(57)【要約】【課題】小さな膜厚むらで成膜可能な熱ＣＶＤ装置を提供する。【解決手段】熱ＣＶＤ装置１は、第１及び第２のノズルプレート１１，１２と、架橋部材４１とを備える。第１及び第２のノズルプレート１１，１２は、端面１１ａ、１２ａが間隔をおいて対向するように配されている。第１及び第２のノズルプレート１１，１２は、横断面が一の方向に沿って延びる細長形状のガス噴出孔またはガス排出孔を構成している。架橋部材４１は、被成膜領域Ａにおいて、第１及び第２のノズルプレート１１，１２の被成膜部材２側の主面である第１の主面１１ｃ、１２ｃから離間するように配されている。架橋部材４１の一端側が第１のノズルプレート１１に固定されており、架橋部材４１の他端側が第２のノズルプレート１２に固定されている。【選択図】図１
2013234352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端面が間隔をおいて対向するように配されており、横断面が一の方向に沿って延びる細長形状のガス噴出孔またはガス排出孔を構成している第１及び第２のノズルプレートと、
被成膜領域において、前記第１及び第２のノズルプレートの被成膜部材側の主面である第１の主面から離間するように配されており、一端側が前記第１のノズルプレートに固定されており、他端側が前記第２のノズルプレートに固定されている架橋部材と、
を備える、熱ＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記架橋部材の前記第１の主面側の端部と、前記第１の主面との間の距離が、前記ガス噴出孔または前記ガス排出孔の孔間隔の３倍以上である、請求項１に記載の熱ＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記架橋部材は、前記第１及び第２のノズルプレートの前記被成膜部材とは反対側の主面である第２の主面の上に配されている、請求項１または２に記載の熱ＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記架橋部材は、前記ガス噴出孔または前記ガス排出孔が設けられている領域において、前記第２の主面から前記被成膜部材とは反対側に離間するように配されている、請求項３に記載の熱ＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記一の方向において、前記架橋部材が相互に間隔をおいて複数設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱ＣＶＤ装置。
【請求項６】
前記一の方向において隣り合う前記架橋部材間の間隔が８００ｍｍ以下である、請求項５に記載の熱ＣＶＤ装置。
【請求項７】
板状の被成膜部材を前記ガス噴出孔または前記ガス排出孔に対して相対的に一の方向に沿って搬送しながら成膜する装置であって、
前記ガス噴出孔または前記ガス排出孔は、前記一の方向が前記被成膜部材の搬送方向と垂直となるように設けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の熱ＣＶＤ装置。
【請求項８】
前記第１及び第２のノズルプレートは、前記ガス排出孔を構成している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱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。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄膜を形成する装置として、熱ＣＶＤ装置が知られている（例えば、特許文献１等を参照）。熱ＣＶＤ装置では、加熱された基板上に供給された反応ガスが基板上で反応することにより成膜が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９５３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、光学部品等の高性能化に伴い、膜に許容される膜厚むらが小さくなってきている。これに伴い、熱ＣＶＤ装置においても、膜厚むらを如何に小さくするかが大きな問題となってきている。
【０００５】
本発明は、小さな膜厚むらで成膜可能な熱ＣＶＤ装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る熱ＣＶＤ装置は、第１及び第２のノズルプレートと、架橋部材とを備える。第１及び第２のノズルプレートは、端面が間隔をおいて対向するように配されている。第１及び第２のノズルプレートは、横断面が一の方向に沿って延びる細長形状のガス噴出孔またはガス排出孔を構成している。架橋部材は、被成膜領域において、第１及び第２のノズルプレートの被成膜部材側の主面である第１の主面から離間するように配されている。架橋部材の一端側が第１のノズルプレートに固定されており、架橋部材の他端側が第２のノズルプレートに固定されている。
【０００７】
架橋部材の第１の主面側の端部と、第１の主面との間の距離が、ガス噴出孔またはガス排出孔の孔間隔の３倍以上であることが好ましい。
【０００８】
架橋部材は、第１及び第２のノズルプレートの被成膜部材とは反対側の主面である第２の主面の上に配されていることが好ましい。
【０００９】
架橋部材は、ガス噴出孔またはガス排出孔が設けられている領域において、第２の主面から被成膜部材とは反対側に離間するように配されていてもよい。
【００１０】
一の方向において、架橋部材が相互に間隔をおいて複数設けられていることが好ましい。その場合、一の方向において隣り合う架橋部材間の間隔が８００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る熱ＣＶＤ装置は、板状の被成膜部材をガス噴出孔またはガス排出孔に対して相対的に一の方向に沿って搬送しながら成膜する装置であってもよい。その場合、ガス噴出孔またはガス排出孔が、一の方向が被成膜部材の搬送方向と垂直となるように設けられていることが好ましい。
【００１２】
第１及び第２のノズルプレートは、ガス排出孔を構成していてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小さな膜厚むらで成膜可能な熱ＣＶＤ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る熱ＣＶＤ装置の模式的断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る熱ＣＶＤ装置の模式的裏面図である。
【図３】参考例に係る熱ＣＶＤ装置の模式的裏面図である。
【図４】第２の実施形態に係る熱ＣＶＤ装置の模式的断面図である。
【図５】第３の実施形態に係る熱ＣＶＤ装置の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１６】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１７】
（第１の実施形態）
（熱ＣＶＤ装置１の構成）
図１は、第１の実施形態に係る熱ＣＶＤ装置の模式的断面図である。図２は、第１の実施形態に係る熱ＣＶＤ装置の模式的裏面図である。図１及び図２に示される熱ＣＶＤ装置１は、ｘ軸方向に沿って搬送される板状の被成膜部材２の上に、熱ＣＶＤ法により膜を形成するための装置である。熱ＣＶＤ装置１は、ノズルプレート１１〜１４を有する。ノズルプレート１１〜１４は、ノズルプレート１１〜１４の面方向と平行なｘ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配されている。
【００１８】
具体的には、ｘ軸方向において隣接するノズルプレート１１とノズルプレート１２とは、端面１１ａと端面１２ａとが間隔をおいてｘ軸方向に対向するように配されている。図２に示されるように、ノズルプレート１１とノズルプレート１２とは、ｘ軸方向に対して垂直なｙ軸方向における両端部において互いに接続されている。これにより、ノズルプレート１１とノズルプレート１２との間に、第１のガス排出孔２１ａが形成されている。第１のガス排出孔２１ａの横断面（ｘ軸方向及びｙ軸方向に対して平行な断面）は、ｙ軸方向に沿って延びる細長形状である。第１のガス排出孔２１ａには、第１のガス排出経路３１ａが接続されている。第１のガス排出孔２１ａの孔間隔は、端面１１ａと端面１２ａとの間隔となる。
【００１９】
ｘ軸方向において隣接するノズルプレート１２とノズルプレート１３とは、端面１２ｂと端面１３ａとが間隔をおいてｘ軸方向に対向するように配されている。ノズルプレート１２とノズルプレート１３とは、ｙ軸方向における両端部において互いに接続されている。これにより、ノズルプレート１２とノズルプレート１３との間に、ガス噴出孔２２が形成されている。ガス噴出孔２２の横断面（ｘ軸方向及びｙ軸方向に対して平行な断面）は、ｙ軸方向に沿って延びる細長形状である。ガス噴出孔２２には、ガス供給経路３２が接続されている。ガス噴出孔２２の孔間隔は、端面１２ｂと端面１３ａとの間隔となる。
【００２０】
ｘ軸方向において隣接するノズルプレート１３とノズルプレート１４とは、端面１３ｂと端面１４ａとが間隔をおいてｘ軸方向に対向するように配されている。ノズルプレート１３とノズルプレート１４とは、ｙ軸方向における両端部において互いに接続されている。これにより、ノズルプレート１３とノズルプレート１４との間に、第２のガス排出孔２１ｂが形成されている。第２のガス排出孔２１ｂの横断面（ｘ軸方向及びｙ軸方向に対して平行な断面）は、ｙ軸方向に沿って延びる細長形状である。第２のガス排出孔２１ｂには、第２のガス排出経路３１ｂが接続されている。第２のガス排出孔２１ｂの孔間隔は、端面１３ｂと端面１４ａとの間隔となる。
