JP2010065246A - 粉末供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 固まり状の粉末を排出させない粉末供給装置を提供する。
【解決手段】 粉末供給装置は、回転可能な攪拌羽根８と粉末落下孔７Ｓが備えられた粉末収容室７、粉末落下孔７Ｓに対向する箇所を含む円周上に溝１１´が設けられた粉末供給盤１２´、粉末落下孔７Ｓに対向する箇所以外の溝内の箇所にその先端部が挿入された粉末吸引パイプ２３を備えており、粉末吸引パイプ２３の先端部が挿入された溝１１´内の箇所の少なくとも一部にキャリアガスが吹き付けられる様に成してある。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばプラズマ中に粉末をキャリガスと共に供給する様に成した粉末供給装置に関する。

金属やセラミックス等の微粉末をキャリアガスと共にプラズマトーチ内に供給し、プラズマによって蒸気化した粉末粒子を、前記プラズマトーチに繋がったチャンバー内に配置された基板上に膜状に付着させる成膜装置がある。

図１は、この様な成膜装置の一概略例を示したものである。

図中１は攪拌した粉末を供給する粉末供給装置、２は該粉末供給装置から送られて来る粉末を蒸気化するためのプラズマを発生するプラズマトーチ３と、該蒸気化した粉末粒子が付着される基板４を備えたチャンバー５から成る成膜装置本体である。

前記粉末供給装置１は、粉末６を収容し、その粉末６を攪拌するための粉末収容室７を備えている。この粉末収容室内にはＡｒ等の圧縮されたキャリアガスが供給され、その内部を加圧状態にしている。

前記粉末収容室７の底部には粉末が落下する孔７Ｓが開けられている。又、前記粉末収容室７には、回転して粉末６を攪拌する攪拌羽根８と回転軸９とから成る攪拌体１０が設けられている。なお、該回転軸９はモーター（図示せず）により駆動されるように成っている。

又、前記粉末供給装置１は、中心から所定の位置の周囲上に、断面が例えば半円状の溝１１が形成された回転可能な粉末供給盤１２を備えている。この粉末供給盤１２は、回転中、前記溝１１の何れかの箇所が常に前記粉末落下孔７Ｓの真下に来るように設置されている。尚、１３は回転軸で、モーター（図示せず）により駆動されるようになっている。

前記成膜装置本体２のプラズマトーチ３は、誘導コイル１４が巻かれた石英ガラス管１５及び中央部にプローブ１６を備えたガスリング１７から成る。１８は前記誘導コイル１４に高周波電力を印可する高周波電源である。

又、前記成膜装置本体２のチャンバー５内には基板４を支持する支持台１９が設けられており、更に、前記チャンバーの側壁には該チャンバー及びトーチ３内を排気するための排気装置２０が繋がっている。

２１は一方の端部が前記溝１１の一部内に配置された粉末吸引パイプ、２２は一方の端部が前記プローブ１６のセンター孔に繋がった粉末供給パイプで、該粉末吸引パイプの他端部と該粉末供給パイプの他端部が繋がっている。

尚、Ｏ_１、Ｏ_２は、気密を維持するために、それぞれ、回転軸９、１３の周囲に設けられたＯリングである。

この様な構成の成膜装置において、前記粉末供給装置１の粉末収容室７に収容された粉末６は、該粉末収容室内において攪拌羽根８により十分に攪拌される。そして、攪拌された粉末は前記粉末落下孔７Ｓから粉末供給盤１２の溝１１内に落下する。

この際、該溝の一部内には前記粉末吸引パイプ２１の一端部が配置されており、前記粉末供給盤１２は回転しており、又、前記粉末収容室７内は圧縮されたキャリアガスが導入されているので、前記粉末吸引パイプ２１内に高速でキャリアガスが排出されると同時に、この排出時に発生する吸引力により、前記溝１１に入って来る粉末も該粉末吸引パイプ２１内に排出される。

この様にして、粉末吸引パイプ２１内に排出された粉末はキャリアガスと共に前記粉末供給パイプ２２を介して前記成膜装置本体２のプラズマトーチ３内に導入される。

該プラズマトーチ内では、前記高周波電源１８から誘導コイル１４に高周波電力が印加されることによりプラズマが発生しているので、導入された粉末はプラズマ中で蒸発し、その蒸発粒子が前記チャンバー５の基板４上に膜状に付着する。

特開２００５−６８５４２号公報

さて、前記粉末供給装置１の粉末収容室７内に、凝集して固まり易い粉末の原料を入れると、該粉末原料は前記攪拌羽根８で回される間に凝集して固まりの状態となり、この様な固まり状態の粉末が多数、前記粉末供給盤１２の溝１１に入ってしまう。

この様に前記溝内に固まりの状態の粉末が多数入ってしまうと、前記粉末吸引パイプ２１の一方の端部内（吸引口）を詰まらせてしまうばかりか、場合によっては、前記粉末供給盤１２の溝１１自身を詰まらせてしまう。

