JPH1135399A

JPH1135399A - 気相法による微粒子および薄膜材料の製造装置とその製造方法

Info

Publication number: JPH1135399A
Application number: JP18975397A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kobayashi; 秀生小林; Masato Mori; 正人森; Yoshihito Sakai; 佳人酒井; Nobuhiko Wada; 伸彦和田
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】無重力状態を繰り返し発生させる打ち上
げ式の無重力発生装置を利用した、気相法による微粒子
および薄膜材料の製造装置とその製造方法を提供する。【解決手段】円筒形の高真空容器に、高圧放電導入手
段と、目的とする微粒子および薄膜材料の生成体と、集
光線照射手段と、原料物質を含む混合ガスの導入手段
と、該容器内の排気手段と、該容器の内部状態検知手段
と、生成体と生成反応状況を観察する観察手段とを配設
して製造装置を構成し、打ち上げ式の無重力発生装置の
内カプセル内に該製造装置を格納して無重力状態中に製
造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無重力状態を繰
り返し発生させる打ち上げ式の無重力発生装置を利用し
た気相法による微粒子および薄膜材料の製造装置とその
製造方法に関し、特に高集積度ＬＳＩ素子基板としての
ダイヤモンド薄膜の製造、切削用バイトのチップ等の刃
先や精密機械部品のダイヤモンドによる表面被覆として
のダイヤモンド薄膜の製造、半導体素子やセラミックス
等の精密研磨剤としてのダイヤモンド微粒子の製造、酸
化物高温超伝導等のセラミックス薄膜の製造等に好適な
気相法による材料製造装置とその製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体，各種絶縁物，各種金
属，ダイヤモンド微粒子，ダイヤモンド薄膜，セラミッ
クス薄膜等の製造には、形成しようとする物質を含んだ
化合物をキャリア・ガスとともに供給し、加熱した基板
上で化学反応を行わせ、目的とする生成物を前記基板上
に生成させる化学気相成長法（気相法）を用いた製造装
置、すなわちＣＶＤ装置が用いられている。このＣＶＤ
装置には、基板の温度を上昇させて堆積させる熱ＣＶＤ
装置、レーザー光等を基板に照射して化学反応や熱分解
を促進させる光ＣＶＤ装置、形成しようとする物質を含
んだ混合ガスをプラズマ状態に励起するプラズマＣＶＤ
装置等が開発され、各種材料の製造に不可欠な存在とな
っている。

【０００３】一方、従来より地上における各種の無重力
実験設備として、カプセルを垂直上方へ打ち上げる打ち
上げ手段と、上方から垂直下方へ自由落下して来るカプ
セルを減速停止する減速停止手段を備え、打ち上げ後か
ら自由落下して来るまでの間にカプセル内に無重力状態
を得る、次のような方式の打ち上げ式の無重力発生装置
等が開発されている。（Ａ）リニアモータ方式これは、立設されるタワーに備えられる磁石（コイル）
およびカプセルに備えられる導体により得られるリニア
モータの作用により、カプセルに加速度を与えてカプセ
ルを上昇させた後、自由落下して来るカプセルをリニア
モータの作用により制動して回収する方式の装置であ
る。（Ｂ）油圧または圧縮ガス方式これは、立設された真空チューブ内において、その下方
に備えられた油圧または圧縮ガスで作動する打ち上げ装
置によりカプセルを打ち上げた後、打ち上げ装置と回収
装置とを入れ替え、緩衝材（プラチックビーズ）を備え
る回収装置の中に自由落下して来るカプセルを落として
回収する方式の装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、地上（大気
中）における前述した気相法（ＣＶＤ技術）による製造
装置を用いたダイヤモンド微粒子，ダイヤモンド薄膜，
セラミックス薄膜等の製造は、重力による沈降、浮遊に
よる成分物質の分離や対流等、複雑な流動環境下の中で
目的とする生成物（製品）が製造されることになる。こ
のため、次のような問題点が指摘されていた。（１）重力による沈降、浮遊による成分物質の分離や対
流の複雑な流れによって生ずる反応条件の乱れの影響を
減少させるため、反応温度や密度を低くする等といった
製造条件に制約が課せられているため、生成物（製品）
の性能や生産効率に限界がある。（２）目的とする生成物を生成させる基板等を加熱する
と、対流が生ずる問題がある。（３）製造に使用する反応容器の小型化および反応時間
の短縮が困難である。

【０００５】このような問題を解決する手段として、宇
宙での無重力環境を利用して製造する方法があるが、実
現が難しく、製造コストも増大することは必至である。

【０００６】そこでこの発明は、前述した問題点を解決
するべく、宇宙での無重力環境と同様な効果を持つ、前
述した従来の無重力状態を繰り返し発生させることが可
能な打ち上げ式の無重力発生装置を利用した気相法によ
る微粒子および薄膜材料の製造装置とその製造方法を提
供することを目的とし、開発したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、まず、気相法による微粒子および薄
膜材料の製造装置を次のように構成したものである。ま
ず、円筒形の高真空容器の両端部に、高圧放電導入手段
を円筒軸上中心部方向へ対向して設けた。つまり、高真
空容器内の放電が円筒軸に沿って生ずるように高圧放電
導入手段を配設した。また、前記高圧放電導入手段によ
って発生する高圧真空容器内の放電プラズマ域には、目
的とする微粒子および薄膜材料の生成体を配設した。そ
して、前記生成体の加熱や生成反応を促進させる集光線
照射手段と、目的とする微粒子および薄膜材料を生成す
るための原料物質を含む混合ガスを高真空容器内へ導入
するガス導入手段と、前記生成体に目的とする微粒子お
よび薄膜材料が生成された後、高真空容器内を排気する
排気手段と、高真空容器内の圧力・温度・生成反応中の
混合ガスの成分変化を検知する内部状態検知手段と、前
記生成体および生成反応状況を観察する観察手段とを高
真空容器にそれぞれ設け、もって気相法による微粒子お
よび薄膜材料の製造装置を構成したものである。

【０００８】また、前記高圧放電導入手段は、交換可能
な高圧放電電極を備えた高圧電流導入端子と、この高圧
電流導入端子に高圧電流を供給する高圧電源（高周波高
圧電源）とから構成した。

【０００９】また、前記生成体は、基板または捕集円筒
から構成した。

【００１０】また、前記集光線照射手段は、レーザー光
と、レーザー光を集中させる集光レンズと、レーザー光
を高真空容器内へ導入し、前記生成体へ照射させるため
の導入窓から構成した。

【００１１】次に、前述した気相法による微粒子および
薄膜材料の製造装置を用い、次のような方法によって目
的とする微粒子および薄膜材料を製造するようにしたも
のである。まず、基体に、外カプセルと内カプセルの二
重カプセルからなるカプセルを垂直上方へ打ち上げる打
ち上げ手段と、上方から垂直下方へ自由落下して来るカ
プセルを減速停止する減速停止手段を装備した打ち上げ
式の無重力発生装置における内カプセル内に、前述した
気相法による微粒子および薄膜材料の製造装置を格納
し、前記打ち上げ式の無重力発生装置でカプセルの打ち
上げと落下を繰り返し、カプセルの打ち上げ後から自由
落下して来るまでの間に発生する無重力状態中に前記製
造装置を稼働させて目的とする微粒子および薄膜材料を
製造することを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に添付図面に基づき、この発明
による具体例を説明する。図１は、この発明の気相法に
よる微粒子および薄膜材料の製造装置における薄膜材料
製造時の正面断面図、図２は、図１の装置をＡ方向から
見た断面概略図、図３は、この発明の気相法による微粒
子および薄膜材料の製造装置における微粒子製造時の正
面断面図である。

【００１３】まず、図１〜図２により、薄膜材料製造時
における本製造装置の全体構成を説明する。この薄膜材
料製造時の本製造装置Ｓは、目的とする原料物質を含む
混合ガスを封入する円筒形の高真空容器１０と、放電が
円筒軸に沿って生じるように、この高真空容器１０の両
端部に円筒軸上中心部方向へ対向して設けられた、タン
グステン，プラチナ，アルミニウム等の材質の物と交換
可能な高圧放電電極１１を備えた高圧電流導入端子１２
と、高圧放電電極１１からの放電により発生する放電プ
ラズマ域Ｐの近傍または内部に配設された、目的とする
薄膜材料を生成させるための基板１３と、高真空容器１
０の所定個所にそれぞれ設けられた、基板１３上の加熱
や生成反応を促進させるためのレーザー光導入窓１５
と、目的とする原料物質を含む混合ガスを高真空容器１
０内へ導入するためのガス導入配管１６と、基板１３に
目的とする薄膜材料が生成された後に高真空容器１０内
を排気するための容器内排気配管１７と、高真空容器１
０内の圧力・温度等を検知するための各種センサーと生
成反応中のガスの成分変化等を検知するマスフィルター
等をセットするための真空シールされたセンサー導入口
１８と、基板１３および生成反応状況を観察するための
観察窓１９とから構成され、前記レーザー光導入窓１５
の手前には、レーザー光を集める集光レンズ２０と２１
が備えられている。また、前記高圧電流導入端子１２に
は、高圧電流がスイッチ２３を介し、別個に設けた高圧
電源（高周波高圧電源）２２から供給されるようになっ
ている。

【００１４】次に、図３により、微粒子製造時における
本製造装置の全体構成を説明する。この微粒子製造時の
本製造装置Ｓ’は、前述した薄膜材料製造時の本製造装
置Ｓにおいて説明した基板１３の代わりに、耐熱ガラス
（パイレックスガラス等）からなる微粒子捕集円筒２４
を、高真空容器１０の内壁に沿って押入して設けたもの
であり、他の部分の構成は、前述した薄膜材料製造時の
本製造装置Ｓと同構成としている。

【００１５】次に、図４〜図１１に基づき、この発明で
利用したリニアモータによる打ち上げ式の無重力発生装
置の全体構成と該無重力発生装置により発生する無重力
状態を用いた、この発明の気相法による微粒子および薄
膜材料の製造方法につき、順を追って説明する。図４
は、予め本製造装置を搭載した内カプセルを、この発明
で利用したリニアモータによる打ち上げ式の無重力発生
装置の外カプセル内へ収納している様子を示す説明図、
図５は、この発明で利用したリニアモータによる打ち上
げ式の無重力発生装置における打ち上げ部へ、図４にお
ける外カプセルをセットし、打ち上げ準備を行っている
様子を示す説明図、図６は、外カプセルの打ち上げ開始
後の様子を示す説明図、図７は、外カプセルが上昇して
行く様子を示す説明図、図８は、外カプセルが上昇して
最高点に達した様子を示す説明図、図９は、外カプセル
が下降して行く様子を示す説明図、図１０は、外カプセ
ルが制動され、打ち上げ部に停止している様子を示す説
明図、図１１は、図６〜図１０までの段階を所定回数繰
り返した後、外カプセルを図４に示した初期状態に戻
し、内カプセル内の本製造装置の搬出を行っている様子
を示す説明図である。

【００１６】まず、この発明で利用したリニアモータに
よる打ち上げ式の無重力発生装置の全体構成について説
明する。図４〜図１１に示すように、この打ち上げ式の
無重力発生装置Ｗは、フレーム部材をもって塔状架構に
構成した基体５０と、その基体５０の両サイドに上下に
渡り配設されたガイドレール５１と、そのガイドレール
５１に沿って昇降する、ガイドローラ５８と２次導体と
なる翼５２を両サイドに備えた、内カプセル５３ａを収
納できるように構成された外カプセル５３と、前記基体
５０の底部フレーム５４の両サイドに配設された、外カ
プセル５３の打ち上げと制動を行う左右一対方式のリニ
アインダクションモータ５５と、前記外カプセル５３を
打ち上げ前には、外カプセル５３をガイドレール５１に
沿ってリニアインダクションモータ５５の底部へ移動さ
せ、外カプセル５３の落下後には、外カプセル５３をリ
ニアインダクションモータ５５の底部からガイドレール
５１に沿って作業階５６へ自動的に移動させて回収す
る、ホイスト５７とガイドローラ５８を装備した回収装
置Ｅとから構成されているものである。この打ち上げ式
の無重力発生装置Ｗの動作原理は、リニアインダクショ
ンモータ５５と外カプセル５３に装備された２次導体と
しての翼５２によって得られる直線的な推力作用を用い
て外カプセル５３に加速度を与え、外カプセル５３を上
昇させた後、自由落下して来る外カプセル５３をリニア
インダクションモータ５５の作用によって制動・停止さ
せる。なお、前述した打ち上げ式の無重力発生装置Ｗに
おける無重力発生区間は、外カプセル５３の打ち上げ開
始後から最高点（上死点）に達するまでの間と、外カプ
セル５３が最高点（上死点）から下方に向け自由落下し
て来る間に発生する。（図６参照）

【００１７】次に、前述の図４〜図１１に例示したリニ
アモータによる打ち上げ式の無重力発生装置（Ｗ）を用
いた、この発明の気相法による微粒子および薄膜材料の
製造方法につき、図１〜図３に例示したこの発明の気相
法による微粒子および薄膜材料の製造装置（ＳorＳ’）
を参照しながら段階を追って説明する。なお、予め製造
装置（ＳorＳ’）は、外カプセル５３がリニアインダク
ションモータ５５により打ち出された時点で高圧電源２
２のスイッチ２３をＯＮにして高圧電流導入端子１２間
に放電を開始し、外カプセル５３の着地制動開始直前
（外カプセル５３の上昇時および下降時における無重力
発生区間に要する時間後）にスイッチ２３をＯＦＦにす
るプログラムによって自動制御されるように構成してあ
る。

【００１８】（１）〔製造装置ＳまたはＳ’の無重力発
生装置Ｗへの搬入〕（図４参照）まず、製造装置ＳorＳ’を搭載した内カプセル５３ａ
を、作業階５６から移動台車６１により、無重力発生装
置Ｗの外カプセル５３における収納部５３ｂに収納す
る。（この場合、予め高真空容器１０内を容器内排気配
管１７を介して外部排気系により排気し、ガスボンベに
貯えた目的とする原料物質を含む混合ガスをガス導入配
管１６から高真空容器１０内へ導入しておく。）

【００１９】（２）〔外カプセル５３の打ち上げ準備〕
（図５参照）回収装置Ｅのホイスト５７を作動させ、外カプセル５３
を基体５０の底部フレーム５４（リニアインダクション
モータ５５の底部）にセットする。

【００２０】（３）〔外カプセル５３の打ち上げ開始と
製造装置ＳorＳ’の始動〕（図６参照）リニアインダクションモータ５５を作動させ、外カプセ
ル５３を垂直上方へ加速して打ち上げるとともに、高圧
電源２２のスイッチ２３をＯＮし、高圧放電電極１１か
ら放電を開始して放電プラズマを発生させる。そして、
レーザー光をレーザー光導入窓１５から導入し、生成反
応を開始させる。（この際、外カプセル５３は、空気抵
抗やガイドレール５１の抵抗を受けるが、内カプセル５
３ａは、外カプセル５３の中を空気抵抗を受けずに自由
上昇するため、内カプセル５３ａは、収納部５３ｂ内で
浮き上がり、内カプセル５３ａ内には無重力状態が発生
する。）

【００２１】（４）〔外カプセル５３の上昇〕（図７参
照）前述（３）の生成反応を続行させ、目的とする薄膜また
は微粒子の生成を行う。（この場合も、前述（３）と同
様、内カプセル５３ａは、収納部５３ｂ内で浮き上が
り、内カプセル５３ａ内には無重力状態が発生する。）

【００２２】（５）〔外カプセル５３の最高点（最上
部）到達〕（図８参照）引き続き、前述した（４）と同様、生成反応を続行し、
目的とする薄膜または微粒子の生成を行う。（この場
合、内カプセル５３ａは、収納部５３ｂ内の最上部に浮
き上がり、内カプセル５３ａ内には無重力状態が発生す
る。）

【００２３】（６）〔外カプセル５３の下降〕（図９参
照）引き続き、前述した（５）と同様、生成反応を続行し、
目的とする薄膜または微粒子の生成を行う。（この場合
も、空気抵抗やガイドレール５１の抵抗を外カプセル５
３が負担し、内カプセル５３ａは、外カプセル５３の中
を空気抵抗を受けずに自由落下するため、内カプセル５
３ａは、収納部５３ｂ内で浮き上がり、内カプセル５３
ａ内には無重力状態が発生する。）

【００２４】（７）〔外カプセル５３の制動と停止〕
（図１０参照）落下して来る外カプセル５３を、リニアインダクション
モータ５５で制動（ブレーキをかける）し、停止させ
る。また、外カプセル５３がリニアインダクションモー
タ５５に突入する前に、高圧電源２２のスイッチ２３を
ＯＦＦし、製造装置ＳorＳ’の稼働を停止させ、１回目
の薄膜または微粒子の生成サイクルを終了する。こうし
て、前述（３）に戻り、迅速に所定の回数繰り返し運転
し、目的とする薄膜または微粒子の生成を終了する。

【００２５】（８）〔無重力発生装置Ｗからの製造装置
ＳまたはＳ’の搬出〕（図１１参照）回収装置Ｅのホイスト５７を作動させ、外カプセル５３
を基体５０上部の作業階５６へ移動させる。そして、外
カプセル５３の収納部５３ｂに収納された内カプセル５
３ａを、作業階５６で待機した移動台車６１により搬出
し、内カプセル５３ａから製造装置ＳorＳ’を取り出
し、生成された目的とする薄膜または微粒子を取り出
す。そして、高真空容器１０内の排ガスは、容器内排気
配管１７から排気し、ガスボンベからの一定圧力を持っ
た目的とする原料物質を含む混合ガスは、ガス導入配管
１６から導入してガスの交換を行う。このようにして、
再び（１）の段階から開始するわけである。

【００２６】

【実施例】前述した本製造装置ＳまたはＳ’と無重力発
生装置Ｗを用い、ダイヤモンド薄膜とダイヤモンド微粒
子を製造する場合には、予め、１０^-6Ｔorr 以下に前述
した高真空容器１０内を容器内排気配管１７を介して外
部排気系を用いて排気し、生成反応用の混合ガスボンベ
に貯えたエチルアルコールと水素の混合ガスを、前述し
たガス導入配管１６から５０Ｔorr 〜３００Ｔorr 前記
高真空容器１０内へ導入する。

【００２７】次に、前述した設定条件によるダイヤモン
ド薄膜の製造について説明する。前述した本製造装置Ｓ
における高真空容器１０内に発生する放電プラズマ域Ｐ
の内部または近傍に配設された基板１３に取り付けられ
たシリコン板上に、接触したプラズマ中のＣＨの各種ラ
ディカルがダイヤモンドの結晶として析出する。この各
種ラディカルは、無重量環境では対流によって散逸する
ことなく、濃密な雲として前記シリコン板の表面に滞留
し、ダイヤモンドの結晶を短時間に効率よく析出する。
この実施例の場合、一度前述の混合ガスを導入したら、
無重力発生装置Ｗによって所定回数の無重力状態中での
生成を繰り返し、ダイヤモンド薄膜の生成を終了する。
そして、析出成分の低下した混合ガスは、容器内排気配
管１７より貯蔵容器に排気するとともに、高真空容器１
０内へガス導入配管１６を介して前記混合ガスボンベか
ら一定圧力の混合ガスを導入し、ガスの交換を行う。

【００２８】次に、前述した設定条件によるダイヤモン
ド微粒子の製造について説明する。前述した基板１３の
代わりに、耐熱ガラス製の微粒子捕集円筒２４を、高真
空容器１０の内壁に沿って押入した後に、前述と同じ混
合ガス中で高圧放電電極１１により放電を行う。この実
施例の場合には、円筒軸に沿ってＣＨラディカルを含む
プラズマが円筒状に発生し、周囲と気体との界面でダイ
ヤモンド微結晶粒の析出が生じ、拡散によって微粒子捕
集円筒２４の内面に到達して煤のようにその内壁に付着
する。そして、無重力発生装置Ｗによって所定回数の無
重力状態中での生成を繰り返すことにより、所定の堆積
量が得られた後、高真空容器１０内より微粒子捕集円筒
２４を取り出す。

【００２９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、次のような効果を奏する。＜１＞打ち上げ式の無重力発生装置による無重力状態を
繰り返し利用することで、宇宙での無重力環境と同様
に、気相法による均一で高品質な各種材料の生産が可能
となる。＜２＞この発明では、反応物質と熱の空間的密度集中を
実現させたこと、つまり原材料原子密度の集中化によっ
て、生成反応時間および製造時間の短縮を可能とした。
そのため、従来より生産効率が向上することは勿論、生
産設備の小型化も実現可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の気相法による微粒子および薄膜材料
の製造装置における薄膜材料製造時の正面断面図であ
る。

【図２】図１の装置をＡ方向から見た断面概略図であ
る。

【図３】この発明の気相法による微粒子および薄膜材料
の製造装置における微粒子製造時の正面断面図である。

【図４】予め本製造装置を搭載した内カプセルを、この
発明で利用したリニアモータによる打ち上げ式の無重力
発生装置の外カプセル内へ収納している様子を示す説明
図である。

【図５】この発明で利用したリニアモータによる打ち上
げ式の無重力発生装置における打ち上げ部へ、図４にお
ける外カプセルをセットし、打ち上げ準備を行っている
様子を示す説明図である。

【図６】外カプセルの打ち上げ開始後の様子を示す説明
図である。

【図７】外カプセルが上昇して行く様子を示す説明図で
ある。

【図８】外カプセルが上昇して最高点に達した様子を示
す説明図である。

【図９】外カプセルが下降して行く様子を示す説明図で
ある。

【図１０】外カプセルが制動され、打ち上げ部に停止し
ている様子を示す説明図である。

【図１１】図６〜図１０までの段階を所定回数繰り返し
た後、外カプセルを図４に示した初期状態に戻し、内カ
プセル内の本製造装置の搬出を行っている様子を示す説
明図である。

【符号の説明】

１０・・・・高真空容器１１・・・・高圧放電電極（Ｗ，Ｐt ，Ａl 等へ交換
可）１２・・・・高圧電流導入端子（耐圧Ｍax１０⁴ＶＲ
Ｆ）１３・・・・基板（薄膜材料製造時に使用）１４・・・・基板１３の保持台１５・・・・レーザー光導入窓（基板１３の照射用）１６・・・・ガス導入配管１７・・・・容器内排気配管１８・・・・センサー導入口１９・・・・観察窓２０・・・・集光レンズ（シリンドリカル）２１・・・・集光レンズ（シリンドリカル）２２・・・・高圧電源〔ＲＦ（４０ＫＣ＝４０００Ｖ，
１００ｍＡ）〕２３・・・・スイッチ２４・・・・微粒子捕集円筒（微粒子製造時に使用）２５・・・・微粒子捕集円筒２４の保持台５０・・・・基体５１・・・・ガイドレール５２・・・・翼５３・・・・外カプセル５３ａ・・・内カプセル５３ｂ・・・収納部（内カプセル５３ａ用）５４・・・・底部フレーム５５・・・・リニアインダクションモータ５６・・・・作業階５７・・・・ホイスト５８・・・・ガイドローラ５９・・・・昇降階段（機器保守点検用）６０・・・・ホイスト５７の取付面６１・・・・移動台車（内カプセル５３ａを収納部５３
ｂに搬入，収納部５３ｂから内カプセル５３ａを搬出）６２・・・・無重力発生装置Ｗの設置面６３・・・・ワイヤーＥ・・・・回収装置Ｐ・・・・放電プラズマ域Ｓ・・・・本製造装置（薄膜材料製造時に使用）Ｓ’・・・本製造装置（微粒子製造時に使用）Ｗ・・・・無重力発生装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者酒井佳人東京都新宿区西新宿一丁目25番１号大成建設株式会社内 (72)発明者和田伸彦東京都府中市若松町１−７−６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形を呈する高真空容器と、この高真
空容器の両端部に円筒軸上中心部方向へ対向して設けら
れた高圧放電導入手段と、この高圧放電導入手段により
発生する前記高真空容器内の放電プラズマ域に配設され
た、目的とする微粒子および薄膜材料の生成体と、前記
高真空容器にそれぞれ設けられた、前記生成体の加熱や
生成反応を促進させる集光線照射手段と、目的とする微
粒子および薄膜材料を生成するための原料物質を含む混
合ガスを前記高真空容器内へ導入するガス導入手段と、
前記生成体に目的とする微粒子および薄膜材料が生成さ
れた後、前記高真空容器内を排気する排気手段と、前記
高真空容器内の圧力・温度・生成反応中の混合ガスの成
分変化を検知する内部状態検知手段と、前記生成体およ
び生成反応状況を観察する観察手段とからなることを特
徴とする気相法による微粒子および薄膜材料の製造装
置。
【請求項２】基体に、外カプセルと内カプセルの二重
カプセルからなるカプセルを垂直上方へ打ち上げる打ち
上げ手段と、上方から垂直下方へ自由落下して来るカプ
セルを減速停止する減速停止手段を備え、打ち上げ後か
ら自由落下して来るまでの間に内カプセル内に無重力状
態を得る、打ち上げ式の無重力発生装置を用い、前記内
カプセル内に請求項１記載の気相法による微粒子および
薄膜材料の製造装置を格納して打ち上げと落下を繰り返
し、打ち上げ後から自由落下して来るまでの間に発生す
る無重力状態中に前記製造装置を稼働させて目的とする
微粒子および薄膜材料を製造することを特徴とする気相
法による微粒子および薄膜材料の製造方法。