JP5621130B2 - Mist ejection nozzle, film forming apparatus equipped with the same, and film forming method - Google Patents

Description

本発明は、ＣＶＤ法（化学的気相成膜法）によって基板に膜を生成する成膜装置に用いられるミスト噴出用ノズル、それを備えた成膜装置および成膜方法に関する。   The present invention relates to a mist ejection nozzle used in a film forming apparatus that forms a film on a substrate by a CVD method (chemical vapor deposition method), a film forming apparatus including the same, and a film forming method.

ミスト噴出用ノズルは、ＣＶＤ法によって基板に膜を生成する成膜装置に用いられる。ミスト噴出用ノズルは、成膜装置内の成膜作業領域に設置され、原料水溶液が霧化されたミストを、基板載置台上に載置された基板表面に対して噴出する。   The mist ejection nozzle is used in a film forming apparatus that generates a film on a substrate by a CVD method. The mist ejecting nozzle is installed in a film forming work area in the film forming apparatus, and ejects the mist in which the raw material aqueous solution is atomized onto the surface of the substrate placed on the substrate placing table.

特許文献１には、噴出口から原料ガスを基板の幅方向全体に対して均等に噴射することによって、基板表面に生成される膜の表面粗度を中心から端部に至るまで非常に低くすることができる原料ガス噴出用ノズルが開示されている。   In Patent Document 1, the surface roughness of a film generated on the surface of the substrate is extremely reduced from the center to the end portion by uniformly injecting the source gas from the ejection port over the entire width direction of the substrate. A nozzle for jetting a raw material gas that can be used is disclosed.

特開２００７−２５４８６９号公報JP 2007-254869 A

しかしながら、特許文献１に開示されている原料ガス噴出用ノズルであっても、長方形状の噴出口の長手方向において、噴出口から噴射される原料ガスの濃度が不均一になり、その結果、基板表面に生成される膜の厚さが不均一になるという問題がある。また、特許文献１に開示されている原料ガス噴出用ノズルは内部構造が複雑であり、製作コストが嵩む。   However, even in the raw material gas ejection nozzle disclosed in Patent Document 1, the concentration of the raw material gas injected from the ejection port becomes non-uniform in the longitudinal direction of the rectangular ejection port, and as a result, the substrate There is a problem that the thickness of the film generated on the surface becomes non-uniform. In addition, the raw material gas ejection nozzle disclosed in Patent Document 1 has a complicated internal structure, which increases manufacturing costs.

本発明の目的は、基板表面に生成される膜の厚さを均一にし、製作コストを抑えることが可能なミスト噴出用ノズル、それを備えた成膜装置および成膜方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a mist ejection nozzle capable of uniforming the thickness of a film generated on a substrate surface and suppressing the manufacturing cost, a film forming apparatus including the same, and a film forming method. .

本発明のミスト噴出用ノズルは、原料水溶液を霧化してなるミストが供給される中空横長形状の筐体と、前記筐体の底面に設けられ、前記筐体内の前記ミストを噴出させるミスト排出口と、を有し、前記筐体は、短手方向の両側において、断面がＲ形状の湾曲面で前記ミスト排出口にそれぞれ接続されていることを特徴とする。   The mist ejection nozzle according to the present invention includes a hollow horizontally long casing to which a mist obtained by atomizing a raw material aqueous solution is supplied, and a mist discharge port provided on the bottom surface of the casing for ejecting the mist in the casing The casing is connected to the mist outlet through curved surfaces having an R-shaped cross section on both sides in the lateral direction.

上記の構成によれば、ミストが筐体内に供給されると、一部のミストは一方の湾曲面に沿って滑らかに流下してミスト排出口の直上領域に到達し、一部のミストは他方の湾曲面に沿って滑らかに流下してミスト排出口の直上領域に到達する。そして、両者は、ミスト排出口の直上領域において衝突して混合する。これにより、ミスト排出口の直上領域において、ミストの濃度を均一にすることができる。その後、均一な濃度のミストがミスト排出口から噴出することにより、均一な濃度のミストが基体表面に吹き付けられることになる。これにより、基体表面に生成される膜の表面粗度を非常に低くすることができて、基体表面に生成される膜の厚さを均一にすることができる。また、ミスト噴出用ノズルの内部構造が単純であるので、製作コストを抑えることができる。   According to the above configuration, when the mist is supplied into the housing, a part of the mist smoothly flows down along one curved surface and reaches the region directly above the mist discharge port, and the part of the mist is the other It flows down smoothly along the curved surface of the mist and reaches the region directly above the mist outlet. And both collide and mix in the area directly above the mist outlet. Thereby, the density | concentration of mist can be made uniform in the area | region directly above a mist discharge port. Thereafter, the mist having a uniform concentration is ejected from the mist discharge port, whereby the mist having a uniform concentration is sprayed onto the surface of the substrate. Thereby, the surface roughness of the film | membrane produced | generated on a base-material surface can be made very low, and the thickness of the film | membrane produced | generated on a base-material surface can be made uniform. Further, since the internal structure of the mist ejection nozzle is simple, the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明のミスト噴出用ノズルにおいては、前記筐体内の前記ミストを、前記ミストに起こる化学的気相成膜反応が最終過程まで終了せず、且つ、前記ミストが結露しない範囲の温度に加温する加温手段を更に備えていることが望ましい。上記の構成によれば、筐体内のミストの温度を、ミストに起こる化学的気相成膜反応が最終過程まで終了せず、且つ、ミストが結露しない範囲の温度にすることによって、筐体内でミストが結露して水滴になるのを防止することができる。これにより、ミストの結露により生じた水滴がミスト排出口から基体上に滴下するリスクを低減させることができる。   In the mist ejection nozzle of the present invention, the mist in the housing is brought to a temperature in a range where the chemical vapor deposition reaction that occurs in the mist does not end until the final process and the mist does not condense. It is desirable to further include a heating means for heating. According to the above configuration, the temperature of the mist in the casing is set to a temperature within a range in which the chemical vapor deposition reaction that occurs in the mist does not end until the final process and the mist does not condense. It is possible to prevent mist from condensing and forming water droplets. Thereby, it is possible to reduce a risk that water droplets generated by the dew condensation of mist are dripped onto the substrate from the mist discharge port.

また、本発明のミスト噴出用ノズルにおいては、前記筐体内に設けられ、前記筐体内に供給された前記ミストを前記筐体の壁面側にガイドするガイド体を更に有していることが望ましい。上記の構成によれば、筐体内に供給されたミストを筐体の壁面側にガイドすることによって、筐体内を直進するミストの量を抑制することができる。ここで、筐体の壁面は湾曲面および側面を含む。これにより、ミストが筐体内を直進してそのままミスト排出口から噴出することが抑制されるから、ミスト排出口の直上領域において、湾曲面に沿ってミスト排出口の直上領域に到達したミスト同士を十分に衝突させて混合させることができる。これにより、ミストの濃度を好適に均一にすることができる。   In the mist ejection nozzle of the present invention, it is preferable that the nozzle further includes a guide body that is provided in the casing and guides the mist supplied into the casing to the wall surface side of the casing. According to said structure, the amount of mist which goes straight through the inside of a housing | casing can be suppressed by guiding the mist supplied in the housing | casing to the wall surface side of a housing | casing. Here, the wall surface of the housing includes a curved surface and side surfaces. As a result, it is possible to suppress the mist from going straight through the housing and ejecting from the mist discharge port as it is, so in the region directly above the mist discharge port, the mists that have reached the region directly above the mist discharge port along the curved surface It can be mixed with sufficient impact. Thereby, the density | concentration of mist can be made uniform uniformly.

また、本発明の成膜装置は、上記のミスト噴出用ノズルと、表面に前記ミストが吹き付けられる基体と、を備えたことを特徴とする。   In addition, a film forming apparatus of the present invention includes the above-described mist ejection nozzle and a substrate on which the mist is sprayed.

上記の構成によれば、均一な濃度のミストを基体表面に吹き付けることができるから、基体表面に生成される膜の表面粗度を非常に低くすることができて、基体表面に生成される膜の厚さを均一にすることができる。また、ミスト噴出用ノズルの内部構造が単純であるので、製作コストを抑えることができる。   According to the above configuration, since a mist having a uniform concentration can be sprayed on the surface of the substrate, the surface roughness of the film generated on the surface of the substrate can be extremely reduced, and the film generated on the surface of the substrate. Can be made uniform in thickness. Further, since the internal structure of the mist ejection nozzle is simple, the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明の成膜装置においては、前記ミストが前記基体に到達する前と到達した後との少なくとも一方において、前記ミストの粒子にエネルギーを付与するエネルギー付与手段を更に有することが望ましい。上記の構成によれば、ミストが基体に到達する前と到達した後との少なくとも一方において、熱、光、プラズマ、オゾン等のエネルギーをミストの粒子に付与することにより、基体表面に好適に膜を生成させることができる。   In the film forming apparatus of the present invention, it is preferable that the film forming apparatus further includes an energy applying unit that applies energy to the particles of the mist before and after the mist reaches the substrate. According to the above configuration, by applying energy such as heat, light, plasma, ozone, etc. to the mist particles at least one of before and after the mist reaches the substrate, the film is suitably applied to the surface of the substrate. Can be generated.

また、本発明の成膜方法は、中空横長形状の筐体に供給された、原料水溶液を霧化してなるミストを、前記筐体の底面に設けられたミスト排出口から基体表面に噴出させることにより、前記基体表面に膜を生成する成膜方法であって、前記筐体が、短手方向の両側において、前記ミスト排出口にそれぞれ接続されている、断面がＲ形状の湾曲面に沿って前記ミストをそれぞれ流下させ、前記ミスト排出口の直上領域において、両者を衝突させて混合させた後に、前記ミストを前記ミスト排出口から前記基体表面に噴出させて成膜することを特徴とする。   In the film forming method of the present invention, the mist obtained by atomizing the raw material aqueous solution supplied to the hollow horizontally long case is ejected from the mist discharge port provided on the bottom surface of the case to the substrate surface. The film forming method for generating a film on the surface of the substrate, wherein the casing is connected to the mist discharge port on both sides in the short direction, along a curved surface having an R shape in cross section. Each of the mists flows down, and in the region directly above the mist discharge port, both are collided and mixed, and then the mist is ejected from the mist discharge port onto the substrate surface to form a film.

上記の構成によれば、ミストが筐体内に供給されると、一部のミストは一方の湾曲面に沿って滑らかに流下してミスト排出口の直上領域に到達し、一部のミストは他方の湾曲面に沿って滑らかに流下してミスト排出口の直上領域に到達する。そして、両者は、ミスト排出口の直上領域において衝突して混合する。これにより、ミスト排出口の直上領域において、ミストの濃度を均一にすることができる。その後、均一な濃度のミストがミスト排出口から噴出することにより、均一な濃度のミストが基体表面に吹き付けられることになる。これにより、基体表面に生成される膜の表面粗度を非常に低くすることができて、基体表面に生成される膜の厚さを均一にすることができる。また、このような成膜方法に用いられるミスト噴出用ノズルの内部構造が単純であるので、製作コストを抑えることができる。   According to the above configuration, when the mist is supplied into the housing, a part of the mist smoothly flows down along one curved surface and reaches the region directly above the mist discharge port, and the part of the mist is the other It flows down smoothly along the curved surface of the mist and reaches the region directly above the mist outlet. And both collide and mix in the area directly above the mist outlet. Thereby, the density | concentration of mist can be made uniform in the area | region directly above a mist discharge port. Thereafter, the mist having a uniform concentration is ejected from the mist discharge port, whereby the mist having a uniform concentration is sprayed onto the surface of the substrate. Thereby, the surface roughness of the film | membrane produced | generated on a base-material surface can be made very low, and the thickness of the film | membrane produced | generated on a base-material surface can be made uniform. In addition, since the internal structure of the mist ejection nozzle used in such a film forming method is simple, the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明の成膜方法においては、前記ミストが前記基体に到達する前と到達した後との少なくとも一方において、前記ミストの粒子にエネルギーを付与して成膜することが望ましい。上記の構成によれば、ミストが基体に到達する前と到達した後との少なくとも一方において、熱、光、プラズマ、オゾン等のエネルギーをミストの粒子に付与することにより、基体表面に好適に膜を生成させることができる。   In the film forming method of the present invention, it is desirable to form a film by applying energy to the mist particles at least one of before and after the mist reaches the substrate. According to the above configuration, by applying energy such as heat, light, plasma, ozone, etc. to the mist particles at least one of before and after the mist reaches the substrate, the film is suitably applied to the surface of the substrate. Can be generated.

本発明のミスト噴出用ノズル、それを備えた成膜装置および成膜方法によると、均一な濃度のミストを基体表面に吹き付けることができるから、基体表面に生成される膜の表面粗度を非常に低くすることができて、基体表面に生成される膜の厚さを均一にすることができる。また、ミスト噴出用ノズルの内部構造が単純であるので、製作コストを抑えることができる。   According to the mist ejection nozzle of the present invention, the film forming apparatus and the film forming method provided with the nozzle, a uniform concentration of mist can be sprayed onto the surface of the substrate, so that the surface roughness of the film formed on the surface of the substrate is very high. The thickness of the film formed on the substrate surface can be made uniform. Further, since the internal structure of the mist ejection nozzle is simple, the manufacturing cost can be reduced.

本発明の実施形態によるミスト噴出用ノズルを用いた成膜装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the film-forming apparatus using the nozzle for mist ejection by embodiment of this invention. 成膜装置にミスト噴出用ノズルが着脱自在に取り付けられたときの断面図である。It is sectional drawing when the nozzle for mist ejection is attached to the film-forming apparatus so that attachment or detachment is possible. ミスト噴出用ノズルの三面図である。It is a three-plane figure of the nozzle for mist ejection. ミスト噴出用ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the nozzle for mist ejection. ミスト噴出用ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the nozzle for mist ejection. ミスト噴出用ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the nozzle for mist ejection. ミスト噴出用ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the nozzle for mist ejection. ミスト噴出用ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the nozzle for mist ejection. 本発明の実施形態によるミスト噴出用ノズルを用いた成膜装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the film-forming apparatus using the nozzle for mist ejection by embodiment of this invention. ミスト噴出用ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the nozzle for mist ejection. ミスト噴出用ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the nozzle for mist ejection.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１実施形態］
（成膜装置の構成）
本実施形態の原料ガス噴出用ノズル（ミスト噴出用ノズル）１は、図１に示すように、成膜装置１０に設けられる。成膜装置１０は、原料ガス噴出用ノズル１を支持する支持台５０と、基板（基体）６０が配置される成膜室２０と、原料ガス噴出用ノズル１に原料ガス３９を供給する原料ガス供給手段３０と、薄膜形成用のエネルギーを基板６０を介して原料ガス３９中のミストの粒子に付与するエネルギー付与手段４０と、を有している。成膜室２０は、断熱性を有するボディ２１内に形成されているとともに、エネルギー付与手段４０は、ボディ２１内に収容されている。原料ガス噴出用ノズル１は、原料ガス３９の成膜室２０内への噴出方向が、基板６０の平面に平行な方向と垂直になるように配置される。 [First Embodiment]
(Structure of deposition system)
A source gas ejection nozzle (mist ejection nozzle) 1 according to this embodiment is provided in a film forming apparatus 10 as shown in FIG. The film forming apparatus 10 includes a support base 50 that supports the source gas ejection nozzle 1, a film formation chamber 20 in which a substrate (substrate) 60 is disposed, and a source gas that supplies the source gas 39 to the source gas ejection nozzle 1. Supply means 30 and energy application means 40 for applying energy for forming a thin film to mist particles in the source gas 39 through the substrate 60 are provided. The film forming chamber 20 is formed in a body 21 having heat insulation properties, and the energy applying means 40 is accommodated in the body 21. The source gas ejection nozzle 1 is arranged so that the direction in which the source gas 39 is ejected into the film forming chamber 20 is perpendicular to the direction parallel to the plane of the substrate 60.

支持台５０は、図２に示すように、原料ガス噴出用ノズル１を着脱自在に支持しており、原料ガス噴出用ノズル１の筐体２を収容する収容空間５１を有している。また、支持台５０の底面５２には、成膜室２０内に連通し、原料ガス噴出用ノズル１の後述する原料ガス噴出部４が挿入される挿入穴５２ａが設けられている。このように、原料ガス噴出用ノズル１を取り外すことが可能なので、メンテナンスを行いやすい。   As shown in FIG. 2, the support base 50 detachably supports the source gas ejection nozzle 1 and has an accommodation space 51 in which the housing 2 of the source gas ejection nozzle 1 is accommodated. Further, the bottom surface 52 of the support base 50 is provided with an insertion hole 52 a that communicates with the film forming chamber 20 and into which a later-described source gas ejection portion 4 of the source gas ejection nozzle 1 is inserted. Thus, since the source gas ejection nozzle 1 can be removed, it is easy to perform maintenance.

また、支持台５０には、原料ガス噴出用ノズル１の垂直方向の位置、具体的には原料ガス噴出用ノズル１の原料ガス噴出部４の噴出口４ａ（図４参照）の垂直方向の位置を調節する位置調節機構５３が設けられている。位置調節機構５３は、外周にネジが切られて直立された一対の棒体５３ａ・５３ａと、内周にネジが切られてそれぞれが棒体５３ａに螺合された１組の筒体５３ｂ・５３ｂと、１組の筒体５３ｂ・５３ｂの各々に連結され、原料ガス噴出用ノズル１の筐体２の下部が上方から当接される連結体５３ｃと、回転されることで対応する筒体５３ｂを上下動させる１組の回転体５３ｄ・５３ｄとを有している。連結体５３ｃは、原料ガス噴出用ノズル１の筐体２の下部の外形に適合する形状にされており、筒体５３ｂの上下動に伴い、原料ガス噴出用ノズル１とともに上下動する。この位置調節機構５３により、原料ガス噴出用ノズル１を上下動させることによって、基板６０と原料ガス噴出部４の噴出口４ａとの距離を微調整することが可能となっている。   Further, the support base 50 has a vertical position of the raw material gas ejection nozzle 1, specifically, a vertical position of the outlet 4 a (see FIG. 4) of the raw material gas ejection portion 4 of the raw material gas ejection nozzle 1. A position adjusting mechanism 53 for adjusting the position is provided. The position adjusting mechanism 53 includes a pair of rods 53a and 53a that are upright with screws on the outer periphery and a pair of cylinders 53b that are screwed on the inner periphery and screwed into the rods 53a. 53b, a pair of cylinders 53b and 53b, each of which is connected to the lower part of the casing 2 of the source gas ejection nozzle 1 from above, and a corresponding cylinder by rotating. It has a pair of rotating bodies 53d and 53d that move 53b up and down. The connecting body 53c is shaped to fit the outer shape of the lower portion of the casing 2 of the source gas ejection nozzle 1, and moves up and down together with the source gas ejection nozzle 1 as the cylinder 53b moves up and down. By moving the source gas ejection nozzle 1 up and down by the position adjusting mechanism 53, the distance between the substrate 60 and the ejection port 4a of the source gas ejection part 4 can be finely adjusted.

成膜室２０は、図１に示すように、高さが低く前後左右に拡がる直方体空間を有しており、原料ガス噴出用ノズル１から噴出された原料ガス３９を、基板６０の表面に沿って流動させる。成膜室２０の大きさは、例えば、前後方向の長さが約１２０ｍｍ、左右方向の長さが約１６ｍｍ、高さが約１．５ｍｍである。また、成膜室２０の高さは、基板６０において成膜される側の表面（成膜用表面）、例えば上面と、成膜室２０の上側の内壁との距離Ｄが、約０．１ｍｍ以上約１０．０ｍｍ以下の範囲内の所定の距離となるように設定されている。   As shown in FIG. 1, the film forming chamber 20 has a rectangular parallelepiped space that is low in height and expands in the front-rear and left-right directions. Make it flow. The film forming chamber 20 has, for example, a length of about 120 mm in the front-rear direction, a length of about 16 mm in the left-right direction, and a height of about 1.5 mm. The height of the film forming chamber 20 is such that the distance D between the surface on the substrate 60 (film forming surface), for example, the upper surface and the inner wall on the upper side of the film forming chamber 20 is about 0.1 mm. The distance is set to be a predetermined distance within a range of about 10.0 mm or less.

また、成膜室２０は、成膜室２０内の原料ガス３９を外部に排出させるガス排出口２２を有している。ガス排出口２２は、例えば、左右側面にそれぞれ設けられた前後方向に延びる開口である。原料ガス噴出用ノズル１から成膜室２０内に供給される原料ガス３９の流入方向と、ガス排出口２２から排出される原料ガス３９の排出方向とは、９０度異なっている。なお、成膜室２０は、基板６０が露出するように、上面が開放されていてもよい。   The film formation chamber 20 has a gas discharge port 22 through which the source gas 39 in the film formation chamber 20 is discharged to the outside. The gas discharge port 22 is an opening extending in the front-rear direction provided on each of the left and right side surfaces, for example. The inflow direction of the source gas 39 supplied from the source gas ejection nozzle 1 into the film forming chamber 20 is different from the discharge direction of the source gas 39 discharged from the gas discharge port 22 by 90 degrees. The upper surface of the film forming chamber 20 may be opened so that the substrate 60 is exposed.

基板６０は、成膜室２０内において、原料ガス噴出用ノズル１とガス排出口２２との間に配置される。基板６０は、成膜室２０内において、成膜室２０の底面に直接接触しないように、サセプタ６５上に載置されている。基板６０は、例えば、ガラス基板、石英基板、サファイア等である。   The substrate 60 is disposed between the source gas ejection nozzle 1 and the gas outlet 22 in the film forming chamber 20. The substrate 60 is placed on the susceptor 65 so as not to directly contact the bottom surface of the film forming chamber 20 in the film forming chamber 20. The substrate 60 is, for example, a glass substrate, a quartz substrate, or sapphire.

基板６０の一方の面、例えば上面だけに成膜する場合、サセプタ６５は厚みの薄い、例えば、約０．５ｍｍ以上約２．０ｍｍ以下の範囲内の所定の厚みを有する一枚の平板であることが好ましい。ここで、基板６０の他方の面、例えば下面側に原料ガス３９が殆ど回り込まないように、基板６０の下面は、全面に渡ってサセプタ６５と密着するように載置される。また、サセプタ６５の下面側にも原料ガス３９が殆ど回り込まないように、サセプタ６５は成膜室２０の底面に密着して配置される。   When the film is formed only on one surface of the substrate 60, for example, the upper surface, the susceptor 65 is a thin flat plate having a predetermined thickness within a range of about 0.5 mm to about 2.0 mm. It is preferable. Here, the lower surface of the substrate 60 is placed in close contact with the susceptor 65 so that the source gas 39 hardly wraps around the other surface, for example, the lower surface side of the substrate 60. Further, the susceptor 65 is disposed in close contact with the bottom surface of the film forming chamber 20 so that the source gas 39 hardly wraps around the lower surface side of the susceptor 65.

なお、基板６０の両面に成膜する場合、サセプタ６５は、基板６０の他方の面、例えば下面を部分的に支えるフレームであることが好ましい。また、この場合、成膜室２０の高さやサセプタ６５の厚みは、基板６０の両面からそれぞれ成膜室２０の内壁との距離が約０．１ｍｍ以上約１０．０ｍｍ以下の範囲内の所定の距離となるように設定される。   When the film is formed on both surfaces of the substrate 60, the susceptor 65 is preferably a frame that partially supports the other surface of the substrate 60, for example, the lower surface. Further, in this case, the height of the film formation chamber 20 and the thickness of the susceptor 65 are set within a predetermined range in which the distance from both surfaces of the substrate 60 to the inner wall of the film formation chamber 20 is about 0.1 mm or more and about 10.0 mm or less. It is set to be a distance.

なお、本実施形態において、原料ガス噴出用ノズル１は、原料ガス３９の成膜室２０内への噴出方向が、基板６０の平面に平行な方向と垂直になるように配置されているが、必ずしもこれに限定されず、基板６０上に原料ガス３９を直接噴出することができればよい。例えば、原料ガス噴出用ノズル１は、原料ガス３９の成膜室２０内への噴出方向が、基板６０の平面に平行な方向に対して傾斜するように配置されていてもよい。また、基板６０に対する原料ガス３９の噴出方向を、基板６０の平面に平行な方向と垂直な方向から傾斜させることができるように、原料ガス噴出用ノズル１を傾動させることが可能な構成にされていてもよい。   In the present embodiment, the source gas ejection nozzle 1 is disposed so that the ejection direction of the source gas 39 into the film forming chamber 20 is perpendicular to the direction parallel to the plane of the substrate 60. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and it is sufficient that the source gas 39 can be directly ejected onto the substrate 60. For example, the source gas ejection nozzle 1 may be arranged such that the direction in which the source gas 39 is ejected into the film forming chamber 20 is inclined with respect to the direction parallel to the plane of the substrate 60. In addition, the source gas ejection nozzle 1 can be tilted so that the ejection direction of the source gas 39 with respect to the substrate 60 can be tilted from a direction perpendicular to the direction parallel to the plane of the substrate 60. It may be.

また、サセプタ６５に代えて、基板６０を所定速度で移動させるコンベア（図示せず）を用い、このコンベア上に基板６０を載置して所定方向に移動させることによって、基板６０上の広い範囲にわたって所定の膜厚で成膜を行うこととしてもよい。   Further, instead of the susceptor 65, a conveyor (not shown) that moves the substrate 60 at a predetermined speed is used, and the substrate 60 is placed on the conveyor and moved in a predetermined direction. It is good also as forming into a film with a predetermined film thickness over.

原料ガス供給手段３０は、膜を形成するための原料ガス３９を原料ガス噴出用ノズル１に所定の流速で供給する。本実施形態の原料ガス供給手段３０は、霧化装置である。原料ガス３９は、原料水溶液が霧化したミストと、これを運ぶキャリアガスとを含んでいる。例えば、原料ガス３９は、酢酸亜鉛水溶液が霧化したミストと、これを運ぶ窒素ガスとを含んでいる。   The source gas supply means 30 supplies source gas 39 for forming a film to the source gas ejection nozzle 1 at a predetermined flow rate. The raw material gas supply means 30 of this embodiment is an atomizer. The raw material gas 39 includes a mist in which the raw aqueous solution is atomized and a carrier gas that carries the mist. For example, the source gas 39 includes mist in which a zinc acetate aqueous solution is atomized and nitrogen gas that carries the mist.

原料ガス供給手段３０は、約１リットル／ｍｉｎ以上約１０リットル／ｍｉｎ以下の範囲内の所定量の原料ガス３９を、約０．４ｍ／ｓｅｃ以上約４．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内の所定の速度で、成膜室２０内の基板６０の表面上に流すように、原料ガス噴出用ノズル１に原料ガス３９を供給する速度が調整されている。   The raw material gas supply means 30 applies a predetermined amount of the raw material gas 39 within the range of about 1 liter / min to about 10 liter / min, with the predetermined amount within the range of about 0.4 m / sec to about 4.0 m / sec. The speed at which the source gas 39 is supplied to the source gas ejection nozzle 1 is adjusted so as to flow on the surface of the substrate 60 in the film formation chamber 20 at a speed of.

原料ガス供給手段３０は、伝搬溶液３３を収容する第１容器３１と、原料水溶液３４を収容する第２容器３２と、第１容器３１の底に配置された超音波振動子３６と、第２容器３２にキャリアガスを供給するキャリアガス供給装置３７と、第２容器３２に供給されるキャリアガスの流量を制御するキャリアガス流量制御弁３８と、を有している。第１容器３１及び第２容器３２としてガラス製容器が挙げられる。第２容器の底部材３５として、高分子フィルムが挙げられる。伝搬溶液３３としてエタノールが挙げられる。原料水溶液３４として、酢酸亜鉛水溶液が挙げられる。キャリアガス供給装置３７として、窒素ガスボンベが挙げられる。   The source gas supply means 30 includes a first container 31 that contains the propagation solution 33, a second container 32 that contains the raw material aqueous solution 34, an ultrasonic transducer 36 disposed at the bottom of the first container 31, and a second A carrier gas supply device 37 that supplies a carrier gas to the container 32 and a carrier gas flow rate control valve 38 that controls the flow rate of the carrier gas supplied to the second container 32 are provided. Examples of the first container 31 and the second container 32 include glass containers. An example of the bottom member 35 of the second container is a polymer film. An example of the propagation solution 33 is ethanol. Examples of the raw material aqueous solution 34 include an aqueous zinc acetate solution. An example of the carrier gas supply device 37 is a nitrogen gas cylinder.

第２容器３２の底部材３５は、伝搬溶液３３の液面が原料水溶液３４の液面よりも高くなる程度まで伝搬溶液３３内に浸漬される。また、第２容器３２の上部側面にキャリアガス導入口３２ａが、第２容器３２の上面に原料ガス噴出用ノズル１と接続されるガス排出口３２ｂがそれぞれ設けられている。第２容器３２のキャリアガス導入口３２ａには、キャリアガス流量制御弁３８を介してキャリアガス供給装置３７が接続されている。   The bottom member 35 of the second container 32 is immersed in the propagation solution 33 until the liquid surface of the propagation solution 33 is higher than the liquid surface of the raw material aqueous solution 34. A carrier gas introduction port 32 a is provided on the upper side surface of the second container 32, and a gas discharge port 32 b connected to the raw material gas ejection nozzle 1 is provided on the upper surface of the second container 32. A carrier gas supply device 37 is connected to the carrier gas inlet 32 a of the second container 32 via a carrier gas flow rate control valve 38.

上記の構成において、第１容器３１の底に配置された超音波振動子３６が作動されると、超音波は、第１容器３１内の伝搬溶液３３を伝播して、第２容器３２の底部材３５を透過して原料水溶液３４に伝播する。この結果、原料水溶液３４は超音波により振動され、液体同士の結合が外れることにより霧状となって放出される。これが原料水溶液が霧化したミストである。   In the above configuration, when the ultrasonic transducer 36 disposed at the bottom of the first container 31 is operated, the ultrasonic wave propagates through the propagation solution 33 in the first container 31, and the bottom of the second container 32. The material 35 passes through the material 35 and propagates to the raw material aqueous solution 34. As a result, the raw material aqueous solution 34 is vibrated by ultrasonic waves, and is released in the form of a mist when the bonds between the liquids are released. This is the mist in which the raw material aqueous solution is atomized.

上記のようにしてミストが生成されると、この生成タイミングに一致したタイミングや僅かに前後したタイミングでキャリアガス流量制御弁３８が開栓される。そして、キャリアガス供給装置３７のキャリアガスがキャリアガス流量制御弁３８の開度に応じた供給量で第２容器３２内に供給される。これにより、ミストはキャリアガスと共に原料ガス３９として第２容器３２から原料ガス噴出用ノズル１に排出され、原料ガス噴出用ノズル１を介して成膜室２０に供給される。原料ガス３９の原料ガス噴出用ノズル１への排出速度を調整することにより、成膜室２０への原料ガス３９の供給速度が制御される。   When the mist is generated as described above, the carrier gas flow rate control valve 38 is opened at a timing that coincides with this generation timing or at a timing that is slightly around. Then, the carrier gas of the carrier gas supply device 37 is supplied into the second container 32 with a supply amount corresponding to the opening degree of the carrier gas flow rate control valve 38. Thus, the mist is discharged together with the carrier gas as the source gas 39 from the second container 32 to the source gas ejection nozzle 1 and supplied to the film forming chamber 20 through the source gas ejection nozzle 1. The supply speed of the source gas 39 to the film forming chamber 20 is controlled by adjusting the discharge speed of the source gas 39 to the source gas ejection nozzle 1.

エネルギー付与手段４０は、薄膜形成用のエネルギーを基板６０、正確には基板６０に到達したミストの粒子に付与する。エネルギー付与手段４０として、例えば、ヒータやレーザー等を挙げることができる。本実施形態においては、エネルギー付与手段４０は、基板６０に熱を付与するヒータである。   The energy applying means 40 applies energy for forming a thin film to the substrate 60, more precisely to the mist particles that have reached the substrate 60. Examples of the energy applying means 40 include a heater and a laser. In the present embodiment, the energy applying unit 40 is a heater that applies heat to the substrate 60.

エネルギー付与手段４０は、成膜室２０の底に沿って成膜室２０の全長に亘って設けられており、所定の温度まで、成膜室２０、正確には基板６０を加熱する。ここで、所定の温度とは、原料ガス３９が基板６０に到達したときに、ミストの粒子が基板６０上で化学的気相成膜反応を最終過程まで終了する温度である。例えば、原料ガス３９が、酢酸亜鉛水溶液が霧化されたミストと、これを運ぶ窒素ガスとを含む場合、エネルギー付与手段４０によって成膜室２０内の温度、正確には基板６０の温度を２００℃以上６００℃以下の範囲内の所定の温度に調整することが好ましい。この温度範囲に調整すると、基板６０上に酸化亜鉛の透明な膜を生成させることができる。   The energy applying means 40 is provided over the entire length of the film forming chamber 20 along the bottom of the film forming chamber 20, and heats the film forming chamber 20, specifically the substrate 60, to a predetermined temperature. Here, the predetermined temperature is a temperature at which the mist particles complete the chemical vapor deposition reaction on the substrate 60 until the final process when the source gas 39 reaches the substrate 60. For example, when the source gas 39 contains mist in which an aqueous zinc acetate solution is atomized and nitrogen gas that carries the mist, the temperature in the film forming chamber 20, more precisely, the temperature of the substrate 60 is set to 200 by the energy applying means 40. It is preferable that the temperature is adjusted to a predetermined temperature within a range of from ° C to 600 ° C. By adjusting to this temperature range, a transparent film of zinc oxide can be generated on the substrate 60.

なお、エネルギー付与手段４０は、熱以外のエネルギーをミストの粒子に付与するものであってもよい。熱以外のエネルギーとしては、光、プラズマ、オゾン等を挙げることができる。ミストの粒子に付与されるエネルギーは、熱、光、プラズマ、オゾン等のいずれか１種であってもよいし、これらを２種以上組み合わせたものであってもよい。また、エネルギー付与手段４０は、ミストが基板６０に到達する前に、ミストの粒子にエネルギーを付与するものであってもよい。このように、ミストが基板６０に到達する前と到達した後との少なくとも一方において、熱、光、プラズマ、オゾン等のエネルギーをミストの粒子に付与することにより、基板６０の表面に好適に膜を生成させることができる。   The energy applying means 40 may apply energy other than heat to the mist particles. Examples of energy other than heat include light, plasma, and ozone. The energy imparted to the mist particles may be any one of heat, light, plasma, ozone, etc., or may be a combination of two or more of these. The energy applying means 40 may apply energy to the mist particles before the mist reaches the substrate 60. As described above, by applying energy such as heat, light, plasma, ozone or the like to the mist particles at least one of before and after reaching the substrate 60, the film is suitably formed on the surface of the substrate 60. Can be generated.

（原料ガス噴出用ノズルの構成）
本実施形態による原料ガス噴出用ノズル１は、図３に示すように、ミストを含む原料ガス３９が供給される中空横長形状の筐体２と、筐体２の上方に設けられ、筐体２内に連通する中空の原料ガス供給管３と、筐体２の下方に設けられ、中空の直方体状に形成されて、筐体２内に連通する筒状の原料ガス噴出部４と、を有している。 (Configuration of nozzle for jetting raw material gas)
As shown in FIG. 3, the raw material gas ejection nozzle 1 according to the present embodiment is provided with a hollow horizontally long casing 2 to which a source gas 39 containing mist is supplied, and an upper part of the casing 2. A hollow source gas supply pipe 3 that communicates with the inside of the casing 2 and a cylindrical source gas ejection section 4 that is provided below the casing 2 and is formed in a hollow rectangular parallelepiped shape and communicates with the casing 2. doing.

筐体２は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、鉛直方向の中心軸Ａを含む長手方向の鉛直面、および、中心軸Ａを含む短手方向の鉛直面の各々に対して左右対称に形成されている。また、原料ガス供給管３および原料ガス噴出部４は、鉛直方向の中心軸が筐体２の中心軸Ａに一致するようにそれぞれ設けられている。また、原料ガス噴出部４は、図３（ｃ）に示すように、その長手方向が筐体２の長手方向に一致するように設けられている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the housing 2 includes a longitudinal vertical surface including the central axis A in the vertical direction and a vertical vertical surface including the central axis A. Are formed symmetrically. In addition, the source gas supply pipe 3 and the source gas ejection part 4 are provided such that the central axis in the vertical direction coincides with the central axis A of the housing 2. Further, the source gas ejection part 4 is provided so that the longitudinal direction thereof coincides with the longitudinal direction of the housing 2 as shown in FIG.

また、原料ガス噴出用ノズル１は、図４に示すように、筐体２の底面２ｂに設けられ、筐体２内の原料ガスを噴出させる原料ガス排出口（ミスト排出口）５を有している。図４（ａ）に示すように、筐体２の長手方向において、原料ガス排出口５の幅は、筐体２の幅よりも短くされている。具体的には、筐体２の長手方向において、筐体２の端部から原料ガス排出口５の端部までの距離Ｂが、２０ｍｍ以上に設定されている。   Further, as shown in FIG. 4, the source gas ejection nozzle 1 has a source gas discharge port (mist discharge port) 5 that is provided on the bottom surface 2 b of the housing 2 and ejects the source gas in the housing 2. ing. As shown in FIG. 4A, the width of the source gas discharge port 5 is shorter than the width of the housing 2 in the longitudinal direction of the housing 2. Specifically, in the longitudinal direction of the housing 2, the distance B from the end of the housing 2 to the end of the source gas discharge port 5 is set to 20 mm or more.

図４に示すように、原料ガス供給管３は、原料ガス供給口３ａを介して筐体２内に原料ガス３９を供給する。また、原料ガス噴出部４は、原料ガス排出口５から噴出された原料ガスを下方に導いて整流し、下端に設けた噴出口４ａから噴出させる。原料ガス排出口５および噴出口４ａは、図３（ｃ）に示すように、断面積が同じであり、断面が長方形状である。また、図３（ｃ）に示す方向から見て、原料ガス排出口５および噴出口４ａの断面積は、原料ガス供給口３ａの断面積よりも狭くされている。ここで、原料ガス排出口５および噴出口４ａの断面積は、原料ガス供給口３ａの断面積の１／３以下であることが好ましい。これにより、筐体２内の原料ガス３９は、筐体２内に供給されたときの圧力よりも高い圧力で噴出口４ａから噴出することになる。   As shown in FIG. 4, the raw material gas supply pipe 3 supplies the raw material gas 39 into the housing 2 through the raw material gas supply port 3a. Moreover, the raw material gas ejection part 4 guides the raw material gas ejected from the raw material gas discharge port 5 downward and rectifies it, and ejects it from the ejection port 4a provided at the lower end. As shown in FIG. 3C, the source gas discharge port 5 and the jet port 4a have the same cross-sectional area and a rectangular cross section. Further, as viewed from the direction shown in FIG. 3C, the cross-sectional areas of the source gas discharge port 5 and the jet port 4a are narrower than the cross-sectional area of the source gas supply port 3a. Here, it is preferable that the cross-sectional area of the raw material gas discharge port 5 and the jet port 4a is 1/3 or less of the cross-sectional area of the raw material gas supply port 3a. Thereby, the source gas 39 in the housing 2 is ejected from the ejection port 4a at a pressure higher than the pressure when supplied into the housing 2.

また、筐体２は、図４（ｂ）に示すように、短手方向の両側において、断面がＲ形状の湾曲面２ａで原料ガス排出口５にそれぞれ接続されている。また、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、筐体２の４つの側面には、ラバーヒータ（加温手段）６がそれぞれ貼り付けられている。ラバーヒータ６は、筐体２内のミストを、ミストに起こる化学的気相成膜反応が最終過程まで終了せず、且つ、結露しない範囲の温度、例えば１００℃前後に加温する。よって、筐体２内のミストには、化学的気相成膜反応がまったく起こらないか、化学的気相成膜反応が起こったとしても、最終過程まで終了することはない。このように、原料ガス３９が成膜室２０に移動して、基板６０に到達したときに、化学的気相成膜反応が最終過程まで終了するように、ミストの温度が調整されている。   Further, as shown in FIG. 4B, the casing 2 is connected to the source gas discharge port 5 through curved surfaces 2a having a R-shaped cross section on both sides in the short direction. Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, rubber heaters (heating means) 6 are attached to the four side surfaces of the housing 2, respectively. The rubber heater 6 heats the mist in the housing 2 to a temperature in a range where the chemical vapor deposition reaction that occurs in the mist does not end until the final process and does not condense, for example, around 100 ° C. Therefore, no chemical vapor deposition reaction occurs in the mist in the housing 2 or even if a chemical vapor deposition reaction occurs, the final process is not completed. Thus, when the source gas 39 moves to the film forming chamber 20 and reaches the substrate 60, the temperature of the mist is adjusted so that the chemical vapor deposition reaction is completed until the final process.

上記の構成において、原料ガス３９が原料ガス供給口３ａから筐体２内に供給されると、図４（ｂ）に示すように、一部のミストは一方の湾曲面２ａに沿って滑らかに流下して原料ガス排出口５の直上領域に到達し、一部のミストは他方の湾曲面２ａに沿って滑らかに流下して原料ガス排出口５の直上領域に到達する。そして、両者は、原料ガス排出口５の直上領域において衝突して混合する。これにより、図４（ａ）に示すように、原料ガス排出口５の直上領域において、原料ガス排出口５の長手方向にわたって、ミストの濃度を均一にすることができる。その後、原料ガス排出口５の長手方向にわたって均一な濃度のミストが原料ガス排出口５から噴出し、原料ガス噴出部４内を通過して噴出口４ａから噴出することにより、基板６０の幅方向全体にわたって均一な濃度のミストが基板６０の表面に吹き付けられることになる。これにより、基板６０の表面に生成される膜の表面粗度を非常に低くすることができて、基板６０の表面に生成される膜の厚さを均一にすることができる。また、このような原料ガス噴出用ノズル１は、内部構造が単純であるので、製作コストを抑えることができる。   In the above configuration, when the source gas 39 is supplied into the housing 2 from the source gas supply port 3a, as shown in FIG. 4B, a part of the mist smoothly flows along one curved surface 2a. It flows down and reaches the region directly above the source gas discharge port 5, and a part of the mist smoothly flows down along the other curved surface 2 a and reaches the region directly above the source gas discharge port 5. And both collide and mix in the area directly above the source gas discharge port 5. Thereby, as shown in FIG. 4A, the concentration of mist can be made uniform over the longitudinal direction of the source gas discharge port 5 in the region immediately above the source gas discharge port 5. Thereafter, a mist having a uniform concentration over the longitudinal direction of the source gas discharge port 5 is ejected from the source gas discharge port 5, passes through the source gas ejection part 4, and is ejected from the ejection port 4 a, whereby the width direction of the substrate 60. A mist having a uniform concentration is sprayed on the surface of the substrate 60 throughout. Thereby, the surface roughness of the film | membrane produced | generated on the surface of the board | substrate 60 can be made very low, and the thickness of the film | membrane produced | generated on the surface of the board | substrate 60 can be made uniform. Further, since the raw material gas ejection nozzle 1 has a simple internal structure, the manufacturing cost can be reduced.

また、図３に示すように、筐体２は、鉛直方向の中心軸Ａを含む長手方向の鉛直面、および、鉛直方向の中心軸Ａを含む短手方向の鉛直面の各々に対して左右対称に形成されているので、図４（ｂ）に示すように、一方の湾曲面２ａに沿って滑らかに流下して原料ガス排出口５の直上領域に到達するミストと、他方の湾曲面２ａに沿って滑らかに流下して原料ガス排出口５の直上領域に到達するミストとを均衡させることができる。これにより、原料ガス排出口５の直上領域において、両者を好適に衝突させて混合させることができる。   Further, as shown in FIG. 3, the housing 2 is left and right with respect to each of the longitudinal vertical plane including the vertical central axis A and the lateral vertical plane including the vertical central axis A. Since it is formed symmetrically, as shown in FIG. 4B, the mist that smoothly flows down along one curved surface 2a and reaches the region directly above the source gas discharge port 5, and the other curved surface 2a. It is possible to balance the mist that flows smoothly along the mist and reaches the region directly above the source gas outlet 5. Thereby, in the area | region directly above the source gas discharge port 5, both can collide suitably and can be mixed.

また、図４（ａ）に示すように、筐体２の長手方向において、原料ガス排出口５の幅が、筐体２の幅よりも短くされているので、筐体２内の原料ガス３９は、筐体２内に供給されたときの圧力よりも高い圧力で原料ガス排出口５から噴出することになる。よって、筐体２内のミストを、筐体２よりも長手方向の幅が短い原料ガス排出口５から噴出させることにより、原料ガス排出口５から噴出されるミストの流速を上げることができる。また、筐体２の長手方向の両側の側面２ｃでミストが結露して水滴となった場合に、原料ガス排出口５を除く筐体の底面２ｂ上に、この水滴を留めることができる。これにより、ミストの結露により生じた水滴が原料ガス排出口５から原料ガス噴出部４を介して基板６０上に滴下するリスクを低減させることができる。   4A, since the width of the source gas discharge port 5 is shorter than the width of the casing 2 in the longitudinal direction of the casing 2, the source gas 39 in the casing 2 is used. Is ejected from the source gas discharge port 5 at a pressure higher than the pressure when supplied into the housing 2. Therefore, by causing the mist in the casing 2 to be ejected from the source gas outlet 5 having a shorter width in the longitudinal direction than the casing 2, the flow rate of the mist ejected from the source gas outlet 5 can be increased. Further, when mist is condensed on the side surfaces 2 c on both sides in the longitudinal direction of the housing 2 to form water droplets, the water droplets can be retained on the bottom surface 2 b of the housing excluding the source gas discharge port 5. Thereby, it is possible to reduce a risk that water droplets generated by condensation of mist are dropped from the source gas discharge port 5 onto the substrate 60 via the source gas ejection part 4.

また、図４（ａ）に示すように、筐体２の長手方向において、筐体２の端部から原料ガス排出口５の端部までの距離Ｂが、２０ｍｍ以上に設定されているので、筐体２の長手方向の両側の側面２ｃでミストが結露して生じた水滴を、原料ガス排出口５を除く筐体２の底面２ｂ上に好適に留めることができる。   Further, as shown in FIG. 4A, in the longitudinal direction of the housing 2, the distance B from the end of the housing 2 to the end of the source gas discharge port 5 is set to 20 mm or more. Water droplets generated by dew condensation on the side surfaces 2 c on both sides in the longitudinal direction of the housing 2 can be suitably retained on the bottom surface 2 b of the housing 2 excluding the source gas discharge port 5.

また、ラバーヒータ６によって筐体２内のミストを、ミストに起こる化学的気相成膜反応が最終過程まで終了せず、且つ、結露しない範囲の温度に加温しているので、筐体２内でミストが結露して水滴になるのを防止することができる。これにより、ミストの結露により生じた水滴が原料ガス排出口５から原料ガス噴出部４を介して基板６０上に滴下するリスクを低減させることができる。また、原料ガス３９中の成膜成分から余分な分子などを分離させることができるので、基板６０の表面に生成される膜の表面粗度を低くすることができる。   Further, the mist in the casing 2 is heated by the rubber heater 6 to a temperature in a range where the chemical vapor deposition reaction that occurs in the mist does not end until the final process and does not condense. It is possible to prevent mist from condensing into water droplets. Thereby, it is possible to reduce a risk that water droplets generated by condensation of mist are dropped from the source gas discharge port 5 onto the substrate 60 via the source gas ejection part 4. In addition, since extra molecules and the like can be separated from the film forming component in the source gas 39, the surface roughness of the film generated on the surface of the substrate 60 can be reduced.

また、図４（ａ）に示すように、筐体２の下方に設けられた原料ガス噴出部４が、原料ガス排出口５から噴出されたミストを下方に導いて整流し、下端に設けた噴出口４ａから噴出させるので、基板６０の表面に吹き付けられるミストの流れを安定させることができる。   Further, as shown in FIG. 4 (a), the raw material gas ejection part 4 provided below the housing 2 rectifies by guiding the mist ejected from the raw material gas discharge port 5 downward and provided at the lower end. Since it ejects from the ejection port 4a, the flow of mist sprayed on the surface of the substrate 60 can be stabilized.

また、原料ガス噴出用ノズル１は、図２に示すように、位置調節機構５３によって垂直方向の位置が微調整されるので、基板６０と原料ガス噴出部４の噴出口４ａとの距離を最適にすることにより、均一な濃度のミストが基板６０に好適に吹き付けられるようにすることができる。   Further, as shown in FIG. 2, the position of the source gas ejection nozzle 1 is finely adjusted by the position adjusting mechanism 53, so that the distance between the substrate 60 and the outlet 4a of the source gas ejection part 4 is optimized. By doing so, mist having a uniform concentration can be suitably sprayed onto the substrate 60.

なお、筐体２の長手方向において、原料ガス排出口５を除く筐体２の底面２ｂは、筐体２の鉛直方向の中心軸Ａに向かって上方に傾斜されていてもよい。これによれば、筐体２の長手方向の両側の側面２ｃでミストが結露して生じた水滴を、原料ガス排出口５から原料ガス噴出部４を介して基板６０上に滴下しないように、原料ガス排出口５を除く筐体２の底面２ｂ上に好適に留めることができる。また、原料ガス排出口５を除く筐体２の底面２ｂに穴を穿って、通常はこの穴に蓋をしておき、適時に蓋を開けて溜まった水滴を穴から排出させる構成であってもよい。   In the longitudinal direction of the housing 2, the bottom surface 2 b of the housing 2 excluding the source gas discharge port 5 may be inclined upward toward the central axis A in the vertical direction of the housing 2. According to this, water droplets generated by condensation of mist on the side surfaces 2c on both sides in the longitudinal direction of the housing 2 are not dropped on the substrate 60 from the source gas discharge port 5 via the source gas ejection part 4. It can be suitably retained on the bottom surface 2b of the casing 2 excluding the source gas discharge port 5. Further, a hole is made in the bottom surface 2b of the casing 2 except for the source gas discharge port 5, and usually a lid is put on the hole, and the water droplets accumulated by opening the lid in a timely manner are discharged from the hole. Also good.

（成膜装置の動作）
次に、上記の構成の成膜装置１０の動作、即ち、成膜方法を説明する。 (Operation of the deposition system)
Next, an operation of the film forming apparatus 10 having the above configuration, that is, a film forming method will be described.

図１に示すように、原料ガス供給手段３０から原料ガス噴出用ノズル１に原料ガス３９が供給される。原料ガス３９が原料ガス供給口３ａから筐体２内に供給されると、図４（ｂ）に示すように、一部のミストは一方の湾曲面２ａに沿って滑らかに流下して原料ガス排出口５の直上領域に到達し、一部のミストは他方の湾曲面２ａに沿って滑らかに流下して原料ガス排出口５の直上領域に到達する。そして、両者は、原料ガス排出口５の直上領域において衝突して混合する。これにより、図４（ａ）に示すように、原料ガス排出口５の直上領域において、原料ガス排出口５の長手方向にわたって、ミストの濃度が均一になる。   As shown in FIG. 1, a source gas 39 is supplied from the source gas supply means 30 to the source gas ejection nozzle 1. When the source gas 39 is supplied into the casing 2 from the source gas supply port 3a, as shown in FIG. 4 (b), a part of the mist smoothly flows down along the one curved surface 2a. A part of the mist smoothly flows along the other curved surface 2 a and reaches the region directly above the source gas discharge port 5. And both collide and mix in the area directly above the source gas discharge port 5. As a result, as shown in FIG. 4A, the concentration of mist is uniform over the longitudinal direction of the source gas outlet 5 in the region immediately above the source gas outlet 5.

また、筐体２内に供給された原料ガス３９は、ラバーヒータ６により加温され、所定の温度まで昇温される。ここで、所定の温度とは、筐体２内において、原料ガス３９中のミストを分解させることのない温度、言い換えれば、ミストに化学的気相成膜反応が起こったとしても、最終過程まで終了しない温度であって、且つ、ミストが結露しない温度のことである。   Further, the source gas 39 supplied into the housing 2 is heated by the rubber heater 6 and is heated to a predetermined temperature. Here, the predetermined temperature is a temperature at which the mist in the raw material gas 39 is not decomposed in the housing 2, in other words, even if a chemical vapor deposition reaction occurs in the mist, the final process is performed. It is a temperature at which the mist does not end and the mist does not condense.

その後、原料ガス３９は、原料ガス排出口５の長手方向にわたって濃度が均一な状態で、原料ガス排出口５から噴出し、原料ガス噴出部４により下方に導かれて整流され、噴出口４ａから噴出し、成膜室２０に流入する。このとき、基板６０はエネルギー付与手段４０によって成膜室２０内で所定の温度にまで昇温されている。ここで、所定の温度とは、成膜室２０内の基板６０上で、原料ガス３９中のミストを分解する温度、言い換えれば、ミストに起こる化学的気相成膜反応が最終過程まで終了する温度のことである。   Thereafter, the raw material gas 39 is ejected from the raw material gas outlet 5 in a state where the concentration is uniform over the longitudinal direction of the raw material gas outlet 5, guided downward by the raw material gas outlet 4, and rectified from the outlet 4a. It ejects and flows into the film forming chamber 20. At this time, the substrate 60 is heated to a predetermined temperature in the film forming chamber 20 by the energy applying means 40. Here, the predetermined temperature is a temperature at which the mist in the source gas 39 is decomposed on the substrate 60 in the film forming chamber 20, in other words, the chemical vapor film forming reaction occurring in the mist is completed until the final process. It is temperature.

成膜室２０内に流入してきた原料ガス３９は、基板６０の成膜用表面に沿う方向に流れ、つまり、基板６０の成膜用表面と略平行に流れ、基板６０の表面上で原料ガス３９中のミストが分解して基板６０の成膜用表面に膜を生成する。このとき、基板６０の幅方向全体にわたって均一な濃度のミストが基板６０に吹き付けられるので、基板６０の表面に生成される膜の表面粗度が非常に低くなり、基板６０の表面に生成される膜の厚さが均一になる。また、原料ガス３９は、基板６０上に吹き付けられる前に筐体２内で一旦滞留するので、原料ガス供給手段３０からの原料ガス３９の供給速度の分布が、基板６０の表面に沿って流動する原料ガス３９の流速分布に影響することがない。   The source gas 39 flowing into the film formation chamber 20 flows in a direction along the film formation surface of the substrate 60, that is, flows substantially parallel to the film formation surface of the substrate 60. The mist in 39 is decomposed to form a film on the film forming surface of the substrate 60. At this time, since a mist having a uniform concentration over the entire width direction of the substrate 60 is sprayed on the substrate 60, the surface roughness of the film generated on the surface of the substrate 60 becomes very low and is generated on the surface of the substrate 60. The film thickness is uniform. Further, since the source gas 39 once stays in the housing 2 before being sprayed on the substrate 60, the distribution of the supply speed of the source gas 39 from the source gas supply means 30 flows along the surface of the substrate 60. It does not affect the flow velocity distribution of the raw material gas 39 to be performed.

所定量の原料ガス３９が基板６０の成膜用表面上を流れるときの流速は約０．４ｍ／ｓｅｃ以上約４．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲の所定の高速度であることが好ましい。原料ガス３９の所定量は、約１リットル／ｍｉｎ以上約１０リットル／ｍｉｎ以下の範囲であることが好ましい。ここで、所定量の原料ガス３９が基板６０の成膜用表面上を流れるときの流速が上記のような高速となるように、原料ガス供給手段３０から原料ガス噴出用ノズル１に原料ガス３９が送り込まれる速度や、原料ガス噴出用ノズル１の筐体２の大きさが適切に設定されている。そして、基板６０上で化学的気相成膜反応を最終過程まで起こし、成膜を終えた残りの原料ガス３９が、成膜室２０のガス排出口２２から排出される。   The flow rate when the predetermined amount of the source gas 39 flows on the film-forming surface of the substrate 60 is preferably a predetermined high speed in the range of about 0.4 m / sec to about 4.0 m / sec. The predetermined amount of the source gas 39 is preferably in the range of about 1 liter / min to about 10 liter / min. Here, the source gas 39 is supplied from the source gas supply means 30 to the source gas ejection nozzle 1 so that the flow rate when the predetermined amount of source gas 39 flows on the film forming surface of the substrate 60 becomes high as described above. The speed at which the gas is fed and the size of the housing 2 of the source gas ejection nozzle 1 are appropriately set. Then, a chemical vapor deposition reaction is caused on the substrate 60 until the final process, and the remaining raw material gas 39 after film formation is discharged from the gas discharge port 22 of the film formation chamber 20.

［第２実施形態］
（原料ガス噴出用ノズルの構成）
次に、本発明の第２実施形態による原料ガス噴出用ノズル（ミスト噴出用ノズル）１０１について説明する。第２実施形態による原料ガス噴出用ノズル１０１が、第１実施形態による原料ガス噴出用ノズル１と異なる点は、図５に示すように、筐体２内に、切妻屋根状のガイド体７１が設けられている点である。 [Second Embodiment]
(Configuration of nozzle for jetting raw material gas)
Next, the source gas ejection nozzle (mist ejection nozzle) 101 according to the second embodiment of the present invention will be described. The source gas ejection nozzle 101 according to the second embodiment is different from the source gas ejection nozzle 1 according to the first embodiment in that a gable roof-shaped guide body 71 is provided in the housing 2 as shown in FIG. It is a point provided.

ガイド体７１は、図５（ｂ）に示すように、筐体２内に供給された原料ガス３９を筐体２の壁面側にガイドするように、その頂部７１ａが原料ガス供給口３ａ側に位置している。ここで、筐体２の壁面は湾曲面２ａおよび側面２ｃを含む。ガイド体７１の長手方向の長さは、図５（ａ）に示すように、原料ガス供給口３ａの長手方向の幅よりも長くされている。これにより、原料ガス供給口３ａから筐体２内に供給された原料ガス３９を確実に筐体２の壁面側にガイドすることができる。   As shown in FIG. 5B, the guide body 71 has a top portion 71a on the source gas supply port 3a side so as to guide the source gas 39 supplied into the casing 2 to the wall surface side of the casing 2. positioned. Here, the wall surface of the housing 2 includes a curved surface 2a and a side surface 2c. As shown in FIG. 5A, the length of the guide body 71 in the longitudinal direction is longer than the width of the source gas supply port 3a in the longitudinal direction. Thereby, the source gas 39 supplied into the housing | casing 2 from the source gas supply port 3a can be reliably guided to the wall surface side of the housing | casing 2. FIG.

