JPH05214541A - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 基板の主面に安定して良質かつ均一な薄膜が
形成可能な薄膜形成装置。 【構成】 霧化器１の成膜用ノズル３の霧の放出口９か
ら霧の排出口２１に至る成膜室４の霧通路と、基板搬送
手段により搬送される基板６の搬送路とを１個所で交差
するよう形成したため、成膜室４の霧の通路のうち、霧
の状態が不安定な部分を避けて、霧の流れが層流とな
り、かつ気化しやすい安定した状態の部分のみに基板６
を通すことができる。このため、基板６の主面に安定し
て良質かつ均一な薄膜を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、霧化した原料溶液を加
熱した基板の成膜面に吹き付け、そこに薄膜を形成する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の薄膜形成法及びその装置
は、例えば特開昭６１−６９９６２号等に示される様
に、予め調合した原料溶液を霧化器（アトマイザ）によ
り噴霧し、薄膜を形成する基板の主面に接触させて薄膜
を形成する。

【０００３】これを図４により説明すると、薄膜を形成
させるために予め調合した原料溶液を霧化する霧化器１
が備えられ、この霧化器１の上方に向け成膜用ノズル３
が設けられている。この成膜用ノズル３の放出口９は、
成膜室４の底面からその中に向けて開口しており、さら
にこの成膜室４には排気口２１が設けられ、この排気口
２１に排気ダクト５が接続されている。霧化器１は、原
料溶液容器２から霧箱の中に霧を吹き出す噴霧器１０を
設置したもので、ここで発生した原料溶液の霧のうち、
比較的粒子の細かい霧のみを上記成膜用ノズル３の放出
口９から成膜室４に放出する。さらに、成膜用ノズル３
の放出口９から成膜室４に放出された霧は、同室４を通
って排気口２１から排気ダクト５に入り、同ダクト５を
通して排出される。

【０００４】上記成膜室４の内部に、主面に薄膜を形成
する基板６が一列に配列され、これが予熱室１３から成
膜室４を経て基板排出口２０へと一定の速度で移動され
る。図示の場合、基板６はマガジンラック１１に間隔を
おいて収納され、このマガジンラック１１が昇降機構１
４でラック１段ごと順次上昇されると共に、プッシャー
１２から基板６が基板導入口１９に順次送り出される。
この基板６は、図５に示すようなガイド溝に沿って順次
押されながら予熱室１３から成膜室４を経て基板排出口
２０へと一定の速度で送られる。基板排出口２０を出た
基板６は、ピックアップバンド１６で上昇させられ、プ
ッシャー１７でマガジンラック１５に収納される。この
マガジンラック１５は、昇降機構１８によってラック１
段ごと下降し、その各ラックに順次基板６を収納する。

【０００５】このようにして搬送される基板６は、成膜
室４を通過する課程で、その背面に設けられた均熱板７
を介してヒーター８により加熱される。霧状の原料溶液
が上記成膜室４を通過する過程で、加熱された上記基板
６の主面に接近すると、そこで霧が気化し、されにこの
気化した原料が酸素と反応し、上記基板６の主面上に酸
化物の薄膜が形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】基板６の主面に均
一で上質な薄膜を形成するためには、上記成膜室４を流
れる原料溶液の霧が基板６の主面に沿って安定した流れ
となり、その主面に接する部分で完全に気化することが
必要である。しかし、霧化器１の成膜用ノズル３の霧の
放出口９から放出されたばかりの霧は、成膜室４に導入
されてから間もないため温度が低く、気化しにくく、し
かも、流れが不安定である。他方、霧の排気口２１の近
くでは、排気ダクト５で引かれる気流により、やはり流
れが安定しない。しかも、霧が排気口２１側に引かれる
ため、霧が基板に近づきにくく、基板の薄膜形成効率が
極端に悪い。

【０００７】このため、特に霧の放出口９の真上を基板
６が通過するとき、気化し得なかった霧の粒子が基板６
の主面にランダムに付着し、そこで急激に気化し、反応
して薄膜形成物質が堆積してしまう。このため、所々に
比較的多量の薄膜形成物質が堆積してしまい、薄膜の膜
厚に不均一性が生じやすい。また、そのようにして形成
される薄膜は、品質が悪く、電気的特性や透光性が安定
しないという課題があった。そこで、本発明は、上記従
来の課題に鑑み、基板の主面に安定して良質かつ均一な
薄膜が形成可能な薄膜形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、上記の目的を
達成するため、本発明において採用した手段の要旨は、
主面に薄膜を形成すべき基板６を並べて順次搬送する基
板搬送手段と、該基板搬送手段により搬送される基板６
が通過する位置に形成された成膜室４と、該成膜室４を
通る基板６を加熱するヒーター８と、薄膜の原料溶液を
霧化し、該霧を成膜用ノズル３から上記成膜室４内に放
出する霧化器１と、該霧化器１から成膜室４の中に放出
された霧を成膜室４から排出する排気口２１とを備える
薄膜形成装置において、上記霧化器１の成膜用ノズル３
の霧の放出口９から霧の排出口２１に至る成膜室４の霧
通路と、基板搬送手段により搬送される基板６の搬送路
とを１個所で交差するよう形成したことを特徴とする薄
膜形成装置である。

【０００９】

【作用】本発明による薄膜形成装置では、霧化器１の成
膜用ノズル３の霧の放出口９から霧の排出口２１に至る
成膜室４の霧通路と、基板搬送手段により搬送される基
板６の搬送路とを１個所で交差するよう形成したため、
成膜室４の霧の通路のうち、霧の状態が不安定な部分を
避けて、霧の流れが層流となり、かつ気化しやすい安定
した状態の部分のみに基板６を通すことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１〜図３に、本発明の実施例を示
すが、そこで示された薄膜形成装置の基本的な構成は、
既に図４及び図５で示した従来の薄膜形成装置と同じで
あり、同じ部分は同じ符号で示している。すなわち、薄
膜を形成させるために予め調合した原料溶液を霧化する
霧化器１が備えられ、この霧化器１の上方に向け成膜用
ノズル３が設けられている。この成膜用ノズル３の放出
口９は、成膜室４に向けて開口しており、さらにこの成
膜室４には上記放出口９と離れて排気口２１が設けら
れ、この排気口２１に排気ダクト５が接続されている。
霧化器１は、原料溶液容器２から霧箱の中に霧を吹き出
す噴霧器１０を設置したもので、ここで発生した原料溶
液の霧のうち、比較的粒子の細かい霧のみを上記成膜用
ノズル３から成膜室４に放出する。さらに、成膜用ノズ
ル３の放出口９から成膜室４に放出された霧は、同室４
を通って排気口２１から排気ダクト５に入り、同ダクト
５を通して排出される。

【００１１】図３に示されたように、主面に薄膜を形成
する基板６が一列に配列され、これが基板導入口１９か
ら、予熱室１３及び成膜室４を経て基板排出口２０へと
一定の速度で移動される。基板６はマガジンラック１１
にラックに収納され、このマガジンラック１１が昇降機
構１４（図１参照）でラック１段ごと順次上昇されると
共に、プッシャー１２から基板６が基板導入口１９に順
次送り出される。この基板６は、図２に示すようなガイ
ド溝に沿って順次押されながら基板導入口１０から予熱
室１３に導入され、基板排出口２０側へと一定の速度で
送られる。基板排出口２０を出た基板６は、ピックアッ
プバンド１６で上昇させられ、プッシャー１７でマガジ
ンラック１５に収納される。このマガジンラック１５
は、図示してない昇降機構によってラック１段ごと下降
し、その各ラックに基板６を順次収納する。

【００１２】図１及び図３で明かな通り、上記基板６が
搬送される経路は、霧の放出口９から霧の排気口２１に
至る成膜室４での霧の流れの方向に対して直交する方向
に配置されている。図１において、霧の流れを矢印で示
すが、基板６は、紙面奥から手前に搬送される。また、
図３において、霧は左から右向きに流れるが、基板６は
下から上へ向けて搬送される。そして、その基板の搬送
経路を形成するガイドを含むハウジング１８の中央が成
膜室４と交差する部分で基板６がその下方の主面を成膜
室４に向けながら同成膜室４を通過する。この基板６が
通過する部分は、霧が放出口９から放出され、排気口２
１から排気される間のうち、霧の流れが層流となり、か
つ気化しやすい安定した状態の部分が選択される。それ
は、放出口９と排気口２１との中間位置よりやや排気口
２１に寄った部分が一般的である。

【００１３】この基板６が成膜室４を通過する部分を含
むその前後に亙って基板６の背後に熱伝導良好な金属板
からなる均熱板７が配置されると共に、この均熱板７の
背後に同均熱板８を介して基板６を背後から加熱するヒ
ーター８が配置されている。この薄膜形成装置では、基
板６が成膜室４を通過するとき、その成膜室４を通過す
る霧が、上記ヒーター８の加熱により基板６の表面付近
で気化され、さらに空気や水蒸気の酸素と反応し、その
反応物質が基板６の主面に堆積し、薄膜を形成する。

【００１４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、成
膜室の霧の通路のうち、霧の状態が不安定な部分を避け
て、霧の流れが層流となり、かつ気化しやすい安定した
状態の部分のみに基板を通すことができるため、基板の
主面に安定して良質かつ均一な薄膜を形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す薄膜形成装置の縦断側面
図である。

【図２】同実施例の成膜室部分の要部拡大縦断側面図で
ある。

【図３】同実施例の平面図である。

【図４】従来例を示す薄膜形成装置の縦断側面図であ
る。

【図５】同従来例の成膜室部分の縦断正面図である。 １ 霧化器 ３ 成膜用ノズル ４ 成膜室 ５ 排気ダクト ６ 基板 ７ 均熱板 ８ ヒーター ９ 放出口 ２１ 排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 昌弘 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内

Claims (1)

【整理番号】 ００３０７７４−０１ 【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主面に薄膜を形成すべき基板（６）を並
   べて順次搬送する基板搬送手段と、該基板搬送手段によ
   り搬送される基板（６）が通過する位置に形成された成
   膜室（４）と、該成膜室（４）を通る基板（６）を加熱
   するヒーター（８）と、薄膜の原料溶液を霧化し、該霧
   を成膜用ノズル（３）から上記成膜室（４）内に放出す
   る霧化器（１）と、該霧化器（１）から成膜室（４）の
   中に放出された霧を成膜室（４）から排出する排気口
   （２１）とを備える薄膜形成装置において、上記霧化器
   （１）の成膜用ノズル（３）の霧の放出口（９）から霧
   の排出口（２１）に至る成膜室（４）の霧通路と、基板
   搬送手段により搬送される基板（６）の搬送路とを１個
   所で交差するよう形成したことを特徴とする薄膜形成装
   置。