JPS6046374A - 化学気相蒸着装置 - Google Patents
化学気相蒸着装置Info
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- JPS6046374A JPS6046374A JP15529583A JP15529583A JPS6046374A JP S6046374 A JPS6046374 A JP S6046374A JP 15529583 A JP15529583 A JP 15529583A JP 15529583 A JP15529583 A JP 15529583A JP S6046374 A JPS6046374 A JP S6046374A
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- C23C—COATING 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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
- C23C16/455—Chemical 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 introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
- C23C16/45506—Turbulent flow
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えば基材の被膜形成処理などに用いられる化
学気相蒸着装置の改良に関する。
学気相蒸着装置の改良に関する。
一般に黒鉛や金属などの表面に化学蒸肩法により炭化ケ
イ素、窒化ケイ素などの破膜全形成する場合などには第
１図の断面図に示すような化学気相族Ｊｒ装置が使用筋
れている。すなわち該化学気相蒸着装置は円板形のステ
／レス製などのチャ／バーペース１の上に外筒４ａ、内
筒４ｂおよび天井部４Ｃからなる石英製のワークコイル
カバー４が設置され該ワークコイルカバー４内に＾７；
周波誘、愕加熱用の銅製のワークコイル５が収納嘔れる
。該ワークコイル５は内筒４ｂの内側周囲を円形の渦巻
状に同一水平面上て巻かれた形状を有し両端部５ａおよ
び５ｂはチャ／バーベース１に設けられた孔部１ａ、Ｉ
ｂを通り加熱源である高周波発振器（図示せず）に接続
され加熱手段を構成している。
イ素、窒化ケイ素などの破膜全形成する場合などには第
１図の断面図に示すような化学気相族Ｊｒ装置が使用筋
れている。すなわち該化学気相蒸着装置は円板形のステ
／レス製などのチャ／バーペース１の上に外筒４ａ、内
筒４ｂおよび天井部４Ｃからなる石英製のワークコイル
カバー４が設置され該ワークコイルカバー４内に＾７；
周波誘、愕加熱用の銅製のワークコイル５が収納嘔れる
。該ワークコイル５は内筒４ｂの内側周囲を円形の渦巻
状に同一水平面上て巻かれた形状を有し両端部５ａおよ
び５ｂはチャ／バーベース１に設けられた孔部１ａ、Ｉ
ｂを通り加熱源である高周波発振器（図示せず）に接続
され加熱手段を構成している。
次に原料カス供給部材の構造を説明する。７はチャンバ
ーベース１の中央孔部ＩＣと内筒４ｂ中に挿入された下
部基材ホルダーでこの上につば部８ａを設けた土部基材
ホルダー８が接続芒れ、上記つば部８ａ上に中央に孔を
有する板状の基材９が水平に載せられている。なお・図
示はしないが下部基材ホルダー７はモータに接続され３
０ｌｒｐｍ以下に低速回転し、これにともない上部基拐
ホルダー８．基材９が水平に回転する。下部基材ホルダ
ー７と上部基材ホルタ−８の円部における軸方向の孔部
にノズルホルダー１０が挿入され、この上にノズル１１
が隙間ばめで接合されている。ノズル１１は上端到止部
１１ａおよび水平方向放射状に多数の噴出口１１ｂが設
けられている。
ーベース１の中央孔部ＩＣと内筒４ｂ中に挿入された下
部基材ホルダーでこの上につば部８ａを設けた土部基材
ホルダー８が接続芒れ、上記つば部８ａ上に中央に孔を
有する板状の基材９が水平に載せられている。なお・図
示はしないが下部基材ホルダー７はモータに接続され３
