KR20070101272A - 진공부품의 제조방법, 수지 피막 형성장치 및 진공성막시스템 - Google Patents

진공부품의 제조방법, 수지 피막 형성장치 및 진공성막시스템 Download PDF

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Abstract

형상이 복잡한 내부 유로에 대해서 수지 피막을 용이하게 형성할 수 있는 진공부품의 제조방법 및 수지 피막 형성장치를 제공한다. 본 발명에 관한 수지 피막 형성장치(21)는 모노머 증기의 공급부(23)와, 모노머 증기를 수송하는 진공배기라인(24)과, 진공배기라인(24) 일부에 설치되는 진공부품(22A) 내부 유로와 접속 가능한 접속부(24c)와, 이 접속부(24c)에 접속된 진공부품(22A) 내부 유로 상에 상기 모노머 증기를 부착시켜 수지 피막을 형성하는 부품온도조정기구(31)를 구비하고 있다. 이 구성에 의해 진공부품(22A) 내부 유로를 모노머 증기에 쬐는 것만으로, 이 내부 유로 상에 균일 또는 높은 카바레지성으로 수지 피막을 형성할 수 있다.
진공부품, 수지 피막, 피막형성 장치, 진공 막형성, 성막

Description

진공부품의 제조방법, 수지 피막 형성장치 및 진공성막 시스템{PRODUCTION METHOD FOR VACUUM COMPONENT, RESIN COATING FORMING DEVICE AND VACUUM FILM FORMING SYSTEM}
본 발명은, 예컨대 유기금속 재료의 기화 가스를 원료로써 사용하는 진공성막장치에 있어서, 이에 관련되는 배관과 밸브, 기화기 등의 진공부품 내부를 합성수지 피막으로 덮는 것으로 유기금속 재료의 부착을 방지한 진공부품의 제조방법, 수지 피막 형성장치 및 진공성막 시스템에 관한 것이다.
MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법은, 반응성이 풍부한 유기금속 가스의 열분해나 다른 가스와의 직접 반응에 의해 기판상에 박막을 성장시키는 진공성막기술이고, 금속배선층의 형성 등, 일렉트로닉(Electronic)분야에의 응용이 기대되어 있다.
도 5는 종래의 MOCVD 장치에 있어 원료 가스 공급 계통의 개략 구성을 도시하고 있다.
액체 상태의 유기금속조체(액체원료; 1)는 밀폐용기(2)에 저장되어 있다. 밀폐용기(2)에는 압송용 배관(3)이 접속되어 있고, 압송용 가스(예컨대 He가스)가 밸브(4)를 통해 밀폐용기(2)로 도입된다. 밀폐용기(2)에는 더욱이 도입용 배관(2) 이 설치되어 있고, 밀폐용기(2) 내에 도입된 압송용 가스에 의해 액체 원료(1)를 밀폐용기(2) 외부로 도출한다. 이 도출용 배관(5)은 밸브(6), 매스 플로우 콘트롤러(MFC; 7), 밸브(8) 등이 접속된 액체원료 공급배관(9)을 통해 기화기(10)에 접속되어 있다.
기화기(10)는, 액체원료 공급배관(9)을 통해 공급된 액체원료(1)를 기화시키고, 이를 캐리어 가스(예컨대 Ar가스)에 혼합하여 원료가스를 형성하는 진공기기(진공부품)이다. 캐리어 가스는 밸브(12), 매스 플로우 콘트롤러(MFC; 13), 밸브(14) 등이 접속된 캐리어 가스 공급배관(11)을 통해 기화기(10)에 공급된다.
기화기(10)와 반응실(성막실; 15) 사이에는, 밸브(19)를 구비한 원료가스 공급배관(17)이 접속되어 있고, 기화기(10)에서 생성된 원료가스가 원료가스 공급배관(17)을 통해 반응실(15)에 도입된다. 기화기(10), 원료가스 공급배관(17) 및 밸브(19)는 원료를 기화시켜 두기 위한 가열기구(20)로 소정 온도로 가열되어 있다.
역시, 원료가스 공급배관(17) 일부 또는 전부는, 예컨대 기화기(10)와 밸브(19) 간의 조인트 작업시에 탄성 변형되어 작업의 용이화를 꾀하기 위해 코일 형상으로 되어 있다. 따라서, 이 원료가스 공급배관(17)뿐만 아니고, 액체원료 공급배관(9)이나 캐리어 가스 공급배관(11) 등의 다른 배관부에도 같은 구성을 채용할 수 있다.
반응실(15)은 진공펌프(16)에 의해 소정의 진공도로 감압되어 있다. 이 반응실(15)에는, 반도체 웨이퍼 혹은 액정 디바이스용 유리기판 등의 피처리기판(W)을 가열하는 히터를 내장한 스테이지(18)가 설치되어 있다. 반응실(15)에 있어서, 원료가스는 반응실(15)에 동시에 공급되어 있은 암모니아가스나 수소가스 등의 반응성 가스와 반응하고 분해하는 것으로 기판(W)상에 금속막을 성막(막 형성)시킨다.
일반적으로, MOCVD법에 의한 성막용 유기금속 재료는 상온(25℃)에서 액체나 고체상태인 것이 많다. 이 때문에, 유기금속 재료를 화학적 기상 성장(CVD)이나 원자층 성장(ALD)용의 재료로써 사용하는 경우, 유기금속 재료를 기화시키기 위한 기화기, 기화한 유기금속 재료를 수송하는 수송 배관이나 밸브 등은 상온보다도 높은 온도로 보유된다(하기 특허문헌 1 참조 ).
특허문헌 1: 일본국 특개 2001-11631호 공보
특허문헌 2: 일본국 특개평 4-341559호 공보
그렇지만, 종래 MOCVD장치에 있어서는, 원료가스가 장시간 가열되는 것으로, 기화기(10), 원료가스 공급배관(17) 및 밸브(19)로 구성되는 원료가스 공급라인 내면에 원료가스가 미스트화하여 부착되고, 성막재료를 석출시킨다고 하는 문제가 있다. 예컨대 도 6에, 스텐레스제 배관 내면에 석출한 원료가스 분해물의 SEM사진을 도시한다. 도면에 있어서 흰 부분이 원료가스 분해물이다.
상술한 문제는, 분해 온도가 낮고 증기압이 낮은 원료에서 발생하기 쉽다. 이에 따라 파티클이 발생하거나, 원료가스 공급량이 변동하여 성막비율이 불안정하게 되므로, 정기적으로 원료가스 공급라인의 클리닝이나 교환 등을 행할 필요가 있다. 이 때문에 생산성 향상을 꾀할 수 없다.
한편, 원료가스 수송라인 내면에 있어 성막재료의 석출을 제어하기 위해, 원료가스 공급라인 내면을 불소나 산화크롬으로 부동태화 처리하거나, 원료가스 공급라인 내면에 합성수지 피막을 코팅하는 등의 방법이 고려된다. 하지만, 원료가스 수송라인 내면을 부동태화 처리하는 방법에서는 불소 등의 할로겐계 재료와 결합하기 쉬운 재료나, 크롬 등 금속과 결합하기 쉬운 재료를 성막원료로 하는 경우, 오히려, 원료의 부착 확률이 높게 된다.
이에 대해서, 원료가스 공급라인 내면을 불소 수지 등의 합성수지로 코팅하는 방법(라이닝)이 유용하다. 그렇지만, 합성수지 피막 형성방법으로써는, 용사(溶射), 도포 혹은 유동 침적 등이 일반적이기 때문에, 예컨대 코일 상이나 S자상의 배관부품, 기화기, 밸브와 같은 복잡한 형상의 내부 유로를 가지는 진공부품에 대해서는 적용할 수 없다고 하는 문제가 있다.
다음, 상술한 합성수지 피막 형성방법은, 막 두께의 콘트롤이 어렵고(최소라도 수십 ㎛ 이상), 막 두께의 균일성도 확보할 수 없다. 이 때문에, 기화기나 밸브 등 균질하게 얇은 피막 두께가 필요로 되는 내부 유로를 구비한 진공부품에는 적용할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상술의 문제를 감안해서, 형상이 복잡한 내부 유로에 대해서 수지 피막을 용이하게 또 얇게 형성할 수 있는 진공부품의 제조방법 및 수지 피막 형성장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
다음, 본 발명은 원료가스 공급라인 상으로의 성막용 원료 부착을 억제할 수 있고, 먼지 발생이 적고, 원료가스를 안정되게 반응실에 도입하는 것이 가능한 진공성막 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.
이상의 과제를 해결함에 있어서, 본 발명은, 내부 유로를 가지는 진공부품 제조방법에 있어서, 진공부품을 진공배기라인에 접속한 후, 모노머 증기를 진공배기라인을 통해 해당 진공부품의 내부 유로로 공급하고, 이 내부 유로 위에 수지 피막을 형성한다.
진공부품의 내부 유로는, 진공배기라인에 접속되는 것으로, 해당 진공배기라인과 함께, 모노머 증기 수송라인의 일부를 구성한다. 모노머 증기는 그 수송과정에 있어서 진공부품의 내부 유로 전면에 접촉하고 부착된다. 이에 의해, 해당 내부 유로 상에 균일한 수지 피막이 형성된다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 진공부품의 내부 유로를 모노머 증기에 쬐는 것만으로, 내부 유로 상에 균일하고도 높은 커버레지성으로 수지 피막을 형성할 수 있다. 또, 막 두께 콘트롤이 용이하고, 예컨대 10㎚∼50㎚의 얇은 피막을 고정밀도로 형성할 수 있다.
또한, 진공부품의 내부 유로를 빼고, 진공배기라인을 합성수지 원료 모노머의 기화온도이상으로 유지하는 것으로, 진공부품의 내부 유로에 모노머 증기를 선택적으로 형성하는 것이 가능하게 된다. 또, 압력, 모노머 유량, 성막시간과 진공부품의 온도를 조정하는 것으로, 수지 피막의 형성 두께를 제어할 수 있다.
더욱이, 복수의 진공부품을 진공배기라인상에 이어서 접속하는 것으로, 이들 복수의 진공부품의 내부 유로 상에 수지 피막을 일괄로 형성할 수 있다.
모노머 증기는 단일의 수지원료 모노머 증기라도 좋고, 복수의 수지원료 모너머의 혼합증기라도 좋다. 형성하는 수지 피막 종류는, 하지재질과 부착을 억제하는 유기금속 원료의 종류 등에 응해 적당히 선정 가능하다. 예컨대 수지 피막으로써, 폴리요소막이나 폴리아미드막, 폴리이미드막을 형성하는 경우에는 증착중합용 2종의 모노머 혼합증기가 적합하다.
증발원은 사용하는 원료 모노머의 종류와 사용 상태에 응해 복수 설치할 수 있다. 예컨대, 2종류의 원료 모노머를 사용하는 경우에는 그 수에 맞춰 2개의 증발원을 설치할 수 있다. 또, 1종류의 원료 모노머를 복수의 증발원으로 증발시켜도 좋고, 2종류의 원료 모노머를 공통의 증발원으로 증발시켜도 좋다.
한편, 본 발명의 수지 피막 형성장치는, 모노머 증기의 공급부와, 이 모노머 증기를 수송하는 진공배기라인과, 이 진공배기라인의 일부에 설치되는 진공부품의 내부 유로와 접속가능한 접속부와, 이 접속부에 접속된 진공부품의 내부 유로 상에 상기 모노머 증기를 부착시켜 수지 피막을 형성하는 부품온도조정부를 구비하고 있다.
더욱이, 상기 구성의 수지 피막 형성장치를, 예를 들어 MOCVD장치 등의 진공성막장치에 있어 원료가스 공급라인에 접속하는 것으로, 해당 원료가스 공급라인에 대한 수지 피막의 형성을 용이하게 행하는 것이 가능하고, 유기금속 재료의 부착을 원인으로 하는 파티클의 발생이나 원료가스 도입량의 오차를 막는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 수지 피막 형성장치(21)의 구성을 설명하는 도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 변형예를 설명하는 도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 진공성막 시스템(40)의 배관구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하는 SEM사진이고, A는 폴리요소막 100㎚의 샘플, B는 폴리요소막 300㎚의 샘플을 도시하고 있다.
도 5는 종래 MOCVD장치에 있어서 원료가스의 공급계통을 도시하는 배관구성도이다.
도 6은 종래 MOCVD장치에 있어서 원료가스 공급라인에 부착한 성막원료의 양상을 도시하는 SEM사진이다.
*부호의 설명*
10: 기화기
17: 원료가스 공급배관
21: 수지 피막 형성장치
22A, 22B: 진공부품
23: 공급부
24: 진공배기라인
24c: 접속부
25a, 25b: 증발원
26: 혼합조
31: 온도조정기구(부품온도조정부)
40: 진공성막 시스템
41: 온도조정기구
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다,
(제1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 수지 피막 형성장치(21)의 구성을 도시하고 있다. 본 실시형태의 수지 피막 형성장치(21)는 진공부품(도 1의 예에서는 진공밸브; 22A)의 내부 유로 상에 수지 피막을 형성하기 위한 것이다.
수지 피막 형성장치(21)는 일단이 진공펌프(도시생략)에 연결되고, 타단에 수지 피막을 형성하는 모노머 증기를 공급하는 공급부(23)가 접속되어 있는 진공배기라인(24)을 구비하고 있다. 진공배기라인(24)은 상류측{공급부(23)측}의 제1 배관(24a)과, 하류측(진공펌프측)의 제2 배관(24b)을 가지고, 이들 제1, 제2 배관(24a, 24b) 간의 접속부(24c)에 진공부품(22A)이 접속되어 있다.
진공부품(22A)은 예컨대, 증기압이 도입되는 것으로 내부 유로를 개방하는 상시 폐쇄형 에어오퍼레이트 밸브이고, 제1, 제2 배관(24a, 24b) 각각의 단부에 기밀하게 접속되어 있다. 이에 따라, 진공부품(22A)의 내부 유로는, 진공배기라인(24)의 일부를 구성하고 있고, 제1 배관(24a)을 통해 공급부(23)에서 공급되는 모노머 증기가 해당 진공부품(22A)을 통해 제2 배관(24b)측으로 통과 가능하게 되어 있다.
공급부(23)는 진공배기라인(24)에 접속된 진공부품(22A)의 내부 유로 상에 형성해야 할 수지 피막(본 실시형태에서는 폴리요소막)의 원료 모노머 증기를 발생시키고, 발생시킨 모노머 증기를 진공배기라인(24)에 공급한다.
본 실시형태에 있어서, 공급부(23)는 증착중합용의 수지원료 모노머를 증발시키는 제1, 제2 증발원(25a, 25b)과, 이들 제1, 제2 증발원(25a, 25b)에서 발생시킨 모노머 증기를 각각 혼합하는 혼합조(26)를 가지고 있다. 제1 증발원(25a)은, 4, 4'-메틸렌디아닐린(MDA) 등의 방향족 디아민모노머가 채워지고, 이것을 가열한 MDA 모노머 증기를 발생시킨다. 제2 증발원(25b)은 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 등의 방향족 디이소시아네이트 모노머가 장전(裝塡)되고, 이것을 가열하고 MDI 모노머 증기를 발생시킨다. 이들 제1, 제2 증발원(25a, 25b)과 혼합조(26)는 도입밸브(27a, 27b) 및 도입배관(28a, 28b)을 통해 접속되어 있다.
도입배관(28a, 28b) 및 진공배기라인(24) 상류측 배관부(24a)에는 히터(29a, 29b, 30)가 각각 설치되어 있고, 이들 각 배관이 원료 모노머의 증기화온도 이상으로 유지되어 있다. 히터(28a, 28b, 30)의 히터 온도는 예컨대 170℃에 설정되어 있다. 역시, 혼합조(26)에도 히터 등의 가열기구가 설치되어 있다. 이상과 같이, 도입배관(28a, 28b), 혼합조(26) 및 배관부(24a)는 모노머 증기의 수송라인을 구성하고 있다.
한편, 진공부품(22A)은 그 내부 유로 상에 모노머 혼합증기를 부착시켜 성막하기 위한 온도조정기구(31)에 의해, 그 내부 유로가 온도조정 자재하게 구성되어 있다. 온도조정기구(31)는 실온∼150℃, 바람직하게는 60℃∼120℃의 온도범위로 부품온도를 조정할 수 있는 오븐이나 히터 등으로 구성되어 있다. 이 온도조정기구(31)에서 진공부품(22A)의 내부 유로의 온도를 조정하는 것으로, 해당 진공부품(22A)의 내부 유로 위에 선택적으로 수지 피막(폴리요소막)을 형성한다.
다음에, 이상과 같이 구성되는 본 실시형태의 수지 피막 형성장치(21)의 작용에 대해서 설명한다.
우선, 수지 피막의 성막대상인 진공부품(22A)을 진공배기라인(24) 접속부(24c)에 접속한 후, 증기압을 도입하여 밸브를 연다. 그리고 도시하지 않은 진공펌프를 구동하여 진공배기라인(24) 및 공급부(23)를 소정의 진공도(예컨대 1.0×10-3㎩)로 진공배기한다.
다음에 제1, 제2 증발원(25a, 25b)에 있어서, 원료 모노머를 가열하고, 모노머 증기를 발생시킨다. 본 예에서는, 제1 증발원(25a)에서 MDA(융점 91℃)를 115±1℃로 가열하고, 제2 증발원(25b)에서 MDI(융점 39℃)를 85±1℃로 가열했다. 발생한 모노머 증기는 도입밸브(27a, 27b) 및 소정 온도(170℃)로 가열된 도입배관(28a, 28b)을 통해 혼합조(26)에 공급됨과 동시에 혼합된다. 이때, 혼합조(26)는 150℃±1℃로 가열되어 있다.
혼합조(26)에서 형성된 모노머 혼합증기는 진공배기라인(24)에 송출된다. 개변상태인 진공부품(22A)의 내부 유로는 진공배기라인(24)의 일부를 구성하고 있으므로, 혼합조(26)에서의 모노머 혼합증기는 소정 온도(170℃)로 가열된 상류측 배관부(24a)를 통해 진공부품(22A) 및 하류측 배관부(24b)를 통과하고 배기된다.
