(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の薄膜をステージ上に積層して接合することにより微小構造体を製造する微小構造体の製造方法において、
基板上に前記微小構造体の断面形状に対応した断面パターンを有する前記複数の薄膜を一括して形成する第１の行程と、
前記ステージおよび前記複数の薄膜の接合面に、複数の方向から粒子ビームを照射して該接合面を清浄化する第２の行程と、
前記ステージおよび前記薄膜を圧接して接合する第３の行程と、
前記ステージおよび前記薄膜を離間して前記ステージに前記薄膜を転写する第４の行程とを含み、
前記第２の行程、前記第３の行程および前記第４の行程を繰り返すことを特徴とする微小構造体の製造方法。
【請求項２】
前記粒子ビームの照射は、前記粒子ビームの照射方向の前記接合面とのなす角度を変更して行う構成の請求項１記載の微小構造体の製造方法。
【請求項３】
前記粒子ビームの照射は、前記粒子ビームの照射方向の前記接合面に直交する軸の回りの角度を変更して行う構成の請求項１記載の微小構造体の製造方法。
【請求項４】
前記粒子ビームの照射は、前記ステージおよび前記複数の薄膜を形成した前記基板を前記軸の回りに回転させながら行う構成の請求項３記載の微小構造体の製造方法。
【請求項５】
前記粒子ビームの照射は、前記接合面に直交する方向から行う構成の請求項１記載の微小構造体の製造方法。
【請求項６】
前記複数の薄膜の剥離、前記粒子ビームの照射、および前記複数の薄膜の接合は、１つの前記薄膜毎に行う構成の請求項１記載の微小構造体の製造方法。
【請求項７】
複数の薄膜を積層して接合することにより微小構造体を製造する微小構造体の製造装置において、
前記複数の薄膜の積層工程が行われる真空槽と、
前記真空槽内に配置され、前記複数の薄膜を一括して形成した基板を載置する基板ホルダと、
前記真空槽内で前記基板ホルダに対向して配置され、前記複数の薄膜を積層し接合させて形成される前記微小構造体を支持する対向ステージと、
前記基板ホルダと前記対向ステージとを相対的に移動させる移動手段と、
前記対向ステージの接合面、前記基板ホルダ上の前記複数の薄膜の接合面、および前記対向ステージ上に支持された前記複数の薄膜の接合面に、複数の方向から粒子ビームを照射して該接合面を清浄化する照射手段と、
積層する前記薄膜と前記対向ステージとが対向する位置で前記基板から前記複数の薄膜を順次転写し、この転写した前記複数の薄膜を前記ステージ上に順次積層し接合させることで複数層の前記薄膜からなる前記微小構造体を形成するように前記移動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする微小構造体の製造装置。
【請求項８】
前記照射手段は、前記粒子ビームを出射する出射端と、前記出射端の向きを前記基板ホルダおよび前記対向ステージに対して相対的に変更する変更手段とを備えた構成の請求項７記載の微小構造体の製造装置。
【請求項９】
前記照射手段は、前記粒子ビームを出射する出射端と、前記出射端の向きの前記接合面とのなす角度を相対的に変更する変更手段とを備えた構成の請求項７記載の微小構造体の製造装置。
【請求項１０】
前記照射手段は、前記粒子ビームを出射する出射端と、前記出射端の向きを前記接合面に直交する軸の回りに相対的に回転させる変更手段とを備えた構成の請求項７記載の微小構造体の製造装置。
【請求項１１】
前記基板ホルダおよび前記対向ステージは、回転機構を備え、前記変更手段は、前記回転機構によって前記基板ホルダおよび前記対向ステージを前記軸の回りに回転させる構成の請求項１０記載の微小構造体の製造装置。
【請求項１２】
前記照射手段は、前記基板ホルダに向けて前記粒子ビームを出射する基板ホルダ側出射端と、前記対向ステージに向けて前記粒子ビームを出射する対向ステージ側出射端と、前記基板ホルダ側出射端および前記対向ステージ側出射端の向きを前記基板ホルダおよび前記対向ステージに対して相対的に変更する変更手段とを備えた構成の請求項７記載の微小構造体の製造装置。
