JPH11152582A - ガスデポジション方法及びその装置 - Google Patents
ガスデポジション方法及びその装置Info
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- JPH11152582A JPH11152582A JP33131697A JP33131697A JPH11152582A JP H11152582 A JPH11152582 A JP H11152582A JP 33131697 A JP33131697 A JP 33131697A JP 33131697 A JP33131697 A JP 33131697A JP H11152582 A JPH11152582 A JP H11152582A
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- transfer pipe
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ルツボから蒸発する超微粒子の流れを乱すこ
となく、不活性ガスにより、搬送管を搬送させ、膜生成
室にある基板に長時間に亘って均一に膜を形成させるこ
と。 【解決手段】 ルツボ２２、その上方に位置して搬送管
３１の入口部を設け、Ｈｅガスを超微粒子生成室２１内
に導入し、前記搬送管３１と、該搬送管３１の出口部、
それに接続されるノズル３２及び該ノズル３２に対向し
て配置される基板４２を内蔵する膜形成室４’を設け、
前記ルツボ２２から加熱蒸発されて生成する超微粒子Ａ
ｇを前記Ｈｅガスと共に前記搬送管３１中を搬送し、前
記ノズル３２から噴射させて、前記基板４２上に超微粒
子Ａｇの膜を形成させるようにしたガスデポジション方
法において、前記ルツボ２２の下方から同心的に前記Ｈ
ｅガスを、前記ルツボ２２からの超微粒子Ａｇの自然熱
対流の速度１ｍ／ｓｅｃよりも小である流速０．２ｍ／
ｓｅｃで、前記超微粒子生成室２１内の上方へと導入す
るようにした。
となく、不活性ガスにより、搬送管を搬送させ、膜生成
室にある基板に長時間に亘って均一に膜を形成させるこ
と。 【解決手段】 ルツボ２２、その上方に位置して搬送管
３１の入口部を設け、Ｈｅガスを超微粒子生成室２１内
に導入し、前記搬送管３１と、該搬送管３１の出口部、
それに接続されるノズル３２及び該ノズル３２に対向し
て配置される基板４２を内蔵する膜形成室４’を設け、
前記ルツボ２２から加熱蒸発されて生成する超微粒子Ａ
ｇを前記Ｈｅガスと共に前記搬送管３１中を搬送し、前
記ノズル３２から噴射させて、前記基板４２上に超微粒
子Ａｇの膜を形成させるようにしたガスデポジション方
法において、前記ルツボ２２の下方から同心的に前記Ｈ
ｅガスを、前記ルツボ２２からの超微粒子Ａｇの自然熱
対流の速度１ｍ／ｓｅｃよりも小である流速０．２ｍ／
ｓｅｃで、前記超微粒子生成室２１内の上方へと導入す
るようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスデポジション方
法及びその装置に関する。
法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置としては、本出願人は先
に、蒸発源、その上方に位置する搬送管の入口部及び不
活性ガスの導入部を内蔵する超微粒子生成室と、前記搬
送管と前記搬送管の出口部それに接続されるノズル及び
該ノズルに対向して配置される基板を内蔵する膜形成室
とから成り、前記蒸発源から加熱蒸発されて生成する超
微粒子を前記不活性ガスと共に前記搬送管中を搬送し、
前記ノズルから噴射させて前記基板上に超微粒子の膜を
形成するようにしたガスデポジション装置を開示した
（特開平５−２９５５２５号）。
に、蒸発源、その上方に位置する搬送管の入口部及び不
活性ガスの導入部を内蔵する超微粒子生成室と、前記搬
送管と前記搬送管の出口部それに接続されるノズル及び
該ノズルに対向して配置される基板を内蔵する膜形成室
とから成り、前記蒸発源から加熱蒸発されて生成する超
微粒子を前記不活性ガスと共に前記搬送管中を搬送し、
前記ノズルから噴射させて前記基板上に超微粒子の膜を
形成するようにしたガスデポジション装置を開示した
（特開平５−２９５５２５号）。
【０００３】然るに、上記装置においてはその図からも
明らかなように、超微粒子生成室内には不活性ガスを蒸
発源から蒸発する超微粒子に対し交差する方向に導入し
ている。このために、搬送管へと導かれるべき超微粒子
の蒸気がゆらゆらとして常に均一に搬送管に導入されな
い。このために、膜形成室内に配設した基板上にはこの
超微粒子の膜が均一に形成されない。これでは不良品と
なる。
明らかなように、超微粒子生成室内には不活性ガスを蒸
発源から蒸発する超微粒子に対し交差する方向に導入し
ている。このために、搬送管へと導かれるべき超微粒子
