JP2020196930A - ミスト生成装置、成膜装置、及び成膜装置を用いた成膜方法 - Google Patents

ミスト生成装置、成膜装置、及び成膜装置を用いた成膜方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 ミストを効率良く外部に供給することができる技術を提供する。【解決手段】 ミスト生成装置は、貯留槽と、複数の超音波振動子と、ミスト送出路と、ミスト収集管を備える。貯留槽は、溶液を貯留する。超音波振動子は、貯留槽の下部に設けられており、貯留槽内に貯留された溶液に超音波振動を加えることによって、貯留槽内に溶液のミストを生成する。ミスト送出路は、貯留槽の内部から貯留槽の外部へミストを送出する。ミスト収集管は、貯留槽内の溶液の上部に配置されており、その上端部がミスト送出路の上流端に接続されており、その下端部に開口部が設けられており、上端部から開口部に向かうにしたがって幅が拡大する。複数の超音波振動子が、開口部の真下に位置している。【選択図】図２

Description

本明細書に開示の技術は、ミスト生成装置、成膜装置、及び成膜装置を用いた成膜方法に関する。
特許文献１のミスト生成装置は、溶液を貯留する貯留槽と、貯留槽の下部に設けられた超音波振動子を備えている。超音波振動子は、貯留槽内に貯留された溶液に超音波振動を加えることによって、貯留槽内に溶液のミストを生成する。ミスト化された溶液は、貯留槽に接続されたミスト送出路を介してミスト生成装置の外部に供給される。
特開２０１６−０７９４８５号公報
貯留槽内にミストが生成されると、貯留槽に接続されたミスト送出路に流入したミストから順に外部に供給される。貯留槽内に生成されたミストは貯留槽内を対流するため、ミストを効率良く外部に供給することが難しい。本明細書では、ミストを効率良く外部に供給することができる技術を提供する。
本明細書が開示するミスト生成装置は、貯留槽と、複数の超音波振動子と、ミスト送出路と、ミスト収集管を備える。前記貯留槽は、溶液を貯留する。前記超音波振動子は、前記貯留槽の下部に設けられており、前記貯留槽内に貯留された前記溶液に超音波振動を加えることによって、前記貯留槽内に前記溶液のミストを生成する。前記ミスト送出路は、前記貯留槽の内部から前記貯留槽の外部へ前記ミストを送出する。前記ミスト収集管は、前記貯留槽内の前記溶液の上部に配置されており、その上端部が前記ミスト送出路の上流端に接続されており、その下端部に開口部が設けられており、前記上端部から前記開口部に向かうにしたがって幅が拡大する。複数の前記超音波振動子が、前記開口部の真下に位置している。
上記のミスト生成装置では、ミスト送出路に接続されたミスト収集管が貯留槽の内部に設けられおり、複数の超音波振動子が、ミスト収集管の開口部の真下に位置している。このため、複数の超音波振動子それぞれの超音波振動によって生成された溶液のミストが、ミスト収集管の開口部に流入し易い。このミスト収集管は、上端部から開口部（すなわち、下端部）に向かうにしたがって幅が拡大している（すなわち、下端部から上端部に向かうにしたがって幅が縮小している）。このため、開口部からミスト収集管に流入したミストは、ミスト送出路へ好適に誘導される。したがって、ミストを効率良く外部に供給することができる。
実施例１に係る成膜装置の構成図。 溶液のミストを生成している状態のミスト生成装置の断面図（実施例１）。 溶液のミストを生成している状態のミスト生成装置の平面図（実施例１）。 溶液のミストを生成している状態のミスト生成装置の断面図（実施例２）。 溶液のミストを生成している状態のミスト生成装置の平面図（実施例２）。 溶液のミストを生成している状態のミスト生成装置の断面図（実施例３）。 変形例のミスト生成装置の平面図。
（実施例１）
図１に示す成膜装置１０は、基板７０の表面に膜をエピタキシャル成長させる装置である。成膜装置１０は、基板７０が配置される加熱炉１２と、加熱炉１２を加熱するヒータ１４と、加熱炉１２に接続されたミスト生成装置２０と、加熱炉１２に接続された排出管８０を備えている。
加熱炉１２の具体的な構成は特に限定されない。一例ではあるが、図１に示す加熱炉１２は、上流端１２ａから下流端１２ｂまで延びる管状炉である。加熱炉１２の長手方向に垂直な断面は、円形である。但し、加熱炉１２の断面は円形に限定されない。
ミスト生成装置２０は、加熱炉１２の上流端１２ａに接続されている。加熱炉１２の下流端１２ｂには、排出管８０が接続されている。ミスト生成装置２０は、加熱炉１２内にミスト６２を供給する。ミスト生成装置２０によって加熱炉１２内に供給されたミスト６２は、加熱炉１２内を下流端１２ｂまで流れた後に、排出管８０を介して加熱炉１２の外部に排出される。
加熱炉１２内には、基板７０を支持するための基板ステージ１３が設けられている。基板ステージ１３は、加熱炉１２の長手方向に対して基板７０が傾くように構成されている。基板ステージ１３に支持された基板７０は、加熱炉１２内を上流端１２ａから下流端１２ｂに向かって流れるミスト６２が基板７０の表面にあたる向きで支持される。
ヒータ１４は、前述したように、加熱炉１２を加熱する。ヒータ１４の具体的な構成は特に限定されない。一例ではあるが、図１に示すヒータ１４は、電気式のヒータであって、加熱炉１２の外周壁に沿って配置されている。ヒータ１４は、加熱炉１２の外周壁を加熱し、それによって加熱炉１２内の基板７０が加熱される。
図１及び図２に示すように、ミスト生成装置２０は、水槽２４、貯留槽２６、複数の超音波振動子２８を有している。水槽２４は、上部が開放された容器であり、内部に水５８を貯留している。複数の超音波振動子２８のそれぞれは、水槽２４の底面に設置されている。各超音波振動子２８の振動面２８ａそれぞれが、水槽２４の底面に接している。各超音波振動子２８は、その振動面２８ａから超音波を発し、水槽２４内の水５８に超音波振動を加える。貯留槽２６は、密閉型の容器である。貯留槽２６は、基板７０の表面にエピタキシャル成長させる膜の原料を含む溶液６０を貯留している。例えば、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）の膜をエピタキシャル成長させる場合には、溶液６０としてガリウムが溶解した溶液を用いることができる。また、溶液６０中に、酸化ガリウム膜にｎ型またはｐ型のドーパントを付与するための原料（例えば、フッ化アンモニウム等）がさらに溶解していてもよい。貯留槽２６の外周壁は、円筒形状を有している。貯留槽２６の底部は、水槽２４内の水５８に浸漬されている。貯留槽２６の底面２６ａは、フィルムにより構成されている。これによって、水槽２４内の水５８から貯留槽２６内の溶液６０に超音波振動が伝わり易くなっている。各超音波振動子２８が水槽２４内の水５８に超音波振動を加えると、水５８を介して溶液６０に超音波振動が伝わる。すると、図２に示すように、溶液６０の液面６０ａが振動して、溶液６０の上部の空間（すなわち、貯留槽２６内の空間）に溶液６０のミスト６２が発生する。
ミスト生成装置２０は、ミスト送出路４０と、ミスト収集管４１と、２つの搬送ガス供給路４２と、希釈ガス供給路４４と、をさらに備えている。
図１及び図２に示すように、ミスト送出路４０の上流側は、貯留槽２６の上面（すなわち、天板）２６ｂに接続されている。ミスト送出路４０は、貯留槽２６の上面２６ｂの中央部分を貫通して貯留槽２６の内部まで伸びている。このため、ミスト送出路４０の上流端４０ａは、貯留槽２６の内部に位置している。ミスト送出路４０の下流端４０ｂは、加熱炉１２の上流端１２ａに接続されている。ミスト送出路４０は、貯留槽２６から加熱炉１２へミスト６２を供給する。
ミスト収集管４１は、貯留槽２６の内部に配置されている。ミスト収集管４１は、貯留槽２６内に貯留された溶液６０の上部に配置されている。ミスト収集管４１の上端部４１ａは、ミスト送出路４０の上流端４０ａに接続されている。ミスト収集管４１の下端部には、開口部４１ｂが設けられている。ミスト収集管４１の下端部の全体が、開口部４１ｂとなっている。ミスト収集管４１は、上端部４１ａから開口部４１ｂに向かうにしたがって、幅が拡大する形状を有している。本実施例では、ミスト収集管４１の断面は、円形状を有している。すなわち、ミスト収集管４１は、上端部４１ａから開口部４１ｂに向かって拡径する管状部材である。なお、ミスト収集管４１の断面は、円形に限られず、上端部４１ａから開口部４１ｂに向かって幅が拡大する形状であればよい。図３に示すように、複数の超音波振動子２８は、貯留槽２６を上側から平面視したときに、開口部４１ｂの範囲内に位置している。すなわち、複数の超音波振動子２８のそれぞれは、開口部４１ｂの真下に位置している。
各搬送ガス供給路４２の上流端は、図示しない搬送ガス供給源にそれぞれ接続されている。図３に示すように、搬送ガス供給路４２は、搬送ガス供給源から貯留槽２６に搬送ガス６４を供給する。搬送ガス６４は、窒素ガスまたは他の不活性ガスである。搬送ガス６４は、搬送ガス供給路４２の下流端（すなわち、吐出口４２ａ）から貯留槽２６内に吐出される。各搬送ガス供給路４２の吐出口４２ａは、貯留槽２６の側壁に接続されている。各搬送ガス供給路４２の吐出口４２ａは、ミスト収集管４１の開口部４１ｂよりも貯留槽２６の外周側に位置している。図３に示すように、各搬送ガス供給路４２のそれぞれが、貯留槽２６の内側面２６ｃからその接線方向に沿って伸びている。したがって、各搬送ガス供給路４２は、貯留槽２６の内側面２６ｃに沿って搬送ガス６４を吐出する。貯留槽２６内に吐出された搬送ガス６４は、貯留槽２６の内側面２６ｃに沿って貯留槽２６の周方向（図３では時計回り方向）に流れる。その後、搬送ガス６４は、ミスト収集管４１に流入し、ミスト送出路４０の上流端４０ａからミスト送出路４０へ流れる。このとき、貯留槽２６内のミスト６２が、搬送ガス６４とともにミスト送出路４０へ流れる。
図１に示すように、希釈ガス供給路４４の下流端は、ミスト送出路４０の途中に接続されている。希釈ガス供給路４４の上流端は、図示しない希釈ガス供給源に接続されている。希釈ガス供給路４４は、希釈ガス供給源からミスト送出路４０へ希釈ガス６６を供給する。希釈ガス６６は、窒素ガスまたは他の不活性ガスである。ミスト送出路４０に流入した希釈ガス６６は、ミスト６２及び搬送ガス６４とともに加熱炉１２へ流れる。希釈ガス６６によって、ミスト送出路４０内のミスト６２が希釈される。
次に、成膜装置１０を用いた成膜方法について説明する。ここでは、基板７０として、β型酸化ガリウム（β−Ｇａ２Ｏ３）の単結晶によって構成された基板を用いる。また、溶液６０として、塩化ガリウム（ＧａＣｌ３、Ｇａ２Ｃｌ６）とフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）が溶解した水溶液を用いる。また、搬送ガス６４として窒素ガスを用い、希釈ガス６６として窒素ガスを用いる。
まず、内部に溶液６０が貯留された貯留槽２６を準備する。ここで、溶液６０は、以下の関係が満たされるように、貯留槽２６内に貯留される。すなわち、図１及び図２に示すように、超音波振動子２８から溶液６０の液面６０ａまでの距離をｈ、液面６０ａから開口部４１ｂまでの距離をＨとしたときに、ｈ≧Ｈの関係が満たされるように、溶液６０が貯留槽２６内に貯留される。なお、成膜処理中に溶液６０の液位が変化するが、基板７０の表面に対する成膜の完了まで上記関係が維持される。
そして、加熱炉１２内の基板ステージ１３上に基板７０を設置する。次に、ヒータ１４によって基板７０を加熱する。ここでは、基板７０の温度を、約７５０℃に制御する。基板７０の温度が安定したら、ミスト生成装置２０を作動させる。すなわち、超音波振動子２８を動作させることによって、貯留槽２６内に溶液６０のミストを発生させる。同時に、搬送ガス供給路４２から貯留槽２６に搬送ガス６４を導入し（図３参照）、希釈ガス供給路４４からミスト送出路４０に希釈ガス６６を導入する（図１参照）。ここでは、まず、複数の超音波振動子２８のうち、一部の超音波振動子２８のみを動作させる。その後、所定の間隔を空けて、複数の超音波振動子２８のうち、残りの（すなわち、動作していない）超音波振動子２８を動作させる。すなわち、本実施例では、全ての超音波振動子２８を同時に動作させるのではなく、一部の超音波振動子２８を動作させた後、時間差を設けて残部の超音波振動子２８を動作させる。なお、２回よりも多い回数に分けて超音波振動子２８を動作させてもよい。また、最初に動作させる超音波振動子２８の位置は限定されない。図１に示すように、搬送ガス６４は、貯留槽２６を通って、矢印５０に示すようにミスト収集管４１を介してミスト送出路４０内に流入する。このとき、貯留槽２６内のミスト６２が、搬送ガス６４とともにミスト送出路４０内に流入する。また、希釈ガス６６は、ミスト送出路４０内でミスト６２と混合される。これによって、ミスト６２が希釈化される。ミスト６２は、窒素ガス（すなわち、搬送ガス６４と希釈ガス６６）とともにミスト送出路４０内を下流側に流れ、矢印５２に示すようにミスト送出路４０の下流端４０ｂから加熱炉１２内に流入する。加熱炉１２内では、ミスト６２は、窒素ガスとともに下流端１２ｂ側へ流れ、排出管８０へ排出される。
加熱炉１２内を流れるミスト６２の一部は、加熱された基板７０の表面に付着する。すると、ミスト６２（すなわち、溶液６０）が、基板７０上で化学反応を起こす。その結果、基板７０上に、β型酸化ガリウム（β−Ｇａ２Ｏ３）が生成される。基板７０の表面に継続的にミスト６２が供給されるので、基板７０の表面にβ型酸化ガリウム膜が成長する。基板７０の表面に単結晶のβ型酸化ガリウム膜が成長する。溶液６０がフッ化アンモニウムを含むので、フッ素がドープされたβ型酸化ガリウム膜が形成される。
基板７０の表面への酸化ガリウム膜の成膜を終了するときには、まず、複数の超音波振動子２８のうち、一部の超音波振動子２８のみの動作を停止する。その後、所定の間隔を空けて、残りの（すなわち、動作している）超音波振動子２８の動作を停止する。すなわち、本実施例では、全ての超音波振動子２８を同時に停止させるのではなく、一部の超音波振動子２８を停止させた後、時間差を設けて残部の超音波振動子２８を停止させる。なお、２回よりも多い回数に分けて超音波振動子２８を停止させてもよい。また、最初に停止させる超音波振動子２８の位置は限定されない。
本実施例の成膜装置１０では、ミスト送出路４０に接続されたミスト収集管４１が貯留槽２６の内部に設けられおり、複数の超音波振動子２８が、ミスト収集管４１の開口部４１ｂの真下に位置している。このため、複数の超音波振動子２８それぞれの超音波振動によって生成された溶液６０のミスト６２が、ミスト収集管４１の開口部４１ｂに流入し易い。このミスト収集管４１は、上端部４１ａから開口部４１ｂに向かうにしたがって幅が拡大している（すなわち、開口部４１ｂから上端部４１ａに向かうにしたがって幅が縮小している）。このため、開口部４１ｂからミスト収集管４１に流入したミスト６２は、ミスト送出路４０へ好適に誘導される。したがって、ミスト６２を効率良く加熱炉１２に供給することができる。
また、本実施例の成膜装置１０では、搬送ガス供給路４２の吐出口４２ａが、開口部４１ｂよりも外周側に位置している。このように、搬送ガス供給路４２の吐出口４２ａをミスト収集管４１の開口部４１ｂよりも外周側（すなわち、貯留槽２６の内側面２６ｃの近く）に設けることによって、発生したミスト６２が搬送ガス６４によって乱されることを抑制することができる。すなわち、貯留槽２６から外部に送り出されるミスト６２の濃度変化が抑制される。
また、本実施例の成膜装置１０では、搬送ガス供給路４２が、貯留槽２６の内側面２６ｃに沿って搬送ガス６４を吐出するように設けられている。このように吐出された搬送ガス６４は、貯留槽２６の内側面２６ｃに沿って渦状に流動し、貯留槽２６の外周側から内周側へ向かって流れる。このため、発生したミスト６２をミスト収集管４１内に好適に導くことができる。
また、本実施例の成膜装置１０では、超音波振動子２８から溶液６０の液面６０ａまでの距離ｈと、液面６０ａから開口部４１ｂまでの距離Ｈとの間に、ｈ≧Ｈの関係が成立する。溶液６０の超音波振動により発生するミスト６２は、溶液６０の液面６０ａから一定の高さ位置で安定化する。具体的には、図２に示すように、超音波振動子２８の振動面２８ａから溶液６０の液面６０ａまでの距離ｈと略同じ距離だけ液面６０ａよりも上方の高さ位置（すなわち、液面６０ａからの距離が約ｈである高さ位置）でミスト６２が安定化する。したがって、本実施例では、開口部４１ｂが、ミスト６２が安定化する高さ位置よりも下方に設けられている。このため、本実施例の成膜装置１０では、生成したミスト６２を好適にミスト収集管４１内に流入させることができる。
また、距離Ｈが短いと、搬送ガス６４が距離Ｈの間隔（すなわち、ミスト収集管４１の下端と溶液６０の間の間隔）を通ってミスト収集管４１内に流入するときに、搬送ガス６４の流速が速くなる。このため、発生するミスト６２がミスト収集管４１内に集中し易く、より効率的にミスト６２をミスト送出路４０に導入することができる。
また、本実施例では、基板７０の表面に膜を成長させる際に、複数の超音波振動子２８の一部を動作させた後、所定の間隔を空けて、残りの超音波振動子２８を動作させる。このように、複数の超音波振動子２８の動作の開始タイミングを複数回に分けることにより、成膜レートを緩やかに上昇させることができる。したがって、成膜の開始時において、安定した特性を有する膜を成長させることができる。
また、本実施例では、基板７０の表面に対する膜の成長を終了させる際に、複数の超音波振動子２８の一部を停止させた後、所定の間隔を空けて、残りの超音波振動子２８を停止させる。このように、複数の超音波振動子２８の動作の停止タイミングを複数回に分けることにより、成膜レートを緩やかに下降させることができる。したがって、成膜の終了時において、成長した膜の特性を安定させることができる。
（実施例２）
実施例２の成膜装置は、ミスト生成装置２０の構成が実施例１の成膜装置１０とは異なる。図４に示すように、実施例２のミスト生成装置では、複数の搬送ガス供給路４２が、貯留槽２６の上面２６ｂに接続されている。図５に示すように、貯留槽２６を平面視すると、各搬送ガス供給路４２は、ミスト送出路４０の周囲を取り囲むように配置されている。本実施例では、ミスト送出路４０の周囲に、８本の搬送ガス供給路４２が設けられている。各搬送ガス供給路４２は、貯留槽２６の内部まで伸びている。各搬送ガス供給路４２の吐出口４２ａのそれぞれは、ミスト収集管４１の開口部４１ｂよりも上方に位置している。実施例２の成膜装置のその他の構成は、実施例１の成膜装置１０と等しい。
実施例２の成膜装置では、実施例１と異なり、搬送ガス供給路４２が貯留槽２６の上面２６ｂに接続されている。このような構成であっても、発生したミスト６２が、各搬送ガス供給路４２から吐出される搬送ガス６４によって乱されることを抑制することができる。
（実施例３）
実施例３の成膜装置は、超音波振動子２８の配置が実施例２とは異なる。実施例３の成膜装置では、図６に示すように、各超音波振動子２８が貯留槽２６に対して傾斜している。詳細には、複数の超音波振動子２８のそれぞれの振動面２８ａに立てた垂線Ｖが、ミスト収集管４１の開口部４１ｂの中央部に向かう方向に傾斜している。各超音波振動子２８の貯留槽２６の内側面２６ｃに対する傾斜角度θは、特に限定されないが、例えば７°である。また、実施例３の成膜装置では、実施例１及び実施例２と異なり、水槽２４が設けられていない。しかしながら、実施例１及び実施例２と同様に、水槽２４を備える構成を採用してもよい。なお、図６では、超音波振動子２８が貯留槽２６の底面２６ａと重複するように描かれているが、これは説明及び理解の容易の為であり、実際には、超音波振動子２８が、貯留槽２６の底面２６ａよりも下側に位置している。実施例３の成膜装置のその他の構成は、実施例２の成膜装置と等しい。
ミスト６２を効率的に生成するために、本実施例のように、超音波振動子２８の振動面２８ａを貯留槽２６に対して傾斜させる場合がある。本実施例では、各超音波振動子２８がミスト収集管４１の開口部４１ｂに向かう方向に傾斜しているので、生成したミスト６２がミスト収集管４１内へ流入し易い。
なお、上述した各実施例において、複数の超音波振動子２８を図７に示すように配置してもよい。すなわち、複数の超音波振動子２８が、貯留槽２６の内周側に配置された各超音波振動子２８ｂと、貯留槽２６の外周側に配置された各超音波振動子２８ｃを有してもよい。このとき、内周側の超音波振動子２８ｂと外周側の超音波振動子２８ｃとが、貯留槽２６の径方向において重複しないように配置してもよい。また、貯留槽２６の中心（ミスト送出路４０の位置）を介して対向する２つの超音波振動子２８ｂの距離ｄが、他の任意の２つの超音波振動子２８（例えば、超音波振動子２８ｂと超音波振動子２８ｃ、隣接する２つの超音波振動子２８ｂ等）の距離よりも長くなるように各超音波振動子２８を配置してもよい。上記のように複数の超音波振動子２８を配置することによって、それぞれの超音波振動子２８によって発生するミスト６２同士の干渉が抑制され、ミスト６２を安定して生成することができる。
本明細書が開示する技術要素について、以下に列記する。なお、以下の各技術要素は、それぞれ独立して有用なものである。
本明細書が開示する一例の構成では、貯留槽内に搬送ガスを吐出する搬送ガス供給路をさらに備えてもよい。搬送ガス供給路の吐出口が開口部よりも貯留槽の外周側に位置してもよいし、搬送ガス供給路の吐出口が開口部よりも上方に位置してもよい。
このような構成では、発生したミストが貯留槽内に導入される搬送ガスの流れによって乱されることを抑制することができる。すなわち、貯留槽から外部に送り出されるミストの濃度変化が抑制される。
本明細書が開示する一例の構成では、前記搬送ガス供給路の前記吐出口を複数備えてもよい。
このような構成では、貯留槽内に複数箇所から搬送ガスが導入される。このため、貯留槽内での搬送ガスの流れのむらが抑制され、ミストの濃度が不均一になることを抑制することができる。
本明細書が開示する一例の構成では、搬送ガス供給路が、貯留槽の内側面に沿って搬送ガスを吐出するように設けられてもよい。
このような構成では、吐出された搬送ガスが、貯留槽の内側面に沿って流動し、貯留槽の外周側から内周側へ向かって流れる。このため、発生したミストをミスト収集管内に好適に導くことができる。
本明細書が開示する一例の構成では、超音波振動子から溶液の液面までの距離をｈ、液面から開口部までの距離をＨとしたときに、ｈ≧Ｈの関係が満たされてもよい。
ミストは、超音波振動子から溶液の液面までの距離ｈと略同じ距離だけ液面よりも上方の高さ位置で安定化する。このため、上記の構成では、開口部が、ミストが安定化する高さ位置よりも下方に設けられる。したがって、生成したミストを好適にミスト収集管内に流入させることができる。
本明細書が開示する一例の構成では、超音波振動子のそれぞれの振動面に立てた垂線が開口部の中心に向かう方向に傾斜してもよい。
このような構成では、超音波振動子を傾斜させることによって、ミストを効率的に生成することができる。また、超音波振動子がミスト収集管の開口部に向かう方向に傾斜しているので、生成したミストがミスト収集管内へ流入し易い。
以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。
１０：成膜装置、１２：加熱炉、１２ａ：上流端、１２ｂ：下流端、１３：基板ステージ、１４：ヒータ、２０：ミスト生成装置、２４：水槽、２６：貯留槽、２６ａ：底面、２６ｂ：上面、２６ｃ：内側面、２８：超音波振動子、２８ａ：振動面、４０：ミスト送出路、４０ａ：上流端、４０ｂ：下流端、４１：ミスト収集管、４１ａ：上端部、４１ｂ：開口部、４２：搬送ガス供給路、４２ａ：吐出口、４４：希釈ガス供給路、５８：水、６０：溶液、６０ａ：液面、６２：ミスト、６４：搬送ガス、６６：希釈ガス、７０：基板、８０：排出管

Claims (11)

  1. ミスト生成装置であって、
    溶液を貯留する貯留槽と、
    前記貯留槽の下部に設けられており、前記貯留槽内に貯留された前記溶液に超音波振動を加えることによって、前記貯留槽内に前記溶液のミストを生成する複数の超音波振動子と、
    前記貯留槽の内部から前記貯留槽の外部へ前記ミストを送出するミスト送出路と、
    前記貯留槽内の前記溶液の上部に配置されており、その上端部が前記ミスト送出路の上流端に接続されており、その下端部に開口部が設けられており、前記上端部から前記開口部に向かうにしたがって幅が拡大するミスト収集管、
    を備えており、
    複数の前記超音波振動子が、前記開口部の真下に位置している、
    ミスト生成装置。
  2. 前記貯留槽内に搬送ガスを吐出する搬送ガス供給路をさらに備えている、請求項１に記載のミスト生成装置。
  3. 前記搬送ガス供給路の吐出口が、前記開口部よりも前記貯留槽の外周側に位置している、請求項２に記載のミスト生成装置。
  4. 前記搬送ガス供給路の吐出口が、前記開口部よりも上方に位置している、請求項２又は３に記載のミスト生成装置。
  5. 前記搬送ガス供給路の前記吐出口を複数備えている、請求項３又は４に記載のミスト生成装置。
  6. 前記搬送ガス供給路が、前記貯留槽の内側面に沿って前記搬送ガスを吐出するように設けられている、請求項２〜５のいずれか一項に記載のミスト生成装置。
  7. 前記超音波振動子から前記溶液の液面までの距離をｈ、前記液面から前記開口部までの距離をＨとしたときに、ｈ≧Ｈの関係が満たされる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のミスト生成装置。
  8. 前記超音波振動子のそれぞれの振動面に立てた垂線が前記開口部の中心に向かう方向に傾斜している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のミスト生成装置。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のミスト生成装置と、
    基体を収容して加熱する加熱炉、
    を備えており、
    前記ミスト送出路の下流端が、前記加熱炉に接続されており、
    前記基体の表面に前記溶液の前記ミストを供給して、前記基体の前記表面に膜を成長させる、
    成膜装置。
  10. 請求項９に記載の成膜装置を用いて前記基体の前記表面に膜を成膜する方法であって、
    複数の前記超音波振動子が、第１超音波振動子と第２超音波振動子を有しており、
    前記方法が、
    前記第１超音波振動子を動作させる第１工程と、
    第１工程の実施後、前記第２超音波振動子を動作させる第２工程、
    を有する、方法。
  11. 第２工程の実施後、前記第１超音波振動子を停止させる第３工程と、
    第３工程の実施後、前記第２超音波振動子を停止させる第４工程、
    をさらに有する、請求項１０に記載の方法。
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