진공부품(22A)은 온도조정기구(31)에 의해 모노머가 부착하는 온도범위(예컨대 60℃∼120℃)로 유지된다. 이에 따라, 진공부품(22A)의 내부 유로 상에 2종의 모노머가 부착하고 서로 반응 및 중합하는 것으로, 해당 내부 유로 상에 폴리요소막이 형성된다. 이 폴리요소막의 막 두께는 진공부품(22A)의 설정 온도, 모노머 증기의 공급시간 등에 의해 용이하게 제어할 수 있다.
본 실시형태에서는, 폴리요소막의 막 두께를 100㎚ 이상 1000㎚ 이하로 하고 있다. 막 두께가 100㎚ 이하에서는 내부 유로를 구성하는 하지층 표면의 요철을 덮기에는 불충분하고, 1000㎚을 넘으면 피막이 너무 두터워 밸브의 개폐에 지장을 줄 염려가 있기 때문이다.
역시, 막 두께의 크기는 진공부품의 종류와 사양 등에 응해 적당히 변경 가능하고, 예컨대 내부 유로를 구성하는 하지금속층 표면에 전해연마가공 등의 표면처리를 실시한 경우에는, 피막의 두께는 100㎚ 이하로 하는 것도 가능한 경우가 있고, 또, 배관 등과 같은 내부 유로가 일정 형상의 것이면, 피막의 두께를 1000㎚ 이상으로 두텁게 하는 것도 가능한 경우가 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면 진공부품(22A)의 내부 유로를 모노머 증기에 쬐는 것만으로, 해당 내부 유로 상에 수지 피막을 용이하게 형성할 수 있다. 또, 이 수지 피막의 막 두께를 얇게 할 수 있어, 막 두께 제어도 용이하다. 더욱이, 모노머 증기의 접촉면 전역에 수지 피막을 형성할 수 있는 것으로, 높은 균일성을 확보할 수 있다. 그리고 부품을 분해하는 일없이, 형상이 복잡한 경우에서도, 내부 유로에만 선택적으로 수지 피막을 형성할 수 있다.
또한, 폴리요소막은 비교적 저온에서의 형성이 가능하므로, 내열성을 가지는 진공부품을 물론, O링 씰 등의 내열성이 부족한 부품요소를 내포하는 진공부품에 대해서도 넓게 적용할 수 있다.
게다가, 상술한 수지 피막 형성장치(21)를 사용해 내부 유로에 폴리요소막을 형성한 진공밸브(22A)는, 예컨대, MOCVD장치 등의 성막장치에 있어 원료가스 공급라인의 일부품으로써 사용할 수 있다. 진공밸브(22A)의 내부 유로는 폴리요소막으로 피복되어 있으므로, 예컨대 MPA(1메틸피롤리진아란) 같은 유기금속화합물로 되는 전구체를 성막원료로 하는 경우에 있어서, 그 원료가 진공밸브(22)의 내부 유로에 부착하는 것을 효과적으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 진공밸브(22A)의 내부 유로에서의 CVD의 성막재료에 기인하는 파티클(먼지)의 발생이나 원료가스 공급량의 변동을 막는 것이 가능하고, 안정된 성막처리를 확보할 수 있다.
역시, 상술한 수지 피막 형성장치(21)에서 폴리요소막을 형성한 후, 성막장치로 꾸며 넣을 때까지, 진공밸브(22A)의 내부 유로는 대기에 쬐어지게 된다. 이 경우, 형성한 폴리요소막에 대기중의 수분 등의 불순물이 부착하므로, 이들 불순물을 제거해야 하고, MOCVD장치로 짜 넣은 후, 성막처리 전에 진공부품(22A; 내부 유로)을 소정 온도로 가열하여 폴리요소막을 베이킹(가열)처리하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 진공밸브(22A)가 장기에 걸쳐 사용되는 것 등에 따라, 내부의 수지 피막이 열화 혹은 소모하는 등 하여, 교환의 필요성이 생겼을 때는, 상술한 수지 피막 형성장치(21)를 사용해 폴리요소막을 재생할 수 있다. 이 경우, 진공밸브(22A)를 성막장치의 원료가스 공급라인에서 떼어내고, 내부 유로 상에 이미 형성 되어 있은 폴리요소막을 세정액에 의한 세정과 가열처리에 의해 분해 제거한다.
폴리요소막을 제거하기 위한 세정액으로써는, 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 염산(HCl), 황산(H2SO4), 불화수소(HF), 과산화수소수(H2O2) 가운데 적어도 하나를 포함하는 용액을 사용할 수 있다. 또, 폴리요소막의 제거에 필요한 가열온도로써는, 폴리요소막이 260℃ 이상으로서 해중합되는 것을 이용하고, 처리온도를 260℃ 이상으로 한다. 그리고 사용완료의 진공밸브(22A)를 상기 세정액과 순수물로 세정한 후, 260℃ 이상의 온도에서 가열하고, 내부 유로 표면에 부착한 이물질과 폴리요소막을 제거한다. 그 후, 해당 진공밸브(22A)를 수지 피막 형성장치(21)에 있어 진공배기라인(24)에 접속하고, 상술과 같은 처리로 내부 유로 상에 새롭게 폴리요소막을 형성한다.
상술한 수지 피막 형성장치(21)를 사용해 진공밸브의 내부 유로 상에 폴리요소막을 형성했을 때의 리크량과 파티클량을 측정한 결과, 폴리요소막을 형성하기 전의 진공밸브와 동등한 품질을 확보할 수 있는 것이 확인되어 있다.
실험에 사용한 진공밸브는 다이아프램식의 에어오퍼레이트밸브(일본 혼야마세아사쿠쇼 제「2-LDS-8C-FV-P」(2방 밸브)1대、「2LDT-8C-FV-P」(3방 밸브) 2대)이고, 형성한 폴리요소막의 막 두께는 200㎚로 했다. 리크 테스트 및 파티클 테스트는 밸브 메이커에 의한 일반적인 출하 검사에 준거한 것이고, 어느 것에 대해서도 합격 레벨의 결과가 얻어지고 있다.
진공 밸브(22A)의 내부 유로 상에 형성되는 수지 피막은 폴리요소막에 한하 지 않고, 폴리이미드막과 폴리아미드막 등의 다른 합성수지 피막이라도 좋다. 예컨대, 폴리이미드막을 형성하는 경우에는 피로메리트산2무수물(PMDA)의 모노머 증기와 4-4'-메틸렌디아닐린(MDA)의 모노머 증기와의 혼합증기를 진공 부품(22)의 내부 유로에 접촉시킨다. 이 예에 있어서도, 상술한 구성의 수지 피막 형성장치(21)를 사용할 수 있다. 역시, 폴리이미드막은 80℃∼200℃에서 폴리이미드 전구체를 중합한 후, 200℃∼300℃에서 이미드화 처리를 행할 필요가 있기 때문에, 이 2단계의 온도 범위에 온도조정기구(31)를 설정한다.
또한, 적용되는 진공부품은 진공밸브(22A)에 한하지 않고, 예컨대 도 2에 도시하는 바와 같이 코일형상 혹은 S자 형상 등의 내부 유로를 가지는 배관부품(22B)이라도 좋다. 역시 도 2에 있어서, 도 1과 대응하는 부품에 대해서는 동일 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2의 예에 의하면, 배관부품(22B)을 진공배기라인(24) 접속부(24c)에 접속하는 것으로, 공급부(23)에서 발생시킨 MDA, MDI 2종의 모노머 혼합증기를 배관부품(22B)의 내부에 공급하고, 소망 두께의 폴리요소막을 형성할 수 있다. 이 방법에 의하면, 배관부품(22B)의 배관 형상에 관계없고, 그 내부 유로에 일정 두께의 수지 피막을 용이하게 형성할 수 있다.
(제2 실시형태)
이어서, 도 3은 본 발명의 제2 실시형태를 도시하고 있다. 본 실시형태에서는, 도 5를 참조하여 설명한 종래 MOCVD장치에 본 발명에 관한 수지 피막 형성장 치(21)를 짜 넣은 진공성막 시스템(40)에 대해서 설명한다. 역시, 도면에 있어서 도 5와 대응한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여한다.
성막용 재료를 구성하는 액체상태의 유기금속조체(액체원료; 1)는 밀폐용기(2)에 저장되어 있다. 밀폐용기(2)에는 압송용 배관(3)이 접속되어 있고, 압송용 가스로써 예컨대 He가스가 밸브(4)를 통해 밀폐용기(2)로 도입된다. 밀폐용기(2)에는 더욱이, 도출용 배관(5)이 설치되어 있고, 밀폐용기(2) 내에 도입된 압송용 가스에 의해 액체원료(1)를 밀폐용기(2) 외부로 도출한다. 이 도출용 배관(5)은, 밸브(6), 매스 플로우 콘트롤러(MFC; 7), 밸브(8) 등이 접속된 액체원료 공급배관(9)을 통해 기화기(10)에 접속되어 있다.
기화기(10)는 액체원료 공급배관(9)을 통해 공급된 액체원료(1)를 기화시키고, 이를 캐리어 가스로써 예컨대 Ar가스에 혼합하여 원료가스를 형성하는 진공기기(진공부품)이다. 캐리어 가스는 밸브(12), 매스 플로우 콘트롤러(MFC; 13), 밸브(14) 등이 접속된 캐리어 가스 공급배관(11)을 통해 기화기(10)로 공급된다.
기화기(10)와 반응실(성막실; 15)과의 사이에는 밸브(19)를 구비한 원료가스 공급배관(17)이 접속되어 있고, 기화기(10)에서 생성된 원료가스가 원료가스 공급배관(17)을 통해 반응실(15)로 도입된다. 기화기(10), 원료가스 공급배관(17) 및 밸브(19)는 본 발명에 관한 「원료가스 공급라인」을 구성하고, 원료를 기화시켜 두기 위한 가열기구(41)로 소정 온도로 가열되어 있다.
역시, 원료가스 공급배관(17) 일부 또는 전부는 예컨대 기화기(10)와 밸브(19) 간의 조인트 작업시에 탄성 변형하여 작업의 용이화를 꾀하기 위해 코일형 상으로 되어 있다. 따라서, 이 원료가스 공급배관(17)만이 아니고, 액체원료 공급배관(9)이나 캐리어 가스 공급배관(11) 등의 다른 배관부에도 같은 구성이 채용가능하다.
반응실(15)은 진공펌프(16)에 따라 소정의 진공도로 감압되어 있다. 이 반응실(15)에는 반도체 웨이퍼 혹은 액정 디바이스용 유리기판 등의 피처리기판(W)을 가열하는 히터를 내장한 스테이지(18)가 설치되어 있다. 반응실(15)에 있어서, 원료가스는 반응실(15)에 동시에 공급되고 있는 암모니아 가스나 수소가스 등의 반응성 가스와 반응하고 분해하는 것으로, 기판(W)상에 금속막을 성막시킨다.
본 실시형태의 진공성막 시스템(40)은 이상과 같이 구성되는 MOCVD장치에 있어 원료가스 공급라인에 대해서, 상술의 제1 실시형태에서 설명한 수지 피막 형성장치(21)가 짜 넣어지는 것으로 구성되어 있다. 역시, 도 3에 도시한 수지 피막 형성장치(21)의 각 구성요소에 대해서 도 1과 대응하는 부분에 대해서는 동일 부호를 부여한다.
수지 피막 형성장치(21)는 원료가스 공급라인을 구성하는 기화기(10), 원료가스 공급배관(12) 및 밸브(13) 각각의 내부 유로에 폴리요소막을 형성할 목적으로 짜 넣어지고, MDA 및 MDI 모노머 증기를 각각 발생시키는 제1, 제2 증발원(25a, 25b)과, 이들 2종의 모노머 혼합증기를 형성하는 혼합층(26)을 구비하고 있다.
혼합층(26)은 밸브(44)를 구비한 진공배기라인(24)을 통해 액체원료 공급배관(9) 위의 밸브(8)와 기화기(10) 사이에 접속되어 있다. 진공배기라인(24)은 히터(30)에 의해 원료 모노머의 증기화 온도이상으로 가열되어 있다.
한편, 원료가스 공급라인을 구성하는 기화기(10), 원료가스 공급배관(17) 및 밸브(19)는, 부품온도조정부로써의 가열기구(41)에 의해 이들의 내부 유로 상에 모노머 증기를 부착시켜 폴리요소막을 형성가능한 온도(예컨대 60℃∼120℃)에 설정가능하게 되어 있다.
이들 진공배기라인(24)과 상기 원료가스 공급라인에 의해 본 발명에 관한 「모노머 증기 수송라인」이 구성된다.
그리고 더욱이, 원료가스 공급배관(12)과 밸브(13)와의 사이에는 원료가스 공급라인에 공급된 모노머 증기를 장치 외부로 배기하기 위한 배기배관(45)이 접속되어 있다. 이 배기배관(45)은 밸브(42)를 구비함과 동시에 진공펌프(43)에 접속되어 있다.
이상과 같이 구성되는 본 실시형태의 진공성막 시스템(40)에 있어서는, 반응실(15)에 있어 피처리기판(W)의 성막처리에 앞서, 원료가스 공급라인을 폴리요소막으로 피복하는 공정이 행해진다.
폴리요소막의 형성공정에서는 밸브(8), 밸브(14) 및 밸브(19)가 폐지되고, 밸브(42) 및 밸브(44)가 개방된다. 그리고 진공펌프(43)를 구동하고 모노머 증기 공급라인(24)을 감압시킨다. 그 후, 증발원(25a, 25b)에 있어서 MDA 및 MDI를 증발시키고, 혼합조(26)에서 폴리요소의 원료 모노머 혼합증기를 형성하고, 이들 원료가스 공급라인으로 공급한다. 모노머 혼합증기는 기화기(10) 및 원료가스 공급배관(17)을 통과하는 것으로, 이들의 내부 유로 상에 폴리요소막을 형성한다. 잔여의 모노머 혼합증기는 배기배관(45)을 통해 장치 외부로 배기된다.
역시, 반응실(15)을 경유한 모노머 증기의 배기경로를 채용함에 의해 기화기(10) 및 원료가스 공급배관(17)만이 아니고, 밸브(19)의 내부 유로에 대해서도 폴리요소막을 형성하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이하여, 원료가스 공급라인 상에 폴리요소막으로 되는 수지 피막이 형성된다. 그 후, 밸브(42) 및 밸브(44)를 폐지하고, 밸브(8), 밸브(14) 및 밸브(19)를 개방하는 것으로, 반응실(15)에 있어 피처리기판(W)의 성막공정으로 이행한다.
본 실시형태에 의하면, 원료가스 공급라인의 구성부품{기화기(10), 배관(17), 밸브(19) 등}을 떼어 내지 않고, 이들 부품의 내부 유로에 대해서 폴리요소막을 형성할 수 있다. 또, 이들 복수의 부품에 대해서 일괄적으로 폴리요소막을 형성하는 것이 가능하므로 설비의 가동 정지시간의 단축을 꾀할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.
수지 피막으로써 폴리요소막 및 폴리이미드막의 MPA 가스 부착 방지효과를 확인하는 실험을 행했다. 실험방법은 1㎝×1㎝의 SUS316L제 칩 표면을 전해연마처리(EP처리) 혹은 코팅처리로 가공하고, 이들 칩 샘플을 반응실 내에 설치된 포트플레이트(70℃)에 재치한 후, MPA 가스에 10시간 연속하여 폭로시켰다. 그리고 각 칩 샘플의 중량변화를 마이크로 천칭을 사용해 측정하고, 이를 MPA의 부착량으로 했다.
그리고 실험 후의 각 샘플을 SEM 사진을 사용해 눈으로 검사하고, 이에 기해 양부(良否)의 판정을 행했다. 샘플에 부착된 MPA는 샘플 표면에 석출하고, SEM 사진상에서는 뽀얗게 흐려진 양상을 보인다. 양부 판정은, 측정한 MPA의 부착량을 기준으로 했다.
SUS316L 칩은 표면을 굴삭 처리한 베어 샘플과, 표면을 전해연마처리한 샘플과, 베어 샘플에 질화 티탄(TiN)막, 폴리요소막, 폴리이미드막을 코팅한 샘플을 사용했다. 또, SUS제 샘플 외, 니켈(Ni)제 칩(1㎝×1㎝) 베어 샘플을 사용했다. 실험결과를 표 1에 나타낸다.
시험전 (㎎) 시험후 (㎎) 차이(㎎) 눈으로 검사 판정
SUS316L(무코트) 709.84 709.93 0.08 약간 백탁(白濁) ×
SUS316L-EP(무코트) 796.26 796.32 0.06 약간 백탁 △
Ni(무코트) 1737.56 1738.85 1.29 백탁 ×
SUS316L 표면에 TiN막 2㎛ 708.38 708.76 0.38 백탁 ×
SUS316L 표면에 폴리요소막 50㎚ 750.73 750.81 0.04 약간 백탁 △
100㎚ 744.69 745.73 0.04 약간 백탁 △
300㎚ 750.49 750.49 0 ○
1000㎚ 745.80 745.80 0 ○
SUS316L 표면에 폴리이미드막 50㎚ 802.90 802.92 0.02 ○
80㎚ 802.50 802.52 0.02 ○
630㎚ 804.36 804.36 0 ○
1000㎚ 797.43 797.43 0 ○
실험결과, Ni칩이 가장 MPA의 부착이 많았다. 이는 Ni 자신이 가지는 촉매작용에 의한 것으로 생각된다.
SUS316L의 베어 샘플에서는, 표면의 결정립계에 따라 MPA의 부착이 보였다(도 6 참조).
전해 연마 처리한 SUS316L-EP칩은 SUS316L의 베어 샘플에 비해 MPA의 부착량은 감소할 수 있으나, 연마처리한 표면의 상처에 따라 MPA의 부착이 확인되었다.
역시, TiN(2㎛)을 코팅 처리한 샘플에 대해서는, SUS316L의 베어 샘플보다도 상당히 많은 MPA 부착이 인정되었다.
다음에, 폴리요소막을 코팅 처리한 샘플에 대해서는, MPA 폭로 전후에 대한 중량변화(MPA의 부착량)는 굉장히 작다. 막 두께 100㎚ 이하 및 300㎚의 샘플 SEM 사진을 각각 도 4A 및 도 4B에 도시한다.
그러나 막 두께가 얇은 50㎚, 100㎚의 샘플에서는 MPA 부착이 부분적으로 보여지고, 부착의 정도는 막 두께가 작은 만큼 나쁜 결과로 되었다. 이는, SUS316L의 베어 칩을 하지층에 사용했기 때문이며, 전해연마처리하여 표면의 평탄도를 개선하면 막 두께 100㎚의 폴리요소막 코팅에서도 MPA 부착을 억제할 수 있다고 생각된다.
한편, 폴리이미드막을 코팅 처리한 샘플에 대해서는, MPA 폭로 전후의 막 두께에 대한 중량변화의 차이가 거의 없고, MPA 부착 방지 효과가 굉장히 높은 것이 확인되었다. 역시, 폴리이이드막 경우에 얇은 막 두께에서도 부착 방지 효과가 얻어지는 것은, SUS에 대한 흡착성(젖음성)이 좋은 것에 기인하고 있다. 하지만, 폴리요소막에 비해, 폴리이미드막은 흡습성이 높고, 또 중합온도(베이킹온도)가 높다는 성질이 있다.
이상 기술한 바와 같이, 폴리요소막 혹은 폴리이미드막을 스텐레스 표면에 코팅하는 것으로, MPA(유기금속화합물) 부착을 효과적으로 억제할 수 있는 것이 확인되었다. 이에 따라, 예컨대 MOCVD장치 등의 성막장치에 대한 원료가스 공급라인에 이들 수지 피막을 형성하는 것으로 원료가스의 부착을 억제하고, 장기에 걸쳐 안정된 원료가스의 공급과, 파티클의 발생 방지를 꾀하는 것이 가능하게 된다.
이상, 본 발명의 각 실시형태에 대해서 설명했지만, 물론, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 기반하여 여러 가지의 변형이 가능하다.
예컨대 이상의 실시형태에서는 수지 피막으로써 폴리요소막과 폴리이미드막을 예를 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 또, 모노머 증기는 2종의 원료 모노머의 혼합증기에 한하지 않고, 폴리머 증착법과 같이 단일의 모노머 증기로 수지 피막을 형성하도록 하여도 좋다.
다음 이상의 실시형태에서는 증착중합용의 모노머 혼합증기로써, MDA, MDI 2종류의 모노머 혼합증기를 사용했지만, 이에 한하지 않고, 3종류 이상의 모노머 혼합증기로 하여도 좋다. 예컨대, 폴리요소막과 폴리이미드막을 형성함에 있어서, 알카리성 원료 모노머(MDA)와 산성 원료 모노머(MDI)를 각각 1종류씩 사용했지만, 어느 한쪽 또는 양쪽을 2종류 이상의 원료 모노머로 구성할 수 있다.
또한, 이상의 실시형태에서는 진공부품으로써, 진공밸브, 기화기, 배관부품 등을 예를 들어 설명했지만, 이것 이외에도, 바블러나 연결부품 등, 원료가스에 쬐어지는 진공부품에 대해서 본 발명은 적용 가능하다.
더욱이, 성막장치로써 MOCVD장치를 설명했지만, 열 CVD장치 등과 프라즈마 CVD장치, 혹은 CVD장치 이외의 다른 성막장치에도 본 발명은 적용 가능하다.
이상 기술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 코일형상 혹은 S자 형상 등의 배관이나 밸브, 기화기 등의 복잡한 형상을 한 내부 유로에 대해서, 성막용 원료의 부착을 억제하기 위해 수지 피막을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 원료가스 공급라인상으로의 원료가스의 부착을 억제할 수 있고, 따라서 먼지의 발생을 억제하는 것이 가능하고, 원료가스를 안정되게 반응실에 도입할 수 있는 진공성막 시스템을 얻는 것이 가능하다.

Claims (17)

  1. 내부 유로를 가지는 진공부품의 제조방법에 있어서,
    상기 내부 유로를 진공배기라인에 접속한 후, 모노머 증기를 상기 진공배기라인을 통해 상기 내부 유로로 공급하고, 이 내부 유로 상에 수지 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 진공부품의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모노머 증기는 증착중합용의 적어도 2종의 모노머 혼합증기인 것을 특징으로 하는 진공부품의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수지 피막은 디이소시아네이트와 디아민의 중합반응에 의해 형성된 폴리요소막인 것을 특징으로 하는 진공부품의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 폴리요소막의 두께는 100㎚ 이상 1000㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 진공부품의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 진공부품은 배관, 밸브 또는 기화기인 것을 특징으로 하는 진공부품의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 배관은 코일형상인 것을 특징으로 하는 진공부품의 제 조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 진공배기라인에 따라 복수의 진공부품을 접속하고, 이들 복수의 진공부품 내부 유로 상에 각각 상기 수지 피막을 일괄적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 진공부품의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 내부 유로 상에 이미 형성되어 있는 수지 피막을 분해제거하는 공정과,
    상기 내부 유로에 새롭게 수지 피막을 형성하는 공정을 거쳐,
    상기 내부 유로 상의 수지 피막을 재생하는 것을 특징으로 하는 진공부품의 제조방법.
  9. 진공부품의 내부 유로 상에 수지 피막을 형성기 위한 수지 피막 형성장치에 있어서,
    모노머 증기의 공급부와,
    상기 모노머 증기를 수송하는 진공배기라인과,
    상기 진공배기라인 일부에 설치되는 상기 진공부품의 내부 유로와 접속 가능한 접속부와,
    상기 접속부에 접속된 진공부품의 내부 유로 상에 상기 모노머 증기를 부착시켜서 수지 피막을 형성하는 부품온도조정부를 구비한 것을 특징으로 하는 수지 피막 형성장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 공급부는 증착중합용 복수종의 수지원료 모노머를 증발시키는 복수의 증발원과, 이들 복수종의 모노머 증기를 혼합시키는 혼합조를 가지는 것을 특징으로 하는 수지 피막 형성장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 수지 피막은 폴리요소막 또는 폴리이미드막인 것을 특징으로 하는 수지 피막 형성장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 진공부품은 배관, 밸브 또는 기화기인 것을 특징으로 하는 수지 피막 형성장치.
  13. 진공배기 가능한 성막실과, 이 성막실로 원료가스를 공급하는 원료가스 공급라인과, 이 원료가스 공급라인을 구성하는 복수 진공부품의 내부 유로 상에 수지 피막을 형성하는 수지 피막 형성장치를 가지고,
    상기 수지 피막 형성장치는,
    모노머 증기의 공급부와,
    상기 공급부와 상기 원료가스 공급라인 사이에 접속되고 상기 모노머 증기를 수송하는 모노머 증기 수송라인과,
    상기 진공부품 내부 유로 상에 상기 모노머 증기를 부착시켜 수지 피막을 형 성하는 부품온도조정부를 구비한 것을 특징으로 하는 진공성막 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 공급부는 증착중합용 복수종의 수지원료 모노머를 증발시키는 복수의 증발원과, 이들 복수종의 모노머 증기를 혼합시키는 혼합조를 가지는 것을 특징으로 하는 진공성막 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 수지 피막은 폴리요소막 또는 폴리이미드막인 것을 특징으로 하는 진공성막 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 상기 진공부품은 배관, 밸브 또는 기화기인 것을 특징으로 하는 진공성막 시스템.
  17. 제13항에 있어서, 상기 원료가스는 MOCVD용 유기금속재료의 기화 가스인 것을 특징으로 하는 진공성막 시스템.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8252113B2 (en) * 2005-03-24 2012-08-28 Ulvac, Inc. Method for producing component for vacuum apparatus, resin coating forming apparatus and vacuum film forming system
KR101443941B1 (ko) * 2007-04-16 2014-09-23 가부시키가이샤 알박 폴리우레아막 및 그 성막 방법
US7883745B2 (en) * 2007-07-30 2011-02-08 Micron Technology, Inc. Chemical vaporizer for material deposition systems and associated methods
KR101132605B1 (ko) * 2009-03-13 2012-04-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 트랩 장치, 기판 처리 장치의 제어 방법 및 트랩 장치의 제어 방법
JP5359642B2 (ja) * 2009-07-22 2013-12-04 東京エレクトロン株式会社 成膜方法
DE102011103737A1 (de) * 2011-05-31 2012-12-06 Heinz Busch Verfahren zum Beschichten von inneren Oberflächen langgestreckter Gegenstände
JP5966618B2 (ja) * 2012-05-28 2016-08-10 東京エレクトロン株式会社 成膜方法
JP5837869B2 (ja) * 2012-12-06 2015-12-24 株式会社フジキン 原料気化供給装置
CN105296932B (zh) * 2015-10-30 2018-04-20 武汉华星光电技术有限公司 一种蒸镀机
JP6809315B2 (ja) * 2017-03-15 2021-01-06 東京エレクトロン株式会社 半導体装置の製造方法及び真空処理装置
JP6799550B2 (ja) * 2018-01-16 2020-12-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置の部品をクリーニングする方法
JP7093667B2 (ja) * 2018-04-11 2022-06-30 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及び成膜方法
JP7058545B2 (ja) * 2018-04-25 2022-04-22 東京エレクトロン株式会社 ガス供給管のクリーニング方法および処理システム
US20200203127A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 L'Air Liquide, Société Anonyme pour I'Etude et I'Exploitation des Procédés Georges Claude Systems and methods for storage and supply of f3no-free fno gases and f3no-free fno gas mixtures for semiconductor processes
EP3786321A3 (de) * 2019-08-27 2021-03-17 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer schicht und damit versehenes substrat

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0155823B1 (en) * 1984-03-21 1989-07-26 Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha Improvements in or relating to the covering of substrates with synthetic resin films
US4663201A (en) * 1986-04-25 1987-05-05 Uop Inc. Polyurea coatings for objects of metal glass wood or plastic
JPH0668151B2 (ja) * 1988-06-30 1994-08-31 日本真空技術株式会社 真空用部材内部の真空接触面処理方法
JPH0445259A (ja) * 1990-06-11 1992-02-14 Ulvac Japan Ltd 成膜装置
JP3585633B2 (ja) * 1996-03-19 2004-11-04 株式会社アルバック 蒸着重合装置
JP3623848B2 (ja) * 1996-04-05 2005-02-23 株式会社アルバック 有機化合物用蒸発源及びこれを用いた蒸着重合装置
JP3582437B2 (ja) * 1999-12-24 2004-10-27 株式会社村田製作所 薄膜製造方法及びそれに用いる薄膜製造装置
EP1174234A3 (de) * 2000-07-18 2003-05-14 Kalenborn Kalprotect - Dr. Mauritz GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen einer Beschichtung in Rohre
EP1211333A3 (en) * 2000-12-01 2003-07-30 Japan Pionics Co., Ltd. Vaporizer for CVD apparatus
JP2003013234A (ja) * 2000-12-01 2003-01-15 Japan Pionics Co Ltd 気化器及び気化供給装置
JP4421180B2 (ja) * 2002-09-27 2010-02-24 株式会社アルバック 表面処理方法及び真空容器類
JP4399517B2 (ja) * 2004-01-05 2010-01-20 株式会社堀場製作所 成膜装置と成膜方法
US8252113B2 (en) * 2005-03-24 2012-08-28 Ulvac, Inc. Method for producing component for vacuum apparatus, resin coating forming apparatus and vacuum film forming system
US8790785B2 (en) * 2006-07-21 2014-07-29 Renesas Electronics Corporation Method of forming a porous insulation film
JP2008274365A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Shin Etsu Chem Co Ltd Ｓｉ含有膜形成材料、Ｓｉ含有膜及びその製造方法、並びに半導体デバイス

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