【請求項１３】
前記変更手段は、前記基板ホルダ側出射端および前記対向ステージ側出射端を前記薄膜と前記対向ステージとが対向する方向の軸の回りに相対的に回転させる回転手段を備えた構成の請求項１２記載の微小構造体の製造装置。
【請求項１４】
前記照射手段は、前記接合面に複数の方向から前記粒子ビームを出射する複数の出射端を備えた構成の請求項７記載の微小構造体の製造装置。
【請求項１５】
前記照射手段は、前記接合面に直交する方向から前記粒子ビームを照射する構成の請求項７記載の微小構造体の製造装置。
【請求項１６】
前記照射手段は、前記粒子ビームを出射する出射端と、前記出射端から出射された前記粒子ビームを１つの前記薄膜に照射されるように制限する開口を有するシャッターとを備えた構成の請求項７記載の微小構造体の製造装置。
【請求項１７】
前記シャッターは、前記開口の大きさを可変可能な構成の請求項１６記載の微小構造体の製造装置。
【請求項１８】
前記シャッターは、炭素鋼、あるいはステンレス鋼からなる構成の請求項１６記載の微小構造体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層造形方法によって微小ギアや微細光学部品、あるいはこれらを成形する金型等の微小構造体を製造する微小構造体の製造方法および製造装置に関し、特に、歩留りが高く、積層方向の高解像度化が可能な微小構造体の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層造形方法は、コンピュータで設計された複雑な形状の３次元物体を短納期で造形する方法として近年急速に普及している。積層造形方法により造形された３次元物体は、種々の装置の部品のモデル（プロトタイプ）として、部品の動作や形状の良否を調べるために利用される。この方法が適用される部品のサイズは、数ｃｍ以上の比較的大きな部品が多かったが、近年、精密に加工して形成される微小部品、例えば微小ギアや微細光学部品にもこの方法を適用したいというニーズがある。このようなニーズに対応する従来の微小構造体の製造方法としては、例えば、特開平８−１２７０７３号公報に示されているものがある。
【０００３】
図１３(a) 〜(d) は、その製造方法を示す。この製造方法は、同図(a) に示すように、基材１７０に感光性樹脂膜１７１を形成し、同図(b) に示すように、所望のパターンに露光して露光部１７１ａを形成する工程と、同図(c) に示すように、樹脂膜１７１の混合を防止し、下層への露光を妨げる中間膜１７２を形成する工程を繰り返し、同図(d) に示すように、樹脂膜１７１と中間膜１７２からなる多層構造物を形成した後、樹脂の現像液に浸漬して同図(b) ，(c) に示す露光部１７１ａを選択除去して同図(d) に示すように、立体形状の微小構造体を得る方法である。この製造方法を用いれば、樹脂膜１７１と中間膜１７２はスピンコート法等が適用できるため、積層方向の解像度をμｍオーダーにできる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の微小構造体の製造方法によれば、各感光性樹脂膜１７１，１７１間に露光工程で下層への露光を防ぐための中間膜１７２が必要であるので、１層当たりの解像度に中間膜１７２の膜厚誤差が含まれ、積層方向の解像度が悪くなるという問題がある。一方、中間膜１７２なしに露光強度を制御して高解像度を得ることは難し。
【０００５】
そこで、このような問題の解決を図った微小構造体の製造方法を本出願人が提案している（特願平９−１１４０７１号）。この製造方法は、基板上にスパッタリング法等によって薄膜を一様に形成し、その薄膜をフォトリソグラフィ法等によってエッチングして基板上に所定の２次元パターンを有する複数の薄膜を形成し、ステージおよび複数の薄膜の接合面にアルゴンの高速原子ビーム（ＦＡＢ：Fast Atom Bombardment ）を４５度の方向から照射して接合面を清浄化し、複数の薄膜を基板上から剥離し、ＦＡＢが照射されたステージ上にＦＡＢが照射された複数の薄膜を積層して接合させて微小構造体を形成するものである。
【０００６】
図１４は、特願平９−１１４０７１号に示された製造方法の問題点を示す。同図に示すように、スパッタリング法等によって形成された薄膜１２ａの表面にはグレイン（結晶粒）に対応する微細な凸凹があるが、薄膜１２ａへのＦＡＢ５の照射方向を４５度に固定すると、ＦＡＢ５が照射されるＦＡＢ照射領域１２０と、ＦＡＢ５が照射されないＦＡＢ未照射領域１２１が生じる。ＦＡＢ未照射領域１２１には酸化膜、不純物等が残留する。このように、接合面を完全に清浄化できないと、実効的な接合面積が減るため、接合強度が低下し、薄膜の転写不良が生じて歩留りが低下するという問題がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、歩留りが高く、積層方向の高解像度化が可能な微小構造体の製造方法および製造装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、複数の薄膜をステージ上に積層して接合することにより微小構造体を製造する微小構造体の製造方法において、基板上に前記微小構造体の断面形状に対応した断面パターンを有する前記複数の薄膜を一括して形成する第１の行程と、前記ステージおよび前記複数の薄膜の接合面に、複数の方向から粒子ビームを照射して該接合面を清浄化する第２の行程と、前記ステージおよび前記薄膜を圧接して接合する第３の行程と、前記ステージおよび前記薄膜を離間して前記ステージに前記薄膜を転写する第４の行程とを含み、前記第２の行程、前記第３の行程および前記第４の行程を繰り返すことを特徴とする微小構造体の製造方法を提供する。
上記構成によれば、ステージおよび複数の薄膜の接合面に複数の方向から粒子ビームを照射することにより、接合面が清浄化され、実効的な接合面積が増え、所定の接合強度が得られる。
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、複数の薄膜を積層して接合することにより微小構造体を製造する微小構造体の製造装置において、前記複数の薄膜の積層工程が行われる真空槽と、前記真空槽内に配置され、前記複数の薄膜を一括して形成した基板を載置する基板ホルダと、前記真空槽内で前記基板ホルダに対向して配置され、前記複数の薄膜を積層し接合させて形成される前記微小構造体を支持する対向ステージと、前記基板ホルダと前記対向ステージとを相対的に移動させる移動手段と、前記対向ステージの接合面、前記基板ホルダ上の前記複数の薄膜の接合面、および前記対向ステージ上に支持された前記複数の薄膜の接合面に、複数の方向から粒子ビームを照射して該接合面を清浄化する照射手段と、積層する前記薄膜と前記対向ステージとが対向する位置で前記基板から前記複数の薄膜を順次転写し、この転写した前記複数の薄膜を前記ステージ上に順次積層し接合させることで複数層の前記薄膜からなる前記微小構造体を形成するように前記移動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする微小構造体の製造装置を提供する。
上記構成によれば、対向ステージおよび複数の薄膜の接合面に複数の方向から粒子ビームを照射することにより、接合面が清浄化され、実効的な接合面積が増え、所定の接合強度が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る接合装置を示す。この接合装置１は、後述する積層接合工程が行われる真空チャンバー２を有し、この真空チャンバー２の内部に、基板が載置される下部ステージ３と、下部ステージ３の対向する位置に配置された上部ステージ４と、下部ステージ３側にアルゴンの高速原子ビーム（ＦＡＢ：Fast Atom Bombardment ）５を照射して表面を清浄化する第１のＦＡＢ出射端６Ａと、上部ステージ４側にＦＡＢ５を照射して表面を清浄化する第２のＦＡＢ出射端６Ｂとを設けている。
