KR102344403B1 - Mist generating apparatus, film forming apparatus, mist generating method, film forming method, and device manufacturing method - Google Patents

Mist generating apparatus, film forming apparatus, mist generating method, film forming method, and device manufacturing method Download PDF

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Abstract

미립자(NP)를 포함하는 미스트(MT)를 발생하는 미스트 발생장치(MG1)는, 미립자(NP)를 포함하는 분산액(DIL)을 보유하는 용기(30a)와, 제1 주파수의 진동을 용기(30a) 내의 분산액(DIL)에 부여함으로써, 미립자(NP)의 분산액(DIL) 중에서의 응집을 억제하는 제1 진동부(32a)와, 제1 주파수보다도 높고, 분산액(DIL)의 표면으로부터 미립자(NP)를 포함하는 미스트(MT)를 발생시키기 위한 제2 주파수의 진동을 용기(30a) 내의 분산액(DIL)에 부여하는 제2 진동부(34a)를 구비한다. The mist generating device MG1 for generating the mist MT containing the fine particles NP includes a vessel 30a containing a dispersion liquid DIL containing the fine particles NP, and vibration of a first frequency to the vessel ( 30a) by imparting to the dispersion (DIL) in the dispersion liquid (DIL) to suppress the aggregation of the particulate matter (NP) in the dispersion liquid (DIL), the first vibration unit (32a), higher than the first frequency and from the surface of the dispersion liquid (DIL) A second vibration unit 34a is provided that applies vibration of a second frequency for generating mist MT containing NP) to the dispersion liquid DIL in the container 30a.

Description

미스트 발생장치, 성막장치, 미스트 발생 방법, 성막 방법, 및 디바이스 제조 방법Mist generating apparatus, film forming apparatus, mist generating method, film forming method, and device manufacturing method

본 발명은, 미립자를 포함하는 미스트를 발생하는 미스트 발생장치 및 그 미스트 발생 방법과, 발생한 미스트를 이용하여 기판상에 박막을 형성하는 성막장치 및 그 성막 방법과, 형성된 박막을 이용하여 전자 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다. The present invention provides a mist generating apparatus and method for generating a mist containing fine particles, a film forming apparatus and method for forming a thin film on a substrate by using the generated mist, and an electronic device using the formed thin film It relates to a method of manufacturing a device.

반도체 디바이스, 표시 디바이스, 배선 기판, 및 센서 소자 등의 제조 시에는, 금속 기판 또는 플라스틱 기판 등의 모재의 표면에, 성막장치를 사용하여 여러가지 종류의 물질에 의한 박막을 형성하고 있다. 성막장치에 의한 성막 방법으로서는, 진공 중의 고온도의 환경하에서 모재에 박막을 형성하는 방식이나, 성막해야 할 물질(미립자)을 포함하는 용액을 모재의 표면에 도포하여 건조시키는 방식 등, 여러가지 방식의 것이 알려져 있다. 근래에 있어서는, 제조 코스트의 저감, 생산성의 향상 때문에 진공 방식을 사용하지 않는 성막 법이 주목을 받고 있다. In the manufacture of semiconductor devices, display devices, wiring boards, sensor elements, and the like, thin films of various kinds of substances are formed on the surface of a base material such as a metal substrate or a plastic substrate by using a film forming apparatus. As a film forming method by a film forming apparatus, a method of forming a thin film on a base material under a high-temperature environment in vacuum, or a method of applying a solution containing a material to be formed (fine particles) on the surface of a base material and drying it, etc. that is known DESCRIPTION OF RELATED ART In recent years, the film-forming method which does not use a vacuum method attracts attention for reduction of manufacturing cost and improvement of productivity.

그 일례로서 일본 특허공개 제2011-210422호 공보에는, 금속 물질을 포함하는 용액 또는 분산액을 안개 상태로 하여 기판에 분무하여, 모재가 되는 기판의 표면에 투명 도전막을 형성하는 성막법이 개시되어 있다. 이 일본 특허공개 제2011-210422호 공보에서는, 기판을 소정의 온도로 설정한 상태에서, 아연 화합물(염화아연 분말)과 주석 화합물(염화주석 분말)을 소정의 농도로 포함하는 탈수 에탄올이나 염산 등에 의한 용액을 미스트화하고, 그 미스트를 기판의 표면에 분무함으로써 투명 도전성 비정질막을 형성하고 있다. 이 탈수 에탄올이나 염산은, 염화아연 분말 및 염화주석 분말이 용액 중에서 응집하는 것을 억제하는 계면활성제로서 기능한다. As an example, Japanese Patent Laid-Open No. 2011-210422 discloses a film forming method of forming a transparent conductive film on the surface of a substrate as a base material by spraying a solution or dispersion containing a metal substance into a mist on a substrate. . In this Japanese Patent Laid-Open No. 2011-210422, dehydrated ethanol or hydrochloric acid containing a zinc compound (zinc chloride powder) and a tin compound (tin chloride powder) at a predetermined concentration while the substrate is set at a predetermined temperature, etc. A transparent conductive amorphous film is formed by misting the solution by the irrigation agent and spraying the mist on the surface of the substrate. The dehydrated ethanol and hydrochloric acid function as a surfactant to suppress aggregation of zinc chloride powder and tin chloride powder in solution.

그렇지만, 용액에 계면활성제를 첨가하면, 형성된 박막내 및 박막상에 계면활성제가 남고, 이 남은 계면활성제가, 불순물로서 전기적 또는 광학적 혹은 화학적으로 박막의 특성을 열화시키는 우려가 있다. 따라서, 아닐(anneal)처리 등의 가열처리를 박막에 행함으로써 잔존하는 계면활성제를 없앨 필요가 있기 때문에, 성막을 위한 공정, 공수(工數)가 많아지는 것 외, 내열성이 있는 금속 물질이나 기판 재료 밖에 사용할 수 없다는 제약이 발생한다. However, when a surfactant is added to the solution, surfactant remains in and on the formed thin film, and there is a fear that the remaining surfactant may deteriorate the properties of the thin film electrically, optically or chemically as an impurity. Therefore, since it is necessary to remove the surfactant remaining by performing heat treatment such as annealing on the thin film, the process and man-hours for film formation increase, as well as heat-resistant metallic substances and substrates. There is a restriction that only materials can be used.

본 발명의 제1 양태는, 미립자를 포함하는 미스트를 발생하는 미스트 발생장치로서, 상기 미립자를 포함하는 미스트 생성용 용액을 보유하는 제1 용기와, 제1 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 용액에 부여함으로써, 상기 미립자의 상기 용액 중에서의 응집을 억제하는 제1 진동부와, 상기 제1 주파수보다도 높고, 상기 용액의 표면으로부터 상기 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키기 위한 제2 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 용액에 부여하는 제2 진동부를 구비한다. A first aspect of the present invention is a mist generating device for generating a mist containing fine particles, comprising: a first container holding a solution for generating mist containing the fine particles; and vibration of a first frequency in the first container. By applying to the solution, a first vibration unit for suppressing aggregation of the fine particles in the solution, and a vibration of a second frequency higher than the first frequency and for generating a mist containing the fine particles from the surface of the solution and a second vibration unit applied to the solution in the first container.

본 발명의 제2 양태는, 미립자를 포함하는 미스트를 이용하여 기판상에 박막을 형성하는 성막장치로서, 상기 미립자를 포함하는 분산액을 보유하는 용기와, 제1 주파수의 진동을 상기 용기 내의 상기 분산액에 부여함으로써, 상기 미립자가 상기 분산액 중에서 응집하는 사이즈를 상기 미스트의 사이즈 이하로 억제한 분산상태로 하는 제1 진동부와, 상기 제1 주파수보다도 높은 제2 주파수의 진동을 상기 분산액에 부여함으로써, 상기 분산액의 표면으로부터 상기 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키는 제2 진동부를 구비한다. A second aspect of the present invention is a film forming apparatus for forming a thin film on a substrate by using a mist containing fine particles, comprising: a container holding a dispersion liquid containing the fine particles; and vibration of a first frequency in the dispersion liquid in the vessel By imparting to the dispersion, a first vibrating unit for making the particle agglomerate in the dispersion to a dispersed state in which the size of the mist is suppressed to be less than or equal to the size of the mist, and vibration of a second frequency higher than the first frequency to the dispersion, and a second vibration unit for generating a mist containing the fine particles from the surface of the dispersion liquid.

본 발명의 제3 양태는, 미립자를 포함하는 분산액으로부터 미스트를 발생하는 미스트 발생 방법으로서, 제1 주파수의 진동을 상기 분산액에 부여함으로써, 상기 미립자의 상기 분산액 중에서의 응집을 억제하는 것과, 상기 제1 주파수보다도 높고, 상기 분산액의 표면으로부터 상기 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키기 위한 제2 주파수의 진동을 상기 분산액에 부여하는 것을 포함한다. A third aspect of the present invention provides a mist generating method for generating mist from a dispersion liquid containing fine particles, comprising: applying vibrations of a first frequency to the dispersion liquid to suppress aggregation of the fine particles in the dispersion liquid; and imparting to the dispersion liquid a vibration of a second frequency higher than the first frequency for generating a mist containing the fine particles from the surface of the dispersion liquid.

본 발명의 제4 양태는, 미립자를 포함하는 분산액으로부터 발생하는 미스트를 이용하여 기판상에 박막을 형성하는 성막 방법으로서, 제1 주파수의 진동을 상기 분산액에 부여함으로써, 상기 미립자의 상기 분산액 중에서의 응집을 억제하는 것과, 상기 제1 주파수보다도 높은 제2 주파수의 진동을 상기 분산액에 부여함으로써, 상기 분산액의 표면으로부터 상기 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키는 것을 포함한다. A fourth aspect of the present invention is a film forming method for forming a thin film on a substrate using a mist generated from a dispersion liquid containing fine particles, wherein vibration of a first frequency is applied to the dispersion liquid, whereby the dispersion of the fine particles in the dispersion liquid is provided. It includes suppressing aggregation and generating a mist containing the fine particles from the surface of the dispersion liquid by applying vibrations of a second frequency higher than the first frequency to the dispersion liquid.

본 발명의 제5 양태는, 기판에 소정의 처리를 행함으로써 전자 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 방법으로서, 제1 주파수의 진동을 미립자를 포함하는 분산액에 부여하여 상기 미립자의 상기 분산액 중에서의 응집을 억제하는 것과, 상기 제1 주파수보다도 높은 제2 주파수의 진동을 상기 분산액에 부여하여, 상기 분산액의 표면으로부터 상기 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키는 것과, 상기 기판을 상기 미스트에 노출하여, 상기 기판의 표면에 상기 미립자에 의한 박막을 형성하는 것과, 상기 기판의 표면에 형성된 상기 박막을 패터닝하여, 상기 전자 디바이스를 구성하는 회로의 적어도 일부의 패턴을 형성하는 것을 포함한다. A fifth aspect of the present invention is a device manufacturing method for manufacturing an electronic device by subjecting a substrate to a predetermined treatment, wherein vibration of a first frequency is applied to a dispersion containing fine particles to suppress aggregation of the fine particles in the dispersion. applying vibration of a second frequency higher than the first frequency to the dispersion to generate a mist containing the fine particles from the surface of the dispersion, exposing the substrate to the mist, and exposing the substrate to the surface of the substrate forming a thin film of the fine particles on the substrate; and patterning the thin film formed on the surface of the substrate to form a pattern of at least a part of a circuit constituting the electronic device.

본 발명의 제6 양태는, 기판에 소정의 처리를 행함으로써 전자 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 방법으로서, 제1 주파수의 진동을 미립자를 포함하는 분산액에 부여하여 상기 미립자의 상기 분산액 중에서의 응집을 억제하는 것과, 상기 제1 주파수보다도 높은 제2 주파수의 진동을 상기 분산액에 부여하여, 상기 분산액의 표면으로부터 상기 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키는 것과, 상기 기판을 상기 미스트에 노출하여, 상기 기판의 표면 중 상기 전자 디바이스를 위한 소정의 패턴에 대응한 부분에, 상기 미립자에 의한 박막을 선택적으로 형성하는 것을 포함한다. A sixth aspect of the present invention is a device manufacturing method for manufacturing an electronic device by subjecting a substrate to a predetermined treatment, wherein vibration of a first frequency is applied to a dispersion containing fine particles to suppress aggregation of the fine particles in the dispersion. applying vibration of a second frequency higher than the first frequency to the dispersion to generate a mist containing the fine particles from the surface of the dispersion, exposing the substrate to the mist, and exposing the substrate to the surface of the substrate and selectively forming a thin film made of the fine particles on a portion corresponding to a predetermined pattern for the electronic device.

본 발명의 제7 양태는, 미립자를 포함하는 미스트를 발생하는 미스트 발생장치로서, 상기 미립자를 포함하는 분산액을 보유하는 제1 용기와, 제1 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 분산액에 부여하는 제1 진동부와, 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 분산액에 부여하는 제2 진동부를 구비하며, 상기 제1 진동부와 상기 제2 진동부의 적어도 한쪽의 진동에 의해서, 상기 분산액의 액면으로부터 상기 미스트를 발생시킨다. A seventh aspect of the present invention is a mist generating device for generating a mist containing fine particles, a first container holding a dispersion liquid containing the fine particles, and applying vibrations of a first frequency to the dispersion liquid in the first container and a second vibrating unit that applies vibration of a second frequency different from the first frequency to the dispersion liquid in the first container, wherein at least one of the first vibrating unit and the second vibrating unit is provided. By vibration, the mist is generated from the liquid level of the dispersion.

본 발명의 제8 양태는, 미립자를 포함하는 미스트를 발생하는 미스트 발생장치로서, 상기 미립자를 포함하는 용액을 보유하는 제1 용기와, 제1 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 용액에 부여함으로써, 상기 미립자의 상기 용액 중에서의 응집을 억제하는 제1 진동부와, 상기 용액의 액면으로부터 상기 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키기 위해서, 상기 제1 주파수보다도 높은 제2 주파수의 진동을 상기 제1 용기의 외부로부터 부여하는 제2 진동부를 구비하며, 상기 용액의 액면과 평행한 면 내에 있어서, 상기 제1 진동부와 상기 제2 진동부를 소정 An eighth aspect of the present invention is a mist generating device for generating a mist containing fine particles, a first container holding a solution containing the fine particles, and applying vibration of a first frequency to the solution in the first container In order to generate a mist containing the microparticles|fine-particles from the liquid level of the said solution, and the 1st vibrating part which suppresses aggregation of the said microparticles|fine-particles in the said solution, the vibration of a 2nd frequency higher than the said 1st frequency is applied to the said first A second vibrating unit provided from the outside of the container is provided, and in a plane parallel to the liquid level of the solution, the first vibrating unit and the second vibrating unit are predetermined.

간격 떨어지게 떼어서 배치한다. Separate them and place them apart.

본 발명의 제9 양태는, 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키는 미스트 발생 방법으로서, 계면활성제가 되는 화학 성분을 포함하지 않는 액체에 상기 미립자를 소정의 농도로 혼합한 용액을 제1 용기에 저장하여, 상기 용액에 제1 진동파를 부여하는 것, 또는 상기 용액을 가열하는 것에 의해서, 상기 용액의 액면으로부터 상기 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키는 단계와, 상기 미립자가 상기 용액 중에서 상기 미스트의 사이즈 이상으로 응집하는 것을 억제하는 제2 진동파를 상기 용액에 부여하는 단계를 포함한다. A ninth aspect of the present invention is a mist generating method for generating a mist containing fine particles, wherein a solution in which the fine particles are mixed at a predetermined concentration in a liquid not containing a chemical component serving as a surfactant is stored in a first container, generating a mist containing the fine particles from the liquid level of the solution by applying a first vibration wave to the solution, or heating the solution, wherein the fine particles are larger than the size of the mist in the solution and applying a second oscillation wave that suppresses agglomeration to the solution.

도 1은, 제1 실시형태에 있어서의 기판에 대해서 소정의 처리를 행하여 전자 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 시스템의 개략 구성을 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 성막처리를 실시하는 처리장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은, 도 2에 나타낸 미스트 발생장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는, 도 1에 나타낸 도포처리를 실시하는 처리장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는, 도 1에 나타낸 노광처리를 실시하는 처리장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은, 도 5에 나타낸 회전 드럼을 +Z 방향측에서 본 도면이다.
도 7은, 도 1에 나타낸 습식처리를 실시하는 처리장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은, 제2 실시형태에 있어서의 미스트 발생장치의 간략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는, 제3 실시형태에 있어서의 미스트 발생장치의 간략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 10은, 변형예 2에 있어서의 디바이스 제조 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 개략 구성도이다.
도 11은, 변형예 5에 의한 미스트 발생장치의 간략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 12는, 변형예 6에 의한 미스트 발생장치의 간략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 13은, 변형예 7에 의한 미스트 발생장치의 구동 제어 회로부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 14는, 제4 실시형태에 있어서의 미스트 발생장치의 간략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 15는, 도 14의 미스트 발생장치에 있어서의 분산액의 깊이와 무화 효율의 변화와의 관계를 실험에 의해 구한 그래프이다.
도 16은, 도 14의 미스트 발생장치에 있어서의 2개의 진동부의 간격과 무화 효율의 변화와의 관계를 실험에 의해 구한 그래프이다.
도 17은, 제4 실시형태의 변형예에 의한 미스트 발생장치의 간략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 18은, 도 14의 미스트 발생장치에서 발생한 미스트를 사용하여 기판에 나노 입자를 퇴적시키는 미스트 성막부의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 19는, 도 14의 미스트 발생장치로 ZrO2 나노 입자를 물에 분산시켰을 때의 입도 분포의 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 20a, 도 20b는, 도 14의 미스트 발생장치와 도 18의 미스트 성막부를 이용하여, 샘플 기판상에 형성된 ZrO2 나노 입자의 막의 헤이즈(haze)율의 측정 결과를 나타낸 그래프이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows the schematic structure of the device manufacturing system which manufactures an electronic device by performing predetermined processing with respect to the board|substrate in 1st Embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a processing apparatus for performing the film forming process shown in FIG. 1 .
3 : is a figure which showed the structure of the mist generating apparatus shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a processing apparatus for performing the coating process shown in FIG. 1 .
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a processing apparatus for performing the exposure processing shown in FIG. 1 .
FIG. 6 : is the figure which looked at the rotating drum shown in FIG. 5 from the +Z direction side.
Fig. 7 is a diagram showing the configuration of a processing apparatus for performing the wet processing shown in Fig. 1;
It is a figure which showed the simplified structure of the mist generating apparatus in 2nd Embodiment.
It is a figure which showed the simplified structure of the mist generating apparatus in 3rd Embodiment.
10 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a device manufacturing system according to a second modification.
11 : is a figure which showed the simplified structure of the mist generating apparatus by the 5th modified example.
Fig. 12 is a diagram showing a simplified configuration of a mist generating device according to a sixth modification.
13 : is a figure which showed the structure of the drive control circuit part of the mist generating apparatus by the 7th modification.
14 : is a figure which showed the simplified structure of the mist generating apparatus in 4th Embodiment.
15 : is the graph which calculated|required the relationship between the depth of the dispersion liquid in the mist generating apparatus of FIG. 14, and the change of atomization efficiency by experiment.
FIG. 16 : is the graph which calculated|required the relationship between the space|interval of the two vibrating parts in the mist generating apparatus of FIG. 14, and the change of atomization efficiency by experiment.
17 : is a figure which showed the simplified structure of the mist generating apparatus by the modification of 4th Embodiment.
Fig. 18 is a view showing a schematic configuration of a mist film forming section for depositing nanoparticles on a substrate using the mist generated by the mist generating device of Fig. 14 .
19 is a graph showing the measurement results of the particle size distribution when the ZrO 2 nanoparticles are dispersed in water by the mist generator of FIG. 14 .
20A and 20B are graphs showing the measurement results of the haze rate of the ZrO 2 nanoparticle film formed on the sample substrate using the mist generating apparatus of FIG. 14 and the mist film forming unit of FIG. 18 .

본 발명의 양태와 관련되는 미스트 발생 방법 및 그것을 실시하는 미스트 발생장치, 미스트 발생 방법을 이용하여 박막을 형성하는 성막 방법 및 그것을 실시하는 성막장치, 및 미스트 발생 방법을 이용하여 전자 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 방법으로 대해서, 적합한 실시형태를 들어, 첨부의 도면을 참조하면서 이하, 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명의 양태는, 이들 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 다양한 변경 또는 개량을 더한 것도 포함된다. 즉, 이하에 기재한 구성요소에는, 통상의 기술자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함되며, 이하에 기재한 구성요소는 적당히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 구성요소의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다. Mist generating method according to an aspect of the present invention, a mist generating apparatus implementing the same, a film forming method for forming a thin film using the mist generating method, a film forming apparatus implementing the same, and a device for manufacturing an electronic device using the mist generating method About a manufacturing method, it demonstrates in detail below, giving a suitable embodiment and referring an accompanying drawing. In addition, the aspect of this invention is not limited to these embodiment, The thing which added various changes or improvement is also included. That is, the components described below include those that can be easily imagined by those skilled in the art and those that are substantially the same, and the components described below can be appropriately combined. In addition, various omissions, substitutions, or changes of components may be made without departing from the gist of the present invention.

[제1 실시형태］[First embodiment]

도 1은, 제1 실시형태의 디바이스 제조 시스템(기판처리 시스템)(10)의 개략적인 구성을 나타낸 개략 구성도이다. 또한, 이하의 설명에 대해서는, 특별히 미리 언급이 없는 한, 중력 방향을 Z방향으로 하는 X·Y·Z의 직교좌표계를 설정하며, 도면에 나타낸 화살표를 따라서, X방향, Y방향, 및 Z방향을 설명한다. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a device manufacturing system (substrate processing system) 10 according to a first embodiment. In addition, in the following description, unless otherwise specified, a rectangular coordinate system of X·Y·Z with the direction of gravity as the Z direction is set, and the X direction, the Y direction, and the Z direction are set along the arrows shown in the drawings. explain

디바이스 제조 시스템(10)은, 가요성의 필름모양의 시트 기판(FS)에 소정의 처리를 행하여, 전자 디바이스를 제조하는 제조 시스템이다. 디바이스 제조 시스템(10)은, 예를 들면, 전자 디바이스로서의 플렉시블·디스플레이(필름모양의 디스플레이), 필름모양의 터치 패널, 액정 표시 패널용의 필름모양의 컬러 필터, 플렉시블 배선, 또는 플렉시블·센서 등을 제조하는 제조 라인이 구축된 제조 시스템이다. 이하, 전자 디바이스로서 플렉시블·디스플레이를 전제로 해서 설명한다. 플렉시블·디스플레이로서는, 예를 들면, 유기 EL 디스플레이, 액정 디스플레이 등이 있다. The device manufacturing system 10 is a manufacturing system which performs a predetermined process on the flexible film-form sheet|seat board|substrate FS, and manufactures an electronic device. The device manufacturing system 10 is a flexible display (film-like display) as an electronic device, a film-like touch panel, the film-like color filter for liquid crystal display panels, flexible wiring, or a flexible sensor, etc. as an electronic device, for example. It is a manufacturing system in which a manufacturing line for manufacturing is established. Hereinafter, it demonstrates assuming a flexible display as an electronic device. As a flexible display, there exist an organic electroluminescent display, a liquid crystal display, etc., for example.

디바이스 제조 시스템(10)은, 시트 기판(FS)(이하, 기판이라고 함)을 롤 모양으로 감은 공급 롤(FR1)로부터 기판(FS)이 송출되어, 송출된 기판(FS)에 대해서 각 처리를 연속적으로 행한 후, 각종 처리 후의 기판(FS)을 회수 롤(FR2)로 권취하는, 이른바, 롤·투·롤(Roll　To　Roll) 방식의 구조를 가진다. 기판(FS)은, 기판(FS)의 이동 방향(반송 방향)이 길이 방향(장척(長尺))으로 되며, 폭 방향이 단수(短手) 방향(단척(短尺))으로 되는 띠 모양의 형상을 가진다. 본 제1 실시형태에서는, 시트 모양의 기판(FS)이, 적어도 처리장치(PR1~PR6)에 있어서의 각각의 처리를 거쳐, 회수 롤(FR2)에 권취될 때까지의 예를 나타내고 있다. The device manufacturing system 10 sends out the board|substrate FS from the supply roll FR1 which wound the sheet|seat board|substrate FS (henceforth a board|substrate) in roll shape, and each process with respect to the sent board|substrate FS. After performing continuously, it has a structure of what is called a roll-to-roll system which winds up the board|substrate FS after various processes with the collection|recovery roll FR2. As for the board|substrate FS, the moving direction (conveyance direction) of the board|substrate FS becomes a longitudinal direction (long), and the width direction becomes a strip|belt-shaped direction (short). have a shape In this 1st Embodiment, the example until sheet-like board|substrate FS is wound up to collection roll FR2 is shown through each process in processing apparatus PR1-PR6 at least.

또한, 본 제1 실시형태에서는, X방향은, 디바이스 제조 시스템(10)의 설치면에 대해서 평행한 수평면 내에 있어서, 기판(FS)이 공급 롤(FR1)로부터 회수 롤(FR2)로 향하는 방향(기판(FS)의 반송 방향)이다. Y방향은, 상기 수평면 내에 있어 X방향과 직교하는 방향이며, 기판(FS)의 폭방향(단척 방향)이다. Z방향은, X방향과 Y방향에 직교하는 방향(상방향)이며, 중력이 작용하는 방향과 평행하다. Further, in the first embodiment, the X direction is a direction in which the substrate FS is directed from the supply roll FR1 to the recovery roll FR2 in a horizontal plane parallel to the installation surface of the device manufacturing system 10 ( the transfer direction of the substrate FS). The Y direction is a direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane, and is a width direction (short direction) of the substrate FS. The Z direction is a direction (upward direction) orthogonal to the X direction and the Y direction, and is parallel to the direction in which gravity acts.

기판(FS)의 재료로서는, 예를 들면, 수지 필름, 또는 스테인리스강 등의 금속 또는 합금으로 이루어진 박(포일) 등이 이용된다. 수지 필름의 재질로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리에테르 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리아릴레이트 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 및 아세트산비닐 수지 중 적어도 한 개 이상을 포함한 것을 이용하여도 괜찮다. 또한, 기판(FS)의 두께나 강성(영률(Young's modulus))은, 기판(FS)에 좌굴에 의한 접힌 곳이나 비가역적인 주름이 생기지 않는 범위이면 좋다. 기판(FS)의 모재로서 두께가 25μm~200μm 정도의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)나 PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), PES(폴리에테르설폰) 등의 필름은, 시트 기판의 전형이다. As a material of the board|substrate FS, the foil (foil) etc. which consist of metals, such as a resin film or stainless steel, or an alloy, etc. are used, for example. Examples of the material of the resin film include polyethylene resin, polyether resin, polypropylene resin, polyester resin, ethylene vinyl copolymer resin, polyvinyl chloride resin, polyphenylene sulfide resin, polyarylate resin, cellulose resin, You may use the thing containing at least one or more of polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, and vinyl acetate resin. In addition, the thickness and rigidity (Young's modulus) of the board|substrate FS should just be a range in which folds or irreversible wrinkles by buckling do not generate|occur|produce in the board|substrate FS. Films such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), and PES (polyethersulfone) having a thickness of about 25 µm to 200 µm as the base material of the substrate FS are typical of the sheet substrate.

기판(FS)은, 디바이스 제조 시스템(10)의 각 처리장치(PR1~PR6)의 각각에서 행하여지는 처리에 있어서 열을 받는 경우가 있기 때문에, 열팽창 계수가 현저하게 크지 않은 재질의 기판을 선정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 무기 필러를 수지 필름에 혼합하는 것에 의해서 열팽창 계수를 억제할 수 있다. 무기 필러는, 예를 들면, 산화티탄, 산화아연, 알루미나, 또는 산화 규소 등이어도 좋다. 또한, 기판(FS)은, 플로트(flot) 법 등으로 제조된 두께 100μm 이하의 극박유리의 단층체라도 좋고, 이 극박유리에 상기의 수지 필름, 또는 박 등을 접합한 적층체라도 좋다. 예를 들면, 극박유리의 한쪽의 표면에 진공 증착이나 도금(전해(電解) 또는 무전해(無電解))에 의해서 일정 두께(수 μm)의 동박 층을 균일하게 형성하고, 그 동박층을 가공하여 전자 회로의 배선이나 전극 등을 형성하도록 해도 괜찮다. The substrate FS may receive heat in the processing performed by each of the processing apparatuses PR1 to PR6 of the device manufacturing system 10, it is preferable For example, a thermal expansion coefficient can be suppressed by mixing an inorganic filler with a resin film. The inorganic filler may be, for example, titanium oxide, zinc oxide, alumina, or silicon oxide. Further, the substrate FS may be a single layer of ultra-thin glass with a thickness of 100 μm or less manufactured by a float method or the like, or a laminate in which the above-mentioned resin film, foil, or the like is bonded to the ultra-thin glass. For example, a copper foil layer of a certain thickness (several µm) is uniformly formed on one surface of ultra-thin glass by vacuum deposition or plating (electrolysis or electroless), and the copper foil layer is processed. You may make it form wiring, an electrode, etc. of an electronic circuit by doing this.

그런데, 기판(FS)의 가요성(flexibility)이란, 기판(FS)에 자중 정도의 힘을 가해도 전단하거나 파단하거나 하지는 않고, 그 기판(FS)을 휘게 하는 것이 가능한 성질을 말한다. 또한, 자중 정도의 힘에 의해서 굴곡하는 성질도 가요성에 포함된다. 또한, 기판(FS)의 재질, 크기, 두께, 기판(FS)상에 성막되는 층 구조, 온도, 또는 습도 등의 환경에 따라서, 가요성의 정도는 변화한다. 어쨌건 간에, 본 제1 실시형태에 의한 디바이스 제조 시스템(10) 내의 반송로에 마련되는 각종의 반송용 롤러, 회전 드럼 등의 반송 방향 전환용의 부재에 기판(FS)을 올바르게 권취한 경우에, 좌굴하여 접힌 곳이 생기거나 파손(찢어짐이나 균열이 발생)하거나 하지 않고, 기판(FS)을 매끄럽게 반송할 수 있으면, 가요성의 범위라고 할 수 있다. However, the flexibility of the substrate FS refers to a property capable of bending the substrate FS without shearing or breaking even when a force equivalent to its own weight is applied to the substrate FS. Moreover, the property of bending by the force of the degree of self-weight is also included in flexibility. In addition, the degree of flexibility varies according to the environment such as the material, size, thickness, layer structure formed on the substrate FS, temperature, or humidity of the substrate FS. In any case, when the board|substrate FS is correctly wound around the member for conveyance direction switching, such as various conveyance rollers and a rotary drum provided in the conveyance path in the device manufacturing system 10 which concerns on this 1st Embodiment, It can be said to be a flexible range if the board|substrate FS can be conveyed smoothly without buckling and a fold or damage (a tear or a crack generate|occur|produces).

처리장치(PR1)는, 공급 롤(FR1)로부터 반송되어 온 기판(FS)을 처리장치(PR2)를 향해서, 장척 방향을 따른 반송 방향(+X방향)으로 소정의 속도로 반송하면서, 기판(FS)에 대해서 기초(下地)처리를 행하는 처리장치이다. 이 기초처리로서는, 예를 들면, 초음파 세정처리나 UV 오존 세정처리 등을 들 수 있다. 특히, UV 오존 세정처리를 실시하는 것에 의해서, 기판(FS)의 표면에 부착되어 있는 유기물 오염이 제거됨과 아울러, 기판(FS)의 표면이 친액성으로 개질된다. 따라서, 후술하는 처리장치(PR2)에 의해서 형성되는 박막의 기판(FS)에 대한 밀착성이 향상된다. 또한, 기초처리로서, 플라스마 표면처리를 실시해도 좋다. 플라스마 표면처리에서도 마찬가지로, 기판(FS)의 표면에 부착되어 있는 유기물 오염을 제거하여, 기판(FS)의 표면을 친액성으로 개질시킬 수 있다. The processing apparatus PR1 conveys the board|substrate FS conveyed from the supply roll FR1 at a predetermined speed in the conveyance direction (+X direction) along the elongate direction toward the processing apparatus PR2, while conveying the board|substrate ( FS) is a processing device that performs basic treatment. Examples of the basic treatment include ultrasonic cleaning treatment and UV ozone cleaning treatment. In particular, by performing the UV ozone cleaning treatment, organic contamination adhering to the surface of the substrate FS is removed and the surface of the substrate FS is modified to be lyophilic. Therefore, the adhesiveness with respect to the board|substrate FS of the thin film formed by the processing apparatus PR2 mentioned later improves. Moreover, you may perform plasma surface treatment as a base treatment. Similarly, in the plasma surface treatment, organic contamination adhering to the surface of the substrate FS may be removed, and the surface of the substrate FS may be modified to be lyophilic.

처리장치(PR2)는, 처리장치(PR1)로부터 반송되어 온 기판(FS)을 처리장치(PR3)를 향해서, 장척 방향을 따른 반송 방향(+X방향)으로 소정의 속도로 반송하면서, 기판(FS)에 대해서 성막처리를 행하는 처리장치이다. 처리장치(PR2)는, 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키고, 발생시킨 미스트를 이용하여 기판(FS)상의 박막을 형성한다. 본 제1 실시형태에서는, 금속성 미립자를 이용하기 때문에, 기판(FS)상에 금속성 박막(금속성 박막)이 형성되게 된다. 또한, 유기성 미립자 또는 무기성 미립자를 이용하는 경우는, 기판(FS)상에 유기성 또는 무기성 박막이 형성되게 된다. The processing apparatus PR2 conveys the board|substrate FS conveyed from the processing apparatus PR1 at a predetermined speed in the conveyance direction (+X direction) along the elongate direction toward the processing apparatus PR3, while conveying the board|substrate ( FS) is a processing device that performs a film forming process. The processing apparatus PR2 generate|occur|produces the mist containing microparticles|fine-particles, and forms the thin film on the board|substrate FS using the generated mist. In this first embodiment, since metallic fine particles are used, a metallic thin film (metallic thin film) is formed on the substrate FS. In addition, when organic fine particles or inorganic fine particles are used, an organic or inorganic thin film is formed on the substrate FS.

처리장치(PR3)는, 처리장치(PR2)로부터 반송되어 온 기판(FS)을 처리장치(PR4)를 향해서, 장척 방향을 따른 반송 방향(+X방향)으로 소정의 속도로 반송하면서, 기판(FS)에 대해서 도포처리를 행하는 처리장치이다. 처리장치(PR3)는, 기판(FS)의 금속성 박막 상에 감광성 기능액을 도포하여, 감광성 기능층을 형성한다. 본 제1 실시형태에서는, 감광성 기능액(층)으로서 포토레지스트(photoresist)를 이용한다. The processing apparatus PR3 conveys the board|substrate FS conveyed from the processing apparatus PR2 at a predetermined speed in the conveyance direction (+X direction) along the elongate direction toward the processing apparatus PR4, while conveying the board|substrate ( FS) is a processing device that performs a coating process. The processing apparatus PR3 apply|coats a photosensitive functional liquid on the metallic thin film of the board|substrate FS, and forms a photosensitive functional layer. In this first embodiment, a photoresist is used as the photosensitive functional liquid (layer).

처리장치(노광장치)(PR4)는, 처리장치(PR3)로부터 반송되어 온 기판(FS)을 처리장치(PR5)를 향해서, 장척 방향을 따른 반송 방향(+X방향)으로 소정의 속도로 반송하면서, 기판(FS)의 감광면(감광성 기능층의 표면)에 대해서 노광처리를 행한다. 처리장치(PR4)는, 기판(FS)에 대해서 디스플레이용의 회로의 배선 또는 전극 등에 따른 패턴을 노광한다. 이것에 의해, 감광성 기능층에 패턴에 따른 잠상(潛像)(개질부)이 형성된다. Processing apparatus (exposure apparatus) PR4 conveys the board|substrate FS conveyed from processing apparatus PR3 at a predetermined speed in the conveyance direction (+X direction) along a long direction toward processing apparatus PR5. While doing this, exposure treatment is performed on the photosensitive surface (surface of the photosensitive functional layer) of the substrate FS. The processing apparatus PR4 exposes the pattern corresponding to the wiring of the circuit for a display, an electrode, etc. with respect to the board|substrate FS. Thereby, the latent image (modified part) according to a pattern is formed in the photosensitive functional layer.

처리장치(PR5)는, 처리장치(PR4)로부터 반송되어 온 기판(FS)을 처리장치(PR6)를 향해서, 장척 방향을 따른 반송 방향(+X방향)으로 소정의 속도로 반송하면서, 기판(FS)에 대해서 습식처리를 행한다. 처리장치(PR5)는, 습식처리로서 현상처리(세정처리도 포함함)를 실시한다. 이것에 의해, 감광성 기능층에 잠상으로서 형성된 패턴에 대응한 형상의 레지스터층이 출현한다. The processing apparatus PR5 conveys the board|substrate FS conveyed from the processing apparatus PR4 at a predetermined speed in the conveyance direction (+X direction) along the long direction toward the processing apparatus PR6, while conveying the board|substrate ( FS) is subjected to wet treatment. The processing apparatus PR5 performs a developing process (including a washing process) as a wet process. Thereby, the resist layer of the shape corresponding to the pattern formed as a latent image in the photosensitive functional layer appears.

처리장치(PR6)는, 처리장치(PR5)로부터 반송되어 온 기판(FS)을 회수 롤(FR2)을 향해서, 장척 방향을 따른 반송 방향(+X방향)으로 소정의 속도로 반송하면서, 기판(FS)에 대해서 습식처리를 행한다. 처리장치(PR6)는, 습식처리로서 에칭처리(세정처리도 포함함)를 실시한다. 이것에 의해, 레지스터층을 마스크로서 에칭처리가 행하여져, 금속성 박막에, 디스플레이용의 회로의 배선이나 전극 등에 따른 패턴이 출현한다. 이 패턴이 형성된 금속성 박막은, 전자 디바이스인 플렉시블·디스플레이를 구성하는 패턴층이 된다. 또한, 복수의 처리장치(PR1~PR6)의 각각은, 기판(FS)을 반송 방향(+X방향)으로 반송하는 반송기구를 구비하고 있지만, 그것들 개개의 반송기구는 디바이스 제조 시스템(10)의 전체의 기판 반송장치로서 기능하도록 상위 제어장치(12)에 의해서 통괄적으로 제어된다. 원칙으로서 각 처리장치(PR1~PR6)에 있어서의 기판(FS)의 반송 속도는 서로 동일로 하지만, 각 처리장치(PR1~PR6)의 처리 상태, 처리 상황 등에 의해서 각 처리장치(PR1~PR6)에 있어서의 기판(FS)의 반송 속도를 서로 다르게 하는 것도 가능하다. The processing apparatus PR6 conveys the board|substrate FS conveyed from the processing apparatus PR5 toward the collection roll FR2 at a predetermined speed in the conveyance direction (+X direction) along the elongate direction, while conveying the board|substrate ( FS) is subjected to wet treatment. The processing apparatus PR6 performs an etching process (including a washing process) as a wet process. Thereby, the etching process is performed using the resist layer as a mask, and the pattern corresponding to the wiring of the circuit for a display, an electrode, etc. appears on a metallic thin film. The metallic thin film in which this pattern was formed becomes a pattern layer which comprises the flexible display which is an electronic device. Moreover, although each of some processing apparatus PR1-PR6 is equipped with the conveyance mechanism which conveys the board|substrate FS in the conveyance direction (+X direction), those individual conveyance mechanisms are the device manufacturing system 10 It is collectively controlled by the upper level controller 12 so as to function as the entire substrate transfer apparatus. In principle, although the conveyance speed of the board|substrate FS in each processing apparatus PR1-PR6 is mutually the same, it is each processing apparatus PR1-PR6 by the processing state of each processing apparatus PR1-PR6, a processing condition, etc. It is also possible to make the conveyance speed of the board|substrate FS in mutually different.

상위 제어장치(12)는, 디바이스 제조 시스템(10)의 각 처리장치(PR1~PR6), 공급 롤(FR1), 및 회수 롤(FR2)을 제어한다. 상위 제어장치(12)는, 공급 롤(FR1) 및 회수 롤(FR2)의 각각에 마련된 도시하지 않은 회전 구동원의 모터를 제어함으로써, 공급 롤(FR1) 및 회수 롤(FR2)의 회전 속도를 제어한다. 처리장치(PR1~PR6)의 각각은, 하위 제어장치(14)(14a~14f)를 포함하며, 하위 제어장치(14a~14f)는, 상위 제어장치(12)의 제어하에서, 처리장치(PR1~PR6) 내의 각 기능(반송기구, 처리부 등)을 제어한다. 상위 제어장치(12) 및 하위 제어장치(14a~14f)는, 컴퓨터와, 프로그램이 기억된 기억 매체를 포함하며, 상기 컴퓨터가 상기 기억 매체에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 본 제1 실시형태의 상위 제어장치(12) 및 하위 제어장치(14a~14f)로서 기능한다. 또한, 이 하위 제어장치(14)는, 상위 제어장치(12)의 일부라도 좋고, 상위 제어장치(12)와는 다른 제어장치라도 좋다. The upper-level control apparatus 12 controls each processing apparatus PR1-PR6 of the device manufacturing system 10, supply roll FR1, and collection|recovery roll FR2. The upper-level controller 12 controls the rotation speed of supply roll FR1 and collection|recovery roll FR2 by controlling the motor of the rotation drive source (not shown) provided in each of supply roll FR1 and collection|recovery roll FR2. do. Each of the processing devices PR1 to PR6 includes the lower control devices 14 ( 14a to 14f ), and the lower control devices 14a to 14f are under the control of the upper controller 12 , the processing devices PR1 . Controls each function (transfer mechanism, processing unit, etc.) in ~PR6). The upper-level controller 12 and the lower-order controllers 14a to 14f include a computer and a storage medium having a program stored therein, and the computer executes the program stored in the storage medium, thereby generating the first embodiment of the present invention. It functions as the upper level controller 12 and the lower level controllers 14a to 14f. In addition, this lower level control apparatus 14 may be a part of the upper level control apparatus 12, and a control apparatus different from the upper level control apparatus 12 may be sufficient as it.

[처리장치(PR2)의 구성][Configuration of processing device (PR2)]

도 2는, 처리장치(성막장치)(PR2)의 구성을 나타낸 도면이다. 처리장치(PR2)는, 미스트 발생장치(MG1, MG2), 가스 공급부(기체 공급부)(SG), 분무 노즐(NZ1, NZ2), 성막실(22), 기판 반송기구(24), 및 건조처리 유닛(26)을 구비한다. 2 is a diagram showing the configuration of a processing apparatus (film forming apparatus) PR2. Processing apparatus PR2 is mist generator MG1, MG2, gas supply part (gas supply part) SG, spray nozzle NZ1, NZ2, film-forming chamber 22, board|substrate conveyance mechanism 24, and drying process. A unit 26 is provided.

미스트 발생장치(MG1, MG2)는, 박막을 형성하기 위한 박막 원료인 분산질(分散質)(미립자(NP))을 포함하는 분산액(슬러리)(DIL)을 무화(霧化)시켜, 무화한 미립상 액체, 즉, 미스트(MT)를 발생한다. 이 미스트(MT)의 입경(粒徑)은, 2~5μm이며, 이것 보다도 충분히 작은 나노 사이즈의 미립자(NP)가, 미스트(MT)에 내포되어 분산액(DIL)의 표면으로부터 방출된다. 미립자(NP)는, 금속성 미립자, 유기성 미립자, 및 무기성 미립자 중 적어도 한 개를 포함하는 것이라도 좋다. 따라서, 미스트(MT)에 포함되는 미립자는, 금속 나노 입자, 유기 나노 입자, 및 무기 나노 입자 중 적어도 한 개를 포함하게 된다. 본 제1 실시형태에서는, 미립자(NP)로서 금속성인 ITO(산화 인듐 주석)의 미립자를 이용하고, 용매(분산매)로서 물(순수)을 이용한다. 따라서, 분산액(DIL)은, ITO의 미립자(NP)가 수중에 분산된 수(水)분산액이 된다. 미스트 발생장치(MG1, MG2)는, 초음파 진동을 이용하여 미스트(MT)를 발생한다. 또한, 미스트 발생장치(MG1, MG2)에는, 분산매(分散媒)(물)를 미스트 발생장치(MG1, MG2)에 공급하는 분산매 공급부(SW)가 액체 유로(WT)를 통해서 접속되어 있다. 분산매 공급부(SW)로부터의 물은, 미스트 발생장치(MG1, MG2)의 각각에 마련된 후술하는 용기(30a, 30b)(도 3 참조)에 공급된다. Mist generators MG1 and MG2 atomize a dispersion (slurry) (DIL) containing a dispersoid (fine particles (NP)), which is a thin film raw material for forming a thin film, and It generates a particulate liquid, that is, a mist (MT). The particle diameter of this mist MT is 2-5 micrometers, and nano-sized microparticles|fine-particles NP which are sufficiently smaller than this are contained in the mist MT, and are discharged|emitted from the surface of the dispersion liquid DIL. The fine particles NP may contain at least one of metallic fine particles, organic fine particles, and inorganic fine particles. Accordingly, the fine particles included in the mist MT include at least one of metal nanoparticles, organic nanoparticles, and inorganic nanoparticles. In this 1st Embodiment, metallic ITO (indium tin oxide) microparticles|fine-particles is used as microparticles|fine-particles NP, and water (pure water) is used as a solvent (dispersion medium). Therefore, the dispersion liquid DIL becomes a water dispersion liquid in which the microparticles|fine-particles NP of ITO were disperse|distributed in water. Mist generator MG1, MG2 generate|occur|produces mist MT using ultrasonic vibration. Moreover, the dispersion medium supply part SW which supplies the dispersion medium (water) to mist generator MG1, MG2 is connected to mist generator MG1, MG2 via liquid flow path WT. Water from the dispersion medium supply unit SW is supplied to the containers 30a and 30b (refer to Fig. 3) provided in each of the mist generators MG1 and MG2, which will be described later.

미스트 발생장치(MG1, MG2)에는, 공급관(ST1, ST2)을 통해서 분무 노즐(NZ1, NZ2)이 접속되어 있다. 또한, 미스트 발생장치(MG1, MG2)에는, 압축 가스인 캐리어 가스를 발생하는 가스 공급부(SG)가 가스 유로(GT)를 통해서 접속되어 있어, 가스 공급부(SG)가 발생한 캐리어 가스는, 가스 유로(GT)를 통하여, 소정의 유량으로 미스트 발생장치(MG1, MG2)에 공급된다. 이 미스트 발생장치(MG1, MG2)에 공급된 캐리어 가스는, 공급관(ST1, ST2)을 통하여 분무 노즐(NZ1, NZ2)로부터 방출된다. 따라서, 미스트 발생장치(MG1, MG2)가 발생한 미스트(MT)는, 이 캐리어 가스에 의해서 분무 노즐(NZ1, NZ2)로 반송되어, 분무 노즐(NZ1, NZ2)로부터 방출된다. 미스트 발생장치(MG1, MG2)에 공급하는 캐리어 가스의 유량(NL/min)을 바꾸는 것에 의해서, 분무 노즐(NZ1, NZ2)에 공급하는 미스트(MT)의 유량을 바꿀 수 있다. 캐리어 가스로서는, 질소나 비활성 가스 등의 불활성 가스를 이용할 수 있으며, 본 제1 실시형태에서는 질소를 이용하는 것으로 한다. 또한, 공급관(ST1, ST2)은, 주름 형태의 호스이며, 유로를 임의로 접어 구부릴 수 있다. Spray nozzle NZ1, NZ2 is connected to mist generator MG1, MG2 via supply pipe ST1, ST2. Moreover, the gas supply part SG which generate|occur|produces the carrier gas which is a compressed gas is connected to mist generator MG1, MG2 via the gas flow path GT, The carrier gas which the gas supply part SG generate|occur|produced is a gas flow path. Through GT, it is supplied to mist generator MG1 and MG2 at a predetermined flow rate. The carrier gas supplied to this mist generator MG1, MG2 is discharged|emitted from spray nozzle NZ1, NZ2 through supply pipe ST1, ST2. Therefore, mist MT which mist generator MG1, MG2 generate|occur|produces is conveyed by this carrier gas to spray nozzle NZ1, NZ2, and is discharged|emitted from spray nozzle NZ1, NZ2. By changing the flow rate NL/min of the carrier gas supplied to mist generator MG1, MG2, the flow volume of mist MT supplied to spray nozzle NZ1, NZ2 can be changed. As the carrier gas, an inert gas such as nitrogen or an inert gas can be used, and nitrogen is used in the first embodiment. In addition, the supply pipes ST1 and ST2 are corrugated hoses, and the flow path can be arbitrarily bent.

공급관(ST1, ST2)의 하류 측에 마련되어 있는 분무 노즐(NZ1, NZ2)의 선단 부분은, 성막실(22) 내에 삽입되어 있다. 분무 노즐(NZ1, NZ2)에 공급된 미스트(MT)는, 캐리어 가스와 함께 분무 노즐(NZ1, NZ2)의 분무구(OP1, OP2)로부터 분무된다. 이것에 의해, 성막실(22) 내에서, 분무 노즐(NZ1, NZ2)의 -Z방향측에서, 연속적으로 반송되는 기판(FS)의 표면에 ITO의 금속성 박막(기능성 재료층)을 형성할 수 있다. 이 성막(박막의 형성)은, 대기압 하에서 실시해도 괜찮고, 소정의 압력 하에서 실시해도 괜찮다. The front-end|tip part of spray nozzle NZ1, NZ2 provided in the downstream of supply pipe ST1, ST2 is inserted in the film-forming chamber 22. As shown in FIG. Mist MT supplied to spray nozzle NZ1, NZ2 is sprayed from spray port OP1, OP2 of spray nozzle NZ1, NZ2 with carrier gas. Thereby, in the film-forming chamber 22, on the -Z direction side of spray nozzle NZ1, NZ2, the metallic thin film (functional material layer) of ITO can be formed on the surface of the board|substrate FS continuously conveyed. have. This film-forming (formation of a thin film) may be performed under atmospheric pressure, and may be performed under a predetermined pressure.

성막실(성막부, 미스트 처리부)(22)에는, 성막실(22) 내의 기체를 외부에 배기하는 배기부(22a)가 마련됨과 아울러, 성막실(22) 내에 기체를 공급하기 위한 공급부(22b)가 마련되어 있다. 이 배기부(22a) 및 공급부(22b)는, 성막실(22)의 벽에 마련되어 있다. 배기부(22a)에는, 기체를 흡인하는 도시하지 않은 흡인장치가 마련되어 있다. 이것에 의해, 성막실(22) 내의 기체가 배기부(22a)로 빨려 들어가 성막실(22)의 밖으로 배기됨과 아울러, 공급부(22b)로부터 기체가 성막실(22) 내로 흡기된다. 또한, 성막실(22)에는, 드레인 유로(22c)가 마련되어 있다. 이 드레인 유로(22c)는, 기판(FS)에 정착하지 않았던 박막 원료나 분산매(물 등)를 배수처리장치(DR)를 향하여 배출하는 것이다. In the film-forming chamber (film-forming part, mist processing part) 22, while the exhaust part 22a which exhausts the gas in the film-forming chamber 22 to the outside is provided, the supply part 22b for supplying gas into the film-forming chamber 22. ) is provided. The exhaust portion 22a and the supply portion 22b are provided on the wall of the film formation chamber 22 . A suction device (not shown) for sucking gas is provided in the exhaust portion 22a. Thereby, the gas in the film-forming chamber 22 is sucked into the exhaust part 22a and exhausted to the outside of the film-forming chamber 22, and while gas is sucked in into the film-forming chamber 22 from the supply part 22b. In addition, a drain passage 22c is provided in the film formation chamber 22 . The drain flow path 22c discharges the thin film raw material and dispersion medium (water, etc.) that have not been fixed to the substrate FS toward the wastewater treatment device DR.

또한, 본 제1 실시형태에서는, 국제공개 제2015/159983호 공보에 나타나 있듯이, 배기부(22a)의 배기구를 분무 노즐(NZ1, NZ2)의 분무구(OP1, OP2)에 대해서 중력이 작용하는 방향과는 반대측(+Z방향측)에 배치하며, 또한, 처리장치(PR2) 내에서, 중력과 직교하는 평면(XY 평면과 평행한 평면)에 대해서 기판(FS)을 경사시켜 반송하고 있다. 이것에 의해, 형성되는 박막의 막 두께를 균일화할 수 있다. In addition, in this first embodiment, as shown in International Publication No. 2015/159983, gravity acts on the exhaust port of the exhaust part 22a with respect to the spray ports OP1 and OP2 of the spray nozzles NZ1 and NZ2. It is arrange|positioned on the opposite side (+Z direction side) to a direction, and the board|substrate FS is made to incline with respect to the plane (plane parallel to XY plane) orthogonal to gravity in processing apparatus PR2, and is conveyed. Thereby, the film thickness of the thin film to be formed can be made uniform.

기판 반송기구(24)는, 디바이스 제조 시스템(10)의 상기 기판 반송장치의 일부를 구성하는 것으로, 처리장치(PR1)로부터 반송되는 기판(FS)을, 처리장치(PR2) 내에서 소정의 속도로 반송한 후, 처리장치(PR2)에 소정의 속도로 배출한다. 기판(FS)이 기판 반송기구(24)의 복수의 롤러 등에 걸쳐져 반송되는 것에 의해서, 처리장치(PR2) 내에서 반송되는 기판(FS)의 반송로가 규정된다. 기판 반송기구(24)는, 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)으로부터 차례로, 닙(nip)롤러(NR1), 안내롤러(R1~R3), 에어 턴 바(AT1), 안내롤러(R4), 에어 턴 바(AT2), 안내롤러(R5), 에어 턴 바(AT3), 닙롤러(NR2), 및 안내롤러(R6)를 구비한다. 성막실(22)은, 안내롤러(R1)와 안내롤러(R2)와의 사이에 마련되며, 안내롤러(R2~R6), 에어 턴 바(AT1~AT3), 및 닙롤러(NR2)는, 건조처리 유닛(26) 내에 배치되어 있다. 따라서, 성막실(22) 내에서 표면에 박막이 형성된 기판(FS)이 건조처리 유닛(26)으로 보내진다. 성막실(22) 내에서 기판(FS)을 경사시켜 반송하기 위해, 안내롤러(R2)를 안내롤러(R1)에 대해서 +Z방향 측에 배치했지만, 안내롤러(R2)를 안내롤러(R1)에 대해서 -Z방향 측에 배치시켜도 괜찮다. The substrate transfer mechanism 24 constitutes a part of the substrate transfer apparatus of the device manufacturing system 10 , and transfers the substrate FS transferred from the processing apparatus PR1 at a predetermined speed within the processing apparatus PR2 . After being conveyed to the furnace, it is discharged to the processing device PR2 at a predetermined speed. The conveyance path of the board|substrate FS conveyed within the processing apparatus PR2 is prescribed|regulated by the board|substrate FS spanning over the some roller of the board|substrate conveyance mechanism 24, etc. and conveyed. The substrate conveying mechanism 24 sequentially from the upstream side (-X direction side) of the conveying direction of the board|substrate FS, nip roller NR1, guide roller R1-R3, air turn bar AT1 , a guide roller R4, an air turn bar AT2, a guide roller R5, an air turn bar AT3, a nip roller NR2, and a guide roller R6. The film forming chamber 22 is provided between the guide roller R1 and the guide roller R2, and the guide rollers R2 to R6, the air turn bars AT1 to AT3, and the nip roller NR2 are dried. disposed within the processing unit 26 . Accordingly, the substrate FS having a thin film formed on its surface in the deposition chamber 22 is sent to the drying processing unit 26 . In order to incline and convey the board|substrate FS in the film-forming chamber 22, although the guide roller R2 was arrange|positioned with respect to the guide roller R1 on the +Z direction side, the guide roller R2 was moved to the guide roller R1. You may arrange|position it on the -Z direction side with respect to .

닙롤러(NR1, NR2)는, 기판(FS)의 표리 양면을 유지하면서 회전하여, 기판(FS)을 반송하지만, 각 닙롤러(NR1, NR2)의 기판(FS)의 이면 측에 접촉하는 롤러는 구동롤러로 하며, 기판(FS)의 표면 측에 접촉하는 롤러는 종동롤러로 한다. 종동롤러는, 기판(FS)의 폭방향(Y방향)의 양단부만 접촉하도록 구성되며, 기판(FS)의 표면에서 박막이 형성되는 영역(디바이스 형성 영역)에는 최대한 접촉하지 않도록 설정된다. 에어 턴 바(AT1~AT3)는, 외주면에 형성된 다수의 미세한 분출구멍으로부터 기체(공기 등)를 분출하는 것에 의해서, 기판(FS)의 표면의 성막면(박막이 형성된 면)측으로부터, 성막면과 비접촉 상태(또는 저마찰 상태)로 기판(FS)을 지지한다. 안내롤러(R1~R6)는, 기판(FS)의 성막면과는 반대측의 면(이면)과 접촉하면서 회전하도록 배치되어 있다. 도 1에 나타낸 하위 제어장치(14b)는, 닙롤러(NR1, NR2)의 각 구동롤러에 마련된 도시하지 않은 회전 구동원의 모터를 제어함으로써, 처리장치(PR2) 내에 있어서의 기판(FS)의 반송 속도를 제어한다. The nip rollers NR1 and NR2 rotate while holding the front and back surfaces of the substrate FS to convey the substrate FS, but rollers that contact the back surface of the substrate FS of the nip rollers NR1 and NR2 is a driving roller, and the roller in contact with the surface side of the substrate FS is a driven roller. The driven roller is configured to contact only both ends of the substrate FS in the width direction (Y direction), and is set so as not to contact as much as possible a region where a thin film is formed (device formation region) on the surface of the substrate FS. The air turn bars AT1 to AT3 blow gas (air, etc.) from a large number of fine jet holes formed on the outer circumferential surface. The substrate FS is supported in a non-contact state (or a low friction state). Guide rollers R1-R6 are arrange|positioned so that it may rotate, contacting with the surface (back surface) on the opposite side to the film-forming surface of the board|substrate FS. Subordinate control apparatus 14b shown in FIG. 1 controls the motor of the rotation drive source (not shown) provided in each drive roller of nip rollers NR1 and NR2, and conveys the board|substrate FS in processing apparatus PR2. control the speed

건조처리 유닛(26)은, 성막된 기판(FS)에 대해서 건조처리를 행한다. 건조처리 유닛(26)은, 드라이 에어 등의 건조용 에어(온풍)를 기판(FS)의 표면에 불어내는 블로어, 적외선 광원, 세라믹 히터 등에 의해서, 기판(FS)의 표면에 포함되는 물 등의 분산매(용매)를 제거하여, 형성된 금속성 박막을 건조시킨다. 또한, 건조처리 유닛(26)은, 기판(FS)을 소정 길이에 걸쳐서 축적 가능한 축적부(버퍼)로서 기능한다. 이것에 의해, 처리장치(PR1)로부터 보내져 오는 기판(FS)의 반송 속도와 처리장치(PR3)에 보내는 기판(FS)의 반송 속도를 다른 속도로 했을 경우라도, 그 속도차이를 건조처리 유닛(26)에서 흡수할 수 있다. 건조처리 유닛(26)은, 주로, 건조부(26a)와 축적부(26b)로 구분할 수 있다. 건조부(26a)는, 상술한 것처럼 기판(FS)의 표면에 형성된 박막을 건조시키는 것으로, 안내롤러(R2)와 안내롤러(R3)와의 사이에 박막의 건조를 실시한다. 그리고, 축적부(26b)는, 안내롤러(R3)와 닙롤러(NR2)와의 사이에서, 그 축적 길이를 변화시킨다. 축적부(26b) 내에서는, 기판(FS)을 축적할 수 있는 소정 길이(최대 축적 길이)를 길게 하기 위해서, 안내롤러(R3~R5) 및 닙롤러(NR2)를, 에어 턴 바(AT1~AT3)에 대해서 +X방향 측에 배치함으로써, 기판(FS)의 반송로를 꾸불꾸불(蛇行)하게 하여 기판(FS)을 -Z방향으로 반송시키고 있다. The drying processing unit 26 performs drying processing on the formed substrate FS. The drying processing unit 26 uses a blower for blowing drying air (warm air) such as dry air onto the surface of the substrate FS, an infrared light source, a ceramic heater, etc. The dispersion medium (solvent) is removed, and the formed metallic thin film is dried. In addition, the drying processing unit 26 functions as an accumulation unit (buffer) capable of accumulating the substrate FS over a predetermined length. Thereby, even when the conveyance speed of the substrate FS sent from the processing apparatus PR1 and the conveyance speed of the substrate FS sent to the processing apparatus PR3 are made to be different speeds, the speed difference is converted into the drying processing unit ( 26) can be absorbed. The drying processing unit 26 can be mainly divided into a drying unit 26a and an accumulation unit 26b. The drying unit 26a dries the thin film formed on the surface of the substrate FS as described above, and dries the thin film between the guide roller R2 and the guide roller R3. And the accumulation|storage part 26b changes the accumulation|storage length between guide roller R3 and nip roller NR2. In the accumulation part 26b, in order to lengthen the predetermined length (maximum accumulation length) which can accumulate|store the board|substrate FS, guide roller R3-R5 and nip roller NR2 are air turn bar AT1- By arrange|positioning on the +X direction side with respect to AT3), the conveyance path of the board|substrate FS is meandered, and the board|substrate FS is conveyed in -Z direction.

에어 턴 바(AT1~AT3)는, -X방향으로 보내지는 기판(FS)을 +X방향으로 되돌아가도록 구성됨과 아울러, 소정의 스트로크의 범위 내에서 ±X방향으로 이동 가능하게 구성된다. 그리고 에어 턴 바(AT1~AT3)는, 상시, -X방향 측으로 변위하도록 소정의 힘(텐션)이 가해져 있다. 따라서, 건조처리 유닛(26)에 입출하는 기판(FS)의 반송 속도의 차이, 구체적으로는 2개의 닙롤러(NR1, NR2)의 각각의 위치에 있어서의 기판(FS)의 반송 속도의 차이에 의해서 생기는 건조처리 유닛(26) 내의 기판(FS)의 축적 길이의 변화에 따라서 에어 턴 바(AT1~AT3)가 X방향(+X방향 또는 -X방향)으로 이동한다. 이것에 의해, 건조처리 유닛(26)은, 기판(FS)에 소정의 텐션을 부여한 상태로 소정 길이에 걸쳐서 기판(FS)을 축적할 수 있다. The air turn bars AT1 to AT3 are configured to return the substrate FS sent in the -X direction to the +X direction, and are configured to be movable in the ±X direction within the range of a predetermined stroke. In addition, a predetermined force (tension) is applied to the air turn bars AT1 to AT3 so as to always displace in the -X direction. Therefore, the difference in the conveyance speed of the substrate FS entering and leaving the drying processing unit 26, specifically, the difference in the conveyance speed of the substrate FS at the respective positions of the two nip rollers NR1 and NR2 The air turn bars AT1 to AT3 move in the X direction (+X direction or -X direction) according to the change in the accumulation length of the substrate FS in the drying processing unit 26 caused by the Accordingly, the drying processing unit 26 can accumulate the substrate FS over a predetermined length in a state where a predetermined tension is applied to the substrate FS.

다음에, 미스트 발생장치(MG1, MG2)의 구체적인 구성에 대해 설명한다. 미스트 발생장치(MG1, MG2)는, 서로 동일한 구성을 가지기 때문에, 미스트 발생장치(MG1)에 대해서만 설명한다. 도 3은, 미스트 발생장치(MG1)의 구성을 나타낸 도면이다. 미스트 발생장치(MG1)는, 용기(30a, 30b)를 가진다. 용기(30a, 30b)는, 분산액(DIL)을 보유하는 것이다. 이 분산액(DIL)은, 미립자(NP)의 응집을 억제하기 위한 계면활성제가 첨가되어 있지 않은 용액, 즉, 계면활성제로서의 화학 성분의 함유량이 실질적으로 영(0)의 분산액이다. 용기(30a)에는, 진동부(32a, 34a)가 마련되어 있으며, 용기(30b)에는, 진동부(34b)가 마련되어 있다. 진동부(32a, 34a, 34b)는, 초음파 진동자를 포함하며, 분산액(DIL)에 초음파 진동을 부여한다. 또한, 편의적으로, 용기(30a)가 보유하는 분산액(제1 분산액)(DIL)을 DIL1로 표현하며, 용기(30b)가 보유하는 분산액(제2 분산액)(DIL)을 DIL2로 표현하는 경우가 있다. Next, a specific configuration of the mist generating devices MG1 and MG2 will be described. Since mist generator MG1, MG2 has the mutually same structure, only mist generator MG1 is demonstrated. 3 : is a figure which showed the structure of mist generator MG1. Mist generator MG1 has container 30a, 30b. The containers 30a and 30b hold the dispersion liquid DIL. This dispersion (DIL) is a solution to which a surfactant for suppressing aggregation of the fine particles (NP) is not added, that is, a dispersion in which the content of the chemical component as a surfactant is substantially zero. The container 30a is provided with vibrating parts 32a and 34a, and the container 30b is provided with the vibrating part 34b. The vibrating units 32a, 34a, and 34b include an ultrasonic vibrator, and apply ultrasonic vibration to the dispersion liquid DIL. In addition, for convenience, the dispersion (first dispersion) (DIL) held by the container 30a is expressed as DIL1, and the dispersion (second dispersion) (DIL) held by the container 30b is expressed as DIL2. have.

여기서, 미립자(NP)는, 시간의 경과와 함께 분산액(DIL) 중에서 응집해 버린다. 또한, 미립자(NP)가 분산액(DIL) 중에서 균일하게 확산하고 있지 않은 경우도 있다. 그 때문에, 진동부(제1 진동부)(32a)는, 그 응집한 미립자(NP)를 분쇄(분산)하며, 또한, 미립자(NP)의 분산액(DIL1) 중에서의 응집을 억제하기 위해서, 제1 주파수의 진동을 용기(30a) 중의 분산액(입자 분산액)(DIL1)에 부여한다. 이것에 의해, 분산액(DIL1) 중의 미립자(NP)가 확산한다. 일반적으로, 초음파 진동은 주파수가 높을수록 에너지가 높지만, 액중에 있어서는 에너지가 높은 만큼 액에 의한 흡수가 발생하여, 진동이 넓게 확산되지 않는다. 그 때문에, 응집한 미립자(NP)를 효율적으로 분산하기 위해서는 비교적 낮은 주파수가 바람직하다. 예를 들면, 용매가 물인 경우는, 제1 주파수는, 1MHz보다 낮은 주파수이며, 바람직하게는 200kHz 이하이다. 본 제1 실시형태에서는, ITO의 미립자(NP)를 포함하는 수분산액(입자 분산액)(DIL1)을 이용하고, 제1 주파수를 20kHz로 한다. 진동부(32a)의 진동에 의해서 분쇄된 ITO의 미립자(NP)의 지름은, 큰 것부터 작은 것까지 여러가지이다. 진동부(32a)를 마련하는 것에 의해, 미립자(NP)의 응집을 억제하는 계면활성제를 분산액(DIL1)에 첨가할 필요가 없어진다. Here, the microparticles|fine-particles NP will aggregate in the dispersion liquid DIL with the passage of time. In addition, there are cases where the fine particles NP are not uniformly diffused in the dispersion liquid DIL. Therefore, the vibrating unit (first vibrating unit) 32a pulverizes (disperses) the agglomerated fine particles NP, and suppresses agglomeration of the fine particles NP in the dispersion DIL1. A vibration of one frequency is applied to the dispersion (particle dispersion) DIL1 in the container 30a. Thereby, the microparticles|fine-particles NP in dispersion liquid DIL1 diffuse. In general, the ultrasonic vibration has higher energy as the frequency is higher, but in liquid, absorption by the liquid occurs as the energy is higher in the liquid, so that the vibration does not spread widely. Therefore, in order to disperse|distribute the aggregated microparticles|fine-particles (NP) efficiently, a comparatively low frequency is preferable. For example, when the solvent is water, the first frequency is a frequency lower than 1 MHz, preferably 200 kHz or less. In this first embodiment, an aqueous dispersion (particle dispersion) DIL1 containing ITO fine particles (NP) is used, and the first frequency is set to 20 kHz. The diameter of the fine particles NP of ITO pulverized by the vibration of the vibrating part 32a varies from a large one to a small one. By providing the vibrating part 32a, it becomes unnecessary to add the surfactant which suppresses aggregation of the microparticles|fine-particles NP to dispersion liquid DIL1.

진동부(제2 진동부)(34a)는, 분산액(DIL1)의 표면으로부터 무화한 미스트(MT)(이하, MTa로 부르는 경우가 있음)를 발생시키기 위해서, 제2 주파수를 용기(30a) 중의 분산액(DIL1)에 부여한다. 비교적 높은 주파수에서는, 액체가 캐비테이션(cavitation)에 의해 미스트화하고, 액 표면으로부터 연속해서 대기중에 방출된다. 예를 들면, 용매가 물인 경우는, 제2 주파수는, 1MHz 이상의 주파수이다. 본 제1 실시형태에서는, 제2 주파수를 2.4MHz로 한다. 진동부(34a)의 진동에 의해서 무화된 미스트(MTa)의 지름(입경)은, 예를 들면, 2μm~5μm이며, 이것보다 충분히 작은 입경의 ITO의 미립자(나노 입자)(NP)가 미스트(MTa)에 내포되고, 용기(30a) 중의 분산액(DIL1)의 표면으로부터 방출된다. 즉, 비교적 큰 ITO의 미립자(NP)는, 그대로 분산액(DIL1) 중에 남게 된다. 또한, 미스트(MT)의 1 입자의 사이즈(직경 2~5μm)에 내포되는 미립자(나노 입자)(NP)는, 1 입자씩 깨끗이 분산되어 있을 필요는 없고, 수 입자~수십 입자가 응집한 덩어리라도 좋다. 예를 들면, 미립자(NP)의 1 입자의 사이즈가 수 nm~수십 nm인 경우, 이 미립자(NP)의 입자의 10개 정도가 덩어리가 되어 응집하고 있었다고 해도, 그 덩어리의 사이즈는 수십 nm~수백 nm 정도가 되며, 이것은 미스트(MT)의 1 입자의 사이즈보다는 충분히 작고, 무화시에 미스트(MT)에 내포된다. 따라서, 진동부(32a)에 의해서 분산액(DIL) 중에서의 미립자(나노 입자)(NP)의 응집을 억제한다는 것은, 미립자(나노 입자)(NP)를, 반드시 1 입자 단위까지 분산시키는 것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 미립자(나노 입자)(NP)의 응집한 덩어리가 있어도, 그 덩어리의 사이즈가 미스트(MT)의 사이즈보다도 충분히 작아지는 정도로 진동부(32a)에 의해서 분산되어 있으면 괜찮다. The vibrating unit (second vibrating unit) 34a generates a mist MT (hereinafter referred to as MTa) atomized from the surface of the dispersion liquid DIL1, so as to generate a second frequency in the container 30a. It is applied to the dispersion (DIL1). At a relatively high frequency, the liquid is misted by cavitation and is continuously released into the atmosphere from the liquid surface. For example, when the solvent is water, the second frequency is a frequency of 1 MHz or more. In this first embodiment, the second frequency is set to 2.4 MHz. The diameter (particle diameter) of the mist MTa atomized by the vibration of the vibrating unit 34a is, for example, 2 μm to 5 μm, and fine particles (nano particles) of ITO (NP) having a particle diameter sufficiently smaller than this are mist ( MTa) and discharged from the surface of the dispersion liquid DIL1 in the container 30a. That is, the relatively large fine particles NP of ITO remain in the dispersion DIL1 as it is. In addition, the fine particles (nanoparticles) (NP) contained in the size (2-5 μm in diameter) of one particle of the mist (MT) do not need to be neatly dispersed one by one, but a lump of several to tens of particles. also good For example, when the size of one particle of the fine particles (NP) is several nm to several tens of nm, even if about 10 of the particles of the fine particles (NP) are aggregated and aggregated, the size of the aggregate is several tens of nm to several tens of nm. It becomes about several hundred nm, which is sufficiently smaller than the size of one particle of the mist MT, and is contained in the mist MT at the time of atomization. Therefore, suppressing the aggregation of the fine particles (nanoparticles) NP in the dispersion liquid DIL by the vibrating unit 32a is limited to dispersing the fine particles (nanoparticles) NP up to one particle unit. For example, even if there is an agglomerated mass of fine particles (nanoparticles) NP, the size of the mass may be dispersed by the vibrating part 32a to such an extent that it becomes sufficiently smaller than the size of the mist MT.

용기(30a)와 용기(30b)는, 미스트 반송 유로(36a)에 의해서 접속되어 있으며, 가스 공급부(SG)로부터 공급된 캐리어 가스에 의해서, 용기(30a) 내에서 발생한 미스트(MTa)가 용기(30b)로 반송된다. 즉, 용기(30b) 내에, 캐리어 가스와 미스트(MTa)가 혼합된 처리 가스(MPa)가 반송된다. 또한, 용기(30a) 내에는, 깔때기 모양의 미스트 수집부재(38a)가 마련되며, 무화되어 발생한 미스트(MTa)는 미스트 수집부재(38a)에 의해서 수집된 후 미스트 반송 유로(36a)에 반입된다. The container 30a and the container 30b are connected by the mist conveyance flow path 36a, and the mist MTa generated in the container 30a by the carrier gas supplied from the gas supply part SG is the container ( 30b). That is, the processing gas MPa in which the carrier gas and the mist MTa are mixed is conveyed in the container 30b. In addition, in the container 30a, a funnel-shaped mist collecting member 38a is provided, and the mist MTa generated by atomization is collected by the mist collecting member 38a and then carried into the mist conveying passage 36a. .

용기(30b)는, 캐리어 가스에 의해서 반송되어 온 미스트(MTa)가 액화한 분산액(나노 입자 분산액)(DIL2)을 보유한다. 즉, 용기(30b)로 반송되어 온 미스트(MTa) 가운데, 액화한 것이 분산액(DIL2)으로서 용기(30b) 내에 축적된다. 용기(30b) 내의 분산액(DIL2) 중의 미립자(NP)는, 미스트(MT)의 지름(예를 들면, 2μm~5μm)보다도 충분히 작은 입경의 미립자(나노 입자)(NP)로 되어 있다. 용기(30b)에 마련된 진동부(제4 진동부)(34b)가 제2 주파수(본 제1 실시형태에서는, 2.4MHz)의 진동을 용기(30b) 중의 분산액(나노 입자 분산액)(DIL2)에 부여한다. 이것에 의해, 분산액(나노 입자 분산액)(DIL2)의 표면으로부터 다시 무화한 미스트(MT)(이하, MTb로 부르는 경우가 있음)가 발생한다. 따라서, 분산액(DIL2) 중의 ITO의 미립자(나노 입자)(NP)도 미스트(MTb)에 내포되어, 용기(30b) 중의 분산액의 표면으로부터 방출되게 된다. The container 30b holds the dispersion liquid (nanoparticle dispersion liquid) DIL2 in which the mist MTa conveyed by the carrier gas liquefied. That is, of the mist MTa conveyed to the container 30b, what liquefied is accumulated in the container 30b as dispersion liquid DIL2. The microparticles|fine-particles NP in the dispersion liquid DIL2 in the container 30b are microparticles|fine-particles (nanoparticles) NP with a particle diameter sufficiently smaller than the diameter (for example, 2 micrometers - 5 micrometers) of the mist MT. The vibrating unit (fourth vibrating unit) 34b provided in the vessel 30b applies vibration of the second frequency (2.4 MHz in the first embodiment) to the dispersion (nanoparticle dispersion) DIL2 in the vessel 30b. give Thereby, the mist MT (it may call MTb hereafter) which atomized again from the surface of dispersion liquid (nanoparticle dispersion liquid) DIL2 generate|occur|produces. Accordingly, the fine particles (nanoparticles) NP of ITO in the dispersion DIL2 are also contained in the mist MTb and discharged from the surface of the dispersion in the container 30b.

또한, 미립자(NP)는, 시간이 어느 정도 경과한 후 서서히 응집해 가므로, 제1 주파수에 의한 진동의 부여를 정지해도 즉시 응집하기 시작하지는 않는다. 그러나, 용기(30b)가 분산액(나노 입자 분산액)(DIL2)을 일정시간 이상 보유할 필요가 있는 경우에는, 용기(30b)에도 제1 주파수의 진동을 분산액(DIL2)에 부여하는 진동부(제3 진동부)(32b)(일점 쇄선으로 도시)를 마련하도록 해도 괜찮다. 이것에 의해, 용기(30b) 내의 분산액(나노 입자 분산액)(DIL2) 중의 나노 입자인 미립자(NP)가 응집하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 진동부(32a, 32b)에 의해서 분산액(DIL)에 부여하는 초음파 진동은 소정 시간마다 간헐적이어도 괜찮다. In addition, since the microparticles|fine-particles NP aggregate gradually after some time passes, even if application of the vibration by the 1st frequency stops, aggregation does not start immediately. However, when it is necessary for the container 30b to hold the dispersion (nanoparticle dispersion) DIL2 for a certain period of time or longer, a vibrating unit (first frequency) that applies vibrations of the first frequency to the dispersion DIL2 also in the container 30b. You may make it provide 3 vibrating part) 32b (shown by the dashed-dotted line). Thereby, it can suppress that the microparticles|fine-particles NP which are nanoparticles in the dispersion liquid (nanoparticle dispersion liquid) DIL2 in the container 30b aggregate. In addition, the ultrasonic vibration applied to the dispersion liquid DIL by the vibration parts 32a and 32b may be intermittent for every predetermined time.

용기(30b)와 공급관(ST1)은, 미스트 반송 유로(36b)에 의해서 접속되어 있으며, 용기(30b) 내에 공급된 캐리어 가스에 의해서, 용기(30b) 내로 반송되어 온 미스트(MTa)와 용기(30b) 내에서 발생한 미스트(MTb)가 공급관(ST1)으로 반송된다. 즉, 용기(30b) 내에 존재하는 미스트(MTa, MTb)와 캐리어 가스가 혼합된 처리 가스(MPb)가 미스트 반송 유로(36b)를 통해서 공급관(ST1)으로 반송된다. 이것에 의해, 용기(30b) 내에 존재하는 미스트(MTa, MTb)가 분무 노즐(NZ1)의 분무구(OP1)로부터 분무된다. 즉, 분무 노즐(NZ1)로부터 처리 가스(MPb)가 분무된다. 용기(30b) 내에는, 미스트 수집부재(38b)가 마련되며, 용기(30b) 내에 존재하는 미스트(MTa, MTb)는 미스트 수집부재(38b)에 의해서 수집된 후 미스트 반송 유로(36b)에 반입된다. 또한, 미스트 발생장치(MG2)의 경우는, 미스트 반송 유로(36b)에 의해서 용기(30b)가 공급관(ST2)과 접속되어 있으며, 가스 공급부(SG)로부터 공급된 캐리어 가스에 의해서, 용기(30b) 내에 존재하는 미스트(MTa, MTb)가 공급관(ST2)으로 반송된다. 이것에 의해, 용기(30b) 내로 반송되어 온 미스트(MTa)와 용기(30b) 내에서 발생한 미스트(MTb)가 분무 노즐(NZ2)의 분무구(OP2)로부터 분무된다. The container 30b and the supply pipe ST1 are connected by the mist conveyance flow path 36b, and the mist MTa which has been conveyed into the container 30b by the carrier gas supplied in the container 30b, and the container ( The mist MTb generated in 30b) is conveyed to the supply pipe ST1. That is, the process gas MPb in which the mist MTa and MTb which exist in the container 30b and carrier gas were mixed is conveyed to the supply pipe ST1 through the mist conveyance flow path 36b. Thereby, mist MTa, MTb which exists in the container 30b is sprayed from spray port OP1 of spray nozzle NZ1. That is, the processing gas MPb is sprayed from the spray nozzle NZ1. In the container 30b, the mist collecting member 38b is provided, and the mist (MTa, MTb) existing in the container 30b is collected by the mist collecting member 38b and then carried into the mist conveying passage 36b. do. Moreover, in the case of mist generating apparatus MG2, the container 30b is connected with supply pipe ST2 by the mist conveyance flow path 36b, By the carrier gas supplied from the gas supply part SG, the container 30b. ) Mist (MTa, MTb) existing in the supply pipe (ST2) is conveyed. Thereby, mist MTa conveyed in the container 30b, and mist MTb generated in the container 30b are sprayed from the spray port OP2 of the spray nozzle NZ2.

용기(30a)에는, 분산질인 ITO의 미립자(NP)를 용기(30a) 내에 공급하는 분산질 공급부(DD)가 마련되어 있다. 따라서, 분산매 공급부(SW)(도 2 참조)로부터 용기(30a) 내에 공급된 분산매(물)와 분산질 공급부(DD)로부터 공급된 분산질(미립자(NP))에 의해서, 용기(30a) 내에 축적되는 분산액(DIL1)이 생성됨과 아울러, 분산액(DIL1) 중의 미립자(NP)의 농도가 조정된다. 생성된 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)는, 분산되어 있지 않은 경우도 있지만, 진동부(32a)에 의한 진동에 의해서 분산된다. 또한, 분산매 공급부(SW)에 의해서, 용기(30b) 내의 분산액(DIL2) 중의 미립자(NP)의 농도가 조정된다. 용기(30a, 30b)에는, 무화를 촉진하기 위해서 분산액(DIL)을 냉각하기 위한 쿨러(CO1, CO2)가 마련되어 있다. 이 쿨러(CO1, CO2)는, 예를 들면, 용기(30a, 30b)의 외주에 권취된 환상(環狀, 고리 모양)의 관에 의해서 구성되며, 그 관 안에 냉각된 공기나 액체를 흘리는 것으로 분산액(DIL1, DIL2)을 냉각할 수 있다. The container 30a is provided with a dispersoid supply part DD for supplying the ITO microparticles NP as a dispersoid into the container 30a. Accordingly, by the dispersion medium (water) supplied into the vessel 30a from the dispersion medium supply unit SW (see Fig. 2) and the dispersoid (fine particles (NP)) supplied from the dispersoid supply unit DD, in the vessel 30a While the accumulated dispersion liquid DIL1 is generated, the concentration of the fine particles NP in the dispersion liquid DIL1 is adjusted. Although the microparticles|fine-particles NP in the produced|generated dispersion liquid DIL may not be disperse|distributed, they are dispersed by the vibration by the vibrating part 32a. In addition, the concentration of the fine particles NP in the dispersion liquid DIL2 in the container 30b is adjusted by the dispersion medium supply unit SW. The containers 30a and 30b are provided with coolers CO1 and CO2 for cooling the dispersion liquid DIL in order to promote atomization. This cooler CO1, CO2 is constituted by, for example, an annular tube wound around the outer periphery of the containers 30a, 30b, and flows cooled air or liquid in the tube. The dispersion (DIL1, DIL2) can be cooled.

미스트 반송 유로(36a, 36b)에는, 농도 센서(SC1, SC2)가 마련되어 있다. 농도 센서(SC1)는, 미스트 반송 유로(36a) 내의 처리 가스(MPa)에 포함되는 미립자(나노 입자)(NP)의 농도를 검출하며, 농도 센서(SC2)는, 미스트 반송 유로(36b) 내의 처리 가스(MPb)에 포함되는 미립자(나노 입자)(NP)의 농도를 검출한다. 농도 센서(SC1, SC2)는, 처리 가스(MPa, MPb)의 흡광도를 측정함으로써, 미립자(NP)의 농도를 검출한다. 예를 들면, 농도 센서(SC1, SC2)로서 분광 광도계를 이용할 수 있다. 또한, 농도 센서(SC1, SC2)를 용기(30a, 30b)에 마련함으로써, 용기(30a, 30b)의 분산액(DIL1, DIL2) 중의 미립자(NP)의 농도를 검출하도록 해도 괜찮다. Concentration sensors SC1 and SC2 are provided in mist conveyance flow path 36a, 36b. The concentration sensor SC1 detects the concentration of fine particles (nanoparticles) NP contained in the process gas MPa in the mist conveyance passage 36a, and the concentration sensor SC2 in the mist conveyance passage 36b The concentration of fine particles (nanoparticles) NP contained in the processing gas MPb is detected. The concentration sensors SC1 and SC2 detect the concentration of the fine particles NP by measuring the absorbance of the processing gases MPa and MPb. For example, a spectrophotometer can be used as the concentration sensors SC1 and SC2. In addition, you may make it detect the density|concentration of the microparticles|fine-particles NP in dispersion liquid DIL1, DIL2 of container 30a, 30b by providing concentration sensor SC1, SC2 in container 30a, 30b.

하위 제어장치(14b)는, 농도 센서(SC1, SC2)가 검출한 미립자(나노 입자)(NP)의 농도에 기초하여, 미스트 반송 유로(36a, 36b) 내의 미립자(나노 입자)(NP)의 농도, 또는 분산액(DIL1, DIL2) 중의 미립자(NP)의 농도가, 소정의 농도가 되도록 제어한다. 구체적으로는, 하위 제어장치(14b)는, 가스 공급부(SG)가 공급하는 캐리어 가스의 유량, 분산매 공급부(SW)가 공급하는 물의 유량, 분산질 공급부(DD)가 공급하는 미립자(NP)의 양, 진동부(32a, 34a, 34b)를 제어함으로써, 미립자(나노 입자)(NP)의 농도를 제어한다. The low-level control device 14b controls the concentration of the microparticles (nanoparticles) NP in the mist conveyance passages 36a and 36b based on the concentration of the microparticles (nanoparticles) NP detected by the concentration sensors SC1 and SC2. The concentration or the concentration of the fine particles NP in the dispersions DIL1 and DIL2 is controlled so as to be a predetermined concentration. Specifically, the lower control device 14b controls the flow rate of the carrier gas supplied by the gas supply unit SG, the flow rate of water supplied by the dispersion medium supply unit SW, and the fine particles NP supplied by the dispersoid supply unit DD. By controlling the amount and the vibrating parts 32a, 34a, 34b, the concentration of the fine particles (nanoparticles) NP is controlled.

또한, 성막하는 미립자(NP)의 종류에 따라서는, 분무 노즐(NZ1, NZ2)에 공급하는 캐리어 가스를 혼합 가스로 하고 싶은 경우가 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 미스트 반송 유로(36b)와 공급관(ST1)(ST2)과의 접속 부분에 혼합부(MX)를 마련하고, 혼합부(MX)에, 용기(30a, 30b)에 공급되는 압축 가스(예를 들면, 질소)와는 다른 불활성 가스, 예를 들면, 아르곤의 압축 가스를 공급한다. 이것에 의해, 공급관(ST1)(ST2)에 공급되는 캐리어 가스를 질소와 아르곤과의 혼합 가스로 할 수 있다. In addition, depending on the kind of microparticles|fine-particles NP to form into a film, it may be desired to make the carrier gas supplied to spray nozzle NZ1, NZ2 into mixed gas. Therefore, in this case, the mixing part MX is provided in the connection part of the mist conveyance flow path 36b and the supply pipe ST1 (ST2), and the mixing part MX is supplied to the containers 30a, 30b. A compressed gas of an inert gas other than the compressed gas (eg, nitrogen), for example, argon is supplied. Thereby, the carrier gas supplied to supply pipe ST1 (ST2) can be made into the mixed gas of nitrogen and argon.

용기(30a)에서 발생한 미스트(MTa)를 용기(30b)로 반송하도록 했지만, 용기(30a)에서 발생한 미스트(MTa)를, 그대로 분무 노즐(NZ1)(NZ2)을 통해서 성막실(미스트 처리부, 성막부)(22)에 공급해도 괜찮다. 이 경우는, 용기(30b)와 미스트 반송 유로(36b)는 불필요해져, 미스트 반송 유로(36a)를 공급관(ST1)(ST2)에 접속하면 좋다. Although the mist MTa generated in the container 30a was conveyed to the container 30b, the mist MTa generated in the container 30a is directly transferred through the spray nozzles NZ1 (NZ2) to the film formation chamber (mist processing unit, film formation). It may be supplied to the part) (22). In this case, the container 30b and the mist conveyance flow path 36b become unnecessary, and what is necessary is just to connect the mist conveyance flow path 36a to supply pipe ST1 (ST2).

[처리장치(PR3)의 구성][Configuration of processing device (PR3)]

도 4는, 처리장치(도포장치)(PR3)의 구성을 나타낸 도면이다. 처리장치(PR3)는, 기판 반송기구(42), 다이코터헤드(Die Coater Head; DCH), 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3), 및 건조처리부(44)를 구비한다. 4 : is a figure which showed the structure of processing apparatus (applicator) PR3. Processing apparatus PR3 is equipped with the board|substrate conveyance mechanism 42, a die coater head (Die Coater Head; DCH), alignment microscope AMm (AM1-AM3), and the drying processing part 44. As shown in FIG.

기판 반송기구(42)는, 디바이스 제조 시스템(10)의 상기 기판 반송장치의 일부를 구성하는 것으로, 처리장치(PR2)로부터 반송되는 기판(FS)을, 처리장치(PR3) 내에서 소정의 속도로 반송한 후, 처리장치(PR4)에 소정의 속도로 배출한다. 기판(FS)이 기판 반송기구(42)의 롤러 등에 걸쳐져 반송되는 것에 의해서, 처리장치(PR3) 내에서 반송되는 기판(FS)의 반송로가 규정된다. 기판 반송기구(42)는, 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)으로부터 차례로, 닙롤러(NR11), 텐션 조정롤러(RT11), 회전 드럼(DR1), 안내롤러(R11), 에어 턴 바(AT11), 안내롤러(R12), 에어 턴 바(AT12), 안내롤러(R13), 에어 턴 바(AT13), 안내롤러(R14), 에어 턴 바(AT14), 및 닙롤러(NR12)를 구비한다. 안내롤러(R11~R14) 및 에어 턴 바(AT11~AT14)는, 건조처리부(44) 내에 배치되어 있다. The substrate transfer mechanism 42 constitutes a part of the substrate transfer apparatus of the device manufacturing system 10 , and transfers the substrate FS transferred from the processing apparatus PR2 at a predetermined speed in the processing apparatus PR3 . After being conveyed to the furnace, it is discharged to the processing device PR4 at a predetermined speed. The conveyance path of the board|substrate FS conveyed in processing apparatus PR3 is prescribed|regulated by the board|substrate FS spanning over the roller of the board|substrate conveyance mechanism 42, etc. and conveyed. The board|substrate conveyance mechanism 42 sequentially from the upstream side (-X direction side) of the conveyance direction of the board|substrate FS nip roller NR11, tension adjustment roller RT11, rotary drum DR1, guide roller R11 ), air turn bar (AT11), guide roller (R12), air turn bar (AT12), guide roller (R13), air turn bar (AT13), guide roller (R14), air turn bar (AT14), and nip A roller NR12 is provided. The guide rollers R11 to R14 and the air turn bars AT11 to AT14 are arranged in the drying processing unit 44 .

닙롤러(NR11, NR12)는, 도 3 중의 닙롤러(NR1, NR2)와 마찬가지로 구성된 구동롤러와 종동롤러로 구성되며, 기판(FS)의 표리 양면을 유지하면서 회전하여, 기판(FS)을 반송한다. 회전 드럼(DR1)은, Y방향으로 연장됨과 아울러 중력 방향과 교차한 방향으로 연장되는 중심축(AXo1)과, 중심축(AXo1)으로부터 일정 반경의 원통모양의 외주면을 가진다. 회전 드럼(DR1)은, 외주면(원통면)을 따라서 기판(FS)의 일부를 장척 방향을 따라서 만곡시켜 지지하면서, 중심축(AXo1)을 중심으로 회전하여, 기판(FS)을 반송 방향(+X방향)으로 이동시킨다. 회전 드럼(DR1)은, 기판(FS)의 도포면과는 반대측의 면(이면)측으로부터 기판(FS)을 지지한다. 텐션 조정롤러(RT11)는, -Z방향으로 힘이 가해져 있으며, 회전 드럼(DR1)에 권취되어 지지되어 있는 기판(FS)에 장척 방향으로 소정의 텐션을 부여하고 있다. 이것에 의해, 회전 드럼(DR1)에 걸리는 기판(FS)에 부여되는 장척 방향의 텐션을 소정의 범위 내에 안정화시키고 있다. 이 텐션 조정롤러(RT11)는, 기판(FS)의 도포면과 접촉하면서 회전하도록 마련되어 있다. 에어 턴 바(AT11~AT14)는, 기판(FS)의 도포면측으로부터, 도포면과 비접촉 상태(또는 저마찰 상태)로 기판(FS)을 지지한다. 안내롤러(R11~R14)는, 기판(FS)의 이면과 접촉하면서 회전하도록 배치되어 있다. 도 1에 나타낸 하위 제어장치(14c)는, 닙롤러(NR11, NR12) 및 회전 드럼(DR1)의 각각에 마련된 도시하지 않은 회전 구동원의 모터를 제어함으로써, 처리장치(PR3) 내에 있어서의 기판(FS)의 반송 속도를 제어한다. The nip rollers NR11 and NR12 are composed of a driving roller and a driven roller configured similarly to the nip rollers NR1 and NR2 in FIG. do. Rotary drum DR1 has a central axis AXo1 extending in a direction crossing the direction of gravity while extending in the Y direction, and a cylindrical outer peripheral surface of a certain radius from the central axis AXo1. Rotating drum DR1 rotates around central axis AXo1, while supporting a part of board|substrate FS along the elongate direction along the outer peripheral surface (cylindrical surface), and carrying out the conveyance direction (+) of the board|substrate FS. in the X direction). Rotary drum DR1 supports the board|substrate FS from the surface (back surface) side on the opposite side to the application surface of the board|substrate FS. The tension adjustment roller RT11 is giving the predetermined tension to the board|substrate FS wound up and supported by rotation drum DR1 by the -Z direction in the -Z direction in the elongate direction. Thereby, the tension of the elongate direction given to the board|substrate FS applied to rotary drum DR1 is stabilized within a predetermined range. This tension adjustment roller RT11 is provided so that it may rotate, contacting with the application surface of the board|substrate FS. Air turn bars AT11 to AT14 support the substrate FS from the coated surface side of the substrate FS in a non-contact state (or low friction state) with the coated surface. Guide rollers R11 to R14 are disposed so as to rotate while being in contact with the back surface of the substrate FS. Sub-controller 14c shown in FIG. 1 controls the motor of the rotation drive source (not shown) provided in each of nip rollers NR11 and NR12 and rotary drum DR1, The board|substrate ( in processing apparatus PR3) ( FS) to control the conveying speed.

얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)은, 후술하는 기판(FS)상에 형성된 얼라이먼트용의 마크(MKm)(MK1~MK3)를 검출하기 위한 것이며(도 6 참조), Y방향을 따라서 3개소에 마련되어 있다. 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)은, 회전 드럼(DR1)의 원주면에서 지지되어 있는 기판(FS)상의 마크(MKm)(MK1~MK3)를 촬상한다. Alignment microscope AMm (AM1-AM3) is for detecting the mark MKm (MK1-MK3) for alignment formed on the board|substrate FS mentioned later (refer FIG. 6), Three places along a Y direction is provided in Alignment microscope AMm (AM1-AM3) images the mark MKm (MK1-MK3) on the board|substrate FS supported by the circumferential surface of rotary drum DR1.

얼라이먼트 현미경(AMm)은, 얼라이먼트용의 조명광을 기판(FS)에 투사하는 광원과, 그 반사광을 촬상하는 CCD, CMOS 등의 촬상 소자를 가진다. 얼라이먼트 현미경(AM1)은, 관찰 영역(검출 영역) 내에 존재하는 기판(FS)의 +Y방향의 단부에 형성된 마크(MK1)를 촬상한다. 얼라이먼트 현미경(AM2)은, 관찰 영역 내에 존재하는 기판(FS)의 -Y방향의 단부에 형성된 마크(MK2)를 촬상한다. 얼라이먼트 현미경(AM3)은, 관찰 영역 내에 존재하는 기판(FS)의 폭방향 중앙에 형성된 마크(MK3)를 촬상한다. 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)이 촬상한 촬상 신호는, 하위 제어장치(14c)에 보내진다. 하위 제어장치(14c)는, 촬상 신호에 기초하여, 마크(MKm)(MK1~MK3)의 기판(FS)상의 위치 정보를 검출한다. 또한, 얼라이먼트용의 조명광은, 기판(FS)의 감광성 기능층에 대해서 거의 감도를 가지지 않는 파장역의 광, 예를 들면, 파장 500~800nm 정도의 광이다. 얼라이먼트 현미경(AMm)의 관찰 영역의 크기는, 마크(MK1~MK3)의 크기나 얼라이먼트 정밀도(위치 계측 정밀도)에 따라 설정되지만, 100~500μm 각(角, 정사각형의 한 변의 길이) 정도의 크기이다. 이 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)은, 후술하는 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)과 마찬가지의 구성을 가진다. Alignment microscope AMm has the light source which projects the illumination light for alignment on the board|substrate FS, and imaging elements, such as CCD and CMOS which image the reflected light. Alignment microscope AM1 images the mark MK1 formed in the edge part of the +Y direction of the board|substrate FS which exists in an observation area|region (detection area|region). Alignment microscope AM2 images the mark MK2 formed in the edge part of the -Y direction of the board|substrate FS which exists in an observation area|region. Alignment microscope AM3 images the mark MK3 formed in the width direction center of the board|substrate FS which exists in an observation area|region. The imaging signal imaged by alignment microscope AMm (AM1-AM3) is sent to the lower level control apparatus 14c. The lower level controller 14c detects the positional information on the substrate FS of the marks MKm (MK1 to MK3) based on the image pickup signal. In addition, the illumination light for alignment is the light of the wavelength range which has little sensitivity with respect to the photosensitive functional layer of the board|substrate FS, for example, the light of about 500-800 nm wavelength. The size of the observation area of the alignment microscope AMm is set according to the size of the marks MK1 to MK3 and the alignment accuracy (position measurement accuracy), but is a size of about 100 to 500 µm square (the length of one side of the square) . This alignment microscope AMm (AM1-AM3) has the structure similar to alignment microscope AMm (AM1-AM3) mentioned later.

다이코터헤드(DCH)는, 회전 드럼(DR1)의 원주면에 지지되어 있는 기판(FS)에 대해서 감광성 기능액을 폭넓게 균일하게 도포한다. 단, 다이코터헤드(DCH)의 도포액(감광성 기능액)을 기판(FS)에 토출하는 슬릿 모양 개구의 Y방향의 길이는, 기판(FS)의 폭방향의 치수보다도 짧게 설정되어 있다. 그 때문에, 기판(FS)의 폭방향의 양단부에는 도포액이 도포되지 않는다. 다이코터헤드(DCH)는, 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 하류측(+X방향측)에 마련되어 있다. 다이코터헤드(DCH)는, 적어도, 후술하는 처리장치(PR4)에 의해서 패턴이 묘화(描畵) 노광되는 기판(FS)상의 전자 디바이스의 형성 영역인 노광 영역(W)(도 6 참조)에 감광성 기능액을 도포한다. 하위 제어장치(14c)는, 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)을 이용하여 검출한 마크(MKm)(MK1~MK3)의 기판(FS)상의 위치에 기초하여, 다이코터헤드(DCH)를 제어하고, 감광성 기능액을 기판(FS)상에 도포한다. The die coater head DCH applies the photosensitive functional liquid widely and uniformly to the substrate FS supported on the circumferential surface of the rotary drum DR1. However, the Y-direction length of the slit-shaped opening which discharges the coating liquid (photosensitive functional liquid) of the die-coater head DCH to the board|substrate FS is set shorter than the dimension of the width direction of the board|substrate FS. Therefore, the coating liquid is not apply|coated to the both ends of the width direction of the board|substrate FS. Die coater head DCH is provided in the downstream (+X direction side) of the conveyance direction of the board|substrate FS with respect to alignment microscope AMm (AM1-AM3). The die coater head DCH is at least in the exposure area W (refer to FIG. 6) which is a formation area of the electronic device on the board|substrate FS to which a pattern is drawn and exposed by the processing apparatus PR4 mentioned later. Apply the photosensitive functional solution. The lower control device 14c controls the die coater head DCH based on the positions on the substrate FS of the marks MKm (MK1 to MK3) detected using the alignment microscope AMm (AM1 to AM3). control, and a photosensitive functional liquid is applied on the substrate FS.

여기서, 처리장치(PR3)는, 후술하는 인코더 시스템(ES)과 마찬가지의 인코더 시스템을 구비한다. 즉, 회전 드럼(DR1)의 양단부에 마련된 한 쌍의 스케일부(스케일 원반)와, 스케일부에 대향하여 마련된 복수의 한 쌍의 인코더 헤드를 구비한다. 어느 한 쌍의 인코더 헤드는, XZ평면에 관하여, 회전 드럼(DR1)의 중심축(AXo1)과 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)의 관찰 영역을 지나는 설치 방위선(Lg1)상에 마련되어 있다. 또한, 다른 한 쌍의 인코더 헤드는, XZ평면에 관하여, 회전 드럼(DR1)의 중심축(AXo1)과 다이코터헤드(DCH)에 의한 기판(FS)으로의 도포 위치(처리 위치)를 지나는 설치 방위선(Lg2)상에 마련되어 있다. 이러한 인코더 시스템을 마련함으로써, 기판(FS)상의 마크(MKm)의 위치를 회전 드럼(DR1)의 회전 각도 위치에 대응짓게 할 수 있다. 그리고, 복수의 한 쌍의 인코더 헤드의 각각이 검출한 검출 신호에 기초하여, 마크(MKm)(MK1~MK3)의 위치, 및 기판(FS)상의 노광 영역(디바이스 형성 영역)(W)과 도포 위치(처리 위치)와의 반송 방향(X방향)에 있어서의 위치 관계 등을 특정할 수 있다.Here, the processing apparatus PR3 is provided with the encoder system similar to the encoder system ES mentioned later. That is, a pair of scale parts (scale discs) provided at both ends of the rotary drum DR1 and a plurality of pairs of encoder heads provided to face the scale part are provided. A pair of encoder heads is provided on an installation azimuth line Lg1 passing through the central axis AXo1 of the rotary drum DR1 and the observation area of the alignment microscope AMm (AM1 to AM3) with respect to the XZ plane. Further, the other pair of encoder heads is installed through the central axis AXo1 of the rotary drum DR1 and the application position (processing position) to the substrate FS by the die coater head DCH with respect to the XZ plane. It is provided on the azimuth line Lg2. By providing such an encoder system, the position of the mark MKm on the board|substrate FS can be made to correspond to the rotation angular position of the rotating drum DR1. Then, based on the detection signals detected by each of a plurality of a pair of encoder heads, the positions of the marks MKm (MK1 to MK3) and the exposure area (device formation area) W on the substrate FS and coating The positional relationship in the conveyance direction (X direction) with a position (processing position), etc. can be specified.

또한, 처리장치(PR3)는, 다이코터헤드(DCH)를 대신하여 잉크젯 헤드를 구비해도 괜찮고, 이 다이코터헤드(DCH)와 함께 잉크젯 헤드를 구비해도 괜찮다. 이 잉크젯 헤드는, 감광성 기능액을 기판(FS)에 대해서 선택적으로 도포하는 것이 가능하다. 그 때문에, 회전 드럼(DR1)의 회전 각도 위치를 계측하는 인코더 시스템의 계측 분해능은, 처리장치(PR3)에서의 감광성 기능액의 선택적인 도포의 위치 결정 정밀도에 대응하여 설정된다. In addition, processing apparatus PR3 may replace with die coater head DCH, and may be equipped with an inkjet head, and may be equipped with an inkjet head together with this die coater head DCH. The inkjet head can selectively apply the photosensitive functional liquid to the substrate FS. Therefore, the measurement resolution of the encoder system for measuring the rotational angle position of the rotary drum DR1 is set corresponding to the positioning accuracy of the selective application of the photosensitive functional liquid in the processing device PR3.

건조처리부(44)는, 다이코터헤드(DCH)에 의해서 감광성 기능액이 도포된 기판(FS)에 대해서 건조처리를 행한다. 건조처리부(44)는, 드라이 에어 등의 건조용 에어(온풍)를 기판(FS)의 표면에 불어내는 블로어, 적외선 광원, 또는 세라믹 히터 등에 의해서, 감광성 기능액에 포함되는 용질(용제 또는 물)을 제거하여 감광성 기능액을 건조시킨다. 이것에 의해, 감광성 기능층이 형성된다. 건조처리부(44) 내에 마련된 안내롤러(R11~R14) 및 에어 턴 바(AT11~AT14)는, 기판(FS)의 반송 경로를 길게 하기 위해서, 꾸불꾸불한 형태의 반송로가 되도록 배치되어 있다. 본 제1 실시형태에서는, 안내롤러(R11~R14)를, 에어 턴 바(AT11~AT14)에 대해서 +X방향 측에 배치함으로써, 기판(FS)의 반송로를 꾸불꾸불하게 하여 기판(FS)을 -Z방향으로 반송시키고 있다. 반송 경로를 길게 함으로써, 감광성 기능액을 효과적으로 건조시킬 수 있다. The drying processing unit 44 performs drying processing on the substrate FS coated with the photosensitive functional liquid by the die coater head DCH. The drying processing unit 44 is a solute (solvent or water) contained in the photosensitive functional liquid by a blower blowing drying air (warm air) such as dry air onto the surface of the substrate FS, an infrared light source, or a ceramic heater. to dry the photosensitive functional solution. Thereby, a photosensitive functional layer is formed. The guide rollers R11 to R14 and the air turn bars AT11 to AT14 provided in the drying processing unit 44 are arranged to form a meandering conveyance path in order to lengthen the conveyance path of the substrate FS. In this 1st Embodiment, the conveyance path of the board|substrate FS is meandered by arrange|positioning guide roller R11-R14 with respect to air turn bar AT11-AT14 on the +X-direction side, and the board|substrate FS is conveyed in the -Z direction. By lengthening the conveyance path, the photosensitive functional liquid can be effectively dried.

또한, 건조처리부(44)는, 기판(FS)을 소정 길이에 걸쳐서 축적 가능한 축적부(버퍼)로서 기능한다. 이것에 의해, 처리장치(PR2)로부터 보내져 오는 기판(FS)의 반송 속도와, 처리장치(PR4)에 보내는 기판(FS)의 반송 속도를 다른 속도로 했을 경우라도, 그 속도차이를 건조처리부(44)에서 흡수할 수 있다. 건조처리부(44)를 축적부로도 기능시키기 위해서, 에어 턴 바(AT11~AT14)를 X방향으로 이동 가능하게 하며, 또한, -X방향 측으로 상시 일정한 힘(텐션)을 가하고 있다. 따라서, 건조처리부(44)(혹은 처리장치(PR3))에 입출하는 기판(FS)의 반송 속도의 차이, 구체적으로는 회전 드럼(DR1)의 회전(혹은 닙롤러(NR11)의 회전 구동)에 의한 기판(FS)의 전송 속도와 닙롤러(NR12)의 회전 구동에 의한 기판(FS)의 전송 속도와의 차이에 의해서 생기는 건조처리부(44) 내의 기판(FS)의 축적 길이의 변화에 따라 에어 턴 바(AT11~AT14)는 X방향(+X방향 또는 -X방향)으로 이동한다. 이것에 의해, 건조처리부(44)는, 기판(FS)에 소정의 텐션을 부여한 상태로 소정 길이에 걸쳐서 기판(FS)을 축적할 수 있다. 또한, 기판(FS)의 반송 경로를 꾸불꾸불하게 하여 길게 한 것에 의해서, 건조처리부(44)가 축적할 수 있는 소정 길이(최대 축적 길이)도 길게 할 수 있다. In addition, the drying processing unit 44 functions as an accumulation unit (buffer) capable of accumulating the substrate FS over a predetermined length. Thereby, even when the conveyance speed of the board|substrate FS sent from the processing apparatus PR2 and the conveyance speed of the board|substrate FS sent to the processing apparatus PR4 are made into different speeds, the speed difference is calculated by the drying processing unit ( 44) can be absorbed. In order to make the drying processing unit 44 also function as an accumulation unit, the air turn bars AT11 to AT14 are movable in the X direction, and a constant force (tension) is always applied in the -X direction. Therefore, the difference in the conveyance speed of the substrate FS entering and leaving the drying processing unit 44 (or the processing apparatus PR3), specifically, the rotation of the rotary drum DR1 (or the rotational driving of the nip roller NR11) According to a change in the accumulation length of the substrate FS in the drying processing unit 44 caused by the difference between the transfer speed of the substrate FS by The turn bars AT11 to AT14 move in the X direction (+X direction or -X direction). Thereby, the drying processing unit 44 can accumulate the substrate FS over a predetermined length in a state where a predetermined tension is applied to the substrate FS. Moreover, by making the conveyance path of the board|substrate FS meander and lengthening, the predetermined length (maximum accumulation length) which the drying processing part 44 can accumulate|store can also be lengthened.

[처리장치(PR4)의 구성][Configuration of processing device (PR4)]

도 5는, 처리장치(노광장치)(PR4)의 구성을 나타낸 도면이다. 처리장치(PR4)는, 마스크를 이용하지 않는 직묘(直描) 방식의 노광장치, 이른바 래스터 스캔(raster scan) 방식의 패턴 묘화 장치이다. 아래에서 상세하게 설명하지만, 처리장치(PR4)는, 기판(FS)을 장척 방향(부(副)주사 방향)으로 반송하면서, 노광용의 펄스 상태의 빔(LB)의 스폿 광(SP)을, 기판(FS)의 피조사면(감광면) 상에서 소정의 주사 방향(Y방향)으로 1차원으로 주사(주(主)주사) 하면서, 스폿 광(SP)의 강도를 패턴 데이터(묘화 데이터)에 따라 고속으로 변조(온/오프)한다. 이것에 의해, 기판(FS)의 피조사면에 전자 디바이스의 회로 구성에 대응한 소정의 패턴에 따른 광 패턴이 묘화 노광된다. 즉, 기판(FS)의 부주사와 스폿 광(SP)의 주주사에 의해, 스폿 광(SP)이 기판(FS)의 피조사면 상에서 상대적으로 2차원 주사되어, 기판(FS)에 소정의 패턴이 묘화 노광된다. 또한, 기판(FS)은, 장척 방향을 따라서 연속적으로 반송되고 있으므로, 처리장치(PR4)에 의해서 패턴이 노광되는 노광 영역(W)은, 기판(FS)의 장척 방향을 따라서 소정의 간격(Td)을 두고 복수 마련되게 된다(도 6 참조). 이 노광 영역(W)에 전자 디바이스가 형성되므로, 노광 영역(W)은, 디바이스 형성 영역이기도 하다. 5 : is a figure which showed the structure of processing apparatus (exposure apparatus) PR4. The processing apparatus PR4 is an exposure apparatus of the direct drawing system which does not use a mask, a so-called raster scan system pattern writing apparatus. Although described in detail below, the processing apparatus PR4 conveys the board|substrate FS in the long direction (sub-scanning direction), and the spot light SP of the beam LB of the pulse state for exposure, While scanning (main scanning) one-dimensionally in a predetermined scanning direction (Y direction) on the irradiated surface (photosensitive surface) of the substrate FS, the intensity of the spot light SP is determined according to pattern data (drawing data). It modulates (on/off) at high speed. Thereby, drawing exposure is carried out on the to-be-irradiated surface of the board|substrate FS with the light pattern corresponding to the predetermined|prescribed pattern corresponding to the circuit structure of an electronic device. That is, by the sub-scanning of the substrate FS and the main scanning of the spot light SP, the spot light SP is relatively two-dimensionally scanned on the irradiated surface of the substrate FS, and a predetermined pattern is drawn on the substrate FS. exposed In addition, since the board|substrate FS is conveyed continuously along the long direction, the exposure area|region W to which the pattern is exposed by the processing apparatus PR4 is predetermined space|interval Td along the long direction of the board|substrate FS. ) and a plurality are provided (see FIG. 6). Since an electronic device is formed in this exposure area|region W, the exposure area|region W is also a device formation area|region.

처리장치(PR4)는, 기판 반송기구(52), 포스트베이크(postbake) 처리부(54), 광원장치(56), 빔 분배 광학부재(58), 노광 헤드(60), 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3), 및 인코더 시스템(ES)을 추가로 구비하고 있다. 기판 반송기구(52), 포스트베이크 처리부(54), 광원장치(56), 빔 분배 광학부재(58), 노광 헤드(60), 및 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)은, 도시하지 않은 온조(溫調) 챔버 내에 마련되어 있다. 이 온조 챔버는, 내부를 소정의 온도로 유지함으로써, 내부에서 반송되는 기판(FS)의 온도에 의한 형상 변화를 억제함과 아울러, 내부의 습도를 기판(FS)의 흡습성이나 반송에 수반하여 발생하는 정전기의 대전 등을 고려한 습도로 설정한다. The processing device PR4 includes a substrate transport mechanism 52 , a postbake processing unit 54 , a light source device 56 , a beam distribution optical member 58 , an exposure head 60 , an alignment microscope AMm ( AM1 to AM3), and an encoder system (ES) are further provided. The substrate transport mechanism 52 , the post-bake processing unit 54 , the light source device 56 , the beam distribution optical member 58 , the exposure head 60 , and the alignment microscopes AMm ( AM1 to AM3 ) are not shown. It is provided in the temperature control chamber. This temperature control chamber suppresses a change in shape due to the temperature of the substrate FS conveyed inside by maintaining the inside at a predetermined temperature, and generates internal humidity accompanying the hygroscopicity and conveyance of the substrate FS. Set the humidity in consideration of the static electricity being charged.

기판 반송기구(52)는, 디바이스 제조 시스템(10)의 상기 기판 반송장치의 일부를 구성하는 것으로, 처리장치(PR3)로부터 반송되는 기판(FS)을, 처리장치(PR4) 내에서 소정의 속도로 반송한 후, 처리장치(PR5)에 소정의 속도로 배출한다. 기판(FS)이 기판 반송기구(52)의 롤러 등에 걸쳐져 반송되는 것에 의해서, 처리장치(PR4) 내에서 반송되는 기판(FS)의 반송로가 규정된다. 기판 반송기구(52)는, 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)으로부터 차례로, 닙롤러(NR21), 텐션 조정롤러(RT21), 회전 드럼(DR2), 텐션 조정롤러(RT22), 닙롤러(NR22), 에어 턴 바(AT21), 안내롤러(R21), 에어 턴 바(AT22), 및 닙롤러(NR23)를 구비한다. 닙롤러(NR22, NR23), 에어 턴 바(AT21, AT22), 및 안내롤러(R21)는, 포스트베이크 처리부(54) 내에 배치되어 있다. The substrate transfer mechanism 52 constitutes a part of the substrate transfer apparatus of the device manufacturing system 10 , and transfers the substrate FS conveyed from the processing apparatus PR3 at a predetermined speed in the processing apparatus PR4 . After being conveyed to the furnace, it is discharged to the processing device PR5 at a predetermined speed. The conveyance path of the board|substrate FS conveyed in processing apparatus PR4 is prescribed|regulated by the board|substrate FS spanning the roller etc. of the board|substrate conveyance mechanism 52, and conveying. The substrate transfer mechanism 52 sequentially from the upstream side (-X direction side) of the transfer direction of the substrate FS is a nip roller NR21, a tension adjustment roller RT21, a rotary drum DR2, a tension adjustment roller ( RT22), a nip roller NR22, an air turn bar AT21, a guide roller R21, an air turn bar AT22, and a nip roller NR23 are provided. The nip rollers NR22 and NR23, the air turn bars AT21 and AT22, and the guide roller R21 are arranged in the post-bake processing unit 54 .

닙롤러(NR21~NR23)는, 앞서 설명한 닙롤러(NR1, NR2)와 마찬가지의 구동롤러와 종동롤러로 구성되며, 기판(FS)의 표리 양면을 유지하면서 회전하여, 기판(FS)을 반송한다. 회전 드럼(DR2)은, 회전 드럼(DR1)과 마찬가지의 구성을 가지며, Y방향으로 연장됨과 아울러 중력 방향과 교차한 Y방향으로 연장된 중심축(AXo2)과, 중심축(AXo2)으로부터 일정 반경의 원통모양의 외주면을 가진다. 회전 드럼(DR2)은, 외주면(원통면)을 따라서 기판(FS)의 일부를 장척 방향을 따라서 만곡시켜 지지하면서, 중심축(AXo2)을 중심으로 회전하여, 기판(FS)을 반송 방향(+X방향)으로 이동시킨다. 회전 드럼(DR2)은, 기판(FS)의 감광면과는 반대측의 면(이면) 측으로부터 기판(FS)을 지지한다. 텐션 조정롤러(RT21, RT22)는, -Z방향으로 힘이 가해져 있으며, 회전 드럼(DR2)에 귄취되어 지지되어 있는 기판(FS)에 장척 방향으로 소정의 텐션을 부여하고 있다. 이것에 의해, 회전 드럼(DR2)에 걸리는 기판(FS)에 부여되는 장척 방향의 텐션을 소정의 범위 내에 안정화시키고 있다. 이 텐션 조정롤러(RT21, RT22)는, 기판(FS)의 감광면과 접촉하면서 회전하도록 마련되어 있기 때문에, 외주면에는 기판(FS)의 감광면에 상처 등을 내기 어려운 탄성체(러버 시트, 수지 시트 등)가 피복되어 있다. 에어 턴 바(AT21, AT22)는, 기판(FS)의 감광면측으로부터, 감광면과 비접촉 상태(혹은 저마찰 상태)로 기판(FS)을 지지한다. 안내롤러(R21)는, 기판(FS)의 이면과 접촉하면서 회전하도록 배치되어 있다. 도 1에 나타낸 하위 제어장치(14d)는, 닙롤러(NR21~NR23) 및 회전 드럼(DR2)의 각각에 마련된 도시하지 않은 회전 구동원의 모터를 제어함으로써, 처리장치(PR4) 내에 있어서의 기판(FS)의 반송 속도를 제어한다. 또한, 편의적으로, 중심축(AXo2)을 포함하며, YZ평면과 평행한 평면을 중심면(Poc)이라고 한다. The nip rollers NR21 to NR23 are composed of a drive roller and a driven roller similar to those of the nip rollers NR1 and NR2 described above, rotate while maintaining the front and back surfaces of the substrate FS, and convey the substrate FS . Rotary drum DR2 has a structure similar to rotary drum DR1, and while extending in the Y direction, it is a fixed radius from central axis AXo2 extended in the Y direction which cross|intersected the gravitational direction, and central axis AXo2. has a cylindrical outer periphery of Rotating drum DR2 rotates about central axis AXo2 while supporting a part of board|substrate FS along the elongate direction along the outer peripheral surface (cylindrical surface), and carrying out the conveyance direction (+) of the board|substrate FS in the X direction). Rotary drum DR2 supports the board|substrate FS from the surface (back surface) side on the opposite side to the photosensitive surface of the board|substrate FS. Tension adjustment roller RT21, RT22 is giving the predetermined tension to the board|substrate FS wound up and supported by rotation drum DR2 in the -Z direction in the elongate direction. Thereby, the tension of the elongate direction given to the board|substrate FS applied to rotary drum DR2 is stabilized within a predetermined range. Since the tension adjusting rollers RT21 and RT22 are provided to rotate while in contact with the photosensitive surface of the substrate FS, an elastic body (rubber sheet, resin sheet, etc.) ) is covered. The air turn bars AT21 and AT22 support the substrate FS from the photosensitive surface side of the substrate FS in a non-contact state (or low friction state) with the photosensitive surface. Guide roller R21 is arrange|positioned so that it may rotate, contacting with the back surface of the board|substrate FS. Sub-controller 14d shown in FIG. 1 controls the motor of the rotation drive source (not shown) provided in each of nip rollers NR21-NR23 and rotary drum DR2, The board|substrate ( in processing apparatus PR4) ( FS) to control the conveying speed. Also, for convenience, a plane including the central axis AXo2 and parallel to the YZ plane is referred to as the central plane Poc.

포스트베이크 처리부(54)는, 후술하는 노광 헤드(60)에 의해서 묘화 노광된 기판(FS)에 대해서 포스트베이크(PEB；Post Exposure Bake)를 실시한다. 포스트베이크 처리부(54) 내에 마련된 닙롤러(NR22, NR23), 에어 턴 바(AT21, AT22), 및 안내롤러(R21)는, 기판(FS)의 반송 경로를 길게 하기 위해서, 꾸불꾸불한 형태의 반송로가 되도록 배치되어 있다. 본 제1 실시형태에서는, 닙롤러(NR22, NR23) 및 안내롤러(R21)를, 에어 턴 바(AT21, AT22)에 대해서 +Z방향 측에 배치함으로써, 기판(FS)의 반송로를 꾸불꾸불하게 하여 기판(FS)을 +X방향으로 반송시키고 있다. 반송 경로를 길게 함으로써, 포스트베이크를 효과적으로 실시할 수 있다. The post-bake processing part 54 performs a post-baking (PEB; Post Exposure Bake) with respect to the board|substrate FS by which drawing was carried out by the exposure head 60 mentioned later. The nip rollers NR22 and NR23, the air turn bars AT21 and AT22, and the guide roller R21 provided in the post-bake processing unit 54 are in a serpentine form in order to lengthen the conveyance path of the substrate FS. It is arranged so that it becomes a conveyance path. In this 1st Embodiment, the conveyance path of the board|substrate FS is meandering by arrange|positioning nip roller NR22, NR23 and guide roller R21 with respect to air turn bar AT21, AT22 on the +Z direction side. and the board|substrate FS is conveyed in the +X direction. By lengthening a conveyance path|route, a post-baking can be implemented effectively.

또한, 포스트베이크 처리부(54)는, 기판(FS)을 소정 길이에 걸쳐서 축적 가능한 축적부(버퍼)로서 기능한다. 이것에 의해, 처리장치(PR3)로부터 보내져 오는 기판(FS)의 반송 속도와, 처리장치(PR5)에 보내는 기판(FS)의 반송 속도를 다른 속도로 했을 경우라도, 그 속도차이를 포스트베이크 처리부(54)에서 흡수할 수 있다. 포스트베이크 처리부(54)를 축적부로서도 기능시키기 위해서, 에어 턴 바(AT21, AT22)를 Z방향으로 이동 가능하게 하고, 또한, -Z방향 측으로, 상시, 소정의 힘(텐션)을 가하고 있다. 따라서, 포스트베이크 처리부(54)에 입출하는 기판(FS)의 반송 속도의 차이에 의해서 생기는 포스트베이크 처리부(54) 내의 기판(FS)의 축적 길이의 변화에 따라 에어 턴 바(AT21, AT22)는 Z방향(+Z방향 또는 -Z방향)으로 이동한다. 이것에 의해, 포스트베이크 처리부(54)는, 기판(FS)에 소정의 텐션을 부여한 상태로 소정 길이에 걸쳐서 기판(FS)을 축적할 수 있다. 또한, 기판(FS)의 반송 경로를 꾸불꾸불하게 하여 길게 한 것에 의해서, 포스트베이크 처리부(54)가 축적할 수 있는 소정 길이(최대 축적 길이)도 길게 할 수 있다. In addition, the post-bake processing unit 54 functions as an accumulation unit (buffer) capable of accumulating the substrate FS over a predetermined length. Thereby, even when the conveyance speed of the board|substrate FS sent from processing apparatus PR3, and the conveyance speed of the board|substrate FS sent to processing apparatus PR5 are made into different speed|rate, the speed difference is a post-baking process part. It can be absorbed in (54). In order to make the post-bake processing part 54 function also as an accumulation|storage part, the air turn bars AT21, AT22 are made movable in the Z direction, and a predetermined force (tension) is always applied to the -Z direction side. Accordingly, in accordance with the change in the accumulation length of the substrate FS in the post-bake processing unit 54 caused by the difference in transport speed of the substrates FS entering and leaving the post-bake processing unit 54, the air turn bars AT21 and AT22 are It moves in the Z direction (+Z direction or -Z direction). Thereby, the post-bake processing part 54 can accumulate|store the board|substrate FS over the predetermined length in the state which provided predetermined tension to the board|substrate FS. Moreover, the predetermined length (maximum accumulation length) which the post-baking process part 54 can accumulate|store can also be lengthened by making the conveyance path of the board|substrate FS meander and lengthening.

광원장치(광원)(56)는, 펄스 상태의 빔(펄스 빔, 펄스 광, 레이저)(LB)을 발생하여 사출한다. 이 빔(LB)은, 370nm 이하의 파장 대역의 특정 파장(예를 들면, 355nm)에 피크 파장을 가지는 자외선 광으로서, 발광 주파수(발진 주파수)(Fa)로 발광한다. 광원장치(56)가 사출한 빔(LB)은, 빔 분배 광학부재(58)를 통해서 노광 헤드(60)에 입사한다. 광원장치(56)는, 자외 파장 영역에서 고휘도인 빔(LB)을 높은 발광 주파수(Fa)로 발광할 수 있는 파이버 앰프 레이저 광원장치도 좋다. 파이버 앰프 레이저 광원장치는, 100MHz 이상의 높은 발광 주파수(Fa)로, 적외 파장역의 펄스 광을 발광할 수 있는 반도체 레이저와, 적외 파장역의 펄스 광을 증폭하는 파이버 앰프와, 증폭된 적외 파장역의 펄스 광을 자외 파장 영역의 펄스 광으로 변환하는 파장 변환 소자(고조파 발생 소자)로 구성된다. 반도체 레이저로부터의 적외 파장역의 펄스 광은 종광(種光)이라고도 불리며, 종광의 발광 특성(펄스 지속 시간, 오름 및 내림의 급준(急峻)성 등)을 바꾸는 것에 의해, 파이버 앰프에서의 증폭 효율(증폭율)을 바꿀 수 있으며, 최종적으로 출력되는 자외 파장 영역의 빔(LB)의 강도를 고속으로 변조할 수도 있다. 또한, 파이버 앰프 레이저 광원장치로부터 출력되는 자외 파장 영역의 빔(LB)은, 그 발광 지속 시간을 수 피코 초~수십 피코 초로 매우 짧게 할 수 있다. 그 때문에, 래스터 스캔 방식의 묘화 노광이라도, 기판(FS)의 피조사면(감광면) 상에서 투사되는 빔(LB)의 스폿 광(SP)은, 대부분 흔들리지 않고, 빔(LB)의 스폿 광(SP)의 단면 내에서의 형상과 강도 분포(예를 들면, 원형의 가우스(Gauss) 분포)가 일정하게 유지된다. 이러한 파이버 앰프 레이저 광원장치를 직묘 방식의 패턴 묘화 장치로 조합한 구성은, 예를 들면 국제공개 제2015/166910호 공보에 개시되어 있다. The light source device (light source) 56 generates and emits a pulsed beam (pulse beam, pulsed light, laser) LB. This beam LB is ultraviolet light having a peak wavelength at a specific wavelength (for example, 355 nm) in a wavelength band of 370 nm or less, and emits light at an emission frequency (oscillation frequency) Fa. The beam LB emitted from the light source device 56 enters the exposure head 60 through the beam distribution optical member 58 . The light source device 56 may be a fiber-amplified laser light source device capable of emitting a beam LB of high luminance in an ultraviolet wavelength region at a high emission frequency Fa. A fiber amplifier laser light source device includes a semiconductor laser capable of emitting pulsed light in an infrared wavelength region with a high emission frequency (Fa) of 100 MHz or more, a fiber amplifier amplifying pulse light in the infrared wavelength region, and the amplified infrared wavelength region It is composed of a wavelength conversion element (harmonic generating element) that converts the pulsed light of the ultraviolet to pulsed light in the ultraviolet wavelength region. Pulsed light in the infrared wavelength region from a semiconductor laser is also called a seed light, and by changing the light emission characteristics (pulse duration, rising and falling steepness, etc.) of the seed light, the amplification efficiency of the fiber amplifier (amplification factor) can be changed, and the intensity of the finally output beam LB in the ultraviolet wavelength region can be modulated at high speed. In addition, the light emission duration of the beam LB in the ultraviolet wavelength region output from the fiber amplifier laser light source device can be very short, from several picoseconds to several tens of picoseconds. Therefore, even in the writing exposure of the raster scan method, the spot light SP of the beam LB projected on the irradiated surface (photosensitive surface) of the substrate FS is mostly unshaken, and the spot light SP of the beam LB is ) and the intensity distribution (eg, circular Gaussian distribution) within the cross section are kept constant. A configuration in which such a fiber-amplified laser light source device is combined into a direct drawing type pattern writing device is disclosed in, for example, International Publication No. 2015/166910.

노광 헤드(60)는, 동일 구성의 복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)을 배열한, 이른바 멀티 빔형의 노광 헤드로 되어 있다. 노광 헤드(60)는, 회전 드럼(DR2)의 외주면(원주면)에 지지되어 있는 기판(FS)의 일부분에, 복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)에 의해서 패턴을 묘화한다. 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)은, 광원장치(56)로부터의 빔(LB)을 기판(FS)의 피조사면 상에서 스폿 광(SP)으로 수렴하도록 투사하면서, 그 스폿 광(SP)을 주주사 방향(Y방향)으로 1차원으로 주사한다. 주사 유닛(Un)은, 빔(LB)을 편향시키기 위한 다각형 미러(PM)와, 회전한 다각형 미러(PM)에 의해서 편향된 빔(LB)의 스폿 광(SP)을 텔레센트릭(telecentric) 상태로 기판(FS)의 피조사면 상에 투사하기 위한 Fθ렌즈(FT)를 구비한다. 이 스폿 광(SP)의 주사에 의해서, 기판(FS)상(기판(FS)의 피조사면상)에, 1 라인(line)분의 패턴이 묘화되는 직선적인 묘화 라인(SLn)(SL1~SL6)이 규정된다. 이 묘화 라인(SLn)(SL1~SL6)은, 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)에 의해서 주사되는 스폿 광(SP)의 주사 궤적을 나타내는 주사선이다. 또한, 편의상, 주사 유닛(Un)(U1~U6)에 입사하는 광원장치(56)로부터의 빔(LB)을 LBn(LB1~LB6)로 표현하는 경우가 있다. The exposure head 60 is a so-called multi-beam type exposure head in which a plurality of scanning units Un (U1 to U6) of the same configuration are arranged. The exposure head 60 draws a pattern on a part of the board|substrate FS supported by the outer peripheral surface (circumferential surface) of rotating drum DR2 by some scanning unit Un (U1-U6). Each of the scanning units Un (U1 to U6) projects the beam LB from the light source device 56 so as to converge to the spot light SP on the irradiated surface of the substrate FS, the spot light SP is one-dimensionally scanned in the main scanning direction (Y direction). The scanning unit Un converts the polygon mirror PM for deflecting the beam LB and the spot light SP of the beam LB deflected by the rotated polygon mirror PM into a telecentric state. An Fθ lens FT for projecting onto the irradiated surface of the raw substrate FS is provided. The linear drawing lines SLn (SL1 to SL6) in which a pattern for one line is drawn on the substrate FS (on the irradiated surface of the substrate FS) by the scanning of the spot light SP. ) is specified. The drawing lines SLn (SL1 to SL6) are scanning lines indicating the scanning trajectory of the spot light SP scanned by the respective scanning units Un (U1 to U6). In addition, for convenience, the beam LB from the light source device 56 which injects into the scanning units Un (U1-U6) may be expressed by LBn (LB1-LB6).

복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)은, 도 6에 나타나 있듯이, 복수의 묘화 라인(SLn)(SL1~SL6)이, Y방향에 관해서 서로 분리되지 않고 이어 맞춰지도록 배치되어 있다. 즉, 복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6) 전부에 의해 노광 영역(W)의 폭방향의 전체를 커버하도록, 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)은, 주사 영역을 분담하고 있다. 이것에 의해, 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)은, 기판(FS)의 폭방향으로 분할된 복수의 영역마다 패턴을 묘화할 수 있다. 예를 들면, 한 개의 주사 유닛(Un)에 의한 Y방향의 주사 길이(묘화 라인(SLn)의 길이)를 20~50mm 정도로 하면, 홀수 번째의 주사 유닛(U1, U3, U5)의 3개와, 짝수 번째의 주사 유닛(U2, U4, U6)의 3개와의 합계 6개의 주사 유닛(Un)을 Y방향으로 배치하는 것에 의해서, 묘화 가능한 Y방향의 폭을 120~300mm 정도로 넓히고 있다. 각 묘화 라인(SL1~SL6)의 길이는, 원칙적으로 동일하게 한다. 즉, 묘화 라인(SL1~SL6)의 각각을 따라서 주사되는 빔(LBn)(LB1~LB6)의 스폿 광(SP)의 주사 거리는, 원칙적으로 동일하게 한다. 또한, 노광 영역(W)의 폭을 길게 하고 싶은 경우는, 묘화 라인(SLn) 자체의 길이를 길게 하던지, Y방향으로 배치하는 주사 유닛(Un)의 수를 늘림으로써 대응할 수 있다. As shown in Fig. 6 , the plurality of scanning units Un (U1 to U6) are arranged so that the plurality of drawing lines SLn (SL1 to SL6) are connected to each other without being separated in the Y direction. That is, each scanning unit Un (U1-U6) shares a scanning area so that the whole width direction of the exposure area W may be covered by all of the plurality of scanning units Un (U1-U6). . Thereby, each scanning unit Un (U1-U6) can draw a pattern for every several area|region divided|segmented in the width direction of the board|substrate FS. For example, if the scanning length in the Y direction by one scanning unit Un (the length of the drawing line SLn) is about 20 to 50 mm, three odd-numbered scanning units U1, U3, U5, By arranging a total of six scanning units Un with three of the even-numbered scanning units U2, U4, and U6 in the Y direction, the width in the Y direction that can be drawn is widened to about 120 to 300 mm. The length of each drawing line SL1 - SL6 is made to be the same in principle. That is, the scanning distance of the spot light SP of the beam LBn LB1 - LB6 scanned along each of the writing lines SL1 - SL6 is made to be the same in principle. Moreover, when it is desired to lengthen the width|variety of the exposure area|region W, it can respond by lengthening the length of the writing line SLn itself, or increasing the number of the scanning units Un arrange|positioned in the Y direction.

복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)은, 복수의 묘화 라인(SLn)(SL1~SL6)이 중심면(Poc)을 사이에 두고 회전 드럼(DR2)의 원주 방향으로 2열로 지그재그 배열로 배치되도록, 중심면(Poc)을 사이에 두고 회전 드럼(DR2)의 원주 방향으로 2열로 지그재그 배열로 배치된다. 홀수 번째의 주사 유닛(U1, U3, U5)은, 중심면(Poc)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)에서, 또한, Y방향을 따라서 소정의 간격만큼 떨어져서 배치되어 있다. 짝수 번째의 주사 유닛(U2, U4, U6)은, 중심면(Poc)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 하류측(+X방향측)에서, Y방향을 따라서 소정의 간격만큼 떨어져서 배치되어 있다. 따라서, 홀수 번째의 묘화 라인(SL1, SL3, SL5)은, 중심면(Poc)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)에서, 또한, Y방향을 따라서 소정의 간격만큼 떨어져서 직선상에 배치된다. 짝수 번째의 묘화 라인(SL2, SL4, SL6)은, 중심면(Poc)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 하류측(+X방향측)에서, 또한, Y방향을 따라서 소정의 간격만큼 떨어져서 직선상에 배치된다.The plurality of scanning units Un (U1 to U6) has a plurality of drawing lines SLn (SL1 to SL6) in a zigzag arrangement in two rows in the circumferential direction of the rotary drum DR2 with the center plane Poc interposed therebetween. It is arranged in a zigzag arrangement in two rows in the circumferential direction of the rotary drum DR2 with the center plane Poc interposed therebetween. Odd-numbered scanning units U1 , U3 , U5 are spaced apart by a predetermined interval along the Y direction and on the upstream side (-X direction side) in the conveyance direction of the substrate FS with respect to the central plane Poc is placed. Even-numbered scanning units U2, U4, U6 are arranged at a predetermined distance apart along the Y direction on the downstream side (+X direction side) in the conveyance direction of the substrate FS with respect to the central plane Poc, have. Therefore, the odd-numbered drawing lines SL1, SL3, SL5 are a predetermined space|interval along the Y direction in the upstream side (-X direction side) of the conveyance direction of the board|substrate FS with respect to the center plane Poc. They are placed on a straight line apart from each other. Even-numbered drawing lines SL2 , SL4 , SL6 are separated from the center plane Poc by a predetermined interval on the downstream side (+X direction side) in the conveyance direction of the substrate FS and along the Y direction. placed on a straight line.

이때, 묘화 라인(SL2)은, 기판(FS)의 폭방향에 관해서, 묘화 라인(SL1)과 묘화 라인(SL3)과의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 묘화 라인(SL3)은, 기판(FS)의 폭방향에 관해서, 묘화 라인(SL2)과 묘화 라인(SL4)과의 사이에 배치되어 있다. 묘화 라인(SL4)은, 기판(FS)의 폭방향에 관해서, 묘화 라인(SL3)과 묘화 라인(SL5)과의 사이에 배치되며, 묘화 라인(SL5)은, 기판(FS)의 폭방향에 관해서, 묘화 라인(SL4)과 묘화 라인(SL6)과의 사이에 배치되어 있다. 본 제1 실시형태에서는, 묘화 라인(SL1, SL3, SL5)을 따라서 주사되는 빔(LBn)의 스폿 광(SP)의 주사 방향을 -Y방향으로 하며, 묘화 라인(SL2, SL4, SL6)을 따라서 주사되는 빔(LBn)의 스폿 광(SP)의 주사 방향을 +Y방향으로 한다. 이것에 의해, 묘화 라인(SL1, SL3, SL5)의 묘화 개시점측의 단부와, 묘화 라인(SL2, SL4, SL6)의 묘화 개시점측의 단부는 Y방향에 관해서 인접 또는 일부 중복된다. 또한, 묘화 라인(SL3, SL5)의 묘화 종료점측의 단부와, 묘화 라인(SL2, SL4)의 묘화 종료점측의 단부는 Y방향에 관해서 인접 또는 일부 중복된다. Y방향으로 서로 이웃하는 묘화 라인(SLn)의 단부끼리를 일부 중복시키도록, 각 묘화 라인(SLn)을 배치하는 경우는, 예를 들면, 각 묘화 라인(SLn)의 길이에 대해서, 묘화 개시점, 또는 묘화 종료점을 포함하여 Y방향으로 주사 길이의 수% 이하의 범위에서 중복시키면 좋다. 또한, 묘화 라인(SLn)을 Y방향으로 이어 맞춘다는 것은, 묘화 라인(SLn)의 단부끼리를 Y방향에 관해서 인접 또는 일부 중복시키는 것을 의미한다. At this time, the writing line SL2 is arrange|positioned between the writing line SL1 and the writing line SL3 with respect to the width direction of the board|substrate FS. Similarly, the writing line SL3 is arrange|positioned between the writing line SL2 and the writing line SL4 with respect to the width direction of the board|substrate FS. The writing line SL4 is arrange|positioned between the writing line SL3 and the writing line SL5 with respect to the width direction of the board|substrate FS, The writing line SL5 is in the width direction of the board|substrate FS. In this regard, it is disposed between the writing line SL4 and the writing line SL6. In the first embodiment, the scanning direction of the spot light SP of the beam LBn scanned along the writing lines SL1, SL3, and SL5 is the -Y direction, and the writing lines SL2, SL4, SL6 are Therefore, the scanning direction of the spot light SP of the beam LBn to be scanned is set to the +Y direction. As a result, the end portions of the drawing lines SL1, SL3, and SL5 on the drawing start point side and the end portions of the drawing lines SL2, SL4, SL6 on the drawing start point side are adjacent to or partially overlapped in the Y direction. Further, the end portions of the drawing lines SL3 and SL5 on the drawing end point side and the end portions of the drawing lines SL2 and SL4 on the drawing end point side are adjacent to or partially overlapped in the Y direction. When each drawing line SLn is arrange|positioned so that the edge part of the drawing line SLn adjacent to each other in the Y direction may overlap in part, for example, with respect to the length of each drawing line SLn, a drawing start point , or may be overlapped within a range of several % or less of the scanning length in the Y direction including the drawing end point. In addition, connecting the writing line SLn in the Y direction means that the ends of the writing line SLn are adjacent to each other or partially overlapping in the Y direction.

본 제1 실시형태의 경우, 광원장치(56)로부터의 빔(LB)이 펄스 광이기 때문에, 주주사의 동안에 묘화 라인(SLn)상에 투사되는 스폿 광(SP)은, 빔(LB)의 발진 주파수(Fa)(예를 들면, 100MHz)에 따라서 이산적으로 된다. 그 때문에, 빔(LB)의 1펄스 광에 의해서 투사되는 스폿 광(SP)과, 다음의 1펄스 광에 의해서 투사되는 스폿 광(SP)을, 주주사 방향으로 오버랩시킬 필요가 있다. 그 오버랩의 양은, 스폿 광(SP)의 사이즈(φ), 스폿 광(SP)의 주사 속도(주주사의 속도), 및 빔(LB)의 발진 주파수(Fa)에 의해서 설정된다. 스폿 광(SP)의 실효적인 사이즈(φ)는, 스폿 광(SP)의 강도 분포가 가우스 분포로 근사되는 경우, 스폿 광(SP)의 피크 강도의 1/e2(또는 1/2)로 정해진다. 본 제1 실시형태에서는, 실효적인 사이즈(치수)(φ)에 대해서, φ×1/2 정도 스폿 광(SP)이 오버랩되도록, 스폿 광(SP)의 주사 속도(Vs) 및 발진 주파수(Fa)가 설정된다. 따라서, 스폿 광(SP)의 주주사 방향에 따른 투사 간격은, φ／2가 된다. 그 때문에, 부주사 방향(묘화 라인(SLn)과 직교한 방향)에 관해서도, 묘화 라인(SLn)에 따른 스폿 광(SP)의 1회의 주사와, 다음의 주사와의 사이에서, 기판(FS)이 스폿 광(SP)의 실효적인 사이즈(φ)의 대략 1/2의 거리만큼 이동하도록 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 스폿 광(SP)의 주사 속도는, 다각형 미러(PM)의 회전 속도에 따라 결정된다. In the case of the first embodiment, since the beam LB from the light source device 56 is pulsed light, the spot light SP projected onto the drawing line SLn during main scanning is the oscillation of the beam LB. It becomes discrete according to the frequency Fa (for example, 100 MHz). Therefore, it is necessary to overlap the spot light SP projected by one pulse of the beam LB and the spot light SP projected by the next one pulse light in the main scanning direction. The amount of overlap is set by the size ? of the spot light SP, the scanning speed (main scanning speed) of the spot light SP, and the oscillation frequency Fa of the beam LB. The effective size φ of the spot light SP is 1/e 2 (or 1/2) of the peak intensity of the spot light SP when the intensity distribution of the spot light SP is approximated by a Gaussian distribution. it is decided In the first embodiment, the scanning speed Vs and the oscillation frequency Fa of the spot light SP so that the spot light SP overlaps by about φ×1/2 with respect to the effective size (dimension) φ. ) is set. Accordingly, the projection interval along the main scanning direction of the spot light SP is phi/2. Therefore, also in the sub-scan direction (direction orthogonal to the writing line SLn), between one scan of the spot light SP along the writing line SLn and the next scan, the substrate FS It is preferable to set it so that it moves by a distance of about 1/2 of the effective size phi of this spot light SP. In addition, the scanning speed of the spot light SP is determined according to the rotation speed of the polygon mirror PM.

각 주사 유닛(Un)(U1~U6)은, 적어도 XZ평면에 있어서, 각 빔(LBn)이 회전 드럼(DR2)의 중심축(AXo2)을 향해 나아가도록, 각 빔(LBn)을 기판(FS)을 향해서 사출한다. 이것에 의해, 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)으로부터 기판(FS)을 향해 나아가는 빔(LBn)의 광로(빔 중심축)는, XZ평면에 있어서, 기판(FS)의 피조사면의 법선과 평행하게 된다. 또한, 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)은, 묘화 라인(SLn)(SL1~SL6)에 조사하는 빔(LBn)이, YZ평면과 평행한 면 내에서는 기판(FS)의 피조사면에 대해서 수직이 되도록, 빔(LBn)을 기판(FS)을 향해서 조사한다. 즉, 피조사면에서의 스폿 광(SP)의 주주사 방향에 관해서, 기판(FS)에 투사되는 빔(LBn)(LB1~LB6)은 텔레센트릭 상태로 주사된다. 여기서, 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)으로부터 묘화 라인(SLn)(SL1~SL6) 상의 임의의 점(예를 들면, 중점)에 조사되는 빔(LB)의 광 축을 조사축(Len)(Le1~Le6)으로 한다. 이 각 조사축(Le)(Le1~Le6)은, XZ평면에 있어서, 묘화 라인(SLn)(SL1~SL6)과 중심축(AXo2)을 잇는 선으로 되어 있다. Each scanning unit Un (U1-U6) is at least in the XZ plane. WHEREIN: Each beam LBn may propagate toward the central axis AXo2 of rotating drum DR2. ) to eject. Thereby, the optical path (beam central axis) of the beam LBn advancing toward the substrate FS from each scanning unit Un (U1-U6) is the normal line of the to-be-irradiated surface of the substrate FS in the XZ plane. becomes parallel with In addition, each scanning unit Un (U1 to U6) has a beam LBn irradiated to the writing line SLn (SL1 to SL6) on the irradiated surface of the substrate FS within a plane parallel to the YZ plane. The beam LBn is irradiated toward the board|substrate FS so that it may become perpendicular|vertical with respect to it. That is, with respect to the main scanning direction of the spot light SP on the irradiated surface, the beams LBn (LB1 to LB6) projected on the substrate FS are scanned in a telecentric state. Here, the optical axis of the beam LB irradiated from each scanning unit Un (U1 to U6) to an arbitrary point (for example, a midpoint) on the drawing line SLn (SL1 to SL6) is referred to as the irradiation axis Len. (Le1 to Le6). Each of the irradiation axes Le (Le1 to Le6) is a line connecting the drawing line SLn (SL1 to SL6) and the central axis AXo2 in the XZ plane.

홀수 번째 주사 유닛(U1, U3, U5)의 각각의 조사축(Le1, Le3, Le5)은, XZ평면에 있어서 동일한 방향으로 되어 있으며, 짝수 번째 주사 유닛(U2, U4, U6)의 각각의 조사축(Le2, Le4, Le6)은, XZ평면에 있어 동일한 방향으로 되어 있다. 또한, 조사축(Le1, Le3, Le5)과 조사축(Le2, Le4, Le6)은, XZ평면에 있어서, 중심면(Poc)에 대해서 각도가 ±θ1로 되도록 설정되어 있다. The respective irradiation axes Le1, Le3, Le5 of the odd-numbered scanning units U1, U3, U5 are in the same direction in the XZ plane, and each irradiation of the even-numbered scanning units U2, U4, U6 The axes Le2, Le4, and Le6 are in the same direction in the XZ plane. Incidentally, the irradiation axes Le1, Le3, Le5 and the irradiation axes Le2, Le4, Le6 are set to have an angle of ±θ1 with respect to the central plane Poc in the XZ plane.

빔 분배 광학부재(58)는, 광원장치(56)로부터의 빔(LB)을 복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)으로 인도한다. 빔 분배 광학부재(58)는, 복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)의 각각에 대응한 복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6)를 구비한다. 빔 분배 광학계(BDU1)는, 광원장치(56)로부터의 빔(LB)(LB1)을 주사 유닛(U1)으로 인도하며, 마찬가지로 빔 분배 광학계(BDU2~BDU6)는, 광원장치(56)로부터의 빔(LB)(LB2~LB6)을 주사 유닛(U2~U6)으로 인도한다. 복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6)는, 빔(LBn)(LB1~LB6)을 조사축(Len)(Le1~Le6) 상을 따라서 주사 유닛(Un)(U1~U6)에 사출한다. 즉, 빔 분배 광학계(BDU1)로부터 주사 유닛(U1)에 인도되는 빔(LB1)은, 조사축(Le1)상을 통과한다. 마찬가지로 빔 분배 광학계(BDU2~BDU6)로부터 주사 유닛(U2~U6)에 인도되는 빔(LB2~LB6)은, 조사축(Le2~Le6)상을 통과한다. 빔 분배 광학부재(58)는, 도시하지 않은 빔 분할기 등에 의해서, 광원장치(56)로부터의 빔(LB)을 분기시켜 복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6)의 각각에 입사시킨다. 또한, 빔 분배 광학부재(58)는, 스위칭 용의 광 편향기 등(예를 들면, 음향 광학 변조기)에 의해서, 광원장치(56)로부터 빔(LB)을 시분할로 하여 복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6) 중 어느 한 개에 선택적으로 입사시켜도 괜찮다. The beam distribution optical member 58 guides the beam LB from the light source device 56 to the plurality of scanning units Un (U1-U6). The beam distribution optical member 58 includes a plurality of beam distribution optical systems BDUn (BDU1 to BDU6) corresponding to each of the plurality of scanning units Un (U1 to U6). The beam distribution optical system BDU1 guides the beam LB LB1 from the light source device 56 to the scanning unit U1, and similarly the beam distribution optical systems BDU2 to BDU6 are The beams LB (LB2 to LB6) are guided to the scanning units (U2 to U6). The plurality of beam distribution optical systems BDUn (BDU1 to BDU6) emit beams LBn (LB1 to LB6) to the scanning units Un (U1 to U6) along the irradiation axis Len (Le1 to Le6). do. That is, the beam LB1 guided from the beam distribution optical system BDU1 to the scanning unit U1 passes on the irradiation axis Le1. Similarly, beams LB2 to LB6 guided from the beam distribution optical systems BDU2 to BDU6 to the scanning units U2 to U6 pass through the irradiation axes Le2 to Le6. The beam distribution optical member 58 branches the beam LB from the light source device 56 by means of a beam splitter or the like (not shown), and causes it to enter each of the plurality of beam distribution optical systems BDUn (BDU1 to BDU6). In addition, the beam distribution optical member 58 time-divisions the beam LB from the light source device 56 by means of a switching optical deflector or the like (eg, an acoustooptic modulator) to a plurality of beam distribution optical systems ( BDUn) (BDU1 to BDU6) may be selectively made incident on either.

복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6)의 각각은, 복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)에 인도하는 빔(LBn)(LB1~LB6)의 강도를 패턴 데이터에 따라 고속으로 변조(온/오프)하는 묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)를 가진다. 빔 분배 광학계(BDU1)는, 묘화용 광학 소자(AOM1)를 가지며, 마찬가지로 빔 분배 광학계(BDU2~BDU6)는, 묘화용 광학 소자(AOM2~AOM6)를 가진다. 묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)는, 빔(LB)에 대해서 투과성을 가지는 음향 광학 변조기(Acousto-Optic Modulator)이다. 묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)는, 구동 신호로서의 고주파 신호의 주파수에 따른 회절각으로, 광원장치(56)로부터의 빔(LB)을 회절시킨 1차 회절광을 발생하며, 그 1차 회절광을, 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)을 향하는 빔(LBn)(LB1~LB6)으로서 사출한다. 묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)는, 하위 제어장치(14d)로부터의 구동 신호(고주파 신호)의 온/오프에 따라서, 입사한 빔(LB)을 회절시킨 1차 회절광 광(빔(LBn))의 발생을 온/오프한다. Each of the plurality of beam distribution optical systems BDUn (BDU1 to BDU6) increases the intensity of the beams LBn (LB1 to LB6) guided to the plurality of scanning units Un (U1 to U6) at high speed according to the pattern data. It has optical elements AOMn (AOM1 to AOM6) for writing that are modulated (on/off). Beam distribution optical system BDU1 has optical element AOM1 for drawing, and beam distribution optical system BDU2 - BDU6 has optical element AOM2 - AOM6 for drawing similarly. Optical elements AOMn for drawing (AOM1-AOM6) are acousto-optic modulators which have transparency with respect to beam LB. The optical elements AOMn for writing (AOM1 to AOM6) generate first-order diffracted light obtained by diffracting the beam LB from the light source device 56 at a diffraction angle corresponding to the frequency of a high-frequency signal as a drive signal, The first-order diffracted light is emitted as beams LBn (LB1 to LB6) directed to each of the scanning units Un (U1 to U6). The optical elements AOMn (AOM1 to AOM6) for writing are the first-order diffracted light beams ( The generation of the beam LBn) is turned on/off.

묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)는, 하위 제어장치(14d)로부터의 구동 신호(고주파 신호)가 오프 상태일 때는, 입사한 빔(LB)(0차 광)을 회절시키지 않고 투과함으로써, 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6) 내에 마련된 도시하지 않은 흡수체에 빔(LB)을 인도한다. 따라서, 구동 신호가 오프 상태일 때는, 묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)를 투과한 빔(LBn)(LB1~LB6)은, 주사 유닛(Un)(U1~U6)에 입사하지 않는다. 즉, 주사 유닛(Un) 내를 통과하는 빔(LBn)의 강도가 저레벨(제로)이 된다. 이것은, 기판(FS)의 피조사면 상에서 보면, 피조사면 상에 조사되는 빔(LBn)의 스폿 광(SP)의 강도가 저레벨(제로)로 변조되어 있는 것을 의미한다. 한편, 묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)는, 하위 제어장치(14d)로부터의 구동 신호(고주파 신호)가 온 상태일 때는, 입사한 빔(LB)을 회절시켜 1차 회절광을 사출함으로써, 주사 유닛(Un)(U1~U6)에 빔(LBn)(LB1~LB6)을 인도한다. 따라서, 구동 신호가 온 상태일 때는, 주사 유닛(Un) 내를 통과하는 빔(LBn)의 강도가 고레벨이 된다. 이것은, 기판(FS)의 피조사면 상에서 보면, 피조사면 상에 조사되는 빔(LBn)의 스폿 광(SP)의 강도가 고레벨로 변조되어 있는 것을 의미한다. 이와 같이, 온/오프의 구동 신호를 묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)에 인가함으로써, 묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)를 온/오프로 스위칭할 수 있다. The optical elements AOMn for writing (AOM1 to AOM6) transmit the incident beam LB (0th order light) without diffracting it when the drive signal (high frequency signal) from the lower control unit 14d is off By doing so, the beam LB is guided to an absorber (not shown) provided in the beam distribution optical system BDUn (BDU1 to BDU6). Therefore, when the drive signal is in the OFF state, the beams LBn LB1 to LB6 that have passed through the optical elements AOMn for writing (AOM1 to AOM6) do not enter the scanning units Un (U1 to U6). . That is, the intensity|strength of the beam LBn passing through the inside of the scanning unit Un becomes low level (zero). This means that when viewed from the irradiated surface of the substrate FS, the intensity of the spot light SP of the beam LBn irradiated onto the irradiated surface is modulated to a low level (zero). On the other hand, the optical elements AOMn for writing (AOM1 to AOM6) diffract the incident beam LB when the drive signal (high frequency signal) from the lower control device 14d is on, and generate the first-order diffracted light. By injecting, the beams LBn (LB1 to LB6) are guided to the scanning units (Un) (U1 to U6). Accordingly, when the driving signal is in the ON state, the intensity of the beam LBn passing through the scanning unit Un is at a high level. This means that, when viewed from the irradiated surface of the substrate FS, the intensity of the spot light SP of the beam LBn irradiated onto the irradiated surface is modulated to a high level. In this way, by applying the on/off drive signal to the optical elements AOMn for writing (AOM1 to AOM6), the optical elements AOMn for writing (AOM1 to AOM6) can be switched on/off.

패턴 데이터는, 주사 유닛(Un)(U1~U6) 마다 마련되어 있으며, 하위 제어장치(14d)는, 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)에 의해서 묘화되는 패턴의 패턴 데이터(예를 들면, 소정의 화소 단위를 1비트에 대응시켜, 논리값 "0", 또는 "1"로 오프 상태와 온 상태를 표현하는 데이터열)에 기초하여, 각 묘화용 광학 소자(AOMn)(AOM1~AOM6)에 인가하는 구동 신호를 고속으로 온 상태/오프 상태로 스위칭한다. 이것에 의해서, 주사 유닛(Un)(U1~U6) 마다 패턴 데이터에 따른 묘화 동작이 행하여 지며, 기판(FS)의 노광 영역(패턴 형성 영역)에는, 6개의 주사 유닛(Un)(U1~U6)의 각각에 의한 묘화 패턴이 Y방향으로 이어져 노광된다. Pattern data is provided for each scanning unit Un (U1 to U6), and the lower control device 14d is configured to provide pattern data (for example, Based on a data string representing an off state and an on state with logical values "0" or "1" by making a predetermined pixel unit correspond to one bit), each optical element for writing AOMn (AOM1 to AOM6) The driving signal applied to the is switched to the on-state/off state at high speed. Thereby, the writing operation according to the pattern data is performed for every scanning unit Un (U1-U6), and in the exposure area|region (pattern formation area|region) of the board|substrate FS, six scanning units Un (U1-U6) The drawing pattern by each of ) continues in the Y direction and is exposed.

본체 프레임(UB)은, 복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6)와 복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)을 유지한다. 본체 프레임(UB)은, 복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6)를 유지하는 제1 프레임(Ub1)과, 복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)을 유지하는 제2 프레임(Ub2)을 가진다. 제1 프레임(Ub1)은, 제2 프레임(Ub2)에 의해서 유지된 복수의 주사 유닛(Un)(U1~U6)의 상방(+Z방향측)에서, 복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6)를 유지한다. 제1 프레임(Ub1)은, 복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6)를 하방(-Z방향측)으로부터 지지한다. 홀수 번째의 빔 분배 광학계(BDU1, BDU3, BDU5)는, 홀수 번째의 주사 유닛(U1, U3, U5)의 위치에 대응하고, 중심면(Poc)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)에서, Y방향을 따라서 1열로 배치되도록, 제1 프레임(Ub1)에 지지되어 있다. 짝수 번째의 빔 분배 광학계(BDU2, BDU4, BDU6)는, 짝수 번째의 주사 유닛(U2, U4, U6)의 위치에 대응하고, 중심면(Poc)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 하류측(+X방향측)에서, Y방향을 따라서 1열로 배치되도록, 제1 프레임(Ub1)에 지지되어 있다. 제1 프레임(Ub1)에는, 복수의 빔 분배 광학계(BDUn)(BDU1~BDU6)의 각각으로부터 사출되는 빔(LBn)(LB1~LB6)이, 대응하는 주사 유닛(Un)(U1~U6)에 입사하기 위한 개구부 Hsn(Hs1~Hs6)가 마련되어 있다. The main body frame UB holds a plurality of beam distribution optical systems BDUn (BDU1 to BDU6) and a plurality of scanning units Un (U1 to U6). The main frame UB includes a first frame Ub1 holding a plurality of beam distribution optical systems BDUn (BDU1 to BDU6), and a second frame (Ub1) holding a plurality of scanning units Un (U1 to U6). Ub2). The first frame Ub1 has a plurality of beam distribution optical systems BDUn (BDU1) above (+Z direction side) of the plurality of scanning units Un (U1 to U6) held by the second frame Ub2. ~BDU6) is maintained. The first frame Ub1 supports the plurality of beam distribution optical systems BDUn (BDU1 to BDU6) from below (-Z direction side). The odd-numbered beam distribution optical systems BDU1, BDU3, BDU5 correspond to the positions of the odd-numbered scanning units U1, U3, U5, and the upstream side in the conveyance direction of the substrate FS with respect to the center plane Poc On the (-X direction side), it is supported by the 1st frame Ub1 so that it may be arrange|positioned in one row along the Y direction. The even-numbered beam distribution optical systems BDU2, BDU4, BDU6 correspond to the positions of the even-numbered scanning units U2, U4, U6, and are on the downstream side in the conveyance direction of the substrate FS with respect to the central plane Poc. (+X direction side), it is supported by the 1st frame Ub1 so that it may be arrange|positioned in one row along a Y direction. In the first frame Ub1, beams LBn (LB1 to LB6) emitted from each of the plurality of beam distribution optical systems BDUn (BDU1 to BDU6) are directed to the corresponding scanning units Un (U1 to U6). Openings Hsn (Hs1 to Hs6) for entering are provided.

제2 프레임(Ub2)은, 각 주사 유닛(Un)(U1~U6)이 조사축(Len)(Le1~Le6)을 중심으로 미소량(예를 들면 ±2°정도)만큼 회동할 수 있도록, 주사 유닛(Un)(U1~U6)을 회동 가능하게 유지한다. 이 주사 유닛(Un)(U1~U6)의 회전에 의해서, 묘화 라인(SLn)(SL1~SL6)이 조사축(Len)(Le1~Le6)을 중심으로 회전하므로, 묘화 라인(SLn)(SL1~SL6)을 Y축과 평행한 상태에 대해서 근소한 범위(예를 들면 ±2°) 내에서 기울어지게 할 수 있다. 또한, 이 주사 유닛(Un)(U1~U6)의 조사축(Len)(Le1~Le6)을 중심으로 한 회동은, 하위 제어장치(14d)의 제어 하에, 도시하지 않은 액츄에이터에 의해서 행하여진다. The second frame Ub2 is configured such that each of the scanning units Un (U1 to U6) can be rotated by a small amount (for example, about ±2°) about the irradiation axis Len (Le1 to Le6), The scanning units Un (U1 - U6) are hold|maintained rotatably. The rotation of the scanning units Un (U1 to U6) causes the drawing line SLn (SL1 to SL6) to rotate about the irradiation axis Len (Le1 to Le6), so the drawing line SLn (SL1) ~SL6) can be tilted within a narrow range (for example, ±2°) with respect to the state parallel to the Y-axis. The rotation of the scanning units Un (U1 to U6) about the irradiation axis Len (Le1 to Le6) is performed by an actuator (not shown) under the control of the lower control device 14d.

도 6에 나타나 있듯이, 얼라이먼트계를 구성하는 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)은, 기판(FS)에 형성된 얼라이먼트용의 마크(MKm)(MK1~MK3)의 위치 정보(마크 위치 정보)를 검출하기 위한 것으로, Y방향을 따라서 마련되어 있다. 마크(MKm)(MK1~MK3)는, 기판(FS)의 피조사면 상의 노광 영역(W)에 묘화되는 소정의 패턴과, 기판(FS), 혹은 기판(FS)에 이미 형성된 기초 패턴의 층을 상대적으로 위치 맞춤(얼라이먼트)하기 위한 기준 마크이다. 마크(MKm)(MK1~MK3)는, 기판(FS)의 폭방향의 양단부에, 기판(FS)의 장척 방향을 따라서 일정 간격으로 형성되어 있음과 아울러, 기판(FS)의 장척 방향을 따라서 늘어선 노광 영역(W) 사이에서, 기판(FS)의 폭방향 중앙에 형성되어 있다. 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)은, 회전 드럼(DR2)의 원주면에 지지되어 있는 기판(FS)상의 마크(MKm)(MK1~MK3)를 촬상한다. 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)은, 노광 헤드(60)로부터 기판(FS)의 피조사면 상에 투사되는 스폿 광(SP)의 위치(묘화 라인(SL1~SL6)의 위치)보다도 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)에 마련되어 있다. As shown in Fig. 6, the alignment microscopes AMm (AM1 to AM3) constituting the alignment system are the alignment marks MKm (MK1 to MK3) formed on the substrate FS. Position information (mark position information) For detection, it is provided along the Y direction. The marks MKm (MK1 to MK3) are a predetermined pattern drawn on the exposure area W on the irradiated surface of the substrate FS, and the substrate FS or a layer of a basic pattern already formed on the substrate FS. It is a reference mark for relatively positioning (alignment). Marks MKm (MK1-MK3) are formed in both ends of the width direction of the board|substrate FS at fixed intervals along the long direction of the board|substrate FS, and lined up along the long direction of the board|substrate FS. It is formed in the center of the width direction of the board|substrate FS between the exposure areas W. Alignment microscope AMm (AM1-AM3) images the mark MKm (MK1-MK3) on the board|substrate FS supported by the circumferential surface of rotary drum DR2. The alignment microscopes AMm (AM1 to AM3) are, rather than the position of the spot light SP projected from the exposure head 60 onto the irradiated surface of the substrate FS (the position of the drawing lines SL1 to SL6) than the substrate ( FS) upstream of the conveying direction (-X direction side).

얼라이먼트 현미경(AMm)은, 얼라이먼트용의 조명광을 기판(FS)에 투사하는 광원과, 그 반사광을 촬상하는 CCD, CMOS 등의 촬상 소자를 가진다. 얼라이먼트 현미경(AM1)은, 관찰 영역(검출 영역)(Vw1) 내에 존재하는 기판(FS)의 +Y방향의 단부에 형성된 마크(MK1)를 촬상한다. 얼라이먼트 현미경(AM2)은, 관찰 영역(Vw2) 내에 존재하는 기판(FS)의 -Y방향의 단부에 형성된 마크(MK2)를 촬상한다. 얼라이먼트 현미경(AM3)은, 관찰 영역(Vw3) 내에 존재하는 기판(FS)의 폭방향 중앙에 형성된 마크(MK3)를 촬상한다. 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)이 촬상한 촬상 신호는, 하위 제어장치(14d)에 보내진다. 하위 제어장치(14d)는, 촬상 신호에 기초하여, 마크(MKm)(MK1~MK3)의 기판(FS)상의 위치 정보를 검출한다. 또한, 얼라이먼트용의 조명광은, 기판(FS)의 감광성 기능층에 대해서 거의 감도를 갖지 않는 파장역의 광, 예를 들면, 파장 500~800nm 정도의 광이다. 얼라이먼트 현미경(AM1~AM3)의 관찰 영역(Vw1~Vw3)의 크기는, 마크(MK1~MK3)의 크기나 얼라이먼트 정밀도(위치 계측 정밀도)에 따라 설정되지만, 100~500μm 각(角) 정도의 크기이다. Alignment microscope AMm has the light source which projects the illumination light for alignment on the board|substrate FS, and imaging elements, such as CCD and CMOS which image the reflected light. Alignment microscope AM1 images the mark MK1 formed in the edge part of the +Y direction of the board|substrate FS which exists in observation area|region (detection area|region) Vw1. Alignment microscope AM2 images the mark MK2 formed in the edge part of the -Y direction of the board|substrate FS which exists in observation area|region Vw2. Alignment microscope AM3 images the mark MK3 formed in the width direction center of the board|substrate FS which exists in observation area|region Vw3. The imaging signal imaged by the alignment microscope AMm (AM1-AM3) is sent to the lower level control device 14d. The lower level controller 14d detects the positional information of the marks MKm (MK1 to MK3) on the substrate FS based on the image pickup signal. In addition, the illumination light for alignment is the light of the wavelength range which has little sensitivity with respect to the photosensitive functional layer of the board|substrate FS, for example, light with a wavelength of about 500-800 nm. Although the size of the observation areas Vw1 to Vw3 of the alignment microscopes AM1 to AM3 is set according to the size and alignment precision (position measurement accuracy) of the marks MK1 to MK3, the size is about 100 to 500 µm square. to be.

인코더 시스템(ES)은, 회전 드럼(DR2)의 회전 각도 위치(즉, 기판(FS)의 이동 위치나 이동량)를 정밀하게 계측한다. 구체적으로는, 도 5 및 도 6에 나타나 있듯이, 인코더 시스템(ES)은, 회전 드럼(DR2)의 양단부에 마련된 스케일부(스케일 원반)(SDa, SDb)와, 스케일부(SDa, SDb)에 대향하여 마련된 복수의 한 쌍의 인코더 헤드((ENja)(EN1a~EN3a),(ENjb)(EN1b~3b))를 가진다. 스케일부(SDa, SDb)는, 회전 드럼(DR2)의 외주면의 원주 방향의 전체에 걸쳐서 환상(環狀)으로 형성된 눈금을 가진다. 이 스케일부(SDa, SDb)는, 회전 드럼(DR2)의 외주면의 원주 방향으로 일정한 피치(예를 들면, 20μm)로 오목 형태 또는 볼록 형태의 격자선(눈금)을 새긴 회절격자이며, 인크리멘탈(incremental)형의 스케일로서 구성된다. 이 스케일부(SDa, SDb)는, 중심축(AXo2)을 중심으로 회전 드럼(DR2)과 일체로 회전한다. The encoder system ES measures the rotation angle position (namely, the movement position and movement amount of the board|substrate FS) of rotary drum DR2 precisely. Specifically, as shown in Figs. 5 and 6 , the encoder system ES includes the scale units (scale discs) SDa and SDb provided at both ends of the rotary drum DR2 and the scale units SDa and SDb. It has a plurality of a pair of encoder heads (ENja) (EN1a to EN3a), (ENjb) (EN1b to 3b) provided to face each other. Scale part SDa, SDb has the scale formed in the ring over the whole circumferential direction of the outer peripheral surface of rotary drum DR2. The scale portions SDa and SDb are diffraction gratings in which concave or convex grid lines (scales) are engraved at a constant pitch (eg, 20 μm) in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotary drum DR2, It is constructed as an incremental type scale. These scale parts SDa, SDb rotate integrally with rotary drum DR2 centering on central axis AXo2.

인코더 헤드(ENja, ENjb)는, 스케일부(SDa, SDb)에 대해서 계측용의 광 빔을 투사하여, 그 반사광속(회절광)을 광전(光電) 검출하는 것에 의해, 펄스 신호인 검출 신호(2상(相) 신호)를 하위 제어장치(14d)에 출력한다. 하위 제어장치(14d)는, 인코더 헤드(ENja, ENjb) 마다의 검출 신호(2상 신호)를 내삽(內揷)처리하여 스케일부(SDa, SDb)의 격자의 이동량을 디지털 계수(計數)(카운트)함으로써, 회전 드럼(DR2)의 회전 각도 위치 및 각도 변화, 혹은 기판(FS)의 이동량을 서브미크론(submicron)의 분해능으로 계측한다. 회전 드럼(DR2)의 각도 변화로부터는, 기판(FS)의 반송 속도도 계측할 수 있다. The encoder heads ENja and ENjb project light beams for measurement on the scale units SDa and SDb, and photoelectrically detect the reflected light flux (diffracted light), whereby the detection signal ( The two-phase signal) is output to the lower control device 14d. The lower control unit 14d interpolates the detection signal (two-phase signal) for each encoder head ENja, ENjb, and digitally counts the movement amount of the grid of the scale units SDa and SDb ( count), the rotation angle position and angle change of the rotary drum DR2, or the movement amount of the substrate FS is measured with submicron resolution. From the angular change of rotary drum DR2, the conveyance speed of the board|substrate FS can also be measured.

한 쌍의 인코더 헤드(EN1a, EN1b) 및 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)은, 중심면(Poc)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)에 마련되어 있다. 한 쌍의 인코더 헤드(EN1a, EN1b) 및 얼라이먼트 현미경(AMm)(AM1~AM3)은, XZ평면에 관해서, 회전 드럼(DR2)의 중심축(AXo2)을 통과하는 설치 방위선(Lx1) 상에 배치되어 있다. 따라서, 얼라이먼트 현미경(AM1~AM3)의 관찰 영역(Vw1~Vw3) 내에서 마크(MK1~MK3)를 촬상한 순간의 인코더 헤드(EN1a, EN1b)에 기초하는 디지털 계수치(카운트치)를 샘플링함으로써, 기판(FS)상의 마크(MKm)의 위치를 회전 드럼(DR2)의 회전 각도 위치에 대응짓게 할 수 있다. A pair of encoder heads EN1a, EN1b and alignment microscope AMm (AM1-AM3) are provided in the upstream (-X direction side) of the conveyance direction of the board|substrate FS with respect to the center plane Poc. A pair of encoder heads EN1a, EN1b and alignment microscope AMm (AM1 to AM3) are arranged on an installation azimuth Lx1 passing through the central axis AXo2 of the rotary drum DR2 with respect to the XZ plane has been Therefore, by sampling the digital count values (count values) based on the encoder heads EN1a and EN1b at the moment the marks MK1 to MK3 were imaged within the observation areas Vw1 to Vw3 of the alignment microscopes AM1 to AM3, The position of the mark MKm on the board|substrate FS can be made to correspond to the rotation angle position of the rotating drum DR2.

한 쌍의 인코더 헤드(EN2a, EN2b)는, 중심면(Poc)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)에 마련되어 있으며, 또한, 인코더 헤드(EN1a, EN1b)보다 기판(FS)의 반송 방향의 하류측(+X방향측)에 마련되어 있다. 인코더 헤드(EN2a, EN2b)는, XZ평면에 관해서, 회전 드럼(DR2)의 중심축(AXo2)을 통과하는 설치 방위선(Lx2) 상에 배치되어 있다. 이 설치 방위선(Lx2)은, XZ평면에 관해서, 조사축(Le1, Le3, Le5)과 동일 각도 위치가 되게 겹쳐져 있다. 따라서, 인코더 헤드(EN2a, EN2b)에 기초하는 디지털 계수치(카운트치)는, 묘화 라인(SL1, SL3, SL5) 상에 있어서의 회전 드럼(DR2)의 회전 각도 위치를 나타내고 있게 된다. A pair of encoder heads EN2a, EN2b is provided on the upstream side (-X direction side) of the conveyance direction of the board|substrate FS with respect to the center plane Poc, and is a board|substrate rather than encoder head EN1a, EN1b. It is provided on the downstream side (+X direction side) of the conveyance direction of (FS). Encoder heads EN2a, EN2b are arrange|positioned on the installation direction line Lx2 which passes the central axis AXo2 of rotary drum DR2 with respect to the XZ plane. The installation azimuth line Lx2 overlaps with the irradiation axes Le1, Le3, and Le5 at the same angular position with respect to the XZ plane. Therefore, the digital count value (count value) based on encoder head EN2a, EN2b will show the rotation angle position of the rotary drum DR2 on drawing line SL1, SL3, SL5.

한 쌍의 인코더 헤드(EN3a, EN3b)는, 중심면(Poc)에 대해서 기판(FS)의 반송 방향의 하류측(+X방향측)에 마련되어 있으며, XZ평면에 관해서, 회전 드럼(DR2)의 중심축(AXo2)을 통과하는 설치 방위선(Lx3) 상에 배치되어 있다. 이 설치 방위선(Lx3)은, XZ평면에 관해서, 조사축(Le2, Le4, Le6)과 동일 각도 위치가 되게 겹쳐져 있다. 따라서, 인코더 헤드(EN3a, EN3b)에 기초하는 디지털 계수치(카운트치)는, 묘화 라인(SL2, SL4, SL6) 상에 있어서의 회전 드럼(DR2)의 회전 각도 위치를 나타내고 있게 된다. A pair of encoder heads EN3a, EN3b is provided on the downstream side (+X direction side) of the conveyance direction of the board|substrate FS with respect to the center plane Poc, and with respect to the XZ plane, the rotary drum DR2 It is disposed on the installation azimuth Lx3 passing through the central axis AXo2. The installation azimuth line Lx3 overlaps with the irradiation axes Le2, Le4, and Le6 at the same angular position with respect to the XZ plane. Therefore, the digital count value (count value) based on encoder head EN3a, EN3b will show the rotation angle position of the rotary drum DR2 on drawing line SL2, SL4, SL6.

이와 같이, 얼라이먼트 현미경(AMm) 및 인코더 헤드(ENja, ENjb)를 배치했기 때문에, 인코더 헤드((ENja)(EN1a~EN3a),(ENjb)(EN1b~EN3b))의 각각에 대응한 디지털 계수치에 기초하여, 마크(MKm)(MK1~MK3)의 위치, 및 기판(FS)상의 노광 영역(W)과 각 묘화 라인(SLn)(처리 위치)과의 부주사 방향(반송 방향, X방향)에 있어서의 위치 관계 등을 특정할 수 있다. 그 외, 그 디지털 계수치에 기초하여, 기판(FS)상에 묘화해야 할 패턴의 묘화 데이터(예를 들면 비트맵 데이터)를 기억하는 메모리부의 부주사 방향에 관한 어드레스 위치를 지정할 수도 있다. In this way, since the alignment microscope (AMm) and the encoder heads (ENja, ENjb) are arranged, the digital count values corresponding to each of the encoder heads ((ENja) (EN1a to EN3a), (ENjb) (EN1b to EN3b)) Based on the positions of the marks MKm (MK1 to MK3) and the sub-scan direction (carriage direction, X direction) between the exposure area W on the substrate FS and each drawing line SLn (processing position) positional relationship and the like can be specified. In addition, based on the digital coefficient value, it is also possible to designate an address position in the sub-scan direction of the memory unit that stores writing data (for example, bitmap data) of a pattern to be drawn on the substrate FS.

처리장치(PR4)는, 이상과 같은 구성을 가지며, 하위 제어장치(14d)는, 검출한 마크(MKm)의 위치 정보와 인코더 헤드(EN1a, EN1b)에 기초하는 디지털 계수치에 기초하여, 노광 영역(W)의 부주사 방향(X방향)에 있어서의 노광 개시 위치를 결정한다. 그리고, 하위 제어장치(14d)는, 인코더 헤드(EN2a, EN2b)에 기초하는 디지털 계수치에 기초하여, 묘화 라인(SL1, SL3, SL5) 상에 노광 영역(W)의 노광 개시 위치가 도달했는지 아닌지를 판단한다. 노광 영역(W)의 노광 개시 위치가 묘화 라인(SL1, SL3, SL5) 상에 도달했다고 판단했을 경우는, 하위 제어장치(14d)는, 묘화용 광학 소자(AOM1, AOM3, AOM5)의 스위칭을 개시함으로써, 주사 유닛(U1, U3, U5)에 의한 스폿 광(SP)의 주사에 의한 묘화 노광을 개시시킨다. 이때, 하위 제어장치(14d)는, 인코더 헤드(EN2a, EN2b)에 기초하는 디지털 계수치에 기초하여, 묘화 데이터가 기억되는 메모리부의 액세스 번지를 지정하며, 상기 지정한 액세스 번지의 데이터를 시리얼로 불러내어 묘화용 광학 소자(AOM1, AOM3, AOM5)를 스위칭한다. 마찬가지로 하여, 하위 제어장치(14d)는, 인코더 헤드(EN3a, EN3b)에 기초하는 디지털 계수치에 기초하여, 묘화 라인(SL2, SL4, SL6) 상에 노광 영역(W)의 노광 개시 위치가 도달했다고 판단했을 경우는, 묘화용 광학 소자(AOM2, AOM4, AOM6)의 스위칭을 개시함으로써, 주사 유닛(U2, U4, U6)에 의한 스폿 광(SP)의 주사에 의한 묘화 노광을 개시시킨다. 이때, 하위 제어장치(14d)는, 인코더 헤드(EN3a, EN3b)에 기초하는 디지털 계수치에 기초하여, 묘화 데이터가 기억되는 메모리부의 액세스 번지를 지정하며, 상기 지정한 액세스 번지의 데이터를 시리얼로 불러내어 묘화용 광학 소자(AOM2, AOM4, AOM6)를 스위칭한다. 이것에 의해, 기판(FS)의 피조사면 상에 전자 디바이스용의 패턴이 묘화 노광된다. The processing apparatus PR4 has the structure as mentioned above, and the subordinate control apparatus 14d is an exposure area based on the digital count value based on the position information of the detected mark MKm, and encoder heads EN1a, EN1b. The exposure start position in the sub-scan direction (X direction) of (W) is determined. Then, the lower control device 14d determines whether or not the exposure start position of the exposure area W has arrived on the drawing lines SL1, SL3, SL5 based on the digital count values based on the encoder heads EN2a, EN2b. to judge When it is determined that the exposure start position of the exposure region W has reached the drawing lines SL1, SL3, and SL5, the lower control device 14d switches the optical elements AOM1, AOM3, and AOM5 for drawing. By starting, the drawing exposure by scanning of the spot light SP by the scanning units U1, U3, U5 is started. At this time, the lower control device 14d designates the access address of the memory unit in which the drawing data is stored based on the digital count values based on the encoder heads EN2a and EN2b, and serially retrieves the data of the designated access address. The optical elements for drawing (AOM1, AOM3, AOM5) are switched. Similarly, the lower control device 14d says that the exposure start position of the exposure area W has arrived on the drawing lines SL2, SL4, SL6 based on the digital count values based on the encoder heads EN3a and EN3b. When judging, by starting the switching of the optical elements AOM2, AOM4, AOM6 for drawing, the drawing exposure by scanning of the spot light SP by the scanning units U2, U4, U6 is started. At this time, the lower control device 14d designates the access address of the memory unit in which the drawing data is stored based on the digital count values based on the encoder heads EN3a and EN3b, and serially retrieves the data of the designated access address. The optical elements for drawing (AOM2, AOM4, AOM6) are switched. Thereby, drawing exposure of the pattern for electronic devices is carried out on the to-be-irradiated surface of the board|substrate FS.

또한, 하위 제어장치(14d)는, 묘화용 광학 소자(AOMn)의 스위칭 제어 등외, 광원장치(56)에 의한 빔(LB)의 발광 제어, 다각형 미러(PM)의 회전 제어 등도 실시한다. 또한, 처리장치(PR4)는, 래스터 스캔 방식의 노광장치로 했지만, 마스크를 이용한 노광장치라도 좋고, 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD：Digital Micromirror Device), 혹은 공간 광 변조기(SLM：Spatial Light Modulator) 디바이스를 이용하여 소정의 패턴을 노광하는 노광장치라도 좋다. In addition, the lower control device 14d performs control of the light emission of the beam LB by the light source device 56, rotation control of the polygon mirror PM, etc. in addition to the switching control of the drawing optical element AOMn. In addition, although the processing apparatus PR4 is a raster scan type exposure apparatus, the exposure apparatus using a mask may be sufficient, a digital micromirror device (DMD:Digital Micromirror Device), or a spatial light modulator (SLM:Spatial Light Modulator) device. An exposure apparatus that exposes a predetermined pattern using

마스크를 이용하는 노광장치로서는, 예를 들면 국제공개 제2013/146184호 공보에 개시되어 있는 있듯이, 원통모양의 투과형 또는 반사형의 원통 마스크(회전 마스크)의 외주면에 형성된 마스크 패턴을, 투영 광학계를 통해서 기판(FS)에 투영 하는 투영 노광 방식, 혹은 투과형의 원통 마스크의 외주면과 기판(FS)을 일정한 갭으로 근접시킨 근접(프록시미티(proximity)) 노광 방식의 노광장치를 사용할 수 있다. 또한, 반사형의 원통면 모양의 회전 마스크나 부분 구면 모양의 회전 마스크를 이용하는 경우는, 예를 들면, 국제공개 제2014/010274호 공보나 국제공개 제2013/133321호 공보에 개시된 투영 노광장치를 이용할 수도 있다. 또한, 마스크는 이상과 같은 회전 마스크에 한정되지 않고, 평면의 석영에 의한 기판상에 차광층이나 반사층에서 패턴을 형성한 평면 마스크도 좋다. As an exposure apparatus using a mask, for example, as disclosed in International Publication No. 2013/146184, a mask pattern formed on the outer peripheral surface of a cylindrical transmissive or reflective cylindrical mask (rotating mask) is applied through a projection optical system. A projection exposure method for projecting onto the substrate FS or an exposure apparatus of a proximity (proximity) exposure method in which the outer peripheral surface of a transmissive cylindrical mask and the substrate FS are brought close to each other by a predetermined gap can be used. In addition, when a reflective cylindrical rotation mask or a partially spherical rotation mask is used, for example, the projection exposure apparatus disclosed in International Publication No. 2014/010274 and International Publication No. 2013/133321 is used. You can also use In addition, the mask is not limited to the rotating mask as described above, and a planar mask in which a pattern is formed from a light-shielding layer or a reflective layer on a substrate made of planar quartz may be used.

[처리장치(PR5, PR6)의 구성][Configuration of processing devices (PR5, PR6)]

도 7은, 처리장치(습식처리장치)(PR5, PR6)의 구성을 나타낸 도면이다. 처리장치(PR5)는, 습식처리의 일종인 현상처리를 행하는 현상 장치이며, 처리장치(PR6)는, 습식처리의 일종인 에칭처리를 행하는 에칭 장치이다. 처리장치(PR5)와 처리장치(PR6)는 기판(FS)을 담그는 처리액(LQ1)이 다를 뿐이고, 그 구성은 동일하다. 처리장치(PR5)(PR6)는, 기판 반송기구(62), 처리조(64), 세정조(66), 액절(液切, liquid draining)조(68), 및 건조처리부(70)를 구비한다. Fig. 7 is a diagram showing the configuration of processing devices (wet processing devices) PR5 and PR6. The processing apparatus PR5 is a developing apparatus which performs a development process which is a type of wet processing, and the processing apparatus PR6 is an etching apparatus which performs an etching process which is a type of wet processing. The processing apparatus PR5 and the processing apparatus PR6 only differ in the processing liquid LQ1 for immersing the board|substrate FS, and the structure is the same. Processing apparatus PR5 (PR6) is equipped with the board|substrate conveyance mechanism 62, the processing tank 64, the washing|cleaning tank 66, the liquid draining tank 68, and the drying processing part 70. do.

기판 반송기구(62)는, 디바이스 제조 시스템(10)의 상기 기판 반송장치의 일부를 구성하는 것으로, 처리장치(PR4)(또는 PR5)로부터 반송되는 기판(FS)을, 처리장치(PR5)(또는 PR6) 내에서 소정의 속도로 반송한 후, 처리장치(PR6)(또는 회수 롤(FR2))로 소정의 속도로 배출한다. 기판(FS)이 기판 반송기구(62)의 롤러 등에 걸쳐져 반송되는 것에 의해서, 처리장치(PR5)(또는 PR6) 내에서 반송되는 기판(FS)의 반송로가 규정된다. 기판 반송기구(62)는, 기판(FS)의 반송 방향의 상류측(-X방향측)으로부터 차례로, 닙롤러(NR51), 에어 턴 바(AT51), 안내롤러(R51~R59), 에어 턴 바(AT52), 안내롤러(R60), 에어 턴 바(AT53), 안내롤러(R61), 에어 턴 바(AT54), 안내롤러(R62), 에어 턴 바(AT55), 및 닙롤러(NR52)를 구비한다. 안내롤러(R60~R62), 에어 턴 바(AT53~AT55), 및 닙롤러(NR52)는, 건조처리부(70) 내에 배치되어 있다. The substrate transfer mechanism 62 constitutes a part of the substrate transfer apparatus of the device manufacturing system 10, and transfers the substrate FS transferred from the processing apparatus PR4 (or PR5) to the processing apparatus PR5 ( Or after conveying at a predetermined speed in PR6), it discharges at a predetermined speed by the processing apparatus PR6 (or collection|recovery roll FR2). The conveyance path of the board|substrate FS conveyed in processing apparatus PR5 (or PR6) is prescribed|regulated by the board|substrate FS spanning over the roller of the board|substrate conveyance mechanism 62, etc. and conveying. The board|substrate conveyance mechanism 62 sequentially from the upstream side (-X direction side) of the conveyance direction of the board|substrate FS nip roller NR51, air turn bar AT51, guide roller R51-R59, air turn Bar (AT52), guide roller (R60), air turn bar (AT53), guide roller (R61), air turn bar (AT54), guide roller (R62), air turn bar (AT55), and nip roller (NR52) to provide The guide rollers R60-R62, the air turn bars AT53-AT55, and the nip roller NR52 are arranged in the drying processing unit 70 .

닙롤러(NR51, NR52)는, 앞서 설명한 닙롤러(NR1, NR2)와 마찬가지의 구동롤러와 종동롤러로 구성되며, 기판(FS)의 표리 양면을 유지하면서 회전하여, 기판(FS)을 반송한다. 에어 턴 바(AT51~AT55)는, 기판(FS)의 습식처리가 행하여지는 처리면측으로부터, 처리면과 비접촉 상태(혹은 저마찰 상태)로 기판(FS)을 지지한다. 안내롤러(R53, R56, R58)는, 기판(FS)의 처리면(감광면)과 접촉하면서 회전하며, 그 이외의 안내롤러(R)는, 기판(FS)의 처리면과는 반대측의 면(이면)과 접촉하면서 회전하도록 배치되어 있다. 또한, 기판(FS)의 처리면(감광면)과 접촉하는 안내롤러(R53, R56, R58)는, 기판(FS)의 폭방향(Y방향)의 양단부만에서 기판(FS)과 접촉하여 기판(FS)의 반송 방향을 180도 절곡하는 구성으로 해도 좋다. 도 1에 나타낸 하위 제어장치(14e)(또는 14f)는, 닙롤러(NR51, NR52)의 각각에 마련된 도시하지 않은 회전 구동원의 모터를 제어함으로써, 처리장치(PR5)(또는 PR6) 내에 있어서의 기판(FS)의 반송 속도를 제어한다. The nip rollers NR51 and NR52 are composed of a drive roller and a driven roller similar to those of the nip rollers NR1 and NR2 described above, rotate while maintaining the front and back surfaces of the substrate FS, and convey the substrate FS . The air turn bars AT51 to AT55 support the substrate FS in a non-contact state (or low friction state) with the processing surface from the processing surface side on which the wet processing of the substrate FS is performed. The guide rollers R53, R56, and R58 rotate while being in contact with the processing surface (photosensitive surface) of the substrate FS, and the other guide rollers R have a surface opposite to the processing surface of the substrate FS. It is arrange|positioned so that it may rotate while contacting (back side). Further, the guide rollers R53, R56, and R58, which are in contact with the processing surface (photosensitive surface) of the substrate FS, are in contact with the substrate FS only at both ends of the substrate FS in the width direction (Y direction) to contact the substrate. It is good also as a structure which bends 180 degree|times the conveyance direction of (FS). The subordinate control device 14e (or 14f) shown in FIG. 1 controls the motor of a rotational drive source (not shown) provided in each of the nip rollers NR51 and NR52, and thereby The conveyance speed of the board|substrate FS is controlled.

종(縱)형의 처리조(64)는, 처리액(LQ1)을 보유하는 것으로, 기판(FS)에 대해서 습식처리를 행하기 위한 것이다. 안내롤러(R53)는, 기판(FS)이 처리액(LQ1)에 잠기도록 처리조(64) 내에 마련되며, 안내롤러(R52, R54)는, 처리조(64)에 대해서 +Z방향 측에 마련되어 있다. 안내롤러(R53)는, 처리조(64)에 의해서 보유되는 처리액(LQ1)의 액면(표면)보다 -Z방향 측에 위치한다. 이것에 의해, 안내롤러(R52)와 안내롤러(R54)의 사이에 있는 기판(FS)의 일부의 표면이 처리조(64)에 의해서 보유되어 있는 처리액(LQ1)과 접촉하도록, 기판(FS)을 반송할 수 있다. 처리장치(PR5)의 경우는, 처리조(64)는, 처리액(LQ1)으로서 현상액을 보유한다. 이것에 의해, 기판(FS)에 대해서 현상처리가 행하여진다. 즉, 처리장치(PR4)에 의해서 묘화 노광된 감광성 기능층(포토레지스트(photoresist))이 현상되며, 감광성 기능층에 형성된 잠상에 따른 형상으로 식각된 레지스터층이 출현된다. 처리장치(PR6)의 경우는, 처리조(64)는, 처리액(LQ1)으로서 에칭액을 보유한다. 이것에 의해, 기판(FS)에 대해서 에칭처리가 행하여진다. 즉, 포토레지스트(photoresist)층(패턴이 형성된 감광성 기능층)을 마스크로 하여, 감광성 기능층의 하층에 형성된 금속성 박막이 에칭되어, 금속성 박막에 전자 디바이스용의 회로 등에 따른 패턴층이 출현한다. The vertical processing tank 64 holds the processing liquid LQ1 and is for performing wet processing on the substrate FS. The guide roller R53 is provided in the treatment tank 64 so that the substrate FS is immersed in the treatment liquid LQ1 , and the guide rollers R52 and R54 are on the +Z direction side with respect to the treatment tank 64 . is provided. The guide roller R53 is located on the -Z direction side from the liquid level (surface) of the treatment liquid LQ1 held by the treatment tank 64 . Thereby, the substrate FS is such that the surface of a part of the substrate FS between the guide roller R52 and the guide roller R54 is in contact with the processing liquid LQ1 held by the processing tank 64 . ) can be returned. In the case of processing apparatus PR5, the processing tank 64 holds a developing solution as processing liquid LQ1. Thereby, the developing process is performed with respect to the board|substrate FS. That is, the photosensitive functional layer (photoresist) drawn and exposed by the processing device PR4 is developed, and the resist layer etched into a shape according to the latent image formed on the photosensitive functional layer appears. In the case of the processing apparatus PR6 , the processing tank 64 holds the etching liquid as the processing liquid LQ1 . Thereby, the etching process is performed with respect to the board|substrate FS. That is, using a photoresist layer (a patterned photosensitive functional layer) as a mask, the metallic thin film formed on the lower layer of the photosensitive functional layer is etched, and a patterned layer corresponding to the circuit for electronic devices appears on the metallic thin film.

종형의 세정조(66)는, 습식처리가 행하여진 기판(FS)에 대해서 세정처리를 행하기 위한 것이다. 세정조(66) 내에는, 세정액(예를 들면, 물)(LQ2)을 기판(FS)의 표면에 대해서 방출하는 세정 노즐(66a)이 Z방향 따라 복수 마련되어 있다. 복수의 세정 노즐(66a)의 각각은, -X방향측과 +X방향측과의 2방향으로 세정액(LQ2)을 샤워모양으로 방출한다. 안내롤러(R56)는, 세정조(66) 내로서, 복수의 세정 노즐(66a)보다 -Z방향 측에 마련되며, 안내롤러(R55, R57)는, 세정조(66)에 대해서 +Z방향 측에 마련되어 있다. 이것에 의해, 안내롤러(R55)로부터 안내롤러(R56)로 향하는 기판(FS)은, 복수의 세정 노즐(66a)에 대해서 -X방향측의 위치에서, 그 표면(처리면)이 세정 노즐(66a)측을 향하도록, -Z방향 측으로 반송된다. 또한, 안내롤러(R56)로부터 안내롤러(R57)로 향하는 기판(FS)은, 복수의 세정 노즐(66a)에 대해서 +X방향측의 위치에서, 그 표면(처리면)이 세정 노즐(66a)을 향하도록 +Z방향 측으로 반송된다. 따라서, 안내롤러(R55)로부터 안내롤러(R56)로 향하는 기판(FS)의 표면은, 세정조(66)에 마련된 복수의 세정 노즐(66a)로부터 -X방향 측으로 방출되는 세정액(LQ2)에 의해서 세정된다. 마찬가지로 하여, 안내롤러(R56)로부터 안내롤러(R57)로 향하는 기판(FS)의 표면은, 세정조(66)에 마련된 복수의 세정 노즐(66a)로부터 +X방향 측으로 방출되는 세정액(LQ2)에 의해서 세정된다. 또한, 복수의 세정 노즐(66a)로부터 방출된 세정액(LQ2)을 세정조(66)의 외부로 배출하기 위한 배출구(66b)가 세정조(66)의 저벽에 마련되어 있다. The vertical cleaning tank 66 is for performing a cleaning treatment on the substrate FS subjected to the wet treatment. In the cleaning tank 66 , a plurality of cleaning nozzles 66a for discharging cleaning liquid (eg, water) LQ2 to the surface of the substrate FS are provided along the Z direction. Each of the plurality of cleaning nozzles 66a discharges the cleaning liquid LQ2 in the form of a shower in two directions, the -X direction side and the +X direction side. The guide roller R56 is provided in the cleaning tank 66 on the -Z direction side of the plurality of cleaning nozzles 66a, and the guide rollers R55 and R57 are in the +Z direction with respect to the cleaning tank 66 . provided on the side. As a result, the substrate FS directed from the guide roller R55 to the guide roller R56 has a surface (processing surface) of the cleaning nozzles ( It is conveyed in the -Z direction side so that it may face 66a) side. Further, the substrate FS directed from the guide roller R56 to the guide roller R57 has a surface (processed surface) of the cleaning nozzle 66a at a position on the +X direction side with respect to the plurality of cleaning nozzles 66a. is conveyed in the +Z direction to face Therefore, the surface of the substrate FS directed from the guide roller R55 to the guide roller R56 is formed by the cleaning liquid LQ2 discharged from the plurality of cleaning nozzles 66a provided in the cleaning tank 66 in the -X direction. is cleaned Similarly, the surface of the substrate FS directed from the guide roller R56 to the guide roller R57 is directed to the cleaning liquid LQ2 discharged from the plurality of cleaning nozzles 66a provided in the cleaning tank 66 in the +X direction. is cleaned by In addition, a discharge port 66b for discharging the cleaning liquid LQ2 discharged from the plurality of cleaning nozzles 66a to the outside of the cleaning tank 66 is provided on the bottom wall of the cleaning tank 66 .

액절조(68)는, 세정처리가 행하여진 기판(FS)에 대해서 액절 처리를 행하기 위한, 즉, 기판(FS)에 부착된 세정액(예를 들면, 물)(LQ2)을 없애기 위한 것이다. 액절조(68) 내에는, 공기 등의 기체를 기판(FS)에 대해서 방출하는 에어 노즐(68a)이 복수 마련되어 있다. 이 에어 노즐(68a)은, 액절조(68)의 Z방향과 평행한 각 내벽면에, Z방향을 따라서 복수 마련되어 있다. 이것에 의해, 복수의 에어 노즐(68a)은, ±X방향측 및 ±Y방향측으로부터 기체를 기판(FS)에 대해서 방출한다. 안내롤러(R58)는, 액절조(68)내로서, 복수의 에어 노즐(68a)보다 -Z방향 측에 마련되며, 안내롤러(R57, R59)는, 액절조(68)에 대해서 +Z방향 측에 마련되어 있다. 안내롤러(R57)로부터 안내롤러(R58)로 향하는 기판(FS)은, 액절조(68)의 -X방향측의 내벽면에 Z방향을 따라서 복수 마련된 에어 노즐(68a)에 대해서 +X방향측의 위치에서, -Z방향 측으로 반송된다. 안내롤러(R58)로부터 안내롤러(R59)로 향하는 기판(FS)은, 액절조(68)의 +X방향측의 내벽면에 Z방향을 따라서 복수 마련된 에어 노즐(68a)에 대해서 -X방향측의 위치에서, +Z방향 측으로 반송된다. 액절조(68)의 ±Y방향측의 내벽면에 Z방향을 따라서 복수 마련된 에어 노즐(68a)은, X방향에 관해서, 안내롤러(R57)로부터 안내롤러(R58)로 향해 반송되는 기판(FS)의 위치와, 안내롤러(R58)로부터 안내롤러(R59)로 향해 반송되는 기판(FS)의 위치와의 사이에 마련되어 있다. 이것에 의해, 액절조(68) 내에 마련된 복수의 에어 노즐(68a)로부터 ±X방향측 및 ±Y방향 측으로 기체가 방출되어, 안내롤러(R57)로부터 안내롤러(R59)로 향하는 기판(FS)에 부착된 세정액(LQ2)이 제거된다. 또한, 복수의 에어 노즐(68a)에 의해서 기판(FS)으로부터 제거된 세정액(LQ2)을 액절조(68)의 외부로 배출하기 위한 배출구(68b)가 액절조(68)의 저벽에 마련되어 있다. 이 배출구(68b)는, 복수의 에어 노즐(68a)로부터 방출된 기체를 빼내기 위한 배기구로서도 기능한다. The liquid-removing tank 68 is for performing a liquid-removing process on the substrate FS on which the cleaning process has been performed, that is, for removing the cleaning liquid (eg, water) LQ2 adhering to the substrate FS. In the liquid control tank 68, a plurality of air nozzles 68a for discharging gas such as air to the substrate FS are provided. A plurality of air nozzles 68a are provided along the Z direction on each inner wall surface parallel to the Z direction of the liquid control tank 68 . Thereby, the some air nozzle 68a discharges gas with respect to the board|substrate FS from the +/-X-direction side and +/-Y-direction side. The guide roller R58 is provided in the liquid control tank 68 on the -Z direction side of the plurality of air nozzles 68a, and the guide rollers R57 and R59 are in the +Z direction with respect to the liquid control tank 68. provided on the side. The substrate FS directed from the guide roller R57 to the guide roller R58 is on the +X direction side with respect to the air nozzle 68a provided in plurality along the Z direction on the inner wall surface of the liquid control tank 68 on the -X direction side. At the position of , it is conveyed in the -Z direction. The substrate FS directed from the guide roller R58 to the guide roller R59 is on the -X direction side with respect to the air nozzle 68a provided in plurality along the Z direction on the inner wall surface of the liquid control tank 68 on the +X direction side. At the position of , it is conveyed in the +Z direction. A plurality of air nozzles 68a provided along the Z direction on the inner wall surface of the liquid control tank 68 on the ±Y direction side are the substrate FS conveyed from the guide roller R57 to the guide roller R58 in the X direction. ) and the position of the substrate FS conveyed from the guide roller R58 to the guide roller R59. Thereby, the gas is discharged from the plurality of air nozzles 68a provided in the liquid control tank 68 to the ±X direction side and the ±Y direction side, and the substrate FS is directed from the guide roller R57 to the guide roller R59. The cleaning solution (LQ2) attached to the In addition, a discharge port 68b for discharging the cleaning liquid LQ2 removed from the substrate FS by the plurality of air nozzles 68a to the outside of the liquid control tank 68 is provided on the bottom wall of the liquid control tank 68 . This exhaust port 68b also functions as an exhaust port for taking out the gas discharged from the plurality of air nozzles 68a.

건조처리부(70)는, 액절처리가 행하여진 기판(FS)에 대해서 건조처리를 행한다. 건조처리부(70)는, 드라이 에어 등의 건조용 에어(온풍)를 기판(FS)의 표면에 불어내는 블로어, 적외선 광원, 또는 세라믹 히터 등에 의해서, 기판(FS)에 잔존하고 있는 세정액(LQ2)을 건조시켜 제거한다. 건조처리부(70) 내에 마련된 안내롤러(R60~R62), 에어 턴 바(AT53~AT55), 및 닙롤러(NR52)는, 기판(FS)의 반송 경로를 길게 하기 위하여, 꾸불꾸불한 형태의 반송로가 되도록 배치되어 있다. 본 제1 실시형태에서는, 안내롤러(R60~R62) 및 닙롤러(NR52)를, 에어 턴 바(AT53~AT55)에 대해서 +Z방향 측에 배치함으로써, 기판(FS)의 반송로를 꾸불꾸불하게 하여 기판(FS)을 +X방향으로 반송시키고 있다. The drying processing unit 70 performs drying processing on the substrate FS on which the liquid removal processing has been performed. The drying processing unit 70 uses a blower that blows drying air (warm air) such as dry air onto the surface of the substrate FS, an infrared light source, or a ceramic heater. The cleaning liquid LQ2 remaining on the substrate FS. is dried and removed. Guide rollers R60 to R62, air turn bars AT53 to AT55, and nip rollers NR52 provided in the drying processing unit 70 are conveyed in a serpentine form in order to lengthen the conveyance path of the substrate FS. It is arranged so as to be In this 1st Embodiment, the conveyance path of the board|substrate FS is meandering by arrange|positioning guide roller R60-R62 and nip roller NR52 on the +Z direction side with respect to air turn bar AT53-AT55. and the board|substrate FS is conveyed in +X direction.

또한, 건조처리부(70)는, 기판(FS)을 소정 길이에 걸쳐서 축적 가능한 축적부(버퍼)로서 기능한다. 이것에 의해, 처리장치(PR4)(또는 PR5)로부터 보내져 오는 기판(FS)의 반송 속도와, 처리장치(PR6)(또는 회수 롤(FR2))로 보내는 기판(FS)의 반송 속도를 다른 속도로 했을 경우라도, 그 속도차이를 건조처리부(70)에서 흡수할 수 있다. 건조처리부(70)를 축적부로도 기능시키기 위해서, 에어 턴 바(AT53~AT55)는, Z방향으로 이동 가능하게 하며, 또한, -Z방향 측으로 상시 소정의 힘(텐션)을 가해지고 있다. 따라서, 건조처리부(70)에 입출하는 기판(FS)의 반송 속도의 차이에 의해서 생기는 건조처리부(70) 내의 기판(FS)의 축적 길이의 변화에 따라 에어 턴 바(AT53~AT55)는 Z방향(+Z방향 또는 -Z방향)으로 이동한다. 이것에 의해, 건조처리부(70)는, 기판(FS)에 소정의 텐션을 부여한 상태로 소정 길이에 걸쳐서 기판(FS)을 축적할 수 있다. 또한, 반송 경로를 꾸불꾸불하게 하여 길게 함으로써, 기판(FS)에 잔류한 액체의 잔사(殘渣), 기판(FS)에 침윤한 액체의 분자 등을 효과적으로 건조시킬 수 있는 것과 동시에, 건조처리부(70)가 축적할 수 있는 소정 길이(최대 축적 길이)도 길게 할 수 있다. In addition, the drying processing unit 70 functions as an accumulation unit (buffer) capable of accumulating the substrate FS over a predetermined length. Thereby, the conveyance speed of the board|substrate FS sent from processing apparatus PR4 (or PR5) is different from the conveyance speed of the board|substrate FS sent to processing apparatus PR6 (or collection roll FR2). Even if it is set to, the speed difference can be absorbed by the drying processing unit 70 . In order to make the drying processing unit 70 also function as an accumulation unit, the air turn bars AT53 to AT55 are movable in the Z direction, and a predetermined force (tension) is always applied in the -Z direction. Accordingly, according to the change in the accumulation length of the substrate FS in the drying processing unit 70 caused by the difference in the transport speed of the substrates FS entering and leaving the drying processing unit 70, the air turn bars AT53 to AT55 move in the Z direction. (+Z direction or -Z direction). Thereby, the drying processing unit 70 can accumulate the substrate FS over a predetermined length in a state where a predetermined tension is applied to the substrate FS. In addition, by making the conveyance path serpentine and lengthening, the liquid residue remaining on the substrate FS, the molecules of the liquid permeating the substrate FS, etc. can be effectively dried, and the drying processing unit 70 ) can be accumulated by a predetermined length (maximum accumulation length).

이상과 같이, 처리장치(성막장치)(PR2)의 일부를 구성하는 미스트 발생장치(MG1)(MG2)는, 미립자(NP)를 포함하는 분산액(DIL1)을 보유하는 용기(30a)와, 제1 주파수의 진동을 용기(30a) 내의 분산액(DIL)에 부여함으로써, 미립자(NP)의 분산액(DIL1) 중에서의 응집을 억제하는 진동부(32a)와, 제1 주파수보다도 높고, 분산액(DIL1)의 표면으로부터 미립자(NP)를 포함하는 미스트(MTa)를 발생시키기 위한 제2 주파수의 진동을 용기(30a) 내의 분산액(DIL1)에 부여하는 진동부(34a)를 구비한다. 이것에 의해, 미립자(NP)의 응집을 억제하는 계면활성제를 분산액(DIL)에 첨가할 필요가 없어져, 성막을 위한 공정, 공수가 줄어들고, 또한, 성막 정밀도를 향상시킬 수 있다. As described above, the mist generators MG1 and MG2 constituting a part of the processing device (film forming device) PR2 include a container 30a for holding a dispersion DIL1 containing fine particles NP, and a Vibration part 32a which suppresses aggregation of the microparticles|fine-particles NP in dispersion liquid DIL1 by giving vibration of 1 frequency to dispersion liquid DIL in container 30a, and higher than a 1st frequency, dispersion liquid DIL1 and a vibrating part 34a that applies vibration of a second frequency for generating mist MTa containing fine particles NP from the surface of the container 30a to the dispersion liquid DIL1 in the container 30a. Thereby, it becomes unnecessary to add the surfactant which suppresses aggregation of the microparticles|fine-particles NP to the dispersion liquid (DIL), the process and man-hours for film-forming are reduced, and film-forming precision can be improved.

또한, 미스트 발생장치(MG1)(MG2)는, 용기(30a) 내에 발생한 미스트(MTa)가 액화한 분산액(DIL2)을 보유하는 용기(30b)와, 용기(30b) 내의 분산액(DIL2)에 제2 주파수를 부여하는 진동부(34b)를 추가로 구비하며, 용기(30a) 내에 발생한 미스트(MTa)는, 캐리어 가스에 의해서 용기(30b)로 반송된다. 이것에 의해, 용기(30a) 내에서 분산되지 못했던 입경이 비교적 큰 미립자(NP)(혹은 응집 상태로 잔류하는 미립자의 덩어리)가 미스트(MTa)와 함께 용기(30a)로부터 공급되었을 경우라도, 용기(30b)가 존재함으로써 필터링할 수 있다. 따라서, 별도, 특별한 필터링 기능을 마련할 필요는 없다. Further, the mist generating device MG1 (MG2) is a container 30b holding a dispersion liquid DIL2 in which the mist MTa generated in the container 30a is liquefied, and a dispersion liquid DIL2 in the container 30b. It further comprises the vibrating part 34b which provides two frequencies, and mist MTa which generate|occur|produced in the container 30a is conveyed to the container 30b with a carrier gas. As a result, even when fine particles NP having a relatively large particle size that have not been dispersed in the vessel 30a (or a mass of fine particles remaining in an agglomerated state) are supplied from the vessel 30a together with the mist MTa, the vessel Filtering is possible by the presence of (30b). Therefore, there is no need to provide a separate, special filtering function.

진동부(32a)(32b)가 분산액(DIL)에 부여하는 진동의 제1 주파수는, 1MHz보다 낮은 주파수이다. 따라서, 진동부(32a)(32b)에 의해서 응집한 미립자(NP)를 효과적으로 분쇄(분산)하며, 또한, 미립자(NP)의 분산액(DIL1) 중에서의 응집을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 진동부(34a)(34b)가 분산액(DIL)에 부여하는 진동의 제2 주파수는, 1MHz 이상의 주파수이다. 따라서, 진동부(34a)(34b)에 의해서 분산액(DIL)의 표면으로부터 무화한 미스트(MT)를 효과적으로 발생시킬 수 있다. The first frequency of the vibration applied to the dispersion liquid DIL by the vibration units 32a and 32b is a frequency lower than 1 MHz. Accordingly, it is possible to effectively pulverize (disperse) the fine particles NP agglomerated by the vibrating units 32a and 32b, and to effectively suppress the aggregation of the fine particles NP in the dispersion liquid DIL1. In addition, the 2nd frequency of the vibration which the vibration part 34a, 34b gives to dispersion liquid DIL is a frequency of 1 MHz or more. Therefore, the mist MT atomized from the surface of the dispersion liquid DIL by the vibrating parts 34a and 34b can be effectively generated.

［제2 실시형태］[Second Embodiment]

다음에, 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 제2 실시형태에서는, 상기 제1 실시형태에서 설명한 구성과 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이며, 특별히 설명할 필요가 없는 구성에 대해서는 그 설명 및 도시를 생략한다. Next, a second embodiment will be described. In 2nd Embodiment, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to the structure demonstrated in the said 1st Embodiment, and the description and illustration are abbreviate|omitted about the structure which does not need to explain in particular.

도 8은, 제2 실시형태에 있어서의 미스트 발생장치(MGa)의 간략적인 구성을 나타낸 도면이다. 미스트 발생장치(MGa)는, 용기(30a, 30b), 미스트 반송 유로(36a), 및 진동부(32a, 32b, 34a) 등을 구비한다. 용기(30a)는 분산액(DIL1)을 보유한다. 진동부(32a)는, 용기(30a)에 보유되어 있는 분산액(DIL1)에 대해서 제1 주파수(1MHz보다 낮은 주파수이며, 예를 들면, 20kHz)의 진동을 부여한다. 이것에 의해, 분산액(DIL1) 중에서 응집한 미립자(NP)가 분쇄(분산)됨과 아울러, 미립자(NP)의 분산액(DIL1) 중에서의 응집이 억제된다. 진동부(34a)는, 용기(30a)에 보유되어 있는 분산액(DIL1)에 대해서 제2 주파수(1MHz 이상의 주파수이며, 예를 들면, 2.4MHz)의 진동을 부여한다. 이것에 의해, 분산액(DIL1)의 표면으로부터 무화한 미스트(MT)가 발생한다. 수 μm 정도의 크기의 미스트(MT)의 입자의 각각에는, 미스트(MT)의 지름보다도 충분히 작은 미립자(NP)는 내포되지만, 미스트(MT)의 크기보다도 큰 미립자(NP)의 덩어리는 내포되지 않는다. 또한, 제2 실시형태에서는, 진동부(32a)를 분산액(DIL1)에 담가, 진동부(34a)를 용기(30a)의 외벽에 마련하도록 했지만, 진동부(32a, 34a)의 설치 위치는 이것으로 한정되지 않는다. 요점은, 진동부(32a, 34a)가 분산액(DIL1)에 대해서 소정의 주파수의 진동을 부여할 수 있으면 괜찮다. 이것은, 상기 제1 실시형태에서도 마찬가지이며, 후술하는 제3 실시형태에서도 마찬가지이다. FIG. 8 : is a figure which showed the simplified structure of mist generator MGa in 2nd Embodiment. Mist generator MGa is equipped with container 30a, 30b, mist conveyance flow path 36a, vibrating part 32a, 32b, 34a, etc. Vessel 30a holds dispersion DIL1. The vibration unit 32a applies vibration of the first frequency (a frequency lower than 1 MHz, for example, 20 kHz) to the dispersion liquid DIL1 held in the container 30a. Thereby, while the fine particles NP aggregated in the dispersion liquid DIL1 are pulverized (dispersed), aggregation of the fine particles NP in the dispersion liquid DIL1 is suppressed. The vibration unit 34a applies vibration of the second frequency (a frequency of 1 MHz or higher, for example, 2.4 MHz) to the dispersion liquid DIL1 held in the container 30a. Thereby, the mist MT atomized from the surface of dispersion liquid DIL1 generate|occur|produces. Particles (NP) that are sufficiently smaller than the diameter of the mist (MT) are contained in each of the particles of the mist (MT) with a size of several μm, but a lump of fine particles (NP) larger than the size of the mist (MT) is not contained. does not In the second embodiment, the vibrating unit 32a is immersed in the dispersion liquid DIL1 and the vibrating unit 34a is provided on the outer wall of the container 30a. is not limited to The point is as long as the vibration parts 32a and 34a can provide vibration of a predetermined frequency with respect to dispersion liquid DIL1. This is the same also in the said 1st Embodiment, and also the 3rd Embodiment mentioned later is the same.

용기(30a) 내에 공급된 캐리어 가스(예를 들면, 질소의 압축 가스)에 의해서, 용기(30a) 내에서 발생한 미스트(MT)는, 미스트 반송 유로(36a)를 통해서 용기(30b)로 반송된다. 용기(30b)는, 용기(30a)로부터 반송되어 온 미스트(MT)가 액화한 분산액(나노 입자 분산액)(DIL2)을 보유한다. 따라서, 용기(30b) 내의 분산액(DIL2) 중의 미립자(NP)는, 미스트(MT)의 치수보다도 충분히 작은 나노 입자로 되어 있다. 용기(30b)는, 미스트 반송 유로(36b)가 마련되어 있지 않으며, 미스트 반송 유로(36a)와의 접속구 이외는 밀폐되어 있다. 그 때문에, 용기(30b)는, 미스트 반송 유로(36a)를 통해서 용기(30a)로부터 공급된 미스트(MT)를 효율적으로 액화시킬 수 있다. Mist MT generated in the container 30a by the carrier gas (for example, compressed gas of nitrogen) supplied into the container 30a is conveyed to the container 30b via the mist conveyance flow path 36a. . The container 30b holds the dispersion liquid (nanoparticle dispersion liquid) DIL2 in which the mist MT conveyed from the container 30a liquefied. Accordingly, the fine particles NP in the dispersion liquid DIL2 in the container 30b are nanoparticles that are sufficiently smaller than the size of the mist MT. The container 30b is not provided with the mist conveyance flow path 36b, but is sealed except the connection port with the mist conveyance flow path 36a. Therefore, the container 30b can liquefy the mist MT supplied from the container 30a via the mist conveyance flow path 36a efficiently.

진동부(제3 진동부)(32b)는, 용기(30b)에 보유되어 있는 분산액(DIL2)에 대해서 제1 주파수(예를 들면, 20kHz)의 진동을 부여한다. 이것에 의해, 분산액(DIL2) 중의 미립자(NP)의 응집을 억제할 수 있다. 따라서, 분산액(DIL2)을 나노 입자인 미립자(NP)가 분산된 상태, 즉, 미립자(NP)가 응집되어 있지 않은 분산액(나노 입자 분산액)의 상태로 보존해 둘 수 있다. 또한, 제2 실시형태에서는, 진동부(32b)를 용기(30b)의 외벽에 마련하도록 했지만, 진동부(32b)의 설치 위치는 이것으로 한정되지 않는다. 요점은, 진동부(32b)는, 분산액(DIL2)에 대해서 소정의 주파수의 진동을 부여할 수 있으면 괜찮다. 이것은, 상기 제1 실시형태에서도 마찬가지이다. The vibrating part (third vibrating part) 32b applies the vibration of the 1st frequency (for example, 20 kHz) with respect to the dispersion liquid DIL2 hold|maintained in the container 30b. Thereby, aggregation of the microparticles|fine-particles (NP) in dispersion liquid (DIL2) can be suppressed. Therefore, the dispersion (DIL2) can be stored in a state in which the fine particles (NP), which are nanoparticles, are dispersed, that is, in a state of a dispersion (nanoparticle dispersion) in which the fine particles (NP) are not aggregated. In addition, although it was made to provide the vibrating part 32b in the outer wall of the container 30b in 2nd Embodiment, the installation position of the vibrating part 32b is not limited to this. The point is that the vibration unit 32b may apply vibration of a predetermined frequency to the dispersion liquid DIL2. This is also the same in the first embodiment.

그리고, 성막을 실시할 때에, 용기(30b)에 보유, 보존되어 있는 분산액(DIL2)을 사용하면 좋다. 이 경우는, 용기(30b)의 분산액(DIL2)을, 성막을 위해서 이용되는 다른 미스트 발생장치의 용기로 옮겨도 괜찮다. 또한, 상기 제1 실시형태와 같이, 공급관(ST1)(ST2)에 접속되는 미스트 반송 유로(36b)를 용기(30b)에 접속하고, 또한, 용기(30b)에, 제2 주파수로 진동하는 진동부(34b)를 마련하면 좋다. 따라서, 본 제2 실시형태에서도, 미립자(NP)의 응집을 억제하는 계면활성제를 분산액(DIL)에 첨가할 필요가 없어져, 성막을 위한 공정, 공수가 줄어들고, 또한, 성막 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 용기(30a)에서 발생시킨 미스트(MT)를 용기(30b)로 효율적으로 액체(분산액(DIL2))로 되돌리기 위해서, 용기(30a) 내의 온도에 대해서 용기(30b) 내의 온도(용기(30b)의 내벽 온도)를 낮게 설정하고, 결로를 촉진해도 괜찮다. In addition, when performing film-forming, what is necessary is just to use the dispersion liquid DIL2 hold|maintained and stored in the container 30b. In this case, you may transfer the dispersion liquid (DIL2) of the container 30b to the container of another mist generating apparatus used for film-forming. Moreover, like the said 1st Embodiment, the mist conveyance flow path 36b connected to supply pipe ST1 (ST2) is connected to the container 30b, and also to the container 30b, the vibration which vibrates at a 2nd frequency. It is good to provide the eastern part (34b). Therefore, even in the second embodiment, it is not necessary to add a surfactant to the dispersion liquid (DIL) for suppressing aggregation of the fine particles (NP), and the process and man-hours for film formation are reduced, and the film formation precision can be improved. . In addition, in order to efficiently return the mist MT generated in the container 30a to the container 30b as a liquid (dispersion liquid DIL2), the temperature in the container 30b relative to the temperature in the container 30a (container 30b). ) of the inner wall temperature) may be set low to promote dew condensation.

［제3 실시형태］[Third embodiment]

다음에, 제3 실시형태에 대해서 설명한다. 제3 실시형태에서도, 상기 제1 실시형태에서 설명한 구성과 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이며, 특별히 설명할 필요가 없는 구성에 대해서는 그 설명 및 도시를 생략한다. Next, a third embodiment will be described. Also in the third embodiment, the same reference numerals are attached to the same configuration as in the configuration described in the first embodiment, and descriptions and illustrations of the configurations that do not need to be explained in particular are omitted.

