(57)【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た複数の段差部と、
前記複数の保持面にそれぞれ形成された複数の開口部と、を有し、
前記基板保持部材が前記回転部材の回転方向において分割されてなる保持治具の集合体として構成され、
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し、
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他の基板と重なり合うと共に、前記薄膜が形成される成膜部分が露出し、前記複数の基板の端部が前記段差部にそれぞれ当接した状態にあるとき、前記成膜部分が、前記開口部を通して前記成膜源側に露出するように、複数の前記基板を搭載可能であ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１２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３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
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４のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項６】
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５のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項７】
前記支持部材は、平面視環状に形成されて回転方向及び径方向の少なくとも一方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６のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項８】
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７のいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
【請求項９】
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８に記載の薄膜形成装置。
【請求項１０】
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９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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【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
【発明の概要】
【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、最後に基板ホルダー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た複数の段差部と、前記複数の保持面にそれぞれ形成された複数の開口部と、を有し、前記基板保持部材が前記回転部材の回転方向において分割されてなる保持治具の集合体として構成され、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し、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他の基板と重なり合うと共に、前記薄膜が形成される成膜部分が露出し、前記複数の基板の端部が前記段差部にそれぞれ当接した状態にあるとき、前記成膜部分が、前記開口部を通して前記成膜源側に露出するように、複数の前記基板を搭載可能であること、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。
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。
【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１２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〜１２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。
【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、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回転方向及び径方向の少なくとも一方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回転方向及び径方向の少なくとも一方において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回転方向及び径方向の少なくとも一方の端部に対して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を構成する保持治具の斜視図である。
【図５】保持治具の平面図である。
【図６】保持治具に１枚目の基板を載置した状態を示す平面図である。
【図７】保持治具にすべての基板を載置した状態を示す平面図である。
【図８】保持治具に基板を載置した状態を示す断面説明図である。
【図９】保持治具に基板を載置した状態を示す断面説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る基板保持部材が固定された支持部材と成膜源との位置関係を示す説明図である。
【図１１】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１２】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１３】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１４】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１５】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。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
図１乃至図１３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は本発明の一実施形態に係る基板保持部材を構成する保持治具の斜視図、図５は保持治具の平面図、図６は保持治具に１枚目の基板を載置した状態を示す平面図、図７は保持治具にすべての基板を載置した状態を示す平面図、図８は保持治具に基板を載置した状態を示す断面説明図、図９は保持治具に基板を載置した状態を示す断面説明図、図１０は本発明の一実施形態に係る基板保持部材が固定された支持部材と成膜源との位置関係を示す説明図、図１１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１２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１３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１４及び図１５は、本発明の他の実施形態に係るもので、図１４は基板保持部材の説明図、図１５は基板保持部材の斜視図である。
【００２６】
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。
【００２７】
＜薄膜形成装置の構造＞
図１の薄膜形成装置１００は、基板Ｓの表面上に薄膜を形成する真空蒸着装置であり、図１は、薄膜形成装置１００の一部を示す概略断面図である。
【００２８】
薄膜形成装置１００は、真空容器１内を真空状態とし、金属等の薄膜材料を加熱して蒸発させることにより、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、真空容器１と、基板保持機構３と、成膜源４を備えている。
【００２９】
真空容器１は、アルミニウムやステンレス等の公知の金属材料からなり、その内部で基板Ｓ上に薄膜を形成するためのほぼ円筒中空の容器体である。真空容器１には、真空ポンプ２が接続され、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。真空容器１には、内部にガスを導入する不図示のガス導入管，不図示の圧力計を備える。
【００３０】
＜基板保持機構の構成＞
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に同時に一括で成膜するため、複数の基板Ｓを保持する。図１，図３に示すように、側面視で山型形状、平面視で円形状のドーム状に形成されている。図３の矢印は回転部材６０の回転方向を示す。
【００３１】
基板保持機構３は、同心円状に配設された環状の基板保持部材１０，２０，３０，４０、基板保持部材１０，２０，３０，４０を支持する支持部材５０、支持部材５０を回転させる回転部材６０を備えている。
【００３２】
回転部材６０は、公知の回転モータ等からなり、基板保持機構３の中心に備えられ、基板保持機構３の中心において鉛直方向に延びる回転軸Ｘを有する。
回転部材６０は回転軸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。
【００３３】
支持部材５０は、図１，図３に示すように、長尺の棒状体からなり、一端が回転部材６０に固定されて、他端が、回転部材６０よりも下方外側に配置されるように配設されている。
【００３４】
支持部材５０の一部には、基板保持部材１０，２０，３０，４０を固定するための固定用板材５１ａが取り付けられている。固定用板材５１ａは、金属性材料からなり、平面状の板部と、この板部から連続し、板部に対して屈曲した支持部材取付部とを備えている。板部と支持部材取付部との角度は、支持部材５０と基板保持部材１０，２０，３０，４０とが成す角度に等しく、支持部材取付部を支持部材５０にボルト締め又は溶接等で固定することにより、板部が基板保持部材１０，２０，３０，４０の取付面に平行になるように構成されている。
固定用板材５１ａの支持部材取付部を支持部材５０に取付け、ボルト５１によって基板保持部材１０，２０，３０，４０を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。
【００３５】
固定用板材５１ａは、図１に示すように、支持部材５０に取付けられる基板保持部材１０，２０，３０，４０の数だけ支持部材５０に設けられる。本実施形態では、基板保持部材１０，２０，３０，４０を合計４列備えているため、各支持部材５０には、４つの固定用板材５１ａが備えられる。
【００３６】
支持部材５０は、基板保持部材１０，２０，３０，４０の分割数と同数設けられ、回転軸Ｘを中心に相互に一定の角度間隔を有するように、回転部材６０に固定されている。回転部材６０と支持部材５０は、全体として、傘の骨のような形状を有する。本実施形態では、５つの支持部材５０を備えている。
支持部材５０の回転部材６０側の端部は、回転部材６０に固定されている。
【００３７】
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、加工が容易で比較的軽量なアルミニウム製からなる。
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。
基板保持部材１０，２０，３０，４０は、それぞれ、周方向に支持部材５０の数と同数に分割され、支持部材５０の数と同数の保持治具の集合体として構成されている。一つの基板保持部材を構成する複数の保持治具は、同一形状から形成される。
そして、本実施形態において、基板保持部材１０，２０，３０，４０は、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１２以下に分割されているとよい。
【００３８】
このように、基板保持部材１０，２０，３０，４０が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と比較して軽量化される。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を軽量化することにより、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。
【００３９】
一方、基板保持部材１０，２０，３０，４０が１２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、各基板保持部材１０，２０，３０，４０全体としてみると、基板Ｓが相互に重ならない部分や、肉厚部１１ｉ，１１ｊ等に取られる面積が広くなるため、基板保持部材１０，２０，３０，４０に積載可能な基板Ｓの数が少なくなり、１バッチ毎に処理できる基板Ｓの数が減少して、成膜処理の効率が低下する。
【００４０】
＜保持治具の構成＞
保持治具１１〜１５は、基板保持部材１０を構成する要素である。すなわち、基板保持部材１０は、平面視円弧状の保持治具１１〜１５に分割される。
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１１〜１５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。以下では、基板保持部材１０を構成する保持治具１１について説明する。
【００４１】
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。
【００４２】
保持治具１１は、図４に示すように、断面略コ字状（Ｕ字状）の板状部材であり、長さ方向の２辺が回転軸Ｘを中心とした同心の円弧を描いて湾曲した板体からなる底板部１１ａと、底板部１１ａの径方向内側端部から上方に向かって立ち上がる内側立壁部１１ｂと、底板部１１ａの径方向外側端部から上方に向かって立ち上がる外側立壁部１１ｃと、底板部１１ａの周方向の両端にそれぞれ設けられた肉厚部１１ｉ，１１ｊを備えている。
【００４３】
底板部１１ａには、保持治具１１に１枚目の基板Ｓを配置するための最下層基板配置部１１Ａと、最下層基板配置部１１Ａよりも反時計回り方向に隣接して設けられ、底面が階段状に形成された階段状部１１Ｂと、が形成されている。なお、時計回り方向及び反時計回り方向は、逆であってもよい。この場合は、すべての構成について逆になった鏡像体として構成される。
図４，図５に示すように、最下層基板配置部１１Ａ及び階段状部１１Ｂと、内側立壁部１１ｂ，外側立壁部１１ｃとの間には、一定の隙間があり、この隙間は、それぞれ、排気溝１１ｋ，１１ｍとなっている。
【００４４】
最下層基板配置部１１Ａは、肉厚部１１ｊと、階段状部１１Ｂの端部と、内側立壁部１１ｂよりも保持治具１１の径方向外側に設けられた第一の壁部１１ｎと、外側立壁部１１ｃよりも保持治具１１の径方向内側に設けられた第二の壁部１１ｏと、により囲まれた領域として構成されている。
【００４５】
肉厚部１１ｊは、保持治具１１の回転軸Ｘを中心とした時計回り方向の端部に設けられ、径方向に延びる壁部として形成されている。肉厚部１１ｊは、略周方向に延びる排気溝１１ｊｘが、径方向の内側と外側とに合計２つ設けられている。排気溝１１ｊｘは、肉厚部１１ｊの周方向の両端まで亘った凹部からなる。
【００４６】
保持治具１１は、排気溝１１ｋ，１１ｍ，１１ｊｘを備えることにより、図７のように、複数の基板Ｓが載置された状態で、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。
肉厚部１１ｊには、保持治具１１の周方向内側が低くなった段差１１ｊｓが設けられている。段差１１ｊｓは、回転軸Ｘ側が保持治具１１の時計回り方向の端面に近づくように、同端面に対して傾斜している。段差１１ｊｓは、基板Ｓの端部を当接させることにより、基板Ｓを位置決め可能にしている。
最下層基板配置部１１Ａは、階段状部１１Ｂの端部により規定されている。階段状部１１Ｂの端部は、最下層基板配置部１１Ａに隣接して設けられた階段状部１１Ｂの第一の段差であり、基板Ｓの厚みと略同じ高さで、最下層基板配置部１１Ａの底面よりも階段状部１１Ｂ側が高くなる段差として形成されている。
【００４７】
第一の壁部１１ｎは、内側立壁部１１ｂの若干外周側，すなわち保持治具１１の内側に設けられ、肉厚部１１ｊの回転軸Ｘ側の端部から連続し、略周方向に向かって延設されている。第一の壁部１１ｎは、肉厚部１１ｊ側の端部が、最下層基板配置部１１Ａの階段状部１１Ｂ側の端部よりも、若干高く形成され、最初に保持治具１１に設置される１枚目の基板Ｓが、階段状部１１Ｂ側の端部よりも肉厚部１１ｊ側が若干高くなるよう傾斜して設置可能になっている。
【００４８】
第二の壁部１１ｏは、外側立壁部１１ｃの若干内周側，すなわち保持治具１１の内側に設けられ、肉厚部１１ｊの回転軸Ｘ逆側の端部から連続し、略周方向に向かって延設されている。
第二の壁部１１ｏには、図４に示すように、肉厚部１１ｊ側が高くなった段差部１１ｏｓが形成され、この段差部１１ｏｓに基板Ｓの端部を当接させることにより、基板Ｓを位置決め可能に形成されている。
第二の壁部１１ｏは、肉厚部１１ｊ側の端部が、最下層基板配置部１１Ａの階段状部１１Ｂ側の端部よりも、若干高く形成され、最初に保持治具１１に設置される１枚目の基板Ｓが、階段状部１１Ｂ側の端部よりも肉厚部１１ｊ側が若干高くなるよう傾斜して設置可能になっている。
【００４９】
また、最下層基板配置部１１Ａの肉厚部１１ｊと、階段状部１１Ｂの端部と、第一の壁部１１ｎと、第二の壁部１１ｏと、により囲まれた領域の底面は、保持治具１１に最初に設置される１枚目の基板Ｓの下面に当接して支持する支持面１１ｇ１と、支持面１１ｇ１よりも低く形成された凹面１１ｇ２とから構成されている。
支持面１１ｇ１は、若干肉厚部１１ｊ側が高くなった傾斜面として構成されている。支持面１１ｇ１の階段状部１１Ｂ側の端部に近い位置で、保持治具１１の径方向の中央には、保持治具１１に設置される１枚目の基板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。
凹面１１ｇ２は、保持治具１１に最初に設置される１枚目の基板Ｓの下面よりも低い位置に形成され、基板Ｓとの間に空間が形成されるようになっている。凹面１１ｇ２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。
【００５０】
凹面１１ｇ２は、保持治具１１に最初に載置される基板Ｓの表面が、肉厚部１１ｊとの摩擦によって損傷することを防ぐ役割を果たす。したがって、基板Ｓを損傷することによる歩留まりの低下を抑制でき、より効率よく薄膜を形成することが可能となる。
【００５１】
階段状部１１Ｂは、保持治具１１に設置される２枚目以降の基板Ｓを、少しずつずらしながら積層して保持する部分であり、２枚目以降の基板Ｓの成膜部分Ｓ１の近傍を支持する複数の保持面１１ｄと、保持面１１ｄの間に設けられた段差部１１ｅと、を備えている。
保持面１１ｄは、階段状部１１Ｂの径方向の全長に亘って延びる平面であり、隣り合う一対の段差部１１ｅの間に形成されている。保持面１１ｄは、支持面１１ｇ１と平行な面であり、隣接する一対の段差部１１ｅのうち、一段高い位置にある保持面１１ｄとの間の段差部１１ｅ側が低くなるように傾斜している。保持面１１ｄは、階段状部１１Ｂの内周側の端部から外周側の端部まで延びており、外周側に対比して内周側が若干狭くなった平面視略矩形状に構成されている。保持面１１ｄは、保持治具１１に設置される基板Ｓの数より１小さい数設けられている。
【００５２】
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平面視真円からなる開口部１１ｆが形成されている。開口部１１ｆは、内側立壁部１１ｂ及び外側立壁部１１ｃと同心の円弧上に載るように並んで形成されている。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、真円以外の形状であってもよいのは勿論である。
【００５３】
このように、保持治具１１の保持面１１ｄに開口部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。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い。また、開口部１１ｆの形状は適宜変更できるので、成膜部分Ｓ１の形状、大きさを緻密に制御することが容易となる。
【００５４】
段差部１１ｅは、保持治具１１に設置される２枚目以降の基板Ｓのそれぞれの反時計回り方向の端部に当接して位置決めするものであり、隣り合う一対の保持面１１ｄの間に形成されている。段差部１１ｅは、時計回り方向が低くなった段差からなる。段差部１１ｅは、階段状部１１Ｂの内周側の端部から外周側の端部まで、平面視直線状に伸びている。
【００５５】
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。
段差部１１ｅは、図５に示すように、径方向Ｒ−Ｒに対して角度を持って傾斜している。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
保持治具１１の周方向両端の径方向両端の合計４か所には、図７に示すように、図１の固定用板材５１ａに保持治具１１を取り付けるための取付孔１１ｐ，１１ｑがそれぞれ形成されている。
【００５８】
成膜源４は、一般的な蒸着装置からなり、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なる。成膜源４は、真空容器１の内部下側に配設され、基板Ｓにむけて薄膜材料を放出する。図１では、便宜上、一つのハースライナーのみを成膜源４として図示している。
【００５９】
成膜源４は、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。
また、例えば、イオンアシスト法により蒸着を行う場合は、正のイオンを基板Ｓに向けて照射するイオン源、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等を備えていてもよい。
【００６０】
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するため、公知の基板冷却手段が基板保持機構３の近傍に備えられていてもよい。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。
なお、本実施形態の薄膜形成装置１００は、真空蒸着法により薄膜形成を行う装置であるが、スパッタ装置に本発明を適用してもよい。
【００６１】
＜基板の構成＞
図２に示すように、基板Ｓは、４つの角がＲ形状になった平面視長方形の平板からなり、下面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。
成膜部分Ｓ１は、基板Ｓの二つの対向する短辺のうち、一方の短辺の近傍で、一方の短辺から若干内側に離間して、基板Ｓの長尺方向に垂直な方向の中心に形成される。本実施形態では、成膜部分Ｓ１は真円状の例を示すが、他の形状であってもよい。
【００６２】
基板Ｓは、厚み０．３〜０．５ｍｍ程度のガラス製の板材であり、表面に、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。
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、各種改変することができることは勿論である。
【００６３】
＜基板の設置＞
保持治具１１には、段差部１１ｅと同数の基板Ｓが設置される。
１枚目の基板Ｓは、図６に示すように、一方の短い辺が段差１１ｊｓに、他方が、最も時計回り方向側にある段差部１１ｅに当接し、一方の長い辺の中央が内側立壁部１１ｂの保持治具１１の径方向内側の面に当接し、他方の長い辺の両端部が外側立壁部１１ｃの保持治具１１の径方向外側の面に当接するように配置される。このとき、基板Ｓは、段差部１１ｅ側の端部が段差１１ｊｓ側の端部よりも低くなるように傾斜している。
【００６４】
２枚目以降の基板Ｓは、図７に示すように、順次、１枚前に設置された基板Ｓと一部を重ねた状態で、設置される。
２枚目以降の基板Ｓは、一方の短い辺が、１枚前に設置された基板Ｓ上に、隣り合う段差部１１ｅの距離分反時計回り方向にずれた位置に配置され、他方が、段差部１１ｅに当接し、一方の長い辺の中央が内側立壁部１１ｂの保持治具１１の径方向内側の面に当接し、他方の長い辺の両端部が外側立壁部１１ｃの保持治具１１の径方向外側の面に当接するように配置される。
最後に設置される基板Ｓは、短い辺のうち反時計回り方向にある方の辺が、肉厚部１１ｉに当接する。
【００６５】
このように、基板Ｓの端部が、段差部１１ｅ，内側立壁部１１ｂ，外側立壁部１１ｃ，段差１１ｊｓ，肉厚部１１ｉ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。
このように設置された基板Ｓは、図８，図９に示すように、段差部１１ｅ側の端部が他方の端部よりも低くなるように傾斜している。
設置された複数の基板Ｓのうち、先に設置された基板Ｓと重なっていない部分の下面は、保持面１１ｄに当接し、保持面１１ｄに設けられた開口部１１ｆから、基板Ｓの下面が保持治具１１下方に露出する。この露出した部分は、成膜部分Ｓ１として、成膜源４による成膜処理が施される。
【００６６】
一つの保持面１１ｄには、１枚の基板Ｓが保持される。保持治具１１に基板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り、それ以外の部分がずれた状態で保持される。
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。
【００６７】
隣接する基板Ｓは、同じ方向にある短い辺が、相互に平行ではなく、０°以上９０°以下の角度を持っている。保持治具１１が円弧状に湾曲したものであり、このように構成しているため、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る。
【００６８】
矩形状の基板Ｓは、保持治具１１に、以下の関係となるように保持される。図７において、矩形状の基板Ｓの長い辺のうち、径方向内側の長い辺の長さをＬとし、この長い辺の中心点から、保持治具１１が描く円弧の中心点である回転軸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以下となるように保持治具１１が形成されている。
【００６９】
換言すると、図７のように、基板Ｓの径方向内側の長い辺の中心点と回転軸Ｘを通る直線と、基板Ｓの頂点のうち、径方向内側に配置される頂点と回転軸Ｘを通る直線とが成す角度をθ１としたとき、θ１は、２．９°以上、３６．９°以下である。なお、角度θ１は、径方向内側の長い辺の中心点と回転軸Ｘを通る直線と、基板Ｓの頂点のうち、径方向内側に配置される頂点と回転軸Ｘとを通る直線とが成す鋭角を示す。
【００７０】
基板保持部材１０を構成する保持治具１１〜１５だけでなく、それぞれ直径が異なる基板保持部材２０，３０，４０を構成するすべての保持治具が、この関係を満たすように形成されている。これにより、基板保持部材１０，２０，３０，４０は多数の基板Ｓを保持することができる。ｔａｎθ１及び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。
【００７１】
保持治具１１〜１５及び基板保持部材２０，３０，４０を構成する各保持治具は、支持部材５０に取り付けられた固定用板材５１ａの板部にボルト５１でボルト締めすることにより、図１，図３に示すように設置される。
このとき、基板保持部材１０，２０，３０，４０は環状に形成され、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。
【００７２】
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。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。
【００７３】
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。
【００７４】
＜基板保持部材の位置関係＞
図１０を参照して、基板保持部材１０，２０，３０，４０の相互の位置関係について説明する。図１０は、基板保持部材１０，２０，３０，４０が固定された支持部材５０と成膜源４との位置関係を示す説明図である。
【００７５】
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、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。基板Ｓの成膜部分Ｓ１を露出する開口部１１ｆ，２１ｆ，３１ｆ，４１ｆは、回転部材６０の回転軸Ｘを軸とする仮想ドーム表面上に位置し、基板Ｓ上に均一な厚さの薄膜を形成可能としている。
なお、図１０では、開口部１１ｆ，２１ｆ，３１ｆ，４１ｆが載る仮想ドームが円錐台形状のものを例として示したが、所定の曲率の半球状ドームの表面上に開口部１１ｆ，２１ｆ，３１ｆ，４１ｆが配置されていてもよい。
【００７６】
また、基板保持部材１０，２０，３０，４０の保持面（１１ｄ等）は、水平な状態に限定されず、保持面（１１ｄ等）と、回転軸Ｘとが成す角度は、可変となるように構成されていてもよい。なお、図１０では、基板保持部材１０のみの保持面１１ｄと回転軸Ｘとの間の角度が可変である構成を図示しているが、基板保持部材２０，３０，４０もまた、同様に同角度を可変としてもよい。
【００７７】
このとき、基板Ｓの成膜部分Ｓ１の中心点及び成膜源４のハースライナーの端部を通る第１の仮想線Ｖ１と、成膜部分Ｓ１の中心点の垂線Ｐとが成す角度θ２が０°以上４５°以下の鋭角であると好適である。なお、図１０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。
【００７８】
θ２が４５°よりも大きいと、成膜部分Ｓ１に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くなる。
【００７９】
角度θ２を０°以上４５°以下とすることにより、基板Ｓ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１０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。
【００８０】
径方向内側に配設される基板保持部材２０，３０，４０の開口部２１ｆ，３１ｆ，４１ｆ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１０，２０，３０の径方向内側の端部よりも内側に配設される。
【００８１】
そして、径方向で互いに隣り合って配設される基板保持部材２０，３０，４０と基板保持部材１０，２０，３０は、内側の基板保持部材２０，３０，４０に形成された開口部２１ｆ，３１ｆ，４１ｆが、成膜源４に対し、外側の基板保持部材１０，２０，３０の径方向内側端部によって遮蔽されず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。
【００８２】
より詳細には、径方向で互いに隣り合って配設される基板保持部材２０，３０，４０と基板保持部材１０，２０，３０は、側面視において、内側の基板保持部材２０，３０，４０に形成された開口部２１ｆ，３１ｆ，４１ｆの外周端部と成膜源４とを通る第２の仮想線Ｖ２に対し、外側の基板保持部材１０，２０，３０の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。なお、図１０では、Ｖ２，Ｖ３は、基板保持部材２０，３０についてのみ図示している。
【００８３】
すなわち、図１０において、径方向に隣り合って配設される基板保持部材２０，３０，４０と基板保持部材１０，２０，３０のうち、径方向内側に配設される基板保持部材２０，３０，４０の開口部２１ｆ，３１ｆ，４１ｆの基板保持部材２０，３０，４０の径方向外側に位置する端部及び、成膜源４のハースライナーの径方向の外側端部を通る直線を仮想線Ｖ２とし、仮想線Ｖ２に対して平行で、且つ、基板保持部材２０，３０，４０の外側に配設される基板保持部材１０，２０，３０の内側立壁部１１ｂ等の上端部を通る直線を仮想線Ｖ３とするとき、仮想線Ｖ２と仮想線Ｖ３の間の距離Ｉが、２０ｍｍ以上となるとよい。
【００８４】
直径の異なる基板保持部材１０，２０，３０，４０が同心円状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が、このように構成しているため、形成される薄膜の厚さが、外側の基板保持部材１０，２０，３０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。
【００８５】
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枚目の基板Ｓを、凹面１１ｇ２を覆い、短い辺の一方が肉厚部１１ｊの段差１１ｊｓに当接し、他方が、最も肉厚部１１ｊに近い段差部１１ｅに当接するように載置する。
【００８６】
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の隣で、反時計回り方向にある段差部１１ｅに反時計回り方向にある短い辺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に対して重ならず、かつ２枚目の基板Ｓの非成膜部分Ｓ２が１枚目の基板Ｓに重なるようにする。
【００８７】
上記のような手順で複数の基板Ｓを保持治具１１に順次載置して、図７〜図９の状態にした後、保持治具１１を、ボルト５１により固定用板材５１ａに固定する。これにより、保持治具１１の支持部材５０への取付が完了する。同様の手順で、保持治具１２〜１５と、基板保持部材２０，３０，４０の支持部材５０への取付を行う。これにより、図３の基板保持機構３の各基板保持部材１０，２０，３０，４０に基板Ｓが載置された状態となる。
その後、基板Ｓが載置された基板保持機構３を、真空容器１内へ導入し、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。
【実施例】
【００８８】
（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、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。
【００８９】
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
【００９０】
上記成膜条件により反射防止膜を形成し、仮想線Ｖ２と仮想線Ｖ３との距離Ｉを２０ｍｍとしたとき（図１１：実施例１）、５ｍｍとしたとき（図１２：比較例１）及び１０ｍｍとしたとき（図１３：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。
【００９１】
（実施例１）
距離Ｉを２０ｍｍとした場合（図１１）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ないことが示された。なお、図１１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、距離Ｉが２０ｍｍ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１１より、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。
【００９２】
（比較例１）
距離Ｉを５ｍｍとした場合（図１２）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１２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、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１２より、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。
【００９３】
（比較例２）
また、図１３に示す本発明の比較例２では、距離Ｉを１０ｍｍとした。本比較例２において、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、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１３においてもまた、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。
【００９４】
したがって、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、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、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。
【００９５】
そして、実施例１より、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、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及び膜厚を均一とすることができる。
【００９６】
＜他の実施形態＞
次に、他の実施形態に係る基板保持機構について説明する。
本実施形態の基板保持機構は、図１乃至図１０に示す回転部材６０及び支持部材５０と、基板保持部材とを備える。回転部材６０及び支持部材５０は、図１乃至図１０の実施形態と共通するため、説明を省略する。
基板保持部材は、基板保持部材１０，２０，３０，４０の代わりに用いられるものであり、支持部材５０の最も外側に固定される基板保持部材１０´を、図１４に示す。
基板保持部材１０´は、平面視で略扇形状の略板体からなり、保持治具１１´〜１３´を板体上に固定可能に構成されている。
【００９７】
基板保持部材１０´は、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。基板保持部材１０´は、支持部材５０に取付けられた不図示の固定用板材にボルト締めするためのボルト孔１０ｈ´を備えている。
【００９８】
図１５に示すように、保持治具１１´は、平面視略長方形で断面略コ字状（Ｕ字状）の板体からなる。保持治具１１´の一対の長辺の端部には、内側と比較して若干肉厚に形成された枠部１１ｒ´が設けられ、基板Ｓの一対の長辺の端部と当接することにより、基板Ｓが短辺方向に保持治具１１´から脱落することを抑制する。
【００９９】
保持治具１１´は、基板Ｓを保持する複数の保持面１１ｄ´と、複数の保持面１１ｄ´の間に形成されて基板Ｓの短辺の端部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´の成膜部分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。
【０１００】
保持治具１１´は、基板Ｓを保持するための複数の保持面１１ｄ´を備えている。そして、隣接する保持面１１ｄ´の間には、それぞれ、段差部１１ｅ´が形成されている。
【０１０１】
複数の保持面１１ｄ´及び複数の段差部１１ｅ´は、断面視で階段状に形成されており、一つの保持面１１ｄ´に対して１枚の基板Ｓが保持される。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り、他の部分がずれて、保持される。
【０１０２】
段差部１１ｅ´は、互いに平行であり、この段差部１１ｅ´に基板Ｓの短辺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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。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。
【０１０５】
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開口部１１ｆ´が形成されている。開口部１１ｆ´は、複数の保持面１１ｄ´に亘って一体で形成された長穴となっている。但し、開口部１１ｆ´は、長穴状でなく、各保持面１１ｄ´毎にそれぞれ個別に分離して形成されていてもよい。
【０１０６】
保持治具１１´の長手方向の一端側であって、基板保持部材１０´組付時に回転軸Ｘ側となる位置には、基板Ｓ取付側の面が平面状に形成された平面部１１ｓ´を備えている。
平面部１１ｓ´は、最初に保持治具１１´に配置される基板Ｓの非成膜部分Ｓ２を支持する。
保持治具１２´，１３´は、保持治具１１´と同様の構成であるため、説明を省略する。
【０１０７】
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´上で、可能な限り広い面積を覆うことができるように、且つ、開口部１１ｆ´が互いに重ならないように配設されている。
【０１０８】
保持治具１１´〜１３´が固定された基板保持部材１０´は、支持部材５０と同数用いられる。支持部材５０と同数の基板保持部材１０´は、ボルト孔１０ｈ´において不図示の固定用板材にボルト締めされることにより、図１乃至図１０に示す支持部材５０の間に架設されて固定され、全体としてドーム状に支持される。
本実施形態では、支持部材５０が５つ設けられるため、基板保持部材１０´は、５設けられているが、これ以外の数であってもよい。
【０１０９】
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、最初の基板Ｓを、最も平面部１１ｓ´に近い位置に形成されている段差部１１ｅ´に一方の短辺の端部を当接させるようにして、平面部１１ｓ´に載置する。
【０１１０】
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の一方の短辺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が、１枚目の基板Ｓに重ならず、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。
【０１１１】
同様の手順で３枚目以降の複数の基板Ｓを順次保持治具１１´に載置した後、保持治具１１´を、不図示のボルトにより、ボルト孔１０ｈ´で、不図示の固定用板材に固定する。これにより、一つ目の保持治具１１´の支持部材５０への取付が完了する。同様の手順で、残りの４つの保持治具１１´を、支持部材５０に取付ける。これにより、５つの保持治具１１´が、５つの支持部材５０の間に取付けられ、全体として傘状の形状となる。
その後、基板Ｓが載置された基板保持機構３を、真空容器１内へ導入し、薄膜形成を行う。
【符号の説明】
【０１１２】
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
１０ｈ´  ボルト孔
１１，１２，１３，１４，１５，１１´，１２´，１３´  保持治具
１１Ａ  最下層基板配置部
１１Ｂ  階段状部
１１ａ  底板部
１１ｂ  内側立壁部
１１ｃ  外側立壁部
１１ｄ，１１ｄ´  保持面
１１ｅ，１１ｅ´  段差部
１１ｆ，２１ｆ，３１ｆ，４１ｆ，１１ｆ´  開口部
１１ｇ１  支持面
１１ｇ２  凹面
１１ｈ  窓部
１１ｉ，１１ｊ  肉厚部
１１ｋ，１１ｍ  排気溝
１１ｊｓ  段差
１１ｊｘ  排気溝
１１ｎ  第一の壁部
１１ｏ  第二の壁部
１１ｏｓ  段差部
１１ｐ，１１ｑ  取付孔
１１ｒ´  枠部
１１ｓ´  平面部
５０  支持部材
５１  ボルト
５１ａ  固定用板材
６０  回転部材
Ｉ  距離
Ｐ  垂線
Ｓ  基板
Ｓ１  成膜部分
Ｓ２  非成膜部分
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３  仮想線
Ｘ  回転軸（中心軸）
【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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【図１４】
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【図１５】
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