(57)【要約】【課題】放電電極の面調整を短時間に、かつ、人的要因によるバラツキを抑制できる放電電極の面調整方法及び電極面位置計測装置を提供することを目的とする。【解決手段】電極面１７に沿ったＺ方向の両端側の位置が電極面１７に交差する厚さ方向に移動可能に取り付けられた放電電極３における電極面１７のレベルを略一定となるように調整する放電電極３の面調整方法であって、複数の変位計６１が直線状に配置された計測部材４２を、変位計６１が電極面１７に対向するとともにＺ方向と直交するＹ方向に沿った位置に配置されるように設置する設置工程と、各変位計６１によって電極面１７のレベルを計測する計測工程と、計測工程で計測された結果に基づいて放電電極３の両端側の位置を調整する位置調整工程と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極面に沿った第１方向の両端側の位置が該電極面に交差する第２方向に移動可能に取り付けられた放電電極における前記電極面のレベルを略一定となるように調整する放電電極の面調整方法であって、
複数の変位計が直線状に配置された計測部材を、該変位計が前記電極面に対向するとともに前記第１方向と直交する第３方向に沿った位置に配置されるように設置する設置工程と、
前記各変位計によって前記電極面のレベルを計測する計測工程と、
該計測工程で計測された結果に基づいて前記放電電極の両端側の位置を調整する位置調整工程と、
を備えていることを特徴とする放電電極の面調整方法。
【請求項２】
前記放電電極は、それぞれ前記第１方向に沿う両端側の位置が前記第２方向に移動可能に取り付けられるとともに前記第３方向に並列された複数の分割電極によって構成され、
前記計測工程では、前記各変位計によって前記各分割電極の電極面のレベルを計測し、
前記位置調整工程では、前記計測工程で計測された結果に基づいて、前記各分割電極の両端側の位置を調整することを特徴とする請求項１に記載された放電電極の面調整方法。
【請求項３】
前記設置工程及び前記計測工程は、前記第１方向で間隔を空けた複数箇所で行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された放電電極の面調整方法。
【請求項４】
前記変位計は、接触式であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された放電電極の面調整方法。
【請求項５】
前記変位計は、非接触式であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された放電電極の面調整方法。
【請求項６】
電極面に沿った第１方向の両端側の位置が該電極面に交差する第２方向に移動可能に取り付けられた放電電極における前記電極面のレベルを計測する電極面位置計測装置であって、
複数の変位計が直線状に配置された計測部材と、
前記第１方向と直交する第３方向における前記放電電極の両外側に、前記第１方向に延在するように設置される一対の取付部材と、
それぞれ該各取付部材の前記第３方向における略同等の位置に取り付けられ、前記計測部材の端部分を保持する一対の保持部材と、
が備えられていることを特徴とする電極面位置計測装置。
【請求項７】
前記放電電極は、それぞれ前記第１方向に沿う両端側の位置が前記第２方向に移動可能に取り付けられるとともに前記第３方向に並列された複数の分割電極によって構成され、
前記変位計は、前記各分割電極に対応して配置されていることを特徴とする請求項６に記載された電極面位置計測装置。
【請求項８】
前記保持部材は、前記取付部材に前記第１方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載された電極面位置計測装置。
【請求項９】
前記計測部材及び前記保持部材は複数組備えられ、該各組の前記保持部材は、前記取付部材に前記第１方向に間隔を空けて取り付けられていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載された電極面位置計測装置。
【請求項１０】
前記変位計は、接触式であることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載された電極面位置計測装置。
【請求項１１】
前記変位計は、非接触式であることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載された電極面位置計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電電極の面調整方法及び電極面位置計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体、薄型ディスプレイ、太陽電池等における薄膜形成等は、プラズマを用いて基板に処理を行う真空処理装置が利用されている。
このような真空処理装置としては、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)装置、ドライエッチング装置、スパッタリング装置等がある。
例えば、プラズマＣＶＤ装置では、真空雰囲気にされたチャンバ内で、接地された対向電極に保持された基板に対して放電電極が対向して配置されている。放電電極に高周波電源から高周波電力が供給されることによって放電電極と基板との間に供給された原料ガスがプラズマ化され、基板に製膜される。
【０００３】
近年、生産性向上のために膜質を維持しながら製膜速度の増加が求められている。このため、例えば、製膜雰囲気圧力を高く設定して基板と放電電極との間隔を小さくするということが行なわれる。
このようにした場合、基板と放電電極との平行度が高精度に設定されていないと、基板に形成される薄膜の厚さ分布が不均一になるということがある。特に、生産性向上のために大面積化された基板（例えば、１ｍ２以上、或いは一辺が１ｍ以上のサイズ）を対象とする場合は、基板と放電電極との平行度を精度良く調整して設置することが難しく、一層に薄膜の厚さ分布（膜分布）が不均一になる要因となりやすい。
