JP2008088451A - Film deposition method and film deposition system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原料の粉体を分散させたエアロゾルを基板に向けて吹き付けることによって基板上に原料を堆積させる成膜方法及び成膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming method and a film forming apparatus for depositing a raw material on a substrate by spraying an aerosol in which the raw material powder is dispersed toward the substrate.
近年、微小電気機械システム(MEMS:micro electrical mechanical system)関連の機器の開発に伴い、積層セラミックコンデンサや圧電アクチュエータ等の素子の微細化及び集積化がますます進んでいる。そのため、そのような素子を、成膜技術を用いて製造する研究が盛んに進められている。 In recent years, with the development of devices related to micro electrical mechanical systems (MEMS), elements such as multilayer ceramic capacitors and piezoelectric actuators have been increasingly miniaturized and integrated. Therefore, research for manufacturing such an element by using a film forming technique is actively pursued.
最近では、固体粒子の衝突付着現象を利用した成膜技術の1つであるエアロゾルデポジション(aerosol deposition:AD)法が、セラミック膜の形成方法として注目されている。AD法とは、原料の微小な粉体をガスに分散させることにより生成されたエアロゾルをノズルから基板に向けて噴射して、基板や先に形成された膜に粉体を衝突させることにより、原料を基板上に堆積させる成膜方法である。ここで、エアロゾルとは、「分散相は固体又は液体の粒子からなり、分散媒は気体からなるコロイド系」のことである(高橋幹二著、「エアロゾル学の基礎」、森北出版第1版、P.1)。AD法によれば、気孔率が低く、緻密で強固な膜を形成することができるので、上記のような微細な素子の性能を向上できる可能性がある。 Recently, an aerosol deposition (AD) method, which is one of film formation techniques using the collisional adhesion phenomenon of solid particles, has attracted attention as a method for forming a ceramic film. With the AD method, aerosol generated by dispersing fine powder of raw material in gas is sprayed from a nozzle toward a substrate, and the powder is made to collide with the substrate and the film formed earlier, In this film forming method, a raw material is deposited on a substrate. Here, the aerosol means “a colloidal system in which the dispersed phase is composed of solid or liquid particles and the dispersion medium is composed of gas” (Mikiji Takahashi, “Basics of Aerosol Science”, Morikita Publishing 1st Edition, P.1). According to the AD method, since the porosity is low and a dense and strong film can be formed, the performance of the fine element as described above may be improved.
ところで、このようなAD法を用いて、厚さや密度が均一な良質な膜を形成するためには、濃度が均一なエアロゾルを長時間に渡ってノズルから噴射させることが重要となる。エアロゾルの濃度が不安定であると、成膜レートが不均一になるので、膜厚にばらつきが生じてしまうからである。また、エアロゾルの生成中に、原料粉(1次粒子)が互いに凝集して塊(2次粒子)が形成されてしまう場合もある。そのような塊は、基板に衝突しても解砕して下層に取り込まれるだけであり、下層には密着しない。そのため、エアロゾルに2次粒子が多く含まれるようになると、膜の硬度や緻密度が低下してしまうので、膜質のばらつきや欠陥が生じてしまうという問題も指摘されている。そのため、濃度が均一で、2次粒子をあまり含まないエアロゾルを生成するための工夫が為されている。 By the way, in order to form a high-quality film having a uniform thickness and density using such an AD method, it is important to spray an aerosol having a uniform concentration from a nozzle for a long time. This is because if the aerosol concentration is unstable, the film formation rate becomes non-uniform, resulting in variations in film thickness. In addition, during the generation of the aerosol, the raw material powders (primary particles) may aggregate to form a lump (secondary particles). Such a lump is only crushed and taken into the lower layer even if it collides with the substrate, and does not adhere to the lower layer. For this reason, when the aerosol contains a lot of secondary particles, the hardness and density of the film are lowered, and there is a problem that the quality of the film varies and defects occur. Therefore, a device for generating an aerosol having a uniform concentration and containing little secondary particles has been devised.
関連する技術として、特許文献1には、超微粒子をガスと攪拌してエアロゾルを作製し、エアロゾル中の超微粒子を基板上に衝突させることで基板上に膜を成長させる成膜方法であって、エアロゾルを作製するエアロゾル形成室内に超音波を印加しながらエアロゾルを作製する超微粒子の成膜方法が開示されている。
As a related technology,
しかしながら、エアロゾルの生成時点において濃度が均一であっても、エアロゾルをノズルに搬送するまでの間に、原料粉が配管の内壁に付着してしまう場合があるので、エアロゾルがノズルから噴射されるまでの間に、エアロゾルの濃度が薄くなってしまう。また、配管の内壁に一旦付着した原料粉の塊が内壁から剥がれて、エアロゾルに混入してしまう場合もある。原料粉の塊が堆積した部分においては、膜が厚くなってしまうので、膜厚分布がばらついてしまう。そのため、エアロゾルが配管の中をスムーズに通過できるような工夫が必要となる。 However, even if the concentration is uniform at the time of aerosol generation, the raw material powder may adhere to the inner wall of the pipe before the aerosol is conveyed to the nozzle, so the aerosol is sprayed from the nozzle. During this time, the concentration of the aerosol becomes thin. Moreover, the lump of the raw material powder once adhering to the inner wall of the pipe may be peeled off from the inner wall and mixed into the aerosol. In the portion where the lump of raw material powder is deposited, the film becomes thick, and the film thickness distribution varies. Therefore, it is necessary to devise so that the aerosol can smoothly pass through the pipe.
そのような工夫として、特許文献1には、搬送管に内壁を研磨した金属や石英の屈曲部分がなく、内壁に凹凸のない直筒状の硬い材質の管を利用することが開示されている。
また、特許文献2には、脆性材料の微粒子をガス中に分散させたエアロゾルを基材に向けてノズルより噴射して、エアロゾルを基板表面に衝突させ、この衝突の衝撃によって微粒子を破砕・変形させて接合させることにより、上記微粒子の構成材料からなる構造物を基板上に形成する複合構造物の作製装置が開示されている。この複合構造物の作製装置においては、成膜室内壁にフッ素樹脂又は導電性フッ素樹脂のコーティングを施している。
As such a contrivance,
Further, in
さらに、特許文献3には、微粒子をガス中に分散させたエアロゾルをノズル先端から噴射して基板に吹き付けて、微粒子の材料からなる堆積層を基板上に形成することにより、基板と堆積層からなる複合構造物を作製する複合構造物作製方法において、エアロゾルの温度を室温より高く120℃以下の範囲に制御することが開示されている。
Further, in
また、特許文献4には、微粒子を含むエアロゾルを高速で基材に吹き付けてダイレクトに複合構造物を形成させる複合構造物作製方法において、エアロゾル搬送管及びノズルを加熱する手段を配設し、エアロゾル搬送管内壁及びノズル内壁を加熱することにより、エアロゾル搬送管内壁及びノズル内壁への微粒子や凝集粉の付着を抑制することが開示されている。
しかしながら、エアロゾルの配管の内壁をコーティングしたり、配管を加熱することにより、短期的には内壁への原料粉の付着を防止できるが、長期的には、やはり原料粉は付着してしまう。そして、一旦原料粉が内壁に付着すると、原料粉はその部分にますます付着し易くなるので、エアロゾル濃度の低下が著しくなり、その結果、厚さが均一な膜を形成することが困難になる。さらに、そのような部分から剥がれ落ちた原料粉の塊がエアロゾルに混入することにより、膜の厚さや品質(硬度や緻密度等)が不均一になってしまう。 However, by coating the inner wall of the aerosol pipe or heating the pipe, the raw material powder can be prevented from adhering to the inner wall in the short term, but the raw material powder will also adhere in the long term. And once the raw material powder adheres to the inner wall, the raw material powder becomes more and more likely to adhere to that part, so the aerosol concentration is significantly reduced, and as a result, it becomes difficult to form a film with a uniform thickness . Furthermore, the lump of the raw material powder that has been peeled off from such a portion is mixed into the aerosol, so that the thickness and quality (hardness, density, etc.) of the film become non-uniform.
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、エアロゾルデポジション法による成膜において、厚さ及び品質が均一な膜を形成できる成膜方法及び成膜装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of forming a film having a uniform thickness and quality in film formation by an aerosol deposition method.
上記課題を解決するため、本発明の1つの観点に係る成膜方法は、原料粉を基板に吹き付けることにより、原料粉の組成を有する膜を形成する方法において、原料粉をガス中に分散させることによりエアロゾルを生成する工程(a)と、工程(a)において生成されたエアロゾルを、搬送径路を介して、成膜室に配置されたノズルに搬送する工程(b)と、成膜室において、ノズルから基板に向けてエアロゾルを噴射することにより、基板上に原料粉を堆積させる工程(c)と、工程(c)を中断して、搬送径路の内部を清掃する工程(d)とを具備する。 In order to solve the above problems, a film forming method according to one aspect of the present invention is a method of forming a film having a composition of raw material powder by spraying the raw material powder onto a substrate, and dispersing the raw material powder in a gas. A step (a) for generating an aerosol, a step (b) for transporting the aerosol generated in the step (a) to a nozzle disposed in the film forming chamber via a transport path, The step (c) of depositing raw material powder on the substrate by injecting aerosol from the nozzle toward the substrate, and the step (d) of interrupting the step (c) and cleaning the inside of the conveyance path It has.
また、本発明の1つの観点に係る成膜装置は、原料粉を基板に吹き付けることにより、原料粉の組成を有する膜を形成する成膜装置において、原料粉をガス中に分散させることによりエアロゾルを生成するエアロゾル生成手段と、基板が配置される成膜室と、エアロゾル生成手段によって生成されたエアロゾルを成膜室に搬送する搬送径路と、成膜室に配置され、搬送径路を介して搬送されたエアロゾルを基板に向けて噴射するノズルと、該ノズルと基板との相対的位置を変化させるために、ノズル又は基板の位置を移動させる移動手段と、成膜が中断されたときに、搬送径路内を清掃する清掃手段とを具備する。 In addition, a film forming apparatus according to one aspect of the present invention is an aerosol formed by dispersing a raw material powder in a gas in a film forming apparatus that forms a film having a composition of the raw material powder by spraying the raw material powder onto a substrate. An aerosol generating means for generating a film, a film forming chamber in which a substrate is disposed, a transport path for transporting the aerosol generated by the aerosol generating means to the film forming chamber, and a transport path disposed in the film forming chamber and transported through the transport path A nozzle for injecting the applied aerosol toward the substrate, a moving means for moving the position of the nozzle or the substrate in order to change the relative position between the nozzle and the substrate, and transport when the film formation is interrupted Cleaning means for cleaning the inside of the path.
本発明によれば、生成されたエアロゾルをノズルに搬送するための配管を所定の頻度で清掃するので、配管の内壁に対する原料粉の付着を抑制することができる。それにより、一定の濃度のエアロゾルをノズルから噴射することができるようになると共に、原料粉の塊がエアロゾルに混入するのを防ぐことができる。従って、厚さや品質が均一な膜を長期間に渡って形成することが可能になる。 According to the present invention, since the piping for transporting the generated aerosol to the nozzle is cleaned at a predetermined frequency, adhesion of the raw material powder to the inner wall of the piping can be suppressed. Thereby, it becomes possible to spray an aerosol having a constant concentration from the nozzle, and it is possible to prevent the lump of the raw material powder from being mixed into the aerosol. Therefore, a film having a uniform thickness and quality can be formed over a long period of time.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る成膜装置の構成を示す模式図である。図1に示すように、この成膜装置は、エアロゾルの生成が行われるエアロゾル生成部1〜4と、成膜部6〜9と、両者を接続しているエアロゾル搬送管5と、各部の動作を制御する制御部10とを含んでいる。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this film forming apparatus includes an aerosol generating
