JP2019525447A - 均等流板及びプロセスチャンバ等化装置 - Google Patents
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Abstract
本願は均等流板及びプロセスチャンバ等化装置を提供し、プロセスチャンバ等化装置は、均等流板、第一の仕切板及び第二の仕切板を含み、均等流板は、第一の面に開設された第一の導流溝と、第一の面に対向する第二の面に開設された第二の導流溝と、少なくとも1つの第一の排気孔と、を含む。第一の導流溝の少なくとも1つの第一の吸気端は第一のガス源に連通され、第二の導流溝の少なくとも1つの第二の吸気端は第二のガス源に連通される。第一の導流溝の少なくとも1つの第一の排気端及び第二の導流溝の少なくとも1つの第二の排気端は少なくとも1つの第一の排気孔を介して連通され、第一の仕切板は第一の導流溝及び少なくとも1つの第一の排気孔における第一の面に位置する一端を塞ぐ。第二の仕切板は第二の導流溝を塞ぎ、且つ少なくとも1つの第一の排気孔に連通される少なくとも1つの第二の排気孔を含む。
Description
本願は、2017年7月14日に中国特許庁へ提出された出願番号を201710576540.8とし、発明名称を「LPCVDプロセスチャンバ等化装置」とする中国特許出願を優先権に主張し、その全ての内容は引用をもってここに併せられる。
本願は薄膜電池の製造プロセス技術に関するものであり、特に均等流板及びプロセスチャンバ等化装置に関するものである。
現在、太陽光発電産業の発展の鍵は、太陽光電池の生産コストを低減することである。銅−インジウム−ガリウム−セレン(Copper Indium Gallium Selenium,CIGS)薄膜太陽光電池は、生産コストが低く、汚染が少なく、劣化せず、弱光性能が良く、光電変換率が高い等の特長を持つ。CIGS薄膜太陽光電池の製造過程では、低圧化学気相堆積法(Low Pressure Chemical Vapor Deposition,LPCVD))を応用して薄膜製造を行っている。
本願の一部の実施形態では、
対向して設けられる第一の面及び第二の面と、第一のガス源と連通する少なくとも1つの第一の吸気端及び少なくとも1つの第一の排気端を有する、第一の面に開設される第一の導流溝と、第二のガス源と連通する少なくとも1つの第二の吸気端及び少なくとも1つの第二の排気端を有する、第二の面に開設される第二の導流溝と、第一の面から延びて第二の面を貫通する、少なくとも1つの第一の排気端及び少なくとも1つの第二の排気端が連通するにあたって介する少なくとも1つの第一の排気孔と、を有する均等流板と、
第一の導流溝及び少なくとも1つの第一の排気孔における各端を塞ぐように配置される、均等流板の第一の面上に位置する第一の仕切板と、
第二の導流溝を塞ぐように配置され、且つ少なくとも1つの第一の排気孔に連通される少なくとも1つの第二の排気孔を含む、均等流板の第二の面上に位置する第二の仕切板と、
を含むプロセスチャンバ等化装置を提供する。
対向して設けられる第一の面及び第二の面と、第一のガス源と連通する少なくとも1つの第一の吸気端及び少なくとも1つの第一の排気端を有する、第一の面に開設される第一の導流溝と、第二のガス源と連通する少なくとも1つの第二の吸気端及び少なくとも1つの第二の排気端を有する、第二の面に開設される第二の導流溝と、第一の面から延びて第二の面を貫通する、少なくとも1つの第一の排気端及び少なくとも1つの第二の排気端が連通するにあたって介する少なくとも1つの第一の排気孔と、を有する均等流板と、
第一の導流溝及び少なくとも1つの第一の排気孔における各端を塞ぐように配置される、均等流板の第一の面上に位置する第一の仕切板と、
第二の導流溝を塞ぐように配置され、且つ少なくとも1つの第一の排気孔に連通される少なくとも1つの第二の排気孔を含む、均等流板の第二の面上に位置する第二の仕切板と、
を含むプロセスチャンバ等化装置を提供する。
本願の一部の実施形態において、プロセスチャンバ等化装置は、LPCVDプロセスチャンバ等化装置である。
本願の一部の実施形態において、均等流板は第一の導流溝の底面から延びて第二の面を貫通する第一の吸気通路をさらに含み、第二の仕切板は第一の吸気孔をさらに含み、少なくとも1つの第一の吸気端及び第一の吸気通路は第一の吸気孔に連通され、第二の仕切板は第二の吸気孔をさらに含み、少なくとも1つの第二の吸気端は第二の吸気孔に連通される。
本願の一部の実施形態において、第一の導流溝と第二の導流溝はいずれも分岐状構造であり、且つ少なくとも1つの第一の吸気端を複数の第一の吸気端とし、少なくとも1つの第一の排気端を複数の第一の排気端とし、少なくとも1つの第二の吸気端を複数の第二の吸気端とし、少なくとも1つの第二の排気端を複数の第二の排気端とし、少なくとも1つの第一の排気孔を複数の排気孔とし、少なくとも1つの第二の排気孔を複数の排気孔とする。
本願の一部の実施形態において、分岐状構造における各段の分岐構造の横断面面積は何れもその一つ上の段の分岐構造の横断面面積より小さい。
本願の一部の実施形態において、複数の第一の排気孔における各孔径は同一であり、且つ複数の第二の排気孔における各孔径は同一である。
本願の一部の実施形態において、複数の第一の排気孔における各孔径は、複数の第二の排気孔における各孔径と同一である。
本願の一部の実施形態において、均等流板は、第一の面上に開設される第一の凹溝と、第二の面上に開設される第二の凹溝とをさらに含み、第一の凹溝及び第二の凹溝内にはそれぞれシールリングが設けられている。
本願の一部の実施形態において、プロセスチャンバは、第二の仕切板における均等流板から離れた表面上に設けられる冷却板をさらに含み、冷却板は、第一の吸気孔と連通するように配置される第二の吸気通路と、第二の吸気孔と連通するように配置される第三の吸気通路と、を含む。
本願の一部の実施形態において、冷却板は、冷却溝と、冷却液を通すように配置される冷却通路と、複数の第二の排気孔と連通される複数の第三の排気孔と、をさらに含む。
本願の一部の実施形態において、冷却通路は冷却溝内に設けられ、且つ冷却溝は冷却板における第二の仕切板に近接する表面上に開設される。
本願の一部の実施形態において、冷却通路は迂回状である。
本願の一部の実施形態において、複数の第三の排気孔を段付き孔とし、複数の第三の排気孔における第二の仕切板に近接する端部の孔径は、複数の第三の排気孔における第二の仕切板から離れた端部の孔径より大きい。
本願の一部の実施形態において、複数の第三の排気孔における第二の仕切板に近接する各端部は、複数の第二の排気孔のうちの対応する第二の排気孔と連通し、複数の第三の排気孔における第二の仕切板に近接する各端部の孔径は、前記複数の第二の排気孔における各孔径より大きい。
本願のもう一つの実施形態では、
対向して設けられる第一の面及び第二の面と、第一のガス源と連通する少なくとも1つの第一の吸気端及び少なくとも1つの第一の排気端を有する、第一の面に開設される第一の導流溝と、第二のガス源と連通する少なくとも1つの第二の吸気端及び少なくとも1つの第二の排気端を有する、第二の面に開設される第二の導流溝と、第一の面から延びて前記第二の面を貫通する、少なくとも1つの第一の排気端及び少なくとも1つの第二の排気端が連通するにあたって介する少なくとも1つの第一の排気孔と、を有する均等流板を提供する。
対向して設けられる第一の面及び第二の面と、第一のガス源と連通する少なくとも1つの第一の吸気端及び少なくとも1つの第一の排気端を有する、第一の面に開設される第一の導流溝と、第二のガス源と連通する少なくとも1つの第二の吸気端及び少なくとも1つの第二の排気端を有する、第二の面に開設される第二の導流溝と、第一の面から延びて前記第二の面を貫通する、少なくとも1つの第一の排気端及び少なくとも1つの第二の排気端が連通するにあたって介する少なくとも1つの第一の排気孔と、を有する均等流板を提供する。
本願の一部の実施形態において、均等流板は第一の導流溝の底面から伸びて第二の面を貫通する第一の吸気通路をさらに含み、少なくとも1つの第一の吸気端が第一の吸気通路に連通される。
本願の一部の実施形態において、第一の導流溝と第二の導流溝はいずれも分岐状構造であり、且つ少なくとも1つの第一の吸気端を複数の第一の吸気端とし、少なくとも1つの第一の排気端を複数の第一の排気端とし、少なくとも1つの第二の吸気端を複数の第二の吸気端とし、少なくとも1つの第二の排気端を複数の第二の排気端とし、少なくとも1つの第一の排気孔を複数の排気孔とする。
本願の一部の実施形態において、均等流板は、第一の面上に開設される第一の凹溝と、第二の面上に開設される第二の凹溝とをさらに含み、第一の凹溝及び第二の凹溝内にはそれぞれシールリングが設けられている。
ここで説明する図面は、本願をさらに理解するために提供するものであり、本願の一部を構成する。本願の概念的な実施形態及びその説明は本願を説明するためのものであり、本願に対する不適切な制限を構成するものではない。
本願の一部の実施形態において提供するプロセスチャンバ等化装置の応用概念図を示す。
本願の一部の実施形態において提供するプロセスチャンバ等化装置の構造概念図を示す。
第一の仕切板の構造概念図を示す。
均等流板の構造概念図を示す。
図4におけるA-A方向の断面図である。
図5におけるC箇所の拡大図である。
図4におけるB-B方向の断面図である。
図7におけるD箇所の拡大図である。
図7におけるE箇所の拡大図である。
第二の仕切板の構造概念図を示す。
冷却板の構造概念図を示す。
図11におけるF-F方向の断面図である。
図12におけるH箇所の拡大図である。
図11におけるG-G方向の断面図である。
図14におけるI箇所の拡大図である。
図11におけるM-M方向の断面図である。
プロセスチャンバ等化装置の一つの断面図である。
図17におけるJ箇所の拡大図である。
プロセスチャンバ等化装置のもう一つの断面図である。
図19におけるK箇所の拡大図である。
以下では本願の実施形態を詳しく説明し、前記実施形態の一例を図面に示すが、同一又は類似する部品或いは同一又は類似する機能を有する部品は、一貫して同一又は類似する符号で示す。以下において図面を参照して説明した実施形態は例示であり、本願を解釈するためのものにすぎず、本願を制限するものと解釈すべきではない。
図1と図2を参照されたい。図1は本願の一部の実施形態において提供するプロセスチャンバ等化装置の応用概念図であり、図2は本願の一部の実施形態において提供するプロセスチャンバ等化装置の構造概念図である。
図1に示すように、本願の一部の実施形態では、第一の仕切板1、均等流板2及び第二の仕切板3を含むプロセスチャンバ等化装置を提供する。均等流板2には第一の面25及び第二の面26が対向して設けられる。第一の仕切板1は均等流板2の第一の面25上に位置し、第二の仕切板3は均等流板2の第二の面26上に位置する。
本願の一部の実施形態において、プロセスチャンバ等化装置は、第二の仕切板3における均等流板2から離れた表面上に設けられ、均等ガス装置の表面温度が常に相対的に低い範囲になるように配置した冷却板4をさらに含む。
本願の一部の実施形態では、図2に示すように、第二の吸気通路41と第三の吸気通路42が冷却板4上に設けられている。
図1及び図2に示すように、本願で提供するプロセスチャンバ等化装置により、反応気体はプロセスチャンバ内に導入されるとともに均等流板2の中で混合され、混合された気体がガラス基板5の表面に拡散される。
本願の一部の実施形態において、反応気体には水蒸気、水素、ボラン、ジエチル亜鉛等が含まれる。
本願の一部の実施形態では、プロセスチャンバ等化装置は銅−インジウム−ガリウム−セレン(CIGS)薄膜太陽光電池の生産において大型ガラス基板の表面上に均等な透明導電膜を堆積させるために用いられる。
図3は第一の仕切板の構造概念図である。本願の一部の実施形態では、図3に示すように、第一の仕切板1は板状である。当該第一の仕切板1の材質は反応気体と反応しない限り様々なものを採用できる。
図4は均等流板の構造概念図であり、図5は図4におけるA-A方向の断面図であり、図6は図5におけるC箇所の拡大図であり、図7は図4におけるB-B方向の断面図であり、図8は図7におけるD箇所の拡大図であり、図9は図7におけるE箇所の拡大図である。
図7、8に示すように、均等流板2は、第一の面25上に開設された第一の導流溝21と、第二の面26上に開設された第二の導流溝22と、第一の面25から伸びて第二の面26を貫通する少なくとも1つの第一の排気孔24と、を含む。ここにおいてB-B方向は第一の排気孔24の位置と関連があり、D箇所は第一の排気孔24が位置する領域である。
図9に示すように、第一の導流溝21は少なくとも1つの第一の吸気端211と少なくとも1つの第一の排気端212を有し、第二の導流溝22は少なくとも1つの第二の吸気端221と少なくとも1つの第二の排気端222を有する。少なくとも1つの第一の吸気端211は第一のガス源と連通され、少なくとも1つの第二の吸気端221は第二のガス源と連通される。少なくとも1つの第一の排気端212、少なくとも1つの第二の排気端222及び少なくとも1つの第一の排気孔24は互いに連通される。
本願の一部の実施形態において、均等流板内における第一の導流溝21と第二の導流溝22のレイアウト及びサイズは同一である。
本願の一部の実施形態において、少なくとも1つの第一の吸気端211と少なくとも1つの第二の吸気端221が一対一で対応し、少なくとも1つの第一の排気端212、少なくとも1つの第二の排気端222及び少なくとも1つの第一の排気孔24が一対一で対応する。第一の排気端212とそれに対応する第二の排気端222は第一の排気孔24を介して連通される。
均等流板2において均等な流れを実現する方法は次の通りである。まず、第一のガス源の気体が第一の導流溝21の第一の吸気端211を介して均等流板2に入り、さらに第一の排気端212を介して第一の排気孔24に入る。他方で、第二のガス源の気体が第二の導流溝22の第二の吸気端221を介して均等流板2に入り、さらに第二の排気端222を介して第一の排気孔24に入り、第一の排気端212から流れ出てきた第一のガス源の気体と混合される。
本願の一部の実施形態において、第一の導流溝21と第二の導流溝22はいずれも分岐状構造であり、且つ少なくとも1つの第一の吸気端211を複数の第一の吸気端211とし、少なくとも1つの第一の排気端212を複数の第一の排気端212とし、少なくとも1つの第二の吸気端221を複数の第二の吸気端221とし、少なくとも1つの第二の排気端222を複数の第二の排気端222とし、少なくとも1つの第一の排気孔24を複数の第一の排気孔24としている。
図4を参照すれば分かるように、本願の一部の実施形態において、第一の導流溝21は分岐状構造である。例えば、一を二に分割し、二を四に分割し、四を八に分割し、八を十六に分割し……という法則にのっとって加工し、X、Y軸に関してそれぞれ対称の第一の導流溝21を作成した。即ち図4に示すように、第一の導流溝21から導流溝a1とa2を分岐させたが、それは即ち一つの導流溝から二つの導流溝を分岐させたということである。また導流溝a1から導流溝b1とb2を分岐させ、導流溝a2から導流溝b3とb4を分岐させたが、それは即ち二つの導流溝から四つの導流溝を分岐させたということになる。……以下は順に類推できる通りである。図4に示すように、X軸は均等流板2の長さ方向に沿って伸びて均等流板2の中心を通過する軸線であり、Y軸は均等流板2の幅方向に沿って伸びて均等流板2の中心を通過する軸線である。また、分岐状構造の第一の導流溝21は複数の第一の吸気端211と複数の第一の排気端212を有する。
本願の一部の実施形態において、第二の導流溝22は分岐状構造である。第二の導流溝の分岐状構造は第一の導流溝21の分岐状構造とレイアウト及びサイズがいずれも同一であることから加工の利便性が高い。分岐状構造の第二の導流溝22は複数の第二の吸気端221と複数の第二の排気端222を有する。
本願の一部の実施形態では、分岐状構造における各段の分岐構造はその延伸方向と垂直な平面の横断面面積が何れもその一つ上の段の分岐構造の横断面面積より小さい。本願の一部の実施形態において、第一の導流溝21と第二の導流溝22は開始位置を除いて(第一の導流溝の開始位置は吸気を開始する第一の吸気端であり、第二の導流溝の開始位置は吸気を開始する第二の吸気端である)完全に対称でもある。全ての導流溝の末端(第一の導流溝の末端は第一の排気端であり、第二の導流溝の末端は第二の排気端である)は水平及び垂直方向において均等に分布されている。第一の導流溝と第二の導流溝が連通するよう導流溝の末端にはいずれも小さい穴が開けられるが、それが即ち上記の第一の排気孔24である。
図5、図6に示すように、本願の一部の実施形態において、均等流板2は第一の吸気通路23をさらに含む。第一の吸気通路23は第一の導流溝21の底面から伸びて第二の面26を貫通する。第一の導流溝21の底面とは第二の面26に近い面を指す。ここで、図4と図5におけるA-A方向は第一の吸気通路23の位置に関連するものであり、図5におけるC箇所は第一の吸気通路23が位置する領域である。
本願の一部の実施形態において、複数の第一の吸気端211は第一の吸気通路23を介して第一のガス源と連通され、複数の第二の吸気端221は第二のガス源と連通される。
図9は図7におけるE箇所の拡大図である。本願の一部の実施形態において、均等流板2には、第一の面25上に開設された第一の凹溝61と、第二の面26上に開設された第二の凹溝62が含まれる。第一の凹溝61と第二の凹溝62内にはそれぞれシールリング611、612が設けられ、シールリング611により均等流板2と第一の仕切板1が密封接触し、シールリング612により均等流板2と第二の仕切板3が密封接触する。ここで、図7と図9におけるE箇所は第一の凹溝61と第二の凹溝62が位置する領域である。均等流板上に設けられた第一の凹溝61と第二の凹溝62により、均等流板に対する第一の仕切板1と第二の仕切板3の封鎖を更に緊密にすることで、均等流板2内の気体が漏洩することを避けている。
図10は第二の仕切板の構造概念図である。図10に示すように、第二の仕切板3には少なくとも1つの第二の排気孔33が設けられ、第二の排気孔33と均等流板2上の対応する第一の排気孔24が連通される。第一のガス源の気体と第二のガス源の気体とを均等流板2の中で混合してから第一の排気孔24と第二の排気孔33を介してプロセスチャンバに排出することで、ガスを均等にする効果を実現している。
本願の一部の実施形態において、第一の排気孔24と第二の排気孔33はいずれも複数である。
本願の一部の実施形態では、複数の第一の排気孔24における各孔径を同一とし、複数の第二の排気孔33における各孔径も同一とすることにより、複数の第二の排気孔33から排出される気体の均等性を高めて膜の均等性を向上させている。
本願の一部の実施形態では、複数の第一の排気孔24における各孔径と複数の第二の排気孔33における各孔径とを同一にすることにより気体の連動を避けている。
本願の一部の実施形態では、図10に示すように、第二の仕切板3上に第一の吸気孔31と第二の吸気孔32が設けられている。
本願の一部の実施形態において、第一の吸気端211、第一の吸気通路23、第一の吸気孔31は第一のガス源に連通され、第二の吸気端221、第二の吸気孔32は第二のガス源に連通される。これにより、第一のガス源の気体は第二の仕切板3の第一の吸気孔31、第一の吸気通路23、第一の導流溝21の第一の吸気端211を順に介して均等流板2に入るようになり、第二のガス源の気体は第二の仕切板3の第二の吸気孔32、第二の導流溝22の第二の吸気端221を順に介して均等流板2に入るようになる。
本願の一部の実施形態において、第一の仕切板1と均等流板2と第二の仕切板3の間は締結部材により固定接続される。図1、図4、図10を併せて見れば分かるように、第一の仕切板1と均等流板2と第二の仕切板3には締結部材を収容できるような孔10、20、30がそれぞれ設けられる。
本願の一部の実施形態において、第一の仕切板1は第一の導流溝21及び少なくとも1つの第一の排気孔24における第一の面25に位置する一端を塞ぐように配置してあり、それにより反応気体が第一の導流溝21と第一の排気孔24の一端から漏洩することを避けている。第二の仕切板3は第二の導流溝22を塞ぐように配置してあり、均等流板2による処理を経た気体が第一の排気孔24から流れ出るようにしている。
本願の一部の実施形態において、第一のガス源と第二のガス源はそれぞれ異なる反応気体に対応する。第一のガス源の気体は第一の吸気孔31を経て第一の吸気通路23に入り、さらには第一の導流溝21内に入る。第二のガス源の気体は第二の吸気孔32を経て第二の導流溝22内に入る。そして第一の導流溝21と第二の導流溝22とが第一の排気孔24を介して連通されるため、第一のガス源の気体と第二のガス源の気体は第二の仕切板3における均等流板2に近接する面で混合され、混合気体となる。混合気体は複数の第二の排気孔33を経てプロセスチャンバに拡散される。
また、複数の第二の排気孔33の孔径がいずれも同一であるため、気体拡散の均等性が保証され、CIGS薄膜電池の薄膜成型品質が向上する。
本願の一部の実施形態において、プロセスチャンバ内部は低真空かつ高温の環境に置かれる。そこに入ってきた反応気体が高温物体に触れると、その表面に膜層が堆積される。堆積された膜層が一定厚さに達すると、当該膜層がプロセスチャンバ等化装置の排気孔を塞いでしまうほか、プロセスチャンバ等化装置の第二の面に堆積された膜層がガラス基板上に落ちてガラス表面の堆積膜層の品質に影響を与えてしまう。このため、本願の一部の実施形態で提供するプロセスチャンバ等化装置は冷却板4をさらに含む。
図11は冷却板の構造概念図であり、図12は図11におけるF-F方向の断面図であり、図13は図12におけるH箇所の拡大図であり、図14は図11におけるG-G方向の断面図であり、図15は図14におけるI箇所の拡大図であり、図16は図11におけるM-M方向の断面図であり、図17はプロセスチャンバ等化装置の一つの断面図であり、図18は図17におけるJ箇所の拡大図であり、図19はプロセスチャンバ等化装置のもう一つの断面図であり、図20は図19におけるK箇所の拡大図である。
本願の一部の実施形態では、図11〜16に示すように、冷却溝45、冷却通路43、複数の第三の排気孔44が冷却板4に設けられる。当該複数の第三の排気孔44は複数の第二の排気孔33と連通される。
本願の一部の実施形態において、図16に示すように、冷却通路43は冷却溝45内に設けられ、冷却液が通される。
本願の一部の実施形態では、図11に示すように、第二の吸気通路41と第三の吸気通路42が冷却板4に設けられる。図18に示すように、第二の吸気通路41は第二の仕切板3上の第一の吸気孔31及び第一のガス源とそれぞれ連通され、第三の吸気通路42は第二の仕切板3上の第二の吸気孔32及び第二のガス源とそれぞれ連通される。
ここで、図11と図12におけるF-F方向は第二の吸気通路41と第三の吸気通路42の位置に関連がある。図12と図13におけるH箇所は第二の吸気通路41と第三の吸気通路42が位置する領域である。図11と図14におけるG-G方向は第三の排気孔44、第二の吸気通路41、第三の吸気通路42及び冷却通路43の位置に関連がある。図14と図15におけるI箇所は第三の吸気通路42、冷却通路43及び第三の排気孔44が含まれる箇所である。
本願の一部の実施形態において、冷却通路43は冷却溝45内に設けられる。当該冷却溝45を冷却板4における第二の仕切板3に近接する表面上に開設することで、冷却板4内を通過した気体と第二の仕切板3内を通過した気体を同時に冷却している。
本願の一部の実施形態では、冷却通路43を迂回状とすることにより冷却通路43の有効冷却長を可能な限り伸ばしている。
また冷却板を設けることにより、冷却板4内を通過した気体と第二の仕切板3内を通過した気体が冷却通路43内を通過する冷却液との間でエネルギー交換を行なうように仕向け、均等ガス装置の表面温度が常に比較的低い範囲に留まるようにしている。こうすることで堆積膜層に必要な高温条件がなくなるため、均等ガス装置表面における膜層の成長速度が低下し、均等ガス装置のメンテナンス時間が延びて生産効率が向上する。
図17と図18に示すように、第一のガス源の気体は第二の吸気通路41、第一の吸気孔31、第一の吸気通路23を順に経過した後、第一の導流溝21に入る。第二のガス源の気体は第三の吸気通路42、第二の吸気貫通孔32を順に経過した後、第二の導流溝22に入る。
図19と図20に示すように、第一の導流溝21と第二の導流溝22が第一の排気孔24を介して連通されているため、第一のガス源の気体と第二のガス源の気体は第二の仕切板3における均等流板2に近接する面で混合されて混合気体となる。当該混合気体は複数の第二の排気孔33と複数の第三の排気孔44を経由してプロセスチャンバに拡散する。
本願の一部の実施形態において、プロセスチャンバ等化装置は第一の仕切板1、均等流板2及び第二の仕切板3を含む。
第二の仕切板3上の第一の吸気孔31、均等流板2上の第一の吸気通路23及び均等流板2上の第一の導流溝21の第一の吸気端211が連通され、且つ第二の仕切板3上の第一の吸気孔31は第一のガス源と連通される。
第二の仕切板3上の第二の吸気孔32及び均等流板2上の第二の導流溝22の第二の吸気端221が連通され、且つ第二の仕切板3上の第二の吸気孔32は第二のガス源と連通される。
第一の導流溝21の複数の第一の排気端212と第二の導流溝22の複数の第二の排気端222は、均等流板2上の複数の第一の排気孔24を介して第二の仕切板3の第二の排気孔33に連通される。
このように、本願の実施形態で提供するプロセスチャンバ等化装置により、第一のガス源の気体は第二の仕切板3の第一の吸気孔31、第一の吸気通路23、第一の導流溝21の第一の吸気端211を順に通過して第一の導流溝21に入る。そして第一の導流溝21によって、第一のガス源の気体が均等流板2の中で均等に流れる状態が実現される。また第二のガス源の気体は第二の仕切板3の第二の吸気孔32と第二の導流溝22の第二の吸気端221を順に通過して第二の導流溝22に入る。そして第二の導流溝22によって、第二のガス源の気体が均等流板2の中で均等に流れる状態が実現される。
均等に流れた第一のガス源の気体は、第一の導流溝21の複数の第一の排気端212を介して均等流板2の複数の第一の排気孔24に入る。同時に、均等に流れた第二のガス源の気体は、第二の導流溝22の複数の第二の排気端222を介して均等流板2の複数の第一の排気孔24に入るとともに、第一の導流溝21の複数の第一の排気端212から流れ出てきた第一のガス源の気体と混合され、混合気体となる。混合気体が第二の仕切板3の複数の第二の排気孔33から流れ出てガラス基板に拡散されることで、ガラス基板上に拡散した気体の均等性が保証され、成膜品質が向上する。
本願の一部の実施形態において、プロセスチャンバ等化装置は第一の仕切板1、均等流板2、第二の仕切板3及び冷却板4を含む。冷却板4における第二の吸気通路41、第二の仕切板3における第一の吸気孔31、均等流板2における第一の吸気通路23及び均等流板2における第一の導流溝21の第一の吸気端211が連通され、且つ冷却板4における第二の吸気通路41は第一のガス源と連通される。
また、冷却板4における第三の吸気通路42、第二の仕切板3における第二の吸気孔32及び均等流板2における第二の導流溝22の第二の吸気端221が連通され、且つ冷却板4における第三の吸気通路42は第二のガス源と連通される。
第一の導流溝21の複数の第一の排気端212と第二の導流溝22の複数の第二の排気端222は、均等流板2上の複数の第一の排気孔24を介して第二の仕切板3の第二の排気孔33と連通される。第二の仕切板3の第二の排気孔33は冷却板4の第三の排気孔44と連通される。
冷却板4の第二の仕切板3に近接する表面には冷却通路43が設けられ、冷却板4内の気体と第二の仕切板3内の気体が同時に冷却される。
図18に示すように、第一のガス源の気体は冷却板4における第二の吸気通路41、第二の仕切板3における第一の吸気孔31、第一の吸気通路23、第一の導流溝21の第一の吸気端211を順に通過して第一の導流溝21に入る。そして第一の導流溝21によって、第一のガス源の気体が均等流板2の中で均等に流れる状態が実現される。また第二のガス源の気体は冷却板4上の第三の吸気通路42、第二の仕切板3の第二の吸気孔32と第二の導流溝22の第二の吸気端221を順に通過して第二の導流溝22に入る。そして第二の導流溝22によって、第二のガス源の気体が均等流板2の中で均等に流れる状態が実現される。
図20に示すように、均等に流れた第一のガス源の気体は、第一の導流溝21の複数の第一の排気端212を介して均等流板2の複数の第一の排気孔24に入る。同時に、均等に流れた第二のガス源の気体は、第二の導流溝22の複数の第二の排気端222を介して均等流板2の複数の第一の排気孔24に入るとともに、第一の導流溝21の複数の第一の排気端212から流れ出てきた第一のガス源の気体と混合され、混合気体となる。混合気体は第二の仕切板3の複数の第二の排気孔33及び冷却板4の第三の排気孔44を順に通過し流れ出て、ガラス基板上に拡散される。第二の仕切板3の第二の排気孔33及び冷却板4の第三の排気孔44内の気体を冷却通路43内の冷却液によって冷却することにより、プロセスチャンバ等化装置から流れ出た気体が高温物体に触れた時にプロセスチャンバ等化装置の表面に膜層が堆積することを避け、ひいてはプロセスチャンバ内の基板へ流れる気体の均等性に膜層からの影響が及ぶことを避けて成膜品質を向上させている。
本願の一部の実施形態において、第三の排気孔44は段付き孔である。前記第三の排気孔44における第二の仕切板3に近接する端部の孔径は、第三の排気孔44における第二の仕切板3から離れた端部の孔径より大きい。
本願の一部の実施形態において、第三の排気孔44は複数である。複数の第三の排気孔44における第二の仕切板3に近接する各端部は、複数の第二の排気孔33のうちの対応する第二の排気孔33と連通する。
本願の一部の実施形態では、第三の排気孔44における第二の仕切板3に近接する端部の孔径を第二の排気孔33の孔径より大きくすることで、気体の流れをより円滑に保っている。本願の一部の実施形態において、複数の第三の排気孔44における第二の仕切板3と離れた端部の孔径は同一であり、且つ複数の第二の排気孔33における各孔径とも同一である。
以上、図面に示した実施形態に基づき本願の構造、特徴及び役割効果を詳細に説明したが、上述したものは本願の好ましい実施形態に過ぎず、本願は図示された内容で実施範囲が限定されるものではない。本願の構想に沿って行った変化、或いは補正により同等に変化させた同等な実施形態は、明細書と図面に含まれる精神を逸脱していない限りは全て本願の保護範囲内に含まれる。
Claims (19)
- 対向する第一の面及び第二の面と、
第一のガス源と連通するように配置される少なくとも1つの第一の吸気端及び少なくとも1つの第一の排気端を有する、前記第一の面上に開設される第一の導流溝と、
第二のガス源と連通するように配置される少なくとも1つの第二の吸気端及び少なくとも1つの第二の排気端を有する、前記第二の面上に開設される第二の導流溝と、
前記第一の面から延びて前記第二の面を貫通する、前記少なくとも1つの第一の排気端及び前記少なくとも1つの第二の排気端が連通するにあたって介する少なくとも1つの第一の排気孔と、を有する均等流板と、
前記第一の導流溝及び前記少なくとも1つの第一の排気孔における第一の面に位置する一端を塞ぐように配置される、前記均等流板の第一の面上に位置する第一の仕切板と、
前記第二の導流溝を塞ぐように配置され、且つ前記少なくとも1つの第一の排気孔に連通される少なくとも1つの第二の排気孔を含む、前記均等流板の第二の面上に位置する第二の仕切板と、
を含む
プロセスチャンバ等化装置。 - LPCVDプロセスチャンバ等化装置であることを特徴とする
請求項1に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記均等流板は、前記第一の導流溝の底面から延びて前記第二の面を貫通する第一の吸気通路をさらに含み、
前記第二の仕切板は第一の吸気孔をさらに含み、前記少なくとも1つの第一の吸気端及び前記第一の吸気通路が前記第一の吸気孔に連通され、
前記第二の仕切板は第二の吸気孔をさらに含み、前記少なくとも1つの第二の吸気端が前記第二の吸気孔に連通される
請求項1又は2に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記第一の導流溝と前記第二の導流溝はいずれも分岐状構造であり、且つ前記少なくとも1つの第一の吸気端を複数の第一の吸気端とし、前記少なくとも1つの第一の排気端を複数の第一の排気端とし、前記少なくとも1つの第二の吸気端を複数の第二の吸気端とし、前記少なくとも1つの第二の排気端を複数の第二の排気端とし、前記少なくとも1つの第一の排気孔を複数の第一の排気孔とし、前記少なくとも1つの第二の排気孔を複数の第二の排気孔とする
請求項2に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記分岐状構造において、各段の分岐構造の横断面面積は何れもその一つ上の段の分岐構造の横断面面積より小さい
