JP2002030419A - System and method for film deposition - Google Patents

System and method for film deposition

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JP2002030419A
JP2002030419A JP2000217364A JP2000217364A JP2002030419A JP 2002030419 A JP2002030419 A JP 2002030419A JP 2000217364 A JP2000217364 A JP 2000217364A JP 2000217364 A JP2000217364 A JP 2000217364A JP 2002030419 A JP2002030419 A JP 2002030419A
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JP
Japan
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evaporation source
source material
vaporization
film forming
vaporized
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JP2000217364A
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Nobuyuki Nakahara
伸之 中原
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain excellent system and method for film deposition and to stabilize and improve the deposition rate of an ultrafine particle film. SOLUTION: The system has an ultrafine particle formation chamber 1 as a vaporization chamber having an evaporation-source crucible 4 as a material- vaporizing part and an opening of a transfer pipe 3, and a film deposition chamber 2 having a nozzle 12 as a discharge part for discharging, toward a substrate 13, ultrafine particles 10 which come from the vaporized material generated in the evaporation-source crucible 4 and transferred by the transfer pipe 3. Only a part of the evaporation-source material 5 to be vaporized is heated to a vaporization temperature in the evaporation-source crucible 4, and the evaporation-source material 5 is supplied 9 from the outside of the ultrafine particle formation chamber 1, from the side opposite to the vaporization surface from which the evaporation-source material 5 is vaporized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板等の基体上に
成膜する装置および方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for forming a film on a substrate such as a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的な膜形成方法として、印刷ペース
トを焼成する厚膜法、あるいは真空蒸着やスパッタリン
グ等の薄膜法などが知られている。しかしこれらは、基
体に成膜できる膜質が金属酸化物等に限られている。
2. Description of the Related Art As a general method of forming a film, a thick film method in which a printing paste is baked or a thin film method such as vacuum deposition or sputtering is known. However, these materials are limited to a metal oxide or the like that can be formed on the substrate.

【0003】2原子以上の結晶体で、粒径が0.1μm
以下の超微粒子は、一度ガス中に浮遊すると、エアロゾ
ル状となり、重力による自由落下速度が極めて小さく、
ガスの流れに乗って容易に搬送される。これらの現象は
超微粒子の材質が金属や化合物のように密度が異なって
もほとんど影響を受けない。この性質を利用し、超微粒
子の膜を形成できることがガスデポジション法として報
告されている(第90回ニューセラミックス懇話会研究
会資料)。具体的には、超微粒子生成室で物質蒸気を発
生させ、搬送管を通してHeガスと共に膜形成室へ送
り、空中で凝集した超微粒子を膜形成室において搬送管
のノズルから基体の表面へ超高速で噴射させ、超微粒子
を基体の表面に密着させて超微粒子膜を形成するもので
ある。よって、ガスデポジション法は基体に成膜できる
膜質に特に制限はなく、金属や無機物、有機化合物など
でも超微粒子膜を形成できる。
A crystal having two or more atoms and a particle size of 0.1 μm
The following ultrafine particles, once suspended in gas, become aerosol-like and have a very low free fall speed due to gravity.
It is easily transported on the gas flow. These phenomena are hardly affected even if the materials of the ultrafine particles have different densities like metals and compounds. It has been reported as a gas deposition method that a film of ultrafine particles can be formed by utilizing this property (materials of the 90th New Ceramics Society Study Group). Specifically, a substance vapor is generated in the ultrafine particle generation chamber, sent to the film formation chamber together with He gas through the transport pipe, and the ultrafine particles aggregated in the air are sent from the nozzle of the transport pipe to the surface of the substrate in the film formation chamber at an ultra-high speed. To form an ultrafine particle film by bringing the ultrafine particles into close contact with the surface of the substrate. Therefore, in the gas deposition method, there is no particular limitation on the film quality that can be formed on the substrate, and an ultrafine particle film can be formed using a metal, an inorganic substance, an organic compound, or the like.

【0004】図3は従来例のガスデポジション法による
成膜装置を示した図である。この成膜装置は、膜形成室
102がバルブ115を介して接続される真空ポンプ1
14によって真空引きされているので、超微粒子生成室
101と膜形成室102との間には各室にそれぞれ設け
た圧力計116により確認される差圧が生じている。蒸
発源るつぼ103は電極111を介して電源112に接
続され、るつぼ103内には蒸発されるべきバルク状の
超微粒子材料である物質104が収容されている。超微
粒子生成室101において、バルブ113を介して導入
される不活性ガスの雰囲気中で、抵抗加熱法により生成
されたエアロゾル状の金属超微粒子流れ106は上述の
差圧により搬送管105を経て膜形成室102内に搬送
され、ノズル108より高速の超微粒子109として噴
射される。ガスデポジション法による従来の成膜装置
は、これによって基板107に超微粒子膜及び小塊状の
圧粉体を形成する。また、バルブ110を閉めることに
より超微粒子の搬送を停止にする。
FIG. 3 is a view showing a conventional film forming apparatus using a gas deposition method. This film forming apparatus includes a vacuum pump 1 in which a film forming chamber 102 is connected via a valve 115.
Since the chamber 14 is evacuated, a pressure difference between the ultrafine particle generation chamber 101 and the film formation chamber 102 is confirmed by the pressure gauges 116 provided in the respective chambers. The evaporation source crucible 103 is connected to a power supply 112 via an electrode 111, and the crucible 103 contains a substance 104 which is a bulk ultrafine particle material to be evaporated. In the ultrafine particle generation chamber 101, the aerosol-like metal ultrafine particle flow 106 generated by the resistance heating method in an inert gas atmosphere introduced through the valve 113 passes through the transport pipe 105 by the above-described differential pressure to form a film. It is conveyed into the forming chamber 102 and is ejected from the nozzle 108 as ultra-fine particles 109 at a high speed. The conventional film forming apparatus based on the gas deposition method forms an ultrafine particle film and a compact compact on the substrate 107 by this. Further, the transport of the ultrafine particles is stopped by closing the valve 110.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、良好な成膜
装置及び成膜方法を実現することを課題としており、超
微粒子膜形成時に超微粒子材料を蒸発源に確実に供給
し、超微粒子膜の堆積速度の安定化と向上を図ること等
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to realize a good film forming apparatus and a good film forming method. The purpose is to stabilize and improve the deposition rate of a film.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の一つは以下のように構成される。材料気化
部および搬送管の開口部を設けた気化室と、前記材料気
化部で発生し前記搬送管で搬送された気化材料に基づく
超微粒子を対向して配置された基体に対して放出する放
出部を設けた膜形成室とを備えて成り、前記基体に膜形
成する成膜装置において、前記材料気化部は気化される
べき蒸発源材料の一部のみを気化温度まで加熱する加熱
手段を有することを特徴とする成膜装置である。ここで
いう気化とは、液体または固体状態の材料がエネルギを
得て、その界面から分子または原子が飛散していく状態
変化のことをいう。ここで、超微粒子とは、超微粒子を
構成する材料の原子が2つ以上結合しているものであ
り、かつその結合体の粒径が0.1μm以下のものであ
る。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, one of the present inventions is constituted as follows. A vaporizing chamber provided with a material vaporizing section and an opening of a transport pipe, and a discharge for emitting ultrafine particles based on the vaporized material generated in the material vaporizing section and transported by the transport pipe to a substrate disposed opposite thereto; A film forming chamber provided with a unit, wherein the material vaporizing unit has a heating unit for heating only a part of the evaporation source material to be vaporized to a vaporizing temperature. A film forming apparatus characterized in that: The term “vaporization” as used herein refers to a state change in which a material in a liquid or solid state obtains energy and molecules or atoms are scattered from the interface. Here, the ultrafine particles are those in which two or more atoms of the material constituting the ultrafine particles are bonded, and the particle diameter of the bonded body is 0.1 μm or less.

