JP2013087292A - Array antenna type cvd plasma apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the quality of a thin film while improving the productivity of an array antenna type CVD plasma apparatus 1 to a high level.SOLUTION: In the array antenna type CVD plasma apparatus, a pair of cooling panels 47, each having an absorption surface 51f on one side and cooling a substrate W, is perpendicularly installed on an inner wall surface of a side wall 13, and a plurality of intermediate cooling panels 59, each having absorption surfaces 63f on both sides and cooling the substrate W, is perpendicularly installed between the pair of cooling panels 47 on the inner wall surface of the side wall 13. By attaching or detaching the side wall 13 to and from one lateral surface of a chamber body 7, each cooling panel 47 moves in and out from a space between a substrate area A at the front end side and a front wall 9 or between the substrate area A at the back end side and a rear wall 11, while each intermediate cooling panel 59 moves in and out from a space between the adjacent substrate areas A.

Description

本発明は、真空雰囲気中でプラズマを発生させつつ、プラズマによって分解された材料ガスの成分をガラス基板等の基板の表面に付着させることにより、基板の表面に薄膜を成膜するアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置に関する。   The present invention is an array antenna type in which a thin film is formed on the surface of a substrate by generating a plasma in a vacuum atmosphere and attaching a component of a material gas decomposed by the plasma to the surface of the substrate such as a glass substrate. The present invention relates to a CVD plasma apparatus.

近年、太陽電池等に用いられるガラス基板等の基板の大面積化(大型化)に伴い、大面積基板(大型基板)の成膜に適したアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置について種々の開発がなされている(特許文献1から特許文献3参照)。そして、先行技術に係るアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置の構成等に説明すると、次のようになる。   In recent years, with the increase in area (larger size) of substrates such as glass substrates used in solar cells and the like, various developments have been made on array antenna type CVD plasma devices suitable for film formation on large area substrates (large substrates). (See Patent Document 1 to Patent Document 3). The configuration of the array antenna type CVD plasma apparatus according to the prior art will be described as follows.

先行技術に係る誘アレイアンテナ式のCVDプラズマ装置は、内部を真空状態に減圧可能な真空チャンバーを具備しており、この真空チャンバーは、箱型のチャンバー本体、チャンバー本体の正面側に設けられたフロント壁、チャンバー本体の背面側に設けられたリア壁、及びチャンバー本体の側面側に設けられたサイド壁を備えている。また、真空チャンバーの外側の適宜位置には、真空チャンバーの内部側へ材料ガスを供給するガス供給源が設けられている。   The induction array antenna type CVD plasma apparatus according to the prior art has a vacuum chamber that can be evacuated to a vacuum state, and the vacuum chamber is provided on the front side of the box-shaped chamber body and the chamber body. A front wall, a rear wall provided on the back side of the chamber body, and a side wall provided on the side surface side of the chamber body are provided. In addition, a gas supply source for supplying a material gas to the inside of the vacuum chamber is provided at an appropriate position outside the vacuum chamber.

真空チャンバーの内部には、プラズマを発生させる複数のアレイアンテナが奥行き方向に間隔を置いて配設されている。また、各アレイアンテナは、垂直状態で同一平面上に幅方向を置いて配列された複数本のアンテナ素子を備えており、各アレイアンテナの両側には、垂直状態の基板をセット可能な基板エリアがそれぞれ形成されている。そして、真空チャンバーの外側の適宜位置には、各アレイアンテナに高周波電力を供給する高周波電源が配設されている。   Inside the vacuum chamber, a plurality of array antennas for generating plasma are arranged at intervals in the depth direction. Each array antenna has a plurality of antenna elements arranged in the vertical direction with the width direction arranged on the same plane, and a substrate area where a vertical substrate can be set on both sides of each array antenna. Are formed respectively. A high-frequency power source that supplies high-frequency power to each array antenna is disposed at an appropriate position outside the vacuum chamber.

従って、各基板エリアに基板をセットした状態で、真空チャンバーの内部を真空状態に減圧すると共に、ガス供給源によって真空チャンバーの内部側へ材料ガスを供給する。そして、高周波電源によって各アレイアンテナに高周波波電力を供給することにより、各アレイアンテナの周辺にプラズマを発生させつつ、プラズマによって分解された材料ガスの成分を各基板の表面に付着させる。これにより、各基板の表面に非結晶シリコン膜又は微結晶シリコン膜等の薄膜を成膜(形成)することができる。   Therefore, with the substrate set in each substrate area, the inside of the vacuum chamber is depressurized to a vacuum state, and the material gas is supplied to the inside of the vacuum chamber by the gas supply source. Then, by supplying high-frequency wave power to each array antenna by a high-frequency power source, plasma is generated around each array antenna, and the component of the material gas decomposed by the plasma is attached to the surface of each substrate. Thereby, a thin film such as an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film can be formed (formed) on the surface of each substrate.

特開2004−143592号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-143592 特開2007−262541号公報JP 2007-262541 A 特開2003−86581号公報JP 2003-86581 A

ところで、アレイアンテナ式のCVDプラズマ装置の生産性を高いレベルまで向上させるには、高周波電源から各アレイアンテナに供給される高周波電力を大きくして、各アレイアンテナの周辺のプラズマ密度を高くする必要がある。一方、各アレイアンテナ周辺のプラズマ密度を高めると、成膜処理中に真空チャンバーの内部の温度が過度に上昇して、基板の表面温度を適正な温度(温度範囲)に保つことが困難になり、非結晶シリコン膜又は微結晶シリコン膜等の薄膜の品質の低下を招くことになる。   By the way, in order to improve the productivity of the array antenna type CVD plasma apparatus to a high level, it is necessary to increase the high-frequency power supplied from the high-frequency power source to each array antenna to increase the plasma density around each array antenna. There is. On the other hand, when the plasma density around each array antenna is increased, the temperature inside the vacuum chamber rises excessively during the film formation process, making it difficult to maintain the substrate surface temperature at an appropriate temperature (temperature range). Therefore, the quality of a thin film such as an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film is deteriorated.

つまり、アレイアンテナ式のCVDプラズマ装置の生産性を高いレベルまで向上させつつ、薄膜の品質を高めることは容易でないという問題がある。   That is, there is a problem that it is not easy to improve the quality of the thin film while improving the productivity of the array antenna type CVD plasma apparatus to a high level.

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an array antenna type CVD plasma apparatus having a novel configuration that can solve the above-mentioned problems.

