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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung ist eine Erfindung, die eine Filmbildungsvorrichtung betrifft, welche einen dünnen Film ausbildet, und insbesondere eine Filmbildungsvorrichtung, die imstande ist einen dünnen Film auf einem Substrat, durch Ausstoßen eines Nebels an das Substrat, auszubilden.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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Bei einem Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise eine Solarzelle oder eine Leuchtdiode, wird der Schritt zum Ausbilden eines dünnen Films auf einem Substrat durchgeführt. Zum Beispiel gibt es eine herkömmliche Technik, bei welcher ein Nebel eines bzw. aus einem Ausgangsmaterial(s) an ein Substrat ausgestoßen wird, und dadurch ein dünner Film auf dem Substrat ausgebildet wird (siehe Patentdokument 1).
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Patentdokument 1 offenbart eine Technik, bei welcher ein Substrat mit einem Nebel eines Ausgangsmaterials besprüht wird, das aus einer Strahldüse ausgestoßen wird, und dadurch ein dünner Film auf dem Substrat ausgebildet wird. Die Strahldüse umfasst ein Gasreservoir bzw. einen Gasspeicher mit einem großen Volumen, einen Strahlteil mit einer abgeflachten Querschnittsform und ein Nebelzuführohr. Die Strahldüse ist derart angeordnet, dass der Nebel des Ausgangsmaterials in eine Richtung senkrecht zu einer Richtung herausgespritzt wird, die parallel zu einer Ebene des Substrats ist.
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DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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Patentdokument 1: Offengelegte
Japanische Patentanmeldung Nr. 2007-254 869 A -
US 6,349,668 B1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Dünnfilmen auf großflächige Substrate. Eine Dünnfilmabscheidungsvorrichtung wird zum Aufbringen von Dünnfilmen auf Substrate, wie beispielsweise Großplattenanzeigen, sowie Vorrichtungen mit integrierten Schaltkreisen verwendet und enthält eine Quelle eines ionisierten Gases, das vor der Abscheidung mit einem Aerosol vermischt wird. Das die geladenen Teilchen enthaltende Aerosol wird in einem virtuellen Impaktor konzentriert und dann einem Brausekopf oder einer Brauseöffnung zugeführt, die zum Abscheiden des Aerosolmaterials auf dem Substrat verwendet wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Bei der im Patentdokument 1 offenbarten Technik wird der Nebel des Ausgangsmaterials durch eine Nebelzuführöffnung zugeführt, die in dem Gasreservoir vorgesehen ist, und dieser Nebel des Ausgangsmaterials wird durch einen Auslauf herausgespritzt, dessen Querschnittsbereich kleiner als derjenige der Zuführöffnung ist, um dadurch eine Vereinheitlichung bzw. Gleichmäßigkeit des Nebels des Ausgangsmaterials zu erzielen.
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Bei der im Patentdokument 1 offenbarten Technik ist es jedoch notwendig, dass die Nebelzuführöffnung einen großen Querschnittsbereich aufweist, um zu ermöglichen, dass der Nebel des Ausgangsmaterials gleichmäßig ausgestoßen wird. Um genau zu sein, wird der Öffnungs- bzw. Öffnungsbereich des Auslaufs so festgelegt, dass er eine vorbestimmte Größe hat, und es ist notwendig sicherzustellen, dass der Bereich der Nebelzuführöffnung ausreichend größer als dieser Öffnungsbereich des Auslaufs ist. In einem Fall, wo die im Patentdokument 1 offenbarte Technik auf eine Ausbildung eines dünnen Films mit einem großen Bereich angewandt wird, um zu ermöglichen, dass der Nebel gleichmäßig ausgestoßen wird, ist es überdies notwendig, dass viele dicke Rohre, die zum Zuführen des Nebels ausgestaltet sind, relativ zu dem Auslauf, mit einer abgeflachten Querschnittsform, in dem Gasreservoir vorgesehen sind.
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Deshalb bringt die im Patentdokument 1 offenbarte Technik ein Problem mit sich, dass die Größe einer Ausgestaltung bzw. Konfiguration um die Strahldüse herum zunimmt. Das heißt, es gibt bei der im Patentdokument 1 offenbarten Technik eine Begrenzung, dass der Gesamtöffnungsbereich der Nebelzuführöffnung in Übereinstimmung mit dem Öffnungsbereich des Auslaufs ausreichend vergrößert werden sollte, was es schwierig macht, eine Ausgestaltung der Strahldüse zu vereinfachen. Diese Größenzunahme der Ausgestaltung verschlechtert die Instandhaltungseigenschaften um die Strahldüse herum, verkompliziert den Zusammenbau der Strahldüse und erhöht zusätzlich die Herstellungskosten.
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Deshalb ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Filmbildungsvorrichtung bereitzustellen, die imstande ist eine Größenzunahme bei einer Ausgestaltung um eine Nebelstrahldüse herum zu verhindern, während ein gleichmäßiges Herausspritzen eines Nebels an ein Substrat, auf welchem ein Film auszubilden ist, beibehalten wird.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
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Um die oben erwähnte Aufgabe zu erreichen, wird eine Filmbildungsvorrichtung wie in Anspruch 1 definiert bereitgestellt. Die Filmbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Nebelerzeuger, der einen Nebel aus einer Ausgangsmateriallösung erzeugt, in welcher ein Ausgangsmaterial des auszubildenden Films gelöst ist; und eine Nebelstrahldüse, die den durch den Nebelerzeuger erzeugten Nebel an ein Substrat ausstößt, auf welchem der Film auszubilden ist. Die Nebelstrahldüse befindet sich über dem Substrat und die Nebelstrahldüse stößt den Nebel an eine obere Oberfläche des Substrats aus, und während das Ausstoßen durchgeführt wird, wird das Substrat in eine horizontale Richtung bewegt. Die Nebelstrahldüse umfasst: einen Hauptkörper mit einem ausgesparten Abschnitt, welcher im Inneren des Hauptkörpers vorgesehen ist; eine Nebelzuführöffnung, die in einer Seitenwand des Hauptkörpers ausgebildet ist und ausgestaltet ist, um den durch den Nebelerzeuger erzeugten Nebel der Innenseite des ausgesparten Abschnitts zuzuführen; eine erste Austrittsöffnung, die in dem Hauptkörper ausgebildet ist und ausgestaltet ist, den in dem ausgesparten Abschnitt enthaltenen Nebel zur Außenseite auszustoßen; zumindest eine Trägergaszuführöffnung, die in dem Hauptkörper ausgebildet ist und ausgestaltet ist, um der Innenseite des ausgesparten Abschnitts ein Trägergas zuzuführen, wobei das Trägergas den Nebel zu der ersten Austrittsöffnung transportiert; und einen (Sprüh-)Boden, der innerhalb des ausgesparten Abschnitts angeordnet ist und eine Vielzahl darin ausgebildeter Bohrungen aufweist, wobei die Querschnittsfläche des Bodens einschließlich der Bohrungen den ausgesparten Abschnitt vollständig ausfüllt. Der ausgesparte Abschnitt ist durch die Ausgestaltung des Sprühbodens in einen ersten Raum und einen zweiten Raum unterteilt, wobei der erste Raum mit der Trägergaszuführöffnung verbunden ist, wobei sich das von der Trägergaszuführöffnung zugeführte Trägergas ausbreitet und in den ersten Raum eindringt und durch die Bohrungen durchgeht, um gleichmäßig zu dem zweiten Raum geleitet zu werden, wobei der zweite Raum mit der ersten Austrittsöffnung verbunden ist. Die Nebelzuführöffnung ist in dem Hauptkörper ausgebildet, um mit dem zweiten Raum verbunden zu sein, wobei die Nebelzuführöffnung, bezüglich des Stroms des Trägergases, an der stromabwärtigen Seite des Bodens und an der stromaufwärtigen Seite der ersten Austrittsöffnung ausgebildet ist. Die Summe von Öffnungsbereichen der Vielzahl an in dem Boden ausgebildeten Bohrungen ist kleiner als die Summe eines Öffnungsbereiches der Trägergaszuführöffnung.
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EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Die Filmbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Nebelerzeuger, der einen Nebel aus einer Ausgangsmateriallösung erzeugt, in welcher ein Ausgangsmaterial des auszubildenden Films gelöst ist; und eine Nebelstrahldüse, die den durch den Nebelerzeuger erzeugten Nebel an ein Substrat ausstößt, auf welchem der Film auszubilden ist. Die Nebelstrahldüse befindet sich über dem Substrat und die Nebelstrahldüse stößt den Nebel an eine obere Oberfläche des Substrats aus, und während das Ausstoßen durchgeführt wird, wird das Substrat in eine horizontale Richtung bewegt. Die Nebelstrahldüse umfasst: einen Hauptkörper mit einem ausgesparten Abschnitt, welcher im Inneren des Hauptkörpers vorgesehen ist; eine Nebelzuführöffnung, die in einer Seitenwand des Hauptkörpers ausgebildet ist und ausgestaltet ist, um den durch den Nebelerzeuger erzeugten Nebel der Innenseite des ausgesparten Abschnitts zuzuführen; eine erste Austrittsöffnung, die in dem Hauptkörper ausgebildet ist und ausgestaltet ist, den in dem ausgesparten Abschnitt enthaltenen Nebel zur Außenseite auszustoßen; zumindest eine Trägergaszuführöffnung, die in dem Hauptkörper ausgebildet ist und ausgestaltet ist, um der Innenseite des ausgesparten Abschnitts ein Trägergas zuzuführen, wobei das Trägergas den Nebel zu der ersten Austrittsöffnung transportiert; und einen (Sprüh-)Boden, der innerhalb des ausgesparten Abschnitts angeordnet ist und eine Vielzahl darin ausgebildeter Bohrungen aufweist, wobei die Querschnittsfläche des Bodens einschließlich der Bohrungen den ausgesparten Abschnitt vollständig ausfüllt. Der ausgesparte Abschnitt ist durch die Ausgestaltung des Sprühbodens in einen ersten Raum und einen zweiten Raum unterteilt, wobei der erste Raum mit der Trägergaszuführöffnung verbunden ist, wobei sich das von der Trägergaszuführöffnung zugeführte Trägergas ausbreitet und in den ersten Raum eindringt und durch die Bohrungen durchgeht, um gleichmäßig zu dem zweiten Raum geleitet zu werden, wobei der zweite Raum mit der ersten Austrittsöffnung verbunden ist. Die Nebelzuführöffnung ist in dem Hauptkörper ausgebildet, um mit dem zweiten Raum verbunden zu sein, wobei die Nebelzuführöffnung, bezüglich des Stroms des Trägergases, an der stromabwärtigen Seite des Bodens an der stromaufwärtigen Seite der ersten Austrittsöffnung ausgebildet ist. Die Summe von Öffnungsbereichen der Vielzahl an in dem Boden ausgebildeten Bohrungen ist kleiner als die Summe eines Öffnungsbereiches der Trägergaszuführöffnung.
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Folglich geht das Trägergas, das in den ersten Raum zugeführt und darin verteilt wurde, durch den Sprühboden durch und wird dadurch gleichmäßig gemacht. Dann strömt das Trägergas in den zweiten Raum. Der Nebel, der in den zweiten Raum zugeführt wurde und darin geblieben ist, wird durch das Trägergas in seinem Strom bzw. seiner Strömung geregelt bzw. eingestellt und gleichmäßig gemacht, und zu dem ersten Auslauf befördert (getrieben). Dies gestattet, dass der gleichmäßig gemachte Nebel zusammen mit dem Trägergas aus dem ersten Auslauf zu dem Substrat hin herausgespritzt wird. Auf diese Art und Weise kann, durch Sprühen eines gleichmäßigen Nebels an das Substrat, ein gewünschter Film auf einer oberen Oberfläche des Substrats gleichmäßig ausgebildet werden.
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Überdies ermöglicht das Vorhandensein des Sprühbodens, wie oben beschrieben, dass ein gleichmäßiger Nebel aus dem ersten Auslauf herausgespritzt wird, ohne den Öffnungsbereich und die Anzahl an Nebelzuführöffnungen zu vergrößern. Folglich können der Öffnungsbereich und die Anzahl an Nebelzuführöffnungen klein gemacht werden, was eine Größenzunahme bei der Ausgestaltung um die Nebelstrahldüse herum verhindern kann. Dies verbessert die Instandhaltungseigenschaften um die Nebelstrahldüse herum, macht das Zusammenbauen der Nebelstrahldüse einfach, und verringert zusätzlich die Herstellungskosten.
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird.
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Figurenliste
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- [1] Eine Perspektivansicht, die eine Umriss-Ausgestaltung eines äußeren Erscheinungsbilds einer Nebelstrahldüse 1 gemäß einer Ausführungsform 1 darstellt.
- [2] Eine Querschnittansicht, die eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 darstellt.
- [3] Eine Draufsicht, die eine Ausgestaltung eines Sprühbodens 7 darstellt.
- [4] Eine Querschnittansicht, die eine Ausgestaltung einer nicht-erfindungsgemäßen Düse darstellt, die mit der Nebelsprühdüse 1 gemäß der Ausführungsform 1 zu vergleichen ist.
- [5] Eine Querschnittansicht, die eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3 darstellt.
- [6] Eine Perspektivansicht, die eine Umriss-Ausgestaltung eines äußeren Erscheinungsbilds einer Nebelstrahldüse 1 gemäß der Ausführungsform 3 darstellt.
- [7] Eine Querschnittansicht, die eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 4 darstellt.
- [8] Eine Querschnittansicht, die ein Beispiel einer anderen Ausgestaltung der Filmbildungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 4 darstellt.
- [9] Eine Querschnittansicht, die ein Beispiel einer anderen Ausgestaltung der Filmbildungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 4 darstellt.
- [10] Eine Querschnittansicht, die ein Beispiel einer anderen Ausgestaltung der Filmbildungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 4 darstellt.
- [11] Eine Querschnittansicht, die eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 5 darstellt.
- [12] Eine Draufsicht, die eine Umriss-Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 5 darstellt.
- [13] Eine Querschnittansicht, die eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 6 darstellt.
- [14] Eine Draufsicht, die eine Umriss-Ausgestaltung der Filmbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 6 darstellt.
- [15] Eine Querschnittansicht, die eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 7 darstellt.
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AUSFÜHRUNGSFORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filmbildungsvorrichtung zur Verwendung bei der Ausbildung eines dünnen Films auf einem Substrat. Insbesondere umfasst eine Filmbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Nebelstrahldüse, die einen Nebel aus einem Ausgangsmaterial eines dünnen Films zu einem Substrat hin ausstößt, um zu bewirken, dass auf dem Substrat ein dünner Film durch Ausstoßen des Nebels ausgebildet wird. Hier, bei der vorliegenden Erfindung, wird ein dünner Film auf einem Substrat nicht durch Aussetzen des Substrats an ein vaporisiertes Gas ausgebildet, sondern durch Sprühen eines flüssigen „Nebels“ an das Substrat.
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Bei der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der flüssige „Nebel“ einen Nebel, dessen Tröpfchen einen Partikeldurchmesser von 100µm oder weniger aufweist. Der unteren Grenze des Partikeldurchmessers des „Nebels“ muss keine besondere Beschränkung auferlegt werden, solange er in der flüssigen Form ist. Bei einem Beispiel beträgt die untere Grenze des Partikeldurchmessers des „Nebels“ ungefähr 0,1µm.
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Im Folgenden wird eine genaue Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme der Zeichnungen gegeben, die Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
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<Ausführungsform 1>
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1 ist eine Perspektivansicht, die eine Ausgestaltung eines äußeren Erscheinungsbilds einer Nebelstrahldüse 1 darstellt, die in einer Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform enthalten ist. In 1 werden auch Koordinatenachsen X-Y-Z gezeigt. 2 ist eine Querschnittansicht, die eine Umriss-Ausgestaltung der gesamten Filmbildungsvorrichtung darstellt. 2 ist eine Querschnittansicht der Ausgestaltung von 1, im Blick entlang der Y-Richtung.
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Zur Vereinfachung der Zeichnung werden ein Nebelerzeuger 2, unterschiedliche Arten an Rohren 3, 4, 5 und 6, eine Nebelzuführöffnung 5, eine Trägergaszuführöffnung 6a und ein erster Auslauf 8, welche in 2 dargestellt werden, in 1 nicht gezeigt. In 2 wird auch ein X-Z-Koordinatensystem gezeigt.
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Bei einer in 1 gezeigten, beispielhaften Ausgestaltung, um einen dünnen Film auf einem Substrat 100 auszubilden, das eine rechteckige Form mit einer Seitenlänge von Im oder mehr aufweist, befindet sich die Nebelstrahldüse 1 über dem Substrat 100. Die Nebelstrahldüse 1 stößt einen Nebel, welcher als ein Ausgangsmaterial eines Films dient, an eine obere Oberfläche des Substrats 100 aus. Bei diesem Arbeitsgang, während das Ausstoßen durchgeführt wird, wird das Substrat 100 zum Beispiel in eine horizontale Richtung bewegt. Das Ausstoßen des Nebels zusammen mit einer derartigen Bewegung gestattet, dass der Nebel an die Gesamtheit der oberen Oberfläche des Substrats 100 ausgestoßen wird. Als eine Folge, kann ein gleichmäßiger dünner Film auf der ganzen Gesamtheit der oberen Oberfläche des Substrats 100 ausgebildet werden.
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Hier ist das Substrat 100 auf eine Filmbildungstemperatur erwärmt worden. Während des Ausstoßens des Nebels ist der Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Substrats 100 und eines Endabschnitts des Nebelstrahldüse 1 festgelegt, um zum Beispiel ungefähr mehrere Dutzend mm oder weniger zu betragen.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst die Filmbildungsvorrichtung die Nebelstrahldüse 1 und den Nebelerzeuger 2.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst die Nebelstrahldüse 1 einen Hauptkörper 1A mit einem ausgesparten Abschnitt 1H. Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist ein äußeres Erscheinungsbild des Hauptkörpers 1A eine im Wesentlichen rechteckige Parallelepiped-Form auf, deren Breite in der X-Richtung kurz ist (zum Beispiel ungefähr einige cm), deren Tiefe in der Y-Richtung lang ist (etwas länger als der Durchmesser des Substrats 100 in der Y-Richtung, und zum Beispiel ungefähr Im oder mehr), und deren Höhe in der Z-Richtung etwas lang ist (zum Beispiel ungefähr 10 bis 20cm).
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Der Hauptkörper 1A kann zum Beispiel aus rostfreiem Stahl hergestellt sein, aber von dem Gesichtspunkt einer Gewichtsverringerung ist Aluminium annehmbar. In einem Fall wo der Hauptkörper 1A aus Aluminium hergestellt ist, ist es wünschenswert einen Beschichtungsprozess auszuführen, um eine Korrosionsbeständigkeit des Hauptkörpers 1A zu verbessern.
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Wie in 2 gezeigt, werden die Nebelzuführöffnung 5a, die Trägergaszuführöffnung 6a und der Auslauf (der als ein erster Auslauf erachtet werden kann) 8 ausgebildet, um den Hauptkörper 1A zu durchdringen.
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Die Nebelzuführöffnung 5a, welche in einer Seitenwand des Hauptkörpers 1A vorgesehen ist, dient als ein Eingang für einen Nebel, der durch den Nebelerzeuger 2 erzeugt wird und in den ausgesparten Abschnitt 1H des Hauptkörpers 1A zugeführt wird. Wie in 2 gezeigt, geht bei dieser Ausführungsform der durch den Nebelerzeuger 2 erzeugte Nebel durch das Nebelrohr 5 durch und erreicht die Nebelzuführöffnung 5a, und wird von der Nebelzuführöffnung 5a zur Innenseite des Hauptkörpers 1A zugeführt.
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Die Anzahl der Nebelzuführöffnungen 5a kann eine sein, oder alternativ können zwei oder mehr Nebelzuführöffnungen 5a entlang der Y-Richtung in der Seitenwand des Hauptkörpers 1A vorgesehen sein. Aus dem Gesichtspunkt einer Vereinfachung der Ausgestaltung der Nebelstrahldüse 1 ist jedoch eine kleinere Anzahl an Nebelzuführöffnungen 5a zu bevorzugen. Unnötig zu sagen, dass gemäß der Anzahl an Nebelzuführöffnungen 5a entsprechende Nebelrohre 5, wobei jedes jede der Nebelzuführöffnungen 5a mit dem Nebelerzeuger 2 verbindet, angeordnet sind.
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Wenn der Öffnungsbereich der Nebelzuführöffnung 5a und der Öffnungsbereich des Nebelrohrs 5 übermäßig klein sind, können sie sich mit dem Nebel zusetzen. Deshalb werden der Öffnungsbereich der Nebelzuführöffnung 5a und der Öffnungsbereich des Nebelrohrs 5 festgelegt, um Größen zu sein, die ein derartiges Zusetzen bzw. Verstopfen verhindern können.
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Der Auslauf 8 dient als ein Ausgang für den Nebel, und stößt den innerhalb des Hauptkörpers 1A enthaltenen Nebel zu dem Substrat 100 hin aus. Folglich ist der Auslauf 8 in einer Oberfläche des Hauptkörpers 1A ausgebildet, die der oberen Oberfläche (auf welcher ein dünner Film auszubilden ist) des Substrats 100, während des Ausstoßens des Nebels, zugewandt ist. Das heißt, der Auslauf 8 ist in einer unteren Oberfläche des Hauptkörpers 1A ausgebildet. Die Breite des Auslaufs 8 in der X-Richtung ist schmaler als die Breite des ausgesparten Abschnitts 1H des Hauptkörpers 1A in der X-Richtung. Zum Beispiel beträgt die Breite des Auslaufs 8 in der X-Richtung ungefähr 1 bis 2mm. Eine Öffnung des Auslaufs 8 weist eine schlitzartige Form auf, und der Durchmesser des Auslaufs 8 in der Y-Richtung ist ungefähr etwas kleiner als der Durchmesser des Hauptkörpers 1A in der Y-Richtung. Ein dünner Abschnitt des Hauptkörpers 1A befindet sich an beiden Enden des Auslaufs 8 bezüglich der Y-Richtung.
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Bei einer in 2 gezeigten, beispielhaften Ausgestaltung, ist die Trägergaszuführöffnung 6a in einer Oberfläche des Hauptkörpers 1A, gegenüberliegend zu dem Auslauf 8, vorgesehen (das heißt in einer oberen Oberfläche des Hauptkörpers 1A) (die Trägergaszuführöffnung 6a kann in einer Seitenoberfläche des Hauptkörpers 1A angeordnet sein, so lange wie die Trägergaszuführöffnung 6a mit einem ersten Raum 1S verbunden ist, wie später beschrieben wird). Die Trägergaszuführöffnung 6a dient als ein Eingang für ein Trägergas, das von der Außenseite der Nebelstrahldüse 1 in den ausgesparten Abschnitt 1H des Hauptkörpers 1A zugeführt wird. Wie in 2 gezeigt, geht das Trägergas durch ein Trägergasrohr 6 und erreicht die Trägergaszuführöffnung 6a, und wird von der Trägergaszuführöffnung 6a zu der Innenseite des Hauptkörpers 1A zugeführt.
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Hier ist das Trägergas ein Gas zum Transportieren eines sich in dem ausgesparten Abschnitt 1H des Hauptkörpers 1A aufhaltenden Nebels zu dem Auslauf 8, und Herausspritzen des Nebels aus dem Auslauf 8. Als das Trägergas ist zum Beispiel Luft, Stickstoff oder ein Inertgas annehmbar.
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Die Anzahl der Trägergaszuführöffnungen 6a kann eine sein, oder alternativ können zwei oder mehr Trägergaszuführöffnungen 6a in dem Hauptkörper 1A vorgesehen sein. Aus dem Gesichtspunkt einer Vereinfachung der Ausgestaltung der Nebelstrahldüse 1 ist jedoch eine kleinere Anzahl an Trägergaszuführöffnungen 6a zu bevorzugen. Unnötig zu sagen, dass gemäß der Anzahl an Trägergaszuführöffnungen 6a entsprechende Trägergasrohre 6, wobei jedes mit jeder der Trägergaszuführöffnungen 6a verbunden ist, angeordnet sind.
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Wenn der Öffnungsbereich der Trägergaszuführöffnung 6a und der Öffnungsbereich des Trägergasrohrs 6 übermäßig groß sind, kann die Größe der Ausgestaltung zunehmen. Folglich ist es bevorzugt, dass der Öffnungsbereich der Trägergaszuführöffnung 6a und der Öffnungsbereich des Trägergasrohrs 6 so klein wie möglich sind, derart dass eine später beschriebene Beziehung zwischen diesen Öffnungsbereichen und dem Öffnungsbereich einer Bohrung 7a erfüllt ist, die einen Sprühboden 7 durchdringt.
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Der Sprühboden 7 ist in der Nebelstrahldüse 1 angeordnet. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist der Sprühboden 7 innerhalb des ausgesparten Abschnitts 1H des Hauptkörpers 1A angeordnet. Wie man aus 2 sieht, unterteilt der Sprühboden 7 den ausgesparten Abschnitt 1H in zwei Räume 1S und 1T. Das heißt der Sprühboden 7 partitioniert die Innenseite des ausgesparten Abschnitts 1H in einen ersten Raum 1S und einen zweiten Raum 1T.
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3 ist eine Draufsicht des Sprühbodens 7 in einer X-Y-Ebene.
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Der Sprühboden 7 ist eine dünne Platte und kann zum Beispiel aus rostfreiem Stahl hergestellt sein. Bei einer in 3 dargestellten Ausgestaltung ist eine Vielzahl Bohrungen 7a gleichmäßig bzw. regelmäßig ausgebildet, um den Sprühboden 7 zu durchdringen (ungleich 3 kann eine ungleichmäßige Ausbildung auch akzeptabel sein). Bei einer in 3 gezeigten, beispielhaften Ausgestaltung weist die Öffnung von jeder Bohrung 7a eine Kreisform auf, und die Bohrungen 7a sind in einem Zickzackmuster bzw. versetzten Muster angeordnet. Jede der Bohrungen 7a ist durch den Sprühboden 7 in einer Dickenrichtung davon ausgebildet. Durch die Bohrungen 7a geht das Trägergas in einem „gasförmigen Zustand“ durch. Folglich ist die Öffnung von jeder Bohrung 7a imstande, einen feinen Durchmesser aufzuweisen. Keine bestimmte Beschränkung ist dem Durchmesser der Öffnung von jeder Bohrung 7a auferlegt, aber in einem Beispiel beträgt er ungefähr 0,01mm.
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Wie in 2 gezeigt, ist die Trägergaszuführöffnung 6a mit dem ersten Raum 1S verbunden, während der Auslauf 8 und die Nebelzuführöffnung 5a mit dem zweiten Raum 1T verbunden sind. Das von der Trägergaszuführöffnung 6a zugeführte Trägergas breitet sich aus bzw. verteilt sich und dringt, aufgrund des Vorhandenseins des Sprühbodens 7, in den ersten Raum 1S ein, und geht durch die Bohrungen 7a durch, um gleichmäßig zu dem zweiten Raum 1T geleitet zu werden. Andererseits wird, zusammen mit einem Strom des Trägergases, der Nebel, der von der Nebelzuführöffnung 5a zugeführt wurde und in den zweiten Raum 1T eingedrungen ist, zu dem Auslauf 8 geleitet und gleichmäßig von dem Auslauf 8 ausgestoßen.
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In dem in 2 gezeigten Nebelerzeuger 2 wird eine Ausgangsmateriallösung, in welcher ein Ausgangsmaterial des auszubildenden dünnen Films aufgelöst ist, durch das Ausgangsmateriallösungsrohr 4 zugeführt. Der Nebelerzeuger 2 verwandelt die auf diese Weise zugeführte Ausgangsmateriallösung in einen Nebel (Vernebelung bzw. Zerstäubung). Dann führt, übereinstimmend mit dem Strom des Trägergases, das von dem Trägergasrohr 3 transportiert wird, der Nebelerzeuger 2 den Nebel, welcher das vernebelte bzw. zerstäubte Ausgangsmaterial ist, in die Nebelstrahldüse 1 durch das Nebelrohr 5 zu. Hier ist als das Trägergas zum Beispiel Luft, Stickstoff oder ein Inertgas annehmbar.
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Wie oben beschrieben, ist bei der Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die Nebelstrahldüse 1 derart ausgestaltet, dass der Sprühboden 7, der eine große Anzahl an Bohrungen 7a aufweist, innerhalb des ausgesparten Abschnitts 1H angeordnet ist, und die Nebelzuführöffnung 5a ist an der stromabwärtigen Seite des Sprühbodens 7 und an der stromaufwärtigen Seite des Auslaufs 8 ausgebildet, bezüglich des Stroms des Trägergases.
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Deshalb geht das Trägergas, das in den ersten Raum 1S zugeführt wurde und sich darin verteilt hat, durch den Sprühboden 7 durch, und wird dadurch gleichmäßig gemacht. Dann strömt das Trägergas in den zweiten Raum 1T. Der Nebel, der in den zweiten Raum 1T zugeführt wurde und darin verweilt hat, wird durch das Trägergas in seiner Strömung reguliert und gleichmäßig gemacht, und zu dem Auslauf 8 befördert (getrieben). Dies gestattet, dass der gleichmäßig gemachte Nebel zusammen mit dem Trägergas aus dem Auslauf 8 zu dem Substrat 100 hin herausgespritzt wird. Auf diese Art und Weise kann, durch Sprühen eines gleichmäßigen Nebels an das Substrat 100 in einem erwärmten Zustand, ein erwünschter dünner Film gleichmäßig auf der oberen Oberfläche des Substrats 100 ausgebildet werden.
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Überdies ermöglicht, wie oben beschrieben, das Vorhandensein des Sprühbodens 7, dass ein gleichmäßiger Nebel aus dem Auslauf 8 ausgestoßen wird, ohne den Öffnungsbereich und die Anzahl an Nebelrohren 5, und den Öffnungsbereich und die Anzahl an Nebelzuführöffnungen 5a zu vergrößern, wie bei der in dem Patentdokument 1 offenbarten Technik. Folglich können der Öffnungsbereich und die Anzahl an Nebelrohren 5, und der Öffnungsbereich und die Anzahl an Nebelzuführrohren 5a klein gemacht werden, was eine Größenzunahme bei der Ausgestaltung um die Nebelstrahldüse 1 herum verhindern kann. Dies verbessert die Instandhaltungseigenschaften um die Nebelstrahldüse 1 herum, macht das Zusammenbauen der Nebelstrahldüse 1 einfach, und verringert zusätzlich die Herstellungskosten.
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Wie auch für das Trägergas, ermöglicht das Vorhandensein des Sprühbodens 7, dass das Trägergas, das sich in dem ersten Raum 1S verteilt hat, gleichmäßig in den zweiten Raum 1T weitergeleitet wird, sogar wenn der Öffnungsbereich und die Anzahl des Trägergasrohrs 6 und des Öffnungsbereich und die Anzahl der Trägergaszuführöffnung 6a verringert werden.
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Eine Ausgestaltung ist auch denkbar, bei welcher die Nebelzuführöffnung 5a nicht mit dem zweiten Raum 1T verbunden ist, sondern mit dem ersten Raum 1S, wie in 4 gezeigt. Wenn die in 4 gezeigte, nicht-erfindungsgemäße Ausgestaltung übernommen wird, gibt es jedoch eine Möglichkeit, dass der Nebel die Bohrungen 7a verstopfen kann, welche den Sprühboden 7 durchdringen.
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Diesbezüglich ist, wie in 2 gezeigt, die Nebelzuführöffnung 5a in dem Hauptkörper 1A derart vorgesehen, dass die Nebelzuführöffnung 5a an der stromabwärtigen Seite des Sprühbodens 7 bezüglich des Stroms des Trägergases angeordnet ist (das heißt, derart dass die Nebelzuführöffnung 5a mit dem zweiten Raum 1T verbunden ist). Dies kann ein Auftreten einer Situation verhindern, wo der Nebel die Bohrungen 7a verstopft, welche dem Sprühboden 7 durchdringen. Bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung, strömt das Trägergas durch die Bohrungen 7a, welche den Sprühboden 7 durchdringen. Da das Trägergas in dem „gasförmigen Zustand“ ist, tritt jedoch eine Situation, wo das Trägergas die Bohrungen 7a verstopft, nicht auf.
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Eine Übernahme der Ausgestaltung, bei welcher die Öffnungsbreite (die Breite in der X-Richtung) des Auslaufs 8 enger gemacht ist als die Breite (die Breite in die X-Richtung) des ausgesparten Abschnitts 1H, wie in 4 gezeigt, ermöglicht, dass ein gleichmäßiger gemachter Nebel aus dem Auslauf 8 ausgestoßen wird.
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<Ausführungsform 2>
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Bei dieser Ausführungsform wird eine Beschreibung der Beziehung zwischen dem Öffnungsbereich der Bohrung 7a, die in dem Sprühboden 7 ausgebildet ist, und dem Öffnungsbereich der Trägergaszuführöffnung 6a gegeben.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Summierung der Öffnungsbereiche der Vielzahl an in dem Sprühboden 7 ausgebildeten Bohrungen 7a kleiner als der Öffnungsbereich der Trägergaszuführöffnung 6a. In einem Fall, wo es zwei oder mehr Trägergaszuführöffnungen 6a gibt, ist die Summierung der Öffnungsbereiche der Bohrungen 7a kleiner als die Summierung der Öffnungsbereiche der Trägergaszuführöffnungen 6a.
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Eine Übernahme einer derartigen Ausgestaltung ermöglicht, dass das Trägergas mit einer gleichmäßigen Durchflussrate bzw. Durchflussmenge aus den Bohrungen 7a des Sprühbodens 7 in den zweiten Raum 1T ausgesendet wird, während das Trägergas in dem ersten Raum 1S verteilt wird.
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<Ausführungsform 3>
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5 zeigt eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform.
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Wie in 5 gezeigt, ist bei dieser Ausführungsform das Nebelrohr 5 nicht vorgesehen, und der Nebelerzeuger 2 ist direkt mit der Nebelstrahldüse 1 verbunden.
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Wie in 6 gezeigt, ist die Nebelzuführöffnung 5a, die eine rechteckige Form aufweist, ausgebildet, um die Seitenoberfläche des Hauptkörpers 1A zu durchdringen. Der Nebelerzeuger 2 ist direkt mit der Seitenoberfläche des Hauptkörpers 1A verbunden, um die Nebelzuführöffnung 5a zu verschließen, wie in 5 gezeigt. Der Hauptkörper 1A und der Nebelerzeuger 2 sind durch Befestigungsmittel, wie beispielsweise einem Bolzen, direkt miteinander verbunden.
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Mit Ausnahme der oben beschriebenen Ausgestaltung ist die Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform identisch mit der Filmbildungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1.
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Bei dieser Ausführungsform wird die Ausgangsmateriallösung, die durch den Nebelerzeuger 2 zu einem Nebel gemacht ist, durch das Trägergas befördert und direkt zu der Innenseite der Nebelstrahldüse 1 zugeführt, ohne Zwischenschaltung eines Nebelrohrs.
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Deshalb kann das in 2 gezeigte Nebelrohr 5 weggelassen werden. Dies kann die Ausgestaltung der Filmbildungsvorrichtung weiter vereinfachen, die Herstellungskosten der Filmbildungsvorrichtung reduzieren, und der Zusammenbau der Filmbildungsvorrichtung einfach machen.
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Bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung wird der durch den Nebelerzeuger 2 erzeugte Nebel in das Nebelrohr 5 gedrosselt, und dann dem zweiten Raum 1T zugeführt. Bei dieser Ausführungsform kann der durch den Nebelerzeuger 2 erzeugte Nebel, ohne gedrosselt zu sein, in den zweiten Raum 1T geschickt bzw. befördert werden. Folglich kann, verglichen mit der Ausgestaltung gemäß der Ausführungsform 1, die Ausgestaltung gemäß dieser Ausführungsform die Effizienz des Zuführens des Nebels weiter verbessern. Da das Nebelrohr 5 nicht vorgesehen ist, tritt zum Beispiel ein Kondensieren des Nebels in dem Nebelrohr 5, bei der Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, nicht zwangsläufig auf.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Nebelzuführöffnung 5a, die eine rechteckige Form (verlängert in der Y-Richtung) aufweist, ausgebildet, um den Hauptkörper 1A zu durchdringen. Dies gestattet, dass der Nebel in einem breiten Bereich innerhalb des zweiten Raums 1T zugeführt wird, ohne eine Vielzahl an Nebelrohren anzuordnen.
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<Ausführungsform 4>
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7 zeigt eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform.
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Wie in 7 gezeigt, ist bei dieser Ausführungsform eine Temperatureinstellvorrichtung in dem Hauptkörper 1A vorgesehen. Mit Ausnahme, dass die Temperatureinstellvorrichtung 9 vorgesehen ist, ist die Ausgestaltung der Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform identisch mit der Ausgestaltung der Filmbildungsvorrichtung gemäß den anderen, oben beschriebenen Ausführungsformen.
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Bei einer in 7 gezeigten Ausgestaltung, ist die Temperatureinstellvorrichtung 9 in einem Abschnitt des Hauptkörpers 1A um den Auslauf 8 herum ausgebildet. Als die Temperatureinstellvorrichtung 9 ist ein Durchgang annehmbar. Ein Fluid, dessen Temperatur angepasst bzw. eingestellt wurde, wird durch den Durchgang zirkuliert, und dadurch kann die Temperatur innerhalb des ausgesparten Abschnitts 1H eingestellt bzw. angepasst werden. Für die Temperatureinstellung wird ein Erwärmen oder Kühlen innerhalb eines Temperaturbereichs durchgeführt, welcher keine Aggregation bzw. Agglomeration des Nebels innerhalb des ausgesparten Abschnitts 1H verursacht, und welcher keine Reaktion, Dekomposition bzw. Zersetzung, und die Filmbildung des Nebels innerhalb des ausgesparten Abschnitts 1H verursacht. Die Objekttemperatur der Einstellung bzw. Regulierung der Temperatureinstellvorrichtung 9 variiert in Abhängigkeit von einer Aufheiztemperatur des Substrats 100, der Art des Ausgangsmaterials des dünnen Films, welcher ein Bestandteil des Nebels ist, und dergleichen.
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Der Nebel kann aggregieren, wenn er mit einer Innenwand der Nebelstrahldüse 1, welche eine niedrige Temperatur ausweist, in Kontakt gelangt. Die Aggregation des Nebels behindert ein gleichmäßiges Ausstoßen des Nebels, verursacht, dass eine Flüssigkeit des aggregierten Nebels auf das Substrat 100 tropft, oder dergleichen. Wenn der Nebel innerhalb der Nebelstrahldüse 1 aggregiert, wird die Effizienz der Verwendung des Ausgangsmaterials des dünnen Films verschlechtert.
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Andererseits, wenn die Temperatur der Nebelstrahldüse 1 übermäßig hoch ist, verursacht der Nebel des Ausgangsmaterials eine Zersetzung und Filmbildung innerhalb der Nebelstrahldüse 1. Wenn es nicht zersetzt wird, wird ein Lösungsmittel des Nebels vaporisiert, so dass das Ausgangsmaterial abgeschieden wird bzw. sich absetzt. Auch bei diesem Phänomen werden eine Behinderung eines gleichmäßigen Ausstoßens des Nebels, eine Verschlechterung bei der Effizienz der Nutzung des Ausgangsmaterials des dünnen Films, und dergleichen verursacht.
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Deshalb umfasst, bei der Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, die Nebelstrahldüse 1 die Temperatureinstellvorrichtung 9. Folglich kann in der Nebelstrahldüse 1 eine angemessene Temperatur, welche keine Aggregation des Nebels verursacht, und welche nicht eine Vaporisation und eine Zersetzung des Nebels verursacht, behalten werden.
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Die in 7 gezeigte Ausgestaltung ist identisch mit der in 5 gezeigten Ausgestaltung, mit Ausnahme, dass die Temperatureinstellvorrichtung 9 zusätzlich vorgesehen ist. Unnötig zu sagen, dass es hier auch annehmbar ist, dass, auf die gleiche Art und Weise wie oben beschrieben, die Temperatureinstellvorrichtung 9 zusätzlich an der in 2 gezeigten Ausgestaltung vorgesehen ist (siehe 8).
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Bei den in den 7 und 8 gezeigten Ausgestaltungen, ist die Temperatureinstellvorrichtung 9 in einem Abschnitt des Hauptkörpers 1A um den Auslauf 8 herum ausgebildet. Das Substrat 100 wird erwärmt, und ein Einfluss dieses Heizens wird größtenteils durch den Abschnitt des Hauptkörpers 1A um den Auslauf 8 herum aufgenommen. Deshalb ist die Temperatureinstellvorrichtung 9 zumindest in dem Abschnitt des Hauptkörpers 1A um den Auslauf 8 herum vorgesehen. Dadurch kann die Temperatur innerhalb des ausgesparten Abschnitts 1H (insbesondere die Temperatur in der Umgebung des Auslaufs 8) auf eine angemessene Temperatur eingestellt werden (in einem Temperaturbereich, welcher nicht eine Aggregation des Nebels verursacht, und welcher keine Zersetzung und ein Abscheiden bzw. eine Ablagerung des Nebels verursacht), bei Verhinderung einer Verkomplizierung (oder einer Größenzunahme) der Struktur des Hauptkörpers 1A.
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Es kann auch akzeptabel sein, dass, wie in den 9 und 10 gezeigt, die Temperatureinstellvorrichtung 9 gleichmäßig durchweg an einer gesamten Oberfläche eines Wandteils des Hauptkörpers 1A angeordnet ist (oder zumindest durchweg an einem Wandteil des Hauptkörpers 1A, der dem zweiten Raum 1T zugewandt ist). Eine Annahme der in den 9 und 10 gezeigten Ausgestaltungen ermöglicht, dass die Temperatur des gesamten Raums innerhalb des ausgesparten Abschnitts 1H (oder innerhalb des zweiten Raums 1T) auf eine angemessenere Temperatur eingestellt wird, als die in den 7 und 8 gezeigten Ausgestaltungen. Das heißt, die in den 9 und 10 gezeigten Ausgestaltungen können eine Verringerung des Nebels aufgrund einer Aggregation, einer Zersetzung, einer Abscheidung, und dergleichen, in dem ausgesparten Abschnitt 1H vollständig verhindern.
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In dem Obigen ist ein Durchgang, welcher einem Fluid, dessen Temperatur eingestellt wurde, gestattet dadurch zu strömen, als ein Beispiel der Temperatureinstellvorrichtung 9 erwähnt. Es sind jedoch andere Ausgestaltungen (wie beispielsweise ein Heizrohr, eine Kühlplatte oder eine Wärmeplatte) annehmbar, solange sie die Temperatur innerhalb des ausgesparten Abschnitts 1H einstellen bzw. anpassen kann.
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<Ausführungsform 5>
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11 zeigt eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. 12 ist eine Draufsicht der in 11 gezeigten Ausgestaltung, im Blick entlang der Z-Richtung. In 12 ist zur Vereinfachung der Zeichnung eine Darstellung des Nebelerzeugers 2, der verschiedenen Arten an Rohren 3, 4, 6, 11, und dergleichen, weggelassen.
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Wie in den 11 und 12 gezeigt, umfasst die Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform eine reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 zusätzlich zu der Nebelstrahldüse 1. In einer in 11 gezeigten, beispielhaften Ausgestaltung ist die in 7 gezeigte Düse als die Nebelstrahldüse 1 dargestellt. Die Ausgestaltung der Nebelstrahldüse 1 wurde bereits bei den obigen Ausführungsformen beschrieben, und deshalb wird eine Beschreibung von ihr hier weggelassen.
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Wie in 11 gezeigt, ist während einer Bildung eines dünnen Films auf dem Substrat 100, die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 sowie die Nebelstrahldüse 1 oberhalb des Substrats 100 platziert. Die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 stößt ein reaktionsförderndes Gas an die obere Oberfläche des Substrats 100 aus, wohingegen die Nebelstrahldüse 1 den Nebel an die obere Oberfläche des Substrats 100 ausstößt. Hier bedeutet das reaktionsfördernde Gas ein Gas zum Fördern einer Zersetzung und einer Reaktion des Nebels, welcher das Ausgangsmaterial für die Filmbildung enthält. Ein Aktivgas ist als das reaktionsfördernde Gas annehmbar. Spezielle Beispielse des reaktionsfördernden Gases umfassen Ozon, Ammoniak oder Wasserstoffperoxid.
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Während der Nebel und das reaktionsfördernde Gas ausgestoßen werden, wird zum Beispiel das Substrat 100 in die horizontale Richtung (in die X-Richtung in 12) bewegt. Ein Auslauf (welcher als ein zweiter Auslauf erachtet werden kann) 13 von dem reaktionsfördernden Gas ist angrenzend an den Auslauf 8 für den Nebel, derart dass der ausgestoßene Nebel und das ausgestoßene reaktionsfördernde Gas in der Umgebung der oberen Oberfläche des Substrats 100 gemischt werden können, wie später beschrieben wird. Um zu ermöglichen, dass der Nebel und das reaktionsfördernde Gas in der Umgebung der oberen Oberfläche des Substrats 100 gemischt werden, ist es bevorzugt, dass der Auslauf 8 und der Auslauf 13 angrenzend aneinander sind, mit einem Abstand dazwischen von ungefähr einigen mm. Es ist auch wünschenswert, dass der Auslauf 8 und/oder der Auslauf 13 derart geformt ist, dass sich eine Richtung, in welche der Nebel ausgestoßen wird, und eine Richtung, in welche das reaktionsfördernde Gas ausgestoßen wird, einander in der Umgebung der oberen Oberfläche des Substrats 100 kreuzen.
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Während des Ausstoßens des Nebels und des reaktionsfördernden Gases ist es bevorzugt, dass der Abstand von der oberen Oberfläche des Substrats 100 zu dem Auslauf 8 gleich dem Abstand von der oberen Oberfläche des Substrats 100 zu dem Auslauf 13 ist. Dieser Abstand beträgt einige mm (zum Beispiel 1 bis 2 mm). Eine Kraft des Ausstoßens des Nebels (die Durchflussrate des ausgestoßenen Nebels) und eine Kraft des Ausstoßens des reaktionsfördernden Gases (die Durchflussrate des ausgestoßenen reaktionsfördernden Gases) sind zum Beispiel einander gleich (hier können die Kraft des Ausstoßens des Nebels (die Durchflussrate des ausgestoßenen Nebels) und die Kraft des Ausstoßens des reaktionsfördernden Gases (die Durchflussrate des ausgestoßenen reaktionsfördernden Gases) unterschiedlich voneinander sein).
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Wie in 11 gezeigt, umfasst die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 einen Hauptkörper 10A mit einem ausgesparten Abschnitt 10H. Wie in den 11 und 12 gezeigt, weist eine Umrissaußenerscheinung des Hauptkörpers 10A eine im Wesentlichen rechteckige Parallelepiped-Form auf, deren Breite in der X-Richtung kurz ist (zum Beispiel ungefähr einige cm), deren Tiefe in der Y-Richtung lang ist (gleich dem Durchmesser der Nebelstrahldüse 1 in der Y-Richtung, und zum Beispiel ungefähr 1 m oder mehr), und deren Höhe in der Z-Richtung, obwohl sie nicht besonders beschränkt ist, niedriger als die Höhe der Nebelstrahldüse 1 in der Z-Achsen-Richtung ist, bei einer in 11 gezeigten, beispielhaften Ausgestaltung.
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Wie in 11 gezeigt, sind der Auslauf 13 und eine reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a ausgebildet, um den Hauptkörper 10A zu durchdringen.
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Der Auslauf 13 dient als ein Ausgang für das reaktionsfördernde Gas, und stößt das reaktionsfördernde Gas, das innerhalb des Hauptkörpers 10A enthalten ist, zu dem Substrat 100 hin aus. Folglich ist der Auslauf 13 in einer Oberfläche des Hauptkörpers 10A ausgebildet, die der oberen Oberfläche (auf welcher ein dünner Film auszubilden ist) des Substrats 100 während des Ausstoßens des reaktionsfördernden Gases zugewandt ist. Das heißt, der Auslauf 13 ist in einer unteren Oberfläche des Hauptkörpers 10A ausgebildet. Die Breite des Auslaufs 13 in der X-Richtung ist enger als die Breite des ausgesparten Abschnitts 10H des Hauptkörpers 10A in der X-Richtung. Zum Beispiel beträgt die Breite des Auslaufs 13 in der X-Richtung ungefähr 1 bis 2 mm. Eine Öffnung des Auslaufs 13 weist eine schlitzartige Form auf, und der Durchmesser des Auslaufs 13 in der Y-Richtung ist gleich dem Durchmesser des Auslaufs 8 in der Y-Richtung. Ein dünner Abschnitt des Hauptkörpers 10A befindet sich an beiden Enden des Auslaufs 13 bezüglich der Y-Richtung.
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Bei der in 11 gezeigten, beispielhaften Ausgestaltung, ist die reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a in einer Oberfläche des Hauptkörpers 10A gegenüberliegend dem Auslauf 13 vorgesehen (das heißt in einer oberen Oberfläche des Hauptkörpers 10A) (die reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a kann in einer Seitenoberfläche des Hauptkörpers 10A angeordnet sein). Die reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a dient als ein Eingang für das reaktionsfördernde Gas, welches von der Außenseite der reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 in den ausgesparten Abschnitt 10H des Hauptkörpers 10A zugeführt wird. Wie in 11 gezeigt, geht das reaktionsfördernde Gas durch ein reaktionsförderndes-Gas-Rohr 11 und erreicht die reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a, und wird von der reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a zur Innenseite des Hauptkörpers 10A zugeführt.
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Die Anzahl an reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnungen 11a kann eins sein, oder alternativ können zwei oder mehr reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnungen 11a entlang der Y-Richtung in der oberen Oberfläche des Hauptkörpers 10A vorgesehen sein. Aus dem Gesichtspunkt einer Vereinfachung der Ausgestaltung der reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10, wird jedoch eine kleinere Anzahl an reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnungen 11a bevorzugt. Unnötig zu sagen, sind in Übereinstimmung der Anzahl der reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnungen 11a, entsprechende reaktionsförderndes-Gas-Rohre 11, jedes mit jedem der reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnungen 11a verbunden, angeordnet.
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Wenn der Öffnungsbereich der reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a und der Öffnungsbereich des reaktionsförderndes-Gas-Rohr 11 übermäßig groß sind, kann die Größe der Ausgestaltung zunehmen. Folglich ist es wünschenswert, dass der Gesamtöffnungsbereich der reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a größer ist als der Gesamtöffnungsbereich von Bohrungen 71a, welche ausgebildet sind, um einen Sprühboden 71 zu durchdringen, und solange wie eine derartige Beziehung erfüllt ist, ist der Öffnungsbereich der reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a vorzugsweise so klein wie möglich.
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Der Sprühboden 71 ist in der reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 angeordnet. Wie in 11 gezeigt, ist der Sprühboden 71 innerhalb des ausgesparten Abschnitts 10H des Hauptkörpers 10A angeordnet. Wie man aus 11 sehen kann, unterteilt der Sprühboden 71 den ausgesparten Abschnitt 10H in zwei Räume 10S und 10T. Das heißt, der Sprühboden 71 trennt die Innenseite des hohlen Abschnitts 10H in einen ersten Raum 10S und einen zweiten Raum 10T ab. Die ebene Form des Sprühbodens 71 (einschließlich einer Art und Weise in welcher die Bohrungen 71a darin ausgebildet sind) ist identisch mit der ebenen Form der in 3 gezeigten, ebenen Form des Sprühbodens 7.
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Der Sprühboden 71 ist eine dünne Platte und kann zum Beispiel aus rostfreiem Stahl hergestellt sein. Wie in 3 gezeigt, ist eine Vielzahl an Bohrungen 71a gleichmäßig ausgebildet, um den Sprühboden 71 zu durchdringen. Jede der Bohrungen 71a ist durch den Sprühboden 71 in einer Dickenrichtung von ihm ausgebildet. Durch die Bohrungen 71a geht das reaktionsfördernde Gas in einem „gasförmigen Zustand“ durch. Folglich ist die Öffnung von jeder Bohrung 71a imstande, einen feinen Durchmesser aufzuweisen. Keine besondere Beschränkung ist dem Durchmesser der Öffnung von jeder Bohrung 71a auferlegt, aber in einem Beispiel beträgt er ungefähr 0,01 mm.
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Wie in 11 gezeigt, ist die reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a mit dem ersten Raum 10S verbunden, während der Auslauf 13 mit dem zweiten Raum 10T verbunden ist. Das aus der reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung 11a zugeführte, reaktionsfördernde Gas verteilt sich und dringt, aufgrund des Vorhandenseins des Sprühbodens 71, in den ersten Raum 10S ein, und geht durch die Bohrungen 71a durch, um gleichmäßig zu dem zweiten Raum 10T geführt zu werden. Das reaktionsfördernde Gas, das durch die Bohrungen 71a durchgegangen ist, behält seine geregelte, gleichmäßige Strömung, und wird in diesem Zustand in den zweiten Raum 10T gefördert und zu dem Auslauf 13 geleitet, um dann gleichmäßig aus dem Auslauf 13 ausgestoßen zu werden.
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Eine Verwendung des reaktionsfördernden Gases, welches ein Gas mit einer hohen Reaktivität ist, kann eine Zersetzung und eine Reaktion des Ausgangsmaterials (Nebel) fördern, was vorteilhaft ist, da ein dünner Film mit einer hohen Qualität auf dem Substrat 100 bei einer niedrigen Temperatur ausgebildet werden kann. Es ist tatsächlich möglich, eine Ausgestaltung anzunehmen, bei welcher zum Beispiel der Nebel und das reaktionsfördernde Gas innerhalb der Nebelstrahldüse 1 gemischt werden. Aufgrund der hohen Reaktivität des reaktionsfördernden Gases wird der Nebel jedoch innerhalb der Nebelstrahldüse 1 zersetzt. Eine derartige Zersetzung des Nebels verursacht eine Verschlechterung bei der Gleichmäßigkeit des ausgestoßenen Nebels und eine Verschlechterung bei der Effizienz der Nutzung des Ausgangsmaterials (Nebel) (mit anderen Worten, ist eine große Menge des Ausgangsmaterials erforderlich, um einen dünnen Film auf dem Substrat 100 auszubilden).
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Folglich umfasst die Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ferner die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10. Die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 umfasst den Auslauf 13, welcher das reaktionsfördernde Gas ausstößt. Der Auslauf 13 ist angrenzend an dem Auslauf 8 angeordnet, welcher den Nebel ausstößt.
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Deshalb können bei der Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform der Nebel und das reaktionsfördernde Gas in der Umgebung der oberen Oberfläche des Substrats 100 gemischt werden, welche außerhalb der Nebelstrahldüse 1 ist. Als eine Folge, werden eine Zersetzung und eine Reaktion des Nebels gefördert, ohne ein Auftreten von Problemen wie beispielsweise eine Verschlechterung bei der Gleichmäßigkeit des Nebels und eine Verschlechterung bei der Effizienz der Nutzung des Ausgangsmaterials.
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Bei der in 11 gezeigten Ausgestaltung ist die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 angrenzend an die in 7 gezeigte Nebelstrahldüse 1. Hier kann die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 gemäß dieser Ausführungsform angrenzend an die Nebelstrahldüse 1 (jede der Nebelstrahldüsen 1, die in den 2, 5, 8, 9, 10 und dergleichen gezeigt werden) von anderen, oben beschriebenen Ausführungsformen (Ausgestaltungen) sein.
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<Ausführungsform 6>
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13 zeigt eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. 14 ist eine Draufsicht der in 13 gezeigten Ausgestaltung, im Blick entlang der Z-Richtung. In 14 ist zur Vereinfachung der Zeichnung eine Darstellung des Nebelerzeugers 2, der unterschiedlichen Arten an Rohren 3, 4, 6, 11, 15, und dergleichen, weggelassen.
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Wie in den 13 und 14 gezeigt, umfasst die Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform nicht nur die Nebelstrahldüse 1 und die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10, sondern auch eine Ausströmdüse 14. Bei einer in 13 gezeigten, beispielhaften Ausgestaltung, wird die in 7 gezeigte Düse als die Nebelstrahldüse 1 dargestellt, und die in 11 gezeigte Düse wird als die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 dargestellt. Die Ausgestaltungen der Nebelstrahldüse 1 und der reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 wurden bereits bei den obigen Ausführungsformen beschrieben, und deshalb wird eine Beschreibung davon hier weggelassen.
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Wie in 13 gezeigt, werden während einer Ausbildung eines dünnen Films auf dem Substrat 100 die Ausstromdüse 14 sowie die Nebelstrahldüse 1 und die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 oberhalb des Substrats 100 platziert. Die Ausströmdüse 14 saugt (saugt ab bzw. entleert) einen Bereich oberhalb des Substrats 100 an, wohingegen die Nebelstrahldüse 1 den Nebel an die obere Oberfläche des Substrats 100 ausstößt und die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 das reaktionsfördernde Gas an die obere Oberfläche des Substrats 100 ausstößt.
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Während der Nebel und das reaktionsfördernde Gas ausgestoßen werden und zusätzlich ein Absaug- bzw. Ausströmprozess durchgeführt wird, wird das Substrat 100 zum Beispiel in die horizontale Richtung (in die X-Richtung in 14) bewegt. Eine Ausströmöffnung 16, der Auslauf 13 für das reaktionsfördernde Gas, und der Auslauf 8 für den Nebel sind angrenzend in einer Richtung (in die X-Richtung in den 13 und 14) angeordnet, beginnend von der Ausströmöffnung 16 der Ausströmdüse 14.
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Während des Ausströmprozesses und des Ausstoßens des Nebels und des reaktionsfördernden Gases wird es bevorzugt, dass der Abstand von der oberen Oberfläche des Substrats 100 zu dem Auslauf 8, der Abstand von der oberen Oberfläche des Substrats 100 zu dem Auslauf 13, und der Abstand von der oberen Oberfläche des Substrats 100 zu der Ausströmöffnung 16 gleich sind. Dieser Abstand beträgt einige mm (zum Beispiel ungefähr 1 bis 2 mm). Eine Kraft des Ausstoßens des Nebels (die Durchflussrate des ausgestoßenen Nebels), eine Kraft des Ausstoßens des reaktionsfördernden Gases (die Durchflussrate des ausgestoßenen reaktionsfördernden Gases), und eine Kraft des Ausströmens (die Ausströmdurchflussrate bzw. die Durchflussrate von Abgas) sind zum Beispiel einander gleich.
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Wie in 13 gezeigt, umfasst die Ausströmdüse 14 einen Hauptkörper 14A mit einem ausgesparten Abschnitt 14H. Wie in den 13 und 14 gezeigt, ist in dem Hauptkörper 14A die Breite in der X-Richtung kurz (zum Beispiel ungefähr einige cm), die Tiefe in der Y-Richtung ist lang (gleich dem Durchmesser der Nebelstrahldüse 1 in der Y-Richtung und dem Durchmesser der reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 in der Y-Richtung, und zum Beispiel ungefähr 1 m oder mehr), und die Höhe in der Z-Richtung ist, obwohl nicht besonders beschränkt, niedriger als die Höhe der Nebelstrahldüse 1 in der Z-Achsen-Richtung und gleich der Höhe der reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 in der Z-Achsen-Richtung in einer in 13 gezeigten, beispielhaften Ausgestaltung. Eine Umrissaußenerscheinung des Hauptkörpers 14A weist auch eine im Wesentlichen rechteckige Parallelepiped-Form auf.
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Wie in 13 gezeigt, sind die Ausströmöffnung 16 und ein Ausströmrohr-Verbindungsabschnitt 15a ausgebildet, um den Hauptkörper 14A zu durchdringen.
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Die Ausströmöffnung 16 saugt zumindest ein Gas, eine Flüssigkeit und einen Feststoff, die in einem Raum existieren, der zwischen der oberen Oberfläche des Substrats 100 und jeder der Düsen 1, 10, 14 ausgebildet ist, in den Hauptkörper 14A an. Folglich ist die Ausströmöffnung 16 in einer Oberfläche des Hauptkörpers 14A ausgebildet, die der oberen Oberfläche (auf welcher ein dünner Film auszubilden ist) des Substrats 100 während des Ausströmprozesses zugewandt ist. Das heißt, die Ausströmöffnung 16 ist in einer unteren Oberfläche des Hauptkörpers 14A ausgebildet.
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Die Breite der Ausströmöffnung 16 in der X-Richtung ist enger als die Breite des ausgesparten Abschnitts 14H des Hauptkörpers 14A in der X-Richtung. Zum Beispiel beträgt die Breite der Ausströmöffnung 16 in der X-Richtung ungefähr 1 bis 2 mm. Eine Öffnung der Ausströmöffnung 16 weist eine schlitzartige Form auf, und der Durchmesser der Ausströmöffnung 16 in der Y-Richtung ist gleich den Durchmessern des Auslaufs 8 und des Auslaufs 13 in der Y-Richtung. Ein dünner Abschnitt des Hauptkörpers 14A befindet sich an beiden Enden der Ausströmöffnung 16 bezüglich der Y-Richtung.
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Der Ausströmrohr-Verbindungsabschnitt 15a ist in einer Oberfläche des Hauptkörpers 14A gegenüber der Ausströmöffnung 16 vorgesehen (das heißt, in einer oberen Oberfläche des Hauptkörpers 14A). Der Feststoff, die Flüssigkeit und das Gas, die durch die Ausströmöffnung 16 angesaugt werden, werden durch den Ausströmrohr-Verbindungsabschnitt 15a und ein Ausströmrohr 15 zur Außenseite der Ausströmdüse 14 entleert, welche von dem Substrat 100 entfernt ist.
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Die Anzahl an Ausströmrohr-Verbindungsabschnitten 15a kann eins sein, oder alternativ können zwei oder mehr Ausströmrohr-Verbindungsabschnitte 15a entlang der Y-Richtung in der oberen Oberfläche des Hauptkörpers 14A vorgesehen sein. Aus dem Gesichtspunkt einer Vereinfachung der Ausgestaltung der Ausströmdüse 14 ist jedoch eine kleinere Anzahl an Ausströmrohr-Verbindungsabschnitten 15a vorzuziehen. Unnötig zu sagen, sind gemäß der Anzahl an Ausströmrohr-Verbindungsabschnitten 15a entsprechende Ausströmrohre 15 angeordnet, jedes mit jedem der Ausströmrohr-Verbindungsabschnitte 15a verbunden.
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Wenn der Öffnungsbereich des Ausströmrohr-Verbindungsabschnitts 15a und der Öffnungsbereich des Ausströmrohrs 14 übermäßig groß sind, kann die Größe der Ausgestaltung zunehmen. Folglich ist es zu bevorzugen, dass sie so klein wie möglich ausgeführt sind.
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Die Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform umfasst ferner die Ausströmdüse 14. Dies kann eine gleichförmige Strömung erzeugen, in welcher der aus der Nebelstrahldüse 1 ausgestoßene Nebel und das aus der reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 ausgestoßene reaktionsfördernde Gas zu der Ausströmdüse 14 hin strömen (mit anderen Worten, eine gleichförmige Strömung, welche in die horizontale Richtung (X-Richtung) parallel zu der oberen Oberfläche des Substrats 100 strömt). Als eine Folge kann ein Mischen des Nebels und des reaktionsfördernden Gases in einem Pfad von dieser Strömung, welcher oberhalb des Substrats 100 ist, gefördert werden.
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Zum Fördern eines Mischens des Nebels und des reaktionsfördernden Gases ist es notwendig, dass die Ausströmöffnung 16, der Auslauf 13 und der Auslauf 8 angrenzend entlang einer Richtung (in 13, die rechte Richtung) angeordnet sind, beginnend von der Ausströmöffnung 16, wie in 13 gezeigt.
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Das heißt, aus dem Gesichtspunkt des Förderns eines Mischens ist es nicht wünschenswert, dass lediglich ein Auslauf 8 an einer Seite (zum Beispiel die rechte oder linke in 13) der Ausströmöffnung 16 angeordnet ist, während lediglich der Auslauf 13 an der anderen Seite (nach links oder rechts in 13) der Ausströmöffnung 16 angeordnet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung existiert, in einem Pfad, der sich von einem Auslauf 8 (oder 13) zu der Ausströmöffnung 16 erstreckt, der andere Auslauf 13 (oder 8) nicht. Dies unterdrückt ein Mischen des Nebels und des reaktionsfördernden Gases.
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Obwohl in 13 die Ausströmöffnung 16, der Auslauf 13 und der Auslauf 8 angrenzend in dieser Reihenfolge angeordnet sind, können sie angrenzend in der Reihenfolge der Ausströmöffnung 16, des Auslaufs 8 und des Auslaufs 13 angeordnet sein.
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Wie oben beschrieben, ist die Ausgestaltung, bei welcher lediglich ein Auslauf 8 an einer Seite (zum Beispiel nach rechts oder links in 13) der Ausströmöffnung 16 angeordnet ist, während lediglich der Auslauf 13 an der anderen Seite (nach links oder rechts in 13) der Ausströmöffnung 16 angeordnet ist, nicht wünschenswert aus dem Gesichtspunkt des Förderns eines Mischens. In dieser Hinsicht ist die folgende Ausgestaltung annehmbar, weil sie ein Mischen des Nebels und des reaktionsfördernden Gases fördert. Um genau zu sein, ist eine Ausgestaltung annehmbar, bei welcher eine Zusammenstellung bzw. ein Set des Auslaufs 8 und Auslaufs 13 angrenzend an einer Seite (zum Beispiel die rechte in 13) der Ausströmöffnung 16 angeordnet ist, während ein Set des Auslaufs 8 und Auslaufs 13 ähnlich an der anderen Seite (nach links in 13) der Ausströmöffnung 16 angeordnet ist. Dies ist so, weil diese Ausgestaltung auch einen Zustand erzielt, in welchem die Ausströmöffnung 16, der Auslauf 8 und der Auslauf 13 angrenzend in einer Richtung beginnend von der Ausströmöffnung 16 angeordnet sind.
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Ungleich der in 13 gezeigten Ausgestaltung, muss die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 nicht in der in 13 gezeigten Ausgestaltung vorgesehen sein. In einem derartigen Fall sind lediglich der Auslauf 8 und die Ausströmöffnung 16 angrenzend angeordnet.
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Der Nebel wird, unverzüglich nach dem er aus der Nebelstrahldüse 1 herausgespritzt wird, in der Z-Achsen-Richtung in 13 gleichförmig bzw. gleichmäßig gemacht, aber dann kann sich die Gleichmäßigkeit verschlechtern, zum Beispiel aufgrund einer Kollision mit dem Substrat 100. Eine derartige Verschlechterung bei der Gleichmäßigkeit kann eine Unebenheit des dünnen Films verursachen, der auf der oberen Oberfläche des Substrats 100 ausgebildet ist. Folglich sind in 13 der Auslauf 8 und die Ausströmöffnung 16 angrenzend angeordnet, um zu ermöglichen, dass der Nebel eben (gleichförmig) in die horizontale Richtung (X-Y-Richtung) gesaugt wird, welche parallel zu der oberen Oberfläche des Substrats 100 ist. Das heißt, das Ansaugen durch die Ausströmöffnung 16 kann eine Strömung erzeugen, in welcher der aus der Nebelstrahldüse 1 ausgestoßene Nebel gleichförmig in die X-Y-Horizontalrichtung zu der Ausströmöffnung 16 hin strömt. Somit kann die Ebenheit des dünnen Films, der auf der oberen Oberfläche des Substrats 100 ausgebildet ist, verbessert werden.
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Die in 13 gezeigte Ausgestaltung umfasst die in 7 gezeigte Nebelstrahldüse 1. Stattdessen ist die Nebelstrahldüse 1 (jede der Nebelstrahldüsen 1, die in den 2, 5, 8, 9, 10, und dergleichen, gezeigt werden) von anderen, oben beschriebenen Ausführungsformen (Ausgestaltungen) als die Nebelstrahldüse 1 gemäß dieser Ausführungsform annehmbar.
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Wenn die Kraft des Ausströmens durch die Ausströmdüse 14 übermäßig stark ist, werden eine Reaktion und eine Zersetzung des Nebels, die an der oberen Oberfläche des Substrats 100 auftreten, verringert. Wenn die Kraft des Ausströmens durch die Ausströmdüse 14 übermäßig schwach ist, wird die Gleichmäßigkeit der Nebelströmung, die zu der Ausströmdüse 14 hin strömt, nicht verbessert. Aus dem Standpunkt einer Verbesserung bei der Effizienz einer Reaktion und einer Zersetzung des Nebels und einer Verbesserung bei der Gleichmäßigkeit der Nebelströmung ist es folglich wünschenswert, dass die Kraft des Ausströmens durch die Ausströmdüse 14 gleich der Kraft des Ausstoßens aus der Nebelstrahldüse 1 ist.
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<Ausführungsform 7>
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15 zeigt eine Ausgestaltung einer Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform.
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Wie in 15 gezeigt, weist die Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die gleiche Ausgestaltung wie in 13 gezeigt auf, außer dass eine zweite Nebelstrahldüse 1 zusätzlich vorgesehen ist. Somit gibt es bei dieser Ausführungsform eine Vielzahl an Nebelstrahldüsen 1.
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Die in 15 gezeigte Ausgestaltung ist identisch mit der in 13 gezeigten Ausgestaltung, außer dass die Anzahl der Nebelstrahldüsen 1 erhöht ist. Bei einer beispielhaften, in 15 gezeigten Ausgestaltung ist die in 7 gezeigte Düse als die Nebelstrahldüse 1 dargestellt. Somit wurden die Ausgestaltungen der Düsen 1, 10 und 14 bereits bei den obigen Ausführungsformen beschrieben, und deshalb wird hier eine Beschreibung davon weggelassen.
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Bei der in 15 gezeigten Ausgestaltung sind die Ausläufe 8, 13 und die Ausströmöffnung 16 angrenzend angeordnet. Hier bei dieser Ausführungsform, sowie bei der Ausführungsform 6 beschrieben, sind die Ausströmöffnung 16, der Auslauf 13 für das reaktionsfördernde Gas, und die zwei Ausläufe 8 für den Nebel angrenzend in einer Richtung (in die X-Richtung in 15) angeordnet, beginnend von der Ausströmöffnung 16 der Ausströmdüse 14.
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Die Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform umfasst eine Vielzahl an Nebelstrahldüsen 1. Dies ermöglicht, dass zwei oder mehr Arten an Nebeln separat an das Substrat 100 ausgestoßen werden.
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Zum Beispiel ist es möglich, dass eine der Nebelstrahldüsen 1 einen Ausgangsmaterial-Nebel ausstößt, welcher das Ausgangsmaterial des auszubildenden dünnen Films enthält, während die andere Nebelstrahldüse 1 einen Nebel von einer Flüssigkeit (wie beispielsweise eine WasserstoffperoxidLösung) ausstößt, die eine Wirkung des Förderns einer Reaktion des Ausgangsmaterial-Nebels ausübt. Dies kann eine Reaktion und eine Zersetzung des Nebels, der das Ausgangsmaterial des dünnen Films enthält, auf der oberen Oberfläche des Substrats 100 fördern, verglichen mit der in 13 gezeigten Ausgestaltung.
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In einem Fall wo das Ausgangsmaterial des auszubildenden, dünnen Films zwei oder mehrere Arten an Elementen umfasst, ist es alternativ möglich, dass Nebel, wobei jeder jedes der Elemente enthält, separat an das Substrat 100 ausgestoßen werden. Zum Beispiel wird der Nebel durch Verwandeln einer Ausgangsmateriallösung in einen Nebel erzeugt, und, unnötig zu sagen, ist ein Lösungsmittel für die Ausgangsmateriallösung notwendig. Hier kann eine Situation auftreten, wo ein für eines der Elemente geeignetes Lösungsmittel für das andere Element nicht geeignet ist. In einem derartigen Fall ist es wünschenswert, die Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform anzuwenden, so dass Nebel, die unterschiedliche Elemente enthalten, separat aus der jeweiligen Nebelstrahldüse 1 ausgestoßen werden, und diese Nebel auf der oberen Oberfläche des Substrats 100 gemischt werden.
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Alternativ ist es auch möglich, dass zum Beispiel in einem Fall, wo ein Nebel, der zwei oder mehr Arten an Feststoffen enthält, an die obere Oberfläche des Substrats 100 ausgestoßen wird, wobei lediglich eine Nebelstrahldüse 1 verwendet wird, um den Nebel auszustoßen. Eine Übernahme einer derartigen Ausgestaltung kann jedoch bewirken, dass die zwei Arten an Feststoffen vermischt werden und innerhalb der Nebelstrahldüse 1 miteinander reagieren. Die Reaktion zwischen unterschiedlichen Feststoffen innerhalb des Nebelstrahldüse 1 verursacht eine Unebenheit des dünnen Films, eine Verschlechterung bei der Effizienz der Nutzung des Ausgangsmaterials, und dergleichen. Eine Anwendung der Filmbildungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ermöglicht, dass ein Nebel, der lediglich eine einzelne Art an Feststoff enthält, innerhalb jeder der Nebelstrahldüsen 1 existiert. Somit ist das oben beschriebene Problem beseitigt.
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In 15 sind der Auslauf 13, der eine Auslauf 8 und der andere Auslauf 8 angrenzend aneinander in dieser Reihenfolge an der rechten Endseite der Ausströmöffnung 16 angeordnet. Stattdessen kann es auch akzeptabel sein, dass der Auslauf 13 zwischen einem Auslauf 8 und dem anderen Auslauf 8 angeordnet ist.
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Eine Ausgestaltung ist auch annehmbar, bei welcher ein Satz der Vielzahl an Ausläufen 8 und des Auslaufs 13, welche in 15 gezeigt sind, angrenzend an einer Seite (zum Beispiel nach rechts in 15) der Ausströmöffnung 16 angeordnet ist, während ein Satz von ihnen an der anderen Seite (nach links in 15) der Ausströmöffnung 16 angeordnet ist. Dies ist so, weil diese Ausgestaltung auch einen Zustand erreicht, in welchem die Ausströmöffnung 16, die Ausläufe 8 und der Auslauf 13 angrenzend in einer Richtung angeordnet sind, beginnend von der Ausströmöffnung 16.
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Bei der in 15 gezeigten Ausgestaltung müssen die reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse 10 und/oder die Ausströmdüse 14 nicht in der in 13 gezeigten Ausgestaltung vorgesehen sein.
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Bei der in 15 gezeigten Ausgestaltung weist jede der Nebelstrahldüsen 1 die in 7 gezeigte Ausgestaltung auf. Stattdessen ist, als jede der Nebelstrahldüsen 1, die Nebelstrahldüse 1 (jede der Nebelstrahldüsen 1, gezeigt in den 2, 5, 8, 9, 10, und dergleichen) der anderen, oben beschriebenen Ausführungsformen (Ausgestaltungen) annehmbar. Es kann auch akzeptabel sein, dass die Nebelstrahldüsen 1 unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen.
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Bei der beispielhaften, in 15 gezeigten Ausgestaltung, sind zwei Nebelstrahldüsen 1 dargestellt. Es können jedoch zwei oder mehr Nebelstrahldüsen 1 vorgesehen werden. Dies erhöht eine Variation bei dem an das Substrat 100 ausgestoßenen Nebel.
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Während die Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben wurde, ist die vorangehende Beschreibung in sämtlichen Aspekten erläuternd und nicht beschränkend. Es wird deshalb verstanden, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen erdacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nebelstrahldüse
- 1A, 10A, 14A
- Hauptkörper
- 1H, 10H, 14H
- ausgesparter Abschnitt
- 1S, 10S
- erster Raum
- 1T, 10T
- zweiter Raum
- 2
- Nebelerzeuger
- 3, 6
- Trägergasrohr
- 4
- Ausgangsmateriallösungsrohr
- 5
- Nebelrohr
- 5a
- Nebelzuführöffnung
- 6a
- Trägergaszuführöffnung
- 7, 71
- Sprühboden
- 7a, 71a
- Bohrung
- 8, 13
- Auslauf
- 9
- Temperatureinstellvorrichtung
- 10
- reaktionsförderndes-Gas-Strahldüse
- 11
- reaktionsförderndes-Gas-Rohr
- 11a
- reaktionsförderndes-Gas-Zuführöffnung
- 14
- Ausströmdüse
- 15
- Ausströmrohr
- 15a
- Aussströmrohr-Verbindungsabschnitt
- 16
- Ausströmöffnung
- 100
- Substrat
