JPS6257641A - Flow control device for pulverous particle flow - Google Patents

Flow control device for pulverous particle flow

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JPS6257641A
JPS6257641A JP9769885A JP9769885A JPS6257641A JP S6257641 A JPS6257641 A JP S6257641A JP 9769885 A JP9769885 A JP 9769885A JP 9769885 A JP9769885 A JP 9769885A JP S6257641 A JPS6257641 A JP S6257641A
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JP
Japan
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chamber
flow
contraction
particles
nozzle
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Application number
JP9769885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Chiba
千葉 裕司
Kenji Ando
謙二 安藤
Tatsuo Masaki
正木 辰雄
Masao Sugata
菅田 正夫
Kuniji Osabe
長部 国志
Osamu Kamiya
神谷 攻
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor

Abstract

PURPOSE:To transfer pulverous particles formed by focusing a gaseous raw material in the form of a uniform supersonic beam by providing a reducing and expanding nozzle made of an electrical insulator to a flow passage, thereby constituting a flow control device for pulverous particle flow. CONSTITUTION:A pressure difference is generated between an upper stream chamber 3 and a lower stream chamber 4 when the inside of the chamber 4 is evacuated by a vacuum pump 5 while a carrier gas dispersed and incorporated therein with the gaseous raw material is supplied into the chamber 3. The supplied carrier gas contg. the gaseous raw material, therefore, flows from the chamber 3 into the chamber 4 by swirling in the reducing and expanding nozzle 1. Since the reducing and expanding nozzle 1 is made of the electrical insulator, microwave discharge is generated between a microwave electrode 9 and the reducing and expanding nozzle 1 by positioning the microwave electrode 9 in proximity to the nozzle 1.

Description

【発明の詳細な説明】 り産業上の利用分野] 本発明は、微粒子の移送f段や吹き付けf投了として利
用される微粒子流の流れ制御装置に関するもので、例え
ば、微粒子による、成膜前[、複合素材の形成、ドープ
加L、または微粒子−の新たな形成場簿への応用が期待
されるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a flow control device for a particulate flow used as a particulate transfer stage or a spraying part. The present invention is expected to be applied to the formation of composite materials, doping, and new methods of forming fine particles.

本明細書において、微粒子−とは、原r、分子、Itf
l微粒子及び一般微粒子をいう。ここで!fi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、更には液租反応を利用し
た。コロイド学的な沈殿法、溶液噴肖熱分解法笠によっ
て得られる。a微細な(一般には0.5gm以下〕粒子
をいう。 ・般微粒t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Rf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, microparticles refer to elementary particles, molecules, Itf
l Refers to fine particles and general fine particles. here! The fi fine particles are produced using, for example, an in-gas evaporation method, a plasma evaporation method, a gas phase chemical reaction method, or a liquid reaction using a gas phase reaction. Obtained by colloidal precipitation method, solution injection pyrolysis method. a refers to fine (generally 0.5 gm or less) particles. ・General fine particles t refers to fine Rf obtained by the general f method such as mechanical crushing or precipitation precipitation treatment. A jet stream whose cross-sectional area is approximately constant in one direction, and its cross-sectional shape does not matter.

[従来の技術] 一般に微粒子は、キャリアガス中に分散浮遊されて、キ
ャリアガスの流れによって移送されている。
[Prior Art] Generally, fine particles are dispersed and suspended in a carrier gas and transported by the flow of the carrier gas.

従来、hE微粒トの移送に伴う微粒Fの流れ制御は、1
:流側と下流側の差圧によって、キャリアガスと共に流
れる微粒子の全流路を、管材又は筐体で区画することに
よって行われているに過ぎない、従って、微粒子の流れ
は、その強弱はあるものの必然的に、微粒子の流路を区
画する管材又は筐体内全体に分散した状態で生ずること
になる。
Conventionally, the flow control of fine particles F accompanying the transfer of hE fine particles is 1
: This is simply done by dividing the entire flow path of the particles flowing together with the carrier gas with a pipe or a housing due to the differential pressure between the flow side and the downstream side.Therefore, the flow of particles varies in strength and weakness. However, the particles inevitably occur in a dispersed state throughout the pipe or housing that defines the flow path of the particles.

また、微粒子を基体へ吹き付ける場合等においては、ノ
ズルを介してキャ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、巾なるモ行管又は先細ノズルで、確かに
噴出直後の微粒子−の噴流断面はノズル端目面の面積に
応じて絞られる。しかし、噴流はノズルの出口面で拡散
されるので、巾に・時的に流路を絞っただけのものに過
ぎず、また噴流の速度が音速を越えることはない。
Furthermore, when spraying fine particles onto a substrate, the fine particles are jetted out together with a carrier gas through a nozzle. The nozzle used for spraying the fine particles is a wide flow pipe or a tapered nozzle, and the jet cross section of the fine particles immediately after being ejected is narrowed according to the area of the nozzle end face. However, since the jet is diffused at the exit surface of the nozzle, the flow path is merely narrowed in width and time, and the speed of the jet does not exceed the speed of sound.

