專利名稱：成膜裝置、成膜裝置的維護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在基板上形成被膜的成膜裝置及其維護(hù)方法。本申請基于2010年06月25日于日本申請的特愿2010-145350號主張優(yōu)先權(quán)，在此援用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的太陽能電池中，單晶硅(Si)型和多晶硅型占據(jù)大半。但是，擔(dān)心Si的材料不足等，近年來，制造成本低且材料不足的風(fēng)險小的形成有薄膜Si層的薄膜太陽能電池的需求升高。進(jìn)而，在現(xiàn)有型的僅a-Si (非晶硅)層的薄膜太陽能電池的基礎(chǔ)上，最近通過層積a-Si層與yc-Si (微晶硅)層從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率的提高的疊層型薄膜太陽能電池的需求升高。 這種薄膜太陽能電池的薄膜硅層(半導(dǎo)體層)的成膜多使用等離子體CVD裝置。作為等離子體CVD裝置，存在群集式PE-CVD (等離子體CVD)裝置、線列型PE-CVD裝置、批次式PE-CVD裝置等。但是，疊層型薄膜太陽能電池的制造上的課題在于使用CVD法形成微晶硅(μ rn-Si)發(fā)電層時同時生成的副生成物即大量的聚硅烷粉的處理。聚硅烷粉為茶褐色粉末(茶粉)，因具有可燃性，故其處理需要注意。當(dāng)在成膜室內(nèi)連續(xù)進(jìn)行基板的成膜時，副生成物附著在成膜室內(nèi)的各處。該副生成物在之后的成膜時附著在基板上時，產(chǎn)生作為薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率下降等的問題。以往，為了防止靜電、防止副生成物的飛散，在成膜室的維護(hù)(清潔)之前對副生成物噴水(水蒸氣)(例如，參考專利文獻(xiàn)I)。但是，在該方法中，副生成物因水(水蒸氣)而變?yōu)橐后w，具有粘性因而難以去除。另外，因使用水而存在維護(hù)后的腔室的啟動耗費(fèi)時間等的問題。專利文獻(xiàn)I :特開2010-1554號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有鑒于以往的實(shí)情，第一目的在于提供一種能夠在非成膜時迅速且簡便地處理含有形成硅膜時產(chǎn)生的聚硅烷的副生成物的成膜裝置。進(jìn)而，本發(fā)明的第二目的在于提供一種能夠在非成膜時迅速且簡便地處理含有形成硅膜時產(chǎn)生的聚硅烷的副生成物的成膜裝置的維護(hù)方法。為了解決上述問題達(dá)到上述第一和第二目的，本發(fā)明的若干方案提供如下的成膜裝置、成膜裝置的維護(hù)方法。(I)本發(fā)明的一個方案所涉及的成膜裝置，具備成膜室，在減壓下在基板上形成被膜；點(diǎn)火部，對在所述成膜室內(nèi)產(chǎn)生的可燃性的副生成物進(jìn)行點(diǎn)火；第一氣體供給部，對所述成膜室供給氧氣；第二氣體供給部，對所述成膜室供給氮?dú)?；以及第一檢測部，測定所述成膜室內(nèi)的壓力。(2)在上述(I)所述的成膜裝置中，還可以在所述成膜室中設(shè)置有測定所述副生成物的溫度的第二檢測部。(3)在上述(I)或(2)所述的成膜裝置中，還可以在所述成膜室中設(shè)置有測定所述成膜室內(nèi)的空間溫度的第三溫度檢測部。(4)本發(fā)明的一個方案所涉及的成膜裝置的維護(hù)方法，為在減壓下在基板上形成被膜的成膜裝置的維護(hù)方法，從所述成膜裝置的成膜室內(nèi)向該成膜室外搬送形成有被膜的所述基板(工序A)，對所述成膜室內(nèi)導(dǎo)入氧氣(工序B)，對因成膜產(chǎn)生的可燃性的副生成物進(jìn)行點(diǎn)火(工序C)，使所述副生成物燃燒(工序D)，對所述成膜室內(nèi)導(dǎo)入氮 氣(工序E)，從所述成膜室去除在使所述副生成物燃燒時產(chǎn)生的不燃性的氧化副生成物(工序F)。(5)上述(4)所述的成膜裝置的維護(hù)方法還可以在所述工序D中，補(bǔ)給氧氣以使所述成膜室的壓力大致固定。(6)上述(4)或(5)所述的成膜裝置的維護(hù)方法還可以在所述工序D中，閉鎖所述成膜室的排氣系統(tǒng)。(7)上述(4)至(6)中的任一項(xiàng)所述的成膜裝置的維護(hù)方法還可以在所述工序C和所述工序D中，進(jìn)行壓力控制以使所述成膜室的壓力大致相同。(8)上述(4)至(6)中的任一項(xiàng)所述的成膜裝置的維護(hù)方法還可以所述工序C進(jìn)行壓力控制以使與所述燃燒工序相比所述成膜室的壓力為低壓。(9)上述(4)至(8)中的任一項(xiàng)所述的成膜裝置的維護(hù)方法還可以通過氮?dú)庀♂審乃龀赡な遗懦龅呐艢鈿怏w。根據(jù)本發(fā)明的上述方案所涉及的成膜裝置，通過對成膜室內(nèi)的副生成物供給氧氣并使其燃燒，從而能夠使可燃性的副生成物變?yōu)椴蝗夹缘难趸?。因此，能夠在非成膜時迅速且簡便地處理含有形成硅膜時產(chǎn)生的聚硅烷的副生成物。根據(jù)本發(fā)明的上述方案所涉及的成膜裝置的維護(hù)方法，通過具備對成膜室內(nèi)的副生成物進(jìn)行點(diǎn)火，供給氧氣并使其燃燒的工序，從而能夠使可燃性的副生成物變?yōu)椴蝗夹缘难趸?。因此，能夠在非成膜時迅速且簡便地處理含有形成硅膜時產(chǎn)生的聚硅烷的副生成物。


圖I是表示被成膜物的一例即薄膜太陽能電池的一例的概要剖視圖；圖2是本發(fā)明的一實(shí)施方式中的成膜裝置的概要結(jié)構(gòu)圖；圖3A是相同實(shí)施方式中的成膜室的立體圖；圖3B是從其他角度觀察相同實(shí)施方式中的成膜室的立體圖；圖3C是相同實(shí)施方式中的成膜室的側(cè)視圖；圖3D是表不相同實(shí)施方式中的點(diǎn)火部的一例的剖視圖；圖4A是相同實(shí)施方式中的電極單元的立體圖；圖4B是相同實(shí)施方式中的電極單元的其他角度的立體圖；圖4C是相同實(shí)施方式中的電極單元的部分分解立體圖；圖4D是相同實(shí)施方式中的電極單元的陰極單元和陽極單元的部分剖視圖5A是相同實(shí)施方式中的放入取出室的立體圖；圖5B是相同實(shí)施方式中的放入取出室的其他角度的立體圖；圖6是相同實(shí)施方式中的推挽機(jī)構(gòu)的概要結(jié)構(gòu)圖；
圖7A是表示相同實(shí)施方式中的基板裝卸室的概要結(jié)構(gòu)的立體圖；圖7B是表示相同實(shí)施方式中的基板裝卸室的概要結(jié)構(gòu)的前視圖；圖8是相同實(shí)施方式中的基板收容盒的立體圖；圖9是相同實(shí)施方式中的托架的立體圖；圖10是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(I)；圖11是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(2)；圖12是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(3)；圖13是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(4)；圖14是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(5)；圖15A是表示相同實(shí)施方式中的推挽機(jī)構(gòu)的動作的說明圖(I)；圖15B是表示相同實(shí)施方式中的推挽機(jī)構(gòu)的動作的說明圖(2)；圖16是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(6)；圖17是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(7)；圖18是表示相同實(shí)施方式所涉及的實(shí)施方式中的薄膜太陽能電池的制造方法的過程的說明圖(8)，是基板插入電極單元時的概要剖視圖；圖19是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(9)；圖20是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(10)；圖21是表示相同實(shí)施方式所涉及的薄膜太陽能電池的制造方法的過程的說明圖
