JPH0693430A - 超微粒子のガスデポジション方法及び装置 - Google Patents
超微粒子のガスデポジション方法及び装置Info
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- JPH0693430A JPH0693430A JP26967592A JP26967592A JPH0693430A JP H0693430 A JPH0693430 A JP H0693430A JP 26967592 A JP26967592 A JP 26967592A JP 26967592 A JP26967592 A JP 26967592A JP H0693430 A JPH0693430 A JP H0693430A
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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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- 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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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
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Abstract
(57)【要約】
［構成］ ガスデポジション装置１は超微粒子生成室２
と膜形成室２１からなり、超微粒子形成室２内には加熱
用電源１８から電力が供給される高周波コイル６が接続
されている。超微粒子生成室２の底壁部には搬送ガス導
入配管４からなる搬送ガス導入室Ｅが設けられ、配管４
の上部には石英からなる支持板３が取り付けられ、更に
支持板３上には円筒５が取り付けられている。このよう
な構成によりコイル５に高周波電源を供給すると鉄塊で
ある蒸発材料Ｄは浮遊し、且つ浮遊したまま溶融して球
状となり蒸発し、超微粒子は搬送ガスにより膜生成室２
１へ搬送される。 ［効果］ 浮遊した状態で蒸発材料を蒸発させるので、
るつぼなどは必要が無く、ヒータやるつぼから加熱によ
るガスが発生しない。従って、純度の高い超微粒子が生
成できる。
と膜形成室２１からなり、超微粒子形成室２内には加熱
用電源１８から電力が供給される高周波コイル６が接続
されている。超微粒子生成室２の底壁部には搬送ガス導
入配管４からなる搬送ガス導入室Ｅが設けられ、配管４
の上部には石英からなる支持板３が取り付けられ、更に
支持板３上には円筒５が取り付けられている。このよう
な構成によりコイル５に高周波電源を供給すると鉄塊で
ある蒸発材料Ｄは浮遊し、且つ浮遊したまま溶融して球
状となり蒸発し、超微粒子は搬送ガスにより膜生成室２
１へ搬送される。 ［効果］ 浮遊した状態で蒸発材料を蒸発させるので、
るつぼなどは必要が無く、ヒータやるつぼから加熱によ
るガスが発生しない。従って、純度の高い超微粒子が生
成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超微粒子のガスデポジシ
ョン方法及び装置に関する。
ョン方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超微粒子を使用したガスデポジシ
ョン装置は、図５に示される特許第１５３１６０７号
（平成１年１１月２４日登録）の「超微粒子の混合法並
びに装置」に開示されているように、第１生成室３０で
は蒸発原料Ａをグラファイトるつぼ３１内に収容し、生
成室３０内を真空排気装置３４で排気した後、ガス供給
口３５から搬送ガス（主にヘリウム、アルゴンなどの不
活性ガスや水素などの還元性ガス）を生成室３０内に導
入し、タンタルやタングステンからなるヒータ３２に、
電源３４を供給してるつぼ３１を加熱することにより、
蒸発原料Ａを加熱する間接加熱で蒸発原料Ａを蒸発させ
ている。また、第２生成室３７では蒸発原料Ｂを酸化ア
ルミニウムなどの耐熱性のある部材でコーティングされ
た、タングステン製のバスケット容器３８に収容し、生
成室３７内を真空排気装置４０で排気した後、ガス供給
口４１からアルゴンガスを導入し、バスケット容器３８
に電源３９を供給して、直接加熱で蒸発原料を加熱、蒸
発させている。これら生成室３０、３７で生成された超
微粒子Ａ、Ｂは、蒸発原料Ａの超微粒子がノズル４２、
及びノズル４２の一部が内部に挿通されているノズル４
３を通り膜形成室４４に搬送され、他方、蒸発原料Ｂの
超微粒子がノズル４２と４３の隙間に導入され、ノズル
４３内で蒸発原料Ａと混合して膜形成室４３に搬送され
る。膜形成室４３内に搬送された蒸発原料Ａ、Ｂの混合
超微粒子は基板４５上に超微粒子膜を作成する。
ョン装置は、図５に示される特許第１５３１６０７号
（平成１年１１月２４日登録）の「超微粒子の混合法並
びに装置」に開示されているように、第１生成室３０で
は蒸発原料Ａをグラファイトるつぼ３１内に収容し、生
成室３０内を真空排気装置３４で排気した後、ガス供給
口３５から搬送ガス（主にヘリウム、アルゴンなどの不
活性ガスや水素などの還元性ガス）を生成室３０内に導
入し、タンタルやタングステンからなるヒータ３２に、
電源３４を供給してるつぼ３１を加熱することにより、
蒸発原料Ａを加熱する間接加熱で蒸発原料Ａを蒸発させ
ている。また、第２生成室３７では蒸発原料Ｂを酸化ア
ルミニウムなどの耐熱性のある部材でコーティングされ
た、タングステン製のバスケット容器３８に収容し、生
成室３７内を真空排気装置４０で排気した後、ガス供給
口４１からアルゴンガスを導入し、バスケット容器３８
に電源３９を供給して、直接加熱で蒸発原料を加熱、蒸
発させている。これら生成室３０、３７で生成された超
微粒子Ａ、Ｂは、蒸発原料Ａの超微粒子がノズル４２、
及びノズル４２の一部が内部に挿通されているノズル４
３を通り膜形成室４４に搬送され、他方、蒸発原料Ｂの
超微粒子がノズル４２と４３の隙間に導入され、ノズル
４３内で蒸発原料Ａと混合して膜形成室４３に搬送され
る。膜形成室４３内に搬送された蒸発原料Ａ、Ｂの混合
超微粒子は基板４５上に超微粒子膜を作成する。
【０００３】また、超微粒子の作成には図６に示される
ように、真空槽５０内にタングステン製のボート状のヒ
ータ５１に蒸発原料Ｃを収容し、真空槽５０内を真空排
気装置５３で排気した後、ガス供給口５４からアルゴン
ガスを導入し、ヒータ５１に電源５２からの電力を供給
し、直接加熱で蒸発原料Ｃを加熱、蒸発させている簡便
な方法もある。
ように、真空槽５０内にタングステン製のボート状のヒ
ータ５１に蒸発原料Ｃを収容し、真空槽５０内を真空排
気装置５３で排気した後、ガス供給口５４からアルゴン
ガスを導入し、ヒータ５１に電源５２からの電力を供給
し、直接加熱で蒸発原料Ｃを加熱、蒸発させている簡便
な方法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した超微粒子の生
成法では、例えば蒸発原料を鉄とすると、蒸発時の鉄の
温度は１６５０℃〜１７００℃（鉄の融点は１５３０
℃）に加熱が必要であり、るつぼ又はコーティング材料
は〜１８００℃にヒータは１９００℃〜２０００℃の高
温に加熱する必要がある。この場合、るつぼやヒータの
コーティング材から高温加熱による放出ガスが発生し、
