(57)【要約】【課題】簡易な構成により、均一な膜厚で成膜することができる枚葉式成膜装置及び枚葉式成膜方法を提供する。【解決手段】成膜物質Ｇを収容した射出源１２の上方に1枚の基板１８を水平に保持して回転させる基板保持部材１６と、射出源１２と基板保持部材１６との間に出没可能に設けられ、基板１８に成膜される膜厚を制御するための膜厚補正部材２０と、射出源１２と基板保持部材１６との間で成膜物質Ｇを遮断して基板１８に対する付着を阻止しあるいは成膜物質Ｇの基板１８に対する付着を許容する遮断部材１４と、を有する枚葉式成膜装置１０であって、膜厚補正部材２０は、成膜物質Ｇが通過する開口部２０Ａと、成膜物質Ｇの通過を阻止する遮蔽部２０Ｂと、を有し、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、開口部２０Ａの開口率が変化している。【選択図】      図１
2012046803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜物質を収容した射出源の上方に1枚の基板を水平に保持して回転させる基板保持部材と、
前記射出源と前記基板保持部材との間に出没可能に設けられ、前記基板に成膜される膜厚を制御するための膜厚補正部材と、
前記射出源と前記基板保持部材との間で前記成膜物質を遮断して前記基板に対する付着を阻止しあるいは前記成膜物質の前記基板に対する付着を許容する遮断部材と、
を有する枚葉式成膜装置であって、
前記膜厚補正部材は、前記成膜物質が通過する開口部と、前記成膜物質の通過を阻止する遮蔽部と、を有し、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の開口率が変化しているものであることを特徴とする枚葉式成膜装置。
【請求項２】
前記膜厚補正部材は、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の開口率が次第に大きくなるものであり、
前記基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、前記基板の膜厚が断面視にて平坦状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断する制御部を有することを特徴とする請求項１に記載の枝葉式成膜装置。
【請求項３】
前記膜厚補正部材は、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の開口率が次第に大きくなるものであり、
前記基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、前記基板の膜厚が凹部状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断する制御部を有することを特徴とする請求項１に記載の枝葉式成膜装置。
【請求項４】
前記膜厚補正部材は、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の開口率が次第に小さくなるものであり、
前記基板の外周部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、前記基板の膜厚が凸部状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断する制御部を有することを特徴とする請求項１に記載の枝葉式成膜装置。
【請求項５】
成膜物質を収容した射出源の上方に基板を基板保持部材によって水平に保持する基板保持工程と、
前記射出源と前記基板保持部材との間に出没可能に設けられ成膜された前記基板の膜厚を膜厚補正部材によって制御する膜厚補正工程と、
前記射出源と前記基板保持部材との間で遮断部材によって前記成膜物質を遮断して前記基板に対する付着を阻止しあるいは前記成膜物質の前記基板に対する付着を許容する開閉工程と、
を有し、
前記基板保持部材で保持された前記基板に対して１枚ずつ成膜する枚葉式成膜方法であって、
前記膜厚補正工程では、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて開口部の前記開口率を変化させた前記膜厚補正部材により前記基板の膜厚を制御することを特徴とする枚葉式成膜方法。
【請求項６】
前記膜厚補正工程では、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の前記開口率が次第に大きくなる前記膜厚補正部材を用い、
前記膜厚補正工程では、前記基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、
前記開閉工程では、前記基板の膜厚が断面視にて平坦状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断することを特徴とする請求項５に記載の枝葉式成膜方法。
【請求項７】
前記膜厚補正工程では、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の前記開口率が次第に大きくなる前記膜厚補正部材を用い、
