JPS62131510A - Fine particle spraying device - Google Patents

Fine particle spraying device

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Publication number
JPS62131510A
JPS62131510A JP27132885A JP27132885A JPS62131510A JP S62131510 A JPS62131510 A JP S62131510A JP 27132885 A JP27132885 A JP 27132885A JP 27132885 A JP27132885 A JP 27132885A JP S62131510 A JPS62131510 A JP S62131510A
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JP
Japan
Prior art keywords
fine particles
expansion nozzle
nozzle
contraction
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP27132885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Ando
謙二 安藤
Osamu Kamiya
神谷 攻
Masao Sugata
菅田 正夫
Noriko Kurihara
栗原 紀子
Hiroyuki Sugata
裕之 菅田
Toru Den
透 田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to DE19863641437 priority patent/DE3641437A1/en
Priority to FR868616981A priority patent/FR2590808B1/en
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Priority to US07/453,240 priority patent/US4957061A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable the titled spraying device to perform a uniform spray of fine particles in a highly efficient manner by a method wherein a plurality of upstream chambers, which jet out fine particles through a reduction-expansion nozzle, are provided in such a manner that the nozzle is directed to a movable substrate and that the adjoining upstream chambers are shifted in front and rear and left and right directions to be directed toward the moving direction of the substrate. CONSTITUTION:A plurality of upstream chambers 2, with which fine particles are jetted out through a reduction-expansion nozzle 1 which is directed to a movable substrate in such a manner that the adjoining upstream chambers 2 are shifted in front and rear and left and right directions to be directed toward the moving direction of the substrate 3. A throat part 1b is formed on the reduction-expansion nozzle 1 by gradually narrowing its opened area from an inflow hole 1a toward the intermediate part, and the opened area is gradually made wider from the throat part 1b toward the outflow hole 1c. When fine particles are jetted out in the fixed direction, the stream of the fine particles makes a straight advance almost maintaining the cross section of the jet stream formed immediately after jetting, the fine particle stream is brought into a beam form, and it is conveyed at a supersonic speed in the space located on the downstream side by the minimum diffusion in the state wherein it has no interference with the wall surface on the downstream side and that it is spatially independent.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、微粒子の基体への吹き付けに利用される微粒
子の吹き付け装置に関するもので、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
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a particle spraying device used for spraying particles onto a substrate. It is expected to be applied to dope processing or new formation sites for fine particles.

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って得られる、
超微細な(一般には0.5ルl以下)粒子をいう。一般
微粒子一とは、機械的粉砕や析出沈殿処理等の一般的f
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。
In this specification, fine particles refer to atoms, molecules, ultrafine particles, and general fine particles. Here, ultrafine particles are, for example,
Evaporation method in gas, plasma evaporation method using gas phase reaction,
A gas phase chemical reaction method and a liquid phase reaction were used. obtained by colloidal precipitation method, solution spray pyrolysis method, etc.
Refers to ultrafine particles (generally 0.5 l or less). General fine particles 1 refers to general particles produced by mechanical pulverization, precipitation treatment, etc.
Refers to fine particles obtained by this method. In addition, a beam refers to a jet having a substantially constant cross-sectional area in the flow direction, and its cross-sectional shape is not limited.

[従来の技術] 従来、微粒子を基体へ吹き付ける場合においては、ノズ
ルを介して微粒子を噴出させることが行われている。し
かし、この微粒子の吹き伺けに用いられているノズルは
、巾なる平行管又は先細ノズルに過ぎない。
[Prior Art] Conventionally, when spraying fine particles onto a substrate, the fine particles are ejected through a nozzle. However, the nozzle used to blow the particles is just a wide parallel tube or a tapered nozzle.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、単なる平行管又は先細ノズルでは、噴出する
微粒子の流れは、音速を越えて噴出することはなく、ま
たノズルの出口面で拡散されるので、単に一時的に流路
を絞っただけのものに過ぎず、微粒子が広い範囲に亘っ
て不均一に拡散してしまうことを防止することはできな
い、従って、面積の大きな基体に向って複数のノズルを
設けて一度に吹き付けを行おうとしても、均一な吹き付
けが困難である。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, with a simple parallel tube or tapered nozzle, the ejected flow of fine particles does not exceed the speed of sound and is diffused at the exit surface of the nozzle, so it is only temporary. It is only a method that narrows down the flow path, and cannot prevent fine particles from dispersing unevenly over a wide area.Therefore, multiple nozzles are installed toward a substrate with a large area. Even if you try to spray all at once, it is difficult to spray uniformly.

[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
の一実施例に対応する第1図〜第3図で説明すると、縮
小拡大ノズルlを介して微粒子を噴出する複数のL流室
2を、該ノズルlを移動可能な基体3へ向け、かつ相隣
接する上流室2について、基体3の移動方向に向って前
後左右をずらせて設けた微粒子の吹き付け装置とするこ
とによって上記問題点を解決したものである。
[Means for Solving the Problems] The means taken to solve the above problems will be explained with reference to FIGS. 1 to 3, which correspond to an embodiment of the present invention. A plurality of L flow chambers 2 for ejecting fine particles are provided with the nozzles 1 directed toward a movable base 3, and adjacent upstream chambers 2 are shifted from front to back and left and right in the direction of movement of the base 3. The above-mentioned problems have been solved by using a spraying device of this type.

未発明における縮小拡大ノズルlとは、流入口laから
中間部に向って徐々に開口面積が絞られてのど部1bと
なり、こののど部1bから流出口1cに向って徐々に開
口面積が拡大されているノズルをいう。
An uninvented contraction/expansion nozzle l is a throat portion 1b whose opening area is gradually narrowed from an inlet la toward an intermediate portion, and whose opening area is gradually expanded from this throat portion 1b toward an outlet 1c. This refers to the nozzle that is

[作 用] 縮小拡大ノズル1は、その上流側の圧力Poと下流側の
圧力Pの圧力比P/P、と、のど部1bの開【]而面積
◆と流出口1cの開11面積Aとの比A/A”とを、J
!lf!i′iすることによって、噴出する微粒子の流
れを高速化できる。そして、上流側と下流側の圧力比P
/POが臨界圧力比より大きければ、縮小拡大ノズル1
の出口流速が亜音速以下の流れとなり、微粒子は減速噴
出される。また、上記圧力比が臨界圧力比以下であれば
、縮小拡大ノズルlの出口流速は超音速流となり、微粒
子を超音速にて噴出させることができる。
[Function] The contraction/expansion nozzle 1 has a pressure ratio P/P between a pressure Po on its upstream side and a pressure P on its downstream side, an open area ◆ of the throat portion 1b, and an open area A of the outlet 1c. The ratio A/A” and J
! lf! i′i, the flow of ejected fine particles can be sped up. And the pressure ratio P between the upstream side and the downstream side
/PO is larger than the critical pressure ratio, the contraction-expansion nozzle 1
The outlet flow velocity becomes subsonic or less, and the particles are decelerated and ejected. Further, if the pressure ratio is equal to or lower than the critical pressure ratio, the exit flow velocity of the contraction/expansion nozzle l becomes a supersonic flow, and the fine particles can be ejected at a supersonic velocity.

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、微粒子流を圧縮性の一次
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、上流側の圧力Poと下流側の圧力Pとから次
式で定まり、特にP/P、が臨界圧力比以下の場合、M
は1以上となる。
Here, the velocity of the particle flow is U, and the sound velocity at that point is a.
, the specific heat ratio of the particle flow is γ, and assuming that the particle flow is a compressible one-dimensional flow and expands adiabatically, the Matsuha number M reached by the particle flow is given by the following equation from the upstream pressure Po and the downstream pressure P. It is determined by the formula, especially when P/P is less than the critical pressure ratio, M
is 1 or more.

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。
Note that the sound velocity a can be determined by the following equation, where T is the local temperature and R is the gas constant.

a=「7「丁 また、流出口1cの開口面積A及びのど部1bの開口面
積A・とマツハ数Mには次の関係がある。
a = "7" Also, the following relationship exists between the opening area A of the outflow port 1c, the opening area A of the throat portion 1b, and the Matsuha number M.

従って、上流側の圧力Poと下流側の圧力Pの圧力比P
/P、によって(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”によって(2
)式から定まるMに応じてP/Pa t−調整すること
によって、拡大縮小ノズルlから噴出する微粒子流を適
正膨張流として噴出させることができる。
Therefore, the pressure ratio P between the upstream pressure Po and the downstream pressure P
/P, the opening area ratio A/A'' can be determined according to the Matsuha number M determined from equation (1), and A/A'' can be used to determine (2
) By adjusting P/Pa t- according to M determined from the equation, it is possible to eject the particulate flow ejected from the expansion/contraction nozzle l as an appropriately expanded flow.

このときの微粒子流の速度Uは、次の(3)式によって
求めることができる。
The velocity U of the particle flow at this time can be determined by the following equation (3).

u = M ラ]〒(+ +千M 2 T +e+ (
3)上述のような超音速の適正膨張流として微粒子を一
定方向へ噴出させると、微粒子流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。従って、こ
の微粒子の流れもビーム化され、最小限の拡散で下流側
の空間中を、下流側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。
u = M la] 〒(+ + 1,000 M 2 T +e+ (
3) When particles are ejected in a fixed direction as a properly expanded flow at supersonic speed as described above, the particle flow travels straight while maintaining almost the jet cross section immediately after ejection, and becomes a beam. Therefore, this flow of particles is also converted into a beam and is transported at supersonic speed through the space on the downstream side with minimal diffusion, in a spatially independent state without interference with the wall surface on the downstream side.

このように、微粒子がビーム化移送され、移送中の分散
が最小限に抑えられるので、均一・な状態で微粒子を基
体3へ吹き付けることができる。
In this way, the fine particles are transferred in the form of a beam, and dispersion during transfer is minimized, so that the fine particles can be uniformly sprayed onto the substrate 3.

一方、上流室2を、基体3の移動方向に対して左右に多
数並べれば大面積への吹き付けが可能となる。しかし、
上流室2を極端に小型化することは困難であるので、上
記左右方向へ並べられる数には限りがある。
On the other hand, if a large number of upstream chambers 2 are arranged on the left and right with respect to the moving direction of the base body 3, spraying over a large area becomes possible. but,
Since it is difficult to extremely downsize the upstream chamber 2, there is a limit to the number of chambers that can be arranged in the left-right direction.

そこで本発明では、相隣接する上流室2について、基体
3の移動方向に向って前後左右をずらし、上流室2を数
多く設置できるようにして、ビーム化された限られた吹
き付け面積であっても、それを数多く集合させることに
よって、全体として大面積への吹き付けを可能にしてい
るものである。
Therefore, in the present invention, the adjacent upstream chambers 2 are shifted from front to back and left and right in the direction of movement of the base 3, so that a large number of upstream chambers 2 can be installed, even if the spraying area is limited and beam-shaped. By assembling a large number of them, it is possible to spray a large area as a whole.

[実施例] 第1図は本発明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、第2図はその上流室2の拡大
断面図である0図中1は縮小拡大ノズル、2は上流室、
3は基体、4は下流室である。
[Example] Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment in which the present invention is applied to a film forming apparatus using ultrafine particles, and Fig. 2 is an enlarged sectional view of the upstream chamber 2. 1 in Fig. 0 is a reduced scale. Expanding nozzle, 2 is upstream chamber,
3 is a base body, and 4 is a downstream chamber.

下流室4は円筒形を成しており、その周囲には、縮小拡
大ノズルlを有する3個の上流室2が連結されている。
The downstream chamber 4 has a cylindrical shape, and three upstream chambers 2 having contraction/expansion nozzles 1 are connected around the downstream chamber 4 .

各縮小拡大ノズルlは、各々下流室4内の基体3へと向
けられており、上流室2と下流室4を連通させているも
のである。
Each contraction/expansion nozzle l is directed toward the base body 3 in the downstream chamber 4, and communicates the upstream chamber 2 with the downstream chamber 4.

下流室4内の基体3は、円筒形のドラム状を成しており
、回転可能に設けられている。上流室2は、図中一点鎖
線で示されているように、下流室4周囲の螺旋状位置に
設けられており、相隣接する上流室2は、基体3の回転
移動方向に向って前後左右がずれて位置している。
The base body 3 in the downstream chamber 4 has a cylindrical drum shape and is rotatably provided. The upstream chamber 2 is provided in a spiral position around the downstream chamber 4, as shown by the dashed line in the figure, and the adjacent upstream chambers 2 are arranged in the front, back, left, and right directions in the direction of rotation of the base body 3. are located out of alignment.

下流室4内は、ポンプ5によって排気され、これによっ
て縮小拡大ノズルlの上流側と下流側の圧力を調整でき
るようになっていると共に、下流室4内の余剰ガスや反
応生成物を直に系外へ排出できるようになっている。
The inside of the downstream chamber 4 is evacuated by a pump 5, which makes it possible to adjust the pressure on the upstream and downstream sides of the contraction/expansion nozzle l, and also directly removes excess gas and reaction products inside the downstream chamber 4. It can be discharged out of the system.

上流室2内には、縮小拡大ノズルlと相対向する位置に
開口部6を有する空胴共振器7が設けられている。空胴
共振器7の後面には、例えば石英板等のマイクロ波を透
過させる材料で構成されたマイクロ波導入窓8が設けら
れていて、そこに連結された導波管9からマイクロ波を
導入できるようになっている。また、空胴共振器7の後
面からは、供給バルブ10aを介して非成膜ガスが供給
されるものである。
In the upstream chamber 2, a cavity resonator 7 is provided which has an opening 6 at a position opposite to the contraction/expansion nozzle l. A microwave introduction window 8 made of a material that transmits microwaves, such as a quartz plate, is provided on the rear surface of the cavity resonator 7, and microwaves are introduced from a waveguide 9 connected thereto. It is now possible to do so. Further, a non-film forming gas is supplied from the rear surface of the cavity resonator 7 via a supply valve 10a.

非成膜ガスを供給しつつマイクロ波を導入すると、空胴
共振器7内にプラズマが発生する。このプラズマは、開
口部6から磁石11によって縮小拡大ノズル1方向へと
引き出されるものである。空洞共振器7は、プラズマを
効率よく発生させることができるよう、電子サイクロト
ロン共鳴(EC:R)条件を満すものであることが好ま
しい、また、磁石11を省略して装置の簡略化を図るこ
とも可能である。
When microwaves are introduced while a non-film forming gas is supplied, plasma is generated within the cavity resonator 7. This plasma is drawn out from the opening 6 toward the contraction/expansion nozzle 1 by the magnet 11 . The cavity resonator 7 preferably satisfies electron cyclotron resonance (EC:R) conditions so that plasma can be generated efficiently, and the magnet 11 is omitted to simplify the device. It is also possible.

一方、縮小拡大ノズルlの直前には、供給バルブ10b
に連結された環状の供給管12が設けられており、この
供給管12に設けられた小孔より成膜ガスが供給されて
プラズマと接触されるようになっている。一方、下流室
4内はポンプ5で排気されているので、プラズマと接触
して活性化した成膜ガスは、直に縮小拡大ノズルlから
下流室4へと噴出されるものである。
On the other hand, a supply valve 10b is provided immediately before the contraction/expansion nozzle l.
An annular supply pipe 12 connected to the supply pipe 12 is provided, and a film forming gas is supplied through a small hole provided in the supply pipe 12 and brought into contact with the plasma. On the other hand, since the inside of the downstream chamber 4 is evacuated by the pump 5, the film forming gas activated by contact with the plasma is directly ejected from the contraction/expansion nozzle l to the downstream chamber 4.

ここで、前記非成膜ガスとは、例えばN2.N2゜Ar
、 Me等のように、それ自体では成膜能を生じないガ
スをいう、また、成膜ガスとは、活性化することによっ
て成膜能を生じるガスで1例えばジシランガス等をいう
Here, the non-film forming gas is, for example, N2. N2゜Ar
A film-forming gas refers to a gas that does not produce a film-forming ability by itself, such as , Me, etc., and a film-forming gas refers to a gas that produces a film-forming ability when activated, such as disilane gas.

縮小拡大ノズル1は、その流入口1aを上流室2に開口
し、流出[」ICを下流室4に開口して、上流室2と下
流室4を連通させているものである。
The contraction/expansion nozzle 1 has its inlet port 1a opened to the upstream chamber 2, and its outflow IC opened to the downstream chamber 4, thereby communicating the upstream chamber 2 and the downstream chamber 4.

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1bとなり、再び
徐々に開口面積が拡大して流出口ICとなっているもの
であればよいが、第3図(a)に拡大して示しであるよ
うに、流出口IC位置で内周面が中心軸に対してほぼ平
行になっていることが好ましい。これは、噴出される流
れの方向が、ある程度流出口1c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3図(b)に示されるように、
のど部1bから流出口IC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、噴出する流れはほぼ均一に維持さ
れるので、この場合はことさらL記のように平行にしな
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lの作製が容易となる。また、縮小拡大ノズ
ル1を第3図(C)に示されるような矩形のものとすれ
ば、スリット状に噴出させることができる。
As mentioned above, the contraction/expansion nozzle 1 has an inlet port 1a.
The opening area is gradually narrowed down to form the throat part 1b, and the opening area is gradually expanded again to form the outlet IC, which is shown enlarged in FIG. 3(a). As such, it is preferable that the inner circumferential surface is substantially parallel to the central axis at the outlet IC position. This is because the direction of the ejected flow is influenced to some extent by the direction of the inner circumferential surface of the outlet 1c, so the purpose is to make parallel flow as easy as possible. However, as shown in Figure 3(b),
If the angle α of the inner circumferential surface from the throat portion 1b to the outlet IC with respect to the central axis is set to 7° or less, preferably 5° or less, separation phenomenon is less likely to occur and the ejected flow is maintained almost uniformly. In this case, the reduction and expansion nozzle 1 can be easily manufactured by omitting the formation of the parallel part, which does not need to be parallel as in the case of L. Further, if the contraction/expansion nozzle 1 is made rectangular as shown in FIG. 3(C), it is possible to eject the liquid in a slit shape.

ここで、前記剥離現象とは縮小拡大ノズルlの内面に突
起物等があった場合に、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
lの内面仕り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lの内面は、JIS B 06
01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lの拡大部における剥離現象が、その後
の流れ状態に大きく影響するので、丑記仕りげ精度を、
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l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1bは滑らかな湾曲面とし、
断面積変化率における微係数が(1)とならないように
する必要がある。
Here, the separation phenomenon is a phenomenon in which when there is a protrusion etc. on the inner surface of the contraction/expansion nozzle 1, the boundary layer between the inner surface of the contraction/expansion nozzle 1 and the flowing fluid becomes large and the flow becomes non-uniform. The faster the jet flow, the more likely it is to occur. In order to prevent this peeling phenomenon, the above-mentioned angle α is preferably made smaller as the inner surface finish precision of the contraction/expansion nozzle l becomes lower. The inner surface of the contraction/expansion nozzle l conforms to JIS B 06.
01, three or more inverted triangular marks representing surface finishing accuracy, optimally four or more are preferred. especially,
The separation phenomenon at the enlarged part of the contraction/expansion nozzle l greatly affects the subsequent flow state, so the finishing accuracy is
By placing emphasis on this enlarged portion, it is possible to easily manufacture the contracting/expanding nozzle l. In addition, in order to prevent the occurrence of peeling phenomenon, the throat portion 1b is made into a smooth curved surface.
It is necessary to prevent the differential coefficient in the cross-sectional area change rate from becoming (1).

縮小拡大ノズルl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Jm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、流過成分と
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
、膜の付着・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。
The material for the contraction/expansion nozzle l can be widely used, such as iron, stainless steel, other metals, acrylic resin, polyvinyl chloride, synthetic resins such as polyethylene, polystyrene, and polypropylene, ceramic materials, quartz, and glass. can. This material may be selected by taking into account non-reactivity with flowing components, workability, gas release properties in a vacuum system, and the like. Furthermore, the inner surface of the contraction/expansion nozzle 1 can be plated or coated with a material that is less likely to cause film adhesion or reaction. Specific examples include polyfluoroethylene coating.

縮小拡大ノズル1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l
を流過するときに、流れは、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
状態とすることもできる。流れ中に凝縮成分が含まれて
いる場合、上記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。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、縮小拡大ノズルlは短い方が好ましい。
The length of the contraction/expansion nozzle 1 can be arbitrarily determined depending on the size of the device and the like. By the way, the contraction/expansion nozzle l
As the flow passes, the thermal energy it possesses is converted into kinetic energy. In particular, when ejected at supersonic speed, the thermal energy is significantly reduced, resulting in a supercooled state. If the flow contains condensed components, it is also possible to actively condense them by the above-mentioned cooling state, thereby forming ultrafine particles. Further, in this case, in order to perform sufficient condensation, it is preferable that the contraction/expansion nozzle 1 is long. On the other hand, when the above-mentioned condensation occurs, thermal energy increases and velocity energy decreases. Therefore, in order to maintain high-speed jetting, it is preferable that the contraction/expansion nozzle l be short.

上流側である上流室2の圧力Poと下流側である下流室
4の圧力Pの圧力比P/P、と、のど部1bの開口面積
A”と流出口IC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1内を流過させる
ことにより、流れはビーム化され、下流室へと超高速で
流れることになる。そして、ビーム化された流れとして
成膜成分が基体3へと吹き付けられて成膜されることに
なる。このとき、基体3は徐々に回転し、かつ多数の上
流室2が設けられていることによって多くのビームが基
体3へ照射されるので、一度に広い面積への成膜が可能
である。
The pressure ratio P/P of the pressure Po of the upstream chamber 2 on the upstream side and the pressure P of the downstream chamber 4 on the downstream side, and the ratio A/ of the opening area A'' of the throat portion 1b and the opening area of the outflow port IC. By appropriately adjusting the relationship with A'' and allowing the flow to flow through the contraction/expansion nozzle 1, the flow is formed into a beam and flows to the downstream chamber at an extremely high speed. Then, the film-forming components are sprayed onto the substrate 3 as a beam-formed flow to form a film. At this time, the base body 3 gradually rotates and many beams are irradiated onto the base body 3 due to the provision of a large number of upstream chambers 2, so that it is possible to form a film over a wide area at once.

本実施例では、空胴共振器7によってプラズマを発生さ
せているが、第4図に示されるように、これに代えてス
ロー7トアンテナ13を、導波管9にマイクロ波導入窓
8を介して連結したり、第5図に示されるように、ホー
ンアンテナ14を連結することもできる。これらの場合
にも、その出口付近に磁石を設けて、発生するプラズマ
を効率的に引き出せるようにしてもよい。スロットアン
テナ13やホーンアンテナ14を介してマイクロ波を導
入するようにすれば、これらの長さは自由に調整できる
ので、プラズマをより縮小拡大ノズル1に近い位置で取
出しやすくなる。
In this embodiment, the plasma is generated by the cavity resonator 7, but as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 5, a horn antenna 14 can be connected. In these cases as well, a magnet may be provided near the exit so that the generated plasma can be drawn out efficiently. If microwaves are introduced through the slot antenna 13 or the horn antenna 14, the lengths of these antennas can be adjusted freely, making it easier to take out the plasma at a position closer to the contraction/expansion nozzle 1.

