JP2008274374A - 成膜装置および成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にかかる成膜装置1000は、化学的気相成長法によって管状体100の内壁に膜を形成する成膜装置であって、原料収容部10と、前記原料収容部10から供給された原料を含む処理ガスを形成する処理ガス生成部20と、前記管状体100の内壁に膜を形成する成膜部30と、前記管状体100と接続され、前記処理ガス生成部20から前記管状体100内に処理ガスを供給する処理ガス供給管46と、前記管状体100と接続され、前記管状体100を通過した処理ガスを排出する処理ガス排出管48と、を含み、前記成膜部30は、前記管状体100を保持する保持部32を有する。
【選択図】図1
Description
化学的気相成長法によって管状体の内壁に膜を形成する成膜装置であって、
原料収容部と、
前記原料収容部から供給された原料を含む処理ガスを形成する処理ガス生成部と、
前記管状体の内壁に膜を形成する成膜部と、
前記管状体と接続され、前記処理ガス生成部から前記管状体内に処理ガスを供給する処理ガス供給管と、
前記管状体と接続され、前記管状体を通過した処理ガスを排出する処理ガス排出管と、
を含み、
前記成膜部は、
前記管状体を保持する保持部を有する。
前記処理ガス生成部は、
間隔を空けて配置された複数のガス室部と、
前記複数のガス室部のそれぞれを連結する複数の連通管と、
前記複数のガス室部および前記複数の連通管を加熱する加熱部と、
を有することができる。
化学的気相成長法によって管状体の内壁に膜を形成する成膜方法であって、
前記管状体を成膜装置の保持部にセットし、前記管状体を処理ガス供給管および処理ガス排出管に接続する工程と、
少なくとも原料を処理ガス生成部に供給する工程と、
前記処理ガス生成部から処理ガスを前記処理ガス供給管によって前記管状体内に供給する工程と、
前記処理ガスを用いた化学的気相成長法によって、前記管状体の内壁に膜を形成する工程と、
前記管状体を通過した処理ガスを前記処理ガス排出管から排出する工程と、
を含む。
まず、本実施形態に係る管状体の成膜装置の一例について、図1および図2を参照しながら説明する。図1は、本実施形態にかかる成膜装置1000の概略図であり、図2は、処理ガス生成部を示す概略図である。
成膜装置1000を用いて、以下のように管状体100の内壁に膜、例えばセラミックス膜が形成される。
(A) 複数の管状体100を成膜部30の保持部32にセットする。そして、各管状体100を処理ガス供給管46の供給分岐管46aとコネクタ36を介して接続するとともに、各管状体100をコネクタ38によって排出分岐管48aと接続する。このように各管状体100を供給分岐管46aと排出分岐管48aと接続することにより、処理ガス生成部20から供給される処理ガスは、被処理体である管状体100内を通過することになる。
(B) 原料収容部10から、上述したように、原料供給管42を介して、キャリアガスによって原料、例えば有機金属化合物を処理ガス生成部20に供給するとともに、酸化性ガス供給管44を介して酸化性ガスを処理ガス生成部20に供給する。処理ガス生成部20によって、原料ガスと酸化性ガスを含む処理ガスが形成される。上述した図2に示す処理ガス生成部20を用いることにより、処理ガスは活性な酸化性および反応性を有する。
(C) 処理ガス生成部20から処理ガス供給管46および供給分岐管46aを経て、処理ガスを被処理体である管状体100内にのみ供給する。このとき、一般的なCVD装置のように被処理体より体積が大きいチャンバ内に処理ガスが供給される場合に比べて、処理ガスは無駄なく管状体100に供給され、しかも断熱膨張による処理ガス温度の低下を格段に少なくできる。
(D) 管状体100内において、処理ガスを用いたCVD法によって、管状体100の内壁にセラミックス膜を形成する。この場合、管状体100がCVD法による成膜においてチャンバとしても機能するため、処理ガスを無駄なく成膜に用いることができる。さらに、上述したように、管状体100は、一般的なCVD装置におけるチャンバに比べて体積が小さく、断熱膨張による処理ガス温度の低下を格段に少なくできることから、温度制御が容易で、しかも加熱に要するエネルギーが少ない状態で良好な膜、例えばセラミックス膜を形成することができる。CVD法は、例えば、熱CVD法、プラズマCVD法(高密度プラズマCVD法を含む)などであることができる。