【００２１】
熱ＣＶＤ装置１は、複数の第１〜第３の架橋部材４１〜４３をさらに備える。複数の第１の架橋部材４１は、それぞれ、第１のガス排出孔２１ａと重なるように配されている。複数の第１の架橋部材４１は、被成膜部材２上に膜が形成される被成膜領域Ａに配されている。複数の第１の架橋部材４１は、ノズルプレート１１，１２の被成膜部材２側の主面１１ｃ、１２ｃから離間するように配されている。複数の第１の架橋部材４１は、第１のガス排出孔２１ａの延びる方向であるｙ軸方向に沿って等間隔に配されている。第１の架橋部材４１の一端側は第１のノズルプレート１１に固定されており、他端側は第２のノズルプレート１２に固定されている。なお、第１の架橋部材４１とノズルプレート１１，１２との固定方法は、特に限定されない。例えば、溶接により第１の架橋部材４１とノズルプレート１１，１２とを固定してもよいし、ボルト等の固定具を用いて第１の架橋部材４１とノズルプレート１１，１２とを固定してもよい。
【００２２】
複数の第２の架橋部材４２は、それぞれ、ガス噴出孔２２と重なるように配されている。複数の第２の架橋部材４２は、被成膜領域Ａに配されている。複数の第２の架橋部材４２は、ノズルプレート１２，１３の被成膜部材２側の主面１２ｃ、１３ｃから離間するように配されている。複数の第２の架橋部材４２は、ガス噴出孔２２の延びる方向であるｙ軸方向に沿って等間隔に配されている。第２の架橋部材４２の一端側は、第２のノズルプレート１２に固定されており、他端側は第３のノズルプレート１３に固定されている。なお、第２の架橋部材４２とノズルプレート１２，１３とは、例えば溶接により固定されていてもよいし、ボルト等の固定具を用いて固定されていてもよい。
【００２３】
複数の第３の架橋部材４３は、それぞれ、第２のガス排出孔２１ｂと重なるように配されている。複数の第３の架橋部材４３は、被成膜領域Ａに配されている。複数の第３の架橋部材４３は、ノズルプレート１３，１４の被成膜部材２側の主面１３ｃ、１４ｃから離間するように配されている。複数の第３の架橋部材４３は、第２のガス排出孔２１ｂの延びる方向であるｙ軸方向に沿って等間隔に配されている。第３の架橋部材４３の一端側は、第３のノズルプレート１３に固定されており、他端側は第４のノズルプレート１４に固定されている。なお、第２の架橋部材４２とノズルプレート１３，１４とは、例えば溶接により固定されていてもよいし、ボルト等の固定具を用いて固定されていてもよい。
【００２４】
（熱ＣＶＤ装置１を用いた成膜）
次に、熱ＣＶＤ装置１を用いて被成膜部材２上に膜を形成する方法について説明する。
【００２５】
ガス噴出孔２２には、ガス供給経路３２を経由して反応ガスが供給される。反応ガスは、ガス噴出孔２２から、ガス噴出孔２２及びガス排出孔２１ａ、２１ｂに対して相対的にｘ軸方向に搬送される被成膜部材２の上に供給される。熱ＣＶＤ装置１には、被成膜部材２の反応ガスが供給される部分を加熱する加熱装置（図示せず）が設けられている。この加熱装置により被成膜部材２の温度が、反応ガスが反応し、被成膜部材２上に反応物が堆積して膜が形成される温度にまで加熱される。従って、被成膜部材２のガス噴出孔２２の下方を通過した部分の上には膜が形成されていく。未反応の反応ガスや反応後のガスは、第１及び第２のガス排出孔２１ａ、２１ｂ並びに第１及び第２のガス排出経路３１ａ、３１ｂを経由して排出される。
【００２６】
ところで、膜厚むらの抑制された膜を形成するためには、被成膜部材２上への反応ガスの供給むらを小さくする必要がある。しかしながら、熱ＣＶＤ装置では、反応ガスの反応が生じる程度の高温にまで被成膜部材を加熱する必要がある。従って、被成膜部材に近接しているノズルプレートは高温になる。このため、例えば図３に示すように、ノズルプレート１１１〜１１４が変形してしまう場合がある。ノズルプレート１１１〜１１４が変形すると、ガス噴出孔１２２やガス排出孔１２１ａ、１２１ｂの幅の均一性が損なわれる。その結果、被成膜部材への反応ガスの供給むらが生じる。従って、成膜された膜の膜厚むらが大きくなる。
【００２７】
それに対して本実施形態では、架橋部材４１〜４３が設けられている。このため、ノズルプレート１１〜１４が高温になった場合であっても、ノズルプレート１１〜１４が変形してガス噴出孔２２及びガス排出孔２１ａ、２１ｂの幅の均一性が損なわれにくい。
【００２８】
例えば、ガス噴出孔及びガス排出孔の変形を抑制する観点からは、ガス噴出孔やガス排出孔に梁を設けることが考えられる。しかしながら、ガス噴出孔やガス排出孔に梁を設けた場合は、梁が反応ガス等の流れを阻害する場合がある。このため、反応ガスの供給むらが生じ、成膜された膜の膜厚むらが大きくなってしまう場合がある。
【００２９】
ここで、本実施形態では、架橋部材４１〜４３は、ノズルプレート１１〜１４の被成膜部材２側の主面１１ｃ〜１４ｃから離間するように配されている。従って、架橋部材４１〜４３が設けられることによって反応ガス等の流れが阻害されにくい。従って、本実施形態の熱ＣＶＤ装置１によれば、小さな膜厚むらで成膜を行うことができる。
【００３０】
成膜された膜の膜厚むらをより小さくする観点からは、架橋部材４１〜４３の主面１１ｃ〜１４ｃ側の端部と、主面１１ｃ〜１４ｃとの間の距離が第１のガス排出孔２１ａ、ガス噴出孔２２または第２のガス排出孔２１ｂの孔間隔の３倍以上であることが好ましく、４倍以上であることがより好ましい。また、架橋部材４１〜４３は、ノズルプレート１１〜１４の被成膜部材２とは反対側の主面１１ｄ〜１４ｄの上に配されていることが好ましい。架橋部材４１〜４３によって反応ガスの流れがより阻害されにくくなるためである。
【００３１】
また、ガス噴出孔２２及びガス排出孔２１ａ、２１ｂの変形をより効果的に抑制する観点から、架橋部材４１〜４３が、ガス噴出孔２２やガス排出孔２１ａ、２１ｂの延びる方向であるｙ軸方向に沿って複数設けられていることが好ましい。また、その場合において、ｙ軸方向において隣り合う架橋部材４１〜４３間の間隔が８００ｍｍ以下であることが好ましく、５５０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００３２】
以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００３３】
（第２及び第３の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る熱ＣＶＤ装置４の模式的断面図である。図５は、第３の実施形態に係る熱ＣＶＤ装置３の模式的断面図である。
【００３４】
第１の実施形態では、架橋部材４１〜４３が主面１１ｄ〜１４ｄの上に位置している直線状の棒状部材により構成されている例について説明した。但し、本発明において架橋部材の配置は、ノズルプレートの被成膜部材側の主面から離間するように設けられている限りにおいて特に限定されない。
【００３５】
例えば、図４に示すように、架橋部材４１〜４３は、ガス排出孔２１ａ、２１ｂ及びガス噴出孔２２内に、主面１１ｃ〜１４ｃから離間するように配されていてもよい。
【００３６】
また、例えば、図５に示すように、架橋部材４１〜４３は、ガス排出孔２１ａ、２１ｂまたはガス噴出孔２２が設けられている領域において、主面１１ｄ〜１４ｄから被成膜部材２とは反対側に離間するように配されていてもよい。この場合、架橋部材４１〜４３と主面１１ｃ〜１４ｃとの間の距離をより長くできるため、反応ガス等の流れがより阻害され難い。従って、厚みむらの発生をさらに効果的に抑制することができる。
【００３７】
（変形例）
第１の実施形態では、ガス排出孔２１ａ、２１ｂ及びガス噴出孔２２が設けられた箇所のすべてに架橋部材４１〜４３を設けた例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、ガス排出孔２１ａ、２１ｂ及びガス噴出孔２２のうちのひとつまたは二つに対して架橋部材が設けられていてもよい。例えば、ガス排出孔とガス噴出孔とのうちの一方に対してのみ架橋部材を設ける場合は、架橋部材は、ガス排出孔に対して設けられていることが好ましい。これは、ガス排出孔には、高温となっている炉内の熱が流れ込むことに加え、ガス排出孔を構成するノズルプレートが、ガス噴出孔を構成しているノズルプレートよりも外側に配置されており、炉内の熱を受けやすいためである。
【００３８】
ガス排出孔２１ａ、２１ｂ及びガス噴出孔２２に、それぞれひとつの架橋部材が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１、３、４…熱ＣＶＤ装置
２…被成膜部材
１１〜１４…ノズルプレート
１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ…端面
１１ｃ〜１４ｃ…主面
１１ｄ〜１４ｄ…主面
２１ａ…第１のガス排出孔
２１ｂ…第２のガス排出孔
２２…ガス噴出孔
３１ａ…第１のガス排出経路
３１ｂ…第２のガス排出経路
３２…ガス供給経路
４１〜４３…架橋部材
【図１】
2013234352.tif 000003
【図２】
2013234352.tif 000004
【図３】
2013234352.tif 000005
【図４】
2013234352.tif 000006
【図５】
2013234352.tif 000007