JP2003313656A - 超微粒子膜形成装置及び超微粒子膜形成方法 - Google Patents
超微粒子膜形成装置及び超微粒子膜形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 均一粒径、一定粒子濃度である超微粒子を効
率的に生成できる超微粒子膜形成装置を提供すること。 【解決手段】 超微粒子をエアロゾル化し搬送気体と共
に基材に吹き付けることにより、薄膜を形成するガスデ
ポジション法において、エアロゾル化した超微粒子の一
部を粒子計測装置へ導入し、粒子計測装置で超微粒子の
粒径分布、粒子濃度のいずれか又は両方を計測し、搬送
気体の流量、加熱エネルギーのいずれか又は両方を制御
する。
率的に生成できる超微粒子膜形成装置を提供すること。 【解決手段】 超微粒子をエアロゾル化し搬送気体と共
に基材に吹き付けることにより、薄膜を形成するガスデ
ポジション法において、エアロゾル化した超微粒子の一
部を粒子計測装置へ導入し、粒子計測装置で超微粒子の
粒径分布、粒子濃度のいずれか又は両方を計測し、搬送
気体の流量、加熱エネルギーのいずれか又は両方を制御
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスデポジション
法により基板表面等に超微粒子膜を形成するための超微
粒子膜形成装置および超微粒子膜形成方法に関するもの
である。
法により基板表面等に超微粒子膜を形成するための超微
粒子膜形成装置および超微粒子膜形成方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガスデポジション法によって基板
表面等に超微粒子膜を形成する方法が知られており、ガ
スデポジション法には、エアロゾルの形成方法により、
材料を蒸発させて微粒子を生成した後エアロゾルを形成
する蒸発法と、材料が微粒子である場合にその微粒子か
らエアロゾルを形成するエアロゾル法がある。
表面等に超微粒子膜を形成する方法が知られており、ガ
スデポジション法には、エアロゾルの形成方法により、
材料を蒸発させて微粒子を生成した後エアロゾルを形成
する蒸発法と、材料が微粒子である場合にその微粒子か
らエアロゾルを形成するエアロゾル法がある。
【０００３】図１にエアロゾル形成方法として蒸発法を
適用した微粒子膜形成装置の模式図を示す。図に示すよ
うに、超微粒子生成室内において、超微粒子生成用材料
を加熱し、発生した蒸気原子は、超微粒子生成室内に導
入される不活性ガスとの衝突で急冷され、粒成長し、超
微粒子を生成する。超微粒子を生成する際の加熱機構
（加熱方式）としては、アーク加熱、高周波誘導加熱、
抵抗加熱、電子ビーム、通電加熱、プラズマジェット、
レーザービーム加熱などが適用できる。超微粒子生成室
内で生成された超微粒子は不活性ガスと共に超微粒子搬
送管内を移動し、不活性ガスと共に超微粒子膜形成室に
導かれ、超微粒子膜形成室内で超微粒子搬送管の先端に
取り付けられたノズルから超微粒子を不活性ガスと共に
高速で噴射し、膜形成対象物である基板に衝突させ、超
微粒子膜等を形成する方法である（従来例：特許公報第
２５２４６２２号）。
適用した微粒子膜形成装置の模式図を示す。図に示すよ
うに、超微粒子生成室内において、超微粒子生成用材料
を加熱し、発生した蒸気原子は、超微粒子生成室内に導
入される不活性ガスとの衝突で急冷され、粒成長し、超
微粒子を生成する。超微粒子を生成する際の加熱機構
（加熱方式）としては、アーク加熱、高周波誘導加熱、
抵抗加熱、電子ビーム、通電加熱、プラズマジェット、
レーザービーム加熱などが適用できる。超微粒子生成室
内で生成された超微粒子は不活性ガスと共に超微粒子搬
送管内を移動し、不活性ガスと共に超微粒子膜形成室に
導かれ、超微粒子膜形成室内で超微粒子搬送管の先端に
取り付けられたノズルから超微粒子を不活性ガスと共に
高速で噴射し、膜形成対象物である基板に衝突させ、超
微粒子膜等を形成する方法である（従来例：特許公報第
２５２４６２２号）。
【０００４】エアロゾル法について図２を参照して説明
する。図２はエアロゾル法を適用した超微粒子膜形成装
置の模式図である。図に示すように、エアロゾル室内の
超微粒子はエアロゾル室内に導入される不活性ガスと共
に、超微粒子搬送管を移動し、不活性ガスと共に超微粒
子膜形成室に導かれ、超微粒子膜形成室内で超微粒子搬
