(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（３０）を受容することを目的とした少なくとも１つの排気可能な受容器（１０）と、少なくとも１つのガス前駆体を前記受容器（１０）内に導入することができる少なくとも１つのガス供給デバイス（２０、２１、２２）と、端部が固定点（４２）において保持要素（４３）に固定される、少なくとも１つの加熱可能な活性化要素（４１）を含む少なくとも１つの活性化デバイス（４０）とを含むコーティング装置（１）であって、
前記活性化デバイス（４０）は、前記ガス前駆体を活性化して前記基板（３０）上に前記ガス前駆体からの層を堆積するように構成され、
前記ガス前駆体との反応から少なくとも部分的に少なくとも前記固定点（４２）を保護することができる遮蔽要素（５０）をさらに有し、前記遮蔽要素（５０）は第１の側および第２の側に長手方向の範囲を有し、前記第１の側は前記保持要素上に配置され、
前記遮蔽要素（５０）の前記第２の側に、少なくとも１つの出口ポート（５３）を有する閉止要素（５２）が配置され、
少なくとも１つの隔壁（５５）が前記遮蔽要素（５０）の内部に配置され、前記遮蔽要素（５０）の内部容積（５６）を第１の部分容積（５６ａ）と第２の部分容積（５６ｂ）とに分離するコーティング装置（１）。
【請求項２】
前記遮蔽要素（５０）は、その長手方向の軸（５１）に沿って可変断面を有することを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置（１）。
【請求項３】
前記遮蔽要素（５０）の少なくとも一部が前記保持要素（４３）に対して分離可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のコーティング装置（１）。
【請求項４】
前記遮蔽要素（５０）は、真空ポンプに連結可能なガス排出ポート（５７）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
【請求項５】
前記遮蔽要素（５０）は、それを介して反応性ガスおよび／または不活性ガスが導入されうるガス供給ポート（５８）を有することを特徴とする請求項４に記載のコーティング装置（１）。
【請求項６】
前記遮蔽要素（５０）は、前記保持要素（４３）から、および／または前記活性化要素（４１）から電気的に絶縁されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
【請求項７】
前記遮蔽要素（５０）は、その内部にリブ（５９）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
【請求項８】
前記遮蔽要素（５０）に収着材（６０）が設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
【請求項９】
前記収着材（６０）は、ゼオライトまたは発泡金属またはチタン膜を含むことを特徴とする請求項８に記載のコーティング装置（１）。
【請求項１０】
前記遮蔽要素（５０）は加熱可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
【請求項１１】
基板（３０）のコーティング（１０５）を製作するための方法であって、前記基板を排気可能な受容器（１０）内に導入し、少なくとも１つのガス前駆体が少なくとも１つのガス供給デバイス（２０、２１、２２）を介して前記受容器（１０）内に導入され、端部が固定点（４２）において保持要素（４３）に固定される、少なくとも１つの加熱可能な活性化要素（４１）を含む少なくとも１つの活性化デバイス（４０）によって活性化され、遮蔽要素（５０）が存在し、遮蔽要素（５０）によって少なくとも前記固定点（４２）が少なくとも部分的に前記ガス前駆体の作用から保護され、前記遮蔽要素（５０）は内部表面と第１の側および第２の側に長手方向の範囲とを有し、前記第１の側は前記保持要素上に配置され、前記遮蔽要素（５０）の前記第２の側に、少なくとも１つの出口ポート（５３）を有する閉止要素（５２）が配置される方法において、前記遮蔽要素（５０）は前記遮蔽要素（５０）の内部容積（５６）を第１の部分容積（５６ａ）と第２の部分容積（５６ｂ）とに分離する少なくとも１つの隔壁（５５）を有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記遮蔽要素（５０）は加熱される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
不活性ガスおよび／または反応性ガスが前記遮蔽要素（５０）の少なくとも前記第１の部分容積（５６ａ）または前記第２の部分容積（５６ｂ）内に導入される請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記遮蔽要素（５０）の少なくとも前記第１の部分容積（５６ａ）または前記第２の部分容積（５６ｂ）が排気される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
電気放電が前記遮蔽要素（５０）の少なくとも前記第１の部分容積（５６ａ）または前記第２の部分容積（５６ｂ）内において点火される請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記遮蔽要素（５０）の前記内部表面の少なくとも一部分に収着材が設けられる請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を受容する（受け入れる）ことを目的とした少なくとも１つの排気可能な受容器（容器）と、それによって少なくとも１つのガス前駆体を受容器内に導入することができる少なくとも１つのガス供給デバイスと、端部が固定点において保持要素に固定される少なくとも１つの加熱可能な活性化要素を含む少なくとも１つの活性化デバイスとを含むコーティング装置であって、遮蔽要素が存在し、遮蔽要素によってガス前駆体の作用から少なくとも部分的に少なくとも固定点を保護することができ、遮蔽要素は実質的に円筒状（筒状）の設計であり、遮蔽要素の、保持要素とは逆を向く側に、少なくとも１つの出口ポートを有する閉止要素が配置されるコーティング装置に関する。本発明はさらに対応するコーティング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術によれば、初めに言及した型のコーティング装置は熱線活性式化学蒸着法（hot wire-activated chemical vapor deposition）によって基板をコーティングすることを目的としている。堆積される層は、例えば、炭素、シリコンまたはゲルマニウムを含んでもよい。ガス前駆体は、同様に、例えば、メタン、四水素化ケイ素、モノゲルマニウム、アンモニアまたはトリメチルシランを含んでもよい。
【０００３】
Ｐ．Ａ．ＦｒｉｇｅｒｉらによるＨｏｔ  Ｗｉｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｕｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：  Ｌｉｍｉｔｓ  ａｎｄ  Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ  ｏｆ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ｔｕｎｇｓｔｅｎ  ｃａｔａｌｙｚｅｒ  ｆｒｏｍ  ｓｉｌｉｚｉｄｅ  ｗｉｔｈ  ａ  ｃａｖｉｔｙ，Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ  Ｖｏｌ．  ５１７，  Ｉｓｓ．  １２  （２００９）  ３４２７より、特に活性化要素の相対的に低温のクランプ点において活性化要素の材料の前駆体との望ましくない反応が起こることが知られている。例えば、シラン化合物を前駆体として使用すると活性化要素上においてケイ化物相を形成する可能性がある。これらのケイ化物相は活性化要素の電気抵抗、表面性状および機械的な耐荷重能力を改変するため、わずか短期間の使用後に交換しなければならない場合がある。
【０００４】
この問題を解決するため、前記先行技術では、活性化要素として使用されるワイヤのクランプ点周囲の領域を前駆体の作用から４ｍｍの直径および９０ｍｍの長さの円筒状の高級鋼要素によって保護することを提案している。活性化要素の耐用年数はそれによって延長される。先行技術ではそのような耐用年数の延長を示すが、それにもかかわらずこれは長時間のコーティング方法時または複数の短時間のコーティング方法を次々にすばやく実施するにはなお不十分である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｐ．Ａ．