JP5601228B2 - Antenna carrier, array antenna plasma CVD apparatus, and array antenna unit mounting method of array antenna plasma CVD apparatus - Google Patents
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本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて基板表面に薄膜を生成するアレイアンテナ式プラズマCVD装置に係り、特には、このアレイアンテナ式プラズマCVD装置にアンテナを搬送するアンテナ搬送体、このアンテナ搬送体を用いたアレイアンテナ式プラズマCVD装置、並びに、アレイアンテナユニットの取り付け方法に関する。 The present invention relates to an array antenna type plasma CVD apparatus for generating a thin film on a substrate surface by generating plasma in a vacuum chamber, and in particular, an antenna carrier for carrying an antenna to the array antenna type plasma CVD apparatus, and the antenna The present invention relates to an array antenna type plasma CVD apparatus using a carrier and a method for attaching an array antenna unit.
従来、特許文献1〜3に示されるアレイアンテナ式プラズマCVD装置が知られている。これらのアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、内部を真空状態に減圧可能な真空チャンバを有しており、この真空チャンバの天井壁に、高周波電源に電気的に接続された複数のコネクタが配設されている。また、真空チャンバ内には、複数本の電極棒を有するアレイアンテナユニットが設けられており、このアレイアンテナユニットの電極棒が、複数のコネクタそれぞれに接続されている。 Conventionally, an array antenna type plasma CVD apparatus disclosed in Patent Documents 1 to 3 is known. These array antenna type plasma CVD apparatuses have a vacuum chamber that can be evacuated to a vacuum state, and a plurality of connectors electrically connected to a high-frequency power source are disposed on the ceiling wall of the vacuum chamber. ing. An array antenna unit having a plurality of electrode rods is provided in the vacuum chamber, and the electrode rods of the array antenna unit are connected to the plurality of connectors.
そして、真空状態に減圧された真空チャンバ内に、基板を保持する基板搬送用の台車を搬送するとともに、当該基板をアレイアンテナユニットに臨ませた状態で、真空チャンバ内に材料ガスを供給しつつ、電極棒に高周波電力を供給する。これにより、真空雰囲気中にプラズマが発生するとともに、プラズマによって分解された材料ガスの成分が基板の表面に付着し、非結晶シリコン膜または微結晶シリコン膜などの薄膜が基板表面に生成されることとなる。 Then, a substrate carriage for holding the substrate is transferred into the vacuum chamber whose pressure has been reduced to a vacuum state, and the material gas is supplied into the vacuum chamber with the substrate facing the array antenna unit. The high frequency power is supplied to the electrode rod. As a result, plasma is generated in a vacuum atmosphere, the component of the material gas decomposed by the plasma adheres to the surface of the substrate, and a thin film such as an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film is generated on the substrate surface. It becomes.
上記のアレイアンテナ式プラズマCVD装置においては、基板表面に薄膜を生成する成膜処理の過程で、電極棒の表面に皮膜が付着することから、アレイアンテナユニットを定期的にメンテナンスする必要がある。ところが、従来のアレイアンテナ式プラズマCVD装置においては、メンテナンスの際に、各電極棒を1本ずつ、コネクタから取り外したり、あるいは新たな電極棒をコネクタに接続したりしなければならなかった。そのため、メンテナンスの際には、多数の電極棒の着脱作業や搬送作業が煩雑となってメンテナンスに長時間を要してしまい、装置の稼働停止時間が長期化して稼働率が低下することがあった。 In the above array antenna type plasma CVD apparatus, a film adheres to the surface of the electrode rod in the process of forming a thin film on the surface of the substrate. Therefore, it is necessary to periodically maintain the array antenna unit. However, in the conventional array antenna type plasma CVD apparatus, at the time of maintenance, each electrode bar must be removed from the connector one by one or a new electrode bar must be connected to the connector. For this reason, during the maintenance, the work of attaching and detaching a large number of electrode rods and the transportation work become complicated, and it takes a long time for the maintenance. It was.
本発明は、アレイアンテナユニットのメンテナンス作業を簡素化することができるアンテナ搬送体、アレイアンテナ式プラズマCVD装置、並びに、アレイアンテナ式プラズマCVD装置のアレイアンテナユニット取り付け方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an antenna carrier, an array antenna type plasma CVD apparatus, and an array antenna unit mounting method for an array antenna type plasma CVD apparatus that can simplify maintenance work of the array antenna unit. .
上記課題を解決するために、本発明のアンテナ搬送体は、真空状態に減圧可能な内部にガス供給源から材料ガスが供給される真空チャンバと、高周波電源に電気的に接続可能であって、真空チャンバの内部上方に設けられるとともに、電極棒を鉛直方向下方から上方に向かって接続可能な複数のコネクタと、複数本の電極棒が互いに間隔を維持して配列した状態で一体的に支持され、これら複数本の電極棒が対応するコネクタに接続された状態で高周波電源から電力供給されることによりプラズマを発生させるアレイアンテナユニットと、アレイアンテナユニットを着脱自在に真空チャンバ内に掛け止めするとともに、アレイアンテナユニットを掛け止めした状態でコネクタと電極棒とを接続状態に維持するアンテナ掛止手段と、を備えたアレイアンテナ式プラズマCVD装置に、アレイアンテナユニットを搬送するアンテナ搬送体であって、複数本の電極棒を垂下させた状態でアレイアンテナユニットを保持するアンテナ保持部材と、アンテナ保持部材に連結され、当該アンテナ保持部材に保持されたアレイアンテナユニットの電極棒の配列方向に長手方向を沿わせて位置する調整部材と、を備え、調整部材は、アンテナ保持部材に保持されたアレイアンテナユニットの電極棒の配列方向に延在する延在部、および、この延在部から当該延在部の長手方向に交差する水平方向に突出し、隣り合う電極棒の対向面に臨む移動制限部を有し、移動制限部は、電極棒の対向面から退避可能に設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the antenna carrier of the present invention can be electrically connected to a high-frequency power source, and a vacuum chamber in which a material gas is supplied from a gas supply source into a vacuum state that can be decompressed. It is provided in the upper part of the vacuum chamber, and is integrally supported with a plurality of connectors that can connect the electrode rods from the bottom to the top in the vertical direction and a plurality of electrode rods arranged at intervals. An array antenna unit that generates plasma when power is supplied from a high-frequency power source in a state where the plurality of electrode rods are connected to corresponding connectors, and the array antenna unit is detachably latched in the vacuum chamber. Antenna holding means for maintaining the connector and the electrode rod in a connected state with the array antenna unit hooked. An antenna-type plasma CVD apparatus, which is an antenna carrier for carrying an array antenna unit, and is connected to an antenna holding member that holds the array antenna unit in a state where a plurality of electrode rods are suspended; An adjustment member positioned along the longitudinal direction of the array antenna unit electrode rod held by the antenna holding member, and the adjustment member is the electrode rod of the array antenna unit held by the antenna holding member. And an extension part extending in the arrangement direction of the electrode, and a movement restriction part protruding from the extension part in the horizontal direction intersecting the longitudinal direction of the extension part and facing the opposing surface of the adjacent electrode rod, The limiting portion is provided so as to be retractable from the opposing surface of the electrode rod.
また、本発明のアンテナ搬送体は、移動制限部が、電極棒の配列方向に交差する水平方向に退避可能に設けられたことを特徴とする。 Further, the antenna carrier of the present invention is characterized in that the movement restricting portion is provided so as to be retractable in a horizontal direction intersecting with the arrangement direction of the electrode rods.
また、本発明のアンテナ搬送体は、アンテナ保持部材が、基台から鉛直方向上方に延伸するとともに、アレイアンテナユニットに支持される複数本の電極棒のうち両端に位置する電極棒よりも配列方向外側に位置する一対の支柱を備え、調整部材は、一対の支柱に懸架して設けられるとともに、支柱は、電極棒の配列方向に交差する水平方向に移動可能に設けられてなることを特徴とする。 In the antenna carrier of the present invention, the antenna holding member extends vertically upward from the base, and the arrangement direction is more than the electrode bars located at both ends of the plurality of electrode bars supported by the array antenna unit. A pair of struts located outside is provided, the adjustment member is provided to be suspended from the pair of struts, and the struts are provided to be movable in a horizontal direction intersecting the arrangement direction of the electrode rods. To do.
また、本発明のアンテナ搬送体は、移動制限部が、電極棒の配列方向に回動中心軸を一致させて回動可能であることを特徴とする。 Further, the antenna carrier of the present invention is characterized in that the movement restricting portion can be rotated with the rotation center axis coinciding with the arrangement direction of the electrode rods.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、真空状態に減圧可能な内部にガス供給源から材料ガスが供給される真空チャンバと、高周波電源に電気的に接続可能であって、真空チャンバの内部上方に設けられるとともに、電極棒を鉛直方向下方から上方に向かって接続可能な複数のコネクタと、複数本の電極棒が互いに間隔を維持して配列した状態で一体的に支持され、これら複数本の電極棒が対応するコネクタに接続された状態で高周波電源から電力供給されることによりプラズマを発生させるアレイアンテナユニットと、アレイアンテナユニットを着脱自在に真空チャンバ内に掛け止めするとともに、アレイアンテナユニットを掛け止めした状態でコネクタと電極棒とを接続状態に維持するアンテナ掛止手段と、アンテナ掛止手段によってアレイアンテナユニットを真空チャンバ内に掛け止め可能な位置まで当該アレイアンテナユニットを搬送するアンテナ搬送体と、を備え、アンテナ搬送体は、複数本の電極棒を垂下させた状態でアレイアンテナユニットを保持するアンテナ保持部材と、アンテナ保持部材に連結され、当該アンテナ保持部材に保持されたアレイアンテナユニットの電極棒の配列方向に長手方向を沿わせて位置する調整部材と、を備え、調整部材は、アンテナ保持部材に保持されたアレイアンテナユニットの電極棒の配列方向に延在する延在部、および、この延在部から当該延在部の長手方向に交差する水平方向に突出し、隣り合う電極棒の対向面に臨む移動制限部を有し、移動制限部は、電極棒の対向面から退避可能に設けられていることを特徴とする。 The array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention can be electrically connected to a vacuum chamber in which a material gas is supplied from a gas supply source into a vacuum capable of being decompressed to a vacuum state, and a high frequency power source. A plurality of connectors that are provided in the upper part of the interior and that can connect the electrode rods from the lower side to the upper side in the vertical direction, and the plurality of electrode rods are integrally supported in a state where they are arranged at intervals. An array antenna unit that generates plasma when power is supplied from a high-frequency power source with the electrode rods connected to the corresponding connectors, and the array antenna unit is detachably hooked in the vacuum chamber, and the array antenna Antenna hooking means for maintaining the connector and electrode rod in a connected state with the unit hooked, and the antenna hook An antenna carrier that transports the array antenna unit to a position where the array antenna unit can be hooked in the vacuum chamber by means, and the antenna carrier is in a state where a plurality of electrode rods are suspended. And an adjustment member connected to the antenna holding member and positioned along the longitudinal direction in the arrangement direction of the electrode rods of the array antenna unit held by the antenna holding member. Are extending in the arrangement direction of the electrode rods of the array antenna unit held by the antenna holding member, and projecting in the horizontal direction intersecting the longitudinal direction of the extension from the extension and adjacent to each other. It has a movement restricting portion facing the opposing surface of the electrode rod, and the movement restricting portion is provided so as to be retractable from the opposing surface of the electrode rod. To.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、移動制限部が、電極棒の配列方向に交差する水平方向に退避可能に設けられたことを特徴とする。 Moreover, the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention is characterized in that the movement restricting portion is provided so as to be retractable in a horizontal direction intersecting with the arrangement direction of the electrode rods.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、アンテナ保持部材が、基台から鉛直方向上方に延伸するとともに、アレイアンテナユニットに支持される複数本の電極棒のうち両端に位置する電極棒よりも配列方向外側に位置する一対の支柱を備え、調整部材は、一対の支柱に懸架して設けられるとともに、支柱は、電極棒の配列方向に交差する水平方向に移動可能に設けられてなることを特徴とする。 In the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention, the antenna holding member extends vertically upward from the base, and the electrode rods positioned at both ends of the plurality of electrode rods supported by the array antenna unit. The adjustment member is provided so as to be suspended from the pair of support columns, and the support columns are provided so as to be movable in the horizontal direction intersecting the array direction of the electrode rods. It is characterized by.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、移動制限部が、電極棒の配列方向に回動中心軸を一致させて回動可能であることを特徴とする。 Moreover, the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention is characterized in that the movement restricting portion can be rotated with the rotation center axis coincided with the arrangement direction of the electrode rods.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置は、アレイアンテナユニットが、複数本の電極棒の配列方向に延在するとともに、複数本の電極棒を挿通可能なアンテナ支持孔が設けられたアンテナ支持部材を備え、複数本の電極棒は、アンテナ支持孔によって電極棒の配列方向に交差する水平方向への移動および回転が制限されてなることを特徴とする。 Further, the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention has an antenna support in which the array antenna unit extends in the arrangement direction of the plurality of electrode bars and is provided with an antenna support hole through which the plurality of electrode bars can be inserted. The plurality of electrode bars are provided with a member, and the movement and rotation in the horizontal direction intersecting the arrangement direction of the electrode bars are restricted by the antenna support hole.
また、本発明のアレイアンテナ式プラズマCVD装置のアレイアンテナユニット取り付け方法は、複数本の電極棒が互いに間隔を維持して配列した状態で一体的に支持されたアレイアンテナユニットをアンテナ搬送体に保持する工程と、アンテナ搬送体にアレイアンテナユニットが保持された状態で、電極棒の配列方向への移動を制限する移動制限部を、隣り合う電極棒の対向面に臨ませる工程と、電極棒の配列方向への移動が制限されたアレイアンテナユニットを保持したアンテナ搬送体を真空チャンバ内に搬入する工程と、真空チャンバ内に搬入されたアレイアンテナユニットの電極棒それぞれが、高周波電源に電気的に接続された複数のコネクタに一括して接続されるようにアレイアンテナユニットを真空チャンバ内に掛け止めする工程と、真空チャンバ内に掛け止められたアレイアンテナユニットの電極棒の対向面に臨む位置から移動制限部を退避させる工程と、移動制限部を電極棒の対向面に臨む位置から退避させた状態でアンテナ搬送体を真空チャンバ内から搬出する工程と、を含むことを特徴とする。 Also, the array antenna unit mounting method of the array antenna type plasma CVD apparatus of the present invention is such that the antenna carrier holds the array antenna unit that is integrally supported with a plurality of electrode rods arranged at intervals. A process of limiting the movement of the electrode rods in the arrangement direction with the array carrier unit held by the antenna carrier, facing the opposing surface of the adjacent electrode rods, The antenna carrier holding the array antenna unit whose movement in the arrangement direction is restricted is carried into the vacuum chamber, and each electrode rod of the array antenna unit carried into the vacuum chamber is electrically connected to the high frequency power source. A process to latch the array antenna unit in the vacuum chamber so that it can be connected to multiple connected connectors at once. And a step of retracting the movement restricting portion from the position facing the electrode rod facing surface of the array antenna unit held in the vacuum chamber, and a state in which the movement restricting portion is retracted from the position facing the electrode rod facing surface. And unloading the antenna carrier from the vacuum chamber.
本発明によれば、メンテナンスの作業効率が向上するので、装置の稼働停止時間が短縮して稼働率を向上することができる。 According to the present invention, since the maintenance work efficiency is improved, the operation stop time can be shortened and the operation rate can be improved.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
(真空チャンバの構成)
まず、図1〜図4を用いて、本実施形態のアレイアンテナ式(誘導結合型)プラズマCVD装置の真空チャンバの構造について説明する。図1は、真空チャンバの正面側を示す斜視図、図2は、真空チャンバの背面側を示す斜視図である。
(Configuration of vacuum chamber)
First, the structure of the vacuum chamber of the array antenna type (inductively coupled) plasma CVD apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the front side of the vacuum chamber, and FIG. 2 is a perspective view showing the back side of the vacuum chamber.
図1および図2に示すように、真空チャンバ1は、筐体2を備えて構成されている。この筐体2は、図中y方向に対面配置された天井部2aおよび底面部2bと、図中x方向に対面配置された右側面部2cおよび左側面部2dと、図中z方向に対面配置された正面部2eおよび背面部2fと、を備えている。以下では、天井部2a側を真空チャンバ1の上方または上面とし、右側面部2c側を真空チャンバ1の右方または右側面とし、左側面部2d側を真空チャンバ1の左方または左側面として説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum chamber 1 includes a
正面部2eおよび背面部2fには、それぞれフロント開口部3およびリヤ開口部4が形成されており、これらフロント開口部3およびリヤ開口部4を開閉するフロント開閉扉5およびリヤ開閉扉6がそれぞれ設けられている。また、右側面部2cにも右開口部7が形成されており、この右開口部7を開閉する開閉扉8が設けられている。さらに、左側面部2dにも左開口部9が形成されているが、この左開口部9は、不図示の基板搬送チャンバに接続可能となっている。この左開口部9には、真空チャンバ1と基板搬送チャンバとを真空状態を維持したまま接続したり、あるいはその接続状態を遮断したりする不図示のゲートバルブが設けられている。そして、このゲートバルブを閉じるとともに、フロント開閉扉5、リヤ開閉扉6および開閉扉8を閉じることにより、筐体2の内部に、外部から完全に密閉された内部空間10が形成されることとなる。
A front opening 3 and a
また、天井部2aには、3列のコネクタ群11a、11b、11cが設けられている。これらコネクタ群11a、11b、11cは、複数のコネクタが図中x方向に沿って直列配置されたものであり、図中z方向に所定の間隔を維持している。
The
図3は、真空チャンバ1の正面側の断面を模式的に示す図である。この図に示すように、コネクタ群11aは、高周波電力を供給する高周波電源12の供給側(非接地側)に電気的に接続された第1天井側コネクタ13と、高周波電源12の接地側に電気的に接続された第2天井側コネクタ14と、が所定の間隔を維持して交互に設けられている。これら第1天井側コネクタ13および第2天井側コネクタ14は、その接続部が鉛直方向下方(底面部2b)に向けられており、後述するアレイアンテナユニットの電極棒が、鉛直方向下方から上方に向かって接続可能なように配置されている。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the front side of the vacuum chamber 1. As shown in this figure, the
また、詳しくは後述するが、第2天井側コネクタ14にはガス供給源15が接続されており、このガス供給源15から供給される材料ガスが、第2天井側コネクタ14に接続されたアレイアンテナユニットの電極棒から真空チャンバ1内に噴出可能となっている。なお、ここではコネクタ群11aについて説明したが、コネクタ群11b、11cも上記と同様の構成となっている。さらに、筐体2の天井部2aには真空ポンプ16が接続されており、内部空間10を密閉した状態で真空ポンプ16を駆動することにより、真空チャンバ1内が真空状態に減圧可能となっている。
As will be described in detail later, a gas supply source 15 is connected to the second ceiling-
また、筐体2の底面部2bには、右側面部2cから左側面部2dまで図中x方向に沿って延在するガイドレール17が設けられている。図4は、真空チャンバ1の右側面図であるが、この図に示すように、ガイドレール17は、正面部2e近傍と背面部2f近傍とにそれぞれ設けられており、したがって、図中z方向に間隔を維持して一対配置されることとなる。これら一対のガイドレール17は、後述する基板やアレイアンテナユニットを真空チャンバ1内に搬入したり、あるいは真空チャンバ1内から搬出したりする際の案内として機能するものである。
In addition, a
(アレイアンテナユニットの構成)
次に、図5〜図8を用いてアレイアンテナユニットの構成について説明する。図5は、アレイアンテナユニット30の斜視図であり、図6は、図5の部分拡大図である。これらの図に示すように、アレイアンテナユニット30は、アンテナ支持部材31を備えており、このアンテナ支持部材31に複数本の誘導結合型電極50が支持されている。
(Configuration of array antenna unit)
Next, the configuration of the array antenna unit will be described with reference to FIGS. 5 is a perspective view of the
この誘導結合型電極50は、第1電極棒51と第2電極棒52とが、接続金具53によって電気的に接続されたアンテナ素子であり、アンテナ支持部材31の長手方向に沿って複数本支持されている。具体的には、両電極棒51、52は、その長手方向に直交する水平方向に所定の間隔を維持して交互に直列配置された状態で、その上端部がアンテナ支持部材31に支持されている。これにより、両電極棒51、52は、それらの長手方向を鉛直方向に沿わせた状態で、アンテナ支持部材31に垂下支持されることとなる。
This inductively coupled
図7(a)は、図6のVII(a)−VII(a)線断面図であり、図7(b)は、図6のVII(b)−VII(b)線断面図である。これらの図に示すように、アンテナ支持部材31は、断面U字形の部材によって構成されており、その開口を鉛直方向下方に臨ませている。このアンテナ支持部材31は、図7(b)からも明らかなように、その幅方向中央にアンテナ支持孔32が形成されている。このアンテナ支持孔32は、図7(a)および図8(a)に示すとおり、アンテナ支持部材31の長手方向に沿って形成される長孔形状をなしており、このアンテナ支持孔32に、第1電極棒51および第2電極棒52が交互に垂下支持されている。
7A is a cross-sectional view taken along line VII (a) -VII (a) in FIG. 6, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line VII (b) -VII (b) in FIG. As shown in these drawings, the
より詳細に説明すると、第1電極棒51の上端部には、真空チャンバ1の天井部2aに設けられた第1天井側コネクタ13に接続可能な第1アンテナ側コネクタ54が固定されている。また、第2電極棒52の上端部には、真空チャンバ1の天井部2aに設けられた第2天井側コネクタ14に接続可能な第2アンテナ側コネクタ55が固定されている。
More specifically, the first antenna-
図8(a)は、図6の上面図であり、図8(b)は、第1アンテナ側コネクタ54の斜視図である。ただし、図8(a)においては、後述するカバー部材33を取り外した状態を示している。この図に示すとおり、第1アンテナ側コネクタ54は、円筒状の本体54aを備えており、この本体54aの底面部54bに、第1電極棒51が貫通した状態で固定されている。また、本体54aの開口側には、当該本体54aよりも大径のフランジ部54cが設けられている。このフランジ部54cは、アンテナ支持部材31に形成されたアンテナ支持孔32の幅よりも大径となる寸法関係を維持している。また、本体54aには、円筒状の外周面の対向する一部を面取りした一対の平面部54d、54dが形成されている。これら平面部54d、54dは、その対向間隔がアンテナ支持孔32の幅よりも僅かに小さくなる寸法関係を維持している。
FIG. 8A is a top view of FIG. 6, and FIG. 8B is a perspective view of the first antenna-
したがって、アンテナ支持孔32の上方から第1アンテナ側コネクタ54を挿入すると、本体54aがアンテナ支持孔32を挿通するとともに、フランジ部54cがアンテナ支持部材31の上面に接触して掛け止められ、これによって第1電極棒51がアンテナ支持部材31に垂下支持されることとなる。
Therefore, when the first
また、このとき、平面部54d、54d間の幅は、アンテナ支持部材31の幅方向に対する第1アンテナ側コネクタ54の移動を、第1天井側コネクタ13に接続可能な範囲内に制限する寸法関係を維持している。しかも、アンテナ支持部材31に支持された第1アンテナ側コネクタ54に回転応力が作用したとしても、平面部54d、54dがアンテナ支持孔32の内周縁に接触し、第1アンテナ側コネクタ54の回転が制限される。このようにして、第1電極棒51は、アンテナ支持部材31の幅方向の位置決めがなされて直列配置されるとともに、全ての第1電極棒51が同一方向を向いて垂下支持されることとなる。
At this time, the width between the
なお、ここでは第1アンテナ側コネクタ54について説明したが、第2アンテナ側コネクタ55の構成も上記第1アンテナ側コネクタ54と同様である。つまり、第2アンテナ側コネクタ55は、本体55aと、底面部55bと、フランジ部55cと、一対の平面部55d、55dと、を備えており、底面部55bに第2電極棒52が貫通した状態で固定されている。
Although the first
そして、本体55aの開口側には、当該本体55aよりも大径のフランジ部55cが設けられている。このように、この第2アンテナ側コネクタ55も、上記第1アンテナ側コネクタ54と同様に、回転およびアンテナ支持部材31の幅方向に対する移動が制限され、第2電極棒52も直列配置されるとともに、全ての第2電極棒52が同一方向を向いて垂下支持されることとなる。
And the
また、図7(a)に示すように、各第1電極棒51は、その外周にセラミックスまたは樹脂などの誘電体からなる外筒56を備えている。一方、各第2電極棒52は円筒形状をなしており、その長手方向に延在するガス供給路52aが内部に形成されている。また、各第2電極棒52は、ガス供給路52aに垂直に連通する噴出孔52bを備えている。この第2電極棒52は、上述したように、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1内に掛け止められたときに、第2天井側コネクタ14に接続されて、上記したガス供給源15とガス供給路52aとが連通する関係をなしている。
As shown in FIG. 7A, each
したがって、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1内に掛け止められた状態で、ガス供給源15から材料ガスが供給されることにより、噴出孔52bから真空チャンバ1の内部空間10に向けて材料ガスが噴出することとなる。
Accordingly, when the material gas is supplied from the gas supply source 15 in a state where the
なお、図5〜図8に示すように、アンテナ支持部材31には、両アンテナ側コネクタ54、55を被覆する断面U字形のカバー部材33が固定されている。このカバー部材33には、両アンテナ側コネクタ54、55の本体54a、55aに一致する円形の貫通孔33aが複数設けられている。これにより、各アンテナ側コネクタ54、55の本体54a、55aの開口、すなわち、両電極棒51、52の上端は、カバー部材33の貫通孔33aを介して上方に臨むこととなる。
As shown in FIGS. 5 to 8, a
また、アンテナ支持部材31の幅方向両側面には防着パネル34が設けられており、また、アンテナ支持部材31の上面には、上方に垂直に起立し、先端にテーパが形成された位置決めピン35が設けられている。この位置決めピン35は、複数本の第1電極棒51および第2電極棒52のうち、もっとも外側に位置する電極棒よりもさらにアンテナ支持部材31の長手方向外方に設けられている。さらに、アンテナ支持部材31の長手方向両端部近傍には、掛止孔36が貫通形成されている。この掛止孔36は、アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1に掛け止めるためのものである。
In addition, an
図9は、アレイアンテナユニット30が掛け止められた状態の真空チャンバ1の正面側断面図である。この図に示すように、真空チャンバ1の天井部2aには、右側面部2cおよび左側面部2d近傍それぞれに、鉛直方向に貫通するとともに鉛直方向下方にテーパが形成された位置決め孔18が設けられている。また、この位置決め孔18よりも図中x方向外方には、下方に垂下する掛止ピン19が固定されている。上記の位置決め孔18は、アレイアンテナユニットの位置決めピン35に対応しており、上記の掛止ピン19は、アレイアンテナユニット30の掛止孔36に対応している。
FIG. 9 is a front sectional view of the vacuum chamber 1 in a state where the
アレイアンテナユニット30の取り付け方法の詳細については後述するが、アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1内に掛け止める際には、位置決め孔18に位置決めピン35を挿通させるように、アレイアンテナユニット30を天井部2aの下方から上方に持ち上げる。すると、掛止ピン19にアレイアンテナユニット30の掛止孔36が挿通するとともに、このとき、天井部2aに設けられた第1天井側コネクタ13および第2天井側コネクタ14のそれぞれが、アレイアンテナユニット30の第1アンテナ側コネクタ54および第2アンテナ側コネクタ55のそれぞれに嵌合する。この状態で、掛止ピン19の下方からボルト等の固定手段を固定することにより、図示のように、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1の天井部2aに掛け止められることとなる。
Although details of the method of attaching the
図10は、アレイアンテナユニット30が掛け止められた状態の真空チャンバ1の右側面図である。上記したとおり、天井部2aには、コネクタ群11a、11b、11cが3列設けられており、これらコネクタ群11a、11b、11cに、アレイアンテナユニット30が接続可能となっている。したがって、全てのコネクタ群11a、11b、11cにアレイアンテナユニット30が接続されると、図示のように、3体のアレイアンテナユニット30が、図中z方向に所定の間隔を維持して位置することとなる。
FIG. 10 is a right side view of the vacuum chamber 1 with the
そして、上記のようにアレイアンテナユニット30が掛け止められた真空チャンバ1内には、基板を保持する基板搬送体が搬入される。この基板搬送体について、図11〜図13を用いて説明する。
Then, a substrate carrier holding the substrate is carried into the vacuum chamber 1 where the
(基板搬送体の構成)
図11は基板搬送体60の斜視図、図12は基板搬送体60の上面図、図13は基板搬送体60の右側面図である。これらの図に示すように、基板搬送体60は、基台61を備えており、この基台61の幅方向(図中z方向)両端に車輪62が複数設けられている。この車輪62は、基板搬送体60が図中x方向に一直線上に移動可能となるように設けられており、真空チャンバ1内において、上記したガイドレール17上を転動することにより、基板搬送体60の真空チャンバ1内での移動を可能としている。
(Configuration of substrate carrier)
11 is a perspective view of the substrate transport body 60, FIG. 12 is a top view of the substrate transport body 60, and FIG. 13 is a right side view of the substrate transport body 60. As shown in these drawings, the substrate transport body 60 includes a
また、基台61には、当該基台61から上方に起立する薄板状の基板保持部材63が設けられている。この基板保持部材63は、非結晶シリコン膜または微結晶シリコン膜を付着させる対象となる基板Wを着脱自在に保持することが可能となっており、基板搬送体60の搬送方向に直交する方向(図中z方向)に所定の間隔を維持して6つ設けられている。
The
そして、基台61の下面には、当該基台61の幅方向中央位置に固定されたラック64が設けられている。このラック64は、基板搬送体60の搬送方向に沿って設けられており、図2に示すように、真空チャンバ1の底部に設けられ、駆動モータ20によって回転駆動する駆動ピニオン21に噛み合うようになっている。また、こうした駆動モータ20および駆動ピニオン21は、真空チャンバ1に接続される基板搬送チャンバにも同様に設けられている。したがって、駆動モータ20を駆動して駆動ピニオン21を回転駆動すると、駆動ピニオン21の回転動力がラック64の直線運動に変換され、これによって基板搬送体60が、基板搬送チャンバや真空チャンバ1内を移動することとなる。
On the lower surface of the
図14は、基板搬送体60が搬入された状態の真空チャンバ1の右側面図である。この図に示すように、基板搬送体60が真空チャンバ1内に搬入された状態では、1体のアレイアンテナユニット30に対して、その幅方向(図中z方向)両側に基板Wが所定の間隔を維持して対面する。以下に、成膜処理の手順について説明する。
FIG. 14 is a right side view of the vacuum chamber 1 in a state in which the substrate transport body 60 is loaded. As shown in this figure, in a state where the substrate transport body 60 is carried into the vacuum chamber 1, the substrate W is placed on both sides in the width direction (z direction in the figure) with respect to one
(成膜処理)
まず、真空チャンバ1の内部空間10を密閉するとともに、真空ポンプ16を駆動して内部空間10を真空状態に減圧する。この状態で、ゲートバルブを介して真空チャンバ1に接続され、内部が真空状態に維持された基板搬送チャンバから真空チャンバ1内に基板搬送体60を搬入する。そして、ガス供給源15から第2電極棒52に材料ガスを供給して、噴出孔52bから真空チャンバ1内に材料ガスを噴出させる。この状態で、高周波電源12によって誘導結合型電極50に高周波電力を供給すると、アレイアンテナユニット30の周辺にプラズマが発生し、このプラズマによって分解された材料ガスの成分が基板Wの表面に付着する。このようにして、基板Wの表面に、非結晶シリコン膜または微結晶シリコン膜などの薄膜が成膜されることとなる。
(Deposition process)
First, the
そして、上記のようにして成膜処理が終了したら、真空チャンバ1から基板搬送チャンバに基板搬送体60を搬出するとともに、新たな基板Wが保持された基板搬送体60を真空チャンバ1内に搬入し、以後、上記の各工程が繰り返し行われることとなる。 When the film forming process is completed as described above, the substrate transfer body 60 is unloaded from the vacuum chamber 1 to the substrate transfer chamber, and the substrate transfer body 60 holding a new substrate W is transferred into the vacuum chamber 1. Thereafter, the above steps are repeatedly performed.
ここで、成膜処理を行う過程では、アレイアンテナユニット30に皮膜が付着するため、定期的にアレイアンテナユニット30を真空チャンバ1から取り外してメンテナンスする必要がある。以下では、アレイアンテナユニット30のメンテナンスに際して、当該アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1に搬入したり、あるいは真空チャンバ1から搬出したりするアンテナ搬送体の構成を説明し、その後、アレイアンテナユニット30の着脱方法について説明する。
Here, during the film forming process, a film adheres to the
(アンテナ搬送体の構成)
図15(a)は、アンテナ搬送体70の斜視図であり、図15(b)は、図15(a)の一点鎖線部分の拡大図である。この図に示すように、アンテナ搬送体70は、上記した基板搬送体60と同様に基台71を備えており、この基台71の幅方向(図中z方向)両端に車輪72が複数設けられている。この車輪72は、アンテナ搬送体70が図中x方向に一直線上に移動可能となるように設けられており、真空チャンバ1内において、上記したガイドレール17上を転動することにより、アンテナ搬送体70の真空チャンバ1内での移動を可能としている。
(Configuration of antenna carrier)
FIG. 15A is a perspective view of the
また、基台71には、アレイアンテナユニット30を保持する3つのアンテナ保持部材73が、アンテナ搬送体70の搬送方向に直交する水平方向に間隔を維持して設けられている。このアンテナ保持部材73は、アンテナ搬送体70の搬送方向両端において基台71に固定されたスライド装置74と、このスライド装置74から上方に垂直に起立する一対の支柱75a、75bと、を備えている。これら一対の支柱75a、75bは、スライド装置74によって、アンテナ搬送体70の搬送方向(x方向)に直交する水平方向(z方向)にスライド可能に構成されている。
In addition, the
一対の支柱75a、75bそれぞれには、伸縮ロッド76aを鉛直方向に伸縮させるエアシリンダ76が収容されている。そして、このエアシリンダ76の伸縮ロッド76a先端には、荷重受け部77を介して薄板状の調整部材78の両端部が載置されており、これによって、調整部材78が一対の支柱75a、75bに懸架されることとなる。
Each of the pair of
図16は、図15(b)の部分拡大図である。この図に示すように、伸縮ロッド76aの先端には、荷重受け部77が設けられている。この荷重受け部77は、伸縮ロッド76aの先端に固定され、上方に凹状の受け面79aを臨ませる受け部79と、受け面79a上に載置され、調整部材78の下面に一体的に設けられた揺動部80と、によって構成される。これら受け部79および揺動部80は、ステンレスなどの金属によって構成されているが、例えば樹脂など金属以外の材料で構成しても構わない。
FIG. 16 is a partially enlarged view of FIG. As shown in this figure, a
揺動部80は、半球状の球面部80aを、受け部79の受け面79aに接触させているが、このとき、受け面79aの曲率が球面部80aの曲率よりも小さくなっている。したがって、球面部80aと受け面79aとの間には隙間が形成され、これによって揺動部80が受け部79に対して揺動可能となっている。換言すれば、上記の荷重受け部77の構成により、調整部材78が水平方向に移動したり傾いたりすることが可能となっている。ただし、揺動部80が受け面79a上で所定角度傾くと、調整部材78が受け部79の外周縁に接触し、それ以上の傾きが制限されるようになっている。つまり、調整部材78は、受け部79から脱落しない範囲内で傾斜が許容されるように設計されている。
In the swinging
図17は、アンテナ搬送体70にアレイアンテナユニット30が保持されたときの、調整部材78とアレイアンテナユニット30との関係を説明する図である。調整部材78は、アンテナ搬送体70の搬送方向に沿って延在する延在部78a、および、この延在部78aから水平方向に交差(本実施形態では直交)する方向に突出する複数の移動制限部78bを備えてなる、平面が櫛状をなす薄板部材によって構成されている。この複数の移動制限部78bは、延在部78aの長手方向すなわちアンテナ搬送体70の搬送方向に所定の間隔を維持して設けられている。
FIG. 17 is a diagram illustrating the relationship between the
そして、図示のように、アレイアンテナユニット30をアンテナ搬送体70に保持させると、アレイアンテナユニット30のアンテナ支持部材31の下面と、調整部材78の上面とが、面接触状態で圧接する。これにより、アレイアンテナユニット30の荷重が調整部材78を介して荷重受け部77に作用し、アレイアンテナユニット30がアンテナ搬送体70のアンテナ保持部材73に保持されることとなる。
As shown in the figure, when the
また、アレイアンテナユニット30がアンテナ保持部材73に保持された状態では、隣り合う移動制限部78bの間隔に、第1アンテナ側コネクタ54の本体54a、および、第2アンテナ側コネクタ55の本体55aが交互に臨んで位置するようになっている。ただし、移動制限部78bの間隔は、第1アンテナ側コネクタ54の本体54a、および、第2アンテナ側コネクタ55の本体55aの直径よりも僅かに大きく形成されている。したがって、移動制限部78bは、隣り合う第1電極棒51(第1アンテナ側コネクタ54)と第2電極棒52(第2アンテナ側コネクタ55)との対向面に臨んで、アンテナ搬送体70の搬送方向に対する両電極棒51、52の移動を制限することとなる。
In the state where the
なお、調整部材78は、延在部78aが両電極棒51、52の一方の側にのみ設けられており、アンテナ搬送体70の搬送方向(x方向)に直交する水平方向(z方向)への両電極棒51、52の移動を制限する機能は備えていない。つまり、調整部材78は、少なくとも両電極棒51、52の移動をアンテナ搬送体70の搬送方向(x方向)に制限することとなる。
The
これに対して、すでに説明したとおり、搬送方向に直交する水平方向への両電極棒51、52の移動は、アンテナ支持部材31のアンテナ支持孔32によって制限されている(図8参照)。このとき、アンテナ支持孔32は、アンテナ支持部材31の長手方向に連続する長孔形状に形成されているため、アレイアンテナユニット30においては、両電極棒51、52の配列方向への移動が制限されていない。つまり、アンテナ支持部材31は、両電極棒51、52の移動をアンテナ搬送体70の搬送方向に直交する水平方向にのみ制限している。
On the other hand, as already described, the movement of both electrode bars 51 and 52 in the horizontal direction orthogonal to the transport direction is limited by the
図18は、アレイアンテナユニット30がアンテナ搬送体70に保持された状態を示す斜視図である。この図に示すように、アレイアンテナユニット30がアンテナ搬送体70に保持された状態では、搬送方向(図中x方向)への両電極棒51、52の移動が、アンテナ搬送体70(調整部材78)によって制限され、搬送方向に直交する水平方向(図中z方向)への両電極棒51、52の移動が、アレイアンテナユニット30(アンテナ支持部材31)によって制限されている。
FIG. 18 is a perspective view showing a state where the
アレイアンテナユニット30は、高温の真空チャンバ1内に置かれるため、アンテナ支持部材31が熱膨張する。そこで、搬送方向に直交する水平方向への両電極棒51、52の移動を制限しながらも、アンテナ支持孔32を長孔形状にすることによって、熱膨張時の逃げを確保し、部材間の干渉を防ぐようにしている。しかしながら、上記のように熱膨張時の逃げを確保すると、アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1内に掛け止める際に、各電極棒51、52の位置がずれてしまい、これら各電極棒51、52を各天井側コネクタ13、14に接続する作業が煩雑になってしまう。
Since the
そこで、本実施形態においては、成膜処理中に外部に搬出されるアンテナ搬送体70に調整部材78を設けるとともに、この調整部材78によって、搬送方向への両電極棒51、52の移動を制限することとしている。これにより、アレイアンテナユニット30を真空チャンバ1内に掛け止める際の位置決め精度を確保することが可能となり、掛け止め時の作業効率を向上することができる。つまり、上記の構成とすることで、成膜処理中における熱膨張時の逃げの確保と、アレイアンテナユニット30の掛け止め時の位置決め精度と、からなる2つの相反する要求に応えることが可能となっている。以下では、洗浄が必要となったアレイアンテナユニット30が真空チャンバ1から取り外された状態において、新たなアレイアンテナユニット30を真空チャンバ1内に掛け止める際の作用について説明する。
Therefore, in the present embodiment, the
(アレイアンテナユニットの掛け止め過程)
本実施形態においては、図1に示すように、真空チャンバ1の右側面部2cに設けられた右開口部7から、真空チャンバ1内にアンテナ搬送体70が搬入される。図1において、開閉扉8が開かれると、不図示のアンテナ搬送チャンバが真空チャンバ1に接続可能となっている。このアンテナ搬送チャンバには、真空チャンバ1に設けられたガイドレール17に接続可能なガイドレールが設けられており、アンテナ搬送チャンバが真空チャンバ1に接続されると、アンテナ搬送チャンバに設けられたガイドレールと、真空チャンバ1に設けられたガイドレール17とが連続するようになっている。これにより、アンテナ搬送体70は、アンテナ搬送チャンバから真空チャンバ1内に搬入されることとなる。
(Holding process of array antenna unit)
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an
このように、本実施形態によれば、アンテナ搬送体70が、基板搬送体60を搬送するためのガイドレール17にガイドされて真空チャンバ1内を移動する。換言すれば、基板搬送体60とアンテナ搬送体70とで、同一のガイドレール17を共用しているので、アンテナ搬送体70をガイドするための専用の部品を真空チャンバ1内に設ける必要がない。したがって、真空チャンバ1すなわちプラズマCVD装置全体が大型化することがなく、また、コストを抑制しながらも、アレイアンテナユニット30の搬送作業を簡素化することができる。
Thus, according to the present embodiment, the
図19は、真空チャンバ1内にアレイアンテナユニット30を掛け止める過程を説明する図である。図19(a)は、図18に示すように、洗浄を完了したアレイアンテナユニット30を保持するアンテナ搬送体70が、アンテナ搬送チャンバから真空チャンバ1内に搬入され、不図示のストッパーに接触して所定位置に停止した状態を示している。なお、このストッパーは、アンテナ搬送体70には接触するが、基板搬送体60には接触しない位置に設けられている。
FIG. 19 is a diagram illustrating a process of hanging the
そして、この状態からエアシリンダ76の伸縮ロッド76aを上方に伸長させると、図19(b)に示すように、アレイアンテナユニット30の位置決めピン35が、真空チャンバ1の天井部2aに設けられた位置決め孔18に挿通する。これにより、アレイアンテナユニット30は、真空チャンバ1に対して位置決めがなされた状態で上昇することとなる。また、アレイアンテナユニット30が上昇する過程では、天井部2aに設けられた掛止ピン19が掛止孔36に挿通するとともに、第1天井側コネクタ13が第1アンテナ側コネクタ54に嵌合し、第2天井側コネクタ14が第2アンテナ側コネクタ55に嵌合する。
When the
このとき、アレイアンテナユニット30は、荷重受け部77、すなわち、受け面79aと揺動部80とによる荷重受け構造により、アンテナ搬送体70に揺動可能に保持されている(図16参照)。そのため、仮に、アレイアンテナユニット30が掛け止め位置からずれたとしても、当該アレイアンテナユニット30を揺動させることにより、所定の掛け止め位置に調整することができる。これにより、位置決めピン35や位置決め孔18、あるいは各コネクタ13、14、54、55の寸法管理が厳密でなかったとしても、確実にアレイアンテナユニット30を天井部2aに掛け止めることができる。
At this time, the
そして、図19(b)に示す状態で、アレイアンテナユニット30の掛止孔36を挿通した掛止ピン19に、その下方からボルト等の固定手段を固定することにより、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1内に掛け止められることとなる。このようにして、アレイアンテナユニット30が掛け止められたら、エアシリンダ76の伸縮ロッド76aを下方に収縮させる。すると、図19(c)に示すように、支柱75a、75bに懸架された調整部材78が降下して、アンテナ搬送体70からアレイアンテナユニット30が離脱する。
Then, in the state shown in FIG. 19B, the
ただし、この状態では、真空チャンバ1の天井部2aから垂下する第1電極棒51および第2電極棒52と、支柱75a、75bと、がアンテナ搬送体70の搬送方向において、同一直線上に位置したままとなっている。また、一対の支柱75a、75bに懸架される調整部材78の移動制限部78bが、第1電極棒51および第2電極棒52に臨んだままの状態となっている。したがって、このままの状態では、アンテナ搬送体70を真空チャンバ1から搬出することができない。
However, in this state, the
そこで、図20に示すように、スライド装置74を駆動して、一対の支柱75a、75bを、アンテナ搬送体70の搬送方向に直交する水平方向にスライドさせ、一対の支柱75a、75bを第1電極棒51および第2電極棒52の配列直線上から退避させる。これにより、調整部材78の移動制限部78bも、隣り合う第1電極棒51および第2電極棒52の対向面から退避することとなる。そして、アンテナ搬送体70を、再びガイドレール17に沿って真空チャンバ1の外に搬出すれば、メンテナンス作業が終了となる。これにより、基板搬送体60を真空チャンバ1内に搬入することが可能となり、成膜処理を再開することができる。
Therefore, as shown in FIG. 20, the
上記のように、成膜処理中には、アンテナ搬送体70が真空チャンバ1から搬出されるので、アンテナ搬送体70には、耐圧性や耐化学物質性の部品を用いる必要がなく、コストを抑制することが可能となる。また、アンテナ搬送体70を、成膜処理中に真空チャンバ1内に留める必要がないことから、複数の真空チャンバ1が設けられたプラズマCVD装置であっても、1体のアンテナ搬送体70を設けるだけでよい。
As described above, since the
なお、上記実施形態におけるアレイアンテナユニットやアンテナ保持部材の構成は一例に過ぎない。いずれにしても、アンテナ搬送体にアレイアンテナユニットを保持するアンテナ保持部材が設けられ、このアンテナ保持部材に、電極棒の移動を制限する移動制限部を有する調整部材が設けられていればよい。したがって、揺動機構は必須の構成ではない。 Note that the configurations of the array antenna unit and the antenna holding member in the above embodiment are merely examples. In any case, the antenna carrier may be provided with an antenna holding member that holds the array antenna unit, and the antenna holding member may be provided with an adjustment member having a movement restricting portion that restricts the movement of the electrode rod. Therefore, the swing mechanism is not an essential configuration.
また、上記実施形態においては、アンテナ搬送体70の搬送方向に対する各電極棒51、52の移動を、調整部材78の移動制限部78bによって制限している。これにより、アレイアンテナユニット30の搬送過程で、当該電極棒51、52が、対応する各天井側コネクタ13、14に接続可能な位置に維持されるようにしている。しかしながら、真空チャンバ1内にアレイアンテナユニット30を掛け止めした後、アンテナ搬送体70を真空チャンバ1内から搬出する過程では、移動制限部78bが真空チャンバ1内に取り付けられた各電極棒51、52に干渉してしまう。
In the above-described embodiment, the movement of the electrode bars 51 and 52 with respect to the conveyance direction of the
そこで、調整部材78を搬送方向に直交する方向にスライドさせることにより、隣り合う電極棒51、52の対向面から移動制限部78bが退避するようにしている。このように、隣り合う電極棒51、52の対向面から移動制限部78bが退避する構成であれば、上記実施形態のように、必ずしも調整部材78の全体がスライドする必要はない。例えば、各電極棒51、52の移動を制限する調整部材78を、以下の変形例のように可動するようにしてもよい。
Therefore, the
図21は、アンテナ搬送体の変形例を説明する概念図である。ここでは、上記実施形態と同様の構成については、上記と同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。この変形例のアンテナ搬送体90は、基台91を備えており、この基台91の幅方向両端に車輪92が設けられている。このアンテナ搬送体90においても、上記実施形態と同様に、アンテナ保持部材93が3つ設けられており、これらのアンテナ保持部材93それぞれにアレイアンテナユニット30が保持可能となっている。
FIG. 21 is a conceptual diagram illustrating a modification of the antenna carrier. Here, about the structure similar to the said embodiment, the code | symbol similar to the above is attached | subjected, and the detailed description is abbreviate | omitted. The
アンテナ保持部材93は、基台91から上方に垂直に起立する支柱94a、94bを、アンテナ搬送体90の搬送方向に所定の間隔を維持して備えている。また、この変形例においては、支柱94a、94bがアンテナ搬送体90の搬送方向に直交する方向(図中z方向)に離間して一対ずつ設けられており、これらの支柱94a、94a、94b、94bの上端に、アレイアンテナユニット30が保持されている。つまり、アレイアンテナユニット30は、4つの支柱94a、94a、94b、94bの上端に、4点で保持されることとなり、このとき、アレイアンテナユニット30に支持される各電極棒51、52が、図示のように、一対の支柱94a、94a(94b、94b)間に垂下保持されている。なお、図21では示していないが、この変形例においても上記と同様のエアシリンダが各支柱94a、94bに収容されており、このエアシリンダの伸縮ロッドの伸縮により、アレイアンテナユニット30が鉛直方向に昇降可能となっている。
The
また、この変形例においても上記実施形態と同様の調整部材78を備えているが、ここでは、調整部材78が、各電極棒51、52の配列方向に回動中心軸を一致させた状態で、一方の支柱94a、94b間に回動可能に支持されている。具体的には、調整部材78は、図中実線で示すように、移動制限部78bを隣り合う電極棒51、52の対向面に臨ませる位置(以下、「制限位置」という)と、図中点線で示すように、移動制限部78bが隣り合う電極棒51、52の対向面から退避した位置(以下、「退避位置)という)とに、回動可能に支持されている。
Further, this modification also includes an
したがって、アレイアンテナユニット30を搬送する際には、調整部材78を制限位置にセットすることにより、搬送過程における各電極棒51、52の搬送方向への移動を制限することができる。一方で、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1内に掛け止められた後に、アンテナ搬送体90を真空チャンバ1内から搬出する際には、調整部材78を退避位置まで回動させることにより、移動制限部78bと各電極棒51、52との干渉を防ぐことができる。
Therefore, when the
上記のように、この変形例によっても、上記実施形態と同様の作用効果を実現可能である。しかも、この変形例によれば、調整部材78のみを回動させるため、支柱全体をスライドさせる上記実施形態に比べて、装置を簡素化することが可能となり、部品点数の削減とコストの低減とを実現可能である。
As described above, this modification can also achieve the same effects as the above-described embodiment. In addition, according to this modification, since only the
なお、調整部材78は、手動で回動するものであってもよいし、アクチュエータによって自動で回動するものであってもよい。また、例えば、アレイアンテナユニット30が支柱94a、94b上に載置されると、調整部材78が制限位置にセットされ、アレイアンテナユニット30が支柱94a、94b上から離脱すると、調整部材78が退避位置に退避するリンク機構を設けることも可能である。
The
また、上記実施形態においては、調整部材78が支柱75a、75bと一体的にスライドし、上記変形例においては、調整部材78が回動することによって、各電極棒51、52との干渉を防ぐこととしたが、例えば、移動制限部78bのみがスライドしたり回動したりするようにしても構わない。
Moreover, in the said embodiment, the
また、上記実施形態においては、移動制限部78bが、隣り合う電極棒51、52の対向面に臨む位置まで突出する構成とした。しかしながら、移動制限部78bは、少なくとも、隣り合う電極棒51、52が固定されるアンテナ側コネクタ54、55の対向面に臨む位置まで突出すればよい。また、移動制限部78bは、電極棒51、52の配列方向への移動を制限すればよいので、例えば、電極棒51、52に何らかの部品が固定される場合には、この部品の対向面に移動制限部78bが臨むようにすればよい。いずれにしても、移動制限部は、隣り合う電極棒の対向面に臨んで、電極棒の移動を制限するものであればよい。したがって、隣り合う電極棒の対向面に臨む位置は、電極棒の移動を制限可能な位置を広く含むものである。
Moreover, in the said embodiment, it was set as the structure which the movement restriction | limiting
また、上記実施形態においては、基板搬送体60およびアンテナ搬送体70を搬送するためのガイド機構として、真空チャンバ1内にガイドレール17が設けられるとともに、基板搬送体60に車輪62が設けられ、アンテナ搬送体70に車輪72が設けられることとした。
Moreover, in the said embodiment, while the
しかしながら、これとは逆に、真空チャンバ内に複数のガイドローラを配列するとともに、基板搬送体およびアンテナ搬送体に、上記のガイドローラに摺接する板状の部材を設けるようにしても構わない。また、上記実施形態においては、アンテナ搬送体と基板搬送体とが同一のガイドレールにガイドされる構成としたが、アンテナ搬送体を搬送するための専用の部品を設けるようにしても構わない。 However, conversely, a plurality of guide rollers may be arranged in the vacuum chamber, and a plate-like member that is in sliding contact with the guide rollers may be provided on the substrate carrier and the antenna carrier. In the above embodiment, the antenna carrier and the substrate carrier are guided by the same guide rail. However, a dedicated component for carrying the antenna carrier may be provided.
また、上記実施形態においては、アンテナ搬送体にエアシリンダを設け、アレイアンテナユニットを鉛直方向に昇降可能な構成としたが、こうしたアレイアンテナユニットを変位させる変位手段は必須の構成ではない。また、上記実施形態においては、変位手段がアレイアンテナユニットを鉛直方向に昇降させる構成としたが、変位手段によってアレイアンテナユニットを変位させることとした場合には、その変位方向は上記実施形態に限らない。つまり、変位手段によってアレイアンテナユニットを変位させる目的は、真空チャンバに設けられたコネクタに、アレイアンテナユニットの電極棒(アンテナ側コネクタ)を一括して接続することにある。したがって、例えば、真空チャンバに設けられたコネクタが、電極棒を水平方向に変位させて接続されるように配置された場合には、変位手段によってアレイアンテナユニットを同一の水平方向に変位させるようにすればよい。 In the above-described embodiment, the antenna carrier is provided with an air cylinder so that the array antenna unit can be moved up and down in the vertical direction. However, a displacement means for displacing the array antenna unit is not an essential configuration. Moreover, in the said embodiment, although the displacement means was set as the structure which raises / lowers an array antenna unit to a perpendicular direction, when it is decided to displace an array antenna unit by a displacement means, the displacement direction is restricted to the said embodiment. Absent. In other words, the purpose of displacing the array antenna unit by the displacing means is to collectively connect the electrode rods (antenna side connector) of the array antenna unit to the connector provided in the vacuum chamber. Therefore, for example, when the connector provided in the vacuum chamber is arranged so that the electrode rod is displaced in the horizontal direction and connected, the array antenna unit is displaced in the same horizontal direction by the displacement means. do it.
また、上記実施形態においては、エアシリンダによってアレイアンテナユニットが鉛直方向に昇降する構成としたが、アレイアンテナユニットの変位は手動で行われるようにしても構わない。さらに、アレイアンテナユニットを自動で変位させる変位手段を設ける場合には、エアシリンダに限らず、油圧シリンダや電動シリンダなど、種々の装置によって変位手段を構成することが可能である。ただし、エアシリンダは、他の装置に比べてクッション性が高いので、上述の揺動機構と相まって、アレイアンテナユニットを掛け止める際の移動自由度が増し、取り付け容易性を向上すことができる。 In the above embodiment, the array antenna unit is moved up and down in the vertical direction by the air cylinder. However, the displacement of the array antenna unit may be manually performed. Furthermore, in the case where a displacement means for automatically displacing the array antenna unit is provided, the displacement means can be configured by various devices such as a hydraulic cylinder and an electric cylinder, not limited to an air cylinder. However, since the air cylinder has higher cushioning properties than other devices, in combination with the above-described swing mechanism, the degree of freedom of movement when the array antenna unit is hooked is increased, and the ease of attachment can be improved.
また、上記実施形態においては、アンテナ搬送体に3体のアレイアンテナユニットが同時に保持可能な構成としたが、アンテナ搬送体に同時に保持可能なアレイアンテナユニットの数は限定されない。また、複数のアレイアンテナユニットを同時に保持する構成とした場合には、アレイアンテナユニットと同数のアンテナ保持部材を設けることとしてもよいし、1つのアンテナ保持部材に複数のアレイアンテナユニットを保持可能な構成としてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which can hold | maintain three array antenna units simultaneously at an antenna carrier, the number of array antenna units which can be simultaneously hold | maintained at an antenna carrier is not limited. Further, when a plurality of array antenna units are configured to be held at the same time, the same number of antenna holding members as the array antenna units may be provided, and a plurality of array antenna units can be held on one antenna holding member. It is good also as a structure.
なお、上記実施形態のように、複数のアレイアンテナユニットを同時に保持可能な構成とし、かつ、これらアレイアンテナユニットを変位させる変位手段を設ける場合には、各アレイアンテナユニットを個別に変位可能とすることが望ましい。各アレイアンテナユニットを真空チャンバに掛け止める際には、コネクタの接続状態などを目視確認する必要がある。このとき、複数のアレイアンテナユニットが同時に変位することとなると、作業者から見て相対的に奥側に位置するアレイアンテナユニットの取り付け状況の確認が困難となる。したがって、変位手段によって複数のアレイアンテナユニットを変位させる場合には、変位手段が個別に作動する構成にするとよい。 In addition, when it is set as the structure which can hold | maintain several array antenna units simultaneously like the said embodiment, and the displacement means to displace these array antenna units is provided, each array antenna unit can be displaced individually. It is desirable. When each array antenna unit is hung on the vacuum chamber, it is necessary to visually check the connection state of the connector. At this time, if a plurality of array antenna units are displaced at the same time, it is difficult to confirm the mounting state of the array antenna unit positioned relatively far behind as viewed from the operator. Therefore, when a plurality of array antenna units are displaced by the displacement means, the displacement means may be configured to operate individually.
なお、アンテナ搬送体の搬送は手動で行うこととしてもよいし、基板搬送体と同様に、駆動ピニオンに対応するラックを設けて駆動モータで搬送を実現するなど、駆動装置によって搬送を実現することとしてもよい。さらに、上記実施形態においては、左開口部から真空チャンバ内に基板搬送体が搬入され、右開口部から真空チャンバ内にアンテナ搬送体が搬入されることとしたが、両搬送体の搬入、搬出方向は同じであってもよい。 The antenna carrier may be transported manually, or, like the substrate carrier, a carrier corresponding to the drive pinion may be provided to carry the carrier with a drive motor. It is good. Further, in the above embodiment, the substrate carrier is carried into the vacuum chamber from the left opening, and the antenna carrier is carried into the vacuum chamber from the right opening. The directions may be the same.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて基板表面に薄膜を生成するアレイアンテナ式プラズマCVD装置に係り、特には、真空チャンバ内にアンテナを搬送するアンテナ搬送体、このアンテナ搬送体を備えたアレイアンテナ式プラズマCVD装置、および真空チャンバ内にアンテナおよび基板を搬送する方法に利用することができる。 The present invention relates to an array antenna type plasma CVD apparatus for generating a thin film on a substrate surface by generating plasma in a vacuum chamber, and in particular, an antenna carrier for carrying an antenna in a vacuum chamber, and the antenna carrier. Further, the present invention can be used for an array antenna type plasma CVD apparatus and a method for transferring an antenna and a substrate into a vacuum chamber.
1 真空チャンバ
10 内部空間
12 高周波電源
13 第1天井側コネクタ
14 第2天井側コネクタ
15 ガス供給源
19 掛止ピン
30 アレイアンテナユニット
31 アンテナ支持部材
32 アンテナ支持孔
36 掛止孔
50 誘導結合型電極
51 第1電極棒
52 第2電極棒
70、90 アンテナ搬送体
73、93 アンテナ保持部材
75a、75b、94a、94b 支柱
78 調整部材
78a 延在部
78b 移動制限部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
高周波電源に電気的に接続可能であって、前記真空チャンバの内部上方に設けられるとともに、電極棒を鉛直方向下方から上方に向かって接続可能な複数のコネクタと、
複数本の前記電極棒が互いに間隔を維持して配列した状態で一体的に支持され、これら複数本の電極棒が対応する前記コネクタに接続された状態で前記高周波電源から電力供給されることによりプラズマを発生させるアレイアンテナユニットと、
前記アレイアンテナユニットを着脱自在に真空チャンバ内に掛け止めするとともに、前記アレイアンテナユニットを掛け止めした状態で前記コネクタと前記電極棒とを接続状態に維持するアンテナ掛止手段と、
を備えたアレイアンテナ式プラズマCVD装置に、前記アレイアンテナユニットを搬送するアンテナ搬送体であって、
前記複数本の電極棒を垂下させた状態で前記アレイアンテナユニットを保持するアンテナ保持部材と、
前記アンテナ保持部材に連結され、当該アンテナ保持部材に保持された前記アレイアンテナユニットの前記電極棒の配列方向に長手方向を沿わせて位置する調整部材と、を備え、
前記調整部材は、前記アンテナ保持部材に保持された前記アレイアンテナユニットの前記電極棒の配列方向に延在する延在部、および、この延在部から当該延在部の長手方向に交差する水平方向に突出し、隣り合う前記電極棒の対向面に臨む移動制限部を有し、
前記移動制限部は、前記電極棒の対向面から退避可能に設けられていることを特徴とするアンテナ搬送体。 A vacuum chamber in which a material gas is supplied from a gas supply source into an interior that can be decompressed to a vacuum state;
A plurality of connectors that are electrically connectable to a high-frequency power source and are provided above the inside of the vacuum chamber and capable of connecting the electrode rods from vertically downward to upward;
A plurality of the electrode rods are integrally supported in a state where they are arranged at intervals, and power is supplied from the high-frequency power source in a state where the plurality of electrode rods are connected to the corresponding connectors. An array antenna unit for generating plasma;
An antenna latching means for detachably latching the array antenna unit in the vacuum chamber, and maintaining the connector and the electrode rod in a connected state while the array antenna unit is latched;
An antenna carrier for carrying the array antenna unit to an array antenna type plasma CVD apparatus comprising:
An antenna holding member for holding the array antenna unit in a state where the plurality of electrode bars are suspended;
An adjustment member connected to the antenna holding member and positioned along the longitudinal direction in the arrangement direction of the electrode rods of the array antenna unit held by the antenna holding member;
The adjustment member includes an extending portion that extends in the arrangement direction of the electrode rods of the array antenna unit held by the antenna holding member, and a horizontal line that intersects the longitudinal direction of the extending portion from the extending portion. A movement limiting portion that protrudes in the direction and faces the opposing surface of the adjacent electrode rods,
The antenna transporter according to claim 1, wherein the movement restricting portion is provided so as to be retractable from a facing surface of the electrode rod.
基台から鉛直方向上方に延伸するとともに、前記アレイアンテナユニットに支持される前記複数本の電極棒のうち両端に位置する電極棒よりも前記配列方向外側に位置する一対の支柱を備え、
前記調整部材は、前記一対の支柱に懸架して設けられるとともに、
前記支柱は、前記電極棒の配列方向に交差する水平方向に移動可能に設けられてなることを特徴とする請求項2記載のアンテナ搬送体。 The antenna holding member is
A pair of pillars that extend vertically upward from the base and are positioned on the outer side in the arrangement direction than the electrode bars located at both ends of the plurality of electrode bars supported by the array antenna unit,
The adjustment member is provided suspended from the pair of support columns,
The antenna carrier according to claim 2, wherein the support column is provided so as to be movable in a horizontal direction intersecting an arrangement direction of the electrode rods.
高周波電源に電気的に接続可能であって、前記真空チャンバの内部上方に設けられるとともに、電極棒を鉛直方向下方から上方に向かって接続可能な複数のコネクタと、
複数本の前記電極棒が互いに間隔を維持して配列した状態で一体的に支持され、これら複数本の電極棒が対応する前記コネクタに接続された状態で前記高周波電源から電力供給されることによりプラズマを発生させるアレイアンテナユニットと、
前記アレイアンテナユニットを着脱自在に真空チャンバ内に掛け止めするとともに、前記アレイアンテナユニットを掛け止めした状態で前記コネクタと前記電極棒とを接続状態に維持するアンテナ掛止手段と、
前記アンテナ掛止手段によって前記アレイアンテナユニットを真空チャンバ内に掛け止め可能な位置まで当該アレイアンテナユニットを搬送するアンテナ搬送体と、
を備え、
前記アンテナ搬送体は、
前記複数本の電極棒を垂下させた状態で前記アレイアンテナユニットを保持するアンテナ保持部材と、
前記アンテナ保持部材に連結され、当該アンテナ保持部材に保持された前記アレイアンテナユニットの前記電極棒の配列方向に長手方向を沿わせて位置する調整部材と、を備え、
前記調整部材は、前記アンテナ保持部材に保持された前記アレイアンテナユニットの前記電極棒の配列方向に延在する延在部、および、この延在部から当該延在部の長手方向に交差する水平方向に突出し、隣り合う前記電極棒の対向面に臨む移動制限部を有し、
前記移動制限部は、前記電極棒の対向面から退避可能に設けられていることを特徴とするアレイアンテナ式プラズマCVD装置。 A vacuum chamber in which a material gas is supplied from a gas supply source into an interior that can be decompressed to a vacuum state;
A plurality of connectors that are electrically connectable to a high-frequency power source and are provided above the inside of the vacuum chamber and capable of connecting the electrode rods from vertically downward to upward;
A plurality of the electrode rods are integrally supported in a state where they are arranged at intervals, and power is supplied from the high-frequency power source in a state where the plurality of electrode rods are connected to the corresponding connectors. An array antenna unit for generating plasma;
An antenna latching means for detachably latching the array antenna unit in the vacuum chamber, and maintaining the connector and the electrode rod in a connected state while the array antenna unit is latched;
An antenna carrier for carrying the array antenna unit to a position where the array antenna unit can be hooked in the vacuum chamber by the antenna hooking means;
With
The antenna carrier is
An antenna holding member for holding the array antenna unit in a state where the plurality of electrode bars are suspended;
An adjustment member connected to the antenna holding member and positioned along the longitudinal direction in the arrangement direction of the electrode rods of the array antenna unit held by the antenna holding member;
The adjustment member includes an extending portion that extends in the arrangement direction of the electrode rods of the array antenna unit held by the antenna holding member, and a horizontal line that intersects the longitudinal direction of the extending portion from the extending portion. A movement limiting portion that protrudes in the direction and faces the opposing surface of the adjacent electrode rods,
The array antenna type plasma CVD apparatus, wherein the movement restricting portion is provided so as to be retractable from an opposing surface of the electrode rod.
基台から鉛直方向上方に延伸するとともに、前記アレイアンテナユニットに支持される前記複数本の電極棒のうち両端に位置する電極棒よりも前記配列方向外側に位置する一対の支柱を備え、
前記調整部材は、前記一対の支柱に懸架して設けられるとともに、
前記支柱は、前記電極棒の配列方向に交差する水平方向に移動可能に設けられてなることを特徴とする請求項6記載のアレイアンテナ式プラズマCVD装置。 The antenna holding member is
A pair of pillars that extend vertically upward from the base and are positioned on the outer side in the arrangement direction than the electrode bars located at both ends of the plurality of electrode bars supported by the array antenna unit,
The adjustment member is provided suspended from the pair of support columns,
The array antenna type plasma CVD apparatus according to claim 6, wherein the support column is provided so as to be movable in a horizontal direction intersecting an arrangement direction of the electrode rods.
前記複数本の電極棒の配列方向に延在するとともに、前記複数本の電極棒を挿通可能なアンテナ支持孔が設けられたアンテナ支持部材を備え、
前記複数本の電極棒は、前記アンテナ支持孔によって前記電極棒の配列方向に交差する水平方向への移動および回転が制限されてなることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載のアレイアンテナ式プラズマCVD装置。 The array antenna unit is
An antenna support member that extends in the arrangement direction of the plurality of electrode rods and that is provided with an antenna support hole through which the plurality of electrode rods can be inserted,
9. The plurality of electrode bars, wherein movement and rotation in a horizontal direction intersecting an arrangement direction of the electrode bars are restricted by the antenna support holes. The array antenna type plasma CVD apparatus as described.
前記アンテナ搬送体に前記アレイアンテナユニットが保持された状態で、前記電極棒の配列方向への移動を制限する移動制限部を、隣り合う前記電極棒の対向面に臨ませる工程と、
前記電極棒の配列方向への移動が制限された前記アレイアンテナユニットを保持したアンテナ搬送体を真空チャンバ内に搬入する工程と、
前記真空チャンバ内に搬入された前記アレイアンテナユニットの前記電極棒それぞれが、高周波電源に電気的に接続された複数のコネクタに一括して接続されるように前記アレイアンテナユニットを前記真空チャンバ内に掛け止めする工程と、
前記真空チャンバ内に掛け止められた前記アレイアンテナユニットの前記電極棒の対向面に臨む位置から前記移動制限部を退避させる工程と、
前記移動制限部を前記電極棒の対向面に臨む位置から退避させた状態で前記アンテナ搬送体を前記真空チャンバ内から搬出する工程と、
を含むアレイアンテナ式プラズマCVD装置のアレイアンテナユニット取り付け方法。 A step of holding the array antenna unit integrally supported by the antenna carrier in a state where a plurality of electrode rods are arranged while maintaining a distance from each other;
With the array antenna unit held by the antenna carrier, a step of causing a movement restriction unit that restricts movement of the electrode rods in the arrangement direction to face the opposing surface of the adjacent electrode rods;
Carrying the antenna carrier holding the array antenna unit in which movement of the electrode rods in the arrangement direction is restricted into a vacuum chamber;
The array antenna unit is placed in the vacuum chamber so that each of the electrode rods of the array antenna unit carried into the vacuum chamber is collectively connected to a plurality of connectors electrically connected to a high-frequency power source. A latching process;
Retracting the movement restricting portion from a position facing the opposing surface of the electrode rod of the array antenna unit that is hooked in the vacuum chamber;
Carrying the antenna carrier out of the vacuum chamber in a state in which the movement restricting portion is retracted from a position facing the opposing surface of the electrode rod;
An array antenna unit mounting method for an array antenna type plasma CVD apparatus.
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