JP2000293829A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一材料の途中までの溝形成での処理進行状
況をインラインでかつｉｎ−ｓｉｔｕで観測し、処理を
制御することで、高精度な加工を行うこと。 【解決手段】 基板載置面と同一面にファラデーカップ
と表面電位を測定するための電極を設置し、測定結果に
基づき入射するイオン電力を積算することで、加工量を
推定する。また、基板載置面と同一面に水晶振動子を配
置し、残膜厚測定を、水晶振動子の発振周波数で測定す
る手法を用いる。さらに、被処理基板の載置面が回転運
動を行うような可動式の処理装置に設置し得るように測
定系に独立した電源を持たせ、この電源には必要に応じ
て入射するイオンから得た電力を供給するようにし、ま
た、測定系には、測定データを高周波信号もしくは光信
号等による無線通信により、処理装置の制御系に送り出
す機能を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気記録装
置のスライダヘッドの浮上面加工に用いられるイオンミ
リング処理や、半導体素子製造上の、Ｓｉ基板表面のエ
ピタキシャル層や層間絶縁膜へのパターン形成に用いら
れるエッチング処理などにかかわる技術に関し、特に、
その加工処理の進行状況をイオン入射電力量の測定およ
び水晶振動子の周波数変動から推定し、これにより加工
対象の加工精度を向上させ得て半導体素子および磁気ヘ
ッドの安定生産に効果のある基板処理技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録装置の磁気ヘッドは、回転する
磁気ディスク上で高精度で浮上するために、スライダ面
に深さ数１００ｎｍ〜数μｍの溝加工を精度よく行う必
要がある。この加工にはイオンミリングが多く用いられ
ている。この加工では、深さ方向に同一で均質な材料の
基板を、所定深さまで加工し、止めなければならず、従
来この処理を高精度に行う方法として、はじめに少な目
にミリングして、一度処理装置から基板を取り出して加
工量を段差差計等で測定した後、再び処理装置に戻して
残りを加工する追加ミリングにより、目標の加工量を得
る手法が採られている。

【０００３】また、半導体装置に多く用いられるＳｉ，
ＳｉＯ₂ 膜のパターン形成方法として、被処理基板の載
置された真空容器内にＣＦ₄ 等のハロゲン化ガスを導入
し、基板と真空容器壁面との間に高周波電界を印加して
プラズマを発生させ、プラズマ中で形成されるハロゲン
のイオンおよびラジカルにより、Ｓｉ，ＳｉＯ₂ 膜中の
Ｓｉをハロゲン化し分解除去するエッチング方法が、多
用されている。このエッチングの進行状態を観測する方
法において、下地と処理膜の材質が異なり、処理膜を下
地に至るまでエッチングしてパターンを形成する場合に
は、処理膜のエッチング時の反応生成物の発生量をプラ
ズマ発光分光や、ガスの質量分析によって観測し、その
発生量の減少により処理膜のエッチング終了を検出する
手法を採っている。しかし、Ｓｉ基板に溝を形成する場
合や、２重ダマシン法で行われるような層間絶縁膜の途
中までエッチングして溝を形成する工程の場合には、反
応生成物の変動は期待できず、現状では一度エッチング
処理した試料を劈開し、その断面をＳＥＭ観察すること
でエッチング量を測定し、以降の処理時間等を調節する
手法を用いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、同一材料
の途中までエッチング（またはミリング）して溝を形成
する場合では、従来の方法ではエッチング処理最中での
処理進行状況を観測することが出来ず、エッチング深さ
の精度を十分得ることができなかった。さらに、エッチ
ング深さの測定のためには、基板を大気に取り出し測定
しさらに真空装置内に入れる操作が必要で、かつ、測定
時に基板の一部を破壊しなければならず、生産性の低下
とコスト上昇を招く問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上記課
題を解決するため、種々実験検討した結果、以下に説明
するような有効な知見を得た。

【０００６】イオンミリング等のエッチング加工では、
エッチング進行は、基板に入射するイオンの量とエネル
ギの積にほぼ比例する。従って、基板に入射するイオン
電流および加速電圧を測定し積算することで、加工量を
推定することが出来る。

