JPH0316188B2

JPH0316188B2 -

Info

Publication number: JPH0316188B2
Application number: JP8540085A
Authority: JP
Inventors: Juji Chiba; Kenji Ando; Tatsuo Masaki; Masao Sugata; Kuniji Osabe; Osamu Kamya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-04-23
Filing date: 1985-04-23
Publication date: 1991-03-04
Also published as: JPS61220763A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、微粒子の移送や吹き付け等に利用さ
れる微粒子流の速度調整方法及びそれを用いた微
粒子の堆積方法に関するもので、例えば、微粒子
による、成膜加工、複合素材の形成、ドープ加
工、または微粒子の新たな形成場等への応用が期
待されるものである。

本明細書において、微粒子とは、原子、分子、
超微粒子及び一般微粒子をいう。ここで超微粒子
とは、例えば、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、更には液
相反応を利用した、コロイド学的な沈殿法、溶液
噴霧熱分解法等によつて得られる、超微細な（一
般には0.5μｍ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等の一般的手法に
よつて得られる微細粒子をいう。また、ビームと
は、流れ方向に断面積がほぼ一定の噴流のことを
いい、その断面形状は問わないものである。

［従来の技術］一般に微粒子は、キヤリアガス中に分散浮遊さ
れて、キヤリアガスの流れによつて移送されてい
る。

従来、上記微粒子の移送に伴う微粒子流の速度
調整は、キヤリアガスと共に流れる微粒子の全流
路を、管材又は筐体で区画する一方、この区画さ
れた流路の上流側と下流側の差圧を調整すること
によつて行われているに過ぎない。

また、微粒子を基体へ吹き付ける場合等におい
ては、ノズルを介してキヤリアガスと共に微粒子
を噴出させることが行われている。この微粒子の
吹き付けに用いられているノズルは、単なる平行
管又は先細ノズルで、この場合においても噴出す
る微粒子流の速度調整は、ノズル前後の差圧を調
整することによつて行われているに過ぎない。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来の単なる差圧による流
速調整では、微粒子の流れが密度分布の大きな拡
散流となり、全体の流れについて正確な流速制御
を期し難いものである。また、差圧による調整で
は、差圧の大小が必ずしも流速の大小にはつなが
らないので、この点からも流速の正確な調整を期
し難いものである。流速の調整が正確にできない
と、例えば活性を有する微粒子の移送時に、移送
の遅延によつて当該微粒子の活性が消失してしま
つたり、微粒子の吹き付け時に、吹き付けられる
微粒子の運動エネルギーが大き過ぎたり小さ過ぎ
たりして、吹き付けによる膜形成等が阻害されや
すくなる。

［問題点を解決するための手段］上記問題点を解決するために講じられた手段
を、本発明の基本原理の説明図である第１図で説
明すると、本第１の発明においては、微粒子を含
むキヤリアガスを、縮小拡大ノズル１を介してノ
ズルの下流側に噴出させて微粒子流を形成するに
際し、このノズルの上流側の圧力P₀と下流側の
圧力Ｐとの比Ｐ／P₀を臨界圧力比以下にして、
得られる微粒子流の速度を調整する微粒子流の速
度調整方法とするという手段を講じているもので
ある。また、本第２の発明においては、微粒子を
含むキヤリアガスを、縮小拡大ノズル１を介して
ノズルの下流側に噴出させて微粒子流を形成し、
かかる微粒子流を基体６に付与して微粒子を基体
６に堆積させる方法であつて、このノズルの上流
側の圧力P₀と下流側の圧力Ｐとの比Ｐ／P₀を臨
界圧力比以下にして、得られる微粒子流の速度を
調整する微粒子の堆積方法とするという手段を講
じているものである。

本発明における縮小拡大ノズル１とは、流入口
１ａから中間部に向つて徐々に開口面積が絞られ
てのど部２となり、こののど部２から流出口１ｂ
に向つて徐々に開口面積が拡大されているノズル
をいう。第１図においては、説明の便宜上、縮小
拡大ノズル１の流入側と流出側は、各々密閉系で
ある上流室３と下流室４に連結されている。しか
し、本発明における縮小拡大ノズル１の流入側と
流出側は、両者間に圧力比を生じさせて、キヤリ
アガスと共に微粒子を流過させることができれ
ば、密閉系であつても開放系であつてもよい。

［作用］例えば第１図に示されるように、上流室３内に
微粒子を分散浮遊させたキヤリアガスを供給する
一方、下流室４内を真空ポンプ５で排気し、上流
室３の圧力P₀と下流室４の圧力Ｐの圧力比Ｐ／
P₀を所要の臨界圧力比以下とする。供給された
微粒子を含むキヤリアガスは、この排気による差
圧によつて、上流室３から縮小拡大ノズル１を流
過して下流室４へと流入することになる。

上記臨界圧力比とは、ノズルののど部２で流体
の流速が音速となるときのノズルの上流側の圧力
P₀と下流側の圧力Ｐとの比を指し、以下の式で
定義される。

但し、γは流体の比熱比である。

ところで縮小拡大ノズル１は、単に上流側と下
流側の圧力差に応じてキヤリアガスと共に微粒子
を噴出させるだけでなく、噴出されるキヤリアガ
ス及び微粒子の流れを均一化する作用を成すもの
である。従つて、この均一化された微粒子の流れ
とすることによつて、全体の流れ速度の調整が容
易となる。

また、縮小拡大ノズル１は、上流室３と下流室
４内の圧力比Ｐ／P₀が臨界圧力比以下の場合、
のど部２の開口面積A^*と流出口１ｂの開口面積
Ａとを比Ａ／A^*とを調節することによつて、キ
ヤリアガスと共に噴出する微粒子の流れ速度を超
音速下で調整できる。

ここで、微粒子流の速度をｕ、その点における
音速をａ、微粒子流の比熱比をγとし、微粒子流
は圧縮性の一次元流で断熱膨張すると仮定すれ
ば、微粒子流の到達マツハ数Ｍは、上流室の圧力
P₀と下流室の圧力Ｐとから次式で定まり、特に
Ｐ／P₀が臨界圧力比以下の場合、Ｍは１以上と
なる。

尚、音速ａは局所温度をＴ、気体定数をＲとす
ると、次式で求めることができる。

ａ＝√ また、流出口１ｂ開口面積Ａ及びのど部２の開
口面積A^*とマツハ数Ｍには次の関係がある。

従つて、上流室３の圧力P₀と下流室４の圧力
Ｐの圧力比Ｐ／P₀によつて(1)式から定まるマツ
ハ数Ｍに応じて開口面積比Ａ／A^*を定めたり、
Ａ／A^*によつて(2)式から定まるＭに応じてＰ／
P₀を調整することによつて、拡大縮小ノズル１
から噴出する微粒子流の流速を超音速下で調整で
きる。このときの微粒子流の速度ｕは、次の(3)式
によつて求めることができる。

ｕ＝Ｍ√（１＋γ−１／２M²）^1/2 ……(3) 一方、上述のような超音速の流れとしてキヤリ
アガスと共に微粒子を一定方向へ噴出させると、
キヤリアガスと微粒子は噴出直後の噴流断面をほ
ぼ保ちながら直進し、ビーム化される。従つて、
このキヤリアガスによつて運ばれる微粒子の流れ
もビーム化され、最小限の拡散で下流室４内の空
間中を、下流室４の壁面との干渉のない空間的に
独立状態で、かつ超音速で移送されることになる
ので、速度調整が極めて正確なものとなる。

このようなことから、例えば上流室３内で活性
を有する微粒子を形成して、これを直に縮小拡大
ノズル１でビーム化移送したり、縮小拡大ノズル
１内又は縮小拡大ノズル１の直後で活性を有する
微粒子を形成して、これのそのままビーム化移送
すれば、超音速下における正確な速度調整によ
り、しかも空間的に独立状態にあるビームとして
移送することができ、例えば下流室４内に設けた
基体６上に良好な活性状態のまま付着堆積させこ
とができる。また、流れ速度が調整されたビーム
として微粒子が基板６上に吹き付けられるので、
この吹き付け時の微粒子の運動エネルギーを容易
に制御できるものである。

［実施例］第２図は本発明の方法を超微粒子による成膜に
利用した場合の一実施例の概略図で、図中１は縮
小拡大ノズル、３は上流室、４ａは第一下流室、
４ｂは第二下流室である。

上流室３と第一下流室４ａは、一体のユニツト
として構成されており、第一下流室４ａに、やは
り各々ユニツト化されたスキマー７、ゲートバル
ブ８及び第二下流室４ｂが、全て共通した径のフ
ランジ（以下「共通フランジ」という）を介し
て、相互に連結分離可能に順次連結されている。
上流室３、第一下流室４ａ及び第二下流室４ｂ
は、後述する排気系によつて、上流室３から第二
下流室４ｂへと、段階的に高い真空度に保たれて
いるものである。

上流室３の一側には、共通フランジを介して気
相励起装置９が取付けられている。この気相励起
装置９は、プラズマによつて活性な超微粒子を発
生させると共に、例えば水素、ヘリウム、アルゴ
ン、窒素等のキヤリアガスと共にこの超微粒子
を、対向側に位置する縮小拡大ノズル１へと送り
出すものである。この形成された超微粒子が、上
流室３の内面に付着しないよう、付着防止処理を
内面に施しておいてもよい。また、発生した超微
粒子は、上流室３に比して第一下流室４ａが高い
真空度にあるため、両者間の圧力差によつて、キ
ヤリアガスと共に直に縮小拡大ノズル１内を流過
して第一下流室４ａへと流れることになる。

気相励起装置９は、第３図ａに示されるよう
に、棒状の第一電極９ａを管状の第二電極９ｂ内
に設け、第二電極９ｂ内にキヤリアガスと原料ガ
スを供給して、両電極９ａ，９ｂ間で放電させる
ものとなつている。また、気相励起装置９は、第
３図ｂに示されるように、第二電極９ｂ内に設け
られている第一電極９ａを多孔管として、第一電
極９ａ内を介して両電極９ａ，９ｂ間にキヤリア
ガスと原料ガスを供給するものとしたり、同ｃに
示されるように、半割管状の両電極９ａ，９ｂを
絶縁材９ｃを介して管状に接合し、両電極９ａ，
９ｂで形成された管内にキヤリアガスと原料ガス
を供給するものとしたこともできる。

縮小拡大ノズル１は、第一下流室４ａの上流室
３側の側端に、上流室３に流入口１ａを開口さ
せ、第一下流室４ａに流出口１ｂを開口させて、
上流室３内に突出した状態で、共通フランジを介
して取付けられている。但しこの縮小拡大ノズル
１は、第一下流室４ａ内に突出した状態で取付け
るようにしてもよい。縮小拡大ノズル１をいずれ
に突出させるかは、移送する超微粒子の大きさ、
量、性質等に応じて選択すればよい。

縮小拡大ノズル１としては、前述のように、流
入口１ａから徐々に開口面積が絞られてのど部２
となり、再び徐々に開口面積が拡大して流出口１
ｂとなつているものであればよいが、第４図ａに
拡大して示してあるように、流出口１ｂ付近の内
周面が、中心軸に対してほぼ平行であることが好
ましい。これは、噴出されるキヤリアガス及び超
微粒子の流れ方向が、ある程度流出口１ｂ付近の
内周面の方向によつて影響を受けるので、できる
だけ平行流にして速度制御しやすくするためであ
る。しかし、第４図ｂに示されるように、のど部
２から流出口１ｂへ至る内周面の中心軸に対する
角度αを、7゜以下好ましくは5゜以下とすれば、剥
離現象を生じにくく、噴出するキヤリアガス及び
超微粒子の流れはほぼ均一に維持されるので、こ
の場合はことさら上記平行部を形成しなくともよ
い。平行部の形成を省略することにより、縮小拡
大ノズル１の作製が容易となる。また、縮小拡大
ノズル１を第４図ｃに示されるような矩形のもの
とすれば、スリツト状にキヤリアガス及び超微粒
子を噴出させることができる。

ここで、前記剥離現象とは縮小拡大ノズル１の
内面に突起物等があつた場合に、縮小拡大ノズル
１の内面と流過流体間の境界層が大きくなつて、
流れが不均一になる現象をいい、噴出流が高速に
なるほど生じやすい。前述の角度αは、この剥離
現象防止のために、縮小拡大ノズル１の内面仕上
げ精度が劣るものほど小さくすることが好まし
い。縮小拡大ノズル１の内面は、JIS Ｂ 0601に
定められる、表面仕上げ精度を表わす逆三角形マ
ークで三つ以上、最適には四つ以上が好ましい。
特に、縮小拡大ノズル１の拡大部における剥離現
象が、その後のキヤリアガス及び超微粒子の流れ
に大きく影響するので、上記仕上げ精度を、この
拡大部を重点にして定めることによつて、縮小拡
大ノズル１の作製を容易にできる。また、やはり
剥離現象の発生防止のため、のど部２は滑らかな
湾曲面とし、断面積変化率における微係数が∽と
ならないようにする必要がある。

縮小拡大ノズル１の材質としては、例えば鉄、
ステンレススチールその他の金属の他、アクリル
樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリスチ
レン、ポリプロピレン等の合成樹脂、セラミツク
材料、石英、ガラス等、広く用いることができ
る。この材質の選択は、生成される超微粒子との
非反応性、加工性、真空系内におけるガス放出性
等を考慮して行えばよい。また、縮小拡大ノズル
１の内面に、超微粒子の付着・反応を生じにくい
材料をメツキ又はコートすることもできる。具体
例としては、ポリフツ化エチレンのコート等を挙
げることができる。

縮小拡大ノズル１の長さは、装置の大きさ等に
よつて任意に定めることができる。ところで、縮
小拡大ノズル１を流過するときに、キヤリアガス
及び超微粒子は、保有する熱エネルギーが運動エ
ネルギーに変換される。そして、特に超音速で噴
出される場合、熱エネルギーは著しく小さくなつ
て過冷却状態となる。従つて、キヤリアガス中に
凝縮成分が含まれている場合、上記過冷却状態に
よつて積極的にこれらを凝縮させ、これによつて
超微粒子を形成させることも可能である。これに
よる超微粒子の形成は、均質核形成であるので、
均質な超微粒子が得やすい。また、この場合、十
分な凝縮を行うために、縮小拡大ノズル１は長い
方が好ましい。一方、上記のような凝縮を生ずる
と、これによつて熱エネルギーが増加して速度エ
ネルギーは低下する。従つて、高速噴出の維持を
図る上では、縮小拡大ノズル１は短い方が好まし
い。

上流室３の圧力P₀と下流室４内の圧力Ｐの臨
界圧以下の圧力比Ｐ／P₀に基づき、のど部２の
開口面積A^*と流出口１ｂの開口面積Ａとの比
Ａ／A^*を適宜に調整して、上記縮小拡大ノズル
１内を流過させることにより、超微粒子を含むキ
ヤリアガスはビーム化され、第一下流室４ａから
第二下流室４ｂへと、上記圧力比Ｐ／P₀とＡ／
A^*から定まる超音速で流れることになる。

スキマー７は、第二下流室４ｂが第一下流室４
ａよりも十分高真空度を保つことができるよう、
第一下流室４ａと第二下流室４ｂとの間の開口面
積を調整できるようにするためのものである。具
体的には、第５図に示されるように、各々く字形
の切欠部１０，１０′を有する二枚の調整板１１，
１１′を、切欠部１０，１０′を向き合わせてすれ
違いスライド可能に設けたものとなつている。こ
の調整板１１，１１′は、外部からスライドさせ
ることができ、両切系部１０，１０′の重なり具
合で、ビームの通過を許容しかつ第二下流室の十
分な真空度を維持し得る開口度に調整されるもの
である。尚、スキマー７の切欠部１０，１０′及
び調整板１１，１１′の形状は、図示される形状
の他、半円形その他の形状でもよい。

ゲートバルブ８は、ハンドル１２を回すことに
よつて昇降される堰状の弁体１３を有するもの
で、ビーム走行時には開放されているものであ
る。このゲートバルブ８を閉じることによつて、
上流室３及び第一下流室４ａ内の真空度を保ちな
がら第二下流室４ｂのユニツト交換が行える。ま
た、本実施例の装置において、超微粒子は第二下
流室４ｂ内で捕集されるが、ゲートバルブ８をボ
ールバルブ等としておけば、特に超微粒子が酸化
されやすい金属微粒子であるときに、このボール
バルブと共に第二下流室４ｂのユニツト交換を行
うことにより、急激な酸化作用による危険を伴う
ことなくユニツト交換を行える利点がある。

第二下流室４ｂ内には、ビームとして移送され
て来る超微粒子を受けて付着させ、これを成膜状
態で堆積させるための基体６が位置している。こ
の基体６は、共通フランジを介して第二下流室４
ｂに取付けられて、シリンダ１４によつてスライ
ドされるスライド軸１５先端の基体ホルダー１６
に取付けられている。基体６の前面にはシヤツタ
ー１７が位置していて、必要なときはいつでもビ
ームを遮断できるようになつている。また、基体
ホルダー１６は、超微粒子の捕集の最適温度条件
下に基体６を加熱又は冷却できるようになつてい
る。

尚、上流室３及び第二下流室４ｂの上下には、
図示されるように各々共通フランジを介してガラ
ス窓１８が取付けられていて、内部観察ができる
ようになつている。また、図示はされていない
が、上流室３、第一下流室４ａ及び第二下流室の
前後にも各々同様のガラス壁（図中の１８と同
様）が共通フランジを介して取付けられている。
これらのガラス窓１８は、これを取外すことによ
つて、共通フランジを介して各種の測定装置、ロ
ードロツク室等と付け替えができるものである。

次に、本実施例における排気系について説明す
る。

上流室３は、圧力調整弁１９を介してメインバ
ルブ２０ａに接続されている。第一下流室４ａは
直接メインバルブ２０ａに接続されており、この
メインバルブ２０ａは真空ポンプ５ａに接続され
ている。第二下流室４ｂはメインバルブ２０ｂに
接続されており、更にこのメインバルブ２０ｂは
真空ポンプ５ｂに接続されている。尚、２１ａ，
２１ｂは、各々メインバルブ２０ａ，２０ｂのす
ぐ上流側にあらびきバルブ２２ａ，２２ｂを介し
て接続されていると共に、補助バルブ２３ａ，２
３ｂを介して真空ポンプ５ａに接続された減圧ポ
ンプで、上流室３、第一下流室４ａ及び第二下流
室４ｂ内のあらびきを行うものである。尚、２４
ａ〜２４ｈは、各室３，４ａ，４ｂ及びポンプ５
ａ，５ｂ，２１ａ，２１ｂのリーク及びパージ用
バルブである。

まず、あらびきバルブ２１ａ，２１ｂと圧力調
整弁１８を開いて、上流室３、第一及び第二下流
室４ａ，４ｂ内のあらびきを減圧ポンプ２０ａ，
２０ｂで行う。次いで、あらびきバルブ２１ａ，
２１ｂを閉じ、補助バルブ２３ａ，２３ｂ及びメ
インバルブ２０ａ，２０ｂを開いて、真空ポンプ
５ａ，５ｂで上流室３、第一及び第二下流室４
ａ，４ｂ内を十分な真空度とする。このとき、圧
力調整弁１９の開度を調整することによつて、上
流室３より第一下流室４ａの真空度を高くし、次
にキヤリアガス及び原料ガスを流し、更に第一下
流室４ａより第二下流室４ｂの真空度が高くなる
よう、スキマー７で調整する。この調整は、メイ
ンバルブ２０ｂの開度調整で行うこともできる。
そして、超微粒子の形成並びにそのビーム化噴射
による成膜作業中を通じて、各室３，４ａ，４ｂ
が一定の真空度を保つよう制御する。この制御
は、手動でもよいが、各室３，４ａ，４ｂ内の圧
力を検出して、この検出圧力に基づいて圧力調整
弁１９、メインバルブ２０ａ，２０ｂ、スキマー
７等を自動的に開閉制御することによつて行つて
もよい。

上記真空度の制御は、上流室３と第一下流室４
ａの真空ポンプ５ａを各室３，４ａ毎に分けて設
けて制御を行うようにしてもよい。しかし、本実
施例のように、一台の真空ポンプ５ａでビームの
流れ方向に排気し、上流室３と第一下流室４ａの
真空度を制御するようにすると、多少真空ポンプ
５ａに脈動等があつても、両者間の圧力比を一定
に保ちやすい。従つて、この圧力比の変動の影響
を受けやすい流れ状態を、一定に保ちやすい利点
がある。

真空ポンプ５ａ，５ｂによる吸引は、特に第一
及び第二下流室４ａ，４ｂにおいては、その上方
より行うことが好ましい。上方から吸引を行うこ
とによつて、ビームの重力による降下をある程度
抑止することができる。

本実施例に係る装置は以上のようなものである
が、次のような変更が可能である。

まず、縮小拡大ノズル１は、上下左右への傾動
や一定間隔でのスキヤン可能とするこのもでき、
広い範囲に亘つて成膜を行えるようにすることも
できる。特にこの傾動やスキヤンは、第４図ｃの
矩形ノズルと組合わせると有利である。

縮小拡大ノズル１を石英等の絶縁体で形成し、
そこにマイクロ波を付与して、縮小拡大ノズル１
内で活性超微粒子を形成したり、透光体で形成し
て紫外、赤外、レーザー光等の各種の波長を持つ
光を流れに照射することもできる。また、縮小拡
大ノズル１を複数個設けて、一度に複数のビーム
を発生させることもできる。特に、複数個の縮小
拡大ノズル１を設ける場合、各々独立した上流室
３に接続しておくことによつて、異なる微粒子の
ビームを同時に走行させることができ、異なる微
粒子の積層又は混合捕集や、ビーム同志を交差さ
せることによる、異なる微粒子同志の衝突によつ
て、新たな微粒子を形成させることも可能とな
る。

基体６を、上下左右に移動可能又は回転可能に
保持し、広い範囲に亘つてビームを受けられるよ
うにすることもできる。また、基体６をロール状
に巻取つて、これを順次送り出しながらビームを
受けるようにすることによつて、長尺の基体６に
微粒子による処理を施すこともできる。更には、
ドラム状の基体６を回転させながら微粒子による
処理を施してもよい。

本実施例では、発生室３、第一下流室４ａ及び
第二下流室４ｂで構成されているが、第二下流室
４ｂを省略したり、第二下流室の下流側に更に第
三、第四……下流室を接続することもできる。ま
た、上流室３を加圧すれば、第一下流室４ａは開
放系とすることができ、第一下流室４ａを減圧し
て上流室３を開放系とすることもできる。特にオ
ートクレーブのように、上流室３を加圧し、第一
下流室４ａ以下を減圧することもできる。

本実施例では、上流室３で活性な超微粒子を形
成しているが、必ずしもこのような必要はなく、
別途形成した微粒子を上流室３へキヤリアガスと
共に送り込むようにしてもよい。また、縮小拡大
ノズル１を開閉する弁を設け、上流室３側に一時
微粒子を溜めながら、上記弁を断続的に開閉し
て、微粒子を得ることもできる。前記縮小拡大ノ
ズル１ののど部２を含む下流側で行うエネルギー
付与と同期させて、上記弁を開閉すれば、排気系
の負担が大幅に低減されると共に、原料ガスの有
効利用を図りつつパルス状の微粒子流を得ること
ができる。尚、同一排気条件下とすれば、上述の
断続的開閉の方が、下流側を高真空に保持しやす
い利点がある。断続的開閉の場合、上流室３と縮
小拡大ノズル１の間に、微粒子を一時溜める室を
設けておいてもよい。

また、縮小拡大ノズル１を複数個直列位置に配
し、各々上流側と下流側の圧力比を調整して、ビ
ーム速度の維持を図つたり、各室を球形化して、
デツドスペースの発生を極力防止することもでき
る。

［発明の効果］本発明によれば、微粒子を均一な分散状態の超
音速のビームとして空間的に独立した状態で移送
することができるので、超音速の正確な速度調整
下で微粒子を移送することができる。従つて、活
性微粒子をそのままの状態で捕集位置まで確実に
移送できると共に、その吹き付け時の運動エネル
ギーを正確に制御することができる。また、ビー
ムという集束した超高速平行流となることや、ビ
ーム化されるときに熱エネルギーが運動エネルギ
ーに変換されて、ビーム内の微粒子は凍結状態と
なるので、これらを利用した新しい反応場を得る
ことにも大きな期待を有するものである。更に、
本発明の速度調整方法によれば、上記凍結状態に
なることから、流体中の分子のミクロな状態を規
定し、一つの状態からある状態への遷移を取り扱
うことも可能である。即ち、分子の持つ各種のエ
ネルギー準位までも規定し、その準位に相当する
エネルギーを付与するという、新たな方式による
気相の化学反応が可能である。また、従来とは異
なるエネルギー授受の場が提供されることによ
り、水素結合やフアンデアワールス結合等の比較
的弱い分子間力で形成される分子間化合物を容易
に生み出すこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本原理の説明図、第２図は
本発明の方法を超微粒子による成膜に利用した場
合の一実施例を示す概略図、第３図ａ〜ｃは各々
気相励起装置の例を示す図、第４図ａ〜ｃは各々
縮小拡大ノズルの形状例を示す図、第５図はスキ
マーの説明図である。１：縮小拡大ノズル、１ａ：流入口、１ｂ：流
出口、２：のど部、３：上流室、４：下流室、４
ａ：第一下流室、４ｂ：第二下流室、５，５ａ，
５ｂ：真空ポンプ、６：基体、７：スキマー、
８：ゲートバルブ、９：気相励起装置、９ａ：第
一電極、９ｂ：第二電極、１０，１０′：切欠部、
１１，１１′：調整板、１２：ハンドル、１３：
弁体、１４：シリンダ、１５：スライド軸、１
６：基体ホルダー、１７：シヤツター、１８：ガ
ラス窓、１９：圧力調整弁、２０ａ，２０ｂ：メ
インバルブ、２１ａ，２１ｂ：減圧ポンプ、２２
ａ，２２ｂ：あらびきバルブ、２３ａ，２３ｂ：
補助バルブ、２４ａ〜２４ｈ：リーク及びパージ
用バルブ。

Claims

【特許請求の範囲】１微粒子を含むキヤリアガスを、縮小拡大ノズ
ルを介してノズルの下流側に噴出させて微粒子流
を形成するに際し、このノズルの上流側の圧力
P₀と下流側の圧力Ｐとの比Ｐ／P₀を臨界圧力比
以下にして、得られる微粒子流の速度を調整する
ことを特徴とする微粒子流の速度調整方法。２微粒子流をビームとして基体に付与する特許
請求の範囲第１項記載の微粒子流の速度調整方
法。３微粒子を含むキヤリアガスを、縮小拡大ノズ
ルを介してノズルの下流側に噴出させて微粒子流
を形成し、かかる微粒子流を基体に付与して微粒
子を基体に堆積させる方法であつて、このノズル
の上流側の圧力P₀と下流側の圧力Ｐとの比Ｐ／
P₀を臨界圧力比以下にして、得られる微粒子流
の速度を調整することを特徴とする微粒子の堆積
方法。４微粒子流をビームとして基体に付与する特許
請求の範囲第３項の微粒子の堆積方法。