更に基板と放電電極との間隔が小さくなるに従い平行度の精度管理が厳しくなり、放電電極自体のソリなどが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度あるものについては、基板と放電電極との間隔が基板面内で基板中心に対して対称となるように放電電極の平行度を調整して、製膜分布に影響しないようにする高度な配慮が必要になる。
これを解消するものとして、例えば、特許文献１に示されるように、基板と放電電極との平行度を高精度に設定できるものが提案されている。
【０００４】
また、大面積化された基板に製膜する場合、プラズマの生成状態を均一にするため複数の分割電極を並列に設置して放電電極を形成するものがある。放電電極は製膜性能を維持するために、製膜枚数（生産量）に応じて交換されるので、その都度、新しい分割電極を組み込んで放電電極を形成することになる。
この新たに取付けた放電電極に対する位置調整の１つとして面調整を行い、放電電極の平行度を確保している。
放電電極の平行度が担保されないと、プラズマにムラが生じ、均一な膜分布が得られない。この平行度として、例えば、基板と放電電極との間の距離が４ｍｍ〜２０ｍｍに対し、基板と放電電極との間の距離の１０％以内である±０．２ｍｍ以内に調整することがのぞましく、±０．１ｍｍ以内に調整することが更に望ましい。なお、各分割電極の平行度仕様は０．２ｍｍ以下に加工されている。
【０００５】
従来、この面調整は、分割電極の配列方向に放電電極よりも長く延在する平面を有する調整用治具を、平面が放電電極の電極面に対向するようにしてチャンバに取付ける。この調整用治具は、配列方向に直交する方向に間隔を空けて２ヶ所に取り付けられる。
作業員が、隙間ゲージを各分割電極と調整用治具との間に差し込み、調整用治具の平面及び電極面の間隔を計測しつつ、この間隔が所定の管理値以内となるように各分割電極の電極面位置を調整することで、電極面の平行度を確保する手法がある。
また、各分割電極の電極面を調整用治具の平面に当接するようにして調整することもされている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２７０５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した従来の面調整では、調整に多くの時間（例えば、１個の放電電極あたり２時間程度）と労力とを要する。このように、調整が長時間に及ぶことは、装置の停止時間を増加し生産量を低下させるとともに、作業員の集中力低下にもつながるので、一定の精度を確保できない恐れがある。
また、面調整、特に、位置の計測に作業員の判断が入るので、それに基づく位置調整が作業員によってバラツク恐れがある。
更には、放電電極自体のソリなど若干（０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度）あるものについては、基板と放電電極との間隔が基板面内で基板中心に対して対称となるように放電電極の平行度の計測と調整を繰り返す必要があり、更に長時間の調整を必要とする場合がある。
各分割電極の電極面を調整用治具の平面に当接するようにして調整する方法では、押付けにより調整用治具が撓んだり、分割電極が変形したりすることがある。これらの変形は位置によって変形量が異なるので、分割電極の調整位置がバラツクことになる、あるいは、調整用治具を取外すと分割電極がもとに戻るため調整された位置がずれることになる。
したがって、従来の面調整では、調整がより長時間になるし、精度も必ずしも良好とは言えない。また、調整に長時間かかると、その間は製膜作業を行えないので、製品の生産性が低下し、コストアップとなる。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑み、放電電極の面調整を短時間に、かつ、人的要因によるバラツキを抑制できる放電電極の面調整方法及びこれに用いる電極面位置計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
本発明の第１態様は、電極面に沿った第１方向の両端側の位置が該電極面に交差する第２方向に移動可能に取り付けられた放電電極における前記電極面のレベルを略一定となるように調整する放電電極の面調整方法であって、複数の変位計が直線状に配置された計測部材を、該変位計が前記電極面に対向するとともに前記第１方向と直交する第３方向に沿った位置に配置されるように設置する設置工程と、前記各変位計によって前記電極面のレベルを計測する計測工程と、該計測工程で計測された結果に基づいて前記放電電極の両端側の位置を調整する位置調整工程と、を備えている放電電極の面調整方法である。
【００１０】
放電電極は、電極面に沿った第１方向の両端側の位置が電極面に交差する第２方向に移動可能にされているので、放電電極は、この両端側の位置を調整することによって、電極面の位置を調整することができる。
複数の変位計が直線状に配置された計測部材を、変位計が放電電極の電極面に対向するとともに第１方向と直交する第３方向に沿った位置に配置されるように設置する。これは、例えば、放電電極が取り付けられる製膜室の壁面等の放電電極との位置関係が固定された部分に取り付けることになる。
そして、各変位計によって電極面のレベルを計測し、計測された結果に基づいて放電電極の電極面のレベルが略一定となるように放電電極の両端側の位置を調整する。ここで電極面のレベルとは、放電電極を設置する真空容器の基準面との距離を示す。このように、基準面に対して対向電極が略平行に設置されるので、放電電極の電極面のレベルが略一定となることで、放電電極の面と対向電極の面との間隔を略均一にすることができる。
【００１１】
このように、放電電極のレベルの計測は複数の変位計が直線状に配置された計測部材によって複数個所を同時に計測するので、電極面のレベルを一挙に計測して評価・判断することができる。これにより、放電電極の面調整を精度良く短時間に行うことができるし、作業員の労力を軽減することができる。
面調整が短時間時間で行われるので、製膜作業の停止時間を短縮することができる。これにより、製品の生産性を向上することができ、製品を安価に製造することができる。
また、各電極面のレベルは変位計によって計測されるので、計測を機械的に行うことができる。これにより、放電電極の位置を調整する際に、作業員の判断が若干入ったとしても面調整の人的要因によるバラツキを抑制することができる。
精度よく面調整された放電電極を用いるので、基板に形成される薄膜の厚さ分布を均一にすることに寄与できる。
【００１２】
上記態様では、前記放電電極は、それぞれ前記第１方向に沿う両端側の位置が前記第２方向に移動可能に取り付けられるとともに前記第３方向に並列された複数の分割電極によって構成され、前記計測工程では、前記各変位計によって前記各分割電極の電極面のレベルを計測し、前記位置調整工程では、前記計測工程で計測された結果に基づいて、前記各分割電極の両端側の位置を調整することとしてもよい。
【００１３】
複数の分割電極は、第３方向に並列するように製膜室に取り付けられ、放電電極が形成される。分割電極は、第１方向に沿う両端側の位置が電極面に交差する第２方向に移動可能にされているので、各分割電極は、両端側の位置を調整することによって、電極面の位置を調整することができる。
放電電極が形成された状態で、複数の変位計が直線状に配置された計測部材を、変位計が分割電極の電極面に対向するとともに第３方向に沿った位置に配置されるように設置する。これは、例えば、放電電極が取り付けられる製膜室の壁面等の放電電極との位置関係が固定された部分に取り付けることになる。
そして、各変位計によって各電極面のレベルを計測し、計測された結果に基づいて各分割電極の電極面のレベルが略一定となるように各分割電極の両端側の位置を調整する。
なお、調整の精度を向上させるために、変位計は、各分割電極に対応し、それらの略同じ位置を計測するように備えられるのが望ましい。したがって、変位計は、少なくとも分割電極と同数備えられる。
【００１４】
このように、各電極面のレベルの計測を複数の変位計が直線状に配置された計測部材によって複数個所に計測されるので、各電極面のレベルを一挙に計測して評価・判断することができる。これにより、放電電極の面調整を精度良く短時間に行うことができるし、作業員の労力を軽減することができる。
面調整が短時間時間で行われるので、製膜作業の停止時間を短縮することができる。これにより、製品の生産性を向上することができ、製品を安価に製造することができる。
また、各電極面のレベルは変位計によって計測されるので、計測を機械的に行うことができる。これにより、分割電極の位置を調整する際に、作業員の判断が若干入ったとしても面調整の人的要因によるバラツキを抑制することができる。
精度よく面調整された放電電極を用いるので、基板に形成される薄膜の厚さ分布を均一にすることに寄与できる。
【００１５】
上記態様では、前記設置工程及び前記計測工程は、前記第１方向で間隔を空けた複数箇所で行われることが望ましい。
このようにすると、分割電極の電極面における傾斜量が電極面に対する２次元分布として判断できるので、それを考慮した位置調整を適切に行うことができる。
【００１６】
上記態様では、前記変位計は、接触式であることとしてもよい。
このようにすると、比較的安価な変位計を用いることになるので、面調整を安価に行うことができる。
また、上記態様では、前記変位計は、非接触式であることとしてもよい。
このように、非接触式の変位計とすると、電極面に変位計の部材が接触しないので、電極面に傷が付くことを確実に防止することができる。
【００１７】
また、本発明の第２態様は、電極面に沿った第１方向の両端側の位置が該電極面に交差する第２方向に移動可能に取り付けられた放電電極における前記電極面のレベルを計測する電極面位置計測装置であって、複数の変位計が直線状に配置された計測部材と、前記第１方向と直交する第３方向における前記放電電極の両外側に、前記第１方向に延在するように設置される一対の取付部材と、それぞれ該各取付部材の前記第３方向における略同等の位置に取り付けられ、前記計測部材の端部分を保持する一対の保持部材と、が備えられている電極面位置計測装置である。
【００１８】
例えば、製膜処理を繰り返した放電電極をメンテナンス用に交換する場合、ウエット洗浄処理が必要な放電電極を取り外し、洗浄メンテナンス済の新たな放電電極を製膜室に取り付ける。
新たな、放電電極は、電極面のレベルが略一定になるように面調整される。この際は、電極面位置計測装置を用いて放電電極のレベルを計測する。
この場合、一対の取付部材が、第３方向における放電電極の両外側に、第１方向に延在するように設置される。取付部材に取り付けられた保持部材に計測部材の端部分を保持させると、保持部材は第１方向における略同等の位置に取り付けられているので、計測部材は第３方向に沿って延在するように配置することができる。
このように、取付部材を設置し、計測部材を保持部材に保持させるだけで、所定の位置における電極面のレベルを計測できるので、所定の計測を容易で、すばやく行うことができる。
なお、計測部材を保持部材に保持させた状態で取付部材を取り付けるようにしてもよい。
【００１９】
取付部材は、例えば、放電電極が取り付けられる製膜室の壁面等の放電電極との位置関係が固定された部分に取り付けることが望ましい。
このように、電極面のレベルは、複数の変位計が直線状に配置された計測部材によって複数個所で計測されるので、電極面のレベルを一挙に計測して評価・判断することができる。これにより、放電電極の面調整を短時間に精度良く行うことができるし、作業員の労力を軽減することができる。
したがって、面調整が短時間で行われるので、製膜作業の停止時間を短縮することができる。これにより、製品の生産性を向上することができ、製品を安価に製造することができる。
また、各電極面のレベルは変位計によって計測されるので、計測を機械的に精度良く簡易に行うことができ、面調整の人的要因によるバラツキを抑制することができる。
【００２０】
また、上記態様では、前記放電電極は、それぞれ前記第１方向に沿う両端側の位置が前記第２方向に移動可能に取り付けられるとともに前記第３方向に並列された複数の分割電極によって構成され、前記変位計は、前記各分割電極に対応して配置されているようにしてもよい。
【００２１】
例えば、製膜処理を繰り返した放電電極をメンテナンス用に交換する場合、ウエット洗浄処理が必要な放電電極を取り外し、洗浄メンテナンス済の新たな複数の分割電極を第３方向に並列するように製膜室に取り付け、新たな放電電極が形成される。
新たな、放電電極は、各分割電極の電極面のレベルが略一定になるように面調整される。この際は、電極面位置計測装置を用いて各分割電極のレベルを計測する。
この場合、一対の取付部材が、第３方向における放電電極の両外側に、第１方向に延在するように設置される。取付部材に取り付けられた保持部材に計測部材の端部分を保持させると、保持部材は第１方向における略同等の位置に取り付けられているので、計測部材は第３方向に沿って延在するように配置することができる。
このように、取付部材を設置し、計測部材を保持部材に保持させるだけで、所定の位置における電極面のレベルを計測できるので、所定の計測を容易で、すばやく行うことができる。
なお、計測部材を保持部材に保持させた状態で取付部材を取り付けるようにしてもよい。
【００２２】
取付部材は、例えば、放電電極が取り付けられる製膜室の壁面等の放電電極との位置関係が固定された部分に取り付けることが望ましい。
調整の精度を向上させるために、変位計は、各分割電極に対応し、それらの略同じ位置を計測するように備えられるのが望ましい。したがって、変位計は、少なくとも分割電極と同数備えられる。
このように、各電極面のレベルの計測を複数の変位計が直線状に配置された計測部材によって複数個所に計測するので、各電極面のレベルを一挙に計測して評価・判断することができる。これにより、放電電極の面調整を短時間に精度良く行うことができるし、作業員の労力を軽減することができる。
これにより、面調整が短時間時間で行われるので、製膜作業の停止時間を短縮することができる。したがって、製品の生産性を向上することができ、製品を安価に製造することができる。
また、各電極面のレベルは変位計によって計測されるので、計測を機械的に精度良く簡易に行うことができ、面調整の人的要因によるバラツキを抑制することができる。
【００２３】
上記態様では、前記保持部材は、前記取付部材に前記第１方向に移動可能に取り付けられていることとしてもよい。
このようにすると、保持部材を移動させることによって第１方向で間隔を空けた複数箇所における電極面のレベルを計測することができる。
したがって、分割電極の電極面における傾斜量が電極面に対する２次元分布として判断できるので、それを考慮した位置調整を適切に行うことができる。
【００２４】
上記態様では、前記計測部材及び前記保持部材は複数組備えられ、該各組の前記保持部材は、前記取付部材に前記第１方向に間隔を空けて取り付けられていることとしてもよい。
このようにすると、取付部材及び計測部材を設置するだけで、第１方向で間隔を空けた複数箇所における電極面のレベルを一挙に計測することができるので、分割電極の電極面における傾斜量が短時間に判断できる。
【００２５】
上記態様では、前記変位計は、接触式であることとしてもよい。
このようにすると、比較的安価な変位計を用いることになるので、面調整を安価に行うことができる。
また、上記態様では、前記変位計は、非接触式であることとしてもよい。
このように、非接触式の変位計とすると、電極面に変位計の部材が接触しないので、電極面に傷が付くことを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明にかかる放電電極の面調整方法によれば、電極面のレベルの計測を複数の変位計が直線状に配置された計測部材によって計測されるので、放電電極の面調整を短時間に行うことができるし、作業員の労力を軽減することができる。
これにより、製膜作業の停止時間を短縮することができるので、製品の生産性を向上することができ、製品を安価に製造することができる。
また、電極面のレベルは変位計によって計測されるので、面調整の人的要因によるバラツキを抑制することができる。
また、本発明にかかる電極面位置計測装置によると、取付部材を設置し、計測部材を保持部材に保持させるだけで、所定の位置における電極面のレベルを計測できるので、所定の計測を容易で、すばやく行うことができる。
また、電極面のレベルの計測を複数の変位計が直線状に配置された計測部材によって計測するので、放電電極の面調整を短時間に精度良く行うことができるし、作業員の労力を軽減することができる。
これにより、面調整が短時間時間で精度良く行われるので、製膜作業の停止時間を短縮して生産量を増大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態にかかる放電電極の面調整方法を用いる薄膜製造装置１について図１〜図６を参照して説明する。ここでは、放電電極が複数に分割した分割電極から構成されたものについて説明する。
図１は、薄膜製造装置の概略構成を示す側面図である。
薄膜製造装置１は、製膜室６、対向電極２、均熱板５、均熱板保持機構１１、放電電極３、防着板４、高周波給電伝送路１２、整合器１３、高真空排気部３１、低真空排気部３５、台３７を具備する。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。
【００２８】
製膜室６は、真空容器であり、その内部で基板８にシリコン系薄膜（非晶質系シリコン膜、微結晶シリコン膜など）を製膜する。製膜室６は、基本的に直方体構造であり、台３７上でＺ方向、すなわち鉛直方向に対してα＝７°〜１２°傾けて保持されている。このため、対向電極２の基板８の製膜処理面の法線が、水平方向（Ｘ方向）に対して７°〜１２°上に向く。基板８を鉛直方向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８の自重を利用して少ない手間で基板８を保持し、更に基板８と対向電極２の密着性を向上して基板８の温度分布と電位分布を均一化することが出来て好ましい。
【００２９】
製膜室６は、製膜室本体６ｂと製膜室用蓋６ａとを備える。製膜室本体６ｂは、図１中ＡＡで示される線の右側の部分である。製膜室用蓋６ａは、左側の部分である。製膜室本体６ｂと製膜室用蓋６ａとは、放電を用いて基板８に製膜を行うとき（以下、「製膜時」ともいう）には、一体となり真空容器を形成する（図１）。ＡＡで示される面は、例えばＯリングでシールされる。
製膜室６のメンテナンス作業を行うときには、図示しない移動機構により製膜室用蓋６ａがＸ方向へ分離し、互いに離れる。したがって、作業者は、製膜室６の外側の領域を用いて、製膜室本体６ｂと製膜室用蓋６ａとに対して別々にメンテナンス作業を行うことができる。
【００３０】
対向電極２は、基板８を保持可能な保持手段（図示されず）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からニッケル合金やアルミやアルミ合金の使用が望ましい。対向電極２は、放電電極３に対向する電極（例示：接地側）となる。対向電極２は、一方の面を均熱板５の表面に密接し、製膜時に他方の面を基板８の表面と密接する。
【００３１】
均熱板５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ーを組み込むことで、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２の温度を所定温度に均一化する機能を有する。
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、及び純水等が使用でき、中でも１５０℃〜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。
均熱板保持機構１１は、均熱板５及び対向電極２を製膜室６の側面（図１の右側）に対して略平行となるように保持する。均熱板５、対向電極２及び基板８は、基板搬入搬出時は基板移動が可能なよう放電電極３との距離は広がっているのに対し、製膜時は、放電電極３へ近づける。それにより、基板８と放電電極３との距離ｄは、例えば、４ｍｍ〜２０ｍｍとすることができる。
このように、放電電極３の電極面のレベルを計測して略一定に調整することで、放電電極３の面と製膜室６の基準面とが略平行になり、対向電極２の面の間隔が略均一になる。一方、対向電極の位置を製膜室６の基準面に別途調整することで、基板８の面と放電電極３の面との距離ｄを略均一の所定距離となるように調整することができる。
【００３２】
放電電極３は、Ｙ方向（第３方向）に複数、例えば、８個の分割電極３ａ〜３ｈに分割されている（図２参照）。分割電極３ａ〜３ｈはＺ方向（第１方向）に伸びた各棒状の縦電極（図示省略）を略平行に組み合わせて構成されている。分割電極３ａ〜３ｈには、基板８に対向する電極面１７が備えられている。
各分割電極３ａ〜３ｈのＺ方向両端部には、それぞれ間隔空けて一対の取付部２１，２２が突出するように設けられている。
取付部２１，２２は、製膜室用蓋６ａに取り付けられた支持部２３，２４にそれぞれ電極面１７に略直交する方向（第２方向）、言い換えると分割電極３ａ〜３ｈの厚さ方向（第２方向）に移動を許容するように取り付けられている。
取付部２１，２２は、調整部材２５，２６を操作することによって厚さ方向に移動される。
【００３３】
高周波給電伝送路１２ａ、１２ｂを接続する給電点５３，５４とから、それぞれ高周波電力を供給して、放電電極３と対向電極２との間に原料ガスのプラズマを発生させ基板８に膜を製膜する。
防着板４は、接地され、プラズマの広がる範囲を抑えて、膜が製膜される範囲を制限する。防着板４は、放電電極３における対向電極２と反対側の空間を覆うように保持されている。
整合器１３（１３ａ、１３ｂ）は、出力側のインピーダンスを整合し、図示されない高周波電源から高周波給電伝送路１４（１４ａ、１４ｂ）、高周波給電伝送路１２（１２ａ、１２ｂ）を介して高周波電力を放電電極３へ送電する。
【００３４】
放電電極３の温度調節を行う場合、高周波給電伝送路１２は、例えば、その円管の中心部分に設けた細管を用いて熱媒体を通し、その周辺部を用いて電力を給電することが可能である。
各分割電極３ａ〜３ｈの給電点５４側へ熱媒体を供給し、各分割電極３ａ〜３ｈの給電点５３側から熱媒体供給装置へ熱媒体を送出する。熱媒体の温度を熱媒体供給装置で制御することで、各分割電極３ａ〜３ｈ、すなわち、放電電極３の温度を所望の温度に制御して製膜室６内のヒートバランスを適切に保つことができる。これにより、基板８の表裏温度差にともなうソリ変形を抑制することができる。
【００３５】
本実施形態では、分割電極３ａ〜３ｈの数を８個としているが、これよりも多い場合と少ない場合があり、特に限定されるものではない。各分割電極３ａ〜３ｈへの電力供給を、８個を超えるまたは８個未満の整合器１３ａ、１３ｂ及び高周波給電伝送路１４ａ、１４ｂとの組みで行うことも可能である。また各々個別の高周波電源部から電力を供給しても良い。
これらの場合、その組の数に対応するように、分割電極３ａ〜３ｈの数を加減して組み分けが好ましい。
【００３６】
次に、電極面位置計測装置４０について説明する。
電極面位置計測装置４０には、図２に示されるように、一対の計測治具４１と、計測部材４２と、が備えられている。
計測治具４１には、図３に示されるように、Ｚ方向に延在するように配置される取付部材４３と、取付部材４３に沿って移動可能に取り付けられた可動ガイド（保持部材）４４とが備えられている。
取付部材４３には、矩形断面をした棒状部４５と、棒状部４５の両端に固定して取り付けられた取付部４６，４７が備えられている。
【００３７】
棒状部４５の一側面には、長手方向に複数の歯からなるラック４８が形成されている。
ラック４８の外側部分には、可動ガイド４４の移動を制限するストッパ４９が取り付けられている。
取付部４６，４７は、略直方体で、その一面に製膜室用蓋６ａの壁部の所定管理位置に嵌合して位置を固定可能とする開口部５０，５１が形成されている。このため、取付部４６，４７は、側面視がコ字状をしている。
【００３８】
図４に示すように、可動ガイド４４の内部には、ラック４８と噛み合うピニオン５２が位置固定で、回転可能に取り付けられている。ピニオン５２は、駆動モータ５５によって回転駆動される。
可動ガイド４４は、ピニオン５２の回転により、ラック４８との噛み合い位置が変化するので、棒状部４５に沿って移動し所定の管理位置で停止する。
可動ガイド４４の一側面には、計測部材４２の端部を取り付けられる保持部５７が取り付けられている。
【００３９】
なお、本実施形態では、可動ガイド４４はラック−ピニオンによって移動されるようにされているが、これに限定されず、例えば、ボールネジ式等の機械式、リニアガイド、ＬＭガイド等の電磁力による移動手段を設けたもの等適宜な手段を用いてもよい。
【００４０】
計測部材４２には、棒材である本体５９と、本体５９の一面に長手方向に間隔を空けて取り付けられた複数の変位計６１と、が備えられている。本体５９は、矩形断面をした中空棒材やＬ型断面であると軽量化できるので好ましい。
本体５９は、例えば、金属製とされ、放電電極３の幅よりも長くされている。本体５９の保持部５７への取り付け部分は、相互位置ずれが生じないようインローなどによる嵌め合い構造となっていることが好ましい。また、例えば、保持部５７に磁石を取り付けると、その磁力によって本体５９を簡易に装着することができる。また、本体５９は、例えば、ボルト等によって保持部５７に取り付けるようにしてもよい。こうして、計測治具４１を設置した後に、計測部材４２を簡易に取り付けることが出来る。
【００４１】
変位計６１は、各分割電極３ａ〜３ｈに各２個、計１６個備えられている。２個の変位計６１は、各分割電極３ａ〜３ｈのＹ方向における一対の取付部２１，２２が設置されている位置を計測するように取り付けられている。このため、各分割電極３ａ〜３ｈの略同じ位置を計測することができるので、各分割電極３ａ〜３ｈの電極面１７を同じ条件で比較することができる。
なお、本実施形態では、変位計６１は、各分割電極３ａ〜３ｈに各２個備えられているが、これに限定されるものではなく、各１個でも各３個以上でもよい。
【００４２】
図５に示されるように、変位計６１は、例えば、非接触で位置を計測できるレーザ式変位計が用いられている。変位計６１の各分割電極３ａ〜３ｈに対向する部分には、レーザ式変位計の送受信部６２が配置されている。
変位計６１は、距離に応じた出力（電圧）を発生するようにされている。
非接触式の変位計６１としては、レーザ式変位計に限らず、超音波変位計、光学式変位計、渦電流式変位計等適宜形式のものを用いるようにしてもよい。
【００４３】
以上のように構成された電極面位置計測装置４０を用いて行う放電電極３の面調整について説明する。
製膜処理を繰り返した放電電極３は製膜性能を維持するために、製膜枚数（生産量）に応じて定期的にセルフクリーニングとしてフッ素系ガスを製膜室内に導入して、放電電極付着膜を除去する。しかし幾度かのセルフクリーニングを繰り返すと放電電極の付着膜が一部残留するようになるため、定期的な薬液によるウェット洗浄を行うために、既にウェット洗浄済の放電電極と交換される。
放電電極３を交換する場合、ウェット洗浄が必要な分割電極３ａ〜３ｈを取り外し、新たにウェット洗浄済の分割電極３ａ〜３ｈを持ち込む。各分割電極３ａ〜３ｈは、その両端部分付近にある取付部２１，２２により製膜室用蓋６ａ側の支持部２３，２４に取り付けられることによって、Ｙ方向に並列するように製膜室用蓋６ａに取り付けられ、新たな放電電極３が形成される。
【００４４】
新たな、放電電極３は、各分割電極３ａ〜３ｈの電極面１７のレベルが略一定になるように面調整される。
この場合、一対の計測治具４１がＹ方向における放電電極３の両外側の所定の管理位置に取り付けられる。すなわち、取付部材４３の取付部４６，４７は、開口部５０，５１が製膜室用蓋６ａの上壁および下壁を挟むように引っ掛けられて、所定管理位置に調整された後、取付部４６は、ボルト６３によって製膜室用蓋６ａの上壁と下壁に固定される。
このとき、各可動ガイド４４は、Ｚ方向において略同一位置になるようにされている。
【００４５】
この状態で、計測部材４２を変位計６１が放電電極３を向くようにしてその両端部を保持部５７に磁石やボルトにより取り付ける。
これにより、一対の可動ガイド４４はＺ方向における略同等の位置に取り付けられているので、計測部材４２はＹ方向に沿って延在するように配置することができる。
【００４６】
この状態で各変位計６１によって各電極面１７のレベルを計測する。図６は、この計測結果を模式的に示している。すなわち、変位計６１の各設置位置を横軸に、変位計６１の出力である電圧を縦軸にとって、計測結果をプロットし、それを軌跡Ｋで示している。
この出力電圧は送受信部６２から電極面１７までの距離に比例するので、設定した距離を示す適正電圧ＶＴからの偏差によって各電極面１７のレベルの適合性、必要な調整量等が判断される。
非接触式の変位計６１であるので、電極面１７に変位計６１の部材が接触しない。このため、電極面１７に傷が付くことを確実に防止することができる。
【００４７】
次いで、各駆動モータ５５を作動してピニオン５２を所定量回転させる。これにより、可動ガイド４４は、棒状部４５に沿って移動し、計測部材４２のＺ方向位置が変更される。
この変更された位置において、同様に各変位計６１によって各電極面１７のレベルを計測する。
必要に応じて、さらに異なるＺ方向位置において各電極面１７のレベルを計測するようにしてもよい。
計測結果はデータロガーが付いたパソコンに伝送されて、各電極面１７の複数位置でのレベルを電極面上の２次元分布とし３次元で画面表示され、必要な調整量等が的確に判断される。各電極の取付部２１，２２にある調整部材２５，２６を操作するのに必要な調整量を画面表示すると更に好ましい。
このように、Ｚ方向位置が異なる２位置以上の各電極面１７のレベルを計測すると、各分割電極３ａ〜３ｈの電極面１７におけるＺ方向の傾斜量を電極面上の２次元分布として判定することができる。
【００４８】
このように計測された結果は電極面上の２次元分布とし良好に把握できるので、この計測結果に基づいて各分割電極３ａ〜３ｈの電極面１７が所定管理値以内の略一定のレベルとなるように、それぞれの各調整部材２５，２６を操作して電極面１７の位置を適切に調整する。各分割電極３ａ〜３ｈの電極面のレベルを計測して略一定に調整することで、各分割電極３ａ〜３ｈの面と対向電極２の面との間隔を略均一にすることができる。
また、放電電極自体のソリなど若干（０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度）あるものについては、基板と放電電極との間隔が基板面内で基板中心に対して対象となるように放電電極の平行度を調整することが好ましい。
計測結果を表示したパソコンで、それぞれの各調整部材２５，２６を操作するのに必要な調整量を画面表示すると更に好ましい。
【００４９】
このように、各電極面１７のレベルの計測を複数の変位計６１が直線状に配置された計測部材４２によって計測するので、各電極面１７のレベルを一挙に計測することができる。これにより、計測時間が短縮されるので、放電電極の面調整を短時間に行うことができるし、作業員の労力を軽減することができる。
また、各電極面１７のレベルは変位計６１によって計測されるので、計測を機械的に精度良く行うことができ、面調整の人的要因によるバラツキを抑制することができる。
【００５０】
このように、面調整が短時間時間で行われるので、製膜作業の停止時間を短縮することができる。これにより、製品の生産性を向上することができ、製品を安価に製造することができる。
精度よく面調整された放電電極３を用いるので、基板８に形成される薄膜の厚さ分布を均一にすることに寄与するができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、変位計６１として非接触式のレーザ式変位計を用いているが、これは接触式の変位計を用いてもよい。
接触式変位計としては、例えば、接触子の直線的な移動によって出力である電圧が変化するリニアポテンショメータ、作動トランス等を介在させ弱いバネ力で接触子を各電極面１７に押付けるものが適当である。
この場合には、送受信部６２の変わりに、接触子を配置することになる。
この接触式の変位計は比較的安価であるので、電極面位置計測装置４０を安価にすることができる。これにより、放電電極３の面調整を安価に行うことができる。
【００５２】
また、変位計６１として作用する圧力によって電圧が変化する圧電素子を用いるようにしてもよい。
この場合には、送受信部６２の部分に、圧電素子を取り付けることになる。そして、圧電素子先端に電極面１７が接すると電極面１７の平行が取れるように設定する。
このように設定すると、圧電素子に電圧が生じ始める境界を目標に各分割電極３ａ〜３ｈを調整することになるので、電極面１７を圧電素子に押付けすぎることなく電極面１７を調整できる。
【００５３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図７および図８を参照して説明する。
本実施形態の基本構成は、第１実施形態と基本的に同様であるが、第１実施形態とは、電極面位置計測装置の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図７は、製膜室用蓋６ａを分離し、放電電極３の面調整を行っている状態を示す斜視図である。
【００５４】
本実施形態における電極面位置計測装置７０には、図７に示されるように、一対の計測治具７１と、一対の計測部材７２と、が備えられている。
計測治具７１には、Ｚ方向に延在するように配置される取付部材７３と、取付部材７３に間隔を空けて固定して取り付けられた保持部材７４とが備えられている。
取付部材７３には、矩形断面をした棒状部７５と、棒状部７５の両端に固定して取り付けられた取付部７６，７７が備えられている。
取付部７６，７７は、第１実施形態の取付部４６，４７と同様な構成とされている。
【００５５】
棒状部７５には、Ｚ方向に間隔を空けて２個の保持部材７４が固定して取り付けられている。保持部材７４の一側面には、計測部材７２の端部を取り付けられる保持部８５が取り付けられている。
【００５６】
計測部材７２には、矩形断面をした中空棒材またはＬ型断面棒材である本体７９と、本体７９の一面に長手方向に間隔を空けて取り付けられた複数の変位計８１と、が備えられている。
本体７９は、例えば、金属製とされ、放電電極３の幅よりも長くされている。本体７９の保持部８５への取り付け部分は、相互位置ずれが生じないようインローなどによる嵌め合い構造となっていることが好ましい。例えば、保持部８５に磁石を取り付けると、その磁力によって本体７９を装着することができる。また、本体７９は、例えば、ボルト等によって保持部８５に取り付けるようにしてもよい。
【００５７】
変位計８１は、各分割電極３ａ〜３ｈに各２個、計１６個備えられている。２個の変位計８１は、各分割電極３ａ〜３ｈのＹ方向における一対の取付部２１，２２が設置されている位置を計測するように取り付けられている。このため、各分割電極３ａ〜３ｈの略同じ位置を計測することができるので、各分割電極３ａ〜３ｈの電極面１７を同じ条件で比較することができる。
なお、本実施形態では、変位計８１は、各分割電極３ａ〜３ｈに各２個備えられているが、これに限定されるものではなく、各１個でも各３個以上でもよい。
【００５８】
