JPH02200771A - 微粒子膜作製装置 - Google Patents
微粒子膜作製装置Info
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- JPH02200771A JPH02200771A JP1019731A JP1973189A JPH02200771A JP H02200771 A JPH02200771 A JP H02200771A JP 1019731 A JP1019731 A JP 1019731A JP 1973189 A JP1973189 A JP 1973189A JP H02200771 A JPH02200771 A JP H02200771A
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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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/228—Gas flow assisted PVD deposition
Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野１
本発明はサブミリメートル以下の粒径の微粒子を基体上
に堆積した微粒子膜の作製装置に関するものである。
に堆積した微粒子膜の作製装置に関するものである。
［従来の技術ゴ
粒子サイズがサブミリメートル以下の微粒子は比表面積
が大きく活性であることから、触媒等に利用される他、
中でも粒子径がさらに小さいミクロン以Ｊの超微粒子に
おいでは、融点降下に代表される新たなサイズ効果が発
現するため、工業上有用な材料である。微粒子作製法と
しては、粉砕法や液相中での析出法、気相法が考案され
ているが２粒径！ＩＩＩ ａ性や不純物の混入の少ない
点においてガス中蒸発法に代表される気相法は優れたも
のである。
が大きく活性であることから、触媒等に利用される他、
中でも粒子径がさらに小さいミクロン以Ｊの超微粒子に
おいでは、融点降下に代表される新たなサイズ効果が発
現するため、工業上有用な材料である。微粒子作製法と
しては、粉砕法や液相中での析出法、気相法が考案され
ているが２粒径！ＩＩＩ ａ性や不純物の混入の少ない
点においてガス中蒸発法に代表される気相法は優れたも
のである。
従来のガス中蒸発法における微粒子回収法は、装置壁面
に付着した微粒子をかきとる、或は、オイル中に分散さ
せて回収する等の方法が用いられている。一方、前記の
様な煩雑な回収方法を採用せず、５ｎＯｓに見られる様
に基体上に微粒子を堆積させた微粒子膜を素子として利
用する方法も提案されている。この様な微粒子膜を効率
よく作製する方法として、微粒子を分散したガスを細孔
（特開昭６１−１７７３６６号公報）、或はノズル（特
開昭６１−２８１８６６号公報）、縮小拡大ノズル（特
開昭６１−２１１１１１１０号公報）より基体上に吹き
付ける装置が提案されている。
に付着した微粒子をかきとる、或は、オイル中に分散さ
せて回収する等の方法が用いられている。一方、前記の
様な煩雑な回収方法を採用せず、５ｎＯｓに見られる様
に基体上に微粒子を堆積させた微粒子膜を素子として利
用する方法も提案されている。この様な微粒子膜を効率
よく作製する方法として、微粒子を分散したガスを細孔
（特開昭６１−１７７３６６号公報）、或はノズル（特
開昭６１−２８１８６６号公報）、縮小拡大ノズル（特
開昭６１−２１１１１１１０号公報）より基体上に吹き
付ける装置が提案されている。
［発明が解決しようとする課題１
ガス中蒸発法の微粒子膜作製装置により得られる微粒子
の粒径は粒子形成中の圧力及び、原料の蒸気圧に依存す
る。すなわち、所望の粒径を有する微粒子を作製−寮”
るために圧力を調整する必要が有るが、ノズルを用い゛
Ｃ微粒子を基板上に噴出させる装置においては、ノズル
の入口側の上流室とノズル出口側の下流室の圧力条件に
よりノズルから噴出した微粒子の堆積膜に膜厚の場所ム
ラを生ずる。この膜厚不均一性は上流室の圧力が大にな
る程顕著に現われる。上流室の圧力を減少させるど粒径
の減少、堆積速度の減少及びノズルから噴出される微粒
子の運動エネルギーの減少に伴う付着力の低下をもたら
す５ ［８題を解決するための手段及び作用１本発明は前記の
微粒子膜作製時に発生する膜厚の場所ムラな、上流室に
隔壁を設はキャリアガス或は微粒子を含むキャリアガス
の上流室内でのスムーズな流れを阻害することにより解
消するものである。
の粒径は粒子形成中の圧力及び、原料の蒸気圧に依存す
る。すなわち、所望の粒径を有する微粒子を作製−寮”
るために圧力を調整する必要が有るが、ノズルを用い゛
Ｃ微粒子を基板上に噴出させる装置においては、ノズル
の入口側の上流室とノズル出口側の下流室の圧力条件に
よりノズルから噴出した微粒子の堆積膜に膜厚の場所ム
ラを生ずる。この膜厚不均一性は上流室の圧力が大にな
る程顕著に現われる。上流室の圧力を減少させるど粒径
の減少、堆積速度の減少及びノズルから噴出される微粒
子の運動エネルギーの減少に伴う付着力の低下をもたら
す５ ［８題を解決するための手段及び作用１本発明は前記の
微粒子膜作製時に発生する膜厚の場所ムラな、上流室に
隔壁を設はキャリアガス或は微粒子を含むキャリアガス
の上流室内でのスムーズな流れを阻害することにより解
消するものである。
本発明に適用可能な微粒子或は超微粒子材料はＡｕ、
Ａｇ、 Ｆｅ、 Ｃｏ、Ｐｄ等の金属或は合金、Ｃｉ、
Ｓｉ、Ｇｅ等・の半導体材料やその合金、５Ｌ−０，
５ｎ−０，Ｔｉ−０の酸化物、 Ｓｉ、−Ｎ、 Ｔｉ−
Ｎ、 Ｂ−Ｎ等の窒化物、 ５Ｌ−Ｃ１Ｗ−Ｃ等の炭化
物など金属、半導体、絶縁体の全てのものが白ま１する
。ｆｍ記材料の微粒子形成手段として、Ａ、ｒ、 Ｈｅ
、 Ｎｅ等の不活性ガス或は０１． ＮＯ等の酸化性ガ
ス、■３等の還元性ガスの他、ＮいＣし、Ｃｏｗの純ガ
ス或は混合ガス中での抵抗加熱や高周波加熱法が用いら
れる。
Ａｇ、 Ｆｅ、 Ｃｏ、Ｐｄ等の金属或は合金、Ｃｉ、
Ｓｉ、Ｇｅ等・の半導体材料やその合金、５Ｌ−０，
５ｎ−０，Ｔｉ−０の酸化物、 Ｓｉ、−Ｎ、 Ｔｉ−
Ｎ、 Ｂ−Ｎ等の窒化物、 ５Ｌ−Ｃ１Ｗ−Ｃ等の炭化
物など金属、半導体、絶縁体の全てのものが白ま１する
。ｆｍ記材料の微粒子形成手段として、Ａ、ｒ、 Ｈｅ
、 Ｎｅ等の不活性ガス或は０１． ＮＯ等の酸化性ガ
ス、■３等の還元性ガスの他、ＮいＣし、Ｃｏｗの純ガ
ス或は混合ガス中での抵抗加熱や高周波加熱法が用いら
れる。
本発明において微粒子形成を行なう上流室と、基板を設
置しこれに微粒子を捕集する下流室どを結ぶノズルには
、筒型や末広がり型、縮小拡大型等使用できる。ノズル
を通し微粒子をキャリアガスと共に基板上に勢いよく吹
き付けることにより基板１への微粒子の付着力が向上す
る。中でも縮小拡大、ノズルは、ノズルの開口面積との
ど部面積との比、上流室と下流室との圧力比を適当に選
ぶことにより噴出するガス流を超音速まで加速すること
が可能である。また、噴出するガス流がビーム流どなり
下流室内に拡散しないため捕集効率も極めて良い。
置しこれに微粒子を捕集する下流室どを結ぶノズルには
、筒型や末広がり型、縮小拡大型等使用できる。ノズル
を通し微粒子をキャリアガスと共に基板上に勢いよく吹
き付けることにより基板１への微粒子の付着力が向上す
る。中でも縮小拡大、ノズルは、ノズルの開口面積との
ど部面積との比、上流室と下流室との圧力比を適当に選
ぶことにより噴出するガス流を超音速まで加速すること
が可能である。また、噴出するガス流がビーム流どなり
下流室内に拡散しないため捕集効率も極めて良い。
微粒子を捕集する基板は金属、ガラス、Ｓｉ等の無機材
料の他、アクリル、ポリエステル等の有機材料や固体上
に液体を付着させたものなどを用いることができる。
料の他、アクリル、ポリエステル等の有機材料や固体上
に液体を付着させたものなどを用いることができる。
」二連のノズルにより微粒子を基板上に捕集するｈ法に
おいて、基板上に到達する微粒子の分布状態はノズル入
口における分布を反映していると考えられる。すなわち
、キャリアガスの流れに乗った微粒子はキャリアガスの
流れが乱されずスムーズにノズル入口まで到達すると原
料蒸気の形を記憶した分布をもってノズル中を通過する
ものと推測される。ノズル出口から噴出した微粒子は下
流室内でその濃度分布が均一化されることなく高速に基
体上に到達し、その結果、微粒子堆積量の分布はノズル
入口での微粒子濃度分布を反映した形状となる。従って
基板上での堆積量分布を出来る限り均一化するためには
ノズル入口での微粒子濃度を均一にし、てやれば良く、
蒸発源近傍或は、蒸発源からノズル入口までの間で微粒
子濃度分布に蒸気形状の残らない様にすることが必要で
ある。
おいて、基板上に到達する微粒子の分布状態はノズル入
口における分布を反映していると考えられる。すなわち
、キャリアガスの流れに乗った微粒子はキャリアガスの
流れが乱されずスムーズにノズル入口まで到達すると原
料蒸気の形を記憶した分布をもってノズル中を通過する
ものと推測される。ノズル出口から噴出した微粒子は下
流室内でその濃度分布が均一化されることなく高速に基
体上に到達し、その結果、微粒子堆積量の分布はノズル
入口での微粒子濃度分布を反映した形状となる。従って
基板上での堆積量分布を出来る限り均一化するためには
ノズル入口での微粒子濃度を均一にし、てやれば良く、
蒸発源近傍或は、蒸発源からノズル入口までの間で微粒
子濃度分布に蒸気形状の残らない様にすることが必要で
ある。
本発明は上流室内に隔壁を設置することによりキャリア
ガスのスムーズな流れを乱して微粒子濃度分布の均一化
を実現するものである。
ガスのスムーズな流れを乱して微粒子濃度分布の均一化
を実現するものである。
Ｅ実施例］
実施例】
第１図は本発明の微粒子作製装置の概略図であり、上流
室ｌ内のガス導入口と蒸発源６の間に隔壁３が３枚設置
されている。上流室１及び下流室２を真空ポンプ５で排
気後、アルミナコーアイングタングステンる・つぼに通
電し、中のＰｄを蒸発させる。蒸発したＰｄ原子はキャ
リアガスのＡ「を１０１００５ｅで供給することにより
上流室圧力は２．８Ｔｏｒｒに維持され、第２図に示し
た形状の縮小拡大ノズル４より高真空の下流室へＰｄ微
粒子がキャリアガスと共に噴出し、ガラス基板上に堆積
した。
室ｌ内のガス導入口と蒸発源６の間に隔壁３が３枚設置
されている。上流室１及び下流室２を真空ポンプ５で排
気後、アルミナコーアイングタングステンる・つぼに通
電し、中のＰｄを蒸発させる。蒸発したＰｄ原子はキャ
リアガスのＡ「を１０１００５ｅで供給することにより
上流室圧力は２．８Ｔｏｒｒに維持され、第２図に示し
た形状の縮小拡大ノズル４より高真空の下流室へＰｄ微
粒子がキャリアガスと共に噴出し、ガラス基板上に堆積
した。
堆積したＰｄ粒子の粒径は６０〜９０人の超微粒子であ
った１本実施例装置で得られたこの超微粒子膜の膜厚分
布を任意の直行する２方向について測定したところ第３
図の様にノズルからのガス噴出を反映し５てノズル中心
線を中心どして半径方向に・ついては厚みが徐々に減少
しているが、円周方向ｌごは均一であった。
った１本実施例装置で得られたこの超微粒子膜の膜厚分
布を任意の直行する２方向について測定したところ第３
図の様にノズルからのガス噴出を反映し５てノズル中心
線を中心どして半径方向に・ついては厚みが徐々に減少
しているが、円周方向ｌごは均一であった。
比較例
実施例における１流室の隔壁を取り除いた装置により実
施例ど同一条件でＰｄ超微粒子膜を作製したところ第４
図の様にノズル入口での微粒子濃度分布を反映したと思
ねねる膜厚ムラが生じた。
施例ど同一条件でＰｄ超微粒子膜を作製したところ第４
図の様にノズル入口での微粒子濃度分布を反映したと思
ねねる膜厚ムラが生じた。
実施例２
上流室と下流室とを結ぶノズルとして第５図のロート型
ノズルを用い、Ａｇ微粒子を作製した。ノズルと蒸発材
料以外は実施例１と同一装置である。＾ｒを１．４０ｓ
ｅｃｍ導入しつつＡｇを蒸発させ一次粒径２３０〜３８
０人のノ１超微粒子が得られ、ガラス基板上に堆積した
膜厚分布は実施例１と同様円周方向にムラは見られなか
った。
ノズルを用い、Ａｇ微粒子を作製した。ノズルと蒸発材
料以外は実施例１と同一装置である。＾ｒを１．４０ｓ
ｅｃｍ導入しつつＡｇを蒸発させ一次粒径２３０〜３８
０人のノ１超微粒子が得られ、ガラス基板上に堆積した
膜厚分布は実施例１と同様円周方向にムラは見られなか
った。
上述実施例では、隔壁はガス同人口と蒸発源との中間に
配設されたが、蒸発源と細孔或はノズルとの間に設けて
も同様の効果が有る。また、隔壁は必ずしも同一の大き
さである必要はなく、その面積が徐々に変化するものを
使用しても良い。
配設されたが、蒸発源と細孔或はノズルとの間に設けて
も同様の効果が有る。また、隔壁は必ずしも同一の大き
さである必要はなく、その面積が徐々に変化するものを
使用しても良い。
［発明の効果］
以上説明した様に微粒子形成上流室内に隔壁をガス流を
横切る方向に配置することによっ゛Ｃ，ノズルから噴出
した微粒子の堆積量の場所分布を改善することが可能で
ある。
横切る方向に配置することによっ゛Ｃ，ノズルから噴出
した微粒子の堆積量の場所分布を改善することが可能で
ある。
！Ｊ１図は本発明微粒子膜作製装置の概略図、第２図は
実施例１で使用した縮小拡大ノズル断面図、第３図は実
施例１で作製した微粒子膜の膜厚分布を示す図、第４図
は比較例の微粒子膜の膜厚分布を示す図、第５図は実施
例２に使用し２だノズル断面図である。 １；上流室 ５：真空ポンプ ２：下流室 ６：蒸発源 ３；隔壁 ７：キャリアガス ４：ノズル ８：基板 １、ｒ−！ ２下＋光！ 第２図 第１図 第５図
実施例１で使用した縮小拡大ノズル断面図、第３図は実
施例１で作製した微粒子膜の膜厚分布を示す図、第４図
は比較例の微粒子膜の膜厚分布を示す図、第５図は実施
例２に使用し２だノズル断面図である。 １；上流室 ５：真空ポンプ ２：下流室 ６：蒸発源 ３；隔壁 ７：キャリアガス ４：ノズル ８：基板 １、ｒ−！ ２下＋光！ 第２図 第１図 第５図
Claims (2)
- （１）上流室内で形成した微粒子をノズルより下流室に
噴出させる微粒子膜作製装置において、上流室内にキャ
リアガスの流れ方向を横切る位置に隔壁を設けたことを
特徴とする微粒子膜作製装置。 - （２）縮小拡大ノズルを有する請求項１記載の微粒子膜
作製装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019731A JPH02200771A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 微粒子膜作製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019731A JPH02200771A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 微粒子膜作製装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02200771A true JPH02200771A (ja) | 1990-08-09 |
Family
ID=12007461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1019731A Pending JPH02200771A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 微粒子膜作製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02200771A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110079176A1 (en) * | 2006-11-15 | 2011-04-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing electrode for fuel cells |
| EP3786311A1 (de) * | 2019-08-30 | 2021-03-03 | Theva Dünnschichttechnik GmbH | Vorrichtung, verfahren und system zur beschichtung eines substrats, insbesondere eines supraleitenden bandleiter sowie beschichteter supraleitender bandleiter |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1019731A patent/JPH02200771A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110079176A1 (en) * | 2006-11-15 | 2011-04-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing electrode for fuel cells |
| JP2013131504A (ja) * | 2006-11-15 | 2013-07-04 | Samsung Electronics Co Ltd | 燃料電池用電極の製造方法及び製造装置 |
| EP3786311A1 (de) * | 2019-08-30 | 2021-03-03 | Theva Dünnschichttechnik GmbH | Vorrichtung, verfahren und system zur beschichtung eines substrats, insbesondere eines supraleitenden bandleiter sowie beschichteter supraleitender bandleiter |
| CN112442664A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 泽瓦薄膜技术股份有限公司 | 用于涂覆基底的装置、方法和系统以及超导的带状导体 |
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