JPWO2020026823A1 - ミスト成膜装置、並びにミスト成膜方法 - Google Patents

Abstract

ミスト発生装置は、被処理物（Ｐ）の表面に材料物質による層を堆積させる為に、材料物質の微粒子又は分子を含有する溶液のミスト（Ｍｓｔ）を含むキャリア気体（ＣＧＳ）を被処理物（Ｐ）の表面に噴霧する。ミスト発生装置は、溶液を霧化してミスト（Ｍｓｔ）を含むキャリア気体（ＣＧＳ）を送出するミスト発生部（１４）と、ミスト発生部（１４）からのキャリア気体（ＣＧＳ）が被処理物（Ｐ）の表面に噴霧されるまでの流路中で、キャリア気体（ＣＧＳ）によって浮遊するミスト（Ｍｓｔ）に波長４００ｎｍ以下の紫外線光を照射する紫外線照射部（２０Ｂ）と、を備える。

Description

本発明は、微細な材料粒子（ナノ粒子）、或いは材料分子を含むミストを発生するミスト発生装置、及びミスト発生装置からのミストを被処理対象に噴霧し、被処理対象の表面に微細な粒子、或いは分子による材料物質の膜を堆積させるミスト成膜方法とミスト成膜装置に関する。

電子デバイスの製造過程では、電子デバイスが形成される基板（被処理対象）の表面に各種の材料物質による薄膜を形成する成膜工程（成膜処理）が実施されている。成膜工程での成膜方法には各種の方式があり、近年、材料物質の分子や微粒子（ナノ粒子）を含む溶液から発生させたミストを基板の表面に噴霧し、基板に付着したミスト（溶液）に含まれる溶媒成分を反応又は蒸発させて、基板の表面に材料物質（金属材料等）による薄膜を形成するミスト成膜法が注目されている。

国際公開第２０１３／１１８３５３号には、低い抵抗値の透明導電膜を得る為に、成膜の材料物質として亜鉛（Ｚｎ）を含む溶液のミストを、非真空（大気圧）下で、２００℃程度に加熱された基板の表面に噴霧して、基板の表面に金属酸化膜（ＺｎＯ：亜鉛酸化膜）を形成した後、その金属酸化膜に向けて中心波長が２５４ｎｍ又は３６５ｎｍの紫外線を所定時間に渡って照射することにより、金属酸化膜（亜鉛酸化膜）の抵抗値を低減させることが示されている。しかしながら、国際公開第２０１３／１１８３５３号では、金属酸化膜の抵抗率を低減させる為に、比較的に長い時間（３０分や６０分）に渡って紫外線を照射し続けており、金属酸化膜を成膜した後の処理工程としての低抵抗化処理の時間短縮が望まれる。一例として、フレキシブルな長尺な基板（プラスチック等の樹脂シート、金属箔、極薄ガラス板等）を長尺方向に連続搬送しつつ、その基板の表面にミスト成膜法で連続的に金属酸化膜等を形成する場合、成膜後の金属酸化膜に対する紫外線の照射時間が長いと、それだけ長い距離（搬送路長）に渡って紫外線の照射炉が必要となり、紫外線ランプ等の光源設備が大規模化し、電力使用量も増大するといった問題が生じる。

本発明の第１の態様は、被処理物の表面に材料物質による層を堆積させる為に、前記材料物質の微粒子又は分子を含有する溶液のミストを含むキャリア気体を前記被処理物の表面に噴霧するミスト発生装置であって、前記溶液を霧化して前記ミストを含む前記キャリア気体を送出するミスト発生部と、前記ミスト発生部からの前記キャリア気体が前記被処理物の表面に噴霧されるまでの流路中で、前記キャリア気体によって浮遊する前記ミストに波長４００ｎｍ以下の紫外線光を照射する紫外線照射部と、を備える。

本発明の第２の態様は、材料物質による微粒子を含有した溶液のミストを含むキャリア気体を被処理物の表面に噴霧して、前記被処理物の表面に前記材料物質による層を形成するミスト成膜方法であって、前記ミストの発生部から前記被処理物の表面に至る前までの前記キャリア気体の流路内で、前記キャリア気体によって浮遊して流れる前記ミストに波長４００ｎｍ以下の第１の紫外線光を照射する第１の光照射工程と、前記第１の紫外線光の照射を受けた前記ミストを前記被処理物の表面に付着させる噴霧工程と、前記ミストの付着により前記材料物質による前記微粒子が堆積した前記被処理物の表面領域に、波長４００ｎｍ以下の第２の紫外線光を照射する第２の光照射工程と、を含む。

本発明の第３の態様は、材料物質による微粒子を含有した溶液のミストを被処理基板の表面に噴霧して、前記被処理基板の表面に前記材料物質による層を形成するミスト成膜装置であって、前記溶液の霧化により発生するミストを含むキャリア気体を送出するミスト発生部と、前記キャリア気体を前記被処理基板の表面に向けて噴出するミスト噴出部と、前記被処理基板と前記ミスト噴出部とを前記被処理基板の表面に沿った方向に相対的に移動させる移動機構と、前記ミスト発生部から前記ミスト噴出部に至る前記キャリア気体の流路を形成するように囲む壁面を有し、該壁面の少なくとも一部を光透過部材で構成した流路形成部と、前記流路形成部の前記光透過部材を介して、前記流路形成部の内側を流れる前記キャリア気体に向けて波長４００ｎｍ以下の紫外線光を照射する第１の紫外線照射部と、を備える。

本発明の第４の態様は、材料物質による微粒子を含有した溶液を被処理基板の表面に所定の厚みの液膜となるように塗布し、前記液膜の乾燥によって前記被処理基板の表面に前記微粒子による層を形成する微粒子成膜装置であって、前記被処理基板の表面に前記溶液による液膜を所定の厚みで塗布する塗布機構と、前記被処理基板を前記塗布機構に対して前記被処理基板の表面に沿った方向に所定の速度で搬送する移動機構と、前記塗布機構によって前記液膜が形成され始めてから前記液膜の溶媒が蒸発又は揮発するまでの間に、前記被処理基板を微小振動させる振動機構と、を備える。

第１の実施の形態によるミスト発生装置を搭載したミスト成膜装置ＭＤＥの概略的な全体構成を示す図である。 図１に示したミスト成膜装置のミスト成膜部の具体的な外観を示す斜視図である。 図２に示したミスト成膜部における導風部材３１の裏側（基板Ｐと対向する側）の具体的な構成を示す斜視図である。 図２、図３に示したミスト噴出部３０と電極保持部材５１Ａ、５１Ｂとの配置状態を示す斜視図である。 図１に示したミスト改質部２０内に設けられる流路部２０ＡとＵＶ光源ユニット２０Ｂとの具体的な構成を示す部分断面図である。 キャリアガスＣＧＳ中のミストに紫外線を照射する予備実験１の為の実験セットの構成を模式的に表した図である。 図６の実験セットによって、ミストへの紫外線（ＵＶ光）の照射時間を異ならせて成膜したＩＴＯ薄膜の抵抗値の計測結果を示すグラフである。 試料基板上に成膜されたＩＴＯ薄膜に各種のエネルギーを作用又は照射したときの抵抗値の変化の傾向を示す実験結果のグラフである。 キャリアガスＣＧＳ中のミストと成膜されたＩＴＯ膜とに紫外線を照射する予備実験２の為の実験セットの構成を模式的に表した図である。 図９の実験セットによる予備実験２において、紫外線（ＵＶ光）の照射時間を異ならせた場合のＩＴＯ薄膜の抵抗値の計測結果を示すグラフである。 第２の実施の形態によるミスト成膜装置ＭＤＥの主要部分の構成を示す部分断面図である。 第１の実施の形態、又は第２の実施の形態に適用されるミスト改質部２０の変形例１の構成を示す断面図である。 図１２の変形例１によるミスト改質部２０のｋ１−ｋ１矢視の断面図である。 第１の実施の形態、又は第２の実施の形態に適用されるミスト改質部２０の変形例２の構成を示す斜視図である。 図１４の変形例２によるミスト改質部２０のｋ２−ｋ２矢視の断面図である。 第３の実施の形態によるミスト成膜装置ＭＤＥの主要部分の概略的な構成を示す正面図である。 図１７（Ａ）は図１６のミスト成膜装置ＭＤＥの支持テーブル５Ｄの構成を示す上面図であり、図１７（Ｂ）は支持テーブル５Ｄの一部分を切断した部分断面図である。 変形例３によるミスト成膜装置ＭＤＥのミスト噴出部３０とミスト回収部３２との配置状態を示す上面図である。 変形例４によるミスト改質部２０の外観とその内部構造とを概略的に示す斜視図である。 図１９のミスト改質部２０を、中心線Ａｘｏを含む面で切断した断面図である。 変形例４等のミスト改質部２０中の石英管２５０の部分的な内部構成を示す変形例５による斜視図である。 変形例６による深紫外レーザ光源ＬＳからのＵＶ光のビームＢＭを用いる場合の照明光学系とミスト改質部２０との概略的な構成を示す図である。 変形例７によるミスト成膜装置ＭＤＥのミスト噴出部３０の概略的な外観形状を示す斜視図である。 図２３のミスト噴出部３０を、長手方向（Ｙ方向）の中央付近で破断した断面の一部分を示す断面図である。 変形例８によるミスト成膜装置ＭＤＥのミスト発生部１４の概略的な構成を示す部分断面図である。 第４の実施の形態によるミスト成膜装置ＭＤＥの主要部分の概略的な構成を示す正面図である。

本発明の態様に係るミスト発生装置、及びミスト成膜装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。なお、本発明の態様は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、多様な変更または改良を加えたものも含まれる。つまり、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれ、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態によるミスト発生装置を搭載したミスト成膜装置ＭＤＥの概略的な全体構成を示す図である。図１において、特に断わりのない限り重力方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系を設定し、図１に示す矢印にしたがって、被処理基板としての可撓性のシート基板Ｐ（単に基板Ｐとも呼ぶ場合もある）の搬送方向をＸ方向、搬送方向と直交するシート基板Ｐの幅方向をＹ向とし、ミスト成膜時にシート基板Ｐの表面は、本実施の形態ではＸＹ面と平行な水平面となるように設定されるものとする。シート基板Ｐは、本実施の形態では、Ｘ方向に長尺なＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレン・ナフタレート）、又はポリイミド等の樹脂を母材とした厚みが数百μｍ〜数十μｍ程度のフレキシブルシートとするが、その他の材料、例えば、ステンレス、アルミ、真鍮、銅等の金属材料を薄く圧延した金属箔シート、厚みを１００μｍ以下にして可撓性を持たせた極薄ガラスシート、セルロースナノファイバーを含有するプラスチックシートであっても良い。なお、シート基板Ｐは、必ずしも長尺である必要はなく、例えば、Ａ４サイズ、Ａ３サイズ、Ｂ４サイズ、Ｂ３サイズのように長辺や短辺の寸法が規格化された枚葉のシート基板、或いは規格外の不定型な枚葉のシート基板であっても良い。

図１に示すように、本実施の形態によるミスト成膜装置（塗布機構）ＭＤＥは、概略、シート基板Ｐを支持してＸ方向に搬送する搬送ユニット（搬送機構）５、成膜の材料物質となるナノ粒子を含む溶液を貯留する溶液タンク１０、溶液から数μｍ〜十数μｍ程度の粒径のミストを効率的に発生するミスト発生部１４、発生したミストの化学的又は物理的な状態を紫外線（ＵＶ光）によって改質するミスト改質部２０、パイプ２４を介して供給される改質されたミストを含む気体（キャリアガス）をシート基板Ｐに向けて噴霧するミスト噴出部３０、シート基板Ｐに付着せずに浮遊したミストを含むキャリアガスを回収するミスト回収部３２、及び、ミストを含むキャリアガスの外気（装置外部）への漏れ出しを抑制する為に、ミスト噴出部３０、ミスト回収部３２、搬送ユニット５を覆うように設けられたチャンバー部４０とで構成される。本実施の形態では、溶液タンク１０、ミスト発生部１４、及びミスト改質部２０によってミスト発生装置が構成される。そこで、以下に各部の構成について、詳しく説明する。

溶液タンク１０内に貯留される溶液の溶媒は、取扱いが簡便で安全性が高い純水とし、その溶媒（純水）には、材料物質の一例として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）のナノ粒子が所望の濃度で混ぜられている。溶液タンク１０内の溶液は、精密ポンプ１２によって断続的又は連続的にミスト発生部１４に供給される。ミスト発生部１４は、密閉された外容器内に、溶液を溜める内部容器（カップ）１４Ａと、内部容器１４Ａ内の溶液に対して２０ＫＨｚ程度の振動を与えて、溶液内のナノ粒子（ＩＴＯ）の凝集を抑制する第１の超音波振動子１４Ｂと、２．４ＭＨｚ程度の振動を内部容器１４Ａを介して溶液に与えて溶液の液面からミストを発生させる第２の超音波振動子１４Ｃとを、密閉された外容器内に備えている。さらにミスト発生部１４内には、内部容器１４Ａの上部空間に開口部が配置されたパイプ１６と、パイプ１６を通るキャリアガス（キャリア気体）ＣＧＳの流量を調整する流量調整弁１５とによって、所定の流量（又は圧力）でキャリアガスＣＧＳが供給される。以上の構成において、精密ポンプ１２、超音波振動子１４Ｂ、１４Ｃ、及び流量調整弁１５の各々は、上位制御コントローラ（統括制御用コンピュータ等）からの指令を受けるミスト生成制御部１８によって、適宜の駆動量、タイミング、インターバル等で駆動される。

本実施の形態のように、第１の超音波振動子１４Ｂと第２の超音波振動子１４Ｃとを設けて、ナノ粒子の凝集を抑えつつ効率的に溶液の液面からミストを発生させるミスト発生部１４の一例は、例えば国際公開第２０１７／１５４９３７号に開示されている。なお、一般的に、この種のナノ粒子は純水中では凝集し易い為、界面活性剤を適宜の濃度で純水に混ぜて凝集を抑えた溶液とした場合は、第１の超音波振動子１４Ｂを省略することができる。その場合、ミスト成膜後に基板Ｐを高い温度（１００℃以上）に加熱して、成膜された材料物質の膜中に残存する界面活性剤の成分を分解、除去する工程が必要になることもある。なお、ナノ粒子自体の物性によっては、界面活性剤を含まない溶媒液（純水等）中でも長時間に渡って凝集することなく良好な分散状態が保たれる場合があり、その場合は分散用の第１の超音波振動子１４Ｂを省略することができる。

ミスト発生部１４内で発生したミストは、キャリアガスＣＧＳの流れに乗ってパイプ１７を通ってミスト改質部２０に送られる。キャリアガスＣＧＳは、塵埃（パーティクル）を除去した清浄な大気（クリーンエア）、清浄な窒素（Ｎ₂）ガス、或いはアルゴン（Ａｒ）ガス等が利用できる。本実施の形態では、常温の大気圧の環境下で単純にミスト成膜を行う場合はキャリアガスＣＧＳをクリーンエア又は窒素ガスとし、例えば、国際公開第２０１６／１３３１３１号に開示されているように、ミスト噴出部３０から基板Ｐに噴霧されるミストに、非熱平衡状態の大気圧プラズマを照射する構成（プラズマアシスト・ミスト成膜法）とする場合は、キャリアガスＣＧＳをアルゴンガスにする。なお、ミスト噴出部３０から噴霧されるミストを含むキャリアガスＣＧＳの温度を常温よりも高く（又は低く）設定する必要がある場合は、必要に応じてキャリアガスＣＧＳの温度やミスト発生部１４内の温度、又はパイプ１７内の温度を設定値に調整する温調機構（ヒータ、クーラー等）が設けられる。

ミスト改質部２０は、詳しくは後述するが、概略して、パイプ１７から供給されるミストを含むキャリアガスＣＧＳ（ミスト気体ＣＧＳとも呼ぶ）を所定の長さに渡って流す石英管等による流路部（流路形成部）２０Ａと、流路部２０Ａの石英管内を流れるミストに紫外波長域のＵＶ光Ｌｂを照射するＵＶ光源ユニット（紫外線照射部）２０Ｂと、流路部２０Ａ内の石英管等がＵＶ光源ユニット２０Ｂによって温度上昇するのを抑える温調機構２０Ｃと、ＵＶ光源ユニット２０ＢのＵＶ光Ｌｂの照射の制御や温調機構２０Ｃの温度調整の制御を行う照射／温調制御部２２とで構成される。流路部２０Ａは、一例として直径が数センチ程度の石英管をつづらおり状に接続して構成され、ＵＶ光源ユニット２０Ｂは、石英管の外周付近に石英管と平行に配置されたロングアークタイプの棒状の低圧水銀放電ランプ（複数本が好ましい）で構成される。低圧水銀放電ランプは、放電管内の水銀蒸気圧を１０００Ｐａ（パスカル）以下にして、波長２００ｎｍ以下に強い輝線スペクトルを含むＵＶ光Ｌｂを発生するが、石英管の外周面に近づけるほど、石英管内のミストに照射されるＵＶ光Ｌｂのエネルギー（光量）も増大し、ミストの改質に要する時間を短縮することができる。

しかしながら、低圧水銀放電ランプ自体が相当に高温の熱源となって石英管の近傍に配置される為、石英管の管壁（特に内壁面）も温度上昇する。その為、流路部２０Ａの長さに渡って石英管内を通るキャリアガスＣＧＳの温度と共にミスト自体の温度が上昇し、ミストの蒸発によりミストの粒径がナノ粒子（ＩＴＯナノ粒子）を保持して浮遊し得なくなるほどに小さくなってしまう。また、パイプ１７から供給されたミストを含むキャリアガスＣＧＳの温度に比べて、石英管の内壁面の温度が相当に高い場合、ミストは温度が高い石英管の内壁に接触した途端に蒸発（消滅）し、ミスト噴出部３０に接続されるパイプ２４に達するミスト濃度（霧の濃さ）が極端に低下してしまう場合がある。そこで本実施の形態では、温調機構２０Ｃによって、流路部２０Ａを構成する石英管等の流路形成部材の温度（望ましくは、その内壁面の温度）を、ミストを含むキャリアガスＣＧＳの温度と同程度になるように温度調整する。その為の具体的な構成については後述する。

ミスト改質部２０の流路部２０Ａを通って改質されたミストを含むキャリアガスＣＧＳは、パイプ２４を介してミスト噴出部３０の上部から供給され、ミスト噴出部３０の基板Ｐと対向する底部に形成されたスリット状のノズルから所定の流量（風速）となって基板Ｐに噴霧される。スリット状のノズルは、基板Ｐの幅方向寸法と同程度のＹ方向の長さ（或いは基板Ｐの幅方向寸法よりも短いＹ方向の長さでも良い）で形成され、Ｘ方向には数ｍｍ程度（１〜６ｍｍ）の幅で形成される。基板Ｐの長尺方向の搬送（移動）方向を＋Ｘ方向としたとき、ミスト回収部３２は、基板Ｐの搬送方向に関してミスト噴出部３０の下流側に配置される。ミスト噴出部３０の底部のスリット状のノズルから下向き（−Ｚ方向）に噴霧されたミストは、下流側のミスト回収部３２の底部に形成された回収ポート部に形成される負圧（減圧）に向かって、基板Ｐの表面に沿って＋Ｘ方向に流れつつ、基板Ｐの表面に付着する。ミスト回収部３２の底部の回収ポート部は、Ｙ方向にスロット状に延びた形状で形成され、ミスト回収部３２の上部に接続されたパイプ３３を介して、基板Ｐに付着しなかったミストとキャリアガスＣＧＳとが不図示の真空ポンプ（減圧源）により回収される。

ミスト噴出部３０とミスト回収部３２の各底部と基板Ｐの間には、ミスト噴出部３０のスリット状のノズルからミスト回収部３２の回収ポート部に向けて、ミストを含むキャリアガスＣＧＳを滑らかに流す為の導風部材（スカート部材、整流部材とも呼ぶ）３１が設けられている。図１の構成から明らかなように、基板Ｐの表面は、ミスト噴出部３０から噴霧されてミスト回収部３２で回収されるミストを含むキャリアガスＣＧＳの層流に曝されながら＋Ｘ方向に移動することができ、基板Ｐの搬送ユニット５による移動速度と、基板Ｐの表面に沿って流れるキャリアガスＣＧＳの流速との関係を調整することにより、基板Ｐの表面に堆積されるナノ粒子（ＩＴＯ）による膜の厚みを変えることができる。その際、真空減圧源に接続されたパイプ４１を介してチャンバー部４０内を負圧とすることにより、導風部材３１で覆われた空間から漏れ出したキャリアガスＣＧＳが、チャンバー部４０の外部に流れ出ることを阻止することができる。本実施の形態では、ミスト噴出部３０、導風部材３１、ミスト回収部３２によってミスト成膜機構が構成される。

図１の構成において、ミスト噴出部３０のスリット状のノズルから噴出されるミストを含むキャリアガスＣＧＳの総排出流量をＱｆとし、ミスト回収部３２の回収ポート部での総排気流量をＱｖとしたとき、Ｑｆ≒Ｑｖの関係、又はＱｆ＜Ｑｖの関係に設定するのが好ましい。但し、チャンバー部４０内での排気性能の範囲内で、意図的にＱｆ＞Ｑｖの関係に設定して、導風部材３１の内側から過剰のキャリアガスＣＧＳが漏れ出すような構成とし、基板Ｐの表面に、より多くのミストが付着し得るような設定にしても良い。総排出流量Ｑｆと総排気流量Ｑｖのバランスは、図１に示したパイプ３３に接続される真空減圧源の流量調整と流量調整弁１５とによって容易に設定可能である。

なお、図１では図示を省略したが、チャンバー部４０内でミスト成膜された直後の基板Ｐの表面は、ミストの付着によって、例えば数μｍ〜数十μｍ程度の厚みの薄い液膜（水膜）で覆われて湿った状態である為、その液膜を蒸発させて乾燥する乾燥ユニット（加熱機構）がチャンバー部４０の下流側に設けられる。乾燥ユニットは、常温（２３〜２５℃）よりは高く１００℃よりも低い温度、例えば４０〜８０℃程度の低温で基板Ｐを加熱する為の赤外線ランプや電気ヒータと送風機構（ブロワー）等を備えている。この場合、基板Ｐの表面の液膜が薄い為、４０〜８０℃程度の低温でも短時間のうちに液膜を蒸発させて乾燥させることができる。乾燥処理後の基板Ｐの表面には、ナノ粒子が密に堆積した薄膜、本実施の形態ではＩＴＯ膜が形成されるが、この段階でのＩＴＯ膜の抵抗率（Ω・ｍ）は比較的に大きな値のままである。

その為、図１に示すように、ミスト成膜後（濡れた状態、又は乾燥後）の基板Ｐの表面に紫外波長域のＵＶ光Ｌａを照射するＵＶ照射ユニット６０がチャンバー部４０（或いは乾燥ユニット）の下流側に設けられる。すなわち、本実施の形態では、基板Ｐの表面にナノ粒子（ＩＴＯの結晶体）による堆積膜（ＩＴＯ膜）を形成するミスト成膜法の際に、基板Ｐに付着する前のミスト自体にＵＶ光Ｌｂを照射して改質（紫外線洗浄）する第１段階の紫外線照射処理と、基板Ｐに堆積されたＩＴＯ膜層にもＵＶ光Ｌａを照射する第２段階の紫外線照射処理とが施される。この２ステップの紫外線照射処理によって、基板Ｐの表面に形成されたＩＴＯ膜層の抵抗率を短時間のうちに大きく下げられることが判った。その詳細については後述する。

図２は、図１に示したミスト成膜装置ＭＤＥの成膜部の具体的な構成を示す斜視図であり、図３は、図２に示した成膜部に設けられる導風部材３１の裏側（基板Ｐと対向する側）の具体的な構成を−Ｚ方向側から見た斜視図であり、図２、図３の直交座標系ＸＹＺは図１と同じ向きに設定される。図２において、図１で示した搬送ユニット５は、Ｙ軸と平行な中心軸ＡＸａの回りに回転するローラ５Ａと、中心軸ＡＸａからＸ方向に所定距離だけ離れて中心軸ＡＸａと平行に配置される中心軸ＡＸｂの回りに回転するローラ５Ｂと、２つのローラ５Ａ、５Ｂの間に掛け渡され、平坦部分の上面でシート基板Ｐを平坦に支持する無端状のベルト５Ｃと、ベルト５Ｃのシート基板Ｐを支持する平坦部分の裏面側に配置されて、ベルト５Ｃを平坦に支持する支持テーブル５Ｄとを備える。ベルト５ＣのＹ方向の幅は基板ＰのＹ方向の幅（短尺寸法）よりも少し大きくなるように設定され、ベルト５Ｃは、支持テーブル５Ｄの上面に対応した領域で基板Ｐを真空吸着すると共に、支持テーブル５Ｄの上面とベルト５Ｃの裏面との間に生成される静圧気体層（エアベアリング）によって支持テーブル５Ｄの上面と非接触な状態（又は低摩擦な状態）で搬送駆動される。このような構成の搬送ユニット５は、例えば国際公開第２０１３／１５０６７７号に開示されているが、ベルト５Ｃは剛性が高く平坦性が確保できるステンレス等の金属製が好ましい。但し、プラズマアシストでミスト成膜を行う場合は、ベルト５Ｃや支持テーブル５Ｄを絶縁性が高く不導体の材料（非金属）で作るのが良い。

図２のように、シート基板Ｐは、ベルト５Ｃの平坦部分に保持されて、ローラ５Ａ、５Ｂの回転駆動によって＋Ｘ方向に所定の速度で搬送される。支持テーブル５Ｄの上面（平坦面）と対向するような基板Ｐの上方空間には、図１で示したように、基板Ｐの短尺寸法をカバーするようなＹ方向の幅を有する導風部材３１に、ミスト噴出部３０とミスト回収部３２とが設けられている。ミスト噴出部３０は、導風部材３１の−Ｘ方向側（上流側）の開口部に設けられ、ミスト回収部３２は導風部材３１の＋Ｘ方向側（下流側）の開口部に設けられる。ミスト噴出部３０の上部天板には、図１に示したパイプ２４を２股に分けたパイプ２４Ａ、２４Ｂの各々が接続される供給ポート３０Ｐａ、３０Ｐｂが形成されている。ミスト噴出部３０の内部空間は、ＸＹ面内で見たときにＹ方向に延び長方形に作られることから、その内部空間でのＹ方向のミスト濃度をできるだけ一様にする為に、２つの供給ポート３０Ｐａ、３０ＰｂがＹ方向に並べて設けられる。また、ミスト噴出部３０の下端部のスリット状のノズル部（スリット開口）３０Ａの近傍には、プラズマアシスト用の高電圧をノズルから噴霧されるミスト（キャリアガスＣＧＳ）に印加する為の一対の電極棒５０Ａ、５０Ｂ（図２では５０Ｂは不図示）がＸ方向に一定の間隔を保って設置される。

導風部材３１、ミスト噴出部３０、ミスト回収部３２の各々の下端部（基板Ｐと対向する側）は、図３に示すように、ミストを含むキャリアガスＣＧＳの流れを乱さないように、基板Ｐの平坦な表面とほぼ平行な平面状に構成されている。板状の導風部材３１は、ＸＹ面（基板Ｐの表面）と平行な底面３１Ａと、Ｙ方向の両側の各々に−Ｚ方向に所定量だけ突出してＸ方向に延設された側板３１Ｂ、３１Ｃとを備える。側板３１Ｂ、３１Ｃの各々の−Ｚ方向側の端部（下端面）は、図２に示したベルト５Ｃの平坦部分の表面と所定の隙間（ギャップ）で対向するように配置される。その隙間（ギャップ）は、導風部材３１の底面３１Ａと基板Ｐの表面との間の空間を流れるミスト含有のキャリアガスＣＧＳが、その隙間から極力漏れ出さないように、できるだけ小さくする方が望ましい。また、図２、図３から明らかなように、導風部材３１のＸ方向（基板Ｐの搬送方向）の両端側には、側板３１Ｂ、３１Ｃと同様の側板が設けられていないが、必要であれば、導風部材３１のＸ方向の両端側の底面３１Ａから基板Ｐに向けて突出するような側板を設けても良い。

ミスト噴出部３０の下端部には、ミストを噴霧するＹ方向にスリット状に延設されたノズル部（スリット開口）３０Ａと、そのノズル部３０ＡをＸ方向に挟むようにＹ方向に平行に延設されたプラズマアシスト用の一対の電極棒５０Ａ、５０Ｂと、電極棒５０Ａ、５０Ｂの各々を密閉して所定の間隔で安定して保持する絶縁性の電極保持部材５１Ａ、５１Ｂ（化学的な作用を受け難くプラズマへの耐性がある石英やセラミックス等）とが設けられ、そのノズル部３０Ａと電極保持部材５１Ａ、５１Ｂは、板状の導風部材３１に形成された長方形の開口部３１Ｄ内に配置される。電極棒５０Ａ、５０Ｂと電極保持部材５１Ａ、５１Ｂの配置条件や電極間に印加する高電圧パルスの条件（電圧、周波数等）は、例えば国際公開第２０１６／１３３１３１号に開示されている。なお、プラズマアシストによるミスト成膜の場合、ミスト噴出部３０と導風部材３１の各々は、ガラス（石英）、セラミックス、合成樹脂（アクリル等）等の絶縁性の材料で構成し、少なくともミスト噴出部３０の下端部（ノズル部３０Ａ）の近くには、金属製（導電性）のボルトやネジ、ナット等の部品を設けないようにするのが良い。

ここで、図４を参照して、ミスト噴出部３０と、その下端部に配置される電極保持部材５１Ａ、５１Ｂ（両方をまとめて単に電極保持部材５１とも呼ぶ）との配置関係の一例を説明する。図４は、ミスト噴出部３０と電極保持部材５１Ａ、５１Ｂとの配置状態を示す斜視図であり、直交座標系ＸＹＺは先の図１〜３の各々と同じ方向に設定してある。図４のように、ミスト噴出部３０は外形がＹ方向に長い直方体となるように、アクリル樹脂等で構成され、その内部空間は、ＹＺ面と平行でＸ方向に間隔を開けて配置される鉛直な内壁面３０Ｋ１、３０Ｊ１と、ミスト噴出部３０の底部のスリット状のノズル部３０Ａに向けて内壁面３０Ｋ１、３０Ｊ１の各々から連なるようにＹＺ面に対して傾斜した内壁面３０Ｋ２、３０Ｊ２等で囲まれ、ミストを含むキャリアガスＣＧＳを一時的に貯留する。ミスト噴出部３０の内部空間を規定する上部の天井内壁面（天板内壁面）３０Ｋ０（ＸＹ面と平行）には、図２のように内部空間に連通する供給ポート３０Ｐａ、３０Ｐｂが形成されている。なお、図４では符号を略したが、ミスト噴出部３０の内部空間のＹ方向の両側にも鉛直な内壁面が形成されている。また、ミスト噴出部３０の底面部３０Ｂには、ノズル部３０ＡをＹ方向に挟むように配置された電極保持部材５１Ａ、５１Ｂが平行に設けられる。電極保持部材５１Ａ、５１Ｂの各々のノズル部３０Ａを挟んで対向した側は、ＸＺ面内で見たときにほぼ半円形の断面に形成され、その半円形の中心線（Ｙ軸と平行）の位置に円柱状の電極棒５０Ａ、５０Ｂ（両方をまとめて単に電極棒５０とも呼ぶ）が平行に埋め込まれている。

さらに図３に示すように、ミスト回収部３２の下端部には、導風部材３１の底面３１Ａとほぼ同じ平面となるように成型された底面３２Ｂが設けられ、その底面３２ＢにＹ方向にスロット状に延設された回収ポート部３２Ａが形成されている。この回収ポート部３２Ａはミスト回収部３２の内部空間とつながっており、図２に示したパイプ３３を介して、その内部空間をほぼ一様に減圧することにより、回収ポート部３２ＡのＹ方向における排気流量の分布をほぼ一様にすることができる。スロット状に延設される回収ポート部３２ＡのＹ方向の寸法は、できるだけ長い方が好ましく、本実施の形態では、ミスト噴出部３０の下端部のノズル部３０ＡのＹ方向の寸法よりも長く、導風部材３１の底面３１Ａに突出して設けられた側板３１Ｂ、３１ＣのＹ方向の間隔と概ね同じ長さとなるように設定するのが好ましい。回収ポート部３２Ａにおける排気流量のＹ方向の分布を一様にする為に、回収ポート部３２Ａの内部空間内に整流板（フィン）やパンチングプレート（多数の開口孔を有する薄板）を設けることができる。

図３に示すように、導風部材３１の底面３１Ａ、ミスト回収部３２の底面３２Ｂ、電極保持部材５１Ａ、５１Ｂの各々の底面は、本実施の形態では、Ｚ方向についてなるべく平坦な面一な状態（フラッシュ・サーフェス状態）になるように設定される。さらに導風部材３１の底面３１Ａ、ミスト回収部３２の底面３２Ｂ、電極保持部材５１の底面、及び側板３１Ｂ、３１Ｃの内側面の各々には、ミストの付着を抑制するような撥液処理が施されている。撥液処理は、フッ素系のコート剤の塗布や、撥液性のシート材の貼り付けで実施され、ミストの主成分である純水が集まって液滴となった場合の接触角が９０度以上、好ましくは１２０度以上となるような撥液性を持たせるのが望ましい。接触角とは、液滴を平坦な基板表面に滴下したときに、液滴の外周液面のうちの液滴と基板表面とが接触している部分での液面の基板表面からの角度である。従って、接触角が９０度の場合、液滴は球体を半分に輪切りした一方を基板表面に伏せたような形状となり、接触角が大きくなればなるほど、液滴は基板表面上で扁平した球体に近づき基板表面を転がりやすくなる。

次に、図１に示したミスト改質部２０の第１の実施の形態による構成を、図５を参照して説明する。図５は、図１のミスト改質部２０内に設けられる流路部２０ＡとＵＶ光源ユニット２０Ｂとの具体的な構成の一例を示す部分断面図である。流路部２０Ａは、本実施の形態では、ミスト発生部（ミスト発生器）１４からのパイプ１７を介して、ミストを含むキャリアガスＣＧＳを通す為の３本の平行な円管状の石英管２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃと、石英管２０１Ａの出口（ミストが流出する側）と石英管２０１Ｂの入口（ミストが流入する側）とをつなぐＵ字型の配管１７Ａと、石英管２０１Ｂの出口と石英管２０１Ｃの入口とをつなぐＵ字型の配管１７Ｂとで構成され、石英管２０１Ｃの出口がミスト噴出部３０へのパイプ２４と接続されている。石英管２０１Ａの入口とパイプ１７はジョイント部２００ａで接続され、石英管２０１Ａの出口と配管１７Ａの入口はジョイント部２００ｂで接続され、配管１７Ａの出口と石英管２０１Ｂの入口とはジョイント部２００ｃで接続され、石英管２０１Ｂの出口と配管１７Ｂの入口はジョイント部２００ｄで接続され、配管１７Ｂの出口と石英管２０１Ｃの入口とはジョイント部２００ｅで接続され、そして、石英管２０１Ｃの出口とパイプ２４はジョイント部２００ｆで接続される。

これによって、パイプ１７から供給されるミストを含むキャリアガスＣＧＳは、石英管２０１Ａ、Ｕ字型の配管１７Ａ、石英管２０１Ｂ、Ｕ字型の配管１７Ｂ、及び石英管２０１Ｃの順番でつづらおり状に流れてパイプ２４に送出される。さらに、石英管２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃの各々の外周には、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの外径よりも数ｍｍ以上大きい内径を有する外郭石英管２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃがほぼ同軸状に設けられる。本実施の形態では、石英管２０１Ａの外周面と外郭石英管２０２Ａの内周面との間の隙間、石英管２０１Ｂの外周面と外郭石英管２０２Ｂの内周面との間の隙間、及び石英管２０１Ｃの外周面と外郭石英管２０２Ｃの内周面との間の隙間の各々に、冷却用の冷媒（クーラント液）ＣＬｑとして温度調整された純水を流すように構成される。その為、石英管２０１Ａと外郭石英管２０２Ａの各々の両端側には、石英管２０１Ａと外郭石英管２０２Ａをほぼ同軸に支持すると共に、隙間に冷媒（純水）ＣＬｑを流すように封止する封止栓部２０４Ａ、２０４Ｂが設けられ、パイプ１７側に位置する封止栓部２０４Ａには、冷媒ＣＬｑの供給ポート（パイプ）２０５Ａが設けられる。

同様に、石英管２０１Ｂと外郭石英管２０２Ｂの各々の両端側には、石英管２０１Ｂと外郭石英管２０２Ｂをほぼ同軸に支持すると共に、隙間に冷媒（純水）ＣＬｑを流すように封止する封止栓部２０４Ｃ、２０４Ｄが設けられ、石英管２０１Ｃと外郭石英管２０２Ｃの各々の両端側には、石英管２０１Ｃと外郭石英管２０２Ｃをほぼ同軸に支持すると共に、隙間に冷媒（純水）ＣＬｑを流すように封止する封止栓部２０４Ｅ、２０４Ｆが設けられる。そして、封止栓部２０４Ｂと封止栓部２０４Ｃの間と、封止栓部２０４Ｄと封止栓部２０４Ｅの間との各々には冷媒ＣＬｑを通す為のポート（パイプ）２０５Ｂ、２０５Ｃが設けられ、パイプ２４側に位置する封止栓部２０４Ｆには冷媒ＣＬｑを排出する排出ポート（パイプ）２０５Ｄが設けられている。

さらに、３本の外郭石英管２０２Ａ〜２０２Ｃの各々の両側には、ロングアーク型の管状の低圧水銀放電ランプ（ＵＶ光源）２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２１０Ｄが平行に配置されている。本実施の形態では、３本の石英管２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃの各々を通るキャリアガスＣＧＳに含まれるミストに強い紫外線（ＵＶ光Ｌｂ）を照射する為に、４本のＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｄを設けたが、その本数はＵＶ光源１本のパワーによっては３本以下でも良いし、５本以上であっても良い。低圧水銀放電ランプは、波長３００ｎｍ以下の紫外波長域に強い輝線スペクトルを有し、特に中心波長２５３．７ｎｍ（約２５４ｎｍ）と中心波長１８４．９ｎｍ（約１８５ｎｍ）の２つのスペクトル成分の少なくとも一方によって、ミスト中に含まれたり、ナノ粒子の表面に付着したりする有機物質の微粒子や分子、バクテリア等が分解され、洗浄される。また、図５に示した、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃ、外郭石英管２０２Ａ〜２０２Ｃ、Ｕ字状の配管１７Ａ、１７Ｂ、ＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｄ等で構成されるミスト改質部２０の全体は、ＵＶ光Ｌｂの外部への放出を防止する為に、遮光性の筐体（暗箱）内に収容される。

以上の構成により、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの各々の内側を通るキャリアガスＣＧＳ中のミストには、ＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｄの各々から発生した強い紫外波長域のＵＶ光Ｌｂが、外郭石英管２０２Ａ〜２０２Ｃの各管壁と、外郭石英管２０２Ａ〜２０２Ｃの各内周面と石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの各外周面との間の隙間に満たされる冷媒（純水）ＣＬｑと、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの各管壁とを介して照射される。この場合、隙間に満たされる冷媒ＣＬｑを純水とすることにより、中心波長１８５ｎｍ、２５４ｎｍの紫外スペクトルの吸収を少なくして、高い透過率を確保できる。図５のように、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの各々の近くにＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｄを配置すると、ＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｄ自体が発熱源となって石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの各管壁を温めることになる。パイプ１７から供給されるミストを含むキャリアガスＣＧＳが、温まった石英管２０１Ａ〜２０１Ｃ内を通ると、ミストの粒径（数μｍ〜数十μｍ）が蒸発によって急激に小さくなり、やがて成膜物質であるＩＴＯナノ粒子を保持し得なくなって、流路部２０Ａの石英管２０１Ａ〜２０１ＣやＵ字型の配管１７Ａ、１７Ｂの内壁面にＩＴＯナノ粒子を堆積させてしまう。その為、パイプ２４に到達するまでに、キャリアガスＣＧＳ中に含まれるミストがほとんど消滅してしまう。

そこで本実施の形態では、図１に示した温調機構２０Ｃとして、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃと外郭石英管２０２Ａ〜２０２Ｃとによる２重管構造の隙間に冷媒ＣＬｑを満たして流す構成を設け、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの管壁（内壁面）の温度をキャリアガスＣＧＳの温度と同じ程度に温調する。冷媒ＣＬｑとしての純水は、図５の供給ポート２０５Ａから封止栓部２０４Ａに流入し、外郭石英管２０２Ａと石英管２０１Ａの間の隙間を満たして封止栓部２０４Ｂに達する。封止栓部２０４Ｂ内の純水は、ポート２０５Ｂを通って封止栓部２０４Ｃに流入し、外郭石英管２０２Ｂと石英管２０１Ｂの間の隙間を満たして封止栓部２０４Ｄに達する。封止栓部２０４Ｄ内の純水は、ポート２０５Ｃを通って封止栓部２０４Ｅに流入し、外郭石英管２０２Ｃと石英管２０１Ｃの間の隙間を満たして封止栓部２０４Ｆに達し、排出ポート２０５Ｄから排出される。図１に示した照射／温調制御部２２は、排出ポート２０５Ｄから排出された冷媒ＣＬｑを所定の温度に調整してから供給ポート２０５Ａに循環させるように制御する。なお、ＵＶ光源（低圧水銀放電ランプ）２１０Ａ〜２１０Ｄの点灯も図１の照射／温調制御部２２によって制御される。

また、不図示ではあるが、図１のミスト改質部２０内には、図５に示した供給ポート２０５Ａに供給される冷媒ＣＬｑの温度、排出ポート２０５Ｄから排出される冷媒ＣＬｑの温度、パイプ１７から送られてくるキャリアガスＣＧＳ（ミストを含む）の温度、パイプ２４に送出されるキャリアガスＣＧＳの温度の各々を計測する複数の温度センサーが設けられ、照射／温調制御部２２は、それらの温度センサーによる計測温度に基づいて、温調機構２０Ｃ内の冷媒の温度や流量を制御する。さらに、ＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｄの近くにＵＶ光Ｌｂの発光強度（照度）を計測する照度モニター（光電検出器）を設け、所定の照度範囲に維持されるように、図１の照射／温調制御部２２によってＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｄの点灯電力を制御しても良い。

図１に示したミスト改質部２０中の温調機構２０Ｃとして、図５では、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃと外郭石英管２０２Ａ〜２０２Ｃとの２重管構造を３段分接続し、２重管の隙間に冷媒（純水）ＣＬｑを満たして流す構成としたが、その段数は、ミストを含むキャリアガスＣＧＳの流速に応じて何段であっても良い。また、石英管２０１Ａ〜２０１ＣとＵ字状の配管１７Ａ、１７Ｂとの全体を、石英の板材で囲まれた液槽内に満たした冷媒（純水）中に設け、液槽の外側からＵＶ光源の紫外線（波長３００ｎｍ以下）を照射するようにしても良い。この場合、冷媒が満たされる石英の板材で囲まれた液槽が温調機構２０Ｃとして機能する。さらに、石英管２０１Ａ〜２０１ＣとＵ字状の配管１７Ａ、１７Ｂの各々の内壁面には、ミストの付着を避ける為の撥液処理が施されるが、紫外線の波長帯（１８５ｎｍ、２５４ｎｍのスペクトルを含む）に対して耐性を持たせる必要がある。例えば、フッ素と炭素原子が結合したフッ素化合物による撥液コート剤を用いると、紫外線による劣化（撥液性の低下）を抑えることが可能である。

本実施の形態では、図１、図２に示したように、被処理体としてのシート基板Ｐは搬送ユニット５（ベルト５Ｃ等）によって＋Ｘ方向に一定の速度で搬送され、同時に、ミスト噴出部３０のノズル部３０Ａから噴出して＋Ｘ方向に離れたミスト回収部３２の回収ポート部３２Ａに向けて流れるキャリアガスＣＧＳに乗ったミストは、導風部材３１の底面３１Ａと基板Ｐとの間の空間を流れる間に基板Ｐの表面に付着する構成とした。このような構成は、例えば国際公開第２０１３／１７６２２２号に開示されているが、基板Ｐの搬送速度をＶｆ（ｍｍ／秒）とし、基板Ｐの上空を流れるキャリアガスＣＧＳ（ミスト）の流速をＶｇ（ｍｍ／秒）としたとき、搬送速度Ｖｆと流速Ｖｇとは、Ｖｆ≒Ｖｇの関係、或いはＶｆ＜Ｖｇの関係に設定される。この場合、ノズル部（スリット開口）３０Ａから回収ポート部３２ＡまでのＸ方向の距離（ミスト接触流路長）をＬｘ（ｍｍ）とすると、基板Ｐの表面上の任意の１ヶ所がキャリアガスＣＧＳ（ミスト）と接触し得る接触時間ｔｃｃは、ｔｃｃ＝Ｌｘ／Ｖｆ（秒）であり、その接触時間ｔｃｃの間に、キャリアガスＣＧＳ中のミストの付着によって基板Ｐの表面に一様の厚さで液膜が形成されるように、キャリアガスＣＧＳの流速Ｖｇ、或いはキャリアガスＣＧＳ中のミストの濃度が調整される。なお、ノズル部３０Ａから回収ポート部３２ＡまでのＸ方向の距離Ｌｘ（ｍｍ）を調整可能とするミスト接触流路長の可変機構を導風部材３１等に設けると、その機構によって基板Ｐの搬送速度Ｖｆの調整のみに依存することなく接触時間ｔｃｃを調整することができる。

〔実験セットによる予備実験１〕
次に、キャリアガスＣＧＳ中のミストに対して紫外線（低圧水銀放電ランプからのＵＶ光Ｌｂ）を照射した場合の作用、効果について説明する。図６は、キャリアガスＣＧＳ中のミストに紫外線を照射する予備実験１の為の実験セットの構成を模式的に表した図である。図６において、ミストを含むキャリアガスＣＧＳは、パイプ９０を介して、石英製の大きなフラスコ９１の流入口９１ａから下方（−Ｚ方向）に向けて所定の流量で噴霧され、フラスコ９１内はミスト（粒子）Ｍｓｔで満たされる。フラスコ９１の底部（底面）９１ｂからは、ＵＶ光源（低圧水銀放電ランプ）９２ＡからのＵＶ光Ｌｂ（波長２５４ｎｍ、１８５ｎｍのスペクトルを含む）がミストＭｓｔに向けて照射される。フラスコ９１内で、所定の時間に渡ってＵＶ光Ｌｂの照射を受けたミストＭｓｔを含むキャリアガスＣＧＳは、フラスコ９１の側壁に水平（ＸＹ面と平行）に設けられた石英管９３を介して、水平面に対して斜め４５°に配置された試料基板ＳＰ（ここではガラス板、又は半導体ウェハ基板）に噴霧される。なお、石英管９３のフラスコ９１の外壁に近い位置と、石英管９３の下方側には、ＵＶ光源９２ＡからのＵＶ光Ｌｂの石英管９３内への照射を阻止する遮光板９４ａ、９４ｂが設けられる。

図６の実験セットによって、キャリアガスＣＧＳ中のミストへのＵＶ光Ｌｂの照射時間（秒）と、試料基板ＳＰ上に成膜されるＩＴＯナノ粒子による薄膜の抵抗値（抵抗率）との関係を探ることができる。その為に、キャリアガスＣＧＳ（ミスト）がフラスコ９１の流入口９１ａから噴出し始めた時刻から石英管９３に流入するまでの時刻を照射時間Ｔｓ（秒）とし、その照射時間Ｔｓを何段階かに調整するように、パイプ９０からフラスコ９１に供給されるキャリアガスＣＧＳの流量（流速）を調整して実験した。その実験では、試料基板ＳＰの表面に堆積されるＩＴＯ薄膜の厚さがおおよそ５０ｎｍになるように、キャリアガスＣＧＳの流量（流速）に応じて石英管９３の出口と試料基板ＳＰとのＸ方向の間隔を調整した。さらに、図６の実験セットでミスト成膜された直後の試料基板ＳＰは一定の時間だけ加熱乾燥され、その後に２端子法によってＩＴＯ薄膜の抵抗値（抵抗率）を計測した。実験では、ミストＭｓｔへのＵＶ光Ｌｂの照射時間Ｔｓを、０秒、２０秒、４０秒、６０秒、８０秒とした５つの試料基板ＳＰの各々に膜厚が５０ｎｍとなるようにＩＴＯナノ粒子をミスト成膜した。この実験セットを用いた実験は、常温環境の下で行った。

図７は、ＵＶ光Ｌｂの照射時間Ｔｓを異ならせた５つの試料基板ＳＰの各々に成膜されたＩＴＯ薄膜の抵抗値の計測結果を示すグラフであり、横軸は照射時間Ｔｓ（秒）を表し、縦軸はＩＴＯ薄膜の抵抗値（ＭΩ／ｍ²）を表す。図７に示すように、ミスト成膜前のミストＭｓｔ自体に紫外線（ＵＶ光Ｌｂ）を照射する処理（事前ＵＶ光照射工程）を行う場合、膜厚５０ｎｍ程度のＩＴＯ薄膜の抵抗値は、照射時間Ｔｓが０秒（未照射）のときは２０ＭΩ／ｍ²程度と高い値を示すが、照射時間Ｔｓを６０秒以上にすると、約半分の１０ＭΩ／ｍ²程度まで低下することが判った。なお、図６の実験セットでは、熱源となるＵＶ光源（低圧水銀放電ランプ）９２Ａからの輻射熱によってフラスコ９１の底部９１ｂが急速に温度上昇しないように、ＵＶ光源（低圧水銀放電ランプ）９２Ａとフラスコ９１の底部９１ｂとの間隔を広めにした。その為、フラスコ９１内のミストＭｓｔに照射されるＵＶ光Ｌｂの強度（光量）が若干低下していた。

さらに、フラスコ９１内のミストＭｓｔの主な流れの方向と同じ縦方向（Ｚ方向）からＵＶ光Ｌｂが照射されることによる照射効率（所定時間以上に渡ってＵＶ光Ｌｂが照射されるミスト粒子の個数の割合）の低下が考えられることから、キャリアガスＣＧＳ中のミストＭｓｔへのＵＶ光Ｌｂを効率的にすれば、図７に示したように、抵抗値を半分程度までに低下させるのに必要な照射時間Ｔｓ（秒）を短縮させることが可能であると推測された。そこで第１の実施の形態では、図５に示したように、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの外側の直近に配置したＵＶ光源２１０Ａ〜２１０ＤからのＵＶ光Ｌｂを、冷媒（純水）ＣＬｑによる断熱層を介して、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃ内のキャリアガスＣＧＳ（ミスト）が流れる方向と交差した方向（横切る方向）から照射する構成としたので、照射効率を高めることが可能となり、図６、図７の実験結果に比べて、事前ＵＶ光照射の時間Ｔｓを短縮することが可能となる。

本実施の形態では、図５に示したようなミスト改質部２０による事前ＵＶ光照射の工程によって、キャリアガスＣＧＳ中のミスト粒子の表面やミスト中のナノ粒子の表面等に付着している不純物（有機物等）を効率的に分解／除去した状態でミスト成膜するので、ミストに含まれるＩＴＯ等の導電性のナノ粒子の堆積で形成された薄膜の電気抵抗を低減できる。また、従来の国際公開第２０１３／１１８３５３号と同様に、ミスト成膜によって基板Ｐ上にＩＴＯ薄膜が成膜された後に、そのＩＴＯ薄膜に向けて、図１で示したＵＶ照射ユニット６０から、波長３００ｎｍ以下のＵＶ光Ｌａを照射する工程（事後ＵＶ光照射の工程とも呼ぶ）を実施すると、ＩＴＯ薄膜の抵抗値をさらに効率的に低減させることが可能となる。さらに、基板Ｐを１００℃程度まで加熱することが可能な場合は、ＩＴＯ薄膜が基板Ｐ上に形成された後、基板Ｐの温度を８０℃〜１００℃に加熱しつつ、ＵＶ照射ユニット６０からのＵＶ光ＬａをＩＴＯ薄膜に照射すると、比較的に短時間のうちに、数ＫΩ／ｍ²程度〜数百Ω／ｍ²程度まで抵抗値を下げることが可能となる。

〔ＩＴＯ薄膜の電気抵抗の低減処理〕
ここで、ミスト成膜法によって堆積されたＩＴＯナノ粒子によるＩＴＯ薄膜の電気抵抗を低減させる為の幾つかの手法を比較してみる。図８は、試料基板ＳＰ上に成膜されたＩＴＯ薄膜に各種のエネルギーを作用又は照射したときの抵抗値の変化の傾向を示す実験結果のグラフであり、横軸はエネルギーを作用又は照射し続ける処理時間を表し、縦軸は処理時間が零のときのシート抵抗値を基準（１００％）とした抵抗値の相対値（％）を表す。図８中の特性ＣＣ１は、試料基板ＳＰを約８０℃に加熱した状態で、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を大気雰囲気中で照射したときのＩＴＯ薄膜の抵抗値の相対的な変化を表し、図８中の特性ＣＣ２は、試料基板ＳＰをアルゴンガスの雰囲気中で赤外線ランプにより約１２０℃に加熱したときのＩＴＯ薄膜の抵抗値の相対的な変化を表し、図８中の特性ＣＣ３は、常温（無加熱）状態の窒素ガスの雰囲気中で試料基板ＳＰに低圧水銀放電ランプからの紫外線（ＵＶ光Ｌｂ）を照射したときのＩＴＯ薄膜の抵抗値の相対的な変化を表す。なお、この実験では、ミスト成膜前のミストＭｓｔに対する事前ＵＶ光照射の処理は行っていない。

図８の特性ＣＣ２のように、試料基板ＳＰを高い温度に加熱できる場合は、ＩＴＯ薄膜の抵抗値を大幅に低減（０．８ＫΩ／ｍ²）させることが可能であるが、１０分程度の加熱が必要となる。これに対して、特性ＣＣ３のように、常温環境下で試料基板ＳＰ（ＩＴＯ薄膜）に低圧水銀放電ランプからのＵＶ光を照射すると、約５分間程度で、ＩＴＯ薄膜の抵抗値を大幅に低減（１０ＫΩ／ｍ²）させることができる。但し、特性ＣＣ３に示すように、ＵＶ光の照射時間を約５分以上にしても、ＩＴＯ薄膜の抵抗値はほぼ１０ＫΩ／ｍ²で下げ止まりとなり、それ以上の低抵抗化は見られなかった。これは、ミスト成膜時の試料基板ＳＰの表面に付着するミスト粒子に有機物質（炭素系やアミン系）の分子等が不純物として含まれてしまい、ＩＴＯナノ粒子が試料基板ＳＰ上に所定の膜厚で堆積した際に、その不純物が膜内に残存すること、ＵＶ光の照射による不純物の分解／除去が、ＩＴＯ薄膜の表層には作用するものの、膜内（膜底部）までは有効に作用しなかったことに起因すると推測される。

〔実験セットによる予備実験２〕
そこで、ミスト成膜後に試料基板ＳＰにＵＶ光を照射する事後ＵＶ光照射の処理（第２段階の紫外線照射処理）の前に、本実施の形態のように、ミスト成膜前のミスト粒子（Ｍｓｔ）に対してＵＶ光Ｌｂを照射する事前ＵＶ光照射の処理（第１段階の紫外線照射処理）を施した場合と施さなかった場合とで、ＩＴＯ薄膜の抵抗値がどのように変わるかの予備実験２を行った。図９は、予備実験２の為に、図６の実験セットに対して、ミスト成膜中に試料基板ＳＰに向けてＵＶ光Ｌｃを照射するＵＶ光源９２Ｂを追加した実験セットの構成を示す。ＵＶ光源９２Ｂは、ＵＶ光源９２Ａと同じ棒状の低圧水銀放電ランプであり、図９中のＹ方向に延びるように配置されると共に、フラスコ９１や石英管９３にＵＶ光Ｌｃが照射されないように配向されている。

予備実験２では、石英管９３から噴出されるミストＭｓｔを含むキャリアガスＣＧＳが、試料基板ＳＰに噴霧されている間（ミスト成膜中）に、ＵＶ光源９２Ｂによる第２段階の紫外線照射処理（試料基板ＳＰ上に堆積されるＩＴＯ薄膜へのＵＶ光Ｌｃの照射）を行うものとする。従って、第２段階の紫外線照射処理には、試料基板ＳＰ（又は基板Ｐ）上にミストが付着し得る期間中（ミスト成膜中）に基板表面にＵＶ光Ｌｃを照射する第１フェーズと、ミスト成膜の期間が終わった後に基板表面に所定の厚みで堆積した薄膜に、図１で示したＵＶ照射ユニット６０からのＵＶ光Ｌａを照射する第２フェーズとがある。また、ＵＶ光源９２Ａによる第１段階の紫外線照射処理（ミストＭｓｔへのＵＶ光Ｌｂの照射）の時間（即ち照射時間Ｔｓ）は、予備実験１と同様に、キャリアガスＣＧＳの流量（流速）を変えて０秒、２０秒、４０秒、６０秒、８０秒とし、図９において、キャリアガスＣＧＳ（ミスト）がフラスコ９１の流入口９１ａから噴出し始めた時刻から石英管９３に流入する時刻までの間の時間とする。さらに、予備実験２では、ＵＶ光源９２Ｂによる第２段階の紫外線照射処理の第１フェーズの処理時間は、第１段階の紫外線照射処理での照射時間Ｔｓと同じに設定され、指定された照射時間Ｔｓの間に試料基板ＳＰ上に約５０ｎｍの厚みでＩＴＯ薄膜が堆積されるように、石英管９３の出口から試料基板ＳＰまでのＸ方向の距離を調整した。

図１０は、予備実験２において、照射時間Ｔｓを異ならせた５つの試料基板ＳＰの各々に成膜されたＩＴＯ薄膜の抵抗値の計測結果を示すグラフであり、横軸は照射時間Ｔｓ（秒）を表し、縦軸はＩＴＯ薄膜の抵抗値（ＭΩ／ｍ²）を表す。図１０において、特性ＥＣ１は、第１段階の紫外線照射処理もミスト成膜中の紫外線照射処理（第１フェーズ）も行わずに、試料基板ＳＰ上に約５０ｎｍの膜厚でＩＴＯ薄膜を成膜した後に、図１で示したようなＵＶ照射ユニット６０からのＵＶ光Ｌａを指定時間（０、２０、４０、６０、８０秒）だけ照射する第２段階の紫外線照射処理の第２フェーズのみを行ったときのＩＴＯ薄膜の抵抗値の変化を表す。図１０中の特性ＥＣ２は、第１段階の紫外線照射処理のみによって、ＵＶ光Ｌｂの照射を受けたミストＭｓｔを試料基板ＳＰ上に噴霧して、約５０ｎｍの膜厚で成膜されたＩＴＯ薄膜の抵抗値の変化を表し、その特性は先の図７と同じである。そして、図１０中の特性ＥＣ３は、ＵＶ光源９２Ａによる第１段階の紫外線照射処理とＵＶ光源９２Ｂによる第２段階の紫外線照射処理の第１フェーズとを並行に実施して、試料基板ＳＰ上に約５０ｎｍの膜厚で成膜したＩＴＯ薄膜の抵抗値の変化を表す。

この予備実験２の結果から、特性ＥＣ１（第２段階の紫外線照射処理の第２フェーズのみ実施）では、抵抗値が減少し始めるまでの紫外線（ＵＶ光Ｌａ）の照射時間が３０秒程度必要であるのに対し、特性ＥＣ２（第１段階の紫外線照射処理のみ実施）と特性ＥＣ３（第１段階の紫外線照射処理と第２段階の紫外線照射処理の第１フェーズとの併用実施）とにおいては、紫外線（ＵＶ光Ｌｂ、又はＵＶ光Ｌｃ）の照射開始から漸次に抵抗値が減少する傾向を示す。紫外線（ＵＶ光Ｌｂ、又はＵＶ光Ｌｃ）の照射時間が８０秒のとき、特性ＥＣ２では、図７と同様に初期の抵抗値（約２０ＭΩ／ｍ²）が約半分の値（１０ＭΩ／ｍ²）に減少し、特性ＥＣ３では、初期の抵抗値（約２０ＭΩ／ｍ²）が約１／４の値（５ＭΩ／ｍ²）に減少した。このような予備実験２の結果から、基板Ｐ上にミスト成膜で堆積されるＩＴＯナノ粒子による薄膜の抵抗値を、常温（又は１００℃よりも低い温度）の環境下で効率的に減少させるには、第１段階の紫外線照射処理と第２段階の紫外線照射処理（第１フェーズと第２フェーズの両方）とを並行して実施するのが良い。さらに、基板Ｐを高い温度（例えば１００℃以上）に設定可能な場合は、第２段階の紫外線照射処理の第２フェーズの実施時に基板Ｐを同時に加熱しておくと、先の図８に示した特性ＣＣ２の結果から、ＩＴＯ薄膜のさらなる低抵抗化が期待できる。

図１〜図５に示した本実施の形態におけるミスト成膜装置は、以上のような予備実験１、予備実験２で得られた結果に基づいて構成されており、図１の構成では、ミスト改質部２０によって第１段階の紫外線照射処理が実施され、ＵＶ照射ユニット６０によって第２段階の紫外線照射処理の第２フェーズが実施される。なお、図１、図２では、導風部材３１の直下に位置する基板Ｐの表面をＸＹ面と平行な水平状態にして、基板Ｐを＋Ｘ方向に搬送する構成としたが、図２に示したベルト５Ｃや支持テーブル５Ｄ等を含む搬送ユニット５と、ミスト噴出部３０、導風部材３１、ミスト回収部３２とを一体的に、基板Ｐの表面がＸＹ面に対して３０度〜６０度の範囲で傾くように、Ｙ軸の回りに回動配置しても良い。そのように、基板Ｐを搬送方向（長尺方向）に傾けた状態でミスト成膜する利点については、例えば国際公開第２０１５／１５９９８３号に開示されている。

以上、本実施の形態によれば、被処理物（基板Ｐ）の表面に材料物質（例えば、ＩＴＯ）による層（薄膜）を堆積させる為に、材料物質の微粒子又は分子を含有する溶液のミスト（Ｍｓｔ）を含むキャリア気体（ＣＧＳ）を被処理物の表面に噴霧するミスト発生装置であって、溶液を霧化してミストを含むキャリア気体を送出するミスト発生部（１４）と、ミスト発生部（１４）からのキャリア気体（ＣＧＳ）が被処理物の表面に向けて噴霧されるまでの流路に対応して設けられ、キャリア気体（ＣＧＳ）内で浮遊して流れるミストに波長４００ｎｍ以下の紫外光（ＵＶ光Ｌｂ）を照射する紫外線照射部（ミスト改質部２０内のＵＶ光源ユニット２０Ｂ）とを備え、ナノ粒子の表面に付着したり、ミスト粒子中に含まれたりする有機物質の不純物分子等を効率的に分解／除去したミスト成膜用のキャリア気体（ＣＧＳ）を生成するミスト発生装置が得られる。

さらに、本実施の形態によれば、材料物質による微粒子又は分子を含有した溶液のミストを被処理基板（Ｐ）の表面に噴霧して、被処理基板（Ｐ）の表面に材料物質による層を形成するミスト成膜装置であって、溶液の霧化により発生するミスト（Ｍｓｔ）を含むキャリア気体（ＣＧＳ）を送出するミスト発生部（１４）と、キャリア気体（ＣＧＳ）を被処理基板（Ｐ）の表面に向けて噴出するミスト噴出部（３０）と、被処理基板（Ｐ）とミスト噴出部（３０）とを、被処理基板（Ｐ）の表面に沿った方向に相対的に移動させる移動機構（ベルト５Ｃを含む搬送ユニット５）と、ミスト発生部（１４）からミスト噴出部（３０）に至るキャリア気体（ＣＧＳ）の流路を形成するように囲む壁面を有し、その壁面の少なくとも一部を光透過部材（石英等）で構成した流路形成部（石英管２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃによる流路部２０Ａ）と、流路形成部（２０Ａ）の光透過部材を介して、流路形成部（２０Ａ）の内側を流れるキャリア気体（ＣＧＳ）に向けて波長４００ｎｍ以下の紫外線光（ＵＶ光Ｌｂ）を照射する第１の光照射部（ＵＶ光源ユニット２０Ｂ）と、を備え、それによってミスト成膜によって被処理物上に堆積される材料物質による層（薄膜）の特性を高めることができるミスト成膜装置が得られる。

〔第２の実施の形態〕
図１１は、先の図１〜図５に示したミスト成膜装置ＭＤＥのミスト成膜部の構成を踏襲した第２の実施の形態によるミスト成膜部の部分断面図であり、図１１において、図１〜図５に示した各部材と同じものには同じ符号を附してある。また、図１１の直交座標系ＸＹＺは図１〜図５と同じに設定される。本実施の形態では、先の予備実験２に基づいて、さらにミスト成膜中（ミストが基板Ｐに付着する期間中）にも紫外線を基板Ｐに向けて照射するＵＶ照射ユニット７０を、ミスト噴出部３０とミスト回収部３２との間の導風部材３１の上方に設ける。予備実験２（図１０）に基づいて、第１段階の紫外線照射処理（ミストを含むキャリアガスＣＧＳへのＵＶ光Ｌｂの照射）は、先の図１〜図５と同じミスト改質部２０によって行われ、第２段階の紫外線照射処理の第１フェーズは、本実施の形態では、図１１中のＵＶ照射ユニット７０からのＵＶ光Ｌｃの照射処理（図９中のＵＶ光源９２ＢによるＵＶ光Ｌｃの照射処理に相当）によって実行される。

図１１において、ＵＶ照射ユニット７０は、Ｙ方向に延びた母線を有する凹円筒面状の反射面を含む反射部材７１と、凹円筒面状の反射面の焦点位置又は焦点位置から意図的にずらした位置に、Ｙ方向に延びて配置される棒状のロングアークタイプの低圧水銀放電ランプ（ＵＶ光源）７２と、ＸＹ面と平行（基板Ｐと平行）であって、Ｚ方向に所定のギャップ７５を空けて基板Ｐの上方に配置される２枚の石英板７３、７４と、ギャップ７５に満たされる冷却用（温調用）の純水（クーラント液）や気体とで構成される。石英板７４の下面（ミストを含むキャリアガスＣＧＳの流路を規定する壁面）は導風部材３１の底面３１Ａと同一面となるように設けられると共に、底面３１Ａと同様に、ミスト（純水）に対して撥液性となるように表面処理されている。本実施の形態でも、石英板７４の上面と石英板７３の下面との間のギャップ７５にクーラント液（純水）や気体を満たして、所定の流量でフローすることにより、石英板７４の温度がＵＶ光源７２からの輻射熱で上昇することが抑制される。

なお、本実施の形態では、図１１に示すように、導風部材３１のＸ方向（基板Ｐの搬送方向）の両端部の各々に、下方（−Ｚ方向）に向けて延設された側板３１Ｅ、３１Ｆが設けられる。導風部材３１の底面３１Ａと基板ＰとのＺ方向の間隔ΔＺｇが比較的に大きくなる（例えば、５ｍｍ以上になる）場合に、側板３１Ｅ、３１Ｆの各々の下端部のエッジ（Ｙ方向に延設されている）と基板Ｐの表面とのＺ方向の間隔を狭くすることにより、基板Ｐと導風部材３１（底面３１Ａ、側板３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｅ、３１Ｆ）とで囲まれるキャリアガスＣＧＳの流路内を、外部に比べてわずかに負圧にする作用が高められ、キャリアガスＣＧＳの外部への流出を抑制することができる。また、本実施の形態では、先の第１の実施の形態（図１）と同様に、ミスト成膜後の基板Ｐに対して、さらにＵＶ照射ユニット６０からのＵＶ光Ｌａを照射することができ、成膜されたＩＴＯ薄膜の抵抗値を短時間で低下させることができる。

〔変形例１〕
次に、第１の実施の形態、又は第２の実施の形態に適用される変形例１を、図１２、図１３に基づいて説明する。図１２、図１３は、図５で示したミスト改質部２０の変形例を示し、直交座標系ＸＹＺは、従前の説明と同様に設定され、Ｚ方向が重力方向（鉛直方向）であり、ＸＹ面が水平面である。そして図１２は、ミスト改質部２０をＸＺ面と平行な面で切断したときの断面を表し、図１３は図１２中のｋ１−ｋ１矢視断面図を表す。本変形例によるミスト改質部２０は、図５のような流路形成部２０Ａ（石英管２０１Ａ〜２０１Ｃ、とＵ字型の配管１７Ａ、１７Ｂ）によって流路を複数回折り返すことで生じる圧損を低減する構成とする。その為に、本変形例での流路形成部は、中心線Ａｘｏからの半径が大きい内側の石英管（内壁管）２４０と、それを取り囲む外側の外郭石英管（外壁管とも呼ぶ）２４２と、内壁管２４０と外壁管２４２の中心線Ａｘｏが延びる方向の両端部を密閉する円盤状の端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂと、内壁管２４０の内部に設けられた整流板２４５Ａ、２４５Ｂとで構成される。内壁管２４０は、内径が１２〜２０ｃｍ程度で、肉厚が数ｍｍ以下の円管であり、外壁管２４２の内径は、内壁管２４０の外径よりも数ｍｍ以上大きくなるように設定され、内壁管２４０の外周面と外壁管２４２の内周面との間には、径方向に１ｍｍ〜数ｍｍ程度の隙間が均等に形成される。内壁管２４０の外周面と外壁管２４２の内周面との間の隙間には、図５で説明したような温度調整された冷媒（純水）ＣＬｑが満たされる。図１３では図示を省略したが、端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂの一部には、冷媒（純水）ＣＬｑを流す為の供給ポート部と排出ポート部とが設けられている。

さらに、本変形例では、端部封止部材２４３Ａの中心線ＡｘｏからＺ方向の上方に離れた位置に、図１中のミスト発生部１４からのキャリアガスＣＧＳを導入するパイプ１７が接続され、端部封止部材２４３Ｂの中心線ＡｘｏからＺ方向の下方に離れた位置に、図１中のミスト噴出部３０に向けてキャリアガスＣＧＳを排出するパイプ２４が接続される。また、Ｙ方向から見たとき、内壁管２４０の内部には、中心線Ａｘｏと平行に端部封止部材２４３Ａ側に取付けられた整流板２４５Ａと、中心線Ａｘｏと平行に端部封止部材２４３Ｂ側に取付けられた整流板２４５Ｂとが設けられる。整流板２４５Ａ、２４５ＢはキャリアガスＣＧＳの流路を形成するもので、図１３にも示すように、Ｚ方向（中心線Ａｘｏと垂直な方向）に間隔を持って配置され、パイプ１７を介して内壁管２４０内に流入したミストを含むキャリアガスＣＧＳは、整流板２４５Ａ、２４５Ｂによって折り返されながら内壁管２４０内を巡ってパイプ２４から排出される。整流板２４５Ａ、２４５Ｂは、紫外線に対する耐性が高く、耐水性の高い材質であれば、紫外線に対する透過率の程度は特に問わないが、好ましくは石英板が良い。さらに、内壁管２４０の内周面、整流板２４５Ａ、２４５Ｂの表面、端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂの内側面の各々は、撥液性が高い状態（例えば、液滴となって付着した場合の接触角が９０度以上の状態）となるように表面加工されている。

図１２、図１３に示すように、外壁管２４２の周囲には、中心線Ａｘｏとほぼ平行に配置される棒状のＵＶ光源（低圧水銀放電ランプ）２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２１０Ｄ、２１０Ｅ、２１０Ｆの６本が、中心線Ａｘｏを中心として約６０度の角度間隔で設けられる。６本のＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｆの各々から発生するＵＶ光Ｌｂ（波長２５４ｎｍ、１８５ｎｍのスペクトルを含む）は、外壁管２４２と冷媒（純水）ＣＬｑの層と内壁管２４０とを透過して、内壁管２４０内を流れるキャリアガスＣＧＳに乗って浮遊するミストに多方向から同時に照射される。その為、第１段階の紫外線照射処理（ミストに含まれる材料物質のナノ粒子以外の有機系の不純物等の洗浄処理）が効率的に短時間のうちに完了する。図５のミスト改質部２０と同様に、本変形例でも、キャリアガスＣＧＳ（ミスト）に照射されるＵＶ光Ｌｂの光量を増大させるべく、６本のＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｆを外壁管２４２の外周面にできるだけ接近させても、キャリアガスＣＧＳを貯留する内壁管２４０の周囲を、冷媒（純水）ＣＬｑによって所定の温度範囲内に調整しているので、ＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｆからの輻射熱によるキャリアガスＣＧＳの温度上昇が防止される。なお、ＵＶ光源２１０Ａ〜２１０Ｆの各々の外壁管２４２とは反対側に、図１１で示したのと同様の凹円筒面状の反射部材７１を設ければ、キャリアガスＣＧＳ（ミスト）に照射されるＵＶ光Ｌｂの光量を更に増大させることができる。

また、図１２に示すように、本変形例では、端部封止部材２４３Ａを下側にして、中心線ＡｘｏがＸＹ面に対して３０度〜６０度の範囲の角度θｙで傾くように、ミスト改質部２０の全体を傾斜して配置する。これは、内壁管２４０の内周面や端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂの内側面等の温度が、パイプ１７から流入されるキャリアガスＣＧＳの温度よりも僅かに低い場合に、その部分でミストが結露して液滴（ミリオーダの大きさ）となった場合に、その液滴を効率的に回収する為である。本変形例では、ミストが結露して液滴となって、内壁管２４０の内周面、端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂの内側面、整流板２４５Ａ、２４５Ｂの表面のいずれかに付着した場合、それらの液滴は径が大きくなると、各表面に沿って重力方向の最も下側に向かって流れる。

そこで、本変形例では、図１２に示すように、重力方向の最も下側となる端部封止部材２４３Ａの下側で、内壁管２４０の内周面と同じ位置に、液滴を回収する為の開口部２４６Ａを設け、この開口部２４６Ａに回収用パイプを接続できるようにする。開口部２４６Ａは、液滴（数ｍｍ径）が通る程度の大きさで良く、開口部２４６Ａの内周面（内壁面）は接触角が２０度以下となるような親液性にしておくと良い。さらに、図１２のようにミスト改質部２０を角度θｙだけ傾けた場合、整流板２４５Ａと端部封止部材２４３Ａとの接合部分にも液滴が集まって液溜りが生じるので、整流板２４５Ａの端部封止部材２４３Ａとの取付け部分には、Ｙ方向の一部に部分的又は離散的に切欠き部２４６Ｂを形成し、液滴が端部封止部材２４３Ａの内側面を伝わって開口部２４６Ａに流れるようにする。開口部２４６Ａから回収用パイプを介して得られる液体は、先の図１に示した溶液タンク１０に戻すと良い。

なお、図１２、図１３において、ミスト改質部２０の全体を図中の状態から中心線Ａｘｏの回りに約９０度回転した状態で設置しても良い。その場合、開口部２４６Ａは約９０度回転した位置（端部封止部材２４３ＡのＺ方向の最下部）に設けられる。一方、整流板２４５Ａ、２４５Ｂは鉛直な状態となる為、整流板２４５Ａと端部封止部材２４３Ａとの接合部分や整流板２４５Ｂと端部封止部材２４３Ｂとの接合部分に液溜りが生じることが無いので、切欠き部２４６Ｂは設けなくても良い。また、内壁管２４０の外周面と外壁管２４２の内周面との間の隙間に満たされる冷媒ＣＬｑは、ＵＶ光Ｌｂ（波長２００ｎｍ以下のスペクトルを含む）に対して透過性を有することから、純水が望ましいが、温度制御された気体であっても良い。その場合、温度制御された気体を内壁管２４０の外周面と外壁管２４２の内周面との間に早い流速で流すのが良い。

〔変形例２〕
次に、第１の実施の形態、又は第２の実施の形態に適用される変形例２を、図１４、図１５に基づいて説明する。図１４、図１５は、図５で示したミスト改質部２０の変形例を示し、直交座標系ＸＹＺは、従前の説明と同様に設定され、Ｚ方向が重力方向（鉛直方向）であり、ＸＹ面が水平面である。そして図１４は、変形例２によるミスト改質部２０の外観の斜視図であり、図１５は図１４中のｋ２−ｋ２矢視の断面図である。本変形例によるミスト改質部２０は、先の図１２、図１３の変形例１と同様に、中心線Ａｘｏからの半径が大きい内側の石英管（内壁管）２４０と、それを取り囲む外側の石英管（外壁管）２４２と、内壁管２４０と外壁管２４２の中心線Ａｘｏが延びる方向の両端部を密閉する端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂとで構成される。但し、本変形例では、端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂは、単なる円盤状ではなく、図１５に示すように、中心線Ａｘｏの方向に一定の幅を有する円筒状に構成されている。端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂは、紫外線に対する耐性が高く、液体（ミスト）による腐食性が少ない材料（例えば、ステンレス、セラミックス等）で構成される。

図１に示したミスト発生部１４から供給されるミストを含むキャリアガスＣＧＳは、図１４、図１５のように、パイプ１７を介して、端部封止部材２４３Ａの円筒面状の内周面に形成された吸気ポート（開口）Ｐｉｎから、内壁管２４０の内周面２４０Ａの周方向（接線方向）に沿うように内壁管２４０の内部空間内に噴出される。吸気ポートＰｉｎから噴出したキャリアガスＣＧＳは、内壁管２４０の内部空間を緩やかにおおよそ螺旋状（竜巻状）に周回しつつ、反対側の端部封止部材２４３Ｂに向かって流れる。端部封止部材２４３Ｂの円筒状の外周面には、例えば、図２に示したミスト噴出部３０に接続される２本のパイプ２４Ａ、２４Ｂの各々が、中心線Ａｘｏの回りに約１８０度離れた間隔で結合されている。端部封止部材２４３Ｂの円筒面状の内周面には、パイプ２４Ａ、２４Ｂの各々と連通した排気ポート（開口）Ｐｏｕｔが形成されており、螺旋状に周回しながら端部封止部材２４３Ｂに達したキャリアガスＣＧＳは、排気ポートＰｏｕｔを介してパイプ２４Ａ、２４Ｂに供給される。従って、本変形例では、単なる円管状の内壁管２４０の内部空間に供給されるキャリアガスＣＧＳの噴出方向を設定する吸気ポートＰｉｎの配置、或いは排気ポートＰｏｕｔの配置によって、キャリアガスＣＧＳの流れを螺旋状の流れ（トルネード流、又はサイクロン流）にする流路形成部が形成される。

さらに、本変形例でも、図１５に示すように、内壁管２４０の外周面と外壁管２４２の内周面との間には、一定の隙間が設けられ、その隙間に冷媒（純水又は気体）ＣＬｑが満たされる。冷媒ＣＬｑは、端部封止部材２４３Ａの外側端に形成された供給ポート２０５Ａから内壁管２４０と外壁管２４２との隙間に供給され、端部封止部材２４３Ｂの外側端に形成された排出ポート２０５Ｄから排出される。内壁管２４０の内周面２４０Ａは、冷媒（純水）ＣＬｑによって、吸気ポートＰｉｎから流入してくるキャリアガスＣＧＳの温度と同じ温度、又はキャリアガスＣＧＳの温度に対して僅かに高い温度（例えば、１℃〜数℃）になるように設定される。これは、内壁管２４０の内周面２４０Ａの温度が恒常的にキャリアガスＣＧＳの温度よりも低くなると、結露が発生し易くなるからである。そのような温度調整（温度管理）を容易にする為に、図１２の変形例１でも同様であるが、内壁管２４０の厚みは薄い方が好ましく、１ｍｍ〜数ｍｍ程度が良い。さらに、内壁管２４０をそのような厚みの石英で形成することが難しい場合は、例えば、国際公開第２００５／０１０５９６号や特開２００７−３１５９２２号公報に開示されているような厚さが１ｍｍ以下で湾曲可能な極薄ガラス板を円筒状に丸めて成型しても良い。なお、内壁管２４０の内周面２４０Ａと端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂの内側面とは、液滴が付着した際の接触角が９０度以上（望ましくは１２０度以上）の撥液性となるように表面加工されている。

さらに、図１４、図１５では不図示であるが、外壁管２４２の周囲には、変形例１と同様に、複数の棒状の低圧水銀放電ランプ（ＵＶ光源）２１０Ａ〜２１０Ｄが配置され、内壁管２４０内を概ね螺旋状に流れるキャリアガスＣＧＳに乗って浮遊するミストに対して、第１段階の紫外線照射処理が施される。先の変形例１（図１２）では、整流板２４５Ａ、２４５Ｂを用いて内壁管２４０内を通るキャリアガスＣＧＳの流路を折り返して、第１段階の紫外線照射処理の時間を長くするようにしたが、本変形例では、キャリアガスＣＧＳが内壁管２４０内で概ね螺旋状に流れるように制御することで、第１段階の紫外線照射処理の時間を長くすることができる。

さらに本変形例では、内壁管２４０内に整流板２４５Ａ、２４５Ｂのような障壁部材が存在しないので、ミストが集まって液滴が生じたり、更には液滴が集まって液溜りが生じたりする確率が低減される。その為、パイプ２４Ａ、２４Ｂに排出されるキャリアガスＣＧＳのミスト濃度は、パイプ１７から供給されるキャリアガスＣＧＳのミスト濃度に比べて大きく低下することが無く、第１段階の紫外線照射処理をミスト濃度の低減が抑えられた効率的な状態で実行できる。また、本変形例でも、先の変形例１と同様に、中心線ＡｘｏがＸＹ面（水平面）に対して３０〜６０度の角度θｙで傾くように、ミスト改質部２０の全体を傾斜配置して、内壁管２４０内に生じた液滴や液溜りを逃がすような開口部（図１２中の２４６Ａ相当）を端部封止部材２４３Ａ（又は２４３Ｂ）に設けると良い。また、本変形例のミスト改質部２０は、図１４又は図１５中において、中心線ＡｘｏがＺ軸に対して平行な状態、或いはＺ軸に対して少し傾いた状態（０度〜４５度の範囲）の縦置きに設置しても良い。その場合、キャリアガスＣＧＳが流入するパイプ１７を−Ｚ方向側にし、キャリアガスＣＧＳが流出するパイプ２４Ａ、２４Ｂを＋Ｚ方向側にしても良いし、その逆の配置にしても良い。

〔第３の実施の形態〕
図１６は、先の図１１に示したミスト成膜装置ＭＤＥのミスト成膜部の構成を踏襲した第３の実施の形態によるミスト成膜部の正面図であり、図１６において、図１〜図５又は図１１に示した各部材と同じものには同じ符号を附してある。また、図１６の直交座標系ＸＹＺは図１〜図５、図１１と同じに設定される。本実施の形態では、国際公開第２０１６／１３３１３１号、国際公開第２０１７／１５４９３７号に開示されているように、ミスト成膜装置ＭＤＥのミスト成膜部における基板Ｐの直線的な搬送路を水平面（ＸＹ面）に対して角度θｐだけ傾けるものとする。角度θｐは３０度〜６０度の範囲に設定され、ミスト成膜部の全体が角度θｐだけ傾けられる。基板Ｐは、ニップローラを構成するローラ５Ｅとローラ５Ｆに挟まれた状態で長尺方向に上流側から所定のテンションを付与された状態で搬送されて、ミスト成膜部の導風部材３１と搬送ユニット５の一部である支持テーブル５Ｄとの間に通される。ミスト成膜部を退出した基板Ｐは、ローラ５Ｇでほぼ水平に折り曲げられ、第１の実施の形態（図１）と同じＵＶ照射ユニット６０に送られる。基板Ｐを搬送方向に角度θｐに傾ける為、下流側のローラ５ＧのＺ方向の位置は上流側のローラ５ＦのＺ方向の位置に対して高く設定される。

また、本実施の形態では、先の第２の実施の形態（図１１）と同様に、ミスト噴出部３０のノズル部３０Ａからミスト回収部３２の回収ポート部３２ＡまでのキャリアガスＣＧＳの流路（ミスト噴霧流路）を形成する為の導風部材（流路形成部材）３１が設けられると共に、ミスト噴出部３０とミスト回収部３２との間には、ミスト成膜中の基板Ｐに向けてＵＶ光Ｌｃを照射する工程（第２段階の紫外線照射処理の第１フェーズ）を実施する為のＵＶ照射ユニット７０が設けられる。本実施の形態におけるＵＶ照射ユニット７０は、基板Ｐの搬送方向に沿って並べられた複数の棒状のＵＶ光源（低圧水銀放電ランプ）７２と、導風部材３１と基板Ｐとの間を流れるキャリアガスＣＧＳや基板Ｐを、ＵＶ光源７２からの輻射熱で温めないようにする為の断熱部材７７とを備える。

断熱部材７７は、図１１と同様に、一定の隙間（ギャップ７５）で平行に対向配置した２枚の石英板７３、７４と、そのギャップ７５に冷媒（純水や気体）ＣＬｑを満たした構成とするが、ミスト成膜中のキャリアガスＣＧＳの流路と接する部材や部分（導風部材３１の内壁面や基板Ｐ等）の温度を必要以上に温めないように断熱する構成であれば、冷媒（純水や気体）ＣＬｑを用いない構成であっても良い。冷媒ＣＬｑを用いない構成の断熱機構を利用できることは、図１１の第２の実施の形態でも同様である。なお、本実施の形態でも、ミスト噴出部３０、導風部材３１、ミスト回収部３２によってミスト成膜機構が構成される。

本実施の形態では、基板Ｐがローラ５Ｆとローラ５Ｇとの間を長尺方向に所定のテンションを付与された状態で搬送されると共に、支持テーブル５Ｄの平坦な支持面５Ｄａは、基板Ｐの裏面をエアベアリング（ベル・ヌイ）方式による気体層を介して直接支持するように構成される。さらに本実施の形態では、支持テーブル５Ｄの支持面５Ｄａと近接した位置に埋設されて、基板Ｐの裏面側から基板Ｐの表面にミストによって塗布された液膜（ナノ粒子）に、化学的又は物理的な作用を付与する為の熱エネルギー又は運動エネルギーを与える複数のアクチュエータ５Ｓが設けられる。基板Ｐの母材が比較的に高い温度（例えば、２００℃以上）に耐えられる材質である場合、アクチュエータ５Ｓをセラミックヒータ等にして、基板Ｐを高い温度にしつつ、ＵＶ照射ユニット７０からのＵＶ光Ｌｃを基板Ｐの表面の液膜に照射することができる。この場合、液膜（純水）の蒸発乾燥も同時に行われる。また、アクチュエータ５Ｓを板状又はシート状の振動子とし、基板Ｐの裏面側から基板Ｐに向けて振動波を与えるようにしても良い。この場合、基板Ｐがミクロンオーダで上下方向に物理的（機械的）に振動し、塗布された液膜中のナノ粒子に運動エネルギーが与えられるので、基板Ｐ上で部分的に密集したナノ粒子を液膜中で分散させることができる。

図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、図１６中の支持テーブル５Ｄの支持面５Ｄａに埋設されるアクチュエータ５Ｓの設置の様子を示し、図１７（Ａ）は支持テーブル５Ｄの一部分の平面図であり、図１７（Ｂ）は支持テーブル５Ｄの一部分の断面図である。図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）に示すように、アクチュエータ５Ｓは、支持テーブル５Ｄの平坦な支持面５Ｄａに対して窪んで形成された複数の矩形状の凹部５Ｄｂ内の各々に分散して配置される。凹部５Ｄｂは、支持面５Ｄａに沿って所定の間隔を空けて２次元的に配列され、凹部５Ｄｂ以外の平坦な支持面５Ｄａには、エアベアリング（ベル・ヌイ）方式による気体層を基板Ｐの裏面側に形成する為の多数の気体噴出孔５Ｄｇと、気体を吸引する多数の気体吸引孔５Ｄｈとが形成されている。多数の気体噴出孔５Ｄｇの各々は支持テーブル５Ｄ内に形成された加圧気体流路５Ｊに接続され、多数の気体吸引孔５Ｄｈの各々は支持テーブル５Ｄ内に形成された減圧（真空）流路５Ｋに接続される。支持面５Ｄａに倣って移動する基板Ｐの搬送方向は、図１７（Ａ）中のＸ方向である。

図１７（Ｂ）に示すように、複数の凹部５Ｄｂの各々に設けられるアクチュエータ５Ｓの上面は、基板Ｐの裏面と所定の隙間（ギャップ）を持って対向配置され、基板Ｐの裏面がアクチュエータ５Ｓと摩擦接触することが防止される。アクチュエータ５Ｓをセラミックヒータとした場合、熱源となるアクチュエータ５Ｓからの放射熱は、基板Ｐに直接与えられる。アクチュエータ５Ｓを振動子（振動部材、振動機構）とした場合、アクチュエータ５Ｓの上面の上下方向の微小振動による音波が、基板Ｐの裏面側の隙間（ギャップ）を形成する気体層（空気）を介して基板Ｐの裏面に伝搬し、基板Ｐを微小振動させる。その振動の周波数は、複数のアクチュエータ５Ｓ（振動子）の全てで同じであっても良いが、それぞれ幾つかの異なる周波数（例えば、２〜４種の周波数）で駆動させても良い。振動の周波数は、液膜中のナノ粒子が微小移動するような周波数帯に設定される。また、基板Ｐの振動振幅は、ナノ粒子の粒径、液膜の厚み、液膜の粘性を考慮すると、±数μｍ以内に設定される。

なお、図１７（Ａ）では、平面内で矩形（正方形）状の凹部５ＤｂがＸＹ方向に一定ピッチで形成されているが、基板Ｐの搬送方向（Ｘ方向）に並ぶ複数の凹部５Ｄｂ（アクチュエータ５Ｓ）は、支持面５Ｄａ内でＸ軸に対して斜め方向に傾いてＸ方向に並ぶように配置するのが良い。これは、図１７（Ａ）のように、複数の凹部５Ｄｂ（アクチュエータ５Ｓ）がＸ軸と平行に配列されると、Ｙ方向に並ぶ複数の凹部５Ｄｂ（アクチュエータ５Ｓ）間（支持面５Ｄａ）の部分では、基板Ｐの裏面に付与される熱エネルギーや運動エネルギーがＸ方向に沿って連続的に低下してしまう為である。また、本実施の形態では、図１６のように基板Ｐの搬送経路とミスト成膜装置ＭＤＥのミスト成膜部の全体を搬送方向に角度θｐ（３０度〜６０度）で傾けるようにしたが、アクチュエータ５Ｓを振動子とする場合は、第１の実施の形態や第２の実施の形態のように、基板Ｐを水平に搬送する形態（角度θｐ＝０）としても良い。また、アクチュエータ５Ｓを振動子とした場合、各振動子の大きさや形状は異ならせても良い。

さらに、図１６に示したＵＶ照射ユニット６０内には、ＵＶ光Ｌａを基板Ｐに照射するＵＶ光源だけでなく、基板Ｐをガラス転移温度よりも低い温度（例えば８０度以下）に加熱して、基板Ｐの表面に付着している液膜を効率的に蒸発させる赤外線ランプ、セラミックヒータ、温風ファン等を併設しても良い。なお、本実施の形態のように、液膜の乾燥前に、基板Ｐと共に基板Ｐ上の液膜にアクチュエータ５Ｓによって微小振動を与える手法は、ミスト成膜法による塗布機構に限られず、他の塗布方式、例えば、銀、銅、カーボン等のナノ粒子を含有するインク材料を基板Ｐに転写する周知の印刷機構（スリットコート印刷、シルク印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等）で成膜される基板Ｐに対しても同様に適用できる。その際、インク材料の溶媒として揮発性の有機溶剤が使われる場合は、基板Ｐ上のインク液膜に微小振動を付与する時間の間には揮発が完了しないような弱揮発性の有機溶剤にするのが好ましい。

〔変形例３〕
図１８は、ミスト成膜装置ＭＤＥにおけるミスト噴出部３０とミスト回収部３２の配置の変形例を示す上面図であり、直交座標系ＸＹＺは図１〜図５、図１１、又は図１６と同じに設定される。本変形例では、基板Ｐの搬送方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向（基板Ｐの短尺方向）の幅寸法Ｗｐが大きくなった場合に対応する為に、ミスト噴出部３０とミスト回収部３２の組を、Ｙ方向に複数（図１８では３組）配置する。先の図３、図４に示したように、ミストを含むキャリアガスＣＧＳは、ミスト噴出部３０のスリット状のノズル部３０Ａから噴出される。その際、ノズル部３０Ａの長手方向（基板Ｐの短尺方向）に関するキャリアガスＣＧＳの流速やミスト濃度は、できるだけ一様な分布になっていることが望ましい。しかしながら、ノズル部３０Ａの長手方向の寸法を大きくしていくと、その分布の一様性が損なわれ、基板Ｐ上に成膜された液膜の厚み分布やナノ粒子の分布が短尺方向（Ｙ方向）にムラになる場合がある。

そこで、本変形例では、一例として、図１８のように、基板Ｐの幅寸法ＷｐをＹ方向に３分割するような領域の各々に対応して、ミスト噴出部３０−１とミスト回収部３２−１の組と、ミスト噴出部３０−２とミスト回収部３２−２の組と、ミスト噴出部３０−３とミスト回収部３２−３の組とを個別に配置する。ミスト噴出部３０−１、３０−２、３０−３の各々は、配置上の空間的な干渉（物理的な接触）を避けつつ、各ノズル部３０Ａ１、３０Ａ２、３０Ａ３の各々がＹ方向に関して隙間なく連なるようにする為に、ＸＹ面内でノズル部３０Ａ１、３０Ａ２、３０Ａ３の各々の長手方向の中心線がＹ軸に対してΔθαだけ傾くように配置される。ミスト回収部３２−１、３２−２、３２−３の各々も、同様に、配置上の空間的な干渉（物理的な接触）を避けるため、ＸＹ面内で回収ポート部３２Ａ１、３２Ａ２、３２Ａ３の各々の長手方向の中心線がＹ軸に対してΔθαだけ傾くように配置される。基板Ｐの搬送方向における上流側に配置される各ノズル部３０Ａ１、３０Ａ２、３０Ａ３の中心点のＸ方向の位置をＸＰ１、基板Ｐの搬送方向における下流側に配置される各回収ポート部３２Ａ１、３２Ａ２、３２Ａ３の中心点のＸ方向の位置をＸＰ２とすると、基板Ｐが位置ＸＰ１から位置ＸＰ２までの距離Ｌｍｆに渡って速度Ｖｐで移動している間にミスト成膜が行われる。

位置ＸＰ１から位置ＸＰ２の間では、図２、図３、又は図１６に示したような導風部材３１によって基板Ｐの上方空間や側方が囲まれている為、ミストを含むキャリアガスＣＧＳは、基板Ｐの幅寸法Ｗｐに渡ってＹ方向に関する流速分布（ミスト濃度）が一様な状態となって位置ＸＰ１から位置ＸＰ２に向けて流速Ｖｍで流れる。キャリアガスＣＧＳの流速Ｖｍは、図１に示した流量調整弁１５によって調整されるキャリアガスＣＧＳの流量と、ミスト回収部３２の回収ポート部３２Ａで回収されるキャリアガスＣＧＳの流量（排気圧、負圧）とのバランスによって設定される。基板Ｐの表面に沿って流れるキャリアガスＣＧＳの流速Ｖｍと基板Ｐの速度Ｖｐとは、同方向（＋Ｘ方向）に同じ（Ｖｍ＝Ｖｐ）に設定するのが良いが、ミスト成膜時の成膜度合いに応じて、Ｖｍ＞Ｖｐ又はＶｍ＜Ｖｐに設定することができる。また、流速Ｖｍと速度Ｖｐの関係は、最終的に成膜されるナノ粒子の薄膜の厚さによっても設定され得る。なお、距離Ｌｍｆが十分に長い場合、図１８のように３分割された回収ポート部３２Ａ１、３２Ａ２、３２Ａ３とせずに、基板Ｐの幅寸法Ｗｐに渡ってＹ方向に直線的に伸びる１つの回収ポート部としても良い。

〔変形例４〕
以上の各実施の形態や変形例におけるミスト改質部２０では、キャリアガスＣＧＳに乗って浮遊するミストに直接ＵＶ光Ｌｂを照射する為、ＵＶ光Ｌｂ（波長２００ｎｍ以下のスペクトルを含む）に対する透過率が高い石英管等の内部にキャリアガスＣＧＳを通す構成とした。その為、石英管の内壁面は撥液性の表面加工（フッ素系やシリコン系の撥液膜の被覆処理）が施される。それでも、長時間に渡ってミスト改質部２０を使用すると、石英管の内壁にはミストに含まれているナノ粒子が徐々に付着し、時間と共に石英管の内壁に曇りが生じ、ＵＶ光Ｌｂの透過率が低下してくる。

そこで本変形例では、ミスト改質部２０を図１９、図２０に示すような構成にし、付着したナノ粒子による曇り等を簡単に清掃できるようにする。図１９は、本変形例によるミスト改質部２０の特に流路形成部２０Ａの外観とその内部構造とを概略的に示す斜視図であり、直交座標系ＸＹＺの各座標軸の方向は、先の図１、図１１、或いは図１６と同じに設定される。図２０は、図１９のミスト改質部２０を、中心線Ａｘｏを含む面で切断した場合の断面構造を示す。図１９、２０において、先の各実施の形態や変形例で説明した部材と同じ機能の部材には同じ符号を付してある。なお、図１９、図２０において、ミスト改質部２０の一部を構成するＵＶ光源ユニット（紫外線照射部）２０Ｂは図示を省略してある。

本変形例では、図１９、図２０に示すように、Ｚ軸と平行な中心線Ａｘｏとほぼ同軸になるように縦姿勢で配置され、不図示のＵＶ光源ユニット（低圧水銀放電ランプ）からのＵＶ光Ｌｂに対して透過性を有する２つの円筒状の石英管２４０、２５０によって、ミストを含むキャリアガスＣＧＳの流路が形成される。石英管２５０は石英管２４０の内部に配置され、外側の石英管２４０の内径（内周面の直径）をφａとし、内側の石英管２５０の外径（外周面の直径）をφｂとしたとき、その比φａ／φｂは１．５〜３．５程度に設定される。外側の石英管２４０の上部（＋Ｚ方向）の端部には、石英管２４０の内部を密封するための円盤状の上部封止部材２５２が設けられる。内側の石英管２５０の上端部は、外側の石英管２４０内で開放されるように、上部封止部材２５２の下面から一定の隙間を形成するように高さ位置（Ｚ方向の位置）が設定されている。上部封止部材２５２の材料は石英板で良いが、ＵＶ光Ｌｂやミスト付着によって容易に劣化しない材料（セラミックス、金属、カーボン複合材等）にしても良い。

外側の石英管２４０の−Ｚ方向の下端部には、石英管２４０の内部を密封すると共に、キャリアガスＣＧＳをパイプ２４Ａ、２４Ｂ、及びパイプ２４Ｃ、２４Ｄの各々に排出する複数の排気ポート（開口部）ＰｏｕｔがＸＹ面と平行な底部に形成されたカップ状の下部封止部材２５４が設けられている。以上の構成で、キャリアガスＣＧＳ（ミスト）と接触する石英管２４０の内周面、石英管２５０の内外周面、上部封止部材２５２の下方の内壁面、下部封止部材２５４の内壁面の各々には、ミストの付着を抑制したり、液滴となった場合に−Ｚ方向（重力方向）に流れ易くしたりする為の撥液性の表面加工が施されている。

下部封止部材２５４の円形状の底部をＸＹ面内で見ると、４つの円形状の排気ポートＰｏｕｔが中心線Ａｘｏの回りに約９０度の角度間隔で底部の周辺に沿って配置される。さらに下部封止部材２５４の底部の中央には、内側の石英管２５０の下側の端部が取り付けられると共に、パイプ１７から供給されるキャリアガスＣＧＳを内側の石英管２５０の内部に通すための吸気ポート（開口）Ｐｉｎが設けられている。本変形例では、パイプ１７から吸気ポートＰｉｎを介して内側の石英管２５０の下端部から供給されたキャリアガスＣＧＳは、石英管２５０の内部を上端部まで上昇し、上部封止部材２５２の下面付近で下向きに流れを変えて、石英管２５０の外周面と石英管２４０の内周面とで囲まれた空間内を−Ｚ方向に降下し、下部封止部材２５４の底部の４ヶ所の排気ポートＰｏｕｔの各々を介して、それぞれパイプ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄに送出される。従って、本変形例では、同軸に配置された外側の石英管２４０と内側の石英管２５０、及び上部封止部材２５２と下部封止部材２５４によって流路形成部が構成される。

先の図１２、図１３に示した構成と同様に、本変形例でも外側の石英管２４０の周辺には、中心線Ａｘｏと平行となるように配置された棒状の低圧水銀放電ランプの複数本が、ＵＶ光源ユニット２０Ｂとして設けられる。低圧水銀放電ランプからのＵＶ光Ｌｂは、石英管２４０や石英管２５０の輻射熱による温度上昇を防ぐ断熱構造体（ＵＶ光Ｌｂに対して数十％以上の透過率を有する）を通して、外側の石英管２４０の内部空間、及び内側の石英管２５０の内部空間でキャリアガスＣＧＳに乗って浮遊するミストに照射される。これによって、ミストに含まれるナノ粒子の表面やミスト自体の表面に付着した有機系の不純物の成分が洗浄される。なお、断熱構造体は、先の図１２〜図１５と同様に、外側の石英管２４０の外周面を更に囲むような第３の石英管を設け、石英管２４０の外周面と第３の石英管の内周面との間の隙間に、温度制御された純水又は気体を冷媒ＣＬｑとして満たす構成とすることができる。

以上の図１９、図２０のような構成において、外側の石英管２４０、内側の石英管２５０、上部封止部材２５２、下部封止部材２５４の各々は、簡単に分解できるように結合されている。従って、ミスト改質部２０を長時間使用して、石英管２４０の内周面や石英管２５０の内外周面にナノ粒子が付着して曇りが発生したり、上部封止部材２５２と下部封止部材２５４の各内壁面等にナノ粒子が堆積したりした場合、ミスト改質部２０の稼動を中断して、各部を分解して清掃（ナノ粒子の回収）作業を行うことができる。具体的には、上部封止部材２５２を外側の石英管２４０に対して＋Ｚ方向に分離し、外側の石英管２４０を下部封止部材２５４に対して＋Ｚ方向に分離し、その後、内側の石英管２５０を、下部封止部材２５４に対して＋Ｚ方向に分離する。下部封止部材２５４は、接続されているパイプ１７、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄを外すことで、取り出すことができる。

分離された各部材は、専用の洗浄工具や薬液（酸性のエッチング液等）を用いて清掃されると共に、付着したナノ粒子の回収も行われる。さらに本変形例では、石英管２４０や石英管２５０の曇りによってミストに照射されるＵＶ光Ｌｂの強度が低下する場合に備えて、石英管２４０や石英管２５０の予備品を用意しておけば、簡単に且つ短時間に予備品と交換することができる。本変形例によるミスト改質部２０では、４つのパイプ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄの各々から、ほぼ同じ流量でミストを含むキャリアガスＣＧＳを得ることが可能である。その為、本変形例は、例えば先の図１８の変形例３のように、個々にキャリアガスＣＧＳが供給される複数のミスト噴出部３０を設けるミスト成膜装置に適している。本変形例のように、ミスト改質部２０を容易に分割可能とする構成は、先の図１２や図１４に示したミスト改質部２０でも同様に採用することができ、ミスト改質部２０の内部空間を規定する壁面（石英管２４０の内周面、端部封止部材２４３Ａ、２４３Ｂの内側面、整流板２４５Ａ、２４５Ｂ）に付着したナノ粒子による曇りを清掃しつつ、ナノ粒子を回収することができる。なお、先の図５に示したミスト改質部２０の構成でも、ストレートな石英管２０１Ａ〜２０１ＣとＵ字状の配管１７Ａ、１７Ｂとを容易に取外し可能な構成にすれば、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの曇りを清掃し、ナノ粒子を回収することができる。

なお、本変形例の構成においても、下部封止部材２５４の底部内壁面には、ミストが集まった液滴（雫）や液滴が集まった液溜りが生じ得るので、図１２に示したように、液滴や液溜りを排出する開口部２４６Ａを下部封止部材２５４の底部に形成し、その開口部２４６Ａに接続される回収用パイプを介して、ナノ粒子を含有する液体を先の図１に示した溶液タンク１０に戻すようにしても良い。さらに、図１９のミスト改質部２０は、全体を上下方向（Ｚ方向）が逆になるように配置しても良いし、中心線ＡｘｏがＺ軸に対して傾くような傾斜配置にしたり、或いは中心線ＡｘｏがＸＹ面と平行な水平配置にしたりすることができる。

〔変形例５〕
図２１は、図１９、図２０の変形例４に適用される変形例５としての石英管２５０の部分的な内部構成を示す斜視図である。図２０に示したように、石英管２５０内には、パイプ１７からミストを含むキャリアガスＣＧＳがストレートに供給されてくる為、中心線Ａｘｏと直交する面（ＸＹ面と平行な面）内で見たとき、石英管２５０の上端部付近におけるキャリアガスＣＧＳ中のミスト濃度の分布は一様でない場合がある。そこで、図２１に示すように、石英管２５０内の適当な高さ位置（Ｚ方向位置）、好ましくは石英管２５０の下端部付近（吸気ポートＰｉｎの上方位置）に、石英管２５０の内径とほぼ同じ幅を有する薄板（フィン）２５０Ｓを中心線Ａｘｏの回りにねじった状態で配置する。薄板（フィン）２５０Ｓの中心線Ａｘｏの方向（Ｚ方向）の長さに渡って、薄板（フィン）２５０Ｓを適当な度合いでねじることによって、キャリアガスＣＧＳは石英管２５０内を螺旋状に周回して進み、石英管２５０の上端部から噴出されるキャリアガスＣＧＳ中のミスト濃度は、ＸＹ面内で見たときに一様化される。薄板（フィン）２５０Ｓは、ＵＶ光Ｌｂの照射やミスト（純水）の付着によって劣化せず、撥液性に表面加工された材料とすることが好ましいが、経時的に劣化し得る材料で作る場合は交換可能な構成（消耗部品）にしておけば良い。

また、本変形例のような薄板（フィン）２５０Ｓは、図５に示した第１の実施の形態におけるミスト改質部２０の石英管２０１Ａ〜２０１Ｃの各々の内部にも設けられるので、石英管２０１Ａ〜２０１Ｃ内を流れるキャリアガスＣＧＳを渦巻き状にして、パイプ２４に送出されるキャリアガスＣＧＳ中のミスト濃度を一様化したり、キャリアガスＣＧＳの流れの直進性を良くしたりすることが可能となる。本変形例の場合、薄板（フィン）２５０Ｓは流路形成部の一部材として機能する。

〔変形例６〕
ミスト改質部２０に設けられて、ミスト（キャリアガスＣＧＳ）にＵＶ光Ｌｂを照射するＵＶ光源ユニット（ＵＶ照射ユニット）２０Ｂ、ミスト成膜後の基板Ｐの表面に向けてＵＶ光Ｌａを照射するＵＶ照射ユニット６０、或いは、ミスト成膜時にナノ粒子が堆積されている最中の基板Ｐに向けてＵＶ光Ｌｃを照射するＵＶ照射ユニット７０の各々では、ＵＶ光源としてロングアークタイプ（棒状）の低圧水銀放電ランプ（７２、２１０Ａ〜２１０Ｆ）を用いたが、その他、波長２００ｎｍ以下に強いスペクトルを含むＵＶ光（所謂、真空紫外光）を発生する光源であれば、同様に使用することができる。例えば、低圧水銀放電ランプのショートアークタイプを用いる場合は、放電電極の間隔が狭くＵＶ光の発光点がほぼ点状となる為、発光点から四方八方に拡がるＵＶ光を効率的に集光する凹球面鏡や楕円面鏡等が設けられる。また、棒状のＵＶ光源として、例えば、特開２００６−２６９１８９号公報に開示されているような長尺の管状エキシマ放電ランプを用いても良い。エキシマ放電ランプは、放電管中にキセノンガス等の稀ガスを封入したもので、波長１７２ｎｍに輝線スペクトルを有するＵＶ光（真空紫外光）を効率よく放射する。その他、特開２０１６−０２４９０４号公報に開示されているような、発光管内にキセノンガスを含む封入ガスを３気圧で封入して、真空紫外波長域（１００ｎｍ〜２００ｎｍ）に渡って比較的に強いスペクトル分布を持つ紫外線光を発生する真空紫外（Vacuum Ultra Violet）フラッシュランプとしても良い。エキシマ放電ランプや真空紫外フラッシュランプを用いる場合も、流路形成部内を通るキャリアガスＣＧＳ（及びミスト）の温度上昇を抑える為の断熱機構（冷媒ＣＬｑ）や断熱部材７７等が必要となる。

その他、光源装置としては大型化するものの、レーザ媒体として希ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）とハロゲンとしてのフッ素（Ｆ₂）との混合ガスを用いて波長１９３ｎｍのＵＶパルス光を発生するＡｒＦ（アルゴン・フロライド）エキシマレーザ光源、或いは、レーザ媒体としてフッ素分子ガスを用いて波長１５７ｎｍのＵＶパルス光を発生するＦ₂エキシマレーザ光源を利用しても良い。また、光源装置として、比較的にコンパクトなファイバ・アンプ・レーザ光源を用いても良い。ファイバ・アンプ・レーザ光源は、一例として、国際公開第２０１３／１３３２７９号に開示されているように、赤外波長域のシード光（種光パルス）をファイバ増幅器で増幅した後、複数の波長変換光学素子（高調波発生器）に通すことによって、波長１９５．９ｎｍのＵＶパルス光（深紫外光）を高出力で発生する。ＡｒＦエキシマレーザ光源やファイバ・アンプ・レーザ光源からのＵＶパルス光を用いる場合は、そのＵＶパルス光を、ビーム分割器やマルチモードのファイバーバンドル等によって、ＵＶ光源ユニット２０Ｂ用のＵＶ光Ｌｂ、ＵＶ照射ユニット６０用のＵＶ光Ｌａ、及びＵＶ照射ユニット７０用のＵＶ光Ｌｃの各々に適当な強度比率で分配することができる。

図２２は、本変形例６において、上記のファイバ・アンプ・レーザ光源等の深紫外レーザ光源ＬＳからのＵＶ光のビームＢＭを先のＵＶ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの各々として用いる場合の照明光学系と、ＵＶ光Ｌｂを用いるミスト改質部２０との概略的な構成を示す。深紫外レーザ光源（レーザ光源）ＬＳから平行光束として射出されるビームＢＭの断面内の直径は数ｍｍ以下（例えば、１ｍｍ程度）であるので、２つのレンズＧ１、Ｇ２によるビームエクスパンダー系によって、その直径が数十ｍｍ程度に拡大される。拡大されたビームＢＭは、平面ミラーＲＭで反射されて、ビームＢＭの拡大された直径内に密に配置される４つのレンズ素子ＲＬに入射する。レンズ素子ＲＬの各々の入射したビームＢＭは、ビームウェストとして集光した後に所定の開口数（ＮＡ）で発散して、ファイバーバンドル（束）ＦＢ１、ＦＢ２、ＦＢ３、ＦＢ４の各々の入射端に投射される。なお、平面ミラーＲＭは、作図上の都合で設けたものであり、必ずしも必要ではない。また、レンズＧ１、Ｇ２、レンズ素子ＲＬは、波長１８０ｎｍ程度のＵＶ光（深紫外）に対して高い透過率（８０％以上）を有するように、石英（ＳｉＯ₂）にフッ素をドープした合成石英とするのが良い。

ファイバーバンドルＦＢ１〜ＦＢ４の各々は、波長１８０ｎｍ程度のＵＶ光に対して大きな減衰がなく、良好な伝送特性を有する中空光ファイバ素線ＨＯＦを多数本束ねたものである。中空光ファイバ素線ＨＯＦとしては、例えば特開２００６−２４３３０６号公報、特開２０１１−１６４３１８号公報に開示されているものが利用できる。ここで、ファイバーバンドルＦＢ１に分配されたビームＢＭは、ミスト改質部２０でのＵＶ光Ｌｂとして使われる。本変形例では、ファイバーバンドルＦＢ１を構成する多数本の中空光ファイバ素線（以下、単にファイバ素線と呼ぶ）ＨＯＦの各々の射出端Ｏｆｂから投射されるビームＢＭ、即ちＵＶ光Ｌｂを、石英で直方体状に作られた流路形成部としての容器２４０’内に一様に照射する。その為に、ファイバ素線ＨＯＦの各々の射出端Ｏｆｂが容器２４０’の１つの側壁（図２２中の座標系ＸＹＺの設定から天井となる側壁）に沿って所定の間隔で２次元的に配列されるように、ファイバ素線ＨＯＦの各々の射出端Ｏｆｂを保持する保持板２６０が容器２４０’に近接して設けられる。

容器２４０’は、先の図１２のミスト改質部２０で用いた石英管２４０を直方体に変形したもので、図２２において、容器２４０’のＺ方向の高さ寸法はＹ方向の幅寸法に対して３倍程度に設定される。容器２４０’の内部には図１２に示したような２枚の整流板（石英板）２４５Ａ、２４５Ｂが設けられ、直方体の容器２４０’と内部の整流板２４５Ａ、２４５Ｂとによって、流路形成部が構成される。パイプ１７から供給されたミストを含むキャリアガスＣＧＳは、整流板２４５Ａ、２４５Ｂによって、容器２４０’内を＋Ｘ方向、−Ｚ方向、−Ｘ方向、−Ｚ方向、＋Ｘ方向の順に流れてパイプ２４に排出される。また、容器２４０’の保持板２６０側の側壁（天井側）と対向する側壁（底面側）の外壁面のほぼ全面には、射出端Ｏｆｂから投射されて容器２４０’内を通ったＵＶ光Ｌｂを反射させる反射層ＭＲａが形成されている。同様に、容器２４０’の天井側の側壁以外の他の外壁面にも、同様の反射層ＭＲｂがほぼ全面に形成されている。さらに、容器２４０’の天井側の側壁と対面する側の保持板２６０の表面にも、ファイバ素線ＨＯＦの各々の射出端Ｏｆｂの部分を除いて、同様の反射層ＭＲｃが形成されている。反射層ＭＲａ、ＭＲｂ、ＭＲｃは、波長１８０ｎｍ程度の真空紫外線に対して高い反射率（８０％以上）となるように、屈折率が異なる材料による薄膜を交互に繰り返し積層した誘電体多層膜で構成される。

この図２２のような構成において、個々の射出端Ｏｆｂから投射されるＵＶ光Ｌｂは、レンズ素子ＲＬの焦点距離で決まる開口数（ＮＡ）に応じた角度特性（広がり角）を持つので、容器２４０’内では、多数のファイバ素線ＨＯＦの各々の射出端Ｏｆｂから射出されたＵＶ光Ｌｂと各反射層ＭＲａ、ＭＲｂ、ＭＲｃで反射されたＵＶ光Ｌｂとが、様々な角度特性でキャリアガスＣＧＳ中のミストに照射される。なお、保持板２６０上の１ヶ所に固定される射出端Ｏｆｂは、１本のファイバ素線ＨＯＦの射出端Ｏｆｂであっても良いが、複数本（例えば、数本〜数十本）のファイバ素線ＨＯＦを束ねて形成される射出端Ｏｆｂとしても良い。従って、例えば、保持板２６０上の１ヶ所に固定される射出端Ｏｆｂに関して１０本のファイバ素線ＨＯＦを束ねるものとし、保持板２６０上の離散的な２０ヶ所に射出端Ｏｆｂを配列する場合、ファイバーバンドルＦＢ１を構成する中空光ファイバ素線ＨＯＦの全本数は２００本となる。

図２２に示した他のファイバーバンドルＦＢ２、ＦＢ３、ＦＢ４も、ファイバーバンドルＦＢ１と同様に構成され、例えば、ファイバーバンドルＦＢ２で導光されるビームＢＭは、図１や図１６に示したＵＶ照射ユニット６０でのＵＶ光Ｌａとして利用され、ファイバーバンドルＦＢ３で導光されるビームＢＭは、図１１や図１６に示したＵＶ照射ユニット７０でのＵＶ光Ｌｃとして利用される。本変形例のように、深紫外レーザ光源ＬＳからの真空紫外域のビームＢＭを、レンズＧ１、Ｇ２、レンズ素子ＲＬ、ファイバーバンドルＦＢ１〜ＦＢ４による照明光学系を介して、ミスト改質部２０、ＵＶ照射ユニット６０、７０に供給する場合、光源の輻射熱がキャリアガスＣＧＳ（ミスト）や基板Ｐに直接作用しない為、温度制御された純水や気体を冷媒として用いる断熱層、断熱構造体、断熱部材７７等を特に設けなくても良い。

以上、図２２の変形例６の構成において、ファイバーバンドルＦＢ４で導光されるビームＢＭは、ミスト成膜装置ＭＤＥ内の他の構造部分の紫外線洗浄やミスト成膜前の基板Ｐの表面の予備洗浄（親液化）等の為に利用できる。基板Ｐの表面に一様な膜厚でナノ粒子による膜を形成する場合、基板Ｐの表面はミスト（純水）に対して親液性であることが好ましい。基板Ｐの表面が液滴に対して接触角が大きい撥液状態の場合、噴霧されたミストによって基板Ｐの表面に被覆される液膜が所々で集まって液膜の厚い部分と極めて薄い部分とが生じ、ナノ粒子による膜層に厚みムラが生じたり、ナノ粒子が未堆積な部分が斑点状に生じたりする。そのようなことを避ける為、ミスト成膜前の基板Ｐの表面に紫外線（真空紫外域のＵＶ光）を照射して、基板Ｐの表面を撥液性から親液性に改質する処理（基板改質処理）が施される。本変形例では、その際に使われる紫外線をファイバーバンドルＦＢ４で導光されるビームＢＭとすることができる。

〔変形例７〕
以上の各実施の形態や各変形例では、図１〜図４、図１１、図１６に示したように、ミストを含むキャリアガスＣＧＳ（ミスト気体）は、基板Ｐの上方（＋Ｚ方向）に配置されるミスト噴出部３０のスリット状のノズル部（スリット開口）３０Ａから、下方（−Ｚ方向）の基板Ｐの表面に向けて噴霧される。その為、長時間、ミスト成膜を行うと、ミスト噴出部３０の内部空間の壁面に生じた液滴が重力の影響により、壁面を伝わってノズル部３０Ａのエッジ部に流れ、エッジ部から基板Ｐの表面に落下する可能性がある。そこで本変形例では、図２３、図２４に示すように、ミスト噴出部３０の内壁面に生じた液滴（又は液溜り）やノズル部３０Ａから落下し得る液滴（雫）をトラップ（回収）する機構を設ける。

図２３は、本変形例７によるミスト噴出部３０の外観を示す斜視図であり、全体的な外観形状は図２〜図４の第１の実施の形態のミスト噴出部３０と概ね同じであると共に、直交座標系ＸＹＺの各座標軸も図２〜図４と同じに設定される。図２４は、図２３のミスト噴出部３０をＹ方向の中央付近で、Ｙ軸と垂直な面（ＸＺ面と平行）で破断した断面図である。図２３、図２４において、図２〜図４の部材と同じ機能の部材には同じ符号を付してある。また、本変形例のミスト噴出部３０の−Ｙ方向側の壁面には、例えば、変形例６の図２２で説明したファイバーバンドルＦＢ４による照明光学系を介して、ミスト改質（洗浄）用のＵＶ光Ｌｂが入射可能な石英板による窓（窓部）ＷＤａ、ＷＤｃが設けられ、ミスト噴出部３０の＋Ｙ方向側の壁面には、同様にＵＶ光Ｌｂが入射可能な石英板による窓（窓部）ＷＤｂ、ＷＤｄが設けられている。

本変形例のように、ミスト噴出部３０内にＵＶ光Ｌｂを導入する場合、ＵＶ光Ｌｂは、レンズ系によってコリメートされた平行光束で、Ｘ方向の幅が窓ＷＤａの幅よりも若干小さいビーム幅に整形される。Ｚ方向の上側に位置する窓ＷＤａから＋Ｙ方向に入射するＵＶ光Ｌｂは、ミスト噴出部３０の内壁に直接照射されることなく、反対側の窓ＷＤｂから射出するように構成される。窓ＷＤａ、ＷＤｂに対してＺ方向の下側に設けた一対の窓ＷＤｃ、ＷＤｄに関しても、同様に平行光束に整形されたＵＶ光Ｌｂが導光可能であるが、ＵＶ光Ｌｂは、−Ｙ方向に向かうように窓ＷＤｄから入射して窓ＷＤｃから射出するように構成される。このように、ミスト噴出部３０内にＵＶ光Ｌｂを導入する場合は、ミスト噴出部３０の内部空間を規定する筐体（容器本体）の隔壁は、ＵＶ光Ｌｂに対して遮光性を有すると共に、ＵＶ光Ｌｂの照射により劣化し難い材料、例えば、ステンレスやジュラルミン等の金属やセラミックス等が好ましい。但し、ミスト噴出部３０の周囲を、ＵＶ光Ｌｂの波長域の光を遮光性する遮光板（遮光体、遮光性塗料）で覆う場合は、ミスト噴出部３０自体の筐体（容器本体）の隔壁を遮光性にしなくても良い。

先の図４では、ミスト噴出部３０の底部に形成されるノズル部３０Ａのスリット状開口を規定するエッジ部に連なる内壁面３０Ｋ２、３０Ｊ２を、図４（又は図１１）のように、ノズル部３０Ａ側が低くなるように傾いた平面状の斜面としたが、本変形例では、図２３に示すように円弧上に湾曲した円筒状の曲面とした。そして、詳しくは図２４を参照して説明するが、ミスト噴出部３０の内壁面のうちのＹＺ面（又はＸＺ面）と平行な垂直な内壁面に沿って流れ落ちる液滴を一時的に保持する為に、ＹＺ面と垂直な内壁面と湾曲した内壁面３０Ｋ２、３０Ｊ２の各々との間には、Ｙ方向にスリット状に延設された凹部３０Ｋ３、３０Ｊ３が形成される。凹部３０Ｋ３、３０Ｊ３の各々に滴下した液滴が集まった液体は、排出用チューブＤＰｂ、ＤＰｃを介して回収（又は廃棄）される。さらに本変形例では、湾曲した内壁面３０Ｋ２、３０Ｊ２を伝わってノズル部３０Ａに流れ落ちる液滴を毛細管現象によって捕捉する薄いトラップ板３０Ｓが、ミスト噴出部３０の底面部３０Ｂに設けられている。トラップ板３０Ｓで捕捉された液滴（液体）は排出用チューブＤＰａを介して回収（又は廃棄）される。

図２４は、図２３中のミスト噴出部３０のＹ方向の中央付近に設けられた排出用チューブＤＰａの位置で、ミスト噴出部３０をＸＺ面と平行な面で破断した端面を＋Ｙ方向側から見た断面図であり、ここでは、窓ＷＤｄ（ＷＤｃ）のＺ方向の半分から下方部分の断面のみ示す。ミスト噴出部３０の鉛直な内壁面３０Ｋ１、３０Ｊ１に沿って液滴ＤＬが流れ落ちる場合、その液滴ＤＬはスリット状の凹部３０Ｋ３、３０Ｊ３内に溜められる。スリット状の凹部３０Ｋ３、３０Ｊ３の各々は、内部に形成された流路３０Ｋ４、３０Ｊ４を介して排出用チューブＤＰｃ（ＤＰｂも同じ）に接続され、排出用チューブＤＰｃ（ＤＰｂ）は吸引用の減圧源（精密ポンプ等）に接続されている。液滴ＤＬが凹部３０Ｋ３、３０Ｊ３内に滴下して凹部３０Ｋ３、３０Ｊ３内にまとまった液溜りが生じる時間インターバルで、排出用チューブＤＰｃ（ＤＰｂ）を介した吸引動作が所定時間だけ行われる。このように、スリット状の凹部３０Ｋ３、３０Ｊ３と排出用チューブＤＰｃ（ＤＰｂ）によって、滴下抑制機構が構成される。

図２４に示すように、湾曲した内壁面３０Ｋ２、３０Ｊ２を伝わってノズル部３０Ａに向かって垂直に流れ落ちていく液滴ＤＬは、ミスト噴出部３０の底面部３０Ｂに設けられた薄いトラップ板３０Ｓの上面と底面部３０Ｂとの間の狭い隙間Ｇｐに毛細管現象によって吸い込まれる。トラップ板３０Ｓは、ＸＹ面内で見たとき、ノズル部３０Ａとほぼ同じ形状及び寸法のスリット状の開口を有し、隙間Ｇｐが０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度になるように底面部３０Ｂに固定されている。隙間Ｇｐは、内部に形成された流路３０Ｋ５、３０Ｊ５の各々を介して排出用チューブＤＰａに接続されている。排出用チューブＤＰａは吸引用の減圧源（精密ポンプ等）に接続され、捕捉された液滴が隙間Ｇｐ内に溜まってくる時間インターバルで、排出用チューブＤＰａを介した吸引動作が所定時間だけ行われる。このように、トラップ板３０Ｓと排出用チューブＤＰａも滴下抑制機構として機能する。なお、プラズマアシストを行う場合は、図４に示した電極棒５０Ａ、５０Ｂが保持される電極保持部材５１Ａ、５１Ｂをトラップ板３０Ｓの直下（−Ｚ方向）に設ければ良い。その場合、トラップ板３０Ｓも絶縁性が高い薄い板（プラスチック、アクリル、ガラス等）にする。プラズマアシストを行わない場合、トラップ板３０Ｓはミストの液体によって腐食され難い金属（ステンレス、ジュラルミン等）としても良い。

以上、本変形例の構成において、ミスト噴出部３０の各内壁面３０Ｋ１、３０Ｋ２、３０Ｊ１、３０Ｊ２、及び窓ＷＤａ、ＷＤｂ、ＷＤｃ、ＷＤｄの内側面、並びに凹部３０Ｋ３、３０Ｊ３の内面は、撥液性が高い状態（接触角が９０度以上）になるように表面加工されている。一方、ミスト噴出部３０の底面部３０Ｂの平坦な下表面と、トラップ板３０Ｓの平坦な上表面とは、液滴が隙間（ギャップ）Ｇｐに毛細管現象で吸い込まれ易くする為、強い親液性（例えば、接触角が１０度以下）を呈するように表面加工されている。また、トラップ板３０Ｓの平坦な下表面（基板Ｐと対向する面）は、キャリアガスＣＧＳ中のミストの付着を抑制する為、強い撥液性（例えば、接触角が１２０度以下）を呈するように表面加工されている。また、スリット状の凹部３０Ｋ３、３０Ｊ３、流路３０Ｋ４、３０Ｊ４、及び排出用チューブＤＰｃ、ＤＰｂによる滴下抑制機構と、トラップ板３０Ｓ、流路３０Ｋ５、３０Ｊ５、及び排出用チューブＤＰａによる滴下抑制機構との少なくとも一方は、先の図１〜図３、図１１、図１６の各々に示したミスト噴出部３０にも同様に設けることができ、更には、ミスト回収部３２にも同様に設けることができる。

ミスト回収部３２も、内部空間を規定する壁面に沿ってミストを含むキャリアガスＣＧＳが流れる為、その壁面に液滴ＤＬが生じ得る。その液滴は、壁面を伝わって回収ポート部３２Ａ（図３参照）のスリット状の開口エッジに流れ落ち、基板Ｐ上に滴下する可能性がある。図２３、図２４のように、ミスト回収部３２内にも滴下抑制機構を設ければ、液滴の基板Ｐへの滴下が抑制される。さらに、ミスト噴出部３０のノズル部３０Ａ（又はミスト回収部３２の回収ポート部３２Ａ）の周囲に設ける滴下抑制機構は、トラップ板３０Ｓと排出用チューブＤＰａによるアクティブな液滴吸引機構ではなく、トラップ板３０Ｓの代りに、ミスト噴出部３０の底面部３０Ｂに、液体吸収性が高い吸水性ポリマー等を含むシート材を交換可能に設置したパッシブな液滴吸引機構でも良い。

さらに、本変形例（図２３、図２４）や先の図４、図１１のように、ミスト噴出部３０のノズル部３０Ａを下側（−Ｚ方向）に向ける場合、ミスト噴出部３０の天井内壁面３０Ｋ０や供給ポート３０Ｐａ、３０Ｐｂの開口付近にミストが集まった液滴が付着し、その液滴がノズル部３０Ａ内を通過して直接基板Ｐに落下する可能性もある。そこで、先の図１６でも説明したように、ミスト噴出部３０の全体がＸＺ面内でＺ軸に対して所定角度だけ傾くように、ミスト噴出部３０をＹ軸の回りに回転（傾斜）させた構成にしておく。これにより、ミスト噴出部３０の天井内壁面３０Ｋ０や供給ポート３０Ｐａ、３０Ｐｂの開口付近に付着した液滴が−Ｚ方向（鉛直方向）に落下しても、その液滴がミスト噴出部３０の内壁面の何処かに落下するように設定される。内壁面の何処かに滴下した液滴は、図２４に示したように、内壁面に伝わって落下して、最終的にミスト噴出部３０のノズル部３０Ａの周囲に設けた滴下抑制機構（トラップ板３０Ｓ等）で吸引される。

〔変形例８〕
以上の各実施の形態や各変形例では、ミストを含むキャリアガスＣＧＳ（ミスト気体）に対して、紫外線洗浄効果を有する波長２００ｎｍ以下の真空紫外波長（深紫外波長）を含むＵＶ光を照射した。本変形例では、さらに、図１に示したミスト発生部１４中の内部容器（カップ）１４Ａ内の溶液に向けて紫外線洗浄効果を有するＵＶ光を照射するようにする。図２５は、本変形例によるミスト発生部１４の概略構成を示す部分断面を表し、図１中のミスト発生部１４内の部材やミスト発生部１４に接続される部材と同じ機能の部材には同じ符号を付してある。

ミスト発生部１４の筐体である円筒状の外容器内には、内部容器１４Ａを所定の深さで水没させる純水ＵＬｑが満たされ、外容器の底部には、内部容器１４Ａ内の溶液１０Ａからミストを発生させる為の超音波振動子１４Ｃが設けられている。外容器と内部容器１４Ａとは、弾性部材（ゴム等）を介してフランジ部１４Ｅ、１４Ｆで結合されている。図１にも示した精密ポンプ１２からは、ナノ粒子が分散して含有される溶液１０Ａが、パイプ１２Ａを通って、断続的又は連続的に内部容器１４Ａ内に供給される。内部容器１４Ａ内は天板部材１４Ｄによって密閉状態にされ、超音波振動子１４Ｃによって溶液１０Ａの液表面から発生したミストは、天板部材１４Ｄに取付けられたパイプ１６を通して供給されるキャリアガス（キャリア気体）ＣＧＳに乗って、天板部材１４Ｄに取付けられたパイプ１７から排出される。

内部容器１４Ａ内の溶液１０Ａの液表面と天板部材１４ＤとのＺ方向の間隔（空間距離）をほぼ一定にする為に、精密ポンプ１２は、内部容器１４Ａ内での溶液１０Ａの液表面の高さがほぼ一定に維持されるように、不図示の液面センサーからの検出信号に基づいて溶液１０Ａを供給する。天板部材１４Ｄの下面には、パイプ１６からのキャリアガスＣＧＳを、溶液１０Ａの液表面の近くまで導くダクト部１６Ａと、ミストを含んで舞い上げられたキャリアガスＣＧＳを効率的に集めてパイプ１７に送り出すロート部１７Ａが設けられている。

そして、本変形例では、防水型の固体紫外光源２８０の１つ又は複数個が内部容器１４Ａ内の溶液１０Ａ中に水没するように設けられる。固体紫外光源２８０は、波長２００〜４００ｎｍの紫外線を発生するＬＥＤ光源であり、浄水器内に発生する細菌、バクテリア等の殺菌の為に、ＬＧイノテック社から販売されている防水機能付きＵＶ−ＬＥＤモジュール等を利用することができる。このように、溶液１０Ａに対して紫外線を照射することにより、ミストになる前の段階で溶液１０Ａ中に含まれる不純物（有機物質）を分解、洗浄することが可能となる。なお、内部容器１４Ａを紫外線に対する透過率が高い石英等で構成した場合、内部容器１４Ａの外側であって外容器内に満たされる純水ＵＬｑ中に固体紫外光源２８０を配置して、内部容器１４Ａの側壁面を通して溶液１０Ａに紫外線を照射するようにしても良い。

〔その他の変形例〕
以上、各実施の形態や各変形例において、ミスト成膜による被成膜対象物としての基板Ｐの表面は、ミストに対して親液性を持つような表面処理が成されていることが好ましい。しかしながら、基板Ｐの表面のうち、意図的にミスト成膜を行わない領域を設定する場合は、その領域の表面に選択的なパターニングによって超撥液膜を形成したり、後工程で容易に除去可能なカバー層を形成したりすればよい。その一例として、例えば、国際公開第２０１３／１７６２２２号に開示されているように、ニトロベンジルに撥液性を有するフッ素基を持った感光性シランカップリング剤を基板Ｐの表面に塗工し、その感光性シランカップリング剤による感応層に、波長３６５ｎｍの紫外線（ｉ線）による露光装置を使って電子デバイス等のパターンを露光することで、基板Ｐの表面にパターンに応じた親撥液性のコントラストを付与してから、ミスト成膜を行っても良い。

各実施の形態や各変形例では、基板Ｐを長尺のシート基板として長尺方向に平面的に搬送しながらミスト成膜を行うようにしたが、例えば、国際公開第２０１６／１３３１３１号に開示されているように、長尺の基板Ｐを回転ドラムの円筒状の外周面に巻き付けた状態で長尺方向に搬送しつつ、回転ドラムの外周面で円筒面状に支持された基板Ｐの表面に向けて、ミスト噴出部３０からのミストを噴霧する構成としても良い。さらに、ミスト噴出部３０は、基板Ｐの搬送方向に沿って複数並べても良い。

また、図１〜図４、図１１、図１６の各々の構成では、ミスト噴出部３０のノズル部３０Ａから基板Ｐに向かうキャリアガスＣＧＳを、基板Ｐの表面に対して垂直な方向から噴霧しているが、その噴霧の方向は、基板Ｐの表面と垂直な状態から所定の角度範囲内（例えば、１０度〜４５度）でＹ軸回りに傾けても良い。

図１２、図１４、図１９に示したミスト改質部２０の流路部２０Ａを構成する石英管２４０、２５０の内周面や外周面には、長時間に渡ってミスト成膜を行う間に、先に説明したようにナノ粒子が付着又は堆積する。そこで、付着したナノ粒子を定期的に拭き取るワイパー部材を石英管２４０や石英管２５０の内部で可動させる機構を設けても良い。

図１１、図１６に示したミスト成膜装置ＭＤＥでは、導風部材３１で覆われた空間内で基板Ｐに対してミスト成膜を行いつつ、ＵＶ光Ｌｃを照射する構成としたが、基板ＰとＵＶ照射ユニット（ＵＶ光源ユニット）７０の間に配置される断熱部材７７としての石英板７４（ＵＶ光Ｌｃを通す窓）の下面は常にミストに曝されているので、時間経過に伴って徐々にナノ粒子が付着又は堆積し得る。そこで、断熱部材７７の全体、或いは石英板７４を容易に交換可能とする構成を設けたり、断熱部材７７としての石英板７４に付着したナノ粒子を除去（払拭）するワイパー部材や清掃機構を設けたりすることができる。

また、紫外線洗浄効果を有する波長２００ｎｍ以下の真空紫外波長（深紫外波長）のＵＶ光を発する光源として用いた低圧水銀放電ランプ２１０Ａ〜２１０Ｆ、７２は、棒状以外にＵ字管タイプや面照射タイプのものも使える。さらに、キャリアガスＣＧＳ中のミストや基板Ｐの表面を照射するＵＶ光は、波長２００ｎｍ以下の真空紫外波長域のスペクトル成分とすることで洗浄効果が高まるが、ミストに含まれるナノ粒子の材料物資や粒径によっては、波長２００〜４００ｎｍの間のスペクトル成分の紫外線に変更したり、波長２００ｎｍ以下の真空紫外波長域のスペクトル成分の紫外線光と、波長２００〜４００ｎｍの間のスペクトル成分の紫外線光とを併せて照射したりすることで、洗浄効果（改質効果）がより高められることもある。また、紫外線洗浄効果を有する波長２００ｎｍ以下の真空紫外波長域のＵＶ光のミスト気体ＣＧＳへの照射は、図１又は図２５に示したミスト発生部１４内で発生した直後のミストに対して行っても良い。

ミスト成膜装置ＭＤＥで成膜可能なナノ粒子は、先に例示したＩＴＯナノ粒子以外に、多用な材料物質（導電物質、絶縁物質、半導体物質）のナノ粒子とすることができる。ナノ粒子は、一般的には１００ｎｍよりも小さい粒子とされているが、ミスト成膜においては、ミストの粒径（数μｍ〜十数μｍ）よりも小さく、ミスト内に捕捉されてキャリアガスＣＧＳによって浮遊できるサイズであれば良い。そのようなナノ粒子としては、金属系では、金ナノ粒子、白金ナノ粒子、銀ナノ粒子、銅ナノ粒子、或いは良導体に精製されたカーボンナノロッド等が使用でき、酸化物系では、酸化鉄ナノ粒子、酸化亜鉛ナノ粒子、酸化珪素（シリカ）ナノ粒子等が使用でき、窒化物系では、窒化珪素ナノ粒子、窒化アルミニウムナノ粒子等が使用できる。さらに半導体系としては、半導体に精製されたカーボンナノロッドやシリコンナノ粒子等も使用できる。シリコンナノ粒子としては、例えば、国際公開第２０１６／１８５９７８号に開示されているように、ｐｎ接合太陽電池を形成する半導体層の表面に成膜（塗布）して効率を向上させる炭化水素で分子終端したシリコンナノ粒子であっても良い。

また、図１に示したミスト発生部１４は、超音波振動子１４Ｃを用いた超音波霧化方式であったが、基板Ｐに噴霧されるミスト（キャリアガスＣＧＳ）の温度を高めても良い場合は、微粒子を含有した溶液（純水等）をヒータで加熱して溶液の液面からミストを発生させる加熱霧化方式としても良い。逆に、基板Ｐに噴霧されるミスト（キャリアガスＣＧＳ）の温度を低くしたい場合は、微粒子を含有した溶液（純水等）に、粒状に砕いたドライアイスを適当な時間間隔で投入し、溶液の液面からミストを発生させる霧化方式としても良い。この場合、ドライアイスの粒が溶ける過程で、冷えた二酸化炭素ガス（炭酸ガス：ＣＯ₂）が発生し、それがキャリアガスＣＧＳとなってミストを運ぶことになる。炭酸ガスは空気よりも比重が大きく冷えている為、基板Ｐの表面に沿って流れ易くなり、ミストの基板Ｐへの付着率を高めることができる。

〔第４の実施の形態〕
図２６は、先の図１に示したミスト成膜装置ＭＤＥを、ロール方式に適用した場合の概略的な構成を表した図であり、直交座標系ＸＹＺは図１と同じ向きに設定される。本実施の形態では、直径が２０〜６０ｃｍの円筒状の回転ドラムＤＲによって、シート状の長尺の基板Ｐが長尺方向に搬送される。先の図２、図１１、図１６のように、フレキシブルなシート状の基板Ｐを長尺方向に一定の長さに亘って平面状に支持する場合、基板Ｐには長尺方向に所定のテンションが付与されて平坦な状態に張設された状態で搬送される。その際に、基板Ｐには長尺方向に延びたシワ（凹凸となる縦シワ）が長尺方向と交差した幅方向の何ヶ所かに発生するおそれもある。そのようなシワが発生すると、基板Ｐの表面にミスト成膜された微粒子による薄膜層に許容範囲以上の厚みムラが生じ得る。これに対して、回転ドラムＤＲを用いる場合は、基板Ｐの裏面を回転ドラムＤＲの外周面に密着支持させた状態、即ち基板Ｐの表面を安定した円筒面状に湾曲させて支持した状態で、回転ドラムＤＲの回転によって基板Ｐを長尺方向に搬送することができる。

図２６において、回転ドラムＤＲは、Ｙ軸と平行に設定される中心軸ＡＸｄから一定半径で円筒面状に湾曲すると共に、Ｙ方向に基板Ｐの幅よりも長い外周面ＤＲａを有する。回転ドラムＤＲのＹ方向の両端部には、中心軸ＡＸｄと同軸のシャフトＳｆｔが設けられ、シャフトＳｆｔはボール・ベアリング又はヘア・ベアリングを介して、装置本体に回転可能に軸支される。回転ドラムＤＲの中心軸ＡＸｄからの半径は、基板ＰのＹ方向の幅が１ｍ以下の場合は、１０〜３０ｃｍの範囲が望ましい。さらに、本実施の形態では、回転ドラムＤＲの中心軸ＡＸｄと平行に設定され回転中心線を有する一対のニップローラ７Ａ、７Ｂと１つのテンションローラ７Ｃとが、回転ドラムＤＲの＋Ｘ方向側に配置される。そして、図２で示したような金属製の無端状のベルト５Ｃが、回転ドラムＤＲ、一対のニップローラ７Ａ、７Ｂ、テンションローラ７Ｃの各々に掛け回されるように設けられる。本実施の形態では、回転ドラムＤＲ、一対のニップローラ７Ａ、７Ｂ、ベルト５Ｃによって、基板Ｐを長尺方向に移動させる移動機構（搬送機構）が構成される。

ＸＺ面内において、回転ドラムＤＲは中心軸ＡＸｄを中心に時計回りに回転し、ベルト５Ｃは、回転ドラムＤＲの外周面ＤＲａの周方向における進入位置ＣＡ１から外周面ＤＲａに接触し、約半周先の離脱位置ＣＡ２で外周面ＤＲａから離れるようにかけ渡される。離脱位置ＣＡ２からニップローラ７Ａに向かうベルト５Ｃの表面は、ＸＹ面に対して角度−θｐだけ傾くように設定される。角度θｐは、３０度〜６０度程度に設定される。一対のニップローラ７Ａ、７Ｂは、ベルト５Ｃの表面と裏面とを所定のニップ圧で挟持しつつ、回転モータからのトルクによって、ベルト５Ｃが一定の速度で搬送されるように回転駆動される。ニップローラ７Ａ、７Ｂを通ったベルト５Ｃは、テンションローラ７Ｃに接触した後、再び回転ドラムＤＲの外周面ＤＲａに送られる。テンションローラ７Ｃは、テンション付与機構７Ｄによって、ニップローラ７Ｂと回転ドラムＤＲの進入位置ＣＡ１との間のベルト５Ｃに、無端軌道の外側に付勢するような力を与える。なお、一対のニップローラ７Ａ、７Ｂの一方を回転モータで回転する駆動ローラとする代わりに、回転ドラムＤＲを回転モータからのトルクで回転させるようにしても良い。

基板Ｐは、ベルト５Ｃの回転ドラムＤＲへの進入位置ＣＡ１に対して、回転方向の下流側の進入位置ＣＡ３で、円筒面状に湾曲したベルト５Ｃの表面に接触し始め、ベルト５Ｃに密着した状態でニップローラ７Ａの位置まで搬送された後、ニップローラ７Ａの所でベルト５Ｃから離れるように搬送される。なお、不図示ではあるが、基板Ｐは、長尺方向（搬送方向）に所定のテンションが付与された状態で、基板搬送機構によってベルト５Ｃと同期した速度で長尺方向に搬送される。

本実施の形態では、先の図２、図１１、図１６の各々に示した導風部材３１が、回転ドラムＤＲの外周面ＤＲａの外径（半径）に合わせるように基板Ｐの搬送方向に沿って円弧状に湾曲して成型され、回転ドラムＤＲの外周面ＤＲａの＋Ｚ方向側の一部分を覆うように設置される。回転ドラムＤＲの回転方向に関して、導風部材３１の上流側にはミスト噴出部３０が設けられ、導風部材３１の下流側にはミスト回収部３２が設けられる。本実施の形態でも、ミストを含むキャリアガスＣＧＳは、ミスト噴出部３０のノズル部３０Ａから基板Ｐに向けて噴出され、導風部材３１と基板Ｐとで囲まれた内部空間を回転ドラムＤＲの回転方向と同じ向きに流れて、ミスト回収部３２の回収ポート部３２Ａで回収される。なお、ミスト噴出部３０のノズル部３０Ａの近傍には、先の図３と同様に、プラズマアシスト用の一対の電極棒５０Ａ、５０Ｂを配置しても良い。

さらに、本実施の形態では、回転ドラムＤＲの外周面ＤＲａに掛け回されたベルト５Ｃに沿って基板Ｐを装着（通紙）する作業、ベルト５Ｃや回転ドラムＤＲの清掃作業、又はベルト５Ｃの交換作業等の為に、ミスト噴出部３０とミスト回収部３２とが一体的に取り付けられた導風部材３１（ミスト成膜機構）をＺ方向（上下方向）に移動させる駆動機構ＺＡＵが設けられる。また、回転ドラムＤＲの外周面ＤＲａ上の離脱位置ＣＡ２からニップローラ７Ａの位置まで、ベルト５Ｃと基板Ｐは一体となって傾き角−θｐで平坦な状態で搬送されるので、先の図１６、図１７に示した構成と同様の支持テーブル５Ｄを設けることができる。その場合、支持テーブル５Ｄの平坦な上表面（ヘア・ベアリングの気体層が形成される支持面５Ｄａ）は、ベルト５Ｃの裏面と平行に対向するように、水平面（ＸＹ面）に対して角度−θｐだけ傾けて設置される。支持テーブル５Ｄの傾き角−θｐは、電圧に応じて伸縮するピエゾ素子等を用いた複数のアアクチュエータ６Ａ、６Ｂによって調整される。なお、支持テーブル５Ｄの支持面５Ｄａには、先の図１７で示した構成と同様のアクチュエータ５Ｓを設けて、ベルト５Ｃと共に基板Ｐを加熱したり、ベルト５Ｃと共に基板Ｐに微小振動を与えたりしても良い。

本実施の形態では、回転ドラムＤＲの外周面ＤＲａ（ベルト５Ｃ）に倣って円筒面状に湾曲した基板Ｐの表面でミスト成膜を行うように構成した。その為、ミスト成膜領域（導風部材３１で覆われた領域）における基板Ｐの搬送速度を、回転ドラムＤＲ（ベルト５Ｃ）の回転速度の制御によって目標値に安定させることができ、基板Ｐの搬送速度のムラを容易に低減することができる。さらに、回転ドラムＤＲ上でミスト成膜された直後の基板Ｐは、水平面に対して傾き角−θｐ（θｐ＝３０度〜６０度）で一定の長さに亘って平坦に搬送される。その為、成膜直後に基板Ｐの表面に一様な厚みで付着した液膜の全体には、−Ｚ方向に働く重力Ｇｆによって、基板Ｐの表面に沿って斜め下方に向いた分力Ｆｇが作用する。その分力Ｆｇの作用によって、液膜が乾燥していく途中において、基板Ｐの表面上で液膜が完全に乾燥（蒸発）した部分と液膜が残留する部分とが、一時的にまばらに混在するような乾燥ムラの発生を抑えることができる。

このような効果は、先の図１６に示したミスト成膜装置の構成でも同様に得られる。なお、図２６に示した傾き角−θｐ、又は図１６に示した傾き角θｐは、基板Ｐの表面の親液性の度合いも考慮して、成膜直後の液膜が分力Ｆｇの作用で基板Ｐの表面を流れ落ちることがないような値に設定される。従って、例えば、基板Ｐの表面の親液性が高く液膜の密着性が強い場合は、傾き角θｐの絶対値を６０度以上にすることもできる。

本発明は、微細な材料粒子（ナノ粒子）、或いは材料分子を含むミストを発生させて成膜を行うミスト成膜装置、及びミスト成膜方法に関する。

本発明の第１の態様は、ミスト成膜装置であって、材料物質の微粒子又は分子を含むミストを発生させるミスト発生部と、前記ミスト発生部により発生した前記ミストに第１の光を照射する第１の光照射部と、前記第１の光が照射された前記ミストを基板の表面に接するように前記基板の上部に導く流路と、を備える。

本発明の第２の態様は、ミスト成膜方法であって、材料物質の微粒子又は分子を含むミストを発生させるミスト発生工程と、前記ミスト発生工程により発生した前記ミストに第１の光を照射する第１の光照射工程と、前記第１の光が照射された前記ミストを基板の表面に接するように前記基板の上部に導くミスト供給工程と、を含む。

Claims (34)

1. 被処理物の表面に材料物質による層を堆積させる為に、前記材料物質の微粒子又は分子を含有する溶液のミストを含むキャリア気体を前記被処理物の表面に噴霧するミスト発生装置であって、
   前記溶液を霧化して前記ミストを含む前記キャリア気体を送出するミスト発生部と、
   前記ミスト発生部からの前記キャリア気体が前記被処理物の表面に噴霧されるまでの流路中で、前記キャリア気体によって浮遊する前記ミストに波長４００ｎｍ以下の紫外線光を照射する紫外線照射部と、
   を備える、ミスト発生装置。
2. 請求項１に記載のミスト発生装置であって、
   前記ミストを含む前記キャリア気体の流路を規定する壁面を有する流路形成部を備え、
   前記紫外線照射部からの前記紫外線光は、前記流路形成部の少なくとも一部に設けられて前記紫外線光に対して透過性を有する光透過部材を介して前記ミストに照射される、ミスト発生装置。
3. 請求項２に記載のミスト発生装置であって、
   前記紫外線照射部は、波長２００ｎｍよりも短い真空紫外波長域の紫外線光を発生する光源を備える、ミスト発生装置。
4. 請求項３に記載のミスト発生装置であって、
   前記光源は、波長１８０ｎｍ〜４００ｎｍの間に複数の輝線スペクトルを有する低圧水銀放電ランプ、波長１７２ｎｍに輝線スペクトルを有するエキシマ放電ランプ、又は波長２００ｎｍ以下にスペクトル分布を有するキセノンガスを封入した真空紫外フラッシュランプである、ミスト発生装置。
5. 請求項３に記載のミスト発生装置であって、
   前記光源は、波長２００ｎｍ以下のレーザ光を射出するレーザ光源である、ミスト発生装置。
6. 請求項４に記載のミスト発生装置であって、
   前記流路形成部を流れる前記キャリア気体又は前記ミストの温度が、前記低圧水銀放電ランプ、前記エキシマ放電ランプ、又は前記真空紫外フラッシュランプの発熱によって上昇することを抑える為に、前記光透過部材に対して設けられた断熱機構を備える、ミスト発生装置。
7. 請求項２〜５のいずれか一項に記載のミスト発生装置であって、
   前記流路形成部、又は前記光透過部材の温度を調整する温度調整機構を備える、ミスト発生装置。
8. 請求項６又は請求項７に記載のミスト発生装置であって、
   前記流路形成部の前記光透過部材は、石英による円管状又は平面状の壁面を有するように形成される、ミスト発生装置。
9. 請求項８に記載のミスト発生装置であって、
   前記流路形成部、及び前記光透過部材の内側の壁面は、前記ミストが集まって液滴となった場合の接触角が９０度以上となるような撥液性を有する、ミスト発生装置。
10. 請求項９に記載のミスト発生装置であって、
    前記流路形成部の前記内側の壁面の一部には、前記内側の壁面に生じた前記液滴を重力の方向に集めて前記流路形成部の外部に排出する為の開口部が設けられる、ミスト発生装置。
11. 材料物質による微粒子を含有した溶液のミストを含むキャリア気体を被処理物の表面に噴霧して、前記被処理物の表面に前記材料物質による層を形成するミスト成膜方法であって、
    前記ミストの発生部から前記被処理物の表面に至る前までの前記キャリア気体の流路内で、前記キャリア気体によって浮遊して流れる前記ミストに波長４００ｎｍ以下の第１の紫外線光を照射する第１の光照射工程と、
    前記第１の紫外線光の照射を受けた前記ミストを前記被処理物の表面に付着させる噴霧工程と、
    前記ミストの付着により前記材料物質による前記微粒子が堆積した前記被処理物の表面領域に、波長４００ｎｍ以下の第２の紫外線光を照射する第２の光照射工程と、
    を含む、ミスト成膜方法。
12. 請求項１１に記載のミスト成膜方法であって、
    前記第１の紫外線光と前記第２の紫外線光は、波長２００ｎｍ以下に輝線スペクトルを含む放電ランプ又はフラッシュランプからの光、或いは波長２００ｎｍ以下で発振するレーザ光源からのレーザ光である、ミスト成膜方法。
13. 請求項１２に記載のミスト成膜方法であって、
    前記第１の光照射工程では、
    前記ミストの発生部から前記被処理物の表面に至る前記キャリア気体の流路を形成する流路形成部の少なくとも一部に設けられた光透過部材を介して、前記第１の紫外線光を前記ミストに照射する、ミスト成膜方法。
14. 請求項１３に記載のミスト成膜方法であって、
    温度調整機構によって、前記流路形成部又は前記光透過部材の前記キャリア気体と接する面を、前記流路形成部に流入される前記ミストの温度に対応した温度に調整する、ミスト成膜方法。
15. 請求項１４に記載のミスト成膜方法であって、
    前記流路形成部又は前記光透過部材の前記キャリア気体と接する面は、前記ミストが集まって液滴となった場合の接触角が９０度以上となるような撥液性が付与される、ミスト成膜方法。
16. 請求項１５に記載のミスト成膜方法であって、
    前記流路形成部の前記キャリア気体と接する面に付着した前記液滴を、重力の方向に集めて前記流路形成部の外部に排出する、ミスト成膜方法。
17. 材料物質による微粒子を含有した溶液のミストを被処理基板の表面に噴霧して、前記被処理基板の表面に前記材料物質による層を形成するミスト成膜装置であって、
    前記溶液の霧化により発生するミストを含むキャリア気体を送出するミスト発生部と、
    前記キャリア気体を前記被処理基板の表面に向けて噴出するミスト噴出部と、
    前記被処理基板と前記ミスト噴出部とを前記被処理基板の表面に沿った方向に相対的に移動させる移動機構と、
    前記ミスト発生部から前記ミスト噴出部に至る前記キャリア気体の流路を形成するように囲む壁面を有し、該壁面の少なくとも一部を光透過部材で構成した流路形成部と、
    前記流路形成部の前記光透過部材を介して、前記流路形成部の内側を流れる前記キャリア気体に向けて波長４００ｎｍ以下の紫外線光を照射する第１の紫外線照射部と、
    を備える、ミスト成膜装置。
18. 請求項１７に記載のミスト成膜装置であって、
    前記第１の紫外線照射部は、波長２００ｎｍよりも短い波長域の紫外線光を発生する光源を含む、ミスト成膜装置。
19. 請求項１８に記載のミスト成膜装置であって、
    前記光源は、波長１８０ｎｍ〜４００ｎｍの間に複数の輝線スペクトルを有する低圧水銀放電ランプ、波長１７２ｎｍに輝線スペクトルを有するエキシマ放電ランプ、又はキセノンガスを封入して波長２００ｎｍ以下にスペクトル分布を有する真空紫外フラッシュランプとした、ミスト成膜装置。
20. 請求項１８に記載のミスト成膜装置であって、
    前記光源は、波長２００ｎｍ以下のレーザ光を射出するレーザ光源である、ミスト成膜装置。
21. 請求項１７〜２０のいずれか一項に記載のミスト成膜装置であって、
    前記流路形成部又は前記光透過部材の前記キャリア気体と接する前記壁面の温度を調整する温度調整機構を備える、ミスト成膜装置。
22. 請求項２１に記載のミスト成膜装置であって、
    前記流路形成部の前記光透過部材は、石英による円管状又は平面状の壁面となるように形成される、ミスト成膜装置。
23. 請求項１７〜２２のいずれか一項に記載のミスト成膜装置であって、
    前記流路形成部及び前記光透過部材の前記キャリア気体と接する前記壁面は、前記ミストが集まって液滴となった場合の接触角が９０度以上となるような撥液性を有する、ミスト成膜装置。
24. 請求項２３に記載のミスト成膜装置であって、
    前記流路形成部の前記壁面の一部には、前記壁面に生じた前記液滴を重力の方向に集めて前記流路形成部の外部に排出する為の開口部が設けられる、ミスト成膜装置。
25. 請求項１７〜２４のいずれか一項に記載のミスト成膜装置であって、
    前記移動機構は、前記被処理基板をほぼ平坦に支持して前記ミスト噴出部に対して一方向に所定速度で移動させる駆動部を備え、
    さらに、前記被処理基板の移動方向に関して前記ミスト噴出部の下流側に設けられ、前記ミストの付着により前記材料物質による前記微粒子が堆積した前記被処理基板の表面領域に、波長４００ｎｍ以下の紫外光を照射する第２の紫外線照射部が設けられる、ミスト成膜装置。
26. 請求項１７〜２５のいずれか一項に記載のミスト成膜装置であって、
    前記ミスト発生部は、
    前記微粒子を含む前記溶液を収容する第１の容器と、前記第１の容器内の前記溶液の液面から前記ミストを発生させるための高周波振動を前記第１の容器の外側から与える第１の振動源と、前記溶液中での前記微粒子の凝集を抑制する為の振動を前記溶液に直接与える第２の振動源と、
    を有する、ミスト成膜装置。
27. 請求項１７〜２５のいずれか一項に記載のミスト成膜装置であって、
    前記ミスト噴出部は、前記ミストを含む前記キャリア気体を貯留する内部空間を規定する内壁面と、前記内部空間に貯留された前記キャリア気体を噴出するスリット状のノズル開口とを備える、ミスト成膜装置。
28. 請求項２７に記載のミスト成膜装置であって、
    前記ミスト噴出部の前記内部空間の前記ミストが前記内壁面に集まって液滴となり、該液滴が前記ノズル開口から前記被処理基板上に落下することを抑制する滴下抑制機構を、更に備えるミスト成膜装置。
29. 材料物質による微粒子を含有した溶液を被処理基板の表面に所定の厚みの液膜となるように塗布し、前記液膜の乾燥によって前記被処理基板の表面に前記微粒子による層を形成する微粒子成膜装置であって、
    前記被処理基板の表面に前記溶液による液膜を所定の厚みで塗布する塗布機構と、
    前記被処理基板を前記塗布機構に対して前記被処理基板の表面に沿った方向に所定の速度で搬送する移動機構と、
    前記塗布機構によって前記液膜が形成され始めてから前記液膜の溶媒が蒸発又は揮発するまでの間に、前記被処理基板を微小振動させる振動機構と、
    を備える、微粒子成膜装置。
30. 請求項２９に記載の微粒子成膜装置であって、
    前記塗布機構は、前記溶液の霧化により発生するミストを含むキャリアガスを前記被処理基板の表面に噴霧して、前記溶液による液膜を形成するミスト成膜機構である、微粒子成膜装置。
31. 請求項２９に記載の微粒子成膜装置であって、
    前記塗布機構は、前記溶液をインク材料として前記被処理基板の表面に転写する印刷機構である、微粒子成膜装置。
32. 請求項２９〜３１のいずれか一項に記載の微粒子成膜装置であって、
    前記振動機構は、前記移動機構によって搬送される前記被処理基板の搬送経路に沿って、前記被処理基板と対向するように分散して配置される複数の振動子を含み、前記振動子の振動によって、前記被処理基板の表面と垂直な方向に前記被処理基板を微小振動させる、微粒子成膜装置。
33. 請求項３２に記載の微粒子成膜装置であって、
    前記移動機構は、前記被処理基板の前記液膜が形成される表面を、重力が働く方向と直交した水平面と平行な状態、又は前記水平面に対して所定角度で傾いた状態で平坦に搬送する搬送経路を有し、
    該平坦に搬送する搬送経路内であって前記被処理基板の前記液膜が形成される表面の反対側の裏面に対向する部分に配置され、前記被処理基板を平坦に支持する支持面を持った支持テーブルを、更に備える、微粒子成膜装置。
34. 請求項３３に記載の微粒子成膜装置であって、
    前記支持テーブルは、前記支持面と前記被処理基板の裏面とを非接触な状態にする気体層を形成する為のエアベアリング機構を有し、
    前記振動機構の前記複数の振動子の各々の振動は、前記気体層を介した音波として前記被処理基板に伝搬される、微粒子成膜装置。

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