JPH076264U - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 安定した温度で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を
形成する。 【構成】 表面に薄膜を形成する基体１５が成膜室１４
に収納され、この成膜室１４には、原料霧化器１１で霧
化した原料溶液の霧が霧供給路２６を通して送られる。
霧供給路２６の途中にヒータ２０を設け、このヒータ２
０により加熱される霧供給路２６の温度を温度センサ２
２で測定する。この温度センサ２２により測定された温
度により、前記ヒータ２０の電源２１の出力をコントロ
ーラ２３で制御する。

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、原料溶液が霧化器１に収納され、その霧化器１の 底に設けた超音波振動子２により原料溶液が霧化器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 。表面に薄膜を形成する基体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】 霧化器１には、窒素ガス等のキャリアガスを供給するパイプ状のキャリアガス 供給路と、前記成膜室４の霧導入口９と接続されたパイプ状の霧供給路とが接続 されており、矢印で示すように、霧化器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、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等の影響を受け、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、 霧を成膜室４に送る際の霧の温度がきわめて重要である。

【０００６】 しかしながら、霧の温度は周囲の気温に影響を受けるため、その管理を厳密に 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、安定した温度で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。

【０００７】

【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、表面に薄膜が形成される 基体１５が収納される成膜室１４と、原料を霧化する原料霧化器１１と、同原料 霧化器１１で発生した原料溶液の霧を成膜室に送る霧供給路２６とを備えた薄膜 形成装置であって、霧供給路２６の途中に設けたヒータ２０と、このヒータ２０ により加熱される霧供給路２６内の温度を測定する温度センサ２２と、この温度 センサ２２により測定された温度により、前記ヒータ２０の電源２１の出力を制 御するコントローラ２３とを備えることを特徴とする薄膜形成装置を提供する。

【０００８】

【作 用】

通常、原料霧化器１１で発生した原料溶液の霧は、霧供給路２６の途中で除々 に溶媒が揮発しながら成膜室１４に送られ、それが加熱された基体１５の表面に 至ったとき、残存する溶媒がすべて揮発し、且つ原料が反応し、成膜する。とこ ろが、基体１５の表面に至る時点で、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１５から奪う気化熱が異なる。このため、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。

【０００９】 本考案による薄膜形成装置では、原料霧化器１１から霧供給路２６を通して原 料溶液の霧を成膜室１４に送るときに、温度センサ２２により霧供給路２６内の 温度を測定し、その結果に応じて霧供給路２６の途中の部分をヒータ２０で加熱 することにより、予め霧の温度を一定の温度に調整しておくことができる。これ により、霧が成膜室１４に導入される時点で、その溶媒の蒸発の程度が概ね一定 となる。

【００１０】

【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、成膜室１４は、排気容器１３の中に収められ、その上部に 霧導入口１９が設けられている。 表面に薄膜を形成しようとする基体１５は、成膜室１４の底部においてサセプ タ１６の上に保持され、下からヒータ１７によって所定の温度に加熱される。排 気容器１３は、その上部に排気用のダクトを有し、その途中にダンパ１８が設け られている。

【００１１】 原料溶液が原料霧化器１１に収納され、これら原料霧化器１１の底に設けた超 音波振動子１２により、原料霧化器１１の中で原料溶液が霧化される。この原料 霧化器１１には、キャリアガスを供給するキャリアガス供給路２８が接続され、 さらに同原料霧化器１１は、霧供給路２６を介して成膜室１４の上部に設けた霧 導入口１９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 ２８から原料霧化器１１に窒素ガス等のキャリアガスを送り込むと、原料霧化器 １１で発生した霧は、キャリアガス供給路２８から送られて来るキャリアガスに 押されて、霧供給路２６から霧導入口１９を通して成膜室１４に送り出される。

【００１２】 原料霧化器１１から霧供給路２６を通して成膜室１４内に導入された原料容器 の霧は、排気容器１３内の気体は、成膜室１４の下方に送り出され、基体１５の 表面に接触し、酸素や水蒸気と反応し、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１４の下方からその外に出て、排気容器１３からダ ンパ１８を通して排気される。

【００１３】 本考案では、このような薄膜形成装置において、霧供給路２６の途中に電源２ １に接続されたヒータ２０と、このヒータ２０により加熱される霧供給路２６の 温度を測定する温度センサ２２と、この温度センサ２２により測定された温度に より、前記ヒータ２０の電源２１の出力を制御するコントローラ２３とを備えて いる。

【００１４】 図示の実施例では、パイプ状の霧供給路２６の途中をコイル状に曲げて熱交換 部２７とし、この熱交換部２７のコイル状の部分にヒータ２０を巻いている。こ のヒータ２０で加熱される熱交換部２７には、熱電対等の温度センサ２２が取り 付けられ、それによって発生する熱起電力は、コントローラ２３に入力される。 このコントローラ２３は、温度センサ２２で計測される熱交換部２７の温度が一 定になるように電源２１からヒータ２０に加える出力をコントロールする。

【００１５】 既に述べた通り、この薄膜形成装置では、原料霧化器１１で発生し、霧供給路 ２６を通して成膜室１４に送られる霧を、成膜室１４に送る前に予め一定の温度 に加熱することができる。これにより、成膜室１４に導入されるときの霧の溶媒 の揮発状態を概ね一定にすることが可能となる。

【００１６】

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明は、霧が成膜室１４に導入される前に、霧の溶媒の 揮発状態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ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明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 原料霧化器 １３ 排気容器 １４ 成膜室 １５ 基体 １６ サセプタ １７ ヒータ ２０ ヒータ ２１ ヒータの電源 ２２ 温度センサ ２３ コントローラ ２６ 霧供給路

Claims (1)

【整理番号】 ０５０２２９−０１ 【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に薄膜が形成される基体１５が収納
   される成膜室１４と、原料を霧化する原料霧化器１１
   と、同原料霧化器１１で発生した原料溶液の霧を成膜室
   に送る霧供給路２６とを備えた薄膜形成装置であって、
   霧供給路２６の途中に設けたヒータ２０と、このヒータ
   ２０により加熱される霧供給路２６内の温度を測定する
   温度センサ２２と、この温度センサ２２により測定され
   た温度により、前記ヒータ２０の電源２１の出力を制御
   するコントローラ２３とを備えることを特徴とする薄膜
   形成装置。