JP5072894B2 - Vacuum processing apparatus and discharge electrode support method - Google Patents
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Description
本発明は、真空処理装置に関し、特にプラズマを用いて基板、または、製膜済みの基板に処理を行う真空処理装置および放電電極支持方法に関する。 The present invention relates to a vacuum processing apparatus, and more particularly, to a vacuum processing apparatus and a discharge electrode supporting method for processing a substrate or a film-formed substrate using plasma.
従来、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法による製膜に用いられる放電電極は、プラズマを生成するために、アース接地された対向電極との間で電位差を保有する必要がある。また、放電電極を支持する真空容器は、アース設置することで真空容器内部の電位分布を安定させている。そのため、放電電極は、セラミックス製の絶縁材を介して真空容器内の所定の位置に支持されていることが一般である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a discharge electrode used for film formation by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method needs to have a potential difference with a grounded counter electrode in order to generate plasma. In addition, the vacuum vessel supporting the discharge electrode is grounded to stabilize the potential distribution inside the vacuum vessel. Therefore, the discharge electrode is generally supported at a predetermined position in the vacuum vessel via a ceramic insulating material.
ここで、真空容器の内部には製膜処理により膜が付着し、製膜処理数が増えるとともに、付着した膜が厚くなる。すると、放電電極を支持する絶縁材も同様に膜が付着してゆくため、付着した膜を介して放電電極がアース設置された真空容器との間で地絡し、放電電極が対向電極との間で電位差が変化したり、時には電位差を保有できなくなったりする。つまり、放電電極と対向電極との間で均一な放電が行われず、プラズマ分布が不均一となり、製膜分布が不良となる問題が発生するおそれがあった。 Here, a film adheres to the inside of the vacuum vessel by the film forming process, and the number of film forming processes increases and the attached film becomes thick. Then, since the film also adheres to the insulating material that supports the discharge electrode, a ground fault occurs between the discharge electrode and the vacuum vessel in which the discharge electrode is grounded through the attached film, and the discharge electrode is in contact with the counter electrode. The potential difference changes between them, and sometimes the potential difference cannot be held. That is, there is a possibility that a uniform discharge is not performed between the discharge electrode and the counter electrode, the plasma distribution becomes non-uniform, and the film forming distribution becomes poor.
上述の問題を解決するために、放電電極を支持する支持部に、セラミックス材から形成された二重管などを利用して、付着膜による地絡を抑制するよう一部に膜が付着しにくい箇所を設けた膜切構造を適用する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In order to solve the above-mentioned problem, the support part that supports the discharge electrode uses a double tube formed of a ceramic material or the like, and the film is difficult to adhere to a part so as to suppress the ground fault due to the attached film. A method of applying a film cutting structure provided with a portion has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の放電電極を支持する膜切構造を適用する構造は、セラミックス材は破損しやすく、かつ、高価なため、放電電極の大型化に対応するように単にセラミックス材を大型化することが難しいという問題があった。 However, since the structure using the film cutting structure for supporting the discharge electrode described in Patent Document 1 is easily damaged and expensive, the ceramic material is simply increased in size to cope with the increase in size of the discharge electrode. There was a problem that it was difficult to convert.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、地絡を防止しつつ、大型の放電電極を安定して保持することができる真空処理装置および放電電極支持方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a vacuum processing apparatus and a discharge electrode support method capable of stably holding a large discharge electrode while preventing a ground fault. For the purpose.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の真空処理装置は、製膜処理が施される基板に沿って延びるとともに前記基板と対向して配置され、かつ、高周波電流が供給される放電電極と、前記基板とともに前記放電電極を挟む位置に配置されるとともに、前記放電電極に沿って延び、かつ、共通電位に接地された電極支持部と、前記電極支持部から前記放電電極に向かって延びるとともに、前記電極支持部に接続して前記放電電極を支持し、かつ、前記放電電極および前記電極支持部と電気的に接続された導電性を有する突出部と、前記共通電位に接地された電極支持板と、前記電極支持部の一方の端部を前記電極支持板に固定する固定部と、前記電極支持部の他方の端部を、前記電極支持板に対して、前記固定部に接近および離間する方向にスライド移動可能に支持するスライド支持部と、が設けられ、前記突出部は、前記放電電極および前記電極支持部との間で所定のインダクタンスを有する回路を構成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
A vacuum processing apparatus of the present invention extends along a substrate on which a film forming process is performed and is disposed to face the substrate, and is supplied with a high-frequency current, and sandwiches the discharge electrode with the substrate. An electrode support portion that is disposed at a position, extends along the discharge electrode, and is grounded to a common potential; and extends from the electrode support portion toward the discharge electrode and is connected to the electrode support portion. the discharge electrode asked to support, and, a protrusion having the discharge electrode and the electrode support portion which are electrically connected to conductive, and the electrode supporting plate which is grounded to the common potential, of the electrode supports A fixed portion that fixes one end to the electrode support plate and the other end of the electrode support portion are supported so as to be slidable in a direction approaching and separating from the fixed portion with respect to the electrode support plate. Sura to And de support part, is provided, the protruding portion is characterized by constituting a circuit having a predetermined inductance between the discharge electrodes and the electrode supports.
本発明によれば、放電電極は、例えば金属製の電極支持部および突出部により剛強に支持されるため、例えば、セラミックス材から構成された部材により支持されている場合と比較して、破損しにくく、安定して大型の放電電極を支持することができる。
さらに、突出部は所定のインダクタンスを有する回路を構成するため、高周波電流に対して、放電電極と電極支持部とは非導通状態となっている。そのため、製膜処理数が増加しても、放電電極が地絡することなく、製膜速度や膜厚分布などの変化を抑制でき、製膜への安定性を維持できる。
According to the present invention, since the discharge electrode is rigidly supported by, for example, a metal electrode support portion and a protruding portion, for example, it is damaged as compared with a case where it is supported by a member made of a ceramic material. It is difficult to stably support a large discharge electrode.
Furthermore, since the projecting portion constitutes a circuit having a predetermined inductance, the discharge electrode and the electrode support portion are in a non-conductive state with respect to the high-frequency current. Therefore, even if the number of film forming processes increases, changes in the film forming speed, film thickness distribution, etc. can be suppressed without causing a ground fault in the discharge electrode, and the stability to the film forming can be maintained.
しかも、例えば、防着板などの真空処理室壁面などで構成される電極支持板の熱伸び量と、電極支持部の熱伸び量との間に差がある場合であっても、固定部を基準にしてスライド支持部が電極支持板に対してスライド移動することにより、上述の熱伸び量の差が吸収される。そのため、当該熱伸び量の差により電極支持部が変形して、電極支持部と電極支持板との相対的位置関係が変化し、基板と放電電極との間の距離が変わることがない。また、当該熱伸び量の差による電極支持部や放電電極などの破損を防止できる。 In addition , for example, even if there is a difference between the thermal elongation amount of the electrode support plate constituted by the vacuum processing chamber wall surface such as a deposition prevention plate and the thermal elongation amount of the electrode support portion, When the slide support part slides with respect to the electrode support plate as a reference, the above-described difference in thermal elongation is absorbed. Therefore, the difference electrode support is deformed by the the heat expansion amount, relative positional relationship between the electrode support and the electrode supporting plate is changed, it does not change the distance between the substrate and the discharge electrodes. Further, it is possible to prevent damage to the electrode support portion and the discharge electrode due to the difference in the amount of thermal elongation.
上記発明においては、前記電極支持部は板状に形成された部材であって、前記固定部および前記スライド支持部のそれぞれには、前記電極支持部を前記放電電極に対して接近および離間する方向に移動させる一対の第1調整部と、前記電極支持部を前記放電電極の面に沿う方向に移動させる第2調整部と、が設けられていることが望ましい。 In the above invention, the electrode support portion is a member formed in a plate shape, and each of the fixed portion and the slide support portion has a direction in which the electrode support portion approaches and separates from the discharge electrode. It is desirable that a pair of first adjustment portions that are moved to each other and a second adjustment portion that moves the electrode support portion in a direction along the surface of the discharge electrode are provided.
本発明によれば、高周波電流に対する、放電電極と電極支持部との非導通状態を維持しているので、例えば金属製など絶縁性を必要としない材料を用いて一対の第1調節部、および、第2調節部により、放電電極に対する電極支持部の位置および姿勢を容易に調整することができる。そのため、放電電極と電極支持板、ならびに基板との位置関係の調整が容易になり、基板への製膜時における膜厚分布などの製膜特性を向上することができる。 According to the present invention, since the non-conducting state between the discharge electrode and the electrode support portion with respect to the high-frequency current is maintained, the pair of first adjustment portions using a material that does not require insulation, such as metal, and The position and posture of the electrode support portion with respect to the discharge electrode can be easily adjusted by the second adjustment portion. Therefore, the positional relationship between the discharge electrode, the electrode support plate, and the substrate can be easily adjusted, and film forming characteristics such as film thickness distribution during film formation on the substrate can be improved.
上記発明においては、前記電極支持部には、前記放電電極に添って延びる円柱状の軸体と、該軸体に取り付けられた板体と、が設けられ、前記固定部および前記スライド支持部のそれぞれには、前記電極支持部を前記放電電極に対して接近および離間する方向に移動させる第1調整部と、前記電極支持部を前記放電電極の面に沿う方向に移動させる第2調整部と、前記軸体を、中心軸線まわりに回転させる第3調整部と、が設けられていることが望ましい。 In the above invention, the electrode support portion is provided with a columnar shaft extending along the discharge electrode, and a plate attached to the shaft, and the fixing portion and the slide support portion Each includes a first adjustment unit that moves the electrode support unit in a direction toward and away from the discharge electrode, and a second adjustment unit that moves the electrode support unit in a direction along the surface of the discharge electrode. It is desirable that a third adjustment unit that rotates the shaft body around a central axis is provided.
本発明によれば、電極支持部を軸体、および、軸体に取り付けられた板体から構成することにより、板体は、放電電極および電極支持板とともに構成される回路において、所定のインダクタンスを有することができる。そのため、高周波電流に対する、放電電極と電極支持部との非導通状態をより確実に維持することができる。 According to the present invention, by configuring the electrode support portion from the shaft body and the plate body attached to the shaft body, the plate body has a predetermined inductance in the circuit configured with the discharge electrode and the electrode support plate. Can have. Therefore, the non-conduction state between the discharge electrode and the electrode support portion with respect to the high-frequency current can be more reliably maintained.
さらに、高周波電流に対する、放電電極と電極支持部との非導通状態を維持しているので、例えば金属製など絶縁性を必要としない材料を用いて、第1調節部、第2調節部、および、第3調節部により、放電電極に対する電極支持部の位置および姿勢を調整することができる。そのため、放電電極と電極支持板、ならびに基板との位置関係の調整がより容易になり、膜厚分布など製膜特性をより向上することができる。 Further, since the non-conducting state between the discharge electrode and the electrode support portion with respect to the high-frequency current is maintained, the first adjusting portion, the second adjusting portion, The position and posture of the electrode support part with respect to the discharge electrode can be adjusted by the third adjustment part. Therefore, it becomes easier to adjust the positional relationship between the discharge electrode, the electrode support plate, and the substrate, and the film forming characteristics such as the film thickness distribution can be further improved.
上記発明においては、前記突出部には、前記固定部から前記スライド支持部に向かって延びる長孔と、該長孔に挿通され、前記放電電極に取り付けられる締結部と、が設けられていることが望ましい。 In the above invention, the projecting part is provided with a long hole extending from the fixed part toward the slide support part, and a fastening part inserted through the long hole and attached to the discharge electrode. Is desirable.
本発明によれば、放電電極の熱伸び量と、電極支持部の熱伸び量との間に差がある場合においても、電極支持部から延びる突出部と、放電電極との間で上述の熱伸び量の差が吸収される。
具体的には、放電電極に取り付けられた締結部が、突出部に形成された長孔の内部を移動することにより、熱伸び方向が一方向に管理できるので、放電電極と電極支持部の相互位置関係が初期調整状態に比べて傾くことを防止しながら、上述の熱伸び量の差が吸収される。
According to the present invention, even when there is a difference between the thermal elongation amount of the discharge electrode and the thermal elongation amount of the electrode support portion, the above-described heat is generated between the protruding portion extending from the electrode support portion and the discharge electrode. The difference in elongation is absorbed.
Specifically, the fastening portion attached to the discharge electrode moves inside the elongated hole formed in the protruding portion, so that the direction of thermal elongation can be managed in one direction. While preventing the positional relationship from being tilted compared to the initial adjustment state, the above-described difference in thermal elongation is absorbed.
上記発明においては、複数の前記突出部が、前記固定部から前記スライド支持部に向かって並んで設けられ、前記固定部側の前記突出部から前記スライド支持部側の前記突出部に向かって、順に、前記長孔における長手方向の長さが、長くなることが望ましい。 In the above invention, the plurality of protrusions are provided side by side from the fixed part toward the slide support part, and from the protrusion part on the fixed part side toward the protrusion part on the slide support part side, In order, it is desirable that the length of the long hole in the longitudinal direction becomes longer.
本発明によれば、電極支持部の一方の端部は固定部により固定され、他方の端部はスライド移動可能とされているため、スライド支持部側の突出部における上述の熱伸び量の差は、固定部側の突出部における上述の熱伸び量の差よりも大きい。そのため、固定部側突出部からスライド支持部側の突出部に向かって、長孔における長手方向の長さを長くすることにより、上述の熱伸び量の差を確実に吸収することができる。
また、必要以上に長細い長孔を設ける必要が無いので、突出部の長孔加工による強度低下を抑制できる。
According to the present invention, since one end portion of the electrode support portion is fixed by the fixing portion and the other end portion is slidable, the difference in the above-described thermal elongation amount at the protruding portion on the slide support portion side. Is larger than the above-described difference in the amount of thermal elongation in the protruding portion on the fixed portion side. Therefore, by increasing the length in the longitudinal direction of the long hole from the fixed portion side protruding portion toward the slide supporting portion side protruding portion, the above-described difference in the amount of thermal elongation can be reliably absorbed.
Moreover, since it is not necessary to provide a long hole that is thinner than necessary, it is possible to suppress a decrease in strength due to the long hole processing of the protrusion.
上記発明においては、前記突出部には、前記電極支持部に固定され、端部が前記固定部から前記スライド支持部に向かって延びるとともに、前記電極支持部から前記放電電極に向かって延びる支持ピンが取り付けられた支持部側突出部と、前記放電電極に固定され、前記放電電極の面に沿って延びるとともに前記スライド支持部から前記固定部に向かって延び、前記支持部側突出部の端部が挿入される溝部と、該溝部を構成する壁面に、前記スライド支持部から前記固定部に向かって延び、前記支持ピンが挿入されるスリット部と、が形成された電極側突出部と、が設けられていることが望ましい。 In the above invention, the protruding portion is fixed to the electrode support portion, and an end portion extends from the fixed portion toward the slide support portion and extends from the electrode support portion toward the discharge electrode. Is attached to the discharge electrode, extends along the surface of the discharge electrode, and extends from the slide support toward the fixed portion, and ends of the support-side protrusion. An electrode-side protruding portion formed with a groove portion into which the slit is inserted and a slit portion that extends from the slide support portion toward the fixing portion and into which the support pin is inserted. It is desirable to be provided.
本発明によれば、放電電極は、放電電極に固定された電極側突出部の溝部に、電極支持部に固定された支持部側突出部の端部を挿入することにより支持される。このため、メンテナンスにおける放電電極の取り外しと取り付け作業が容易になる。さらに、支持ピンをスリット部に挿入することにより、放電電極と電極支持部との間で、固定部からスライド支持部に向かう方向に対して交差する方向における相対位置が定められる。
放電電極の熱伸び量と、電極支持部の熱伸び量との間に差が生じた場合には、電極側突出部と、支持部側突出部とが相対移動することにより、上述の熱伸び量の差が吸収される。
また、本発明に係る放電電極支持方法は、製膜処理が施される基板に沿って延びるとともに前記基板と対向して配置され、かつ、高周波電流が供給される放電電極と、前記基板とともに前記放電電極を挟む位置に配置されるとともに、前記放電電極に沿って延び、かつ、共通電位に接地された電極支持部と、前記電極支持部から前記放電電極に向かって延びるとともに、前記電極支持部に接続して前記放電電極を支持し、かつ、前記放電電極および前記電極支持部と電気的に接続された導電性を有する突出部と、前記共通電位に接地された電極支持板と、前記電極支持部の一方の端部を前記電極支持板に固定する固定部と、前記電極支持部の他方の端部を、前記電極支持板に対して、前記固定部に接近および離間する方向にスライド移動可能に支持するスライド支持部と、を設け、前記突出部を、前記放電電極および前記電極支持部との間で所定のインダクタンスを有する回路を構成することを特徴とする。
According to the present invention, the discharge electrode is supported by inserting the end portion of the support portion side protrusion portion fixed to the electrode support portion into the groove portion of the electrode side protrusion portion fixed to the discharge electrode. For this reason, it is easy to remove and attach the discharge electrode in maintenance. Further, by inserting the support pin into the slit portion, the relative position in the direction intersecting the direction from the fixed portion toward the slide support portion is determined between the discharge electrode and the electrode support portion.
When there is a difference between the thermal elongation amount of the discharge electrode and the thermal elongation amount of the electrode support portion, the above-described thermal elongation is caused by the relative movement of the electrode side protrusion portion and the support portion side protrusion portion. The amount difference is absorbed.
Further, the discharge electrode supporting method according to the present invention includes a discharge electrode that extends along a substrate on which a film forming process is performed and is disposed so as to face the substrate, and to which a high-frequency current is supplied. An electrode support portion disposed at a position sandwiching the discharge electrode, extending along the discharge electrode and grounded to a common potential, and extending from the electrode support portion toward the discharge electrode, and the electrode support portion A conductive projection connected to the discharge electrode and electrically connected to the discharge electrode and the electrode support; an electrode support plate grounded to the common potential; and the electrode A fixed part that fixes one end of the support part to the electrode support plate, and a sliding movement of the other end part of the electrode support part toward and away from the fixed part with respect to the electrode support plate Possible A slide support for supporting, the provided the protruding portion, characterized by a circuit having a predetermined inductance between the discharge electrodes and the electrode supports.
本発明の真空処理装置および放電電極支持方法によれば、電極支持部が、所定のインダクタンスを有する回路を構成する突出部により支持されるため、大型の放電電極を、製膜処理数が増加しても、高周波電流に対して放電電極と電極支持部とを非導通状態に維持しながら剛強に安定して支持することができる。また、金属材料などの絶縁性を必要としない材料を用いて、放電電極の各位置調節部を設けることが出来るので、放電電極と電極支持板、ならびに基板との位置関係の調整がより容易になり、膜厚分布など製膜特性をより向上することができるという効果を奏する。 According to the vacuum processing apparatus and the discharge electrode supporting method of the present invention, since the electrode support portion is supported by the projecting portion constituting the circuit having a predetermined inductance, the number of film-forming processes is increased for a large discharge electrode. However, it is possible to support the discharge electrode and the electrode support portion in a non-conducting state with respect to the high frequency current in a rigid and stable manner. In addition, since each position adjustment portion of the discharge electrode can be provided using a material that does not require insulation, such as a metal material, it is easier to adjust the positional relationship between the discharge electrode, the electrode support plate, and the substrate. Thus, the film forming characteristics such as the film thickness distribution can be further improved.
〔参考実施形態〕
以下、本発明の参考実施形態に係る製膜装置ついて図1から図6を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の製膜装置の構成を示す概略図であり、製膜装置の側面から見た図である。図2は、図1の製膜装置の放電電極の配置を説明する模式図である。図3は、図1の放電電極への給電を説明する模式図である。
[ Reference embodiment]
Hereinafter, a film forming apparatus according to a reference embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the film forming apparatus of the present embodiment, as viewed from the side of the film forming apparatus. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the arrangement of the discharge electrodes of the film forming apparatus of FIG. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining power feeding to the discharge electrode of FIG.
本実施形態においては、本発明を、一辺が1mを越える大面積な基板に対して、アモルファス太陽電池や微結晶太陽電池や液晶ディスプレイ用TFT(Thin Film Transistor)などに用いられる非晶質シリコン、微結晶シリコンなどの結晶質シリコン、窒化シリコン等からなる膜の製膜処理を行うことが可能な製膜装置(真空処理装置)1に適用して説明する。 In this embodiment, the present invention relates to an amorphous silicon used for an amorphous solar cell, a microcrystalline solar cell, a TFT for liquid crystal display (Thin Film Transistor), etc., on a large-area substrate having a side exceeding 1 m. Description will be made by applying to a film forming apparatus (vacuum processing apparatus) 1 capable of performing a film forming process of a film made of crystalline silicon such as microcrystalline silicon, silicon nitride or the like.
製膜装置1には、図1および図2に示すように、真空容器である製膜室2と、導電性の平板である対向電極3と、対向電極3の温度分布を均一化する均熱板4と、均熱板4および対向電極3を保持する均熱板保持機構5と、対向電極3との間にプラズマを発生させる放電電極6と、プラズマ発生範囲と膜が形成される範囲を制限する防着板(電極支持板)7と、防着板7を支持する保持部8と、高周波電力を放電電極6に供給する同軸給電部9a,9bおよび整合器10a,10bと、製膜室2内の気体を排気する高真空排気部11および低真空排気部12と、製膜室2を保持する台13と、が設けられている。
なお、本図において、ガス供給に関する構成は省略している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the film forming apparatus 1 includes a
In addition, in this figure, the structure regarding gas supply is abbreviate | omitted.
製膜室2は真空容器であり、その内部で基板Sに微結晶シリコン膜など製膜するものである。製膜室2は、鉛直方向から角度αだけ傾けて台13上に保持される。傾きの角度αは鉛直方向に対して7°から12°までの範囲内の所定角度である。
基板Sとしては、縦横の大きさが1.4m×1.1mであり、厚さが3.5mmから4.5mmの透光性ガラス基板が例示される。
The
An example of the substrate S is a translucent glass substrate having a vertical and horizontal size of 1.4 m × 1.1 m and a thickness of 3.5 mm to 4.5 mm.
製膜室2を傾けて保持することで、対向電極3における基板Sにおける製膜処理面の法線が、水平方向(X方向)に対して角度αだけ上(Z方向)に向く。このように基板Sを鉛直から僅かに傾けることは、装置の設置スペースの増加を抑えながら基板Sの自重を利用して少ない手間で基板Sを保持することができ、更に基板Sと対向電極3の密着性を向上して基板Sの温度分布と電位分布とを均一化することができて好ましい。
By tilting and holding the
対向電極3は、基板Sを保持可能な保持手段(図示せず)を有する非磁性材料の導電性の板である。セルフクリーニングを行う場合は耐フッ素ラジカル性を備えることが好ましく、ニッケル合金やアルミやアルミ合金の板を使用することが望ましい。
対向電極3は、放電電極6に対向する電極(例えば接地側電極)となる。対向電極3は、一方の面が均熱板4の表面と密接し、製膜時に他方の面が基板Sの表面と密接して基板テーブルとなる。
The
The
均熱板4は、内部に温度制御された熱媒体を循環したり、または温度制御されたヒータを組み込んだりすることで、自身の温度を制御して、全体が概ね均一な温度を有し、接触している対向電極3の温度を所定の温度に均一化する機能を有する。
上述の熱媒体は非導電性媒体であり、水素やヘリウムなどの高熱伝導性ガス、フッ素系不活性液体、不活性オイル、及び純水等が熱媒体として使用できる。中でも150℃から250℃の範囲でも圧力が上がらずに制御が容易であることから、フッ素系不活性液体(例えば商品名:ガルデン、F05など)の使用が好適である。
The soaking
The above heat medium is a non-conductive medium, and a highly heat conductive gas such as hydrogen or helium, a fluorine-based inert liquid, an inert oil, pure water, or the like can be used as the heat medium. In particular, the use of a fluorine-based inert liquid (for example, trade name: Galden, F05, etc.) is preferable because the pressure does not increase even in the range of 150 ° C. to 250 ° C. and control is easy.
均熱板保持機構5は、均熱板4及び対向電極3を製膜室6の側面(図1の右側の側面)に対して略平行となるように保持するとともに、均熱板4、対向電極3および基板Sを、放電電極6に接近離間可能に保持するものである。
均熱板保持機構5は、製膜時に均熱板4等を放電電極6に接近させて、基板Sを放電電極6から、例えば3mmから30mmの範囲内の所定値だけ離れて位置させることができる。
The soaking
The soaking
防着板7は、製膜室2の真空容器で共通電位に接地された状態で保持されていて、プラズマの広がる範囲を抑えることにより、膜が製膜される範囲を制限するものである。本実施形態の場合、図1に示すように、製膜室2の内側における防着板7の後ろ側(基板Sと反対の側)の壁に膜が製膜されないようにしている。
The
保持部8は、図1に示すように、製膜室2の側面(図1における左側の側面)から内側へ垂直に延びている部材である。保持部8は防着板7と結合され、放電電極6における対向電極3と反対側の空間を覆うように防着板7を保持している。
ここで、防着板7は、共通電位に接地された電極支持板としての機能も保有している。放電電極6は後述するように、防着板7と高周波電流に対して非導通状態を維持して保持して、放電電極6を製膜室2の側面(図1における左側の側面)に対して略平行に保持している。
As shown in FIG. 1, the holding
Here, the
なお、防着板7の有無に関わらず、電極支持板として防着板7ではなく、共通電位に接地された製膜室2の側面(壁面)を利用して、放電電極6との間で高周波電流に対して非導通状態を維持して保持するようにしてもよい。
Regardless of the presence or absence of the
高真空排気部11は、粗引き排気された製膜室2内の気体をさらに排気して、製膜室2内を高真空とする高真空排気用の真空ポンプである。弁14は、高真空排気部11と製膜室2との経路を開閉する弁である。
低真空排気部12は、初めに製膜室2内の気体を排気して、製膜室2内を低真空とする粗引き排気用の真空ポンプである。製膜時における製膜排出ガスは、低真空排気部12より排気される。弁15は、低真空排気部12と製膜室2との経路を開閉する。
The high vacuum evacuation unit 11 is a vacuum pump for high vacuum evacuation that further exhausts the gas in the
The low
台13は、上面に配置された保持部16を介して製膜室2を保持するものである。台13の内部には低真空排気部12が配置される領域が形成されている。低真空排気部12は必ずしも台13の内部でなくてもよく、機側に設置しても良いし、高真空排気部11と同様に製膜室2の上部から排気しても良い。
The table 13 holds the
放電電極6は、図2に示すように、製膜室2に、例えば、8個備えられている。放電電極6は、Y方向へ伸びるとともに、互いに略平行に上下に配された2本の横電極と、この横電極の間に、Z方向へ伸びるとともに互いに略平行に配置された複数の板状の縦電極とを組み合わせて構成されたものである。
なお上述のように、放電電極6は必ずしも8個に分割されている必要は無く、8個以外の個数でもよいし、分割されていない1個でもよい。
As shown in FIG. 2, for example, eight
As described above, the
図2では放電電極6の上側にある給電点側には、整合器10aと、高周波給電伝送路21aと、同軸給電部9aと、熱媒体供給管22aおよび原料ガス配管23aが設けられている。また、図2では放電電極の下側にある給電点側には、整合器10bと、高周波給電伝送路21bと、同軸給電部9bと、熱媒体供給管22bおよび原料ガス配管23bが設けられている。整合器10a,10b、高周波給電伝送路21a,21b、同軸給電部9a,9b、熱媒体供給管22a,22b、および、原料ガス配管23a,23bは、分割された各放電電極6(図2では8個の放電電極)に対して個別に設けられていてもよい。
In FIG. 2, a
同軸給電部9a,9bには、絶縁体を介して、芯線である高周波給電伝送路21a,21bと同軸に配置された略円筒状の同軸シールド9Sが設けられている。
同軸シールド9Sは、導電性を有する材料から構成されるとともに、接地された部材である。
The coaxial
The
放電電極6の給電点の近傍には、原料ガス配管23aが接続されている。同様に、放電電極6の給電点の近傍には、原料ガス配管23bが接続されている。原料ガス配管23a,23bからは、放電電極6に原料ガスが供給され、放電電極6は、この原料ガスを対向電極3側(図2中の右側)へ略均一に放出している。
In the vicinity of the feeding point of the
放電電極6の上側の給電点には、図2および図3に示すように、高周波電源25aから高周波電力が供給され、下側の給電点には、高周波電源25bから高周波電力が供給されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, high-frequency power is supplied from the high-
図4は、図2の放電電極の近傍における構成を説明する模式図である。図4では、放電電極6は2個を代表して記載しているものであり、放電電極6の個数は、図4に記載されている数に限定されるものではない。
さらに、放電電極6と防着板7との間には、防着板7に保持されるとともに、防着板7と電気的にも接続されている電極支持部31と、放電電極6を支持する突出部41と、が設けられている。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration in the vicinity of the discharge electrode of FIG. In FIG. 4, two
Further, between the
電極支持部31は、図3および図4に示すように、突出部41とともに防着板7側から放電電極6を支持するものであって、放電電極6に沿って延びる導電性を有する金属材料等から板状に構成されたものであり、金属材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス材(SUS304など)、ニッケル合金(インコネルなど)を挙げることができる。これに従い、電極支持部31は放電電極6を保持するに十分な剛性と強度を保有することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
電極支持部31には、図4に示すように、電極支持部31を支持する下側固定部32および上側固定部33と、複数の突出部41が設けられていて、電極支持部31と同様な金属材料等を使用することができる。
As shown in FIG. 4, the
図5は、図4の下側固定部および上側固定部の構成を説明する模式図である。図6は、図4の下側固定部および上側固定部の構成を説明する断面視図である。
下側固定部32は、電極支持部31の下側端部を支持するとともに、防着板7に対して電極支持部31の相対位置を調整可能とするものである。
下側固定部32は、電極支持部31における下方の端部(図4の下側の端部)に配置されている。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the configuration of the lower fixing portion and the upper fixing portion in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the lower fixing portion and the upper fixing portion in FIG. 4.
The
The
下側固定部32には、図5および図6に示すように、X軸方向、つまり、防着板7に対して接近離間させる方向への電極支持部31の配置位置を調整する一対の第1調整部34Xと、Y軸方向への電極支持部31の配置位置を調整する第2調整部35Yと、が設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
上側固定部33は、電極支持部31の上側端部を支持するとともに、防着板7に対して電極支持部31の相対位置を調整可能とするものである。
上側固定部33は、電極支持部31における上方の端部(図4の上側の端部)に配置されている。
The
The
上側固定部33には、図5および図6に示すように、X軸方向、つまり、防着板7に対して接近離間させる方向への電極支持部31の配置位置を調整する一対の第1調整部34Xと、Y軸方向への電極支持部31の配置位置を調整する第2調整部35Yと、が設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the upper fixing
第1調整部34Xは、X軸方向に沿って延びるとともに、下側固定部32および上側固定部33に、中心軸線まわりに回転可能に支持されたネジ部34X1と、電極支持部31に固定されたナット部34X2と、から構成されたものである。ネジ部34X1の頭部は、放電電極6側(+X軸方向)に露出するように配置されている。
下側固定部32および上側固定部33における一対の第1調整部34Xは、図5に示すように、Y軸方向に並んで電極支持部31の下側ならびに上側の両端部付近に配置されている。そのため、一対の第1調整部34Xにより、Z軸方向に沿って延びる仮想中心軸線まわりに電極支持部31を回転させて電極支持部31の面の向きを調整することができる。
The
As shown in FIG. 5, the pair of first adjustment portions 34 </ b> X in the
第2調整部35Yは、X軸方向に沿って延びるとともに、下側固定部32および上側固定部33に中心軸線まわりに回転可能に支持された軸体に配置されたピニオンギア部35Y1と、電極支持部31に固定されたY軸方向に沿って延びるラックギア部35Y2と、から構成されたものである。ピニオンギア部35Y1が設けられた軸体の頭部は、放電電極6側(+X軸方向)に露出するように配置されている。
The
このようにすることで、製膜室2を開放した際に、第1調整部34Xおよび第2調整部35Yによる調整に用いられる頭部に容易にアクセスすることができ、電極支持部31の配置位置および姿勢を容易に調整することができる。
Thus, when the
さらに、第1調整部34Xにおいてはネジ部34X1とナット部34X2により電極支持部31の配置位置等を調整するため、第2調整部35Yにおいてはラックアンドピニオンにより電極支持部31の配置位置等を調整するため、ギア比の効果により、電極支持部31に働く外力によってネジ部34X1やピニオンギア部35Y1が回転して電極支持部31の配置位置等が変わることが防止される。
Further, in the
つまり、第1調整部34Xにおいてはネジ部34X1とナット部34X2との間の歯数が異なり、第2調整部35Yにおいてはラックギア部35Y2とピニオンギア部35Y1との間の歯数が異なるため、電極支持部31に働く外力により、電極支持部31の配置位置等が変わりにくい。
なお、電極支持部31に大きな外力が働く場合には、配置位置変動抑制に更なる信頼性を向上するために、さらに、ネジ部34X1やピニオンギア部35Y1に簡易な回転防止用ロック機構を設けてもよい。
That is, the number of teeth between the screw portion 34X1 and the nut portion 34X2 is different in the
When a large external force is applied to the
電極支持部31と突出部41は、図4に示すように、放電電極6を支持するものであって、導電性を有する金属材料から形成された板状の部材である。
電極支持部31は、板厚が約3mmから約6mm程度であり、幅(Y軸方向の寸法)が約20mmから約50mmの金属板を例示することができる。突出部41は、幅(Y軸方向の寸法)が約20mmから約50mmであり、板厚が約2mmから約4mmの金属板を例示することができる。これに従い、電極支持部31と突出部41は放電電極6を保持するに十分な剛性と強度を保有することができる。
As shown in FIG. 4, the
The
突出部41は、電極支持部31から放電電極6向かって(X軸方向に沿って)延びるとともに、Z軸方向に略等間隔に配置されている。
さらに、突出部41は、図3に示すように、電極支持部31および放電電極6とともに構成される回路において、所定のインダクタンスを有することとなる。
The protruding
Furthermore, as shown in FIG. 3, the
製膜室2の外部の高周波給電伝送路21a,21bの間に同軸に配置されたループ回路26は、高周波電力の電圧周波数に対して伝送線路内波長の整数倍の長さを有する短絡線と、当該短絡線の両端部にそれぞれ接続したインダクタあるいはコンデンサと、を備えている。高周波電源25a,25bから放電電極6への高周波電力が供給に対して、放電電極6で反射された高周波電力のみを、ループ回路26に導入して、ループ回路26により、反射電力を低減する。
A
すなわち、電極支持部31と突出部41は、ループ回路26による電気的な閉ループを形成し、ループ回路の端部においてそれぞれ逆位相となっている両端部から反射されてきた反射波同士を相殺させて、反射電力を低減できる効果もある。
ループ回路26は、高周波電力の位相が変化する際に反射電力を低減に特に有効である。
That is, the
The
突出部41のX方向寸法としては、電極支持部31と放電電極6との間の距離が、約30mmから約70mm、より好ましくは、約40mmから約60mmである場合を例示することができる。
このようにすることで、突出部41において数十nHから数百nHのインダクタンス成分の形成を実現させることができ、放電電極6との間で高周波電流に対して非導通状態を維持して保持することができる。
As an X direction dimension of the
By doing so, it is possible to realize the formation of an inductance component of several tens of nH to several hundreds of nH in the protruding
その一方で、突出部41におけるインダクタンスの値は、放電電極6における供給された高周波電流の反射波が少なくなるように調整されることが望ましい。
On the other hand, it is desirable to adjust the inductance value in the
さらに、放電電極6と電極支持部31との間の距離は、基板Sと放電電極6との間の距離よりも広いことが望ましい。
このようにすることで、放電電極6と電極支持部31との間の距離が、基板Sと放電電極6との間の距離よりも狭い場合と比較して、インダクタンスの値が大きくなり、放電電極6と電極支持部31との間での放電が防止される。これにより、対向電極3と放電電極6との間におけるプラズマ強度の低下や、プラズマ分布の不均一化などを防止することができる。
Furthermore, it is desirable that the distance between the
By doing in this way, compared with the case where the distance between the
次に、上記の構成からなる製膜装置1における電極支持部31および突出部41における作用について説明する。
Next, the operation of the
図3から図6に示すように、防着板7に支持された電極支持部31および突出部41は、放電電極6を防着板7の側から支持している。
このとき、放電電極6と電極支持部31との間の相対位置の関係は、第1調整部34Xおよび第2調整部35Yにより調節される。
As shown in FIG. 3 to FIG. 6, the
At this time, the relationship of the relative position between the
具体的には、下側固定部32および上側固定部33の全ての第1調整部34Xを同じ量だけ操作することにより、電極支持部31は、放電電極6に対してX軸方向に平行移動される。
その一方で、下側固定部32および上側固定部33の全ての第2調整部35Yを同じ量だけ操作することにより、電極支持部31は、放電電極6に対してY軸方向に平行移動される。
Specifically, by operating all the
On the other hand, by operating all the
さらに、下側固定部32および上側固定部33における+Y軸方向(図5の右側)の第1調整部34Xにおける調整量と、−Y軸方向(図5の左側)の第1調整部34Xにおける調整量とを異ならせることにより、電極支持部31は、放電電極6に対してZ軸まわりに回転移動され、電極支持部31の形成面と防着板7の平面方向の姿勢を調整できる。
Further, the adjustment amount in the
なお、第2調整部35Yの調整により、電極支持部31とともに第1調整部34Xのネジ部34X1がY方向に移動するので、ネジ部34X1の保持部分は、Y方向に長穴になっていることが好ましい。
The adjustment of the
放電電極6に高周波電流が供給されると、放電電極6と対向電極3との間で放電が開始され、プラズマが生成される。このとき、突出部41は、図3に示すように、電極支持部31および放電電極6とともに構成される回路において、所定のインダクタンスを有するため、放電電極6に供給される高周波電流が電極支持部31へ流れて地絡することがない。
When a high frequency current is supplied to the
上記の構成によれば、放電電極6は、剛性があり靭性が高い金属材料から形成され、共通電位に接地された電極支持部31および突出部41により支持されるため、例えば、セラミックス材から構成された部材により支持されている場合と比較して、破損しにくく安定して大型の放電電極6を支持することができる。
According to the above configuration, the
さらに、突出部41は所定のインダクタンス成分を有する回路を構成するため、高周波電流に対して、放電電極6と電極支持部31とは非導通状態に維持されている。そのため、放電電極6が地絡することを防止できる。そのため、製膜処理数が増加して電極支持部31などへ膜が付着しても、放電電極が地絡することなく、製膜速度や膜厚分布などの変化を抑制でき、製膜に関する安定性を維持できる。
Furthermore, since the protruding
電極支持部31は共通電位に接地されているので、例えば金属材料などの絶縁性を必要としない材料を用いて、一対の第1調整部34X、および、第2調整部35Yを構成することにより、放電電極6に対する電極支持部31の位置および姿勢を調整することができる。そのため、放電電極6と電極支持部31と防着板7、ならびに基板Sとの位置関係の調整が容易になり、基板への製膜時における膜厚分布などの製膜特性を向上することができる。
Since the
〔第1の実施形態〕
次に、本発明の第1の実施形態について図7から図9を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、参考実施形態と同様であるが、参考実施形態とは、電極支持部を固定する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図7から図9を用いて電極支持部を固定する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
First Embodiment
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the film forming apparatus of the present embodiment is similar to the reference embodiment, the reference embodiment, the configuration for fixing the electrode supporting portion is different. Therefore, in this embodiment, only the structure which fixes an electrode support part is demonstrated using FIGS. 7-9, and description of other components is abbreviate | omitted.
図7は、本実施形態に係る放電電極の近傍における構成を説明する模式図である。図7では、放電電極6は2個を代表して記載しているものであり、放電電極6の個数は、図7に記載されている数に限定されるものではない。図8は、図7の下側固定部およびスライド支持部の構成を説明する模式図である。図9は、図7の下側固定部およびスライド支持部の構成を説明する断面視図である。
なお、参考実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration in the vicinity of the discharge electrode according to the present embodiment. In FIG. 7, two
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as reference embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
製膜装置(真空処理装置)101における電極支持部131には、図7から図9に示すように、電極支持部131を支持する下側固定部32およびスライド支持部133と、複数の突出部41が設けられている。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
本実施形態における電極支持部131は、約3mmから約6mmの板厚であり、幅(Y軸方向の寸法)が約20mmから約50mmを有する板状の部材であって強度を有するものである。これに従い、電極支持部131は放電電極6を保持するに十分な剛性と強度を保有することができる。
電極支持部131には、例えば、防着板7と対向する面に強度を確保するリブが設けられていてもよく、特に限定するものではない。
The
For example, the
スライド支持部133は、電極支持部131の端部を防着板7に対してZ方向にスライド可能に支持するとともに、放電電極6に対して電極支持部131の相対位置を調整可能とするものである。
スライド支持部133は、電極支持部131における上方の端部(図7の上側の端部)に配置されている。
The
The
スライド支持部133には、図8および図9に示すように、X軸方向、つまり、放電電極6に対して接近離間させる方向への電極支持部131の配置位置を調整する一対の第1調整部34Xと、Y軸方向への電極支持部131の配置位置を調整する第2調整部35Yと、電極支持部131の上側端部を防着板7にスライド可能に支持するスライド機構136と、が設けられている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
本実施形態では、スライド機構136として、Z軸方向に延びる防着板7に配置されたレール部136Aと、レール部136Aに嵌合されるとともにスライド移動する溝部136Bと、から構成される構成に適用して説明するが、他の公知の構成を用いてもよく、特に限定するものではない。
In the present embodiment, the
次に、上記の構成からなる製膜装置101における電極支持部131および突出部41における作用について説明する。
なお、第1調整部34Xおよび第2調整部35Yによる電極支持部131の配置位置および姿勢の調整等については、参考実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
Next, the operation of the
Note that the adjustment and the like of the arrangement position and orientation of the
ここで、放電電極6と対向電極3との間で放電が開始されると、防着板7や電極支持部131の温度が上昇し、熱伸びが発生する。防着板7と電極支持部131との間では、温度差があるとともに、膨張係数が異なる等の理由により、熱伸び量に差が発生する。
Here, when the discharge is started between the
当該熱伸び量の差は、下側固定部32を基点として、+Z軸方向への熱伸び量の差として表れ、スライド支持部133におけるスライド機構136に吸収される。具体的には、スライド機構136における+Z軸方向に沿って延びるレール部136Aと、溝部136Bとの間の相対移動により、X軸方向、および、Y軸方向への移動を拘束しながら熱伸び量の差が吸収される。
The difference in the amount of thermal elongation appears as a difference in the amount of thermal elongation in the + Z-axis direction with the
上記の構成によれば、防着板7の熱伸び量と、電極支持部131の熱伸び量との間に差がある場合であっても、スライド支持部133が防着板7に対してスライド移動することにより、上述の熱伸び量の差が吸収される。そのため、当該熱伸び量の差により電極支持部131が変形して、放電電極6と防着板7の相対的位置関係が変化し、基板Sと放電電極6間の距離が変わることがない。また、当該熱伸び量の差により電極支持部131や放電電極6などの破損を防止できる。
According to the above configuration, even if there is a difference between the thermal elongation amount of the deposition
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について図10を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、参考実施形態と同様であるが、参考実施形態とは、電極支持部の周辺の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図10を用いて電極支持部の周辺の構成のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
図10は、本実施形態に係る電極支持部の周辺の構成を説明する模式図である。
なお、参考実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
Second Embodiment
It will now be described with reference to FIG. 10, a second embodiment of the present invention.
The basic configuration of the film forming apparatus of the present embodiment is similar to the reference embodiment, the reference embodiment, the configuration of the periphery of the electrode supporting portion is different. Therefore, in the present embodiment, only the configuration around the electrode support portion will be described with reference to FIG. 10, and description of other configurations and the like will be omitted.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration around the electrode support portion according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as reference embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
製膜装置(真空処理装置)201における電極支持部231には、図10に示すように、円柱状に形成された軸体231Rと、平板状に形成された平板部(板体)231Pと、電極支持部231を支持する下側固定部232および上側支持部(図示せず)と、複数の突出部41が設けられている。
As shown in FIG. 10, the
軸体231Rは、図10に示すように、Z軸に沿って延びる円柱状の部材であって、下側固定部232および上側支持部によって、中心軸線まわりに回動可能に支持されたものである。さらに、軸体231Rは、平板部231Pが取り付けられるものでもある。
As shown in FIG. 10, the
平板部231Pは、軸体231Rに取り付けられるとともに、突出部41が取り付けられるものでもある。平板部231Pは、例えば、約1mmから約6mmの板厚を有する金属性の平板(薄板)状に形成されたものである。
このようにすることで、平板部231Pは、放電電極6、防着板7とともに構成される回路において、インダクタンス成分を有することとなる。
The
In this way, the
下側固定部232には、図10に示すように、X軸方向、つまり、放電電極6に対して接近離間させる方向への電極支持部231の配置位置を調整する第1調整部34Xと、Y軸方向への電極支持部231の配置位置を調整する第2調整部35Yと、Z軸(中心軸線)まわりの電極支持部231の姿勢を調整する第3調整部236Zと、が設けられている。
As shown in FIG. 10, the
第1調整部34Xは、X軸方向に沿って延びるとともに、下側固定部232および上側固定部に、中心軸線まわりに回転可能に支持されたネジ部34X1と、第3調整部236Zに固定されたナット部34X2と、から構成されたものである。ネジ部34X1の頭部は、放電電極6側(+X軸方向)に露出するように配置されている。
このようにすることで、ネジ部34X1が回転されると、ナット部34X2および第3調整部236Zがネジ部34X1に沿って移動し、電極支持部231の配置位置が調整される。
The
By doing so, when the screw portion 34X1 is rotated, the nut portion 34X2 and the
第2調整部35Yは、X軸方向に沿って延びるとともに、下側固定部232および上側固定部に中心軸線まわりに回転可能に支持された軸体に配置されたピニオンギア部35Y1と、第3調整部236Zに固定されたY軸方向に沿って延びるラックギア部35Y2と、から構成されたものである。ピニオンギア部35Y1の頭部は、放電電極6側(+X軸方向)に露出するように配置されている。
このようにすることで、ピニオンギア部35Y1が回転されると、ラックギア部35Y2および第3調整部236ZがY軸方向へ移動し、電極支持部231の配置位置が調整される。
The
In this way, when the pinion gear portion 35Y1 is rotated, the rack gear portion 35Y2 and the
第3調整部236Zは、X軸方向に沿って延びるとともに、下側固定部232および上側固定部に中心軸線まわりに回転可能に支持されたウォーム部236Z1と、軸体231Rの外周に配置されたウォームホイール部236Z2と、軸体231RをZ軸まわり(θ方向)に回転可能に支持する軸受部236Z3と、が設けられている。
The
このように、第3調整部236Zによって軸体231Rをθ方向に回転させることで、電極支持部231をX軸方向へ移動させる第1調整部34Xのネジ部34X1およびナット部34X2を一組とすることができ、電極支持部231の配置位置や、姿勢の調整がさらに容易になる。
As described above, the
次に、上記の構成からなる製膜装置201における第1調整部34X、第2調整部35Yおよび第3調整部236Zによる電極支持部231の配置位置および姿勢の調節について説明する。
Next, adjustment of the arrangement position and posture of the
下側固定部232等の第1調整部34Xを上側固定部の第1調整部34Xと同じ量だけ操作することにより、放電電極6は、放電電極6に対してX軸方向に平行移動される。
その一方で、下側固定部32等の第2調整部35Yを上側固定部の第2調整部35Yと同じ量だけ操作することにより、電極支持部231は、放電電極6に対してY軸方向に平行移動される。
By operating the
On the other hand, by operating the
さらに、下側固定部232等の第3調整部236Zを上側固定部の第3調整部236Zと同じ量だけ操作することにより、電極支持部231は、放電電極6に対してZ軸まわりのθ方向に回転移動される。これにより、放電電極6における対向電極3に対する平行度が簡易に調節される。
なお、上側固定部の第3調整部236Zは回転軸受け機能のみとして、調整操作は下側固定部232の第3調整部236Zのみで実施してもよい。
Further, by operating the
Note that the
上記の構成によれば、第1調整部34X、第2調整部35Y、および、第3調整部236Zにより、放電電極6に対する電極支持部231の位置および姿勢を調整することができる。そのため、放電電極6と電極支持部231と防着板7、ならびに基板Sとの位置関係の調整がより容易になり、膜厚分布などの製膜特性をより一層向上させることができる。
According to said structure, the position and attitude | position of the
さらに、電極支持部231を軸体231R、および、軸体231Rに取り付けられた平板部231Pから構成することにより、平板部231Pは、放電電極6および防着板7とともに構成される回路において、インダクタンス成分を有することができる。そのため、放電電極6と電極支持部231とは、高周波電流に対して非導通状態に維持されていて、放電電極6が地絡することを防止できる。これにより、製膜処理数が増加して電極支持部231などへ膜が付着しても、放電電極が地絡することなく、製膜速度や膜厚分布などの変化を抑制でき、製膜に関する安定性を維持できる。
Furthermore, by configuring the
〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について図11から図13を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、参考実施形態と同様であるが、参考実施形態とは、電極支持部の周辺の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図11から図13を用いて電極支持部の周辺の構成のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
図11は、本実施形態に係る電極支持部の周辺の構成を説明する模式図である。
なお、参考実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
[ Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the film forming apparatus of the present embodiment is similar to the reference embodiment, the reference embodiment, the configuration of the periphery of the electrode supporting portion is different. Therefore, in the present embodiment, only the configuration around the electrode support portion will be described with reference to FIGS. 11 to 13, and description of other configurations and the like will be omitted.
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration around the electrode support portion according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as reference embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
製膜装置(真空処理装置)301における電極支持部331には、図11に示すように、電極支持部331を支持する下側固定部32およびスライド支持部133と、複数の突出部341が設けられている。
As shown in FIG. 11, the
図12は、図11の下側固定部の近傍に配置された突起部の構成を説明する模式図である。図13は、図11のスライド支持部の近傍に配置された突起部の構成を説明する模式図である。
突出部341は、図11から図13に示すように、電極支持部331とボルトにより固定される支持部側鍔部342と、放電電極6に対して相対移動可能に取り付けられる電極側鍔部343と、が設けられている。
本実施形態では、支持部側鍔部342は、電極支持部331に沿って下方向(−Z軸方向)に向かって延びる板状の部材であり、電極側鍔部343は、放電電極6に沿って上方向(+Z軸方向)に向かって延びる板状の部材である例に適用して説明する。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the configuration of the protrusions disposed in the vicinity of the lower fixing portion in FIG. FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the configuration of the protrusions arranged in the vicinity of the slide support part in FIG. 11.
As shown in FIGS. 11 to 13, the protruding
In the present embodiment, the
電極側鍔部343には、Z軸に沿って延びる長孔345と、長孔345に挿通されるとともに放電電極6に取り付けられるボルト(締結部)346と、が設けられている。
ここで、長孔345におけるZ軸方向の長さは、突出部341の配置位置に基づいて変更されている。つまり、下側固定部32の近傍に配置された突出部341に係る長孔345(図12参照。)と比較して、スライド支持部133の近傍に配置された突出部341に係る長孔345(図13参照。)は、Z軸方向に長くなっている。
The
Here, the length of the
次に、上記の構成からなる製膜装置301における複数の突出部341による放電電極6の支持について説明する。
Next, support of the
放電電極6と対向電極3との間で放電が開始されると、放電電極6の温度が上昇し、放電電極6は熱膨張する。その一方で、電極支持部331や防着板7においても温度が上昇し、熱伸びが発生する。
しかしながら、放電電極6の温度変化が大きい場合は、放電電極6と電極支持部331との温度差が生じる場合があり、このときは放電電極6における熱伸び量と、電極支持部331における熱伸び量と防着板7における熱伸び量との間には差が発生する。
When discharge is started between the
However, when the temperature change of the
上述のように、防着板7と、電極支持部331との間に熱伸び量の差が発生すると、当該熱伸び量の差は、下側固定部32を基点として、+Z軸方向への熱伸び量の差として表れ、スライド支持部133におけるスライド機構136に吸収される。
As described above, when a difference in the amount of thermal elongation occurs between the
このとき同時に、放電電極6と、電極支持部331との間に熱伸び量の差が発生すると、放電電極6に取り付けられたボルト346が、突出部341に形成された長孔345の内部を熱伸び量の差に従って移動する。電極支持部331の一方の端部は下側固定部32により固定され、他方の上側端部はスライド機構136で移動可能に支持されているため、下側固定部32から離れるにしたがい熱伸び量は積み重ねられて増加する。これにより、スライド機構136側の突出部341における上述の熱伸び量の差は、下側固定部32側の突出部341における上述の熱伸び量の差よりも大きくなる。
そのため、長孔345のZ軸方向の長さは、下側固定部32からスライド機構136に近づくに伴って長くなるため、ボルト346が長孔345の端部と干渉することはない。
At the same time, when a difference in thermal elongation occurs between the
Therefore, the length of the
このようにすることで、放電電極6の重量は、最も下側固定部32に近い突出部341により支持される。その一方で、スライド機構136側の突出部341は、長孔345により上述の熱伸び量の差を吸収しつつ、熱伸び方向がZ軸方向の一方向に管理できる。このため、電極支持部331が放電電極6に拘束されて変形することなく、放電電極6と電極支持部331の相互位置関係が初期調整状態に比べてY軸方向へ傾くことを防止しながら、上述の熱伸び量の差が吸収される。電極支持部331と放電電極6との相対位置関係を安定した状態に保つことができる。
By doing so, the weight of the
上記の構成によれば、放電電極6の熱伸び量と、電極支持部331の熱伸び量との間に差がある場合、電極支持部331から延びる突出部341と、放電電極6との間で上述の熱伸び量の差が吸収される。
具体的には、放電電極6に取り付けられたボルト346が、突出部341に形成された長孔345の内部を熱伸び量の差に従って移動することにより、上述の熱伸び量の差が吸収される。
According to the above configuration, when there is a difference between the thermal elongation amount of the
Specifically, the
これにより、放電電極6と電極支持部331とが、熱膨張により干渉することにより発生する、放電電極6の変形を防止できる。
また、突出部341に対して、必要以上に長細い長孔を設ける必要が無いので、突出部341の長孔加工による強度低下を抑制できる。特に、下側固定部32に近い突出部341は、丸孔に近いものとできるので、強度低下を大きく防止でき、放電電極6の重量を最も支持する必要があることに適している。
Thereby, the deformation | transformation of the
Moreover, since it is not necessary to provide an elongated hole that is longer than necessary with respect to the protruding
〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態について図14から図16を参照して説明する。
本実施形態の製膜装置の基本構成は、参考実施形態と同様であるが、参考実施形態とは、電極支持部の周辺の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図14から図16を用いて電極支持部の周辺の構成のみを説明し、電極支持部の周辺の構成のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
図14は、本実施形態に係る電極支持部の周辺の構成を説明する模式図である。
なお、参考実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
[ Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the film forming apparatus of the present embodiment is similar to the reference embodiment, the reference embodiment, the configuration of the periphery of the electrode supporting portion is different. Therefore, in the present embodiment, only the configuration around the electrode support portion will be described with reference to FIGS. 14 to 16, only the configuration around the electrode support portion will be described, and description of other configurations and the like will be omitted.
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration around the electrode support portion according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as reference embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
製膜装置(真空処理装置)401における電極支持部431には、図14に示すように、電極支持部431を支持する下側固定部32およびスライド支持部133と、複数の突出部441が設けられている。
As shown in FIG. 14, the
図15は、図14の突出部の構成を説明する部分拡大図である。図16は、図15の支持部側突出部と、電極側突出部との嵌め合わせを説明する模式図である。
突出部441には、図15に示すように、電極支持部431に固定される支持部側突出部442Sと、放電電極6に固定される電極側突出部442Eと、が設けられていて、導電性のある金属材料などで剛強に構成されている。
FIG. 15 is a partially enlarged view illustrating the configuration of the protruding portion of FIG. FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the fitting of the support portion side protruding portion and the electrode side protruding portion of FIG. 15.
As shown in FIG. 15, the
支持部側突出部442Sは、電極側突出部442Eとともに放電電極6を支持するものである。
支持部側突出部442Sには、電極支持部431に沿って−Z軸方向に延びる支持部側鍔部443Sと、放電電極6に沿って+Z軸方向に延びる電極側鍔部444Sと、電極側鍔部444Sに取り付けられた支持ピン445Sと、電極側鍔部444Sの側面であって、溝部443Eの内側面と対向する面に配置された電気的接続部446Sと、が設けられている。
The support portion
The support
支持部側鍔部443Sは、支持部側突出部442Sにおける電極支持部431側の折れ曲がった板状に形成された部分であり、電極支持部431にボルト等により固定される部分である。
The support part
電極側鍔部444Sは、支持部側突出部442Sにおける放電電極6側の折れ曲がった板状に形成された部分であり、電極側突出部442Eの溝部443Eと嵌め合わされる部分である。
The electrode
支持ピン445Sは、電極側鍔部444S取り付けられるX軸方向に延びる円柱状の部材であり、電極側突出部442Eのスリット部444Eと嵌め合わされるものである。
The
電気的接続部446Sは、電極側鍔部444Sが溝部443Eに嵌め合わされた際に、溝部443Eの内側面と接触する導電性を有する材料である。さらに、電気的接続部446Sは、常に溝部443Eの内側面と接触するように弾性を有する金属フェルトや板バネ等から構成されることが望ましい。
The
電極側突出部442Eは、支持部側突出部442Sとともに放電電極6を支持するものである。
電極側突出部442Eには、放電電極6に沿って延びるとともに−Z軸方向に向かって開口する溝部443Eと、溝部443Eを構成する壁面に−Z軸方向に向かって延びるスリット部444Eと、が設けられている。
The electrode
The electrode-
溝部443Eは、Y軸方向に延びる開口を有する溝であり、支持部側突出部442Sの電極側鍔部444Sが嵌め合わされる部分である。
スリット部444Eは、溝部443Eを構成する壁面を貫通するとともに、−Z軸方向に向かって開口するスリットであり、支持部側突出部442Sの支持ピン445Sがスライド移動可能に挿入される部分である。
The
The
次に、上記の構成からなる製膜装置401における複数の突出部441による放電電極6の支持について説明する。
Next, support of the
まず、電極支持部431に突出部441の支持部側突出部442Sが固定される。一方、放電電極6に電極側突出部442Eが固定される。このとき、放電電極6は、メンテナンスなどを行うために製膜装置401から取り外された状態となっている。
First, the support part
支持部側突出部442Sおよび電極側突出部442Eが、それぞれ電極支持部431および放電電極6に固定されると、放電電極6を手動、または、ホイストクレーンなどで持ち上げて移動して、支持部側突出部442Sに電極側突出部442Eを組み合わせることで、放電電極6を製膜装置401に容易に取り付けることができる。
When the support-
具体的には、支持部側突出部442Sの電極側鍔部444Sと、電極側突出部442Eの溝部443Eと、が嵌め合わされる。このとき同時に、支持部側突出部442Sの支持ピン445Sと、電極側突出部442Eのスリット部444Eと、が嵌め合わされる。
Specifically, the electrode
言い換えると、電極側突出部442Eは、上側(+Z軸側)から支持部側突出部442Sに組み合わされるため、放電電極6を容易に製膜装置401に取り付けることができる。さらに、製膜装置401に固定された電極支持部431に、突出部441部分で固定することなく、放電電極6を支持することができるため、メンテナンスなど、製膜装置401から放電電極6を取り外す必要がある場合には、容易に放電電極6を取り外すことができる。
In other words, since the electrode-
その一方で、放電電極6と、電極支持部331との間に熱伸び量の差が発生すると、当該熱伸び量の差は、支持部側突出部442Sと電極側突出部442Eとの組み合わせ部分で吸収される。
具体的には、支持部側突出部442Sの電極側鍔部444Sが、電極側突出部442Eの溝部443Eの内部で、Z軸方向に相対移動することにより、上述の熱伸び量の差が吸収される。このとき同時に、支持部側突出部442Sの支持ピン445Sは、電極側突出部442Eのスリット部444E内をZ軸方向に相対移動する。
On the other hand, when a difference in the amount of thermal elongation occurs between the
Specifically, the electrode
なお、スリット部444E内をZ軸方向に相対移動する状況、および、スリット部444Eの切り込み長さは、第3の実施形態の長孔345と同様に考えて必要長さを変化させて、下側固定部32からスライド機構136に近づくに伴って長くなるようにしてもよい。
Note that the situation of relative movement in the Z-axis direction in the
上記の構成によれば、放電電極6は、放電電極6に固定された電極側突出部442Eの溝部443Eに、電極支持部431に固定された支持部側突出部442Sの端部を挿入することにより支持される。さらに、支持ピン445Sをスリット部444Eに挿入することにより、放電電極6と電極支持部431との間で、Z軸方向に対して直交する方向における相対位置が定められる。
放電電極6の熱伸び量と、電極支持部431の熱伸び量との間に差が生じた場合には、電極側突出部442Eと、支持部側突出部442Sとが相対移動することにより、上述の熱伸び量の差が吸収される。
According to the above configuration, the
When there is a difference between the thermal elongation amount of the
1,101,201,301,401 製膜装置(真空処理装置)
6 放電電極
7 防着板(電極支持板)
S 基板
31,131,231,331,431 電極支持部
41,341,441 突出部
32 下側固定部
33 上側固定部
34X 第1調整部
35Y 第2調整部
133 スライド支持部
231P 平板部(板体)
236Z 第3調整部
345 長孔
346 ボルト(締結部)
1, 101, 201, 301, 401 Film forming apparatus (vacuum processing apparatus)
6
236Z
Claims (7)
前記基板とともに前記放電電極を挟む位置に配置されるとともに、前記放電電極に沿って延び、かつ、共通電位に接地された電極支持部と、
前記電極支持部から前記放電電極に向かって延びるとともに、前記電極支持部に接続して前記放電電極を支持し、かつ、前記放電電極および前記電極支持部と電気的に接続された導電性を有する突出部と、
前記共通電位に接地された電極支持板と、
前記電極支持部の一方の端部を前記電極支持板に固定する固定部と、
前記電極支持部の他方の端部を、前記電極支持板に対して、前記固定部に接近および離間する方向にスライド移動可能に支持するスライド支持部と、が設けられ、
前記突出部は、前記放電電極および前記電極支持部との間で所定のインダクタンスを有する回路を構成することを特徴とする真空処理装置。 A discharge electrode that extends along the substrate on which the film-forming process is performed and is opposed to the substrate, and that is supplied with a high-frequency current;
An electrode support that is disposed at a position sandwiching the discharge electrode together with the substrate, extends along the discharge electrode, and is grounded to a common potential;
Extends toward the discharge electrode from the electrode supporting portion, the discharge electrode asked to support connected to the electrode support portion, and the discharge electrode and the electrode supporting portion and electrically connected to the conductive A protrusion having,
An electrode support plate grounded to the common potential;
A fixing portion for fixing one end of the electrode support portion to the electrode support plate;
A slide support portion that supports the other end portion of the electrode support portion so as to be slidable in a direction approaching and separating from the fixed portion with respect to the electrode support plate ; and
The vacuum processing apparatus, wherein the protruding portion constitutes a circuit having a predetermined inductance between the discharge electrode and the electrode support portion.
前記固定部および前記スライド支持部のそれぞれには、
前記電極支持部を前記放電電極に対して接近および離間する方向に移動させる一対の第1調整部と、
前記電極支持部を前記放電電極の面に沿う方向に移動させる第2調整部と、
が設けられていることを特徴とする請求項1記載の真空処理装置。 The electrode support portion is a member formed in a plate shape,
In each of the fixed portion and the slide support portion,
A pair of first adjustment parts for moving the electrode support part in a direction approaching and separating from the discharge electrode;
A second adjuster for moving the electrode support in a direction along the surface of the discharge electrode;
The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記固定部および前記スライド支持部のそれぞれには、
前記電極支持部を前記放電電極に対して接近および離間する方向に移動させる第1調整部と、
前記電極支持部を前記放電電極の面に沿う方向に移動させる第2調整部と、
前記軸体を、中心軸線まわりに回転させる第3調整部と、
が設けられていることを特徴とする請求項1記載の真空処理装置。 The electrode support portion is provided with a columnar shaft extending along the discharge electrode, and a plate attached to the shaft,
In each of the fixed portion and the slide support portion,
A first adjuster for moving the electrode support in a direction toward and away from the discharge electrode;
A second adjuster for moving the electrode support in a direction along the surface of the discharge electrode;
A third adjustment unit for rotating the shaft body around a central axis;
The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記固定部から前記スライド支持部に向かって延びる長孔と、
該長孔に挿通され、前記放電電極に取り付けられる締結部と、
が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の真空処理装置。 In the protrusion,
An elongated hole extending from the fixed portion toward the slide support portion;
A fastening portion that is inserted through the elongated hole and attached to the discharge electrode;
The vacuum processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that is provided.
前記固定部側の前記突出部から前記スライド支持部側の前記突出部に向かって、順に、前記長孔における長手方向の長さが、長くなることを特徴とする請求項4記載の真空処理装置。 The plurality of protrusions are provided side by side from the fixed part toward the slide support part,
The vacuum processing apparatus according to claim 4 , wherein a length in a longitudinal direction of the long hole is increased in order from the protruding portion on the fixed portion side toward the protruding portion on the slide support portion side. .
前記電極支持部に固定され、端部が前記固定部から前記スライド支持部に向かって延びるとともに、前記電極支持部から前記放電電極に向かって延びる支持ピンが取り付けられた支持部側突出部と、
前記放電電極に固定され、前記放電電極の面に沿って延びるとともに前記スライド支持部から前記固定部に向かって延び、前記支持部側突出部の端部が挿入される溝部と、該溝部を構成する壁面に、前記スライド支持部から前記固定部に向かって延び、前記支持ピンが挿入されるスリット部と、が形成された電極側突出部と、
が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の真空処理装置。 In the protrusion,
A support-side protruding portion fixed to the electrode support portion, and having an end portion extending from the fixed portion toward the slide support portion, and a support pin extending from the electrode support portion toward the discharge electrode;
A groove portion fixed to the discharge electrode, extending along the surface of the discharge electrode and extending from the slide support portion toward the fixed portion, and an end portion of the support portion side protruding portion is inserted, and the groove portion is configured An electrode-side protruding portion formed on the wall surface, the slit portion extending from the slide support portion toward the fixed portion and into which the support pin is inserted,
The vacuum processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that is provided.
前記基板とともに前記放電電極を挟む位置に配置されるとともに、前記放電電極に沿って延び、かつ、共通電位に接地された電極支持部と、 An electrode support that is disposed at a position sandwiching the discharge electrode together with the substrate, extends along the discharge electrode, and is grounded to a common potential;
前記電極支持部から前記放電電極に向かって延びるとともに、前記電極支持部に接続して前記放電電極を支持し、かつ、前記放電電極および前記電極支持部と電気的に接続された導電性を有する突出部と、 Extending from the electrode support portion toward the discharge electrode, connected to the electrode support portion to support the discharge electrode, and electrically connected to the discharge electrode and the electrode support portion A protrusion,
前記共通電位に接地された電極支持板と、 An electrode support plate grounded to the common potential;
前記電極支持部の一方の端部を前記電極支持板に固定する固定部と、 A fixing portion for fixing one end of the electrode support portion to the electrode support plate;
前記電極支持部の他方の端部を、前記電極支持板に対して、前記固定部に接近および離間する方向にスライド移動可能に支持するスライド支持部と、を設け、 A slide support portion that supports the other end portion of the electrode support portion so as to be slidable in a direction approaching and separating from the fixed portion with respect to the electrode support plate;
前記突出部を、前記放電電極および前記電極支持部との間で所定のインダクタンスを有する回路を構成することを特徴とする真空処理装置の放電電極支持方法。 A method for supporting a discharge electrode of a vacuum processing apparatus, wherein the projecting portion constitutes a circuit having a predetermined inductance between the discharge electrode and the electrode support portion.
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