・方、気相反応を利用した超微粒子−の生成は、生成室
内に分散した原料ガスに対してプラズマによる処理を施
して行っているに過ぎない。
On the other hand, the generation of ultrafine particles using a gas phase reaction is simply carried out by subjecting the raw material gas dispersed within the generation chamber to plasma treatment.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、微粒子−の全流路を管材又は筐体で区画し、
L流側とド流側の差圧によって、この流路に沿ってキャ
リアガスと共に微粒子−を移送するのでは、それほど高
速の移送速度は望み得ない。また、微粒子の流路を区画
する管材や筐体の壁面と微粒子−の接触を、全移送区間
に11って避は難い。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the entire flow path of fine particles is divided by a pipe material or a casing,
If the fine particles are transported along this flow path along with the carrier gas by the differential pressure between the L flow side and the D flow side, a very high transport speed cannot be expected. In addition, it is difficult to avoid contact between the particles and the wall surfaces of the tubes and casings that define the flow path of the particles during the entire transfer section.

このため、特に活性を有する微粒子−をその捕集位置ま
で移動させる除に、経時的活性の消失や、管材や筐体の
壁面との接触による活性の消失を生みやすい問題がある
。また、管材や筺体で微粒子−の全流路を区画したので
は、流れのデッドスペースの発生等によって、移送微粒
子−の捕集率が低ドしたり、キャリアガスの微粒子−移
送への利用効率も低Fする。
For this reason, there is a problem in that even if active particles are moved to their collection position, the activity tends to disappear over time or due to contact with the tube material or the wall of the casing. In addition, if the entire flow path of particles is divided by pipe material or a housing, the collection rate of transferred particles may be low due to the generation of dead spaces in the flow, and the utilization efficiency of carrier gas for particle transfer may be lowered. Also low F.

一方、従来のモ行管や先細ノズルは、流過した噴流内の
微粒tの密度分布が大きい拡散流となる。従って、微粒
子を基体へ吹き付ける場合等において、均一な吹き付は
制御が行い難い問題がある。また、均一な吹き付は領域
の制御も困難である。
On the other hand, conventional flow tubes and tapered nozzles create a diffusion flow in which the density distribution of fine particles t in the jet flow is large. Therefore, when spraying fine particles onto a substrate, it is difficult to control uniform spraying. Furthermore, uniform spraying makes it difficult to control the area.

また、生成室内に分散した原料ガスから超微粒子−を生
成するのでは、超微粒子の生成に供される原料ガスの割
合が少なく、原料ガスの利用効率が悪い問題がある。
Furthermore, when ultrafine particles are generated from the source gas dispersed within the generation chamber, there is a problem in that the proportion of the source gas used to generate the ultrafine particles is small, resulting in poor utilization efficiency of the source gas.

[問題点を解決するためのL段] 1−記問題点を解決するために講じられた1段を、本発
明の基本原理の説明図である7trJ1図で説明すると
、流路に電気的絶縁体製の縮小拡大ノズル1を設けた微
粒子流の流れ制御装置で、微粒子の流れを均一化し、か
つ効率的にビーム化できるようにしてL記問題点を解決
したものである。
[L stage for solving the problem] The first stage taken to solve the problem described in 1-1 is explained using Fig. 7trJ1, which is an explanatory diagram of the basic principle of the present invention. This is a particle flow control device equipped with a contraction/expansion nozzle 1 made of a body, which can make the flow of particles uniform and efficiently convert them into a beam, thereby solving the problems listed in item L.

本発明における縮小拡大ノズルlとは、流入口1aから
中間部に向っ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に向って徐々に開口面
積が拡大されているノズルをいう、第1図においては、
説明の便宜ト、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、両者間に差圧を生じさせて、下流側で排気し
つつキャリアガスと共に微粒子を流過させることができ
れば、密閉系であっても開放系であってもよい。
The contracting/expanding nozzle l in the present invention is a throat section 2 whose opening area is gradually narrowed from the inlet 1a toward the middle section, and whose opening area is gradually expanded from the throat section 2 toward the outlet 1b. In Figure 1, the nozzle is
For convenience of explanation, the inflow side and outflow side of the contraction/expansion nozzle 1 are as follows.
It is connected to an upstream chamber 3 and a downstream chamber 4, each of which is a closed system. However, the inflow side and the outflow side of the contraction/expansion nozzle 1 in the present invention can be a closed system if a differential pressure can be generated between the two and the particles can be passed along with the carrier gas while being exhausted on the downstream side. It may also be an open system.

[作 用] 例えば第1図に示されるように、上流室3内に原料ガス
を分散含有させたキャリアガスを供給する一方、下流室
4内を真空ポンプ5で排気すると、上流室3と下流室4
間に圧力差を生じる。
[Function] For example, as shown in FIG. 1, when a carrier gas containing a dispersed raw material gas is supplied into the upstream chamber 3 and the downstream chamber 4 is evacuated by the vacuum pump 5, the upstream chamber 3 and the downstream chamber are evacuated. room 4
A pressure difference is created between the two.

従って、供給された原料ガスを含むキャリアガスは、J
二流室3から縮小拡大ノズル1を流過してド流室4へと
流入することになる。
Therefore, the carrier gas containing the supplied raw material gas is J
It flows from the second flow chamber 3, passes through the contraction/expansion nozzle 1, and flows into the second flow chamber 4.

ところで、縮小拡大ノズル1は電気的絶縁体製であるの
で、この縮小拡大ノズル1に接近させてマイクロ波電極
9を位置させれば、マイクロ波電極9と縮小拡大ノズル
1間でマイクロ波放電を行うことができる。そして、こ
れによるプラズマによって、縮小拡大ノズル1に向って
集東される原料ガスや縮小拡大ノズルl内へ集東された
原料ガスに対してa微粒子生成処理を施すことができる
。従って、広く分散した状態の原料ガスに対して超微粒
子の生成処理を施す場合に比して、原料ガスの利用効率
が極めて高いものとなる。微粒tの種類によっては、キ
ャリアガスと共に微粒Fを供給し、縮小拡大ノズルl内
でこれを活性化することもできる。
By the way, since the contraction/expansion nozzle 1 is made of an electrical insulator, if the microwave electrode 9 is positioned close to the contraction/expansion nozzle 1, microwave discharge can be generated between the microwave electrode 9 and the contraction/expansion nozzle 1. It can be carried out. Then, by the resulting plasma, the a-fine particle generation process can be performed on the raw material gas concentrated toward the contraction/expansion nozzle 1 or the source gas concentrated into the contraction/expansion nozzle l. Therefore, the utilization efficiency of the raw material gas is extremely high compared to the case where the ultrafine particle generation process is performed on the widely dispersed raw material gas. Depending on the type of fine particles t, fine particles F may be supplied together with a carrier gas and activated within the contraction/expansion nozzle l.

また、縮小拡大ノズルlは、上流室3の圧力P。Further, the contraction/expansion nozzle 1 maintains the pressure P of the upstream chamber 3.

と下流室4の圧力Pの圧力比P/Poと、のど部2の開
口面jAA”と流出口1bの開口面積Aとの比A/A”
とを調節することによって、キャリアガスと共に噴出す
る微粒子の流れを高速化できる。そして、1ニ流室3と
下流室4内の圧力比P / P 、、が臨界圧力比より
大きければ、縮小拡大ノズル1の出[1流速が唾H速以
下の流れとなり、キャリアガスと共に微粒子“は減速噴
出される。また、L配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[]流速は超汗速流となり、キ
ャリアガスと共に微粒(−を超高速にて噴出させること
ができる。
and the pressure ratio P/Po of the pressure P in the downstream chamber 4, and the ratio A/A'' between the opening surface jAA'' of the throat portion 2 and the opening area A of the outflow port 1b.
By adjusting this, the flow of particles ejected together with the carrier gas can be sped up. If the pressure ratio P / P in the second flow chamber 3 and the downstream chamber 4 is larger than the critical pressure ratio, the flow velocity of the contraction/expansion nozzle 1 becomes lower than the spitting velocity H, and the fine particles are removed together with the carrier gas. If the distribution pressure ratio of L is less than the critical pressure ratio, the flow velocity of the contraction/expansion nozzle L becomes a super-fast flow, and the fine particles (-) are ejected at an ultra-high speed along with the carrier gas. can be done.

ここで、微粒子流の速度をU、その点における音速をa
、@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1膨張すると仮定すれば、微粒子 Rの到
達マツハ数Mは、L流室の圧力Pi1とド流室の圧力P
とから次式で定まり、特にP / P aが臨界圧力比
以Fの場合、Mはl以りとなる。
Here, the velocity of the particle flow is U, and the sound velocity at that point is a.
, @particle-flow specific heat ratio is γ, and if we assume that the particle flow is a compressible one-dimensional flow with one adiabatic expansion, the Matzuha number M reached by the particle R is determined by the pressure Pi1 in the L flow chamber and the pressure Pi1 in the D flow chamber. pressure P
From this, it is determined by the following equation, and in particular, when P/P a is less than or equal to the critical pressure ratio, M is less than or equal to l.

尚、ifMa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。
In addition, ifMa is local temperature T and gas constant R,
It can be calculated using the following formula.

a=1;舊「f また、流出口1b開ロ而積A及びのど部2の開[1而積
A°とマツハ数Mには次の関係がある。
a=1; 舊'f In addition, the following relationship exists between the open volume A of the outlet 1b and the open volume A of the throat 2 and the Matsuha number M.

従って、L流室3の圧力Paと下流室4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/AΦを定めたり、A/A−によって
(2)式から定まるMに応じてP/P、を調整すること
によって、拡大縮小ノズル1から噴出する微粒子流の流
速を調整できる。このときの微粒子流の速度Uは、次の
(3)式によって求めることができる。
Therefore, the opening area ratio A/AΦ is determined according to the Matsuh number M determined from equation (1) by the pressure ratio P/P of the pressure Pa of the L flow chamber 3 and the pressure P of the downstream chamber 4, By adjusting P/P according to M determined from equation (2), the flow velocity of the particulate flow ejected from the expansion/contraction nozzle 1 can be adjusted. The velocity U of the particle flow at this time can be determined by the following equation (3).

前述のような圧力比が臨界圧力比未満の噴出においては
、噴出されるキャリアガスと微粒子−は均一な拡散流と
なり、比較的広い範囲に亘って一度に均一に微粒子を吹
き付けることが可能となる。
When the pressure ratio is less than the critical pressure ratio as described above, the ejected carrier gas and particles form a uniform diffusion flow, making it possible to uniformly spray the particles over a relatively wide area at once. .

