JP4452044B2 - 触媒配線ユニットボックス - Google Patents

Description

本発明は、触媒ＣＶＤ法に用いる触媒配線用ユニットボックスに関する。触媒ＣＶＤ法は、低温プロセスが実現できて比較的低いエネルギーで所望の成膜速度を確保できる、プラズマプロセスを回避できて基板等へのダメージを抑制できる等の点で有用である。

近年の基板大面積化に伴い、ガラス基板に対向して複数の触媒線を並置して設けるものが多用されている。これに対応した触媒ＣＶＤ装置を含む大型の多室型成膜装置の一例を図１に示す。図１に示す成膜装置は、搬送室１０を包囲して配置された仕込取出室１１、１２と触媒ＣＶＤ室１３ａ〜１３ｄと加熱室１５などから構成される。この装置において、キャリアケース１６に格納された所定枚数のガラス基板１を１バッチとし、キャリアケース１６からガラス基板１を、基板移載機構１７のリフト１８により仕込取出室１１、１２に搬送する。そして、仕込取出室１１、１２の圧力条件を成膜装置全体の内部圧力に調整した後、ガラス基板１を搬送室１０に移送する。そして、このときに移送されたガラス基板１を、搬送室１０内の基板移載機構（図示せず）により触媒ＣＶＤ室１３内の基板載置台２上に載置する。触媒ＣＶＤ室１３の天板１４に配設された複数の触媒線３は、成膜工程時にいずれも載置台２上のガラス基板１に対向できるように並置されている。工程中においては、触媒線３による触媒反応を経て生成された堆積種により、大面積の基板１の全面に亘って均等に成膜が行われる。この際、各触媒線３は確実に所期の触媒温度に加熱できるよう、それぞれ個別の電源に接続されており、微妙な分布補正を、各触媒への電力調整により行っている。

従来、触媒ＣＶＤ室１３の触媒線３を取り付ける際は、触媒ＣＶＤ室１３の天板１４を半開きにした状態で、加熱用電源に導通する電極部に触媒線３のそれぞれの配線を接続する配線作業を行っている。

しかしながら、このような複雑な配線作業を行うための作業スペースの確保には多くの制約があり、特に図１に示すような大型装置は構造が複雑となって、触媒線取り付け時に触媒ＣＶＤ室内の他の精密部品に接触して故障を誘発するおそれがあるなど作業性に問題が多い。そして、このような作業上の問題はメンテナンス時の保守作業においても同様に対処しなくてはならない。

本発明は、上記課題に鑑み、触媒線の取り付け作業やメンテナンス時の作業効率が良好な触媒配線方式を可能とする触媒ＣＶＤ用触媒配線ユニットボックスを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、複数の中継端子を介して直列接続される触媒線を配設した面と、一対の電流導入端子とガス導入口とを有する面とをそれぞれ筐体の底面と上面としてユニットボックスを構成した。

そして、そのユニットボックスの構造を、各中継端子と両電流導入端子とガス導入口とが、それぞれ設置された面上で筐体外側に突出する突出部を有するものとした。両電流導入端子の突出部は、電力供給源に接続され、ガス導入口の突出部は、シリサイド化防止用ガス源に接続するためのものである。また、中継端子の突出部は、触媒線を架線して中継接続するためのものである。

さらに、ユニットボックスの外側では、各中継端子間に介在する触媒線が、上記したように中継端子の突出部間で架線され、露出部分のある結線にした。

また、ユニットボックスの内部では、直列接続される触媒線の一端位置の中継端子を、両電流導入端子の一方と導通すると共に、直列接続される触媒線の他端位置の中継端子を、両電流導入端子の他方と導通させている。そして、このような配線構造とすることにより、ガス導入口からシリサイド化防止用ガスがユニット内に導入されて陽圧となる、即ち、パージガスとして機能することで、チャンバー側にて別系で導入されるプロセスガスがこのユニット内へ流入して生じる、触媒線のシリサイド化を防止することができる。

このような構造のユニットボックスは、触媒ＣＶＤ構成の主要部分の配置を保ったまま装置本体の外部にユニットとして容易に取り出すことができ、別に確保した作業スペースにおいて触媒線の取り付けやメンテナンス作業を行うことができ、作業効率が向上する。

そして、この結果、触媒線取り付け作業が簡素化できるだけでなく、メンテナンス時間の短縮に伴う装置の稼働効率の向上や、触媒線の取り付け作業の精度向上に伴う製品歩留りの改善が可能となり、また、触媒線取り付け時の簡便な事前確認により、取り付け不良に起因する故障発生等の不測事態を回避することが期待できる。

本発明の触媒配線用ユニットボックスは、ユニット構造の配置を崩さずに外部に取り出して取り付け作業やメンテナンス時の保守交換作業を行うことが容易であるため作業性が向上する。

図２は、本発明のユニットボックスを搭載した触媒ＣＶＤ室１３の全体概略図であり、図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ天板１４を開閉した状態を示す。図２（ａ）を参照して、天板１４の内側天井部には本発明のユニットボックス２１〜２６が６列に取り付けられている。例えば、ユニットボックス２１〜２６は金属製で、その上面にガス導入プラグ２７と電気プラグ２８ａ、２８ｂを具備しており、これらを天板１４側に設けられている図外のガス導入ソケット及び電気ソケットとに差し込む。そしてその後に、ボックス取り付け部２９において固定ボルト２９ａを固定してユニットボックス２１が天板１４に取り付けられる。

このようにして、６列のユニットボックス２１〜２６をすべて取り付けて、天板１４を閉じた状態を図２（ｂ）に示す。ユニットボックス２１〜２６の取り付け後には、天板１４の外側に各ユニットボックスのガス導入プラグ２７及び電気プラグ２８ａ、２８ｂが突出して形成されている。

次に、本発明の金属製ユニットボックス２１の概略を図３に示す。図３を参照して、ユニットボックス２１の側面は、ボックス内部のメンテナンス及び触媒線配線作業用のメンテナンスパネル３０が配置され、また、ユニットボックス２１の上面には、ガス導入口となるガス導入プラグ２７及び、電流導入端子となる電気プラグ２８ａ、２８ｂの突出部が形成されている。さらに、ユニットボックス２１の下面には、複数の中継端子３１ａ〜３１ｇにより触媒線３ａ〜３ｆが直列に接続されている。

さらに、ユニットボックス２１の内側構造を図４に示す。図４（ａ）はユニットボックス２１の上面図であり、図４（ｂ）は略正面断面図である。図４（ｂ）を参照して、ユニットボックス２１の上面２１ａには、絶縁物４０を介して固定ボルト４１で固定されて電気プラグ２８ａが突出した形状で形成されている。一方、ユニットボックス２１の底面２１ｂには、複数の触媒線を直列に中継する中継端子３１ａ〜３１ｇが取り付けられている。

図４（ｃ）及び（ｄ）は、その取り付けの詳細を示すため拡大図として示したものである。即ち、図４（ｃ）は中継端子３１ｂの正面図であり、図４（ｄ）は中継端子３１ｂの側面図である。いずれも中継端子３１ｂは、絶縁物４２を介して底面２１ｂにボルト４３により固定されて取り付けられている。また、触媒線３ａ及び３ｂを挿通させるに際し、絶縁物４２との距離を確保して接触を避けるため、また、触媒線３ａ及び３ｂに対するシリサイド化防止対策の要請から触媒線３ａ及び３ｂの周囲にスムーズなガス流を生じさせるため、絶縁物４２の中継端子３１ｂの直下部分で通孔４４を開口している。このときの通孔４４の開口径は、温度上昇時の触媒自体の膨張による垂直部接触を回避するため、下部に行くほど開口径が増大するように設計されている。

また、中継端子３１ｂに触媒線３ａ及び３ｂを取り付ける際には、触媒線の終端部分をストッパ４５に差し込み、固定ネジ４６を螺合して触媒線を固定する。このとき、ストッパ４５により、ユニットボックス２１に搭載される全触媒線３ａ〜３ｆがそれぞれ同じ触媒線長に揃うように触媒線３ａ及び３ｂの終端を位置決めする。

なお、図４（ｂ）においては、直列接続された触媒線３ａ〜３ｆの一端に位置する中継端子３１ａが導入ブスバー４７ａにより電気プラグ２８ａに接続され、直列接続された触媒線３ａ〜３ｆの他端に位置する中継端子３１ｇが導入ブスバー４７ｂにより電気プラグ２８ｂに接続されている。そして、電気プラグ２８ａ及び２８ｂの間に電力供給源を接続することにより、触媒線３ａ〜３ｆが加熱される。

このようなユニットボックスを用いて触媒線を取り付ける作業を行うに際しては、最初に、図３のユニットボックス２１を作業スペースに載置する。そして、メンテナンスパネル３０を開放し、ユニットボックス２１の底面側から、例えば、触媒３ａの終端を中継端子３１ａに差し込み、ボックス内部で触媒３ａの終端をストッパ４５に取り付けて固定ネジ４６により固定して中継端子３１ａとの接続作業を終了する。

このような上記作業を全部の触媒線３ａ〜３ｆについて行って、これらを各中継端子３１ａ〜３１ｇに接続する。さらに、電気プラグ２８ａをユニットボックス２１の上面に取り付けた後、該電気プラグ２８ａと中継端子３１ａとを導入ブスバー４７ａにより接続する。また、電気プラグ２８ｂと中継端子３１ｇとを導入ブスバー４７ｂにより接続する。

次に、ガス導入プラグ２７をユニットボックス２１の上面に取り付ける。そして、メンテナンスパネル３０を閉じて触媒線の取り付け作業の終了とする。なお、メンテナンス時の触媒線の交換作業を行う場合も、メンテナンスパネル３０を開いた後は、同様の作業工程となるが、電気プラグ２８ａ、２８ｂ及びガス導入プラグ２７は、既にボックスに固定されているので、交換作業は不要である。

これと同様の取り付け作業をユニットボックス２２〜２６についても同様に行う。

次に、ユニットボックス２１を真空成膜装置、例えば、触媒ＣＶＤ室１３に組み込む際の作業工程を略説する。

初めに、図３に示す触媒ＣＶＤ室１３の天板１４の天井部に固定されている図外の電気ソケット及びガス導入ソケットが、ユニットボックス２１の電気プラグ２８ａ、２８ｂとガス導入プラグ２７とにそれぞれ位置合せを行う。そして、カップリング構造となっている電気ソケットと電気プラグ２８ａ、２８ｂ、ガス導入ソケットとガス導入プラグ２７をそれぞれ嵌合させて取り付ける。

次に、ユニットボックス２１のボックス取り付け部２９をボルト２９ａにより天板１４に固定する。

最後に、電極導入部やガス導入部などの取り付け位置を目視などにより取り付け状態を確認して組み込み作業の終了とする。そして、これと同様の組み込み作業をユニットボックス２２〜２６についても同様に行う。

なお、本実施の形態においては、ユニットボックスを６列設けた装置で説明したが、ユニットボックスの数は処理する基板の大きさに応じて適宜調節される。

触媒ＣＶＤ装置を搭載した大型成膜装置の斜視図 （ａ）ユニットボックスを搭載した触媒ＣＶＤ室の天板開放時の全体図（ｂ）ユニットボックスを搭載した触媒ＣＶＤ室の天板密閉時の全体図 ユニットボックスの概略図 （ａ）ユニットボックスの上面構造図（ｂ）ユニットボックスの断面構造図（ｃ）ユニットボックス内の中継端子の正面拡大図（ｄ）ユニットボックス内の中継端子の側面拡大図

符号の説明

３ａ〜３ｆ 触媒線
２１〜２６ ユニットボックス
２１ａ 上面
２１ｂ 底面
２７ ガス導入プラグ（ガス導入口）
２８ａ、２８ｂ 電気プラグ（電流導入端子）
３１ａ〜３１ｇ 中継端子
４７ａ、４７ｂ 導入ブスバー

Claims (1)

1. 複数の中継端子を介して直列接続される触媒線を配設した底面と、一対の電流導入端子とガス導入口とを有する上面とを備えた筐体として構成され、前記中継端子は絶縁物を介して前記筐体の内側から前記底面に固定され、前記絶縁物は前記触媒線を前記中継端子に接続するための通孔を備え、前記通孔の開孔径は下部に行くほど増大するように構成し、前記絶縁物と前記一対の電流導入端子と前記ガス導入口とは、前記底面及び前記上面で筐体外側に突出する突出部を有し、前記中継端子間に介在する触媒線が、前記突出部間で筐体外側に露出した状態で結線され、直列接続される触媒線の一端位置の中継端子を、一対の電流導入端子の一方と導通すると共に、前記触媒線の他端位置の中継端子を、前記電流導入端子の他方と導通することを特徴とする触媒ＣＶＤ用触媒配線ユニットボックス。

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