【0007】前記気化温度まで加熱される蒸発源材料の
量を、所望の量に対して常に9割以上11割以下に制御
する手段を有すると好適である。加熱される蒸発源材料
の量を常にほぼ一定に制御する方法であれば、どのよう
な方法であってもかまわないが、たとえば、加熱され溶
融状態にある蒸発源材料の量を測定し、所望の量に対し
て9割の量になった時点において、気化部への供給を行
い、所望の量の11割になった時点で供給を終了すると
いう繰り返しにより制御すると好適である。この蒸発源
材料の量を測定する方法は、一般的に用いられているも
のでよく、重量を測定する手段や、気化面の変位を測定
するなどの手段を用いてよい。
[0007] It is preferable to have means for controlling the amount of the evaporation source material heated to the vaporization temperature to 90% or more and 110% or less with respect to a desired amount. Any method may be used as long as the amount of the heated evaporation source material is controlled to be substantially constant at all times.For example, the amount of the heated evaporation source material in a molten state may be measured and the desired amount may be measured. It is preferable to perform control by repeating supply to the vaporizing section when the amount becomes 90% of the amount, and ending supply when the amount reaches 110% of the desired amount. The method of measuring the amount of the evaporation source material may be a commonly used method, and may use a means for measuring the weight or a means for measuring the displacement of the vaporized surface.

【0008】また、量の測定は行わずに、所定時間置き
に蒸発源材料を供給してもよく、また、常時一定量を供
給するようになっていてもよい。また、前記気化される
べき材料を生成室外部から供給すると好適である。
Further, the evaporation source material may be supplied at predetermined time intervals without measuring the amount, or a constant amount may be supplied at all times. It is preferable that the material to be vaporized is supplied from outside the production chamber.

【0009】また、前記供給部は前記気化されるべき蒸
発源材料の供給を、前記蒸発源材料の気化を妨げない方
向から行うとよい。またさらに、前記供給部は前記気化
されるべき蒸発源材料の供給を、前記蒸発源材料の気化
が生じる気化面の反対側から行うとよい。
It is preferable that the supply section supplies the evaporation source material to be vaporized from a direction which does not hinder the vaporization of the evaporation source material. Still further, the supply unit may supply the evaporation source material to be vaporized from a side opposite to a vaporization surface where the evaporation source material is vaporized.

【0010】また、本発明の一つは以下のように構成さ
れる。気化室において気化されるべき蒸発源材料を気化
させて発生した超微粒子を搬送管により搬送し、該搬送
管に設けられた放出部から前記超微粒子を放出して基体
上に堆積させることにより膜形成する成膜方法におい
て、前記蒸発源材料の気化は、該蒸発源材料の一部のみ
を気化温度まで加熱することによって行うことを特徴と
する成膜方法である。
One aspect of the present invention is configured as follows. The ultrafine particles generated by vaporizing the evaporation source material to be vaporized in the vaporization chamber are transported by a transport tube, and the ultrafine particles are released from a discharge portion provided in the transport tube and deposited on a substrate to form a film. In the method of forming a film, the evaporation source material is vaporized by heating only a part of the evaporation source material to a vaporization temperature.

【0011】さらに、前記気化温度まで加熱される蒸発
源材料の量を、所望の量に対して常に9割以上11割以
下に制御するとよい。また、前記気化されるべき蒸発源
材料を気化室外部から供給してもよい。また、前記供給
部は前記気化されるべき蒸発源材料の供給を、前記蒸発
源材料の気化を妨げない方向から行うとよい。
Further, it is preferable that the amount of the evaporation source material heated to the vaporization temperature is always controlled to 90% or more and 110% or less of a desired amount. Further, the evaporation source material to be vaporized may be supplied from outside the vaporization chamber. The supply unit may supply the evaporation source material to be vaporized from a direction that does not hinder the vaporization of the evaporation source material.

【0012】さらに、前記供給部は前記気化されるべき
蒸発源材料の供給を、前記蒸発源材料の気化が生じる気
化面の反対側から行うと好適である。
Further, it is preferable that the supply section supplies the evaporation source material to be vaporized from a side opposite to a vaporization surface where the evaporation source material is vaporized.

【0013】また、本発明の一つは以下のように構成さ
れる。気化された材料を基体に付与する成膜装置であっ
て、気化されるべき蒸発源材料を気化する材料気化部と
前記材料気化部に前記蒸発源材料を供給する供給部とを
有する気化室を備えており、前記供給部は前記気化室の
外部から前記蒸発源材料を供給するものであり、かつ前
記蒸発源材料の供給を前記材料気化部における該蒸発源
材料の気化を妨げない方向から行うものであることを特
徴とする成膜装置である。具体的には、材料気化部の気
化室に露出している面以外の面から供給する。
One aspect of the present invention is configured as follows. A film forming apparatus for applying a vaporized material to a substrate, comprising: a vaporization chamber having a material vaporization unit that vaporizes an evaporation source material to be vaporized and a supply unit that supplies the evaporation source material to the material vaporization unit. The supply unit supplies the evaporation source material from outside the vaporization chamber, and supplies the evaporation source material from a direction that does not hinder the vaporization of the evaporation source material in the material vaporization unit. A film forming apparatus characterized in that: Specifically, the material is supplied from a surface other than the surface exposed to the vaporizing chamber of the material vaporizing section.

【0014】上記のような構成にすることにより、従来
知られているスパッタ等の蒸着装置にも適用することが
できる。前記材料気化部は、前記気化されるべき蒸発源
材料を加熱する加熱手段を有すると好適である。
With the above configuration, the present invention can be applied to a conventionally known vapor deposition apparatus such as sputtering. It is preferable that the material vaporizing section has a heating means for heating the evaporation source material to be vaporized.

【0015】ここでいう材料気化部とは気化されるべき
蒸発源材料を保持する手段と該蒸発源材料を気化するた
めのエネルギを与える手段を含んでいる。また、前記気
化室で発生した気化された材料を搬送する搬送部を更に
有するとよい。
The material vaporizing section mentioned here includes a means for holding an evaporation source material to be vaporized and a means for applying energy for vaporizing the evaporation source material. In addition, the apparatus may further include a transport unit that transports the vaporized material generated in the vaporization chamber.

【0016】気化室内に成膜対象である基体としての基
板を設けてもいいが、本発明は特に気化室で発生した気
化された材料を搬送管などの搬送部により搬送して成膜
対象に付与する構成において特に好適に採用できる。前
記搬送部は、前記気化された材料をガスとともに搬送す
るものであると好適である。
A substrate as a substrate to be formed into a film may be provided in the vaporization chamber. In the present invention, in particular, the vaporized material generated in the vaporization chamber is transferred by a transfer section such as a transfer pipe to the film formation target. It can be particularly suitably adopted in the configuration to be provided. It is preferable that the transport section transports the vaporized material together with a gas.

【0017】さらに、前記気化室にガスを供給する手段
を有しており、前記搬送部は前記気化室に供給されたガ
スと共に前記気化された材料を搬送するものであっても
よい。
Further, the apparatus may further include means for supplying gas to the vaporization chamber, and the transport section may transport the vaporized material together with the gas supplied to the vaporization chamber.

