JPH042781A - エアロゾル製造装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野Ｊ 本発明は微粉用のエアロゾル製造装置に関する。

［従来の技術］ 従来のエアロゾル製造装置としては、例えば第３図中に
（２０）で示すようなものが知られている。

図のエアロゾル製造装置（２０）においては、容器（２
１）に適量の超微粒子（２３）を入れると共にキャリア
ガス（２４）を導管（２２）から導入して容器（２１）
の下面の小孔（３３）から吹き込み、超微粒子（２３）
を容器（２１）内でガス（２４）で浮遊状態に維持する
。容器（２１）の上部に接続した搬送管（２５）を通し
て、キャリアガス（２４）に超微粒子（２３）を分散さ
せたエアロゾル（３２ンを次工程に送るのである。

このようにして得られたエアロゾル（３２）は、例えば
次工程の処理容器（２６）内に導入され、搬送管（２５
）の先端に接続した小孔ノズル（２７）の先端から噴出
させ、基板（２８）上にスプレーする。基板（２８）上
には超微粒子（２３）のみから成る緻密な膜が形成され
る。ノズル（２７）、又は基板（２８）を移動させるこ
とによって、基板（２Ｂ）上に所望のパターンの膜を形
成することができる。（２９）は基板（２８）を移動さ
せるための移動台、（３０）は移動機構、（３１）は生
成膜の付着性を強固にするために赤外線を照射する加熱
装置である。

他のエアロゾル製造装置の従来例を第４図に示す。

エアロゾル製造装置は全体として（２０°）で示される
が、容器［２１’）にキャリアガス用導管（２２’）と
搬送管（２５°）とが設けられており、導管（２２°）
の先端部には小孔（３３°）が多数開いている。容器（
２１’）内に超微粒子（２３）を入れ、導管（２２°）
からキャリアガス（２４）を供給し、それを小孔（３３
°）から噴出させることによってキャリアガス（２４）
に超微粒子（２３）が分散したエアロゾル（３２）をつ
くる。このエアロゾル（３２）を搬送管（２５°）を通
して次工程へ送る。

以上のようにつくられるエアロゾルは、例えば次工程に
おいて基板（２８）上に所望のパターンの薄膜を形成す
るのに用いられるので、薄膜の厚さを均一にするために
、その濃度は一定であることが望まれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述の従来例においてはキャリアガスが
噴出される小孔（３３）　（３３°）の近くに常に一定
量の超微粒子があるとは限らず、あるいは又、超微粒子
が凝集して塊となることがあるために、一定濃度のエア
ロゾルは得られなかった。

このような欠点を改良するために、容器（２１）（２１
’）全体を横及び縦方向に一定時間間隔で振動させると
いうことも行なわれているが、それによっても壁面に付
着していた微粉が塊状で落ちてくることがあるなどエア
ロゾルを十分、均一濃度にすることはできなかった。又
、容器ｆ２１１　ｆ２１’）内壁に微粉が付着したまま
で、最後まで有効にエアロゾル化できないことも多かっ
た。

本発明は以上のような問題に鑑みてなされ、均一な濃度
のエアロゾルが得られるエアロゾル製造装置を提供する
ことを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、微粉を収納する回転容器と、該回転容器内
の底部近傍にガスを導入するガス導入口と、エアロゾル
搬送口とから成ることを特徴とするエアロゾル製造装置
、によって達成される。

〔作　　　用〕

以上のように構成されるエアロゾル製造装置においては
、均一な濃度のエアロゾルが得られるので、それを用い
て次工程で形成する薄膜も均一な厚さのものが得られる
。

［実　施　例］ 以下、実施例について図を参照して説明すると、第１図
は実施例を概略的に示す断面図である。

図においてエアロゾル製造装置は全体として（１）で示
される。直径１００■讃の容器（２）の土壁部には搬送
管（９）と真空排気管（ｌＯ）とが備えられており、下
部には軸（７）の軸心を中心として回転する、微粉を入
れるためのカセット（３）が設置されている。容器（２
）の土壁部に取り付けられたガス導入管（４）は下方に
延びてその先端のガス導入口（６）がカセット（３）内
の底部近傍に位置するように設置されている。カセット
（３）内の他の位置に、カセット（３）の外周壁内面（
１５）と軸（７）の側面（１４）とに余裕空間をもって
接する微粉除去手段としてのスクレイパ−（８）が挿入
され、スクレイパ−（８）は容器（２）の土壁部に固定
されている。

（１１）　（１２１ｆ１３）はそれぞれバルブ、（１８
）は圧力計である。

次に、以上のような構成のエアロゾル製造装置（１）の
作用について述べる。

カセット（３）内に粒径２００人のニッケル微粉（５）
を４０ｇ充填し、バルブ［１１）　（１２）を閉じた状
態で真空排気管（ｌＯ）を通して容器（２）内を真空排
気した後にバルブ（１３）を閉じる。次いでバルブ（１
１）（１２）を開け、ガス導入管（４）からアルゴンガ
スを３．７ＳＬＭ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｌｉｔｒｅ　ｐ
ｅｒ　Ｍｉｎｕｔｅ）の流量で導入し、容器（２）内の
圧力を２００Ｔｏｒｒに保つ。それと共に図示しないモ
ーターに接続した軸（７）を回転させることによって、
カセット（３）を２５ｒ、ｐ、ｍ。

の速度で回転させた。ガス導入口（６）はカセット（３
）の底近くに開口しているので、そこから噴出するアル
ゴンガスによってニッケル微粉（５）が底から上方へと
吹き上げられて浮遊状態となり、アルゴンガスにニッケ
ル微粉（５）が分散したエアロゾル（１６）が搬出口（
９ａ）から搬送管（９）を通して次工程へと送られた。

カセット（３）が回転しているので、ガス導入管（４）
はガスを噴出すると共にニッケル微粉（５）を撹拌する
ことにもなるが、さらにスフレイバ−（８）が設けられ
ているので、カセット（３）の外周壁内面（１５）と軸
（７）の側面（１４）とに付着したニッケル微粉（５）
がそれによって下へ掻き落され、あるいは凝集したニッ
ケル微粉の塊が砕かれて、ガス導入口（６）の近傍には
常に一定量の凝集していないニッケル微粉が供給される
ことになる。その結果、常に均一な濃度のエアロゾルが
得られた。

又、ガス導入口（６）はカセット（３）の底部近くにあ
り、特に実施例では底部が三角になっているので、スフ
レイバ−（８）によって掻き落されるのと相俟って、充
填したニッケル微粉は残量が少なくなっても最後まで有
効にエアロゾルにされ、従来よりも長時間均一濃度のエ
アロゾルを得ることができた。

以上のようにして得られたエアロゾルを次工程の膜形成
室へ導入してニッケル微粉の薄膜を形成した。用いた装
置は従来と同一なので、第３図を参照して説明する。

本実施例によって得られたアルゴンガスにニッケル微粉
が分散したエアロゾルを第３図の処理容器（２６）へノ
ズル（２７）を通して導入した。内径０．８＋＋ｕａ、
長さ１３０ｍｍのノズル（２７）から、スライドグラス
製の基板（２８）上へエアロゾルを噴出させながら、移
動機構（３０）によって移動台（２９）上の基板（２８
）を１５ｍｍ／ｓｉｎの速度で移動させて、基板（２８
）上にニッケル薄膜のパターンを、３１分間にわたって
形成した。この操作は常温で行なったので、第３図中の
加熱装置（３１）は用いなかった。

得られた薄膜（１７）のパターンを第２図に示すが、５
ｈ＋ａ長さの線を２１１ＩＩＩ間隔（図中、ａで示す）
でずらしながら往復して繰り返したものである。

又、これとは別に、従来の第３図のエアロゾル製造装置
（２０）を用い、容器（２１）に５分間隔で振動を加え
ながらエアロゾルを作った。ニッケル微粉、ガス流量等
の条件は本発明の実施例と同じである。得られたエアロ
ゾルを用いて、本実施例と同一の条件で薄膜形成を行な
った。

本実施例で得た薄膜と、従来装置で作ったエアロゾルに
よる薄膜の両方について、第２図に示すように５０■■
長さの線の中心位置（Ｑ印で示す）でその膜厚を測定し
た。各々の９本の線について図中矢印Ａで示す順に測定
した結果を次の表に示す。厚さの単位はμｍである。

表から明らかなように、本実施例で得られた薄膜の厚さ
は従来に比較してずっと均一性が高いものである。すな
わち、本実施例では均一な濃度のエアロゾルが得られた
。

以上、本発明の実施例について説明したが、勿論、本発
明はこれに限定されることな（、本発明の技術的思想に
基いて種々の変形が可能である。

例えば、実施例においてはガス導入管のガス導入口は下
方に向いているが、横向きあるいは上向きでも良い。あ
るいは回転軸（１４）を中空としてガス導入通路とし、
このカセット（３）底部近傍の軸側面にガス導入口を設
けても良い。

又、実施例においてはガス導入管（４）とスフレイバ−
（８）が別個に設けられているが、両者が一体的に形成
されていても良い。又、スフレイバー（８）は固定され
ずにカセットと異なる回転速度で同一方向あるいは反対
方向に回転するように構成しても良（、要するにカセッ
ト内壁面に対して相対的に動きさえすれば良い。

又、実施例では容器（２）とカセット（３）が別体で、
カセット（３）が回転し、ガス導入管（４）及びスフレ
イバ−（８）が容器上壁部に固定されているが、代わり
に第３図に示すように、カセット（３）を省いて容器（
２°）自体に微粉（５）、を収納し、これを回転するよ
うにしても良い。この場合はガス導入管（４°）及びス
フレイパー（８°）の取付軸を一体的に構成し、容器上
壁部の回転中心部に軸受けを介して静止部に取り付け、
この一体的に構成した管の厚肉の中に搬送管（９°）と
真空排気管（１０°）を形成すると良い。操作する時は
、バルブ（１１’）を閉じバルブ（１３°）を開いて真
空排気した後、バルブ（１３’）を閉じバルブ（１１’
）を開いてアルゴンガスをガス導入口（６°）から噴出
させると共に、容器（２°）を回転させる。生成したエ
アロゾル（１６）は搬送口（９ａ’）から搬送管（９°
）を通って次工程へと供給される。

又、実施例においてはキャリアガスとしてアルゴンを用
いたが、目的や、微粉の種類によって、窒素、ヘリウム
、酸素などが用いられても良い。

［発明の効果］ 本発明は以上のような構成であるので、従来のエアロゾ
ル製造装置よりも単純な機構でありながら長時間連続し
て、均一な濃度のエアロゾルを供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエアロゾル製造装置の実施例の概
略断面図、第２図は本実施例で得られたエアロゾルを用
いて基板上に形成した薄膜のパターン、第３図は本発明
の変形例を示す概略断面図、第４図はエアロゾル製造用
の一従来装置を薄膜形成装置に接続した状態を模式的に
示す断面図、及び第５図は他の従来装置の模式断面図で
ある。 なお　図において １　（１’）・・・・・・・・・・　エアロゾル製造装
置３　　　”’＝”−−−カ　　　セ　　　ッ　　　ト
５　・・・・・・・・・・・・・・　ニッケル微粉６）
（６°）・・・・・・・・・・ガス導入口８）（８°）
・・・・・・・・−・　スフレイパー９ａ）（９ａ’）
　　・・・・・・・・　　搬　　　　送　　　　口代　
　　理　　　人 飯　　阪 泰　　雄 第１図 ９ａ“°゛°°°戴送口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）微粉を収納する回転容器と、該回転容器内の底部
   近傍にガスを導入するガス導入口と、エアロゾル搬送口
   とから成ることを特徴とするエアロゾル製造装置。
2. （２）前記回転容器の内壁面の少なくとも一部に接して
   微粉除去手段を設け、前記内壁面に対して相対的に動い
   て前記内壁面に付着する前記微粉を除去するようにした
   請求項（１）に記載のエアロゾル製造装置。