JPH01298168A - 金属化合物の形成装置 - Google Patents
金属化合物の形成装置Info
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- JPH01298168A JPH01298168A JP12878888A JP12878888A JPH01298168A JP H01298168 A JPH01298168 A JP H01298168A JP 12878888 A JP12878888 A JP 12878888A JP 12878888 A JP12878888 A JP 12878888A JP H01298168 A JPH01298168 A JP H01298168A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4486—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by producing an aerosol and subsequent evaporation of the droplets or particles
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高温超伝導薄膜等の生成に用いられる金属化
合物の形成装置に関わる。
合物の形成装置に関わる。
本発明は、金属元素を溶解した溶液溜りからの溶液を霧
状化した霧状体を上方へ搬送するパイプを通じて反応容
器に送り込み、このパイプの出口開口部にキャリアガス
を吹き付ける構成をとって金属元素の不要部分での析出
を効果的に回避する。
状化した霧状体を上方へ搬送するパイプを通じて反応容
器に送り込み、このパイプの出口開口部にキャリアガス
を吹き付ける構成をとって金属元素の不要部分での析出
を効果的に回避する。
金属化合物、例えば高温超伝導薄膜のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０系の酸化物の作製方法として、例えば１９８８年春季
、第３５回応用物理学会関係連合後援会予稿集３１ａ−
Ｗ−７，３１ａ−Ｗ−８，３１ａ−Ｗ−１０にその開示
があるように、Ｙ、 Ｂａ及びＣｕの各金属塩を最祢的
に得る超伝導膜の組成に対応する混合比をもって混合し
た溶液を原料溶液として用いて霧状熱分解法によって基
体上に各金属の混合膜を生成し、その後熱処理によって
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の複合酸化膜を基体上に成膜する
という方法の提案がある。
０系の酸化物の作製方法として、例えば１９８８年春季
、第３５回応用物理学会関係連合後援会予稿集３１ａ−
Ｗ−７，３１ａ−Ｗ−８，３１ａ−Ｗ−１０にその開示
があるように、Ｙ、 Ｂａ及びＣｕの各金属塩を最祢的
に得る超伝導膜の組成に対応する混合比をもって混合し
た溶液を原料溶液として用いて霧状熱分解法によって基
体上に各金属の混合膜を生成し、その後熱処理によって
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の複合酸化膜を基体上に成膜する
という方法の提案がある。
上述した霧状熱分解法（以下ＭＴＣＶＤ法（！Ｊｉｓｔ
Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ −Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＩＪａｐ
ｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）という）による場合、
実際問題としてその霧状化された原料溶液の霧状体の送
給バイブ等の搬送途上で不要な金属元素の析出が発生し
、その繰返し使用による金属元素の不要な析出物の堆積
によって、目的とする金属化合物膜の良好な成膜、ある
いは目的とする組成の薄膜の形成を阻害するなどの不都
合がある。したがって繰り返し連続使用ができないとか
、この析出物を排除するための煩雑な作業をｔＩＪｔ繁
に行う必要があるなどの課題がある。
Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ −Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＩＪａｐ
ｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）という）による場合、
実際問題としてその霧状化された原料溶液の霧状体の送
給バイブ等の搬送途上で不要な金属元素の析出が発生し
、その繰返し使用による金属元素の不要な析出物の堆積
によって、目的とする金属化合物膜の良好な成膜、ある
いは目的とする組成の薄膜の形成を阻害するなどの不都
合がある。したがって繰り返し連続使用ができないとか
、この析出物を排除するための煩雑な作業をｔＩＪｔ繁
に行う必要があるなどの課題がある。
本発明は、このような課題を効果的に回避することがで
きるようにした金属化合物の形成装置を提供する。