本発明は、この様な問題を解決する新規な粉末供給装置を提供することを目的とする。

本発明の粉末供給装置は、回転可能な攪拌羽根と粉末落下孔が備えられた粉末収容室、前記粉末落下孔に対向する箇所を含む円周上に溝が設けられた回転盤、前記粉末落下孔に対向する箇所以外の溝内の箇所にその先端部が挿入あるいは直上に位置した粉末吸引用パイプを備えた粉末供給装置において、前記粉末吸引用パイプの先端部が挿入された溝内の箇所の少なくとも一部にガスが吹き付けられる様に成したことを特徴とする。

本発明の粉末供給装置は、粉末吸引用パイプの先端部が挿入された溝内の箇所の少なくとも一部にガスが吹き付けられる様に成したので、前記溝内に粉末が固まり状で落下して来ても粉末吸引用パイプに吸引される前に、該固まり状の粉末を前記ガスにより微細に砕くことが出来ると同時に、該微細化した粉末を前記ガスと共に必要箇所に供給することが出来る。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図２は本発明の粉末供給装置の一概略例を示したものである。図中、図１で使用した記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。

図中１２′は粉末供給盤で、中心から所定の位置の周囲上に断面が半円状の溝１１′が形成された回転可能な粉末供給板である。

２３は、先端部分が二重管構造を成し、該二重管部の外管の側部に枝管２４が取り付けられ、前記先端部分の端部が前記溝１１′内の、粉末落下孔７Ｓに対向しない箇所に配置された粉末吸引パイプである。前記枝管２４の他端部は図示外のキャリアガス噴出手段（例えば、アルゴンガスボンベ、レギュレータやマスフローコントローラ）に繋がっており、該キャリアガス噴出手段から、前記枝管２４及び前記二重管部の外管と内管の間の空間（隙間）を介して前記溝１１′内の一部（粉末落下孔７Ｓに対向しない箇所）にキャリアガスがスポット的に噴出される様に成してある。

この様な構成の粉末供給装置を、図１に示す如き粉末供給装置の代わりに使用した場合（その場合、前記粉末吸引パイプ２３の他端部は、前記成膜装置本体２のプローブ１６のセンター孔に繋がった粉末供給パイプ２２に繋ぐ）、前記粉末収容室７に導入された粉末６は、攪拌羽根８により十分に攪拌され、該攪拌された粉末は粉末落下孔７Ｓを介して前記粉末供給盤１２′の溝１１′に落下する。

この際、前記粉末供給盤１２′の溝内に前記粉末吸引パイプ２３の先端部が入り込むか、あるいは直上にあり、該粉末供給盤は回転している。又、前記粉末吸引パイプ２３の先端部を成す二重管部の外管と内管の間の空間（隙間）から前記溝１１′内に、前記枝管２４を通じて導入されて来る前記キャリアガス噴射手段（図示せず）からのキャリアガスが勢いよくスポット的に吹き付けられている。従って、前記粉末収容室７に導入された粉末６が固まり易く、前記溝１１′内に固まり状に落下して来ても、該粉末の固まりは前記噴出キャリアガスにより破壊されて、一次粒子に近い状態となると同時に、該噴出キャリアガスが前記粉末吸引パイプ２３内に高速で排出される時に発生する吸引力により、前記溝１１′に落下して来る粉末は該粉末吸引パイプ２３内に該キャリアガスと共に吸引され、前記粉末供給パイプ２２を介して前記成膜装置本体２のプラズマトーチ３内に導入される。

以後の動作は、前記した通りである。

尚、前記粉末供給盤１２′の溝１１′の形は、断面が半円状であったが、Ｖ字状或いはＵ字状であっても良く、また円周上の溝ではなく、仕切状に成っても良い。

成膜装置の一概略例を示している。 本発明の粉末供給装置の一概略例を示している。

符号の説明

１…粉末供給装置
２…成膜装置本体
３…プラズマトーチ
４…基板
５…チャンバー
６…粉末
７…粉末収容室
７Ｓ…孔
８…攪拌羽根
９…回転軸
１０…攪拌体
１１，１１´…溝
１２，１２´…粉末供給盤
１３…回転軸
１４…誘導コイル
１５…石英ガラス管
１６…プローブ
１７…ガスリング
１８…高周波電源
１９…支持台
２０…排気装置
２１…粉末吸引パイプ
２２…粉末供給パイプ
２３…粉末吸引パイプ
２４…枝管
Ｏ_１、Ｏ_２…Ｏリング

Claims (3)

1. 回転可能な攪拌羽根と粉末落下孔が備えられた粉末収容室、前記粉末落下孔に対向する箇所を含む円周上に粉末を受ける溝が設けられた回転盤、前記粉末落下孔に対向する箇所以外の前記溝内の箇所にその先端部が挿入された粉末吸引用パイプを備えた粉末供給装置において、前記粉末吸引用パイプの先端部が挿入された前記溝内の箇所の少なくとも一部にガスが吹き付けられる様に成した粉末供給装置。
2. 前記粉末吸引用パイプの先端を含む部分は二重管を成しており、その外管と内管の隙間を介して、前記粉末吸引用パイプの先端部が挿入あるいは直上に位置した溝内の箇所の少なくとも一部にガスが吹き付けられる様に成した請求項１記載の粉末供給装置。
3. 前記二重管の外管に、前記隙間にガスを流すための枝管を設けた請求項２記載の粉末供給装置。

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