JPH076263U - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 安定した霧を成膜室に送ることができ、これ
によって再現性よく所望の特性を有する薄膜の形成を可
能とする。 【構成】 原料溶液が原料霧化容器１１に収納され、こ
れら原料霧化容器１１の底に設けた超音波振動子１２に
より、原料霧化容器１１の中で原料溶液が霧化される。
原料霧化容器１１で発生した霧は、キャリアガス湿潤部
１４の原料溶液の溶媒１４の中に一旦通し、溶媒で湿潤
されたキャリアガスに押されて、霧供給路２２から霧導
入口２５を通して成膜室１６に送り出される。成膜室１
６は、排気容器１５の中に収められ、その上部に霧導入
口２５が設けられている。表面に薄膜を形成しようとす
る基体１７は、成膜室１６の底部でサセプタ１８の上に
保持され、下からヒータ１９によって所定の温度に加熱
される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、原料溶液を霧化し、これを基体の表面に当てて、そこに薄膜抵抗体 等の薄膜を形成する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

サーメット膜などの高抵抗値の薄膜抵抗体は、通常、スパッタ法を用いて形成 される。しかし、スパッタ法は真空下で成膜を行うため、高価な設備が必要とな り、広面積に成膜する場合、コストが増大するという問題があった。 そこで、原料の溶液を霧化し、これを加熱した基体に当てて、同基体の表面に 薄膜を形成する化学的霧化堆積法（ＣＭＤ法）により成膜することが試みられて いる。

【０００３】 図２は、このような化学的霧化堆積法（ＣＭＤ法）により薄膜を形成する従来 の装置の例である。ここでは、原料溶液が原料霧化容器１に収納され、その原料 霧化容器１の底に設けた超音波振動子２により原料溶液が原料霧化容器１内で霧 化される。他方、成膜室４は、排気容器３の中に収められ、その上部に霧導入口 ９が設けられている。表面に薄膜を形成基体５は、成膜室４の底部においてサセ プタ６の上に保持され、下からヒータ７によって所定の温度に加熱される。

【０００４】 原料霧化容器１には、窒素ガス等のキャリアガスを供給する配管と、前記成膜 室４の霧導入口９と接続された霧供給配管とが接続されており、矢印で示すよう に、原料霧化容器１にキャリアガスを送り込むと、そこで発生した霧が成膜室４ に送り出される。この霧は、成膜室４の下方に送り出され、基体５の表面に接触 し、酸素や水蒸気と反応し、そこに薄膜を形成する。薄膜を形成しなかった霧や キャリアガスは、成膜室４の下方からその外に出て、排気容器３からダンパ８を 通して排気される。

【０００５】

【考案が解決しようとしている課題】

このようにして、化学的霧化堆積法（ＣＭＤ法）により薄膜を形成するに当り 、 得られる薄膜の特性は、原料溶液の濃度、霧粒子の径、原料溶液の霧化量、キャ リアガスの流量、および基体の表面温度などで決定され、これらが所定の状態に ないと、所望の特性を有する薄膜を再現性よく形成することができない。特に、 キャリアガスで霧を成膜室４に送る場合は、キャリアガスの温度や湿度がきわめ て重要である。 しかしながら、特にキャリアガスの湿度管理を厳密に行うことは困難であった 。 そこで本考案は、以上の課題に鑑み、安定した霧を成膜室に送ることができ、 これによって再現性よく所望の特性を有する薄膜の形成が可能な薄膜形成装置を 提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

すなわち、前記の目的を達成するため、本考案では、表面に薄膜を形成する基 体が収納される成膜室と、原料を霧化する原料霧化容器と、同原料霧化容器で発 生した原料溶液の霧を成膜室に導入する霧供給路と、原料溶液にキャリアガスを 供給するキャリアガス供給路を備えた薄膜形成装置であって、原料霧化容器にキ ャリアガスを供給するキャリアガス供給路の途中にキャリアガスを原料溶液の溶 媒で湿潤させるキャリアガス湿潤部を設けたことを特徴とする薄膜形成装置を提 供する。

【０００７】

【作 用】

原料霧化容器で霧化された原料溶液は、霧供給路の途中で除々に溶媒が揮発し ながら成膜室に送られ、それが加熱された基体の表面に至ったとき、残存する溶 媒がすべて揮発し、そこで反応し、成膜する。ところが、基体表面に至る時点で 、霧の中の溶媒の揮発がどの程度進行しているかによって、原料溶液が基体から 奪う気化熱が異なる。すなわち、原料溶液の霧の中の原料濃度により、形成され る薄膜の特性が大きく変動する。

【０００８】 本考案による薄膜形成装置では、キャリアガスを原料霧化容器に送る前に予め キャリアガスを原料溶液の溶媒で湿潤させておくことができる。これにより、原 料霧化容器から成膜室内へ原料溶液の霧を供給するまでの間に、キャリアガス中 の溶媒の蒸気圧を飽和蒸気圧近くまで上昇させておくことができる。これにより 、原料溶液からの溶媒の揮発が抑えられ、霧が基体に至った時点での原料溶液の 濃度を概ね一定にすることが可能となる。

【０００９】

【実施例】

次に、本考案の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。 図１に示すように、原料溶液であるＳｎＣｌ₂ 水溶液が原料霧化容器１１に収 納され、これら原料霧化容器１１の底に設けた超音波振動子１２により、原料霧 化容器１１の中で原料溶液が霧化される。

【００１０】 この原料霧化容器１１には、例えばＮ₂ などのキャリアガスを供給するキャリ アガス供給路２１が接続され、さらに原料霧化容器１１は、霧供給路２２を介し て成膜室１６の霧導入口２５と接続されている。従って、矢印で示すように、キ ャリアガス供給路２１から原料霧化容器１１にキャリアガスを送り込むと、原料 霧化容器１１で発生した霧は、キャリアガス供給路２１から送られて来るキャリ アガスに押されて、霧供給路２２から霧導入口２５を通して成膜室１６に送り出 される。

【００１１】 成膜室１６は、排気容器１５の中に収められ、その上部に霧導入口２５が設け られている。この霧導入口２５には、原料霧化容器１１に接続された霧供給路２ ２が接続されていることは、既に述べた通りである。 表面に薄膜を形成しようとするガラス基板１７は、成膜室１６の底部において サセプタ１８の上に保持され、下からヒータ１９によって所定の温度に加熱され る。排気容器１５内の気体は、ダンパ２１を通して排気される。

【００１２】 本考案では、このような薄膜形成装置において、キャリアガス供給路２１の手 前にキャリアガスを原料溶液の溶媒で湿潤させるキャリアガス湿潤部１４を配置 している。図示のキャリアガス湿潤部１４は、原料溶液の溶媒を満たした容器か らなり、この容器の中の溶媒１４にキャリアガス供給路２０から窒素ガス等のキ ャリアガスを供給し、キャリアガスを溶媒１４の中に一旦通し、溶媒で湿潤され たキャリアガスを原料霧化容器１１へ送る。

【００１３】 なお、このキャリアガス湿潤部１４は、キャリアガスを溶媒の中に通す、いわ ゆるバブリング方式ではなく、送られてくるキャリアガスを一定の空間内におい て、超音波加湿器等により加湿する形式のものであってもよい。何れにしても、 原料霧化容器１１に送るキャリアガスを飽和蒸気圧付近にまで加湿するものであ る。

【００１４】 既に述べた通り、薄膜形成装置では、キャリアガスを原料霧化容器１１に送る 前に予めキャリアガス中の溶媒の蒸気圧を飽和蒸気圧近くまで上昇させておくこ とができる。これにより、原料溶液からの溶媒の揮発が抑えられ、霧が成膜室１ ６内の基体１７に至った時点での原料溶液の濃度を概ね一定にすることが可能と なる。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案は、霧が基体に至った時点での原料溶液の濃度を概 ね一定にすることができるため、安定した霧を成膜室に送ることができ、これに よって再現性よく所望の特性を有する薄膜の形成が可能な薄膜形成装置を提供す ることするができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例である薄膜形成装置の概略系統
図である。

【図２】従来例である薄膜形成装置の概略系統図であ
る。

【符号の説明】

１１ 原料霧化容器 １２ 超音波振動子 １３ キャリアガス加湿部 １４ 原料溶液の溶媒 １５ 排気容器 １６ 成膜室 １７ 基体 １８ サセプタ １９ ヒータ ２０ キャリアガス供給路 ２１ キャリアガス供給路 ２２ 霧供給路 ２５ 霧導入口

Claims (1)

【整理番号】 ０５０１８４−０１ 【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に薄膜を形成する基体が収納される
   成膜室と、原料を霧化する原料霧化容器と、同原料霧化
   容器で発生した原料溶液の霧を成膜室に導入する霧供給
   路と、原料溶液にキャリアガスを供給するキャリアガス
   供給路を備えた薄膜形成装置であって、原料霧化容器に
   キャリアガスを供給するキャリアガス供給路の途中にキ
   ャリアガスを原料溶液の溶媒で湿潤させるキャリアガス
   湿潤部を設けたことを特徴とする薄膜形成装置。