の蒸気がゆらゆらとして常に均一に搬送管に導入されな
い。このために、膜形成室内に配設した基板上にはこの
超微粒子の膜が均一に形成されない。これでは不良品と
なる。
【０００４】他方、本出願人はまた、特開平７−１６６
３３２号では交差する方向ではなくて、蒸発源の下方か
らメッシュ・フィルタを介して不活性ガスを上方に供給
している。しかしながら、この図示されているメッシュ
・フィルタの径は上方に配設されているルツボの径と同
程度とされており、たまたま、この明細書にも記載され
ているように、「蒸発源周辺のＨｅガスの流速が０．２
ｍ／ｓｅｃで超微粒子の立ち上りの形状は乱されること
なく安定した吸引」とされているが、ルツボの大きさや
これから蒸発する微粒子の速さによっては立ち上りが乱
される場合がある。
３３２号では交差する方向ではなくて、蒸発源の下方か
らメッシュ・フィルタを介して不活性ガスを上方に供給
している。しかしながら、この図示されているメッシュ
・フィルタの径は上方に配設されているルツボの径と同
程度とされており、たまたま、この明細書にも記載され
ているように、「蒸発源周辺のＨｅガスの流速が０．２
ｍ／ｓｅｃで超微粒子の立ち上りの形状は乱されること
なく安定した吸引」とされているが、ルツボの大きさや
これから蒸発する微粒子の速さによっては立ち上りが乱
される場合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上の問題に鑑みて本
発明は、常に蒸発源からの超微粒子の立ち上りの形状を
乱すことなく、膜形成室内で基板に膜を均一に形成させ
ることができるガスデポジション方法及びその装置を提
供することを課題とする。
発明は、常に蒸発源からの超微粒子の立ち上りの形状を
乱すことなく、膜形成室内で基板に膜を均一に形成させ
ることができるガスデポジション方法及びその装置を提
供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の課題は、蒸発源、
その上方に位置して搬送管の入口部を設け、不活性ガス
を超微粒子生成室内に導入し、前記搬送管と、前記搬送
管の出口部、それに接続されるノズル及び該ノズルに対
向して配置される基板を内蔵する膜形成室を設け、前記
蒸発源から加熱蒸発されて生成する超微粒子を前記不活
性ガスと共に前記搬送管中を搬送し、前記ノズルから噴
射させて、前記基板上に超微粒子の膜、あるいは圧粉体
を形成させるようにしたガスデポジション方法におい
て、前記蒸発源の下方から同心的に前記不活性ガスを、
前記発生源からの超微粒子の自然熱対流の速度よりも小
である流速で、前記超微粒子生成室内の上方へと導入す
るようにしたことを特徴とするガスデポジション方法、
によって解決される。
その上方に位置して搬送管の入口部を設け、不活性ガス
を超微粒子生成室内に導入し、前記搬送管と、前記搬送
管の出口部、それに接続されるノズル及び該ノズルに対
向して配置される基板を内蔵する膜形成室を設け、前記
蒸発源から加熱蒸発されて生成する超微粒子を前記不活
性ガスと共に前記搬送管中を搬送し、前記ノズルから噴
射させて、前記基板上に超微粒子の膜、あるいは圧粉体
を形成させるようにしたガスデポジション方法におい
て、前記蒸発源の下方から同心的に前記不活性ガスを、
前記発生源からの超微粒子の自然熱対流の速度よりも小
である流速で、前記超微粒子生成室内の上方へと導入す
るようにしたことを特徴とするガスデポジション方法、
によって解決される。
【０００７】又は以上の課題は、蒸発源、その上方に位
置して搬送管の入口部を設け不活性ガスを超微粒子生成
室内に導入し、前記搬送管と、前記搬送管の出口部、そ
れに接続されるノズル及び該ノズルに対向して配置され
る基板を内蔵する膜形成室を設け、前記蒸発源から加熱
蒸発されて生成する超微粒子を前記不活性ガスと共に前
記搬送管中を搬送し、前記ノズルから噴射させて、前記
基板上に超微粒子の膜、あるいは圧粉体を形成させるよ
うにしたガスデポジション装置において、前記不活性ガ
スの導入部は、前記蒸発源の下方で、該蒸発源と同心的
にかつ径外方に配設され、多数の小孔を上面部に有する
環状体で成り、前記蒸発源から蒸発する超微粒子の自然
熱対流の速度よりも小である流速で不活性ガスを上方へ
と供給することを特徴とするガスデポジション装置、に
よって解決される。
置して搬送管の入口部を設け不活性ガスを超微粒子生成
室内に導入し、前記搬送管と、前記搬送管の出口部、そ
れに接続されるノズル及び該ノズルに対向して配置され
る基板を内蔵する膜形成室を設け、前記蒸発源から加熱
蒸発されて生成する超微粒子を前記不活性ガスと共に前
記搬送管中を搬送し、前記ノズルから噴射させて、前記
基板上に超微粒子の膜、あるいは圧粉体を形成させるよ
うにしたガスデポジション装置において、前記不活性ガ
スの導入部は、前記蒸発源の下方で、該蒸発源と同心的
にかつ径外方に配設され、多数の小孔を上面部に有する
環状体で成り、前記蒸発源から蒸発する超微粒子の自然
熱対流の速度よりも小である流速で不活性ガスを上方へ
と供給することを特徴とするガスデポジション装置、に
よって解決される。
【０００８】以上の構成により、蒸発源から立ち上る超
微粒子はその下方から同心的に吹き上げられる超微粒子
の自然熱対流の速度より小さい速度で環状に吹き上げら
れ、搬送管へと導かれるので、蒸発源から立ち上る超微
粒子はゆらゆらすることなく、膜形成室内に配設された
基板には常に均一な膜が形成される。
微粒子はその下方から同心的に吹き上げられる超微粒子
の自然熱対流の速度より小さい速度で環状に吹き上げら
れ、搬送管へと導かれるので、蒸発源から立ち上る超微
粒子はゆらゆらすることなく、膜形成室内に配設された
基板には常に均一な膜が形成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
ガスデポジション装置について、図面を参照して説明す
る。
ガスデポジション装置について、図面を参照して説明す
る。
【００１０】図１はガスデポジション装置１の全体を示
し、超微粒子生成室２１、搬送管３１、膜形成室４１が
ほぼ垂直方向に配置されている。
し、超微粒子生成室２１、搬送管３１、膜形成室４１が
ほぼ垂直方向に配置されている。
【００１１】超微粒子生成室２１内には、蒸発源として
の蒸発材料Ａｇを入れた開口径１０ｍｍφのカーボン・
ルツボ２２が配設されている。カーボン・ルツボ２２の
周囲には高周波誘導加熱のためのコイル２３が巻装さ
れ、コイル２３は超微粒子生成室２１の外部に設置され
た高周波電源２４と接続されている。高周波電流は、導
体であるカーボン・ルツボ２２内のＡｇに渦電流を発生
させ、その損失熱によって加熱してＡｇを溶かす。
の蒸発材料Ａｇを入れた開口径１０ｍｍφのカーボン・
ルツボ２２が配設されている。カーボン・ルツボ２２の
周囲には高周波誘導加熱のためのコイル２３が巻装さ
れ、コイル２３は超微粒子生成室２１の外部に設置され
た高周波電源２４と接続されている。高周波電流は、導
体であるカーボン・ルツボ２２内のＡｇに渦電流を発生
させ、その損失熱によって加熱してＡｇを溶かす。
【００１２】又、超微粒子生成室２１には室内を所定の
圧力に維持し、かつ生成した超微粒子を搬送するための
Ｈｅガスが、後述する方法で導入される。更に超微粒子
生成室２１には圧力計６が取り付けられている。
圧力に維持し、かつ生成した超微粒子を搬送するための
Ｈｅガスが、後述する方法で導入される。更に超微粒子
生成室２１には圧力計６が取り付けられている。
【００１３】搬送管３１はほぼ垂直に配設された内径
４．３ｍｍφの直管である。その下端部は超微粒子生成
室２１に挿入されて、入口端３１ａをカーボン・ルツボ
２２の開口端の直上方３０ｍｍに位置させ、上端部は膜
形成室４１に挿入されている。搬送管３１の出口端３１
ｂは超微粒子を噴射させるノズル３２となっている。
４．３ｍｍφの直管である。その下端部は超微粒子生成
室２１に挿入されて、入口端３１ａをカーボン・ルツボ
２２の開口端の直上方３０ｍｍに位置させ、上端部は膜
形成室４１に挿入されている。搬送管３１の出口端３１
ｂは超微粒子を噴射させるノズル３２となっている。
【００１４】更には、図１を参照して、超微粒子生成室
２１内において、搬送管３１の入口端３１ａより上方
に、搬送管３１と軸心を共有する大径の吸込管３４が二
重管として設けられ、搬送管３１との間に環状空間が形
成されている。この吸込管３４はカーボン・ルツボ２２
の直上方以外の超微粒子生成室２１内に滞留する超微粒
子を吸込むべく設けられている。吸込管３４は超微粒子
生成室２１の外側において搬送管３１と分離され、真空
バルブ３５を介し排気系３６に接続されている。
２１内において、搬送管３１の入口端３１ａより上方
に、搬送管３１と軸心を共有する大径の吸込管３４が二
重管として設けられ、搬送管３１との間に環状空間が形
成されている。この吸込管３４はカーボン・ルツボ２２
の直上方以外の超微粒子生成室２１内に滞留する超微粒
子を吸込むべく設けられている。吸込管３４は超微粒子
生成室２１の外側において搬送管３１と分離され、真空
バルブ３５を介し排気系３６に接続されている。
【００１５】膜形成室４１内にはノズル３２に直角な面
として対向し２ｍｍ離れた位置に、基板４２が配置され
ている。基板４２はこれを取り付けている基板駆動系９
によって矢印に示すＸ軸方向、これと直角なＹ軸方向、
Ｚ軸方向に移動されるようになっている。そして、基板
駆動系９は基板４２を加熱するための図示しない加熱機
構を備えている。又膜形成室４１には真空バルブ４を介
して排気系５が接続されており、更には真空計７が取り
付けられている。
として対向し２ｍｍ離れた位置に、基板４２が配置され
ている。基板４２はこれを取り付けている基板駆動系９
