(57)【要約】      （修正有）【課題】霧化または液滴化が困難な材料を用いた場合であっても、良好且つ安定的に基体を処理することができる新規な処理方法を提供する。【解決手段】溶媒と処理剤とを少なくとも含む原料溶液４ａを霧化または液滴化してミストまたは液滴４ｂを発生させる霧化・液滴化工程と、キャリアガス２ａをミストまたは液滴４ｂに供給し、該キャリアガス２ａでもってミストまたは液滴４ｂを基体１０まで搬送する搬送工程と、ミストまたは液滴４ｂを基体１０上で熱反応させる反応工程とを含む処理方法において、前記霧化・液滴化工程の前に、原料溶液４ａにホモジナイズ処理を行い、さらに、前記熱反応を前記溶媒の沸点以上の温度で行って、基体を処理する処理方法。【選択図】図１
2019119931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒と処理剤とを少なくとも含む原料溶液を霧化または液滴化してミストまたは液滴を発生させる霧化・液滴化工程と、キャリアガスを前記ミストまたは前記液滴に供給し、該キャリアガスでもって前記ミストまたは前記液滴を基体まで搬送する搬送工程と、前記ミストまたは前記液滴を前記基体上で熱反応させる反応工程とを含む処理方法であって、前記霧化・液滴化工程の前に、前記原料溶液にホモジナイズ処理を行う工程を含み、前記熱反応を前記溶媒の沸点以上の温度で行うことを特徴とする処理方法。
【請求項２】
前記処理剤が、成膜原料であり、前記処理が成膜処理である請求項１記載の処理方法。
【請求項３】
前記成膜原料が、有機化合物である請求項２記載の処理方法。
【請求項４】
前記成膜原料が、低分子有機化合物である請求項２または３に記載の処理方法。
【請求項５】
前記溶媒が、有機溶媒を含む請求項１〜４のいずれかに記載の処理方法。
【請求項６】
前記溶媒が、非プロトン性溶媒を含む請求項１〜５のいずれかに記載の処理方法。
【請求項７】
前記ホモジナイズ処理に、超音波式ホモジナイザーを用いる請求項１〜６のいずれかに記載の処理方法。
【請求項８】
前記霧化または液滴化を、超音波振動を用いて行う請求項１〜７のいずれかに記載の処理方法。
【請求項９】
前記超音波振動の周波数が、０．５ＭＨｚ以上である請求項８記載の処理方法。
【請求項１０】
前記キャリアガスの流量が０．１〜１０Ｌ／分である請求項１〜９のいずれかに記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体上で原料溶液を含むミストまたは液滴を反応させることにより基体を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板または半導体膜もしくは絶縁膜等の基体に対する、エッチング、表面改質、成膜等の処理を、液体材料を用いて行う技術が知られており、例えば、スプレー法等を用いたエッチング処理や、塗布法等を用いた成膜処理などの処理方法が一般的に知られている。近年においては、スプレー法ではなく、ミストＣＶＤ法を用いることにより、被処理物に対してエッチング処理、表面改質処理、成膜処理等を行う方法が検討されている。
【０００３】
ミストＣＶＤ法を用いた基体上への処理として、例えば、特許文献１には、モノマー溶液を水に分散させた原料溶液から、ミストＣＶＤ法を用いて基体上にポリマーを成膜することが記載されている。また、特許文献２には、エッチング原料を含む原料溶液から、ミストＣＶＤ法を用いてエッチング処理を行うことが記載されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１または２に記載の方法では、原料溶液中に原料物質が十分に均一に溶解または分散されていないと、原料溶液を霧化することができなかったり、霧化できたとしても、例えば、成膜処理によって得られる膜の膜厚および膜質の制御や、エッチング処理の均一性の確保等が困難であったりする等の問題があった。また、例えば、溶媒への溶解性が低く、霧化することが困難な材料を用いる場合には、霧化が可能な溶液を作製することができず、霧化できたとしても、均一且つ安定的な処理に適したミストを得ることができず、例えば、成膜処理を行う場合には、膜自体を得ることができなかったり、成膜処理を均一且つ安定的に行うことができなかったりするなどの問題があった。また、原料溶液に有機化合物を用いる場合や原料溶液に超音波振動を与えることによって霧化を行う場合には、霧化の途中で溶液の粘度等が変化してしまうことにより、途中で霧化量が減少して霧化自体が困難になるなどの問題もあった。
【０００５】
