成膜装置
【課題】被成膜材料の有無を検出する検出機能を確保することができる成膜装置を提供する。
【解決手段】成膜装置１は、ワークＷに成膜材料を成膜する成膜装置であって、ワークＷを収納し成膜処理を行う成膜室２と、成膜室２の内部に設けられ、ワークＷを搬送する搬送装置７と、成膜室２を画成する壁３ａに設けられ、光を透過する防着ガラス２７を有し、成膜室２の外部から内部への投光を可能とするビューポート１３と、成膜室２の外部に設けられ、ビューポート１３の防着ガラス２７を透過させてセンサー光を投光し成膜室２の内部のワークＷの有無を検出する走行センサ１１と、防着ガラス２７への成膜材料の堆積を抑制するためのヒータ３１と、を備えている。
【解決手段】成膜装置１は、ワークＷに成膜材料を成膜する成膜装置であって、ワークＷを収納し成膜処理を行う成膜室２と、成膜室２の内部に設けられ、ワークＷを搬送する搬送装置７と、成膜室２を画成する壁３ａに設けられ、光を透過する防着ガラス２７を有し、成膜室２の外部から内部への投光を可能とするビューポート１３と、成膜室２の外部に設けられ、ビューポート１３の防着ガラス２７を透過させてセンサー光を投光し成膜室２の内部のワークＷの有無を検出する走行センサ１１と、防着ガラス２７への成膜材料の堆積を抑制するためのヒータ３１と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被成膜材に成膜材料を成膜する成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の成膜装置が知られている。この成膜装置は、真空容器内に被成膜材を収容し、被成膜材表面に成膜材料を成膜するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１７７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の成膜装置では、真空容器内における被成膜材の移動を制御すべく、所定の位置における被成膜材の有無を検出する必要がある。このような検出手段としては、例えば、被成膜材を載置するトレイ等に光を当てて検出するタイプのセンサー等が考えられる。しかしながら、このタイプのセンサーを真空容器の外側に配置して用いる場合、少なくとも真空容器の壁にセンサー光を透過する透過部を設ける必要がある。ところが、真空容器中には成膜材料が浮遊しているので透過部にも成膜材料が付着しうる。そして、成膜材料が透過部に付着し堆積することにより、当該透過部の光透過性が失われ、センサーによる検出機能を確保できなくなる場合がある。
【０００５】
この問題に鑑み、本発明は、被成膜材料の有無を検出する検出機能を確保することができる成膜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】
【０００６】
本発明の成膜装置は、被成膜材に成膜材料を成膜する成膜装置であって、被成膜材を収納し成膜処理を行う成膜室と、成膜室の内部に設けられ、被成膜材を搬送する搬送手段と、成膜室を画成する壁部に設けられ、光を透過する透過部を有し、成膜室の外部から内部への投光を可能とする窓部と、成膜室の外部に設けられ、窓部の透過部を透過させてセンサー光を投光し成膜室の内部の被成膜材の有無を検出する検出手段と、透過部への成膜材料の堆積を抑制する堆積抑制手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この成膜装置は、透過部への成膜材料の堆積が、堆積抑制手段によって抑制されるので、堆積した成膜材料によるセンサー光の透過状態の悪化を抑制することができ、その結果、被成膜材料の有無を検出する検出機能を確保することができる。
【０００８】
また、具体的には、堆積抑制手段は、透過部へ付着した成膜材料を蒸発させると共に、透過部への成膜材料の付着を抑制することとしてもよい。
【０００９】
更に具体的には、堆積抑制手段は、透過部を加熱する加熱部を備えることとしてもよい。この構成によれば、透過部に付着した成膜材料を加熱して蒸発させ、付着を抑制することができる。
【００１０】
また、加熱部は、壁部よりも成膜室の内部の側に設けられていることとしてもよい。加熱部を壁部よりも内部の側に設けることとすれば、加熱に係る透過部周辺の構造の複雑化を抑えることができる。
【００１１】
また、具体的な構成として、窓部は、壁部よりも成膜室の内部の側に設けられるとともに中空部にセンサー光を通過させる筒状部を備え、筒状部の中空部に透過部が設けられており、加熱部は、筒状部の端部の側面と透過部とを囲むように設けられていることとしてもよい。この構成によれば、加熱部の熱が筒状部を通じて透過部に効率良く伝達される。
【００１２】
また、加熱部は、壁部よりも成膜室の外部の側に設けられていることとしてもよい。加熱部を壁部よりも外部の側に設けることとすれば、成膜室内のスペースを節約することができる。
【００１３】
また、具体的な構成として、窓部は、壁部よりも成膜室の外部の側に設けられるとともに中空部にセンサー光を通過させる筒状部を備え、筒状部の中空部に透過部が設けられており、加熱部は、筒状部の端部の側面と透過部とを囲むように設けられていることとしてもよい。この構成によれば、加熱部の熱が筒状部を通じて透過部に効率良く伝達される。
【００１４】
また具体的な構成として、窓部は、透過部よりも成膜室の内部の側に設けられ、センサー光を通過させる中空部を有する筒体と、中空部内に設けられセンサー光を透過する第２の透過部とを備え、透過部は、筒体と第２の透過部とによって成膜材料が浮遊する空間から仕切られており、第２の透過部は、筒体に対して着脱自在に設けられていることとしてもよい。この場合、第２の透過部が堆積抑制手段として機能する。また、第２の透過部が筒体から着脱自在であるので、第２の透過部に成膜材料が堆積した場合にも、第２の透過部を容易に交換することができ、センサー光の透過状態を確保することができる。
【００１５】
また、成膜材料はセレンであることとしてもよい。セレンは、透過部に厚く付着する性質があり、また付着した場合の光の透過度も低いので、透過部における光透過の阻害になりやすい。よって、成膜材料がセレンである場合には、特に上述の堆積抑制手段の必要性が高い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の成膜装置によれば、被成膜材料の有無を検出する検出機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る成膜装置を側方から見た断面図である。
【図２】図１の成膜装置を上方から見た断面図である。
【図３】図１の成膜装置で行われる多元蒸着法を説明する図である。
【図４】ＣＩＧＳ発電層を備えるＣＩＧＳ太陽電池の断面図である。
【図５】静止成膜方法による多元蒸着法を行う成膜装置の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る成膜装置を側方から見た断面図である。
【図７】図６の成膜装置を上方から見た断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る成膜装置を側方から見た断面図である。
【図９】図８の成膜装置を上方から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る成膜装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、必要な場合には、各図に示すように、Ｚ軸を鉛直軸としＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ座標系を設定し、Ｘ、Ｙ、Ｚを便宜的に説明に用いる場合がある。また、Ｚ方向を上向きとして、「上」、「下」の概念を含む語を説明に用いる場合がある。
【００１９】
（第１実施形態）
図１及び図２に示す成膜装置１は、真空の成膜室２を内部に画成するチャンバー３を備えており、成膜室２に収容されたワーク（被成膜材）Ｗに対し、多元蒸着法（ＭＳＤ）により、セレン等を成膜材料とした成膜処理を施す装置である。例えば、成膜装置１は、太陽電池の材料であるガラス基板にセレン蒸着膜を成膜する用途で用いられる。
【００２０】
図３に示すように、本実施形態の成膜装置１で行われる多元蒸着法は、マスクを施したワークＷを成膜室２内で搬送しながら行われる。図に示すように、成膜装置１の成膜室２内で、ワークＷの搬送路の上方にヒータ４４が配置されている。更に、ワークＷの搬送路の下方には、２つのセレン蒸着源ユニット４５，４５がＹ方向に配列され設けられている。セレン蒸着源ユニット４５，４５には、成膜室２外に設置されるセレン蒸着源４５ａが接続されている。
【００２１】
また、セレン蒸着源ユニット４５，４５の下方には、他の蒸着物質（銅、インジウム、ガリウム）の蒸着源４６，４７，４８が設けられている。なお、図３で、蒸着源４６，４７，４８が、紙面に垂直なＹ方向に配列されているため重なって見えるが、平面視では、２つのセレン蒸着源ユニット４５，４５の間で、蒸着源４６，４７，４８が順にＹ方向に配列されている。ワークＷを載置するトレイ５には開口部（図示せず）が設けられており、セレン蒸着源ユニット４５及び蒸着源４６，４７，４８から発生する蒸着物質は、上記開口部を通じてワークＷの下面に主に蒸着され、ワークＷにセレン蒸着膜が形成される。
【００２２】
図１及び図２に示すように、成膜装置１の成膜室２内には、上記ワークＷを成膜室２内で移動させるべく、ワークＷを上面に載置して移動するトレイ５と、当該トレイ５を搬送する搬送装置７とが設けられている。搬送装置７はモータを動力源とする公知のものであり、成膜室２内において、Ｙ方向に配列された複数のトレイ５を、Ｙ方向に連続的に搬送することができる。トレイ５の搬送下流には、成膜室２からの出口があり、成膜室２内の圧力制御用の開閉可能な扉が存在する。例えば、この扉の開閉のタイミング等を制御するために、トレイ５が所定の位置に到達したか否か、ひいてはワークＷが所定の位置に存在するか否かを検出する必要がある。
【００２３】
そこで、成膜装置１は、成膜室２内の所定位置にトレイ５が存在するか否かを検出する検出手段を備えている。当該検出手段は、成膜室２の外部に設けられた走行センサー（検出手段）１１と、当該走行センサー１１から出射されるセンサー光を通過させ成膜室２の内部に導くビューポート（窓部）１３とを備えている。ビューポート１３の存在により、成膜室２の外部の走行センサー１１から成膜室２内部への投光が可能となる。走行センサー１１及びビューポート１３は、チャンバー３の隔壁のうちＹＺ平面に平行な壁３ａに設けられている。
【００２４】
走行センサー１１から成膜室２の内部に向けて出射されたセンサー光は、ビューポート１３を通過してＸ方向に出射される。当該センサー光の光軸は、符号「Ａ」で図示されている。壁３ａに対向する壁３ｄには、光軸Ａ上に位置するビューポート１３’と受光部１７とが設けられており、上記センサ光がビューポート１３’を透過して受光部１７に入射する位置関係にある。ビューポート１３’の詳細な図示は省略しているが、ビューポート１３’はビューポート１３と同様の構成を有してもよい。上記受光部１７にセンサー光が入射することで、走行センサー１１と受光部１７との間の所定位置にトレイ５が存在しないことが認識される。そして、成膜室２内の所定位置にトレイ５が存在するときには、トレイ５の遮光部５ａが光軸Ａに位置し上記センサー光を遮ることで、受光部１７にセンサー光が入射しなくなり、所定位置にあるトレイ５の存在が認識される。
【００２５】
続いて、上記ビューポート１３について、更に詳細に説明する。以下、ビューポート１３の構成要素の説明においては、成膜室２の内部の側（図１、図２においては左側）を「前」、成膜室２の外部の側（図１、図２においては右側）を「後」として、位置関係の説明に「前」、「後」の語の用いる場合がある。
【００２６】
ビューポート１３は、成膜室２の真空と外部の大気とを仕切る透明の仕切ガラス２１を備えている。仕切ガラス２１は、Ｏリング２１ａを介して壁３ａの外側に固定され、光軸Ａ上に位置し、センサー光を透過する。仕切ガラス２１は、例えば厚さ６ｍｍ以上の透明な耐熱ガラスである。更に、ビューポート１３は、仕切ガラス２１の前方において、壁３ａよりも成膜室２の内部の側に位置するＳＵＳ製の筒状部２３を備えている。光軸Ａは、筒状部２３の中空部２３ａを通過している。筒状部２３の後端側は、壁３ａに埋め込まれており、筒状部２３の前端側には、光軸Ａ上に位置する防着ガラス（透過部）２７が中空部２３ａ内に嵌め込まれている。防着ガラス２７はセンサー光を透過する。なお、筒状部２３の上部には連通孔２３ｂが設けられているので、中空部２３ａ内も成膜室２と同様に真空とされる。以上のビューポート１３の構成により、走行センサー１１から出射されるセンサー光は、仕切ガラス２１を透過し、中空部２３ａを通過し、更に防着ガラス２７を通過して成膜室２内に照射される。
【００２７】
成膜室２には成膜材料が浮遊しており、仕切ガラス２１や防着ガラス２７のような透明部材上に成膜材料が付着し堆積すると、センサー光の透過状態が悪化し、トレイ５の有無の検出ができなくなってしまう。この成膜装置１では、仕切ガラス２１の前方に防着ガラス２７を設置することで、仕切ガラス２１上への成膜材料の堆積を抑制するものであるが、この場合、防着ガラス２７への成膜材料の付着・堆積が同様の問題を発生させる。よって、防着ガラス２７への成膜材料の堆積を抑制する手段が望まれる。特に、成膜装置１で成膜材料として使用されるセレンは、防着ガラス２７等に厚く付着する性質があり、また付着した場合の光の透過度も低いので、防着ガラス２７における光透過の阻害になりやすい。よって、成膜材料としてセレンを用いる場合には、特に堆積抑制の必要性が高い。
【００２８】
そこで、成膜装置１のビューポート１３は、防着ガラス２７を加熱するためのヒータ（加熱部、堆積抑制手段）３１を備えている。ヒータ３１は、筒状部２３の前端側の側面の周囲に巻き付けられている。そして、給電部３３からヒータ３１に給電することで、筒状部２３を加熱し、間接的に防着ガラス２７を加熱する。ヒータ３１が筒状部２３側面と防着ガラス２７とを囲むように設けられているので、ヒータ３１の熱が効率良く防着ガラス２７に伝達される。また、筒状部２３がＳＵＳ製であることも、伝熱効率を高める要因となる。更に、ヒータ３１の周りを囲むように、ヒータ３１からの放射熱を反射する反射板３５が設けられており、防着ガラス２７への伝熱効率を更に高めている。
