成膜装置和成膜方法制造方法及图纸

提供一种成膜速率好，雾CVD法可以适用的成膜装置。该成膜装置，具备将原料溶液进行化或液滴化的雾化·液滴化部、以载气将在所述雾化·液滴化部产生的雾或液滴运送到基体的运送部、以及对该雾或该液滴进行热处理而于该基体上成膜的成膜部；成膜部是圆筒形，在成膜部侧面设置有所述雾或所述液滴的送入口，使所述雾或所述液滴旋回而产生旋回流；在成膜部顶面具有排气口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于雾化学气相沉积法的有用的新的成膜装置及成膜方法。
技术介绍
在现有技术中，人们研究以脉冲激光累积法(Pulsed laser deposition:PLD)，分子束外延法(Molecular beam epitaxy:MBE)，溅射法等可以实现非平衡状态的高真空制膜装置，使到目前为止的以融液法等不能够制得的氧化物半导体的制造成为可能。其中，人们研究使用雾化的原料(mist)，在基板上使结晶成长的雾化学气相沉积法(Mist Chemical Vapor Deposition∶雾CVD，以下也称为雾CVD法),使制造具有刚玉(Corundum)结构的氧化镓(α-Ga2O3)成为可能。就α-Ga2O3而言，作为能带隙(Bandgap)大的半导体，人们期待将其用于可以实现高耐压、低损失以及高耐热的下一代的开关元件中。关于雾CVD法，在专利文献1中公开了一种管状炉型的雾CVD装置。在专利文献2中公开了一种Fine channel型的雾CVD装置。在专利文献3中公开了一种线性源(Linear source)型的雾CVD装置。在专利文献4中公开了一种管状炉的雾CVD装置，与专利文献1中记载的雾CVD装置相比，向雾发生器内导入的载气(Carrier gas)这一点是不同的。另外在专利文献5中公开了一种在雾发生器的上方设置有基板，进一步在热板(Hot plate)上设置有基座(Susceptor)的作为旋转载物台(Rotation stage)之雾CVD装置。然而雾CVD法与其他方法不同，不需要高温也可以制造如α-氧化镓的刚玉结构这样的亚稳相的结晶结构；而根据非专利文献1中记载的Leidenfrost效果，由于雾挥发层覆盖基板表面，雾的液滴不直接接触膜而使结晶成长是必要的，其控制不容易，得到均质的结晶膜是困难的。并且在雾CVD法中，雾粒子不均一，或者一直到基板，供给管内雾产生沉积，这些问题导致成膜速率(rate)低等问题。【
技术介绍
文献】【专利文献】【专利文献1】日本专利特开平1-257337号公报【专利文献2】日本专利特开2005-307238号公报【专利文献3】日本专利特开2012-46772号公报【专利文献4】日本专利第5397794号【专利文献5】日本专利特开2014-63973号公报【非专利文献】【非专利文献1】B.S.Gottfried.,et al.,\Film Boiling of Spheroidal Droplets.Leidenfrost Phenomenon\,Ind.Eng.Chem.Fundamen.,1966,5(4),pp 561～568
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】本专利技术的目的是提供一种成膜速率(rate)出色，可以适用雾CVD法的成膜装置以及成膜方法。【解决课题的技术手段】本专利技术人为了达成上述目的进行了深入研究，其结果是，于成膜部使所述雾(mist)或所述液滴旋回产生旋回流，具备该单元(Means)的雾CVD装置被研制成功，使用这样的雾CVD装置以雾CVD法进行成膜的话，让人吃惊的是，发现成膜速率出色，均一的薄膜厚度分布，可以大面积成膜。并且发现，以这样的装置可以一下子解决上述现有技术中存在的问题。另外，本专利技术人在得到上述结论后，通过反复研究从而完成了本专利技术。即本专利技术涉及的
技术实现思路
如下。[1]一种成膜装置，该装置具备将原料溶液进行雾化或液滴化的雾化·液滴化部、以载气将在所述雾化·液滴化部产生的雾或液滴运送到基体的运送部、以及对该雾或该液滴进行热处理而于该基体上成膜的成膜部；成膜部具备将所述雾或所述液滴旋回而产生旋回流的单元(Means)。[2]上述[1]中所述的一种成膜装置，在该装置中，旋回流是向内流动的。[3]上述[1]或[2]中所述的一种成膜装置，在该装置中，成膜部是圆筒形或大体上呈圆筒形，在成膜部的侧面设有所述雾或所述液滴的送入口。[4]上述[3]中所述的一种成膜装置，在该装置中，在距离基体比成膜部的所述送入口更远之处设有所述雾或所述液滴的排气口。[5]上述[1]～[4]中任意一项所述的成膜装置，还设置有排气扇。[6]上述[1]～[5]中任意一项所述的成膜装置，成膜部具有热板(Hot plate)[7]上述[1]～[6]中任意一项所述的成膜装置，在该成膜装置中，在雾化·液滴化部设有超声振子。[8]一种成膜方法，以载气将原料溶液雾化或液滴化得到的雾或液滴运送到设置于成膜室内的基体，接着于该基体上将该雾或液滴进行热反应而成膜，在该成膜方法中，在所述成膜室内使所述雾或所述液滴旋回而产生旋回流。[9]上述[8]中所述的成膜方法，在该方法中，旋回流是向内流动的。[10]上述[8]或[9]中所述的成膜方法，在该方法中，成膜部是圆筒形或大体上呈圆筒形，在成膜部的侧面设有所述雾或所述液滴的送入口。[11]上述10中所述的成膜方法，在该方法中，在距离基体比成膜室的所述送入口更远之处设有所述雾或所述液滴的排气口。[12]上述[11]中所述的成膜方法，在该方法中，还设置有排气扇以进行排气。[13]上述[8]～[12]中任意一项所述的成膜方法，在该方法中，以超声振荡进行雾化或液滴化。【专利技术效果】就本专利技术的成膜装置及成膜方法而言，雾CVD法是可以适用的，成膜速率出色。【附图说明】图1是本专利技术的成膜装置的结构示意图。图2是为了说明本专利技术中使用的雾化·液滴化部的一种方式。图3表示图2中超声振子的一种方式。图4表示本专利技术中使用的成膜部的一种方式。图5是为了说明实施例中薄膜厚度的测量之处。图6是比较例中使用的成膜装置的结构示意图。图7是为了说明比较例中使用的薄膜厚度的测量之处。图8是说明图4中成膜室的基板上的雾或液滴的流动之示意图。(a)是从上面看到的圆筒形成膜室的横截面之示意图；(b)是从侧面看到的圆筒形成膜室的横截面之示意图。图9表示实施例中XRD的检测结果。【具体实施方式】本专利技术的成膜装置，该成膜装置具备将原料溶液进行雾化或液滴化的雾化·液滴化部、以载气将在所述雾化·液滴化部产生的雾或液滴运送到基体的运送部、以及对该雾或该液滴进行热处理而于该基体上成膜的成膜部；成膜部具备将所述雾或所述液滴旋回而产生旋回流的单元。以下结合附图说明本专利技术的成膜装置，,不过本专利技术不受这些附图的限定。图1是表示本专利技术的成膜装置的一个例子。成膜装置1具备：供给载气的载气源2a、调节从载气源2a送出的载气的流量之流量调节阀3a、供给稀释用载气的稀释用载气源2b、调节从稀释用载气源2b送出的稀释用载气的流量之流量调节阀3b、容纳原料溶液4a的雾产生源4、容纳水5a的容器5、安装于容器5底面的超声振子6、成膜室7、连接雾产生源4和成膜室7之间的供给管9、设置于成膜室7内的热板8、排气管17以及排气扇11。在热板8上设置有基板10。本专利技术的成膜装置1具备将原料溶液进行雾化或液滴化的雾化·液滴化部。图2是表示雾化·液滴化部的一种方式。其结构为，由容纳有原料溶液4a的容器组成的雾产生源4，以支持体(图中未表示)收纳于容纳有水5a的容器5。于容器5的底部安装有超声振子6，超声振子6和振荡器16连接。并且使振荡器16工作的话，超声振子6振荡，通过水5a，超声波传播到雾产生源4中，使原料溶液4a雾化或液滴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜装置，其特征在于，该装置具备将原料溶液进行雾化或液滴化的雾化·液滴化部、以载气将在所述雾化·液滴化部产生的雾或液滴运送到基体的运送部、以及对该雾或该液滴进行热处理而于该基体上成膜的成膜部；成膜部具备将所述雾或所述液滴旋回而产生旋回流的单元。

【技术特征摘要】
2015.01.29 JP JP2015-015217;2015.02.09 JP JP2015-01.一种成膜装置，其特征在于，该装置具备将原料溶液进行雾化或液滴化的雾化·液滴化部、以载气将在所述雾化·液滴化部产生的雾或液滴运送到基体的运送部、以及对该雾或该液滴进行热处理而于该基体上成膜的成膜部；成膜部具备将所述雾或所述液滴旋回而产生旋回流的单元。2.根据权利要求1中所述的一种成膜装置，其特征在于，在该装置中，旋回流是向内流动的。3.根据权利要求1或2中所述的一种成膜装置，其特征在于，在该装置中，成膜部是圆筒形或大体上呈圆筒形，在成膜部的侧面设有所述雾或所述液滴的送入口。4.根据权利要求3中所述的一种成膜装置，其特征在于，在该装置中，在距离基体比成膜部的所述送入口更远之处设有所述雾或所述液滴的排气口。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的成膜装置，其特征在于，该成膜装置还设置有排气扇。6.根据权利要求1～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木贵博，织田真也，人罗俊实，
申请(专利权)人：FLOSFIA株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP