CN218089887U - 制膜系统及制膜装置 - Google Patents

制膜系统及制膜装置 Download PDF

Info

Publication number
CN218089887U
CN218089887U CN202220401629.7U CN202220401629U CN218089887U CN 218089887 U CN218089887 U CN 218089887U CN 202220401629 U CN202220401629 U CN 202220401629U CN 218089887 U CN218089887 U CN 218089887U
Authority
CN
China
Prior art keywords
raw material
substrate
stage
base
channel plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202220401629.7U
Other languages
English (en)
Inventor
桥上洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN218089887U publication Critical patent/CN218089887U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/16Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4486Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by producing an aerosol and subsequent evaporation of the droplets or particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502Flow conditions in reaction chamber
    • C23C16/45504Laminar flow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45587Mechanical means for changing the gas flow
    • C23C16/45591Fixed means, e.g. wings, baffles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • C30B25/14Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本实用新型是一种可制成能够更容易均匀地形成高品质的膜的制膜系统与制膜装置,包括:将原料溶液雾化而形成原料雾的机构;将原料雾与载气混合而形成混合气的机构;载台,载置基体;将混合气从混合气供给单元供给至基体并在基体上进行制膜的机构;对制膜后的混合气进行排气的机构;通道板,以隔着空间与基体相向的方式配置于基体上;以及凸部,以遮挡混合气的气流偏离从混合气供给单元朝向排气单元的方向的方式形成于通道板的一部分和/或载台的一部分,通道板与凸部以形成比通道板与基体之间的空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。

Description

制膜系统及制膜装置
技术领域
本实用新型涉及一种将经雾化的液体原料供给至基体进行制膜的制膜系统及制膜装置。
背景技术
作为能够在低温、大气压下形成外延膜等的方法,已知有雾化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)法等使用水微粒的制膜方法。在专利文献1中,示出了通过从相对于基体倾斜地配置的喷嘴向基体供给原料雾来进行制膜的制膜装置。另外,在专利文献2中,记载了利用载气将原料雾搬送至反应容器内,进而产生回旋流而使所述雾与基体反应的成膜方法。
但是,现有的制膜方法无法充分地进行基体上的原料雾控制,其结果,存在以下问题:对于实用尺寸的大口径基体,难以进行均匀的厚度的制膜,或进而因雾的紊流而产生的粉体等异物附着于基体表面,膜的品质与成品率下降。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2018-142637号公报
[专利文献2]日本专利特开2016-146442号公报
实用新型内容
[实用新型所要解决的问题]
本实用新型是为了解决所述问题而成,其目的在于提供一种能够以高生产性制造表面缺陷或颗粒的附着显著减少的高品质的膜的制膜系统、能够以高生产性制造表面缺陷或颗粒的附着显著减少的高品质的膜的制膜装置、主表面上的颗粒少的层叠体。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题,在本实用新型中,提供一种制膜系统,包括:
将原料溶液雾化而形成原料雾的机构;
将所述原料雾与载气混合而形成混合气的机构;
载台,载置基体;
将所述混合气从混合气供给单元供给至所述基体并在所述基体上进行制膜的机构;以及
对所述制膜后的混合气进行排气的机构,
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上,
凸部,以遮挡所述混合气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气单元的方向的方式在所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
另外,在本实用新型中,提供一种制膜装置,包括:
雾化单元,将原料溶液雾化而形成原料雾;
载气的供给单元,搬送所述原料雾;
载台,载置基体;
混合气供给单元,将混合了所述原料雾与所述载气的混合气供给至所述基体表面;
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上;
排气单元,对所述空间中的混合气进行排气;以及
凸部,以遮挡所述混合气的气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气单元的方向的方式形成于所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,且所述制膜装置的特征在于,
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
若为此种制膜装置,则可抑制颗粒附着,从而成为能够在基体表面均匀地形成高品质的膜的制膜装置。
另外,在本实用新型中,提供一种制膜系统,包括:
将原料溶液雾化而形成原料雾的机构;
将所述原料雾与载气混合而形成混合气的机构;
基体;
载台,载置所述基体;
将所述混合气从混合气供给单元供给至所述基体并在所述基体上进行制膜的机构;
对所述制膜后的混合气进行排气的机构;
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上;以及
凸部,以遮挡所述混合气的气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气单元的方向的方式形成于所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
另外,在本实用新型中,提供一种制膜系统,包括:
雾化单元,将原料溶液雾化而形成原料雾;
载气的供给单元,搬送所述原料雾;
载台,载置基体;
雾供给单元,将混合了所述原料雾与所述载气的混合气供给至所述基体表面;
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上;
凸部,形成于所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,与所述载台及所述通道板一并构成整流机构;以及
排气单元,连接于所述整流机构,且
所述凸部以遮挡所述混合气的气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气单元的方向的方式形成,
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
所述载台可设为在所述基体的载置部包括容纳所述基体的锪孔。
通过设置此种锪孔,可调整载台的上表面与基体的上表面的落差(高低差),充分地抑制因载台与基体的阶差而产生紊流从而抑制颗粒的产生,另外,可充分地抑制产生雾的分布而防止膜厚分布变大。
所述通道板及所述凸部优选为以所述最短距离d1成为所述宽度d2的1.5倍以上的方式配置。
若为此种制膜装置,则能够形成更高品质的膜。
所述通道板及所述凸部更优选为以所述最短距离d1成为所述宽度d2的2倍以上的方式配置。
所述通道板及所述凸部以所述最短距离d1成为所述宽度d2的1.5倍以上的方式配置。
所述通道板及所述凸部以所述最短距离d1成为所述宽度d2的2倍以上的方式配置。
若为此种制膜装置,则进而能够更稳定地形成高品质的膜。
所述凸部可形成于所述通道板的一部分。
若为此种制膜装置,则可制成能够更容易均匀地形成高品质的膜的制膜装置。
所述凸部可形成于所述载台的一部分。
若为此种制膜装置,则可制成能够更容易均匀地形成高品质的膜的制膜装置。
[实用新型的效果]
如以上所述,若为本实用新型的制膜系统,则能够以高生产性制造表面缺陷或颗粒等异物的附着显著减少的高品质的膜、例如薄膜。
另外,若为本实用新型的制膜装置,则能够以高生产性制造表面缺陷或颗粒等异物的附着显著减少的高品质的膜、例如薄膜。
而且,若为本实用新型的层叠体,则可具有抑制了颗粒附着的高品质的α-Ga2O3膜。
附图说明
图1是表示可在本实用新型的制膜方法中使用的制膜装置的代表例的概略图。
图2是表示可在本实用新型的制造方法中使用的通道板的代表性的一形态的底部的图。
图3是表示在本实用新型的制膜方法中进行的、通道板、凸部及载台的代表性的一形态的配置的概略侧视图。
图4是图3所示的配置的另一侧视图。
图5是表示在本实用新型的制膜方法中进行的、通道板、凸部及载台的配置的另一例的概略侧视图。
图6是表示在本实用新型的制膜方法中进行的、通道板、凸部及载台的配置的另一例的概略侧视图。
图7是从铅垂上方观察图6的形态的平面图。
图8是表示可在本实用新型的制膜装置中使用的制膜装置的例子中的制膜部的另一形态的概略侧视图。
图9是本实用新型的层叠体的一例的概略剖视图。
[符号的说明]
1:制膜装置
10:载气供给部
11:载气
12:载气配管
20:雾化装置
21:原料溶液
22:原料雾
23:混合气
24:雾配管
30:制膜部
31:空间
32:载台
32a、32c、101a、103a:一部分
32b、103:凸部
32d:载置部
32e:锪孔
33:混合气(混合气流)
34:基体
35:混合气供给单元
35a:喷出口
36:排气单元
36a:排气口
37:空隙
38:α-Ga2O3
39:层叠体
40:机构
100:整流机构
101:整流板
102:通道板
104:端部
d1:最短距离
d2:最短距离(宽度)
h:落差(高低差)
具体实施方式
如上所述,要求开发出能够以高生产性制造表面缺陷或异物的附着显著减少的高品质的膜的制膜方法。
本实用新型创作者等人对所述问题反复进行了努力研究,结果发现,一种基于雾CVD法的制膜方法,其中,在基体上以隔着空间与所述基体相向的方式配置通道板,形成在基体上的空间中混合气以沿着所述基体的主表面的至少一部分的方式从混合气供给单元朝向所述排气单元线性流动的混合气流,以遮挡混合气流偏离从混合气供给单元朝向排气单元的方向的方式在通道板的一部分和/或载台的一部分形成凸部,以形成比通道板与基体之间的空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置通道板与凸部,进行制膜及排气,若为此种制膜方法及制膜装置,则可抑制混合气的气流紊乱,能够以高生产性制造表面缺陷或颗粒等异物的附着显著减少的高品质的膜,从而完成了本实用新型。
即,本实用新型是一种制膜方法,包括:
将原料溶液雾化而形成原料雾的步骤;
将所述原料雾与载气混合而形成混合气的步骤;
将基体载置于载台的步骤;
将所述混合气从混合气供给单元供给至所述基体并在所述基体上进行制膜的步骤;以及
利用排气单元对所述制膜后的混合气进行排气的步骤,
在所述基体上进行制膜的步骤与利用所述排气单元排气的步骤中,
在所述基体上以隔着空间与所述基体相向的方式配置通道板,
形成在所述基体上的空间中所述混合气以沿着所述基体的主表面的至少一部分的方式从所述混合气供给单元朝向所述排气单元线性流动的混合气流,
以遮挡所述混合气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气单元的方向的方式在所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分形成凸部,
