JPH075628Y2

JPH075628Y2 - 真空成膜装置

Info

Publication number: JPH075628Y2
Application number: JP1990056954U
Authority: JP
Inventors: 富佐雄中村; 正義今村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2005-02-08
Also published as: JPH0415832U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、真空成膜装置、特に、電極板と基板との間で
グロー放電を起こさせ基板上に薄膜を形成する真空成膜
装置に関する。

〔従来の技術〕

絶縁膜の形成や、TFT（薄膜トランジスタ），太陽電池
等の製造にプラズマCVD装置等の真空成膜装置が用いら
れている。例えばプラズマCVD装置は、一般に、ガス導
入及びRF（高周波）導入のための導入部と、この導入部
に取り付けられた電極ユニットとを備えている。

このような従来のプラズマCVD装置の導入部及び電極ユ
ニットの詳細を第３図に示す。第３図において、チャン
バ１を上下方向に挿通して中空軸２が設けられている。
中空軸２の上部外周にはフランジ３が設けられており、
中空軸２は、このフランジ３を介してチャンバ１に固定
されている。また、中空軸２の上部開孔には、ガス導入
のためにガス導入部４が設けられている。中空軸２の上
部には、RFを導入するための導入板16が設けられてい
る。チャンバ１内において中空軸２の下部には、平板部
材５が設けられている。この平板部材５は、図示しない
アングル部材により、チャンバ１の内壁に固定されてい
る。平板部材５の下方には、平板部材５の下面と隙間ｔ
（ｔ≒1mm）を介して枠部材６が設けられている。ま
た、平板部材５の下方において中空軸２の下部には、第
４図に示すような電極ユニット15が設けられている。

この電極ユニット15はベース板７を有している。このベ
ース板７は、ねじ８により、中空軸２に固定されてい
る。また、ベース板７上には、スペーサ９及び枠部材10
が設けられている。これらのスペーサ９及び枠部材10上
には、ガス導入のためのガス導入板11が設けられてい
る。ガス導入板11の外周部には複数のねじ（図示せず）
が設けられており、これらのねじによってガス導入板11
は枠部材10上に固定されている。ガス導入板11上には、
枠部材６が設けられている。この枠部材６上に電極板12
が設けられている。電極板12は、ねじ13によってスペー
サ９に固定されている。また、電極板12の外周部には複
数のねじ（図示せず）が設けられており、これらねじに
よって電極板12は枠部材６上に固定されている。なお、
図示していないが、ベース板７とガス導入板11との間に
は、中空軸２の孔2a内に導入されたガスを導くための配
管が設けられている。また、ガス導入板11及び電極板12
には、チャンバ１内に導入されたガスを電極板12と、こ
れに対向配置される基板14との間に導くための複数の孔
が形成されている。また、電極板12は、チャンバ１外部
のRF導入板16に電気的に接続されている。

基板14上に薄膜を形成する際には、軸２の上部のガス導
入部４にガスを供給してチャンバ１内にガス導入を行う
とともに、RF導入板16にRFを導入して、電極板12に高周
波電圧を印加する。すると、電極板12と基板14との間で
グロー放電が発生し、基板14上に膜形成が行われる。

一方、このような成膜処理を繰り返して行ううちに、電
極ユニット15に膜付着が起こり、この膜付着はダストの
原因となる。このため電極ユニット15について、定期的
にメンテナンスを行う必要がある。

このメンテナンス時には、まず、チャンバ１内に電極ユ
ニット15が取り付けられた状態で、電極板12の外周部に
取り付けられた複数のねじを外す。そして、ねじ13を外
して、電極板12を取り外す。次に、ガス導入板11の外周
部に取り付けられた複数のねじを外し、ガス導入板11を
取り外す。次に、ねじ８を緩めて、中空軸２からベース
板７を取り外す。そして、装置外に取り出された各部品
のクリーニングを行う。クリーニング終了後、再び各部
品をチャンバ１内に組み付ける。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記従来装置において、メンテナンスの際には、電極ユ
ニット15の分解作業は非常に面倒である。しかも、この
分解作業をチャンバ１内で行わなければならないため、
メンテナンス時間が長くなる。特にインライン式装置で
は、メンテナンス時間の増加は生産コストを大幅に増加
させるため、好ましくない。また、メンテナンス後の組
付けの際には同様にその作業は面倒であり、さらに、電
極ユニット15の組立てはチャンバ１内で行うため、平板
部材５と枠部材６との間のエアーギャップｔの調整は容
易ではない。この結果、メンテナンス時間が長くなり、
生産コストを一層増加させるという問題が生じる。

本考案の目的は、メンテナンス時間を短縮できる真空成
膜装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る真空成膜装置は、電極板と基板との間でグ
ロー放電を起こさせ基板上に薄膜を形成する装置であ
り、内部で薄膜形成を行うためのチャンバと、電極ユニ
ットと、連結部と、導入部とを備えている。電極ユニッ
トは、チャンバ内に配置され、ガス導入のためのガス導
入板と電極板とを含んでいる。連結部は、電極ユニット
の端部に設けられ、一端側に係合部を有している。導入
部は、チャンバの外部から内部に貫通し、かつ一端側が
係合部に係合する係合位置と係合部から外れる係合解除
位置とをとり得るようにチャンバに対してスライド自在
に設けられ、連結部を介して電極ユニットにガス導入及
び電圧印加を行うものである。

〔作用〕

本考案に係る真空成膜装置では、成膜時には、導入部か
ら連結部を介して電極ユニットにガスを導入し、また電
圧を印加する。ガスはガス導入板を介して導入される。
そして、電極板と基板との間でグロー放電を起こさせ、
基板上に膜形成を行う。

電極ユニットのメンテナンスを行う際には、導入部をチ
ャンバに対してスライドさせ、連結部の係合部から外れ
る係合解除位置に移動させる。この状態では、電極ユニ
ットが導入部から外れるので、電極ユニットをチャンバ
外部に容易に取り出すことができる。そして、装置外部
において電極ユニットを分解し、各部品のクリーニング
作業を行う。また、クリーニング終了後は、装置外部に
おいて各部品を組み付け、電極ユニットを組み立てる。
そして、組み立てられ電極ユニットを装置内に入れ、電
極ユニットの連結部を導入部に係合させる。このように
して、一連のメンテナンス作業を終了する。

この場合には、装置内部において電極ユニット全体の着
脱を行うことができるので、従来のように電極ユニット
の分解・組み立てを成膜室内で行う必要がなくなる。こ
れにより、作業が容易になり、メンテナンス時間を短縮
できる。

〔実施例〕

本考案の一実施例によるプラズマCVD装置について第１
図及び第２図を用いて説明する。なお、第１図は第２図
のＩ−Ｉ断面略図である。また、ここでは縦型プラズマ
CVD装置を例にとる。

これらの図において、チャンバ20を上下方向に挿通して
導入部21が設けられている。導入部21は、チャンバ20を
挿通して設けられた中空軸22を有している。中空軸22の
上部には、チャンバ20内にガスを導入するためのガス導
入部23が設けられている。ガス導入部23下方の中空軸22
には、RFを導入するためのRF導入部24が設けられてい
る。RF導入部24は、たとえば銅製の板から構成されてい
る。

RF導入部24の下方には、フランジ25が設けられている。
フランジ25は、たとえばテフロン製の絶縁部材26,27を
介して中空軸22の外周に取り付けられている。また、フ
ランジ25の下方には、段付状の円筒部材28が設けられて
いる。円筒部材28の内部には、中空軸22が所定の隙間を
介して挿通している。円筒部材28の上部は、フランジ25
の内部に固定されている。