(11)，是基板設(shè)置于電極單元時的部分剖視圖；圖22是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜過程的說明圖(12)；圖23是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(13)；圖24是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(14)；圖25是表示相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的成膜過程的說明圖(15)；圖26是表示相同實(shí)施方式所涉及的實(shí)施方式中的成膜裝置的其他方案的概要結(jié)構(gòu)圖；圖27是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的成膜裝置的另一配置方法的概要結(jié)構(gòu)圖；圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的成膜裝置的又一配置方法的概要結(jié)構(gòu)圖；圖29是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的成膜裝置的維護(hù)方法的工序B、工序C、工序D、工序E-1、工序E-2的說明圖；圖30是表示在相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的維護(hù)方法的上述各工序中成膜室壓力的變化的圖表；圖31是表示本發(fā)明的成膜裝置的另一實(shí)施方式所涉及的維護(hù)方法的工序B、工序C、工序D、工序E-1、工序E-2的說明圖；圖32是表示在相同實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的維護(hù)方法的上述各工序中成膜室壓力的變化的圖表；圖33是表不本發(fā)明的一實(shí)施例的圖表。
具體實(shí)施例方式下面，對本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的成膜裝置、成膜裝置的維護(hù)方法進(jìn)行說明。(薄膜太陽能電池)首先，對作為通過本實(shí)施方式的成膜裝置形成的被成膜物的一例的薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行例示。圖I是薄膜太陽能電池的剖視圖。如圖I所示，薄膜太陽能電池100層積有構(gòu)成表面的基板W、由設(shè)置在基板W上的透明導(dǎo)電膜組成的上部電極101、由非晶硅構(gòu)成的頂電池102、由設(shè)置在頂電池102與后述的底電池104之間的透明導(dǎo)電膜組成的中間電極103、由微晶硅構(gòu)成的底電池104、由透明導(dǎo)電膜組成的緩沖層105以及由金屬膜組成的背面電
極 106。S卩，薄膜太陽能電池100為a-Si/微晶Si疊層型太陽能電池。在這種疊層結(jié)構(gòu)的薄膜太陽能電池100中，通過分別由頂電池102吸收短波長光，由底電池104吸收長波長光，從而能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電效率的提聞。頂電池102的P層(102p)、i層(102i)、η層(102η)三層結(jié)構(gòu)由非晶硅形成。另夕卜，底電池104的P層(104p)、i層(104i)、n層(104η)三層結(jié)構(gòu)由微晶硅構(gòu)成。如此構(gòu)成的薄膜太陽能電池100，當(dāng)包含在太陽光中的稱作光子的能量粒子撞擊到i層時，通過光伏效應(yīng)產(chǎn)生電子和空穴(hole)，電子向著η層移動，空穴向著P層移動。通過從上部電極101和背面電極106取出該通過光伏效應(yīng)產(chǎn)生的電子，能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換為電能。另外，通過在頂電池102與底電池104之間設(shè)置中間電極103，通過頂電池102到達(dá)底電池104的光的一部分由中間電極103反射并再次入射到頂電池102側(cè)，因此電池的感光度特性提高，有助于發(fā)電效率的提高。從玻璃基板W (以下僅稱為基板W)側(cè)入射的太陽光，通過各層并由背面電極106反射。在薄膜太陽能電池100中，為了提高光能的轉(zhuǎn)換效率，采用了以拉伸入射到上部電極101的太陽光的光路的棱鏡效應(yīng)與光的封閉效應(yīng)為目的的紋理結(jié)構(gòu)。(成膜裝置)圖2是表示本發(fā)明的成膜裝置(薄膜太陽能電池制造裝置)的一例的概要結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，成膜裝置10具備能夠使用CVD法對多個基板W同時形成被膜(例如，由微晶硅構(gòu)成的底電池104)的成膜室11、能夠同時收容搬入到成膜室11中的成膜處理前基板Wl與從成膜室11搬出的成膜處理后基板W2的放入取出室13、對于托架21 (參考圖9)裝卸基板W (成膜處理前基板Wl和成膜處理后基板W2)的基板裝卸室15、用于從托架21 (參考圖9)上裝卸基板W的基板裝卸機(jī)器人(驅(qū)動機(jī)構(gòu))17以及為向其他處理工序搬送基板W而收容基板W的基板收容盒(搬送部)19。在本實(shí)施方式中，設(shè)置有四個由成膜室11、放入取出室13以及基板裝卸室15構(gòu)成的基板成膜線16?；逖b卸機(jī)器人17能夠在鋪設(shè)于地面上的軌道18上移動，能夠通過一臺基板裝卸機(jī)器人17進(jìn)行向所有的基板成膜線16傳遞基板W。由成膜室11與放入取出室13構(gòu)成的流程模塊14 一體化，并以可裝載于卡車的大小形成。圖3A是表示成膜室的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3B是從與圖3A不同的角度觀察的立體圖。圖3C是表示成膜室概要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。如圖3A 圖3C所示，成膜室11大致形成箱型。在成膜室11與放入取出室13連接的側(cè)面23上形成有三處搭載基板W的托架21可通過的托架搬出入口 24。在托架搬出入口 24上設(shè)置有開閉托架搬出入口 24的擋板(第一開閉部)25。關(guān)閉擋板25時，托架搬出入口 24被關(guān)閉并確保氣密性。在與側(cè)面23對置的側(cè)面27上安裝有三臺用于對基板W實(shí)施成膜的電極單元31。電極單元31可從成膜室11裝卸。在成膜室11的側(cè)面下部28連接有用于對成膜室11內(nèi)進(jìn)行真空排氣的排氣管29，在排氣管29上設(shè)置有真空泵30。 在成膜室11的底面的四角分別設(shè)置有總計(jì)四處點(diǎn)火部39。點(diǎn)火部39例如圖3D所示，可以由具備暴露在成膜室11內(nèi)的棒狀的紅熱部39a的SiC加熱器構(gòu)成。SiC加熱器例如能夠?qū)⒓t熱部39a加熱至1100°C的程度。這樣的點(diǎn)火部39在對后述的可燃性的副生成物點(diǎn)火時通電。優(yōu)選地，點(diǎn)火部39的紅熱部39a以外的部分例如通過金屬等的蓋39b覆蓋以使在成膜室11內(nèi)副生成物不會直接堆積。優(yōu)選地，點(diǎn)火部39的紅熱部39a以其前端向成膜室11的底面延伸的方式傾斜設(shè)置。據(jù)此，對于堆積在成膜室11的底面的可燃性的副生成物Q能夠確實(shí)地進(jìn)行點(diǎn)火。在成膜室11的側(cè)面23上設(shè)置有用于測定成膜室11內(nèi)的壓力的壓力計(jì)(第一檢測部)91。壓力計(jì)91例如可測定從真空到常壓的范圍的壓力，輸出成膜室11內(nèi)的壓力值。在成膜室11的底面的各邊的中間附近設(shè)置有下部溫度計(jì)(第二檢測部)92。下部溫度計(jì)92例如可以由熱電偶構(gòu)成。這些下部溫度計(jì)92測定成膜后堆積在成膜室11的下部的副生成物燃燒時的溫度，副生成物堆積在成膜室11中時，例如熱電偶的傳感器部分可安裝在被副生成物埋沒的程度的高度位置。優(yōu)選地，下部溫度計(jì)92設(shè)置在成膜室11的底面的各邊的點(diǎn)火部39之間的中間點(diǎn)。這是由于下部溫度計(jì)92有時會在確認(rèn)副生成物的燃燒結(jié)束時使用，因此優(yōu)選設(shè)置在向副生成物的燃燒蔓延最遲的部分。向副生成物的燃燒蔓延最遲的部分多在副生成物的堆積多、遠(yuǎn)離點(diǎn)火部39的底面的各邊的中間附近。如果下部溫度計(jì)92的設(shè)置位置與堆積在下部的副生成物接觸，則能夠確認(rèn)堆積在下部的副生成物的燃燒。在成膜室11的上部設(shè)置有用于測定成膜室11內(nèi)的空間溫度的上部溫度計(jì)(第三檢測部)93。上部溫度計(jì)93例如可以由熱電偶構(gòu)成。上部溫度計(jì)93測定副生成物燃燒時成膜室11內(nèi)的空間溫度、即成膜室11內(nèi)的氣體的溫度。因此，優(yōu)選地，上部溫度計(jì)93在成膜室11的上部盡可能設(shè)置在中央附近。但是，在設(shè)置有基板或托架的搬送部的情況下，也可以設(shè)置在其間。由點(diǎn)火部39點(diǎn)火時，通過成膜室11內(nèi)的氣體的燃燒成膜室內(nèi)瞬間變?yōu)楦邷?。上部溫度?jì)93通過確認(rèn)該溫度上升，從而能夠檢測點(diǎn)火狀況。成膜室11與對成膜室11導(dǎo)入氧氣的氧氣供給部(第一氣體供給部)160和導(dǎo)入氮?dú)獾牡獨(dú)夤┙o部(第二氣體供給部)150連接。氧氣供給部160和氮?dú)夤┙o部150經(jīng)由未圖示的配管，被供給到后述的成膜室11的陰極單元68 (參考圖4D)。氧氣供給部160與氮?dú)夤┙o部150的導(dǎo)入位置并不限定于陰極單元68，只要導(dǎo)入成膜室11即可。進(jìn)而，氧氣供給部160與氮?dú)夤┙o部150的導(dǎo)入位置也可以不同。圖4A是表示電極單元31的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖4B是從與圖4A不同的角度觀察的立體圖。圖4C是電極單元31的部分分解立體圖。圖4D是陰極單元和陽極單元的部分剖視圖。電極單元31被構(gòu)成為可在形成于成膜室11的側(cè)面27上的三處開口部26裝卸(參考圖3B)。電極單元31被構(gòu)成為在下部設(shè)置有車輪61并可在地面上移動。 在安裝有車輪61的底板部62上沿鉛直方向豎立設(shè)置有側(cè)板部63。該側(cè)板部63具有封閉成膜室11的側(cè)面27的開口部26的大小。即，側(cè)板部63構(gòu)成成膜室11的壁面的一部分。如圖4C所示，帶車輪61的底板部62也可以作為可與電極單元31分離、連接的臺車結(jié)構(gòu)。通過如此可分離的臺車結(jié)構(gòu)，將電極單元31連接到成膜室11之后，能夠分離臺車，作為共用的臺車使用于其他電極單元31的移動。在側(cè)板部63的一個面(面向成膜室11內(nèi)部的面)65上設(shè)置有實(shí)施成膜時位于基板W的兩面的陽極單元90與陰極單元68。在本實(shí)施方式的電極單元31中，隔著陰極單元68并在兩側(cè)隔開分別配置有陽極單元90，通過一個電極單元31能夠同時對兩塊基板W進(jìn)行成膜。因此，基板W在與重力方向大致平行的狀態(tài)下，分別對置配置在陰極單元68的兩面?zhèn)?，兩個陽極單元90在與各基板W分別對置的狀態(tài)下，配置在各基板W的厚度方向外側(cè)。陽極單元90由板狀的陽極67與內(nèi)置于陽極單元90中的加熱器H構(gòu)成。在側(cè)板部63的另一個面69上安裝有用于驅(qū)動陽極單元90的驅(qū)動裝置71以及實(shí)施成膜時用于對陰極單元68的陰極中間部件76供電的匹配箱72。在側(cè)板部63上進(jìn)一步形成有對陰極單元68供給成膜氣體的配管用的連接部(未圖示)。在陽極單元90中內(nèi)置有加熱器H作為控制基板W的溫度的溫度控制部。兩個陽極單元90、90通過設(shè)置在側(cè)板部63上的驅(qū)動裝置71，能夠沿相互接近、遠(yuǎn)離的方向(水平方向)移動，能夠控制基板W與陰極單元68的間隔距離。具體而言，實(shí)施基板W的成膜時，兩個陽極單元90、90沿陰極單元68方向移動并與基板W抵接，進(jìn)一步沿接近陰極單元68的方向移動以將基板W與陰極單元68的間隔距離調(diào)節(jié)為希望的距離。然后，進(jìn)行成膜，成膜結(jié)束后，陽極單元90、90沿相互遠(yuǎn)離的方向移動，從而能夠從電極單元31容易地取出基板W。陽極單元90經(jīng)由鉸鏈(未圖示)安裝在驅(qū)動裝置71上，在從成膜室11拔出電極單元31的狀態(tài)下，能夠轉(zhuǎn)動(打開)直至陽極單元90 (陽極67)的陰極單元68側(cè)的面67A與側(cè)板部63的一個面65大致平行。即，陽極單元90在俯視中能夠轉(zhuǎn)動大致90° (參考圖4A)。
陰極單元68具有簇射極板75 (=陰極)、陰極中間部件76、排氣管道79以及浮游電容體82。陰極單元68與氧氣供給部(第一氣體供給部)160和氮?dú)夤┙o部(第二氣體供給部)150經(jīng)由未圖示的配管連接。在與陽極單元90 (陽極67)對置的面上配置有分別形成有多個小孔(未圖示)的簇射極板75，能夠向基板W噴出成膜氣體。
此外，在本實(shí)施方式中，將氧氣供給部(第一氣體供給部)160和氮?dú)夤┙o部(第二氣體供給部)150導(dǎo)入成膜室11內(nèi)時，從陰極單元68的簇射極板75噴射，但除此以外，例如還可以為從形成在成膜室11的壁面上的氣體導(dǎo)入口直接將氧氣和氮?dú)鈱?dǎo)入成膜室11內(nèi)的結(jié)構(gòu)。例如還可以為在成膜室11內(nèi)設(shè)置流動清潔用的氣體的配管，利用該配管將氧氣和氮?dú)鈱?dǎo)入成膜室11內(nèi)的結(jié)構(gòu)。能夠?qū)难鯕夤┙o部160和氮?dú)夤┙o部150供給的氧氣和氮?dú)鈴纳鲜龃厣錁O板75導(dǎo)入成膜室11內(nèi)。簇射極板75、75為與匹配箱72連接的陰極(高頻電極)。在兩塊簇射極板75、75之間設(shè)置有與匹配箱72連接的陰極中間部件76。S卩，簇射極板75在與該陰極中間部件76電連接的狀態(tài)下配置在陰極中間部件76的兩側(cè)面。陰極中間部件76與簇射極板(陰極)75由導(dǎo)電體形成，高頻經(jīng)由陰極中間部件76施加在簇射極板(陰極)75上。因此，兩塊簇射極板75、75上施加有用于產(chǎn)生等離子體的同電位、同相位的電壓。陰極中間部件76通過未圖示的配線與匹配箱72連接。在陰極中間部件76與簇射極板75之間形成有空間部77，由氣體供給裝置(未圖示)經(jīng)由該空間部77供給成膜氣體。另外，經(jīng)由空間部77供給氧氣和氮?dú)狻？臻g部77由陰極中間部件76分離?？臻g部77對應(yīng)于各個簇射極板75、75分別形成，從各簇射極板75、75放出的氣體被獨(dú)立控制。即，空間部77具有氣體供給通道的作用。在本實(shí)施方式中，由于空間部77對應(yīng)于各個簇射極板75、75分別形成，因此陰極單元68具有兩條氣體供給通道。在陰極單元68的周緣部上在大致全周上設(shè)置有中空狀的排氣管道79。在排氣管道79上形成有用于排出成膜空間81的成膜氣體和反應(yīng)副生成物(粉末)的排氣口 80。具體而言，排氣口 80形成為面向形成在實(shí)施成膜時的基板W與簇射極板75之間的成膜空間81。排氣口 80沿著陰極單元68的周緣部形成有多個，從而能夠在全周上大致均勻地排氣。在陰極單元68的下部中的、排氣管道79朝向成膜室11內(nèi)的面82上形成有開口部(未圖示)，能夠?qū)⑴懦龅某赡怏w等向成膜室11內(nèi)排出。向成膜室11內(nèi)排出的氣體由設(shè)置在成膜室11的側(cè)面下部28的排氣管29向外部排出。在排氣管道79與陰極中間部件76之間設(shè)置有具有電介質(zhì)和/或?qū)臃e空間的浮游電容體82。排氣管道79與接地電位連接。排氣管道79也執(zhí)行用于防止從陰極75和陰極中間部件76異常放電的防護(hù)框的功能。
在陰極單元68的周緣部上，以覆蓋從排氣管道79的外周部到簇射極板75 (=陰極)的外周部的部位的方式設(shè)置有掩膜78。掩膜78覆蓋設(shè)置在托架21上的后述的夾持部59的夾持片59A (參考圖9、圖21)，并且實(shí)施成膜時與夾持片59A —體并形成用于將成膜空間81的成膜氣體或顆粒引導(dǎo)至排氣管道79的氣體流動通道R。S卩，在托架21 (夾持片59A)與簇射極板75之間、以及與排氣管道79之間形成有氣體流動通道R。通過設(shè)置這樣的電極單元31，從而在一個電極單元31中，形成有兩處插入基板W的陽極單元90與陰極單元68的間隙。因此，能夠由一個電極單元31同時對兩塊基板W進(jìn)行成膜?；氐綀D2，在成膜室11 基板裝卸室15之間鋪設(shè)有移動軌道37，以使托架21能夠在成膜室11與放入取出室13之間、以及在放入取出室13與基板裝卸室15之間移動。移動軌道37在成膜室11與放入取出室13之間分離，通過關(guān)閉擋板25，托架搬出入口 24可被密封。
圖5A是表示放入取出室13的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5B是從與圖5A不同的角度觀察的立體圖。如圖5A、圖5B所示，放入取出室13形成箱型。側(cè)面33與成膜室11的側(cè)面23確保氣密性地連接。在側(cè)面33上形成有三個托架21能夠插通的開口部32。與側(cè)面33對置的側(cè)面34與基板裝卸室15連接。在側(cè)面34上形成有三處搭載基板W的托架21可通過的托架搬出入口 35。在托架搬出入口 35上設(shè)置有能夠確保氣密性的擋板(第二開閉部)36。移動軌道37在放入取出室13與基板裝卸室15之間分離，通過關(guān)閉擋板36，托架搬出入口 35可被密封。在放入取出室13中設(shè)置有用于使托架21沿著移動軌道37在成膜室11與放入取出室13之間移動的推挽機(jī)構(gòu)38。如圖6所示，推挽機(jī)構(gòu)38具備卡止部48，用于卡止托架21 ;引導(dǎo)部件49，設(shè)置在卡止部48的兩端并與移動軌道37大致平行地配置；以及移動裝置50，用于使卡止部48沿著弓I導(dǎo)部件49移動。在放入取出室13內(nèi)，為了同時收容成膜處理前基板Wl和成膜處理后基板W2，設(shè)置有用于使托架21沿在俯視中與移動軌道37的鋪設(shè)方向大致正交的方向移動規(guī)定距離的移動機(jī)構(gòu)(未圖示)。在放入取出室13的側(cè)面下部41連接有用于對放入取出室13內(nèi)進(jìn)行真空排氣的排氣管42，在排氣管42上設(shè)置有真空泵43。圖7A是表示基板裝卸室的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖7B是表示基板裝卸室的概要結(jié)構(gòu)的前視圖。如圖7A、圖7B所示，基板裝卸室15形成為框架狀，與放入取出室13的側(cè)面34連接。在基板裝卸室15中，能夠?qū)⒊赡ぬ幚砬盎錡l安裝到配置在移動軌道37上的托架21上，還能夠從托架21上拆卸成膜處理后基板W2。在基板裝卸室15中能夠并列配置三個托架21。基板裝卸機(jī)器人17具有驅(qū)動臂45(參考圖2)，驅(qū)動臂45的前端能夠吸附基板W。驅(qū)動臂45能夠在配置于基板裝卸室15中的托架21與基板收容盒19之間驅(qū)動。驅(qū)動臂45從基板收容盒19取出成膜處理前基板Wl，并將成膜處理前基板Wl安裝到配置在基板裝卸室15中的托架(第一托架)21上，以及將成膜處理后基板W2從返回基板裝卸室15的托架(第二托架)21上拆卸，并向基板收容盒19搬送。圖8是基板收容盒19的立體圖。如圖8所示，基板收容盒19形成箱型，具有能夠收容多塊基板W的大小?；錡能夠在被成膜面與水平方向大致平行的狀態(tài)下沿上下方向?qū)臃e收容多塊。在基板收容盒19的下部設(shè)置有腳輪47，能夠向其他處理裝置移動。此外，在基板收容盒19中，也可以在基板W的被成膜面與重力方向大致平行的狀態(tài)下能夠沿左右方向收容多塊。圖9是托架21的立體圖。如圖9所示，托架21形成有兩塊能夠安裝基板W的方框狀的框架51。即，在一個托架21中能夠安裝兩塊基板W。兩個框架51、51在其上部中通過連結(jié)部件52而被一體化。在連結(jié)部件52的上方設(shè)置有載置在移動軌道37上的車輪53，通過車輪53在移動軌道37上滾動，托架21能夠移動。在框架51的下部設(shè)置有用于當(dāng)托架21移動時抑制基板W搖晃的框架保持器54?？蚣鼙３制?4的前端與設(shè)置在各室的底面上的剖面凹狀的軌道部件55 (參考圖18)配合。 軌道部件55在俯視中沿著移動軌道37的方向配置。如果由多個輥構(gòu)成框架保持器54，則能夠更穩(wěn)定的搬送。框架51分別具有周緣部57和夾持部59?；錡的被成膜面在形成于框架51上的開口部56露出，在開口部56的周緣部57中，夾持部59能夠從兩側(cè)夾持并固定基板W。夾持基板W的夾持部59通過彈簧等作用有偏壓力。夾持部59具有與基板W的表面WO (被成膜面)和背面WU (里面)抵接的夾持片59A、59B(參考圖21)，該夾持片59A、59B的間隔距離通過彈簧等可變。即，根據(jù)陽極單元90(陽極67)的移動，夾持片59A能夠沿著相對于夾持片59B接近、遠(yuǎn)尚的方向移動(后述詳細(xì)內(nèi)容)。這里，在一個移動軌道37上安裝有一個(能夠保持一對(兩塊)基板的一個托架)托架21。即，在一組成膜裝置10中安裝有三個(保持三對六塊基板)的托架21。在本實(shí)施方式的成膜裝置10中，由于配置有四個由上述的成膜室11、放入取出室13以及基板裝卸室15構(gòu)成的基板成膜線16，因此，能夠大致同時對二十四塊基板W進(jìn)行成膜。此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，包括對上述實(shí)施方式施加各種變更的內(nèi)容。即，由實(shí)施方式列舉的具體的形狀和結(jié)構(gòu)等僅為一個示例，可以適當(dāng)變更。例如，在本實(shí)施方式中，對在一個成膜室11上連接一個放入取出室13的情況進(jìn)行了說明，也可以設(shè)置在一個大的放入取出室13上并列配置并連接多個成膜室11的流程模塊114，托架21能夠在該放入取出室13內(nèi)移動(參考圖26)。通過如此構(gòu)成，由于安裝在托架21上的基板W能夠在放入取出室13內(nèi)移動，因此能夠在各成膜室11中供給不同的成膜材料，從而能夠更有效地對基板W進(jìn)行成膜材料不同的多層成膜。進(jìn)一步，薄膜太陽能電池制造裝置的配置結(jié)構(gòu)還可以如圖27所示。在該例子中，由成膜室11、放入取出室13以及基板裝卸室15構(gòu)成的模塊沿基板裝卸機(jī)器人17放射狀地設(shè)置。通過如此構(gòu)成，能夠消除基板裝卸機(jī)器人17在軌道上移動的時間。即，能夠縮短基板裝卸機(jī)器人17的動作時間，從而縮短節(jié)拍時間。進(jìn)一步，薄膜太陽能電池制造裝置的配置結(jié)構(gòu)還可以如圖28所示。在該例子中，由成膜室11、放入取出室13以及基板裝卸室15構(gòu)成的模塊設(shè)置在基板裝卸機(jī)器人17的兩偵U。通過如此構(gòu)成，能夠節(jié)省空間、且能夠縮短基板裝卸機(jī)器人的動作時間。
在本實(shí)施方式中，配置一臺基板裝卸機(jī)器人17并進(jìn)行基板W的裝卸，但也可以配置兩臺基板裝卸機(jī)器人17，一個基板裝卸機(jī)器人17專用于基板W的安裝，另一個專用于基板W的拆卸。進(jìn)一步，也可以在一臺基板裝卸機(jī)器人17上設(shè)置兩條驅(qū)動臂45，同時安裝拆卸兩塊基板W。(成膜方法薄膜太陽能電池的制造方法)下面對使用本實(shí)施方式的成膜裝置10在基板W上形成被膜的方法進(jìn)行說明。此夕卜，在該說明中，使用一個基板成膜線16的附圖，其他三個基板成膜線16也以大致相同的流程在基板W上成膜。如圖10所示，將收容多塊成膜處理前基板Wl的基板收容盒19配置在規(guī)定的位置。如圖11所示，啟動基板裝卸機(jī)器人17的驅(qū)動臂45，從基板收容盒19中取出一塊成膜處理前基板Wl，并將成膜處理前基板Wl安裝到設(shè)置在基板裝卸室15中的托架21上。此時，將沿水平方向配置在基板收容盒19中的成膜處理前基板Wl的方向變?yōu)殂U直方向，并安裝到托架21上。再次重復(fù)該動作，在一個托架21上安裝兩塊成膜處理前基板Wl。進(jìn)一步重復(fù)該動作，在設(shè)置于基板裝卸室15中的剩余的兩個托架21上也分別安裝成膜處理前基板Wl。即，在該階段安裝六塊成膜處理前基板Wl。如圖12所示，使安裝有成膜處理前基板Wl的三個托架21沿著移動軌道37大致同時移動，收容在放入取出室13內(nèi)。將托架21收容在放入取出室13之后，放入取出室13的托架搬出入口 35的擋板36關(guān)閉。然后，使用真空泵43將放入取出室13的內(nèi)部保持在
真空狀態(tài)。如圖13所示，使用移動機(jī)構(gòu)，使三個托架21分別沿在俯視中與鋪設(shè)移動軌道37的方向正交的方向移動規(guī)定距離(半間距)。規(guī)定距離是指一個托架21位于相鄰的移動軌道37、37之間的距離。如圖14所示，使成膜室11的擋板25為打開狀態(tài)，使用推挽機(jī)構(gòu)38使安裝有在成膜室11結(jié)束成膜的成膜處理后基板W2的托架21A移動到放入取出室13。此時，托架21與托架21A在俯視中交替并列。通過以規(guī)定時間保持該狀態(tài)，蓄積在成膜處理后基板W2上的熱傳遞到成膜處理前基板Wl，成膜處理前基板Wl被加熱。這里，說明推挽機(jī)構(gòu)38的動作。此外，這里對使位于成膜室11的托架21A向放入取出室13移動時的動作進(jìn)行說明。如圖15A所示，將安裝有成膜處理后基板W2的托架21A卡止在推挽機(jī)構(gòu)38的卡止部48上。而且，使安裝在卡止部48上的移動裝置50的移動臂58搖動。此時，移動臂58的長度可變。這樣，卡止有托架21A的卡止部48在引導(dǎo)部件49的引導(dǎo)下移動，如圖15B所示，向放入取出室13內(nèi)移動。即，托架21A從成膜室11向放入取出室13移動。通過如此構(gòu)成，在成膜室11內(nèi)不需要用于驅(qū)動托架21A的驅(qū)動源。通過進(jìn)行上述動作的逆動作，能夠使放入取出室13的托架向成膜室11移動。如圖16所示，通過移動機(jī)構(gòu)使托架21和托架21A沿與移動軌道37正交的方向移動，使保持成膜處理前基板Wl的托架21移動到沿著移動軌道37的位置。如圖17所示，使用推挽機(jī)構(gòu)38使保持成膜處理前基板Wl的托架21移動到成膜室11,移動完成后使擋板25為關(guān)閉狀態(tài)。此外，成I吳室11保持在真空狀態(tài)。此時，安裝在托架21上的成膜處理前基板Wl，在成膜室11內(nèi)，在表面WO沿著與重力方向大致平行的鉛直方向的狀態(tài)下，插入到陽極單元90與陰極單元68之間(參考圖18)。如圖18、圖19所示，通過驅(qū)動裝置71使電極單元31的兩個陽極單元90沿相互接近的方向移動，使陽極單元90 (陽極67)與成膜處理前基板Wl的背面WU抵接。如圖20所示，進(jìn)一步驅(qū)動驅(qū)動裝置71時，成膜處理前基板Wl以被陽極67推壓的方式向著陰極單元68側(cè)移動。而且，移動直到成膜處理前基板Wl與陰極單元68的簇射極板75的間隙達(dá)到規(guī)定距離(成膜距離)。此外，該成膜處理前基板Wl與陰極單元68的簇射極板75的間隙(成膜距離)為5 15mm,例如5mm的程度。
此時，與成膜處理前基板Wl的表面WO側(cè)抵接的托架21的夾持部59的夾持片59A，伴隨著成膜處理前基板Wl (陽極單元90)的移動進(jìn)行移位。此外，陽極單元90向著遠(yuǎn)離陰極單元68的方向移動時，在夾持片59A上作用彈簧等的復(fù)原力，向著夾持片59B側(cè)移位。此時，成膜處理前基板Wl被陽極67與夾持片59A夾持。成膜處理前基板Wl向著陰極單元68側(cè)移動時，夾持片59A與掩膜78抵接，在該時刻陽極單元90的移動停止(參考圖21)。這里，如圖21所示，掩膜78覆蓋夾持片59A的表面和基板W的外緣部而形成，并且形成為能夠與夾持片59A或基板W的外緣部貼緊。S卩，掩膜78與夾持片59A的接觸面或掩膜78與基板W的外緣部的接觸面具有密封面的作用，成膜氣體幾乎不會從這些掩膜78與夾持片59A之間或掩膜78與基板W的外緣部之間泄漏到陽極67偵U。據(jù)此，限制成膜氣體擴(kuò)散的范圍，能夠抑制在不需要的范圍的成膜。據(jù)此，能夠縮小清潔范圍、減少清潔頻率，提高裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)率。由于成膜處理前基板Wl的移動通過基板W的外緣部與掩膜78抵接而停止，因此由掩膜78與簇射極板75、以及與排氣管道79的間隙，即氣體流動通道R的厚度方向的流動通道高度設(shè)定為使成膜處理前基板Wl與陰極單元68的間隙為規(guī)定距離。作為其他方案，通過將掩膜經(jīng)由彈性體向排氣管道79安裝，也能夠通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)71的行程任意變更基板W與簇射極板75 (=陰極)的距離。在上述方案中，記載了掩膜78與基板W抵接的情況，但是也可以空出限制成膜氣體通過的微小間隔而配置掩膜78與基板I在這種狀態(tài)下，從陰極單元68的簇射極板75噴出成膜氣體，并啟動匹配箱72對陰極單元68的簇射極板(=陰極)75施加電壓，從而使成膜空間81產(chǎn)生等離子體，對成膜處理前基板Wl的表面WO實(shí)施成膜。此時，通過內(nèi)置在陽極67中的加熱器H，成膜處理前基板Wl被加熱到希望的溫度。這里，陽極單元90在成膜處理前基板Wl達(dá)到希望的溫度時停止加熱。但是，通過對陰極單元68施加電壓，在成膜空間81產(chǎn)生等離子體。由于隨著時間的經(jīng)過來自等離子體的熱量輸入，即使陽極單元90停止加熱，成膜處理前基板Wl的溫度也可能上升高于希望的溫度。此時，也能夠使陽極單元90執(zhí)行用于冷卻溫度過度上升的成膜處理前基板Wl的放熱板的功能。因此，無論成膜處理時間經(jīng)過多長時間成膜處理前基板Wl均被保持為希望的溫度。
此外，在一次成膜處理工序進(jìn)行多層成膜時，能夠在每個規(guī)定時間切換供給的成膜氣體材料而實(shí)施。在成膜中和成膜后，成膜空間81的氣體和顆粒由形成在陰極單元68的周緣部的排氣口 80排出，并且被排出的氣體經(jīng)由氣體流動通道R從陰極單元68的周緣部的排氣管道79通過開口部(形成在陰極單元68的下部的排氣管道79的朝向成膜室11內(nèi)的面82上的開口部)，從設(shè)置在成膜室11的側(cè)面下部28的排氣管29排出到外部。由于在成膜室11內(nèi)的所有電極單元31中，執(zhí)行與上述的處理相同的處理，因此能夠?qū)α鶋K基板W同時實(shí)施成膜。而且，成膜結(jié)束時，通過驅(qū)動裝置71使兩個陽極單元90沿相互遠(yuǎn)離的方向移動，成膜處理后基板W2和框架51 (夾持片59A)回到原來的位置(參考圖19、圖21)。通過進(jìn)一步使陽極單元90沿遠(yuǎn)離的方向移動，成膜處理后基板W2與陽極單元90遠(yuǎn)離(參考圖18)。 如圖22所示，使成膜室11的擋板25為打開狀態(tài)，使用推挽機(jī)構(gòu)38使托架21向放入取出室13移動。此時，放入取出室13被排氣，并已經(jīng)設(shè)置有安裝了接下來將要成膜的成膜處理前基板Wl的托架21B。而且，在放入取出室13內(nèi)成膜處理后基板W2上蓄積的熱量向成膜處理前基板Wl傳遞，成膜處理后基板W2的溫度降低。如圖23所示，托架2IB向成膜室11內(nèi)移動后，通過移動機(jī)構(gòu)使托架21回到配置在移動軌道37上的位置。如圖24所示，使擋板25為關(guān)閉狀態(tài)，成膜處理后基板W2下降到規(guī)定溫度之后，使擋板36為打開狀態(tài)，使托架21向基板裝卸室15移動。如圖25所示，在基板裝卸室15中通過基板裝卸機(jī)器人17將成膜處理后基板W2從托架21上拆卸，并向基板收容盒19搬送。所有成膜處理后基板W2的拆卸完成后，使基板收容盒19移動到下一工序的場所，處理結(jié)束。由于能夠使成膜處理后基板W2與成膜處理前基板Wl同時收容在放入取出室13中，因此能夠減少放入取出室13的一系列基板成膜工序中的真空排氣工序。因此，能夠提
高生產(chǎn)率。在放入取出室13中，同時收容成膜處理后基板W2與成膜處理前基板Wl時，蓄積在成膜處理后基板W2上的熱被傳遞到成膜處理前基板Wl上，從而進(jìn)行熱交換。S卩，能夠省略將成膜處理前基板Wl收容在成膜室11中之后通常實(shí)施的加熱工序以及將成膜處理后基板W2從放入取出室13搬出之前通常實(shí)施的冷卻工序。作為結(jié)果能夠提高生產(chǎn)率，并且能夠取消現(xiàn)有的加熱工序或冷卻工序所使用的設(shè)備，因此能夠降低制造成本。此外，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，包括對上述實(shí)施方式施加各種變更的內(nèi)容。即，由實(shí)施方式列舉的具體的形狀和結(jié)構(gòu)等僅為一個示例，可以適當(dāng)變更。(成膜裝置的維護(hù)方法I)參考圖3A 圖3C、圖4A 圖4D以及圖29對本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的維護(hù)方法進(jìn)行說明。圖29是階段性地示出本發(fā)明的成膜裝置的維護(hù)方法的說明圖。在圖29中，圓筒示意性地表示成膜室11。通過本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的成膜裝置在基板W上形成微晶硅的被膜時，在成膜室11內(nèi)產(chǎn)生含有茶褐色的粉末(茶粉)的聚硅烷的可燃性的副生成物。在這樣的副生成物堆積在成膜室11內(nèi)的狀態(tài)下繼續(xù)成膜時，成膜的被膜的特性下降。因此，例如每當(dāng)在基板W上進(jìn)行50 300次成膜時，進(jìn)行以下所示的副生成物的去除。例如，300次左右的成膜工序完成后，使成 膜室11的擋板25為打開狀態(tài)，使用推挽機(jī)構(gòu)38使托架21向放入取出室13移動(參考圖5A、圖5B)。據(jù)此，從成膜室11內(nèi)向成膜室11外搬送形成有被膜的基板W (成膜處理后基板W2)(工序A)。從成膜室11搬出基板W，使擋板25為關(guān)閉狀態(tài)，關(guān)閉排氣管29并閉鎖排氣系統(tǒng)之后，從氧氣供給部(第一氣體供給部)160經(jīng)由陰極單元68的簇射極板75對成膜室11內(nèi)導(dǎo)入氧氣(圖29 Ca)[工序B])。進(jìn)行向成膜室11內(nèi)導(dǎo)入氧氣，例如使成膜室11內(nèi)的氧濃度為75%的程度即可。據(jù)此，成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓從IOPa的程度提高到IOkPa的程度。能夠從氧氣供給部(第一氣體供給部)160導(dǎo)入氧氣，并從氮?dú)夤┙o部(第二氣體供給部)150導(dǎo)入氮?dú)?，以使成膜?1內(nèi)的氧濃度為75%的程度。接著，對形成在成膜室11的底面上的點(diǎn)火部39通電。以由50 300次的微晶硅的成膜所生成的聚硅烷為主體的副生成物堆積在成膜室11的下部。對點(diǎn)火部39通電時，在作為可燃性的副生成物的聚硅烷與導(dǎo)入成膜室11內(nèi)的氧氣之間開始氧化反應(yīng)引起的燃燒(圖29 (b)[工序C])。在燃燒開始時溫度臨時上升，內(nèi)部的壓力上升(圖30所示的工序C)。該溫度上升能夠由壓力計(jì)(第一檢測部)91與上部溫度計(jì)(第三檢測部)93檢測出。優(yōu)選地，點(diǎn)火前的成膜室11的壓力與氧量被確定為點(diǎn)火時的壓力不超過大氣壓。點(diǎn)火后伴隨著氧的消耗壓力減少。即使在這樣的副生成物的燃燒中也從氧氣供給部160持續(xù)對成膜室11內(nèi)供給氧氣，使副生成物的燃燒繼續(xù)(圖29 (c)[工序D])。氧氣的供給量被確保為補(bǔ)充聚硅烷的氧化反應(yīng)(燃燒反應(yīng)引起的)氧氣的減少的程度的流量。據(jù)此，成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓大致保持固定。例如，通過最大以200SLM的程度持續(xù)流動氧氣，從而將成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓維持在IOkPa,氧濃度維持在75%的程度。在該工序D中，為了補(bǔ)充消耗的氧氣，從氧氣供給部(第一氣體供給部)160導(dǎo)入氧氣以使內(nèi)壓變?yōu)楣潭纯?，可以不從氮?dú)夤┙o部(第二氣體供給部)150導(dǎo)入氮?dú)狻８鄙晌锏娜紵?，通過形成在成膜室11的側(cè)面上的壓力計(jì)(第一檢測部)91 一直監(jiān)控成膜室11內(nèi)的壓力，可以根據(jù)壓力計(jì)91的輸出控制來自氧氣供給部160的氧氣的流量，以使成膜室11內(nèi)保持在規(guī)定的內(nèi)壓(例如lOkPa)。另外，副生成物的燃燒中，通過形成在成膜室11的側(cè)面下部的下部溫度計(jì)(第二檢測部)92監(jiān)控燃燒中的副生成物的溫度。另外，通過形成在成膜室11的上部的上部溫度計(jì)(第三檢測部)93監(jiān)控成膜室11內(nèi)的空間溫度。在這種形成在成膜室11的下部溫度計(jì)92和上部溫度計(jì)93的溫度輸出數(shù)據(jù)分別超過規(guī)定值等的情況下，判斷為異常燃燒并停止氧氣從氧氣供給部160的供給，停止副生成物的燃燒即可。通過這樣的工序D引起的成膜室11內(nèi)的副生成物的燃燒，在成膜室11內(nèi)，聚硅烷通過氧氣燃燒(氧化)，產(chǎn)生不燃性的氧化硅(燃燒生成物)。這樣的燃燒生成物堆積在成膜室11內(nèi)。
堆積在成膜室11內(nèi)的副生成物的燃燒完成后，保持閉鎖排氣系統(tǒng)的狀態(tài)下，這次從氮?dú)夤┙o部(第二氣體供給部)150對成膜室11內(nèi)導(dǎo)入氮?dú)?圖29 (d)[工序E-1])。據(jù)此，稀釋成膜室11內(nèi)的氧氣的濃度。氮?dú)獾膶?dǎo)入例如可以最大流量例如為200SLM以下進(jìn)行導(dǎo)入，直到成膜室11內(nèi)的氧濃度下降到15%的程度。據(jù)此，成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓例如上升到50kPa的程度。副生成物的燃燒的完成還能夠通過下部溫度計(jì)(第二檢測部)92的溫度的監(jiān)控、或氧的導(dǎo)入量的減少/結(jié)束檢測出，另外還能夠以一定時間的經(jīng)過看作是完成。然后，打開排氣管29的閥門(圖示省略)，使真空泵30動作并從排氣管29對成膜室11內(nèi)的氮、氧混合氣體進(jìn)行真空排氣(圖29 Ce)[工序E-2])。此時，由于在工序E-I中通過氮?dú)庀♂尦赡な?1內(nèi)的氧濃度(氧濃度15%的程度)，因此能夠安全地排出成膜室11內(nèi)的氣體。而且，使成膜室11內(nèi)為常壓后，例如使用真空掃除機(jī)等，抽取去除堆積在成膜室11的底部的氧化硅(燃燒生成物)。由于在該堆積物的去除時，堆積在成膜室11內(nèi)的可燃性的副生成物(聚硅烷)通過工序B 工序C變化為不燃性的燃燒生成物(氧化硅)，因此在抽取去除中不用擔(dān)心堆積物著火。能夠安全地集塵、去除成膜室11內(nèi)的燃燒生成物。另外，由于收集的燃燒生成物也為不燃性，因此能夠安全地進(jìn)行保管、處理。圖30以圖表表示圖29的各工序中的成膜室11內(nèi)的壓力變化。在該實(shí)施方式中，從通過點(diǎn)火部39對副生成物進(jìn)行點(diǎn)火的工序C到從氧氣供給部160對成膜室11內(nèi)持續(xù)供給氧氣使副生成物的燃燒繼續(xù)的工序D，控制以使成膜室11內(nèi)的壓力幾乎相同。根據(jù)圖30的圖表，通過工序B中的氧的導(dǎo)入，成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓從IOPa的程度上升到IOkPa的程度。而且，在工序C中對副生成物進(jìn)行點(diǎn)火時，成膜室11的內(nèi)壓瞬間上升到15kPa的程度，但立即變?yōu)镮OkPa的程度。而且，在工序D中對成膜室11內(nèi)導(dǎo)入與因燃燒消耗的氧相同量的氧，成膜室11幾乎保持在IOkPa的程度的內(nèi)壓。然后，在工序E-I中對成膜室11內(nèi)導(dǎo)入稀釋用的氮時，成膜室11的內(nèi)壓上升到50kPa的程度，在工序E-2中成膜室11內(nèi)被真空排氣時，迅速下降到IkPa以下。(成膜裝置的維護(hù)方法2)參考圖3A 圖3C、圖4A 圖4D以及圖31對本發(fā)明的成膜裝置的另一維護(hù)方法進(jìn)行說明。圖31是階段性地示出本發(fā)明的成膜裝置的另一維護(hù)方法的說明圖。在該實(shí)施方式的維護(hù)方法中，從成膜室11內(nèi)向成膜室11外搬送形成有被膜的基板W (成膜處理后基板W2)(工序A)。而且，使擋板25為關(guān)閉狀態(tài)，關(guān)閉排氣管29并閉鎖排氣系統(tǒng)之后，從氧氣供給部(第一氣體供給部)160經(jīng)由陰極單元68的簇射極板75對成膜室11內(nèi)導(dǎo)入氧(圖31 (a)[工序B])。進(jìn)行這樣的向成膜室11內(nèi)的氧氣的導(dǎo)入，例如成膜室11內(nèi)的氧濃度變?yōu)?5%的程度即可。據(jù)此，成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓從IOPa的程度提高到IkPa的程度。能夠從氧氣供給部(第一氣體供給部)160導(dǎo)入氧氣，并從氮?dú)夤┙o部(第二氣體供給部)150導(dǎo)入氮?dú)?，以使成膜?1內(nèi)的氧濃度為75%的程度。接著，使成膜室11的內(nèi)壓在低壓、例如IkPa的程度的低壓狀態(tài)下對點(diǎn)火部39通電。據(jù)此，在作為可燃性的副生成物的聚硅烷與導(dǎo)入成膜室11內(nèi)的氧氣之間開始氧化反應(yīng)引起的燃燒(圖31 (b)[工序C])。在燃燒開始時溫度臨時上升，內(nèi)部的壓力上升(圖32的工序C)。該溫度上升能夠由壓力計(jì)(第一檢測部)91與上部溫度計(jì)(第三檢測部)93檢測出。在本實(shí)施例中，由于點(diǎn)火前的成膜室11的壓力與氧量十分低，因此臨時壓力上升也小。點(diǎn)火后伴隨著氧的消耗壓力減少。而且，燃燒開始后，進(jìn)行氧氣與氮?dú)獾墓┙o以使成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓變?yōu)镮OkPa的程度的高壓。在工序D的開始時，從氧氣供給部(第一氣體供給部)160導(dǎo)入氧氣，并從氮?dú)夤┙o部(第二氣體供給部)150導(dǎo)入氮?dú)?，以使成膜?1內(nèi)的氧濃度為75%的程度。內(nèi)壓變?yōu)镮OkPa的程度之后，導(dǎo)入因燃燒消耗的部分的氧以使壓力固定。據(jù)此，使副生成物的燃燒繼續(xù)(圖31 (C)[工序D])。氧氣的供給量被確保為補(bǔ)充聚硅烷的氧化反應(yīng)(燃燒反應(yīng)引起的)氧氣的減少的程度的流量。據(jù)此，成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓大致保持固定。例如，通過最大以200SLM的程度持續(xù)流動氧氣，從而將成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓維持在IOkPa,氧濃度維持在75%的程度。
副生成物的燃燒過程中，通過形成在成膜室11的側(cè)面上的壓力計(jì)(第一檢測部)91一直監(jiān)控成膜室11內(nèi)的壓力，根據(jù)壓力計(jì)91的輸出控制來自氧氣供給部160的氧氣的流量，以使成膜室11內(nèi)保持在規(guī)定的內(nèi)壓(例如IOkPa)即可。通過這樣的工序D引起的成膜室11內(nèi)的副生成物的燃燒，在成膜室11內(nèi)，聚硅烷通過氧氣燃燒(氧化)，產(chǎn)生不燃性的氧化硅(燃燒生成物)。這樣的燃燒生成物堆積在成膜室11內(nèi)。然后，堆積在成膜室11內(nèi)的副生成物的燃燒完成后，從氮?dú)夤┙o部(第二氣體供給部)150對成膜室11內(nèi)導(dǎo)入氮?dú)?圖31 Cd)[工序E-1])，稀釋成膜室11內(nèi)的濃度。氮?dú)獾膶?dǎo)入例如可以最大流量例如為200SLM以下進(jìn)行導(dǎo)入，直到成膜室11內(nèi)的氧濃度下降到15%的程度。據(jù)此，成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓例如上升到50kPa的程度。副生成物的燃燒的完成還能夠通過下部溫度計(jì)(第二檢測部)92的溫度的監(jiān)控、或氧的導(dǎo)入量的減少/結(jié)束檢測出，還能夠以一定時間的經(jīng)過看作是完成。然后，打開排氣管29的閥門(圖示省略)，使真空泵30動作并從排氣管29對成膜室11內(nèi)的氮、氧混合氣體進(jìn)行真空排氣(圖31 (e)[工序E-2])。而且，使成膜室11內(nèi)為常壓后，例如使用真空掃除機(jī)等，抽取去除堆積在成膜室11的底部的氧化硅(燃燒生成物)。圖32以圖表表示圖31的各工序中的成膜室11內(nèi)的壓力變化。在該實(shí)施方式中，控制以使通過點(diǎn)火部39對副生成物進(jìn)行點(diǎn)火的工序C的點(diǎn)火之前的壓力低于從氧氣供給部160對成膜室11內(nèi)持續(xù)供給氧氣使副生成物的燃燒繼續(xù)的工序D的成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓(兩階段燃燒)。根據(jù)圖32的圖表，通過工序B中的氧的導(dǎo)入，成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓從IOPa的程度上升到IkPa的程度。而且，在工序C中對副生成物進(jìn)行點(diǎn)火時，成膜室11的內(nèi)壓瞬間上升到4kPa的程度，但立即變?yōu)镮kPa的程度。而且，在工序D中對成膜室11內(nèi)導(dǎo)入與因燃燒消耗的氧相同量的氧時，將成膜室11的內(nèi)壓提高到IOkPa的程度。在工序D中，將成膜室11的內(nèi)壓保持在IOkPa的程度進(jìn)行副生成物的燃燒。然后，在工序E-I中對成膜室11內(nèi)導(dǎo)入稀釋用的氮時，成膜室11的內(nèi)壓上升到50kPa的程度，在工序E-2中成膜室11內(nèi)被真空排氣時，迅速下降到IkPa以下。通過降低點(diǎn)火前的壓力，能夠抑制點(diǎn)火時的壓力上升，進(jìn)而通過提高燃燒時的壓力，能夠提高燃燒速度。此外，優(yōu)選地，即使在點(diǎn)火之后壓力上升，也被控制為低于大氣壓。這是由于成膜室11被制作用于減壓。實(shí)施例使用如圖5A、圖5B所示的成膜室11，進(jìn)行了副生成物(聚硅烷)的點(diǎn)火前 燃燒時的、副生成物的溫度(茶粉溫度)、成膜室11內(nèi)的空間溫度以及成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓(DG)的測定。圖33示出測定結(jié)果。此外，副生成物的溫度通過形成在成膜室11的側(cè)面下部的下部溫度計(jì)(第二檢測部)92 (參考圖3A 圖3C)測定，成膜室11內(nèi)的空間溫度通過形成在成膜室11的上部的上部溫度計(jì)(第三檢測部)93 (參考圖3A 圖3C)測定。另外，成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓(DG)通過形成在成膜室11的側(cè)面上的壓力計(jì)(第一檢測部)91測定。根據(jù)圖33所示的圖表，對副生成物(茶粉)點(diǎn)火后，伴隨著成膜室11內(nèi)的內(nèi)壓(DG)和成膜室11內(nèi)的空間溫度的下降，副生成物的溫度(茶粉溫度)緩慢地上升。然后，確認(rèn)了能夠使副生成物在規(guī)定的溫度(燃燒溫度)范圍內(nèi)穩(wěn)定地燃燒。 工業(yè)上的利用可能性本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于使用CVD法在基板上形成硅膜的成膜裝置。符號說明10成膜裝置11成膜室13放入取出室14流程模塊15基板裝卸室17基板裝卸機(jī)器人(驅(qū)動機(jī)構(gòu))19基板收容盒(搬送部)21托架(第一托架、第二托架)25擋板(第一開閉部)36擋板(第二開閉部)104底電池(希望的膜)W 基板Wl成膜處理前基板W2成膜處理后基板150氮?dú)夤┙o部(第二氣體供給部)160氧氣供給部(第一氣體供給部)
權(quán)利要求
1.一種成膜裝置，其特征在于，具備 成膜室，在減壓下在基板上形成被膜； 點(diǎn)火部，對在所述成膜室內(nèi)產(chǎn)生的可燃性的副生成物進(jìn)行點(diǎn)火； 第一氣體供給部，對所述成膜室供給氧氣； 第二氣體供給部，對所述成膜室供給氮?dú)?；以? 第一檢測部，測定所述成膜室內(nèi)的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成膜裝置，其特征在于，在所述成膜室中設(shè)置有測定所述副生成物的溫度的第二檢測部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的成膜裝置，其特征在于，在所述成膜室中設(shè)置有測定該成 膜室內(nèi)的空間溫度的第三檢測部。
4.一種成膜裝置的維護(hù)方法，所述成膜裝置在減壓下在基板上形成被膜，所述維護(hù)方法的特征在于， 從所述成膜裝置的成膜室內(nèi)向該成膜室外搬送形成有被膜的所述基板， 對所述成膜室導(dǎo)入氧氣， 對因成膜產(chǎn)生的可燃性的副生成物進(jìn)行點(diǎn)火， 使所述副生成物燃燒， 對所述成膜室內(nèi)導(dǎo)入氮?dú)猓? 從所述成膜室去除在使所述副生成物燃燒時產(chǎn)生的不燃性的氧化副生成物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成膜裝置的維護(hù)方法，其特征在于，使所述副生成物燃燒時，對所述成膜室補(bǔ)給所述氧氣以使所述成膜室內(nèi)的壓力大致固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的成膜裝置的維護(hù)方法，其特征在于，使所述副生成物燃燒時，閉鎖所述成膜室的排氣系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中的任一項(xiàng)所述的成膜裝置的維護(hù)方法，其特征在于，對所述可燃性的副生成物進(jìn)行點(diǎn)火時以及使所述副生成物燃燒時，進(jìn)行壓力控制以使所述成膜室內(nèi)的壓力大致相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至6中的任一項(xiàng)所述的成膜裝置的維護(hù)方法，其特征在于，對所述可燃性的副生成物進(jìn)行點(diǎn)火時，進(jìn)行壓力控制以使相比使所述副生成物燃燒時所述成膜室內(nèi)的壓力為低壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中的任一項(xiàng)所述的成膜裝置的維護(hù)方法，其特征在于，通過氮?dú)庀♂審乃龀赡な遗懦龅呐艢鈿怏w。
全文摘要
本申請公開了一種成膜裝置及成膜裝置的維護(hù)方法。在成膜室的兩側(cè)的側(cè)面下部分別設(shè)置有各兩處、總計(jì)四處點(diǎn)火部。點(diǎn)火部在對可燃性的副生成物點(diǎn)火時通電。在成膜室的側(cè)面上形成有用于測定成膜室內(nèi)的壓力的第一檢測部。在成膜室的側(cè)面下部形成有第二檢測部。在成膜室的上部形成有測定成膜室內(nèi)的空間溫度的第三檢測部。
文檔編號C23C16/44GK102959681SQ20118003032
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者林卓郎, 曽我部浩二, 松本浩一, 橋本征典, 中村久三, 萩原宗源, 內(nèi)田寬人, 森勝彥, 清水康男, 坂元盛昭 申請人:株式會社愛發(fā)科