一方、前述のような超高速の流れとしてキャリアガスと
共に微粒−トを一定方向へ噴出させると、キャリアガス
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。従って、このキャリアガスによっ
て辻ばれる微粒子−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、ド流室4の壁面とのE渉の
ない空間的に独ケ状7gで、かつ超高速で移送されるこ
とになる。
On the other hand, when the fine particles are ejected in a fixed direction together with the carrier gas as an ultra-high-speed flow as described above, the carrier gas and the particles travel straight while maintaining almost the jet cross section immediately after being ejected, and are formed into a beam. Therefore, the flow of fine particles intersected by this carrier gas is also converted into a beam, and with minimal diffusion, the particles flow through the space in the downstream chamber 4 in a spatially isolated 7g beam without interference with the wall surface of the downstream chamber 4. And it will be transported at super high speed.

このようなことから、縮小拡大ノズル1内又はその伺近
で微粒子を形成したり活性化して、これをそのままビー
ム化移送すれば、超音速による、しかも空間的に独ケ状
態にあるビームとして移送することかでS、例えばド流
室4内に1投けた基体6Lに付着捕集することができる
。従って、良好な活性状態のまま微粒子を捕集すること
がrj(能となる。また、噴流断面が流れ方向にほぼ一
定のビームとして微粒子が基板6Lに吹き付けられるの
で、この吹き付は領域を容易に制御できるものである。
For this reason, if fine particles are formed or activated in or near the contraction/expansion nozzle 1 and then transferred as a beam, they will be transferred at supersonic speed and as a spatially independent beam. By doing this, S can be collected and attached to, for example, a substrate 6L thrown into the flow chamber 4. Therefore, it becomes possible to collect the fine particles in a good active state. Also, since the fine particles are sprayed onto the substrate 6L as a beam whose jet cross section is almost constant in the flow direction, this spraying can easily cover the area. It can be controlled.

[実施例] 第2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、図中1は縮小拡大ノズル、
3は1;流室、4aは第一’F流室、 4bは第−一丁
流室である。
[Example] Fig. 2 is a schematic diagram of an example in which the present invention is applied to a film forming apparatus using ultrafine particles.
3 is the 1; flow chamber, 4a is the first 'F flow chamber, and 4b is the first-first flow chamber.

l: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F流室
4bが、全て共通した径のフランジ(以rr共通7ラン
ジ」という)を介して、相尾に連結分離可能に順次連結
されている。L流室3、第ニド流室4b及び第ニド流室
4bは、後述する排気系によって、に流室3から第一′
F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。
l: The flow chamber 3 and the first downstream chamber 4a are configured as an integrated unit, and the skimmer 7, gate valve 8, and second F flow chamber 4b, which are also unitized, are in the first downstream chamber 4a. All of them are sequentially connected to the mating tail via flanges having a common diameter (hereinafter referred to as "rr common 7 flanges") so that they can be connected and separated. The L flow chamber 3, the second flow chamber 4b, and the second flow chamber 4b are separated from the second flow chamber 3 by the exhaust system described later.
The degree of vacuum is maintained at a higher degree in stages toward the F flow chamber 4b.

J=fi、室3の一側には、共通フランジを介してマイ
クロ波電極9が取付けられている。このマイクロ波電極
9は、電気的絶縁体で構成されている縮小拡大ノズルl
との間でマイクロ波放電を生じさせるためのもので、電
気的良導体で構成されている。このマイクロ波放電によ
る超微粒Fの生成は、リーク及びパージ用バルブ24a
を介してキャリアガスと共に供給される原料ガスが、縮
小拡大ノズルl内に集束されてから行った方が好ましい
。このためには、マイクロ波7に極9の先端を縮小拡大
ノズルlの縮径部分に挿入しておけばよい。このように
すると、縮小拡大ノズル1自体を超微粒子の生成室とし
て機能させることができ、装置を一層小型のものとする
ことができる。但し、この場合、マイクロ波電極9を縮
小拡大ノズルlののど部2以り下流側にまで挿入すると
、1i!小拡大ノズル1から噴出される微粒子流が乱れ
やすくなるので、のど部2よりl= fQ側にマイクロ
波電極9の挿入を留めておくことが好ましい。
J=fi, a microwave electrode 9 is attached to one side of the chamber 3 via a common flange. This microwave electrode 9 is a contraction/expansion nozzle l made of an electrical insulator.
It is made of a good electrical conductor and is used to generate microwave discharge between the The generation of ultrafine particles F by this microwave discharge is caused by the leakage and purging valve 24a.
It is preferable to carry out the process after the raw material gas supplied together with the carrier gas is focused into the contraction/expansion nozzle l. For this purpose, the tip of the pole 9 of the microwave 7 may be inserted into the reduced diameter portion of the contraction/expansion nozzle l. In this way, the contraction/expansion nozzle 1 itself can function as a generation chamber for ultrafine particles, and the apparatus can be made even more compact. However, in this case, if the microwave electrode 9 is inserted downstream of the throat 2 of the contraction/expansion nozzle l, 1i! Since the particulate flow ejected from the small enlarged nozzle 1 becomes easily disturbed, it is preferable to keep the microwave electrode 9 inserted on the l=fQ side from the throat part 2.

