JPS62116770A - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置Info
- Publication number
- JPS62116770A JPS62116770A JP25483385A JP25483385A JPS62116770A JP S62116770 A JPS62116770 A JP S62116770A JP 25483385 A JP25483385 A JP 25483385A JP 25483385 A JP25483385 A JP 25483385A JP S62116770 A JPS62116770 A JP S62116770A
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- JP
- Japan
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- film forming
- film
- chamber
- forming gas
- reaction chamber
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- Pending
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、光化学反応を利用して薄膜を形成する成膜装
置に関するもので、更に詳しくは、その反応容器に設け
られる光透過窓への膜の付着防止に関する。
置に関するもので、更に詳しくは、その反応容器に設け
られる光透過窓への膜の付着防止に関する。
［従来の技術］
従来、反応容器に設けられる光透過窓への膜付着防止の
ために、光透過窓の内面側に不活性ガスを流すべく、不
活性ガス源を反応容器に接続した成１１λ装置が知られ
ている。この装置は、不活性ガスの流れによって、反応
容器内に供給される成膜ガスが光透過窓に接触するのを
さまたげ、もって光透過窓への膜付着を防止しようとす
るものである。
ために、光透過窓の内面側に不活性ガスを流すべく、不
活性ガス源を反応容器に接続した成１１λ装置が知られ
ている。この装置は、不活性ガスの流れによって、反応
容器内に供給される成膜ガスが光透過窓に接触するのを
さまたげ、もって光透過窓への膜付着を防止しようとす
るものである。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、不活性ガスの単なる流れのみでは、十分
に成膜ガスの光透過窓への接触を阻止できず、膜付着防
止としては不モ分である。光透過窓に膜が付着すると、
反応容器内に入射される薫エネルギー光が付着した膜に
吸収されて透過量が減り、反応容器内の基体面玉に形成
すべき膜の形成速度を遅らせたり、膜品質を劣化させて
しまうことになる。
に成膜ガスの光透過窓への接触を阻止できず、膜付着防
止としては不モ分である。光透過窓に膜が付着すると、
反応容器内に入射される薫エネルギー光が付着した膜に
吸収されて透過量が減り、反応容器内の基体面玉に形成
すべき膜の形成速度を遅らせたり、膜品質を劣化させて
しまうことになる。
［問題点を解決するための手段］
上記問題点を解決するために講じられた手段を、本発明
の一実施例に対応する第１図及び第２図で説明すると１
反応容器１内を、光透過窓２側の保護室３と、基体４側
の反応室５とに分け、光路に沿って設けた縮小拡大ノズ
ル７で両室３．５を連通させ、保護室３には非成膜ガス
源８を接続し１反応室５には成膜ガスＴＡ９を接続する
ことである。
の一実施例に対応する第１図及び第２図で説明すると１
反応容器１内を、光透過窓２側の保護室３と、基体４側
の反応室５とに分け、光路に沿って設けた縮小拡大ノズ
ル７で両室３．５を連通させ、保護室３には非成膜ガス
源８を接続し１反応室５には成膜ガスＴＡ９を接続する
ことである。
本発明において縮小拡大ノズル７とは、流入ロアａから
中間部に向って徐々に開口面積が絞られてのど部１ｂと
なり、こののど部１ｂから流出口１ｃに向って徐々に開
口面積が拡大されているノズルをいう、また、非成膜ガ
スとは、それのみでは膜形成能を生じないガスをいう。
中間部に向って徐々に開口面積が絞られてのど部１ｂと
なり、こののど部１ｂから流出口１ｃに向って徐々に開
口面積が拡大されているノズルをいう、また、非成膜ガ
スとは、それのみでは膜形成能を生じないガスをいう。
成膜ガスとは、高エネルギー光の照射を受けて膜形成能
を生じるガスや及び当該ガスと非成膜ガスの混合ガスを
いう。
を生じるガスや及び当該ガスと非成膜ガスの混合ガスを
いう。
［作 用］
反応室５内を排気しながら、保護室３には非成膜ガスを
供給し、反応室５には成膜ガスを供給して、保護室３内
の圧力ＰＯを成膜室５内の圧力Ｐより大きく保つと、非
成膜ガスが縮小拡大ノズル７を介して成膜室５へと流入
する。
供給し、反応室５には成膜ガスを供給して、保護室３内
の圧力ＰＯを成膜室５内の圧力Ｐより大きく保つと、非
成膜ガスが縮小拡大ノズル７を介して成膜室５へと流入
する。
縮小拡大ノズル７は、上流側である保護室３の圧力Ｐａ
と下流側である反応室５の圧力Ｐの圧力比Ｐ／Ｐ、と、
のど部７ｂの開口面積Ａ”と流出ロアｃの開口面積Ａと
の比Ａ／Ａ”とを調節することによって、噴出する非成
膜ガスの流れを高速化できる。そして、保護室３と反応
室５内の圧力比Ｐ／Ｐ、が臨界圧力比より大きければ、
縮小拡大ノズル７の出口流速が亜音速以下の流れとなり
、非成膜ガスは減速噴出される。また、上記圧力比が臨
界圧力比以下であれば、縮小拡大ノズル７の出口流速は
超音速流となり、非成膜ガスを超音速にて噴出させるこ
とができる。
と下流側である反応室５の圧力Ｐの圧力比Ｐ／Ｐ、と、
のど部７ｂの開口面積Ａ”と流出ロアｃの開口面積Ａと
の比Ａ／Ａ”とを調節することによって、噴出する非成
膜ガスの流れを高速化できる。そして、保護室３と反応
室５内の圧力比Ｐ／Ｐ、が臨界圧力比より大きければ、
縮小拡大ノズル７の出口流速が亜音速以下の流れとなり
、非成膜ガスは減速噴出される。また、上記圧力比が臨
界圧力比以下であれば、縮小拡大ノズル７の出口流速は
超音速流となり、非成膜ガスを超音速にて噴出させるこ
とができる。
ここで、流れの速度をＵ、その点における音速をａ、流
れの比熱比をγとし、流れを圧縮性の一次元流で断熱膨
張すると仮定すれば、流れの到達マツハ数Ｍは、保護室
３の圧力Ｐｏと反応室５の圧力Ｐとから次式で定まり、
特にＰ／Ｐａが臨界圧力比以下の場合、Ｍは１以上とな
る。
れの比熱比をγとし、流れを圧縮性の一次元流で断熱膨
張すると仮定すれば、流れの到達マツハ数Ｍは、保護室
３の圧力Ｐｏと反応室５の圧力Ｐとから次式で定まり、
特にＰ／Ｐａが臨界圧力比以下の場合、Ｍは１以上とな
る。
尚、音速ａは局所温度をＴ、気体定数をＲとすると、次
式で求めることができる。
式で求めることができる。
ａ＝ Ｆ７１１「
また、流出ロアＣの開口面積Ａ及びのど部７ｂの開口面
積Ａ・とマツハ数Ｍには次の関係がある。
積Ａ・とマツハ数Ｍには次の関係がある。
従って、保護室３の圧力Ｐ。と反応室５の圧力Ｐの圧力
比Ｐ／ＰＯによって（１）式から定まるマツハ数Ｍに応
じて開口面積比Ａ／Ａ・を定めたり、Ａ／Ａ拳によって
（２）式から定まるＭに応じてＰ／ＰＯを調整すること
によって、拡大縮小ノズル７から噴出する流れの流速を
調整できる。このときの流れの速度Ｕは、次の（３）式
によって求めることができる。
比Ｐ／ＰＯによって（１）式から定まるマツハ数Ｍに応
じて開口面積比Ａ／Ａ・を定めたり、Ａ／Ａ拳によって
（２）式から定まるＭに応じてＰ／ＰＯを調整すること
によって、拡大縮小ノズル７から噴出する流れの流速を
調整できる。このときの流れの速度Ｕは、次の（３）式
によって求めることができる。
前述のような高速の流れとして非成膜ガスを縮小拡大ノ
ズル７より噴出させると、反応室５内に供給される成膜
ガスはこれを逆流することがな一方、縮小拡大ノズル７
は、光路に沿って設けられているので、高エネルギー光
はこの縮小拡大ノズル７を介して反応室５内へと照射さ
れ、反応室５内での成膜が妨げられることがない。また
、通常基体４は、光路上に設けられており、縮小拡大ノ
ズル７からの流れ方向上にあるので、成膜ガスは前記非
成膜ガスの流れによって基体４へと吹き付けられて成膜
されることになる。
ズル７より噴出させると、反応室５内に供給される成膜
ガスはこれを逆流することがな一方、縮小拡大ノズル７
は、光路に沿って設けられているので、高エネルギー光
はこの縮小拡大ノズル７を介して反応室５内へと照射さ
れ、反応室５内での成膜が妨げられることがない。また
、通常基体４は、光路上に設けられており、縮小拡大ノ
ズル７からの流れ方向上にあるので、成膜ガスは前記非
成膜ガスの流れによって基体４へと吹き付けられて成膜
されることになる。
［実施例］
第１図に示されるように、反応容器ｌは、光透過窓２側
の保護室３と、基体４側の反応室５とに仕切壁６によっ
て分けられている。
の保護室３と、基体４側の反応室５とに仕切壁６によっ
て分けられている。
保護室３には、バルブ１０ａを介して非成膜ガス源８が
連結されている。
連結されている。
反応室５には、バルブｔａｂを介して成膜ガス源９が連
結されている。基体４の上方には、環状の供給環１１が
設けられており、この供給環１１の内周に形成された孔
より成膜ガス源９からの成膜ガスが反応室５内へ供給さ
れるようになっている。また、反応室５内は、排気管１
２を介して排気されるものである。
結されている。基体４の上方には、環状の供給環１１が
設けられており、この供給環１１の内周に形成された孔
より成膜ガス源９からの成膜ガスが反応室５内へ供給さ
れるようになっている。また、反応室５内は、排気管１
２を介して排気されるものである。
非成膜ガスとしては、例えばＮ２． Ｎ２． Ｈｅ等が
使用される。成膜ガスとしては、例えばジシランガス等
があり、成膜すべき膜の種類に応じて選択される。成膜
ガスとしては、例えばドーピング等の目的のために、非
成膜ガスを混合したものを用いることもある。この場合
、上記成膜ガス中に混合される非成膜ガスを、保護室３
に導入するものと同種のものとしておくことにより、不
純物を含まない高品質の堆積膜を基体４上に形成するこ
とができる。
使用される。成膜ガスとしては、例えばジシランガス等
があり、成膜すべき膜の種類に応じて選択される。成膜
ガスとしては、例えばドーピング等の目的のために、非
成膜ガスを混合したものを用いることもある。この場合
、上記成膜ガス中に混合される非成膜ガスを、保護室３
に導入するものと同種のものとしておくことにより、不
純物を含まない高品質の堆積膜を基体４上に形成するこ
とができる。
反応容器ｌ内には、光透過窓２を介して高エネルギー光
が照射されるもので、その光路に沿って、仕切壁６には
縮小拡大ノズル７が設けられている。また、前記供給環
！！及び基体４もこの光路に沿って位置しているもので
ある。
が照射されるもので、その光路に沿って、仕切壁６には
縮小拡大ノズル７が設けられている。また、前記供給環
！！及び基体４もこの光路に沿って位置しているもので
ある。
高エネルギー光としては、例えば水銀ランプ、キセノン
ランプ、炭酸ガスレーザー、アルゴンイオンレーサー、
窒素レーザー、エキシ、マレーザー等の任意の発生源か
ら発生される各種波長の高エネルギー光を用いることが
できる。この高エネルギー光は、レンズ系１３を通じて
照射されるようになっており、縮小拡大ノズル７はこの
レンズ系１３の焦点位置近傍に位置している。
ランプ、炭酸ガスレーザー、アルゴンイオンレーサー、
窒素レーザー、エキシ、マレーザー等の任意の発生源か
ら発生される各種波長の高エネルギー光を用いることが
できる。この高エネルギー光は、レンズ系１３を通じて
照射されるようになっており、縮小拡大ノズル７はこの
レンズ系１３の焦点位置近傍に位置している。
縮小拡大ノズル７としては、第２図に示されるように、
流入ロアａから徐々に開口面積が絞られてのど部７ｂと
なり、再び徐々に開口面積が拡大して流出ロアＣとなっ
ているものであれば、その開口断面形状は、円形、矩形
、その他の形状であってもよい、また、縮小拡大ノズル
７の材質としては、例えば鉄、ステンレススチールその
他の金属の他、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレン、ポリスチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂、
セラミック材料、石英、ガラス等、広く用いることがで
きる。
流入ロアａから徐々に開口面積が絞られてのど部７ｂと
なり、再び徐々に開口面積が拡大して流出ロアＣとなっ
ているものであれば、その開口断面形状は、円形、矩形
、その他の形状であってもよい、また、縮小拡大ノズル
７の材質としては、例えば鉄、ステンレススチールその
他の金属の他、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレン、ポリスチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂、
セラミック材料、石英、ガラス等、広く用いることがで
きる。
本発明の装置にあっては、従来のものと同様に減圧下に
おいても、また常圧下、あるいは加圧下においても成膜
を行うことができるが、保護室３の圧力ＰＧおよび反応
室５の圧力Ｐは、膜形成能のある反応室５内の成膜ガス
が保護室３内に混入して、光透過窓２に膜が付着してし
まうのを防止する目的で、両室３．５の圧力ＰＧ、Ｐに
Ｐｏ−Ｐｒ。
おいても、また常圧下、あるいは加圧下においても成膜
を行うことができるが、保護室３の圧力ＰＧおよび反応
室５の圧力Ｐは、膜形成能のある反応室５内の成膜ガス
が保護室３内に混入して、光透過窓２に膜が付着してし
まうのを防止する目的で、両室３．５の圧力ＰＧ、Ｐに
Ｐｏ−Ｐｒ。
の差圧が生じるように保持される。特にＰ／Ｐｏが臨界
圧力比以下の値となるよう保持することが好ましい。
圧力比以下の値となるよう保持することが好ましい。
このような圧力関係に保持するには、非成膜ガスと成膜
ガスの圧力を所要のＰｏｏｒとして両室３．５に導入す
るのが最も簡単な方法であるが、導入ガス量や排気ガス
量などのガス条件、あるいは縮小拡大ノズル７ののど部
７ｂの断面積を適宜選択することによっても所望の圧力
関係を生じさせることができる。
ガスの圧力を所要のＰｏｏｒとして両室３．５に導入す
るのが最も簡単な方法であるが、導入ガス量や排気ガス
量などのガス条件、あるいは縮小拡大ノズル７ののど部
７ｂの断面積を適宜選択することによっても所望の圧力
関係を生じさせることができる。
上記のように、保護室３と反応室５の圧力ＰＯ＋ＰがＰ
ｏｏｒで、特にＰ／Ｐｏが臨界圧力比以下となると、非
成膜ガスが縮小拡大ノズル７から高速で噴出し、成膜ガ
スの保護室３への逆流が阻止される。一方、反応室５内
の成膜ガスには、縮小拡大ノズル７を介して高エネルギ
ー光が照射され、基体４上に成膜される。
ｏｏｒで、特にＰ／Ｐｏが臨界圧力比以下となると、非
成膜ガスが縮小拡大ノズル７から高速で噴出し、成膜ガ
スの保護室３への逆流が阻止される。一方、反応室５内
の成膜ガスには、縮小拡大ノズル７を介して高エネルギ
ー光が照射され、基体４上に成膜される。
このとき、レンズ系１３を通じて高エネルギー光を照射
し、かつこのレンズ系１３の焦点位置付近に縮小拡大ノ
ズル７を位置させておくと１反応室５内の広範囲に高エ
ネルギー光を照射できるので好ましい。特に、レンズ系
１３の焦点を縮小拡大ノズル７ののど部７ｂの部分に位
置させ、かつ第２図に示される縮小拡大ノズル７の広が
り角αを、高エネルギー光を遮らない角度にしておくこ
とが好ましい。
し、かつこのレンズ系１３の焦点位置付近に縮小拡大ノ
ズル７を位置させておくと１反応室５内の広範囲に高エ
ネルギー光を照射できるので好ましい。特に、レンズ系
１３の焦点を縮小拡大ノズル７ののど部７ｂの部分に位
置させ、かつ第２図に示される縮小拡大ノズル７の広が
り角αを、高エネルギー光を遮らない角度にしておくこ
とが好ましい。
成膜ガスは、供給環１１を介さず、直接導入してもよい
が、供給環ｔｉを設けると、確実に高エネルギー光を照
射でき、かつ直に基体４へと吹き付けられるので、拡散
による無駄が少なくなり好ましい。
が、供給環ｔｉを設けると、確実に高エネルギー光を照
射でき、かつ直に基体４へと吹き付けられるので、拡散
による無駄が少なくなり好ましい。
本実施例では、反応容器１を仕切壁６で二室に仕切って
保護室３と反応室５にしているが、各室３．５を各々箱
型に形成し、これを縮小拡大ノズル７で連通させるよう
にしてもよい。
保護室３と反応室５にしているが、各室３．５を各々箱
型に形成し、これを縮小拡大ノズル７で連通させるよう
にしてもよい。
［発明の効果〕
本発明によれば、保護室３へのｒ＆成膜ガス流入を防止
でき、光透過窓２に膜が付着することがないので、長時
間連続運転しても、迅速に良質の薄膜が得られるもので
ある。
でき、光透過窓２に膜が付着することがないので、長時
間連続運転しても、迅速に良質の薄膜が得られるもので
ある。
第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は縮小拡大
ノズルの断面図である。 ｌ二反応容器、２：光透過窓、３：保護室、４：基体、
５：反応室、６：仕切壁、 ７：１ｉ（小拡大ノズル、８：非成膜ガス源、９：成膜
ガス源、ＩＱａ、 １０ｂ：バルブ。 １１：供給環、１２：排気管、１３：レンズ系。
ノズルの断面図である。 ｌ二反応容器、２：光透過窓、３：保護室、４：基体、
５：反応室、６：仕切壁、 ７：１ｉ（小拡大ノズル、８：非成膜ガス源、９：成膜
ガス源、ＩＱａ、 １０ｂ：バルブ。 １１：供給環、１２：排気管、１３：レンズ系。
Claims (1)
- １）反応容器を、光透過窓側の保護室と、基体側の反応
室とに分け、光路に沿って設けた縮小拡大ノズルで両室
を連通させ、保護室には非成膜ガス源を接続し、反応室
には成膜ガス源を接続したことを特徴とする成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25483385A JPS62116770A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25483385A JPS62116770A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62116770A true JPS62116770A (ja) | 1987-05-28 |
Family
ID=17270485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25483385A Pending JPS62116770A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62116770A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07111246A (ja) * | 1993-10-12 | 1995-04-25 | Nec Corp | レーザｃｖｄ装置 |
| KR100630647B1 (ko) * | 1999-01-22 | 2006-10-02 | 가부시키가이샤 아루박 | 박막형성장치, 및 질화텅스텐 박막 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60190566A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 窒化珪素作製方法 |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP25483385A patent/JPS62116770A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60190566A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 窒化珪素作製方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07111246A (ja) * | 1993-10-12 | 1995-04-25 | Nec Corp | レーザｃｖｄ装置 |
| KR100630647B1 (ko) * | 1999-01-22 | 2006-10-02 | 가부시키가이샤 아루박 | 박막형성장치, 및 질화텅스텐 박막 제조방법 |
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