TWI749620B - 氧化膜形成裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係於氧化膜形成裝置(1)中，具備取出置入自如地收容被成膜基體(10)之腔室(2)、和備於與收容於該腔室(2)內之被成膜基體(10)之被成膜面(10a)對向之位置的氣體供給部(3)、和吸氣該腔室(2)內之氣體，排出至該腔室(2)外的氣體排出部(4)。氣體供給部(3)係原料氣體供給噴嘴(31)、臭氧氣體供給噴嘴(32)、不飽和烴氣體供給噴嘴(33)之各供給口(31a~33a)係對向於被成膜基體(10)之被成膜面(10a)，從該被成膜面(10a)隔著特定距離加以定位。然後，從各供給噴嘴(31~33)供給之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體則在該各供給口(31a~33a)與被成膜面(10a)之間混合。

Description

氧化膜形成裝置
本發明係有關將包含形成氧化膜之元素的原料氣體，供給至被成膜基體，於被成膜基體形成氧化膜之氧化膜形成裝置。
使用於包裝用或電子零件、可撓性裝置等之有機材料等(被成膜基體)中，為了表面保護或機能性附加，有成膜無機膜等之情形。又，於各種電氣裝置之許多之領域中，有被檢討可撓化，例如要求在於有機薄膜上，成膜無機膜等。在此，檢視在於有機薄膜等之耐熱性低之被成膜基體上，可成膜之低溫成膜技術。
做為成膜技術，可列舉CVD(Chemical Vapor Deposition)法或PVD(Physical Vapor Deposition)法等，於微細電子裝置之製造程序中，利用於各種絕緣膜或導電膜等之形成。一般而言，將CVD法及PVD法，在成膜速度或被覆性之觀點比較之時，CVD法則較為優異。
CVD法中，眾所周知有於包含具有各種成膜元素之化合物的原料氣體(例如矽烷(矽化合物之總稱)、TEOS(四乙氧基矽烷)、TMA(三甲基鋁)、氟化鎢(WF6 ))等，附加各種反應氣體進行反應，將該反應生成物，堆積於被成膜基體，形成膜之手法。
如此CVD法所成之成膜中，提升各氣體間之反應性，更且為達成膜質(絕緣性，均質性等)之提升，在高成膜溫度(例如超過數百℃之高溫下)下實施者為多，例如已知有熱CVD法(熱壁型或分批式所進行者)或電漿CVD法等。專利文獻1中，記載有藉由將臭氧氣體適用於CVD法(例如適用高濃度之臭氧氣體或TEOS氣體)，加熱被成膜基體等，在超過數百℃之高溫下，於該被成膜基體形成SiO2 膜之手法(以下，單純適切稱之為高溫CVD手法)。
但是，如此等高溫CVD手法，為達膜質提升之時，難以減低成膜溫度，結果，可適用被成膜基體之種類會被限制於耐熱溫度高者。
做為較低之成膜溫度下，各氣體間之反應性較高之成膜技術，例如專利文獻2，有將預先堆積於被成膜基體之堆積物，在100℃以下氧化(從堆積物表面向堆積厚度方向順序氧化)，形成氧化膜之手法(以下，單純適切稱之為階段性氧化手法)。然而，雖與成膜技術不同，有將有機物在室溫下加以除去之灰化技術(例如專利文獻3)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-109984號公報 [專利文獻2]日本特開2013-207005號公報 [專利文獻3]日本特開2008-294170號公報
階段性氧化手法之時，可列舉藉由均質(例如均勻堆積厚度)堆積物，達成氧化膜之膜質提升。
但是，例如堆積於可撓性之被成膜基體(例如被成膜面為凹凸狀之有機薄膜等)之堆積物之時，堆積厚度分佈會產生偏移。氧化如此堆積物時，於堆積厚度方向，產生氧化之偏移，所得氧化膜之膜質會有成為非均質(膜厚方向之偏移)之疑慮。
本發明係有鑑於前述之技術課題而成者，以貢獻於成膜溫度之減低及膜質之提升之技術的提供為目的者。
為達成上述目的之本發明之氧化膜形成裝置之一形態係於被成膜基體之被成膜面，形成氧化膜的裝置中，具備：可收容被成膜基體之腔室、和備於與收容於腔室內之被成膜基體之被成膜面對向之位置的氣體供給部、和吸氣腔室內之氣體，排出至該腔室外，可維持該腔室內之減壓狀態的氣體排出部。氣體供給部係具備：於腔室內，供給原料氣體之管狀之原料氣體供給噴嘴、和於腔室內，供給臭氧氣體之管狀之臭氧氣體供給噴嘴、和於腔室內，供給不飽和烴氣體之管狀之不飽和烴氣體供給噴嘴。然後，各供給噴嘴之供給口係對向於被成膜基體之被成膜面，從該被成膜面隔著特定距離加以定位，從各供給噴嘴供給之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體則在該各供給噴嘴之供給口與被成膜面之間混合，原料氣體係做為構成元素，包含構成氧化膜之元素之Si或金屬元素為特徵者。
此一形態中，各供給噴嘴之供給口之開口軸，則在從被成膜面隔著特定距離之位置交叉為特徵亦可。
又，氣體供給部係各供給噴嘴配置成同軸狀，成為三重管構造為特徵亦可。
又，各供給噴嘴之供給口與被成膜面之間之距離，係伴隨成為前述三重管構造之外周側，階段性變短為特徵亦可。
又，於三重管構造之軸心側，配置臭氧氣體供給噴嘴，於該三重管構造之外周側，配置原料氣體供給噴嘴為特徵亦可。
又，於三重管構造之軸心側，配置原料氣體供給噴嘴，於該三重管構造之外周側，配置臭氧氣體供給噴嘴為特徵亦可。
又，各供給噴嘴之供給口之開口軸交叉之交叉點與被成膜面之間之距離係5mm~5cm為特徵亦可。
又，各供給噴嘴之供給口與被成膜面之間之距離係2mm~5cm為特徵亦可。
如以上所述，根據本發明係可貢獻於成膜溫度之減低及膜質之提升。
[為實施發明之形態]
本發明的實施形態之氧化膜形成裝置係與以往之高溫CVD手法或階段性氧化法所成裝置完全不同。
即，於本實施形態之氧化膜形成裝置中，與收容於腔室內之被成膜基體之被成膜面對向定位的氣體供給部，則具備供給原料氣體(做為構成元素，包含構成氧化膜之元素之Si或金屬元素之氣體)之管狀之原料氣體供給噴嘴、和供給臭氧氣體之管狀之臭氧氣體供給噴嘴、和供給不飽和烴氣體之管狀之不飽和烴氣體供給噴嘴者。
然後，各供給噴嘴之供給口係對向於被成膜基體之被成膜面，從該被成膜面隔著特定距離加以定位，從該各供給噴嘴供給之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體則在該各供給噴嘴之供給口與被成膜面之間(以下，單純適切稱之為兩者間領域)混合而構成。
根據如此構成之氧化膜成形裝置，於兩者間領域，混合供給於腔室內之臭氧氣體及不飽和烴氣體加以反應，產生反應活性種(OH自由基等)。又，該反應活性種係於兩者間領域，經由混合供給於腔室內之原料氣體加以反應，生成反應生成物。然後，經由該反應生成物附著於被成膜面加以堆積，形成所期望之氧化膜(後述之圖1中為氧化膜11)。
例如高溫CVD手法之時，藉由適用UV光等，在較低之成膜溫度下，雖有可能使各氣體間之反應性變高，但有因為該UV光改變被成膜基體之特性(例如強度劣化或透明度下降)之疑慮。
另一方面，根據本實施形態之氧化膜成形裝置，藉由混合臭氧氣體及不飽和烴氣體加以反應之時之反應熱(產生反應活性種時之熱)，兩者間領域之反應系被加熱，反應活性種與原料氣體之反應性亦提高。
即，即使不加熱被成膜基體(較低成膜溫度)，可使兩者間領域之各氣體間之反應性變得較高。然後，供給於腔室內之原料氣體係直接附著於被成膜面之前，於兩者間領域，可與反應活性種反應，易於得所期望之反應生成物。
因此，可抑制原料氣體未反應下附著於被成膜面(或先行形成於被成膜面之氧化膜表面)，貢獻目標目的之氧化膜之膜質的提升。又，與高溫CVD手法比較時，易於適用耐熱溫度低之被成膜基體。
又，如前述，根據將反應生成物堆積於被成膜面形成之氧化膜，例如被成膜基體為可撓性形態(例如被成膜面為凹凸狀之有機薄膜等)之時，可減低該氧化膜之膜厚分佈之偏移(例如相較於階段性氧化手法減低)，階差被覆性良好，對於氧化膜易於獲得所期望之膜質。
本實施形態之氧化膜形成裝置係如前述，從氣體供給部之各供給噴嘴供給之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體，則於兩者間領域混合，將經由該混合生成(混合經由臭氧氣體及不飽和烴氣體之混合所產生之反應活性種、和原料氣體加以反應生成)之反應生成物，堆積於被成膜面，形成氧化膜之構成即可，可適切適用種種領域(例如成膜領域、腔室領域、臭氧氣體領域、不飽和烴氣體領域、灰化領域等)之技術常識設計變形。
＜＜本實施形態之一例之氧化膜形成裝置1＞＞ 圖1係說明本實施形態之一例之氧化膜形成裝置1之構成者。圖1所示裝置1係主要具備取出置入自如地收容被成膜基體10之腔室2、和備於與收容於該腔室2內之被成膜基體10之被成膜面10a對向之位置的氣體供給部3、和吸氣該腔室2內之氣體，排出至該腔室2外的氣體排出部4。
腔室2係具有配置被成膜基體10之框體狀之腔室本體21、和，可將該腔室本體21上端側之開口部21a開閉自如加以封密的開閉蓋22。從開口部21a收容於腔室2內之被成膜基體10係藉由配置於腔室本體21內之底部側的支持部23，被成膜面10a在與開閉蓋22對向之姿態(圖1中朝向圖示上側之姿態)下，加以支持。
圖1之支持部23之時，成為具有支持被成膜基體10之平板狀之支持台23a、和將該支持台23a在腔室本體21內之底部側加以支持的支柱23b的構成。又，於支持台23a與被成膜基體10之間，介入存在加熱機構23c。
氣體供給部3係具有於腔室2內供給原料氣體之管狀之原料氣體供給噴嘴31、和於該腔室2內供給臭氧氣體之管狀之臭氧氣體供給噴嘴32、和於該腔室2內供給不飽和烴氣體之管狀之不飽和烴氣體供給噴嘴33(以下，各別單純適切稱為供給噴嘴31~33)。圖1之各供給噴嘴31~33之情形下，將開閉蓋22貫通於壁厚方向(腔室2之內外方向)，該各供給噴嘴31~33各別之一端側(前端側)之各供給口31a~33a則與被成膜面10a對向，從該被成膜面10a隔著特定距離定位而設置。
於各供給噴嘴31~33之另一端側，各別藉著配管31b~33b，適切連接原料氣體源(填充原料氣體之槽等)31c、臭氧氣體源(臭氧氣體產生裝置，或填充高濃度之臭氧氣體之鋼瓶等)32c、不飽和烴氣體源(填充不飽和烴氣體之鋼瓶等)33c。於配管31b，例如如圖1所示，可列舉具備氣化器34。由此，例如填充於原料氣體源31c之原料在常溫下為液體之時，可將該原料以氣化器34加熱(例如加熱至70℃以上)而氣化，做為原料氣體供給至腔室2內。
氣體排出部4係具有設於腔室2之下端側之排出口40，於該排出口40之排出方向側(下游側)之配管41，連接排氣閥42、排氣泵(例如對於臭氧有承受性之乾式泵等)43。
於此氣體排出部4中，經由排氣泵43之吸引力，將腔室2內控制維持於減壓狀態(內壓較大氣壓為低壓之狀態)，吸氣該腔室2內之氣體(例如供給至腔室2內之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體中，未反應殘留之氣體)，將該氣體排出至腔室2外。
腔室2內之減壓狀態係可列舉例如於該腔室2內，供給原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體之期間，在可形成所期望之氧化膜11之範圍下、進行適切之調整。例如，可列舉藉由適切控制排氣閥42之開啟程度，適切啟動排氣泵43，使腔室2內成為數千Pa以下(例如1000Pa程度以下)，較佳成為數百Pa以下(例如130Pa程度以下)，進行減壓調整。
如以上所構成之裝置1之各構成要素係非限定於圖1所示者，在被成膜基體10、原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體中，可適切適用種種之形態。做為此等之一例，可列舉以下所示者。
＜支持部23＞ 於支持部23中，可列舉具備將支持台23a適切移動(例如沿著被成膜面10a之方向(圖1中為圖示水平方向)移動)至所期望之位置之移動機構者(例如移動平台等；省略圖示)。圖1中，介入存在於支持台23a與被成膜基體10之間之加熱機構23c係非必需構成，依需要適切加以適用(例如適用於較低成膜溫度(例如室溫下~100℃)即可。做為此加熱機構23c之具體例，可列舉熱電偶、紅外線加熱器、承受器等。
＜氣體供給部3＞ 氣體供給部3係對於裝置1而言，具備複數個亦可。此時，可列舉將複數個之氣體供給部3，於開閉蓋22分散配置(例如沿著被成膜面10a之方向(圖1中，係圖示水平方向)分散配置)，於各別之供給噴嘴31~33中，與被成膜面10a對向，從該被成膜面10a隔著特定距離加以定位。
又，各供給噴嘴31~33之配置構成係只要是將供給至腔室2內之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體，於兩者間領域混合，更且混合、反應反應活性種(混合臭氧氣體及不飽和烴氣體進行反應之反應活性種)和原料氣體，生成反應生成物，將該反應生成物堆積於被成膜面10a，形成氧化膜11之形態時，可適切加以適用。
各供給噴嘴之供給口與被成膜面之間之距離(以下單純適切稱為兩者間距離)，係可列舉考量氧化膜11之膜質或成膜速度等，適切加以設定。
兩者間距離過短之時，例如原料氣體有可能在未反應之狀況下附著於被成膜面10a(或氧化膜11表面)，對於氧化膜11之膜質造成影響。又，兩者間距離過長之時，難以達成所期望之成膜速度(例如每1分鐘可形成數nm以上之膜厚之氧化膜11的成膜速度)。
做為考量如此之各供給噴嘴31~33之配置構成之具體例，如後述圖2，可列舉各供給噴嘴31~33之供給口31a~33a之開口軸，在從被成膜面10a遠離之位置交叉的配置構成。該配置構成時，可列舉將供給口31a~33a之開口軸交叉之點(後述之圖2中為交叉點P)與被成膜面間之距離(以下單純適切稱之為交叉點距離)，例如設定於數mm程度(例如5mm)~數cm程度(例如5cm)之範圍內。
又，如後述圖3、圖4所述，亦可列舉將各供給噴嘴31~33，從被成膜面10a延伸存在於立設方向，配置成同軸狀，成為三重管構造(多重管構造)的配置構成。此配置構成時，可列舉例如設定於數mm程度(例如2mm~5mm)~數cm程度(例如3cm~5cm)之範圍內。
＜被成膜基體10＞ 被成膜基體10係可列舉適用基板或薄膜等。尤其，如關於本實施形態之氧化膜形成裝置1，只要是使用臭氧與不飽和烴者，在低溫下可形成氧化膜11，不僅是於Si基板等之耐熱性較高之基板，於耐熱性較低之合成樹脂所形成之基板或薄膜，亦可形成氧化膜11。
做為形成基板或薄膜之合成樹脂，係例如有聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、烯烴樹脂、聚丙烯、PPS(聚苯硫醚)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)等。其他可列舉PE(聚乙烯)、POM(聚縮醛、或乙縮醛樹脂)、PEEK(聚醚醚酮)、ABS樹脂(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚合成樹脂)、PA(聚醯胺)、PFA(四氟化乙烯、全氟烷氧基乙烯共聚物)、PI(聚醯亞胺)、PVD(聚二氯乙烯)等。
＜臭氧氣體＞ 臭氧氣體源32c之臭氧氣體係臭氧濃度愈高愈佳。例如臭氧氣體之臭氧濃度(體積%濃度)係20~100vol%為佳，更佳為80~100vol%。此係臭氧濃度愈接近100vol%，可將從臭氧生成之反應活性種(OH)更高密度供給至兩者間領域之緣故。此反應活性種(OH)係到達被成膜面10a之時，與氧化膜11中之不純物碳(C)反應，可將此碳(C)做為氣體加以除去。
因此，藉由將更多之反應活性種(OH)，供給至被成膜面10a，可進行不純物少之氧化膜11之形成。又，從臭氧濃度愈高(即，氧濃度愈低)，臭氧被分離產生之原子狀態氧(O)之壽命有變長之傾向視之，使用高濃度之臭氧氣體為佳。即，經由提高臭氧濃度，氧濃度則變低，可抑制原子狀態氧(O)藉由氧分子之衝擊而失去活性。又，經由提高臭氧濃度，可減壓氧化膜11之形成程序之程序壓力之故，從氣流控制性、氣流提升之觀點視之，使用高濃度之臭氧氣體為佳。
臭氧氣體之流量雖未特別加以限定，可列舉考量原料氣體、不飽和烴氣體之各流量等，適切加以設定。做為一例，可列舉0.2sccm以上，較佳為0.2~1000sccm。sccm係1atm(1013hPa)、25℃下之ccm(cm3 /min)。
又，臭氧氣體之流量(供給量)係可列舉不飽和烴氣體之流量(供給量)之2倍以上。不飽和烴氣體分解至OH基之分解步驟係從複數步驟所成之故，以臭氧分子：不飽和烴分子=1:1供給之時，有反應所需之臭氧分子不足，無法得充分量OH基之疑慮。然而，供給不飽和烴氣體與原料氣體之時，將臭氧氣體之流量成為不飽和烴氣體與原料氣體之合計流量之2倍以上，可以良好之成膜率，形成氧化膜。
高濃度之臭氧氣體係根據從含臭氧氣體之蒸氣壓之差，僅液化分離臭氧後，再氣化液化之臭氧而獲得。做為為了獲得高濃度之臭氧氣體之臭氧氣體源32c之具體例、係例如揭示於日本特開2001-304756號專利公報或日本特開2003-20209號專利公報之專利文獻。此等臭氧氣體源32c之具體例係根據臭氧與其他氣體(例如氧)之蒸氣壓之差，僅液化分離臭氧，生成高濃度之臭氧(臭氧濃度≒100vol%)。尤其，具備複數僅液化及氣化臭氧之腔室時，經由各別溫度控制此等之腔室，可連續性供給高濃度之臭氧氣體。然而，做為生成高濃度之臭氧氣體之市售之臭氧氣體源32c，例如有明電舍製之Pure Ozone Generator (MPOG-HM1A1)。
＜原料氣體＞ 做為原料氣體源31c之原料氣體，係使用做為構成元素，包含形成氧化膜之元素(例如鋰(Li)、鎂(Mg)、矽(Si)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、釔(Y)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、釕(Ru)、銠(Rh)、銦(In)、錫(Sn)、鎢(W)、銥(Ir)、白金(Pt)、鉛(Pb)等，以下將此等元素稱之為金屬或金屬元素)之原料氣體。例如使用含有具有Si-O結合或Si-C結合之有機矽或具有金屬元素-氧結合或金屬元素-碳結合之有機金屬的原料氣體、或金屬鹵化物或有機金屬錯合物或矽或金屬之氫化物等之原料氣體。
具體而言，做為原料氣體，使用矽烷(矽化合物之總稱)、TEOS(四乙氧基矽烷)、TMS(三甲氧基矽烷)、TES(三乙氧基矽烷)、TMA(三甲基鋁)、TEMAZ(四(乙基甲基胺基)鋯)、氟化鎢(WF6 )等。又，不僅一種金屬元素，可將包含複數種類之金屬元素之異種複核錯合物(例如記載於日本特開2016-210742等之錯合物)做為原料氣體加以使用。
原料氣體之流量雖未特別加以限定，可列舉考量臭氧氣體、不飽和烴氣體之各流量等，適切加以設定。可列舉例如供給於腔室2內之原料氣體，設定成在直接附著於被成膜面10a之前，於兩者間領域，與反應活性種充分反應，得所期望之反應生成物程度之流量。做為一例，可列舉0.1sccm以上，較佳為0.1~500sccm。
＜不飽和烴氣體＞ 做為不飽和烴氣體源33c之不飽和烴氣體，係使用例示於乙烯之具有雙重結合之碳化氫(烯烴)或例示於乙炔之具有三重結合之碳化氫(炔烴)。做為不飽和烴，除了乙烯或乙炔之外，可較佳使用丁烯等之低分子量之不飽和烴(例如碳數n為4以下之不飽和烴)。
不飽和烴氣體之流量雖未特別加以限定，可列舉考量臭氧氣體、原料氣體之各流量等，適切加以設定。
＜＜實施例1＞＞ 圖2係顯示實施例1所成氣體供給部3A之概略構成的主要部擴大圖。然而，對於與圖1相同者，經由引用同一符號等，適切省略其詳細說明。
於氣體供給部3A之各供給噴嘴31~33中，各供給口31a~33a之開口軸(延伸存在於氣體供給方向之軸)，則在從被成膜面10a隔著特定距離之位置之交叉點P交叉而配置構成。
根據如此氣體供給部3A，從各供給噴嘴31~33供給至腔室2內之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體，則於交叉點P或該交叉點附近加以混合(即，於兩者間領域加以混合)。
將此氣體供給部3A適用於裝置1，於被成膜基體10、原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體，各別適用PET薄膜、TEOS、高濃度臭氧(臭氧濃度接近100vol%者)、乙烯，嘗試SiO2 之氧化膜11之形成。然而，交叉點距離適切設定成5mm~5cm之範圍內，加熱機構23c則不動作(即無加熱)，維持腔室2內之減壓狀態，形成氧化膜11。
其結果、對於被成膜基體10之被成膜面10a而言，形成絕緣性、均質性等充分之氧化膜11，確認到該氧化膜11之折射率良好(折射率為約1.45)。
然而，圖2之時，描述成供給噴嘴32係從被成膜面10a延伸存在於立設方向而配置，供給噴嘴31、33係以從該供給噴嘴32成為銳角傾斜之姿勢加以延伸存在而配置，但非限定於此。即，如前述，只要是各供給口31a~33a之開口軸在交叉點P交叉之配置構成，可發揮同樣之作用效果。做為此一例，可列舉使各供給口31a~33a之開口軸，在交叉點P交叉，使各供給噴嘴31~33所有成為傾斜之姿態下延伸存在而配置構成。
＜＜實施例2＞＞ 圖3係顯示實施例2所成氣體供給部3B之概略構成的主要部擴大圖。然而，對於與圖1或實施例1相同者，經由引用同一符號等，適切省略其詳細說明。
氣體供給部3B中，各供給噴嘴31~33之橫剖面形狀之大小則各別有所不同。然後，又，使該各供給噴嘴31~33，從被成膜面10a延伸存在於立設方向，配置成同軸狀，成為三重管構造。
圖3之氣體供給部3B之時，伴隨成為三重管構造之外周側，使兩者間距離階段性變短而配置構成。首先、供給噴嘴32則在各供給噴嘴31~33之中，具有最小橫剖面形狀(最小之內徑)，位於三重管構造之軸心側。又，供給噴嘴33則在各供給噴嘴31~33之中，具有第二大之橫剖面形狀，對於供給噴嘴32，於橫剖面方向保持特定距離，圍繞該供給噴嘴32地加以定位。然後，供給噴嘴31則在各供給噴嘴31~33之中，具有最大之橫剖面形狀(最大之內徑)，對於供給噴嘴33而言，於橫剖面方向保持特定距離，圍繞該供給噴嘴33地，定位於三重管構造之外周側。由此，關於各供給噴嘴31~33之兩者間距離中，關於供給噴嘴31之兩者間距離則變得最短。
根據如此氣體供給部3B，從各供給噴嘴31~33供給至腔室2內之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體，則於三重管構造之前端側或該前端側附近，加以混合(即，於兩者間領域加以混合)。又，與氣體供給部3A比較時，可容易調整兩者間領域之反應系之位置，可使原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體各別反應(關於反應活性種或反應生成物之反應)變得有效率。
將此氣體供給部3B適用於裝置1，與實施例1同樣之條件下，嘗試SiO2 之氧化膜11之形成。然而，關於各供給噴嘴31~33之各兩者間距離中，適切設定關於位於三重管構造之軸心側之供給噴嘴32之兩者間距離成為5cm以下，關於位於該三重管構造之外周側之供給噴嘴31之兩者間距離成為5mm以上。關於供給噴嘴33之兩者間距離係適切設定成大約加算關於供給噴嘴31、32之各兩者間距離並加以減半之值。
其結果、對於被成膜基體10之被成膜面10a而言，與實施例1同樣地，形成絕緣性、均質性等充分之氧化膜11，確認到該氧化膜11之折射率良好(折射率為約1.45)。
＜＜實施例3＞＞ 圖4係顯示實施例3所成氣體供給部3C之概略構成的主要部擴大圖。然而，對於與圖1或實施例1、2相同者，經由引用同一符號等，適切省略其詳細說明。
氣體供給部3C中，與氣體供給部3B同樣地，各供給噴嘴31~33之橫剖面形狀之大小則各別有所不同。然後，使該各供給噴嘴31~33，從被成膜面10a延伸存在於立設方向，配置成同軸狀，成為三重管構造。
圖4之氣體供給部3C之時，伴隨成為三重管構造之外周側，使兩者間距離階段性變短而配置構成。首先、供給噴嘴31則在各供給噴嘴31~33之中，具有最小橫剖面形狀(最小之內徑)，位於三重管構造之軸心側。又，供給噴嘴33則在各供給噴嘴31~33之中，具有第二大之橫剖面形狀，對於供給噴嘴31而言，於橫剖面方向保持特定距離，圍繞該供給噴嘴31地加以定位。然後，供給噴嘴32在各供給噴嘴31~33之中，具有最大之橫剖面形狀(最大之內徑)，對於供給噴嘴33而言，於橫剖面方向保持特定距離，圍繞該供給噴嘴33地，定位於三重管構造之外周側。由此，關於各供給噴嘴31~33之兩者間距離中，關於供給噴嘴32之兩者間距離則變得最短。
根據如此氣體供給部3C，從各供給噴嘴31~33供給至腔室2內之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體，則於三重管構造之前端側或該前端側附近，加以混合(即，於兩者間領域加以混合)。又，與氣體供給部3B同樣地，可容易調整兩者間領域之反應系之位置，可使原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體各別反應(關於反應活性種或反應生成物之反應)變得有效率。
又，於原料氣體中，經由臭氧氣體或不飽和烴包覆下供給至腔室2內之故，與氣體供給部3B比較，原料氣體則可抑制不分散於兩者間領域外。由此，該原料氣體則可容易抑制在未反應之狀況下附著於被成膜面10a(或氧化膜11表面)。
將此氣體供給部3C適用於裝置1，與實施例1同樣之條件下，嘗試SiO2 之氧化膜11之形成。然而，關於各供給噴嘴31~33之各兩者間距離中，適切設定關於位於三重管構造之軸心側之供給噴嘴31之兩者間距離成為5cm以下，關於位於該三重管構造之外周側之供給噴嘴32之兩者間距離成為2mm以上。關於供給噴嘴33之兩者間距離係適切設定成大約加算關於供給噴嘴31、32之各兩者間距離並加以減半之值。
其結果、對於被成膜基體10之被成膜面10a而言，與實施例1、2同樣地，形成絕緣性、均質性等充分之氧化膜11，確認到該氧化膜11之折射率良好(折射率為約1.45)。
以上，雖顯示具體的實施形態對於本發明之氧化膜形成裝置做了說明，但本發明之氧化膜形成裝置係非限定於實施形態，在不損及其特徵之範圍下，可適切變更設計，該設計變更者，亦屬於本發明之技術範圍。
例如，各供給噴嘴31~33之供給口31a~33a中，如圖3、圖4所示，成為縮徑形狀之時，可促進混合從該各供給口31a~33a供給之各氣體(原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體)，但非限定於該縮徑形狀者，可適切變更設計(例如，設計成與各供給噴嘴31~33之內徑成為相同口徑)。
1:氧化膜形成裝置 2:腔室 3:氣體供給部 3A~3C:氣體供給部 4:氣體排出部 10:被成膜基體 10a:被成膜面 11:氧化膜 21:腔室本體 21a:開口部 22:開閉蓋 23:支持部 23a:支持台 23b:支柱 23c:加熱機構 31~33:供給噴嘴 31a~33a:支持台 31b~33b:配管 31c:原料氣體源 32c:臭氧氣體源 33c:不飽和烴氣體源 34:氣化器 40:排出口 41:配管 42:排氣閥 43:排氣泵
[圖1]為說明本實施形態之一例之氧化膜形成裝置1的概略剖面圖。 [圖2]為說明實施例1所成氣體供給部3A之主要部剖面圖。 [圖3]為說明實施例2所成氣體供給部3B之主要部剖面圖。 [圖4]為說明實施例3所成氣體供給部3C之主要部剖面圖。
1:氧化膜形成裝置
2:腔室
3:氣體供給部
4:氣體排出部
10:被成膜基體
10a:被成膜面
11:氧化膜
21:腔室本體
21a:開口部
22:開閉蓋
23:支持部
23a:支持台
23b:支柱
23c:加熱機構
31~33:供給噴嘴
31a~33a:支持台
31b~33b:配管
31c:原料氣體源
32c:臭氧氣體源
33c:不飽和烴氣體源
34:氣化器
40:排出口
41:配管
42:排氣閥
43:排氣泵

Claims (6)

  1. 一種氧化膜形成裝置，係於被成膜基體之被成膜面，形成氧化膜的裝置，其特徵係具備：可收容被成膜基體之腔室、和備於與收容於腔室內之被成膜基體之被成膜面對向之位置的氣體供給部、和吸氣腔室內之氣體，排出至該腔室外，可維持該腔室內之減壓狀態的氣體排出部；氣體供給部係具備：於腔室內，供給原料氣體之管狀之原料氣體供給噴嘴、和於腔室內，供給臭氧氣體之管狀之臭氧氣體供給噴嘴、和於腔室內，供給不飽和烴氣體之管狀之不飽和烴氣體供給噴嘴；各供給噴嘴係分散配置於沿被成膜面之方向，各供給噴嘴之供給口係對向於被成膜基體之被成膜面，從該被成膜面隔著特定距離加以定位，各供給噴嘴之供給口之開口軸則在從被成膜面隔著特定距離之位置加以交叉，從各供給噴嘴供給之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體則在該各供給噴嘴之供給口與被成膜面之間混合，原料氣體係做為構成元件包含構成氧化膜之元素的Si或金屬元素。
  2. 一種氧化膜形成裝置，係於被成膜基體之被成膜面，形成氧化膜的裝置，其特徵係具備：可收容被成膜基體之腔室、和備於與收容於腔室內之被成膜基體之被成膜面對向之位置的氣體供給部、和吸氣腔室內之氣體，排出至該腔室外，可維持該腔室內之減壓狀態的氣體排出部；氣體供給部係具備：於腔室內，供給原料氣體之管狀之原料氣體供給噴嘴、和於腔室內，供給臭氧氣體之管狀之臭氧氣體供給噴嘴、和於腔室內，供給不飽和烴氣體之管狀之不飽和烴氣體供給噴嘴；該各供給噴嘴則配置成同軸狀成為三重管構造，各供給噴嘴之供給口係縮徑形狀，對向於被成膜基體之被成膜面，從該被成膜面隔著特定距離加以定位，各供給噴嘴之供給口與被成膜面之間之距離則伴隨成為前述三重管構造之外周側，階段性變短，從各供給噴嘴供給之原料氣體、臭氧氣體、不飽和烴氣體則在該各供給噴嘴之供給口與被成膜面之間混合，原料氣體係做為構成元件包含構成氧化膜之元素的Si或金屬元素。
  3. 如請求項2記載之氧化膜形成裝置，其 中，於三重管構造之軸心側，配置臭氧氣體供給噴嘴，於該三重管構造之外周側，配置原料氣體供給噴嘴。
  4. 如請求項2記載之氧化膜形成裝置，其中，於三重管構造之軸心側，配置原料氣體供給噴嘴，於該三重管構造之外周側，配置臭氧氣體供給噴嘴。
  5. 如請求項1記載之氧化膜形成裝置，其中，各供給噴嘴之供給口之開口軸交叉之交叉點與被成膜面之間之距離係5mm~5cm。
  6. 如請求項2記載之氧化膜形成裝置，其中，各供給噴嘴之供給口與被成膜面之間之距離係2mm~5cm。
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