送管の先端に取り付けられたノズルから超微粒子を不活
性ガスと共に高速で噴射し、膜形成対象物である基板に
衝突させ、超微粒子膜等を形成する方法である（従来
例：特開昭５９−８０３６１号）。
する。図２はエアロゾル法を適用した超微粒子膜形成装
置の模式図である。図に示すように、エアロゾル室内の
超微粒子はエアロゾル室内に導入される不活性ガスと共
に、超微粒子搬送管を移動し、不活性ガスと共に超微粒
子膜形成室に導かれ、超微粒子膜形成室内で超微粒子搬
送管の先端に取り付けられたノズルから超微粒子を不活
性ガスと共に高速で噴射し、膜形成対象物である基板に
衝突させ、超微粒子膜等を形成する方法である（従来
例：特開昭５９−８０３６１号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エアロゾル形成方法と
して蒸発法を適用した場合、加熱機構を用いて超微粒子
生成材料から蒸気原子を生成するため、微妙な温度変化
等により蒸発量が変化してしまうため、エアロゾル化し
た際の粒子濃度の制御が困難であった。さらに、ガスデ
ポジション法は超微粒子生成材料から発生した蒸気原子
を、不活性ガスとの衝突で急冷、粒成長することにより
超微粒子を生成するため、粒径制御が困難であった。
して蒸発法を適用した場合、加熱機構を用いて超微粒子
生成材料から蒸気原子を生成するため、微妙な温度変化
等により蒸発量が変化してしまうため、エアロゾル化し
た際の粒子濃度の制御が困難であった。さらに、ガスデ
ポジション法は超微粒子生成材料から発生した蒸気原子
を、不活性ガスとの衝突で急冷、粒成長することにより
超微粒子を生成するため、粒径制御が困難であった。
【０００６】エアロゾル法では、エアロゾル室内での超
微粒子の浮遊状態によりエアロゾル中の粒子濃度が異な
るため、粒子濃度の制御が必要であった。
微粒子の浮遊状態によりエアロゾル中の粒子濃度が異な
るため、粒子濃度の制御が必要であった。
【０００７】また、従来のガスデポジション法では不活
性ガスの流量、電流、電圧等の変化により時間経過と共
に超微粒子の粒径、超微粒子生成量は徐々に変化してし
まい、均一な粒径、一定の超微粒子量を得ることは困難
であり、粒径、蒸発量の制御が必要とされていた。
性ガスの流量、電流、電圧等の変化により時間経過と共
に超微粒子の粒径、超微粒子生成量は徐々に変化してし
まい、均一な粒径、一定の超微粒子量を得ることは困難
であり、粒径、蒸発量の制御が必要とされていた。
【０００８】そこで、本発明は上記従来の課題を解決す
るためになされたもので、均一粒径、一定粒子濃度であ
るエアロゾルを効率的に生成する、超微粒子膜形成装置
及び超微粒子膜形成方法を提供することを目的とするも
のである。
るためになされたもので、均一粒径、一定粒子濃度であ
るエアロゾルを効率的に生成する、超微粒子膜形成装置
及び超微粒子膜形成方法を提供することを目的とするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明は、超微粒子をエアロゾル化し搬送気体と共
に基材に吹き付けることにより薄膜を形成するガスデポ
ジション法において、エアロゾル化した超微粒子の一部
を粒子計測装置へ導入し、粒子計測装置で超微粒子の粒
径分布、粒子濃度を計測し、搬送気体の流量、加熱エネ
ルギーのいずれか又は両方を制御することを特徴とす
る。
の、本発明は、超微粒子をエアロゾル化し搬送気体と共
に基材に吹き付けることにより薄膜を形成するガスデポ
ジション法において、エアロゾル化した超微粒子の一部
を粒子計測装置へ導入し、粒子計測装置で超微粒子の粒
径分布、粒子濃度を計測し、搬送気体の流量、加熱エネ
ルギーのいずれか又は両方を制御することを特徴とす
る。
【００１０】本発明は上記の発明において、「超微粒子
をエアロゾル化し搬送気体と共に基材に吹き付けること
により薄膜を形成するガスデポジション法において、加
熱機構を用いて超微粒子を生成すること」、「加熱機構
として、アーク加熱、高周波誘導加熱、抵抗加熱、電子
ビーム、通電加熱、プラズマジェット、レーザービーム
加熱のいずれかであること」、「電気移動度分級装置、
ファラディケージ電流計を用いること、又は粒子計測装
置として、電気移動度分級装置、凝縮核計数器を用いる
こと」を好ましい態様として含むものである。
をエアロゾル化し搬送気体と共に基材に吹き付けること
により薄膜を形成するガスデポジション法において、加
熱機構を用いて超微粒子を生成すること」、「加熱機構
として、アーク加熱、高周波誘導加熱、抵抗加熱、電子
ビーム、通電加熱、プラズマジェット、レーザービーム
加熱のいずれかであること」、「電気移動度分級装置、
ファラディケージ電流計を用いること、又は粒子計測装
置として、電気移動度分級装置、凝縮核計数器を用いる
こと」を好ましい態様として含むものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態および実施形態を例示的に詳しく説
明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成
部品の寸法、材質、その相対配置などは、特に特定な記
載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定す
る趣旨のものではない。
の好適な実施の形態および実施形態を例示的に詳しく説
明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成
部品の寸法、材質、その相対配置などは、特に特定な記
載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定す
る趣旨のものではない。
【００１２】なお、本発明の実施の形態に係る超微粒子
膜形成装置全体の基本的な構成は、上述の従来技術の中
で説明したものと同様であるので、その詳細な説明は省
略し、本実施の形態あるいは実施形態において特徴的な
構成等のみについて詳しく説明する。
膜形成装置全体の基本的な構成は、上述の従来技術の中
で説明したものと同様であるので、その詳細な説明は省
略し、本実施の形態あるいは実施形態において特徴的な
構成等のみについて詳しく説明する。
【００１３】以下、本発明の実施の形態について、図３
を用いて詳細に説明する。図３は本実施の形態における
超微粒子膜形成装置の全体構成を示す図である。この図
に示された超微粒子膜形成装置は、超微粒子を生成する
超微粒子生成室１と、超微粒子生成室に接続された超微
粒子搬送管４と粒子計測装置１３（粒径分布計測装置１
４及び粒子濃度計測装置１５）、超微粒子搬送管を介し
て超微粒子を堆積する超微粒子膜形成室２から構成され
ている。
を用いて詳細に説明する。図３は本実施の形態における
超微粒子膜形成装置の全体構成を示す図である。この図
に示された超微粒子膜形成装置は、超微粒子を生成する
超微粒子生成室１と、超微粒子生成室に接続された超微
粒子搬送管４と粒子計測装置１３（粒径分布計測装置１
４及び粒子濃度計測装置１５）、超微粒子搬送管を介し
て超微粒子を堆積する超微粒子膜形成室２から構成され
ている。
【００１４】ここで、超微粒子生成室１の基本的な構成
は、超微粒子生成室１に不活性ガス１０を一定流量で導
入するためのマスフローコントローラ、雰囲気ガス圧力
を計測する圧力計から構成されている。
は、超微粒子生成室１に不活性ガス１０を一定流量で導
入するためのマスフローコントローラ、雰囲気ガス圧力
を計測する圧力計から構成されている。
【００１５】粒径分布計測装置１４の構成として、電気
移動度分級法（ＤＭＡ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｍ
ｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎａｌｙｚｅｒ）、拡散バッテリー
（ＤＢ：Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｙ）、超音
速インパクター（ＳＩ：Ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ Ｉｍｐ
ａｃｔｏｒ）等従来から種々のタイプのものがある。
（従来例：特開平１０−２８８６０１号）電気移動度分
級法は、エアロゾル中の微粒子を分級するに際し、対象
微粒子を荷電した後に静電界を印加し、微粒子の粒径に
より媒質ガス中の移動度が違うことを利用して行う分級
方法である。
移動度分級法（ＤＭＡ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｍ
ｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎａｌｙｚｅｒ）、拡散バッテリー
（ＤＢ：Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｙ）、超音
速インパクター（ＳＩ：Ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ Ｉｍｐ
ａｃｔｏｒ）等従来から種々のタイプのものがある。
（従来例：特開平１０−２８８６０１号）電気移動度分
級法は、エアロゾル中の微粒子を分級するに際し、対象
微粒子を荷電した後に静電界を印加し、微粒子の粒径に
より媒質ガス中の移動度が違うことを利用して行う分級
方法である。
【００１６】粒子濃度計測装置１５の構成として、ファ
ラディケージ電流計（ＦＣＥ：Ｆａｒａｄａｙ Ｃａｇ
ｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）、粒子拡大器（ＰＳ
Ｍ：Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｍａｇｎｉｆｉｅ
ｒ）、凝縮核計数器（ＣＮＣ：Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏ
ｎ Ｎｕｃｌｅｕｓ Ｃｏｕｎｔｅｒ）等従来から種々
のタイプのものがあるが、微粒子からの光散乱を利用す
る手法（光散乱法）では、微粒子の粒径が小さくなるに
つれてその散乱強度が減少し、ナノメータサイズの微粒
子に対しては単一微粒子計数を行うことが不可能とな
る。そこで、光散乱法では、ナノメータサイズの微粒子
をミクロンサイズまで成長させて計測する凝縮核計数器
がある。
ラディケージ電流計（ＦＣＥ：Ｆａｒａｄａｙ Ｃａｇ
ｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）、粒子拡大器（ＰＳ
Ｍ：Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｍａｇｎｉｆｉｅ
ｒ）、凝縮核計数器（ＣＮＣ：Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏ
ｎ Ｎｕｃｌｅｕｓ Ｃｏｕｎｔｅｒ）等従来から種々
のタイプのものがあるが、微粒子からの光散乱を利用す
る手法（光散乱法）では、微粒子の粒径が小さくなるに
つれてその散乱強度が減少し、ナノメータサイズの微粒
子に対しては単一微粒子計数を行うことが不可能とな
る。そこで、光散乱法では、ナノメータサイズの微粒子
をミクロンサイズまで成長させて計測する凝縮核計数器
がある。
【００１７】超微粒子膜形成室２の基本的な構成は、超
微粒子膜形成室２、超微粒子搬送管４の先端に取り付け
られたノズル５、基板を移動させるステージ８、不活性
ガスの排気を行うポンプから構成されている。
微粒子膜形成室２、超微粒子搬送管４の先端に取り付け
られたノズル５、基板を移動させるステージ８、不活性
ガスの排気を行うポンプから構成されている。
【００１８】以上の構成で、超微粒子生成室１で生成さ
れた超微粒子を超微粒子搬送管４を介して粒子計測装置
１３、超微粒子膜形成室２に導かれ、粒子計測装置１３
において粒径、粒子濃度を測定し、不活性ガス流量、電
流、電圧へフィードバック制御され、超微粒子膜形成室
２において超微粒子搬送管４の先端に取り付けられたノ
ズルから不活性ガスと共に超微粒子を噴射し基板等に膜
を形成させるものである。
れた超微粒子を超微粒子搬送管４を介して粒子計測装置
１３、超微粒子膜形成室２に導かれ、粒子計測装置１３
において粒径、粒子濃度を測定し、不活性ガス流量、電
流、電圧へフィードバック制御され、超微粒子膜形成室
２において超微粒子搬送管４の先端に取り付けられたノ
ズルから不活性ガスと共に超微粒子を噴射し基板等に膜
を形成させるものである。
【００１９】超微粒子生成室で生成された超微粒子を粒
子計測装置、超微粒子膜形成室へ導く方法としては、超
微粒子生成室からの１つの超微粒子搬送管を搬送管途中
で分岐させる、又は超微粒子生成室に２つの超微粒子搬
送管を取り付け、それぞれの超微粒子搬送管を粒子計測
装置、超微粒子膜形成室に導く方法がある。粒子計測装
置１３として粒径分布計測装置１４、粒子濃度計測装置
１５が挙げられ、粒計分布計測装置として電気移動度分
級装置、拡散バッテリー、超音速インパクター等、粒子
濃度計測装置として、ファラディケージ電流計、粒子拡
大器、凝縮核計数器等があるがこれらに限定されるもの