縮小拡大ノズルlは、第−F流室4aの上流室3側の側
端に、上流室3に流入Dlaを開口させ、第−下流室4
aに流出口1bを開[コさせて、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
、■、性質等に応じて選択すればよい。
The contraction/expansion nozzle l opens the inflow Dla into the upstream chamber 3 at the side end of the -Fth flow chamber 4a on the upstream chamber 3 side, and the inflow Dla is opened into the upstream chamber 3.
The outflow port 1b is opened at the upper end of the upper chamber 3, and the upper end of the upstream chamber 3 is installed through a common flange in a state where it protrudes into the upstream chamber 3. However, the contraction/expansion nozzle 1 may be installed in a state in which it projects into the first downstream chamber 4a. The direction in which the contraction/expansion nozzle 1 should be projected may be selected depending on the size, size, properties, etc. of the ultrafine particles to be transferred.

縮小拡大ノズル1としては、前述のように、流入r11
aから徐々に開[」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、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MiW1粒Y−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
、できるだけモ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L記モ行部を形
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l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。
As mentioned above, as the contraction/expansion nozzle 1, the inflow r11
It is sufficient that the opening area is gradually narrowed from a to become the throat part 2, and then the opening area is gradually expanded again to become the outlet 1b. As shown, it is preferable that the inner circumferential surface near the outlet lb is substantially parallel to the central axis. This is because the flow direction of the jetted carrier gas and the MiW 1 grain Y- is influenced to some extent by the direction of the inner circumferential surface near the outlet lb, so that it is possible to make it as easy to flow as possible. However, as shown in FIG. 4(b), if the angle α of the inner peripheral surface from the throat portion 2 to the outlet 1b with respect to the central axis is set to 7° or less, preferably 5° or less, a peeling phenomenon occurs. In this case, it is not necessary to form the section L in particular, since the flow of the ejected carrier gas and ultrafine particles is maintained substantially uniformly. By omitting the formation of the parallel portion, the contraction/expansion nozzle 1 can be manufactured easily. Further, if the contraction/expansion nozzle 1 is made rectangular as shown in FIG. 4(C), carrier gas and ultrafine particles can be ejected in a slit shape.

ここで、前記!Ara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l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、この剥離現象防市のために、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 
HOIに定められる1表面仕Eげ精度を表わす逆三角形
マークで三つ以L、最適には四つ以りが好ましい。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
後のキャリアガス及び超微粒子の流れに大きく影響する
ので、L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1トのため、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。
Here, said! The Ara phenomenon is a phenomenon in which when there is a protrusion on the inner surface of the contraction/expansion nozzle 1, the boundary layer between the inside of the contraction/expansion nozzle 1 and the flowing fluid becomes large and the flow becomes non-uniform. The faster the flow, the more likely it is to occur. In order to prevent this peeling phenomenon, it is preferable that the angle α described above is made smaller as the inner surface finishing precision of the reduction and expansion nozzle l becomes smaller.
Three or more inverted triangular marks representing the surface finishing accuracy specified in the HOI, and four or more are preferred. In particular, since the peeling phenomenon in the enlarged part of the contraction/expansion nozzle 1 greatly affects the subsequent flow of the carrier gas and ultrafine particles, by determining the finishing accuracy in L with emphasis on this enlarged part, it is possible to 1 can be easily produced. Furthermore, in order to prevent the occurrence of a peeling phenomenon, the throat portion 2 must have a smooth curved surface so that the differential coefficient in the rate of change in cross-sectional area does not become ■.

縮小拡大ノズルlの材質として用いる電気的絶縁体とし
ては、例えばアクリル樹脂、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τの電気的絶縁性
を有する合成樹脂、セラミック材料、石英、ガラス簿、
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[性、真空系内におけるガ
ス放出性笠を考慮して行えばよい。また、縮小拡大ノズ
ルlの内面に、超微粒子の付着・反応を生じにくい電気
的絶縁材料をコートすることもできる。
Examples of electrical insulators used as materials for the contraction/expansion nozzle l include synthetic resins with electrical insulation properties such as acrylic resin, polyvinyl chloride, polyethylene, polystyrene, and polypropylene τ, ceramic materials, quartz, glass plates,
Can be widely used. This material may be selected in consideration of its non-reactivity with the generated ultrafine particles, its additivity, and its ability to release gas in a vacuum system. Furthermore, the inner surface of the contraction/expansion nozzle l can be coated with an electrically insulating material that is less likely to cause adhesion and reaction of ultrafine particles.

具体例としては、ポリフッ化エチレンのコート?を挙げ
ることができる。
A specific example is polyfluoroethylene coating. can be mentioned.

縮小拡大ノズルlの長さは、装置の大きさ笠によって任
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、キャリアガス及び超微粒子は、保有
する熱エネルギーが圧動エネルギーに変換される。そし
て、特に超汗速で噴出される場合、熟エネルギーは著し
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m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1は短い方が好ましい。
The length of the contraction/expansion nozzle l can be arbitrarily determined depending on the size of the apparatus. By the way, the contraction/expansion nozzle l
When the carrier gas and ultrafine particles flow through the carrier gas, the thermal energy they possess is converted into pressure energy. In particular, when the sweat is ejected at an extremely high speed, the ripening energy becomes extremely small, resulting in a supercooled state. Therefore, if the carrier gas contains condensed components, it is also possible to actively condense them by the supercooled state, thereby forming ultrafine particles. Since the formation of ultrafine particles by this is homogeneous nucleation, it is easy to obtain homogeneous m-fine particles.In addition, in this case, in order to perform sufficient condensation, it is preferable that the contraction/expansion nozzle 1 is long.On the other hand, the above When such 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 1 be short.

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の開口面積A・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1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。
Pressure ratio P/P of pressure PO in upstream chamber 3 and pressure P in downstream chamber 4
By appropriately adjusting the relationship between O and the ratio A/A'' of the opening area A of the throat portion 2 and the opening area of the outlet 1b, and allowing the ultrafine particles to flow through the contraction/expansion nozzle 1, The carrier gas containing .

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10.10’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、両切架部10,10’の玉なり具合で、ビ
ームの通過を許容しかつ第二下流室の1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1G、 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。
The skimmer 7 is installed in the first downstream chamber 4a so that the second downstream chamber 4b can maintain a sufficiently higher degree of vacuum than the first downstream chamber 4a.
This is to enable adjustment of the opening area between the first downstream chamber 4b and the second downstream chamber 4b. Specifically, as shown in FIG. 5, two adjustment plates 11.11' each having dogleg-shaped cutouts 10 and 10' can be slid past each other with their cutouts 10.10' facing each other. It has been established in This adjustment plate 11° 11' can be slid from the outside, and allows the beam to pass through depending on the shape of the two cutout sections 10 and 10', and maintains a certain degree of vacuum in the second downstream chamber. The degree of opening can be adjusted as desired. Note that the shapes of the notches 1G and 10' of the skimmer 7 and the adjustment plates 11 and 11' may be semicircular or other shapes other than the shape shown in the drawings.

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
閉じることによって、上流室3及び第−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、超微粒子は第一
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nf−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
一 Ffi、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。
The gate valve 8 has a weir-shaped valve body 13 that is raised and lowered by turning a handle 12, and is open when the beam is traveling. By closing this gate valve 8, the unit in the second downstream chamber 4b can be replaced while maintaining the degree of vacuum in the upstream chamber 3 and the second downstream chamber 4a. In addition, in the apparatus of this embodiment, the ultrafine particles are collected in the first downstream chamber 4b, but if the gate valve 8 is a pole valve etc., it is possible to collect the ultrafine particles in the first downstream chamber 4b. By replacing the first FFI, chamber 4b unit with this pole valve,
This has the advantage that the unit can be replaced without the risk of rapid oxidation.

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−を受けて付看させ、これをL&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
ランジを介して第一下流室4bに取付けられて、シリン
ダ14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18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16は。
In the second downstream chamber 4b, a base body 6 is located which receives and collects the ultrafine particles transferred as a beam and collects them in an L&film state. This base body 6 is attached to the first downstream chamber 4b via a common flange, and is attached to a base body holder 18 at the tip of a slide shaft 15 that is slid by a cylinder 14. A shutter 17 is located on the front side of the base 6, so that the beam can be blocked whenever necessary. Moreover, the substrate holder 16 is.

超微粒子−の捕集の最適温度条件丁に基体6を加熱又は
冷却でるようになっている。
The substrate 6 can be heated or cooled to achieve optimum temperature conditions for collecting ultrafine particles.

尚、に流室3及び第一下流室4bの1:F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。
In addition, as shown in the figure, a glass window 18 is attached to each of the flow chamber 3 and the first downstream chamber 4b at 1:F through a common flange, so that the inside can be observed.

また、図示はされていないが、上流室3、第一ド流室4
a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
ク室笠と付は秤えができるものである。
Although not shown, the upstream chamber 3 and the first downstream chamber 4
Similar glass windows (similar to 18 in the figure) are attached to the front and rear of the a and second downstream chambers via common flanges. By removing these glass windows 18, various measuring devices, load lock chamber caps, and weighing devices can be installed via a common flange.

次に、本実施例における排気系について説明する。Next, the exhaust system in this embodiment will be explained.

」二流室3は、圧力調整弁19を介してメインバルブ2
0a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F流室4bは
メインバルブ20bに接続されており。
"The second flow chamber 3 is connected to the main valve 2 via the pressure regulating valve 19.
Connected to 0a. The first downstream chamber 4a is directly connected to the main valve 20a, and this main valve 20a
is connected to the vacuum pump 5a. The second F flow chamber 4b is connected to the main valve 20b.

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。
Furthermore, this main valve 20b is connected to a vacuum pump 5b. Note that 21a and 21b are connected to a valve 22a immediately upstream of the main valves 20a and 20b, respectively.
, 22b and an auxiliary valve 23a.

23bを介して真空ポンプ5aに接続された減圧ポンプ
で、1−流室3.第一 f流室4a及び第二丁流室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、 
21a、 21bのリーク及びパージ用バルブである。
1-flow chamber 3. with a vacuum pump connected to the vacuum pump 5a via 23b; First f flow chamber 4a and second flow chamber 4b
This is to conduct an internal check. In addition, 24a to 24h are each chamber 3, 4a, 4b and pump 5a, 5b,
These are leak and purge valves 21a and 21b.

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r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
・及び第一下流室4a、 4b内を1−分な真空度とす
る。このとき、圧力調節弁19の開度を調整することに
よって、上流室3より第一’Fm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・ド
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20
b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、r−動でもよいが、各室3 、4
a、 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、 ’)nh 
 フ17−7′″gをG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l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1、
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。
First, the interference valves 21a and 21b and the pressure regulating valve 1
8, the upstream chamber 3, the first and second r flow chambers 4a, 4
0 The irregularities in b are performed using the vacuum pumps 20a and 20b.
Next, the auxiliary valves 23a, 23b and the main valves 20a, 2 are closed.
0b is opened and the vacuum pumps 5a and 5b are used to create a 1-minute vacuum in the upstream chamber 3, the first downstream chambers 4a and 4b. At this time, by adjusting the opening degree of the pressure control valve 19, the degree of vacuum in the first 'Fm chamber 4a is made higher than that in the upstream chamber 3, then the carrier gas and raw material gas are passed, and then In order to increase the degree of vacuum in the second downstream chamber 4b,
Adjust with skimmer 7. This adjustment is performed using main valve 20.
This can also be done by adjusting the opening degree of b. The chambers 3, 4a, and 4b are controlled to maintain a constant degree of vacuum throughout the formation of ultrafine particles and the film forming operation by beam injection. This control may be r-movement, but each chamber 3, 4
Detect the pressure in a, 4b, and operate the pressure regulating valve 19, main valve 20a, ')nh based on this detected pressure.
This may be done by dynamically controlling the opening and closing of the fan 17-7'''g.Also, the carrier gas and fine particles supplied to the upstream chamber 3 are directly transferred to the downstream side via the contraction/expansion nozzle l. If the exhaust gas during transfer is 1,
It is possible to carry out the process only on the downstream side, that is, the first and second downstream chambers 4a and 4b.

L記真空度の制御は、上流室3と第一′F流室4d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、と流室
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5dに脈動笠があっても1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
The vacuum degree L may be controlled by separately providing vacuum pumps 5a for the upstream chamber 3 and the first 'F flow chamber 4d for each chamber 3 and 4a.However, in this embodiment, As shown in FIG.
Even if there is some pulsation in the vacuum pump 5d, it is easy to maintain a constant pressure difference between the two, which has the advantage of making it easy to maintain a constant flow condition that is susceptible to fluctuations in this differential pressure.

真空ポンプ5a、 5bによる吸引は、特に第−及び第
一 下流室4a、 4bにおいては、そのL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11二することがで
きる。
The suction by the vacuum pumps 5a, 5b is preferably performed from the L side, especially in the first and first downstream chambers 4a, 4b. By suctioning from above, the descent of the beam due to gravity can be suppressed to some extent. can do.

本実施例に係る装置は以りのようなものであるが、次の
ような変更が可能である。
Although the apparatus according to this embodiment is as described above, the following modifications are possible.

まず、縮小拡大ノズルlは、Lド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。
First, the contraction/expansion nozzle l can be tilted to the left or right or scanned at constant intervals, and can also be configured to form a film over a wide range. This tilting and scanning is especially advantageous when combined with the rectangular nozzle shown in FIG. 4(c).

縮小拡大ノズルlを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l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突によって、新たな微粒子を形
成させることも可能となる。
It is also possible to form the contraction/expansion nozzle l from a transparent material and irradiate the flow with light having various wavelengths such as ultraviolet, infrared, and laser light. It is also possible to provide a plurality of contraction/expansion nozzles l to generate a plurality of beams at once. In particular, when a plurality of contraction/expansion nozzles 1 are provided, by connecting each to an independent upstream chamber 3, beams of different particles can be run simultaneously, and different particles can be layered or mixed and collected. It is also possible to form new particles by collision of different particles by crossing the beams.

基体6を、上下左右に移動可濠又は回転回部に保持し、
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。
The base body 6 is held in a moat that can be moved vertically and horizontally or in a rotating part,
It is also possible to receive the beam over a wide range. Further, by winding up the base body 6 into a roll and sending it out one after another so as to receive the beam, a long base body 6 can also be treated with fine particles. Furthermore, the treatment with fine particles may be performed while rotating the drum-shaped base 6.

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F流側に更に第三。
In this embodiment, the generation chamber 3, the first downstream chamber 4a, and the second downstream chamber 4b are constructed, but the second downstream chamber 4b may be omitted, or a third chamber may be provided on the F-stream side of the second downstream chamber.

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、第一ド流室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。
Fourth...downstream chambers can also be connected. Further, by pressurizing the upstream chamber 3, the first flow chamber 4a can be made into an open system, and by reducing the pressure in the first downstream chamber 4a, the upstream chamber 3 can be made into an open system. In particular, like an autoclave, the upstream chamber 3 can be pressurized and the first downstream chamber 4a and below can be depressurized.

縮小拡大ノズルlを開閉する弁を設け、上流室3側に一
時原料ガスとキャリアガスを溜めながら、」二足弁を断
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lののど部2を含むF流側で行うエネルギー
付グーと回期させて、L配弁を開閉すれば、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、L述の断続的開閉の方が、F流
側を高真空に保持しやすい利点がある。
Fine particles can also be obtained by providing a valve for opening and closing the contraction/expansion nozzle 1 and intermittently opening and closing a two-legged valve while temporarily storing raw material gas and carrier gas in the upstream chamber 3 side. If the L valve is opened and closed in synchronization with the energy-applied gas on the F flow side including the throat part 2 of the contraction/expansion nozzle L, the load on the exhaust system can be greatly reduced, and the raw material gas can be used effectively. It is possible to obtain a pulsed particle flow while achieving Note that, under the same exhaust conditions, the intermittent opening and closing described in L has the advantage of easily maintaining a high vacuum on the F flow side.

また、縮小拡大ノズル1を複数個直列位置に配し、各々
I0:、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。
In addition, by arranging multiple contraction/expansion nozzles 1 in series and adjusting the pressure ratio between the flow side and the downstream side, the beam speed can be maintained, and each chamber can be made spherical to reduce dead space. It is also possible to prevent the occurrence as much as possible.

尚、前記実施例においては、縮小拡大ノズル1内で超微
粒子を生成しているが、縮小拡大ノズルl内へ微粒子を
キャリアガスと共に供給して、縮小拡大ノズルl内で活
性化を図るようにしてもよい。
In the above embodiment, ultrafine particles are generated in the contraction/expansion nozzle 1, but the fine particles are supplied together with a carrier gas into the contraction/expansion nozzle 1 to activate them within the contraction/expansion nozzle 1. It's okay.

[発明の効果] 本発明によれば、原料ガスを集束状態にして生成した微
粒子を直に均一な分散状態のa K速のビームとして移
送することができるので、原料ガスの利用効率が良いと
同時に、空間的に独立した状態でかつ超高速で微粒tを
移送することができる。従って、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、ビーム
の照射面を制御することによって、その吹き付は領域を
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、本発明の流れ制御装置によれば、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
[Effects of the Invention] According to the present invention, the fine particles generated by focusing the raw material gas can be directly transferred as a uniformly dispersed beam at a speed of a K, so that the raw material gas can be used efficiently. At the same time, the fine particles t can be transported spatially independently and at ultra high speed. Therefore, the active particles can be reliably transported as they are to the collection position, and by controlling the beam irradiation surface, the spraying area can be accurately controlled. In addition, it becomes a focused ultra-high-speed parallel flow called a beam, and when it is made into a beam, thermal energy is converted to kinetic energy, and the particles in the beam become frozen, so we can create a new reaction field that utilizes these. I have high hopes for what I will achieve. Furthermore, according to the flow control device of the present invention, since the fluid is in the frozen state, the microscopic state of molecules in the fluid is defined.

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1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午するとい
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、水素結合やファ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−を間化合物を容易に生
み出すこともできる。
It is also possible to handle transitions from one state to another. In other words, chemical reactions in the gas phase can be performed using a new method in which various energy levels of one molecule are defined and energy corresponding to the levels is applied. In addition, by providing a field for energy exchange different from the conventional one, it is also possible to easily create an intermolecular compound formed by relatively weak intermolecular forces such as hydrogen bonds and van der Waals bonds.

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

第1図は本発明の基本KJTt+の説明図、第2図は本
発明を超微粒子にょる成膜装置に利用した場合の・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。 ■=縮小拡大ノズル、la二波流入口 1b二流出口、2:のど部、3:L流室、4:下流室、
4d:第二下流室、 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:マイ
クロ波電極、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、 16二基体ホルダー、17:シャッター、18ニガラス
窓、19:圧力調整弁、 20a、 20b:メインバルブ、 21a、 21b+減圧ポンプ。 22a、 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。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the basic KJTt+ of the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram showing an example of applying the present invention to a film forming apparatus using ultrafine particles, and Fig. 3 (a) to (c). 4(a) to 4(c) are diagrams each showing an example of the shape of a contraction/expansion nozzle, and FIG. 5 is an explanatory diagram of a skimmer. ■ = contraction/expansion nozzle, la two-wave inlet 1b two outlet, 2: throat, 3: L flow chamber, 4: downstream chamber,
4d: second downstream chamber, 4b: second downstream chamber, 5, 5a, 5b: vacuum pump,
6: Base, 7: Skimmer, 8: Gate valve, 9: Microwave electrode, 10.10': Notch, 11, 11':
Adjustment plate, 12: Handle, 13: Valve body, 14 Niji cylinder, 15 Ni slide shaft, 16 Two base holder, 17: Shutter, 18 Ni glass window, 19: Pressure adjustment valve, 20a, 20b: Main valve, 21a, 21b + pressure reduction pump. 22a, 22b: Arabiki valve, 23a, 23b: Auxiliary valve, 24a to 24h: Leak and purge valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)流路に電気的絶縁体製の縮小拡大ノズルを設けたこ
とを特徴とする微粒子流の流れ制御装置。
1) A flow control device for a particle flow, characterized in that a contraction/expansion nozzle made of an electrical insulator is provided in a flow path.
JP9769885A 1985-05-10 1985-05-10 Flow control device for pulverous particle flow Pending JPS6257641A (en)

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