によって矢印に示すＸ軸方向、これと直角なＹ軸方向、
Ｚ軸方向に移動されるようになっている。そして、基板
駆動系９は基板４２を加熱するための図示しない加熱機
構を備えている。又膜形成室４１には真空バルブ４を介
して排気系５が接続されており、更には真空計７が取り
付けられている。
【００１６】その他、図１において仕切りバルブ５１を
介して基板交換系５２を内蔵する交換室５０が設けられ
ている。これは真空バルブ５３を介して排気系５４によ
り、排気可能としている。更にこの排気系５４は真空バ
ルブ５５を介して上述の超微粒子生成室２１内も排気す
るようにしている。
介して基板交換系５２を内蔵する交換室５０が設けられ
ている。これは真空バルブ５３を介して排気系５４によ
り、排気可能としている。更にこの排気系５４は真空バ
ルブ５５を介して上述の超微粒子生成室２１内も排気す
るようにしている。
【００１７】更に超微粒子生成室２１内には搬送管３１
の入口部を開閉可能なシャッター機構６０が設けられて
おり、上述の排気系５、３６はＨｅ循環システム５９を
介し、更に真空バルブ６５を介して超微粒子生成室内２
１内に配設された後述する本発明に係るメッシュ・フィ
ルタ６２へと導かれている。
の入口部を開閉可能なシャッター機構６０が設けられて
おり、上述の排気系５、３６はＨｅ循環システム５９を
介し、更に真空バルブ６５を介して超微粒子生成室内２
１内に配設された後述する本発明に係るメッシュ・フィ
ルタ６２へと導かれている。
【００１８】更に膜形成室４１内には、基板駆動系９及
びこれに支持される基板４２を監視するためのＣＣＤカ
メラ５８が設けられており、これは位置合わせ膜高さモ
ニタ５７に接続されている。
びこれに支持される基板４２を監視するためのＣＣＤカ
メラ５８が設けられており、これは位置合わせ膜高さモ
ニタ５７に接続されている。
【００１９】次に図２を参照して本発明に係るメッシュ
・フィルタ６２の詳細について説明する。図２におい
て、ルツボ２２は外径２１ｍｍφ、内径１０ｍｍφ、高
さ１５ｍｍのカーボン・ルツボである。また、コイル２
３には最大出力５ｋｗで周波数１５０Ｈｚの高周波電流
が流される。ルツボ２２内には銀が蒸発材料として装填
されており、また図示せずともこの蒸発温度すなわち銀
表面の温度は放射温度計で測定され、これに接続される
温度調節器を介して高周波誘導加熱電源２４が自動制御
されて設定温度を保持させる。これにより、銀温度は１
１００℃とされる。メッシュ・フィルタ６２は環状のメ
ッシュ・フィルタ本体６２ａを上部に取り付けており、
この外側リング６２ｂと内側リング６２ｃとの間に張設
されている。外側リング６２ｂの径は１３０ｍｍであ
り、内側リング６２ｃの内径は６０ｍｍである。また、
このメッシュ・フィルタ６２の高さは１３．５ｍｍであ
り、更にルツボ２２の周りに巻回されるコイル２３の内
径は４０ｍｍである。超微粒子生成室２１の圧力がＨｅ
ガスで２ａｔｍとなるようにメッシュ・フィルタ６２か
らＨｅガスが噴出される。このメッシュ・フィルタ本体
６２ａは約１μｍ径の微細孔が多量に形成されており、
この上面に設けられたメッシュ・フィルタ本体６２ａの
全体の面積に対して孔の開口率は５０％であり、このメ
ッシュ・フィルタ本体６２ａの総面積は約８０ｃｍ2 で
ある。
・フィルタ６２の詳細について説明する。図２におい
て、ルツボ２２は外径２１ｍｍφ、内径１０ｍｍφ、高
さ１５ｍｍのカーボン・ルツボである。また、コイル２
３には最大出力５ｋｗで周波数１５０Ｈｚの高周波電流
が流される。ルツボ２２内には銀が蒸発材料として装填
されており、また図示せずともこの蒸発温度すなわち銀
表面の温度は放射温度計で測定され、これに接続される
温度調節器を介して高周波誘導加熱電源２４が自動制御
されて設定温度を保持させる。これにより、銀温度は１
１００℃とされる。メッシュ・フィルタ６２は環状のメ
ッシュ・フィルタ本体６２ａを上部に取り付けており、
この外側リング６２ｂと内側リング６２ｃとの間に張設
されている。外側リング６２ｂの径は１３０ｍｍであ
り、内側リング６２ｃの内径は６０ｍｍである。また、
このメッシュ・フィルタ６２の高さは１３．５ｍｍであ
り、更にルツボ２２の周りに巻回されるコイル２３の内
径は４０ｍｍである。超微粒子生成室２１の圧力がＨｅ
ガスで２ａｔｍとなるようにメッシュ・フィルタ６２か
らＨｅガスが噴出される。このメッシュ・フィルタ本体
６２ａは約１μｍ径の微細孔が多量に形成されており、
この上面に設けられたメッシュ・フィルタ本体６２ａの
全体の面積に対して孔の開口率は５０％であり、このメ
ッシュ・フィルタ本体６２ａの総面積は約８０ｃｍ2 で
ある。
【００２０】第１の実施形態は以上のように構成される
が、次にその作用について説明する。
が、次にその作用について説明する。
【００２１】図１を参照して、真空バルブ４を開とし、
真空ポンプ５によって膜形成室４１を真空引きする。同
時に真空バルブ３５を開とし真空ポンプ３６によって吸
込管３４からの真空引きも開始する。一方、図示しない
可変流量バルブを開としボンベのＨｅガスをメッシュ・
フィルタ６２から超微粒子生成室２１へ２ａｔｍの圧力
を維持するように導入する。なお、メッシュ・フィルタ
６２からのＨｅガスの流量は４０ＳＬＭ（１分間当りの
標準状態リットル数）であり、蒸発源近傍の流速が０．
２ｍ／ｓｅｃ程度である。
真空ポンプ５によって膜形成室４１を真空引きする。同
時に真空バルブ３５を開とし真空ポンプ３６によって吸
込管３４からの真空引きも開始する。一方、図示しない
可変流量バルブを開としボンベのＨｅガスをメッシュ・
フィルタ６２から超微粒子生成室２１へ２ａｔｍの圧力
を維持するように導入する。なお、メッシュ・フィルタ
６２からのＨｅガスの流量は４０ＳＬＭ（１分間当りの
標準状態リットル数）であり、蒸発源近傍の流速が０．
２ｍ／ｓｅｃ程度である。
【００２２】導入するＨｅガスの流量４０ＳＬＭのう
ち、搬送管３１を経由してノズル３２から噴出されるＨ
ｅガスを約８ＳＬＭ、吸込管３４によって吸込まれ系外
へ排出されるＨｅガスを約３２ＳＬＭとなる。吸込管３
４へのＨｅガス量を大としているのは次の理由による。
すなわち超微粒子の生成が定常状態にあっても、搬送管
３１に吸引されずに超微粒子生成室２１内に放出され滞
留する超微粒子が存在し、これら余分の超微粒子は滞留
中に凝集体となって何時かは搬送管３１に吸引され、形
成される膜に悪影響を与える。従ってこれらを可及的に
早く排出する必要があるからである。
ち、搬送管３１を経由してノズル３２から噴出されるＨ
ｅガスを約８ＳＬＭ、吸込管３４によって吸込まれ系外
へ排出されるＨｅガスを約３２ＳＬＭとなる。吸込管３
４へのＨｅガス量を大としているのは次の理由による。
すなわち超微粒子の生成が定常状態にあっても、搬送管
３１に吸引されずに超微粒子生成室２１内に放出され滞
留する超微粒子が存在し、これら余分の超微粒子は滞留
中に凝集体となって何時かは搬送管３１に吸引され、形
成される膜に悪影響を与える。従ってこれらを可及的に
早く排出する必要があるからである。
【００２３】このような条件下で、膜形成室４１の真空
計７は０．１Ｔｏｒｒを示し、超微粒子生成室２１と膜
形成室４１との間に約２ａｔｍの差圧が形成される。
計７は０．１Ｔｏｒｒを示し、超微粒子生成室２１と膜
形成室４１との間に約２ａｔｍの差圧が形成される。
【００２４】以上のようにして本発明によれば、膜形成
室４１内の基板４２に銀の膜を均一に形成させることが
できるのであるが、ルツボが１１００℃の温度で、この
蒸発源近傍のガスの流れは自然熱対流速度として約１ｍ
／秒と実測されている。
室４１内の基板４２に銀の膜を均一に形成させることが
できるのであるが、ルツボが１１００℃の温度で、この
蒸発源近傍のガスの流れは自然熱対流速度として約１ｍ
／秒と実測されている。
【００２５】また、仮に第１の実施の形態と同様に下方
からリング状のＨｅガス供給手段を用いたとしてもこの
自然熱対流速度より一桁大きい場合には蒸発源近傍の自
然熱対流の流れ（送流）を乱すことになり、超微粒子生
成場の乱れを生じさせるばかりでなく、熱対流ガスと共
に上昇する超微粒子の流れを乱す（空間的な粒子の濃度
分布と変動）ことになることが確かめられている。その
結果、ガス搬送された超微粒子がノズルから噴射、堆積
させた場合、その形成される膜厚は変動することにな
る。本願発明では上述したように蒸発源近傍の銀の超微
粒子の流れを自然熱対流殆んどそのままとするために４
０ＳＬＭの流量としてもその吹き出しの速度が１ｍ／ｓ
ｅｃ以下、望ましくは上述したように０．２ｍ／ｓｅｃ
程度となるようにメッシュ・フィルタの微細孔（約１μ
ｍ）が大量に存在するメッシュ・フィルタを用いる。
からリング状のＨｅガス供給手段を用いたとしてもこの
自然熱対流速度より一桁大きい場合には蒸発源近傍の自
然熱対流の流れ（送流）を乱すことになり、超微粒子生
成場の乱れを生じさせるばかりでなく、熱対流ガスと共
に上昇する超微粒子の流れを乱す（空間的な粒子の濃度
分布と変動）ことになることが確かめられている。その
結果、ガス搬送された超微粒子がノズルから噴射、堆積
させた場合、その形成される膜厚は変動することにな
る。本願発明では上述したように蒸発源近傍の銀の超微
粒子の流れを自然熱対流殆んどそのままとするために４
０ＳＬＭの流量としてもその吹き出しの速度が１ｍ／ｓ
ｅｃ以下、望ましくは上述したように０．２ｍ／ｓｅｃ
程度となるようにメッシュ・フィルタの微細孔（約１μ
ｍ）が大量に存在するメッシュ・フィルタを用いる。
【００２６】図４は本発明の実施の形態による装置１を
用いた実験結果を示すものであるが、銀の膜厚は平均膜
厚７．７μｍ±０．２μｍであり、約９時間安定な膜形
成ができることを示している。比較の為に従来の装置を