これが搬送ガスに混合して、搬送ガスの純度が低下し、
蒸発超微粒子の純度も低下させる。また、ヒータの材料
にタングステンが使用された場合、放出ガスに酸素や水
分が含まれると高温のタングステンと反応して酸化タン
グステン（例えば、ＷＯ3 ）となって蒸発し、蒸発原料
の超微粒子中にこれが混入する。いずれの場合もガスデ
ポジションされた超微粒子堆積膜中に不純物が混入し、
その特性が低下する原因となる。
成法では、例えば蒸発原料を鉄とすると、蒸発時の鉄の
温度は１６５０℃〜１７００℃（鉄の融点は１５３０
℃）に加熱が必要であり、るつぼ又はコーティング材料
は〜１８００℃にヒータは１９００℃〜２０００℃の高
温に加熱する必要がある。この場合、るつぼやヒータの
コーティング材から高温加熱による放出ガスが発生し、
これが搬送ガスに混合して、搬送ガスの純度が低下し、
蒸発超微粒子の純度も低下させる。また、ヒータの材料
にタングステンが使用された場合、放出ガスに酸素や水
分が含まれると高温のタングステンと反応して酸化タン
グステン（例えば、ＷＯ3 ）となって蒸発し、蒸発原料
の超微粒子中にこれが混入する。いずれの場合もガスデ
ポジションされた超微粒子堆積膜中に不純物が混入し、
その特性が低下する原因となる。
【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされ、超微粒
子を用いたガスデポジション装置において、超微粒子及
び搬送ガスを高純度のレベルに保持することにより、純
度の高い超微粒子膜を作成することを目的とする。
子を用いたガスデポジション装置において、超微粒子及
び搬送ガスを高純度のレベルに保持することにより、純
度の高い超微粒子膜を作成することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の目的は、超微粒子
生成室内に置かれた蒸発材料が加熱されることにより、
前記蒸発材料から蒸発した超微粒子が搬送ガスと共に搬
送管内を通り膜形成室に搬送され、該膜形成室内に配設
された基板上に前記超微粒子の膜を作成する超微粒子の
ガスデポジション方法において、前記加熱はコイルに高
周波電流を流すことにより金属塊でなる前記蒸発材料中
に誘導電流を流して加熱し、該誘導電流により前記蒸発
材料に生じる磁束と、前記高周波電流による磁束との間
の磁気反発力により、前記蒸発材料を前記搬送ガス中に
浮遊させた状態で加熱、蒸発させ、この蒸発した前記超
微粒子を前記搬送ガスと共に前記膜形成室内に搬送させ
ることを特徴とする超微粒子のガスデポジション方法に
よって達成される。
生成室内に置かれた蒸発材料が加熱されることにより、
前記蒸発材料から蒸発した超微粒子が搬送ガスと共に搬
送管内を通り膜形成室に搬送され、該膜形成室内に配設
された基板上に前記超微粒子の膜を作成する超微粒子の
ガスデポジション方法において、前記加熱はコイルに高
周波電流を流すことにより金属塊でなる前記蒸発材料中
に誘導電流を流して加熱し、該誘導電流により前記蒸発
材料に生じる磁束と、前記高周波電流による磁束との間
の磁気反発力により、前記蒸発材料を前記搬送ガス中に
浮遊させた状態で加熱、蒸発させ、この蒸発した前記超
微粒子を前記搬送ガスと共に前記膜形成室内に搬送させ
ることを特徴とする超微粒子のガスデポジション方法に
よって達成される。
【０００７】または以上の目的は、超微粒子生成室内に
設けられた蒸発材料を加熱する加熱装置と、該加熱装置
により加熱されて前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を
前記超微粒子生成室内から膜形成室へ導入させるための
搬送管と、前記超微粒子を前記膜形成室内に搬送するた
めの搬送ガスの導入配管とを備えた超微粒子のガスデポ
ジション装置において、前記加熱装置は高周波電源に電
気的に接続されたコイルで成り、前記導入配管の直上方
に開口が形成された支持部材を設け、該支持部材上で、
且つ前記コイルの内方に筒状部材を設け、該筒状部材内
の上部に前記搬送管のガス導入口を配設し、前記筒状部
材内で金属塊からなる前記蒸発材料を誘導加熱させたこ
とを特徴とする超微粒子のガスデポジション装置によっ
て達成される。
設けられた蒸発材料を加熱する加熱装置と、該加熱装置
により加熱されて前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を
前記超微粒子生成室内から膜形成室へ導入させるための
搬送管と、前記超微粒子を前記膜形成室内に搬送するた
めの搬送ガスの導入配管とを備えた超微粒子のガスデポ
ジション装置において、前記加熱装置は高周波電源に電
気的に接続されたコイルで成り、前記導入配管の直上方
に開口が形成された支持部材を設け、該支持部材上で、
且つ前記コイルの内方に筒状部材を設け、該筒状部材内
の上部に前記搬送管のガス導入口を配設し、前記筒状部
材内で金属塊からなる前記蒸発材料を誘導加熱させたこ
とを特徴とする超微粒子のガスデポジション装置によっ
て達成される。
【０００８】または以上の目的は、超微粒子生成室内に
置かれた蒸発材料が加熱されることにより、前記蒸発材
料から蒸発した超微粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通
り膜形成室に搬送され、該膜形成室内に配設された基板
上に前記超微粒子の膜を作成する超微粒子のガスデポジ
ション方法において、前記蒸発材料はセラミックスで成
り、前記搬送ガスを所定の温度に加熱することにより前
記セラミックスでなる前記蒸発材料を前記搬送ガスで昇
温して導電体とし、コイルに高周波電流を流すことによ
り前記セラミックスでなる前記蒸発材料中に誘導電流を
流して加熱し、該誘導電流により前記蒸発材料に生じる
磁束と、前記高周波電流による磁束との間の磁気反発力
により、前記蒸発材料を前記搬送ガス中に浮遊させた状
態で加熱、蒸発させ、該蒸発材料から蒸発した前記超微
粒子を前記搬送ガスと共に前記膜形成室内に搬送させる
ことを特徴とする超微粒子のガスデポジション方法によ
って達成される。
置かれた蒸発材料が加熱されることにより、前記蒸発材
料から蒸発した超微粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通
り膜形成室に搬送され、該膜形成室内に配設された基板
上に前記超微粒子の膜を作成する超微粒子のガスデポジ
ション方法において、前記蒸発材料はセラミックスで成
り、前記搬送ガスを所定の温度に加熱することにより前
記セラミックスでなる前記蒸発材料を前記搬送ガスで昇
温して導電体とし、コイルに高周波電流を流すことによ
り前記セラミックスでなる前記蒸発材料中に誘導電流を
流して加熱し、該誘導電流により前記蒸発材料に生じる
磁束と、前記高周波電流による磁束との間の磁気反発力
により、前記蒸発材料を前記搬送ガス中に浮遊させた状
態で加熱、蒸発させ、該蒸発材料から蒸発した前記超微
粒子を前記搬送ガスと共に前記膜形成室内に搬送させる
ことを特徴とする超微粒子のガスデポジション方法によ
って達成される。
【０００９】または以上の目的は、超微粒子生成室内に
設けられた蒸発材料を加熱する加熱装置と、該加熱装置
により加熱されて前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を
前記超微粒子生成室から膜形成室へ導入させるための搬
送管と、前記超微粒子を膜形成室内に搬送するための搬
送ガスの導入配管とを備えた前記超微粒子のガスデポジ
ション装置において、前記加熱装置は高周波電源に電気
的に接続されたコイルで成り、前記導入配管の直上方に
