JP2002535482A

JP2002535482A - 物質製造

Info

Publication number: JP2002535482A
Application number: JP2000593789A
Authority: JP
Inventors: クァン−リオンコイ，; ジュンファメイ，; ボースー，
Original assignee: Imperial College of Science Technology and Medicine
Current assignee: Imperial College of Science Technology and Medicine
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2002-10-22
Also published as: GB9900955D0; CA2359822A1; GB2347369A; EP1144721B1; DE60015725T2; GB0000078D0; US6800333B2; US20020106452A1; RU2001122806A; AU1883500A; DE60015725D1; WO2000042234A1; EP1144721A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、（ｉ）基板上に、物質、好ましくはフィルムを蒸着させるため以下：基板（５）を提供し、加熱する工程；物質溶液の小滴を含むエアロゾルを生成する工程；エアロゾルの定方向流が送達される少なくとも１つの出口（１８）および少なくとも１つの電極（２１）を備える、エアロゾルを送達するためノズルユニット（１１）を提供する工程；正または負の電荷でこのエアロゾル小滴を荷電する工程；出口からエアロゾルの定方向流を送達するためノズルユニットを通じるエアロゾルの流れを提供する工程；ならびに、定方向エアロゾル流が基板に向かって引きつけられるように、この基板と少なくとも１つの電極との間に電場を生成する工程、を包含する方法および装置、ならびに（ｉｉ）上記の工程を包含するが、エアロゾル小滴が、粉末を形成するように、気相中で均一に反応する、粉末、好ましくは超微細粉末を製造するための方法および装置、を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、物質（好ましくは、フィルム）を基板上に蒸着させる方法およびそ
のための装置、ならびに粉末（好ましくは、超微細粉末）を作製する方法および
そのための装置に関する。

【０００２】物質フィルム（特に、セラミックフィルム）は、広範にわたる構造的応用およ
び機能的応用を有する。これらの異なる応用は、しばしば、異なる厚さのフィル
ムを必要とするが、薄いフィルム（代表的には１μｍ未満の厚さを有するフィル
ム）および厚いフィルム（代表的には１０μｍより厚い厚さを有するフィルム）
の両方を蒸着させるための、商業的に費用効率のよい単一のフィルムまたはコー
ティング蒸着技術は、存在しない。

【０００３】蒸気処理技術（化学蒸着（ＣＶＤ）および物理蒸着（ＰＶＤ）を含む）は、薄
いフィルムを作製するために使用されているが、その遅い蒸着速度および高価な
設備に起因して、大きな面積の厚いフィルムの蒸着には適さない。さらに、複雑
な形状を有する基板のコーティングは、ＰＶＤ技術を使用しては特に困難である
。

【０００４】ゾルゲル処理技術もまた、薄いフィルムを蒸着するために使用されているが、
薄いフィルムは単一のコーティングランで達成され得るのに対して、単一のコー
ティングにより提供される、より厚いフィルムは、ひび割れ、従って厚い中実フ
ィルムは、複数の連続したコーティングランを実施することによって、構築され
なければならない。

【０００５】新規の蒸着技術（静電スプレー補助蒸着（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｓｐ
ｒａｙａｓｓｉｓｔｅｄｖａｐｏｕｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（ＥＳＡＶ
Ｄ）と称され、ＷＯ−Ａ−９７／２１８４８に開示される）もまた、薄いフィル
ムを蒸着するために特に使用されている。このＥＳＡＶＤ技術において、エアロ
ゾルが、ノズルユニットから静電的に発生され、そして温度勾配および電場が、
基板とノズルユニットとの間に提供され、その結果、エアロゾル小滴が、基板の
表面の近くで蒸気相で、燃焼および／または化学反応を起こす。この蒸着技術は
、良好な表面接着を有する中実フィルムを生成し得るが、エアロゾルを静電的に
発生させる結果として、例えば、利用可能な前駆体溶液の性質、エアロゾルの蒸
着速度および小滴サイズ分布に関して、制限を有する。

【０００６】スプレー熱分解（ここで、フィルムは、加熱した基板に対する超音波噴霧によ
り発生するエアロゾルにより送達される）が、例えばＥＰ−Ａ−０１０３５０５
およびＧＢ−Ａ−１３６２８０３に開示されるように、薄いフィルムおよび厚い
フィルムの両方を蒸着するために使用されているが、その蒸着効率は、通常、環
境に対するエアロゾルの非常に高い損失（この損失は、前駆体物質が高価であり
、その蒸着速度が非常に低い場合に、環境的理由および費用的理由の両方により
認容不可能である）に起因して、非常に低い。さらに、非常に厚いフィルム（代
表的に、１５０μｍより厚い厚さを有するフィルム）の、スプレー熱分解による
蒸着は、困難である。刊行された記事（表題「ＣｏｒｏｎａＳｐｒａｙＰｙ
ｒｏｌｙｓｉｓ」ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ、１２１（１９８４）、２
６７〜２７４頁および「ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｈｉｎＩｎ₂Ｏ₃ ａ
ｎｄＳｎＯ₂ ＦｉｌｍｓＰｒｅｐａｒｅｄｂｙＣｏｒｏｎａＳｐｒ
ａｙＰｙｒｏｌｙｓｉｓａｎｄａＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅ
ＳｐｒａｙＰｙｒｏｌｙｓｉｓＰｒｏｃｅｓｓ」ＴｈｉｎＳｏｌｉｄ
Ｆｉｌｍｓ、１２１（１９８４）、２７５〜２８２頁）において、８０％までの
要求される蒸着効率でのコロナスプレー熱分解による、ドープされたＩｎ₂Ｏ₃お
よびＳｎＯ₂の薄いフィルムの蒸着が考察されるが、この蒸着技術は、本質的に
、有機前駆体溶液の使用、エアロゾルの鉛直方向下向きの送達（エアロゾル小滴
に対する重力の効果を利用するため）、および２つの電極（各々がエアロゾルの
鉛直方向下向きの流路に対して４０〜４５°の角度で配置される）を備える特定
の電極構造を必要とする。

【０００７】本発明の目的は、物質（好ましくは、薄いフィルムまたは厚いフィルムの物質
）を基板に蒸着させる改善された方法およびそのための装置（これは、静電補助
エアロゾルジェット蒸着（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃａｓｓｉｓｔｅｄａ
ｅｒｏｓｏｌｊｅｔｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＥＡＡＪＤ））と称され、特に
、低費用であり、そして高い蒸着効率を示す）、ならびに粉末（好ましくは、超
微細粉末）を作製する改善された方法およびそのための装置を提供することであ
る。

【０００８】従って、本発明は、物質（好ましくは、フィルム）を基板上に蒸着させる方法
を提供し、この方法は、以下の工程を包含する：基板を提供する工程；この基板
を加熱する工程；物質溶液の小滴を含むエアロゾルを発生させる工程；このエア
ロゾルをこの基板に送達するためのノズルユニットを提供する工程であって、こ
のノズルが、少なくとも１つの出口および少なくとも１つの電極を備え、この出
口を通って、エアロゾルの定方向流が送達される、工程；このエアロゾル小滴を
正電荷または負電荷で荷電させる工程；ノズルユニットを通してエアロゾルの流
れを提供し、少なくとも１つの出口からエアロゾルの定方向流を送達する工程；
ならびに基板と少なくとも１つの電極との間に電場を発生させる工程であって、
その結果、定方向のエアロゾル流れが基板に向けて引き付けられる、工程。

【０００９】好ましくは、この基板は、約１０５０℃未満、より好ましくは約８００℃未満
の温度に加熱される。

【００１０】好ましくは、この基板は、蒸着の間、加熱される。

【００１１】より好ましくは、熱環境は、基板からノズルユニットに向かう方向に減少する
温度勾配を維持するような環境である。

【００１２】１つの実施形態においては、物質溶液は、水溶液である。

【００１３】別の実施形態においては、物質溶液は、非水溶液である。好ましい非水性溶媒
としては、アセチルアセトン、メタノールおよび２−メトキシエタノールが挙げ
られる。

【００１４】１つの実施形態においては、エアロゾル小滴は、少なくとも１つの出口を出る
前に、少なくとも部分的に荷電される。

【００１５】別の実施形態においては、エアロゾル小滴は、少なくとも１つの出口を出る前
に、荷電される。

【００１６】さらなる実施形態においては、エアロゾル小滴は、少なくとも１つの出口を出
た後に、少なくとも部分的に荷電される。

【００１７】好ましくは、エアロゾル小滴は、少なくとも１つの電極によって、荷電される
。

【００１８】好ましくは、少なくとも１つの電極は、少なくとも部分的に、各エアロゾル流
れの中に配置される。

【００１９】好ましくは、少なくとも１つの電極は、少なくとも１つの出口の上流に延びる
。

【００２０】好ましくは、少なくとも１つの電極は、細長いエレメントを備える。

【００２１】好ましくは、少なくとも１つの電極の遠位端は、少なくとも１つの出口の実質
的に中心に位置する。

【００２２】１つの実施形態においては、少なくとも１つの電極の遠位端は、単一の先端部
を備える。

【００２３】別の実施形態においては、少なくとも１つの電極の遠位端は、複数の先端部を
備える。

【００２４】好ましくは、ノズルユニットは、各出口の上流に、管状部分を備える。

【００２５】より好ましくは、この管状部分は、細長い部分である。

【００２６】より好ましくは、この管状部分は、線形部分である。

【００２７】より好ましくは、この管状部分は、実質的に円柱状である。

【００２８】より好ましくは、少なくとも１つの電極は、関連する管状部分の実質的に全体
を通って延びる。

【００２９】より好ましくは、少なくとも１つの電極は、関連する管状部分の中心軸に実質
的に沿って延びる。

【００３０】より好ましくは、管状部分の少なくとも内面は、絶縁物質から構成される。

【００３１】１つの実施形態においては、エアロゾル流れは、ノズルユニットに供給される
キャリアガスの流れにエアロゾルを巻き込むことによって、提供される。

【００３２】別の実施形態においては、エアロゾル流れは、少なくとも１つの出口に減圧を
適用して、ノズルユニットを通して引かれるキャリアガスの流れにエアロゾルを
巻き込むことによって、提供される。

