[发明专利]雾成膜装置和雾成膜方法

说明书

一种成膜装置，其将包含微粒的雾供给至基板，在基板的表面形成包含微粒的膜，该成膜装置具备：覆盖基板的表面的至少一部分的导风部件；以及将雾供给至基板的表面与导风部件之间的空间的雾供给部。雾供给部包括使雾带正电或带负电的带电赋予部；以及将通过带电赋予部而带电的雾向空间内喷出的雾喷出部。导风部件具有与基板的表面对置的壁面，包括使壁面产生与通过带电赋予部带电的雾相同符号的电位的静电场发生部。

技术领域

本发明涉及将包含微细的材料粒子(纳米粒子)的溶液雾化并将所得到的雾喷雾至被处理基板，在被处理基板的表面形成由微细的粒子构成的材料物质的薄膜的雾成膜装置和雾成膜方法。

背景技术

在电子器件的制造过程中实施成膜步骤(成膜处理)，该成膜步骤中，在待形成电子器件的基板(被处理对象)的表面形成由各种材料物质构成的薄膜。成膜步骤中的成膜方法有各种方式，近年来，雾成膜法受到关注，该雾成膜法中，将由包含材料物质的分子或微粒(纳米粒子)的溶液产生的雾喷雾至基板的表面，使附着于基板的雾(溶液)中所包含的溶剂成分发生反应或蒸发，在基板的表面形成由材料物质(金属材料、有机材料、氧化物材料等)构成的薄膜。作为与雾成膜法相似的成膜方式，已知有日本特开2005-281679号公报中公开的静电喷雾沉积法(electrospray deposition)。静电喷雾沉积法是使要涂布的液体带上静电，使带电的液体成为微小的液滴(雾)状或线状体而附着于被对象物的方法。日本特开2005-281679号公报中公开了下述的构成：将在溶剂中溶解用于在绝缘性膜的表面成膜的树脂而成的溶液、或者分散有树脂和无机微粒的分散液供给至在前端具有毛细管的喷嘴，一边向该喷嘴施加达到恒定流量的压力、一边向喷嘴施加高电压，由此使直径为零点几微米至数十微米的带电的液滴或线状体从喷嘴前端的毛细管喷出到膜表面。此外，在日本特开2005-281679号公报中，将膜载置在大于膜的面积的导电板上，在该导电板与喷嘴之间赋予一定的电位差，由此使带电的液滴或线状体有效地附着于膜表面。

在静电喷雾沉积法中，从喷嘴的毛细管喷出的液滴或线状体也取决于从喷嘴前端到膜表面的距离、或者喷嘴与导电板之间的电位差，但在日本特开2005-281679号公报中，通过使喷嘴的前端(毛细管)的直径优选为0.4～1mm的范围、使施加在喷嘴与导电板之间的电压优选为10～20kVk的范围，形成了通过静电斥力使液滴或线状体从喷嘴前端喷射的构成。因此具有下述倾向：在喷嘴前端的毛细管的喷出方向的延长线与膜表面交叉的中央部分所形成的膜厚最厚，随着从该中央部分朝向周边，膜厚变薄。因此，为了在大的膜表面均匀地以准确的厚度形成由树脂或无机微粒构成的薄膜，需要使膜和喷嘴在与膜表面平行的面内以二维方式以一定的速度精密地相对移动。

发明内容

本发明的第1方式涉及一种雾成膜装置，其是将含有材料物质的微粒的雾喷雾至基板，在上述基板的表面形成由上述材料物质构成的膜层的雾成膜装置，该装置具备：雾发生机构，其送出雾气体，该雾气体包含将含有上述微粒的溶液雾化而产生的雾；雾喷出机构，其使上述雾气体流入并朝向上述基板喷出；导风机构，其具有以规定间隔与上述基板的表面对置的壁面，用于使来自上述雾喷出机构的上述雾气体沿着上述基板的表面流动；以及雾引导机构，其在上述导风部件的上述壁面与上述雾之间产生斥力，用于产生将上述雾吸引至上述基板的表面的引力。

本发明的第2方式涉及一种雾成膜装置，其是将在载气上载置包含微粒的雾而成的雾气体喷雾至基板的表面，使上述微粒在上述基板的表面形成为薄膜状的雾成膜装置，该装置具备：雾喷雾部，其具有距上述基板表面以规定间隔对置的喷嘴开口部，将上述雾气体从上述喷嘴开口部朝向上述基板喷出；雾供给装置，其将上述雾气体以规定流量供给至上述雾喷雾部，并且将从上述喷嘴开口部喷出的上述雾气体设定为低于环境温度的第1温度；移动机构，其支承上述基板，并在沿着上述基板的表面的方向上移动；以及基板调温机构，其将被喷雾上述雾气体的上述基板设定为低于上述第1温度的第2温度。