０ｌｒｐｍ以下に低速回転し、これにともない上部基拐
ホルダー８．基材９が水平に回転する。下部基材ホルダ
ー７と上部基材ホルタ−８の円部における軸方向の孔部
にノズルホルダー１０が挿入され、この上にノズル１１
が隙間ばめで接合されている。ノズル１１は上端到止部
１１ａおよび水平方向放射状に多数の噴出口１１ｂが設
けられている。
なお９上記下部基材ボルダー７１ｄ”Ｃ気絶酸性ならひ
に断熱性をもつ石英、セラミックなど、上部基材ホルダ
ー８は１０００〜１６０．０℃の耐熱性をイ」゛する出
船、アルミナ、 ＳｉＣなど、止たノズルボルダ−１０
１ケ石英、ノズル１１は黒鉛、アルミナ、 ＳｉＣなど
が用いられる。
に断熱性をもつ石英、セラミックなど、上部基材ホルダ
ー８は１０００〜１６０．０℃の耐熱性をイ」゛する出
船、アルミナ、 ＳｉＣなど、止たノズルボルダ−１０
１ケ石英、ノズル１１は黒鉛、アルミナ、 ＳｉＣなど
が用いられる。
さらに反応室として２はステンレスまたは石英製のドー
ム状のチャンバーで該チャンバー２の外側はステンレス
または石英製の水溶ジャケット３でυれる。チャンバー
２の下端部はチャ／パーベース１の外周側にに設けられ
またリンク状の突起部１ｄに０リング６を介し接触しカ
スノールでれる。
ム状のチャンバーで該チャンバー２の外側はステンレス
または石英製の水溶ジャケット３でυれる。チャンバー
２の下端部はチャ／パーベース１の外周側にに設けられ
またリンク状の突起部１ｄに０リング６を介し接触しカ
スノールでれる。
尚チャンバー２は冷却水人口３ａかも出口３ｂに向って
流れる冷却水１５によって冷却さ７Ｌる。
流れる冷却水１５によって冷却さ７Ｌる。
化学蒸恰法と１は高温での気相化字反応例えば揮発性の
金属のハロゲン化物や有機化合物、炭化水素化合物など
の熱分解、水素還元、置換反応などによって金属、黒鉛
などの基材の表面に商融点金属、炭化物、硼化物、珪化
物、窒化物などの蒸看層を形成す方法であ０．上記Ａ盾
層は加熱された基材表面に原料ガスが接触し核を生成し
、これが結晶に成長することにより形成場れる。したが
りて上記結晶の成長速度は物質が気相から基材表面に到
達する速度すなわち気相中の物質の移動速度と物質が結
晶構造に組上げられる速度すなわち表面反応速度により
支配６れる。そして気相中の物質の移動速度は気相中の
物質の過飽和度および基材ぺ面附近におけるガスの流動
状態が主な要因となり、また一方１表面反反応度は主に
反応温度に左右でれる。上記中反応温度を十分高くとれ
ば表面反応速度は一定となるが、一方晶材表面附近にお
けるガスの流動状態は様雑で安定した蒸着層の形成上問
題となる。すなわち基材表面附近には原料ガスの乱れが
ない層状に流れている層流境界層のみではなく、じよう
乱と呼ばれる不規則な渦で満芒九でいる乱流境界層が形
成でれる。この乱流境界層においては層流境界層にくら
べ基材表面に持込−！れる物質の量も多いが同時に基材
表面から持出でれる最も多くなり安定した結晶ができに
くカ。でらに熱移動も活発であり、急激な温度変化を受
けながら生長する仮膜Ｑ結晶内部ｔでは熱応力が残留す
る不工合がるる。
金属のハロゲン化物や有機化合物、炭化水素化合物など
の熱分解、水素還元、置換反応などによって金属、黒鉛
などの基材の表面に商融点金属、炭化物、硼化物、珪化
物、窒化物などの蒸看層を形成す方法であ０．上記Ａ盾
層は加熱された基材表面に原料ガスが接触し核を生成し
、これが結晶に成長することにより形成場れる。したが
りて上記結晶の成長速度は物質が気相から基材表面に到
達する速度すなわち気相中の物質の移動速度と物質が結
晶構造に組上げられる速度すなわち表面反応速度により
支配６れる。そして気相中の物質の移動速度は気相中の
物質の過飽和度および基材ぺ面附近におけるガスの流動
状態が主な要因となり、また一方１表面反反応度は主に
反応温度に左右でれる。上記中反応温度を十分高くとれ
ば表面反応速度は一定となるが、一方晶材表面附近にお
けるガスの流動状態は様雑で安定した蒸着層の形成上問
題となる。すなわち基材表面附近には原料ガスの乱れが
ない層状に流れている層流境界層のみではなく、じよう
乱と呼ばれる不規則な渦で満芒九でいる乱流境界層が形
成でれる。この乱流境界層においては層流境界層にくら
