KR20220143046A - 성막용 무화장치 및 이것을 이용한 성막장치 - Google Patents

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KR20220143046A
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film
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cylindrical member
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히로시 하시가미
토시유키 카와하라무라
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신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
코치 프리펙츄럴 퍼블릭 유니버시티 코퍼레이션
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Abstract

본 발명은, 원료용액을 수용하는 원료용기와, 상기 원료용기의 내부와 외부를 공간적으로 접속하고, 또한 그 하단이 상기 원료용기 내에 있어서 상기 원료용액의 액면에 닿지 않도록 설치된 통상부재와, 초음파를 조사하는 초음파발생원을 1개 이상 갖는 초음파발생기와, 상기 초음파를 상기 원료용액에 중간액을 개재하여 전파시키는 액조를 갖는 성막용 무화장치로서, 상기 초음파발생원은, 상기 액조의 외측에 있고, 상기 초음파발생원의 중심이 상기 원료용기의 측벽의 내측의 연장이 이루는 면과 상기 통상부재의 측벽의 외측의 연장이 이루는 면의 사이에 있으며, 상기 초음파발생원의 초음파사출면의 중심선을 u로 했을 때, 상기 중심선u가 상기 통상부재의 측벽과 교차하지 않도록 초음파발생원이 마련되어 있는 성막용 무화장치이다. 이로써, 파티클부착이 억제된 고품질인 박막을 형성가능하게 하는 성막용 무화장치를 제공한다.

Description

성막용 무화장치 및 이것을 이용한 성막장치
본 발명은, 성막용 무화(霧化)장치 및 이것을 이용한 성막장치에 관한 것이다.
무화된 미스트상의 원료를 이용하여, 기판 상에 박막을 형성시키는 미스트 화학기상성장법(Mist Chemical Vapor Deposition: Mist CVD. 이하, 「미스트 CVD법」이라고도 한다)이 개발되어, 산화물 반도체막 등의 제작에 이용되고 있다(특허문헌 1, 2). 미스트 CVD법에 의한 막형성에서는 초음파에 의해 미스트를 얻는 방식이 일반적이다.
일본특허공개 2013-028480호 공보 일본특허공개 2014-063973호 공보
그러나, 이제까지 고품질인 막을 형성하기 위한 원료무화수법은 확립되어 있지 않고, 원료미스트의 품질에 기인한 파티클이, 제작한 막에 다수 부착되는 문제가 있었다. 또한, 성막속도를 높이는 경우 등에 미스트공급량을 증가시키면, 이러한 파티클부착이 보다 현저해지는 것이 알려져 있으며, 막품질과 생산성의 양립이 과제였다.
본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 파티클부착이 억제된 고품질인 박막을 효율 좋게 형성가능하게 하는 성막용 무화장치, 및 이것을 이용하여 고품질인 막을 높은 생산성으로 형성하기 위한 성막장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해 이루어진 것으로, 원료용액을 수용하는 원료용기와, 상기 원료용기의 내부와 외부를 공간적으로 접속하고, 또한 그 하단이 상기 원료용기 내에 있어서 상기 원료용액의 액면에 닿지 않도록 설치된 통상부재(筒狀部材)와, 초음파를 조사하는 초음파발생원을 1개 이상 갖는 초음파발생기와, 상기 초음파를 상기 원료용액에 중간액을 개재하여 전파시키는 액조(液槽)를 갖는 성막용 무화장치로서, 상기 초음파발생원은, 상기 액조의 외측에 있고, 상기 초음파발생원의 중심이 상기 원료용기의 측벽의 내측의 연장이 이루는 면과 상기 통상부재의 측벽의 외측의 연장이 이루는 면의 사이에 있으며, 상기 초음파발생원의 초음파사출면의 중심선을 u로 했을 때, 상기 중심선u가 상기 통상부재의 측벽과 교차하지 않도록 초음파발생원이 마련되어 있는 성막용 무화장치를 제공한다.
이러한 성막용 무화장치이면, 성막에 적합한, 고품질이며 양호한 고밀도 미스트를 안정적으로 얻을 수 있는 것이 되므로, 파티클이 적은 고품질인 막을 효율 좋게 형성가능한 성막용 무화장치가 된다.
이때, 상기 초음파발생원의 중심을 통과하고, 상기 통상부재의 외벽과 평행한 직선과 상기 통상부재의 외벽의 거리d가, 5mm 이상이 되도록 초음파발생원이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 보다 고밀도의 미스트를 보다 안정적으로 얻을 수 있는 것이 된다.
또한, 원료용액을 무화하여 원료미스트를 형성하는 무화수단과, 상기 미스트를 기체(基體)에 공급하여 상기 기체 상에 막을 형성하는 성막수단을 적어도 구비하는 성막장치로서, 상기 무화수단으로서 상기 성막용 무화장치를 구비하는 성막장치를 제공한다.
이러한 장치로 하면, 고품질인 막을 높은 생산성으로 제조할 수 있는 것이 된다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 고품질이며 고밀도인 미스트가 안정적으로 얻어지는 성막용 무화장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 높은 생산성으로 고품질인 막을 제조가능한 성막장치를 제공할 수 있다.
[도 1] 본 발명에 따른 성막용 무화장치의 구성을 나타낸 도면이다.
[도 2] 본 발명에 따른 성막용 무화장치의 미스트발생부를 설명하는 도면이다.
[도 3] 본 발명에 따른 성막장치의 구성의 일 형태를 설명하는 도면이다.
[도 4] 본 발명에 따른 성막장치의 구성의 다른 형태를 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하는데, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 서술한 바와 같이, 파티클부착이 억제된 고품질인 박막을 형성가능하게 하는 성막용 무화장치, 및 이것을 이용하여 고품질인 막을 높은 생산성으로 형성하기 위한 성막장치가 요구되고 있었다.
본 발명자들은, 상기 과제에 대하여 예의검토를 거듭한 결과, 원료용액을 수용하는 원료용기와, 상기 원료용기의 내부와 외부를 공간적으로 접속하고, 또한 그 하단이 상기 원료용기 내에 있어서 상기 원료용액의 액면에 닿지 않도록 설치된 통상부재와, 초음파를 조사하는 초음파발생원을 1개 이상 갖는 초음파발생기와, 상기 초음파를 상기 원료용액에 중간액을 개재하여 전파시키는 액조를 갖는 성막용 무화장치로서, 상기 초음파발생원은, 상기 액조의 외측에 있고, 상기 초음파발생원의 중심이 상기 원료용기의 측벽의 내측의 연장이 이루는 면과 상기 통상부재의 측벽의 외측의 연장이 이루는 면의 사이에 있으며, 상기 초음파발생원의 초음파사출면의 중심선을 u로 했을 때, 상기 중심선u가 상기 통상부재의 측벽과 교차하지 않도록 초음파발생원이 마련되어 있는 성막용 무화장치에 의해, 파티클부착이 억제된 고품질인 박막을 높은 생산성으로 형성할 수 있는 것이 되는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.
이하, 도면을 참조하여 설명한다.
(성막용 무화장치)
도 1에, 본 발명에 따른 성막용 무화장치(100)를 나타낸다. 성막용 무화장치(100)는, 원료용액(114)을 수용하는 원료용기(111)와, 원료용기(111)의 내부와 외부를 공간적으로 접속하고, 또한 그 하단이 원료용기(111) 내에 있어서 원료용액(114)의 액면에 닿지 않도록 설치된 통상부재(113)와, 초음파를 조사하는 초음파발생원(초음파진동판)(121)을 1개 이상 갖는 초음파발생기(120)와, 초음파를 원료용액(114)에 중간액(123)을 개재하여 전파시키는 액조(122)를 구비한다.
원료용기(111)에는 캐리어가스(131)를 도입하기 위한 캐리어가스도입구(112)가 설치되어 있다. 원료용기(111) 및 통상부재(113)의 형상은 특별히 한정되지 않는데, 원기둥상으로 함으로써 캐리어가스(131)와 미스트(132)가 혼합된 혼합기(混合氣)(133)를 원활하게 흐르게 할 수 있다. 캐리어가스도입구(112)는 통상부재(113)의 원료용기(111) 내부에 있어서의 하단보다 상방에 마련되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 캐리어가스(131)와 미스트(132)를 충분히 혼합할 수 있다. 또한 원료용기(111)는, 도면에는 나타내지 않았으나, 원료용액(114)의 소비에 따라 보충하는 기구를 구비하고 있을 수도 있다.
성막용 무화장치를 구성하는 부재는, 원료용액(114)에 대하여 화학적으로 안정적이며 충분한 기계적 강도를 갖는 재질 및 구조이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 금속이나 플라스틱재료, 유리, 금속표면에 플라스틱재료를 코팅한 재료 등을 이용할 수 있다.
초음파발생기(120)는, 적어도, 초음파발생원(121)을 구비하고 있다. 또한, 초음파발생기(120)는 발진기 등을 구비함으로써, 초음파발생원(121)을 구동시킬 수 있다. 또한, 액조(122)는, 초음파발생원(121)으로부터 조사된 초음파를 원료용액(114)에 전파하기 위한 중간액(123)을 수용하는 것이다. 초음파발생원(121)의 초음파의 사출면은 평탄한 형상을 하고 있으며, 조사방향은 이 사출면을 경사시켜 고정할 수도 있고, 각도조절기구(121a)에 의해 경사시킴으로써 바꿀 수 있도록 할 수도 있다. 또한, 초음파발생원(121)은, 적어도 1개의 초음파진동판을 구비하고 있으면 되고, 진동판 단체(單體)일 수도 있고, 초음파의 조사방향을 제어하기 위한 수단과 조합하여 구성되어 있을 수도 있다. 또한, 초음파발생원(121)은, 원하는 미스트밀도나 원료용기(111)의 사이즈 등에 따라 단일 또는 복수 마련할 수 있다. 초음파발생원(121)으로부터 조사되는 초음파의 주파수는, 원하는 입경과 입도의 미스트(132)를 발생시키는 것이면 한정되지 않는데, 예를 들어, 1.5MHz 내지 4.0MHz를 이용하면 된다. 이로써 원료용액(114)이 성막에 적합한 미크론사이즈의 액적으로 미스트화된다.
또한, 초음파발생원(121)은, 액조(122)의 외측에 있고, 초음파발생원(121)의 중심이 원료용기(111)의 측벽의 내측의 연장이 이루는 면과 통상부재(113)의 측벽의 외측의 연장이 이루는 면의 사이에 위치하도록 설치한다. 이때, 초음파발생원(121)의 중심을 통과하고, 통상부재(113)의 외벽과 평행한 직선과, 통상부재(113)의 외벽의 거리를 d로 한다. 거리d는 5mm 이상으로 하는 것이 바람직하고, 10mm 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 이렇게 하면, 보다 고밀도의 미스트를 보다 안정적으로 얻을 수 있는 것이 된다. 한편, d의 상한값은, 통상부재(113)의 외벽과 원료용기(111)의 내벽의 거리 미만의 범위에서 정할 수 있는데, 예를 들어, 100mm 이하로 할 수 있다.
액조(122)에 수용되어 있는 중간액(123)은, 초음파를 저해하지 않으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 물이나 알코올류 및 오일류 등을 이용할 수 있다. 액조(122) 등은, 중간액(123)에 대하여 화학적으로 안정적이며, 어느 정도의 기계적 강도를 갖는 재질 및 구조이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 금속이나 플라스틱재료, 유리, 금속표면에 플라스틱재료를 코팅한 재료 등을 이용할 수 있다. 또한 액조(122)는, 도면에는 나타내지 않았으나, 중간액(123)의 액량이나 온도를 검지 및 제어하는 수단을 추가로 구비하고 있을 수도 있다.
도 2는, 본 발명에 따른 성막용 무화장치의 미스트발생부를 설명하는 도면으로, 도 1의 점선테두리개소A에 있어서, 초음파를 조사하고 있을 때의 원료용액의 액면근방에 있어서의 상태를 모식적으로 나타낸 확대도이다. 초음파발생원(221)의 초음파사출면의 중심선을 u로 한다. 초음파발생원(221)에서 원료용액(214)의 하방으로부터 중심선u 방향으로 초음파가 조사되면, 원료용액(214)에는 초음파 조사방향을 따라 액기둥(214p)이 생기고, 동시에 미스트화된다.
이때, 중심선u는 통상부재(213)의 측벽과 교차하지 않도록 각도조절기구(221a)에 의해 초음파발생원(221)을 기울인다. 또한 중심선u와 통상부재(213)의 중심을 통과하는 선c는 임의의 점에서 교차할 수도 있고, 꼬임(ねじれ) 위치에 있을 수도 있다. 또한, 이때, 초음파발생원(221)의 중심으로부터 원료용기(211)의 측벽의 연장이 이루는 면까지의 거리D는, 액기둥(214p)이 원료용기(211)의 측벽에 의해 현저하게 가로막히지 않을 정도로 하는 것이 바람직하다. 이로써 혼합기의 흐름이 저해되지 않고 성막용 무화장치 외부로 공급되게 되어, 보다 효율적인 성막이 가능해진다. 또한, 동시에, 미반응생성물이나 파티클의 원인이 되는 비교적 큰 입경의 액적이 혼합기에 혼입되는 것이 억제되므로, 보다 고품질인 막의 형성이 가능해진다. 한편, 도 1과 동일한 것에 대해서는 적절히 설명을 생략한다.
한편, 본 발명에 있어서의 「파티클」이란, 반도체막 중에 유입되어 막과 일체화된 것 및 반도체막 표면에 이물로서 부착된 것을 포함하며, 막의 표면을 관찰했을 때에 파티클로서 관찰되는 것을 가리킨다. 또한, 파티클의 직경은, 광산란식의 파티클 측정기에 의해 측정된 파티클의 사이즈에 기초한 값이다. 파티클의 사이즈는, 측정기를 복수의 사이즈의 표준입자로 교정함으로써 판정된다. 즉, 측정기에서 파티클을 측정했을 때의 측정값과 표준입자를 측정했을 때의 측정값을 대조함으로써 분류되는 값이다. 반도체막의 표면에 있어서의 파티클은, 예를 들어 레이저산란식의 파티클 카운터를 이용하여 측정할 수 있다.
(성막장치)
본 발명은, 나아가 도 1 및 도 2에서 설명한 성막용 무화장치를 이용한 성막장치를 제공한다.
도 3은, 본 발명에 따른 성막장치의 구성의 일 형태를 설명하는 도면이다. 본 발명에 따른 성막장치(300)는, 적어도, 원료용액(321)을 무화하여 원료미스트(322)를 형성하는 무화수단(320)과, 미스트(322)를 기체(334)에 공급하여 기체(334) 상에 막을 형성하는 성막수단(330)을 구비한다. 성막장치(300)는, 무화수단(320)으로서, 도 1 및 도 2에서 설명한 본 발명의 성막용 무화장치(100)를 구비하고 있다. 나아가, 캐리어가스공급부(311)나, 무화수단(320)과 성막수단(330)은 배관(313, 324)으로 접속되어 있다.
캐리어가스공급부(311)는, 예를 들어, 공기압축기나 각종 가스봄베 또는 질소가스분리기 등이어도 되고, 또한, 가스의 공급유량을 제어하는 기구를 구비하고 있을 수 있다.
배관(313, 324)은 원료용액(321)이나 성막수단(330) 부근에 있어서의 온도 등에 대하여 충분한 안정성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 석영이나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염화비닐, 실리콘 수지, 우레탄 수지, 불소 수지 등과 같은 일반적인 수지제의 배관을 널리 이용할 수 있다.
또한, 도면에는 나타내지 않았으나, 캐리어가스공급부(311)로부터 무화수단(320)을 개재하지 않는 배관을 별도로 배관(324)에 접속하여, 혼합기(352)에 희석가스를 공급할 수 있도록 할 수도 있다.
무화수단(320)은, 성막하는 재료 등에 따라 복수대를 구비하고 있을 수도 있다. 또한 이 경우, 복수의 무화수단(320)으로부터 성막수단(330)에 공급되는 혼합기(352)는, 각각 독립적으로 성막수단(330)에 공급될 수도 있고, 배관(324) 중, 혹은 혼합용의 용기(도시생략) 등을 별도로 마련하여 혼합할 수도 있다.
성막수단(330)은, 성막실(331)과, 성막실(331) 내에 설치되어, 막을 형성하는 기체(334)를 유지하는 서셉터(332)와, 기체(334)를 가열하는 가열수단(333)을 구비하고 있을 수 있다.
성막실(331)의 구조 등은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 알루미늄이나 스테인리스 등의 금속을 이용할 수 있고, 보다 고온에서 성막을 행하는 경우에는 석영이나 탄화실리콘을 이용할 수도 있다.
가열수단(333)은 기체(334), 서셉터(332) 및 성막실(331)의 재질이나 구조에 따라 선정되면 되고, 예를 들어, 저항가열히터나 램프히터가 호적하게 이용된다.
캐리어가스(351)는, 무화수단(320) 내에서 형성된 미스트(322)와 혼합되어 혼합기(352)가 되고, 성막수단(330)으로 반송되어 성막이 행해진다.
또한 본 발명에 따른 성막장치는, 추가로 배기수단(340)을 구비하고 있을 수 있다. 배기수단(340)은 성막수단(330)에 배관 등으로 접속되어 있을 수도 있고, 간극을 두고 설치되어 있을 수도 있다. 또한 배기수단(340)은 성막수단(330)으로부터 배출되는 열 및 가스나 생성물에 대하여 안정적인 소재로 구성되어 있기만 하면, 특별히 구조나 구성은 한정되지 않고, 공지된 일반적인 배기팬이나 배기펌프를 사용할 수 있다. 또한 배출되는 가스나 생성물의 성질에 따라, 예를 들어, 미스트트랩, 웨트스크러버, 백필터, 제해장치 등을 구비하고 있을 수도 있다.
도 3에서는, 기체(334)가 성막실(331) 내부에 설치되는 성막수단(330)의 형태를 설명하였으나, 본 발명에 따른 성막장치에서는 이것으로 한정되지 않고, 도 4에 나타내는 바와 같이 성막수단(430)으로서, 미스트(422)를 포함하는 혼합기(452)를 토출하는 노즐(431)을 이용하여, 서셉터(432)의 위에 설치된 기체(434)에 혼합기(452)를 직접 분사하여 성막하는 성막장치(400)로 할 수도 있다.
이 경우, 노즐(431)과 서셉터(432) 중, 어느 것 또는 양방이 수평방향으로 구동하는 구동수단을 구비하고, 기체(434)와 노즐(431)의 수평방향에 있어서의 상대위치를 변화시키면서 성막이 행해질 수 있다. 또한 서셉터(432)는 기판(434)을 가열하는 가열수단(433)을 구비하고 있을 수 있다. 또한 성막수단(430)은, 배기수단(435)을 구비하고 있을 수 있다. 배기수단(435)은 노즐(431)과 일체화되어 있을 수도 있고, 별도로 설치되어 있을 수도 있다. 한편, 도 1 내지 3과 동일한 것에 대해서는 적절히 설명을 생략한다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대하여 상세히 설명하는데, 이것은 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
(실시예 1)
도 1 및 도 2에 나타낸 성막용 무화장치와, 도 3에 나타낸 성막장치를 이용하여, α-산화갈륨의 성막을 행하였다.
성막용 무화장치에는 모두 붕규산유리제의 원료용기와 통상부재를 사용하고, 또한, 석영제의 성막실을 준비하였다. 캐리어가스 공급에는 질소가스가 충전된 가스봄베를 사용하였다. 가스봄베와 성막용 무화장치를 우레탄 수지제 튜브로 접속하고, 나아가 성막용 무화장치와 성막실을 석영제의 배관으로 접속하였다.
원료용액으로서, 갈륨아세틸아세토네이트 0.02mol/L의 수용액에 농도 34%의 염산을 체적비로 1% 첨가하고, 스터러로 60분간 교반한 것을 준비하여, 이것을 원료용기에 충전하였다. 성막용 무화장치는 2기의 초음파진동판(주파수 2.4MHz, 조사각도 80°)을 구비한 것을 사용하였다. 초음파진동판의 중심을 통상부재의 측벽으로부터 외측으로 10mm 떨어진 위치로 하고, 도 2와 같이, 중심선u가 통상부재의 측벽과 교차하지 않도록 초음파진동판을 설치하였다.
다음으로, 두께 0.6mm, 직경 4인치(약 10cm)의 c면 사파이어기판을, 성막실 내에 설치한 석영제의 서셉터에 재치하고, 기판온도가 500℃가 되도록 가열하였다.
다음으로, 초음파진동판에 의해 물을 통하여 원료용기 내의 전구체에 초음파진동을 전파시켜, 원료용액을 무화(미스트화)하였다.
다음으로, 원료용기에 질소가스를 5L/min의 유량으로 첨가하고, 성막실에 미스트와 질소가스의 혼합기를 60분간 공급하여 성막을 행하였다. 이 직후, 질소가스의 공급을 정지하고, 성막실에의 혼합기 공급을 정지하였다.
제작한 적층체의 결정층은, X선회절 측정으로 2θ=40.3°에 피크가 나타난 점에서, α상의 Ga2O3인 것이 확인되었다.
이후, 제작한 막의 막두께를 광반사율 해석으로 측정하고, 성장속도를 산출하였다. 또한, 막 상의 파티클(직경 0.5μm 이상)밀도를 기판검사기(KLA candela-CS10)로 평가하였다.
(실시예 2)
질소가스유량을 10L/min으로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 성막을 행하였다.
제작한 적층체의 결정층은, X선회절 측정으로 2θ=40.3°에 피크가 나타난 점에서, α상의 Ga2O3인 것이 확인되었다.
이후, 실시예 1과 동일하게 막을 평가하였다.
(실시예 3)
성막장치에 도 4에서 나타낸 성막장치를 이용한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 장치 및 원료용액을 사용하여 α-산화갈륨의 성막을 행하였다. 미스트토출노즐에는 석영제의 것을 사용하였다. 서셉터에는 알루미늄제 핫플레이트를 사용하고, 기판을 450℃로 가열하였다. 다음으로 서셉터를 10mm/s의 속도로 미스트토출노즐의 아래를 수평방향으로 왕복구동시키고, 나아가 미스트토출노즐로부터 서셉터 상의 기판에 혼합기를 5L/min 공급하여 60분간 성막을 행하였다.
제작한 적층체의 결정층은, X선회절 측정으로 2θ=40.3°에 피크가 나타난 점에서, α상의 Ga2O3인 것이 확인되었다. 이후, 실시예 1과 동일하게 막을 평가하였다.
(비교예 1)
초음파를, 통상부재의 측벽을 향하여 조사한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 성막을 행하였다.
제작한 적층체의 결정층은, X선회절 측정으로 2θ=40.3°에 피크가 나타난 점에서, α상의 Ga2O3인 것이 확인되었다. 이후, 실시예 1과 동일하게 막을 평가하였다.
(비교예 2)
초음파를, 통상부재의 측벽을 향하여 조사한 것 외에는, 실시예 2와 동일하게 성막을 행하였다.
제작한 적층체의 결정층은, X선회절 측정으로 2θ=40.3°에 피크가 나타난 점에서, α상의 Ga2O3인 것이 확인되었다. 이후, 실시예 1과 동일하게 막을 평가하였다.
실시예 1, 2, 3 및 비교예 1, 2에 있어서의 성장속도 및 얻어진 막의 파티클밀도를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1로부터, 실시예 1, 2, 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 성막장치는, 높은 성장속도이며, 또한 파티클이 적은 고품질인 막을 제작할 수 있는 우수한 것임을 알 수 있다. 한편, 종래기술의 성막용 무화장치를 이용한 비교예 1, 2에서는, 성장속도가 낮고, 또한 많은 파티클이 부착되어 있었다.
(실시예 4)
성막시간, 즉, 성막실에 미스트와 질소가스의 혼합기를 공급하는 시간을 120분간으로 한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건으로 성막을 행하고, 막두께 1μm 이상의 반도체막의 성막을 행하였다. 그리고, 성막하여 얻은 막의 표면의 파티클(직경 0.3μm 이상)밀도를, 기판검사기(KLA candela-CS10)로 평가하였다.
(실시예 5)
성막시간을 120분간으로 한 것 이외는 실시예 2와 동 조건으로 성막하고, 실시예 4와 동 조건으로 평가를 행하였다.
(실시예 6)
성막시간을 120분간으로 한 것 이외는 실시예 3과 동 조건으로 성막하고, 실시예 4와 동 조건으로 평가를 행하였다.
(비교예 3)
성막시간을 120분간으로 한 것 이외는 비교예 1과 동 조건으로 성막하고, 실시예 4와 동 조건으로 평가를 행하였다.
(비교예 4)
성막시간을 120분간으로 한 것 이외는 비교예 2와 동 조건으로 성막하고, 실시예 4와 동 조건으로 평가를 행하였다.
실시예 4, 5, 6 및 비교예 3, 4에 있어서의 성장속도 및 얻어진 막의 파티클밀도를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00002
표 2로부터, 실시예 4, 5, 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 성막장치를 이용하여 성막을 행한 경우, 높은 성장속도이며, 또한 파티클이 적은 고품질인 막을 제작할 수 있는 것을 알 수 있다. 특히, 직경 0.3μm 이상의 파티클밀도가 50개/cm2 이하인 반도체막을 얻을 수 있었다. 한편, 종래기술의 성막용 무화장치를 이용한 비교예 3, 4에서는, 성장속도가 낮고, 또한 많은 파티클이 부착되어 있었다.
한편, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 동일한 작용효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (3)

  1. 원료용액을 수용하는 원료용기와, 상기 원료용기의 내부와 외부를 공간적으로 접속하고, 또한 그 하단이 상기 원료용기 내에 있어서 상기 원료용액의 액면에 닿지 않도록 설치된 통상부재(筒狀部材)와, 초음파를 조사하는 초음파발생원을 1개 이상 갖는 초음파발생기와, 상기 초음파를 상기 원료용액에 중간액을 개재하여 전파시키는 액조(液槽)를 갖는 성막용 무화(霧化)장치로서,
    상기 초음파발생원은, 상기 액조의 외측에 있고,
    상기 초음파발생원의 중심이 상기 원료용기의 측벽의 내측의 연장이 이루는 면과 상기 통상부재의 측벽의 외측의 연장이 이루는 면의 사이에 있으며,
    상기 초음파발생원의 초음파사출면의 중심선을 u로 했을 때, 상기 중심선u가 상기 통상부재의 측벽과 교차하지 않도록 초음파발생원이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 성막용 무화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파발생원의 중심을 통과하고, 상기 통상부재의 외벽과 평행한 직선과 상기 통상부재의 외벽의 거리d가, 5mm 이상이 되도록 초음파발생원이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 성막용 무화장치.
  3. 원료용액을 무화하여 원료미스트를 형성하는 무화수단과, 상기 미스트를 기체(基體)에 공급하여 상기 기체 상에 막을 형성하는 성막수단을 적어도 구비하는 성막장치로서,
    상기 무화수단이 제1항 또는 제2항에 기재된 무화장치인 것을 특징으로 하는 성막장치.
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