本発明の特徴は、真空雰囲気中でプラズマを発生させつつ、プラズマによって分解された材料ガスの成分を基板の表面に付着させることにより、基板の表面に薄膜を形成するアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置において、側面側にサイド開口部を有したチャンバー本体、前記チャンバー本体の正面側に設けられたフロント壁、前記チャンバー本体の背面側に設けられたリア壁、及び前記チャンバー本体の一側面側に着脱可能に設けられかつ前記サイド開口部を開閉するサイド壁(蓋壁)を備えてあって、室内を真空状態に減圧可能な真空チャンバーと、前記真空チャンバーの内部側へ材料ガスを供給するガス供給源と、前記真空チャンバーの内部に奥行き方向(前記真空チャンバーの奥行き方向)に間隔を置いて配設され、垂直状態で同一平面上に幅方向(前記真空チャンバーの幅方向)に間隔を置いて配列されかつ前記真空チャンバーに対して着脱可能な複数本のアンテナ素子を備え、両側に垂直状態の基板をセット可能な基板エリアがそれぞれ形成され、プラズマを発生させる複数のアレイアンテナと、各アレイアンテナ(各アレイアンテナにおけるアレイアンテナ素子)に高周波電力を供給する高周波電源と、前記サイド壁の内壁面に垂直に配設され、前記奥行き方向に離隔してあって、片側に基板からの輻射熱を吸収可能な吸収面を有し、基板を冷却する一対の冷却パネル(第1冷却パネル)と、前記サイド壁の内壁面における一対の前記冷却パネルの間に前記奥行き方向に間隔を置いて垂直に配設され、両側に基板からの輻射熱を吸収可能な吸収面をそれぞれ有し、基板を冷却する複数の中間冷却パネル(第2冷却パネル)と、を具備し、前記サイド壁を前記チャンバー本体の一側面側に対して着脱(装着と離脱)すると、各冷却パネルが対応する前記奥行き方向の一端部側の前記基板エリアと前記フロント壁又は前記奥行き方向の他端部側の前記基板エリアと前記リア壁との間に対して進退(進入と退出)すると共に、各中間冷却パネルが各隣接する前記基板エリア間に対して進退するようになっていることを要旨とする。   A feature of the present invention is that an array antenna type CVD plasma apparatus that forms a thin film on the surface of a substrate by generating a plasma in a vacuum atmosphere and attaching a component of a material gas decomposed by the plasma to the surface of the substrate. , A chamber main body having a side opening on the side surface, a front wall provided on the front side of the chamber main body, a rear wall provided on the back side of the chamber main body, and a detachable attachment on one side of the chamber main body A vacuum chamber that can be provided and includes a side wall (lid wall) that opens and closes the side opening, and can be decompressed to a vacuum state in the chamber, and a gas supply that supplies a material gas to the inside of the vacuum chamber Are arranged in the depth direction (depth direction of the vacuum chamber) inside the vacuum chamber and spaced in the vertical direction. A substrate area that has a plurality of antenna elements arranged on a plane in the width direction (width direction of the vacuum chamber) and spaced from each other and that can be attached to and detached from the vacuum chamber. Are respectively formed, a plurality of array antennas that generate plasma, a high-frequency power source that supplies high-frequency power to each array antenna (array antenna element in each array antenna), and a vertical arrangement on the inner wall surface of the side wall, A pair of cooling panels (first cooling panels) that are separated in the depth direction and have an absorption surface capable of absorbing radiant heat from the substrate on one side and cool the substrate, and a pair of inner walls of the side walls. Each having an absorption surface that is vertically disposed with an interval in the depth direction between the cooling panels and capable of absorbing radiant heat from the substrate on both sides, A plurality of intermediate cooling panels (second cooling panels) for cooling the plate, and when the side wall is attached to and detached from (attached to and detached from) one side of the chamber body, the cooling panels correspond to each other. Each of the intermediate cooling panels moves forward and backward (enters and leaves) between the substrate area on one end side in the depth direction and the front wall or the substrate area on the other end side in the depth direction and the rear wall. The gist of the invention is that it advances and retreats between the adjacent substrate areas.

なお、特許請求の範囲及び明細書において、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意であって、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、別部材を介して間接的に配設されたことを含む意である。また、「アンテナ素子」には、誘導結合型電極、容量結合型電極が用いられる。   In the claims and specification, “provided” means not only directly provided but also indirectly provided through another member, and The term “provided” is intended to include being disposed directly via another member in addition to being disposed directly. In addition, for the “antenna element”, an inductively coupled electrode or a capacitively coupled electrode is used.

本発明の特徴によると、各基板エリアに基板をセットした状態で、前記真空チャンバーの内部を真空状態に減圧すると共に、前記ガス供給源によって前記真空チャンバーの内部側へ材料ガスを供給する。そして、前記高周波電源によって各アレイアンテナに高周波波電力を供給することにより、各アレイアンテナの周辺にプラズマを発生させつつ、プラズマによって分解された材料ガスの成分を各基板の表面に付着させる。これにより、各基板の表面に薄膜を成膜(形成)することができる。   According to the feature of the present invention, the inside of the vacuum chamber is decompressed to a vacuum state while the substrate is set in each substrate area, and the material gas is supplied to the inside of the vacuum chamber by the gas supply source. Then, by supplying high-frequency wave power to each array antenna by the high-frequency power source, plasma gas is generated around each array antenna, and the component of the material gas decomposed by the plasma is attached to the surface of each substrate. Thereby, a thin film can be formed (formed) on the surface of each substrate.

ここで、成膜処理中に、各冷却パネルを適宜に作動させることにより、前記奥行き方向の端部側(一端部側又は他端部側)の前記基板エリアにセットされた基板(端部側の基板)からの輻射熱を前記冷却パネルの前記吸収面によって吸収して、端部側の基板を冷却する。また、各中間冷却パネルを適宜に作動させることにより、前記奥行き方向の中間側の前記基板エリアにセットされた基板(中間側の基板)から輻射熱を前記中間冷却パネルの前記吸収面によって吸収して、中間側の基板を冷却する。これにより、前記高周波電源から各アレイアンテナに供給される高周波電力を大きくして、各アレイアンテナの周辺のプラズマ密度を高めても、各基板の表面温度が過度に上昇することを抑えて、各基板の表面温度を適正な温度(温度範囲)に保つことができる。   Here, the substrate set in the substrate area on the end side (one end side or the other end side) in the depth direction by appropriately operating each cooling panel during the film forming process (end side) Radiant heat from the substrate) is absorbed by the absorption surface of the cooling panel to cool the substrate on the end side. Further, by appropriately operating each intermediate cooling panel, radiant heat is absorbed by the absorption surface of the intermediate cooling panel from the substrate (intermediate substrate) set in the intermediate substrate area in the depth direction. Cool the intermediate substrate. Thereby, even if the high frequency power supplied from the high frequency power supply to each array antenna is increased and the plasma density around each array antenna is increased, the surface temperature of each substrate is suppressed from excessively rising, The surface temperature of the substrate can be maintained at an appropriate temperature (temperature range).

前述の作用の他に、前記サイド壁を前記チャンバー本体の一側面側に対して着脱すると、各冷却パネルが前記奥行き方向の一端部側の前記基板エリアと前記フロント壁又は前記奥行き方向の他端部側の前記基板エリアと前記リア壁との間に対して進退すると共に、各中間冷却パネルが各隣接する前記基板エリア間に対して進退するようになっているため、前記サイド壁を前記チャンバー本体の一側面側から離脱させることにより、複数の前記冷却パネル及び複数の前記中間冷却パネルを前記チャンバー本体の内部から取り出すことができる。これにより、前記誘導結合型電極と前記冷却パネル及び前記中間冷却パネルとの干渉を考慮することなく、前記真空チャンバーに対する複数本の前記誘導結合型電極の着脱作業(取付と取外し)を容易に行うことができる。   In addition to the above-described operation, when the side wall is attached to or detached from one side of the chamber body, each cooling panel is connected to the substrate area on one end side in the depth direction and the front wall or the other end in the depth direction. Since the intermediate cooling panel advances and retreats with respect to the space between the adjacent substrate areas, the side wall is disposed in the chamber. The plurality of cooling panels and the plurality of intermediate cooling panels can be taken out from the inside of the chamber body by separating from one side of the main body. Thereby, the attachment / detachment operation (attachment and removal) of the plurality of inductively coupled electrodes with respect to the vacuum chamber is easily performed without considering interference between the inductively coupled electrodes, the cooling panel, and the intermediate cooling panel. be able to.

本発明によれば、各アレイアンテナの周辺のプラズマ密度を高めても、各基板の表面温度を適正な温度に保つことができるため、前記アレイアンテナ式のCVDプラズマ装置の生産性を高いレベルまで向上させつつ、薄膜の品質を高めることができる。   According to the present invention, even if the plasma density around each array antenna is increased, the surface temperature of each substrate can be maintained at an appropriate temperature, so that the productivity of the array antenna CVD plasma apparatus can be increased to a high level. The quality of the thin film can be improved while improving.

また、前記誘導結合型電極と前記冷却パネル及び前記中間冷却パネルとの干渉を考慮することなく、前記真空チャンバーに対する複数本の前記誘導結合型電極の着脱作業を容易に行うことができるため、前記誘導結合型電極の着脱作業に要する時間を短くして、前記誘導結合型電極の洗浄メンテナンス等のメンテナンスの作業性を向上させることができる。 In addition, since the plurality of inductively coupled electrodes can be easily attached to and detached from the vacuum chamber without considering interference between the inductively coupled electrodes, the cooling panel, and the intermediate cooling panel, The time required for attaching / detaching the inductively coupled electrode can be shortened, and the workability of maintenance such as cleaning maintenance of the inductively coupled electrode can be improved.

図1は、本発明の実施形態に係るアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置の側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of an array antenna type CVD plasma apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態に係るアレイアンテナ式のVCDプラズマ装置の正面断面図である。FIG. 2 is a front sectional view of an array antenna type VCD plasma apparatus according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係るアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置の平面断面図である。FIG. 3 is a plan sectional view of an array antenna type CVD plasma apparatus according to an embodiment of the present invention. 図4は、図2におけるIV-IV線に沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 図5は、図2におけるV-V線に沿った断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 図6は、本発明の実施形態に係るアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置の平面断面図であって、一方のサイド壁をチャンバー本体の右側に対して離脱させた状態を示している。FIG. 6 is a plan sectional view of an array antenna type CVD plasma apparatus according to an embodiment of the present invention, showing a state in which one side wall is detached from the right side of the chamber body. 図7は、サーキュレータ及びその周辺の構成を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of the circulator and its periphery.

本発明の実施形態について図1から図7を参照して説明する。なお、図面中、「FF」は前方向、「FR」は後方向、「L」は左方向、「R」は右方向、「U」は上方向、「D」は下方向をそれぞれ指してある。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawings, “FF” indicates the forward direction, “FR” indicates the backward direction, “L” indicates the left direction, “R” indicates the right direction, “U” indicates the upward direction, and “D” indicates the downward direction. is there.

図1から図3に示すように、本発明の実施形態に係るアレイアンテナ方式(誘導結合型)のCVDプラズマ装置1は、真空雰囲気中でプラズマを発生させつつ、プラズマによって分解された材料ガスの成分を基板Wの表面に付着させることにより、基板Wの表面に非結晶シリコン膜又は微結晶シリコン膜等の薄膜(図示省略)を成膜(形成)する装置である。   As shown in FIGS. 1 to 3, an array antenna type (inductive coupling type) CVD plasma apparatus 1 according to an embodiment of the present invention generates plasma in a vacuum atmosphere and generates a material gas decomposed by the plasma. This is an apparatus for forming (forming) a thin film (not shown) such as an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film on the surface of the substrate W by attaching components to the surface of the substrate W.

アレイアンテナ式のCVDプラズマ装置1は、箱型の真空チャンバー3を具備しており、この真空チャンバー3は、真空圧を発生させる真空ポンプ等の真空圧発生源5に接続されてあって、内部を真空状態に減圧可能である。また、真空チャンバー3は、箱型のチャンバー本体7の備えており、このチャンバー本体7は、正面側(前側)にフロント開口部7a、背面側(後側)にリア開口部7b、一側面側(右側)にサイド開口部7c、及び他側面側(左側)にサイド開口部7dをそれぞれ有している。   The array antenna type CVD plasma apparatus 1 includes a box-shaped vacuum chamber 3, which is connected to a vacuum pressure generating source 5 such as a vacuum pump for generating a vacuum pressure, and has an internal structure. Can be reduced to a vacuum state. The vacuum chamber 3 includes a box-shaped chamber body 7. The chamber body 7 has a front opening 7a on the front side (front side), a rear opening 7b on the back side (rear side), and one side surface side. A side opening 7c is provided on the (right side), and a side opening 7d is provided on the other side (left side).

チャンバー本体7の正面側には、フロント開口部7aを開閉するフロント壁9が設けられており、チャンバー本体7の背面側には、リア開口部7bを開閉するリア壁11が設けられている。また、チャンバー本体7の一側面側には、サイド開口部7cを開閉するサイド壁13が着脱可能設けられてあって、チャンバー本体7の他側面側には、サイド開口部7dを開閉するサイド壁(ゲートバルブを含む)15が設けられてあって、チャンバー本体7の上側には、天井壁17が設けられている。更に、真空チャンバー3の一側方(右側方)には、真空チャンバーの幅方向(左右方向)へ延びた一対のガイドレール19が設けられており、一対のガイドレール19には、サイド壁用台車21が左右方向へ移動可能に設けられてあって、このサイド壁用台車21の左部は、サイド壁13の下部に一体的に連結されてある。換言すれば、サイド壁13は、サイド壁用台車21を介して左右方向へ移動可能になっている。   A front wall 9 that opens and closes the front opening 7 a is provided on the front side of the chamber body 7, and a rear wall 11 that opens and closes the rear opening 7 b is provided on the back side of the chamber body 7. A side wall 13 for opening and closing the side opening 7c is detachably provided on one side of the chamber body 7, and a side wall for opening and closing the side opening 7d is provided on the other side of the chamber body 7. 15 (including a gate valve) is provided, and a ceiling wall 17 is provided above the chamber body 7. Furthermore, a pair of guide rails 19 extending in the width direction (left-right direction) of the vacuum chamber are provided on one side (right side) of the vacuum chamber 3, and the pair of guide rails 19 are for side walls. A carriage 21 is provided so as to be movable in the left-right direction, and a left portion of the side wall carriage 21 is integrally connected to a lower portion of the side wall 13. In other words, the side wall 13 is movable in the left-right direction via the side wall carriage 21.

真空チャンバー3の外側の適宜位置には、真空チャンバー3の内部側へ材料ガスを供給するガス供給ポンプ等のガス供給源23が配設されている。   A gas supply source 23 such as a gas supply pump for supplying a material gas to the inside of the vacuum chamber 3 is disposed at an appropriate position outside the vacuum chamber 3.

真空チャンバー3の内部には、プラズマを発生させる複数のアレイアンテナ25が真空チャンバー3の奥行き方向(前後方向)に間隔を置いて配設されている。また、各アレイアンテナ25は、垂直状態で同一平面上に左右方向へ間隔を置いて配列(配設)された複数本のアンテナ素子としてU字形状の複数本の誘導結合型電極25を備えており、各誘導結合型電極27は、真空チャンバー3に対して着脱可能である。更に、各アレイアンテナ25の片側又は両側には、基板Wをセット可能な基板エリアAが形成されている。そして、真空チャンバー3の外側の適宜位置には、各アレイアンテナ25(各アレイアンテナ25における各誘導結合型電極27)に高周波電力を供給する高周波電源29が配設されている。   Inside the vacuum chamber 3, a plurality of array antennas 25 that generate plasma are arranged at intervals in the depth direction (front-rear direction) of the vacuum chamber 3. Each array antenna 25 includes a plurality of U-shaped inductively coupled electrodes 25 as a plurality of antenna elements arranged (arranged) on the same plane in the vertical state at intervals in the left-right direction. Each inductively coupled electrode 27 is detachable from the vacuum chamber 3. Furthermore, a substrate area A in which the substrate W can be set is formed on one side or both sides of each array antenna 25. A high-frequency power source 29 that supplies high-frequency power to each array antenna 25 (each inductively coupled electrode 27 in each array antenna 25) is disposed at an appropriate position outside the vacuum chamber 3.

図2に示すように、各誘導結合型電極27の具体的な構成について説明すると、各誘導結合型電極27は、上端部が天井壁17にコネクタ31を介して着脱可能に連結されかつ高周波電源29の供給側(非接地側)に電気的に接続された第1電極棒33、上端部が天井壁17にコネクタ35を介して着脱可能に連結されかつ第1電極棒33に対して平行であってかつ高周波電源29の接地側に電気的に接続された第2電極棒37、第1電極棒33の下端部と第2電極棒37の下端部との間に電気的に接続するように連結された接続金具39を備えている。また、各第1電極棒33は、前述の特許文献1(特開2004−143592号公報)に示すように、外側にセラミックス又は樹脂等の誘電体からなる外筒(図示省略)を有しており、各第2電極棒37の内部は、ガス供給源23に接続可能であって、各第2電極棒37の外周面には、基板エリアAに向かって材料ガスを噴出する複数の噴出孔(図示省略)が上下方向(第2電極棒37の長手方向)に沿って形成されている。   As shown in FIG. 2, the specific configuration of each inductively coupled electrode 27 will be described. Each inductively coupled electrode 27 has an upper end detachably connected to the ceiling wall 17 via a connector 31 and a high frequency power source. The first electrode rod 33 electrically connected to the supply side (non-grounding side) 29, the upper end of the first electrode rod 33 is detachably connected to the ceiling wall 17 via the connector 35 and is parallel to the first electrode rod 33 The second electrode rod 37 electrically connected to the ground side of the high frequency power source 29, and the lower end portion of the first electrode rod 33 and the lower end portion of the second electrode rod 37 are electrically connected. A connected fitting 39 is provided. Further, each first electrode rod 33 has an outer cylinder (not shown) made of a dielectric material such as ceramic or resin on the outside, as shown in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-143592). The interior of each second electrode rod 37 is connectable to the gas supply source 23, and a plurality of ejection holes for ejecting material gas toward the substrate area A are formed on the outer peripheral surface of each second electrode rod 37. (Not shown) is formed along the vertical direction (longitudinal direction of the second electrode rod 37).

なお、アレイアンテナ25に複数本のアレイアンテナ素子としてU字形状の複数本の誘導結合型電極27を用いる代わりに、棒状(I字形状)の複数本の誘導結合型電極又は複数本の容量結合型電極等を用いても構わない。   Instead of using a plurality of U-shaped inductive coupling electrodes 27 as a plurality of array antenna elements for the array antenna 25, a plurality of rod-shaped (I-shaped) inductive coupling electrodes or a plurality of capacitive couplings are used. A mold electrode or the like may be used.

図1から図3に示すように、真空チャンバー3の内部の床面には、左右方向へ延びた一対のガイドレール41が設けられており、一対のガイドレール41には、ホルダ用台車43が左右方向へ移動可能に設けられている。換言すれば、真空チャンバー3の内部の床面には、ホルダ用台車43が一対のガイドレール41を介して左右方向へ移動可能に設けられている。また、ホルダ用台車43は、チャンバー本体7のサイド開口部7dを介して真空チャンバー3の内部に送り出し及び引き出し可能である。そして、ホルダ用台車43には、垂直状態の1枚又は2枚の基板Wを保持する枠状の複数の基板ホルダ45が前後方向に間隔を置いて立設されてある。更に、ホルダ用台車43を真空チャンバー3の内部における基準の台車送り出し位置に送り出すことによって、各基板エリアAに基板Wがセットされるようになっている。   As shown in FIGS. 1 to 3, a pair of guide rails 41 extending in the left-right direction are provided on the floor inside the vacuum chamber 3, and a holder carriage 43 is provided on the pair of guide rails 41. It is provided so as to be movable in the left-right direction. In other words, the holder carriage 43 is provided on the floor inside the vacuum chamber 3 so as to be movable in the left-right direction via the pair of guide rails 41. Further, the holder carriage 43 can be sent out and pulled out into the vacuum chamber 3 through the side opening 7 d of the chamber body 7. A plurality of frame-like substrate holders 45 that hold one or two substrates W in a vertical state are erected on the holder carriage 43 at intervals in the front-rear direction. Further, by sending the holder carriage 43 to a reference carriage delivery position inside the vacuum chamber 3, the substrate W is set in each substrate area A.

図1、図3、及び図4に示すように、サイド壁15の内壁面には、基板Wを冷却する矩形の一対の冷却パネル(第1冷却パネル)47が垂直にブラケット49を介して配設されおり、一対の冷却パネル47は、左右方向に離隔してある。そして、各冷却パネル47の具体的な構成は、次のようになる。   As shown in FIGS. 1, 3, and 4, a pair of rectangular cooling panels (first cooling panels) 47 that cool the substrate W are vertically arranged on the inner wall surface of the side wall 15 via a bracket 49. The pair of cooling panels 47 are spaced apart in the left-right direction. The specific configuration of each cooling panel 47 is as follows.

各冷却パネル47は、サイド壁15の内壁面にブラケット49を介して設けられた矩形の冷却パネル本体(第1冷却パネル本体)51を備えており、この冷却パネル本体51は、アルミ等の金属により構成されている。また、冷却パネル本体51は、片側(基板エリアAに対向する側)に基板Wからの輻射熱を吸収可能な吸収面51fを有してあって、冷却パネル本体51の吸収面51fには、アルミナ等のセラミックスのコーティング処理が施されている(図中において、コーティング処理を施した部位には、グレー着色を施してある)。更に、冷却パネル本体51の内部には、冷却油(冷熱媒の一例)を循環させる蛇行状の循環流路(第1循環流路)53が形成されており、冷却パネル本体51の吸収面51fは、冷却油の循環により温度制御可能になっている。そして、冷却パネル本体51の右側上部には、循環流路53に冷却油を導入する導入管(第1導入管)55が一体的に設けられており、この導入管55は、サイド壁15の上部を気密的に挿通してある。また、冷却パネル本体51の右側下部には、循環流路53から冷却油を導出する導出管(第1導出管)57が設けられており、この導出管57は、サイド壁15の下部を気密的に挿通してある。   Each cooling panel 47 includes a rectangular cooling panel main body (first cooling panel main body) 51 provided on the inner wall surface of the side wall 15 via a bracket 49. The cooling panel main body 51 is made of a metal such as aluminum. It is comprised by. The cooling panel body 51 has an absorption surface 51f capable of absorbing radiant heat from the substrate W on one side (side facing the substrate area A), and the absorption surface 51f of the cooling panel body 51 includes alumina. A ceramic coating such as the above is applied (in the drawing, the portion subjected to the coating treatment is colored in gray). Further, a meandering circulation channel (first circulation channel) 53 for circulating cooling oil (an example of a cooling medium) is formed inside the cooling panel body 51, and the absorption surface 51 f of the cooling panel body 51. The temperature can be controlled by circulating the cooling oil. An inlet pipe (first inlet pipe) 55 for introducing cooling oil into the circulation channel 53 is integrally provided on the upper right side of the cooling panel main body 51, and the inlet pipe 55 is provided on the side wall 15. The upper part is airtightly inserted. In addition, at the lower right side of the cooling panel main body 51, a lead-out pipe (first lead-out pipe) 57 for leading out the cooling oil from the circulation flow path 53 is provided. Is inserted through.

図1、図3、及び図5に示すように、一方のサイド壁15の内壁面における一対の冷却パネル47の間には、基板Wを冷却する矩形の複数の中間冷却パネル(第2冷却パネル)59が前後方向に間隔を置いて垂直にブラケット61を介して配設されている。そして、各中間冷却パネル59の具体的な構成は、次のようになる。   As shown in FIGS. 1, 3, and 5, a plurality of rectangular intermediate cooling panels (second cooling panels) that cool the substrate W are interposed between a pair of cooling panels 47 on the inner wall surface of one side wall 15. ) 59 are vertically arranged through the bracket 61 with a space in the front-rear direction. The specific configuration of each intermediate cooling panel 59 is as follows.

各中間冷却パネル59は、一方のサイド壁15の内壁面にブラケット61を介して設けられた矩形の中間冷却パネル本体(第2冷却パネル本体)63を備えており、この中間冷却パネル本体63は、アルミ等の金属により構成されている。また、中間冷却パネル本体63は、両側(前側及び後側)に基板Wからの輻射熱を吸収可能な吸収面63fをそれぞれ有してあって、中間冷却パネル本体63の各吸収面63fには、アルミナ等のセラミックスのコーティング処理が施されている(図中において、コーティング処理を施した部位には、グレー着色を施してある)。更に、中間冷却パネル本体63の内部には、冷却油(冷熱媒の一例)を循環させる蛇行状の中間循環流路(第2循環流路)65が形成されており、中間冷却パネル本体63の吸収面63fは、冷却油の循環により温度制御可能になっている。そして、中間冷却パネル本体63の右側上部には、中間循環流路65に冷却油を導入する中間導入管(第2導入管)67が一体的に設けられており、この中間導入管67は、サイド壁15の上部を気密的に挿通してある。更に、中間冷却パネル本体63の右側下部には、中間循環流路65から冷却油を導出する中間導出管(第2導出管)69が一体的に設けられており、この中間導出管69は、天井壁17の下部を気密的に挿通してある。   Each intermediate cooling panel 59 includes a rectangular intermediate cooling panel main body (second cooling panel main body) 63 provided on the inner wall surface of one side wall 15 via a bracket 61. It is made of metal such as aluminum. The intermediate cooling panel main body 63 has absorption surfaces 63f that can absorb radiant heat from the substrate W on both sides (front and rear sides), and each absorption surface 63f of the intermediate cooling panel main body 63 includes A ceramic coating such as alumina is applied (in the drawing, the portion subjected to the coating is gray-colored). Furthermore, a meandering intermediate circulation channel (second circulation channel) 65 for circulating cooling oil (an example of a cooling medium) is formed inside the intermediate cooling panel main body 63. The temperature of the absorption surface 63f can be controlled by circulating cooling oil. An intermediate introduction pipe (second introduction pipe) 67 that introduces cooling oil into the intermediate circulation flow path 65 is integrally provided on the upper right side of the intermediate cooling panel main body 63. The upper part of the side wall 15 is inserted airtightly. Further, an intermediate outlet pipe (second outlet pipe) 69 for leading out the cooling oil from the intermediate circulation passage 65 is integrally provided at the lower right side of the intermediate cooling panel body 63. The lower part of the ceiling wall 17 is inserted in an airtight manner.

そして、図3及び図6に示すように、一方のサイド壁15をチャンバー本体7の一側面側(右側)に着脱(装着と離脱)すると、各冷却パネルが前端部側(真空チャンバー3の奥行き方向の一端部側)の基板エリアAとフロント壁9又は後端部側(真空チャンバー3の奥行き方向の他端部側)の基板エリアAとリア壁11との間に対して進退すると共に、各中間冷却パネル59が隣接する各基板エリアA間に対して進退するようになっている。   3 and 6, when one side wall 15 is attached to or detached from (attached to and detached from) one side surface (right side) of the chamber body 7, each cooling panel is moved to the front end side (the depth of the vacuum chamber 3). The substrate area A on one end side in the direction) and the front wall 9 or between the substrate area A on the rear end side (the other end side in the depth direction of the vacuum chamber 3) and the rear wall 11, Each intermediate cooling panel 59 advances and retreats between adjacent substrate areas A.

図1及び図7に示すように、サイド壁用台車21には、各冷却パネル47の循環流路53及び各中間冷却パネル59の中間循環流路65に温調した冷却油を循環させるサーキュレータ(循環ユニット)71が配設されている。そして、サーキュレータ71の往き側は、各冷却パネル47の導入管55及び各中間冷却パネル59の中間導入管67に往き回路(往き配管)73を介して接続されてあって、サーキュレータ71の戻り側は、各冷却パネル47の導出管57及び各中間冷却パネル59の中間導出管69に戻り回路(戻り配管)75を介して接続されている。また、サーキュレータ71は、サーキュレータ71の戻り側に配設されかつ冷却油と外気等とを熱交換する熱交換器77と、サーキュレータ71の往き側に配設されかつ冷却油を加熱するヒーター79と、熱交換器77とヒーター79との間に配設されかつ冷却油を圧送するポンプ81とを備えている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 7, the side wall carriage 21 is provided with a circulator that circulates temperature-controlled cooling oil in the circulation passage 53 of each cooling panel 47 and the intermediate circulation passage 65 of each intermediate cooling panel 59. Circulation unit) 71 is provided. The forward side of the circulator 71 is connected to the introduction pipe 55 of each cooling panel 47 and the intermediate introduction pipe 67 of each intermediate cooling panel 59 via an outgoing circuit (outward pipe) 73, and the return side of the circulator 71. Are connected to the outlet pipe 57 of each cooling panel 47 and the intermediate outlet pipe 69 of each intermediate cooling panel 59 via a return circuit (return pipe) 75. The circulator 71 includes a heat exchanger 77 that is disposed on the return side of the circulator 71 and exchanges heat between the cooling oil and the outside air, and a heater 79 that is disposed on the forward side of the circulator 71 and heats the cooling oil. And a pump 81 that is disposed between the heat exchanger 77 and the heater 79 and pumps the cooling oil.

本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。   The operation and effect of the embodiment of the present invention will be described.

(i) 成膜処理に関する作用
まず、サーキュレータ71によって各冷却パネル本体51の循環流路53及び各中間冷却パネル本体63の中間循環流路65に温調した冷却油を循環させる(換言すれば、各冷却パネル47及び各中間冷却パネル59を適宜に作動させる)ことにより、真空チャンバー3の内部の温度を所定の温度(本発明の実施形態にあっては、例えば100〜300℃)まで昇温させる。次に、ホルダ用台車43を真空チャンバー3の内部における基準の台車送り出し位置に送り出すことにより、各基板Wを対応する基板エリアAにセットする。続いて、真空圧発生源5によって真空チャンバー3の内部へ真空状態に減圧する。また、ガス供給源23によって真空チャンバー3の内部側へ材料ガスを供給することにより、各第2電極棒37の各噴出孔から基板エリアAに向かって材料ガスを噴射する。そして、高周波電源29によって各アレイアンテナ25に高周波波電力を供給することにより、各アレイアンテナ25の周辺にプラズマを発生させつつ、プラズマによって分解された材料ガスの成分を各基板Wの表面に付着させる。これにより、各基板Wの表面に非結晶シリコン膜又は微結晶シリコン膜等の薄膜を成膜(形成)することができる。
(i) Operation related to the film forming process First, the circulator 71 circulates the temperature-controlled cooling oil in the circulation channel 53 of each cooling panel body 51 and the intermediate circulation channel 65 of each intermediate cooling panel body 63 (in other words, By appropriately operating each cooling panel 47 and each intermediate cooling panel 59), the temperature inside the vacuum chamber 3 is raised to a predetermined temperature (for example, 100 to 300 ° C. in the embodiment of the present invention). Let Next, by sending the holder carriage 43 to the reference carriage delivery position inside the vacuum chamber 3, each substrate W is set in the corresponding substrate area A. Subsequently, the inside of the vacuum chamber 3 is reduced to a vacuum state by the vacuum pressure generation source 5. Further, by supplying the material gas to the inside of the vacuum chamber 3 by the gas supply source 23, the material gas is ejected from each ejection hole of each second electrode rod 37 toward the substrate area A. Then, by supplying high-frequency wave power to each array antenna 25 from the high-frequency power source 29, plasma is generated around each array antenna 25, and the component of the material gas decomposed by the plasma is attached to the surface of each substrate W. Let Thereby, a thin film such as an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film can be formed (formed) on the surface of each substrate W.

ここで、成膜処理中に、サーキュレータ71によって各冷却パネル本体51の循環流路53に温調した冷却油を循環させることにより、前端部側(真空チャンバー3の奥行き方向の一端部側)及び後端部側(真空チャンバー3の奥行き方向の他端部側)の基板エリアAにセットされた基板(端部側の基板)Wからの輻射熱を各冷却パネル本体51の吸収面51fによって吸収して、端部側の基板Wを冷却する。また、サーキュレータ71によって各中間冷却パネル本体63の中間循環流路65に温調した冷却油を循環させることにより、中間側(真空チャンバー3の奥行き方向の中間側)の基板エリアAにセットされた基板(中間側の基板)Wからの輻射熱を中間冷却パネル本体63の吸入面63fによって吸収して、中間側の基板Wを冷却する。これにより、高周波電源29から各アレイアンテナ25に供給される高周波電力を大きくして、各アレイアンテナ25の周辺のプラズマ密度を高めても、各基板Wの表面温度が過度に上昇することを抑えて、各基板Wの表面温度を適正な温度範囲(本発明の実施形態にあっては、例えば150〜300℃)に保つことができる。   Here, during the film forming process, the circulator 71 circulates the temperature-controlled cooling oil through the circulation channel 53 of each cooling panel main body 51, whereby the front end side (one end side in the depth direction of the vacuum chamber 3) and Radiant heat from the substrate (substrate on the end side) W set in the substrate area A on the rear end side (the other end side in the depth direction of the vacuum chamber 3) is absorbed by the absorption surface 51f of each cooling panel body 51. Then, the substrate W on the end side is cooled. In addition, the circulator 71 circulates the temperature-controlled cooling oil in the intermediate circulation flow path 65 of each intermediate cooling panel main body 63, thereby setting the substrate area A on the intermediate side (the intermediate side in the depth direction of the vacuum chamber 3). Radiant heat from the substrate (intermediate substrate) W is absorbed by the suction surface 63f of the intermediate cooling panel main body 63 to cool the intermediate substrate W. As a result, even if the high frequency power supplied from the high frequency power supply 29 to each array antenna 25 is increased and the plasma density around each array antenna 25 is increased, the surface temperature of each substrate W is prevented from excessively rising. Thus, the surface temperature of each substrate W can be maintained in an appropriate temperature range (for example, 150 to 300 ° C. in the embodiment of the present invention).

特に、各冷却パネル本体51の吸収面51f及び各中間冷却パネル本体63の吸収面63fにセラミックスのコーティング処理が施されているため、各冷却パネル本体51の吸収面51f及び各中間冷却パネル本体63の吸収面63fの熱吸収率を高めて、各基板Wの表面温度が過度に上昇することを十分かつ確実に抑えることができる。   In particular, since the absorption surface 51f of each cooling panel main body 51 and the absorption surface 63f of each intermediate cooling panel main body 63 are coated with ceramics, the absorption surface 51f of each cooling panel main body 51 and each intermediate cooling panel main body 63 are applied. It is possible to sufficiently and reliably suppress an excessive rise in the surface temperature of each substrate W by increasing the heat absorption rate of the absorption surface 63f.

(ii) 誘導結合型電極27の着脱作業に関する作用
一方のサイド壁13をチャンバー本体7の右側に対して着脱すると、各冷却パネル47が前端部側の基板エリアAとフロント壁9又は後端部側の基板エリアAとリア壁11との間に対して進退すると共に、各中間冷却パネル59が各隣接する基板エリアA間に対して進退するようになっているため、一方のサイド壁13をチャンバー本体7の右側から離脱させることにより、複数の冷却パネル47及び複数の中間冷却パネル59をチャンバー本体7の内部から取り出すことができる。これにより、誘導結合型電極27と冷却パネル47及び中間冷却パネル59との干渉を考慮することなく、真空チャンバー3に対する複数本の誘導結合型電極27の着脱作業(取付と取外し)を容易に行うことができる。特に、冷却パネル47及び中間冷却パネル59の個数を増やした場合でも、複数本の誘導結合型電極27の着脱作業の容易性を維持することができる。
(ii) Action concerning attachment / detachment work of inductive coupling type electrode 27 When one side wall 13 is attached / detached to / from the right side of the chamber body 7, each cooling panel 47 is connected to the substrate area A on the front end side and the front wall 9 or the rear end portion. Since the intermediate cooling panel 59 advances and retreats between the adjacent substrate areas A, the side wall 13 is moved forward and backward with respect to the space between the substrate area A on the side and the rear wall 11. By separating from the right side of the chamber body 7, the plurality of cooling panels 47 and the plurality of intermediate cooling panels 59 can be taken out from the inside of the chamber body 7. Thereby, the attachment / detachment operation (attachment and removal) of the plurality of inductively coupled electrodes 27 to the vacuum chamber 3 is easily performed without considering interference between the inductively coupled electrode 27 and the cooling panel 47 and the intermediate cooling panel 59. be able to. In particular, even when the number of cooling panels 47 and intermediate cooling panels 59 is increased, the ease of attaching and detaching the plurality of inductively coupled electrodes 27 can be maintained.

(iii) 本発明の実施形態の効果
本発明の実施形態によれば、各アレイアンテナ25の周辺のプラズマ密度を高めても、各基板Wの表面温度を適正な温度に保つことができるため、アレイアンテナ式のCVDプラズマ装置1の生産性を高いレベルまで向上させつつ、薄膜の品質を高めることができる。
(iii) Effects of the embodiment of the present invention According to the embodiment of the present invention, even if the plasma density around each array antenna 25 is increased, the surface temperature of each substrate W can be maintained at an appropriate temperature. The quality of the thin film can be improved while improving the productivity of the array antenna type CVD plasma apparatus 1 to a high level.

また、誘導結合型電極27と冷却パネル47及び中間冷却パネル59との干渉を考慮することなく、真空チャンバー3に対する複数本の誘導結合型電極27のを着脱を容易に行うことができるため、誘導結合型電極27の着脱作業に要する時間を短くして、誘導結合型電極27の洗浄メンテナンス等のメンテナンスの作業性を向上させることができる。 In addition, a plurality of inductively coupled electrodes 27 can be easily attached to and detached from the vacuum chamber 3 without considering interference between the inductively coupled electrode 27 and the cooling panel 47 and the intermediate cooling panel 59. The time required for attaching / detaching the coupled electrode 27 can be shortened, and maintenance workability such as cleaning maintenance of the inductively coupled electrode 27 can be improved.

特に、冷却パネル47及び中間冷却パネル59の個数を増やした場合でも、複数本の誘導結合型電極27の着脱作業の容易性を維持できるため、アレイアンテナ式のCVDプラズマ装置による基板Wの処理枚数を増やして、アレイアンテナ式のCVDプラズマ装置1の生産性を更に向上させることができる。   In particular, even when the number of cooling panels 47 and intermediate cooling panels 59 is increased, the ease of attaching and detaching a plurality of inductively coupled electrodes 27 can be maintained, so the number of substrates W processed by the array antenna CVD plasma apparatus can be maintained. The productivity of the array antenna type CVD plasma apparatus 1 can be further improved.

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、次のように種々の態様で実施可能である。   In addition, this invention is not restricted to description of the above-mentioned embodiment, It can implement in a various aspect as follows.

即ち、各冷却パネル本体51の吸収面51fが冷却油の循環より温度制御可能にする代わりに、熱源(冷熱源)からの熱伝達又はヒートパイプによる熱伝達により温度制御可能にしても構わない。同様に、各中間冷却パネル本体63の吸収面63fを冷却油の循環により温度制御可能にする代わりに、熱源からの熱伝達又はヒートパイプによる熱伝達により温度制御可能にしても構わない。また、冷却油の代わりに、冷却水等の別の冷熱媒(熱媒)を各冷却パネル本体51の循環流路53及び各中間冷却パネル本体63の中間循環流路65に循環させるようにしても構わない。   That is, instead of making the absorption surface 51f of each cooling panel body 51 temperature-controllable by circulation of the cooling oil, the temperature control may be made by heat transfer from a heat source (cold heat source) or heat transfer by a heat pipe. Similarly, the temperature of the absorption surface 63f of each intermediate cooling panel main body 63 may be controlled by heat transfer from a heat source or heat transfer by a heat pipe, instead of enabling temperature control by circulation of cooling oil. Further, instead of the cooling oil, another cooling medium (heating medium) such as cooling water is circulated through the circulation passage 53 of each cooling panel body 51 and the intermediate circulation passage 65 of each intermediate cooling panel body 63. It doesn't matter.

また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。   Further, the scope of rights encompassed by the present invention is not limited to these embodiments.

A 基板エリア
W 基板
1 アレイアンテナ式のCVDプラズマ装置
3 真空チャンバー
5 真空圧発生源
7 チャンバー本体
7a チャンバー本体のフロント開口部
7b チャンバー本体のリア開口部
7c チャンバー本体のサイド開口部
7d チャンバー本体のサイド開口部
9 フロント壁
11 リア壁
13 サイド壁
15 サイド壁
17 天井壁
19 ガイドレール
21 サイド壁用台車
23 ガス供給源
25 アレイアンテナ
27 誘導結合型電極
29 高周波電源
33 第1電極棒
37 第2電極棒
39 接続金具
41 ガイドレール
43 ホルダ用台車
45 基板ホルダ
47 冷却パネル
49 ブラケット
51 冷却パネル本体
51f 冷却パネル本体の吸収面
53 循環流路
55 導入管
57 導出管
59 中間冷却パネル
61 ブラケット
63 中間冷却パネル本体
63f 中間冷却パネル本体の吸収面
65 中間循環流路
67 中間導入管
69 中間導出管
71 サーキュレータ
73 往き回路
75 戻り回路
77 熱交換器
79 ヒーター
81 ポンプ
A Substrate area W Substrate 1 Array antenna type CVD plasma apparatus 3 Vacuum chamber 5 Vacuum pressure source 7 Chamber body 7a Front opening of chamber body 7b Rear opening of chamber body 7c Side opening of chamber body 7d Side of chamber body Opening 9 Front wall 11 Rear wall 13 Side wall 15 Side wall 17 Ceiling wall 19 Guide rail 21 Side wall carriage 23 Gas supply source 25 Array antenna 27 Inductively coupled electrode 29 High frequency power source 33 First electrode rod 37 Second electrode rod 39 Connecting bracket 41 Guide rail 43 Holder carriage 45 Substrate holder 47 Cooling panel 49 Bracket 51 Cooling panel body 51f Cooling panel body absorption surface 53 Circulating flow path 55 Inlet pipe 57 Outlet pipe 59 Intermediate cooling panel 61 Bracket 63 Intermediate cooling panel body 63 Intercooling panel absorbent surface 65 intermediate circulation channel 67 intermediate inlet tube 69 intermediate discharging pipe 71 circulator 73 forward circuit 75 returns the circuit 77 the heat exchanger 79 the heater 81 pump body

Claims (4)

真空雰囲気中でプラズマを発生させつつ、プラズマによって分解された材料ガスの成分を基板の表面に付着させることにより、基板の表面に薄膜を形成するアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置において、
一側面側にサイド開口部を有したチャンバー本体、前記チャンバー本体の正面側に設けられたフロント壁、前記チャンバー本体の背面側に設けられたリア壁、及び前記チャンバー本体の側面側に着脱可能に設けられかつ前記サイド開口部を開閉するサイド壁を備えてあって、室内を真空状態に減圧可能な真空チャンバーと、
前記真空チャンバーの内部側へ材料ガスを供給するガス供給源と、
前記真空チャンバーの内部に奥行き方向に間隔を置いて配設され、垂直状態で同一平面上に幅方向に間隔を置いて配列されかつ前記真空チャンバーに対して着脱可能な複数本のアンテナ素子を備え、両側に垂直状態の基板をセット可能な基板エリアがそれぞれ形成され、プラズマを発生させる複数のアレイアンテナと、
各アレイアンテナに高周波電力を供給する高周波電源と、
前記サイド壁の内壁面に垂直に配設され、前記奥行き方向に離隔してあって、片側に基板からの輻射熱を吸収可能な吸収面を有し、基板を冷却する一対の冷却パネルと、
前記サイド壁の内壁面における一対の前記冷却パネルの間に前記奥行き方向に間隔を置いて垂直に配設され、両側に基板から輻射熱を吸収可能な吸収面をそれぞれ有し、基板を冷却する複数の中間冷却パネルと、を具備し、
前記サイド壁を前記チャンバー本体の一側面側に対して着脱すると、各冷却パネルが前記奥行き方向の一端部側の前記基板エリアと前記フロント壁又は前記奥行き方向の他端部側の前記基板エリアと前記リア壁との間に対して進退すると共に、各中間冷却パネルが各隣接する基板エリア間に対して進退するようになっていることを特徴とするアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置。
In an array antenna type CVD plasma apparatus in which a thin film is formed on the surface of a substrate by generating a plasma in a vacuum atmosphere and attaching a component of a material gas decomposed by the plasma to the surface of the substrate.
A chamber main body having a side opening on one side surface, a front wall provided on the front side of the chamber main body, a rear wall provided on the back side of the chamber main body, and removable on the side surface side of the chamber main body A vacuum chamber that is provided and includes a side wall that opens and closes the side opening, and is capable of depressurizing the chamber to a vacuum state;
A gas supply source for supplying a material gas to the inside of the vacuum chamber;
Provided with a plurality of antenna elements arranged in the vacuum chamber at intervals in the depth direction, arranged in the vertical direction at intervals in the width direction, and detachable from the vacuum chamber. A plurality of array antennas each generating a substrate area on which a substrate in a vertical state can be set on both sides and generating plasma;
A high frequency power supply for supplying high frequency power to each array antenna; and
A pair of cooling panels disposed perpendicular to the inner wall surface of the side wall, spaced apart in the depth direction, having an absorption surface capable of absorbing radiant heat from the substrate on one side, and cooling the substrate;
A plurality of cooling surfaces that are vertically disposed between the pair of cooling panels on the inner wall surface of the side wall with a space in the depth direction and capable of absorbing radiant heat from the substrate on both sides. An intermediate cooling panel,
When the side wall is attached to and detached from one side of the chamber body, each cooling panel has the substrate area on one end side in the depth direction and the substrate area on the front wall or the other end side in the depth direction. An array antenna type CVD plasma apparatus characterized in that the intermediate cooling panel advances and retreats with respect to the rear wall, and each intermediate cooling panel advances and retreats between adjacent substrate areas.
各冷却パネルの内部に冷熱媒を循環させるための循環流路が形成され、前記中間冷却パネルの内部に冷熱媒を循環させるための中間循環流路が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置。   The circulation channel for circulating a cooling medium in each cooling panel is formed, and the intermediate circulation channel for circulating a cooling medium in the intermediate cooling panel is formed. 2. The array antenna type CVD plasma apparatus according to 1. 各冷却パネルの前記吸収面及び前記中間冷却パネルの前記吸収面にセラミックスのコーティング処理が施されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置。   3. The array antenna type CVD plasma apparatus according to claim 1, wherein a ceramic coating process is applied to the absorption surface of each cooling panel and the absorption surface of the intermediate cooling panel. 各アレイアンテナにおける各アンテナ素子は、U字形状又は棒形状の誘導結合型電極であることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれかの請求項に記載のアレイアンテナ式のCVDプラズマ装置。   The array antenna type CVD according to any one of claims 1 to 3, wherein each antenna element in each array antenna is a U-shaped or bar-shaped inductively coupled electrode. Plasma device.
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