Ｆｒｉｇｅｒｉ, “Ｈｏｔ  Ｗｉｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｕｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：  Ｌｉｍｉｔｓ  ａｎｄ  Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ  ｏｆ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ｔｕｎｇｓｔｅｎ  ｃａｔａｌｙｚｅｒ  ｆｒｏｍ  ｓｉｌｉｚｉｄｅ  ｗｉｔｈ  ａ  ｃａｖｉｔｙ，Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ”,Ｖｏｌ．  ５１７，  Ｉｓｓ．  １２  （２００９）  ３４２７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって本発明の基となる目的は、熱線活性式化学蒸着法のためのコーティング装置の活性化要素の耐用年数を延長することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、本発明によれば、請求項１に記載のコーティング装置および請求項１１に記載のコーティング方法によって達成される。
【０００８】
本発明によれば、排気可能な受容器に本質的に公知の方法でコーティングされる基板を導入することが提案される。受容器は、この場合、例えば、アルミニウム、高級鋼、セラミックおよび／またはガラスからなる。少なくとも１つのガス前駆体が少なくとも１つのガス供給デバイスを介してあらかじめ設定可能な部分圧力で受容器内に導入される。例えば、前駆体は、メタン、シラン、ゲルマニウム(Germane)、アンモニア、トリメチルシラン、酸素および／または水素を含んでもよい。
【０００９】
層を堆積させるため、受容器の内部空間内に配置される活性化要素(素子)は加熱される。特に、活性化要素の加熱は電子衝撃加熱または電気抵抗加熱によって行われてもよい。活性化要素は実質的に、例えば、モリブデン、ニオブ、タングステンまたはタンタルまたはこれらの金属の合金などの高融点金属を含む。加えて、活性化要素は、不可避の不純物を含むかまたは合金成分として活性化要素の特性を所望の特性に適応させるかのいずれかであるさらなる化学的要素を含んでもよい。活性化要素を、少なくともワイヤ、シリンダ、チューブまたはシートの形態で設計してもよい。場合によってはさらなる幾何学的構成を想定してもよい。
【００１０】
活性化要素は、さらに少なくとも１つの保持要素および／または少なくとも１つの電流給電デバイスおよび／または少なくとも１つの接点要素および／または少なくとも１つの遮蔽要素および／またはさらなる要素を含みうる活性化デバイスの一部である。
【００１１】
ガス前駆体の分子は活性化要素の表面で分割されるおよび／または励起される。励起および／または分割に活性化要素の表面で不均質触媒作用の影響下において行う工程を含んでもよい。活性化された分子はしたがって基板の表面上に分配され、そこで所望のコーティングを形成する。活性化要素の表面を広くするため、後者は１つまたは複数のワイヤを含んでもよい。加えて、活性化要素は、プレート、シートまたはシリンダなどのさらなる幾何学的要素を含んでもよい。
【００１２】
活性化要素の端部は少なくとも１つの固定点によって少なくとも１つの保持要素に固定される。固定は、例えば、クランプ、溶接またはばね張力により行われてもよい。保持要素の上昇する熱伝導率および／または上昇する熱放射のため、活性化要素は、固定点の近傍の部分に、固定点からより離れた距離にある部分と比較してより低い温度を有してもよい。この場合、活性化要素の温度は固定点においてまたはその近傍において活性化要素の材料が前駆体と化学反応を起こすような程度まで低下してもよい。例えば、タングステンを含有する活性化要素はシリコン含有前駆体とともにタングステンケイ化物（タングステンシリサイド）相を形成してもよい。
【００１３】
固定点および／または活性化要素を固定点の近傍の部分をガス前駆体の作用から少なくとも部分的に保護するため、本発明によれば、遮蔽要素が提案される。固定点の近傍に位置する活性化要素の部分は、本発明によれば、活性化要素の温度がコーティングに必要な解離および／または励起反応がそれ以上起こらないか、または活性化要素の材料が前駆体と化学反応を起こす限界温度を下回る活性化要素の部分表面または部分領域を意味すると理解される。これは例えば、２０００℃未満、１８００℃未満、１５００℃未満または１３００℃未満の温度であってもよい。この部分表面または部分領域の幾何学的範囲は供給される加熱力および保持要素を介して排出される熱に依拠してもよい。保持要素を介した熱排出は後者の断面および／または表面に依拠してもよい。本発明によれば、遮蔽要素内においてガス前駆体の部分圧力が遮蔽要素の外部の空間内よりも低下した場合に、ガス前駆体の作用からの少なくとも部分的な保護が想定される。部分圧力は例えば測定によりまたはシミュレーション計算により決定されてもよい。
