JPH0643631B2 - 常圧ｃｖｄ用ガス導入ノズル - Google Patents
常圧ｃｖｄ用ガス導入ノズルInfo
- Publication number
- JPH0643631B2 JPH0643631B2 JP62027370A JP2737087A JPH0643631B2 JP H0643631 B2 JPH0643631 B2 JP H0643631B2 JP 62027370 A JP62027370 A JP 62027370A JP 2737087 A JP2737087 A JP 2737087A JP H0643631 B2 JPH0643631 B2 JP H0643631B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- atmospheric pressure
- nozzle
- pressure cvd
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/453—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating passing the reaction gases through burners or torches, e.g. atmospheric pressure CVD
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、常圧ＣＶＤ用のガス導入ノズルの改良に関す
るものである。
るものである。
［従来の技術］ ガラス、金属その他の各種基板材料の表面に薄膜を形成
させる方法としては、従来より物理蒸着法、化学蒸着
法、スプレー法、ディッピング法その他の技術が知られ
ており、必要とされる膜材質や膜厚などの各種条件によ
り使い分けられている。特に、数百ないし数万オングス
トローム程度の膜厚のフィルムを均一に、かつ所望の組
成で形成させる方法としては、これらの内、物理蒸着法
および化学蒸着法が一般的に採用されるが、特に基材サ
イズの大型化、工業的規模での高生産性に対するニーズ
を加味した場合には、常圧での化学蒸着法（以下常圧Ｃ
ＶＤ法と呼ぶ）は有効な技術である。常圧ＣＶＤ法で大
型基板を工業的に生産する場合、通常は、反応ガス導入
用の幅広のノズルと基板を炉内に連続的に搬送するため
のベルトコンベアないしローラ等の搬送手段を設けた、
所定の温度プロファイルをもつＣＶＤ炉内に基板を搬送
し、ノズルから反応ガスを基板上に吹付けて薄膜を形成
させる方法が採用されている。このような方法により基
板を大型化して行く場合、従来、基板内の膜厚の均一化
が困難で、例えば、ガラス基板上に導電性酸化スズ薄膜
を形成させた場合には、300m/m幅の基板での膜厚は、幅
方向で±10％程度のばらつきに抑えるのが限界であっ
た。
させる方法としては、従来より物理蒸着法、化学蒸着
法、スプレー法、ディッピング法その他の技術が知られ
ており、必要とされる膜材質や膜厚などの各種条件によ
り使い分けられている。特に、数百ないし数万オングス
トローム程度の膜厚のフィルムを均一に、かつ所望の組
成で形成させる方法としては、これらの内、物理蒸着法
および化学蒸着法が一般的に採用されるが、特に基材サ
イズの大型化、工業的規模での高生産性に対するニーズ
を加味した場合には、常圧での化学蒸着法（以下常圧Ｃ
ＶＤ法と呼ぶ）は有効な技術である。常圧ＣＶＤ法で大
型基板を工業的に生産する場合、通常は、反応ガス導入
用の幅広のノズルと基板を炉内に連続的に搬送するため
のベルトコンベアないしローラ等の搬送手段を設けた、
所定の温度プロファイルをもつＣＶＤ炉内に基板を搬送
し、ノズルから反応ガスを基板上に吹付けて薄膜を形成
させる方法が採用されている。このような方法により基
板を大型化して行く場合、従来、基板内の膜厚の均一化
が困難で、例えば、ガラス基板上に導電性酸化スズ薄膜
を形成させた場合には、300m/m幅の基板での膜厚は、幅
方向で±10％程度のばらつきに抑えるのが限界であっ
た。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来技術を有していた前述の欠点を解消し、
膜厚のばらつきを抑えることができるＣＶＤ用ガス導入
ノズルを提供しようとするものである。
膜厚のばらつきを抑えることができるＣＶＤ用ガス導入
ノズルを提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、常圧ＣＶＤ法により基板上に薄膜を形成す
る場合に発生する前述した基板内の膜厚が不均一になる
原因について鋭意研究した結果、反応ガス導入用のノズ
ルから流出するガスの幅方向の流速及び流量の不均一さ
が大きく影響していることを見い出し、かかる問題点の
解決につとめた結果、新規な構造のガス導入ノズルを発
明するにいたった。即ち、本発明は、常圧ＣＶＤ法によ
り基板上に薄膜を形成するために用いる複数のプレート
を積層した常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズルにおいて、ノズ
ルの少なくとも一つの側にはすべてのガスの供給孔と供
給された各ガスをそれぞれ独立して幅方向に分散するた
めの溝を有する供給プレートが設置されており、スリッ
ト状ガス吐出孔を形成する単数または複数個のプレート
を前記供給プレートに積層してノズルを構成し、積層さ
れたプレートには供給プレートの前記溝に連通し、この
溝に供給された各ガスを独立して吐出孔に導くための流
路を形成する長穴が、ノズルのほぼ全幅にわたって設け
られていることを特徴とする常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズ
ルを提供するものである。以下、本発明を図面に従って
更に詳細に説明する。
る場合に発生する前述した基板内の膜厚が不均一になる
原因について鋭意研究した結果、反応ガス導入用のノズ
ルから流出するガスの幅方向の流速及び流量の不均一さ
が大きく影響していることを見い出し、かかる問題点の
解決につとめた結果、新規な構造のガス導入ノズルを発
明するにいたった。即ち、本発明は、常圧ＣＶＤ法によ
り基板上に薄膜を形成するために用いる複数のプレート
を積層した常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズルにおいて、ノズ
ルの少なくとも一つの側にはすべてのガスの供給孔と供
給された各ガスをそれぞれ独立して幅方向に分散するた
めの溝を有する供給プレートが設置されており、スリッ
ト状ガス吐出孔を形成する単数または複数個のプレート
を前記供給プレートに積層してノズルを構成し、積層さ
れたプレートには供給プレートの前記溝に連通し、この
溝に供給された各ガスを独立して吐出孔に導くための流
路を形成する長穴が、ノズルのほぼ全幅にわたって設け
られていることを特徴とする常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズ
ルを提供するものである。以下、本発明を図面に従って
更に詳細に説明する。
図１〜図３に示した常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズルは、３
種類のガスＡ，Ｂ，Ｃ（各々は単一成分または混合ガ
ス）を５層のスリットより吐出させる場合のノズルの基
本構成の一例を示した。図１は、図２に示した常圧ＣＶ
Ｄ用ガス導入ノズル15の斜視図のａ−ａ′線断面図を示
す。図において、１，８はガス供給プレート、２，７は
ガスＣの流路を形成するプレート、３，６はガスＢの流
路を形成するプレート、４はガスＡの流路を形成するプ
レート、５はガスＡとガスＢを分離するプレートであ
る。供給プレート１，８には図に示したように、幅方向
にガスを供給するための溝を設けてある。供給プレート
は必ずしも両側に設ける必要はなく片側のみでも良い。
また、各々のガスの流路として、該ガスが供給される供
給プレートと該ガスが吐出するスリット状ガス吐出孔を
形成するプレートまでの間に積層されるプレートには、
図に示すようにガスが吐出されるほぼ全幅にわたり長穴
が設けられている。この長穴は、流路面積の大幅な減少
をもたらさない範囲において、複数個に分割することが
可能である。図示したノズルにおいては、５層のスリッ
トより各々異なるガス（５種類のものまで）を流せるこ
とは言うまでもない。
種類のガスＡ，Ｂ，Ｃ（各々は単一成分または混合ガ
ス）を５層のスリットより吐出させる場合のノズルの基
本構成の一例を示した。図１は、図２に示した常圧ＣＶ
Ｄ用ガス導入ノズル15の斜視図のａ−ａ′線断面図を示
す。図において、１，８はガス供給プレート、２，７は
ガスＣの流路を形成するプレート、３，６はガスＢの流
路を形成するプレート、４はガスＡの流路を形成するプ
レート、５はガスＡとガスＢを分離するプレートであ
る。供給プレート１，８には図に示したように、幅方向
にガスを供給するための溝を設けてある。供給プレート
は必ずしも両側に設ける必要はなく片側のみでも良い。
また、各々のガスの流路として、該ガスが供給される供
給プレートと該ガスが吐出するスリット状ガス吐出孔を
形成するプレートまでの間に積層されるプレートには、
図に示すようにガスが吐出されるほぼ全幅にわたり長穴
が設けられている。この長穴は、流路面積の大幅な減少
をもたらさない範囲において、複数個に分割することが
可能である。図示したノズルにおいては、５層のスリッ
トより各々異なるガス（５種類のものまで）を流せるこ
とは言うまでもない。
本発明において、ガスをノズルから吐出させた際のガス
供給孔と吐出孔との間の静圧差は、供給プレートに存在
する該ガスが幅方向に流れる溝の内部における静圧分布
の最大差の10倍以上であることが好ましい。これよりも
小さい場合には、幅方向にガス吐出流量の分布が顕著に
生じて好ましくないので、供給プレートに存在する溝の
サイズ（幅と深さ）を大きくして、この静圧比を10以上
にすることが望ましい。
供給孔と吐出孔との間の静圧差は、供給プレートに存在
する該ガスが幅方向に流れる溝の内部における静圧分布
の最大差の10倍以上であることが好ましい。これよりも
小さい場合には、幅方向にガス吐出流量の分布が顕著に
生じて好ましくないので、供給プレートに存在する溝の
サイズ（幅と深さ）を大きくして、この静圧比を10以上
にすることが望ましい。
本発明の常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズルの各構成部材は、
耐熱性、化学的、耐久性、物理的耐久性に優れた金属材
（例えば、ＳＵＳなど）やセラミックスなどから作るの
が好ましい。
耐熱性、化学的、耐久性、物理的耐久性に優れた金属材
（例えば、ＳＵＳなど）やセラミックスなどから作るの
が好ましい。
［作用］ 図３に例示した常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズルの説明図に
よりガスの流れを説明する。本発明において、ガス供給
孔より導入されたガスは、図に示す如く供給プレート１
に設けられた溝に導入され幅方向にひろげられる（図に
おいてガスＡ成分は一番上段の溝、ガスＢは中段の溝、
ガスＣ成分は下段の溝）。この溝における各ガスの静圧
分布の最大差が、該ガスをノズルから吐出させた時のガ
ス供給孔と吐出孔との間の圧力差に対して十分に小さく
なるように、溝の大きさを定めることにより、該ガスは
溝の全幅にわたり容易に行き渡る。こうして幅方向に均
一にひろげられたガスは、該ガスが吐出するスリットに
至るまで積層されたプレートに設けられた単数または複
数個の長穴を通して流れる。長穴は、吐出幅のほぼ全幅
にわたっているので、供給プレートの溝でひろげられた
ガス流量の均一性は、吐出孔を形成するプレートに至る
迄そこなわれることがない。例えばガスＣについて着目
した場合、図３に示したように、供給プレート１に設け
られた溝からガスＣの流路を形成するプレート２に設け
られた長穴を通った後、スリット状吐出孔から流出す
る。また、プレート２には、ガスＡ及びＢの流路として
長穴が設けられている。
よりガスの流れを説明する。本発明において、ガス供給
孔より導入されたガスは、図に示す如く供給プレート１
に設けられた溝に導入され幅方向にひろげられる（図に
おいてガスＡ成分は一番上段の溝、ガスＢは中段の溝、
ガスＣ成分は下段の溝）。この溝における各ガスの静圧
分布の最大差が、該ガスをノズルから吐出させた時のガ
ス供給孔と吐出孔との間の圧力差に対して十分に小さく
なるように、溝の大きさを定めることにより、該ガスは
溝の全幅にわたり容易に行き渡る。こうして幅方向に均
一にひろげられたガスは、該ガスが吐出するスリットに
至るまで積層されたプレートに設けられた単数または複
数個の長穴を通して流れる。長穴は、吐出幅のほぼ全幅
にわたっているので、供給プレートの溝でひろげられた
ガス流量の均一性は、吐出孔を形成するプレートに至る
迄そこなわれることがない。例えばガスＣについて着目
した場合、図３に示したように、供給プレート１に設け
られた溝からガスＣの流路を形成するプレート２に設け
られた長穴を通った後、スリット状吐出孔から流出す
る。また、プレート２には、ガスＡ及びＢの流路として
長穴が設けられている。
［効果］ 本発明の常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズルによれば、前述し
たように、吐出ガスは整流されて幅方向に均一なガス流
速、ガス流量が得られ、安定なガスの吐出状態を得るこ
とができるので、均一な膜厚を持った薄膜が得られる。
本発明の常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズルは、量産用の常圧
ＣＶＤ装置に対して最適である。
たように、吐出ガスは整流されて幅方向に均一なガス流
速、ガス流量が得られ、安定なガスの吐出状態を得るこ
とができるので、均一な膜厚を持った薄膜が得られる。
本発明の常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズルは、量産用の常圧
ＣＶＤ装置に対して最適である。
図１は、本発明に係る常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズルの一
例の断面図、図２は、図１に示した常圧ＣＶＤ用ガス導
入ノズルの斜視図、図３は本発明の常圧ＣＶＤ用ガス導
入ノズルを説明するための説明図を示す。 １〜８：プレート、 ９：常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズル。
例の断面図、図２は、図１に示した常圧ＣＶＤ用ガス導
入ノズルの斜視図、図３は本発明の常圧ＣＶＤ用ガス導
入ノズルを説明するための説明図を示す。 １〜８：プレート、 ９：常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズル。
Claims (2)
- 【請求項１】常圧ＣＶＤ法により基板上に薄膜を形成す
るために用いる複数のプレートを積層した常圧ＣＶＤ用
ガス導入ノズルにおいて、ノズルの少なくとも一つの側
にはすべてのガスの供給孔と供給された各ガスをそれぞ
れ独立して幅方向に分散するための溝を有する供給プレ
ートが設置されており、スリット状ガス吐出孔を形成す
る単数または複数個のプレートを前記供給プレートに積
層してノズルを構成し、積層されたプレートには供給プ
レートの前記溝に連通し、この溝に供給された各ガスを
独立して吐出孔に導くための流路を形成する長穴が、ノ
ズルのほぼ全幅にわたって設けられていることを特徴と
する常圧ＣＶＤ用ガス導入ノズル。 - 【請求項２】ガスをノズルから吐出させた時のガス供給
孔と吐出孔との間における静圧差が、供給プレートの、
ガスを幅方向に分散するための溝内におけるガスの静圧
の最大値と最小値との差の１０倍以上であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の常圧ＣＶＤ用ガス導
入ノズル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027370A JPH0643631B2 (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | 常圧ｃｖｄ用ガス導入ノズル |
| EP88101028A EP0276796B1 (en) | 1987-01-27 | 1988-01-25 | Gas feeding nozzle for a chemical vapor deposition apparatus |
| DE8888101028T DE3869793D1 (de) | 1987-01-27 | 1988-01-25 | Gaszufuehrungsrohr fuer die reaktive abscheidung aus der gasphase. |
| US07/149,084 US4880163A (en) | 1987-01-27 | 1988-01-27 | Gas feeding nozzle for a chemical vapor deposition apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027370A JPH0643631B2 (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | 常圧ｃｖｄ用ガス導入ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63195269A JPS63195269A (ja) | 1988-08-12 |
| JPH0643631B2 true JPH0643631B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=12219164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62027370A Expired - Lifetime JPH0643631B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-02-10 | 常圧ｃｖｄ用ガス導入ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643631B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3646121B1 (ja) * | 2003-06-04 | 2005-05-11 | 積水化学工業株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP5046334B2 (ja) * | 2004-10-11 | 2012-10-10 | ソレラス・アドヴァンスト・コーティングス・ナムローゼ・フェンノートシャップ | 長型ガス分配システム |
| US8211231B2 (en) * | 2007-09-26 | 2012-07-03 | Eastman Kodak Company | Delivery device for deposition |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4081136A (en) | 1977-01-21 | 1978-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Dual manifold high performance throttleable injector |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934231B2 (ja) * | 1980-12-19 | 1984-08-21 | 旭硝子株式会社 | Ｃｖｄ装置の吐出装置 |
-
1987
- 1987-02-10 JP JP62027370A patent/JPH0643631B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4081136A (en) | 1977-01-21 | 1978-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Dual manifold high performance throttleable injector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63195269A (ja) | 1988-08-12 |
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