DE112014007017T5 - Schichtausbildungsvorrichtung - Google Patents

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Takahiro Shirahata
Hiroyuki Orita
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Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Schichtausbildungsvorrichtung mit einer Dunstsprühdüse zur Verfügung, die eine Verhinderung der Erzeugung einer Verstopfung ermöglicht. Die Schichtausbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einem Dunstsprühkopf (100) zum Sprühen eines Rohmaterials versehen. Der Dunstsprühkopf (100) umfasst eine Rohmaterialsprühdüse (N1) und einen Rohmaterialausstoßabschnitt (7) zum Ausstoßen eines zerstäubten Rohmaterials, und die Rohmaterialsprühdüse (N1) umfasst eine Ausnehmung (2, 3) und einen Rohmaterialausstoßabschnitt (5), der in eine Seitenoberfläche der Ausnehmung (2, 3) gebohrt ist, die sich entfernt von einer unteren Oberfläche der Ausnehmung (2, 3) befindet, und der mit dem Rohmaterialausstoßabschnitt (7) verbunden ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schichtausbildungseinrichtung zum Ausbilden einer Schicht auf einem Substrat.
  • Stand der Technik
  • Chemische Dampfphasenabscheidung (CVD) ist ein Verfahren, das als ein Verfahren zum Ausbilden einer Schicht auf einem Substrat bekannt ist. Jedoch ist eine Schichtausbildung im Vakuum bei dem CVD-Verfahren notwendig, sodass ein großes Vakuumgehäuse zusätzlich zu beispielsweise einer Vakuumpumpe notwendig ist. Ferner weist das CVD-Verfahren das Problem auf, dass es schwierig ist beispielsweise in Bezug auf Kosten ein großflächiges Substrat als ein Substrat zu verwenden, auf dem die Schicht auszubilden ist. Demgemäß zieht ein Dunstverfahren, welches eine Schichtausbildungsbearbeitung bei einem atmosphärischen Druck ermöglicht, die Aufmerksamkeit auf sich.
  • Eine Technik aus dem Stand der Technik, die sich auf eine Schichtausbildungsvorrichtung verwendend das Dunstverfahren bezieht, wird beispielsweise in Patentdokument 1 beschrieben.
  • Gemäß der Technik aus Patentdokument 1 wird ein zerstäubtes Rohmaterial aus einer Dunstspraydüse auf ein Substrat gesprüht, das in einer Atmosphäre angeordnet ist. Eine vorgegebene Schicht wird auf dem Substrat mit dem Spray ausgebildet.
  • Dokument aus dem Stand der Technik
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung-Nr. 2013/038484
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Von der Erfindung zu lösende Probleme
  • Jedoch weist die Dunstspraydüse, die in Patentdokument 1 offenbart ist, ein im Folgenden beschriebenes Problem auf. Das heißt, eine zerstäubte Lösung kann mit einer verbleibenden Feuchtigkeit in einem Raum in der Dunstspraydüse reagieren und Partikel werden erzeugt und die Partikel haften in der Nähe einer Sprühöffnung an, wodurch ein Verstopfen der Sprühöffnung hervorgerufen wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schichtausbildungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Dunstspraydüse aufweist, die ein Verhindern einer Erzeugung eines Verstopfens ermöglicht.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Um die erwähnte Aufgabe zu lösen, ist eine Schichtausbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schichtausbildungsvorrichtung, die ein zerstäubtes Rohmaterial in eine Atmosphäre sprüht, um eine Schicht auf einem Substrat auszubilden, umfassend: einen Anordnungsabschnitt, an dem das Substrat angeordnet ist; und einen Dunstsprühkopf, der das Rohmaterial auf eine obere Oberfläche eines Substrats sprüht, das an dem Gehäuseabschnitt angeordnet ist, wobei der Dunstsprühkopf eine Rohmaterialsprühdüse umfasst, die das Rohmaterial sprüht, und einen Rohmaterialausstoßabschnitt, der in einer Seite des Dunstsprühkopfes vorgesehen ist, die auf das Substrat zeigt, sodass das zerstäubte Rohmaterial auf das Substrat gesprüht wird und die Rohmaterialsprühdüse umfasst eine erste Ausnehmung, einen Rohmaterialbereitstellabschnitt, der das zerstäubte Rohmaterial in der ersten Ausnehmung bereitstellt, und einen Rohmaterialentladungsabschnitt, der in eine Seitenoberfläche der ersten Ausnehmung gebohrt ist, die entfernt von einer unteren Oberfläche der ersten Ausnehmung angeordnet ist und der mit dem Rohmaterialausstoßabschnitt verbunden ist.
  • Effekte der Erfindung
  • Eine Schichtausbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schichtausbildungsvorrichtung, die ein zerstäubtes Rohmaterial in eine Atmosphäre sprüht, um eine Schicht auf einem Substrat auszubilden, umfassend: einen Anordnungsabschnitt, an dem das Substrat angeordnet ist, und einen Dunstsprühkopf, der das Rohmaterial auf eine obere Oberfläche eines Substrats sprüht, das auf dem Anordnungsabschnitt angeordnet ist, wobei der Dunstsprühkopf eine Rohmaterialdüse, die das Rohmaterial sprüht, und einen Rohmaterialausstoßabschnitt, der in einer Seite des Dunstsprühkopf vorgesehen ist, die auf das Substrat zeigt, umfasst, sodass das zerstäubte Rohmaterial auf das Substrat gesprüht wird und die Rohmaterialsprühdüse umfasst eine erste Ausnehmung, einen Rohmaterialbereitstellabschnitt, der das zerstäubte Rohmaterial in der ersten Ausnehmung bereitstellt, und einen Rohmaterialentladungsabschnitt, der in eine Seitenoberfläche der ersten Ausnehmung gebohrt ist, die entfernt von einer Oberfläche der ersten Ausnehmung angeordnet ist und die mit dem Rohmaterialausstoßabschnitt verbunden ist.
  • Demgemäß, sogar wenn das Rohmaterial und eine verbleibende Feuchtigkeit miteinander in der Ausnehmung in der Rohmaterialsprühdüse reagieren und Partikel dadurch erzeugt werden, werden die Partikel in einem Bereich zwischen der unteren Oberfläche der Ausnehmung und dem Rohmaterialausstoßabschnitt gefangen. Folglich kann ein Anhaften der Partikel und ein Verstopfen, das durch die Anhaftung in dem Rohmaterialausstoßabschnitt hervorgerufen wird, auch verhindert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die eine Konfiguration eines Dunstsprühkopfes 100 gemäß einer Ausführungsform 1 zeigt.
  • 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die eine Konfiguration des Dunstsprühkopfes 100 gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
  • 3 ist eine Draufsicht, die ein Aussehen des Dunstsprühkopfes 100 gemäß der Ausführungsform 1 zeigt, die von einem Substrat 110 aus betrachtet wird.
  • 4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die eine Konfiguration des Dunstsprühkopfes 100 gemäß einer Ausführungsform 2 zeigt.
  • 5 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die eine Konfiguration des Dunstsprühkopfes 100 gemäß der Ausführungsform 2 zeigt.
  • 6 ist eine Draufsicht, die ein Aussehen des Dunstsprühkopfes 100 gemäß Ausführungsform 2 zeigt, die von dem Substrat 110 aus betrachtet wurde.
  • 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die eine Konfiguration des Dunstsprühkopfes 100 gemäß einer Ausführungsform 3 zeigt.
  • Bevorzugte Ausführungsformen zur Umsetzung der Erfindung
  • Die Erfindung wird im Speziellen im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zum Zeigen der Ausführungsformen davon beschrieben.
  • <Ausführungsform 1>
  • 1 ist eine Querschnittansicht, die eine Hauptkonfiguration (d.h. einen Dunstsprühkopf 100) einer Schichtausbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 1 umfasst auch eine X-Y-Z-Koordinatenachse. 2 ist eine Zeichnung, die ein Aussehen des Dunstsprühkopfes 100, der in einer X-Richtung betrachtet wird, zeigt. 2 umfasst auch eine X-Y-Z-Koordinatenachse.
  • Die Schichtausbildungsvorrichtung sprüht ein zerstäubtes Rohmaterial in eine Atmosphäre, wodurch eine Schicht auf dem Substrat 110 ausgebildet wird. Das heißt, die Schichtausbildungsvorrichtung bildet eine gewünschte Schicht auf dem Substrat 110 unter Verwendung eines Dunstverfahrens, welches einen Schichtausbildungsvorgang in der Atmosphäre bezeichnet, aus.
  • Im Speziellen wird das Rohmaterial in einem in den Zeichnungen nicht gezeigten Gehäuse angeordnet und unter Verwendung von Ultraschallvibrationen wird das Rohmaterial in dem Gehäuse zerstäubt. Das zerstäubte Rohmaterial passiert gemeinsam mit einem Trägergas über eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Route und wird zu dem Dunstsprühkopf 100 gefördert.
  • Das Substrat 110 wird an einem Anordnungsabschnitt 90 angeordnet, der als eine Heizeinrichtung wirkt. Das heißt, der Anordnungsabschnitt 90 kann das Substrat 110 erwärmen. Der Dunstsprühkopf 100 ist über dem Substrat 110 angeordnet. Hier beträgt ein Abstand zwischen einer niedrigen Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100 und einer oberen Oberfläche des Substrats 110 im Wesentlichen 0,1 mm bis 50 mm zum Zeitpunkt der Schichtausbildungsbearbeitung. Der Dunstsprühkopf 100 und das Substrat 110 sind bei atmosphärischem Druck angeordnet. Ein Raum zwischen einer unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100 und der oberen Oberfläche des Substrats 110 wird im Folgenden als Reaktionsraum bezeichnet.
  • Der Dunstsprühkopf 100 sprüht das zerstäubte Rohmaterial an die obere Oberfläche des Substrats 110, welches auf vorgegebene Temperatur erwärmt wird. Demgemäß wird die gewünschte Schicht auf der Oberseite des Substrats 100 ausgebildet. Der Anordnungsabschnitt 90 bewegt sich in einer horizontalen Richtung (in einer X-Z-Ebene) zum Zeitpunkt der Schichtausbildungsbearbeitung. Der Dunstsprühkopf 100 bewegt sich in der horizontalen Richtung.
  • Die Konfiguration des Dunstsprühkopfes 100 wird im Speziellen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst der Dunstsprühkopf 100 eine Rohmaterialsprühdüse N1, eine Reaktionsmaterialsprühdüse N2 und eine Abgasdüse Nd. Wie in 1 gezeigt sind die Rohmaterialsprühdüse N1, die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 und die Abgasdüse Nd Seite an Seite in dieser Reihenfolge entlang der X-Richtung angeordnet. Im Unterschied zu 1 ist es auch möglich die Reaktionsmaterialsprühdüse N2, die Rohmaterialsprühdüse N1 und die Abgasdüse Seite an Seite in dieser Reihenfolge entlang der X-Richtung anzuordnen.
  • Eine Seitenoberfläche der Rohmaterialsprühdüse N1 und eine Seitenoberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 stehen in Kontakt miteinander und die andere Seitenoberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse und eine Seitenoberfläche der Abgasdüse Nd werden um einen vorgegebenen Abstand getrennt. Das heißt, die Rohmaterialsprühdüse N1 und die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 grenzen aneinander in der X-Richtung an und die Abgasdüse Nd ist separat von den anderen Düsen N1 und N2 in der X-Richtung angeordnet.
  • Wie oben beschrieben wurde, sind die Rohmaterialsprühdüse N1, die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 und die Abgasdüse Nd Seite an Seite in der horizontalen Richtung (der X-Richtung) angeordnet. Hier ist zumindest die Abgasdüse Nd an der äußersten Seite des Dunstsprühkopfes 100 angeordnet (ein rechtes Ende in 1).
  • Eine Konfiguration der Rohmaterialsprühdüse N1 wird zunächst beschrieben.
  • Die Rohmaterialsprühdüse N1 ist eine Düse zum Sprühen des zerstäubten Rohmaterials. Ausnehmungen (bezeichnet als eine erste Ausnehmung) 2 und 3 sind im Inneren der Rohmaterialsprühdüse N1 ausgebildet. Ein Rohmaterialbereitstellabschnitt 1 ist an einer oberen Oberfläche der Rohmaterialsprühdüse N1 vorgesehen. Wie oben beschrieben wurde, wird das Rohmaterial außerhalb des Dunstsprühkopfes 100 zerstäubt. Das zerstäubte Rohmaterial passiert über eine nicht gezeigte Route in den Zeichnungen gemeinsam mit einem Trägergas und wird zu dem Rohmaterialbereitstellabschnitt 1 gefördert. Ein zerstäubtes Material, das aus dem Rohmaterialbereitstellabschnitt 1 ausgegeben wird, füllt (wird bereitgestellt an) die Ausnehmungen 2 und 3 in der Rohmaterialbereitstelldüse N1.
  • Ein Begradigungsabschnitt (bezeichnet als ein erster Begradigungsabschnitt) 4 ist an einem Seitenoberflächenabschnitt in den Ausnehmungen 2 und 3 der Rohmaterialsprühdüse N1 vorgesehen. Der Begradigungsabschnitt 4, welcher eine Begradigungsplatte ist, kann eine Strömung des zerstäubten Rohmaterials, die von dem Rohmaterialbereitstellabschnitt 1 bereitgestellt wird, in den Ausnehmungen 2 und 3 begradigen.
  • Der Begradigungsabschnitt 4 erstreckt sich von dem einen Seitenoberflächenabschnitt in Richtung des anderen Seitenoberflächenabschnitts in den Ausnehmungen 2 und 3 in der Rohmaterialsprühdüse N1. Hier zeigt der anderen Seitenoberflächenabschnitt auf den einen Seitenoberflächenabschnitt in der X-Richtung. Ein Randabschnitt des Begradigungsabschnitts 4 ist an einem Seitenoberflächenabschnitt in der Nähe eines oberen Abschnitts der Rohmaterialsprühdüse N1 befestigt, jedoch ist der andere Seitenabschnitt des Begradigungsabschnitts 4 nicht mit dem anderen Seitenoberflächenabschnitt verbunden, sodass ein kleiner Spalt zwischen dem anderen Randabschnitt und dem anderen Seitenoberflächenabschnitt ausgebildet ist. Der Begradigungsabschnitt 4 ist in den Ausnehmungen 2 und 3 vorgesehen, um sich schräg in einer unteren Richtung von dem einen Randabschnitt zu dem anderen Randabschnitt zu erstrecken.
  • Der Begradigungsabschnitt 4 trennt die Ausnehmungen 2 und 3 in einen kleinen Raum 2, der an einem oberen Abschnitt der Rohmaterialsprühdüse 1 angeordnet ist, und einen schmalen Raum, der an einem unteren Abschnitt der Rohmaterialsprühdüse N1 angeordnet ist. Der schmale Raum 2 und der schmale Raum 3 sind miteinander über den Spalt verbunden, der zwischen dem anderen Randabschnitt des Begradigungsabschnitts 4 und dem anderen Seitenoberflächenabschnitt vorgesehen ist. Der schmale Raum 2 ist mit dem Rohmaterialbereitstellanschluss 1 verbunden und der schmale Raum 3 ist mit einem Rohmaterialentladungsabschnitt 5 verbunden, welcher im Folgenden beschrieben wird.
  • Der Rohmaterialentladungsabschnitt 5 ist an dem einen Seitenoberflächenabschnitt, der oben beschrieben wurde, in den Ausnehmungen 2 und 3 (im Speziellen in dem kleinen Raum 3) vorgesehen. Der Rohmaterialentladungsabschnitt 5 ist an einer Position vorgesehen, die entfernt von einer unteren Oberfläche der Rohmaterialsprühdüse N1 ist (die Ausnehmungen 2 und 3).
  • In dem Dunstsprühkopf 100 ist ein Rohmaterialausstoßabschnitt 7 in der unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfs 100 vorgesehen, das heißt, an einer Seite des Dunstsprühkopfes 100, die auf das Substrat 110 zeigt. Das zerstäubte Rohmaterial wird aus dem Rohmaterialausstoßabschnitt 7 zu dem Substrat 110 ausgestoßen.
  • Eine Bahn 6 ist in dem Dunstsprühkopf 100 vorgesehen. Der Rohmaterialentladungsabschnitt 5 ist mit dem Rohmaterialausstoßabschnitt 7 über die Bahn 6 verbunden. 3 ist eine Draufsicht auf den Dunstsprühkopf 100, wenn von einer Seite betrachtet, an der das Substrat 110 angeordnet ist. Das heißt, 3 ist die Draufsicht, die eine untere Oberflächenstruktur des Dunstsprühkopfes 100 zeigt. Wie in 3 gezeigt, bildet der Rohmaterialausstoßabschnitt 7 ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form aus. Eine Breite der Öffnung (eine Größe in einer X-Richtung in 3) beträgt im Wesentlichen 0,1 bis 10 mm.
  • In der Rohmaterialsprühdüse N1 wird das zerstäubte Rohmaterial von dem Rohmaterialbereitstellabschnitt 1 in die Ausnehmungen 2 und 3 bereitgestellt. Das Rohmaterial wird durch den Begradigungsabschnitt 4 begradigt und füllt den schmalen Raum 2 und wird im Anschluss zu dem schmalen Raum 3 geführt, um den schmalen Raum 3 zu füllen. Anschließend wird das zerstäubte Rohmaterial von dem Rohmaterialentladungsabschnitt 5 zu dem Rohmaterialausstoßabschnitt 7 über die Bahn 6 geleitet. Das zerstäubte Rohmaterial wird aus dem Rohmaterialausstoßabschnitt 7 in Richtung der oberen Oberfläche des Substrats 110 ausgestoßen.
  • Als nächstes wird eine Konfiguration der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 beschrieben.
  • Die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 ist eine Düse zum Ausstoßen eines Reaktionsmaterials, die zu einer Reaktion mit dem Rohmaterial (beispielsweise ein Oxidationsmittel) an dem Substrat 110 beiträgt. Ausnehmungen (bezeichnet als eine zweite Ausnehmung) 12 und 13 sind im Inneren der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 ausgebildet. Ein Rohmaterialbereitstellabschnitt 11 ist in einer oberen Oberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 vorgesehen. Das Rohmaterial wird von außerhalb der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 in die Ausnehmungen 12 und 13 über den Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 11 bereitgestellt.
  • Im Folgenden kann das Reaktionsmaterial gasförmig oder flüssig sein. Wenn das Reaktionsmaterial die Flüssigkeit ist, verläuft die Flüssigkeit (das Reaktionsmaterial), die mit Ultraschallschwingungen zerstäubt wurde, beispielsweise gemeinsam mit einem Trägergas über eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Route und wird zu der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 gefördert. Das Reaktionsmaterial, das aus dem Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 1 ausgegeben wird, füllt (wird bereitgestellt an) die Ausnehmungen 12 und 13 in der Reaktionsmaterialsprühdüse N2.
  • Ein Begradigungsabschnitt (bezeichnet als eine zweite Begradigungseinheit) 14 ist an einem Seitenoberflächenabschnitt in den Ausnehmungen 12 und 13 der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 vorgesehen. Der Begradigungsabschnitt 14, welcher eine Begradigungsplatte ist, kann eine Strömung des Reaktionsmaterials, das von dem Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 11 bereitgestellt wird, in den Ausnehmungen 12 und 13 begradigen.
  • Der Begradigungsabschnitt 14 erstreckt sich von einem Seitenoberflächenabschnitt in Richtung des anderen Seitenoberflächenabschnitts in den Ausnehmungen 12 und 13 der Reaktionsmaterialsprühdüse N2. Hier zeigt der andere Seitenoberflächenabschnitt auf den einen Seitenoberflächenabschnitt, der oben beschrieben wurde in der X-Richtung. Ein Randabschnitt des Begradigungsabschnitts 14 ist an dem einen Seitenoberflächenabschnitt in der Nähe des oberen Abschnitts der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 befestigt, jedoch ist der andere Randabschnitt des Begradigungsabschnitts 14 nicht mit dem anderen Seitenoberflächenabschnitt verbunden, sodass ein schmaler Spalt zwischen dem anderen Randabschnitt und dem anderen Seitenoberflächenabschnitt ausgebildet wird. Der Begradigungsabschnitt 14 ist in den Ausnehmungen 12 und 13 vorgesehen, um sich schräg in einer unteren Richtung von dem einen Randabschnitt zu dem anderen Randabschnitt zu erstrecken.
  • Der Begradigungsabschnitt 14 trennt die Ausnehmungen 12 und 13 in einen kleinen Raum 12, der in einem oberen Abschnitt der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 angeordnet ist, und einen kleinen Raum 13, der in einem unteren Abschnitt in der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 angeordnet ist. Der schmale Raum 12 und der schmale Raum 13 sind miteinander über den Spalt verbunden, der zwischen dem anderen Randabschnitt des Begradigungsabschnittes 14 und dem anderen Seitenoberflächenabschnitt ausgebildet ist. Der kleine Raum 12 ist mit dem Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 11 verbunden, und der kleine Raum 13 ist mit einem Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15 verbunden, welcher im Folgenden beschrieben wird.
  • Der Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15 ist an dem einen Seitenoberflächenabschnitt, der oben beschrieben wurde, in den Ausnehmungen 12 und 13 (im Speziellen in dem kleinen Raum 13) vorgesehen. Der Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15 ist an einer Position vorgesehen, die sich entfernt von einer unteren Oberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 (die Ausnehmungen 12 und 13) befindet.
  • In dem Dunstsprühkopf 100 ist ein Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17 in der unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100 vorgesehen, das heißt, in einer Seite des Dunstsprühkopfes 100, die auf das Substrat 110 zeigt. Das Reaktionsmaterial wird aus dem Reaktionsmaterialsprühkopf 17 zu dem Substrat 110 ausgestoßen.
  • Eine Bahn 16 ist in dem Dunstsprühkopf 100 vorgesehen. Der Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15 ist mit dem Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17 über die Bahn 16 verbunden. Wie in 3 gezeigt, bildet der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17 ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form aus. Eine Breite der Öffnung (eine Größe in der X-Richtung in 3) beträgt im Wesentlichen 0,1 mm bis 10 mm.
  • Das Reaktionsmaterial wird von dem Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 11 in die Ausnehmungen 12 und 13 in der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 bereitgestellt. Anschließend wird das Reaktionsmaterial durch den Begradigungsabschnitt 14 begradigt und füllt den schmalen Raum 12 und wird danach zu dem schmalen Raum 13 geführt, um den schmalen Raum 13 zu füllen. Anschließend wird das Reaktionsmaterial von dem Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15 zu dem Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17 über die Bahn 16 geführt. Das Reaktionsmaterial wird aus dem Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17 zu der oberen Oberfläche des Substrats 110 ausgestoßen.
  • Als nächstes wird eine Konfiguration der Abgasdüse Nd beschrieben.
  • Die Abgasdüse Nd ist eine Düse zum Durchführen einer Abgasbearbeitung. Die Abgasdüse Nd führt die Abgasbearbeitung bei einer Strömungsrate (Q3) durch, die gleich oder größer ist als eine Summe einer Strömungsrate (Q1), mit welcher die Rohmaterialsprühdüse N1 das Rohmaterial ausstößt, und einer Strömungsrate (Q2), mit der die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 das Rohmaterial ausstößt. Das heißt, die folgende Gleichung ist erfüllt: die Abgasströmungsrate Q3 ≥ die Ausstoßströmungsrate des Rohmaterials Q1 + die Ausstoßströmungsrate des Rohmaterials Q2.
  • Ausnehmungen (bezeichnet als eine dritte Ausnehmung) d2 und d3 sind im Inneren der Abgasdüse Nd ausgebildet. Ein Abgasmaterialauslass d1 ist in einer oberen Oberfläche der Abgasdüse Nd vorgesehen. Der Abgasmaterialauslass d1 ist in der oberen Oberfläche der Abgasdüse Nd vorgesehen und im Speziellen ist der Abgasmaterialauslass d1 über einem Abgasmaterialeinführabschnitt d5 vorgesehen, welcher im Folgenden beschrieben wird, um das Abgasmaterial aus der Abgasdüse Nd aus den Ausnehmungen d2 und d3 auszustoßen.
  • Hier bezeichnet ein Abgasmaterial einen Reaktionsrest, der beispielsweise in dem Reaktionsraum erzeugt wird. Der Abgasmaterialausgabeabschnitt d1 ist mit einer nicht gezeigten Abgaspumpe über eine nicht gezeigte Route verbunden. Das heißt, das Abgasmaterial wird über die Abgasdüse Nd in die Abgaspumpe, die oben beschrieben wurde, über den Abgasmaterialauslass d1 und die oben beschriebene Route eingesaugt.
  • Eine Vielzahl Begradigungsabschnitte (bezeichnet als ein dritter Begradigungsabschnitt) d4 ist in den Ausnehmungen d2 und d3 der Abgasdüse Nd vorgesehen. Die Begradigungsabschnitte d4, welches Begradigungsplatten sind, können eine Strömung des Abgasmaterials, das von einem Abgasmaterialeinführabschnitt d6 eingeführt wurde, der später beschrieben wird, in den Ausnehmungen d2 und d3 begradigen.
  • Einige der Begradigungsabschnitte d4 sind an einem Seitenoberflächenabschnitt der Ausnehmungen d2 und d3 angeordnet, und verbleibende Begradigungsabschnitte d4 sind an dem anderen Seitenoberflächenabschnitte der Ausnehmungen d2 und d3 befestigt. Hier zeigt der andere Seitenoberflächenabschnitt auf den einen Seitenoberflächenabschnitt in der X-Richtung. Jeder Begradigungsabschnitt d4, der an einem Seitenoberflächenabschnitt befestigt ist, erstreckt sich in Richtung des anderen Seitenoberflächenabschnitts, und jeder Begradigungsabschnitt d4, der an dem anderen Seitenoberflächenabschnitt befestigt ist, erstreckt sich in Richtung des einen Seitenoberflächenabschnitts.
  • Wenn ein Randabschnitt des Begradigungsabschnittes d4 an dem einen Seitenoberflächenabschnitt befestigt wird, bildet der andere Randabschnitt des Begradigungsabschnitts d4 einen freien Rand aus, der nicht mit irgendeinem der Elemente in den Ausnehmungen d2 und d3 verbunden ist. Wenn ein Randabschnitt des Begradigungsabschnittes d4 an dem anderen Seitenoberflächenabschnitt befestigt wird, bildet der andere Randabschnitt des Begradigungsabschnitts d4 einen freien Rand aus, der mit keinem der Elemente in den Ausnehmungen d2 und d3 verbunden ist. Jeder Begradigungsabschnitt 4 ist in den Ausnehmungen d2 und d3 vorgesehen, um sich schräg in einer unteren Richtung von dem einen Randabschnitt zu dem anderen Randabschnitt zu erstrecken. Hier sind der Begradigungsabschnitt d4, der an dem einen Seitenoberflächenabschnitt befestigt ist, und der Begradigungsabschnitt d4, der an dem anderen Seitenoberflächenabschnitt befestigt ist, alternierend von einer Oberseite zu einer Unterseite der Abgasdüse Nd angeordnet.
  • Die Vielzahl Begradigungsabschnitte d4 trennt die Ausnehmungen d2 und d3 der Abgasdüse Nd in eine Vielzahl kleine Räume. Die kleinen Räume, die angrenzend aneinander sind, werden über kleine Spalte verbunden, die durch die Begradigungsabschnitte d4 ausgebildet werden. Die Vielzahl kleiner Räume umfasst einen kleinen Raum d2, der in einem obersten Abschnitt der Abgasdüse Nd angeordnet ist, und einen kleinen Raum d3, der in einem untersten Abschnitt der Abgasdüse Nd angeordnet ist. Der kleine Raum d2 ist mit dem Abgasmaterialauslass d1 verbunden und der kleine Raum d3 ist mit dem Abgasmaterialeinführabschnitt d5 verbunden, der im Folgenden beschrieben wird.
  • Der Abgasmaterialeinführabschnitt d5 ist an dem anderen Seitenoberflächenabschnitt, der oben beschrieben wurde, in den Ausnehmungen d2 und d3 vorgesehen (im Speziellen der kleine Raum d3). Der Abgasmaterialeinführabschnitt d5 ist an einer Position vorgesehen, die sich entfernt von einer unteren Oberfläche der Abgasdüse Nd befindet (die Ausnehmungen d2 und d3).
  • In dem Dunstsprühkopf 100 wird ein Abgasabschnitt d7 in der unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100 vorgesehen, das heißt, in der Seite des Dunstsprühkopfes 100, die auf das Substrat 110 zeigt. Hier führt der Abgasabschnitt d7 eine Ausstoßbearbeitung an dem Reaktionsraum durch.
  • Die Bahn d6 ist in dem Dunstsprühkopf 100 vorgesehen. Der Abgasmaterialeinführabschnitt d5 ist mit dem Abgasabschnitt d7 über die Bahn d6 verbunden. Wie in 3 gezeigt, bildet der Abgasabschnitt d7 ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form aus. Eine Breite der Öffnung (eine Größe in der X-Richtung in 3) beträgt im Wesentlichen 0,1 mm bis 10 mm.
  • Wie in 1 und 3 gezeigt, sind der Rohmaterialausstoßabschnitt 7, der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17 und der Abgasabschnitt d7 in dieser Reihenfolge in der X-Richtung angeordnet. Obwohl im Unterschied zu den Zeichnungen stehend, können der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17, der Rohmaterialausstoßabschnitt 7 und der Abgasabschnitt d7 in dieser Reihenfolge in der X-Richtung angeordnet sein.
  • In der Abgasdüse Nd wird das Abgasmaterial in dem Reaktionsraum aus dem Abgasabschnitt d7 gesaugt. Das Abgasmaterial wird zu dem Abgasmaterialeinführabschnitt d5 über die Bahn d6 gefördert. Das Abgasmaterial, das aus dem Abgasmaterialeinführabschnitt d5 zu dem kleinen d3 ausgegeben wird, wird durch den Begradigungsabschnitt d4 begradigt und bewegt sich anschließend zu dem kleinen Raum d2. Im Anschluss wird das Abgasmaterial aus der Abgasdüse Nd über den Abgasmaterialauslass d1 entladen.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist die Abgasdüse Nd getrennt von den anderen Düsen N1 und N2 in der X-Richtung angeordnet. Demgemäß wird ein offener Deckenabschnitt 35 zwischen der Abgasdüse Nd und den anderen Düsen N1 und N2 erzeugt. Folglich wird der Dunstsprühkopf 100 mit einem Basisplattenabschnitt 36 versehen. Der Basisplattenabschnitt 36 deckt den offenen Deckenabschnitt 35 von einer Seite ab, an der sich das Substrat 110 befindet (siehe 1 und 3).
  • Unter Bezugnahme auf 3 umfasst der Dunstsprühkopf 100 einen Rahmen 30 des Dunstsprühkopfes 100 in der Seite (untere Oberfläche) des Dunstsprühkopfes 100, die auf das Substrat 110 zeigt. Der Rahmen 30, welches ein Randabschnitt der unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100 ist, grenzt an und umgibt eine innere Abschnittsseite der unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100. Wie in 1 erkannt werden kann, erstreckt sich der Rahmen 30 in Richtung der Substratseite 110. Das heißt, der Reaktionsraum wird von dem Rahmen 30 umschlossen. Jedoch stehen der Randabschnitt des Rahmens 30 und die obere Oberfläche des Substrats 110 nicht in Kontakt miteinander.
  • Wenn das zerstäubte Rohmaterial und das Reaktionsmaterial auf den Reaktionsraum gesprüht werden, reagieren das Rohmaterial und das Reaktionsmaterial miteinander auf dem erwärmten Substrat 110 und die gewünschte Schicht wird dadurch an der oberen Oberfläche des Substrats 110 ausgebildet. Ein Reaktionsrest, der in dem Reaktionsraum erzeugt wurde, wird beispielsweise aus dem Reaktionsraum mit der Abgasdüse Nd entfernt.
  • Wie oben beschrieben wurde, umfasst die Schichtausbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Dunstsprühkopf 100 und der Dunstsprühkopf 100 umfasst die Rohmaterialsprühdüse N1. Die Rohmaterialsprühdüse N1 ist in den Ausnehmungen 2 und 3 mit dem Rohmaterialentladungsabschnitt 5 versehen, der in einem Seitenoberflächenabschnitt vorgesehen ist, der sich entfernt von der unteren Oberfläche der Ausnehmungen 2 und 3 befindet.
  • Demgemäß, sogar wenn das Rohmaterial und eine Restfeuchte miteinander in den Ausnehmungen 2 und 3 in der Rohmaterialsprühdüse N1 reagieren und Partikel dadurch erzeugt werden, werden die Partikel in einem Bereich zwischen der unteren Oberfläche und dem Rohmaterialentladungsabschnitt 5 in dem kleinen Raum 3 gefangen. Das heißt, der obige Bereich in dem kleinen Raum 3 wirkt als eine Partikelfalle und die Partikel werden in dem obigen Bereich gesammelt, sodass die Partikel daran gehindert werden können zu dem Rohmaterialentladungsabschnitt 5, der Bahn 6 und dem Rohmaterialausstoßabschnitt 7 gefördert zu werden. Folglich können ein Anhaften der Partikel an den Abschnitten 5, 6 und 7 und eine Verstopfung, die durch das Anhaften hervorgerufen wird, verhindert werden.
  • Obwohl im Unterschied zu der obigen Konfiguration die Anordnung des Begradigungsabschnittes 4 weggelassen werden kann, wird der Begradigungsabschnitt 4 in den Ausnehmungen 2 und 3 in der Rohmaterialsprühdüse N1 vorgesehen.
  • Demgemäß kann die Strömung des zerstäubten Rohmateriales in den Ausnehmungen 2 und 3 begradigt werden und die Partikel können zuverlässiger in dem Bereich gefangen werden, der als die Partikelfalle wirkt. Der Seitenoberflächenabschnitt, an dem der Begradigungsabschnitt 4 befestigt ist, ist der gleiche wie die Seitenoberfläche, in der der Rohmaterialentladungsabschnitt 5 vorgesehen ist (beide Abschnitte 4 und 5 sind in dem einen Seitenoberflächenabschnitt vorgesehen). Folglich kann beispielsweise ein Flüssigkeitstropfen daran gehindert werden einen Seitenoberflächenabschnitt hinab zu laufen und in den Rohmaterialentladungsabschnitt 5 zu fließen.
  • Der Rohmaterialausstoßabschnitt 7 bildet das längliche Öffnungsloch mit der schlitzartigen Form aus. Demgemäß kann das zerstäubte Rohmaterial gleichmäßig auf das Substrat 110 mit der großen Oberfläche gesprüht werden.
  • Obwohl im Unterschied zu der obigen Konfiguration die Anordnung der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 weggelassen werden kann, weist der Dunstsprühkopf 100 die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 auf. Demgemäß kann die Reaktion bei der Schichtausbildungsbearbeitung in der Atmosphäre begünstigt werden. Eine breite Anzahl Schichten kann ausgebildet werden.
  • Die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 ist in den Ausnehmungen 12 und 13 mit dem Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15 versehen, der in dem einen Seitenoberflächenabschnitt angeordnet ist, der entfernt von der unteren Oberfläche der Ausnehmungen 12 und 13 angeordnet ist.
  • Demgemäß, sogar wenn das Reaktionsmaterial und die Atmosphäre miteinander in den Ausnehmungen 12 und 13 in der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 reagieren und dadurch Partikel erzeugt werden, werden die Partikel in einem Bereich zwischen der unteren Oberfläche und dem Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15 in dem kleinen Raum 13 gefangen. Das heißt, der obige Bereich in dem kleinen Raum 13 wirkt als eine Partikelfalle und die Partikel werden in dem obigen Bereich gefangen, sodass die Partikel daran gehindert werden können zu dem Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15, der Bahn 16 und dem Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17 gefördert zu werden. Folglich können ein Anhaften der Partikel an den Abschnitten 15, 16 und 17 und eine Verstopfung, die durch die Anhaftung hervorgerufen wird, verhindert werden.
  • Obwohl im Unterschied zu der obigen Konfiguration stehend, kann die Anordnung des Begradigungsabschnittes 14 weggelassen werden, wobei der Begradigungsabschnitt 14 in den Ausnehmungen 12 und 13 in der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 vorgesehen wird.
  • Demgemäß kann die Strömung des Reaktionsmaterials in den Ausnehmungen 12 und 13 begradigt werden und die Partikel können zuverlässiger in dem Bereich gefangen werden, der als die Partikelfalle wirkt. Der Seitenoberflächenabschnitt, an dem der Begradigungsabschnitt 14 befestigt ist, ist der gleiche wie die Seitenoberfläche, in der der Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15 vorgesehen ist (beide Abschnitte 14 und 15 sind in dem einen Seitenoberflächenabschnitt vorgesehen). Folglich kann beispielsweise ein Flüssigkeitstropfen daran gehindert werden den einen Seitenoberflächenabschnitt hinab zu laufen und in den Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 15 zu fließen.
  • Der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17 bildet das längliche Öffnungsloch mit der schlitzartigen Form aus. Demgemäß kann das Reaktionsmaterial gleichmäßig auf das Substrat 110 mit der großen Oberfläche gesprüht werden.
  • Obwohl im Unterschied zu der obigen Konfiguration stehend, kann die Anordnung der Abgasdüse Nd weggelassen werden, wobei der Dunstsprühkopf 100 die Abgasdüse Nd aufweist. Demgemäß kann die Strömung des Rohmateriales und des Reaktionsmateriales, die zu der Abgasdüse Nd strömt, erzeugt werden. Folglich kann eine Turbulenz in der Strömung des Rohmateriales in beispielsweise dem Reaktionsraum verhindert werden, sodass eine Schichtqualität der auszubildenden Schicht verbessert werden kann. Eine Diffusion des Rohmaterials aus beispielsweise dem Reaktionsraum kann unterdrückt werden.
  • Die folgende Gleichung wird bei der Abgasverarbeitung erfüllt: die Abgasströmungsrate Q3 ≥ die Abgasströmungsrate des Rohmaterials Q1 + die Abgasströmungsrate des Reaktionsmaterial Q2. Demgemäß können das Rohmaterial und das Reaktionsmaterial, die in den Reaktionsraum gesprüht wurden, zusätzlich die Strömung, die oben beschrieben wurde, in dem Reaktionsraum sicherstellen. Eine Diffusion des Rohmaterials und des Reaktionsmaterials aus dem Reaktionsraum kann zuverlässig verhindert werden.
  • Die Rohmaterialsprühdüse N1, die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 und die Abgasdüse Nd sind Seite an Seite entlang der X-Richtung angeordnet, und zumindest die Abgasdüse Nd ist an der äußersten Seite des Dunstsprühkopfes 100 angeordnet.
  • Demgemäß bewegen sich das Rohmaterial und das Reaktionsmaterial zu der äußersten Seite des Dunstsprühkopfes 100 in dem Reaktionsraum. Demgemäß wird ein Bereich, in dem das Rohmaterial und das Reaktionsmaterial das Substrat 110 kontaktieren, maximiert, sodass eine Erzeugung eines sich im Ausgangszustand befindenden Rohmaterials in beispielsweise dem Reaktionsraum minimiert werden kann.
  • Die Abgasdüse Nd ist in den Ausnehmungen d2 und d3 mit dem Abgasmaterialeinführabschnitt d5 versehen, der in dem anderen Seitenoberflächenabschnitt angeordnet ist, der sich entfernt von der unteren Oberfläche der Ausnehmungen d2 und d3 befindet.
  • Demgemäß wird das Abgasmaterial, das aus dem Abgasmaterialeinführabschnitt d5 hin zu den Ausnehmungen d2 und d3 entnommen wurde, in einem Bereich zwischen der unteren Oberfläche und dem Abgasmaterialeinführabschnitt d5 in dem kleinen Raum d3 eingesperrt. Das heißt, der obige Bereich in dem kleinen Raum d3 wirkt als eine Partikelfalle und das Abgasmaterial, das die große Partikelgröße aufweist, wird in dem obigen Bereich eingesperrt, sodass das Abgasmaterial aufweisend die große Partikelgröße daran gehindert werden kann über den Abgasmaterialauslass d1 hinweg zu strömen. Gemäß der obigen Konfiguration kann eine Lebensdauer eines Filters, der in der Abgaspumpe vorgesehen ist, verlängert werden.
  • Obwohl im Unterschied zu der obigen Konfiguration stehend, kann die Anordnung des Begradigungsabschnittes d4 weggelassen werden, wobei die Vielzahl Begradigungsabschnitte d4 in den Ausnehmungen d2 und d3 in der Abgasdüse Nd vorgesehen wird.
  • Demgemäß kann das Abgasmaterial aufweisend die große Partikelgröße zuverlässig daran gehindert werden über den Abgasmaterialauslass d1 zu strömen. Gemäß der obigen Konfiguration kann die Lebensdauer des Filters, der in der Abgaspumpe vorgesehen ist, weiter verlängert werden.
  • Der Abgasabschnitt d7 bildet das verlängerte Öffnungsloch aufweisend die schlitzartige Form aus. Demgemäß kann die Abgasverarbeitung über einen breiteren Bereich durchgeführt werden. Die Strömung des Rohmaterials zu beispielsweise dem Abgasabschnitt d7 in der X-Richtung kann gleichmäßig ausgestaltet werden.
  • Der Dunstsprühkopf 100 weist die Basisplatte 36, die den Öffnungsdeckenabschnitt 35 von der Seite aus abdeckt, an der das Substrat 110 angeordnet ist. Demgemäß, sogar wenn die Abgasdüse Nd separat von den anderen Düsen N1 und N2 angeordnet ist, kann das Rohmaterial beispielsweise daran gehindert werden von dem Reaktionsraum in den offenen Deckenabschnitt 35 zu strömen. Die Abgasdüse Nd und die anderen Düsen N1 und N2 können einfach in dem Dunstsprühkopf 100 montiert werden.
  • Der Rahmen 30 des Dunstsprühkopfes 100 erstreckt sich in Richtung der Substratseite 110. Demgemäß kann der Reaktionsraum so eingeschlossen werden, dass die Diffusion des Rohmaterials aus beispielsweise dem Reaktionsraum unterdrückt werden kann.
  • Der Anordnungsabschnitt 90 oder der Dunstsprühkopf 100 können sich in der Horizontalrichtung bewegen. Demgemäß kann die Schichtausbildungsbearbeitung verwendend die Schichtausbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform (Dunstsprühkopf 100) auf einer gesamten Oberfläche des Substrats 110 aufweisend die Fläche mit großer Oberfläche durchgeführt werden.
  • <Ausführungsform 2>
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden zwei Reaktionsmaterialsprühdüsen angewendet.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Hauptkonfiguration (d.h. einen Dunstsprühkopf 100) einer Schichtausbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 4 umfasst auch eine X-Y-Z-Koordinatenachse. 5 ist eine Zeichnung, die ein Aussehen des Dunstsprühkopfes 100, der in 4 gezeigt ist, wenn in einer X-Richtung betrachtet, zeigt. 5 umfasst auch eine X-Y-Z-Koordinatenachse. 6 ist eine Draufsicht, die den Dunstsprühkopf 100, der in 4 gezeigt ist, wenn von einer Seite betrachtet, an der das Substrat 110 angeordnet ist, zeigt. Das heißt, 6 ist eine Draufsicht, die eine untere Oberflächenstruktur des Dunstsprühkopfes 100, der in 4 gezeigt ist, zeigt.
  • Die Konfiguration des Dunstsprühkopfes 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird im Speziellen unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben.
  • Wie in 4 gezeigt, umfasst der Dunstsprühkopf 100 eine Reaktionsmaterialsprühdüse N3, eine Rohmaterialsprühdüse N1, eine Reaktionsmaterialsprühdüse N2 und eine Abgasdüse Nd. Wie in 4 gezeigt, sind die Reaktionsmaterialsprühdüse N3, die Rohmaterialsprühdüse N1, die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 und die Abgasdüse Nd Seite an Seite in dieser Reihenfolge entlang der X-Richtung angeordnet. Das heißt, die Rohmaterialsprühdüse N1 ist zwischen der Reaktionsmaterialsprühdüse N2, die in einer Seite angeordnet ist, und der Reaktionsmaterialsprühdüse N3, die in Seitenansicht in der andern Seite angeordnet ist, angeordnet (in der X-Richtung).
  • Eine Seitenoberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N1 und eine Seitenoberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 stehen in Kontakt miteinander. Die anderen Seitenoberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N1 und eine Seitenoberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 stehen in Kontakt miteinander. Jedoch werden die andere Seitenoberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 und eine Seitenoberfläche der Abgasdüse Nd um einen vorgegebenen Abstand getrennt. Das heißt, die Reaktionsmaterialsprühdüse N3, die Rohmaterialsprühdüse N1 und die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 grenzen aneinander in der X-Richtung an und die Abgasdüse Nd ist getrennt von den Düsen N1, N2, und N3 in der X-Richtung angeordnet.
  • Wie oben beschrieben wurde, sind die Reaktionsmaterialsprühdüse N3, die Rohmaterialsprühdüse N1, die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 und die Abgasdüse Nd Seite an Seite in der Horizontalrichtung (die X-Richtung) angeordnet. Hier ist zumindest die Abgasdüse Nd an einer äußersten Seite des Dunstsprühkopfes 100 (am rechten Ende von 4) angeordnet.
  • Der Dunstsprühkopf 100 sprüht das zerstäubte Rohmaterial auf die obere Oberfläche des Substrats 110, welches auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt wird. Demgemäß wird die gewünschte Schicht auf der oberen Oberfläche des Substrats 110 ausgebildet. Der Anordnungsabschnitt 90 bewegt sich in der Horizontalrichtung (in der X-Z-Ebene) zum Zeitpunkt der Schichtausbildungsbearbeitung. Der Dunstsprühkopf 100 bewegt sich in der horizontalen Richtung.
  • Im Folgenden ist der Aufbau der Rohmaterialsprühdüse N1, der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 und der Abgasdüse Nd in dem Dunstsprühkopf 100 gemäß der Ausführungsform 1 der gleiche wie der des Dunstsprühkopfes 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Demgemäß wird die Beschreibung der Konfigurationen dieser Elemente N1, N2, und Nd hier weggelassen.
  • Die Konfiguration der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 ist die gleiche wie die der Reaktionsmaterialsprühdüse N2.
  • Das heißt, die Reaktionsmaterialsprühdüse N3 ist eine Düse zum Ausstoßen eines Reaktionsmaterials, das zu einer Reaktion mit dem Rohmaterial (das Reaktionsmaterial kann das gleiche sein oder sich von dem Reaktionsmaterial unterscheiden, das aus der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 ausgestoßen wurde) an dem Substrat 110 beiträgt. Ausnehmungen (bezeichnet als eine zweite Ausnehmung) 22 und 23 sind im inneren der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 ausgebildet. Ein Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 21 ist an einer oberen Oberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 vorgesehen. Das Reaktionsmaterial wird von außerhalb der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 in die Ausnehmungen 22 und 23 über den Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 21 bereitgestellt.
  • Hier kann das Reaktionsmaterial gasförmig oder flüssig sein. Wenn das Reaktionsmaterial flüssig ist, wird die Flüssigkeit (das Reaktionsmaterial) durch Ultraschallschwingungen beispielsweise zerstäubt, verläuft über eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Route gemeinsam mit einem Trägergas, und wird zu der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 gefördert. Das Reaktionsmaterial, das aus dem Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 21 ausgegeben wird, füllt (wird bereitgestellt an) die Ausnehmungen 22 und 23 in der Reaktionsmaterialsprühdüse N3.
  • Ein Begradigungsabschnitt (bezeichnet als zweite Begradigungseinheit) 24 ist an einem Seitenoberflächenabschnitt in den Ausnehmungen 22 und 23 der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 vorgesehen. Der Begradigungsabschnitt 24, welches eine Begradigungsplatte ist, kann eine Strömung des Reaktionsmaterials, das von dem Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 21 bereitgestellt wird, in den Ausnehmungen 22 und 23 begradigen.
  • Der Begradigungsabschnitt 24 erstreckt sich von einem Seitenoberflächenabschnitt in Richtung des anderen Seitenoberflächenabschnitts in den Ausnehmungen 22 und 23 der Reaktionsmaterialsprühdüse N3. Hier zeigt der andere Seitenoberflächenabschnitt auf den einen Seitenoberflächenabschnitt in der X-Richtung. Ein Randabschnitt des Begradigungsabschnittes 24 ist an dem einen Seitenoberflächenabschnitt in der Nähe des oberen Abschnitts der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 befestigt, jedoch ist der anderen Randabschnitt des Begradigungsabschnittes 24 nicht mit dem anderen Seitenoberflächenabschnitt verbunden, sodass eine kleine Lücke zwischen dem anderen Randabschnitt und dem anderen Seitenoberflächenabschnitt ausgebildet wird. Der Begradigungsabschnitt 24 ist in den Ausnehmungen 22 und 23 vorgesehen, um sich schräg in einer unteren Richtung von einem Randabschnitt zu dem anderen Randabschnitt zu erstrecken.
  • Der Begradigungsabschnitt 24 trennt die Ausnehmungen 22 und 23 in einen kleinen Raum 22, der in einem oberen Abschnitt der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 angeordnet ist, und einen schmalen Raum 23, der in einem unteren Abschnitt der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 angeordnet ist. Der schmale Raum 22 und der schmale Raum 23 sind miteinander über den Spalt verbunden, der zwischen dem anderen Randabschnitt des Begradigungsabschnitts 24 und dem anderen Seitenoberflächenabschnitt ausgebildet ist. Der kleine Raum 22 ist mit dem Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 21 verbunden und der schmale Raum 23 ist mit dem Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 25 verbunden, der im Folgenden beschrieben wird.
  • Der Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 25 ist an dem einen Seitenoberflächenabschnitt vorgesehen, der oben in den Ausnehmungen 22 und 23 beschrieben wird (im Speziellen der kleine Raum 23). Der Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 25 ist an einer Position vorgesehen, die entfernt von der unteren Oberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 vorgesehen ist (die Ausnehmungen 22 und 23).
  • In dem Dunstsprühkopf 100 ist ein Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 27 in der unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100 vorgesehen, das heißt, in der Seite des Dunstsprühkopfes 100, die auf das Substrat 110 zeigt. Das Reaktionsmaterial wird aus dem Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 27 zu dem Substrat 110 ausgestoßen.
  • Eine Bahn 26 ist in dem Dunstsprühkopf 100 vorgesehen. Der Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 25 ist mit dem Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 27 über die Bahn 26 verbunden. Wie in 6 gezeigt, bildet der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 27 ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form aus. Eine Breite der Öffnung (eine Größe in der X-Richtung in 6) beträgt im Wesentlichen 0,1 mm bis 10 mm.
  • In der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 wird das Reaktionsmaterial von dem Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 21 in die Ausnehmungen 22 und 23 bereitgestellt. Anschließend wird das Reaktionsmaterial durch den Begradigungsabschnitt 24 begradigt und füllt den schmalen Raum 22 und wird im Folgenden zu dem schmalen Raum 23 geführt, um den schmalen Raum 23 zu füllen. Anschließend wird das Reaktionsmaterial von dem Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 25 zu dem Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 27 über die Bahn 26 geführt. Das Reaktionsmaterial wird aus dem Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 27 zu der oberen Oberfläche des Substrats 110 ausgestoßen.
  • Wie in 4 und 6 gezeigt, sind der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 27, der Rohmaterialausstoßabschnitt 7, der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17, und der Abgasabschnitt d7 in dieser Reihenfolge in der X-Richtung angeordnet.
  • Wie in 4 und 6 gezeigt, sind der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 27, der Rohmaterialausstoßabschnitt 7, der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 17 und der Abgasabschnitt d7 in dieser Reihenfolge in der X-Richtung angeordnet.
  • Die Abgasdüse Nd ist getrennt von den anderen Düsen N1, N2 und N3 in der X-Richtung angeordnet. Demgemäß wird ein offener Deckenabschnitt 35 zwischen der Abgasdüse Nd und den anderen N1, N2 und N3 erzeugt. Folglich ist der Dunstsprühkopf 100 mit einem Basisplattenabschnitt 36 versehen. Der Basisplattenabschnitt 36 deckt den offenen Deckenabschnitt 35 von einer Seite aus ab, an der das Substrat 110 angeordnet ist (siehe 4 und 6).
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der Basisplattenabschnitt 36 mit einem inaktiven Gasbereitstellabschnitt (nicht gezeigt) einer Bahn 44 und einem Ausstoßabschnitt 38 für inaktives Gas (siehe 4 und 6) versehen.
  • Ein inaktives Gas, welches von außerhalb des Dunstsprühkopfes 100 gesendet wird, wird dem Basisplattenabschnitt 36 über den Gasbereitstellabschnitt für inaktives Gas bereitgestellt. Die Bahn 44 ist in dem Basisplattenabschnitt 36 vorgesehen und das bereitgestellte inaktive Gas bewegt sich in der Bahn 44. Der Ausstoßabschnitt 38 für inaktives Gas ist in einer Seite der Basisplatte 36 vorgesehen, die auf das Substrat 110 zeigt und das inaktive Gas wird aus dem Gasausstoßabschnitt 38 für inaktives Gas in Richtung des Substrats 110 gesprüht. Wie in 6 gezeigt, bildet der Ausstoßabschnitt 38 für inaktives Gas ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form aus. Eine Breite der Öffnung (eine Größe in der X-Richtung in 6) beträgt im Wesentlichen 0,1 mm bis 10 mm.
  • Der Basisplattenabschnitt 36 gemäß der Ausführungsform 1 ist nicht mit dem Gasbereitstellabschnitt für inaktives Gas, der Bahn 44 und dem Ausstoßabschnitt 38 für inaktives Gas, der oben beschrieben wurde, versehen. Jedoch kann der Basisplattenabschnitt 36 gemäß der Ausführungsform 1 auch mit dem Gasbereitstellabschnitt für inaktives Gas, der Bahn 44, und dem Ausstoßabschnitt 38 für inaktives Gas auf eine ähnliche Weise zu dem Basisplattenabschnitt 36 gemäß der vorliegenden Ausführungsform versehen sein.
  • Ferner ist der Basisplattenabschnitt 36 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem Temperatureinstellabschnitt im Inneren davon versehen. Der Temperatureinstellabschnitt 28 kann eine Temperatur in dem Basisplattenabschnitt 36 einstellen.
  • Der Basisplattenabschnitt 36 gemäß der Ausführungsform 1 ist nicht mit dem Temperatureinstellabschnitt 28 der oben beschrieben wurde, versehen. Jedoch kann der Basisplattenabschnitt 36 gemäß der Ausführungsform 1 auch mit dem Temperatureinstellabschnitt 28 auf eine ähnliche Weise zu dem Basisplattenabschnitt 36 gemäß der vorliegenden Ausführungsform versehen werden.
  • Im Folgenden werden in der vorliegenden Ausführungsform Temperatureinstellabschnitte 8, 18 und 28 auch in der Rohmaterialsprühdüse N1 und den Reaktionsmaterialsprühdüsen N2 und N3 vorgesehen. Die Rohmaterialsprühdüse N1 und die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 sind gemäß der Ausführungsform 1 nicht mit den Temperatureinstellabschnitten 8 und 18, die oben beschrieben wurden, versehen. Jedoch können die Rohmaterialsprühdüse N1 und die Reaktionsmaterialsprühdüse N2 gemäß der Ausführungsform 1 auch mit den Temperatureinstellabschnitten 8 und 18 auf eine ähnliche Weise zu der Rohmaterialsprühdüse N1 und der Reaktionsmaterialsprühdüse N2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform versehen werden.
  • Unter Bezugnahme auf 6 umfasst der Dunstsprühkopf 100 einen Rahmen 30 des Dunstsprühkopfes 100 in der Seite (untere Oberfläche) des Dunstsprühkopfes 100, die auf das Substrat 110 zeigt. Der Rahmen 30, welches ein Randabschnitt der unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100 ist, grenzt an und umgibt eine innere Abschnittsseite der unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100. Wie aus 4 erkannt werden kann, erstreckt sich der Rahmen 30 in Richtung des Substratseite 110.
  • Das heißt, der Reaktionsmaterialraum wird durch den Rahmen 30 umschlossen. Jedoch stehen der Randabschnitt des Rahmens 30 und die obere Oberfläche des Substrats 110 nicht in Kontakt miteinander.
  • Ferner ist unter Bezugnahme auf 4 und 6 in der vorliegenden Ausführungsform der Dunstsprühkopf 100 mit Breitstellabschnitten 39 und 41 für inaktives Gas, Bahnen 45 und 46 und Ausstoßabschnitten 40 und 42 für inaktives Gas versehen.
  • Das inaktive Gas, das von außerhalb des Dunstsprühkopfes 100 gesendet wird, wird dem Dunstsprühkopf 100 über die Bereitstellabschnitte 39 und 41 für inaktives Gas bereitgestellt. Die Bahnen 45 und 46 sind in dem Dunstsprühkopf 100 vorgesehen und das bereitgestellte inaktive Gas bewegt sich in den Bahnen 45 und 46. Die Ausstoßabschnitte 40 und 42 für inaktives Gas sind in einer Seite des Dunstsprühkopfes 100 vorgesehen, die auf das Substrat 110 zeigt, und das inaktive Gas wird aus den Ausstoßabschnitten 40 und 42 für inaktives Gas auf das Substrat 110 gesprüht.
  • Wie in 6 gezeigt, bildet jeder der Ausstoßabschnitte 40 und 42 für inaktives Gas ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form aus. Eine Breite von jeder Öffnung (eine Größe des Ausstoßabschnittes für inaktives Gas 40 in der X-Richtung in 6 und eine Größe des Ausstoßabschnittes 42 für inaktives Gas in einer Z-Richtung in 6) beträgt im Wesentlichen 0,1 mm bis 10 mm.
  • Wie in 4 und 6 gezeigt, ist in einem Randabschnitt des Dunstsprühkopfes 100, der auf die Abgasdüse Nd zeigt, der Ausstoßabschnitt 40 für inaktives Gas in dem Rahmen 30, der oben beschrieben wurde oder in einer an den Rahmen 30 angrenzenden Region vorgesehen. Wie in 5 und 6 gezeigt, ist in Randabschnitten des Dunstsprühkopfes 100 die an Vorder- und Rückseiten in 4 angeordnet sind, der Ausstoßabschnitt 42 für inaktives Gas in dem Rahmen 30, der oben beschrieben wurde oder an an den Rahmen 30 angrenzenden Regionen vorgesehen.
  • Der Dunstsprühkopf 100 gemäß der Ausführungsform 1 ist nicht mit den Bereitstellabschnitten 39 und 41 für das inaktive Gas, den Bahnen 45 und 46, und den Ausstoßabschnitten 40 und 42 für das inaktive Gas, die oben beschrieben wurden, versehen. Jedoch kann der Dunstsprühkopf 100 gemäß der Ausführungsform 1 auch mit den Bereitstellabschnitten 39 und 41 für das inaktive Gas, den Bahnen 45 und 46, den Ausstoßabschnitten 40 und 42 für das inaktive Gas auf eine ähnliche Weise zu dem Dunstsprühkopf 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform versehen werden.
  • Wenn das zerstäubte Rohmaterial und das Reaktionsmaterial auf den Reaktionsraum gesprüht werden, können das Rohmaterial und das Reaktionsmaterial miteinander auf dem erwärmten Substrat 110 reagieren, und die gewünschte Schicht wird dadurch auf der oberen Oberfläche 110 ausgebildet. Ein Reaktionsrest, der in dem Reaktionsraum beispielsweise erzeugt wird, wird aus dem Reaktionsraum durch die Abgasdüse Nd entfernt.
  • Wie oben beschrieben wurde, weist der Dunstsprühkopf 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform 2 Reaktionsmaterialsprühdüsen N2 und N3 auf. Hier ist die Rohmaterialsprühdüse N1 zwischen der Reaktionsmaterialsprühdüse N2, die an einer Seite angeordnet ist, und der Reaktionsmaterialsprühdüse N3 die in einer Querrichtung an der anderen Seite angeordnet ist, angeordnet.
  • Demgemäß können unterschiedliche Reaktionsmaterialien in den Reaktionsraum ausgestoßen werden. Folglich kann eine Vielzahl Schichten auf dem Substrat 110 ausgebildet werden. Wenn das gleiche Reaktionsmaterial aus den Reaktionsmaterialsprühdüsen N2 und N3 ausgestoßen wird, kann eine Geschwindigkeit des Ausbildens der gewünschten Schicht auf dem Substrat 110 verbessert werden.
  • Jede der Reaktionsmaterialsprühdüsen N2 und N3 weist einen Temperatureinstellabschnitt auf. Demgemäß kann ein Flüssigkeitstropfen, der sich in den Reaktionsmaterialsprühdüsen N2 und N3 ansammelt, beispielsweise verdampft werden. Folglich kann das verdampfte Reaktionsmaterial als das Reaktionsmaterial verwendet werden, das aus den Reaktionsmaterialsprühdüsen N2 und N3 gesprüht wird.
  • Die Rohmaterialsprühdüse N1 ist auch mit einem Temperatureinstellabschnitt versehen. Demgemäß kann beispielsweise das Rohmaterial in einem Dunstzustand gehalten werden. Das heißt, es kann verhindert werden, dass der Flüssigkeitstropfen des Rohmaterials, der aus der Rohmaterialsprühdüse N1 ausgesprüht wird, groß wird und anschließend das Rohmaterial, welches zu dem großen Flüssigkeitstropfen wird, auf die obere Oberfläche des Substrats 110 tropft.
  • Der Basisplattenabschnitt 36 ist mit dem Ausstoßabschnitt 38 für das inaktive Gas, der das inaktive Gas auf das Substrat 110 sprüht, versehen. Demgemäß kann das Rohmaterial, das unterhalb des Basisplattenabschnitts 36 angeordnet ist, auf die Oberfläche des Substrats 110 gedrückt werden. Demgemäß kann beispielsweise die Verwendungseffizienz des Rohmaterials verbessert werden.
  • Der Basisplattenabschnitt 36 weist den Temperatureinstellabschnitt 28 auf. Demgemäß kann beispielsweise das Rohmaterial in einem Dunstzustand in dem Reaktionsraum gehalten werden. Ferner kann ein Anhaften des Flüssigkeitstropfens an dem Basisplattenabschnitt 36 verhindert werden. Weiterhin kann eine Schichtausbildungsreaktion an dem Substrat 110 verbessert werden.
  • Die Ausstoßabschnitte 40 und 42 für das inaktive Gas, die das inaktive Gas auf das Substrat 110 sprühen, sind in dem Rahmen 30 des Dunstsprühkopfes 100 oder angrenzend an den Rahmen 30 vorgesehen. Demgemäß kann der Reaktionsraum durch das inaktive Gas umschlossen werden, sodass beispielsweise die Diffusion des Rohmateriales aus dem Reaktionsraum unterdrückt werden kann.
  • <Ausführungsform 3>
  • 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Dunstsprühkopfes 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 7 umfasst auch eine X-Y-Z-Koordinatenachse. Der Dunstsprühkopf 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn in einer X-Richtung betrachtet, weist ein ähnliches Aussehen wie der in 5 auf.
  • Der Dunstsprühkopf 100 gemäß der Ausführungsform 2 umfasst zwei Reaktionsmaterialsprühdüsen N2 und N3. Der Dunstsprühkopf 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Reaktionsmaterialsprühdüse NT versehen und zwei Typen an Reaktionsmaterialien können aus der Reaktionsmaterialsprühdüse NT versprüht werden.
  • Die Konfiguration der Rohmaterialsprühdüse des Dunstsprühkopfes 100 gemäß der Ausführungsform 2 unterscheidet sich von der des Dunstsprühkopfes 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, jedoch sind andere Konfigurationen gleich zueinander. Demgemäß wird nur die Konfiguration, die sich zwischen der Ausführungsform 2 und der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet, im Folgenden beschrieben.
  • Wie in 7 gezeigt, umfasst der Dunstsprühkopf 100 die Reaktionsmaterialsprühdüse NT, eine Reaktionsmaterialsprühdüse N1, und eine Abgasdüse Nd. Wie in 4 gezeigt, sind die Reaktionsmaterialsprühdüse NT, die Rohmaterialsprühdüse N1 und die Abgasdüse Nd Seite an Seite in dieser Reihenfolge entlang der X-Richtung angeordnet.
  • Eine Seitenoberfläche der Rohmaterialsprühdüse N1 und eine Seitenoberfläche der Reaktionsmaterialsprühdüse NT stehen in Kontakt miteinander. Jedoch sind eine andere Seitenoberfläche der Reaktionssprühdüse N1 und eine Seitenoberfläche der Abgasdüse Nd um einen vorgegebenen Abstand voneinander getrennt. Das heißt, die Reaktionsmaterialsprühdüse NT und die Rohmaterialsprühdüse N1 sind angrenzend aneinander in der X-Richtung und die Abgasdüse Nd ist getrennt von den anderen Düsen N1 und NT in der X-Richtung angeordnet.
  • Wie oben beschrieben wurde, sind die Reaktionsmaterialsprühdüse NT, die Rohmaterialsprühdüse N1 und die Abgasdüse Nd Seite an Seite in der Horizontalrichtung (X-Richtung) angeordnet. Hier ist zumindest die Abgasdüse Nd an der äußersten Seite des Dunstsprühkopfes 100 (ein rechtes Ende in 7) angeordnet.
  • Der Dunstsprühkopf 100 sprüht das zerstäubte Rohmaterial auf die obere Oberfläche des Substrats 110, welches auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt wird. Demgemäß wird die gewünschte Schicht auf der oberen Oberfläche des Substrats 110 ausgebildet. Der Anordnungsabschnitt 90 bewegt sich in der horizontalen Richtung (in der X-Z-Ebene) zum Zeitpunkt der Schichtausbildungsbearbeitung. Der Dunstsprühkopf 100 bewegt sich in der horizontalen Richtung.
  • Als Nächstes wird eine Konfiguration der Reaktionsmaterialsprühdüse NT beschrieben.
  • Die Reaktionsmaterialsprühdüse NT ist eine Düse zum Ausstoßen eines Reaktionsmaterials, die zu einer Reaktion mit dem Rohmaterial an dem Substrat 110 beiträgt. Zwei Ausnehmungen 62 und 72 sind im Inneren der Reaktionsmaterialsprühdüse NT ausgebildet. Wie in 7 gezeigt sind zwei Ausnehmungen 62 und 72 Seite an Seite in einer Vertikalrichtung (in einer Y-Richtung) in der Reaktionsmaterialsprühdüse NT angeordnet. Im Speziellen ist in der Reaktionsmaterialsprühdüse NT die eine Ausnehmung 62 in einer Oberseite und die andere Ausnehmung 72 in einer Unterseite angeordnet. Hier sind die eine Ausnehmung 62 und die andere Ausnehmung 72 nicht miteinander in der Reaktionsmaterialsprühdüse NT verbunden, sondern bilden getrennte Räume aus.
  • Wie in 7 gezeigt ist ein Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 61 in einer Seitenoberfläche der einen Ausnehmung 62 in einer Z-Richtung vorgesehen. Ein Reaktionsmaterial wird von außerhalb der Reaktionsmaterialsprühdüse NT in die eine Ausnehmung 62 über einen Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 61 bereitgestellt.
  • Der andere Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 71 ist in einer Seitenoberfläche der anderen Ausnehmung 72 in der Z-Richtung vorgesehen. Das andere Reaktionsmaterial wird von außerhalb der Reaktionsmaterialsprühdüse NT in die andere Ausnehmung 72 über den anderen Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 71 bereitgestellt.
  • Hier kann jedes Reaktionsmaterial ein Gas oder eine Flüssigkeit sein. Wenn das Reaktionsmaterial flüssig ist, wird die Flüssigkeit (das Reaktionsmaterial) verwendend Ultraschallvibrationen zerstäubt, verläuft beispielsweise über eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Route gemeinsam mit einem Trägergas und wird zu der Reaktionsmaterialsprühdüse NT gefördert. Das eine Reaktionsmaterial, das aus dem Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 61 ausgegeben wird, füllt (wird bereitgestellt an) die Ausnehmung 62 in der Reaktionsmaterialsprühdüse NT. Das andere Reaktionsmaterial, das aus dem anderen Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 71 ausgegeben wird, füllt (wird bereitgestellt an) die Ausnehmung 72 in der Reaktionsmaterialbereitstelldüse NT.
  • Obwohl nicht in 7 gezeigt, kann ein Begradigungsabschnitt aufweisend die Funktion und die Wirkung, die in den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben wurde (das heißt, eine Strömung des Reaktionsmaterials wird in den Ausnehmungen 62 und 72 begradigt und sogar wenn das Reaktionsmaterial und eine Atmosphäre miteinander reagieren und Partikel dadurch erzeugt werden, wird ein Einfangen der Partikel in einem Bereich zwischen der unteren Oberfläche der Ausnehmungen 62 und 77 und den Reaktionsmaterialausstoßabschnitten 64 und 75 verbessert), in den Ausnehmungen 62 und 72 vorgesehen sein.
  • Der eine Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 65 ist in einer Seitenoberfläche der einen Ausnehmung 62 in der X-Richtung vorgesehen. Der eine Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 65 ist in einer Position vorgesehen, die sich entfernt von einer unteren Oberfläche der einen Ausnehmung 62 befindet.
  • Der andere Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 75 ist in einer Seitenoberfläche der anderen Ausnehmung 72 in der X-Richtung vorgesehen. Der andere Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 75 ist an einer Position vorgesehen, die entfernt von einer unteren Oberfläche der andren Ausnehmung 72 vorgesehen ist.
  • In dem Dunstsprühkopf 100 sind ein Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 67 und der andere Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 77 in der unteren Oberfläche des Dunstsprühkopfes 100 (die Reaktionsmaterialsprühdüse NT in 7) vorgesehen, das heißt, in einer Seite des Dunstsprühkopfes 100, die auf das Substrat 110 zeigt. Das eine Reaktionsmaterial wird aus dem einen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 67 auf das Substrat 110 ausgestoßen und das andere Reaktionsmaterial wird aus dem anderen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 77 auf das Substrat 110 ausgestoßen.
  • Die Bahnen 66 und 76 sind in dem Dunstsprühkopf 100 vorgesehen (die Reaktionsmaterialsprühdüse NT in dem Konfigurationsbeispiel von 7). Der eine Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 65 ist mit dem einen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 67 über die Bahn 66 verbunden. Der andere Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 75 ist mit dem anderen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 77 über die Bahn 76 verbunden.
  • In der Konfiguration von 7 ist ein Rohmaterialausstoßabschnitt 7, der das Rohmaterial auf das Substrat 110 ausstößt, in der unteren Oberfläche der Rohmaterialsprühdüse NT vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Bahn 6, die den Rohmaterialausstoßabschnitt 5 und den Rohmaterialausstoßabschnitt 7 verbindet, in der Reaktionsmaterialsprühdüse NT vorgesehen.
  • Folglich sind in dem Konfigurationsbeispiel von 7 der eine Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 67, der Rohmaterialausstoßabschnitt 7 und der andere Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 77 in der Seite des Dunstsprühkopfes 100, die auf das Substrat 110 zeigt, in dieser Reihenfolge in der X-Richtung angeordnet. Jeder der Reaktionsmaterialausstoßabschnitte 67 und 77 und ein Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 7 bilden ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form aus. Eine Breite von jeder Öffnung (eine Größe in der X-Richtung in 7) beträgt im Wesentlichen 0,1 mm bis 10 mm.
  • Das eine Reaktionsmaterial wird von dem einen Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 61 in die Ausnehmung 62 in der Reaktionsmaterialsprühdüse NT bereitgestellt. Anschließend füllt das eine Reaktionsmaterial die Ausnehmung 62 und wird im Folgenden von dem einen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 65 zu dem einen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 67 über die Bahn 66 geführt. Anschließend wird das eine Reaktionsmaterial aus dem einen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 67 in Richtung der oberen Oberfläche des Substrats 110 ausgestoßen. Das andere Reaktionsmaterial wird von dem anderen Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt 71 in die Ausnehmung 72 bereitgestellt. Anschließend füllt das andere Reaktionsmaterial die Ausnehmung 72 und wird im Folgenden von dem anderen Reaktionsmaterialentladungsabschnitt 75 zu dem anderen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 77 über die Bahn 76 geführt. Anschließend wird das andere Reaktionsmaterial aus dem anderen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 77 in Richtung der oberen Oberfläche des Substrats 110 ausgestoßen.
  • Wie in 7 gezeigt, sind der eine Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 67, der Rohmaterialausstoßabschnitt 7, der andere Reaktionsmaterialausstoßabschnitt 77 und der Abgasabschnitt d7 in dieser Reihenfolge in der X-Richtung angeordnet.
  • Die Abgasdüse Nd ist getrennt von den anderen Düsen NT und N1 in der X-Richtung angeordnet. Demgemäß wird ein offener Deckenabschnitt 35 zwischen der Abgasdüse Nd und den anderen Düsen NT und N1 erzeugt. Folglich wird auch in der vorliegenden Ausführungsform der Dunstsprühkopf 100 mit einem Basisplattenabschnitt 36 versehen. Der Basisplattenabschnitt 36 deckt den offenen Deckenabschnitt 35 von einer Seite aus ab, an der das Substrat 110 angeordnet ist (siehe 7).
  • Der Basisplattenabschnitt 36 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auch mit einem Bereitstellabschnitt für inaktives Gas (nicht gezeigt), einer Bahn 44 und einem Ausstoßabschnitt 38 für inaktives Gas auf eine ähnliche Weise wie bei der zweiten Ausführungsform versehen, sodass das inaktive Gas auf das Substrat 110 gesprüht werden kann. Ferner ist der Basisplattenabschnitt 36 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem Temperatureinstellabschnitt 28 auf eine ähnliche Weise wie bei der Ausführungsform 2 versehen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Reaktionsmaterialsprühdüse NT auch mit Temperatureinstellabschnitten 80 und 81 versehen. Der Temperatureinstellabschnitt 80 führt eine Temperatureinstellung an der einen Ausnehmung 62 durch. Der Temperatureinstellabschnitt 81 führt eine Temperatureinstellung an der anderen Ausnehmung 72 durch. In dem Ausführungsbeispiel von 7 wird die Temperatureinstellung der Rohmaterialsprühdüse N1 durch einen Abschnitt des Temperatureinstellabschnittes 28, der in dem Basisplattenabschnitt 36 vorgesehen ist, durchgeführt.
  • Der Dunstsprühkopf 100 umfasst auch in der vorliegenden Ausführungsform einen Rahmen 30 in der Seite (untere Oberfläche) des Dunstsprühkopfes 100, die auf das Substrat 110 zeigt. Ferner, wie in 7 gezeigt, ist auch in der vorliegenden Ausführungsform der Dunstsprühkopf 100 mit den Bereitstellabschnitten 39 und 41 für inaktives Gas, Bahnen 45 und 46 und Ausstoßabschnitten 40 und 42 für inaktives Gas auf eine ähnliche Weise wie bei der Ausführungsform 2 versehen.
  • Wenn das zerstäubte Rohmaterial und das Reaktionsmaterial zu dem Reaktionsraum gesprüht werden, reagieren das Rohmaterial und das Reaktionsmaterial miteinander an dem erwärmten Substrat 110 und die gewünschte Schicht wird dadurch auf der oberen Oberfläche des Substrats 110 ausgebildet. Ein Reaktionsrest, der beispielsweise in dem Reaktionsraum erzeugt wird, wird von dem Reaktionsraum durch die Abgasdüse Nd entfernt.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist der Dunstsprühkopf 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit zwei Ausnehmungen 62 und 72 in der einen Reaktionsmaterialsprühdüse NT versehen, und zwei Arten an Reaktionsmaterialien werden aus der Reaktionsmaterialsprühdüse NT in Richtung des Substrats 110 gesprüht.
  • Demgemäß gibt es keine Notwendigkeit zwei Reaktionsmaterialsprühdüsen N2 und N3 in dem Dunstsprühkopf 100 vorzusehen, wie in Ausführungsform 2 beschrieben wurde, wenn die zwei Typen an Reaktionsmaterialien versprüht werden. Das heißt, der Dunstsprühkopf 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht eine Raumeinsparung.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rohmaterialbereitstellabschnitt
    2, 3, 12, 13, 22, 23, 62, 72, d2, d3
    Ausnehmung
    4, 14, 24, d4
    Begradigungsabschnitt
    5
    Rohmaterialentladungsabschnitt
    6, 16, 26, 44, 45, 46, 66, 76, d6
    Bahn
    7
    Rohmaterialausstoßabschnitt
    11, 21, 61, 71
    Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt
    15, 25, 65, 75
    Reaktionsmaterialentladungsabschnitt
    17, 27, 67, 77
    Reaktionsmaterialausstoßabschnitt
    8, 18, 28, 80, 81
    Temperatureinstellabschnitt
    30
    Rahmen
    35
    Offener Deckenabschnitt
    36
    Basisplattenabschnitt
    38, 40, 42
    Ausstoßabschnitt
    39, 41
    Bereitstellabschnitt für inaktives Gas
    90
    Anordnungsabschnitt
    100
    Dunstsprühkopf
    110
    Substrat
    d1
    Abgasmaterialauslass
    d5
    Abgasmaterialeinführabschnitt
    d7
    Abgasabschnitt
    N1
    Rohmaterialsprühdüse
    N2, N3, NT
    Reaktionsmaterialsprühdüse
    Nd
    Abgasdüse

Claims (28)

  1. Schichtausbildungsvorrichtung, die ein Rohmaterial, das zerstäubt ist, in eine Atmosphäre sprüht, um eine Schicht auf einem Substrat auszubilden, umfassend: einen Anordnungsabschnitt (90), an dem das Substrat angeordnet ist; und einen Dunstsprühkopf (100), der das Rohmaterial auf eine obere Oberfläche eines Substrats (110) sprüht, das an dem Anordnungsabschnitt angeordnet ist, wobei der Dunstsprühkopf, umfasst: eine Rohmaterialsprühdüse (N1), die das Rohmaterial sprüht, und einen Rohmaterialausstoßabschnitt (7), der an einer Seite des Dunstsprühkopfes vorgesehen ist, die auf das Substrat zeigt, sodass das Rohmaterial, das zerstäubt ist, zu dem Substrat gesprüht wird, und wobei die Rohmaterialsprühdüse, umfasst: eine erste Ausnehmung (2, 3); einen Rohmaterialbereitstellabschnitt (1), der das Rohmaterial, welches zerstäubt ist, in die erste Ausnehmung bereitstellt; und einen Rohmaterialentladungsabschnitt (5), der in eine Seitenoberfläche der ersten Ausnehmung gebohrt ist, die entfernt von einer unteren Oberfläche der ersten Ausnehmung ist, und der mit dem Rohmaterialausstoßabschnitt verbunden ist.
  2. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Rohmaterialsprühdüse ferner einen ersten Begradigungsabschnitt (4) umfasst, der in der ersten Ausnehmung vorgesehen ist, um eine Strömung des Rohmaterials zu begradigen.
  3. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der Rohmaterialausstoßabschnitt ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form ausbildet.
  4. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Dunstsprühkopf ferner eine Reaktionsmaterialsprühdüse (N2, N3, NT) umfasst, die angrenzend an die Rohmaterialsprühdüse vorgesehen ist, um ein Reaktionsmaterial auszustoßen, das zu einer Reaktion mit dem Rohmaterial an dem Substrat beiträgt.
  5. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Rohmaterialsprühdüse zwei Reaktionsmaterialsprühdüsen umfasst, und die Rohmaterialsprühdüse zwischen einer der beiden Reaktionsmaterialsprühdüsen (N2) und der anderen der beiden Reaktionsmaterialsprühdüsen (N3) in einer Seitenrichtung angeordnet ist.
  6. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Dunstsprühkopf ferner einen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt (17, 27), der in einer Seite des Dunstsprühkopfes vorgesehen ist, die auf das Substrat zeigt, um das Reaktionsmaterial zu dem Substrat auszustoßen, umfasst und wobei die Reaktionsmaterialsprühdüse umfasst: eine zweite Ausnehmung (12, 13, 22, 23); einen Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt (11, 21), der das Reaktionsmaterial in die zweite Ausnehmung bereitstellt; und einen Reaktionsmaterialentladungsabschnitt (15, 25), der in eine Seitenoberfläche der zweiten Ausnehmung gebohrt wird, die sich entfernt von einer unteren Oberfläche der zweiten Ausnehmung befindet, und der mit dem Reaktionsmaterialausstoßabschnitt verbunden ist.
  7. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Reaktionsmaterialsprühdüse ferner einen zweiten Begradigungsabschnitt (14, 24) umfasst, der in der zweiten Ausnehmung vorgesehen ist, um eine Strömung des Reaktionsmaterials zu begradigen.
  8. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Reaktionsmaterialausstoßabschnitt ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form ausbildet.
  9. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Dunstsprühkopf ferner umfasst: einen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt (67), der in einer Seite des Dunstsprühkopfes vorgesehen ist, die auf das Substrat zeigt, um eines der Reaktionsmaterialien auf das Substrat auszustoßen; und einen weiteren Reaktionsmaterialausstoßabschnitt (77), der in einer Seite des Dunstsprühkopfes vorgesehen ist, die auf das Substrat zeigt, um das andere der Reaktionsmaterialien auf das Substrat auszustoßen, und wobei die Reaktionsmaterialsprühdüse (NT) umfasst: eine Ausnehmung (62); eine weitere Ausnehmung (72), die getrennt von der einen Ausnehmung ausgebildet ist; einen Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt (61), der das eine der Reaktionsmaterialien in die eine Ausnehmung bereitstellt; einen weiteren Reaktionsmaterialbereitstellabschnitt (71), der das andere der Reaktionsmaterialien in die andere Ausnehmung bereitstellt; einen Reaktionsmaterialentladungsabschnitt (65), der in eine Seitenoberflächen der einen Ausnehmung gebohrt wird, die sich entfernt von einer unteren Oberfläche der einen Ausnehmung befindet, und der mit dem einen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt verbunden ist; und einen weiteren Reaktionsmaterialausstoßabschnitt (75), der in eine Seitenoberfläche der anderen Ausnehmung gebohrt ist, sich entfernt von einer unteren Oberfläche der anderen Ausnehmung befindet, und mit dem anderen Reaktionsmaterialausstoßabschnitt verbunden ist.
  10. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Reaktionsmaterialbereitstelldüse ferner umfasst: einen Begradigungsabschnitt, der in der einen Ausnehmung vorgesehen ist, um eine Strömung von dem einen Reaktionsmaterial zu begradigen; und einen weiteren Begradigungsabschnitt, der in der anderen Ausnehmung vorgesehen ist, um eine Strömung des anderen Reaktionsmaterials zu begradigen.
  11. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der der eine Reaktionsmaterialausstoßabschnitt und der andere Reaktionsmaterialausstoßabschnitt ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form ausbilden.
  12. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Reaktionsmaterialsprühdüse ferner einen Temperatureinstellabschnitt (18, 28, 80, 81) umfasst, der eine Temperatur einstellt.
  13. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Dunstsprühkopf ferner eine Abgasdüse (Nd) umfasst, die eine Abgasbearbeitung durchführt.
  14. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Abgasdüse die Abgasbearbeitung bei einer Strömungsrate durchführt, die gleich oder größer ist als eine Summe einer Strömungsrate mit der die Rohmaterialsprühdüse das Rohmaterial ausstößt, und einer Strömungsrate, mit der die Rohmaterialsprühdüse das Reaktionsmaterial ausstößt.
  15. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Rohmaterialsprühdüse, die Reaktionsmaterialsprühdüse und die Abgasdüse Seite an Seite in einer Horizontalrichtung angeordnet sind, und zumindest die Abgasdüse an einer äußersten Seite des Dunstsprühkopfes angeordnet ist.
  16. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei der der Dunstsprühkopf ferner einen Abgasabschnitt (d7) umfasst, der in einer Seite des Dunstsprühkopfes vorgesehen ist, die auf das Substrat zeigt, um die Abgasbearbeitung an einem Raum zwischen dem Substrat und dem Dunstsprühkopf durchzuführen, und wobei die Abgasdüse umfasst: eine dritte Ausnehmung (d2, d3); einen Abgasmaterialeinführabschnitt (d5), der in eine Seitenoberfläche der dritten Ausnehmung gebohrt ist, sich entfernt von einer unteren Oberfläche der dritten Ausnehmung befindet und mit dem Abgasabschnitt verbunden ist; und einen Abgasmaterialauslass (d1), der über dem Abgasmaterialeinführabschnitt vorgesehen ist, um das Abgasmaterial außerhalb der Abgasdüse aus der dritten Ausnehmung auszustoßen.
  17. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Abgasdüse ferner einen dritten Begradigungsabschnitt (d4) umfasst, der in der dritten Ausnehmung vorgesehen ist, um eine Strömung des Abgasmaterials zu begradigen.
  18. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 16, bei der der Abgasabschnitt ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form ausbildet.
  19. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei der der Dunstsprühkopf ferner umfasst: einen offenen Deckenabschnitt (35), der zwischen der Rohmaterialsprühdüse und der Abgasdüse vorgesehen ist; und einen Basisplattenabschnitt (36), der den offenen Deckenabschnitt von einer Seite bedeckt, an der das Substrat angeordnet ist.
  20. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 19, bei der der Basisplattenabschnitt mit einem Ausstoßabschnitt (38) für inaktives Gas versehen ist, der ein inaktives Gas auf das Substrat sprüht.
  21. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 20, bei der der Ausstoßabschnitt für inaktives Gas ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form ausbildet.
  22. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 19, bei der der Basisplattenabschnitt einen Temperatureinstellabschnitt (28) umfasst, der eine Temperatur einstellt.
  23. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der sich in dem Dunstsprühkopf ein Rahmen (30), der in einer Seite des Dunstsprühkopfes vorgesehen ist, die auf das Substrat zeigt, in Richtung der Substratseite erstreckt.
  24. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Dunstsprühkopf einen Rahmen in einer Seite umfasst, die auf das Substrat zeigt, und ein Ausstoßabschnitt (40, 42) für inaktives Gas, der ein inaktives Gas auf das Substrat sprüht, in dem Rahmen oder in einem an den Rahmen angrenzenden Bereich vorgesehen ist.
  25. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 24, bei der der Ausstoßabschnitt für inaktives Gas ein längliches Öffnungsloch mit einer schlitzartigen Form ausbildet.
  26. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Anbringabschnitt das Substrat erwärmt.
  27. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der sich der Anbringabschnitt in einer horizontalen Richtung bewegt.
  28. Schichtausbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der sich der Dunstsprühkopf in einer horizontalen Richtung bewegt.
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