(57)【要約】【課題】成膜電極の交換を容易にし、成膜電極を高い精度をもって固定できる隔壁コネクタを提供すること。【解決手段】内部が成膜室とされたハウジング１２の隔壁１２Ａに形成された貫通孔２１に、絶縁体で被覆された給電導体２３が嵌合され、前記成膜室内に成膜電極６１が配置されると共に、該成膜電極６１の端部が前記給電導体２３と電気的に接続された成膜装置の隔壁コネクタ１４であって、前記給電導体２３と前記成膜電極６１とのどちらか一方に、前記貫通孔２１の基準軸線方向に延び、その先端が開口する係合孔３７が形成され、他方には、該係合孔３７に嵌合する柱状の係合部６１が形成され、これら給電導体２３と成膜電極６１とが固定手段６５により離脱可能に固定されている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が成膜室とされたハウジングの隔壁に形成された貫通孔に、絶縁体で被覆された給電導体が嵌合され、前記成膜室内に成膜電極が配置されると共に、該成膜電極の端部が前記給電導体と電気的に接続された成膜装置の隔壁コネクタであって、
前記給電導体と前記成膜電極とのどちらか一方に、前記貫通孔の基準軸線方向に延び、その先端が開口する係合孔が形成され、他方には、該係合孔に嵌合する柱状の係合部が形成され、これら給電導体と成膜電極とが固定手段により離脱可能に固定されている成膜装置の隔壁コネクタ。
【請求項２】
前記固定手段が、前記係合孔内面に前記開口部から前記基準軸線方向に延び、更に該係合孔の周方向に屈曲して延びる係合溝と、前記係合部にその外周面から径方向外方へ突出するように設けられ、前記係合溝に係合自在な突起とを備える請求項１記載の成膜装置の隔壁コネクタ。
【請求項３】
前記係合孔内面および前記係合部外面に圧着する導電性の弾性部材が設けられている請求項１または請求項２記載の成膜装置の隔壁コネクタ。
【請求項４】
前記係合部と前記係合孔に嵌合させたときに、これら係合部と係合孔との隙間を覆う被覆部材が設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項記載の成膜装置の隔壁コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池および液晶ディスプレイ用薄膜トランジスタ等の大面積電子デバイスを製造する際に用いる成膜装置において、薄膜を基板上に形成する成膜室内の放電用電極と成膜室外部の電源ケーブルとを接続する隔壁コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、太陽電池および液晶ディスプレイ等の大面積電子デバイスには、薄膜の形成された基板が用いられる。薄膜の形成された基板は、成膜装置によって製造される。成膜装置は、内部を真空で保持する成膜室と、この成膜室内部の同一平面内に平行に配置された複数の成膜電極と、この成膜電極に高周波電力を供給する高周波電源と、高周波電源からの電力を成膜電極に供給する電力ケーブルとから構成されている。このような成膜装置により、基板に薄膜を形成するには、成膜室を真空にし、この成膜室内に薄膜の原料となる原料ガスを供給する。そして、電力を投入しプラズマを発生させ、原料ガスを分解して基板に堆積させる。これによって、基板上に薄膜を形成させる。
【０００３】
上記成膜装置において、成膜電極は、一方の端子が隔壁に高周波電源からの電力が供給される給電部に接続され、他方の端子が隔壁内面の接地部に接合される。前記給電部は、隔壁を隔てて大気側の電気ケーブルと真空側の電極とを接合する隔壁コネクタを備えている。
図６は、従来のこの種の成膜装置における隔壁コネクタを示す図である。図６において、符号１は成膜装置におけるハウジングの隔壁である。このハウジングの隔壁１には、貫通孔２が形成されている。この貫通孔２には、中心部に図示しない給電導体の配置されたコネクタ部材３が嵌着されている。また、隔壁１の内部、すなわち真空状態とされたハウジングの内部には、成膜電極４が配置されており、その端部には固定部材５が設置されている。隔壁１の内面には、溝６が形成されている。この固定部材５は、前記溝６内にＯリング８を配置した状態で、ねじ９によって隔壁１に固定されている。
【０００４】
また更に、この種の隔壁コネクタの関連技術としては、隔壁内において電極の一部を構成する電極支持枠に溝を設け、この溝内に、隔壁内に挿入した電源ケーブルのコネクタを嵌入させ、このコネクタと電極支持枠を金属部材の弾性体を挿入して固定する接続具も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０５６４３号公報（段落番号００１７〜００２１、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の成膜装置においては、ハウジング内部に設けられた成膜電極を一定時間稼動した後に交換する必要が生じる。そのため、図６に示す隔壁コネクタにおいては、成膜電極４を交換する際に、ねじ９で脱着を行うため手間がかかるとともに、再度正確な位置に成膜電極４を装着するのが困難であるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１記載の接続具においては、隔壁コネクタの関連技術とはいえ、溝内にコネクタを嵌め込み、金属部材の弾性体で固定するだけであるため、適確な固定ができず、正確な位置決めをすることができないという問題がある。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、成膜電極の交換を容易にし、成膜電極を高い精度をもって固定できる隔壁コネクタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に係わる発明は、内部が成膜室とされたハウジングの隔壁に形成された貫通孔に、絶縁体で被覆された給電導体が嵌合され、前記成膜室内に成膜電極が配置されると共に、該成膜電極の端部が前記給電導体と電気的に接続された成膜装置の隔壁コネクタであって、前記給電導体と前記成膜電極とのどちらか一方に、前記貫通孔の基準軸線方向に延び、その先端が開口する係合孔が形成され、他方には、該係合孔に嵌合する柱状の係合部が形成され、これら給電導体と成膜電極とが固定手段により離脱可能に固定されている。
【００１０】
この発明によれば、給電導体を隔壁の貫通孔に嵌合させ、給電導体と成膜電極とのどちらか一方の係合部を、他方の係合孔内に嵌合して、固定手段によって両者を固定する。これによって、給電導体と成膜電極は固定される。また、固定手段を解除することによって、成膜電極は給電導体に対して離脱可能である。
【００１１】
請求項２に係わる発明は、前記固定手段が、前記係合孔内面に前記開口部から前記基準軸線方向に延び、更に該係合孔の周方向に屈曲して延びる係合溝と、前記係合部にその外周面から径方向外方へ突出するように設けられ、前記係合溝に係合自在な突起とを備える。
【００１２】
この発明によれば、成膜電極と給電導体とを固定手段を用いて固定する際には、まず、給電導体および成膜電極のどちらか一方の係合部を、他方の係合孔に嵌合する。この際、係合部に備えられた突起を、係合溝の基準軸線方向に延びる部分に沿わせて移動させる。続いて、給電導体と成膜電極とを基準軸線を中心として相反する方向に回転させ、突起を係合溝の周方向に伸びる部分に沿って移動させる。これにより、給電導体と成膜電極とを基準軸線方向に離間させる力が作用しても、係合溝に突起が係合するので両者が堅固に固定される。
【００１３】
請求項３に係わる発明は、前記係合孔内面および前記係合部外面に圧着する導電性の弾性部材が設けられている。
【００１４】
この発明によれば、導電性の弾性部材が、自身の弾性力により、係合孔の内面および係合部の外面の双方に圧着するので、給電導体と成膜電極との間は電気的接続を適確になされる。
【００１５】
請求項４に係わる発明は、前記係合部と前記係合孔に嵌合させたときに、これら係合部と係合孔との隙間を覆う被覆部材が設けられている。
【００１６】
この発明によれば、成膜作業を行った際に、プラズマによって分解された原料ガスが、被覆部材によって係合部と係合孔との隙間に入り込むのを阻まれるので、薄膜が付着するのを防ぐことが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１，２は、この発明を適用した成膜装置を示す図である。これらの図において、符号１１は成膜装置、符号１２は成膜装置１１のハウジングである。このハウジング１２内には、成膜用の成膜電極１３が配置されており、また、ハウジング１２には、隔壁コネクタ１４が設けられている。成膜電極１３には、外部に設けられた電源装置１５からケーブル１６により、隔壁コネクタ１４を介して電力が供給されるようになっている。また、ハウジング１２には、内部に原料ガスを供給する原料ガス供給口１７と排気口１８とが設けられている。
【００１８】
図１において、符号１９は成膜対象となる基板を示している。基板１９に成膜を行うには、ハウジング１２内を真空にして、原料ガス供給口１７より原料ガスを供給する。そして、電源装置１５からの電力をケーブル１６を介して成膜電極１３に供給し、プラズマを発生させる。このプラズマにより、原料ガスは分解され、分解された原料は基板１９に堆積し薄膜が形成される。
【００１９】
ここで、上記の隔壁コネクタ１４の詳細を図３に示す。図３に示すように、ハウジング１２の隔壁１２Ａには、貫通孔２１が形成されており、この貫通孔２１には電極部材２２が挿通されている。この電極部材２２は、中心に位置する給電導体２３と、その外側に配置された絶縁体２４と、その外側に配置された接地導体２５とから構成されている。
【００２０】
また、この電極部材２２は、押え部材３０によって固定されている。即ち、押え部材３０には、電極部材２２が挿入される貫通孔３１と、ねじ３２が挿入される貫通孔３３とが形成されている。また、ハウジング１２Ａにも、ねじ３２が挿入されるねじ穴３４が形成されている。従って、押え部材３０と、ハウジング１２Ａとは、貫通孔３２と、ねじ穴３４とに設置されたねじ３２によって固定されるものである。さらに、押え部材３０には、周溝２８が形成されており、この周溝２８には、Ｏリング２９が配置されている。このＯリング２９により、ハウジング１２と押え部材３０とが、密に接するものである。
【００２１】
電極部材２２の給電導体２３は、基部３６と有底円筒状の接続部（係合孔）３７とから構成されている。基部３６の先端部３６Ａは、隔壁の内面側に位置しており、この部分が小径に形成されている。接続部３７の底部には、孔３８が形成されており、この孔３８には基部３６の先端部３６Ａが密に嵌合されている。この接続部３７の内面は、基準軸線Ｏ方向の孔３７Ａとなっており、先端部が開口部３７Ｂとなっている。接続部３７の内面には、周方向の溝３９が形成されている。この溝３９には、コイルスプリング（弾性部材）４０が嵌合されている。コイルスプリング４０は、コイル状に巻かれた導電性の金属線の両端をつないで環状にしたもので、その内径は後述する柱状の突出部６２の外形よりも若干小さくなっている。さらに、接続部３７の内面には係合溝５１が形成されている。この係合溝５１は、図５に示すように、開口部３７Ｂから基準軸線Ｏ方向に延びた溝５１ａと、更に周方向に屈曲して延びた溝５１ｂと、開口部３７Ｂ方向に屈曲されている５１ｃとで構成されている。
【００２２】
ハウジング１２の隔壁１２Ａの内面には導体５２が貼着されている。また、前記貫通孔２１の凹部５３には、第１の防着部材（被覆部材）５４が設置されている。第１の防着部材５４は、円筒部５４Ａと、円筒部５４Ａから張り出されたフランジ部５４Ｂとから構成されており、フランジ部５４Ｂを凹部５３内に位置させ、導体５２に形成された開口部５２Ａから、隔壁１２Ａ内方に向けて円筒部５４Ａが配置されており、前記給電導体２３はこの円筒部５４Ａの内方に位置している。
【００２３】
図３において、符号６１は、成膜電極を示している。成膜電極６１の先端は、断面円形の柱状の突出部（係合部）６２とされており、その外周には係合溝５１に係合されるピン（突起）６３が形成されている。また、この成膜電極６１の突出部６２には、カップ状の第２の防着部材（被覆部材）６４が設けられている。上記構成において、係合溝５１とピン６３とは、固定手段６５を構成している。
【００２４】
次に、上記の構成からなる成膜装置の隔壁コネクタ１４の作用について説明する。
成膜電極６１を隔壁コネクタ１４に接続するには、成膜電極６１の突出部６２を隔壁コネクタ１４の開口部３７Ｂ方向に向け、この突出部６２を接続部３７に挿入する。この際、ピン６３を係合溝５１の開口部３７Ｂに位置させる。すなわち、図５において、ピン６３を溝５１ａに挿入させて、溝５１ｂに至らせ、更に成膜電極６１を周方向に回動し溝５１ｃに至らせ、更に成膜電極６１を抜出方向に引き図において下方に移動させる。このため、成膜電極６１は電極部材２２に固定されることになる。また、このとき突出部６２は、溝３９に圧着されたコイルスプリング４０の内部に接触し、この際コイルスプリング４０は、弾性変形し、接続部３７と突出部６２に圧着する。したがって、図４に示すように隔壁コネクタ１４と成膜電極６１とは電気的に接続される。
【００２５】
また、成膜電極６１を隔壁コネクタ１４から離脱させる際には、上記の操作を逆順に行えばよい。すなわち、係合溝５１において成膜電極６１を押し込み、ピン６３を溝５１ｃから溝５１ｂに移動させて、周方向に回動させて溝５１ａまで移動させて、抜出して係合を解除する。このようにしてピン６３と係合溝５１との係合が解除されれば、成膜電極６１を隔壁コネクタ１４から抜出することにより、両者を離間することができる。
【００２６】
上記のように、この隔壁コネクタ１４によれば、成膜電極６１を接続する際にピン６３を係合溝５１に押し込み、回動操作をすることで固定され、逆順に行えば解除できるのでワンタッチで脱着が可能であり、交換作業を容易に行うことができ、かつ高い精度で固定することができる。また、隔壁コネクタ１４と成膜電極６１とはコイルスプリング４０により圧着されるので、電気的接続を適確に行うことができる。
【００２７】
なお、上記の実施の形態においては、係合孔３７を隔壁コネクタ１４側に、係合部６２を成膜電極６１側に設ける構成としたが、これ逆にして隔壁コネクタ１４に係合部６２を、成膜電極６１に係合孔３７を設ける構成としてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したこの発明の成膜装置の隔壁コネクタにおいては、以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、係合孔と係合溝が係合され、更に固定手段により簡単に固定できるので、交換作業が容易にでき、かつ高い精度で固定することができる。
【００２９】
請求項２に係る発明によれば、係合部を係合孔に挿入し、この際係合部の突起を係合孔の係合溝に一致させ、周方向に回動することにより固定できるので、堅固に固定でき、かつ交換作業を容易に行うことができる。
【００３０】
請求項３に係る発明によれば、係合孔に嵌着された導電性の弾性部材が、係合部に嵌着することにより、電気的接続を適確になすことができる。
【００３１】
請求項４に係る発明によれば、係合部と係合孔との隙間を被覆部材で覆うため、成膜時にプラズマによって分解された原料が係合部と係合孔に付着するのを防止することができるため、膜付着部品定期メンテナンス時に、真空気密を構成する隔壁コネクタを交換する必要性がなく、短時間でのメンテナンス作業が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態として示した隔壁コネクタを有する成膜装置の縦断正面図である。
【図２】本発明の実施形態として示した隔壁コネクタを有する成膜装置の縦断平面図である。
【図３】隔壁コネクタの要部を示す拡大断面図であって、隔壁コネクタと成膜電極とが離間した状態を示すものである。
【図４】隔壁コネクタの要部を示す拡大断面図であって、隔壁コネクタと成膜電極とが装着した状態を示すものである。
【図５】係合溝の展開図である。
【図６】従来のコネクタの要部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１２    ハウジング
１２Ａ  隔壁
１４    隔壁コネクタ
２１    貫通孔
２３    給電導体
３７    接続部（係合孔）
６１    成膜電極
６２    突出部（係合部）
６５    固定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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