前記膜厚補正工程では、前記基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、
前記開閉工程では、前記基板の膜厚が凹部状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断することを特徴とする請求項５に記載の枝葉式成膜方法。
【請求項８】
前記膜厚補正工程では、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の前記開口率が次第に小さくなる前記膜厚補正部材を用い、
前記膜厚補正工程では、前記基板の外周部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、
前記開閉工程では、前記基板の膜厚が凸部状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断することを特徴とする請求項５に記載の枝葉式成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を１枚ずつ成膜する枚葉式成膜装置及び枚葉式成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定のパターンが形成されたマスクを介して真空中で基板上に蒸着によって成膜を行う真空成膜装置において、当該蒸着を行うための蒸着源を、前記基板に対し、異なる複数の方向へ相対的に平行移動させる移動手段を有する真空成膜装置がある（特許文献１参照）。
【０００３】
この真空成膜装置によれば、基板に対し蒸着源を異なる複数の方向へ相対的に平行直線移動させながら蒸着を行うことによって、基板支持部やマスクの各端部（縁部）近傍等の膜厚分布を均一にすることが可能になる。
【０００４】
真空チャンバ内にターゲットを固定するカソード電極と、前記真空チャンバの内部に固定され、前記カソード電極の一部を露出させる第１開口部を有するシールド板と、前記シールド板と対向配置され、基板を載置する基板電極と、前記シールド板と前記基板電極との間に配置され、前記シールド板に平行な第２開口部を有する膜厚補正板とを備えたスパッタリング装置において、前記第１開口部は、前記シールド板の中心軸に対して点対称で、同形状の２つの開口部からなり、前記第２開口部は、前記膜厚補正板の中央部から外周部に向って広がった開口部からなり、前記シールド板と前記膜厚補正板とは、中心軸を共通にして配置されている（特許文献２参照）。
【０００５】
このスパッタリング装置によれば、第１開口部は、シールド板の中心軸に対して点対称で、同形状の２つの開口部からなり、第２開口部は、膜厚補正板の中央部から外周部に向って広がった開口部からなり、前記シールド板と前記膜厚補正板とは、中心軸を共通にして配置されているので、基板上に均一な薄膜が得られると共にターゲットの使用効率の良いスパッタを行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７６１２６号公報
【特許文献２】特開２００８−１２７６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１の真空成膜装置は、真空蒸着装置に適用する場合、膜厚補正板を備えていないために、蒸発物質の空間分布に従って基板の中心部分が厚い凸型の膜厚分布となる不具合が発生する。
【０００８】
特許文献２のスパッタリング装置は、真空蒸着装置に適用する場合、蒸発源が点に近い小面積であり、蒸発物質の飛行が直線状に行われるために、蒸発源からシールド板、膜厚補正板の開口部分を射影した部分にしか成膜されない。この結果、均一な膜厚での成膜ができない不具合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、簡易な構成により、均一な膜厚で成膜することができる枚葉式成膜装置及び枚葉式成膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、成膜物質を収容した射出源の上方に1枚の基板を水平に保持して回転させる基板保持部材と、前記射出源と前記基板保持部材との間に出没可能に設けられ、前記基板に成膜される膜厚を制御するための膜厚補正部材と、前記射出源と前記基板保持部材との間で前記成膜物質を遮断して前記基板に対する付着を阻止しあるいは前記成膜物質の前記基板に対する付着を許容する遮断部材と、を有する枚葉式成膜装置であって、前記膜厚補正部材は、前記成膜物質が通過する開口部と、前記成膜物質の通過を阻止する遮蔽部と、を有し、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の開口率が変化しているものであることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、射出源と基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、開口部の開口率が変化する膜厚補正部材を用いて、基板の成膜時間を制御する。これにより、基板の膜厚が均一な膜厚となるように補正することができ、基板に平坦状の分布、凸部状の分布、あるいは凹部状の分布を形成することができる。さらに、基板の目標膜厚近くまで、膜厚補正部材なしで成膜することが可能であるため、基板の成膜時間を短くすることができる。
【００１２】
また、前記膜厚補正部材は、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の開口率が次第に大きくなるものであり、前記基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、前記基板の膜厚が断面視にて平坦状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断する制御部を有することが好ましい。
【００１３】
これによれば、基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、射出源と基板の中心とを結んだ軸線上に膜厚補正部材を挿入し、基板の膜厚が断面視にて平坦状となる目標の膜厚分布に到達したときに遮断部材で成膜物質を遮断するように制御部で制御する。これにより、基板を平坦にすることができ、基板の膜厚のばらつきを小さくすることができる。
【００１４】
また、前記膜厚補正部材は、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の開口率が次第に大きくなるものであり、前記基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、前記基板の膜厚が凹部状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断する制御部を有することが好ましい。
【００１５】
これによれば、基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、射出源と基板の中心とを結んだ軸線上に膜厚補正部材を挿入し、基板の膜厚が凹部状となる目標の膜厚分布に到達したときに遮断部材で成膜物質を遮断するように制御部で制御する。これにより、基板に所定の凹部状の膜厚分布を形成することができ、基板の領域単位で安定した代替特性（例えば、周波数特性のような電気特性）を得ることができる。
【００１６】
また、前記膜厚補正部材は、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の開口率が次第に小さくなるものであり、前記基板の外周部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、前記基板の膜厚が凸部状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断する制御部を有することが好ましい。
【００１７】
これによれば、基板の外周部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、射出源と基板の中心とを結んだ軸線上に膜厚補正部材を挿入し、基板の膜厚が凸部状となる目標の膜厚分布に到達したときに遮断部材で成膜物質を遮断するように制御部で制御する。これにより、基板に所定の凸部状の膜厚分布を形成することができ、基板の領域単位で安定した代替特性（例えば、周波数特性のような電気特性や光学特性）を得ることができる。
【００１８】
本発明は、成膜物質を収容した射出源の上方に基板を基板保持部材によって水平に保持する基板保持工程と、前記射出源と前記基板保持部材との間に出没可能に設けられ成膜された前記基板の膜厚を膜厚補正部材によって制御する膜厚補正工程と、前記射出源と前記基板保持部材との間で遮断部材によって前記成膜物質を遮断して前記基板に対する付着を阻止しあるいは前記成膜物質の前記基板に対する付着を許容する開閉工程と、を有し、前記基板保持部材で保持された前記基板に対して１枚ずつ成膜する枚葉式成膜方法であって、前記膜厚補正工程では、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて開口部の前記開口率を変化させた前記膜厚補正部材により前記基板の膜厚を制御することを特徴とする。
【００１９】
これによれば、膜厚補正工程では、射出源と基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて膜厚補正部材の開口部の開口率を変化させて基板の膜厚を制御する。これにより、基板の成膜時間を制御して基板の膜厚が均一な膜厚となるように補正することができ、基板に平坦状の分布、凸部の分布、あるいは凹部状の分布を形成することができる。さらに、基板の目標膜厚近くまで、膜厚補正部材なしで成膜することが可能であるため、基板の成膜時間を短くすることができる。
【００２０】