ではない。
子計測装置、超微粒子膜形成室へ導く方法としては、超
微粒子生成室からの１つの超微粒子搬送管を搬送管途中
で分岐させる、又は超微粒子生成室に２つの超微粒子搬
送管を取り付け、それぞれの超微粒子搬送管を粒子計測
装置、超微粒子膜形成室に導く方法がある。粒子計測装
置１３として粒径分布計測装置１４、粒子濃度計測装置
１５が挙げられ、粒計分布計測装置として電気移動度分
級装置、拡散バッテリー、超音速インパクター等、粒子
濃度計測装置として、ファラディケージ電流計、粒子拡
大器、凝縮核計数器等があるがこれらに限定されるもの
ではない。
【００２０】
【実施例】以下、実施形態により本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施形態により何ら限定されるもので
はない。
本発明はこれらの実施形態により何ら限定されるもので
はない。
【００２１】（実施例１）図４を参照して、第１実施形
態に係る超微粒子膜形成装置について説明する。図４は
本発明の第１の実施形態に係る超微粒子膜形成装置の模
式図である。本実施形態は、超微粒子生成室において超
微粒子生成条件を制御する場合の例である。
態に係る超微粒子膜形成装置について説明する。図４は
本発明の第１の実施形態に係る超微粒子膜形成装置の模
式図である。本実施形態は、超微粒子生成室において超
微粒子生成条件を制御する場合の例である。
【００２２】はじめに、超微粒子生成室内のＣｕ製の水
冷されているルツボにＡｇ６を満たし、アーク電源３に
より、アーク加熱を行い、Ａｇを気化させ粒子を形成し
た。この時のアークパワーは１５Ａ、５０Ｖである。こ
の気化したＡｇの蒸気をＨｅのキャリアガスにのせてエ
アロゾル状にし、超微粒子搬送管４へ導いた。超微粒子
搬送管４を超微粒子膜形成室２に導く間に２回分岐し
た。分岐した超微粒子搬送管の１つを粒径計測装置１４
に導入し、Ａｇ粒子の粒径を計測した。分岐した超微粒
子搬送管の１つを粒子濃度計測装置１５に導入し、Ａｇ
粒子濃度を計測した。この計測結果より、超微粒子生成
室内１のＨｅ供給流量、加熱エネルギー（電流、電圧）
を制御し、Ａｇ粒子の粒径、粒子濃度を一定にした。ま
た、分岐した超微粒子搬送管４の１つを超微粒子膜形成
室２に運び、超微粒子搬送管４の先端に取り付けられた
ノズル５から、Ａｇの超微粒子を不活性ガスと共に噴射
させ、Ａｇの超微粒子膜を形成した。超微粒子搬送管４
は装置に固定されているので、基板７を移動させること
で、ライン状のＡｇ膜を形成した。なお、基板７の移動
速度は１ｍｍ／ｓである。こうして形成した膜の膜厚を
接触式の膜厚計で測定したところ、１０μｍであり、膜
厚時間分布は±１０％であった。
冷されているルツボにＡｇ６を満たし、アーク電源３に
より、アーク加熱を行い、Ａｇを気化させ粒子を形成し
た。この時のアークパワーは１５Ａ、５０Ｖである。こ
の気化したＡｇの蒸気をＨｅのキャリアガスにのせてエ
アロゾル状にし、超微粒子搬送管４へ導いた。超微粒子
搬送管４を超微粒子膜形成室２に導く間に２回分岐し
た。分岐した超微粒子搬送管の１つを粒径計測装置１４
に導入し、Ａｇ粒子の粒径を計測した。分岐した超微粒
子搬送管の１つを粒子濃度計測装置１５に導入し、Ａｇ
粒子濃度を計測した。この計測結果より、超微粒子生成
室内１のＨｅ供給流量、加熱エネルギー（電流、電圧）
を制御し、Ａｇ粒子の粒径、粒子濃度を一定にした。ま
た、分岐した超微粒子搬送管４の１つを超微粒子膜形成
室２に運び、超微粒子搬送管４の先端に取り付けられた
ノズル５から、Ａｇの超微粒子を不活性ガスと共に噴射
させ、Ａｇの超微粒子膜を形成した。超微粒子搬送管４
は装置に固定されているので、基板７を移動させること
で、ライン状のＡｇ膜を形成した。なお、基板７の移動
速度は１ｍｍ／ｓである。こうして形成した膜の膜厚を
接触式の膜厚計で測定したところ、１０μｍであり、膜
厚時間分布は±１０％であった。
【００２３】なお、成膜条件は、ノズル径：φ１ｍｍ、
基板：ガラス基板、基板加熱：１００℃、超微粒子生成
室圧力：５００ｔｏｒｒ（６７ｋＰａ）、膜形成室圧
力：１ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ）である。
基板：ガラス基板、基板加熱：１００℃、超微粒子生成
室圧力：５００ｔｏｒｒ（６７ｋＰａ）、膜形成室圧
力：１ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ）である。
【００２４】（実施例２）図５を参照して、第２実施形
態に係る超微粒子膜形成装置について説明する。図５は
本発明の第２の実施形態に係る超微粒子膜形成装置の模
式図である。本実施形態は、超微粒子生成室において超
微粒子生成条件を制御する場合の例である。
態に係る超微粒子膜形成装置について説明する。図５は
本発明の第２の実施形態に係る超微粒子膜形成装置の模
式図である。本実施形態は、超微粒子生成室において超
微粒子生成条件を制御する場合の例である。
【００２５】はじめに、超微粒子生成室内１のルツボに
Ａｇ６を満たし、誘導加熱電源３により２０ｋＷの高周
波で加熱して、超微粒子生成室内１のルツボにＡｇを溶
解させルツボ内を満たし、気化させ粒子を形成した。こ
の気化したＡｇの蒸気をＨｅのキャリアガスにのせてエ
アロゾル状にし、２つの超微粒子搬送管４へ導いた。一
方の超微粒子搬送管４を粒径計測装置１４、粒子濃度計
測装置１５に導入し、Ａｇ粒子の粒径、粒子濃度を計測
した。この計測結果より、超微粒子生成室内Ｈｅ供給流
量、加熱エネルギー（電力）を制御し、Ａｇ粒子の粒
径、粒子濃度を一定にした。また、もう一方の超微粒子
搬送管４を超微粒子膜形成室２に運び、超微粒子搬送管
４の先端に取り付けられたノズル５から、Ａｇの超微粒
子を不活性ガスと共に噴射させ、Ａｇの超微粒子膜を形
成した。超微粒子搬送管４は装置に固定されているの
で、基板７を移動させることで、ライン状のＡｇ膜を形
成した。なお、基板の移動速度は１ｍｍ／ｓである。こ
うして形成した膜の膜厚を接触式の膜厚計で測定したと
ころ、１０μｍであり、膜厚時間分布は±１０％であっ
た。
Ａｇ６を満たし、誘導加熱電源３により２０ｋＷの高周
波で加熱して、超微粒子生成室内１のルツボにＡｇを溶
解させルツボ内を満たし、気化させ粒子を形成した。こ
の気化したＡｇの蒸気をＨｅのキャリアガスにのせてエ
アロゾル状にし、２つの超微粒子搬送管４へ導いた。一
方の超微粒子搬送管４を粒径計測装置１４、粒子濃度計
測装置１５に導入し、Ａｇ粒子の粒径、粒子濃度を計測
した。この計測結果より、超微粒子生成室内Ｈｅ供給流
量、加熱エネルギー（電力）を制御し、Ａｇ粒子の粒
径、粒子濃度を一定にした。また、もう一方の超微粒子
搬送管４を超微粒子膜形成室２に運び、超微粒子搬送管
４の先端に取り付けられたノズル５から、Ａｇの超微粒
子を不活性ガスと共に噴射させ、Ａｇの超微粒子膜を形
成した。超微粒子搬送管４は装置に固定されているの
で、基板７を移動させることで、ライン状のＡｇ膜を形
成した。なお、基板の移動速度は１ｍｍ／ｓである。こ
うして形成した膜の膜厚を接触式の膜厚計で測定したと
ころ、１０μｍであり、膜厚時間分布は±１０％であっ
た。
【００２６】なお、成膜条件は、ノズル径：φ１ｍｍ、
基板：ガラス基板、基板加熱：１００℃、超微粒子生成
室圧力：３００ｔｏｒｒ（４０ｋＰａ）、膜形成室圧
力：１ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ）である。
基板：ガラス基板、基板加熱：１００℃、超微粒子生成
室圧力：３００ｔｏｒｒ（４０ｋＰａ）、膜形成室圧
力：１ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ）である。
【００２７】（実施例３）図６を参照して、第３実施形
態に係る超微粒子膜形成装置について説明する。図６は
本発明の第３の実施形態に係る超微粒子膜形成装置の模
式図である。本実施形態は、エアロゾル形成室において
超微粒子エアロゾル形成条件を制御する場合の例であ
る。
態に係る超微粒子膜形成装置について説明する。図６は
本発明の第３の実施形態に係る超微粒子膜形成装置の模
式図である。本実施形態は、エアロゾル形成室において
超微粒子エアロゾル形成条件を制御する場合の例であ
る。
【００２８】はじめに、エアロゾル室内１１にＡｌ２Ｏ
３超微粒子１２を満たし、乾燥空気１０を導入すること
により、Ａｌ２Ｏ３微粒子と乾燥空気のエアロゾルを形
成した。形成したエアロゾルを超微粒子搬送管４へ導
き、搬送管途中で搬送管を分岐した。分岐した超微粒子
搬送管４の一方を粒子濃度計測装置１５に導入し、Ａｌ
２Ｏ３粒子の粒子濃度を計測した。この計測結果より、
乾燥空気供給流量を制御し、Ａｌ２Ｏ３粒子の粒子濃度
を一定にした。また、分岐した超微粒子搬送管４のもう
一方を超微粒子膜形成室２に運び、超微粒子搬送管４の
先端に取り付けられたノズル５から、Ａｌ２Ｏ３の超微
粒子を乾燥空気と共に噴射させ、Ａｌ２Ｏ ３の超微粒子
膜を形成した。超微粒子搬送管は装置に固定されている
ので、基板７を移動させることで、ライン状のＡｌ２Ｏ
３膜を形成した。なお、基板の移動速度は５ｍｍ／ｓｄ
である。こうして形成した膜の膜厚を接触式の膜厚計で
測定したところ、５０μｍであり、膜厚時間分布は±１
０％であった。
３超微粒子１２を満たし、乾燥空気１０を導入すること
により、Ａｌ２Ｏ３微粒子と乾燥空気のエアロゾルを形
成した。形成したエアロゾルを超微粒子搬送管４へ導
き、搬送管途中で搬送管を分岐した。分岐した超微粒子
搬送管４の一方を粒子濃度計測装置１５に導入し、Ａｌ
２Ｏ３粒子の粒子濃度を計測した。この計測結果より、
乾燥空気供給流量を制御し、Ａｌ２Ｏ３粒子の粒子濃度
を一定にした。また、分岐した超微粒子搬送管４のもう
一方を超微粒子膜形成室２に運び、超微粒子搬送管４の
先端に取り付けられたノズル５から、Ａｌ２Ｏ３の超微
粒子を乾燥空気と共に噴射させ、Ａｌ２Ｏ ３の超微粒子
膜を形成した。超微粒子搬送管は装置に固定されている
ので、基板７を移動させることで、ライン状のＡｌ２Ｏ
３膜を形成した。なお、基板の移動速度は５ｍｍ／ｓｄ
である。こうして形成した膜の膜厚を接触式の膜厚計で
測定したところ、５０μｍであり、膜厚時間分布は±１
０％であった。
【００２９】なお、成膜条件は、ノズル径：φ１ｍｍ、
基板：ガラス基板、基板加熱：１００℃、エアロゾル形
成室圧力：１０００ｔｏｒｒ（１３３ｋＰａ）、膜形成
室圧力：１ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ）である。
基板：ガラス基板、基板加熱：１００℃、エアロゾル形
成室圧力：１０００ｔｏｒｒ（１３３ｋＰａ）、膜形成
室圧力：１ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ）である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
アロゾル化した超微粒子の一部を粒子計測装置へ導入
し、粒子計測装置で超微粒子の粒径分布、粒子濃度のい
ずれか又は両方を計測し、各種制御にフィードバック
し、粒径および粒子濃度を制御する手段を設けるによ
り、均一粒径、一定粒子濃度である超微粒子を効率的に
生成できる。
アロゾル化した超微粒子の一部を粒子計測装置へ導入
し、粒子計測装置で超微粒子の粒径分布、粒子濃度のい
ずれか又は両方を計測し、各種制御にフィードバック
し、粒径および粒子濃度を制御する手段を設けるによ
り、均一粒径、一定粒子濃度である超微粒子を効率的に
生成できる。
【図１】蒸発法による超微粒子膜形成装置の模式図。
【図２】エアロゾル法による超微粒子膜形成装置の模式
図。
図。
【図３】本発明の実施形態による超微粒子膜形成装置。
【図４】第１の実施形態の模式図。
【図５】第２の実施形態の模式図。
【図６】第３の実施形態の模式図。
１ 超微粒子生成室
２ 膜形成室
３ 電極
４ 超微粒子搬送管
５ ノズル
６ 超微粒子生成用材料
７ 基板
８ ステージ
９ 余分粒子排出機構
１０ 不活性ガス
１１ エアロゾル形成室
１２ 超微粒子
１３ 粒子計測装置
１４ 粒径分布計測装置
１５ 粒子濃度計測装置
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K029 CA00 DA04 DA05 DA06 DB17
DB18 DB19 DB20 DB21 EA00
EA04 EA05 EA09
Claims (6)
- 【請求項１】 超微粒子をエアロゾル化し搬送気体と共
に基材に吹き付けることにより薄膜を形成するガスデポ
ジション法において、エアロゾル化した超微粒子の一部
を粒子計測装置へ導入し、粒子計測装置で超微粒子の粒
径分布、粒子濃度のいずれか又は両方を計測し、搬送気
体の流量を制御することを特徴とする超微粒子膜形成装
置。 - 【請求項２】 超微粒子をエアロゾル化し搬送気体と共
に基材に吹き付けることにより薄膜を形成するガスデポ
ジション法において、加熱機構を用いて超微粒子を生成
することを特徴とする請求項１記載の超微粒子膜形成方
法。 - 【請求項３】 前記加熱機構として、アーク加熱、高周
波誘導加熱、抵抗加熱、電子ビーム、通電加熱、プラズ
マジェット、レーザービーム加熱のいずれかであること
を特徴とする請求項２記載の超微粒子膜形成方法。 - 【請求項４】 前記粒子計測装置により測定された粒径
分布、粒子濃度により加熱機構の加熱エネルギーを制御
することを特徴とする請求項２記載の超微粒子膜形成方
法。 - 【請求項５】 前記粒子計測装置として、電気移動度分
級装置、ファラディケージ電流計を用いることを特徴と
する請求項１記載の超微粒子膜形成装置。 - 【請求項６】 前記粒子計測装置として、電気移動度分
級装置、凝縮核計数器を用いることを特徴とする請求項
１記載の超微粒子膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002120756A JP2003313656A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 超微粒子膜形成装置及び超微粒子膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002120756A JP2003313656A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 超微粒子膜形成装置及び超微粒子膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003313656A true JP2003313656A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29536888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002120756A Withdrawn JP2003313656A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 超微粒子膜形成装置及び超微粒子膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003313656A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101099647B1 (ko) | 2009-12-29 | 2011-12-29 | 연세대학교 산학협력단 | 열교환기의 항균 코팅방법 및 장치 |
| JP2012097338A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Kaneka Corp | 蒸着装置及び有機ｅｌ装置の製造方法 |
| US8399045B2 (en) | 2007-10-16 | 2013-03-19 | Panasonic Corporation | Film formation method and film formation apparatus |
| KR101754795B1 (ko) * | 2016-01-13 | 2017-07-06 | 영남대학교 산학협력단 | 무전해 도금 방법 |
-
2002
- 2002-04-23 JP JP2002120756A patent/JP2003313656A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8399045B2 (en) | 2007-10-16 | 2013-03-19 | Panasonic Corporation | Film formation method and film formation apparatus |
| KR101099647B1 (ko) | 2009-12-29 | 2011-12-29 | 연세대학교 산학협력단 | 열교환기의 항균 코팅방법 및 장치 |
| JP2012097338A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Kaneka Corp | 蒸着装置及び有機ｅｌ装置の製造方法 |
| KR101754795B1 (ko) * | 2016-01-13 | 2017-07-06 | 영남대학교 산학협력단 | 무전해 도금 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |