JPH0698330B2 - 霧化薄膜形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、霧化した原料溶液を、加熱された基板に吹き
付け、薄膜を形成する霧化薄膜形成装置に関する。

［従来の技術］ 従来用いられている霧化薄膜形成装置の一例を、第３図
に基づいて説明する。

霧化薄膜形成装置は、霧化装置によって生じた原料溶液
の霧を、成膜用ノズルから加熱された基板に向けて放出
し、搬送される基板上に成膜するものである。更に詳し
くは、原料容液を霧化器１によって原料溶液を霧化し、
給気器２から送られるキャリアガス（多くは空気）によ
って霧を搬送し、成膜用ノズル３のスリット状の開口部
から放出させる。成膜用ノズル３の開口部の上方には、
成膜室４が設けられ、そこに霧化された原料溶液が漂
う。上記基板６は、その表面が上記成膜室４の天面を形
成するよう、成膜室４の上を順次連なりながら第３図に
おいて、右から左へと保持されながら搬送されると共
に、上記成膜室４の天面を形成する位置にある基板６
は、灼熱板７を介して背後のヒーター８によって所定の
温度に加熱される。

成膜用ノズル３の先端は成膜室４にある基板４の主面に
近接して設けられ、これから成膜室４に放出された霧状
の原料溶液が基板６の表面に接触すると、基板６の表面
で、溶液中の原料が空気中の酸素、或いは原料溶液中の
水分と反応し、上記基板６の表面に酸化物の薄膜が形成
される。

他方、上記ノズル３から成膜室４に供給された霧のう
ち、基板６の表面の薄膜の成膜に寄与しない霧は、上記
成膜室４の一端側に設けられた排気路５を経て排気口11
から成膜室４の外へ放出される。

従来の装置では、例えば、第３図に示すように、ノズル
３は、成膜室４の基板６の搬送方向に沿う上手側（第３
図のおいて左側）寄りに設置され、排気路５は、成膜室
４の基板６の搬送方向に沿う下手側（第３図のおいて右
側）の端部に設けられている。従って、上記ノズル３か
ら放出された霧状の原料溶液は、成膜室４の中を第３図
において左側から右側へとゆるやかに移動し、その間に
一部の霧が薄膜の成膜に寄与し、残りは成膜に寄与せず
に排気路５を経て排出口11から放出される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の装置では、成膜用ノズル３から成膜
室４に放出された霧が、特定の個所に停滞することがあ
り、その最も典型的な個所は、ノズル３に対して上記排
気路５と反対側の隅部12である。このように隅部12に停
滞したままの霧は、酸化物の微粒子となり、これが基板
表面に付着する。

この様な状態下において成膜した薄膜は、例えば形成す
る薄膜が酸化錫等の透明導電膜の場合は、薄膜の伝導率
が低下し、面積抵抗が高くなり、白濁して散乱光の割合
が増大する等、薄膜としての特性が悪くなるという課題
があった。

本発明の目的は、成膜室に於いて成膜室の両端側に各々
排気口を形成することによって上記課題を解消すること
のできる霧化薄膜形成装置を提供する事にある。

［課題を解決するための手段］ すなわち、上記目的を達成するための本発明による手段
の要旨は、上部に一定の方向に搬送される基板６が配列
され、底部の一部に成膜用ノズル３の吐出口が開口した
成膜室４と、この成膜室４を通過する基板６を加熱する
ヒータ８と、上記成膜用ノズル３に接続され、薄膜の原
料溶液を霧化する霧化器１と、この霧化器１で霧化され
た霧を上記成膜用ノズル３へ送る送風器２と、上記成膜
室４の一方の端側に、成膜に寄与しなかった霧を放出す
る排気路５を設けた霧化薄膜形成装置に於いて、上記ノ
ズル３の吐出口を挟んで上記排気路５と反対側の成幕室
４の他方の端側に、さらにもう一つの排気路９を設けた
事を特徴とする霧化薄膜形成装置である。

さらに上記装置において、上記もう一つの排気路９の途
中に同排気路９に空気を導入するための開閉自在な空気
取入口13が設けられている霧化薄膜形成装置である。

［作用］ 上記本発明による霧化薄膜形成装置では、成膜室４の基
板６の両端部に、薄膜の成膜に寄与しなかった霧を排出
する排気路５、９を設けたので、ノズル３を通して成膜
室４に供給された霧のうち、成膜に寄与し得なかった霧
は、上記両端の排気路５、９から排気されるので、霧が
長時間成膜室４の中の特定の個所、とりわけ一方の端の
隅部に留まる事がない。従って、霧の長時間停滞により
発生する酸化物の微粒子の付着もなくなる。

さらに、上記もう一つの排気路９の途中に同排気路９に
空気を導入するための開閉自在な空気取入口13が設けら
れているものでは、導入される空気により、排気路９や
それに通じる成膜室４の中に残存する霧を容易に排除で
きるようになる。

［実施例］ 次に、第１図を参照しながら、本発明の実施例について
具体的に説明する。

薄膜形成用の原料溶液を霧化器１を備え、この霧化器１
に近接して給気器２が設けられている。この給気器２は
上記霧化器１に於いて霧化された霧状原料溶液を空気等
のキャリアガスと共に次のノズル３の方向に搬送するた
めのものであり、ファンが設けられている。又上記霧化
器１の上方には上に向けて、成膜用ノズル３が延長して
設けられ、この成膜用ノズル３の上に成膜室４が形成さ
れている。上記成膜室４の第１図の右側及び左側に各々
排気路５、９が設けられている。第１図に於て左側の排
気路９は補助的なもので、基板６の表面の薄膜の成膜に
寄与しなかった霧状の原料溶液は、主として右側の排気
路５から排出される。前者の補助的な排気路９の途中に
は、ダンパー10が設けられ、その流路断面積が調整でき
るようになっている。このダンパー10により、上記主た
る排気路５との排気の割合を適当に調整し、成膜室４の
中の霧が過度に排出されることがなく、また逆に特定の
個所に霧が長時間停滞しないようにする。これら２つの
排気路５、９は、合流し、１つの排気口11に通じてい
る。

成膜室４の内部は、表面に薄膜を形成する基板６の主面
が成膜室４の天面を形成するように成膜室４の上に一列
に配列され、第１図において左から右へと一定の速度で
移動される。なお、図示の実施例の場合、成膜室４は右
側が左側に比べてやや高くなるよう僅かな勾配が形成さ
れ、さらにその背後にホーター８が設けられている。基
板６の裏面側には熱伝導良好な金属板からなる灼熱板７
が設けられ、さらにその背後にヒーター８が設けられて
いる。このヒーター８が発熱することにより、上記灼熱
板７を介して基板６が加熱される。

第２図で示す装置は、上記他方の排気路９の途中に同排
気路９に空気を導入するための空気取入口13を設け、同
口13をバルブ14で開閉できるようにしたものである。こ
の空気取入口13は、成膜室４とダンパー10の間に接続す
る。

この装置では、成膜開始前や成膜終了時に、排気路９の
ダンパー10を閉じて、空気取入口13のバルブ14を開ける
ことによって、成膜室４に外部の空気を取り入れ、その
中に残存する霧を排除することができる。

次に、このような装置を用いて、酸化錫膜を成膜する具
体的な方法を次に示す。

厚さ1.1mm、縦250mm、横200mmのガラス基板６を1000枚
と、四塩化錫を350g、三塩化アンチモン10g、塩酸40cc
を1.5lの純水に溶解した原料溶液とを用意した。

上記原料液を霧化器１に装填し、霧化器１から毎分2cc
の割合で原料溶液を霧化用ノズル３に供給し、同時に圧
縮空気を霧化用ノズル３から噴出して原料溶液を霧化
し、連続して成膜室４に放出するようにした。このと
き、基板は、灼熱板７を介して背面のヒータ８で約500
℃に加熱され、図面の左側から右側へ連続して毎分500m
mの程度で搬送した。

こうして基板６の表面に酸化錫を主成分とする薄膜を、
膜厚約1000オングストロームの厚さに連続して成膜し
た。成膜開始30分後に成膜室４を通過した基板６と、２
時間後に成膜室を通過した基板６と、８時間後に成膜室
４を通過した基板６とを抜き取り、それぞれの基板６の
表面に形成された酸化錫膜の全透過率（To）と直線透過
率（Ti）とを測定し、下式によりヘイズ率（Ｈ）を求
め、その結果を表１に示した。

Ｈ＝｛（To-Ti）/To｝×100 また、上記実施例との比較のため、第３図で示すような
既に説明した従来の装置を用いて、上記実施例と同様に
して基板６の表面に酸化錫の薄膜を成膜し、成膜開始30
分後、２時間後、８時間後にそれぞれ成膜室４から取り
出した基板６の表面に形成された酸化錫膜の全透過率
（To）と直線透過率（Ti）とを測定し、これからヘイズ
率（Ｈ）を求め、その結果を表１に示した。

なお、表１において、実施例１は第１図に示す装置を用
いて成膜した場合であり、実施例２は、第２図に示す装
置を用い、成膜開始前と成膜終了時に、排気路９のダン
パ10を閉じて、空気取入口13のバルブ14を開けることに
よって、成膜室４の中に残存する霧を排除して実施した
場合を各々示す。

上記ヘイズ率（Ｈ）は薄膜の透過光中の散乱率を示し、
このヘイズ率（Ｈ）高い事は、表示素子等に用いる透明
導電膜としては不適切である事を示す。上記表１から明
かの通り、本発明の実施例１と２何れもヘイズ率（Ｈ）
が０％であったが、比較例では、成膜開始から２時間後
以降に成膜室４から取り出された基板のヘイズ率（Ｈ）
が14.3％以上と高い値を示していることがわかる。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明の装置によれば、成膜室４に
搬送された原料溶液の霧が、成膜用ノズル３から基板６
に向けて放出され、ほとんどの霧が移動する方向とは逆
の方向、つまり第１図に於いて成膜用ノズル３の左側に
移動した霧が補助的な排気路９を通して排出される。こ
れによって、薄膜の成膜に寄与しなかった霧が成膜室４
の中の特定の個所に停滞する事がない。従って、霧の停
滞により、低い温度の霧が基板６と接触して薄膜が成膜
されたり、霧が酸化物の微粒子となって基板６の表面に
付着するような事がなくなり、特性の良好な薄膜を成膜
出来るという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す霧化薄膜形成装置の概
略縦断側面図、第２図は、本発明の他の実施例を示す霧
化薄膜形成装置の概略縦断側面図、第３図は、従来例を
示す霧化薄膜形成装置の概略縦断側面図である。 １……霧化記、２……給気器、３……成膜用ノズル、４
……成膜室、５、９……排気路、６……基板、７……均
熱板、８……ヒータ、10……排気路のダンパー、11……
排気口、13……空気導入口、14……空気導入口のバルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部に一定の方向に搬送される基板（６）
   が配列され、底部の一部に成膜用ノズル（３）の吐出口
   が開口した成膜室（４）と、この成膜室（４）を通過す
   る基板（６）を加熱するヒータ（８）と、上記成膜用ノ
   ズル（３）に接続され、薄膜の原料溶液を霧化する霧化
   器（１）と、この霧化器（１）で霧化された霧を上記成
   膜用ノズル（３）へ送る送風器（２）と、上記成膜室
   （４）の一方の端側に、成膜に寄与しなかった霧を放出
   する排気路（５）を設けた霧化薄膜形成装置に於いて、
   上記ノズル（３）の吐出口を挟んで上記排気路（５）と
   反対側の成膜室（４）の他方の端側に、さらにもう一つ
   の排気路（９）を設けた事を特徴とする霧化薄膜形成装
   置。
2. 【請求項２】上記実用新案登録請求の範囲第１項におい
   て、上記もう一つの排気路（９）の途中に同排気路
   （９）に空気を導入するための開閉自在な空気取入口
   （13）が設けられている霧化薄膜形成装置。