 의해, 도 8(b) 중, 볼록부(11)의 상면에 형성된 부분과 오목부(12)의 상면에 형성된 부분을 중심으로 깎여진다. 도 8(b) 중 막(20b)은, 에칭 공정 후의 상태를 나타내고 있다. 또한, 동 도면 중에 나타내는 점선(L1)은, 성막 공정 후의 막(20a)의 표면의 위치를 나타내고 있다. 상술한 바와 같이, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향과, 에칭용 빔을 기판(10)에 대해 조사하는 방향은, 법선(N)에 대해 경사져 있고, 또한 양자의 조사(입사) 각도가 동일하도록 설정되어 있다. 따라서, 막두께가 두꺼운 부분일수록, 에칭에 의해 깎이는 양이 많아진다. 한편, 에칭에 의해 깎인 재료의 일부는, 막에 부착되고, 막의 일부가 된다. 이 때, 특히, 에칭용 빔이 조사되지 않는 부분에 부착되기 쉽기 때문에, 막두께가 얇은 부분이 부착된 재료에 의해 두껍게 되는 경향이 된다.Then, the film 20a formed in the film forming step is irradiated with an etching beam to perform etching (see Fig. 8(b)). When the film 20a is irradiated with the etching beam, the film 20a is gradually scraped in the irradiation direction of the beam. Therefore, the film 20a formed on the surface of the substrate 10 is formed on the upper surface of the convex portion 11 and the portion formed on the upper surface of the concave portion 12 in FIG. 8(b) by the etching beam. is cut around Film 20b in Fig. 8(b) shows the state after the etching step. In addition, a dotted line L1 shown in the figure indicates the position of the surface of the film 20a after the film forming step. As described above, the direction in which the film formation material is irradiated to the substrate 10 and the direction in which the substrate 10 is irradiated with the etching beam in the film formation step are inclined with respect to the normal line N, and both The irradiation (incident) angle of is set to be the same. Therefore, the thicker the film thickness, the greater the amount of etching. On the other hand, a part of the material scraped off by etching adheres to the film and becomes a part of the film. At this time, since it is easy to adhere especially to the part not irradiated with the etching beam, the part with a thin film thickness tends to become thicker by the adhering material.

<본 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치가 우수한 점><Excellent points of the film forming method and film forming apparatus according to the present embodiment>

본 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치(1)에 의하면, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향을, 법선(N)에 대해 경사지게 함으로써, 기판(10)의 표면에 형성시키는 막의 막두께를, 굳이 그 위치에 따라 다르게 하도록 하고 있다. 그리고, 성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향과, 에칭용 빔을 기판(10)에 대해 조사하는 방향(입사 각도)이 동일하도록 설정함으로써, 에칭용 빔에 의해, 막이 두꺼운 부분에서는 깎여져 얇게 되고, 막이 얇은 부분에서는 깎여진 재료의 일부가 부착되어 두껍게 된다. 이에 의해, 막 표면을 평탄하게 고르게 할 수 있다.According to the film forming method and film forming apparatus 1 according to the present embodiment, the surface of the substrate 10 is inclined by inclining the direction in which the substrate 10 is irradiated with the film forming material in the film forming step with respect to the normal line N. The film thickness of the film to be formed is made different depending on the position. Then, by setting the direction in which the film formation material is irradiated to the substrate 10 in the film formation step and the direction (incidence angle) in which the etching beam is irradiated to the substrate 10 are the same, by the etching beam, In the part where the film is thick, it is sheared to become thin, and in the part where the film is thin, a part of the sheared material adheres and becomes thick. This makes it possible to make the surface of the film flat and even.

한편, 본 실시형태에 있어서는, 성막 공정과 에칭 공정을 1회만 행할 경우 (상기의 반복 횟수 N=1의 경우)에도, 기판(10)의 표면에 형성되는 막의 표면을 평탄하게 할 수 있다. 그리고, 막두께를 두껍게 하고 싶을 경우에는, 원하는 막두께가 되도록, 반복 횟수 N을 설정하면 된다. 이 경우에도, 막의 표면을 평탄하게 고르게 하면서, 서서히 막두께를 두껍게 할 수 있다.On the other hand, in this embodiment, the surface of the film formed on the surface of the substrate 10 can be made flat even when the film forming process and the etching process are performed only once (when the number of repetitions N = 1 described above). Then, if it is desired to increase the film thickness, the number of repetitions N may be set so as to achieve a desired film thickness. Also in this case, the film thickness can be gradually increased while making the surface of the film flat and even.

한편, 상기의 설명에 있어서는, 기판(10)의 표면측에 형성된 볼록부(11)과 오목부(12)는, 그 단면 형상(볼록부(11)과 오목부(12)가 연장하는 방향에 대해 수직인 단면의 형상)이 사각형인 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 볼록부 및 오목부의 형상에 대해서는, 그러한 형상에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 볼록부(11)와 오목부(12)의 단면 형상(볼록부(11)와 오목부(12)가 연장하는 방향에 대해 수직인 단면의 형상)이 사다리꼴의 경우라도 적용 가능하다. 한편, 도 9는, 이러한 기판(10)을 사용한 경우로서, 상기의 제1 반송 양태의 경우를 나타내고 있으며, 같은 도면의 (a)는 성막 공정을 나타내고, 같은 도면의 (b)는 에칭 공정을 나타내고 있다.On the other hand, in the above description, the convex portion 11 and the concave portion 12 formed on the surface side of the substrate 10 have a cross-sectional shape (in the direction in which the convex portion 11 and the concave portion 12 extend). The case where the shape of the cross section perpendicular to the cross section) is a rectangle has been described. However, in this invention, about the shape of a convex part and a concave part, it is not limited to such a shape. For example, as shown in FIG. 9 , the cross-sectional shape of the convex portion 11 and the concave portion 12 (the shape of the cross section perpendicular to the direction in which the convex portion 11 and the concave portion 12 extend) is It is applicable even in case of trapezoid. On the other hand, FIG. 9 shows the case of the first conveyance mode as a case of using such a substrate 10, (a) of the same figure shows a film forming process, and (b) of the same figure shows an etching process. indicates

도 9(a)에는, 성막 공정에 의해 형성된 막(20a)을 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 요철의 단면 형상이 사다리꼴인 기판(10)의 경우라도, 볼록부(11)의 상면에 형성되는 막 중, 도면 중 우측일수록 막두께가 두껍게 되고, 오목부(12)의 상면에서는, 볼록부(11)에 의해 차단되는 부근의 막 막두께가 얇게 된다. 한편, 오목부(12)의 상면에 있어서는, 막이 거의 형성되지 않는 부분도 있다.Fig. 9(a) shows a film 20a formed by the film forming step. As shown, even in the case of the substrate 10 having a trapezoidal cross-sectional shape, among the films formed on the upper surface of the convex portion 11, the film thickness becomes thicker toward the right side in the drawing, and the upper surface of the concave portion 12 In , the film thickness in the vicinity blocked by the convex portion 11 becomes thin. On the other hand, on the upper surface of the concave portion 12, there is also a portion where a film is hardly formed.

그리고, 성막 공정에 의해 형성된 막(20a)에 대해, 에칭용 빔이 조사되어 에칭이 행해진다(도 9(b)참조). 에칭용 빔이 막(20a)에 조사되면, 막(20a)은, 빔의 조사 방향에 대해 서서히 깎여진다. 따라서, 기판(10)의 표면에 형성된 막(20a)은, 에칭용 빔에 의해, 도 9(b) 중, 볼록부(11)의 상면에 형성된 부분의 도면 중 우측 부근을 중심으로 깎여진다. 도 9(b) 중 막(20b)은, 에칭 공정 후의 상태를 나타내고 있다. 또한, 동 도면 중에 나타내는 점선(L1)은, 성막 공정 후의 막(20a)의 표면의 위치를 나타내고 있다. 요철의 단면 형상이 사다리꼴인 기판(10)의 경우에도 마찬가지로, 막두께가 두꺼운 부분일수록 에칭에 의해 깎여지는 양이 많게 되며, 에칭에 의해 깎여진 재료의 일부는, 막에 부착되고, 막의 일부가 된다. 이 때, 특히, 에칭용 빔이 조사되지 않는 부분에 부착되기 쉽기 때문에, 막두께가 얇은 부분이 부착된 재료에 의해 두껍게 되는 경향이 된다. 따라서, 상술한 경우와 마찬가지로, 막 표면이 평탄하게 고르게 된다.Then, the film 20a formed in the film forming step is irradiated with an etching beam to perform etching (see Fig. 9(b)). When the film 20a is irradiated with the etching beam, the film 20a is gradually scraped in the irradiation direction of the beam. Accordingly, the film 20a formed on the surface of the substrate 10 is scraped around the right side of the drawing of the portion formed on the upper surface of the convex portion 11 in FIG. 9(b) by the etching beam. Film 20b in Fig. 9(b) shows the state after the etching step. In addition, a dotted line L1 shown in the figure indicates the position of the surface of the film 20a after the film forming step. Similarly, in the case of the substrate 10 having a trapezoidal cross-sectional shape of the irregularities, the thicker the film thickness, the larger the amount cut by etching, and a part of the material cut by etching adheres to the film, and a part of the film do. At this time, since it is easy to adhere especially to the part not irradiated with the etching beam, the part with a thin film thickness tends to become thicker by the adhering material. Therefore, as in the case described above, the surface of the film becomes flat and even.