開口が形成された支持部材を設け、該支持部材上で且つ
前記コイルの内方に筒状部材を設け、該筒状部材内の上
部に前記搬送管のガス導入口を配設し、前記搬送ガスを
所定の温度に加熱する加熱手段を設け、前記筒状部材内
でセラミックスからなる前記蒸発材料を誘導加熱させた
ことを特徴とする超微粒子のガスデポジション装置によ
って達成される。
設けられた蒸発材料を加熱する加熱装置と、該加熱装置
により加熱されて前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を
前記超微粒子生成室から膜形成室へ導入させるための搬
送管と、前記超微粒子を膜形成室内に搬送するための搬
送ガスの導入配管とを備えた前記超微粒子のガスデポジ
ション装置において、前記加熱装置は高周波電源に電気
的に接続されたコイルで成り、前記導入配管の直上方に
開口が形成された支持部材を設け、該支持部材上で且つ
前記コイルの内方に筒状部材を設け、該筒状部材内の上
部に前記搬送管のガス導入口を配設し、前記搬送ガスを
所定の温度に加熱する加熱手段を設け、前記筒状部材内
でセラミックスからなる前記蒸発材料を誘導加熱させた
ことを特徴とする超微粒子のガスデポジション装置によ
って達成される。
【００１０】または以上の目的は、超微粒子生成室内に
置かれた蒸発材料が加熱されることにより、前記蒸発材
料から蒸発した超微粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通
り膜形成室に搬送され、該膜形成室内に配設された基板
上に前記超微粒子の膜を作成する超微粒子のガスデポジ
ション方法において、前記加熱はコイルに高周波電流を
流すことにより極性有機高分子材料で成る前記蒸発材料
を誘電損により加熱し、前記搬送ガスで浮遊させた状態
で加熱、蒸発させ、前記蒸発材料から蒸発した前記超微
粒子を前記搬送ガスと共に前記膜形成室内に搬送させる
ことを特徴とする超微粒子のガスデポジション方法によ
って達成される。
置かれた蒸発材料が加熱されることにより、前記蒸発材
料から蒸発した超微粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通
り膜形成室に搬送され、該膜形成室内に配設された基板
上に前記超微粒子の膜を作成する超微粒子のガスデポジ
ション方法において、前記加熱はコイルに高周波電流を
流すことにより極性有機高分子材料で成る前記蒸発材料
を誘電損により加熱し、前記搬送ガスで浮遊させた状態
で加熱、蒸発させ、前記蒸発材料から蒸発した前記超微
粒子を前記搬送ガスと共に前記膜形成室内に搬送させる
ことを特徴とする超微粒子のガスデポジション方法によ
って達成される。
【００１１】または以上の目的は、超微粒子生成室内に
設けられた蒸発材料を加熱する加熱装置と、該加熱装置
により加熱されて前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を
前記超微粒子生成室内から膜形成室へ導入させるための
搬送管と、前記超微粒子を前記膜形成室内に搬送するた
めの搬送ガスの導入配管とを備えた超微粒子のガスデポ
ジション装置において、前記加熱装置は高周波電源に電
気的に接続されたコイルで成り、前記導入配管の直上方
に開口が形成された支持部材を設け、該支持部材上で且
つ前記コイルの内方に筒状部材を設け、該筒状部材内の
上部に前記搬送管のガス導入口を配設し、前記筒状部材
内で極性有機高分子材料で成る前記蒸発材料を誘電損に
より加熱させ、かつ搬送ガスを下方から噴出させて浮遊
させたことを特徴とする超微粒子のガスデポジション装
置によって達成される。
設けられた蒸発材料を加熱する加熱装置と、該加熱装置
により加熱されて前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を
前記超微粒子生成室内から膜形成室へ導入させるための
搬送管と、前記超微粒子を前記膜形成室内に搬送するた
めの搬送ガスの導入配管とを備えた超微粒子のガスデポ
ジション装置において、前記加熱装置は高周波電源に電
気的に接続されたコイルで成り、前記導入配管の直上方
に開口が形成された支持部材を設け、該支持部材上で且
つ前記コイルの内方に筒状部材を設け、該筒状部材内の
上部に前記搬送管のガス導入口を配設し、前記筒状部材
内で極性有機高分子材料で成る前記蒸発材料を誘電損に
より加熱させ、かつ搬送ガスを下方から噴出させて浮遊
させたことを特徴とする超微粒子のガスデポジション装
置によって達成される。
【００１２】または以上の目的は、超微粒子生成室内に
置かれた蒸発材料が加熱されることにより、前記蒸発材
料から蒸発した超微粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通
り膜形成室に搬送され、該膜形成室内に配設された基板
上に前記超微粒子の膜を作成する超微粒子のガスデポジ
ション方法において、前記蒸発材料は極性有機高分子材
料で成り、前記搬送ガスを加熱手段により所定の温度に
することにより前記極性有機高分子材料でなる前記蒸発
材料を前記搬送ガスで加温して、かつ該搬送ガスを前記
蒸発材料の下方から上方に流出させることにより前記蒸
発材料を浮遊させた状態で加熱、蒸発させ、該蒸発材料
から蒸発した前記超微粒子を前記搬送ガスと共に前記膜
形成室内に搬送させることを特徴とする超微粒子のガス
デポジション方法によって達成される。
置かれた蒸発材料が加熱されることにより、前記蒸発材
料から蒸発した超微粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通
り膜形成室に搬送され、該膜形成室内に配設された基板
上に前記超微粒子の膜を作成する超微粒子のガスデポジ
ション方法において、前記蒸発材料は極性有機高分子材
料で成り、前記搬送ガスを加熱手段により所定の温度に
することにより前記極性有機高分子材料でなる前記蒸発
材料を前記搬送ガスで加温して、かつ該搬送ガスを前記
蒸発材料の下方から上方に流出させることにより前記蒸
発材料を浮遊させた状態で加熱、蒸発させ、該蒸発材料
から蒸発した前記超微粒子を前記搬送ガスと共に前記膜
形成室内に搬送させることを特徴とする超微粒子のガス
デポジション方法によって達成される。
【００１３】または以上の目的は、超微粒子生成室内に
設けられた蒸発材料を加熱する加熱装置と、該加熱装置
により加熱されて前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を
膜形成室に導入させるための搬送管と、前記超微粒子生
成室内に前記超微粒子を前記膜形成室内に搬送するため
の搬送ガスの導入配管とを備えた前記超微粒子のガスデ
ポジション装置において、前記導入配管の直上方に開口
が形成された支持部材を設け、該支持部材上に筒状部材
を設け、該筒状部材内の上部に前記搬送管のガス導入口
を配設し、前記搬送ガスを所定の温度に加熱する加熱手
段を設け、これにより前記筒状部材内で極性有機高分子
材料から成る前記蒸発材料を加熱させかつ前記支持部材
から浮上させたことを特徴とする超微粒子のガスデポジ
ション装置によって達成される。
設けられた蒸発材料を加熱する加熱装置と、該加熱装置
により加熱されて前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を
膜形成室に導入させるための搬送管と、前記超微粒子生
成室内に前記超微粒子を前記膜形成室内に搬送するため
の搬送ガスの導入配管とを備えた前記超微粒子のガスデ
ポジション装置において、前記導入配管の直上方に開口
が形成された支持部材を設け、該支持部材上に筒状部材
を設け、該筒状部材内の上部に前記搬送管のガス導入口
を配設し、前記搬送ガスを所定の温度に加熱する加熱手
段を設け、これにより前記筒状部材内で極性有機高分子
材料から成る前記蒸発材料を加熱させかつ前記支持部材
から浮上させたことを特徴とする超微粒子のガスデポジ
ション装置によって達成される。
【００１４】
【作用】金属や導電性を持たせたセラミックスの導電体
からなる蒸発材料を、コイルに高周波電流を流すことに
より、蒸発材料に生じる磁束と高周波電流による磁束と
の間の磁気反発力により蒸発材料を浮遊させ、かつ蒸発
材料中に誘導電流を流して加熱、蒸発しているので、蒸
発材料の蒸発面積が大きくなり、蒸発材料から超微粒子
を効率良く蒸発させることができ、不純ガスが発生しな
いので超微粒子の純度も高くなる。また、極性有機高分
子材料で成る蒸発材料を、コイルに高周波電流を流すこ
とにより誘電損により加熱し、この搬送ガスで蒸発材料
を浮遊させた状態で加熱、蒸発させているので、蒸発材
料の蒸発面積が大きくなり、蒸発材料から超微粒子を効
率良く蒸発させることができ、不純ガスが発生しないの
で超微粒子の純度も高くなる。更にまた、極性有機高分
子材料で成る蒸発材料を搬送ガスで加熱し、この搬送ガ
スで蒸発材料を浮遊させた状態で加熱、蒸発させている
ので、蒸発材料の蒸発面積が大きくなり、蒸発材料から
超微粒子を効率良く蒸発させることができ、超微粒子の
純度も高くなる。
からなる蒸発材料を、コイルに高周波電流を流すことに
より、蒸発材料に生じる磁束と高周波電流による磁束と
の間の磁気反発力により蒸発材料を浮遊させ、かつ蒸発
材料中に誘導電流を流して加熱、蒸発しているので、蒸
発材料の蒸発面積が大きくなり、蒸発材料から超微粒子
を効率良く蒸発させることができ、不純ガスが発生しな
いので超微粒子の純度も高くなる。また、極性有機高分
子材料で成る蒸発材料を、コイルに高周波電流を流すこ
とにより誘電損により加熱し、この搬送ガスで蒸発材料
を浮遊させた状態で加熱、蒸発させているので、蒸発材
料の蒸発面積が大きくなり、蒸発材料から超微粒子を効
率良く蒸発させることができ、不純ガスが発生しないの
で超微粒子の純度も高くなる。更にまた、極性有機高分
子材料で成る蒸発材料を搬送ガスで加熱し、この搬送ガ
スで蒸発材料を浮遊させた状態で加熱、蒸発させている
ので、蒸発材料の蒸発面積が大きくなり、蒸発材料から
超微粒子を効率良く蒸発させることができ、超微粒子の
純度も高くなる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例によるガスデポジショ
ン装置について図面を参照して説明する。
ン装置について図面を参照して説明する。
【００１６】図１は本発明のガスデポジション装置１を
示し、ガスデポジション装置１は超微粒子生成室２と膜
形成室２１からなり、これらの室２、２１は各々の上壁
部を貫通して配設されている搬送管９により連通してい
る。超微粒子生成室２の右側壁部には超微粒子生成室２
内を排気する真空ポンプ１２が真空バルブ１１を介在さ
せて配設され、上壁部にはこの超微粒子生成室２内の圧
力を計測する圧力計１３が取り付けられている。超微粒
子生成室２内にはこの外部に配設されている高周波電源
１８から電力が供給される高周波コイル６が導線７ａ、
７ｂを介して接続されている。高周波コイル６は巻数が
５巻ですり鉢状に形成され、上方から下方に向かって、
漸次径が小さくなっている。最下端のコイルは内径３０
ｍｍ、最上端のコイルの径は５０ｍｍである。高周波電
源１８は５０ｋＨｚの真空管発振方式で出力は５ｋＷの
ものが用いられている。
示し、ガスデポジション装置１は超微粒子生成室２と膜
形成室２１からなり、これらの室２、２１は各々の上壁
部を貫通して配設されている搬送管９により連通してい
る。超微粒子生成室２の右側壁部には超微粒子生成室２
内を排気する真空ポンプ１２が真空バルブ１１を介在さ
せて配設され、上壁部にはこの超微粒子生成室２内の圧
力を計測する圧力計１３が取り付けられている。超微粒
子生成室２内にはこの外部に配設されている高周波電源
１８から電力が供給される高周波コイル６が導線７ａ、
７ｂを介して接続されている。高周波コイル６は巻数が
５巻ですり鉢状に形成され、上方から下方に向かって、
漸次径が小さくなっている。最下端のコイルは内径３０
ｍｍ、最上端のコイルの径は５０ｍｍである。高周波電
源１８は５０ｋＨｚの真空管発振方式で出力は５ｋＷの
ものが用いられている。
【００１７】超微粒子生成室２の底壁部にはガス導入配
管４からなる搬送ガス導入室Ｅが設けられ、この側壁部
にはガス導入用の配管１４が搬送ガスのアルゴンガス供
給源であるガスボンベ１７に接続されている。ガス導入
管１４とガスボンベ１７との間にはガスの流量を自在に
調節できる真空バルブ１６とガスボンベ１７からのガス
の流量を計測できるガス流量計とが接続されている。ガ
ス導入配管４の上部には石英（アルミナでもよい。石英
については以下同様にアルミナが使用できる。）からな
る環状の支持部材３が取り付けられ、支持部材３の開口
３ａは４ｍｍであり、支持部材３の上面上には支持部材
３と同心的に円筒５が取り付けられている。支持部材３
上には超微粒子の原料となる鉄塊ｍが載置されている。
また、支持部材３の内孔の直下方、且つガス導入配管４
内には超微粒子の原料と同部材の鉄からなる原料棒１９
が収容されている。原料棒１９は直径３ｍｍの円柱形で
あり、超微粒子生成室２の底壁部に設けられている供給
棒１９の押上装置２０に取り付けられ、この押上装置２
０により支持部材３の内孔の中心を垂直方向に押上られ
る。
管４からなる搬送ガス導入室Ｅが設けられ、この側壁部
にはガス導入用の配管１４が搬送ガスのアルゴンガス供
給源であるガスボンベ１７に接続されている。ガス導入
管１４とガスボンベ１７との間にはガスの流量を自在に
調節できる真空バルブ１６とガスボンベ１７からのガス
の流量を計測できるガス流量計とが接続されている。ガ
ス導入配管４の上部には石英（アルミナでもよい。石英
については以下同様にアルミナが使用できる。）からな
る環状の支持部材３が取り付けられ、支持部材３の開口
３ａは４ｍｍであり、支持部材３の上面上には支持部材
３と同心的に円筒５が取り付けられている。支持部材３
上には超微粒子の原料となる鉄塊ｍが載置されている。
また、支持部材３の内孔の直下方、且つガス導入配管４
内には超微粒子の原料と同部材の鉄からなる原料棒１９
が収容されている。原料棒１９は直径３ｍｍの円柱形で
あり、超微粒子生成室２の底壁部に設けられている供給
棒１９の押上装置２０に取り付けられ、この押上装置２
０により支持部材３の内孔の中心を垂直方向に押上られ
る。
【００１８】円筒５は高周波コイル６の径内方にこれと
同心的に配置され、その実寸は内径２２ｍｍ、外径２６
ｍｍ、高さ４０ｍｍであり、材質は支持部材３と同じく
石英からなる。また、円筒５の内方にはこの内周壁と支
持部材３とで区画された蒸発空間Ｆが設けられ、この蒸
発空間Ｆの上方には搬送管９の一端部である超微粒子の
導入口８が配設されている。図に示されるように、搬送
管９の導入口８は裾拡がりに形成されている。
同心的に配置され、その実寸は内径２２ｍｍ、外径２６
ｍｍ、高さ４０ｍｍであり、材質は支持部材３と同じく
石英からなる。また、円筒５の内方にはこの内周壁と支
持部材３とで区画された蒸発空間Ｆが設けられ、この蒸
発空間Ｆの上方には搬送管９の一端部である超微粒子の
導入口８が配設されている。図に示されるように、搬送