また、前記膜厚補正工程では、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の前記開口率が次第に大きくなる前記膜厚補正部材を用い、前記膜厚補正工程では、前記基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、前記開閉工程では、前記基板の膜厚が断面視にて平坦状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断することが好ましい。
【００２１】
これによれば、膜厚補正工程では、射出源と基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、開口部の開口率が次第に大きくなる膜厚補正部材を用い、基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、射出源と基板の中心とを結んだ軸線上に膜厚補正部材を挿入する。開閉工程では、基板の膜厚が断面視にて平坦状となる目標の膜厚分布に到達したときに遮断部材で成膜物質を遮断する。これにより、基板を平坦にすることができ、基板の膜厚のばらつきを小さくすることができる。
【００２２】
また、前記膜厚補正工程では、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の前記開口率が次第に大きくなる前記膜厚補正部材を用い、前記膜厚補正工程では、前記基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、前記開閉工程では、前記基板の膜厚が凹部状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断することが好ましい。
【００２３】
これによれば、膜厚補正工程では、射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、開口部の開口率が次第に大きくなる膜厚補正部材を用い、基板の中心部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、射出源と基板の中心とを結んだ軸線上に膜厚補正部材を挿入する。開閉工程では、基板の膜厚が凹部状となる目標の膜厚分布に到達したときに遮断部材で成膜物質を遮断する。これにより、基板に所定の凹部状の膜厚分布を形成することができ、基板の領域単位で安定した代替特性（例えば、周波数特性のような電気特性）を得ることができる。
【００２４】
また、前記膜厚補正工程では、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、前記開口部の前記開口率が次第に小さくなる前記膜厚補正部材を用い、前記膜厚補正工程では、前記基板の外周部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、前記射出源と前記基板の中心とを結んだ軸線上に前記膜厚補正部材を挿入し、前記開閉工程では、前記基板の膜厚が凸部状となる目標の膜厚分布に到達したときに前記遮断部材で前記成膜物質を遮断することが好ましい。
【００２５】
これによれば、膜厚補正工程では、射出源と基板の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、開口部の開口率が次第に小さくなる膜厚補正部材を用い、膜厚補正工程では、基板の外周部の膜厚が所定膜厚に到達したときに、射出源と基板の中心とを結んだ軸線上に膜厚補正部材を挿入する。開閉工程では、基板の膜厚が凸部状となる目標の膜厚分布に到達したときに遮断部材で成膜物質を遮断する。これにより、基板に所定の凸部状の膜厚分布を形成することができ、基板の領域単位で安定した代替特性（例えば、周波数特性のような電気特性や光学特性）を得ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、基板の膜厚が均一な膜厚となるように補正することができ、基板に平坦状の分布、凸部状の分布、あるいは凹部状の分布を形成することができる。また、基板の目標膜厚近くまで、膜厚補正部材なしで成膜することが可能であるため、基板の成膜時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る枚葉式成膜装置の概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る枚葉式成膜装置に用いる膜厚補正部材の開口部の形状を示した平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る枚葉式成膜装置に用いる膜厚補正部材の開口部の形状を示した平面図である。
【図４】図２の曲線をもとに作製した膜厚補正部材の形状例である。
【図５】図２の曲線をもとに作製した膜厚補正部材の形状例である。
【図６】基板の膜厚が断面視にて平坦状となる場合の成膜工程の説明図である。
【図７】図６の成膜工程で使用する膜厚補正部材の形状を示した概念図である。
【図８】基板の膜厚が断面視にて凸状となる場合の成膜工程の説明図である。
【図９】図８の成膜工程で使用する膜厚補正部材の形状を示した概念図である。