上記の構成において、原料ガス３９が原料ガス供給口３ａから筐体２内に供給されると、図５（ｂ）に示すように、一部のミストは一方の湾曲面２ａ側にガイドされて、一方の湾曲面２ａに沿って流下する。また、一部のミストは他方の湾曲面２ａ側にガイドされて、他方の湾曲面２ａに沿って流下する。これにより、筐体２内を直進するミストの量を抑制することができるから、ミストが筐体２内を直進してそのまま原料ガス排出口５から噴出することが抑制される。よって、原料ガス排出口５の直上領域において、湾曲面２ａに沿って原料ガス排出口５の直上領域に到達したミスト同士を十分に衝突させて混合させることができる。そして、この衝突混合により、原料ガス排出口５とガイド体７１との間において、ミストに対流を生じさせることができるから、原料ガス排出口５の直上領域において、原料ガス排出口５の長手方向にわたってミストの濃度を好適に均一にすることができる。   In the above configuration, when the source gas 39 is supplied into the housing 2 from the source gas supply port 3a, a part of the mist is guided to the one curved surface 2a side as shown in FIG. 5 (b). , It flows down along one curved surface 2a. Also, a part of the mist is guided to the other curved surface 2a side and flows down along the other curved surface 2a. Thereby, since the quantity of mist which goes straight in the housing | casing 2 can be suppressed, it is suppressed that a mist goes straight through the inside of the housing | casing 2 and is ejected as it is from the raw material gas discharge port 5. Therefore, in the region immediately above the source gas discharge port 5, the mists that have reached the region directly above the source gas discharge port 5 along the curved surface 2a can be sufficiently collided and mixed. And, by this collision mixing, convection can be generated between the source gas discharge port 5 and the guide body 71, so that the longitudinal direction of the source gas discharge port 5 is directly above the source gas discharge port 5. It is possible to make the mist concentration uniformly uniform.

また、ガイド体７１は、４つの懸吊部材７３により筐体２内に吊り下げられている。各懸吊部材７３は、一端がガイド体７１に固定されたワイヤ７３ａと、外周にネジが切られてワイヤ７３ａの他端が接続された棒体７３ｂと、内周にネジが切られて棒体７３ｂに螺合され、回転されることで棒体７３ｂを上下動させるナット７３ｃと、を有している。これら懸吊部材７３により、ガイド体７１を上下動させることによって、原料ガス供給口３ａとガイド体７１との距離を微調整することが可能となっている。これにより、原料ガス供給口３ａとガイド体７１との距離を最適にすることによって、筐体２内に供給されたミストを筐体２の壁面側に好適にガイドすることができる。   Further, the guide body 71 is suspended in the housing 2 by four suspension members 73. Each suspension member 73 includes a wire 73a having one end fixed to the guide body 71, a rod 73b having a screw cut on the outer periphery and connected to the other end of the wire 73a, and a screw having a screw cut on the inner periphery. A nut 73c that is screwed into the body 73b and rotated to move the rod body 73b up and down. By moving the guide body 71 up and down by these suspension members 73, the distance between the source gas supply port 3a and the guide body 71 can be finely adjusted. Thereby, the mist supplied in the housing | casing 2 can be suitably guided to the wall surface side of the housing | casing 2 by optimizing the distance of the source gas supply port 3a and the guide body 71. FIG.

なお、筐体２内に設けられるガイド体の形状は、傘状であってもよい。この場合、筐体２内に供給された原料ガス３９を３６０度の全ての方向にガイドするように、傘状のガイド体の鉛直方向の中心軸が筐体２の鉛直方向の中心軸Ａに一致していることが好ましい。   In addition, the shape of the guide body provided in the housing 2 may be an umbrella shape. In this case, the vertical central axis of the umbrella-shaped guide body is set to the vertical central axis A of the casing 2 so that the source gas 39 supplied into the casing 2 is guided in all directions of 360 degrees. It is preferable that they match.

その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。   Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.

［第３実施形態］
（原料ガス噴出用ノズルの構成）
次に、本発明の第３実施形態による原料ガス噴出用ノズル（ミスト噴出用ノズル）２０１について説明する。第３実施形態による原料ガス噴出用ノズル２０１が、第１実施形態による原料ガス噴出用ノズル１と異なる点は、図６に示すように、長手方向および短手方向の断面形状が長方形の筐体２０２の底面２０２ｂに、原料ガス排出口５が設けられているとともに、筐体２０２内に、一対のガイド体８１・８１が設けられている点である。即ち、筐体２０２は、図６（ｂ）に示すように、湾曲面２ａを有していない。 [Third Embodiment]
(Configuration of nozzle for jetting raw material gas)
Next, a source gas ejection nozzle (mist ejection nozzle) 201 according to a third embodiment of the present invention will be described. The source gas ejection nozzle 201 according to the third embodiment is different from the source gas ejection nozzle 1 according to the first embodiment as shown in FIG. 6 in which the longitudinal and short cross-sectional shapes are rectangular. The source gas discharge port 5 is provided on the bottom surface 202 b of 202, and a pair of guide bodies 81 and 81 are provided in the housing 202. That is, the housing 202 does not have the curved surface 2a as shown in FIG.

一対のガイド体８１・８１は、図６（ｂ）に示すように、筐体２０２内に供給された原料ガス３９の一部を原料ガス排出口５の直上領域にそれぞれガイドするように、その断面がＲ形状に形成されている。また、一対のガイド体８１・８１の長手方向の長さは、筐体２０２の内部の長手方向の長さとそれぞれ同じである。即ち、一対のガイド体８１・８１は、第１実施形態における筐体２の湾曲面２ａと同様の機能を果たしている。   As shown in FIG. 6 (b), the pair of guide bodies 81 and 81 guides part of the source gas 39 supplied into the housing 202 to the region immediately above the source gas outlet 5. The cross section is formed in an R shape. Further, the length in the longitudinal direction of the pair of guide bodies 81 81 is the same as the length in the longitudinal direction inside the housing 202. That is, the pair of guide bodies 81 and 81 fulfills the same function as the curved surface 2a of the housing 2 in the first embodiment.

その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。   Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.

［第４実施形態］
（原料ガス噴出用ノズルの構成）
次に、本発明の第４実施形態による原料ガス噴出用ノズル（ミスト噴出用ノズル）３０１について説明する。第４実施形態による原料ガス噴出用ノズル３０１が、第２実施形態による原料ガス噴出用ノズル１０１と異なる点は、図７に示すように、筐体２内に、ガイド体９１が設けられている点である。 [Fourth Embodiment]
(Configuration of nozzle for jetting raw material gas)
Next, a source gas ejection nozzle (mist ejection nozzle) 301 according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The source gas ejection nozzle 301 according to the fourth embodiment is different from the source gas ejection nozzle 101 according to the second embodiment in that a guide body 91 is provided in the housing 2 as shown in FIG. Is a point.

ガイド体９１は、周方向に並んだ複数の流出口９２ａを有する円筒状の流出部９２と、流出部９２に連通し、原料ガス供給管３に嵌入された中空の円筒部９３とを有している。そして、ガイド体９１は、円筒部９３内を通過してきた原料ガス３９の進行方向を流出部９２において９０度曲げることにより、中心軸Ａを中心とする３６０度の全ての方向から原料ガス３９を筐体２内に供給する。このため、筐体２内を鉛直方向に直進する原料ガス３９の量はゼロとなり、原料ガス３９の全てが筐体２の壁面側にガイドされることになる。   The guide body 91 includes a cylindrical outflow portion 92 having a plurality of outflow ports 92 a arranged in the circumferential direction, and a hollow cylindrical portion 93 that communicates with the outflow portion 92 and is fitted into the source gas supply pipe 3. ing. The guide body 91 bends the source gas 39 from all directions of 360 degrees around the central axis A by bending the traveling direction of the source gas 39 that has passed through the cylindrical part 93 by 90 degrees at the outflow part 92. Supply into the housing 2. For this reason, the amount of the raw material gas 39 that goes straight in the vertical direction in the housing 2 becomes zero, and all of the raw material gas 39 is guided to the wall surface side of the housing 2.

また、ガイド体９１は、円筒部９３の垂直方向の位置が調整されることによって、流出部９２の垂直方向の位置が調整される。ここで、図７に示すように、円筒部９３の垂直方向の長さが、原料ガス供給管３の垂直方向の長さよりも長く、円筒部９３の一部が原料ガス供給管３の上方に露出していると、円筒部９３の垂直方向の位置から、流出部９２の垂直方向の位置を把握しやすい。これにより、流出部９２の垂直方向の位置を最適にすることによって、筐体２内に供給されたミストを筐体２の壁面側に好適にガイドすることができる。   Further, the vertical position of the outflow portion 92 is adjusted in the guide body 91 by adjusting the vertical position of the cylindrical portion 93. Here, as shown in FIG. 7, the vertical length of the cylindrical portion 93 is longer than the vertical length of the source gas supply pipe 3, and a part of the cylindrical portion 93 is located above the source gas supply pipe 3. When exposed, it is easy to grasp the vertical position of the outflow portion 92 from the vertical position of the cylindrical portion 93. Thereby, the mist supplied in the housing | casing 2 can be suitably guided to the wall surface side of the housing | casing 2 by optimizing the position of the outflow part 92 in the vertical direction.

その他の構成は、第２実施形態と同じであるので、その説明を省略する。   Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the description thereof is omitted.

［第５実施形態］
（原料ガス噴出用ノズルの構成）
次に、本発明の第５実施形態による原料ガス噴出用ノズル（ミスト噴出用ノズル）４０１について説明する。第５実施形態による原料ガス噴出用ノズル４０１が、第２実施形態による原料ガス噴出用ノズル１０１と異なる点は、図８（ｂ）に示すように、短手方向の断面形状が円形の筐体４０２の底面４０２ｂに、原料ガス排出口５が設けられているとともに、筐体４０２内に、切妻屋根状のガイド体７１が設けられている点である。ガイド体７１および懸吊部材７３については、第２実施形態と同様であるので、その説明を省略する。筐体４０２は、短手方向の断面形状が円形であるので、壁面に沿って流動するミストの流れをより滑らかにすることができる。 [Fifth Embodiment]
(Configuration of nozzle for jetting raw material gas)
Next, a source gas ejection nozzle (mist ejection nozzle) 401 according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The source gas ejection nozzle 401 according to the fifth embodiment is different from the source gas ejection nozzle 101 according to the second embodiment in that the cross-sectional shape in the short direction is circular as shown in FIG. The source gas discharge port 5 is provided on the bottom surface 402 b of 402, and the gable roof-shaped guide body 71 is provided in the housing 402. About the guide body 71 and the suspension member 73, since it is the same as that of 2nd Embodiment, the description is abbreviate | omitted. The casing 402 has a circular cross-sectional shape in the short direction, and thus the flow of mist that flows along the wall surface can be made smoother.

その他の構成は、第２実施形態と同じであるので、その説明を省略する。   Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the description thereof is omitted.

［第６実施形態］
（成膜装置の構成）
次に、本発明の第６実施形態による原料ガス噴出用ノズル（ミスト噴出用ノズル）５０１、および、それを備えた成膜装置５１０について説明する。 [Sixth Embodiment]
(Structure of deposition system)
Next, a source gas ejection nozzle (mist ejection nozzle) 501 and a film forming apparatus 510 including the same according to a sixth embodiment of the present invention will be described.

本実施形態の成膜装置５１０は、図９に示すように、原料ガス噴出用ノズル５０１を支持する支持機構５５０と、基板６０が載置されるボディ５２１と、原料ガス噴出用ノズル５０１に原料ガス３９を供給する原料ガス供給手段（図示せず）と、薄膜形成用のエネルギーを基板６０に到達したミストの粒子に付与するエネルギー付与手段４０と、を有している。エネルギー付与手段４０は、ボディ５２１内に収容されている。原料ガス噴出用ノズル５０１は、原料ガス３９のボディ５２１上への噴出方向が、基板６０の平面に平行な方向と垂直になるように配置される。   As shown in FIG. 9, the film forming apparatus 510 of the present embodiment includes a support mechanism 550 that supports the source gas ejection nozzle 501, a body 521 on which the substrate 60 is placed, and a source gas ejection nozzle 501 with a source material. A raw material gas supply means (not shown) for supplying the gas 39 and an energy applying means 40 for applying energy for forming a thin film to the mist particles reaching the substrate 60 are provided. The energy applying means 40 is accommodated in the body 521. The source gas ejection nozzle 501 is arranged so that the direction in which the source gas 39 is ejected onto the body 521 is perpendicular to the direction parallel to the plane of the substrate 60.

支持機構５５０は、原料ガス噴出用ノズル５０１の上部を着脱自在に支持する把持部５５１と、垂直方向に立設され、把持部５５１を垂直方向に移動可能に支持する４本の支持部材５５２とを有している。なお、図９においては、把持部５５１に対して紙面後方の２本の支持部材５５２のみを図示し、把持部５５１に対して紙面前方の２本の支持部材５５２の図示を省略している。このように、原料ガス噴出用ノズル５０１を取り外すことが可能なので、メンテナンスを行いやすい。   The support mechanism 550 includes a grip portion 551 that detachably supports an upper portion of the source gas ejection nozzle 501, and four support members 552 that are vertically provided and support the grip portion 551 so as to be movable in the vertical direction. have. In FIG. 9, only the two support members 552 on the rear side of the paper with respect to the grip portion 551 are illustrated, and the two support members 552 on the front side of the paper surface with respect to the grip portion 551 are omitted. Thus, since the source gas ejection nozzle 501 can be removed, maintenance is easy.

各支持部材５５２には、把持部５５１の垂直方向の位置、具体的には原料ガス噴出用ノズル５０１の原料ガス噴出部４の噴出口４ａ（図１０参照）の垂直方向の位置を調節する位置調節機構５５３が設けられている。位置調節機構５５３は、外周にネジが切られて下部が把持部５５１内に挿入され、上部が懸吊体５５３ｃに連結された棒体５５３ｂと、内周にネジが切られて棒体５５３ｂに螺合され、把持部５５１の上面に当接されたナット５５３ａと、棒体５５３ｂとナット５５３ａとを介して把持部５５１を吊り下げている懸吊体５５３ｃと、垂直方向に所定の幅を有するように穿孔されたスリット５５３ｅと、懸吊体５５３ｃの軸を成し、スリット５５３ｅ内を上下動される軸体５５３ｄと、軸体５５３ｄの外周に切られたネジに螺合され、支持部材５５２の側面に圧接されることで、スリット５５３ｅ内における軸体５５３ｄの位置を固定する固定体５５３ｆと、を有している。   Each support member 552 has a position for adjusting the vertical position of the grip portion 551, specifically, the vertical position of the outlet 4 a (see FIG. 10) of the raw material gas ejection portion 4 of the raw material gas ejection nozzle 501. An adjustment mechanism 553 is provided. The position adjusting mechanism 553 has a rod body 553b whose outer periphery is threaded and the lower portion is inserted into the grip portion 551, and the upper portion is connected to the suspension body 553c, and an inner periphery is threaded to the rod body 553b. A nut 553a screwed and brought into contact with the upper surface of the grip portion 551, a suspension body 553c that suspends the grip portion 551 through the rod body 553b and the nut 553a, and a predetermined width in the vertical direction. A shaft 553d that forms a shaft of the suspended body 553c and is vertically moved in the slit 553e, and a screw that is cut on an outer periphery of the shaft body 553d, and is screwed to the support member 552. And a fixed body 553f for fixing the position of the shaft body 553d in the slit 553e.

原料ガス噴出用ノズル５０１の原料ガス噴出部４の噴出口４ａの垂直方向の位置を調節する場合、軸体５５３ｄに螺合している固定体５５３ｆを回転させることにより、固定体５５３ｆと支持部材５５２の側面との圧接状態を解除する。そして、懸吊体５５３ｃを上下動させることにより、把持部５５１の垂直方向の位置、即ち、原料ガス噴出用ノズル５０１の垂直方向の位置を調節する。このとき、懸吊体５５３ｃは、軸体５５３ｄがスリット５５３ｅ内を上下動可能な範囲内で上下動可能である。懸吊体５５３ｃを上下動させた後、固定体５５３ｆを先ほどとは逆方向に回転させて、固定体５５３ｆを支持部材５５２の側面に圧接させることにより、スリット５５３ｅ内における軸体５５３ｄの位置、即ち、把持部５５１の垂直方向の位置、言い換えれば、原料ガス噴出用ノズル５０１の原料ガス噴出部４の噴出口４ａの垂直方向の位置を固定する。   When adjusting the vertical position of the jet port 4a of the source gas jet part 4 of the source gas jet nozzle 501, the fixed body 553f and the support member are rotated by rotating the fixed body 553f screwed to the shaft body 553d. The pressure contact state with the side surface of 552 is released. Then, the vertical position of the gripping portion 551, that is, the vertical position of the source gas ejection nozzle 501 is adjusted by moving the suspension body 553c up and down. At this time, the suspension body 553c can move up and down within a range in which the shaft body 553d can move up and down in the slit 553e. After moving the suspension body 553c up and down, the position of the shaft body 553d in the slit 553e is obtained by rotating the fixed body 553f in the opposite direction to press the fixed body 553f against the side surface of the support member 552. That is, the vertical position of the gripping portion 551, in other words, the vertical position of the ejection port 4a of the source gas ejection portion 4 of the source gas ejection nozzle 501 is fixed.

また、棒体５５３ｂに螺合しているナット５５３ａを回転させることにより、把持部５５１の垂直方向の位置、即ち、原料ガス噴出用ノズル５０１の原料ガス噴出部４の噴出口４ａの垂直方向の位置を微調整することが可能である。   Further, by rotating the nut 553a screwed to the rod body 553b, the vertical position of the grip portion 551, that is, the vertical direction of the jet port 4a of the raw material gas ejection portion 4 of the raw material gas ejection nozzle 501 is obtained. The position can be finely adjusted.

ボディ５２１は、その上方及び側方が開放されている。即ち、本実施形態の成膜装置５１０は、第１乃至第５実施形態の成膜装置１０（図１参照）と異なり、直方体空間を有する成膜室２０を備えていない。そのため、基板６０は外部に露出されており、ボディ５２１の上面に直接接触しないように、サセプタ６５上に載置されている。   The body 521 is open at the top and side. That is, the film forming apparatus 510 of the present embodiment does not include the film forming chamber 20 having a rectangular parallelepiped space, unlike the film forming apparatus 10 (see FIG. 1) of the first to fifth embodiments. Therefore, the substrate 60 is exposed to the outside and is placed on the susceptor 65 so as not to directly contact the upper surface of the body 521.

なお、原料ガス噴出用ノズル５０１は、原料ガス３９のボディ５２１上への噴出方向が、基板６０の平面に平行な方向に対して傾斜するように配置されていてもよい。また、基板６０に対する原料ガス３９の噴出方向を、基板６０の平面に平行な方向と垂直な方向から傾斜させることができるように、原料ガス噴出用ノズル５０１を傾動させることが可能な構成にされていてもよい。   The source gas ejection nozzle 501 may be arranged so that the ejection direction of the source gas 39 onto the body 521 is inclined with respect to the direction parallel to the plane of the substrate 60. In addition, the source gas ejection nozzle 501 can be tilted so that the ejection direction of the source gas 39 with respect to the substrate 60 can be tilted from a direction perpendicular to the direction parallel to the plane of the substrate 60. It may be.

その他の構成は、第１乃至第５実施形態の成膜装置１０と同じであるので、その説明を省略する。   Since other configurations are the same as those of the film forming apparatus 10 of the first to fifth embodiments, the description thereof is omitted.

（原料ガス噴出用ノズルの構成）
次に、第６実施形態による原料ガス噴出用ノズル５０１について説明する。第６実施形態による原料ガス噴出用ノズル５０１が、第１実施形態による原料ガス噴出用ノズル１と異なる点は、図１０（ａ）に示すように、筐体２の長手方向の両側に、原料ガス供給口（ミスト供給口）５０３ａを介して筐体２内に原料ガス３９を供給する原料ガス供給管（ミスト供給管）５０３・５０３がそれぞれ設けられている点である。原料ガス供給管５０３・５０３は、原料ガス３９が筐体２内で十分に流動するように、筐体２の上部にそれぞれ設けられていることが好ましい。 (Configuration of nozzle for jetting raw material gas)
Next, the source gas ejection nozzle 501 according to the sixth embodiment will be described. The source gas ejection nozzle 501 according to the sixth embodiment is different from the source gas ejection nozzle 1 according to the first embodiment in that the source gas ejection nozzles 501 are disposed on both sides in the longitudinal direction of the casing 2 as shown in FIG. Source gas supply pipes (mist supply pipes) 503 and 503 for supplying the source gas 39 into the housing 2 through gas supply ports (mist supply ports) 503a are provided. The source gas supply pipes 503 and 503 are preferably provided on the upper portion of the casing 2 so that the source gas 39 flows sufficiently in the casing 2.

上記の構成において、原料ガス３９が２つの原料ガス供給口５０３ａ・５０３ａから筐体２内にそれぞれ供給されると、筐体２の長手方向の中央において、一方の原料ガス供給口５０３ａから供給されたミストと、他方の原料ガス供給口５０３ａから供給されたミストとが衝突して混合する。そして、両者の流速が互いに緩和され、ミストが筐体２内に拡散する。これにより、原料ガス３９が筐体２内に供給された初期段階で、筐体２内のミストの濃度を均一にすることができる。また、ミストの拡散によって、筐体２内の圧力が成膜室２０内の圧力よりも高くなるので、原料ガス排出口５から原料ガス３９を安定して噴出させることができるようになる。   In the above configuration, when the source gas 39 is supplied into the casing 2 from the two source gas supply ports 503a and 503a, the source gas 39 is supplied from one source gas supply port 503a at the center in the longitudinal direction of the casing 2. The mist and the mist supplied from the other source gas supply port 503a collide and mix. Then, the flow velocities of the two are alleviated and the mist diffuses into the housing 2. Thereby, the density | concentration of the mist in the housing | casing 2 can be made uniform at the initial stage in which the source gas 39 was supplied in the housing | casing 2. FIG. Further, since the pressure in the housing 2 becomes higher than the pressure in the film forming chamber 20 due to the diffusion of mist, the source gas 39 can be stably ejected from the source gas discharge port 5.

その後、一部のミストは一方の湾曲面２ａに沿って滑らかに流下して原料ガス排出口５の直上領域に到達し、一部のミストは他方の湾曲面２ａに沿って滑らかに流下して原料ガス排出口５の直上領域に到達する。そして、両者は、原料ガス排出口５の直上領域において互いに衝突して混合する。この衝突混合により、原料ガス排出口５の直上領域において、ミストに対流が生じるので、原料ガス排出口５の直上領域において、原料ガス排出口５の長手方向にわたってミストの濃度を好適に均一にすることができる。   Thereafter, a part of the mist smoothly flows down along one curved surface 2a and reaches the region directly above the source gas discharge port 5, and a part of the mist flows down smoothly along the other curved surface 2a. It reaches the region directly above the source gas discharge port 5. Then, they collide with each other in the region immediately above the source gas discharge port 5 and mix. Due to this collision mixing, convection occurs in the mist in the region directly above the source gas discharge port 5, so that the mist concentration is preferably made uniform in the longitudinal direction of the source gas discharge port 5 in the region immediately above the source gas discharge port 5. be able to.

その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。   Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.

（各実施形態の変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 (Modification of each embodiment)
The embodiment of the present invention has been described above, but only specific examples are illustrated, and the present invention is not particularly limited, and the specific configuration and the like can be appropriately changed in design. Further, the actions and effects described in the embodiments of the invention only list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what was done.

例えば、第１実施形態において、図１１に示すように、筐体２の湾曲面２ａの湾曲を鉛直方向に深くして、湾曲面２ａのくぼみに水滴１１が溜まるようにしてもよい。他の実施形態についても同様である。   For example, in the first embodiment, as shown in FIG. 11, the curved surface 2a of the housing 2 may be deepened in the vertical direction so that the water droplets 11 are accumulated in the recess of the curved surface 2a. The same applies to other embodiments.

また、上述の各実施形態において、基体として基板６０を用いて説明したが、基体は板状の基板６０に限定されず、例えば湾曲面を有するといったように、板状以外の形状のものであってよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the substrate 60 is used as the substrate. However, the substrate is not limited to the plate-like substrate 60 and may have a shape other than the plate shape, such as having a curved surface. It's okay.

また、上述の各実施形態において、原料ガス噴出用ノズルの筐体は、鉛直方向の中心軸Ａを含む長手方向の鉛直面、および、鉛直方向の中心軸Ａを含む短手方向の鉛直面の各々に対して左右対称に形成されているが、これに限定されず、筐体が鉛直方向の中心軸Ａを含む長手方向の鉛直面、及び／又は、鉛直方向の中心軸Ａを含む短手方向の鉛直面に対して、左右対称に形成されていなくてもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the casing of the raw material gas ejection nozzle has a longitudinal vertical plane including the vertical central axis A and a short vertical plane including the vertical central axis A. Although it is formed symmetrically with respect to each, it is not limited to this, and the casing includes a vertical vertical surface including the central axis A in the vertical direction and / or a short side including the central axis A in the vertical direction. It does not need to be formed symmetrically with respect to the vertical plane of the direction.

また、上述の各実施形態においては、原料ガス噴出用ノズルの筐体の長手方向において、原料ガス排出口５の幅が、筐体の幅よりも短くされているが、これに限定されず、原料ガス排出口５の幅が、筐体の幅と同じであってもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the width of the source gas discharge port 5 is shorter than the width of the casing in the longitudinal direction of the casing of the source gas ejection nozzle, but is not limited thereto. The width of the source gas discharge port 5 may be the same as the width of the housing.

また、上述の各実施形態においては、原料ガス噴出用ノズルの筐体の長手方向において、筐体の端部から原料ガス排出口５の端部までの距離Ｂが、２０ｍｍ以上に設定されているが、これに限定されず、距離Ｂが２０ｍｍ未満であってもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the distance B from the end of the casing to the end of the source gas discharge port 5 is set to 20 mm or more in the longitudinal direction of the casing of the source gas ejection nozzle. However, it is not limited to this, The distance B may be less than 20 mm.

また、上述の各実施形態において、ラバーヒータ６が筐体２内の原料ガス３９を加温する構成にされているが、エネルギー付与手段４０が、予熱によって原料ガス噴出用ノズル内の原料ガス３９を加温する構成にされていてもよい。この場合においても、加温温度は、ミストに起こる化学的気相成膜反応が最終過程まで終了せず、且つ、結露しない範囲の温度、例えば１００℃前後である。このように、エネルギー付与手段４０の予熱によって原料ガス噴出用ノズル内の原料ガス３９を加温する構成であれば、加温用のラバーヒータ６を設ける必要がない。また、第１乃至第５実施形態の成膜装置１０（図１参照）においては、ラバーヒータ６に代えて、加温用のヒータを支持台５０に設けてもよい。また、原料ガス噴出用ノズル内の原料ガス３９を加温しない構成であってもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the rubber heater 6 is configured to heat the source gas 39 in the housing 2, but the energy applying means 40 is the source gas 39 in the source gas ejection nozzle by preheating. It may be configured to heat. Even in this case, the heating temperature is a temperature in a range where the chemical vapor deposition reaction occurring in the mist does not end until the final process and does not condense, for example, around 100 ° C. Thus, if it is the structure which heats the source gas 39 in the nozzle for source gas ejection by the preheating of the energy provision means 40, it is not necessary to provide the rubber heater 6 for heating. In the film forming apparatus 10 (see FIG. 1) of the first to fifth embodiments, a heater for heating may be provided on the support base 50 instead of the rubber heater 6. Moreover, the structure which does not heat the source gas 39 in the nozzle for source gas ejection may be sufficient.

また、上述の各実施形態においては、原料ガス排出口５から噴出されたミストを下方に導いて整流する原料ガス噴出部４を有しているが、原料ガス噴出部４を有していなくてもよい。この場合、原料ガス排出口５が噴出口４ａとなる。   Moreover, in each above-mentioned embodiment, although it has the source gas ejection part 4 which guides the mist ejected from the source gas discharge port 5 downward and rectifies | straightens, it does not have the source gas ejection part 4. Also good. In this case, the source gas discharge port 5 becomes the jet port 4a.

また、上述の各実施形態において、ガイド体は、切妻屋根状のガイド体７１や傘状のガイド体、複数の流出口９２ａを有するガイド体９１に限定されず、ミストを筐体の壁面側にガイドし、ミストが筐体内を直進するのを抑制するようなものであればどのような形状であってもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the guide body is not limited to the gable roof-shaped guide body 71, the umbrella-shaped guide body, or the guide body 91 having the plurality of outlets 92a, and the mist is placed on the wall surface side of the housing. Any shape may be used as long as it guides and prevents the mist from going straight in the housing.

また、第２実施形態において、切妻屋根状のガイド体７１は、４つの懸吊部材７３により筐体２内に吊り下げられている構成にされているが、筐体２内に固定されていてもよい。第６実施形態においても同様である。   Further, in the second embodiment, the gable roof-shaped guide body 71 is configured to be suspended in the housing 2 by the four suspension members 73, but is fixed in the housing 2. Also good. The same applies to the sixth embodiment.

１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 原料ガス噴出用ノズル（ミスト噴出用ノズル）
２，２０２，４０２ 筐体
２ａ 湾曲面
２ｂ，２０２ｂ，４０２ｂ 底面
２ｃ 側面
３，５０３ 原料ガス供給管（ミスト供給管）
３ａ，５０３ａ 原料ガス供給口（ミスト供給口）
４ 原料ガス噴出部（ミスト噴出部）
４ａ 噴出口
５ 原料ガス排出口（ミスト排出口）
６ ラバーヒータ（加温手段）
１０，５１０ 成膜装置
２０ 成膜室
２１，５２１ ボディ
２２ ガス排出口
３０ 原料ガス供給手段
３９ 原料ガス
４０ エネルギー付与手段
５０ 支持台
５３，５５３ 位置調節機構
６０ 基板
６５ サセプタ
７１，８１，９１ ガイド体
５５０ 支持機構
５５１ 把持部
５５２ 支持部材 1, 101, 201, 301, 401, 501 Source gas ejection nozzle (mist ejection nozzle)
2,202,402 Housing 2a Curved surface 2b, 202b, 402b Bottom surface 2c Side surface 3,503 Source gas supply pipe (mist supply pipe)
3a, 503a Source gas supply port (mist supply port)
4 Raw material gas ejection part (mist ejection part)
4a Outlet 5 Raw material gas outlet (mist outlet)
6 Rubber heater (heating means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,510 Film-forming apparatus 20 Film-forming chamber 21,521 Body 22 Gas discharge port 30 Raw material gas supply means 39 Raw material gas 40 Energy provision means 50 Support base 53,553 Position adjustment mechanism 60 Substrate 65 Susceptor 71, 81, 91 Guide body 550 Support Mechanism 551 Grip Part 552 Support Member

Claims (7)

化学的気相成膜法によって膜を生成する成膜装置に用いられるミスト噴出用ノズルであって、
原料水溶液を霧化してなるミストが供給される中空横長形状の筐体と、
前記筐体の天面、又は筐体の長手方向における両端面に設けられ、前記ミストを前記筐体内に供給するミスト供給口と、
前記筐体の底面に設けられ、前記筐体内の前記ミストを噴出させるミスト排出口と、
を有し、
前記筐体は、短手方向の両側において、断面がＲ形状の湾曲面で前記ミスト排出口にそれぞれ接続されていることを特徴とするミスト噴出用ノズル。 A mist ejection nozzle used in a film forming apparatus for generating a film by a chemical vapor deposition method,
A hollow horizontally long case to which mist formed by atomizing the raw material aqueous solution is supplied,
A mist supply port that is provided on the top surface of the casing or both end faces in the longitudinal direction of the casing, and supplies the mist into the casing;
A mist discharge port provided on the bottom surface of the housing for ejecting the mist in the housing;
Have
The mist ejecting nozzle, wherein the casing is connected to the mist outlet through curved surfaces having an R-shaped cross section on both sides in the short direction. 前記筐体内の前記ミストを、前記ミストに起こる化学的気相成膜反応が最終過程まで終了せず、且つ、前記ミストが結露しない範囲の温度に加温する加温手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のミスト噴射用ノズル。   The apparatus further comprises a heating means for heating the mist in the casing to a temperature within a range where the chemical vapor deposition reaction that occurs in the mist does not end until the final process and the mist does not condense. The mist injection nozzle according to claim 1. 前記筐体内に設けられ、前記筐体内に供給された前記ミストを前記筐体の壁面側にガイドするガイド体を更に有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のミスト噴出用ノズル。   The mist ejecting device according to claim 1, further comprising a guide body that is provided in the housing and guides the mist supplied in the housing to a wall surface side of the housing. nozzle. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のミスト噴出用ノズルと、
表面に前記ミストが吹き付けられる基体と、
を備えたことを特徴とする成膜装置。 The nozzle for mist ejection according to any one of claims 1 to 3,
A base on which the mist is sprayed on the surface;
A film forming apparatus comprising: 前記ミストが前記基体に到達する前と到達した後との少なくとも一方において、前記ミストの粒子にエネルギーを付与するエネルギー付与手段を更に有することを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。   5. The film forming apparatus according to claim 4, further comprising an energy applying unit that applies energy to the particles of the mist at least one of before and after the mist reaches the substrate. 中空横長形状の筐体に、前記筐体の天面、又は筐体の長手方向における両端面に設けられたミスト供給口から供給された、原料水溶液を霧化してなるミストを、前記筐体の底面に設けられたミスト排出口から基体表面に噴出させ、化学的気相成膜法により、前記基体表面に膜を生成する成膜方法であって、
前記筐体が、短手方向の両側において、前記ミスト排出口にそれぞれ接続されている、断面がＲ形状の湾曲面に沿って前記ミストをそれぞれ流下させ、前記ミスト排出口の直上領域において、両者を衝突させて混合させた後に、前記ミストを前記ミスト排出口から前記基体表面に噴出させて成膜することを特徴とする成膜方法。
A mist obtained by atomizing a raw material aqueous solution supplied from a mist supply port provided on a top surface of the housing or both end surfaces in the longitudinal direction of the housing is formed in a hollow horizontally long housing. A film forming method in which a film is formed on the surface of the substrate by a chemical vapor deposition method by ejecting the surface of the substrate from a mist discharge port provided on a bottom surface,
The casing is connected to the mist discharge port on both sides in the short direction, respectively, and the mist flows down along a curved surface having an R-shaped cross section. In the region directly above the mist discharge port, both The film is formed by ejecting the mist from the mist discharge port onto the surface of the substrate after mixing them by colliding them.
前記ミストが前記基体に到達する前と到達した後との少なくとも一方において、前記ミストの粒子にエネルギーを付与して成膜することを特徴とする請求項６に記載の成膜方法。

The film forming method according to claim 6, wherein the film is formed by applying energy to the particles of the mist at least one of before and after the mist reaches the substrate.

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