DE112018007709T5

DE112018007709T5 - Filmausbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018007709T5
Application number: DE112018007709.8T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Orita
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2021-02-18
Also published as: CN112135924B; JPWO2019234918A1; JP7139085B2; US20210187543A1; KR102487935B1; WO2019234918A1; TW202000317A; CN112135924A; KR20210005221A; TWI680806B

Abstract

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Filmausbildungsvorrichtung zu schaffen, die einen dünnen Film auf einem Substrat unter geringen Kosten ausbilden kann, ohne eine Filmausbildungsqualität und eine Filmausbildungsrate zu verringern. In der vorliegenden Erfindung ist eine Infrarotabstrahlungsvorrichtung (2) an einer Position angeordnet, die von einer Beförderungseinrichtung (53) in einer unteren Kammer (62) beabstandet ist. Die Infrarotabstrahlungsvorrichtung (2) führt eine Erwärmungsbehandlung für eine Vielzahl an auf einer oberen Fläche eines Riemens (52) angeordneten Substraten (10) aus, indem infrarotes Licht nach oben von einer Vielzahl an Infrarotlampen (22) gestrahlt wird. In einer Filmausbildungskammer (6A) wird ein dünner Film auf den Substraten (10) ausgebildet, die auf der oberen Fläche des Riemens (52) angeordnet sind, indem gleichzeitig die Erwärmungsbehandlung der Infrarotbestrahlung der Infrarotbestrahlungsvorrichtung (2) und eine Nebelsprühbehandlung einer Dünnfilmausbildungsdüse (1) ausgeführt werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filmausbildungsvorrichtung, die zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung wie beispielsweise eine Solarbatterie verwendet wird und die einen dünnen Film aus einem Substrat ausbildet.
Hintergrund des Standes der Technik
Als ein Verfahren zum Ausbilden eines Filmes auf einem Substrat ist das chemische Dampfauftragverfahren (CVD-Verfahren) bekannt. Jedoch erfordert das chemische Dampfauftragverfahren häufig ein Filmausbilden in einem Vakuum (Unterdruck), und somit muss eine große Vakuumkammer und auch eine Vakuumpumpe etc. angewendet werden. Des Weiteren besteht bei dem chemischen Dampfauftragverfahren ein Problem dahingehend, dass die Anwendung eines Substrates mit einer großen Fläche als ein dem Filmausbilden auszusetzendes Substrat vom Gesichtspunkt der Kosten oder dergleichen schwierig ist. Im Hinblick darauf hat ein Nebelverfahren, das eine Filmausbildungsbehandlung bei Umgebungsdruck ermöglicht, an Aufmerksamkeit gewonnen.
Als eine herkömmliche Technologie in Bezug auf eine Filmausbildungsvorrichtung, die ein derartiges Nebelverfahren anwendet, gibt es beispielsweise eine Technologie gemäß Patentdokument 1.
In der Technologie gemäß Patentdokument 1 werden eine zerstäubte Ausgangslösung und ein Reaktionsmaterial aus einer Ausgangslösungsausspritzöffnung und einer Reaktionsmaterialausspritzöffnung, die an einer Bodenfläche einer Nebelsprühkopfeinheit vorgesehen sind, die eine Nebelsprühdüse etc. aufweist, auf ein in einer Umgebungsdruckatmosphäre angeordneten Substrat gesprüht. Bei einem derartigen Sprühen wird ein Film auf dem Substrat ausgebildet. Es ist hierbei zu beachten, dass sich das Reaktionsmaterial auf ein Material bezieht, das zu einer Reaktion mit der Ausgangslösung beiträgt.
3 zeigt eine erläuternde Darstellung eines schematischen Aufbaus einer herkömmlichen Filmausbildungsvorrichtung. Wie dies in 7 gezeigt ist, sind an einer oberen Fläche eines Substratanordnungstisches 30, die eine Substratanordnungseinheit ist, eine Vielzahl an Substraten 10 angeordnet.
Der Substratanordnungstisch 30 hat einen Saugmechanismus 31, der einen Unterdrucksaugvorgang ausführt (Vakuumsaugen). Unter Verwendung des Saugmechanismus 31 kann der Substratanordnungstisch 30 die gesamte Rückfläche von jedem der Vielzahl an angeordneten Substraten 10 an die obere Fläche des Substratanordnungstisches 30 saugen. Des Weiteren ist in dem Substratanordnungstisch 30 ein Erwärmungsmechanismus 32 unterhalb des Saugmechanismus 31 vorgesehen. Unter Verwendung des Erwärmungsmechanismus 32 kann der Substratanordnungstisch 30 eine Erwärmungsbehandlung bei der Vielzahl an auf der oberen Fläche des Substratanordnungstisches 30 angeordneten Substraten 10 ausführen.
Eine Dünnfilmausbildungsdüse (Düse zum Ausbilden eines dünnen Filmes) 1 (eine Nebelsprüheinheit) führt eine zum Sprühen eines Ausgangsnebels MT aus einer in einer Sprühfläche 1S vorgesehenen Sprühöffnung nach unten gerichtet aus. Es ist hierbei zu beachten, dass der Ausgangsnebel MT ein Nebel ist, der durch Zerstäuben einer Ausgangslösung erhalten wird. Unter Verwendung der Dünnfilmausbildungsdüse 1 kann der Ausgangsnebel MT in die Umgebung gesprüht werden.
Sowohl die Dünnfilmausbildungsdüse 1, der Substratanordnungstisch 30 als auch die Vielzahl an auf der oberen Fläche des Substratanordnungstisches 30 angeordneten Substraten 10 sind in einer Filmausbildungskammer 60 untergebracht. Die Filmausbildungskammer 60 umfasst eine obere Kammer 68, eine untere Kammer 69 und eine Tür 67. Wenn die Filmausbildungskammer 60 die Filmausbildungsbehandlung ausführt, kann die Filmausbildungskammer 60 die Dünnfilmausbildungsdüse 1, den Substratanordnungstisch 30 und die Vielzahl an Substraten 10 von der Außenseite durch Schließen der Tür 67 isolieren, um einen Öffnungsabschnitt zwischen der oberen Kammer 68 und der unteren Kammer 69 zu schließen.
Somit kann durch Schließen der Tür 67 der Filmausbildungskammer 60 und durch Ausführen einer Nebelsprühbehandlung unter Verwendung der Dünnfilmausbildungsdüse während der Erwärmungsbehandlung des Erwärmungsmechanismus 32 ein dünner Film auf den Substraten 10 ausgebildet werden, die auf der oberen Fläche des Substratanordnungstisches 3 platziert sind.
In dieser Weise bildet eine herkömmliche Filmausbildungsvorrichtung einen dünnen Film auf den Substraten 10 aus, indem gleichzeitig die Nebelsprühbehandlung unter Verwendung der Dünnfilmausbildungsdüse 1 und eine Erwärmungsbehandlung unter Verwendung des Erwärmungsmechanismus 32 ausgeführt werden.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente
Patentdokument 1: WO 2017/068625 A1
Zusammenfassung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Wie dies vorstehend beschrieben ist, hat im Allgemeinen eine herkömmliche Filmausbildungsvorrichtung den folgenden Aufbau. Genauer gesagt ist der Erwärmungsmechanismus 32 im Inneren des Substratanordnungstisches 30 vorgesehen, der ermöglicht, dass die Substrate 10, die Basismaterialien als ein Zielort der Filmausbildung sind, auf seiner oberen Fläche angeordnet werden, und der Substratanordnungstisch 30 wird als eine flache Erwärmungseinrichtung genutzt.
Wenn eine flache Erwärmungseinrichtung wie beispielsweise der Substratanordnungstisch 30 verwendet wird, wird eine Wärmebehandlung für die Substrate 10 ausgeführt, indem die obere Fläche des Substratanordnungstisches 30 und die untere Fläche der Substrate 10 miteinander in Kontakt gelangen und bewirkt wird, dass Wärme zwischen dem Substratanordnungstisch 30 und den Substraten 10 übertragen wird.
Wenn jedoch das Substrat 10 einen Aufbau hat, bei dem die untere Fläche des Substrates gekrümmt ist, oder die untere Fläche vertiefte Abschnitte und vorragende Abschnitte aufweist, anstatt dass sie eine flache plattenartige Form hat, ermöglicht die flache Erwärmungseinrichtung, dass die obere Fläche des Substratanordnungstisches 30 und die Rückseitenfläche der Substrate 10 lediglich örtlich miteinander in Kontakt gelangen. Daher ergeben sich Probleme dahingehend, dass ein Erwärmen der Substrate 10 beim Ausführen der Erwärmungsbehandlung durch den Erwärmungsmechanismus 32 ungleichmäßig ist, und die Substrate 10 verbiegen und verformen sich beispielsweise.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorstehend dargelegten Probleme zu lösen und eine Filmausbildungsvorrichtung zu schaffen, die einen dünnen Film auf einem Substrat ohne Verringern der Filmausbildungsqualität und einer Filmausbildungsrate ausbilden kann.
Lösung des Problems
Eine Filmausbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat: eine Substratanordnungseinheit, die ermöglicht, dass ein Substrat auf ihr angeordnet wird; einen Erwärmungsmechanismus, der beabstandet von der Substratanordnungseinheit vorgesehen ist, eine Infrarotlampe aufweist und so aufgebaut ist, dass er eine Erwärmungsbehandlung zum Erwärmen des Substrates durch Abstrahlen von infrarotem Licht von der Infrarotlampe ausführt; und eine Nebelsprüheinheit, die so aufgebaut ist, dass sie eine Nebelsprühbehandlung zum Sprühen eines Ausgangsnebels, der durch Zerstäuben einer Ausgangslösung erlangt wird, auf einer vorderen Fläche des Substrates ausführt. Ein dünner Film wird auf der vorderen Fläche des Substrates ausgebildet, indem gleichzeitig die Erwärmungsbehandlung des Erwärmungsmechanismus und die Nebelsprühbehandlung der Nebelsprüheinheit ausgeführt werden.
Effekte der Erfindung
Die Filmausbildungsvorrichtung der Erfindung gemäß Anspruch 1 hat den Erwärmungsmechanismus, der beabstandet (getrennt) von der Substratanordnungseinheit vorgesehen ist und der eine Erwärmungsbehandlung zum Erwärmen des Substrates ausführt durch Abstrahlen von infrarotem Licht von der Infrarotlampe. Daher kann bei der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 das Substrat durch die Erwärmungsbehandlung direkt erwärmt werden, ohne das Substrat zu berühren. Folglich kann ein gleichförmiges Erwärmen ausgeführt werden, ohne dass das Substrat verformt, und zwar unabhängig von der Form des Substrates.
Als ein Ergebnis kann die Filmausbildungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 einen dünnen Film auf dem Substrat unter geringen Kosten ausbilden, ohne dass die Filmausbildungsqualität und die Filmausbildungsrate verringert werden.
Diese und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgend dargelegten detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor.
Figurenliste

1 zeigt eine erläuternde Darstellung eines schematischen Aufbaus einer Filmausbildungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine erläuternde Darstellung eines schematischen Aufbaus einer Filmausbildungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine erläuternde Darstellung eines schematischen Aufbaus einer herkömmlichen Filmausbildungsvorrichtung

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt eine erläuternde Darstellung eines schematischen Aufbaus einer Filmausbildungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein orthogonales Koordinatensystem XYZ ist in 1 gezeigt.
Wie dies in 1 gezeigt ist, hat eine Filmausbildungsvorrichtung 11 des ersten Ausführungsbeispiels eine Filmausbildungskammer 6A, eine Dünnfilmausbildungsdüse (Düse zum Ausbilden eines dünnen Filmes) 1, eine Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 und eine Beförderungseinrichtung 53 als Hauptkomponenten.
Die Beförderungseinrichtung 53, die eine Substratanordnungseinheit ist, ermöglicht, dass eine Vielzahl an Substraten 10 auf einer oberen Fläche eines Riemens 52 angeordnet werden. Die Beförderungseinrichtung 53 hat ein Paar an Rollen 51 zum Befördern, die an einem rechten und linken (Richtung -X, Richtung +X) Ende vorgesehen sind, und einen Endlosriemen 52 für eine Beförderung, der über das Paar an Rollen 51 gespannt ist.
Mit einem Drehantrieb des Paares an Rollen 51 kann die Beförderungseinrichtung 53 eine obere Seite (Seite der Richtung +Z) des Riemens 52 entlang einer Beförderungsrichtung (Richtung X) bewegen.
Das Paar an Rollen 51 der Beförderungseinrichtung 53 ist an der Außenseite (außerhalb) der Filmausbildungskammer 6A vorgesehen, und der Riemen 52 hat einen mittleren Abschnitt, der im Inneren der Filmausbildungskammer 6A vorgesehen ist, und er kann zwischen der Innenseite und der Außenseite der Filmausbildungskammer 6A durch ein Paar an Öffnungsabschnitten 63 bewegt werden, die an einem Abschnitt einer rechten und linken (Richtung -X, Richtung +X) Seitenfläche der Filmausbildungskammer 6A vorgesehen sind.
Die Dünnfilmausbildungsdüse 1, ein Teil der Beförderungseinrichtung 53, die Vielzahl an Substraten 10, die an der oberen Fläche des Riemens 52 der Beförderungseinrichtung 53 angeordnet sind, und die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 sind in der Filmausbildungskammer 6A untergebracht.
Die Filmausbildungskammer 6A umfasst eine obere Kammer 61, eine untere Kammer 62 und ein Paar an Öffnungsabschnitten 63. Das Paar an Öffnungsabschnitten 63 ist zwischen der oberen Kammer 61 und der unteren Kammer 62 in einer Höhenrichtung angeordnet, die die Richtung Z ist. Daher ist die Beförderungseinrichtung 53, die zwischen den Öffnungsabschnitten 63 und 63 in der Filmausbildungskammer 6A vorgesehen ist, an einer Position angeordnet, die höher als die untere Kammer 62 und niedriger als die obere Kammer 61 ist.
Die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2, die ein Erwärmungsmechanismus ist, ist an einer Position, die von der Beförderungseinrichtung 53 beabstandet (entfernt) ist, in der unteren Kammer 62 durch eine (nicht gezeigte) Fixiereinrichtung fixiert.
Es ist hierbei zu beachten, dass die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 an einer Position angeordnet ist, die mit der oberen Fläche des Riemens 52 in der Filmausbildungskammer 6A in einer Draufsicht überlappt.
Die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 hat einen Lampenanordnungstisch 21 und eine Vielzahl an Infrarotlampen 22. Die in Vielzahl vorgesehen Infrarotlampen 22 sind an einem oberen Abschnitt des Lampenanordnungstisches 21 angebracht. Daher kann die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 infrarotes Licht nach oben (Richtung +Z) von der Vielzahl an Infrarotlampen 22 abstrahlen. Durch die vorstehend erwähnte infrarote Bestrahlung von der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 kann eine Erwärmungsbehandlung für die Vielzahl an auf der oberen Fläche des Riemens 52 angeordneten Substraten 10 ausgeführt werden.
Die Dünnfilmausbildungsdüse 1 ist eine Nebelsprüheinheit und ist in der oberen Kammer 61 durch eine (nicht gezeigte) Fixiereinrichtung fest angeordnet. In diesem Fall ist die Dünnfilmausbildungsdüse 1 so angeordnet, dass sie eine Positionsbeziehung in derartiger Weise hat, dass die Sprühfläche 1S und die obere Fläche des Riemens 52 einander zugewandt sind.
Die Dünnfilmausbildungsdüse 1 führt eine Nebelsprühbehandlung eines Sprühens eines Ausgangsnebels (Quellennebel) MT nach unten (Richtung -Z) aus einer Sprühöffnung aus, die in der Sprühfläche 1S vorgesehen ist. Es ist hierbei zu beachten, dass der Ausgangsnebel MT ein Nebel ist, der erlangt wird durch Zerstäuben einer Ausgangslösung (Quellenlösung). Unter Verwendung der Dünnfilmausbildungsdüse 1 kann der Ausgangsnebel MT in die Umgebung gesprüht werden.
Die Filmausbildungskammer 6A kann die Dünnfilmausbildungsdüse 1, die Vielzahl an Substraten 10, die auf dem Riemen 52 angeordnet sind, und die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 von der Außenseite isolieren, indem die Öffnungsabschnitte 63 zwischen der oberen Kammer 61 und der unteren Kammer 62 durch einen Luftvorhang 7 geschlossen werden, wenn eine Filmausbildungsbehandlung ausgeführt wird.
Daher kann die Filmausbildungsvorrichtung 11 des ersten Ausführungsbeispiels eine Filmausbildungsumgebung festlegen, indem die als Paar vorgesehenen Öffnungsabschnitte 63 der Filmausbildungskammer 6A mit dem Luftvorhang geschlossen werden und der Riemen 52 der Beförderungseinrichtung 53 entlang der Beförderungsrichtung (Richtung X) bewegt wird.
Dann bildet die Filmausbildungsvorrichtung 11 einen dünnen Film auf den Substraten 10, die auf der oberen Fläche des Riemens 52 angeordnet sind, in der Filmausbildungskammer 6A aus, indem gleichzeitig die Erwärmungsbehandlung der Infrarotbestrahlung der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 und die Nebelsprühbehandlung der Dünnfilmausbildungsdüse 1 unter der Filmausbildungsumgebung ausgeführt werden.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, hat die Filmausbildungsvorrichtung 11 des ersten Ausführungsbeispiels eine Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2, die entfernt (beabstandet) von der Beförderungseinrichtung 53 vorgesehen ist, die eine Substratanordnungseinheit ist, wobei sie die Erwärmungsbehandlung eines direkten Erwärmens der Vielzahl an Substraten 10 durch Bestrahlen von infrarotem Licht von den Infrarotlampen 22 als ein Erwärmungsmechanismus ausführt.
Somit kann die Filmausbildungsvorrichtung 11 des ersten Ausführungsbeispiels die Substrate 10 mit der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 direkt erwärmen, ohne die Substrate 10 zu berühren. Daher kann die Filmausbildungsvorrichtung 11 des ersten Ausbildungsbeispiels ein gleichförmiges Erwärmen ausführen, ohne dass die Substrate 10 verformt werden, und zwar unabhängig von der Form der Substrate 10.
Als ein Ergebnis kann die Filmausbildungsvorrichtung 11 des ersten Ausführungsbeispiels einen dünnen Film auf den Substraten 10 unter geringen Kosten ausbilden, ohne dass die Filmausbildungsqualität und die Filmausbildungsrate verringert sind.
Des Weiteren kann, indem die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2, die ein Erwärmungsmechanismus ist, im Inneren der Filmausbildungskammer 6A vorgesehen ist, die Filmausbildungsvorrichtung 11 des ersten Ausführungsbeispiels infrarotes Licht auf die Substrate 10 strahlen, ohne durch die Filmausbildungskammer 6A zu strahlen. Demgemäß kann die Filmausbildungsvorrichtung 11 des ersten Ausführungsbeispiels die Effizienz zum Abstrahlen von infrarotem Licht verbessern.
Es ist hierbei zu beachten, dass das Abstrahlen von infrarotem Licht von der Infrarotabstrahlungsvorrichtung 2, die unterhalb (Richtung -Z) der Beförderungseinrichtung 53 angeordnet ist, d.h., unter dieser angeordnet ist, nach oben ausgeführt wird (in Richtung +Z). Dies bedeutet, dass infrarotes Licht auf die Vielzahl an Substraten 10 durch den Riemen 52 (obere Seite und untere Seite) der Beförderungseinrichtung 53 gestrahlt wird.
Im Hinblick auf derartige Konfigurationen sind eine erste Gegenmaßnahme und eine zweite Gegenmaßnahme denkbar. Die erste Gegenmaßnahme greift einen Aufbau auf, bei dem der Riemen 52 eine Kombination aus einem Paar an linearen Beförderungsketten umfasst, und ein Öffnungsabschnitt zum Übertragen von infrarotem Licht vorgesehen ist; und die zweite Gegenmaßnahme greift einen Aufbau auf, bei dem ein Infrarotlicht übertragendes Material mit einer ausgezeichneten Übertragungsfähigkeit von infrarotem Licht, das infrarotes Licht nicht absorbiert, als ein Bestandteilmaterial des Riemens 52 verwendet wird.
Außerdem kann im Hinblick auf den Riemen 52 durch Aufgreifen von zumindest einer Gegenmaßnahme aus der ersten und zweiten Gegenmaßnahme ein Infrarotlichtabsorptionsgrad des Riemens 52 auf ein minimal nötiges Maß reduziert werden.
Ein spezifisches Beispiel der zweiten Gegenmaßnahme ist nachstehend beschrieben. Mögliche Beispiele des Infrarotlichtübertragungsmaterials umfassen Germanium, Silikon, Zinksulfid und Zinkselenid. Es ist hierbei zu beachten, dass es erforderlich ist, dass die Festigkeit erfüllt ist, die für den Riemen 52 verwendet wird.
Des Weiteren ist es im Hinblick auf die Wellenlänge des infraroten Lichtes, das von der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 abgestrahlt wird, erwünscht, eine erste Abwandlung aufzugreifen, bei der die Wellenlänge so festgelegt ist, dass ein Absorptionswellenlängenbereich des Ausgangsnebels MT vermieden wird. Als eine spezifische Einstellung zum Ausführen der ersten Abwandlung ist es denkbar, die Wellenlänge des von der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 abgestrahlten Infrarotlichtes so festzulegen, dass sie in einen Bereich von 700 bis 900 nm fällt. Dies ist so, weil durch Aufgreifen der vorstehend dargelegten spezifischen Einstellung der Absorptionswellenlängenbereich des Ausgangsnebels MT, der ein mögliches Lösungsmittel verwendet, vermieden werden kann.
Es wird als eine bekannte Tatsache bestätigt, dass bei Verwendung von Wasser oder Toluen (Toluol) als ein Lösungsmittel einer Ausgangslösung zum Ausbilden eines Filmes ein Einstellen der Wellenlänge des von der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 abgestrahlten infraroten Lichtes in derartiger Weise, dass sie in einen Bereich von 700 bis 900 nm gemäß der vorstehend dargelegten spezifischen Einstellung fällt, dies ermöglicht, dass die Wellenlänge in einen Bereich außerhalb des Absorptionswellenbereiches des Ausgangsnebels MT fällt.
Indem die erste Abwandlung aufgegriffen wird, erzeugt die Filmausbildungsvorrichtung 11 einen Effekt zum Vermeiden eines Auftretens eines Ausgangsnebelverdampfungsphänomens, bei dem der Ausgangsnebel MT von der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 abgestrahltes infrarotes Licht absorbiert, so dass der Ausgangsnebel MT erwärmt wird und verdampft.
Das Aufgreifen der spezifischen Einstellung zum Einstellen der Wellenlänge des infraroten Lichtes auf einen Bereich von 700 bis 900 nm als die erste Abwandlung erzeugt insbesondere einen Effekt zum Vermeiden eines Auftretens des Ausgangsnebelverdampfungsphänomens für den Ausgangsnebel MT, der aus einem möglichen Ausgangsmaterial (Quellenmaterial) hergestellt ist.
Zweites Ausführungsbeispiel
2 zeigt eine erläuternde Darstellung eines schematischen Aufbaus einer Filmausbildungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein orthogonales Koordinatensystem XYZ ist in 2 gezeigt.
Wie dies in 2 gezeigt ist, hat eine Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels eine Filmausbildungskammer 6B, eine Dünnfilmausbildungsdüse (Düse zum Ausbilden eines dünnen Films) 1, eine Infrarotabstrahlungsvorrichtung 2 und eine Beförderungseinrichtung 53 als Hauptkomponenten.
Nachstehend sind die Komponenten, die die gleichen wie jene der Filmausbildungsvorrichtung 11 des ersten Ausführungsbeispiels sind, anhand gleicher Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung unterbleibt, und nachstehend sind hauptsächlich die Merkmale der Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die Dünnfilmausbildungsdüse 1, ein Teil der Beförderungseinrichtung 53 und die Vielzahl an auf der oberen Fläche des Riemens 52 der Beförderungseinrichtung 53 angeordneten Substrate 10 sind in der Filmausbildungskammer 6B untergebracht. Die Filmausbildungskammer 6B umfasst eine obere Kammer 61, eine untere Kammer 62B und ein Paar an Öffnungsabschnitten 63, und das Paar an Öffnungsabschnitten 63 ist an einem Abschnitt der rechten und linken Seitenfläche der Filmausbildungskammer 6B vorgesehen. Es ist hierbei zu beachten, dass das Paar an Öffnungsabschnitten 63 sich zwischen der oberen Kammer 61 und der unteren Kammer 62B in der Höhenrichtung befindet, die die Richtung Z ist.
Die Filmausbildungskammer 6B hat als ihr Bestandteilmaterial ein Infrarotlichtübertragungsmaterial mit ausgezeichneter Übertragungsfähigkeit, das von der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 abgestrahltes infrarotes Licht nicht absorbiert. Genauer gesagt hat die Filmausbildungskammer 6B Quarzglas als ihr Bestandteilmaterial.
Die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2, die ein Erwärmungsmechanismus ist, ist unterhalb (Richtung -Z) und außerhalb der unteren Kammer 62B an einer Position, die von der Fördereinrichtung 53 entfernt (beabstandet) ist, durch eine (nicht gezeigte) Fixiereinrichtung fixiert.
Es ist hierbei zu beachten, dass die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 an einer Position angeordnet ist, die sich mit der oberen Fläche des Riemens 52 in der Filmausbildungskammer 6B in der Draufsicht überlappt.
Indem infrarotes Licht von der Vielzahl an Infrarotlampen 22 nach oben gestrahlt wird, kann die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 eine Erwärmungsbehandlung für die Vielzahl an auf der oberen Fläche des Riemens 52 angeordneten Substraten durch die untere Kammer 62B und den Riemen 52 ausführen.
Die Filmausbildungskammer 6B kann die Dünnfilmausbildungsdüse 1 und die Vielzahl an auf dem Riemen 52 angeordneten Substraten 10 von der Außenseite isolieren, indem die Öffnungsabschnitte 53 zwischen der oberen Kammer 61 und der unteren Kammer 62B mit dem Luftvorhang 7 geschlossen werden, wenn die Filmausbildungsbehandlung ausgeführt wird.
Daher kann die Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels eine Filmausbildungsumgebung einstellen, indem das Paar an Öffnungsabschnitten 63 der Filmausbildungskammer 6B durch den Luftvorhang 7 geschlossen wird und der Riemen 52 der Beförderungseinrichtung 53 in der Beförderungsrichtung (Richtung X) bewegt wird.
Dann bildet die Filmausbildungsvorrichtung 12 einen dünnen Film auf den Substraten 10, die auf der oberen Fläche des Riemens 52 angeordnet sind, in der Filmausbildungskammer 6B aus, indem gleichzeitig die Erwärmungsbehandlung der Infrarotbestrahlung der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 und die Nebelsprühbehandlung der Dünnfilmausbildungsdüse 1 unter der Filmausbildungsumgebung ausgeführt wird.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, hat die Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2, die entfernt (beabstandet, getrennt) von dem Riemen 52 vorgesehen ist, der eine Substratanordnungseinheit ist, wobei die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 die Erwärmungsbehandlung zum Erwärmen der Vielzahl an Substraten 10 ausführt, indem infrarotes Licht von den Infrarotlampen 22 gestrahlt wird und sie als ein Erwärmungsmechanismus dient.
Somit kann ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel die Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels die Substrate 10 mit der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 erwärmen, ohne die Substrate 10 zu berühren. Daher kann die Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels ein gleichförmiges Erwärmen ohne Verformung der Substrate 10 unabhängig von der Form der Substrate 10 ausführen.
Als ein Ergebnis kann ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel die Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels einen dünnen Film aus den Substraten 10 unter geringen Kosten ausbilden, ohne dass die Filmausbildungsqualität und die Filmausbildungsrate verringert werden.
Des Weiteren kann, indem die Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 an der Außenseite der Filmausbildungskammer 6B vorgesehen wird, die Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels eine Wartung der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 wie beispielsweise ein Ersetzen/Austauschen der Infrarotlampen 22 vereinfachen.
Außerdem hat die Filmausbildungskammer 6B der Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels als ihr Bestandteilmaterial Quarzglas, das ein Infrarotlicht übertragendes Material mit einem ausgezeichneten Übertragungsvermögen für infrarotes Licht ist, das von den Infrarotlampen 22 abgestrahlt wird. Diese Konfiguration erzeugt einen Effekt zum Verringern eines Infrarotlichtabsorptionsgrades der Bodenfläche der unteren Kammer 62 zum Zeitpunkt der Erwärmung der Substrate 10 durch die Bodenfläche der unteren Kammer 62 der Filmausbildungskammer 6B auf ein minimal notwendiges Maß.
Es ist hierbei zu beachten, dass, wenn Quarzglas, das ein Infrarotlicht übertragendes Material ist, als zumindest ein Bestandteilmaterial der Bodenfläche der unteren Kammer 62B der Filmausbildungskammer 6B verwendet wird, der vorstehend erläuterte Effekt erzeugt werden kann.
Des Weiteren sind beispielsweise andere folgende Materialien außer Quarzglas als das in Infrarotlicht übertragende Material denkbar. Materialien wie beispielsweise Borsilikatglas, Saphir, Kalziumfluorid, Bariumfluorid, Magnesiumfluorid und Lithiumfluorid haben ein hohes Übertragungsvermögen für annähernd infrarotes Licht und sind somit als ein anderes Infrarotlicht übertragendes Material außer Quarzglas denkbar. Genauer gesagt ist es lediglich erforderlich, dass das Bestandteilmaterial der Filmausbildungskammer 6B zumindest entweder Quarzglas, Borsilikatglas, Saphir, Kalziumfluorid, Bariumfluorid, Magnesiumfluorid und/oder Lithiumfluorid enthält.
Es ist hierbei zu beachten, dass auch bei der Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel zumindest eine Gegenmaßnahme aus der ersten und zweiten Gegenmaßnahme in Bezug auf die Infrarotlichtabsorption des Riemens 52 aufgegriffen werden kann.
Des Weiteren kann bei der Filmausbildungsvorrichtung 12 des zweiten Ausführungsbeispiels ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel die erste Abwandlung (die die spezifische Einstellung hat, die im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist) im Hinblick auf die Wellenlänge des von der Infrarotbestrahlungsvorrichtung 2 abgestrahlten infraroten Lichtes aufgegriffen werden.
Es ist hierbei zu beachten, dass in der vorliegenden Erfindung jedes Ausführungsbeispiel frei kombiniert werden kann oder jedes Ausführungsbeispiel in geeigneter Weise innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung abgewandelt oder weggelassen werden kann.
Während die vorliegende Erfindung vorstehend detailliert dargelegt und beschrieben ist, ist die vorstehend dargelegte Beschreibung in sämtlichen Aspekten als Veranschaulichung und nicht als Einschränkung aufzufassen. Es sollte daher verständlich sein, dass viele nicht dargestellte Abwandlungen und Änderungen ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung denkbar sind.
Bezugszeichenliste

1: Dünnfilmausbildungsdüse
2: Infrarotbestrahlungsvorrichtung
11, 12: Filmausbildungsvorrichtung
21: Lampenanordnungstisch
22: Infrarotlampe
6A, 6B: Filmausbildungskammer
51: Rolle
52: Riemen
53: Beförderungseinrichtung
61: obere Kammer
62, 62B: untere Kammer
63: Öffnungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2017/068625 A1 [0011]

Claims

Filmausbildungsvorrichtung mit: einer Substratanordnungseinheit (53), die ermöglicht, dass ein Substrat (10) auf ihr angeordnet wird; einem Erwärmungsmechanismus (2), der beabstandet von der Substratanordnungseinheit vorgesehen ist, eine Infrarotlampe (22) aufweist und so aufgebaut ist, dass er eine Erwärmungsbehandlung zum Erwärmen des Substrates durch Abstrahlen von infrarotem Licht von der Infrarotlampe ausführt; und einer Nebelsprüheinheit (1), die so aufgebaut ist, dass sie eine Nebelsprühbehandlung zum Sprühen eines Ausgangsnebels (MT), der durch Zerstäuben einer Ausgangslösung erlangt wird, auf einer vorderen Fläche des Substrates ausführt, wobei ein dünner Film auf der vorderen Fläche des Substrates ausgebildet ist, indem gleichzeitig die Erwärmungsbehandlung des Erwärmungsmechanismus und die Nebelsprühbehandlung der Nebelsprüheinheit ausgeführt werden.
Filmausbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die des Weiteren Folgendes aufweist: eine Filmausbildungskammer (6A), die so aufgebaut ist, dass sie im Inneren das Substrat, den Erwärmungsmechanismus und die Nebelsprüheinheit unterbringt.
Filmausbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die des Weiteren Folgendes aufweist: eine Filmausbildungskammer (6B), die so aufgebaut ist, dass sie im Inneren das Substrat und die Nebelsprüheinheit unterbringt, wobei der Erwärmungsmechanismus außerhalb der Filmausbildungskammer angeordnet ist und die Erwärmungsbehandlung durch die Filmausbildungskammer ausführt, und die Filmausbildungskammer ein Infrarotlicht übertragendes Material mit einem ausgezeichneten Übertragungsvermögen für infrarotes Licht, das von der Infrarotlampe des Erwärmungsmechanismus abgestrahlt wird, als ein Bestandteilmaterial hat.
Filmausbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Infrarotlicht übertragende Material zumindest aus Quarzglas, Borsilikatglas, Saphir, Kalziumfluorid, Bariumfluorid, Magnesiumfluorid und/oder Lithiumfluorid enthält.