KR20230025469A - 성막 장치, 미스트 성막 장치, 및 도전막의 제조 방법 - Google Patents

성막 장치, 미스트 성막 장치, 및 도전막의 제조 방법 Download PDF

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고타로 오쿠이
요시아키 기토
다케시 사사키
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

미스트를 물체의 표면에 공급하여 상기 물체의 표면에 상기 미스트가 포함하는 재료 물질의 막을 성막하는 성막 장치는, 상기 미스트를 발생시키는 미스트 발생부와, 상기 미스트 발생부에서 발생한 상기 미스트를 공간에 도입하는 도입구와, 상기 공간으로부터 상기 물체의 표면에 상기 미스트를 공급하는 공급구를 가지는 미스트 공급부를 가진다. 상기 공급구는 제1 방향과 제2 방향이 교차하는 상기 공급구를 포함하고, 상기 미스트가 통과하는 제1 소정 평면 내의 상기 제1 방향에 있어서 상기 도입구와 상이한 위치에 마련된다.

Description

성막 장치, 미스트 성막 장치, 및 도전막의 제조 방법
본 발명은 미세한 나노 입자(재료 입자)를 포함하는 미스트를 캐리어 기체에 실어 피처리 기판으로 분무하여, 피처리 기판의 표면에 나노 입자에 의한 재료 물질의 막을 퇴적시키는 성막 장치, 미스트 성막 장치, 및 도전막의 제조 방법에 관한 것이다.
전자 디바이스의 제조 과정에서는, 전자 디바이스가 형성되는 기판(피처리 대상)의 표면에 각종의 재료 물질에 의한 박막을 형성하는 성막 공정(성막 처리)이 실시되고 있다. 성막 공정에서의 성막 방법에는 각종의 방식이 있으며, 근래, 재료 물질의 미립자(나노 입자)를 포함하는 용액으로부터 발생시킨 미스트를 기판의 표면에 분무하고, 기판에 부착된 미스트(용액)에 포함되는 용매 성분을 반응 또는 증발시켜, 기판의 표면에 재료 물질(금속 재료 등)에 의한 박막을 형성하는 미스트 성막법이 주목받고 있다.
국제 공개 제2012/124047호에는, 미스트 발생기로부터 발생시킨 성막의 원료가 되는 미스트를 기판으로 분사하는 미스트 분사용 노즐을 마련한 미스트 성막 장치가 개시되어 있다. 국제 공개 제2012/124047호의 미스트 분사용 노즐은, 중공부를 가지는 본체부와, 그 본체부의 횡방향으로 마련되어, 미스트를 본체부 내에 공급하는 미스트 공급구와, 미스트를 기판을 향해서 분사하는 슬릿 모양의 분출구와, 본체부의 상방에 마련되어, 본체 내에 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급구와, 본체 내의 미스트 공급구보다도 상방에 배치되고, 복수의 구멍이 형성된 샤워 플레이트를 구비하고 있다. 그 샤워 플레이트의 배치에 의해서, 본체 내의 중공부는, 캐리어 가스 공급구와 접속되는 제1 공간과, 미스트 공급구와 분출구에 접속되는 제2 공간으로 분할되고, 캐리어 가스가 샤워 플레이트를 거침으로써 균일화되어 제2 공간 내로 흘러들고, 그것에 의해 분출구로부터 기판으로 뿜어지는 미스트를 균일화하고 있다.
이와 같이, 미스트 분사용 노즐의 본체 내의 중공부에 샤워 플레이트를 마련하여, 제2 공간 내로 흘러들 때의 캐리어 가스의 분포를 균일화하는 경우, 제2 공간 내로 횡방향으로부터 공급되는 미스트의 분포가 슬릿 모양의 분출구의 길이 방향(슬릿 길이 방향)에 관해서 고르게 되어 있지 않으면, 최종적으로 기판에 분무되는 미스트의 농도 분포를 슬릿 길이 방향으로 양호하게 균일화하는 것이 어렵다.
본 발명의 제1 양태는, 미스트를 물체의 표면에 공급하여 상기 물체의 표면에 상기 미스트가 포함하는 재료 물질의 막을 성막하는 성막 장치로서, 상기 미스트를 발생시키는 미스트 발생부와, 상기 미스트 발생부에서 발생한 상기 미스트를 공간에 도입하는 도입구와, 상기 공간으로부터 상기 물체의 표면에 상기 미스트를 공급하는 공급구를 가지는 미스트 공급부를 가지고, 상기 공급구는 제1 방향과 제2 방향이 교차하는 상기 공급구를 포함하고, 상기 미스트가 통과하는 제1 소정 평면 내의 상기 제1 방향에 있어서 상기 도입구와 상이한 위치에 마련된다.
본 발명의 제2 양태는, 캐리어 가스에 포함되는 미스트를 물체의 표면에 공급하여 상기 물체의 표면에 상기 미스트가 포함하는 재료 물질의 막을 성막하는 성막 장치로서, 상기 물체를 표면을 따른 제1 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 물체의 표면으로부터 소정의 간격으로 대향한 선단부로부터 상기 미스트를, 상기 제1 방향과 교차한 제2 방향으로 슬릿 모양으로 연장된 분포로 분출하도록, 상기 선단부에 형성된 공급구와, 상기 미스트의 도입구로부터 상기 공급구까지, 상기 미스트를 상기 제2 방향으로 넓어진 공간 내에 채우기 위해, 상기 공급구의 상기 제1 방향의 일방의 단부에 연속하는 제1 벽면과, 상기 공급구의 상기 제1 방향의 타방의 단부에 연속함과 아울러, 상기 제1 벽면과의 간격이 상기 도입구로부터 상기 공급구를 향해서 좁아지는 제2 벽면으로 구성되는 미스트 공급부를 구비하고, 상기 도입구로부터 도입되는 상기 미스트의 도입 벡터의 중심의 연장선과 상기 제2 벽면이 이루는 교차각을 예각으로 설정했다.
본 발명의 제3 양태는, 도전막의 제조 방법으로서, 제1 양태 또는 제2 양태의 성막 장치를 이용하여 상기 물체 상에 상기 재료 물질인 도전막 재료를 성막하는 성막 공정과, 성막된 상기 물체를 건조시키는 건조 공정을 포함한다.
본 발명의 제4 양태는, 미스트 성막 장치로서, 재료 물질을 포함하는 미스트를 발생시키는 미스트 발생부와, 도입구와, 공급구를 가지고, 상기 도입구로부터 도입된 상기 미스트를 상기 공급구로부터 물체의 표면에 공급하는 미스트 공급부를 가지고, 상기 공급구는 상기 미스트의 도입 방향과 상이한 방향인 제1 방향에 있어서, 상기 도입구와 상이한 위치에 마련된다.
본 발명의 제5 양태는, 미스트 성막 장치로서, 재료 물질을 포함하는 미스트를 발생시키는 미스트 발생부와, 도입구와, 공급구를 가지고, 상기 도입구로부터 도입된 상기 미스트를 상기 공급구로부터 물체의 표면에 공급하는 미스트 공급부를 가지고, 상기 미스트의 도입 방향과 상이한 방향인 제1 방향에 있어서, 상기 공급구의 폭은, 상기 도입구의 폭보다도 좁다.
본 발명의 제6 양태는, 미스트 성막 장치로서, 재료 물질을 포함하는 미스트를 발생시키는 미스트 발생부와 도입구와, 공급구를 가지고, 상기 도입구로부터 도입된 상기 미스트를 상기 공급구로부터 물체의 표면에 공급하는 미스트 공급부를 가지고, 상기 미스트 공급부는 상기 도입구로부터 도입된 미스트를 상기 공급구로 안내하는 공간으로서, 제1 벽면과, 상기 제1 벽면과 대향하는 제2 벽면과의 사이에 마련되는 공간을 가지고, 상기 제1 벽면 및 제2 벽면 중 적어도 일방은, 상기 제1 벽면과 제2 벽면과의 간격이 상기 도입구로부터 상기 공급구를 향해서 좁아지도록 마련된다.
도 1은 제1 실시 형태에 의한 미스트 성막 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 미스트 성막 장치의 노즐 유닛부의 외관 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 노즐 유닛부의 Yu(Y) 방향의 일부를 XuZu(XZ) 면과 평행한 면에서 파단(破斷)한 단면도이다.
도 4의 (A)~(C)는 노즐 유닛부 내의 공간(SO)의 구조의 차이에 의한 유속 분포의 차이를 시뮬레이션했을 때의 몇 개의 모델예를 나타낸다.
도 5는 도 4의 (A)~(C)에 나타낸 노즐 유닛부(MN) 각각의 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 단부 부근으로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속의 차이를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 4의 (A)(도 3)에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 공간(SO) 내에서의 미스트 기체(Msf)의 YuZu면 내에서의 유속 분포의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 7의 (A)~(C)는 노즐 유닛부(MN) 내의 공간(SO)의 형상으로서, 특히 경사 내벽면(10A)의 각도 θa를 30°이외로 한 3개의 모델예를 나타낸다.
도 8은 도 7의 (A)~(C)에 나타낸 노즐 유닛부(MN) 각각의 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 단부 부근으로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속의 차이를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 도 8에 나타낸 시뮬레이션 결과의 그래프 중의 일부분을 확대하여 나타낸 그래프이다.
도 10의 (A)~(D)는 시뮬레이션을 위해, 노즐 유닛부(MN) 내의 경사 내벽면(10A)의 각도 θa를 바꾸지 않고, 다른 부분의 치수를 다르게 한 노즐 유닛부(MN)의 변형예(변형예 1)의 부분 단면도이다.
도 11은 도 10의 (A)~(D)에 나타낸 노즐 유닛부(MN) 각각의 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속의 차이를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 12는 시뮬레이션 결과를 참작한 노즐 유닛부(MN)의 변형예(변형예 2)를 나타내는 부분 단면도이다.
도 13은 시뮬레이션 결과를 참작한 노즐 유닛부(MN)의 변형예(변형예 3)를 나타내는 부분 단면도이다.
도 14는 시뮬레이션 결과를 참작한 노즐 유닛부(MN)의 변형예(변형예 4)의 일부를 파단한 사시도이다.
도 15는 도 14에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 XuZu면과 평행한 면에서 본 부분 단면도이다.
도 16은 도 14, 도 15의 노즐 유닛부(MN)를 기판(P)의 경사에 맞춰 기울여 배치하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 17은 제2 실시 형태에 의한 미스트 성막부의 노즐 유닛부(MN), 회수 유닛부(DN1, DN2)의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17의 미스트 성막부의 변형예(변형예 5)를 부분 단면으로 나타낸 사시도이다.
도 19는 도 18의 미스트 성막부의 구성의 또 다른 변형예(변형예 6)를 나타내는 부분 단면도이다.
도 20은 도 19의 미스트 성막부의 저면(底面)을 기판(P)측에서 본 평면도이다.
도 21은 앞의 도 2, 도 12, 도 17~20 각각에서 나타낸 전극 유지 블록 부재(16)의 구조의 변형예(변형예 7)를 나타내는 사시도이다.
도 22는 도 19, 도 21에 나타낸 전극 유지 블록 부재(16)를, －Zu측에서 ＋Zu측으로 본 변형예를 나타낸다.
도 23의 (A)~(C)는 노즐 유닛부(MN)의 블록 부재(13)에 형성되는 복수의 도입구의 형상과 배치에 관한 몇 개의 변형예(변형예 8)를 나타내는 평면도이다.
도 24는 제3 실시 형태에 의한 미스트 성막 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 25는 노즐 유닛부(MN), 회수 유닛부(DN1, DN2), 및 전극 유지 블록 부재(16)가 조립되어, 도 24의 미스트 성막 장치에 적용되는 커버부(CB)의 변형 구조(변형예 9)를 나타내는 사시도이다.
도 26은 도 25의 커버부(CB)를 XuZu면과 평행한 면에서 파단한 단면도이다.
본 발명의 양태에 따른 성막 장치, 미스트 성막 장치, 및 도전막의 제조 방법에 대해서, 적합한 실시 형태를 들어, 첨부 도면을 참조하면서 이하, 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명의 양태는, 이들 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 다양한 변경 또는 개량을 더한 것도 포함된다. 즉, 이하에 기재한 구성요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함되며, 이하에 기재한 구성요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성요소의 다양한 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.
〔제1 실시 형태〕
도 1은 제1 실시 형태에 의한 미스트 성막 장치(MDE)의 개략적인 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 1에 있어서, 특별히 언급하지 않는 한 중력 방향을 -Z방향으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 설정한다. 미스트 성막 장치(MDE)는 피처리 기판(물체)으로서의 가요성의 시트 기판(P)(간단하게 기판(P)이라고도 부름)의 표면에, 나노 입자(재료 물질)를 포함하는 미스트 기체를 분무하기 위한 미스트 성막부(1)와, 미스트가 분무된 기판(P)의 표면을 건조시키기 위한 건조 유닛(2)과, 기판(P)을 장척(長尺) 장향(Xu 방향)으로 평면 모양으로 지지하여 Xu 방향(반송 방향)으로 반송하기 위한 무단(無端) 벨트(3A)와, 무단 벨트(3A)가 걸어 돌려지는 회전 롤러(R1, R2)와, 회전 롤러(R2)를 일정 속도로 회전시키는 회전 구동부(모터나 감속기를 포함함)(3B)와, 기판(P)을 지지하는 무단 벨트(3A)의 평탄 부분의 이면측을 평면 지지하는 지지 스테이지(3C)를 구비한다. 또, 무단 벨트(3A)와, 회전 롤러(R1, R2)와 회전 구동부(3B)와 지지 스테이지(3C)를 적어도 포함하는 구성을 반송부(3D)라고 한다. 무단 벨트(3A)의 Y방향의 폭은, 시트 기판(P)의 장척 장향과 직교한 Y방향의 폭보다도 크게 설정되고, 장척 장향으로 반송되는 시트 기판(P)은 회전 롤러(R1)측에서 무단 벨트(3A)에 접촉하고, 회전 롤러(R2)측에서 무단 벨트(3A)로부터 이탈한다.
본 실시 형태에 있어서, 장척의 시트 기판(P)은 중력 방향과 직교한 XY면(수평면)에 대해서 각도 θp만큼 기울어져 ＋Z방향으로 상승하는 상태로 반송되도록, 무단 벨트(3A)의 평탄 부분과 지지 스테이지(3C)의 평탄한 상면이 각도 θp만큼 기울어서 배치된다. 그 때문에, 미스트 성막부(1)와 건조 유닛(2)도, 기판(P)의 반송 방향을 따라서, 각도 θp만큼 기울어져 배치된다. 미스트 성막부(1)에 대해서는, 그 상세한 구성을 이하에서 설명하는 사정으로부터, 기판(P)의 평탄한 표면과 평행한 장척 장향을 Xu 축방향, 기판(P)의 장척 장향과 직교한 폭방향을 Yu축(Y축과 평행) 방향, 그리고 기판(P)의 표면의 법선 방향을 Zu 축방향으로 하는 XuYuZu 직교 좌표계를 설정한다. 따라서, XuYuZu 직교 좌표계는, XYZ 직교 좌표계 내에서 Y축을 중심으로 각도 θp만큼 회전시킨 것이 된다. 각도 θp는 30도~60도의 범위로 설정된다. 이와 같이, 기판(P)을 기울어진 상태에서 미스트 성막하는 구성은, 예를 들면, 국제 공개 제2016/133131호에 개시되어 있다.
시트 기판(P)은, 본 실시 형태에서는, 장척인 PET(폴리에틸렌·테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌·나프탈레이트), 또는 폴리이미드 등의 수지를 모재로 한 두께가 수백μm~수십μm 정도의 플렉서블 시트로 하지만, 그 외의 재료, 예를 들면, 스테인리스, 알루미늄, 황동, 구리 등의 금속 재료를 얇게 압연(壓延)한 금속박 시트, 두께를 100μm 이하로 하여 가요성을 갖게 한 극박 유리 시트, 셀룰로오스 나노파이버를 함유하는 수지제 시트여도 된다. 또한, 시트 기판(P)은 반드시 장척일 필요는 없고, 예를 들면, A4사이즈, A3사이즈, B4사이즈, B3사이즈와 같이 장변이나 단변의 치수가 규격화된 매엽(枚葉)의 시트 기판, 혹은 규격 외의 부정형한 매엽의 시트 기판이어도 된다.
본 실시 형태의 미스트 성막부(1)는, 도 1에 나타내는 것처럼, 미스트 기체(미스트를 포함하는 캐리어 가스)를 기판(P)을 향해서 분출하는 노즐 유닛부(미스트 공급부)(MN)와, 기판(P)의 표면에 부착되지 않고 기판(P)의 표면을 따라서 흐르는 미스트 기체를 회수하기 위해, 기판(P)의 반송 방향(Xu 방향)에 관해서 노즐 유닛부(MN)의 상류측과 하류측에 배치된 회수 유닛부(DN1, DN2)를 가진다. 또한 미스트 성막부(1)에는, 미스트 기체를 분출하는 노즐 유닛부(MN)의 선단부와, 미스트 기체를 흡인에 의해서 회수하는 회수 유닛부(DN1, DN2)의 각 선단부와, 기판(P)의 상면의 전체를 덮는 커버부(CB)가 마련된다. 커버부(CB)는 노즐 유닛부(MN)로부터 분출되어 기판(P)에 부착되지 않고 흐르는 미스트 기체가 기판(P)의 표면의 상방 공간으로부터 빠지는 것을 억제하고, 효율적으로 회수 유닛부(DN1, DN2)로 유도하는 도풍(導風) 부재로서 기능한다.
노즐 유닛부(MN)에는, 복수의 무화(霧化)기(5A, 5B)(여기에서는 2개) 각각에서 발생한 미스트 기체가 공급된다. 무화기(5A, 5B)는 모두 동일한 구성이므로, 대표하여 무화기(5A)의 구성을 중심으로 설명한다. 무화기(미스트 발생부)(5A)(5B)에는, 성막해야 할 재료 물질인 나노 입자(입경이 수nm~수백nm)를 소정의 농도로 분산시킨 용액(Lq)이 파이프(6A)(6B)를 거쳐서 내부의 용기에 공급된다. 여기서, 나노 입자는 도전성을 가진다. 용기 내의 용액(Lq)은 초음파 진동자로 가진(加振)되어, 용액(Lq)의 표면에서는 수μm~십수μm 정도의 입경의 미스트가 발생한다. 그 용기 내에서 발생한 미스트는, 파이프(7a)(7b)를 거쳐서 소정의 유량으로 공급되는 캐리어 가스(Cgs)(공기, O2 가스, 질소 가스, 아르곤 가스, 탄산 가스 등 중 어느 1개, 또는 2개 이상의 혼합 가스)를 타고, 파이프(8A(SP1), 8B(SP2))를 거쳐서 미스트 기체가 되어 노즐 유닛부(MN)로 안내된다.
복수 라인의 파이프(8A(8B)) 각각의 분출구는, 노즐 유닛부(MN)의 상부에 Y방향(Yu 방향)으로 늘어서서 배치되고, 거의 동일한 유량으로 조정된 미스트 기체를 노즐 유닛부(MN)의 내부 공간으로 분출한다. 노즐 유닛부(MN)의 Yu 방향(Y방향)의 길이에 따라서, 미스트 기체를 공급하는 파이프(8A, 8B)는 3개 이상으로 증설할 수 있다. 그 경우, 무화기(5A, 5B)도 3개 이상으로 증설된다. 또한, 파이프(8A, 8B)는, 이후, 파이프(SPn)(n은 2이상의 정수)라고도 부르기로 한다. 본 미스트 성막 장치를 이용함으로써, 기판 상에 도전성막을 성막할 수 있다. 성막된 도전성막은, 디스플레이 등의 전자 디바이스의 제조시에 이용되어도 된다.
도 2는 도 1 중에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 외관 형상을 부분적으로 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 노즐 유닛부(MN)의 일부를 XuYuZu 좌표계의 XuZu면과 평행한 면에서 파단한 단면도이다. 도 2, 도 3과 같이, 노즐 유닛부(MN)는, Yu 방향을 긴 길이로 하여 XuZu면 내에서의 단면 형상이 개략적으로 사다리꼴인 블록 부재(10)와, 블록 부재(10)와 Xu 방향으로 대향하도록 배치되고, Yu 방향을 긴 길이로 하여 XuZu면 내에서의 단면 형상이 Zu 방향으로 가늘고 긴 직사각형의 블록 부재(11)와, 블록 부재(10, 11)의 Yu 방향 각각의 단부를 막는 직사각 형상의 블록 부재(12A, 12B)와, 블록 부재(10, 11, 12A, 12B) 각각의 Zu 방향의 상단부를 막는 XuYu면과 평행한 판 모양의 블록 부재(천판(天板))(13)로 구성된다. 이것에 의해서, 노즐 유닛부(MN)는 전체적으로 Yu 방향으로 연장된 각(角)기둥 모양으로 형성되고, 블록 부재(10, 11)의 Zu 방향의 하단부에는, 미스트 기체를 Yu 방향으로 슬릿 모양으로 균일하게 분포하도록 Yu 방향으로 연장되어 마련된 슬롯부(SLT)와, 미스트 기체를 기판(P)을 향해서 분출하도록 Yu 방향으로 직선적으로 연장되어 마련된 슬릿 개구부(공급구)(AP)가 형성된다. 또, 슬릿 개구부(AP)를 포함하는 평면을 제1 소정 평면으로 하고, 블록 부재(13)를 포함하는 평면을 제2 소정 평면으로 한다.
또한, 블록 부재(10, 11)의 Zu 방향의 하단부에서, 슬릿 개구부(AP)의 하방에는, 분출된 미스트 기체에 플라즈마 방전을 조사하기 위해, Yu 방향으로 연장된 2개의 전극봉(15A, 15B)을 Xu 방향으로 일정 간격으로 평행하게 유지하는 전극 유지 블록 부재(16)가 배치된다. 미스트 기체에 플라즈마를 조사하는 플라즈마 어시스트가 장착된 미스트 성막 장치는, 예를 들면, 국제 공개 제2016/133131호에 개시되어 있다. 또한, 플라즈마 어시스트가 필수가 아닌 경우, 전극 유지 블록 부재(16)는 불필요하다.
블록 부재(10, 11, 12A, 12B)는, 절연성이 높고, 가공성이나 성형성이 좋은 경질의 합성 수지, 예를 들면 아크릴 수지(폴리메타크릴산메틸：PMMA), 불소 수지(폴리테트라 플루오르에틸렌：PTFE), 열가소성 플라스틱의 폴리카보네이트, 혹은, 석영 등의 유리초재로 구성된다. 단, 플라즈마 어시스트를 행하지 않는 경우, 블록 부재(10, 11, 12A, 12B)의 재료는, 스테인리스 등의 금속재여도 된다. 또, 천판으로서의 블록 부재(13)는, 상기의 합성 수지, 플라스틱, 유리초재, 혹은 금속재로 구성되고, 블록 부재(13)에는, 도 1에 나타낸 복수 라인의 파이프(SPn)(여기에서는 n=6) 각각이 접속되는 6개의 원형의 도입구(13a~13f)가 Yu 방향으로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 블록 부재(10, 11, 12A, 12B, 13) 각각은, 나사 또는 접착제에 의해서 도 2, 도 3과 같이 고정된다. 또한, 도 2에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 경우, 6개의 파이프(SP1~SP6)가 접속되므로, 도 1에 나타낸 무화기(5A, 5B···)도 6개 준비된다.
도 3은 도 2에 나타난 원형의 도입구(13a)의 Yu 방향의 중심을 통과하여, Yu축과 직교한 면(XuZu면)에서, 노즐 유닛부(MN)의 블록 부재(10, 11, 13)를 파단한 단면도이며, 플라즈마 방전용의 전극봉(15A, 15B)과 전극 유지 블록 부재(16)의 도시는 생략되어 있다. 미스트 기체(미스트를 포함하는 캐리어 가스(Cgs))(Msf)를 분출하는 도입구(13a)에는, 파이프(SP1)가 체결부(13K)를 개재하여 장착된다. 여기서, 도입구(13a)의 XuYu면 내에서의 직경을 Da, 도입구(13a)의 원형의 중심점을 통과하여 Zu축과 평행한 중심선을 AXh라고 한다.
블록 부재(11)는, 도 3에 나타내는 것처럼, 블록 부재(13)로부터 -Zu 방향의 하단부에서 슬릿 개구부(AP)가 형성되는 하단면(Pe)에 걸쳐, YuZu면과 평행한 내벽면(수직 내벽면)(11A)을 가진다. 블록 부재(10)는, 도 3에 나타내는 것처럼, 블록 부재(13)측으로부터 -Zu 방향을 향해서, YuZu면에 대해서 각도 θa로 경사진 내벽면(경사 내벽면, 제1 벽면)(10A)과, 블록 부재(11)의 평면 모양의 내벽면(제2 벽면)(11A)과, Xu 방향으로 간격(Dg)으로 평행하게 대향하여 하단면(Pe)의 슬릿 개구부(AP)에 이르는 내벽면(수직 내벽면)(10B)을 가진다. 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 길이는, 도 2에 나타낸 블록 부재(12A, 12B) 각각의 내벽면의 Yu 방향의 간격으로 설정되며, 내벽면(10A, 10B, 11A) 각각은 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 길이 전체에 걸쳐 연장되어 마련되어 있다. 이상의 구성에 의해서, 노즐 유닛부(MN)의 내부에는 도 3과 같이, XuZu면 내에서 보았을 때, 경사 내벽면(10A)과 수직 내벽면(11A)으로 둘러싸인 삼각형의 깔때기 모양의 공간(SO)과, 수직 내벽면(10B)과 수직 내벽면(11A)으로 둘러싸인 슬롯 모양의 공간인 슬롯부(SLT)가 형성된다.
공간(SO)은 XuZu면 내에서 보았을 때, 블록 부재(13)측(Zu 방향의 상부)의 Xu 방향이 넓은 간격(Du)으로부터, 슬롯부(SLT)의 Zu 방향의 상부 위치(Pf)의 좁은 간격(Dg)에 걸쳐, 경사 내벽면(10A)과 수직 내벽면(11A)의 Xu 방향의 간격이 연속적으로 감소하도록 구성된다. 공간(SO) 내에 있어서, 도입구(13a)의 중심선(AXh)(Zu축과 평행)의 연장은, 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)과 Zu 방향의 높이 위치(Pz)에서 교차함과 아울러, 슬롯부(SLT)의 Xu 방향의 중심을 통과하여 Zu축과 평행한 중심선(AXs)에 대해서, Xu 방향으로 간격(Lxa)만큼 시프트(옆으로 비켜놓음)되어 있다. 또, 블록 부재(13)에서 도입구(13a)를 Zu 방향(제3 방향)으로 연신(延伸)시켰을 때, 내벽면(10A)과 교차하도록, 상기 도입구(13a)가 마련된다. 또, 블록 부재(13)의 하면(내벽면)의 위치(간격(Du)의 Zu 방향의 상단 위치)로부터, 중심선(AXh)의 연장이 경사 내벽면(10A)과 교차하는 위치(Pz)까지의 Zu 방향의 치수를 Lza, 위치(Pz)로부터 슬롯부(SLT)의 상부의 위치(Pf)까지의 Zu 방향의 치수를 Lzb, 위치(Pf)로부터 하단면(Pe)까지의 슬롯부(SLT)의 Zu 방향의 치수를 Lzc라고 한다.
도입구(13a)(다른 도입구(13b~13f)도 마찬가지)로부터 공간(SO) 내로 분출되는 미스트 기체(Msf)는, 도입구(13a)의 출구 부근에서는 직경(Da) 내에서 거의 균일한 유량 분포로 -Zu 방향으로 똑바로 진행하지만, 공간(SO) 내를 -Zu 방향으로 나아감에 따라서 Xu 방향과 Yu 방향으로 서서히 퍼져 간다. 그렇지만, 도입구(13a)(13b~13f)로부터 분출된 미스트 기체(Msf)는, 그 거의 전부가 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)에 분무되어, 위치(Pf)의 슬롯부(SLT)의 상부에 직접 도달하는 것이 없도록, 직경(Da), 간격(Lxa), 치수(Lza), 치수(Lzb)가 설정되어 있다. 또한, 도입구(13a)(13b~13f)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 송류 방향을 분출 벡터로 했을 때, 본 실시 형태에서는, 미스트 기체(Msf)의 분출 벡터의 중심선을 도입구(13a)(13b~13f)의 중심선(AXh)과 일치시키고 있는 것으로 한다. 또, 슬릿 개구부(AP)의 하단면(Pe)과 기판(P)의 표면과의 Zu 방향의 간격(워킹 디스턴스)을 Lwd라고 한다.
도 2, 도 3에 나타낸 것처럼, 도입구(13a~13f) 각각으로부터의 미스트 기체(Msf)는, 분출시의 유속을 유지한 채로 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)에 분무되기 때문에, 경사 내벽면(10A)에는, 미스트 기체(Msf)에 포함되는 미스트의 일부의 부착에 의해서 액적(液滴)이 생긴다. 그 액적은 서서히 성장하여, 결국은 미스트 기체(Msf)의 흐름과 중력의 영향에 의해서 경사 내벽면(10A)을 따라서 하방(－Zu 방향)으로 흘러 떨어진다. 액적이 그대로 흘러 떨어지면, 액적은 슬릿 개구부(AP)로부터 기판(P)으로 적하되어, 미스트 성막에 의한 나노 입자의 성막 균일성을 크게 저해하게 된다. 이에, 본 실시 형태에서는, 경사 내벽면(10A)의 -Zu 방향의 종단부인 위치(Pf)의 높이에, Yu 방향으로 연장되어 마련된 슬릿부(회수부)(TRS)가 액적의 트랩부로서 형성된다. 슬릿부(TRS)의 Xu 방향의 안쪽에는, Yu 방향으로 연장되어 마련된 매니폴드부(회수부)(Gut)가 형성된다. 슬릿부(TRS)는 경사 내벽면(10A)에 부착되어 액화된 미스트를 회수하는 회수 기구이다. 슬릿부(TRS)의 간극에서 트랩된 액적은, 매니폴드부(Gut)에 모여, 블록 부재(10) 내에 형성된 유로(10R)를 통과하여 배출구(17)를 거쳐서 배출된다. 또한, 도시하지 않았지만, 배출구(17)에는 흡인 펌프로부터의 파이프가 접속되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 도 2, 도 3에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 공간(SO)의 치수는, 일례로서, Yu 방향의 길이(슬롯부(SLT)의 Yu 방향의 길이)가 30~35mm, 상단부의 Xu 방향의 간격(폭)(Du)이 약 35mm, 블록 부재(천판)(13)의 하면으로부터 슬롯부(SLT)의 상단부까지의 Zu 방향이 길이 (Lza＋Lzb)가 약 60mm로 설정되고, 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)의 각도 θa는 약 30도(XuYu면에 대해서는 약 60도)가 되고, 경사 내벽면(10A)의 XuZu면 내에서의 길이는 약 70mm가 된다. 또, 슬롯부(SLT)(슬릿 개구부(AP))의 Xu 방향의 간격(폭)(Dg)은 5~6mm로 설정되고, 슬롯부(SLT)의 Zu 방향의 치수(길이)(Lzc)는, 여기에서는 약 15mm로 설정했지만, 5mm 정도여도 된다. 또한, 도 3에 나타낸 도입구(13a~13f) 각각의 직경(Da)은 약 13mm, 도입구(13a~13f) 각각의 중심선(AXh)과 슬롯부(SLT)의 중심선(AXs)과의 Xu 방향의 간격(치수)(Lxa)은 25~20mm의 범위로 설정된다. 또, 도입구(13a)는 Xu 방향에 있어서 슬릿 개구부(AP)와는 상이한 위치에 마련된다. 또한, 슬릿 개구부(AP)의 Xu 방향에 있어서의 폭(간격)(Dg)은, 도입구(13a)의 Xu 방향에 있어서의 폭(간격)(Da)보다도 짧게 설정되는 것이 바람직하다. 또, 도입구(13a~13f) 각각의 중심선(AXh)의 Yu 방향의 간격(Lyp)(도 2 참조)은 50~60mm 정도로 설정되지만, 그 간격은 도입구(13a~13f)의 개수에 따라서 변경되고, 예를 들면, 도입구(13a~13f)를 6개에서 8개로 늘렸을 경우, 간격(Lyp)은 35~40mm 정도로 설정된다. 따라서, 도 3의 구성에서는, Lxa＞(Da＋Dg)/2의 관계로 설정된다.
본 실시 형태에서는, 노즐 유닛부(MN)의 구조나 치수를 이상과 같이 설정했지만, 그 설정을 위해, 몇 개의 상이한 구조나 치수를 설정하고, 미리 유체 시뮬레이션을 행했다. 그 전제로서, 예를 들면, 국제 공개 제2020/026823호에 개시되어 있는 노즐 유닛부와 같이, 미스트 기체의 도입구의 직하(直下)(미스트 기체의 분출 방향의 연장상)에 슬롯 개구가 배치되는 구성을 검토했다. 이 구성의 경우, 슬롯 개구의 길이 방향에 관한 분무 미스트 기체의 유속 분포의 고름성(균일성)을 양호하게 하기 위해서는, 도입구로부터 노즐 유닛부 내로 유입된 직후의 미스트 기체의 슬롯 개구의 길이 방향에 관한 유속 분포가 고를 필요가 있다. 이를 위해, 국제 공개 제2012/124047호에 개시되어 있는 것처럼, 복수의 구멍이 형성된 샤워 플레이트를 마련하는 것도 생각할 수 있지만, 미스트 기체의 흐름에 대한 압손(壓損)이 커지고, 샤워 플레이트에 대량의 액적이 모인다고 하는 문제, 혹은 난류가 발생하기 쉽다고 하는 문제가 생길 수 있다.
이에, 본 실시 형태에서는, 도 2, 도 3에 나타낸 것처럼, 미스트 기체(Msf)의 도입구(13a~13f)를 Yu 방향을 따라서 3개 이상 마련함과 아울러, 도입구(13a~13f)의 중심선(AXh)과 슬릿 개구부(AP)(슬롯부(SLT))의 중심선(AXs)을, Xu 방향으로 간격(Lxa)만큼 오프셋시키고, 도입구(13a~13f) 각각으로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)가 직접적으로 슬릿 개구부(AP)(슬롯부(SLT))를 향하지 않도록 설정한다. 또한, 복수의 도입구(13a~13f) 각각으로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 대부분을 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)에 분무하는 구성으로 한다. 이것에 의해, 미스트 기체(Msf)의 진행 방향을 경사 내벽면(10A)을 따르도록 매끄럽게 변화시키면서, 슬릿 개구부(AP)(슬롯부(SLT))의 길이 방향(Yu 방향)에 관한 미스트 기체(Msf)의 유속 분포(혹은 미스트의 농도 분포)를 균일화할 수 있다.
이상의 도 1~도 3에 나타낸 것처럼, 캐리어 가스(Cgs)에 미스트를 포함시킨 미스트 기체(Msf)를 기판(P)의 표면에 분무하여, 미스트에 함유시킨 나노 입자를 기판(P)의 표면에 박막 모양으로 퇴적하는 미스트 성막 장치(MDE)는, 기판(P)을 표면에 따른 Xu 방향(제1 방향)으로 이동시키는 회전 롤러(R1, R2), 무단 벨트(3A)에 의한 이동 기구와, 기판(P)의 표면으로부터 소정의 간격으로 대향한 선단부로부터 미스트 기체(Msf)를, Xu 방향과 교차한 Yu 방향(제2 방향)으로 슬릿 모양으로 연장된 분포로 분출하도록, 선단부에 형성된 AP(슬롯 개구)와, 미스트 기체(Msf)의 도입구(13a~13f)로부터 슬릿 개구부(AP)까지, 미스트 기체(Msf)를 Yu 방향으로 넓어진 공간(SO) 내에 채우기 위해, 슬릿 개구부(AP)의 Xu 방향의 일방의 단부에 연속하는 내벽면(11A)(제1 내벽면)과, 슬릿 개구부(AP)의 Xu 방향의 타방의 단부에 연속함과 아울러, 내벽면(11A)과의 간격이 도입구(13a~13f)로부터 슬릿 개구부(AP)(슬롯부(SLT))를 향해서 좁아지는 경사 내벽면(10A)(제2 내벽면)으로 구성되는 노즐 유닛부(MN)를 구비하고, 도입구(13a~13f)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 분출 벡터의 중심의 연장선으로서의 중심선(AXh)과 제2 내벽면이 이루는 경사 각도 θa가 예각으로 설정된다.
도 4의 (A), (B), (C)는 도입구(13a~13f)의 개수와 Yu 방향의 배치나 각 도입구(13a~13f)로부터의 미스트 기체(Msf)(캐리어 가스(Cgs))의 유속을 동일하게 하고, 노즐 유닛부(MN) 내의 공간(SO)의 구조의 차이에 의한 유속 분포의 차이를 시뮬레이션했을 때의 몇 개의 모델예를 나타낸다. 도 4의 (A)는 도 3과 동일한 구조의 노즐 유닛부(MN)의 모델의 단면 형상을 나타내고, 도 4의 (B)는 도 3에 나타낸 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)의 경사 각도 θa를 60°로 한 모델의 단면 형상을 나타낸다. 또한, 도 4의 (C)는 도 4의 (B)의 모델의 경사 내벽면(10A)의 XuZu면 내에서의 길이와 동일한 길이이고, 경사 각도 θa를 30°로 한 모델의 단면 형상을 나타낸다. 시뮬레이션에서는, 노즐 유닛부(MN)의 도입구(13a~13f)를 Yu 방향으로 4개 늘어놓은 상태로 하고, 슬릿 개구부(AP)로부터의 Yu 방향의 유속 분포로서, 흐트러질 것으로 예상되는 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 단부 부근에서의 유속 분포를 조사했다. 또한, 시뮬레이션은 SIEMENS사로부터 제공되는 시뮬레이터·소프트의 Star－CCM＋(등록상표)를 이용하여 행했다.
도 4의 (B)의 노즐 유닛부(MN)의 경우, 도입구(13a)의 중심선(AXh)과 슬롯부(SLT)의 중심선(AXs)과의 Xu 방향의 간격(Lxa)은, 도 4의 (A)의 노즐 유닛부(MN)의 간격(Lxa)과 동일하게 설정된다. 그를 위해, 도 4의 (B)의 노즐 유닛부(MN)의 치수(Lza), 치수(Lzb)는, 모두 도 4의 (A)의 노즐 유닛부(MN)의 각 치수에 대해서 작게 되어 있다. 도 4의 (A), (B), (C)의 어느 노즐 유닛부(MN)에서도, 블록 부재(천판)(13)의 하면측과 블록 부재(11)의 수직 내벽면(11A)이 접합되어 있는 공간 부근에서는, 미스트 기체(Msf)의 난류가 생기지만, 그 난류에 의해서 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 유속 분포가 열화되는 영향은, 경사 내벽면(10A)의 XuZu면 내에서의 길이나 치수(Lzb)가 크면 완화된다.
도 5는 도 4의 (A), (B), (C) 각각의 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 단부 부근으로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속의 차이를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 5의 가로축은 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 단부 부근의 약 70mm의 범위의 거리를 나타내고, 세로축은 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속 성분의 규격화된 비율(m/s)을 나타낸다. 그 비율은 도입구(13a)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속을 기준값으로 하고, 그 기준값에 대해서 Zu 방향의 유속이 절반이 되었을 경우를 -0.5(50% 감소)로 한다. 따라서, 비율이 큰 경우(세로축의 수치의 절대값이 큰 경우)는, 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf) 중, Zu축과 평행한 방향의 성분 외에, Zu축과 비평행하게 기울어진 방향의 성분이 많아지는 것을 의미한다.
도 5에 있어서, 도 4의 (A)의 노즐 유닛부(MN)의 경우는, 특성(4A)에서 나타내는 것처럼, 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 단부 부근에서의 미스트 기체(Msf)의 유속의 저하(감쇠)는 전체적으로 매끄럽다. 또, 도 4의 (C)의 노즐 유닛부(MN)의 경우는, 경사 내벽면(10A)의 XuZu면 내에서의 경사 각도 θa가 도 4의 (A)의 경우와 같지만, 치수(Lzb)가 도 4의 (A)의 경우보다도 짧기 때문에, 도 5 중의 특성(4C)에서 나타내는 것처럼, 특성(4A)에 비하면 근소하지만 불균일이 있다. 한편, 경사 내벽면(10A)의 경사 각도 θa를 60°로 한 도 4의 (B)의 노즐 유닛부(MN)의 경우는, 치수(Lza), 치수(Lzb)가 모두 도 4의 (A)의 경우보다도 짧아져 있어, 노즐 유닛부(MN)의 공간(SO) 내에서 발생하는 난류가 강해지기 때문에, 도 5 중의 특성(4B)에서 나타내는 것처럼, 불균일이 많게 되어 있다.
도 6은 도 4의 (A)(도 3)에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 공간(SO) 내에서의 미스트 기체(Msf)의 YuZu면 내에서의 유속 분포의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다. 도 6의 유속 분포는, 노즐 유닛부(MN)의 공간(SO)의 ＋Yu 방향의 단부측(블록 부재(12B)측)만을 나타내고, 도 4의 (A) 또는 도 3의 슬롯부(SLT)의 중심선(AXs)을 포함하여 YuZu면과 평행한 면 내에 설정한 다수의 점 각각에 있어서의 흐름의 크기와 방향을 벡터로 나타낸 것이다. 또한, 도 6에서는, 노즐 유닛부(MN)의 슬롯부(SLT)(Zu 방향의 치수(Lzc))의 양단부를, 블록 부재(18A)에 의해서 블록 부재(12B)측으로부터 거리(Lye)(예를 들면, 5~15mm)의 범위에서 막은 상태에서 시뮬레이션을 행했다.
도 4의 (A)(도 3)에 나타낸 바와 같이, 도입구(13a~13f) 각각으로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)는, 고른 유속 분포로 -Zu 방향으로 나아가 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)에 부딪힌다. 경사 내벽면(10A)에 부딪힌 후의 미스트 기체(Msf)의 대부분은, 그 진행 방향이 블록 부재(11)의 수직 내벽면(11A)을 비스듬하게 향하도록 편향되어, Zu 방향의 위치(Pf)의 슬롯부(SLT)로 유입된다. 또, 도입구(13a~13f)의 중심선(AXh)이 경사 내벽면(10A)과 교차하는 위치(Pz)의 부근에서는, 미스트 기체(Msf)의 흐름이 흐트러져, ±Yu 방향이나 ＋Xu 방향, 혹은 ＋Zu 방향을 향하는 성분도 발생한다. 그렇지만, 복수의 도입구(13a~13f)가 Yu 방향으로 일정 간격으로 배치되어 있는 것, 노즐 유닛부(MN) 내의 공간(SO)의 Xu 방향의 폭(경사 내벽면(10A)과 수직 내벽면(11A)의 Xu 방향의 간격)이, －Zu 방향(슬롯부(SLT)의 위치(Pf))을 향해 차례로 감소하여 좁혀져 있는 것에 의해서, 슬롯부(SLT)에 유입되는 미스트 기체(Msf)의 유속 분포는 Yu 방향에 관해서 고르게 된다.
이상과 같이, 도입구(13a~13f)의 중심선(AXh)과 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)이 이루는 각도 θa가 30°전후가 좋은 것을 확인하기 위해서, 각도 θa를 다르게 한 몇 개의 노즐 유닛부(MN)의 구조에 대해서, 마찬가지의 시뮬레이션을 행했다. 그 시뮬레이션을 위해, 도 7의 (A)~(C)에 나타내는 것 같은 3개의 모델예를 설정했다. 도 7의 (A)는 도 3(도 4의 (A))과 마찬가지로 경사 내벽면(10A)의 XuZu면 내에서의 길이를 약 70mm로 하고, 각도 θa를 40°로 한 모델을 나타내고, 도 7의 (B)는 도 7의 (A)와 마찬가지로 경사 내벽면(10A)의 XuZu면 내에서의 길이를 약 70mm로 하고, 각도 θa를 10°로 한 모델을 나타낸다. 또한, 도 7의 (C)는 도 7의 (A)와 마찬가지로 경사 내벽면(10A)의 XuZu면 내에서의 길이를 약 70mm로 하고, 각도 θa를 20°로 한 모델을 나타낸다. 도 7의 (A)의 노즐 유닛부(MN)의 모델 예의 경우, 길이(Lza)는 약 12.5mm, 길이(Lzb)는 약 47.5mm, 치수(Lxa)는 약 37mm가 된다. 도 7의 (B)의 노즐 유닛부(MN)의 모델 예의 경우는, 길이(Lza)가 약 45mm, 길이(Lzb)가 약 24mm, 치수(Lxa)가 약 7mm가 되고, 도 7의 (C)의 노즐 유닛부(MN)의 모델 예의 경우는, 길이(Lza)가 약 25mm, 길이(Lzb)가 약 40mm, 치수(Lxa)가 약 17.5mm가 된다.
도 8은 도 7의 (A), (B), (C) 각각의 노즐 유닛부(MN)과 도 4의 (A)의 노즐 유닛부(MN)과의 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 단부 부근으로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속의 차이를, 도 5와 마찬가지로 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이며, 도 8의 가로축과 세로축은 도 5와 동일하게 설정된다. 또 도 9는 도 8의 그래프 중의 Yu 방향의 거리가 0mm~30mm의 범위(GA8)에 있어서의 시뮬레이션 결과를 확대하여 나타낸 그래프이다.
도 8에 나타낸 것처럼, 앞의 도 4의 (A)의 노즐 유닛부(MN)에서의 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속 특성(4A) 30°에 대해서, 도 7의 (A), 도 7의 (B), 도 7의 (C) 각각의 노즐 유닛부(MN)에서의 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속 특성(7A) 40°, (7B) 10°, (7C) 20°는, 전체적인 경향은 크게 바뀌지 않는다. 그렇지만, 노즐 유닛부(MN)의 Yu 방향의 단부로부터 내측의 범위(GA8)에서는, 도 9에 나타내는 것처럼, 유속 특성(7A) 40°, (7B) 10°, (7C) 20°는, 모두 유속 특성(4A) 30°에 비해 불균일(Yu 방향의 위치에 따른 유속의 변화의 정도)이 커져 있다. 단, 유속 특성(7C) 20°는 유속 특성(4A) 30°에 근사한 경향으로 되어 있기 때문에, 경사 내벽면(10A)의 각도 θa는, 20°＜θa＜40°로 설정되는 것이 바람직하고, 더 나아가서는, θa=30°±5°의 범위로 하는 것이 바람직하다.
〔변형예 1〕
이상에서 설명한 노즐 유닛부(MN) 중, 도 3에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 구성을 베이스로 하고, 그 경사 내벽면(10A)(각도 θa=30°)과 대치하는 블록 부재(11)측의 내벽면의 형상을 변형한 몇 개의 예에 대해서, 도 10의 (A)~(D)를 참조하여 설명한다. 도 10의 (A), 도 10의 (B), 도 10의 (C), 도 10의 (D)는 모두 경사 내벽면(10A)의 경사의 각도 θa를 30°로 설정한 노즐 유닛부(MN)의 XuZu면과 평행한 면에서의 부분 단면을 나타낸다.
도 10의 (A)에서는, 노즐 유닛부(MN)의 경사 내벽면(10A)과 대치하는 블록 부재(11)의 내벽면(11A)측에, 경사 내벽면(10A)으로부터 Xu 방향으로 일정한 간격(Sgx)으로 이간(離間)하여 경사 내벽면(10A)과 평행하게 배치된 경사면(11Aa)이 마련된다. 간격(Sgx)은 천판으로서의 블록 부재(13)에 형성되는 도입구(13a)의 Xu 방향의 치수(예를 들면, 직경 13mm)보다도 조금 큰 치수(예를 들면, 15~20mm)로 설정된다. 그 외의 각부의 치수는, 앞의 도 3에서 설명한 노즐 유닛부(MN)의 치수와 동일하게 설정된다.
도 10의 (B)에서는, 노즐 유닛부(MN)의 경사 내벽면(10A)과 대치하는 블록 부재(11)의 내벽면(11A)측에, 천판으로서의 블록 부재(13)의 하면으로부터 슬롯부(SLT)의 슬릿 개구부(AP)의 위치 근방까지, 경사 내벽면(10A)으로부터의 Xu 방향의 간격이 점차 감소하는 경사면(11Ab)이 마련된다. 경사 내벽면(10A)과 경사면(11Ab)과의 블록 부재(13)의 하면에서의 Xu 방향의 간격은, 도 10의 (A)와 동일한 간격(Sgx)으로 설정되고, 경사 내벽면(10A)과 경사면(11Ab)과의 슬릿 개구부(AP)의 근방에서의 Xu 방향의 간격은, 도 3에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 슬롯부(SLT)의 간격(Dg) 정도로 설정된다.
도 10의 (C)에서는, 노즐 유닛부(MN)의 경사 내벽면(10A)과 대치하는 블록 부재(11)측에, YuZu면과 평행한 내벽면(11Ac)과, 경사 내벽면(10A)과 평행한 내벽면(11Ad)이 Zu 방향으로 연속해서 마련되어 있다. 경사 내벽면(10A)과 내벽면(11Ac)과의 블록 부재(13)의 하면에서의 Xu 방향의 간격은, 도 10의 (A)와 동일한 간격(Sgx)으로 설정되고, 경사 내벽면(10A)과 내벽면(11Ad)과의 Xu 방향의 간격은, 슬롯부(SLT)의 간격(Dg)과 동일한 정도의 일정 간격으로 설정된다. 따라서, XuZu면 내에서의 내벽면(11Ac)과 내벽면(11Ad)이 이루는 각도는, 경사 내벽면(10A)의 각도 θa에 따라서, 180°－θa로 설정된다.
도 10의 (D)에서는, 노즐 유닛부(MN)의 경사 내벽면(10A)과 대치하는 블록 부재(11)측에, XuZu면 내에서 경사 내벽면(10A)과 반대측으로 경사진 내벽면(11Ae)과, 경사 내벽면(10A)과 평행한 내벽면(11Af)이 Zu 방향으로 연속해서 마련되어 있다. 경사 내벽면(10A)과 내벽면(11Ae)은, YuZu면과 평행하게 도입구(13a)의 중심선(AXh)을 포함하는 면에 관해서 대칭적으로 배치된다. 또한, 경사 내벽면(10A)과 내벽면(11Ae)과의 블록 부재(13)의 하면에서의 Xu 방향의 간격은, 도 10의 (A)와 동일한 간격(Sgx)으로 설정되고, 경사 내벽면(10A)과 내벽면(11Af)과의 Xu 방향의 간격은, 슬롯부(SLT)의 간격(Dg)과 동일한 정도의 일정 간격으로 설정된다. 따라서, XuZu면 내에서의 내벽면(11Ae)과 내벽면(11Af)이 이루는 각도는, 경사 내벽면(10A)의 각도 θa에 따라서, 180°－2·θa로 설정된다.
이상의 도 10의 (A), 도 10의 (B), 도 10의 (C), 도 10의 (D) 각각의 노즐 유닛부(MN)에 대해서, 앞의 도 5, 도 8과 마찬가지의 시뮬레이션을 행을 때, 도 11에 나타내는 것 같은 특성이 얻어졌다. 도 11에 있어서, 가로축은 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 단부 부근의 약 70mm의 범위의 거리를 나타내고, 세로축은 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 Zu 방향의 유속 성분의 규격화된 비율(m/s)을 나타낸다. 도 11의 그래프에 있어서, 특성(10A)은 도 10의 (A)의 노즐 유닛부(MN)의 유속 특성을 나타내고, 특성(10B)은 도 10의 (B)의 노즐 유닛부(MN)의 유속 특성을 나타내고, 특성(10C)은 도 10의 (C)의 노즐 유닛부(MN)의 유속 특성을 나타내고, 특성(10D)은 도 10의 (D)의 노즐 유닛부(MN)의 유속 특성을 나타낸다.
도 11의 시뮬레이션 결과와 같이, 도 10의 (A), 도 10의 (B)의 구조의 노즐 유닛부(MN)의 경우는, 그 유속 특성(10A), (10B)가 도 5 중의 특성(4A)과 거의 동일한 경향으로, 유속 분포의 불균일도 적게 되어 있다. 한편, 도 10의 (C), 도 10의 (D)의 구조의 노즐 유닛부(MN)의 경우는, 그 유속 특성(10C), (10D)가 서로 거의 동일하지만, 유속 특성(10A), (10B)에 비해, 슬릿 개구부(AP)의 단부 부근에서의 유속의 하락이 크게 되어 있다. 이것은, 도 10의 (C), 도 10의 (D)의 구조의 경우, 도입구(13a)로부터 슬릿 개구부(AP)에 이르는 미스트 기체(Msf)가, 경사 내벽면(10A)과 좁은 간격(Dg)으로 평행하게 대향한 내벽면(11Ad) 또는 내벽면(11Af) 사이에 낀 공간을 통과하기 때문에 생긴 것이라고 생각된다. 이상으로부터, 도 10의 (A), 도 10의 (B)에 나타낸 변형 구조의 노즐 유닛부(MN)에서도, 도 3에 나타낸 노즐 유닛부(MN)과 마찬가지의 작용, 효과를 얻을 수 있다.
〔변형예 2〕
도 12는 앞의 각종의 변형예에서의 시뮬레이션 결과를 참작한 노즐 유닛부(MN)의 변형예를 나타내고, 앞의 도 3과 마찬가지로, XuZu면과 평행한 면에서의 부분 단면을 나타낸다. 도 12에 있어서, 도 3 중에 나타낸 부재나 배치와 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 본 변형예에서는, XuZu면 내에서 보았을 때, 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)과 블록 부재(11)의 내벽면(11A)이, 완만한 곡면 모양으로 형성된다. 경사 내벽면(10A)은 천판으로서의 블록 부재(13)의 하면 직하의 부분, 및, 슬릿 개구부(AP)의 부근(슬롯부(SLT))의 부분에서는 YuZu면과 거의 평행하게 형성되고, 그 사이의 부분에서는 완만한 S자 모양으로 형성되어 있다. 또, 본 변형예에서도, XuZu면 내에서 보았을 때, 도입구(13a)의 중심선(AXh)과 경사 내벽면(10A)이 이루는 각도 θa는, 25°~40°의 범위, 바람직하게는 30°로 설정되고, 슬롯부(SLT)의 중심선(AXs)과 도입구(13a)의 중심선(AXh)은, Xu 방향으로 간격(치수)(Lxa)만큼 오프셋되어 있다.
따라서, 본 변형예에 있어서도, Xu 방향에 관한 도입구(13a)의 직경(치수)(Da), 슬롯부(SLT)(슬릿 개구부(AP))의 간격(Dg), 간격(치수)(Lxa)은, 도 3의 구성과 마찬가지로, Lxa＞(Da＋Dg)/2의 관계로 설정된다. 또한, 도 12의 노즐 유닛부(MN)에 있어서, 블록 부재(11)의 내벽면(11A)은, 도 3의 구성과 마찬가지로 YuZu면과 평행한 평탄면으로 해도 된다.
〔변형예 3〕
도 13은 앞의 각종의 변형예에서의 시뮬레이션 결과를 참작한 노즐 유닛부(MN)의 변형예를 나타내고, 앞의 도 3과 마찬가지로 XuZu면과 평행한 면에서의 부분 단면을 나타낸다. 도 13에 있어서, 도 3 중에 나타낸 부재나 배치와 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 본 변형예에서는, XuZu면 내에서 보았을 때, 블록 부재(10)의 내벽면(10A)과 블록 부재(11)의 내벽면(11A) 모두가, 도 12 중의 경사 내벽면(10A)과 마찬가지로 완만하게 S자 모양으로 만곡된 곡면으로 형성되고, 내부의 공간(SO)은 XuZu면 내에서 깔때기 모양으로 형성된다. 도 13의 경사 내벽면(10A)과 내벽면(11A)은, 슬롯부(SLT)의 중심선(AXs)을 포함하는 YuZu면과 평행한 면에 관해서 Xu 방향으로 대칭적으로 배치된다.
본 변형예에서는, 천판으로서의 블록 부재(13)에 장착되는 복수의 파이프(SP1, SP2,···) 중, 홀수번째의 파이프(SP1, SP3,···)와, 짝수번째의 파이프(SP2, SP4,···)가 Xu 방향으로 일정한 간격으로 떨어져 위치하도록 배치된다. 또한, 홀수번째의 파이프(SP1, SP3,···) 각각의 선단부(도입구(13a)측)는, Yu 방향으로 연장되어 마련된 축(130A)의 중심으로 회전 가능하게 축지된 회동 부재(130)를 관통해서 마련되고, 짝수번째의 파이프(SP2, SP4,···) 각각의 선단부(도입구(13b)측)는, Yu 방향으로 연장되어 마련된 축(131A)을 중심으로 회전 가능하게 축지된 회동 부재(131)를 관통해서 마련된다. 본 변형예에서는, 복수의 파이프(SP1, SP2,···) 각각의 선단의 원형의 사출구가 도입구(13a, 13 b···)로서 기능하고, 그 사출구의 중심선(AXh1, AXh2···) 각각은, XuZu면 내에서 보았을 때, 슬롯부(SLT)의 중심선(AXs)에 대해서 기울어져 있다.
홀수번째의 파이프(SP1, SP3,···) 각각의 사출구의 중심선(AXh1)의 연장은, XuZu면 내에서 보았을 때 블록 부재(11)의 내벽면(11A)과 각도 θa로 교차하고, 짝수번째의 파이프(SP2, SP2,···) 각각의 사출구의 중심선(AXh2)의 연장은, XuZu면 내에서 보았을 때 블록 부재(10)의 경사 내벽면(10A)과 각도 θa로 교차한다. 그 각도 θa는 25°~40°의 범위로 설정되지만, 본 변형예에서는, 회동 부재(130, 131) 각각에 의해서 각도 θa를 간단하게 조정 가능하게 되어 있다. 단, 본 변형예에서도, 홀수번째의 파이프(SP1, SP3,···), 및 짝수번째의 파이프(SP2, SP4,···) 각각의 사출구로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)는, 직접적으로 슬롯부(SLT)(슬릿 개구부(AP))를 향하지 않도록 설정된다.
본 변형예에 의하면, 복수의 파이프(SP1, SP2,···) 각각으로부터 노즐 유닛부(MN)의 내부 공간으로 분출되는 미스트 기체(Msf)의 풍량(풍속)에 편차가 생기거나, 복수의 파이프(SP1, SP2,···) 각각으로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 풍량(풍속)을 전체적으로 크게 변화시키거나 하는 경우에, 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 Yu 방향의 풍량(풍속) 분포의 불균일을 작게 하도록, 회동 부재(130, 131)의 회전에 의해 조정할 수 있다. 또한, 도 13과 같은 회동 부재(130)를 마련하고, 파이프(SP1, SP2,···) 각각으로부터의 미스트 기체(Msf)의 분출 방향을 조정 가능하게 하는 구성은, 앞의 도 3의 노즐 유닛부(MN)에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
〔변형예 4〕
도 14는 앞의 각종의 변형예에서의 시뮬레이션 결과를 참작한 노즐 유닛부(MN)의 변형예를 나타내고, 앞의 도 3과 마찬가지로 XuZu면과 평행한 면으로서 도입구(13a)의 위치에서 파단한 사시도이다. 도 15는 도 14의 노즐 유닛부(MN)의 XuZu면과 평행한 면에서의 부분 단면도이다. 도 14, 도 15에 있어서, 앞의 도 3의 노즐 유닛부(MN)의 부재, 재질, 배치와 동등한 것에는 동일한 부호를 부여하고 있고, 또 미스트 기체(Msf)가 공급되는 복수의 도입구는, 대표적으로 도입구(13a~13c)의 3개만을 나타냈지만, 그 이상의 개수로 해도 된다.
본 변형예에서는, 노즐 유닛부(MN)의 길이 방향(Yu 방향)의 양단에 마련되는 블록 부재(12A, 12B)(도 14에서는 블록 부재(12A)는 도시하지 않음)의 내벽면은 XuZu면과 평행한 평면이고, 천판으로서의 블록 부재(13)의 내벽면은 YuZu면에 대해서 약간 기울어진 평면으로 되어 있다. 단, 블록 부재(13)의 내벽면은 YuZu면과 평행하게 배치해도 된다. 또 본 변형예에서는, 도 15에 나타내는 것처럼, 원형 단면의 도입구(13a)(및 다른 도입구)의 중심선(AXh)과 슬롯부(SLT)(슬릿 개구부(AP))의 Xu 방향의 중심선(AXs)은, XuZu면 내에서 90°이상의 각도(둔각) θw를 이루도록 설정된다.
또한 본 변형예에서는, 블록 부재(10)의 내벽면(10A)과 블록 부재(11)의 내벽면(11A)으로 둘러싸이는 공간(SO)의 XuZu면 내에서 본 형상은, 앞의 도 13에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 공간(SO)을 각도 θw만큼 접어 구부린 굴곡 깔때기 모양으로 형성된다. 블록 부재(10)의 내벽면(10A)과 블록 부재(11)의 내벽면(11A)은, XuZu면 내에서는 완급 커브 모양(곡율 반경이 큰 상태, 작은 상태, 큰 상태로 연속된 곡선 모양)으로 만곡되어 형성된다. 이것에 의해, 도입구(13a~13c)로부터 분출된 미스트 기체(Msf)는, XuZu면 내에서는 공간(SO) 내에서 좁혀지면서 슬롯부(SLT)(슬릿 개구부(AP))를 향한다. 도 15에 나타내는 것처럼, 본 변형예에서는, 도입구(13a~13c)의 중심선(AXh)의 연장은, 블록 부재(11)의 내벽면(11A)과 교차하지만, 그 교점(pk)에 있어서의 내벽면(11A)의 수선과 직교하는 접평면과 중심선(AXh)이 이루는 각도 θa는, 25°~40°의 범위가 되도록 설정되어 있다. 따라서, 본 변형예에서는, 블록 부재(11)의 내벽면(11A)이 경사 내벽면으로서 기능한다.
도 14, 도 15와 같이, 노즐 유닛부(MN)의 내부의 공간(SO)을 굴곡 깔때기 모양으로 하는 경우라도, 블록 부재(11)의 내벽면(11A) 또는 블록 부재(10)의 내벽면(10A)에 부착된 미스트의 집합(응집)에 의한 액적이, 슬롯부(SLT)의 벽면을 타고 흘러 슬릿 개구부(AP)로부터 기판(P)으로 적하될 가능성이 있다. 그 때문에, 내벽면(10A, 11A) 각각의 슬릿 개구부(AP)의 근방에는, 도 3과 마찬가지로, 액적을 트랩하는 슬릿부(TRS)가 마련된다.
도 16은 도 14, 도 15의 노즐 유닛부(MN)의 배치예를 나타내며, 슬릿 개구부(AP)와 대향하는 기판(P)의 표면은, 앞의 도 1에 나타낸 것처럼, XYZ 좌표계 내에서 XY면으로부터 각도 θp(예를 들면 45°)만큼 기울어진 상태로 설정된다. 그 때문에, 도 16에 있어서, 도 14, 도 15의 노즐 유닛부(MN)의 XuYuZu 좌표계는, XYZ 좌표계 내에서 Y축을 중심으로 각도 θp만큼 기울어져 배치된다. 이러한 배치로 했을 경우, 도입구(13a~13c)의 중심선(AXh)은, XZ면 내에서 보았을 때, XY면에 대해서 각도 θu만큼 기울어진 것이 되고, 그 각도 θu는 θu=90°－(θw－θp)이 된다. 일례로서, 각도 θw(도 15 참조)를 105°, 각도 θp를 45°라고 했을 경우, 각도 θu는 30°가 된다. 따라서, 도입구(13a~13c) 각각으로부터 공간(SO) 내로 분출되는 미스트 기체(Msf)의 중심 분무 벡터는, XYZ 좌표계 내에서 보면, 비스듬한 상방을 향하는 것이 된다.
또한, 공간(SO)의 하측(－Z방향)에 위치하는 블록 부재(10)의 내벽면(10A)과 천판으로서의 블록 부재(13)와의 접합부는, Z방향에 관해서 가장 하측에 위치함과 아울러, 내벽면(10A)의 대부분은, 그 접합부를 향해서 비스듬하게 경사진 것이 된다. 마찬가지로, 블록 부재(11)의 내벽면(11A) 중, 교점(pk)보다도 블록 부재(13)측의 표면은, XY면에 대해서 -Z방향으로 기울어진 것으로 되어 있다. 그 때문에, 내벽면(11A)에 부착된 액적은, 그 대부분이 내벽면(11A)을 따라서 블록 부재(13) 측에 흐르던지, 하측의 내벽면(10A)으로 낙하한다. 교점(pk)보다도 -X방향측의 내벽면(10A)의 부분은, 블록 부재(13)측에 -Z방향으로 경사져 있기 때문에, 내벽면(11A)으로부터 그 부분으로 낙하된 액적은, 내벽면(10A)을 따라서 블록 부재(13)측으로 흐른다.
이에, 본 변형예에서는, 노즐 유닛부(MN)의 블록 부재(13)의 내벽면과 하측의 블록 부재(10)의 내벽면(10A)과의 접합부에, 액적을 포집하도록 Y(Yu) 방향으로 연장되어 마련된 홈(10P)이 형성되고, 그 홈(10P) 내의 일부에, 액적을 외부로 배출하는 배출 포트부(SPd)가 형성된다. 배출 포트부(SPd)에는 배출(배수)용의 파이프가 접속되어 있다. 이와 같이, 본 변형예의 노즐 유닛부(MN)를 각도 θp만큼 기울여 배치하는 것에 의해, 노즐 유닛부(MN)의 내부의 공간(SO)을 규정하는 내벽면(10A, 11A)에 부착된 액적의 대부분을 배출 포트부(SPd)로부터 회수할 수 있어, 슬릿 개구부(AP)를 향하는 액적을 큰 폭으로 감소시킬 수 있다. 만일, 슬롯부(SLT)의 내벽면을 타고 슬릿 개구부(AP)를 향하는 액적이 생겼다고 해도, 그 액적은 슬릿 개구부(AP)의 직전에 배치된 슬릿부(TRS)에 의해서 포집된다.
〔제2 실시 형태〕
도 17은 도 1에 나타낸 미스트 성막 장치(MDE)의 노즐 유닛부(MN), 회수 유닛부(DN1, DN2), 및 커버부(CB)의 구체적인 구성을 나타내고, XuZu면과 평행한 면에서 파단한 부분 단면도이다. 도 17에서는, 노즐 유닛부(MN)의 구성을 앞의 도 3과 동일하게 하지만, 도 10의 (A), 도 10의 (B), 도 12~도 14 중 어느 구성이어도 된다. 또, 도 17에 나타낸 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)와 기판(P)의 사이에는, 플라즈마 어시스트용의 전극봉(15A, 15B)을 Xu 방향으로 소정 간격으로 지지하는 전극 유지 블록 부재(16)가 배치된다. XuYu면(기판(P)의 표면)과 평행한 전극 유지 블록 부재(16)의 하면과, 기판(P)의 표면은 수mm 정도의 간격으로 설정된다. 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되어 기판(P)의 표면에 부착되지 않았던 잉여의 미스트 기체(Msf)는, 슬릿 개구부(AP)에 대해서 기판(P)의 반송 방향의 상류측에 배치된 회수 유닛부(DN1)와, 하류측에 배치된 회수 유닛부(DN2)에 의해서 회수된다.
회수 유닛부(DN1)는 전체에 판재로 둘러싸인 구조를 가지고, 노즐 유닛부(MN)의 Yu 방향의 치수와 거의 동일한 길이로 Yu 방향으로 연장되어 마련되어 구성되고, 저면에는 전극 유지 블록 부재(16)의 하면과 동일 면이 되도록 배치된 저판(DN1a)이 마련된다. 저판(DN1a)과 전극 유지 블록 부재(16)과의 Xu 방향의 사이에는, Yu 방향으로 연장된 슬릿 모양의 개구부(DN1b)가 형성된다. 회수 유닛부(DN1)의 내부 공간은, 진공 펌프에 접속된 배기 파이프(EP1a)를 통해서 감압된다. 그것에 의해서, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)로부터 분출된 잉여의 미스트 기체(Msf)는, 부압(負壓)으로 된 개구부(DN1b)로부터 회수 유닛부(DN1)의 내부 공간 내로 흡인된다. 회수 유닛부(DN1)의 내부 공간 내에는, 배기 파이프(EP1a)를 향하는 미스트 기체(Msf) 중의 미스트는 트랩하고 기체는 통과시키는 필터부(DN1c)가 비스듬하게 마련된다. 필터부(DN1c)에서 트랩된 미스트는 포집(응집)되어, 저판(DN1a) 상에 액체 모양으로 모이지만, 흡인 펌프에 접속된 배수 파이프(EP1b)를 거쳐서 회수된다.
회수 유닛부(DN2)는 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)를 사이에 두고 회수 유닛부(DN1)와 대칭적으로 배치되고, 회수 유닛부(DN1)와 마찬가지로, 저판(DN2a), 개구부(DN2b), 필터부(DN2c), 배기 파이프(EP2a), 및 배수 파이프(EP2b)로 구성된다. 회수 유닛부(DN2)는 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되어 기판(P)의 표면을 따라서 상류측으로 흐르는 잉여의 미스트 기체(Msf)를, 개구부(DN2b)로부터 흡인하고, 기체는 배기 파이프(EP2a)로 흡인되고, 미스트가 응집한 액체는 배수 파이프(EP2b)를 거쳐서 회수된다. 또한, 회수 유닛부(DN1)의 개구부(DN1b)와 회수 유닛부(DN2)의 개구부(DN2b)의 Yu 방향의 길이는, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)의 Yu 방향의 길이와 동등하게 설정되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)의 중심선(AXs)으로부터 회수 유닛부(DN1)의 개구부(DN1b)까지의 Xu 방향의 거리(간격)(Xe1)와, 슬릿 개구부(AP)의 중심선(AXs)으로부터 회수 유닛부(DN2)의 개구부(DN2b)까지의 Xu 방향의 거리(간격)(Xe2)는, 거의 동일하게 설정됨과 아울러, 가능한 한 짧게 설정된다. 그 거리(간격)(Xe1, Xe2)는 저판(DN1a, DN2a)의 하면과 기판(P)의 표면의 Zu 방향의 간격(갭폭)의 3~5배의 치수보다도 작게 설정된다. 예를 들면, 갭폭을 수mm(3~6mm)로 했을 경우, 거리(간격)(Xe1, Xe2)는 9~30mm의 범위로 설정된다. 또한, 회수 유닛부(DN1)의 개구부(DN1b)에서 흡인되는 기체의 유량(리터/초), 그리고 회수 유닛부(DN2)의 개구부(DN2b)에서 흡인되는 기체의 유량(리터/초)은, 각각, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 유량(리터/초)과 동등 이상으로 설정되고, 바람직하게는 1.5배 이상으로 설정된다.
이와 같이, 회수 유닛부(DN1)의 개구부(DN1b), 회수 유닛부(DN2)의 개구부(DN2b) 각각에서의 흡인 유량을 설정하면, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되어, 기판(P)의 표면을 따라서 Yu 방향으로 흘러 나오는 미스트 기체(Msf)를 억제할 수 있다. 도 1 또는 도 17에 나타낸 것처럼, 노즐 유닛부(MN)의 -Zu 방향측의 하단면(전극 유지 블록 부재(16)의 하면)은 기판(P)의 표면으로부터 수mm 정도의 간격(갭)으로 배치된다. 그 때문에, 회수 유닛부(DN1), 회수 유닛부(DN2)가 없는 경우, 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)는 XuYu면 내에서 사방팔방으로 퍼져 빠지게 되어, 미스트 성막 장치 내의 도처에 미스트 기체(Msf)의 미스트가 부착되어 버린다.
도 17과 같은 회수 유닛부(DN1), 회수 유닛부(DN2)를 마련하는 것에 의해서, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)로부터 분출된 미스트 기체(Msf)의 흐름을, 기판(P)의 표면에 따른 Xu 방향으로 제한할 수 있음과 동시에, 잉여의 미스트 기체(Msf)의 거의 전부를 효율적으로 회수할 수 있다. 따라서, 노즐 유닛부(MN), 회수 유닛부(DN1), 회수 유닛부(DN2)로 구성되는 미스트 성막부(1)로부터 미스트 성막 장치(MDE) 내로 빠지는 미스트 기체(Msf)가 전무가 되어, 장치 내를 클리닝 하기 위해 장치 가동을 일시적으로 정지시키는 빈도를 매우 줄이거나, 또는 전무로 할 수 있다.
〔변형예 5〕
도 18은 도 17에 나타낸 제2 실시 형태의 미스트 성막부(1)의 변형예를 나타내고, XuYuZu 좌표계의 XuZu면과 평행한 면에서 파단한 부분 단면으로 나타낸 사시도이다. 본 변형예에서는, 노즐 유닛부(MN)는 앞의 도 5에 나타낸 구조와 등등하게 하고, 미스트 기체(Msf)는 5개의 도입구(13a~13e) 각각으로부터 공급되고, 내부 공간의 경사 내벽면(10A)에 의해서 슬롯부(SLT)에 유입되는 미스트 기체(Msf)의 Yu 방향의 유속 분포가 균일화된다. 또, 본 변형예에서는, 노즐 유닛부(MN)의 -Zu 방향으로, 플라즈마 방전용의 한 쌍의 전극봉(15A, 15B)(도 18에서는 도시 생략)을 지지하는 전극 유지 블록 부재(16)가 마련된다. 노즐 유닛부(MN)의 슬롯부(SLT)를 통과한 미스트 기체(Msf)는, 전극 유지 블록 부재(16)의 -Zu 방향의 저부에 Yu 방향으로 연장되도록 형성된 슬릿 개구부(AP＇)를 통과하여 기판(P)의 표면에 분무된다. 또한, 도 18 중의 각 부재나 구조에서, 앞의 도 17 중의 부재와 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하고 있다.
노즐 유닛부(MN) 및 전극 유지 블록 부재(16)의 -Xu 방향측에는, 저판(DN1a)과 슬릿 모양의 개구부(DN1b)를 포함하는 회수 유닛부(DN1)의 블록 부재가 배치되고, ＋Xu 방향측에는, 저판(DN2a)과 슬릿 모양의 개구부(DN2b)를 포함하는 회수 유닛부(DN2)의 블록 부재가 배치된다. 본 변형예의 회수 유닛부(DN1), 회수 유닛부(DN2)의 각 블록 부재는, XuZu면 내에서 보면 전체적으로 각기둥 모양으로 형성되고, 그 내부에는 Yu 방향으로 연장되어 마련된 단면이 직사각형인 공간(Sv1, Sv2)이 형성되어 있다. 슬릿 모양의 개구부(DN1b)는 경사진 유로를 개재하여 공간(Sv1)에 연통하고, 슬릿 모양의 개구부(DN2b)는 경사진 유로를 개재하여 공간(Sv2)에 연통하고 있다. 또, 회수 유닛부(DN1), 회수 유닛부(DN2)의 각 블록 부재의 Yu 방향의 양단부는, 공간(Sv1, Sv2)이나 개구부(DN1b, DN2b)가 개방되지 않도록 판재에 의해서 폐쇄되어 있다.
또한, 회수 유닛부(DN1)의 블록 부재의 -Xu 방향측에는, 공간(Sv1)을 감압하기 위한 복수의 진공 발생기(이하, 이젝터(ejector)라고 부름)(EJ1a, EJ1b,···)가 Yu 방향으로 늘어서서 장착되어 있다. 이젝터(EJ1a, EJ1b,···) 각각은, 파이프(PVa)를 거쳐서 공급되는 가압 기체(압축 공기)를 파이프(PVb)를 향해서 배출하는 유로(배기 포트)와, 그 유로에 의해 벤투리(venturi) 효과 등으로 만들어지는 감압된 유로(흡인 포트)를 형성하도록 구성되고, 감압된 진공압이 발생하는 배기 포트가 회수 유닛부(DN1)의 블록 부재의 -Xu 방향의 벽면에 형성된 구멍(Hd)에 접속되어 있다. 이젝터(EJ1a, EJ1b,···) 각각에 의해서, 회수 유닛부(DN1)의 블록 부재의 공간(Sv1)이 감압되므로, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP＇)로부터 분출된 잉여의 미스트 기체(Msf)는, 회수 유닛부(DN1)의 블록 부재의 개구부(DN1b)로부터 흡인되어, 이젝터(EJ1a, EJ1b,···) 각각의 파이프(PVb)를 거쳐서 회수된다.
마찬가지로, 회수 유닛부(DN2)의 블록 부재의 ＋Xu 방향측에는, 공간(Sv2)을 감압하기 위한 복수의 진공 발생기(이젝터)(EJ2a, EJ2b, EJ2c)가 Yu 방향으로 늘어서서 장착되어 있다. 이젝터(EJ2a, EJ2b, EJ2c) 각각도, 파이프(PVa)로부터 공급되는 가압 기체(압축 공기)에 의해서 만들어지는 진공압을 발생하는 배기 포트를 통해서, 회수 유닛부(DN2)의 블록 부재의 공간(Sv2)을 감압한다. 이것에 의해서, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP＇)로부터 분출된 잉여의 미스트 기체(Msf)는, 회수 유닛부(DN2)의 블록 부재의 개구부(DN2b)로부터 흡인되어, 이젝터(EJ2a, EJ2b, EJ2c) 각각의 파이프(PVb)를 거쳐서 회수된다.
본 변형예에 있어서도, 회수 유닛부(DN1, DN2)의 각 블록 부재의 개구부(DN1b, DN2b) 각각에서 흡인되는 풍량(리터/초)은, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP＇)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 풍량(리터/초)에 대해서, 1~2배의 범위에서 크게 되도록, 이젝터(EJ1a, EJ1b, EJ2a, EJ2b, EJ2c) 각각에 파이프(PVa)를 거쳐서 공급되는 가압 기체의 풍량이 설정된다. 또한, 이젝터(EJ1a, EJ1b, EJ2a, EJ2b, EJ2c)로서는, 입체(粒體)나 분체(粉體)를 포함하는 기체를 반송할 수 있는 것으로서, 예를 들면, 주식회사 일본 피스코로부터 판매되고 있는 진공 발생기(VRL)를 이용할 수 있다.
본 변형예에서는, 노즐 유닛부(MN), 전극 유지 블록 부재(16), 회수 유닛부(DN1, DN2) 각각을 밀접시켜, 거의 일체화하도록 조립되고, 회수 유닛부(DN1, DN2) 각각의 저판(DN1a, DN2a)의 저면과, 전극 유지 블록 부재(16)의 저면은, 간극이 없도록 서로 XuYu면과 평행한 동일 면을 이루도록 형성된다. 또, 앞에서도 설명했지만, 노즐 유닛부(MN)의 각 블록 부재, 전극 유지 블록 부재(16), 회수 유닛부(DN1, DN2)의 각 블록 부재는, 아크릴 수지(폴리메타크릴산메틸：PMMA), 불소 수지(폴리테트라 플루오르에틸렌：PTFE), 열가소성 플라스틱의 폴리카보네이트, 혹은, 석영 등의 유리초재 중 어느 것으로 구성된다.
이상과 같은 진공 발생기(이젝터)를 이용함으로써, 회수 유닛부(DN1, DN2) 각각의 개구부(DN1b, DN2b)로부터 흡인된 잉여의 미스트 기체(Msf)는, 파이프(PVb)까지 거의 압손없이 반송된다. 또한, 이젝터(EJ1a, EJ1b, EJ2a, EJ2b, EJ2c) 각각으로부터의 파이프(PVb)의 선단은 1개로 모아져 회수 기구에 접속된다. 회수 기구로서는, 잉여의 미스트 기체(Msf)로부터 수분을 냉동 건조기로 제거하여, 미스트에 함유된 나노 입자를 분체 상태로 회수하는 방식이 이용된다.
〔변형예 6〕
도 19는 도 18의 미스트 성막부(1)의 구성의 또 다른 변형예를 나타내는 부분 단면도이며, 도 19에 나타낸 각부의 부재나 구조에 있어서, 도 18 중의 부재와 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 도 18의 구성에서는, 회수 유닛부(DN1, DN2) 각각의 저판(DN1a, DN2a)의 저면과, 전극 유지 블록 부재(16)의 저면이 동일 면이 되도록 형성되었지만, 도 19의 구성에서는, 회수 유닛부(DN1, DN2) 각각의 저판(DN1a, DN2a)의 저면에, 주위보다도 근소한 치수(수mm 정도)만큼 패인 패임면(Pbo)이 형성되어 있다. 도 20은 도 19의 미스트 성막부(1)의 저면을 기판(P)측에서 본 도면이다.
도 19, 도 20에 나타내는 것처럼, 회수 유닛부(DN1, DN2) 각각의 저판(DN1a, DN2a)의 패임면(Pbo)(도 19 중의 사선 부분)의 Zu 방향의 높이 위치는, 노즐 유닛부(MN)의 하방의 전극 유지 블록 부재(16)의 평탄한 저면(16B)의 Zu 방향의 높이 위치와 동일하게 설정되어 있다. 따라서, 전극 유지 블록 부재(16)의 슬릿 개구부(AP＇)로부터 분출된 미스트 기체(Msf)는, 기판(P)의 표면과 저판(DN1a, DN2a)의 패임면(Pbo) 사이에 낀 간격(hbo)(도 19 참조)의 공간 내에 모이면서, 개구부(DN1b, DN2b)를 거쳐서 흡인된다. XuYu면 내에 있어서, 저판(DN1a, DN2a)의 저면의 패임면(Pbo)의 주위 부분(평탄면)은, 기판(P)의 표면과의 사이의 간격(갭)이 간격(hbo)보다도 작아지도록 설정된다. 그 때문에, 개구부(DN1b, DN2b)에 의한 기체의 흡인압(감압)도 작용하여, 간격(hbo)의 공간 내에 모인 미스트 기체(Msf)가 회수 유닛부(DN1, DN2)(저판(DN1a, DN2a))의 저면부에서 외측으로 빠지는 것이 억제된다.
또한, 도 20에 나타낸 것처럼, 전극 유지 블록 부재(16)의 저면(16B)의 슬릿 개구부(AP＇)의 Yu 방향의 치수(노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP＇)의 길이)에 대해서, 회수 유닛부(DN1, DN2)의 저판(DN1a, DN2a) 각각에 형성된 슬릿 모양의 개구부(DN1b, DN2b)의 Yu 방향의 치수는 약간 길게 설정된다. 또, 전극 유지 블록 부재(16)의 저면(16B)의 슬릿 개구부(AP＇)의 Yu 방향의 양단 부분의 면과 기판(P)의 표면과의 간격은, 간격(hbo)인 채이지만, 잉여의 미스트 기체(Msf)의 빠짐을 억제하기 위해, 그 양단 부분의 면에 흡인압을 공급하는 배기구를 마련해도 된다. 또한, 도 19에서는, 전극 유지 블록 부재(16)의 전극봉(15A, 15B)의 하방(－Zu측)에 위치하고, 슬릿 개구부(AP＇)의 Xu 방향의 단면을 이루는 부분에는, 미스트의 응집에 의한 액적을 트랩하기 위한 슬릿부(TRS)가 형성되어 있다.
〔변형예 7〕
도 21은 앞의 도 2, 도 12, 도 17~20 각각에서 나타낸 전극 유지 블록 부재(16)의 구조의 변형예를 나타내는 사시도이다. 도 21에 있어서, 직교 좌표계는 종전의 각 도면에서 나타낸 좌표계 XuYuZu와 동일하게 설정되고, 또, 종전의 각 도면에서 나타낸 부재나 배치와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 도 21에 있어서, 전극 유지 블록 부재(16)는 Yu 방향으로 연장된 2개의 전극봉(15A, 15B)을 Xu 방향으로 소정의 갭(슬릿 개구부(AP) 또는 AP＇의 간격(Dg) 이상)으로 평행하게 지지하는 저부 지지 부재(160)를 가진다. 저부 지지 부재(160)는 전극봉(15A, 15B)의 Yu 방향의 양단부만을 유지하도록 U자 모양으로 절취된 오목부(160A, 160B)와, 슬릿 개구부(AP)(또는 AP＇)의 Yu 방향의 길이에 걸쳐 전극봉(15A, 15B)이 노출되도록 도려낸 슬롯 모양의 개구부(160C)와, 상측 커버판(161)이 접합되도록 XuYu면과 평행하게 형성된 상단면(160D)으로 구성된다.
상측 커버판(161)은 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)(또는 AP＇)의 -Zu 방향의 직하에 배치되고, 슬릿 개구부(AP)(또는 AP＇)의 Yu 방향, Xu 방향의 각 치수와 거의 동일한 치수로 형성된 슬릿 모양의 개구부(161A)를 가진다. 또한, 금속제(철, SUS 등)의 전극봉(15A, 15B) 각각의 외주면은, 유연성(신축성)을 가지는 불소 수지(폴리테트라 플루오르에틸렌：PTFE)의 튜브(15At, 15Bt)로 피복되어 있다. 기판(P)에 분무되는 미스트 기체(Msf)에 플라즈마를 조사하는 경우, 전극봉(15A, 15B)의 Xu 방향의 사이에 안정되게 플라즈마를 발생시킬 필요가 있다. 그 때문에, 전극봉(15A, 15B) 각각을, 내약품성과 내열성을 가지고, 유전율이 높은 석영관의 내부에 삽입하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 석영관의 내벽면의 전체와 전극봉(15A, 15B)의 외주면의 전체를 고르게 밀착시키는 것이 어려운 경우가 있다.
이에, 본 변형예에서는, 유전율이 비교적으로 높고, 내약품성과 내열성을 가지는 가요성의 PTFE제의 튜브(15At, 15Bt)에 의해, 전극봉(15A, 15B)의 외주면의 전체를 밀착하여 피복한다. 예를 들면, 전극봉(15A, 15B) 각각의 외주면의 공칭의 직경 φe에 대해서, 튜브(15At, 15Bt) 각각의 내주면의 공칭의 직경 φf를 수%~30%정도만큼 작은 것으로 하고, 전극봉(15A, 15B) 각각을 튜브(15At, 15Bt) 각각의 내부에 압입함으로써, 절연체로 피복된 전극봉(15A, 15B)을 용이하게 제작할 수 있다. 또한, 튜브(15At, 15Bt) 각각의 두께가 단체(單體)(단층)로는 부족한 경우는, PTFE제의 제2 튜브에 의해서, 튜브(15At, 15Bt) 각각의 외주면을 더 피복하면 된다. 또, 도 21에 나타낸 상측 커버판(161)은 필수가 아니고, 생략해도 된다.
그런데, 앞의 도 2, 도 12, 도 17, 도 19, 도 21에 나타낸 플라즈마 어시스트용의 전극봉(15A, 15B)의 구성에서는, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)에, Yu 방향에 관해서 균일한 분포로 플라즈마 방전이 조사될 필요가 있다. 그것을 위해서는, Xu 방향의 갭을 일정하게 한 전극봉(15A, 15B)을 높은 평행도로 유지함과 아울러, 플라즈마가 안정적으로 발생하도록, 비교적으로 높은 주파수(2KHz 이상)로 피크 강도가 20Kv 정도에 이르는 고압 펄스 전력을 전극봉(15A, 15B) 사이에 인가할 필요가 있다.
그 때문에, 전극봉(15A, 15B)의 주위의 절연성을 높이고, 불필요한 부분에서의 코로나 방전이나 아크 방전의 발생을 방지하는 것이 필요하다. 도 22는 앞의 도 19나 도 21에 나타낸 전극 유지 블록 부재(16)를, －Zu측에서 ＋Zu측으로 본 변형예를 나타낸다. 도 22에 있어서, 전극 유지 블록 부재(16)의 저부 지지 부재(160)(또는, 도 19에서 나타낸 저면(16B))에 형성된 슬릿 개구부(AP＇)의 -Xu측에 배치되는 전극봉(15A)의 ＋Yu 방향의 단부에는, 고압 펄스 전원으로부터의 일방의 케이블(15Aw)이 접속되는 압착 단자부(15An)가 마련된다. 압착 단자부(15An)는 전극 유지 블록 부재(16)(저부 지지 부재(160), 또는 저면(16B))의 ＋Yu 방향의 단부로부터 돌출되도록 설치된다. 한편, 전극봉(15A)의 -Yu 방향의 단부(15Ae)는, 전극 유지 블록 부재(16)(저부 지지 부재(160), 또는 저면(16B))의 -Yu 방향의 단부보다도 내측에 위치하도록 설치된다.
마찬가지로, 전극 유지 블록 부재(16)의 저부 지지 부재(160)(또는, 도 19에서 나타낸 저면(16B))에 형성된 슬릿 개구부(AP＇)의 ＋Xu측에 배치되는 전극봉(15B)의 -Yu 방향의 단부에는, 고압 펄스 전원으로부터의 타방의 케이블(15Bw)이 접속되는 압착 단자부(15Bn)가 마련된다. 압착 단자부(15Bn)는 전극 유지 블록 부재(16)(저부 지지 부재(160), 또는 저면(16B))의 -Yu 방향의 단부로부터 돌출되도록 설치된다. 한편, 전극봉(15B)의 ＋Yu 방향의 단부(15Be)는, 전극 유지 블록 부재(16)(저부 지지 부재(160), 또는 저면(16B))의 ＋Yu 방향의 단부보다도 내측에 위치하도록 설치된다.
도 22에 나타내는 것처럼, 전극봉(15A)의 압착 단자부(15An)와 전극봉(15B)의 단부(15Be)는 Yu 방향으로 거리(Yss)만큼 떨어지고, 전극봉(15B)의 압착 단자부(15Bn)와 전극봉(15A)의 단부(15Ae)는 Yu 방향으로 거리(Yss)만큼 떨어져 있다. 거리(Yss)를 충분히 크게 하여, 전극봉(15A, 15B) 각각의 전체 길이에 걸쳐 튜브(15At, 15Bt)를 피복하면, 압착 단자부(15An)와 단부(15Be)의 사이, 또는 압착 단자부(15Bn)와 단부(15Ae)의 사이에서, 불필요한 아크 방전 등은 발생하지 않지만, 거리(Yss)를 충분히 두지 않는 경우, 불필요한 아크 방전이 발생하여, 전극 유지 블록 부재(16)가 손상, 파손될 우려가 있다.
이에, 튜브(15At)는 압착 단자부(15An)로부터 단부(15Ae)까지의 전체 길이에 대해서, 거리(Yss)보다도 긴 치수 거리로, 전극봉(15A)을 피복한다. 즉, 튜브(15At)의 -Yu 방향측의 단부가, 전극봉(15B)측의 압착 단자부(15Bn)의 위치에 대해서, 더 -Yu측에 위치하도록 설정된다. 마찬가지로, 튜브(15Bt)도, 압착 단자부(15Bn)로부터 단부(15Be)까지의 전체 길이에 대해서, 거리(Yss)보다도 긴 치수 거리로, 전극봉(15B)을 피복한다. 즉, 튜브(15Bt)의 ＋Yu 방향측의 단부가, 전극봉(15A)측의 압착 단자부(15An)의 위치에 대해서, 더 ＋Yu측에 위치하도록 설정된다.
또, 앞의 도 21에도 마찬가지의 구조가 개시되어 있지만, 슬릿 개구부(AP＇)의 Yu 방향의 양단측에서 미스트 기체(Msf)의 분무 범위의 Yu 방향의 외측으로서, 튜브(15At)로 피복된 전극봉(15A)과 튜브(15Bt)로 피복된 전극봉(15B)의 Xu 방향의 사이의 공간에는, PTFE(절연체)에 의한 블록 부재(162A, 162B)가 마련되어 있다. 블록 부재(162A, 162B) 각각의 -Zu 방향의 상면은, 튜브(15At, 15Bt)의 높이보다도 조금 높게 형성되고, 블록 부재(162A)는 전극봉(15A)의 개방측의 단부(15Ae)의 옆에, 블록 부재(162B)는 전극봉(15B)의 개방측의 단부(15Be)의 옆에, 각각 위치하도록 배치된다.
이러한 블록 부재(162A, 162B)를 마련하는 것에 의해, 전극봉(15A)의 단부(15Ae)측과 전극봉(15B)의 단부(15Be)측 각각의 근방에서 플라즈마 방전이 강하게 집중하는(경우에 따라서는 아크 방전하거나 하는) 것이 완화되어, 튜브(15At, 15Bt)의 손상을 억제할 수 있다. 그 때문에, 플라즈마 어시스트의 전극 유지 블록 부재(16)의 전체로서의 내구성이 향상된다. 또한, 튜브(15At, 15Bt)의 재료로서는, 유연성이 있는 PTFE가 제작상의 취급도 용이하므로, 바람직한 재료이지만, 그 외, 에폭시 수지에 유리 섬유를 함유한 유리 에폭시 수지로 전극봉(15A, 15B) 각각의 외주면을 소정의 두께로 피복해도 된다.
〔변형예 8〕
도 23의 (A)~도 23의 (C)는 노즐 유닛부(MN)의 천판으로서의 블록 부재(13)에 형성되는 복수의 도입구의 형상과 배치에 관한 몇 개의 변형예를 XuYu면 내에서 본 평면도이다. 도 23의 (A)는 8개의 원형의 도입구(13a~13h)를 Yu 방향으로 늘어놓은 경우를 나타내고, 도 23의 (B)는 Yu 방향을 장축으로 하는 타원형(오벌(oval)형)의 5개의 도입구(13a~13e)를 Yu 방향으로 늘어놓은 경우를 나타내고, 도 23의 (C)는 꼭지각 중 하나를 교호로 ＋Xu 방향과 -Xu 방향을 향한 삼각형(이등변 삼각형)의 7개의 도입구(13a~13g)를 Yu 방향으로 늘어놓은 경우를 나타낸다. 도 23의 (A), 도 23의 (B), 도 23의 (C)에 있어서, 노즐 유닛부(MN)의 구조는, 일례로서 앞의 도 2, 도 3과 동일하게 하지만, 구조로서는, 도 10의 (A), 도 10의 (B), 도 12, 도 14와 같은 노즐 유닛부(MN)여도 된다.
도 23의 (A)에 있어서, 앞의 도 2, 도 3에서 설명한 것처럼, 도입구(13a~13h) 각각의 중심선은 AXh, 도입구(13a~13h) 각각의 직경은 Da, 도입구(13a~13h)의 중심점의 Yu 방향의 간격은 Lyp, 블록 부재(13)의 내측의 도입구(13a~13h)가 형성된 면의 Xu 방향의 간격(폭)은 Du, 그리고 중심선(AXh)으로부터 슬롯부(SLT)(슬릿 개구부(AP))까지의 Xu 방향의 간격(치수)은 Lxa로 설정되어 있다. 또, 노즐 유닛부(MN) 내부의 공간(SO)의 Yu 방향의 치수(슬롯부(SLT)의 길이)를 Lys라고 한다.
먼저 도 3에서 설명한 것처럼, 간격(치수)(Lxa)과 직경(Da)은, Lxa＞Da/2의 관계로 설정되고, 8개의 도입구(13a~13h)는, 공간(SO)의 치수(Lys) 내에서 Yu 방향으로 거의 균등한 분포로 위치하도록 설정된다. 또한, 직경(Da)과 간격(Lyp)의 비 Lyp/Da는, 도입구(13a~13h)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 유량에 따라서도 다르지만, 1.1≥Lyp/Da≥2.0의 범위로 설정된다. 따라서, 공간(SO)의 치수(Lys)에 따라서는, 비 Lyp/Da의 범위를 유지하도록 직경(Da)을 바꾸거나, 도입구(13a~13h)의 개수를 감소 또는 증가시키거나 하면 된다.
도 23의 (B)에서는, 오벌 형상의 도입구(13a~13e) 각각의 Xu 방향의 치수를 Da, Yu 방향의 치수를 Dya라고 했을 때, 그 비 Dya/Da는 1.5≥Dya/Da≥2.0 정도의 범위로 설정되고, 치수(Dya)와 간격(Lyp)의 비 Lyp/Dya는, 도 23의 (A)의 경우와 마찬가지로, 1.1≥Lyp/Dya≥2.0의 범위로 설정된다.
도 23의 (C)에서는, 삼각형의 도입구(13a~13g) 각각의 중심선(AXh)이 통과하는 위치를 중심점으로 했을 때, 도입구(13a~13g) 각각의 중심점은, 그 Yu 방향의 늘어선 순으로 Xu 방향으로 교호로 근소하게 어긋나 위치한다. 그렇지만, 삼각형의 도입구(13a~13g) 각각의 중심선(AXh)이 노즐 유닛부(MN) 내의 경사 내벽면(10A)(도 3 참조)과 교차하는 Xu 방향의 위치의 평균적인 위치와, 슬롯부(SLT)의 Xu 방향의 중심 위치는, 도 23의 (A), 도 23의 (B)와 마찬가지 간격(치수)(Lxa)으로 설정된다.
도 23의 (C)에 있어서, 도입구(13a~13g) 각각을 이등변 삼각형으로 하고, 그 꼭지각(60°이외)과 대향하는 저변의 Yu 방향의 치수를 Dya, 꼭지각의 저변으로부터의 높이 치수를 Da라고 했을 때, 그 꼭지각이 약 53°일 때, Dya≒Da의 관계가 된다. 또, 도 23의 (C)의 경우, 중심선(AXh)의 Yu 방향의 간격(치수)(Lyp)은, 도입구(13a~13g) 각각을 Yu 방향으로 나누는 격벽의 Yu 방향의 치수를 Wk라고 하면, Lyp≒Wk＋(Dya/2)로 설정된다. 그 때문에, 꼭지각을 작게 함과 아울러, 격벽의 치수(Wk)를 작게 하는 것에 의해, 간격(치수)(Lyp)과 도입구(13a~13g) 각각의 Yu 방향의 치수(Dya)를, Lyp≤Dya의 관계로 설정할 수도 있다.
〔제3 실시 형태〕
도 24는 제3 실시 형태에 의한 미스트 성막 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이며, 좌표계 XYZ, 좌표계 XuYuZu 각각은, 앞의 도 1 중에서 정의한 것과 동일하다. 또, 노즐 유닛부(MN)는 앞의 도 2, 도 3에서 나타낸 구조의 것과 동일하게 한다. 본 실시 형태에서는, 시트 모양의 기판(P)을 장척 장향으로 원통면 모양으로 만곡시켜 지지하고 일정 속도로 회전하는 회전 드럼(DR)이 마련된다. 회전 드럼(DR)은 좌표계 XYZ의 Y축(및 좌표계 XuYuZu의 Yu축)과 평행하게 설치되는 회전 중심선(AXo)으로부터 일정 반경의 외주면(DRa)과, 도시하지 않은 구동 모터나 감속기(기어박스)의 토크축과 접속되어, 회전 중심선(AXo) 중심의 토크가 전달되는 샤프트(Sft)를 구비한다. 이 샤프트(Sft)는 회전 드럼(DR)의 Y방향의 양단측에 돌출되어 마련되고, 장치 본체의 지지 프레임(지지 칼럼)에 베어링을 개재하여 축지된다. 본 실시 형태에서는, 기판(P)을 원주 방향으로 반송하는 회전 드럼(DR)이 이동 기구에 상당한다.
또한 본 실시 형태에서는, 시트 모양의 기판(P)을 회전 드럼(DR)의 외주면(DRa)에 주름 없이 밀착시키기 위한 텐션 롤러(TR)가, 기판(P)의 반송 방향에 관해서 회전 드럼(DR)의 상류측에 배치된다. XZ면 내에서 보았을 때, 기판(P)은 외주면(DRa) 상의 둘레 방향의 위치(Pin)에서 외주면(DRa)에 접촉하기 시작하여, 위치(Pout)에서 외주면(DRa)으로부터 이탈한다. 회전 드럼(DR)의 회전 속도는, 구동 모터를 오픈 제어했을 경우, 감속기의 기어 특성, 베어링 성능 등에 의해서, 목표값에 대해서 수% 정도의 속도 불균일을 가지는 경우가 있다. 미스트 성막의 경우도, 기판(P)의 반송 속도는, 가능한 한 등속성이 높은 쪽이 바람직하고, 속도 불균일로서는, 예를 들면,±0.5% 이하로 하는 것이 바람직하다.
이에, 본 실시 형태에서는, 샤프트(Sft)와 동축에 인코더 계측용의 스케일 원반(SD)을 장착하고, 스케일 원반(SD)의 외주면의 둘레 방향에 일정 피치로 형성된 격자 눈금을 판독 헤드(인코더 헤드)(EH1, EH2)를 마련한다. 인코더 헤드(EH1, EH2) 각각에서 판독되는 격자 눈금의 이동량에 기초하여, 회전 드럼(DR)의 외주면(DRa)의 원주 방향의 단위 시간당의 이동량을 계측하고, 외주면(DRa)(즉, 기판(P))의 이동 속도를 순서대로 구한다. 그리고, 계측된 실제의 이동 속도의 목표 속도값에 대한 편차를 피드백 정보로서 구동 모터를 서보 제어함으로써, 속도 불균일이 저감된다.
노즐 유닛부(MN)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)는, 회전 드럼(DR)의 둘레 방향의 접촉 위치(Pin)와 이탈 위치(Pout)와의 사이의 어딘가에서 기판(P)의 표면에 분무된다. 도 24에 나타내는 것처럼, 노즐 유닛부(MN)의 슬롯부(SLT)(슬릿 개구부(AP))의 중심선(AXs)의 연장선은, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AXo)(또는 샤프트(Sft))을 향하도록, XY면에 대해서 각도 θp만큼 기울어지도록 배치된다. 각도 θp는, 도 1에서 설명한 것처럼, 미스트 기체(Msf)를 XY면에 대해서 45°정도 기울어진 기판(P)의 표면에 분무하는 것으로 하므로, 도 24에 있어서도, 노즐 유닛부(MN)의 좌표계 XuYuZu는 좌표계 XYZ 내에서 Yu축을 중심으로 45°정도 기울어진다.
이와 같이 노즐 유닛부(MN)의 배치에 맞춰, 인코더 헤드(EH1)는 스케일 원반(SD)의 외주면의 둘레 방향에 관해서, 노즐 유닛부(MN)의 중심선(AXs)의 연장선과 동일한 방위로 배치되고, 인코더 헤드(EH2)는 회전 중심선(AXo)을 사이에 두고, 인코더 헤드(EH1)의 반대측(180°회전한 방위)에 배치된다. 인코더 헤드(EH1)의 격자 눈금(Gss)의 판독 위치는, 노즐 유닛부(MN)의 슬릿 개구부(AP)의 둘레 방향의 방위와 동일하게 설정되므로, 미스트 기체(Msf)의 기판(P) 상의 분출 위치와 계측 위치는, 둘레 방향의 아베 오차가 없는 상태로 배치된다. 또한, 본래는 스케일 원반(SD)의 주위에는 1개의 인코더 헤드(EH1)를 배치하면 좋지만, 도 24와 같이 2개째의 인코더 헤드(EH2)를 180°의 간격으로 배치하는 것에 의해, 빠진 미스트 기체(Msf)의 일부가 주된 인코더 헤드(EH1)에 부착되어 계측 에러가 발생했을 경우라도, 인코더 헤드(EH2)에서 계측되는 이동량이나 이동 속도의 정보를 즉시 대체 사용할 수 있어, 장치의 가동 정지를 방지할 수 있다.
도 24에 있어서, 노즐 유닛부(MN)를 회전 중심선(AXo) 중심으로 회전시키고, 슬롯부(SLT)(슬릿 개구부(AP))의 중심선(AXs)이, XY면(수평면)에 대해서 각도 θm(수도 정도)만큼 하방으로 기울어지는 배치의 노즐 유닛부(MNa)로 해도 된다. 노즐 유닛부(MNa)의 내부 구조가 앞의 도 2, 도 3과 같은 경우, 도 24와 같이, 접촉 위치(Pin)보다도 하류측에 중심선(AXs)이 위치하도록 노즐 유닛부(MNa)를 배치하면, 노즐 유닛부(MNa) 내의 경사 내벽면(10A), 내벽면(11A), 혹은 슬롯부(SLT) 내에 미스트의 응집에 의해 부착된 액적이, 슬롯부(SLT)나 슬릿 개구부(AP)를 타고 기판(P) 상에 적하되는 것이 방지된다.
또, 도 24에 있어서, 노즐 유닛부(MN)를 회전 중심선(AXo) 중심으로 회전시키고, 슬롯부(SLT)(슬릿 개구부(AP))의 중심선(AXs)이, YZ면(수직면)에 대해서 각도 θf(수도 정도)만큼 기판(P)의 반송 방향의 하류측으로 기울어짐과 아울러, 이탈 위치(Pout)보다도 상류측에 슬릿 개구부(AP)가 배치되는 노즐 유닛부(MNb)로 해도 된다. 노즐 유닛부(MNb)의 배치에서는, 미스트 기체(Msf)의 분출 위치(슬릿 개구부(AP)의 위치)가, XZ면 내에서 보면, 기판(P)의 표면이 이탈 위치(Pout)를 향해서 경사지기 시작한 위치가 되고, 미스트 분무된 기판(P)을, 직후의 이탈 위치(Pout)로부터 비스듬한 하향으로 일정한 각도를 유지하여 반송시킬 수 있다.
즉, 도 24에 나타낸 노즐 유닛부(MNb)의 배치에서는, 미스트 성막에 의해서 기판(P)의 표면에 형성된 얇은 액막을 건조시킬 때까지의 동안, 미스트 성막의 직후부터 기판(P)의 자세를 일방향으로 기울어진 상태로 할 수 있다. 그 때문에, 중력의 영향으로 얇은 액막이 흐르려고 하는 방향성을 일방향(도 24의 경우는 하류측)으로 제한할 수 있어, 액막의 건조 후에 얻어지는 나노 입자층의 두께 분포를 기판(P)의 표면의 전체에 걸쳐 균일하게 하는 것이 가능해진다.
〔변형예 9〕
도 25는 도 24와 같이 회전 드럼(DR)으로 기판(P)을 지지할 때의 노즐 유닛부(MN), 회수 유닛부(DN1, DN2), 및 전극 유지 블록 부재(16)가 조립되는 커버부(CB)의 변형 구조를, 회전 드럼(DR)측에서 본 사시도이다. 또, 도 26은 도 25의 커버부(CB)를 XuZu면과 평행한 면에서 파단한 단면도이다. 도 25, 도 26에 있어서, 좌표계 XuYuZu는, 종전의 각 도면에서 정의한 좌표계와 동일하고, 노즐 유닛부(MN)의 내부 구조는, 여기에서는 앞의 도 2, 도 3과 동일하게 하지만, 그 외에 앞의 도 10의 (A), 도 10의 (B), 도 12~도 14 중 어느 것에 나타낸 구조와 동일해도 된다.
도 25, 도 26에 나타내는 것처럼, 커버부(CB)는 회전 드럼(DR)의 외주면(DRa)(기판(P))의 곡율에 맞춰, 전체적으로 회전 중심선(AXo)으로부터 소정의 반경에서 만곡된 원호 모양의 형상으로 되고, 기판(P)의 표면과 지름 방향에 일정한 간격으로 대향하도록 만곡되고, Yu 방향의 폭이 기판(P)의 폭(또는 외주면(DRa)의 폭)보다도 넓은 내벽면(40A)을 가진다. 내벽면(40A)의 회전 중심선(AXo)으로부터 반경(Rcb)은, 회전 드럼(DR)의 외주면(DRa)(또는 기판(P))의 반경(Rdp)보다도 5mm~15mm 정도 크게 설정된다. 또, 내벽면(40A)의 Yu 방향의 양측에는, 회전 드럼(DR)의 외주면(DRa)의 Yu 방향의 단부 부근과 수mm 이하(예를 들면, 1~3mm)의 갭으로 대향하는 부채 모양의 플랜지부(40B1, 40B2)가 마련된다. 플랜지부(40B1, 40B2)는 내벽면(40A)에 형성된 전극 유지 블록 부재(16)의 슬릿 개구부(AP＇)로부터 분출되어, 내벽면(40A)과 기판(P)의 표면과의 사이의 공간 내에 채워지는 미스트 기체(Msf)가, 커버부(CB)의 하방으로부터 Yu 방향으로 빠지는 것을 억제한다.
또한, 커버부(CB)의 내벽면(40A)의 둘레 방향을 따른 양단부 각각에는, 기판(P)의 표면과 소정의 갭으로 대향하도록 Yu 방향으로 연장되어 마련된 림부(40E1, 40E2)가 마련되어 있다. 림부(40E1, 40E2)의 기판(P)과 대향하는 면은, 내벽면(40A)의 반경(Rcb)과 동일한 곡률의 원통 모양의 부분 곡면으로 해도 되지만, 지름 방향에 관해서 반경(Rcb)과 반경(Rdp)과의 사이의 위치에 설정해도 된다. 커버부(CB)의 내벽면(40A)의 둘레 방향의 중앙부에 형성된 슬릿 개구부(AP＇)에 대해서, 기판(P)의 반송 방향의 상류측과 하류측 각각에는, 내벽면(40A)보다도 패인 오목부(40C1, 40C2)가 형성되어 있다. 오목부(40C1, 40C2) 각각은, Yu 방향에 내벽면(40A)의 폭과 동일한 길이로 형성되고, 둘레 방향에 관해서는 회수 유닛부(DN1)의 슬릿 모양의 개구부(DN1b), 회수 유닛부(DN2)의 슬릿 모양의 개구부(DN2b)의 폭보다도 크게 형성되어 있다.
또, 오목부(40C1)의 슬릿 개구부(AP＇)측의 단부 엣지는, 내벽면(40A)과 수직인 면(회전 중심선(AXo)을 포함하여 Yu 방향으로 연장되는 면)에 대해서 슬릿 개구부(AP＇)측으로 경사진 경사면(40D1)으로 되고, 오목부(40C2)의 슬릿 개구부(AP＇)측의 단부 엣지는, 내벽면(40A)과 수직인 면(회전 중심선(AXo)을 포함하여 Yu 방향으로 연장되는 면)에 대해서 슬릿 개구부(AP＇)측으로 경사진 경사면(40D2)으로 되어 있다. 내벽면(40A)의 오목부(40C1) 내에 형성된 회수 유닛부(DN1)의 슬릿 모양의 개구부(DN1b)의 중심을 통과하여, 회전 중심선(AXo)으로부터 지름 방향으로 연장되는 선을 L31이라고 하고, 회수 유닛부(DN2)의 슬릿 모양의 개구부(DN2b)의 중심을 통과하여, 회전 중심선(AXo)으로부터 지름 방향으로 연장되는 선을 L32라고 했을 때, 노즐 유닛부(MN)의 슬롯부(SLT)의 중심(슬릿 개구부(AP＇)의 중심)을 통과하는 중심선(AXs)에 대한 선(L31)의 XuZu면 내에서의 열림 각도와, 중심선(AXs)에 대한 선(L32)의 XuZu면 내에서의 열림 각도는 거의 동등하게 설정되어 있다.
본 변형예에 있어서도, 미스트 기체(Msf)를 분출하는 슬릿 개구부(AP＇), 잉여의 미스트 기체(Msf)를 흡인하는 슬릿 모양의 개구부(DN1b, DN2b) 각각의 Yu 방향의 길이는 거의 동일하게 설정되지만, 개구부(DN1b, DN2b)의 길이를 슬릿 개구부(AP＇)보다도 조금 길어지도록 설정해도 된다. 또, 개구부(DN1b, DN2b) 각각에서의 흡인 유량(리터/초)은, 슬릿 개구부(AP＇)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 유량(리터/초)에 대해서 동일한 정도 이상(예를 들면, 1.2배~2배)으로 설정된다. 따라서, 본 변형예에서도, 슬릿 개구부(AP＇)로부터 분출된 미스트 기체(Msf)는, 직하의 기판(P)의 표면에 분무된 후, 커버부(CB)의 내벽면(40A)과 기판(P)의 표면과의 사이의 공간을 원주 방향을 따라서 상류측과 하류측으로 흘러 오목부(40C1, 40C2)에 이른다.
오목부(40C1, 40C2)의 공간의 기판(P)의 표면으로부터의 지름 방향의 치수는, 내벽면(40A)과 기판(P)의 사이의 공간의 지름 방향의 치수에 비해 크기 때문에, 오목부(40C1, 40C2)의 공간에 이른 미스트 기체(Msf)는, 내벽면(40A) 아래의 공간을 흐르는 미스트 기체(Msf)의 유속(m/초)보다도 저하된 유속(m/초)이 되고, 개구부(DN1b, DN2b) 각각에서 흡인된다. 이러한 오목부(40C1, 40C2)를 마련하는 것에 의해, 커버부(CB)의 림부(40E1, 40E2) 각각과 기판(P)의 표면과의 사이의 간극으로부터는, 주위의 외기가 오목부(40C1, 40C2) 내에 유입되는 강한 흐름이 생겨, 잉여의 미스트 기체(Msf)의 커버부(CB) 내로부터의 빠짐을 효율적으로 방지할 수 있다.
이상의 변형예에 있어서, 기판(P)의 온도를 미스트 기체(Msf)의 온도보다도 낮게 하면, 미스트의 기판(P)으로의 부착율이 향상되기 때문에, 회전 드럼(DR)의 외주면(DRa)의 온도를 저하시키는 온조 기구를 회전 드럼(DR) 내에 마련해도 된다. 또한, 커버부(CB)(특히 내벽면(40A))의 온도를 미스트 기체(Msf)의 온도와 동일하게 하는 온조 기구를 마련해도 된다. 도 25에서 나타낸 커버부(CB)의 플랜지부(40B1, 40B2)는, 개구부(DN1b, DN2b) 각각에 의한 잉여의 미스트 기체(Msf)의 흡인력이 충분히 확보되어 있으면, 생략해도 된다. 또, 도 26에서 나타낸 중심선(AXs)에 대한 선(L31)의 회전 중심선(AXo) 중심의 열림 각도와, 중심선(AXs)에 대한 선(L32)의 회전 중심선(AXo) 중심의 열림 각도는 반드시 동일하게 할 필요는 없다. 그 열림 각도는, 기판(P)의 목표가 되는 반송 속도와 슬릿 개구부(AP＇)로부터 분출되는 미스트 기체(Msf)의 유량과의 관계로부터 설정된다.
또한, 이상의 실시 형태의 설명에 관해서, 추가하여 이하의 부기를 개시한다.
(부기 1)
캐리어 기체에 미스트를 포함하는 미스트 기체를 기판의 표면에 분무하여, 상기 미스트에 함유시킨 나노 입자를 상기 기판의 표면에 박막 모양으로 퇴적하는 미스트 성막 장치로서, 상기 기판을 표면을 따른 제1 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 기판의 표면으로부터 소정의 간격으로 대향한 선단부로부터 상기 미스트 기체를, 상기 제1 방향과 교차한 제2 방향으로 슬릿 모양으로 연장된 분포로 분출하도록, 상기 선단부에 형성된 슬릿 개구부와, 상기 미스트 기체의 도입구로부터 상기 슬릿 개구부까지, 상기 미스트 기체를 상기 제2 방향으로 넓어진 공간 내에 채우기 위해, 상기 슬릿 개구부의 상기 제1 방향의 일방의 단부에 연속하는 제1 내벽면과, 상기 슬릿 개구부의 상기 제1 방향의 타방의 단부에 연속함과 아울러, 상기 제1 내벽면과의 간격이 상기 도입구로부터 상기 슬릿 개구부를 향해서 좁아지는 제2 내벽면으로 구성되는 노즐 유닛을 구비하고, 상기 도입구로부터 분출되는 상기 미스트 기체의 분출 벡터의 중심의 연장선과 상기 제2 내벽면이 이루는 교차각을 예각으로 설정한, 미스트 성막 장치.
(부기 2)
부기 1에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 도입구로부터의 상기 미스트 기체의 분출 벡터의 중심의 연장선을 중심선 AXh, 상기 슬릿 개구부로부터의 상기 미스트 기체의 분출 방향과 평행하게 상기 슬릿 개구부의 상기 제1 방향에 관한 중심을 통과하는 선을 중심선 AXs, 상기 도입구의 상기 제1 방향의 치수를 Da, 상기 슬릿 개구부의 상기 제1 방향의 치수를 Dg라고 했을 때, 상기 중심선(AXh)과 상기 제2 내벽면과의 교점으로부터 상기 중심선(AXs)까지의 상기 제1 방향의 간격(Lxa)은, Lxa＞(Da＋Dg)/2의 관계로 설정되는, 미스트 성막 장치.
(부기 3)
부기 2에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 중심선(AXh)과 상기 제2 내벽면이 이루는 상기 교차각을 각도 θa라고 했을 때, 각도 θa를, 20°＜θa＜40°의 범위로 설정한, 미스트 성막 장치.
(부기 4)
부기 2에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 중심선(AXh)과 상기 제2 내벽면이 이루는 상기 교차각을 각도 θa라고 했을 때, 각도 θa를, 30°±5°의 범위로 설정한, 미스트 성막 장치.
(부기 5)
부기 2 내지 4 중 어느 1항에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 노즐 유닛은, 상기 제1 내벽면을 구성하는 제1 블록 부재와, 상기 제2 내벽면을 구성하는 제2 블록 부재와, 상기 공간 내에 상기 미스트 기체를 공급하는 상기 도입구가 형성되고, 상기 제1 방향으로 떨어진 상기 제1 내벽면과 상기 제2 내벽면을 잇도록 배치된 제3 블록 부재를 가지는, 미스트 성막 장치.
(부기 6)
부기 5에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 제3 블록 부재에 형성되는 상기 도입구는, 상기 제2 방향을 따라서 소정의 간격(Lyp)으로 복수 마련되고, 복수의 상기 도입구 각각에 접속되어, 무화기에 의해 발생시킨 상기 미스트 기체를 개별로 공급하기 위한 복수의 파이프를 더 가지는, 미스트 성막 장치.
(부기 7)
부기 6에 기재된 미스트 성막 장치로서, 복수의 상기 도입구 각각은, 상기 간격(Lyp)보다도 작게 설정된 상기 치수(Da)를 직경으로 하는 원형으로 형성되는, 미스트 성막 장치.
(부기 8)
부기 2 내지 4 중 어느 1항에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 노즐 유닛의 상기 슬릿 개구부로부터 분출되어, 상기 기판의 표면을 따라서 흐르는 상기 미스트 기체의 잉여분을 흡인하기 위해, 상기 슬릿 개구부에 대해서 상기 기판의 반송 방향의 상류측에 배치된 제1 회수 유닛과 하류측에 배치된 제2 회수 유닛을 더 구비하는, 미스트 성막 장치.
(부기 9)
부기 8에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 제1 및 제2 회수 유닛 각각은, 상기 노즐 유닛의 상기 슬릿 개구부와 평행하게 배치되고, 상기 미스트 기체의 잉여분을 흡인하는 부압을 발생하는 슬릿 모양의 개구부를 가지는, 미스트 성막 장치.
(부기 10)
부기 9에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 제1 및 제2 회수 유닛 각각은, 상기 슬릿 모양의 개구부와 연통하여 상기 제2 방향으로 연장되어 마련된 내부 공간을 가지고, 압축 기체의 공급에 의해 진공압을 발생시켜 상기 내부 공간을 감압하는 진공 발생기를, 상기 제1 및 제2 회수 유닛 각각의 상기 제2 방향을 따라서 소정의 간격으로 복수 접속한, 미스트 성막 장치.
(부기 11)
부기 9에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 노즐 유닛의 상기 슬릿 개구부와 상기 기판과의 사이에 배치되고, 상기 미스트 기체에 플라즈마를 조사하기 위해, 상기 제1 방향에 관해서 상기 슬릿 개구부로부터 분출하는 상기 미스트 기체를 사이에 끼도록 배치된 플라즈마 방전용의 한 쌍의 전극봉을 지지하는 전극 유지 블록 부재를 더 구비하는, 미스트 성막 장치.
(부기 12)
부기 11에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 전극 유지 블록 부재는, 상기 한 쌍의 전극봉의 상기 기판측에 상기 미스트 기체를 통과시키는 슬롯 모양의 개구부를 형성한 저부 지지 부재를 가지고, 상기 제1 회수 유닛과 상기 제2 회수 유닛은, 상기 전극 유지 블록 부재를 사이에 두고 상기 제1 방향으로 밀접하게 배치되는, 미스트 성막 장치.
(부기 13)
부기 12에 기재된 미스트 성막 장치로서, 상기 전극 유지 블록 부재의 상기 저부 지지 부재의 상기 기판과 대향한 면과, 상기 제1 및 제2 회수 유닛 각각의 상기 슬릿 모양의 개구부가 형성되어 상기 기판과 대향한 면을, 상기 기판의 표면과 평행한 동일면으로 설정한, 미스트 성막 장치.

Claims (31)

  1. 미스트를 물체의 표면에 공급하여 상기 물체의 표면에 상기 미스트가 포함하는 재료 물질의 막을 성막하는 성막 장치로서,
    상기 미스트를 발생시키는 미스트 발생부와,
    상기 미스트 발생부에서 발생한 상기 미스트를 공간에 도입하는 도입구와,
    상기 공간으로부터 상기 물체의 표면에 상기 미스트를 공급하는 공급구를 가지는 미스트 공급부를 가지고,
    상기 공급구는 제1 방향과 제2 방향이 교차하는 상기 공급구를 포함하고, 상기 미스트가 통과하는 제1 소정 평면 내의 상기 제1 방향에 있어서 상기 도입구와 상이한 위치에 마련되는, 성막 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 미스트 공급부는, 상기 도입구를 복수 가지는, 성막 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 미스트 공급부는, 복수의 상기 도입구를 상기 제2 방향을 따라서 마련하는, 성막 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 1항에 있어서,
    상기 미스트 공급부는, 제1 벽면과, 상기 제1 벽면과 대향하는 제2 벽면을 가지고,
    상기 미스트 공급부는, 상기 도입구의 상기 미스트가 통과하는 제2 소정 평면에 있어서의 상기 도입구를 상기 제2 소정 평면에 직교하는 제3 방향을 따라서 연신(延伸)했을 때, 상기 도입구가 상기 제1 벽면과 교차하도록 상기 도입구를 마련하는, 성막 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 공급구의 폭은, 상기 도입구의 폭보다도 좁은, 성막 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 공급구의 상기 제1 방향의 폭은, 상기 도입구의 상기 제1 방향의 폭보다도 짧은, 성막 장치.
  7. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 1항에 있어서,
    상기 미스트 공급부는, 상기 제1 벽면에 부착된 액화된 상기 미스트를 회수하는 회수부를 가지는, 성막 장치.
  8. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 1항에 있어서,
    상기 제1 벽면은 곡면을 가지는, 성막 장치.
  9. 청구항 4 내지 청구항 8 중 어느 1항에 있어서,
    상기 제2 벽면은 곡면을 가지는, 성막 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 1항에 있어서,
    제2 소정 평면 내에서 상기 물체를 유지하는 물체 유지부를 가지고,
    상기 미스트 공급부는, 상기 물체에 대향하는 위치에 마련되고, 상기 공급구로부터 상기 물체에 상기 미스트를 공급하는, 성막 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 미스트 공급부는, 상기 제1 소정 평면과 상기 제2 소정 평면이 평행한 면이 되도록, 상기 물체 유지부에 대향해서 마련되는, 성막 장치.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 물체 유지부는, 상기 물체를 반송하는 반송부를 구비하고,
    상기 미스트 공급부는, 반송되고 있는 상기 물체에 대해서 상기 미스트를 공급하는, 성막 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 반송부는, 상기 물체를 상기 제1 방향과 평행인 상기 제2 소정 평면 내의 제3 방향으로 반송하는, 성막 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 물체 유지부는, 상기 물체의 단척(短尺)측을 상기 제2 소정 평면 내에서 상기 제3 방향으로 교차하고, 또한 상기 제2 방향과 평행한 제4 방향으로 배치하는, 성막 장치.
  15. 캐리어 가스에 포함되는 미스트를 물체의 표면에 공급하여 상기 물체의 표면에 상기 미스트가 포함하는 재료 물질의 막을 성막하는 성막 장치로서,
    상기 물체를 표면을 따른 제1 방향으로 이동시키는 이동 기구와,
    상기 물체의 표면으로부터 소정의 간격으로 대향한 선단부로부터 상기 미스트를, 상기 제1 방향과 교차한 제2 방향으로 슬릿 모양으로 연장된 분포로 분출되도록, 상기 선단부에 형성된 공급구와,
    상기 미스트의 도입구로부터 상기 공급구까지, 상기 미스트를 상기 제2 방향으로 넓어진 공간 내에 채우기 위해, 상기 공급구의 상기 제1 방향의 일방의 단부에 연속하는 제1 벽면과,
    상기 공급구의 상기 제1 방향의 타방의 단부에 연속함과 아울러, 상기 제1 벽면과의 간격이 상기 도입구로부터 상기 공급구를 향해서 좁아지는 제2 벽면으로 구성되는 미스트 공급부를 구비하고,
    상기 도입구로부터 도입되는 상기 미스트의 도입 벡터의 중심의 연장선과 상기 제2 벽면이 이루는 교차각을 예각으로 설정한, 성막 장치.
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 1항에 있어서,
    상기 물체는 가요성 기판인, 성막 장치.
  17. 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 1항에 기재된 성막 장치를 이용하여 상기 물체 상에 상기 재료 물질인 도전막 재료를 성막하는 성막 공정과,
    성막된 상기 물체를 건조시키는 건조 공정을 포함하는, 도전막의 제조 방법.
  18. 재료 물질을 포함하는 미스트를 발생시키는 미스트 발생부와,
    도입구와, 공급구를 가지고, 상기 도입구로부터 도입된 상기 미스트를 상기 공급구로부터 물체의 표면에 공급하는 미스트 공급부를 가지고,
    상기 공급구는, 상기 미스트의 도입 방향과 상이한 방향인 제1 방향에 있어서, 상기 도입구와 상이한 위치에 마련되는, 미스트 성막 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제1 방향에 있어서, 상기 공급구의 폭은, 상기 도입구의 폭보다도 좁은, 미스트 성막 장치.
  20. 재료 물질을 포함하는 미스트를 발생시키는 미스트 발생부와,
    도입구와, 공급구를 가지고, 상기 도입구로부터 도입된 상기 미스트를 상기 공급구로부터 물체의 표면에 공급하는 미스트 공급부를 가지고,
    상기 미스트의 도입 방향과 상이한 방향인 제1 방향에 있어서, 상기 공급구의 폭은, 상기 도입구의 폭보다도 좁은, 미스트 성막 장치.
  21. 청구항 18 내지 청구항 20 중 어느 1항에 잇어서,
    상기 공급구는, 상기 도입구를 복수 가지는, 미스트 성막 장치.
  22. 청구항 18 내지 청구항 21 중 어느 1항에 있어서,
    상기 미스트 공급부는, 상기 도입구로부터 도입된 미스트를 상기 공급구로 안내하는 공간을 가지는, 미스트 성막 장치.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 공간에 접하는 벽면에 부착되어 액화된 상기 미스트를 회수하는 회수부를 가지는, 미스트 성막 장치.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 공간은, 제1 벽면과, 상기 제1 벽면과 대향하는 제2 벽면과의 사이에 마련되는, 미스트 성막 장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 제1 벽면 및 제2 벽면 중 적어도 일방은, 상기 제1 벽면과 제2 벽면과의 간격이 상기 도입구로부터 상기 공급구를 향해서 좁아지도록 마련되는, 미스트 성막 장치.
  26. 청구항 24 또는 청구항 25에 있어서,
    제1 벽면에 부착되어 액화된 상기 미스트를 회수하는 회수부를 가지는, 미스트 성막 장치.
  27. 청구항 24 내지 청구항 26 중 어느 1항에 있어서,
    상기 제1 벽면은 곡면을 가지는, 미스트 성막 장치.
  28. 청구항 24 내지 청구항 27 중 어느 1항에 있어서,
    상기 제2 벽면은 곡면을 가지는, 미스트 성막 장치.
  29. 청구항 18 내지 청구항 28 중 어느 1항에 있어서,
    상기 물체를 반송하는 반송부를 구비하고,
    상기 미스트 공급부는, 반송되고 있는 상기 물체에 대해서 상기 미스트를 공급하는, 미스트 성막 장치.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 제1 방향은, 상기 물체의 반송 방향인, 미스트 성막 장치.
  31. 재료 물질을 포함하는 미스트를 발생시키는 미스트 발생부와,
    도입구와, 공급구를 가지고, 상기 도입구로부터 도입된 상기 미스트를 상기 공급구로부터 물체의 표면에 공급하는 미스트 공급부를 가지고,
    상기 미스트 공급부는,
    상기 도입구로부터 도입된 상기 미스트를 상기 공급구로 안내하는 공간으로서, 제1 벽면과, 상기 제1 벽면과 대향하는 제2 벽면과의 사이에 마련되는 공간을 가지고,
    상기 제1 벽면 및 제2 벽면 중 적어도 일방은, 상기 제1 벽면과 제2 벽면과의 간격이 상기 도입구로부터 상기 공급구를 향해서 좁아지도록 마련되는, 미스트 성막 장치.
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