JP2000073172A - 触媒化学蒸着装置 - Google Patents
触媒化学蒸着装置Info
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Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒化学蒸着装置において、基板への熱輻
射を低減することでさらなるプロセスの低温化を可能に
する。 【解決手段】 ガス供給系２によって処理容器１内に蒸
着用ガスを供給し、加熱機構３０により所定温度に加熱
された熱触媒体３の表面付近を蒸着用ガスが通過するよ
うする。基板ホルダー４に保持された基板９に蒸着用ガ
スが到達し、熱触媒体３が関与した蒸着用ガスの反応を
利用して基板９に所定の薄膜が作成される。熱触媒体３
は帯状の板材からなるものであり、幅方向が基板９に垂
直になるよう設けられているとともに幅方向を折れ線に
して折り曲げられている。基板９の表面の一点から熱触
媒体３を見込む角度が小さくなるため基板９への熱輻射
を低減させることができ、小さな占有空間で大きな表面
積となるので熱触媒作用も充分得られる。
射を低減することでさらなるプロセスの低温化を可能に
する。 【解決手段】 ガス供給系２によって処理容器１内に蒸
着用ガスを供給し、加熱機構３０により所定温度に加熱
された熱触媒体３の表面付近を蒸着用ガスが通過するよ
うする。基板ホルダー４に保持された基板９に蒸着用ガ
スが到達し、熱触媒体３が関与した蒸着用ガスの反応を
利用して基板９に所定の薄膜が作成される。熱触媒体３
は帯状の板材からなるものであり、幅方向が基板９に垂
直になるよう設けられているとともに幅方向を折れ線に
して折り曲げられている。基板９の表面の一点から熱触
媒体３を見込む角度が小さくなるため基板９への熱輻射
を低減させることができ、小さな占有空間で大きな表面
積となるので熱触媒作用も充分得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、触媒を用いた
化学蒸着法によって基板に対して所定の薄膜を作成する
触媒化学蒸着装置に関する。
化学蒸着法によって基板に対して所定の薄膜を作成する
触媒化学蒸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ（大規模集積回路）を始めとする
各種半導体デバイスやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の
製作においては、基板上に所定の薄膜を作成するプロセ
スが存在する。このうち所定の組成の薄膜を比較的容易
に作成できることから、従来から化学蒸着（Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）
法による成膜が多く用いられている。ＣＶＤ法には、プ
ラズマを生じさせて気体の化学反応を行うプラズマＣＶ
Ｄ法や、基板を加熱することにより気体の化学反応を行
う熱ＣＶＤ法などの他に、熱触媒体を使用した触媒化学
蒸着（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ ＣＶＤ、ＣＡＴ−ＣＶＤ）
法と呼ばれる方法がある。
各種半導体デバイスやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の
製作においては、基板上に所定の薄膜を作成するプロセ
スが存在する。このうち所定の組成の薄膜を比較的容易
に作成できることから、従来から化学蒸着（Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）
法による成膜が多く用いられている。ＣＶＤ法には、プ
ラズマを生じさせて気体の化学反応を行うプラズマＣＶ
Ｄ法や、基板を加熱することにより気体の化学反応を行
う熱ＣＶＤ法などの他に、熱触媒体を使用した触媒化学
蒸着（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ ＣＶＤ、ＣＡＴ−ＣＶＤ）
法と呼ばれる方法がある。
【０００３】図８は、ＣＡＴ−ＣＶＤ法を行う従来の触
媒化学蒸着装置の概略構成を示す正面図である。図８に
示す触媒化学蒸着装置は、内部で基板９に対して所定の
処理がなされる処理容器１と、処理容器１内に所定の蒸
着用ガスを供給するガス供給系２と、供給された蒸着用
ガスが表面付近を通過するように処理容器１内に設けら
れた熱触媒体３と、熱触媒体３が関与した蒸着用ガスの
反応により所定の薄膜が作成される処理容器１内の位置
に基板９を保持する基板ホルダー４とを備えている。
媒化学蒸着装置の概略構成を示す正面図である。図８に
示す触媒化学蒸着装置は、内部で基板９に対して所定の
処理がなされる処理容器１と、処理容器１内に所定の蒸
着用ガスを供給するガス供給系２と、供給された蒸着用
ガスが表面付近を通過するように処理容器１内に設けら
れた熱触媒体３と、熱触媒体３が関与した蒸着用ガスの
反応により所定の薄膜が作成される処理容器１内の位置
に基板９を保持する基板ホルダー４とを備えている。
【０００４】図８に示す触媒化学蒸着装置では、熱触媒
体３を所定温度に加熱した状態で、処理容器１内に所定
の反応性ガスを蒸着用ガスとして供給し、熱触媒体３の
表面を通過させながら蒸着用ガスを基板９の表面に到達
させる。熱触媒体３の表面反応等を触媒として利用しな
がら、蒸着用ガスの反応により基板９に所定の薄膜が作
成される。図９は、図８の装置に使用された熱触媒体３
の構成を説明する平面概略図である。熱触媒体３は、タ
ングステン等の金属で形成されたワイヤー状の部材であ
る。ワイヤー状の部材からなる熱触媒体３は、基板９に
平行な面に沿って鋸波状に折り曲げられ、枠体３１に保
持されている。
体３を所定温度に加熱した状態で、処理容器１内に所定
の反応性ガスを蒸着用ガスとして供給し、熱触媒体３の
表面を通過させながら蒸着用ガスを基板９の表面に到達
させる。熱触媒体３の表面反応等を触媒として利用しな
がら、蒸着用ガスの反応により基板９に所定の薄膜が作
成される。図９は、図８の装置に使用された熱触媒体３
の構成を説明する平面概略図である。熱触媒体３は、タ
ングステン等の金属で形成されたワイヤー状の部材であ
る。ワイヤー状の部材からなる熱触媒体３は、基板９に
平行な面に沿って鋸波状に折り曲げられ、枠体３１に保
持されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記ＣＡＴ−ＣＶＤ法
は、熱触媒体の触媒作用を利用するため、プラズマＣＶ
Ｄ法や熱ＣＶＤ法に比べて比較的低温で成膜できる長所
がある。プラズマＣＶＤ法では、プラズマからの熱によ
って基板の温度が高くなり易いし、熱ＣＶＤ法では、熱
のみによって反応を起こさせるため、どうしても基板の
温度が高くなり易い。高集積度化や高機能化が益々進む
半導体デバイスの製作においては、プロセスの低温下
（基板温度の低減）が求められており、この点でＣＡＴ
−ＣＶＤ法は特に優れている。
は、熱触媒体の触媒作用を利用するため、プラズマＣＶ
Ｄ法や熱ＣＶＤ法に比べて比較的低温で成膜できる長所
がある。プラズマＣＶＤ法では、プラズマからの熱によ
って基板の温度が高くなり易いし、熱ＣＶＤ法では、熱
のみによって反応を起こさせるため、どうしても基板の
温度が高くなり易い。高集積度化や高機能化が益々進む
半導体デバイスの製作においては、プロセスの低温下
（基板温度の低減）が求められており、この点でＣＡＴ
−ＣＶＤ法は特に優れている。
【０００６】しかしながら、ＣＡＴ−ＣＶＤ法において
も、熱触媒体がかなり高温に加熱され、この熱触媒体が
基板の付近に設けられるため、熱触媒体からの基板に与
えられる熱の問題がある。熱触媒体は基板から離して配
置され、また処理容器内は１〜数十Ｐａ程度の真空に維
持されるため、伝導伝達や対流による熱熱触媒体から基
板への熱の伝達は殆どない。熱の伝達で問題となるの
は、熱触媒体からの輻射による基板への熱伝達である。
このような問題にもかかわらず、従来の触媒化学蒸着装
置では、この熱触媒体からの熱輻射を低減させるような
試みはなされていなかった。本願の発明は、この熱触媒
体から基板への熱輻射という点を解決課題とするもので
あり、基板への熱輻射を低減することでさらなるプロセ
スの低温化を可能にするものである。
も、熱触媒体がかなり高温に加熱され、この熱触媒体が
基板の付近に設けられるため、熱触媒体からの基板に与
えられる熱の問題がある。熱触媒体は基板から離して配
置され、また処理容器内は１〜数十Ｐａ程度の真空に維
持されるため、伝導伝達や対流による熱熱触媒体から基
板への熱の伝達は殆どない。熱の伝達で問題となるの
は、熱触媒体からの輻射による基板への熱伝達である。
このような問題にもかかわらず、従来の触媒化学蒸着装
置では、この熱触媒体からの熱輻射を低減させるような
試みはなされていなかった。本願の発明は、この熱触媒
体から基板への熱輻射という点を解決課題とするもので
あり、基板への熱輻射を低減することでさらなるプロセ
スの低温化を可能にするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１記載の発明は、内部で基板に対して
所定の処理がなされる処理容器と、処理容器内に所定の
蒸着用ガスを供給するガス供給系と、供給された蒸着用
ガスが表面付近を通過するように処理容器内に設けられ
た熱触媒体と、熱触媒体が関与した蒸着用ガスの反応に
より所定の薄膜が作成される処理容器内の位置に基板を
保持する基板ホルダーとを備えた触媒化学蒸着装置であ
って、前記熱触媒体は板材又は箔材からなるものであ
り、板材である場合にはその断面形状において長尺な方
の面が、又は、箔材である場合にはその表面が、基板に
対して垂直になるように設けられているという構成を有
する。また、上記課題を解決するため、請求項２記載の
発明は、上記請求項１の構成において、前記熱触媒体は
帯状の板材又は箔材からなるものであり、幅方向を折れ
線にして折り曲げられているという構成を有する。上記
課題を解決するため、請求項３記載の発明は、上記請求
項１又は２の構成において、前記熱触媒体は板材からな
るものであり、その基板側の端面は当該熱触媒体の他の
表面に比べて熱輻射率が小さくなっているという構成を
有する。上記課題を解決するため、請求項４記載の発明
は、請求項１又は２の構成において、前記熱触媒体は板
材からなるものであり、その基板側の端面は別の部材で
覆われており、この別の部材の基板に対向する面は基板
に対向しない面よりも熱輻射率が小さくなっているか、
又は、この別の部材の基板に対向する面の温度が熱触媒
体の表面の温度よりも低くなるよう、別の部材の熱伝達
率が充分低いかもしくは熱触媒体と別の部材との間の熱
伝達率が充分低くなっているという構成を有する。上記
課題を解決するため、請求項５記載の発明は、内部で基
板に対して所定の処理がなされる処理容器と、処理容器
内に所定の蒸着用ガスを供給するガス供給系と、供給さ
れた蒸着用ガスが表面付近を通過するように処理容器内
に設けられた熱触媒体と、熱触媒体が関与した蒸着用ガ
スの反応により所定の薄膜が作成される処理容器内の位
置に基板を保持する基板ホルダーとを備えた触媒化学蒸
着装置であって、前記熱触媒体はコイル状であって、こ
のコイルの軸方向が前記基板の表面に対して平行になる
よう設けられており、このコイル状の熱触媒体は、その
コイルが成す仮想円筒面の直径をＲ、隣り合う線の幅を
ｐとしたとき、ｐ／Ｒが５以下であるという構成を有す
る。
め、本願の請求項１記載の発明は、内部で基板に対して
所定の処理がなされる処理容器と、処理容器内に所定の
蒸着用ガスを供給するガス供給系と、供給された蒸着用
ガスが表面付近を通過するように処理容器内に設けられ
た熱触媒体と、熱触媒体が関与した蒸着用ガスの反応に
より所定の薄膜が作成される処理容器内の位置に基板を
保持する基板ホルダーとを備えた触媒化学蒸着装置であ
って、前記熱触媒体は板材又は箔材からなるものであ
り、板材である場合にはその断面形状において長尺な方
の面が、又は、箔材である場合にはその表面が、基板に
対して垂直になるように設けられているという構成を有
する。また、上記課題を解決するため、請求項２記載の
発明は、上記請求項１の構成において、前記熱触媒体は
帯状の板材又は箔材からなるものであり、幅方向を折れ
線にして折り曲げられているという構成を有する。上記
課題を解決するため、請求項３記載の発明は、上記請求
項１又は２の構成において、前記熱触媒体は板材からな
るものであり、その基板側の端面は当該熱触媒体の他の
表面に比べて熱輻射率が小さくなっているという構成を
有する。上記課題を解決するため、請求項４記載の発明
は、請求項１又は２の構成において、前記熱触媒体は板
材からなるものであり、その基板側の端面は別の部材で
覆われており、この別の部材の基板に対向する面は基板
に対向しない面よりも熱輻射率が小さくなっているか、
又は、この別の部材の基板に対向する面の温度が熱触媒
体の表面の温度よりも低くなるよう、別の部材の熱伝達
率が充分低いかもしくは熱触媒体と別の部材との間の熱
伝達率が充分低くなっているという構成を有する。上記
課題を解決するため、請求項５記載の発明は、内部で基
板に対して所定の処理がなされる処理容器と、処理容器
内に所定の蒸着用ガスを供給するガス供給系と、供給さ
れた蒸着用ガスが表面付近を通過するように処理容器内
に設けられた熱触媒体と、熱触媒体が関与した蒸着用ガ
スの反応により所定の薄膜が作成される処理容器内の位
置に基板を保持する基板ホルダーとを備えた触媒化学蒸
着装置であって、前記熱触媒体はコイル状であって、こ
のコイルの軸方向が前記基板の表面に対して平行になる
よう設けられており、このコイル状の熱触媒体は、その
コイルが成す仮想円筒面の直径をＲ、隣り合う線の幅を
ｐとしたとき、ｐ／Ｒが５以下であるという構成を有す
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本願の発明の実施の形態に
ついて説明する。図１は、本願の発明の第一の実施形態
の触媒化学蒸着装置の構成を説明する正面概略図であ
る。図１に示す触媒化学蒸着装置は、内部で基板９に対
して所定の処理がなされる処理容器１と、処理容器１内
に反応性ガスよりなる所定の蒸着用ガスを供給するガス
供給系２と、供給された蒸着用ガスが表面付近を通過す
るように処理容器１内に設けられた熱触媒体３と、熱触
媒体３が関与した蒸着用ガスの反応により所定の薄膜が
作成される処理容器１内の位置に基板９を保持する基板
ホルダー４とを備えている。
ついて説明する。図１は、本願の発明の第一の実施形態
の触媒化学蒸着装置の構成を説明する正面概略図であ
る。図１に示す触媒化学蒸着装置は、内部で基板９に対
して所定の処理がなされる処理容器１と、処理容器１内
に反応性ガスよりなる所定の蒸着用ガスを供給するガス
供給系２と、供給された蒸着用ガスが表面付近を通過す
るように処理容器１内に設けられた熱触媒体３と、熱触
媒体３が関与した蒸着用ガスの反応により所定の薄膜が
作成される処理容器１内の位置に基板９を保持する基板
ホルダー４とを備えている。
【０００９】処理容器１は、排気系１１を備えた気密な
容器であり、基板９の出し入れを行うための不図示のゲ
ートバルブを備えている。処理容器１は、ステンレス又
はアルミニウム等の材質で形成されており、電気的には
接地されている。排気系１１は、ターボ分子ポンプ等の
真空ポンプを備えており、処理容器１内を１０-8Ｔｏｒ
ｒ程度に排気可能に構成されている。尚、排気系１１
は、不図示の排気速度調整器を備えている。
容器であり、基板９の出し入れを行うための不図示のゲ
ートバルブを備えている。処理容器１は、ステンレス又
はアルミニウム等の材質で形成されており、電気的には
接地されている。排気系１１は、ターボ分子ポンプ等の
真空ポンプを備えており、処理容器１内を１０-8Ｔｏｒ
ｒ程度に排気可能に構成されている。尚、排気系１１
は、不図示の排気速度調整器を備えている。
【００１０】ガス供給系２は、所定の蒸着用ガスを溜め
たガスボンベ２１と、処理容器１内に設けられたガス供
給器２２と、ガスボンベ２１とガス供給器２２とを繋ぐ
配管２３と、配管２３上に設けられたバルブ２４や流量
調整器２５と、から構成されている。ガス供給器２２は
中空の部材であり、基板ホルダー４に対向した前面を有
している。この前面には、小さなガス吹き出し孔２２０
が多数形成されている。ガスボンベ２１から配管２３を
通してガス供給器２２にガスが導入され、このガスがガ
ス吹き出し孔２２０から吹き出して処理容器１内に供給
されるようになっている。
たガスボンベ２１と、処理容器１内に設けられたガス供
給器２２と、ガスボンベ２１とガス供給器２２とを繋ぐ
配管２３と、配管２３上に設けられたバルブ２４や流量
調整器２５と、から構成されている。ガス供給器２２は
中空の部材であり、基板ホルダー４に対向した前面を有
している。この前面には、小さなガス吹き出し孔２２０
が多数形成されている。ガスボンベ２１から配管２３を
通してガス供給器２２にガスが導入され、このガスがガ
ス吹き出し孔２２０から吹き出して処理容器１内に供給
されるようになっている。
【００１１】基板ホルダー４は、処理容器１の上壁部か
ら内部に突出する設けられた部材であり、下面に基板９
を保持するようになっている。基板９は、基板ホルダー
４に設けられた不図示の爪によりその縁が掛けられて保
持されるか、又は、下面に静電吸着されて保持されるよ
うになっている。また、この基板ホルダー４は、基板９
の表面で最終的な反応を生じさせて蒸着を行うために基
板９を加熱する加熱機構としても機能している。即ち、
基板ホルダー４内には、基板９を所定温度に加熱するヒ
ータ４１が設けられている。ヒータ４１は、カートリッ
ジヒータ等の抵抗発熱方式のものである。基板９はヒー
タ４１により室温〜３００又は６００℃程度に加熱され
るようになっている。
ら内部に突出する設けられた部材であり、下面に基板９
を保持するようになっている。基板９は、基板ホルダー
４に設けられた不図示の爪によりその縁が掛けられて保
持されるか、又は、下面に静電吸着されて保持されるよ
うになっている。また、この基板ホルダー４は、基板９
の表面で最終的な反応を生じさせて蒸着を行うために基
板９を加熱する加熱機構としても機能している。即ち、
基板ホルダー４内には、基板９を所定温度に加熱するヒ
ータ４１が設けられている。ヒータ４１は、カートリッ
ジヒータ等の抵抗発熱方式のものである。基板９はヒー
タ４１により室温〜３００又は６００℃程度に加熱され
るようになっている。
【００１２】熱触媒体３の構成は、本実施形態の装置の
大きな特徴点を成している。熱触媒体３の構成につい
て、図１及び図２を使用して説明する。図２は、図１の
装置に使用された熱触媒体の構成を説明する斜視概略図
である。図１及び図２から分かるように、本実施形態に
おける熱触媒体３は、一つの帯板状の部材を複雑に屈曲
させた形状である。より具体的に言えば、大きなコ状の
形状の内部で矩形波状に屈曲させた形状である。そし
て、熱触媒体３は、断面形状において長尺な面が基板９
に垂直になるように、つまり帯板の幅方向が基板９に垂
直になるように配置されている。
大きな特徴点を成している。熱触媒体３の構成につい
て、図１及び図２を使用して説明する。図２は、図１の
装置に使用された熱触媒体の構成を説明する斜視概略図
である。図１及び図２から分かるように、本実施形態に
おける熱触媒体３は、一つの帯板状の部材を複雑に屈曲
させた形状である。より具体的に言えば、大きなコ状の
形状の内部で矩形波状に屈曲させた形状である。そし
て、熱触媒体３は、断面形状において長尺な面が基板９
に垂直になるように、つまり帯板の幅方向が基板９に垂
直になるように配置されている。
【００１３】熱触媒体３には、加熱機構３０が設けられ
ている。加熱機構３０は熱触媒体３を通電してジュール
熱を発生させることで熱触媒体３を加熱するよう構成さ
れている。具体的には、加熱機構３０は熱触媒体３に所
定の交流電流を流す交流電源である。一方、熱触媒体３
はタングステン、タンタル、モリブデン等の金属製であ
り、図２に示すように、この帯板状の部材からなる熱触
媒体３の長さ方向の端面には電極が設けられている。電
極には、加熱機構３０からの通電線が接続されている。
加熱機構３０には、例えば１０００Ｗ程度の電源が用い
られ、熱触媒体３を１９００℃程度まで加熱できるよう
構成される。
ている。加熱機構３０は熱触媒体３を通電してジュール
熱を発生させることで熱触媒体３を加熱するよう構成さ
れている。具体的には、加熱機構３０は熱触媒体３に所
定の交流電流を流す交流電源である。一方、熱触媒体３
はタングステン、タンタル、モリブデン等の金属製であ
り、図２に示すように、この帯板状の部材からなる熱触
媒体３の長さ方向の端面には電極が設けられている。電
極には、加熱機構３０からの通電線が接続されている。
加熱機構３０には、例えば１０００Ｗ程度の電源が用い
られ、熱触媒体３を１９００℃程度まで加熱できるよう
構成される。
【００１４】さて、本実施形態の装置の大きな特徴点
は、図１及び図２に示すような構成及び配置の熱触媒体
３を使用することによって、基板９への熱輻射を低減さ
せている点である。この点を、図３を使用して説明す
る。図３は、図１及び図２に示す熱触媒体３の長所を説
明する模式図である。上述したように、本実施形態の特
徴点は、熱触媒体３に帯板状の部材を使用し、その断面
形状において長尺な面（以下、長尺面）が基板と垂直に
なるように配置する点である。従って、断面形状におい
て短尺な面（端面）は、基板に対して平行となる。この
ような構成及び配置の熱触媒体３を使用すると、従来の
ようなワイヤー状の熱触媒体を使用する場合に比べ、基
板９を加熱する度合いが小さくなる。
は、図１及び図２に示すような構成及び配置の熱触媒体
３を使用することによって、基板９への熱輻射を低減さ
せている点である。この点を、図３を使用して説明す
る。図３は、図１及び図２に示す熱触媒体３の長所を説
明する模式図である。上述したように、本実施形態の特
徴点は、熱触媒体３に帯板状の部材を使用し、その断面
形状において長尺な面（以下、長尺面）が基板と垂直に
なるように配置する点である。従って、断面形状におい
て短尺な面（端面）は、基板に対して平行となる。この
ような構成及び配置の熱触媒体３を使用すると、従来の
ようなワイヤー状の熱触媒体を使用する場合に比べ、基
板９を加熱する度合いが小さくなる。
【００１５】説明を簡単にするために、熱触媒体３が単
純な直線状の帯板とワイヤーである場合を想定する。図
３中（１）が帯板状の熱触媒体３を使用する場合であ
り、（２）がワイヤー状の熱触媒体３を使用する場合で
ある。後述するように、熱触媒体３は、表面反応によっ
て触媒作用をもたらすから、表面積はできるだけ大きい
方がよい。図３に示す例では、両者とも同じ表面積であ
るとする。つまり、図３の（１）（２）とも、熱触媒作
用としては同様である。例えば、（１）の熱触媒体３の
断面が１×５ｍｍであるとすると、（２）の熱触媒体
は、２πｒ＝（１＋５）×２＝１２ｍｍ2 で、ｒ＝２．
４ｍｍ程度になる。
純な直線状の帯板とワイヤーである場合を想定する。図
３中（１）が帯板状の熱触媒体３を使用する場合であ
り、（２）がワイヤー状の熱触媒体３を使用する場合で
ある。後述するように、熱触媒体３は、表面反応によっ
て触媒作用をもたらすから、表面積はできるだけ大きい
方がよい。図３に示す例では、両者とも同じ表面積であ
るとする。つまり、図３の（１）（２）とも、熱触媒作
用としては同様である。例えば、（１）の熱触媒体３の
断面が１×５ｍｍであるとすると、（２）の熱触媒体
は、２πｒ＝（１＋５）×２＝１２ｍｍ2 で、ｒ＝２．
４ｍｍ程度になる。
【００１６】熱輻射は輻射線による加熱であるから、そ
の加熱の方向性は、発光体の配光特性と同様に考えて良
い。図３の（１）と（２）とを比べると分かるように、
基板９の一点から帯板状の熱触媒体３を見込む角度θ1
は、同じ点からワイヤー状の熱触媒体３を見込む角度θ
2 に比べて常に小さい。従って、熱触媒体３が同一温度
である場合、熱触媒体３から基板９に到達する輻射線の
量は、帯板状の方がワイヤー状に比べて常に小さくな
る。
の加熱の方向性は、発光体の配光特性と同様に考えて良
い。図３の（１）と（２）とを比べると分かるように、
基板９の一点から帯板状の熱触媒体３を見込む角度θ1
は、同じ点からワイヤー状の熱触媒体３を見込む角度θ
2 に比べて常に小さい。従って、熱触媒体３が同一温度
である場合、熱触媒体３から基板９に到達する輻射線の
量は、帯板状の方がワイヤー状に比べて常に小さくな
る。
【００１７】図２や図８に示すように屈曲させた場合に
も基本的には同じであって、同一表面積である場合、基
板９に平行に延びるワイヤー状の熱触媒体３に比べて、
長尺面が基板９に垂直になるように配置した板状の熱触
媒体３の方が基板９に到達する熱輻射の量が少なくな
る。
も基本的には同じであって、同一表面積である場合、基
板９に平行に延びるワイヤー状の熱触媒体３に比べて、
長尺面が基板９に垂直になるように配置した板状の熱触
媒体３の方が基板９に到達する熱輻射の量が少なくな
る。
【００１８】尚、「熱輻射の量」とは、厳密には熱輻射
のエネルギーを全波長域にわたって積分したものであ
る。但し、特定の波長域の輻射線が基板９に到達するこ
とが問題となる場合などには、その波長域で積分したエ
ネルギーの量を「熱輻射の量」とする場合がある。
のエネルギーを全波長域にわたって積分したものであ
る。但し、特定の波長域の輻射線が基板９に到達するこ
とが問題となる場合などには、その波長域で積分したエ
ネルギーの量を「熱輻射の量」とする場合がある。
【００１９】また、図２に示すように、本実施形態で
は、帯板状の部材をその幅方向を折れ線にして折り曲げ
たものを熱触媒体３として使用している。このため、あ
る程度小さな占有空間で大きな表面積を得ることがで
き、熱触媒作用をより多く得ることができる。また、隣
り合う各板部分が互いに対向しているので、お互いに熱
輻射で加熱し合うことになる。このため、一定温度に加
熱する際の加熱効率が向上するメリットもある。
は、帯板状の部材をその幅方向を折れ線にして折り曲げ
たものを熱触媒体３として使用している。このため、あ
る程度小さな占有空間で大きな表面積を得ることがで
き、熱触媒作用をより多く得ることができる。また、隣
り合う各板部分が互いに対向しているので、お互いに熱
輻射で加熱し合うことになる。このため、一定温度に加
熱する際の加熱効率が向上するメリットもある。
【００２０】より具体的な寸法例を挙げると、先ほどと
異なるが、熱触媒体３は、幅１．０ｃｍで厚さ７０μｍ
程度のタングステン製の帯板を使用する。この帯板を長
さ１００〜２００ｃｍ程度使用し、図２に示すように屈
曲させる。隣り合う部分の間隔は、３ｍｍ程度である。
異なるが、熱触媒体３は、幅１．０ｃｍで厚さ７０μｍ
程度のタングステン製の帯板を使用する。この帯板を長
さ１００〜２００ｃｍ程度使用し、図２に示すように屈
曲させる。隣り合う部分の間隔は、３ｍｍ程度である。
【００２１】本実施形態の装置は、このように熱触媒体
３から基板９への熱輻射が低減されているので、基板９
の温度をさらに低くして蒸着を行うことができる。この
点は、より低温のプロセスが要求されているガリウム砒
素系半導体デバイスの製作に大きな威力を発揮する。
３から基板９への熱輻射が低減されているので、基板９
の温度をさらに低くして蒸着を行うことができる。この
点は、より低温のプロセスが要求されているガリウム砒
素系半導体デバイスの製作に大きな威力を発揮する。
【００２２】また、熱触媒体３は、板材でなくとも、箔
よりなる部材即ち箔材を使用して構成することができ
る。熱触媒体３は、前述した通り加熱機構３０により通
電加熱される。この際、体積の小さい熱触媒体３の方が
小さな電力で所定温度に加熱することができる。この点
を考慮すると、熱触媒体３が板材よりなる場合でも、そ
の厚さは薄い方が良い。従って、板材に代えて箔材を熱
触媒体３として用いる場合がある。板材と箔材との概念
の相違は微妙であるが、箔材の場合、「断面形状におい
て短尺な面」というのが存在しないことがあるので、そ
の表面が基板９に対して垂直になるようにする。
よりなる部材即ち箔材を使用して構成することができ
る。熱触媒体３は、前述した通り加熱機構３０により通
電加熱される。この際、体積の小さい熱触媒体３の方が
小さな電力で所定温度に加熱することができる。この点
を考慮すると、熱触媒体３が板材よりなる場合でも、そ
の厚さは薄い方が良い。従って、板材に代えて箔材を熱
触媒体３として用いる場合がある。板材と箔材との概念
の相違は微妙であるが、箔材の場合、「断面形状におい
て短尺な面」というのが存在しないことがあるので、そ
の表面が基板９に対して垂直になるようにする。
【００２３】熱触媒体３を箔材で構成する場合、図１及
び図２と同様に帯状のものを使用することが好ましい。
帯状の箔材は、その幅方向を折れ線にして例えば鋸波状
に折り曲げられる。このままでは箔材がその形状を保持
するのが難しいので、垂直なピンを設け、折れ線の部分
でピンに箔材をひっかけて保持させる。尚、ピンは、例
えば方形の枠上に固定する。このような構成の熱触媒体
３であっても、前述したのと同様の効果が得られる。
び図２と同様に帯状のものを使用することが好ましい。
帯状の箔材は、その幅方向を折れ線にして例えば鋸波状
に折り曲げられる。このままでは箔材がその形状を保持
するのが難しいので、垂直なピンを設け、折れ線の部分
でピンに箔材をひっかけて保持させる。尚、ピンは、例
えば方形の枠上に固定する。このような構成の熱触媒体
３であっても、前述したのと同様の効果が得られる。
【００２４】また、基板９は上述した通り基板ホルダー
４内のヒータ４１によって加熱されている。そして、基
板ホルダー４は基板９の温度を測定する熱電対等の不図
示の温度センサを備えており、基板９の温度はフィード
バック制御される。しかしながら、基板９は熱触媒体３
からの熱輻射によっても加熱されており、この熱輻射に
よる加熱分が多いと、基板９の温度制御の制御性が低下
する問題がある。逆に言えば、基板９への熱輻射が低減
された本実施形態の構成は、基板９の温度制御の制御性
が向上し、基板９の温度を安定して一定に保つことがで
きる。
４内のヒータ４１によって加熱されている。そして、基
板ホルダー４は基板９の温度を測定する熱電対等の不図
示の温度センサを備えており、基板９の温度はフィード
バック制御される。しかしながら、基板９は熱触媒体３
からの熱輻射によっても加熱されており、この熱輻射に
よる加熱分が多いと、基板９の温度制御の制御性が低下
する問題がある。逆に言えば、基板９への熱輻射が低減
された本実施形態の構成は、基板９の温度制御の制御性
が向上し、基板９の温度を安定して一定に保つことがで
きる。
【００２５】さらに、上述した熱触媒体３の形状は、加
熱効率という点も優れている。即ち、図２に示すように
屈曲した熱触媒体３の形状では、矩形波状の部分等で帯
