JP2013018998A - 熱フィラメントcvd装置及び成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】薄膜を形成するための熱フィラメントCVD装置であって、フィラメントを固定するための少なくとも一対のフィラメント固定部と、フィラメント固定部の間の距離を変えるためのフィラメント固定部移動機構と、フィラメントの伸縮状態の変化を検出するためのフィラメントの伸縮状態検出手段と、を含み、フィラメントの伸縮状態検出手段が、少なくとも一対のフィラメント固定部の間の略中央の検出位置において、フィラメントからの少なくとも一つの波長の電磁波の強度変化を測定するための、又はフィラメントからの電磁波の波長、強度若しくはそれらの組み合せを測定するための、電磁波測定機構を含む、熱フィラメントCVD装置である。
【選択図】図1
Description
y=18.633・exp(−0.189・x) ・・・・・・・・(1)
(1)式で、xはフィラメント/基板間の距離(mm)、yは成膜速度(μm/時間)である。また、この式を変形すると次の式を得ることができる。
x=[ln(18.633)−ln(y)]/0.189 ・・・・(2)
ここで、ある成膜速度をy0として、そのときのフィラメント/基板間の距離をx0とすると、式(2)より、
x0=[ln(18.633)−ln(y0)]/0.189 ・・・(3)
となる。
y0よりα%速い成膜速度y1は、(1+α/100)・y0であるから、そのときのフィラメント/基板間の距離をx1とすると、
x1=[ln(18.633)−ln((1+α/100)・y0)]/0.189 ・・・(4)
となる。
式(3)から式(4)を差し引くと、
x0−x1=ln(1+α/100)/0.189 ・・・(5)
となる。
式(5)のαに10%を代入すると、x0−x1の値は約0.5043mmであるから、成膜速度の変動割合を10%以内にするためには、フィラメント/基板間の距離の変動を、±0.5mm以内とすることが必要であるといえる。また、フィラメント/基板間の距離がどのような値であったとしても、成膜速度の変動割合を10%以内にするためには、一定の変動、±0.5mm以内とすることが必要である。同様に、成膜速度の変動割合を20%以内にするためには、フィラメント/基板間の距離の変動を±0.9647mm(約±1mm)以内とすることが必要である。なお、成膜速度の変動割合に対するフィラメント/基板間の距離の変動の範囲を表3に示す。
2、2a、2b フィラメント
2’、2a’、2b’ フィラメント
3 基材台
4 基材
5 フィラメント固定部用支柱
7 基材台用支柱
8 基材台駆動装置
9 成膜室側壁
10 監視窓
12 電流導入ケーブル
13 電流導入ポート
14 原料ガス導入口
15 排気ガス口
16 電気絶縁部
18 真空シール部
20 原料ガス供給装置
22 真空ポンプ
24 電源
30 検出領域
32、32a、32b 電磁波測定機構
35 自動距離可変機構
36、36a、36b 信号線(電磁波測定機構から自動距離可変機構へ)
37、37a、37b 信号線(自動距離可変機構からフィラメント固定部用駆動装置へ)
40、40a フィラメント固定部
40b フィラメント固定部(可動)
41 フィラメント固定部用連結シャフト
42 フィラメント固定部用駆動装置
Claims (6)
- 成膜室内で、基材台に配置された基材の表面に薄膜を形成するための熱フィラメントCVD装置であって、
フィラメントを固定するための、少なくとも一対のフィラメント固定部と、
フィラメント固定部の間の距離を変えるためのフィラメント固定部移動機構と、
フィラメントの伸縮状態の変化を検出するためのフィラメントの伸縮状態検出手段と、
を含み、
フィラメントの伸縮状態検出手段が、フィラメント固定部の間の略中央の検出領域において、フィラメントからの少なくとも一つの波長の電磁波の強度変化を測定するための、又はフィラメントからの電磁波の波長、強度若しくはそれらの組み合せを測定するための、電磁波測定機構を含む、熱フィラメントCVD装置。 - 電磁波測定機構が、放射電磁波を測定し温度情報に変換する放射温度計又は反射電磁波を測定するための撮像装置である、請求項1に記載の熱フィラメントCVD装置。
- 電磁波の強度変化に基づいて、フィラメントの伸縮状態の変化を補償するようにフィラメント固定部の間の距離を変えるように構成される自動距離可変機構をさらに含む、請求項1又は2に記載の熱フィラメントCVD装置。
- 基材台が、フィラメントの位置に対して相対的に移動可能なように構成される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱フィラメントCVD装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱フィラメントCVD装置を用いて薄膜を形成するための成膜方法であって、
フィラメントの伸縮状態検出手段により検出されるフィラメントの伸縮状態の変化を補償するように、少なくとも一対のフィラメント固定部の間の距離を変えることを含む、成膜方法。 - フィラメント固定部にフィラメントを固定する工程と、
基材台に基材を配置し、基材とフィラメントとの距離を20mmより大きくする工程と、
成膜室内に原料ガスを導入する工程と、
フィラメントに通電することにより、所定の成膜温度までフィラメントの温度を昇温させる工程と、
基材とフィラメントとの距離を20mm以下にすることにより、基材の表面に薄膜を形成する工程と、
を含む、請求項5に記載の成膜方法。
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