(57)【要約】  【課題】  成膜ヘッドの清掃作業を容易に行なうことを可能としながら、流体搬送管の実装を容易に行なえ、且つ、装置を小型に構成可能なＣＶＤ装置を提供する。  【解決手段】  成膜ヘッド２と、装置フレーム３，４間に配置され、基材５をトレイ６に載置して成膜ヘッド２へ搬送する基材搬送機構７とを成膜チャンバー１１に備えてなり、成膜ヘッド２を、装置フレーム３，４の据付面３Ａ，４Ｂに位置決め機構８を介して所定位置に配置する下降姿勢と、据付面３Ａ，４Ｂに対して上方に離間してメンテナンス処理をする上昇姿勢との間で昇降可能な昇降機構９を設けるとともに、成膜ヘッド２への原料ガスなどの流体搬送配管１０を成膜ヘッド２の昇降作動に伴なって姿勢変更可能な可撓性部材で構成するとともに、流体搬送管１０を成膜ヘッド２の上昇位置と下降位置の間の高さで成膜チャンバーの壁面に設けられた保持部１２で保持する。  【選択図】  図１
2005171301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、前記原料ガス供給部に隣接して未反応の原料ガス及び反応生成物を排気するガス排気部と、前記ガス排気部に隣接して外気遮断用のシールドガスを供給するシールドガス供給部をヘッドフレームに備えてなる成膜ヘッドと、装置フレーム間に配置され、基材をトレイに載置して前記成膜ヘッドへ搬送する基材搬送機構とを成膜チャンバーに備えてなるＣＶＤ装置であって、
前記成膜ヘッドを、前記装置フレームの据付面に位置決め機構を介して所定位置に配置する下降姿勢と、前記据付面に対して上方に離間する上昇姿勢との間で昇降可能な昇降機構を設けるとともに、前記成膜ヘッドへの原料ガスなどの流体搬送配管を前記成膜ヘッドの昇降作動に伴なって姿勢変更可能な可撓性部材で構成するとともに、前記流体搬送管を前記成膜ヘッドの上昇位置と下降位置の間の高さで前記成膜チャンバーの壁面に設けられた保持部で保持するように構成してあるＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記保持部を介して前記成膜チャンバーと隣接配置されたガスボックスとの間で、前記流体搬送管が、前記保持部で出退移動可能に保持されている請求項１記載のＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、前記原料ガス供給部に隣接して未反応の原料ガス及び反応生成物を排気するガス排気部と、前記ガス排気部に隣接して外気遮断用のシールドガスを供給するシールドガス供給部をヘッドフレームに備えてなる成膜ヘッドと、装置フレーム間に配置され、基材をトレイに載置して前記成膜ヘッドへ搬送する基材搬送機構とを成膜チャンバーに備えてなるＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＶＤ装置の成膜ヘッドは治具やボルトなどにより本体フレームに位置決め固定されており、成膜ヘッドの定期的な清掃作業の度に成膜ヘッドを本体フレームから取り外して分解清掃した後に、成膜ヘッドを組み立てて再度本体フレームに取り付けるという手間の掛かる清掃作業が必要とされており、特に一対の放電電極間に形成される間隙から基材に原料ガスを供給する原料ガス供給部を備えた常圧プラズマＣＶＤ装置の場合には、反応性の高さから成膜されずに残った原料ガスが成膜ヘッド内で粉体化して付着し易く、やがて基材上にパーティクルとして落下するため、頻繁なメンテナンス作業が要されていた。
【０００３】
そこで、成膜ヘッドを本体フレームに対して上下に昇降させる昇降機構を備え、成膜ヘッドの清掃時には昇降機構により成膜ヘッドを上昇させて清掃作業を行なうことを可能とするＣＶＤ装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−１６４３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述のＣＶＤ装置によれば、成膜ヘッドに接続された原料ガスなどの流体搬送配管は金属などの剛体の配管部材で構成され、昇降機構により上下移動する成膜ヘッドと同時に配管部材も移動可能なストロークを稼ぐ必要があり、流体搬送管の実装が複雑となり装置が大型になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、成膜ヘッドの清掃作業を容易に行なうことを可能としながら、流体搬送管の実装を容易に行なえ、且つ、装置を小型に構成可能なＣＶＤ装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明によるＣＶＤ装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、基材に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、前記原料ガス供給部に隣接して未反応の原料ガス及び反応生成物を排気するガス排気部と、前記ガス排気部に隣接して外気遮断用のシールドガスを供給するシールドガス供給部をヘッドフレームに備えてなる成膜ヘッドと、装置フレーム間に配置され、基材をトレイに載置して前記成膜ヘッドへ搬送する基材搬送機構とを成膜チャンバーに備えてなるＣＶＤ装置であって、前記成膜ヘッドを、前記装置フレームの据付面に位置決め機構を介して所定位置に配置する下降姿勢と、前記据付面に対して上方に離間する上昇姿勢との間で昇降可能な昇降機構を設けるとともに、前記成膜ヘッドへの原料ガスなどの流体搬送配管を前記成膜ヘッドの昇降作動に伴なって姿勢変更可能な可撓性部材で構成するとともに、前記流体搬送管を前記成膜ヘッドの上昇位置と下降位置の間の高さで前記成膜チャンバーの壁面に設けられた保持部で保持するように構成してある点にある。
【０００７】
上述の構成によれば、流体搬送配管を前記成膜ヘッドの昇降作動に伴なって姿勢変更可能な可撓性部材で構成することで、成膜ヘッドの昇降移動に応じて成膜チャンバー内で自由に姿勢変更可能となり、配管の配置の自由度が上がるのであり、しかも、流体搬送管を成膜ヘッドの上昇位置と下降位置の間の高さで成膜チャンバーの壁面に設けられた保持部で保持するので、成膜ヘッドの昇降に伴なって必要とされる流体搬送管のストロークは少なくとも成膜ヘッドのストロークよりも少なくなり、さらに設置スペースを小さくでき、装置の小型化に一層資することができるのである。
【０００８】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載したとおり、上述の第一特徴構成に加えて、前記保持部を介して前記成膜チャンバーと隣接配置されたガスボックスとの間で、前記流体搬送管が、前記保持部で出退移動可能に保持されている点にある。
【０００９】
つまり、成膜ヘッドの昇降時に、ガスボックス内に配置されている流体搬送管が保持部から出退するように構成してあるので、成膜ヘッドの昇降に伴なう流体搬送管のストローク分をガスボックス内に確保できるので、成膜チャンバーに余分な空間を確保する必要が無くなり装置の一層の小型化を可能にすることができるのである。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明した通り、本発明によれば、成膜ヘッドの清掃作業を容易に行なうことを可能としながら、流体搬送管の実装を容易に行なえ、且つ、装置を小型に構成可能なＣＶＤ装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明によるＣＶＤ装置の実施の形態を説明する。図１に示すように、常圧プラズマＣＶＤ装置１は、成膜ヘッド２と、装置フレーム３，４間に配置され、基材５をトレイ６に載置して前記成膜ヘッド２へ（図中、紙面裏側から表側に）搬送する基材搬送機構７とを成膜チャンバー１１に備えて構成され、前記成膜ヘッド２を、前記装置フレーム３，４の据付面３Ａ，４Ａに突出配置された位置決めピンによる位置決め機構８を介して所定位置に配置する下降姿勢と、前記据付面３Ａ，４Ａに対して上方に離間してメンテナンス処理をする上昇姿勢との間で昇降可能な昇降機構９を設けるとともに、前記成膜ヘッド２への原料ガスなどの流体搬送配管１０を前記成膜ヘッド２の昇降作動に伴なって姿勢変更可能な可撓性部材で構成するとともに、前記流体搬送管１０を前記成膜ヘッド２の上昇位置と下降位置の間の高さで前記成膜チャンバー１１の壁面に設けられた保持部１２で保持するように構成してある。
【００１２】
前記昇降機構９は、前記装置フレーム３，４間に立設された支持フレーム９ａ，９ｂと、モータ９ｄと、前記支持フレーム９ａ，９ｂ間で上下方向に移動可能に横架された横フレーム９ｃとからなり、前記モータ９ｄの駆動力により前記横フレーム９ｃを上下方向に昇降移動させる動力伝達機構を設けて構成してある。
【００１３】
