CN109154083B

CN109154083B - 薄膜形成装置用基板托盘

Info

Publication number: CN109154083B
Application number: CN201680083066.9A
Authority: CN
Inventors: 吉村俊秋; 箕轮裕之; 石龙基
Original assignee: Askagi Corp; Core Technology Inc Japan
Current assignee: Askagi Corp; Core Technology Inc Japan
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2036-03-03
Also published as: US20210180186A1; JP6445735B2; SA518392340B1; US11174554B2; WO2017149740A1; CN109154083A; JPWO2017149740A1

Abstract

本发明提供一种基板托盘，用于通过提高基板的加热效率及基板加热的均匀性，使提高向基板的膜厚的均匀性和膜质变容易的薄膜形成装置中。一种薄膜形成装置用基板托盘，具有如下特征：通过外架的内将近似四边框的分隔框架按照纵横方向架设而将外框内区划为近似棋盘格子形状，形成符合近似基板形状的基板放置空间，并且，在外框的对置的前后框边架之间架设多根金属丝从而通过金属丝连接支承各分隔框架，并且，基板能够放置于横穿与分隔框架的上侧分隔框架的下底面连接的下侧分隔框架的基板支承部或者基板放置空间的金属丝上。

Description

薄膜形成装置用基板托盘

技术领域

本发明涉及一种薄膜形成装置用基板托盘。

背景技术

以往气相生长装置用基板托盘在基板托盘本体的上面形成基板嵌入用的凹部，将半导体基板、玻璃基板嵌入凹部，采用将此类基板托盘与加热体重叠的结构，通过基板托盘从发热体对基板加热，并通过基板上方的等离子CVD(Chemical Vapor Deposition(化学气相沉积))、热CVD装置在基板上面进行薄膜形成。(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2012－162752号公报

发明内容

上述以往的基板托盘采用在基板托盘本体上面按规定间隔形成凹部，在其中嵌入基板的结构。将该基板托盘本体在发热体(加热器板)上层叠配置，经基板托盘本体对嵌入至基板托盘本体的基板进行加热。为维持基板托盘本体的强度，这样的基板托盘本体从凹部内底部至基板托盘本体的背面的厚度至少需要几mm～十几mm左右，由于通过基板托盘本体的传导热加热基板，导热效率不良，并且由于基板托盘的底面与发热体(加热器板)的表面的紧贴性能因热膨胀引起的翘曲、歪斜等而不完善，出现加热均匀性不足。因此，使用等离子CVD、热CVD装置的膜形成存在不均匀、膜质不良的问题。

在本发明中提供了一种薄膜形成装置用基板托盘，通过提高基板的加热效率及加热的均匀性，使提高膜质及对基板的成膜的均匀性的膜形成变容易。。

本发明技术方案1提供一种薄膜形成装置用基板托盘，其特征在于，通过在外框内将近似四边框的分隔框架按照纵横方向架设而将外框内区划为近似棋盘格子形状，形成符合近似基板形状的基板放置空间，并且，在外框对置的前后框边架之间架设多根金属丝从而通过金属丝连接支承各分隔框架，并且，基板能够放置于横穿与分隔框架的上侧分隔框架的下底面连接的下侧分隔框架的基板支承部或者基板放置空间的金属丝上。。

本发明技术方案2具有如下特征：作为将金属丝插贯至分隔框架的壁厚间的结构，设置成通过钻头在厚度的中心开设贯通孔，将金属丝插通于孔的结构，或者，设置成将分隔框架层叠为上侧及下侧的上下两层，进行扩散接合、点焊、或者螺纹紧固，在该层叠面的槽内夹持金属丝的结构。

本发明技术方案3具有如下特征：在外框的外侧面附设用于对金属丝施加张力的张力机构，张力机构由以下部件构成：滑动体，与金属丝的端部连接设置；滑动轴，进行滑动体的滑动导向；螺旋弹簧，卷绕在滑动轴上，介于外框与滑动体之间。