以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置所述通道板与所述凸部,进行所述制膜及所述排气。
另外,本实用新型是一种制膜装置,包括:
雾化单元,将原料溶液雾化而形成原料雾;
载气的供给单元,搬送所述原料雾;
载台,载置基体;
混合气供给单元,将混合了所述原料雾与所述载气的混合气供给至所述基体表面;
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上;
排气单元,对所述空间中的混合气进行排气;以及
凸部,以遮挡所述混合气的气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气单元的方向的方式形成于所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,且所述制膜装置的特征在于,
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
另外,本实用新型是一种层叠体,包括:
基体;以及
α-Ga2O3膜,直接或间接地层叠于所述基体上,且所述层叠体的特征在于,
所述层叠体的主表面上的直径0.5μm以上的颗粒密度为9个/10cm2以下。
以下,参照附图对本实用新型进行详细说明,但本实用新型并不限定于此。
[制膜方法]
首先,对可在本实用新型的制膜方法中使用的制膜装置的例子进行说明。
在图1中示出可在本实用新型的制膜方法中使用的制膜装置的代表例。但是,可进行本实用新型的制膜方法的制膜装置并不限定于图1所示的制膜装置。
图1所示的制膜装置1包括:载气11、载气配管12、雾化装置20、雾配管24、混合气供给单元35、载台32、整流板101、及排气单元36,形成有膜的基体34载置于载台32上(将基体载置于载台的步骤)。载气11及载气配管12构成载气供给部10。另外,整流板101与载台32构成以下说明的整流机构,进而,混合气供给单元35、载台32、整流板101、排气单元36、及载台32构成制膜部30。此外,35a是喷出口,36a是排气口。
在雾化装置20内,作为原料,收纳有原料溶液21。原料溶液21只要是能够雾化(也称为“雾(mist)化”)的溶液,则并无特别限定,可应用包含根据目的的原料的醇类或酮类等有机溶剂溶液或水溶液。
使用已知的手段将原料溶液21雾化,来形成原料雾22。所述雾化是本实用新型的制膜方法中的形成原料雾的步骤的例子。
向雾化装置20进而供给载气11,并与原料雾22混合而成为混合气23。这是本实用新型的制膜方法中的形成混合气的步骤的例子。也可以说载气供给部10及雾化装置20构成形成混合气23的机构40。混合气23由雾配管24搬送并被供给至混合气供给单元35。
从混合气供给单元35向形成于整流板101与载台32之间的整流机构内的空间31供给混合气33,在整流机构内被整流的同时供给至载置于载台32的基体34、特别是基体34的表面。在所述过程中,混合气33与基体34反应,在基体34上形成膜。这是本实用新型的制膜方法中的在基体上进行制膜的步骤的例子。
无助于膜形成的混合气33的剩余部分或混合气33与基体34反应时产生的副产物作为制膜后的混合气被排气单元36吸引而排出至系统外。这是本实用新型的制膜方法中的利用排气单元排气的步骤的例子。来自排气单元36的排气可根据需要由在图中未示出的颗粒收集器或洗涤器等处理。
原料溶液21的雾化只要可使原料溶液21雾化或液滴化,则并无特别限定,可为已知的手段,但在本实用新型中,优选为使用超声波的雾化手段。使用超声波获得的雾或液滴的初速度为零,且悬浮在空中,因此优选,例如,并非如喷雾器那样喷射,而是能够悬浮在空间中作为气体搬送的雾,因此无由碰撞能量造成的损伤,因此非常适宜。液滴尺寸并无特别限定,可为几mm左右的液滴,但优选为50μm以下,更优选为0.1μm~10μm。
载气11并无特别限定,例如,除了空气、氧气、臭氧以外,适宜使用氮气或氩气等惰性气体、或者氢气或合成气体等还原气体。载气11的种类可为一种,也可为两种以上。载气的流量只要根据基体尺寸或制膜室的大小适当设定即可,例如可设为0.01L/分钟~100L/分钟左右。
另外,虽然未图示,但也能够进而添加稀释气体来调节原料雾22与载气11的比例。稀释气体的流量只要适当设定即可,例如可设为载气的0.1倍/分钟~10倍/分钟。稀释气体例如可向雾化装置20的下游侧供给。稀释气体可使用与载气11相同的气体,也可使用不同的气体。
另外,制膜可在大气压下、加压下及减压下的任一条件下进行,但从装置成本或生产性的方面考虑,优选为在大气压下进行。
此外,在图1中示出了使用一台雾化装置的形态,但可在本实用新型的制膜方法中使用的制膜装置并不限于此,也可将多个雾化装置串联或并联地连接使用。在此情况下,各雾化装置中可分别放入不同的原料溶液使用,也可放入相同的原料使用。另外,可将各原料各别地雾化而独立地供给至混合气供给单元35,也可在使多种原料雾混合之后供给至混合气供给单元35。
雾配管24只要对要使用的原料溶液21或混合气供给单元35与载气配管12的相互配合中的温度等具有充分的稳定性,则并无特别限定,可根据目的设为树脂制、金属制、玻璃制或者将它们组合的材质的配管。
混合气供给单元35的形态或供给方式并无特别限制,可广泛应用已知的混合气供给单元。喷出口35a的形状并无特别限定,但为了将混合气33的气流设为更均匀的层流,可设为狭缝状。在此情况下,喷出口35a的长度方向的长度可根据基体的形状而设为充分的长度。
另外,混合气供给单元35只要对要使用的原料溶液21或使用温度具有充分的稳定性,则并无特别限定,可根据目的设为树脂制、金属制、玻璃制或者将它们组合的材质。
排气单元36的形态并无特别限定,可广泛应用已知的排气单元,但排气口36a优选为具有与整流板101的长条方向的长度同等以上的长度的开口。由此,可更良好地保持混合气33的气流。另外,排气单元36只要对要使用的原料溶液21或使用温度具有充分的稳定性,则并无特别限定,可根据目的设为树脂制、金属制、玻璃制或者将它们组合的材质。
排气单元36的排气量可根据制膜的条件适当调整,但为了维持混合气33的层流,优选为可相对于混合气33的流量设为70%~150%左右,更优选为可设为80%~130%左右。此外,如根据后段说明的本实用新型的整流机构的例子明确那样,在排气量相对于混合气的流量少的情况下,混合气直接向排气单元侧排气,另外,在排气量相对于混合气的流量大的情况下,差分的大气从混合气供给单元侧与混合气一起流入,因此在任何情况下,在空间31内流动的混合气33的气流不紊乱地维持。