管９の導入口８は裾拡がりに形成されている。
【００１９】搬送管９の他端側が配設されている膜形成
室２１はこの上壁部に室２１内の圧力を計測する圧力計
２２が取り付けられ、底壁部には真空バルブ２３を介在
させて真空ポンプ２４が接続されている。また膜形成室
２１の内部には超微粒子の膜を作成させるためのＳｉ基
板２５が配設される。
室２１はこの上壁部に室２１内の圧力を計測する圧力計
２２が取り付けられ、底壁部には真空バルブ２３を介在
させて真空ポンプ２４が接続されている。また膜形成室
２１の内部には超微粒子の膜を作成させるためのＳｉ基
板２５が配設される。
【００２０】以上、本発明の実施例によるガスデポジシ
ョン装置１の構成について説明したが、次にその作用に
ついて説明する。
ョン装置１の構成について説明したが、次にその作用に
ついて説明する。
【００２１】本実施例では生成室２内にるつぼやボート
などの蒸発源は存在せず、超微粒子の原料となる鉄塊ｍ
は支持部材３の内孔を塞ぐようにして支持部材３上に載
置され、１６ｇの鉄が用いられる。真空バルブ１１、２
３が開かれると、真空ポンプ１２、２４を作動させ、超
微粒子生成室２内と膜形成室２１内を排気する。生成室
２が０．００３Ｔｏｒｒ（０．４Ｐａ）まで排気した
後、真空バルブ１１を閉じ、真空ポンプ１２の作動を停
止する。ガス流量調節バルブ１６を開きガスボンベ１７
からアルゴンガスを２．４ｌ／ｍｉｎ（大気圧換算）流
し込む。他方、膜形成室２１側の真空ポンプ２４は常に
作動させた状態を維持させる。これにより生成室２内の
圧力は５６０Ｔｏｒｒ（７４ｋＰａ）で平衡状態とな
る。
などの蒸発源は存在せず、超微粒子の原料となる鉄塊ｍ
は支持部材３の内孔を塞ぐようにして支持部材３上に載
置され、１６ｇの鉄が用いられる。真空バルブ１１、２
３が開かれると、真空ポンプ１２、２４を作動させ、超
微粒子生成室２内と膜形成室２１内を排気する。生成室
２が０．００３Ｔｏｒｒ（０．４Ｐａ）まで排気した
後、真空バルブ１１を閉じ、真空ポンプ１２の作動を停
止する。ガス流量調節バルブ１６を開きガスボンベ１７
からアルゴンガスを２．４ｌ／ｍｉｎ（大気圧換算）流
し込む。他方、膜形成室２１側の真空ポンプ２４は常に
作動させた状態を維持させる。これにより生成室２内の
圧力は５６０Ｔｏｒｒ（７４ｋＰａ）で平衡状態とな
る。
【００２２】次に、加熱用電源１８の出力を２ｋＷに保
持して、高周波コイル６に電流を流す。蒸発原料の鉄塊
ｍは高周波コイル６と鉄塊ｍに生じる磁束の鎖交による
渦電流の誘導で渦電流間の磁気反発力により鉄塊は図２
に示すように自重が支えられ、空中に浮上して加熱され
る。その後、加熱用電源１８の出力を３ｋＷに上昇させ
ると、鉄塊ｍは溶融して球に近い形（この時点では図２
に示されているような球形となっていない。また、以後
溶融した鉄塊を溶融球Ｍとする。）となって支持部材３
の上面から１〜２ｍｍに間隔を保って浮上し続ける。ガ
スボンベ１７から供給されているアルゴンガスはガス導
入用の配管１４から搬送ガス導入室Ｅに供給され、ここ
から上方の支持部材３の開口３ａを通過する際に溶融球
Ｍの浮上を助成する。加熱用電源１８の出力を３ｋＷに
してから３分後に浮上した溶融球Ｍの表面は１６５０℃
となり、溶融した鉄の表面張力により直径約７ｍｍの球
状となり、この形を保つ。これ以上、溶融球Ｍの温度を
上昇させると溶融した鉄の粘性が低下し、球状の形が崩
れ、液滴となって支持部材３の開口３ａを通りガス導入
室Ｅに落ちるので注意が必要である。
持して、高周波コイル６に電流を流す。蒸発原料の鉄塊
ｍは高周波コイル６と鉄塊ｍに生じる磁束の鎖交による
渦電流の誘導で渦電流間の磁気反発力により鉄塊は図２
に示すように自重が支えられ、空中に浮上して加熱され
る。その後、加熱用電源１８の出力を３ｋＷに上昇させ
ると、鉄塊ｍは溶融して球に近い形（この時点では図２
に示されているような球形となっていない。また、以後
溶融した鉄塊を溶融球Ｍとする。）となって支持部材３
の上面から１〜２ｍｍに間隔を保って浮上し続ける。ガ
スボンベ１７から供給されているアルゴンガスはガス導
入用の配管１４から搬送ガス導入室Ｅに供給され、ここ
から上方の支持部材３の開口３ａを通過する際に溶融球
Ｍの浮上を助成する。加熱用電源１８の出力を３ｋＷに
してから３分後に浮上した溶融球Ｍの表面は１６５０℃
となり、溶融した鉄の表面張力により直径約７ｍｍの球
状となり、この形を保つ。これ以上、溶融球Ｍの温度を
上昇させると溶融した鉄の粘性が低下し、球状の形が崩
れ、液滴となって支持部材３の開口３ａを通りガス導入
室Ｅに落ちるので注意が必要である。
【００２３】図２に示すように蒸発原料の溶融球Ｍとそ
の周りの円筒５及びその蒸発空間Ｆ上の搬送管９の導入
口８の配置は溶融球Ｍの表面から蒸発した鉄の原子が下
方から上方に高速で流れるほぼ室温のアルゴンガスで急
冷され、超微粒子が生成する。搬送ガスは溶融球Ｍの表
面から鉄原子の蒸発を促進し、鉄の超微粒子の形成に役
立つ。蒸発した超微粒子は円筒５の上部の導入口８でア
ルゴンガス中に混合してエアロゾル状となり、アルゴン
ガスの流れが絞られて搬送管９に吸い込まれ、このアル
ゴンガスの流れとともに生成された超微粒子の殆どが搬
送管９の流れの中に入り込む。もし生成した超微粒子が
その流れから外れて生成室２内に浮遊しても、再び蒸発
空間Ｆの中に入り込むことはない（このような状態の超
微粒子は凝集する場合が多い。）。従って、超微粒子の
生成直後の且つ凝集の殆ど無い超微粒子が搬送管９を通
り膜形成室２１に搬送され、細いノズルからのエアロゾ
ルの高速噴射で基板２５に緻密な組織の堆積膜が作成さ
れる。
の周りの円筒５及びその蒸発空間Ｆ上の搬送管９の導入
口８の配置は溶融球Ｍの表面から蒸発した鉄の原子が下
方から上方に高速で流れるほぼ室温のアルゴンガスで急
冷され、超微粒子が生成する。搬送ガスは溶融球Ｍの表
面から鉄原子の蒸発を促進し、鉄の超微粒子の形成に役
立つ。蒸発した超微粒子は円筒５の上部の導入口８でア
ルゴンガス中に混合してエアロゾル状となり、アルゴン
ガスの流れが絞られて搬送管９に吸い込まれ、このアル
ゴンガスの流れとともに生成された超微粒子の殆どが搬
送管９の流れの中に入り込む。もし生成した超微粒子が
その流れから外れて生成室２内に浮遊しても、再び蒸発
空間Ｆの中に入り込むことはない（このような状態の超
微粒子は凝集する場合が多い。）。従って、超微粒子の
生成直後の且つ凝集の殆ど無い超微粒子が搬送管９を通
り膜形成室２１に搬送され、細いノズルからのエアロゾ
ルの高速噴射で基板２５に緻密な組織の堆積膜が作成さ
れる。
【００２４】ガスデポジション法ではこのようにすれば
蒸発した原子の９９％を膜形成室２１に搬送してデポジ
ション（コーティング）に使えるので、例えば電子回路
の配線やコンデンサの形成に使う場合に、膜厚が１０μ
ｍの桁よりも小さいコーティングであれば、ほんの１ｇ
〜３ｇの原料でも数千個〜数万個の製品を製造できる。
蒸発した原子の９９％を膜形成室２１に搬送してデポジ
ション（コーティング）に使えるので、例えば電子回路
の配線やコンデンサの形成に使う場合に、膜厚が１０μ
ｍの桁よりも小さいコーティングであれば、ほんの１ｇ
〜３ｇの原料でも数千個〜数万個の製品を製造できる。
【００２５】また、膜の作成を連続して行う場合は図３
に示すように支持部材３の直下方の搬送ガス導入室Ｅに
配設されている原料鉄である原料棒１９を押上装置２０
により直上方に押上、支持部材３の開口３ａを挿通させ
て溶融球Ｍの下部に接触させ、溶融した原料棒１９を溶
融球Ｍに吸収させる。本実施例のように原料棒１９の直
径が３ｍｍの場合では原料棒１９を２０ｍｍ押し上げる
と１ｇの原料の供給となる。
に示すように支持部材３の直下方の搬送ガス導入室Ｅに
配設されている原料鉄である原料棒１９を押上装置２０
により直上方に押上、支持部材３の開口３ａを挿通させ
て溶融球Ｍの下部に接触させ、溶融した原料棒１９を溶
融球Ｍに吸収させる。本実施例のように原料棒１９の直
径が３ｍｍの場合では原料棒１９を２０ｍｍ押し上げる
と１ｇの原料の供給となる。
【００２６】蒸発の終了時では高周波電源１８の出力を
下げると浮上力が小さくなり、重力の作用で溶融球Ｍは
支持部材３上に落下する。溶融球Ｍの大きさが支持部材
３の開口３ａよりも小さければ、溶融球Ｍはガス導入室
Ｅに落下する。
下げると浮上力が小さくなり、重力の作用で溶融球Ｍは
支持部材３上に落下する。溶融球Ｍの大きさが支持部材
３の開口３ａよりも小さければ、溶融球Ｍはガス導入室
Ｅに落下する。
【００２７】本実施例によるガスデポジション方法及び
装置により作成された鉄の超微粒子の堆積膜と従来のガ
スデポジション法により作成された鉄の超微粒子の堆積
膜の純度を下記の表１に示す。
装置により作成された鉄の超微粒子の堆積膜と従来のガ
スデポジション法により作成された鉄の超微粒子の堆積
膜の純度を下記の表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】本実施例によるガスデポジション方法及び
装置により作成された鉄の超微粒子の堆積膜と従来のガ
スデポジション法により作成された鉄の超微粒子の堆積
膜のＳｉ基板上の付着強度を下記の表２に示す。尚、付
着強度は本実施例、従来法のいずれの膜も膜内で破断
し、基板界面での剥離ではない。
装置により作成された鉄の超微粒子の堆積膜と従来のガ
スデポジション法により作成された鉄の超微粒子の堆積
膜のＳｉ基板上の付着強度を下記の表２に示す。尚、付
着強度は本実施例、従来法のいずれの膜も膜内で破断
し、基板界面での剥離ではない。
【００３０】
【表２】
【００３１】本実施例によるガスデポジション方法及び
装置により作成された鉄の超微粒子の堆積膜と従来のガ
スデポジション法により作成された鉄の超微粒子の堆積
膜の電気抵抗を下記の表３に示す。
装置により作成された鉄の超微粒子の堆積膜と従来のガ
スデポジション法により作成された鉄の超微粒子の堆積
膜の電気抵抗を下記の表３に示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】以上の表１〜表３で分かるように本実施例
では鉄の超微粒子膜の純度は非常に高く、Ｓｉ基板上の
付着強度は従来法に比べて約３０％向上している。更に
それの電気抵抗は本実施例では大巾に小さくなり、電気
伝導性が向上している。この電気伝導性の向上は上述の
膜中の不純物の減少とともに、膜内にガス状でトラップ
されるＯ2 をはじめとする不純ガスの減少が大きく寄与
している。
では鉄の超微粒子膜の純度は非常に高く、Ｓｉ基板上の
付着強度は従来法に比べて約３０％向上している。更に
それの電気抵抗は本実施例では大巾に小さくなり、電気
伝導性が向上している。この電気伝導性の向上は上述の
膜中の不純物の減少とともに、膜内にガス状でトラップ
されるＯ2 をはじめとする不純ガスの減少が大きく寄与
している。
【００３４】以上のように、本実施例による超微粒子の
ガスデポジション方法及び装置によれば、超微粒子膜の
純度、基板上での堆積膜の付着強度及び膜の電気的電導
性が良くなり、膜の品質が向上した。また、通常のるつ
ぼ内で鉄を溶融、蒸発する場合と比べて、溶融球Ｍは表
面全体が蒸発面となるため、蒸発面積は５倍となり蒸発
効率が向上する。このように高品質の超微粒子生成量の
増加のメリットはガスデポジションによる形成膜のより
高品質化、高能率化を指向し、その利用分野をエレクト
ロニクス、ファインメカニカル、ファインケミカルなど
より広い分野への応用につながる。
ガスデポジション方法及び装置によれば、超微粒子膜の
純度、基板上での堆積膜の付着強度及び膜の電気的電導
性が良くなり、膜の品質が向上した。また、通常のるつ
ぼ内で鉄を溶融、蒸発する場合と比べて、溶融球Ｍは表
面全体が蒸発面となるため、蒸発面積は５倍となり蒸発
効率が向上する。このように高品質の超微粒子生成量の
増加のメリットはガスデポジションによる形成膜のより
高品質化、高能率化を指向し、その利用分野をエレクト
ロニクス、ファインメカニカル、ファインケミカルなど
より広い分野への応用につながる。
【００３５】以上、本発明の各実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
が、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
【００３６】例えば、以上の実施例では蒸発材料を鉄と
したが、勿論、本発明は他の金属にも適用することがで
きる。また、セラミックスにも適用することができる。
但し、この場合はセラミックスに導電性を持たせるため
セラミックスを所定温度に加熱する必要があり、このた
め搬送ガスを加熱し支持部材に借り置きされているセラ
ミックスを予め上記所定温度に加温させてから、上述し
た実施例と同じ方法で行えばよく、実施例と同様な効果
を奏する。尚、加熱した搬送ガスにより不純物が発生し
ないようにガス導入配管４を石英などで形成させる必要
がある。
したが、勿論、本発明は他の金属にも適用することがで
きる。また、セラミックスにも適用することができる。
但し、この場合はセラミックスに導電性を持たせるため
セラミックスを所定温度に加熱する必要があり、このた
め搬送ガスを加熱し支持部材に借り置きされているセラ
ミックスを予め上記所定温度に加温させてから、上述し
た実施例と同じ方法で行えばよく、実施例と同様な効果
を奏する。尚、加熱した搬送ガスにより不純物が発生し
ないようにガス導入配管４を石英などで形成させる必要
がある。
【００３７】更に、本発明は蒸発材料として極性有機高
分子にも適用することができる。この場合はコイル６に
高周波電流が流れることにより、蒸発材料中に誘電損が
生じて加熱される。極性有機高分子は種類により２００
℃〜６００℃以上で分解するので、加熱温度をそれ以上
に上げないように考慮する必要がある。蒸発材料を浮遊
させるためには、蒸発材料に搬送ガスを下から上へ噴き
上げて浮遊させる。また、極性有機高分子は蒸発温度が
低いため、加熱手段にコイル６と電源１８による誘導加
熱を用いないで、搬送ガスを加熱して、この搬送ガスに
より蒸発材料を加熱させて蒸発させることもできる。こ
の場合も蒸発材料を浮遊させるのに、蒸発材料に搬送ガ
スを下から上へ噴き上げて浮遊させる。また、上述した
ように加熱した搬送ガスにより不純物が発生しないよう
にガス導入配管４を石英などで形成させる必要がある。
分子にも適用することができる。この場合はコイル６に
高周波電流が流れることにより、蒸発材料中に誘電損が
生じて加熱される。極性有機高分子は種類により２００
℃〜６００℃以上で分解するので、加熱温度をそれ以上
に上げないように考慮する必要がある。蒸発材料を浮遊
させるためには、蒸発材料に搬送ガスを下から上へ噴き
上げて浮遊させる。また、極性有機高分子は蒸発温度が
低いため、加熱手段にコイル６と電源１８による誘導加
熱を用いないで、搬送ガスを加熱して、この搬送ガスに
より蒸発材料を加熱させて蒸発させることもできる。こ
の場合も蒸発材料を浮遊させるのに、蒸発材料に搬送ガ
スを下から上へ噴き上げて浮遊させる。また、上述した
ように加熱した搬送ガスにより不純物が発生しないよう
にガス導入配管４を石英などで形成させる必要がある。
【００３８】また、以上の実施例では支持部材３に形成
された開口の形状を円柱形としたが、図４に示されるよ
うに支持部材３’の開口を逆円錐形状とすると、搬送ガ
スの流れが効率よく溶融球を下から上へ噴き上げ、溶融
球がコイル６の中心で浮遊させるの助成することができ
る。
された開口の形状を円柱形としたが、図４に示されるよ
うに支持部材３’の開口を逆円錐形状とすると、搬送ガ
スの流れが効率よく溶融球を下から上へ噴き上げ、溶融
球がコイル６の中心で浮遊させるの助成することができ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上、本発明の超微粒子のガスデポジシ
ョン方法及び装置によれば、凝集のない純度の高い超微
粒子が膜形成室内に搬送されることから、高品質の堆積
膜が作成される。また、蒸発材料の蒸発面積を大きくす
ることができ、且つ超微粒子生成室で蒸発された超微粒
子の殆どが膜形成室に搬送されるために生産能率を高め
製品を大量生産することができる。
ョン方法及び装置によれば、凝集のない純度の高い超微
粒子が膜形成室内に搬送されることから、高品質の堆積
膜が作成される。また、蒸発材料の蒸発面積を大きくす
ることができ、且つ超微粒子生成室で蒸発された超微粒
子の殆どが膜形成室に搬送されるために生産能率を高め
製品を大量生産することができる。
【図１】本発明の実施例による超微粒子のガスデポジシ
ョン方法及び装置の概略正面図である。
ョン方法及び装置の概略正面図である。
【図２】同超微粒子のガスデポジション方法及び装置に
より溶融球Ｍが蒸発させられているところを示す支持部
材近傍の拡大正面図である。
より溶融球Ｍが蒸発させられているところを示す支持部
材近傍の拡大正面図である。
【図３】同蒸発材料に原料が供給されているのを示す支
持部材近傍の拡大正面図である。
持部材近傍の拡大正面図である。
【図４】同支持部材の変形例を拡大正面図である。
【図５】従来例によるガスデポジション法を示す概略正
面図である。
面図である。
【図６】同概略正面図である。
１ ガスデポジション装置 ２ 超微粒子生成室 ３ 支持部材 ３’ 支持部材 ３ａ 開口 ４ ガス導入配管 ５ 円筒 ６ コイル ８ ガス導入口 ９ 搬送管 １９ 原料棒 ２１ 膜形成室 ｍ 鉄塊
Claims (18)
- 【請求項１】 超微粒子生成室内に置かれた蒸発材料が
加熱されることにより、前記蒸発材料から蒸発した超微
粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通り膜形成室に搬送さ
れ、該膜形成室内に配設された基板上に前記超微粒子の
膜を作成する超微粒子のガスデポジション方法におい
て、前記加熱はコイルに高周波電流を流すことにより金
属塊でなる前記蒸発材料中に誘導電流を流して加熱し、
該誘導電流により前記蒸発材料に生じる磁束と、前記高
周波電流による磁束との間の磁気反発力により、前記蒸
発材料を前記搬送ガス中に浮遊させた状態で加熱、蒸発
させ、この蒸発した前記超微粒子を前記搬送ガスと共に
前記膜形成室内に搬送させることを特徴とする超微粒子
のガスデポジション方法。 - 【請求項２】 前記蒸発材料を前記搬送ガス中に浮上さ
せるのに、該搬送ガスを前記蒸発材料の下方から上方に
流出させることにより該蒸発材料を浮遊させるのを助成
したことを特徴とする請求項１に記載の超微粒子のガス
デポジション方法。 - 【請求項３】 超微粒子生成室内に設けられた蒸発材料
を加熱する加熱装置と、該加熱装置により加熱されて前
記蒸発材料から蒸発した超微粒子を前記超微粒子生成室
内から膜形成室へ導入させるための搬送管と、前記超微
粒子を前記膜形成室内に搬送するための搬送ガスの導入
配管とを備えた超微粒子のガスデポジション装置におい
て、前記加熱装置は高周波電源に電気的に接続されたコ
イルで成り、前記導入配管の直上方に開口が形成された
支持部材を設け、該支持部材上で、且つ前記コイルの内
方に筒状部材を設け、該筒状部材内の上部に前記搬送管
のガス導入口を配設し、前記筒状部材内で金属塊からな
る前記蒸発材料を誘導加熱させたことを特徴とする超微
粒子のガスデポジション装置。 - 【請求項４】 前記蒸発材料と同じ材料で成る材料棒を
前記筒状部材内で浮遊された前記蒸発材料に接触させて
供給するようにしたことから成る請求項３に記載の超微
粒子のガスデポジション装置。 - 【請求項５】 前記支持部材の開口は逆円錐形状である
請求項３に記載のガスデポジション装置。 - 【請求項６】 超微粒子生成室内に置かれた蒸発材料が
加熱されることにより、前記蒸発材料から蒸発した超微
粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通り膜形成室に搬送さ
れ、該膜形成室内に配設された基板上に前記超微粒子の
膜を作成する超微粒子のガスデポジション方法におい
て、前記蒸発材料はセラミックスで成り、前記搬送ガス
を所定の温度に加熱することにより前記セラミックスで
なる前記蒸発材料を前記搬送ガスで昇温して導電性を持
たせ、コイルに高周波電流を流すことにより前記セラミ
ックスでなる前記蒸発材料中に誘導電流を流して加熱
し、該誘導電流により前記蒸発材料に生じる磁束と、前
記高周波電流による磁束との間の磁気反発力により、前
記蒸発材料を前記搬送ガス中に浮遊させた状態で加熱、
蒸発させ、該蒸発材料から蒸発した前記超微粒子を前記
搬送ガスと共に前記膜形成室内に搬送させることを特徴
とする超微粒子のガスデポジション方法。 - 【請求項７】 前記蒸発材料を前記搬送ガス中に浮上さ
せるのに、該搬送ガスを前記蒸発材料の下方から上方に
流出させることにより該蒸発材料を浮遊させるのを助成
したことを特徴とする請求項６に記載の超微粒子のガス
デポジション方法。 - 【請求項８】 超微粒子生成室内に設けられた蒸発材料
を加熱する加熱装置と、該加熱装置により加熱されて前
記蒸発材料から蒸発した超微粒子を前記超微粒子生成室
から膜形成室へ導入させるための搬送管と、前記超微粒
子を膜形成室内に搬送するための搬送ガスの導入配管と
を備えた前記超微粒子のガスデポジション装置におい
て、前記加熱装置は高周波電源に電気的に接続されたコ
イルで成り、前記導入配管の直上方に開口が形成された
支持部材を設け、該支持部材上で、且つ前記コイルの内
方に筒状部材を設け、該筒状部材内の上部に前記搬送管
のガス導入口を配設し、前記搬送ガスを所定の温度に加
熱する加熱手段を設け、前記筒状部材内でセラミックス
からなる前記蒸発材料を誘導加熱させたことを特徴とす
る超微粒子のガスデポジション装置。 - 【請求項９】 前記蒸発材料と同じ材料で成る材料棒を
前記筒状部材内で浮遊された前記蒸発材料に接触させて
供給するようにしたことから成る請求項８に記載の超微
粒子のガスデポジション装置。 - 【請求項１０】 前記支持部材の開口は逆円錐形状であ
る請求項８に記載の超微粒子のガスデポジション装置。 - 【請求項１１】 超微粒子生成室内に置かれた蒸発材料
が加熱されることにより、前記蒸発材料から蒸発した超
微粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通り膜形成室に搬送
され、該膜形成室内に配設された基板上に前記超微粒子
の膜を作成する超微粒子のガスデポジション方法におい
て、前記加熱はコイルに高周波電流を流すことにより極
性有機高分子材料で成る前記蒸発材料を誘電損により加
熱し、前記搬送ガスで浮遊させた状態で加熱、蒸発さ
せ、前記蒸発材料から蒸発した前記超微粒子を前記搬送
ガスと共に前記膜形成室内に搬送させることを特徴とす
る超微粒子のガスデポジション方法。 - 【請求項１２】 超微粒子生成室内に設けられた蒸発材
料を加熱する加熱装置と、該加熱装置により加熱されて
前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を前記超微粒子生成
室内から膜形成室へ導入させるための搬送管と、前記超
微粒子を前記膜形成室内に搬送するための搬送ガスの導
入配管とを備えた超微粒子のガスデポジション装置にお
いて、前記加熱装置は高周波電源に電気的に接続された
コイルで成り、前記導入配管の直上方に開口が形成され
た支持部材を設け、該支持部材上で且つ前記コイルの内
方に筒状部材を設け、該筒状部材内の上部に前記搬送管
のガス導入口を配設し、前記筒状部材内で極性有機高分
子材料で成る前記蒸発材料を誘電損により加熱させ、か
つ搬送ガスを下方から噴出させて浮遊させたことを特徴
とする超微粒子のガスデポジション装置。 - 【請求項１３】 前記蒸発材料と同じ材料でなる材料棒
を前記筒状部材内で浮遊された前記被蒸発材料に接触さ
せて供給したことから成る請求項１２に記載の超微粒子
のガスデポジション装置。 - 【請求項１４】 前記支持部材の開口は逆円錐形状であ
る請求項１２に記載の超微粒子のガスデポジション装
置。 - 【請求項１５】 超微粒子生成室内に置かれた蒸発材料
が加熱されることにより、前記蒸発材料から蒸発した超
微粒子が搬送ガスと共に搬送管内を通り膜形成室に搬送
され、該膜形成室内に配設された基板上に前記超微粒子
の膜を作成する超微粒子のガスデポジション方法におい
て、前記蒸発材料は極性有機高分子材料で成り、前記搬
送ガスを加熱手段により所定の温度にすることにより前
記極性有機高分子材料でなる前記蒸発材料を前記搬送ガ
スで加温して、かつ該搬送ガスを前記蒸発材料の下方か
ら上方に流出させることにより前記蒸発材料を浮遊させ
た状態で加熱、蒸発させ、該蒸発材料から蒸発した前記
超微粒子を前記搬送ガスと共に前記膜形成室内に搬送さ
せることを特徴とする超微粒子のガスデポジション方
法。 - 【請求項１６】 超微粒子生成室内に設けられた蒸発材
料を加熱する加熱装置と、該加熱装置により加熱されて
前記蒸発材料から蒸発した超微粒子を膜形成室に導入さ
せるための搬送管と、前記超微粒子生成室内に前記超微
粒子を前記膜形成室内に搬送するための搬送ガスの導入
配管とを備えた前記超微粒子のガスデポジション装置に
おいて、前記導入配管の直上方に開口が形成された支持
部材を設け、該支持部材上に筒状部材を設け、該筒状部
材内の上部に前記搬送管のガス導入口を配設し、前記搬
送ガスを所定の温度に加熱する加熱手段を設け、これに
より前記筒状部材内で極性有機高分子材料から成る前記
蒸発材料を加熱させ、且つ前記支持部材から浮上させた
ことを特徴とする超微粒子のガスデポジション装置。 - 【請求項１７】 前記蒸発材料と同じ材料でなる材料棒
を前記筒状部材内で浮遊された前記被蒸発材料に接触さ
せて供給したことから成る請求項１６に記載の超微粒子
のガスデポジション装置。 - 【請求項１８】 前記支持部材の開口は逆円錐形状であ
る請求項１６に記載の超微粒子のガスデポジション装
置。
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|---|---|---|---|
| JP26967592A JP3563083B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 超微粒子のガスデポジション方法及び装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693430A true JPH0693430A (ja) | 1994-04-05 |
| JP3563083B2 JP3563083B2 (ja) | 2004-09-08 |
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| JP26967592A Expired - Fee Related JP3563083B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 超微粒子のガスデポジション方法及び装置 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0841626A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-13 | Vacuum Metallurgical Co Ltd | 金属部分膜の形成装置およびその形成方法 |
| JP2005523381A (ja) * | 2002-02-21 | 2005-08-04 | コラス・テクノロジー・ベー・ブイ | 基板を被覆する方法および装置 |
| JP2011214090A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | ガスデポジション用ナノ粒子生成装置、及びガスデポジション装置 |
| EP2652167A1 (en) * | 2010-12-13 | 2013-10-23 | Posco | Continuous coating apparatus |
| EP2659022A2 (en) * | 2010-12-27 | 2013-11-06 | Posco | Dry coating apparatus |
| CN107414081A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-12-01 | 哈尔滨工业大学 | 金属增量制造的送丝熔丝系统及其应用方法 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP26967592A patent/JP3563083B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP2652167A4 (en) * | 2010-12-13 | 2014-04-30 | Posco | CONTINUOUS COATING DEVICE |
| US9267203B2 (en) | 2010-12-13 | 2016-02-23 | Posco | Continuous coating apparatus |
| EP2659022A2 (en) * | 2010-12-27 | 2013-11-06 | Posco | Dry coating apparatus |
| EP2659022A4 (en) * | 2010-12-27 | 2014-06-11 | Posco | DRY COATING DEVICE |
| US9732423B2 (en) | 2010-12-27 | 2017-08-15 | Posco | Dry coating apparatus |
| CN107414081A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-12-01 | 哈尔滨工业大学 | 金属增量制造的送丝熔丝系统及其应用方法 |
| CN107414081B (zh) * | 2017-06-19 | 2023-05-30 | 哈尔滨工业大学 | 金属增量制造的送丝熔丝系统及其应用方法 |
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