用いて実験した場合、平均膜厚は５．５μｍでこの膜厚
のばらつきが±４μｍとばらつきが非常に大きく、また
膜質も凝集体を多く含んだ不良品であった。
用いた実験結果を示すものであるが、銀の膜厚は平均膜
厚７．７μｍ±０．２μｍであり、約９時間安定な膜形
成ができることを示している。比較の為に従来の装置を
用いて実験した場合、平均膜厚は５．５μｍでこの膜厚
のばらつきが±４μｍとばらつきが非常に大きく、また
膜質も凝集体を多く含んだ不良品であった。
【００２７】図２は本発明の第２の実施形態によるガス
デポジション装置の要部を示すものであるが、第１の実
施の形態に対応する部分については同一の符号を付し、
その詳細な説明は省略する。すなわち、本実施の形態に
よれば、ルツボ２２の下方で周縁部に環状（完全な環状
ではないが）のパイプで両端部が閉じ切りとなった環状
体８０がＨｅガス供給手段として用いられている。これ
にはその上壁部に多数の例えば約百個の小孔８１が形成
されている。パイプ８０の内径及び外径は上述のメッシ
ュ・フィルタ６０の内径及び外径にほぼ等しい。第１の
実施の形態と同様な条件でＨｅガスがこのパイプ８０内
に供給されるとこの多数の小孔８１から上方に向かって
Ｈｅガスが噴出される。これから上記実施の形態と同様
にルツボ２２から立ち上がる銀の超微粒子ｍの周囲を囲
むが如く上昇し、搬送管３１の下端部から上方へと超微
粒子の銀を搬送する。この場合においてもルツボ２２か
らの銀の超微粒子の自然熱対流ｍは何ら乱されることな
く層流とされており、よって上方に配設された基板４２
には長時間に亘って均一な銀の膜を形成させることが出
来る。なお搬送管３１の入口３１ａの内径は４．３ｍｍ
φでルツボ２２の開口に整列して直上にあり、差圧を利
用してＨｅガスと共に搬送されるのであるが、膜形成室
４１内は０．１Ｔｏｒｒの圧力であり搬出管３２の先端
部のノズル（内径４００μｍφ）より高速噴射される基
板（ガラス）４２は２ｍｍ／分で移動されている。な
お、排気管３４に吸い込まれたＨｅはＨｅ循環システム
５９を介してメッシュ・フィルタ６２へと戻される。
デポジション装置の要部を示すものであるが、第１の実
施の形態に対応する部分については同一の符号を付し、
その詳細な説明は省略する。すなわち、本実施の形態に
よれば、ルツボ２２の下方で周縁部に環状（完全な環状
ではないが）のパイプで両端部が閉じ切りとなった環状
体８０がＨｅガス供給手段として用いられている。これ
にはその上壁部に多数の例えば約百個の小孔８１が形成
されている。パイプ８０の内径及び外径は上述のメッシ
ュ・フィルタ６０の内径及び外径にほぼ等しい。第１の
実施の形態と同様な条件でＨｅガスがこのパイプ８０内
に供給されるとこの多数の小孔８１から上方に向かって
Ｈｅガスが噴出される。これから上記実施の形態と同様
にルツボ２２から立ち上がる銀の超微粒子ｍの周囲を囲
むが如く上昇し、搬送管３１の下端部から上方へと超微
粒子の銀を搬送する。この場合においてもルツボ２２か
らの銀の超微粒子の自然熱対流ｍは何ら乱されることな
く層流とされており、よって上方に配設された基板４２
には長時間に亘って均一な銀の膜を形成させることが出
来る。なお搬送管３１の入口３１ａの内径は４．３ｍｍ
φでルツボ２２の開口に整列して直上にあり、差圧を利
用してＨｅガスと共に搬送されるのであるが、膜形成室
４１内は０．１Ｔｏｒｒの圧力であり搬出管３２の先端
部のノズル（内径４００μｍφ）より高速噴射される基
板（ガラス）４２は２ｍｍ／分で移動されている。な
お、排気管３４に吸い込まれたＨｅはＨｅ循環システム
５９を介してメッシュ・フィルタ６２へと戻される。
【００２８】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、
本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、
本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。
【００２９】例えば、以上の実施の形態ではメッシュ・
フィルタ６２及び環状パイプ８０はそれぞれ一個用いら
れたが、同心的にやはり環状体で２個、３個と増大さ
せ、空気の噴出量を増大させてもよい（あるいは、各環
状体の小孔の数を少量として全体として上述の場合と同
一にしてもよい）この場合にも上記の実施の形態と同様
にルツボからの上記の自然熱対流速度よりは小さい速度
で噴出される。
フィルタ６２及び環状パイプ８０はそれぞれ一個用いら
れたが、同心的にやはり環状体で２個、３個と増大さ
せ、空気の噴出量を増大させてもよい（あるいは、各環
状体の小孔の数を少量として全体として上述の場合と同
一にしてもよい）この場合にも上記の実施の形態と同様
にルツボからの上記の自然熱対流速度よりは小さい速度
で噴出される。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のガスデポジ
ション方法及び装置によれば、蒸発源もしくは、ルツボ
からの金属の超微粒子の層流を何ら乱すことなく、その
まま搬送管を搬送することができ、上方に配設された基
板への膜厚を長時間に亘って均一にすることができる。
ション方法及び装置によれば、蒸発源もしくは、ルツボ
からの金属の超微粒子の層流を何ら乱すことなく、その
まま搬送管を搬送することができ、上方に配設された基
板への膜厚を長時間に亘って均一にすることができる。
【図１】本発明の実施の形態によるガスデポジション装
置の全体を示すブロック図である。
置の全体を示すブロック図である。
【図２】同装置に適用される第１の実施形態によるルツ
ボ周辺の各構成部分の斜視図である。
ボ周辺の各構成部分の斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による図２と同様なル
ツボの近傍に配設された各部の斜視図である。
ツボの近傍に配設された各部の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による膜生成室で形
成された膜の膜厚及び時間的変化を示すチャートであ
る。
成された膜の膜厚及び時間的変化を示すチャートであ
る。
１ ガスデポジション装置 ２２ ルツボ ６２ メッシュ・フィルタ ８０ 環状パイプ
Claims (14)
- 【請求項１】 蒸発源、その上方に位置して搬送管の入
口部を設け、不活性ガスを超微粒子生成室内に導入し、
前記搬送管と、前記搬送管の出口部、それに接続される
ノズル及び該ノズルに対向して配置される基板を内蔵す
る膜形成室を設け、前記蒸発源から加熱蒸発されて生成
する超微粒子を前記不活性ガスと共に前記搬送管中を搬
送し、前記ノズルから噴射させて、前記基板上に超微粒
子の膜、あるいは圧粉体を形成させるようにしたガスデ
ポジション方法において、前記蒸発源の下方から同心的
に前記不活性ガスを、前記発生源からの超微粒子の自然
熱対流の速度よりも小である流速で、前記超微粒子生成
室内の上方へと導入するようにしたことを特徴とするガ
スデポジション方法。 - 【請求項２】 前記流速は１ｍ／ｓｅｃ以下であること
を特徴とする請求項１に記載のガスデポジション方法。 - 【請求項３】 前記流速は約０．２ｍ／ｓｅｃでである
ことを特徴とする請求項２に記載のガスデポジション方
法。 - 【請求項４】 前記超微粒子生成室を下方にして、前記
超微粒子生成室と前記搬送管と前記膜形成室とがほぼ垂
直線上に配置されている請求項１〜３の何れかに記載の
ガスデポジション方法。 - 【請求項５】 前記蒸発源の加熱手段が高周波誘導加熱
である請求項１から請求項４までの何れかに記載のガス
デポジション方法。 - 【請求項６】 前記超微粒子生成室内において、前記搬
送管の入口部より上方で、該搬送管と同軸心的に、該搬
送管より大径の吸込管が配設され、該吸込管と前記搬送
管との間の環状空間が排気装置に接続されている請求項
１から請求項５までの何れかに記載のガスデポジション
方法。 - 【請求項７】 蒸発源、その上方に位置して搬送管の入
口部を設け不活性ガスを超微粒子生成室内に導入し、前
記搬送管と、前記搬送管の出口部、それに接続されるノ
ズル及び該ノズルに対向して配置される基板を内蔵する
膜形成室を設け、前記蒸発源から加熱蒸発されて生成す
る超微粒子を前記不活性ガスと共に前記搬送管中を搬送
し、前記ノズルから噴射させて、前記基板上に超微粒子
の膜、あるいは圧粉体を形成させるようにしたガスデポ
ジション装置において、前記不活性ガスの導入部は、前
記蒸発源の下方で、該蒸発源と同心的にかつ径外方に配
設され、多数の小孔を上面部に有する環状体で成り、前
記蒸発源から蒸発する超微粒子の自然熱対流の速度より
も小である流速で不活性ガスを上方へと供給することを
特徴とするガスデポジション装置。 - 【請求項８】 前記流速は１ｍ／ｓｅｃ以下であること
を特徴とする請求項７に記載のガスデポジション装置。 - 【請求項９】 前記流速は約０．２ｍ／ｓｅｃでである
ことを特徴とする請求項８に記載のガスデポジション装
置。 - 【請求項１０】 前記環状体は平板形状で、表面上に約
１μｍ径の微小孔が多量に形成されたメッシュフィルタ
で成ることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の
ガスデポジション装置。 - 【請求項１１】 前記表面の全体に対し約５０％の開口
率で前記微小孔が形成されていることを特徴とする請求
項１〜１０の何れかに記載のガスデポジション装置。 - 【請求項１２】 前記超微粒子生成室を下方にして、前
記超微粒子生成室と前記搬送管と前記膜形成室とがほぼ
垂直線上に配置されている請求項１〜１１の何れかに記
載のガスデポジション装置。 - 【請求項１３】 前記蒸発源の加熱手段が高周波誘導加