此外,在图1中示出了混合气33从配置于水平方向上的喷出口35a沿水平方向排出、从配置于水平方向上的排气口36a排出的形态,但可在本实用新型的制膜方法中使用的制膜装置并不限于此,喷出口35a与排气口36a可以喷出方向和/或排气方向相对于载台32从水平方向至垂直方向形成任意的角的方式配置。
(配置的例子)
接着,参照图1~图6对本实用新型的制膜方法的在基体上进行制膜的步骤及利用排气单元排气的步骤中的几个配置的例子进行说明。
首先,在基体34上以隔着空间31与基体34相向的方式配置通道板。作为通道板,例如可使用如图2代表性所示那样的作为整流板101的一部分的通道板102。
在基体上进行制膜的步骤及利用排气单元排气的步骤中,如图1所示,形成在基体34上的空间31中混合气33以沿着基体34的主表面的至少一部分的方式从混合气供给单元35朝向排气单元36线性流动的混合气流33。
进而,以遮挡混合气流33偏离从混合气供给单元35朝向排气单元36的方向的方式在通道板102的一部分和/或载台32的一部分形成凸部103。
在图2中示出包含代表性的一形态的通道板的整流板、及包括所述整流板的整流机构。图2所示的整流机构100包括包含通道板102与凸部103的整流板101。凸部103与通道板102的外缘部平行地配置,原料雾与载气的混合气33在被凸部103夹着的区域中向凸部103的长度方向流动。
另外,如在后段参照图3及图4列举例子对所述整流机构100中所含的通道板102及凸部103进行详细说明那样,以形成比通道板102与基体34之间的空间31中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置,进行制膜及排气。
通过以此种配置进行制膜及排气,可抑制混合气33的气流紊乱,由此,能够以高生产性制造表面缺陷或异物的附着显著减少的高品质的膜。
通道板102的形状并无特别限定,其主表面可设为多边形、圆形、椭圆形或者除此以外的所有形状。另外,通道板102的底部只要至少平坦即可,可设为平滑面,另外也可设为用于防止粉体的附着的喷砂处理等根据目的或用途的加工面。
凸部103的形状并无特别限定,其剖面可设为多边形、圆形、椭圆形或者除此以外的所有形状。另外,只要根据要使用的原料的特性或温度条件具有充分的稳定性即可。在此情况下,可使用铝或不锈钢等金属,在以超过这些金属的耐热温度的更高温度进行制膜的情况下或在使用酸性或碱性的原料的情况下,可使用哈斯特洛伊合金等合金或钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、石英、碳化硅、或者氮化硅或氮化铝等陶瓷。
整流机构100的所述以外的部位的结构等并无特别限定,另外,只要根据要使用的原料的特性或温度条件具有充分的稳定性即可。在此情况下,可使用铝或不锈钢等金属,在以超过这些金属的耐热温度的更高温度进行制膜的情况下或在使用酸性或碱性的原料的情况下,可使用哈斯特洛伊合金等合金或钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、石英、碳化硅、或者氮化硅或氮化铝等陶瓷。
图3是表示使用图2所示的整流板101时的、在本实用新型的制膜方法中进行的、通道板、凸部及载台的代表性的一形态的配置的概略侧视图。图4是图3所示的配置的另一侧视图。
图3是说明图1所示的制膜部30中的配置的一例的图,且表示整流机构100的、混合气33的气流方向上的侧视图。图4是图3所示的整流机构100的另一侧视图,且表示整流机构100的、相对于混合气33的流束垂直的方向上的侧视图。
图3及图4所示的整流板101与图2所示的整流板101同样地,具有通道板102与凸部103,凸部103分别形成于通道板102的图3中的左右的端部104上。各个凸部103与图4中的混合气33的气流方向平行地形成。此外,在图4中,在最前面示出一个凸部103,在图4中未图示的另一个凸部位于最背面。
图3及图4所示的整流机构100包括:通道板102、凸部103及与凸部103相向的载台32的一部分32a。
整流板101在通道板102的表面与基体34的表面之间形成空间31,且以将所述空间31中的通道板102的表面与基体34的表面之间的最短距离d1保持为固定的方式设置。另外,凸部103以将凸部103的下端与载台32的表面之间的空隙37的最短距离(宽度)d2保持为固定的方式设置。如图3所示,空间31与空隙37连续。
图3及图4所示的此种整流机构100对从整流机构100的外部供给的混合气33进行整流。
此时,将通道板102及凸部103以成为d1>d2的方式配置。更优选为可以成为d1/d2≧1.5的方式配置,进一步优选为可以成为d1/d2≧2的方式配置,特别优选为可以成为d1/d2≧3的方式配置。d1及d2可根据要供给的混合气的流量适当设定,但在本实用新型的制膜方法中,一般若增大d1,则有原料的收率随之下降的倾向。因此,更具体而言,d1可设为0.5mm至5mm,d2可设为0.1mm至3mm。
在所述最短距离d1为所述宽度d2以下的情况下,混合气33的一部分从凸部103之下向外部流出,或者外部气体流入至混合气33的气流,由此不仅混合气33的气流紊乱,阻碍均质的膜形成,而且颗粒附着于膜形成面而形成缺陷。
颗粒是原料雾中的固体成分析出而成的微粒、及其进一步成长的粉体、或从外部气体混入的庞杂的粒子。另外,作为因颗粒的附着而产生的缺陷,有因以颗粒为核生长的异常生长粒而产生的转位或裂纹。
颗粒大致是亚微米尺寸至亚毫米尺寸,但例如能够通过将照射至基板上的光的散射光测定与所述光散射部位的图像识别组合的检测方法等已知的方法容易地进行形状或个数的定量评价。更简便而言,也能够作为光学显微镜的暗视野中的亮点进行评价。
另外,载台32的上表面与基体34的上表面的落差(高低差)h可以成为0mm以上且1mm以下的方式配置。若落差h为1mm以下,则可充分地抑制因载台32与基体34的阶差而产生紊流从而抑制颗粒的产生,另外,可充分地抑制产生雾的分布而防止膜厚分布变大。
因此,在载台32的基体34的载置部32d,可根据基体34的厚度或制膜的条件,呈容纳基体34那样的形状设置锪孔32e,在所述锪孔32e载置基体34。
在图3及图4中,示出了空隙37的宽度d2包括凸部103与载台32的一部分32a的上表面的配置的例子,但利用本实用新型的制膜方法进行的配置并不限于此,例如,如图5所示,也可在载台32的一部分也形成凸部32b,在形成于整流板101的一部分的凸部103的侧面的一部分103a与载台32的凸部32b的侧面的一部分32c之间,以形成具有宽度d2的空隙37的方式进行配置。此外,102是通道板,34是基体。另外,31是形成于基体34与通道板102之间的空间,在所述空间中的基体34与通道板102的最短距离是d1。所述最短距离d1比所述宽度d2大。
图5所示的整流机构100包括形成于载台32的一部分的凸部32b和与所述凸部32b相向的整流板101的一部分。另外,图5所示的整流机构100包括形成于整流板101的一部分的凸部103和与所述凸部103相向的载台32的一部分。
以上,示出了构成整流机构100的凸部设置于整流板101的形态,但利用本实用新型的制膜方法进行的配置并不限于此,例如也可如图6那样设为凸部32b仅形成于载台32侧的配置。在所述形态的情况下,整流板101仅包括通道板102。此外,34是基体。另外,31是形成于基体34与通道板102之间的空间,所述空间中的基体34与通道板102的最短距离是d1。
图6所示的整流机构100包括形成于载台32上的凸部32b和与所述凸部32b相向的整流板101(通道板102)的一部分101a,在它们之间包括宽度d2的空隙37。所述宽度d2比所述最短距离d1小。
图7是从整流板101(通道板102)侧观察图6的结构的图。此外,图7作为一例示出了在沿箭头方向使载台32移动的同时在基体34上制膜的形态。在此情况下,凸部32b可设置成在载台32的整个活动区域中凸部32b与通道板102维持图6所示的整流机构100。
可在本实用新型的制膜方法中使用的制膜装置能够进行各种变形。
例如,在图1中,混合气供给单元35与排气单元36和整流板101各别地配置,但在本实用新型的制膜方法中能够使用的制膜装置并不限定于此,也可将混合气供给单元35和/或排气单元36例如与载台32或整流板101一体地构成。
图8是表示混合气供给单元35与排气单元36和图2~图4中说明的通道板102一体地构成的制膜部30的一形态的图。在图8的形态中,混合气33从与通道板102连接的喷出口35a向载台方向喷出,通过包括通道板102与载台32的整流机构成为水平方向的气流,从向下配置于混合气33的气流方向上的通道板的端部的排气口36a排出。
整流板101(通道板102)与喷出口35a的连接部、和/或整流板101(通道板102)与排气口36a的连接部优选为具有曲面。若如此,则能够使混合气33的气流更良好。
在图8的形态中,载台32以将基体34的膜形成面与混合气供给单元35的底面保持为平行的方式设置。
载台32的结构等并无特别限定,另外,只要根据要使用的原料的特性或温度条件具有充分的稳定性即可。在此情况下,可使用铝或不锈钢等金属,在以超过这些金属的耐热温度的更高温度进行制膜的情况下或在使用酸性或碱性的原料的情况下,可使用哈斯特洛伊合金等合金或钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、石英、碳化硅、或者氮化硅或氮化铝等陶瓷。
另外,虽然在图中未示出,但制膜部30可还包括电阻加热加热器或灯加热器等已知的加热单元,以对基体34进行加热。在此情况下,可将加热器例如内置于载台32,也可设置于载台32的外部。另外,载台32可包括用于保持基体34的机构。在此情况下,可应用真空卡盘、机械夹具或者静电卡盘等已知的基体保持方法。另外,在所述范围中,载台32也可还包括使基体34沿水平方向自转的回旋机构。
基体34只要可支撑所形成的膜,则并无特别限定。基体34的材料也并无特别限定,可为已知的材料,也可为有机化合物,也可为无机化合物。例如,可列举:聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、氟树脂、铁或铝、不锈钢、金等金属、硅、蓝宝石、石英、玻璃、碳酸钙、钽酸锂、铌酸锂、氧化镓、SiC、ZnO、GaN等,但并不限于此。作为基体的形状,例如可列举平板或圆板等的板状、纤维状、棒状、圆柱状、棱柱状、筒状、螺旋状、球状、环状等,可为任一种,特别是在基体为板状体的情况下,在本实用新型中并无特别限定,但可适宜使用面积为5cm2以上、更优选为10cm2以上、且厚度为50μm~2000μm、更优选为100μm~800μm的基体。
另外,在本实用新型的制膜方法中,基体34与整流板101可在相互相向并在规定的位置静止的状态下进行制膜,也可包括在水平方向上改变与基体34的相对位置的移动单元(未图示)或旋转单元(未图示)。通过包括移动单元或旋转单元,可使要形成的膜的厚度分布更良好,另外,能够对大口径的基体或长条的基体进行制膜。
移动单元可为在水平的单轴方向上往复的机构,另外,在单轴方向上进行移动时的移动速度可根据目的适当调整,但可设为0.1mm/s至100mm/s,更优选为可设为1mm/s以上且30mm/s。若为1mm/s以上,则可防止膜形成成为反应限速,可实现原料的充分的收率,另外可减少异常反应的机会。若为100mm/s以下,则可使混合气33充分地追随移动运动,可实现优异的膜厚分布。另外,进行旋转时的旋转速度只要在不产生混合气33的紊流的范围内,则并无特别限定,但一般可以每秒1°至每秒180°进行。
此外,在图1的形态中,示出了整流板101配置于载台32的上方,将基体34的制膜面朝向上方进行制膜的形态,但本实用新型的制膜方法中使用的制膜装置并不限于此,也可设为将整流板101配置于载台32的下方,将基体34的制膜面朝向下方进行制膜的结构。
[制膜装置]
前面参照附图说明的代表例的制膜装置是本实用新型的制膜装置的例子。
即,图1~图8所示的制膜装置1包括:作为将原料溶液21雾化而形成原料雾22的雾化单元的雾化装置20、作为搬送原料雾22的载气11的供给单元的载气供给部10、载置基体34的载台32、将混合了原料雾22与载气11的混合气23供给至基体34表面的混合气供给单元35、以隔着空间31与所述基体34相向的方式配置于基体34上的通道板102、对空间31中的混合气33进行排气的排气单元36、以及以遮挡混合气33的气流脱离从混合气供给单元35朝向排气单元36的方向的方式形成于通道板102的一部分的凸部103和/或形成于载台32的一部分的凸部32b。
另外,在制膜装置1中,如图3~图6所示,通道板102与凸部103和/或凸部32b以形成比通道板102与基体34之间的空间31中的最短距离d1小的宽度d2的空隙37的方式配置。
通过利用此种制膜装置1进行制膜及排气,根据前面说明的理由,可抑制混合气33的气流紊乱,由此,能够以高生产性制造表面缺陷或异物的附着显著减少的高品质的膜。
关于制膜装置的例子的详细情况,将参照与图1~图8相关的前面的说明。
