JPH0639128U - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 装置全体の熱の効率的な利用を図り、昇温部
での基板の加熱を容易にすることで、省エネルギーと生
産性の向上を図る。 【構成】 薄膜を形成する基板ａを搬送する基板ガイド
４に沿って、昇温室１、成膜室２及び徐冷室３と、前記
基板ガイド４が順次形成され、これら昇温室１、成膜室
２及び徐冷室３を通過する基板ａを、均熱板２１、２１
を介して加熱するヒーター１３、１４、２３、２４、３
３、３４が設けられている。成膜室２を通過する基板ａ
の成膜面に薄膜の原料を当てる原料ダクト２０と、成膜
室２中の原料を排気する排気口２２が設けられている。
排気口２２は、昇温室１側のヒーター１３、１４と均熱
板２１との間に形成された排気通路に通じ、そこに基板
ａにより加熱された排気を送り、基板を加熱する。昇温
室１側のヒーター１３、１４と均熱板２１から、排気通
路に放熱フィン１５、３５が突設されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】 本考案は、加熱した基板の表面に気化或は霧化した原料溶液を当てて、基板上 に薄膜を形成する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種従来の薄膜形成装置の例を、図３に示す。この装置では、基板搬送路４ に沿って薄膜を形成する基板ａが図において左から右へと矢印で示す方向に順次 押されながら搬送される。この基板搬送路４による基板ａの搬送経路上に、昇温 室１、成膜室２及び徐冷室３が順次形成されており、これら昇温室１、成膜室２ 及び徐冷室３には、そこを通過する基板ａを上下から加熱するためのヒーター１ ３、１４、２３、２４、３３、３４が設けられている。さらに、成膜室２に同室 ２の外部に設けた原料供給源（図示せず）から基板ａの成膜面（図３において上 面）に向けて気体或は霧状の原料を供給し、吹き付けるための原料供給ダクト２ ０と、成膜室２から原料を排気するための排気ダクト２２、２２が設けられてい る。

【０００３】 この薄膜形成装置では、基板搬送路４に沿って搬送される基板ａが昇温室１に 導入されると、そこに設けられたヒーター１３、１４で同基板ａが加熱される。 この基板ａは、成膜室２に達するまでに成膜に必要な所定の温度にまで加熱され 、成膜室２でその成膜面に原料が当てられると、例えば、基板ａの保有する熱に より原料が分解し、さらに分解した原料が空気中の酸素等と反応し、基板ａの成 膜面上に酸化物等の薄膜が形成される。その後、基板ａが徐冷室３を通過する過 程で、次第に温度が下げられ、薄膜形成装置から基板ａが排出される。

【０００４】

【考案が解決しようとしている課題】

前記従来の薄膜形成装置では、昇温室１に導入された常温の基板ａが成膜室２ に達するまでに、同基板ａを成膜に必要な温度にまで加熱する必要があるが、次 々と昇温室１に導入される基板ａにより、昇温室１内の熱が奪われるため、短時 間に基板ａを所定の温度に加熱することができない。このため、昇温室１を充分 長くするか、基板ａの送りを遅くする必要があった。しかしこれでは、薄膜形成 の生産性を高めることができない。生産性を高めるためには、出力の大きなヒー ター１３、１４を使用しなければならず、多大なエネルギーを必要とするという 課題があった。 本考案は、前記従来の薄膜形成装置の課題に鑑み、装置全体の熱の効率的な利 用を図り、昇温部での基板の加熱を容易にすることで、省エネルギーと生産性の 向上を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

すなわち、本考案では、前記の目的を達成するため、薄膜を形成する基板ａを 搬送する基板搬送路４と、該基板搬送路４に沿って順次形成された昇温室１、成 膜室２及び徐冷室３と、前記基板搬送路４に沿ってこれら昇温室１、成膜室２及 び徐冷室３を通過する基板ａを加熱するヒーター１３、１４、２３、２４、３３ 、３４と、これらヒータ１３、１４、２３、２４、３３、３４と前記昇温室１、 成膜室２及び徐冷室３との間に設けた均熱板２１、２１と、成膜室２を通過する 基板ａの成膜面に薄膜の原料を当てる原料供給手段と、成膜室２中の原料を排気 する排気手段とを有する薄膜形成装置において、成膜室２から前記排気手段を通 して昇温室１側のヒーター１３、１４と均熱板２１との間に排気を送る排気通路 を形成したことを特徴とする薄膜形成装置を提供する。 なお、この場合において、昇温室１側のヒーター１３、１４と均熱板２１の少 なくとも何れかから、排気通路に放熱フィン１５、３５を突設するとよい。

【０００６】

【作用】

前記の薄膜形成装置では、成膜室２から前記排気手段を通して昇温室１側のヒ ーター１３、１４と均熱板２１との間に排気を送る排気通路を形成したことで、 基板ａから熱を吸収した原料の排気が昇温室１を加熱するヒーター１３、１４と 均熱板２１との間に送られる。このため、昇温室１では、ヒーター１３、１４に よって基板ａが加熱されると同時に、加熱された排気によっても基板ａが加熱さ れる。従って、昇温室１において、基板ａをより効率的に加熱することが可能と なり、短時間に基板ａを所定の温度に加熱できる。

【０００７】 なお、昇温室１側のヒーター１３、１４と均熱板２１の少なくとも何れかから 、排気通路に放熱フィン１５、３５を突設した場合、この放熱フィン１３、３５ により、ヒーター１３、１４、３３、３４と排気との熱伝達が円滑に行われる。

【０００８】

【実施例】

次に、図面を参照しながら、本考案の実施例について具体的に説明する。 本考案の第一の実施例による薄膜形成装置を図１に示す。この装置では、ガイ ド状の基板搬送路４に沿って薄膜を形成する基板ａが図において左から右へと矢 印で示す方向に順次押されながら搬送される。この基板搬送路４による基板ａの 搬送経路上に、昇温室１、成膜室２及び徐冷室３が順次形成されている。そして 、成膜室２とその両側の昇温室１及び徐冷室３との間は、仕切２５により仕切ら れており、基板ａは、この仕切２５の間隙を通って昇温室１から成膜室２へ、成 膜室２から徐冷室３へと搬送される。

【０００９】 図１（ａ）に示されたように、これら昇温室１、成膜室２及び徐冷室３の上下 に、そこを通過する基板ａを加熱するためのヒーター１３、１４、２３、２４、 ３３、３４が設けられている。さらに、このヒーター１３、１４、２３、２４、 ３３、３４と基板搬送路４との間に均熱板２１が設けられ、前記ヒーター１３、 １４、２３、２４、３３、３４からの熱を均一に均して基板ａ側に伝達する。こ れらヒーター１３、１４、２３、２４と均熱板２１との間は、排気通路となって おり、その昇温室１の上下のヒーター１３、１４と均熱板２１からは、交互に放 熱フィン１５、３５が突設されている。図１（ｂ）で示されたように、この放熱 フィン１５、３５は、平面上でも、中央と両側に交互とに配置されている。

【００１０】 成膜室２に同室２の外部に設けた原料供給源（図示せず）から基板ａの成膜面 である上面に向けて気体或は霧状の原料を供給し、吹き付けるための原料供給ダ クト２０と、成膜室２から原料を排気するための排気口２２、２２が設けられて いる。この排気口２２は、上側のヒーター１４、２４と均熱板２１との間の排気 通路に連絡されており、さらに、上側のヒーター２４と均熱板２１との間の部分 は、両側縦方向に設けられたダクト１１により、下側のヒーター２４と均熱板２ １との間の部分と連絡されている。

【００１１】 この薄膜形成装置では、基板搬送路４に沿って搬送される基板ａが昇温室１に 導入されると、そこに設けられたヒーター１３、１４で同基板ａが加熱される。 この基板ａは、成膜室２に達するまでに成膜に必要な温度にまで加熱され、成膜 室２でその成膜面に原料が当てられる。すると例えば、原料が基板ａの保有する 熱により分解し、さらに空気中の酸素と反応し、基板ａの成膜面上に酸化物等の 薄膜が形成される。その後、基板ａが徐冷室３を通過する過程で、次第に温度が 下げられ、薄膜形成装置から基板ａが排出される。

【００１２】 ここで、前記実施例による装置の場合、基板ａに当てられ、原料を搬送してき たキャリアガスは、基板ａの熱を吸収すると共に、排気となって排気口２２から 昇温室１側の上側のヒーター１４と均熱板２１との間の排気通路に送られ、その 末端で排気される。さらに、この排気の一部は、ダクト１１から下側のヒーター ２４と均熱板２１との間の排気通路にも送られ、その末端で排気される。この間 、基板ａにより加熱された排気は、放熱フィン１５により、昇温室１の上下の部 分に長く留まりながら、均熱板２１やヒーター１４、２４に熱を与え、基板ａを ヒーター１３、１４と共に加熱する。これにより、ヒーター１３、１４のみで基 板ａを加熱する場合に比べて、基板ａを所定の温度により短時間で加熱すること ができる。

【００１３】 次に図２は、基板ａの下面に霧状の原料溶液を当てて、同下面上に薄膜を形成 する装置に本考案を適用したものである。この装置では、原料溶液が霧化器２６ により霧化され、成膜室２の一端寄りの底面に開口した霧の放出口２７から成膜 室２の中に導入される。さらに、成膜室２内の霧は、成膜室２の他端寄りの底面 に開口した排気口２９から下側のヒーター２４と均熱板２１との間に送られると 共に、成膜室２の両側上部に設けたダクト１１を通して上側のヒーター１４と均 熱板２１との間にも送られる。成膜室２の中で霧の一部が成膜室２の中で基板ａ の成膜面である下面に当る。すると、霧の中に含まれる原料が熱による分解され 、さらに水蒸気や空気等の酸素と反応し、酸化金属等が析出して、薄膜が形成さ れる。

【００１４】 この装置における基板ａを搬送するための基板搬送路４、成膜室２の両側に配 置された昇温室１と徐冷室、これら昇温室１と徐冷室を連絡するダクト（図２（ ｂ）参照）、これら昇温室１と徐冷室３の空気入口１２と空気出口３２、及びこ れら昇温室１と徐冷室とに設けられた放熱フィン１５等の構成は、実質的に前記 図１に示した実施例と同じである。但し、この実施例の場合、徐冷室３の上下の ヒーター３３、３４と均熱板２１との間も排気通路となっており、ここにも放熱 フィン１５と同様の放熱フィン３５が突設されている。

【００１５】 既に述べた通り、排気は下側のヒーター２４と均熱板２１との間と、上側のヒ ーター１４と均熱板２１との間に各々送られるが、これらは、前記実施例と同様 にして、昇温室１と徐冷室３との上下でヒーター１３、１４、３３、３４や均熱 板２１を加熱し、これにより基板ａの温度上昇を助ける。この実施例では、徐冷 室３との上下にも排気通路を形成し、そこに排気を供給するため、徐冷室３側の ヒーター３３、３４の出力が小さくても済むようになる。

【００１６】 なお、前記２つの実施例において、放熱フィン１５、３５は、ヒーター１３、 １４、３３、３４と均熱板２１の双方に設けているが、それらを何れか一方に設 けるだけでも効果的な熱伝達が可能である。それらの何れか一方に設ける場合は 、均熱板２１側に設けるのがより望ましい。 また、前記の実施例において、基板搬送路がガイド状のものであるが、基板搬 送路として、他の搬送手段、例えば、基板の両側を保持して搬送するベルトコン ベアやチェーンコンベア等を用いることもできる。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案によれば、昇温室１側で、ヒーター１３、１４に加 えて、加熱された原料排気により基板ａが加熱されるため、基板ａを短時間に加 熱することができるようになる。そのため、ヒーター１３の出力を大きくしたり 、昇温室１を長くする必要がなくなり、省エネルギーで生産性の高い薄膜形成装 置が得られる。 なお、昇温室１側に設けたヒーター１３、１４や均熱板２１から、放熱フィン １５を設けたものでは、昇温室１でのより効率的な基板ａの加熱が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一の実施例による薄膜形成装置を示
す概略縦断側面図（ａ）とそのＡ−Ａ線断面図（ｂ）で
ある。

【図２】本考案の第二の実施例による薄膜形成装置を示
す概略縦断側面図（ａ）とそのＢ−Ｂ線断面図（ｂ）で
ある。

【図３】従来例による薄膜形成装置を示す概略縦断側面
図である。

【符号の説明】

ａ 基板 ４ 基板搬送路 １ 昇温室 ２ 成膜室 ３ 徐冷室 １１ ダクト １３ ヒーター １４ ヒーター １５ 放熱フィン ２０ 原料供給ダクト ２２ 排気口 ２３ ヒーター ２４ ヒーター ３３ ヒーター ３４ ヒーター ３５ 放熱フィン

Claims (3)

【整理番号】 ００４０６２１−０１ 【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜を形成する基板ａを搬送する基板搬
   送路４と、該基板搬送路４に沿って順次形成された昇温
   室１、成膜室２及び徐冷室３と、前記基板搬送路４に沿
   ってこれら昇温室１、成膜室２及び徐冷室３を通過する
   基板ａを加熱するヒーター１３、１４、２３、２４、３
   ３、３４と、これらヒータ１３、１４、２３、２４、３
   ３、３４と前記昇温室１、成膜室２及び徐冷室３との間
   に設けた均熱板２１、２１と、成膜室２を通過する基板
   ａの成膜面に薄膜の原料を当てる原料供給手段と、成膜
   室２中の原料を排気する排気手段とを有する薄膜形成装
   置において、成膜室２から前記排気手段を通して昇温室
   １側のヒーター１３、１４と均熱板２１との間に排気を
   送る排気通路を形成したことを特徴とする薄膜形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記請求項１において、昇温室１側のヒ
   ーター１３、１４と均熱板２１の少なくとも何れかか
   ら、排気通路側に放熱フィン１５、３５を突設したこと
   を特徴とする薄膜形成装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または請求項２において、
   排気通路は、成膜室２から前記排気手段を通して徐冷室
   ３側のヒーター３３、３４と均熱板２１との間にわたっ
   ても形成されていることを特徴とする薄膜形成装置。