CN103314134B - 成膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种成膜装置，该成膜装置能够维持均匀薄雾向用于实施成膜的基板的喷出，且防止薄雾喷射用喷嘴周边的结构的庞大化。而且，本发明具备用于产生成为成膜原料的薄雾的薄雾产生器(2)、及将由薄雾产生器产生的薄雾向进行膜的成膜的基板进行喷射的薄雾喷射用喷嘴(1)。薄雾喷射用喷嘴具备：具有空心部(1H)的主体部(1A)；供给薄雾的薄雾供给口(5a)；将薄雾喷射到外部的喷射口(8)；供给载气的载气供给口(6a)；及形成有多个孔(7a)的淋浴板(7)。在此，通过淋浴板的配置，空心部被分割为与载气供给口连接的第一空间(1S)及与喷射口连接的第二空间(1T)，薄雾供给口与第二空间连接。
Description
技术领域
本发明涉及进行薄膜成膜的成膜装置，尤其是涉及能够通过对基板喷射薄雾来在该基板上形成薄膜的成膜装置。
背景技术
在太阳能电池、发光二极管等电子设备的制造方法中，执行在基板上成膜薄膜的工序。例如，存在如下所述的在先技术(参照专利文献1)，即，通过向基板喷射原料薄雾而在该基板上形成薄膜。
在专利文献1的技术中，将从喷出用喷嘴喷射的原料薄雾喷涂在基板上，在该基板上成膜有薄膜。喷出用喷嘴具备容积较大的气体贮存部、具有截面形状为扁平形状的喷射口的喷出部、及薄雾供给管。喷出用喷嘴以原料薄雾的喷出方向成为与同基板的平面平行的方向垂直的方向的方式设置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-254869号公报
发明概要
发明要解决的问题
在专利文献1的技术中，从设于气体贮存部的薄雾供给口供给原料薄雾，使该原料薄雾从截面积小于供给口的喷射口喷出，从而谋求原料薄雾的均匀化。
然而，在该专利文献1的技术中，为了能够实现原料薄雾的均匀喷射，需要截面积较大的薄雾供给口。具体来说，喷射口的开口面积被确定为规定的大小，相对于该喷射口的开口面积，需要使薄雾供给口的面积足够大。另外，在对大面积的薄膜进行成膜时应用该专利文献1的技术的情况下，为了能够实现均匀薄雾的喷射，相对于截面形状扁平的喷射口，需要将用于供给薄雾的粗配管在气体贮存部处设置多个。
因而，专利文献1的技术中具有喷出用喷嘴周边的结构庞大化这样的问题。换句话说，在专利文献1的技术中，具有必须与喷射口的开口面积对应而使薄雾供给口的总开口面积足够大这样的限制，故难以实现喷出用喷嘴的结构简单化。而且，以该结构的庞大化为起因，导致喷出用喷嘴周边的维护性恶化，也使喷出用喷嘴的组装变得复杂，进而也使制造成本升高。
发明内容。
因此，本发明的目的在于提供一种成膜装置，其能够维持均匀薄雾向实施成膜的基板的喷出，且防止薄雾喷射用喷嘴周边的结构的庞大化。
解决方案
为了实现上述的目的，本发明的成膜装置具备：薄雾产生器，其用于产生成为成膜的原料的薄雾；及薄雾喷射用喷嘴，其将由所述薄雾产生器产生的所述薄雾向进行膜的成膜的基板进行喷射，所述薄雾喷射用喷嘴具备：主体部，其具有空心部；薄雾供给口，其形成于所述主体部，并将由所述薄雾产生器产生的所述薄雾供给到所述空心部内；第一喷射口，其形成于所述主体部，并将所述空心部的所述薄雾向外部喷射；至少一个以上的载气供给口，其形成于所述主体部，并将向所述第一喷射口运送所述薄雾的载气供给到所述空心部内；淋浴板，其配置在所述空心部内，且形成有多个孔，通过所述淋浴板的配置，所述空心部被分割成与所述载气供给口连接的第一空间及与所述第一喷射口连接的第二空间，所述薄雾供给口以与所述第二空间连接的方式形成于所述主体部。
发明效果
本发明的成膜装置具备：薄雾产生器，其用于产生成为成膜的原料的薄雾；及薄雾喷射用喷嘴，其将由所述薄雾产生器产生的所述薄雾向进行膜的成膜的基板进行喷射，所述薄雾喷射用喷嘴具备：主体部，其具有空心部；薄雾供给口，其形成于所述主体部，并将由所述薄雾产生器产生的所述薄雾供给到所述空心部内；第一喷射口，其形成于所述主体部，并将所述空心部的所述薄雾向外部喷射；至少一个以上的载气供给口，其形成于所述主体部，并将向所述第一喷射口运送所述薄雾的载气供给到所述空心部内；淋浴板，其配置在所述空心部内，且形成有多个孔，通过所述淋浴板的配置，所述空心部被分割成与所述载气供给口连接的第一空间及与所述第一喷射口连接的第二空间，所述薄雾供给口以与所述第二空间连接的方式形成于所述主体部。
因而，供给、扩散到第一空间内的载气经由淋浴板，从而实现均匀化而向第二空间内流入。然后，供给到第二空间内且滞留在其中的薄雾在该载气的作用下进行整流、均匀化，向第一喷射口转运(推动)，能够将均匀化的薄雾与载气一并从第一喷射口朝向基板喷出。如此，通过将均匀的薄雾喷涂到基板上，能够在基板的上表面均匀地对期望的薄膜进行成膜。
此外，如上所述，通过淋浴板的存在，即使薄雾供给口的开口面积、数量不增大，也能够从第一喷射口喷射均匀的薄雾。因而，能够减小薄雾供给口的开口面积、数量，能够防止薄雾喷射用喷嘴周边的结构的庞大化。由此，薄雾喷出用喷嘴周边的维护性提高，薄雾喷出用喷嘴的组装也变得简单，还能够使制造成本降低。