また、本実施例では、基体3は回転可能なドラム状で、
上流室2をこの回りに螺旋状に設けているが、基体3を
モ板として、上流室2を平面・ジグザグ状や千鳥状に設
け、基体3は水平直線移動するものとしてもよい。
Further, in this embodiment, the base body 3 has a rotatable drum shape,
Although the upstream chamber 2 is provided in a spiral shape around this, the upstream chamber 2 may be provided in a planar, zigzag, or staggered manner by using the base body 3 as a movable plate, and the base body 3 may move horizontally in a straight line.

[発明の効果] 本発明によれば、大面積の基体3に対して均一な微粒子
の吹き付けを効率よく行うことが可能となる。従って、
電f感光体ドラム、磁気記録テープ、光磁気記録テープ
等の量産への利用が期待されるものである。
[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to uniformly spray fine particles onto a large-area substrate 3 efficiently. Therefore,
It is expected that it will be used in the mass production of electrophotosensitive drums, magnetic recording tapes, magneto-optical recording tapes, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を成膜装置に利用した場合の一実施例を
示す概略図、第2図はその上流室の拡大断面図、第3図
(a)〜(C)は各々縮小拡大ノズルの形状例を示す図
、第4図及び第5図は各々Jl:流室の他の例を示す図
である。 1:縮小拡大ノズル、1a:流入口、 Ib:のど部、IC:流出口、2二上流室、3:基体、
4:下流室、5:ポンプ、 6:開口部、7:空胴共振器、 8:マイクロ波導入窓、9:導波管、 10a、 10b:供給バルブ、ll:磁石、12:供
給管、13ニスロツトアンテナ。 14:ホーンアンテナ。
Fig. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention applied to a film forming apparatus, Fig. 2 is an enlarged sectional view of an upstream chamber thereof, and Figs. Figures 4 and 5 are diagrams showing other examples of the flow chamber. 1: contraction/expansion nozzle, 1a: inlet, Ib: throat, IC: outlet, 22 upstream chamber, 3: base,
4: downstream chamber, 5: pump, 6: opening, 7: cavity resonator, 8: microwave introduction window, 9: waveguide, 10a, 10b: supply valve, ll: magnet, 12: supply pipe, 13ni slot antenna. 14: Horn antenna.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)縮小拡大ノズルを介して微粒子を噴出する複数の上
流室を、該ノズルを移動可能な基体へ向け、かつ相隣接
する上流室について、基体の移動方向に向って前後左右
をずらせて設けたことを特徴とする微粒子の吹き付け装
置。
1) A plurality of upstream chambers for ejecting fine particles through contraction/expansion nozzles are provided so that the nozzles are directed toward a movable substrate, and adjacent upstream chambers are shifted from front to back and left and right in the direction of movement of the substrate. A fine particle spraying device characterized by:
JP27132885A 1985-12-04 1985-12-04 Fine particle spraying device Pending JPS62131510A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27132885A JPS62131510A (en) 1985-12-04 1985-12-04 Fine particle spraying device
DE19863641437 DE3641437A1 (en) 1985-12-04 1986-12-04 FINE PARTICLE BLOWING DEVICE
FR868616981A FR2590808B1 (en) 1985-12-04 1986-12-04 DEVICE FOR BLOWING FINE PARTICLES
US07/453,240 US4957061A (en) 1985-12-04 1989-12-18 Plurality of beam producing means disposed in different longitudinal and lateral directions from each other with respect to a substrate

Applications Claiming Priority (1)

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JP27132885A JPS62131510A (en) 1985-12-04 1985-12-04 Fine particle spraying device

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ID=17498518

Family Applications (1)

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JP27132885A Pending JPS62131510A (en) 1985-12-04 1985-12-04 Fine particle spraying device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06283452A (en) * 1992-09-30 1994-10-07 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Apparatus and method for manufacture of semiconductor

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