CN108472676B - 雾滴涂布成膜装置及雾滴涂布成膜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供能够均匀地成膜出膜厚为100nm以下的薄膜的雾滴涂布成膜装置及雾滴涂布成膜方法。并且,在本发明中,涂布液雾化机构(50)执行涂布液雾滴产生处理,即,利用产生超声波的超声波振子(1)将涂布液5雾化而产生涂布液雾滴(6)。雾滴涂布机构(70)执行涂布液雾滴涂布处理,即,由雾滴涂布头(8)向载置于移动平台(10)上的基板(9)的表面上供给涂布液雾滴(6),在基板(9)的表面上涂布涂布液雾滴(6)。烧成和干燥机构(90)执行烧成和干燥处理,即,在热板(13)上将表面上涂布有涂布液雾滴(6)的基板(9)进行烧成和干燥,使由涂布液雾滴(6)形成的液膜的溶剂蒸发而在基板(9)的表面上成膜出薄膜。

Description

雾滴涂布成膜装置及雾滴涂布成膜方法
技术领域
本发明涉及利用通过超声波而喷雾的涂布液的雾滴(mist)在成为成膜对象的基板上成膜出薄膜的雾滴涂布成膜装置及雾滴涂布成膜方法。
背景技术
为了在膜、玻璃基板、半导体晶片等被涂布体上涂布薄膜而带来各种功能性(防反射、防眩性、防污性、亲水性、疏水性),根据涂布液的物性(粘度、表面张力)、被涂布体(成膜对象的基板)的特性(表面形状、表面张力)、膜特性(膜厚、膜中组成浓度、膜硬度)等的不同而采用各种涂布方法。
作为膜或玻璃基板那样的被涂布体的涂布装置,有将涂布液全量涂布的狭缝模涂装置、辊涂装置、棒涂装置、凹版涂装装置等。近年来,通过功能性膜、光学膜、平板显示器面板的高性能化,涂布膜的薄膜化及防止膜厚不均的要求精度变高。
另一方面,作为将涂布液液滴化而进行的涂布装置,有喷涂装置、旋涂装置等。旋涂装置作为制造半导体晶片上的薄膜的方法被广泛采用。旋涂法是通过对基板的表面中央部供给涂布液的液滴并使其高速旋转而在基板表面形成薄膜的方法。在该方法中,由于在基板被高速旋转时涂布液被丢弃,所以涂布液的利用效率差,为了适用于大型的被涂布体而有较多课题。
喷涂法是通过高压的空气将涂布液喷雾而在基板表面形成薄膜的方法。喷涂法被公开于例如专利文献1中。由于喷涂装置的喷枪能够移动,所以能够适应大型的被涂布体,但难以利用高压空气和流量来控制喷雾的涂布液的微粒粒径,存在容易在所成膜的薄膜中产生膜厚不均的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-98699号公报
发明内容
发明所要解决的问题
上述的喷涂法等喷雾涂布方法中使用一般的喷枪,一边供给涂布液一边通过导入枪中的高压空气进行涂布液的雾化。雾化后的涂布液的微粒直径在涂布液的供给量一定的情况下通过增加空气的压力或流量而变小。此外,在空气压力或流量一定的情况下,通过减少涂布液的供给量而变小。由于涂布液的微粒直径依赖于涂布液的供给量、空气压力、空气流量,所以存在微粒直径的粒径控制和小粒径的雾化量的增减控制均困难的问题。
就以往的喷雾涂布方法而言,是通过减少涂布液的喷出量、增大雾化空气压力或流量来减小喷雾雾化粒子的直径、或减小涂布液的浓度,喷雾时的粒子在飞行中一边伴随着干燥一边附着,从而完成涂膜的方法。
减少涂布液的喷出量的情况和减小涂布液的浓度的情况下,由于成膜出薄的涂膜,所以需要根据膜厚而增加层叠次数进行成膜。通过增多涂布次数来提高涂膜的均匀性,但存在降低生产效率的问题。
此外,由于为了将喷雾雾化进一步微粒化,需要高的空气压力或增多空气流量,所以存在因在多次连续涂布时用于微粒化的高压和大量的空气强劲地施加于被涂布体的表面,从而打乱由高压和大量的空气形成的液膜的问题。
进而,在喷雾涂布方法中,可以任意地设定被涂布物的旋转速度、喷枪的移动速度,但若没有均衡地调整被涂布物的旋转速度和喷枪的移动速度,则存在无法均匀地涂布的问题。
本发明是为了解决上述那样的课题而进行的,目的是提供能够均匀地成膜出膜厚为100nm以下的薄膜的雾滴涂布成膜装置及雾滴涂布成膜方法。
用于解决问题的手段
本发明所述的雾滴涂布成膜装置具备:涂布液雾化机构,其利用超声波振子将雾化容器内的包含规定原料的涂布液雾化而得到液滴状的涂布液雾滴;雾滴涂布机构,其具有载置成为成膜对象的基板的载置部,并对上述基板供给上述涂布液雾滴,在上述基板的表面上涂布上述涂布液雾滴;和烧成和干燥机构,其将涂布于上述基板的表面上的上述涂布液雾滴进行烧成和干燥而在上述基板的表面上成膜出上述包含规定原料的薄膜。
发明效果
权利要求1所述的本申请发明的雾滴涂布成膜装置在通过雾滴涂布机构在基板的表面上涂布了涂布液雾滴后,通过烧成和干燥机构将涂布液雾滴进行烧成和干燥而在基板的表面上成膜出包含规定原料的薄膜,从而能够以良好的均匀性在基板上成膜出膜厚为100nm以下的薄膜。
本发明的目的、特征、方面及优点通过以下的详细说明和所附附图而更清楚。
附图说明
图1是示意地表示作为本发明的实施方式1的雾滴涂布成膜装置的构成的说明图。
图2是表示图1中所示的雾滴涂布头的底面结构的平面图。
图3是表示实施方式1的雾滴涂布成膜方法及薄膜的膜厚检验方法的处理步骤的流程图。
图4是示意地表示图1中所示的头底面相对于基板的位置关系的说明图。
图5是示意地表示检验对象的基板的表面的说明图。
图6是表示图5中所示的测定区域中的膜厚测定结果的图表。
图7是表示多个测定区域各自中的测定膜厚的图表。
图8是示意地表示其他测定处理的处理内容的说明图。
图9是表示实施其他测定处理而得到的测定结果的图表。
图10是表示不同的平台移动速度时的薄膜的膜厚的图表。
图11是以表形式表示各移动速度下的平均膜厚、膜厚的标准偏差的说明图。
图12是示意地表示实施方式2的涂布液雾化机构中的雾滴控制部的控制内容的说明图。
图13是示意地表示实施方式3的雾滴涂布成膜装置中的特征部分的说明图。
图14是表示多个雾滴涂布头的底面结构的平面图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式参照附图进行说明。
<实施方式1>
(雾滴涂布成膜装置)
图1是示意地表示作为本发明的实施方式1的雾滴涂布成膜装置的构成的说明图。如该图中所示的那样,实施方式1的雾滴涂布成膜装置具有涂布液雾化机构50、雾滴涂布机构70及烧成和干燥机构90作为主要构成要素。
涂布液雾化机构50执行涂布液雾滴产生处理,即,利用产生超声波的超声波振子1将投入雾化容器4中的涂布液5雾化成粒径分布窄且中心粒径为约4μm的液滴而产生涂布液雾滴6。涂布液雾滴6通过由载气供给部16供给的载气介由雾滴供给管线22被搬送至雾滴涂布机构70。
雾滴涂布机构70执行涂布液雾滴涂布处理,即,从雾滴供给管线22接受涂布液雾滴6,由雾滴涂布头8向载置于移动平台10(载置部)上的基板9(成膜对象的基板)的表面上供给涂布液雾滴6,在基板9的表面上涂布涂布液雾滴6。
烧成和干燥机构90执行烧成和干燥处理,即,在热板13上将表面上涂布有涂布液雾滴6的基板9进行烧成和干燥,使涂布液雾滴6中的溶剂蒸发,在基板9的表面上成膜出包含涂布液雾滴6中所含有的有机硅化合物的原料(加入了填充剂、交联剂等添加剂的硅氧烷聚合物、与其他有机化合物反应的硅氧烷聚合物)的薄膜。
(涂布液雾化机构50)
在涂布液雾化机构50中,作为超声波振子1,可以使用例如1.5~2.5MHz范围内的超声波频率。向设置于超声波振子1上的水槽2中导入水3作为由超声波振子1产生的超声波传播的介质,通过驱动超声波振子1,使投入雾化容器4中的涂布液5液滴化,得到粒径分布窄且中心粒径为4μm左右的微米尺寸的液滴即涂布液雾滴6。
另外,作为涂布液5,为即使涂布液的粘度高也能够以低粘度的甲醇、甲苯、水、己烷、醚、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸乙烯酯、氯乙烷等溶剂稀释、且粘度为1.1mPa·S以下的涂布液。
通过将由载气供给部16供给的载气由载气导入管线21供给到雾化容器4内,在雾化容器4的内部空间中被喷雾的液滴状的涂布液雾滴6介由雾滴供给管线22朝向雾滴涂布机构70的雾滴涂布头8被搬运。另外,主要是为了搬送涂布液雾滴6,载气使用氮气或空气,载气流量为2~10(L/min)并通过雾滴控制部35被控制。另外,阀门21b是设置于载气导入管线21上、且用于调整载气流量的阀门。
雾滴控制部35控制阀门21b的开闭程度而控制由载气供给部16供给的载气流量,同时控制超声波振子1的振动的有无、超声波频率等。
(雾滴涂布机构70)
雾滴涂布机构70具有雾滴涂布头8、以及将成膜基板9载置于上部且在移动控制部37的控制下能够移动的移动平台10(载置部)作为主要构成要素。
图2是表示雾滴涂布头8的底面结构的平面图。图2中示出XY坐标轴。如该图中所示的那样,在雾滴涂布头8的头底面8b中形成有以Y方向(规定方向)作为长度方向的狭缝状的雾滴喷出口18。
在图2中,示出存在于雾滴涂布头8的头底面8b下的基板9的假想平面位置。基板9在图中构成为以X方向的边作为长边、以Y方向的边作为短边的矩形状。
如图2中所示的那样,设置于头底面8b上的雾滴喷出口18被设置成以基板9的短边形成方向(Y方向)作为长度方向的狭缝状,其形成长(Y方向的长度)被设定为与基板9的短边宽度相同程度。
因此,例如一边通过移动平台10使基板9沿着X方向移动,一边由雾滴喷出口18供给在雾滴涂布头8内被整流后的涂布液雾滴6,从而能够在基板9的表面上的大致整面地涂布涂布液雾滴6。此外,由于雾滴喷出口18形成为狭缝状,所以通过调整雾滴涂布头8的长度方向(Y方向)的形成长,不会受到作为成膜对象的基板的基板9的短边宽度的限制,也可以适应短边宽度较宽的基板9。具体而言,通过使雾滴涂布头8具有与假定的基板9的最大短边宽度一致的长度方向的宽度,可以使雾滴喷出口18的形成长与基板9的最大短边宽度大致一致。
另外,将基板9载置于上部的移动平台10通过以与雾滴涂布头8的头底面8b相距2~5mm的状态,在利用移动控制部37的控制下沿着X方向移动,能够在基板9的表面的大致整面上涂布由涂布液雾滴6形成的极薄的液膜。此时,可以通过利用移动控制部37变更移动平台10的移动速度,来调整液膜的厚度。
即,移动控制部37使移动平台10沿着与雾滴涂布头8的雾滴喷出口18的宽度方向一致的移动方向(图2的X方向)移动,可变地控制沿着移动方向的移动平台10的移动速度。
此外,雾滴涂布头8及移动平台10被设置于雾滴涂布腔室11内,在雾滴涂布腔室11内挥发的涂布液雾滴6的溶剂蒸气与载气的混合气体介由废气输出管线23,利用未图示的排气处理装置处理后被放出到大气中。另外,阀门23b是设置于废气输出管线23上的阀门。
(烧成和干燥机构90)
在烧成和干燥机构90中,具有设置于烧成和干燥腔室14内的热板13作为主要构成。通过雾滴涂布机构70而在表面上涂布有涂布液雾滴6(的液膜)的基板9在烧成和干燥腔室14内被载置于热板13上。
通过使用热板13对涂布有涂布液雾滴6的基板9进行烧成和干燥处理,使由涂布液雾滴6形成的液膜的溶剂蒸发,能够在基板9的表面上形成包含涂布液5内的原料的薄膜。另外,通过烧成和干燥处理生成的涂布液5的溶剂蒸气由废气输出管线24利用未图示的排气处理装置处理后被放出到大气中。
另外,在图1中所示的例子中,使用热板13执行烧成和干燥处理,但也可以不使用热板13,以向烧成和干燥腔室14内供给热风的方式构成烧成和干燥机构90。
(雾滴涂布成膜方法)
图3是表示使用图1中所示的雾滴涂布成膜装置执行的雾滴涂布成膜方法及之后的薄膜的膜厚检验方法的处理步骤的流程图。首先,参照图3,对雾滴涂布成膜方法的处理步骤进行说明。
在步骤S1中,通过涂布液雾化机构50执行涂布液雾滴产生处理,即,利用超声波振子1将雾化容器4内的涂布液5雾化而产生液滴状的涂布液雾滴6。
具体而言,涂布液5使用1wt%(重量百分比)的硅涂敷原料,驱动以1.6MHz振动的2个超声波振子1而进行涂布液5的喷雾,由载气供给部16供给载气流量为2L/min的氮载气,从而将在雾化容器4内产生的涂布液雾滴6介由雾滴供给管线22搬送至雾滴涂布机构70内的雾滴涂布头8。
接着,在步骤S2中,通过雾滴涂布机构70执行涂布液雾滴涂布处理,即,在移动平台10上载置作为涂布对象基板的基板9,由雾滴涂布头8的雾滴喷出口18供给涂布液雾滴6,在基板9的表面上涂布涂布液雾滴6。
具体而言,在雾滴涂布头8内被整流的涂布液雾滴6通过经由形成为狭缝状的雾滴喷出口18供给到基板9的表面而执行涂布液雾滴涂布处理。另外,基板9具有将长边设定为120(mm)且将短边设定为60(mm)的矩形状的表面。
载置(设置)于移动平台10上的基板9存在于头底面8b的下方隔开2~5mm的间隔的位置,通过在利用移动控制部37的控制下使移动平台10沿图2的X方向移动(扫描),从而在基板9的表面上的大致整面形成由涂布液雾滴6形成的极薄的液膜。另外,移动平台10的移动速度通过移动控制部37而能够在1~50(mm/sec)的范围内可变控制。
像这样,通过将雾滴涂布头8固定,并且仅将载置有基板9的移动平台10移动而在基板9的表面上涂布涂布液雾滴6,能够比较容易地在基板9的表面上涂布涂布液雾滴6。
此时,在实施方式1中,由于来自载气供给部16的载气的压力和流量比以往的喷枪的高压空气气体的气体压力和流量小,所以在涂布液雾滴涂布处理时,与以往相比能够抑制由涂布液雾滴6强劲地施加于基板9的表面而引起的液膜的紊乱。此外,通过以下的办法能够进一步抑制由涂布液雾滴6引起的液膜的紊乱。
图4是示意地表示头底面8b相对于基板9的位置关系的说明图。在该图中,一并记载XZ坐标轴。如该图中所示的那样,通过相对于基板9的表面形成方向(图4的X方向)而具有斜率θ,能够由雾滴喷出口18沿与基板9的垂线L9成角度θ的倾斜方向喷出涂布液雾滴6。
像这样,通过使雾滴涂布头8的头底面8b相对于基板9的表面形成方向具有斜率θ,有效地抑制在来自载气供给部16的因载气流量而使涂布液雾滴6施加于基板9的表面时产生的液膜的紊乱,使涂布液雾滴6能够更均匀地涂布于基板9的表面上。
接着,在步骤S3中,通过烧成和干燥机构90执行烧成和干燥处理,即,将由涂布于基板9的表面上的涂布液雾滴6形成的液膜进行烧成和干燥而在基板9的表面上成膜出包含有机硅化合物等原料的薄膜。
通过利用以上的步骤S1~S3的雾滴涂布成膜方法,能够在基板9上形成膜厚为100μm以下的薄膜。
接着,参照图3及图5,对通过利用实施方式1的雾滴涂布成膜装置的雾滴涂布成膜方法而成膜于基板9的表面上的薄膜的膜厚检验处理进行说明。
在图3的步骤S4中,执行将成膜于基板9的表面上的薄膜选择性地蚀刻除去的蚀刻处理。具体而言,使用将NaOH浓度为4wt%的甲醇与纯水以1:1混合而得到的水溶液在常温下进行10min蚀刻。
图5是示意地表示检验对象的基板的表面的说明图。如该图中所示的那样,通过步骤S4的蚀刻处理,在基板9的表面上将蚀刻除去区域R11及R12中的薄膜选择性地蚀刻除去,使非蚀刻区域R21及R22中的薄膜选择性地残存。
接着,在步骤S5中,执行成膜于基板9上的薄膜的膜厚测定处理。对于膜厚测定,使用现有的触针高低差计进行测定。
如图5中所示的那样,膜厚测定部位为测定区域M1~M18,测定区域M1~M9被设定为从蚀刻除去区域R11跨越到非蚀刻区域R21的区域,测定区域M10~M18被设定为从蚀刻除去区域R12跨越到非蚀刻区域R22的区域。测定区域M1~M18中邻接的测定区域间距离dM被设定为10mm。
图6是表示测定区域M1中的膜厚测定结果的图表。在图6中,如图5的测定方向D1中所示的那样,沿着+Y方向测定膜厚。如该图中所示的那样,在非蚀刻区域R21中膜厚以40nm左右被测定出,在蚀刻除去区域R11中膜厚以0nm左右被测定出。因此,非蚀刻区域R21中的测定平均值(除噪音部分以外)成为测定区域M1的测定膜厚。
图7是表示测定区域M1~M18各自中的测定膜厚的图表。在图7中,测定区域的编号i与测定区域Mi相对应。由不同于图7的测定点的另外膜厚测定线L2所表示的测定结果导出面内平均膜厚为47nm且膜厚的标准偏差为5nm。
图8是示意地表示步骤S5中的其他测定处理的处理内容的说明图。如图8中所示的那样,膜厚测定部位为测定区域K1~K6,测定区域K1~K3被设定为从蚀刻除去区域R11跨越到非蚀刻区域R21的区域,测定区域K4~K6被设定为从蚀刻除去区域R12跨越到非蚀刻区域R22的区域。就其他测定处理而言,为测定测定区域K1~K6中的测定膜厚的平均的处理。
图9是表示执行3次利用步骤S1~S3的雾滴涂布成膜方法,在3次中分别实施了图8中所示的其他测定处理的测定结果的图表。在图8中,次数的编号j与利用其他测定处理的第j次的执行结果相对应。
如该图中所示的那样,获知由于3次其他测定处理中的平均膜厚为40nm且膜厚的标准偏差落入5nm以下,所以通过执行使用了实施方式1的雾滴涂布成膜装置的雾滴涂布成膜方法,在100nm以下的薄膜的成膜处理中也能够均匀且稳定地制造薄膜。
在涂布于基板9的表面的涂布液雾滴6的薄膜化及防止膜厚不均的要求精度变高的状况下,存在膜厚越变薄则越难以均匀化这样的以往的课题。
执行使用了实施方式1的雾滴涂布成膜装置的雾滴涂布成膜方法,形成更进一步薄的薄膜而进行膜厚分布的评价。此时,将通过移动控制部37控制的移动平台10的移动速度设定为10(mm/sec)、20(mm/sec)、30(mm/sec),通过执行1次的步骤S1~S3而在基板9的表面形成薄膜并测定膜厚。
图10是表示不同的平台移动速度时的薄膜的膜厚的图表。图11是以表形式表示各移动速度下的平均膜厚、膜厚的标准偏差的说明图。如图10中所示的那样,获知通过移动控制部37增加移动平台10的移动速度,从而成膜的薄膜的膜厚能够变薄,能够推进薄膜的膜厚的薄膜化。
如图11中所示的那样可知,即使薄膜的膜厚的薄膜化进展,也由于标准偏差落入平均膜厚的1/5以下,所以膜厚的均匀性得到维持。
像这样,通过利用本实施方式的雾滴涂布成膜装置执行雾滴涂布成膜方法,即使以100nm以下薄膜化,也能够维持所成膜的薄膜的膜厚的均匀性。
(效果等)
执行具备图3中所示的步骤S1~S3的雾滴涂布成膜方法的实施方式1的雾滴涂布成膜装置通过雾滴涂布机构70在基板9的表面上涂布涂布液雾滴6后,通过烧成和干燥机构90,将基板9表面上的由涂布液雾滴6形成的液膜进行烧成和干燥而在基板9的表面上成膜出包含涂布液5内的原料的薄膜,从而能够均匀地在基板上成膜出膜厚为100nm以下的膜厚的薄膜。
进而,雾滴涂布头8在头底面8b上设置有被形成为以表面为矩形状的基板9的短边形成方向(图2的Y方向;规定方向)作为长度方向的狭缝状的雾滴喷出口18。
因此,将基板9的短边形成宽度与雾滴喷出口18的长度方向的形成长设定为相同程度的长度,通过在使基板9的短边方向与雾滴喷出口18的长度方向一致的状态下,在利用移动控制部37的控制下使载置有基板9的移动平台10沿着基板9的长边方向(第1方向)移动,能够在基板9的表面上的大致整面上成膜出薄膜。
进而,在成膜对象的基板为圆筒状的基体的情况下,通过一边以圆筒部分的中心轴作为中心而使基体旋转,一边以对基体的侧面供给涂布液雾滴6的方式配置雾滴涂布头8(雾滴喷出口18),能够在圆筒状的基体的侧面上成膜出薄膜。
此外,通过移动控制部37而可变控制移动平台10的移动速度,能够形成多种膜厚的薄膜。
<实施方式2>
图12是示意地表示实施方式2的涂布液雾化机构50中的雾滴控制部35的控制内容的说明图。另外,除图12中所示的以外的构成与图1中所示的实施方式1的构成相同。实施方式2的涂布液雾化机构50在水槽2下设置有多个超声波振子1。
如图12中所示的那样,雾滴控制部35能够个别地控制多个超声波振子1各自的动作的开、关及超声波振动数。因此,雾滴控制部35可以决定多个超声波振子1中的发生动作的超声波振子的数目即动作振子数。进而,雾滴控制部35通过控制阀门21b的开闭程度,可以在2~10(L/min)的范围内可变控制由载气供给部16供给的载气的载气流量。
涂布液雾滴6的雾化量(涂布液雾滴6的每单位时间的向雾滴涂布机构70的供给量)可以通过上述的动作振子数、各超声波振子1的超声波频率及载气流量来决定。此时,关于涂布液雾滴6的雾化量,动作振子数及载气流量具有正相关,超声波频率具有负相关。因此,在将超声波振子1的超声波频率(通常在多个超声波振子1之间设定为同一频率)固定的情况下,涂布液雾滴6的雾化量可以通过动作振子数及载气流量的增减进行调整。
此外,基于涂布液5的浓度、涂布液雾滴6的雾化量及移动平台10的移动速度等,控制涂布于基板9的表面上的涂布液雾滴6的粒径,可以决定最终成膜于基板9的表面上的薄膜的膜厚。此时,关于薄膜的膜厚,涂布液5的浓度、涂布液雾滴6的雾化量具有正相关,移动平台10的移动速度具有负相关。
这里,在将除涂布液5的浓度、移动平台10的移动速度、动作振动数及载气流量以外的条件固定的情况下,成膜于基板9的表面上的薄膜的膜厚可以通过涂布液雾滴6的雾化量(取决于动作振子数及载气流量的组合)进行调整。
因此,考虑移动平台10的移动速度等,可以以能够成膜出所期望的膜厚的薄膜的方式,在雾滴控制部35的控制下控制动作振子数及载气流量。其结果是,可以谋求薄膜成膜时的生产效率的提高。
像这样,实施方式2的雾滴涂布成膜装置通过作为雾化控制部的雾滴控制部35来控制多个超声波振子1中的动作振子数和由载气供给部16供给的载气的载气流量,由此能够以良好的均匀性在基板9的表面上成膜出所期望的膜厚的薄膜。
<实施方式3>
在实施方式1的雾滴涂布成膜装置中,可以通过1次成膜处理(将图3的步骤S1~S3分别执行1次的处理)在基板9的表面上成膜出100nm以下的膜厚的薄膜。然而,在均匀地形成超过100nm的比较厚的膜厚的薄膜的情况下,需要多次进行上述成膜处理。实施方式3是用于均匀地形成比较厚的膜厚的薄膜的雾滴涂布成膜装置。
图13是示意地表示实施方式3的雾滴涂布成膜装置中的特征部分的说明图。另外,除图13中所示的以外的构成与图1中所示的实施方式1的构成相同。
如该图中所示的那样,在实施方式3中,具有各自相当于实施方式1的涂布液雾化机构50的3个涂布液雾化机构51~53(多个涂布液雾化机构),在雾滴涂布机构70的雾滴涂布腔室11X(与实施方式1的雾滴涂布腔室11相对应)内,与涂布液雾化机构51~53对应地设置有雾滴涂布头81~83。并且,由涂布液雾化机构51~53得到的涂布液雾滴6介由雾滴供给管线221~223被供给至雾滴涂布头81~83。即,对各雾滴涂布头8i(i=1~3中的任一者)由对应的涂布液雾化机构5i介由雾滴供给管线22i供给涂布液雾滴6。
雾滴涂布头81~83具有头底面81b~83b,在头底面81b~83b上设置有雾滴喷出口181~183。
图14是表示雾滴涂布头81~83的底面结构的平面图,一并记载XY坐标轴。如图14中所示的那样,在雾滴涂布头81~83的头底面81b~83b中形成有以Y方向(规定方向)作为长度方向的狭缝状的雾滴喷出口181~183。
在图14中,示出了存在于雾滴涂布头81~83下的基板9的假想平面位置。基板9在图中构成为以X方向的边作为长边、以Y方向的边作为短边的矩形状。
像这样,实施方式3的雾滴涂布成膜装置通过设置3个涂布液雾化机构51~53(多个涂布液雾化机构),并且在雾滴涂布机构70的雾滴涂布腔室11X内与3个涂布液雾化机构51~53相对应地设置3个雾滴涂布头81~83(多个雾滴涂布头),可以同时由3个雾滴涂布头81~83将涂布液雾滴6供给至基板9的表面。
因此,在使用实施方式3的雾滴涂布成膜装置与实施方式1同样地执行图3的步骤S1~S3的处理的情况下,与实施方式1相比,在执行1次步骤S2的涂布液雾滴涂布处理时能够将3倍左右的涂布液雾滴6涂布于基板9的表面上。
其结果是,实施方式3的雾滴涂布成膜装置与实施方式1的雾滴涂布成膜装置相比,发挥能够以较少的成膜处理次数均匀地形成比较厚的膜厚的薄膜的效果。
对本发明进行了详细说明,但上述的说明在全部的方面来说是例示,本发明并不限定于此。可以理解在不脱离本发明的范围的情况下可以设想出没有例示的无数个变形例。
符号说明
1 超声波振子
4 雾化容器
5 涂布液
6 涂布液雾滴
8、81~83 雾滴涂布头
8b、81b~83b 头底面
9 基板
10 移动平台
11、11X 雾滴涂布腔室
13 热板
14 烧成和干燥腔室
16 载气供给部
18、181~183 雾滴喷出口
21 载气导入管线
22、221~223 雾滴供给管线
21b 阀门
35 雾滴控制部
37 移动控制部
50~54 涂布液雾化机构

Claims (4)

1.一种雾滴涂布成膜装置,其具备:
涂布液雾化机构(50、51~53),其利用超声波振子(1)将雾化容器(4)内的包含规定原料的涂布液(5)雾化而得到液滴状的涂布液雾滴(6);
雾滴涂布机构(70),其具有载置成为成膜对象的基板(9)的载置部(10),向所述基板供给所述涂布液雾滴,在所述基板的表面上涂布所述涂布液雾滴;和
烧成和干燥机构(90),其将涂布于所述基板的表面上的所述涂布液雾滴进行烧成和干燥而在所述基板的表面上成膜出包含所述规定原料的薄膜,
所述雾滴涂布机构不具有加热手段,
所述雾滴涂布机构进一步具有由雾滴喷出口喷出所述涂布液雾滴的雾滴涂布头(8、81~83),
所述雾滴喷出口形成为以规定方向作为长度方向的狭缝状,
所述雾滴涂布头的头底面相对于所述雾滴喷出口的宽度方向具有超过0的斜率,
所述雾滴涂布机构进一步具有移动控制部(37),
所述移动控制部(37)使所述载置部沿着与所述雾滴涂布头的所述雾滴喷出口的宽度方向一致的移动方向移动,可变地控制沿着所述移动方向的所述载置部的移动速度。
2.根据权利要求1所述的雾滴涂布成膜装置,
所述超声波振子包含多个超声波振子,
所述涂布液雾化机构包含供给用于将所述涂布液雾滴朝向所述雾滴涂布机构搬送的载气的载气供给部(16),
所述雾滴涂布成膜装置进一步具备雾化控制部(35),
所述雾化控制部(35)决定所述多个超声波振子中发生动作的超声波振子的数目即动作振子数,并且控制所述载气的流量。
3.根据权利要求1所述的雾滴涂布成膜装置,
所述涂布液雾化机构包含多个涂布液雾化机构(51~53),
所述雾滴涂布头包含与所述多个涂布液雾化机构50相对应地设置的多个雾滴涂布头(81~83)。
4.一种使用了权利要求1所述的雾滴涂布成膜装置的雾滴涂布成膜方法,其具备以下步骤:
(a)步骤(S1),其利用所述超声波振子(1)将所述雾化容器(4)内的包含规定原料的涂布液(5)雾化而得到液滴状的涂布液雾滴(6);
(b)步骤(S2),其通过所述雾滴涂布机构(70),向成为成膜对象的基板(9)供给所述涂布液雾滴,在所述基板的表面上涂布所述涂布液雾滴;和
(c)步骤(S3),其通过所述烧成和干燥机构(90),将由涂布于所述基板的表面上的所述涂布液雾滴形成的液膜进行烧成和干燥而在所述基板的表面上成膜出包含所述规定原料的薄膜,
所述(b)步骤未进行加热处理,
所述(b)步骤进一步包含下述步骤:
使所述载置部沿着与所述雾滴涂布头的所述雾滴喷出口的宽度方向一致的移动方向移动,通过所述移动控制部,可变地控制沿着所述移动方向的所述载置部的移动速度。
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