JP2012160569A - Antenna transporter and array antenna-type plasma cvd system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて基板表面に薄膜を生成するアレイアンテナ式プラズマCVD装置、および、このアレイアンテナ式プラズマCVD装置にアンテナを搬送するアンテナ搬送体に関する。 The present invention relates to an array antenna type plasma CVD apparatus that generates a thin film on a substrate surface by generating plasma in a vacuum chamber, and an antenna carrier that conveys an antenna to the array antenna type plasma CVD apparatus.
従来、特許文献1〜3に示されるアレイアンテナ式プラズマCVD装置が知られている。これらのアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、内部を真空状態に減圧可能な真空チャンバを有しており、この真空チャンバの天井壁に、高周波電源に電気的に接続された複数のコネクタが配設されている。また、真空チャンバ内には、複数本の電極棒を有するアレイアンテナユニットが設けられており、このアレイアンテナユニットの電極棒が、複数のコネクタそれぞれに接続されている。
Conventionally, an array antenna type plasma CVD apparatus disclosed in
そして、真空状態に減圧された真空チャンバ内に、基板を保持する基板搬送用の台車を搬送するとともに、当該基板をアレイアンテナユニットに臨ませた状態で、真空チャンバ内に材料ガスを供給しつつ、電極棒に高周波電力を供給する。これにより、真空雰囲気中にプラズマが発生するとともに、プラズマによって分解された材料ガスの成分が基板の表面に付着し、非結晶シリコン膜または微結晶シリコン膜などの薄膜が基板表面に生成されることとなる。 Then, a substrate carriage for holding the substrate is transferred into the vacuum chamber whose pressure has been reduced to a vacuum state, and the material gas is supplied into the vacuum chamber with the substrate facing the array antenna unit. The high frequency power is supplied to the electrode rod. As a result, plasma is generated in a vacuum atmosphere, the component of the material gas decomposed by the plasma adheres to the surface of the substrate, and a thin film such as an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film is generated on the substrate surface. It becomes.
上記のアレイアンテナ式プラズマCVD装置においては、基板表面に薄膜を生成する成膜処理の過程で、電極棒の表面に皮膜が付着することから、アレイアンテナユニットを定期的にメンテナンスする必要がある。ところが、従来のアレイアンテナ式プラズマCVD装置においては、メンテナンスの際に、各電極棒を1本ずつ、コネクタから取り外したり、あるいは新たな電極棒をコネクタに接続したりしなければならなかった。そのため、メンテナンスの際には、多数の電極棒の着脱作業や搬送作業が煩雑となってメンテナンスに長時間を要してしまい、装置の稼働停止時間が長期化して稼働率が低下することがあった。 In the above array antenna type plasma CVD apparatus, a film adheres to the surface of the electrode rod in the process of forming a thin film on the surface of the substrate. Therefore, it is necessary to periodically maintain the array antenna unit. However, in the conventional array antenna type plasma CVD apparatus, at the time of maintenance, each electrode bar must be removed from the connector one by one or a new electrode bar must be connected to the connector. For this reason, during the maintenance, the work of attaching and detaching a large number of electrode rods and the transportation work become complicated, and it takes a long time for the maintenance. It was.
本発明は、アレイアンテナユニットのメンテナンス作業を簡素化することができるアンテナ搬送体およびアレイアンテナ式プラズマCVD装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an antenna carrier and an array antenna type plasma CVD apparatus that can simplify maintenance work of an array antenna unit.
上記課題を解決するために、本発明のアンテナ搬送体は、真空状態に減圧可能な内部にガス供給源から材料ガスが供給される真空チャンバと、真空チャンバに設けられ高周波電源に電気的に接続可能な複数のコネクタと、真空チャンバ内で複数のコネクタそれぞれに接続可能な複数本の電極棒を有し、電極棒がコネクタに接続された状態で高周波電源から電力供給されることによりプラズマを発生させるアレイアンテナユニットと、アレイアンテナユニットを着脱自在に掛け止めするとともに、アレイアンテナユニットを掛け止めした状態でコネクタと電極棒とを接続状態に維持するアンテナ掛止手段と、を備えたアレイアンテナ式プラズマCVD装置に、アレイアンテナユニットを搬送するアンテナ搬送体であって、アレイアンテナユニットを着脱自在に保持するアンテナ保持部材と、アンテナ保持部材に保持されたアレイアンテナユニットを、真空チャンバに設けられた複数のコネクタの接続方向に変位させる変位手段と、を備え、アンテナ保持部材は、アレイアンテナユニットを揺動可能に保持してなることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, an antenna carrier of the present invention is electrically connected to a high-frequency power source provided in a vacuum chamber in which a material gas is supplied from a gas supply source into an interior that can be decompressed to a vacuum state. It has a plurality of possible connectors and a plurality of electrode rods that can be connected to each of the plurality of connectors in the vacuum chamber, and plasma is generated by supplying power from a high-frequency power source with the electrode rods connected to the connectors An array antenna type comprising: an array antenna unit to be attached; and an antenna hooking means for detachably hooking the array antenna unit and maintaining the connector and the electrode rod in a connected state while the array antenna unit is hooked An antenna carrier for carrying an array antenna unit to a plasma CVD apparatus, the array antenna unit An detachably holding antenna holding member, and a displacement means for displacing the array antenna unit held by the antenna holding member in a connecting direction of a plurality of connectors provided in the vacuum chamber, the antenna holding member comprising: The array antenna unit is held swingably.
また、本発明のアンテナ搬送体は、複数のコネクタが、真空チャンバの内部上方に設けられるとともに、電極棒を鉛直方向下方から上方に向かって接続可能に配置され、変位手段は、アレイアンテナユニットを鉛直方向に上昇または下降させてなることを特徴とする。 In the antenna carrier of the present invention, a plurality of connectors are provided in the upper part of the vacuum chamber, and the electrode rods are arranged so as to be connectable from the lower side to the upper side in the vertical direction. It is characterized by being raised or lowered in the vertical direction.
また、本発明のアンテナ搬送体は、アレイアンテナユニットの荷重を受けるアンテナ保持部材の荷重受け部は、鉛直方向上方に臨む受け面と、受け面上に載置され、アレイアンテナユニットの荷重を受け面に作用させる揺動部と、を備え、受け面および揺動部の接触部位のうちのいずれか一方は、いずれか他方に向かって突出する湾曲面状の接触部を有するとともに、受け面および揺動部のいずれか他方は、平面状、または湾曲面状の接触部よりも曲率の小さい湾曲面状の凹みを有する、ことを特徴とする。 In the antenna carrier of the present invention, the load receiving portion of the antenna holding member that receives the load of the array antenna unit is placed on the receiving surface facing upward in the vertical direction, and the load of the array antenna unit. A rocking portion that acts on the surface, and either one of the contact surface and the contact portion of the rocking portion has a curved surface-shaped contact portion that protrudes toward the other, and the receiving surface and Any one of the swinging portions has a curved surface-shaped recess having a curvature smaller than that of the planar or curved surface-shaped contact portion.
また、本発明のアンテナ搬送体は、アンテナ保持部材が、荷重受け部が上端に設けられた支柱を、所定の間隔を維持して複数本配置してなり、これら複数本の支柱にアレイアンテナユニットを懸架して保持可能であることを特徴とする。 In the antenna carrier of the present invention, the antenna holding member is formed by arranging a plurality of support columns having a load receiving portion provided at the upper end thereof at a predetermined interval, and the array antenna unit is provided on the plurality of support columns. Can be suspended and held.
また、本発明のアンテナ搬送体は、変位手段が、真空チャンバに設けられた複数のコネクタの接続方向に伸縮ロッドを伸縮させるエアシリンダによって構成されてなることを特徴とする。 Moreover, the antenna carrier of the present invention is characterized in that the displacing means is constituted by an air cylinder that expands and contracts the telescopic rod in the connecting direction of the plurality of connectors provided in the vacuum chamber.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、真空状態に減圧可能な内部にガス供給源から材料ガスが供給される真空チャンバと、真空チャンバに設けられ高周波電源に電気的に接続可能な複数のコネクタと、真空チャンバ内で複数のコネクタそれぞれに接続可能な複数本の電極棒を有し、電極棒がコネクタに接続された状態で高周波電源から電力供給されることによりプラズマを発生させるアレイアンテナユニットと、アレイアンテナユニットを着脱自在に保持するアンテナ保持部材、および、当該アンテナ保持部材に保持されたアレイアンテナユニットを、真空チャンバに設けられた複数のコネクタの接続方向に変位させる変位手段を有し、真空チャンバ内を移動可能なアンテナ搬送体と、アンテナ搬送体によって真空チャンバ内の所定位置に搬送され、かつ、変位手段によって複数のコネクタの接続方向に変位したアレイアンテナユニットを着脱自在に真空チャンバ内に掛け止めするとともに、アレイアンテナユニットを掛け止めした状態でコネクタと電極棒とを接続状態に維持するアンテナ掛止手段と、を備え、アンテナ保持部材は、アレイアンテナユニットを揺動可能に保持してなることを特徴とする。 Further, the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention includes a vacuum chamber in which a material gas is supplied from a gas supply source to an inside that can be decompressed to a vacuum state, and a plurality of plasma antennas that are provided in the vacuum chamber and can be electrically connected to a high-frequency power source. Array antenna having a plurality of electrode rods connectable to each of the plurality of connectors in the vacuum chamber, and generating plasma by supplying power from a high-frequency power source with the electrode rods connected to the connectors A unit, an antenna holding member for detachably holding the array antenna unit, and a displacement means for displacing the array antenna unit held by the antenna holding member in a connecting direction of a plurality of connectors provided in the vacuum chamber. The antenna carrier that can move in the vacuum chamber, and the antenna carrier The array antenna unit transported to a predetermined position and displaced in the connecting direction of the plurality of connectors by the displacing means is detachably hooked in the vacuum chamber, and the connector and the electrode are held while the array antenna unit is hooked. Antenna holding means for maintaining the rod in a connected state, and the antenna holding member holds the array antenna unit in a swingable manner.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、複数のコネクタが、真空チャンバの内部上方に設けられるとともに、電極棒を鉛直方向下方から上方に向かって接続可能に配置され、変位手段は、アレイアンテナユニットを鉛直方向に上昇または下降させてなることを特徴とする。 In the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention, a plurality of connectors are provided inside the vacuum chamber, and the electrode rods are arranged so as to be connectable from below in the vertical direction. The antenna unit is raised or lowered in the vertical direction.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、アレイアンテナユニットの荷重を受けるアンテナ保持部材の荷重受け部が、鉛直方向上方に臨む受け面と、受け面上に載置され、アレイアンテナユニットの荷重を受け面に作用させる揺動部と、を備え、受け面および揺動部の接触部位のうちのいずれか一方は、いずれか他方に向かって突出する湾曲面状の接触部を有するとともに、受け面および揺動部のいずれか他方は、平面状、または湾曲面状の接触部よりも曲率の小さい湾曲面状の凹みを有する、ことを特徴とする。 In the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention, the load receiving portion of the antenna holding member that receives the load of the array antenna unit is placed on the receiving surface facing upward in the vertical direction, and the receiving surface of the array antenna unit. A swinging portion that acts on the load receiving surface, and either one of the contact portion of the receiving surface and the swinging portion has a curved surface-like contact portion that protrudes toward the other, The other of the receiving surface and the rocking portion has a concave portion having a curved surface shape with a smaller curvature than the contact portion having a flat surface shape or a curved surface shape.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、アンテナ保持部材が、荷重受け部が上端に設けられた支柱を、所定の間隔を維持して複数本配置してなり、これら複数本の支柱にアレイアンテナユニットを懸架して保持可能であることを特徴とする。 In the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention, the antenna holding member is formed by arranging a plurality of support columns having a load receiving portion provided at the upper end thereof at a predetermined interval. The array antenna unit can be suspended and held.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、変位手段が、真空チャンバに設けられた複数のコネクタの接続方向に伸縮ロッドを伸縮させるエアシリンダによって構成されてなることを特徴とする。 In the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention, the displacing means is constituted by an air cylinder that extends and retracts an extendable rod in a connecting direction of a plurality of connectors provided in a vacuum chamber.
本発明によれば、アレイアンテナユニットの取り付け作業を容易に行うことが可能となり、メンテナンス作業を簡素化することができる。揺動 According to the present invention, the mounting operation of the array antenna unit can be easily performed, and the maintenance operation can be simplified. Rocking
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
(真空チャンバの構成)
まず、図1〜図4を用いて、本実施形態のアレイアンテナ式(誘導結合型)プラズマCVD装置の真空チャンバの構造について説明する。図1は、真空チャンバの正面側を示す斜視図、図2は、真空チャンバの背面側を示す斜視図である。
(Configuration of vacuum chamber)
First, the structure of the vacuum chamber of the array antenna type (inductively coupled) plasma CVD apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the front side of the vacuum chamber, and FIG. 2 is a perspective view showing the back side of the vacuum chamber.
図1および図2に示すように、真空チャンバ1は、筐体2を備えて構成されている。この筐体2は、図中y方向に対面配置された天井部2aおよび底面部2bと、図中x方向に対面配置された右側面部2cおよび左側面部2dと、図中z方向に対面配置された正面部2eおよび背面部2fと、を備えている。以下では、天井部2a側を真空チャンバ1の上方または上面とし、右側面部2c側を真空チャンバ1の右方または右側面とし、左側面部2d側を真空チャンバ1の左方または左側面として説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
正面部2eおよび背面部2fには、それぞれフロント開口部3およびリヤ開口部4が形成されており、これらフロント開口部3およびリヤ開口部4を開閉するフロント開閉扉5およびリヤ開閉扉6がそれぞれ設けられている。また、右側面部2cにも右開口部7が形成されており、この右開口部7を開閉する開閉扉8が設けられている。さらに、左側面部2dにも左開口部9が形成されているが、この左開口部9は、不図示の基板搬送チャンバに接続可能となっている。この左開口部9には、真空チャンバ1と基板搬送チャンバとを真空状態を維持したまま接続したり、あるいはその接続状態を遮断したりする不図示のゲートバルブが設けられている。そして、このゲートバルブを閉じるとともに、フロント開閉扉5、リヤ開閉扉6および開閉扉8を閉じることにより、筐体2の内部に、外部から完全に密閉された内部空間10が形成されることとなる。
A front opening 3 and a rear opening 4 are formed in the
また、天井部2aには、3列のコネクタ群11a、11b、11cが設けられている。これらコネクタ群11a、11b、11cは、複数のコネクタが図中x方向に沿って直列配置されたものであり、図中z方向に所定の間隔を維持している。
The
図3は、真空チャンバ1の正面側の断面を模式的に示す図である。この図に示すように、コネクタ群11aは、高周波電力を供給する高周波電源12の供給側(非接地側)に電気的に接続された第1天井側コネクタ13と、高周波電源12の接地側に電気的に接続された第2天井側コネクタ14と、が所定の間隔を維持して交互に設けられている。これら第1天井側コネクタ13および第2天井側コネクタ14は、その接続部が鉛直方向下方(底面部2b)に向けられており、後述するアレイアンテナユニットの電極棒が、鉛直方向下方から上方に向かって接続可能なように配置されている。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the front side of the
また、詳しくは後述するが、第2天井側コネクタ14にはガス供給源15が接続されており、このガス供給源15から供給される材料ガスが、第2天井側コネクタ14に接続されたアレイアンテナユニットの電極棒から真空チャンバ1内に噴出可能となっている。なお、ここではコネクタ群11aについて説明したが、コネクタ群11b、11cも上記と同様の構成となっている。さらに、筐体2の天井部2aには真空ポンプ16が接続されており、内部空間10を密閉した状態で真空ポンプ16を駆動することにより、真空チャンバ1内が真空状態に減圧可能となっている。
As will be described in detail later, a
また、筐体2の底面部2bには、右側面部2cから左側面部2dまで図中x方向に沿って延在するガイドレール17が設けられている。図4は、真空チャンバ1の右側面図であるが、この図に示すように、ガイドレール17は、正面部2e近傍と背面部2f近傍とにそれぞれ設けられており、したがって、図中z方向に間隔を維持して一対配置されることとなる。これら一対のガイドレール17は、後述する基板やアレイアンテナユニットを真空チャンバ1内に搬入したり、あるいは真空チャンバ1内から搬出したりする際の案内として機能するものである。
In addition, a
(アレイアンテナユニットの構成)
次に、図5〜図8を用いてアレイアンテナユニットの構成について説明する。図5は、アレイアンテナユニット30の斜視図であり、図6は、図5の部分拡大図である。これらの図に示すように、アレイアンテナユニット30は、アンテナ支持部材31を備えており、このアンテナ支持部材31に複数本の誘導結合型電極50が支持されている。
(Configuration of array antenna unit)
Next, the configuration of the array antenna unit will be described with reference to FIGS. 5 is a perspective view of the
この誘導結合型電極50は、第1電極棒51と第2電極棒52とが、接続金具53によって電気的に接続されたアンテナ素子であり、アンテナ支持部材31の長手方向に沿って複数本支持されている。具体的には、両電極棒51、52は、その長手方向に直交する水平方向に所定の間隔を維持して交互に直列配置された状態で、その上端部がアンテナ支持部材31に支持されている。これにより、両電極棒51、52は、それらの長手方向を鉛直方向に沿わせた状態で、アンテナ支持部材31に垂下支持されることとなる。
This inductively coupled
図7(a)は、図6のVII(a)−VII(a)線断面図であり、図7(b)は、図6のVII(b)−VII(b)線断面図である。これらの図に示すように、アンテナ支持部材31は、断面U字形の部材によって構成されており、その開口を鉛直方向下方に臨ませている。このアンテナ支持部材31は、図7(b)からも明らかなように、その幅方向中央にアンテナ支持孔32が形成されている。このアンテナ支持孔32は、図7(a)および図8(a)に示すとおり、アンテナ支持部材31の長手方向に沿って形成される長孔形状をなしており、このアンテナ支持孔32に、第1電極棒51および第2電極棒52が交互に垂下支持されている。
7A is a cross-sectional view taken along line VII (a) -VII (a) in FIG. 6, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line VII (b) -VII (b) in FIG. As shown in these drawings, the
より詳細に説明すると、第1電極棒51の上端部には、真空チャンバ1の天井部2aに設けられた第1天井側コネクタ13に接続可能な第1アンテナ側コネクタ54が固定されている。また、第2電極棒52の上端部には、真空チャンバ1の天井部2aに設けられた第2天井側コネクタ14に接続可能な第2アンテナ側コネクタ55が固定されている。
More specifically, the first antenna-
図8(a)は、図6の上面図であり、図8(b)は、第1アンテナ側コネクタ54の斜視図である。ただし、図8(a)においては、後述するカバー部材33を取り外した状態を示している。この図に示すとおり、第1アンテナ側コネクタ54は、円筒状の本体54aを備えており、この本体54aの底面部54bに、第1電極棒51が貫通した状態で固定されている。また、本体54aの開口側には、当該本体54aよりも大径のフランジ部54cが設けられている。このフランジ部54cは、アンテナ支持部材31に形成されたアンテナ支持孔32の幅よりも大径となる寸法関係を維持している。また、本体54aには、円筒状の外周面の対向する一部を面取りした一対の平面部54d、54dが形成されている。これら平面部54d、54dは、その対向間隔がアンテナ支持孔32の幅よりも僅かに小さくなる寸法関係を維持している。
FIG. 8A is a top view of FIG. 6, and FIG. 8B is a perspective view of the first antenna-
したがって、アンテナ支持孔32の上方から第1アンテナ側コネクタ54を挿入すると、本体54aがアンテナ支持孔32を挿通するとともに、フランジ部54cがアンテナ支持部材31の上面に接触して掛け止められ、これによって第1電極棒51がアンテナ支持部材31に垂下支持されることとなる。
Therefore, when the first
また、このとき、平面部54d、54d間の幅は、アンテナ支持部材31の幅方向に対する第1アンテナ側コネクタ54の移動を、第1天井側コネクタ13に接続可能な範囲内に制限する寸法関係を維持している。しかも、アンテナ支持部材31に支持された第1アンテナ側コネクタ54に回転応力が作用したとしても、平面部54d、54dがアンテナ支持孔32の内周縁に接触し、第1アンテナ側コネクタ54の回転が制限される。このようにして、第1電極棒51は、アンテナ支持部材31の幅方向の位置決めがなされて直列配置されるとともに、全ての第1電極棒51が同一方向を向いて垂下支持されることとなる。
At this time, the width between the
なお、ここでは第1アンテナ側コネクタ54について説明したが、第2アンテナ側コネクタ55の構成も上記第1アンテナ側コネクタ54と同様である。つまり、第2アンテナ側コネクタ55は、本体55aと、底面部55bと、フランジ部55cと、一対の平面部55d、55dと、を備えており、底面部55bに第2電極棒52が貫通した状態で固定されている。
Although the first
そして、本体55aの開口側には、当該本体55aよりも大径のフランジ部55cが設けられている。このように、この第2アンテナ側コネクタ55も、上記第1アンテナ側コネクタ54と同様に、回転およびアンテナ支持部材31の幅方向に対する移動が制限され、第2電極棒52も直列配置されるとともに、全ての第2電極棒52が同一方向を向いて垂下支持されることとなる。
And the
また、図7(a)に示すように、各第1電極棒51は、その外周にセラミックスまたは樹脂などの誘電体からなる外筒56を備えている。一方、各第2電極棒52は円筒形状をなしており、その長手方向に延在するガス供給路52aが内部に形成されている。また、各第2電極棒52は、上述したように、ガス供給路52aに垂直に連通する噴出孔52bを備えている。この第2電極棒52は、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1内に掛け止められたときに、第2天井側コネクタ14に接続されて、上記したガス供給源15とガス供給路52aとが連通する関係をなしている。
As shown in FIG. 7A, each
したがって、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1内に掛け止められた状態で、ガス供給源15から材料ガスが供給されることにより、噴出孔52bから真空チャンバ1の内部空間10に向けて材料ガスが噴出することとなる。
Accordingly, when the material gas is supplied from the
なお、図5〜図8に示すように、アンテナ支持部材31には、両アンテナ側コネクタ54、55を被覆する断面U字形のカバー部材33が固定されている。このカバー部材33には、両アンテナ側コネクタ54、55の本体54a、55aに一致する円形の貫通孔33aが複数設けられている。これにより、各アンテナ側コネクタ54、55の本体54a、55aの開口、すなわち、両電極棒51、52の上端は、カバー部材33の貫通孔33aを介して上方に臨むこととなる。
As shown in FIGS. 5 to 8, a
また、アンテナ支持部材31の幅方向両側面には防着パネル34が設けられており、また、アンテナ支持部材31の上面には、上方に垂直に起立し、先端にテーパが形成された位置決めピン35が設けられている。この位置決めピン35は、複数本の第1電極棒51および第2電極棒52のうち、もっとも外側に位置する電極棒よりもさらにアンテナ支持部材31の長手方向外方に設けられている。さらに、アンテナ支持部材31の長手方向両端部近傍には、掛止孔36が貫通形成されている。この掛止孔36は、アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1に掛け止めるためのものである。
In addition, an
図9は、アレイアンテナユニット30が掛け止められた状態の真空チャンバ1の正面側断面図である。この図に示すように、真空チャンバ1の天井部2aには、右側面部2cおよび左側面部2d近傍それぞれに、鉛直方向に貫通するとともに鉛直方向下方にテーパが形成された位置決め孔18が設けられている。また、この位置決め孔18よりも図中x方向外方には、下方に垂下する掛止ピン19が固定されている。上記の位置決め孔18は、アレイアンテナユニットの位置決めピン35に対応しており、上記の掛止ピン19は、アレイアンテナユニット30の掛止孔36に対応している。
FIG. 9 is a front sectional view of the
アレイアンテナユニット30の取り付け方法の詳細については後述するが、アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1内に掛け止める際には、位置決め孔18に位置決めピン35を挿通させるように、アレイアンテナユニット30を天井部2aの下方から上方に持ち上げる。すると、掛止ピン19にアレイアンテナユニット30の掛止孔36が挿通するとともに、このとき、天井部2aに設けられた第1天井側コネクタ13および第2天井側コネクタ14のそれぞれが、アレイアンテナユニット30の第1アンテナ側コネクタ54および第2アンテナ側コネクタ55のそれぞれに嵌合する。この状態で、掛止ピン19の下方からボルト等の固定手段を固定することにより、図示のように、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1の天井部2aに掛け止められることとなる。
Although details of the method of attaching the
図10は、アレイアンテナユニット30が掛け止められた状態の真空チャンバ1の右側面図である。上記したとおり、天井部2aには、コネクタ群11a、11b、11cが3列設けられており、これらコネクタ群11a、11b、11cに、アレイアンテナユニット30が接続可能となっている。したがって、全てのコネクタ群11a、11b、11cにアレイアンテナユニット30が接続されると、図示のように、3体のアレイアンテナユニット30が、図中z方向に所定の間隔を維持して位置することとなる。
FIG. 10 is a right side view of the
そして、上記のようにアレイアンテナユニット30が掛け止められた真空チャンバ1内には、基板を保持する基板搬送体が搬入される。この基板搬送体について、図11〜図13を用いて説明する。
Then, a substrate carrier holding the substrate is carried into the
(基板搬送体の構成)
図11は基板搬送体60の斜視図、図12は基板搬送体60の上面図、図13は基板搬送体60の右側面図である。これらの図に示すように、基板搬送体60は、基台61を備えており、この基台61の幅方向(図中z方向)両端に車輪62が複数設けられている。この車輪62は、基板搬送体60が図中x方向に一直線上に移動可能となるように設けられており、真空チャンバ1内において、上記したガイドレール17上を転動することにより、基板搬送体60の真空チャンバ1内での移動を可能としている。
(Configuration of substrate carrier)
11 is a perspective view of the substrate transport body 60, FIG. 12 is a top view of the substrate transport body 60, and FIG. 13 is a right side view of the substrate transport body 60. As shown in these drawings, the substrate transport body 60 includes a
また、基台61には、当該基台61から上方に起立する薄板状の基板保持部材63が設けられている。この基板保持部材63は、非結晶シリコン膜または微結晶シリコン膜を付着させる対象となる基板Wを着脱自在に保持することが可能となっており、基板搬送体60の搬送方向に直交する方向(図中z方向)に所定の間隔を維持して6つ設けられている。
The
そして、基台61の下面には、当該基台61の幅方向中央位置に固定されたラック64が設けられている。このラック64は、基板搬送体60の搬送方向に沿って設けられており、図2に示すように、真空チャンバ1の底部に設けられ、駆動モータ20によって回転駆動する駆動ピニオン21に噛み合うようになっている。また、こうした駆動モータ20および駆動ピニオン21は、真空チャンバ1に接続される基板搬送チャンバにも同様に設けられている。したがって、駆動モータ20を駆動して駆動ピニオン21を回転駆動すると、駆動ピニオン21の回転動力がラック64の直線運動に変換され、これによって基板搬送体60が、基板搬送チャンバや真空チャンバ1内を移動することとなる。
On the lower surface of the
図14は、基板搬送体60が搬入された状態の真空チャンバ1の右側面図である。この図に示すように、基板搬送体60が真空チャンバ1内に搬入された状態では、1体のアレイアンテナユニット30に対して、その幅方向(図中z方向)両側に基板Wが所定の間隔を維持して対面する。以下に、成膜処理の手順について説明する。
FIG. 14 is a right side view of the
(成膜処理)
まず、真空チャンバ1の内部空間10を密閉するとともに、真空ポンプ16を駆動して内部空間10を真空状態に減圧する。この状態で、ゲートバルブを介して真空チャンバ1に接続され、内部が真空状態に維持された基板搬送チャンバから真空チャンバ1内に基板搬送体60を搬入する。そして、ガス供給源15から第2電極棒52に材料ガスを供給して、噴出孔52bから真空チャンバ1内に材料ガスを噴出させる。この状態で、高周波電源12によって誘導結合型電極50に高周波電力を供給すると、アレイアンテナユニット30の周辺にプラズマが発生し、このプラズマによって分解された材料ガスの成分が基板Wの表面に付着する。このようにして、基板Wの表面に、非結晶シリコン膜または微結晶シリコン膜などの薄膜が成膜されることとなる。
(Deposition process)
First, the
そして、上記のようにして成膜処理が終了したら、真空チャンバ1から基板搬送チャンバに基板搬送体60を搬出するとともに、新たな基板Wが保持された基板搬送体60を真空チャンバ1内に搬入し、以後、上記の各工程が繰り返し行われることとなる。
When the film forming process is completed as described above, the substrate transfer body 60 is unloaded from the
ここで、成膜処理を行う過程では、アレイアンテナユニット30の誘導結合型電極50、より具体的には、第1電極棒51および第2電極棒52の表面に皮膜が付着するため、定期的にアレイアンテナユニット30を真空チャンバ1から取り外してメンテナンスする必要がある。以下では、アレイアンテナユニット30のメンテナンスに際して、当該アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1に搬入したり、あるいは真空チャンバ1から搬出したりするアンテナ搬送体の構成を説明し、その後、アレイアンテナユニット30の着脱方法について説明する。
Here, in the process of performing the film forming process, since the film adheres to the surfaces of the inductively coupled
(アンテナ搬送体の構成)
図15(a)は、アンテナ搬送体70の斜視図であり、図15(b)は、図15(a)の一点鎖線の部分拡大図である。この図に示すように、アンテナ搬送体70は、上記した基板搬送体60と同様に基台71を備えており、この基台71の幅方向(図中z方向)両端に車輪72が複数設けられている。この車輪72は、アンテナ搬送体70が図中x方向に一直線上に移動可能となるように設けられており、真空チャンバ1内において、上記したガイドレール17上を転動することにより、アンテナ搬送体70の真空チャンバ1内での移動を可能としている。
(Configuration of antenna carrier)
FIG. 15A is a perspective view of the
また、基台71には、アレイアンテナユニット30を保持する3つのアンテナ保持部材73が、アンテナ搬送体70の搬送方向に直交する水平方向に間隔を維持して設けられている。このアンテナ保持部材73は、アンテナ搬送体70の搬送方向両端において基台71に固定されたスライド装置74と、このスライド装置74から上方に垂直に起立する一対の支柱75a、75bと、を備えている。これら一対の支柱75a、75bは、スライド装置74によって、アンテナ搬送体70の搬送方向(x方向)に直交する水平方向(z方向)にスライド可能に構成されている。
In addition, the
一対の支柱75a、75bそれぞれには、伸縮ロッド76aを鉛直方向に伸縮させるエアシリンダ76(本発明の変位手段に相当する)が収容されている。そして、このエアシリンダ76の伸縮ロッド76a先端には、荷重受け部77を介して薄板状の調整部材78の両端部が載置されており、これによって、調整部材78が一対の支柱75a、75bに懸架されることとなる。
Each of the pair of
図16は、図15(a)の部分拡大図である。この図に示すように、伸縮ロッド76aの先端には、荷重受け部77が設けられている。この荷重受け部77は、伸縮ロッド76aの先端に固定され、上方に凹状の受け面79aを臨ませる受け部79と、受け面79a上に載置され、調整部材78の下面に一体的に設けられた揺動部80と、によって構成される。これら受け部79および揺動部80は、ステンレスなどの金属によって構成されているが、例えば樹脂など金属以外の材料で構成しても構わない。
FIG. 16 is a partially enlarged view of FIG. As shown in this figure, a
揺動部80は、半球状の球面部80aを、受け部79の受け面79aに接触させているが、このとき、受け面79aの曲率が球面部80aの曲率よりも小さくなっている。したがって、球面部80aと受け面79aとの間には隙間が形成され、これによって揺動部80が受け部79に対して揺動可能となっている。換言すれば、上記の荷重受け部77の構成により、調整部材78が水平方向に移動したり傾いたりすることが可能となっている。ただし、揺動部80が受け面79a上で所定角度傾くと、調整部材78が受け部79の外周縁に接触し、それ以上の傾きが制限されるようになっている。つまり、調整部材78は、受け部79から脱落しない範囲内で傾斜が許容されるように設計されている。
In the swinging
図17は、アンテナ搬送体70にアレイアンテナユニット30が保持されたときの、調整部材78とアレイアンテナユニット30との関係を説明する図である。調整部材78は、アンテナ搬送体70の搬送方向に沿って延在する延在部78a、および、この延在部78aから水平方向に交差(本実施形態では直交)する方向に突出する複数の移動制限部78bを備えてなる、平面が櫛状をなす薄板部材によって構成されている。この複数の移動制限部78bは、延在部78aの長手方向すなわちアンテナ搬送体70の搬送方向に所定の間隔を維持して設けられている。
FIG. 17 is a diagram illustrating the relationship between the
そして、図示のように、アレイアンテナユニット30をアンテナ搬送体70に保持させると、アレイアンテナユニット30のアンテナ支持部材31の下面と、調整部材78の上面とが、面接触状態で圧接する。これにより、アレイアンテナユニット30の荷重が調整部材78を介して荷重受け部77に作用し、アレイアンテナユニット30がアンテナ搬送体70のアンテナ保持部材73に保持されることとなる。
As shown in the figure, when the
また、アレイアンテナユニット30がアンテナ保持部材73に保持された状態では、隣り合う移動制限部78bの間隔に、第1アンテナ側コネクタ54の本体54a、および、第2アンテナ側コネクタ55の本体55aが交互に臨んで位置するようになっている。このとき、移動制限部78bの間隔は、第1アンテナ側コネクタ54の本体54a、および、第2アンテナ側コネクタ55の本体55aの直径よりも僅かに大きく形成されている。これにより、移動制限部78bは、隣り合う第1電極棒51(第1アンテナ側コネクタ54)と第2電極棒52(第2アンテナ側コネクタ55)との対向面間に臨んで、アンテナ搬送体70の搬送方向に対する両電極棒51、52の移動を制限することとなる。
In the state where the
なお、調整部材78は、延在部78aが両電極棒51、52の一方の側にのみ設けられており、アンテナ搬送体70の搬送方向(x方向)に直交する水平方向(z方向)への両電極棒51、52の移動を制限する機能は備えていない。つまり、調整部材78は、少なくとも両電極棒51、52の移動をアンテナ搬送体70の搬送方向(x方向)に制限することとなる。
The
これに対して、すでに説明したとおり、搬送方向に直交する水平方向への両電極棒51、52の移動は、アンテナ支持部材31のアンテナ支持孔32によって制限されている(図8参照)。このとき、アンテナ支持孔32は、アンテナ支持部材31の長手方向に連続する長孔形状に形成されているため、アレイアンテナユニット30においては、両電極棒51、52の配列方向への移動が制限されていない。つまり、アンテナ支持部材31は、両電極棒51、52の移動をアンテナ搬送体70の搬送方向に直交する水平方向にのみ制限している。
On the other hand, as already described, the movement of both electrode bars 51 and 52 in the horizontal direction orthogonal to the transport direction is limited by the
図18は、アレイアンテナユニット30がアンテナ搬送体70に保持された状態を示す斜視図である。この図に示すように、アレイアンテナユニット30がアンテナ搬送体70に保持された状態では、搬送方向(図中x方向)への両電極棒51、52の移動が、アンテナ搬送体70(調整部材78)によって制限され、搬送方向に直交する水平方向(図中z方向)への両電極棒51、52の移動が、アレイアンテナユニット30(アンテナ支持部材31)によって制限されている。
FIG. 18 is a perspective view showing a state where the
アレイアンテナユニット30は、高温の真空チャンバ1内に置かれるため、アンテナ支持部材31が熱膨張する。そこで、搬送方向に直交する水平方向への両電極棒51、52の移動を制限しながらも、アンテナ支持孔32を長孔形状にすることによって、熱膨張時の逃げを確保し、部材間の干渉を防ぐようにしている。しかしながら、上記のように熱膨張時の逃げを確保すると、アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1内に掛け止める際に、各電極棒51、52の位置がずれてしまい、これら各電極棒51、52を各天井側コネクタ13、14に接続する作業が煩雑になってしまう。
Since the
そこで、本実施形態においては、成膜処理中に外部に搬出されるアンテナ搬送体70に調整部材78を設けるとともに、この調整部材78によって、搬送方向への両電極棒51、52の移動を制限することとしている。これにより、アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1内に掛け止める際の位置決め精度を確保することが可能となり、掛け止め時の作業効率を向上することができる。つまり、上記の構成とすることで、成膜処理中における熱膨張時の逃げの確保と、アレイアンテナユニット30の掛け止め時の位置決め精度と、からなる2つの相反する要求に応えることが可能となっている。以下では、洗浄が必要となったアレイアンテナユニット30が真空チャンバ1から取り外された状態において、新たなアレイアンテナユニット30を真空チャンバ1内に掛け止める際の作用について説明する。
Therefore, in the present embodiment, the
(アレイアンテナユニットの掛け止め過程)
本実施形態においては、図1に示すように、真空チャンバ1の右側面部2cに設けられた右開口部7から、真空チャンバ1内にアンテナ搬送体70が搬入される。図1において、開閉扉8が開かれると、不図示のアンテナ搬送チャンバが真空チャンバ1に接続可能となっている。このアンテナ搬送チャンバには、真空チャンバ1に設けられたガイドレール17に接続可能なガイドレールが設けられており、アンテナ搬送チャンバが真空チャンバ1に接続されると、アンテナ搬送チャンバに設けられたガイドレールと、真空チャンバ1に設けられたガイドレール17とが連続するようになっている。これにより、アンテナ搬送体70は、アンテナ搬送チャンバから真空チャンバ1内に搬入されることとなる。
(Holding process of array antenna unit)
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an
このように、本実施形態によれば、アンテナ搬送体70が、基板搬送体60を搬送するためのガイドレール17にガイドされて真空チャンバ1内を移動する。換言すれば、基板搬送体60とアンテナ搬送体70とで、同一のガイドレール17を共用しているので、アンテナ搬送体70をガイドするための専用の部品を真空チャンバ1内に設ける必要がない。したがって、真空チャンバ1すなわちプラズマCVD装置全体が大型化することがなく、また、コストを抑制しながらも、アレイアンテナユニット30の搬送作業を簡素化することができる。
Thus, according to the present embodiment, the
図19は、真空チャンバ1内にアレイアンテナユニット30を掛け止める過程を説明する図である。図19(a)は、図18に示すように、洗浄を完了したアレイアンテナユニット30を保持するアンテナ搬送体70が、アンテナ搬送チャンバから真空チャンバ1内に搬入され、不図示のストッパーに接触して所定位置に停止した状態を示している。なお、このストッパーは、アンテナ搬送体70には接触するが、基板搬送体60には接触しない位置に設けられている。
FIG. 19 is a diagram illustrating a process of hanging the
そして、この状態からエアシリンダ76の伸縮ロッド76aを上方に伸長させると、図19(b)に示すように、アレイアンテナユニット30の位置決めピン35が、真空チャンバ1の天井部2aに設けられた位置決め孔18に挿通する。これにより、アレイアンテナユニット30は、真空チャンバ1に対して位置決めがなされた状態で上昇することとなる。また、アレイアンテナユニット30が上昇する過程では、天井部2aに設けられた掛止ピン19が掛止孔36に挿通するとともに、第1天井側コネクタ13が第1アンテナ側コネクタ54に嵌合し、第2天井側コネクタ14が第2アンテナ側コネクタ55に嵌合する。
When the
このとき、アレイアンテナユニット30は、荷重受け部77、すなわち、受け面79aと揺動部80とによる荷重受け構造により、アンテナ搬送体70に揺動可能に保持されている(図16参照)。そのため、仮に、アレイアンテナユニット30が掛け止め位置からずれたとしても、当該アレイアンテナユニット30を揺動させることにより、所定の掛け止め位置に調整することができる。これにより、位置決めピン35や位置決め孔18、あるいは各コネクタ13、14、54、55の寸法管理が厳密でなかったとしても、確実にアレイアンテナユニット30を天井部2aに掛け止めることができる。
At this time, the
そして、図19(b)に示す状態で、アレイアンテナユニット30の掛止孔36を挿通した掛止ピン19に、その下方からボルト等の固定手段を固定することにより、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1内に掛け止められることとなる。このようにして、アレイアンテナユニット30が掛け止められたら、エアシリンダ76の伸縮ロッド76aを下方に収縮させる。すると、図19(c)に示すように、支柱75a、75bに懸架された調整部材78が降下して、アンテナ搬送体70からアレイアンテナユニット30が離脱する。
Then, in the state shown in FIG. 19B, the
ただし、この状態では、真空チャンバ1の天井部2aから垂下する第1電極棒51および第2電極棒52と、支柱75a、75bと、がアンテナ搬送体70の搬送方向において、同一直線上に位置したままとなっている。また、一対の支柱75a、75bに懸架される調整部材78の移動制限部78bが、第1電極棒51および第2電極棒52に臨んだままの状態となっている。したがって、このままの状態では、アンテナ搬送体70を真空チャンバ1から搬出することができない。
However, in this state, the
そこで、図20に示すように、スライド装置74を駆動して、一対の支柱75a、75bを、アンテナ搬送体70の搬送方向に直交する水平方向にスライドさせ、一対の支柱75a、75bを第1電極棒51および第2電極棒52の配列直線上から退避させる。これにより、調整部材78の移動制限部78bも、隣り合う第1電極棒51および第2電極棒52の対向面間から退避することとなる。そして、アンテナ搬送体70を、再びガイドレール17に沿って真空チャンバ1の外に搬出すれば、メンテナンス作業が終了となる。これにより、基板搬送体60を真空チャンバ1内に搬入することが可能となり、成膜処理を再開することができる。
Therefore, as shown in FIG. 20, the
上記のように、成膜処理中には、アンテナ搬送体70が真空チャンバ1から搬出されるので、アンテナ搬送体70には、耐圧性や耐化学物質性の部品を用いる必要がなく、コストを抑制することが可能となる。また、アンテナ搬送体70を、成膜処理中に真空チャンバ1内に留める必要がないことから、複数の真空チャンバ1が設けられたプラズマCVD装置であっても、1体のアンテナ搬送体70を設けるだけでよい。
As described above, since the
なお、上記実施形態においては、アレイアンテナユニット30を揺動可能に保持するために、荷重受け部77の受け面79aを凹状に形成するとともに、この受け面79aに接触する揺動部80を半球状に形成することとしたが、アレイアンテナユニットを揺動可能に保持するための構成はこれに限らない。例えば、受け面79aは平面状であってもよいし、また、上記実施形態とは逆に、受け面を凸状に湾曲させるとともに、この凸状の受け面に載置される揺動部を凹状に湾曲させるようにしても構わない。
In the above embodiment, in order to hold the
つまり、受け面および揺動部の接触部位のうちのいずれか一方が、いずれか他方に向かって突出する湾曲面状の接触部を有し、受け面および揺動部のいずれか他方が、平面状、または凹状の湾曲面状を有するようにすればよい。このとき、受け面および揺動部の湾曲面は、必ずしも球状に湾曲する必要はなく、いずれか一の水平方向にのみ揺動可能なように湾曲するものであってもよい。 That is, either one of the contact surfaces of the receiving surface and the swinging portion has a curved contact portion protruding toward the other, and the other of the receiving surface and the swinging portion is a flat surface. Or a concave curved surface. At this time, the curved surfaces of the receiving surface and the swinging portion are not necessarily curved in a spherical shape, and may be curved so as to be swingable only in any one horizontal direction.
さらに、アレイアンテナユニットを揺動させる構成は、上記の荷重受け構造によるものに限らない。例えば、上記実施形態において、荷重受け構造を介さずに、支柱75a、75bの上端に直接アレイアンテナユニット30を懸架させる。そして、アンテナ搬送体70に所定の振動装置を設け、アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1内に掛け止める際に、上記の振動装置を駆動して、支柱75a、75bまたはアレイアンテナユニット30を揺動させるようにしてもよい。このようにしても、アレイアンテナユニット30を掛け止める際に、当該アレイアンテナユニット30を揺動させることができるので、取り付け容易性を向上することができる。
Further, the configuration for swinging the array antenna unit is not limited to the above-described load receiving structure. For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態においては、基板搬送体60およびアンテナ搬送体70を搬送するためのガイド機構として、真空チャンバ1内にガイドレール17が設けられるとともに、基板搬送体60に車輪62が設けられ、アンテナ搬送体70に車輪72が設けられることとした。
Moreover, in the said embodiment, while the
しかしながら、これとは逆に、真空チャンバ内に複数のガイドローラを配列するとともに、基板搬送体およびアンテナ搬送体に、上記のガイドローラに摺接する板状の部材を設けるようにしても構わない。また、上記実施形態においては、アンテナ搬送体と基板搬送体とが同一のガイドレールにガイドされる構成としたが、アンテナ搬送体を搬送するための専用の部品を設けるようにしても構わない。 However, conversely, a plurality of guide rollers may be arranged in the vacuum chamber, and a plate-like member that is in sliding contact with the guide rollers may be provided on the substrate carrier and the antenna carrier. In the above embodiment, the antenna carrier and the substrate carrier are guided by the same guide rail. However, a dedicated component for carrying the antenna carrier may be provided.
また、上記実施形態におけるアレイアンテナユニットやアンテナ保持部材の構成は一例に過ぎない。いずれにしても、アンテナ保持部材は、アレイアンテナユニットを着脱自在に保持するものであればよい。したがって、アンテナ保持部材においては、アレイアンテナユニットに支持される電極棒の移動を制限する調整部材揺動揺動は必須の構成ではない。 In addition, the configurations of the array antenna unit and the antenna holding member in the above embodiment are merely examples. In any case, the antenna holding member only needs to hold the array antenna unit detachably. Therefore, in the antenna holding member, the adjustment member swinging swinging that restricts the movement of the electrode rod supported by the array antenna unit is not an essential configuration.
また、アレイアンテナユニットの構成や、当該アレイアンテナユニットを保持するアンテナ保持部材の構成によっては、アンテナ保持部材をスライドさせるスライド装置も必須ではない。つまり、アンテナ保持部材を搬送方向に直交もしくは交差する方向にスライドさせる目的は、アンテナ搬送体を搬出する際に、アンテナ保持部材とアレイアンテナユニットとの干渉を防ぐことにある。したがって、アンテナ搬送体の搬出にあたって、アンテナ搬送体とアレイアンテナユニットとが干渉しなくなれば、アンテナ保持部材の全部をスライドさせずに、例えば調整部材のみをスライドさせるなど、アンテナ保持部材の一部のみをスライドさせるようにしても構わない。なお、アンテナ保持部材を搬送方向に直交もしくは交差する方向にスライド可能とする場合に、そのスライドを上記実施形態のようにスライド装置によって自動で行うこととしてもよいし、手動によって行うこととしてもよい。このように、アンテナ保持部材の構成は、アレイアンテナユニットの構成に応じて適宜設計すればよい。 Also, depending on the configuration of the array antenna unit and the configuration of the antenna holding member that holds the array antenna unit, a slide device that slides the antenna holding member is not essential. In other words, the purpose of sliding the antenna holding member in a direction orthogonal to or intersecting the transport direction is to prevent interference between the antenna holding member and the array antenna unit when the antenna transport body is carried out. Therefore, when carrying out the antenna carrier, if the antenna carrier and the array antenna unit do not interfere with each other, only a part of the antenna holding member is slid without sliding the whole antenna holding member, for example, only the adjusting member. You may make it slide. When the antenna holding member can be slid in a direction orthogonal to or intersecting the transport direction, the slide may be automatically performed by the slide device as in the above embodiment, or may be manually performed. . As described above, the configuration of the antenna holding member may be appropriately designed according to the configuration of the array antenna unit.
また、上記実施形態においては、変位手段がアレイアンテナユニットを鉛直方向に昇降させる構成としたが、変位手段によるアレイアンテナユニットの変位方向はこれに限らない。つまり、変位手段によってアレイアンテナユニットを変位させる目的は、真空チャンバに設けられたコネクタに、アレイアンテナユニットの電極棒(アンテナ側コネクタ)を一括して接続することにある。したがって、例えば、真空チャンバに設けられたコネクタが、電極棒を水平方向に変位させて接続されるように配置された場合には、変位手段はアレイアンテナユニットを同一の水平方向に変位させることとなる。このように、変位手段は、真空チャンバに設けられた複数のコネクタの接続方向にアレイアンテナユニットを変位させるものを広く含むものである。 In the above embodiment, the displacement means moves the array antenna unit up and down in the vertical direction. However, the displacement direction of the array antenna unit by the displacement means is not limited to this. In other words, the purpose of displacing the array antenna unit by the displacing means is to collectively connect the electrode rods (antenna side connector) of the array antenna unit to the connector provided in the vacuum chamber. Therefore, for example, when the connector provided in the vacuum chamber is arranged so that the electrode rod is displaced in the horizontal direction and connected, the displacing means displaces the array antenna unit in the same horizontal direction. Become. As described above, the displacing means widely includes those that displace the array antenna unit in the connection direction of the plurality of connectors provided in the vacuum chamber.
また、上記実施形態においては、エアシリンダによってアレイアンテナユニットが鉛直方向に昇降する構成としたが、アレイアンテナユニットの変位は手動で行われるようにしても構わない。さらに、アレイアンテナユニットを自動で変位させる変位手段を設ける場合には、エアシリンダに限らず、油圧シリンダや電動シリンダなど、種々の装置によって変位手段を構成することが可能である。ただし、エアシリンダは、他の装置に比べてクッション性が高いので、上述の揺動機構と相まって、アレイアンテナユニットを掛け止める際の移動自由度が増し、取り付け容易性を向上すことができる。 In the above embodiment, the array antenna unit is moved up and down in the vertical direction by the air cylinder. However, the displacement of the array antenna unit may be manually performed. Furthermore, in the case where a displacement means for automatically displacing the array antenna unit is provided, the displacement means can be configured by various devices such as a hydraulic cylinder and an electric cylinder, not limited to an air cylinder. However, since the air cylinder has higher cushioning properties than other devices, in combination with the above-described swing mechanism, the degree of freedom of movement when the array antenna unit is hooked is increased, and the ease of attachment can be improved.
また、上記実施形態においては、アンテナ搬送体に3体のアレイアンテナユニットが同時に保持可能な構成としたが、アンテナ搬送体に同時に保持可能なアレイアンテナユニットの数は限定されない。また、複数のアレイアンテナユニットを同時に保持する構成とした場合には、アレイアンテナユニットと同数のアンテナ保持部材を設けることとしてもよいし、1つのアンテナ保持部材に複数のアレイアンテナユニットを保持可能な構成としてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which can hold | maintain three array antenna units simultaneously at an antenna carrier, the number of array antenna units which can be simultaneously hold | maintained at an antenna carrier is not limited. Further, when a plurality of array antenna units are configured to be held at the same time, the same number of antenna holding members as the array antenna units may be provided, and a plurality of array antenna units can be held on one antenna holding member. It is good also as a structure.
なお、上記実施形態のように、複数のアレイアンテナユニットを同時に保持可能な構成とし、かつ、これらアレイアンテナユニットを変位させる変位手段を設ける場合には、各アレイアンテナユニットを個別に変位可能とすることが望ましい。各アレイアンテナユニットを真空チャンバに掛け止める際には、コネクタの接続状態などを目視確認する必要がある。このとき、複数のアレイアンテナユニットが同時に変位することとなると、作業者から見て相対的に奥側に位置するアレイアンテナユニットの取り付け状況の確認が困難となる。したがって、変位手段によって複数のアレイアンテナユニットを変位させる場合には、変位手段が個別に作動する構成にするとよい。 In addition, when it is set as the structure which can hold | maintain several array antenna units simultaneously like the said embodiment, and the displacement means to displace these array antenna units is provided, each array antenna unit can be displaced individually. It is desirable. When each array antenna unit is hung on the vacuum chamber, it is necessary to visually check the connection state of the connector. At this time, if a plurality of array antenna units are displaced at the same time, it is difficult to confirm the mounting state of the array antenna unit positioned relatively far behind as viewed from the operator. Therefore, when a plurality of array antenna units are displaced by the displacement means, the displacement means may be configured to operate individually.
なお、アンテナ搬送体の搬送は手動で行うこととしてもよいし、基板搬送体と同様に、駆動ピニオンに対応するラックを設けて駆動モータで搬送を実現するなど、駆動装置によって搬送を実現することとしてもよい。さらに、上記実施形態においては、左開口部から真空チャンバ内に基板搬送体が搬入され、右開口部から真空チャンバ内にアンテナ搬送体が搬入されることとしたが、両搬送体の搬入、搬出方向は同じであってもよい。 The antenna carrier may be transported manually, or, like the substrate carrier, a carrier corresponding to the drive pinion may be provided to carry the carrier with a drive motor. It is good. Further, in the above embodiment, the substrate carrier is carried into the vacuum chamber from the left opening, and the antenna carrier is carried into the vacuum chamber from the right opening. The directions may be the same.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて基板表面に薄膜を生成するアレイアンテナ式プラズマCVD装置に係り、特には、真空チャンバ内にアンテナを搬送するアンテナ搬送体、このアンテナ搬送体を備えたアレイアンテナ式プラズマCVD装置、および真空チャンバ内にアンテナおよび基板を搬送する方法に利用することができる。 The present invention relates to an array antenna type plasma CVD apparatus for generating a thin film on a substrate surface by generating plasma in a vacuum chamber, and in particular, an antenna carrier for carrying an antenna in a vacuum chamber, and the antenna carrier. Further, the present invention can be used for an array antenna type plasma CVD apparatus and a method for transferring an antenna and a substrate into a vacuum chamber.
1 真空チャンバ
10 内部空間
12 高周波電源
13 第1天井側コネクタ
14 第2天井側コネクタ
15 ガス供給源
19 掛止ピン
30 アレイアンテナユニット
36 掛止孔
50 誘導結合型電極
51 第1電極棒
52 第2電極棒
70 アンテナ搬送体
73 アンテナ保持部材
75a、75b 支柱
76 エアシリンダ
76a 伸縮ロッド
77 荷重受け部
79 受け部
79a 受け面
80 揺動部
80a 半球部
W 基板
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記真空チャンバに設けられ高周波電源に電気的に接続可能な複数のコネクタと、
前記真空チャンバ内で前記複数のコネクタそれぞれに接続可能な複数本の電極棒を有し、前記電極棒がコネクタに接続された状態で前記高周波電源から電力供給されることによりプラズマを発生させるアレイアンテナユニットと、
前記アレイアンテナユニットを着脱自在に掛け止めするとともに、前記アレイアンテナユニットを掛け止めした状態で前記コネクタと前記電極棒とを接続状態に維持するアンテナ掛止手段と、
を備えたアレイアンテナ式プラズマCVD装置に、前記アレイアンテナユニットを搬送するアンテナ搬送体であって、
前記アレイアンテナユニットを着脱自在に保持するアンテナ保持部材と、
前記アンテナ保持部材に保持された前記アレイアンテナユニットを、前記真空チャンバに設けられた前記複数のコネクタの接続方向に変位させる変位手段と、を備え、
前記アンテナ保持部材は、前記アレイアンテナユニットを揺動可能に保持してなることを特徴とするアンテナ搬送体。 A vacuum chamber in which a material gas is supplied from a gas supply source into an interior that can be decompressed to a vacuum state;
A plurality of connectors provided in the vacuum chamber and electrically connectable to a high-frequency power source;
An array antenna having a plurality of electrode rods connectable to each of the plurality of connectors in the vacuum chamber, and generating plasma by supplying power from the high-frequency power source while the electrode rods are connected to the connectors Unit,
An antenna latching means for detachably latching the array antenna unit, and maintaining the connector and the electrode rod in a connected state with the array antenna unit latched;
An antenna carrier for carrying the array antenna unit to an array antenna type plasma CVD apparatus comprising:
An antenna holding member for detachably holding the array antenna unit;
Displacement means for displacing the array antenna unit held by the antenna holding member in a connection direction of the plurality of connectors provided in the vacuum chamber,
The antenna holding member is configured to hold the array antenna unit in a swingable manner.
前記変位手段は、前記アレイアンテナユニットを鉛直方向に上昇または下降させてなることを特徴とする請求項1記載のアンテナ搬送体。 The plurality of connectors are provided inside the vacuum chamber and disposed so that the electrode rods can be connected upward from the lower side in the vertical direction.
2. The antenna carrier according to claim 1, wherein the displacement means is configured to raise or lower the array antenna unit in a vertical direction.
鉛直方向上方に臨む受け面と、
前記受け面上に載置され、前記アレイアンテナユニットの荷重を前記受け面に作用させる揺動部と、を備え、
前記受け面および揺動部の接触部位のうちのいずれか一方は、いずれか他方に向かって突出する湾曲面状の接触部を有するとともに、前記受け面および揺動部のいずれか他方は、平面状、または前記湾曲面状の接触部よりも曲率の小さい湾曲面状の凹みを有する、ことを特徴とする請求項1または2記載のアンテナ搬送体。 The load receiving portion of the antenna holding member that receives the load of the array antenna unit is:
A receiving surface facing vertically upward;
A swinging portion placed on the receiving surface and causing the load of the array antenna unit to act on the receiving surface;
Either one of the contact surfaces of the receiving surface and the swinging portion has a curved contact portion projecting toward the other, and the other of the receiving surface and the swinging portion is a flat surface. The antenna carrier according to claim 1, wherein the antenna carrier has a shape or a curved surface-shaped recess having a smaller curvature than the curved surface-shaped contact portion.
前記荷重受け部が上端に設けられた支柱を、所定の間隔を維持して複数本配置してなり、これら複数本の支柱に前記アレイアンテナユニットを懸架して保持可能であることを特徴とする請求項3記載のアンテナ搬送体。 The antenna holding member is
A plurality of struts provided with the load receiving portion at the upper end are arranged at a predetermined interval, and the array antenna unit can be suspended and held on the plurality of struts. The antenna carrier according to claim 3.
前記真空チャンバに設けられ高周波電源に電気的に接続可能な複数のコネクタと、
前記真空チャンバ内で前記複数のコネクタそれぞれに接続可能な複数本の電極棒を有し、前記電極棒がコネクタに接続された状態で前記高周波電源から電力供給されることによりプラズマを発生させるアレイアンテナユニットと、
前記アレイアンテナユニットを着脱自在に保持するアンテナ保持部材、および、当該アンテナ保持部材に保持されたアレイアンテナユニットを、前記真空チャンバに設けられた前記複数のコネクタの接続方向に変位させる変位手段を有し、前記真空チャンバ内を移動可能なアンテナ搬送体と、
前記アンテナ搬送体によって前記真空チャンバ内の所定位置に搬送され、かつ、前記変位手段によって前記複数のコネクタの接続方向に変位した前記アレイアンテナユニットを着脱自在に前記真空チャンバ内に掛け止めするとともに、前記アレイアンテナユニットを掛け止めした状態で前記コネクタと前記電極棒とを接続状態に維持するアンテナ掛止手段と、を備え、
前記アンテナ保持部材は、前記アレイアンテナユニットを揺動可能に保持してなることを特徴とするアレイアンテナ式プラズマCVD装置。 A vacuum chamber in which a material gas is supplied from a gas supply source into an interior that can be decompressed to a vacuum state;
A plurality of connectors provided in the vacuum chamber and electrically connectable to a high-frequency power source;
An array antenna having a plurality of electrode rods connectable to each of the plurality of connectors in the vacuum chamber, and generating plasma by supplying power from the high-frequency power source while the electrode rods are connected to the connectors Unit,
An antenna holding member for detachably holding the array antenna unit, and a displacement means for displacing the array antenna unit held by the antenna holding member in a connection direction of the plurality of connectors provided in the vacuum chamber. An antenna carrier that is movable in the vacuum chamber;
The array antenna unit transported to a predetermined position in the vacuum chamber by the antenna transport body and displaced in the connecting direction of the plurality of connectors by the displacement means is detachably latched in the vacuum chamber; Antenna latching means for maintaining the connector and the electrode rod in a connected state in a state where the array antenna unit is latched; and
The antenna holding member holds the array antenna unit in a swingable manner, and is an array antenna type plasma CVD apparatus.
前記変位手段は、前記アレイアンテナユニットを鉛直方向に上昇または下降させてなることを特徴とする請求項6記載のアレイアンテナ式プラズマCVD装置。 The plurality of connectors are provided inside the vacuum chamber and disposed so that the electrode rods can be connected upward from the lower side in the vertical direction.
7. The array antenna type plasma CVD apparatus according to claim 6, wherein the displacing means raises or lowers the array antenna unit in a vertical direction.
鉛直方向上方に臨む受け面と、
前記受け面上に載置され、前記アレイアンテナユニットの荷重を前記受け面に作用させる揺動部と、を備え、
前記受け面および揺動部の接触部位のうちのいずれか一方は、いずれか他方に向かって突出する湾曲面状の接触部を有するとともに、前記受け面および揺動部のいずれか他方は、平面状、または前記湾曲面状の接触部よりも曲率の小さい湾曲面状の凹みを有する、ことを特徴とする請求項6または7記載のアレイアンテナ式プラズマCVD装置。 The load receiving portion of the antenna holding member that receives the load of the array antenna unit is:
A receiving surface facing vertically upward;
A swinging portion placed on the receiving surface and causing the load of the array antenna unit to act on the receiving surface;
Either one of the contact surfaces of the receiving surface and the swinging portion has a curved contact portion projecting toward the other, and the other of the receiving surface and the swinging portion is a flat surface. The array antenna type plasma CVD apparatus according to claim 6, wherein the array antenna type plasma CVD apparatus has a concave shape having a curved shape or a curved surface shape having a smaller curvature than the curved surface-shaped contact portion.
前記荷重受け部が上端に設けられた支柱を、所定の間隔を維持して複数本配置してなり、これら複数本の支柱に前記アレイアンテナユニットを懸架して保持可能であることを特徴とする請求項8記載のアレイアンテナ式プラズマCVD装置。 The antenna holding member is
A plurality of struts provided with the load receiving portion at the upper end are arranged at a predetermined interval, and the array antenna unit can be suspended and held on the plurality of struts. The array antenna type plasma CVD apparatus according to claim 8.
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