【００３３】１つの実施形態において、キャリアガスは、物質溶液と反応性のガスである。

【００３４】別の実施形態においては、キャリアガスは、物質溶液と非反応性のガスである
。

【００３５】好ましくは、キャリアガスの流れは、代表的に、流速、温度および／または方
向を制御して、減少する温度勾配を維持することによって、提供される。

【００３６】好ましくは、エアロゾルは、１分間あたり少なくとも０．２μｍのフィルム成
長速度が達成されるように、基板に送達される。

【００３７】より好ましくは、エアロゾルは、１分間あたり少なくとも１μｍのフィルム成
長速度を達成するように、基板に送達される。

【００３８】なおより好ましくは、エアロゾルは、１分間あたり少なくとも２μｍのフィル
ム成長速度を達成するように、基板に送達される。

【００３９】好ましくは、少なくとも１つの出口を通る流速は、１分間あたり約５ｍｌであ
り、より好ましくは、１分間あたり少なくとも５０ｍｌである。

【００４０】好ましくは、ノズルユニットは、少なくとも１つの出口からのエアロゾルの流
れが上方に方向付けられるように、より好ましくは、実質的に鉛直方向上方に方
向付けられるように、構成される。

【００４１】好ましくは、ノズルユニットは、少なくとも１つの出口の上流に、穿孔された
部材を備える。好ましい実施形態においては、この穿孔された部材は、メッシュ
を備える。

【００４２】好ましくは、印加電圧は、約３５ｋＶ未満であり、より好ましくは、約２０ｋ
Ｖ未満である。

【００４３】好ましくは、少なくとも１つの出口と基板との間の距離は、約１００ｍｍより
短く、より好ましくは、約５０ｍｍより短い。

【００４４】１つの実施形態においては、基板は、ノズルユニットに対して静止して保持さ
れる。

【００４５】別の実施形態においては、この方法は、ノズルユニットを基板に対して移動さ
せる工程をさらに包含する。

【００４６】好ましくは、基板は、ノズルユニットに対して回転され、傾斜され、そして／
または平行移動される。

【００４７】１つの実施形態においては、蒸着は、大気圧で実施される。

【００４８】別の実施形態においては、蒸着は、大気圧未満で実施される。

【００４９】さらなる実施形態においては、蒸着は、大気圧より高圧で実施される。

【００５０】好ましくは、この方法は、蒸着の間に物質溶液の組成および濃度の一方または
両方を変化させる工程をさらに包含する。

【００５１】好ましくは、この方法は、蒸着の間に基板と少なくとも１つの電極との間の極
性を、時折逆転させる工程をさらに包含する。

【００５２】好ましくは、この方法は、基板の少なくとも１領域を局所的に加熱する工程を
さらに包含する。

【００５３】好ましくは、この方法は、ノズルユニットから基板への移行において、エアロ
ゾル小滴を電気的にかまたは磁気的にの一方または両方で撹拌する工程をさらに
包含する。

【００５４】好ましくは、このフィルムは、構造フィルムまたは機能フィルムの１つまたは
両方であり、代表的には、工学および医療の適用における使用のためである。

【００５５】好ましくは、このフィルムは、高密度フィルムまたは多孔質フィルムの１つで
ある。

【００５６】好ましくは、このフィルムは、アモルファスフィルムまたは結晶性フィルムの
１つである。

【００５７】好ましくは、このフィルムは、単一フィルム、ドープされたフィルム、または
多成分フィルムの１つであり；代表的には、非酸化物フィルムまたは酸化物フィ
ルムである。

【００５８】好ましくは、このフィルムは複合性フィルムである。

【００５９】好ましくは、このフィルムは、組成的に等級付けられたフィルムである。

【００６０】好ましくは、このフィルムは多層フィルムである。

【００６１】１つの実施形態において、このフィルムは無機フィルムである。

【００６２】好ましくは、このフィルムはセラミックフィルムであり、より好ましくは、エ
レクトロセラミックフィルムである。

【００６３】別の実施形態において、このフィルムは有機フィルムである。

【００６４】好ましくは、このフィルムはポリマーフィルムである。

【００６５】さらなる実施形態において、このフィルムは、有機／無機フィルムのようなハ
イブリッドフィルムである。

【００６６】本発明はまた、基板上に物質（好ましくは、フィルム）を蒸着するための装置
を提供し、この装置は以下を含む；基板を保持するための基板ホルダー；基板を
加熱するためのヒーター；物質溶液の小滴を含むエアロゾルを発生するエアロゾ
ル発生装置；エアロゾル小滴に正電荷または負電荷を加えるための荷電付与装置
；エアロゾルを基板に送達するための、エアロゾル発生装置と連絡するノズルユ
ニットであって、このノズルユニットは、少なくとも１つの出口（使用中に、エ
アロゾルの定方向流がこの出口を通って送達される）および少なくとも１つの電
極を備えるノズルユニット；および使用中にエアロゾルの定方向流が基板に向か
って付着するように、基板と少なくとも１つの電極との間に電界を発生するため
の高電圧電源。

【００６７】好ましくは、この装置は、基板から離れて、ノズルユニットに向かう方向で減
少した温度勾配を維持するために構成される。

【００６８】好ましくは、少なくとも１つの電極は、少なくとも１つの出口の上流に延びる
。

【００６９】好ましくは、少なくとも１つの電極は、細長いエレメントを備える。

【００７０】好ましくは、少なくとも１つの電極の遠位末端は、実質的に少なくとも１つの
出口の中心に位置される。

【００７１】１つの実施形態において、少なくとも１つの電極の遠位末端は、１つの先端部
を備える。

【００７２】別の実施形態において、少なくとも１つの電極の遠位末端は、複数の先端部を
備える。

【００７３】好ましくは、ノズルユニットは、各々の出口の上流に管状部分を備える。

【００７４】より好ましくは、この管状部分は、細長い部分である。

【００７５】より好ましくは、この管状部分は、直線状部分である。

【００７６】より好ましくは、この管状部分は、実質的に円柱状である。

【００７７】より好ましくは、少なくとも１つの電極は、実質的に、全体的に結合した管状
部分を通って延びる。

【００７８】より好ましくは、少なくとも１つの電極は、結合した管状部分の実質的に中心
軸に沿って延びる。

【００７９】より好ましくは、管状部分の少なくとも内部表面は、絶縁体から構成される。

【００８０】好ましくは、この装置は、エアロゾルを巻き込み、そしてノズルユニットを通
して送達するためのキャリアーガスの流れを供給するために、エアロゾル発生装
置と連絡したガス供給ユニットをさらに備える。

【００８１】好ましくは、少なくとも１つの出口は、上向き（より好ましくは、実質的に鉛
直上向き）に指向される。

【００８２】好ましくは、少なくとも１つの出口と基板との間の距離は、約１００ｍｍ未満
であり、より好ましくは約５０ｍｍ未満である。

【００８３】１つの実施形態において、ノズルユニットおよび基板ホルダーは、固定された
関係で保持される。

【００８４】別の実施形態において、ノズルユニットおよび基板ホルダーは、お互いに移動
可能な関係で構成される。

【００８５】より好ましくは、基板ホルダーは、ノズルユニットに対して回転可能、傾斜可
能および／または平行移動可能な関係である。

【００８６】好ましくは、この装置は、基板ホルダーを囲むためのチャンバーをさらに備え
る。

【００８７】より好ましくは、この装置は、チャンバーにさらなるガスを別々に送達するた
めの、チャンバーと連絡したさらなるガス供給ユニットをさらに備える。

【００８８】好ましくは、ノズルユニットは、少なくとも１つの出口の上流に穿孔された部
材を備える。１つの実施形態において、この穿孔された部材は、メッシュを備え
る。

【００８９】本発明は、粉末（好ましくは、超微細粉末）を作製するための方法をさらに提
供し、この方法は、以下の工程：加熱区域を提供する工程；物質溶液の小滴を含
むエアロゾルを発生する工程；加熱区域にエアロゾルを送達するためのノズルユ
ニットを提供する工程であって、このノズルユニットは、少なくとも１つの出口
（エアロゾルの定方向流がこの出口を通って送達される）および少なくとも１つ
の電極を備える、工程；エアロゾル小滴を、正電荷または負電荷で荷電させる工
程；エアロゾルの定方向流を少なくとも１つの出口から送達するために、ノズル
ユニットを通るエアロゾルの流れを提供する工程；ならびにエアロゾルの定方向
流が加熱区域（ここでエアロゾル小滴が気相中で均一に反応して、粉末を形成す
る）に向かって引きつけられるように、加熱区域と少なくとも１つの電極との間
に電界を発生する工程、を包含する。

【００９０】本発明は、粉末（好ましくは、超微細粉末）を作製するための装置を、さらに
提供し、この装置は：加熱区域を提供するためのヒーター；物質溶液の小滴を含
むエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生装置；エアロゾル小滴に、正電荷
または負電荷を付与するための電荷付与装置；エアロゾルを加熱区域に送達する
ための、エアロゾル発生装置に連絡したノズルユニットであって、このノズルユ
ニットは、少なくとも１つの出口（使用中に、エアロゾルの定方向流がこの出口
を通って送達される）および少なくとも１つの電極を備える、ノズルユニット；
ならびにエアロゾルの定方向流が、使用中に加熱区域（ここでエアロゾル小滴が
気相中で均一に反応して、粉末を形成する）に向かって引きつけられるように、
加熱区域と少なくとも１つの電極との間に電界を発生するための高電圧電源、を
備える。

【００９１】本発明は、ＷＯ−Ａ−９７／２１８４８で開示されたＥＳＡＶＤ技術とは異な
り、水性前駆溶液および非水性前駆溶液の両方および、特にコロイド状ゾル溶液
を利用し得、そして非常に高い蒸着速度、代表的にはＥＳＡＶＤ技術を使用して
可能な速度の少なくとも２倍の蒸着速度を可能とする。さらに、ＥＰ−Ａ−０１
０３５０５で開示された蒸着技術とは異なり、結晶性（特に、高密度）のフィル
ムが、蒸着後加熱処理の必要なく、単一の動作で生成され得る。なおさらに、上
記のコロナスプレー熱分解蒸着技術とは異なり、有機前駆溶液は必ずしも必要で
はなく、そして下向きの基板に対して上向き（好ましくは、実質的に鉛直上向き
）にエアロゾルを送達するときに、フィルム蒸着のより正確な制御を可能にし、
そのために改良されたフィルムを提供するために、より安定な熱的環境が、基板
の表面に維持され得る。

【００９２】本発明の好ましい実施形態において、少なくとも９０％の蒸着効率が得られ、
この増大した蒸着効率は、製造費用を減少させ、そして環境に対しておそらく有
害な前駆物質の損失を最小化する。

【００９３】本発明の好ましい実施形態は、ここで、添付した図面を参照して、例示のみの
目的で以下に記載される。

【００９４】図１は、本発明の第１実施形態に従うフィルム蒸着装置を図示する。

【００９５】フィルム蒸着装置は、加熱区域を提供するためのヒーター１（この実施形態に
おいては、管状加熱炉）、および基板５を加熱区域（被覆される基板５の表面か
ら離れる方向において、減少した温度勾配を提供するような）に保持するための
基板ホルダー３を備える。基板ホルダー３は、例えば、被覆される基板５の表面
における温度および温度勾配の両方を変化させ得るために、ヒーター１に対して
移動可能に配置される。この実施形態において、基板ホルダー３はまた、例えば
、被覆される基板５の表面の移動を、ヒーター１の１つの端に提示し、それによ
ってより均一なフィルム蒸着を可能にするために、ヒーター１の長手方向軸回り
を回転可能に配置される。

【００９６】このフィルム蒸着装置は、例えば、作動時に基板ホルダー３を回転するための
、基板ホルダー３に連結したモーターユニット７、およびモーターユニット７の
作動を制御するためのコンピューター９をさらに備える。

【００９７】特に図２〜４を参照すると、このフィルム蒸着装置は、被覆される基板５にエ
アロゾルの定方向流を送達するためのノズルユニット１１をさらに備える。

【００９８】ノズルユニット１１は、管状部分１５（この実施形態では、細長い円柱状部分
）を備え、管状部分１５は、その一端においてエアロゾルフローが導入される入
口ポート１７、およびその他端においてエアロゾルの定方向流がコーティングさ
れるべき基板５に送達される出口ポート１８を備え、管状部分１５の内部形状が
エアロゾルフローに対する方向性を与えるような形状である。ノズルユニット１
１の出口ポート１８と基板５との間の距離は、好ましくは、１００ｍｍ未満、よ
り好ましくは５０ｍｍ未満、そしてなおより好ましくは、２０ｍｍ以下である。
管状部分１５は、非電導性絶縁材料（例えば、セラミック、ガラス、または石英
）から形成され、これらは、ヒーター１によって展開される高温に耐え得る。ノ
ズルユニット１１は、さらに、管状部分１５の入口ポート１７に配置される穿孔
部材１９を備え、管状部分１５を通る流路が穿孔部材１９の穿孔２０を通る。穿
孔部材１９は、導電性部材であり、好ましくは、アルミニウム、ステンレス鋼、
またはインジウム−酸化スズコーティングプレートから形成される。ノズルユニ
ット１１はさらに、電極２１（この実施形態においては、単一の先のとがった先
端部を有する細長いエレメント（例えば、ワイヤ））を備え、これは、穿孔部材
１９に接続され、そして管状部分１５（この実施形態では、その先端部は出口ポ
ート１８の下流に配置される）の長さを通って同軸に延びる。電極２１は、任意
の導電性材料から形成され得るが、好ましくは、アルミニウム、ステンレス鋼ま
たはタングステンから形成される。改変されたノズルユニット１１において、図
５に示されるように、電極２１は、複数の先端部にされ得る。

【００９９】フィルム蒸着装置は、さらに、エアロゾルのフローをノズルユニット１１の入
口ポート１７に提供するためのエアロゾル発生装置２５を備える。エアロゾル発
生装置２５は、チャンバ２７を備え、チャンバ２７は、第１入口ポート２９、第
２入口ポート３１およびノズルユニット１１の入口ポート１７に接続される出口
ポート３３を備え、そしてエアロゾル化されるべき前駆体溶液３７を含むための
レザバ３５および生成した場合にエアロゾルを収集するヘッドスペース３９を規
定する。エアロゾル発生装置２５は、さらに、レザバ３５中の前駆体溶液３７の
一定容積を維持するためのチャンバ２７の第１入口ポート２９にライン４２によ
って接続される液体レベルコントローラ４１を備える。エアロゾル発生装置２５
は、さらに、圧電変換器４３を備え、圧電変換器４３は、電源４４によって駆動
され、そして前駆体溶液３７とは別々で含まれる移動媒体４５（例えば、水）を
通してレザバ３５と連絡し、その結果、圧電変換器４３の操作において、液体前
駆体３７が超音波的に振動されて、ヘッドスペース３９中にエアロゾルを生成す
る。好ましい実施形態において、圧電変換器４３は、１．７〜３ＭＨｚの範囲の
周波数で作動され、それによって、エアロゾルが１分当たり５ｍｌより多い速度
で、２μｍ未満の小滴サイズおよび狭いサイズ分布で達成され得る。エアロゾル
発生装置２５は、さらに、ガス供給ユニット４７を備え、ガス供給ユニット４７
は、送達ライン４９を通ってチャンバ２７の第２入口ポート３１に接続され、例
えば、ヘッドスペース３９にエアロゾルを巻き込み、そしてこれをノズルユニッ
ト１１を通って基板５に輸送するための、チャンバ２７を通るキャリアガスのフ
ローを提供するためにある。この実施形態において、送達ライン４９は、基板５
へのエアロゾルの流速を制御するためのフロー調節バルブ５１を備える。好まし
くは、キャリアガスは、空気、Ａｒ、Ｈ₂Ｓ、Ｎ₂、ＮＨ₃、およびＯ₂のうちの少
なくとも１つを含む。代替の実施形態において、ガス供給ユニット４７の代わり
にまたはそれに加えて、圧力減少手段（例えば、真空ポンプ）が、管状部分１５
の出口ポート１８において減圧を適用し、そこを通るフローとしてエアロゾルを
吸い込むために提供され得る。

【０１００】フィルム蒸着装置は、さらに高電圧直流電源５３を備え、高電圧直流電源５３
は、電極２１と基板５との間に接続され、例えば、これらの間に電場を確立し、
この電場は、電極２１を通過する際にエアロゾル小滴を荷電させ、そしてノズル
ユニット１１の出口ポート１８を出る際に荷電小滴を基板５に付着させる。好ま
しい実施形態において、電極２１と基板５との間に印加される電圧は、１０〜３
０ｋＶである。

