(57)【要約】【課題】多数の基板上の特定部分のみに薄膜を形成する作業を簡素化して効率化することにより、薄膜形成時の作業時間を短縮し、成膜作業における費用の低減が可能な薄膜形成装置を提供する。【解決手段】薄膜形成装置１００に備えられた基板保持機構３は、基板Ｓの非成膜部分Ｓ２の一部が互いに重なり合い、成膜部分Ｓ１が露出するように複数の基板Ｓを保持する基板保持部材１０〜４０と、基板保持部材１０〜４０を支持する支持部材５０と、支持部材５０を回転させる回転部材６０と、を備え、基板保持部材１０〜４０は、複数の基板Ｓを保持し、成膜源４と複数の基板Ｓとの間に配設される複数の保持面１１ｄと、複数の保持面１１ｄの間に形成され、複数の基板Ｓの端部とそれぞれ当接する複数の段差部１１ｅと、複数の段差部１１ｅに基板Ｓの端部が当接した状態にあるとき、成膜部分Ｓ１に相当する部分の保持面１１ｄ上に形成された複数の開口部１１ｆと、を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を保持する基板保持機構を有し、前記複数の基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
前記基板保持機構は、
前記複数の基板のうち前記薄膜が形成されない非成膜部分の一部が互いに重なり合うと共に、前記薄膜が形成される成膜部分が露出するように前記複数の基板を保持する基板保持部材と、
該基板保持部材を支持する支持部材と、
該支持部材を回転させる回転部材と、を備え、
前記基板保持部材は、
前記複数の基板を保持し、前記薄膜の材料を放出する成膜源と前記複数の基板との間に配設される複数の保持面と、
該複数の保持面の間に形成され、前記複数の基板の端部とそれぞれ当接する複数の段差部と、
該複数の段差部に前記複数の基板の端部がそれぞれ当接した状態にあるとき、前記成膜部分に相当する部分の前記複数の保持面上にそれぞれ形成された複数の開口部と、を有することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
前記基板保持部材は、前記回転部材の回転方向において２以上８以下に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記基板保持部材は、平面視環状に形成され、前記基板保持部材の径方向上で、前記基板保持部材が複数隣り合って配設されることを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記支持部材は、前記基板保持部材の前記複数の保持面と、前記回転部材の回転軸とが成す角度が可変となるように前記基板保持部材を保持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
前記基板保持部材は、前記成膜部分と前記成膜源とを通る第１の仮想線と、前記成膜部分の成膜面に対する垂線とが成す角度が０°以上４５°以下となるように前記複数の基板を保持することを特徴とする請求項１乃至４に記載の薄膜形成装置。
【請求項６】
前記支持部材は、前記複数の保持面に形成された前記複数の開口部が、前記回転部材の回転軸を中心軸とする仮想ドーム上に位置するように前記基板保持部材を支持することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項７】
前記径方向上で互いに隣り合って配設される前記基板保持部材は、側面視の状態で、一方の前記基板保持部材に形成された前記開口部が、前記成膜源に対し、他方の前記基板保持部材によって遮蔽されない位置に配設されることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項８】
前記支持部材は、平面視環状に形成されて径方向において複数配設される前記基板保持部材を支持し、
前記径方向上で互いに隣り合って配設される前記基板保持部材は、一方の前記基板保持部材の前記保持面に形成された前記開口部の外周と前記成膜源とを通る第２の仮想線に対し、他方の前記基板保持部材の前記径方向の端部が２０ｍｍ以上離れた位置に配設されることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項９】
前記複数の段差部は、前記径方向に対して傾斜する方向に沿って形成され、
前記複数の基板は矩形状の板材からなり、前記複数の基板において前記径方向内側の縁辺の長さをそれぞれＬとし、前記複数の基板のそれぞれの縁辺の中心点から前記回転部材の回転軸までの距離をｒとしたとき、
前記基板保持部材は、（Ｌ／２）／ｒの値が０．０５以上０．７５以下となるように前記複数の基板を保持することを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項１０】
前記基板保持部材は、重なり合って保持される前記複数の基板のうち、一方の前記基板の縁辺と、他方の前記基板の縁辺とが成す角度が、０°以上９０°以下となるように前記複数の基板を保持することを特徴とする請求項９に記載の薄膜形成装置。
【請求項１１】
前記複数の段差部の高さは、前記複数の基板の厚みと比較して０．０５ｍｍ以上高く形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜形成装置に係り、特に、多数の基板上の特定部分に対し、効率よく薄膜を形成することが可能な薄膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやデジタルビデオ等の撮影機器、携帯電話、スマートフォン、携帯ゲーム機等の様々な機器において、基板表面上に薄膜を形成する技術が用いられている。
そして、これらの機器に備えられる基板は、基板全面に亘って薄膜が形成されているものもあるが、基板上のある特定の部分（領域）のみに選択的に形成されているものが数多くある。【０００３】
このように、基板上の特定の部分のみに選択的に薄膜を形成するためには、薄膜形成装置内に配設される基板保持機構に保持された基板において、薄膜を形成しない部分（以下、「非成膜部分」と称する）をマスク（防着板）によって覆う技術が用いられる。しかし、このようにマスクによって基板を覆う技術では、一般に、基板上の薄膜を形成する部分（以下、「成膜部分」と称する）が、互いに重ならないようにそれぞれの基板が基板保持機構に保持されるため、基板保持機構に保持される基板の数を多くすることができない。したがって、多数の基板に対して一括で成膜することができず、成膜効率が低下するという不都合があった。【０００４】
上記の問題に対して、マスクを用いて非成膜部分を形成するのではなく、非成膜部分を他の基板で覆うように、基板を重ね合わせた状態で薄膜を形成する技術が提案されている（特許文献１）。【０００５】
また、特許文献２では、第１のピン及び第２のピンを用いて複数の基板（特許文献２には、「薄板部材」と記載されている）を傾斜させて配設し、基板の端部近傍に薄膜を形成する技術が提案されている。このように、互いに斜状に配置された基板は、基板同士が互いにマスクの作用をするため、成膜時にマスクを備える必要がなく、且つ、基板が互いに重なるように配置されるため、多数の基板を一括で処理することができる。【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−２６６０７１号公報
【特許文献２】特開平７−３４２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１で開示された技術では、最後に基板保持手段（特許文献１では「基板ホルダー」と記載されている）に載置される基板の上には、非成膜部分を覆う防着板が取り付けられる必要があるため、作業効率が低下する。また、特許文献２に開示された技術は、基板をそれぞれ第１のピン及び第２のピンに係止する必要があることから、基板の設置作業が煩雑であり、作業時間が長くなるという不都合がある。
したがって、特許文献１及び特許文献２の技術では、薄膜形成時の作業時間が長くなり、成膜作業において費用が嵩むという問題点があった。【０００８】
さらに、特許文献１及び特許文献２で開示された基板保持機構は、必然的に基板の端部（側面を含む端部）が露出する構成となることから、成膜部分の形状や大きさを細かく設定することが難しい。したがって、基板上に形成可能な成膜部分の形状や大きさが限定されるという不都合があった。【０００９】
本発明の目的は、多数の基板上の特定部分のみに薄膜を形成する作業を簡素化して効率化することにより、薄膜形成時の作業時間を短縮し、成膜作業における費用の削減が可能な薄膜形成装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、基板上の特定の部分のみに成膜部分を形成する際、成膜部分の形状や大きさを細かく設定可能な薄膜形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題は本発明の薄膜形成装置によれば、複数の基板を保持する基板保持機構を有し、前記複数の基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記基板保持機構は、前記複数の基板のうち前記薄膜が形成されない非成膜部分の一部が互いに重なり合うと共に、前記薄膜が形成される成膜部分が露出するように前記複数の基板を保持する基板保持部材と、該基板保持部材を支持する支持部材と、該支持部材を回転させる回転部材と、を備え、前記基板保持部材は、前記複数の基板を保持し、前記薄膜の材料を放出する成膜源と前記複数の基板との間に配設される複数の保持面と、該複数の保持面の間に形成され、前記複数の基板の端部とそれぞれ当接する複数の段差部と、該複数の段差部に前記複数の基板の端部がそれぞれ当接した状態にあるとき、前記成膜部分に相当する部分の前記複数の保持面上にそれぞれ形成された複数の開口部と、を有すること、により解決される。【００１１】
基板上の特定の部分のみに薄膜を形成する技術の効率化を図るため、従来は、非成膜部分を他の基板で覆うように基板を互いに重ねて保持した状態で成膜工程を行っていた。このとき、非成膜部分は他の基板で覆うように配置すると共に、成膜部分が露出するように基板を保持させる作業が煩雑であるという問題点があった。
このような問題点に対し、本発明の薄膜形成装置によれば、基板を保持する保持面、及び段差部に基板を当接させる（載置する）だけで容易に複数の基板を基板保持機構に保持させることができる。そして、成膜源と基板との間に基板保持機構の保持面が備えられ、この保持面には成膜部分に相当する部分に開口部が備えられているため、基板の成膜部分のみが露出し、複雑な取り付け作業を行う必要がない。すなわち、基板の非成膜部分を他の基板で覆うと共に、成膜部分を露出するように基板を保持させる作業を簡素化することができる。したがって、基板を保持させる際、複雑な作業を行う必要がないため効率化できる。その結果、薄膜形成時の作業時間を短縮することができ、成膜作業における費用の削減が可能となる。
また、保持面に開口部を備えることにより基板の成膜部分のみを露出させることができるため、保持面（基板保持部材）がマスクの役割を果たす。したがって、開口部の形状や大きさに依存して成膜部分の形状や大きさを制御することができるため、より緻密な成膜作業を行うことが可能となる。
さらに、基板保持機構において、支持部材（すなわち、基板保持機構）を回転させる回転部材をさらに備えることにより、基板保持部材もまた回転させることができるため、複数の基板上に形成される薄膜を均一な膜質、膜厚で形成することができる。【００１２】
このとき、前記基板保持部材は、前記回転部材の回転方向において２以上８以下に分割されていると好ましい。
そして、基板保持部材を基板保持機構の回転方向において２分割〜８分割とすることにより、基板保持部材が適当な大きさとなり、支持部材に対して容易に取付けることができる。したがって、成膜作業における作業効率が向上し、作業時間を短縮することができる。【００１３】
さらに、前記基板保持部材は、平面視環状に形成され、前記基板保持部材の径方向上で、前記基板保持部材が複数隣り合って配設されると好適である。
このように、環状（ドーナツ状）に形成された基板保持部材を径方向上で隣り合った状態で複数備えることにより、基板保持機構が保持できる基板の数をさらに増やすことができる。したがって、一括で成膜できる基板枚数を増やすことができるため、成膜作業の効率が飛躍的に向上する。【００１４】
また、前記支持部材は、前記基板保持部材の前記複数の保持面と、前記回転部材の回転軸とが成す角度が可変となるように前記基板保持部材を保持すると好ましい。
基板保持部材において、基板を保持する保持面と水平面とが成す角度を変更可能とすることにより、基板上に成膜される薄膜の膜厚を補正することができる。その結果、複数の基板において、より均一な膜厚の薄膜を形成することができ、成膜時に必要な材料を削減することができる。【００１５】
このとき、前記基板保持部材は、前記成膜部分と前記成膜源とを通る第１の仮想線と、前記成膜部分の成膜面に対する垂線とが成す角度が０°以上４５°以下となるように前記複数の基板を保持すると好ましい。
基板上に薄膜を形成する際、薄膜の厚さ（膜厚）は、成膜面と薄膜材料を放出する成膜源との相対位置に依存する。より詳細には、膜厚は、成膜面に対して成膜源から薄膜材料が入射する角度に依存する。
したがって、成膜面に対して成膜源から薄膜材料が入射する角度、すなわち、基板の成膜面と成膜源を通る仮想線と、成膜面に対する垂線とが成す角度を上記範囲とすることにより、基板上に形成される薄膜の厚さを制御しやすく、複数の基板においてより均一な膜厚の薄膜を形成することができる。【００１６】
また、前記支持部材は、前記複数の保持面に形成された前記複数の開口部が、前記回転部材の回転軸を中心軸とする仮想ドーム上に位置するように前記基板保持部材を支持すると好適である。
このように、基板保持部材において設けられた開口部が、回転部材の回転軸（すなわち、基板保持機構の回転軸）を中心軸とする仮想ドーム上に位置するように配設されることにより、複数の基板において、より均一な膜厚の薄膜を形成することができる。【００１７】
さらに、前記径方向上で互いに隣り合って配設される前記基板保持部材は、側面視の状態で、一方の前記基板保持部材に形成された前記開口部が、前記成膜源に対し、他方の前記基板保持部材によって遮蔽されない位置に配設されると好ましい。
このように、環状に形成されて互いに径方向上で隣り合って配設される基板保持部材は、基板保持部材に備えられた開口部が、成膜源に対して露出するように配設される。環状に形成された基板保持部材が径方向上で隣り合うように配設された基板保持機構において、基板上に形成される薄膜の厚さは、隣り合って配設される基板保持部材の影響を受けやすい。したがって、基板保持部材に備えられた開口部が成膜源に対して他の基板保持部材によって遮蔽されない位置に備えられることにより、基板上に成膜される薄膜の厚さが基板保持部材の影響を受けにくくなり、膜厚をより均一にすることができる。【００１８】
また、前記支持部材は、平面視環状に形成されて径方向において複数配設される前記基板保持部材を支持し、前記径方向上で互いに隣り合って配設される前記基板保持部材は、一方の前記基板保持部材の前記保持面に形成された前記開口部の外周と前記成膜源とを通る第２の仮想線に対し、他方の前記基板保持部材の前記径方向の端部が２０ｍｍ以上離れた位置に配設されると好適である。
環状に形成された基板保持部材が径方向上で隣り合うように配設された基板保持機構において、基板上に形成される薄膜の厚さは、隣り合って配設される基板保持部材の影響を受けやすい。したがって、一方の基板保持部材の開口部を、他方の基板保持部材の径方向の端部に対して２０ｍｍ以上離れた位置とすることにより、形成される薄膜の厚さは基板保持部材の影響を受けにくくなり、膜厚をより均一にすることができる。【００１９】
このとき、前記複数の段差部は、前記径方向に対して傾斜する方向に沿って形成され、前記複数の基板は矩形状の板材からなり、前記複数の基板において前記径方向内側の縁辺の長さをそれぞれＬとし、前記複数の基板のそれぞれの縁辺の中心点から前記回転部材の回転軸までの距離をｒとしたとき、前記基板保持部材は、（Ｌ／２）／ｒの値が０．０５以上０．７５以下となるように前記複数の基板を保持すると好ましい。
このように、薄膜を形成する基板が特に矩形状である時、基板保持部材を上記構成とすることにより、基板保持部材に保持される基板の数をより多くすることができる。したがって、一括で成膜できる基板枚数を増やすことができるため、成膜作業の効率が飛躍的に向上する。【００２０】
また、前記基板保持部材は、重なり合って保持される前記複数の基板のうち、一方の前記基板の縁辺と、他方の前記基板の縁辺とが成す角度が、０°以上９０°以下となるように前記複数の基板を保持すると好適である。
このように、基板保持部材に矩形状の基板を保持させるとき、上記位置関係で配置されることにより、基板保持部材に保持される基板の数をより多くすることができる。したがって、一括で成膜できる基板枚数を増やすことができるため、成膜作業の効率が飛躍的に向上する。【００２１】
さらにまた、前記複数の段差部の高さは、前記複数の基板の厚みと比較して０．０５ｍｍ以上高く形成されていると好ましい。
このように、基板の縁端が当接する段差部の高さを基板の厚みよりも０．０５ｍｍ以上高く形成することにより、基板同士を重ねる際、基板表面の損傷を抑制することができる。したがって、品質の良い薄膜付き基板を製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の薄膜形成装置によれば、基板保持部材に対し、複雑な作業を行うことなく、容易に複数の基板を保持させることができる。したがって、基板を保持させる際、複雑な作業を行う必要がないため、成膜作業を効率化できる。その結果、薄膜形成時の作業時間を短縮することができ、成膜作業における費用の削減が可能となる。また、本発明の薄膜形成装置は、基板保持部材に多数の基板を保持させることができるため、一括で成膜可能な基板枚数をより多くすることができ、成膜作業の効率がさらに向上する。
さらに、基板保持機構の基板保持部材の保持面には、成膜部分を露出させるための開口部が備えられているため、保持面（基板保持部材）がマスクの役割を果たす。したがって、開口部の形状や大きさに依存して成膜部分の形状や大きさを制御することができるため、より緻密な成膜作業を行うことが可能となる。
さらにまた、本発明の薄膜形成装置は、基板保持機構に備えられた基板保持部材を上記構成とすることにより、膜厚がより均一となるように薄膜を形成することができる。その結果、成膜時に必要となる材料を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る薄膜形成装置を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板保持機構に保持される基板の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る基板保持機構の平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基板保持部材の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る基板保持部材の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る基板保持部材の説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る基板保持部材の部分拡大図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る薄膜形成装置の説明図である。
【図９】本発明の実施例１に係る反射防止膜の反射率を示すグラフ図である。
【図１０】本発明の比較例１に係る反射防止膜の反射率を示すグラフ図である。
【図１１】本発明の比較例２に係る反射防止膜の反射率を示すグラフ図である
【図１２】本発明の他の実施形態に係る基板保持部材の説明図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る基板保持部材の斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１００  薄膜形成装置
１  真空容器
２  真空ポンプ
３  基板保持機構
４  成膜源
１０，２０，３０，４０，１０’  基板保持部材
１１，１２，１３，１４，１５，１１’，１２’，１３’  保持治具
１１ａ  底壁部
１１ｂ  内側立壁部
１１ｃ  外側立壁部
１１ｄ，１１ｄ’  保持面
１１ｅ，１１ｅ’  段差部
１１ｆ，３１ｆ，１１ｆ’  開口部
１１ｇ  凹部
１１ｈ  窓部
１１ｉ，１１ｊ  肉厚部
１１ｋ，１１ｍ  排気溝
１１ｊｘ  排気溝
１１ｐ，１１ｑ  取付部
１１ｒ’  肉厚部
１１ｓ’  平面部
５０  支持部材
５１  取付部材
６０  回転部材
Ｐ  垂線
Ｓ  基板
Ｓ１  成膜部分
Ｓ２  非成膜部分
Ｔ  成膜面
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３  仮想線
Ｘ  回転軸（中心軸）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。【００２６】
図１乃至図１１は、本発明の一実施形態に係るもので、図１は薄膜形成装置を示す模式図、図２は基板保持機構に保持される基板の平面図、図３は基板保持機構の平面図、図４は基板保持部材の斜視図、図５及び図６は基板保持部材の説明図、図７は基板保持部材の部分拡大図、図８は薄膜形成装置の説明図、図９は本発明の実施例１に係る反射防止膜の反射率を示すグラフ図、図１０は本発明の比較例１に係る反射防止膜の反射率を示すグラフ図、図１１は本発明の他の比較例２に係る反射防止膜の反射率を示すグラフ図であり、図１２及び図１３は、本発明の他の実施形態に係るもので、図１２は基板保持部材の説明図、図１３は基板保持部材の斜視図である。【００２７】
本発明の特徴的な要素である基板保持機構３は、複数の基板Ｓに対し一括で薄膜を形成するために、薄膜形成装置１００に備えられるものである。基板Ｓは、その表面全体に亘って薄膜が形成されるものではなく、特定の部分（領域）にのみ薄膜が形成されるものであり、成膜部分Ｓ１と、薄膜が形成されない非成膜部分Ｓ２を備えている。基板保持機構３は、成膜部分Ｓ１及び非成膜部分Ｓ２を有する基板Ｓに薄膜を形成する際、大量の基板Ｓを一括で処理するために以下の構成を備えている。【００２８】
＜薄膜形成装置の構造＞
以下では、薄膜形成装置１００の構造について概説する。
図１で図示される薄膜形成装置１００は、基板Ｓの表面上に薄膜を形成する装置の一種である真空蒸着装置であり、図１は、薄膜形成装置１００としての真空蒸着装置の一部を概略断面図として示している。【００２９】
薄膜形成装置１００は、真空容器１内を真空（減圧）状態とし、金属等の薄膜材料を加熱して蒸発させることにより、基体となった薄膜材料によって基板Ｓの表面に薄膜を形成するものである。
薄膜形成装置１００は、少なくとも、真空容器１と、真空ポンプ２と、基板保持機構３と、成膜源４とを主要な構成要素として備えている。【００３０】
真空容器１は、その内部で基板Ｓ上に薄膜を形成するための容器である。本実施形態の真空容器１は、ほぼ円筒形状をした中空体であり、基板Ｓを配置して薄膜形成を行うことが可能となっている。真空容器１には、真空ポンプ２が接続されており、この真空ポンプ２が真空容器１の内部を排気することで、真空容器１の内部は１×１０−２〜１×１０−５Ｐａ程度の真空状態とすることができる。
また、真空容器１には、内部にガスを導入するためのガス導入管（不図示）が形成されている。【００３１】
真空容器１の内部の圧力は不図示の圧力計によって計測、表示され、所望の圧力を圧力制御手段によって制御することができるように構成されている。
なお、真空容器１において、圧力計が配設される部分は真空シールされた構成となっている。また、圧力計、真空バルブ、真空ポンプ２はそれぞれ公知のものを用いることができる。【００３２】
真空容器１の材料としては、アルミニウムやステンレス等の金属材料等を挙げることができる。より具体的には、真空容器１の材料として、ステンレス鋼の一種であるＳＵＳ３０４等が挙げられる。【００３３】
基板保持機構３は、真空容器１の内部に設けられ、複数の基板Ｓを保持する。なお、基板保持機構３の構成は、後に詳述する。【００３４】
成膜源４は、真空容器１の内部下側に配設され、基板Ｓにむけて薄膜材料（蒸着物質）を放出する蒸発手段である。成膜源４は、薄膜材料を載せるためのくぼみを上部に備えた蒸発ボートを備えている。さらに、本実施形態では、蒸発ボートから基板Ｓに向かう薄膜材料を遮断する位置に回転自在に設けられた不図示のシャッターを備えている。そしてこのシャッターはシャッター制御手段によって適宜開閉制御される。【００３５】
本実施形態では、成膜源４として、蒸着装置で用いられる一般的な装置を採用している。すなわち、蒸発ボートとして円筒形のハースライナーが複数個設けられ、これらハースライナーが円盤状ハースの同心円状の窪みに配設されている。円盤状ハースは、銅などの熱伝導性の高い金属で形成され、図示しない水冷装置により直接的または間接的に冷却されている。各ハースライナーには、薄膜材料が収容されており、一つのハースライナーの薄膜材料がなくなると、円盤状ハースが回転し、次のハースライナーの薄膜材料を蒸発させる。なお、図１では、加熱されて薄膜材料を放出する状態にあるハースライナーのみを成膜源４として図示している。【００３６】
蒸発ボートに薄膜の原料となる薄膜材料を載せた状態で、１〜３ｋＷ程度の電子線を発生させ、これを薄膜材料に照射すると、薄膜材料が加熱されて蒸発する。この状態で図示されていないシャッターを開くと、蒸発ボートから蒸発する薄膜材料は基板Ｓに向けて真空容器１の内部を移動して、基板Ｓの表面に付着する。
なお、成膜源４としては、このような電子銃により蒸発される装置に限定されず、例えば抵抗加熱により薄膜材料を蒸発させる装置でもよい。また、基板Ｓ上に形成される薄膜の種類や数に依存して、成膜源４の数や配置を適宜変更可能である。【００３７】
上記では、薄膜形成装置１００において、真空蒸着を行うために備えられる主要な部材について説明したが、例えば、イオンアシスト法により蒸着を行う場合は、不図示のイオン源、ニュートラライザ等が備えられる。【００３８】
イオン源は正のイオンを基板Ｓに向けて照射するための装置であり、反応ガス（例えばＯ２）や希ガス（例えばＡｒ）のプラズマから帯電したイオン（Ｏ２＋，Ａｒ＋）を引き出し、加速電圧により加速して射出する。イオン源としては、真空蒸着装置において一般的に用いられる公知のものを用いることができる。【００３９】
成膜源４から基板Ｓに向けて移動する薄膜材料は、イオン源から照射される正イオンの衝突エネルギーにより、基板Ｓの表面に高い緻密性でかつ強固に付着する。このとき、基板Ｓはイオンビームに含まれる正イオンにより正に帯電する。
したがって、必要に応じて、正に帯電した基板Ｓや基板保持機構３に電子ビームを照射して電荷の中和を行うニュートラライザを設けるようにしてもよい。【００４０】
また、イオン源から放出されるイオンにより、基板Ｓの表面を予めイオンクリーニングしてから、薄膜を形成すると、膜質の良好な薄膜が形成できるため、イオン源を備えることにより、基板Ｓ上の表面を洗浄することもできる。【００４１】
成膜中は、成膜源４の温度は非常に高温になるため、基板Ｓが加熱されて変形することを抑制ため、基板冷却手段が備えられていてもよい。基板冷却手段は、基板Ｓを冷却してその温度を適当な温度で維持するために備えられる。基板冷却手段は、冷凍機、冷媒管、冷却板を主要な構成要素としており、成膜中、基板Ｓを冷却するため、基板保持機構３の近傍に備えられる。この基板冷却手段は、基板Ｓが樹脂製である時、特に有効である。【００４２】
なお、上記では、薄膜形成装置１００として、真空蒸着法により薄膜形成を行う真空蒸着装置について説明したが、その他、スパッタリング法により薄膜を形成するスパッタ装置であってもよい。【００４３】
＜基板の構成＞
次に、本実施形態の基板保持機構３に保持される基板Ｓについて、図２を参照して説明する。図２は、基板Ｓの平面図である。【００４４】
基板Ｓは、表面に薄膜が形成される基礎となる部材である。図２に示すように、基板Ｓは、矩形状の平板からなり、その板面上に薄膜が形成される成膜部分Ｓ１と、薄膜が形成されない非成膜部分Ｓ２とを備えている。【００４５】
成膜部分Ｓ１は、基板Ｓの縁端近傍に設けられており、より詳細には、矩形状の基板Ｓに備えられる二つの対向する短辺のうち、一方の短辺の近傍に設けられる。そして、成膜部分Ｓ１は、短辺を構成する縁端から若干内側に離間して、短辺の中心に相当する位置に形成される。本実施形態では、成膜部分Ｓ１は真円状の例を示すが、その他の形状であってもよい。【００４６】
基板Ｓは、０．３〜０．５ｍｍ程度の厚みを有するガラス製の板材であり、その表面には、装飾等の目的から、予め印刷等の手法により薄膜が形成されていてもよい。なお、本明細書中、「成膜部分Ｓ１」とは、薄膜形成装置１００内で薄膜が形成される特定の領域を指すものであり、予め薄膜が形成された部分を指すものではない。【００４７】
また、本実施形態では基板Ｓの形状として矩形の平板状のものを用いているが、これに限定されず、以下で説明する基板保持機構３の主要構成に沿って各種改変することができることは勿論である。【００４８】
＜基板保持機構の構成＞
次に、本実施形態の基板保持機構３について、主として図３〜図７を参照して説明する。
基板保持機構３は、薄膜形成装置１００によって複数の基板Ｓに対して一括で成膜するため、複数の基板Ｓを保持するために備えられる。図１に示すように、側方から見たとき、すなわち、側面視で山型形状に形成されており、さらに、図３に示すように、上方から見たとき、すなわち、平面視で円形状に形成されている。換言すると、基板保持機構３は、ドーム状に形成されている。なお、図３中の矢印は後述する回転部材６０の回転方向を示すものである。【００４９】
基板保持機構３は、環状（ドーナツ状）に形成されて同心円状に配設された基板保持部材１０，２０，３０，４０を備えており、さらに、基板保持部材１０，２０，３０，４０を真空容器１内で支持する支持部材５０、支持部材５０を真空容器１内で回転させる回転部材６０を備えている。【００５０】
基板保持部材１０，２０，３０，４０は、基板Ｓを複数保持する部材であり、アルミニウムやステンレス等の金属材料によって形成されている。なお、加工が容易であることや、比較的軽量であることから、基板保持部材１０，２０，３０，４０は、アルミニウム製とすると好ましい。【００５１】
図３に示すように、基板保持部材１０，２０，３０，４０は、同心異径の環状に形成されている。そして、本実施形態において、基板保持部材１０，２０，３０，４０は、その円周方向（すなわち、回転部材６０の回転方向）においてそれぞれ５分割されているが、これ以外の数で分割されていてもよい。このとき、基板保持部材１０，２０，３０，４０は、円周方向において２以上８以下に分割されているとよい。【００５２】
このように、基板保持部材１０，２０，３０，４０が適当な数に分割されることにより、基板保持部材１０，２０，３０，４０が一体で形成された場合（すなわち、基板保持部材が円形状に一体に形成された場合）と比較して軽量化され、支持部材５０に対して基板保持部材１０，２０，３０，４０を取り付けやすくなり、作業効率が向上する。基板保持部材１０，２０，３０，４０は、多数の基板Ｓを載置した状態で作業者が持ち上げることにより支持部材５０に取り付けられるため、基板保持部材１０，２０，３０，４０を適当な数に分割して軽量化することにより、基板保持部材１０，２０，３０，４０の取り付け作業を容易に行うことができるようになる。【００５３】
一方、基板保持部材１０，２０，３０，４０が８よりも多く分割されると、支持部材５０に基板保持部材１０，２０，３０，４０を固定する作業時間が長くなり、作業効率が低下するため好ましくない。また、基板保持部材がより多数に分割されることにより、積載可能な基板Ｓの数が少なくなるため、成膜作業の効率が低下してしまい、好ましくない。
なお、基板保持部材１０を分割するために形成される保持治具１１，１２，１３，１４，１５の構成は、後で詳述する。【００５４】
環状に形成された基板保持部材１０，２０，３０，４０は、その中心が、回転部材６０の回転軸Ｘ上となるように支持部材５０によって支持される。そして、基板保持部材１０，２０，３０，４０は、最も内側の基板保持部材４０から、外側へ向かって基板保持部材３０，２０，１０の順で次第に低くなるようにして、支持部材５０に支持されている（図１参照）。【００５５】
それぞれ異なる径を備えた基板保持部材１０，２０，３０，４０は、互いにその一部が上下方向で重なるようにして階段状に配設される（図１参照）。より詳細には、基板保持部材１０，２０，３０の内側端部が、基板保持部材１０，２０，３０のそれぞれ一段内側に配設される基板保持部材２０，３０，４０の外側端部よりも径方向内側に配設されている。【００５６】
なお、本実施形態では、基板保持部材１０，２０，３０，４０として、径方向上で４つの基板保持部材を備えた構成を例に示したが、これ以外の数としてもよいのは勿論である。このように、径方向上で隣り合う基板保持部材の数を複数とすることにより、成膜される基板Ｓの数を増やすことができ、成膜作業を効率よく行うことができる。【００５７】
支持部材５０は、それぞれ異なる径を備えた基板保持部材１０，２０，３０，４０を上記構成で支持するための部材であり、回転部材６０から、回転部材６０の回転径方向（すなわち、基板保持部材１０，２０，３０，４０の径方向）に沿って放射状に延設されている。支持部材５０は、金属製の板状、または棒状の部材であり、基板保持部材１０，２０，３０，４０がドーム状に配設されるように支持している。【００５８】
支持部材５０の一部には、基板保持部材１０，２０，３０，４０を締結部材等の取付部材５１を固定するため、不図示の固定用板材が取り付けられている。この固定用板材と、基板保持部材１０，２０，３０，４０をそれぞれ取付部材５１によって固定することにより、基板保持部材１０，２０，３０，４０が支持部材５０に支持される。【００５９】
さらに、支持部材の５０の一端（より詳細には、長尺部材である支持部材の端部のうち、回転部材６０側の端部）は、回転部材６０に固定されている。
回転部材６０は、基板保持機構３の中心に備えられる部材であり、基板保持機構３の中心おいて垂直方向に沿った回転軸Ｘを有している。回転部材６０は、支持部材５０を回転させることによって基板保持機構３全体を回転させるための装置であり、回転モータ等を備えた公知の構成を用いることができる。【００６０】
上記のように、支持部材５０が回転部材６０に固定されているため、回転部材６０が回転軸Ｘを軸として回転することにより、支持部材５０、さらには基板保持部材１０，２０，３０，４０が水平方向で回転する。このように、基板保持機構３は、回転部材６０を備えているため、成膜中に基板Ｓを伴って基板保持部材１０，２０，３０，４０、が回転可能となる。その結果、多数積載される基板Ｓに形成される膜厚、膜質をより均一にすることができる。【００６１】
（保持治具の構成）
上述のように、保持治具１１，１２，１３，１４，１５は、基板保持部材１０を円周方向上（回転方向上）で分割するためにそれぞれ形成される。すなわち、基板保持部材１０は、平面視円弧状の保持治具１１，１２，１３，１４，１５に分割される。【００６２】
基板保持部材１０，２０，３０，４０は、その直径が異なる点で相違するが、その基本構造は略同様である。また、保持治具１１，１２，１３，１４，１５は、基板保持部材１０を等分したものであり、その構成は互いに同様である。したがって、以下では、最も外側に配設された基板保持部材１０を構成する保持治具１１についてのみ説明する。【００６３】
保持治具１１は、環状に形成される基板保持部材１０を構成するものであり、平面視円弧状に形成されている。複数の基板Ｓは、保持治具１１上に載置されることによって基板保持部材１０（保持治具１１）に保持され、このとき、保持治具１１は、隣り合って保持される基板Ｓの非成膜部分Ｓ２の少なくとも一部が互いに重なり合うと共に、成膜部分Ｓ１が露出するようにして複数の基板Ｓを保持する。【００６４】
保持治具１１は、上記構成で複数の基板Ｓを保持するため、主要な構成要素として、少なくとも、基板Ｓをそれぞれ保持し、さらに成膜源４と基板Ｓとの間に配設される複数の保持面１１ｄと、複数の保持面１１ｄの間に形成されて基板Ｓの端部（縁端）とそれぞれ当接する複数の段差部１１ｅと、基板Ｓの端部が段差部１１ｅと当接して保持された状態にあるとき、保持面１１ｄ上において成膜部分Ｓ１に相当する部分に形成された開口部１１ｆとを備えている（図１、図４参照）。以下、保持治具１１の構成について具体的に説明する。【００６５】
保持治具１１は、図４に示すように、断面略コ字状（Ｕ字状）の部材であり、円弧状に形成された底壁部１１ａと、底壁部１１ａの径方向内側端部から上方に向かって立ち上がるように延設された内側立壁部１１ｂと、底壁部１１ａの径方向外側端部から上方に向かって立ち上がるように延設された外側立壁部１１ｃとを備えている。内側立壁部１１ｂ及び外側立壁部１１ｃは、それぞれ、円弧状に形成された底壁部１１ａの径方向内側及び外側において、底壁部１１ａの端部に沿って形成されている。【００６６】
底壁部１１ａ上には、基板Ｓを保持するための保持面１１ｄと、保持面１１ｄを円周方向で挟む位置に肉厚部１１ｉ，１１ｊ、及び支持部材５０に保持治具１１を取り付けるための取付部１１ｐ，１１ｑ（取り付け孔）がそれぞれ形成されている（図５参照）。また、底壁部１１ａの円周方向の一端側において備えられる肉厚部１１ｊの円周方向内側には、凹部１１ｇが形成されている。この凹部１１ｇの底部には、膜厚等の測定を行うため、開口した窓部１１ｈが形成されている。【００６７】
さらに、底壁部１１ａ上に備えられる保持面１１ｄ、肉厚部１１ｉ，１１ｊの径方向内側及び外側には、それぞれ、排気溝１１ｋ，１１ｍが形成されている。すなわち、内側立壁部１１ｂと保持面１１ｄの間、また、外側立壁部１１ｃと保持面１１ｄの間には、それぞれ、排気溝１１ｋ，１１ｍが備えられている。
さらに、凹部１１ｅを備えた肉厚部１１ｊにもまた、肉厚部１１ｊの一部を切り欠くように形成された排気溝１１ｊｘが形成されている。【００６８】
このように、保持治具１１において排気溝１１ｋ，１１ｍ，１１ｊｘを備えることにより、成膜時、薄膜形成装置１００内の脱気を行いやすくなる。
保持治具１１は、図５のように、複数の基板Ｓが載置されることにより基板Ｓを保持するが、上述のように排気溝１１ｋ，１１ｍ，１１ｊｘを備えることにより、基板Ｓと保持治具１１との間にたまる空気を円滑に除去することが可能となり、成膜作業を効率よく行うことができる。【００６９】
円弧状に形成された保持治具１１は、図５に示すように、その円弧に沿って基板Ｓが複数並べて載置されることにより、基板Ｓを保持する。したがって、底壁部１１ａ上に形成される複数の保持面１１ｄもまた、円弧状に隣接して複数形成されている。各保持面１１ｄは、底壁部１１ａを水平な状態としたとき、その上面（基板Ｓを保持する面）が若干傾斜して形成されている（図６、図７参照）。【００７０】
これら複数の保持面１１ｄの間には、それぞれ、段差部１１ｅが形成されている。すなわち、段差部１１ｅは、それぞれ隣接する保持面１１ｄの間に形成されている。したがって、複数の保持面１１ｄ及び複数の段差部１１ｅを備えることにより、保持治具１１は、基板Ｓを保持する部分が階段状に形成されている。【００７１】
このように、保持治具１１は、複数の保持面１１ｄ及び複数の段差部１１ｅが、断面視の状態で階段状に形成されており、一つの保持面１１ｄに対して一枚の基板Ｓが保持される構成となっている。したがって、この保持治具１１に対し、基板Ｓを順に重ねていくことにより、複数の基板Ｓは、互いにその一部が重なる状態（さらに、一部がずれた状態）で保持される。
より詳細には、保持面１１ｄの面積は、基板Ｓの面積よりも小さく形成されており、隣り合う基板Ｓの非成膜部分Ｓ２が互いに重なるようにして、保持治具１１が基板Ｓを保持する。【００７２】
そして、段差部１１ｅは、図５に示すように、径方向（図５において一点鎖線で示す方向）に対して沿うように形成されるのではなく、径方向に対して傾斜する方向に沿って形成されている。このように、段差部１１ｅの延在方向が、環状の基板保持部材１０（より詳細には、基板保持部材１０を構成する保持治具１１）の径方向に対して傾斜する構成とすることにより、より多くの基板Ｓを保持治具１１に保持させることができる。【００７３】
さらに、基板Ｓは、内側立壁部１１ｂ、外側立壁部１１ｃとの間に保持される。このとき、基板Ｓは，略矩形状に形成された基板Ｓの縁辺のうち、（保持治具１１の）径方向内側の縁辺が、内側立壁部１１ｂに当接するようにして保持治具１１に保持される。より詳細には、径方向内側の縁辺の中心が、内側立壁部１１ｂに当接するようにして保持される。【００７４】
このように、基板Ｓの端部が、それぞれ段差部１１ｅ及び内側立壁部１１ｂに当接して保持されるため、基板Ｓは、保持治具１１上で容易に且つ安定して固定され、その保持位置がずれてしまうことがない。したがって、保持治具１１は、基板Ｓを載置するだけで容易に基板を保持させることができ、さらに基板Ｓが、位置ずれすることなく適切な位置に保持されるため、保持治具１１に基板Ｓを保持させる工程を効率よく行うことが可能となる。また、保持治具１１は、例えば、回転部材６０の回転時であっても、基板Ｓを安定して保持することができるため、形成される薄膜の膜質を低下させることなく、良好な膜質の薄膜を成膜部分Ｓ１に形成することができる。【００７５】
上記構成の段差部１１ｅを備えた保持治具１１において、矩形状の基板Ｓは、以下の関係となるように保持される。矩形状の基板Ｓの縁辺のうち、径方向内側の縁辺の長さをＬ（図５では、対向する縁辺の長さをＬとして示しているが、径方向内側に配設される縁辺と、外側に配設される縁辺の長さは等しい）とし、この縁辺の中心点から、保持治具１１が描く円弧の中心点（基板保持部材１０の回転軸Ｘ）までの距離をｒとしたとき、距離ｒに対する長さＬの半分の長さ、すなわち（Ｌ／２）／ｒ（後述のθ１におけるｔａｎθ１の値）は、０．０５以上、０．７５以下となるように基板保持部材１０（保持治具１１）が形成されている。【００７６】
換言すると、矩形状の基板Ｓの縁辺のうち、径方向内側の縁辺の中心点と保持治具１１が描く円弧の中心点（回転軸Ｘ）とを通る線分と、矩形状の基板Ｓの頂点のうち、径方向内側に配置される頂点と保持治具１１が描く円弧の中心点（回転軸Ｘ）とを通る線分とが成す角度をθ１としたとき（図５参照）、θ１は、２．９°以上、３６．９°以下となるように基板保持部材１０（保持治具１１）が形成されている。なお、角度θ１は、仮径方向内側の縁辺の中心点と保持治具１１が描く円弧の中心点（回転軸Ｘ）とを通る線分と、矩形状の基板Ｓの頂点のうち、径方向内側に配置される頂点と保持治具１１が描く円弧の中心点（回転軸Ｘ）とを通る線分とが成す角度のうち、鋭角を示す。【００７７】
このように、基板保持部材１０を構成する保持治具１１（さらには、上述のように、それぞれ直径が異なる基板保持部材２０，３０，４０を構成する保持治具）が、上記の関係を満たすように形成されていることにより、基板保持部材１０は多数の基板Ｓを保持することができる。また、基板保持部材１０，２０，３０，４０は、その直径が互いに異なっていても、大量の基板Ｓを載置するための段差部を形成する際、上記の関係を満たすようにするとよい。ｔａｎθ１（またはθ１）の値を上記関係とすることにより、一括で大量の基板Ｓを処理可能となり、薄膜形成作業を極めて効率よく行うことが可能となる。【００７８】
また、矩形状に形成された基板Ｓは、重なり合って保持される複数の基板Ｓのうち、一方の基板Ｓの縁辺と、他方の基板Ｓの縁辺とが成す角度が、０°以上９０°以下となるように保持治具１１上に保持される。このような構成で保持治具１１上に基板Ｓを保持させることにより、より多くの基板Ｓを基板保持部材１０に保持させることができ、薄膜形成作業を極めて効率よく行うことができる。【００７９】
図６、図７に示すように、保持治具１１は、基板Ｓが水平面に対して若干傾斜した状態で基板Ｓを保持する保持面１１ｄと、保持面１１ｄの端部に形成された段差部１１ｅとを備えている。なお、図６は保持治具１１に複数の基板Ｓを載置した状態の概略断面図であり、図７は、図６の部分拡大図である。【００８０】
保持面１１ｄには、基板Ｓの成膜部分Ｓ１を成膜源４に対して露出させるための開口部１１ｆが形成されている。この開口部１１ｆは、保持面１１ｄ及び段差部１１ｅと同様に、保持治具１１の円弧形状に沿うように並んで形成されている。そして、開口部１１ｆは、保持面１１ｄに基板Ｓを保持した状態（すなわち、基板Ｓの端部が段差部１１ｅに当接した状態）としたとき、基板Ｓの成膜部分Ｓ１に相当する部分に真円状に形成されている。すなわち、開口部１１ｆは、成膜部分Ｓ１の外周に沿って開口するように形成されている。なお、開口部１１ｆの形状は、基板Ｓの成膜部分Ｓ１の形状に依存して決定されるものであり、真円状以外の形状であってもよいのは勿論である。【００８１】
このように、保持治具１１の保持面１１ｄにおいて開口部１１ｆが形成されていることにより、保持治具１１がマスクの役割を果たすことができる。したがって、保持治具１１以外に基板Ｓを覆う部材を別に設ける必要がなく、成膜作業を効率よく行うことができる。また、成膜部分の形状、大きさを緻密に制御することが容易となる。【００８２】
また、保持治具１１は、水平面に対し、一端側が他端側と比較して高くなるように若干傾斜した保持面１１ｄと、その保持面１１ｄの高くなった部分から一段下がるように形成される段差部１１ｅとを交互に連続して備えることにより、保持治具１１に保持される複数の基板Ｓの保持位置（より詳細には、成膜部分Ｓ１の位置）を均一とすることができる。したがって、保持面１１ｄに形成された開口部１１ｆと、成膜源４との距離を均一にすることができるため、複数の基板Ｓに対して同様の条件で成膜することができ、均一な膜厚で成膜することができる。また、保持治具１１は、段差部１１ｅを備えることにより、段差部１１ｅに対して基板Ｓの端部（縁端）を当接させて基板Ｓの保持位置を容易に決定することができる。【００８３】
段差部１１ｅの高さは、基板Ｓの厚みと比較して０．０５ｍｍ以上高く形成されている。より詳細には、段差部１１ｅは、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲で基板Ｓの厚みよりも高くなるように形成されている。
このように、段差部１１ｅが基板Ｓの厚みよりも若干高く形成されていることにより、段差部１１ｅに対して基板Ｓの端部を当接させやすくすることができる。さらに、保持面１１ｄに基板Ｓを保持させた際、段差部１１ｅの高さによって重なり合う基板Ｓ同士が若干隙間を開けて重ねられるため、基板Ｓの表面が互いに接触しにくくなり、摩擦により基板Ｓの表面が損傷するのを抑制することができる。【００８４】
したがって、段差部１１ｅの高さと基板Ｓの厚みとの差が０．０５ｍｍよりも小さいと、基板Ｓ同士が接触しやすくなるため、好ましくない。また、段差部１１ｅの高さと基板Ｓの厚みとの差が０．１ｍｍよりも大きいと、複数の基板Ｓに対して均一な薄膜を形成しにくくなるため、好ましくない。したがって、段差部１１ｅの高さと基板Ｓの厚みとの差は、上記範囲とすることが好ましい。【００８５】
また、上述のように、保持治具１１において、肉厚部１１ｊには、凹部１１ｇが形成されている。凹部１１ｇは、保持治具１１に対して載置される基板Ｓのうち、最初に載置される基板Ｓの表面を、肉厚部１１ｊとの摩擦によって損傷しないように形成されている。したがって、大量の基板Ｓに薄膜を形成する作業において、基板Ｓを損傷することによる歩留まりの低下を抑制することができるため、より効率よく薄膜を形成することが可能となる。【００８６】
基板Ｓを保持治具１１に載置する手順は、以下の通りである。
まず、１枚の基板Ｓを、凹部１１ｇを基板Ｓが覆うようにして肉厚部１１ｊに載置する。このとき、最も肉厚部１１ｊに近い位置に形成されている段差部１１ｅに対して、基板Ｓの端部を当接させるようにして基板Ｓを載置する。【００８７】
次に、２枚目の基板Ｓを１枚目の基板Ｓの上に重ね、１枚目の基板Ｓが当接した段差部１１ｅの隣の段差部１１ｅに対して２枚目の基板Ｓの端部を当接させる。このとき、２枚目の基板Ｓの成膜部分Ｓ１は、１枚目の基板Ｓに対して重ならないように（さらに、２枚目の基板Ｓの非成膜部分Ｓ２が他方の基板Ｓに重なるようにして）載置される。【００８８】
上記のような手順で複数の基板Ｓを保持治具１１に載置した後、保持治具１１を適宜支持部材５０に取り付け、基板Ｓを真空容器１内で保持させた後、薄膜形成を行う。
このように、保持治具１１は、成膜部分Ｓ１のみを成膜源４に対して露出して保持することができるため、成膜部分Ｓ１及び非成膜部分Ｓ２を備えた基板Ｓを、一括で、大量に生産することができる。したがって、成膜作業に必要な時間を短縮することができ、成膜作業における費用の削減が可能となる。【００８９】
（基板保持部材の支持）
上記構成の基板保持部材１０（基板保持部材２０，３０，４０も同様）は、以下のような様々な構成で支持されていてもよい。図８を参照して、基板保持部材１０，２０，３０，４０の支持される構成について、以下、説明する。なお、図８は、基板保持機構３を側方から見た状態（すなわち、側面視の状態）を示すものである。【００９０】
基板保持機構３は、上述のように、ドーム状に形成されている。すなわち、基板保持部材１０，２０，３０，４０は、基板保持機構３がドーム状に形成されるように、下方に配設される基板保持部材ほど、その直径が大きくなるように形成されている。そして、基板保持部材１０，２０，３０，４０は、その開口部が、回転部材６０の回転軸Ｘをその中心軸とする仮想ドーム上（仮想ドーム表面上）に位置するように、支持部材５０によって支持されている。【００９１】
このように、基板保持部材１０，２０，３０，４０の開口部が回転軸Ｘを中心軸とする仮想ドーム上に位置するように支持されることにより、基板Ｓ上に形成される薄膜の厚さを均一にすることができる。
なお、図８では、上記仮想ドームが円錐台形状のものを例として示したが、所定の曲率を有する球状のドーム（半球状ドーム）の表面上に基板保持部材１０，２０，３０，４０の開口部が配設される構成であってもよい。【００９２】
また、図８において示す基板保持部材１０のように、は、基板Ｓを保持する保持面１１ｄと、回転軸Ｘとが成す角度が可変となるように支持部材５０によって支持されていてもよい。すなわち、基板保持部材１０（基板保持部材２０，３０，４０）の基板Ｓが載置される保持面１１ｄは、水平な状態で保持されていなくてもよい。なお、図８では、基板保持部材１０のみが上記角度を可変とした状態で配設された構成を図示しているが、その他の基板保持部材２０，３０，４０もまた、同様に上記角度を可変としてもよいのは勿論である。【００９３】
このとき、基板保持部材１０（基板保持部材２０，３０，４０）が、基板Ｓの成膜面Ｔ上に形成される成膜部分Ｓ１（より詳細には、成膜部分Ｓ１の中心点）及び成膜源４（より詳細には、薄膜材料が収められたハースライナーの端部）を通る第１の仮想線Ｖ１と、成膜面Ｔ（より詳細には、成膜面Ｔにおいて、成膜部分Ｓ１の中心点）に対する垂線Ｐとが成す角度θ２が０°以上４５°以下となるように基板Ｓを保持する構成とすると好適である。なお、図８では、簡略化のため、基板保持部材１０上に備えられる複数の基板Ｓのうち、開口部１１ｆに臨むように載置された基板Ｓのみを図示している。なお、角度θ２は仮想線Ｖ１と垂線Ｐとが成す角度のうち、鋭角を示す。【００９４】
θ２が４５°よりも大きい構成とすると、基板Ｓの成膜面Ｔに対して薄膜材料が斜めに入射するため、形成される薄膜の密度が低くなり、薄膜の屈折率が低下する。その結果、基板Ｓ上に形成される薄膜において、所望の分光特性が得られにくいという不都合が生じる。【００９５】
したがって、上述のように、成膜面Ｔ上の成膜部分Ｓ１に対して成膜源４から薄膜材料が入射する角度、すなわち、基板Ｓの成膜部分Ｓ１及び成膜源４を通る仮想線Ｖ１と、成膜面Ｔに対する垂線Ｐとが成す角度θ２を０°以上４５°以下とすることにより、基板上に形成される薄膜の厚さを制御しやすく、複数の基板においてより均一な膜厚の薄膜を形成することができる。
なお、図８では、基板保持部材１０のみが保持面１１ｄを水平面に対して傾斜した状態で配設された構成を図示しているが、その他の基板保持部材２０，３０，４０もまた、同様に傾斜した状態としてもよいのは勿論である。【００９６】
さらに、上述の通り、平面視で環状に形成された基板保持部材１０，２０，３０，４０は、径方向において互いに隣り合って配設されているが、径方向において互いに隣り合う基板保持部材１０，２０，３０，４０が、以下に説明するような関係となるように配設されていると好ましい。以下では、図８を参照し、径方向において互いに隣り合う基板保持部材２０，３０を例に挙げて説明する。【００９７】
径方向内側に配設される基板保持部材３０の開口部３１ｆは、少なくとも、径方向外側に隣り合って配設される基板保持部材２０の径方向内側の端部よりもさらに内側に配設されるようにして支持部材５０に支持される。【００９８】
そして、径方向上で互いに隣り合って配設される基板保持部材２０，３０は、側面視の状態において、一方の基板保持部材３０に形成された開口部３１ｆが、成膜源４に対し、他方の基板保持部材２０の径方向の端部（より詳細には、径方向内側端部）によって遮蔽されない位置（露出する位置）に配設される。この構成とすることにより、基板Ｓ上に形成される薄膜の膜厚を一定とすることができる。【００９９】
より詳細には、径方向上で互いに隣り合って配設される基板保持部材２０，３０は、側面視の状態において、一方の基板保持部材３０に形成された開口部３１ｆの外周端部と成膜源４とを通る第２の仮想線Ｖ２に対し、他方の基板保持部材２０の径方向の端部（より詳細には、径方向内側端部）が側面視で２０ｍｍ以上離れた位置で配設される。【０１００】
すなわち、図８において、径方向に隣り合って配設される基板保持部材２０，３０のうち、径方向内側に配設される基板保持部材３０の開口部３１ｆ（より詳細には、開口部において、基板保持部材３０の径方向外側に位置する端部）及び、成膜源４（より詳細には、薄膜材料が収められたハースライナーの端部であって、上記径方向の外側端部）を通る線分を仮想線Ｖ２とし、また、仮想線Ｖ２に対して平行であり、且つ、基板保持部材３０よりも外側に配設される基板保持部材２０の径方向内側の端部（基板保持部材２０を構成する保持治具の内側立壁部の上端部）を通る線分を仮想線Ｖ３とするとき、仮想線Ｖ２と仮想線Ｖ３の間の距離Ｉが、２０ｍｍ以上となる構成であるとよい。
なお、上記数値の根拠は、後で詳述する。【０１０１】
環状に形成された基板保持部材１０，２０，３０，４０が径方向上で隣り合うように配設された基板保持機構３において、基板Ｓ上に形成される薄膜の厚さは、互いに隣り合って配設される基板保持部材１０，２０，３０，４０の影響を受けやすい。したがって、一方の基板保持部材（図８では、基板保持部材３０）の開口部と、他方の基板保持部材（図８では、基板保持部材２０）の径方向の端部との関係を上記構成とすることにより、形成される薄膜の厚さが基板保持部材（図８では、基板保持部材２０）の影響を受けにくくなり、膜厚をより均一にすることができる。
上記の隣り合う基板保持部材１０，２０，３０，４０の配設位置に関して、以下の実施例及び比較例でさらに詳述する。【０１０２】
（実施例１及び比較例１，２）
上記構成の基板保持機構３によって基板Ｓを保持し、屈折率が異なる薄膜を積層させることにより反射防止膜（ＡＲ膜）を作成し、上記距離Ｉの効果について評価した。
なお、反射防止膜を構成する各層の成膜条件は下記のとおりであり、実施例１及び比較例１，２で共通である。【０１０３】
基板：ガラス基板
高屈折率誘電体材料：  ＴｉＯ２
低屈折率誘電体材料：  ＳｉＯ２
ＴｉＯ２の成膜速度：  ０．２ｎｍ／ｓｅｃ
ＳｉＯ２の成膜速度：  ０．３ｎｍ／ｓｅｃ
ＴｉＯ２／ＳｉＯ２蒸発時のイオン源条件
導入ガス：酸素５０ｓｃｃｍ
イオン加速電圧：１０００Ｖ
イオン電流：５００ｍＡ
ニュートラライザの条件
ニュートラライザ電流：１０００ｍＡ【０１０４】
上記成膜条件により反射防止膜を形成し、上記距離Ｉ、すなわち仮想線Ｖ２と仮想線Ｖ３との距離を２０ｍｍとしたとき（図９：実施例１）、５ｍｍとしたとき（図１０：比較例１）及び１０ｍｍとしたとき（図１１：比較例２）において、それぞれ隣接する基板保持部材がある場合と、ない場合で成膜した反射防止膜の反射率を比較した。【０１０５】
（実施例１）
上記距離Ｉを２０ｍｍとした場合（図９）において、隣接する基板保持部材がある場合は、隣接する基板保持部材がない場合と比較して、形成される反射防止膜の反射率に大きな差があることが示された。なお、図９において、実線で示す「隣接する基板保持部材がある場合」とは、径方向上で隣り合う基板保持部材のうち、一方の基板保持部材に対して、上記距離Ｉが５ｍｍとなるように他方の基板保持部材が配設された状態を示すものである。
反射防止膜の反射防止効果、すなわち反射率は、反射防止膜の厚さに依存する傾向がある。したがって、図９より、上記距離Ｉが２０ｍｍとなるように基板保持部材を配置したとき、形成される薄膜が隣接する基板保持部材の影響を受けることなく、均一な膜厚の薄膜を形成できることが示されている。【０１０６】
（比較例１）
上記距離Ｉを５ｍｍとした場合（図１０）において、隣接する基板保持部材がある場合は、隣接する基板保持部材がない場合と比較して、形成される反射防止膜の反射率に大きな差があることが示された。なお、図１０において、実線で示す「隣接する基板保持部材がある場合」とは、径方向上で隣り合う基板保持部材のうち、一方の基板保持部材に対して、上記距離Ｉが５ｍｍとなるように他方の基板保持部材が配設された状態を示すものである。
反射防止膜の反射防止効果、すなわち反射率は、反射防止膜の厚さに依存する傾向がある。したがって、図１０より、上記距離Ｉが５ｍｍとなるように基板保持部材を配置したとき、形成される薄膜が隣接する基板保持部材の影響を受けることが示されている。【０１０７】
（比較例２）
また、図１１に示す本発明の比較例２では、上記距離Ｉを１０ｍｍとした。本比較例２において、上記距離Ｉが１０ｍｍの状態で隣接する基板保持部材がある場合と、隣接する基板保持部材がない場合とを比較しても、形成される反射防止膜の反射率に若干の差があることが示された。なお、「隣接する基板保持部材がある場合」とは、径方向上で隣り合う基板保持部材のうち、一方の基板保持部材に対して、上記距離Ｉが１０ｍｍとなるように他方の基板保持部材が配設された状態を示すものである。
図１１においてもまた、上記距離Ｉが１０ｍｍとなるように基板保持部材を配置したとき、形成される薄膜が隣接する基板保持部材の影響を受けることが示されている。【０１０８】
したがって、上記距離Ｉが少なくとも、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲においては成膜される薄膜の膜厚に対し、近接する基板保持部材１０，２０，３０，４０が影響を及ぼすことが示された。そして、さらに、上記距離Ｉが大きくなるほど、近接する基板保持部材１０，２０，３０，４０が成膜される薄膜に対して与える影響が小さくなることもまた示されている。したがって、上記距離Ｉが１０ｍｍよりもさらに大きい場合は、薄膜に対して与える影響が小さくなると予想される。【０１０９】
そして、実施例１より、上記距離Ｉを２０ｍｍとすると、成膜される薄膜の膜厚に対し、近接する基板保持部材１０，２０，３０，４０がほとんど影響を与えないことが示された。
したがって、上記の距離Ｉについて、隣り合う基板保持部材の径方向の端部が２０ｍｍ以上離れた位置に配設されるようにすることにより、基板Ｓ上に形成される薄膜の反射率、すなわち膜厚を均一とすることができる。【０１１０】
＜他の実施形態＞
次に、本実施形態の他の実施形態に係る基板保持機構を構成する基板保持部材１０’について、図１２及び図１３を参照して説明する。なお、上記実施形態と共通する構成、作用についてはその説明を省略する。【０１１１】
上記実施形態では、基板保持機構３が、環状（ドーナツ状）に形成された基板保持部材１０，２０，３０，４０を備えた構成を説明したが、本実施形態で説明するように、扇状に形成された基板保持部材１０’を複数備えた構成としてもよい。
なお、本実施形態では、回転部材６０の回転方向において５分割（５等分）された基板保持部材のうちの一つである基板保持部材１０’について説明する。なお、基板保持部材１０’は、その円周方向（すなわち、回転部材６０の回転方向）においてそれぞれ５分割（５等分）された例であるが、これ以外の数で分割されていてもよいのは勿論である。【０１１２】
基板保持部材１０’は、平面視で扇状に形成されており、上記実施形態と同様、ドーム状の骨格を成すように形成された支持部材５０に支持される。基板保持部材１０’は、ドーム状の骨組みとして放射状に延びる支持部材５０の間に架設され、全体としてドーム状に支持される。【０１１３】
基板保持部材１０’は、上記基板保持部材１０と同様に、複数の保持治具１１’，１２’，１３’を備えており、これら複数の保持治具１１’，１２’，１３’は、扇状に形成された基礎部分に取り付けられる。そして、この基礎部分が支持部材５０に取り付けられることにより、基板保持機構が構成される。本実施形態では、複数の保持治具１１’，１２’，１３’が、基板保持部材１０’の表面において、可能な限り広い面積を覆うことができるように、且つ、基板Ｓの成膜部分Ｓ１を形成するための開口部（図１３参照）が互いに重ならないように配設されている。
基板保持部材１０’を構成する保持治具１１’，１２’，１３’は、いずれも略同様の構成であるため、保持治具１１’についてのみ説明する。【０１１４】
図１３に示すように、保持治具１１’は、上記実施形態において円弧状に形成された保持治具１１とは異なり、平面視で矩形状に形成されている。そして、その長辺の長さは、基板保持部材１０’の大きさに依存して決定され、基板保持部材１０’の表面を可能な限り覆うような大きさに形成されている。【０１１５】
保持治具１１’は、複数の基板Ｓを保持するため、主要な構成要素として、少なくとも、基板Ｓをそれぞれ保持し、さらに成膜源４と基板Ｓとの間に配設される複数の保持面１１ｄ’と、複数の保持面１１ｄ’の間に形成されて基板Ｓの端部（縁端）とそれぞれ当接する複数の段差部１１ｅ’と、基板Ｓの端部が段差部１１ｅ’と当接して保持された状態にあるとき、保持面１１ｄ’上において成膜部分Ｓ１に相当する部分に形成された開口部１１ｆ’とを備えている。【０１１６】
保持治具１１’は、図４に示すように、断面略コ字状（Ｕ字状）の部材であり、平面視で矩形状に形成されている。また、保持治具１１’の周囲は内側と比較して若干肉厚に形成された枠部１１ｒ’を備えており、この枠部１１ｒ’で基板Ｓを挟持することにより、基板Ｓを支持することができる。【０１１７】
保持治具１１’は、基板Ｓを保持するための複数の保持面１１ｄ’が備えられている。そして、複数の保持面１１ｄ’の間には、それぞれ、段差部１１ｅ’（凹部）が形成されている。すなわち、凹状の段差部１１ｅ’は、それぞれ隣接する保持面１１ｄ’の間に形成されている。そして、複数の保持面１１ｄ’及び複数の段差部１１ｅ’は、断面視で基板Ｓを保持する部分が階段状に形成されている。【０１１８】
保持治具１１’において、複数の保持面１１ｄ’及び複数の段差部１１ｅ’が断面視の状態で階段状に形成されており、一つの保持面１１ｄ’に対して一枚の基板Ｓが保持される構成となっている。したがって、この保持治具１１’に対し、基板Ｓを順に重ねていくことにより、複数の基板Ｓは、互いにその一部が重なる状態（さらに、一部がずれた状態）で保持される。【０１１９】
そして、段差部１１ｅ’は、互いに平行となるように形成されており、この段差部１１ｅ’に対して基板Ｓの端部が当接することにより、複数の基板Ｓが直線状に保持される。さらに、基板Ｓは、少なくとも保持面１１ｄ’を挟む位置に、肉厚になるように形成された枠部１１ｒ’にも当接するように保持される。【０１２０】
したがって、基板Ｓの端部が、それぞれ段差部１１ｅ’及び枠部１１ｒ’に当接して保持されるため、基板Ｓは、保持治具１１’上で容易に且つ安定して固定され、その保持位置がずれてしまうことがない。したがって、保持治具１１’は、基板Ｓを載置するだけで容易に基板を保持させることができ、さらに基板Ｓが、位置ずれすることなく適切な位置に保持されるため、保持治具１１’に基板Ｓを保持させる工程を効率よく行うことが可能となる。【０１２１】
このとき、段差部１１ｅ’の高さは、基板Ｓの厚みよりも若干高くなるように形成されているとよい。すなわち、段差部１１ｅ’を構成する凹部は、基板Ｓの厚みと比較して若干深く形成されていると好適である。この構成により、複数の基板Ｓが重ねられた状態であっても、基板Ｓの表面が損傷するのを抑制することができる。【０１２２】
また、保持面１１ｄ’には、基板Ｓの成膜部分Ｓ１を成膜源４に対して露出させるための開口部１１ｆ’が形成されている。上記の実施形態では、一つの保持面１１ｄに対して一つの開口部１１ｆが形成された構成を示したが、本実施形態では、複数の保持面１１ｄ’に亘って開口部１１ｆ’が一体で形成されている。【０１２３】
開口部１１ｆ’は、複数の保持面１１ｄ’及び段差部１１ｅ’に亘って長穴として形成されている。なお、基板保持部材１０’において、保持部材１１’が取り付けられる部分のうち、少なくとも、開口部１１ｆ’が形成される部分は、基板Ｓの成膜部分Ｓ１が露出するように開口した構成となっている。
なお、本実施形態において、開口部１１ｆ’は、長穴状のものを示したが、上記の実施形態と同様に、各保持面１１ｄ’に対してそれぞれ個別に形成されたものであってもよい。【０１２４】
矩形状に形成された保持治具１１’において、その長手方向の一端側は、平面状に形成された平面部１１ｓ’を備えている。この平面部１１ｓ’は、主として基板Ｓの非成膜部分Ｓ２を支持するために備えられる。【０１２５】
基板Ｓを保持治具１１’に載置する手順は、以下の通りである。
まず、１枚の基板Ｓを、平面部１１ｓ’に対して載置する。このとき、最も平面部１１ｓ’に近い位置に形成されている段差部１１ｅ’に対して、基板Ｓの端部を当接させるようにして基板Ｓを載置する。【０１２６】
次に、２枚目の基板Ｓを１枚目の基板Ｓの上に重ね、１枚目の基板Ｓが当接した段差部１１ｅ’の隣の段差部１１ｅ’に対して２枚目の基板Ｓの端部を当接させる。このとき、２枚目の基板Ｓの成膜部分Ｓ１は、１枚目の基板Ｓに対して重ならないように（さらに、２枚目の基板Ｓの非成膜部分Ｓ２が他方の基板Ｓに重なるようにして）載置される。【０１２７】
上記のような手順で複数の基板Ｓを保持治具１１’に載置した後、保持治具１１’を適宜支持部材５０（または保持部材１０’）に取り付け、基板Ｓを真空容器１内で保持させた後、薄膜形成を行う。
このように、保持治具１１’は、成膜部分Ｓ１のみを成膜源４に対して露出して保持することができるため、成膜部分Ｓ１及び非成膜部分Ｓ２を備えた基板Ｓを、一括で、大量に生産することができる。したがって、成膜作業に必要な時間を短縮することができ、成膜作業における費用の削減が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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