特别是,在制膜装置1中,通道板102、凸部103和/或凸部32b及载台32如先前说明那样,可构成整流机构100。具体而言,在图3及图4所示的配置的例子中,整流机构100包括:通道板102、凸部103、以及与凸部103相向的载台32的一部分32a。在图5所示的配置的例子中,整流机构100包括:形成于载台32的一部分的凸部32b、与所述凸部32b相向的整流板101(通道板102)的一部分、形成于整流板101(通道板102)的一部分的凸部103、以及与所述凸部103相向的载台32的一部分。在图6所示的配置的例子中,整流机构100包括形成于载台32上的凸部32b和与所述凸部32b相向的整流板101(通道板102)的一部分101a,在它们之间包括宽度为d2的空隙37。
也可说排气单元36连接于整流机构100。
在图1所示的制膜装置1中,作为载气的供给单元的载气供给部10通过载气配管12向作为雾化单元的雾化装置20搬送原料雾22。另外,在图1所示的制膜装置1中,混合气供给单元35将混合了原料雾22与载气11的混合气23通过雾配管24供给至基体34表面。
另外,如图3~图6、及图8所示,在载台32的基体34的载置部32d,可根据基体34的厚度或制膜的条件,呈容纳基体34那样的形状设置锪孔32e,在所述锪孔32e载置基体34。通过设置此种锪孔32e,可调整载台32的上表面与基体34的上表面的落差(高低差)h,充分地抑制因载台32与基体34的阶差而产生紊流从而抑制颗粒的产生,另外,可充分地抑制产生雾的分布而防止膜厚分布变大。
另外,通道板102与凸部103和/或凸部32b优选为以最短距离d1成为宽度d2的1.5倍以上的方式配置。若为具有此种配置的制膜装置1,则能够形成更高品质的膜。
如前面所说明那样,更优选为以最短距离d1成为所述宽度d2的2倍以上的方式配置,特别优选为以最短距离d1成为所述宽度d2的3倍以上的方式配置。
凸部103可形成于通道板102的一部分。
若为此种制膜装置1,则可制成能够更容易均匀地形成高品质的膜的制膜装置。
另外,凸部32b可形成于载台32的一部分。
若为此种制膜装置1,则可制成能够更容易地均匀形成高品质的膜的制膜装置。
在另一侧面中,图1~图8所示的制膜装置1也可称为制膜系统。作为图1~图8所示的制膜系统的制膜装置1包括:作为将原料溶液21雾化而形成原料雾22的机构的雾化装置20、将原料雾22与载气11混合而形成混合气的机构40(包括载气供给部10及雾化装置20)、载置基体34的载台32、作为将混合气33从混合气供给单元35供给至基体34并在基体34上进行制膜的机构的制膜部30、作为利用排气单元36对制膜后的混合气33进行排气的机构的排气单元36、以隔着空间31与所述基体34相向的方式配置于基体34上的通道板102、以及以遮挡混合气33的气流偏离从混合气供给单元35朝向排气单元36的方向的方式形成于通道板102的一部分的凸部103和/或形成于载台32的一部分的凸部32b。而且,通道板102与凸部103和/或凸部32b以形成比通道板102与基体34之间的空间31中的最短距离d1小的宽度d2的空隙37的方式配置。制膜系统也可包括制膜装置1与基体。
或者,图1~图8所示的作为制膜系统的制膜装置1包括:作为将原料溶液21雾化而形成原料雾22的雾化单元的雾化装置20、作为搬送原料雾22的载气11的供给单元的载气供给部10、基体34、载置基体34的载台32、将混合了原料雾22与载气11的混合气23供给至基体34表面的混合气供给单元35、以隔着空间31与所述基体34相向的方式配置于基体34上的通道板102、对空间31中的混合气33进行排气的排气单元36、以及以遮挡混合气33的气流脱离从混合气供给单元35朝向排气单元36的方向的方式形成于通道板102的一部分的凸部103和/或形成于载台32的一部分的凸部32b,也可说通道板102与凸部103和/或凸部32b以形成比通道板102与基体34之间的空间31中的最短距离d1小的宽度d2的空隙37的方式配置。
[层叠体]
在图9中示出本实用新型的层叠体的一例的概略剖视图。
图1所示的层叠体39包括基体34与直接或间接地层叠于基体34上的α-Ga2O3膜38。
层叠体39的主表面上的直径0.5μm以上的颗粒密度为9个/10cm2以下。
此种层叠体39可具有抑制了颗粒附着的高品质的α-Ga2O3膜38。
层叠体39的主表面上的直径0.5μm以上的颗粒密度越小越优选,例如可设为1个/10cm2以上。
本实用新型的层叠体39例如可通过本实用新型的制膜方法获得。
基体34的主表面上的面积可设为5cm2以上。
在本实用新型中,即便基体34的主表面上的面积为5cm2以上,也可具有抑制了颗粒附着的高品质的α-Ga2O3膜。
基体34的主表面上的面积的上限并无特别限定,但可设为900cm2以下。
[实施例]
以下,使用实施例及比较例对本实用新型进行具体说明,但本实用新型并不限定于此。
(实施例1)
在图1的制膜装置中,如参照图3及图4说明那样配置整流机构,并进行了α-氧化镓的制膜。
对于混合气供给单元与整流板(通道板),使用对表面实施了氧化铝处理的铝制构件,另外,使用了内置有电阻加热加热器的SiC制热板作为载台。此处,将整流板的凸部与载台之间的空隙的最短距离(宽度)d2设为2mm,将整流板的通道板与后述的基板的表面的最短距离d1设为3mm。
对于载气供给,使用了填充有氮气的储气瓶。利用聚氨基甲酸酯树脂制管将储气瓶与雾化装置连接,进而利用石英制的配管将雾化装置与混合气供给单元连接。
作为原料溶液,准备在以体积比加入1%的浓度34%的盐酸的稀盐酸水溶液中以0.02mol/L的比例溶解乙酰丙酮镓,利用搅拌器搅拌60分钟的溶液,将其填充至雾化装置。对于雾化装置,使用了包括两台超声波振动板(频率2.4MHz)的装置。
接着,将厚度0.65mm、直径4英寸(约10cm)的c面蓝宝石基板设置于载台,以基板温度成为400℃的方式进行加热。此时,载台上表面与基板表面的高低差为0.2mm。
接着,利用超声波振动板通过水使雾化装置内的前体传播超声波振动,而将原料溶液雾化(雾化)。
接着,以25L/分钟的流量向原料容器中加入氮气向混合气供给单元供给雾与氮气的混合气,另外,将排气流量设为28L/分钟进行排气。进而,在此期间,使载台水平地移动,以使混合气供给单元的喷出口在基板上均等地通过,进行了60分钟制膜。
其后,立即停止氮气的供给,停止向混合气供给单元的混合气供给。
所制作的层叠体的结晶层在X射线衍射测定中在2θ=40.3°处出现峰值,因此确认到α相的Ga2O3
其后,通过光反射率分析,在面内25点测定了所制作的膜的膜厚。将测定值的最大值与最小值的差分除以平均值的2倍而得的值作为膜厚分布。另外,利用基板检查机(KLAcandela-CS10)评价了膜上的颗粒(直径0.5μm以上)密度。进而,以利用X射线衍射仪(X-raydiffractometer,XRD)(理学智能实验室(Rigaku SmartLab))的摇摆曲线半值宽度评价了膜的结晶取向性。
(实施例2)
在图3及图4所示的整流机构的配置中,将所述最短距离d1设为3mm、将所述宽度d2设为0.5mm,除此之外,与实施例1同样地进行了α-氧化镓的制膜。
所制作的层叠体的结晶层在X射线衍射测定中在2θ=40.3°处出现峰值,因此确认到α相的Ga2O3
其后,与实施例1同样地进行了膜的评价。
(比较例1)
在图3及图4所示的整流机构的配置中,将所述最短距离d1设为3mm、将所述宽度d2设为3mm,除此之外,与实施例1同样地进行了α-氧化镓的制膜。
所制作的层叠体的结晶层在X射线衍射测定中在2θ=40.3°处出现峰值,由此确认到α相的Ga2O3
其后,与实施例1同样地进行了膜的评价。
(实施例3)
在图1的制膜装置中,如参照图5说明那样配置了整流机构,除此之外,与实施例1同样地进行了α-氧化镓的制膜。此时,载台上表面与基板表面的高低差为0.2mm。
所制作的层叠体的结晶层在X射线衍射测定中在2θ=40.3°处出现峰值,由此确认到α相的Ga2O3
其后,与实施例1同样地进行了膜的评价。
(比较例2)
在图5所示的整流机构的配置中,将所述最短距离d1设为3mm、将所述宽度d2设为3mm,除此之外,与实施例3同样地进行了α-氧化镓的制膜。
所制作的层叠体的结晶层在X射线衍射测定中在2θ=40.3°处出现峰值,由此确认到α相的Ga2O3
其后,与实施例1同样地进行了膜的评价。
(比较例3)
在图5所示的整流机构的配置中,将所述最短距离d1设为3mm、将所述宽度d2设为3mm、进而将载台上表面与基板表面的高低差设为1.2mm,除此之外,与实施例3同样地进行了α-氧化镓的制膜。
[表1]
Figure BDA0003522518310000211
表1是实施例1~实施例3与比较例1~比较例3的评价结果。在任一情况下,所形成的膜均为α-Ga2O3,但实施例1~实施例3的结果示出,与比较例1~比较例3相比,膜厚分布与摇摆曲线半值宽度得到改善,颗粒密度大幅度减少。
根据所述结果可知,根据本实用新型,可设为能够生产相较于现有技术为高品质且均质的膜的制膜方法。
此外,本实用新型并不限定于所述实施方式。所述实施方式是例示,具有与本实用新型的权利要求中所记载的技术思想实质上相同的结构且发挥同样的作用效果的实施方式均包含在本实用新型的技术范围内。

Claims (13)

1.一种制膜系统,其特征在于,包括:
将原料溶液雾化而形成供给至基体的混合气所包含的原料雾的机构;
将所述原料雾与载气混合而形成所述混合气的机构;
载台,载置所述基体;
将所述混合气从混合气供给单元供给至所述基体并在所述基体上进行制膜的机构;
对所述制膜后的混合气进行排气的机构;
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上;以及
凸部,以遮挡所述混合气的气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气的机构的方向的方式形成于所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
2.一种制膜装置,其特征在于,包括:
雾化单元,将原料溶液雾化而形成供给至基体的混合气所包含的原料雾;
载气的供给单元,通过载气配管向所述雾化单元供给搬送所述原料雾的载气;
载台,载置所述基体;
混合气供给单元,将混合了所述原料雾与所述载气的所述混合气通过雾配管供给至所述基体表面;
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上;
排气单元,对所述空间中的混合气进行排气;以及
凸部,以遮挡所述混合气的气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气单元的方向的方式形成于所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,且
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
3.一种制膜系统,其特征在于,包括:
雾化单元,将原料溶液雾化而形成供给至基体的混合气所包含的原料雾;
载气的供给单元,搬送所述原料雾;
所述基体;
载台,载置所述基体;
混合气供给单元,将混合了所述原料雾与所述载气的所述混合气供给至所述基体表面;
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上;
排气单元,对所述空间中的混合气进行排气;以及
凸部,以遮挡所述混合气的气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气单元的方向的方式形成于所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,且
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
4.一种制膜系统,其特征在于,包括:
将原料溶液雾化而形成供给至基体的混合气所包含的原料雾的机构;
将所述原料雾与载气混合而形成所述混合气的机构;
所述基体;
载台,载置所述基体;
将所述混合气从混合气供给单元供给至所述基体并在所述基体上进行制膜的机构;
对所述制膜后的混合气进行排气的机构;
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上;以及
凸部,以遮挡所述混合气的气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气的机构的方向的方式形成于所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
5.一种制膜装置,其特征在于,包括:
雾化单元,将原料溶液雾化而形成供给至基体的混合气所包含的原料雾;
载气的供给单元,搬送所述原料雾;
载台,载置所述基体;
雾供给单元,将混合了所述原料雾与所述载气的所述混合气供给至所述基体表面;
通道板,以隔着空间与所述基体相向的方式配置于所述基体上;
凸部,形成于所述通道板的一部分和/或所述载台的一部分,与所述载台及所述通道板一并构成整流机构;以及
