KR102660385B1 - Film forming method and film forming apparatus - Google Patents

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타카시 타케미
요시코 아베
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캐논 톡키 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 볼록부와 오목부가 형성된 기판 표면에 박막을 형성할 때에, 보이드의 발생을 억제하는 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, 상기 제2 방향으로 기판(10)을 반송시키면서 박막을 성막하는 공정과, 상기 박막이 성막된 기판(10)을 상기 제2 방향으로 반송시키면서, 기판(10)에 제1 에칭용 빔을 조사하여 에칭을 행하는 제1 에칭 공정과, 상기 제1 에칭용 빔이 조사된 기판(10)을 상기 제2 방향으로 반송시키면서, 상기 제1 에칭용 빔과는 다른 조사 방향으로부터 기판(10)에 제2 에칭용 빔을 조사하여 에칭을 행하는 제2 에칭 공정을 포함한다.
[Problem] To provide a film formation method and film formation apparatus that can suppress the generation of voids when forming a thin film on a substrate surface on which convexities and concave parts are formed.
[Solution] A film forming method for forming a film on a substrate (10) 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, comprising: A process of forming a thin film while transporting the substrate 10 in the second direction, and irradiating the substrate 10 with a first etching beam while transporting the substrate 10 on which the thin film is formed in the second direction. A first etching process of performing etching, and transporting the substrate 10 irradiated with the first etching beam in the second direction while performing a second etching process on the substrate 10 from an irradiation direction different from the first etching beam. It includes a second etching process in which etching is performed by irradiating an etching beam.

Description

성막 방법 및 성막 장치{FILM FORMING METHOD AND FILM FORMING APPARATUS}Film forming method and film forming device {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 forming method and film forming 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.Conventionally, techniques for forming a thin film on a substrate by sputtering or the like are known. However, when irregularities are provided on the surface of the substrate, a hollow space called a void may be formed inside the thin film to be formed. This point will be explained with reference to FIG. 10. Figure 10 is a schematic cross-sectional view of a substrate on which a thin film is formed by a film forming method according to a conventional example.

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. On the surface of the illustrated substrate 710, a convex portion 711 and a concave portion 712 are provided. FIG. 10(a) shows the initial state during the film forming process. As shown in this figure, in the formed film 720a, the film formed on the upper surface of the convex part 711 is formed so that a part of it protrudes toward the concave part 712 and covers it. Therefore, if the film forming process is performed as is, a void V is formed above the concave portion 712. FIG. 10(b) shows a state in which film formation is performed until the upper surface of the thin film 720b becomes substantially flat. In this way, if a void V is formed, the desired function or quality may not be obtained.

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

본 발명의 목적은, 볼록부와 오목부가 형성된 기판 표면에 박막을 형성할 때, 보이드의 발생을 억제하는 하는 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 suppressing the generation of voids when forming a thin film on a substrate surface on which convexities and concave parts are formed.

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

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

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 forming method for forming a film on a substrate 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,

상기 제2 방향으로 상기 기판을 반송시키면서 박막을 성막하는 공정과, A process of forming a thin film while transporting the substrate in the second direction;

상기 박막이 성막된 상기 기판을 상기 제2 방향으로 반송시키면서, 상기 기판에 제1 에칭용 빔을 조사하여 에칭을 행하는 제1 에칭 공정과,A first etching process in which etching is performed by irradiating the substrate with a first etching beam while transporting the substrate on which the thin film is formed in the second direction;

상기 제1 에칭용 빔이 조사된 상기 기판을 상기 제2 방향으로 반송시키면서, 상기 제1 에칭용 빔과는 다른 조사 방향으로부터 상기 기판에 제2 에칭용 빔을 조사하여 에칭을 행하는 제2 에칭 공정을 포함한다. A second etching process in which etching is performed by irradiating the substrate with a second etching beam from a different irradiation direction than the first etching beam while transporting the substrate to which the first etching beam has been irradiated in the second direction. Includes.

본 발명에 의하면, 성막 공정에 의해 형성되는 막의 막두께가 각 위치에서 각각 다르더라도, 에칭에 의해, 막이 두꺼운 부분에서는 깎여져 얇게 되고, 막이 얇은 부분에서는 깎여진 재료의 일부가 부착되어 두껍게 된다. 또한, 제1 에칭용 빔과 제2 에칭용 빔은 조사 방향이 다르기 때문에, 막 표면을 평탄하게 고르게 하는 효과가 얻어진다. According to the present invention, even if the film thickness of the film formed by the film formation process is different at each position, the thick film is shaved off and made thin by etching, and a part of the shaved material is attached to the thin film part and becomes thicker. Additionally, since the irradiation directions of the first etching beam and the second etching beam are different, the effect of flattening the film surface is obtained.

또한, 본 발명의 성막 장치는, In addition, the film forming apparatus 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 장치로서, A film forming apparatus for forming a film on a substrate 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,

챔버와, With chamber,

상기 챔버 내에 구비되어, 상기 기판을 향해 성막 재료를 조사하는 성막 재료 조사 장치와, a film-forming material irradiation device provided in the chamber and irradiating film-forming material toward the substrate;

상기 챔버 내에 구비되어, 상기 기판을 향해 제1 에칭용 빔을 조사하는 제1 에칭 장치와, a first etching device provided in the chamber and irradiating a first etching beam toward the substrate;

상기 챔버 내에 구비되어, 상기 제1 에칭용 빔과는 다른 조사 방향으로 제2 에칭용 빔을 조사하는 제2 에칭 장치와, a second etching device provided in the chamber and irradiating a second etching beam in a different irradiation direction from the first etching beam;

상기 성막 재료 조사 장치, 상기 제1 에칭 장치, 및 상기 제2 에칭 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.A control device for controlling the film forming material irradiation device, the first etching device, and the second etching device is provided.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 볼록부와 오목부가 형성된 기판 표면에 박막을 형성할 때, 보이드의 발생을 억제할 수 있다.As described above, according to the present invention, the generation of voids can be suppressed when forming a thin film on the surface of a substrate on which convex portions and concave portions are formed.

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

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following embodiments merely exemplify preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. In addition, in the following description, the hardware configuration and software configuration of the device, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, etc. are intended to limit the scope of the present invention to these only, unless otherwise specified. It's not.

(실시형태 1)(Embodiment 1)

도 1∼도 8을 참조하여, 본 발명의 실시형태 1에 따른 성막 방법 및 성막 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 성막 장치의 내부 개략 구성도이며, 성막 장치의 내부 전체를 상방으로부터 본 경우의 개략 구성을 나타내고 있다. 도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 성막 장치의 동작을 나타내는 순서도이다. 도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 성막 장치에 있어서의 애칭 동작 설명도이다. 도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 성막 장치의 내부 개략 구성도이며, 에칭용 빔 조사 장치가 설치되어 있는 부근을, 기판의 반송 방향으로 본 개략 구성을 나타내고 있다. 도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 에칭용 빔 조사 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 및 도 7은 본 발명의 실시형태 1에 따른 성막 방법의 설명도이다. 도 8은 본 발명의 실시형태 1에 따른 성막 장치에 의해 박막이 형성된 기판의 모식적 단면도이다.1 to 8, a film forming method and a film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described. 1 is a schematic internal configuration diagram of a film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows the schematic configuration of the entire inside of the film forming apparatus when viewed from above. Figure 2 is a flowchart showing the operation of the film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Figure 3 is an explanatory diagram of a nickname operation in the film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is a schematic internal configuration diagram of the film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows the schematic configuration of the vicinity where the etching beam irradiation device is installed, viewed in the substrate transport direction. Figure 5 is an explanatory diagram of an ion source as an etching beam irradiation device according to Embodiment 1 of the present invention, (a) of the same figure is a front view showing the beam irradiation surface of the ion source, and (b) of the same figure is a front view showing the beam irradiation surface of the ion source. (a) of the figure is a cross-sectional view of AA, and (c) of the same figure is a graph showing the etching intensity in the longitudinal direction of the ion beam. 6 and 7 are explanatory diagrams of the film forming method according to Embodiment 1 of the present invention. Figure 8 is a schematic cross-sectional view of a substrate on which a thin film was formed by the film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

<성막 장치의 전체 구성><Overall configuration of the tabernacle device>

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 this embodiment will be described. The film forming apparatus 1 includes a stocker chamber 100 in which the substrate 10 to be film formed is accommodated, an air pressure conversion chamber 200 that switches the room between an atmospheric state and a vacuum state, and various types of surfaces on the processing surface of the substrate 10. It is provided with a processing room 300 where processing is performed.

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 room 100 serves to accommodate a plurality of substrate transport devices 15 capable of transporting the substrate 10 while holding it. This stocker room 100 is equipped with a table 111 on which a plurality of substrate transfer devices 15 are mounted, and a drive mechanism that reciprocates the table 111. This drive mechanism is composed of a drive source 121 such as a motor that rotates the ball screw, and a guide rail 122 that regulates the moving direction of the table 111. However, the drive mechanism that reciprocates the platform 111 is not limited to this configuration, and various known technologies can be employed. Additionally, a plurality of guide rails 112 are installed on the table 111 to regulate the moving direction of the substrate transport device 15.

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 악영향을 미치게 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.The atmospheric pressure conversion chamber 200 sends the substrate transfer device 15 brought in from the stocker room 100 in an atmospheric 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. Additionally, heaters 221 and 222 for heating the substrate 10 are installed in the air pressure conversion chamber 200 according to this embodiment. That is, depending on the material of the substrate 10, if the substrate 10 is transported to the processing chamber 300 at room temperature, various gases are generated from the substrate 10 and have a negative effect during film formation. Accordingly, by heating such a substrate 10 with the heaters 221 and 222, gas is forcibly generated at an early stage, and gas generation within the processing chamber 300 can be suppressed. Additionally, a guide rail 210 that regulates the moving direction of the substrate transport device 15 is also installed in the air 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 with a vacuum atmosphere inside, and a guide rail 302 that regulates the moving direction of the substrate transfer device 15. As for the mechanism for reciprocating the substrate transport device 15, various known technologies can be applied, so detailed description thereof is omitted, but a drive mechanism using 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 에칭용 빔 조사 장치(330)가 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.Inside the processing chamber 300, a preprocessing area 300a, a film forming area 300b, and an etching area 300c are provided. In the preprocessing area 300a, a substrate processing device 310 is installed to perform preprocessing such as cleaning the processing surface of the substrate 10 prior to film forming processing. Additionally, a sputtering device 320 as a film forming material irradiation device that performs a film forming process on the processing surface of the substrate 10 is installed in the film forming area 300b. Additionally, an etching beam irradiation device 330 that etches the film formed on the substrate 10 by the sputter device 320 is installed in the etching area 300c. On the other hand, the space installed in the front of the substrate processing device 310 in the preprocessing area 300a is a space where the substrate transport device 15 waits before performing preprocessing by the substrate processing device 310. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment has a so-called in-line configuration that performs a series of processes on the substrate 10 while holding and transporting the substrate 10.

<성막 장치의 전체적인 동작><Overall operation of the tabernacle 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 에칭용 빔 조사 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, 제1 에칭 공정, 제2 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 deposition device 1 includes a drive mechanism that reciprocates the platform 111, air pressure in the air pressure conversion chamber 200, heaters 221 and 222, air pressure in the processing chamber 300, a substrate processing device 310, and a sputter device. In addition to controlling the etching beam irradiation device 330 (320), a control device (C) is provided for controlling the transportation of the substrate 10 by the substrate transportation device 15. The following operations (film formation process, first etching process, second etching process, etc.) are performed by being controlled by this control device C. The control device C can be configured as a computer having, for example, a processor, memory, storage, I/O, etc. In this case, the function of the control device C is realized by the processor executing the program stored in the memory or storage. As a computer, a general-purpose computer may be used, an embedded computer, or a PLC (programmable logic controller) may be used. Alternatively, some or all of the functions of the control device C may be configured with a circuit such as ASIC or FPGA. Additionally, the control device C may be configured to transmit control commands through wiring connected to various devices to be controlled, etc., or may be configured to transmit control commands to various devices, etc. wirelessly. Below, with particular reference to FIG. 2, the overall operation of the film forming apparatus 1 will be described.

<<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 room 100, a plurality of substrate transfer devices 15, each holding a substrate 10, are accommodated. Among them, the substrate transfer device 15 that holds the substrate 10 to be processed is transferred from the stocker room 100 to the air pressure conversion room 200 (step S101). In the atmospheric pressure conversion room 200, a pressure reduction operation is performed, and the room is converted from an atmospheric state to a vacuum state. Additionally, depending on the material of the substrate 10, heat treatment is performed simultaneously on the substrate 10 (step S102). For example, the substrate 10 is heated from 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 pretreatment area 300a, surface treatment by ion beam irradiation is performed on the processing 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 transported to the film deposition area 300b (step S105), and sputtering is performed on the processing surface of the substrate 10 by the sputter device 320 (step S106). Since the sputtering device 320 is a known technology, its detailed description will be omitted, but it is provided with a target from which film-forming material is released by applying a high voltage. On the other hand, as for the target, a flat target may be adopted, or a cylindrical target configured to be rotatable may be adopted.

<<에칭 공정>><<Etching process>>

성막 처리가 실시된 기판(10)은, 에칭 에리어(300c)에 반송되어(스텝 S107), 에칭용 빔 조사 장치(330)에 의한 에칭 처리가 실시된다(스텝 S108).The substrate 10 on which the film forming process has been performed is transported to the etching area 300c (step S107), and etching is performed by the etching beam irradiation device 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, the control device C determines whether the number of sputterings ), and the film forming process and etching process are performed again. In this embodiment, the film forming process and the etching process are repeated a predetermined number of times N. In addition, the lower arrows T11, T21, T12, T22, ..., T1X, T2X in FIG. 1 indicate the movement process of the substrate 10 (substrate transport device 15). After the film forming process and the etching process are repeated N times, the processed substrate 10 is sent to the atmospheric pressure conversion chamber 200, converted from a vacuum state to an atmospheric state, and then transported 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, a configuration in which loading and unloading of the substrate transfer device 15 is performed in the stocker room 100 and the atmospheric pressure switching room 200 installed at one end of the processing chamber 300 is shown. However, only the loading operation of the substrate transfer device 15 is performed for the stocker chamber 100 and the air pressure conversion chamber 200 installed on one end of the processing chamber 300, and the substrate transfer device is installed on the other end of the processing chamber 300. A configuration in which an air pressure conversion chamber for carrying out the unloading of (15) and a stocker chamber for accommodating the processed substrate 10 may be adopted.

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 this embodiment is applicable to, for example, various electrode formations involving pretreatment. Specific examples include, for example, the formation of a plating seed film suitable for FC-BGA (Flip-Chip Ball Grid Array) mounting substrate or a metal lamination film for SAW (Surface Acoustic Wave) devices. In addition, the conductive hard film in the bonding part of the LED, the film formation of the terminal film of the MLCC (Multi-Layered Ceramic Capacitor), etc. can also be mentioned. In addition, it can be applied to the formation of electronic shield films in electronic component packages and terminal film of chip resistors. The size of the substrate 10 is not particularly limited, but in this embodiment, the substrate 10 with a size of approximately 200 mm x 200 mm is used. Additionally, the material of the substrate 10 is arbitrary, and for example, substrates such as polyimide, glass, silicon, metal, and ceramic are used.

<기판 처리 장치 및 에칭용 빔 조사 장치><Substrate processing device and etching beam irradiation device>

특히, 도 3 및 도 4를 참조하여, 기판 처리 장치(310) 및 에칭용 빔 조사 장치(330)에 대해 설명한다. 기판 처리 장치(310)와 에칭용 빔 조사 장치(330)의 기본적인 구성은 동일하다. 즉, 이들 기판 처리 장치(310)와 에칭용 빔 조사 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, 에칭용 빔 조사 장치(330)에 대해 설명한다.In particular, with reference to FIGS. 3 and 4 , the substrate processing apparatus 310 and the etching beam irradiation apparatus 330 will be described. The basic configuration of the substrate processing device 310 and the etching beam irradiation device 330 is the same. That is, these substrate processing devices 310 and the etching beam irradiation device 330 are devices for cleaning or etching the surface (processing surface) of a substrate by ion beam irradiation. In this way, since the basic configurations of both are the same, the etching beam irradiation device 330 will be described here.

에칭용 빔 조사 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. 또한, 본 실시형태에 따른 에칭용 빔 조사 장치(330)는, 에칭용 빔(이온 빔(331a))의 조사 방향을 가변으로 하는 가변 기구를 구비하고 있다. 보다 구체적으로는, 이온 소스(331)의 회전축을 회전시키는 모터(337)와, 회전축의 베어링(338)을 구비하고 있다. 단, 가변 기구에 대해서는, 이러한 구성에 한정되지 않으며, 각종 공지기술을 채용할 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(310)의 경우에는, 이러한 가변 기구를 설치할 필요는 없다. 물론, 어떠한 기술적 이유에 따라서는, 기판 처리 장치(310)에 있어서도, 이온 빔의 조사 방향을 가변으로 하는 가변 기구를 설치하여도 상관없다.The etching beam irradiation device 330 includes an ion source 331 and a high-voltage power supply 336 that applies a voltage to the ion source 331. Figure 4 also shows the ion beam 331a emitted from the ion source 331. Additionally, the etching beam irradiation device 330 according to the present embodiment is provided with a variable mechanism that changes the irradiation direction of the etching beam (ion beam 331a). More specifically, it is provided with a motor 337 that rotates the rotation shaft of the ion source 331 and a bearing 338 of the rotation shaft. However, the variable mechanism is not limited to this configuration, and various known technologies can be adopted. Additionally, in the case of the substrate processing apparatus 310, there is no need to install such a variable mechanism. Of course, depending on some technical reason, a variable mechanism that changes the irradiation direction of the ion beam may be installed in the substrate processing apparatus 310 as well.

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, the gas atmosphere (or pressure zone) suitable for processing can be appropriately changed. The entire chamber 301 is electrically grounded. The substrate transfer device 15 holds the substrate 10 in a vertical position so that the processing surface of the substrate 10 follows the vertical direction, and moves on the guide rail 302 provided on the bottom of the chamber 301. It is designed to be portable. 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 drive 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 transfer device 15 includes a holding member (substrate holder) 15a that holds the substrate 10, a support member (transfer carrier) 15b that supports the holding member 15a, and a holding member (substrate holder) 15b that holds the substrate 10. It is provided with a connecting member 15c that mechanically connects the member 15a and the support member 15b while electrically insulating it, and a rolling element 15d provided at the lower end of the support member 15b. As the rolling element 15d rolls over the guide rail 302, the substrate transport device 15 moves along the guide rail 302. Here, the surface on which the substrate 10 is held by the holding member 15a is called the holding surface F.

도 3(a)는, 기판 반송 장치(15)가, 도 1 중의 화살표(T11, T12, T1X) 방향으로 이동하면서 에칭 처리가 행해지는 공정(제1 에칭 공정) 중의 에칭용 빔 조사 장치(330)와 기판 반송 장치(15)의 모습을 나타내고 있다. 또한 도 3(b)는, 기판 반송 장치(15)가, 도 1 중의 화살표(T21, T22, T2X) 방향으로 이동하면서 에칭 처리가 행해지는 공정(제2 에칭 공정) 중의 에칭용 빔 조사 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(a) shows the etching beam irradiation device 330 during a process (first etching process) in which an etching process is performed while the substrate transport device 15 moves in the direction of the arrows T11, T12, and T1X in FIG. 1. ) and the substrate transport device 15 are shown. In addition, FIG. 3(b) shows an etching beam irradiation device during a process (second etching process) in which an etching process is performed while the substrate transport device 15 moves in the direction of the arrows T21, T22, and T2X in FIG. 1 ( 330) and the substrate transport device 15 are shown. Meanwhile, the distance between the ion source 331 and the substrate 10 is set to about 100 to 200 mm. Additionally, the high-voltage power supply 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, with reference 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 a case for the ion source 331. The cathode 332 and anode 334 are each made of SUS, and the two are electrically insulated. The cathode 332 is electrically grounded by being fixed to the chamber 301. Meanwhile, the anode 334 is connected to the high-voltage power supply 336. In this configuration, when a high voltage is applied to the anode 334 from the high-voltage power supply 336, an ion beam is emitted from an exit aperture provided on the beam irradiation surface 333 of the case (cathode 332). Additionally, the principle of the ion source 331 includes a type that introduces gas from the back side of the case and generates ions inside the case, and a type that ionizes the atmospheric gas existing outside the case, but either type may be used. . FIG. 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, etc. 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 처리의 고속화(생산성 향상)를 도모할 수 있다.The ion source 331 according to this embodiment has a beam irradiation surface 333 of a long and thin shape (line shape or track shape) of about 300 to 400 mm x about 70 mm so that the emission aperture has a long longitudinal direction and a short longitudinal direction. has. Then, the ion source 331 is arranged so that the longitudinal direction of the emission opening intersects the transport direction of the substrate 10. By using such a vertically long ion source 331, the ion beam is irradiated entirely in the longitudinal direction (direction perpendicular to the transport direction) of the substrate 10. Therefore, the beam can be irradiated to the entire surface of the substrate 10 with one beam scan along the transport direction, and surface treatment can be speeded up (improved productivity).

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.Meanwhile, 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 longitudinal direction of the ion beam is not constant, and depending on the magnetic field design of the ion source 331, the intensity of the central portion becomes large as shown in the broken line (L2) or as shown in the solid line (L1). Similarly, one of the distributions is taken where the intensity in the central part becomes small. If there is a bias in the distribution of etching intensity as shown in Fig. 5(c), it is undesirable because unevenness in the etching amount occurs. Accordingly, by using the beam irradiation surface 333 whose size is approximately 1.5 to 2 times that 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 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 applies the ion source to the ion source. Start beam irradiation. In that state, the control device C moves the substrate transport device 15 at a constant speed and causes the substrate 10 to pass through the ion beam. By this method, an ion beam is irradiated to the surface of the substrate 10, and the surface side of the substrate 10 is subjected to surface treatment (cleaning treatment). By employing such a beam scanning configuration, the entire substrate can be processed with an ion beam with an irradiation range smaller than the area of the substrate 10, making it possible to miniaturize the ion source and, by extension, the entire device. In addition, by adopting a configuration in which the substrate 10 is supported in an attitude in which the processing surface of the substrate 10 follows the vertical direction and an ion beam is irradiated in a horizontal direction with respect to the processing surface, the particles chipped by etching are absorbed by gravity. Since it does not fall and remain on the processed surface of the substrate 10, there is also the advantage of preventing the occurrence of uneven processing due to residual particles.

<성막 공정 및 에칭 공정><Film formation process and etching process>

특히, 도 6 및 도 7을 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(12)가, 이 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 교대로 형성된 기판(10)에 성막을 행할 때에 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 에칭 공정은, 도 3을 사용하여 설명한 바와 같이, 제1 에칭 공정과, 제2 에칭 공정으로 이루어진다. 그리고, 본 실시형태에 따른 성막 방법에 있어서는, 볼록부(11) 및 오목부(12)가 연장하는 방향(제1 방향)에 대해 수직인 방향(제2 방향)으로 기판(10)을 반송시키면서, 성막 공정에 의한 성막, 제1 에칭 공정에 의한 에칭, 및 제2 에칭 공정에 의한 에칭이 행해진다.In particular, with reference to FIGS. 6 and 7 , 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 12 extending in the first direction extend in a second direction intersecting the first direction. Accordingly, it can be preferably used when forming a film on alternately formed substrates 10. In addition, the etching process according to this embodiment consists of a first etching process and a second etching process, as explained using FIG. 3. In the film forming method according to the present embodiment, the substrate 10 is transported in a direction (second direction) perpendicular to the direction (first direction) in which the convex portions 11 and the concave portions 12 extend. , film formation by the film formation process, etching by the first etching process, and etching by the second etching process are performed.

도 6(a)는, 이들 공정 중에 있어서의 기판(10)이 반송되고 있는 모습을 모식적으로 나타내고 있고, 도 6(b)는 성막 공정 중에 있어서의 기판(10)이 반송되고 있는 모습을 나타내고 있다. 또한, 도 7(a)는 제1 에칭 공정 중에 있어서의 기판(10)이 반송되고 있는 모습을 나타내고 있고, 도 7(b)는 제2 에칭 공정 중에 있어서의 기판(10)이 반송되는 모습을 나타내고 있다. 한편, 도 6(b) 및 도 7 중의 기판(10)은, 도 6 중의 BB 단면에 상당한다. 또한, 도 6 및 도 7에 있어서는, 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, 제1 에칭 공정에 있어서 조사되는 빔을 「제1 에칭용 빔」이라고 칭하고, 제2 에칭 공정에 있어서 조사되는 빔을 「제2 에칭용 빔」이라고 칭한다.FIG. 6(a) schematically shows the substrate 10 being transported during these processes, and FIG. 6(b) shows the substrate 10 being transported during the film forming process. there is. Additionally, FIG. 7(a) shows the substrate 10 being transported during the first etching process, and FIG. 7(b) shows the substrate 10 being transported during the second etching process. It is showing. On the other hand, the substrate 10 in FIGS. 6(b) and 7 corresponds to the cross section along BB in FIG. 6. 6 and 7, the substrate transport device 15 is omitted, and only 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 first etching process is called the “first etching beam,” and the beam irradiated in the second etching process is called the “second etching beam.”

성막 공정에 있어서의 성막 재료를 기판(10)에 대해 조사하는 방향은, 법선(N)과 평행이 되도록 구성되어 있다. 도 6(b)에 있어서는, 스퍼터 장치(320)(타겟)로부터 기판(10)을 향해 조사되는 성막 재료의 조사 방향(d1)과 법선(N)이 평행인 것을 나타내고 있다. 1회째의 성막 공정에 의해 형성되는 막(20a)은, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 볼록부(11)의 상면에 형성되는 막의 막두께(t1)가, 오목부(12)의 상면에 형성되는 막의 막두께(t2) 보다 두껍게 되고, 또한, 볼록부(11)의 상면에 형성되는 막은, 그 일부가, 오목부(12)측을 향해 돌출되어 덮도록 형성된다.The direction in which the film forming material is irradiated to the substrate 10 in the film forming process is configured to be parallel to the normal line N. In FIG. 6(b), it is shown that the irradiation direction d1 of the film forming material irradiated from the sputtering device 320 (target) toward the substrate 10 is parallel to the normal line N. As shown in FIG. 6(b), the film 20a formed by the first film formation process has a film thickness t1 of the film formed on the upper surface of the convex part 11 than the upper surface of the concave part 12. It is thicker than the film thickness t2 of the film formed on the upper surface of the convex part 11, and a part of the film formed on the upper surface of the convex part 11 protrudes toward the concave part 12 and covers it.

그리고, 성막 공정에 의해 형성된 막에 대해, 제1 에칭용 빔이 조사되어 에칭이 행해진다(도 7(a) 참조). 그 후, 제1 에칭용 빔에 의해 에칭된 후의 막에 대해, 제1 에칭용 빔과는 다른 입사 각도에 의해, 제2 에칭용 빔이 조사되어 에칭이 행해진다(도 7(b) 참조). 이하, 제1 에칭용 빔과 제2 에칭용 빔에 대해, 보다 상세하게 설명한다.Then, the film formed through the film forming process is irradiated with the first etching beam to perform etching (see FIG. 7(a)). Thereafter, the film etched by the first etching beam is irradiated with a second etching beam at a different incident angle from that of the first etching beam, and etching is performed (see FIG. 7(b)). . Hereinafter, the first etching beam and the second etching beam will be described in more detail.

제1 에칭용 빔의 조사 방향과 제2 에칭용 빔의 조사 방향은, 모두 기판(10)에 있어서의 볼록부(11) 및 오목부(12)가 연장하는 방향에 대해 수직이다. 여기서, 제1 에칭용 빔 및 제2 에칭용 빔에 의해 조사되는 조사부와, 법선(N)을 포함하고, 또한, 기판(10)에 있어서의 볼록부(11) 및 오목부(12)가 연장하는 방향에 대해 평행한 면을 경계면이라고 가정한다. 그러면, 제1 에칭용 빔은, 이 경계면을 통해 나누어지는 2개의 영역 중 일방의 영역으로부터 조사되고, 제2 에칭용 빔은 이 2개의 영역 중 타방 영역으로부터 조사된다. 예를 들면, 도 7에 있어서, 화살표(S)로 나타내는 부분을 조사부로 하고, 이 조사부(S)와 법선(N)을 포함하며, 또한, 기판(10)에 있어서의 볼록부(11) 및 오목부(12)가 연장하는 방향에 대해 평행한 면(경계면)은, 도면 중의 직선(T)에 상당한다. 이 경우, 제1 에칭용 빔은, 경계면에 상당하는 직선(T)보다 도면 중 좌측의 영역으로부터 조사되고(도 7(a) 참조), 제2 에칭용 빔은, 경계면에 상당하는 직선(T)보다 도면 중 우측의 영역으로부터 조사됨(도 7(b) 참조)을 알 수 있다. 또한, 제1 에칭용 빔과 법선(N)이 교차하는 각도 중 예각측의 각도(α), 및 제2 에칭용 빔과 법선(N)이 교차하는 각도 중 예각측의 각도(β)는, 모두 10°이상 75°이하로 설정된다. 한편, 볼록부(11)의 단면 형상과 오목부(12)의 단면 형상이 모두 그 중심(기판(10)의 반송 방향에 있어서의 폭의 중심)에 대해 대칭적인 형상의 경우에는, α=β로 하면 바람직하다.The irradiation direction of the first etching beam and the irradiation direction of the second etching beam are both perpendicular to the direction in which the convex portions 11 and concave portions 12 in the substrate 10 extend. Here, the irradiation portion irradiated by the first etching beam and the second etching beam includes a normal line N, and the convex portion 11 and the concave portion 12 in the substrate 10 extend. The surface parallel to the direction is assumed to be the boundary surface. Then, the first etching beam is irradiated from one of the two regions divided by this boundary, and the second etching beam is irradiated from the other of these two regions. For example, in FIG. 7, the portion indicated by the arrow S is the irradiated portion, and includes the irradiated portion S and the normal line N, and the convex portion 11 and The surface (boundary surface) parallel to the direction in which the concave portion 12 extends corresponds to the straight line T in the drawing. In this case, the first etching beam is irradiated from the area to the left of the figure rather than the straight line T corresponding to the boundary surface (see FIG. 7(a)), and the second etching beam is irradiated from the straight line T corresponding to the boundary surface. ), it can be seen that it is irradiated from the area on the right side of the drawing (see FIG. 7(b)). In addition, the angle (α) on the acute angle side among the angles at which the first etching beam and the normal line (N) intersect, and the acute angle side angle (β) among the angles at which the second etching beam and the normal line (N) intersect, All are set to 10° or more and 75° or less. On the other hand, in the case where both the cross-sectional shape of the convex portion 11 and the cross-sectional shape of the concave portion 12 are symmetrical with respect to the center (the center of the width in the conveyance direction of the substrate 10), α = β It is desirable to do so.

에칭용 빔이 막에 조사되면, 막은, 빔의 조사 방향에 대해 서서히 깎여진다. 따라서, 기판(10)의 표면에 형성된 막(20a)은, 제1 에칭용 빔에 의해, 도 7(a) 중, 볼록부(11)의 상면에 형성된 부분의 도면 중 좌측 부근을 중심으로 깎여진다. 도 7(a) 중 막(20b)은, 제1 에칭 공정 후의 상태를 나타내고 있다. 또한, 동일 도면 중에 나타내는 점선(L1)은, 성막 공정 후의 막(20a)의 표면의 위치를 나타내고 있다. 한편, 에칭에 의해 깎여진 재료의 일부는, 막에 부착되고, 막의 일부가 된다. 이 때, 특히, 에칭용 빔이 조사되지 않는 부분에 부착되어 쉽기 때문에, 막두께가 얇은 부분이 부착된 재료에 의해 두껍게 되는 경향이 된다.When an etching beam is irradiated to the film, the film is gradually shaved in the beam irradiation direction. Accordingly, the film 20a formed on the surface of the substrate 10 is cut off by the first etching beam, centered around the left side of the portion formed on the upper surface of the convex portion 11 in FIG. 7(a). Lose. The film 20b in FIG. 7(a) shows the state after the first etching process. Additionally, the dotted line L1 shown in the same figure indicates the position of the surface of the film 20a after the film forming process. On the other hand, part of the material shaved off by etching adheres to the film and becomes part of the film. At this time, especially because the etching beam tends to adhere to areas that are not irradiated, areas with thin film thickness tend to become thick due to the attached material.

제1 에칭 공정 후에 이어 행해지는 제2 에칭 공정에 의해, 막(20b)은, 제2 에칭용 빔에 의해, 도 7(b) 중, 볼록부(11)의 상면에 형성된 부분의 도면 중 우측부근을 중심으로 깎여진다. 도 7(b) 중 막(20c)은, 제2 에칭 공정 후의 상태를 나타내고 있다. 또한, 동 도면 중에 나타내는 점선(L2)은, 제1 에칭 공정 후의 막(20b)의 표면의 위치를 나타내고 있다. 이 공정에 있어서도, 제1 에칭 공정의 경우와 마찬가지로, 에칭에 의해 깎여진 재료의 일부는, 막에 부착되고, 막의 일부가 된다.By the second etching process performed after the first etching process, the film 20b is formed on the right side of the portion formed on the upper surface of the convex portion 11 in FIG. 7(b) by the second etching beam. It is cut around the surrounding area. The film 20c in FIG. 7(b) shows the state after the second etching process. In addition, the dotted line L2 shown in the figure indicates the position of the surface of the film 20b after the first etching process. In this process as well, as in the first etching process, part of the material shaved off by etching adheres to the film and becomes part of the film.

<본 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치가 우수한 점><What is superior about the film forming method and film forming device according to this embodiment>

본 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치 1에 의하면, 성막 후에, 제1 에칭 공정과 제2 에칭 공정에 의한 에칭이 행해짐으로써, 막두께가 두꺼운 부분은 깎여지고, 막이 얇은 부분은 두껍게 되면서, 성막 공정과 에칭 공정이 반복하여 행해진다. 이에 의해, 막의 표면이 평탄하게 고르게 되면서, 막 전체의 막두께가 서서히 두꺼워져 간다. 이에 의해, 보이드의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 성막 처리와 에칭 처리를 반복하는 회수(N)를 일정 이상으로 함으로써, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상면이 평면 형상인 막(20d)을 형성할 수도 있다.According to the film formation method and film formation apparatus 1 according to the present embodiment, after film formation, etching is performed by the first etching process and the second etching process, so that the part where the film is thick is shaved off and the part where the film is thin is thickened, thereby forming the film. The process and etching process are performed repeatedly. As a result, the surface of the film becomes flat and even, and the overall film thickness gradually becomes thicker. Thereby, the generation of voids can be suppressed. Additionally, by setting the number of times (N) of repeating the film forming process and the etching process to a certain level or more, a film 20d having a flat upper surface can be formed, as shown in FIG. 8 .

그리고, 제1 에칭 공정에 있어서의 제1 에칭용 빔과, 제2 에칭 공정에 있어서의 제2 에칭용 빔은, 입사 각도가 다름으로써, 에칭에 의해 막이 깎여질때의 편차를 억제할 수 있다. 특히, 본 실시형태에 있어서는, 에칭용 빔에 의해 조사되는 조사부와, 법선(N)을 포함하고, 기판(10)의 볼록부(11) 및 오목부(12)가 연장하는 방향에 대해 평행한 면을 경계면이라고 가정하면, 제1 에칭용 빔은, 이 경계면을 통해 나누어지는 2개의 영역 중 일방의 영역으로부터 조사되고, 제2 에칭용 빔은 상기 2개의 영역 중 타방 영역으로부터 조사되도록 구성되어 있다. 이에 의해, 에칭에 의해 막이 깎여질때의 편차를 효과적으로 억제할 수 있다.And, since the incident angles of the first etching beam in the first etching process and the second etching beam in the second etching process are different, the deviation when the film is cut by etching can be suppressed. In particular, in the present embodiment, an irradiation portion irradiated by an etching beam and a normal line N are parallel to the direction in which the convex portions 11 and concave portions 12 of the substrate 10 extend. Assuming that the surface is an interface, the first etching beam is irradiated from one of the two regions divided through the interface, and the second etching beam is configured to be irradiated from the other of the two regions. . Thereby, variation when the film is chipped away by etching can be effectively suppressed.

또한, 본 실시형태에 따른 에칭용 빔 조사 장치(330)는, 에칭용 빔(이온 빔(331a))의 조사 방향을 가변으로 하는 가변 기구를 구비하고 있다. 이에 의해, 제1 에칭용 빔과 제2 에칭용 빔은, 공통의 에칭용 빔 조사 장치(330)에 의해 조사된다. 따라서, 에칭용 빔 조사 장치(330)는 하나만 구비하고 있으면 된다.Additionally, the etching beam irradiation device 330 according to the present embodiment is provided with a variable mechanism that changes the irradiation direction of the etching beam (ion beam 331a). As a result, the first etching beam and the second etching beam are irradiated by the common etching beam irradiation device 330. Therefore, only one etching beam irradiation device 330 needs to be provided.

(실시형태 2)(Embodiment 2)

도 9에는, 본 발명의 실시형태 2가 도시되어 있다. 상기 실시형태 1에서는, 제1 에칭용 빔과 제2 에칭용 빔은, 공통의 에칭용 빔 조사 장치에 의해 조사되는 경우의 구성을 나타냈다. 이에 대해, 본 실시형태에 있어서는, 제1 에칭용 빔을 조사하는 제1 에칭용 빔 조사 장치와, 제2 에칭용 빔을 조사하는 제2 에칭용 빔 조사 장치를, 따로따로 구비할 경우의 구성에 대해 설명한다. 기본적인 구성 및 작용에 대해서는 실시형태 1과 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 그 설명은 생략한다.In Figure 9, Embodiment 2 of the present invention is shown. In the above-mentioned Embodiment 1, the configuration in the case where the first etching beam and the second etching beam are irradiated by a common etching beam irradiation device was shown. On the other hand, in this embodiment, the configuration in the case where the first etching beam irradiation device for irradiating the first etching beam and the second etching beam irradiation device for irradiating the second etching beam are provided separately. Explain. Since the basic structure and operation are the same as those of Embodiment 1, the same components are given the same reference numerals and their descriptions are omitted.

도 9는 본 발명의 실시형태 2에 따른 성막 장치의 내부 개략 구성도이며, 성막 장치의 내부 전체를 상방으로부터 본 경우의 개략 구성을 나타내고 있다. 본 실시형태에 따른 성막 장치(1)에 있어서도, 상기 실시형태 1의 경우와 마찬가지로, 스톡커실(100)과, 기압 전환실(200)과, 처리실(300)을 구비하고 있다. 스톡커실(100)과 기압 전환실(200)에 관한 구성에 대해서는, 상기 실시형태 1에서 나타낸 구성과 동일하므로, 그 설명은 생략한다. 그리고, 처리실(300) 내에는, 전처리 에리어(300a)와, 성막 에리어(300b)와, 제1 에칭 에리어(300c)와, 제2 에칭 에리어(300d)가 설치되어 있다. 전처리 에리어(300a) 및 전처리 에리어(300a)에 설치되는 기판 처리 장치(310)와, 성막 에리어(300b) 및 성막 에리어(300b)에 설치되는 스퍼터 장치(320)에 관한 구성에 대해서는, 상기 실시형태 1에 나타낸 구성과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.Fig. 9 is a schematic internal configuration diagram of a film forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, and shows a schematic configuration of the entire interior of the film forming apparatus when viewed from above. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment also includes a stocker chamber 100, an air pressure conversion chamber 200, and a processing chamber 300, as in the case of the above-described embodiment 1. The configuration of the stocker chamber 100 and the air pressure conversion chamber 200 is the same as the configuration shown in Embodiment 1 above, so description thereof is omitted. And, within the processing chamber 300, a preprocessing area 300a, a film deposition area 300b, a first etching area 300c, and a second etching area 300d are provided. Regarding the configuration of the preprocessing area 300a and the substrate processing device 310 installed in the preprocessing area 300a, and the film forming area 300b and the sputtering device 320 installed in the film forming area 300b, the above embodiments Since it is the same as the configuration shown in 1, its description is omitted.

그리고, 제1 에칭 에리어(300c)와 제2 에칭 에리어(300d)에는, 각각 에칭용 빔 조사 장치가 설치되어 있다. 제1 에칭 에리어(300c)에 설치된 제1 에칭용 빔 조사 장치(340)에 의해, 실시형태 1에서 설명한 도 7(a)에 나타내는 에칭이 행해지고(제1 에칭 공정), 제2 에칭 에리어(300d)에 설치된 제2 에칭용 빔 조사 장치(350)에 의해, 실시형태 1에서 설명한 도 7(b)에 나타내는 에칭이 행해진다(제2 에칭 공정). 본 실시형태의 경우에는, 도 9 중 화살표(T11, T12, T1X) 방향으로 기판 반송 장치(15)가 이동하면서, 제1 에칭 공정, 및 제2 에칭 공정이 행해진다. 한편, 도 9 중 화살표(T21, T22, T2X) 방향으로 기판 반송 장치(15)가 이동할 때에는, 에칭용 빔의 조사는 행해지지 않도록, 제어 장치(C)에 의해 제어된다.And, an etching beam irradiation device is installed in the first etching area 300c and the second etching area 300d, respectively. The etching shown in FIG. 7(a) described in Embodiment 1 is performed (first etching process) by the first etching beam irradiation device 340 installed in the first etching area 300c, and the etching is performed in the second etching area 300d. ), the etching shown in FIG. 7(b) described in Embodiment 1 is performed by the second etching beam irradiation device 350 installed (second etching process). In the case of this embodiment, the first etching process and the second etching process are performed while the substrate transport device 15 moves in the direction of the arrows T11, T12, and T1X in FIG. 9. On the other hand, when the substrate transport device 15 moves in the direction of arrows T21, T22, and T2X in FIG. 9, it is controlled by the control device C so that irradiation of the etching beam is not performed.

본 실시형태에 따른 에칭용 빔 조사 장치에 있어서도, 상기 실시형태 1의 경우와 마찬가지로, 에칭용 빔(이온 빔)의 조사 방향을 가변으로 하는 가변 기구를 구비하는 구성을 채용할 수 있다. 단, 본 실시형태의 경우에 있어서는, 제1 에칭 공정과 제2 에칭 공정에서는, 각각 별도의 에칭용 빔 조사 장치에 의해 에칭이 행해진다. 그 때문에, 미리 이들 에칭용 빔 조사 장치로부터 조사되는 이온 빔의 조사 방향을 정해 두면 되기 때문에, 본 실시형태에 따른 에칭용 빔 조사 장치에 대해서는, 실시형태 1의 경우와는 달리, 가변 기구를 구비하지 않아도 된다.In the etching beam irradiation device according to this embodiment, as in the case of Embodiment 1 above, a configuration including a variable mechanism that changes the irradiation direction of the etching beam (ion beam) can be adopted. However, in the case of this embodiment, etching is performed in the first etching process and the second etching process using separate etching beam irradiation devices. Therefore, since the irradiation direction of the ion beam irradiated from these etching beam irradiation devices can be determined in advance, the etching beam irradiation device according to this embodiment, unlike the case of Embodiment 1, is provided with a variable mechanism. You do not have to do.

성막 장치의 전체적인 동작(준비 공정, 성막 공정, 에칭 공정)에 대해서는, 제1 에칭 공정과 제2 에칭 공정에서의 기판 반송 장치(15)를 이동시키는 방법이 다른 점을 제외하고는, 기본적으로는 상기 실시형태 1과 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략한다. 또한, 에칭용 빔 조사 장치의 구성에 대해서도, 가변 기구를 설치하지 않아도 되는 점을 제외하고는, 상기 실시형태 1의 경우와 마찬가지의 구성이므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제1 에칭 공정과 제2 에칭 공정에 있어서의 기판(10)과 제1 에칭용 빔 및 제2 에칭용 빔의 위치(방향)관계에 대해서는, 상기 실시형태 1의 경우와 마찬가지이기 때문에, 그 설명도 생략한다.Regarding the overall operation of the film deposition apparatus (preparation process, film formation process, etching process), except that the method of moving the substrate transfer device 15 in the first etching process and the second etching process is different, it is basically the same. Since it is the same as Embodiment 1 above, its description is omitted. Additionally, since the configuration of the etching beam irradiation device is the same as that of Embodiment 1 above except that no variable mechanism is required, detailed description thereof will be omitted. In addition, the positional (direction) relationship between the substrate 10 and the first etching beam and the second etching beam in the first etching process and the second etching process is the same as that of Embodiment 1, That explanation is also omitted.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치에 있어서도, 상기 실시형태 1의 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시형태의 경우에는, 제1 에칭 에리어(300c)와 제2 에칭 에리어(300d)에는, 각각 에칭용 빔 조사 장치를 설치할 필요는 있지만, 가변 기구를 반드시 설치할 필요는 없기 때문에, 장치 구성을 간략화할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서도, 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, 처리 후의 기판(10)을 수용하기 위한 스톡커실을 설치하는 구성을 채용할 수도 있다.As described above, in the film forming method and film forming apparatus according to the present embodiment, the same effects as in the case of Embodiment 1 can be obtained. In addition, in the case of this embodiment, it is necessary to install an etching beam irradiation device in the first etching area 300c and the second etching area 300d, but it is not necessarily necessary to install a variable mechanism, so the device configuration can be simplified. Also, in this embodiment, only the loading operation of the substrate transfer device 15 is performed for the stocker chamber 100 and the atmospheric pressure conversion chamber 200 installed on one end of the processing chamber 300, and the processing chamber 300 A configuration in which an air pressure conversion chamber for unloading the substrate transport device 15 and a stocker chamber for accommodating the processed substrate 10 can be installed on the other end side may be adopted.

(기타)(etc)

상기 실시형태에 있어서는, 제1 에칭용 빔 및 제2 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 first etching beam and the second etching beam are ion beams has been described. However, the etching beam is not limited to an ion beam, and a laser beam can also be used. For example, if 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.), the material is etched by an ion beam (rare gas such as Ar, It is preferable to use an ion beam generated. On the other hand, when the material of the film to be etched is an organic film (organic compound, etc.), it is preferable to use a laser beam. In the former case, the beam diameter is relatively large, whereas in the latter case, the beam diameter is relatively small. In addition, in the latter case, it is more effective if the photothermal conversion material is contained in the film or in the base layer.

또한, 상기 실시형태 1에 있어서는, 에칭용 빔 조사 장치가 에칭용 빔의 조사 방향을 가변으로 하는 가변 기구를 구비함으로써, 제1 에칭용 빔과 제2 에칭용 빔은 공통의 에칭용 빔 조사 장치에 의해 조사되는 경우의 구성을 나타냈다. 그러나, 예를 들면, 기판 반송 장치에 기판(10)을 회전시키는 기구를 설치함으로써 기판(10)의 방향을 바꾸는 것에 의해, 제1 에칭용 빔과 제2 에칭용 빔이 공통의 에칭용 빔 조사 장치에 의해 조사되는 구성을 채용할 수도 있다. 또한, 기판 반송 장치 자체의 경사를 가변으로 하는 기구를 설치함으로써, 기판(10)의 방향을 바꾸는 것에 의해, 제1 에칭용 빔과 제2 에칭용 빔이 공통의 에칭용 빔 조사 장치에 의해 조사되는 구성을 채용할 수도 있다.In addition, in the first embodiment, the etching beam irradiation device is provided with a variable mechanism that changes the irradiation direction of the etching beam, so that the first etching beam and the second etching beam are a common etching beam irradiation device. It shows the composition of the case investigated by . However, for example, by changing the direction of the substrate 10 by installing a mechanism for rotating the substrate 10 in the substrate transfer device, the first etching beam and the second etching beam are irradiated with a common etching beam. A configuration that is irradiated by a device may also be adopted. In addition, by installing a mechanism that varies the inclination of the substrate transport device itself, the direction of the substrate 10 is changed, so that the first etching beam and the second etching beam are irradiated by a common etching beam irradiation device. You can also adopt a configuration that works.

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: 에칭용 빔 조사 장치
331: 이온 소스
331a: 이온 빔
331a: 에칭용 빔
332: 캐소드
333: 빔 조사면
334: 애노드
335: 영구자석
336: 고압 전원
337: 모터
338: 베어링
340: 제1 에칭용 빔 조사 장치
350: 제2 에칭용 빔 조사 장치
C: 제어 장치
F: 보유지지면
N: 법선
1: Tabernacle device
10: substrate
11: Convex portion
12: recess
15: Substrate transport device
15a: Retention member
15b: support member
15c: connection member
15d: rolling element
20a, 20b, 20c, 20d: membrane
100: Stocker Room
111: wit
112: Guide rail
121: Drive source
122: Guide rail
200: Atmospheric pressure conversion room
210: Guide rail
221, 222: heater
300: Processing room
300a: Preprocessing 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: Beam irradiation device for etching
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
337: motor
338: bearing
340: Beam irradiation device for first etching
350: Beam irradiation device for second etching
C: Control unit
F: holding surface
N: normal

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 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 제2 방향으로 반송되는 상기 기판을 향해 성막 재료를 조사하는 성막 재료 조사 장치와,
상기 챔버 내의 상기 성막 재료 조사 장치의 하류측에 구비되어, 상기 성막 재료가 성막되어 상기 제2 방향으로 반송되는 상기 기판을 향해 에칭용 빔을 조사하는 에칭 장치와,
상기 기판을 반송하는 기판 반송 장치와,
상기 에칭 장치에 의한 에칭용 빔의 조사 영역 밖에서, 상기 기판을 회전시켜 상기 기판의 방향을 변경하는 회전 기구와,
상기 성막 재료 조사 장치, 상기 에칭 장치, 및 상기 기판 반송 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
상기 에칭 장치에 의해 상기 기판을 향해 제1 에칭용 빔이 조사된 후에, 상기 회전 기구에 의해 상기 기판의 방향이 변경되어 상기 기판 반송 장치에 의해 반송되며, 상기 에칭 장치에 의해 상기 기판을 향해 상기 제1 에칭용 빔과는 다른 조사 방향으로 제 2 에칭용 빔이 조사되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
A film forming apparatus for forming a film on a substrate 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,
With chamber,
a film-forming material irradiation device provided in the chamber and irradiating film-forming material toward the substrate conveyed in the second direction;
an etching device provided on a downstream side of the film-forming material irradiation device in the chamber to irradiate an etching beam toward the substrate on which the film-forming material is formed and transported in the second direction;
a substrate transport device for transporting the substrate;
a rotation mechanism that rotates the substrate to change the direction of the substrate outside the irradiation area of the etching beam by the etching device;
A control device is provided to control the film forming material irradiation device, the etching device, and the substrate transport device,
After the first etching beam is irradiated toward the substrate by the etching device, the direction of the substrate is changed by the rotation mechanism and transported by the substrate transport device, and the substrate is transferred by the etching device toward the substrate. A film forming device characterized in that the second etching beam is irradiated in a different irradiation direction from the first etching beam.
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 각 영역으로 반송되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to clause 9,
In the chamber, an area provided with the film forming material irradiation device and an area provided with the etching device are installed separately, and the substrate is transferred to each area by the substrate transfer device.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 성막 재료 조사 장치 및 상기 에칭 장치의 각각을, 미리 설정된 회수만큼 반복하여 가동시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to claim 9 or 10,
The film forming apparatus wherein the control device performs control to repeatedly operate each of the film forming material irradiation device and the etching device a preset number of times.
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