本发明的目的、特征、方面及优点通过以下的详细说明及附图变得更加明确。
附图说明
图1是表示实施方式1的薄雾喷射用喷嘴1的外观结构的概要的立体图。
图2是表示实施方式1的成膜装置的结构的剖视图。
图3是表示淋浴板7的结构的俯视图。
图4是表示成为实施方式1的薄雾喷射用喷嘴1的比较对象的喷嘴结构的剖视图。
图5是表示实施方式3的成膜装置的结构的剖视图。
图6是表示实施方式3的薄雾喷射用喷嘴1的外观结构的概要的立体图。
图7是表示实施方式4的成膜装置的结构的剖视图。
图8是表示实施方式4的成膜装置的其他结构例的剖视图。
图9是表示实施方式4的成膜装置的其他结构例的剖视图。
图10是表示实施方式4的成膜装置的其他结构例的剖视图。
图11是表示实施方式5的成膜装置的结构的剖视图。
图12是表示实施方式5的成膜装置的概要结构的俯视图。
图13是表示实施方式6的成膜装置的结构的剖视图。
图14是表示实施方式6的成膜装置的概要结构的俯视图。
图15是表示实施方式7的成膜装置的结构的剖视图。
具体实施方式
本发明涉及在基板上成膜薄膜时所使用的成膜装置。尤其是本发明的成膜装置具有向基板喷射薄膜的原料薄雾的薄雾喷射用喷嘴，利用该薄雾喷射，在基板上成膜薄膜。在此，在本发明中，并非将汽化后的气体相对于基板进行作用从而在该基板上成膜薄膜，而是将液状的“薄雾”向基板喷涂，从而在该基板上成膜薄膜。
需要说明的是，在本说明书中，液状的“薄雾”是指液滴的颗粒直径为100μm以下。另外，只要并非气体而是液状的话，不需要对“薄雾”的颗粒直径的下限进行特别限定。然而，例如举出一个例子，则该“薄雾”的颗粒直径的下限是0.1μm左右。
以下，基于表示本发明的实施方式的附图对本发明进行具体的说明。
<实施方式1>
图1是表示本实施方式的成膜装置所具备的薄雾喷射用喷嘴1的外观结构的立体图。在图1中，也一并标注坐标轴X-Y-Z。图2是表示成膜装置整体的概要结构的剖视图。在此，图2是从Y方向观察图1的结构时的剖视图。
需要说明的是，为了简化附图，在图1中，省略了图2所示的薄雾产生器2、各种配管3、4、5、6、薄雾供给口5a、载气供给口6a及第一喷射口8的图示。需要说明的是，在图2中，一并标注有X-Z坐标系。
在图1的结构例中，为了在一边为1m以上的矩形状的基板100上成膜薄膜，使薄雾喷射用喷嘴1位于该基板100的上方。然后，薄雾喷射用喷嘴1向基板100的上表面喷射成为成膜的原料的薄雾。在此，一边进行该喷射一边例如使基板100在水平方向上移动。通过伴随该移动的薄雾喷射，能够使薄雾喷射到基板100的上表面整面上，其结果是，能够在基板100上表面整面上成膜均匀的薄膜。
在此，将基板100加热至成膜温度。另外，薄雾喷射时的基板100的上表面与薄雾喷射用喷嘴1的端部之间的距离例如是数十mm以下左右。
如图2所示，成膜装置包括薄雾喷射用喷嘴1与薄雾产生器2。
如图2所示，薄雾喷射用喷嘴1由具有空心部1H的主体部1A构成。如图1、2所示，主体部1A具有X方向的宽度短(例如为数cm左右)、Y方向的进深长(略长于Y方向的基板100的尺寸的程度，例如为1m以上)、Z方向的高度略高(例如，10～20cm左右)的大致长方体的概要外观。
该主体部1A例如可以是不锈钢制，但从轻量化的观点来说，也可以采用铝制。另外，在该主体部1A为铝制的情况下，为了使主体部1A的耐腐蚀性提高，优选进行涂层。
如图2所示，在主体部1A中贯穿设置有薄雾供给口5a、载气供给口6a及喷射口(能够理解为第一喷射口)8。
薄雾供给口5a设置于主体部1A的侧壁，成为将由薄雾产生器2产生的薄雾向主体部1A的空心部1H内供给的薄雾的入口。如图2所示，在本实施方式中，由薄雾产生器2产生的薄雾通过薄雾配管5而到达薄雾供给口5a，从该薄雾供给口5a向主体部1A的内部供给。
在此，薄雾供给口5a的数量可以是一个，也可以在主体部1A的侧壁上沿着Y方向设置两个以上，但从薄雾喷射用喷嘴1的结构简单化的观点出发，优选薄雾供给口5a的数量较少。需要说明的是，与薄雾供给口5a的数量相配合，当然地分别配置将各薄雾供给口5a与薄雾产生器2连接的薄雾配管5。
另外，当薄雾供给口5a的开口面积及薄雾配管5的开口面积过小时，成为薄雾堵塞的原因。因而，薄雾供给口5a的开口面积及薄雾配管5的开口面积是能够防止该堵塞的程度的大小即可。
喷射口8成为将主体部1A内部的薄雾朝向基板100进行喷射的薄雾的出口。因而，喷射口8形成于在薄雾喷射时与基板100的上表面(薄膜形成面)面对的主体部1A的面上。换句话说，喷射口8形成在主体部1A的下表面侧。喷射口8的X方向的宽度形成得比主体部1A的空心部1H的X方向的宽度窄。例如，喷射口8的X方向的宽度为1～2mm左右。另外，喷射口8的开口形状为狭缝状，喷射口8的Y方向的尺寸为比主体部1A的Y方向的尺寸略小的程度。而且，在Y方向上的喷射口8的两端存在有薄厚的主体部1A。
在图2所示的结构例中，载气供给口6a设置在与主体部1A的喷射口8对置的面(换句话说，主体部1A的上表面侧)上(需要说明的是，如后述那样，若载气供给口6a与第一空间1S连接，则该载气供给口6a也可以配置在主体部1A的侧面侧)。该载气供给口6a成为将载气从薄雾喷射用喷嘴1的外侧向主体部1A的空心部1H内供给的载气的入口。如图2所示，载气通过载气配管6而到达载气供给口6a，并从该载气供给口6a向主体部1A的内部供给。
在此，载气是指，用于将滞留在主体部1A的空心部1H的薄雾向喷射口8搬运、并使其从该喷射口8喷出的气体。作为该载气，例如能够采用空气、氮气或惰性气体等。
在此，载气供给口6a的数量可以是一个，也可以在主体部1A中设置两个以上，但从薄雾喷射用喷嘴1的结构简单化的观点出发，优选载气供给口6a的数量较少。需要说明的是，与载气供给口6a的数量配合，当然地分别配置与各载气供给口6a连接的载气配管6。
另外，当载气供给口6a的开口面积及载气配管6的开口面积过大时，成为结构扩大的原因。因而，为了满足与贯穿设置于淋浴板7的孔7a的开口面积的后述关系，优选载气供给口6a的开口面积及载气配管6的开口面积尽可能地小。
需要说明的是，在薄雾喷射用喷嘴1中配置有淋浴板7。如图1、2所示，淋浴板7配置在主体部1A的空心部1H内。另外，由图2可知，利用淋浴板7将该空心部1H分割为两个空间1S、1T。换句话说，在空心部1H内，淋浴板7分隔第一空间1S与第二空间1T。
图3是淋浴板7的X-Y平面的俯视图。
淋浴板7是薄厚的板，例如能够采用不锈钢制的板。在图3所示例的结构中，在淋浴板7上均等地贯穿设置有多个孔7a(也可以与图3不同，并不均等)。在此，在图3所示的一结构例中，各孔7a的开口形状为圆形，各孔7a以彼此错开的方式排列。另外，各孔7a贯通于淋浴板7的厚度方向。需要说明的是，通过孔7a的是作为“气体”的载气。因而，能够使各孔7a的开口直径变得微小。各孔7a的开口直径并无限定，但作为一个例子，例如为0.01mm左右。
如图2所示，载气供给口6a与第一空间1S连接，喷射口8及薄雾供给口5a与第二空间1T连接。从载气供给口6a供给来的载气因淋浴板7的存在而扩散、充满到第一空间1S，并且通过孔7a而向第二空间1T均匀地传导。另一方面，由薄雾供给口5a供给且在第二空间1T中充满的薄雾伴随着该载气的流动，向喷射口8传导，从该喷射口8均匀地喷射。
在图2所示的薄雾产生器2中，通过原料溶液配管4，供给使成膜的薄膜的原料溶解的原料溶液。在薄雾产生器2中，该供给的原料溶液成为薄雾状(雾化)。然后，根据从载气配管3搬运的载气的流动，薄雾产生器2将作为雾化的原料的薄雾通过薄雾配管5而向薄雾喷射用喷嘴1内供给。在此，作为该载气，例如能够采用空气、氮气或惰性气体等。
如上所述，在本实施方式的成膜装置中，在薄雾喷射用喷嘴1中，在空心部1H内配置具有多个孔7a的淋浴板7，在比该淋浴板7靠载气的下游侧、即比喷射口8靠载气的上游侧的位置形成有薄雾供给口5a。
因而，向第一空间1S内供给、扩散的载气经由淋浴板7，从而实现均匀化而向第二空间1T内流入。而且，供给到第二空间1T内且滞留的薄雾通过该载气而被整流、均匀化进而向喷射口8转运(推动)，能够将均匀化的薄雾与载气一并从喷射口8朝向基板100喷出。如此，通过将均匀的薄雾喷涂到加热状态的基板100，能够在基板100的上表面上均匀地成膜所期望的薄膜。
此外，如上所述，通过淋浴板7的存在，如专利文献1的技术所示，即使不增加薄雾配管5的开口面积或数量及薄雾供给口5a的开口面积或数量，也能够从喷射口8喷射均匀的薄雾。因而，能够减小薄雾配管5的开口面积或数量及薄雾供给口5a的开口面积或数量，从而能够防止薄雾喷射用喷嘴1周边的结构的庞大化。因此，提高薄雾喷出用喷嘴1周边的维护性，使薄雾喷出用喷嘴1的组装也变得简单，进而也能够降低制造成本。
需要说明的是，即使减少载气配管6的开口面积或数量及载气供给口6a的开口面积或数量，载气也因淋浴板7的存在，能够将扩散到第一空间1S的载气以均匀的状态送入到第二空间1T内。
另外，如图4所示，也考虑将薄雾供给口5a不与第二空间1T连接而与第一空间1S连接的结构。然而，在采用该图4所示的结构的情况下，在贯穿设置于淋浴板7的孔7a中，可能产生由薄雾引起的堵塞。
与此相对地，如图2所示，在比淋浴板7靠载气的下游侧(换句话说，以与第二空间1T连接的方式)，将薄雾供给口5a设置于主体部1A，从而能够防止在贯穿设置于淋浴板7的孔7a中产生由薄雾引起的堵塞。需要说明的是，在该图2的结构中，载气在贯穿设置于淋浴板7的孔7a中流动。但是，载气是“气体”，因此不会在该孔7a处产生由载气引起的堵塞。
另外，如图4所示，通过采用喷射口8的开口宽度(X方向的宽度)比空心部1H的宽度(X方向的宽度)紧缩的结构，能够从喷射口8喷射出更均匀化的薄雾。
<实施方式2>
在本实施方式中，对形成于淋浴板7的孔7a的开口面积与载气供给口6a的开口面积的关系进行说明。
换句话说，在本实施方式中，形成于淋浴板7的多个孔7a的开口面积的总和比载气供给口6a的开口面积小。在此，在载气供给口6a为两个以上的情况下，孔7a的开口面积的总和比载气供给口6a的开口面积的总和小。
通过采用该结构，在第一空间1S中，能够使载气扩散，并且将均匀流量的载气从淋浴板7的孔7a朝向第二空间1T内送出。
<实施方式3>
图5表示本实施方式的成膜装置的结构。
如图5所示，在本实施方式中，省略薄雾配管5，在薄雾喷射用喷嘴1上直接连接有薄雾产生器2。
如图6所示，在主体部1A的侧面上贯穿设置有长方形的薄雾供给口5a。而且，如图5所示，在主体部1A的侧面上以堵塞该薄雾供给口5a的方式直接连接有薄雾产生器2。在此，例如使用螺栓等紧固机构而将主体部1A与薄雾产生器2直接连接。
需要说明的是，上述以外的结构与实施方式1的成膜装置和本实施方式的成膜装置是相同的。
在本实施方式中，由薄雾产生器2薄雾化后的原料溶液不经由薄雾配管而直接被载气转运，并向薄雾喷射用喷嘴1内部供给。
因而，能够省略图2所示的薄雾配管5，能够进一步简化成膜装置的结构，也能够进一步实现该成膜装置的制造成本的降低，也可以使成膜装置的组装变得简易。
需要说明的是，在图2所示的结构的情况下，由薄雾产生器2产生的薄雾在薄雾配管5处被挤压而向第二空间1T供给，但在本实施方式中，无需挤压薄雾便能够将由薄雾产生器2生成的薄雾向第二空间1T内送入。因而，与实施方式1的结构相比较，本实施方式的结构能够进一步提高薄雾的供给效率。另外，由于薄雾配管5的省略，在本实施方式的成膜装置中，当然也不会产生薄雾配管5中的薄雾的凝缩等。
需要说明的是，在本实施方式中，通过在主体部1A上贯穿设置长方形(Y方向较长)的薄雾供给口5a，能够无需配置多个薄雾配管而向第二空间1T内的较大范围供给薄雾。
<实施方式4>
图7表示本实施方式的成膜装置的结构。
如图7所示，在本实施方式中，在主体部1A上设有温度调整部。需要说明的是，设有该温度调整部9的以外的结构与上述其他实施方式的成膜装置与本实施方式的成膜装置是相同的。
在图7所示的结构中，温度调整部9形成在喷射口8周边的主体部1A上。作为该温度调整部9而能够采用流路。通过使温度调整后的流体在该流路中循环，能够调整空心部1H内的温度。在此，该温度调整在不使薄雾在空心部1H内凝结、薄雾在该空心部1H内不进行反应、分解、成膜的温度范围内实施加热或冷却。在此，由温度调整部9调整的温度根据基板100的加热温度、作为薄雾成分的薄膜的原料的种类而改变。
薄雾有时在与温度低的薄雾喷射用喷嘴1的内壁接触时发生凝结。该薄雾的凝结会妨碍薄雾的均匀喷射或引起薄雾凝结液向基板100上的落下等。另外，当薄雾喷射用喷嘴1内部中的薄雾发生凝结时，薄膜的原料的使用效率降低。
另一方面，当薄雾喷射用喷嘴1的温度变得过高时，在薄雾喷射用喷嘴1内使薄雾的原料分解、成膜，或者还没有分解就使薄雾的溶剂汽化且析出原料。在该现象中，也引起薄雾的均匀喷射的妨碍、薄膜的原料的使用效率的降低等。
因此，在本实施方式的成膜装置中，薄雾喷射用喷嘴1具备温度调整部9。因而，在薄雾喷射用喷嘴1内，能够保持为不使薄雾凝结且不使薄雾发生汽化、分解的适当温度。
需要说明的是，图7的结构是在图5的结构上附加温度调整部9而成的结构，当然也能够采用在图2所示的结构中以与上述相同的方式附加温度调整部9的结构(参照图8)。
另外，在图7、8的结构中，温度调整部9形成在喷射口8周边的主体部1A上。基板100被加热，而在主体部1A的喷射口8附近最能感受到该加热的影响。因此，通过至少将温度调整部9设置于喷射口8周边的主体部1A，能够防止主体部1A的结构的复杂化(或扩大)，并且将空心部1H内部的温度(特别是喷射口8附近的温度)调整为适当温度(不产生薄雾的凝结、薄雾的分解、析出等的温度范围)。
另外，如图9、10所示，也可以在主体部1A的壁部整面(或至少与第二空间1T面对的主体部1A的壁部整体)上均匀地配置温度调整部9。通过采用该图9、10所示的结构，能够与图7、8所示的结构相比，将空心部1H(或第二空间1T)内整体的温度进一步调整为适当温度。换句话说，在图9、10所示的结构中，能够完成防止空心部1H中的薄雾的凝结、分解、析出等的减少。
需要说明的是，在上述说明中，作为温度调整部9的一个例子而列举有能够供温度调整后的流体流动的流路，但只要是能够进行空心部1H内的温度调整的结构，也可以采用其他结构(例如，导热管、冷却板、加热板等结构体)。
<实施方式5>
图11表示本实施方式的成膜装置的结构。需要说明的是，图12表示从Z方向观察图11的结构的俯视图。需要说明的是，在图12中，从附图简单化的观点出发，省略了薄雾产生器2和各种配管3、4、6、11等的图示。
如图11、12所示，本实施方式的成膜装置在薄雾喷射用喷嘴1之外还具备反应促进气体喷射用喷嘴10。在此，在图11的结构例中，作为薄雾喷射用喷嘴1而示例有图7所示的喷嘴。对于薄雾喷射用喷嘴1的结构，由上述的各实施方式进行说明，故省略在此的说明。
如图11所示，在相对于基板100的薄膜成膜时，与薄雾喷射用喷嘴1相同地，反应促进气体喷射用喷嘴10配置在基板100的上方。而且，薄雾喷射用喷嘴1向基板100的上表面喷射薄雾，另一方面，反应促进气体喷射用喷嘴10向该基板100的上表面喷射反应促进气体。在此，反应促进气体是指，对含有成膜原料的薄雾的分解反应进行促进的气体，能够采用活性气体。作为反应促进气体的具体例，例如举出臭氧、氨气或过氧化氢等。