【０１０１】使用において、エアロゾル発生装置２５は、ノズルユニット１１を通るエアロ
ゾル小滴を巻き込むガスのフローを提供するために操作され、ノズルユニット１
１を通るこのフローが、管状部分１５の出口ポート１８からのエアロゾルの定方
向流を提供し、そして電極２１を通過する際にエアロゾル小滴に荷電を生じさせ
る。ノズルユニット１１の出口ポート１８を出る際に、荷電エアロゾル小滴が、
基板５に付着され、エアロゾルの流速、ならびに基板５の表面における温度およ
び温度勾配が、所望のフィルム性質（典型的には、多孔性または密な中実フィル
ムの１つ）を達成するために最適化される。好ましい実施形態において、エアロ
ゾルの小滴が、基板５の表面近くで蒸発／分解するか、または蒸発／分解の前に
基板５の表面に衝突するように、熱的環境およびエアロゾルの定方向流の速度が
、構成され得る。このプロセスは、必要な厚さのフィルムが基板５の上で達成さ
れるまで続けられる。

【０１０２】図６は、本発明の第２の実施形態に従ったフィルム蒸着装置を例示し、これは
、大きな面積の基板上へのフィルムの蒸着において特定の用途を見出す。

【０１０３】フィルム蒸着装置は、ヒーター１０１（この実施形態では、抵抗ヒーター）お
よびヒーターの上に載置された基板１０５を保持するための基板ホルダー１０５
を備え、例えば、コーティングされるべき基板５の表面から離れる方向に減少す
る温度勾配を提供する。この実施形態において、基板ホルダー１０３は、絶縁部
材１０６を備え、絶縁部材１０６は、基板１０５の周りで前方に伸張し、コーテ
ィングされるべき基板１０５の表面において均一な温度および温度勾配を維持す
るように構成される。この実施形態において、基板１０５は接触加熱によって加
熱されるが、ここで、抵抗加熱、非接触加熱（例えば、赤外ランプによる）が基
板１０５を加熱するために使用され得る。

【０１０４】フィルム蒸着装置は、さらに、エアロゾルの定方向流をコーティングされるべ
き基板１０５に送達するためのノズルユニット１１１を備える。ノズルユニット
１１１は、上記第１の実施形態のフィルム蒸着装置において使用されるノズルユ
ニットと同じ種類のものであり、対応する参照符号が同様な部品を示すように使
用される。ノズルユニット１１１は、管状部分１１５（この実施形態では、細長
い円柱状部分）を備え、管状部分１１５は、その一端においてエアロゾルフロー
が導入される入口ポート１１７、およびその他端においてエアロゾルの定方向流
がコーティングされるべき基板１０５に送達される出口ポート１１８を備え、管
状部分１１５の内部形状がエアロゾルフローに対する方向性を与えるような形状
である。ノズルユニット１１１の出口ポート１１８と基板１０５との間の距離は
、好ましくは、１００ｍｍ未満、より好ましくは５０ｍｍ未満、そしてなおより
好ましくは、２０ｍｍ以下である。管状部分１１５は、非電導性絶縁材料（例え
ば、セラミック、ガラス、または石英）から形成され、これらは、ヒーター１０
１によって展開される高温に耐え得る。ノズルユニット１１１は、さらに、管状
部分１１５の入口ポート１１７に配置される穿孔部材１１９を備え、管状部分１
１５を通る流路が穿孔部材１１９の穿孔１２０を通る。穿孔部材１１９は、導電
性部材であり、好ましくは、アルミニウム、ステンレス鋼、タングステンまたは
インジウム−酸化スズコーティングプレートから形成される。ノズルユニット１
１１はさらに、電極１２１（この実施形態においては、単一の先のとがった先端
部を有する細長いエレメント（例えば、ワイヤ））を備え、これは、穿孔部材１
１９に接続され、そして管状部分１１５（この実施形態では、その先端部は出口
ポート１１８の下流に配置される）の長さを通って同軸に延びる。電極１２１は
、任意の導電性材料から形成され得るが、好ましくは、アルミニウム、ステンレ
ス鋼またはタングステンから形成される。改変されたノズルユニット１１１にお
いて、図５に示されるように、電極１２１は、複数の先端部にされ得る。

【０１０５】フィルム蒸着装置は、さらに、エアロゾルのフローをノズルユニット１１１の
入口ポート１１７に提供するためのエアロゾル発生装置１２５を備える。エアロ
ゾル発生装置１２５は、チャンバ１２７を備え、チャンバ１２７は、第１入口ポ
ート１２９、第２入口ポート１３１および可撓性管状部分１３４によってノズル
ユニット１１１の入口ポート１１７に接続される出口ポート１３３を備え、そし
てエアロゾル化されるべき前駆体溶液１３７を含むためのレザバ１３５および生
成した場合にエアロゾルを収集するヘッドスペース１３９を規定する。エアロゾ
ル発生装置１２５は、さらに、レザバ１３５中の前駆体溶液１３７の一定容積を
維持するためのチャンバ１２７の第１入口ポート１２９にライン１４２によって
接続される液体レベルコントローラ１４１を備える。エアロゾル発生装置１２５
は、さらに、圧電変換器１４３を備え、圧電変換器１４３は、電源１４４によっ
て駆動され、そして前駆体溶液１３７とは別々で含まれる移動媒体１４５（例え
ば、水）を通してレザバ１３５と連絡し、その結果、圧電変換器１４３の操作に
おいて、前駆体溶液１３７が超音波的に振動されて、ヘッドスペース１３９中に
エアロゾルを生成する。エアロゾル発生装置１２５は、さらに、ガス供給ユニッ
ト１４７を備え、ガス供給ユニット１４７は、送達ライン１４９を通ってチャン
バ１２７の第２入口ポート１３１に接続され、例えば、ヘッドスペース１３９に
エアロゾルを巻き込み、そしてこれをノズルユニット１１１を通って基板１０５
に輸送するための、チャンバ１２７を通るキャリアガスのフローを提供するため
にある。この実施形態において、送達ライン１４９は、基板１０５に送達される
エアロゾルの流速を制御するためのフロー調節バルブ１５１を備える。好ましく
は、キャリアガスは、空気、Ａｒ、Ｈ₂Ｓ、Ｎ₂、ＮＨ₃、およびＯ₂のうちの少な
くとも１つを含む。代替の実施形態において、ガス供給ユニット１４７の代わり
にまたはそれに加えて、圧力減少手段（例えば、真空ポンプ）が、管状部分１１
５の出口ポート１１８において減圧を適用し、そこを通るフローとしてエアロゾ
ルを吸い込むために提供され得る。

【０１０６】フィルム蒸着装置は、さらに高電圧直流電源１５３を備え、高電圧直流電源５
３は、電極１２１と基板１０５との間に接続され、例えば、これらの間に電場を
確立し、この電場は、電極１２１を通過する際にエアロゾル小滴を荷電させ、そ
してノズルユニット１１１の出口ポート１１８を出る際に荷電小滴を基板１０５
に付着させる。好ましい実施形態において、電極１２１と基板１０５との間に印
加される電圧は、１０〜３０ｋＶである。

【０１０７】フィルム蒸着装置はさらに、Ｘ−Ｙ−Ｚテーブル１５５およびコンピュータ１
５７を備え、Ｘ−Ｙ−Ｚテーブル１５５は、ノズルユニット１１１に接続され、
大きな面積でかつ非平坦な形状形状の基板をコーティングする際に、基板１０５
に対してノズルユニット１１１の運動を可能にし、コンピュータ１５７は、Ｘ−
Ｙ−Ｚテーブル１５５を制御するためにある。基板１０５が平坦である場合、Ｘ
−Ｙ−Ｚテーブル１５５はＸ−Ｙテーブルによって置き代えられ得る。

【０１０８】使用において、エアロゾル発生装置１２５は、ノズルユニット１１１を通るエ
アロゾル小滴を巻き込むガスのフローを提供するために操作され、ノズルユニッ
ト１１１を通るこのフローが、管状部分１１５の出口ポート１１８からのエアロ
ゾルの定方向流を提供し、そして電極１２１を通過する際にエアロゾル小滴に荷
電を生じさせる。ノズルユニット１１１の出口ポート１１８を出る際に、荷電エ
アロゾル小滴が、基板１０５に付着され、エアロゾルの流速、ならびに基板１０
５の表面における温度および温度勾配が、所望のフィルム性質（典型的には、多
孔性または密な中実フィルムの１つ）を達成するために最適化される。好ましい
実施形態において、エアロゾルの小滴が、基板１０５の表面近くで蒸発／分解す
るか、または蒸発／分解の前に基板１０５の表面に衝突するように、熱的環境お
よびエアロゾルの定方向流の速度が、構成され得る。このプロセスは、必要な厚
さのフィルムが基板１０５の上で達成されるまで続けられる。

【０１０９】図７は、本発明の第３の実施形態に従ったフィルム蒸着装置を例示し、管状部
分のような複雑な形状の三次元基板上へのフィルムの蒸着における特定の用途を
見出す。

【０１１０】フィルム蒸着装置は、ヒーター２０１を備え、ヒーター２０１は、囲まれた蒸
着チャンバ２０１（この実施形態においては、囲まれた管炉）を備え、ここで、
加熱区域、および加熱チャンバ２０２における基板２０５を保持するための基板
ホルダー２０３が提供される。基板ホルダー２０３は、ヒーター２０１内に（こ
の実施形態では、加熱チャンバ２０２の長手軸に周りに）回転可能に配置され、
例えば、コーティングされるべき基板２０５の全表面をエアロゾルフローに提示
し得る。加熱チャンバ２０２は、ガスがそこを通って導入され得る入口ポート２
０６、排気として作用する出口ポート２０７、およびノズルユニット２１１がエ
アロゾルをそこに送達するために伸長する放射状開口２０８を備える。この実施
形態において、出口ポート２０７は、排気ライン２０９に接続され、排気ライン
２０９は、加熱チャンバ２０２からの流速を調節するためのフロー調節バルブ２
１０を備える。

【０１１１】このフィルム蒸着装置は、被覆される基板２０５への定方向エアロゾル流を送
達するための、蒸着チャンバー２０２の放射状開口部２０８を通って延びるノズ
ルユニット２１１をさらに備える。このノズルユニット２１１は、上記の第１実
施形態のフィルム蒸着装置において使用されるものと同様の構成であり、同様の
部品を示すために使用される、対応する参照記号を有する。このノズルユニット
２１１は、管状部分２１５（この実施形態においては、内向きテーパー状の出口
端を有する細長い円柱状部分）を備え、この管状部分２１５は、その片方の端に
入口ポート２１７（ここを通って、エアロゾル流が導入される）、およびもう片
方の端に出口ポート２１８（ここを通って、定方向エアロゾル流が、被覆される
基板２０５に送達される）を備え、管状部分２１５の内部形状は、エアロゾル流
に方向性を与えるためである。この管状部分２１５は、好ましくは、非導電性の
絶縁性物質（例えば、セラミック、ガラスまたは石英）で形成され、これは、ヒ
ーター２０１によって発生された高温に耐え得る。ノズルユニット２１１は、電
極２２１（この実施形態においては、ワイヤーのような細長いエレメントであり
、１つの先の尖った先端部を有する）をさらに備え、この電極は、管状部分２１
５（この実施形態においては、出口ポート２１８の上流に位置される先端部を有
する）の長さを通って、すなわち、管状部分２１５内で同軸方向に延びる。この
電極２２１は、任意の導電性物質で構成され得るが、好ましくはアルミニウム、
ステンレス鋼、またはタングステンで構成される。改変されたノズルユニット２
１１において、図５に図示されるように、電極２２１は、複数の先端部であり得
る。

【０１１２】フィルム蒸着装置は、ノズルユニット２１１の入口ポート２１７にエアロゾル
の流れを提供するための、エアロゾル発生装置２２５をさらに備える。このエア
ロゾル発生装置２２５は、チャンバー２２７（これは、第１および第２入口ポー
ト２２９、２３１、およびノズルユニット２１１の入口ポート２１７に可撓性管
状部分２３４によって連結された出口ポート２３３を備える）を備え、そしてエ
アロゾル化される前駆体溶液１３７を備えるためのリザバ２３５および、上部（
ｈｅａｄ）空間２３９（ここに、発生された場合にエアロゾルを集める）を規定
する。このエアロゾル発生装置２２５は、リザバ２３５中に一定量の前駆体溶液
２３７を保持するための、ライン２４２によってチャンバー２２７の第１入口ポ
ート２２９に連結された液体レベルコントローラー２４１をさらに備える。この
エアロゾル発生装置２２５は、電源２４４によって駆動される圧電変換器２４３
をさらに備え、そしてこの圧電変換器は、水のような伝達媒体２４５を通ってリ
ザバ２３５に連絡し、圧電変換器２４３の操作時に、上部空間２３９にエアロゾ
ルを発生するために液体前駆体２３７が超音波的に振動されるように、前駆体溶
液２３７とは別に備えられる。このエアロゾル発生装置２２５は、上部空間２３
９のエアロゾルを巻き込み、そしてそれをノズルユニット２１１を通って基板２
０５に輸送するための、チャンバー２２７を通るキャリアーガスの流れを供給す
るための、送達ライン２４９を通ってチャンバー２２７の第２入口ポート２３１
に接続される第１ガス供給ユニット２４７をさらに備える。この実施形態におい
て、第１ガス供給ユニット２４７は、送達されるガスの温度を制御するための、
温度調節装置を備え、この重要性は、以下で明らかとなる。さらに、この実施形
態において、送達ライン２４９は、ガス流速を制御し、その結果基板２０５に送
達されるエアロゾルの流速を制御するための流れ調節バルブ２５１を備える。好
ましくは、このキャリアーガスは、空気、Ａｒ、Ｈ₂Ｓ、Ｎ₂、ＮＨ₃およびＯ₂の
少なくとも１つを含む。代替の実施形態において、ノズルユニット２１１を通る
流れとしてエアロゾルを引き込むように、加熱チャンバー２０２の出口ポート２
０７において減少した圧力を適用するために、第１ガス供給ユニット２４７の代
わりに、またはそれに加えて、真空ポンプのような圧力を減少させる手段が提供
され得る。

【０１１３】フィルム蒸着装置は、電極２２１と基板２０５との間に電界を確立するための
、電極２２１と基板２０５の間に接続された高電圧直流電源２５３をさらに備え
、この電界は、電極２２１を通過したときにエアロゾル小滴を荷電させ、そして
荷電された小滴が、ノズルユニット２１１の出口ポート２１８を出る際に基板２
０５へ引きつけられる。好ましい実施形態において、電極２２１と基板２０５と
の間に印加された電圧は、１０〜３０ｋＶである。この実施形態において、フィ
ルム蒸着装置は、蒸着チャンバー２０２内の基板２０５の位置の周囲に配置され
る複数のデフレクタープレート２５４をさらに備え、このデフレクタープレート
２５４は、電極２２１および従って荷電されたエアロゾル小滴と同じ極性を有し
、そして基板２０５に向かってエアロゾル小滴を反らせるために作用するように
、高電圧直流電源２５３に接続され、それによって蒸着キャンバー２０２の内部
壁上への物質の蒸着を最小化する。

【０１１４】このフィルム蒸着装置は、蒸着チャンバー２０２において制御された環境を提
供するための、送達ライン２５６によって蒸着チャンバー２０２の入口ポート２
０６に連結された第２ガス供給ユニット２５５をさらに備える。好ましくは、こ
のガスは、アルゴンまたは窒素のような不活性ガスである。この実施形態におい
て、送達ライン２５６は、蒸着キャンバー２０２に送達されるガスの流速を制御
するための、流れ調節バルブ２５７を備える。

【０１１５】このフィルム蒸着装置は、ノズルユニット２１１の出口ポート２１８に対する
蒸着チャンバー２０２において、基板ホルダー２０３の運動、従って基板２０５
の運動（この実施形態においては、回転および軸方向運動による運動）を提供す
るための、基盤ホルダー２０３に接続された第１モーターユニット２５８、基板
ホルダー２０３に対する、従って基板２０５に対する蒸着チャンバー２０２にお
いて、ノズルユニット２１１の運動（この実施形態においては、半径方向の運動
）を提供するための、ノズルユニット２１１に連結された第２モーターユニット
２５９、ならびに第１および第２モーターユニット２５８、２５９の操作を制御
するためのコンピューター２６１さらに備える。ノズルユニット２１１の出口ポ
ート２１８と被覆される基板２０５の表面との間の距離は、好ましくは１００ｍ
ｍ未満、より好ましくは５０ｍｍ未満、そしてなおより好ましくは２０ｍｍ以下
に維持される。

【０１１６】使用において、エアロゾル発生装置２２５は、ノズルユニット２１１を通るエ
アロゾル小滴を巻き込んだガス流を提供するために操作され、このノズルユニッ
ト２１１を通る流れは、管状部分２１５の出口ポート２１８からの定方向エアロ
ゾル流を提供し、そして電極２２１の通過時にエアロゾル小滴に荷電させる。ノ
ズルユニット２２１の出口ポート２１８を出るときに、荷電エアロゾル小滴は基
板２０５に引きつけられ、エアロゾルの流速、基板２０５の表面における温度お
よび温度勾配は、所望のフィルム特性（代表的には、多孔質または高密度の中実
フィルムの１つ）に達成するように最適化される。この実施形態において、第１
ガス供給ユニット２４７によって供給されるキャリアーガスの温度および流速の
両方を制御することによって、基板２０５の表面における温度勾配は維持される
。好ましい実施形態において、熱的環境および定方向エアロゾル流の速度は、エ
アロゾル小滴が基板２０５の表面の近くで蒸気化／分解されるように、または蒸
気化／分解の前に基板２０５の表面に衝突するように構成され得る。ひき続く基
板２０５およびノズルユニット２１１の相対運動を伴って、このプロセスは、基
板２０５の表面上に所望の厚さのフィルムが達成されるまで続けられる。

【０１１７】上記の第３実施形態の１つの改変において、図８に図示されるように、ノズル
ユニット２１１は、管状部分２１５（ここを通って、エアロゾルが送達される）
の内部容積を冷却するために、管状部分２１５のまわりに位置する冷却ジャケッ
ト２６１を備え得る。この冷却ジャケット２６１は、連続して循環する冷却媒体
（代表的には、オイルまたは水のような液体）が通るキャビティー２６３を備え
る。ノズルユニット２１１はまた、第１電極２２１の下流に配置される第２電極
２６５（この実施形態においては、第１電極２２１の長手方向軸のまわりに位置
する環状エレメント）を備え得、これは、基板２０５に向かってエアロゾル小滴
を集中させ、そして加速させるように作用する。

【０１１８】上記の第３実施形態の別の改変において、この装置は、粉末（好ましくは、超
微細粉末）を作製するために組み立てられ得る。この改変において、基板ホルダ
ー２０３およびデフレクタープレート２５４は取り除かれ、そして、プレート（
これは、ノズルユニット２２１の出口ポート２１８に実質的に対向して配置され
、そしてこのプレートと電極２２１との間に電界が確立されるように、高電圧直
流電源２５３に連結される）に置き換えられる。使用時に、適切に設定された加
熱区域の熱的環境で、ノズルユニット２２１を出るエアロゾル小滴は、気相中で
均一に反応し、加熱チャンバー２０２で集められる粉末を提供する。エアロゾル
小滴の大きさを制御することで、超微細粉末が作製され得る。

【０１１９】本発明は、以下の非限定的実施例を参照して、ここでさらに記載される。

【０１２０】（実施例１）ＢａＺｒＯ₃フィルムの蒸着のための非水性前駆体溶液を、以下のように最初
に調製する。金属バリウム（Ａｌｄｒｉｃｈによって供給）を、多量の２−メト
キシエタノール（Ａｌｄｒｉｃｈによって供給）に、室温で攪拌して完全に溶解
し、バリウムアルコキシド溶液を形成した。次いで、化学量論量のジルコニウム
ｎ−プロポキシドのｎ−プロパノール中の７０重量％溶液（Ａｌｄｒｉｃｈによ
って供給）を、バリウムメトキシオキシド溶液に添加し、そして、２−メトキシ
エタノールの沸点である１２４℃で５時間還流した。次いで、多量の２−メトキ
シエタノールを、還流溶液に添加し、０．０５Ｍの前駆体溶液を得た。最初に記
載した実施形態の装置および、このようにして調製した溶液を使用して、基板温
度６００℃、基板５からノズルユニット１１までの距離３０ｍｍ、電界電圧１０
ｋＶ、エアロゾル発生装置２５の圧電変換器４３を１．７ＭＨｚの周波数および
５０Ｗの電力で操作し、そしてキャリアーガスとして窒素を１分間に３０ｍｌ供
給して、ＢａＺｒＯ₃フィルムを銀基板５上に蒸着した。大気中での、バリウム
と二酸化炭素との間の反応を最少化するために、窒素をキャリアーガスとして使
用した。いずれの蒸着後熱処理の必要もなく単一の操作で形成された、得られた
フィルムは、図９で図示されるＸ線回折パターンによって特徴付けられる、結晶
性ＢａＺｒＯ₃フィルムであった。

【０１２１】（実施例２）ＣｄＳフィルムを蒸着するための、０．０１Ｍ水性前駆体溶液を、塩化カドミ
ウムおよびチオウレアを使用して、最初に調製した。２番目に記載した実施形態
の装置およびこのようにして調製された溶液を使用して、基板温度４５０℃、基
板１０５からノズルユニット１１１までの距離２０ｍｍ、電界電圧１０ｋＶ、エ
アロゾル発生装置１２５の圧電変換器１４３を１．７ＭＨｚの周波数および５０
Ｗの電力で操作し、蒸着時間５分、そしてキャリアーガスとして空気を１分間に
５０ｍｌ供給して、ＣｄＳフィルムをガラス基板１０５上に蒸着した。いずれの
蒸着後熱処理の必要もなく単一の操作で形成された、得られたフィルムは、約１
μｍの厚さを有する、高密度な結晶性ＣｄＳフィルムであり、柱状構造および滑
らかかつ均一な表面を有する。得られたフィルムのＳＥＭ顕微鏡写真を、図１０
（ａ）および（ｂ）に図示する。

【０１２２】（実施例３）コロイド状シリカ溶液（Ｌｕｄｏｘ^TM、Ｄｕｐｏｎｔによって供給）を、蒸留
水で希釈し、ＳｉＯ₂フィルムの蒸着のための、０．１ｇ/ｍｌの濃度を有する水
性前駆体溶液を調製した。２番目に記載した実施形態の装置およびこのようにし
て調製した溶液を使用して、基板温度２００℃、基板１０５からノズルユニット
１１１までの距離２０ｍｍ、電界電圧１０ｋＶ、エアロゾル発生装置１２５の圧
電変換器１４３を１．７ＭＨｚの周波数および２０Ｗの電力で操作し、蒸着時間
１分、そしてキャリアーガスとして空気を１分間に５０ｍｌ供給して、ＳｉＯ₂
フィルムをガラス基板１０５上に蒸着した。いずれの蒸着後熱処理の必要もなく
単一の操作で形成された、得られたフィルムは、網状構造を有する多孔性ＳｉＯ ₂ フィルムであった。得られたフィルムのＳＥＭ顕微鏡写真を、図１１（ａ）お
よび（ｂ）に図示する。

【０１２３】最後に、本発明は、この好ましい実施形態に記載され、そして、添付の特許請
求の範囲により規定される本発明の範囲内で、多くの異なる方法によって改変さ
れ得ることが理解される。例えば、広範囲または複雑な幾何形状の被覆基板５、
１０５、２０５において、ノズルユニット１１、１１１、２１１は、複数の出口
ポート１８、１１８、２１８を備えるように改変され得るか、またはこのフィル
ム蒸着装置は、複数のノズルユニット１１、１１１、２１１を備えるように改変
され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施形態に従うフィルム蒸着装置を、概略的に図示する
；

【図２】図２は、図１のフィルム蒸着装置のノズルユニットの出口端の断面図を図示す
る；

【図３】図３は、図１のフィルム蒸着装置のノズルユニットの入口端の断面図を図示す
る；

【図４】図４は、図１のフィルム蒸着装置のノズルユニットの入口端の端面図を図示す
る；

【図５】図５は、図１のフィルム蒸着装置のために改変されたノズルユニットの出口端
の断面図を図示する；

【図６】図６は、本発明の第２実施形態に従うフィルム蒸着装置を、概略的に図示する
；

【図７】図７は、本発明の第３実施形態に従うフィルム蒸着装置を、概略的に図示する
；

【図８】図８は、図７のフィルム蒸着装置のために改変されたノズルユニットの出口端
の断面図を図示する；

【図９】図９は、実施例１によって作製されたＢａＺｒＯ₃フィルムのＸ線回折パター
ンを図示する；

【図１０】図１０（ａ）および（ｂ）は、実施例２によって作製されたＣｄＳフィルムの
、表面および横断面ＳＥＭ顕微鏡写真を図示する；

【図１１】図１１（ａ）および（ｂ）は、実施例３によって作製された多孔質ＳｉＯ₂フ
ィルムの、表面および横断面ＳＥＭ顕微鏡写真を図示する。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年７月１７日（２００１．７．１７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項６１】前記ノズルユニットが、前記少なくとも１つの出口の上流
の穿孔された部材を備える、請求項４１〜６０のいずれかに記載の装置。

【請求項６２】粉末、好ましくは超微細粉末を製造する方法であって、該
方法は、以下の工程：加熱区域を提供する工程；物質溶液の小滴を含むエアロゾルを生成する工程；該加熱領域に該エアロゾルを送達するためノズルユニットを提供する工程であっ
て、該ノズルユニットは、該エアロゾルの定方向流が送達される少なくとも１つ
の出口および少なくとも１つの電極を備える、工程；正の電荷または負の電荷で該エアロゾル小滴を荷電する工程；該少なくとも１つの出口から該エアロゾルの定方向流を送達するため、該ノズル
ユニットを通じる該エアロゾルの流れを提供する工程；ならびに、該定方向エアロゾル流が、該加熱領域に向かって引きつけられるように、該加熱
領域と該少なくとも１つの電極との間に電場を生成する工程であって、ここで該
エアロゾル小滴は、気相中で均一に反応して粉末を形成する、工程を包含する、方法。

【請求項６３】粉末、好ましくは超微細粉末を製造する装置であって、該
装置は、以下：加熱領域を提供するためのヒーター；物質溶液の小滴を含むエアロゾルを生成するためのエアロゾル発生装置；正の電荷または負の電荷を該エアロゾル小滴に印加するための電荷付与装置；該加熱領域にエアロゾルを送達するためエアロゾル発生装置と連絡したノズルユ
ニットであって、該ノズルユニットは、該エアロゾルの定方向流の送達に使用さ
れる少なくとも１つの出口および少なくとも１つの電極を備える、ノズルユニッ
ト；ならびに該定方向エアロゾル流が該加熱領域に向かって引きつけられるのに使用するよう
に、該加熱領域と該少なくとも１つの電極との間に電場を生成するための高電圧
供給源であって、ここで該エアロゾル小滴は、気相中で均一に反応して粉末を形
成する、高電圧供給源、を備える、装置。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８６

【補正方法】削除

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８７

【補正方法】削除

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０９

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１０

【補正方法】削除

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１１

【補正方法】削除

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１２

【補正方法】削除

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１３

【補正方法】削除

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１４

【補正方法】削除

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１５

【補正方法】削除

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１６

【補正方法】削除

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１７

【補正方法】削除

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１８

【補正方法】削除

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１２０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０１２０】（実施例１）ＢａＺｒＯ₃フィルムの蒸着のための非水性前駆体溶液を、以下のように最初
に調製する。金属バリウム（Ａｌｄｒｉｃｈによって供給）を、多量の２−メト
キシエタノール（Ａｌｄｒｉｃｈによって供給）に、室温で攪拌して完全に溶解
し、バリウムアルコキシド溶液を形成した。次いで、化学量論量のジルコニウム
ｎ−プロポキシドのｎ−プロパノール中の７０重量％溶液（Ａｌｄｒｉｃｈによ
って供給）を、バリウムメトキシオキシド溶液に添加し、そして、２−メトキシ
エタノールの沸点である１２４℃で５時間還流した。次いで、多量の２−メトキ
シエタノールを、還流溶液に添加し、０．０５Ｍの前駆体溶液を得た。最初に記
載した実施形態の装置および、このようにして調製した溶液を使用して、基板温
度６００℃、基板５からノズルユニット１１までの距離３０ｍｍ、電界電圧１０
ｋＶ、エアロゾル発生装置２５の圧電変換器４３を１．７ＭＨｚの周波数および
５０Ｗの電力で操作し、そしてキャリアーガスとして窒素を１分間に３０ｍｌ供
給して、ＢａＺｒＯ₃フィルムを銀基板５上に蒸着した。大気中での、バリウム
と二酸化炭素との間の反応を最少化するために、窒素をキャリアーガスとして使
用した。いずれの蒸着後熱処理の必要もなく単一の操作で形成された、得られた
フィルムは、図７で図示されるＸ線回折パターンによって特徴付けられる、結晶
性ＢａＺｒＯ₃フィルムであった。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１２１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０１２１】（実施例２）ＣｄＳフィルムを蒸着するための、０．０１Ｍ水性前駆体溶液を、塩化カドミ
ウムおよびチオウレアを使用して、最初に調製した。２番目に記載した実施形態
の装置およびこのようにして調製された溶液を使用して、基板温度４５０℃、基
板１０５からノズルユニット１１１までの距離２０ｍｍ、電界電圧１０ｋＶ、エ
アロゾル発生装置１２５の圧電変換器１４３を１．７ＭＨｚの周波数および５０
Ｗの電力で操作し、蒸着時間５分、そしてキャリアーガスとして空気を１分間に
５０ｍｌ供給して、ＣｄＳフィルムをガラス基板１０５上に蒸着した。いずれの
蒸着後熱処理の必要もなく単一の操作で形成された、得られたフィルムは、約１
μｍの厚さを有する、高密度な結晶性ＣｄＳフィルムであり、柱状構造および滑
らかかつ均一な表面を有する。得られたフィルムのＳＥＭ顕微鏡写真を、図８（
ａ）および（ｂ）に図示する。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１２２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０１２２】（実施例３）コロイド状シリカ溶液（Ｌｕｄｏｘ^TM、Ｄｕｐｏｎｔによって供給）を、蒸留
水で希釈し、ＳｉＯ₂フィルムの蒸着のための、０．１ｇ/ｍｌの濃度を有する水
性前駆体溶液を調製した。２番目に記載した実施形態の装置およびこのようにし
て調製した溶液を使用して、基板温度２００℃、基板１０５からノズルユニット
１１１までの距離２０ｍｍ、電界電圧１０ｋＶ、エアロゾル発生装置１２５の圧
電変換器１４３を１．７ＭＨｚの周波数および２０Ｗの電力で操作し、蒸着時間
１分、そしてキャリアーガスとして空気を１分間に５０ｍｌ供給して、ＳｉＯ₂
フィルムをガラス基板１０５上に蒸着した。いずれの蒸着後熱処理の必要もなく
単一の操作で形成された、得られたフィルムは、網状構造を有する多孔性ＳｉＯ ₂ フィルムであった。得られたフィルムのＳＥＭ顕微鏡写真を、図９（ａ）およ
び（ｂ）に図示する。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１２３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０１２３】最後に、本発明は、この好ましい実施形態に記載され、そして、添付の特許請
求の範囲により規定される本発明の範囲内で、多くの異なる方法によって改変さ
れ得ることが理解される。例えば、広範囲または複雑な幾何形状の被覆基板５、
１０５において、ノズルユニット１１、１１１は、複数の出口ポート１８、１１
８を備えるように改変され得るか、またはこのフィルム蒸着装置は、複数のノズ
ルユニット１１、１１１を備えるように改変され得る。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施形態に従うフィルム蒸着装置を、概略的に図示する
。

【図２】図２は、図１のフィルム蒸着装置のノズルユニットの出口端の断面図を図示す
る。

【図３】図３は、図１のフィルム蒸着装置のノズルユニットの入口端の断面図を図示す
る。

【図４】図４は、図１のフィルム蒸着装置のノズルユニットの入口端の端面図を図示す
る。

【図５】図５は、図１のフィルム蒸着装置のために改変されたノズルユニットの出口端
の断面図を図示する。

【図６】図６は、本発明の第２実施形態に従うフィルム蒸着装置を、概略的に図示する
。

【図７】図７は、実施例１によって作製されたＢａＺｒＯ₃フィルムのＸ線回折パター
ンを図示する。

【図８】図８（ａ）および（ｂ）は、実施例２によって作製されたＣｄＳフィルムの、
表面および横断面ＳＥＭ顕微鏡写真を図示する。

【図９】図９（ａ）および（ｂ）は、実施例３によって作製された多孔質ＳｉＯ₂フィ
ルムの、表面および横断面ＳＥＭ顕微鏡写真を図示する。

【手続補正１９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０５Ｄ 3/10 Ｂ０５Ｄ 3/10 ＥＣ２３Ｃ 16/455 Ｃ２３Ｃ 16/455 16/46 16/46 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者メイ，ジュンファイギリス国ビー29 ６アールエックスバーミンガム，セリーオーク，ダーリーディーンロード 114 (72)発明者スー，ボーイギリス国ビー14 ６エイチエルバーミンガム，キングスヒース，フーロード 21 Ｆターム(参考） 4D075 AC06 AC07 BB23X BB81Y BB85Y DA06 EA12 4F034 AA10 CA02 DA26 4G075 AA24 AA27 BC01 CA02 CA14 CA65 EB01 EC01 EC21 4K030 AA03 AA09 AA11 AA16 BA01 BA03 BA22 BA42 BA44 BA50 CA02 CA06 EA01 EA03 JA10 LA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、物質、好ましくはフィルムを蒸着させる方法であ
って、該方法は、以下の工程：基板を提供する工程；該基板を加熱する工程；物質溶液の小滴を含むエアロゾルを生成する工程；該基板に該エアロゾルを送達するためのノズルユニットを提供する工程であって
、該ノズルユニットは、該エアロゾルの定方向流が送達される少なくとも１つの
出口および少なくとも１つの電極を備える、工程；正の電荷または負の電荷で該エアロゾル小滴を荷電する工程；該少なくとも１つの出口から該エアロゾルの定方向流を送達するため、該ノズル
ユニットを通じる該エアロゾルの流れを提供する工程；ならびに、該定方向エアロゾル流が該基板に向かって引きつけられるように、該基板と該少
なくとも１つの電極との間に電場を生成する工程、を包含する、方法。
【請求項２】前記基板が、約１０５０℃未満、好ましくは約８００℃未満
の温度に加熱される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記基板が、蒸着の間に加熱される、請求項１または２に記
載の方法。
【請求項４】温度環境が、前記基板から離れて前記ノズルユニットに向か
って低下する温度勾配を維持するようである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】前記物質溶液が、水溶液である、請求項１から４のいずれか
に記載の方法。
【請求項６】前記物質溶液が、非水溶液である、請求項１から４のいずれ
かに記載の方法。
【請求項７】前記エアロゾル小滴が、前記少なくとも１つの出口から出る
前に少なくとも部分的に荷電される、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】前記エアロゾル小滴が、前記少なくとも１つの出口から出る
前に荷電される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】前記エアロゾル小滴が、前記少なくとも１つの出口から出た
後に少なくとも部分的に荷電される、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】前記エアロゾル小滴が、前記少なくとも１つの電極により
荷電される、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】前記少なくとも１つの電極が、各エアロゾル流中に、少な
くとも部分的に配置される、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】前記少なくとも１つの電極が、前記少なくとも１つの出口
の上流に伸びる、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】前記少なくとも１つの電極が、細長いエレメントを備える
、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】前記少なくとも１つの電極の遠位端が、前記少なくとも１
つの出口の実質的に中央に配置される、請求項１から１３のいずれかに記載の方
法。
【請求項１５】前記少なくとも１つの電極の遠位端が、単一の先端部を備
える、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】前記少なくとも１つの電極の遠位端が、複数の先端部を備
える、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】前記ノズルユニットが各出口の上流の管状部分を備える、
請求項１から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】前記管状部分が、細長い部分である、請求項１７に記載の
方法。
【請求項１９】前記管状部分が、直線部分である、請求項１７または１８
に記載の方法。
【請求項２０】前記管状部分が、実質的に円柱状である、請求項１７〜１
９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】前記少なくとも１つの電極が結合する実質的に管状部分全
体を通じて伸長する、請求項１７〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】前記少なくとも１つの電極が、実質的に、結合する管状部
分の中央軸にそって伸長する、請求項１７〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】前記管状部分の少なくとも内部表面が、絶縁物質からなる
、請求項１〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】前記エアロゾル流が、前記ノズルユニットへ供給されたキ
ャリアガス流中に該エアロゾルを巻き込むことにより提供される、請求項１〜２
３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】前記エアロゾル流が、前記ノズルユニットを通じて吸引さ
れたキャリアガス流中に該エアロゾルを巻き込むために、前記少なくとも１つの
出口に減圧を適用することにより提供される、請求項１〜２３のいずれかに記載
の方法。
【請求項２６】前記キャリアガスが、前記物質溶液に反応性のガスである
、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】前記キャリアガスが、前記物質溶液に非反応性のガスであ
る、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２８】前記キャリアガスの流れが、低下する温度勾配を維持する
ために提供される、請求項４に従属する、請求項２４〜２７のいずれかに記載の
方法。
【請求項２９】前記エアロゾルが、１分あたり少なくとも０．２μｍ、好
ましくは、１分あたり少なくとも１μｍ、より好ましくは１分あたり少なくとも
２μｍのフィルム成長速度を達成するように前記基板に送達される、請求項１〜
２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】前記少なくとも１つの出口を通じる前記流速が、１分あた
り少なくとも５ｍｌ、好ましくは、１分あたり少なくとも５０ｍｌである、請求
項１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】前記少なくとも１つの出口からの前記定方向エアロゾル流
が上向き、好ましくは実質的に鉛直上向きであるように、前記ノズルユニットが
構成される、請求項１〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】前記ノズルユニットが前記少なくとも１つの出口の上流の
穿孔した部材を備える、請求項１〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】前記印加された電圧が約３５ｋＶ未満、好ましくは約２０
ｋＶ未満である、請求項１〜３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】前記少なくとも１つの出口と前記基板との間の距離が、約
１００ｍｍ未満、好ましくは約５０ｍｍ未満である、請求項１〜３３のいずれか
に記載の方法。
【請求項３５】前記基板が、前記ノズルユニットに対して静止して保持さ
れる、請求項１〜３４のいずれかに記載の方法。
【請求項３６】前記基板に対して、前記ノズルユニットを移動する工程を
さらに包含する、請求項１〜３４のいずれかに記載の方法。
【請求項３７】前記基板が、前記ノズルユニットに対して、回転され、傾
けられ、そして／または平行移動される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】大気圧下で実行される、請求項１〜３７のいずれかに記載
の方法。
【請求項３９】大気圧未満で実行される、請求項１〜３７のいずれかに記
載の方法。
【請求項４０】大気圧より上で実行される、請求項１〜３７のいずれかに
記載の方法。
【請求項４１】基板上に、物質、好ましくはフィルムを蒸着させる装置で
あって、該装置は、以下：基板を保持するための基板ホルダー；該基板を加熱するためのヒーター；物質溶液の小滴を含むエアロゾルを生成するエアロゾル発生装置；正の電荷または負の電荷を該エアロゾル小滴に印加するための電荷付与装置；該基板に該エアロゾルを送達するため該エアロゾル発生装置と連絡したノズルユ
ニットであって、該ノズルユニットは、使用中にエアロゾルの定方向流の送達に
用いられる少なくとも１つの出口および少なくとも１つの電極を備える、ノズル
ユニット；ならびに該定方向エアロゾル流が基板に向かって引きつけられるのに使用するように、該
基板と該少なくとも１つの電極との間に電場を生成するための高電圧供給源、を備える、装置。
【請求項４２】前記基板から離れて前記ノズルユニットに向かって低下す
る温度勾配を維持するように構成された、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】前記少なくとも１つの電極が、前記少なくとも１つの出口
の上流に伸びる、請求項４１または４２に記載の装置。
【請求項４４】前記少なくとも１つの電極が、細長いエレメントを備える
、請求項４１〜４３のいずれかに記載の装置。
【請求項４５】前記少なくとも１つの電極の遠位端が、前記少なくとも１
つの出口の実質的に中央に配置される、請求項４１から４４のいずれかに記載の
装置。
【請求項４６】前記少なくとも１つの電極の遠位端が、単一の先端部を備
える、請求項４１から４５のいずれかに記載の装置。
【請求項４７】前記少なくとも１つの電極の遠位端が、複数の先端部を備
える、請求項４１から４５のいずれかに記載の装置。
【請求項４８】前記ノズルユニットが各出口の上流の管状部分を備える、
請求項４１から４７のいずれかに記載の装置。
【請求項４９】前記管状部分が、細長い部分である、請求項４８に記載の
装置。
【請求項５０】前記管状部分が、直線部分である、請求項４８または４９
に記載の装置。
【請求項５１】前記管状部分が、実質的に円柱状である、請求項４８〜５
０のいずれかに記載の装置。
【請求項５２】前記少なくとも１つの電極が、実質的に、結合する管状部
分全体を通じて伸長する、請求項４８〜５１のいずれかに記載の装置。
【請求項５３】前記少なくとも１つの電極が、実質的に、結合する管状部
分の中央軸にそって伸長する、請求項４８〜５２のいずれかに記載の装置。
【請求項５４】前記管状部分の少なくとも内部表面が、絶縁物質からなる
、請求項４８〜５３のいずれかに記載の装置。
【請求項５５】エアロゾルを巻き込むためのキャリアガス流を供給し、そ
して前記ノズルユニットを通じて該キャリアガス流を送達するための、エアロゾ
ル発生装置と連絡したガス供給ユニットをさらに備える、請求項４１〜５４のい
ずれかに記載の装置。
【請求項５６】前記少なくとも１つの出口が、上向き、好ましくは実質的
に鉛直上向きである、請求項４１〜５５のいずれかに記載の装置。
【請求項５７】前記少なくとも１つの出口と前記基板との間の前記距離が
、約１００ｍｍ未満、好ましくは約５０ｍｍ未満である、請求項４１〜５６のい
ずれかに記載の装置。
【請求項５８】前記ノズルユニットおよび前記基板が固定された関係で保
持される、請求項４１〜５７のいずれかに記載の装置。
【請求項５９】前記ノズルユニットおよび前記基板が、互いに対して可動
であるように構成される、請求項４１〜５７のいずれかに記載の装置。
【請求項６０】前記基板が、前記ノズルユニットに対して、回転可能で、
傾斜可能で、そして／または平行移動可能である、請求項５９に記載の装置。
【請求項６１】前記基板ホルダーを囲むためのチャンバをさらに備える、
請求項４１〜６０のいずれかに記載の装置。
【請求項６２】前記チャンバに、さらなるガスを別々に送達するための該
チャンバと連絡するさらなるガス供給ユニットをさらに備える、請求項６１に記
載の装置。
【請求項６３】前記ノズルユニットが、前記少なくとも１つの出口の上流
の穿孔された部材を備える、請求項４１〜６２のいずれかに記載の装置。
【請求項６４】粉末、好ましくは超微細粉末を製造する方法であって、該
方法は、以下の工程：加熱区域を提供する工程；物質溶液の小滴を含むエアロゾルを生成する工程；該加熱領域に該エアロゾルを送達するためノズルユニットを提供する工程であっ
て、該ノズルユニットは、該エアロゾルの定方向流が送達される少なくとも１つ
の出口および少なくとも１つの電極を備える、工程；正の電荷または負の電荷で該エアロゾル小滴を荷電する工程；該少なくとも１つの出口から該エアロゾルの定方向流を送達するため、該ノズル
ユニットを通じる該エアロゾルの流れを提供する工程；ならびに、該定方向エアロゾル流が、該加熱領域に向かって引きつけられるように、該加熱
領域と該少なくとも１つの電極との間に電場を生成する工程であって、ここで該
エアロゾル小滴は、気相中で均一に反応して粉末を形成する、工程を包含する、方法。
【請求項６５】粉末、好ましくは超微細粉末を製造する装置であって、該
装置は、以下：加熱領域を提供するためのヒーター；物質溶液の小滴を含むエアロゾルを生成するためのエアロゾル発生装置；正の電荷または負の電荷を該エアロゾル小滴に印加するための電荷付与装置；該加熱領域にエアロゾルを送達するためエアロゾル発生装置と連絡したノズルユ
ニットであって、該ノズルユニットは、該エアロゾルの定方向流の送達に使用さ
れる少なくとも１つの出口および少なくとも１つの電極を備える、ノズルユニッ
ト；ならびに該定方向エアロゾル流が該加熱領域に向かって引きつけられるのに使用するよう
に、該加熱領域と該少なくとも１つの電極との間に電場を生成するための高電圧
供給源であって、ここで該エアロゾル小滴は、気相中で均一に反応して粉末を形
成する、高電圧供給源、を備える、装置。