(57)【要約】【課題】パターン化された膜を成膜するための成膜用治具において、成膜されない島領域を囲んで枠状またはリング状に全周が繋がっているパターン形状の膜を１つの工程で成膜可能とする。【解決手段】成膜用治具１は、ブリッジ部材４と、アクチュエータ５と、基板表面Ｓの島領域をマスクする島部マスク部材３１と、基板表面Ｓにおけるパターンの外部領域をマスクする外周マスク部材３２とを備える。ブリッジ部材４は、島部マスク部材３１側に配置された支持部４１と外周マスク部材３２側に配置された支持部５１とを介して、両マスク部材３を互いに結合し、両マスク部材３および基板表面Ｓに対し基板表面Ｓに沿う並進移動自在とされている。アクチュエータ５は、ブリッジ部材４をその長手方向に直交する方向に並進移動させる。成膜源Ｇから見たブリッジ部材４の基板表面Ｓにおける陰が基板表面Ｓ上で移動するので、途切れることなくリング状に成膜できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜源から飛来する成膜材を堆積させる乾式の成膜方法を用いて基板の表面に島領域を囲むパターン形状の膜を成膜するための成膜用治具において、
基板表面の島領域をマスクする島部マスク部材と、
前記基板表面における前記パターンの外部領域をマスクする外周マスク部材と、
前記島部マスク部材と外周マスク部材とを結合するブリッジ部材と、
前記ブリッジ部材、または前記両マスク部材および基板を、前記成膜源に対して相対移動させるアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記成膜源から見た前記ブリッジ部材の基板表面における陰が基板表面上で移動するように前記相対移動を行わせることを特徴とする成膜用治具。
【請求項２】
前記ブリッジ部材は、前記両マスク部材および基板表面に対し該基板表面に沿う並進移動自在に、前記島部マスク部材と外周マスク部材とを結合しており、
前記アクチュエータは、前記ブリッジ部材を並進移動させることを特徴とする請求項１に記載の成膜用治具。
【請求項３】
前記ブリッジ部材は、成膜領域を跨ぐアーチ形状を有し、該ブリッジ部材の両端がそれぞれ前記島部マスク部材と外周マスク部材とに回動自在に固定されており、
前記アクチュエータは、前記ブリッジ部材を回動して起伏させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成膜用治具。
【請求項４】
前記島部マスク部材は互いに同等のものが複数備えられ、前記各島部マスク部材はそれぞれ個別のブリッジ部材に支持されて前記外周マスク部材に対して移動自在とされており、
前記アクチュエータは、前記複数の島部マスク部材を互いに異なる方向から交互に出し入れすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成膜用治具。
【請求項５】
前記アクチュエータは、前記基板、両マスク部材、およびブリッジ部材の全体を、前記成膜源に対する角度が変化するように揺動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成膜用治具。
【請求項６】
前記ブリッジ部材は、前記島部マスク部材の周りを回転自在とされており、
前記アクチュエータは、前記ブリッジ部材を前記両マスク部材および基板表面に対して回転移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成膜用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜しない領域となる島領域を囲むパターン形状の膜を基板の表面に直接的に成膜するための成膜用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上にパターン化された膜を形成する方法として、露光現像とエッチング処理とを用いるフォトリソグラフィ法が知られている。この方法は、例えば、蒸着やスパッタリング等の成膜方法によって基板表面全体に金属や有機物などの機能膜を形成し、機能膜の上にレジスト膜を形成し、露光現像によってレジスト膜を処理して、所望のパターンを有するレジスト製のエッチングマスクを形成する。その後、機能膜をエッチング処理して所望の形状にパターン化された膜とし、最後に基板上からレジスト膜を除去する。このようなフォトリソグラフィ法による方法は、微細なパターン形状の膜形成に有効に多用されているが、多工程であり、使用する機器数が多く、工程が煩雑である。そこで、パターン寸法との兼ね合いで、フォトリソグラフィ法によるエッチングマスクを用いることなく、成膜用マスクを通して成膜することにより、成膜時にパターン化された膜を直接形成することも行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような方法によって島領域を囲むパターン形状の膜を成膜する場合、島領域を遮蔽する島部マスク部材を支持して基板上に固定するための支持部材の陰の部分に膜を形成できないという問題がある。特許文献１の場合は、成膜できなかった部分の影響が、成膜後のエッチング工程の存在と基板の両面に成膜するという特殊な構造とによって回避されているが、通常、このような回避ができるとは限らない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、成膜しない領域を囲んで枠状またはリング状に全周が繋がっているパターン形状の膜を１つの工程で形成することができる成膜用治具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】
【０００６】
上記課題を達成するために、本発明の成膜用治具は、成膜源から飛来する成膜材を堆積させる乾式の成膜方法を用いて基板の表面に島領域を囲むパターン形状の膜を成膜するための成膜用治具において、基板表面の島領域をマスクする島部マスク部材と、基板表面におけるパターンの外部領域をマスクする外周マスク部材と、島部マスク部材と外周マスク部材とを結合するブリッジ部材と、ブリッジ部材、または両マスク部材および基板を、成膜源に対して相対移動させるアクチュエータと、を備え、アクチュエータは、成膜源から見たブリッジ部材の基板表面における陰が基板表面上で移動するように前記相対移動を行わせることを特徴とする。
【０００７】
この成膜用治具において、ブリッジ部材は、両マスク部材および基板表面に対し基板表面に沿う並進移動自在に、島部マスク部材と外周マスク部材とを結合し、アクチュエータは、ブリッジ部材を並進移動させることが好ましい。
【０００８】
この成膜用治具において、ブリッジ部材は、成膜領域を跨ぐアーチ形状を有し、ブリッジ部材の両端がそれぞれ島部マスク部材と外周マスク部材とに回動自在に固定され、アクチュエータは、ブリッジ部材を回動して起伏させることが好ましい。
【０００９】
この成膜用治具において、島部マスク部材は互いに同等のものが複数備えられ、各島部マスク部材はそれぞれ個別のブリッジ部材に支持されて外周マスク部材に対して移動自在とされており、アクチュエータは、複数の島部マスク部材を互いに異なる方向から交互に出し入れすることが好ましい。
【００１０】
この成膜用治具において、アクチュエータは、基板、両マスク部材、およびブリッジ部材の全体を、成膜源に対する角度が変化するように揺動させることが好ましい。
【００１１】
この成膜用治具において、ブリッジ部材は、島部マスク部材の周りを回転自在とされ、アクチュエータは、ブリッジ部材を両マスク部材および基板表面に対して回転移動させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の成膜用治具によれば、島部マスク部材と外周マスク部材とを結合するブリッジ部材の基板表面における成膜源から見た陰の影響を薄めることができ、枠状またはリング状のパターンを１つの工程で成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る成膜用治具の使用状態を示す断面図、（ｂ）は同治具を用いた成膜例を示す基板の斜視図。
【図２】同治具の斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は同治具の使用方法を説明する平面図。
【図４】（ａ）（ｂ）は同治具の第１の変形例と使用方法を説明する平面図。
【図５】（ａ）は同治具の第２の変形例と使用状態を示す断面図、（ｂ）は同第２の変形例の平面図。
【図６】同第２の変形例の斜視図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は同第２の変形例の使用方法を説明する平面図。
【図８】（ａ）は第２の実施形態に係る成膜用治具の断面図、（ｂ）は同平面図。
【図９】（ａ）は同治具の使用方法を説明する断面図、（ｂ）は同平面図。
【図１０】同治具の第１の変形例を示す平面図。
【図１１】（ａ）は第３の実施形態に係る成膜用治具の使用状態を示す断面図、（ｂ）は同治具の平面図、（ｃ）は同断面図。
【図１２】（ａ）（ｂ）は同治具の使用方法を説明する斜視図。
【図１３】（ａ）は第４の実施形態に係る成膜用治具の断面図、（ｂ）は同平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る成膜用治具について、図面を参照して説明する。図中のｘｙｚ直交座標軸を適宜参照する。図１、図２、図３は第１の実施形態に係る成膜用治具を示す。成膜用治具１は、図１（ａ）（ｂ）、図２に示すように、上方（ｚ方向）の成膜源Ｇから飛来する成膜材を堆積させる乾式の成膜方法を用いて、ｘｙ面内に配置した基板２の表面Ｓに島領域２１を囲むパターン形状の膜２２を成膜するための治具である。成膜用治具１は、マスク部材３と、ブリッジ部材４と、アクチュエータ５と、を備え、マスク部材３は、ベース部材１０に載置された基板２の基板表面Ｓをマスクする。マスク部材３は、基板表面Ｓの島領域２１をマスクする島部マスク部材３１と、基板表面Ｓにおけるパターンの外部領域をマスクする外周マスク部材３２とを備えている。ブリッジ部材４は、島部マスク部材３１側に配置された支持部４１と外周マスク部材３２側に配置された支持部５１とを介して、両マスク部材３を互いに結合し、両マスク部材３に対し基板表面Ｓに沿う並進移動自在にとされている。アクチュエータ５は、支持部５１側におけるブリッジ部材４の端部に駆動力を作用させることにより、ブリッジ部材４を並進移動させる。すなわち、ブリッジ部材４は、その長手方向に直交する方向（ｙ方向）に沿って移動する。ブリッジ部材４とアクチュエータ５の対は、島部マスク部材３１を左右（ｘ方向が右）互いに反対側から支持するように２対設けられている。
【００１５】
成膜時における成膜用治具１の動作を説明する。図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、アクチュエータ５は、成膜源Ｇから見たブリッジ部材４の基板表面Ｓにおける陰が基板表面Ｓ上で移動するようにブリッジ部材４の並進移動を行わせる。ブリッジ部材４は、この並進移動の際に島部マスク部材３１を基板表面Ｓに対して静止させておく必要がある。そこで、２つのブリッジ部材４を、交互に片方ずつ並進移動させることにより、いずれか一方が移動中に、静止している他方のブリッジ部材４によって、より安定に島部マスク部材３１を基板表面Ｓに対して静止させる。このような静止のために、ブリッジ部材４の支持部４１側に、アクチュエータ５側から開閉自在に操作できるクランプを設けることができる。成膜中に、図３（ａ）に示すように、白抜き矢印ａで示すように右側のブリッジ部材４を移動させて図３（ｂ）に示す状態とし、その状態から、白抜き矢印ｂで示すように左側のブリッジ部材４を移動させて図３（ｃ）に示す状態とする。さらに、図３（ｃ）に示す状態から、白抜き矢印ｃで示すように右側のブリッジ部材４を移動させて図３（ｄ）に示す状態とし、その状態から、白抜き矢印ｄで示すように左側のブリッジ部材４を移動させて、もとの図３（ａ）に示す状態とし、以下同様に繰り返す。なお、成膜源Ｇから飛来する成膜材を堆積させる乾式の成膜方法として、例えば、蒸着、スパッタ、ＣＶＤなどの成膜方法を用いることができる。これらの場合、成膜源Ｇは、蒸発源であり、スパッタターゲットであり、プラズマである。
【００１６】
本実施形態の成膜用治具１によれば、ブリッジ部材４を成膜源Ｇに対して相対移動させるアクチュエータ５を備えているので、成膜時に成膜源Ｇから見たブリッジ部材４の基板表面Ｓにおける陰の影響を時間的に薄めて成膜することができる。なお、島領域２１を囲むパターン形状の膜２２として、四角い枠状の膜２２の例を示したが、膜２２のパターン形状は、四角い枠状に限らず、リング状や曲線の内側境界と外側境界と有する任意境界形状の膜２２の成膜に対しても成膜用治具１を適用することができる。また、成膜用治具１は、マスク部材３を、基板表面Ｓに接触させないで、または、接触させて基板表面Ｓに対して静止させることができるが、基板表面Ｓに接触させない方が好ましい。
【００１７】
（第１の実施形態の第１の変形例）
図４（ａ）（ｂ）は第１の実施形態の第１の変形例を示す。この変形例の成膜用治具１は、第１の実施形態における２組のブリッジ部材４がそれぞれ２つづつ並列に構成されており、各組における２つのブリッジ部材４が互いに接近または離反する並進移動を行うものである。各アクチュエータ５は、一方の組が離反移動するとき、他方の組は接近移動するように、互いに逆向きに、ブリッジ部材４の並進移動を行わせる。このような構成によると、島部マスク部材３１が確実に３点以上で支持されるので、ブリッジ部材４の動作中に島部マスク部材３１を容易かつ安定に静止させることができる。
【００１８】
（第１の実施形態の第２の変形例）
図５、図６、図７は第１の実施形態の第２の変形例を示す。この変形例の成膜用治具１は、図５（ａ）（ｂ）、図６に示すように、第１の実施形態におけるブリッジ部材４が成膜領域を跨ぐアーチ形状を有し、ブリッジ部材４の両端がそれぞれ島部マスク部材３１と外周マスク部材３２とに回動自在に固定されものである。また、アクチュエータ５は、ブリッジ部材４を回動して起伏させる構成とされている。言い換えると、この変形例の構成は、アクチュエータ５の機構を並進機構から回転機構に変更し、ブリッジ部材４の移動を、直線的移動から半回転移動にしたものである。ブリッジ部材４は、回動して起伏されることにより、成膜源Ｇ側から見たブリッジ部材４が、基板表面Ｓに対して並進移動することになる。成膜時におけるこの変形例の成膜用治具１の動作は、ブリッジ部材４の並進移動の動作が、ブリッジ部材４の回動起伏によることを除いて、第１の実施形態における動作と同様である。すなわち、図７（ａ）〜（ｄ）において白抜き矢印ａ，ｂ，ｃ，ｄで示すように、成膜源Ｇから見たブリッジ部材４の基板表面Ｓにおける陰は、図３（ａ）〜（ｄ）で説明した動作と同様に、基板表面Ｓ上で交互に並進移動する。ここで示した変形例の構成では、ブリッジ部材４とアクチュエータ５が左右２対であるが、３方向以上から支持するように少なくとも３対設けることにより、ブリッジ部材４の動作中に島部マスク部材３１を容易かつ安定に静止させることができる。
【００１９】
（第２の実施形態）
図８（ａ）（ｂ）、図９（ａ）（ｂ）は第２の実施形態を示す。本実施形態の成膜用治具１は、島部マスク部材３１として互いに同等のものを２つ、一般には複数備え、各島部マスク部材３１はそれぞれ個別のブリッジ部材４に支持、または一体化されて外周マスク部材３２に対して移動自在とされている。ブリッジ部材４は、１つの島部マスク部材３１に対して２本としているが、１本でも、３本以上でもよい。アクチュエータ５は、複数の島部マスク部材３１を互いに異なる方向から交互に出し入れする構成とされている。この成膜用治具１のブリッジ部材４は、島部マスク部材３１とともに成膜源Ｇに対して並進移動されるので、その移動は成膜中には行わずに、成膜を一旦中断してから、図９（ａ）（ｂ）に示すように行われる。この場合、成膜された膜の膜厚は、左右のブリッジ部材４が交互に出し入れされるので、ブリッジ部材４の陰の部分では、他の部分の半分の厚さになる。本実施形態によれば、ブリッジ部材４と島部マスク部材３１とが一体化されているので、成膜中に島部マスク部材３１を容易かつ安定に静止させることができる。
【００２０】
（第２の実施形態の第１の変形例）
図１０（ａ）（ｂ）は第１の実施形態の第１の変形例を示す。この変形例の成膜用治具１は、第２の実施形態における各島部マスク部材３１を支持する２本のブリッジ部材４を、島部マスク部材３１に対して固定させるのではなく、互いに接近と離反を繰り返す構成としたものである。アクチュエータ５は、成膜を中断した状態で、各島部マスク部材３１およびブリッジ部材４を出し入れすると共に、島部マスク部材３１とともに挿入されている２本のブリッジ部材４を、成膜中に互いに接近離反させる並進移動を行わせる。この変形例によれば、ブリッジ部材４による陰の部分の膜厚の減少をより抑制することができる。
【００２１】
（第３の実施形態）
図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）、図１２（ａ）（ｂ）は第３の実施形態を示す。本実施形態の成膜用治具１は、ブリッジ部材４がアーチ状をしており、アクチュエータ５が、基板２、両マスク部材３、ブリッジ部材４、およびベース部材１０の全体を、成膜源Ｇに対する角度が変化するように所定の回転軸１１のまわりに揺動させるものである。他は第１の実施形態と同様である。回転軸１１の方向と、ブリッジ部材４の長手方向の向きとは同じ方向となるよう構成されており、ベース部材１０を含む全体を、例えば、±５°程度、周期的に交互に傾けることにより、ブリッジ部材４の陰となる部分を基板表面Ｓ上で移動させることができる。ブリッジ部材４がアーチ状をしていることにより、揺動に伴うブリッジ部材４の陰の移動を大きくすることができる。本実施形態によると、島部マスク部材３１と外周マスク部材３２とが一体的に固定された状態とすることができるので、安定状態のもとで成膜をすることができる。
【００２２】
（第４の実施形態）
図１３（ａ）（ｂ）は第４の実施形態を示す。本実施形態の成膜用治具１は、ブリッジ部材４が、島部マスク部材３１の周りを回転自在とされており、アクチュエータ５は、ブリッジ部材４を両マスク部材３および基板表面Ｓに対して回転移動させるものである。アクチュエータ５は、島部マスク部材３１とその回りの成膜領域とを囲むリング状の支持部５１、および支持部５１を回転自在に支持するガイドリング５２を備えている。本実施形態の島部マスク部材３１は円形であり、その中心と支持部５１の中心とは一致しており、４つのブリッジ部材４が、島部マスク部材３１と支持部５１とを一体的に固定支持している。アクチュエータ５は、支持部５１を回転することにより、島部マスク部材３１とブリッジ部材４とを基板表面Ｓに平行な面内で回転させる。成膜中にアクチュエータ５を動作させて、円形の島部マスク部材３１の中心を回転軸にし、ブリッジ部材４と島部マスク部材３１とを一定速度で面内を回転させることで、内部に円形の非成膜領域を有するリング状や枠状の成膜を行う。これにより、各回点円周上の膜厚が均一となる。また、島部マスク部材３１が円形状ではない場合には、島部マスク部材３１に対して回転自在にブリッジ部材４を備えて島部マスク部材３１を支持することにより、島部マスク部材３１を静止させた状態でブリッジ部材４を回転させて成膜することができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。本発明は、より一般的に述べると、成膜源Ｇに対して、ブリッジ部材４、または両マスク部材３および基板２を、相対移動させるアクチュエータ５と、を備える成膜用治具である。アクチュエータ５は、成膜源Ｇから見たブリッジ部材４の基板表面Ｓにおける陰が基板表面Ｓ上で移動するように相対移動を行わせる。相対移動には、並進移動や回動、揺動が含まれる。これらの相対移動は、それぞれ単独に行うこともでき、同時に複合させて行うこともできる。例えば、第３の実施形態における揺動動作中にブリッジ部材４を並進移動させるように、揺動機構と並進機構とをともに組み込んだ成膜用治具とすることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１    成膜用治具
２    基板
２１    島領域
２２    膜
３    マスク部材
３１    島部マスク部材
３２    外周マスク部材
４    ブリッジ部材
５    アクチュエータ
Ｇ    成膜源
Ｓ    基板表面
【図１】
2012007210.tif 000003
【図２】
2012007210.tif 000004
【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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