Water vapor is known to play a significant role during thin film deposition in ALD, MOCVD, and sputtering processes. Such processes are commonly used to generate transparent conductive layers (TCO) and modify crystal structures via grain size or defect repair. The ability to supply water vapor free from atmospheric contaminants is critical to film integrity. A novel method for control and delivery of water vapor using ionic fluoro-polymer membranes has been tested and results are presented in this paper. One side of the membrane was exposed to ambient air and then de-ionized (DI) water. The other side of the membrane was exposed to high vacuum where a miniature mass spectrometric Residual Gas Analyzer (RGA) was used to monitor pressures of individual gas species. When the membrane was exposed to air the water-to-nitrogen ratio was 10:1 by volume. When the outer surface of membrane was submerged in water the ratio increased to 200:1. Separately on a humidity test stand and under a 20 sccm purge flow of dry nitrogen, 2.8x10-3 sccm of water was added, raising the concentration of water to 1400 ppm from less than 1 ppm.
ALD法，MOCVD法，およびスパッタ法による薄膜形成過程において，水蒸気が重要な役割を果たすことが知られている。これらの薄膜形成法は，透明導電膜（TCO）の形成や粒度・欠損の修復による結晶構造転位の目的で一般的に使用され ている。高品質の薄膜を形成するためには，大気由来の不純物を含まない水蒸気を供給することが重要である。本稿では，イオン透過性フッ素樹脂膜を用いて，水蒸気を制御・供給する新しい手法についてその試験結果を報告する。イオ ン透過性フッ素樹脂膜の一方の側は，最初は大気に，続いて脱イオン（DI）水に接触させた。もう一方の側は高真空状態 とし，小型の質量分析法残留ガスアナライザ（RGA）により各ガス種の分圧を測定した。膜が大気に曝されていたときの 水蒸気と窒素の体積比は10:1であった。膜の外側表面を水に曝すと，水蒸気の比率は200:1まで増加した。これとは別に，湿度試験装置上にて，流量20 sccmの乾燥窒素によるパージ流に2.8×10-3sccmの水を添加したところ，水分濃度は 1 ppm未満から1400 ppmまで上昇した。