CN1757790A - 成膜装置及利用成膜装置的成膜系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种成膜装置及利用成膜装置的成膜系统，能够缩短因对成膜装置的电极及其周边部进行清洁而造成的成膜装置停止时间，并可提高成膜工程的生产效率。在需要对等离子CVD装置的电极及其周边部进行清洁的情况下，利用交换装置拆除等离子CVD装置的开口密闭构件。然后，利用交换装置安装新品或清洁完毕的开口密闭构件，取代拆除的开口密闭构件。

Description

成膜装置及利用成膜装置的成膜系统
技术领域
本发明涉及一种生产效率高的成膜装置及成膜系统。
背景技术
在平行平板型的等离子CVD(化学气相淀积)装置中，与载置基板的基板支持器对向的设置放电电极。然后，供给反应气体，并向放电电极施加高频电力，使其产生等离子，而在基板的表面上进行成膜。如利用等离子CVD装置在基板上进行成膜，则在放电电极及其周边部形成生成膜。该生成膜对RF电极的放电作用形成妨碍，且使室内环境的洁净度下降。作为除去等离子CVD装置的放电电极上所形成的生成物的方法，已知有一种使用吹扫气体进行清除的方法(专利文献1)。如利用该方法，可除去RF电极上所附着的生成膜，但却无法除去在吹扫气体接触不到的放电电极周边部上所附着的生成物。因此，为了对放电电极及其周边部进行完全地清洁，需要打开室而利用酸和气流等小心谨慎地除去生成膜。
[专利文献1]日本专利早期公开的特开2002-212730号公报
但是，在成膜后，放电电极因来自平板加热器的放射热和放电造成过热而高温化。因此，为了开始小心谨慎地除去生成膜的作业，必须等待较长的时间直到放电电极冷却。由于其间不能使用等离子CVD装置，所以存在生产效率大大降低这样的问题。
发明内容
本发明提供一种利用基板和电极间的放电作用而在前述基板上成膜的成膜装置，包括具有开口部并收纳前述基板的容器、可装卸地设置在前述开口部上的用于密闭前述开口部的开口密闭构件；其特征在于：前述电极与前述容器内所收纳的前述基板对向安装，且前述电极可与前述开口密闭构件成一体的进行交换。
本发明提供一种成膜系统，其特征在于，包括：上述的成膜装置；以及将安装了前述电极的前述开口密闭构件从前述容器上卸下，并将安装了电极的交换用开口密闭构件在前述容器上进行安装的交换装置。
如利用本发明，如果电极及其周边部脏了，则只需要更换开口密闭构件即可，所以能够缩短对成膜装置的电极及其周边部进行清洁时的成膜装置的停止时间，可提高成膜工程的生产效率。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由上述可知，本发明提供一种成膜装置及成膜系统，能够缩短因对成膜装置的电极及其周边部进行清洁而造成的成膜装置停止时间，并可提高成膜工程的生产效率。在需要对等离子CVD装置1的电极103及其周边部进行清洁的情况下，利用交换装置拆除等离子CVD装置1的开口密闭构件101。然后，利用交换装置安装新品或清洁完毕的开口密闭构件101，取代拆除的开口密闭构件101。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为根据本发明的实施形态的等离子CVD装置的构成图。
图2为本发明的实施形态的等离子CVD装置开口密闭构件的拆卸说明图。
图3(a)为本发明的实施形态的成膜系统所使用的交换装置的侧面图，(b)为交换装置的平面图。
图4将本发明的实施形态的成膜系统应用于量产工程时的设计图。
1：等离子CVD装置                     101：开口密闭构件
101a：边缘部                         102：真空容器
102a：开口                           103：电极
104：绝缘构件                        105：反应气体通路
106：吊具                            107：加热器
108：工作托盘                        109：高频电源
110：基板                            111：定位销
112：密封部                          201：臂
202：扣合部                          203：气缸
301：交换装置                        302：轨道
303：装载锁定室                      304：电极仓库
401：控制部                          402：盒设置部
403：运载机                          404：运载平台
405：装载室                          406：盒
P：等离子
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的成膜装置及利用成膜装置的成膜系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参照图1对本发明的实施形态的等离子CVD装置进行说明。本发明的等离子CVD装置1，具有构成成膜室的真空容器102和开口密闭构件101。开口密闭构件101以覆盖真空容器102的上部所形成的开口102a的形态，可装卸地进行安装。在开口密闭构件101和真空容器102之间设置有密封部112。当在真空容器102上安装开口密闭构件101时，为了不使开口密闭构件101的位置产生偏离，而设置有定位销111。而且，开口密闭构件101与高频电源109连接。在真空容器102的加热器107上，载置有用于承载作为成膜对象的多数个基板110的工作托盘108。
电极103设置于开口密闭构件101的底部，吊具106设置于开口密闭构件101的上部。而且，在开口密闭构件101上设置有反应气体通路105。开口密闭构件101的边缘部101a形成一种由绝缘构件104和金属构件进行挟持的三层构造，且开口密闭构件101和真空容器102被电气绝缘。由开口密闭构件101和真空容器102所构成的成膜室的内部形成减压或真空的状态，所以可利用其压力，使开口密闭构件101和真空容器102被固定。而且，虽然利用减压或真空的压力被固定，但也可还利用螺栓等进行固定。但是，为了使开口密闭构件101容易拆卸，需要使该螺栓较组装真空容器102时所使用的螺栓容易拆下。在本实施形态中，由于可将开口密闭构件101从真空容器102分离，所以可使开口密闭构件101和电极103成一体的进行交换。
成膜气体从反应气体通路105被导入等离子CVD装置1的内部。从反应气体通路105被导入的气体，为N2气体，O2气体，NO2气体，NO气体，NH3气体等形成反应性活性材料的原料的气体、Ar气体，He气体，Ne气体，Kr气体，Xe气体等稀有气体、SiH4气体，Si2H6气体，CH4气体等形成薄膜的成分的气体。从反应气体通路105所导入的反应气体，由电极103被分散。电极103起到作为向反应气体施加电压的电极的作用，且还起到使反应气体分散的作用。电极103由打开有分散孔的金属板，或将不锈钢粒子、镍粒子等金属粒子进行烧结而成形的多孔质材料构成。利用电极103可使反应气体被均匀地分散，生成均匀的等离子P。
利用电极103被分散的反应气体，藉由高频电源109所施加的高频电力被电离，生成等离子P。利用该等离子P，在基板110上生成薄膜。
下面，对藉由将本发明的开口密闭构件101从真空容器102进行分离所形成的拆卸，参照图2进行说明。
开口密闭构件101利用与等离子CVD装置1分别设置的交换装置进行拆卸，并被移动。关于交换装置的详细情况将在后面进行说明。201为在交换装置上所设置的臂，且臂201沿上下方向被驱动。在臂201上设置有气缸203，且在气缸203的杆部顶端安装有扣合部202。如驱动气缸203，可使扣合部202沿图的左右方向进行移动。开口密闭构件101如下面所说明的那样被拆卸。
将臂201移动至与开口密闭构件101上所设置的吊具106相同的高度然后，利用气缸203使扣合部202进行移动，并与吊具106扣合。然后，当使臂201向上方移动时，如图2所示，使开口密闭构件101和电极103成一体的从真空容器102上被拆除。
这样，本发明的实施形态的等离子CVD装置1由于电极103与开口密闭构件101成一体的被拆除，所以可与安装了新品或清洁完毕的电极103的另外的开口密闭构件101进行交换。由于交换后可立即使等离子CVD装置工作，所以为了维护而使等离子CVD装置1停止的时间，只为开口密闭构件101的交换时间，从而可谋求因维护所造成的等离子CVD装置停止时间的大幅缩短。
下面，参照图3(a)及(b)对交换装置进行说明。图3(a)为交换装置301的侧面图。图3(b)为交换装置301的平面图。除了交换装置301以外，为了进行参考，还表示了开口密闭构件101、真空容器102、在等离子CVD装置上为了搬入工作托盘108而设置的装载锁定室303。在交换装置301上设置有上述的臂201。臂201可沿水平方向(箭形符号A)及高度方向(箭形符号B)进行移动。在交换臂201上还具有上述的扣合部202、气缸203。而且，交换装置301可在轨道302上沿横方向(箭形符号C)进行移动。在真空容器102的附近设置有电极仓库304。在电极仓库304中上下设置有多数个搁板，且使拆除的开口密闭构件101载置在其中的一个搁板上。而且，在另外的搁板上载置新品或清洁完毕的开口密闭构件101。
交换装置301拆除开口密闭构件101，并在轨道302上移动到电极仓库304处。然后，在电极仓库304中置放拆除的开口密闭构件101。接着，利用臂201取出新品或清洁完毕的开口密闭构件101。然后，在轨道302上移动到真空容器102的位置。接着，将新品或清洁完毕的开口密闭构件101安装到真空容器102上后，升起等离子CVD装置1。被搬运到电极仓库304的开口密闭构件101，放置到可进行清洁作业的温度，然后对开口密闭构件101进行清洁等维护作业。
在这种具有等离子CVD装置1和交换装置301的成膜中，由于可将附着了生成物的电极103及开口密闭构件101与清洁完毕的电极103及开口密闭构件101成一体的进行交换，所以可在交换后立即升起等离子CVD装置1。藉由，能够缩短因电极103及其周边部的维护所造成的等离子CVD装置1的停止时间，可提高成膜工程的生产性。本发明对于像太阳电池的防反射膜形成工程那样，电极103及电极周围的清洁频次高的成膜工程具有较高的效果。而且，特别当在400℃以上的高温下进行成膜时，由于到电极103冷却为止的时间长，所以本发明的作用效果增大。
由于电极103及电极周围的清洁时间，不会对等离子CVD装置1的停止时间带来影响，所以可花费时间小心谨慎地进行清洁作业。藉由利用可像这样花费时间小心谨慎地进行维护的电极103及开口密闭构件101，能够提高成膜工程的成品率。
如利用这种成膜装置及成膜装置和交换装置的成膜系统，可得到下面这样的作用效果。
(1)藉由缩短因电极及其周边部的维护所造成的成膜装置的停止时间，可提高生产效率。
(2)由于可花费时间小心谨慎地进行电极及其周边部的维护，所以能够提高成膜工程的成品率。
在以上的实施形态中，是对一台等离子CVD装置1设置一台交换装置301，但也可对多数台等离子CVD装置1设置一台交换装置301。在重视生产性的量产工程的生产线上，可设置多数台等离子CVD装置1。由于本发明的交换装置301可在轨道302上进行移动，所以利用一台交换装置301可进行多数台等离子CVD装置1的开口密闭构件101的交换。藉此，本申请发明的成膜系统在并列了多数个等离子装置1的多数个量产工程的生产线上，可起到更大的效果。图4所示为它的一个例子。
利用等离子CVD装置1的量产工程的生产线，由控制部401、盒设置部402、运载机403、运载平台404、装载室405及等离子CVD装置1构成，且该量产工程的生产线如L1至L3所示，3条并列设置。在从L1到L3的3条生产线的等离子CVD装置1附近，铺设有轨道302，且在其上面设置有交换装置301。控制部401为对构成量产工程生产线的装置进行控制的装置。盒设置部402为置放盒406的位置，且盒406用于置入成膜了的基板110或载置有成膜了的基板110的工作托盘108。运载机403是使置入了工作托盘108的盒406在盒设置部402和运载平台404之间进行移动的装置运载平台404是从盒中将载置了基板110的工作托盘108取出并搬入到装载室405中，或从装载室405中将载置了基板110的工作托盘108取出并置入盒部406中的装置装载室405是将载置了基板110的工作托盘108搬入到等离子CVD装置1内，或从等离子CVD装置1中搬出的装置。
例如，在量产工程生产线L1的等离子CVD装置1的电极及其周边部弄脏，需要进行电极的维护的情况下，使交换装置301在轨道302上进行移动，并移动到量产工程生产线L1的等离子CVD装置1附近。然后，如图2所示，取下等离子CVD装置1的开口密闭构件101。接着，在电极仓库304中与新品或清洗了的开口密闭构件101进行交换。然后，移动到量产工程生产线L1的等离子CVD装置1附近，安装开口密闭构件101。对量产工程生产线L2、L3的等离子CVD装置1也同样地进行交换。这样，可利用一台交换装置301提高多数条量产工程生产线的生产性。
虽然在本发明的实施形态中表示的是等离子CVD装置，但实际上只要为在加入了进行成膜的试料的容器的上部具有电极的成膜装置即可，并无特别地限定。
对专利权利要求范围和实施例的对应关系进行说明。
权利要求1的发明的容器相当于真空容器2。权利要求2的交换用开口密闭构件相当于新品或清洁完毕的开口密闭构件101。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1、一种成膜装置，为一种利用基板和电极间的放电作用而在前述基板上成膜的成膜装置，包括：
具有开口部并收纳前述基板的容器；以及
可装卸地设置在前述开口部上的用于密闭前述开口部的开口密闭构件；
其特征在于：
前述电极与前述容器内所收纳的前述基板对向安装，且前述电极可与前述开口密闭构件成一体的进行交换。
2、根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于其中所述的开口密闭构件的边缘部具有由绝缘构件和金属构件进行挟持的三层构造。
3、根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于其中所述的电极由打开有分散孔的金属板或多孔质材料其中一种所构成。
4、根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于其中所述的多孔质材料由金属粒子进行烧结而成形的。
5、根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于其中所述的金属粒子包括不锈钢粒子或镍粒子。
6、根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于其中所述的在前述开口密闭构件和前述容器之间设置有密封部。
7、一种成膜系统，其特征在于其包括：
权利要求1所述的成膜装置；以及
将安装了前述电极的前述开口密闭构件从前述容器上卸下，并将安装了电极的交换用开口密闭构件安装在前述容器上的交换装置。
8、根据权利要求7所述的成膜系统，其特征在于其中所述的交换装置包括：
可沿水平方向及高度方向进行移动的臂；
设置于前述臂上的气缸；以及
设置在前述气缸的杆部顶端的扣合部。
9、根据权利要求7所述的成膜系统，其特征在于更包括：
设置在前述容器附近的电极仓库，前述电极仓库中载置有前述交换用开口密闭构件。
10、根据权利要求7所述的成膜系统，其特征在于其中所述的交换装置利用轨道而在前述电极仓库与前述容器之间移动。
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