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JP2018178229A - Processing apparatus and processing method - Google Patents

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JP2018178229A
JP2018178229A JP2017083186A JP2017083186A JP2018178229A JP 2018178229 A JP2018178229 A JP 2018178229A JP 2017083186 A JP2017083186 A JP 2017083186A JP 2017083186 A JP2017083186 A JP 2017083186A JP 2018178229 A JP2018178229 A JP 2018178229A
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慎悟 柳生
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裕之 安藤
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Toshimi Hitora
俊実 人羅
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing apparatus and a processing method capable of processing a base substance in an industrially advantageous manner.SOLUTION: While a conveyance speed or conveyance temperature of mist or droplets is adjusted, processing using the mist or droplets is performed by using a processing apparatus at least comprising an atomization and droplet generation part which atomizes or makes a raw material solution including a processing agent into droplets, and a conveyance processing part which the mist or droplets obtained by the atomization and droplet generation part up to a base substance using a carrier gas and then causes thermal reaction on the base substance, the processing apparatus being characterized in that the conveyance processing part includes detection means for detecting optical characteristics of the mist or droplets, and adjustment means for adjusting a conveyance speed or conveyance temperature of the mist or droplets based upon a detection result of the optical characteristics.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、成膜やエッチングに有用な新規な処理装置および処理方法に関する。   The present invention relates to a novel processing apparatus and processing method useful for film formation and etching.

半導体装置の製造工程において、成膜やエッチングに真空装置が用いられており、このような真空装置として、複数の処理チャンバーを備えた真空処理装置が使用されている(特許文献1)。 このような真空処理装置は、例えば、内部に搬送手段を具備し、真空雰囲気下で基板が搬送されるように構成されている。しかしながら、このような枚葉式処理チャンバー内で成膜処理やエッチング処理を行う場合、処理結果(例えば、成膜処理における膜質、エッチング処理におけるムラ等)は、処理開始時の処理チャンバー内の環境に依存し、処理開始前に、長時間のアイドリング状態(待機状態)であった処理チャンバー等では、処理開始後数枚の基板については、目標の処理結果が得られないなどの問題があった。そして、この問題を解決するために、製品用基板等の処理に先立って、非製品用基板(ダミー)を処理チャンバー内に導入し、処理チャンバー内を安定させた後、製品用基板を導入する必要があった。なお、ダミーをどの程度導入するかは、処理チャンバー内の環境や、アイドリング状態(待機状態)とされていた時間等に依存する。   In a manufacturing process of a semiconductor device, a vacuum device is used for film formation and etching, and as such a vacuum device, a vacuum processing device provided with a plurality of processing chambers is used (Patent Document 1). Such a vacuum processing apparatus includes, for example, a transfer unit inside, and is configured to transfer a substrate in a vacuum atmosphere. However, when film formation processing or etching processing is performed in such a single wafer processing chamber, the processing result (for example, film quality in film formation processing, unevenness in etching processing, etc.) is the environment in the processing chamber at the start of processing. In a processing chamber that has been idle for a long time (standby state) before starting processing, the target processing results can not be obtained for several substrates after starting processing. . Then, in order to solve this problem, the substrate for non-product (dummy) is introduced into the processing chamber prior to the processing of the substrate for product etc. and the inside of the processing chamber is stabilized, and then the substrate for product is introduced. I needed it. The extent to which the dummy is introduced depends on the environment in the processing chamber, the time during which the idling state (standby state) has been made, and the like.

また、真空装置を用いずに非真空下で成膜等を行う手法も検討されている。特許文献2には、ソース材料が溶媒に溶解したソース材料溶液を超音波振動子により霧化し、霧化した前記溶液の微粒子をキャリアガス中に含ませた吹き付け用ガスを、予め加熱した製膜用基板の表面に吹き付け、前記微粒子中のソース材料を熱分解させて、前記製膜用基板上に金属酸化物または金属硫化物の薄膜を形成する方法が開示されている。さらに、特許文献2には、前記吹き付け用ガス中の前記微粒子の含有量を測定し、測定値が適正値となるように前記超音波振動子の出力を制御しながら前記薄膜を形成することが記載されている。しかしながら、特許文献2に記載の方法では、実際には、超音波振動子の出力を変えることで、ミストまたは液滴が不安定になる問題があり、具体的には、ミストまたは液滴の粒径(濃度も含む)が変わってしまうという問題があり、成膜速度を制御するどころか、工業的に有用な均一な膜を得ることすら困難であった。特に、例えば結晶膜を成膜する場合は、結晶性が全く異なる多層構造状の膜が得られてしまうこともあり、再現性も悪く、工業的には不向きであった。   In addition, a method of forming a film under non-vacuum without using a vacuum device has also been studied. In Patent Document 2, a film formation is made by preheating a spray gas in which fine particles of the atomized solution are contained in a carrier gas by atomizing the source material solution in which the source material is dissolved in a solvent using an ultrasonic transducer. There is disclosed a method of forming a thin film of metal oxide or metal sulfide on the substrate for film formation by spraying on the surface of the substrate and thermally decomposing the source material in the fine particles. Furthermore, in Patent Document 2, the content of the fine particles in the gas for blowing is measured, and the thin film is formed while controlling the output of the ultrasonic transducer so that the measured value becomes an appropriate value. Have been described. However, in the method described in Patent Document 2, there is a problem that the mist or the droplet becomes unstable in practice by changing the output of the ultrasonic transducer, and more specifically, the particles of the mist or the droplet are There is a problem that the diameter (including the concentration) is changed, and it is difficult to obtain an industrially useful uniform film rather than controlling the deposition rate. In particular, in the case of forming a crystalline film, for example, a film having a multilayer structure with completely different crystallinity may be obtained, and the reproducibility is also poor, which is not suitable industrially.

特開2012−119626号公報JP, 2012-119626, A 特開2000−144435号公報JP 2000-144435 A

本発明は、工業的有利に基体を処理できる処理装置および処理方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a processing apparatus and a processing method capable of processing a substrate industrially and advantageously.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、特許文献2記載の発明のように超音波振動子の出力を変えるのではなく、ミストの搬送速度または搬送温度を変えて成膜したところ、安定したミストの成膜が実現できることを知見し、さらに、成膜速度の制御が可能であり、均一な膜厚でかつ高品質の膜が再現性良く得られることを見出した。そして、ミストまたは液滴の光学特性を検出し、この光学特性の検出結果に基づき前記ミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節することが重要であることを知見し、このような処理方法や処理装置が上記従来の問題を一挙に解決できるものであることを見出した。
また、本発明者らは、上記知見を得た後、さらに検討を重ねて本発明を完成させるに至った。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors did not change the output of the ultrasonic transducer as in the invention described in Patent Document 2, but changed the transport speed or transport temperature of the mist to form a film. As a result, they have found that stable mist film formation can be realized, and further, it has been found that the film formation rate can be controlled, and a film with uniform film thickness and high quality can be obtained with good reproducibility. The inventors have also found that it is important to detect the optical properties of mist or droplets and to adjust the transport speed or transport temperature of the mist or droplet based on the detection results of the optical properties, and such a processing method It has been found that the processing apparatus can solve the above conventional problems at once.
In addition, after obtaining the above-mentioned findings, the present inventors repeated studies to complete the present invention.

すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
[1]処理剤を含む原料溶液を霧化または液滴化する霧化・液滴化部と、霧化・液滴化部で得られたミストまたは液滴をキャリアガスを用いて基体まで搬送し、ついで前記基体上で熱反応させる搬送処理部とを少なくとも備える処理装置であって、前記搬送処理部が、前記ミストまたは液滴の光学特性を検出する検出手段、および前記光学特性の検出結果に基づき前記ミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節する調節手段を含むことを特徴とする処理装置。
[2]光学特性が、透過率、吸収率、反射率、屈折率、消衰係数または吸収係数である前記[1]記載の処理装置。
[3]光学特性が、透過率である前記[1]または[2]に記載の処理装置。
[4]調節手段が、前記ミストまたは液滴の搬送速度を調節する手段である前記[1]〜[3]のいずれかに記載の処理装置。
[5]調節手段が、前記キャリアガスの流量を調節するための手段を含む前記[4]記載の処理装置。
[6]調節手段が、前記ミストまたは液滴の搬送温度を調節する手段である前記[1]〜[3]のいずれかに記載の処理装置。
[7]調節手段が、プレヒートを行うための手段を含む前記[6]記載の処理装置。
[8]前記処理剤が成膜用原料であり、前記処理装置が成膜装置である前記[1]〜[7]のいずれかに記載の処理装置。
[9]処理剤を含む原料溶液を霧化または液滴化し、得られたミストまたは液滴をキャリアガスを用いて基体まで搬送し、ついで前記基体上で熱反応させて前記基体を処理する方法であって、前記ミストまたは液滴の光学特性を検出し、前記光学特性の検出結果に基づき前記ミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節することを特徴とする処理方法。
[10]光学特性が、透過率、吸収率、反射率、屈折率、消衰係数または吸収係数である前記[9]記載の処理方法。
[11]光学特性が、透過率である前記[9]または[10]に記載の処理方法。
[12]前記調節を、前記ミストまたは液滴の搬送速度を調節することにより行う前記[9]〜[11]のいずれかに記載の処理方法。
[13]前記搬送速度の調節を、前記キャリアガスの流量を調節することにより行う前記[12]記載の処理方法。
[14]前記調節を、前記ミストまたは液滴の搬送温度を調節することにより行う前記[9]〜[11]のいずれかに記載の処理方法。
[15]前記搬送温度の調節を、プレヒートにより行う前記[14]記載の処理方法。
[16]前記処理剤が成膜用原料であり、前記処理が成膜処理である前記[9]〜[15]のいずれかに記載の処理方法。
[17]前記[16]記載の処理方法を用いて得られる膜。
That is, the present invention relates to the following inventions.
[1] The mist or droplet obtained by the atomization / dropletization unit atomizing or dropletizing the raw material solution containing the treatment agent, and the mist or droplet obtained by the atomization / dropletization unit to the substrate using the carrier gas And a transport processing unit for causing a thermal reaction on the substrate, the transport processing unit detecting the optical property of the mist or droplet, and the detection result of the optical property And a control unit configured to control the transport speed or transport temperature of the mist or the droplets on the basis of.
[2] The processing apparatus according to [1], wherein the optical property is transmittance, absorption, reflectance, refractive index, extinction coefficient, or absorption coefficient.
[3] The processing apparatus according to the above [1] or [2], wherein the optical property is transmittance.
[4] The processing apparatus according to any one of the above [1] to [3], wherein the adjusting means is a means for adjusting the transport speed of the mist or the droplets.
[5] The processing apparatus according to the above [4], wherein the adjusting means includes means for adjusting the flow rate of the carrier gas.
[6] The processing apparatus according to any one of the above [1] to [3], wherein the adjusting means is a means for adjusting the transport temperature of the mist or the droplets.
[7] The processing apparatus according to the above [6], wherein the adjusting means includes means for performing preheating.
[8] The processing apparatus according to any one of the above [1] to [7], wherein the processing agent is a film forming raw material, and the processing apparatus is a film forming apparatus.
[9] A method of atomizing or dropletizing a raw material solution containing a treating agent, conveying the resulting mist or droplets to a substrate using a carrier gas, and then thermally reacting the substrate on the substrate to treat the substrate And detecting the optical characteristic of the mist or droplet, and adjusting the conveyance speed or conveyance temperature of the mist or droplet based on the detection result of the optical characteristic.
[10] The processing method according to [9], wherein the optical property is transmittance, absorptivity, reflectance, refractive index, extinction coefficient or absorption coefficient.
[11] The processing method according to [9] or [10], wherein the optical property is transmittance.
[12] The processing method according to any one of the above [9] to [11], wherein the adjustment is performed by adjusting the transport speed of the mist or the droplets.
[13] The processing method according to [12], wherein the adjustment of the transfer speed is performed by adjusting the flow rate of the carrier gas.
[14] The processing method according to any one of the above [9] to [11], wherein the adjustment is performed by adjusting the transport temperature of the mist or the droplets.
[15] The processing method according to [14], wherein the adjustment of the transfer temperature is performed by preheating.
[16] The processing method according to any one of the above [9] to [15], wherein the processing agent is a film forming material, and the process is a film forming process.
[17] A film obtained by using the processing method according to the above [16].

本発明の処理装置および処理方法によれば、工業的有利に基体を処理できる。   According to the processing apparatus and processing method of the present invention, the substrate can be industrially advantageously processed.

本発明の処理装置の好適な一態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the suitable one aspect | mode of the processing apparatus of this invention. 本発明の処理装置の好適な一態様を説明する概略構成図である。It is a schematic block diagram explaining the suitable one aspect | mode of the processing apparatus of this invention. 本発明において用いられる霧化・液滴化部の一態様を説明する図である。It is a figure explaining one aspect of the atomization * dropletization part used in this invention. 本発明において用いられる超音波振動子の一態様を説明する図である。It is a figure explaining one mode of the ultrasonic transducer used in the present invention. 本発明において用いられる透過率測定器の一態様を説明する図である。It is a figure explaining the one aspect | mode of the transmittance | permeability measuring device used in this invention. 参考例において得られた透過率と膜厚との関係図である。It is a related figure of the transmittance | permeability and film thickness which were obtained in the reference example.