【００１４】
遮蔽要素は実質的に円筒状（筒状）の幾何学的形状を有し、この場合円筒（シリンダー）の断面は多角形または丸形であってもよい。丸い断面は一定の、または部分的に可変の曲率を有してもよい。円筒の長手方向の範囲はその直径よりも小さいか、大きいか、または等しくてもよい。円筒の断面は一定または可変であってもよい（変化してもよい）。特に、本発明の目的のため、角柱、平行六面体、円錐、または立方体の数学的形状もまた円筒状であるとみなされる。
【００１５】
本発明の一実施形態において、円筒状に設計された遮蔽要素は、長手方向の軸が活性化要素の長手方向の軸に実質的に平行して配置されるように配置されてもよい。遮蔽要素の基部は保持要素上に実質的に気密に配置されてもよい。
【００１６】
本発明によれば、保持要素とは逆を向いた遮蔽要素の側に、遮蔽要素の内部空間をカバーの状態で遮蔽する閉止要素が配置される。この場合、閉止要素はそれを介して活性化要素が固定点から受容器の自由容積に達する出口ポートを有する。
【００１７】
本発明を発展させたものにおいて、遮蔽要素の長手方向の範囲は気相を活性化するのに必要な最低温度を有するか、または超える活性化要素の部分領域さえもが遮蔽要素の内部空間内に配置されるような程度まで拡張される。遮蔽要素の内部容積内を貫通する小量のガス前駆体がそれによって活性化されうる。そのためこの方法で反応させた分子は固定点においてまたは固定点の近傍において活性化要素とそれ以上反応を起こさない。
【００１８】
遮蔽要素は遮蔽要素の内部容積を第１の部分容積と第２の部分容積とに分離する少なくとも１つの隔壁を有してもよい。それにより、受容器の自由容積から固定点へのまたは活性化要素の固定点の近傍内へのガス前駆体の溢れをさらに低減することができる。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態において、遮蔽要素はその長手方向の軸に沿って可変断面（変化する断面）を有してもよい。したがって例えば活性化要素を保持要素に機械的に固定するための構造空間を囲む必要がある遮蔽要素の第１の部分容積は、固定点からさらに離れ、かつ単に活性化要素を受容するだけでよい部分容積よりも大きな嵩を有するよう設計されてもよい。それにより、固定点における前駆体の部分圧力を低減することができる。
【００２０】
本発明のすべての実施形態において、遮蔽要素の境界壁の内部表面がガス前駆体からの層形成物質で恒久的に汚染される状況は排除できないため、本発明の一実施形態において、遮蔽要素の部分が保持要素に分離可能に連結される機能があってもよい。遮蔽要素の分離可能な部分は、そのため、遮蔽要素の内部空間がひどく汚損し、したがってその耐用年数の終わりに到達すると特に簡単な方法で交換することができる。例えば遮蔽要素は常に活性化要素と共に取替えてもよい。
【００２１】
活性化要素の耐用年数のさらなる延長につながりうるガス前駆体の部分圧力のさらなる低減のため、遮蔽要素の内部容積は真空ポンプに連結可能なガス排出ポート内に出てもよい。前駆体はしたがって遮蔽要素の内部空間から迅速にかつ確実に排出されうる。
【００２２】
遮蔽要素の内部容積がさらに、それを介して反応性ガスおよび／または不活性ガスが導入されうるガス供給ポートを有する場合は、前駆体の排出のさらなる改良が得られる。ガス前駆体の吸収性を向上させるポンプガス流がしたがって形成されうる。さらに、前駆体がその後活性化要素の材料との反応にそれ以上利用できないよう前駆体と反応させるための反応性ガスが提供されてもよい。さらに、反応性ガスは活性化要素上に保護層を形成してもよい。コーティング装置が動作状態にある場合、遮蔽要素の内部空間内に導入される反応性ガスおよび／または不活性ガスは主にガス排出ポートを介して遮蔽要素の内部容積を出て、出口ポートを介して排気可能な受容器の自由容積内に入らないことに留意されたい。
【００２３】
機械的な真空ポンプの記載された用途の代わりにまたは加えて、前駆体の部分圧力は遮蔽要素の内部空間に配置される収着材によって低減されてもよい。例えばゼオライトおよび／または発泡金属（metal foam）および／またはチタン膜がこの目的のために使用されてもよい。収着材の吸収性を向上させるため、収着材の表面をリブまたはジョイントの導入により拡張してもよい。さらに、収着材の吸収性の向上は、加熱されるまたは冷却される遮蔽要素により得られてもよい。コーティング装置が動作状態にある場合、陰極スパッタまたは熱蒸着によりチタン膜を連続的にまたは周期的に一新することができる。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態において、遮蔽要素が保持要素および／または活性化要素に対して電気的に絶縁されるように配置される機能があってもよい。この場合、活性化要素と遮蔽要素との間および／または保持要素と遮蔽要素との間に印加される直流または交流電圧によりプラズマ放電が点火されうる。プラズマ放電はガス前駆体の分子を活性化要素の材料とそれ以上反応しないか、またはよりゆっくりと反応する他の化合物に変換するか、または固定点の領域内の活性化要素上に保護層を形成するために使用することができる。
【００２５】
本発明は、本発明の全般的な概念を限定することなく例示的な実施形態および図によって以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるコーティング装置の基本構成を示す。
【図２】本発明により提案される遮蔽要素の可能な実施形態の１つを示す。
【図３】本発明による遮蔽要素のさらなる実施形態を通る断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、コーティング装置１の断面図を示す。コーティング装置１は、例えば、高級鋼、アルミニウム、ガラスまたはこれらの材料を組合わせたもので製作される受容器（容器）１０を含む。受容器１０は周辺環境に対して実質的に気密に密閉される。図示されない真空ポンプがポンプフランジ１０３を介して連結されてもよい。例えば受容器１０は、１００ｍｂａｒ未満、１０−２ｍｂａｒ未満、または１０−６ｍｂａｒ未満の圧力になるよう排気してもよい。
【００２８】
受容器１０の内部に位置するのは上に基板３０を保持することができる保持デバイス１０４である。基板３０は、例えば、ガラス、シリコン、プラスチック、セラミック、金属または合金からなるものであってもよい。例えば、基板は半導体ウェーハ、ディスクまたはツール（工具）であってもよい。それは平坦な、または湾曲した表面を有していてもよい。前記材料は、この場合例としてのみ言及される。本発明は特定の基板の使用を解決の原則として教示しない。コーティング装置１が動作状態にある場合、コーティング１０５が基板３０上に堆積される。
【００２９】
コーティング１０５の組成はガス前駆体の選択に影響される。本発明の一実施形態において、コーティング１０５がダイヤモンドまたはダイヤモンド状炭素を含むよう、前駆体はメタンを含んでもよい。本発明の別の実施形態において、コーティングが結晶またはアモルファスシリコンおよび／またはゲルマニウムを含むよう、前駆体は四水素化ケイ素(Monosilan)および／またはモノゲルマニウム(Monogerman)を含んでもよい。
【００３０】
ガス前駆体は受容器１０の内部に少なくとも１つのガス供給デバイス２０を介して導入される。ガス供給デバイス２０はリザーバ２１からガス前駆体を得る。リザーバ２１から抽出された前駆体の量は調整弁２２により影響される。コーティング１０５が複数の異なる前駆体からなる限り、リザーバ２１は製造された混合ガスを含んでもよいか、またはそうでなければいずれの場合においても複合前駆体の成分を受容器１０内に導入する複数のガス供給デバイスが設けられてもよい。
【００３１】
ガス供給デバイス２０の調整弁２２を介して供給される前駆体の量は調整デバイス１０１を介して制御される。調整デバイス１０１には測定器１００により部分(分圧)または絶対圧力の実際値が供給される。
【００３２】
ガス前駆体を活性化するために少なくとも１つの活性化デバイス４０を利用できる。活性化デバイスは少なくとも１つの加熱可能な活性化要素４１を含む。活性化要素４１は、例えば、シート、チューブまたはワイヤの形態の、１つまたは複数の触媒的に活性な表面を含む。例えば、活性化デバイス４０は、いずれの場合においても触媒的に活性な表面を有する２つのワイヤ４１を含んでもよい。例えば、ワイヤ４１は、タングステン、ニオブ、モリブデンおよび／またはタンタルを含んでもよい。ワイヤ４１は真直に伸ばされるか、または複数の曲がり１０６によって形成されてもよく、その結果ワイヤ４１の活性表面はさらに広くなる。
【００３３】
活性化要素４１は少なくとも１つの固定点４２において少なくとも１つの保持要素４３に固定される。少なくとも１つの保持要素４３は活性化要素４１をあらかじめ設定可能な位置に、あらかじめ設定可能な機械的張力で固定する。
【００３４】
活性化要素４１の表面の触媒活性は室温と比較して高い温度で達成される。活性化要素４１を加熱するため、図１によれば、真空気密リードスルー１０８によって電流源１０７に連結される活性化要素４１の少なくとも１つの端部が設けられる。この場合、活性化要素４１は抵抗加熱により加熱される。
【００３５】
加熱力が活性化要素の長さ全体で実質的に一定の場合、低温の保持要素４３の熱伝導および／または熱放射のため、活性化要素４１の温度は幾何学的中心から縁に向かって低下する。この場合固定点４２の近傍において、活性化要素４１の材料がガス前駆体と反応して望ましくない相、例えば炭化物および／またはケイ化物（silicide）を形成しうる温度が生じる。
【００３６】
ガス前駆体の活性化要素４１のこの低温領域内への移入を低減するため、本発明によれば、遮蔽要素５０が固定点４２に設けられる。遮蔽要素５０は一方の側で保持要素４３に固定される。
【００３７】
図２は、遮蔽要素５０の例示的な実施形態を示す。保持要素４３の一部が図２の右部分に示される。保持要素４３上に位置するのは実質的にワイヤで形成される活性化要素４１の固定点４２である。
【００３８】
固定点４２は、下部境界壁１１０と、上部境界壁１１１と、端部壁５５ｂと、２つの側壁１１２とで形成される箱形の筐体で囲まれる。筐体の内部空間５６ｃを見えるようにするため、１つの側壁１１２のみが図２に示される。図２による例示的な実施形態において、上部境界壁１１１と、端部壁５５ｂと、下部境界壁１１０とは、単一の金属薄板片で一体に製作される。第１の筐体はしたがって丸い角を有する矩形または立方形の水平な突出部を有する。もちろん他の構造可能性、例えば旋盤回転部分として回転可能に対称に製作されうる遮蔽要素５０を採用してもまたよい。
【００３９】
箱形の筐体の対称軸５１は活性化要素４１とほぼ平行して伸びる。本発明のいくつかの実施形態において、対称軸５１は活性化要素４１に一致してもよい。
【００４０】
端部壁５５ｂ内に位置するのは、それを介して活性化要素４１が固定点４２から受容器１０の自由容積（自由空間）内に導かれる出口ポート５３である。
【００４１】
前駆体の分子の進入が可能な立体角要素をさらに低減するため、遮蔽要素５０はさらなる箱形の筐体部品１１３および１１４を有する。筐体部品１１３および１１４は矩形の断面を有する。しかしながら当業者はこの場合においても別の幾何学的断面を選択してもよいことを認識するであろう。特に、断面は多角形または円形であってもよい。筐体部品１１３および１１４は、隔壁５５ａによりさらに分割され、２つの部分容積（部分空間）５６ａおよび５６ｂが形成される。隔壁５５ａも活性化要素４１の妨げのない出口を可能にするため出口ポート５３を有する。筐体１１３は閉止要素５２によって受容器１０の自由容積（自由空間）に対して密閉される。閉止要素５２にも出口ポート５３が設けられる。
【００４２】
コーティング装置１が動作状態にある場合、少なくとも遮蔽要素５０の部分容積５６ａ内においてガス前駆体の触媒分解に必要な表面温度に達するよう活性化デバイス４０の活性化要素４１が加熱されうる。次いで部分容積５６ｂおよび５６ｃにおいて、活性化要素４１の温度は保持要素４３の温度まで低下する。前駆体の分子がポート５３または５４を介して容積５６ａに入る限り、それらは高い確率で隔壁５５ａまたは筐体部品１１３の境界表面に衝突する。この場合、分子は、再度ポート５３または５４のうちの１つを介して容積５６ａを離れるか、または同様に備えられた筐体部品１１３の筐体材料に吸収されるかのいずれかとなりうる。分子が活性化要素４１に当たる限り、活性化要素４１の温度が高いため分離されるかまたは活性化され、大半は容積５６ａの範囲を定める壁のコーティングとなる。活性化要素４１の温度が高いためこれは容積５６ａ内の活性化要素４１の損傷を伴わない。
【００４３】
第１の筐体部品１１３の上記の動作によって、第２の筐体部品１１４の内部容積５６ｂ内の前駆体の部分圧力（分圧）が受容器１１０の自由容積に対して低下する。上述のように部分圧力のさらなる低下が次いで第２の容積５６ｂの内部で生じる。
【００４４】
したがって少数の分子のみが部分容積５６ｃに到達するため、前駆体の部分圧力は容積５６ｃの内部において最小になる。同時に、部分容積５６ｂおよび／または５６ｃの内部に位置するのは、活性化要素４１の、活性化要素４１の損傷が起こりうる極限値未満の温度の部分である。活性化要素の前駆体との望ましくない反応がしたがってこの領域で起こりうる。低下した部分圧力のため、活性化要素４１の材料の、活性化要素５０の内部容積５６ｃ内の前駆体との望ましくない反応はしかしながら所望のように低下し、活性化要素４１の耐用年数が増加する。
【００４５】
図３は、遮蔽要素５０のさらなる例示的な実施形態を示す。保持要素４３の詳細が再度図の右部分に示される。活性化要素４１の固定点４２が保持要素４３上に位置する。固定点４２は遮蔽要素５０に囲まれ、その基本形態は例えば、円筒、平行六面体または角柱であってもよい。遮蔽要素５０の内部空間５６において、活性化要素４１の温度は前駆体を活性化するのに適した値から保持要素４３の温度まで低下する。遮蔽要素５０の内部空間５６内のガス前駆体の部分圧力を可能な限り低く維持するため、内部空間５６は閉止要素５２によって受容器１０に対して密閉される。閉止要素５２内に位置するのはそれを介して活性化要素が出てき得る出口ポート５３である。
【００４６】
内部空間５６は少なくとも１つの隔壁５５によってさらに分割される。図３は、３つの部分容積５６ａ、５６ｂおよび５６ｃを生じさせる２つの隔壁５５を示す。本発明の様々な実施形態において隔壁５５の数はより多くても少なくてもよい。隔壁５５はしたがって図３に破線で示される。
【００４７】
内部空間５６内の前駆体の部分圧力を低下させるため、内部空間５６から出口ポート５３を通って入る分子を除去するための様々な対策がとられている。例えば、真空ポンプによって内部空間５６ｃからガス排出ポート５７を介して分子を除去するための機能があってもよい。使用される真空ポンプのタイプは当業者により容積５６ｃ内部の所望の合計圧力に適応される。例えば、回転スライドポンプ、スクロールポンプ、拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、極低温ポンプまたは複数のポンプを組合わせたものが使用されてもよい。
【００４８】
ポンプ能力を増加させるため、ガス供給ポート５８を介して内部空間５６ｃ内に不活性ガスおよび／または反応性ガスを導入するための機能があってもよい。特に容積５６ｃ内に前駆体の望ましくない分子を取り込み、かつ容積５６ｃからそれらを除去するガス流を維持するため不活性ガスが提供されてもよい。加えて反応性ガスが活性化要素４１の耐用年数を延ばすためさらなる作用を及ぼしうる。例えば反応性ガスは活性化要素４１の低温部分上に保護層を形成することができる。さらに反応性ガスは前駆体の分子と反応し、同時にこれらを活性化要素４１の材料と少なくともよりゆっくりと反応する化合物に転換することができる。
【００４９】
ガス供給ポート５８および／またはガス排出ポート５７に加えてまたは代わりに、容積５６ａ内の部分圧力はまた、前駆体を結合する材料が遮蔽要素５０の筐体壁に使用されるために低下してもよい。十分に広い表面を設けるため、この目的のため、容積５６ａの内部にリブ５９を形成するための機能があってもよい。これらは遮蔽要素５０の内壁の部分表面または表面全体を被覆してもよい。
【００５０】
さらに、遮蔽要素５０の境界壁の少なくとも１つの部分表面を収着材またはゲッタ材の層６０でコーティングするかまたは被覆するための機能があってもよい。遮蔽要素５０の壁はしたがって前駆体のためのシンクを形成し、そのため前駆体の部分圧力は容積５６ａの内部において低下する。前駆体の、活性化要素４１の低温部分との相互作用はそれによって低下し、そのため活性化要素４１の耐用年数は所望の通りに延長される。
【００５１】
部分容積５６ａ内において部分圧力を低下させるためのさらなる対策はとられない。しかしながら、入る分子は遮蔽要素５０の内壁と反応するかまたはそこに沈殿してもよい。
【００５２】
ガス供給ポート５８および／またはガス排出ポート５７および／または収着材の層６０および／または部分容積５６ａ、５６ｂおよび５６ｃ内のリブ５９の配置は例としてのみ示される。本発明の他の実施形態では、前駆体の部分圧力を低下させるための１つまたは複数の同一のまたは異なるデバイスが単一の部分容積内に配置されるか、またはそれどころか省略されてもよい。
【００５３】
もちろん、遮蔽要素５０に関して図２および３に示される特徴は、それによって本発明による遮蔽要素の、および本発明によるコーティング装置のさらなる実施形態を得るために組合わされてもよい。上記の説明はしたがって限定を意図するものではなく例示のためのものである。以下の特許請求の範囲は明記された特徴が本発明の少なくとも一実施形態に存在するよう理解されるべきである。これはさらなる特徴の存在を排除するものではない。特許請求の範囲において「第１の」および「第２の」特徴と規定される限り、この名称は２つの同一の特徴を、優先順位を定めることなく区別するための役割を果たす。
【図１】
0005540083.tif 000002
【図２】
0005540083.tif 000003
【図３】
0005540083.tif 000004