板の表面が向かい合っている。この向かい合う部分では
互いに熱輻射によって加熱しあうことになる。このた
め、熱触媒体３を所定の温度に加熱する際に要する電力
が小さくできる。つまり、熱触媒体３から外部に放出さ
れる熱輻射を少なくし熱触媒体３内で互いに加熱する熱
輻射を多くすることで、加熱の電力効率を高めた構成と
なっている。
熱効率という点も優れている。即ち、図２に示すように
屈曲した熱触媒体３の形状では、矩形波状の部分等で帯
板の表面が向かい合っている。この向かい合う部分では
互いに熱輻射によって加熱しあうことになる。このた
め、熱触媒体３を所定の温度に加熱する際に要する電力
が小さくできる。つまり、熱触媒体３から外部に放出さ
れる熱輻射を少なくし熱触媒体３内で互いに加熱する熱
輻射を多くすることで、加熱の電力効率を高めた構成と
なっている。
【００２６】次に、本実施形態の触媒化学蒸着装置の動
作について説明する。まず、処理容器１に隣接した不図
示のロードロック室に基板９を配置するとともにロード
ロック室及び処理容器１内を所定の圧力まで排気し、そ
の後、不図示のゲートバルブを開けて基板９を処理容器
１内に搬入する。基板９は、基板ホルダー４に保持され
る。基板ホルダー４内のヒータ４１が予め動作してお
り、基板ホルダー４に保持された基板９は、ヒータ４１
からの熱によって所定温度に加熱される。
作について説明する。まず、処理容器１に隣接した不図
示のロードロック室に基板９を配置するとともにロード
ロック室及び処理容器１内を所定の圧力まで排気し、そ
の後、不図示のゲートバルブを開けて基板９を処理容器
１内に搬入する。基板９は、基板ホルダー４に保持され
る。基板ホルダー４内のヒータ４１が予め動作してお
り、基板ホルダー４に保持された基板９は、ヒータ４１
からの熱によって所定温度に加熱される。
【００２７】この状態で、ガス供給系２が動作する。即
ち、バルブ２４が開きガス供給器２２を通して蒸着用ガ
スが処理容器１内に供給される。供給された蒸着用ガス
は、熱触媒体３の表面を通過して基板９に達する。この
際、熱触媒体３が触媒として関与した反応が生じ、基板
９の表面に所定の薄膜が堆積する。薄膜が所定の厚さに
達したら、バルブ２４を閉じて蒸着用ガスの供給を停止
し、処理容器１内を再度排気する。その後、基板９を処
理容器１から取り出す。
ち、バルブ２４が開きガス供給器２２を通して蒸着用ガ
スが処理容器１内に供給される。供給された蒸着用ガス
は、熱触媒体３の表面を通過して基板９に達する。この
際、熱触媒体３が触媒として関与した反応が生じ、基板
９の表面に所定の薄膜が堆積する。薄膜が所定の厚さに
達したら、バルブ２４を閉じて蒸着用ガスの供給を停止
し、処理容器１内を再度排気する。その後、基板９を処
理容器１から取り出す。
【００２８】蒸着の具体例について、前述と同様に窒化
シリコン膜を作成する場合を例にして説明すると、蒸着
用ガスとして、モンシランを０．５ｃｃ／分、アンモニ
アを５０ｃｃ／分の割合で混合して導入する。熱触媒体
３の温度を１７００℃、基板９の温度を３００℃、処理
容器１内の圧力を１．３Ｐａに維持して蒸着を行うと、
１２０オングスローム／分程度の成膜速度で窒化シリコ
ン膜の作成が行える。尚、このような窒化シリコン膜
は、パッシベーション膜として効果的に利用できる。
シリコン膜を作成する場合を例にして説明すると、蒸着
用ガスとして、モンシランを０．５ｃｃ／分、アンモニ
アを５０ｃｃ／分の割合で混合して導入する。熱触媒体
３の温度を１７００℃、基板９の温度を３００℃、処理
容器１内の圧力を１．３Ｐａに維持して蒸着を行うと、
１２０オングスローム／分程度の成膜速度で窒化シリコ
ン膜の作成が行える。尚、このような窒化シリコン膜
は、パッシベーション膜として効果的に利用できる。
【００２９】次に、上記蒸着に利用されている触媒反応
について、補足して説明を行う。図３は、ＣＡＴ−ＣＶ
Ｄ法の蒸着メカニズムを説明する概略図である。上記窒
化シリコン膜を作成する場合を例にとると、導入された
モノシランガスが、所定温度に加熱された熱触媒体３の
表面（タングステン表面）を通過する際、水素分子の吸
着解離反応に類似したシランの接触分解反応が生じ、Ｓ
ｉＨ3 *及びＨ* という分解活性種が生成される。詳細な
メカニズムは明かではないが、モノシランを構成する一
つの水素がタングステン表面に吸着することで、その水
素とシリコンの結合が弱まってモノシランが分解し、タ
ングステン表面への吸着が熱によって解かれてＳｉＨ3 *
及びＨ* という分解活性種が生成されると考えられる。
アンモニアガスにも同様な接触分解反応が生じ、ＮＨ2 *
及びＨ* という分解活性種が生成される。そして、これ
らの分解活性種が基板９に到達してシリコン窒化膜の堆
積に寄与する。即ち、反応式で示すと、 ＳｉＨ4(g)→ＳｉＨ3 * (g)＋Ｈ* (g) ＮＨ3(g)→ＮＨ2 * (g)＋Ｈ* (g) ａＳｉＨ3 * (g)＋ｂＮＨ2 * (g)→ｃＳｉＮx(s) となる。尚、ｇの添え字はガス状態、ｓの添え字は固体
状態であることを意味する。
について、補足して説明を行う。図３は、ＣＡＴ−ＣＶ
Ｄ法の蒸着メカニズムを説明する概略図である。上記窒
化シリコン膜を作成する場合を例にとると、導入された
モノシランガスが、所定温度に加熱された熱触媒体３の
表面（タングステン表面）を通過する際、水素分子の吸
着解離反応に類似したシランの接触分解反応が生じ、Ｓ
ｉＨ3 *及びＨ* という分解活性種が生成される。詳細な
メカニズムは明かではないが、モノシランを構成する一
つの水素がタングステン表面に吸着することで、その水
素とシリコンの結合が弱まってモノシランが分解し、タ
ングステン表面への吸着が熱によって解かれてＳｉＨ3 *
及びＨ* という分解活性種が生成されると考えられる。
アンモニアガスにも同様な接触分解反応が生じ、ＮＨ2 *
及びＨ* という分解活性種が生成される。そして、これ
らの分解活性種が基板９に到達してシリコン窒化膜の堆
積に寄与する。即ち、反応式で示すと、 ＳｉＨ4(g)→ＳｉＨ3 * (g)＋Ｈ* (g) ＮＨ3(g)→ＮＨ2 * (g)＋Ｈ* (g) ａＳｉＨ3 * (g)＋ｂＮＨ2 * (g)→ｃＳｉＮx(s) となる。尚、ｇの添え字はガス状態、ｓの添え字は固体
状態であることを意味する。
【００３０】次に、本願発明の第二の実施形態について
説明する。図５は、本願発明の第二の実施形態の要部を
説明する斜視概略図である。この第二の実施形態は、熱
触媒体３の構成が第一の実施形態の構成と異なるのみで
ある。第二の実施形態では、熱触媒体３から基板９への
熱輻射をさらに低減させるため、熱触媒体３の基板９側
の端面は、熱触媒体３の他の表面に比べて熱輻射率が低
くなっている。
説明する。図５は、本願発明の第二の実施形態の要部を
説明する斜視概略図である。この第二の実施形態は、熱
触媒体３の構成が第一の実施形態の構成と異なるのみで
ある。第二の実施形態では、熱触媒体３から基板９への
熱輻射をさらに低減させるため、熱触媒体３の基板９側
の端面は、熱触媒体３の他の表面に比べて熱輻射率が低
くなっている。
【００３１】具体的に説明すると、熱触媒体３の基板９
側の端面は、被覆材３２で被覆されている。熱触媒体３
は前述と同様にタングステン製であり、被覆材３２は高
融点でタングステンよりも熱輻射率が低い材料である。
このような材料としては例えば白金が挙げられる。ま
た、チタン等の白金より高融点の金属も考えられる。被
覆材３２は被覆膜であり、溶射、スパッタ又は蒸着等の
方法により基板３１の端面に形成される。被覆材３２の
厚さは、例えば１μｍ程度である。尚、被覆材３２は熱
触媒作用があっても良いし無くてもよい。熱触媒作用が
あるとより好適であるが、無くてもその表面積は小さく
ので問題とならない。
側の端面は、被覆材３２で被覆されている。熱触媒体３
は前述と同様にタングステン製であり、被覆材３２は高
融点でタングステンよりも熱輻射率が低い材料である。
このような材料としては例えば白金が挙げられる。ま
た、チタン等の白金より高融点の金属も考えられる。被
覆材３２は被覆膜であり、溶射、スパッタ又は蒸着等の
方法により基板３１の端面に形成される。被覆材３２の
厚さは、例えば１μｍ程度である。尚、被覆材３２は熱
触媒作用があっても良いし無くてもよい。熱触媒作用が
あるとより好適であるが、無くてもその表面積は小さく
ので問題とならない。
【００３２】この第二の実施形態の装置では、第一の実
施形態と同様に熱触媒体３が板材であってその端面が基
板９に平行に配置されている上、熱輻射率の小さな材料
の被覆材３２で基板９側の端面が被覆されているため、
熱触媒体３から基板９への熱輻射の量がさらに少なくな
っている。従って、基板９の温度上昇をさらに抑制する
ことができる。尚、上記構成では、熱輻射率の小さな材
料で被覆することで基板９に向かっての熱輻射の量を少
なくしたが、熱触媒体の表面状態を変えることによって
熱輻射の量を少なくすることは可能である。例えば、第
一の実施形態における熱触媒体３の基板９側の端面を鏡
面加工処理すると、その端面から放出される熱輻射の量
を低減させることができる。
施形態と同様に熱触媒体３が板材であってその端面が基
板９に平行に配置されている上、熱輻射率の小さな材料
の被覆材３２で基板９側の端面が被覆されているため、
熱触媒体３から基板９への熱輻射の量がさらに少なくな
っている。従って、基板９の温度上昇をさらに抑制する
ことができる。尚、上記構成では、熱輻射率の小さな材
料で被覆することで基板９に向かっての熱輻射の量を少
なくしたが、熱触媒体の表面状態を変えることによって
熱輻射の量を少なくすることは可能である。例えば、第
一の実施形態における熱触媒体３の基板９側の端面を鏡
面加工処理すると、その端面から放出される熱輻射の量
を低減させることができる。
【００３３】次に、本願発明の第三の実施形態について
説明する。図６は、本願発明の第三の実施形態の要部を
説明する斜視概略図である。この第三の実施形態は、第
二の実施形態と同様、熱触媒体３の構成が第一の実施形
態の構成と異なるのみである。この第三の実施形態で
は、熱触媒体３の基板９側の端面は、別の部材３３で覆
われている。そして、この別の部材３３の基板９に対向
する面の温度が熱触媒体３の表面の温度よりも低くなる
よう構成されている。別の部材３３は、第二の実施形態
における被覆材３２と同様に、熱触媒体３の基板９側の
端面を覆うものであるが、被覆膜として形成される被覆
材３２とは異なり、ある程度の厚みを持って熱触媒体３
の端面を覆っている。
説明する。図６は、本願発明の第三の実施形態の要部を
説明する斜視概略図である。この第三の実施形態は、第
二の実施形態と同様、熱触媒体３の構成が第一の実施形
態の構成と異なるのみである。この第三の実施形態で
は、熱触媒体３の基板９側の端面は、別の部材３３で覆
われている。そして、この別の部材３３の基板９に対向
する面の温度が熱触媒体３の表面の温度よりも低くなる
よう構成されている。別の部材３３は、第二の実施形態
における被覆材３２と同様に、熱触媒体３の基板９側の
端面を覆うものであるが、被覆膜として形成される被覆
材３２とは異なり、ある程度の厚みを持って熱触媒体３
の端面を覆っている。
【００３４】この第三の実施形態は、別の部材３３の特
にその基板９に対向した面（以下、基板対向面）の温度
が熱触媒体３の表面の温度より低くなるようにすること
で基板９への熱輻射を少なくするものである。基板対向
面の温度を低くする構成は、二通り考えられる。その一
つは、熱触媒体３と別の部材３３との間の熱伝達率が低
くして熱触媒体３の熱が別の部材３３に伝わらないよう
にする構成である。別の一つは、別の部材３３自体に熱
伝導率の低い材料を使用して別の部材３３内に温度差を
設けるようにする構成である。
にその基板９に対向した面（以下、基板対向面）の温度
が熱触媒体３の表面の温度より低くなるようにすること
で基板９への熱輻射を少なくするものである。基板対向
面の温度を低くする構成は、二通り考えられる。その一
つは、熱触媒体３と別の部材３３との間の熱伝達率が低
くして熱触媒体３の熱が別の部材３３に伝わらないよう
にする構成である。別の一つは、別の部材３３自体に熱
伝導率の低い材料を使用して別の部材３３内に温度差を
設けるようにする構成である。
【００３５】前者の構成としては、例えば別の部材３３
も熱触媒体３と同じタングステン製とし、別の部材３３
と熱触媒体３との間に熱遮蔽性の部材を介在させる構成
が挙げられる。また、別の部材３３と熱触媒体３を少し
離間させるようにしても、それらの周囲の雰囲気は真空
であるので、同様の効果が得られる。また、後者の構成
としては、別の部材３３に耐熱性で熱伝導率の小さな材
料例えばタンタルやマグネシウム等を使用するようにす
る。尚、いずれの場合においても、別の部材３３の厚み
は１〜３ｍｍ程度でよい。
も熱触媒体３と同じタングステン製とし、別の部材３３
と熱触媒体３との間に熱遮蔽性の部材を介在させる構成
が挙げられる。また、別の部材３３と熱触媒体３を少し
離間させるようにしても、それらの周囲の雰囲気は真空
であるので、同様の効果が得られる。また、後者の構成
としては、別の部材３３に耐熱性で熱伝導率の小さな材
料例えばタンタルやマグネシウム等を使用するようにす
る。尚、いずれの場合においても、別の部材３３の厚み
は１〜３ｍｍ程度でよい。
【００３６】上記説明では、別の部材３３の基板対向面
の温度を低くするよう構成したが、別の部材３３の基板
対向面を熱輻射率を小さくするよう構成してもよい。例
えば、第二の実施形態のように、基板対向面の表面を熱
輻射率の小さな材料で被覆したり、熱輻射率が小さくな
るような処理を表面に施すようにしてもよい。尚、この
第三の実施形態においても、別の部材３３は熱触媒作用
のあっても無くてもよい。熱触媒作用がある場合は、熱
触媒体３の一部として捉えることができる。
の温度を低くするよう構成したが、別の部材３３の基板
対向面を熱輻射率を小さくするよう構成してもよい。例
えば、第二の実施形態のように、基板対向面の表面を熱
輻射率の小さな材料で被覆したり、熱輻射率が小さくな
るような処理を表面に施すようにしてもよい。尚、この
第三の実施形態においても、別の部材３３は熱触媒作用
のあっても無くてもよい。熱触媒作用がある場合は、熱
触媒体３の一部として捉えることができる。
【００３７】次に、請求項５に対応した第四の実施形態
について説明する。図７は、本願発明の第四の実施形態
の要部を説明する斜視概略図である。この第四の実施形
態は、第二、三の実施形態と同様、熱触媒体３の構成が
第一の実施形態の構成と異なるのみである。この第四の
実施形態では、図７に示すように、熱触媒体３はコイル
状であって、このコイルの軸方向が基板９の表面に対し
て平行になるよう設けられている。熱触媒体３は、例え
ば直径０．５ｍｍ程度のタングステン線をコイル状にし
たものである。コイルの直径即ちコイルが成す仮想円筒
面の直径（図７中にＲで示す）は例えば７ｍｍ、コイル
のピッチ即ち隣り合う線の幅（図７中にｐで示す）は例
えば１．５ｍｍである。
について説明する。図７は、本願発明の第四の実施形態
の要部を説明する斜視概略図である。この第四の実施形
態は、第二、三の実施形態と同様、熱触媒体３の構成が
第一の実施形態の構成と異なるのみである。この第四の
実施形態では、図７に示すように、熱触媒体３はコイル
状であって、このコイルの軸方向が基板９の表面に対し
て平行になるよう設けられている。熱触媒体３は、例え
ば直径０．５ｍｍ程度のタングステン線をコイル状にし
たものである。コイルの直径即ちコイルが成す仮想円筒
面の直径（図７中にＲで示す）は例えば７ｍｍ、コイル
のピッチ即ち隣り合う線の幅（図７中にｐで示す）は例
えば１．５ｍｍである。
【００３８】このように熱触媒体３をコイル状にしてそ
の軸が基板９の表面に平行に配置すると、図９に示すよ
うな鋸波状のワイヤーよりなる場合に比べ、同一表面積
及び同一温度で条件下で、やはり基板９への熱輻射を少
なくできる効果がある。即ち、同一径及び同一長さのワ
イヤーを鋸波状にする場合と、コイル状にする場合とを
比べると、コイル状にした方が隣り合う線同士が熱輻射
で互いに加熱し合う量が多くなる。そして、相対的に基
板９に向かって放出される熱輻射の量が少なくなる。ま
た、隣り合う線同士で加熱する割合が高くなるため、一
定温度に加熱する際の電力効率が向上する。
の軸が基板９の表面に平行に配置すると、図９に示すよ
うな鋸波状のワイヤーよりなる場合に比べ、同一表面積
及び同一温度で条件下で、やはり基板９への熱輻射を少
なくできる効果がある。即ち、同一径及び同一長さのワ
イヤーを鋸波状にする場合と、コイル状にする場合とを
比べると、コイル状にした方が隣り合う線同士が熱輻射
で互いに加熱し合う量が多くなる。そして、相対的に基
板９に向かって放出される熱輻射の量が少なくなる。ま
た、隣り合う線同士で加熱する割合が高くなるため、一
定温度に加熱する際の電力効率が向上する。
【００３９】尚、基板９への熱輻射の低減や電力効率の
向上のためには、コイルの隣り合う線同士がある程度接
近している必要がある。つまり、コイルの巻き方がある
程度密になっている必要がある。コイルの隣り合う線同
士が離れていると、線の一点が隣りの線を見込む角度が
小さくなり、到達する輻射線の量が低下する。このた
め、熱輻射による相互加熱の量が低下してしまう。図７
に示すように、コイルが成す仮想円筒面の直径をＲ、コ
イルのピッチをｐとしたとき、十分な電力効率の向上の
ためにはｐ／Ｒが５以下であることが必要である。尚、
この仮想円筒面の直径は、コイルの線の中心で取っても
良いし、コイルの線の外縁又は内縁で取ってもよい。
向上のためには、コイルの隣り合う線同士がある程度接
近している必要がある。つまり、コイルの巻き方がある
程度密になっている必要がある。コイルの隣り合う線同
士が離れていると、線の一点が隣りの線を見込む角度が
小さくなり、到達する輻射線の量が低下する。このた
め、熱輻射による相互加熱の量が低下してしまう。図７
に示すように、コイルが成す仮想円筒面の直径をＲ、コ
イルのピッチをｐとしたとき、十分な電力効率の向上の
ためにはｐ／Ｒが５以下であることが必要である。尚、
この仮想円筒面の直径は、コイルの線の中心で取っても
良いし、コイルの線の外縁又は内縁で取ってもよい。
【００４０】
【発明の効果】以上説明した通り、本願の請求項１の発
明によれば、基板への熱輻射が低減するのでさらなる低
温プロセスが可能になる。また、基板の加熱を安定して
行えるので、プロセスの信頼性が高くなる。また、請求
項２の発明によれば、上記請求項１の効果に加え、熱触
媒体の表面積が大きく取れるので熱触媒作用が多く得ら
れるという効果がある。また、請求項３の発明によれ
ば、上記請求項１又は２の効果に加え、熱触媒体の基板
側の端面の熱輻射率が小さいので、基板への熱輻射をさ
らに低減させる効果がある。また、請求項４の発明によ
れば、上記請求項１又は２の効果に加え、熱触媒体の基
板側の端面を覆うよう設けられた別の部材の基板に対向
した面の熱輻射率が小さくなるか又はその面の温度が低
くなるので、基板への熱輻射をさらに低減させる効果が
ある。さらに、請求項５の発明によれば、基板への熱輻
射が低減するのでさらなる低温プロセスが可能になる。
また、基板の加熱を安定して行えるので、プロセスの信
頼性が高くなる。さらに、コイルに通電して加熱する際
の電力効率が向上するという効果が得られる。
明によれば、基板への熱輻射が低減するのでさらなる低
温プロセスが可能になる。また、基板の加熱を安定して
行えるので、プロセスの信頼性が高くなる。また、請求
項２の発明によれば、上記請求項１の効果に加え、熱触
媒体の表面積が大きく取れるので熱触媒作用が多く得ら
れるという効果がある。また、請求項３の発明によれ
ば、上記請求項１又は２の効果に加え、熱触媒体の基板
側の端面の熱輻射率が小さいので、基板への熱輻射をさ
らに低減させる効果がある。また、請求項４の発明によ
れば、上記請求項１又は２の効果に加え、熱触媒体の基
板側の端面を覆うよう設けられた別の部材の基板に対向
した面の熱輻射率が小さくなるか又はその面の温度が低
くなるので、基板への熱輻射をさらに低減させる効果が
ある。さらに、請求項５の発明によれば、基板への熱輻
射が低減するのでさらなる低温プロセスが可能になる。
また、基板の加熱を安定して行えるので、プロセスの信
頼性が高くなる。さらに、コイルに通電して加熱する際
の電力効率が向上するという効果が得られる。
【図１】本願の発明の第一の実施形態の触媒化学蒸着装
置の構成を説明する正面概略図である。
置の構成を説明する正面概略図である。
【図２】図１の装置に使用された熱触媒体の構成を説明
する斜視概略図である。
する斜視概略図である。
【図３】図１及び図２に示す熱触媒体の長所を説明する
模式図である。
模式図である。
【図４】ＣＡＴ−ＣＶＤ法の蒸着メカニズムを説明する
概略図である。
概略図である。
【図５】本願発明の第二の実施形態の要部を説明する斜
視概略図である。
視概略図である。
【図６】本願発明の第三の実施形態の要部を説明する斜
視概略図である。
視概略図である。
【図７】本願発明の第四の実施形態の要部を説明する斜
視概略図である。
視概略図である。
【図８】図８は、ＣＡＴ−ＣＶＤ法を行う従来の触媒化
学蒸着装置の概略構成を示す正面図である。
学蒸着装置の概略構成を示す正面図である。
【図９】図８の装置に使用された熱触媒体３の構成を説
明する平面概略図である。
明する平面概略図である。
１ 処理容器 １１ 排気系 ２ ガス供給系 ３ 熱触媒体 ３０ 加熱機構 ３２ 被覆材 ３３ 別の部材 ４ 基板ホルダー ４１ ヒータ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月４日（１９９８．９．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図 １】
【図 ２】
【図 ３】
【図 ５】
【図 ９】
【図 ４】
【図 ６】
【図 ７】
【図 ８】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 (72)発明者 青島 正一 東京都府中市四谷５丁目８番１号アネルバ 株式会社内 (72)発明者 櫻井 和雄 東京都府中市四谷５丁目８番１号アネルバ 株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 内部で基板に対して所定の処理がなされ
る処理容器と、処理容器内に所定の蒸着用ガスを供給す
るガス供給系と、供給された蒸着用ガスが表面付近を通
過するように処理容器内に設けられた熱触媒体と、熱触
媒体が関与した蒸着用ガスの反応により所定の薄膜が作
成される処理容器内の位置に基板を保持する基板ホルダ
ーとを備えた触媒化学蒸着装置であって、 前記熱触媒体は板材又は箔材からなるものであり、板材
である場合にはその断面形状において長尺な方の面が、
又は、箔材である場合にはその表面が、基板に対して垂
直になるように設けられていることを特徴とする触媒化
学蒸着装置。 - 【請求項２】 前記熱触媒体は帯状の板材又は箔材から
なるものであり、幅方向を折れ線にして折り曲げられて
いることを特徴とする請求項１記載の触媒化学蒸着装
置。 - 【請求項３】 前記熱触媒体は板材からなるものであ
り、その基板側の端面は当該熱触媒体の他の表面に比べ
て熱輻射率が小さくなっていることを特徴とする請求項
１又は２記載の触媒化学蒸着装置。 - 【請求項４】 前記熱触媒体は板材からなるものであ
り、その基板側の端面は別の部材で覆われており、 この別の部材の基板に対向する面は基板に対向しない面
よりも熱輻射率が小さくなっているか、又は、この別の
部材の基板に対向する面の温度が熱触媒体の表面の温度
よりも低くなるよう、別の部材の熱伝達率が充分低いか
もしくは熱触媒体と別の部材との間の熱伝達率が充分低
くなっていることを特徴とする請求項１又は２記載の触
媒化学蒸着装置。 - 【請求項５】 内部で基板に対して所定の処理がなされ
る処理容器と、処理容器内に所定の蒸着用ガスを供給す
るガス供給系と、供給された蒸着用ガスが表面付近を通
過するように処理容器内に設けられた熱触媒体と、熱触
媒体が関与した蒸着用ガスの反応により所定の薄膜が作
成される処理容器内の位置に基板を保持する基板ホルダ
ーとを備えた触媒化学蒸着装置であって、 前記熱触媒体はコイル状であって、このコイルの軸方向
が前記基板の表面に対して平行になるよう設けられてお
り、 このコイル状の熱触媒体は、そのコイルが成す仮想円筒
面の直径をＲ、隣り合う線の幅をｐとしたとき、ｐ／Ｒ
が５以下であることを特徴とする触媒化学蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25943298A JP4099270B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 触媒化学蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25943298A JP4099270B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 触媒化学蒸着装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007299648A Division JP4809822B2 (ja) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | 触媒化学蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000073172A true JP2000073172A (ja) | 2000-03-07 |
| JP4099270B2 JP4099270B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=17334017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25943298A Expired - Fee Related JP4099270B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 触媒化学蒸着装置 |
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| JP (1) | JP4099270B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000277502A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-06 | Japan Science & Technology Corp | 化学蒸着装置 |
| JP2008016459A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-24 | Kyocera Corp | 堆積膜形成装置および堆積膜の形成方法 |
| JP2009027181A (ja) * | 2008-08-25 | 2009-02-05 | Japan Science & Technology Agency | 化学蒸着装置を用いた化学蒸着方法 |
| JP2010059488A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法及び成膜装置 |
| US7704556B2 (en) | 2002-04-22 | 2010-04-27 | Canon Anelva Corporation | Silicon nitride film forming method |
| JP2012009737A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング方法およびドライエッチング装置 |
| JP2012009739A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング方法およびドライエッチング装置 |
| JP2012528785A (ja) * | 2009-06-04 | 2012-11-15 | ヴォルタイクス エルエルシー． | トリシリルアミンを生成するための装置および方法 |
| CN108048816A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-18 | 中国科学技术大学 | 用于临近催化化学气相沉积的装置和方法 |
-
1998
- 1998-08-27 JP JP25943298A patent/JP4099270B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
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| JP4505073B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2010-07-14 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 化学蒸着装置 |
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| JP4705668B2 (ja) * | 2008-08-25 | 2011-06-22 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 化学蒸着装置を用いた化学蒸着方法 |
| JP2010059488A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法及び成膜装置 |
| JP2012528785A (ja) * | 2009-06-04 | 2012-11-15 | ヴォルタイクス エルエルシー． | トリシリルアミンを生成するための装置および方法 |
| JP2012009737A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング方法およびドライエッチング装置 |
| JP2012009739A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング方法およびドライエッチング装置 |
| CN108048816A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-18 | 中国科学技术大学 | 用于临近催化化学气相沉积的装置和方法 |
| CN108048816B (zh) * | 2017-12-08 | 2023-09-22 | 中国科学技术大学 | 用于临近催化化学气相沉积的装置和方法 |
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