JP2016027185A - 成膜方法、成膜装置および構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
上記密閉容器に接続された搬送管を介して、上記密閉容器よりも低圧に維持された成膜室に上記エアロゾルが搬送される。
上記搬送管の先端に取り付けられたノズルから、上記成膜室に設置されたターゲットに向けて上記エアロゾルを噴射し、上記原料粒子を上記ターゲットに衝突させることで、上記原料粒子がプラスに帯電させられる。
帯電した上記原料粒子の放電によって、上記原料粒子の微細粒子が生成される。
上記微細粒子は、上記成膜室に設置された基材上に堆積させられる。
これらの原料粒子は、ターゲットとの衝突によりプラスに帯電し、グランド電位に維持された基材との間で放電を生じさせることができる。
また、成膜中、上記基材をその面内方向に往復移動させることで、基材表面の所望とする領域に被膜を形成することが可能となる。
アルゴンは、窒素よりも放電電圧が低いため、原料粒子のスパッタ効率が高まり、これにより成膜レートの向上を図ることができる。
原料粒子が酸化物の場合、プラズマ中のイオンによるスパッタ作用によって酸素欠損が生じやすい傾向にあるが、酸素存在下では原料粒子の酸素欠損が抑制される。これにより、膜中の酸素濃度が確保され、例えば、絶縁耐圧に優れた薄膜を形成することが可能となる。
上記生成室は、原料粒子のエアロゾルを生成することが可能に構成される。
上記成膜室は、上記生成室よりも低圧に維持されることが可能に構成される。
上記搬送管は、上記生成室と上記成膜室との間を接続し、先端部に上記エアロゾルを噴射するノズルを有する。
上記ターゲットは、上記成膜室に配置され、上記ノズルから噴射された上記エアロゾルの照射を受ける照射面を有し、上記照射面との衝突により上記原料粒子をプラスに帯電させる。
上記ステージは、上記照射面を通り、かつ、上記照射面と平行な軸線上に配置され、帯電した上記原料粒子の放電によって生成される上記原料粒子の微細粒子が堆積する基材を支持する。
図1は、本発明の一実施形態に係る成膜装置の概略構成図である。本実施形態の成膜装置は、エアロゾル化ガスデポジション(AGD)装置を構成する。図中、X軸、Y軸およびZ軸方向は相互に直交する3軸方向を示しており、Z軸方向は鉛直方向を示している(以下の各図においても同様)。
なおこれ以外にも、原料粒子Pとして、窒化アルミニウム、チタン酸バリウムなどの他の電気絶縁性セラミック微粒子が適用可能である。また、原料粒子Pは、導電体の表面に絶縁膜が形成された構造であってもよい。原料粒子Pの粒子径は、特に限定されず、例えば、0.1μm以上10μm以下のものが用いられる。
続いて、図2を参照して本実施形態の成膜方法について説明する。図2は、成膜装置1の動作を説明する概略図である。以下、成膜装置1を用いたアルミナ膜の成膜方法について説明する。
なお、図3において図1と対応する部分については同一の符号を付し、ここでは詳細な説明は省略する。
比較例に係る成膜装置100によって成膜された膜F1は、基材Sに対する密着力は比較的高いものの、粒子サイズの異なる種々の原料粒子P1が混在しているため、粒子間に多くの隙間が形成されている。これは、基材Sに直接エアロゾルを吹き付けて成膜する方法であるため、初期の粒子サイズの原料粉や、ノズル内面での摩擦により帯電した原料粒子が基材との間の放電によるスパッタ作用で生成された微細粉が同時に堆積するためであると考えられる。このため、形成される膜の緻密度の向上が困難であるだけでなく、膜によって緻密度のばらつきが生じることで、安定した膜質を確保することができない。
薄膜電子デバイスの実用化にあたり、被覆膜の絶縁性を高めることは、積層デバイス設計上重要な開発項目であり、薄くて高い絶縁破壊電界強度の被覆膜の形成が切望されている。例えばアルミナは、絶縁特性とlow−k(低誘電率)とを兼ね備えた材料で、そのバルクの絶縁破壊電界強度は、100〜160kV/cmである。微細薄膜デバイス製造などに対応するため、アルミナ絶縁膜は、10μm以下の厚みで3kV以上の耐電圧が必要となっているが、その絶縁破壊電界強度は、バルク体の約20倍の3MV/cm以上に相当する。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)40gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉40gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、8L/minおよび5L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約23kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ターゲット(ステンレス鋼;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は60度(ターゲットに対し垂直から60度傾けた角度。以下同じ。)とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は8mmとした。
ターゲットに照射した粉は、28mm離れた対向するステージに取り付けられたステンレス鋼基材(大きさ60mm角、厚み1mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約170Pa)。ターゲット面は基材に対して60度の傾き(基材に対し垂直から60度傾けた角度。以下同じ。)とした。基材の駆動速度を5mm/sとし、20mmの長さを250積層成膜した(成膜時間は約16分)。中心部の膜厚は4μmで、幅およそ37mm、長さおよそ28mmの透明なアルミナ膜が形成された。成膜形状は、干渉縞が周囲に見える台形状であった。膜質は緻密で、ステンレス鋼基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。
形成したアルミナ膜の直流電気抵抗を測定したところ、5×1011Ωの電気抵抗を示した。膜厚4μmから、体積抵抗率は1.2×1015Ωcmとなった。これはアルミナ陶磁器(バルク体;1014Ωcm以上1015Ωcm未満)の値を超えるものであった。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)50gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉50gを移し替え、2Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、8L/minおよび10L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約33kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ターゲット(ステンレス鋼;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は60度とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は8mmとした。
ターゲットに照射した粉は、28mm離れた対向するステージに取り付けられたSi基材(大きさ2インチウェーハの半分、厚み0.5mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約250Pa)。ターゲット面は基材に対して60度の傾きとした。基材の駆動速度を5mm/sとし、30mmの長さを25積層成膜した(成膜時間は約2.5分)。中心部の膜厚は0.7μmで、幅およそ30mm、長さおよそ30mmの透明なアルミナ膜が形成された。成膜形状は、干渉縞が周囲に見える台形状であった。
膜質は緻密で、Si基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。
形成したアルミナ膜の絶縁破壊電界強度を測定したところ、中心部(厚み0.7μm)のところでは、200Vの電圧印加でも絶縁破壊が起こらなかった。周囲(膜厚0.55μm)のところでは、150V印加時に絶縁破壊を生じることがわかった。アルミナ膜の絶縁破壊電界強度は、200V/7×10-5cm=2.7MV/cmと算出された。これはアルミナ陶磁器(バルク体:100kV/cmから160kV/cm)の値の10倍以上に相当する。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)40gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉40gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、8L/minおよび5L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約22kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ターゲット(ステンレス鋼;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は60度とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は8mmとした。
ターゲットに照射した粉は、28mm離れた対向するステージに取り付けられた銅基材(大きさ60mm角、厚み1mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約160Pa)。ターゲット面は基材に対して60度の傾きとした。基材の駆動速度を5mm/sとし、20mmの長さを250積層成膜した(成膜時間は約16分)。中心部の膜厚は4μmで、幅およそ37mm、長さおよそ28mmの透明なアルミナ膜が形成された。成膜形状は、干渉縞が周囲に見える台形状であった。
膜質は緻密で、銅基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。形成したアルミナ膜の直流電気抵抗を測定したところ、3×1011Ωの電気抵抗を示した。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)40gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉40gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、8L/minおよび5L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約22kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ターゲット(ステンレス鋼;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は60度とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は8mmとした。
ターゲットに照射した粉は、28mm離れた対向するステージに取り付けられたスライドグラス基材(大きさ50mm×70mm、厚み1mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約160Pa)。ターゲット面は基材に対して60度の傾きとした。基材の駆動速度を5mm/sとし、20mmの長さを250積層成膜した(成膜時間は約16分)。中心部の膜厚は2μmで、幅およそ37mm、長さおよそ28mmの透明なアルミナ膜が形成された。成膜形状は、干渉縞が周囲に見える台形状であった。
膜質は緻密で、スライドグラス基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)50gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉50gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、8L/minおよび10L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約28kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ターゲット(ステンレス鋼;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は60度とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は8mmとした。
ターゲットに照射した粉は、15mm離れた対向するステージに取り付けられたステンレス鋼基材(大きさ30mm角、厚み10mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約230Pa)。ターゲット面は基材に対して60度の傾きとした。基材の駆動速度を1mm/sとし、30mmの長さを50積層成膜した(成膜時間は約25分)。
その後、エアロゾル化容器を一度大気に戻し、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した同アルミナ粉50gをエアロゾル化容器に追加チャージし、再度150℃加熱するとともに、1Paまで真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、同じ8L/minおよび10L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約28kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、新規ターゲット(ステンレス鋼;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は60度とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は8mmとした。
ターゲットに照射した粉は、15mm離れた対向するステージに取り付けられた同ステンレス鋼基材(大きさ30mm角、厚み10mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約230Pa)。ターゲット面は基材に対して60度の傾きとした。基材の駆動速度を1mm/sとし、30mmの長さを50積層成膜した(成膜時間は約25分、合計50分)。
中心部の膜厚は11μmで、30mm×30mmの基材全面へのアルミナ膜が形成された。膜質は緻密で、ステンレス鋼基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。形成したアルミナ膜の直流電気抵抗を測定したところ、1×1012Ωの電気抵抗を示した。
平均粒子径1μmの窒化アルミニウム粉(トクヤマ製)30gをアルミナトレーに入れ、大気中800℃の温度で、5時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、その窒化アルミニウム粉30gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、5L/minおよび15L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約30kPa)の窒化アルミニウム粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ターゲット(ステンレス鋼;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は60度とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は8mmとした。
ターゲットに照射した粉は、28mm離れた対向するステージに取り付けられた銅基材(大きさ60mm角、厚み1mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約250Pa)。ターゲット面は基材に対して60度の傾きとした。基材の駆動速度を1mm/sとし、30mmの長さを55積層成膜した(成膜時間は約28分)。中心部の膜厚は2μmで、黒褐色な窒化アルミニウム膜が形成された。膜質は緻密で、銅基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)40gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉40gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、8L/minおよび12L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約52kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(φ1.6mmの開口を有する丸ノズル)を通して、ターゲット(ステンレス鋼;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は65度とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は8mmとした。
ターゲットに照射した粉は、28mm離れた対向するステージに取り付けられた銅基材(大きさ50mm×70mm、厚み1mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約240Pa)。ターゲット面は基材に対して65度の傾きとした。基材の駆動速度を2mm/sとし、X軸方向に30mmの長さで2回およびY軸方向に5mmの長さで1回を6回繰り返し、その繰り返し成膜をさらに3回繰り返した(成膜時間は約11分)。中心部の膜厚は3μmで、幅およそ35mm、長さおよそ38mmの透明なアルミナ膜が形成された。
膜質は緻密で、銅基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。形成したアルミナ膜の直流電気抵抗を測定したところ、2×1011Ωの電気抵抗を示した。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)30gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉30gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、8L/minおよび5L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約22kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ターゲット(銅;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は60度とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は10mmとした。
ターゲットに照射した粉は、28mm離れた対向するステージに取り付けられた銅基材(大きさ50mm×70mm、厚み1mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約160Pa)。ターゲット面は基材に対して60度の傾きとした。基材の駆動速度を5mm/sとし、20mmの長さを250積層成膜した(成膜時間は約16分)。中心部の膜厚は4μmで、幅およそ37mm、長さおよそ28mmの透明なアルミナ膜が形成できた。成膜形状は、干渉縞が周囲に見える台形状であった。
膜質は緻密で、銅基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。形成したアルミナ膜の直流電気抵抗を測定したところ、3×1011Ωの電気抵抗を示した。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)60gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉60gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、8L/minおよび5L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約22kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ターゲット(アルミナ;大きさ60mm角、厚み0.5mm)に照射した。ノズルからターゲットへの入射度は60度とした。ノズル先端とターゲットとの距離(隙間)は10mmとした。
ターゲットに照射した粉は、35mm離れた対向するステージに取り付けられたステンレス鋼(大きさ50mm×70mm、厚み1mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約160Pa)。ターゲット面は基材に対して65度の傾きとした。基材の駆動速度を1mm/sとし、X軸方向に5mmの長さおよびY軸方向に10mmの長さを200回繰り返し積層成膜した(成膜時間は約24分)。中心部の膜厚は2μmで、幅およそ40mm、長さおよそ25mmの透明なアルミナ膜が形成された。
成膜速度は、ターゲットにステンレス鋼を用いた実施例1と比較しておよび1/8に低下するが、膜質は緻密で、銅基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。形成したアルミナ膜の直流電気抵抗を測定したところ、1×1011Ωの電気抵抗を示した。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)90gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉90gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、20L/minおよび20L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約94kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ステンレス鋼基材(大きさ60mm角、厚み0.5mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約450Pa)。ノズルから基材への入射度は60度、ノズル先端と基材との距離は19mmとした。基材の駆動速度を1mm/sとし、40mmの長さを80積層成膜した(成膜時間は約54分)。中心部の膜厚は27μmで、幅およそ30mm、長さおよそ40mmの白色透明なアルミナ膜が形成された。
成膜速度は0.5μm/minであり、膜質は緻密で、ステンレス鋼基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。
形成したアルミナ膜の直流電気抵抗を測定したところ、膜の場所によりバラツキが大きく、103Ω〜1010Ωの電気抵抗を示し、絶縁膜としては不向きな膜であった。
平均粒子径0.5μmのアルミナ粉(昭和電工製AL-160SG-3)90gをアルミナトレーに入れ、大気中300℃の温度で、1時間加熱処理を施した。その後、素早くガラス製エアロゾル化容器に、そのアルミナ粉90gを移し替え、1Pa以下まで真空排気した。粉の水分除去を促進する目的で、エアロゾル化容器をマントルヒーターにより150℃で加熱し、真空排気した。
エアロゾル化容器の排気バルブを閉じ、巻き上げおよび搬送の窒素ガスを、流量計で調節し、16L/minおよび16L/minをそれぞれ供給した。エアロゾル化容器内(圧力;約76kPa)のアルミナ粉はエアロゾル化し、ガス搬送され、搬送管・ノズル(開口30mm×0.3mm)を通して、ステンレス鋼基材(大きさ60mm角、厚み0.5mm)上へ成膜した(成膜室圧力;約370Pa)。ノズルから基材への入射度は60度、ノズル先端と基材との距離は19mmとした。基材の駆動速度を1mm/sとし、40mmの長さを40積層成膜した(成膜時間は約27分)。中心部の膜厚は21μmで、幅およそ30mm、長さおよそ40mmの白色透明なアルミナ膜が形成された。
成膜速度は0.8μm/minであり、膜質は緻密で、ステンレス鋼基材との密着力の強い膜(HBの鉛筆で擦っても剥がれない)であった。
形成したアルミナ膜の直流電気抵抗を測定したところ、膜の場所によりバラツキが大きく、103Ω〜108Ωの電気抵抗を示し、絶縁膜としては不向きな膜であった。
続いて、本実施形態の実験例について説明する。
一方、α及びβが70度および30度のサンプル1,5については、絶縁性がいずれも悪く、サンプル1に関しては、基材表面のスパッタ作用によって膜形成が困難であった。
2…生成室
3…成膜室
6…搬送管
7…ステージ
18…ノズル
19…ターゲット
Claims (8)
- 電気絶縁性の原料粒子を収容した密閉容器にガスを導入することによって、前記原料粒子のエアロゾルを生成し、
前記密閉容器に接続された搬送管を介して、前記密閉容器よりも低圧に維持された成膜室に前記エアロゾルを搬送し、
前記搬送管の先端に取り付けられたノズルから、前記成膜室に設置されたターゲットに向けて前記エアロゾルを噴射し、前記原料粒子を前記ターゲットに衝突させることで、前記原料粒子をプラスに帯電させ、
帯電した前記原料粒子の放電によって、前記原料粒子の微細粒子を生成し、
前記微細粒子を、前記成膜室に設置された基材上に堆積させる
成膜方法。 - 請求項1に記載の成膜方法であって、
前記原料粒子を前記基材上に堆積させる工程では、前記エアロゾルが照射される前記ターゲットの照射面を通り、かつ、前記照射面と平行な軸線上に配置された前記基材を、前記基材の面内方向に往復移動させる
成膜方法。 - 請求項1または2に記載の成膜方法であって、
前記ターゲットとして、導電材料を用いる
成膜方法。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の成膜方法であって、
前記原料粒子として、アルミナ微粒子または窒化アルミニウム微粒子を用いる
成膜方法。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の成膜方法であって、
前記ガスとして、窒素、アルゴンおよび酸素のいずれか1種またはこれら2種以上の混合ガスを用いる
成膜方法。 - 原料粒子のエアロゾルを生成することが可能に構成された生成室と、
前記生成室よりも低圧に維持されることが可能に構成された成膜室と、
前記生成室と前記成膜室との間を接続し、先端部に前記エアロゾルを噴射するノズルを有する搬送管と、
前記成膜室に配置され、前記ノズルから噴射された前記エアロゾルの照射を受ける照射面を有し、前記照射面との衝突により前記原料粒子をプラスに帯電させるターゲットと、
前記照射面を通り、かつ、前記照射面と平行な軸線上に配置され、帯電した前記原料粒子の放電によって生成される前記原料粒子の微細粒子が堆積する基材を支持するステージと
を具備する成膜装置。 - 請求項6に記載の成膜装置であって、
前記ターゲットは、導電性材料で構成される
成膜装置。 - 基材と、
前記基材の表面に堆積され、平均粒径が5nm以上25nm以下の結晶粒子で構成された電気絶縁性の被覆膜と
を具備する構造体。
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