(E) 各管状体100を通過した処理ガスは、排出分岐管48aおよび処理ガス排出管48から排出される。
本実施形態の管状体100をランプ用のガラス管に適用した場合について説明する。図7は、ランプ用のガラス管100Aを模式的に示す断面図であり、図8は、ガラス管100Aの内壁にセラミックス膜が形成された状態を示す断面図である。
以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれに限定されるものではない。
原料としての反応化学種として、トリス(sec−ブチルシクロペンタジエニル)イットリウム(Y(sBuCp)3)を用いた。この原料を窒素ガスおよび酸素ガスとともに図2に示す処理ガス生成部へ供給して処理ガスを得た。この処理ガスを成膜部(反応室)へ供給して、ランプ用ガラス管の内壁に膜を形成した。
4.1.の実施例1と同様の条件で、平板状の石英製基板の表面に成膜を行った。得られた膜について、光透過性とXRD特性を求めた。その結果を図10および図11に示す。図10(A)は、石英製基板単体の透過率を示し、図10(B)は、石英製基板上に膜を形成したサンプルの透過率を示す。
Claims (12)
- 化学的気相成長法によって管状体の内壁に膜を形成する成膜装置であって、
原料収容部と、
前記原料収容部から供給された原料を含む処理ガスを形成する処理ガス生成部と、
前記管状体の内壁に膜を形成する成膜部と、
前記管状体と接続され、前記処理ガス生成部から前記管状体内に処理ガスを供給する処理ガス供給管と、
前記管状体と接続され、前記管状体を通過した処理ガスを排出する処理ガス排出管と、
を含み、
前記成膜部は、
前記管状体を保持する保持部を有する、成膜装置。 - 請求項1において、
前記成膜部は、さらに、前記管状体を加熱する加熱部を有する、成膜装置。 - 請求項1または2において、
前記処理ガス生成部は、
間隔を空けて配置された複数のガス室部と、
前記複数のガス室部のそれぞれを連結する複数の連通管と、
前記複数のガス室部および前記複数の連通管を加熱する加熱部と、
を有する、成膜装置。 - 請求項3において、
前記ガス室部に対して、上下に隣り合う前記複数の連通管は、平面視において、重なっていない、成膜装置。 - 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
前記管状体は、ランプ用ガラス管である、成膜装置。 - 請求項1ないし5のいずれかにおいて、
前記処理ガス供給管は、複数の供給分岐管を有し、前記処理ガス排出管は、複数の排出分岐管を有し、前記保持部は、複数の前記管状体を保持することができ、前記管状体は、それぞれ前記供給分岐管および前記排出分岐管と接続できる、成膜装置。 - 化学的気相成長法によって管状体の内壁に膜を形成する成膜方法であって、
前記管状体を成膜装置の保持部にセットし、前記管状体を処理ガス供給管および処理ガス排出管に接続する工程と、
少なくとも原料を処理ガス生成部に供給する工程と、
前記処理ガス生成部から処理ガスを前記処理ガス供給管によって前記管状体内に供給する工程と、
前記処理ガスを用いた化学的気相成長法によって、前記管状体の内壁に膜を形成する工程と、
前記管状体を通過した処理ガスを前記処理ガス排出管から排出する工程と、
を含む、成膜方法。 - 請求項7において、
さらに、前記管状体を加熱部によって加熱し、かつ成膜温度に保持する工程を有する成膜方法。 - 請求項7または8において、
前記処理ガスは、原料ガスと酸化性ガスとを含む、成膜方法。 - 請求項7ないし9のいずれかにおいて、
前記処理ガス生成部は、複数のガス室部を有し、隣り合うガス室部は複数の連通管によって連結され、前記原料のガスは、前記ガス室部および前記連通管を経ることにより、圧縮と衝突を繰り返した状態で混合される、成膜方法。 - 請求項7ないし10のいずれかにおいて、
前記膜は、セラミックス膜である、成膜方法。 - 請求項11において、
前記セラミックス膜は、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、窒化ボロンと窒化シリコンの複合体、および酸窒化ボロンと酸窒化シリコンの複合体から選択される少なくとも一種を含む、成膜方法。
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