(기타)(etc)

상기 실시형태에 있어서는, 에칭용 빔이 이온 빔인 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 에칭용 빔은, 이온 빔에 한정되지 않고, 레이저 빔을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 에칭 대상이 되는 막의 재료가 무기막(SiN 등), 산화물막(SiO2, ITO 등), 금속막(Al, Cu 등)인 경우에는, 이온 빔(Ar, Xe 등의 희가스에 의해 생성되는 이온 빔)을 사용하면 바람직하다. 이에 대해, 에칭 대상이 되는 막의 재료가 유기막(유기 화합물 등)인 경우에는, 레이저 빔을 사용하면 바람직하다. 전자의 경우에는 빔 직경이 비교적 큰 것에 비해, 후자의 경우에는 빔 직경이 비교적 작다라는 특징이 있다. 또한, 후자의 경우에는, 막 중 또는 하지층에 광열 변환 재료가 포함되어 있으면 더욱 유효하다.In the above embodiment, the case where the etching beam is an ion beam has been described. However, the etching beam is not limited to an ion beam, and a laser beam can also be used. For example, when the material of the film to be etched is an inorganic film (SiN, etc.), an oxide film (SiO2, ITO, etc.), or a metal film (Al, Cu, etc.), an ion beam (Ar, Xe, etc.) generated ion beam) is preferred. In contrast, when the material of the film to be etched is an organic film (organic compound or the like), it is preferable to use a laser beam. In the case of the former, the beam diameter is relatively large, whereas in the case of the latter, the beam diameter is relatively small. Moreover, in the case of the latter, it is more effective if a photothermal conversion material is contained in the film|membrane or base layer.

1: 성막 장치
10: 기판
11: 볼록부
12: 오목부
15: 기판 반송 장치
15a: 보유지지 부재
15b: 지지 부재
15c: 접속 부재
15d: 전동체
20a, 20b, 20c, 20d: 막
100: 스톡커실
111: 재치대
112: 가이드 레일
121: 구동원
122: 가이드 레일
200: 기압 전환실
210: 가이드 레일
221, 222: 히터
300: 처리실
300a: 전처리 에리어
300b: 성막 에리어
300c: 에칭 에리어
301: 챔버
302: 가이드 레일
303: 배기 펌프
304: 가스 공급 밸브
310: 기판 처리 장치
320: 스퍼터 장치
330: 에칭 장치
331: 이온 소스
331a: 이온 빔
331a: 에칭용 빔
332: 캐소드
333: 빔 조사면
334: 애노드
335: 영구자석
336: 고압 전원
C: 제어 장치
F: 보유지지면
N: 법선
1: Tabernacle device
10: substrate
11: convex part
12: recess
15: substrate conveying device
15a: holding member
15b: support member
15c: connection member
15d: rolling elements
20a, 20b, 20c, 20d: film
100: Stockersil
111: tactile table
112: guide rail
121: driving source
122: guide rail
200: air pressure conversion room
210: guide rail
221, 222: heater
300: processing room
300a: pre-processing area
300b: tabernacle area
300c: etching area
301: chamber
302: guide rail
303 exhaust pump
304: gas supply valve
310: substrate processing device
320: sputter device
330: etching device
331 ion source
331a: ion beam
331a: beam for etching
332 cathode
333: beam irradiation surface
334 anode
335: permanent magnet
336: high voltage power supply
C: control unit
F: holding surface
N: Normal

Claims (11)

제1 방향으로 연장하는 볼록부와 상기 제1 방향으로 연장하는 오목부가, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 교대로 형성된 기판에 성막을 행하는 성막 방법으로서,
상기 기판에 대해 성막 재료를 조사하여 박막을 성막하는 성막 공정과,
상기 박막을 성막하는 공정 이후에, 상기 박막이 성막된 상기 기판에 대해 에칭용 빔을 조사하여 에칭을 행하는 에칭 공정을 포함하고,
상기 성막 재료를 조사하는 방향과, 상기 에칭용 빔을 조사하는 방향은, 상기 기판의 성막면의 법선에 대해 경사져 있고, 또한 양자의 조사 각도가 동일하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
A film formation method in which convex portions extending in a first direction and concave portions extending in the first direction are alternately formed along a second direction intersecting the first direction to form a film, comprising:
a film forming step of irradiating the substrate with a film forming material to form a thin film;
After the step of forming the thin film, an etching step of performing etching by irradiating an etching beam to the substrate on which the thin film is formed,
The film formation method characterized in that the direction in which the film formation material is irradiated and the direction in which the etching beam is irradiated are inclined with respect to a normal line of the film formation surface of the substrate, and both irradiation angles are set to be the same.
제1항에 있어서,
상기 성막 공정과, 상기 에칭 공정은, 상기 기판을 반송시키면서 행해지는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
According to claim 1,
The film forming process and the etching process are performed while conveying the substrate.
제2항에 있어서,
상기 기판을 반송시키는 방향은, 방향을 바꾸어 행하는 것이 가능한 성막 방법.
According to claim 2,
A film forming method capable of changing the direction in which the substrate is conveyed.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성막 공정에 있어서의 상기 성막 재료를 조사하는 방향과, 상기 에칭용 빔을 조사하는 방향은, 모두 상기 제1 방향에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 성막 방법.
According to any one of claims 1 to 3,
A film forming method characterized in that both a direction of irradiating the film forming material and a direction of irradiating the etching beam in the film forming step are perpendicular to the first direction.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성막 공정에 있어서의 상기 성막 재료를 조사하는 방향과, 상기 에칭용 빔을 조사하는 방향은, 모두 상기 제1 방향과 상기 법선을 포함하는 면에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 성막 방법.
According to any one of claims 1 to 3,
A film forming method characterized in that both a direction of irradiating the film forming material and a direction of irradiating the etching beam in the film forming step are parallel to a plane including the first direction and the normal line.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성막 공정에 있어서의 상기 성막 재료를 조사하는 방향과 상기 법선이 교차하는 각도 중 예각측의 각도, 및 상기 에칭용 빔과 상기 법선이 교차하는 각도 중 예각측의 각도는, 모두 10°이상 75°이하인 것을 특징으로 하는 성막 방법.
According to any one of claims 1 to 3,
An angle on the acute angle side among angles at which the normal line intersects with the direction in which the film-forming material is irradiated in the film forming step, and an angle on the acute angle side among angles at which the etching beam and the normal line intersect are both 10° or more 75 A film forming method characterized in that it is ° or less.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에칭용 빔은, 이온 빔 또는 레이저 빔인 것을 특징으로 하는 성막 방법.
According to any one of claims 1 to 3,
The film formation method according to claim 1 , wherein the etching beam is an ion beam or a laser beam.
제1 방향으로 연장하는 볼록부와 상기 제1 방향으로 연장하는 오목부가, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 교대로 형성된 기판에 성막을 행하는 성막 장치로서,
챔버와,
상기 챔버 내에 구비되어, 상기 기판을 향해 성막 재료를 조사하는 성막 재료 조사 장치와,
상기 챔버 내의 상기 성막 재료 조사 장치의 하류측에 구비되어, 상기 성막 재료가 성막된 상기 기판을 향해 에칭용 빔을 조사하는 에칭 장치와,
상기 성막 재료 조사 장치 및 상기 에칭 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
상기 성막 재료를 조사하는 방향과, 상기 에칭용 빔을 조사하는 방향은, 상기 기판의 성막면의 법선에 대해 경사져 있고, 또한 양자의 조사 각도가 동일하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
A film forming apparatus for forming a film on a substrate on which convex portions extending in a first direction and concave portions extending in the first direction are alternately formed along a second direction intersecting the first direction,
chamber,
a film formation material irradiation device provided in the chamber and irradiating a film formation material toward the substrate;
an etching device provided on a downstream side of the film formation material irradiation device in the chamber and irradiating an etching beam toward the substrate on which the film formation material is formed;
A control device for controlling the film formation material irradiation device and the etching device is provided;
The film formation apparatus characterized in that the direction in which the film formation material is irradiated and the direction in which the etching beam is irradiated are inclined with respect to a normal line of the film formation surface of the substrate, and both irradiation angles are set to be the same.
제8항에 있어서,
상기 기판을 반송하는 기판 반송 장치를 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 기판 반송 장치에 의한 반송 제어도 행하는 것을 특징으로 성막 장치.
According to claim 8,
A substrate conveying device for conveying the substrate is provided;
The film forming apparatus characterized in that the control device also controls transport by the substrate transport device.
제9항에 있어서,
상기 챔버 내에는, 상기 성막 재료 조사 장치가 구비되는 영역과, 상기 에칭 장치가 구비되는 영역이 별도로 설치되어 있고, 상기 기판 반송 장치에 의해 상기 기판이 상기 각 영역으로 반송되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to claim 9,
In the chamber, a region where the film formation material irradiation device is provided and a region where the etching device is provided are separately provided, and the substrate is transported to each of the regions by the substrate transport device. .
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 성막 재료 조사 장치 및 상기 에칭 장치의 각각을, 미리 설정된 횟수만큼 반복하여 가동시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to any one of claims 8 to 10,
The film formation apparatus characterized in that the control device performs control to repeatedly operate each of the film formation material irradiation device and the etching device a preset number of times.
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