【0018】また、本発明の一つは以下のように構成さ
れる。気化された材料を基体に付与する成膜装置であっ
て、気化されるべき蒸発源材料を気化する材料気化部と
前記材料気化部に前記蒸発源材料を供給する供給部とを
有する気化室を備えており、前記供給部は前記気化室の
外部から前記蒸発源材料を供給するものであり、かつ前
記蒸発源材料の供給を前記材料気化部における該蒸発源
材料の気化面の反対側から行うものであることを特徴と
する成膜装置である。前記材料気化部は、前記気化され
るべき材料を加熱する加熱手段を有すると好適である。
また、前記気化室で発生した気化された材料を搬送する
搬送部を更に有するとよい。
One aspect of the present invention is configured as follows. A film forming apparatus for applying a vaporized material to a substrate, comprising: a vaporization chamber having a material vaporization unit that vaporizes an evaporation source material to be vaporized and a supply unit that supplies the evaporation source material to the material vaporization unit. The supply unit supplies the evaporation source material from outside the vaporization chamber, and supplies the evaporation source material from the side opposite to the vaporization surface of the evaporation source material in the material vaporization unit. A film forming apparatus characterized in that: It is preferable that the material vaporizing section has a heating means for heating the material to be vaporized.
In addition, the apparatus may further include a transport unit that transports the vaporized material generated in the vaporization chamber.

【0019】気化室内に成膜対象である基体を設けても
いいが、本願発明は特には気化室で発生した気化された
材料を搬送管などの搬送部により搬送して成膜対象に付
与する構成において特に好適に採用できる。前記搬送部
は、前記気化された材料をガスとともに搬送するもので
あると好適である。
A substrate to be formed into a film may be provided in the vaporization chamber. In the present invention, in particular, the vaporized material generated in the vaporization chamber is transferred by a transfer section such as a transfer pipe and applied to the film formation target. It can be particularly suitably adopted in the configuration. It is preferable that the transport section transports the vaporized material together with a gas.

【0020】さらに、前記気化室にガスを供給する手段
を有しており、前記搬送部は前記気化室に供給されたガ
スと共に前記気化された材料を搬送するものであっても
よい。
Further, the apparatus may further include means for supplying a gas to the vaporization chamber, and the transport section may transport the vaporized material together with the gas supplied to the vaporization chamber.

【0021】また、本発明の一つは以下のように構成さ
れる。気化室において気化された材料を基体に付与する
成膜方法であって、気化されるべき蒸発源材料を材料気
化部において気化する工程と、前記蒸発源材料を前記材
料気化部に供給する工程と、を有し、前記蒸発源材料を
供給する工程においては、該蒸発源材料は、前記気化室
の外部から、かつ前記蒸発源材料の気化を妨げない方向
から前記材料気化部に供給されることを特徴とする成膜
方法である。上記の気化する工程と、供給する工程は、
同時または、交互に行われる工程であってよい。前記材
料気化部での気化は、前記気化されるべき材料を加熱す
るとよい。
One of the present inventions is configured as follows. A film forming method for applying a material vaporized in a vaporization chamber to a substrate, wherein a step of vaporizing an evaporation source material to be vaporized in a material vaporization section, and a step of supplying the evaporation source material to the material vaporization section In the step of supplying the evaporation source material, the evaporation source material is supplied to the material vaporization section from outside the vaporization chamber and in a direction that does not hinder vaporization of the evaporation source material. A film forming method characterized by the following. The vaporizing step and the supplying step include:
The steps may be performed simultaneously or alternately. The vaporization in the material vaporization section may be performed by heating the material to be vaporized.

【0022】さらに、前記気化されるべき材料の気化
は、該気化されるべき材料の一部のみを気化温度まで加
熱することによって行うと好適である。前記気化温度ま
で加熱される蒸発源材料の量を、所望の量に対して常に
9割以上11割以下に制御するとよい。
Furthermore, it is preferable that the vaporization of the material to be vaporized is performed by heating only a part of the material to be vaporized to the vaporization temperature. It is preferable that the amount of the evaporation source material heated to the vaporization temperature is always controlled to 90% or more and 110% or less of a desired amount.

【0023】このような制御方法は、気化する工程と、
供給する工程を組み合わせて行うとよい。例えば、蒸発
源材料の気化は常に行われ、加熱される蒸発源材料の量
が所望の量に対して9割の量になった際に、供給が始ま
り、所望の量に対して11割になった際に供給を終了す
る。また、常に気化する工程と、供給する工程が同時に
行われるような制御方法であってもよい。
[0023] Such a control method comprises the steps of:
It is preferable to perform the supplying step in combination. For example, vaporization of the evaporation source material is always performed, and when the amount of the evaporation source material to be heated becomes 90% of the desired amount, the supply is started, and the evaporation is reduced to 110% of the desired amount. The supply is terminated when it becomes. Further, a control method in which the step of always vaporizing and the step of supplying may be performed simultaneously.

【0024】また、前記気化室で発生した気化された材
料を搬送する搬送部を更に有すると好適である。また、
前記搬送部は、前記気化された材料をガスとともに搬送
するものであるとよい。
It is preferable that the apparatus further comprises a transport section for transporting the vaporized material generated in the vaporization chamber. Also,
The transport unit may transport the vaporized material together with a gas.

【0025】さらに、前記気化室にガスを供給する手段
を有しており、前記搬送部は前記気化室に供給されたガ
スと共に前記気化された材料を搬送するものであると好
適である。
It is preferable that the apparatus further comprises means for supplying a gas to the vaporization chamber, and the transport section transports the vaporized material together with the gas supplied to the vaporization chamber.

【0026】また、本発明の一つは以下のように構成さ
れる。気化室において気化された材料を基体に付与する
成膜方法であって、気化されるべき蒸発源材料を材料気
化部において気化する工程と、前記蒸発源材料を前記材
料気化部に供給する工程と、を有し、前記蒸発源材料を
供給する工程においては、前記蒸発源材料は、前記気化
室の外部から、かつ前記材料気化部における該蒸発源材
料の気化面の反対側から前記材料気化部に供給されるこ
とを特徴とする成膜方法である。前記材料気化部での気
化は、前記気化されるべき材料を加熱するとよい。
One aspect of the present invention is configured as follows. A film forming method for applying a material vaporized in a vaporization chamber to a substrate, wherein a step of vaporizing an evaporation source material to be vaporized in a material vaporization section, and a step of supplying the evaporation source material to the material vaporization section In the step of supplying the evaporation source material, the evaporation source material is supplied from the outside of the vaporization chamber and from the side of the material vaporization section opposite to the vaporization surface of the evaporation source material. Is a film forming method characterized by being supplied to a substrate. The vaporization in the material vaporization section may be performed by heating the material to be vaporized.

【0027】さらに、前記蒸発源材料の気化は、該蒸発
源材料の一部のみを気化温度まで加熱することによって
行うと好適である。また、前記気化温度まで加熱される
蒸発源材料の量を、所望の量に対して常に9割以上11
割以下に制御すると好適である。
Further, it is preferable that the evaporation source material is vaporized by heating only a part of the evaporation source material to a vaporization temperature. In addition, the amount of the evaporation source material heated to the vaporization temperature is always 90% or more of the desired amount.
It is preferable to control it to a value equal to or less than a certain value.

【0028】また、前記気化室で発生した気化された材
料を搬送する搬送部を更に有するとよい。さらに、前記
気化された材料をガスとともに搬送するものであっても
よい。また、前記気化室にガスを供給し、前記搬送部は
前記気化室に供給されたガスと共に前記気化された材料
を搬送するものであってもよい。
Further, it is preferable that the apparatus further comprises a transport section for transporting the vaporized material generated in the vaporization chamber. Further, the vaporized material may be transported together with a gas. Further, a gas may be supplied to the vaporization chamber, and the transport section may transport the vaporized material together with the gas supplied to the vaporization chamber.

【0029】また、本発明は、蒸発源るつぼおよびこの
上方に搬送管の開口部を設けた超微粒子生成室と、該搬
送管の他方の開口部に結合されたノズル及びこれに対向
して設置される基体を固定するステージを設けた膜形成
室とを備えて成り、該蒸発源るつぼ内の気化されるべき
蒸発源材料より蒸発する超微粒子を該超微粒子生成室内
に導入されるガスと共に該搬送管中を搬送し、該ノズル
から噴射する該超微粒子を該基体上に堆積させることに
より膜形成する超微粒子膜の成膜装置または方法におい
て、該超微粒子による膜形成時に該蒸発源るつぼに該蒸
発源材料を供給することを特徴としてもよい。
The present invention also provides an evaporation source crucible, an ultrafine particle generation chamber provided with an opening of a transfer pipe above the evaporation source crucible, a nozzle connected to the other opening of the transfer pipe, and a nozzle installed opposite to the nozzle. And a film forming chamber provided with a stage for fixing the substrate to be formed, wherein ultra-fine particles evaporating from an evaporation source material to be vaporized in the evaporation source crucible are mixed with a gas introduced into the ultra-fine particle generation chamber. An ultra-fine particle film forming apparatus or method for forming a film by conveying the inside of a conveying pipe and depositing the ultra-fine particles ejected from the nozzle on the substrate, wherein the evaporation source crucible is formed when the ultra-fine particles form a film. It may be characterized in that the evaporation source material is supplied.

【0030】前記蒸発源るつぼに供給する前記蒸発源材
料の量を制御することが望ましく、前記蒸発源より蒸発
する超微粒子の重量を計測しフィードバックすることに
より前記蒸発源るつぼに供給する前記蒸発源材料の量を
制御することが望ましく、前記蒸発源材料を前記蒸発源
るつぼの下方より供給することが好ましく、前記蒸発源
材料を供給するための供給管と前記蒸発源るつぼの接続
部分の径が供給管の内径より小さいことが好ましく、前
記蒸発源るつぼに前記蒸発源材料を供給するための供給
管内径が蒸発源るつぼの内径と同じかもしくは小さいこ
とが好ましく、前記蒸発源るつぼに供給される直前まで
前記蒸発源材料が棒状の固体であることが好ましく、前
記蒸発源材料が前記蒸発源るつぼ内において溶融状態で
あることが好ましい。
Preferably, the amount of the evaporation source material supplied to the evaporation source crucible is controlled, and the weight of the ultrafine particles evaporated from the evaporation source is measured and fed back to the evaporation source crucible. It is desirable to control the amount of material, it is preferable to supply the evaporation source material from below the evaporation source crucible, and the diameter of the connection part between the supply pipe for supplying the evaporation source material and the evaporation source crucible is Preferably, the inner diameter of a supply pipe for supplying the evaporation source material to the evaporation source crucible is the same as or smaller than the inner diameter of the evaporation source crucible, and is supplied to the evaporation source crucible. It is preferable that the evaporation source material is a rod-shaped solid until immediately before, and that the evaporation source material is in a molten state in the evaporation source crucible. .

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発
明の第1の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明
の第1の実施の形態に係わるガスデポジション法による
成膜装置を示す構成図である。この成膜装置は、気化室
である超微粒子生成室1内に搬送管3の開口が蒸発源る
つぼ4と対向して配置されている。材料気化部としての
蒸発源るつぼ4は図示しない重量計の上に設置されてい
る。蒸発源るつぼ4には電極8が取り付けられている。
電極8は電源7に接続されている。蒸発源るつぼ4の下
方には気化されるべき固形の蒸発源材料5を蒸発源るつ
ぼ4に供給9するための供給管6が設置されている。供
給管6による蒸発源材料5の供給は、超微粒子生成室1
の外部から、該蒸発源材料5の気化を妨げない方向か
ら、該蒸発源材料5の気化が生じる気化面の反対側であ
る図1において蒸発源るつぼ4の下側から行われる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a film forming apparatus using a gas deposition method according to a first embodiment of the present invention. In this film forming apparatus, an opening of a transport pipe 3 is arranged in an ultrafine particle generation chamber 1 which is a vaporization chamber so as to face an evaporation source crucible 4. The evaporation source crucible 4 as a material vaporizing section is installed on a weighing scale (not shown). An electrode 8 is attached to the evaporation source crucible 4.
Electrode 8 is connected to power supply 7. A supply pipe 6 for supplying a solid evaporation source material 5 to be vaporized 9 to the evaporation source crucible 4 is provided below the evaporation source crucible 4. The supply of the evaporation source material 5 through the supply pipe 6 is performed in the
The vaporization of the evaporation source material 5 is performed from the lower side of the evaporation source crucible 4 in FIG.

【0032】また、供給管6の内径および外径は蒸発源
るつぼ4の内径および外径より小さい。超微粒子膜形成
室2内の搬送管3の開口部には放出部であるノズル12
が取り付けられている。ノズル12は任意に移動方向1
5に沿って移動可能なステージ14に設置された基板1
3と対向する位置に設置されている。蒸発源るつぼ4は
電源7より電極8を介して電力を加え、抵抗加熱により
蒸発源材料5の一部のみを気化温度まで加熱する。加熱
により蒸発源るつぼ4内に収容されている超微粒子発生
のための蒸発源材料5が溶融蒸発して超微粒子10とな
る。このように、材料気化部である蒸発源るつぼ4は、
気化されるべき蒸発源材料5を保持する手段としての役
割と、蒸発源材料5を加熱し気化するためのエネルギを
与える手段としての役割とを果たすものである。
The inner and outer diameters of the supply pipe 6 are smaller than the inner and outer diameters of the evaporation source crucible 4. A nozzle 12 serving as a discharge unit is provided at the opening of the transport pipe 3 in the ultrafine particle film forming chamber 2.
Is attached. Nozzle 12 moves arbitrarily in direction 1
Substrate 1 placed on stage 14 movable along 5
It is installed at a position facing 3. Electric power is applied to the evaporation source crucible 4 from the power source 7 via the electrode 8, and only a part of the evaporation source material 5 is heated to the vaporization temperature by resistance heating. The heating causes the evaporation source material 5 contained in the evaporation source crucible 4 for generating ultra-fine particles to melt and evaporate into ultra-fine particles 10. As described above, the evaporation source crucible 4 which is a material vaporizing section is
It serves as a means for holding the evaporation source material 5 to be vaporized, and as a means for heating the evaporation source material 5 and providing energy for vaporization.

【0033】バルブ16より超微粒子生成室1内へ不活
性ガスを供給すると同時に、バルブ18を介し真空ポン
プ17を作動し、真空計19で確認しつつ、超微粒子生
成室1の内圧より膜形成室2の内圧を低くすることによ
って生じる気流11により、超微粒子10は搬送管3を
経て超微粒子生成室1から膜形成室2へと搬送され、ノ
ズル12より高速噴射されて基体としての基板13上面
に超微粒子膜を形成する。
At the same time that the inert gas is supplied from the valve 16 into the ultrafine particle generation chamber 1, the vacuum pump 17 is operated via the valve 18, and the film is formed from the internal pressure of the ultrafine particle generation chamber 1 while checking with the vacuum gauge 19. The ultrafine particles 10 are transported from the ultrafine particle generation chamber 1 to the film forming chamber 2 through the transport pipe 3 by the air flow 11 generated by lowering the internal pressure of the chamber 2, and are jetted at a high speed from the nozzle 12 to the substrate 13 as a base. An ultrafine particle film is formed on the upper surface.