一边进行上述薄雾及反应促进气体的喷射、一边例如使基板100向水平方向(图12的X方向)移动。另外，如后述那样，反应促进气体的喷射口(能够理解为第二喷射口)13与薄雾的喷射口8相邻，以使得喷射的薄雾与喷射的反应促进气体能够在基板100的上表面附近混合。为了能够实现上述薄雾与上述反应促进气体的在基板100上表面附近的混合，优选喷射口8与喷射口13在数mm左右的距离的范围内相邻。另外，优选喷射口8和/或喷射口13具有使薄雾的喷射方向与反应促进气体的喷射方向在基板100上表面附近交叉那样的形状。
需要说明的是，在喷射薄雾及反应促进气体时，优选从基板100的上表面到喷射口8的距离及从基板100的上表面到喷射口13的距离都是相同的，该距离是数mm(例如为1～2mm左右)。另外，薄雾的喷射力(薄雾的喷射流量)与反应促进气体的喷射力(反应促进气体的喷射流量)例如是相同的(需要说明的是，薄雾的喷射力(薄雾的喷射流量)与反应促进气体的喷射力(反应促进气体的喷射流量)也可以不同)。
如图11所示，反应促进气体喷射用喷嘴10由具有空心部10H的主体部10A构成。如图11、12所示，主体部10A的X方向的宽度短(例如为数cm左右)，Y方向的进深长(与Y方向的薄雾喷射用喷嘴1的尺寸相同，例如为1m以上)，Z方向的高度没有被特别限定，但在图11的结构例中，具有比薄雾喷射用喷嘴1的Z轴向的高度低的、大致长方体的概要外观。
如图11所示，在主体部10A上贯穿设置有喷射口13及反应促进气体供给口11a。
喷射口13成为将主体部10A内部的反应促进气体朝向基板100喷射的反应促进气体的出口。由此，喷射口13在喷射反应促进气体时形成在与基板100的上表面(薄膜形成面)面对的主体部10A的面上。换句话说，喷射口13形成在主体部10A的下表面侧。喷射口13的X方向的宽度比主体部10A的空心部10H的X方向的宽度窄。例如，喷射口13的X方向的宽度为1～2mm左右。另外，喷射口13的开口形状是狭缝状，喷射口13的Y方向的尺寸与喷射口8的Y方向的尺寸相同。而且，在Y方向上的喷射口13的两端处存在有薄厚的主体部10A。
在图11所示例的结构例中，反应促进气体供给口11a设置在与主体部10A的喷射口13对置的面上(换句话说，主体部10A的上表面侧)(需要说明的是，反应促进气体供给口11a也可以配置在主体部10A的侧面侧)。该反应促进气体供给口11a成为从反应促进气体喷射用喷嘴10的外侧将反应促进气体向主体部10A的空心部10H内供给的反应促进气体的入口。如图11所示，反应促进气体通过反应促进气体配管11而到达反应促进气体供给口11a，并从该反应促进气体供给口11a向主体部10A的内部供给。
在此，反应促进气体供给口11a的数量可以是一个，也可以在主体部10A的上表面处沿着Y方向而设置两个以上，但从反应促进气体喷射用喷嘴10的结构简单化的观点出发，优选反应促进气体供给口11a的数量较少。另外，与反应促进气体供给口11a的数量相配合，当然地分别配置与各反应促进气体供给口11a连接的反应促进气体配管11。
另外，当反应促进气体供给口11a的开口面积及反应促进气体配管11的开口面积过大时，成为结构扩大的原因。因而，优选反应促进气体供给口11a的总开口面积变得比贯穿设置于淋浴板71的孔71a的总开口面积大，在满足该关系的范围内，优选反应促进气体供给口11a的开口面积尽可能地小。
需要说明的是，在反应促进气体喷射用喷嘴10中配置有淋浴板71。如图11所示，淋浴板71配置在主体部10A的空心部10H内。需要说明的是，由图11可知，利用淋浴板71将该空心部10H分割为两个空间10S、10T。换句话说，在空心部10H内，淋浴板71分隔第一空间10S与第二空间10T。需要说明的是，淋浴板71的平面形状(也包含孔71a的形成状态)与图3所示的淋浴板7的平面形状是相同的。
淋浴板71是薄厚的平板，例如能够采用不锈钢制的结构。如图11所示，在淋浴板71上均匀地贯穿设置有多个孔71a。各孔71a贯通于淋浴板71的厚度方向。需要说明的是，通过孔71a的是作为“气体”的反应促进气体。因而，能够使各孔71a的开口直径变得微小。各孔71a的开口直径并不受限定，作为一个例子例如为0.01mm左右。
如图11所示，反应促进气体供给口11a与第一空间10S连接，喷射口13与第二空间10T连接。从反应促进气体供给口11a供给来的反应促进气体因淋浴板71的存在而扩散、充满到第一空间10S，并且通过孔71a而向第二空间10T均匀地传导。而且，通过孔71a后的反应促进气体一边维持均匀的整流一边向第二空间10T内转运，并向喷射口13传导，进而从该喷射口13均匀地喷射。
当使用作为反应性高的气体的反应促进气体时，能够促进原料(薄雾)的分解反应，因此能够在低温下将高品质的薄膜相对于基板100进行成膜，是有益的。例如，在薄雾喷射用喷嘴1内，也能够采用将薄雾与反应促进气体混合的结构。然而，由于反应促进气体的反应性高度，在薄雾喷射用喷嘴1内将薄雾分解。该薄雾的分解与喷射的薄雾的均匀性恶化、原料(薄雾)使用效率恶化(换句话说，在基板100上成膜薄膜时，需要较多的原料)相关联。
因此，在本实施方式的成膜装置中，还具备反应促进气体喷射用喷嘴10。而且，反应促进气体喷射用喷嘴10具备喷射反应促进气体的喷射口13，该喷射口13与喷射薄雾的喷射口8相邻地配置。
因而，在本实施方式的成膜装置中，在作为薄雾喷射用喷嘴1外的基板100的上表面附近，能够使薄雾与反应促进气体混合。由此，不会产生薄雾的均匀性恶化、原料使用效率恶化等问题，而促进薄雾的分解反应。
需要说明的是，在图11的结构中，反应促进气体喷射用喷嘴10与图7所示的薄雾喷射用喷嘴1邻接。然而，本实施方式的反应促进气体喷射用喷嘴10也可以与上述所说明的其他形态(结构)的薄雾喷射用喷嘴1(图2、图5、图8、图9及图10等所图示的各薄雾喷射用喷嘴1)邻接。
<实施方式6>
图13表示本实施方式的成膜装置的结构。需要说明的是，图14表示从Z方向观察图13的结构的俯视图。需要说明的是，在图14中，从附图简单化的观点出发，省略了薄雾产生器2和各种配管3、4、6、11、15等的图示。
如图13、14所示，本实施方式的成膜装置在薄雾喷射用喷嘴1及反应促进气体喷射用喷嘴10之外还具备排气喷嘴14。在此，在图13的结构例中，作为薄雾喷射用喷嘴1而示例有图7所示的喷嘴，作为反应促进气体喷射用喷嘴10而示例有图11所示的喷嘴。对于薄雾喷射用喷嘴1及反应促进气体喷射用喷嘴10的结构，通过上述的各实施方式进行说明，因此省略在此的说明。
如图13所示，在相对于基板100的薄膜成膜时，与薄雾喷射用喷嘴1及反应促进气体喷射用喷嘴10相同地，排气喷嘴14配置在基板100的上方。而且，薄雾喷射用喷嘴1向基板100的上表面喷射薄雾，反应促进气体喷射用喷嘴10向基板100的上表面喷射反应促进气体，另一方面，排气喷嘴14进行该基板100的上方的区域的吸引(排气)。
进行上述薄雾及反应促进气体的喷射，也一边进行排气处理、一边例如使基板100在水平方向(图14的X方向)上移动。另外，以排气喷嘴14的排气口16为起点，在一方向(在图13、14中为X方向)上，使排气口16、反应促进气体的喷射口13及薄雾的喷射口8相邻。
需要说明的是，在喷射薄雾及反应促进气体及排气处理时，优选从基板100的上表面到喷射口8的距离、从基板100的上表面到喷射口13的距离及从基板100的上表面到排气口16的距离都是相同的，该距离为数mm(例如为1～2mm左右)。另外，薄雾的喷射力(薄雾的喷射流量)与反应促进气体的喷射力(反应促进气体的喷射流量)与排气力(排气流量)例如是相同的。
如图13所示，排气喷嘴14由具有空心部14H的主体部14A构成。如图13、14所示，主体部14A的X方向的宽度短(例如为数cm左右)，Y方向的进深长(Y方向的薄雾喷射用喷嘴1及Y方向的反应促进气体喷射用喷嘴10的尺寸是相同的，例如为1m以上)，Z方向的高度没有特别限定，在图13的结构例中，比薄雾喷射用喷嘴1的Z轴向的高度低，与反应促进气体喷射用喷嘴10的Z轴向的高度相同。该主体部14A也具有大致长方体的概要外观。
如图13所示，在主体部14A中贯穿设置有排气口16及排气配管连接部15a。
排气口16至少将存在于基板100上表面与各喷嘴1、10、14之间所生成的空间中的气体、液体、固体吸引到主体部14A内。因而，排气口16形成在排气处理时与基板100的上表面(薄膜形成面)面对的主体部14A的面上。换句话说，排气口16形成在主体部14A的下表面侧。
排气口16的X方向的宽度比主体部14A的空心部14H的X方向的宽度窄。例如，排气口16的X方向的宽度为1～2mm左右。需要说明的是，排气口16的开口形状是狭缝状，排气口16的Y方向的尺寸与喷射口8及喷射口13的Y方向的尺寸相同。而且，在Y方向上的排气口16的两端存在有薄厚的主体部14A。
排气配管连接部15a设在与主体部14A的排气口16对置的面(换句话说，主体部14A的上表面侧)。排气口16所吸引的固体、液体、气体从排气配管连接部15a经由排气配管15而在排气喷嘴14的外侧向远离基板100的位置进行排气。
在此，排气配管连接部15a的数量可以是一个，也可以在主体部14A的上表面处沿着Y方向设置两个以上，从排气喷嘴14的结构简单化的观点出发，优选排气配管连接部15a的数量较少。另外，与排气配管连接部15a的数量相配合，当然地分别配置与各排气配管连接部15a连接的排气配管15。
另外，当排气配管连接部15a的开口面积及排气配管14的开口面积过大时，成为结构扩大的原因，因此优选尽可能地小。
在本实施方式的成膜装置中，还具备排气喷嘴14。因而，能够制作出从薄雾喷射用喷嘴1喷射的薄雾及从反应促进气体喷射用喷嘴10喷射的反应促进气体向该排气喷嘴14流动的均匀流体(换句话说，向与基板100的上表面平行的水平方向(X方向)流动的均匀流体)。由此，在该流体路径的基板100的上方，能够促进薄雾与反应促进气体之间的混合。
为了实现上述薄雾与反应促进气体之间的混合的促进，如图13所示，需要以排气口16为起点，沿着一方向(在图13中为右方向)，使排气口16、喷射口13及喷射口8相邻。
换句话说，对于在排气口16的一方侧(例如图13的右侧或左侧)仅配置喷射口8、在排气口16的另一方侧(图13的左侧或右侧)仅配置喷射口13的结构，从该混合促进的观点出发是不被优选的。在该情况下，在从一方的喷射口8(或13)到排气口16的路线中，不存在另一方的喷射口13(或8)，从而抑制薄雾与反应促进气体的混合。
另外，在图13中，排气口16、喷射口13及喷射口8按照排气口16、喷射口13及喷射口8的顺序相邻，但也可以使排气口16、喷射口8及喷射口13按照排气口16、喷射口8及喷射口13的顺序相邻。
另外，如上所述，在排气口16的一方侧(例如图13的右侧或左侧)仅配置喷射口8、在排气口16的另一方侧(图13的左侧或右侧)仅配置喷射口13的结构，从该混合促进的观点出发是不被优选的。然而，在如下的结构中，由于促进薄雾与反应促进气体的混合，因此能够采用。换句话说，能够采用如下所述的结构，在排气口16的一方侧(例如图13的右侧)使喷射口8与喷射口13的一组邻接配置，在排气口16的另一方侧(图13的左侧)同样地配置喷射口8与喷射口13的一组。在该结构中，也可以实现将排气口16作为起点在一方向上使排气口16、喷射口8及喷射口13相邻的结构。
另外，与图13的结构不同，在该图13的结构中也可以省略反应促进气体喷出喷嘴10。在该结构中，仅使喷射口8及排气口16相邻配置。
薄雾在刚从薄雾喷射用喷嘴1喷出之后，在图13的Z轴向上实现均匀化，然后通过与基板100的碰撞等而使均匀性恶化。该均匀性的恶化成为在基板100上表面上成膜的薄膜的不均匀性的重要因素。因此，在图13中通过使喷射口8与排气口16相邻配置，由此能够在与基板100的上表面平行的水平方向(X-Y方向)上同样地(均匀地)吸引薄雾。换句话说，通过由排气口16进行的吸引，能够将从薄雾喷射用喷嘴1喷射的薄雾生成为在直到排气口16的X-Y水平方向上均匀流动的流体。因而，能够实现成膜在基板100上表面的薄膜的均匀性提高。
需要说明的是，在图13的结构中，使用图7所示的薄雾喷射用喷嘴1而构成。然而，作为本实施方式的薄雾喷射用喷嘴1，也可以采用上述所说明的其他形态(结构)的薄雾喷射用喷嘴1(由图2、图5、图8、图9及图10等图示的各薄雾喷射用喷嘴1)。
并且，当排气喷嘴14的排气力过强时，基板100上表面处的薄雾的反应分解减少。另一方面，当排气喷嘴14的排气力过弱时，到达该排气喷嘴14的薄雾的流动的均匀性没有提高。因此，从薄雾的反应分解效率的提高及薄雾的流动的均匀性的提高的观点出发，优选排气喷嘴14的排气力与薄雾喷射用喷嘴1的喷射力相同。
<实施方式7>
图15表示本实施方式的成膜装置的结构。
如图15所示，本实施方式的成膜装置在图13所示的结构之外，还具备两个薄雾喷射用喷嘴1。换句话说，在本实施方式中，具备多个薄雾喷射用喷嘴1。
除了增加薄雾喷射用喷嘴1的数量以外，图15所示的结构与图13所示的结构是相同的。另外，在图15的结构例中，作为薄雾喷射用喷嘴1而示例有图7所示的喷嘴。因而，各喷嘴1、10、14的结构在上述的各实施方式中进行了说明，因此省略在此的说明。
在图15的结构中，各喷射口8、13及排气口16相邻配置。在此，如实施方式6所说明的那样，在本实施方式中，也以排气喷嘴14的排气口16为起点而在一方向(在图15中为X方向)上使排气口16、反应促进气体的喷射口13及两个薄雾的喷射口8相邻。
在本实施方式的成膜装置中，具备多个薄雾喷射用喷嘴1。因而，能够在基板100上分别喷射两种以上的薄雾。
例如，能够从一方的薄雾喷射用喷嘴1喷射包含进行成膜的薄膜原料的原料薄雾，从另一方的薄雾喷射用喷嘴1喷射由具有原料薄雾的反应促进效果的液体(例如过氧化氢水)构成的薄雾。由此，与图13的结构相比，能够促进包含薄膜原料的薄雾在基板100上表面处的反应、分解。
或者，在成膜的薄膜的原料由两种以上的元素构成的情况下，对于各元素中的每一种，能够使包含该元素的薄雾相对于基板100分别喷射。例如，使原料溶液薄雾化且生成薄雾，在该原料溶液中当然需要溶剂。在此，存在适于一方的元素的溶剂并不适用于另一方的元素的情况。在这样的情况下，优选应用本实施方式的成膜装置，从各薄雾喷射喷嘴1中喷射含有彼此不同的元素的薄雾而使各薄雾在基板100上表面处混合的结构。
或者，例如在使包含两种以上的固体的薄雾喷射到基板100上表面的情况下，也能够仅使用一个薄雾喷射用喷嘴1使该薄雾喷射。然而，当采用该结构时，可能产生在薄雾喷射用喷嘴1内部使两种固体混合而进行反应的情况。该薄雾喷射用喷嘴1内部中的不同固体彼此的反应引起薄膜的不均匀性、原料使用效率的恶化等。因此，通过应用本实施方式的成膜装置，能够在各薄雾喷射用喷嘴1内部存在仅由一种固体构成的薄雾，从而使上述问题得以解决。