【０００７】イオンミリング法は、イオン源にて電離し
たイオンをグリッド電極にて加速して基板に衝突させ加
工するものである。グリッドを通過するイオンの量と加
速電圧は、グリッド電流と電圧を測ることで測定できる
が、実際に基板に到達するイオン量およびエネルギは、
グリッドから基板に至る空間の真空度や、グリッドの平
面度等により決まるイオンの軌道に影響を受ける。ま
た、基板表面が絶縁体である場合など、加速グリッド電
極電位に対しての電位が確定できない場合は、基板に入
射するエネルギも確定できなくなり、実際の加工量との
対応が十分取れずに推定加工精度は±５％程度であっ
た。

【０００８】推定精度を上げるためには、イオンの到達
する基板面でのイオン量測定および電位測定が必要であ
る。本発明では、基板載置面と同一面にイオン電流量を
正確に測定するためのファラデーカップと基板面の表面
電位を測定するための電極を設置し、測定したイオン電
流量および表面電位とグリッドにかけられた加速電圧か
ら実際のイオン加速電位を算出し、入射するイオン電力
を積算することで加工量を推定する。さらに本発明で
は、基板載置面が回転運動を行うような可動式の処理装
置に設置し得るように、測定系に独立した電源を持た
せ、この測定系の電源には必要に応じて入射するイオン
から得た電力を供給するようにし、また、測定系には、
測定データを高周波信号もしくは光信号等による無線通
信により処理装置の制御系に送り出す機能を持たせ、こ
れによって、より被加工基板と同一の条件下での測定を
可能とする。

【０００９】さらに、加工量を直接測定する方法とし
て、水晶振動子を用いた周波数計測による膜厚測定法の
利用がある。本発明では、加工前に予めＰｔ，Ｗ，Ｔ
ａ，Ｃｕといった膜密度の高い金属膜を水晶振動子の表
面に成膜し、加工前に水晶振動子の発振周波数を計測し
ておく。水晶振動子は、金属成膜面がイオン入射により
加工されるように被処理基板と同じ載置面もしくは近傍
に設置し、イオンミリング加工を行う。水晶振動子周辺
には発振回路、電源回路、通信回路をも置けることによ
り、水晶振動子の固有振動を測定し、加工処理装置外部
から測定値をモニタできるようにする。加工中、もしく
は加工を中断して水晶振動子の発振周波数を測定するこ
とで、水晶振動子に成膜した金属膜の膜厚を知ることが
でき、加工目的とする基板材と金属膜との加工レート比
が予めわかっていれば、金属膜の加工量から基板の加工
量を推定することができる。

【００１０】このように本発明は、同一材料の途中まで
の溝形成等での処理進行状況を、インラインでかつｉｎ
−ｓｉｔｕで観測し、処理を制御することで、高精度な
加工を行うことを、その目的とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１実施形態に係る、イ
オン電流および表面電位の測定装置の構成を示す図であ
り、図２は、図１に示した本測定装置３５をイオンミリ
ング装置の基板ホルダに搭載して使用する場合の概要を
示す図である。

【００１３】まず、測定装置の構成について説明する。
本測定装置３５は、電源部１と、測定部と２、演算部３
と、送信部４の４つに分けられる。

【００１４】電源部１は、測定のためのプローブ電圧の
生成と、演算を行うＭＰＵ（マイクロプロセッサ）への
電力供給と、無線信号送信のための電力供給とを担う。
電源部１の電力源には小型の蓄電池５を用いているが、
長時間の使用のためには容量不足となるため、ミリング
処理中は、本測定装置に入射する加速されたイオンを電
力源とする。このためのイオン補足部は、同時に入射す
る電子を排除するグリッド６と、イオン捕集電極７とで
構成されている。

【００１５】グリッド６には、電子の最大エネルギより
も高い電圧を印可してあり、本実施形態の場合では、ミ
リング装置のニュートライザの電位が最大−４０Ｖであ
ることから−６０Ｖを印加して入射する電子を排除し、
イオン捕集電極７に到達しないようにしている。

【００１６】イオン捕集電極７には、ミリング装置の加
速電極で加速されたイオンが入射する。本実施形態の場
合にはイオンのエネルギは１ｋｅＶである。従って、イ
オン捕集電極７に到達するイオンのエネルギは１．０６
ｋｅＶとなる。イオン捕集電極７はこのイオン入射によ
り帯電し、無負荷の場合には１０６０Ｖにまで電圧が上
がる。また、イオンの入射電流密度は１ｍＡ／ｃｍ² で
あり、イオン捕集電極７の有効面積は１０ｃｍ² であ
り、１０ｍＡのイオン電流が得られる。イオン捕集電極
７は減圧ＤＣ−ＤＣコンバータ８に接続されて、１０Ｖ
まで降圧する。

【００１７】本実施形態ではコンバータ８の効率は２０
％程度であり、得られる電力は１０Ｖ・２００ｍＡとな
っている。この電力はトリクル充電回路９により必要に
応じ蓄電池５に充電を行う。１０Ｖの電源は、演算部３
と送信部４に送られる。また、測定プローブおよび電源
部のグリッド６に、電子排除用として−６０Ｖを昇圧Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ１０により供給している。

【００１８】測定部２は、イオンの入射電流密度を測定
するためのファラデーカップ１１と、表面電位測定電極
１２とを含むもので構成されている。

【００１９】ファラデーカップの前にグリッド６が設け
られ、同時に入射する電子を排除するために−６０Ｖの
電圧が印加されている。イオン電流検出手段１７は、フ
ァラデーカップ１１と接地電位との間に抵抗を介して接
続されており、抵抗に発生する電位により入射イオン電
流を求める。

【００２０】表面電位測定電極１２は、接地電位に対し
て高インピーダンスで接続されていて表面電位は最大１
ｋｖとなる可能性があるため、アッテネータ１８によっ
て分圧して電圧を測定する。

【００２１】各測定信号はＭＰＵ１５にてサンプリング
処理されるため、サンプル間隔の１／２の周波数成分を
カットするアンチエリアスフィルタと異常放電などで発
生する過大な信号でＭＰＵ１５が破損するのを防ぐため
の保護回路１３，１４を通してＭＰＵ１５に接続され
る。

【００２２】測定部でそれぞれ電圧に変換された測定値
は、ＭＰＵ１５に内蔵されているアナログ／デジタル変
換器にて、本実施形態ではサンプリング間隔０．１秒に
てそれぞれ１０ビットのデジタル値に変換される。ＭＰ
Ｕ１５は、さらに１０秒間のデータを平均化しシリアル
データとして送信部４に送る。シリアルデータの転送レ
ートは３００ｂｐｓとし、１０秒間、表面電位とイオン
電流密度の同一データをそれぞれに識別コードを付けて
送り続ける。

【００２３】送信部４は、４０ＭＨｚのベースバンドを
シリアルデータにてＡＭ変調したものを用いた。出力電
力は１０ｍＷである。

【００２４】次に、イオンミリングに図１の測定装置３
５を適用した場合の構成を示す。上記で説明した測定装
置３５は、図２に示されているイオンミリング装置に搭
載される３インチ径の被処理基板２０と同じ外形および
厚さになっており、イオンミリング装置の自公転する基
板ホルダ３２に、被処理基板２０と同様に設置される。
図３に、測定装置３５のイオン入射面から見た構造を示
す。

【００２５】イオンミリング装置は、イオン源室２１と
処理室２２の２室構成で、イオン源室２１には、イオン
生成のためのフィラメント２３が設置され、フィラメン
ト加熱用電源２４、電子引き出し用のアーク電源２５が
接続されている。また、イオン源室２１にはＡｒガスが
ガス供給装置２６から所定の流量で導入され、フィラメ
ント２３から放出する電子との衝突によりＡｒイオンを
生成する。

【００２６】イオン源室２１と処理室２２との間には、
イオン源からイオンを加速して引き出す加速グリッド電
極２７と、処理室からの電子入射を防ぐ減速グリッド電
極２８が設置され、それぞれ加速電源２９、減速電源３
０が接続されている。加速グリッド電極２７には１００
０Ｖ、減速グリッド電極２８には−１００Ｖを印加する
ことで、イオン源室２１のＡｒイオンをグリッド間で
１．１ｋｅＶまで加速する。減速グリッド電極２８を出
たＡｒイオンは、接地電位に対しては１００ｅＶ減速
し、１ｋｅＶで入射する。

【００２７】処理室２２には、φ５００ｍｍの公転ステ
ージ３１上のφ３００ｍｍの円周上に等間隔で置かれた
１６個の自転する基板ホルダ３２が設けられ、最大１５
個の被処理基板２２と１つの前記測定装置３５を設置す
る。処理室側壁には、測定装置３５からの無線送信信号
を受信するアンテナ３３が設置されており、受信した信
号をＡＭ復調し、シリアルデータを取り出す。得られた
シリアルデータは制御装置３４で解読され、毎１０秒間
の平均イオン電流密度と基板表面電位が得られる。

【００２８】上記構成にて基板を処理する場合、制御装
置３４は、ミリング開始から得られた毎１０秒間の平均
イオン電流密度と基板表面電位とから、基板に入射する
イオン電力を積算する。イオン電力は、イオン電流密度
×（加速電圧−基板表面電位）により得られる。積算し
たイオン電力が所定の値を超えた時点で、制御装置３４
は、加速電源およびアーク電源２５、フィラメント加熱
電源２４を停止させ、ミリング加工を終了させる。この
操作により、ミリング加工精度は目標値に対し±３％以
下を実現できる。

【００２９】なお、上述した実施形態では、積算電力が
所定の値となるようにミリング時間を制御しているが、
ミリング時間は一定として、イオン電力が所定の値とな
るようにイオン源のアーク電源電流を変えて電流密度を
制御したり、あるいは、加速電圧を制御する方法も、ミ
リング精度を向上する上で同様の効果を得ることが出来
る。

【００３０】また、上述した実施形態では、無線通信の
方法として４０ＭＨｚの高周波を用いたが、もちろん他
の周波数帯であっても十分なＳ／Ｎが確保できれば利用
可能であり、赤外線等の光通信であってもかまわない。

【００３１】次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図４は、本発明の第２実施形態に係る、水晶振動子を用
いた測定装置の構成を示す図である。

【００３２】水晶振動子を用いるため本実施形態の測定
装置は、前記第１実施形態に比べ簡潔に構成することが
できる。本実施形態の測定装置は、電池５’、測定部
２’、通信部４’で構成されている。

【００３３】測定部２’は、水晶振動子４０と発振回路
４１で構成されている。水晶振動子４０は、直径１２ｍ
ｍ、初期発振周波数５ＭＨｚのものを用いており、両面
に電極用の金薄膜を蒸着し、測定面となる片面にＰｔ膜
をスパッタ法にて所定の膜厚を成膜したものを用いた。
水晶振動子の発振周波数変動量は、表面に付着している
膜の重量により変化するため、測定感度を上げるために
は、エッチングされる膜の重量変化が大きいほうが有利
となる。ミリング等のスパッタ現象によるエッチングの
場合には、ミリングレートの差は金属間であまり差がな
いため、膜密度の高い重金属膜が有利となる。したがっ
て、ＰｔのほかにＷ，Ｔａ，Ｃｕやそれらを含む合金な
どが高感度な測定結果を得ることができる。

【００３４】発振回路４１は、水晶振動子４０の固有周
波数で電気的に発振させる回路で、トランジスタもしく
はロジックＩＣを用いて構成される。発振回路４１の出
力は水晶振動子４０の発振周波数の正弦波もしくは矩形
波である。

【００３５】通信部４’は、通信回路４２と発光ダイオ
ード４３により構成されている。通信回路４２は、発振
回路４１から受けた信号をそのままの周期もしくは分周
して発光ダイオード４３を駆動する。発光ダイオード４
３から発生した光信号は、測定装置３５’に設けられた
窓から、処理装置チェンバ内に放射される。

【００３６】本実施形態の測定装置３５’は構成が簡潔
で消費電力が少ないため、発振および通信に必要な電力
を小型の電池５’でまかなうことができる。

【００３７】図４の測定装置３５’をイオンミリング装
置に適用した場合の構成を、図５に示す。前記図２の場
合とほぼ同じであるが、処理室側壁には、測定装置３
５’からの無線送信信号を受信するアンテナ３３の代わ
りに、光信号を受信するための受光素子４５が設けられ
ている。また、受信した信号の周波数をカウントするた
めに、受光素子４５に接続された周波数カウンタ４６を
設置している。また、信号の受信感度に応じて必要なら
ば発光ダイオード４３の発光波長近傍のみを通す光学フ
ィルタや、発振周波数の近傍のみを通すバンドパスフィ
ルタを、受光素子４５の前後に設けることで、通信信号
のＳ／Ｎを高めることができる。

【００３８】本構成にて基板を処理する場合は、被処理
基板２０および測定装置３５’をイオンミリング装置内
に設置し、真空排気した後に、測定装置３５’からの信
号を受信して水晶振動子４０の処理前の発振周波数を測
定する。実験では、予め約５００ｎｍのＰｔ膜をスパッ
タ法にて成膜した水晶振動子４０を用いた。この場合、
初期発信周波数は４．９４０６３０ＭＨｚであった。

【００３９】その後、ミリング処理を開始し、処理中の
水晶振動子４０の発振周波数を測定し、所定の周波数に
達したところで処理を終了する。実験では、アルミナチ
タンカーバイド基板を１５０ｎｍ処理することを目的と
した。Ｐｔとアルミナチタンカーバイドのミリング処理
でのレート比は１．８倍で、Ｐｔ膜の方が早く削れる。
従って、目標とする水晶振動子の発信周波は４９７２６
００ＭＨｚであった。

【００４０】本方法により被処理基板の加工量を測定す
ると、２０回の試行で加工深さばらつきは１５０ｎｍ±
４％を得ることが出来た。

【００４１】なお、水晶振動子は温度係数が大きいもの
があり温度上昇に対し周波数変動を起こすため、測定装
置３５’中の水晶振動子４０は、できるだけ放熱が良い
ように設置する必要がある。温度上昇により十分な測定
精度を得ることができない場合には、ミリング処理中に
は測定せず、予想される処理時間より十分短い時間でミ
リング処理を中断し、水晶振動子が冷えた頃を見計らっ
て測定を行い、残りのミリングに必要な時間を計算する
方法もある。

【００４２】以上のように本発明の第１実施形態では、
処理装置（処理室）内の基板載置面と同一面に（被処理
基板と同等処理条件下にある処理室内の部位に）、イオ
ン電流量を正確に測定するためのファラデーカップと基
板の表面電位を測定するための電極とを設置し、測定し
たイオン電流量および表面電位とグリッドにかけられた
加速電圧から実際のイオン加速電位を算出し、入射する
イオン電力を積算することで、加工量を正確に推定する
ことが可能となる。また本発明の第２実施形態では、残
膜厚測定に水晶振動子による発振周波数で測定する手法
を用いることで、より簡単な構成で、正確な加工量の測
定が可能となる。

【００４３】さらに本発明の実施形態では、被処理基板
の載置面が回転運動を行うような可動式の処理装置に設
置し得るように測定系に独立した電源を持たせ、この測
定系の電源には必要に応じて入射するイオンから得た電
力を供給するようにし、また、測定系には、測定データ
を高周波信号もしくは光信号等による無線通信により処
理装置の制御系に送り出す機能を持たせることで、より
被加工基板と同一の条件下での測定が可能となる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、同一材料
の途中までの溝形成等での処理進行状況を、インライン
でかつｉｎ−ｓｉｔｕで観測し、処理を制御すること
で、高精度な加工を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る、イオン電流およ
び表面電位の測定装置の構成を示す説明図である。

【図２】図１に示した測定装置をイオンミリング装置の
基板ホルダに搭載して使用する場合の概要を示す説明図
である。

【図３】図１に示した測定装置をイオン入射面から見た
説明図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る、水晶振動子を用
いた測定装置の構成を示す説明図である。

【図５】図４に示した測定装置をイオンミリング装置の
基板ホルダに搭載して使用する場合の概要を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 電源部 ２ 測定部 ２’ 測定部 ３ 演算部 ４ 送信部 ４’ 通信部 ５ 蓄電池 ５’ 電池 ６ グリッド ７ イオン捕集電極 ８ 減圧ＤＣ−ＤＣコンバータ ９ トリクル充電回路 １０ 昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ １１ ファラデーカップ １２ 表面電位測定電極 １３ 保護回路 １４ 保護回路 １５ ＭＰＵ １６ 送信アンテナ ２０ 被処理基板 ２１ イオン源室 ２２ 処理室 ２３ フィラメント ２４ フィラメント加熱用電源 ２５ アーク電源 ２６ ガス供給装置 ２７ 加速グリッド電極 ２８ 減速グリッド電極 ２９ 加速電源 ３０ 減速電源 ３１ 公転ステージ ３２ 基板ホルダ ３３ アンテナ ３４ 制御装置 ３５ 測定装置 ３５’ 測定装置 ３６ ニュートライザ ３７ ニュートライザ電源 ４０ 水晶振動子 ４１ 発振回路 ４２ 通信回路 ４３ 発光ダイオード ４５ 受光素子 ４６ 周波数カウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 斉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 大川 貴子 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 阿南 秀利 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板へのイオン入射によって基板の加工
   を行う基板処理装置であって、 基板載置面と同一面もしくは被加工基板の一部にて、入
   射イオン電力、もしくは入射イオン電流および表面電位
   の測定を行う測定手段を有することを特徴とする基板処
   理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記測定した電力値、または、電流値と表面電位から計
   算される電力から、積算電力が一定となるように加工時
   間を決める制御手段を有することを特徴とする基板処理
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、 加工時間を一定として、積算電力が一定となるようにイ
   オン源のアーク電源電流あるいはイオン加速電圧を制御
   する制御手段を有することを特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】 基板へのイオン入射によって基板の加工
   を行う基板処理装置であって、 基板載置面と同一面に載置した水晶振動子によって膜厚
   変動計測を行う測定手段を有することを特徴とする基板
   処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載において、 測定した膜厚値、または水晶振動子の振動周波数、また
   はそれらの変動量から加工終了時点を決める制御手段を
   有することを特徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載において、 水晶振動子のイオン入射面には、イオン入射による加工
   処理前に、予めＰｔ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｕのいずれかの金
   属、またはそれらを含む合金を成膜したことを特徴とす
   る基板処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れか１項に記載にお
   いて、 前記測定手段は電源手段と無線通信手段とを有し、加工
   処理中に測定箇所が処理室内にて移動しても、測定を実
   行し測定結果を送信可能であることを特徴とする基板処
   理装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載において、 前記電源手段は、前記測定手段に入射するイオンから電
   力を得る手段を有することを特徴とする基板処理装置。
9. 【請求項９】 基板へのイオン入射によって基板の加工
   を行う基板処理方法であって、 基板載置面と同一面もしくは被加工基板の一部にて、入
   射イオン電力、もしくは入射イオン電流および表面電位
   の測定を行うことを特徴とする基板処理方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載において、 前記測定した電力値、または、電流値と表面電位から計
    算される電力から、積算電力が一定となるように加工時
    間を決めることを特徴とする基板処理方法。
11. 【請求項１１】 請求項９記載において、 加工時間を一定として、積算電力が一定となるようにイ
    オン源のアーク電源電流あるいはイオン加速電圧を制御
    することを特徴とする基板処理方法。
12. 【請求項１２】 基板へのイオン入射によって基板の加
    工を行う基板処理方法であって、 基板載置面と同一面に載置した水晶振動子を用いて膜厚
    変動計測を行うことを特徴とする基板処理方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載において、 測定した膜厚値、または水晶振動子の振動周波数、また
    はそれらの変動量から加工終了時点を決めることを特徴
    とする基板処理方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３記載において、 水晶振動子のイオン入射面には、イオン入射による加工
    処理前に、予めＰｔ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｕのいずれかの金
    属、またはそれらを含む合金を成膜したことを特徴とす
    る基板処理方法。
15. 【請求項１５】 請求項９乃至１４の何れか１項に記載
    において、 前記した測定系は、電源手段と無線通信手段とを有し、
    加工処理中に測定箇所が処理室内にて移動しても、測定
    を実行し測定結果を送信可能であることを特徴とする基
    板処理方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載において、 前記電源手段は、前記測定系に入射するイオンから電力
    を得る機能を有することを特徴とする基板処理方法。