べ基材表面に持込−！れる物質の量も多いが同時に基材
表面から持出でれる最も多くなり安定した結晶ができに
くカ。でらに熱移動も活発であり、急激な温度変化を受
けながら生長する仮膜Ｑ結晶内部ｔでは熱応力が残留す
る不工合がるる。
上記を第１図に示す従来の化学気相蒸着装置の場合につ
き具体的に説明するとチャ／バー２の中において１ｒ′
ｉＩ賞出口１１ｂからの原料ガス噴出流１２２２よびこ
れのチャンバー２内での自然対流でらる下降流１３．上
昇流１３ａ、斜上昇流１３ｂを生ずるが、原料ガス１′
２の噴出流Ｉ２−１が上昇流１３ａや＄１上昇流１３ｂ
などに衝突し、さらに上昇流１３ｂの一部（４基材９の
側面９ｂ１（直接衝突して周囲の気流はかく乱状態とな
る。上記の流動状態によって前述の乱流境界層が光住し
不均質な結晶破膜が基材表面９ａの大部分ろるいＶｉ中
央部や側面９ｂに形成場ｔしることになる（同１反応後
の排ガス１４は排気口１ｅより外部に排出される）。
き具体的に説明するとチャ／バー２の中において１ｒ′
ｉＩ賞出口１１ｂからの原料ガス噴出流１２２２よびこ
れのチャンバー２内での自然対流でらる下降流１３．上
昇流１３ａ、斜上昇流１３ｂを生ずるが、原料ガス１′
２の噴出流Ｉ２−１が上昇流１３ａや＄１上昇流１３ｂ
などに衝突し、さらに上昇流１３ｂの一部（４基材９の
側面９ｂ１（直接衝突して周囲の気流はかく乱状態とな
る。上記の流動状態によって前述の乱流境界層が光住し
不均質な結晶破膜が基材表面９ａの大部分ろるいＶｉ中
央部や側面９ｂに形成場ｔしることになる（同１反応後
の排ガス１４は排気口１ｅより外部に排出される）。
不発明の目的は上記欠点のない化学気相蒸滑装置を提供
することである。
することである。
本発明は化学気相反応を行ったのの反応？と。
該反応室に原料カスを供給する原料ガス供給部材と、上
記反応室内に被処理表面が水平となるように配置される
基材を加熱する加熱手段とを具備しかつ上記面料ガー供
給部材を上記基材０中央部に設けた孔部を貫通して立設
してなる化学気相蒸着装置において、上記原料ガス供給
部材を、上方に複数個の原料ガスのヂ出口を有する原料
ガス噴出管と９原料ガスの上端に固定され、上記噴出口
から噴出する原料ガスをその外面に沿って導く上方に拡
がるラッパ管状の整流管とから構成するか。
記反応室内に被処理表面が水平となるように配置される
基材を加熱する加熱手段とを具備しかつ上記面料ガー供
給部材を上記基材０中央部に設けた孔部を貫通して立設
してなる化学気相蒸着装置において、上記原料ガス供給
部材を、上方に複数個の原料ガスのヂ出口を有する原料
ガス噴出管と９原料ガスの上端に固定され、上記噴出口
から噴出する原料ガスをその外面に沿って導く上方に拡
がるラッパ管状の整流管とから構成するか。
またはベンチュリー形状の中空部を有し、該中空部下方
のＤ縮径部の側面に複数個の孔部を設は上端に噴出開口
部を有する原料ガス噴出管と、該原料ガス噴出管の外周
に間隔全稈して設けられ、下端に外側に湾曲状に拡るつ
ば部乞有するジャケノトと上方にひろがるラッパ管状で
、かつ偵数個の孔部を設けその下縁を上記原料ガス噴出
管の噴出開口部外側にまたその上縁全上記ジャケットの
上端内側に接続する接合管とから構成し、芒らに基材の
周囲に、該周囲に近接し基材の上面と同じかやや高い水
平部および上方に向い湾曲する周縁部からなる皿形整流
板を具備してなる化学気相蒸着装置に関する。
のＤ縮径部の側面に複数個の孔部を設は上端に噴出開口
部を有する原料ガス噴出管と、該原料ガス噴出管の外周
に間隔全稈して設けられ、下端に外側に湾曲状に拡るつ
ば部乞有するジャケノトと上方にひろがるラッパ管状で
、かつ偵数個の孔部を設けその下縁を上記原料ガス噴出
管の噴出開口部外側にまたその上縁全上記ジャケットの
上端内側に接続する接合管とから構成し、芒らに基材の
周囲に、該周囲に近接し基材の上面と同じかやや高い水
平部および上方に向い湾曲する周縁部からなる皿形整流
板を具備してなる化学気相蒸着装置に関する。
以下図面により本発明を記明する。
まず第２図は本発明ｔこなる化学気相蒸着装置の一実施
例を示す断面図でりり、」６は原料フノスデ出管でうり
、上端の頭部１６２の外周に府占う上方に向う原料カス