前記成膜ヘッド２は、図３に示すように、一対の放電電極２ａ，２ｂ間に形成される間隙から基材５に原料ガスを供給する原料ガス供給部２１と、前記原料ガス供給部２１に隣接して未反応の原料ガス及び反応生成物を排気するガス排気部２２と、前記ガス排気部２２に隣接して外気遮断用のシールドガスを供給するシールドガス供給部２３をヘッドフレーム２４内に隔壁で区画形成して構成され、ヘッドフレーム２４の天面部が前記昇降機構９と連結されている。
【００１４】
前記放電電極２ａ，２ｂへの電圧供給ライン２０、及び、前記原料ガス供給部２１への原料ガス供給配管、ガス排気部２２からのガス排出配管、シールドガス供給部２３へのガス供給配管、及び、前記電極２ａ，２ｂを所定温度に維持する温調用熱媒循環用の配管（
図示せず）でなる複数の流体搬送管１０は夫々可撓性配管部材で構成され、前記ヘッドフレーム２４の側壁上端部に取り付けられた口金部２４ａで束ねられ、蛇腹の配管カバー１０Ａ内に収容され弛ませた状態で前記保持部１２により保持されている。
【００１５】
前記成膜チャンバー１１には、前記保持部１２を介してガスボックス１３が隣接配置され、前記成膜チャンバー１１と前記ガスボックス１３の間で前記流体搬送管１０を収容した配管カバー１０Ａが出退移動可能に保持されている。詳述すると、図２に示すように、前記保持部１２は、前記成膜チャンバー１１と前記ガスボックス１３の対向する壁面に設けられたシール機構付の配管保持リング１２ａと、前記ガスボックス１３側に延出配置されたスライドレール１２ｂと、前記スライドレール１２ｂ上を摺動自在な配管保持部材１２ｃとで構成され、前記電圧供給ライン２０及び前記流体搬送管１０が前記配管カバー１０Ａとともに前記配管リング１２ａを介して前記成膜チャンバー１１側または前記ガスボックス１３側に出退移動可能に保持され、以って、前記成膜ヘッドの２の上昇または下降動作に伴ない前記保持部１２から出退することで、前記成膜ヘッド２の昇降に伴なう流体搬送管１０などのストローク分を前記ガスボックス１３内に確保するように構成してある。
【００１６】
ここで、夫々の流体搬送管１０は、可撓性の材料、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡ、シリコンチューブ、ＳＵＳの蛇腹管などで構成することが可能であり、また配管カバー１０Ａも蛇腹機構によるものに限定されるものではなく、他にフレキ管や樹脂チューブなどで構成することが可能である。
【００１７】
以上説明した通り、本発明によれば、成膜ヘッド２を前記昇降機構９を介して上昇移動させることによりヘッドの清掃作業を極めて容易に行なえるものであり、流体搬送管１０の実装も容易に行なえ、且つ、流体搬送管１０の設置スペースを少なくしてＣＶＤ装置を小型に構成することができるのである。
【００１８】
上述した実施形態では、ヘッドフレーム２４内に一組の放電電極２ａ，２ｂと、原料ガス供給部２１と、ガス排気部２２と、シールドガス供給部２３を備えてなる成膜ヘッド２を有するＣＶＤ装置を説明したが、成膜ヘッド２としてはこのような構成に限定されるものではなく、例えば、ヘッドフレーム２４内に複数組の放電電極２ａ，２ｂと、原料ガス供給部２１と、ガス排気部２２と、シールドガス供給部２３を備えて構成されるものであってもよい。
【００１９】
上述した実施形態では、一対の放電電極２ａ，２ｂを備えた常圧プラズマＣＶＤ装置１を説明したが、本発明によるＣＶＤ装置は常圧プラズマＣＶＤ装置に限定されるものではなく、ＣＶＤ装置全般に適用可能である。例えば、熱ＣＶＤ装置の場合、成膜ヘッドとしてはディスパージョンヘッドが採用され、平行平板型プラズマＣＶＤ装置の場合、成膜ヘッドとして電極が採用される。
【００２０】
上述した実施形態における昇降機構や成膜ヘッドなどの各部の構成、形状、大きさ、材料などは適宜設計されるものであり、本実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＣＶＤ装置の説明図
【図２】成膜ヘッドの断面図
【図３】ＣＶＤ装置の要部の説明図
【符号の説明】
【００２２】
１：常圧プラズマＣＶＤ装置
２：成膜ヘッド
３：装置フレーム
４：装置フレーム
５：基材
６：トレイ
７：基材搬送機構
８：位置決め機構（位置決めピン）
９：昇降機構
１０：流体搬送管
１１：成膜チャンバー
１２：保持部
１２ａ：配管リング
１２ｂ：スライドレール
１２ｃ：配管保持部材
１３：ガスボックス
【図１】
2005171301.tif 000003
【図２】
2005171301.tif 000004
【図３】
2005171301.tif 000005