きるようにした金属化合物の形成装置を提供する。
本発明においては、図面に本発明装置の路線的構成図を
示すように、形成されるすなわち目的とする金属化合物
の金属元素を溶解した溶液溜り（１〕と、この溶液溜り
（１）から上述した金属元素を含んだ霧状体を発生させ
る霧発生手段（２）と、これよりの金属元素を含んだ霧
状体を上方へ搬送する搬送バイア’−（３）と、この搬
送バイブ（３）の上端の出口開口部（３ａ）に、キャリ
アガスを吹き付けることにより搬送バイブ（３）よりの
霧状体を反応容器（５）内に配置された基体（６〕上へ
搬送するキャリアガスの吹き付け手段（４）とを設けて
構成する。
示すように、形成されるすなわち目的とする金属化合物
の金属元素を溶解した溶液溜り（１〕と、この溶液溜り
（１）から上述した金属元素を含んだ霧状体を発生させ
る霧発生手段（２）と、これよりの金属元素を含んだ霧
状体を上方へ搬送する搬送バイア’−（３）と、この搬
送バイブ（３）の上端の出口開口部（３ａ）に、キャリ
アガスを吹き付けることにより搬送バイブ（３）よりの
霧状体を反応容器（５）内に配置された基体（６〕上へ
搬送するキャリアガスの吹き付け手段（４）とを設けて
構成する。
上述した本発明装置によれば、溶液溜り（１）からの金
属元素を含む霧状体は上方に延びる搬送バイブ（３）に
よって反応容器（５）内に直線的に送り込まれるので、
その搬送バイブが屈曲する場合におけるその屈曲部に対
する霧状体の衝突によって発生する金属元素の析出が効
果的に回避される。そして搬送バイブ（３）の上端の出
口開口部（３ａ）において初めて他のガスのキャリアガ
スとの混合がなされるので搬送バイブ（３）の途上で金
属元素の析出、堆積の発生が回避される。すなわち、霧
状体が他のガス流のキャリアガスと混合される位置では
金属析出が発生し易いが、本発明構成では、この混合部
を搬送バイブ（３）の途上に設けるを回避したことから
このような不都合が回避される。そして霧状体のキャリ
アガスとの混合の後は、キャリアガス吹き付け手段（４
）の吹き付け方向を、反応容器（５）内に配された基体
（６）の目的とする金属化合物生成面に沿う方向に選定
すれば、この生成面に原料霧状体を層流状態で送り込む
ことができるので、所要の温度に加熱された基体上で原
料霧状体の熱分解によって金属化合物ないしは金属を含
む堆積物が良好な膜状態をもって形成される。したがっ
て、これを例えば酸化雰囲気中の熱処理等によって酸化
することによって目的とする金属酸化膜等の金属化合物
膜を得ることができる。
属元素を含む霧状体は上方に延びる搬送バイブ（３）に
よって反応容器（５）内に直線的に送り込まれるので、
その搬送バイブが屈曲する場合におけるその屈曲部に対
する霧状体の衝突によって発生する金属元素の析出が効
果的に回避される。そして搬送バイブ（３）の上端の出
口開口部（３ａ）において初めて他のガスのキャリアガ
スとの混合がなされるので搬送バイブ（３）の途上で金
属元素の析出、堆積の発生が回避される。すなわち、霧
状体が他のガス流のキャリアガスと混合される位置では
金属析出が発生し易いが、本発明構成では、この混合部
を搬送バイブ（３）の途上に設けるを回避したことから
このような不都合が回避される。そして霧状体のキャリ
アガスとの混合の後は、キャリアガス吹き付け手段（４
）の吹き付け方向を、反応容器（５）内に配された基体
（６）の目的とする金属化合物生成面に沿う方向に選定
すれば、この生成面に原料霧状体を層流状態で送り込む
ことができるので、所要の温度に加熱された基体上で原
料霧状体の熱分解によって金属化合物ないしは金属を含
む堆積物が良好な膜状態をもって形成される。したがっ
て、これを例えば酸化雰囲気中の熱処理等によって酸化
することによって目的とする金属酸化膜等の金属化合物
膜を得ることができる。
石英等よりなる反応容器（５）内に、ヒーター等の加熱
手段（９）を有する基台（７）が配置され、これの上に
目的とする金属化合物を生成すべき基体例えばＸｎＯ基
体（６）を載置する。この場合、基体（６）は、例えば
その金属化合物の被着面がほぼ水平となるように配置さ
れる。搬送バイブ（３）は、はぼ垂直方向すなりち重量
方向に沿って直線的に延在するように配置され、その出
口開口部（３ａ）が基体（６）の金属化合物の被着面と
ほぼ同一平面上にあるように配置される。搬送バイブ（
３）は例えばその開口断面が長方形とされる。
手段（９）を有する基台（７）が配置され、これの上に
目的とする金属化合物を生成すべき基体例えばＸｎＯ基
体（６）を載置する。この場合、基体（６）は、例えば
その金属化合物の被着面がほぼ水平となるように配置さ
れる。搬送バイブ（３）は、はぼ垂直方向すなりち重量
方向に沿って直線的に延在するように配置され、その出
口開口部（３ａ）が基体（６）の金属化合物の被着面と
ほぼ同一平面上にあるように配置される。搬送バイブ（
３）は例えばその開口断面が長方形とされる。
一方、この開口部（３ａ）の開口面とほぼ直交する開口
端を有するキャリアの送給パイプによるキャリアの吹き
付け手段（４）が配置され、これよりキャリアガス例え
ば酸素、オゾン、空気またはそれらの混合ガス等が送給
される。
端を有するキャリアの送給パイプによるキャリアの吹き
付け手段（４）が配置され、これよりキャリアガス例え
ば酸素、オゾン、空気またはそれらの混合ガス等が送給
される。
搬送バイブ（３）の周囲には、例えば冷却ジャケット（
８）が設けられ、その人口（８ａ）から冷却水が送り込
まれ出口（８ｂ）から冷却水の導出がなされて搬送バイ
ブ（３）の周囲に冷却水の循環が行われるようにする。
８）が設けられ、その人口（８ａ）から冷却水が送り込
まれ出口（８ｂ）から冷却水の導出がなされて搬送バイ
ブ（３）の周囲に冷却水の循環が行われるようにする。
一方、この搬送バイブ（３）の下端には、溶液溜り（１
）が設けられ、さらにこの溶液溜り（１）には例えば超
音波振動子を有する超音波霧発生手段（２）が配置され
、溶液溜り（１）の溶液がこの霧発生手段（２）によっ
て霧状体とされて搬送バイブ（３）の下端から上方の開
口部（３ａ）に向かって送給されるようになされる。こ
のようにして搬送パイプ（３）の開口部（３ａ）から所
要の流量をもって）う送されて出てくる金属元素原料霧
状体がキヤソアカパズ吹き付け手段（４ンの開口から吹
き出されたキャリアガスの流れによって基体（６）のそ
の水平方向に沿う金属化合物の被着面に沿ってこの面と
接触する層流をなし搬送されるようになされる。基体（
６）は所要の温度に加熱され、これの上にキャリアガス
と共に送り込まれた原１［状溶液を熱分解して各金属元
素の混合物を堆積析出する。
）が設けられ、さらにこの溶液溜り（１）には例えば超
音波振動子を有する超音波霧発生手段（２）が配置され
、溶液溜り（１）の溶液がこの霧発生手段（２）によっ
て霧状体とされて搬送バイブ（３）の下端から上方の開
口部（３ａ）に向かって送給されるようになされる。こ
のようにして搬送パイプ（３）の開口部（３ａ）から所
要の流量をもって）う送されて出てくる金属元素原料霧
状体がキヤソアカパズ吹き付け手段（４ンの開口から吹
き出されたキャリアガスの流れによって基体（６）のそ
の水平方向に沿う金属化合物の被着面に沿ってこの面と
接触する層流をなし搬送されるようになされる。基体（
６）は所要の温度に加熱され、これの上にキャリアガス
と共に送り込まれた原１［状溶液を熱分解して各金属元
素の混合物を堆積析出する。
今、基体（６）上に例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の酸化
物による高温超伝導体を形成しようとする場合は、溶液
溜り（１）の原料溶液としては、Ｙ、 Ｂａ、 Ｃｕ
の各硝酸塩例えばＹ （ＮＯ３） ２． Ｂａ （ＮＯ
３） ２． Ｃｕ （ＮＯわ、の各硝酸塩の混合水溶液
を最終的に得ようとする化合物におけるＹ、 Ｂａ、
Ｃｕ の各原子比に応じた混合量をもって混合した溶液
を用いる。そして、この溶液溜り（１）からの原料溶液
を霧発生手段（２）によって霧状体化して垂直方向に延
びる搬送バイブ（３）を通じて反応容器（５）内に送り
込み、キャリアｊ゛ズ吹き付け手段（４）からの例えば
酸素ガスによるキャリアガスによって基体（６）上に送
り込んでその各金属元素Ｙ、 Ｂａ。
物による高温超伝導体を形成しようとする場合は、溶液
溜り（１）の原料溶液としては、Ｙ、 Ｂａ、 Ｃｕ
の各硝酸塩例えばＹ （ＮＯ３） ２． Ｂａ （ＮＯ
３） ２． Ｃｕ （ＮＯわ、の各硝酸塩の混合水溶液
を最終的に得ようとする化合物におけるＹ、 Ｂａ、
Ｃｕ の各原子比に応じた混合量をもって混合した溶液
を用いる。そして、この溶液溜り（１）からの原料溶液
を霧発生手段（２）によって霧状体化して垂直方向に延
びる搬送バイブ（３）を通じて反応容器（５）内に送り
込み、キャリアｊ゛ズ吹き付け手段（４）からの例えば
酸素ガスによるキャリアガスによって基体（６）上に送
り込んでその各金属元素Ｙ、 Ｂａ。
Ｃｕの混合元素の堆積物を積層して後、例えば９００℃
酸素３囲気中で１時間の熱処理を施して基体（６）上に
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の酸化物例えばＹＢａ２Ｃｕ３０
ｔ の金属元素酸化物の酸素化合物の形成を行うことが
できる。
酸素３囲気中で１時間の熱処理を施して基体（６）上に
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の酸化物例えばＹＢａ２Ｃｕ３０
ｔ の金属元素酸化物の酸素化合物の形成を行うことが
できる。
上述したように本発明によれば、上方に延びる搬送バイ
ブ（３）によって原料霧状体を送給するようになすこと
によってその過程において例えば屈曲部が存在する場合
における不要な析出あるいは他のガスとの混合に際して
のその霧状体を壁面に衝突させずに基体（６）の直前で
酸素、オゾン等のキャリアガス等の他のガスとの合流を
行うことができるので、基体（６）上に送り込まれる原
料ガスを含むキャリアガスを層流とすることができるこ
とと相俟って、面内均一性を向上できかつ堆積速度の安
定化を図ることができることによって、ある場合は酸化
物系高温超伝導薄膜をその堆積被着熱処理を省略して形
成することも可能となる。また、壁面衝突等を回避した
ことによって不要な金属元素の析出が回避されるので安
定して連続した化合物の形成を行うことができ、作業性
の向上と生成された膜質及び組成の安定化を図ることが
できるなど工業的に大きな利益を有する。
ブ（３）によって原料霧状体を送給するようになすこと
によってその過程において例えば屈曲部が存在する場合
における不要な析出あるいは他のガスとの混合に際して
のその霧状体を壁面に衝突させずに基体（６）の直前で
酸素、オゾン等のキャリアガス等の他のガスとの合流を
行うことができるので、基体（６）上に送り込まれる原
料ガスを含むキャリアガスを層流とすることができるこ
とと相俟って、面内均一性を向上できかつ堆積速度の安
定化を図ることができることによって、ある場合は酸化
物系高温超伝導薄膜をその堆積被着熱処理を省略して形
成することも可能となる。また、壁面衝突等を回避した
ことによって不要な金属元素の析出が回避されるので安
定して連続した化合物の形成を行うことができ、作業性
の向上と生成された膜質及び組成の安定化を図ることが
できるなど工業的に大きな利益を有する。
図は本発明による金属化合物の形成装置の一例の路線的
構成図である。 （１）は溶液溜り、（２）は霧発生手段、（３）は搬送
バイブ、（４）はキャリアガス吹き付け手段、（６）は
基体である。
構成図である。 （１）は溶液溜り、（２）は霧発生手段、（３）は搬送
バイブ、（４）はキャリアガス吹き付け手段、（６）は
基体である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 形成される金属化合物の金属元素を溶解した溶液溜り
と、 上記溶液溜りから上記金属元素を含んだ霧状体を発生さ
せる霧発生手段と、 これよりの上記金属元素を含んだ霧状体を上方へ搬送す
るパイプと、 上記パイプの出口開口部にキャリアガスを吹き付けるこ
とにより上記霧状体を基体上へ搬送するキャリアガスの
吹き付け手段とを具備する金属化合物の形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12878888A JP2671384B2 (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 金属化合物の形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12878888A JP2671384B2 (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 金属化合物の形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01298168A true JPH01298168A (ja) | 1989-12-01 |
| JP2671384B2 JP2671384B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=14993470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12878888A Expired - Fee Related JP2671384B2 (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 金属化合物の形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671384B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035313A1 (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-01 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 金属酸化膜の成膜方法および金属酸化膜の成膜装置 |
| WO2010122630A1 (ja) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 酸化亜鉛バリスタの製造方法および酸化亜鉛バリスタ |
| US20130280416A1 (en) * | 2010-12-17 | 2013-10-24 | Airbus Operations Gmbh | Method And Device For Forming An Electrolyte Film On An Electrode Surface |
| JP2015109256A (ja) * | 2013-10-21 | 2015-06-11 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 活物質製造装置、電池製造システム、フィラー製造装置および樹脂フィルム製造システム |
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1988
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