JP3079399B2 - 微粒子膜製造装置 - Google Patents
微粒子膜製造装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は微粒子からなる薄膜の製
造装置に関し、特に、粒径の揃った微粒子からなり、膜
面内で均一な物性を有する微粒子膜の製造装置に関す
る。なお、本明細書において、微粒子とは、超微粒子及
び一般微粒子をいう。ここで超微粒子とは、主に気相反
応や液相反応により得られる超微細な（一般には０．５
μｍ以下）粒子をいう。一般微粒子とは機械的粉砕や、
析出沈殿処理などの手法により得られる微粒子をいう。
造装置に関し、特に、粒径の揃った微粒子からなり、膜
面内で均一な物性を有する微粒子膜の製造装置に関す
る。なお、本明細書において、微粒子とは、超微粒子及
び一般微粒子をいう。ここで超微粒子とは、主に気相反
応や液相反応により得られる超微細な（一般には０．５
μｍ以下）粒子をいう。一般微粒子とは機械的粉砕や、
析出沈殿処理などの手法により得られる微粒子をいう。
【０００２】
【従来の技術】微粒子はバルク結晶にない物性をもち大
きな注目を浴びている。かかる微粒子は粒径が小さいた
めに量子閉じこめ効果が現れたり、原子数の減少にとも
なう量子サイズ効果が現れたり、内部の原子の数に比べ
表面原子の数が増えるため表面現象が顕著になる表面効
果が現れたりする。また、最近では間接遷移型半導体の
ために、バルクでは発光しないＳｉが超微粒子化するこ
とにより発光するという技術も開発された。このほかに
も、摩擦の少ない潤滑材として微粒子を用いる応用例な
どもあり、微粒子の応用範囲は非常に多岐にわたってい
る。
きな注目を浴びている。かかる微粒子は粒径が小さいた
めに量子閉じこめ効果が現れたり、原子数の減少にとも
なう量子サイズ効果が現れたり、内部の原子の数に比べ
表面原子の数が増えるため表面現象が顕著になる表面効
果が現れたりする。また、最近では間接遷移型半導体の
ために、バルクでは発光しないＳｉが超微粒子化するこ
とにより発光するという技術も開発された。このほかに
も、摩擦の少ない潤滑材として微粒子を用いる応用例な
どもあり、微粒子の応用範囲は非常に多岐にわたってい
る。
【０００３】この微粒子の製法としては気相反応を利用
した、ガス中蒸発法、プラズマ蒸発法、気相化学反応
法、さらには液相反応を利用した、コロイド学的な沈殿
法、溶液噴霧熱分解法などが挙げられる。これらの製法
のうち、気相反応を用いた製法は一般に微粒子材料ガス
をキャリアガスに混合し成長室に導入し、成長室内で微
粒子を生成するものである。この気相反応法において
は、成長室とこれに隣接した高真空チャンバとをノズル
を介して接続することにより、ノズルから粒子ビームと
して微粒子を取り出し、このビームを基板に照射し微粒
子膜を成長させることができる。この方法を用いればノ
ズル形状を変化させることにより、微粒子ビームの広が
りを調整したり、流速を変化させたりすることができ
る。
した、ガス中蒸発法、プラズマ蒸発法、気相化学反応
法、さらには液相反応を利用した、コロイド学的な沈殿
法、溶液噴霧熱分解法などが挙げられる。これらの製法
のうち、気相反応を用いた製法は一般に微粒子材料ガス
をキャリアガスに混合し成長室に導入し、成長室内で微
粒子を生成するものである。この気相反応法において
は、成長室とこれに隣接した高真空チャンバとをノズル
を介して接続することにより、ノズルから粒子ビームと
して微粒子を取り出し、このビームを基板に照射し微粒
子膜を成長させることができる。この方法を用いればノ
ズル形状を変化させることにより、微粒子ビームの広が
りを調整したり、流速を変化させたりすることができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】微粒子はその粒径によ
って物性が大きく変化してしまうという性質を持ってい
る。従って、微粒子集合体内で粒径に分布があれば物性
についても分布を持ってしまう。例えば、Ｓｉの超微粒
子の発光現象においては、一つのＳｉ微粒子が示す発光
ピーク波長は粒径に依存して変化する。従って、Ｓｉ超
微粒子の集合体である超微粒子膜からの発光スペクトル
は、粒径に分布があれば広がりを持ってしまう。微粒子
生成の過程では、パラメータを変化させることで、ある
程度粒径を制御することが可能である。例えば液相反応
で微粒子を成長させる場合では溶液の濃度、液温などを
変化させて粒径を制御する。また気相反応での微粒子生
成では原料ガス、キャリアガスの流量調整などの方法
で、粒径を制御することができる。しかし、これらの方
法を施しても完全に粒径を制御することは難しく、また
粒径分布を狭くするといったことも難しい。
って物性が大きく変化してしまうという性質を持ってい
る。従って、微粒子集合体内で粒径に分布があれば物性
についても分布を持ってしまう。例えば、Ｓｉの超微粒
子の発光現象においては、一つのＳｉ微粒子が示す発光
ピーク波長は粒径に依存して変化する。従って、Ｓｉ超
微粒子の集合体である超微粒子膜からの発光スペクトル
は、粒径に分布があれば広がりを持ってしまう。微粒子
生成の過程では、パラメータを変化させることで、ある
程度粒径を制御することが可能である。例えば液相反応
で微粒子を成長させる場合では溶液の濃度、液温などを
変化させて粒径を制御する。また気相反応での微粒子生
成では原料ガス、キャリアガスの流量調整などの方法
で、粒径を制御することができる。しかし、これらの方
法を施しても完全に粒径を制御することは難しく、また
粒径分布を狭くするといったことも難しい。
【０００５】上記問題点をふまえて、本発明においては
希望通りの粒径をもち、かつ粒径分布が少なく膜面内で
均一な物性を有する微粒子膜を製造することを目的とす
る。
希望通りの粒径をもち、かつ粒径分布が少なく膜面内で
均一な物性を有する微粒子膜を製造することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は以下
の本発明によって達成される。
の本発明によって達成される。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】即ち、本発明
は、粒径に分布を有する同一物質の微粒子から成る微粒
子流を生成する手段と、前記微粒子流中の微粒子をイオ
ン化する手段と、前記イオン化された微粒子流に、該微
粒子流の流れ方向と垂直方向に電場及び磁場の少なくと
も一方を印加することによって、微粒子の粒径に応じた
異なる位置に向けて微粒子流を偏向する手段とを備え、
前記偏向された同一物質の微粒子流の内、所望の粒径の
微粒子が到達する位置に基板を配置することによって、
該基板上に所望の粒径の微粒子から成る膜を堆積させる
ことを特徴とする微粒子膜製造装置である。また、本発
明の微粒子膜製造装置は、更に、前記イオン化された微
粒子流を加速して前記偏向手段に導く加速手段を備えた
ことを特徴とする。
は、粒径に分布を有する同一物質の微粒子から成る微粒
子流を生成する手段と、前記微粒子流中の微粒子をイオ
ン化する手段と、前記イオン化された微粒子流に、該微
粒子流の流れ方向と垂直方向に電場及び磁場の少なくと
も一方を印加することによって、微粒子の粒径に応じた
異なる位置に向けて微粒子流を偏向する手段とを備え、
前記偏向された同一物質の微粒子流の内、所望の粒径の
微粒子が到達する位置に基板を配置することによって、
該基板上に所望の粒径の微粒子から成る膜を堆積させる
ことを特徴とする微粒子膜製造装置である。また、本発
明の微粒子膜製造装置は、更に、前記イオン化された微
粒子流を加速して前記偏向手段に導く加速手段を備えた
ことを特徴とする。
【０００８】上記本発明において、微粒子流を生成する
手段は、原料ガスから微粒子を生成しそれを微粒子流化
する手段でもよいし、すでに生成されている微粒子を微
粒子流化する手段でもよい。この微粒子流はイオン化手
段により正または負のイオンにイオン化される。
手段は、原料ガスから微粒子を生成しそれを微粒子流化
する手段でもよいし、すでに生成されている微粒子を微
粒子流化する手段でもよい。この微粒子流はイオン化手
段により正または負のイオンにイオン化される。
【０００９】
【００１０】本発明では、上記のイオン化された微粒子
流を偏向手段により偏向し、質量に応じて決定される位
置に照射するか、あるいは特定の質量をもつ微粒子のみ
を回収、堆積させることができる。
流を偏向手段により偏向し、質量に応じて決定される位
置に照射するか、あるいは特定の質量をもつ微粒子のみ
を回収、堆積させることができる。
【００１１】上記偏向手段として、例えば、前記微粒子
流と垂直方向に印加された磁場又は／及び電場を用いる
ことにより、質量／電荷の比に応じて決定される位置に
照射されるか、あるいは特定の質量／電荷の比を持つ微
粒子のみを回収することができる。
流と垂直方向に印加された磁場又は／及び電場を用いる
ことにより、質量／電荷の比に応じて決定される位置に
照射されるか、あるいは特定の質量／電荷の比を持つ微
粒子のみを回収することができる。
【００１２】本発明の微粒子膜製造装置の一例として、
Ｓｉ超微粒子膜製造装置を取り上げて説明する。図１に
その構成図を示す。本装置は主にガス分解チャンバ１、
堆積チャンバ７から構成されている。堆積チャンバ７は
真空排気用ノズル１３でターボポンプに接続されてお
り、高真空になっている。ガス分解チャンバ１にはキャ
リアガスと混合した原料ガス２が導入される。本装置の
場合、原料ガスとしてＳｉＨ4 、キャリアガスとしてＨ
2 、Ａｒ等を用いる。一方、マイクロ波発生器３により
発生したマイクロ波が、導波管４、マイクロ波導入窓５
を通してガス分解チャンバ１に導入される。マイクロ波
導入窓５は真空を保ち、かつマイクロ波を透過するため
石英ガラスでできている。このマイクロ波によりガス分
解チャンバ１内にプラズマが発生し、原料ガスのＳｉＨ
4 が分解するとともに活性化したＳｉ超微粒子が生成さ
れる。この活性化したＳｉ超微粒子はガス分解チャンバ
１と堆積チャンバ７の圧力差のため堆積チャンバ７に向
ってゆく。このとき、超微粒子は縮小拡大ノズル６を通
過するが、ここで熱エネルギーが運動エネルギーに変換
され、その出口では音速程度の速度をもつ微粒子流を形
成している。縮小拡大ノズル６はガス分解チャンバ１側
から徐々に開口面積が絞られて途中から再び徐々に開口
面積が拡大してゆくものであればよいが、噴出される微
粒子流の広がりを抑えるために堆積チャンバ側出口で内
周面が中心軸に対してほぼ平行になっていることが望ま
しい。
Ｓｉ超微粒子膜製造装置を取り上げて説明する。図１に
その構成図を示す。本装置は主にガス分解チャンバ１、
堆積チャンバ７から構成されている。堆積チャンバ７は
真空排気用ノズル１３でターボポンプに接続されてお
り、高真空になっている。ガス分解チャンバ１にはキャ
リアガスと混合した原料ガス２が導入される。本装置の
場合、原料ガスとしてＳｉＨ4 、キャリアガスとしてＨ
2 、Ａｒ等を用いる。一方、マイクロ波発生器３により
発生したマイクロ波が、導波管４、マイクロ波導入窓５
を通してガス分解チャンバ１に導入される。マイクロ波
導入窓５は真空を保ち、かつマイクロ波を透過するため
石英ガラスでできている。このマイクロ波によりガス分
解チャンバ１内にプラズマが発生し、原料ガスのＳｉＨ
4 が分解するとともに活性化したＳｉ超微粒子が生成さ
れる。この活性化したＳｉ超微粒子はガス分解チャンバ
１と堆積チャンバ７の圧力差のため堆積チャンバ７に向
ってゆく。このとき、超微粒子は縮小拡大ノズル６を通
過するが、ここで熱エネルギーが運動エネルギーに変換
され、その出口では音速程度の速度をもつ微粒子流を形
成している。縮小拡大ノズル６はガス分解チャンバ１側
から徐々に開口面積が絞られて途中から再び徐々に開口
面積が拡大してゆくものであればよいが、噴出される微
粒子流の広がりを抑えるために堆積チャンバ側出口で内
周面が中心軸に対してほぼ平行になっていることが望ま
しい。
【００１３】本装置では、両チャンバ間の圧力差を利用
して微粒子流を生成しているが、本発明はこのような構
成に限定されるものではなく、微粒子生成手段として、
例えば真空中でのＫセルを用いた原料蒸発による方法等
を挙げることができる。
して微粒子流を生成しているが、本発明はこのような構
成に限定されるものではなく、微粒子生成手段として、
例えば真空中でのＫセルを用いた原料蒸発による方法等
を挙げることができる。
【００１４】縮小拡大ノズル６を通過して堆積チャンバ
７に導入されたＳｉ超微粒子はほぼ一定の流速を持った
超微粒子流となっている。この超微粒子はフィラメント
８によりイオン化される。フィラメントは超微粒子が１
価のイオンとなるように調整されたフィラメント電源９
に接続されている。このようなフィラメント以外にも、
微粒子のイオン化手段としては紫外光，Ｘ線等の電磁波
の照射等によるイオン化等が適用できる。さらにこのフ
ィラメント８によりイオン化した超微粒子は、この超微
粒子流を挟むように配置された対向電極１０の間を通過
する。この電極には電源１１によって電圧がかけられ
る。この対向電極１０を通過した超微粒子は基板１２に
到達し堆積する。
７に導入されたＳｉ超微粒子はほぼ一定の流速を持った
超微粒子流となっている。この超微粒子はフィラメント
８によりイオン化される。フィラメントは超微粒子が１
価のイオンとなるように調整されたフィラメント電源９
に接続されている。このようなフィラメント以外にも、
微粒子のイオン化手段としては紫外光，Ｘ線等の電磁波
の照射等によるイオン化等が適用できる。さらにこのフ
ィラメント８によりイオン化した超微粒子は、この超微
粒子流を挟むように配置された対向電極１０の間を通過
する。この電極には電源１１によって電圧がかけられ
る。この対向電極１０を通過した超微粒子は基板１２に
到達し堆積する。
【００１５】図２に対向電極１０、基板１２の周辺を示
す。なお、本図において超微粒子流の方向をｘ方向、対
向電極１０によってできた電界の方向をｙ方向と示す。
超微粒子のｘ方向の速度はほぼ一定でありこれをｖ0 と
する。また、超微粒子の重さをｍ、対向電極１０のｘ方
向の長さをｌ1 、対向電極１０の終端部から基板までの
ｘ方向の距離をｌ2 、対向電極１０による電界の大きさ
をＥとおく。このとき、上記の系を通過したＳｉ超微粒
子の基板１２上での到達位置と対向電極１０による電界
がない場合の到達位置の差△ｙは、
す。なお、本図において超微粒子流の方向をｘ方向、対
向電極１０によってできた電界の方向をｙ方向と示す。
超微粒子のｘ方向の速度はほぼ一定でありこれをｖ0 と
する。また、超微粒子の重さをｍ、対向電極１０のｘ方
向の長さをｌ1 、対向電極１０の終端部から基板までの
ｘ方向の距離をｌ2 、対向電極１０による電界の大きさ
をＥとおく。このとき、上記の系を通過したＳｉ超微粒
子の基板１２上での到達位置と対向電極１０による電界
がない場合の到達位置の差△ｙは、
【００１６】
【数１】 で表される。ここで、ｅは電荷素量である。一方、ｍは
超微粒子の半径ａ、密度ρを用いて
超微粒子の半径ａ、密度ρを用いて
【００１７】
【数２】 であるから、（１）式は
【００１８】
【数３】 となる。すなわち、粒径によりその到達位置が異なり、
また、各位置における粒径の分布が少なくなる。さらに
希望する粒径の到達する位置に基板を配置することによ
り、所望の粒径のＳｉ超微粒子膜を得ることができる。
また、各位置における粒径の分布が少なくなる。さらに
希望する粒径の到達する位置に基板を配置することによ
り、所望の粒径のＳｉ超微粒子膜を得ることができる。
【００１９】本発明の微粒子膜製造装置の別の例とし
て、やはりＳｉ超微粒子薄膜製造装置の例を挙げる。本
装置の構成は図３の通りである。本装置は主にガス分解
チャンバ１、イオン化・加速チャンバ１６、電界印加チ
ャンバ１７、磁界印加チャンバ２２、基板チャンバ２７
から構成されている。電界印加チャンバ１７、及び磁界
印加チャンバ２２は二重集束質量分析器の電場、磁場印
加部の構造と同様な構造をしている。図１に示した装置
では縮小拡大ノズル６から噴出した超微粒子の流速にわ
ずかに分布があるために、前記（３）式からも判るよう
に基板１２に堆積する超微粒子膜にも粒径の分布が残っ
てしまうが、本装置ではこの流速分布の影響を抑え、粒
径分布をより狭くすることにより、より一層均一な粒径
の微粒子からなる膜を製造することができる。ガス分解
チャンバ１の構造、作用は図１に示した装置と同じなの
でここでは省略する。縮小拡大ノズル６から射出された
Ｓｉ超微粒子は図１に示した装置と同様、フィラメント
８でイオン化される。ここでイオン化されたＳｉ超微粒
子は加速電極１４によって加速される。
て、やはりＳｉ超微粒子薄膜製造装置の例を挙げる。本
装置の構成は図３の通りである。本装置は主にガス分解
チャンバ１、イオン化・加速チャンバ１６、電界印加チ
ャンバ１７、磁界印加チャンバ２２、基板チャンバ２７
から構成されている。電界印加チャンバ１７、及び磁界
印加チャンバ２２は二重集束質量分析器の電場、磁場印
加部の構造と同様な構造をしている。図１に示した装置
では縮小拡大ノズル６から噴出した超微粒子の流速にわ
ずかに分布があるために、前記（３）式からも判るよう
に基板１２に堆積する超微粒子膜にも粒径の分布が残っ
てしまうが、本装置ではこの流速分布の影響を抑え、粒
径分布をより狭くすることにより、より一層均一な粒径
の微粒子からなる膜を製造することができる。ガス分解
チャンバ１の構造、作用は図１に示した装置と同じなの
でここでは省略する。縮小拡大ノズル６から射出された
Ｓｉ超微粒子は図１に示した装置と同様、フィラメント
８でイオン化される。ここでイオン化されたＳｉ超微粒
子は加速電極１４によって加速される。
【００２０】先と同様にＳｉの密度をρ、Ｓｉ超微粒子
の半径をａ、縮小拡大ノズル６出口でのＳｉ超微粒子の
速度をｖ0 、加速電極１４の加速電圧をＶ1 とすれば加
速後のＳｉ超微粒子の速度はｖ1 は、
の半径をａ、縮小拡大ノズル６出口でのＳｉ超微粒子の
速度をｖ0 、加速電極１４の加速電圧をＶ1 とすれば加
速後のＳｉ超微粒子の速度はｖ1 は、
【００２１】
【数４】 であり、加速電圧を高くすることによりｖ1 におけるｖ
0 の影響が小さくなる。すなわち、縮小拡大ノズル６か
ら噴出した微粒子の速度に分布があっても、この加速電
極１４での電界加速により誤差の割合は大幅に減少され
ることになる。加速されたＳｉ超微粒子は電界印加チャ
ンバ１７に導入される。この電界印加チャンバ１７は円
弧状になっており、電界チャンバ内電極用電源１９に接
続された電極１８によって微粒子流と垂直方向に電界が
印加される。さらに電界印加チャンバ１７の出口にはス
リット２１が設置されている。電極１８により形成され
る電界の大きさをＥ、電界印加チャンバ１７の円弧の半
径をｒ1 とすると、
0 の影響が小さくなる。すなわち、縮小拡大ノズル６か
ら噴出した微粒子の速度に分布があっても、この加速電
極１４での電界加速により誤差の割合は大幅に減少され
ることになる。加速されたＳｉ超微粒子は電界印加チャ
ンバ１７に導入される。この電界印加チャンバ１７は円
弧状になっており、電界チャンバ内電極用電源１９に接
続された電極１８によって微粒子流と垂直方向に電界が
印加される。さらに電界印加チャンバ１７の出口にはス
リット２１が設置されている。電極１８により形成され
る電界の大きさをＥ、電界印加チャンバ１７の円弧の半
径をｒ1 とすると、
【００２２】
【数５】 を満たす超微粒子が中心を通過する。この電界印加チャ
ンバ１７では加速電極１４にて微粒子が得たエネルギー
の分布を補正する効果がある。電界印加チャンバ１７の
中心を通過したＳｉ超微粒子はスリット２１を通り磁界
印加チャンバ２２に導入される。この磁界印加チャンバ
２２も円弧状になっており、電磁石用電源２４に接続さ
れた電磁石２３によって微粒子流と垂直方向に磁界が印
加される。さらに磁界印加チャンバ２２の出口にはスリ
ット２６が設置されている。電磁石２３により形成され
る磁界の大きさをＢ、磁界印加チャンバ２２の円弧の半
径をｒ2 とすると、
ンバ１７では加速電極１４にて微粒子が得たエネルギー
の分布を補正する効果がある。電界印加チャンバ１７の
中心を通過したＳｉ超微粒子はスリット２１を通り磁界
印加チャンバ２２に導入される。この磁界印加チャンバ
２２も円弧状になっており、電磁石用電源２４に接続さ
れた電磁石２３によって微粒子流と垂直方向に磁界が印
加される。さらに磁界印加チャンバ２２の出口にはスリ
ット２６が設置されている。電磁石２３により形成され
る磁界の大きさをＢ、磁界印加チャンバ２２の円弧の半
径をｒ2 とすると、
【００２３】
【数６】 を満たす超微粒子が磁界印加チャンバ２２の中心を通過
する。この磁界印加チャンバ２２の中心を通過したＳｉ
超微粒子はスリット２６を通り基板２８に堆積する。こ
の装置で堆積する超微粒子の半径は前記（５），（６）
式によって決まり、Ｅ、Ｂを調節することにより希望す
る粒径のＳｉ超微粒子膜を得ることができる。尚、図
中、２０，２５，２９は真空排気用ノズルである。本装
置では、イオン化された微粒子流を偏向するための手段
として、電界印加チャンバ１７からなる電界印加手段、
さらには磁界印加チャンバ２２からなる磁界印加手段が
設けられているが、本発明ではこのような微粒子流の偏
向手段を磁界印加手段のみの構成としても微粒子の粒径
の制御を行うことができる。ただし、この場合には図３
に示したような装置よりは制御性に劣る。
する。この磁界印加チャンバ２２の中心を通過したＳｉ
超微粒子はスリット２６を通り基板２８に堆積する。こ
の装置で堆積する超微粒子の半径は前記（５），（６）
式によって決まり、Ｅ、Ｂを調節することにより希望す
る粒径のＳｉ超微粒子膜を得ることができる。尚、図
中、２０，２５，２９は真空排気用ノズルである。本装
置では、イオン化された微粒子流を偏向するための手段
として、電界印加チャンバ１７からなる電界印加手段、
さらには磁界印加チャンバ２２からなる磁界印加手段が
設けられているが、本発明ではこのような微粒子流の偏
向手段を磁界印加手段のみの構成としても微粒子の粒径
の制御を行うことができる。ただし、この場合には図３
に示したような装置よりは制御性に劣る。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００２５】実施例１ 本実施例では、図１に示したような本発明の微粒子膜製
造装置を作製し、これを用いてＳｉ超微粒子膜を形成し
た。
造装置を作製し、これを用いてＳｉ超微粒子膜を形成し
た。
【００２６】本装置では、希望の粒径のＳｉ超微粒子を
粒径分布の少ない状態で基板１２上に堆積することが可
能であった。本実施例で形成した粒径分布の少ないＳｉ
超微粒子膜は、従来の装置で形成したＳｉ超微粒子膜よ
りも狭いピークを持ったＰＬスペクトルを示した。
粒径分布の少ない状態で基板１２上に堆積することが可
能であった。本実施例で形成した粒径分布の少ないＳｉ
超微粒子膜は、従来の装置で形成したＳｉ超微粒子膜よ
りも狭いピークを持ったＰＬスペクトルを示した。
【００２７】実施例２ 実施例１では微粒子の運動方向を偏向するのに電界を用
いたが、磁場を用いても同様な効果が得られる。電界の
場合、粒径による分布は電場に平行な方向であるが、磁
場を用いた場合では磁場に垂直な方向に分布する。
いたが、磁場を用いても同様な効果が得られる。電界の
場合、粒径による分布は電場に平行な方向であるが、磁
場を用いた場合では磁場に垂直な方向に分布する。
【００２８】本実施例では、対向電極１０に代えて電磁
石を用い、微粒子流と垂直方向に磁場を印加して微粒子
流を偏向させた。
石を用い、微粒子流と垂直方向に磁場を印加して微粒子
流を偏向させた。
【００２９】本実施例で形成したＳｉ超微粒子膜は、実
施例１と同様に、狭いピークを持ったＰＬスペクトルを
示した。
施例１と同様に、狭いピークを持ったＰＬスペクトルを
示した。
【００３０】実施例３ 本実施例では、図３に示したような本発明の微粒子膜製
造装置を作製し、これを用いてＳｉ超微粒子膜を形成し
た。
造装置を作製し、これを用いてＳｉ超微粒子膜を形成し
た。
【００３１】本装置では、電界印加チャンバ１７内の電
極１８により形成される電界の大きさや、磁界印加チャ
ンバ２２内の電磁石２３により形成される磁界の大きさ
を調節して、任意の粒径の超微粒子膜を形成することが
できた。
極１８により形成される電界の大きさや、磁界印加チャ
ンバ２２内の電磁石２３により形成される磁界の大きさ
を調節して、任意の粒径の超微粒子膜を形成することが
できた。
【００３２】本実施例で形成したＳｉ超微粒子膜は、実
施例１，２よりも、より一層狭いピークを持ったＰＬス
ペクトルを示した。
施例１，２よりも、より一層狭いピークを持ったＰＬス
ペクトルを示した。
【００３３】実施例４ 実施例３では、電界印加チャンバ１７を具備することに
より、加速電極１４で得られた微粒子のエネルギーの分
布の影響を排除しているが、この電界印加チャンバがな
くても微粒子の粒径の制御を行うことができる。ただ
し、実施例３ほど粒径分布の単色性はよくない。
より、加速電極１４で得られた微粒子のエネルギーの分
布の影響を排除しているが、この電界印加チャンバがな
くても微粒子の粒径の制御を行うことができる。ただ
し、実施例３ほど粒径分布の単色性はよくない。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明の装置を用いること
により希望する粒径を持ち、かつ粒径分布が少なく膜面
内で均一な物性を有する微粒子膜が得られる。
により希望する粒径を持ち、かつ粒径分布が少なく膜面
内で均一な物性を有する微粒子膜が得られる。
【図１】本発明の微粒子膜製造装置の一例を示す構成図
である。
である。
【図２】図１の装置の対向電極１０と基板１２の周辺部
における微粒子流の偏向を説明するための図である。
における微粒子流の偏向を説明するための図である。
【図３】本発明の微粒子膜製造装置の他の例を示す構成
図である。
図である。
１ ガス分解チャンバ ２ 原料ガス、キャリアガス ３ マイクロ波発生器 ４ 導波管 ５ マイクロ波導入窓 ６ 縮小拡大ノズル ７ 堆積チャンバ ８ フィラメント ９ フィラメント電源 １０ 対向電極 １１ 電源 １２ 基板 １３ 真空排気用ノズル １４ 加速電極 １５ 加速電極用電源 １６ イオン化、加速チャンバ １７ 電界印加チャンバ １８ 電極 １９ 電界チャンバ内電極用電源 ２０ 真空排気用ノズル ２１ スリット ２２ 磁界印加チャンバ ２３ 電磁石 ２４ 電磁石用電源 ２５ 真空排気用ノズル ２６ スリット ２７ 基板チャンバ ２８ 基板 ２９ 真空排気用ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河出 一佐哲 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−3973（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/32 C23C 26/00
Claims (2)
- 【請求項１】 粒径に分布を有する同一物質の微粒子か
ら成る微粒子流を生成する手段と、前記微粒子流中の微
粒子をイオン化する手段と、前記イオン化された微粒子
流に、該微粒子流の流れ方向と垂直方向に電場及び磁場
の少なくとも一方を印加することによって、微粒子の粒
径に応じた異なる位置に向けて微粒子流を偏向する手段
とを備え、前記偏向された同一物質の微粒子流の内、所
望の粒径の微粒子が到達する位置に基板を配置すること
によって、該基板上に所望の粒径の微粒子から成る膜を
堆積させることを特徴とする微粒子膜製造装置。 - 【請求項２】 更に、前記イオン化された微粒子流を加
速して前記偏向手段に導く加速手段を備えたことを特徴
とする請求項１記載の微粒子膜製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04303199A JP3079399B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 微粒子膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04303199A JP3079399B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 微粒子膜製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128756A JPH06128756A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3079399B2 true JP3079399B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=17918078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04303199A Expired - Lifetime JP3079399B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 微粒子膜製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3079399B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP04303199A patent/JP3079399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06128756A (ja) | 1994-05-10 |
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