(57)【要約】【課題】ノズルを被成膜物の加熱温度よりも低い所定の温度以下に冷却することができるとともに、ノズルの温度を精度良くコントロールすることができる熱ＣＶＤ装置を提供する。【解決手段】ガラス基板Ｇ上に薄膜を成膜する熱ＣＶＤ装置１であって、ガラス基板に成膜用の原料ガスを噴出させるノズル１０と、ノズル１０に装備した冷却手段とを備え、冷却手段は、内部を流体が流通可能な熱交換パイプ６０と、熱交換パイプ内を流通する冷却水と、冷却補助手段とを含み、冷却補助手段は、ノズルに形成された流体封入部７０、８０と、流体封入部内に封入された気液２相のナフタレンＮとを含む。ナフタレンは、冷却水で冷却されることにより気相から液相に転移し、液相から気相に転移することによりノズルから潜熱を奪う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜物上に薄膜を成膜する熱ＣＶＤ装置であって、
前記被成膜物に成膜用の原料ガスを噴出させるノズルと、
前記ノズルに装備した冷却手段と
を備え、
前記冷却手段は、内部を流体が流通可能な熱交換部材と、前記熱交換部材内を流通する冷却用流体と、冷却補助手段とを含み、
前冷却補助手段は、前記ノズルに形成された流体封入部と、前記流体封入部内に封入された気液２相の熱交換流体とを含み、前記熱交換流体は、前記冷却用流体で冷却されることにより気相から液相に転移し、前記液相から前記気相に転移することにより前記ノズルから潜熱を奪う、熱ＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記ノズルは、互いに隣接して配置された複数のノズル構成用部材を含み、
前記複数のノズル構成用部材の各々には、前記冷却手段が設けられた、請求項１に記載の熱ＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記複数のノズル構成用部材は、
第１の内側ノズル構成用部材と、
前記第１の内側ノズル構成用部材に隣接して設けられた第２の内側ノズル構成用部材と、
前記第１の内側ノズル構成用部材における前記第２の内側ノズル構成用部材と反対の側に隣接して設けられた第１の外側ノズル構成用部材と、
前記第２の内側ノズル構成用部材における前記第１の内側ノズル構成用部材と反対の側に隣接して設けられた第２の外側ノズル構成用部材と
を含み、
前記第１の内側ノズル構成用部材と前記第２の内側ノズル構成用部材との間の隙間から前記原料ガスが噴出され、
前記第１の外側ノズル構成用部材及び前記第２の外側ノズル構成用部材の各々に設けられた前記冷却手段の冷却能力は、前記第１の内側ノズル構成用部材及び前記第２の内側ノズル構成用部材の各々に設けられた前記冷却手段の冷却能力よりも大きい、請求項２に記載の熱ＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記冷却用流体の流量を調節する流量調節手段を備える、請求項１から請求項３のうちの１項に記載の熱ＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記冷却用流体の温度を調節する温度調節手段を備える、請求項１から請求項４のうちの１項に記載の熱ＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱ＣＶＤ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等の被成膜物上に薄膜を成膜する装置として、熱ＣＶＤ装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。熱ＣＶＤ装置は被成膜物の主面に対向するノズルを備えている。
【０００３】
加熱された被成膜物の主面にノズルのガス噴出孔を介して成膜用の原料ガスを噴出させて熱ＣＶＤ反応を起こすことにより被成膜物の主面上に薄膜を成膜する。熱ＣＶＤ反応後に残留した原料ガスや二次生成物はノズルのガス排出孔を介して排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０７２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の熱ＣＶＤ装置では、熱ＣＶＤ反応によって発生する反応生成物がノズルの表面に強固に付着し、ノズルの表面を擦っても反応生成物が容易に剥離しないため、熱ＣＶＤ装置のメンテナンスに手間がかかるという問題があった。
【０００６】
ノズルを被成膜物の加熱温度よりも低い所定の温度以下にまで冷却すると、反応生成物の発生を抑制できるとともに、反応生成物のノズルへの付着力を弱めることができる。
【０００７】
しかしながら、ノズルの温度が低くなりすぎると、熱ＣＶＤ反応に悪影響が生じて、被成膜物上に成膜される薄膜の品質が低下する虞がある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、ノズルを被成膜物の加熱温度よりも低い所定の温度以下に冷却することができるとともに、ノズルの温度を精度良くコントロールすることができる熱ＣＶＤ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、被成膜物上に薄膜を成膜する熱ＣＶＤ装置であって、前記被成膜物に成膜用の原料ガスを噴出させるノズルと、前記ノズルに装備した冷却手段とを備え、前記冷却手段は、内部を流体が流通可能な熱交換部材と、前記熱交換部材内を流通する冷却用流体と、冷却補助手段とを含み、前記冷却補助手段は、前記ノズルに形成された流体封入部と、前記流体封入部内に封入された気液２相の熱交換流体とを含み、前記熱交換流体は、前記冷却用流体で冷却されることにより気相から液相に転移し、前記液相から前記気相に転移することにより前記ノズルから潜熱を奪うことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、熱交換部材内を流通する冷却用流体と気液２相の熱交換流体との２種類の熱媒体を併用することにより、冷却用流体のみでノズルを冷却する場合と比べて冷却能力が高まるため、ノズルを被成膜物の加熱温度よりも低い所定温度以下にまで冷却することができる。そして、熱交換部材内を流通する冷却用流体の種類、流量、温度等を適宜調節することにより、ノズルの温度を精度良くコントロールできるので、ノズルの温度を所定の温度範囲内に維持することができる。
【００１１】
なお、ある実施形態において、前記ノズルは、互いに隣接して配置された複数のノズル構成用部材を含み、前記複数のノズル構成用部材の各々には、前記冷却手段が設けられる。
【００１２】
この場合、複数のノズル構成用部材の各々が冷却手段によって冷却され、被成膜物や被成膜物を加熱するヒータや炉内壁によるノズル構成用部材の熱変形を抑制することができる。また、ノズルの全体に亘って均温化を図ることができる。その結果、被成膜物上に成膜される薄膜の膜厚むらが減少して製品の品質と歩留まり率が向上する。
【００１３】
また、ある実施形態において、前記複数のノズル構成用部材は、第１の内側ノズル構成用部材と、前記第１の内側ノズル構成用部材に隣接して設けられた第２の内側ノズル構成用部材と、前記第１の内側ノズル構成用部材における前記第２の内側ノズル構成用部材と反対の側に隣接して設けられた第１の外側ノズル構成用部材と、前記第２の内側ノズル構成用部材における前記第１の内側ノズル構成用部材と反対の側に隣接して設けられた第２の外側ノズル構成用部材とを含む。そして、前記第１の内側ノズル構成用部材と前記第２の内側ノズル構成用部材との間の隙間から前記原料ガスが噴出される場合には、前記第１の外側ノズル構成用部材及び前記第２の外側ノズル構成用部材の各々に設けられた前記冷却手段の冷却能力は、前記第１の内側ノズル構成用部材及び前記第２の内側ノズル構成用部材の各々に設けられた前記冷却手段の冷却能力よりも大きくする。
【００１４】
すなわち、第１の外側ノズル構成用部材と第２の外側ノズル構成用部材は、第１の内側ノズル構成用部材と第２の内側ノズル構成用部材よりも炉内壁に近接して多くの熱を受けるため、高温に維持されやすい。そこで、第１の外側ノズル構成用部材及び第２の外側ノズル構成用部材の各々に設けられた冷却手段の冷却能力を第１の内側ノズル構成用部材及び第２内側ノズル構成用部材の各々に設けられた冷却手段の冷却能力よりも大きくすることにより、ノズルの全体に亘って温度差を小さくすることができる。その結果、ガス噴出孔及びガス排出孔の変形を抑制することができるので、被成膜物上に成膜される薄膜の膜厚むらがさらに減少して製品の品質と歩留まり率がさらに向上する。
【００１５】
また、ある実施形態において、前記冷却用流体の流量を調節する流量調節手段を備える。
【００１６】
また、ある実施形態において、前記冷却用流体の温度を調節する温度調節手段を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ノズルを被成膜物の加熱温度よりも低い所定の温度以下に冷却することができるとともに、ノズルの温度を精度良くコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による熱ＣＶＤ装置を備える熱ＣＶＤ設備の概略構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示された熱ＣＶＤ装置の縦断面図である。
【図３】図２に示された熱ＣＶＤ装置のノズルの底面図である。
【図４】熱交換パイプ内を流通する冷却水の流れを模式的に示す図である。
【図５】図２のV-V線断面図である。
【図６】ノズルの流体封入部の内部の状態を模式的に示す図である。
【図７】ノズルの温度測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明による熱ＣＶＤ装置の実施形態を説明する。図１は本発明による実施形態に係る熱ＣＶＤ装置を備える熱ＣＶＤ設備の概略構成を模式的に示す図である。
【００２０】
本実施形態に係る熱ＣＶＤ設備は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤという）や太陽電池等に使用されるガラス基板上に薄膜を成膜する熱ＣＶＤを行うために使用される。
【００２１】
図１に示すように、熱ＣＶＤ設備１００は、被成膜物としてのガラス基板Ｇを投入する投入部１１０と、ガラス基板Ｇ上に薄膜を成膜する熱ＣＶＤ装置１を有する加熱・成膜部１２０と、薄膜が成膜されたガラス基板Ｇを冷却する冷却部１３０と、冷却されたガラス基板Ｇを取り出す取出部１４０とを備えている。
【００２２】
熱ＣＶＤ設備１００は、ガラス基板Ｇを載置するセッター１５０を備える。加熱・成膜部１２０及び冷却部１３０は、ガラス基板Ｇを加熱する複数のヒータ１６０を備える。投入部１１０、加熱・成膜部１２０、冷却部１３０及び取出部１４０の各々は、セッター１５０を搬送する複数の搬送ローラ１７０を備える。
【００２３】
投入部１１０に投入されるガラス基板Ｇはセッター１５０上に載置される。セッター１５０は搬送ローラ１７０によって案内されて下流方向（図中右方向）に搬送される。加熱・成膜部１２０において、ヒータ１６０がガラス基板Ｇを加熱し、熱ＣＶＤ装置１によってガラス基板Ｇ上に薄膜が成膜される。その後、ガラス基板Ｇは冷却部１３０において冷却エアーによって冷却され、取出部１４０に搬送される。
【００２４】
図２は図１に示された熱ＣＶＤ装置１の縦断面図、図３は図２に示された熱ＣＶＤ装置１のノズル１０の底面図、図４は熱交換パイプ内を流通する冷却水の流れを模式的に示す図、図５は図２のV-V線断面図である。
【００２５】
図２において、熱ＣＶＤ装置１は、ガラス基板Ｇの主面Ｇａに向けて成膜用の原料ガスを噴出させ、未反応ガスや二次生成物を排出させるノズル１０と、ノズル１０に設けられた熱交換部材としての熱交換パイプ６０と、ノズル１０に設けられた第１流体封入部７０及び第２流体封入部８０（図５参照）とを備える。
【００２６】
ノズル１０は、ガラス基板Ｇの搬送方向（矢印方向）に互いに隣接するように配置された第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ及び第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒを備える。
【００２７】
また、ノズル１０は、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒを備える。第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌは、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌにおける第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒと反対の側に隣接して設けられ、第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒは、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒにおける第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌと反対の側に隣接して設けられる。本発明において、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒは、ノズル１０を構成するノズル構成用部材として機能する。
【００２８】
図３に示すように、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌは平面視略矩形のプレート状に形成され、内側の側面に浅い溝１１Ｌａを有している。溝１１Ｌａは第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌの内側の側面の長手方向に延びるように形成されている。
【００２９】
また、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒは平面視略矩形のプレート状に形成され、内側の側面に浅い溝１１Ｒａを有している。溝１１Ｒａは第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒの内側の側面の長手方向に延びるように形成されている。
【００３０】
第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌの溝１１Ｌａと第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒの溝１１Ｒａとが互いに整合することにより、スリット状の隙間が形成され、この隙間はガス噴出孔１３として機能する。
【００３１】
第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌは平面視略コの字形のプレート状に形成され、内側の側面に溝１２Ｌａを有している。溝１２Ｌａは第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌの内側の側面の長手方向に延びるように形成されている。溝１２Ｌａは隣接する第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌの外側の側面との間にスリット状の隙間を形成しており、この隙間はガス排出孔１４Ｌとして機能する。
【００３２】
第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒは平面視略コの字形のプレート状に形成され、内側の側面に溝１２Ｒａを有している。溝１２Ｒａは第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの内側の側面の長手方向に延びるように形成されている。溝１２Ｒａは隣接する第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒの外側の側面との間にスリット状の隙間を形成しており、この隙間はガス排出孔１４Ｒとして機能する。
【００３３】
第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒを形成する素材は特に限定されないが、例えば、素材として、炭素鋼やステンレス鋼を用いることができる。
【００３４】
引き続き、図２を参照して、熱ＣＶＤ装置１の説明を続ける。熱ＣＶＤ装置１は、第１支持台２０と、ガス供給通路３０と、第２支持台４０Ｌと、第３支持台４０Ｒと、ガス排出通路５０Ｌと、ガス排出通路５０Ｒとを備えている。
【００３５】
第１支持台２０は、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌの上面と第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒの上面とに跨るように固定されており、第１支持台２０上にはガス供給通路３０が設置されている。第１支持台２０の中央部には貫通孔２１が形成されており、貫通孔２１を介してガス供給通路３０とガス噴出孔１３とが連通している。
【００３６】
第２支持台４０Ｌは、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌの上面と第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌの上面とに跨るように固定されており、第２支持台４０Ｌ上にはガス排出通路５０Ｌが設置されている。第２支持台４０Ｌには貫通孔４１が形成されており、貫通孔４１を介してガス排出通路５０Ｌとガス排出孔１４Ｌとが連通している。
【００３７】
第３支持台４０Ｒは、第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの上面と第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒの上面とに跨るように固定されており、第３支持台４０Ｒ上にはガス排出通路５０Ｒが設置されている。第３支持台４０Ｒには貫通孔４１が形成されており、貫通孔４１を介してガス排出通路５０Ｒとガス排出孔１４Ｒとが連通している。
【００３８】
熱交換パイプ６０は、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの各々の上面に、図２の紙面に直交する方向に延びるように設置されている。
【００３９】
熱交換パイプ６０は炭素鋼やステンレス鋼等により形成され、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌと第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒの各々の上面に形成された１本の断面半円形状のパイプ収容溝１１ｂと、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌと第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの各々の上面に形成された２本の断面半円形状のパイプ収容溝１２ｂとにそれぞれ嵌着されている。
【００４０】
熱交換パイプ６０内には冷却用流体としての冷却水が流通しており、冷却水は第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒと熱交換することにより、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒを冷却する。なお、本発明において、冷却水と熱交換パイプ６０とは冷却手段を構成する。
【００４１】
図４は熱交換パイプ６０内を流通する冷却水の流れを模式的に示す図である。図４において、冷却水を貯留し、水温調整機能を有する貯水槽９０の底部に給水管９１が連通接続され、貯水槽９０の上部に排水管９２が連通接続されている。給水管９１は途中で６つの給水ライン９１ａに分岐し、各々の給水ライン９１ａは熱交換パイプ６０の一端に連通接続されている。また、各々の給水ライン９１ａには流量調節手段としての流量調節弁９３が設けられている。また、給水ライン９１には、貯水槽９０から冷却水を吸い出すポンプ９４が設けられている。排水管９２は途中で６つの排水ライン９２ａに分岐し、各々の排水ライン９２ａは熱交換パイプ６０の他端に連通接続されている。
【００４２】
ポンプ９４が貯水槽９０から吸い出した冷却水は給水管９１に流入し、給水ライン９１ａを介して６本の熱交換パイプ６０に流入する。６本の熱交換パイプ６０を流通する冷却水は排水ライン９２ａを介して排水管９２に流入し、貯水槽９０に戻る。６本の熱交換パイプ６０の各々を流通する冷却水の流量は流量調節弁９３により調節可能である。
【００４３】
図５に示すように、熱ＣＶＤ装置１は、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌの内部と第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒの内部とに各々形成された第１流体封入部７０と、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌの内部と第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの内部とに各々形成された第２流体封入部８０とを備えている。
【００４４】
第１流体封入部７０は、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ及び第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒの１つの端面１１ｃに直交する３本の直線空間７１と、３本の直線空間７１の各々の両端部を封閉する封蓋部材７２とにより構成されている。
【００４５】
３本の直線空間７１は、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ及び第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒを切削して形成された壁面により形成してもよいし、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ及び第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ内に埋め込んだパイプ状部材により形成してもよい。
【００４６】
第２流体封入部８０は、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの１つの端面１２ｃに直交する３本の直線空間８１と、３本の直線空間８１の各々の両端部を封閉する封蓋部材８２とにより構成されている。
【００４７】
直線空間８１と直線空間８２の各々は、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒを切削して形成された壁面により形成してもよいし、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒ内に埋め込んだパイプ状部材により形成してもよい。
【００４８】
図６は第１流体封入部７０及び第２流体封入部８０の内部の状態を模式的に示す図である。第１流体封入部７０及び第２流体封入部８０の内部には、熱交換流体としてのナフタレンＮが封入されている。ナフタレンＮは気相ＮGと液相ＮLとを含んでいる。
【００４９】
液相ＮLが蒸発することにより液相ＮLは気相ＮGに転移し、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒから潜熱を奪う。また、気相ＮGは熱交換パイプ６０内を流通する冷却水により冷却されて凝縮することにより液相ＮLに転移し、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒから奪った潜熱を放出する。なお、本発明において、第１流体封入部７０及び第２流体封入部８０と、ナフタレンＮとは冷却補助手段を構成する。
【００５０】
次に、図１〜図６を参照して、熱ＣＶＤ設備１００によってガラス基板Ｇ上に薄膜を成膜する方法を説明する。
【００５１】
図１において、投入部１１０に投入されたガラス基板Ｇはセッター１５０上に載置され、セッター１５０によって加熱・成膜部１２０に搬入される。ガラス基板Ｇはヒータ１６０によって加熱されて５００℃〜６００℃程度に昇温する。
【００５２】
図２に示すように、ガラス基板Ｇが熱ＣＶＤ装置１の下方を通過する際に、ノズル１０のガス供給通路３０からガス噴出孔１３を介してガラス基板Ｇの主面Ｇａ上に原料ガスが噴出される。原料ガスは１５０℃〜２００℃程度に加熱されており、加熱されたガラス基板Ｇに接することで反応する。反応によって生じた反応生成物がガラス基板Ｇの主面Ｇａ上に堆積して薄膜が成膜される。
【００５３】
反応後に残留した原料ガスは、ガス排出孔１４Ｌ及びガス排出孔１４Ｒを介してガス排出通路５０Ｌ及びガス排出通路５０Ｒ内に流入し、ガス排出通路５０Ｌ及びガス排出通路５０Ｒを介して熱ＣＶＤ装置１の外部に排出される。
【００５４】
第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒは、熱交換パイプ６０内を流通する冷却水と、第１流体封入部７０の内部に封入されたナフタレンＮ（図６参照）とによって冷却され、１８０℃〜２００℃程度に保たれている。
【００５５】
同様に、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ、第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒは、熱交換パイプ６０内を流通する冷却水と、第２流体封入部８０の内部に封入されたナフタレンＮ（図６参照）とによって冷却され、１６０℃〜１９０℃程度に保たれている。
【００５６】
したがって、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒ内の熱応力の発生を抑制して、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの塑性変形を抑制することができる。その結果、ガス噴出孔１３、ガス排出孔１４Ｌ及びガス排出孔１４Ｒの変形を抑制することができる。
【００５７】
また、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒは、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ及び第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒよりもヒータ１６０や炉内壁から多くの熱を受けるので、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒに設置される熱交換パイプ６０の本数を第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ及び第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒに設置される熱交換パイプ６０の本数よりも１本多くしている。つまり、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒに対する熱交換パイプ６０の冷却能力を、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ及び第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒに対する熱交換パイプ６０の冷却能力よりも大きくしている。
【００５８】
さらに、複数の熱交換パイプ６０の各々の内部を流通する冷却水の流量を適宜調整することで、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒに対する熱交換パイプ６０の冷却能力を第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ及び第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒに対する熱交換パイプ６０の冷却能力よりも大きくしている。その結果、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの温度差をガラス基板Ｇの薄膜の品質に悪影響を及ぼさない程度に小さくすることができる。
【００５９】
また、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒを冷却することで、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒに付着堆積し、発塵の原因となる反応生成物の生成が抑制される。その結果、ガラス基板Ｇの品質と歩留まり率が向上する。
【００６０】
また、第１流体封入部７０及び第２流体封入部８０に封入され、熱交換パイプ６０の内部を流通する冷却水によって気相ＮGから液相ＮLに転移したナフタレンＮは、液相ＮLが気相ＮGに転移する際に、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒから多くの熱量を奪う。したがって、熱ＣＶＤ反応時の反応生成物が、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの表面に強固に固着することを抑制できる。その結果、ノズル１０の表面を軽く拭くだけで反応生成物を除去でき、ノズル１０のメンテナンス性が著しく向上する。
【００６１】
熱ＣＶＤ装置１において、熱交換パイプ６０内を流通する冷却用流体と気液２相のナフタレンＮとの２種類の熱媒体を併用することにより、熱交換パイプ６０内を流通する冷却用流体のみでノズル１０を冷却する場合と比べて冷却能力が高くなり、ノズル１０を被成膜物の加熱温度よりも低い所定温度以下にまで冷却することができる。
【００６２】
そして、熱交換パイプ６０内を流通する冷却用流体の流量、温度、種類等を適宜調節することにより、ノズル１０の温度を精度良くコントロールできる。したがって、ノズル１０の温度を所定の温度範囲内に維持することができる。その結果、ガラス基板Ｇ上に成膜される薄膜の品質の悪化を抑制することができる。
【００６３】
図７は熱ＣＶＤ装置１のノズル１０の温度測定結果を示す図である。図７（ａ）はノズル１０の温度測定点Ｐ1〜Ｐ12を示し、図７（ｂ）はノズル１０の温度測定結果を示す。温度測定点Ｐ1〜Ｐ12の温度は、第１熱電対、第２熱電対、第３熱電対、及び第４熱電対（図示せず）によって測定した。第１熱電対は第２支持台４０Ｌと第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌとの間に配置され、温度測定点Ｐ1〜Ｐ3の温度を測定する。第２熱電対は第１支持台２０と第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌとの間に配置され、温度測定点Ｐ4〜Ｐ6の温度を測定する。第３熱電対は第１支持台２０と第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒとの間に配置され、温度測定点Ｐ7〜Ｐ9の温度を測定する。第４熱電対は第３持台４０Ｒと第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒとの間に配置され、温度測定点Ｐ10〜Ｐ12の温度を測定する。なお、炉内温度は５３０℃、ガラス基板Ｇの温度は５３０℃、原料ガスの温度は１４０℃である。
【００６４】
図７（ｂ）に示すように、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの温度範囲は、冷却水のみで冷却する場合には２０５℃〜３７５℃であり、冷却水とナフタレンとで冷却する場合には１６０℃〜２０５℃である。
【００６５】
すなわち、冷却水とナフタレンとで冷却する場合は、冷却水のみで冷却する場合と比べて、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの温度が低くなるだけでなく、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌ、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒ、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌ及び第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒ間の温度差も小さくなる。
【００６６】
また、第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌの測定点Ｐ1〜Ｐ3の最高温度と最低温度との温度差は、冷却水のみで冷却する場合には３９．８℃であるのに対し、冷却水とナフタレンとで冷却する場合には１０．５℃であり、温度差が小さい。
【００６７】
また、冷却水とナフタレンとで冷却する場合には、第１の内側ノズル構成用部材１１Ｌの測定点Ｐ4〜Ｐ6の最高温度と最低温度との温度差は５．８℃、第２の内側ノズル構成用部材１１Ｒの測定点Ｐ7〜Ｐ9の最高温度と最低温度との温度差は６．６℃、第２の外側ノズル構成用部材１２Ｒの測定点Ｐ10〜Ｐ12の温度の最高温度と最低温度との温度差は１１．２℃である。冷却水とナフタレンとで冷却する場合の温度差（１０．５℃、５．８℃、６．６℃、１１．２℃）は、冷却水のみで冷却する場合の第１の外側ノズル構成用部材１２Ｌの測定点Ｐ1〜Ｐ3の最高温度と最低温度との温度差（３９．８℃）よりも小さい。
【００６８】
以上の測定結果より、冷却水とナフタレンとの２種類の熱媒体を併用することにより、ノズル１０をガラス基板Ｇの加熱温度よりも低い所定温度以下にまで冷却することができるとともに、ノズル１０の全体に亘って温度差を小さくすることができる。
【００６９】
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
【００７０】
例えば、流体封入部に封入する熱交換流体はナフタレン以外でもよい。一例として、アルコール、有機熱媒体、純水等を用いることができる。
【００７１】
また、流体封入部を形成する直線空間の本数は、上記実施形態で示した本数以外の本数であってもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、複数のノズル構成用部材の各々に流体封入部を設けた実施例について説明したが、一部のノズル構成用部材にのみ流体封入部を設けてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、冷却用流体の流量を調節する流量調節手段によって冷却手段の冷却能力を調節しているが、これに代えて、冷却用流体の温度を調節する温度調節手段によって冷却手段の冷却能力を調節してもよい。また、流量調節手段と温度調節手段を併用してもよい。
【００７４】
また、本発明は、ガラス基板以外の被成膜物に対して成膜を行う熱ＣＶＤ装置にも適用可能である。例えば、被成膜物として、半導体基板が挙げられる。
【００７５】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  熱ＣＶＤ装置
１０  ノズル
１１Ｌ  第１の内側ノズル構成用部材（ノズル構成用部材）
１１Ｒ  第２の内側ノズル構成用部材（ノズル構成用部材）
１２Ｌ  第１の外側ノズル構成用部材（ノズル構成用部材）
１２Ｒ  第２の外側ノズル構成用部材（ノズル構成用部材）
１３  ガス噴出孔
１４Ｌ  ガス排出孔
１４Ｒ  ガス排出孔
６０  熱交換パイプ（冷却手段、熱交換部材）
７０  第１流体封入部（冷却補助手段）
８０  第２流体封入部（冷却補助手段）
７１  第１直線空間
８１  第１直線空間
７２  第２直線空間
８２  第２直線空間
９２  流量調節弁（流量調節手段）
Ｇ  ガラス基板（被成膜物）
Ｎ  ナフタレン（冷却補助手段、熱交換流体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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