本发明技术方案4具有如下特征：滑动轴设置成左右2条，贯插滑动体的左右部而为了构成滑动体的左右部的引导。

本发明技术方案5具有如下特征：从上述分隔框架的底面至上述基板支承部，或者上述金属丝上面为止的距离在1150μm～1250μm的范围内。

根据本发明技术方案1、2，通过在外框内将近似四边框的分隔框架按照纵横方向架设而将外框内区划为近似棋盘格子形状，形成符合近似基板形状的基板放置空间，并且，在外框的对置的前后框边架之间架设多根金属丝从而通过金属丝连接支承各分隔框架，并且，基板能够放置于横穿与分隔框架的上侧分隔框架的下底面连接的下侧分隔框架的基板支承部或者基板放置空间的金属丝上，另外，作为将金属丝贯插至分隔框架的壁厚间的结构，有时设置成通过钻头在厚度的中心开设贯通孔而将金属丝插通于孔的结构，有时设置成将分隔框架层叠为上侧及下侧的上下两层，进行扩散接合、点焊、或者螺纹紧固而在该层叠面的槽内夹持金属丝的结构。于是，当将基板设置于由分隔框架构成的基板放置空间时，能够在向该空间伸出的基板支承部，或者在该空间拉设的金属丝上放置基板，从而在棋盘格子形状的分隔框架间配置基板，因此，能够在与下方的设置发热体(加热器板)之间无隔热材料直接地将辐射热照射在基板上，能够尽可能减少传热损失，并且在短时间进行加热，还具有能够确保对基板的加热均匀性的效果。像以往那样在加热器板上放置嵌入基板的基板托盘时，因为在加热器板上不能在完全平坦状态下紧贴放置基板托盘，(因基板托盘的热膨胀引起的翘曲、歪斜)产生部分温度差，基板托盘越是大面积则该倾向越明显，基板的温度分布劣化，对基于等离子体CVD、热CVD装置的成膜的膜厚均匀性、膜质产生不良影响，但是在本发明中，因为将基板放置在基板支承部或金属丝上，具有如下效果：即使是大面积的基板托盘，也能够无温度分布不匀地得到均匀的成膜。

根据本发明技术方案3、4，在外框的前框边框架外侧面附设用于对金属丝施加张力的张力机构，张力机构由以下部件构成：滑动体，与金属丝的端部连接设置；滑动轴，进行滑动体的滑动导向；以及螺旋弹簧，卷绕在滑动轴上，介于外框与滑动体之间，另外，滑动轴设置成左右2条，贯插滑动体的左右部而为了构成滑动体的左右部的引导，由此，通过张力机构吸收因金属丝的热膨胀等引起的挠曲，因为采用以一定的张力而张紧的结构，能够切实进行分隔框架的支承，并且基板支承部或金属丝上的基板与加热器板之间切实地保持一定的空间，从而对基板整体(因辐射热)形成均匀的温度分布，具有能够进行优质、均匀的成膜的效果。

根据本发明技术方5，在放置基板的金属丝与放置拉设分隔框架的基板托盘的加热器板之间达到规定的间隙，能够具有如下效果：尽可能防止来自加热器板的辐射热的热损失，因为在这中间无干扰物体，热扩散也均匀化，减少基板表面上的温度斑，能够达到优质、均匀的成膜。

附图说明

[图1]表示等离子处理装置的总体结构的立体图。

[图2]说明等离子处理装置的截面结构的图。

[图3]扩大显示图2的重要部分的图。

[图4]扩大显示图3的重要部分的图。

[图5]表示放置基板的基板托盘的结构的立体图。

[图6](a)表示基板托盘的平面图。(b)表示基板托盘的侧视图。

[图7](a)表示插通了金属丝的分隔框架的立体图。(b)表示构成分隔框架的上下侧分隔框架和金属丝的分解图。(c)表示构成分隔框架的上下侧分隔框架和金属丝的图。

[图8]表示基板托盘的重要部分的平面图。

[图9]表示在基板托盘邻接加热器板的状态的侧视图。

[图10]图6的A-A截面图。

[图11]图6的B-B截面图。

[图12]表示将基板放置在基板托盘上，邻接加热器板的状态的侧视图。

[图13]表示对其他实施例进行表示的基板托盘的结构的平面图。

[图14](a)是能够放置1块基板的分隔框架(1×1)的立体图。(b)是其结构图。

[图15](a)是能够放置2块基板的一体分隔框架(2×1)的立体图。(b)是其结构图。

[图16](a)是能够放置4块基板的一体分隔框架(2×2)的立体图。(b)是其结构图。

[图17]表示串联方式的批量生产等离子处理系统之例的图。

[图18]表示集群方式的批量生产等离子处理系统之例的图。

符号说明

1…反应容器本体、

3…盖体、

4…高频匹配器、

5…屏蔽箱、

7…配线板、

8…气体流通路、

9…螺母、

10…支承筒、

12、12'…连接配件、

13…加工气体配管

14…绝缘体气体导入管、

15…横流通路、

17…绝缘环、

20…电极升降板、

21…金属凸缘、

27…屏蔽板、

29…绝缘板、

30…侧绝缘板、

31…电极板、

32…气体分散板、

32'…上部小孔、

33…中间分散板、

33'…中间小孔、

34…气体喷淋板、

34'…下部小孔、

35…等离子密封间隙、

P…等离子放电空间、

A…电极棒、

A1…屏蔽管、

A2…绝缘管、

A3…高频导管、

A4…气体流通孔、

S1、S2、S3…气体分散空间、

M…等离子处理装置、

n…基板、

N…基板托盘、

H…加热器板、

T…张力机构

40…外框

42…前框边框架、

43…后框边框架、

45、45a、45b、45c…金属丝通孔、

46…左框边框架、

47…右框边框架、

48…组装螺栓、

48'…销、

49、49'…金属丝盖板、

50～53…屏蔽板、

54…金属丝承接槽、

54'…金属丝通槽、

55…折返金属丝槽、

56…滑动轴、

58…螺旋弹簧、

59…滑动体、

F、Fa、Fb、Fc…分隔框架、

F1、F1a、F1b、F1c…上侧分隔框架、

F2、F2a、F2b、F2c…下侧分隔框架、

S…基板放置空间、

W1、W2、W1a、W2a、W1b、W2b、W1c、W2c…金属丝、

61…基板支承部、

WLD…工件装载机、

WULD…工件卸载机、

ULD…装载锁定室、

G1～GX…闸门阀、

MA～MX…等离子处理室。

具体实施方式

该发明的重要部分：通过在外框内将近似四边框的分隔框架按照纵横方向架设而将外框内区划为近似棋盘格子形状，形成符合近似基板形状的基板放置空间，并在外框的前后框边架之间架设多根金属丝而通过金属丝连接支承各分隔框架，并且，基板能够放置于横穿与分隔框架的上侧分隔框架的下底面连接的下侧分隔框架的基板支承部或者基板放置空间的金属丝上，此外，作为将金属丝插入分隔框架的壁厚间的结构，有时设置成通过钻头在厚度的中心开设通孔而将金属丝插通于孔的结构，有时设置成将分隔框架层叠为上侧及下侧的上下两层，进行扩散接合、点焊、或者螺纹连接而在该层叠面的槽内夹持金属丝的结构，这样，在外框的前框边框架的外侧面附设用于对金属丝施加张力的张力机构，张力机构由以下部件构成：滑动体，与金属丝的端部连接设置；滑动轴，进行滑动体的滑动导向；螺旋弹簧，卷绕在滑动轴上，介于外框的前框边框架与滑动体之间，滑动轴设置成左右2条，插入滑动体的左右部而应当构成滑动体的左右部的导向。进一步地，从分隔框架的底面(加热器板的上面)至基板支承部，或者金属丝上面的距离在1150μm～1250μm的范围内。

接下来，参照附图说明本发明的实施方式。另外，以下以结构比热CVD装置更复杂的等离子CVD装置为例进行说明。图1是表示等离子处理装置的整体结构的立体图，图2是说明等离子处理装置的截面结构的图，图3是表示扩大图2的重要部分的图，图4是表示进一步扩大图3的重要部分的图。

图1表示为使用本发明的基板托盘N的等离子处理装置M。等离子处理装置M，在空心箱状的反应容器本体1的上部覆盖盖体3，进一步地，为了防止高频在其上方向外泄漏，覆盖的屏蔽箱5通过波纹形支承筒10(参照图2)设置于电极升降板20上，电极升降板20由设置在盖体3上的上下驱动机构(未图示)支承。

如图2所示，在屏蔽箱5的上部放置高频匹配器4，连接其端部的高频电源(未图示)。

如图2所示，在屏蔽箱5和支承筒10和反应容器本体1上，穿过而竖直设立有多根电极棒A，如图3所示，电极棒A由多根重合管形成，从外周侧向中心依次按同心圆相互重合收纳屏蔽管A1、绝缘管A2、在中心设置了气体流通孔A4的高频导管A3等。

在屏蔽箱5中，在顶棚部设置了为传导来自高频匹配器4的高频的配线板7，配线板7的前端构成在设置了气体流通孔A4的高频导管A3的顶部通过螺母9连接的多根电极棒A。

即，电极棒A在设置了连接于头部的气体流通孔A4的高频导管A3上，通过螺母9连接配线板7的末端，开设了气体流通孔A4的高频导管A3通过实施了在屏蔽箱5内配管的绝缘体气导入管14和O形环的连接配件12'连接。另外，绝缘体气体导入管14的前端部通过实施了加工气体配管13的不锈钢管和O形环的连接配件12进行连接。

另外，绝缘体气体导入管14优选为石英、氧化铝陶瓷、滑石及PTFE(四氟化乙烯树脂)等绝缘体。

高频导管A3的头部与绝缘体气体导入管14连接设置，由此，与绝缘体气体导入管14的气体流通路8及贯穿了高频导管A3的中心的气体流通孔A4连通。在电极棒A中心部，在贯穿了气体流通孔A4的高频导管A3的外周侧上围绕有绝缘管A2。

另外，绝缘环17以在电极升降板20上被支承筒10和金属凸缘21夹持的方式围绕通过配线板7与高频匹配器4连接的高频导管A3，通过与外部保持电气绝缘的结构予以固定。

如上所述，电极棒A从外周侧向中心方向，依次按同心圆收纳构成屏蔽管A1、绝缘管A2、高频导管A3、气体流通孔A4等，由此，电极棒A的头部在屏蔽箱5内部与绝缘体气体导入管14连通，进一步地，高频导管A3的头部通过螺母9和配线板7与高频匹配器4连接，进行导通。

电极棒A穿过盖体3，延伸设置在反应容器本体1内，在反应容器本体1内部设置有下方开口的箱形屏蔽板27，以及将绝缘板29(参照图2)以周边缘呈裙状地垂直设置的侧绝缘板30。在绝缘板29和侧绝缘板30的内侧存放电极板31，电极板31的内侧周边缘部加工成阶梯形，如图2及图4所示，气体分散板32、中间分散板33、气体喷淋板34分别叠层存放，形成气体分散空间S1、S2、S3在各层间夹入的结构。

电极棒A的下部穿过这些层叠的屏蔽板27、绝缘板29、电极板31、气体分散板32、中间分散板33，直至气体喷淋板34。

并且，电极棒A的高频导管A3穿过电极板31，与电极板31连接，由此，将高频向电极板31、气体分散板32、中间分散板33以及气体喷淋板34通电而构成，另一方面，电极棒A的气体流通孔A4依次与各气体分散空间S1、S2及S3连通，向等离子放电空间P均匀地供给加工气体。

即，气体流通孔A4的最下端经在周壁上形成的横流通路15，与3mm～5mm的气体分散空间S1连通。

在其下层的壁厚2mm～5mm的气体分散板32上，打穿设置多个用于使气体向下方流通的直径1.5mm～2.00mm的上部小孔32'，将上部小孔位置设定在作为虚拟正方形的四角交点位置(中心)的规则对象位置。

在气体分散板32下层上经设置了2～3mm的距离(间隙)的中间气体分散空间S2，层叠中间分散板33，在中间分散板33上打穿许多用于使气体向下方流通的直径0.8mm～1.5mm的中间小孔33'，各小孔的位置在上部小孔32'的虚拟正方形的四角交点位置(中心)的框内配置于规则的四点位置。

气体分散空间S2下层经设置了2mm～3mm的距离(间隙)的下层的气体分散空间S3，层叠设置了5mm～8mm厚度的气体喷淋板34，在气体喷淋板34上打穿许多下部小孔34'，各小孔位置置于以中间小孔33'的对应位置为中心而向四方呈放射状扩散的规则位置。

特别是下部小孔34'，设置为下端为锥形，下端开口径为0.5mm～0.8mm。

在气体喷淋板34的下方形成具有规定的距离(空隙)的等离子放电空间P。

等离子放电空间P由绝缘板29的侧绝缘板30围绕周边，从气体喷淋板34的下部小孔34'排出的气体通过高频电源在侧绝缘板30的分区内产生等离子放电。

此时，等离子放电空间P因为被绝缘板29的侧绝缘板30围绕周边，予以分区，能够封入等离子放电。因此，通过该封入能够减少高频输入和加工气体流量，使基板成膜优质、均匀。