【0034】この実施の形態の場合、気化温度まで加熱
される蒸発源材料5の量は、所望の量に対して常に9割
以上11割以下に制御し、このように加熱される蒸発源
材料5の量を、常にほぼ一定に保つことによって、加熱
量の調節をあまり必要とせずに、長時間にわたり気化量
を一定にすることができる。
In the case of this embodiment, the amount of the evaporation source material 5 heated to the vaporization temperature is always controlled to 90% or more and 110% or less of the desired amount. By keeping the amount of 5 almost constant at all times, the amount of vaporization can be kept constant over a long period of time without much adjustment of the amount of heating.

【0035】また、蒸発源材料5の供給は、該蒸発源材
料5の気化を妨げない方向から行うことにより、または
蒸発源材料5の供給は、該蒸発源材料5の気化が生じる
気化面の反対側から行うことにより、気化材料の流路に
影響を及ばさないために、安定した気化速度、ひいては
安定した膜の堆積速度を得ることができ、膜の堆積速度
が向上(蒸発量が増加)し長時間でかつ安定する効果が
ある。また、蒸発源材料5の供給は、気化室である超微
粒子生成室1の外部から供給することができるため、長
時間にわたって安定した膜形成を行うことができる。
Further, the supply of the evaporation source material 5 is performed in a direction that does not hinder the vaporization of the evaporation source material 5 or the supply of the evaporation source material 5 is performed on a vaporized surface where the evaporation source material 5 is vaporized. By performing from the opposite side, a stable vaporization rate and, consequently, a stable film deposition rate can be obtained because the flow path of the vaporized material is not affected, and the film deposition rate is improved (the evaporation amount is increased). ) Has a long and stable effect. In addition, since the supply of the evaporation source material 5 can be supplied from outside the ultrafine particle generation chamber 1, which is a vaporization chamber, stable film formation can be performed for a long time.

【0036】(第2の実施の形態)図2は本発明の第2
の実施の形態に係わるガスデポジション法による成膜装
置を示す構成図である。この成膜装置は、気化室である
超微粒子生成室1内に搬送管3の開口が蒸発源るつぼ2
0と対向して配置されている。材料気化部としての蒸発
源るつぼ20は図示しない重量計の上に設置されてい
る。蒸発源るつぼ20には電極8が取り付けられてい
る。電極8は電源7に接続されている。蒸発源るつぼ2
0の下方には気化されるべき固形の蒸発源材料5を蒸発
源るつぼ20に供給9するための供給管21が設置され
ている。供給管21による蒸発源材料5の供給は、超微
粒子生成室1の外部から、該蒸発源材料5の気化を妨げ
ない方向から、該蒸発源材料5の気化が生じる気化面の
反対側である図2において蒸発源るつぼ20の下側から
行われる。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a film forming apparatus using a gas deposition method according to the embodiment. In this film forming apparatus, an opening of a transfer pipe 3 is provided in an ultrafine particle generation chamber 1 which is a vaporization chamber.
0. The evaporation source crucible 20 as a material vaporizing section is installed on a weighing scale (not shown). The electrode 8 is attached to the evaporation source crucible 20. Electrode 8 is connected to power supply 7. Evaporation source crucible 2
Below 0, a supply pipe 21 for supplying 9 the solid evaporation source material 5 to be vaporized to the evaporation source crucible 20 is provided. The supply of the evaporation source material 5 by the supply pipe 21 is from the outside of the ultrafine particle generation chamber 1 to the side opposite to the vaporization surface where the evaporation source material 5 is vaporized from a direction that does not hinder the vaporization of the evaporation source material 5. In FIG. 2, the evaporation is performed from below the crucible 20.

【0037】また、供給管21の内径および外径は蒸発
源るつぼ20の内径および外径と同じであるが、供給管
21と蒸発源るつぼ20の接続部分は絞られた構造とな
っている。超微粒子膜形成室2内の搬送管3の開口部に
は放出部であるノズル12が取り付けられている。ノズ
ル12は移動方向15に沿って移動可能なステージ14
に設置された基体としての基板13と対向する位置に設
置されている。蒸発源るつぼ20は電源7より電極8を
介して電力を加え、抵抗加熱により蒸発源材料5の一部
のみを気化温度まで加熱する。加熱により、蒸発源るつ
ぼ20内に収容されている超微粒子発生のために気化さ
れるべき蒸発源材料5が溶融蒸発して超微粒子10とな
る。このように、材料気化部である蒸発源るつぼ20
は、気化されるべき蒸発源材料5を保持する手段として
の役割と、蒸発源材料5を加熱し気化するためのエネル
ギを与える手段としての役割とを果たすものである。
The inside diameter and the outside diameter of the supply pipe 21 are the same as the inside diameter and the outside diameter of the evaporation source crucible 20, but the connecting portion between the supply pipe 21 and the evaporation source crucible 20 is narrowed. A nozzle 12 serving as a discharge unit is attached to an opening of the transport pipe 3 in the ultrafine particle film forming chamber 2. The nozzle 12 has a stage 14 movable along a moving direction 15.
It is installed at a position facing the substrate 13 as a base installed in the device. The evaporation source crucible 20 is supplied with electric power from the power source 7 via the electrode 8, and heats only a part of the evaporation source material 5 to the vaporization temperature by resistance heating. By the heating, the evaporation source material 5 to be vaporized for the generation of the ultrafine particles contained in the evaporation source crucible 20 is melted and evaporated into the ultrafine particles 10. As described above, the evaporation source crucible 20 serving as the material vaporizing section is used.
Plays a role as a means for holding the evaporation source material 5 to be vaporized and as a means for heating the evaporation source material 5 and giving energy for vaporization.

【0038】バルブ16を介し超微粒子生成室1内へ不
活性ガスを供給すると同時に、バルブ18を介し真空ポ
ンプ17を作動して、真空計19で確認しつつ、超微粒
子生成室1の内圧より膜形成室2の内圧を低くすること
により生じる気流11によって、超微粒子10は搬送管
1を経て超微粒子生成室1から膜形成室2へと搬送さ
れ、ノズル12より高速噴射されて基板13の上面に超
微粒子膜を形成する。
At the same time as supplying the inert gas into the ultrafine particle generation chamber 1 through the valve 16, the vacuum pump 17 is operated through the valve 18 and the internal pressure of the ultrafine particle generation chamber 1 is checked while checking with the vacuum gauge 19. The ultrafine particles 10 are transported from the ultrafine particle generation chamber 1 to the film formation chamber 2 through the transport pipe 1 by the air flow 11 generated by lowering the internal pressure of the film formation chamber 2, and are jetted at high speed from the nozzle 12 to discharge the substrate 13. An ultrafine particle film is formed on the upper surface.

【0039】この実施の形態の場合も、気化温度まで加
熱される蒸発源材料5の量は、所望の量に対して常に9
割以上11割以下に制御し、このように加熱される蒸発
源材料5の量を、常にほぼ一定に保つことによって、加
熱量の調節をあまり必要とせずに、長時間にわたり気化
量を一定にすることができる。
Also in this embodiment, the amount of the evaporation source material 5 heated to the vaporization temperature is always 9 to the desired amount.
By controlling the amount of the evaporating source material 5 to be heated in this way to be almost constant at all times, it is possible to keep the amount of vaporization constant for a long time without requiring much adjustment of the amount of heating. can do.

【0040】また、蒸発源材料5の供給は、該蒸発源材
料5の気化を妨げない方向から行うことにより、または
蒸発源材料5の供給は、該蒸発源材料5の気化が生じる
気化面の反対側から行うことにより、気化材料の流路に
影響を及ばさないために、安定した気化速度、ひいては
安定した膜の堆積速度を得ることができ、膜の堆積速度
が向上(蒸発量が増加)し長時間でかつ安定する効果が
ある。また、蒸発源材料5の供給は、気化室である超微
粒子生成室1の外部から供給することができるため、長
時間にわたって安定した膜形成を行うことができる。
Further, the supply of the evaporation source material 5 is performed in a direction that does not hinder the vaporization of the evaporation source material 5 or the supply of the evaporation source material 5 is performed on a vaporization surface where the evaporation source material 5 is vaporized. By performing from the opposite side, a stable vaporization rate and, consequently, a stable film deposition rate can be obtained because the flow path of the vaporized material is not affected, and the film deposition rate is improved (the evaporation amount is increased). ) Has a long and stable effect. In addition, since the supply of the evaporation source material 5 can be supplied from outside the ultrafine particle generation chamber 1, which is a vaporization chamber, stable film formation can be performed for a long time.

【0041】特に、本発明の上記各実施の形態に係わる
成膜装置および方法では、超微粒子発生のために気化さ
れるべき蒸発源材料5を気化が起こる場所(気液界面)
でない場所から供給すると、長時間にわたって安定な気
化(蒸発)速度、つまり安定な膜の推積速度を得ること
ができる。また、特に気化面の反対側から気化すべき材
料の供給を行うことにより、先に供給された材料から順
次気化させることが可能となるため、気化された超微粒
子の特性が安定する効果も期待できる。
In particular, in the film forming apparatus and method according to each of the above embodiments of the present invention, the evaporation source material 5 to be vaporized for the generation of ultrafine particles is vaporized (gas-liquid interface).
If supplied from a place other than the above, a stable vaporization (evaporation) rate for a long time, that is, a stable film deposition rate can be obtained. In addition, by supplying the material to be vaporized particularly from the side opposite to the vaporized surface, the material supplied first can be vaporized sequentially, and the effect of stabilizing the characteristics of the vaporized ultrafine particles is also expected. it can.

【0042】[0042]

【実施例】以下、本発明について実施例を用いて具体的
に説明する。 (実施例1)実施例1は、図1に示した本発明の第1の
実施の形態に係わる成膜装置を用いた場合の例である。
搬送管3は内径1.6mmのステンレス製のものを用い
た。蒸発源るつぼ4には内径13mm、外径15mmの
アルミナコートタングステンバスケットを用いた。超微
粒子発生のために気化されるべき蒸発源材料5の供給管
6には内径6mmのステンレス鋼製のものを用いた。ノ
ズル12は、径を0.1mm、長さを35mmとした。
超微粒子搬送管3の開口と蒸発源るつぼ4の距離は70
mmとした。また、超微粒子生成室1、および膜形成室
2にはヘリウムガスを導入した。超微粒子生成室1内の
気圧を加圧し、膜形成室2内を真空ポンプ17で減圧
し、超微粒子生成室1と膜形成室2の内圧差を2. 1気
圧とした。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to embodiments. Example 1 Example 1 is an example in which the film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is used.
The transfer pipe 3 was made of stainless steel having an inner diameter of 1.6 mm. As the evaporation source crucible 4, an alumina-coated tungsten basket having an inner diameter of 13 mm and an outer diameter of 15 mm was used. The supply pipe 6 of the evaporation source material 5 to be vaporized for generation of ultrafine particles was made of stainless steel having an inner diameter of 6 mm. The nozzle 12 had a diameter of 0.1 mm and a length of 35 mm.
The distance between the opening of the ultrafine particle transport tube 3 and the evaporation source crucible 4 is 70
mm. Helium gas was introduced into the ultrafine particle generation chamber 1 and the film formation chamber 2. The air pressure in the ultrafine particle generation chamber 1 was increased, and the pressure in the film formation chamber 2 was reduced by the vacuum pump 17, so that the internal pressure difference between the ultrafine particle generation chamber 1 and the film formation chamber 2 was 2.1 atm.

【0043】蒸発源るつぼ4内に予め30gの銅を設置
し、抵抗加熱により約1400℃に加熱して溶融蒸発さ
せた。この際、蒸発源るつぼ4の重量を測定し、重量が
変化しないように供給管6より径約5mmの棒状の超微
粒子発生のために気化されるべき蒸発源材料5を0.0
01mm/minの速度で供給して、20分間膜成形を
行った。
30 g of copper was previously placed in the evaporation source crucible 4 and was heated to about 1400 ° C. by resistance heating and melted and evaporated. At this time, the weight of the evaporation source crucible 4 is measured, and the evaporation source material 5 to be vaporized for the generation of rod-shaped ultrafine particles having a diameter of about 5 mm from the supply pipe 6 is set at 0.0% so that the weight does not change.
The film was formed at a speed of 01 mm / min for 20 minutes.

【0044】膜形成室2内のステージ14の上面には、
ガラス基板を設置し膜形成を行ったところ20分間の成
膜時間中ほぼ安定して膜形成速度0.81μm/sec
だった。
On the upper surface of the stage 14 in the film forming chamber 2,
When a glass substrate was placed and the film was formed, the film formation speed was almost stable during the film formation time of 20 minutes, 0.81 μm / sec.
was.

【0045】(実施例2)実施例2は、図2に示した本
発明の第2の実施の形態に係わる成膜装置を用いた場合
の例である。搬送管3は内径1.6mmのステンレス製
のものを用いた。蒸発源るつぼ20には内径7mm、外
径9mmのアルミナコートタングステンバスケットを用
いた。超微粒子発生のために気化されるべき蒸発源材料
5の供給管21には内径7mmのステンレス鋼製のもの
を用いた。ノズル12は径を0.1mm、長さを35m
mとした。超微粒子搬送管3の開口と蒸発源るつぼ20
の距離は70mmとした。また、超微粒子生成室1、膜
形成室2にはヘリウムガスを導入した。超微粒子生成室
1内の気圧を加圧し、膜形成室2内を真空ポンプ17で
減圧し超微粒子生成室1と膜形成室2の内圧差を2. 1
気圧とした。
Example 2 Example 2 is an example in which the film forming apparatus according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 is used. The transfer pipe 3 was made of stainless steel having an inner diameter of 1.6 mm. As the evaporation source crucible 20, an alumina-coated tungsten basket having an inner diameter of 7 mm and an outer diameter of 9 mm was used. The supply pipe 21 of the evaporation source material 5 to be vaporized for generation of ultrafine particles was made of stainless steel having an inner diameter of 7 mm. The nozzle 12 has a diameter of 0.1 mm and a length of 35 m
m. Opening of ultrafine particle transport tube 3 and evaporation source crucible 20
Was 70 mm. Helium gas was introduced into the ultrafine particle generation chamber 1 and the film formation chamber 2. The pressure in the ultrafine particle generation chamber 1 is increased, and the pressure in the film formation chamber 2 is reduced by the vacuum pump 17 to reduce the internal pressure difference between the ultrafine particle generation chamber 1 and the film formation chamber 2.1.
Atmospheric pressure.

【0046】蒸発源るつぼ20内に予め9gの銅を設置
し抵抗加熱により約1400℃に加熱し溶融蒸発させ
た。この際、蒸発源るつぼ20の重量を測定し、重量が
変化しないように供給管21より径約5mmの棒状の超
微粒子発生のために気化されるべき蒸発源材料5を0.
003mm/minの速度で供給して20分間膜成形を
行った。
9 g of copper was previously placed in the evaporation source crucible 20 and heated to about 1400 ° C. by resistance heating to be melted and evaporated. At this time, the weight of the evaporation source crucible 20 is measured, and the evaporation source material 5 to be vaporized for generating rod-like ultrafine particles having a diameter of about 5 mm from the supply pipe 21 is set at 0.
The film was formed at a speed of 003 mm / min for 20 minutes.

【0047】膜形成室2内のステージ14の上面には、
ガラス基板を設置し膜形成を行ったところ20分間の成
膜時間中ほぼ安定して膜形成速度0.94μm/sec
だった。
On the upper surface of the stage 14 in the film forming chamber 2,
When a glass substrate was set and the film was formed, the film formation speed was almost stable during the film formation time of 20 minutes, 0.94 μm / sec.
was.

【0048】本発明の上記各実施例によれば、蒸発源材
料5の外部供給と、一部加熱のために、成膜量の多い作
業も、容易に行える、一部のみを加熱溶融するために、
一度に供給するエネルギは低エネルギですむ、加熱装置
は、小電力でよい、蒸発量の制御をほぼ一定の加熱温度
で行えばよいため、容易に制御ができる等のことが確認
された。
According to each of the above embodiments of the present invention, since the evaporation source material 5 is externally supplied and partially heated, work with a large film formation amount can be easily performed. To
It was confirmed that the energy supplied at one time can be low, the heating device requires only a small amount of power, and the amount of evaporation can be controlled at a substantially constant heating temperature, so that it can be easily controlled.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成をと
ることによって、良好な成膜装置及び成膜方法を実現す
ることが可能となる。
As described above, by adopting the structure of the present invention, it becomes possible to realize a good film forming apparatus and a good film forming method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態および実施例1に
係わるガスデポジション法による成膜装置を示す構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a film forming apparatus using a gas deposition method according to a first embodiment and a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施の形態および実施例2に
係わるガスデポジション法による成膜装置を示す構成図
である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a film forming apparatus using a gas deposition method according to a second embodiment and an example 2 of the present invention.

【図3】 従来のガスデポジション法による成膜装置を
示す図である。
FIG. 3 is a view showing a film forming apparatus using a conventional gas deposition method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:超微粒子生成室、2:超微粒子膜形成室、3:搬送
管、4:蒸発源るつぼ、5:気化されるべき蒸発源材
料、6:供給管、7:電源、8:電極、9:供給、1
0:蒸発超微粒子、11:気流、12:ノズル、13:
基板、14:ステージ、15:移動方向、16:バル
ブ、17:真空ポンプ、18:バルブ、19:真空計、
20:蒸発源るつぼ、21:供給管、101:超微粒子
生成室、102:膜形成室、103:蒸発源るつぼ、1
04:物質、105:超微粒子搬送管、106:超微粒
子流れ、107:基板、108:ノズル、109:超微
粒子、110:バルブ、111:電極、112:電源、
113:バルブ、114:真空ポンプ、115:バル
ブ、116:圧力計。
1: Ultrafine particle generation chamber, 2: Ultrafine particle film formation chamber, 3: Conveyance pipe, 4: Evaporation source crucible, 5: Evaporation source material to be vaporized, 6: Supply pipe, 7: Power supply, 8: Electrode, 9 : Supply, 1
0: evaporated ultrafine particles, 11: air flow, 12: nozzle, 13:
Substrate, 14: Stage, 15: Moving direction, 16: Valve, 17: Vacuum pump, 18: Valve, 19: Vacuum gauge,
20: evaporation source crucible, 21: supply pipe, 101: ultrafine particle generation chamber, 102: film formation chamber, 103: evaporation source crucible, 1
04: substance, 105: ultrafine particle transport tube, 106: ultrafine particle flow, 107: substrate, 108: nozzle, 109: ultrafine particle, 110: valve, 111: electrode, 112: power supply,
113: valve, 114: vacuum pump, 115: valve, 116: pressure gauge.

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 材料気化部および搬送管の開口部を設け
た気化室と、前記材料気化部で発生し前記搬送管で搬送
された気化材料に基づく超微粒子を対向して配置された
基体に対して放出する放出部を設けた膜形成室とを備え
て成り、前記基体に膜形成する成膜装置において、前記
材料気化部は気化されるべき蒸発源材料の一部のみを気
化温度まで加熱する加熱手段を有することを特徴とする
成膜装置。
1. A vaporizing chamber provided with a material vaporizing section and an opening of a transfer pipe, and a base in which ultrafine particles based on a vaporized material generated in the material vaporizing section and transported by the transfer pipe are arranged to face each other. A film forming chamber provided with a discharge section for discharging the material, wherein the material vaporizing section heats only a part of the evaporation source material to be vaporized to a vaporizing temperature. A film forming apparatus, comprising: a heating unit that performs heating.
【請求項2】 前記気化温度まで加熱される前記蒸発源
材料の量を、所望の量に対して常に9割以上11割以下
に制御する手段を有することを特徴とする請求項1に記
載の成膜装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising means for controlling the amount of the evaporation source material heated to the vaporization temperature to 90% or more and 110% or less of a desired amount. Film forming equipment.
【請求項3】 前記蒸発源材料を前記気化室外部から供
給することを特徴とする請求項1もしくは2に記載の成
膜装置。
3. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the evaporation source material is supplied from outside the vaporization chamber.
【請求項4】 前記蒸発源材料の供給は、該蒸発源材料
の気化を妨げない方向から行うことを特徴とする請求項
1乃至3のいずれかに記載の成膜装置。
4. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the supply of the evaporation source material is performed in a direction that does not hinder vaporization of the evaporation source material.
【請求項5】 前記蒸発源材料の供給は、該蒸発源材料
の気化が生じる気化面の反対側から行うことを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれかに記載の成膜装置。
5. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the supply of the evaporation source material is performed from a side opposite to a vaporized surface on which the evaporation source material is vaporized.
【請求項6】 気化室において気化されるべき蒸発源材
料を気化させて発生した超微粒子を搬送管により搬送
し、該搬送管に設けられた放出部から前記超微粒子を放
出して基体上に堆積させることにより膜形成する成膜方
法において、前記蒸発源材料の気化は、該蒸発源材料の
一部のみを気化温度まで加熱することによって行うこと
を特徴とする成膜方法。
6. Ultra-fine particles generated by vaporizing an evaporation source material to be vaporized in a vaporization chamber are transported by a transport tube, and the ultra-fine particles are released from a discharge section provided in the transport tube to be deposited on a substrate. In the film forming method for forming a film by depositing, the vaporization of the evaporation source material is performed by heating only a part of the evaporation source material to a vaporization temperature.
【請求項7】 前記気化温度まで加熱される前記蒸発源
材料の量を、所望の量に対して常に9割以上11割以下
に制御することを特徴とする請求項6に記載の成膜方
法。
7. The film forming method according to claim 6, wherein the amount of the evaporation source material heated to the vaporization temperature is always controlled to 90% or more and 110% or less of a desired amount. .
【請求項8】 前記蒸発源材料を前記気化室外部から供
給することを特徴とする請求項6もしくは7に記載の成
膜方法。
8. The film forming method according to claim 6, wherein the evaporation source material is supplied from outside the vaporization chamber.
【請求項9】 前記蒸発源材料の供給は、該蒸発源材料
の気化を妨げない方向から行うことを特徴とする請求項
6乃至8のいずれかに記載の成膜方法。
9. The film forming method according to claim 6, wherein the supply of the evaporation source material is performed in a direction that does not hinder vaporization of the evaporation source material.
【請求項10】 前記蒸発源材料の供給は、該蒸発源材
料の気化が生じる気化面の反対側から行うことを特徴と
する請求項6乃至9のいずれかに記載の成膜方法。
10. The film forming method according to claim 6, wherein the supply of the evaporation source material is performed from a side opposite to a vaporized surface on which the evaporation source material is vaporized.
【請求項11】 気化された材料を基体に付与する成膜
装置であって、気化されるべき蒸発源材料を気化する材
料気化部と前記材料気化部に前記蒸発源材料を供給する
供給部とを有する気化室を備えており、前記供給部は前
記気化室の外部から前記蒸発源材料を供給するものであ
り、かつ前記蒸発源材料の供給を前記材料気化部におけ
る該蒸発源材料の気化を妨げない方向から行うものであ
ることを特徴とする成膜装置。
11. A film forming apparatus for applying a vaporized material to a substrate, comprising: a material vaporizer for vaporizing an evaporation source material to be vaporized; and a supply unit for supplying the material to the material vaporizer. Wherein the supply section supplies the evaporation source material from the outside of the vaporization chamber, and supplies the evaporation source material to the evaporation section in the material vaporization section. A film forming apparatus, wherein the film formation is performed from a direction that does not hinder the film formation.
【請求項12】 気化された材料を基体に付与する成膜
装置であって、気化されるべき蒸発源材料を気化する材
料気化部と前記材料気化部に前記蒸発源材料を供給する
供給部とを有する気化室を備えており、前記供給部は前
記気化室の外部から前記蒸発源材料を供給するものであ
り、かつ前記蒸発源材料の供給を前記材料気化部におけ
る該蒸発源材料の気化面の反対側から行うものであるこ
とを特徴とする成膜装置。
12. A film forming apparatus for applying a vaporized material to a substrate, comprising: a material vaporizer for vaporizing an evaporation source material to be vaporized; and a supply unit for supplying the vaporization source material to the material vaporizer. Wherein the supply section supplies the evaporation source material from outside the vaporization chamber, and supplies the evaporation source material to the vaporization surface of the evaporation source material in the material vaporization section. A film forming apparatus characterized in that the film formation is performed from the side opposite to the above.
【請求項13】 前記材料気化部は、前記蒸発源材料を
加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項11
もしくは12に記載の成膜装置。
13. The material vaporizing section has a heating means for heating the evaporation source material.
Or the film forming apparatus according to 12.
【請求項14】 前記加熱手段は、前記蒸発源材料の一
部のみを気化温度まで加熱することを特徴とする請求項
13に記載の成膜装置。
14. The film forming apparatus according to claim 13, wherein the heating unit heats only a part of the evaporation source material to a vaporization temperature.
【請求項15】 前記気化温度まで加熱される前記蒸発
源材料の量が、所望の量に対して常に9割以上11割以
下に制御されることを特徴とする請求項14に記載の成
膜装置。
15. The film forming method according to claim 14, wherein the amount of the evaporation source material heated to the vaporization temperature is always controlled to 90% or more and 110% or less of a desired amount. apparatus.
【請求項16】 前記気化室で発生した気化された材料
を搬送する搬送部を更に有することを特徴とする請求項
11乃至15いずれかに記載の成膜装置。
16. The film forming apparatus according to claim 11, further comprising a transport unit that transports the vaporized material generated in the vaporization chamber.
【請求項17】 前記搬送部は、前記気化された材料を
ガスとともに搬送するものであることを特徴とする請求
項16に記載の成膜装置。
17. The film forming apparatus according to claim 16, wherein the transport section transports the vaporized material together with a gas.
【請求項18】 前記気化室にガスを供給する手段を有
しており、前記搬送部は前記気化室に供給されたガスと
共に前記気化された材料を搬送するものであることを特
徴とする請求項17に記載の成膜装置。
18. The apparatus according to claim 18, further comprising means for supplying a gas to the vaporization chamber, wherein the transport unit transports the vaporized material together with the gas supplied to the vaporization chamber. Item 18. A film forming apparatus according to item 17.
【請求項19】 気化室において気化された材料を基体
に付与する成膜方法であって、気化されるべき蒸発源材
料を材料気化部において気化する工程と、前記蒸発源材
料を前記材料気化部に供給する工程と、を有し、前記蒸
発源材料を供給する工程においては、該蒸発源材料は、
前記気化室の外部から、かつ前記蒸発源材料の気化を妨
げない方向から前記材料気化部に供給されることを特徴
とする成膜方法。
19. A film forming method for applying a material vaporized in a vaporization chamber to a substrate, comprising: a step of vaporizing an evaporation source material to be vaporized in a material vaporization section; In the step of supplying the evaporation source material, the evaporation source material comprises:
A film forming method, wherein the material is supplied to the material vaporizing section from outside the vaporizing chamber and from a direction that does not hinder vaporization of the evaporation source material.
【請求項20】 気化室において気化された材料を基体
に付与する成膜方法であって、気化されるべき蒸発源材
料を材料気化部において気化する工程と、前記蒸発源材
料を前記材料気化部に供給する工程と、を有し、前記蒸
発源材料を供給する工程においては、前記蒸発源材料
は、前記気化室の外部から、かつ前記材料気化部におけ
る該蒸発源材料の気化面の反対側から前記材料気化部に
供給されることを特徴とする成膜方法。
20. A film forming method for applying a material vaporized in a vaporization chamber to a substrate, comprising: vaporizing an evaporation source material to be vaporized in a material vaporization section; Supplying the evaporation source material, wherein the evaporation source material is provided from the outside of the vaporization chamber and on the opposite side of the vaporization surface of the evaporation source material in the material vaporization section. A film forming method, wherein the film is supplied to the material vaporizing section from a substrate.
【請求項21】 前記材料気化部での気化は、前記蒸発
源材料を加熱することによって行うことを特徴とする請
求項19もしくは20に記載の成膜方法。
21. The film forming method according to claim 19, wherein the vaporization in the material vaporization section is performed by heating the evaporation source material.
【請求項22】 前記蒸発源材料の気化は、該蒸発源材
料の一部のみを気化温度まで加熱することによって行う
ことを特徴とする請求項21に記載の成膜方法。
22. The film forming method according to claim 21, wherein the evaporation source material is vaporized by heating only a part of the evaporation source material to a vaporization temperature.
【請求項23】 前記気化温度まで加熱される蒸発源材
料の量が、所望の量に対して常に9割以上11割以下に
制御されることを特徴とする請求項22に記載の成膜方
法。
23. The film forming method according to claim 22, wherein the amount of the evaporation source material heated to the vaporization temperature is always controlled to 90% to 110% of a desired amount. .
【請求項24】 前記気化室で発生した気化された材料
を搬送する搬送部を更に有することを特徴とする請求項
19乃至23いずれかに記載の成膜方法。
24. The film forming method according to claim 19, further comprising a transport unit that transports the vaporized material generated in the vaporization chamber.
【請求項25】 前記気化された材料をガスとともに搬
送するものであることを特徴とする請求項24に記載の
成膜方法。
25. The film forming method according to claim 24, wherein the vaporized material is transported together with a gas.
【請求項26】 前記気化室にガスを供給し、前記搬送
部は前記気化室に供給されたガスと共に前記気化された
材料を搬送するものであることを特徴とする請求項25
に記載の成膜方法。
26. The apparatus according to claim 25, wherein a gas is supplied to the vaporization chamber, and the transport section transports the vaporized material together with the gas supplied to the vaporization chamber.
3. The film forming method according to item 1.
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