JP4818082B2 - Cat-CVD apparatus and filament exchange method - Google Patents

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Description

本発明は、成長基板を少なくとも収容する真空チャンバと、真空チャンバ内に配置されたフィラメントとを備えたｃａｔ−ＣＶＤ装置及びフィラメント交換方法に関する。   The present invention relates to a cat-CVD apparatus and a filament exchange method that include a vacuum chamber containing at least a growth substrate and a filament disposed in the vacuum chamber.

従来、成長基板上に薄膜を形成する装置として、触媒化学気相成長（ｃａｔ−ＣＶＤ；Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を利用した装置（ｃａｔ−ＣＶＤ装置）やプラズマＣＶＤ装置などが知られている。   Conventionally, as an apparatus for forming a thin film on a growth substrate, an apparatus (cat-CVD apparatus) or a plasma CVD apparatus using catalytic chemical vapor deposition (cat-CVD) is known.

プラズマＣＶＤ装置では、プラズマ放電が利用されるため、薄膜を構成する材料によっては、薄膜の表面に悪影響を与える可能性がある。一方で、ｃａｔ−ＣＶＤ装置では、プラズマ放電が利用されないため、薄膜の表面に与える悪影響が少ない。   Since plasma discharge is used in the plasma CVD apparatus, depending on the material constituting the thin film, the surface of the thin film may be adversely affected. On the other hand, in the cat-CVD apparatus, since plasma discharge is not used, there is little adverse effect on the surface of the thin film.

具体的には、ｃａｔ−ＣＶＤ装置は、成長基板を収容する真空チャンバと、真空チャンバ内に配置されたフィラメントと、真空チャンバ内に原料ガスを供給するためのガス供給路と、真空チャンバ内から原料ガスを排出するためのガス排出路とを有する。ｃａｔ−ＣＶＤ装置では、フィラメントに電流を流すことによってフィラメントが加熱されて、高温となるまで加熱されたフィラメントによって原料ガスが分解される。これによって、成長基板上に薄膜が形成される。   Specifically, the cat-CVD apparatus includes a vacuum chamber that accommodates the growth substrate, a filament disposed in the vacuum chamber, a gas supply path for supplying a source gas into the vacuum chamber, and a vacuum chamber. A gas discharge passage for discharging the source gas. In the cat-CVD apparatus, the filament is heated by passing an electric current through the filament, and the source gas is decomposed by the heated filament until it reaches a high temperature. As a result, a thin film is formed on the growth substrate.

ここで、アモルファスＳｉ膜などのＳｉ系薄膜をｃａｔ−ＣＶＤ装置によって形成する場合には、フィラメントを十分な高温（例えば、１６００℃）となるまで加熱することが必要である。フィラメントの温度が十分に高温でない場合には、フィラメント表面にＳｉが付着し、フィラメントを構成する金属とＳｉとが反応して、合金化（シリサイド化）が進行する。そのため、フィラメントは十分に加熱された上で用いられることが一般的である。しかしながら、フィラメントの端部や接点付近など、フィラメントの温度を十分に高めることができない部分が存在する。このような部分では、Ｓｉの付着やシリサイド化の発生を避けることが難しい。従って、電気抵抗の増加などによるフィラメントの破断が不可避である。   Here, when a Si-based thin film such as an amorphous Si film is formed by a cat-CVD apparatus, it is necessary to heat the filament until it reaches a sufficiently high temperature (for example, 1600 ° C.). When the temperature of the filament is not sufficiently high, Si adheres to the filament surface, the metal constituting the filament reacts with Si, and alloying (silicidation) proceeds. Therefore, the filament is generally used after being sufficiently heated. However, there are portions where the temperature of the filament cannot be sufficiently increased, such as the end of the filament and the vicinity of the contact. In such a portion, it is difficult to avoid the adhesion of Si and the occurrence of silicidation. Therefore, breakage of the filament due to an increase in electrical resistance is inevitable.

上述したように、フィラメントの破断が不可避であるため、フィラメントの交換が必要である。フィラメントの交換方法としては、真空チャンバを開放してフィラメントを張り替える方法が考えられる。しかしながら、真空チャンバを開放すると、真空チャンバ内を真空状態に戻す時間やテスト成膜を行う時間などのデッドタイム（例えば、１０時間以上）が生じる。   As described above, since filament breakage is unavoidable, replacement of the filament is necessary. As a method for replacing the filament, a method of opening the vacuum chamber and replacing the filament can be considered. However, when the vacuum chamber is opened, a dead time (for example, 10 hours or more) such as a time for returning the inside of the vacuum chamber to a vacuum state or a time for performing a test film formation occurs.

これに対して、フィラメントを送り出す機構やフィラメントを巻き取る機構を有するｃａｔ−ＣＶＤ装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平７−２５４５６６号公報（請求項１、図１など） On the other hand, the cat-CVD apparatus which has a mechanism which sends out a filament, and a mechanism which winds a filament is proposed (for example, patent documents 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 7-254666 (Claim 1, FIG. 1, etc.)

ここで、上述したｃａｔ−ＣＶＤ装置において、延性−脆性遷移温度が常温よりも高い材料（例えば、タングステン）をフィラメントの材料として用いるケースについて考える。このケースでは、フィラメントの温度が常温まで低下すると、フィラメントの温度低下に伴って生じる延性−脆性遷移に起因して、フィラメントが脆化する。このため、フィラメントを巻き取る際にフィラメントが脆性的に破断してしまう。すなわち、上述したｃａｔ−ＣＶＤ装置では、フィラメントの交換を行うことが難しい。   Here, consider the case where a material (for example, tungsten) having a ductile-brittle transition temperature higher than room temperature is used as the filament material in the above-described cat-CVD apparatus. In this case, when the temperature of the filament decreases to room temperature, the filament becomes brittle due to the ductile-brittle transition that occurs with the temperature decrease of the filament. For this reason, when winding a filament, a filament will fracture | rupture brittlely. That is, it is difficult to exchange filaments in the above-described cat-CVD apparatus.

なお、延性−脆性遷移とは、金属材料（フィラメント）の温度低下に伴って金属材料が著しく脆くなる現象であり、体心立方結晶系の金属（例えば、鉄鋼、タングステン、モリブデン等）に共通して生じる現象である。また、延性−脆性遷移温度とは、延性−脆性遷移が生じる温度である。延性−脆性遷移温度は、金属材料の種類によって決まるほか、結晶粒度、不純物量などの影響も受ける。   The ductile-brittle transition is a phenomenon in which a metal material becomes extremely brittle as the temperature of the metal material (filament) decreases, and is common to body-centered cubic crystal metals (eg, steel, tungsten, molybdenum, etc.). This phenomenon occurs. The ductile-brittle transition temperature is a temperature at which a ductile-brittle transition occurs. The ductile-brittle transition temperature is determined by the type of metal material, and is also affected by the crystal grain size and the amount of impurities.

例えば、鉄鋼（Ｆｅ）の延性−脆性遷移について、図５を参照しながら説明する。図５は、鉄鋼（Ｆｅ）の延性−脆性遷移曲線を示す図である。図５では、横軸が試験温度（℃）であり、縦軸が吸収エネルギー（Ｅ／Ｊ）である。延性−脆性遷移温度は、金属材料の破壊に要するエネルギーが延性破壊に要するエネルギー（高温側）の約５０％となる温度を指すことが一般的である。   For example, the ductile-brittle transition of steel (Fe) will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a ductile-brittle transition curve of steel (Fe). In FIG. 5, the horizontal axis is the test temperature (° C.), and the vertical axis is the absorbed energy (E / J). The ductile-brittle transition temperature generally refers to a temperature at which the energy required for fracture of a metal material is about 50% of the energy required for ductile fracture (on the high temperature side).

次に、代表的な高温金属材料の延性−脆性遷移温度について、図６を参照しながら説明する。図６は、代表的な高温金属材料の延性−脆性遷移温度を示す図である。   Next, the ductile-brittle transition temperature of a typical high-temperature metal material will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing a ductile-brittle transition temperature of a typical high-temperature metal material.

図６に示すように、モリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）は、常温で脆性を示す。従って、モリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）をフィラメントの材料として用いる場合には、フィラメントは常温で脆性を示すことが分かる。なお、タングステン（Ｗ）の属するＶＩａ族では、水素（Ｈ）が不純物として含まれる場合において、水素（Ｈ）が延性−脆性遷移温度に与える影響は小さい。一方で、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）などが不純物として含まれる場合において、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）などが延性−脆性遷移温度に与える影響は大きい。   As shown in FIG. 6, molybdenum (Mo) and tungsten (W) are brittle at room temperature. Therefore, it can be seen that when molybdenum (Mo) or tungsten (W) is used as the filament material, the filament exhibits brittleness at room temperature. In the VIa group to which tungsten (W) belongs, when hydrogen (H) is contained as an impurity, the influence of hydrogen (H) on the ductile-brittle transition temperature is small. On the other hand, when carbon (C), nitrogen (N), oxygen (O), etc. are contained as impurities, the effect of carbon (C), nitrogen (N), oxygen (O), etc. on the ductile-brittle transition temperature Is big.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、延性−脆性遷移温度が高い材料をフィラメントの材料として用いる場合であっても、フィラメントの交換を容易に行うことを可能とするｃａｔ−ＣＶＤ装置及びフィラメント交換方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and even when a material having a high ductile-brittle transition temperature is used as the filament material, the filament can be easily replaced. An object of the present invention is to provide a cat-CVD apparatus and a filament exchange method.

本発明の一の特徴は、成長基板を少なくとも収容する真空チャンバ（真空チャンバ３０）と、前記真空チャンバ内に配置されたフィラメント（フィラメント１）とを備えたｃａｔ−ＣＶＤ装置（ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００）が、前記フィラメントを前記真空チャンバ内に送り出す送り出し部（送り出しローラー２０）と、前記フィラメントを前記真空チャンバ内から巻き取る巻き取り部（巻き取りピンチローラー４０）と、前記フィラメントの延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで、前記フィラメントを前記巻き取り部側で加熱する巻き取り側加熱部（ヒータ４１）とを備えることを要旨とする。   One feature of the present invention is that a cat-CVD apparatus (cat-CVD apparatus 100) includes a vacuum chamber (vacuum chamber 30) for accommodating at least a growth substrate, and a filament (filament 1) disposed in the vacuum chamber. ) Is a feeding section (feeding roller 20) that feeds the filament into the vacuum chamber, a winding section (winding pinch roller 40) that winds the filament from the vacuum chamber, and a ductile-brittle transition of the filament. The gist is to include a winding side heating section (heater 41) that heats the filament on the winding section side until the temperature becomes higher than the temperature.

かかる特徴によれば、巻き取り側加熱部は、フィラメントの延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで、フィラメントを巻き取り部側で加熱する。従って、巻き取り部側におけるフィラメントの温度低下に伴って生じる延性−脆性遷移に起因して、真空チャンバ内でフィラメントが脆性的に破断することを抑制することができる。従って、延性−脆性遷移温度が高い材料（例えば、タングステン）をフィラメントの材料として用いる場合であっても、フィラメントの交換を容易に行うことができる。   According to this characteristic, the winding side heating unit heats the filament on the winding unit side until the temperature becomes higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament. Therefore, it is possible to suppress the filament from being brittlely broken in the vacuum chamber due to the ductile-brittle transition caused by the temperature decrease of the filament on the winding portion side. Therefore, even when a material having a high ductile-brittle transition temperature (for example, tungsten) is used as the filament material, the filament can be easily replaced.

本発明の一の特徴は、上述した一の特徴において、前記フィラメントの延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで、前記フィラメントを前記送り出し部側で加熱する送り出し側加熱部（ヒータ２１）と、前記巻き取り側加熱部及び前記送り出し側加熱部の加熱量を制御する制御部（制御部１２０）とをｃａｔ−ＣＶＤ装置がさらに備え、前記制御部が、前記送り出し部側よりも前記巻き取り部側で前記フィラメントの温度が高くなるように加熱量を制御することを要旨とする。   One feature of the present invention is that, in the one feature described above, a delivery side heating section (heater 21) that heats the filament on the delivery section side until the temperature becomes higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament. The cat-CVD apparatus further includes a control unit (control unit 120) that controls the heating amount of the winding side heating unit and the feeding side heating unit, and the control unit is more than the winding unit side than the winding unit side. The gist is to control the heating amount so that the temperature of the filament becomes higher on the part side.

本発明の一の特徴は、成長基板を少なくとも収容する真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配置されたフィラメントとを備えたｃａｔ−ＣＶＤ装置において、前記フィラメントを交換するフィラメント交換方法が、前記フィラメントを前記真空チャンバ内に送り出すステップと、前記フィラメントを前記真空チャンバ内から巻き取るステップとを含み、前記フィラメントを巻き取るステップでは、前記フィラメントの延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで前記フィラメントを加熱しながら前記フィラメントを巻き取ることを要旨とする。   One feature of the present invention is that, in a cat-CVD apparatus comprising a vacuum chamber containing at least a growth substrate, and a filament disposed in the vacuum chamber, the filament exchange method for exchanging the filament includes the filament. Delivering the filament into the vacuum chamber; and winding the filament from within the vacuum chamber, wherein the filament is wound up until the temperature is higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament. The gist is to take up the filament while heating.

本発明の一の特徴は、上述した一の特徴において、前記フィラメントを送り出すステップでは、前記フィラメントの延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで前記フィラメントを加熱しながら前記フィラメントを送り出し、前記フィラメントを送り出すステップ及び前記フィラメントを巻き取るステップでは、前記フィラメントを送り出す側よりも前記フィラメントを巻き取る側で前記フィラメントの温度が高くなるように、前記フィラメントが加熱されることを要旨とする。   One feature of the present invention is that in the one feature described above, in the step of sending out the filament, the filament is sent out while heating the filament until the temperature becomes higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament, and the filament In the step of feeding and the step of winding the filament, the filament is heated so that the temperature of the filament is higher on the side of winding the filament than on the side of feeding the filament.

本発明の一の特徴は、上述した一の特徴において、前記フィラメントを送り出すステップ及び前記フィラメントを巻き取るステップでは、前記フィラメントに電流が供給されていることを要旨とする。   One feature of the present invention is that, in the one feature described above, in the step of feeding the filament and the step of winding the filament, a current is supplied to the filament.

本発明によれば、延性−脆性遷移温度が高い材料をフィラメントの材料として用いる場合であっても、フィラメントの交換を容易に行うことを可能とするｃａｔ−ＣＶＤ装置及びフィラメント交換方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a cat-CVD apparatus and a filament exchange method capable of easily exchanging a filament even when a material having a high ductile-brittle transition temperature is used as a filament material. Can do.

以下において、本発明の実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。   Hereinafter, a cat-CVD apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

なお、以下において、延性−脆性遷移とは、金属材料（フィラメント）の温度が低下した場合に、金属材料の温度低下に伴って金属材料が著しく脆くなる現象である。また、延性−脆性遷移温度とは、延性−脆性遷移が生じる温度である。   In the following, the ductile-brittle transition is a phenomenon in which when the temperature of the metal material (filament) is lowered, the metal material becomes extremely brittle as the temperature of the metal material is lowered. The ductile-brittle transition temperature is a temperature at which a ductile-brittle transition occurs.

［第１実施形態］
（ｃａｔ−ＣＶＤ装置の構成）
以下において、第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置１００の構成を示す概略図である。 [First Embodiment]
(Configuration of cat-CVD apparatus)
Hereinafter, the configuration of the cat-CVD apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a cat-CVD apparatus 100 according to the first embodiment.

図１に示すように、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００は、ボビン１０と、送り出しローラー２０と、真空チャンバ３０と、巻き取りピンチローラー４０と、廃材収容器６０とを有する。   As shown in FIG. 1, the cat-CVD apparatus 100 includes a bobbin 10, a delivery roller 20, a vacuum chamber 30, a take-up pinch roller 40, and a waste material container 60.

ボビン１０は、回動可能に構成された円柱状の形状を有する。ボビン１０には、フィラメント１が巻き回されている。フィラメント１は、延性−脆性遷移温度が常温よりも高い材料（例えば、タングステン）によって構成される。   The bobbin 10 has a columnar shape configured to be rotatable. A filament 1 is wound around the bobbin 10. The filament 1 is made of a material (for example, tungsten) having a ductile-brittle transition temperature higher than room temperature.

送り出しローラー２０は、フィラメント１を真空チャンバ３０内に送り出す機構である。具体的には、送り出しローラー２０は、回動可能に構成された円柱状の形状を有する。送り出しローラー２０には、フィラメント１が掛け渡される。   The delivery roller 20 is a mechanism that delivers the filament 1 into the vacuum chamber 30. Specifically, the delivery roller 20 has a cylindrical shape configured to be rotatable. The filament 1 is stretched around the feed roller 20.

送り出しローラー２０の近傍には、送り出しローラー２０に掛け渡されたフィラメント１を加熱するヒータ２１が併設されている。ヒータ２１は、フィラメント１の延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまでフィラメント１を加熱する。例えば、フィラメント１がタングステンによって構成される場合には、延性−脆性遷移温度は約３００℃である。フィラメント１の延性−脆性遷移温度は、フィラメント１の材料、フィラメント１の結晶粒度、フィラメント１に含まれる不純物量などによって異なることは勿論である。   In the vicinity of the delivery roller 20, a heater 21 for heating the filament 1 stretched over the delivery roller 20 is provided. The heater 21 heats the filament 1 until the temperature becomes higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament 1. For example, when the filament 1 is made of tungsten, the ductile-brittle transition temperature is about 300 ° C. Of course, the ductile-brittle transition temperature of the filament 1 varies depending on the material of the filament 1, the crystal grain size of the filament 1, the amount of impurities contained in the filament 1, and the like.

真空チャンバ３０は、成長基板２００を少なくとも収容するチャンバである。具体的には、真空チャンバ３０は、送り出し室３０ａと、反応室３０ｂと、巻き取り室３０ｃとによって構成される。   The vacuum chamber 30 is a chamber that accommodates at least the growth substrate 200. Specifically, the vacuum chamber 30 includes a delivery chamber 30a, a reaction chamber 30b, and a take-up chamber 30c.

送り出し室３０ａには、ガス供給路３１ａと、ガス排出路３２ａと、ボビン１０と、送り出しローラー２０と、ヒータ２１とが設けられる。   The delivery chamber 30a is provided with a gas supply path 31a, a gas discharge path 32a, a bobbin 10, a delivery roller 20, and a heater 21.

ガス供給路３１ａは、送り出し室３０ａ内に連通しており、ＡｒやＨ２などのガスを送り出し室３０ａ内に供給するための流路である。ＡｒやＨ２などのガスは、ガス供給路３１ａ内の圧力を反応室３０ｂ内の圧力よりも高く保つために、送り出し室３０ａ内に充填される。 The gas supply path 31a communicates with the delivery chamber 30a and is a flow path for supplying gas such as Ar and H 2 into the delivery chamber 30a. A gas such as Ar or H 2 is filled in the delivery chamber 30a in order to keep the pressure in the gas supply path 31a higher than the pressure in the reaction chamber 30b.

ガス排出路３２ａは、送り出し室３０ａ内に連通しており、ＡｒやＨ２などのガスを送り出し室３０ａ内から排出するための流路である。 The gas discharge path 32a communicates with the inside of the delivery chamber 30a, and is a flow path for exhausting gases such as Ar and H 2 from the delivery chamber 30a.

反応室３０ｂには、ガス供給路３１ｂと、ガス排出路３２ｂと、台座部３３と、ヒータ３４とが設けられている。   In the reaction chamber 30b, a gas supply path 31b, a gas discharge path 32b, a pedestal portion 33, and a heater 34 are provided.

ガス供給路３１ｂは、反応室３０ｂ内に連通しており、反応室３０ｂ内に原料ガス（例えば、ＳｉＨ４）を供給するための流路である。 The gas supply path 31b communicates with the reaction chamber 30b, and is a flow path for supplying a source gas (for example, SiH 4 ) into the reaction chamber 30b.

ガス排出路３２ｂは、反応室３０ｂ内に連通しており、反応室３０ｂ内から原料ガス（例えば、ＳｉＨ４）を排出するための流路である。また、ガス排出路３２ｂは、反応室３０ｂ内を真空状態とするために、反応室３０ｂ内から空気（大気）を排出するためにも用いられる。 The gas discharge path 32b communicates with the reaction chamber 30b, and is a flow path for discharging a source gas (for example, SiH 4 ) from the reaction chamber 30b. The gas discharge path 32b is also used to discharge air (atmosphere) from the reaction chamber 30b in order to make the reaction chamber 30b in a vacuum state.

台座部３３は、成長基板２００が載置される載置面（不図示）を有する。ヒータ３４は、台座部３３に載置された成長基板２００を加熱する。   The pedestal portion 33 has a placement surface (not shown) on which the growth substrate 200 is placed. The heater 34 heats the growth substrate 200 placed on the pedestal portion 33.

巻き取り室３０ｃには、ガス供給路３１ｃと、ガス排出路３２ｃと、巻き取りピンチローラー４０と、ヒータ４１と、廃材収容器６０と、破砕器６１とが設けられる。   In the winding chamber 30c, a gas supply path 31c, a gas discharge path 32c, a winding pinch roller 40, a heater 41, a waste material container 60, and a crusher 61 are provided.

ガス供給路３１ｃは、巻き取り室３０ｃ内に連通しており、ＡｒやＨ２などのガスを巻き取り室３０ｃ内に供給するための流路である。ＡｒやＨ２などのガスは、巻き取り室３０ｃ内の圧力を反応室３０ｂ内の圧力よりも高く保つために、巻き取り室３０ｃ内に充填される。 The gas supply path 31c communicates with the winding chamber 30c and is a channel for supplying a gas such as Ar or H 2 into the winding chamber 30c. Gases such as Ar and H 2 are filled in the winding chamber 30c in order to keep the pressure in the winding chamber 30c higher than the pressure in the reaction chamber 30b.

ガス排出路３２ｃは、巻き取り室３０ｃ内に連通しており、ＡｒやＨ２などのガスを巻き取り室３０ｃ内から排出するための流路である。 The gas discharge path 32c communicates with the take-up chamber 30c and is a flow path for discharging gases such as Ar and H 2 from the take-up chamber 30c.

巻き取りピンチローラー４０は、駆動源を有するローラー４０Ａ及びローラー４０Ｂによって構成されており、フィラメント１を反応室３０ｂ内から巻き取る機構である。具体的には、ローラー４０Ａ及びローラー４０Ｂは、回動可能に構成された円柱状の形状を有する。ローラー４０Ａとローラー４０Ｂとの間には、フィラメント１が挟み込まれる。   The take-up pinch roller 40 is constituted by a roller 40A and a roller 40B having a drive source, and is a mechanism for taking up the filament 1 from the reaction chamber 30b. Specifically, the roller 40A and the roller 40B have a columnar shape configured to be rotatable. The filament 1 is sandwiched between the roller 40A and the roller 40B.

巻き取りピンチローラー４０の近傍には、ヒータ４１（ヒータ４１Ａ及びヒータ４１Ｂ）が併設されている。ヒータ４１Ａ及びヒータ４１Ｂは、フィラメント１の延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまでフィラメント１を加熱する。   A heater 41 (a heater 41A and a heater 41B) is provided in the vicinity of the take-up pinch roller 40. The heater 41A and the heater 41B heat the filament 1 until the temperature becomes higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament 1.

巻き取りピンチローラー４０によって巻き取られたフィラメント１は、自然冷却などの方法によって、フィラメント１の延性−脆性遷移温度よりも低くなるため、フィラメント１が脆化して、フィラメント１の破砕が容易となる。   The filament 1 taken up by the take-up pinch roller 40 becomes lower than the ductile-brittle transition temperature of the filament 1 by a method such as natural cooling, so that the filament 1 becomes brittle and the filament 1 is easily crushed. .

廃材収容器６０は、自然冷却などの方法で冷却されたフィラメント１を収容する容器である。廃材収容器６０には、カッターなどの破砕器６１Ａ及び破砕器６１Ｂが設けられている。破砕器６１Ａ及び破砕器６１Ｂは、Ａ方向に沿って移動してフィラメント１を破砕する。   The waste material container 60 is a container for storing the filament 1 cooled by a method such as natural cooling. The waste material container 60 is provided with a crusher 61A such as a cutter and a crusher 61B. The crusher 61A and the crusher 61B move along the A direction to crush the filament 1.

真空チャンバ３０の送り出しローラー２０側には、フィラメント１と電流供給線７１Ａとを接続する接続点７１が設けられている。同様に、真空チャンバ３０の巻き取りピンチローラー４０側には、フィラメント１と電流供給線７２Ａとを接続する接続点７２が設けられている。なお、接続点７１及び接続点７２については、送り出しローラー２０及び巻き取りピンチローラー４０がそれぞれ接続点を兼ねる構成であってもよい。   A connection point 71 for connecting the filament 1 and the current supply line 71 </ b> A is provided on the delivery roller 20 side of the vacuum chamber 30. Similarly, a connection point 72 for connecting the filament 1 and the current supply line 72 </ b> A is provided on the winding pinch roller 40 side of the vacuum chamber 30. In addition, about the connection point 71 and the connection point 72, the structure which the sending-out roller 20 and the winding pinch roller 40 each serve as a connection point may be sufficient.

ここで、成長基板２００上に薄膜を形成する場合には、接続点７１と接続点７２との間でフィラメント１に電流が流される。これによって、フィラメント１は、薄膜の形成に必要な温度（例えば、１７００℃）となるまで加熱される。   Here, when a thin film is formed on the growth substrate 200, a current flows through the filament 1 between the connection point 71 and the connection point 72. As a result, the filament 1 is heated to a temperature necessary for forming the thin film (for example, 1700 ° C.).

フィラメント１の温度は、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００内における領域によって異なることに留意すべきである。具体的には、領域ａでは、フィラメント１の温度は、延性−脆性遷移温度（例えば、３００℃）よりも低い常温で保たれていてもよい。領域ｂでは、フィラメント１がヒータ２１によって加熱されるため、フィラメント１の温度は、延性−脆性遷移温度（例えば、３００℃）よりも高い。領域ｃでは、フィラメント１に電流が流れているため、フィラメント１の温度は、薄膜の成膜に必要な温度（例えば、１７００℃）まで上昇する。領域ｄでは、フィラメント１がヒータ４１によって加熱されるため、フィラメント１の温度は、延性−脆性遷移温度（例えば、３００℃）よりも高い。領域ｅでは、フィラメント１が自然冷却などの方法で冷却されるため、フィラメント１の温度は、延性−脆性遷移温度（例えば、３００℃）よりも低い。   It should be noted that the temperature of the filament 1 varies depending on the region in the cat-CVD apparatus 100. Specifically, in the region a, the temperature of the filament 1 may be maintained at a room temperature lower than the ductile-brittle transition temperature (for example, 300 ° C.). In the region b, since the filament 1 is heated by the heater 21, the temperature of the filament 1 is higher than the ductile-brittle transition temperature (for example, 300 ° C.). In region c, since a current flows through the filament 1, the temperature of the filament 1 rises to a temperature necessary for forming a thin film (for example, 1700 ° C.). In the region d, since the filament 1 is heated by the heater 41, the temperature of the filament 1 is higher than the ductile-brittle transition temperature (for example, 300 ° C.). In the region e, since the filament 1 is cooled by a method such as natural cooling, the temperature of the filament 1 is lower than the ductile-brittle transition temperature (for example, 300 ° C.).

ここで、フィラメント１は、成長基板２００上に薄膜を形成している状態、すなわち、接続点７１と接続点７２との間で電流が流れている状態で、巻き取りピンチローラー４０によって巻き取られることに留意すべきである。   Here, the filament 1 is wound up by the winding pinch roller 40 in a state where a thin film is formed on the growth substrate 200, that is, in a state where a current flows between the connection point 71 and the connection point 72. It should be noted.

巻き取りピンチローラー４０によってフィラメント１を巻き取る速度は、接続点７１から接続点７２までのフィラメント１の長さ（すなわち、真空チャンバ３０内でフィラメント１が原料ガスにさらされる時間）や成膜条件に依存する。例えば、フィラメント１がタングステンによって構成されており、接続点７１から接続点７２までのフィラメント１の長さが１ｍである場合には、フィラメント１を巻き取る速度は、一般的に、約５０ｍｍ／ｈｒで十分である。   The speed at which the filament 1 is wound by the winding pinch roller 40 depends on the length of the filament 1 from the connection point 71 to the connection point 72 (that is, the time during which the filament 1 is exposed to the source gas in the vacuum chamber 30) and the film forming conditions. Depends on. For example, when the filament 1 is made of tungsten and the length of the filament 1 from the connection point 71 to the connection point 72 is 1 m, the winding speed of the filament 1 is generally about 50 mm / hr. Is enough.

（フィラメントの配置）
図１では、フィラメント１が送り出しローラー２０によって送り出されて、フィラメント１が巻き取りピンチローラー４０によって巻き取られることによって、フィラメント１が交換される原理を示した。実際のｃａｔ−ＣＶＤ装置１００では、成長基板２００上において複数のフィラメント１が並べられることが一般的である。 (Filament arrangement)
FIG. 1 shows the principle that the filament 1 is exchanged by the filament 1 being fed by the feed roller 20 and being wound by the take-up pinch roller 40. In an actual cat-CVD apparatus 100, a plurality of filaments 1 are generally arranged on the growth substrate 200.

成長基板２００上において複数のフィラメントを並べる方法としては、送り出し機構、巻き取り機構、電流供給機構及び加熱ヒータなどを含む反応部によってフィラメントが直線状に張られた構成を１組として、この構成を複数組備える方法（方法Ａ）が考えられる。他の方法としては、以下に示すように、真空チャンバ内においてフィラメントを折り返す方法（方法Ｂ）が考えられる。なお、方法Ａ及び方法Ｂを組み合わせてもよいことに留意すべきである。   As a method of arranging a plurality of filaments on the growth substrate 200, a configuration in which the filaments are linearly stretched by a reaction unit including a feeding mechanism, a winding mechanism, a current supply mechanism, a heater, and the like is used as one set. A method of providing a plurality of sets (method A) is conceivable. As another method, as shown below, a method of folding the filament in the vacuum chamber (Method B) can be considered. Note that method A and method B may be combined.

以下において、第１実施形態に係る真空チャンバ内におけるフィラメントの配置について、図面を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る真空チャンバ３０内におけるフィラメント１の配置を示す図である。なお、図２は、上述した図１において、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００をＢ方向（上方）から見た図である。   Below, arrangement | positioning of the filament in the vacuum chamber which concerns on 1st Embodiment is demonstrated, referring drawings. FIG. 2 is a view showing the arrangement of the filaments 1 in the vacuum chamber 30 according to the first embodiment. 2 is a view of the cat-CVD apparatus 100 as viewed from the B direction (above) in FIG. 1 described above.

図２に示すように、真空チャンバ３０内には、複数のローラー８０（ローラー８０Ａ〜ローラー８０Ｈ）が配置されている。フィラメント１は、各ローラー８０に掛け渡されており、真空チャンバ３０内でジグザグ状に張り巡らされている。   As shown in FIG. 2, a plurality of rollers 80 (rollers 80 </ b> A to 80 </ b> H) are arranged in the vacuum chamber 30. The filament 1 is stretched around each roller 80 and stretched in a zigzag manner in the vacuum chamber 30.

（ｃａｔ−ＣＶＤ装置の機能）
以下において、第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置１００の機能を示すブロック図である。 (Function of cat-CVD apparatus)
Hereinafter, the configuration of the cat-CVD apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of the cat-CVD apparatus 100 according to the first embodiment.

図３に示すように、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００は、操作受付部１１０と、制御部１２０と、ヒータ２１と、巻き取りピンチローラー４０と、ヒータ４１と、電流供給源７０とを有する。   As shown in FIG. 3, the cat-CVD apparatus 100 includes an operation reception unit 110, a control unit 120, a heater 21, a take-up pinch roller 40, a heater 41, and a current supply source 70.

操作受付部１１０は、ユーザによる操作を受付ける。例えば、操作受付部１１０は、薄膜の成膜を開始する操作を受付ける。   The operation reception unit 110 receives an operation by a user. For example, the operation reception unit 110 receives an operation for starting the film formation.

制御部１２０は、ヒータ２１及びヒータ４１の加熱量を制御する。具体的には、制御部１２０は、送り出しローラー２０に掛け渡されたフィラメント１の温度が延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるように、ヒータ２１の加熱量を制御する。制御部１２０は、ローラー４０Ａとローラー４０Ｂとの間に挟み込まれたフィラメント１の温度が延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるように、ヒータ４１の加熱量を制御する。   The control unit 120 controls the heating amount of the heater 21 and the heater 41. Specifically, the control unit 120 controls the heating amount of the heater 21 so that the temperature of the filament 1 stretched over the feed roller 20 is higher than the ductile-brittle transition temperature. The control unit 120 controls the heating amount of the heater 41 so that the temperature of the filament 1 sandwiched between the roller 40A and the roller 40B is higher than the ductile-brittle transition temperature.

ここで、制御部１２０は、送り出しローラー２０側よりも巻き取りピンチローラー４０側でフィラメント１の温度が高くなるように、ヒータ２１及びヒータ４１の加熱量を制御することが望ましい。   Here, it is desirable that the control unit 120 controls the heating amounts of the heater 21 and the heater 41 so that the temperature of the filament 1 is higher on the take-up pinch roller 40 side than on the feed roller 20 side.

制御部１２０は、巻き取りピンチローラー４０によってフィラメント１を巻き取る速度を制御する。具体的には、制御部１２０は、フィラメント１の材料や接続点７１から接続点７２までの長さや成膜条件に応じて定められる速度でフィラメント１が巻き取られるように、巻き取りピンチローラー４０を制御する。   The control unit 120 controls the speed at which the filament 1 is taken up by the take-up pinch roller 40. Specifically, the control unit 120 takes up the take-up pinch roller 40 so that the filament 1 is taken up at a speed determined according to the material of the filament 1, the length from the connection point 71 to the connection point 72, and the film formation conditions. To control.

制御部１２０は、接続点７１と接続点７２との間でフィラメント１に流す電流量を制御する。具体的には、制御部１２０は、フィラメント１の温度が薄膜の成膜に必要な温度となるように、電流供給源７０が供給する電流量を制御する。   The control unit 120 controls the amount of current that flows through the filament 1 between the connection point 71 and the connection point 72. Specifically, the control unit 120 controls the amount of current supplied by the current supply source 70 so that the temperature of the filament 1 becomes a temperature necessary for film formation.

電流供給源７０は、上述した電流供給線７１Ａ及び電流供給線７２Ａに接続されており、接続点７１と接続点７２との間でフィラメント１に電流を流す。   The current supply source 70 is connected to the current supply line 71 </ b> A and the current supply line 72 </ b> A described above, and causes a current to flow through the filament 1 between the connection point 71 and the connection point 72.

（ｃａｔ−ＣＶＤ装置の動作）
以下において、第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図４は、第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置１００の動作を示すフロー図である。 (Operation of cat-CVD apparatus)
Hereinafter, the operation of the cat-CVD apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the cat-CVD apparatus 100 according to the first embodiment.

図４に示すように、ステップ１０において、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００は、ローラー４０Ａとローラー４０Ｂとの間に挟み込まれたフィラメント１の温度が延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるように、ヒータ４１の加熱量を制御する。   As shown in FIG. 4, in step 10, the cat-CVD apparatus 100 uses a heater so that the temperature of the filament 1 sandwiched between the rollers 40 </ b> A and 40 </ b> B is higher than the ductile-brittle transition temperature. The amount of heating 41 is controlled.

ステップ２０において、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００は、フィラメント１の温度が薄膜の成膜に必要な温度となるように、電流供給源７０が供給する電流量を制御する。   In step 20, the cat-CVD apparatus 100 controls the amount of current supplied by the current supply source 70 so that the temperature of the filament 1 becomes a temperature necessary for film formation.

ステップ３０において、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００は、制御部１２０は、送り出しローラー２０に掛け渡されたフィラメント１の温度が延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるように、ヒータ２１の加熱量を制御する。   In step 30, the cat-CVD apparatus 100 controls the heating amount of the heater 21 so that the temperature of the filament 1 passed over the delivery roller 20 is higher than the ductile-brittle transition temperature. To do.

ここで、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００は、送り出しローラー２０側よりも巻き取りピンチローラー４０側でフィラメント１の温度が高くなるように、ヒータ２１及びヒータ４１の加熱量を制御することに留意すべきである。   Here, it should be noted that the cat-CVD apparatus 100 controls the heating amounts of the heater 21 and the heater 41 so that the temperature of the filament 1 is higher on the winding pinch roller 40 side than on the feeding roller 20 side. is there.

また、フィラメント１の温度が延性−脆性遷移温度よりも低下して、フィラメント１が破断することを抑制するために、巻き取りピンチローラー４０側に近い順にフィラメント１の加熱処理が行われることが好ましいことに留意すべきである。また、ステップ１０〜ステップ３０の処理は同時に行われてもよいことに留意すべきである。   Moreover, in order to suppress that the temperature of the filament 1 falls below the ductile-brittle transition temperature and the filament 1 breaks, it is preferable that the heating treatment of the filament 1 is performed in the order closer to the winding pinch roller 40 side. It should be noted. It should be noted that the processing from step 10 to step 30 may be performed simultaneously.

ステップ４０において、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００は、接続点７１から接続点７２までの長さや成膜条件に応じて定められる速度でフィラメント１が巻き取られるように、フィラメント１の巻き取りを開始する。   In step 40, the cat-CVD apparatus 100 starts winding the filament 1 so that the filament 1 is wound at a speed determined according to the length from the connection point 71 to the connection point 72 and the film formation conditions.

ステップ５０において、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００は、真空チャンバ３０内に原料ガスを供給し、真空チャンバ３０内の圧力や成長基板２００の温度などを所定の成膜条件に合わせた上で、成長基板２００上に薄膜を形成する処理を開始する。   In step 50, the cat-CVD apparatus 100 supplies a source gas into the vacuum chamber 30, adjusts the pressure in the vacuum chamber 30, the temperature of the growth substrate 200, and the like to predetermined film formation conditions, and then grows the growth substrate 200. The process of forming a thin film on top is started.

ステップ６０において、ｃａｔ−ＣＶＤ装置１００は、巻き取りピンチローラー４０によって巻き取られたフィラメント１を自然冷却などの方法で冷却した後に、破砕器６１Ａ及び破砕器６１Ｂによってフィラメント１を破砕して、破砕されたフィラメント１を廃材収容器６０内に収容する。   In step 60, the cat-CVD apparatus 100 cools the filament 1 taken up by the take-up pinch roller 40 by a method such as natural cooling, and then crushes the filament 1 by the crusher 61A and the crusher 61B. The filament 1 thus prepared is accommodated in the waste material container 60.

（作用及び効果）
第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置１００によれば、ヒータ４１は、フィラメント１の延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで、フィラメント１を巻き取りピンチローラー４０側で加熱する。従って、巻き取りピンチローラー４０側におけるフィラメント１の温度低下に伴って生じる延性−脆性遷移に起因して、真空チャンバ３０内でフィラメント１が破断することを低減することができる。従って、延性−脆性遷移温度が高い材料をフィラメント１の材料として用いる場合であっても、フィラメント１の交換を真空中で容易に行うことができる。 (Function and effect)
According to the cat-CVD apparatus 100 according to the first embodiment, the heater 41 heats the filament 1 on the winding pinch roller 40 side until the temperature becomes higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament 1. Therefore, it is possible to reduce the breakage of the filament 1 in the vacuum chamber 30 due to the ductile-brittle transition caused by the temperature decrease of the filament 1 on the winding pinch roller 40 side. Therefore, even when a material having a high ductile-brittle transition temperature is used as the material of the filament 1, the filament 1 can be easily replaced in a vacuum.

ヒータ２１は、フィラメント１の延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで、フィラメント１を送り出しローラー２０側で加熱する。従って、送り出しローラー２０側におけるフィラメント１の温度低下に伴って生じる延性−脆性遷移に起因して、真空チャンバ３０内でフィラメント１が破断することをさらに抑制することができる。   The heater 21 heats the filament 1 on the delivery roller 20 side until the temperature becomes higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament 1. Therefore, the filament 1 can be further prevented from being broken in the vacuum chamber 30 due to the ductile-brittle transition caused by the temperature drop of the filament 1 on the delivery roller 20 side.

制御部１２０は、送り出しローラー２０側よりも巻き取りピンチローラー４０側でフィラメント１の温度が高くなるように、ヒータ２１及びヒータ４１の加熱量を制御する。すなわち、金属結晶の粗粒化等によって脆くなったフィラメント１の温度が、金属結晶が粗粒化していないフィラメント１の温度よりも高くなるように、ヒータ２１及びヒータ４１の加熱量が制御される。従って、延性−脆性遷移に起因して真空チャンバ３０内でフィラメント１が破断することを効率的に抑制することができる。   The controller 120 controls the heating amounts of the heater 21 and the heater 41 so that the temperature of the filament 1 is higher on the winding pinch roller 40 side than on the feeding roller 20 side. That is, the heating amounts of the heater 21 and the heater 41 are controlled so that the temperature of the filament 1 that has become brittle due to the coarsening of the metal crystal is higher than the temperature of the filament 1 that has not been coarsened. . Therefore, breakage of the filament 1 in the vacuum chamber 30 due to the ductile-brittle transition can be efficiently suppressed.

巻き取りピンチローラー４０は、成長基板２００上に薄膜を形成している状態、すなわち、接続点７１と接続点７２との間でフィラメント１に電流が流れている状態で、フィラメント１を巻き取る。すなわち、成長基板２００上に薄膜を形成しながらフィラメント１が交換されるため、薄膜を有する素子（半導体素子や太陽電池素子など）の製造効率が向上する。   The winding pinch roller 40 winds the filament 1 in a state where a thin film is formed on the growth substrate 200, that is, in a state where a current flows through the filament 1 between the connection point 71 and the connection point 72. That is, since the filament 1 is exchanged while forming a thin film on the growth substrate 200, the manufacturing efficiency of an element having a thin film (such as a semiconductor element or a solar cell element) is improved.

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 [Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上述した実施形態では、巻き取りピンチローラー４０のみが駆動源を有しているが、これに限定されるものではない。具体的には、巻き取りピンチローラー４０だけではなくて、送り出しローラー２０も駆動源を有していてもよい。   For example, in the embodiment described above, only the take-up pinch roller 40 has a drive source, but the present invention is not limited to this. Specifically, not only the take-up pinch roller 40 but also the delivery roller 20 may have a drive source.

領域ｂのフィラメント１の加熱方法は、例えば、ヒータ２１による加熱に代えて、領域ｂのフィラメント１に通電することによる加熱であってもよい。フィラメント１の巻き取り側に加熱ボビンを設けた上で、ステップ６０における破砕を行わなくてもよい。   The heating method of the filament 1 in the region b may be, for example, heating by energizing the filament 1 in the region b instead of heating by the heater 21. The heating bobbin is provided on the winding side of the filament 1 and the crushing in step 60 may not be performed.

上述した実施形態では、成膜処理を行っている際にフィラメント１を除々に交換するが、これに限定されるものではない。具体的には、成膜処理を中断した上で、フィラメント１を加熱しながらフィラメント１の交換を行ってもよい。この場合にも、本発明によれば、真空チャンバ３０の大気開放を避けることができ、デッドタイムを減少させることができる。   In the embodiment described above, the filament 1 is gradually replaced during the film forming process, but the present invention is not limited to this. Specifically, the filament 1 may be exchanged while heating the filament 1 after interrupting the film forming process. Also in this case, according to the present invention, it is possible to avoid opening the vacuum chamber 30 to the atmosphere, and to reduce the dead time.

第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置１００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cat-CVD apparatus 100 which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る真空チャンバ３０内におけるフィラメント１の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the filament 1 in the vacuum chamber 30 which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置１００の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the cat-CVD apparatus 100 which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係るｃａｔ−ＣＶＤ装置１００の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the cat-CVD apparatus 100 which concerns on 1st Embodiment. 鉄鋼（Ｆｅ）の延性−脆性遷移曲線を示す図である。It is a figure which shows the ductile-brittle transition curve of steel (Fe). 代表的な高温金属材料の延性−脆性遷移温度を示す図である。It is a figure which shows the ductile-brittle transition temperature of a typical high temperature metal material.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・フィラメント、１０・・・ボビン、２０・・・送り出しローラー、２１・・・ヒータ、３０・・・真空チャンバ、３１・・・ガス供給路、３２・・・ガス排出路、３３・・・台座部、３４・・・ヒータ、４０・・・巻き取りピンチローラー、４１・・・ヒータ、６０・・・廃材収容器、６１・・・破砕器、７０・・・電流供給源、７１・・・接続点、７１Ａ・・・電流供給線、７２・・・接続点、７２Ａ・・・電流供給線、８０・・・ローラー、１００・・・ｃａｔ−ＣＶＤ装置、１１０・・・操作受付部、１２０・・・制御部、２００・・・成長基板   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Filament, 10 ... Bobbin, 20 ... Delivery roller, 21 ... Heater, 30 ... Vacuum chamber, 31 ... Gas supply path, 32 ... Gas discharge path, 33. ..Pedestal part, 34 ... heater, 40 ... winding pinch roller, 41 ... heater, 60 ... waste material container, 61 ... crusher, 70 ... current supply source, 71 ... Connection point, 71A ... Current supply line, 72 ... Connection point, 72A ... Current supply line, 80 ... Roller, 100 ... cat-CVD apparatus, 110 ... Operation acceptance Part, 120 ... control part, 200 ... growth substrate

Claims (5)

成長基板を少なくとも収容する真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配置されたフィラメントとを備えたｃａｔ−ＣＶＤ装置であって、
前記フィラメントを前記真空チャンバ内に送り出す送り出し部と、
前記フィラメントを前記真空チャンバ内から巻き取る巻き取り部と、
前記フィラメントの延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで、前記フィラメントを前記巻き取り部側で加熱する巻き取り側加熱部とを備えることを特徴とするｃａｔ−ＣＶＤ装置。 A cat-CVD apparatus comprising: a vacuum chamber containing at least a growth substrate; and a filament disposed in the vacuum chamber,
A delivery section for delivering the filament into the vacuum chamber;
A winding unit for winding the filament from the vacuum chamber;
A cat-CVD apparatus comprising: a winding-side heating unit that heats the filament on the winding unit side until the filament reaches a temperature higher than the ductile-brittle transition temperature. 前記フィラメントの延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで、前記フィラメントを前記送り出し部側で加熱する送り出し側加熱部と、
前記巻き取り側加熱部及び前記送り出し側加熱部の加熱量を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記送り出し部側よりも前記巻き取り部側で前記フィラメントの温度が高くなるように加熱量を制御することを特徴とする請求項１に記載のｃａｔ−ＣＶＤ装置。 A delivery side heating unit for heating the filament on the delivery unit side until a temperature higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament;
A control unit for controlling the heating amount of the winding side heating unit and the delivery side heating unit,
2. The cat-CVD apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the heating amount so that the temperature of the filament is higher on the winding unit side than on the feeding unit side. 成長基板を少なくとも収容する真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配置されたフィラメントとを備えたｃａｔ−ＣＶＤ装置において、前記フィラメントを交換するフィラメント交換方法であって、
前記フィラメントを前記真空チャンバ内に送り出すステップと、
前記フィラメントを前記真空チャンバ内から巻き取るステップとを含み、
前記フィラメントを巻き取るステップでは、前記フィラメントの延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで前記フィラメントを加熱しながら前記フィラメントを巻き取ることを特徴とするフィラメント交換方法。 In a cat-CVD apparatus comprising a vacuum chamber containing at least a growth substrate and a filament disposed in the vacuum chamber, a filament exchange method for exchanging the filament,
Delivering the filament into the vacuum chamber;
Winding the filament from within the vacuum chamber;
In the step of winding the filament, the filament is wound up while heating the filament until the temperature becomes higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament. 前記フィラメントを送り出すステップでは、前記フィラメントの延性−脆性遷移温度よりも高い温度となるまで前記フィラメントを加熱しながら前記フィラメントを送り出し、
前記フィラメントを送り出すステップ及び前記フィラメントを巻き取るステップでは、前記フィラメントを送り出す側よりも前記フィラメントを巻き取る側で前記フィラメントの温度が高くなるように、前記フィラメントが加熱されることを特徴とする請求項３に記載のフィラメント交換方法。 In the step of sending out the filament, the filament is sent out while heating the filament until the temperature becomes higher than the ductile-brittle transition temperature of the filament,
The filament is heated in the step of feeding the filament and the step of winding the filament so that the temperature of the filament is higher on the side of winding the filament than on the side of feeding the filament. Item 4. The filament replacement method according to Item 3. 前記フィラメントを送り出すステップ及び前記フィラメントを巻き取るステップでは、前記フィラメントに電流が供給されていることを特徴とする請求項３に記載のフィラメント交換方法。   The filament replacement method according to claim 3, wherein an electric current is supplied to the filament in the step of feeding the filament and the step of winding the filament.
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DE102009023467B4 (en) * 2009-06-02 2011-05-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Coating plant and process
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SG192644A1 (en) * 2011-03-22 2013-09-30 Applied Materials Inc Apparatus and method for coating using a hot wire
JP5965289B2 (en) * 2012-10-25 2016-08-03 東レエンジニアリング株式会社 Remote plasma CVD equipment

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JPH07254566A (en) * 1994-03-16 1995-10-03 Fuji Electric Co Ltd Thin film forming apparatus

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