の噴出口１６Ｃが包数１伍設けら１１てい６゜１７は上
方に拡がったラッパ召状の整流賞でるり、該整流管１７
は丁方が上記頭部１６ａ上に設けられた段付部１６ｂに
所間ハノで接続部れる。なお原料ガス噴出管１６はを黒
鉛製である。
例を示す断面図でりり、」６は原料フノスデ出管でうり
、上端の頭部１６２の外周に府占う上方に向う原料カス
の噴出口１６Ｃが包数１伍設けら１１てい６゜１７は上
方に拡がったラッパ召状の整流賞でるり、該整流管１７
は丁方が上記頭部１６ａ上に設けられた段付部１６ｂに
所間ハノで接続部れる。なお原料ガス噴出管１６はを黒
鉛製である。
また整流管１７は石英製であるがアルミナ仏器あるいは
黒鉛であつてもよい。１８は円形の基材９の周囲に取付
けられだ円形の皿形整光板であり。
黒鉛であつてもよい。１８は円形の基材９の周囲に取付
けられだ円形の皿形整光板であり。
該四形聚流板１８は基材９の周囲に近接する水平部１８
ｂ、上方に向い湾曲する周縁部１８ａからなる。なお１
８Ｃは皿形整光板の下方に設けられた円筒形の脚部であ
り、これによって上記水平部１８ｂが基材９の基材表面
９ａと同一高さか、これよりやや高く配置される。なお
上記皿形楚流板１８は一体品であるが、基材９の太き場
などに応じて円周上複数に分割してもよい。さらに材質
は上記整流管１７と同様の材料である。な２第２図の上
記以外の構成は第１図の場合と同じ−Ｃあ６゜次に第３
図は第２図に示した原料ガス噴出管１６と異なる他の原
料ガス噴出管２ｏの部分のみの他の実施例であり、上端
に設けられた頭部２０ａの上面中央部に設けられたザグ
リ穴２ＯＣＫｉ流管１７の下端部が隙１間パメで挿入固
疋壬れるとともに上面の周囲に頭部２０ａの内部の受間
部２０ｂに連通ずる複数個の原料ガスの噴出口２０ｄが
垂直に設けられる。
ｂ、上方に向い湾曲する周縁部１８ａからなる。なお１
８Ｃは皿形整光板の下方に設けられた円筒形の脚部であ
り、これによって上記水平部１８ｂが基材９の基材表面
９ａと同一高さか、これよりやや高く配置される。なお
上記皿形楚流板１８は一体品であるが、基材９の太き場
などに応じて円周上複数に分割してもよい。さらに材質
は上記整流管１７と同様の材料である。な２第２図の上
記以外の構成は第１図の場合と同じ−Ｃあ６゜次に第３
図は第２図に示した原料ガス噴出管１６と異なる他の原
料ガス噴出管２ｏの部分のみの他の実施例であり、上端
に設けられた頭部２０ａの上面中央部に設けられたザグ
リ穴２ＯＣＫｉ流管１７の下端部が隙１間パメで挿入固
疋壬れるとともに上面の周囲に頭部２０ａの内部の受間
部２０ｂに連通ずる複数個の原料ガスの噴出口２０ｄが
垂直に設けられる。
次に上ｇと第２図、第３図に示した構成の化学気相蒸着
装置の場合のＷ、料ガスの流れを第２図により説明する
と、噴出口１６ｃまたは２ｏｄから噴出した原料カス噴
出流１２８は整流管１７の外面に沿って上方側方に流れ
チャンバー２の天丼部内壁で冷却ちれ下μｉｔ（＆１９
とな抄チャンバー２の胴部内壁に后って流下し一部は排
気口１ｃを通り排ガス１４として排出されるが、大部分
は皿形整流板１８０周縁部１８ａにより方向が変り水平
部１８ｂに到り水平方向に均一に整流てれた水平流１９
ａは基材表面９ａ上を滑らかに移動し１次いで基材９の
中心部に到り上昇流１９ｂとなる。この場合、上昇流１
９ｂ′は新たに噴出口１６Ｃがら噴出する原料ガス噴出
流１２ａと衝突すゐことかないのでチャンバー２内での
気茄の与たれカニなく原料ガス１２は常に均一の整流状
態で基材表面９ａ上を流れることになる。
装置の場合のＷ、料ガスの流れを第２図により説明する
と、噴出口１６ｃまたは２ｏｄから噴出した原料カス噴
出流１２８は整流管１７の外面に沿って上方側方に流れ
チャンバー２の天丼部内壁で冷却ちれ下μｉｔ（＆１９
とな抄チャンバー２の胴部内壁に后って流下し一部は排
気口１ｃを通り排ガス１４として排出されるが、大部分
は皿形整流板１８０周縁部１８ａにより方向が変り水平
部１８ｂに到り水平方向に均一に整流てれた水平流１９
ａは基材表面９ａ上を滑らかに移動し１次いで基材９の
中心部に到り上昇流１９ｂとなる。この場合、上昇流１
９ｂ′は新たに噴出口１６Ｃがら噴出する原料ガス噴出
流１２ａと衝突すゐことかないのでチャンバー２内での
気茄の与たれカニなく原料ガス１２は常に均一の整流状
態で基材表面９ａ上を流れることになる。
第４図は本発明において原料カス供給部材としてべ／チ
ュリー形状の中仝部を用いた場合の実施例を示す化学気
相蒸府装（ａ７にふ・ける原料ガス供給部分の断面図で
ある。
ュリー形状の中仝部を用いた場合の実施例を示す化学気
相蒸府装（ａ７にふ・ける原料ガス供給部分の断面図で
ある。
本実施例による装置は基材の衣面績、原もトガスの供給
量やチャンバー内の空間の大きびなどの設計条件に応じ
て特に表面積の大きい基材の場合。
量やチャンバー内の空間の大きびなどの設計条件に応じ
て特に表面積の大きい基材の場合。
該基材の表面を流れる原料ガスを基材の中央部まででき
るだけ平行に移動する必要性のめる場合に１史用される
ものである。図において２２け／スルポルグー２１」−
に隙間パメ（ネジ接合でもよい）で接続きれた原料ガス
噴出管てあり、原料ガス噴出管２２けベンチュリー形状
の中空部２２ａを有し、該中空部２２３の縮径部２２ｂ
の側面に複数個の孔部２２Ｃｆ！ｃ−）た上端に噴出開
口部２２ｄが設けしｉ′Ｌ７）。寸た２３け原料ガス噴
出管２２の外周に間隔全稈して設けら几下端に外９１す
に尚曲状に拡るつぼ部２３２を有し、上端が原料ガスｌ
’７１出ち２２の１貝出開口部２２ｄよりも高いジャケ
ントである。また２４は上方にひろがるシンパ管状でダ
数個の上下方向の孔部２１をイアする接合管であり、接
合管２４の上縁１″ｔンヤケノト２３の上端内側にまた
下縁は原料ガ／１．噴出管２２の噴出開口部２２ｄに接
続孕れろ。なおジャケット２３と４ｄ合貨２４とは一体
に形成しても差支えない。なおジャケット２３の上端は
できるたけチャンバー２の天井中央部内壁に接近して組
立てらｆＬる。贅たジイケノト２３および接合管２４に
はＮ♂、鉛を使用する。
るだけ平行に移動する必要性のめる場合に１史用される
ものである。図において２２け／スルポルグー２１」−
に隙間パメ（ネジ接合でもよい）で接続きれた原料ガス
噴出管てあり、原料ガス噴出管２２けベンチュリー形状
の中空部２２ａを有し、該中空部２２３の縮径部２２ｂ
の側面に複数個の孔部２２Ｃｆ！ｃ−）た上端に噴出開
口部２２ｄが設けしｉ′Ｌ７）。寸た２３け原料ガス噴
出管２２の外周に間隔全稈して設けら几下端に外９１す
に尚曲状に拡るつぼ部２３２を有し、上端が原料ガスｌ
’７１出ち２２の１貝出開口部２２ｄよりも高いジャケ
ントである。また２４は上方にひろがるシンパ管状でダ
数個の上下方向の孔部２１をイアする接合管であり、接
合管２４の上縁１″ｔンヤケノト２３の上端内側にまた
下縁は原料ガ／１．噴出管２２の噴出開口部２２ｄに接
続孕れろ。なおジャケット２３と４ｄ合貨２４とは一体
に形成しても差支えない。なおジャケット２３の上端は
できるたけチャンバー２の天井中央部内壁に接近して組
立てらｆＬる。贅たジイケノト２３および接合管２４に
はＮ♂、鉛を使用する。
上記実施例に２・いては原料カス１２の圧力ニネルキー
は縮径部２２ｂを通過するときに速度エネルギーに変換
されこの部分で減圧状態になるので側面の複数個の孔部
２２Ｃから基材表面９ａに接近して流れる原料ガス噴出
流１２ａの水平ηｎ２５の一部と原料ガスには混合しな
がし原料噴出管２２中を上昇し接合管２４０曲面の効果
によって水平方向放射状に進路音度えチャンバー２の内
壁に沿って下降流２５ａとして降下する。一方ジヤケノ
ド２３と原料噴出管２２との間の空間部２３ｂは非常に
高温となっているために活発な上昇流２５ｂも発生し、
接合管２４の孔部２４ａがら吐出されｎＩＪ述の原料ガ
ス噴出流１２ａと共に水平方向放射状に流れる。なお上
り己ジャケット２３と原料噴出管２２との空間部２３
ｂ ＶＪ自然対流ガスの水平流２５を基材表面９ａの中
央まで十分に吸引する作用を有する。
は縮径部２２ｂを通過するときに速度エネルギーに変換
されこの部分で減圧状態になるので側面の複数個の孔部
２２Ｃから基材表面９ａに接近して流れる原料ガス噴出
流１２ａの水平ηｎ２５の一部と原料ガスには混合しな
がし原料噴出管２２中を上昇し接合管２４０曲面の効果
によって水平方向放射状に進路音度えチャンバー２の内
壁に沿って下降流２５ａとして降下する。一方ジヤケノ
ド２３と原料噴出管２２との間の空間部２３ｂは非常に
高温となっているために活発な上昇流２５ｂも発生し、
接合管２４の孔部２４ａがら吐出されｎＩＪ述の原料ガ
ス噴出流１２ａと共に水平方向放射状に流れる。なお上
り己ジャケット２３と原料噴出管２２との空間部２３
ｂ ＶＪ自然対流ガスの水平流２５を基材表面９ａの中
央まで十分に吸引する作用を有する。
次に本発明による化学気相蒸渚装置を用いた場合と従来
の装置により形成した蒸、＠層の特性の比較を示す。
の装置により形成した蒸、＠層の特性の比較を示す。
すなわち第４図に示した装ｆｆＺに中央に孔を有する直
径１６０φの円板形の黒鉛基材を配置し、原料ガストし
テ５ｒＣ１＜とＣＣｌ４（モル比Ｓ ｉ／ｃ： １．
Ｏ）を用いキャリヤーガスト１２と共にチャンバー２に
送り込与１反応温度１ｓｏＯ’ｃ（±２０℃）１反応時
間６０分の条件で黒鉛基材の表面にＳ１ｇの蒸着層を形
成した結果、結晶粒の太さ芒は従来方式では平均的２０
μｍであるのに対し１本発明の場合では平均的５０μｍ
で約２倍以上の結晶成長が認めらノｔた。次に従来方式
の場合には基材表面の孔部の周囲と基材表面の外周部の
角部に柱状に異常に伸びた結晶７５：粗の状態で蒸着さ
れたが本発明の場合には上記のような現象は認められな
かった。
径１６０φの円板形の黒鉛基材を配置し、原料ガストし
テ５ｒＣ１＜とＣＣｌ４（モル比Ｓ ｉ／ｃ： １．
Ｏ）を用いキャリヤーガスト１２と共にチャンバー２に
送り込与１反応温度１ｓｏＯ’ｃ（±２０℃）１反応時
間６０分の条件で黒鉛基材の表面にＳ１ｇの蒸着層を形
成した結果、結晶粒の太さ芒は従来方式では平均的２０
μｍであるのに対し１本発明の場合では平均的５０μｍ
で約２倍以上の結晶成長が認めらノｔた。次に従来方式
の場合には基材表面の孔部の周囲と基材表面の外周部の
角部に柱状に異常に伸びた結晶７５：粗の状態で蒸着さ
れたが本発明の場合には上記のような現象は認められな
かった。
芒らに上記蒸着層を形成した基羽についてヒートサイク
ルテストを行なった。すなわち上記基材を加熱炉で４０
０°Ｃに加熱した後２０℃の水中に投下する試験を行な
った結果、従来装置の場合には４回目の水中投下で蒸着
層にクランクが現れたカニ。
ルテストを行なった。すなわち上記基材を加熱炉で４０
０°Ｃに加熱した後２０℃の水中に投下する試験を行な
った結果、従来装置の場合には４回目の水中投下で蒸着
層にクランクが現れたカニ。
本発明の場合には１３３回目はじめてクラックが出現し
た。（いずれも目視観察による）したがって本発明の蒸
着層の１ｆＪｆ熱衝撃性が従来装置なの場合より向上し
ているＣとが判明できた。
た。（いずれも目視観察による）したがって本発明の蒸
着層の１ｆＪｆ熱衝撃性が従来装置なの場合より向上し
ているＣとが判明できた。
なお直径１００φ以下の小形の黒鉛基材の場合に１仁第
２図に示しだ装置により上記と同様の方法で蒸着層を形
成したが蒸７ｄ層の特性は上６ピの場合と変りがなかっ
た。
２図に示しだ装置により上記と同様の方法で蒸着層を形
成したが蒸７ｄ層の特性は上６ピの場合と変りがなかっ
た。
このように本発明によると化学気相蒸看装置における反
応室内において導入する原料ガスと先に導入てれ反応室
内を自然対流している原料カスとが衝突することがない
ので基材の上面にこれと平行に乱れのない原料カスを均
一に流すことがでさるため基材の全次面に均質で安定し
た蒸着層を形成しつるなどその効果は極めて犬である。
応室内において導入する原料ガスと先に導入てれ反応室
内を自然対流している原料カスとが衝突することがない
ので基材の上面にこれと平行に乱れのない原料カスを均
一に流すことがでさるため基材の全次面に均質で安定し
た蒸着層を形成しつるなどその効果は極めて犬である。
男１図は従来の化学気相蒸瘉装置の断面図、第２図は本
発明になる化学気相蒸眉＠渡の一実施例を示す断面図、
第３図１Ｌ′ｉ第２区における原料ガス噴出管部分の他
の実施例を示す断面図、第４図は第２区の原料ガス供給
部材の他の実施例を示す断面図でめる。 符号の説明 １・・チャンバーベース １２・・・孔部１ｂ・・・孔
部 ＩＣ・・・中央孔部 １ｄ・突起部 １ｅ・・・排気口 ２１．、チャンバ− ３″°°水冷）−’ｖ’ｙ７）３
２”’冷却水人口 ３ｂ・・・冷却水出口４９．・ワー
ク５イアｖｌｙｉ’ ４°“°゛夕￥筒４ｂ１０．内筒
４Ｃ・・・天井部 ５２．２ワークコイル ５ａ、５ｂ・・・端部６、、、
Ｑ ＩＪ ７グ ７・・・下部基材ホルダーＢ ＝、上
部ａ材ホルダー８３・・・つば部９１１．基材 ９°°
°゛基制表面 １叶０．ノズルホルダー１１・・・ノズル１１ ａ ”
’上端封止部 １１ｂ・・・噴出口１゜、、ｉ料ガス
１２１・・・原料ガス噴出流１３、’下降流 １３ａ・
・・上昇流 １３ｂ・・・斜上昇流 １４・・−排ガス１５ ” 冷
却水１６・・・原料ガス噴出管、６ａ１３０頭部 １６
ｂ・・・段付部１６Ｃ・・・噴出口 １７・・・整流管
１８−”ｆ［１１形整流板 １８ａ−＝周縁部１８ ｂ
”、水平部 １８Ｃ・・・脚部□９９０．下降流 １
９ａ・・・水平流１９ ｂ ”’上昇流 ２０・・・原
料ガス噴出管２０ ａ・・・頭部 ２０Ｃ・・・ザグリ穴 ２１・・・ノズルホルダー ２２ａ・・・中空部 ２２Ｃ・・・孔部 ２３・・・ジャケット ２３ｂ・・・空間部 ２４ ａ・・・孔部 ２５ｂ・・・上昇流 ２０ ｂ・・・空間部 ２０ｄ・・・噴出口 ２２・・・原料カスＤｉ出青 ２２ｂ・・・縮径部 ２２ｄ・・・噴出開口部 ２３ａ・・・つぼ部 ２４・・・接合管 ２５・・・水平流
発明になる化学気相蒸眉＠渡の一実施例を示す断面図、
第３図１Ｌ′ｉ第２区における原料ガス噴出管部分の他
の実施例を示す断面図、第４図は第２区の原料ガス供給
部材の他の実施例を示す断面図でめる。 符号の説明 １・・チャンバーベース １２・・・孔部１ｂ・・・孔
部 ＩＣ・・・中央孔部 １ｄ・突起部 １ｅ・・・排気口 ２１．、チャンバ− ３″°°水冷）−’ｖ’ｙ７）３
２”’冷却水人口 ３ｂ・・・冷却水出口４９．・ワー
ク５イアｖｌｙｉ’ ４°“°゛夕￥筒４ｂ１０．内筒
４Ｃ・・・天井部 ５２．２ワークコイル ５ａ、５ｂ・・・端部６、、、
Ｑ ＩＪ ７グ ７・・・下部基材ホルダーＢ ＝、上
部ａ材ホルダー８３・・・つば部９１１．基材 ９°°
°゛基制表面 １叶０．ノズルホルダー１１・・・ノズル１１ ａ ”
’上端封止部 １１ｂ・・・噴出口１゜、、ｉ料ガス
１２１・・・原料ガス噴出流１３、’下降流 １３ａ・
・・上昇流 １３ｂ・・・斜上昇流 １４・・−排ガス１５ ” 冷
却水１６・・・原料ガス噴出管、６ａ１３０頭部 １６
ｂ・・・段付部１６Ｃ・・・噴出口 １７・・・整流管
１８−”ｆ［１１形整流板 １８ａ−＝周縁部１８ ｂ
”、水平部 １８Ｃ・・・脚部□９９０．下降流 １
９ａ・・・水平流１９ ｂ ”’上昇流 ２０・・・原
料ガス噴出管２０ ａ・・・頭部 ２０Ｃ・・・ザグリ穴 ２１・・・ノズルホルダー ２２ａ・・・中空部 ２２Ｃ・・・孔部 ２３・・・ジャケット ２３ｂ・・・空間部 ２４ ａ・・・孔部 ２５ｂ・・・上昇流 ２０ ｂ・・・空間部 ２０ｄ・・・噴出口 ２２・・・原料カスＤｉ出青 ２２ｂ・・・縮径部 ２２ｄ・・・噴出開口部 ２３ａ・・・つぼ部 ２４・・・接合管 ２５・・・水平流
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、化学気相反応を行うための反応室と、該反応室に原
料ガスを供給する原料ガス供給部材と。 上記反応型内に被処理表面が水平となるように配置され
る基材を加熱する加熱手段とを具備し、かつ上記原料ガ
ス供給部材を上記基材の中央部に設けた孔部を貫通して
立設してなる化学気相蒸着装置において、上記原料ガス
供給部材を、上方に複数個の原料ガスの噴出口を有する
原料ガス噴出管と該原料ガス噴出管の上端に固定芒れ上
記噴出口から噴出する原料ガスをその外面に沿って導く
上方に拡がるラッパ管状の整流管とから構成するか。 またはベンチュリー形状の中空部を有し、該中空部下方
の縮径部の側面に複数個の孔部を設は上端に噴出開口部
を有する原料ガス噴出管と、該原料ガス噴出管の外周に
間隔を存して設けられ下端に外側に湾曲状に拡るつぼ部
を有するジャケットと上方にひろがるラッパ管状で、か
つ複数個の孔部を設けその下縁を上記原料ガス噴出管の
噴出開口部外側にまたその上縁を上記ジャケットの上端
内側に接続する接合管とから楢成し、芒らに基材の周囲
に該周囲に近接し基材の上面と同じかやや高い水平部お
よび上方に向い湾曲する周縁部を有する皿形整流板を具
備してなる化学気相蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15529583A JPS6046374A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 化学気相蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15529583A JPS6046374A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 化学気相蒸着装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24856786A Division JPS62149883A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 化学気相蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046374A true JPS6046374A (ja) | 1985-03-13 |
| JPS6214222B2 JPS6214222B2 (ja) | 1987-04-01 |
Family
ID=15602767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15529583A Granted JPS6046374A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | 化学気相蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046374A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992018863A1 (en) | 1991-04-11 | 1992-10-29 | Eiken Kagaku Kabushiki Kaisha | Composition for measuring ionic strength or specific gravity of liquid specimen and test piece prepared from said composition |
| JP2016216303A (ja) * | 2015-05-20 | 2016-12-22 | 株式会社デンソー | 炭化珪素単結晶製造装置 |
-
1983
- 1983-08-25 JP JP15529583A patent/JPS6046374A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992018863A1 (en) | 1991-04-11 | 1992-10-29 | Eiken Kagaku Kabushiki Kaisha | Composition for measuring ionic strength or specific gravity of liquid specimen and test piece prepared from said composition |
| US5443990A (en) * | 1991-04-11 | 1995-08-22 | Eiken Kagaku Kabushiki Kaisha | Composition for measuring ionic strength or specific gravity of liquid specimen and test piece prepared from said composition |
| JP2016216303A (ja) * | 2015-05-20 | 2016-12-22 | 株式会社デンソー | 炭化珪素単結晶製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6214222B2 (ja) | 1987-04-01 |
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