这样，在将侧绝缘板30以裙状垂直设置的绝缘板29内部存放电极板31，在其下方层叠具有小孔的气体分散板32、中间分散板33、气体喷淋板34，因此，从多个规则地打穿的小孔喷出分散的加工气体，最终从气体喷淋板34细细地扩散至等离子放电空间P，在基板托盘N、加热器板H(参照图9)上方空间进行等离子放电，能够在基板托盘N上的基板n上成膜。加热器板H被接地连接。

在如上所述构成的等离子处理装置M的等离子放电空间P下方配置基板托盘N。另外，在基板托盘N和绝缘板29的侧绝缘板30下端边缘之间形成用于不泄漏放电等离子的等离子密封间隙35(参照图2)。等离子密封间隙35的距离(间隙)以约3mm～15mm为妥当。如果太宽则无密封效果。

将基板托盘N放置在加热器板H(规定使加热器板H接地。)上，能够将放置在基板托盘N上的成膜基板n加热控制到一定温度并通过等离子放电进行成膜。

作为本发明的要点的基板托盘N按如下所示构成。图5表示放置基板的基板托盘N的结构的立体图，图6(a)表示基板托盘N的平面图，图6(b)表示基板托盘N的侧视图，图7(a)表示贯穿了金属丝W1、W2的基板的分隔框架F的立体图，图7(b)表示构成分隔框架F的上下侧分隔框架F1、F2的和金属丝的分解图，图7(c)表示构成分隔框架F的上下侧分隔框架F1、F2和金属丝W1、W2的图，图8表示基板托盘N的重要部分的平面图，图9表示在基板托盘N上邻接加热器板H的状态的侧视图，图10是图6的A-A截面图，图11是图6的B-B截面图，图12表示将基板n放置在基板托盘N上，邻接加热器板H的状态的侧视图。

如图5及图6所示，基板托盘N由以下部件构成：方形的外框40；在外框40的内周边边缘部按照一定的宽度呈方形设置的屏蔽板50、51、52、53；在屏蔽板50、51、52、53内多个邻接、铺设的分隔框架F；在分隔框架F的内部与基板n的形状近似一致所形成的基板放置空间S；在外框40的对置的前后框边框架42、43之间以横截基板放置空间S的方式而拉设的直径0.3mm～0.5mm的金属丝W1、W2。

外框40及屏蔽板50、51、52、53的组成按如下所示构成。使外框40的左右框边框架46、47的两端部形成截面近似L形，在左右框边框架46、47的两端部架设前后框边框架42、43，使其端部重合，使用组装螺栓48固定，构成外框40，并且在前后框边框架42、43的上面用螺钉固定着金属丝盖板49、49'。另外，沿着外框40的方形内边缘部嵌入销48'以固定前后左右的屏蔽板50、51、52、53。

分隔框架F由一块能够放置规定外形的基板n的具有基板放置空间S的单体，或者复合框架组成，分隔框架F的形状由比基板n的形状约大0.6mm～1.0mm的近似四边框构成。四边框内侧的基板装载空间S的形状形成对应于基板n的形状而形成，将四边框围绕的空间作为基板放置空间S。基板放置空间S的形状对应于基板n的各种形状。

分隔框架F在外框40内部按纵横方向并设，区划为棋盘格子形状。

在外框40的前后框边框架42、43之间，拉设金属丝W1、W2，金属丝W1、W2连接设置在并设于前框边框架42的张力机构T上。

如图7所示，金属丝W1、W2穿过在分隔框架F打穿设置的前后(左右亦可)的金属丝通孔45，以横截基板放置空间S的方式按一定间隔拉张2根。

因此，2根金属丝W1、W2具有在方形的外框40内部使分隔框架F呈棋盘格子形状并设保持的作用，并且，具有在2根金属丝W1、W2上从下方支承基板n的作用。

另外，即使金属丝W1、W2不是2根，通过2根以上的多根金属丝，能够以更有效支承基板n的方式构成。

另外，亦能够在外框40的左右、前后对置的框边框架42、43、46、47之间交叉拉设金属丝W1、W2，能够通过交叉的金属丝从下方支承基板。

另外，如图7所示，将金属丝W1、W2向分隔框架F的基板放置空间S按横截状地拉设时，除了穿过在分隔框架F上穿过设置的金属丝通孔45的情况之外，将上下二层的薄板的上下侧分隔框架F1、F2层叠，构成分隔框架F，上下侧分隔框架F1、F2的层叠面的槽内夹持金属丝W1、W2而横截状地拉设基板放置空间S，并且，上下侧分隔框架F1、F2能够通过扩散接合、点焊、或者螺纹紧固等接合。

如上所述，通过在外框40间拉设的金属丝W1、W2，在外框40的内空间按棋盘格子形状铺设分隔框架F。

于是，将基板托盘N搬运至等离子处理装置M内，如图9所示，将与基板托盘N的外框40一起按纵横方向铺设的分隔框架F放置在加热器板H上。

此类构成的外框40，材质优选是对铝、不锈钢等防锈金属实施了表面处理的材质，或者是使用氧化铝陶瓷等的材质。

分隔框架F采用铝、不锈钢等防锈金属设置成壁厚约2mm，在金属丝W1、W2的直径约为0.5mm时，用于穿过金属丝W1、W2的金属丝通孔45的直径为0.6mm～0.7mm。

进一步地，相对于放置的基板n的外形尺寸而言，外框40内部的基板放置空间S的尺寸优选应形成加大0.3～0.5mm的间隙(公差)。

另外，基板放置空间S的形状除了方形之外，亦可采用适合基板n形状的形状，在此情况下与基板n的外形之间形成0.3mm～0.5mm的间隙(公差)。

另外，外框40的内周边缘上设置的屏蔽板50、51、52、53的上面设置为与贯穿设置有金属丝W1、W2的分隔框架F的上面相同位置，或者略高的位置，在分隔框架F内侧的基板放置空间S设置的基板n的上面设定为与分隔框架F的上面相同，或者约低200μm～350μm位置。

另外，横截基板装载空间S的金属丝W1、W2优选使用张力强度、耐热性、防锈性所需的不锈钢或钨等金属材料，直径为0.3mm～0.5mm。

于是，设置此类金属丝直径时，在外框40及其内周边缘上设置的屏蔽板50、51、52、53上，分别形成用于穿过金属丝W1、W2的金属丝穿过槽54'以及金属丝承受槽54(参照图8、图10、图11)。

即，在设置拉紧金属丝W1、W2的张力机构T的前框边框架42面上，金属丝W1、W2直径为0.5mm时，刻制宽度1mm、深度1mm的金属丝穿过槽54'，并且在张力机构T相反侧的后框边框架43面上刻制宽度1mm、深度1mm的折返金属丝槽55(参照图8)。

另外，金属丝W1、W2在对置的前后框边框架42、43之间拉设。其构成为：金属丝W1、W2的两端与下述张力机构T连接设置，金属丝的中间部分横截基板放置空间S并在后框边框架43折返。

金属丝W1、W2的折返部分，沿在后框边框架43呈U字折返刻制的折返的金属丝槽55而形成，因此，铺设在前后框边框架42、43的分隔框架F之中，各前后排的分隔框架F上，1根金属丝W1、W2的左右两端分别与2个左右的张力机构T连接，中间部分在后框边框架43内部折返，作为左右2根金属丝按前后方向横截基板装载空间S。

如图8及图10所示，张力机构T按如下所示构成，配置在前后一排的分隔框架F的左右端应对位置，在左右的张力机构T上分别连接设置金属丝W1、W2的左右两端。

张力机构T由以下部件构成：2根滑动轴56，在前框边框架42的外侧面上按规定间隔伸出设置；螺旋弹簧58，卷绕在各滑动轴56上；滑动体59，以承受螺旋弹簧58的赋能的状态在2根滑动轴56之间滑动自由地架设。

被折返的金属丝W1、W2的左右两端分别收紧而固定于左右的滑动体59上。

因此，金属丝W1、W2的两端通过螺旋弹簧58的赋能，经滑动体59向外侧方向张紧而赋能，由此，金属丝W1、W2的中间部分经折返部分而处于张紧状态，从而横截基板放置空间S并支承基板n。

通过如上所述的张紧机构T，在基板放置空间S拉设的金属丝W1、W2上支承放置基板n，并且在其下方加热器板H支承配置外框40。

此时，加热器板H上面和基板n背面之间的间隙约为1.25mm(1250μm)，并且分隔框架F的底面和金属丝(W1、W2)背面之间的间隙(距离)为0.75mm(750μm)，因此如果金属丝(W1、W2)的直径为300μm～500μm，如图12所示，在包括放置基板n的金属丝(W1、W2)的直径

的大小的状态下，基板n背面与加热器板H上面之间的间隙为1150μm～1250μm。金属丝(W1、W2)与分隔框架F底面之间的间隙(距离)再加上金属丝(W1、W2)的距离至少与从基板n背面起算到加热器板H上面的距离大致相等(因为有金属丝直径与金属丝通孔45的公差)。

这样，通过保持基板n、金属丝(W1、W2)、分隔框架F和加热器板H的距离关系的构成，能够均匀、迅速且高效实施来自加热器板H的加热，通过有效实现等离子放电，能够优质且均匀地进行在基板n上的成膜形成。

上述的实施例说明了在金属丝(W1、W2)上放置基板n的例子，在本例中，活性种从分隔框架F和放置基板n的周边间隙(公差)绕入，有可能成膜至基板n的背面。在惧怕背面的成膜的加工中,作为以下实施例，如图13及图14(a)(b)所示，使金属丝(W1a、W2a)在分隔框架Fa的下侧分隔框架F2a左右框边框架上形成金属丝通孔45a(即下侧分隔框架F2a的槽)，在该槽嵌入金属丝(W1a、W2a)，在外框40的前后框边框架42、43之间拉设金属丝(W1a、W2a)，连接分隔框架Fa，在外框40的空间按照格子形配置分隔框架Fa。

并且，在下侧分隔框架F2a的上面通过对上侧分隔框架F1a进行扩散接合及点焊等，封闭金属丝通孔45a而构成分隔框架Fa。上下侧分隔框架(F1a、F2a)的外形尺寸相同，内部尺寸设置成：与上侧分隔框架F1a开口相比，下侧分隔框架F2a开口窄1000μm～1500μm，该公差变为基板支承部61，并且，该内侧空间变为基板放置空间S，在基板支承部61放置基板n。

因此，在上述的实例中设置如下情况的基板托盘：将基板n放置在分隔框架F的内侧的金属丝(W1、W2)上，将基板n配置在基板放置空间S中(从基板放置空间S和基板n的尺寸公差的间隙被等离子激发的活性种恐怕会绕入基板n的背面，在基板n的背面成膜。)，与此相对的，在本实施例中，金属丝(W1、W2)穿过设置在分隔框架Fa的左右框边的金属丝通孔45a，作为用于将各分隔框架Fa在外框40的内侧按格子形配置支承的金属丝发挥作用，向基板放置空间S的内侧端边缘伸出的基板支承部61为了放置基板n而发挥作用。即，基板n由基板支承部61的内侧端边缘全周面(500μm～750μm)支承，通过面接触而支承，因此，能够防止被等离子激发的活性种绕入基板n的背面而成膜。此外，能够切实支承基板n，能够尽可能防止因支承的振摆、基板的重量引起的下沉。

上述基板n的分隔框架F、Fa为放置1块基板n(1×1)结构的分隔框架，分隔框架F、Fa亦可采用放置多块基板n的结构，例如，如图15所示，采用放置2块基板n(2×1)的结构，如图16所示，采用放置4块基板n(2×2)的结构亦可。另外，如果分隔框架F、Fa太大,由于分隔框架F、Fa的热膨胀引起的翘曲、歪斜，可能会影响放置在F、Fa上的基板n。具体而言，根据在分隔框架F、Fa上放置的基板的尺寸而定，作为一例而言，将作为太阳能电池的单元基板而使用的长宽156mm×156mm的Si晶片放置在分隔框架F、Fa上时，如果分隔框架F、Fa的外形尺寸是最大长宽约350mm×350mm的尺寸，则对于由分隔框架F、Fa的热膨胀产生的翘曲、歪斜的Si晶片的影响在能够容许范围(实验结果)。反之，如果分隔框架F、Fa的外形尺寸成为超过长宽约350mm×350mm的大小，由于分隔框架F、Fa的热膨胀引起的翘曲、歪斜的影响，放置在分隔框架F、Fa上的Si晶片的表面温度明分布显劣化。根据该结果，将图15的放置2块(2×1)基板n的分隔框架Fb以及图16的放置4块(2×2)基板n的分隔框架Fc也列为本发明的范畴。简言之，在使用基板加热的CVD装置上，基板分隔框架的尺寸(实验结果为至加热温度350℃)以长宽约350mm×350mm为极限，在该范围内放置多少块基板n均可。另外，图15及图16中的符号F1b、F1c为上侧分隔框架，F2b、F2c为下侧分隔框架，W1b、W2b、W1c、W2c为金属丝，45b、45c为金属丝通孔。

使用等离子处理装置M单体的成膜处理如上所述，实际使用等离子处理装置M时，如图17及图18所示，作为将多个等离子处理室M1～Mx(X为自然数)进行串联、并联配置的等离子处理系统而使用。图17为串联方式的等离子处理系统，图18为集群方式的等离子处理系统。以下就图17的串联方式的等离子处理系统进行说明。

从前一道工序输送而来的基板n被放置在工件装载机WLD的基板托盘N上。放置了基板n的基板托盘N打开闸门阀G1(OPEN)，运输至装载锁定室LD，关闭闸门阀G1(CLOSE)，对装载锁定室LD抽真空，如果达到与等离子处理室M1相同的真空度，则打开闸门阀G2(OPEN)，基板托盘N被运输至等离子处理室M1，关闭闸门阀G2(CLOSE)，等离子处理室M1被供给经流量控制的加工气体G(ON)，调整为加工压力后，被施加高频电力(ON)而开始等离子处理(成膜)。此时，以加热器板H达到预先设定的加工温度(最佳基板温度)为前提。另外，在关闭闸门阀G2(CLOSE)后，装载锁定室LD恢复至大气压，打开闸门阀G1(OPEN)，设置下一基板n的基板托盘N被输送至装载锁定室LD。如果等离子处理(成膜)在等离子处理室M1结束，则停止供给加工气体G及高频电力(OFF)，在对离子处理室M1内的残留气体进行排气后，被输送至下一等离子处理室M2，反复逐个进行处理(成膜)，被输送至卸载锁定室ULD。被输送至卸载锁定室ULD的基板托盘N在使卸载锁定室ULD恢复至大气压后，打开最终闸门阀GX(OPEN)，被搬出至工件卸载机WULD。于是关闭最终闸门阀GX(CLOSE)，在将卸载锁定室ULD抽真空而待机的同时在工件卸载机WULD上取出基板n，转移至下一工序。取出基板n的基板托盘N通过返回机构，返回至工件装载机WLD。通过上述操作，这样，依次进行处理(成膜)。

根据大气中的实验结果，从室温(30℃)升温至加工设定温度(190℃～210℃)所需时间约为30秒～35秒。此时的基板n内的表面温度分布(中心1点，进入相距基板周边5mm内侧的对角4点)相对加工设定温度在±1℃以内。真空中的实验结果为：从与大气中相同条件的室温(30℃)升温至加工设定温度(190℃～210℃)所需时间约为60秒。此时的基板n内的表面温度分布(中心1点，进入相距基板周边5mm内侧的对角4点)相对加工设定温度在±3℃以内。

另外，本发明并不限于上述实施形态，亦包括将上述实施方式中公开的各结构相互置换，变更组合而构成的事项，将现有技术及上述实施方式中公开的各结构相互置换、组合、变更的结构等的事项及其等同事项。

Claims

1.一种薄膜形成装置用基板托盘，其特征在于，

通过在外框内将近似四边框的分隔框架按照纵横方向架设而将外框内区划为近似棋盘格子形状，形成符合近似基板形状的基板放置空间，并且，在外框的对置的前后框边架之间架设多根金属丝从而通过金属丝连接支承各分隔框架，并且，基板能够放置于横穿与分隔框架的上侧分隔框架的下底面连接的下侧分隔框架的基板支承部或者基板放置空间的金属丝上。

2.根据权利要求1所述的薄膜形成装置用基板托盘，其特征在于，

作为将金属丝贯插分隔框架的壁厚间的结构，设置成通过钻头在厚度的中心开设贯通孔而将金属丝插通于孔的结构时，

设置成将分隔框架层叠为上侧及下侧的上下两层，进行扩散接合、点焊或者螺纹连接而在该层叠面的槽内夹持金属丝的结构。

3.根据权利要求1或2所述的薄膜形成装置用基板托盘，其特征在于，

在外框的外侧面附设用于对金属丝施加张力的张力机构，其中，

所述张力机构由以下部件构成：

滑动体，与金属丝的端部连接设置；

滑动轴，进行滑动体的滑动导向；以及

螺旋弹簧，卷绕在滑动轴上，介于外框与滑动体之间。

4.根据权利要求1或2所述的薄膜形成装置用基板托盘，其特征在于，

滑动轴设置成左右2条，贯插滑动体的左右部而为了构成滑动体的左右部的引导。

5.根据权利要求1或2所述的薄膜形成装置用基板托盘，其特征在于，

从所述分隔框架的底面至所述基板支承部或者上述金属丝上面的距离在1150μm～1250μm的范围内。