そのため、上記した問題がなく、溶媒への溶解性が低く、霧化または液滴化が困難な材料を用いた場合であっても、良好且つ安定的に基体を処理することができる処理方法が待ち望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１３８２６０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８１７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、液溜まりによる不良がほとんどなく、良好且つ安定的に基体を処理することができる新規な処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、溶媒と処理剤とを少なくとも含む原料溶液を霧化または液滴化してミストまたは液滴を発生させる霧化・液滴化工程と、キャリアガスを前記ミストまたは前記液滴に供給し、該キャリアガスでもって前記ミストまたは前記液滴を基体まで搬送する搬送工程と、前記ミストまたは前記液滴を前記基体上で熱反応させる反応工程とを含む処理方法において、前記霧化・液滴化工程の前に、前記原料溶液にホモジナイズ処理行い、さらに、前記熱反応を前記溶媒の沸点以上の温度で行うと、液溜まりによる不良がほとんどなく、良好且つ安定的に、基体に対して処理することができ、さらに、例えば、低分子有機化合物のような、溶媒への溶解性が低く霧化または液滴化が困難な材料を用いた場合であっても、良好且つ安定的に基体を処理することができることを知見し、このような処理方法が、上記した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。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
［１］  溶媒と処理剤とを少なくとも含む原料溶液を霧化または液滴化してミストまたは液滴を発生させる霧化・液滴化工程と、キャリアガスを前記ミストまたは前記液滴に供給し、該キャリアガスでもって前記ミストまたは前記液滴を基体まで搬送する搬送工程と、前記ミストまたは前記液滴を前記基体上で熱反応させる反応工程とを含む処理方法であって、前記霧化・液滴化工程の前に、前記原料溶液にホモジナイズ処理を行う工程を含み、前記熱反応を前記溶媒の沸点以上の温度で行うことを特徴とする処理方法。
［２］  前記処理剤が、成膜原料であり、前記処理が成膜処理である前記［１］記載の処理方法。
［３］  前記成膜原料が、有機化合物である前記［２］記載の処理方法。
［４］  前記成膜原料が、低分子有機化合物である前記［２］または［３］に記載の処理方法。
［５］  前記溶媒が、有機溶媒を含む前記［１］〜［４］のいずれかに記載の処理方法。
［６］  前記溶媒が、非プロトン性溶媒を含む前記［１］〜［５］のいずれかに記載の処理方法。
［７］  前記ホモジナイズ処理に、超音波式ホモジナイザーを用いる前記［１］〜［６］のいずれかに記載の処理方法。
［８］  前記霧化または液滴化を、超音波振動を用いて行う前記［１］〜［７］のいずれかに記載の処理方法。
［９］  前記超音波振動の周波数が、０．５ＭＨｚ以上である前記［８］記載の処理方法。
［１０］  前記キャリアガスの流量が０．１〜１０Ｌ／分である前記［１］〜［９］のいずれかに記載の処理方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の処理方法によれば、霧化または液滴化が困難な材料を用いた場合であっても、液溜まりによる不良がほとんどなく、良好且つ安定的に基体を処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例において用いた成膜装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る超音波式ホモジナイザーを示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る高圧式ホモジナイザーの一部であるホモバルブの断面を示す概略図である。
【図４】実施例における紫外可視吸収測定の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の処理方法は、処理剤と有機溶媒とを混合して混合溶液を調整する混合溶液調整工程、前記混合溶液を少なくとも含む原料溶液を霧化または液滴化してミストまたは液滴を発生させる霧化・液滴化工程と、キャリアガスを前記ミストまたは前記液滴に供給し、該キャリアガスでもって前記ミストまたは前記液滴を基体まで搬送する搬送工程と、前記ミストまたは前記液滴を前記基体上で熱反応させる反応工程とを含む処理方法であって、前記霧化・液滴化工程の前に、前記原料溶液にホモジナイズ処理を行う工程を含み、前記熱反応を前記溶媒の沸点以上の温度で行うことを特長とする。
【００１３】
（混合溶液調製工程）
混合溶液調製工程では、処理剤と溶媒とを混合して混合溶液を得る。前記混合溶液は、前記処理剤が前記溶媒中に溶解または分散しているものであれば特に限定されない。また、混合手段は特に限定されず、公知の混合手段であってよい。本発明においては、前記混合溶液が、粘度１００ｃＰ以下であるのが好ましい。
【００１４】