エアロゾル生成部は、エアロゾル生成室1と、振動台2と、巻き上げガスノズル3と、圧力調整ガスノズル4とを含んでいる。
エアロゾル生成室1は、原料の粉体(原料粉)11が配置される容器であり、ここでエアロゾルの生成が行われる。また、エアロゾル生成室1は、原料粉11を攪拌することにより効率的にエアロゾルを生成するために、所定の周波数で振動する振動台2の上に設置されている。
The aerosol generation unit includes an
The
巻き上げガスノズル3は、外部のガスボンベから供給されるキャリアガスをエアロゾル生成室1内に導入することにより、サイクロン流を生成する。それにより、エアロゾル生成室1内に配置された原料粉11が巻き上げられて分散し、エアロゾルが生成される。
圧力調整ガスノズル4は、外部のガスボンベから供給されるキャリアガスをエアロゾル生成室1内に導入することにより、エアロゾル生成室1内のガス圧を調整する。それにより、エアロゾル生成室1内の圧力と成膜室6内の圧力との差が調整される。
The winding
The pressure adjusting
巻き上げガスノズル3及び圧力調整ガスノズル4によって導入されるガスの流量は、流量調整部3a及び4aによって調節される。また、巻き上げガスノズル3及び圧力調整ガスノズル4によって供給されるキャリアガスとしては、ヘリウム(He)、酸素(O2)、窒素(N2)、アルゴン(Ar)、若しくは、それらの混合ガス、又は、乾燥空気等が用いられる。
The flow rate of the gas introduced by the hoisting
エアロゾル搬送管5は、エアロゾル生成部から成膜部に向けてエアロゾルを搬送する径路である。成膜室6において、エアロゾル搬送管5は、エアロゾルを噴射するノズル7に接続されている。ここで、エアロゾル搬送管5を形成する材料は特に限定されないが、エアロゾル搬送管5の内部を外側から観察できるようにするために、透明な材料(光透過性を有する材料)を用いても良い。具体的には、PMMA(アクリル)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)等の透明樹脂材料が挙げられる。或いは、石英や、パイレックス(登録商標)等のガラス材料を用いても良い。また、エアロゾル搬送管5内における原料粉の付着を抑制できるという観点からは、透明のPFAテフロン(登録商標)を用いることが好ましい。ここで、PFAとは、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体からなるフッ素樹脂のことである。
The
成膜部は、成膜室6と、噴射ノズル7と、基板ステージ8と、排気管9とを含んでいる。
噴射ノズル7は、所定の形状及び大きさの開口を有しており、エアロゾル生成室1からエアロゾル搬送管5を介して供給される原料粉のエアロゾルを、基板12に向けて噴射する。なお、噴射ノズル7から噴射されるエアロゾルの速度は、エアロゾル生成室1と成膜室6との間の圧力差によって決定される。
The film forming unit includes a
The
基板12が固定されている基板ステージ8は、基板12と噴射ノズル7との相対位置及び相対速度を制御するための3次元的に移動可能なステージである。この相対速度を調節することにより、1往復あたりに形成される膜の厚さが制御される。
なお、本実施形態においては、基板ステージ8側を移動させることにより、ノズル7と基板ステージ8との相対的位置を変化させているが、基板の位置を固定してノズル7側を移動させるようにしても良い。
成膜室6の内部は、排気管9に接続されている排気ポンプによって排気されており、それによって所定の真空度に保たれている。
The
In this embodiment, the relative position between the
The inside of the
次に、本実施形態に係る成膜装置の動作について説明する。
AD法においては、原料粉としては、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)やAl2O3(アルミナ)等のセラミックス粉が用いられる。図1に示すように、このような原料粉11をエアロゾル生成室1に配置すると共に、基板12を基板ステージ8上に配置する。そして、成膜装置を駆動すると、エアロゾル生成室1において生成されたエアロゾルが、エアロゾル搬送管5を通って成膜室6に導入され、ノズル7から噴射されて基板12に吹き付けられる。このエアロゾル中の原料粉が基板12に付着して堆積する。その際に、制御部10の制御の下で、基板ステージ8を所定の速度で移動させることにより、基板ステージ8の移動速度(ノズル7と基板ステージ8との相対速度)に応じたレートで、原料粉と同じ組成を有する膜13が形成される。
Next, the operation of the film forming apparatus according to this embodiment will be described.
In the AD method, for example, ceramic powder such as PZT (lead zirconate titanate) or Al 2 O 3 (alumina) is used as the raw material powder. As shown in FIG. 1, such
また、制御部10は、成膜工程の合間に所定の頻度でエアロゾル搬送管5を清掃するように、各部を制御する。この頻度は、成膜距離(基板12に対するノズル7の相対的な走査距離)に基づいて設定しても良いし、成膜時間(エアロゾルの噴射時間)に基づいて設定しても良い。
Moreover, the
エアロゾル搬送管5の清掃工程においては、まず、基板ステージ8を操作することにより、ノズル7から噴射された物質が基板12に吹き付けられないように、基板12をノズル7の噴射方向からずらす。そして、その状態で、エアロゾル搬送管5に洗浄用媒体を導入し、ノズル7から噴出させる。
In the cleaning process of the
本実施形態においては、洗浄用媒体としてパージガスを用いている。即ち、エアロゾル生成部において、巻き上げガスノズル3からのキャリアガスの導入を停止することにより、原料粉11を含まないキャリアガスを、パージガスとしてエアロゾル搬送管5に導入する。その際に、エアロゾル搬送管5の内部を効率良く清掃するためには、キャリアガスの流速を通常のエアロゾル搬送時の流速よりも早くすることが望ましく、そのために、圧力調整ガスノズル4から導入されるキャリアガスの流量を増加させても良い。清掃工程における流量調整部3a及び4aの動作は、清掃工程の頻度に応じて制御部10が自動的に制御するようにしても良いし、ユーザが手動で操作しても良い。
In this embodiment, a purge gas is used as the cleaning medium. That is, by stopping the introduction of the carrier gas from the hoisting
本実施形態によれば、成膜工程の合間に所定の頻度で清掃工程を実施することにより、エアロゾル搬送管の内壁に付着した原料粉を定期的に除去するので、内壁から剥がれた原料粉の塊がエアロゾルに混入するのを防ぐことができる。また、内壁を滑らかに保つことにより、内壁への原料粉の付着を抑制することができるので、ノズルから噴射されるエアロゾルの濃度を一定に保つことが可能になる。さらに、本実施形態によれば、一般的な構成を有するAD法による成膜装置において、エアロゾル生成部におけるガスの供給や、成膜部における基板ステージの動作を制御することにより、清掃工程を実施できるので、低コスト且つ容易に、膜厚及び品質が均一な膜を得ることが可能になる。 According to this embodiment, since the raw material powder adhering to the inner wall of the aerosol transport pipe is periodically removed by performing the cleaning process at a predetermined frequency between the film forming processes, the raw material powder peeled off from the inner wall It is possible to prevent the lump from being mixed into the aerosol. Moreover, since the raw material powder can be prevented from adhering to the inner wall by keeping the inner wall smooth, it is possible to keep the concentration of aerosol sprayed from the nozzle constant. Furthermore, according to the present embodiment, the cleaning process is performed by controlling the gas supply in the aerosol generating unit and the operation of the substrate stage in the film forming unit in the AD film forming apparatus having a general configuration. Therefore, a film having a uniform film thickness and quality can be easily obtained at low cost.
また、エアロゾル搬送管5を透明材料によって形成する場合には、その内部を外側から目視観察することにより、エアロゾル搬送管5が原料粉によって汚れてきた場合に、成膜を中止したり、清掃工程を実施するタイミングを図りやすくなる。また、エアロゾル搬送管5の内部が十分に清掃されたことを確認して成膜を再開することも可能になる。なお、この場合には、制御部によらなくても、透明のエアロゾル搬送管5の内部を目視観察して、手動で清掃工程を実施しても良い。
Further, when the
次に、本発明の第2の実施形態に係る成膜装置について、図2を参照しながら説明する。
図2に示すように、本実施形態に係る成膜装置は、図1に示す成膜装置に対して、エアロゾル搬送管5に接続されている洗浄用媒体供給部21と、エアロゾル搬送管5に設けられたバルブ22とをさらに有している。その他の構成については、図1に示すものと同様である。
Next, a film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the film forming apparatus according to this embodiment is different from the film forming apparatus shown in FIG. 1 in the cleaning
本実施形態においては、成膜工程の合間に所定の頻度で実施される清掃工程を、バルブ22を閉じてエアロゾルの供給を停止した状態で、洗浄用媒体供給部21から洗浄用媒体をエアロゾル搬送管5に導入することによって行う。また、その際には、ノズル7から噴射された洗浄用媒体が基板12に吹き付けられないようにするために、基板12をノズル7の噴射方向からずらして配置する。これらの洗浄用媒体供給部21、バルブ22、及び、基板ステージ8の動作は、清掃工程の頻度に応じて制御部10が自動的に制御するようにしても良いし、ユーザが手動で操作しても良い。
In the present embodiment, the cleaning process performed at a predetermined frequency between the film forming processes is performed by transporting the cleaning medium from the cleaning
洗浄用媒体としては、アルコールやアセトン等の有機溶媒のように、揮発性が比較的高い物質が用いられる。このような物質は、エアロゾル搬送管5内を通ってノズル7から膜室6内に噴射されてもすぐに揮発するので、その後に再開される成膜工程に与える影響が小さいからである。
As the cleaning medium, a substance having a relatively high volatility such as an organic solvent such as alcohol or acetone is used. This is because such a substance volatilizes immediately even if it is injected from the
次に、本発明の第3の実施形態に係る成膜装置について説明する。
本実施形態においても、成膜工程の合間に所定の頻度で実施される清掃工程を、第2の実施形態と同様に、図2に示す洗浄用媒体供給部21からエアロゾル搬送管5に洗浄用媒体を導入することによって行っている。その際に、本実施形態においては、洗浄用媒体として、原料粉11よりも径が大きい粉体をガス中に分散させたエアロゾルを用いている。
Next, a film forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described.
Also in this embodiment, the cleaning process performed at a predetermined frequency between the film forming processes is performed for cleaning from the cleaning
ここで、原料粉よりも径が大きい粉体は質量も大きいので、これをエアロゾル状態にしてエアロゾル搬送管5を通過させると、より運動エネルギーが大きい粉体が内壁に衝突することになる。その結果、粉体が研磨剤のように作用して、エアロゾル搬送管5の内壁に付着した原料粉を剥がし落とす。それによって、エアロゾル搬送管5の内部は清浄化される。一方、内壁から剥がれ落ちた原料粉は、洗浄用媒体としてのエアロゾルと共に、ノズル7から排出される。
Here, since the powder having a diameter larger than that of the raw material powder has a large mass, when the powder is passed through the
また、洗浄用媒体として用いられるエアロゾルは、原料粉と同じ組成を有する粉体を用いて生成することが望ましい。この粉体は、清掃工程において成膜室6内に排出された後でも成膜室6内に残留するので、成膜室6内に異物が存在するのを極力少なくするためである。
Moreover, it is desirable that the aerosol used as the cleaning medium is generated using a powder having the same composition as the raw material powder. This powder is to remain in the
次に、本発明の第4の実施形態に係る成膜装置について、図3を参照しながら説明する。
図3に示すように、本実施形態に係る成膜装置は、エアロゾル搬送管5に、三方弁32を介して接続された排出管31をさらに有している。その他の構成については、図1に示すものと同様である。
Next, a film forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the film forming apparatus according to the present embodiment further includes a
成膜工程において、三方弁32は、エアロゾル搬送管5がノズル7に通じる向きに設定される。一方、成膜工程の合間に所定の頻度で実施される清掃工程において、三方弁32は、エアロゾル搬送管5が排出管31に通じる向きに切り換えられる。それにより、エアロゾル搬送管5に導入された洗浄用媒体は、排出管31の方向に導かれる。
このような三方弁32の動作は、清掃工程の頻度に応じて制御部10が自動的に制御するようにしても良いし、ユーザが手動で操作しても良い。
In the film forming process, the three-
The operation of the three-
洗浄用媒体としては、第1の実施形態と同様に、エアロゾル生成部から供給されるキャリアガスをパージガスとして用いても良い。或いは、第2の実施形態と同様に、洗浄用媒体供給部を別途設けることにより、揮発性を有する有機溶媒や、原料粉よりも粒子径が大きい粉体をガス中に分散させたエアロゾルを洗浄用媒体として用いても良い。 As the cleaning medium, the carrier gas supplied from the aerosol generating unit may be used as the purge gas, as in the first embodiment. Alternatively, as in the second embodiment, by separately providing a cleaning medium supply unit, it is possible to clean an aerosol in which a volatile organic solvent or a powder having a particle size larger than that of the raw material powder is dispersed in the gas. It may be used as a medium for use.
本実施形態によれば、清掃工程の際に、ノズル7から噴射された洗浄用媒体が基板12に吹き付けられるのを防ぐために、ノズル7と基板12との相対的位置をずらす必要がない。そのため、清掃工程が終了した後に、直前の成膜位置から成膜工程を再開することができる。従って、成膜工程と清掃工程との切り換えによる時間のロスを低減できると共に、成膜位置のずれを防ぐことが可能になる
According to this embodiment, it is not necessary to shift the relative positions of the
本実施形態に係る成膜装置の変形例として、排出管31の先に排気ポンプを別途設けても良い。即ち、清掃工程においては、排気ポンプによってエアロゾル搬送管5にキャリアガス(パージガス)を通過させ、その排気を排出管31から排気ポンプに導出させる。
As a modification of the film forming apparatus according to this embodiment, an exhaust pump may be separately provided at the end of the
次に、本発明の第5の実施形態に係る成膜装置について、図4を参照しながら説明する。
図4に示すように、本実施形態に係る成膜装置は、図1に示す成膜装置に対して、遮蔽板41をさらに設けたものである。この遮蔽板41は、制御部10の下で動作する遮蔽板保持部(図示せず)によって、移動可能な状態で保持されている。その他の構成については、図1に示すものと同様である。
Next, a film forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the film forming apparatus according to the present embodiment further includes a shielding
図4は、成膜工程の合間に所定の頻度で実施される清掃工程の様子を示している。清掃工程においては、まず、ノズル7と基板12との間に遮蔽板41を挿入することにより、ノズル7から噴射した洗浄用媒体が基板12に吹き付けられないようにする。その状態で、洗浄用媒体をエアロゾル搬送管5に導入し、ノズル7から導出させる。一方、成膜工程においては、ノズル7の噴射方向から遮蔽板41を移動させて、ノズル7から噴射するエアロゾルが基板12に吹き付けられるようにする。このように遮蔽板41を動作させるためには、清掃工程の頻度に応じて制御部10が遮蔽板保持部を自動的に制御するようにしても良いし、ユーザが手動で遮蔽板保持部を操作しても良い。
FIG. 4 shows a state of the cleaning process performed at a predetermined frequency between the film forming processes. In the cleaning process, first, the shielding
洗浄用媒体としては、第1の実施形態と同様に、エアロゾル生成部から供給されるキャリアガスをパージガスとして用いても良い。或いは、第2の実施形態と同様に、洗浄用媒体供給部を別途設けることにより、揮発性を有する有機溶媒や、原料粉よりも粒子径が大きい粉体をガス中に分散させたエアロゾルを洗浄用媒体として用いても良い。 As the cleaning medium, the carrier gas supplied from the aerosol generating unit may be used as the purge gas, as in the first embodiment. Alternatively, as in the second embodiment, by separately providing a cleaning medium supply unit, it is possible to clean an aerosol in which a volatile organic solvent or a powder having a particle size larger than that of the raw material powder is dispersed in the gas. It may be used as a medium for use.
本実施形態によれば、清掃工程の際に、ノズル7から噴射された洗浄用媒体が基板12に吹き付けられるのを防ぐために、ノズル7と基板12との相対的位置をずらす必要がない。そのため、清掃工程が終了した後に、直前の成膜位置から成膜工程を再開することができる。従って、成膜工程と清掃工程との切り換えによる時間のロスを低減できると共に、成膜位置のずれを防ぐことが可能になる。
According to this embodiment, it is not necessary to shift the relative positions of the
次に、本発明の第6の実施形態に係る成膜装置について、図5を参照しながら説明する。
図5に示すように、本実施形態に係る成膜装置は、図1に示す成膜装置に対して、エアロゾル搬送管5に設けられたバルブ51と、バルブ51の上流側(エアロゾル生成部側)に設けられた真空計(例えば、ピラニーゲージ)52とをさらに設けたものである。その他の構成については、図1に示すものと同様である。
Next, a film forming apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the film forming apparatus according to this embodiment is different from the film forming apparatus shown in FIG. 1 in that the
本実施形態においては、成膜工程の合間に所定の頻度で実施される清掃工程において、第1の実施形態におけるのと同様に、エアロゾル生成部から供給されるキャリアガスを洗浄用媒体(パージガス)として用いており、その際に、キャリアガスをエアロゾル搬送管5に間欠的に導入する。即ち、バルブ51を一旦閉じることにより、バルブ51の上流側の圧力を上昇させる。そして、真空計52を観察することにより、バルブ51の上流側が十分に高圧になったら、バルブ51を開く。それにより、高圧となったエアロゾル生成部からキャリアガスが噴出し、エアロゾル搬送管5内を一気に通過する。このような動作を数回繰り返すことにより、エアロゾル搬送管5の内部が清掃される。
In the present embodiment, in the cleaning process performed at a predetermined frequency between the film forming processes, the carrier gas supplied from the aerosol generating unit is used as a cleaning medium (purge gas) in the same manner as in the first embodiment. In this case, the carrier gas is intermittently introduced into the
或いは、バルブ51の開閉具合を調節したり、圧力調整ガスノズル4から導入されるキャリアガスの流量を調節することにより、洗浄用媒体としてエアロゾル搬送管5に導入されるキャリアガスの圧力を変化させても良い。
このようなバルブ51の動作は、清掃工程の頻度に応じて制御部10が自動的に制御するようにしても良いし、ユーザが手動で操作しても良い。
Alternatively, by adjusting the opening / closing state of the
Such an operation of the
ここで、図5においては、清掃工程において、ノズル7から噴射されたガスが基板12に吹き付けられるのを防ぐために、基板12をノズル7の噴射方向からずらして配置している。しかしながら、同じ目的のために、図3に示すように、三方弁を設けることにより、ノズル7以外の方向にガスを導出したり、図4に示すように、ノズル7と基板12との間に遮蔽板41を設けるようにしても良い。
Here, in FIG. 5, in order to prevent the gas jetted from the
次に、本発明の第7の実施形態に係る成膜装置について、図6を参照しながら説明する。
図6に示すように、本実施形態に係る成膜装置は、図1に示す成膜装置に対して、エアロゾル搬送管5に設けられたバルブ61と、排気管9に設けられたバルブ62と、成膜室6に設けられたガス供給管63とをさらに有している。その他の構成については、図1に示すものと同様である。
Next, a film forming apparatus according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, the film forming apparatus according to this embodiment is different from the film forming apparatus shown in FIG. 1 in that a
本実施形態においては、成膜工程の合間に所定の頻度で実施される清掃工程において、成膜室6内の圧力変化を利用してエアロゾル搬送管5の内部を吸引し、吸引された残留物をノズル7から導出する。即ち、まず、バルブ61を閉じることにより、エアロゾルの供給を停止する。一方、ガス供給管63から成膜室6内にガスを導入すると共に、バルブ62を調節して成膜室6の排気を抑制することにより、成膜室6内の真空度を低下させる。或いは、バルブ62を完全に閉じることにより、成膜室6内の排気を停止しても良い。いずれにしても、このときの成膜室6内を大気圧程度にすることが望ましい。その後で、ガス供給管63からのガス供給を停止し、バルブ62を一気に開く。それにより、成膜室6及びエアロゾル搬送管5の内部が急激に排気され、それに伴い、エアロゾル搬送管5内の残留物が吸引されてノズル7から噴出する。このような動作を数回繰り返すことにより、エアロゾル搬送管5の内部が清掃される。
このようなバルブ61及び62、並びに、ガス供給管63の動作は、清掃工程の頻度に応じて制御部19が自動的に制御するようにしても良いし、ユーザが手動で操作しても良い。
In the present embodiment, in the cleaning process performed at a predetermined frequency between the film forming processes, the inside of the
The operations of the
ここで、図6においては、清掃工程において、ノズル7から噴射されたガスが基板12に吹き付けられるのを防ぐために、基板12をノズル7の噴射方向からずらして配置している。しかしながら、同じ目的のために、図3に示すように、三方弁を設けることにより、ノズル7以外の方向にガスを導出したり、図4に示すように、ノズル7と基板12との間に遮蔽板41を設けるようにしても良い。
Here, in FIG. 6, in order to prevent the gas jetted from the
また、本実施形態の変形例として、ガス供給管63の替わりにリーク弁を設け、清掃工程においてはリーク弁を開いて成膜室6内に外気を導入することにより、成膜室6内の真空度を低下させても良い。
Further, as a modification of the present embodiment, a leak valve is provided instead of the
以上説明した第1〜第7の実施形態においては、原料粉が配置された容器内にキャリアガスを導入することによってエアロゾルを生成している。しかしながら、それ以外にも様々な方法によってエアロゾルを生成することができ、いずれの方法でも、上記の実施形態に係る成膜装置に適用することができる。
例えば、図1〜図6に示すエアロゾル生成部の替わりに、図7に示すエアロゾル生成装置を用いても良い。図7の(a)は、エアロゾル生成装置の構成を示す断面図であり、図7の(b)は、エアロゾル生成装置の内部を示す平面図である。
In the first to seventh embodiments described above, the aerosol is generated by introducing the carrier gas into the container in which the raw material powder is arranged. However, the aerosol can be generated by various other methods, and any method can be applied to the film forming apparatus according to the above-described embodiment.
For example, instead of the aerosol generation unit illustrated in FIGS. 1 to 6, the aerosol generation device illustrated in FIG. 7 may be used. FIG. 7A is a cross-sectional view showing the configuration of the aerosol generating device, and FIG. 7B is a plan view showing the inside of the aerosol generating device.
図7に示すエアロゾル生成装置は、粉体収納室70及びエアロゾル生成部80を含んでいる。
粉体収納室70は粉体を収納するチャンバであり、その上底部には粉体供給口70aが設けられており、下底部には開口71が形成されている。この開口71を介して、粉体収納室70とエアロゾル生成部80とが接続されている。
The aerosol generation device shown in FIG. 7 includes a
The
粉体収納室70には、モータによって駆動されることにより回転する攪拌羽72が備えられている。この攪拌羽72の回転軸73にはO(オー)リング73aがはめ込まれており、それによって粉体収納室70内の気密が確保される。なお、図7の(b)には4枚の攪拌羽72が示されているが、攪拌羽の数は適宜変更しても構わない。攪拌羽72の材料としては、金属等の硬質な材料を用いても良いし、ゴム、シリコンゴム、テフロン(登録商標)等の柔軟性に優れた材料を用いても良い。或いは、金属羽の周縁部をゴムによって覆う等、それらの材料を組み合わせて用いても良い。
このような粉体収納室70に粉体を収納し、攪拌羽72によって粉体を攪拌する。それにより、粉体が開口71から落下し、エアロゾル生成部80に導出される。
The
The powder is stored in such a
また、粉体収納室70には、粉体が開口71から導出されるのを補助又は促進するために、アシスト(補助)ガス導入部74が設けられている。アシストガス導入部74は、配管及びバルブを含んでおり、配管の先には、例えば、ガスボンベが接続されている。なお、アシストガスの種類としては、後述する分散ガスと同じものを用いることが望ましい。
Further, an assist
エアロゾル生成部80には、モータによって駆動されることにより回転する回転盤81が備えられている。回転盤81の回転軸82にはOリング82がはめ込まれており、それによってエアロゾル生成部80内の気密が確保される。
回転盤81には、所定の幅及び深さを有する溝83が円周に沿って形成されている。回転盤81は、溝83が粉体収納室70の開口71に対向するように配置されている。このような回転盤81は、開口71から落下した粉体を溝83によって受けながら回転することにより、粉体を一定の割合で搬送する。なお、図7の(a)において、溝83の断面形状は半円となっているが、矩形やV字型のように、半円以外の形状であっても構わない。
The
A
さらに、エアロゾル生成部80には、分散ガス導入部84及びエアロゾル導出部85が設けられている。
分散ガス導入部84は、配管及びバルブを含んでおり、配管の先には、例えば、ガスボンベが接続されている。分散ガスの種類としては、窒素(N2)、酸素(O2)、ヘリウム(He)、アルゴン(Ar)、又は、それらの混合ガス、或いは、乾燥空気等が用いられる。図7の(a)に示すように、分散ガス導入部84によってエアロゾル生成部80内に導入される分散ガスの吹き出し口は、回転盤81の溝83に対向するように設けられている。
エアロゾル導出部85は、先端の開口部が溝83に対向するように配置された管であり、その他端は、例えば、フレキシブルな材料によって形成された配管を介して、図1に示すエアロゾル搬送管5に接続される。
Further, the
The dispersed
The aerosol lead-out
このようなエアロゾル生成装置において、粉体収納室70に所望の粉体を収納して攪拌羽72を駆動すると共に、エアロゾル生成部80において回転盤81を回転させ、回転盤81の溝83に対して分散ガスを吹き付ける。
粉体収納室70に収納された粉体は、攪拌羽72によって攪拌されながら、開口71を通って溝83に落下する。その際に、粉体収納室70にアシストガスを導入することにより、開口71内に気流を形成する。この気流が、粉体の導出を補助又は促進する駆動力として作用する。それにより、粉体は、よりスムーズに開口71から溝83に落下する。溝83に落下した粉体は、回転盤82の回転速度に応じて堆積して搬送される。なお、アシストガスは、連続的に導入しても良いし、間欠的に導入しても良い。
In such an aerosol generating apparatus, desired powder is stored in the
The powder stored in the
一方、回転盤82の溝83においては、そこに吹き付けられた分散ガスが溝83に沿って流れることにより気流が形成されている。この分散ガスは、エアロゾル導出部85の先端部の開口からその内部に流れ込む。その際に、エアロゾル導出部85の周囲には、エアロゾル導出部85の内部に向かう吸引力が発生する。この吸引力により、溝83に堆積していた粉体が分散ガスと共にエアロゾル導出口85に流れ込む。このようにして生成されたエアロゾルは、エアロゾル導出口85及びエアロゾル搬送管5(図1)を介して、成膜部に導入される。
On the other hand, in the
図7に示すエアロゾル生成装置によれば、一定量の粉体をエアロゾル導出部85の端部に搬送することができるので、エアロゾルの濃度を一定に保つことが可能になる。また、回転盤81の回転速度を調節することにより、エアロゾルの濃度を所望の濃度に調節することもできる。
According to the aerosol generating apparatus shown in FIG. 7, since a certain amount of powder can be conveyed to the end of the
以上説明した第1〜第7の実施形態に対して、公知の様々な技術を組み合わせても良い。例えば、図8に示すように、エアロゾル搬送管5に加熱機構91を設けて、エアロゾル搬送管5を加熱したり、図9に示すように、エアロゾル搬送管5に超音波発生装置等の振動機構92を設けて、エアロゾル搬送管5に振動を与えても良い。或いは、加熱機構及び振動機構の両方を、1つのエアロゾル搬送管に設けても良い。それにより、内壁に原料粉が付着し難くなると共に、一旦原料粉が内壁に付着しても剥がれ易くなるので、清掃工程の効率を向上させることが可能になる。
Various known techniques may be combined with the first to seventh embodiments described above. For example, as shown in FIG. 8, a
本発明の第1〜第7の実施形態に係る成膜装置を用いて、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)膜を作製する実験を行った。実験において用いられた共通の成膜条件は、次の通りである。
原料粉:フルウチ化学株式会社製のPNN−PZT粉末
キャリアガス:酸素(O2)を6リットル/分
Experiments for producing PZT (lead zirconate titanate) films were performed using the film forming apparatuses according to the first to seventh embodiments of the present invention. Common film formation conditions used in the experiment are as follows.
Raw material powder: PNN-PZT powder manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd. Carrier gas: oxygen (O 2 ) 6 liters / minute
(実施例1)
成膜装置として、図5に示す成膜装置を用い、図5に示すエアロゾル生成部の替わりに図7に示すエアロゾル生成装置を接続した。なお、この実験においては、エアロゾル搬送管5として透明なPFAテフロン(登録商標)チューブを用いることにより、エアロゾル搬送管5の内部を外側から目視できるようにした。また、基板12に対してエアロゾルを10往復吹き付けることにより1枚のPZT膜を作製し、その間に、1往復ごとに1回の清掃工程を実施した。1回の清掃工程においては、バルブ51を一旦閉じ、真空計(ピラニーゲージ)52が約0.5MPaに至った時点でバルブ51を開くという動作を10回繰り返した。なお、清掃工程の後には、エアロゾル搬送管5の内部に原料粉が付着していないことを目視により確認した。
(Example 1)
The film forming apparatus shown in FIG. 5 was used as the film forming apparatus, and the aerosol generating apparatus shown in FIG. 7 was connected instead of the aerosol generating unit shown in FIG. In this experiment, a transparent PFA Teflon (registered trademark) tube was used as the
(実施例2)
成膜装置として、図6に示す成膜装置を用い、図6に示すエアロゾル生成部の替わりに、図7に示すエアロゾル生成装置を接続した。この実験においては、エアロゾル搬送管5の材料として透明なPFAテフロン(登録商標)を用いることにより、エアロゾル搬送管5の内部を外側から目視できるようにした。また、基板12に対してエアロゾルを10往復吹き付けることにより1枚のPZT膜を作製し、その間に、1往復ごとに1回の清掃工程を実施した。1回の清掃工程においては、以下の動作を3回繰り返した。即ち、バルブ61を閉じてエアロゾルの供給を停止した後で、バルブ62を閉じて排気を停止すると共に、ガス供給管63によってガスを導入することにより、成膜室6内を大気圧とした。その後で、バルブ62を一気に開くことにより、エアロゾル搬送管5の内部を吸引した。なお、このような清掃工程の後には、エアロゾル搬送管5の内部に原料粉が付着していないことを目視により確認した。
(Example 2)
The film forming apparatus shown in FIG. 6 was used as the film forming apparatus, and the aerosol generating apparatus shown in FIG. 7 was connected instead of the aerosol generating unit shown in FIG. In this experiment, transparent PFA Teflon (registered trademark) was used as a material for the
(比較例)
基板12に対してエアロゾルを10往復吹き付けることにより、1枚のPZT膜を作製した。なお、成膜工程の合間に清掃工程は一切実施しなかった。
(Comparative example)
One PZT film was produced by spraying
実施例1及び2、並びに、比較例において作製されたPZT膜(各20枚)の膜厚を、株式会社アルバック製の触針式表面形状測定器デックタック(Dektak)6Mを用いて測定した。そして、20枚中から抽出した5枚の平均膜厚と、20枚中の最大膜厚及び最小膜厚とを求め、これらの値に基づいて、次式を用いて平均及び変動幅を算出した。
平均=(最大膜厚+最小膜厚)/2
変動幅=(最大膜厚−平均)/平均膜厚×100(%)
The film thicknesses of the PZT films (20 sheets each) prepared in Examples 1 and 2 and the comparative example were measured using a stylus type surface shape measuring instrument Dektak 6M manufactured by ULVAC, Inc. And the average film thickness of 5 sheets extracted from 20 sheets, the maximum film thickness in 20 sheets, and the minimum film thickness were calculated | required, and the average and the fluctuation range were calculated using the following formula based on these values. .
Average = (maximum film thickness + minimum film thickness) / 2
Fluctuation width = (maximum film thickness−average) / average film thickness × 100 (%)
図10は、それらの実験結果を示している。
図10に示すように、比較例においては、成膜を繰り返すに従って、1枚のPZT膜の厚さが増加している。これは、エアロゾル搬送管内に原料粉が付着し、そこから剥がれ落ちた原料粉の塊がPZT膜に混入したためと考えられる。そのため、膜厚の変動幅が大きくなっており(43%)、均一な膜厚を得ることが困難になっている。
FIG. 10 shows the experimental results.
As shown in FIG. 10, in the comparative example, the thickness of one PZT film increases as the film formation is repeated. This is presumably because the raw material powder adhered to the aerosol transport tube, and the lump of raw material powder peeled off from the aerosol transport tube was mixed in the PZT film. Therefore, the fluctuation range of the film thickness is large (43%), and it is difficult to obtain a uniform film thickness.
一方、実施例1及び2においては、成膜を繰り返しても、膜厚の増加傾向は観察されず、変動幅も小さい範囲に収まっている(24%及び17%)。従って、成膜工程の合間に清掃工程を実施することにより、厚さが比較的均一な膜を得られることが確認された。 On the other hand, in Examples 1 and 2, even when the film formation was repeated, no increase tendency of the film thickness was observed, and the fluctuation range was within a small range (24% and 17%). Therefore, it was confirmed that a film having a relatively uniform thickness can be obtained by performing the cleaning process between the film forming processes.
本発明は、原料の粉体を分散させたエアロゾルを基板に向けて吹き付けることによって基板上に原料を堆積させる成膜方法及び成膜装置において利用することが可能である。 The present invention can be used in a film forming method and a film forming apparatus for depositing a raw material on a substrate by spraying an aerosol in which the raw material powder is dispersed toward the substrate.
1 エアロゾル生成室
2 振動台
3 巻き上げガスノズル
3a、4a 圧力調整部
4 圧力調整ノズル
5 エアロゾル搬送管
6 成膜室
7 ノズル
8 基板ステージ
9 排気管
10 制御部
11 原料粉
12 基板
13 膜
21 洗浄用媒体供給部
22、51、61、62 バルブ
31 排出管
32 三方弁
41 遮蔽板
52 真空計
63 ガス供給管
70 粉体収納室
70a 粉体供給口
71 開口
72 攪拌羽
72a 攪拌羽の最下部
73、82 回転軸
73a、82a O(オー)リング
74 アシストガス導入部
80 エアロゾル生成室
81 回転盤
83 溝
84 分散ガス導入部
85 エアロゾル導出部
91 加熱機構
92 振動機構
DESCRIPTION OF
Claims (41)
原料粉をガス中に分散させることによりエアロゾルを生成する工程(a)と、
工程(a)において生成されたエアロゾルを、搬送径路を介して、成膜室に配置されたノズルに搬送する工程(b)と、
前記成膜室において、前記ノズルから基板に向けてエアロゾルを噴射することにより、
基板上に原料粉を堆積させる工程(c)と、
工程(c)を中断して、前記搬送径路の内部を清掃する工程(d)と、
を具備する成膜方法。 In the method of forming a film having the composition of the raw material powder by spraying the raw material powder on the substrate,
A step (a) of generating an aerosol by dispersing raw material powder in a gas;
A step (b) of transporting the aerosol generated in the step (a) to a nozzle disposed in the film forming chamber via a transport path;
In the film formation chamber, by spraying aerosol from the nozzle toward the substrate,
A step (c) of depositing raw material powder on a substrate;
A step (d) of interrupting the step (c) and cleaning the inside of the conveyance path;
A film forming method comprising:
開口が形成された粉体収納室に収納された粉体を、所定の幅及び深さを有する溝に配置して搬送するステップ(a1)と、
前記開口から導出された粉体をガスによって分散させるステップ(a2)と、
を含む、請求項1〜18のいずれか1項記載の成膜方法。 Step (a) is
A step (a1) of transferring the powder stored in the powder storage chamber in which the opening is formed in a groove having a predetermined width and depth;
Dispersing the powder derived from the opening with a gas (a2);
The film-forming method of any one of Claims 1-18 containing this.
原料粉をガス中に分散させることによりエアロゾルを生成するエアロゾル生成手段と、
基板が配置される成膜室と、
前記エアロゾル生成手段によって生成されたエアロゾルを前記成膜室に搬送する搬送径路であって、光透過性を有する材料によって形成されている前記搬送径路と、
前記成膜室に配置され、前記搬送径路を介して搬送されたエアロゾルを基板に向けて噴射するノズルと、
前記ノズルと前記基板との相対的位置を変化させるために、前記ノズル又は前記基板の位置を移動させる移動手段と、
を具備する成膜装置。 In the film forming apparatus for forming a film having the composition of the raw material powder by spraying the raw material powder on the substrate,
Aerosol generating means for generating an aerosol by dispersing raw material powder in a gas;
A film forming chamber in which a substrate is disposed;
A transport path for transporting the aerosol generated by the aerosol generating means to the film forming chamber, the transport path formed of a material having optical transparency;
A nozzle that is disposed in the film forming chamber and injects the aerosol transported through the transport path toward the substrate;
Moving means for moving the position of the nozzle or the substrate to change the relative position between the nozzle and the substrate;
A film forming apparatus comprising:
原料粉をガス中に分散させることによりエアロゾルを生成するエアロゾル生成手段と、
基板が配置される成膜室と、
前記エアロゾル生成手段によって生成されたエアロゾルを前記成膜室に搬送する搬送径路と、
前記成膜室に配置され、前記搬送径路を介して搬送されたエアロゾルを基板に向けて噴射するノズルと、
前記ノズルと前記基板との相対的位置を変化させるために、前記ノズル又は前記基板の位置を移動させる移動手段と、
成膜が中断されたときに、前記搬送径路内を清掃する清掃手段と、
を具備する成膜装置。 In the film forming apparatus for forming a film having the composition of the raw material powder by spraying the raw material powder on the substrate,
Aerosol generating means for generating an aerosol by dispersing raw material powder in a gas;
A film forming chamber in which a substrate is disposed;
A transport path for transporting the aerosol generated by the aerosol generating means to the film forming chamber;
A nozzle that is disposed in the film forming chamber and injects the aerosol transported through the transport path toward the substrate;
Moving means for moving the position of the nozzle or the substrate to change the relative position between the nozzle and the substrate;
A cleaning means for cleaning the inside of the conveyance path when film formation is interrupted;
A film forming apparatus comprising:
前記制御手段が、前記成膜室内の圧力を一旦上昇させた後で前記成膜室内を排気することにより前記搬送径路内の残留物を前記成膜室内に吸引するように、前記圧力調節手段を制御する、請求項34記載の成膜装置。 The suction means includes pressure adjusting means for adjusting the pressure in the film forming chamber;
The pressure adjusting means is configured to suck the residue in the transport path into the film forming chamber by evacuating the film forming chamber after the pressure in the film forming chamber is once increased. The film forming apparatus according to claim 34, which is controlled.
収納される粉体を導出する開口が形成されている粉体収納室と、
前記開口から導出される粉体を分散させるガスを供給するガス供給手段と、
を含む、請求項21〜39のいずれか1項記載の成膜装置。 The aerosol generating means,
A powder storage chamber in which an opening for leading out the stored powder is formed;
Gas supply means for supplying a gas for dispersing the powder derived from the opening;
The film-forming apparatus of any one of Claims 21-39 containing this.
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