【００２９】
この構成によれば、防着ガラス２７が加熱されるので、防着ガラス２７に付着した成膜材料が、防着ガラス２７の熱で昇華（蒸発）する。また、防着ガラス２７に付着しようとする成膜材料も付着直後に昇華することになるので、防着ガラス２７への成膜材料の付着自体が抑制される。よって、防着ガラス２７への成膜材料の堆積が抑制され、堆積した成膜材料によるセンサー光の透過状態の悪化を抑制することができる。その結果、走行センサー１１の検出機能を確保することができ、ワークＷ搬送の正確な制御が可能になる。なお、このような作用効果を得るためには、セレンの蒸発温度（１２０℃）を考慮し、防着ガラス２７の加熱温度は約１５０℃とされる。また、他の成膜材料が用いられる場合には、その成膜材料の蒸発温度を考慮して、防着ガラス２７の加熱温度を適宜設定すればよい。
【００３０】
また、ヒータ３１、筒状部２３及び防着ガラス２７が、壁３ａよりも成膜室２の内部の側の位置に設けられるので、ビューポート１３において成膜室２を真空封止する構造も複雑にならず、部品点数の増加を抑えることができる。
【００３１】
ここで、センサー光の透過状態を確保するための他の構成としては、防着ガラス２７を省略し、仕切ガラス２１を加熱する加熱手段を設ける構成も考えられる。ところが、仕切ガラス２１は、真空の成膜室２を大気から封止するものであるために、Ｏリング２１ａを介して取り付けられる。従って、仕切ガラス２１を加熱する構成を採用する場合には、Ｏリング２１ａの熱劣化による封止機能の劣化を避けるために、熱劣化が少ない材質からなる特殊なＯリング２１ａを採用することが必要になる。このような特殊なＯリング２１ａを採用すれば、仕切ガラス２１を直接加熱して仕切ガラス２１への成膜材料の付着を抑制することができ、防着ガラス２７やその周囲の構成要素を省略して部品点数を減少させることができる。
【００３２】
これに対し、上述した成膜装置１では、上記のような特殊なＯリングを不要とすべく、防着ガラス２７を仕切ガラス２１の前方に設けて、成膜材料が希薄な空間（中空部２３ａ）を防着ガラス２７と仕切ガラス２１との間に形成した上で、防着ガラス２７を加熱する構成としたものである。防着ガラス２７は、圧力が異なる空間同士の仕切ではなくＯリングは不要であるので、防着ガラス２７を加熱してもＯリングの劣化といったような問題は発生しない。
【００３３】
以上説明した成膜装置１は、好適な一適用例として、例えば、ＣＩＧＳ太陽電池のＣＩＧＳ発電層の成膜に用いられる。図４に、ＣＩＧＳ太陽電池の一例を示す。同図に示すように、ＣＩＧＳ太陽電池７０は、ソーダライムガラス７１上に、Ｍｏ裏面電極７２と、ＣＩＧＳ発電層７３と、バッファ層７４と、透明導電膜７５と、が順に成膜され積層されてなる。Ｍｏ裏面電極７２はスパッタ法で成膜され、ＣＩＧＳ発電層７３はセレン化法又は多元蒸着法で成膜され、バッファ層７４はスパッタ法で成膜され、透明導電膜７５はＲＰＤ法、スパッタ法、又はＣＶＤ法で成膜される。このうち、ＣＩＧＳ発電層７３の成膜が、多元蒸着法を用いて成膜装置１により行われる。
【００３４】
なお、成膜装置１を用いる方法以外にも、一般的な他の多元蒸着法としては、ワークを搬送せずに静止させて行う静止成膜方法もある。静止成膜方法では、図５に示すように、マスクを施したワークＷを成膜装置５１の成膜室５２内に設置して行われる。例えば、成膜室５２内で、ワークＷの上方に温度センサー５３及びヒータ５４を順次に配置し、ワークＷの下方には開口部５６ａを有する開口板５６及びシャッタ５８を順次に配置する。そして、シャッタの下方に、第１〜第ｎの蒸着源６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，…が配置される。セレン蒸着膜を生成する場合において、第１〜第ｎの蒸着源（成膜材料）には、銅、インジウム、ガリウム及びセレンが適用される。多元蒸着法は公知の方法であるので、更なる詳細な説明は省略する。
【００３５】
（第２実施形態）
図６及び図７に示す成膜装置２０１は、上記成膜装置１におけるビューポート１３に代えて、ビューポート２１３を備えている。以下、成膜装置２０１において、前述の成膜装置１と同一又は同等な構成部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【００３６】
ビューポート２１３は、チャンバー３の壁３ａを貫通する防着管２５１を有している。光軸Ａは、防着管２５１の中空部２５１ａを通過する。防着管２５１の後端部の直ぐ後方に防着ガラス（透過部）２２７が設けられている。更に、ビューポート２１３は、防着管２５１の後方に設けられたＳＵＳ製の筒状部（筒状部）２２３を備えている。防着ガラス２２７は、筒状部２２３の前端部において中空部２２３ａに嵌め込まれている。そして、筒状部２２３の後方に、仕切ガラス２２１が設けられ、その仕切ガラス２２１の後方に走行センサー１１が設けられている。以上のビューポート２１３の構成により、走行センサー１１から出射されるセンサー光は、仕切ガラス２２１を透過し、筒状部２２３の中空部２２３ａを通過し、防着ガラス２２７を透過し、防着管２５１の中空部２５１ａを通過して、成膜室２の内部に照射される。なお、成膜装置１（図１）と同様に、壁３ａに対向する壁３ｄには、光軸Ａ上に位置するビューポート１３’及び受光部１７が設けられているが、その図示は省略している。
【００３７】
また、この成膜装置２０１においては、防着管２５１の中空部２５１ａが成膜室２内の成膜材料に晒されるので、成膜材料が中空部２５１ａの内壁面に付着していく。従って、中空部２５１ａに付着堆積した成膜材料がセンサ光を遮らないように、定期的に防着管２５１を交換する運用とする。
【００３８】
更に、ビューポート２１３は、防着ガラス２２７を加熱するためのヒータ（加熱部、堆積抑制手段）２３１を備えている。ヒータ２３１は、筒状部２２３の前端側の側面の周囲に巻き付けられている。そして、給電部２３３からヒータ２３１に給電することで、筒状部２２３を加熱し、間接的に防着ガラス２２７を加熱する。ヒータ２３１が筒状部２２３側面と防着ガラス２２７とを囲むように設けられているので、ヒータ２３１の熱が効率良く防着ガラス２２７に伝達される。また、筒状部２２３がＳＵＳ製であることも、伝熱効率を高める要因となる。更に、ヒータ２３１の周りを囲むように、ヒータ２３１からの放射熱を反射する反射板２３５が設けられており、防着ガラス２２７への伝熱効率を更に高めている。
【００３９】
また、このようなビューポート２１３の構成では、筒状部２２３、防着ガラス２２７及びヒータ２３１が成膜室２の外部に設けられるので、これらを収容するための真空ケース部２５３が、壁３ａから外側に張り出して設けられている。仕切ガラス２２１は、Ｏリング２２１ａを介して真空ケース部２５３の後端部に取り付けられており、真空の成膜室２を大気から封止している。ヒータ２３１の熱によるＯリング２２１ａの劣化を抑制すべく、真空ケース部２５３の後端部を冷却するため、冷却水を流動させる冷却水路２５３ａが、真空ケース部２５３の後端部に設けられている。
【００４０】
成膜装置２０１では、防着ガラス２２７をヒータ２３１で加熱することにより、前述の成膜装置１と同様の作用効果が奏される。すなわち、センサー光の透過状態の悪化を抑制することができ、走行センサー１１の検出機能を確保することができ、ワークＷ搬送の正確な制御が可能になる。また、筒状部２２３、防着ガラス２２７及びヒータ２３１を壁３ａよりも成膜室２の外部の側に設ける構成を採用しているので、成膜室２の内部のスペースを節約することができる。さらに、既存の成膜装置にビューポートを追加する場合に、成膜室２の内部にスペースの余裕がない場合であっても、壁３ａの外側にビューポート２１３の上記各要素を取り付けることができる。
【００４１】
（第３実施形態）
図８及び図９に示す成膜装置３０１は、上記成膜装置１におけるビューポート１３に代えて、ビューポート３１３を備えている。以下、成膜装置３０１において、前述の成膜装置１，２０１と同一又は同等な構成部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【００４２】
ビューポート３１３は、仕切ガラス２１の前方に設けられた防着管（筒体）３５１を備えている。光軸Ａは、防着管３５１の中空部３５１ａを通過している。防着管３５１の後端側は、壁３ａに形成された貫通孔３ｂに挿入されている。防着管３５１の長手方向中央部には、防着ガラス（第２の透過部）３２７が、着脱自在に取り付けられている。例えば、防着管３５１には、ＹＺ平面に平行な板状の防着ガラス３２７を、上方から挿入させるスリットが形成され、当該スリットに防着ガラス３２７を挿抜することができる構成とされている。防着ガラス３２７は、防着管３５１の中空部３５１ａを前後に分断するように挿入され、光軸Ａを横切るように配置される。走行センサー１１からのセンサー光は、仕切ガラス２１を透過し、貫通孔３ｂを通過する。更に、センサー光は、防着管３５１の中空部３５１ａを通過するときに防着ガラス３２７を透過して、成膜室２内に照射される。なお、成膜装置１（図１）と同様に、壁３ａに対向する壁３ｄには、光軸Ａ上に位置するビューポート１３’及び受光部１７が設けられているが、その図示は省略している。
【００４３】
この構成によれば、仕切ガラス（透過部）２１の前方に、防着管３５１が設けられ、当該防着管３５１の中空部３５１ａに防着ガラス（堆積抑制手段）３２７が存在しているので、仕切ガラス２１は、成膜材料が浮遊する成膜室２の空間から仕切られている。よって、成膜室２に浮遊する成膜材料は、仕切ガラス２１まで到達し難い。従って、仕切ガラス２１への成膜材料の堆積が抑制され、仕切ガラス２１に堆積した成膜材料によるセンサー光の透過状態の悪化を抑制することができる。この場合、防着ガラス３２７には成膜材料が比較的接触し易いが、当該防着ガラス３２７に成膜材料が堆積した場合にも、防着ガラス３２７を容易に着脱し交換することができ、センサー光の透過状態を回復させることができる。また、定期的に防着ガラス３２７を交換することにより、防着ガラス３２７におけるセンサー光の透過状態を良好に維持することができる。その結果、走行センサー１１の検出機能を確保することができ、ワークＷ搬送の正確な制御が可能になる。
【００４４】
本発明は、上述した第１〜第３実施形態に限定されるものではない。例えば、第１及び第２実施形態においては、防着ガラス２７，２２７を加熱するために光周波ヒータを用いてもよい。また、防着ガラス２７，２２７にヒータを内蔵しヒータを直接加熱してもよい。また、成膜材料の付着・堆積を抑制する手段としては、防着ガラス２７，２２７の加熱に限られず、防着ガラス２７，２２７を帯電させてもよい。また、第１〜第３実施形態では、ワークＷの有無を間接的に検出すべく、トレイ５の有無を検出しているが、センサー光をワークＷに照射しワークＷの有無を直接検出してもよい。また、第１〜第３実施形態では、検出手段として透過型のセンサーを用いているが、反射型のセンサを用いてもよい。また、第１〜第３実施形態では、多元蒸着法（ＭＳＤ）を用いる成膜装置に本発明を適用したが、他の成膜法（例えば、プラズマ成膜法、スパッタ法）を用いる成膜装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１，２０１，３０１…成膜装置、２…成膜室、３…チャンバー、３ａ…壁部、５…トレイ、７…搬送装置（搬送手段）、１１…走行センサー（検出手段）、１３，２１３，３１３…ビューポート（窓部）、２１…仕切ガラス、２３，２２３…筒状部、２３ａ，２２３ａ…筒状部の中空部、２７，２２７…防着ガラス（透過部）、３１，２３１，３３１…ヒータ（加熱部、堆積抑制手段）、３２７…防着ガラス（第２の透過部）、３５１…筒体、３５１ａ…筒体の中空部、Ｗ…ワーク（被成膜材）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被成膜材に成膜材料を成膜する成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の成膜装置が知られている。この成膜装置は、真空容器内に被成膜材を収容し、被成膜材表面に成膜材料を成膜するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１７７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の成膜装置では、真空容器内における被成膜材の移動を制御すべく、所定の位置における被成膜材の有無を検出する必要がある。このような検出手段としては、例えば、被成膜材を載置するトレイ等に光を当てて検出するタイプのセンサー等が考えられる。しかしながら、このタイプのセンサーを真空容器の外側に配置して用いる場合、少なくとも真空容器の壁にセンサー光を透過する透過部を設ける必要がある。ところが、真空容器中には成膜材料が浮遊しているので透過部にも成膜材料が付着しうる。そして、成膜材料が透過部に付着し堆積することにより、当該透過部の光透過性が失われ、センサーによる検出機能を確保できなくなる場合がある。
【０００５】
この問題に鑑み、本発明は、被成膜材料の有無を検出する検出機能を確保することができる成膜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】
【０００６】
本発明の成膜装置は、被成膜材に成膜材料を成膜する成膜装置であって、被成膜材を収納し成膜処理を行う成膜室と、成膜室の内部に設けられ、被成膜材を搬送する搬送手段と、成膜室を画成する壁部に設けられ、光を透過する透過部を有し、成膜室の外部から内部への投光を可能とする窓部と、成膜室の外部に設けられ、窓部の透過部を透過させてセンサー光を投光し成膜室の内部の被成膜材の有無を検出する検出手段と、透過部への成膜材料の堆積を抑制する堆積抑制手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この成膜装置は、透過部への成膜材料の堆積が、堆積抑制手段によって抑制されるので、堆積した成膜材料によるセンサー光の透過状態の悪化を抑制することができ、その結果、被成膜材料の有無を検出する検出機能を確保することができる。
【０００８】
また、具体的には、堆積抑制手段は、透過部へ付着した成膜材料を蒸発させると共に、透過部への成膜材料の付着を抑制することとしてもよい。
【０００９】
更に具体的には、堆積抑制手段は、透過部を加熱する加熱部を備えることとしてもよい。この構成によれば、透過部に付着した成膜材料を加熱して蒸発させ、付着を抑制することができる。
【００１０】
また、加熱部は、壁部よりも成膜室の内部の側に設けられていることとしてもよい。加熱部を壁部よりも内部の側に設けることとすれば、加熱に係る透過部周辺の構造の複雑化を抑えることができる。
【００１１】
また、具体的な構成として、窓部は、壁部よりも成膜室の内部の側に設けられるとともに中空部にセンサー光を通過させる筒状部を備え、筒状部の中空部に透過部が設けられており、加熱部は、筒状部の端部の側面と透過部とを囲むように設けられていることとしてもよい。この構成によれば、加熱部の熱が筒状部を通じて透過部に効率良く伝達される。
【００１２】
また、加熱部は、壁部よりも成膜室の外部の側に設けられていることとしてもよい。加熱部を壁部よりも外部の側に設けることとすれば、成膜室内のスペースを節約することができる。
【００１３】
また、具体的な構成として、窓部は、壁部よりも成膜室の外部の側に設けられるとともに中空部にセンサー光を通過させる筒状部を備え、筒状部の中空部に透過部が設けられており、加熱部は、筒状部の端部の側面と透過部とを囲むように設けられていることとしてもよい。この構成によれば、加熱部の熱が筒状部を通じて透過部に効率良く伝達される。
【００１４】
また具体的な構成として、窓部は、透過部よりも成膜室の内部の側に設けられ、センサー光を通過させる中空部を有する筒体と、中空部内に設けられセンサー光を透過する第２の透過部とを備え、透過部は、筒体と第２の透過部とによって成膜材料が浮遊する空間から仕切られており、第２の透過部は、筒体に対して着脱自在に設けられていることとしてもよい。この場合、第２の透過部が堆積抑制手段として機能する。また、第２の透過部が筒体から着脱自在であるので、第２の透過部に成膜材料が堆積した場合にも、第２の透過部を容易に交換することができ、センサー光の透過状態を確保することができる。
【００１５】
また、成膜材料はセレンであることとしてもよい。セレンは、透過部に厚く付着する性質があり、また付着した場合の光の透過度も低いので、透過部における光透過の阻害になりやすい。よって、成膜材料がセレンである場合には、特に上述の堆積抑制手段の必要性が高い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の成膜装置によれば、被成膜材料の有無を検出する検出機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る成膜装置を側方から見た断面図である。
【図２】図１の成膜装置を上方から見た断面図である。
【図３】図１の成膜装置で行われる多元蒸着法を説明する図である。
【図４】ＣＩＧＳ発電層を備えるＣＩＧＳ太陽電池の断面図である。
【図５】静止成膜方法による多元蒸着法を行う成膜装置の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る成膜装置を側方から見た断面図である。
【図７】図６の成膜装置を上方から見た断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る成膜装置を側方から見た断面図である。
【図９】図８の成膜装置を上方から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る成膜装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、必要な場合には、各図に示すように、Ｚ軸を鉛直軸としＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ座標系を設定し、Ｘ、Ｙ、Ｚを便宜的に説明に用いる場合がある。また、Ｚ方向を上向きとして、「上」、「下」の概念を含む語を説明に用いる場合がある。
【００１９】
（第１実施形態）
図１及び図２に示す成膜装置１は、真空の成膜室２を内部に画成するチャンバー３を備えており、成膜室２に収容されたワーク（被成膜材）Ｗに対し、多元蒸着法（ＭＳＤ）により、セレン等を成膜材料とした成膜処理を施す装置である。例えば、成膜装置１は、太陽電池の材料であるガラス基板にセレン蒸着膜を成膜する用途で用いられる。
【００２０】
図３に示すように、本実施形態の成膜装置１で行われる多元蒸着法は、マスクを施したワークＷを成膜室２内で搬送しながら行われる。図に示すように、成膜装置１の成膜室２内で、ワークＷの搬送路の上方にヒータ４４が配置されている。更に、ワークＷの搬送路の下方には、２つのセレン蒸着源ユニット４５，４５がＹ方向に配列され設けられている。セレン蒸着源ユニット４５，４５には、成膜室２外に設置されるセレン蒸着源４５ａが接続されている。
【００２１】
また、セレン蒸着源ユニット４５，４５の下方には、他の蒸着物質（銅、インジウム、ガリウム）の蒸着源４６，４７，４８が設けられている。なお、図３で、蒸着源４６，４７，４８が、紙面に垂直なＹ方向に配列されているため重なって見えるが、平面視では、２つのセレン蒸着源ユニット４５，４５の間で、蒸着源４６，４７，４８が順にＹ方向に配列されている。ワークＷを載置するトレイ５には開口部（図示せず）が設けられており、セレン蒸着源ユニット４５及び蒸着源４６，４７，４８から発生する蒸着物質は、上記開口部を通じてワークＷの下面に主に蒸着され、ワークＷにセレン蒸着膜が形成される。
【００２２】
図１及び図２に示すように、成膜装置１の成膜室２内には、上記ワークＷを成膜室２内で移動させるべく、ワークＷを上面に載置して移動するトレイ５と、当該トレイ５を搬送する搬送装置７とが設けられている。搬送装置７はモータを動力源とする公知のものであり、成膜室２内において、Ｙ方向に配列された複数のトレイ５を、Ｙ方向に連続的に搬送することができる。トレイ５の搬送下流には、成膜室２からの出口があり、成膜室２内の圧力制御用の開閉可能な扉が存在する。例えば、この扉の開閉のタイミング等を制御するために、トレイ５が所定の位置に到達したか否か、ひいてはワークＷが所定の位置に存在するか否かを検出する必要がある。
【００２３】
そこで、成膜装置１は、成膜室２内の所定位置にトレイ５が存在するか否かを検出する検出手段を備えている。当該検出手段は、成膜室２の外部に設けられた走行センサー（検出手段）１１と、当該走行センサー１１から出射されるセンサー光を通過させ成膜室２の内部に導くビューポート（窓部）１３とを備えている。ビューポート１３の存在により、成膜室２の外部の走行センサー１１から成膜室２内部への投光が可能となる。走行センサー１１及びビューポート１３は、チャンバー３の隔壁のうちＹＺ平面に平行な壁３ａに設けられている。
【００２４】
走行センサー１１から成膜室２の内部に向けて出射されたセンサー光は、ビューポート１３を通過してＸ方向に出射される。当該センサー光の光軸は、符号「Ａ」で図示されている。壁３ａに対向する壁３ｄには、光軸Ａ上に位置するビューポート１３’と受光部１７とが設けられており、上記センサ光がビューポート１３’を透過して受光部１７に入射する位置関係にある。ビューポート１３’の詳細な図示は省略しているが、ビューポート１３’はビューポート１３と同様の構成を有してもよい。上記受光部１７にセンサー光が入射することで、走行センサー１１と受光部１７との間の所定位置にトレイ５が存在しないことが認識される。そして、成膜室２内の所定位置にトレイ５が存在するときには、トレイ５の遮光部５ａが光軸Ａに位置し上記センサー光を遮ることで、受光部１７にセンサー光が入射しなくなり、所定位置にあるトレイ５の存在が認識される。
【００２５】
続いて、上記ビューポート１３について、更に詳細に説明する。以下、ビューポート１３の構成要素の説明においては、成膜室２の内部の側（図１、図２においては左側）を「前」、成膜室２の外部の側（図１、図２においては右側）を「後」として、位置関係の説明に「前」、「後」の語の用いる場合がある。
【００２６】
ビューポート１３は、成膜室２の真空と外部の大気とを仕切る透明の仕切ガラス２１を備えている。仕切ガラス２１は、Ｏリング２１ａを介して壁３ａの外側に固定され、光軸Ａ上に位置し、センサー光を透過する。仕切ガラス２１は、例えば厚さ６ｍｍ以上の透明な耐熱ガラスである。更に、ビューポート１３は、仕切ガラス２１の前方において、壁３ａよりも成膜室２の内部の側に位置するＳＵＳ製の筒状部２３を備えている。光軸Ａは、筒状部２３の中空部２３ａを通過している。筒状部２３の後端側は、壁３ａに埋め込まれており、筒状部２３の前端側には、光軸Ａ上に位置する防着ガラス（透過部）２７が中空部２３ａ内に嵌め込まれている。防着ガラス２７はセンサー光を透過する。なお、筒状部２３の上部には連通孔２３ｂが設けられているので、中空部２３ａ内も成膜室２と同様に真空とされる。以上のビューポート１３の構成により、走行センサー１１から出射されるセンサー光は、仕切ガラス２１を透過し、中空部２３ａを通過し、更に防着ガラス２７を通過して成膜室２内に照射される。
【００２７】
成膜室２には成膜材料が浮遊しており、仕切ガラス２１や防着ガラス２７のような透明部材上に成膜材料が付着し堆積すると、センサー光の透過状態が悪化し、トレイ５の有無の検出ができなくなってしまう。この成膜装置１では、仕切ガラス２１の前方に防着ガラス２７を設置することで、仕切ガラス２１上への成膜材料の堆積を抑制するものであるが、この場合、防着ガラス２７への成膜材料の付着・堆積が同様の問題を発生させる。よって、防着ガラス２７への成膜材料の堆積を抑制する手段が望まれる。特に、成膜装置１で成膜材料として使用されるセレンは、防着ガラス２７等に厚く付着する性質があり、また付着した場合の光の透過度も低いので、防着ガラス２７における光透過の阻害になりやすい。よって、成膜材料としてセレンを用いる場合には、特に堆積抑制の必要性が高い。
【００２８】
そこで、成膜装置１のビューポート１３は、防着ガラス２７を加熱するためのヒータ（加熱部、堆積抑制手段）３１を備えている。ヒータ３１は、筒状部２３の前端側の側面の周囲に巻き付けられている。そして、給電部３３からヒータ３１に給電することで、筒状部２３を加熱し、間接的に防着ガラス２７を加熱する。ヒータ３１が筒状部２３側面と防着ガラス２７とを囲むように設けられているので、ヒータ３１の熱が効率良く防着ガラス２７に伝達される。また、筒状部２３がＳＵＳ製であることも、伝熱効率を高める要因となる。更に、ヒータ３１の周りを囲むように、ヒータ３１からの放射熱を反射する反射板３５が設けられており、防着ガラス２７への伝熱効率を更に高めている。
【００２９】
この構成によれば、防着ガラス２７が加熱されるので、防着ガラス２７に付着した成膜材料が、防着ガラス２７の熱で昇華（蒸発）する。また、防着ガラス２７に付着しようとする成膜材料も付着直後に昇華することになるので、防着ガラス２７への成膜材料の付着自体が抑制される。よって、防着ガラス２７への成膜材料の堆積が抑制され、堆積した成膜材料によるセンサー光の透過状態の悪化を抑制することができる。その結果、走行センサー１１の検出機能を確保することができ、ワークＷ搬送の正確な制御が可能になる。なお、このような作用効果を得るためには、セレンの蒸発温度（１２０℃）を考慮し、防着ガラス２７の加熱温度は約１５０℃とされる。また、他の成膜材料が用いられる場合には、その成膜材料の蒸発温度を考慮して、防着ガラス２７の加熱温度を適宜設定すればよい。
【００３０】
また、ヒータ３１、筒状部２３及び防着ガラス２７が、壁３ａよりも成膜室２の内部の側の位置に設けられるので、ビューポート１３において成膜室２を真空封止する構造も複雑にならず、部品点数の増加を抑えることができる。
【００３１】
ここで、センサー光の透過状態を確保するための他の構成としては、防着ガラス２７を省略し、仕切ガラス２１を加熱する加熱手段を設ける構成も考えられる。ところが、仕切ガラス２１は、真空の成膜室２を大気から封止するものであるために、Ｏリング２１ａを介して取り付けられる。従って、仕切ガラス２１を加熱する構成を採用する場合には、Ｏリング２１ａの熱劣化による封止機能の劣化を避けるために、熱劣化が少ない材質からなる特殊なＯリング２１ａを採用することが必要になる。このような特殊なＯリング２１ａを採用すれば、仕切ガラス２１を直接加熱して仕切ガラス２１への成膜材料の付着を抑制することができ、防着ガラス２７やその周囲の構成要素を省略して部品点数を減少させることができる。
【００３２】
これに対し、上述した成膜装置１では、上記のような特殊なＯリングを不要とすべく、防着ガラス２７を仕切ガラス２１の前方に設けて、成膜材料が希薄な空間（中空部２３ａ）を防着ガラス２７と仕切ガラス２１との間に形成した上で、防着ガラス２７を加熱する構成としたものである。防着ガラス２７は、圧力が異なる空間同士の仕切ではなくＯリングは不要であるので、防着ガラス２７を加熱してもＯリングの劣化といったような問題は発生しない。
【００３３】
以上説明した成膜装置１は、好適な一適用例として、例えば、ＣＩＧＳ太陽電池のＣＩＧＳ発電層の成膜に用いられる。図４に、ＣＩＧＳ太陽電池の一例を示す。同図に示すように、ＣＩＧＳ太陽電池７０は、ソーダライムガラス７１上に、Ｍｏ裏面電極７２と、ＣＩＧＳ発電層７３と、バッファ層７４と、透明導電膜７５と、が順に成膜され積層されてなる。Ｍｏ裏面電極７２はスパッタ法で成膜され、ＣＩＧＳ発電層７３はセレン化法又は多元蒸着法で成膜され、バッファ層７４はスパッタ法で成膜され、透明導電膜７５はＲＰＤ法、スパッタ法、又はＣＶＤ法で成膜される。このうち、ＣＩＧＳ発電層７３の成膜が、多元蒸着法を用いて成膜装置１により行われる。
【００３４】
なお、成膜装置１を用いる方法以外にも、一般的な他の多元蒸着法としては、ワークを搬送せずに静止させて行う静止成膜方法もある。静止成膜方法では、図５に示すように、マスクを施したワークＷを成膜装置５１の成膜室５２内に設置して行われる。例えば、成膜室５２内で、ワークＷの上方に温度センサー５３及びヒータ５４を順次に配置し、ワークＷの下方には開口部５６ａを有する開口板５６及びシャッタ５８を順次に配置する。そして、シャッタの下方に、第１〜第ｎの蒸着源６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，…が配置される。セレン蒸着膜を生成する場合において、第１〜第ｎの蒸着源（成膜材料）には、銅、インジウム、ガリウム及びセレンが適用される。多元蒸着法は公知の方法であるので、更なる詳細な説明は省略する。
【００３５】
（第２実施形態）
図６及び図７に示す成膜装置２０１は、上記成膜装置１におけるビューポート１３に代えて、ビューポート２１３を備えている。以下、成膜装置２０１において、前述の成膜装置１と同一又は同等な構成部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【００３６】
ビューポート２１３は、チャンバー３の壁３ａを貫通する防着管２５１を有している。光軸Ａは、防着管２５１の中空部２５１ａを通過する。防着管２５１の後端部の直ぐ後方に防着ガラス（透過部）２２７が設けられている。更に、ビューポート２１３は、防着管２５１の後方に設けられたＳＵＳ製の筒状部（筒状部）２２３を備えている。防着ガラス２２７は、筒状部２２３の前端部において中空部２２３ａに嵌め込まれている。そして、筒状部２２３の後方に、仕切ガラス２２１が設けられ、その仕切ガラス２２１の後方に走行センサー１１が設けられている。以上のビューポート２１３の構成により、走行センサー１１から出射されるセンサー光は、仕切ガラス２２１を透過し、筒状部２２３の中空部２２３ａを通過し、防着ガラス２２７を透過し、防着管２５１の中空部２５１ａを通過して、成膜室２の内部に照射される。なお、成膜装置１（図１）と同様に、壁３ａに対向する壁３ｄには、光軸Ａ上に位置するビューポート１３’及び受光部１７が設けられているが、その図示は省略している。
【００３７】
また、この成膜装置２０１においては、防着管２５１の中空部２５１ａが成膜室２内の成膜材料に晒されるので、成膜材料が中空部２５１ａの内壁面に付着していく。従って、中空部２５１ａに付着堆積した成膜材料がセンサ光を遮らないように、定期的に防着管２５１を交換する運用とする。
【００３８】
更に、ビューポート２１３は、防着ガラス２２７を加熱するためのヒータ（加熱部、堆積抑制手段）２３１を備えている。ヒータ２３１は、筒状部２２３の前端側の側面の周囲に巻き付けられている。そして、給電部２３３からヒータ２３１に給電することで、筒状部２２３を加熱し、間接的に防着ガラス２２７を加熱する。ヒータ２３１が筒状部２２３側面と防着ガラス２２７とを囲むように設けられているので、ヒータ２３１の熱が効率良く防着ガラス２２７に伝達される。また、筒状部２２３がＳＵＳ製であることも、伝熱効率を高める要因となる。更に、ヒータ２３１の周りを囲むように、ヒータ２３１からの放射熱を反射する反射板２３５が設けられており、防着ガラス２２７への伝熱効率を更に高めている。
【００３９】
また、このようなビューポート２１３の構成では、筒状部２２３、防着ガラス２２７及びヒータ２３１が成膜室２の外部に設けられるので、これらを収容するための真空ケース部２５３が、壁３ａから外側に張り出して設けられている。仕切ガラス２２１は、Ｏリング２２１ａを介して真空ケース部２５３の後端部に取り付けられており、真空の成膜室２を大気から封止している。ヒータ２３１の熱によるＯリング２２１ａの劣化を抑制すべく、真空ケース部２５３の後端部を冷却するため、冷却水を流動させる冷却水路２５３ａが、真空ケース部２５３の後端部に設けられている。
【００４０】
成膜装置２０１では、防着ガラス２２７をヒータ２３１で加熱することにより、前述の成膜装置１と同様の作用効果が奏される。すなわち、センサー光の透過状態の悪化を抑制することができ、走行センサー１１の検出機能を確保することができ、ワークＷ搬送の正確な制御が可能になる。また、筒状部２２３、防着ガラス２２７及びヒータ２３１を壁３ａよりも成膜室２の外部の側に設ける構成を採用しているので、成膜室２の内部のスペースを節約することができる。さらに、既存の成膜装置にビューポートを追加する場合に、成膜室２の内部にスペースの余裕がない場合であっても、壁３ａの外側にビューポート２１３の上記各要素を取り付けることができる。
【００４１】
（第３実施形態）
図８及び図９に示す成膜装置３０１は、上記成膜装置１におけるビューポート１３に代えて、ビューポート３１３を備えている。以下、成膜装置３０１において、前述の成膜装置１，２０１と同一又は同等な構成部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【００４２】
ビューポート３１３は、仕切ガラス２１の前方に設けられた防着管（筒体）３５１を備えている。光軸Ａは、防着管３５１の中空部３５１ａを通過している。防着管３５１の後端側は、壁３ａに形成された貫通孔３ｂに挿入されている。防着管３５１の長手方向中央部には、防着ガラス（第２の透過部）３２７が、着脱自在に取り付けられている。例えば、防着管３５１には、ＹＺ平面に平行な板状の防着ガラス３２７を、上方から挿入させるスリットが形成され、当該スリットに防着ガラス３２７を挿抜することができる構成とされている。防着ガラス３２７は、防着管３５１の中空部３５１ａを前後に分断するように挿入され、光軸Ａを横切るように配置される。走行センサー１１からのセンサー光は、仕切ガラス２１を透過し、貫通孔３ｂを通過する。更に、センサー光は、防着管３５１の中空部３５１ａを通過するときに防着ガラス３２７を透過して、成膜室２内に照射される。なお、成膜装置１（図１）と同様に、壁３ａに対向する壁３ｄには、光軸Ａ上に位置するビューポート１３’及び受光部１７が設けられているが、その図示は省略している。
【００４３】
この構成によれば、仕切ガラス（透過部）２１の前方に、防着管３５１が設けられ、当該防着管３５１の中空部３５１ａに防着ガラス（堆積抑制手段）３２７が存在しているので、仕切ガラス２１は、成膜材料が浮遊する成膜室２の空間から仕切られている。よって、成膜室２に浮遊する成膜材料は、仕切ガラス２１まで到達し難い。従って、仕切ガラス２１への成膜材料の堆積が抑制され、仕切ガラス２１に堆積した成膜材料によるセンサー光の透過状態の悪化を抑制することができる。この場合、防着ガラス３２７には成膜材料が比較的接触し易いが、当該防着ガラス３２７に成膜材料が堆積した場合にも、防着ガラス３２７を容易に着脱し交換することができ、センサー光の透過状態を回復させることができる。また、定期的に防着ガラス３２７を交換することにより、防着ガラス３２７におけるセンサー光の透過状態を良好に維持することができる。その結果、走行センサー１１の検出機能を確保することができ、ワークＷ搬送の正確な制御が可能になる。
【００４４】
本発明は、上述した第１〜第３実施形態に限定されるものではない。例えば、第１及び第２実施形態においては、防着ガラス２７，２２７を加熱するために光周波ヒータを用いてもよい。また、防着ガラス２７，２２７にヒータを内蔵しヒータを直接加熱してもよい。また、成膜材料の付着・堆積を抑制する手段としては、防着ガラス２７，２２７の加熱に限られず、防着ガラス２７，２２７を帯電させてもよい。また、第１〜第３実施形態では、ワークＷの有無を間接的に検出すべく、トレイ５の有無を検出しているが、センサー光をワークＷに照射しワークＷの有無を直接検出してもよい。また、第１〜第３実施形態では、検出手段として透過型のセンサーを用いているが、反射型のセンサを用いてもよい。また、第１〜第３実施形態では、多元蒸着法（ＭＳＤ）を用いる成膜装置に本発明を適用したが、他の成膜法（例えば、プラズマ成膜法、スパッタ法）を用いる成膜装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１，２０１，３０１…成膜装置、２…成膜室、３…チャンバー、３ａ…壁部、５…トレイ、７…搬送装置（搬送手段）、１１…走行センサー（検出手段）、１３，２１３，３１３…ビューポート（窓部）、２１…仕切ガラス、２３，２２３…筒状部、２３ａ，２２３ａ…筒状部の中空部、２７，２２７…防着ガラス（透過部）、３１，２３１，３３１…ヒータ（加熱部、堆積抑制手段）、３２７…防着ガラス（第２の透過部）、３５１…筒体、３５１ａ…筒体の中空部、Ｗ…ワーク（被成膜材）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜材に成膜材料を成膜する成膜装置であって、
前記被成膜材を収納し成膜処理を行う成膜室と、
前記成膜室の内部に設けられ、前記被成膜材を搬送する搬送手段と、
前記成膜室を画成する壁部に設けられ、光を透過する透過部を有し、前記成膜室の外部から内部への投光を可能とする窓部と、
前記成膜室の外部に設けられ、前記窓部の前記透過部を透過させてセンサー光を投光し前記成膜室の内部の前記被成膜材の有無を検出する検出手段と、
前記透過部への前記成膜材料の堆積を抑制する堆積抑制手段と、
を備えていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記堆積抑制手段は、前記透過部へ付着した成膜材料を蒸発させると共に、前記透過部への前記成膜材料の付着を抑制することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記堆積抑制手段は、前記透過部を加熱する加熱部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記加熱部は、前記壁部よりも前記成膜室の内部の側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記窓部は、前記壁部よりも前記成膜室の内部の側に設けられるとともに中空部に前記センサー光を通過させる筒状部を備え、
前記筒状部の前記中空部に前記透過部が設けられており、
前記加熱部は、前記筒状部の前記端部の側面と前記透過部とを囲むように設けられていることを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記加熱部は、前記壁部よりも前記成膜室の外部の側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記窓部は、前記壁部よりも前記成膜室の外部の側に設けられるとともに中空部に前記センサー光を通過させる筒状部を備え、
前記筒状部の前記中空部に前記透過部が設けられており、
前記加熱部は、前記筒状部の前記端部の側面と前記透過部とを囲むように設けられていることを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記窓部は、
前記透過部よりも前記成膜室の内部の側に設けられ、前記センサー光を通過させる中空部を有する筒体と、
前記中空部内に設けられ前記センサー光を透過する第２の透過部とを備え、
前記透過部は、前記筒体と前記第２の透過部とによって前記成膜材料が浮遊する空間から仕切られており、
前記第２の透過部は、前記筒体に対して着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記成膜材料はセレンであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１】
被成膜材に成膜材料を成膜する成膜装置であって、
前記被成膜材を収納し成膜処理を行う成膜室と、
前記成膜室の内部に設けられ、前記被成膜材を搬送する搬送手段と、
前記成膜室を画成する壁部に設けられ、光を透過する透過部を有し、前記成膜室の外部から内部への投光を可能とする窓部と、
前記成膜室の外部に設けられ、前記窓部の前記透過部を透過させてセンサー光を投光し前記成膜室の内部の前記被成膜材の有無を検出する検出手段と、
前記透過部への前記成膜材料の堆積を抑制する堆積抑制手段と、
を備えていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記堆積抑制手段は、前記透過部へ付着した成膜材料を蒸発させると共に、前記透過部への前記成膜材料の付着を抑制することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記堆積抑制手段は、前記透過部を加熱する加熱部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記加熱部は、前記壁部よりも前記成膜室の内部の側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記窓部は、前記壁部よりも前記成膜室の内部の側に設けられるとともに中空部に前記センサー光を通過させる筒状部を備え、
前記筒状部の前記中空部に前記透過部が設けられており、
前記加熱部は、前記筒状部の前記端部の側面と前記透過部とを囲むように設けられていることを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記加熱部は、前記壁部よりも前記成膜室の外部の側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記窓部は、前記壁部よりも前記成膜室の外部の側に設けられるとともに中空部に前記センサー光を通過させる筒状部を備え、
前記筒状部の前記中空部に前記透過部が設けられており、
前記加熱部は、前記筒状部の前記端部の側面と前記透過部とを囲むように設けられていることを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記窓部は、
前記透過部よりも前記成膜室の内部の側に設けられ、前記センサー光を通過させる中空部を有する筒体と、
前記中空部内に設けられ前記センサー光を透過する第２の透過部とを備え、
前記透過部は、前記筒体と前記第２の透過部とによって前記成膜材料が浮遊する空間から仕切られており、
前記第２の透過部は、前記筒体に対して着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記成膜材料はセレンであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の成膜装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８４４５７（Ｐ２０１２−１８４４５７Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４６５６５（Ｐ２０１１−４６５６５）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]