熱である請求項７から請求項１２までの何れかに記載の
ガスデポジション装置。 - 【請求項１４】 前記超微粒子生成室内において、前記
搬送管の入口部より上方で、該搬送管と同軸心的に、該
搬送管より大径の吸込管が配設され、該吸込管と前記搬
送管との間の環状空間が排気装置に接続されている請求
項７から請求項１３までの何れかに記載のガスデポジシ
ョン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33131697A JPH11152582A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | ガスデポジション方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33131697A JPH11152582A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | ガスデポジション方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11152582A true JPH11152582A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18242331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33131697A Pending JPH11152582A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | ガスデポジション方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11152582A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU740235B2 (en) * | 1999-04-23 | 2001-11-01 | Secretary Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method of forming shaped body of brittle ultra fine particle with mechanical impact force and without heating the shaped body |
| JP4560177B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2010-10-13 | キヤノン株式会社 | 膜形成装置及び膜形成方法 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP33131697A patent/JPH11152582A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU740235B2 (en) * | 1999-04-23 | 2001-11-01 | Secretary Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method of forming shaped body of brittle ultra fine particle with mechanical impact force and without heating the shaped body |
| JP4560177B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2010-10-13 | キヤノン株式会社 | 膜形成装置及び膜形成方法 |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040507 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
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|
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|
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Effective date: 20050811 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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Effective date: 20061207 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |