JP2018188736A - Protection of hollow body inner surface by ald coating - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a formation method of a protective film for protecting an inner surface of a hollow body.SOLUTION: A method includes steps of: evacuating through an opening 411 of a hollow body so that an inner surface of the hollow body 410 becomes vacuum; exposing the inner surface of the hollow body to a self-saturation surface reaction successively by supplying reaction gas successively to the inner surface of the hollow body through a port assembly and the opening; and discharging a reaction residue from the hollow body through the opening of the hollow body.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、全般的には原子層堆積(Atomic Layer Deposition:ALD)に関する。より具体的には、本発明は、ALDによって保護被膜を提供することに関する。   The present invention relates generally to atomic layer deposition (ALD). More specifically, the present invention relates to providing a protective coating by ALD.

発明の背景Background of the Invention

ここでは、本明細書で説明する、最新技術を代表するいかなる技術も認めることなく、有用な背景情報を示す。   Here, useful background information is presented without adhering to any technology representative of the state of the art described herein.

原子層エピタキシー(Atomic Layer Epitaxy:ALE)法は、1970年代初頭にツオモ・サントラ(Tuomo Suntola)博士によって発明された。この方法の別の総称は原子層堆積(Atomic Layer Deposition:ALD)であり、今日ではALEの代わりに用いられている。ALDは、少なくとも1つの基板に少なくとも2つの反応性前駆体種を順次導入することによる、特殊な化学的堆積法である。   The Atomic Layer Epitaxy (ALE) method was invented by Dr. Tuomo Suntola in the early 1970s. Another generic term for this method is atomic layer deposition (ALD), which is used today instead of ALE. ALD is a special chemical deposition method by sequentially introducing at least two reactive precursor species into at least one substrate.

ALDによって成長させた薄膜は、密度が高く、ピンホールがなく、厚さが均一である。例えば、TMAとも称されるトリメチルアルミニウム(CHAlと水とから熱ALDによって酸化アルミニウムを成長させた実験において、基板ウェハ全面における不均一性はわずか1%程度であった。 A thin film grown by ALD has a high density, no pinholes, and a uniform thickness. For example, in an experiment in which aluminum oxide was grown by thermal ALD from trimethylaluminum (CH 3 ) 3 Al, also called TMA, and water, the non-uniformity on the entire surface of the substrate wafer was only about 1%.

ALD技術の興味深い応用の1つは、表面への保護被膜の提供である。   One interesting application of ALD technology is the provision of protective coatings on surfaces.

摘要Abstract

本発明の第1の例示的態様によると、中空のボディの内面を保護する方法が提供される。前記方法は、前記中空のボディの開口部に取り付け可能なポートアセンブリを備える吸排気マニホールドを設けることと、反応ガスを、前記ポートアセンブリおよび前記開口部を介して前記中空のボディの前記内面へと順次供給することで、前記中空のボディの前記内面を順次自己飽和表面反応に暴露することと、不要なガスを、前記開口部および前記ポートアセンブリを介して前記中空のボディから除去することとを含む。
本願の中空のボディは、その内面に保護被膜を要する如何なる中空のボディであってもよい。ただし本願の中空のボディは、ガスコンテナを除く。本願の中空のボディの例には、オーブン、破砕機、バイブレーター、バルブ、熱交換器、燃料電池、液体及び混合物コンテナなどがある。更なる例には、取り入れと排出とが同じポートを介して行われる、閉じた処理装置が含まれる。
According to a first exemplary aspect of the present invention, a method for protecting the inner surface of a hollow body is provided. The method includes providing an intake / exhaust manifold with a port assembly attachable to an opening of the hollow body, and passing reactive gas to the inner surface of the hollow body through the port assembly and the opening. Sequentially supplying the inner surface of the hollow body to a self-saturating surface reaction and removing unwanted gas from the hollow body through the opening and the port assembly. Including.
The hollow body of the present application may be any hollow body that requires a protective coating on its inner surface. However, the hollow body of the present application excludes the gas container. Examples of hollow bodies of the present application include ovens, crushers, vibrators, valves, heat exchangers, fuel cells, liquid and mixture containers. A further example includes a closed processing device in which intake and discharge occur through the same port.

前記順次自己飽和表面反応(ALDによる)によって、前記中空のボディの内面に、所望の保護被膜が形成される。すなわち、前記中空のボディの前記内面において、前記反応ガスにさらされるすべての表面が最終的に被覆されるように、ALDを用いて前記中空のボディの前記内面を被覆してもよい。
前記中空のボディ(または装置)が、前記開口部以外に別の開口部を有する場合、実施形態によっては、この別の開口部を適切なカバーで覆うか、または当該別の開口部を閉じてしまうことを含む。
A desired protective coating is formed on the inner surface of the hollow body by the sequential self-saturated surface reaction (by ALD). That is, the inner surface of the hollow body may be coated with ALD so that all surfaces exposed to the reaction gas are finally coated on the inner surface of the hollow body.
If the hollow body (or device) has another opening in addition to the opening, depending on the embodiment, the other opening may be covered with a suitable cover or the other opening may be closed. Including.

実施形態によっては、前記方法は、前記中空のボディの前記開口部に前記ポートアセンブリを取り付けることを含む。前記開口部は、ねじ山付きであってもよい。
マニホールドの入口と出口が、同じポートアセンブリから出るような場合、つまり、前記中空のボディの同じ開口部から出るようにされている場合、実施形態によっては、前記ポートアセンブリは、一体化されたポートアセンブリとして構成されてもよい。
In some embodiments, the method includes attaching the port assembly to the opening of the hollow body. The opening may be threaded.
When the manifold inlet and outlet exit the same port assembly, i.e., from the same opening in the hollow body, in some embodiments, the port assembly may be an integrated port. It may be configured as an assembly.

実施形態によっては、前記方法は、前記吸排気マニホールドの排気側に取り付けられた真空ポンプによって、不要なガス、例えば反応残渣やパージガスを前記中空のボディの前記内面から排出することを含む。前記真空ポンプは、以下の効果のうちの1つ以上を提供してもよい。すなわち、前記真空ポンプは、前記中空のボディの前記内面を真空にするために用いられてもよい。また、前記真空ポンプは、前記中空のボディから前記ポートアセンブリを介して不要なガスを排出するように構成されてもよい。   In some embodiments, the method includes exhausting unwanted gas, such as reaction residue or purge gas, from the inner surface of the hollow body by a vacuum pump attached to the exhaust side of the intake and exhaust manifold. The vacuum pump may provide one or more of the following effects. That is, the vacuum pump may be used to evacuate the inner surface of the hollow body. The vacuum pump may be configured to discharge unnecessary gas from the hollow body via the port assembly.

前記中空のボディは、ALD反応用の反応室として用いられてもよい。すなわち、実施形態によっては、前記中空のボディは、前記ポートアセンブリによって封止される反応容器として用いられる。これによって、前記順次自己飽和表面反応の発生は、前記中空のボディの前記内面に制限される。   The hollow body may be used as a reaction chamber for ALD reaction. That is, in some embodiments, the hollow body is used as a reaction vessel that is sealed by the port assembly. This limits the occurrence of the sequential self-saturated surface reaction to the inner surface of the hollow body.

実施形態によっては、内壁が被覆された前記中空のボディは、外部の加熱器によって加熱されるホットウォール反応室を形成する。   In some embodiments, the hollow body coated on the inner wall forms a hot wall reaction chamber that is heated by an external heater.

実施形態によっては、ガス吸気とガス排気の両方が、前記中空のボディの同じ開口部またはポートを介して行われる。実施形態によっては、前記中空のボディに気密状態で連結された前記吸排気マニホールドは、前記中空のボディに直接的に開口し、ALD処理の実行に必要な前駆体の交互の供給と、不活性ガスによる前記中空のボディの内容積のパージと、前記中空のボディからの前記前駆体、ガス状の反応生成物、およびパージガスの除去とを可能にする。   In some embodiments, both gas intake and gas exhaust are performed through the same opening or port of the hollow body. In some embodiments, the intake / exhaust manifold connected in an airtight manner to the hollow body opens directly into the hollow body, and provides an alternate supply of precursors required to perform the ALD process, and inertness. Allows purging of the internal volume of the hollow body with gas and removal of the precursor, gaseous reaction products, and purge gas from the hollow body.

実施形態によっては、前記中空のボディは、前記吸排気マニホールドによって閉塞可能である(または閉塞される)。   In some embodiments, the hollow body can be closed (or closed) by the intake / exhaust manifold.

実施形態によっては、前記ポートアセンブリは封止部を備える。実施形態によっては、前記封止部は、封止弁があるならその代わりに前記中空のボディの開口部に着脱可能である。前記封止部は、実施形態によっては、テーパねじを有する。実施形態によっては、前記テーパねじは、前記中空のボディの開口部内の対向ねじと嵌合するように構成される。前記封止部は、回して前記中空のボディの開口部内にねじ込むことで前記中空のボディの開口部を封止してもよい。実施形態によっては、封止性を向上させるために、前記ねじ山付きの中空のボディの開口部と前記テーパねじとの間に、テフロン(登録商標)テープなどの封止テープが設けられる。実施形態によっては、少なくとも1つの供給管路および排気管路は、前記封止部を貫通する。実施形態によっては、前記ポートアセンブリは、前記封止部に着脱可能な取付部を備える。前記取付部は、前記封止部の(円筒状の)延長部を形成してもよい。実施形態によっては、前記取付部を前記封止部から取り外すと、前記封止部を回して前記中空のボディの開口部に締め込むことができる。実装に応じて、前記取付部は、前記封止部が前記取付部に取り付けられたままで前記封止部を回せるものであってもよい。実施形態によっては、少なくとも1つの供給管路および排気管路は、前記封止部と前記取付部の両方を貫通する。実施形態によっては、前記封止部と前記取付部との間の界面は、前記取付部が前記封止部に取り付けられているときは密閉されている。実施形態によっては、前記取付部の反対側の端部に、供給管路および排気管路の少なくとも1つを通すための気密フィードスルーが設けられる。   In some embodiments, the port assembly includes a seal. In some embodiments, the sealing portion is detachable from the opening of the hollow body instead of a sealing valve. The said sealing part has a taper screw depending on embodiment. In some embodiments, the taper screw is configured to mate with a counter screw in the opening of the hollow body. The sealing part may be turned and screwed into the opening of the hollow body to seal the opening of the hollow body. In some embodiments, a sealing tape such as a Teflon (registered trademark) tape is provided between the opening of the threaded hollow body and the taper screw in order to improve sealing performance. In some embodiments, at least one supply line and exhaust line passes through the seal. In some embodiments, the port assembly includes an attachment portion that is detachable from the sealing portion. The attachment portion may form a (cylindrical) extension of the sealing portion. In some embodiments, when the attachment portion is removed from the sealing portion, the sealing portion can be turned and tightened into the opening of the hollow body. Depending on mounting, the attachment portion may be capable of rotating the sealing portion while the sealing portion is attached to the attachment portion. In some embodiments, at least one supply conduit and exhaust conduit penetrates both the sealing portion and the attachment portion. In some embodiments, the interface between the sealing portion and the attachment portion is sealed when the attachment portion is attached to the sealing portion. In some embodiments, an airtight feedthrough for passing at least one of a supply pipe line and an exhaust pipe line is provided at the end opposite to the mounting portion.

前記中空のボディが、反応室や真空室などの、堆積用の反応炉の室内に配置される実施形態において、前記ポートアセンブリによる封止によって、前記室の壁への被膜の堆積が防止される。これによって、前記室の壁を洗浄する必要性が低減される。   In embodiments where the hollow body is placed in a deposition reactor such as a reaction chamber or vacuum chamber, sealing by the port assembly prevents deposition of a coating on the chamber walls. . This reduces the need to clean the chamber walls.

実施形態によっては、前記中空のボディは、前記ポートアセンブリに含まれる封止部によって封止される反応容器として用いられる。   In some embodiments, the hollow body is used as a reaction vessel that is sealed by a sealing portion included in the port assembly.

実施形態によっては、前記封止部は、封止弁の代わりに前記中空のボディの前記開口部に着脱可能なテーパねじを有する。   In some embodiments, the sealing portion has a taper screw that can be attached to and detached from the opening of the hollow body instead of the sealing valve.

実施形態によっては、前記ポートアセンブリは取付部を備え、該取付部は前記封止部に取り付け可能であり、前記封止部を回して前記中空のボディの前記開口部に締め込むことができる。   In some embodiments, the port assembly includes an attachment portion, the attachment portion can be attached to the sealing portion, and the sealing portion can be turned and tightened into the opening of the hollow body.

実施形態によっては、前記方法は、不活性パージガスを、前記中空のボディと周囲の室の壁との間の中間区間へと導き、前記不活性パージガスを前記中間空間からポンプによって送り出すことを含む。   In some embodiments, the method includes directing an inert purge gas to an intermediate section between the hollow body and a surrounding chamber wall and pumping the inert purge gas out of the intermediate space.

前記不活性パージガスを前記中間空間へと導くことにより生じる過圧力が、前記ポートアセンブリの封止効果をさらに向上させる。一実施形態における前記中間空間は、前記中間空間と流体連通している真空ポンプによって真空圧に維持される。前記中間空間から排気導管を通って前記真空ポンプなどのポンプへと材料の流れを構成することで、前記中間空間に入り込んだ前駆体材料を除去することができる。   The overpressure generated by introducing the inert purge gas into the intermediate space further improves the sealing effect of the port assembly. In one embodiment, the intermediate space is maintained at a vacuum pressure by a vacuum pump in fluid communication with the intermediate space. By configuring the material flow from the intermediate space through the exhaust conduit to a pump such as the vacuum pump, the precursor material that has entered the intermediate space can be removed.

前記吸排気マニホールドは、少なくとも1つの供給管路と、排気管路とを備える。前駆体蒸気は、前記少なくとも1つの供給管路の、前記中空のボディ内の放出ポイントから放出される。前記排気管路は、前記中空のボディ内の排気ポイントを起点とする。実施形態によっては、前記中空のボディ内の前記放出ポイント(つまりガス放出ポイント)は、前記排気ポイント(つまりガス排気ポイント)とは異なるレベルに配置される。実施形態によっては、前記放出ポイントは、前記中空のボディの端部のうち前記排気ポイントが設けられている端部とは反対側の端部に設けられる。別の例示的実施形態において、最も長く延びるガス管路(排気管路又は供給管路)は、前記中空のボディ内で、前記開口部から、前記開口部から最も遠いところまで延びる。
実施形態によっては、前記放出ポイントは、前記中空のボディの端部のうち前記開口部が設けられている端部とは反対側の端部に設けられる。そして前記排気ポイントは、その反対側の端部(すなわち前記開口部がある端部)に設けられる。実施形態によっては、前記放出ポイントは、前記中空のボディの端部のうち前記開口部が存在する端部に設けられる。そして前記排気ポイントは、その反対側の端部(すなわち前記開口部がある端部とは反対側の端部)に設けられる。前記中空のボディに頂部及び底部が存在するような実施形態のあるものにおいて、前記放出ポイントは底部に存在し、前記排気ポイントは頂部に存在してもよい。前記中空のボディに頂部及び底部が存在するような実施形態のあるものにおいて、前記放出ポイントは頂部に存在し、前記排気ポイントは底部に存在してもよい。
The intake / exhaust manifold includes at least one supply pipe and an exhaust pipe. Precursor vapor is released from a discharge point in the hollow body of the at least one supply line. The exhaust pipe starts from an exhaust point in the hollow body. In some embodiments, the discharge point (ie, gas discharge point) within the hollow body is located at a different level than the exhaust point (ie, gas exhaust point). In some embodiments, the discharge point is provided at an end of the hollow body opposite to the end where the exhaust point is provided. In another exemplary embodiment, the longest extending gas line (exhaust line or supply line) extends from the opening to the farthest from the opening in the hollow body.
In some embodiments, the discharge point is provided at an end of the hollow body opposite to the end provided with the opening. And the said exhaust point is provided in the edge part (namely, edge part with the said opening part) of the other side. In some embodiments, the discharge point is provided at an end of the hollow body where the opening is present. And the said exhaust point is provided in the edge part on the opposite side (namely, edge part on the opposite side to the edge part with the said opening part). In some embodiments where the hollow body has a top and a bottom, the discharge point may be at the bottom and the exhaust point may be at the top. In some embodiments where the hollow body has a top and a bottom, the discharge point may be at the top and the exhaust point may be at the bottom.

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは1つ以上の供給管路を備え、各供給管路の制御要素は、コンピュータに実装された制御システムによって制御される。   In some embodiments, the intake and exhaust manifold includes one or more supply lines, and the control elements of each supply line are controlled by a control system implemented in a computer.

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは、ALD反応炉の供給設備を備える。実施形態によっては、前記供給設備は、供給管路および少なくとも所望の前駆体および不活性ガスの流量制御要素、例えば弁、質量流量コントローラなどと、それらの制御システムとを備える。   In some embodiments, the intake / exhaust manifold includes an ALD reactor supply facility. In some embodiments, the supply facility comprises a supply line and at least the desired precursor and inert gas flow control elements, such as valves, mass flow controllers, etc., and their control systems.

前記制御システムは、例えば、ラップトップコンピュータなどのソフトウェアによって実装されてもよい。すなわち、実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは1つ以上の供給管路を備え、各供給管路の制御要素は、コンピュータに実装された制御システムによって制御される。適切な交換可能な前駆体ソースおよび不活性ガスソースを、前記供給設備に取り付けてもよい。   The control system may be implemented by software such as a laptop computer. That is, in some embodiments, the intake / exhaust manifold includes one or more supply lines, and the control elements of each supply line are controlled by a control system implemented in a computer. Appropriate replaceable precursor sources and inert gas sources may be attached to the supply facility.

本発明の第2の例示的態様によると、中空のボディの内面を保護する装置が提供される。前記装置は、前記中空のボディの開口部に取り付け可能なポートアセンブリを備える吸排気マニホールドであって、前記装置は、反応ガスを、前記ポートアセンブリおよび前記開口部を介して前記中空のボディの前記内面へと順次供給することで、前記中空のボディの前記内面を順次自己飽和表面反応に暴露するように構成される吸排気マニホールドと、不要なガスを、前記開口部および前記ポートアセンブリを介して前記中空のボディから除去するように構成されるポンプと、を備える。   According to a second exemplary aspect of the present invention, an apparatus for protecting the inner surface of a hollow body is provided. The apparatus is an intake / exhaust manifold comprising a port assembly attachable to an opening of the hollow body, wherein the apparatus passes reaction gas through the port assembly and the opening of the hollow body. Inlet and exhaust manifolds configured to sequentially expose the inner surface of the hollow body to a self-saturating surface reaction by sequentially supplying to the inner surface, and unwanted gas through the opening and the port assembly And a pump configured to be removed from the hollow body.

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドによって設けられるガス放出ポイントは、前記吸排気マニホールドによって設けられるガス排気ポイントとは異なるレベルに配置される。前記異なるレベルとは、ここでは通常は異なる高さを意味する。   In some embodiments, the gas discharge point provided by the intake / exhaust manifold is disposed at a different level from the gas exhaust point provided by the intake / exhaust manifold. The different levels here usually mean different heights.

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは、前駆体蒸気およびパージガスの供給管路と、それらの制御要素とを備える。前記ポンプは、前記吸排気マニホールドの排気側に取り付けられてもよい。前記ポンプは真空ポンプであってもよい。   In some embodiments, the intake and exhaust manifolds include precursor vapor and purge gas supply lines and their control elements. The pump may be attached to an exhaust side of the intake / exhaust manifold. The pump may be a vacuum pump.

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは中空のボディ固有のポートアセンブリを備え、該ポートアセンブリは、前記吸排気マニホールドを前記中空のボディの前記開口部に取り付けるように構成され、それによって前記吸排気マニホールドと前記中空のボディの前記内面との間に流体連通経路を形成する。同様に、前記中空のボディの前記内面と前記ポンプとの間に流体連通経路が形成される。   In some embodiments, the intake / exhaust manifold includes a hollow body specific port assembly configured to attach the intake / exhaust manifold to the opening of the hollow body, thereby A fluid communication path is formed between the manifold and the inner surface of the hollow body. Similarly, a fluid communication path is formed between the inner surface of the hollow body and the pump.

実施形態によっては、前記ポートアセンブリは、前記中空のボディの前記開口部に取り付け可能な封止部を備える。   In some embodiments, the port assembly includes a seal that is attachable to the opening of the hollow body.

実施形態によっては、前記封止部はテーパねじを有する。
実施形態によっては、前記装置は、前記中空のボディを取り囲む室と、前記中空のボディと周囲の室の壁との間の中間空間へと不活性パージガスを導くように構成される不活性ガス供給管路とを備える。
In some embodiments, the sealing portion has a taper screw.
In some embodiments, the apparatus is configured to deliver an inert purge gas to a chamber surrounding the hollow body and an intermediate space between the hollow body and a wall of the surrounding chamber. A conduit.

前記吸排気マニホールドを備える前記装置は、ユーザのニーズを満たすために移動できるように、移動型であってもよい。実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは吸気マニホールドと排気マニホールドとを別々に備え、両方のマニホールドは、前記中空のボディの開口部に同時に連結可能であり、中空のボディの内面の保護方法において連携して動作するように設計される。
さらに別の実施形態では、ガスの入口及び出口を同じ開口部に設けるのではなく、前記中空のボディの第1の開口部にガスの入口を設け、必要があれば、前記中空のボディの第2の開口部にガスの出口を設けることとしてもよい。
The device comprising the intake / exhaust manifold may be mobile so that it can be moved to meet user needs. In some embodiments, the intake / exhaust manifold includes an intake manifold and an exhaust manifold separately, and both manifolds can be simultaneously connected to the opening of the hollow body and cooperate in a method for protecting the inner surface of the hollow body. Designed to work.
In yet another embodiment, the gas inlet and outlet are not provided in the same opening, but a gas inlet is provided in the first opening of the hollow body and, if necessary, the first of the hollow body. A gas outlet may be provided at the two openings.

本発明の第3の例示的態様によると、 中空のボディの内面を保護する方法であって、
前記中空のボディの前記内面が真空になるように、前記中空のボディの開口部を通じて排気することと;
反応ガスを、前記ポートアセンブリおよび前記開口部を介して前記中空のボディの前記内面へと順次供給することで、前記中空のボディの前記内面を順次自己飽和表面反応に暴露することと;
前記中空のボディの前記開口部を通じて、前記中空のボディから、反応残渣を排気することと;
を含む、方法が提供される。
According to a third exemplary embodiment of the present invention, a method for protecting the inner surface of a hollow body comprising:
Evacuating through the opening of the hollow body such that the inner surface of the hollow body is evacuated;
Sequentially exposing the inner surface of the hollow body to a self-saturating surface reaction by sequentially supplying a reactive gas to the inner surface of the hollow body through the port assembly and the opening;
Evacuating reaction residues from the hollow body through the opening of the hollow body;
A method is provided comprising:

ここまで、本発明を拘束しない様々な実施形態を例示してきた。上記の各実施形態は、本発明の実装に利用される選択された態様またはステップを説明するためにのみ使用される。いくつかの実施形態は、本発明の特定の例示的態様への言及によってのみ提示されている場合もある。対応する実施形態は他の例示的態様にも適用できることを理解されるべきである。これら実施形態は、任意かつ適切に組み合わされてもよい。   Thus far, various embodiments have been illustrated that do not constrain the present invention. Each of the above embodiments is used only to illustrate selected aspects or steps utilized to implement the present invention. Some embodiments may have been presented only by reference to certain exemplary aspects of the invention. It should be understood that the corresponding embodiments are applicable to other exemplary aspects. These embodiments may be arbitrarily and appropriately combined.

次に、添付図面を参照して単なる例として本発明を説明する。   The present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.

一例示的実施形態による、装置と、中空のボディの内面を保護するための該装置の使用を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a device and use of the device to protect the inner surface of a hollow body, according to one exemplary embodiment. 特定の例示的実施形態による別の供給構成を示す図である。FIG. 6 illustrates another supply configuration according to certain exemplary embodiments. さらに別の例示的実施形態を示す図である。FIG. 6 illustrates yet another exemplary embodiment. 特定の例示的実施形態による封止構成を示す図である。FIG. 6 illustrates a sealing configuration according to certain exemplary embodiments. 一例示的実施形態による方法を示す図である。FIG. 3 illustrates a method according to an exemplary embodiment.

詳細説明Detailed explanation

以下の説明においては、原子層堆積(Atomic Layer Deposition:ALD)技術を一例として用いる。ALD成長メカニズムの基本は当業者には公知である。この特許出願の導入部分で言及しているように、ALDは、少なくとも1つの基板に少なくとも2つの反応性前駆体種を順次導入することによる特殊な化学的堆積法である。少なくとも1つの基板を、反応容器内で時間的に分断された前駆体パルスに暴露することで、順次自己飽和表面反応により、材料を上記基板の表面に堆積させる。本出願の文脈において、少なくとも1つの基板は、中空のボディの内面(内部表面)を含む。また、本出願の文脈において、ALDという用語は、あらゆる適用可能なALDベースの技術と、同等または密接に関連する技術とを含む。この例として分子層堆積(Molecular Layer Deposition:MLD)技術が挙げられる。   In the following description, an atomic layer deposition (ALD) technique is used as an example. The basics of ALD growth mechanisms are known to those skilled in the art. As mentioned in the introductory part of this patent application, ALD is a special chemical deposition method by sequentially introducing at least two reactive precursor species onto at least one substrate. By exposing at least one substrate to a precursor pulse that is time-divided in a reaction vessel, material is deposited on the surface of the substrate by sequential self-saturated surface reactions. In the context of the present application, the at least one substrate comprises the inner surface (inner surface) of the hollow body. Also, in the context of this application, the term ALD includes any applicable ALD-based technology and equivalent or closely related technology. An example of this is a molecular layer deposition (MLD) technique.

基本的なALD堆積サイクルは、連続する4つのステップ、すなわち、パルスA、パージA、パルスB、およびパージBで構成される。パルスAは第1の前駆体蒸気で構成され、パルスBは第2の前駆体蒸気で構成される。パージAおよびパージB期間中にガス状反応副生成物と残留反応物分子とを反応空間からパージするために、不活性ガスと真空ポンプとが一般に用いられる。1つの堆積シーケンスは、少なくとも1つの堆積サイクルを含む。堆積シーケンスによって所望の厚さの薄膜または被膜が生成されるまで、堆積サイクルが繰り返される。堆積サイクルをより複雑にすることもできる。例えば、堆積サイクルは、パージステップによってそれぞれ分離された3つ以上の反応物蒸気パルスを含むことができる。これら堆積サイクルのすべてによって、論理ユニットまたはマイクロプロセッサによって制御される1つの調時式堆積シーケンスが形成される。   A basic ALD deposition cycle consists of four consecutive steps: Pulse A, Purge A, Pulse B, and Purge B. Pulse A is composed of the first precursor vapor and pulse B is composed of the second precursor vapor. Inert gases and vacuum pumps are commonly used to purge gaseous reaction byproducts and residual reactant molecules from the reaction space during purge A and purge B periods. One deposition sequence includes at least one deposition cycle. The deposition cycle is repeated until the deposition sequence produces a thin film or film of the desired thickness. The deposition cycle can also be made more complex. For example, a deposition cycle can include three or more reactant vapor pulses, each separated by a purge step. All of these deposition cycles form a timed deposition sequence that is controlled by a logic unit or microprocessor.

以下に説明する特定の例示的実施形態において、中空のボディの内面を保護被膜によって保護する方法および装置が提供される。この中空のボディは圧力容器である。中空のボディ自体は反応室(すなわち反応空間)を形成し、一般に、独立した基板は存在せず、中空のボディの内面の表面が基板を形成する(ここでの基板とは、処理される材料を意味する)。これらすべての表面はALD処理によって被覆することができる。ALD処理では、前駆体蒸気が吸排気マニホールドを介して中空のボディの内面へと順次供給される。不要なガス、例えば反応残渣や(もし存在すれば)パージガスは、吸排気マニホールドの排気側を介して中空のボディの内面からポンプによって送り出される。中空のボディの周囲に配置される加熱器によって、ALD処理前および/またはALD処理中に中空のボディを任意で加熱してもよい。   In certain exemplary embodiments described below, methods and apparatus are provided for protecting the inner surface of a hollow body with a protective coating. This hollow body is a pressure vessel. The hollow body itself forms a reaction chamber (ie, reaction space), and generally there is no separate substrate, and the inner surface of the hollow body forms the substrate (where the substrate is the material being processed) Means). All these surfaces can be coated by ALD treatment. In the ALD process, the precursor vapor is sequentially supplied to the inner surface of the hollow body via the intake / exhaust manifold. Unnecessary gases such as reaction residues and purge gas (if present) are pumped from the inner surface of the hollow body through the exhaust side of the intake / exhaust manifold. The hollow body may optionally be heated prior to and / or during the ALD process by a heater placed around the hollow body.

図1は、特定の例示的実施形態における方法および関連する装置を示す図である。中空のボディ10の内面の保護に用いられる装置は、吸排気マニホールド20を備える。この装置は移動型装置であってもよい。移動型装置は、必要に応じて、保護する中空のボディの近くへと適宜移動されてもよい。   FIG. 1 is a diagram illustrating a method and associated apparatus in a particular exemplary embodiment. The device used for protecting the inner surface of the hollow body 10 includes an intake / exhaust manifold 20. This device may be a mobile device. The mobile device may be moved as appropriate close to the hollow body to be protected, if necessary.

吸排気マニホールド20は、中空のボディの開口部11に取り外し可能に取り付けられるように構成される。図1は、ポートアセンブリ24によって開口部11に取り付けられる吸排気マニホールド20を示す。ポートアセンブリ24は、中空のボディ固有の部品であってもよい。ポートアセンブリは、開口部11とポートアセンブリ24との間の界面を封止する封止構造(図示せず)を備える。一例示的実施形態において、ポートアセンブリはシール(図示せず)を備える。このシールは、開口部11内のその対向面に締め付けられる。   The intake / exhaust manifold 20 is configured to be removably attached to the opening 11 of the hollow body. FIG. 1 shows an intake / exhaust manifold 20 attached to the opening 11 by a port assembly 24. The port assembly 24 may be a hollow body specific part. The port assembly includes a sealing structure (not shown) that seals the interface between the opening 11 and the port assembly 24. In one exemplary embodiment, the port assembly comprises a seal (not shown). This seal is clamped to its opposite surface in the opening 11.

吸排気マニホールド20は、ALD反応炉の供給設備70を備える。この供給設備70は、必要な供給管路と、それらの制御要素とを備える。図1に示すポートアセンブリ24には、第1の前駆体蒸気供給管路41、第2の前駆体供給管路42、およびパージガス供給管路43が取り付けられている。第1の前駆体供給管路41は第1の前駆体ソース21を、第2の前駆体供給管路42は第2の前駆体ソース22を、パージガス供給管路43はパージ/不活性ガスソース23を起点とする。供給管路41〜43は、それぞれ対応するソース21〜23から、ポートアセンブリ24および開口部11を通って中空のボディ10の内部へと延びる。供給管路41〜43は、それぞれの放出ポイントで終端する。排気管路32は、中空のボディの内面の排気ポイントを起点とする。均一な堆積を効果的に得るために、放出ポイントは排気ポイントとは異なるレベルに配置するべきである。図1に示す実施形態では、供給管路41〜43の放出ポイントは中空のボディ10の下端部に、排気ポイントは上端部にある。   The intake / exhaust manifold 20 includes an ALD reactor supply facility 70. The supply facility 70 includes necessary supply pipelines and their control elements. A first precursor vapor supply line 41, a second precursor supply line 42, and a purge gas supply line 43 are attached to the port assembly 24 shown in FIG. The first precursor supply line 41 is the first precursor source 21, the second precursor supply line 42 is the second precursor source 22, and the purge gas supply line 43 is the purge / inert gas source. 23 is the starting point. The supply lines 41 to 43 extend from the corresponding sources 21 to 23 through the port assembly 24 and the opening 11 to the inside of the hollow body 10, respectively. The supply lines 41 to 43 terminate at their respective discharge points. The exhaust pipe line 32 starts from an exhaust point on the inner surface of the hollow body. The emission point should be located at a different level than the exhaust point in order to effectively obtain uniform deposition. In the embodiment shown in FIG. 1, the discharge points of the supply pipelines 41 to 43 are at the lower end of the hollow body 10 and the exhaust point is at the upper end.

供給管路の制御要素は、流量制御要素およびタイミング制御要素からなる。第1の前駆体供給管路41内の第1の前駆体供給弁61および質量(または容積)流量コントローラ51は、第1の前駆体パルスのタイミングおよび流量を制御する。同様に、第2の前駆体供給管路42内の第2の前駆体供給弁62および質量(または容積)流量コントローラ52は、第2の前駆体パルスのタイミングおよび流量を制御する。さらに、パージガス供給弁63および質量(または容積)流量コントローラ53は、パージガスのタイミングおよび流量を制御する。   The supply line control element includes a flow rate control element and a timing control element. A first precursor supply valve 61 and a mass (or volume) flow controller 51 in the first precursor supply line 41 control the timing and flow rate of the first precursor pulse. Similarly, a second precursor supply valve 62 and mass (or volume) flow controller 52 in the second precursor supply line 42 controls the timing and flow rate of the second precursor pulse. Further, the purge gas supply valve 63 and the mass (or volume) flow rate controller 53 control the timing and flow rate of the purge gas.

図1に示す実施形態において、供給設備70の動作は制御システムによって制御される。図1に、供給設備70と制御システム71との間の制御接続72を示す。制御システム71は、例えば、ラップトップコンピュータなどのソフトウェアによって実装されてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 1, the operation of the supply facility 70 is controlled by a control system. FIG. 1 shows a control connection 72 between a supply facility 70 and a control system 71. The control system 71 may be implemented by software such as a laptop computer, for example.

実施形態によっては、中空のボディの内面でのALD処理は、真空圧で行われる。吸排気マニホールド20は真空ポンプ33を備える。実施形態によっては、真空ポンプ33は、吸排気マニホールド20によって設けられる排気管路32の端部に配置される。真空ポンプ33は、(制御システム71と真空ポンプ33との間の)任意使用の電気接続73を介して、制御システム71によって任意で制御することができる。実施形態によっては、中空のボディは外部の加熱器(図示せず)によって加熱される。   In some embodiments, the ALD process on the inner surface of the hollow body is performed at a vacuum pressure. The intake / exhaust manifold 20 includes a vacuum pump 33. In some embodiments, the vacuum pump 33 is disposed at the end of the exhaust line 32 provided by the intake / exhaust manifold 20. The vacuum pump 33 can optionally be controlled by the control system 71 via an optional electrical connection 73 (between the control system 71 and the vacuum pump 33). In some embodiments, the hollow body is heated by an external heater (not shown).

動作中、真空ポンプ33によって中空のボディ10の内部が真空にされる。第1の前駆体および第2の前駆体の前駆体蒸気は、第1および第2の前駆体供給管路41および42の各放出ポイントから中空のボディの内面へと、それぞれ順次放出される。パージステップにおいて、不活性パージガスがパージガス供給管路43の放出ポイントから中空のボディの内面へと放出される。矢印15は、中空のボディ内における、前駆体蒸気およびパージガスのそれぞれの放出ポイントから排気ポイント(ここを介して排気管路32へとポンプで送られる)への流れ方向を示している。堆積サイクルを必要なだけ繰り返すことで、中空のボディの内面表面に所望の厚さの保護被膜を得る。
用途に応じて適用可能な被膜は、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、炭化タングステンなどの金属酸化物、およびそれらの組み合わせを含むが、被膜はこれらの材料に限定されない。
During operation, the inside of the hollow body 10 is evacuated by the vacuum pump 33. The precursor vapors of the first precursor and the second precursor are sequentially released from the discharge points of the first and second precursor supply lines 41 and 42 to the inner surface of the hollow body, respectively. In the purge step, inert purge gas is released from the discharge point of the purge gas supply line 43 to the inner surface of the hollow body. Arrows 15 indicate the direction of flow in the hollow body from the respective precursor vapor and purge gas discharge points to the exhaust point (which is pumped through to exhaust line 32). By repeating the deposition cycle as necessary, a protective coating having a desired thickness is obtained on the inner surface of the hollow body.
Coatings that can be applied depending on the application include, for example, metal oxides such as aluminum oxide, titanium oxide, tantalum oxide, tungsten carbide, and combinations thereof, but the coating is not limited to these materials.

さらに図1を参照して、別の実施形態では、吸排気マニホールド20の構成が異なってもよいことに留意されたい。別々の供給管路ではなく、複数の供給管路の少なくとも一部が共用であってもよい。弁の種類は異なってもよく、流量制御要素の位置が異なるなどしてもよい。例えば、二方弁の代わりに三方弁を用いて、供給管路の経路変更を直ちに反映するようにしてもよい。前駆体ソースおよびパージガスについては、実装や所望の被膜に応じて選択する。中空のボディ10は、任意使用の加熱器16によって、中空のボディ10の外側から加熱してもよい。加熱器は、中空のボディ10の周囲に設けられるヘリカルコイル加熱器であってもよい。加熱器の運転は、制御システム71によって接続を介して任意で制御することができる。   Still referring to FIG. 1, it should be noted that in other embodiments, the configuration of the intake and exhaust manifold 20 may be different. Instead of separate supply lines, at least some of the plurality of supply lines may be shared. The type of valve may be different and the position of the flow control element may be different. For example, a three-way valve may be used in place of the two-way valve to immediately reflect the change in the supply pipeline route. The precursor source and purge gas are selected according to the mounting and desired coating. The hollow body 10 may be heated from the outside of the hollow body 10 by an optional heater 16. The heater may be a helical coil heater provided around the hollow body 10. The operation of the heater can optionally be controlled via a connection by the control system 71.

中空のボディ10が、上に述べた開口部とは別の開口部を有する場合、実施形態によっては、当該別の開口部をカバーで覆ったり、又は当該別の開口部を閉じてしまったりしてもよい。   When the hollow body 10 has an opening other than the opening described above, the other opening may be covered with a cover or the other opening may be closed depending on the embodiment. May be.

図2Aおよび図2Bは、中空のボディ10内の供給管路および排気管路の配置に関する2つの代替実施形態を示す。中空のボディ10は、低圧ガスが自由に移動できるような形状の内壁を有する。   2A and 2B show two alternative embodiments for the arrangement of supply and exhaust lines in the hollow body 10. The hollow body 10 has an inner wall shaped so that the low pressure gas can move freely.

図2Aは、図1に示した構成に対応する。すなわち、供給管路41〜43および排気管路32は、開口部11を通って延びる。供給管路41〜43は、それぞれの放出ポイントで終端する。排気管路32は、排気ポイントを起点とする。供給管路41〜43の放出ポイントは中空のボディ10の下端部に、排気ポイントは上端部にある。ガスの流れの方向は、矢印15によって示されている。   FIG. 2A corresponds to the configuration shown in FIG. That is, the supply pipelines 41 to 43 and the exhaust pipeline 32 extend through the opening 11. The supply lines 41 to 43 terminate at their respective discharge points. The exhaust pipe line 32 starts from an exhaust point. The discharge points of the supply pipes 41 to 43 are at the lower end portion of the hollow body 10 and the exhaust point is at the upper end portion. The direction of gas flow is indicated by arrows 15.

一方、図2Bに示す好ましい実施形態において、排気管路は中空のボディ10の下端部を起点とし、供給管路41〜43の放出ポイントは上端部にある。供給管路41〜43および排気管路32は、開口部11を通って延びる。供給管路41〜43は、それぞれの放出ポイントで終端する。排気管路32は、排気ポイントを起点とする。ガスの流れの方向は、矢印15によって示されている。   On the other hand, in the preferred embodiment shown in FIG. 2B, the exhaust line starts from the lower end of the hollow body 10, and the discharge points of the supply lines 41 to 43 are at the upper end. The supply pipelines 41 to 43 and the exhaust pipeline 32 extend through the opening 11. The supply lines 41 to 43 terminate at their respective discharge points. The exhaust pipe line 32 starts from an exhaust point. The direction of gas flow is indicated by arrows 15.

図3は、別の例示的実施形態による、中空のボディの内面を保護する方法および装置を示す図である。この実施形態は、基本的には図1に示す実施形態に対応するが、特定の追加の特徴を開示している。   FIG. 3 is a diagram illustrating a method and apparatus for protecting the inner surface of a hollow body according to another exemplary embodiment. This embodiment basically corresponds to the embodiment shown in FIG. 1, but discloses certain additional features.

図3は、中空のボディ10を取り囲む室30などの圧力容器を示す。室30は、例えば、ALDの分野で一般的に用いられる真空室やALD反応室であってもよい。中空のボディ10は、装填ハッチ31などから室30に装填され、開口部11によってポートアセンブリ24に取り付けられる。供給管路41〜43は、室30の壁に設けられるフィードスルー36を通って室30内に渡される。排気管路32は、室30の壁に設けられるフィードスルー46を通って室30外へと渡される。フィードスルー36および46の位置は、実装に応じて異なる。フィードスルー36および46は、単一のフィードスルーによって実装されてもよい。フィードスルー36および46は封止されている。   FIG. 3 shows a pressure vessel such as a chamber 30 surrounding the hollow body 10. The chamber 30 may be, for example, a vacuum chamber or an ALD reaction chamber that is generally used in the field of ALD. The hollow body 10 is loaded into the chamber 30 from a loading hatch 31 or the like, and is attached to the port assembly 24 through the opening 11. The supply pipelines 41 to 43 are passed into the chamber 30 through a feedthrough 36 provided on the wall of the chamber 30. The exhaust pipe line 32 is passed to the outside of the chamber 30 through a feedthrough 46 provided on the wall of the chamber 30. The positions of the feedthroughs 36 and 46 vary depending on the implementation. Feedthroughs 36 and 46 may be implemented by a single feedthrough. Feedthroughs 36 and 46 are sealed.

中空のボディ10内の保護被膜の堆積に関する基本的な動作は、図1に関連付けて説明したものと同様である。   The basic operation relating to the deposition of the protective coating in the hollow body 10 is the same as that described in connection with FIG.

図3に示す実施形態は、パージガス供給導管44を任意で備える。この導管44を介して、不活性パージガスが、中空のボディ10と周囲の室30の壁との間の中間空間40へと導かれる(放出される)。パージガスは、例えば、パージガス供給管路43から分岐した枝管43aに沿って、導管44へと流れる。   The embodiment shown in FIG. 3 optionally includes a purge gas supply conduit 44. Via this conduit 44, an inert purge gas is led (released) into the intermediate space 40 between the hollow body 10 and the wall of the surrounding chamber 30. The purge gas flows to the conduit 44 along the branch pipe 43a branched from the purge gas supply pipe 43, for example.

中間空間40は、真空ポンプ33によって、中間空間40の反対側に設けられた排気導管45を介して排気される。排気ポンプ33は、排気導管45から排気ポンプ33へと延びる排気管路47を介して中間空間40と流体連通している。排気管路32および47は、排気ポンプ33への経路上の任意の地点で合流してもよい。   The intermediate space 40 is exhausted by the vacuum pump 33 through an exhaust conduit 45 provided on the opposite side of the intermediate space 40. The exhaust pump 33 is in fluid communication with the intermediate space 40 via an exhaust conduit 47 extending from the exhaust conduit 45 to the exhaust pump 33. The exhaust lines 32 and 47 may join at any point on the path to the exhaust pump 33.

ポンピングによって、中間空間40内に流れが生じ、中間空間40に入り込んだ前駆体材料が排気管路47へと導かれる。不活性パージガスを中間空間40へと導くことにより生じる過圧力が、ポートアセンブリ24の封止効果をさらに向上させる。矢印35は、中間空間40内の流れ方向を示している。   By the pumping, a flow is generated in the intermediate space 40, and the precursor material that has entered the intermediate space 40 is guided to the exhaust pipe 47. The overpressure generated by introducing the inert purge gas into the intermediate space 40 further improves the sealing effect of the port assembly 24. An arrow 35 indicates the flow direction in the intermediate space 40.

図4Aは、一例示的実施形態による封止構成を示す図である。中空のボディ410は開口部411を備える。吸排気マニホールドは、封止部424を備えるポートアセンブリを備える。封止部は、例えば回すことによって、封止弁の代わりに開口部411に着脱可能である。実施形態によっては、封止部は中空のボディの封止弁又は同様のもののところで着脱可能である。実施形態によっては、着脱のために、封止部424はテーパねじ部として構成される。封止部のテーパねじは、開口部411内の(もし存在すれば)対向ねじ(図示せず)と嵌め合わされ、開口部411に締め込まれて封止するように構成される。前述のとおり、封止部424は、例えば回して中空のボディの開口部内にねじ込むことで当該開口部を封止する。   FIG. 4A is a diagram illustrating a sealing configuration according to one exemplary embodiment. The hollow body 410 includes an opening 411. The intake / exhaust manifold includes a port assembly that includes a seal 424. The sealing portion can be attached to and detached from the opening 411 instead of the sealing valve, for example, by turning. In some embodiments, the sealing portion is removable at a hollow body sealing valve or the like. In some embodiments, the sealing portion 424 is configured as a taper screw portion for attachment and detachment. The taper screw of the sealing portion is configured to be fitted with an opposing screw (not shown) in the opening 411 (if present) and tightened into the opening 411 for sealing. As described above, the sealing portion 424 seals the opening by, for example, turning and screwing into the opening of the hollow body.

実施形態によっては、図4Bに示すように、封止性を向上させるために、ねじ山付きの開口部411とテーパねじとの間で、テーパねじの周囲にテフロン(登録商標)テープなどの封止テープ425が設けられる。図4Bは図4Aに示す特定の部品の拡大図である。
実施形態によって、封止部はテーパ状である場合もない場合もあり、またねじ状である場合もない場合もある。実施形態によっては、封止部は、ねじ山が形成されていないテーパ状を呈する場合もあり、または、ねじ状ではあるがテーパ状ではない場合もある。
In some embodiments, as shown in FIG. 4B, a seal such as Teflon tape is provided around the taper screw between the threaded opening 411 and the taper screw to improve sealing. A stop tape 425 is provided. FIG. 4B is an enlarged view of the particular part shown in FIG. 4A.
Depending on the embodiment, the sealing portion may or may not be tapered, and may or may not be threaded. Depending on the embodiment, the sealing portion may have a taper shape in which no thread is formed, or may be a screw shape but not a taper shape.

図4Aおよび図4Bに示す2つの供給管路441および443ならびに排気管路432は、図2Bの好ましい実施形態と同様に構成されている。すなわち、ガス放出ポイントが中空のボディの開口部に極めて近く、排気ポイントが中空のボディの反対の端部にある。供給管路および排気管路は封止部424を貫通し、中空のボディ410の内部へと延びる。実施形態によっては、ポートアセンブリはさらに、封止部に着脱可能な取付部426を備える。取付部426は、封止部424の(円筒状の)延長部を形成する。実施形態によっては、取付部426を封止部424から取り外すと、封止部424を回して開口部411に締め込むことができる。実装に応じて、取付部426は、封止部424が取付部426に取り付けられたままで封止部424を回せるものであってもよい。供給管路441および443ならびに排気管路432は、封止部424と取付部426の両方を貫通する。封止部424と取付部426との間の界面は、取付部426が封止部424に取り付けられているときは密閉されている。実施形態によっては、(図4Aの上部に示すように)取付部426の、封止部側端部と反対側の端部に、供給管路441および443ならびに排気管路432の少なくとも1つを通すための気密フィードスルーが設けられる。気密フィードスルーは、ここでは基本的に、ある部品の内部と取付部426の外側との間で、ガスを管路のみに通すことができるフィードスルーを意味する。気密界面は、同様に、その界面を介してのみ、界面の第1側にある部品(例えば、取付部426)から第2側にある部品(例えば、封止部424)へとガスを通すことができる界面を意味する。   The two supply lines 441 and 443 and the exhaust line 432 shown in FIGS. 4A and 4B are configured similarly to the preferred embodiment of FIG. 2B. That is, the gas discharge point is very close to the opening of the hollow body and the exhaust point is at the opposite end of the hollow body. The supply line and the exhaust line pass through the sealing portion 424 and extend into the hollow body 410. In some embodiments, the port assembly further includes a mounting portion 426 that is detachable from the sealing portion. The mounting portion 426 forms a (cylindrical) extension of the sealing portion 424. Depending on the embodiment, when the attachment portion 426 is removed from the sealing portion 424, the sealing portion 424 can be turned and tightened into the opening portion 411. Depending on the mounting, the attachment portion 426 may be capable of rotating the sealing portion 424 while the sealing portion 424 is attached to the attachment portion 426. The supply pipelines 441 and 443 and the exhaust pipeline 432 pass through both the sealing portion 424 and the attachment portion 426. The interface between the sealing portion 424 and the attachment portion 426 is sealed when the attachment portion 426 is attached to the sealing portion 424. In some embodiments, at least one of supply lines 441 and 443 and an exhaust line 432 is provided at the end of the attachment 426 opposite the end on the seal side (as shown at the top of FIG. 4A). An airtight feedthrough is provided for threading. Airtight feedthrough here basically means a feedthrough that allows gas to pass only through the conduit between the interior of a part and the exterior of the attachment 426. Similarly, an airtight interface allows gas to pass only through the interface from a component on the first side of the interface (eg, mounting portion 426) to a component on the second side (eg, sealing portion 424). It means the interface that can.

取付部が省略された実施形態において、フィードスルーは封止部424の(上側)端部に設けられることが好ましい。   In the embodiment in which the attachment portion is omitted, the feedthrough is preferably provided at the (upper) end of the sealing portion 424.

図4Aおよび図4Bに示す実施形態の一般的な動作については、図1〜図3に示した実施形態も参照されたい。   For the general operation of the embodiment shown in FIGS. 4A and 4B, reference is also made to the embodiment shown in FIGS.

図5は、一例示的実施形態による方法を示す図である。ステップ81において、吸排気マニホールドを中空のボディに取り付ける。ステップ82において、ALD処理を実行する。ALD処理は、中空のボディの内面を順次自己飽和表面反応に暴露し、中空のボディから不要なガスを除去することを含む。最後に、ステップ83において、吸排気マニホールドを中空のボディから取り外す。   FIG. 5 is a diagram illustrating a method according to one exemplary embodiment. In step 81, the intake / exhaust manifold is attached to the hollow body. In step 82, ALD processing is executed. The ALD process involves sequentially exposing the inner surface of the hollow body to a self-saturating surface reaction to remove unwanted gases from the hollow body. Finally, in step 83, the intake / exhaust manifold is removed from the hollow body.

本願明細書において開示された例示的実施形態のうちの1つ以上の技術的効果のいくつかを以下に列挙するが、これは各特許請求項の範囲および解釈を制限するものではない。1つの技術的効果は、共形の保護被膜によって中空のボディの内面を保護することである。別の技術的効果は、中空のボディの内側のみ被覆し、外側を被覆しないことである。さらに別の技術的効果は、周囲の室を洗浄する必要性が低減されることである。   Some of the technical effects of one or more of the exemplary embodiments disclosed herein are listed below, which do not limit the scope and interpretation of each claim. One technical effect is to protect the inner surface of the hollow body with a conformal protective coating. Another technical effect is to coat only the inside of the hollow body and not the outside. Yet another technical advantage is that the need to clean the surrounding chamber is reduced.

上述のいくつかの機能または方法ステップは、異なる順序で、および/または同時に実行してもよいことに留意されたい。さらに、上述の機能または方法ステップの1つ以上は、任意としてもよく、また組み合わせてもよい。   It should be noted that some of the functions or method steps described above may be performed in a different order and / or simultaneously. Furthermore, one or more of the functions or method steps described above may be optional or combined.

以上の説明により、本発明の特定の実装および実施形態の非限定例を用いて、発明者によって現在考案されている、本発明を実施するための最良の形態の完全かつ有益な説明を提供した。ただし、本発明は、上記の実施形態の詳細に限定されるものではなく、本発明の特徴から逸脱することなく、同等の手段を用いて他の実施形態で実現可能であることは当業者には明らかである。 The foregoing has provided a complete and useful description of the best mode for carrying out the invention, presently devised by the inventors, using non-limiting examples of specific implementations and embodiments of the invention. . However, it should be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to the details of the above-described embodiments, and can be implemented in other embodiments using equivalent means without departing from the features of the present invention. Is clear.

さらに、本発明の上記実施形態の特徴のいくつかは、他の特徴を同様に使用することなく効果的に使用されてもよい。したがって、上記の説明は、本発明の原理の単なる説明であり、本発明を制限するものではないと考えられるべきである。よって、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。   Furthermore, some of the features of the above-described embodiments of the present invention may be effectively used without using other features as well. Accordingly, the above description is merely illustrative of the principles of the invention and is not to be construed as limiting the invention. Accordingly, the scope of the invention is limited only by the appended claims.

Claims (1)

中空のボディの内面を保護する方法であって、
前記中空のボディの前記内面が真空になるように、前記中空のボディの開口部を通じて排気することと;
反応ガスを、前記ポートアセンブリおよび前記開口部を介して前記中空のボディの前記内面へと順次供給することで、前記中空のボディの前記内面を順次自己飽和表面反応に暴露することと;
前記中空のボディの前記開口部を通じて、前記中空のボディから、反応残渣を排気することと;
を含む、方法。
A method for protecting the inner surface of a hollow body,
Evacuating through the opening of the hollow body such that the inner surface of the hollow body is evacuated;
Sequentially exposing the inner surface of the hollow body to a self-saturating surface reaction by sequentially supplying a reactive gas to the inner surface of the hollow body through the port assembly and the opening;
Evacuating reaction residues from the hollow body through the opening of the hollow body;
Including a method.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02185980A (en) * 1988-07-18 1990-07-20 Vapor Technol Inc Coating metal compressed gas container
US6416577B1 (en) * 1997-12-09 2002-07-09 Asm Microchemistry Ltd. Method for coating inner surfaces of equipment
JP2007224348A (en) * 2006-02-22 2007-09-06 Tokyo Electron Ltd Environment-resistant member, apparatus for manufacturing semiconductor, method for producing environment-resistant member
US20070269595A1 (en) * 2005-11-28 2007-11-22 Planar System Oy Method for preventing metal leaching from copper and its alloys
JP2011513593A (en) * 2008-03-12 2011-04-28 アリタス コーポレーション エス.エー. Plasma system
JP2012526921A (en) * 2009-05-13 2012-11-01 エスアイオーツー・メディカル・プロダクツ・インコーポレイテッド Gas release method for coating surface inspection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02185980A (en) * 1988-07-18 1990-07-20 Vapor Technol Inc Coating metal compressed gas container
US6416577B1 (en) * 1997-12-09 2002-07-09 Asm Microchemistry Ltd. Method for coating inner surfaces of equipment
US20070269595A1 (en) * 2005-11-28 2007-11-22 Planar System Oy Method for preventing metal leaching from copper and its alloys
JP2007224348A (en) * 2006-02-22 2007-09-06 Tokyo Electron Ltd Environment-resistant member, apparatus for manufacturing semiconductor, method for producing environment-resistant member
JP2011513593A (en) * 2008-03-12 2011-04-28 アリタス コーポレーション エス.エー. Plasma system
JP2012526921A (en) * 2009-05-13 2012-11-01 エスアイオーツー・メディカル・プロダクツ・インコーポレイテッド Gas release method for coating surface inspection

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