KR101338629B1 - 플라스마 ｃｖｄ 장치 - Google Patents

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Abstract

분할 구조의 진공 챔버를 갖고, 진공 챔버에 대한 샤워 플레이트의 착탈을 용이하게 실시할 수 있는 플라스마 CVD 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 플라스마 CVD 장치(3)는, 제1 및 제2 챔버 블록(11, 12)의 접합체로 이루어지는 분할 구조의 진공 챔버(10)를 갖는다. 샤워 플레이트(61)는, 제2 챔버 블록(12)의 비접합면측의 측면(122)에 설치된 취출부(5)를 통하여, 내부 공간으로부터 취출된다. 이에 의해, 샤워 플레이트(61)를 분할 구조로 하지 않고, 챔버(10)의 내부 공간에 대한 샤워 플레이트(61)의 착탈 작업을 용이하게 실시하는 것이 가능해진다.

Description

플라스마 ＣＶＤ 장치{PLASMA CVD APPARATUS}
본 발명은, 분할 구조의 챔버를 구비한 플라스마 CVD 장치에 관한 것이다.
근년, 플라스마 CVD 장치가 넓게 이용되고 있다. 플라스마 CVD 장치는, 플라스마의 발생원에 따라 평행 평판형(용량 결합형), 유도 결합형 등으로 분류된다. 평행 평판형의 플라스마 CVD 장치는, 전형적으로는, 진공 챔버와, 기판이 재치되는 스테이지와, 기판과 대향하는 샤워 플레이트(대향 전극)를 갖는다(예컨대, 하기 특허 문헌 1 참조). 성막 시는, 샤워 플레이트로부터 프로세스 가스가 도입되고, 샤워 플레이트와 스테이지와의 사이에 고주파 전장(電場)이 인가 됨으로써, 진공 챔버의 내부에 프로세스 가스의 플라스마가 형성된다. 이 때의 반응 생성물이 기판 상에 퇴적 함으로써, 박막이 형성된다.
샤워 플레이트는, 기판과 대향하도록 배치되어 있고, 기판의 면적 보다 큰 면적으로 형성된다. 여기서, 기판 표면에 형성되는 박막의 균일성을 확보하기 위해, 샤워 플레이트에는, 복수의 가스 분출홀이 면 내에서 동일하게 분포하도록 형성되고 있다. 더욱이, 샤워 플레이트는, 전형적으로는, 샤워 플레이트와 평행한 진공 챔버의 일주면에 형성된 개구부를 통하여, 진공 챔버의 내부에 설치되고, 또한 진공 챔버의 내부로부터 취출된다.
한편, 근년에서의 기판의 대형화에 동반하여, 진공 챔버도 대형화하고 있다. 예컨대, 기판의 세로 및 가로의 치수는, 제10세대에서는, 2850 mm * 3250 mm 정도이고, 제11세대에서는, 3200 mm * 3700 mm 정도가 되는 것이 예상되고 있다. 진공 챔버의 대형화는, 제작 코스트 상의 문제, 설치 작업성의 문제, 수송상의 문제를 초래한다.
때문에, 진공 챔버를 분할 구조로 함으로써 상기 문제의 해결을 도모하는 것이 알려져 있다. 예컨대 하기 특허 문헌 2에는, 진공 챔버의 본체를 복수의 챔버 편으로 구성하고, 각 챔버 편의 접합면에 형성된 플랜지부를 서로 접합 함으로써, 대형의 진공 챔버를 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이 진공 챔버는, 복수 개의 볼트에 의해 서로 접합되는 상기 플랜지부의 사이에 장착된 씰 부재에 의해, 내부의 밀폐성이 확보된다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개 2008-277583호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 2006-137995호 공보
분할 구조의 진공 챔버에서는, 그 분할 영역의 씰 성질을 확보하기 위해, 각 챔버 편의 접합면의 사이에 씰 부재를 개재(介在, intermediate)시킬 필요가 있다. 따라서, 샤워 플레이트의 착탈에 이용되는 개구부가 분할되면, 씰 부재가 장착되는 챔버 편의 접합 단부가 상기 개구부를 횡단하도록 위치하기 때문에, 진공 챔버에 대한 샤워 플레이트의 착탈이 극히 곤란하게 된다.
한편, 샤워 플레이트를 분할 구조로 하는 것도 고려할 수 있다. 하지만, 샤워 플레이트를 분할 구조로 하면, 면 내에서의 균일한 가스 분출 기능을 확보하는 것이 매우 곤란해지기 때문에, 현실적이지 않다.
이상과 같은 사정을 고려하여, 본 발명의 목적은, 분할 구조의 진공 챔버를 구비하고, 진공 챔버에 대한 샤워 플레이트의 착탈을 용이하게 실시할 수 있는 플라스마 CVD 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 플라스마 CVD 장치는, 제1 챔버 블록과, 제2 챔버 블록과, 샤워 플레이트와, 취출부를 구비한다.
상기 제1 챔버 블록은, 제1 측면과, 제2 측면을 갖는다. 상기 제1 측면은, 제1 방향과 교차하는 제1 개구를 갖는다. 상기 제2 측면은, 기판을 통과시키기 위한 제1 반송구를 갖는다.
상기 제2 챔버 블록은, 제3 측면과, 제4 측면을 갖는다. 상기 제3 측면은, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 개구를 갖는다. 상기 제4 측면은, 상기 제1 방향에서 상기 제3 측면에 대향한다. 상기 제2 챔버 블록은, 상기 제3 측면이 상기 제1 측면과 접합 됨으로써, 상기 제1 및 제2 개구를 포함한 진공 배기 가능한 내부 공간을 형성한다.
상기 샤워 플레이트는, 상기 제1 챔버 블록의 상기 제1 방향에 따르는 제1 길이 및 상기 제2 챔버 블록의 상기 제1 방향에 따르는 제2 길이 보다도 크고, 또 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 합 보다 작은 제3 길이를 갖는다. 상기 샤워 플레이트는, 상기 제3 길이를 상기 제1 방향과 평행으로 하여 상기 내부 공간에 배치된다.
상기 취출부는, 상기 내부 공간으로부터 상기 샤워 플레이트를 반출입하기 위한 것으로, 상기 제4 측면에 설치된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 플라스마 CVD 장치를 포함한 진공 처리 장치의 요부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 의한 플라스마 CVD 장치의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 의한 플라스마 CVD 장치의 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 의한 플라스마 CVD 장치를 구성하는 진공 챔버의 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 플라스마 CVD 장치는, 제1 챔버 블록과, 제2 챔버 블록과, 샤워 플레이트와, 취출부를 구비한다.
상기 제1 챔버 블록은, 제1 방향과 교차하는 제1 개구가 형성된 제1 측면을 갖는다.
상기 제2 챔버 블록은, 제2 측면과, 제3 측면을 갖는다. 상기 제2 측면은, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 개구를 갖는다. 상기 제3 측면은, 상기 제1 방향에서 상기 제2 측면에 대향한다. 상기 제2 챔버 블록은, 상기 제2 측면이 상기 제1 측면과 접합 됨으로써, 상기 제 1 및 제2 개구를 포함한 진공 배기 가능한 내부 공간을 형성한다.
상기 샤워 플레이트는, 상기 제 1 및 제2 개구를 관통하도록 상기 내부 공간에 배치된다.
상기 취출부는, 상기 내부 공간으로부터 상기 샤워 플레이트를 상기 제1 방향에 따라 취출하기 위한 것으로, 상기 제3 측면에 설치된다.
상기 플라스마 CVD 장치는, 제1 및 제2 챔버 블록의 접합체로 이루어지는 분할 구조의 진공 챔버를 갖는다. 샤워 플레이트는, 제2 챔버 블록의 비접합면측의 측면(제3 측면)에 설치된 취출부를 통하여, 내부 공간으로부터 취출된다. 이에 의해, 샤워 플레이트를 분할 구조로 하지 않고, 챔버의 내부 공간에 대한 샤워 플레이트의 착탈 작업을 용이하게 실시하는 것이 가능해진다.
여기서, 「제1 방향과 교차하는 제1 개구(또는 제2 개구)」는, 해당 개구가 속하는 평면이 상기 제1 방향과 교차하는 것을 의미한다. 전형적으로는, 상기 개구는 상기 제1 방향과 직교 관계에 있지만, 이에 한정되지 않는다.
제1 및 제2 챔버 블록은, 다면체 형상을 가지고 있고, 예컨대 스테인레스강, 알루미늄 합금 등의 금속재료로 형성되고 있다. 전형적으로는, 제1 및 제2 챔버 블록은, 6면체로 구성할 수 있다. 또한 각 챔버 블록은, 단일 부품으로 구성되는 예시에 한정되지 않고, 복수 부품의 집합체(접합체)로 구성되어도 무방하다.
제1 챔버 블록과 제2 챔버 블록과의 접합면은, 씰 부재에 의해 씰 된다. 전형적으로는, 씰 부재는, 각 챔버 블록의 접합면에 개재 된다. 접합 방법은 특별히 한정되지 않고, 볼트 등을 이용한 체결이나, 용접 등이 채용 가능하다.
상기 취출부는, 상기 제1 방향으로 대향하는 상기 제3 측면에 설치된다. 따라서, 샤워 플레이트를 상기 제1 방향으로 이동시키는 것에 의해, 상기 취출부를 통하여 샤워 플레이트를 용이하게 반출입 하는 것이 가능하다.
상기 취출부는, 상기 제3 측면에 형성되어 상기 샤워 플레이트가 통과 가능한 반송구와, 상기 반송구를 자유롭게 개폐하는 덮개 부재를 가져도 무방하다.
이에 의해, 취출부의 구성을 간소화 할 수 있고, 덮개 부재를 개폐하는 것만으로 샤워 플레이트의 반송 작업을 실행할 수 있다. 덮개 부재는, 기계식 또한 전자식으로 개폐하는 밸브로 구성하는 것도 가능하다.
상기 플라스마 CVD 장치는, 제1 전극 플레이트와, 축부재를 더 구비하여도 무방하다. 상기 제1 전극 플레이트는, 상기 샤워 플레이트와 일체적으로 장착된다. 상기 축부재는, 상기 제1 챔버 블록 또는 상기 제2 챔버 블록을 관통하고, 상기 제1 전극 플레이트에 대해 자유롭게 착탈하여 연결된다.
이 구성에 의해, 제1 전극 플레이트와 축부재와의 연결 조작 및 그 해제 조작에 의해, 내부 공간으로의 샤워 플레이트의 설치 및 해제를 실시하는 것이 가능해진다.
상기 플라스마 CVD 장치는, 제2 전극 플레이트를 구비하여도 무방하다. 상기 제2 전극 플레이트는, 상기 기판을 지지하고, 상기 제 1 및 제2 개구를 관통하도록 상기 내부 공간에 배치되며, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 상기 샤워 플레이트와 대향한다.
제2 전극 플레이트는, 기판을 지지하는 스테이지로서 이용할 수 있다. 제2 전극 플레이트는, 기판을 소정 온도로 가열하는 히터를 내장하여도 무방하다.
상기 반송구는, 상기 제2 전극 플레이트가 통과 가능한 크기로 형성되어도 무방하다.
이에 의해, 샤워 플레이트 뿐만 아니라, 제2 전극 플레이트의 해제 작업도 용이하게 실시하는 것이 가능해진다.
상기 제1 챔버 블록은, 제4 측면을 더 가져도 무방하다. 상기 제4 측면은, 기판 반송용의 개구부를 구비하고, 상기 제1 측면과 상기 제1 방향에서 대향한다.
이에 의해, 상기 개구부를 통하여 진공 챔버의 내부 공간에 기판을 반송하는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 근거하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 의한 플라스마 CVD 장치(3)을 구비한 진공 처리 장치(1)의 주요부의 사시도이다. 상기 진공 처리 장치(1)는, 클러스터형의 매엽식 진공 처리 장치로서 구성되어 있다. 즉, 진공 처리 장치(1)는, 반송실(2)과, 반송실(2)의 주위에 배치된 복수의 진공 처리실을 구비하고 있다.
반송실(2)은, 소정의 진공도로 유지되어 있고, 상기 각 진공 처리실로 기판(W)(도 2)을 반송하기 위한 반송 로봇(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 상기 복수의 진공 처리실은, 로드/언로드실, 열처리실, 스퍼터실, 플라스마 CVD실 등의 적당한 처리실로 구성된다. 본 실시 형태의 플라스마 CVD 장치(3)는, 상기 복수의 진공 처리실 중 하나로서 구성되어 있다.
여기서, 기판(W)은, 예컨대 FPD(Flat Panel Display) 용의 유리 기판(마더 유리)이다. 기판(W)의 크기는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 가로(도 1에서 X 방향) 3250 mm 이상, 세로(도 1에서 Y 방향) 2850 mm 이상의 크기로 이루어진다.
도 2는 플라스마 CVD 장치(3)의 측단면도, 도 3은 그 단면 사시도이다. 본 실시 형태의 플라스마 CVD 장치(3)는, 평행 평판형(용량 결합형)의 플라스마 CVD 장치로서 구성되고, 진공 챔버(10)과 샤워 플레이트(61)를 포함한 전극 유닛(6)과, 기판을 지지하기 위한 스테이지 유닛(7)을 구비하고 있다.
진공 챔버(10)는, X 방향으로 길이 방향, Y 방향으로 폭 방향, Z 방향으로 높이(두께) 방향을 각각 갖는다. 진공 챔버(10)는, 제1 챔버 블록(11)과 제2 챔버 블록(12)를 갖는다. 제1 챔버 블록(11)와 제2 챔버 블록(12)는 Y 방향으로 서로 접합 됨으로써, 내부에 처리실(8)(내부 공간)을 가지는 진공 챔버(10)를 구성한다. 각 챔버 블록(11, 12)는, 스테인레스강이나 알루미늄 합금 등의 금속재료로 형성되고 있어, 프레스 성형이나 용접 등의 가공 공정을 거쳐, 다면체 형상으로 형성되고 있다.
도 4는, 진공 챔버(10)의 분해 사시도이고, 제1 및 제2 챔버 블록(11, 12) 및 이들 사이에 장착되는 씰 부재(13)을 도시하고 있다.
제1 챔버 블록(11)은, X 방향과 직교하는 YZ 평면 내에 개구(11a)(제1 개구)가 형성된 측면(111)(제1 측면)을 가지는 6면체 형상으로 형성되고 있다. 동일하게, 제2 챔버 블록(12)은, X 방향과 직교하는 YZ 평면 내에 개구 (12a)(제2 개구)가 형성된 측면(121)(제2 측면)을 가지는 6면체 형상으로 형성되고 있다.
씰 부재(13)으로서는, 예컨대 O링과 같은 고리 형상의 씰 부품이 이용된다. 씰 부재(13)는, 상기 제1 측면(111)과 제2 측면(121)과의 사이에 장착 됨으로써, 각 챔버 블록(11, 12)의 접합부의 씰 성질을 확보한다.
제1 챔버 블록(11)은, X 방향에서 측면(111)과 대향하는 다른 측면(112)(제4 측면)를 가지고 있다. 이 측면(112)은, 게이트 밸브(4)를 통하여 반송실(2)과 접속되고 있다(도 1). 측면(112)에는, 기판 반송용의 개구부(11b)가 형성되고 있다. 개구부(11b)는, 기판(W)이 통과 가능한 크기로 형성되어 있고, 이 개구부(11b)를 통하여, 반송실(2)과 진공 챔버(10)과의 사이에서 기판(W)이 반송된다.
또, 제1 챔버 블록(11)은, 그 상면(113)에 창부(11c)가 형성되고 있다. 이 창부(11c)는, 통상시는, 씰 부재를 통하여 덮개(21)(도 1)에 의해 폐색(閉塞)되어 있고, 전극 유닛(6)(샤워 플레이트(61))의 설치시 또는 해체시에 개방된다. 덮개(21)는, 챔버 블록(11)의 상면(113)에 대해서 복수 개의 볼트를 통하여 장착되고 있다.
제2 챔버 블록(12)은, X 방향에서 측면(121)과 대향하는 다른 측면(122)(제3 측면)을 가지고 있다. 이 측면(122)에는, 전극 유닛(6)의 취출부(5)(도 1)가 설치되고 있다.
취출부(5)는, 측면(122)에 형성된 반송구(12b)와, 반송구(12b)를 개폐하는 덮개 부재(23)(도 1)를 갖는다. 반송구(12b)는, 전극 유닛(6) 및 스테이지 유닛(7)을 X 방향에 따라 통과시킬 수 있는 크기로 형성되고 있다. 전극 유닛(6) 및 스테이지 유닛(7)은, 이 반송구(12b)를 통하여, 진공 챔버(10)의 내부와 외부와의 사이를 반송된다. 반송구(12b)는, 통상시는 덮개 부재(23)에 의해 폐색되어 있고, 전극 유닛(6)의 설치시 또는 해체시에 개방된다. 덮개 부재(23)는, 측면(122)에 대해서 복수 개의 볼트를 통하여 자유롭게 착탈하여 장착된다.
또, 제2 챔버 블록(12)은, 상면(123)에 창부(12c)가 형성되고 있다. 이 창부(12c)는, 통상시는, 도시하지 않은 씰 부재를 통하여 덮개(22)(도 1)에 의해 폐색 되어 있고, 전극 유닛(6)의 설치시 또한 해체시에 개방된다. 덮개(22)는, 챔버 블록(12)의 상면(123)에 대해서 복수 개의 볼트를 통하여 자유롭게 착탈하여 장착되고 있다.
제1 챔버 블록(11)과 제2 챔버 블록(12)은, 복수 개의 볼트(B1)에 의해 접합된다. 본 실시 형태에서는, 제1 챔버 블록(11)의 접합면의 주위에 형성된 복수의 볼트 장치홀(114)을 통하여 볼트(B1)가 체결된다. 이에 한정되지 않고, 제1 및 제2 챔버 블록(11, 12)의 각각의 접합면에 플랜지부를 형성하고, 이들 플랜지부를 볼트로 접합하도록 하여도 무방하다. 또한, 측면(111) 및 측면(121)을 용접에 의해 서로 접합하는 것도 가능하다.
아울러, 제1 챔버 블록(11)에는, 전극 유닛(6)을 지지하기 위한 축부(9)가 관통하는 관통홀(115), 스테이지 유닛(7)을 지지하기 위한 지지축(18)이 관통하는 관통홀(116), 진공 챔버(10)의 내부 공간을 배기하는 진공 배기 계통과의 접속 포토(도시하지 않음) 등이 형성되고 있다.
다음으로, 진공 챔버(10)의 내부의 구성에 대해 설명한다.
진공 챔버(10)의 처리실(8)에는, 전극 유닛(6)과 스테이지 유닛(7)이 설치되어 있다. 이들 전극 유닛(6) 및 스테이지 유닛(7)은, 진공 챔버(10)에 대해서 해체가 자유롭게 설치되어 있다.
전극 유닛(6)은, 샤워 플레이트(61)와 전극 플레이트(62)(제1 전극 플레이트)와, 분산판(63)과 절연체(64)를 갖는다. 전극 유닛(6)은, 축부(9)를 통하여 처리실(8)의 소정 위치에 설치되어 있다.
샤워 플레이트(61)는, 전형적으로는, 평판 형상의 금속 플레이트로 구성되어 있고, 스테이지 유닛(7) 상의 기판(W)과 소정의 거리를 두어 대향하고 있다. 샤워 플레이트(61)는, 전극 유닛(6)과 스테이지 유닛(7)과의 사이에 프로세스 가스를 소정의 유량으로 분출하기 위한 복수의 홀(61a)를 가지고 있다. 이러한 홀(61a)은, 도면에서는 간소화하여 도시하고 있지만, 샤워 플레이트(61)의 면 내에서 균일한 밀도로 형성되고 있다. 홀(61a)의 크기, 수 등은 적당히 설정 가능하고, 도시의 예에 한정되지 않는다.
샤워 플레이트(61)는, 기판(W)의 피성막면을 피복 할 수 있는 정도의 크기로 형성되고 있다. 본 실시 형태에서는, 샤워 플레이트(61)는, 처리실(8)에서, 챔버 블록(11, 12)의 각각의 개구(11a, 11b)를 관통하는 길이를 가지고 있다. 즉, 샤워 플레이트(61)의 X 방향에 따른 길이는, 제1 및 제2 챔버 블록(11, 12)의 각각의 길이(Y 방향의 길이) 보다 크고, 각 챔버 블록(11, 12)의 길이의 총합보다 짧다. 샤워 플레이트(61)은 직사각형이지만, 원형이라도 무방하다.
전극 플레이트(62)는, 샤워 플레이트(61)와 일체적으로 고정되고 있다. 본 실시 형태에서는, 전극 플레이트(62)는 샤워 플레이트(61)와 거의 동일한 형상 및 크기로 형성된 금속판으로 구성되어 있다. 전극 플레이트(62)와 샤워 플레이트(61)와의 사이에는 소정 용적의 공간부(62b)가 형성되고 있다. 전극 플레이트(62)의 거의 중앙부에는, 공간부(62b)에 연통하는 관통홀(62a)이 형성되고 있다.
축부(9)는, 금속재료로 이루어진, 제1 챔버 블록(11)의 상면에 형성된 관통홀(115)을 관통하고 있다. 축부(9)의 외주면에는 전기 절연성의 통부재(91)가 장착되어 있고, 이에 의해 챔버 블록(11)과 축부(9)와의 사이의 전기적 절연이 확보되고 있다.
축부(9)는, 전극 플레이트(62)와 고주파 전원(도시하지 않음)에 연락하는 제어 유닛(24)과의 사이를 접속하고 있다. 축부(9)의 하단부는, 전극 플레이트(62)의 거의 중앙부에 복수 개의 볼트(B2)를 통하여 접속되고 있다. 축부(9)는, 예컨대, Z 방향으로 이동 가능하고, 샤워 플레이트(61)와 스테이지 유닛(7)과의 사이의 상대 거리를 조정 가능으로 하고 있다.
또, 축부(9)는, 프로세스 가스의 공급원(도시하지 않음)과 접속되어 있고, 축부(9)의 중심부에는 프로세스 가스를 샤워 플레이트(61)로 유도하기 위한 가스 도입 개구(92)가 형성되고 있다. 가스 도입 개구(92)는, 전극 플레이트(62)의 관통홀(62a)에 정렬하여 있고, 이 관통홀(62a)을 통하여 상기 공급원으로부터 공급된 프로세스 가스를 공간부(62b)로 도입한다.
분산판(63)은, 공간부(62b)에 배치된 단수 또는 복수 매의 판 형상 부품이다. 분산판(63)은, 공간부(62b)로 도입된 프로세스 가스를 샤워 플레이트(61)의 각 홀(61a)로부터 균등하게 유출시키기 위한 것이다. 분산판의 형상, 크기, 설치 수 등은, 공간부(62b)의 용적이나 샤워 플레이트(61)의 홀(61a)의 크기, 형성 밀도, 가스 유량에 따라 적당히 설정하는 것이 가능하다.
절연체(64)는, 전극 유닛(6)과 진공 챔버(10)와의 사이의 전기적 절연을 확보하기 위한 것이고, 전극 플레이트(62)와 진공 챔버(10) 상벽내면과의 사이에 설치되고 있다. 절연체(64)는, 진공 챔버(10) 상벽내면에 접촉하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 진공 챔버(10)의 상벽내면과의 사이에 일정한 간격을 통하여 대향시키도록 하여도 무방하다.
한편, 스테이지 유닛(7)은, Z 방향에서 샤워 플레이트(61)와 대향하는 스테이지(71)(제2 전극 플레이트)와, 스테이지(71)를 소정 온도로 가열하는 히터(72)를 갖는다. 스테이지 유닛(7)은, 예컨대 그라운드 전위에 접속된 지지축(18)을 통하여 처리실(8)에 설치되어 있다.
스테이지(71)는, 금속재료로 구성되어 있고, 기판(W)의 전체를 지지할 수 있는 정도의 크기로 형성되고 있다. 스테이지(71)는 지지축(18)에 전기적으로 접속되어 있고, 전극 플레이트(62)의 대향 전극으로서 구성된다. 히터(72)는, 스테이지(71)의 측주부와 그 저부의 거의 전역을 피복한다. 히터(72)는, 전형적으로는 저항 가열원을 내장한다.
스테이지 유닛(7)과 지지축(18)과의 사이는, 결합부(19)를 통하여 자유롭게 착탈하여 접속된다. 결합부(19)는, 기계적 또는 전자적으로 스테이지 유닛(7)와 지지축(18)과의 사이를 결합하는 커플링 기구로 구성할 수 있다.
본 실시 형태의 플라스마 CVD 장치(3)는 이상과 같이 구성된다. 다음으로, 이 플라스마 CVD 장치(3)의 조립 방법에 대해 설명한다.
우선, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 챔버 블록(11)의 개구(11a)를 가지는 측면(111)과, 제2 챔버 블록(12)의 개구 (12a)를 가지는 측면(121)을 서로 대향시킨다. 그 후, 각 챔버 블록(11, 12)의 측면(111, 121)에서 씰 부재(13)를 사이에 두고, 복수의 볼트(B1)로 제1 챔버 블록(11)과 제2 챔버 블록(12)를 서로 접합한다. 이에 의해, 내부에 처리실(8)이 형성된 진공 챔버(10)가 구성된다.
제1 챔버 블록(11)의 관통홀(115, 116)에 대한 축부(9) 및 지지축(18)의 설치는, 챔버 블록(11, 12)의 접합 전이라도 무방하고, 접합 후이라도 무방하다.
다음으로, 처리실(8)의 내부에 전극 유닛(6) 및 스테이지 유닛(7)을 각각 반입하여, 설치한다. 본 실시 형태에서, 전극 유닛(6) 및 스테이지 유닛(7)은, 제2 챔버 블록(12)의 측면(122)에 형성된 반송구(12b)로부터 X 방향에 따라 반입된다. 처리실(8)에 반입된 전극 유닛(6)은, 복수의 볼트(B2)를 이용하여 축부(9)로 결합된다. 전극 유닛(6)과 축부(9)와의 결합은, 작업자에 의해, 제1 및 제2 챔버 블록(11, 12)의 각각의 창부(11c, 12 c)를 통하여 실시할 수 있다. 동일하게, 처리실(8)에 반입된 스테이지 유닛(7)은, 결합부(19)를 통하여 지지축(18)과 결합된다. 전극 유닛(6) 및 스테이지 유닛(7)의 조합 순서는 특별히 한정되지 않는다.
본 실시 형태의 플라스마 CVD 장치(3)는, 분할 구조를 가지는 진공 챔버(10)의 비접합면측의 측면(122)에 취출부(5)(반송구(12b))를 설치 함으로써, 이 반송구(12b)를 통하여, 전극 유닛(6) 및 스테이지 유닛(7)을 처리실(8)의 내부로 반입하도록 하고 있다. 이에 의해, 샤워 플레이트(61)를 분할 구조로 하지 않고, 처리실(8)에 적정하게 설치하는 것이 가능하게 된다. 또, 샤워 플레이트의 분할화가 회피되기 때문에, 대형 기판으로의 프로세스 가스의 균일한 조사가 가능해진다.
전극 유닛(6) 및 스테이지 유닛(7)의 설치 후, 진공 챔버(10)의 창부(11c, 11d) 및 반송구(12b)는, 각각 덮개(21, 22) 및 덮개 부재(23)에 의해 폐색된다. 기판 반송용의 개구부(11b)가 형성된 진공 챔버(10)의 측면(112)은, 게이트 밸브(4)에 기밀하게 고정된다. 이상과 같이 하여, 처리실(8)의 밀폐 구조가 확보된다.
다음으로, 본 실시 형태의 플라스마 CVD 장치(3)의 작용에 대해 설명한다. 플라스마 CVD 장치(3)는, 진공 처리 장치(1)에서, 플라스마 CVD 장치(3)는, 기판(W)의 표면에, 플라스마 CVD법에 따라 박막을 형성하는 성막실로서 기능한다.
성막시를 포함한 통상시에서, 각 챔버 블록(11, 12)의 창부(11c, 12)는, 덮개(21, 22)에 의해 각각 밀폐된다. 또, 플라스마 CVD 장치(3)의 취출부(5)에 관해서도, 반송구(12b)가 덮개 부재(23)에 의해 밀폐된다. 이에 의해, 진공 챔버(10)의 내부 공간(처리실(8))은, 소정의 감압 분위기에서 배기 또는 유지 가능하게 된다.
기판(W)은, 반송실(2) 내에 설치된 반송 로봇에 의해, 게이트 밸브(4) 및 개구부(11b)를 통하여, 처리실(8)로 반입된다. 처리실(8)에 반입된 기판(W)은, 스테이지(71) 상에 재치된다. 기판(W)이 스테이지(71)에 재치된 후, 게이트 밸브(4)가 폐지 된다. 성막시, 샤워 플레이트(61)를 통하여 처리실(8)에 프로세스 가스가 공급된다. 프로세스 가스로서는, 각종 반응성 가스, 원료 가스, 불활성 가스 또는 이들의 혼합 가스가 이용된다. 더욱이 축부(9)를 통하여 전극 플레이트(62)로 소정의 고주파 전력이 인가됨으로써, 대향 전극으로서의 스테이지(71)와의 사이에, 프로세스 가스의 플라스마를 발생시킨다. 이 때 생성된 플라스마 활성종 또는 그 반응 생성물이 기판(W)의 표면에 퇴적하여, 박막이 형성된다.
성막 후, 프로세스 가스의 공급과 고주파 전력의 인가가 정지되고, 처리실(8) 내의 잔류 가스가 배기된다. 그리고, 게이트 밸브(4)가 개방되고, 상기 반송 로봇에 의해, 처리실(8)로부터 반송실(2)로 기판(W)이 반출된다. 그리고, 미성막의 기판(W)이 처리실(8)로 반입되고, 상술과 같은 성막 처리를 실시 한다.
상술의 성막 처리가 반복 됨에 따라, 샤워 플레이트(61)를 포함한 전극 유닛(6)에 반응성 생물이 부착, 퇴적한다. 이들 퇴적물은, 파티클의 발생 원인이 되기 때문에, 샤워 플레이트(61)를 정기적으로 정화 또한 교환할 필요가 있다.
본 실시 형태에 의하면, 샤워 플레이트(61)의 정화 또는 교환 시에, 전극 유닛(6)을 진공 챔버(10)로부터 취출하는 데에도, 진공 챔버(10)에 설치된 취출부(5)를 이용할 수 있다. 이에 의해, 제1 및 제2 챔버 블록(11, 12)을 분리하지 않고, 샤워 플레이트(61)를 취출할 수 있다. 또, 취출부(5)(반송구(12b))가 X 방향과 교차하는 측면(122)에 설치되고 있기 때문에, 전극 유닛(6)을 X 방향으로 이동 시킴으로써, 용이하게 챔버 외부로 취출하는 것이 가능하다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상에 기초하여 다양한 변형이 가능하다.
예컨대, 전극 유닛(6)의 취출부(5)를 구성하는 덮개 부재(23)는, 진공 챔버(10)의 측면(122)과 분리 가능하게 구성되는 예에 한정되지 않는다. 즉, 덮개 부재(23)는, 측면(122)에 슬라이드 또는 회동 가능하게 장착되고, 덮개 부재(23)의 슬라이드 동작 또는 회동 동작에 의해 반송구(12b)를 개폐하는 구성이라도 무방하다.
또, 이상의 실시 형태에서는, 전극 유닛(6)을 지지하는 축부(9) 및 스테이지 유닛(7)을 지지하는 지지축(18)은, 각각 제1 챔버 블록(11)의 상면 및 저면을 관통하도록 구성 되었다. 이에 대신하여, 상기 축부(9) 및 지지축(18)은, 제2 챔버 블록(12)의 상면 및 저면을 관통하도록 구성되어도 무방하다.
또, 이상의 실시 형태에서는, 플라스마 CVD 장치(3)는, 기판(W)을 옆으로 모로누임시킨 자세로 성막하는 횡형의 플라스마 CVD 장치로서 구성되었다. 이에 대신하여, 기판(W)을 거의 수직 방향으로 직립시킨 자세로 성막하는 종틀의 플라스마 CVD 장치로서 구성되어도 무방하다. 이 경우, 스테이지 유닛(7)은, 전극 유닛(6)의 대향 전극으로서 기능시킬 수 있다.
1 진공 처리 장치
2 반송실
3 플라스마 CVD 장치
4 게이트 밸브
5 취출부
6 전극 유닛
7 스테이지 유닛
8 처리실(내부 공간)
9 축부
10 진공 챔버
11 제1 챔버 블록
11a, 12a 개구(제1, 제2 개구)
11b 개구부
12b 반송구
11c, 12c 창부
12 제2 챔버 블록
13 씰 부재
18 지지축
19 결합부
21, 22 덮개
23 덮개 부재
61 샤워 플레이트
62 전극 플레이트
71 스테이지
72 히터

Claims (6)

  1. 제1 방향과 교차하는 제1 개구가 형성된 제1 측면을 가지는 제1 챔버 블록과,
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 개구가 형성된 제2 측면과, 상기 제1 방향에서 상기 제2 측면에 대향하는 제3 측면을 갖고, 상기 제2 측면이 상기 제1 측면과 접합 됨으로써, 상기 제1 및 제2 개구를 포함한 진공 배기 가능한 내부 공간을 형성하는 제2 챔버 블록과,
    비접합면측인 상기 제3 측면에 형성되는 반송구와,
    ⅰ)상기 반송구를 통하여 샤워 플레이트를 포함하는 전극 유닛과, 기판을 지지하기 위한 스테이지 유닛을 상기 내부 공간으로 반입하여, 상기 샤워 플레이트를 분할 구조로 하지 않고, 상기 내부 공간에 배치되도록 하고, ⅱ)상기 내부 공간으로부터 상기 샤워 플레이트를 상기 제1 방향에 따라 취출하기 위한 취출부
    를 구비하고,
    상기 반송구는,
    상기 전극 유닛과 상기 스테이지 유닛을 상기 제1 방향에 따라 통과시킬 수 있는 크기로 형성되는 플라스마 CVD 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 취출부는,
    상기 반송구를 자유롭게 개폐하는 덮개 부재를 갖는
    플라스마 CVD 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플라스마 CVD 장치는,
    상기 샤워 플레이트와 일체적으로 장착된 제1 전극 플레이트와,
    상기 제1 챔버 블록 또는 상기 제2 챔버 블록을 관통하고, 상기 제1 전극 플레이트에 대해서 자유롭게 착탈하여 연결된 축부재를 더 구비하는
    플라스마 CVD 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플라스마 CVD 장치는,
    상기 기판을 지지하고, 상기 제1 및 제2 개구를 관통하도록 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 상기 샤워 플레이트와 대향하는 제2 전극 플레이트를 더 구비하는
    플라스마 CVD 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반송구는, 상기 제2 전극 플레이트가 통과 가능한 크기로 형성되어 있는
    플라스마 CVD 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버 블록은, 기판 반송용의 개구부가 상기 기판이 통과 가능한 크기로 형성된 제4 측면을 더 가지고,
    상기 제4 측면은, 상기 제1 측면과 상기 제1 방향에서 대향하는
    플라스마 CVD 장치.
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