一方、チャンバ20上には、支持プレート29が設けられて
いる。中空軸22及び円筒部材28は、この支持プレート29
に形成された孔29a内を上下方向に移動自在となってい
る。また、この孔29a内には、スプリング30が設けられ
ている。スプリング30の上端は支持プレート29側に設け
られた当接部材31に当接し、下端は円筒部材28の段付部
に当接している。したがって円筒部材28及び中空軸22
は、スプリンク30のばね力により常時下方に付勢されて
いる。スプリング30の外周には、ベローズ32が設けられ
ている。ベローズ32の上端は、支持プレート29の下面に
固定されており、下端は円筒部材28の段付部に固定され
ている。

また、チャンバ20の内壁には、カバー33が設けられてい
る。円筒部材28及びベローズ32は、このカバー33内に収
容されている。円筒部材28の下端面には、下フランジ34
が設けられている。下フランジ34には、中空軸22が所定
の隙間を介して挿通し得る孔が形成されている。下フラ
ンジ34の下部外周にはねじ部が形成されており、セラミ
ック製の絶縁部材35を保持するための外側ナット36bが
ねじ部に螺合している。一方、中空軸22の下端には、内
部にねじ部が形成された円筒ねじ部材22aが溶接されて
いる。そして、この円筒ねじ部材22aのねじ部に、先端
外周部にねじ部の形成されたRF接合部材36aが螺合して
いる。このRF接合部材36aにも、その中央部にガス導入
用の孔が形成されている。RF接合部材36aの下端面は、
中央部が凹部となるようなテーパ状に形成されている。
なお、外側ナット36bとRF接合部材36aとの間には、両者
の間で放電が生じないように、約1mm程度の隙間が設け
られている。

前記チャンバ20内には、電極ユニット40が設けられてい
る。電極ユニット40は、ベース板50と、ベース板50にス
ペーサ51を介して固定されたガス導入板52と、このガス
導入板52にスペーサ53を介して固定された電極板54とを
有し、さらに第１図及び第２図で示すように、アースシ
ールドとしての枠組み部材42a,42bを有している。各板5
0,52,54と枠組み部材42a,42bの間には、図示しない絶縁
性のスペーサが配置され、この絶縁スペーサによって各
板50等と枠組み部材42a,42bとの間がｓ（1mm程度）に保
たれている。なお、ガス導入板52及び電極板54には、ガ
ス導入のための複数の孔55が形成されている。

各枠組み部材42a,42bは、それぞれ支持部材43,44を介し
てチャンバ20の内壁から吊り下げられている。支持部材
43は、チャンバ20内壁に固定されたアングル部材43a
と、枠組み部材42a上面に固定されたアングル部材43bと
からなり、両アングル部材43a,43bはボルト45により連
結されている。また、枠組み部材42bと支持部材44と
は、ボルト46により連結されている。

前記電極ユニット40の上部には、連結部58が設けられて
いる。連結部58は、前記ベース板50が固定されたRF側円
筒支持部材59と、枠組み部材42aに固定されたアース側
円筒部材60と、これらの間を絶縁するための絶縁部材61
とを有している。

RF側円筒支持部材59は、内部をガスが流通し得るように
孔が形成されている。また、上端面には、段付部が形成
されており、この段付部にRF接合部材36aの下端面（正
確には外周端）が当接し得るようになっている。また、
アース側円筒部材60の上部には、凹部60a（係合部）が
形成されている。この凹部60aに、外側ナット36bの下部
が挿入し得るようになっている。前記凹部60aの内径
は、外側ナット36bの外径よりも大きめに形成されてお
り、導入部21の下端が連結部58の上部にスムーズに嵌ま
り込むようになっている。なお、アース側円筒部材60
と、外側ナット36bとの電気的接合を確実なものとする
ために、アース側円筒部材60の凹部60a内には、シール
ドフィンガー56が設けられている。

このような構成により、導入部21は、円筒部材28のスプ
リング受部が支持プレート29の下端面に当接するまで上
方向に移動でき、またフランジ25の下端面が支持プレー
ト29の上端面に当接するまで下方向に移動できる。

前記構成になる成膜装置では、まず組立を行った際に、
電気的接触が良好に行われているか否かを試験する。こ
の場合は、スプリング30によって導入部21が下方に押さ
れ、RF接合部材36aの下端面が連結部58のRF側円筒支持
部材59の上端面に接触している。すなわち、導入部21は
係合位置に位置している。また、アース側は、シールド
フィンガー56を介してアース側円筒部材60と外側ナット
36bとが電気的に接触している。

このとき、RF接合部材36aは、前述のようにその中央部
が上方に凹となるようなテーパ状に形成されているの
で、RF接合部材36aの外周部とRF円筒支持部材59とが接
触する。一般に高周波は表面を伝播するので、前記構成
により両者の間を最短距離で高周波は伝播し、抵抗成分
が少なくなって効率の良い伝播を行うことができる。

また、成膜処理を行う際には、チャンバ20内を真空引き
するので、ベローズ32部分が大気と真空の境界になり、
ベローズ32の開口部の面で円筒部材28を下方に押す。こ
れにより、RF接合部材36aとRF円筒支持部材59とは確実
に接触する。

成膜処理を行う際には、ガス導入部23からガスを導入す
る。導入されたガスは、導入部21の中空軸22から連結部
58内を通ってチャンバ20内に導入される。チャンバ20内
に導入されたガスは、ガス導入板52及び電極板54の孔55
を通ってチャンバ20内の放電領域に導入される。一方、
RF導入部24にRFを導入すると、中空軸22及び円筒ねじ部
材22aの外周、RF接合部材36a及びRF円筒支持部材59を介
して電極板54に高周波電圧が印加され、これと対向する
基板との間でグロー放電が発生する。このグロー放電に
より、基板上に薄膜が形成される。

次にメンテナンスを行う場合について説明する。

この場合には、まず、電極ユニット40の下部を治具によ
り支持した状態で、ねじ45,46を外す。次に、外側ナッ
ト36bを押し上げることにより、導入部21をスプリング3
0のばね力に抗して押し上げて、係合解除位置に移動さ
せる。これにより、導入部21先端のRF接合部材36a及び
外側ナット36bと、連結部58との係合が解除される。こ
の状態で、電極ユニット40全体を装置外部に取り出し、
各構成部品を分解してクリーニングを行う。

クリーニング終了後は、各部品を組み付け、前記とは逆
の動作で電極ユニット40の連結部58と導入部21を係合
し、ボルト45,46により電極ユニット40を装着する。

このように、電極ユニット40全体をチャンバ20内から取
り出すことができるので、従来のように電極ユニットの
分解をチャンバ内で行う必要がなくなり、メンテナンス
作業が容易になる。また、この結果、エアーギャップｓ
の調節も装置外で行うことができるので、その調節が容
易になる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案では、導入部をチャンバに対してス
ライドさせ、連結部に対して導入部を係合させたり、あ
るいは係合を解除させたりすることが非常に容易に行え
るので、電極ユニット全体の着脱が容易になり、メンテ
ナンス時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるプラズマCVD装置を示
す第２図のＩ−Ｉ線一部切欠き断面図、第２図は前記実
施例装置の一部切欠き断面図、第３図は従来装置の第１
図に相当する図、第４図はそのIV−IV断面略図である。 20……チャンバ、21……導入部、23……ガス導入部、24
……RF導入部、40……電極ユニット、52……ガス導入
板、54……電極板、58……連結部、60……基板。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電極板と基板との間でグロー放電を起こさ
せ基板上に薄膜を形成する真空成膜装置であって、内部で薄膜形成を行うためのチャンバと、前記チャンバ内に配置され、ガス導入のためのガス導入
板と前記電極板とを含む電極ユニットと、前記電極ユニットの端部に設けられ、一端側に係合部を
有する連結部と、前記チャンバの外部から内部に貫通し、かつ一端側が前
記係合部に係合する係合位置と前記係合部から外れる係
合解除位置とをとり得るように前記チャンバに対してス
ライド自在に設けられ、前記連結部を介して前記電極ユ
ニットにガス導入及び電圧印加を行う導入部と、を備えた真空成膜装置。