【００１１】
下部ステージ３は、基板が載置される基板ホルダ３０と、基板ホルダ３０をｘ軸方向、ｙ軸方向、およびｚ軸回りのθ方向にそれぞれ移動させるｘ軸モータ、ｙ軸モータおよびθモータと、ｘ軸方向、ｙ軸方向およびθ方向の位置を検出するレーザー干渉計やガラススケール等の位置測定器と備えたｘ−ｙ−θステージ３１とを有している。
【００１２】
上部ステージ４は、薄膜が転写される転写台４０と、転写台４０をｚ軸方向およびｚ軸回りのθ方向にそれぞれ移動させるｚ軸モータおよびθモータと、ｚ軸方向およびθ方向の位置を検出するレーザー干渉計やガラススケール等の位置測定器と備えたｚ−θステージ４１とを有する。
【００１３】
図２(a) 〜(c) 、図３(a) ，(b) 、図４(a) ，(b) 、および図５は、第１の実施の形態に係る接合装置１による微小構造体の製造工程を示す。
【００１４】
まず、図２(a) に示すように、Ｓｉウェハからなる基板１０を準備し、基板１０上にポリイミド（例えば、日立化成製ポリイミドＰＩＸ３４００）をスピンコート法により塗布し、最高温度３５０℃でベークし、離型層１１を形成する。
【００１５】
次に、図２(b) に示すように、離型層１１の上にスパッタリング法によりＡｌ薄膜１２を０. ５μｍ着膜する。なお、ターゲットには高純度Ａｌを使用し、スパッタ圧力０. ５Ｐａ、基板１０の温度は室温とした。Ａｌ薄膜１２の着膜中は水晶振動子式膜厚計で常時膜厚をモニターし、膜厚が０. ５μｍに達したところで着膜を終了した。基板１０内の膜厚分布は、０. ５±０. ０２μｍ以下が得られた。
【００１６】
次に、図２(c) に示すように、基板１０表面にフォトレジスト（図示せず）を塗布し、通常のフォトリソグラフィー法によりＡｌ薄膜１２をエッチングし、所望の微小構造体の断面形状にパターニングして複数の薄膜１２ａを位置検出用のアライメントマーク（図示せず）とともに一括して形成する。フォトレジストにはポジ型を用い、フォトマスク（図示せず）を用いてレジストを露光する。Ａｌ薄膜１２をエッチングした後、フォトレジストを剥離液にて除去する。
【００１７】
次に、図３(a) に示すように、複数の薄膜１２ａが形成された基板１０を真空槽２内の基板ホルダ３０上に固定し、真空槽２内にある上部ステージ４と対向させ、真空槽２内を真空に排気する。本実施の形態では、１０-6Ｐａ台まで排気した。そして上部ステージ４の転写台４０の表面および薄膜１２ａの表面にＦＡＢ５を照射する。このとき、基板ホルダ３０および転写台４０をそれぞれｘ−ｙ−θステージ３１およびｚ−θステージ４１によって１０ｒｐｍで自転させながらＦＡＢ出射端６Ａ，６ＢからＦＡＢ５を照射する。ＦＡＢ処理条件は、ＦＡＢ電圧１. ５ｋＶ、ＦＡＢ電流１５ｍＡ、処理時間１０ｍｉｎである。
【００１８】
次に、図３(b) に示すように、ｚ−θステージ４１によって転写台４０と基板１０を接近させ、清浄な転写台４０表面と清浄な１層目の薄膜１２ａ表面を接触させ、更に荷重として５０ｋｇｆ／ｃｍ2 を懸け５分間押し付けて、転写台４０と１層目の薄膜１２ａを強固に接合する。接合強度を引っ張り試験により評価したところ、５０〜１００ＭＰａであった。なお、基板ホルダ３０および転写台４０を回転せずにＦＡＢ５を照射する方法では、薄膜同士の接合強度は１０ＭＰａ程度であった。
【００１９】
次に、図４(a) に示すように、ｚ−θステージ４１によって転写台４０と基板１０を元の位置に引き離すと、薄膜１２ａと転写台４０の接合力の方が薄膜１２ａと基板１０の密着力よりも大きいため、薄膜１２ａは基板１０側から転写台４０側に転写される。
【００２０】
次に、図４(b) に示すように、上部ステージ４の下に２層目の薄膜１２ａが位置するようにｘ−ｙ−θステージ３１によって基板ホルダ３０を移動した後、基板ホルダ３０および転写台４０をそれぞれｘ−ｙ−θステージ３１およびｚ−θステージ４１によって１０ｒｐｍで自転させながら再びＦＡＢ出射端６Ａ，６ＢからＦＡＢ５を照射する。最初のＦＡＢ５照射との違いは転写台４０表面にＦＡＢ５を照射するのではなく、１層目の薄膜１２ａの裏面（それまで基板１０側に接触していた面）に照射し、そこを清浄化することである。なお、上部ステージ４と基板１０の位置決めは、アライメントマークを顕微鏡で観察し、ｘ−ｙ−θステージ３１およびｚ−θステージ４１を用いて行う。
【００２１】
次に、図５に示すように、２層目の薄膜１２ａを接合・転写し、同様に、３層目〜１００層目の薄膜１２ａを転写台４０上に接合・剥離・転写することを繰り返し、１００層の薄膜１２ａからなる微小構造体を製造する。
【００２２】
上述した第１の実施の形態によれば、パターニングされた複数の薄膜１２ａへ複数の方向からＦＡＢ５を照射しているので、ＦＡＢ未照射領域１２１を低減でき、実効的な接合面積が増え、転写台４０と薄膜１２ａ間、および薄膜１２ａ間で所定の接合強度が得られる。この結果、接合不良が減り、歩留り向上を図ることができる。
【００２３】
図６(a) ，(b) は、本発明の第２の実施の形態に係る接合装置を示す。この接合装置１は、第１の実施の形態において真空チャンバー２内にシャッター機構７を付加したものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００２４】
シャッター機構７は、第１のヒンジ７０Ａによって連結された第１および第２の軸７１，７２と、第２の軸７２に第２のヒンジ７０Ｂによって連結され、ＦＡＢ５の照射領域を制限する開口部７３ａを備えたシャッター部７３とを有する。
【００２５】
図７は、シャッター部７３の詳細を示す。シャッター部７３は、ＦＡＢ出射端６Ａ，６Ｂと基板１０の間に配置すればよく、所望の薄膜１２ａ以外の薄膜１２ａへのＦＡＢ５の照射を防ぐことができればよい。ただし、Ａｒ原子ビームはある広がりを持って進むので、基板１０に接近させてシャッター部７３を配置するのが好ましい。シャッター部７３の材質としては、エッチングされ難い炭素鋼、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等が好ましく、これらを用いると耐久性が高くなる。シャッター部７３の外形および開口部７３ａの大きさは、基板１０上の薄膜１２ａの間隔、ＦＡＢ出射端と基板１０の距離等に応じて適宜選択される。本実施の形態では、図１１に示したようにシャッター機構７が無い場合、基板１０上に照射されるＦＡＢ照射領域１２０は約３５ｍｍ×３０ｍｍとなるため、シャッター部７３の大きさを外形４０ｍｍ×４０ｍｍ、開口部７３ａの大きさを１０ｍｍ×１０ｍｍとした。
【００２６】
図８(a) ，(b) 、図９(a) ，(b) 、図１０は、第２の実施の形態に係る接合装置１による微小構造体の製造工程を示す。
【００２７】
まず、図２(a) 〜(c) で説明したのと同様に、複数の薄膜１２ａを有する基板１０を作製する。
【００２８】
次に、図８(a) に示すように、この基板１０を真空槽２内の基板ホルダ３０上に固定し、真空槽２内にある上部ステージ４と対向させ、真空槽２内を真空に排気する。本実施の形態では１０-6Ｐａ台まで排気した。そして上部ステージ４の転写台４０の表面および薄膜１２ａの表面にＦＡＢ５を照射する。このとき、基板ホルダ３０および転写台４０をそれぞれｘ−ｙ−θステージ３１およびｚ−θステージ４１によって１０ｒｐｍで自転させ、かつ、シャッター部７３を基板１０から５ｍｍ離れた位置に設置して、ＦＡＢ出射端６Ａ，６ＢからＦＡＢ５を照射した。ＦＡＢ処理条件は、ＦＡＢ電圧１. ５ｋＶ、ＦＡＢ電流１５ｍＡ、処理時間１０ｍｉｎとした。
【００２９】
次に、図８(b) に示すように、シャッター機構７の第２の軸７２を起こし、第２のヒンジ７０Ｂを折り曲げた後、転写台４０と基板１０を接近させ、清浄な転写台４０表面と清浄な１層目の薄膜１２ａ表面を接触させ、更に荷重として５０ｋｇｆ／ｃｍ2 を懸け５分間押し付けて、転写台４０と１層目の薄膜１２ａを強固に接合した。接合強度を引っ張り試験により評価したところ、第１の実施の形態と同様に５０〜１００ＭＰａであった。なお、強い接合強度を得るために、薄膜１２ａと転写台４０の表面粗さを１０ｎｍ以下とした。