도 9는, 제3 실시형태에 있어서의 미스트 발생장치(MGb)의 간략적인 구성을 나타낸 도면이다. 미스트 발생장치(MGb)는, 용기(30a, 30b), 미스트 반송 유로(36a, 36b), 및 진동부(32a, 34a, 34b) 등을 구비한다. 상기 제1 실시형태와 다른 점은, 용기(30b) 내에 용기(30b)의 내부 공간을 제1 공간(80a)과 제2 공간(80b)으로 구획하는 세퍼레이터(separator)(82)를 마련한 점과, 제1 공간(80a) 내의 기체(미스트(MT)도 포함)를 배기하는 배기부(84)를 마련한 점과, 제2 공간(80b) 내에, 용기(30a)에 공급하는 캐리어 가스(예를 들면, 질소 등의 압축 가스)와 다른 캐리어 가스(예를 들면, 질소와 아르곤이 혼합된 압축 가스)를 공급하기 위한 가스 유로(GT2)를 마련한 점이다. 또한, 양자의 캐리어 가스를 구별하기 위해서, 편의적으로, 용기(30a)에 공급되는 캐리어 가스를 제1 캐리어 가스라고 부르며, 제2 공간(80b) 내에 공급되는 캐리어 가스를 제2 캐리어 가스로 부르는 경우가 있다. 또한, 제1 공간(80a) 내의 분산액(DIL1)으로부터 발생한 미스트(MT)를 MTa라고 하며, 제2 공간(80b)내의 분산액(DIL2)으로부터 발생한 미스트(MT)를 MTb라고 한다. 9 : is a figure which showed the simplified structure of mist generator MGb in 3rd Embodiment. Mist generator MGb is equipped with container 30a, 30b, mist conveyance flow path 36a, 36b, vibrating part 32a, 34a, 34b, etc. The difference from the first embodiment is that a separator 82 is provided in the container 30b to divide the internal space of the container 30b into a first space 80a and a second space 80b; , a point provided with an exhaust part 84 for exhausting gas (including mist MT) in the first space 80a, and a carrier gas (eg, a carrier gas supplied to the container 30a) in the second space 80b For example, a gas flow path GT2 for supplying a compressed gas such as nitrogen) and another carrier gas (for example, a compressed gas in which nitrogen and argon are mixed) is provided. In addition, in order to distinguish the two carrier gases, for convenience, the carrier gas supplied to the container 30a is referred to as a first carrier gas, and the carrier gas supplied into the second space 80b is referred to as a second carrier gas. there is In addition, the mist MT generated from the dispersion liquid DIL1 in the first space 80a is called MTa, and the mist MT generated from the dispersion liquid DIL2 in the second space 80b is called MTb.

미스트 반송 유로(36a)는, 제1 공간(80a)과 연통하고 있으며, 미스트 반송 유로(36a)를 통해서 용기(30a)로부터 반송되어 온 미스트(MTa)는, 제1 캐리어 가스와 함께 이 제1 공간(80a) 내에 들어간다. 즉, 제1 공간(80a)에는, 용기(30a)로부터 반송되어 온 미스트(MTa)가 존재하고 있다. 세퍼레이터(82)는, 용기(30a)로부터 반송되어 온 미스트(MTa) 및 제1 캐리어 가스의 제2 공간(80b) 내로의 침입을 저지한다. 세퍼레이터(82)는, 그 하단이 용기(30b) 내에 보유되어 있는 분산액(DIL2)에 잠기어 있으며, 상단이 용기(30b)의 상벽까지 연장되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 세퍼레이터(82)의 하단이 용기(30b) 하벽까지 연장되어 있으면, 용기(30a)로부터 반송되어 온 미스트(MTa)가 액화한 분산액(DIL2)은, 제2 공간(80b)에 침입할 수 없고, 제1 공간(80a) 내에서 머물기 때문에, 세퍼레이터(82)의 하단은, 용기(30b)의 하벽(저판)보다 상방에 위치하고 있다. 또한, 세퍼레이터(82)의 하단을 용기(30b)의 하벽까지 연장하는 경우는, 세퍼레이터(82)의 하단부(분산액(DIL2)의 액면보다도 낮은 위치)에, 제1 공간(80a)과 제2 공간(80b)을 연통시키기 위한 구멍을 마련하면 좋다. The mist conveyance flow path 36a is communicating with the 1st space 80a, and mist MTa conveyed from the container 30a through the mist conveyance flow path 36a is this 1st with 1st carrier gas. It enters the space 80a. That is, the mist MTa conveyed from the container 30a exists in the 1st space 80a. The separator 82 prevents the mist MTa conveyed from the container 30a and the penetration|invasion of the 1st carrier gas into the 2nd space 80b. The separator 82 preferably has its lower end immersed in the dispersion DIL2 held in the container 30b, and the upper end extends to the upper wall of the container 30b. In addition, when the lower end of the separator 82 extends to the lower wall of the container 30b, the dispersion liquid DIL2 liquefied by the mist MTa conveyed from the container 30a can enter the second space 80b. Since it does not exist and stays in the 1st space 80a, the lower end of the separator 82 is located above the lower wall (bottom plate) of the container 30b. When the lower end of the separator 82 is extended to the lower wall of the container 30b, the first space 80a and the second space are located at the lower end of the separator 82 (a position lower than the liquid level of the dispersion DIL2). What is necessary is just to provide the hole for communicating 80b.

배기부(84)는, 제1 공간(80a)과 연통하고 있으며, 주로, 용기(30a)로부터 용기(30b)의 제1 공간(80a)에 공급되어 온 제1 캐리어 가스를 배기하는 것이다. 또한, 배기부(84)는 미스트(MTa)도 배기하는 경우가 있을 수 있기 때문에, 미스트(MTa)의 배기를 저감시키기 위한 필터를 배기부(84)에 마련하는 것이 바람직하다. The exhaust unit 84 communicates with the first space 80a, and mainly exhausts the first carrier gas supplied from the container 30a to the first space 80a of the container 30b. In addition, since the exhaust part 84 may also exhaust the mist MTa in some cases, it is preferable to provide a filter for reducing the exhaust of the mist MTa in the exhaust part 84 .

제2 공간(80b)에는, 진동부(34b)에 의한 진동에 의해서 용기(30b) 내의 분산액(DIL2)의 표면으로부터 무화한 미스트(MTb)가 존재하고 있다. 진동부(34b)에 의한 진동에 의해서 분산액(DIL2)의 표면으로부터 발생한 미스트(MTb)의 대부분 또는 전부가 제2 공간(80b) 내로 방출되도록, 진동부(34b)를 제2 공간(80b)측에 마련하는 것이 바람직하다. 제2 공간(80b)과 미스트 반송 유로(36b)는 연통하며, 제2 공간(80b)과 가스 유로(GT2)는 연통하고 있다. 그 때문에, 가스 유로(GT2)를 통해서 도시하지 않은 가스 공급부로부터 제2 공간(80b) 내로 공급된 제2 캐리어 가스에 의해서, 미스트(MTb)는, 미스트 반송 유로(36b)를 통해서 미스트 처리부(성막부)에 공급된다. 이 제2 캐리어 가스의 제1 공간(80a) 내로의 침입은 세퍼레이터(82)에 의해서 저지된다. 이 미스트 처리부는, 미스트(MTb)를 이용하여 기판(FS)의 표면에 대해서 성막처리를 행한다. The mist MTb atomized from the surface of the dispersion liquid DIL2 in the container 30b by the vibration by the vibration part 34b exists in the 2nd space 80b. The vibrating unit 34b is moved to the second space 80b side so that most or all of the mist MTb generated from the surface of the dispersion DIL2 by vibration by the vibrating unit 34b is discharged into the second space 80b. It is preferable to provide in The 2nd space 80b and the mist conveyance flow path 36b communicate, and the 2nd space 80b and gas flow path GT2 are communicating. Therefore, by the 2nd carrier gas supplied into the 2nd space 80b from the gas supply part not shown through the gas flow path GT2, mist MTb is a mist processing part (film-forming) via the mist conveyance flow path 36b. part) is supplied. The intrusion of the second carrier gas into the first space 80a is prevented by the separator 82 . This mist processing part performs a film-forming process with respect to the surface of the board|substrate FS using mist MTb.

이와 같이, 세퍼레이터(82)를 마련하는 것에 의해 용기(30a)에 공급하는 캐리어 가스와 미스트 처리부에 공급하는 캐리어 가스를 다르게 할 수 있다. 따라서, 미스트 처리부에 의한 성막처리에 적절한 캐리어 가스를 미스트 처리부에 공급하는 것이 가능해진다. 세퍼레이터(82)에 의해서 캐리어 가스를 분리하고 있으므로, 제2 캐리어 가스의 유량을 제어함으로써, 미스트 처리부에 공급하는 미립자(NP)의 농도 또는 양을 간단하게 제어할 수 있다. 이 제어는, 처리장치(PR2)의 하위 제어장치(14b)에 의해서 행하여진다. Thus, by providing the separator 82, the carrier gas supplied to the container 30a and the carrier gas supplied to the mist processing part can be made different. Therefore, it becomes possible to supply the carrier gas suitable for the film-forming process by a mist processing part to a mist processing part. Since carrier gas is isolate|separated by the separator 82, the density|concentration or quantity of the microparticles|fine-particles NP supplied to a mist processing part can be easily controlled by controlling the flow volume of 2nd carrier gas. This control is performed by the lower control device 14b of the processing device PR2.

［변형예］[Modified example]

상기 제1~제3 실시형태 중 적어도 하나는, 이하와 같은 변형이 가능하다. 또한, 상기 제1~제3 실시형태에서 설명한 구성과 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이며, 특별히 설명할 필요가 없는 구성에 대해서는 그 설명 및 도시를 생략한다.At least one of the first to third embodiments can be modified as follows. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to the structure demonstrated in the said 1st - 3rd embodiment, and the description and illustration are abbreviate|omitted about the structure which does not need to explain in particular.

(변형예 1) 상기 제1 또는 제3 실시형태에서는, 미스트 발생장치(MG1, MG2, MGb)에 의해서 발생한 미스트(MT)와 불활성의 캐리어 가스(예를 들면, 아르곤, 헬륨, 네온, 크세논, 질소 등)가 혼합된 처리 가스를 기판(FS)의 표면에 분무하고, 미스트(MT)에 포함되는 미립자(나노 입자)를 기판(FS)의 표면에 퇴적시키는 미스트 디포지션(deposition)법을 이용하여 박막을 형성하고 있다. 이 미스트 디포지션법은, 예를 들면, 일본 특허공개 평10-130851호 공보에 개시되어 있듯이, 대기압 근방의 압력하에서, 시트 모양 기판의 표면에 기능성의 박막을 형성하는 플라스마 처리장치에 적용할 수 있다. 이 특허 공개 공보에는, 상부 전극과 하부 전극과의 사이에 시트 모양 기판을 배치하고, 금속-수소화합물, 금속-할로겐 화합물, 금속 알코올레이트(alcoholate) 등의 처리 가스를 시트 모양 기판의 표면에 분무한 상태에서, 상부 전극과 하부 전극과의 사이에 고전압의 펄스 전계를 인가하여 방전 플라스마를 발생시킴으로써, 시트 모양 기판의 표면에 SiO2, TiO2, SnO2 등의 금속 산화물 박막을 형성하는 것이 개시되어 있다. (Modification 1) In the first or third embodiment, the mist MT generated by the mist generating devices MG1, MG2, and MGb and an inert carrier gas (for example, argon, helium, neon, xenon, A mist deposition method is used in which a processing gas mixed with nitrogen, etc.) is sprayed on the surface of the substrate FS, and fine particles (nanoparticles) included in the mist MT are deposited on the surface of the substrate FS. Thus, a thin film is formed. This mist deposition method can be applied to a plasma processing apparatus that forms a functional thin film on the surface of a sheet-like substrate under a pressure near atmospheric pressure, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-130851. have. In this patent publication, a sheet-shaped substrate is disposed between an upper electrode and a lower electrode, and a processing gas such as a metal-hydrogen compound, a metal-halogen compound, or a metal alcoholate is sprayed onto the surface of the sheet-shaped substrate. In one state, a high voltage pulsed electric field is applied between the upper electrode and the lower electrode to generate a discharge plasma, thereby forming a metal oxide thin film such as SiO 2 , TiO 2 , SnO 2 on the surface of the sheet-like substrate. has been

플라스마 처리장치는, 전극의 구성이나 배치, 고전압의 인가 방법 등에 관하여 여러 가지의 방식이 있지만, 어느 것이든 처리 가스가 기판의 표면과 접촉하는 영역에 균일한 플라스마를 발생시킴으로써, 균일한 두께의 박막을 형성하는 것이다. 미스트 디포지션법(혹은 미스트 CVD법)에 플라스마 어시스트를 가하는 경우는, 성막해야 할 기판의 표면의 근처에서, 미스트를 포함한 처리 가스가 분무되는 공간 중에 비열평형의 대기압 플라스마를 발생시키는 것이 바람직하고, 헬리콘(helicon)파를 이용한 대기압 플라스마 발생장치를 이용하여도 괜찮다. 저온(200℃ 이하) 환경하에서 비열평형 대기압 플라스마 처리에 의해서 성막하는 장치는, 예를 들면, 일본 특허공표 제2014-514454호 공보에 개시되어 있다. Although there are various methods regarding the configuration and arrangement of the electrodes, the method of applying a high voltage, etc. in the plasma processing apparatus, in any one of them, a thin film having a uniform thickness is generated by generating a uniform plasma in the area where the processing gas comes into contact with the surface of the substrate. is to form When plasma assist is applied to the mist deposition method (or mist CVD method), it is preferable to generate non-thermal equilibrium atmospheric pressure plasma in the vicinity of the surface of the substrate to be formed and in the space where the processing gas containing mist is sprayed, An atmospheric pressure plasma generator using a helicon wave may be used. An apparatus for forming a film by non-thermal equilibrium atmospheric pressure plasma treatment in a low-temperature (200°C or lower) environment is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-514454.

상기한 미스트 발생장치(MG1, MG2, MGb)를 이용하면, 미스트(MT)의 발생시에도 초음파 진동에 의해서 미립자(NP)의 응집이 억제되어 있기 때문에, 개개의 미스트(MT)에 포함되는 미립자(NP)는 대부분 응집하지 않고, 혹은 응집했다고 해도 미스트(MT)의 사이즈보다는 충분히 작은 사이즈의 덩어리가 되어 기판(FS)의 표면에 도달한다. 따라서, 상술한 플라스마 처리장치와 조합함으로써, 형성되는 박막이 균일한 두께로 치밀하게 됨과 아울러, 성막 레이트(단위시간당 퇴적하는 막 두께량)도 향상한다. 또한, 플라스마 처리장치를 상기한 실시형태에 적용하는 경우는, 미스트 처리부(도 2의 성막실(22)) 내에, 플라스마 처리장치(상부 전극 및 하부 전극 등을 포함)를 마련하면 좋다. When the mist generating devices MG1, MG2, and MGb described above are used, the aggregation of the fine particles NP is suppressed by ultrasonic vibration even when the mist MT is generated, so that the fine particles ( Most of NP) does not aggregate, or even if aggregated, it becomes a lump having a size sufficiently smaller than the size of the mist MT and reaches the surface of the substrate FS. Therefore, by combining with the above-described plasma processing apparatus, the thin film to be formed becomes dense with a uniform thickness, and the film formation rate (the amount of film thickness deposited per unit time) is also improved. In addition, when applying a plasma processing apparatus to said embodiment, what is necessary is just to provide a plasma processing apparatus (an upper electrode, a lower electrode, etc. are included) in the mist processing part (film-forming chamber 22 of FIG. 2).

(변형예 2) 도 10은, 변형예 2에 있어서의 디바이스 제조 시스템(10a)의 개략적인 구성을 나타낸 개략 구성도이다. 디바이스 제조 시스템(10a)에 있어서는, 공급 롤(FR1)로부터 공급된 기판(FS)은, 처리장치(PR1), 처리장치(PR3), 처리장치(PR4), 처리장치(PR2)의 순서로, 처리장치(PR1~PR4) 내를 지나도록 반송되어 회수 롤(FR2)에 의해서 권취된다. 따라서, 기판(FS)에는, 기초처리, 도포처리, 노광처리, 성막처리의 순서로, 각 처리가 행하여지게 된다. (Modification 2) FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a device manufacturing system 10a according to a second modification. In the device manufacturing system 10a, the board|substrate FS supplied from supply roll FR1 is processing apparatus PR1, processing apparatus PR3, processing apparatus PR4, processing apparatus PR2 in this order, It is conveyed so that it may pass inside processing apparatus PR1-PR4, and it is wound up by collection|recovery roll FR2. Accordingly, each process is performed on the substrate FS in the order of the base process, the coating process, the exposure process, and the film forming process.

본 변형예 2에 대해서는, 처리장치(PR3)에 의한 도포처리에 의해서 도포되는 감광성 기능액(층)을, 국제공개 제2013/176222호 공보에 개시되어 있듯이, 자외선의 조사에 의해서 친발액성으로 콘트라스트(contrast)를 붙일 수 있는 감광성 실란 커플링제(감광성 SAM)로 한다. 따라서, 처리장치(PR3)로부터 처리장치(PR4)로 반송되는 기판(FS)의 표면에는, 감광성 실란 커플링제의 감광성 기능층이 형성되어 있다. 그리고, 처리장치(PR4)가, 기판(FS)상에 패턴을 노광하면, 기판(FS)의 표면에 형성된 감광성 실란 커플링제의 감광성 기능층은, 패턴에 따라 노광된 부분이 발액성으로부터 친액성으로 개질되고, 미노광의 부분이 발액성 그대로 된다. In this modification 2, as disclosed in International Publication No. 2013/176222, the photosensitive functional liquid (layer) applied by the coating treatment by the processing device PR3 is lyophilic by irradiation with ultraviolet rays to contrast. A photosensitive silane coupling agent (photosensitive SAM) capable of attaching (contrast) is used. Therefore, the photosensitive functional layer of the photosensitive silane coupling agent is formed in the surface of the board|substrate FS conveyed from the processing apparatus PR3 to the processing apparatus PR4. And when the processing apparatus PR4 exposes a pattern on the board|substrate FS, the photosensitive functional layer of the photosensitive silane coupling agent formed on the surface of the board|substrate FS, the exposed part according to the pattern is lyophobic and lyophilic. , and the unexposed part becomes liquid-repellent as it is.

그리고, 처리장치(PR2)가 처리장치(PR4)로부터 보내져 온 기판(FS)에 대해서 박막을 형성하기 위해서 기판(FS)의 표면에 미스트(MT)를 분무하면, 미노광의 부분에 부착된 미스트(MT)는 밀착력이 약한 상태가 된다. 그 때문에, 도 2 중의 성막실(22) 내, 또는 건조처리 유닛(26) 내의 블로어 등에 의해서, 미노광의 부분에 부착된 미스트는 흘러가 버린다. 이것과는 반대로, 노광된 부분에 부착된 미스트(MT)는, 블로어 등에 의해서 흘러가지 않고, 성막된다. 이와 같이, 기판(FS)에 대해서 처리를 행함으로써, 미스트 디포지션법으로, 기판(FS)상에 패턴의 형상이나 사이즈에 따라 선택적으로 박막을 형성할 수 있다. 또한, 기판(FS)의 반송 방향에서 봐서, 분무 노즐(NZ1, NZ2)의 하류측이며 건조처리 유닛(26)의 상류 측에, 미노광의 부분에 부착된 미스트(MT)를 날려 버리는 전용의 에어 노즐을 마련해도 좋다. Then, when the processing device PR2 sprays the mist MT on the surface of the substrate FS in order to form a thin film on the substrate FS sent from the processing device PR4, the mist adhering to the unexposed part ( MT) becomes a state of weak adhesion. Therefore, the mist adhering to the unexposed part by the blower etc. in the film-forming chamber 22 in FIG. 2 or the drying processing unit 26 will flow away. Contrary to this, the mist MT adhering to the exposed portion does not flow by a blower or the like, but is formed into a film. Thus, by performing a process with respect to the board|substrate FS, a thin film can be selectively formed in accordance with the shape and size of a pattern on the board|substrate FS by the mist deposition method. In addition, when viewed from the conveyance direction of the substrate FS, it is on the downstream side of the spray nozzles NZ1 and NZ2 and is on the upstream side of the drying processing unit 26, dedicated air that blows away the mist MT adhering to the unexposed part. You may provide a nozzle.

(변형예 3) 미스트 발생장치(MG1, MG2, MGa, MGb)의 용기(30a)에 의해서 보유되는 분산액(DIL)에, 예를 들면, 발생하는 미스트(MT)의 입자의 지름보다도 큰 입자, 예를 들면, 입경이 5~30μm 이상의 큰 입자를 혼입시켜도 괜찮다. 입경이 비교적 큰 입자(이하, 분쇄용 입자)를 혼재시킴으로써, 응집한 미립자(NP)를 효율 좋게 분쇄할 수 있다. 분쇄용 입자의 입경을 2.4MHz의 초음파에 의해 발생하는 미스트(MT)보다도 큰 입경으로 함으로써, 미스트(MT)에 포함되는 나노 입자의 미립자(NP)와 분쇄용 입자를 분별할 수 있기 때문에, 응집한 미립자(NP)의 분쇄 후에, 분쇄용 입자의 침전을 기다려 웃물(겉물)액을 채취하는 수고가 불필요해져, 연속하여 나노 입자의 미립자(NP)를 만들어 낼 수 있다. (Modified example 3) In the dispersion liquid DIL held by the container 30a of the mist generating devices MG1, MG2, MGa, MGb, for example, particles larger than the diameter of the particles of the generated mist MT; For example, you may mix large particle|grains with a particle diameter of 5-30 micrometers or more. The agglomerated fine particles (NP) can be efficiently pulverized by mixing particles having a relatively large particle size (hereinafter referred to as pulverization particles). By making the particle size of the grinding particles larger than the mist (MT) generated by the 2.4 MHz ultrasonic wave, the fine particles (NP) of nanoparticles contained in the mist (MT) and the particles for grinding can be separated, so that the agglomerated After the pulverization of the fine particles (NP), the labor of waiting for the precipitation of the pulverization particles to collect the top water solution is unnecessary, and the fine particles (NP) of the nanoparticles can be continuously produced.

(변형예 4) 이상의 도 3, 도 8, 도 9에 나타낸 미스트 발생장치(MG1, MG2, MGa, MGb)에서는, 미스트(MT)를 발생시키는 경우, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)의 응집을 억제하기 위한 제1 진동부(32a, 32b)와, 분산액(DIL)의 표면으로부터 미스트(MT)를 발생시키기 위한 제2 진동부(34a, 34b)를 대략 동시에 작동시키는 것이 좋다. 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)의 재료에 따라서는, 미립자(NP)가 미스트(MT)(실효적인 지름 2~5μm) 중에 효율적으로 함유되는 사이즈(1 입자의 미스트에 함유 가능한 사이즈)로 분산된 상태에서, 제1 진동부(32a, 32b)의 구동을 정지한 후, 분산되어 있던 미립자(NP)가 미스트(MT)에 유효하게 함유되지 않는 사이즈(1 입자의 미스트에 함유 불가능한 사이즈) 이상으로 응집할 때까지의 시간에 차이가 있는 경우도 있다. 그래서, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)가 미스트(MT)의 1 입자에 함유 가능한 사이즈까지 분산된 엔트로피가 큰 상태로부터, 미립자(NP)가 미스트(MT)의 1 입자에 함유 불가능한 사이즈까지 응집된 엔트로피가 작은 상태로 천이하는 시간을 고려하여, 제1 진동부(32a, 32b)의 구동을 간헐적으로 행해도 괜찮다. (Modified example 4) When generating mist MT in the mist generators MG1, MG2, MGa, and MGb shown in FIGS. 3, 8, and 9 above, agglomeration of fine particles (NP) in the dispersion (DIL) It is preferable to operate the first vibrating units 32a and 32b for suppressing , and the second vibrating units 34a and 34b for generating the mist MT from the surface of the dispersion DIL at approximately the same time. Depending on the material of the fine particles (NP) in the dispersion (DIL), the fine particles (NP) are dispersed at a size (size that can be contained in one mist) efficiently contained in the mist (MT) (effective diameter 2 to 5 µm) In this state, after stopping the driving of the first vibration units 32a and 32b, the dispersed fine particles NP are not effectively contained in the mist MT (size that cannot be contained in one particle mist) or more In some cases, there is a difference in the time until agglomeration. Therefore, the fine particles (NP) in the dispersion (DIL) are dispersed to a size that can be contained in one particle of the mist (MT), and the entropy is large, and the fine particles (NP) are aggregated to a size that cannot be contained in one particle of the mist (MT). In consideration of the time for transition to a state with a small entropy, the first vibration units 32a and 32b may be driven intermittently.

여기서, 초음파 진동을 이용한 분산과 무화에 대해서, 더 자세하게 설명한다. 초음파를 이용한 분산은, 분산액 중에서의 캐비티 효과가 작용하고 있다고 생각된다. 이것은, 분산액(DIL)에 부여한 초음파가 액체를 잡아뗄 때에 액체 중에 캐비티(공동)가 발생하며, 발생한 캐비티가 파괴될 때 생기는 매우 높은 에너지의 충격파에 의해서, 응집된 미립자의 덩어리가 분쇄되는 것이라고 생각된다. 따라서, 분산의 효율화를 위해서는, 분산액에 부여하는 초음파의 주파수와 출력이 크게 영향을 준다. 분산에 필요하게 되는 주파수는, 분산액 중에 캐비티를 발생시키는 것이면 한정되지 않지만, 일반적으로는 수십 KHz 정도이다. 그것보다도 주파수가 높아지면, 캐비티의 발생 수는 증가하지만, 하나 하나의 캐비티의 크기가 작아지기 때문에, 충격파의 에너지는 상대적으로 저하되는 경향이 된다. 분산액에 부여하는 초음파의 출력(진동 진폭)은, 클수록 효율적이어서, 대용량의 분산액(DIL) 중에서의 미립자(NP)의 분산을 단시간에 달성할 수 있다. Here, dispersion and atomization using ultrasonic vibration will be described in more detail. Dispersion using ultrasonic waves is considered to have a cavity effect in the dispersion. This is thought to be that a cavity (cavity) is generated in the liquid when the ultrasonic wave applied to the dispersion (DIL) pulls off the liquid, and the mass of aggregated fine particles is crushed by a shock wave of very high energy generated when the generated cavity is destroyed. do. Therefore, in order to increase the efficiency of dispersion, the frequency and output of ultrasonic waves applied to the dispersion are greatly affected. The frequency required for dispersion is not limited as long as a cavity is generated in the dispersion, but generally it is about several tens of KHz. If the frequency is higher than that, the number of cavities generated increases, but since the size of each cavity becomes smaller, the energy of the shock wave tends to decrease relatively. The larger the output (oscillation amplitude) of the ultrasonic wave applied to the dispersion, the more efficient, and the dispersion of the fine particles NP in the large-capacity dispersion DIL can be achieved in a short time.

한편, 분산액(DIL)으로부터 미스트를 발생시키는 초음파의 주파수대역에서는, 분산액 중에서 큰 캐비티가 발생하기 어렵고, 미립자(NP)의 응집한 덩어리를 분쇄하는 능력은 낮다. 그렇지만, 분산액의 액중으로부터 액면을 향해서 초음파를 조사하면, 액면 부근의 분산액이 수 μm 정도의 크기의 액적(液滴)으로 떼어져 미스트가 발생한다. 미스트(액적) 발생의 메커니즘에는, 캐비테이션(cavitation)설과 표면장력파(capillary wave)설이 있지만, Earozoru　Kenkyu, 26(1). 18-23(2011)에 게재된 논문 "초음파 무화에 의한 나노 액적의 발생"에 의하면, 표면장력파설에 기초하는 이하의 랑그(Lang)의 식에 의해서, 발생하는 미스트 지름(D)이 이론적으로 구해진다.On the other hand, in the frequency band of the ultrasonic wave generating mist from the dispersion liquid (DIL), it is difficult to generate a large cavity in the dispersion liquid, and the ability to pulverize the agglomerated mass of the fine particles (NP) is low. However, when ultrasonic waves are irradiated from the inside of the dispersion liquid toward the liquid level, the dispersion near the liquid level is separated into droplets with a size of about several μm, and mist is generated. As for the mechanism of mist (droplet) generation, there are the cavitation theory and the capillary wave theory, but Earozoru Kenkyu, 26(1). According to the paper "Generation of Nano Droplets by Ultrasonic Atomization" published in 18-23 (2011), by the following Lang's equation based on the surface tension wave theory, the generated mist diameter (D) is theoretically saved

Figure 112018086951901-pct00001
Figure 112018086951901-pct00001

이 식에서, Λ(cm)는 액면에 생기는 표면장력파의 파장을 나타내며, ρ(g/cm3)는 액체의 밀도, γ(mN/m)는 액체의 표면장력, F(Hz)는 초음파의 주파수이다. X는 실험적으로 구해져 있는 비례 상수로, 0.34로 되어 있다. 분산액(DIL)으로부터 수 μm 이하의 지름의 미스트를 발생시키는 초음파 주파수는, 분산액(DIL)의 분산매가 물인 경우는 2.4MHz가 적합이지만, 분산매가 물 이외의 액체, 예를 들면 에틸렌글리콜에서는, 상기의 식에 기초하면, 더 낮은 주파수의 1.1MHz 부근에서도 미스트가 발생하게 된다. 따라서, 효율적으로 소망하는 지름의 미스트를 발생시키기 위해서는, 분산액(DIL)의 분산매의 차이에 따라 초음파의 주파수를 조정하는 것이 좋다는 것을 알 수 있다. 또한, 분산액(DIL)의 무화는 액면으로부터 발생하기 때문에, 진동부(34a, 34b) 등의 초음파 진동자는, 초음파의 진행 방향을 액면방향으로 향하게 함과 아울러, 전반(傳搬)하는 초음파가 감쇠하지 않고 액면에 도달하는 상태로 배치된다. In this formula, Λ(cm) represents the wavelength of the surface tension wave generated at the liquid level, ρ(g/cm 3 ) is the density of the liquid, γ(mN/m) is the surface tension of the liquid, and F(Hz) is the wavelength of the ultrasonic wave. is the frequency X is an experimentally obtained proportional constant, which is set to 0.34. As for the ultrasonic frequency for generating mist with a diameter of several μm or less from the dispersion (DIL), 2.4 MHz is suitable when the dispersion medium of the dispersion (DIL) is water, but when the dispersion medium is a liquid other than water, for example, ethylene glycol, Based on the equation, mist is generated even in the vicinity of 1.1 MHz at a lower frequency. Therefore, it can be seen that in order to efficiently generate a mist of a desired diameter, it is preferable to adjust the frequency of the ultrasonic wave according to the difference in the dispersion medium of the dispersion liquid (DIL). In addition, since atomization of the dispersion liquid DIL occurs from the liquid level, ultrasonic vibrators such as the vibrating units 34a and 34b direct the traveling direction of the ultrasonic waves to the liquid level, and the propagating ultrasonic waves are attenuated It is placed in a state that reaches the liquid level without

(변형예 5) 도 11은, 이상의 것을 근거로 제1, 제2 실시형태에 있어서의 미스트 발생장치를 변형한 예를 나타낸다. 도 11에 있어서, 앞의 도 3 중에 나타낸 부재나 구성과 동일한 것에는 동일한 부호를 붙이며, 그 설명은 생략 또는 간략화한다. 본 변형예에서는, 도 3과 마찬가지로, 밀폐된 용기(30a)와, 용기(30a) 내에 질소(N2) 등의 캐리어 가스를 공급하는 가스 유로(배관)(GT)와, 용기(30a) 내에서 발생한 미스트(MT)를 캐리어 가스와 함께 외부로 인도하는 반송 유로(배관)(36a)가 마련되어 있다. 본 변형예에서는, 분산액(DIL)을 저장하여 미스트(MT)를 발생하는 내부 용기(33)가 용기(30a) 내에 마련되며, 발생한 미스트(MT)를 수집하여 반송 유로(배관)(36a)로 인도하는 깔때기 모양의 미스트 수집부재(38c)가 내부 용기(33)의 상방의 개구부를 덮도록 마련된다. 가스 유로(배관)(GT)로부터 공급되는 캐리어 가스는, 내부 용기(33)의 외주벽과 미스트 수집부재(38c)의 하방부의 내주벽과의 사이의 틈새를 통하여, 미스트 수집부재(38c)를 통해서 반송 유로(배관)(36a)로 가로지르도록 흐른다. (Modified example 5) FIG. 11 : shows the example which modified the mist generating apparatus in 1st, 2nd embodiment based on the above. In FIG. 11, the same code|symbol is attached|subjected to the member and structure same as that shown in the previous FIG. 3, and the description is abbreviate|omitted or simplified. In this modified example, similarly to FIG. 3 , the sealed container 30a, the gas flow path (pipe) GT for supplying a carrier gas such as nitrogen (N2) into the container 30a, and the container 30a. A conveyance flow path (pipe) 36a for guiding the generated mist MT together with the carrier gas to the outside is provided. In this modification, an inner container 33 that stores the dispersion DIL to generate mist MT is provided in the container 30a, and collects the generated mist MT to a conveyance flow path (pipe) 36a A funnel-shaped mist collecting member 38c to guide is provided so as to cover the upper opening of the inner container 33 . The carrier gas supplied from the gas flow path (pipe) GT passes through a gap between the outer peripheral wall of the inner container 33 and the inner peripheral wall of the lower portion of the mist collecting member 38c, and the mist collecting member 38c is It flows so as to cross to the conveyance flow path (pipe) 36a through it.

내부 용기(33) 내에는 소정의 깊이로 분산액(DIL)이 채워지며, 그 액면의 높이는 액면레벨 센서(LLS)에 의해서 순서대로 계측된다. 액면레벨 센서(LLS)로 계측되는 액면레벨에 관한 계측 정보(Sv)는 분산액 생성부(90)에 보내진다. 분산액 생성부(90)는, 도 3에 나타낸 구성과 마찬가지의 분산질 공급부(DD)로부터 공급되는 미립자(NP)를, 분산매(액체)로서의 순수(純水)(H2O)에 소정의 농도(중량%)로 혼합하여 분산액(DIL)을 생성하는 혼합 기구와, 생성된 분산액(DIL)을 일시적으로 축적하는 탱크와, 탱크 내의 분산액(DIL)을 내부 용기(33)에 보내는 액체 유로(배관)(WT1)에 송출하는 펌프 기구로 구성된다. 미스트(MT)의 발생에 수반하여 내부 용기(33) 내의 분산액(DIL)의 액면은 저하하므로, 분산액 생성부(90)의 펌프 기구는, 액면레벨 센서(LLS)로부터의 계측 정보(Sv)에 기초하여 내부 용기(33) 내의 분산액(DIL)의 액면이 지정된 높이로 보유되도록 서보 제어된다. The dispersion liquid DIL is filled in the inner container 33 to a predetermined depth, and the liquid level is sequentially measured by the liquid level sensor LLS. Measurement information Sv regarding the liquid level measured by the liquid level sensor LLS is sent to the dispersion generating unit 90 . The dispersion generating unit 90 receives the fine particles NP supplied from the dispersoid supply unit DD having the same configuration as that shown in FIG. 3 in pure water (H 2 O) as a dispersion medium (liquid) at a predetermined concentration. (wt %) a mixing mechanism for generating a dispersion (DIL), a tank for temporarily accumulating the resulting dispersion (DIL), and a liquid flow path (piping) for sending the dispersion (DIL) in the tank to the inner container (33) ) (WT1) is composed of a pump mechanism. Since the liquid level of the dispersion liquid DIL in the inner container 33 decreases with the generation of the mist MT, the pump mechanism of the dispersion liquid generation unit 90 provides measurement information Sv from the liquid level sensor LLS. Based on the servo control so that the liquid level of the dispersion liquid (DIL) in the inner container 33 is held at a specified height.

또한, 내부 용기(33) 내에는, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)의 응집을 억제(분산을 촉진)하기 위한 진동부(초음파 진동자)(32a)와, 분산액(DIL)의 액면으로부터 미스트(MT)를 발생하기 위한 진동부(초음파 진동자)(34a)가 마련된다. 미립자(NP)의 응집을 억제하기 위한 진동부(초음파 진동자)(32a)는, 내부 용기(33)의 내부의 측벽에 마련되며, 예를 들면 20KHz로 진동한다. 이 경우, 진동부(32a)로부터의 진동파는 분산액(DIL) 중을 액면과 평행한 방향으로 진행하여, 미립자(NP)의 응집을 억제하거나, 미립자(NP)가 응집하여 큰 덩어리가 되었을 경우는, 그 덩어리를 파쇄하거나 한다. 분산액(DIL) 중에서 미립자(NP)를 분산 상태(비응집 상태)로 하기 위한 진동부(32a)는, 내부 용기(33)의 내부이면 어디라도 괜찮고, 조건에 따라서는 내부 용기(33)의 외벽부에 고정해도 괜찮다. In addition, in the inner container 33, a vibration unit (ultrasonic vibrator) 32a for suppressing aggregation (promoting dispersion) of the fine particles NP in the dispersion liquid DIL, and mist from the liquid level of the dispersion liquid DIL ( A vibrating part (ultrasonic vibrator) 34a for generating MT) is provided. The vibrating part (ultrasonic vibrator) 32a for suppressing aggregation of the microparticles|fine-particles NP is provided in the inner side wall of the inner container 33, and vibrates at 20 KHz, for example. In this case, the vibration wave from the vibrating part 32a travels in the dispersion liquid DIL in a direction parallel to the liquid level to suppress aggregation of the fine particles NP or when the fine particles NP aggregate to form a large mass. , or crush the lump. The vibrating part 32a for making the microparticles|fine-particles NP in the dispersion liquid DIL into a dispersed state (non-agglomerated state) may be any inside of the inner container 33, depending on the conditions, The outer wall of the inner container 33 It is okay to fix it on the part.

내부 용기(33) 내의 진동부(초음파 진동자)(34a)는, 본 변형예에서는, 분산액(DIL) 내에서의 위치나 자세를 조정할 수 있는 조정 기구(92)에 의해서 지지되어 있다. 조정 기구(92)는, 내부 용기(33)의 저부벽을 관통하여 진동부(34a)를 유지하는 복수의 로드(rod) 모양의 지지부재(92a, 92b)를 구비하며, 지지부재(92a, 92b)의 각각을 상하 방향(Z방향)으로 이동시킴으로써, 진동부(34a)의 높이 위치나 기울기 등의 자세를 조정한다. 진동부(34a)는, 미스트(MT)를 발생하기 위한 진동파가 분산액(DIL)의 액면을 향하도록 설정되지만, 미스트 발생을 효율적으로 하기 위해서, 분산액(DIL)의 액면으로부터 진동부(34a)까지의 깊이(DP), 혹은 진동파가 진행하는 방향과 액면(여기에서는 XY평면과 평행)과의 이루는 각도(α)(통상은 90도)를 조정하는 것이 좋다. 이것은, 분산액(DIL)의 분산질(미립자)의 종류나 분산매(액체)의 종류를 바꾸는 경우, 효율적인 미스트 발생을 위한 진동부(34a)의 배치 조건이 바뀔 가능성이 있기 때문이다. 또한, 깊이(DP)는, 복수의 지지부재(92a, 92b)를 동일한 거리만큼 Z방향으로 이동시킴으로써 조정할 수 있으며, 각도(α)는 복수의 지지부재(92a, 92b)의 각각을 다른 거리만큼 Z방향으로 이동시킴으로써 조정할 수 있다. 각도(α)는, 통상은 90도가 좋지만, 90도에서 ±10도 정도의 범위(80도~100도)로 기울이면, 미스트 발생의 효율이 향상하는 경우도 있다. The vibrating part (ultrasonic vibrator) 34a in the inner container 33 is supported by the adjustment mechanism 92 which can adjust the position and attitude|position in the dispersion liquid DIL in this modification. The adjustment mechanism (92) includes a plurality of rod-shaped support members (92a, 92b) penetrating the bottom wall of the inner container (33) to hold the vibrating portion (34a), the support members (92a, 92b); By moving each of 92b) in the vertical direction (Z direction), the posture such as the height position and the inclination of the vibrating unit 34a is adjusted. The vibrating unit 34a is set so that the vibration wave for generating the mist MT is directed toward the liquid level of the dispersion DIL, but in order to efficiently generate the mist, the vibrating unit 34a is moved from the liquid level of the dispersion DIL. It is preferable to adjust the depth (DP) to , or the angle (α) (normally 90 degrees) formed between the direction in which the vibration wave travels and the liquid level (in this case, parallel to the XY plane). This is because, when the type of the dispersoid (fine particles) of the dispersion DIL or the type of the dispersion medium (liquid) is changed, the arrangement conditions of the vibrating unit 34a for efficient mist generation may change. In addition, the depth DP can be adjusted by moving the plurality of support members 92a and 92b by the same distance in the Z direction, and the angle α can be adjusted by moving each of the plurality of support members 92a and 92b by different distances. It can be adjusted by moving it in the Z direction. Although 90 degrees is good normally, angle (alpha) may improve the efficiency of mist generation|occurrence|production when it inclines in the range (80 degrees - 100 degrees) of about +/-10 degrees from 90 degrees.

이상의 본 변형예에 의하면, 분산액(DIL)의 액면의 높이를 조정할 수 있는 액면 조정 기능과, 미스트 발생용의 진동부(34a)의 분산액(DIL) 중에서의 설치 상태를 조정할 수 있는 설치 조정 기능을 마련했으므로, 적어도 어느 한쪽의 기능을 이용하는 것에 의해서, 발생하는 미스트(MT)의 캐리어 가스 중에서의 농도를 안정되게 하는 것이 가능해진다. 또한, 설치 조정 기능에 의하면, 미스트 발생의 효율을 높은 상태에 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 본 변형예와 같이, 분산액(DIL)의 액면 조정 기능이나 미스트 발생용의 진동부(34a)(34b)의 설치 조정 기능은, 앞의 각 실시형태(도 3, 도 8, 도 9)에 대해서도, 마찬가지로 마련할 수 있다.According to the above modified example, a liquid level adjustment function capable of adjusting the liquid level height of the dispersion liquid (DIL) and an installation adjustment function capable of adjusting the installation state of the vibration unit 34a for mist generation in the dispersion liquid (DIL) are provided. Since it provided, it becomes possible to stabilize the density|concentration in the carrier gas of the mist MT which generate|occur|produces by using at least one function. Moreover, according to an installation adjustment function, it becomes possible to maintain the efficiency of mist generation|occurrence|production in a high state. In addition, like this modification, the liquid level adjustment function of the dispersion liquid DIL and the installation adjustment function of the vibrating parts 34a and 34b for mist generation|occurrence|production are each of the previous embodiments (FIG. 3, FIG. 8, FIG. 9) can also be provided similarly.

(변형예 6) 도 12는, 제1, 제2 실시형태에 있어서의 미스트 발생장치를 변형한 예를 나타낸다. 도 12에 있어서, 앞의 도 3 중에 나타낸 부재나 구성과 동일한 것에는 동일한 부호를 붙이며, 그 설명은 생략 또는 간략화한다. 본 변형예에서는, 앞의 도 11과 마찬가지로, 분산액(DIL)을 저장하는 제2 내부 용기(33A)(금속성이 좋음)를 용기(30a)의 내부에 마련한다. 이 내부 용기(33A)의 저부는 구면 모양으로 형성되어 있으며, 용기(30a) 내에 저장된 물(H2O) 속에 잠기도록 설치된다. 용기(30a) 내의 물에는, 예를 들면 20KHz의 구동 신호(Ds1)로 가진(加振)되는 진동부(32a)(세라믹 진동자 등)에 의해서 진동파가 부여된다. 그 진동파는, 내부 용기(33A)의 벽면을 통해서 분산액(DIL)으로 전반되며, 분산액(DIL)에는 미립자(NP)를 유효하게 분산하는 진동파가 부여된다. 내부 용기(33A)의 내부에는, 분산액(DIL)의 액면으로부터 미스트(MT)를 발생하기 위해서, 예를 들면 2.4MHz의 구동 신호(Ds2)로 가진되는 진동부(34a)가 설치된다. 내부 용기(33A)에서 발생한 미스트(MT)는, 가스 유로(배관)(GT)를 통해서 도입되는 질소(N2) 등의 캐리어 가스와 함께, 미스트 수집부재(38a)에 의해 수집되어 미스트 반송 유로(36a)로 가로질러 간다. 본 변형예에서도, 도 11에 나타낸 분산액 생성부(90)에서 만들어진 분산액(DIL)이, 액체 유로(배관)(WT1)를 통해서 내부 용기(33A)에 주입된다. 또한, 도 12에서는, 미스트 수집부재(38a)를 내부 용기(33A)의 바로 위의 위치로부터 X방향으로 조금 옮겨서 나타냈지만, 도 11의 미스트 수집부재(38c)와 같이, 내부 용기(33A)의 상방의 개구부를 덮도록 구성으로 하는 것이 좋다. (Modified example 6) FIG. 12 : shows the example which modified the mist generator in 1st, 2nd embodiment. In FIG. 12, the same code|symbol is attached|subjected to the member and structure same as that shown in the previous FIG. 3, and the description is abbreviate|omitted or simplified. In this modification, similarly to the previous FIG. 11 , a second inner container 33A (with good metallic properties) for storing the dispersion liquid DIL is provided inside the container 30a. The bottom of the inner container 33A is formed in a spherical shape, and is installed to be submerged in water (H 2 O) stored in the container 30a. A vibration wave is provided to the water in the container 30a by the vibrating part 32a (ceramic vibrator etc.) excited with the drive signal Ds1 of 20 KHz, for example. The vibration wave propagates to the dispersion liquid DIL through the wall surface of the inner container 33A, and the vibration wave for effectively dispersing the fine particles NP is applied to the dispersion liquid DIL. Inside the inner container 33A, a vibrating part 34a excited by, for example, a 2.4 MHz drive signal Ds2 is provided in order to generate mist MT from the liquid level of the dispersion liquid DIL. The mist MT generated in the inner container 33A is collected by the mist collecting member 38a together with a carrier gas such as nitrogen (N2) introduced through the gas flow path (pipe) GT, and the mist conveying path ( go across to 36a). Also in this modified example, the dispersion liquid DIL produced by the dispersion liquid generation unit 90 shown in Fig. 11 is injected into the inner container 33A through the liquid flow path (pipe) WT1. 12, the mist collecting member 38a was moved slightly in the X direction from the position just above the inner container 33A, but like the mist collecting member 38c of FIG. 11, the inner container 33A It is preferable to set it as the structure so that the upper opening part may be covered.

본 변형예에서는, 내부 용기(33A)의 벽면이 액체(물)를 매개로 하여 진동부(32a)로부터의 진동파에 의해서 진동하는 것에 의해서, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)를 분산 상태로 한다. 따라서, 본 변형예에서는, 분산을 위한 진동을 분산액(DIL)에 부여하는 진동부가, 진동부(32a)와 용기(30a) 내의 물(액체)과 내부 용기(33A)의 벽에 의해서 구성된다. 내부 용기(33A)는 용기(30a) 내에 지지되지만, 내부 용기(33A)의 벽이 구동 신호(Ds1)의 주파수(예를 들면 20KHz)로 진동하는 것을 최대한 저해하지 않도록, 탄성 재료 등을 이용한 유지 구조로 하는 것이 좋다. 또한, 본 변형예에서는, 용기(30a) 내의 물(H2O)에서는 미스트가 발생하지 않는 구성으로 하기 때문에, 용기(30a) 내의 물(H2O)을 저장하는 공간과, 분산액(DIL)으로부터의 미스트(MT)가 발생하는 공간을 칸막이 부재(내부 용기)(33B)에 의해서 분리해 두는 것이 좋다. 그것에 의해서, 용기(30a) 내의 물(H2O)을 저장하는 공간은 밀폐된 공간이 된다. 그 때문에, 도 12와 같이 액체 유로(배관)(WT)를 통해서 빈번히 물(H2O)을 공급할 필요는 없지만, 장기간에 걸쳐 동일한 물을 계속 사용하면, 박테리아, 곰팡이, 잡균의 번식 등의 문제도 있으므로, 가끔, 액체 유로(배관)(WT)를 통해서 물(H2O)을 교환하는 것이 좋다. In this modified example, the wall surface of the inner container 33A vibrates with the vibration wave from the vibrating unit 32a via the liquid (water), so that the fine particles NP in the dispersion DIL are brought into a dispersed state. do. Accordingly, in the present modification, the vibrating unit that applies vibration for dispersion to the dispersion liquid DIL is constituted by the vibrating unit 32a, water (liquid) in the container 30a, and the wall of the inner container 33A. The inner container 33A is supported in the container 30a, but holding using an elastic material or the like so as not to inhibit the wall of the inner container 33A from vibrating at the frequency (for example, 20 KHz) of the drive signal Ds1 as much as possible. It's good to have a structure. In this variation, the water (H 2 O) in, because the configuration mist is not generated, the space and the dispersion (DIL) for storing the water (H 2 O) in the container (30a) in the container (30a) It is preferable to separate the space where the mist MT is generated by the partition member (inner container) 33B. Thereby, the space storing the water (H 2 O) in the container 30a becomes a closed space. Therefore, it is not necessary to supply water (H 2 O) frequently through the liquid flow path (pipe) WT as shown in FIG. 12, but if the same water is used for a long period of time, there is a problem of the growth of bacteria, mold, and various germs. Therefore, it is good to occasionally exchange water (H 2 O) through the liquid passage (pipe) (WT).

이상의 본 변형예에 의하면, 내부 용기(33A) 내에는 미스트 발생용의 진동부(34a)만이 마련되기 때문에, 도 11의 변형예에 비해 내부 용기(33A)의 용적을 작게 할 수 있어, 분산액(DIL)의 용량을 줄일 수 있다. 또한, 본 변형예에 대해도, 도 11의 변형예와 마찬가지의 분산액(DIL)의 액면 조정 기능이나 미스트(MT)를 발생하기 위한 진동부(34a)의 배치 조정 기능을 마련할 수 있다.According to the above modified example, since only the vibrating portion 34a for generating mist is provided in the inner container 33A, the volume of the inner container 33A can be reduced compared to the modified example of FIG. 11, and the dispersion liquid ( DIL) can be reduced. In addition, also about this modification, the liquid level adjustment function of the dispersion liquid DIL similar to the modification of FIG. 11, and the arrangement adjustment function of the vibrating part 34a for generating the mist MT can be provided.

(변형예 7) 도 13은, 도 11의 변형예에 있어서의 진동부(32a, 34a)를 위한 구동 제어 회로부의 일례를 나타낸 회로 블록도이다. 도 13의 구동 방식은, 도 11의 구성에 한정되지 않고, 앞의 제1 실시형태, 제2 실시형태, 그 외의 각 변형예의 각각의 구성에 대해서도, 완전히 동일하게 적용할 수 있다. 본 변형예에서는, 미스트 발생용의 주파수(예를 들면 2.4MHz)를 가진 고주파 신호(SF0)를 발진하는 발진 회로(200), 주파수 신디사이저(synthesizer) 회로(202), 증폭 회로(204A, 204B)를 구비한 회로 구성에 의해서, 미립자(NP)의 분쇄나 응집 억제를 위한 진동부(32a)와, 미스트 발생용의 진동부(34a)를 구동한다. 이 도 13의 회로 구성에서는, 진동부(32a, 34a)의 형태에 의해서, 2개의 모드 중 어느 한쪽의 모드로 진동부(32a, 34a)를 구동한다. 제1 모드에서는, 진동부(32a)가 미립자(NP)의 분쇄나 응집 억제에 적절한 주파수(예를 들면 100KHz 이하)로 튜닝된 초음파 진동자이며, 진동부(34a)가 미스트 발생에 적절한 주파수(예를 들면 1MHz~수MHz)로 튜닝된 초음파 진동자이고, 진동부(32a)를 구동하는 구동 신호(Ds1)와, 진동부(34a)를 구동하는 구동 신호(Ds2)와의 각 주파수를 크게 다르게 하는 것이다. 제2 모드에서는, 2개의 진동부(32a, 34a)의 양쪽을 미스트 발생에 적절한 주파수(예를 들면 1MHz~수 MHz)로 튜닝된 초음파 진동자로 하고, 구동 신호(Ds1, Ds2)의 주파수의 사이에, 미립자(NP)의 분쇄나 응집 억제에 적절한 주파수(예를 들면 100KHz 이하)분의 차이를 부여하여, 그 차분의 비트 주파수에 의한 진동파를 분산액(DIL) 중에 발생시키는 것이다. 제1 모드인지 제2 모드인지의 선택은 주파수 신디사이저 회로(202)에 의해서 행하여진다. (Modification 7) FIG. 13 is a circuit block diagram showing an example of a drive control circuit unit for the vibrating units 32a and 34a in the modification of FIG. 11 . The drive method of FIG. 13 is not limited to the structure of FIG. 11, It is applicable also to each structure of the previous 1st Embodiment, 2nd Embodiment, and each other modified example in exactly the same way. In this modified example, the oscillation circuit 200, the frequency synthesizer circuit 202, and the amplifier circuits 204A and 204B which oscillate the high frequency signal SF0 having the frequency for mist generation (for example, 2.4 MHz) By the circuit configuration including In the circuit configuration shown in Fig. 13, the vibrating units 32a and 34a are driven in either mode among two modes depending on the shape of the vibrating units 32a and 34a. In the first mode, the vibrating unit 32a is an ultrasonic vibrator tuned to a frequency (for example, 100 KHz or less) suitable for suppressing pulverization or agglomeration of the fine particles (NP), and the vibrating unit 34a has a frequency suitable for mist generation (eg, For example, it is an ultrasonic vibrator tuned to 1 MHz to several MHz), and the respective frequencies of the driving signal Ds1 for driving the vibrating unit 32a and the driving signal Ds2 for driving the vibrating unit 34a are greatly different. . In the second mode, both of the two vibrating units 32a and 34a are ultrasonic vibrators tuned to a frequency suitable for mist generation (for example, 1 MHz to several MHz), between the frequencies of the drive signals Ds1 and Ds2. A difference of a frequency (for example, 100 KHz or less) suitable for the pulverization or aggregation suppression of the fine particles NP is applied to the NP, and a vibration wave according to the beat frequency of the difference is generated in the dispersion DIL. The selection of the first mode or the second mode is made by the frequency synthesizer circuit 202 .

주파수 신디사이저 회로(202)는, 미립자(NP)의 분쇄나 응집 억제에 적절한 주파수(예를 들면 20KHz)를 지정하는 설정 정보(SFv)를, 도 1 또는 도 10에 나타낸 성막장치(PR2)의 하위 제어장치(14b)로부터 입력한다. 제1 모드의 경우, 주파수 신디사이저 회로(202)는, 발진 회로(200)로부터의 고주파 신호(SF0)(예를 들면 2.4MHz)를 그대로 고주파 신호(SF2)로서 증폭 회로(204A)에 인가하여, 증폭된 구동 신호(Ds2)가 미스트 발생용의 진동부(34a)에 인가된다. 또한, 제1 모드의 경우, 주파수 신디사이저 회로(202)는, 입력한 고주파 신호(SF0)의 주파수(예를 들면 2.4MHz)를 소정의 분주(分周)비로 분주한 고주파 신호(SF1)를 생성한다. 본 변형예의 경우, 그 분주비는, 예를 들면 1/120으로 설정되기 때문에, 고주파 신호(SF1)의 주파수는 20KHz가 되며, 진동부(32a)에는, 증폭 회로(204b)를 통해서 미립자(NP)의 분산용으로 적합한 주파수(20KHz)의 구동 신호(Ds1)가 인가된다. 또한, 주파수 신디사이저 회로(202)에 의한 고주파 신호(SF0)의 분주비는 1/120에 한정되지 않고, 고주파 신호(SF0)의 주파수와 설정 정보(SFv)에서 지정되는 주파수와의 비에 기초해 자동 설정된다. The frequency synthesizer circuit 202 provides setting information SFv for designating a frequency (for example, 20 KHz) suitable for crushing or suppressing agglomeration of the fine particles NP, the lower level of the film forming apparatus PR2 shown in FIG. 1 or FIG. 10 . Input from the control device 14b. In the first mode, the frequency synthesizer circuit 202 applies the high frequency signal SF0 (for example, 2.4 MHz) from the oscillation circuit 200 to the amplifier circuit 204A as it is as the high frequency signal SF2, The amplified drive signal Ds2 is applied to the vibrating unit 34a for generating mist. Further, in the first mode, the frequency synthesizer circuit 202 generates the high frequency signal SF1 obtained by dividing the frequency (eg, 2.4 MHz) of the input high frequency signal SF0 by a predetermined division ratio. do. In the case of this modification, since the division ratio is set to, for example, 1/120, the frequency of the high-frequency signal SF1 is 20 KHz, and the vibration unit 32a is provided with the fine particles NP through the amplifier circuit 204b. ), a driving signal Ds1 of a suitable frequency (20 KHz) for dispersion is applied. In addition, the division ratio of the high frequency signal SF0 by the frequency synthesizer circuit 202 is not limited to 1/120, and based on the ratio between the frequency of the high frequency signal SF0 and the frequency specified in the setting information SFv set automatically.

한편, 제2 모드의 경우, 주파수 신디사이저 회로(202)는, 제1 모드와 마찬가지로, 발진 회로(200)로부터의 고주파 신호(SF0)를 그대로 고주파 신호(SF2)로서 증폭 회로(204A)에 인가하며, 증폭된 구동 신호(Ds2)를 미스트 발생용의 진동부(34a)에 인가한다. 제2 모드의 경우, 주파수 신디사이저 회로(202)는, 고주파 신호(SF0)의 주파수에 대해서 설정 정보(SFv)에서 지정되는 주파수분(周波數分)만큼 높은 주파수, 또는 낮은 주파수의 고주파 신호(SF1)를 생성한다. 즉, 주파수 신디사이저 회로(202)는, 주파수가 SF2=SF0, SF1=SF2+SFv(혹은, SF2-SFv)의 관계가 되도록 주파수 합성을 실시한다. 이러한 주파수 합성은, 디지털 처리 회로와 아날로그 처리 회로 중 어느 것이라도 가능하다. 이것에 의해서, 진동부(34a)는, 예를 들면 2.40MHz의 구동 신호(Ds2)에 응답하여 진동하며, 진동부(32a)는, 예를 들면 2.42MHz(또는 2.38MHz)의 구동 신호(Ds1)에 응답하여 진동한다. 진동부(34a)로부터의 진동파와 진동부(32a)로부터의 진동파와의 사이에는, 0.02MHz(20KHz)의 차이가 있기 때문에, 그 차분의 비트 주파수에 의한 진동파가 분산액(DIL) 중에 생성된다. 비트 주파수에 의한 진동파는, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)의 덩어리를 분쇄하거나 응집을 억제하거나 하는데 적합한 주파수가 된다. On the other hand, in the case of the second mode, the frequency synthesizer circuit 202 applies the high frequency signal SF0 from the oscillation circuit 200 to the amplifier circuit 204A as it is as the high frequency signal SF2, as in the first mode, , the amplified driving signal Ds2 is applied to the vibrating unit 34a for generating mist. In the second mode, the frequency synthesizer circuit 202 sets the frequency of the high-frequency signal SF0 by the frequency specified in the setting information SFv, or a high-frequency signal SF1 having a higher frequency or a lower frequency. ) is created. That is, the frequency synthesizer circuit 202 performs frequency synthesis so that the frequency becomes a relationship of SF2 = SF0 and SF1 = SF2 + SFv (or SF2-SFv). Such frequency synthesis can be performed by either a digital processing circuit or an analog processing circuit. Thereby, the vibrating unit 34a vibrates in response to, for example, the 2.40 MHz drive signal Ds2, and the vibrating unit 32a vibrates in response to, for example, the 2.42 MHz (or 2.38 MHz) driving signal Ds1. ) vibrates in response to Since there is a difference of 0.02 MHz (20 KHz) between the vibration wave from the vibrating unit 34a and the vibration wave from the vibrating unit 32a, a vibration wave by the beat frequency of the difference is generated in the dispersion DIL. . The vibration wave by the beat frequency becomes a frequency suitable for crushing the agglomeration of the microparticles|fine-particles NP in the dispersion liquid DIL, or suppressing aggregation.

일반적으로, 압전 세라믹 소자 등의 초음파 진동자는 고유의 공진 주파수를 가지기 때문에, 그 공진 주파수의 구동 신호로 구동하는 것이 효율적이다. 본 변형예의 제2 모드에서는, 공진 주파수가 예를 들면 2.4MHz인 2개의 초음파 진동자(32a, 34a)의 각각에 인가하는 구동 신호(Ds1, Ds2)의 주파수 차이는 0.02MHz로 매우 작고, 2개의 초음파 진동자는 모두 공진 주파수대역에서 구동되게 된다. In general, since an ultrasonic vibrator such as a piezoelectric ceramic element has an intrinsic resonant frequency, it is efficient to drive it with a driving signal of the resonant frequency. In the second mode of this modification, the frequency difference between the driving signals Ds1 and Ds2 applied to each of the two ultrasonic vibrators 32a and 34a having a resonance frequency of, for example, 2.4 MHz is very small as 0.02 MHz, and the two All ultrasonic vibrators are driven in the resonant frequency band.

이상, 본 변형예의 제2 모드에 의하면, 미립자(NP)의 덩어리의 분쇄나 응집의 억제를 위한 진동부(32a)와, 미스트 발생용의 진동부(34a)와, 미스트 발생용의 높은 주파수에 대해서 튜닝된 동일한 초음파 진동자로 할 수 있다. 또한, 제2 모드의 경우, 2개의 진동부(32a, 34a)는 어느 쪽이나 분산액(DIL)의 내부로부터 액면을 향해서 진동파가 진행하도록 배치됨과 아울러, 진동부(32a)로부터의 진동파와 진동부(34a)로부터의 진동파가 분산액(DIL)의 액면 아래에서 교차하도록 서로 조금 기울여 배치되면 좋다. 본 변형예의 제2 모드의 경우, 2개의 진동부(32a, 34a)는, 어느 쪽이나 미스트 발생에 적절한 높은 주파수로 진동하는 초음파 진동자로 되며, 미립자(NP)의 덩어리의 분쇄나 응집의 억제에 적절한 낮은 주파수로 직접적으로 진동하는 초음파 진동자는 존재하지 않는다. 그렇지만, 2개의 진동부(32a, 34a)를 약간의 다른 주파수로 함께 진동시킴으로써, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)의 덩어리의 분쇄나 응집의 억제와, 미스트 발생을 동시에 실시할 수 있다. 이것으로부터, 본 변형예의 제2 모드에서는, 2개의 진동부(32a, 34a) 중 어느 한쪽을 진동하는 상태와, 2개의 진동부(32a, 34a) 양쪽 모두를 진동하는 상태를 소정 시간마다 전환함으로써, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)의 덩어리의 분쇄(응집의 해제)나 분산 상태의 촉진을, 일정한 시간 간격으로 실시할 수도 있다. As described above, according to the second mode of the present modification, the vibration unit 32a for suppressing the pulverization or agglomeration of agglomerates of the fine particles (NP), the vibration unit 34a for mist generation, and the high frequency for mist generation can be done with the same ultrasonic vibrator tuned for In addition, in the case of the second mode, the two vibrating units 32a and 34a are arranged so that the vibration wave travels from the inside of the dispersion DIL toward the liquid level, and the vibration wave from the vibrating unit 32a and the vibrating unit It is sufficient if the vibration waves from 34a are slightly inclined to each other so that they intersect below the liquid level of the dispersion DIL. In the case of the second mode of the present modification, the two vibrating units 32a and 34a are both ultrasonic vibrators vibrating at a high frequency suitable for mist generation, and are suitable for crushing and suppressing agglomeration of agglomerates of fine particles (NP). There is no ultrasonic vibrator that directly vibrates at a low frequency. However, by vibrating the two vibrating units 32a and 34a together at slightly different frequencies, it is possible to simultaneously suppress the pulverization or agglomeration of agglomerates of the fine particles NP in the dispersion DIL and generate mist. From this, in the second mode of the present modification, the state in which either one of the two vibrating units 32a and 34a is vibrated and the state in which both of the two vibrating units 32a and 34a are vibrated are switched every predetermined time. , pulverization (removal of agglomeration) or promotion of the dispersed state of agglomerates of the fine particles (NP) in the dispersion (DIL) can also be performed at regular time intervals.

본 변형예에서는, 분산액(DIL)에 대해서 서로 다른 주파수의 진동을 부여하는 복수(3개 이상도 좋음)의 진동부(초음파 진동자)를 마련함으로써, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)의 응집을 억제하여 분산 상태를 촉진하는 기능과, 분산액(DIL)의 액면으로부터 미립자(NP)를 포함하는 미스트를 발생하는 기능 양쪽을 동시에 달성할 수 있다. 서로 다른 주파수란, 2개의 진동의 주파수의 비를 10배 이상(1MHz 이상과 100KHz 이하)으로 하는 경우와, 비트 발생을 위해서 2개의 진동의 주파수의 차이를 어느 하나의 진동의 주파수의 1/10 이하(100KHz 이하/1MHz 이상)로 하는 경우 중 어느 한쪽을 포함하는 것이다. 그리고, 본 변형예의 경우, 2개의 진동부(32a, 34a)는, 초음파 진동자를 다른 케이스(금속 케이스)에 수납한 것으로 했지만, 서로 다른 주파수의 구동 신호(Ds1, Ds2) 각각이 인가되는 초음파 진동자를 한 개의 케이스(금속 케이스) 내에 수납한 구성으로도 좋다. In this modified example, aggregation of the fine particles (NP) in the dispersion (DIL) is prevented by providing a plurality (three or more) of vibrating units (ultrasonic vibrators) that apply vibrations of different frequencies to the dispersion (DIL). It is possible to achieve both the function of suppressing and promoting the dispersion state and the function of generating a mist containing fine particles (NP) from the liquid level of the dispersion liquid (DIL) at the same time. Different frequencies refer to the case where the ratio of the frequencies of the two vibrations is 10 times or more (1 MHz or more and 100 KHz or less), and the difference between the frequencies of the two vibrations is 1/10 of the frequency of one vibration for beat generation. It includes any one of the cases below (100 KHz or less / 1 MHz or more). Incidentally, in the case of the present modification, the two vibrating units 32a and 34a housed the ultrasonic vibrator in different cases (metal cases), but the ultrasonic vibrator to which drive signals Ds1 and Ds2 of different frequencies are respectively applied. A configuration in which is housed in a single case (metal case) may also be used.

예를 들면, 분산매(액체)의 종류, 분산질(미립자)의 종류에 따라서는, 미스트 발생을 위해서 분산액에 부여하는 진동 주파수(SF2)가 1MHz 정도, 미립자의 분산을 위해서 분산액에 부여하는 진동 주파수(SF1)가 100KHz 정도가 되는 경우에는, 도 13의 구동 제어 회로부에 의한 제2 모드에서의 구동을 위해서, 2개의 진동부(32a, 34a) 중 한쪽은, 예를 들면, 1MHz에 고유 공진 주파수를 가지는 압전 세라믹 소자로 하고, 다른 쪽은 0.9MHz 또는 1.1MHz에 고유 공진 주파수를 가지는 압전 세라믹 소자로 하면 좋다. 혹은, 고유 공진 주파수의 차이가 0.1MHz가 되도록, 각각 1.05MHz와 0.95MHz에 고유 공진 주파수를 가지는 2개의 압전 세라믹 소자로 해도 좋다. For example, depending on the type of dispersion medium (liquid) and the type of dispersoid (fine particles), the vibration frequency (SF2) given to the dispersion for mist generation is about 1 MHz, and the vibration frequency given to the dispersion for dispersion of fine particles. When SF1 is about 100 KHz, for driving in the second mode by the drive control circuit unit of Fig. 13, one of the two vibrating units 32a and 34a has a natural resonance frequency of, for example, 1 MHz. It is preferable to use a piezoelectric ceramic element having a piezoelectric ceramic element having Alternatively, two piezoelectric ceramic elements each having a natural resonance frequency of 1.05 MHz and 0.95 MHz may be used so that the difference between the natural resonance frequencies is 0.1 MHz.

［제4 실시형태］[Fourth embodiment]

도 14는, 제4 실시형태에 의한 미스트 발생장치의 구성을 나타내며, 전체적인 구성은 앞의 도 12로 나타낸 미스트 발생장치와 마찬가지지만, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)를 강제적으로 분산시키(응집을 방지하기)위한 진동부(32a)와, 분산액(DIL)의 표면으로부터 미스트(MT)를 발생시키기 위한 진동부(34a)의 배치를, 도 12의 배치에 대해서 반대로 한다. 즉, 용기(30a)(제2 용기)의 내측에는, 저장된 액체(LW)(물：H2O)에 저면부가 잠기도록 설치된 내부 용기(33B)(제1 용기)가 마련되며, 내부 용기(33B) 내에는 미립자(NP)를 함유한 분산액(DIL)이 소정의 깊이(DOL)로 저장되며, 분산액(DIL) 중의 미립자(NP)의 분산용의 프로브 모양(막대 모양)의 진동부(32a)가, 내부 용기(33B)의 상방의 개구부(33Bo)를 통해서 분산액(DIL) 중에 잠긴다. 용기(30a)에 저장된 액체(LW) 중에는, 미스트 발생용의 진동부(34a)가 마련된다. 도 14에 있어서, 중력 방향을 Z방향으로 하고, 그것과 수직인 평면을 XY면으로 하면, 분산액(DIL)의 표면(SQ)은 XY면과 평행하게 된다. 내부 용기(33B)는, 예를 들면, 폴리프로필렌(polypropylene)제이며, 저면은 XY면과 평행한 평면모양으로 형성되며, 측벽면에는 분산액(DIL)의 액면(SQ)보다도 높은 위치(+Z방향)에 배기구(EP)가 형성되어 있다. 발생한 미스트(MT)를 효율적으로 성막부로 인도하기 위해, 성막부측을 부압(負壓)으로 함(흡기함)으로써, 내부 용기(33B)의 개구부(33Bo)의 틈새로부터 유입된 대기가 미스트(MT)를 수반하여 배기구(EP)로부터 유출되는 플로우(flow)가 형성된다. 용기(30a)의 저부의 액체(LW) 중에 마련되는 진동부(34a)는, 순수를 매체로 한 분산액(DIL)으로부터 미스트(MT)를 효율적으로 발생시키기 위해, 진동 주파수가 2.4MHz 또는 1.6MHz인 초음파 진동자를 이용한다. 진동부(34a)의 진동 방향(초음파의 발생 방향)은 +Z방향으로 설정되며, 초음파는 액체(LW)를 통해서 내부 용기(33B)의 평면모양의 저면에 거의 수직으로 투사된다. 또한, 분산용의 프로브 모양의 진동부(32a)의 XY면 내에서의 위치와, 미스트 발생용의 진동부(34a)의 XY면 내에서의 위치는, 간격(SPL)만큼 떨어져 있는 것으로 한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 분산용의 진동부(32a)의 진동 주파수가 20KHz 정도로 설정된다. Fig. 14 shows the configuration of a mist generating device according to the fourth embodiment, and the overall configuration is the same as that of the mist generating device shown in Fig. 12 above, but the fine particles NP in the dispersion DIL are forcibly dispersed (agglomerated). The arrangement of the vibrating unit 32a for preventing the ? and the vibrating unit 34a for generating the mist MT from the surface of the dispersion liquid DIL is reversed with respect to the arrangement in FIG. 12 . That is, inside the container 30a (second container), an inner container 33B (first container) installed so that the bottom part is submerged in the stored liquid LW (water: H 2 O) is provided, and the inner container ( 33B), the dispersion liquid (DIL) containing the particulate matter (NP) is stored to a predetermined depth (DOL), and a probe-shaped (rod-shaped) vibrating part 32a for dispersing the particulate matter (NP) in the dispersion liquid (DIL) ) is immersed in the dispersion liquid DIL through the upper opening 33Bo of the inner container 33B. In the liquid LW stored in the container 30a, the vibrating part 34a for mist generation is provided. In Fig. 14, when the direction of gravity is the Z direction and the plane perpendicular thereto is the XY plane, the surface SQ of the dispersion DIL is parallel to the XY plane. The inner container 33B is, for example, made of polypropylene, has a bottom surface formed in a flat shape parallel to the XY plane, and has a side wall surface at a position higher than the liquid level SQ of the dispersion DIL (+Z) direction) is formed with an exhaust port EP. In order to efficiently guide the generated mist MT to the film forming unit, the air flowing in from the gap of the opening 33Bo of the inner container 33B is discharged from the mist MT by setting the film forming unit side to a negative pressure (inhaling air). ) accompanied by a flow flowing out from the exhaust port EP is formed. The vibration unit 34a provided in the liquid LW at the bottom of the container 30a has a vibration frequency of 2.4 MHz or 1.6 MHz in order to efficiently generate mist MT from the dispersion liquid DIL using pure water as a medium. An ultrasonic vibrator is used. The vibration direction (direction of generation of ultrasonic waves) of the vibrating unit 34a is set to the +Z direction, and the ultrasonic waves are projected through the liquid LW on the flat bottom surface of the inner container 33B almost perpendicularly. In addition, the position within the XY plane of the probe-shaped vibrating part 32a for dispersion|distribution and the position within XY plane of the vibrating part 34a for mist generation shall be spaced apart only by the space|interval SPL. In addition, in this embodiment, the vibration frequency of the vibration part 32a for dispersion|distribution is set to about 20 KHz.

이상과 같은 구성의 미스트 발생장치에 있어서, 분산액(DIL)으로부터 미스트(MT)를 효율적으로 발생시키는 조건을 실험에 의해 확인해 보았다. 실험에서는, 사카이화학공업사(堺化學工業社)제의 이산화 지르코늄(ZrO2, 5wt.%)을 물(순수)에 분산시켜, ZrO2의 나노 입자(입자 지름은 3~5nm)를 함유하는 분산액(미스트 생성용 용액)(DIL)을 준비하고, 분산용의 프로브 모양의 진동부(32a)로서 이에다무역주식회사(家田貿易株式會社)에서 판매되고 있는 20KHz의 초음파 호머지나이저(homogenizer)(SONICS사제의 VC 시리즈, 또는 VCX 시리즈)를 이용하며, 미스트 발생용의 진동부(34a)로서는, 주식회사 세이코우(星光) 기술연구소에서 판매되고 있는 투입형 초음파 무화 유닛 IM1-24/LW(진동자 지름 20mmφ, 구동 주파수 1.6MHz)를 이용했다. 초음파 호머지나이저의 진동부(32a)는, 직경이 수 mm~수십 mm 정도의 티탄 합금제의 환봉(丸棒)(프로브 로드)의 상단부에 P. Z. T 소자에 의한 진동원을 장착한 구조로 되어 있으며, 진동원의 진동(20KHz)이 프로브 로드를 통해서 분산액(DIL)에 인가된다. 또한, 도 14에 나타낸 내부 용기(33B)의 배기구(EP)로부터는, 순환 아스피레이터(aspirator)를 사용하여, 내부 용기(33B) 내의 미스트(MT)를 포함하는 기체(공기)가 일정 유량으로 흡기되도록 조정했다. In the mist generating device having the above configuration, the conditions for efficiently generating the mist MT from the dispersion DIL were confirmed by experiment. In the experiment, zirconium dioxide (ZrO 2 , 5 wt.%) manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. is dispersed in water (pure water), and a dispersion containing ZrO 2 nanoparticles (particle diameter is 3 to 5 nm) (Solution for mist generation) (DIL) is prepared, and a 20KHz ultrasonic homogenizer sold by Ieda Trading Co., Ltd. as a probe-shaped vibrating part 32a for dispersion (SONICS) VC series or VCX series manufactured by the company is used, and as the vibrating part 34a for mist generation, the immersion type ultrasonic atomization unit IM1-24/LW (oscillator diameter 20 mmφ) sold by Seiko Research Institute of Technology. , a driving frequency of 1.6 MHz) was used. The vibration unit 32a of the ultrasonic homogenizer has a structure in which a vibration source by a PZ T element is attached to the upper end of a round bar (probe rod) made of a titanium alloy having a diameter of several mm to several tens of mm. and vibration (20KHz) of the vibration source is applied to the dispersion liquid (DIL) through the probe rod. In addition, from the exhaust port EP of the inner container 33B shown in FIG. 14, the gas (air) containing the mist MT in the inner container 33B is supplied at a constant flow rate using a circulation aspirator. adjusted to be inhaled.

도 14의 구성에 있어서, 100cc의 분산액(DIL)을 내부 용기(33B) 내에 넣고, 거리(SPL)를 수 cm 정도로 한 상태에서, 분산용의 진동부(32a)에 20KHz의 구동 신호(Ds1)를 인가하지 않고 분산액(DIL)을 무화했을 경우(강제 분산이 없는 무화 상태)와, 분산용의 진동부(32a)에 20KHz의 구동 신호(Ds1)를 인가하면서 분산액(DIL)을 무화했을 경우(강제 분산이 병용된 무화 상태)에, 무화의 효율이 바뀔지를 조사했다. 우선, 강제 분산이 없는 무화와 강제 분산이 병용된 무화 각각을 일정시간만큼 실시한 후에, 내부 용기(33B) 내에 잔존한 잔액량을 비교했는데, 강제 분산이 없는 무화에서의 잔액량은 약 97cc(3%의 무화량)가 되며, 강제 분산이 병용된 무화에서의 잔액량은 약 95cc(5%의 무화량)가 되었다. 이것으로부터, 강제 분산을 병용하여 무화하면, 무화 효율이 향상하는 것이 알게 되었다. 또한, 본 실시 형태에서는, XY면 내에서 보았을 때, 거리(SPL)가 영(0)인 경우, 혹은 분산용(응집 방지용)의 진동부(32a)와 무화용의 진동부(34a)가 적어도 일부 겹쳐 있는 경우, 미스트(MT)가 거의 발생하지 않는 경우가 있다. 이것은, 액체(LW)를 통해서 전반되는 진동부(34a)의 1.6MHz의 진동파가 가장 강하게 조사되는 내부 용기(33B)의 저면 부분과, 그 상방의 분산액(DIL)의 액면(SQ)의 부분과의 사이에, 장애물이 될 수 있는 분산용의 진동부(32a)가 존재하기 때문이다. In the configuration of Fig. 14, 100 cc of the dispersion liquid (DIL) is put in the inner container 33B, and in a state where the distance SPL is about several cm, a driving signal Ds1 of 20 KHz to the vibration unit 32a for dispersion. When the dispersion liquid (DIL) was atomized without applying In the atomization state in which forced dispersion was used together), it was investigated whether the efficiency of atomization would change. First, after each of the atomization without forced dispersion and the atomization with forced dispersion were carried out for a certain period of time, the remaining amount of the remaining in the inner container 33B was compared. % of atomization), and the remaining amount in atomization with forced dispersion was about 95cc (5% atomization amount). From this, it turned out that atomization efficiency improved when forced dispersion was used together and atomization was carried out. In addition, in this embodiment, when the distance SPL is zero (0) when viewed within the XY plane, or the vibration part 32a for dispersion (for prevention of aggregation) and the vibration part 34a for atomization are at least When some overlap, mist MT may hardly generate|occur|produce. This is the portion of the bottom surface of the inner container 33B to which the vibration wave of 1.6 MHz of the vibration unit 34a propagating through the liquid LW is most strongly irradiated, and the portion of the liquid level SQ of the dispersion liquid DIL above it. It is because the vibration part 32a for dispersion|distribution which can become an obstacle exists between a fruit.

본 실시 형태에서는, 폴리프로필렌제의 내부 용기(33B)의 저면을 통해서, 무화용의 초음파 진동(1.6MHz)을 분산액(DIL)에 부여하는 구성으로 했다. 그 때문에, 내부 용기(33B)의 저면으로부터 분산액(DIL)의 액면(SQ)까지의 거리인 깊이(DOL)에 따라서는, 미스트(MT)의 발생시에 액면(SQ)에 나타나야 할 액주(液柱)가 효율적으로 발생하지 않고, 그 결과, 미스트(MT)가 발생하지 않는 경우가 생긴다. 그래서, 도 14의 구성에 있어서, 분산액(DIL)의 액면(SQ)의 높이, 즉 분산액(DIL)의 깊이(DOL)를 바꿔서, 무화 효율의 변화를 조사했다. 도 15는, 프로브 모양의 진동부(32a)(초음파 호머지나이저)에 의해서 20KHz로 분산액(DIL)을 강제 분산시키면서, 깊이(DOL)를 10~50mm의 사이의 몇 점, 여기에서는 10mm, 20mm, 40mm, 50mm의 4점으로 바꾸었을 경우에 얻어지는 무화 효율의 특성의 일례를 나타내는 그래프이다. 도 15의 그래프에 있어서, 세로축은 무화 효율을 나타내는 분산액(DIL)의 잔액량의 백분율(%)을 나타내며, 가로축은 깊이(DOL)(mm)를 나타낸다. 내부 용기(33B)에 저장되는 분산액(DIL)의 깊이(DOL)를 바꾸는 경우, 저장되는 분산액(DIL)의 용량을 바꾸게 되기 때문에, 도 15의 세로축의 잔액량(%)은, 일정시간의 무화 동작 후에 남는 분산액(DIL)의 용량의 초기 용량에 대한 비율(%)로서 표현한다. In this embodiment, it was set as the structure which provides the ultrasonic vibration (1.6 MHz) for atomization to dispersion liquid DIL through the bottom surface of the inner container 33B made from polypropylene. Therefore, depending on the depth DOL, which is the distance from the bottom surface of the inner container 33B to the liquid level SQ of the dispersion liquid DIL, the liquid column which should appear on the liquid level SQ when the mist MT is generated. ) does not generate|occur|produce efficiently, and as a result, mist MT may not generate|occur|produce. Then, in the structure of FIG. 14, the height of the liquid level SQ of the dispersion liquid DIL, ie, the depth DOL of the dispersion liquid DIL, was changed, and the change of atomization efficiency was investigated. Fig. 15 shows several points between 10 and 50 mm of depth DOL while forcibly dispersing the dispersion liquid DIL at 20 KHz by the probe-shaped vibrating part 32a (ultrasonic homogenizer), here 10 mm, 20 mm It is a graph which shows an example of the characteristic of the atomization efficiency obtained when changing to 4 points|pieces of 40 mm and 50 mm. In the graph of FIG. 15 , the vertical axis indicates the percentage (%) of the remaining amount of the dispersion (DIL) indicating atomization efficiency, and the horizontal axis indicates the depth (DOL) (mm). When the depth DOL of the dispersion DIL stored in the inner container 33B is changed, the capacity of the stored dispersion DIL is changed, so the remaining amount (%) on the vertical axis of FIG. It is expressed as a ratio (%) of the capacity of the dispersion (DIL) remaining after operation to the initial capacity.

도 14의 구성의 미스트 발생장치의 경우, 도 15에 나타나 있듯이, 분산액(DIL)의 깊이(DOL)가 50mm인 경우, 잔액량은 100%이며, 미스트(MT)는 거의 발생하지 않는다. 분산액(DIL)의 깊이(DOL)가 40mm인 경우의 잔액량은 약 99%이며, 미스트(MT)는 약간 발생하지만, 효율적인 발생이라고는 할 수 없다. 도 14의 구성의 미스트 발생장치의 경우, 분산액(DIL)의 깊이(DOL)가 각각 20mm, 10mm일 때, 잔액량은 약 95%이며, 무화 효율이 가장 높아지는 것이 알게 되었다. 따라서, 장시간에 걸쳐 미스트(MT)를 발생시켜 계속할 필요가 있는 경우, 내부 용기(33B) 내의 분산액(DIL)의 깊이(DOL)가 10~20mm의 범위로 유지되도록, 앞의 도 11에서 설명한 액면레벨 센서(LLS)를 마련하고, 그 계측 정보(Sv)에 기초하여, 가끔 분산액(DIL)을 주입하는 기구를 마련하는 것이 좋다. In the case of the mist generating device of the configuration of FIG. 14, as shown in FIG. 15, when the depth DOL of the dispersion DIL is 50 mm, the remaining amount is 100%, and the mist MT is hardly generated. When the depth (DOL) of the dispersion liquid (DIL) is 40 mm, the remaining amount is about 99%, and although mist (MT) is slightly generated, it cannot be said to be efficient generation. In the case of the mist generating device of the configuration of FIG. 14, when the depth (DOL) of the dispersion (DIL) is 20 mm and 10 mm, respectively, the remaining amount is about 95%, it was found that the atomization efficiency is the highest. Therefore, when it is necessary to continue generating the mist MT over a long period of time, the liquid level described in FIG. 11 above so that the depth DOL of the dispersion DIL in the inner container 33B is maintained in the range of 10 to 20 mm. It is good to provide the level sensor LLS, and to provide the mechanism which injects the dispersion liquid DIL occasionally based on the measurement information Sv.

다음에, 도 14의 구성의 미스트 발생장치에 있어서, 분산액(DIL)의 초기의 용량을 동일하게 하고, 깊이(DOL)가 20mm가 되도록 설정한 상태에서, 프로브 모양의 진동부(32a)(초음파 호머지나이저)와 무화용의 진동부(34a)와의 간격(SPL)을, 5~50mm의 사이의 몇 점, 여기에서는 5mm, 20mm, 35mm, 50mm로 바꾸어, 일정한 시간만큼 무화시켰을 경우의 무화 효율의 변화를 실험으로 조사해 보았다. 도 16은, 프로브 모양의 진동부(32a)(직경 수 mm~십수 mm의 금속봉)와 무화용의 진동부(34a)(진동자 지름 20mm φ)와의 간격(SPL)에 따른 무화 효율의 변화 특성을 나타내는 그래프이며, 세로축의 잔액량(%)은, 앞의 도 15와 마찬가지로 분산액(DIL)의 초기 용량에 대한 잔액량의 비율(%)을 나타내며, 가로축은 간격(SPL)(mm)을 나타낸다. 도 16 중의 변화 특성 A1은, 분산용의 진동부(32a)(20KHz)를 진동시키지 않고, 무화용의 진동부(34a)(1.6MHz)만을 진동시킨 강제 분산이 없는 무화 상태일 때의 특성이며, 변화 특성 B1은, 분산용의 진동부(32a)(20KHz)와 무화용의 진동부(34a)(1.6MHz)를 함께 진동시킨 강제 분산이 병용된 무화 상태일 때의 특성이다. Next, in the mist generating device of the configuration shown in Fig. 14, the initial capacity of the dispersion liquid DIL is the same and the depth DOL is set to 20 mm, the probe-shaped vibrating part 32a (ultrasonic wave Atomization efficiency when the interval (SPL) between the atomizer) and the vibrating part 34a for atomization is changed to several points between 5 and 50 mm, here 5 mm, 20 mm, 35 mm, and 50 mm, and atomization is carried out for a certain period of time The change was investigated experimentally. Fig. 16 shows the change characteristics of atomization efficiency according to the spacing (SPL) between the probe-shaped vibrating part 32a (a metal rod having a diameter of several mm to tens of mm) and the vibrating part 34a for atomization (oscillator diameter of 20 mm φ). In the graph shown, the balance amount (%) on the vertical axis indicates the ratio (%) of the balance amount to the initial capacity of the dispersion (DIL) as in the previous FIG. 15, and the horizontal axis indicates the interval (SPL) (mm). The change characteristic A1 in Fig. 16 is a characteristic in an atomization state without forced dispersion in which only the atomization vibrating unit 34a (1.6 MHz) vibrates without vibrating the dispersion vibrating unit 32a (20 KHz). , change characteristic B1 is a characteristic in the case of an atomization state in which forced dispersion in which the vibration part 32a for dispersion (20KHz) and the vibration part 34a (1.6MHz) for atomization were vibrated together was used.

강제 분산이 없는 무화 상태인 경우, 변화 특성 A1에 나타나 있듯이, 간격(SPL)이 20mm~50mm에서의 잔액량(%)은 약 97%(무화 효율 3%)로 거의 일정하게 되었다. 간격(SPL)이 20mm 이하가 되면, 진동부(34a)로부터의 진동파가 가장 강하게 조사되는 내부 용기(33B)의 저면 부분과, 그 상방의 분산액(DIL)의 액면(SQ)의 부분과의 사이에, 장애물이 될 수 있는 분산용의 진동부(32a)가 접근하여 오기 때문에, 액면(SQ)에 전반되는 1.6MHz의 진동파가 약해져, 액면(SQ)에 나타나는 액주의 감소에 의해서 미스트(MT)의 발생 효율이 저하하는 것이라고 생각된다. 이것에 대해서, 강제 분산이 병용된 무화 상태인 경우, 변화 특성 B1에 나타나 있듯이, 간격(SPL)이 20mm~35mm의 사이에서, 잔액량(%)은 약 95%(무화 효율 5%)가 되며, 간격(SPL)이 50mm에서는, 변화 특성 A1와 거의 동일한 97%의 잔액량이 되었다. 또한, 강제 분산이 병용된 무화 상태인 경우(변화 특성 B1)에서도, 간격(SPL)이 20mm 이하가 되면, 미스트(MT)의 발생 효율(무화 효율)이 저감한다. 그 원인은, 앞서 설명한 것처럼, 무화용의 진동파(1.6MHz)의 전반에 대해서 장애물이 되는 분산용의 진동부(32a)가 접근하여, 액면(SQ)에 나타나는 액주가 안정되게 발생하지 않게 되기 때문이다.In the case of the atomization state without forced dispersion, as shown in the change characteristic A1, the remaining amount (%) at an interval (SPL) of 20 mm to 50 mm became almost constant at about 97% (atomization efficiency 3%). When the distance SPL becomes 20 mm or less, the bottom surface portion of the inner container 33B to which the vibration wave from the vibration unit 34a is irradiated most strongly, and the portion of the liquid level SQ of the dispersion DIL above it. In the meantime, since the vibration part 32a for dispersion, which can become an obstacle, approaches, the 1.6 MHz vibration wave propagating to the liquid level SQ is weakened, and the mist ( It is thought that the generation efficiency of MT) falls. On the other hand, in the case of an atomization state in which forced dispersion is used together, as shown in the change characteristic B1, when the interval (SPL) is between 20 mm and 35 mm, the remaining amount (%) is about 95% (atomization efficiency 5%), , when the spacing SPL is 50 mm, the remaining amount is 97%, which is almost the same as the change characteristic A1. Moreover, even in the case of the atomization state in which forced dispersion was used together (change characteristic B1), when the space|interval SPL becomes 20 mm or less, the generation|occurrence|production efficiency (atomization efficiency) of the mist MT will reduce. The cause is that, as described above, the dispersion vibrating unit 32a, which becomes an obstacle, approaches the first half of the atomizing vibration wave (1.6 MHz), and the liquid column appearing on the liquid level SQ is not stably generated. Because.

이상과 같이, 무화용의 진동부(34a)에 의한 1.6MHz의 진동파와 분산용의 진동부(32a)에 의한 20KHz의 진동파를 함께 분산액(DIL)에 인가하고, 간격(SPL)을 적당하게 설정함으로써, 도 16의 변화 특성 B1에 나타나 있듯이 무화 효율을 향상(가속)시킬 수 있다. 따라서, 무화용의 강한 진동파(1.6MHz 또는 2.4MHz)가 분산액(DIL)의 액면(SQ)을 향하는 조사 범위와 물리적으로 간섭하지 않는 정도의 거리(간격(SPL))로, 분산용의 진동부(32a)를 무화용의 진동부(34a)에 근접하여 배치함으로써, 무화 효율을 크게 할 수 있다. 이러한 배치 조건은, 앞의 도 3, 도 8, 도 9의 각각에 나타낸 미스트 발생장치(미스트 발생부)의 분산용의 진동부(32a)와 무화용의 진동부(34a)의 배치 관계에서도 마찬가지로 적용될 수 있다. 이상의 실험에 의해, 앞의 도 15에서 나타낸 분산액(DIL)의 깊이(DOL)가 10~20mm의 범위(최적 깊이 범위)에서 미스트(MT)의 무화 효율이 최대가 되기 때문에, 분산용의 진동부(32a)와 무화용의 진동부(34a)와의 간격(SPL)은, 엄밀하게는, 최적 깊이 범위의 하한치(10mm)보다는 크고, 최적 깊이 범위의 상한치(20mm)의 2배보다도 작은 거리 범위로 하면, 최대의 무화 효율을 얻을 수 있게 된다. 단, 대략적으로 좋은 경우는, 간격(SPL)을 분산액(DIL)의 깊이(DOL)와 동일한 정도로 설정하면, 양호한 무화 효율을 얻을 수 있다. As described above, the vibration wave of 1.6 MHz by the vibrating unit 34a for atomization and the vibration wave of 20 KHz by the vibrating unit 32a for dispersion are applied to the dispersion DIL together, and the interval SPL is set appropriately. By setting, the atomization efficiency can be improved (accelerated) as shown in the change characteristic B1 of FIG. 16 . Therefore, the strong vibration wave for atomization (1.6 MHz or 2.4 MHz) is a distance (interval (SPL)) that does not physically interfere with the irradiation range toward the liquid level (SQ) of the dispersion (DIL). By disposing the trunk 32a close to the vibrating part 34a for atomization, atomization efficiency can be increased. This arrangement condition is similar to the arrangement relationship of the vibrating part 32a for dispersion and the vibrating part 34a for atomization of the mist generating apparatus (mist generating part) shown in each of previous FIG.3, FIG.8, and FIG.9. can be applied. According to the above experiment, since the atomization efficiency of the mist MT is maximized in the range (optimum depth range) of the depth DOL of the dispersion liquid DIL shown in FIG. 15 of 10 to 20 mm, the vibration unit for dispersion The distance SPL between 32a and the vibrating part 34a for atomization is, strictly, larger than the lower limit of the optimum depth range (10 mm), and smaller than twice the upper limit of the optimum depth range (20 mm). By doing so, it is possible to obtain the maximum atomization efficiency. However, in a good case, if the interval SPL is set to the same degree as the depth DOL of the dispersion DIL, good atomization efficiency can be obtained.

［제4 실시형태의 변형예］[Modified example of the fourth embodiment]

도 17은, 앞의 도 14로 나타낸 제4 실시형태의 미스트 발생장치의 변형예를 나타내는 도면이며, 도 14 중의 부재와 동일한 구성, 또는 동일한 기능의 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 도 17의 변형예에서는, 도 14의 구성에 대해서 2개소의 구성을 변경한다. 제1 변경은, XY면 내에서 보았을 때, 프로브 모양의 진동부(32a)를 내부 용기(33B)의 중심 부근에 배치하며, 외부 용기(30a) 내의 액체(LW) 중에 배치되는 무화용의 진동부(34a)를, XY면 내에서 보았을 때, 진동부(32a)로부터 +X방향과 -X방향으로 간격(SPL)만큼 떨어진 2개소에 마련한 것이며, 제2 변경은, 내부 용기(33B)(폴리프로필렌제)의 프로브 모양의 진동부(32a)를 통과시키는 개구부(33Bo) 아래에, 진동부(32a)를 둘러싸며 분산액(DIL)의 액면(SQ)의 근처까지 -Z방향으로 연장된 통 모양의 파이프(33Bp)를 마련한 것이다. 이들 변경 점 가운데, 특히 제1 변경에 의하면, 액체(LW)를 통해서 내부 용기(33B)의 저면에 조사되는 무화용의 1.6MHz(또는 2.4MHz)의 진동파가, 저면의 넓은 범위에 걸쳐서 조사되기 때문에, 무화량(미스트(MT)의 농도)을 증가시킬 수 있다. 또한, 제2 변경에 의하면, 파이프(33Bp)의 하측(-Z방향측)의 선단 개구부가, 액면(SQ)의 근처로 설정되므로, 개구부(33Bo)로부터 유입된 기체가, 액면(SQ)을 따라서 흐른 후에 배기구(EP)로 향하도록 흐르기 때문에, 액면(SQ)으로부터 발생한 미스트(MT)는 효율적으로 포집되어 배기구(EP)로 보내진다. 또한, 무화용의 진동부(34a)는, XY면 내에서 보았을 때, 프로브 모양의 진동부(32a)의 주위에 간격(SPL)만큼 떨어져 고리 띠 모양으로 복수 배치해도 좋다. FIG. 17 : is a figure which shows the modified example of the mist generating apparatus of 4th Embodiment shown by previous FIG. 14, The same code|symbol is attached|subjected to the member of the same structure as the member in FIG. 14, or the same function. In the modified example of FIG. 17, the structure of two places with respect to the structure of FIG. 14 is changed. The first change is that, when viewed in the XY plane, the probe-shaped vibrating part 32a is disposed near the center of the inner container 33B, and is disposed in the liquid LW in the outer container 30a. The eastern part 34a is provided in two places spaced apart by the space|interval SPL in the +X direction and -X direction from the vibrating part 32a when seen in XY plane, The 2nd change is the inner container 33B ( Under the opening 33Bo through which the probe-shaped vibrating part 32a made of polypropylene) passes, the barrel surrounding the vibrating part 32a and extending in the -Z direction to the vicinity of the liquid level SQ of the dispersion liquid (DIL) A shaped pipe 33Bp is provided. Among these changes, in particular, according to the first change, the 1.6 MHz (or 2.4 MHz) vibration wave for atomization irradiated to the bottom surface of the inner container 33B through the liquid LW is irradiated over a wide range of the bottom surface. Therefore, the amount of atomization (concentration of mist MT) can be increased. Further, according to the second modification, since the tip opening on the lower side (-Z direction side) of the pipe 33Bp is set near the liquid level SQ, the gas flowing in from the opening 33Bo reaches the liquid level SQ. Accordingly, since it flows toward the exhaust port EP after flowing, the mist MT generated from the liquid level SQ is efficiently collected and sent to the exhaust port EP. In addition, you may arrange|position the vibrating part 34a for atomization in the periphery of the probe-shaped vibrating part 32a in XY plane, spaced apart by the space|interval SPL, and you may arrange|position in the form of an annular band.

[제5 실시형태］[Fifth embodiment]

앞의 제4 실시형태(도 14)에 의한 미스트 발생장치를 이용하여, 샘플 기판상에 미스트법에 의해 나노 입자(NP)에 의한 성막을 실시하고, 기판상에 형성되는 막 의 상태를, 강제 분산이 없는 무화인 경우와 강제 분산이 병용된 무화인 경우로 비교하는 실험을 실시했다. 그 실험에서는, 도 18에 나타나 있듯이, 도 14의 미스트 발생장치의 배기구(EP)로부터 유출되는 미스트(MT)를 포함하는 기체(공기)를, 미스트 반송로(배관)(36a)를 통해서 도입하는 밀폐형의 용기(챔버)(30a)로 구성되는 제5 실시형태에 의한 성막 유닛(성막부)을 이용했다. 챔버(30a)의 하방에는, 샘플 기판(PF)이, 중력 방향과 수직인 수평면(XY면)에 대해서 일정한 각도(θα)만큼 기울도록 배치되며, 챔버(30a)의 상방의 천정으로부터 도입되는 미스트 반송로(배관)(36a)의 끝에는, -Z방향으로 향한 분무구(OP1)를 가지는 분무 노즐(NZ1)이 마련되어 있다. 샘플 기판(PF)을 각도(θα)로 기울이는 이유는, 앞의 도 2로 설명한 것처럼 성막실(22) 내에서 기판(FS)을 경사시키는 이유와 같다. Using the mist generating device according to the fourth embodiment (FIG. 14) above, a film is formed with nanoparticles (NP) by the mist method on the sample substrate, and the state of the film formed on the substrate is forced An experiment was conducted to compare the case of atomization without dispersion and case of atomization with forced dispersion. In the experiment, as shown in FIG. 18, gas (air) containing the mist MT flowing out from the exhaust port EP of the mist generating device of FIG. 14 is introduced through the mist conveyance path (pipe) 36a. The film-forming unit (film-forming part) by 5th Embodiment comprised with the sealed container (chamber) 30a was used. Below the chamber 30a, the sample substrate PF is disposed to be inclined by a certain angle θα with respect to a horizontal plane (XY plane) perpendicular to the direction of gravity, and mist introduced from the ceiling above the chamber 30a At the end of the conveyance path (piping) 36a, the spray nozzle NZ1 which has spray port OP1 directed to -Z direction is provided. The reason for tilting the sample substrate PF at the angle θα is the same as the reason for tilting the substrate FS in the deposition chamber 22 as described with reference to FIG. 2 above.

또한, 챔버(30a)의 측벽(천정측이라도 좋음)에 있어서, 경사진 샘플 기판(FP)의 Z방향의 위치가 높은 측에는, 분무 노즐(NZ1)보다도 높은 위치에 배기구(EX1)가 형성되며, 도시하지 않은 아스피레이터에 의해 배기구(EX1)로부터 일정 유량으로 챔버(30a) 내의 기체를 흡인한다. 이것에 의해, 도 14의 미스트 발생장치의 내부 용기(33B) 내에서 발생한 미스트(MT)를 포함하는 기체는, 미스트 반송로(배관)(36a)를 지나서 부압측이 되는 챔버(30a) 내의 분무구(OP1)로부터 방출된다. 분무구(OP1)로부터 방출되는 미스트(MT)를 포함하는 기체는, 배기구(EX1)의 배치와 샘플 기판(PF)의 경사에 의해, 샘플 기판(P)의 표면에 따른 방향으로 흐르기 쉽게 함과 아울러, 샘플 기판(PF) 상에 액이 고이는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 샘플 기판(PF)의 표면에는 효율적으로 미스트(MT)가 부착된다. 또한, 도 14의 미스트 발생장치의 내부 용기(33B) 내를 양압으로 하여, 미스트 반송로(배관)(36a)를 지나서 분무구(OP1)로부터 미스트(MT)를 포함하는 기체를 가압 상태로 분출하게 하는 경우(압출의 경우)는, 분무구(OP1)로부터의 기체(미스트(MT))가 사방으로 분산하기 쉬워져, 미스트(MT)의 부착 효율이 저하하는 경우가 있다. In addition, in the side wall (the ceiling side may be sufficient) of the chamber 30a, on the side where the Z-direction position of the inclined sample substrate FP is high, the exhaust port EX1 is formed at a position higher than the spray nozzle NZ1, The gas in the chamber 30a is sucked at a constant flow rate from the exhaust port EX1 by an aspirator (not shown). Thereby, the gas containing the mist MT generated in the inner container 33B of the mist generating apparatus of FIG. 14 passes through the mist conveyance path (pipe) 36a, and the inside of the chamber 30a used as a negative pressure side It is released from the weapon (OP1). The gas containing the mist MT emitted from the spray port OP1 is made to flow easily in the direction along the surface of the sample substrate P by the arrangement of the exhaust port EX1 and the inclination of the sample substrate PF. In addition, it is possible to prevent the liquid from accumulating on the sample substrate PF. Therefore, the mist MT adheres efficiently to the surface of the sample substrate PF. Moreover, the inside of the inner container 33B of the mist generating apparatus of FIG. 14 is made into positive pressure, and the gas containing mist MT is blown out in a pressurized state from the spray port OP1 through the mist conveyance path (pipe) 36a. When making it (in the case of extrusion), the gas (mist MT) from spray port OP1 becomes easy to disperse|distribute to all directions, and the adhesion efficiency of mist MT may fall.

또한, 도 18의 성막 유닛에서는, 샘플 기판(PF)을 내열성이 있는 유리 기판으로 하고, 샘플 기판(PF)은 온도 200℃로 가열되는 핫 플레이트(가열기)(HPT) 상에 기울여 유지된다. 이것은, 분무구(OP1)로부터의 미스트(MT)가 샘플 기판(PF)에 부착 또는 근접했을 때에, 미스트의 주성분인 물을 순간적으로 증발시켜, 일정시간 동안에, 샘플 기판(PF)상에 퇴적될 수 있는 나노 입자(NP)에 의한 최대의 막 두께를 파악하기 위함이다.18, the sample substrate PF is a heat-resistant glass substrate, and the sample substrate PF is tilted and held on a hot plate (heater) HPT heated to a temperature of 200°C. This, when the mist MT from the spray port OP1 adheres or approaches the sample substrate PF, instantaneously evaporates water, which is the main component of the mist, to be deposited on the sample substrate PF for a certain period of time. This is to figure out the maximum film thickness of possible nanoparticles (NP).

여기서, 도 14의 미스트 발생장치의 내부 용기(33B) 내에는, 나노 입자(NP)로서 이산화 산화 지르코늄(ZrO2)의 입자(5wt.%)를 포함하는 분산액(DIL)의 200cc가 저장된다. ZrO2의 하나의 입자의 평균적인 입경은 3~5nm이지만, 순수에 의한 분산액(DIL) 중에서는, 응집에 의해 여러가지 입경의 덩어리가 되어 분포하고 있다. 여기서, 분산액(DIL) 중에서의 ZrO2의 입경의 분포를 동적 광 산란법에 의해 측정하여, 강제 분산이 없는 무화인 경우(1.6MHz의 인가만)와, 강제 분산이 병용된 무화인 경우(1.6MHz+20KHz의 인가)로 비교해 보았다. 도 19는, 세로축에 동적 광 산란법으로 얻어지는 산란 강도 분포를 나타내며, 가로축은 추정되는 입경(nm)을 나타낸 그래프이며, 특성 SC는, 스태틱(static) 상태(1.6MHz, 20KHz의 어느 쪽의 진동도 부여하지 않는 무진동 상태)에서의 입도 분포를 나타내며, 특성 SA는, 강제 분산이 없는 무화인 경우(1.6MHz의 인가만)에서의 입도 분포를 나타내며, 특성 SB는, 강제 분산이 병용된 무화인 경우(1.6MHz+20KHz의 인가)에서의 입도 분포를 나타낸다. 이 측정 결과로부터 분명한 바와 같이, 강제 분산이 없는 무화인 경우(1.6MHz의 인가만)의 특성 SA는 브로드한 입도 분포로 되어 있으며, 강제 분산이 병용된 무화인 경우(1.6MHz+20KHz의 인가)의 특성 SB는, 특성 SA에 비해 샤프한 피크를 가지는 입도 분포로 되어 있다. Here, in the inner container 33B of the mist generator of FIG. 14 , 200cc of a dispersion (DIL) containing particles (5 wt.%) of zirconium dioxide (ZrO 2 ) as nanoparticles (NP) is stored. Although the average particle diameter of one particle of ZrO 2 is 3-5 nm, in the dispersion liquid (DIL) by pure water, it becomes a lump of various particle diameters and is distributed by aggregation. Here, the distribution of the particle size of ZrO 2 in the dispersion (DIL) is measured by a dynamic light scattering method, and in the case of atomization without forced dispersion (only application of 1.6 MHz) and in case of atomization with forced dispersion (1.6) application of MHz+20KHz). 19 is a graph showing the scattering intensity distribution obtained by the dynamic light scattering method on the vertical axis, and the estimated particle size (nm) on the horizontal axis, and the characteristic SC is a static state (either oscillation at 1.6 MHz or 20 KHz). shows the particle size distribution in a non-vibration state in which no degree is applied), characteristic SA shows the particle size distribution in the case of atomization without forced dispersion (applied only at 1.6 MHz), and characteristic SB shows atomization with forced dispersion combined The particle size distribution in the case (applied at 1.6 MHz + 20 KHz) is shown. As is clear from this measurement result, the characteristic SA in the case of atomization without forced dispersion (applied at 1.6 MHz only) has a broad particle size distribution, and in case of atomization with forced dispersion (applied at 1.6 MHz + 20 KHz) The characteristic SB of is a particle size distribution having a sharper peak compared to the characteristic SA.

도 19의 그래프의 특성 SB에서는, 20~50nm 근처의 입경으로 응집된 ZrO2의 입자덩어리가 분산액(DIL) 중에 많이 포함되는 것을 의미하며, 특성 SA에서는, 20~100nm의 범위의 입경으로 응집된 ZrO2의 입자덩어리가, 동일한 정도의 비율로 분산액(DIL) 중에 포함되는 것을 의미한다. 즉, 강제 분산이 병용된 무화인 경우는, 진동부(34a)에 의한 1.6MHz의 진동과 진동부(32a)에 의한 20KHz의 진동과의 중첩 효과에 의해서, 응집이 일어났다고 해도, 비교적으로 고른 입경의 입자덩어리로 되어 분산되게 된다. 또한, 도 19의 그래프에서는 생략했지만, 무화용의 진동부(34a)를 진동시키지 않고, 분산용의 진동부(32a)만을 진동시켰을 경우의 입도 분포의 특성은, 특성 SB에 비해서 입경(nm)의 밴드 폭이 약간의 좁아지는 정도이며, 대체로 동일하였다. In the characteristic SB of the graph of FIG. 19, it means that a large amount of ZrO 2 particle mass agglomerated to a particle diameter of 20-50 nm is contained in the dispersion (DIL), and in characteristic SA, it is agglomerated with a particle diameter in the range of 20-100 nm It means that the particle mass of ZrO 2 is contained in the dispersion liquid (DIL) in the ratio of the same degree. That is, in the case of atomization in which forced dispersion is used in combination, even if agglomeration occurs due to the superimposition effect of the vibration of 1.6 MHz by the vibrating part 34a and the vibration of 20 KHz by the vibrating part 32a, it is relatively even. It becomes a lump of particles of particle size and disperses. In addition, although omitted in the graph of FIG. 19, the characteristic of particle size distribution in the case of not vibrating the vibrating part 34a for atomization, but vibrating only the vibrating part 32a for dispersion|distribution, compared with characteristic SB, the particle diameter (nm) The width of the band was slightly narrowed, and it was almost the same.

다음에, 도 14의 미스트 발생장치에서 발생하는 미스트(MT)를 포함하는 기체를, 도 18의 성막 유닛 내의 샘플 기판(PF)에 일정시간만큼 분무했을 때에, 샘플 기판(PF)상에 퇴적되는 ZrO2의 나노 입자에 의한 막의 두께를, 강제 분산이 없는 무화인 경우와 강제 분산이 병용된 무화인 경우로 비교해 보았다. 그 때, 도 18의 핫 플레이트(HPT)(샘플 기판(PF))의 온도는 200℃으로 설정하며, 배기구(EX1)로부터 흡기 되는 유량은 일정하게 설정했다. 도 18의 구성에 의한 성막 유닛에서는, 강제 분산이 없는 무화 상태로 일정시간만큼 미스트(MT)를 샘플 기판(PF)에 분무하여 얻어지는 ZrO2 입자에 의한 막 두께는 약 2μm이고, 동일한 시간만큼 강제 분산이 병용된 무화 상태로 미스트(MT)를 샘플 기판(PF)에 분무하여 얻어지는 ZrO2 입자에 의한 막 두께는 약 3μm로, 성막 효율이 1.5배로 높일 수 있는 것을 알았다.Next, when the gas containing the mist MT generated by the mist generating device of FIG. 14 is sprayed on the sample substrate PF in the film forming unit of FIG. 18 for a certain period of time, it is deposited on the sample substrate PF The thickness of the film by the nanoparticles of ZrO 2 was compared with the case of atomization without forced dispersion and the case of atomization with forced dispersion. At that time, the temperature of the hot plate HPT (the sample substrate PF) in FIG. 18 was set to 200°C, and the flow rate sucked in from the exhaust port EX1 was set to be constant. In the film forming unit according to the configuration of FIG. 18, the film thickness of ZrO 2 particles obtained by spraying the mist MT on the sample substrate PF for a certain period of time in an atomized state without forced dispersion is about 2 μm, and is forced for the same amount of time. to about 3μm thickness is due to the ZrO 2 particles is obtained by spraying a mist (MT) to the sample substrate (PF) in a dispersed state is used together atomization, it was proved that the film forming efficiency can be increased to 1.5 times.

또한, 도 14의 미스트 발생장치에서 생성된 미스트(MT)를, 도 18의 성막 유닛에 도입하여, 샘플 기판(PF)(유리) 상에 막 두께 60nm의 ZrO2 입자에 의한 막(샘플 1)과, 막 두께 2μm의 ZrO2 입자에 의한 막(샘플 2)을 작성하고, 샘플 1, 2의 각각의 막의 헤이즈(HAZE)율을 측정해 보았다. 헤이즈율은, 막체(膜體)를 투과하는 전 투과광량 중의 확산 투과광 량의 비율(%)로 표현되며, 이 비율이 작아질수록, 막을 구성하는 ZrO2의 나노 입자에 의한 입자 지름(또는 입자덩어리의 지름)도 작아져, 치밀한 막으로 간주된다. 샘플 1, 2의 각각의 막의 헤이즈(HAZE)율의 측정 결과를 도 20에 나타낸다. Further, the mist MT generated by the mist generator of Fig. 14 is introduced into the film forming unit of Fig. 18, and a film made of ZrO 2 particles having a film thickness of 60 nm on the sample substrate PF (glass) (Sample 1) And, a film (Sample 2) made of ZrO 2 particles having a film thickness of 2 μm was prepared, and the haze ratio of each film of Samples 1 and 2 was measured. The haze ratio is expressed as a ratio (%) of the amount of diffusely transmitted light in the total amount of transmitted light passing through the film body, and as this ratio decreases, the particle diameter (or particles) of ZrO 2 nanoparticles constituting the film The diameter of the lump) is also reduced, and it is regarded as a dense film. The measurement result of the haze rate of each film|membrane of Samples 1 and 2 is shown in FIG.

도 20a는 샘플 1(막 두께 60nm)의 헤이즈율의 특성 A1, B1를 나타내고, 도 20b는 샘플 2(막 두께 2μm)의 헤이즈율의 특성 A2, B2를 나타내며, 각각, 세로축은 헤이즈(HAZE)율(%)을 나타내고, 가로축은 파장(nm)을 나타낸다. 계측한 파장 범위는 380nm~780nm로 했다. 샘플 1의 경우, 강제 분산이 없는 무화 상태에서 형성된 ZrO2 입자의 막(60nm 두께)의 평균적인 헤이즈율은, 특성 A1로부터 약 0.38%이며, 강제 분산이 병용된 무화 상태에서 형성된 ZrO2 입자의 막(60nm 두께)의 평균적인 헤이즈율은, 특성 B1로부터 약 0.2%로 저감되어 있다. 또한, 샘플 2의 경우도, 강제 분산이 없는 무화 상태에서 형성된 ZrO2 입자의 막(2μm 두께)의 평균적인 헤이즈율은, 특성 A2로부터 약 14%이며, 강제 분산이 병용된 무화 상태에서 형성된 ZrO2 입자의 막(2μm 두께)의 평균적인 헤이즈율은, 특성 B2로부터 약 10%로 저감되어 있다. 이와 같이, 분산용의 진동부(32a)를 병용한 무화에 의해서, 성막된 막의 거칠기가 저감되어, 치밀함을 향상시키는 현저한 효과가 얻어지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 이상으로 설명한 실험에서는, 분산액(DIL) 중의 나노 입자의 응집을 억제하기 위해 초음파 진동파의 주파수를 20KHz로 했지만, 그 주파수는 고정적인 것이 아니고, 나노 입자 단체의 사이즈, 나노 입자의 재질에 의해서 조정된다. 또한, 분산액(DIL)으로부터 미스트(MT)를 발생시키는 실험에서도, 무화용의 초음파 진동파의 주파수를 1.6MHz로 했지만, 이것도 고정적인 것이 아니고, 1MHz~3MHz 정도의 범위에서 무화 효율이 높아지는 주파수로 설정된다. 20A shows haze rate characteristics A1 and B1 of Sample 1 (film thickness 60 nm), and FIG. 20B shows haze rate characteristics A2 and B2 of Sample 2 (film thickness 2 µm), respectively, the vertical axis indicates haze (HAZE). Ratio (%) is shown, and the horizontal axis shows wavelength (nm). The measured wavelength range was made into 380 nm - 780 nm. For Sample 1, the average haze rate of the film (60 nm thick) of ZrO 2 particles formed in the atomized state without forced dispersion is about 0.38% from characteristic A1, and that of ZrO 2 particles formed in the atomized state with forced dispersion combined. The average haze ratio of the film (60 nm thick) is reduced to about 0.2% from the characteristic B1. Also in the case of Sample 2, the average haze rate of the film (2 μm thick) of ZrO 2 particles formed in an atomized state without forced dispersion is about 14% from characteristic A2, and ZrO formed in an atomized state with forced dispersion combined The average haze ratio of the two- grain film (2 µm thick) is reduced to about 10% from the characteristic B2. As described above, it was confirmed that the roughness of the formed film was reduced by the atomization using the vibration unit 32a for dispersion in combination, and a remarkable effect of improving the density was obtained. In addition, in the experiment described above, the frequency of the ultrasonic vibration wave was set to 20 KHz in order to suppress aggregation of nanoparticles in the dispersion (DIL), but the frequency is not fixed, and the size of the nanoparticles alone and the material of the nanoparticles is adjusted by Also, in the experiment for generating mist (MT) from the dispersion (DIL), the frequency of the ultrasonic vibration wave for atomization was set to 1.6 MHz, but this is not fixed, and the frequency at which atomization efficiency increases in the range of about 1 MHz to 3 MHz is set

［그 외의 변형예］[Other variations]

이상의 제1~제5 각 실시형태에서는, 미스트 발생장치(미스트 발생부)에 있어서, 무화용의 진동부(34a)와 분산용의 진동부(32a) 양쪽으로부터의 진동파를, 계면활성제가 되는 화학 조성 성분의 함유량이 실질적으로 영(0)으로 간주할 수 있는 용액에 의한 분산액(DIL)(DIL1)에 인가함으로써, 비록 응집했다고 해도, 미스트(MT)에 포함되도록 나노 입자(NP)의 덩어리의 입경을 작고 고르게 될 수 있다. 그 때문에, 기판(FS)에 형성되는 막질을 양호하게 할 수 있다. 이러한 효과는, 분산용의 진동부(32a)로부터의 진동파를 분산액(계면활성제가 되는 화학 조성 성분을 실질적으로 포함하지 않는 용액)에 인가한 상태에서, 무화용의 진동부(34a)를 이용하지 않고 발열체(히터)에 의해서 분산액(DIL)(DIL1)을 가열시켜 미스트(MT)를 발생시키는 경우에도 마찬가지로 얻어진다. 이 경우, 분산액(DIL)으로부터 발생하는 미스트(MT)나, 미스트 반송 유로(36a)를 통과하는 미스트(MT)를 포함하는 기체의 온도는 100℃ 전후가 되는 경우가 있으므로, 도 2에 나타낸 성막실(22) 내의 온도, 혹은 도 18에 나타낸 챔버(30a) 내의 온도도, 그것에 가까운 온도로 설정된다. 이와 같이, 미립자를 분산시킨 분산액(DIL)(용액)으로부터, 미립자를 포함하는 미스트(직경이 수십 μm 이하의 액적)를 발생시키는 방법은, 분산액(DIL)에 진동파(주파수가 1MHz 이상)를 인가하는 가진(加振) 방식, 분산액(DIL)의 액면으로부터 증기(수증기)를 발생시키는 가열 방식 중 어느 쪽이든 좋다. In each of the above 1st to 5th embodiments, in the mist generating device (mist generating unit), the vibration wave from both the atomizing vibrating part 34a and the dispersion vibrating part 32a becomes a surfactant. By applying to the dispersion (DIL) (DIL1) by a solution in which the content of the chemical composition component can be regarded as substantially zero (0), even if agglomerated, a lump of nanoparticles (NP) to be included in the mist (MT) The particle size of can be made small and even. Therefore, the quality of the film formed on the substrate FS can be improved. This effect is achieved by using the vibrating unit 34a for atomization in a state in which the vibration wave from the dispersion vibrating unit 32a is applied to the dispersion (solution containing substantially no chemical composition component serving as a surfactant). It is obtained similarly also when generating mist MT by heating dispersion liquid DIL (DIL1) with a heating element (heater) without heating. In this case, since the temperature of the gas containing the mist MT generated from the dispersion liquid DIL and the mist MT passing through the mist conveyance passage 36a may be around 100°C, the film formation shown in FIG. The temperature in the chamber 22 or the temperature in the chamber 30a shown in FIG. 18 is also set to the temperature close|similar to it. In this way, in the method of generating a mist (droplets with a diameter of several tens of μm or less) containing fine particles from a dispersion (DIL) (solution) in which fine particles are dispersed, a vibration wave (frequency of 1 MHz or more) is applied to the dispersion (DIL). Either an excitation method to apply or a heating method to generate steam (water vapor) from the liquid level of the dispersion (DIL) may be used.

Claims (28)

미립자를 포함하는 미스트가 발생하는 미스트 발생장치로서,
상기 미립자를 포함하는 제1 액체를 저장하는 제1 용기와,
상기 제1 액체 중의 상기 미립자의 응집을 억제하기 위한 제1 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 제1 액체에 부여하는 제1 진동부와,
상기 제1 주파수보다도 높고, 상기 제1 액체로부터 상기 미립자를 포함하는 상기 미스트를 발생시키기 위한 제2 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 제1 액체에 부여하는 제2 진동부를 구비하는 미스트 발생장치.As a mist generating device for generating mist containing fine particles,
a first container for storing a first liquid containing the particulates;
a first vibrating unit that applies vibration of a first frequency for suppressing aggregation of the fine particles in the first liquid to the first liquid in the first container;
A mist generating device comprising: a second vibrating unit that applies vibrations of a second frequency higher than the first frequency and for generating the mist containing the fine particles from the first liquid to the first liquid in the first container; . 청구항 1에 있어서,
상기 제1 용기에 저장되는 상기 제1 액체를 냉각하는 제1 쿨러를 더 구비하는 미스트 발생장치.The method according to claim 1,
Mist generator further comprising a first cooler for cooling the first liquid stored in the first container. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
제1 캐리어 가스에 의해서 반입되는 상기 제1 용기 내에서 발생한 상기 미스트 중, 액화한 상기 미스트인 제2 액체를 저장하는 제2 용기와,
상기 제2 액체에 상기 제2 주파수의 진동을 부여하여, 상기 제2 용기 내에 상기 미스트를 발생시키는 제4 진동부를 구비하는 미스트 발생장치.The method according to claim 1 or 2,
A second container for storing a second liquid which is the liquefied mist among the mist generated in the first container carried in by the first carrier gas;
and a fourth vibrating unit that applies vibration of the second frequency to the second liquid to generate the mist in the second container. 청구항 3에 있어서,
상기 제2 용기에 저장되는 상기 제2 액체를 냉각하는 제2 쿨러를 더 구비하는 미스트 발생장치.4. The method according to claim 3,
Mist generator further comprising a second cooler for cooling the second liquid stored in the second container. 청구항 3에 있어서,
상기 제2 액체 중의 상기 미립자의 응집을 억제하기 위한 상기 제1 주파수를 상기 제2 용기 내의 상기 제2 액체에 부여하는 제3 진동부를 더 구비하는 미스트 발생장치.4. The method according to claim 3,
The mist generating device further comprising: a third vibrating unit that applies the first frequency for suppressing aggregation of the fine particles in the second liquid to the second liquid in the second container. 청구항 3에 있어서,
상기 제1 캐리어 가스 중에 포함되는 상기 미립자의 농도를 측정하는 제1 농도 센서를 더 구비하는 미스트 발생장치.4. The method according to claim 3,
The mist generating device further comprising a first concentration sensor for measuring the concentration of the fine particles contained in the first carrier gas. 청구항 3에 있어서,
상기 제2 용기의 내부 공간을, 상기 제1 용기로부터 반송된 상기 미스트를 포함하는 상기 제1 캐리어 가스가 존재하는 제1 공간과, 상기 제4 진동부에 의한 진동에 의해서 상기 제2 액체로부터 발생하는 상기 미스트가 존재하는 제2 공간으로 구획하는 세퍼레이터(separator)를 가지며,
상기 제2 공간 내에서 발생한 상기 미스트를, 제2 캐리어 가스에 의해서 처리부에 공급하는 미스트 발생장치.4. The method according to claim 3,
The inner space of the second container is generated from the first space in which the first carrier gas containing the mist conveyed from the first container exists, and the second liquid by vibration by the fourth vibrating unit. and a separator dividing the second space into which the mist exists,
The mist generating apparatus which supplies the said mist which generate|occur|produced in the said 2nd space to a processing part with a 2nd carrier gas. 청구항 7에 있어서,
상기 제1 공간으로부터 상기 제1 캐리어 가스를 배기하는 배기부와,
상기 제2 공간에 상기 제2 캐리어 가스를 공급하는 공급부를 구비하는 미스트 발생장치.8. The method of claim 7,
an exhaust unit for exhausting the first carrier gas from the first space;
A mist generating device provided with a supply unit for supplying the second carrier gas to the second space. 청구항 7에 있어서,
상기 제2 캐리어 가스 중에 포함되는 상기 미립자의 농도를 측정하는 제2 농도 센서를 더 구비하는 미스트 발생장치.8. The method of claim 7,
The mist generating device further comprising a second concentration sensor for measuring the concentration of the fine particles contained in the second carrier gas. 청구항 3에 있어서,
상기 제1 캐리어 가스는, 질소 가스, 헬륨 가스, 아르곤 가스 중 적어도 하나를 포함하는 미스트 발생장치.4. The method according to claim 3,
The first carrier gas is a mist generator including at least one of nitrogen gas, helium gas, and argon gas. 청구항 7에 있어서,
상기 제2 캐리어 가스는, 질소 가스, 헬륨 가스, 아르곤 가스 중 적어도 하나를 포함하는 미스트 발생장치.8. The method of claim 7,
The second carrier gas is a mist generator including at least one of nitrogen gas, helium gas, and argon gas. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 용기는, 응집한 상기 미립자를 분쇄하기 위한 분쇄용 입자를 저장하며,
상기 분쇄용 입자의 입경은, 발생하는 상기 미스트의 지름보다도 크게 설정되는 미스트 발생장치.The method according to claim 1 or 2,
The first container stores the pulverizing particles for pulverizing the agglomerated fine particles,
The particle diameter of the particle|grains for grinding|pulverization is set larger than the diameter of the said mist to generate|occur|produce. 청구항 12에 있어서,
상기 분쇄용 입자의 직경은, 5~30μm인 미스트 발생장치.13. The method of claim 12,
The diameter of the grinding particles is 5 to 30 μm mist generating device. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 액체는, 계면활성제의 함유량이 실질적으로 영(0)인 액체인 미스트 발생장치.The method according to claim 1 or 2,
The first liquid is a liquid in which the surfactant content is substantially zero (0). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 미립자는, 금속 나노 입자, 유기 나노 입자, 및 무기 나노 입자 중 적어도 하나를 포함하는 미스트 발생장치.The method according to claim 1 or 2,
The fine particle is a mist generating device comprising at least one of metal nanoparticles, organic nanoparticles, and inorganic nanoparticles. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 주파수는, 1MHz보다 낮은 주파수이며,
상기 제2 주파수는, 1MHz 이상의 주파수인 미스트 발생장치.The method according to claim 1 or 2,
The first frequency is a frequency lower than 1 MHz,
The second frequency is a mist generator having a frequency of 1 MHz or higher. 미립자를 포함하는 미스트가 발생하는 미스트 발생장치로서,
상기 미립자를 포함하는 제1 액체를 저장하는 제1 용기와,
상기 미립자의 상기 제1 액체 중에서의 응집을 억제하기 위한 제1 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 제1 액체에 부여하는 제1 진동부와,
상기 제1 용기를 내측에 저장하고, 상기 제1 용기의 적어도 저부를 잠기게 하도록 액체를 저장하는 제2 용기와,
상기 제1 액체로부터 상기 미스트를 발생시키기 위해서, 상기 제2 용기 내의 제2 액체 중에 설치되며, 상기 제1 주파수보다도 높은 제2 주파수의 진동을 상기 제2 용기 내의 상기 제2 액체와 상기 제1 용기를 통하여 상기 제1 액체에 전반(傳搬)시키는 제2 진동부를 구비하는 미스트 발생장치.As a mist generating device for generating mist containing fine particles,
a first container for storing a first liquid containing the particulates;
a first vibrating unit that applies vibration of a first frequency for suppressing aggregation of the particulates in the first liquid to the first liquid in the first container;
a second container storing the first container therein and storing a liquid to submerge at least a bottom of the first container;
In order to generate the mist from the first liquid, it is installed in a second liquid in the second container, and vibration of a second frequency higher than the first frequency is applied to the second liquid in the second container and the first container. A mist generating device having a second vibrating unit for propagating through the first liquid. 청구항 17에 있어서,
상기 제1 진동부는, 중력 방향과 평행한 면 내에 있어서, 상기 제2 진동부와 소정 간격으로 떨어지게 배치되는 미스트 발생장치.18. The method of claim 17,
The first vibrating unit, in a plane parallel to the direction of gravity, a mist generating device disposed to be spaced apart from the second vibrating unit at a predetermined distance. 청구항 18에 있어서,
상기 소정 간격은, 상기 제1 용기 내의 상기 제1 액체의 깊이와 동일한 정도로 설정되는 미스트 발생장치.19. The method of claim 18,
The predetermined interval is a mist generating device that is set to the same degree as the depth of the first liquid in the first container. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
상기 제1 용기 내에 저장되는 상기 제1 액체를 냉각하는 쿨러를 더 구비하는 미스트 발생장치.19. The method of claim 17 or 18,
Mist generator further comprising a cooler for cooling the first liquid stored in the first container. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
상기 제1 용기 내에서 발생한 상기 미스트를 캐리어 가스와 함께 통과하는 유로와,
상기 유로를 통과하는 상기 캐리어 가스 중에 포함되는 상기 미립자의 농도를 검출하는 제1 농도 센서를 더 구비하는 미스트 발생장치.19. The method of claim 17 or 18,
a flow path through which the mist generated in the first container passes together with a carrier gas;
The mist generating apparatus further comprising a first concentration sensor for detecting the concentration of the fine particles contained in the carrier gas passing through the flow path. 청구항 21에 있어서,
상기 캐리어 가스는, 질소 가스, 헬륨 가스, 아르곤 가스 중 적어도 하나를 포함하는 미스트 발생장치.22. The method of claim 21,
The carrier gas is a mist generator including at least one of nitrogen gas, helium gas, and argon gas. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
상기 제1 용기 내에 저장되는 상기 제1 액체 중에 포함되는 상기 미립자의 농도를 검출하는 제2 농도 센서를 더 구비하는 미스트 발생장치.19. The method of claim 17 or 18,
The mist generating device further comprising a second concentration sensor for detecting the concentration of the particulate contained in the first liquid stored in the first container. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
상기 제1 액체는, 계면활성제의 함유량이 실질적으로 영(0)인 액체인 미스트 발생장치.19. The method of claim 17 or 18,
The first liquid is a liquid in which the surfactant content is substantially zero (0). 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
상기 미립자는, 금속 나노 입자, 유기 나노 입자, 및 무기 나노 입자 중 적어도 하나를 포함하는 미스트 발생장치.19. The method of claim 17 or 18,
The fine particle is a mist generating device comprising at least one of metal nanoparticles, organic nanoparticles, and inorganic nanoparticles. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
상기 제1 주파수는 1MHz보다 낮은 주파수로 설정되고, 상기 제2 주파수는 1MHz 이상의 주파수로 설정되는 미스트 발생장치.19. The method of claim 17 or 18,
The first frequency is set to a frequency lower than 1 MHz, and the second frequency is a mist generating device that is set to a frequency of 1 MHz or more. 미립자를 포함하는 미스트를 발생시키는 미스트 발생 방법으로서,
제1 진동부에 의해, 제1 용기 내의 상기 미립자를 포함하는 제1 액체 내의 상기 미립자의 응집을 억제하기 위하여, 제1 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 제1 액체에 부여하는 공정과,
제2 진동부에 의해, 상기 제1 액체로부터 상기 미립자를 포함하는 상기 미스트를 발생시키기 위하여, 상기 제1 주파수보다도 높은 제2 주파수의 진동을 상기 제1 용기 내의 상기 제1 액체에 부여하는 공정을 구비하는 미스트 발생 방법.A mist generating method for generating a mist containing fine particles, comprising:
applying, by a first vibrating unit, vibration of a first frequency to the first liquid in the first container to suppress agglomeration of the particulates in the first liquid containing the particulates in the first container;
applying, by a second vibrating unit, vibration of a second frequency higher than the first frequency to the first liquid in the first container to generate the mist containing the fine particles from the first liquid; A mist generating method to be provided. 삭제delete
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