JP2007077433A - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007077433A JP2007077433A JP2005265181A JP2005265181A JP2007077433A JP 2007077433 A JP2007077433 A JP 2007077433A JP 2005265181 A JP2005265181 A JP 2005265181A JP 2005265181 A JP2005265181 A JP 2005265181A JP 2007077433 A JP2007077433 A JP 2007077433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- chamber
- substrate
- film formation
- film forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Spray Control Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Abstract
【解決手段】 本発明の成膜装置は、スプレー熱分解法により被処理体上に薄膜を形成する成膜装置であって、前記被処理体を所定の温度まで加熱する前処理室と、前記所定の温度に保持した被処理体に向けて、吐出手段から原料溶液を噴霧することにより、該被処理体に薄膜を形成する成膜室と、前記薄膜を形成した被処理体を所定の温度まで冷却する後処理室と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明の請求項2に係る成膜装置は、請求項1において、前記成膜室を複数備え、各成膜室は連接されていることを特徴とする。
本発明の請求項3に係る成膜装置は、請求項1において、前記吐出手段から噴霧する原料溶液が液状微粒子であることを特徴とする。
本発明の請求項4に係る成膜装置は、請求項3において、予め原料溶液を噴霧することにより前記液状微粒子を生成する調整室と、前記液状微粒子を前記調整室から前記吐出手段まで移動させる空間からなる搬送手段とをさらに備えることを特徴とする。
本発明の成膜装置1は、スプレー熱分解法により被処理体2上に薄膜を形成する成膜装置であって、前記被処理体2を所定の温度まで加熱する前処理室10と、前記所定の温度に保持した被処理体2に向けて、吐出手段22から原料溶液を噴霧することにより、該被処理体2に薄膜を形成する成膜室20と、前記薄膜を形成した被処理体2を所定の温度まで冷却する後処理室30と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
支持手段21は、被処理体2の被成膜面を所定の温度に保ちながら薄膜を形成するため、被処理体2の加熱・保持・冷却機能を備えた温度制御手段を内蔵している。温度制御手段は、例えばヒータである。
この液状微粒子3は、後述する調整室40において予め原料溶液を噴霧することにより生成されたものであってもよい。
また、被処理体2は、加熱手段からの伝熱等により表面が加熱されており、200〜600℃の温度範囲に制御されている。
成膜室20では、フード23が吐出手段22と対向する位置に配される被処理体2との間の空間を包み込むように配置されているので、吐出手段22の吐出口からスプレー状に噴射された原料溶液は外気の影響を受けることなく、吐出口から被処理体2に向かう放射状空間に噴霧された状態を安定に保つことができる。換言すると、フードはその内部空間から装置への外部へ原料溶液が飛散し、無駄な使用量が増加するのも防ぐ働きもする、これにより、原料溶液は薄膜の形成に有効に使われる。
なお、第一の成膜室20aおよび第二の成膜室20bは、ほぼ同様の構成とされているため、明細書中においては、第一の成膜室20aおよび第二の成膜室20bを総称して成膜室20と称している場合がある。
複数の成膜室を連接して設けることにより、連続での成膜が可能となり、成膜温度の異なる2種類の膜形成(多層膜)が被処理体2の温度移行時間を待たずに実施することができる。これにより、例えば多層膜形成等の際、膜間に発生する不具合を抑制することができる。その結果、特性に優れた薄膜(多層膜)を形成することができる。
この調整室40は、例えば各成膜室毎に設けられており、図1に示す例では、第一の成膜室20aには第一の調整室40aが設けられ、第二の成膜室20bには第二の調整室40bが設けられている。
なお、第一の調整室40aおよび第二の調整室40bは、ほぼ同様の構成とされているため、明細書中においては、第一の調整室40aおよび第二の調整室40bを総称して調整室40と称している場合がある。
この生成される液状微粒子3は、60.0〜98.8vol%のエアーを含んでいることが好ましい。
搬送路41は、仕切り部材によって外部と隔離され、内壁の温度が液状微粒子と同じかあるいは高めで、かつ、透明導電膜原料溶液の溶媒の蒸発速度が極端とならない温度を保つように制御されている。すなわち、液状微粒子の温度>搬送路内壁の温度>溶媒の蒸発温度という関係にある。
そして、搬送路41内の液状微粒子3には、流速100〜100,000cm/分の流れがある。
また、薬液として塩酸や硫酸、硝酸等を使用する場合、液状微粒子と直接接触する内壁には、耐薬品性の材料を使用するか、あるいは耐薬品性の材料による表面処理を施すことが必要になる。
なお、以下の説明では、本発明の成膜装置1を用いて、被処理体2である基板上に、透明導電膜として、ITO膜とFTO膜との積層体を形成する場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な薄膜を形成するのに用いることができる。
基板としては、例えば、ソーダガラス、耐熱ガラス、石英ガラスなどのガラスからなる厚さが0.3〜5mm程度のガラス板が好適に用いられる。
このような材料としては、例えばカーボン板、炭化珪素、鋳鉄等が挙げられる。
透明導電膜の原料溶液としては、加熱することによりスズ添加インジウム(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)等の導電性金属酸化物となる成分を含む溶液が好適に用いられる。
ITO膜の原料溶液としては、塩化インジウム・四水和物を0.2mol/L含有した水溶液、またはエタノール溶液、さらにはエタノール−水混合溶液に対し、塩化スズ・五水和物を0.01mol/L含有した水溶液、またはエタノール溶液、さらにはエタノール−水混合溶液が好適に用いられる。
FTO膜の原料溶液としては、例えば塩化スズ・五水和物を0.2mol/L含有した水溶液、またはエタノール溶液、さらにはエタノール−水混合溶液に対し、フッ化アンモニウムを1.2mol/L含有した水溶液、またはエタノール溶液、さらにはエタノール−水混合溶液が好適に用いられる。
第二の調整室40bにおいて生成された液状微粒子3は、搬送路41を介して第二の成膜室20bに搬送され、噴霧ノズル(吐出手段22)から基板上に向かって噴霧され、ITO膜上にFTO膜が積層形成される。
以上のようにして、基板上にITO膜とFTO膜の積層体からなる透明導電膜が形成される。
このように、本発明では、装置を前処理室と成膜室、そして後処理室からなる構造とすることで、基板性能を低下させることなく、製品の生産速度を向上することが可能となる。
また、基板加熱、成膜、冷却と各処理を別々の処理室で行っているので、成膜室において1枚目を成膜している間に、前処理室では2枚目の基板の加熱を進めておくことができ、複数基板への連続成膜を効率的に行うことができる。
なお、上述した実施形態では、前処理室が1室のみの場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前処理室を複数設けてもよい。
生産の高速化に対応するため、予備加熱時間が律速になる場合は、前処理室を複数化して、各部屋の到達目標温度を分割することにより、1室に要する時間を短縮し、結果として時間当たりの生産量を上げることができる。
また、場合によっては同一の膜を何室かに分けて成膜することで、1室内で成膜する膜厚を薄くして、1室に滞在する時間を短縮することが可能である。これにより生産をより高速化することができる。
<ITO原料溶液の調製>
塩化インジウム(III)五水和物5.58g/100mlと塩化スズ(IV)五水和物0.36g/100mlの比の薬剤をエタノールに溶解させて調製した。この原料溶液を実施例、比較例ともにそれぞれ800mlを使用した。
<FTO原料溶液の調製>
塩化スズ(IV)五水和物0.701gに対してエタノール10mlの割合で溶解し、これにフッ化アンモニウム0.592gの飽和水溶液を加え、この混合物を超音波にて約20分間かけて溶解することにより調製した。この原料溶液を、実施例、比較例ともにそれぞれ100ml使用した。
<ガラス基板昇温>
300m×300mm×1mmの硼珪酸ガラス基板を、保熱板としてカーボン板(400×400×15mm)上に設置し、350℃に温まっている前処理室の加熱基板上に搬送した。基板表面温度が350℃に到達し、安定するまでに5分を要した。
ここでカーボン板は、ある範囲の熱容量、熱伝導性、耐薬品性(耐酸化性)を有する保熱板として用いた。その基本性能を他の候補材料および参考として硼珪酸ガラスとともに表1に示す。
基板表面温度が350℃で安定したことを確認してから、ITO成膜を開始した。
ITO原料溶液は第一の調整室において予備噴霧され、液状微粒子とされている。
第一の成膜室においては、2流体式の噴霧ノズル4本(エアー圧力:各0.4Pa)を正方形に配置して、第一の調整室から搬送されたITO原料溶液の液状微粒子を、基板上に噴霧した。このとき、噴霧ノズルとガラス基板間距離は500mmとし、噴霧ノズル側を揺動させることで噴霧濃度の偏りを防いだ。ITO膜の成膜に要した時間は、15分であった。
ITO成膜後、ガラス基板をカーボン板とともに第二の成膜室へ搬送し、基板温度を400℃に上昇させた。温度が安定するまでに10分を要した。
温度安定後、FTO成膜を開始した。
FTO原料溶液は第二の調整室において予備噴霧され、液状微粒子とされている。
第二の成膜室においては、第二の調整室から搬送されたFTO原料溶液の液状微粒子を、基板上に噴霧した。噴霧ノズル本数や噴霧条件はITO成膜のときと同様である。FTO膜の成膜時間は2分であった。
FTO成膜後、後処理室へカーボン板とともに搬送した。ストックヤードに設置し基板表面温度が200℃以下になるのを確認してから取り出した。
2枚目の成膜は、前処理室で2枚目のガラス基板を設置30分経過後(第一の成膜室での1枚目のITO成膜終了の10分後)に、2枚目のガラス基板を第一の成膜室へ搬送した。温度が安定する5分後に、ITO成膜を開始した。以下、ITO成膜〜FTO成膜〜基板冷却と上記の同様の工程を連続して行った。
<ガラス基板昇温>
300mm×300mm×1mmの硼珪酸ガラス基板を加熱用ホットプレート上に設置し、室温から350℃の表面温度に達するまで昇温速度2.5℃/分で加温した。この条件は、5℃/分とした場合、ホットプレート上に生じる中央付近と周辺部の温度差により、ガラス基板に反りが発生してしまう条件である。350℃に到達して表面温度が基板全体にわたって安定するのに、150分を要した。
基板表面温度が350℃で安定したことを確認してから、ITO成膜を開始した。
成膜条件、成膜時間(15分)は実施例の場合と同じであった。
この後、FTO成膜のため、基板温度を400℃に上昇させた。この間、薬液は吹き付けずにエアーのみを吹き付けた。
FTO成膜温度に到達するのに20分を要した。温度が安定した後FTO成膜を開始した。成膜条件、成膜時間(2分)は実施例の場合と同じであった。
成膜後、ガラス基板をすぐには外さずに(ガラス基板に反りが発生するのを防止するため)、基板表面温度が200℃以下になるのを確認してから取り出した。400℃から200℃に基板温度が低下するのに60分を要した。
1枚目成膜後、2枚目の成膜を開始するまでに、基板温度が150℃以下に下がるのを待ち、それから2枚目のガラス基板の温度上昇を開始した。ITO成膜温度である350℃で安定するまでに120分を要した。この後、2枚目の成膜を開始した。以下、ITO成膜〜FTO成膜〜基板冷却と上記の同様の工程を連続して行った。
前処理室をさらに1室増設して前処理室に留まる時間を第一の成膜室の合計(20分)以下にすることで、20分/枚・台の生産速度を達成することが可能である。この場合、従来装置では11台分の生産速度に相当する。
Claims (4)
- スプレー熱分解法により被処理体上に薄膜を形成する成膜装置であって、
前記被処理体を所定の温度まで加熱する前処理室と、
前記所定の温度に保持した被処理体に向けて、吐出手段から原料溶液を噴霧することにより、該被処理体に薄膜を形成する成膜室と、
前記薄膜を形成した被処理体を所定の温度まで冷却する後処理室と、を少なくとも備えていることを特徴とする成膜装置。 - 前記成膜室を複数備え、各成膜室は連接されていることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。
- 前記吐出手段から噴霧する原料溶液が液状微粒子であることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。
- 予め原料溶液を噴霧することにより前記液状微粒子を生成する調整室と、
前記液状微粒子を前記調整室から前記吐出手段まで移動させる空間からなる搬送手段とをさらに備えることを特徴とする請求項3記載の成膜装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005265181A JP2007077433A (ja) | 2005-09-13 | 2005-09-13 | 成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005265181A JP2007077433A (ja) | 2005-09-13 | 2005-09-13 | 成膜装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007077433A true JP2007077433A (ja) | 2007-03-29 |
Family
ID=37938039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005265181A Pending JP2007077433A (ja) | 2005-09-13 | 2005-09-13 | 成膜装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007077433A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009120872A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Dainippon Printing Co Ltd | 金属酸化物膜の製造方法 |
KR101140750B1 (ko) * | 2010-04-14 | 2012-05-03 | (주)솔라세라믹 | 곡면 fto 연속 투명 전도막 제조 방법 |
WO2013061634A1 (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | シャープ株式会社 | ガラス基材への成膜方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6428378A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Taiyo Yuden Kk | Device for forming thin film with mist |
JPH0520505B2 (ja) * | 1989-06-30 | 1993-03-19 | Taiyo Yuden Kk | |
JPH07150362A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-13 | Tokyo Gas Co Ltd | サファイア上へのyszバファー層の作製法 |
JP2004079610A (ja) * | 2002-08-12 | 2004-03-11 | Masaharu Kaneko | TiO2薄膜及び色素増感太陽電池用電極の作製方法並びに色素増感太陽電池用電極 |
JP2005120414A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Sharp Corp | 薄膜の製造装置および薄膜の製造方法 |
-
2005
- 2005-09-13 JP JP2005265181A patent/JP2007077433A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6428378A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Taiyo Yuden Kk | Device for forming thin film with mist |
JPH0520505B2 (ja) * | 1989-06-30 | 1993-03-19 | Taiyo Yuden Kk | |
JPH07150362A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-13 | Tokyo Gas Co Ltd | サファイア上へのyszバファー層の作製法 |
JP2004079610A (ja) * | 2002-08-12 | 2004-03-11 | Masaharu Kaneko | TiO2薄膜及び色素増感太陽電池用電極の作製方法並びに色素増感太陽電池用電極 |
JP2005120414A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Sharp Corp | 薄膜の製造装置および薄膜の製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009120872A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Dainippon Printing Co Ltd | 金属酸化物膜の製造方法 |
KR101140750B1 (ko) * | 2010-04-14 | 2012-05-03 | (주)솔라세라믹 | 곡면 fto 연속 투명 전도막 제조 방법 |
WO2013061634A1 (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | シャープ株式会社 | ガラス基材への成膜方法 |
JP2013095944A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Sharp Corp | ガラス基材への成膜方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4727355B2 (ja) | 成膜方法 | |
JP2013095944A (ja) | ガラス基材への成膜方法 | |
WO2013077008A1 (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
JP2008078113A (ja) | 透明導電性基板の製造装置 | |
JP2007077433A (ja) | 成膜装置 | |
JP2017022118A (ja) | 積層体およびそれの製造方法 | |
JP4708130B2 (ja) | 成膜装置および透明導電膜の製法 | |
JP4597847B2 (ja) | 成膜装置 | |
US20150361000A1 (en) | Method and apparatus for manufacturing glass structure | |
JP2006016273A (ja) | 噴霧熱分解法による成膜装置 | |
JP2012062527A (ja) | 金属酸化物薄膜の製造方法およびその方法を用いる金属酸化物薄膜形成装置 | |
JP2008119634A (ja) | 成膜装置 | |
JPWO2020243287A5 (ja) | ||
JP2008094647A (ja) | 成膜装置 | |
KR101839077B1 (ko) | 이중 노즐을 갖는 분무 열분해 장치 | |
CN111128702A (zh) | 一种金属电极的制备方法 | |
JP2006236602A (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
JP2011012339A (ja) | 窒化銅膜の形成方法 | |
JP2008123893A (ja) | 透明導電膜の形成方法 | |
WO2012127708A1 (ja) | 薄膜成膜装置および薄膜成膜方法 | |
JP2014005502A (ja) | 薄膜成膜方法 | |
JP2008229536A (ja) | 成膜装置 | |
JP2009166324A (ja) | 酸化インジウム膜積層体及びその製造方法 | |
JP2005177536A (ja) | ガラス基板用導電膜の形成方法 | |
KR20160140283A (ko) | 박막 형성을 위한 노즐 및 이를 포함하는 박막 형성 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101207 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110308 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110524 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111018 |