請求項4に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記複数の第一の排気孔における各孔径が同一であり、且つ前記複数の第二の排気孔における各孔径が同一である
請求項4又は5に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記複数の第一の排気孔における各孔径が、前記複数の第二の排気孔における各孔径と同一である
請求項4〜6のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記均等流板は、前記第一の面上に開設される第一の凹溝と、前記第二の面上に開設される第二の凹溝とをさらに含み、
前記第一の凹溝及び前記第二の凹溝内にはそれぞれシールリングが設けられている
請求項3〜7のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記第二の仕切板における前記均等流板から離れた表面上に設けられる冷却板をさらに含み、
前記冷却板は、
前記第一の吸気孔と連通するように配置される第二の吸気通路と、
前記第二の吸気孔と連通するように配置される第三の吸気通路と、を含む
請求項3〜8のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記冷却板は、
冷却溝と、
冷却液を通すように配置される冷却通路と、
前記複数の第二の排気孔と連通される複数の第三の排気孔と、をさらに含む
請求項9に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記冷却通路は前記冷却溝内に設けられ、且つ前記冷却溝は前記冷却板における前記第二の仕切板に近接する表面上に開設される
請求項10に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記冷却通路を迂回状とする
請求項10又は11に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記複数の第三の排気孔を段付き孔とし、前記複数の第三の排気孔における前記第二の仕切板に近接する端部の孔径が、前記複数の第三の排気孔における前記第二の仕切板から離れた端部の孔径より大きい
請求項10〜12のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記複数の第三の排気孔における前記第二の仕切板に近接する各端部が、前記複数の第二の排気孔のうちの対応する第二の排気孔と連通し、前記複数の第三の排気孔における前記第二の仕切板に近接する各端部の孔径が、前記複数の第二の排気孔における各孔径より大きい
請求項10〜13のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 前記複数の第三の排気孔における前記第二の仕切板から離れた端部の孔径が同一であり、且つ前記複数の第二の排気孔における各孔径と同一である
請求項10〜14のいずれか一項に記載のプロセスチャンバ等化装置。 - 対向する第一の面及び第二の面と、
第一のガス源と連通するように配置される少なくとも1つの第一の吸気端及び少なくとも1つの第一の排気端を有する、前記第一の面上に開設される第一の導流溝と、
第二のガス源と連通するように配置される少なくとも1つの第二の吸気端及び少なくとも1つの第二の排気端を有する、前記第二の面上に開設される第二の導流溝と、
前記第一の面から延びて前記第二の面を貫通する、前記少なくとも1つの第一の排気端及び前記少なくとも1つの第二の排気端が連通するにあたって介する少なくとも1つの第一の排気孔と、を有する
均等流板。 - 前記第一の導流溝の底面から伸びて前記第二の面を貫通する第一の吸気通路をさらに含み、前記少なくとも1つの第一の吸気端が前記第一の吸気通路に連通される
請求項16に記載の均等流板。 - 前記第一の導流溝と前記第二の導流溝はいずれも分岐状構造であり、且つ前記少なくとも1つの第一の吸気端を複数の第一の吸気端とし、前記少なくとも1つの第一の排気端を複数の第一の排気端とし、前記少なくとも1つの第二の吸気端を複数の第二の吸気端とし、前記少なくとも1つの第二の排気端を複数の第二の排気端とし、前記少なくとも1つの第一の排気孔を複数の第一の排気孔とする
請求項16又は17に記載の均等流板。 - 前記均等流板は、前記第一の面上に開設される第一の凹溝と、前記第二の面上に開設される第二の凹溝とをさらに含み、
前記第一の凹溝及び前記第二の凹溝内にはそれぞれシールリングが設けられている
請求項16〜18のいずれか一項に記載の均等流板。
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