JPH0472056A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、成膜装置に関し、更に詳細には高分子膜の原
料モノマーを蒸発させて全方向同時蒸着重合法で基板の
全面に同時に高分子膜を形成する際に用いる成膜装置に
関する。

（従来の技術） 従来、この種の成膜装置としては、第２図示のように真
空処理室ａ内を真空排気系すに接続すると共に、その壁
面Ｃの周囲にヒーターｄを巻回した真空処理室ａ内に、
その外部“に設けられた高分子膜の原料モノマーｅ、ｆ
の蒸発源ｇｈからの蒸発口１．ｊと、該蒸発口１＋　　
Ｊから原料モノマーを蒸着、重合させて高分子膜を形成
させる基板ｋを配置した装置は知られている。

そして、前記装置で基板全面に同時に高分子膜を形成さ
せる場合は、ヒーターｄて壁面Ｃを加熱して真空処理室
ａ内を所定温度にすると共に、真空排気系すで減圧して
所定圧とし、該真空処理室ａ内に蒸発源ｇ、ｈで原料モ
ノマーｅ。

ｆを蒸発させ、これを蒸発口１．ｊより導入し、基板に
上に全面に亘って蒸着、重合させて高分子膜を形成する
ものである。

尚、図中、Ｉは蒸発源ｇ、ｈのヒーター　ｍは真空処理
室ａ内に配置した蒸発モノマーの反射板を夫々示す。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記従来の成膜装置は、真空処理室ａ内
に外部から原料モノマーの蒸気を導入する蒸発ロｉ、ｊ
、真空排気系ｍの排気口、基板出入用開閉部材等が接続
されている関係上、真空処理室全体が大きくなるばかり
ではなく、前記蒸発口、排気口、開閉部材のフランジな
ど外部との接続個所が多いので、例えば真空処理室ａ内
の温度を１９０℃に設定すべくヒーターｄで壁面Ｃを加
熱した場合、該真空処理室ａ内は１７０〜１９５℃と温
度差が大きいので、真空処理室ａ内を全体に亘って均一
な温度分布とすることが出来ず、そのため基板に全体が
均一な温度とならず、基板のうち最も温度の低い部分が
それよりも高温線分に比して成膜速度が大きく、その結
果、基板に上に形成される高分子膜の膜厚は部分的に異
なり、例えば前記温度雰囲気中でガラス板にポリイミド
膜の原料モノマーを４０分間蒸着させポリイミド膜を形
成させた場合の膜厚は４μｍ±２０％であり、従って、
膜厚分布は広範囲となって高分子膜は膜厚が不均一のも
のしか得られないという問題がある。

そこで真空処理室内に回転装置を配置し、該回転装置に
基板を取り付けて回転させながら基板の温度分布の均一
化を図ることが行われているが、真空処理室内に回転装
置を配置しなければならないため、成膜装置の構造が複
雑となるばかりではなく、成膜すべき高分子膜の材質や
温度に対応させての回転装置の回転速度の調整が必要と
なる等の問題がある。

本発明は、かかる問題点を解消した成膜装置を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の高分子被膜の形成装置は、真空処理室内に、高
分子膜の原料モノマーを蒸発させる蒸発源または外部蒸
発源からの蒸発口と、該蒸発源または該蒸発口からの原
料モノマーの蒸着重合で高分子膜が形成される基板を配
置した成膜装置において、真空処理室の壁面と基板との
間に基板を囲繞する均熱室を配置したことを特徴とする
。

（作　用） 真空処理室の均熱室内で蒸発源または蒸発口より原料モ
ノマーを蒸発させると基板全面に高分子膜を形成する。

この場合、真空処理室内に設けられている均熱室は真空
処理室の壁面から輻射加熱され、均熱室自体の熱伝導に
より均熱室内は均一温度となると共に、基板も全体が均
一温度となる。

（実施例） 本発明の実施例を添付図面に基づき説明する。

第１図は本発明装置の１例を示すものであり、図中、１
は真空処理室を示し、該真空処理室１内を真空ポンプ等
の真空排気系２に接続すると共に、真空処理室１の外部
に原料モノマーＡ。

Ｂを蒸発させるためのステンレス製、または銅製、また
はガラス製の蒸発源３．３を設け、該蒸発源３の周囲に
巻回したヒーター４．４によって加熱、蒸発した前記原
料モノマーＡ、Ｂをモノマー導入管５．５を介して蒸発
口６，６より真空処理室１内に導入するようにした。ま
た該真空処理室１内に蒸発口６，６に対向させて高分子
膜を形成せしめるべき基板７をホルダー（図示せず）に
よって保持するようにした。また、該真空処理室１の外
面にヒーター８を巻回すると共に、該加熱ヒータ８で壁
面９を加熱して真空処理室１内および該基板７を加熱す
るようにした。

かかる構成は従来のものと特に変わるところはないが、
本発明のものは、真空処理室１の壁面９と基板７との間
に均熱室１０を基板７の全体を囲繞するように配置した
。

そして本実施例では均熱室１０を銅製の厚さ２１０１１
１％直径２５０　ｌ１１１％長さ３００ｍｍの容器とし
た。

また、均熱室１０の蒸発源３側の壁面１１を一部開口し
、該開口まて前記モノマー導入管５゜５を延長すると共
に、均熱室１０内に前記蒸発口６，６を配置した。

また、均熱室１０の真空排気系２側の壁面１１を一部開
口し、該開口を均熱室１０の排気孔１２とした。

尚、図中、１３は各モノマー導入管５に介在させたバル
ブ、１４は各蒸発口６の近傍に配置した反射板、１５は
均熱室１０の排気孔１２と真空排気系２との間に介在さ
せた反射板を夫々示す。

次に、前記成膜装置を用い、高分子膜としてポリイミド
膜の作成例を説明する。

先ず、原料モノマーの蒸発源３，３の一方に原料モノマ
ーＡとしてピロメリット酸二無水物と、他方に原料モノ
マーＢとして４，４′−ジアミノジフェニルエーテルを
充填し、モノマー導入管５のバルブ１３を閉じた状態で
真空処理室］および均熱室１０内を真空排気系２を介し
てＩ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒに設定した。

次に、均熱室１０内の温度が１８０℃となるようにヒー
ター８で真空処理室１の壁面９を１９０℃に加熱した。

尚、真空処理室１の壁面９の内方および均熱室１０の外
方に熱電対を夫々１０カ所配置して、該壁面９および均
熱室１０の温度を測定したところ、加熱開始３０分後に
は真空処理室１の壁面９は最低１８０℃、最高１９７℃
を示し、その平均温度は１９０℃であり、また均熱室１
０は最低１７８℃、最高１８２℃を示し、その平均温度
は１８０℃であった。

次に、レートモニター（図示せず）で蒸発源３．３から
の各原料モノマーＡ、Ｈの蒸発レートを測定しながら各
ヒーターでピロメリット酸二無水物を１８０±２．５℃
に、また４、４′−ジアミノジフェニルエーテルを１６
０±２．５℃に加熱し、この特番原料モノマーＡ。

Ｂが１：１のモル比で蒸発するように真空処理室１およ
び均熱室１０内の圧力を５　Ｘ　１０−３．Ｔ。

ｒｒに設定した。

続いて原料モノマーが所定温度に達して所要の蒸発レー
トが得られた後にバルブ１３を開き、モノマー導入管５
を介して各原料モノマーＡ。

Ｂを各蒸発口６から均熱室１０内に導入し、２０分間蒸
発させて、基板（大きさ２０ｃｍ角、厚さ１１■のガラ
ス板）７の全面に亘ってポリイミド膜から成る高分子膜
を形成した。

そして、基板７上に形成された高分子膜の膜厚を測定し
たところ、４μｍ±３％であった。

このように真空処理室１内に均熱室１０を配置すること
により従来の均熱室を配置しない真空処理室内に比して
温度差が小さくなって均熱性が向上したことが確認され
た。また、基板全面に均一な膜厚の高分子膜が形成され
ることが確認された。

また、均熱室１０を配置したことにより基板の均熱化を
向上させることが出来るから従来のような基板の回転装
置を必要としない。

尚、前記実施例では均熱室１０の材質を鋼材としたが、
該均熱室の材質は熱伝導性がよく、真空処理室の壁面か
らの輻射熱を吸熱し、これを均熱室内に速やかに均一に
分散させることが出来る材質であれば特に限定はなく、
その材質としては前記鋼の他にアルミニウム、アルミニ
ウム合金、ステンレス等が挙げられる。

次に、高分子膜としてポリアミド膜の作成例を説明する
。

原料モノマーＡとしてピロメリット酸二無水物の代わり
にテレフタル酸ジクロライドを、また原料モノマーＢと
して４，４′−ジアミノジフェニルエーテルの代わりに
ｐ−フェニレンジアミンを用い、またテレフタル酸ジク
ロライドの加熱温度を６０±１℃、ｐ−フェニレンジア
ミンの加熱温度を７０±１℃とし、また真空処理室１の
壁面９をヒーター８で９０℃に加熱して均熱室１０内の
温度を８０℃とし、原料モノマーの蒸発時の真空処理室
１内の圧力を１×１０−２Ｔｏｒｒとした以外は前記実
施例と同様の方法で基板７上に全面に亘ってポリアミド
膜から成る高分子膜を形成した。

そして、高分子膜の膜厚を測定したところ、４μｍ±３
％であった。

尚、真空処理室１の壁面９の温度は８５〜９３℃であり
、また均熱室１０内の７９〜８２℃であった。

このように均熱室内の温度差が小さくなると共に、基板
全面に均一な膜厚の高分子膜が形成されることが確認さ
れた。

前記図示例では原料モノマーの蒸発源を真空処理室１の
外部に配置したが、原料モノマーの蒸発源を真空処理室
と均熱室との間に配置するようにしてもよい。

本発明成膜装置は、前記実施例のような基板全面に高分
子膜を形成する場合だけではなく、マスク等を用いて基
板の必要個所、或いは片面や側面に高分子膜を形成させ
る際にも利用することが出来る。

（発明の効果） このように本発明装置によるときは、真空処理室の壁面
と基板との間に基板を囲繞する均熱室を配置するように
したので、均熱室内の温度差が小さくなると共に、基板
も均一な温度に設定されるから基板全面に亘って均一な
膜厚の高分子膜を形成することが出来る成膜装置を提供
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１実施例の概略載断面図、第２図
は従来の高分子被膜の形成装置の概略載断面図である。 １・・・真空処理室 ３・・・蒸発源 ６・・・蒸発口 ア・・・基　板 ９・・・壁　面 １０・・・均熱室 Ａ、Ｂ・・・原料モノマー 特　許　出　願　人　　日本真空技術株式会社代　　　
　　理　　　　　人　　　北　　　村　　　欣外３名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　真空処理室内に、高分子膜の原料モノマーを蒸発させ
   る蒸発源または外部蒸発源からの蒸発口と、該蒸発源ま
   たは該蒸発口からの原料モノマーの蒸着重合で高分子膜
   が形成される基板を配置した成膜装置において、真空処
   理室の壁面と基板との間に基板を囲繞する均熱室を配置
   したことを特徴とする成膜装置。