本発明の処理装置は、処理剤を含む原料溶液を霧化または液滴化する霧化・液滴化部と、霧化・液滴化部で得られたミストまたは液滴をキャリアガスを用いて基体まで搬送し、ついで前記基体上で熱反応させる搬送処理部とを少なくとも備える処理装置であって、前記搬送処理部が、前記ミストまたは液滴の光学特性を検出する検出手段、および前記光学特性の検出結果に基づき前記ミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節する調節手段を含むことを特長とする。   The processing apparatus of the present invention uses the carrier gas as the mist or droplets obtained in the atomization / dropletization section for atomizing or dropletizing the raw material solution containing the treatment agent and the atomization / dropletization section A processing unit including at least a transport processing unit for transporting the substrate to the substrate and then performing a thermal reaction on the substrate, wherein the transport processing unit detects the optical characteristics of the mist or the droplets; It is characterized by including a control means for controlling the transport speed or transport temperature of the mist or droplet based on the detection result of the characteristic.

本発明において用いられる基体は、特に限定されず、公知のものであってよい。前記基体の材料も、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、有機化合物であってもよいし、無機化合物であってもよい。前記基体の形状としては、どのような形状のものであってもよく、あらゆる形状に対して有効であり、例えば、平板や円板等の板状、繊維状、棒状、円柱状、角柱状、筒状、螺旋状、球状、リング状、多孔質体状などが挙げられるが、本発明においては、基板が好ましく、可撓性基板がより好ましい。基板の厚さは、本発明においては特に限定されないが、1μm〜100mmが好ましく、10μm〜10mmがより好ましい。   The substrate used in the present invention is not particularly limited, and may be a known one. The material of the substrate is also not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and the material may be an organic compound or an inorganic compound. The shape of the substrate may be any shape, and is effective for any shape, for example, plate-like such as flat plate or disc, fiber-like, rod-like, cylindrical, prismatic, Examples thereof include cylindrical, spiral, spherical, ring, and porous bodies, but in the present invention, a substrate is preferable, and a flexible substrate is more preferable. The thickness of the substrate is not particularly limited in the present invention, but is preferably 1 μm to 100 mm, and more preferably 10 μm to 10 mm.

前記基板は、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、公知の基板であってよい。絶縁体基板であってもよいし、半導体基板であってもよいし、金属基板や導電性基板であってもよい。また、本発明においては、前記基板の一部または全部の上に、金属膜、半導体膜、導電性膜および絶縁性膜の少なくとも1種の膜が形成されているものも、前記基板として好適に用いることができる。前記金属膜の構成金属としては、例えば、ガリウム、鉄、インジウム、アルミニウム、バナジウム、チタン、クロム、ロジウム、ニッケル、コバルト、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、シリコン、イットリウム、ストロンチウムおよびバリウムから選ばれる1種または2種以上の金属などが挙げられる。半導体膜の構成材料としては、例えば、シリコン、ゲルマニウムのような元素単体、周期表の第3族〜第5族、第13族〜第15族の元素を有する化合物、金属酸化物、金属硫化物、金属セレン化物、または金属窒化物、ペロブスカイト等が挙げられる。また、前記導電性膜の構成材料としては、例えば、スズドープ酸化インジウム(ITO)、フッ素ドープ酸化インジウム(FTO)、酸化亜鉛(ZnO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)、酸化スズ(SnO)、酸化インジウム(In)、酸化タングステン(WO)などが挙げられる。前記絶縁性膜の構成材料としては、例えば、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタン(TiO)、酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(Si)、酸窒化シリコン(Si)などが挙げられるが、絶縁性酸化物からなる絶縁性膜であるのが好ましく、チタニア膜であるのがより好ましい。 The substrate is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be a known substrate. It may be an insulator substrate, a semiconductor substrate, a metal substrate or a conductive substrate. In the present invention, a substrate in which at least one of a metal film, a semiconductor film, a conductive film, and an insulating film is formed on a part or the whole of the substrate is also preferably used as the substrate. It can be used. As a constituent metal of the metal film, for example, one or more selected from gallium, iron, indium, aluminum, vanadium, titanium, chromium, rhodium, nickel, cobalt, zinc, magnesium, calcium, silicon, yttrium, strontium and barium Two or more metals can be mentioned. As a constituent material of the semiconductor film, for example, elemental elements such as silicon and germanium, compounds having elements of groups 3 to 5 and groups 13 to 15 of the periodic table, metal oxides, metal sulfides , Metal selenides, metal nitrides, perovskites, and the like. Further, as a constituent material of the conductive film, for example, tin-doped indium oxide (ITO), fluorine-doped indium oxide (FTO), zinc oxide (ZnO), aluminum-doped zinc oxide (AZO), gallium-doped zinc oxide (GZO) , Tin oxide (SnO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), and the like. As a constituent material of the insulating film, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxynitride (Si 4) Although O 5 N 3 ) and the like can be mentioned, an insulating film made of an insulating oxide is preferable, and a titania film is more preferable.

本発明において用いられる処理剤は、前記基体を処理できさえすれば特に限定されず、公知のものであってよい。前記処理剤としては、例えば、成膜用原料、エッチング剤、表面改質剤、洗浄剤、リンス剤などが挙げられる。   The treatment agent used in the present invention is not particularly limited as long as it can treat the substrate, and may be known. As said processing agent, the raw material for film-forming, an etching agent, a surface modifier, a cleaning agent, a rinse agent etc. are mentioned, for example.

前記成膜用原料は、本発明の目的を阻害しない限り、公知の成膜用原料であってよく、無機材料であっても、有機材料であってもよい。本発明においては、前記成膜用原料が、金属または金属化合物を含むのが好ましく、ガリウム、鉄、インジウム、アルミニウム、バナジウム、チタン、クロム、ロジウム、ニッケル、コバルト、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、イットリウム、ストロンチウム、バリウムおよびケイ素から選ばれる1種または2種以上の金属を含むのがより好ましく、ケイ素含有化合物であるのが最も好ましい。前記ケイ素含有化合物は、少なくとも一つのケイ素を含む化合物であれば特に限定されない。前記ケイ素含有化合物としては、例えば、シラン、シロキサン、シラザン、ポリシラザンなどが挙げられる。前記シランとしては、例えば、モノシラン(SiH)、アルコキシシランなどが挙げられる。前記アルコキシシランとしては、例えば、テトラエトキシシラン(TEOS)、テトラメトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラアミロキシシラン、テトラオクチルオキシシラン、テトラノニルオキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、ジメトキシジイソプロポキシシラン、ジエトキシジイソプロポキシシラン、ジエトキシジブトキシシラン、ジエトキシジトリチルオキシシランまたはこれらの混合物などが挙げられる。前記シロキサンとしては、例えばヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジブチルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、ヘキサエチルジシロキサン及び3−グリシドキシプロピルペンタメチルジシロキサンなどが挙げられる。シラザンとしては、例えばヘキサメチルジシラザン及びヘキサエチルジシラザンなどが挙げられる。また、本発明においては、前記成膜用原料が、前記金属を錯体または塩の形態で含むのも好ましい。前記錯体の形態としては、例えば、有機錯体などが挙げられ、より具体的には、例えば、アセチルアセトナート錯体、カルボニル錯体、アンミン錯体、ヒドリド錯体、キノリノール錯体等が挙げられる。前記塩の形態としては、例えば、ハロゲン化物などが挙げられ、より具体的には、例えば、塩化金属塩、臭化金属塩、ヨウ化金属塩などが挙げられる。 The film-forming material may be a known film-forming material, as long as the object of the present invention is not impaired, and may be an inorganic material or an organic material. In the present invention, the film-forming material preferably contains a metal or a metal compound, and gallium, iron, indium, aluminum, vanadium, titanium, chromium, rhodium, nickel, cobalt, zinc, magnesium, calcium, yttrium, It is more preferable to include one or more metals selected from strontium, barium and silicon, and most preferable to be a silicon-containing compound. The silicon-containing compound is not particularly limited as long as it is a compound containing at least one silicon. Examples of the silicon-containing compound include silanes, siloxanes, silazanes and polysilazanes. Examples of the silane include monosilane (SiH 4 ) and alkoxysilane. Examples of the alkoxysilane include tetraethoxysilane (TEOS), tetramethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraamyloxysilane, tetraoctyloxysilane, tetranonyloxysilane, dimethoxydiethoxysilane, and dimethoxydiiso. Examples thereof include propoxysilane, diethoxydiisopropoxysilane, diethoxydibutoxysilane, diethoxyditrityloxysilane, and mixtures thereof. Examples of the siloxane include hexamethyldisiloxane, 1,3-dibutyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, hexaethyldisiloxane and 3-glycid. And xylpropyl pentamethyldisiloxane and the like. Examples of silazane include hexamethyldisilazane and hexaethyldisilazane. In the present invention, it is also preferable that the film-forming material contains the metal in the form of a complex or a salt. Examples of the form of the complex include organic complexes and the like, and more specifically, for example, acetylacetonato complex, carbonyl complex, ammine complex, hydride complex, quinolinol complex and the like. Examples of the form of the salt include halides, and more specifically, for example, metal chlorides, metal bromides, metal iodides and the like.

前記エッチング剤は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知のエッチング剤であってよい。前記エッチング剤としては、例えば、有機酸(例えば、硫酸、称賛、塩酸、酢酸、ぎ酸、ふっ酸)、酸化剤(例えば、過酸化水素、濃硫酸)、キレート剤(例えば、イミノジ酢酸、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミン4酢酸、エチレンジアミン、エタノールアミン、アミノプロパノール)、チオール化合物などが挙げられる。また、前記エッチング剤としては、例えばイミダゾールや、イミダゾール誘導体化合物などのように自身がエッチング作用を持つものも含まれる。   The etching agent is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be a known etching agent. Examples of the etching agent include organic acids (eg, sulfuric acid, praise, hydrochloric acid, acetic acid, formic acid, hydrofluoric acid), oxidizing agents (eg, hydrogen peroxide, concentrated sulfuric acid), chelating agents (eg, iminodiacetic acid, nitrilotritriol). Acetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, ethylenediamine, ethanolamine, aminopropanol), thiol compounds and the like can be mentioned. Further, examples of the etching agent include those having an etching action such as imidazole and imidazole derivative compounds.

前記表面改質剤は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知のものであってよい。前記表面改質剤としては、例えば、アニオン系・カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、高分子界面活性剤、顔料分散剤、アルコール類、脂肪酸、アミン類、アミド類、イミド類、金属せっけん、脂肪酸オリゴマー化合物、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、リン酸系カップリング剤、カルボン酸系カップリング剤、フッ素系界面活性剤、ホウ素系界面活性剤等が挙げられる。前記原料溶液は、前記表面改質剤を、1種類単独で含んでいてもよいし、2種類以上を含んでいてもよい。   The surface modifier is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be known. Examples of the surface modifier include anionic and cationic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, polymeric surfactants, pigment dispersants, alcohols, fatty acids, amines, and amides. , Imides, metal soaps, fatty acid oligomer compounds, silane coupling agents, titanate coupling agents, aluminate coupling agents, phosphoric acid coupling agents, carboxylic acid coupling agents, fluorochemical surfactants, boron interface An activator etc. are mentioned. The raw material solution may contain the surface modifying agent singly or in combination of two or more.

前記洗浄剤は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知のものであってよい。前記洗浄剤としては、例えば、界面活性剤(例えばアニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤等)、金属石鹸などが挙げられる。   The cleaning agent is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be known. Examples of the cleaning agent include surfactants (such as anionic surfactants and nonionic surfactants) and metal soaps.

前記リンス剤は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知のものであってよい。前記リンス剤としては、例えば、フッ素系リンス剤(ハイドロフルオロカーボン(HFC)類やハイドロフルオロエーテル(HFE)類等)などが挙げられる。   The rinse agent is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be known. Examples of the rinse agent include fluorine-based rinse agents (hydrofluorocarbons (HFCs) and hydrofluoroethers (HFEs)).

前記霧化・液滴化部は、前記処理剤を含む原料溶液を霧化または液滴化できさえすれば特に限定されない。前記原料溶液は、そのままで、または前記処理剤を溶媒等に溶解または分散させて用いられる。
前記溶媒は、処理剤が溶解または分散するものであって、霧化または液滴化が可能なものであれば特に限定されず、無機溶媒であってもよいし、有機溶媒であってもよいし、これらの混合溶媒であってもよい。本発明においては、前記溶媒が水であるのが好ましい。
前記処理溶液中の処理剤の含有量は、特に限定されないが、好適には例えば、0.0001〜80重量%であり、より好適には0.001%〜50重量%である。
The atomization / dropletization unit is not particularly limited as long as it can atomize or dropletize the raw material solution containing the treatment agent. The raw material solution is used as it is or after dissolving or dispersing the treatment agent in a solvent or the like.
The solvent is not particularly limited as long as the treatment agent dissolves or disperses, and can be atomized or formed into droplets, and may be an inorganic solvent or an organic solvent. Or a mixture of these. In the present invention, the solvent is preferably water.
The content of the treatment agent in the treatment solution is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.0001 to 80% by weight, and more preferably 0.001% to 50% by weight.

本発明においては、前記ミストまたは液滴が、超音波霧化により得られたものであるのが好ましい。超音波を用いて得られたミストまたは液滴は、初速度がゼロであり、空中に浮遊するので形態の安定性に優れている点で好ましく、例えば、スプレーのように吹き付けるのではなく、空間に浮遊してガスとして搬送することが可能なミストが、衝突エネルギーによる損傷がないためにより好ましい。液滴サイズは、特に限定されず、数mm程度の液滴であってもよいが、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは1〜10μmである。   In the present invention, the mist or droplet is preferably obtained by ultrasonic atomization. The mist or droplet obtained by using ultrasonic waves is preferable in that it has an initial velocity of zero and floats in the air, and is excellent in the stability of the shape, and for example, it does not spray like a spray but Mist that can be suspended and transported as a gas is more preferable because there is no damage due to collision energy. The droplet size is not particularly limited, and may be about several mm, but preferably 50 μm or less, more preferably 1 to 10 μm.

前記搬送処理部では、霧化・液滴化部で得られたミストまたは液滴をキャリアガスを用いて基体まで搬送し、ついで前記基体上で熱反応させる。前記キャリアガスは、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、例えば、酸素、オゾン、窒素やアルゴン等の不活性ガス、または水素ガスやフォーミングガス等の還元ガスなどが好適な例として挙げられる。また、キャリアガスの種類は1種類であってよいが、2種類以上であってもよく、流量を下げた希釈ガス(例えば10倍希釈ガス等)などを、第2のキャリアガスとしてさらに用いてもよい。また、キャリアガスの供給箇所も1箇所だけでなく、2箇所以上あってもよい。キャリアガスの流量は、特に限定されないが、0.01〜20L/分であるのが好ましく、1〜10L/分であるのがより好ましい。希釈ガスの場合には、希釈ガスの流量が、0.001〜2L/分であるのが好ましく、0.1〜1L/分であるのがより好ましい。   The transport processing unit transports the mist or droplets obtained by the atomization / dropletization unit to the substrate using a carrier gas, and then causes a thermal reaction on the substrate. The carrier gas is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. For example, oxygen, ozone, an inert gas such as nitrogen or argon, or a reducing gas such as hydrogen gas or a forming gas is preferable. It can be mentioned. In addition, although one kind of carrier gas may be used, two or more kinds may be used, and a dilution gas with a reduced flow rate (for example, 10-fold dilution gas etc.) is further used as a second carrier gas. It is also good. Further, the carrier gas may be supplied not only to one place, but also to two or more places. The flow rate of the carrier gas is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 20 L / min, and more preferably 1 to 10 L / min. In the case of the dilution gas, the flow rate of the dilution gas is preferably 0.001 to 2 L / min, and more preferably 0.1 to 1 L / min.

前記熱反応は、熱でもって前記ミストまたは液滴が反応すればそれでよく、反応条件等も本発明の目的を阻害しない限り特に限定されない。本発明では、前記熱反応を、通常、約1500℃以下の温度で行うが、本発明においては、約900℃以下で行うのが好ましく、650℃以下がより好ましい。下限については、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されないが、80℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましく、120℃以上が最も好ましい。また、前記熱反応は、本発明の目的を阻害しない限り、真空下、非酸素雰囲気下、還元ガス雰囲気下および酸素雰囲気下のいずれの雰囲気下で行われてもよいが、非酸素雰囲気下または酸素雰囲気下で行われるのが好ましい。また、大気圧下、加圧下および減圧下のいずれの条件下で行われてもよいが、本発明においては、大気圧下で行われるのが好ましい。なお、本発明においては、前記処理が成膜処理である場合、成膜する膜の膜厚は、成膜時間を調整することにより、容易に設定することができる。   The thermal reaction may be any reaction as long as the mist or droplets react with heat, and the reaction conditions are not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. In the present invention, the thermal reaction is usually performed at a temperature of about 1500 ° C. or less, but in the present invention, it is preferably performed at a temperature of about 900 ° C. or less, more preferably 650 ° C. or less. The lower limit is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, but 80 ° C. or more is preferable, 100 ° C. or more is more preferable, and 120 ° C. or more is most preferable. The thermal reaction may be performed under any atmosphere of vacuum, non-oxygen atmosphere, reducing gas atmosphere and oxygen atmosphere, as long as the object of the present invention is not impaired. It is preferred to be carried out under an oxygen atmosphere. Moreover, although it may be performed under any pressure of atmospheric pressure, under pressure and under reduced pressure, in the present invention, it is preferable to carry out under atmospheric pressure. In the present invention, when the process is a film forming process, the film thickness of the film to be formed can be easily set by adjusting the film forming time.

また、前記搬送処理部は、前記ミストまたは液滴の光学特性を検出する検出手段、および前記光学特性の検出結果に基づき前記ミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節する調節手段を含んでいる。   Further, the transport processing unit includes a detection unit that detects an optical characteristic of the mist or the droplet, and an adjustment unit that adjusts a transport speed or a transport temperature of the mist or the droplet based on a detection result of the optical characteristic. There is.

前記検出手段は、前記ミストまたは液滴の光学特性を検出できさえすれば特に限定されず、公知の手段であってよい。前記光学特性としては、例えば、透過率、吸収率、反射率、屈折率、消衰係数または吸収係数などが挙げられるが、本発明においては、前記光学特性が透過率であるのが好ましい。前記調節手段は、前記光学特性の検出結果に基づき前記ミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節することができれば特に限定されず、公知の手段であってよい。搬送速度を調節する手段としては、例えば、前記キャリアガスの流量を調節する手段などが挙げられる。また、搬送温度を調節する手段としては、例えば、プレヒートを行う手段などが挙げられる。   The detection means is not particularly limited as long as it can detect the optical properties of the mist or droplet, and may be a known means. Examples of the optical properties include transmittance, absorptivity, reflectance, refractive index, extinction coefficient or absorption coefficient, but in the present invention, it is preferable that the optical properties be transmittance. The adjusting means is not particularly limited as long as it can adjust the conveying speed or the conveying temperature of the mist or the droplets based on the detection result of the optical characteristic, and may be a known means. Examples of means for adjusting the transfer speed include means for adjusting the flow rate of the carrier gas. Moreover, as a means to adjust conveyance temperature, the means etc. which preheat are mentioned, for example.

以下、本発明の好ましい態様を図面を用いて説明するが、本発明はこれら図面に限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these drawings.

図1は、本発明の処理装置の好適な一態様である成膜装置9を示している。図1の成膜装置9は、透過率測定器1、キャリアガス供給手段2a、キャリアガス(希釈)供給手段2b、流量計3a、流量調節装置3b、フィルム4、原料溶液4a、容器5、超音波伝達液5a、超音波振動子6、供給管7、管状炉8およびパソコン10を備えている。   FIG. 1 shows a film forming apparatus 9 which is a preferred embodiment of the processing apparatus of the present invention. The film forming apparatus 9 of FIG. 1 includes a transmittance measuring device 1, a carrier gas supply unit 2a, a carrier gas (dilution) supply unit 2b, a flow meter 3a, a flow control device 3b, a film 4, a raw material solution 4a, a container 5, a super An acoustic wave transfer liquid 5a, an ultrasonic transducer 6, a supply pipe 7, a tubular furnace 8 and a personal computer 10 are provided.

図2は、本発明の処理装置の好適な一態様である成膜装置9の概略構成図であり、図2も用いて本発明の好ましい態様を説明する。容器5には、超音波伝達液5aが収容されており、ミスト発生源24内には、原料溶液4aが収容されている。また、成膜装置9には、キャリアガス供給手段2aおよびキャリアガス(希釈)供給手段2bがそれぞれ流量計3aおよび流量調節装置3bを介して接続されており、キャリアガスがミスト発生源24および供給管7内にそれぞれ供給可能に構成されている。
超音波振動子6は、発振器と接続されており、発振器を作動させると、超音波振動子6から超音波が照射されるように構成されている。超音波が照射されると、容器5内の超音波伝達液5aを介して、超音波振動が原料溶液4aに伝わり、原料溶液4aの霧化または液滴化が生じる。霧化または液滴化により発生したミストまたは液滴は、キャリアガスの供給によって、供給管7内を移動し、管状炉8へと搬送される。
FIG. 2 is a schematic block diagram of a film forming apparatus 9 which is a preferred embodiment of the processing apparatus of the present invention, and FIG. 2 is also used to explain a preferred embodiment of the present invention. The container 5 contains the ultrasonic transmission fluid 5 a, and the mist generating source 24 contains the raw material solution 4 a. Further, a carrier gas supply unit 2a and a carrier gas (dilution) supply unit 2b are connected to the film forming apparatus 9 through the flow meter 3a and the flow rate adjustment device 3b, respectively, and the carrier gas is supplied from the mist generation source 24 and supply. Each of the tubes 7 is configured to be able to be supplied.
The ultrasonic transducer 6 is connected to an oscillator, and is configured to be irradiated with ultrasonic waves from the ultrasonic transducer 6 when the oscillator is operated. When the ultrasonic waves are irradiated, ultrasonic vibration is transmitted to the raw material solution 4a through the ultrasonic wave transmitting liquid 5a in the container 5, and atomization or dropletization of the raw material solution 4a occurs. The mist or droplets generated by atomization or dropletization move in the supply pipe 7 by the supply of the carrier gas and are conveyed to the tubular furnace 8.

図3は、本発明において用いられる霧化・液滴化部の一態様を示している。超音波伝達液としての水5aに収容されている容器5上に、原料溶液aが収容されている無底の容器が設けられており、フィルム4により閉塞されている。そして、容器5の底部には、超音波振動子6が備え付けられており、超音波振動子6と発振器16とが接続されている。そして、発振器16を作動させると、超音波振動子6が振動し、水5aを介して、ミスト発生源4内に超音波が伝播し、原料溶液4aが霧化または液滴するように構成されている。   FIG. 3 shows one aspect of the atomization / dropletization unit used in the present invention. On the container 5 contained in the water 5 a as the ultrasonic transmission fluid, a bottomless container containing the raw material solution a is provided, and is closed by the film 4. The ultrasonic transducer 6 is provided at the bottom of the container 5, and the ultrasonic transducer 6 and the oscillator 16 are connected. Then, when the oscillator 16 is operated, the ultrasonic transducer 6 vibrates, and the ultrasonic wave propagates into the mist generation source 4 through the water 5a, so that the raw material solution 4a is atomized or drips. ing.

前記フィルム4は、超音波が透過可能なものであって、前記の嵌合または螺合により、前記無底の容器内の底面部を閉塞することができ、さらに、無底の容器内に原料溶液を収容可能とするものであれば特に限定されない。なお、前記底面部は、前記原料溶液の容器の底面に相当する部分をいい、無底の容器の底面となり得る部分であれば特に限定されない。   The film 4 is capable of transmitting ultrasonic waves, and can be closed at the bottom portion in the bottomless container by the fitting or screwing, and further, the raw material is placed in the bottomless container. There is no particular limitation as long as the solution can be accommodated. In addition, the said bottom face part says the part corresponded to the bottom face of the container of the said raw material solution, and if it is a part which can become the bottom face of a bottomless container, it will not be specifically limited.

前記超音波伝達液としては、水に限定されず、無機溶媒や有機溶媒等が挙げられるが、本発明においては、無機溶媒であるのが好ましく、水であるのがより好ましい。前記水としては、より具体的には、例えば、純水、超純水、水道水、井戸水、鉱泉水、鉱水、温泉水、湧水、淡水、海水などが挙げられ、これらの水に、例えば精製、加熱、殺菌、ろ過、イオン交換、電解、浸透圧の調整、緩衝化等の処理をした水(例えば、オゾン水、精製水、熱水、イオン交換水、生理食塩水、リン酸緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水等)も例として含まれる。   The ultrasonic wave transmitting liquid is not limited to water, and examples thereof include inorganic solvents and organic solvents, but in the present invention, inorganic solvents are preferable, and water is more preferable. More specifically, examples of the water include pure water, ultrapure water, tap water, well water, spring water, mineral water, hot spring water, spring water, fresh water, seawater and the like. Water treated with purification, heating, sterilization, filtration, ion exchange, electrolysis, adjustment of osmotic pressure, buffering, etc. (for example, ozone water, purified water, hot water, ion exchanged water, physiological saline, phosphate buffer) , Phosphate buffered saline, etc.) are also included as examples.

図3は、図1および図2に示されている超音波振動子6の一態様を示している。超音波振動子6は、支持体6e上の円筒状の弾性体6d内に、円板状の圧電体素子6bが備え付けられており、圧電体素子6bの両面に電極6a、6cが設けられている。そして、電極に発振器を接続して発振周波数を変更すると、圧電振動子の厚さ方向の共振周波数及び径方向の共振周波数を持つ超音波が発生されるように構成されている。   FIG. 3 shows an aspect of the ultrasonic transducer 6 shown in FIGS. 1 and 2. The ultrasonic transducer 6 is provided with a disk-like piezoelectric element 6b in a cylindrical elastic body 6d on a support 6e, and electrodes 6a and 6c are provided on both sides of the piezoelectric element 6b. There is. Then, when an oscillator is connected to the electrode to change the oscillation frequency, an ultrasonic wave having a resonance frequency in the thickness direction of the piezoelectric vibrator and a resonance frequency in the radial direction is generated.

透過率測定装置31は、好ましくは図5に示すように、赤色レーザ32および受光センサー33を備えており、供給管7を介して、赤色レーザ32と受光センサー33とが対向するように設置されている。図5のとおり、ミストまたは液滴は、供給管7内の中下部を流れる。そのため、赤色レーザ32からの光が、ミストまたは液滴で遮られ、受光センサー33では、透過する光量が減少する。この減少量(透過率)を用いて、予め測定して得られた透過率と膜厚との関係式にあてはめ、ミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節する。なお、関係式は、ミストまたは液滴の透過率と成膜速度を制御できるもの(例えば成膜速度、膜厚等)との関係式が好ましく、また、関係式には相関係数などがなくてもよい。例えば、図6に示す、透過率と膜厚との関係図等を関係式として用いてもよい。制御手段は、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、公知の手段であってよい。前記制御手段としては、例えば、PID制御手段などが挙げられる。透過率測定器1によって測定された透過率が、PID制御器であるパソコン10に送られ、予め設定されていた関係式や設定値と比較することにより、流量調節装置3bの出力値を校正するための制御値が演算される。この演算に用いられるPID制御としては、たとえばP制御、I制御、D制御、P−I制御、そのほか制御可能な全ての組み合わせが考えられる。そして、制御値に基づき、パソコン10から3bに制御情報が送出され、流量調節装置3bにより、キャリアガス(希釈)供給手段から供給されるキャリアガス(希釈)の流量が調節される。なお、パソコン10は、CPUを備えているものであれば特に限定されず、シーケンサー等であってもよい。本発明においては、このようにしてミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節することにより、成膜速度を制御するだけでなく、成膜品質をより良好なものとすることができる。   The transmittance measuring device 31 preferably includes a red laser 32 and a light receiving sensor 33, as shown in FIG. 5, and is installed so that the red laser 32 and the light receiving sensor 33 face each other through the supply pipe 7. ing. As shown in FIG. 5, the mist or the droplets flow in the middle and lower portions in the supply pipe 7. Therefore, the light from the red laser 32 is blocked by the mist or the droplets, and the light receiving sensor 33 reduces the amount of light to be transmitted. The amount of decrease (permeability) is used to apply to the relational expression between the transmittance and film thickness obtained by measurement in advance to adjust the transport speed or transport temperature of the mist or the droplets. The relational expression is preferably a relational expression between the transmittance of mist or liquid droplets and the one capable of controlling the film forming speed (for example, film forming speed, film thickness, etc.), and there is no correlation coefficient in the relational expression. May be For example, a relationship diagram of transmittance and film thickness shown in FIG. 6 may be used as a relationship equation. The control means is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be a known means. Examples of the control means include PID control means. The transmittance measured by the transmittance measuring device 1 is sent to the personal computer 10 which is the PID controller, and the output value of the flow rate adjusting device 3b is calibrated by comparing with the relational expression and the preset value set in advance. Control values are calculated. As PID control used for this operation, for example, P control, I control, D control, P-I control, and all possible combinations of control can be considered. Then, based on the control value, control information is sent from the personal computer 10 to the 3b, and the flow rate adjusting device 3b adjusts the flow rate of the carrier gas (dilution) supplied from the carrier gas (dilution) supply means. The personal computer 10 is not particularly limited as long as it has a CPU, and may be a sequencer or the like. In the present invention, by adjusting the transport speed or transport temperature of the mist or droplet in this manner, not only the deposition rate can be controlled, but also the deposition quality can be made better.

管状炉8は、ヒーター28、サセプタ21に載置されている基板20および排気口29を備えている。管状炉8では、ミスト発生源24で発生したミストが、キャリアガスによって供給管7を通って管状炉8内に流れ込み、サセプタ21上に載置された基板20上で、熱反応するように構成されている。また、管状炉8は、排気口29とも接続されており、熱反応後のミスト、液滴もしくはガスが、排気口29へと運ばれるように構成されている。   The tubular furnace 8 includes a heater 28, a substrate 20 mounted on the susceptor 21, and an exhaust port 29. In the tubular furnace 8, the mist generated in the mist generation source 24 flows into the tubular furnace 8 through the supply pipe 7 by the carrier gas and is configured to thermally react on the substrate 20 placed on the susceptor 21. It is done. The tubular furnace 8 is also connected to the exhaust port 29, and is configured to carry the mist, droplets or gas after the thermal reaction to the exhaust port 29.

インジウム(III)アセチルアセトナート4.1gを秤量した後、195ccの純水の入ったビーカーに混ぜ、さらに、このビーカーに、35%に希釈された塩酸5.7ccを加えて十分に溶かし、得られた溶液を原料溶液とした。また、サセプタにGaN基板を載せ、管状炉内にセットした後、ヒーターの温度を500℃まで昇温した。昇温中は、基板表面に熱酸化が生じないように、希釈用のキャリアガス供給手段から窒素ガスを2LPM流した。   After weighing 4.1 g of indium (III) acetylacetonate, mix it in a beaker containing 195 cc of pure water, and further add 5.7 cc of hydrochloric acid diluted to 35% to this beaker to dissolve it sufficiently. The solution obtained was used as a raw material solution. Further, the GaN substrate was placed on the susceptor and set in a tubular furnace, and then the temperature of the heater was raised to 500.degree. During the temperature rise, 2 LPM of nitrogen gas was flowed from the carrier gas supply means for dilution so that thermal oxidation did not occur on the substrate surface.

500℃に昇温後、超音波振動子に電源を入れて作動させ、原料溶液を霧化した。霧化をはじめて30秒後、霧化が安定したところで、キャリアガス供給手段およびキャリアガス(希釈)供給手段から、それぞれ空気を1.5LPMおよび2LPMの流量で流し込んだ。そして、透過率測定器の受光センサーにて透過光の強度を測定すると、ミストを流し込む前の基準強度に対して35%の透過強度となり、透過率が測定された。成膜後、600nmの酸化インジウム膜が形成されていた。成膜時間は20分であった。
またさらに、上記と同様にして、繰り返し実験を行い、図6に示す透過率と膜厚との関係を導き出した。
After raising the temperature to 500 ° C., the ultrasonic transducer was turned on and operated to atomize the raw material solution. After atomization was started for 30 seconds, when atomization was stabilized, air was flowed at a flow rate of 1.5 LPM and 2 LPM from the carrier gas supply means and the carrier gas (dilution) supply means, respectively. Then, when the intensity of the transmitted light was measured by the light receiving sensor of the transmittance measuring device, the transmission intensity was 35% of the reference intensity before pouring the mist, and the transmittance was measured. After film formation, a 600 nm indium oxide film was formed. The film formation time was 20 minutes.
Furthermore, in the same manner as described above, the experiment was repeated to derive the relationship between the transmittance and the film thickness shown in FIG.

シーケンサーに逐次測定した透過率の値を入力し、PID制御によってキャリアガスの流量を演算するようにし、再現実験を繰り返し行ったところ、全ての実験において再現性良く、成膜速度のほぼ等しい安定した成膜を実現することができた。   The values of transmittance measured sequentially to the sequencer were input, and the flow rate of the carrier gas was calculated by PID control, and the reproduction experiment was repeated. In all the experiments, the film forming speed was nearly equal and stable with good reproducibility. It was possible to realize film formation.

本発明の処理装置および処理方法は、あらゆる基体の処理に用いることができ、工業的に有用である。特に、基体表面を成膜する場合やエッチング処理する場合には、本発明の処理装置および処理方法を好適に利用することができる。   The processing apparatus and processing method of the present invention can be used to treat any substrate and is industrially useful. In particular, in the case of forming a film on the substrate surface or etching, the processing apparatus and processing method of the present invention can be suitably used.

1 透過率測定器
2a キャリアガス供給手段
2b キャリアガス(希釈)供給手段
3a 流量計
3b 流量調節装置
4 フィルム
4a 原料溶液
5 容器
5a 超音波伝達液
6 超音波振動子
6a 電極
6b 圧電体素子
6c 電極
6d 弾性体
6e 支持体
7 供給管
8 管状炉
9 成膜装置
10 パソコン
16 発振器
20 基板
21 サセプタ
24 ミスト発生源
24a 原料溶液
28 ヒーター
29 排気口
31 透過率測定器
32 赤色レーザ
33 受光センサー
34 ミスト
37 供給管

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Permeability meter 2a Carrier gas supply means 2b Carrier gas (dilution) supply means 3a Flow meter 3b Flow control device 4 Film 4a Raw material solution 5 Container 5a Ultrasonic wave transmission liquid 6 Ultrasonic vibrator 6a electrode 6b Piezoelectric element 6c electrode 6d elastic body 6e support 7 supply tube 8 tube furnace 9 film forming apparatus 10 personal computer 16 oscillator 20 substrate 21 susceptor 24 mist source 24a raw material solution 28 heater 29 exhaust port 31 transmittance meter 32 red laser 33 light receiving sensor 34 mist 37 Supply pipe

Claims (17)

処理剤を含む原料溶液を霧化または液滴化する霧化・液滴化部と、霧化・液滴化部で得られたミストまたは液滴をキャリアガスを用いて基体まで搬送し、ついで前記基体上で熱反応させる搬送処理部とを少なくとも備える処理装置であって、前記搬送処理部が、前記ミストまたは液滴の光学特性を検出する検出手段、および前記光学特性の検出結果に基づき前記ミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節する調節手段を含むことを特徴とする処理装置。 A mist or droplet obtained in the atomization / dropletization unit for atomizing or dropletizing the raw material solution containing the treatment agent, and the mist or droplets obtained in the atomization / dropletization unit are transported to the substrate using a carrier gas, and then A processing apparatus comprising at least a transport processing unit for causing a thermal reaction on the substrate, wherein the transport processing unit detects the optical characteristic of the mist or droplet, and the detection unit detects the optical characteristic based on the detection result. What is claimed is: 1. A processing apparatus comprising: control means for controlling the transport speed or transport temperature of mist or droplets. 光学特性が、透過率、吸収率、反射率、屈折率、消衰係数または吸収係数である請求項1記載の処理装置。 The processing apparatus according to claim 1, wherein the optical property is transmittance, absorption, reflectance, refractive index, extinction coefficient or absorption coefficient. 光学特性が、透過率である請求項1または2に記載の処理装置。 The processing apparatus according to claim 1, wherein the optical property is transmittance. 調節手段が、前記ミストまたは液滴の搬送速度を調節する手段である請求項1〜3のいずれかに記載の処理装置。 The processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the adjusting means is a means for adjusting the transport speed of the mist or the droplets. 調節手段が、前記キャリアガスの流量を調節するための手段を含む請求項4記載の処理装置。 5. The processor of claim 4, wherein the adjusting means comprises means for adjusting the flow rate of the carrier gas. 調節手段が、前記ミストまたは液滴の搬送温度を調節する手段である請求項1〜3のいずれかに記載の処理装置。 The processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the adjusting means is a means for adjusting the transport temperature of the mist or the droplets. 調節手段が、プレヒートを行うための手段を含む請求項6記載の処理装置。 7. The processor of claim 6, wherein the adjusting means comprises means for performing a preheat. 前記処理剤が成膜用原料であり、前記処理装置が成膜装置である請求項1〜7のいずれかに記載の処理装置。 The processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the processing agent is a film forming material, and the processing apparatus is a film forming apparatus. 処理剤を含む原料溶液を霧化または液滴化し、得られたミストまたは液滴をキャリアガスを用いて基体まで搬送し、ついで前記基体上で熱反応させて前記基体を処理する方法であって、前記ミストまたは液滴の光学特性を検出し、前記光学特性の検出結果に基づき前記ミストまたは液滴の搬送速度または搬送温度を調節することを特徴とする処理方法。 A method of atomizing or dropletizing a raw material solution containing a treating agent, conveying the resulting mist or droplets to a substrate using a carrier gas, and then thermally reacting the substrate on the substrate to treat the substrate. A processing method comprising: detecting an optical characteristic of the mist or droplet; and adjusting a conveyance speed or a conveyance temperature of the mist or the droplet based on a detection result of the optical characteristic. 光学特性が、透過率、吸収率、反射率、屈折率、消衰係数または吸収係数である請求項9記載の処理方法。 The processing method according to claim 9, wherein the optical property is transmittance, absorption, reflectance, refractive index, extinction coefficient or absorption coefficient. 光学特性が、透過率である請求項9または10に記載の処理方法。 The processing method according to claim 9 or 10, wherein the optical property is transmittance. 前記調節を、前記ミストまたは液滴の搬送速度を調節することにより行う請求項9〜11のいずれかに記載の処理方法。 The processing method according to any one of claims 9 to 11, wherein the adjustment is performed by adjusting the transport speed of the mist or the droplets. 前記搬送速度の調節を、前記キャリアガスの流量を調節することにより行う請求項12記載の処理方法。 The processing method according to claim 12, wherein the adjustment of the transfer speed is performed by adjusting the flow rate of the carrier gas. 前記調節を、前記ミストまたは液滴の搬送温度を調節することにより行う請求項9〜11のいずれかに記載の処理方法。 The processing method according to any one of claims 9 to 11, wherein the adjustment is performed by adjusting the transport temperature of the mist or the droplets. 前記搬送温度の調節を、プレヒートにより行う請求項14記載の処理方法。 The treatment method according to claim 14, wherein the adjustment of the transfer temperature is performed by preheating. 前記処理剤が成膜用原料であり、前記処理が成膜処理である請求項9〜15のいずれかに記載の処理方法。 The processing method according to any one of claims 9 to 15, wherein the processing agent is a film forming material, and the process is a film forming process. 請求項16記載の処理方法を用いて得られる膜。

A film obtained using the processing method according to claim 16.

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