另外，在图15中，在排气口16的右边，喷射口13及一方的喷射口8和另一方的喷射口8按该顺序相邻，但也可以在一方的喷射口8与另一方的喷射口8之间配置喷射口13。
另外，也可以采用如下的机构，将图15所示的多个喷射口8与喷射口13设为一组，使该一组构件在排气口16的一方侧(例如为图15的右侧)邻接配置，在排气口16的另一方侧(图15的左侧)配置另一该一组构件。在该结构中，也可以实现将排气口16作为起点而在一方向上使排气口16、各喷射口8及喷射口13相邻的结构。
另外，在图15的结构中，也可以省略反应促进气体喷出喷嘴10和/或排气喷嘴14。
需要说明的是，在图15的结构中，各薄雾喷射用喷嘴1具有图7所示的结构。然而，作为各薄雾喷射用喷嘴1，也可以采用上述所说明的其他形态(结构)的薄雾喷射用喷嘴1(由图2、图5、图8、图9及图10等图示的各薄雾喷射用喷嘴1)。另外，各薄雾喷射用1也可以采用彼此不同结构的部件。
另外，在图15的结构例中，图示有两个薄雾喷射用喷嘴1。然而，薄雾喷射用喷嘴1也可以是三个以上。由此，向基板100喷射的薄雾的变化增加。
虽然对本发明进行了详细的说明，但上述说明在全部的方面上仅是例示，本发明并不局限于此。应该理解为，能够将未例示的无数变形例设想为并未脱离本发明的范围。
附图标记说明如下：
1 薄雾喷射用喷嘴
1A、10A、14A 主体部
1H、10H、14H 空心部
1S、10S 第一空间
1T、10T 第二空间
2 薄雾产生器
3、6 载气配管
4 原料溶液配管
5 薄雾配管
5a 薄雾供给口
6a 载气供给口
7、71 淋浴板
7a、71a 孔
8、13 喷射口
9 温度调整部
10 反应促进气体喷射用喷嘴
11 反应促进气体配管
11a 反应促进气体供给口
14 排气喷嘴
15 排气配管
15a 排气配管连接部
16 排气口
100 基板
Claims (10)
1.一种成膜装置，其特征在于，
所述成膜装置具备：
薄雾产生器，其用于产生成为成膜的原料的薄雾；及
薄雾喷射用喷嘴，其将由所述薄雾产生器产生的所述薄雾向进行膜的成膜的基板进行喷射，
所述薄雾喷射用喷嘴具备：
主体部，其具有空心部；
薄雾供给口，其形成于所述主体部，并将由所述薄雾产生器产生的所述薄雾供给到所述空心部内；
第一喷射口，其形成于所述主体部，并将所述空心部的所述薄雾向外部喷射；
至少一个以上的载气供给口，其形成于所述主体部，并将向所述第一喷射口运送所述薄雾的载气供给到所述空心部内；
淋浴板，其配置在所述空心部内，且形成有多个孔，
通过所述淋浴板的配置，所述空心部被分割成与所述载气供给口连接的第一空间及与所述第一喷射口连接的第二空间，
所述薄雾供给口以与所述第二空间连接的方式形成于所述主体部，
在所述薄雾供给口连接有将由所述薄雾产生器产生的所述薄雾向所述空心部内运送的薄雾配管，
由所述薄雾产生器产生的所述薄雾通过所述薄雾配管而到达所述薄雾供给口，从该薄雾供给口向所述主体部的内部供给。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
形成于所述淋浴板的所述多个孔的开口面积的总和小于所述载气供给口的开口面积的总和。
3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
在所述主体部以堵塞所述薄雾供给口的方式直接地连接有所述薄雾产生器。
4.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述薄雾喷射用喷嘴还具备至少形成在所述第一喷射口周边的所述主体部且能够对所述空心部的温度进行调整的温度调整部。
5.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，
所述温度调整部配置在所述薄雾气体喷射用喷嘴的所述主体部的整体范围内。
6.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述成膜装置还具备反应促进气体喷射用喷嘴，该反应促进气体喷射用喷嘴具有用于喷射对所述薄雾的分解反应进行促进的反应促进气体的第二喷射口，
所述第一喷射口与所述第二喷射口相邻。
7.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述成膜装置还具备排气喷嘴，该排气喷嘴具有排气口。
8.根据权利要求7所述的成膜装置，其特征在于，
所述成膜装置还具备反应促进气体喷射用喷嘴，该反应促进气体喷射用喷嘴具有用于喷射对所述薄雾的分解反应进行促进的反应促进气体的第二喷射口，
以所述排气口为起点而在一方向上使所述排气口、所述第一喷射口、所述第二喷射口相邻。
9.根据权利要求7所述的成膜装置，其特征在于，
所述排气喷嘴的排气力与所述薄雾喷射用喷嘴的喷射力相同。
10.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述薄雾喷射用喷嘴为两个以上。
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