変位計８１は、例えば、接触子の直線的な移動によって出力である電圧が変化するリニアポテンショメータを介在し弱いバネ力で接触子を各電極面１７に押付けるものが用いられている。変位計８１の各分割電極３ａ〜３ｈに対向する部分には、リニアポテンショメータの接触子８２が配置されている。
この接触式の変位計は比較的安価であるので、電極面位置計測装置７０を安価にすることができる。これにより、放電電極３の面調整を安価に行うことができる。
接触式の変位計８１としては、作動トランス等適宜形式のものを用いてもよい。
【００５９】
変位計８２は、非接触で位置を計測できる非接触式のものを用いるようにしてもよい。
非接触式の変位計８１としては、レーザ式変位計、超音波変位計、光学式変位計、渦電流式変位計等適宜形式のものが用いられる。
また、第１実施形態で説明したように、変位計８１として圧電素子を用いるようにしてもよい。
【００６０】
以上のように構成された電極面位置計測装置７０を用いて行う放電電極３の面調整について説明する。
この場合、一対の計測治具８１がＹ方向における放電電極３の両外側の所定の位置に取り付けられる。すなわち、取付部材７３の取付部７６，７７は、開口部が製膜室用蓋６ａの上壁および下壁を挟むように引っ掛けられる。位置が所定管理位置に調整された後、取付部７６は、ボルトによって製膜室用蓋６ａの上壁と下壁に固定される。
【００６１】
この状態で、各計測部材８２を変位計８１が放電電極３を向くようにしてその両端部を保持部８５に取り付ける。
これにより、一対の計測部材７２は、Ｚ方向における異なる位置において、それぞれＹ方向に沿って延在するように配置することができる。
【００６２】
この状態で各変位計８１によって各電極面１７のレベルを計測する。
これにより、Ｚ方向で間隔を空けた２箇所における電極面１７のレベルを一挙に計測することができる。計測部材７２をＺ方向へ移動させる機械機構が省略できるので、機器コストの低減が可能となる。
また、Ｚ方向で間隔を空けた２箇所での分割電極３ａ〜３ｈの電極面１７のレベルが計測できるので、そのデータによって電極面１７の傾斜量が電極面上の２次元分布として短時間に判断できる。
【００６３】
このように計測された結果に基づいて各分割電極３ａ〜３ｈの電極面１７が略一定の所定管理値以内のレベルとなるように、それぞれの調整部材２５，２６を操作して電極面１７の位置を調整する。
計測結果を表示したパソコンで、それぞれの各調整部材２５，２６を操作するのに必要な調整量を画面表示すると更に好ましい。
【００６４】
このように、各電極面１７のレベルの計測を複数の変位計８１が直線状に配置された計測部材８２によって計測するので、計測部材７２をＺ方向へ移動させる機械機構と作業労力を省くことができ、各電極面１７のレベルを一挙に計測することができる。これにより、計測時間が短縮されるので、放電電極の面調整を短時間に行うことができるし、作業員の労力を軽減することができる。
また、各電極面１７のレベルは変位計８１によって計測されるので、計測を機械的に精度良く行うことができ、面調整の人的要因によるバラツキを抑制することができる。
【００６５】
このように、放電電極３の面調整が短時間時間で簡易に行われるので、製膜作業の停止時間を短縮することができる。これにより、製品の生産性を向上することができ、製品を安価に製造することができる。
精度よく面調整された放電電極３を用いるので、基板８に形成される薄膜の厚さ分布を均一にすることに寄与できる。
【００６６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態では、本発明を分割電極３ａ〜３ｈで構成された放電電極３に適用したものであるが、これに限定されない。例えば、本発明は、１枚の平板電極で構成され、両端部で厚さ方向に位置が調整できるように取り付けられる放電電極３に同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる薄膜製造装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１の製膜室用蓋を分離し、面調整を行っている上体を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる計測治具を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる可動ガイドの内部を示す側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる計測部材を示す部分平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる変位計の計測結果を模式的に示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる製膜室用蓋を分離し、面調整を行っている上体を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる計測部材を示す部分平面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  薄膜製造装置
３  放電電極
３ａ〜３ｈ  分割電極
１７  電極面
４１，７１  計測治具
４２，７２  計測部材
４３，７３  取付部材
４４  可動ガイド
６１，８１  変位計
７４  保持部材
【図１】
2010157611.tif 000003
【図２】
2010157611.tif 000004
【図３】
2010157611.tif 000005
【図４】
2010157611.tif 000006
【図５】
2010157611.tif 000007
【図６】
2010157611.tif 000008
【図７】
2010157611.tif 000009
【図８】
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