前記処理剤は、前記基体を処理できるものであれば、特に限定されず、公知のものであってよい。液状であってもよいし、固体状であってもよいし、気体状であってもよい。ゲル状であってもよいし、ゾル状であってもよい。前記処理剤としては、例えば、エッチング剤、表面改質剤、洗浄剤、リンス剤または成膜原料などが挙げられるが、本発明においては、前記処理剤が、成膜原料であり、前記処理が成膜処理であるのが好ましい。前記原料溶液中の前記処理剤の含有量は、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。
【００１５】
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、公知の酸またはアルカリ等が挙げられる。前記酸としては、例えば、弗酸、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、酢酸、炭酸、蟻酸、安息香酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、亜硫酸、次亜硫酸、亜硝酸、次亜硝酸、亜リン酸、次亜リン酸等のプロトン酸またはこれらの混合物等が挙げられる。また、前記アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムまたはこれらの混合物等が挙げられる。他のエッチング剤としては、金、銀、銅、パラジウム、白金などの金属のエッチングに使用されてきたもの（例えば、塩化第二鉄系エッチング剤、シアン酸塩／酸素系エッチング剤、フェロシアン酸塩／フェリシアン酸塩系エッチング剤、チオ尿素系エッチング剤、及びヨウ化カリウム／ヨウ素系エッチング剤（ＫＩ／Ｉ２；「三ヨウ化物」）またはこれらの組合せ）等が挙げられる。前記原料溶液は、前記エッチング剤を、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。
【００１６】
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または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。
【００１７】
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）または金属石鹸などが挙げられる。
【００１８】
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）類またはハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）類等）などが挙げられる。
【００１９】
前記成膜原料は、公知の成膜原料であってよく、無機材料であっても、有機材料であってもよい。前記成膜原料としては、例えば、金属、金属化合物または有機化合物等が挙げられる。前記金属としては、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種以上の金属等が挙げられる。また、前記金属化合物としては、例えば、前記金属の酸化物、窒化物、炭化物、ハロゲン化物（塩化物、臭化物、ヨウ化物など）、前記金属の塩（硝酸塩、硫酸塩、過塩素酸塩、酢酸塩、リン酸塩または臭素酸塩等）または前記金属の錯体（アセチルアセトナート錯体、アンミン錯体またはエチレンジアミン錯体等）などが挙げられる。前記有機化合物は、特に限定されず、公知の有機化合物であってよい。低分子有機化合物であってもよいし、高分子有機化合物であってもよい。ここで、低分子有機化合物とは、分子量が、例えば、１００００未満の有機化合物をいう。また、高分子有機化合物とは、分子量が、例えば、１００００以上の有機化合物をいう。
【００２０】
本発明においては、前記成膜原料が、有機化合物であるのが、より霧化または液滴化に優れた前記原料溶液が得られるため、好ましく、低分子有機化合物であるのがより好ましい。前記低分子有機化合物は、特に限定されず、公知の低分子有機化合物であってよいが、本発明においては、芳香族化合物または有機金属錯体であるのが好ましく、低分子有機化合物の有機金属錯体であるのがより好ましい。
【００２１】
前記芳香族化合物としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペンタセン、ベンゾペンタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ナフトペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ナノアセン、フルオレン、フルオランテン、フェナントレン、クリセン、トリフェニレン、テトラフェン、ピセン、フルミレン、テトラフェン、ピレン、アンタンスレン、ペロピレン、コロネン、ベンゾコロネン、ジベンゾコロネン、ヘキサベンゾコロネン、ベンゾジコロネン、ペリレン、テリレン、ジペリレン、クオテリレン、トリナフチレン、ヘプタフェン、オバレン、ルビセン、ビオラントロン、イソビオラントロン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランス、ケクレン、トラキセン、フラーレンまたはこれらの誘導体等が挙げられる。
【００２２】
前記有機金属錯体は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知の有機金属錯体であってよい。前記有機金属錯体の中心金属も特に限定されないが、本発明においては、例えば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、カドミウム（Ｃｄ）または水銀（Ｈｇ）等が挙げられる。本発明においては、前記中心金属が、アルミニウムまたは銅であるのが好ましく、銅であるのがより好ましい。また、前記有機金属錯体の配位子としては、例えば、キノリノール、ベンゾキノリノール、アクリジノール、フェナントリジノール、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジアリールオキサジアゾール、ヒドロキシジアリールチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシフルボラン、ビピリジル、フェナントロリン、フタロシアニン、ポリフィリン、シクロペンタジエン、β−ジケトン類またはアゾメチン類などが挙げられる。本発明においては、前記配位子が、フタロシアニンであるのが好ましい。
【００２３】
前記溶媒は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知の溶媒であってよい。水等の無機溶媒であってもよいし、有機溶媒であってもよい。本発明においては、前記溶媒が、有機溶媒を含むのが、より霧化または液滴化に適した原料溶液が得られるため、好ましく、有機溶媒であるのが好ましい。
【００２４】
前記有機溶媒は、溶媒として用いることができるものであれば、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されない。本発明においては、前記有機溶媒が、プロトン性極性溶媒以外の溶媒（非プロトン性溶媒や無極性溶媒）を含むのが好ましく、非プロトン性溶媒を含むのがより好ましい。前記非プロトン性溶媒としては、例えば、カーボネート系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、アミド系溶媒、ニトロ系溶媒、硫黄系溶媒、ニトリル系溶媒等が挙げられる。前記カーボネート系溶媒としては、具体的には、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートまたはジエチルカーボネート等が挙げられる。前記エーテル系溶媒としては、具体的には、例えば、ジメトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキサン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、シクロペンチルメチルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルまたはトリエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。前記エステル系溶媒としては、具体的には、例えば、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、γ−ブチロラクトンまたはγ−バレロラクトン等が挙げられる。前記アミド系溶媒としては、具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミドまたはＮ−メチルピロリドン等が挙げられる。前記ニトロ系溶媒としては、具体的には、例えば、ニトロメタンまたはニトロベンゼン等が挙げられる。前記硫黄系溶媒としては、具体的には、例えば、スルホラン、３−メチルスルホランまたはジメチルスルホキシド等が挙げられる。前記ニトリル系溶媒としては、具体的には、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、イソブチロニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリルまたはベンゾニトリル等のニトリル系溶媒等が挙げられる。本発明においては、前記有機溶媒が、エステル系溶媒であるのが好ましく、酢酸ブチルであるのがより好ましい。前記無極性溶媒としては、炭化水素系溶媒などが挙げられるが、本発明においては芳香族炭化水素系溶媒が好ましい。前記芳香族炭化水素系溶媒としては、例えば、テトラリンまたは１−メチルナフタレンなどのナフタレン類が挙げられる。
【００２５】
前記原料溶液は、さらに、添加剤が含まれていてもよい。前記添加剤は、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、酸、塩基、溶媒等であってよく、公知の添加剤であってよい。無機材料であってもよいし、有機材料であってもよい。前記酸としては、例えば、弗酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、リン酸、硝酸、酢酸、炭酸、蟻酸、安息香酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、亜硫酸、次亜硫酸、亜硝酸、次亜硝酸、亜リン酸、次亜リン酸等のプロトン酸またはこれらの混合物等が挙げられる。また、前記塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムまたはこれらの混合物等が挙げられる。前記溶媒は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、上記した有機溶媒以外の有機溶媒であってもよいし、無機溶媒であってもよい。有機溶媒と無機溶媒の混合溶媒であってもよい。
【００２６】
本発明においては、前記混合溶液調整工程にて得られた前記混合溶液を、そのまま前記原料溶液として用いてもよいし、前記混合溶液に、さらに、前記添加剤等を加えたものを、前記原料溶液として用いてもよい。また、本発明においては、前記霧化・液滴化工程の前に、処理の際に液だまりを抑制する目的で、前記原料溶液にホモジナイズ処理を行う。また、前記ホモジナイズ処理は、前記霧化・液滴化工程の前であれば、前記混合と同時に行ってもよいし、前記混合後に行ってもよいし、前記混合と同時に行った後、さらに前記ホモジナイズ処理を行ってもよい。前記ホモジナイズ処理に用いるホモジナイザーは、特に限定されず、公知のホモジナイザーであってよい。前記ホモジナイザーとしては、例えば、高圧式ホモジナイザーまたは超音波式ホモジナイザー等が挙げられる。本発明においては、前記ホモジナイザーが、超音波式ホモジナイザーであるのが、より均一且つ安定的に霧化または液滴化を行うことができるため、好ましい。前記超音波式ホモジナイザーは、超音波振動を利用するホモジナイザーであれば特に限定されず、公知の超音波式ホモジナイザーであってよい。前記超音波式ホモジナイザーとしては、例えば、図２に示す超音波式ホモジナイザーを用いることができる。図２に示す超音波式ホモジナイザー２１は、超音波振動子２２と、電気的信号を発生させる超音波発振器２３と、超音波振動子２２に接続された、振動を拡大させるためのホーン２４とを有している。超音波発振器２３から送られる電気信号によって超音波振動子２２を駆動させてホーン２４に超音波振動を発生させ、ホーン２４を原料溶液に浸漬することにより、原料溶液をホモジナイズ処理することができる。なお、前記ホモジナイズ処理を行う処理時間は、特に限定されないが、１分〜２４時間であるのが好ましく、３０分〜１２時間であるのがより好ましい。本発明においては、前記超音波式ホモジナイザーの周波数が、５００ｋＨｚ以下であるのが、超音波振動を用いた霧化または液滴化により適した原料溶液が得られるため、好ましく、１００ｋＨｚ以下であるのがより好ましく、５０ｋＨｚ以下であるのが最も好ましい。
【００２７】
また、前記高圧式ホモジナイザーとしては、例えば、図３に示すような、ホモバルブと、少なくとも加圧手段とを備えるホモジナイザーを用いることができる。図３は高圧式ホモジナイザーの一部であるホモバルブの断面を概略的に示す図である。図３に示すホモバルブ３１は、円筒状のバルブシート３２および円柱状のバルブロッド３３を備え、さらに、それらの外側に、円筒状のブレーカーリング３４を備える。バルブシート３２より外径の小さいバルブロッド３３は、円筒状のバルブシート３２の端部と、間隙３６を開けて配設される。図３に示される矢印は、原料溶液の流れを表しており、図３における左側が原料溶液の入口３５であり、右側が出口３７である。前記高圧式ホモジナイザーは、ホモバルブ３１の他に、少なくとも、加圧手段として、例えば、ブランジャ式ポンプ（図示せず）を備え、ブランジャ式ポンプによって、入口３５の側から原料溶液を加圧する。このような高圧式ホモジナイザーを用いてホモジナイズ処理する場合、まず、原料溶液をホモバルブ３１の入口３５から入れ、ブランジャ式ポンプによって、原料溶液に加圧する。この加圧によって、原料溶液が間隙３６を通過して吐出されることにより、溶解処理または分散処理されて均質化され、ブレーカーリング３４に衝突することによってさらに均質化された後、出口３７から排出される。
【００２８】
（霧化・液滴化工程）
霧化・液滴化工程は、混合溶液調製工程を経て得られた原料溶液を、霧化または液滴化する。霧化手段または液滴化手段は、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ず、公知の手段であってよいが、本発明においては、超音波振動を用いる霧化手段または液滴化手段が好ましい。超音波振動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であるので衝突エネルギーによる損傷がないため、非常に好適である。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１００ｎｍ〜１０μｍである。前記超音波振動の周波数も、特に限定されないが、本発明においては、０．５ＭＨｚ以上であるのが、より良好且つ安定的に霧化または液滴化を行うことができるため、好ましく、１．０ＭＨｚ以上であるのがより好ましく、２．０ＭＨｚ以上であるのが最も好ましい。
【００２９】
（搬送工程）
搬送工程では、キャリアガスを前記ミストまたは前記液滴に供給し、該キャリアガスでもって前記ミストまたは前記液滴を基体まで搬送する。前記キャリアガスとしては、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、０．１〜１０Ｌ／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、０．００１〜５Ｌ／分であるのが好ましく、０．１〜４Ｌ／分であるのがより好ましい。
【００３０】
（基体）
前記基体は、前記ミストまたは液滴を熱反応させることにより処理可能なものであれば、特に限定されない。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、公知の基体であってよく、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。前記基体の材料としては、例えば、石英、ガラス、サファイア、チタニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機材料、シリコン、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、チタン等の金属材料、ポリエステル樹脂（例えば，ＰＥＴ樹脂，ポリトリメチレンテレフタレート樹脂，ポリブチレンテレフタレート樹脂，ポリエチレンナフタレート樹脂，ポリブチレンナフタレート樹脂など），アクリル樹脂，ポリスチレン樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリ塩化ビニル樹脂，ポリテトラフルオロエチレン樹脂等の有機材料、紙、合成紙等の紙材料、ペロブスカイト等の特定の結晶構造を有する結晶構造材料等が挙げられる。
【００３１】
また、表面の一部または全部の上に、金属膜、半導体膜、導電性膜、絶縁性膜、および有機膜の少なくとも１種の膜が形成されているものも、前記基体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（ＳｎＯ２）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）などが挙げられるが、本発明においては、導電性酸化物からなる導電性膜であるのが好ましく、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）膜であるのがより好ましい。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（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸窒化シリコン（Ｓｉ４Ｏ５Ｎ３）などが挙げられる。前記有機膜の構成材料としては、上記した有機材料などが挙げられる。
【００３２】
なお、金属膜、半導体膜、導電性膜、絶縁性膜、および有機膜の形成手段は、特に限定されず、公知の手段であってよい。このような形成手段としては、例えば、ミストＣＶＤ法、スパッタ法、ＣＶＤ法（気相成長法）、ＳＰＤ法（スプレー熱分解堆積法）、蒸着法、ＡＬＤ（原子層堆積）法、塗布法（例えばディッピング、滴下、ドクターブレード、インクジェット、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、ロールコーター、エアーナイフコート、カーテンコート、ワイヤーバーコート、グラビアコート、インクジェット塗布等）などが挙げられる。
【００３３】
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、リング状などが挙げられるが、本発明においては、基板が好ましい。基板の厚さは、本発明においては特に限定されないが、０．５μｍ〜１００ｍｍが好ましく、１μｍ〜１０ｍｍがより好ましい。
【００３４】
（反応工程）
反応工程では、前記ミストまたは前記液滴を前記基体上で前記溶媒の沸点よりも高い温度で熱反応させることにより前記基体を処理する。前記熱反応は、熱でもって前記ミストまたは前記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。前記熱反応の温度は、前記溶媒の沸点よりも高ければ、特に限定されないが、本発明においては、１２０℃以上であるのが好ましい。なお、上限については、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されないが、３５０℃以下が好ましく、２５０℃以下がより好ましい。また、前記反応は、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、前記処理が成膜処理である場合、得られる膜の膜厚は、成膜時間を調整することにより、設定することができる。また、例えば、リニアソース式の成膜装置等を用いる場合には、ノズルのスキャン往復回数等を調整することにより、膜厚を適宜設定することができる。また、例えば、ロール・トゥ・ロール式の成膜装置等を用いる場合には、ノズルの本数等を調整することにより、膜厚を適宜設定することができる。
【００３５】
上記のようにして処理することで、霧化または液滴化が困難な材料を用いた場合であっても、液溜まりによる不良がほとんどなく、良好且つ安定的に基体を処理することができる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１）
１．成膜装置
図１を用いて、本実施例で用いた成膜装置１を説明する。成膜装置１は、キャリアガスを供給するキャリアガス源２ａと、キャリアガス源２ａから送り出されるキャリアガスの流量を調節するための流量調節弁３ａと、キャリアガス（希釈）を供給するキャリアガス（希釈）供給源２ｂと、キャリアガス（希釈）供給手段２ｂから送り出されるキャリアガス（希釈）の流量を調節するための流量調節弁３ｂと、原料溶液４ａが収容されるミスト発生源４と、水５ａが入れられる容器５と、容器５の  底面に取り付けられた超音波振動子６と、ホットプレート８と、ホットプレート８上に載置された基体１０と、ミスト発生源４から基体１０近傍までをつなぐ供給管９と、を備えている。
【００３８】
２．原料溶液の作製
銅フタロシアニン（分子量：５７６．０８）を、酢酸ブチルに混合し、ついで、得られた混合溶液に対して、超音波式ホモジナイザーを用いて、周波数２０ｋＨｚ・２００Ｗで２４０分間ホモジナイズ処理を行って、得られた溶液を原料溶液とした。
【００３９】
３．成膜準備
上記２．で得られた原料溶液４ａを、ミスト発生源４内に収容した。次に、基体１０として、ガラス／ＩＴＯ基板（２０ｍｍ×２５ｍｍ）をホットプレート８上に設置し、ホットプレート８を作動させて基体１０の温度を２１０℃にまで昇温させた。次に、流量調節弁３ａおよび３ｂを開いて、キャリアガス供給源２ａから供給されるキャリアガスの流量を４．０Ｌ／分に、希釈ガス供給源２ｂから供給される希釈ガスの流量を４．０Ｌ／分に調節した。なお、キャリアガスとして窒素を用いた。
【００４０】
４．銅フタロシアニン膜の成膜
次に、超音波振動子６を２．４ＭＨｚで振動させ、その振動を、水５ａを通じて原料溶液４ａに伝播させることによって、原料溶液４ａを霧化させてミスト４ｂを生成させた。このミスト４ｂに対して、キャリアガスが供給され、該キャリアガスによって、ミスト４ｂが供給管９内を通って、基体１０へと搬送され、大気圧下、２１０℃にて、基体１０近傍でミストが熱反応して、基体１０上に銅フタロシアニン膜が形成された。なお、得られた銅フタロシアニン膜の膜厚は約１００ｎｍであり、成膜時間は、４０分であった。成膜中は、液溜まりもなく成膜状況は非常に良好であった。また、銅フタロシアニン膜は青色であり、基板は均一且つ良好に着色されていた。また、得られた銅フタロシアニン膜につき、紫外可視吸収測定を行った結果を、図４に示す。図４からわかるように、得られた銅フタロシアニン膜は、波長６００ｎｍ〜７００ｎｍの間および７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に吸収ピークを有していた。
【００４１】
実施例１から明らかなように、本発明の処理方法によれば、霧化液滴化が困難な材料を用いた場合であっても、液溜まりによる不良がほとんどなく、良好且つ安定的に基体上に成膜処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の処理方法は、良好且つ安定的に基体を処理することができるので、種々の幅広い分野に利用可能であり、特に、低分子有機化合物（フタロシアニン等）を用いる種々の製造分野に利用可能である。また、本発明の処理方法によれば、特に、低温、大気圧で基体を処理することができるので、真空装置等も用いることなく、また、基板等の制限も特になく、容易に処理することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１    成膜装置
２ａ  キャリアガス源
２ｂ  希釈ガス源
３ａ  流量調節弁
３ｂ  流量調節弁
４    ミスト発生源
４ａ  原料溶液
４ｂ  ミスト
５    容器
５ａ  水
６    超音波振動子
７    ノズル
８    ホットプレート
９    供給管
１０  基体
２１  超音波式ホモジナイザー
２２  超音波振動子
２３  超音波発振器
２４  ホーン
３１  ホモバルブ
３２  バルブシート
３３  バルブロッド
３４  ブレーカーリング
３５  入口
３６  間隙
３７  出口
【図１】
2019119931.tif 000003
【図２】
2019119931.tif 000004
【図３】
2019119931.tif 000005
【図４】
2019119931.tif 000006