排气单元,连接于所述整流机构,且
所述凸部以遮挡所述混合气的气流偏离从所述混合气供给单元朝向所述排气单元的方向的方式形成,
所述通道板与所述凸部以形成比所述通道板与所述基体之间的所述空间中的最短距离d1小的宽度d2的空隙的方式配置。
6.根据权利要求5所述的制膜装置,其特征在于,所述载台在所述基体的载置部包括容纳所述基体的锪孔。
7.根据权利要求5所述的制膜装置,其特征在于,所述通道板及所述凸部以所述最短距离d1成为所述宽度d2的1.5倍以上的方式配置。
8.根据权利要求6所述的制膜装置,其特征在于,所述通道板及所述凸部以所述最短距离d1成为所述宽度d2的1.5倍以上的方式配置。
9.根据权利要求5所述的制膜装置,其特征在于,所述通道板及所述凸部以所述最短距离d1成为所述宽度d2的2倍以上的方式配置。
10.根据权利要求6所述的制膜装置,其特征在于,所述通道板及所述凸部以所述最短距离d1成为所述宽度d2的2倍以上的方式配置。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的制膜装置,其特征在于,所述凸部形成于所述通道板的一部分。
12.根据权利要求5至10中任一项所述的制膜装置,其特征在于,所述凸部形成于所述载台的一部分。
13.根据权利要求11所述的制膜装置,其特征在于,所述凸部形成于所述载台的一部分。
CN202220401629.7U 2021-03-02 2022-02-28 制膜系统及制膜装置 Active CN218089887U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-032594 2021-03-02
JP2021032594 2021-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN218089887U true CN218089887U (zh) 2022-12-20

Family

ID=83153761

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202220401629.7U Active CN218089887U (zh) 2021-03-02 2022-02-28 制膜系统及制膜装置
CN202280016546.9A Pending CN116888300A (zh) 2021-03-02 2022-02-28 制膜方法、制膜装置及层叠体

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280016546.9A Pending CN116888300A (zh) 2021-03-02 2022-02-28 制膜方法、制膜装置及层叠体

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240124973A1 (zh)
EP (1) EP4303338A1 (zh)
JP (1) JPWO2022186112A1 (zh)
KR (1) KR20230150815A (zh)
CN (2) CN218089887U (zh)
TW (2) TW202235663A (zh)
WO (1) WO2022186112A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6478103B2 (ja) 2015-01-29 2019-03-06 株式会社Flosfia 成膜装置および成膜方法
JP6422159B2 (ja) * 2015-02-25 2018-11-14 国立研究開発法人物質・材料研究機構 α−Ga2O3単結晶、α−Ga2O3の製造方法、および、それを用いた半導体素子
JP6906220B2 (ja) 2017-02-28 2021-07-21 株式会社Flosfia 処理方法
JP7212890B2 (ja) * 2019-06-05 2023-01-26 株式会社デンソー 酸化物膜の成膜方法、半導体装置の製造方法、及び、酸化物膜の成膜装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230150815A (ko) 2023-10-31
TW202235663A (zh) 2022-09-16
WO2022186112A1 (ja) 2022-09-09
CN116888300A (zh) 2023-10-13
JPWO2022186112A1 (zh) 2022-09-09
US20240124973A1 (en) 2024-04-18
TWM633563U (zh) 2022-11-01
EP4303338A1 (en) 2024-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022009524A1 (ja) 酸化ガリウム半導体膜の製造方法及び成膜装置
US20130263771A1 (en) Crystal production method
CN218089887U (zh) 制膜系统及制膜装置
JP2023017874A (ja) 酸化ガリウム膜及び積層体
CN115175769A (zh) 成膜用雾化装置及使用了该成膜用雾化装置的成膜装置
CN115210002A (zh) 成膜用雾化装置及使用了该成膜用雾化装置的成膜装置以及半导体膜
CN116940708A (zh) 成膜装置、成膜方法、氧化镓膜及层叠体
WO2023210381A1 (ja) 成膜方法、成膜装置、及び積層体
JP2000306848A (ja) プラズマを用いた試料の表面処理方法及び表面処理装置
WO2023132174A1 (ja) 成膜装置および成膜方法
WO2024043134A1 (ja) 成膜方法、成膜装置、サセプター、及びα-酸化ガリウム膜
WO2022030187A1 (ja) 製膜用霧化装置、製膜装置及び製膜方法
TW202405226A (zh) 成膜方法及成膜裝置
WO2023058273A1 (ja) 成膜装置およびこれを用いた結晶性半導体膜の成膜方法
WO2023063310A1 (ja) 窒素化合物の製造方法及び製造装置
JP6627132B2 (ja) 成膜装置および成膜方法
CN118103547A (zh) 成膜装置及制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant