JP6637520B2 - 蒸気放出装置及び成膜装置 - Google Patents

蒸気放出装置及び成膜装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6637520B2
JP6637520B2 JP2017553740A JP2017553740A JP6637520B2 JP 6637520 B2 JP6637520 B2 JP 6637520B2 JP 2017553740 A JP2017553740 A JP 2017553740A JP 2017553740 A JP2017553740 A JP 2017553740A JP 6637520 B2 JP6637520 B2 JP 6637520B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic compound
vapor
evaporator
compound monomer
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017553740A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017094469A1 (ja
Inventor
齋藤 和彦
和彦 齋藤
信博 林
信博 林
貴啓 廣野
貴啓 廣野
照明 岩橋
照明 岩橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Publication of JPWO2017094469A1 publication Critical patent/JPWO2017094469A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6637520B2 publication Critical patent/JP6637520B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52Controlling or regulating the coating process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

本発明は、真空中で基材フィルム上に有機化合物膜を形成するための成膜装置の技術に関する。
近年、電子部品等を基材フィルム上に効率良く形成したいという要望があり、このため、真空中で長尺の基材フィルムを搬送して基材フィルム上に高分子有機化合物からなる膜を形成する技術が提案されている。
従来、真空中で基材フィルム上に高分子有機化合物膜を形成する場合には、例えば有機化合物モノマーを蒸発させ、その蒸気を基材フィルム上に吹き付けて有機化合物層を形成し、この有機化合物層に対して熱を加えたり、エネルギー線を照射することによって硬化させ、高分子有機化合物膜を形成することが行われている。
しかし、真空中でこのような方法によって基材フィルム上に高分子有機化合物膜を形成する場合には種々の課題がある。
すなわち、真空中で基材フィルム上に有機化合物のモノマーの膜を均一な膜厚で形成することは困難で、特に有機化合物モノマーの蒸気を一定の割合で発生させて成膜レートを安定させることは非常に困難である。
特開2004−169144号公報
本発明は、このような従来の技術の課題を考慮してなされたもので、その目的とするところは、真空中で基材フィルム上に有機化合物膜を形成する際に有機化合物モノマーの蒸気を一定量で発生させて成膜レートを安定させることができる技術を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明は、真空中で有機化合物モノマーの蒸気を放出する蒸気放出装置であって、液体状の有機化合物モノマーを気化する気化部と、前記気化部に連通され、前記気化部において気化された有機化合物モノマーの蒸気を放出する蒸気放出部前記気化部及び前記蒸気放出部をそれぞれ全体的に加熱する加熱手段とを有し、前記気化部内に中空の蒸発器が設けられ、前記蒸発器は、その中空の内部に前記液体状の有機化合物モノマーを霧状にして導入し、当該霧状の有機化合物モノマーを加熱し蒸発させて当該有機化合物モノマーの蒸気を前記気化部内に導出するように構成され、前記蒸発器は、蒸発器用ヒーターを有するとともに、前記蒸発器の上部には、前記液体状の有機化合物モノマーを霧状にして前記蒸発器内に導入するためのノズル部と、前記有機化合物モノマーの蒸気を前記気化部内に導出するための導出口とが設けられているものである
発明では、前記蒸発器に液体状の有機化合物モノマーを供給するモノマー供給管と、当該モノマー供給管を冷却する冷却手段を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記ノズル部が前記モノマー供給管の先端部に設けられ、当該ノズル部の先端部が、前記蒸発器の内壁面に対して当該蒸発器の内方に突出しないように配置構成されている場合にも効果的である。
一方、本発明は、真空槽と、前記真空槽内に設けられた上記いずれかの蒸気放出装置とを有し、前記真空槽内において搬送される基材フィルムに対して前記蒸気放出装置の蒸気放出部から有機化合物モノマーの蒸気を吹き付けるように構成されている成膜装置である。
本発明では、前記蒸気放出装置の気化部が、前記真空槽の外側に設けられている場合にも効果的である。
本発明の蒸気放出装置においては、気化部内に中空の蒸発器を設け、液体状の有機化合物モノマーを霧状にして蒸発器内に導入し、この霧状の有機化合物モノマーを加熱し蒸発させて有機化合物モノマーの蒸気を気化部内に導出して蒸気放出部から放出するようにしている。
このような構成を有する本発明の蒸気放出装置においては、霧状の有機化合物モノマーを加熱し蒸発させる蒸発器と、この蒸発器により生成された有機化合物モノマーの蒸気を蒸気放出部に導く気化部を別構造とすることにより、有機化合物モノマーを蒸発させる部分と有機化合物モノマーの蒸気を放出する部分が直接連通しない構成とすることが可能になり、その結果、微小な液滴と蒸気が混在した状態の有機化合物モノマーが直接蒸気放出部に導入されて成膜に使用されることを防止できる。すなわち、有機化合物モノマーを蒸発させる部分と有機化合物モノマーの蒸気を放出する部分との間の経路が長くなるように構成することにより、有機化合物モノマーの飛沫同伴を抑えることができる。
また、有機化合物モノマーの蒸気を、一旦蒸発に関係ない空間である、気化部の内部であって蒸発器の外側の空間に溜め込むことにより、蒸気放出部に送られる有機化合物モノマーの蒸気の量を安定に保つことができる。
以上より、本発明の蒸気放出装置によれば、常に一定量の有機化合物モノマーの蒸気を発生させて気化部から蒸気放出部に送り込むことが可能になる。その結果、常に一定量の有機化合物モノマーの蒸気を放出することができるので、成膜レートを安定させることができる。
本発明において、蒸気放出装置の気化部及び蒸気放出部をそれぞれ全体的に加熱する加熱手段を有することにより、気化部及び蒸気放出部内において有機化合物モノマーの蒸気の凝縮を確実に防止することができるので、成膜レートをより安定させることができる。
本発明において、蒸発器に液体状の有機化合物モノマーを供給するモノマー供給管を冷却する冷却手段を有する場合には、モノマー供給管内における有機化合物モノマーの熱による重合反応をより確実に防止することができる。
本発明において、液体状の有機化合物を霧状にして蒸発器内に導入するためのノズル部がモノマー供給管の先端部に設けられ、当該ノズル部の先端部が、蒸発器の内壁面に対して当該蒸発器の内方側に突出しないように配置構成されている場合には、以下のような効果がある。
すなわち、当該ノズル部は、冷却手段を有するモノマー供給管の先端部に設けられており、蒸発器の内壁面に比べて低温となっている。このため、ノズル部が蒸発器の内壁面よりも蒸発器の内方側に突出した状態になると、蒸発器内において加熱され蒸発された有機化合物モノマーの蒸気に、蒸発器の内壁面より低温のノズル部が曝され、有機化合物モノマーの蒸気が凝縮するおそれがある。
これに対し、本発明では、ノズル部の先端部が蒸発器の内方側に突出しないように配置構成されているため、ノズル部に有機化合物モノマーの蒸気が付着して凝縮するおそれはなく、さらに、蒸発器内において加熱され蒸発された有機化合物モノマーの蒸気は、例えばヒーターによって加熱された蒸発器の内壁面のみに接することとなるため、蒸発器の内壁面における凝縮を防止して確実に一定量の蒸気を発生させることが可能になる。
一方、真空槽と、この真空槽内に設けられた上記いずれかの蒸気放出装置とを有し、真空槽内において搬送される基材フィルムに対して蒸気放出装置の蒸気放出部から有機化合物モノマーの蒸気を吹き付けるように構成されている成膜装置によれば、常に一定の割合で有機化合物モノマーの蒸気を発生させて放出して成膜レートを安定させることができる成膜装置を提供することができる。
本発明において、蒸気放出装置の気化部が、真空槽の外側に設けられている場合には、気化部内の蒸発器等のメンテナンスを容易に行うことができるとともに、気化部内の蒸発器と蒸気放出部との間の距離を十分に確保して有機化合物モノマーの蒸気の濃度の均一化を図ることができる。
本発明に係る蒸気放出装置を用いた成膜装置の実施の形態の全体構成図 本発明に係る蒸気放出装置の実施の形態の内部構成図 本実施の形態における蒸気放出装置の蒸発器のモノマー導入部の要部構成を示す断面図 (a):同蒸気放出装置の蒸気放出部を示す正面図(b):同蒸気放出装置の蒸気放出部を示す側面図 (a)(b):基材フィルム上に有機化合物層を形成する工程を模式的に示す説明図
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明に係る蒸気放出装置を用いた成膜装置の実施の形態の全体構成図、図2は、本発明に係る蒸気放出装置の実施の形態の内部構成図である。
図1に示すように、本実施の形態の成膜装置1は、真空排気装置17に接続された真空槽2内において基材フィルム10上に有機化合物膜を形成するもので、後述する蒸気放出装置20(図2参照)を有している。
ここで、真空槽2の内部の中央部分近傍には、基材フィルム10と接触してこれを搬送するための円柱形状の中央ローラ3が設けられ、この中央ローラ3の周囲に、後述する蒸気放出装置20の蒸気放出部22と、エネルギー線射出装置9とが、それぞれ中央ローラ3に対向するように配置されている。
真空槽2内の例えば上部には、基材フィルム10の原反ロール4aが配置され、この原反ロール4aから繰り出された基材フィルム10が、中央ローラ3の表面に密着するように方向転換して引き回されて、真空槽2内の例えば上部に設けられた巻取ローラ4bによって巻き取られるように構成されている。
図2に示すように、本実施の形態の蒸気放出装置20は、例えばアクリル樹脂等の液体状の有機化合物モノマーを気化する気化部21と、この気化部21において気化された有機化合物モノマーの蒸気を放出する蒸気放出部22とを有している。
蒸気放出装置20の気化部21は例えば円筒形状に形成され、この気化部21には、例えば気化部21より小径の円筒形状に形成された蒸気放出部22が同心状に連通した状態で接続されている。なお、気化部21と蒸気放出部22の接続は、同心状には限られず、中央ローラ3上の基材フィルム10に対する蒸気放出部22の位置関係によって適宜調整されるものである。
本実施の形態の蒸気放出装置20は、気化部21が真空槽2の外部に配置されるとともに、蒸気放出部22が真空槽2の内部に配置されている(図2参照)。
気化部21は、例えばステンレス等の金属材料からなる中空の本体部21aを有し、さらに、気化部21の真空槽2に対して反対側の端部に、メンテナンス用の開閉自在の扉部21bを設けて構成されている。
気化部21の本体部21a及び扉部21bの表面には、加熱手段23がそれぞれ設けられ、これにより気化部21の表面が全面的に覆われている。
加熱手段23は、例えばジャケット状のもので、その内部に熱媒体が循環するように構成されたものを好適に用いることができる。
この加熱手段23は、気化部21を有機化合物モノマーの蒸気が凝縮する温度より高い温度に加熱する機能を有し、後述するように、蒸発器40から気化部21内に導出された有機化合物モノマーの蒸気が気化部21の内壁面において凝縮することを防止する役割を果たすものである。
なお、加熱手段23により気化部21を加熱する温度としては、有機化合物膜を形成するために使用する有機化合物モノマーの材質によって選択するものとする。
一方、気化部21の外部には、モノマー供給源30が設けられ、このモノマー供給源30から液体状の有機化合物モノマーを、ポンプ31及びモノマー供給管32を介して以下に説明する気化部21内の蒸発器40に所定量供給するように構成されている。
本実施の形態の蒸発器40は、例えば銅などの熱伝導率の大きい金属材料からなるもので、気化部21の大きさより小さな大きさの中空の例えば円筒形状に形成され、気化部21の扉部21bの近傍に配置されている。そして、これにより気化部21の内部の蒸気放出部22側に、有機化合物モノマーの蒸気を一旦溜め込む空間が形成されている。
蒸発器40の例えば上部には、液体状の有機化合物モノマーを霧(ミスト)状にして蒸発器40内に導入するための後述するモノマー導入部41が設けられ、このモノマー導入部41は、上述したモノマー供給管32に接続されている。
ここで、モノマー供給管32は、その表面に冷却手段33が設けられている。
冷却手段33は、例えばジャケット状のもので、その内部に冷却媒体が循環するように構成されたものを好適に用いることができる。
この冷却手段33は、モノマー供給管32内における有機化合物モノマーの熱による重合反応を確実に防止するためのもので、有機化合物モノマーを例えば25℃程度の常温に冷却する機能を有している。
一方、蒸発器40の外表面には、蒸発器40を加熱して蒸発器40内に導入された霧状の有機化合物モノマー34を蒸発させるための蒸発器用ヒーター42が設けられている。
ここで、蒸発器用ヒーター42は、例えば抵抗加熱型のものを用いることができ、蒸発器40の外表面に全面的に設けられている。
この蒸発器用ヒーター42は、蒸発器40を有機化合物モノマーが効率良く蒸発する温度以上に加熱する機能を有し、蒸発器40の内壁面において霧状の有機化合物モノマー34を加熱して蒸発させるとともに、発生した有機化合物モノマーの蒸気が蒸発器40の内壁面において凝縮することを防止する役割を果たすものである。
なお、蒸発器用ヒーター42により蒸発器40を加熱する温度としては、有機化合物膜を形成するために使用する有機化合物モノマーの材質によって選択するものとする。
また、蒸発器40の例えば上部には、蒸発器40内において加熱され蒸発された有機化合物モノマーの蒸気を気化部21内に導出するための導出口43が設けられている。
図3は、本実施の形態における蒸気放出装置の蒸発器のモノマー導入部の要部構成を示す断面図である。
図3に示すように、本実施の形態のモノマー導入部41においては、蒸発器40内に有機化合物モノマーを導入するためのモノマー導入口44が蒸発器40の上部の壁部を貫通するように設けられている。
そして、このモノマー導入口44の内側の位置に、上述したモノマー供給管32の先端部に設けられたノズル部35が配置されている。
このノズル部35は、例えば熱変形や摩耗の小さいセラミックス等の材料からなるもので、その先端部が、蒸発器40の内壁面40aに対して蒸発器40の内方側に突出しないように配置構成されている。
これは、以下のような理由によるものである。
すなわち、本実施の形態のノズル部35は、冷却手段33が設けられたモノマー供給管32の先端部に設けられており、蒸発器40の内壁面40aに比べて低温となっている。このため、ノズル部35が蒸発器40の内壁面40aよりも蒸発器40の内方側に突出した状態になると、蒸発器40内において加熱され蒸発された有機化合物モノマーの蒸気に、蒸発器40の内壁面40aより低温のノズル部35が曝され、有機化合物モノマーの蒸気が凝縮するおそれがある。
これに対し、本実施の形態のノズル部35は、その先端部が蒸発器40の内方側に突出しないように配置構成されているため、ノズル部35に有機化合物モノマーの蒸気が付着して凝縮するおそれはなく、さらに、蒸発器40内において加熱され蒸発された有機化合物モノマーの蒸気は、蒸発器用ヒーター42で加熱された蒸発器40の内壁面40aのみに接することとなるため、蒸発器40の内壁面40aにおける凝縮を防止して確実に一定量の蒸気を発生させることが可能になる。
そして、このような構成を有するノズル部35を用いた場合には、図3に示すように、ノズル部35から噴霧される霧状の有機化合物モノマー34が蒸発器40の内壁面側のモノマー導入口44の縁部40bに接触付着しないようにノズル部35を配置することが好ましい。
本発明の場合、特に限定されることはないが、有機化合物モノマーを蒸発器40内に導入する際の重合反応をより確実に防止する観点からは、ノズル部35として、液体状の有機化合物モノマーを放射状に噴霧して液滴間の距離を大きく、すなわち、液滴の密度がより小さくなるように構成されたものを用いることが好ましい。
具体的には、ノズル部35の噴霧口がすり鉢状に、開口が広がるように形成されていることが好ましい。このような構成であれば、液体状の有機化合物モノマーを放射状に効率良く、蒸発器40の内壁面40aの全面に向かって噴霧することが可能となり、例えば、ノズル部35から噴霧された霧状の有機化合物モノマー34が、蒸発器40の内壁面40aの一部のみに噴霧された場合に発生する局所的な低温領域に起因する、当該低温領域における有機化合物モノマーの凝縮を防止することができる。
このような構成を有する本実施の形態の蒸気放出装置20においては、霧状の有機化合物モノマー34を加熱し蒸発させる蒸発器40と、この蒸発器40により生成された有機化合物モノマーの蒸気を蒸気放出部22に導く気化部21を別構造とすることにより、有機化合物モノマーを蒸発させる部分と有機化合物モノマーの蒸気を放出する部分が直接連通しない構成とすることが可能になり、その結果、微小な液滴と蒸気が混在した状態の有機化合物モノマーが直接蒸気放出部22に導入されて成膜に使用されることを防止できる。すなわち、有機化合物モノマーを蒸発させる部分と有機化合物モノマーの蒸気を放出する部分との間の経路が長くなるように構成することにより、有機化合物モノマーの飛沫同伴を抑えることができる。
また、有機化合物モノマーの蒸気を、一旦蒸発に関係ない空間である、気化部21の内部であって蒸発器40の外側の空間に溜め込むことにより、蒸気放出部22に送られる有機化合物モノマーの蒸気の量を安定に保つことができる。
以上より、本実施の形態の蒸気放出装置20によれば、常に一定量の有機化合物モノマーの蒸気を発生させて気化部21から蒸気放出部22に送り込むことが可能になる。その結果、常に一定量の有機化合物モノマーの蒸気を放出することができるので、成膜レートを安定させることができる。
図4(a)は、本実施の形態の蒸気放出装置の蒸気放出部を示す正面図、図4(b)は、蒸気放出装置の蒸気放出部を示す側面図である。
上述したように円筒形状に形成された蒸気放出部22は、気化部21から送られた有機化合物モノマーを放出するもので、図4(a)(b)に示すように、円筒の長手方向に沿って直線状に形成された放出部24を有し、この放出部24に直線スリット状の蒸気放出口25が設けられている。
ここで、蒸気放出部22は、その中心軸線が中央ローラ3の回転軸線と平行になるように配置されるとともに、蒸気放出口25が、これら軸線と平行に、中央ローラ3上の基材フィルム10に対し近接して対向配置されている。
また、蒸気放出部22の蒸気放出口25は、中央ローラ3(基材フィルム10)の幅より若干幅狭に形成され、基材フィルム10の表面に対して幅方向に直線的に有機化合物モノマーの蒸気36を吹き付けるように構成されている。
一方、図2に示すように、蒸気放出部22の外表面には、蒸気放出部22内に導入された有機化合物モノマーの蒸気が蒸気放出部22の内壁面において凝縮することを防止するための蒸気放出部用ヒーター26(加熱手段)が設けられている。
この蒸気放出部用ヒーター26は、例えば抵抗加熱型のものを用いることができ、蒸気放出部22の外面に全面的に設けられている。
また、この蒸気放出部用ヒーター26は、蒸気放出部22を有機化合物モノマーの蒸気が凝縮する温度より高い温度に加熱する機能を有している。
ここで、蒸気放出部用ヒーター26により蒸気放出部22を加熱する温度は、有機化合物膜を形成するために使用する有機化合物モノマーの材質によって選択するものである。
なお、真空槽2の蒸気放出部22との接続部分の壁部には、蒸気放出装置20に設けた上記加熱手段23及び蒸気放出部用ヒーター26からの熱を遮るための断熱部2aが設けられている。
このような構成を有する本実施の形態において、真空槽2内において基材フィルム10上に高分子有機化合物膜を形成する場合には、真空排気装置17を動作させて真空槽2内の圧力を所定の値になるように真空排気する。
一方、蒸気放出装置20においては、加熱手段23を動作させて気化部21を有機化合物モノマーの蒸気が凝縮する温度より高い温度に加熱するとともに、蒸気放出部用ヒーター26を動作させて蒸気放出部22を有機化合物モノマーの蒸気が凝縮する温度より高い温度に加熱する。
また、蒸発器用ヒーター42を動作させて蒸発器40を有機化合物モノマーの蒸気が効率良く蒸発する温度以上の温度に加熱する。
さらに、冷却手段33を動作させてモノマー供給管32を例えば25℃程度の常温に冷却する。
この状態で、モノマー供給源30からモノマー供給管32を介して所定量の液体状の有機化合物モノマーを気化部21内の蒸発器40のモノマー導入部41に供給する。
これにより、図2及び図3に示すように、モノマー導入部41のノズル部35から霧状の有機化合物モノマー34が蒸発器40内に導入され、これにより蒸発器40の内壁に接触して加熱されて蒸発する。
蒸発器40内において発生した有機化合物モノマーの蒸気は、導出口43を介して気化部21内に放出されて気化部21内において充満し、さらに、蒸気放出部22に送られて蒸気放出部22の蒸気放出口25から噴出される。
これにより、図4(b)及び図5(a)に示すように、有機化合物モノマーの蒸気36が、中央ローラ3に接触して搬送される基材フィルム10に対して吹き付けられて基材フィルム10上に有機化合物モノマー層37が形成される。
さらに、基材フィルム10を搬送しつつ、図1に示すエネルギー線射出装置9からエネルギー線91を射出して基材フィルム10上の有機化合物モノマー層37を硬化させ、高分子有機化合物層38を形成する(図5(a)(b)参照)。
その後、図1に示す巻取ローラ4bによって基材フィルム10を巻き取る。
以上述べたように本実施の形態の蒸気放出装置20を有する成膜装置1においては、蒸気放出装置20の気化部21内に中空の蒸発器40を設け、液体状の有機化合物を霧状にして蒸発器40内に導入し、この霧状の有機化合物モノマー34を加熱し蒸発させて有機化合物モノマーの蒸気を気化部21内に導出して蒸気放出部22から放出するようにしたことから、常に一定量の有機化合物モノマーの蒸気を発生させて放出することができるので、成膜レートを安定させることができる。
また、本実施の形態では、蒸気放出装置20の気化部21及び蒸気放出部22をそれぞれ全体的に加熱する加熱手段23及び蒸気放出部用ヒーター26を有することから、気化部21及び蒸気放出部22内において有機化合物モノマーの蒸気の凝縮を確実に防止することができ、これにより成膜レートを安定させることができる。
さらに、本実施の形態では、蒸発器40に液体状の有機化合物モノマーを供給するモノマー供給管32を冷却する冷却手段33を有することから、モノマー供給管32内における有機化合物モノマーの熱による重合反応を確実に防止することができる。
さらにまた、本実施の形態では、液体状の有機化合物を霧状にして蒸発器40内に導入するためのノズル部35がモノマー供給管32の先端部に設けられ、このノズル部35の先端部が、蒸発器40の内壁面40aに対して蒸発器40の内方側に突出しないように配置構成されていることから、ノズル部35に有機化合物モノマーの蒸気が付着して凝縮するおそれはなく、さらに、蒸発器40内において加熱され蒸発された有機化合物モノマーの蒸気は、蒸発器用ヒーター42で加熱された蒸発器40の内壁面40aのみに接することとなるため、蒸発器40の内壁面40aにおける凝縮を防止して確実に一定量の蒸気を発生させることができる。
一方、本実施の形態の成膜装置1においては、蒸気放出装置20の気化部21が、真空槽2の外側に設けられていることから、気化部21内の蒸発器40等のメンテナンスを容易に行うことができるとともに、気化部21内の蒸発器40と蒸気放出部22との間の距離を十分に確保して有機化合物モノマーの蒸気の濃度の均一化を図ることができる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限られず、種々の変更を行うことができる。
例えば蒸気放出装置の気化部、蒸気放出部、蒸発器並びにノズル部の形状については、上記実施の形態のものには限られず、種々の形状のものを用いることができる。
また、本発明において膜の原料となる有機化合物の種類は、特に限定されることはなく、種々の有機化合物に適用することができる。
さらに、基材フィルムの種類、厚さ等についても、特に限定されることはなく、種々のフィルムに適用することができる。なお、本発明は基材フィルムのみならず、種々の成膜対象物上に成膜を行うことができる。ただし、フィルム状の成膜対象物に適用した場合に最も有効となるものである。
1…成膜装置
2…真空槽
10…基材フィルム
20…蒸気放出装置
21…気化部
22…蒸気放出部
23…加熱手段
25…蒸気放出口
26…蒸気放出部用ヒーター(加熱手段)
30…モノマー供給源
32…モノマー供給管
33…冷却手段
34…霧状の有機化合物モノマー
36…有機化合物モノマーの蒸気
40…蒸発器
41…モノマー導入部
42…蒸発器用ヒーター
43…導出口
44…モノマー導入口

Claims (5)

  1. 真空中で有機化合物モノマーの蒸気を放出する蒸気放出装置であって、
    液体状の有機化合物モノマーを気化する気化部と、
    前記気化部に連通され、前記気化部において気化された有機化合物モノマーの蒸気を放出する蒸気放出部
    前記気化部及び前記蒸気放出部をそれぞれ全体的に加熱する加熱手段とを有し、
    前記気化部内に中空の蒸発器が設けられ、前記蒸発器は、その中空の内部に前記液体状の有機化合物モノマーを霧状にして導入し、当該霧状の有機化合物モノマーを加熱し蒸発させて当該有機化合物モノマーの蒸気を前記気化部内に導出するように構成され
    前記蒸発器は、蒸発器用ヒーターを有するとともに、前記蒸発器の上部には、前記液体状の有機化合物モノマーを霧状にして前記蒸発器内に導入するためのノズル部と、前記有機化合物モノマーの蒸気を前記気化部内に導出するための導出口とが設けられている蒸気放出装置。
  2. 前記蒸発器に液体状の有機化合物モノマーを供給するモノマー供給管と、当該モノマー供給管を冷却する冷却手段を有する請求項1記載の蒸気放出装置。
  3. 前記ノズル部が前記モノマー供給管の先端部に設けられ、当該ノズル部の先端部が、前記蒸発器の内壁面に対して当該蒸発器の内方に突出しないように配置構成されている請求項記載の蒸気放出装置。
  4. 真空槽と、
    前記真空槽内に設けられ、真空中で有機化合物モノマーの蒸気を放出する蒸気放出装置とを有し、
    前記蒸気放出装置は、液体状の有機化合物モノマーを気化する気化部と、前記気化部に連通され、前記気化部において気化された有機化合物モノマーの蒸気を放出する蒸気放出部
    前記気化部及び前記蒸気放出部をそれぞれ全体的に加熱する加熱手段とを有し、
    前記気化部内に中空の蒸発器が設けられ、前記蒸発器は、その中空の内部に前記液体状の有機化合物モノマーを霧状にして導入し、当該霧状の有機化合物モノマーを加熱し蒸発させて当該有機化合物モノマーの蒸気を前記気化部内に導出するように構成され、
    前記蒸発器は、蒸発器用ヒーターを有するとともに、前記蒸発器の上部には、前記液体状の有機化合物モノマーを霧状にして前記蒸発器内に導入するためのノズル部と、前記有機化合物モノマーの蒸気を前記気化部内に導出するための導出口とが設けられ、
    前記真空槽内において搬送される基材フィルムに対して前記蒸気放出装置の蒸気放出部から有機化合物モノマーの蒸気を吹き付けるように構成されている成膜装置。
  5. 前記蒸気放出装置の気化部が、前記真空槽の外側に設けられている請求項記載の成膜装置。
JP2017553740A 2015-11-30 2016-11-10 蒸気放出装置及び成膜装置 Active JP6637520B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015232893 2015-11-30
JP2015232893 2015-11-30
PCT/JP2016/083350 WO2017094469A1 (ja) 2015-11-30 2016-11-10 蒸気放出装置及び成膜装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017094469A1 JPWO2017094469A1 (ja) 2018-08-02
JP6637520B2 true JP6637520B2 (ja) 2020-01-29

Family

ID=58797125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017553740A Active JP6637520B2 (ja) 2015-11-30 2016-11-10 蒸気放出装置及び成膜装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6637520B2 (ja)
KR (1) KR102139125B1 (ja)
CN (1) CN108291292B (ja)
TW (1) TWI695083B (ja)
WO (1) WO2017094469A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110629161B (zh) * 2019-09-23 2020-09-29 北京师范大学 一种定量真空蒸发制备共价有机框架材料薄膜的方法
KR20220064034A (ko) * 2020-11-11 2022-05-18 주식회사 엠아이 박막 증착용 기화 장치

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3770409B2 (ja) * 1995-01-06 2006-04-26 東京エレクトロン株式会社 Hmds供給装置
US6195504B1 (en) * 1996-11-20 2001-02-27 Ebara Corporation Liquid feed vaporization system and gas injection device
JPH1187327A (ja) * 1997-06-25 1999-03-30 Ebara Corp 液体原料気化装置
US6258170B1 (en) * 1997-09-11 2001-07-10 Applied Materials, Inc. Vaporization and deposition apparatus
JP2002217181A (ja) * 2001-01-19 2002-08-02 Japan Steel Works Ltd:The 半導体原料供給用気化器
JP4652181B2 (ja) * 2005-09-07 2011-03-16 東京エレクトロン株式会社 気化器及び成膜装置
JP4601535B2 (ja) * 2005-09-09 2010-12-22 株式会社リンテック 低温度で液体原料を気化させることのできる気化器
CN101268210A (zh) * 2005-09-20 2008-09-17 国立大学法人东北大学 成膜装置、蒸发夹具及测定方法
KR101191690B1 (ko) * 2007-02-28 2012-10-16 가부시키가이샤 알박 증착원, 증착 장치, 유기 박막의 성막 방법
JP5141141B2 (ja) * 2007-08-23 2013-02-13 東京エレクトロン株式会社 気化器、気化器を用いた原料ガス供給システム及びこれを用いた成膜装置
JP5319373B2 (ja) * 2009-04-10 2013-10-16 富士フイルム株式会社 ガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法
JP2012204791A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Tokyo Electron Ltd 気化装置、ガス供給装置及びこれを用いた成膜装置
TWI504774B (zh) * 2013-03-14 2015-10-21 Nanmat Technology Co Ltd 高純度pdmat前驅物蒸氣之製作方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201730366A (zh) 2017-09-01
WO2017094469A1 (ja) 2017-06-08
JPWO2017094469A1 (ja) 2018-08-02
KR102139125B1 (ko) 2020-07-29
TWI695083B (zh) 2020-06-01
CN108291292B (zh) 2020-06-26
KR20180071351A (ko) 2018-06-27
CN108291292A (zh) 2018-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101128745B1 (ko) 증기 방출 장치, 유기 박막 증착 장치 및 유기 박막 증착 방법
TWI335356B (en) Apparatus and method for depositing thin films
JP2009084675A (ja) 蒸気放出装置、有機薄膜蒸着装置及び有機薄膜蒸着方法
JP6637520B2 (ja) 蒸気放出装置及び成膜装置
US10066287B2 (en) Direct liquid deposition
KR100649852B1 (ko) 기화기 및 이것을 이용한 반도체 제조 시스템
KR101518545B1 (ko) 저온 스프레이 방식 그래핀 증착 장치
KR100666572B1 (ko) 유기물 증발장치
KR101660393B1 (ko) 증발원 및 이를 구비한 증착장치
KR20060018746A (ko) 유기물 증착 장치
KR101549116B1 (ko) 화학 기상 증착 장치 및 화학 기상 증착 방법
KR20140141197A (ko) 유도가열을 이용한 기화 장치 및 이를 구비한 진공증착시스템
US20090011127A1 (en) Process and apparatus for superimposing a layer of a separating agent
KR20090106632A (ko) 증착원, 증착 장치, 유기 박막의 성막 방법
TW201718917A (zh) 使用電漿作為間接加熱媒介之氣相沉積裝置及方法
JP7201372B2 (ja) アクリル気化器
JP5764721B2 (ja) 成膜装置
KR101533589B1 (ko) 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템
KR20150118691A (ko) 증착물질 공급 장치 및 이를 구비한 증착 장치
JP5921974B2 (ja) 蒸気放出装置及び成膜装置
JP3938990B2 (ja) 溶液気化装置及び成膜装置
JP2021134404A (ja) 真空蒸着装置用の蒸着源
KR20220059826A (ko) 점 증발원용 도가니 및 점 증발원
KR20170007556A (ko) 다중 증착 증발원
JP2012087328A (ja) 成膜装置及び成膜方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190528

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190726

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6637520

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250