JP5912987B2 - 薄膜形成装置 - Google Patents
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- Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
(数1)1≦D1/D2≦8
(数1)1≦D1/D2≦8
(化1)H3Si‐Cn‐X
化1において、nは2又は3であり、XはSiH3,H又はNH2である。
(数2)BIF=[薄膜未形成のプラスチック容器の酸素透過度]/[薄膜を形成したプラスチック容器の酸素透過度]
図1において、原料ガス供給管23は、外径6mm、内径4mm、長さ270mmのステンレス製の管であって、原料ガス噴出口として底面側ガス噴出口11x及び側面側ガス噴出口11yを有するものを用いた。底面側ガス噴出口11xは先端を開放して形成した。また側面側ガス噴出口11yは、底面側ガス噴出口11x側の先端23aからの距離L2が50mm、及び、80mmの位置の同一横断面上に、原料ガス供給管23の中心軸Oに対して回転対称に4個ずつ、合計8個形成した。各側面側ガス噴出口11yの直径は1mmとした。発熱体18は、タンタルワイヤ(直径0.05mm、長さ40mm,45mm)を2本用いた。原料ガス供給管23に対する発熱体18の配置は、図2に示す配置とし、当該位置での支持は蓮根状の絶縁体部品を用いて行った。すなわち、底面側ガス噴出口11x及び側面側ガス噴出口11yの全部が非吹き付け噴出口であり、非吹き付け噴出口から噴き出される原料ガスの供給量が、全供給量の100質量%となるようにした。さらに、原料ガス供給管23に対する発熱体18の配置を、発熱体18の表面積の70%が、薄膜形成空間12のうち底面側ガス噴出口11xよりも天面壁側の空間12a内に配置されるようにした。この装置を実施例1の薄膜形成装置とした。
実施例1において、原料ガス供給管23に対する発熱体18の配置を、底面側ガス噴出口11xを直接吹き付け噴出口となるように変更した以外は、実施例1と同様とした。すなわち、側面側ガス噴出口11yが非吹き付け噴出口であり、非吹き付け噴出口から噴き出される原料ガスの供給量が、全供給量の50質量%となるようにした。
実施例1において、原料ガス供給管23に対する発熱体18の配置を、発熱体18の表面積の90%が、薄膜形成空間12のうち底面側ガス噴出口11xよりも天面壁側の空間12a内に配置されるようにした以外は、実施例1と同様とした。
実施例1において、原料ガス供給管23に対する発熱体18の配置を、発熱体18の表面積の60%が、薄膜形成空間12のうち底面側ガス噴出口11xよりも天面壁側の空間12a内に配置されるようにした以外は、実施例1と同様とした。
実施例1において、各側面側ガス噴出口11yの直径は1.5mmとした以外は、実施例1と同様とした。
実施例1において、原料ガス供給管23に対する発熱体18の配置を、底面側ガス噴出口11x及び側面側ガス噴出口11yを直接吹き付け噴出口となるように変更した以外は、実施例1と同様とした。すなわち、非吹き付け噴出口から噴き出される原料ガスの供給量が、全供給量の0質量%となるようにした。
実施例1において、原料ガス供給管23を、外径6mm、内径4mm、長さ270mmのステンレス製の管であって、底面側ガス噴出口11xは管の先端に直径0.4mmの孔を形成し、また側面側ガス噴出口11yは、底面側ガス噴出口11y側の先端23aからの距離L2が10,20,30,40,50,60,70,80,90,100mmの位置の同一横断面上に、原料ガス供給管23の中心軸Oに対して回転対称に4個ずつ、合計41個形成したものを用い、原料ガス供給管23に対する発熱体18の配置を、底面側ガス噴出口11x及び側面側ガス噴出口11yを直接吹き付け噴出口となるように変更した以外は、実施例1と同様とした。すなわち、非吹き付け噴出口から噴き出される原料ガスの供給量が、全供給量の0質量%となるようにした。
実施例及び比較例の薄膜形成装置を用いて、被蒸着物7としてプラスチック容器の内表面にSiOC薄膜を形成した。プラスチック容器は、内容量500ml、PET製、高さ133mm、胴外径64mm、口部外径24.9mm、口部内径21.4mm、肉厚300μm及び樹脂量29gのものを用いた。プラスチック容器をチャンバ6内に収容し、1.0Paに到達するまで減圧した。次いで、発熱体18を2本用い、発熱体18に直流電流を24V印加し、2000℃に発熱させた。次いで、ガス流量調整器24aから原料ガスとしてビニルシランを供給し、プラスチック容器の内表面にガスバリア薄膜を堆積させた。原料ガスの供給量は、30sccm、50sccmの各条件とした。その後、原料ガスの供給を止め、薄膜形成空間12内を排気した後、リークガスを導入して、薄膜形成空間12内を大気圧にし、上部チャンバ15を開けてプラスチック容器を取り出した。膜厚は、20nmであった。なお、膜厚は、触針式段差計(型式:α‐ステップ、ケーエルエーテン社製)を用いて測定した値である。ここで、成膜時の圧力を5.0Paとした。また、成膜時間は、3秒間、6秒間の各条件とした。
BIFは、数2において、実施例又は比較例の装置で形成したプラスチック容器の酸素透過度の値を「薄膜を形成したプラスチック容器の酸素透過度」として算出した。評価結果を表1に示す。
2 天面壁
3 底面壁
4 側面壁
6 チャンバ
7 被蒸着物
8 真空バルブ
11 原料ガス噴出口
11x 底面側ガス噴出口
11y 側面側ガス噴出口
12 薄膜形成空間
12a 天面壁側の空間
12b 底面壁側の空間
13 下部チャンバ
14 Oリング
15 上部チャンバ
16 ガス供給口
17 原料ガス流路
18 発熱体
18a 返し部
19 配線
20 ヒータ電源
21 口部
22 排気管
23 原料ガス供給管
23a 先端
24a,24b ガス流量調整器
25a,25b,25c バルブ
26a,26b 接続部
35 支持部品
35a ガイド孔
35b 中心孔
Claims (2)
- 原料ガス供給管と、
該原料ガス供給管を支持する天面壁、該天面壁に対向する底面壁、及び、前記天面壁及び前記底面壁を接続する側面壁を有するチャンバ内に設けられた薄膜形成空間と、
前記原料ガス供給管に支持された発熱体と、を有する発熱体CVD法による薄膜形成装置において、
前記原料ガス供給管は、前記薄膜形成空間に向かって原料ガスを噴出する原料ガス噴出口を有し、
該原料ガス噴出口の一部又は全部は、前記発熱体に前記原料ガスを直接的に吹き付けない非吹き付け噴出口であり、
該非吹き付け噴出口から噴き出される前記原料ガスの供給量が、前記原料ガスの全供給量の50質量%以上であり、
前記原料ガス供給管は、前記原料ガス噴出口として前記底面壁に向かって前記原料ガスを噴出する底面側ガス噴出口と前記側面壁に向かって前記原料ガスを噴出する側面側ガス噴出口とを有し、かつ、前記側面側ガス噴出口の合計面積が、前記底面側ガス噴出口の合計面積以下であり、
前記側面側ガス噴出口が複数個あり、隣り合う前記側面側ガス噴出口の中心間の平均間隔をD1とし、前記側面側ガス噴出口の中心と前記発熱体との平均距離をD2としたとき、(数1)の関係があることを特徴とする薄膜形成装置。
(数1)1≦D1/D2≦8 - 原料ガス供給管と、
該原料ガス供給管を支持する天面壁、該天面壁に対向する底面壁、及び、前記天面壁及び前記底面壁を接続する側面壁を有するチャンバ内に設けられた薄膜形成空間と、
前記原料ガス供給管に支持された発熱体と、を有する発熱体CVD法による薄膜形成装置において、
前記原料ガス供給管は、前記薄膜形成空間に向かって原料ガスを噴出する原料ガス噴出口を有し、
該原料ガス噴出口の一部又は全部は、前記発熱体に前記原料ガスを直接的に吹き付けない非吹き付け噴出口であり、
該非吹き付け噴出口から噴き出される前記原料ガスの供給量が、前記原料ガスの全供給量の50質量%以上であり、
前記発熱体が、前記原料ガス供給管に設置された支持部品を介して、前記原料ガス供給管の外側に支持され、
前記原料ガス噴出口の半径をrとしたとき、該原料ガス噴出口と同心で、かつ、半径が3rである円の外側の領域の上方空間に配置されることを特徴とする薄膜形成装置。
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