JPH0336277A

JPH0336277A - 霧化薄膜形成装置

Info

Publication number: JPH0336277A
Application number: JP17049089A
Authority: JP
Inventors: Mizuho Imai; 今井　瑞穂; Mikio Sekiguchi; 幹夫関口; Atsuo Ito; 厚雄伊藤; Hideyo Iida; 英世飯田
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-15
Also published as: JPH0461075B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業−にの利用分野］本発明は、霧化した原料溶液を、加熱された基板に吹き
付け、薄膜を形成する霧化薄膜形成装置に関し、特に基
板の幅方向の膜厚のばらつきが小さな透明導電膜を形成
することができる１− 装［□に関する。

［従来の技術］太陽電池、液晶表示装置、プラズマ表示装置等に用いら
れる透明導電膜は、酸化錫や酸化インジウム錫の薄＋＋
ｂ＞により形成される。この透明導電１換は、霧化装置
によって生じた原料溶液の霧を、成膜用ノズルから加熱
された基板に向けて放出し、加熱された乱根上で反応、
成膜させる。

この方法で透明導電膜を形成する場合に、従来用いられ
ている霧化薄膜形成装置の一例を、第７図に基づいて説
明する。

この霧化薄膜形成装置では、霧化器１によって原料溶液
を霧化し、これを成膜用ノズル３のスリット状の吐出口
３ａから放出させる。成膜用ノズル３の吐出「１３ａの
」一方には、成膜室４が設けられ、そこに霧化された原
料溶液が漂う。

上記基板６は、その表面が上記成膜室４の天面を形成す
るよう、成膜室４の上を厨次連なりながら第７図におい
て、左から右へと保持されながら搬送される。この成膜
室４で天面を形成する位置にある基板６は、均熱板７を
介して背後のヒーター８によって所定の温度に加熱され
る。

この装置には、基板人口１９０１すからガラス板等の基
板６を導入し、成膜室４を経て基板出口２０から導出さ
れるよう順次搬送される。成膜室４では、成膜用ノズル
３の先端が基板６の主面に近接して設けられ、これから
成膜室４に放出されたｖ５秋の原料溶液は、ｋＡ：出口
５に向けて緩やかに流れ、そのＩｌｌ　＋こ基板６の表
面に接触する。そして、基板６の表面で、溶液中の原料
が空気中の酸素、或いは原料溶液中の水分と反応し、上
記基板６の表面に酸化物の薄膜が形成される。また、基
板６の表面の成膜に寄与しなかった霧は、（非出口５か
らυ１．出される。

［発明が）１ｊ１決しようとする課題］しかし、上記従
来の装置でガラス板等の基板６の表面に透明導電膜を形
成した場合、・第９図（ｄ）で示されたように、基板の
中央部の透［刃導爪膜の膜厚が厚く、両側部の透明導電
膜の膜厚がこれに比べて極端（こ薄くなるという欠点が
あった。これは、成１摸室４の中を流れる霧は、成膜室
４の０１１１壁の抵抗を受けて、特に成）段室４の後方
部ζこおいて両ｆｆ１１１部での霧の１１１位流路断面
積尚りの流量が中央部に比べて少なくなるためと考えら
れる。

このような透明導電１悦の膜厚の不均一状態が生じると
、基板６の両側に干渉縞が現れ、外観上好ましくないば
かりでなく、特に膜Ｈの薄い１Ｌ板６の両０１１１部で
は、透明導電膜として必要な特性が得られない。このた
め、膜厚の薄いＪｉｊ；板６の両ａｌす部分を除去して
使用している。例えばこれまでは、基板６の中央部の膜
厚に対して±５％の１模厚の違いが生じる両ａ１１１の
部分を除去して便用しているが、ｌ二Ｍ己従来の装置で
ガラス載板上に酸化錫膜を形成した場合に、この乱専ミ
で除去されるのは、成）膜中に保持される基板６の両端
の部分を除いた有効成膜幅の約８０％にも及ぶ。従って
、実際Ｚこ便用できるのは、基板６の有効成膜１１吊の
約７０％に過ぎず、製品の歩留りが悪いという欠点があ
った。

本発明の［ｊ的は、上記課題を解消することのできる霧
化薄膜形成袋［８を提供する事にある。

［課題を解消するための手段コすなわち、−］二二回目を達成するための本発明による
手段の要旨は、）（り１挨の原料溶液を霧化する霧化器
ｌと、原料溶液の霧の吐出口３ａを上方に向けて開口さ
せた成１換用ノズル３と、同成膜用ノズル３の吐出口３
ａの上を通過するよう一方向に１ｇ！送される基板６を
天面とする成膜室４と、成膜室４にある上記基板６を加
熱する手段とからなる霧化ｉ１．ｉ７　膜形成装置にお
いて、成膜室４の中に、成膜室４の」一部と両側部の少
なくとも何れか一方にのみ霧の通路を限定する遮蔽部材
１３を設けた霧化薄膜形成装置である。

［作　　　用］成膜用ノズル３から成）段室４に放出された霧は、成１
模室４の中を１ｉｆｔ流となって排出口５側へ流れてい
く。ここで、成膜室４の中に遮蔽部材１３を設けて、成
膜室４の一部における霧の通路を上部に限定した場合、
ここで霧の通路が急に狭くなるため、霧の流れが乱れ、
中央部の霧が両側上（１）へど逃げる。このため、霧の
流量が比較的少なかった成膜室４の両側部にも成る程度
の霧が回り込む。また、霧の１ｍ路を成膜室の両ｆｆｌ
！ｌに限定した場合は、成膜室４の中央を流れる霧が途
中で停止されて両０１１１に同り込む。

このため、成膜室４の遮蔽部材１３より先で基板６の両
ｆｆｔ１部に霧が接触する機会が多くなり、成膜される
透明導電膜の膜厚が基板６の両側で厚くなる。これによ
り、基板６の４１１１方向ζこおける透＋１Ｊ　ｌｊ、
Ｉ電Ｉ換のＩｌｘ厚が平均化される。

［実　　施　　例コ次に、第１図〜第６図を参１１Ｑ　ｌ、ながら、本発明
の実施例について具体的に説＋ｐｌする。

これら図面において、ガラス板等の基板６が両側を保持
された状態で図において左から右へと搬送される。ｌＩ
Ｌ板人［１１９から基板出口２゜に至る基板６の搬送経
路には、当該基板６を天面とし、両側及び底面をフレー
ム１１．１２で囲まれたトンネル状の予備加熱室１３、
成膜室４及び基板搬出室１０が順次連続して形成されて
いる。

薄膜形成用の原料溶液を霧化する霧化器１を備え、この
霧化器１の上方には上に向けて成膜用ノズル３が延長し
て設けられ、との成膜用ノズル３の上に上記成膜室４が
配置されている。

上記霧化器ｌに於いて霧化された原料溶液の霧は、上記
ノズル３の吐出口３ａから成膜室４の中に放出される。

成膜室４の基板搬出室１０寄り側には、排気路５が形成
され、基板６の表面の薄膜の成膜に寄与しなかった霧状
の原料溶液がこの＋ｕｌ気路５から排出される。

予備加熱室１３、成膜室４及び基板搬出室１０において
、搬送される基板６の上面０］すには熱伝導良好な均熱
板７が設けられ、さらにその背後にヒーター８が設けら
れている。このヒーター８が発熱することにより、上記
均熱板７を介して基板６が加熱される。

本発明では、上記成膜室４の中に、その霧の通路を上部
及び両（！１す部の少々くとも何れか一方に限定するた
めの遮蔽部桐１３を設ける。この遮蔽部＋ＯＡ’１３は
、成膜室４の中央部と両０１す部との霧の流量の差が大
きくなる成膜室４の後方部に設けるのがよい。上記遮蔽
部＋ＡＪ３とその配置の具体例を図示の実施例により説
明する。

まず、第１図と第２図に示された実施例では、成膜室４
の底面を形成するフレーム１２の上に遮蔽部材１３が設
置されており、この遮蔽部伺１３は、成膜室４の全幅に
亙って形成されると共に、上面が霧の流れる方向に順次
段階的に高くなる階段状のものからなっている。そして
、各段の段差の部分には、勾配が設けれている。

この実施例では、遮敞部桐１３の段差の部分で霧の流れ
が乱されるため、ｆｌｉなる立方体形のものに比べて膜
厚の均一化の効果が大きい。

第３図と第４図で示された実施例では、成膜室４の底面
を形成するフレーム１２の上に３つの遮蔽部月１３が成
る程度の距離をおいて設置なされており、との遮触部材
１３は、何れも成膜室４の全線に亙って形成されている
。これら遮蔽部祠１３の前面部分には、勾配が設けれて
いる。この実施例では、複数の遮蔽部材１８で霧の流れ
が乱されるため、遮蔽部材を１個所だけ置いたものに比
べて膜厚の均一化の効果が太きい。

さらに、第５図と第６図で示された実施例では、成膜室
４の底面を形成する）ｌ／−ム１２の上に立方体形の遮
蔽部桐１３が設置されており、この遮敞部拐１８の高さ
は、成膜室４の高さほぼ一杯であるとともに、その輔は
成膜室４の帽より狭く、かつ成膜室４の中央部に設置さ
れている。従って、この遮蔽部材１３の所では、成膜室
４の両ｆｌｌす部のみに霧の通路が開いている。

」二記の遮蔽部材１３は、他の形状の遮蔽部材１３と共
に組み合わせて使用することもできる。

次に、上記第１図と第２図、第３図と第４図、第５図と
第６図に示された装置により、ガラス基板６上に透１９
１導電膜として酸化錫膜を形成し、膜厚の基板６の幅方
向にわたる変化を）！１す定し、９− その結果を第９図の（ａ）〜（Ｃ）に各々示した。この
場合、基板６の両ｆｌｌｌの成膜中に保持された部分で
、霧の当たらないいわゆるみみの部分は除き、その間の
有効成膜絽２００　ｍ　ｍの部分の膜厚分布を示した。

なお、原料溶液は、１５％の５ｎＣ−と２００モル％の
ＮＨ，ＩＦ　　と５％のアルコールとの混合溶液を用い
、これを毎時１２の１リリ合で霧化し、部分１００Ωの
空気と共に２つの成膜用ノズル３から各々の成膜室４に
放出した。また基板６は、成膜室４を３分で通過するよ
う搬送した。

また、比較のため、成膜室４の遮蔽部材１３を置かない
第７図と第８図に示す霧化：ｉｆｊ膜形成装置を用いて
、上記各実施例と同じ条件で透明導電膜を形成し、この
フ１（板６の幅方向の膜厚分布を第９図（ｄ）に示した
。

これらの結果、第１図と第２図で示された装はでは、形
成された透明導？！！Ｉ摸の膜厚が基板６の中央部の膜
厚平均値に対して±５％のれ囲の膜厚となったのは、基
板６の有効成膜棉の中央＝１０− 側の約９０％の部分であた。また、同じく第３図と第４
図、及び第５図と第６図で示された装置では、形成され
た透明導電膜の膜厚が基板６の中央部の膜厚平均値に対
して±５％の範囲の１摸厚となったのは、各々約８５％
、８０％の部分であた。これに対し、第７図と第８図で
示された装置では、形成された透明導電膜の膜厚が基板
６の中央部の膜厚平均値に対して±５％の範囲の１摸厚
となったのは、僅か約７０％の部分であた。

［発明の効果コ以上説明した通り、本発明の装置によれば、載板６の部
方向にわたる透明導電膜の膜厚分布を均一化することが
でき、これにより使用可能な透明導電膜の別命が大きく
なるため、生産性の向上を図ることができるという優れ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の各実施例を示す霧化薄膜形成装置の
（既略縦断０１１１面図、第２図は、第１図１のＡ−Ａ線断面図、第３図は、本発明の各実施例を示す
霧化薄膜形成装置なの概略縦断側面図、第４図は、第３
図のＢ−Ｂ線断面図、第５図は、本発明の各実施例を示
す霧化１ｊＩ７膜形成装置の概略縦断側面図、第６図は
、第５図のＣ−Ｃ線断面図、第７図は、従来例を示す霧
化薄膜形成装置の概略縦断ｆ１１１１面図、第８図は、
第７図のＤ−Ｄ線断面図、第９図（ａ）〜（ｄ）は、上
記各装置（こおける基板上の位置と形成された透明導電
膜の膜厚との関係の（１災陥を示すグラフである。１・・・霧化器　３・・・成膜用ノズル　３ａ・・・成
膜用ノズルの吐出口　４・・・成膜室　７・・・均熱板
　８・・・ヒータ　１３・・・遮繭部刊

Claims

【特許請求の範囲】

薄膜の原料溶液を霧化する霧化器１と、原料溶液の霧の
吐出口３ａを上方に向けて開口させた成膜用ノズル３と
、同成膜用ノズル３の吐出口３ａの上を通過するよう一
方向に搬送される基板６を天面とする成膜室４と、成膜
室４にある上記基板６を加熱する手段とからなる霧化薄
膜形成装置において、成膜室４の中に、成膜室４の上部
と両側部の少なくとも何れか一方にのみ霧の通路を限定
する遮蔽部材１３を設けたことを特徴とする霧化薄膜形
成装置。