【図１０】複数の基板をバッチ処理する成膜方法であって基板が公転のみを行う方式の説明図である。
【図１１】複数の基板をバッチ処理する成膜方法であって基板が自公転を行う方式の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態に係る枚葉式成膜装置及び枚葉式成膜方法について、図面を参照して説明する。本発明は、基板に対して１枚ずつ成膜する枚葉式成膜装置に関する発明であり、以下の実施形態では、枚葉式成膜装置を前提として説明する。なお、本実施形態の「成膜装置」は、蒸着装置、スパッタリング装置を含む概念である。
【００２９】
図１に示すように、枚葉式成膜装置１０は、成膜物質Ｇを収容した射出源１２の上方に出没するシャッタ部材１４を備えている。射出源１２は、成膜物質Ｇを入れる、るつぼ状の収容部材からなり例えば、ハースライナーが用いられる。シャッタ部材１４は、水平方向（図１中矢印Ｘ方向）に移動可能に設けられており、射出源１２と基板保持部材１６との間で成膜物質Ｇを遮断して半導体基板１８（図６参照、以下、「基板」と称する）に対する付着を阻止しあるいは成膜物質Ｇの基板１８に対する付着を許容する。
【００３０】
図１乃至図３に示すように、枚葉式成膜装置１０は、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚を制御するための膜厚補正部材２０を備えている。膜厚補正部材２０は、射出源１２と基板保持部材１６との間に出没可能に設けられている。図２における膜厚補正部材２０の座標中心Ｏが射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線と一致するように、膜厚補正部材２０が配置される。膜厚補正部材２０は、成膜物質Ｇが通過する開口部２０Ａと、成膜物質Ｇの通過を阻止する遮蔽部２０Ｂと、を有している。膜厚補正部材２０の座標中心Ｏからの任意の半径位置における周長に対し、その周長のうち開口部２０Ａの占める円弧長の割合を開口率と定義する。この開口率は、膜厚補正部材２０の形状によって変化する。なお、膜厚補正部材２０の詳細な形状については、後述する。
【００３１】
なお、図２は、次数ｎ＝２、基板外周部での開口率ｋ（Ｒ）＝０．５として、射出源１２と基板１８との間の距離Ｔ、膜厚補正部材２０の設置位置、を実用的な値で与え分割数ｍを１、２、４とした場合の膜厚補正部材２０の開口部の形状を示した平面図である。また、図３は、膜厚補正部材２０が無い場合の基板の膜厚がＣＯＳｎθ則の次数ｎ＝３であったとし、これをより凸部状な次数ｎ＝９の膜厚分布にするときの膜厚補正部材２０の形状であって、分割数ｍを１、２、４とした場合の膜厚補正部材２０の開口部の形状を示した平面図である。
【００３２】
膜厚補正部材２０は、ハンド部２２により保持されている。ハンド部２２は、回転アーム２４により回転軸２６の軸回りに回転するように構成されている。回転アーム２４は、駆動部２８と機械的に接続されており、駆動部２８からの駆動力により回転軸２６の軸回りに回転する。これにより、膜厚補正部材２０は、射出源１２と基板保持部材１６との間に出没可能となる。
【００３３】
また、枚葉式成膜装置１０は、基板１８を水平に保持するための基板保持部材１６を備えている。基板保持部材１６は、基板保持部材１６を回転軸３０の軸回りに回転可能に駆動する駆動装置３２が機械的に接続されている。これにより、基板保持部材１６によって水平に保持された基板１８を回転（自転）させることができる。
【００３４】
ここで、膜厚補正部材２０の形状について詳細に説明する。
【００３５】
先ず、膜厚補正部材２０がない状態で基板１８に成膜を行い、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚分布を基板保持部材１６の外縁空間に設置された膜厚測定器１９にて測定しながら、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚分布を把握する。このとき、基板１８の中心からの距離ｒの関数として、膜厚分布ｆ（ｒ）と測定されたとする。ここで、基板１８の中心ｒ＝０において、ｆ（ｒ）＝１と規格化しておく。
【００３６】
基板１８の目標膜厚分布を断面視にて平坦状の分布とする場合には、膜厚補正部材２０の開口率をｋ（ｒ）とすると、
2012046803.tif 000003
で与えられる（式（１）とする）。ここで、Ｒは、基板の外周部の径であり、外周部での開口率ｋ（Ｒ）は、適当に決定する。
【００３７】
基板１８の目標膜厚分布を、膜厚補正部材２０がないときよりもさらに凸部状の分布とする場合には、目標膜厚分布をＧ×ｇ（ｒ）とする。ここで、ｇ（０）＝１であり、Ｇは基板の中心ｒ＝０における目標膜厚である。このとき、膜厚補正部材２０の開口率をｋ（ｒ）とすると、
2012046803.tif 000004
で与えられる（式（２）とする）。
【００３８】
基板１８の目標膜厚分布を凹部状の分布とする場合は、基板１８の目標膜厚分布をＧ×ｇ（ｒ）とする。ここで、ｇ（Ｒ）＝１であり、Ｇは基板の外周部ｒ＝Ｒにおける目標膜厚である。このとき、膜厚補正部材２０の開口率をｋ（ｒ）とすると、
2012046803.tif 000005
で与えられる（式（３）とする）。ここで、基板１８の外周部での開口率ｋ（Ｒ）は適当に決める必要がある。
【００３９】
次に、基板１８の断面視にて平坦な膜厚分布を得る場合の具体的な膜厚補正部材２０の形状例を示す。
【００４０】
蒸発源（射出源）が点源であり、蒸発分布がいわゆるＣＯＳｎθ則に従うものとすると、
2012046803.tif 000006
となる。ここでＴは、射出源１２と基板１８との間の距離である。
【００４１】
これを平坦状の分布をねらう場合の開口率の式（１）に用いると、基板設置位置での開口率ｋ（ｒ）が求まる。実際の膜厚補正部材２０は、射出源１２と基板１８との間に設置されるので、基板上ｒの位置での開口率は、射出源中心へ収れんする直線で膜厚補正部材２０上に射影された位置における半径での開口率を与えることになる。膜厚補正部材の設置位置での半径と開口率を改めてｒおよびｋ（ｒ）とすることにする。
【００４２】
膜厚補正部材２０の開口部２０Ａの分割数をｍ（ｍは自然数）とすると、一開口部の開口率はｋ（ｒ）／ｍとなるので、開口部形状が軸対称であるようにすると、開口部エッジの座標を（ｘ，ｙ）とすると、
2012046803.tif 000007
となる。
【００４３】
これを次数ｎ＝２、基板外周部での開口率ｋ（Ｒ）＝０．５として、射出源１２と基板１８との間の距離Ｔ、膜厚補正部材２０の設置位置、を実用的な値で与え分割数ｍをｍ＝１、２、４とした場合の膜厚補正部材２０の開口部形状を図２に例示する。
【００４４】
次に、膜厚補正部材２０が無いときより、さらに凸部状となる膜厚分布をねらう場合の膜厚補正部材２０の形状例を示す。
【００４５】
膜厚補正部材２０が無い場合の基板１８の膜厚がＣＯＳｎθ則の次数ｎ＝３であったとし、これをより凸部状な次数ｎ＝９の膜厚分布にするときの膜厚補正部材２０の形状であって、分割数ｍをｍ＝１、２、４とした場合の膜厚補正部材２０の開口部形状を図３に例示する。
【００４６】
次に、膜厚補正部材２０の実際の形状例について説明する。図４及び図５は、図２の曲線をもとに作製した、実際の膜厚補正部材２０の形状例である。図４は、ｍ＝１の場合であり、図５は、ｍ＝２の場合である。膜厚補正部材２０には外周部があり、その外周部は図１のハンド部２２により把持される。なお、基板１８の成膜領域は、膜厚補正部材２０の外周部より内側にある。膜厚補正部材２０の開口部（抜き）の開口率は、中心から径方向外側に進むにつれ大きくなっている。蒸発源と回転する基板１８との間に膜厚補正部材２０を挿入し、成膜を部分的に遮蔽することにより、基板１８の径方向の膜厚分布を補正する。
【００４７】
本実施形態の枚葉式成膜方法について説明する。
【００４８】
本実施形態の枚葉式成膜方法は、以下の５つの工程を有している。
１．基板保持部材１６に基板１８がセットされた後、基板１８の回転が開始する。
２．シャッタ部材１４を射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に位置させて通路を閉じ、膜厚補正部材２０を射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上から退避させる。
３．射出源１２中の成膜物質Ｇを電子ビームで加熱することで成膜物質の蒸発を開始する。
４．シャッタ部材１４を射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上から退避させて通路を開くことで基板１８上に成膜物質Ｇの蒸着を開始する。
５．膜厚部材部材２０を退避させた状態の成膜工程において基板１８上に成膜された特定部分の膜厚が所定の値に達した時点で（換言すれば、平坦状な膜厚を作成する場合であれば、基板中心部が所定膜厚に到達した時点で）、膜厚補正部材２０を射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に挿入する。なお、膜厚部材部材２０の形状は、目標とする膜厚分布が得られる形状のものを適宜選択する。本実施形態では、目標とする膜厚分布を断面視にて平坦状とする場合、凸部状とする場合、凹部状とする場合の３パターンの膜厚補正部材２０の形状が上記各式により特定される。
６．基板１８に形成された膜１８Ａの膜厚が目標とした膜厚分布に到達した時点で、シャッタ部材１４を射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に位置させて通路を閉じ、成膜作業を終了する。  
【００４９】
（基板の膜厚分布を断面視にて平坦状とする場合）
具体的には、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が断面視にて平坦状となる膜厚分布を得る場合には、式（１）で特定される開口率の膜厚補正部材２０（図７参照）を用いる。すなわち、図７に示すように、膜厚補正部材２０は、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、開口部２０Ａの開口率が次第に大きくなるものである。先ずは、膜厚補正部材２０が無い状態で成膜した後、基板１８の中心部の膜１８Ａの膜厚が所定膜厚に到達したときに、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に膜厚補正部材２０を挿入し、成膜工程を継続する。そして、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が断面視にて平坦状となる目標の膜厚分布に到達したときに、シャッタ部材１４を射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に挿入して、成膜物質Ｇを遮断し、成膜工程を終了する。成膜物質Ｇを遮断するタイミングは、予め求めた付加膜厚と時間の関係からタイマーで設定してもよい。なお、図６（Ｃ）に示すように、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が断面視にて平坦状となる所定の膜厚分布に到達した後、膜厚補正部材２０をそのまま挿入した状態で、成膜作業を継続すると、基板１８の膜厚分布が断面視にて凹部状となるようにすることもできる。
【００５０】
（基板の膜厚分布を断面視にて凹部状とする場合）
基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が凹部状となる膜厚分布を得る場合には、式（３）で特定される開口率の膜厚補正部材２０を用いる。すなわち、膜厚補正部材２０は、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、開口部２０Ａの開口率が次第に大きくなるものである。先ずは、膜厚補正部材２０が無い状態で成膜した後、基板１８の中心部の膜１８Ａの膜厚が所定膜厚に到達したときに、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に膜厚補正部材２０を挿入し、成膜工程を継続する。そして、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が凹部状となる目標の膜厚分布に到達したときに、シャッタ部材１４を射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に挿入して、成膜物質Ｇを遮断し、成膜工程を終了する。成膜物質Ｇを遮断するタイミングは、予め求めた付加膜厚と時間の関係からタイマーで設定してもよい。
【００５１】
（基板の膜厚分布を断面視にて凸部状とする場合）
図８に示すように、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が凸部状となる膜厚分布を得る場合には、式（２）で特定される開口率の膜厚補正部材２０（図９参照）を用いる。すなわち、図９に示すように、膜厚補正部材２０は、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、開口部２０Ａの開口率が次第に小さくなるものである。先ずは、膜厚補正部材２０が無い状態で成膜した後、基板１８の外周部の膜１８Ａの膜厚が所定膜厚に到達したときに、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に膜厚補正部材２０を挿入し、成膜工程を継続する。そして、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が凸部状となる目標の膜厚分布に到達したときに、シャッタ部材１４を射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に挿入して、成膜物質Ｇを遮断し、成膜工程を終了する。成膜物質Ｇを遮断するタイミングは、予め求めた付加膜厚と時間の関係からタイマーで設定してもよい。
【００５２】
次に、本発明の実施形態に係る枚葉式成膜装置及び枚葉式成膜方法に至る経緯及び作用・効果について説明する。
【００５３】
（本願発明に至る経緯）
特開２００２−２１７６６５号公報の図５のように弾性表面波素子の製造方法において、圧電性基板上にインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極等が形成されるが、上記電極の膜厚や線幅が基礎的な弾性表面波素子の特性に大きな影響を与えることがわかっている。また、特開２００２−２１７６６５号公報の図６のように弾性表面波素子の周波数特性には、電極の膜厚／線幅の比が大きな影響を与えることもわかっている。従って、電極の膜厚の規格範囲は非常に狭いため、これらの範囲に制御することは非常に困難であった（特開２００２−２１７６６５号公報の段落（０００２）〜（０００５）参照）。
【００５４】
さらに、生産性を上げるために複数の基板をバッチ処理する成膜が通常行われているが、複数の基板をバッチ処理する成膜方法においては、基板が公転のみを行う方式（図１０参照）だと基板中心軸に対して非対称な膜厚分布しか得られず、基板が自公転を行う方式（図１１参照）だと中心軸対象な分布は得られるものの、中心が厚い凸型の分布しか得られないということが理論計算で分かっている。
【００５５】
そこで、本実施形態では、上記に示したように弾性表面波素子の周波数特性を安定して得る手段として、最も好適である枚葉処理する成膜工程を前提とした装置において、リフトオフとよばれる方法を用いてパターン化された膜を成膜する方法を用いて、基板面内の膜厚を所望の分布形状に制御する方法を説明した。
【００５６】
弾性表面波素子の周波数特性には、ＩＤＴ電極の膜厚と線幅が影響しているが、電極形成時のレジスト線幅が基板上の各部で一定であれば、電極膜厚も基板上の各部で一定なフラットな分布にすればよい。
【００５７】
一方、電極形成時のレジスト線幅が基板上の位置によって変化する場合がある。これは、レジストをスピンコートなどで塗布する際に基板中心からの距離によって膜厚が同心円的に変化する場合があり、これを露光・現像するとレジスト膜厚に応じてレジスト線幅が変化することで発生する。このような場合には、その弾性表面波素子の周波数特性への電極線幅の影響をキャンセルするために、電極膜厚を基板中心からの距離によって同心円的に凸にあるいは凹に変化させることが必要になる。目的とする膜厚分布がフラット、凸状あるいは凹状であっても、それが同心円状であるかぎりにおいて、膜厚補正部材の形状を設計・選択することで実現できる。
【００５８】
本実施形態によれば、基板の目標膜厚分布に応じて、膜厚補正部材２０の形状を適宜選択し、選択した膜厚補正部材２０を用いて、上記した工程を得ることにより、基板１８の膜厚分布を断面視にて平坦状な分布、凸部状となる分布、あるいは凹部状となる分布に調整することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線からの半径距離に応じて、開口部２０Ａの開口率が変化する膜厚補正部材２０を用いて、基板１８の成膜時間を制御することにより、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が均一な膜厚となるように補正することができる。また、膜厚補正部材の形状を適宜選択することにより、基板１８に平坦状の分布、凸部状の分布、あるいは凹部状の分布を形成することができる。さらに、基板１８の中心部又は外周部の膜１８Ａの膜厚が目標膜厚に達するまでの工程では、膜厚補正部材２０無しで成膜することが可能であるため、基板１８の成膜時間を短くすることができる。
【００６０】
特に、基板１８の中心部の膜１８Ａの膜厚が目標膜厚に到達したときに、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に、式（１）で形状が決定される膜厚補正部材２０を挿入し、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が断面視にて平坦状となる所定の膜厚分布に到達したときにシャッタ部材１４で成膜物質Ｇを遮断することにより、基板１８の膜１８Ａを所定の平坦状の膜厚分布に形成することができる。これにより、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚のばらつきを小さくすることができる。
【００６１】
また、基板１８の中心部の膜１８Ａの膜厚が目標膜厚に到達したときに、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に、式（３）で形状が決定される膜厚補正部材２０を挿入し、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が凹部状となる所定の膜厚分布に到達したときにシャッタ部材１４で成膜物質Ｇを遮断することにより、基板１８に所定の凹部状の膜厚分布を形成することができる。これにより、基板１８の領域単位で安定した代替特性（例えば、周波数特性のような電気特性）を得ることができる。
【００６２】
また、基板１８の外周部の膜１８Ａの膜厚が目標膜厚に到達したときに、射出源１２と基板１８の中心とを結んだ軸線上に、式（２）で形状が決定される膜厚補正部材２０を挿入し、基板１８に形成される膜１８Ａの膜厚が凸部状となる所定の膜厚分布に到達したときにシャッタ部材１４で成膜物質Ｇを遮断することにより、基板１８に所定の凸部状の膜厚分布を形成することができる。これにより、基板１８の領域単位で安定した代替特性（例えば、周波数特性のような電気特性や光学特性）を得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０    枚葉式成膜装置
１２    射出源
１４    シャッタ部材（遮断部材）
１６    基板保持部材
１８    半導体基板（基板）
２０    膜厚補正部材
２０Ａ  開口部
２０Ｂ  遮蔽部
２８    駆動部（制御部）
Ｇ      成膜物質
【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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