JP6680433B2 - Atomization device and film forming device - Google Patents

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Description

本発明は、新規かつ有用な霧化装置および成膜装置に関する。   The present invention relates to a new and useful atomizing device and film forming device.

従来から、パルスレーザー堆積法(Pulsed laser deposition: PLD)、分子線エピタキシー法(Molecular beam epitaxy: MBE)、スパッタリング法等の非平衡状態を実現できる高真空製膜装置が検討されており、これまでの融液法等では作製不可能であった酸化物半導体の作製が可能となってきている。中でも、霧化された原料(ミスト)を用いて、基板上に結晶成長させるミスト化学気相成長法(Mist Chemical Vapor Deposition: Mist CVD。以下、ミストCVD法ともいう。)が検討されており、コランダム構造を有する酸化ガリウム(α−Ga)の作製が可能となってきている。α−Gaは、バンドギャップの大きな半導体として、高耐圧、低損失および高耐熱を実現できる次世代のスイッチング素子への応用が期待されている。 Conventionally, high-vacuum film-forming equipment capable of realizing non-equilibrium states such as pulsed laser deposition (PLD), molecular beam epitaxy (MBE), and sputtering has been studied, and has so far been studied. It has become possible to manufacture oxide semiconductors that could not be manufactured by the melt method or the like. Among them, a Mist Chemical Vapor Deposition (Mist CVD) method for growing crystals on a substrate by using an atomized raw material (mist) has been studied. It has become possible to produce gallium oxide (α-Ga 2 O 3 ) having a corundum structure. As a semiconductor having a large band gap, α-Ga 2 O 3 is expected to be applied to a next-generation switching element that can realize high breakdown voltage, low loss, and high heat resistance.

ミストCVD法については、特許文献1には、管状炉型のミストCVD装置が記載されている。特許文献2には、ファインチャネル型のミストCVD装置が記載されている。特許文献3には、リニアソース型のミストCVD装置が記載されている。特許文献4には、管状炉のミストCVD装置が記載されており、特許文献1記載のミストCVD装置とは、ミスト発生器内にキャリアガスを導入する点で異なっている。また、特許文献5には、ミスト発生器の上方に基板を設置し、さらにサセプタがホットプレート上に備え付けられた回転ステージであるミストCVD装置が記載されている。   Regarding the mist CVD method, Patent Document 1 describes a tubular furnace type mist CVD apparatus. Patent Document 2 describes a fine channel type mist CVD apparatus. Patent Document 3 describes a linear source type mist CVD apparatus. Patent Document 4 describes a mist CVD device for a tubular furnace, which is different from the mist CVD device described in Patent Document 1 in that a carrier gas is introduced into the mist generator. Further, Patent Document 5 describes a mist CVD apparatus which is a rotary stage in which a substrate is installed above a mist generator and a susceptor is mounted on a hot plate.

しかしながら、ミストCVD法は、他の方法とは異なり、高温にする必要もなく、α−酸化ガリウムのコランダム構造のような準安定相の結晶構造も作製可能である一方、非特許文献1記載のライデンフロスト効果により、ミスト揮発層で基板表面を覆うことで、ミストの液滴が直接膜に接触することなく結晶成長させる必要があるため、その制御が容易ではなく、均質な結晶膜を得ることが困難であった。また、ミストCVD法では、ミストの粒子にバラつきがあったり、基板に至るまでに、供給管内でミストが沈んでしまったりする問題もあった。   However, unlike the other methods, the mist CVD method does not require high temperature, and a crystal structure of a metastable phase such as a corundum structure of α-gallium oxide can be produced, while described in Non-Patent Document 1. Due to the Leidenfrost effect, it is necessary to cover the substrate surface with a mist volatile layer to grow crystals without direct contact of the mist droplets with the film. Was difficult. Further, in the mist CVD method, there are problems that the particles of the mist vary and the mist sinks in the supply pipe before reaching the substrate.

ミストを用いた成膜装置については、以上のような問題があるので、霧化効率を損なうことなく、ミストをより良好に制御する手法が検討されている。例えば、特許文献6のように、底面壁を凸湾曲状に形成する手法が検討されている。しかしながら、このような手法では、フィルムの底面壁の強度を高める必要があり、所定以上の厚みが必要となるなどの問題があった。また、フィルムが分厚いと、超音波が減衰し、霧化効率が低下するなどの問題もあった。   Since the film forming apparatus using the mist has the above-mentioned problems, a method for controlling the mist better without impairing the atomization efficiency has been studied. For example, as in Patent Document 6, a method of forming the bottom wall in a convex curved shape has been studied. However, with such a method, there is a problem that the strength of the bottom wall of the film needs to be increased and a thickness of a predetermined thickness or more is required. Further, if the film is thick, ultrasonic waves are attenuated and atomization efficiency is reduced.

特許文献7には、霧化用原料液を収容する容器の底面を高分子フィルムにし、さらに、底面を傾斜させて霧化する手法が記載されている。しかしながら、超音波振動子を連続して長時間使用すると、超音波振動子の温度が上昇して超音波振動子の特性が劣化する問題があった。そして、ミストの粒径が大きくなったりして、粒径の大きさにばらつきが生じて、ミストの品質が悪いという問題があり、またさらに、霧化能力が低下するという問題もあった。   Patent Document 7 describes a method in which a bottom surface of a container that contains a raw material liquid for atomization is formed of a polymer film, and further, the bottom surface is inclined and atomized. However, if the ultrasonic transducer is continuously used for a long time, the temperature of the ultrasonic transducer rises, and the characteristics of the ultrasonic transducer deteriorate. Then, there is a problem that the particle size of the mist becomes large and the particle size varies, and the quality of the mist is poor, and further, the atomization ability is deteriorated.

特開平1−257337号公報JP-A-1-257337 特開2005−307238号公報JP, 2005-307238, A 特開2012−46772号公報JP, 2012-46772, A 特許第5397794号Patent No. 5397794 特開2014−63973号公報JP, 2014-63973, A 登録実用新案第3009505号公報Registered utility model No. 3009505 特開2005−305233号公報JP 2005-305233 A

B. S. Gottfried., et al., “Film Boiling of Spheroidal Droplets. Leidenfrost Phenomenon”, Ind. Eng. Chem. Fundamen., 1966, 5 (4), pp 561〜568B. S. Gottfried., Et al., “Film Boiling of Spheroidal Droplets. Leidenfrost Phenomenon”, Ind. Eng. Chem. Fundamen., 1966, 5 (4), pp 561 to 568.

本発明は、霧化効率およびミストの制御性に優れている霧化装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an atomizing device which is excellent in atomization efficiency and mist controllability.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、無底の筒状体と、超音波伝達液を収容し、前記超音波伝達液に少なくとも前記筒状体の底面部を浸漬させる超音波伝達液槽と、前記超音波伝達液槽に設けられ、前記筒状体の底面部に対して超音波を照射する超音波振動子とを具備し、超音波透過性基材を介して前記筒状体と前記超音波伝達液槽とが嵌合または螺合されることにより、前記筒状体が霧化用原料液を収容可能となるように、前記筒状体の底面部が前記超音波透過性基材によって閉塞される霧化装置が、霧化効率およびミストの制御性に優れており、成膜に適した均質なミストを生成可能であることを見出し、このような霧化装置を用いれば、上記した従来の問題をも一挙に解決できることを知見した。
また、本発明者らは、上記知見を得た後、さらに検討を重ねて本発明を完成させるに至った。
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors housed a bottomless tubular body and an ultrasonic transmission liquid, and immersing at least the bottom surface portion of the tubular body in the ultrasonic transmission liquid. An ultrasonic wave transmission liquid tank and an ultrasonic wave oscillator provided in the ultrasonic wave transmission liquid tank and irradiating ultrasonic waves to the bottom surface of the cylindrical body are provided, and an ultrasonic wave transmitting base material is interposed. By fitting or screwing the tubular body and the ultrasonic transmission liquid tank, the bottom surface portion of the tubular body is formed so that the tubular body can store the atomization raw material liquid. We have found that the atomizer that is closed by the ultrasonically permeable substrate has excellent atomization efficiency and mist controllability, and can generate a homogeneous mist suitable for film formation. It has been found that the above-mentioned conventional problems can be solved at once by using a device.
After obtaining the above findings, the present inventors have further studied and completed the present invention.

すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
[1] 無底の筒状体と、超音波伝達液を収容し、前記超音波伝達液に少なくとも前記筒状体の底面部を浸漬させる超音波伝達液槽と、前記超音波伝達液槽に設けられ、前記筒状体の底面部に対して超音波を照射する超音波振動子とを具備し、超音波透過性基材を介して前記筒状体と前記超音波伝達液槽とが嵌合または螺合されることにより、前記筒状体が霧化用原料液を収容可能となるように、前記筒状体の底面部が前記超音波透過性基材によって閉塞されることを特徴とする霧化装置。
[2] 超音波透過性基材が高分子フィルムである前記[1]記載の霧化装置。
[3] 超音波透過性基材が、フッ素系樹脂を主成分として含む前記[1]または[2]に記載の霧化装置。
[4] フッ素系樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン、変性ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体およびエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体から選ばれる少なくとも1種である前記[3]記載の霧化装置。
[5] 筒状体が、円筒状もしくは略円筒状または多角形筒状もしくは略多角形筒状である前記[1]〜[4]のいずれかに記載の霧化装置。
[6] 霧化用原料液が金属を含む前記[1]〜[5]のいずれかに記載の霧化装置。
[7] 金属が、ガリウム、アルミニウムおよびインジウムから選ばれる1種または2種以上の金属である前記[6]記載の霧化装置。
[8] 成膜用霧化装置である前記[1]〜[7]のいずれかに記載の霧化装置。
[9] 成膜室と霧化装置とを少なくとも具備する成膜装置であって、前記霧化装置が、前記[1]〜[8]のいずれかに記載の霧化装置であることを特徴とする成膜装置。
[10] ミストCVD装置である前記[9]記載の成膜装置。
That is, the present invention relates to the following inventions.
[1] A bottomless tubular body, an ultrasonic transmission liquid tank for accommodating an ultrasonic transmission fluid, and at least dipping the bottom surface of the tubular body in the ultrasonic transmission fluid; and an ultrasonic transmission fluid tank. An ultrasonic transducer is provided which irradiates ultrasonic waves to the bottom surface of the tubular body, and the tubular body and the ultrasonic transmission liquid tank are fitted with each other via an ultrasonically permeable base material. The bottom surface of the tubular body is closed by the ultrasonically permeable substrate so that the tubular body can accommodate the atomization raw material liquid by being fitted or screwed together. Atomizing device.
[2] The atomization device according to [1], wherein the ultrasonically transparent substrate is a polymer film.
[3] The atomization device according to [1] or [2], in which the ultrasonically transparent substrate contains a fluorine-based resin as a main component.
[4] The fluororesin is at least one selected from polytetrafluoroethylene, modified polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. ] The atomizing device described.
[5] The atomization device according to any one of the above [1] to [4], wherein the tubular body has a cylindrical shape, a substantially cylindrical shape, a polygonal cylindrical shape, or a substantially polygonal cylindrical shape.
[6] The atomizing device according to any one of [1] to [5], wherein the atomizing raw material liquid contains a metal.
[7] The atomization device according to [6], wherein the metal is one or more metals selected from gallium, aluminum and indium.
[8] The atomizing device according to any one of [1] to [7], which is a film forming atomizing device.
[9] A film forming apparatus including at least a film forming chamber and an atomizing device, wherein the atomizing device is the atomizing device according to any one of [1] to [8]. Film forming apparatus.
[10] The film forming apparatus according to the above [9], which is a mist CVD apparatus.

本発明の霧化装置は、霧化効率およびミストの制御性に優れている。   The atomizing device of the present invention is excellent in atomization efficiency and mist controllability.

本発明において好適な霧化装置の模式的斜視図である。It is a typical perspective view of the atomizer suitable for this invention. 本発明の霧化装置に好適に用いられる蓋の上面図である。It is a top view of the lid used suitably for the atomizer of this invention. 本発明の霧化装置に好適に用いられる蓋の分解図である。It is an exploded view of the lid suitably used for the atomization device of the present invention. 本発明の霧化装置に好適に用いられる蓋の断面図である。It is sectional drawing of the lid used suitably for the atomization apparatus of this invention. 本発明の霧化装置に好適に用いられる筒状体を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cylindrical body suitably used for the atomization apparatus of this invention. 本発明の霧化装置に好適に用いられる超音波伝達液槽の断面図である。It is sectional drawing of the ultrasonic transmission liquid tank suitably used for the atomization apparatus of this invention. 本発明の霧化装置に好適に用いられる超音波伝達液槽の分解図である。It is an exploded view of the ultrasonic transmission liquid tank suitably used for the atomization device of the present invention. 本発明の成膜装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the film-forming apparatus of this invention. 本発明の成膜装置に好適に用いられる成膜室を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the film-forming chamber used suitably for the film-forming apparatus of this invention.

本発明の霧化装置は、無底の筒状体と、超音波伝達液を収容し、前記超音波伝達液に少なくとも前記筒状体の底面部を浸漬させる超音波伝達液槽と、前記超音波伝達液槽に設けられ、前記筒状体の底面部に対して超音波を照射する超音波振動子とを具備し、超音波透過性基材を介して前記筒状体と前記超音波伝達液槽とが嵌合または螺合されることにより、前記筒状体が霧化用原料液を収容可能となるように、前記筒状体の底面部が前記超音波透過性基材によって閉塞されることを特徴とする。   The atomization device of the present invention is a bottomless tubular body, an ultrasonic transmission liquid tank for accommodating an ultrasonic transmission liquid, and immersing at least a bottom surface portion of the tubular body in the ultrasonic transmission liquid; The ultrasonic wave transmission liquid tank is provided, and an ultrasonic transducer for irradiating ultrasonic waves to the bottom surface of the cylindrical body is provided, and the ultrasonic wave is transmitted to the cylindrical body through an ultrasonically transparent base material. By fitting or screwing with the liquid tank, the bottom surface of the cylindrical body is closed by the ultrasonically permeable substrate so that the cylindrical body can store the atomization raw material liquid. It is characterized by

前記筒状体は、無底であり、前記超音波透過性基材を介して前記超音波伝達液槽と嵌合または螺合可能なものであれば特に限定されない。筒状体の形状は特に限定されないが、本発明においては、円筒状もしくは略円筒状または多角形筒状もしくは略多角形筒状であるのが好ましく、円筒状または略円筒状であるのがより好ましく、円筒状であるのが最も好ましい。筒状体の構成材料も特に限定されず、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよいが、好適な例としては、例えば、ガラス、石英、フッ素系樹脂などが挙げられる。また、前記筒状体は、蓋を有するのが好ましく、密閉型の蓋を有するのがより好ましい。蓋の形状は、前記筒状体の蓋となり得るものであれば特に限定されないが、前記筒状体と嵌合または螺合可能な蓋であるのが、霧化効率およびミストの制御性がより向上するので好ましい。また、蓋の構成材料も特に限定されず、筒状体と同質の材料であってもよいし、異なる材料であってよい。公知の材料であってもよく、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよい。本発明においては、蓋の構成材料が、ガラス、石英、フッ素系樹脂を主成分として含むのが好ましく、フッ素系樹脂を主成分として含むのがより好ましい。フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、変性ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、またはエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などが挙げられる。
なお、本発明においては、前記筒状体の内部を密閉状態にするのが好ましく、密閉空間を形成することにより、霧化効率やミストの制御性をより良好なものとすることができる。
The cylindrical body has no bottom and is not particularly limited as long as it can be fitted or screwed into the ultrasonic wave transmission liquid tank via the ultrasonically permeable base material. The shape of the cylindrical body is not particularly limited, but in the present invention, it is preferably a cylindrical shape, a substantially cylindrical shape, a polygonal cylindrical shape, or a substantially polygonal cylindrical shape, and more preferably a cylindrical shape or a substantially cylindrical shape. Most preferably, it is cylindrical. The constituent material of the tubular body is not particularly limited, and may be an inorganic material or an organic material, but preferable examples include glass, quartz, and fluororesin. Further, the tubular body preferably has a lid, and more preferably has a closed lid. The shape of the lid is not particularly limited as long as it can serve as a lid for the tubular body, but a lid that can be fitted or screwed into the tubular body has better atomization efficiency and mist controllability. It is preferable because it improves. In addition, the constituent material of the lid is not particularly limited, and may be the same material as the cylindrical body or different materials. A known material may be used, an inorganic material may be used, or an organic material may be used. In the present invention, the constituent material of the lid preferably contains glass, quartz, or a fluororesin as a main component, and more preferably contains a fluororesin as a main component. Examples of the fluorine-based resin include polytetrafluoroethylene, modified polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and the like.
In the present invention, it is preferable that the inside of the cylindrical body is in a hermetically sealed state, and by forming a hermetically sealed space, atomization efficiency and mist controllability can be improved.

前記超音波伝達液槽は、超音波伝達液を収容できるものであり、前記超音波伝達液に少なくとも前記筒状体の底面部を浸漬させるものであって、前記筒状体と嵌合または螺合できるものであれば特に限定されない。前記超音波伝達液槽の形状も特に限定されないが、本発明においては、円筒状もしくは略円筒状または多角形筒状もしくは略多角形筒状であるのが好ましく、円筒状または略円筒状であるのがより好ましく、円筒状であるのが最も好ましい。超音波伝達液槽の構成材料も特に限定されず、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよいが、本発明においては、超音波伝達液槽の構成材料が、ガラス、石英、フッ素系樹脂を主成分として含むのが好ましく、フッ素系樹脂を主成分として含むのがより好ましい。前記超音波伝達液は、超音波を伝達可能な液状体であれば特に限定されず、ゾルのような液体分散媒も含まれる。前記超音波伝達液としては、無機溶媒や有機溶媒等が挙げられるが、本発明においては、無機溶媒であるのが好ましく、水であるのがより好ましい。前記水としては、より具体的には、例えば、純水、超純水、水道水、井戸水、鉱泉水、鉱水、温泉水、湧水、淡水、海水などが挙げられ、これらの水に、例えば精製、加熱、殺菌、ろ過、イオン交換、電解、浸透圧の調整、緩衝化等の処理をした水(例えば、オゾン水、精製水、熱水、イオン交換水、生理食塩水、リン酸緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水等)も例として含まれる。
なお、本発明においては、前記超音波伝達液槽の内部を密閉状態にするのが好ましく、密閉空間を形成することにより、霧化効率やミストの制御性をより良好なものとすることができる。
The ultrasonic wave transmission liquid tank is capable of containing the ultrasonic wave transmission liquid, and is for immersing at least the bottom surface portion of the cylindrical body in the ultrasonic wave transmission liquid, and is fitted or screwed with the cylindrical body. There is no particular limitation as long as it can be combined. The shape of the ultrasonic transmission liquid tank is not particularly limited, but in the present invention, it is preferably a cylindrical shape, a substantially cylindrical shape, a polygonal cylindrical shape, or a substantially polygonal cylindrical shape, and a cylindrical shape or a substantially cylindrical shape. Is more preferable, and cylindrical is most preferable. The constituent material of the ultrasonic transmission liquid tank is not particularly limited, and may be an inorganic material or an organic material. In the present invention, the constituent material of the ultrasonic transmission liquid tank is glass or quartz. In addition, it is preferable to contain a fluorine resin as a main component, and it is more preferable to contain a fluorine resin as a main component. The ultrasonic transmission liquid is not particularly limited as long as it is a liquid material capable of transmitting ultrasonic waves, and includes a liquid dispersion medium such as sol. Examples of the ultrasonic wave transmitting liquid include an inorganic solvent and an organic solvent, but in the present invention, an inorganic solvent is preferable, and water is more preferable. More specifically, examples of the water include pure water, ultrapure water, tap water, well water, mineral water, mineral water, hot spring water, spring water, fresh water, sea water, and the like. Purified, heated, sterilized, filtered, ion-exchanged, electrolyzed, adjusted osmotic pressure, and buffered water (eg, ozone water, purified water, hot water, ion-exchanged water, physiological saline, phosphate buffer) , Phosphate buffered saline, etc.) are also included as examples.
In the present invention, it is preferable that the inside of the ultrasonic transmission liquid tank is in a closed state, and by forming a closed space, atomization efficiency and mist controllability can be made better. .

前記筒状体と前記超音波伝達液槽とは、超音波透過性基材を介して嵌合または螺合されることにより、前記筒状体が霧化用原料液を収容可能となるように、前記筒状体の底面部が前記超音波透過性基材によって閉塞される。超音波透過性基材は、前記筒状体と前記超音波伝達液槽とに挟持されて、前記筒状体の底面部が前記超音波透過性基材によって閉塞され、該閉塞により、前記筒状体が霧化用原料液を収容可能となるように構成されている。前記筒状体と前記超音波伝達液槽との嵌合または螺合手段は、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、公知の手段であってもよい。嵌合手段としては、例えば、前記筒状体に凹部、凸部または凹凸部を設け、それに対応する嵌合部を超音波伝達液槽に設ける手段や前記超音波伝達液槽に凹部、凸部または凹凸部を設け、それに対応する嵌合部を前記筒状体に設ける手段等が挙げられる。螺合手段としては、例えば、前記筒状体に雄ネジ部を設け、前記超音波伝達液槽に雌ネジ部を設ける手段や前記超音波伝達液槽に雄ネジ部を設け、前記筒状体に雌ネジ部を設ける手段などが挙げられる。本発明においては、公知の部材を用いて、前記筒状体と前記超音波伝達液槽とを嵌合および螺合してもよい。なお、前記超音波透過性基材をより効果的に用いることができることから、前記筒状体と前記超音波伝達液槽とは、略同一の断面形状を有するのが好ましく、略同一の断面積を有するのも好ましい。   The tubular body and the ultrasonic transmission liquid tank are fitted or screwed together via an ultrasonically permeable base material so that the tubular body can contain the atomization raw material liquid. The bottom surface of the tubular body is closed by the ultrasonically transparent substrate. The ultrasonic permeable base material is sandwiched between the tubular body and the ultrasonic transmission liquid tank, and the bottom surface portion of the tubular body is closed by the ultrasonic permeable base material. The shaped body is configured to be capable of containing the atomizing raw material liquid. Means for fitting or screwing the cylindrical body and the ultrasonic wave transmitting liquid tank are not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and known means may be used. As the fitting means, for example, a means for providing a concave portion, a convex portion or a concave-convex portion on the cylindrical body and providing a fitting portion corresponding thereto in the ultrasonic transmission liquid tank or the concave portion, the convex portion in the ultrasonic transmission liquid tank Alternatively, a means for providing a concavo-convex portion and providing a corresponding fitting portion on the tubular body may be used. As the screwing means, for example, a male screw portion is provided on the tubular body, a female screw portion is provided on the ultrasonic transmission liquid tank, or a male screw portion is provided on the ultrasonic transmission liquid tank. There may be mentioned a means for providing a female screw portion on the. In the present invention, a known member may be used to fit and screw the tubular body and the ultrasonic transmission liquid tank. Since the ultrasonically transparent substrate can be used more effectively, it is preferable that the tubular body and the ultrasonic transmission liquid tank have substantially the same cross-sectional shape, and substantially the same cross-sectional area. It is also preferable to have

前記超音波透過性基材は、超音波が透過可能なものであって、前記の嵌合または螺合により、前記筒状体の底面部を閉塞することができ、さらに、筒状体内に霧化用原料液を収容可能とするものであれば特に限定されない。本発明においては、前記超音波透過性基材を用いて、前記筒状体の底面部を有底状に閉塞する。なお、前記底面部は、前記筒状体の底面に相当する部分をいい、無底の前記筒状体の底面となり得る部分であれば特に限定されない。また、前記底面は、前記霧化用原料液を収容可能な底面であれば特に限定されない。   The ultrasonic wave transmissive base material is capable of transmitting ultrasonic waves, and is capable of closing the bottom surface portion of the cylindrical body by the fitting or screwing, and further the fog inside the cylindrical body. There is no particular limitation as long as it can store the chemical raw material liquid. In the present invention, the bottom surface portion of the cylindrical body is closed with the use of the ultrasonically transparent base material. The bottom surface portion means a portion corresponding to the bottom surface of the tubular body, and is not particularly limited as long as it can be the bottom surface of the bottomless tubular body. Further, the bottom surface is not particularly limited as long as it is a bottom surface capable of containing the atomizing raw material liquid.

前記超音波透過性基材としては、好適には例えば、高分子フィルムなどが挙げられる。前記超音波透過性基材の構成材料としては、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などが挙げられるが、本発明においては、熱可塑性樹脂が好ましい。前記熱可塑性樹脂としては、例えばポリオレフィン、フッ素系樹脂などが挙げられるが、中でもフッ素系樹脂を主成分として含むのが好ましい。前記ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。前記フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、変性ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、またはエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などが挙げられる。本発明においては、前記フッ素系樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン、変性ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体およびエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。   Suitable examples of the ultrasonic wave transmitting base material include polymer films. Examples of the constituent material of the ultrasonic wave transmissive base material include thermoplastic resins and thermosetting resins. In the present invention, thermoplastic resins are preferable. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin and fluorine-based resin, and among them, it is preferable to contain the fluorine-based resin as a main component. Examples of the polyolefin include polyethylene and polypropylene. Examples of the fluorine-based resin include polytetrafluoroethylene, modified polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and the like. In the present invention, the fluororesin is at least one selected from polytetrafluoroethylene, modified polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. Is preferred.

前記超音波透過性基材の形状は特に限定されないが、本発明においては、フィルム状またはシート状であるのが好ましい。前記超音波透過性基材がフィルム状またはシート状である場合、前記超音波透過性基材の厚さも特に限定されないが、好ましくは、約1μm〜1,000μmであり、より好ましくは約5μm〜100μmであり、最も好ましくは約10μm〜50μmである。また、フィルム状またはシート状の超音波透過性基材の成形手段等も特に限定されず、本発明においては、溶融押出法等の公知の成形手段を用いることができる。なお、前記フィルム状またはシート状の超音波透過性基材は、本発明では、例えば溶融押出法などで成形する場合、延伸等を行って配向させない方が好ましく、未延伸フィルムまたは未延伸シートであるのがより好ましく、無配向状態であるのが最も好ましい。   The shape of the ultrasonic-transparent substrate is not particularly limited, but in the present invention, it is preferably a film shape or a sheet shape. When the ultrasonic transparent substrate is in the form of a film or a sheet, the thickness of the ultrasonic transparent substrate is not particularly limited, but is preferably about 1 μm to 1,000 μm, more preferably about 5 μm to 100 μm, most preferably about 10 μm to 50 μm. Further, the means for molding the film-shaped or sheet-shaped ultrasonically transparent substrate is not particularly limited, and in the present invention, known molding means such as a melt extrusion method can be used. In the present invention, the film-like or sheet-like ultrasonically-transparent substrate is preferably not stretched or otherwise oriented in the case of molding by, for example, a melt extrusion method. More preferably, it is most preferably in a non-oriented state.

前記霧化用原料液は、霧化可能なものであれば特に限定されず、公知の霧化用原料液であってよく、ゾルのような液体分散媒も含まれる。有機化合物を含む原料液であってもよいし、無機化合物を含む原料液であってもよい。本発明においては、前記霧化用原料液が、成膜用の原料液であるのが好ましく、金属を含むものであるのがより好ましい。前記金属としては、例えば、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、銅(Cu)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)およびアルミニウム(Al)から選ばれる1種または2種以上の金属などが挙げられるが、好適には、ガリウム、アルミニウムおよびインジウムから選ばれる1種または2種以上の金属が挙げられる。本発明においては、優れた成膜効果を発揮できるので、前記霧化用原料液が、成膜用原料液であるのが好ましく、ミストCVD用原料液であるのがより好ましい。
また、前記霧化用原料液は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。例えば、2種類以上の原料液を用いる場合には、少なくとも1種類は無機化合物を含む原料液であり、他の種類は有機化合物を含む原料液であってもよい。
The atomizing raw material liquid is not particularly limited as long as it can be atomized, and may be a known atomizing raw material liquid, and includes a liquid dispersion medium such as a sol. It may be a raw material liquid containing an organic compound or a raw material liquid containing an inorganic compound. In the present invention, the atomizing material liquid is preferably a film forming material liquid, and more preferably contains a metal. Examples of the metal include gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn), nickel (Ni), palladium (Pd), and cobalt (Co). ), Rhodium (Rh), ruthenium (Ru), chromium (Cr), molybdenum (Mo), tungsten (W), and aluminum (Al), and one or more metals selected from them are preferable. Is one or more metals selected from gallium, aluminum and indium. In the present invention, the atomizing raw material liquid is preferably a film forming raw material liquid, and more preferably a mist CVD raw material liquid, since an excellent film forming effect can be exhibited.
Further, the atomizing raw material liquid may be one kind or two or more kinds. For example, when two or more kinds of raw material liquids are used, at least one kind may be a raw material liquid containing an inorganic compound and the other kind may be a raw material liquid containing an organic compound.

前記超音波振動子は、超音波振動を発生可能な素子であって、前記超音波伝達液槽に設けられ、前記筒状体の底面部に対して超音波を照射することができるものであれば特に限定されず、公知の超音波振動子であってよい。例えば、円盤状の圧電体素子の両面に電極が設けられ、電極に発振器を接続して発振周波数を変更すると、圧電振動子の厚さ方向の共振周波数及び径方向の共振周波数をもつ超音波が発生するように構成されている超音波振動子などが挙げられる。   The ultrasonic oscillator may be an element capable of generating ultrasonic vibration, provided in the ultrasonic transmission liquid tank, and capable of irradiating ultrasonic waves to the bottom surface of the cylindrical body. It is not particularly limited as long as it is a known ultrasonic transducer. For example, when electrodes are provided on both sides of a disk-shaped piezoelectric element and an oscillator is connected to the electrodes to change the oscillation frequency, ultrasonic waves having a resonant frequency in the thickness direction and a resonant frequency in the radial direction of the piezoelectric vibrator are generated. Examples include an ultrasonic transducer configured to generate.

本発明の霧化装置は上記のように構成され作用することから、次の効果を奏する。
(1)筒状体と超音波伝達液槽との嵌合または螺合により、超音波透過性基材が筒状体の底面を閉塞し、超音波透過性基材が安定した筒状体の底面を形成するので、優れた霧化効率とミストの良好な制御性を充分に発揮させることができる。また、均質なミストを生成可能であり、特に成膜に適したミストを生成することができる。
(2)超音波透過性基材は消耗品として用いることができるので、長期にわたり、安定して使用することができるという効果を奏する。また、筒状体の底面部を超音波透過性基材で容易に閉塞できるので、超音波透過性基材の交換等のメンテナンスも簡便に行うことができる。
(3)筒状体と超音波伝達液槽との嵌合または螺合により、超音波透過性基材が筒状体の底面を閉塞している構成は、霧化装置の小型化に適しており、汎用性においても優れた効果を発揮できる。また、このような構成は、ミストの運搬が容易であり、成膜用霧化装置として特に優れている。またさらに、前記筒状体を密閉式にした場合には、霧化用原料液の揮発や不純物(コンタミ)の混入を防止することができ、霧化効率やミストの制御性が、より優れたものとなる。また、前記超音波伝達液槽を密閉式にした場合には、超音波伝達液の揮発や不純物(コンタミ)の混入を防止することができ、霧化効率やミストの制御性が、より優れたものとなる。
Since the atomizing device of the present invention is configured and operates as described above, it has the following effects.
(1) When the tubular body and the ultrasonic transmission liquid tank are fitted or screwed together, the ultrasonically permeable base material closes the bottom surface of the tubular body, and the ultrasonically permeable base material has a stable tubular body. Since the bottom surface is formed, excellent atomization efficiency and good controllability of mist can be sufficiently exerted. Further, a homogeneous mist can be generated, and a mist particularly suitable for film formation can be generated.
(2) Since the ultrasonically transparent substrate can be used as a consumable item, it has an effect of being able to be used stably for a long period of time. Further, since the bottom surface of the tubular body can be easily closed with the ultrasonic wave transmissive base material, maintenance such as replacement of the ultrasonic wave transmissive base material can be easily performed.
(3) The configuration in which the ultrasonic permeable base material closes the bottom surface of the tubular body by fitting or screwing the tubular body and the ultrasonic transmission liquid tank is suitable for downsizing of the atomizing device. In addition, it is possible to exert an excellent effect in versatility. Further, such a configuration facilitates transport of mist, and is particularly excellent as a film forming atomizer. Furthermore, when the cylindrical body is a closed type, it is possible to prevent volatilization of the raw material liquid for atomization and mixing of impurities (contamination), and the atomization efficiency and controllability of mist are more excellent. Will be things. Further, when the ultrasonic transmission liquid tank is of a closed type, it is possible to prevent volatilization of the ultrasonic transmission liquid and mixing of impurities (contamination), and the atomization efficiency and controllability of mist are more excellent. Will be things.

以下、図面を用いて、本発明の好適な霧化装置をより具体的に説明するが、本発明はこれら図面に限定されるものではない。   Hereinafter, a suitable atomizing device of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these drawings.

図1は、本発明の霧化装置の一態様を示す模式的な斜視図である。図1の霧化装置10は、超音波伝達液槽2、筒状体3、高分子フィルム4、蓋5、キャリアガス供給管6およびミスト供給管7を備えている。超音波伝達液槽2は、槽本体2aおよび固定用ナット2bからなり、槽本体2aと固定用ナット2bとが、高分子フィルム4を介して螺合されている。なお、超音波伝達液槽2の槽本体2aの内部には、超音波振動子(図示せず)が備え付けられており、筒状体3の底面部に対して超音波を照射可能に構成されている。高分子フィルム4は、螺合により、筒状体3の底面部が閉塞され、該閉塞により、前記筒状体の底面が形成されている。そして、筒状体3内には、霧化用原料液3sが収容されている。蓋5は、筒状体3の蓋であり、キャリアガス供給管6およびミスト供給管7が貫通している。また、蓋5は、主に蓋ナット5aおよび蓋本体5bからなり、蓋ナット5aおよび蓋本体5bは、螺合されている。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an aspect of the atomizing device of the present invention. The atomizing device 10 of FIG. 1 includes an ultrasonic wave transmission liquid tank 2, a cylindrical body 3, a polymer film 4, a lid 5, a carrier gas supply pipe 6 and a mist supply pipe 7. The ultrasonic transmission liquid tank 2 is composed of a tank body 2a and a fixing nut 2b, and the tank body 2a and the fixing nut 2b are screwed together via a polymer film 4. An ultrasonic transducer (not shown) is provided inside the tank body 2a of the ultrasonic transmission liquid tank 2 so that the bottom surface of the cylindrical body 3 can be irradiated with ultrasonic waves. ing. In the polymer film 4, the bottom surface portion of the tubular body 3 is closed by screwing, and the bottom surface of the tubular body is formed by the closing. The atomizing raw material liquid 3s is contained in the tubular body 3. The lid 5 is a lid of the tubular body 3, and the carrier gas supply pipe 6 and the mist supply pipe 7 penetrate therethrough. The lid 5 is mainly composed of a lid nut 5a and a lid body 5b, and the lid nut 5a and the lid body 5b are screwed together.

以下、蓋5につき、より具体的に説明する。
図2は、蓋5の上面図を模式的に示している。上面からは、蓋ナット52と固定用部材56とが見えており、キャリアガス供給管およびミスト供給管を貫通させるための穴が2カ所設けられている。
Hereinafter, the lid 5 will be described more specifically.
FIG. 2 schematically shows a top view of the lid 5. The lid nut 52 and the fixing member 56 can be seen from the upper surface, and two holes for penetrating the carrier gas supply pipe and the mist supply pipe are provided.

図3は、蓋5の模式的分解図を示す。蓋5は、蓋本体51、蓋ナット52、ミスト供給管用Oリング53、キャリアガス供給管用Oリング54、固定用部材55からなる。蓋本体51には、キャリアガス供給管用の穴とミスト供給管用の穴が設けられている。そして、それぞれの穴には、密閉可能なようにOリング用の溝が形成されている。蓋本体51に、Oリング53、54をそれぞれ嵌めこみ、さらに、固定用部材55を介して、蓋本体51と蓋ナット52とを螺合する。なお、蓋本体51、蓋ナット52および固定用部材55の構成材料は、特に限定されず、無機材料であっても有機材料であってもよいが、本発明においては、フッ素系樹脂を主成分とするのが好ましく、同一の材料を主成分とするのも好ましい。フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、変性ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、またはエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などが挙げられる。Oリング53,54の構成材料は、特に限定されないが、弾性体を主成分とするのが好ましく、ゴム状弾性体を主成分とするのがより好ましい。本実施例では、蓋本体51、蓋ナット52および固定用部材55に、いずれもポリテトラフルオロエチレンを構成材料として用いている。   FIG. 3 shows a schematic exploded view of the lid 5. The lid 5 includes a lid body 51, a lid nut 52, a mist supply pipe O-ring 53, a carrier gas supply pipe O-ring 54, and a fixing member 55. The lid main body 51 is provided with a hole for a carrier gas supply pipe and a hole for a mist supply pipe. Then, an O-ring groove is formed in each hole so as to be hermetically sealed. The O-rings 53 and 54 are fitted into the lid body 51, respectively, and the lid body 51 and the lid nut 52 are screwed together via the fixing member 55. The constituent materials of the lid main body 51, the lid nut 52, and the fixing member 55 are not particularly limited, and may be an inorganic material or an organic material. In the present invention, a fluorine resin is the main component. The same material is preferably used as the main component. Examples of the fluorine-based resin include polytetrafluoroethylene, modified polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and the like. Although the constituent material of the O-rings 53 and 54 is not particularly limited, it is preferable to use an elastic body as a main component, and more preferable to use a rubber-like elastic body as a main component. In this embodiment, the lid body 51, the lid nut 52 and the fixing member 55 are all made of polytetrafluoroethylene as a constituent material.

図4は、蓋5の模式的断面図を示す。図4は、蓋本体51、蓋ナット52、ミスト供給管用Oリング53、キャリアガス供給管用Oリング54および固定用部材55の断面をそれぞれ示している。蓋本体51は、筒状体3と螺合されており、蓋本体51はOリング53、54および固定用部材55を介して蓋ナット52と螺合されている。Oリング53、54は、蓋本体と固定用部材55との間で嵌合されており、固定用部材55は、蓋本体51と蓋ナット52との間で嵌合されている。   FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the lid 5. FIG. 4 shows cross sections of the lid main body 51, the lid nut 52, the mist supply pipe O-ring 53, the carrier gas supply pipe O-ring 54, and the fixing member 55, respectively. The lid body 51 is screwed to the tubular body 3, and the lid body 51 is screwed to the lid nut 52 via the O-rings 53 and 54 and the fixing member 55. The O-rings 53 and 54 are fitted between the lid body and the fixing member 55, and the fixing member 55 is fitted between the lid body 51 and the lid nut 52.

図5は、本発明で用いられる筒状体3を示す。図5の筒状体3は、円筒状であり、無底である。実施例では、筒状体3として石英の筒状体を用いている。筒状体3の上部は、螺合可能なようにネジ部が設けられている。また、下部においては、超音波伝達液槽と嵌合可能なように凸部が設けられている。   FIG. 5 shows a tubular body 3 used in the present invention. The tubular body 3 in FIG. 5 is cylindrical and has no bottom. In the embodiment, a quartz tubular body is used as the tubular body 3. A threaded portion is provided on the upper portion of the tubular body 3 so that the tubular body 3 can be screwed. In addition, a convex portion is provided in the lower portion so that the ultrasonic transmission liquid tank can be fitted to the convex portion.

図6は、超音波伝達液槽2の模式的断面図を示しており、より具体的には、超音波振動子21、固定用ナット25、Oリング23、高分子フィルム24、槽本体22、超音波振動子21および振動子固定具21aの断面をそれぞれ示している。筒状体3の下部に設けられている凸部は、Oリング23および高分子フィルム24を介して、固定用ナット25と槽本体22との間に嵌合されている。固定用ナット25と槽本体22とは螺合されており、この螺合によって、高分子フィルム24が筒状体3の底面部を閉塞し、筒状体3の底面を形成している。また、槽本体22の底面部には、超音波振動子2sの設置穴が設けられており、設置穴に振動子固定具21aを介して、超音波振動子21が、筒状体3の底面部に対して超音波を照射可能なように設置されている。また、槽本体22には、超音波伝達液2sとして水が収容されている。なお、筒状体3には、霧化用原料液(図示せず)が収容されている。なお、図6では、高分子フィルム24がOリング23上に配設されているが、本発明においては、Oリング23の下に高分子フィルム24を配設してもよい。   FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of the ultrasonic transmission liquid tank 2, and more specifically, the ultrasonic transducer 21, the fixing nut 25, the O-ring 23, the polymer film 24, the tank main body 22, The cross sections of the ultrasonic oscillator 21 and the oscillator fixture 21a are shown respectively. The convex portion provided in the lower portion of the tubular body 3 is fitted between the fixing nut 25 and the tank body 22 via the O-ring 23 and the polymer film 24. The fixing nut 25 and the tank main body 22 are screwed together, and by this screwing, the polymer film 24 closes the bottom surface portion of the tubular body 3 to form the bottom surface of the tubular body 3. Further, the bottom surface of the tank body 22 is provided with an installation hole for the ultrasonic vibrator 2s, and the ultrasonic vibrator 21 is attached to the bottom surface of the cylindrical body 3 through the vibrator fixing tool 21a. It is installed so that ultrasonic waves can be applied to the part. Further, water is stored in the tank body 22 as the ultrasonic transmission liquid 2s. The cylindrical body 3 contains a raw material liquid for atomization (not shown). Although the polymer film 24 is disposed on the O-ring 23 in FIG. 6, the polymer film 24 may be disposed below the O-ring 23 in the present invention.

図7は、超音波伝達液槽および超音波振動子の模式的分解図を示す。槽本体22および固定用ナット25の構成材料は、特に限定されず、無機材料であっても有機材料であってもよいが、本発明においては、フッ素系樹脂を主成分とするのが好ましく、同一の材料を主成分とするのも好ましい。フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、変性ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、またはエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などが挙げられる。Oリング23の構成材料は、特に限定されないが、弾性体を主成分とするのが好ましく、ゴム状弾性体を主成分とするのがより好ましい。本実施例では、槽本体22および固定用ナット25に、いずれもポリテトラフルオロエチレンを構成材料として用いており、Oリング23にゴム状弾性体を構成材料として用いている。また、高分子フィルム24には、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を構成材料として用いている。
図7の超音波振動子21は、円盤状の圧電素子の両面に電極を備えており、振動子固定具21aを用いて、槽本体22の底面に設置される。
FIG. 7 shows a schematic exploded view of the ultrasonic transmission liquid tank and the ultrasonic transducer. The constituent materials of the tank body 22 and the fixing nut 25 are not particularly limited, and may be an inorganic material or an organic material, but in the present invention, it is preferable that the main component is a fluororesin, It is also preferable to use the same material as the main component. Examples of the fluorine-based resin include polytetrafluoroethylene, modified polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and the like. The constituent material of the O-ring 23 is not particularly limited, but it is preferable to use an elastic body as a main component, and it is more preferable to use a rubber-like elastic body as a main component. In this embodiment, both the tank body 22 and the fixing nut 25 are made of polytetrafluoroethylene as a constituent material, and the O-ring 23 is made of a rubber-like elastic material as a constituent material. Further, the polymer film 24 uses a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer as a constituent material.
The ultrasonic oscillator 21 of FIG. 7 is provided with electrodes on both sides of a disk-shaped piezoelectric element, and is installed on the bottom surface of the tank main body 22 using the oscillator fixture 21a.

本発明の霧化装置は、成膜用霧化装置として、成膜室を具備する成膜装置に好適に用いられる。前記成膜装置としては、ミストCVD装置が好ましい。以下、本発明の霧化装置をミストCVD装置に用いた場合の好適な態様を、図面を用いて説明する。   The atomizing device of the present invention is suitably used as a film forming atomizing device in a film forming device having a film forming chamber. A mist CVD apparatus is preferable as the film forming apparatus. Hereinafter, a suitable mode when the atomization device of the present invention is used for a mist CVD device will be described with reference to the drawings.

図8は、本発明の成膜装置の概略構成図である。図8の霧化装置10は、超音波振動子1、超音波伝達液槽2、筒状体3、高分子フィルム4および蓋5を備えている。超音波伝達液槽2には、超音波伝達液2sが収容されており、筒状体3内には、霧化用原料液3sが収容されている。また、霧化装置10には、キャリアガス供給手段9が、キャリアガス供給管6でもって接続されており、バルブ9aによって、キャリアガスが筒状体3内に供給可能に構成されている。   FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the film forming apparatus of the present invention. The atomizing device 10 of FIG. 8 includes an ultrasonic transducer 1, an ultrasonic transmission liquid tank 2, a cylindrical body 3, a polymer film 4 and a lid 5. The ultrasonic transmission liquid tank 2 stores the ultrasonic transmission liquid 2s, and the cylindrical body 3 stores the atomization raw material liquid 3s. Further, a carrier gas supply means 9 is connected to the atomizing device 10 via a carrier gas supply pipe 6, and the valve 9 a is configured to supply the carrier gas into the cylindrical body 3.

超音波振動子1は、発振器1aと接続されており、発振器1aを作動させると、超音波振動子1から超音波が照射されるように構成されている。超音波が照射されると、筒状体3内において、霧化用原料液3sの霧化が生じる。霧化により発生したミストは、キャリアガスの供給によって、ミスト供給管7内を移動し、成膜室8へと搬送される。   The ultrasonic oscillator 1 is connected to the oscillator 1a, and when the oscillator 1a is operated, ultrasonic waves are emitted from the ultrasonic oscillator 1. When ultrasonic waves are applied, atomization of the atomizing raw material liquid 3s occurs in the tubular body 3. The mist generated by atomization moves in the mist supply pipe 7 by the supply of the carrier gas and is conveyed to the film forming chamber 8.

成膜室8は、ヒータ8a、基板8bおよび排気口8cが設けられている。図9は、本発明で用いられる成膜室の一態様を示す図である。図9の成膜室88は、円筒状であり、ホットプレート81上に設けられている。そして、成膜室88は、霧化装置とミスト供給管87を介して接続されており、霧化装置で発生したミストが、キャリアガスによってミスト供給管87を通って成膜室88内に流れ込み、ホットプレート81上に載置された基板82上で、熱反応するように構成されている。また、成膜室88は、排気管83とも接続されており、熱反応後のミスト、液滴もしくはガスが、排気管83へと運ばれるように構成されている。   The film forming chamber 8 is provided with a heater 8a, a substrate 8b, and an exhaust port 8c. FIG. 9 is a diagram showing one mode of a film forming chamber used in the present invention. The film forming chamber 88 in FIG. 9 has a cylindrical shape and is provided on the hot plate 81. The film forming chamber 88 is connected to the atomizing device via the mist supply pipe 87, and the mist generated in the atomizing device flows into the film forming chamber 88 through the mist supply pipe 87 by the carrier gas. The substrate 82 placed on the hot plate 81 is configured to react thermally. The film forming chamber 88 is also connected to the exhaust pipe 83, and is configured so that the mist, droplets or gas after the thermal reaction is carried to the exhaust pipe 83.

本発明の霧化装置は、ミストの製造に有用であり、特に成膜用のミストの製造に有用である。また、本発明の成膜装置は、あらゆる成膜分野に用いることができ、工業的に有用である。特に、ミストCVD法にて得られる薄膜を成膜する場合には、本発明の霧化装置および成膜装置を好適に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The atomizing device of the present invention is useful for producing mist, and particularly useful for producing mist for film formation. Further, the film forming apparatus of the present invention can be used in all kinds of film forming fields and is industrially useful. In particular, when forming a thin film obtained by the mist CVD method, the atomizing device and the film forming device of the present invention can be preferably used.

1 超音波振動子
1a 発振器
2 超音波伝達液槽
2a 槽本体
2b 固定用ナット
2s 超音波伝達液
3 筒状体
3s 霧化用原料液
4 高分子フィルム
5 蓋
5a 蓋ナット
5b 蓋本体
6 キャリアガス供給管
7 ミスト供給管
8 成膜室
8a ヒータ
8b 基板
8c 排気口
9 キャリアガス供給手段
9a バルブ
10 霧化装置
21 超音波振動子
21a 振動子固定具
22 槽本体
23 Oリング
24 高分子フィルム
25 固定用ナット
51 蓋本体
52 蓋ナット
53 ミスト供給管用Oリング
54 キャリアガス供給管用Oリング
55 固定用部材
81 ホットプレート
82 基板
83 排気管
87 ミスト供給管
88 成膜室

1 Ultrasonic vibrator 1a Oscillator 2 Ultrasonic transmission liquid tank 2a Tank body 2b Fixing nut 2s Ultrasonic transmission liquid 3 Cylindrical body 3s Atomization raw material liquid 4 Polymer film 5 Lid 5a Lid nut 5b Lid body 6 Carrier gas Supply pipe 7 Mist supply pipe 8 Film forming chamber 8a Heater 8b Substrate 8c Exhaust port 9 Carrier gas supply means 9a Valve 10 Atomization device 21 Ultrasonic transducer 21a Transducer fixture 22 Tank body 23 O-ring 24 Polymer film 25 Fixed Nut 51 Lid main body 52 Lid nut 53 O-ring 54 for mist supply pipe O-ring 55 for carrier gas supply pipe Fixing member 81 Hot plate 82 Substrate 83 Exhaust pipe 87 Mist supply pipe 88 Film forming chamber

Claims (10)

無底の筒状体と、前記筒状体と嵌合または螺合可能な蓋であって、ミスト供給管およびキャリアガス供給管が該蓋の上面から貫通して弾性体を介して保持されている前記蓋と、超音波伝達液を収容し、前記超音波伝達液に少なくとも前記筒状体の底面部を浸漬させる超音波伝達液槽と、前記超音波伝達液槽に設けられ、前記筒状体の底面部に対して超音波を照射する超音波振動子とを具備し、超音波透過性基材を介して前記筒状体と前記超音波伝達液槽とが嵌合または螺合されることにより、前記筒状体が霧化用原料液を収容可能となるように、前記筒状体の底面部が前記超音波透過性基材によって閉塞されることを特徴とする霧化装置。 A bottomless tubular body and a lid that can be fitted or screwed into the tubular body, wherein a mist supply pipe and a carrier gas supply pipe penetrate through the top surface of the lid and are held via an elastic body. The ultrasonic transmission liquid tank for accommodating the ultrasonic transmission liquid and immersing at least the bottom surface portion of the cylindrical body in the ultrasonic transmission liquid; and An ultrasonic transducer for irradiating ultrasonic waves to the bottom surface of the body is provided, and the cylindrical body and the ultrasonic transmission liquid tank are fitted or screwed together via an ultrasonic permeable base material. As a result, the atomization device is characterized in that the bottom surface portion of the tubular body is closed by the ultrasonic permeable substrate so that the tubular body can store the atomization raw material liquid. 超音波透過性基材が高分子フィルムである請求項1記載の霧化装置。   The atomizing device according to claim 1, wherein the ultrasonically transparent substrate is a polymer film. 超音波透過性基材が、フッ素系樹脂を主成分として含む請求項1または2に記載の霧化装置。   The atomization device according to claim 1 or 2, wherein the ultrasonically transparent substrate contains a fluorine-based resin as a main component. フッ素系樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン、変性ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体およびエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体から選ばれる少なくとも1種である請求項3記載の霧化装置。   The mist according to claim 3, wherein the fluorine-based resin is at least one selected from polytetrafluoroethylene, modified polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. Device. 筒状体が、円筒状もしくは略円筒状または多角形筒状もしくは略多角形筒状である請求項1〜4のいずれかに記載の霧化装置。   The atomizing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the tubular body has a cylindrical shape, a substantially cylindrical shape, a polygonal cylindrical shape, or a substantially polygonal cylindrical shape. 霧化用原料液が金属を含む請求項1〜5のいずれかに記載の霧化装置。   The atomizing device according to claim 1, wherein the atomizing raw material liquid contains a metal. 金属が、ガリウム、アルミニウムおよびインジウムから選ばれる1種または2種以上の金属である請求項6記載の霧化装置。   The atomization device according to claim 6, wherein the metal is one or more metals selected from gallium, aluminum and indium. 成膜用霧化装置である請求項1〜7のいずれかに記載の霧化装置。   The atomizing device according to claim 1, which is a film forming atomizing device. 成膜室と霧化装置とを少なくとも具備する成膜装置であって、前記霧化装置が、請求項1〜8のいずれかに記載の霧化装置であることを特徴とする成膜装置。   A film forming apparatus comprising at least a film forming chamber and an atomizing device, wherein the atomizing device is the atomizing device according to any one of claims 1 to 8. ミストCVD装置である請求項9記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 9, which is a mist CVD apparatus.
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