【００３０】
次に、図９(a) に示すように、転写台４０と基板１０を元の位置に引き離すと、薄膜１２ａと転写台４０の接合力の方が薄膜１２ａと基板１０の密着力よりも大きいため、薄膜１２ａは基板１０側から転写台４０側に転写される。
【００３１】
次に、図９(b) に示すように、上部ステージ４の下に２層目の薄膜１２ａが位置するようにｘ−ｙ−θステージ３１によって基板ホルダ３０を移動した後、基板ホルダ３０および転写台４０をそれぞれｘ−ｙ−θステージ３１およびｚ−θステージ４１によって１０ｒｐｍで自転させ、かつ、シャッター７を基板１０から５ｍｍ離れた位置に設置して、再びＦＡＢ出射端６Ａ，６ＢからＦＡＢ５を照射する。最初のＦＡＢ５照射との違いは転写台４０表面にＦＡＢ５を照射するのではなく、１層目の薄膜１２ａの裏面（それまで基板１０側に接触していた面）に照射し、そこを清浄化することである。
【００３２】
次に、図１０に示すように、２層目の薄膜１２ａを接合・転写し、同様に、３層目〜１００層目の薄膜１２ａを転写台４０上に接合・剥離・転写することを繰り返し、１００層の薄膜１２ａからなる微小構造体を製造する。
【００３３】
図１１は、第２の実施の形態の効果を示す。パターニングによって複数の薄膜１２ａが形成された基板１０上にＦＡＢ５が照射されるＦＡＢ照射領域１２０は、１つの薄膜１２ａが形成される領域（１０ｍｍ角程度）より数１０ｍｍ角と大きい。従って、基板１０上のある薄膜１２ａ1 を上部ステージ４側へ転写するためにＦＡＢ５を照射すると、所望の薄膜１２ａ1 以外の薄膜１２ａ2 ，１２ａ3 にもＦＡＢ５が照射され、数ｎｍエッチングされることになる。また、ＦＡＢ５は原子ビームであるため、イオンビームや電子ビームと違って、電界印加等により偏向できないので、ＦＡＢ照射領域１２０を狭めることが難しく、所望の薄膜１２ａ以外の薄膜１２ａがＦＡＢ５の照射を受けて数ｎｍエッチングされる。このため、１００層積層して微小構造体を製造する場合は、所望の微小構造体の高さよりも数１００ｎｍ低くなり、形状精度が低下する。
【００３４】
従って、上述した第２の実施の形態によれば、基板１０にＦＡＢ５を照射する場合、所望の薄膜１２ａ以外の薄膜１２ａへのＦＡＢ５の照射を防ぐためのシャッター機構７を設けて、薄膜１２ａの厚さの減少を防いだので、微小構造体の高さは数１００ｎｍ低くなることなく、所望通りの高さが得られ、シャッター機構７を設けていない場合よりも形状精度の向上が図れる。
【００３５】
図１２は、シャッター部７３の他の例を示す。シャッター部７３は、同図に示すように、ｘ軸方向に移動する一対のレバー７３０ｘ，７３０ｘと、ｙ軸方向に移動する一対のレバー７３０ｙ，７３０ｙとを設け、ｘ軸方向の一対のレバー７３０ｘ，７３０ｘとｙ軸方向の一対のレバー７３０ｙ，７３０ｙの位置を調整することにより、開口部７３ａの大きさＬ1 ，Ｌ2 を可変にしてもよい。これにより、基板１０上に大きさの異なる薄膜１２ａが存在しても、その薄膜１２ａの大きさに応じて開口部７３ａの大きさを変えることにより、その都度、ＦＡＢ照射領域１２０を制御できる。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々に変形実施が可能である。例えば、ＦＡＢ照射対象の薄膜（薄膜積層体）は固定し、ＦＡＢ出射端をｘ，ｙ，ｚ軸方向に移動させてもよく、ＦＡＢ出射端をＦＡＢ照射対象の薄膜（薄膜積層体）を中心に回転（公転) させてもよく、ＦＡＢ出射端の仰角を変えてもよい。  逆に、ＦＡＢ出射端は固定し、基板ホルダ、転写台側をｘ，ｙ，ｚ軸方向に移動させてもよく、基板ホルダ、転写台側を回転（自転）させてもよい。
また、複数のＦＡＢ出射端を設置し、同一箇所に複数の方向からＦＡＢを照射してもよく、上記の構成を適宜組み合わせてもよい。
これらの中で、薄膜表面に対して全ての方向からＦＡＢが照射されるよう、複数の薄膜を保持する基板ホルダ、薄膜積層体を保持する転写台、ＦＡＢ源をｚ軸の回りに回転させるのが好ましい。これにより、薄膜の表面が均一に清浄化される。更に好ましくは、複数の薄膜を保持する基板ホルダ、薄膜積層体を保持する転写台をｚ軸の回りに自転させるのが良い。これにより、ＦＡＢ出射端を回転させるよりも、装置が簡単となる。複数のＦＡＢ出射端を設置することは、回転機構がなくなるため、装置が更に簡単となる。
また、上記実施の形態では、基板上への薄膜の着膜方法として、スパッタリング法について説明したが、電子ビーム加熱蒸着法，抵抗加熱蒸着法，化学蒸着法等の他の真空蒸着法やスピンコート法を用いてもよい。
また、上記実施の形態では、薄膜の材料としてＡｌを用いた場合について説明したが、銅，インジウム等の他の金属を用いてもよく、アルミナ，炭化珪素等の絶縁体を用いてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、ステージおよび複数の薄膜の接合面に複数の方向から粒子ビームを照射することにより、接合面が清浄化され、所定の接合強度が得られるので、接合不良が減り、歩留りの向上が図れる。また、所望の薄膜のみに粒子ビームを照射することにより、薄膜の厚さの減少を防ぐことができるので、積層方向の高解像度化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る接合装置の概略構成図である
【図２】  (a) 〜(c) は、第１の実施の形態に係る接合装置による微小構造体の製造工程図である。
【図３】  (a) ，(b) は、第１の実施の形態に係る接合装置による微小構造体の製造工程図である。
【図４】  (a) ，(b) は、第１の実施の形態に係る接合装置による微小構造体の製造工程図である。
【図５】第１の実施の形態に係る接合装置による微小構造体の製造工程図である。
【図６】  (a) は、本発明の第２の実施の形態に係る接合装置の概略構成図、(b) は、シャッター部の要部斜視図である。
【図７】第２の実施の形態に係るシャッター部の詳細斜視図である。
【図８】  (a) ，(b) は、第２の実施の形態に係る接合装置による微小構造体の製造工程図である。
【図９】  (a) ，(b) は、第２の実施の形態に係る接合装置による微小構造体の製造工程図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る接合装置による微小構造体の製造工程図である。
【図１１】第２の実施の形態の効果を説明するための図である。
【図１２】第２の実施の形態に係るシャッター部の他の例を示す図である。
【図１３】  (a) 〜(d) は、従来の微小構造体の製造方法を示す工程図である。
【図１４】従来の微小構造体の製造方法の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１  接合装置
２  真空チャンバー
３  下部ステージ
４  上部ステージ
５  ＦＡＢ
６Ａ  第１のＦＡＢ出射端
６Ｂ  第２のＦＡＢ出射端
７  シャッター機構
１０  基板
１１  離型層
１２  Ａｌ薄膜
１２ａ，１２ａ1 ，１２ａ2 ，１２ａ3   薄膜
３０  基板ホルダ
３１  ｘ−ｙ−θステージ
４０  転写台
４１  ｚ−θステージ
７０Ａ  第１のヒンジ
７０Ｂ  第２のヒンジ
７１  第１の軸
７２  第２の軸
７３  シャッター部
７３ａ  開口部
１２０  ＦＡＢ照射領域
１２１  ＦＡＢ未照射領域
７３０ｘ，７３０ｙ  レバー
Ｌ1 ，Ｌ2   開口部の大きさ
【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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