JPS61220736A - 気相励起装置 - Google Patents
気相励起装置Info
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- JPS61220736A JPS61220736A JP14999285A JP14999285A JPS61220736A JP S61220736 A JPS61220736 A JP S61220736A JP 14999285 A JP14999285 A JP 14999285A JP 14999285 A JP14999285 A JP 14999285A JP S61220736 A JPS61220736 A JP S61220736A
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- gas
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- 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
- C23C16/455—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 introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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- C23C16/45582—Expansion of gas before it reaches the substrate
-
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- C23C16/45585—Compression of gas before it reaches the substrate
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
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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］
本発明は、微粒子の移送手段や吹き付は手段等として利
用される微粒子流の流れ制御装置に用５％られる気相励
起装置に関するものである。
用される微粒子流の流れ制御装置に用５％られる気相励
起装置に関するものである。
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、更に番±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って得られる
、超微細な（一般には０．５１Ｌ■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
手法によっ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。
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、更に番±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って得られる
、超微細な（一般には０．５１Ｌ■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
手法によっ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］
従来、微粒その生成、活性化に用いられる気相励起装置
は、対向する２枚の平行電極間にキャリヤガスと原料ガ
スを供給し、両電極間で放電させるようにしたものであ
った。
は、対向する２枚の平行電極間にキャリヤガスと原料ガ
スを供給し、両電極間で放電させるようにしたものであ
った。
［発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、この様な従来装置においては、キャリヤ
ガスと原料ガスを均一に混合させることが難しく、また
、平行電極間での放電は、ガスの拡散等により利用効率
の悪いものであった。
ガスと原料ガスを均一に混合させることが難しく、また
、平行電極間での放電は、ガスの拡散等により利用効率
の悪いものであった。
本発明は、上記従来技術の欠点を解決するためになされ
たもので、微粒子の生成、活性化を効率よく行なうこと
のできる気相励起装置を提供することを目的とするもの
である。
たもので、微粒子の生成、活性化を効率よく行なうこと
のできる気相励起装置を提供することを目的とするもの
である。
［問題点を解決するための手段］
第１図は本発明の基本構成を示す図である。第１図にお
いて、気相励起装置ｌは、半割筒状の第１電極２ａ及び
第２電極２ｂとの間に、絶縁体３を挟持した構造となっ
ており、この気相励起装置１の＄１電極２ａと第２電極
２ｂは、さらに電源２５と接続され、装置１の一端から
供給されるキャリヤガスと原料ガスを前記第１、第２電
極間で放電させるように構成されている。
いて、気相励起装置ｌは、半割筒状の第１電極２ａ及び
第２電極２ｂとの間に、絶縁体３を挟持した構造となっ
ており、この気相励起装置１の＄１電極２ａと第２電極
２ｂは、さらに電源２５と接続され、装置１の一端から
供給されるキャリヤガスと原料ガスを前記第１、第２電
極間で放電させるように構成されている。
「作 用」
キャリヤガスと原料ガスは共にパイプ内を通過するため
、従来に比べてガスの混合を十分に行うことができる。
、従来に比べてガスの混合を十分に行うことができる。
また、放電がパイプ内において行なわれるため、ガスを
不必要に拡散させることなく微粒子の生成、活性化を効
率よく行うことができる。
不必要に拡散させることなく微粒子の生成、活性化を効
率よく行うことができる。
［実施例］
第２図は本発明による気相励起装置を超微粒子による成
膜装置に利用した場合の一実施例の概略図で、図中１は
気相励起装置、３は上流室、 ４ａは第一下流室、 ４
ｂは第二下流室、９は縮小拡大ノズルである。
膜装置に利用した場合の一実施例の概略図で、図中１は
気相励起装置、３は上流室、 ４ａは第一下流室、 ４
ｂは第二下流室、９は縮小拡大ノズルである。
上流室３と第一下流室４ａは、一体のユニットとして構
成されており、第一下流室４ａに、やはり各々ユニット
化されたスキマー７、ゲートバルブ８及び第二下流室４
ｂ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４
ｂは、後述する排気系によって、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。
成されており、第一下流室４ａに、やはり各々ユニット
化されたスキマー７、ゲートバルブ８及び第二下流室４
ｂ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４
ｂは、後述する排気系によって、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ｌが取付けられている。この気相励起装置１は、前述
した様に、プラズマによっ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
キャ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ｌ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って、キャリア
ガスと共に直に縮小拡大ノズル９内を流過して第一下流
室４ａへと流れること１こなる。
置ｌが取付けられている。この気相励起装置１は、前述
した様に、プラズマによっ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
キャ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ｌ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って、キャリア
ガスと共に直に縮小拡大ノズル９内を流過して第一下流
室４ａへと流れること１こなる。
第３図Ｃａ）は、本実施例における気相励起装置の斜視
図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である０図に示さ
れるように、半割筒状の第１電極２ａと、第２電極２ｂ
は、石英、磁器等からなる絶縁体３を介して接合され、
キャリヤガス及び原料ガスの供給管は、共通フランジを
介して取付けられる。第２図においては、電源回路及び
その接続部は省略しである。この時に使用出来る気相励
起法としては、直流グロー放電法、高周波グロー放電法
を挙げることが出来る。
図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である０図に示さ
れるように、半割筒状の第１電極２ａと、第２電極２ｂ
は、石英、磁器等からなる絶縁体３を介して接合され、
キャリヤガス及び原料ガスの供給管は、共通フランジを
介して取付けられる。第２図においては、電源回路及び
その接続部は省略しである。この時に使用出来る気相励
起法としては、直流グロー放電法、高周波グロー放電法
を挙げることが出来る。
縮小拡大ノズル９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４
ａに流出口１ｂを開口させて、上流室３内に芙出した状
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９は、第一下流室４ａ内に芙出した状
態で取付けるようにしてもよい、ｍ不拡大ノズル９をい
ずれに芙出させるかは、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。
端に、上流室３に流入口１ａを開口させ、第一下流室４
ａに流出口１ｂを開口させて、上流室３内に芙出した状
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９は、第一下流室４ａ内に芙出した状
態で取付けるようにしてもよい、ｍ不拡大ノズル９をい
ずれに芙出させるかは、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９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１ｂとなっているもので
あればよいが、そののど部２の開口面積が、真空ポンプ
５ａの排気流量より、所要の上流室３の圧力及び温度下
におけるノズル流量が小さくなるよう定められている。
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１ｂとなっているもので
あればよいが、そののど部２の開口面積が、真空ポンプ
５ａの排気流量より、所要の上流室３の圧力及び温度下
におけるノズル流量が小さくなるよう定められている。
これによって流出口１ｂは適正膨張となり、流出口１ｂ
での減速等を防止できる。また、第４図（ａ）に拡大し
て示しであるように、流出口ｌｂ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
出されるキャリアガス及び超微粒子の流れ方向が、ある
程度流出口ｌｂ付近の内周面の方向によって影響を受け
るので、できるだけ平行流にさせ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、噴出するキャ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９の作製が容易となる。また、
縮小拡大ノズル９を第４図（Ｃ）に示されるような矩形
のものとすれば、スリット状にキャリアガス及び超微粒
子を噴出させることができる。
での減速等を防止できる。また、第４図（ａ）に拡大し
て示しであるように、流出口ｌｂ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
出されるキャリアガス及び超微粒子の流れ方向が、ある
程度流出口ｌｂ付近の内周面の方向によって影響を受け
るので、できるだけ平行流にさせ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、噴出するキャ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９の作製が容易となる。また、
縮小拡大ノズル９を第４図（Ｃ）に示されるような矩形
のものとすれば、スリット状にキャ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９の内面に突
起物等があった場合に、縮小拡大ノズル９の内面と流過
流体間の境界層が大きくなって、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
９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、ｍ不拡大ノズル９の内面は、 ＪＩＳ Ｂ ０
８０１１足められる、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９の拡大部における剥離現象が、その
後のキャ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
ることによって、縮小拡大ノズル９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。
起物等があった場合に、縮小拡大ノズル９の内面と流過
流体間の境界層が大きくなって、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
９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、ｍ不拡大ノズル９の内面は、 ＪＩＳ Ｂ ０
８０１１足められる、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９の拡大部における剥離現象が、その
後のキャ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
ることによって、縮小拡大ノズル９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９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、セラミック材料、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９
の内面に、超微粒子の付着・反応を生じにくい材料をメ
ッキ又はコートすることもできる。具体例としては、ポ
リフッ化エチレンのコート等を挙げることができる。
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、セラミック材料、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９
の内面に、超微粒子の付着・反応を生じにくい材料をメ
ッキ又はコートすることもできる。具体例としては、ポ
リフッ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９の長さは、装置の大きさ等によって任
意に定めることができる。ところで、縮小拡大ノズル９
を流過するときに、キャ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
く小さくなって過冷却状態となる。従って、キャリアガ
ス中に凝縮成分が含まれている場合、上記過冷却状態に
よって積極的にこれらを凝縮させ、これによって超微粒
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９は長い方が好ましい、一方、上記のよう
な凝縮を生ずると、これによって熱エネルギーが増加し
て速度エネルギーは低下する。従って、高速噴出の維持
を図る上では、１ｉｉｉ小拡大ノズル９は短い方が好ま
しい。
意に定めることができる。ところで、縮小拡大ノズル９
を流過するときに、キャ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
く小さくなって過冷却状態となる。従って、キャリアガ
ス中に凝縮成分が含まれている場合、上記過冷却状態に
よって積極的にこれらを凝縮させ、これによって超微粒
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９は長い方が好ましい、一方、上記のよう
な凝縮を生ずると、これによって熱エネルギーが増加し
て速度エネルギーは低下する。従って、高速噴出の維持
を図る上では、１ｉｉｉ小拡大ノズル９は短い方が好ま
しい。
上流室３の圧力Ｐｏと下流室４の圧力Ｐの圧力比Ｐ／Ｐ
ｏと、のど部２の開口面１１Ａ”と流出口１ｂの開口面
積との比Ａ／Ａ・との関係を適宜に調整して、上記縮小
拡大ノズル９内を流過させることにより、超微粒子を含
むキャ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へと超高速で流れることになる。
ｏと、のど部２の開口面１１Ａ”と流出口１ｂの開口面
積との比Ａ／Ａ・との関係を適宜に調整して、上記縮小
拡大ノズル９内を流過させることにより、超微粒子を含
むキャ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へと超高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４ａ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１０，１Ｇ’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っている
。この調整板１１゜１１′は、外部からスライドさせる
ことができ、両切央部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ｔｏ、ｔｏ’及び調整板１１．１１’の形状
は１図示される形状の他、半円形その他の形状でもよい
。
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１０，１Ｇ’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っている
。この調整板１１゜１１′は、外部からスライドさせる
ことができ、両切央部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ｔｏ、ｔｏ’及び調整板１１．１１’の形状
は１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を回すことによって昇
降される増成の弁体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
閉じることにょ２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のユニット交換が行
える。また１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をポール
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、このポールバルブと共に第二
下流室４ｂのユニッ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ット交換を行える
利点がある。
降される増成の弁体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
閉じることにょ２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のユニット交換が行
える。また１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をポール
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、このポールバルブと共に第二
下流室４ｂのユニッ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ット交換を行える
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、これを成膜状態で捕集するた
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４ｂに取付けられて、シリンダ１
４によってスライドされるスライド軸１５先端の基体ホ
ルダーＩＢに取付けられている。基体６の前面にはシャ
ッター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っている。また、基体ホルダー
１８は、超微粒子の捕集の最適温度条件下に基体６を加
熱又は冷却でるようになっている。
微粒子を受けて付着させ、これを成膜状態で捕集するた
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４ｂに取付けられて、シリンダ１
４によってスライドされるスライド軸１５先端の基体ホ
ルダーＩＢに取付けられている。基体６の前面にはシャ
ッター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っている。また、基体ホルダー
１８は、超微粒子の捕集の最適温度条件下に基体６を加
熱又は冷却でるようになっている。
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っている。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窓（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って
、共通フランジを介して各種の測定装置、ロードロック
室等と付は替えができるものである。
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っている。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窓（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って
、共通フランジを介して各種の測定装置、ロードロック
室等と付は替えができるものである。
次に１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１Ｂを介してメインバルブ２０
ａ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、２
１ａ、 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。
ａ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、２
１ａ、 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。
２３ｂ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、２４ａ〜２４ｈは、各
室３ 、４ａ、 ４ｂ及びポンプ５ａ、 ５ｂ、 ２１
ａ、 ２１ｂのリーク及びパージ用バルブである。
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、２４ａ〜２４ｈは、各
室３ 、４ａ、 ４ｂ及びポンプ５ａ、 ５ｂ、 ２１
ａ、 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１
８を開いて、上流室３．第−及び第二下流室４ａ、 ４
ｂ内のあらびきを減圧ポンプ２０ａ、 ２０ｂで行う０
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、 ２
０ｂを開いて、真空ポンプ５ａ、 ５ｂで上流室３、第
−及び第二示流室４ａ、 ４ｂ内を十分な真空度とする
。このとき、圧力調節弁１８の開度を調整することによ
って、上流室３より第一下流室４ａの真空度を高くし、
次にキャ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１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１８．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って行ってもよい
、また、上流室３に供給されるキャリアガスと微粒子が
直に縮小拡大ノズル９を介して下流側へと移送されてし
まうようにすれば、移送中の排気は、下流側、即ち第−
及び第二下流室４ａ、 ４ｂのみ行うこととすることが
できる。
８を開いて、上流室３．第−及び第二下流室４ａ、 ４
ｂ内のあらびきを減圧ポンプ２０ａ、 ２０ｂで行う０
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、 ２
０ｂを開いて、真空ポンプ５ａ、 ５ｂで上流室３、第
−及び第二示流室４ａ、 ４ｂ内を十分な真空度とする
。このとき、圧力調節弁１８の開度を調整することによ
って、上流室３より第一下流室４ａの真空度を高くし、
次にキャ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１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１８．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って行ってもよい
、また、上流室３に供給されるキャリアガスと微粒子が
直に縮小拡大ノズル９を介して下流側へと移送されてし
まうようにすれば、移送中の排気は、下流側、即ち第−
及び第二下流室４ａ、 ４ｂのみ行うこととすることが
できる。
上記真空度の制御は、上流室３と第一下流室４ａ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、−・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に脈動等があっても、両者間の圧力
差を一定に保ちやすい、従って、この差圧の変動の影響
を受けやすい流れ状態を、一定に保ちやすい利点がある
。
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、−・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に脈動等があっても、両者間の圧力
差を一定に保ちやすい、従って、この差圧の変動の影響
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−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って、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。
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って、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。
ような変更が可能である。
まず、縮小拡大ノズル９は、上下左右への傾動や一定間
隔でのスキャン可能とすることもでき、広い範囲に亘っ
て成膜を行えるようにすることもできる。特にこの傾動
やスキャンは、第４図（Ｃ）の矩形ノズルと組合わせる
と有利である。
隔でのスキャン可能とすることもでき、広い範囲に亘っ
て成膜を行えるようにすることもできる。特にこの傾動
やスキャンは、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９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９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９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９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って、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災によって、新たな微粒子
を形成させることも可能となる。
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９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９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って、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災によって、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、
広い範囲に亘っ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をロール状に巻取って、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っ
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。
広い範囲に亘っ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をロール状に巻取って、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っ
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。
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、第一下流室軸は開放系とする
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。
、上流室３を加圧すれば、第一下流室軸は開放系とする
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ヘ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９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９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９の間に、微粒子を一時溜め
る室を設けておいてもよい。
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ヘ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９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９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９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９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
を図ったり、各室を球形化して、デッドスペースの発生
を極力防止することもできる。
上流側と下流側の圧力比を調整して、ビーム速度の維持
を図ったり、各室を球形化して、デッドスペースの発生
を極力防止することもできる。
し発明の効果】
本発明においては、キャリヤガスと原料ガスが、絶縁体
を介して筒状に接合された電極間を通過するようにした
ため、管内で均一にガスを混合させることが出来る。ま
た、管内をガスが通過するため、ガスを外部に拡散させ
ることなく放電させることが出来、効率よく微粒子の生
成、活性化を行うことが可能となる。
を介して筒状に接合された電極間を通過するようにした
ため、管内で均一にガスを混合させることが出来る。ま
た、管内をガスが通過するため、ガスを外部に拡散させ
ることなく放電させることが出来、効率よく微粒子の生
成、活性化を行うことが可能となる。
第１図は本発明の基本構成を示す図、第２図は本発明を
ａ微粒子による成膜装置に利用した場合の一実施例を示
す概略図、第３図Ｃａ）は本発明の一実施例を示す装置
の斜視図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、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
図はスキで−の説明図である。 ｌ：気相励起装置、１ａ：流入口、 ｌｂ二原流出口２：のど部、３：上流室。 ４：下流室、４ａ：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：ゲートパルプ、９：ｌｉ
ｌ小拡大ノズル、８ａ：第一電極、８ｂ゛：第二電極、
１０．１０” ：切欠部、１１、１１″：調整板、１２
：ハンドル、１３：弁体。 １４ニジリンダ、１５ニスライド軸。 １６：基体ホルダー、１７：シャッタご。 １８ニガラス窓、１８：圧力調整弁、 ２０ａ、 ２０ｂ：メインバルブ、 ２１ａ、 ２１ｂ：減圧ポンプ、 ２２ａ、 ２２ｂ：あらびきバルブ、 ２３ａ、 ２３ｂ：補助パルプ、 ２４ａ〜２４ｈ：リーク及びパージ用パルプ。
ａ微粒子による成膜装置に利用した場合の一実施例を示
す概略図、第３図Ｃａ）は本発明の一実施例を示す装置
の斜視図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、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
図はスキで−の説明図である。 ｌ：気相励起装置、１ａ：流入口、 ｌｂ二原流出口２：のど部、３：上流室。 ４：下流室、４ａ：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：ゲートパルプ、９：ｌｉ
ｌ小拡大ノズル、８ａ：第一電極、８ｂ゛：第二電極、
１０．１０” ：切欠部、１１、１１″：調整板、１２
：ハンドル、１３：弁体。 １４ニジリンダ、１５ニスライド軸。 １６：基体ホルダー、１７：シャッタご。 １８ニガラス窓、１８：圧力調整弁、 ２０ａ、 ２０ｂ：メインバルブ、 ２１ａ、 ２１ｂ：減圧ポンプ、 ２２ａ、 ２２ｂ：あらびきバルブ、 ２３ａ、 ２３ｂ：補助パルプ、 ２４ａ〜２４ｈ：リーク及びパージ用パルプ。
Claims (1)
- １）半割筒状の第１電極と、第２電極を、絶縁材を介し
て筒状に接合して成る気相励起装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14999285A JPS61220736A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 気相励起装置 |
| CA000504938A CA1272662A (en) | 1985-03-26 | 1986-03-24 | Apparatus and process for controlling flow of fine particles |
| DE19863610298 DE3610298A1 (de) | 1985-03-26 | 1986-03-26 | Verfahren und vorrichtung zum steuern eines stroms von feinen partikeln |
| GB8607602A GB2175413B (en) | 1985-03-26 | 1986-03-26 | Apparatus and process for controlling flow of fine particles |
| US07/052,148 US4911805A (en) | 1985-03-26 | 1987-05-21 | Apparatus and process for producing a stable beam of fine particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14999285A JPS61220736A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 気相励起装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60059619A Division JPS61218810A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 微粒子流の流れ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61220736A true JPS61220736A (ja) | 1986-10-01 |
Family
ID=15487097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14999285A Pending JPS61220736A (ja) | 1985-03-26 | 1985-07-10 | 気相励起装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61220736A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022538099A (ja) * | 2019-06-25 | 2022-08-31 | ピコサン オーワイ | 基板処理装置におけるプラズマ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5156773A (ja) * | 1974-11-14 | 1976-05-18 | Fujikura Ltd | Haikigasujokasochi |
| JPS5222004A (en) * | 1975-08-11 | 1977-02-19 | Westinghouse Electric Corp | Conversion of natural hydrocarbon fuels into gaseous products by arc heater |
-
1985
- 1985-07-10 JP JP14999285A patent/JPS61220736A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5156773A (ja) * | 1974-11-14 | 1976-05-18 | Fujikura Ltd | Haikigasujokasochi |
| JPS5222004A (en) * | 1975-08-11 | 1977-02-19 | Westinghouse Electric Corp | Conversion of natural hydrocarbon fuels into gaseous products by arc heater |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022538099A (ja) * | 2019-06-25 | 2022-08-31 | ピコサン オーワイ | 基板処理装置におけるプラズマ |
| TWI815013B (zh) * | 2019-06-25 | 2023-09-11 | 芬蘭商皮寇桑公司 | 基板加工裝置及基板加工方法 |
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