(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットへ向けて前記微粒子を噴射するノズルと、
前記ノズルの周囲に設けられ、前記ノズルから噴射された前記微粒子のうち前記ターゲットに反跳された微粒子を吸引する吸引部と、
第１の管と、前記第１の管の外側に位置する第２の管とからなる２重管構造とを備え、
前記第１の管によって前記ノズルが構成され、
前記第１の管と前記第２の管との間の領域によって前記吸引部が構成され、
前記第２の管は、前記ノズルよりも長くなっており、前記ノズルよりも長くなっている側の端部を塞ぐように前記ノズルに対向する位置に開口部を有するカバー部を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
ターゲットへ向けて前記微粒子を噴射するノズルと、
前記ノズルの周囲に設けられ、前記ノズルから噴射された前記微粒子のうち前記ターゲットに反跳された微粒子を吸引する吸引部と、
第１の管と、前記第１の管の外側に位置する第２の管と、前記第１の管の内側に位置する第３の管とからなる３重管構造とを備え、
前記第１の管と前記第３の管との間の領域によって前記ノズルが構成され、
前記第１の管と前記第２の管との間の領域、及び、前記第３の管の内側の領域によって前記吸引部が構成され、
前記第２の管は、前記ノズルよりも長くなっており、前記ノズルよりも長くなっている側の端部を塞ぐように前記ノズルに対向する位置に開口部を有するカバー部を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
ターゲットへ向けて前記微粒子を噴射するノズルと、
前記ノズルの周囲に設けられ、前記ノズルから噴射された前記微粒子のうち前記ターゲットに反跳された微粒子を吸引する吸引部と、
第１の管と、前記第１の管の外側に位置する第２の管と、前記第２の管の外側に位置する第４の管とからなる３重管構造とを備え、
前記第１の管によって前記ノズルが構成され、
前記第１の管と前記第２の管との間の領域によって前記吸引部が構成され、
前記第４の管と前記第２の管との間の領域によってガスを吸引するガス吸引部が構成され、
前記第２の管は、前記ノズルよりも長くなっており、前記ノズルよりも長くなっている側の端部を塞ぐように前記ノズルに対向する位置に開口部を有するカバー部を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
前記吸引部は、真空源に接続されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記ターゲットを保持するステージを備え、
前記ステージが、前記ターゲットを吸着する吸着部を備え、
前記吸着部は、前記真空源に接続されていることを特徴とする、請求項４記載の成膜装置。
【請求項６】
前記第２の管は、前記カバー部と前記ターゲットとが対向し、前記カバー部と前記ターゲットとの間に隙間があくように設けられており、
前記カバー部と前記ターゲットとの間の隙間の大きさを調整するために前記第２の管又は前記ターゲットの位置を調整する位置調整手段を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記吸引部に接続され、前記微粒子を集める捕集部を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記第２の管は、前記ノズルよりも長くなっている側の端部に断面がテーパ状に大きくなるテーパ部を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項９】
ノズルからターゲットへ向けて微粒子を噴射し、前記微粒子を前記ターゲットに衝突させて、前記ターゲット上に前記微粒子を含む膜を成長させ、
前記ノズルの周囲に設けられた吸引部によって、前記ノズルから噴射された前記微粒子のうち前記ターゲットに反跳された微粒子を吸引する、各工程を含み、
第１の管と、前記第１の管の外側に位置する第２の管とからなる２重管構造を備え、
前記第１の管によって前記ノズルが構成され、
前記第１の管と前記第２の管との間の領域によって前記吸引部が構成され、
前記第２の管は、前記第１の管よりも長くなっており、前記第１の管よりも長くなっている側の端部を塞ぐように前記第１の管に対向する位置に開口部を有するカバー部を備え、
前記カバー部と前記ターゲットとの間の隙間の大きさを調整して前記微粒子が堆積する領域の圧力を調整することを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に微粒子からなる膜を成長させる成膜装置及び成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微粒子が産業の様々な分野で利用されつつある。例えば、触媒、化粧品材料、発光材料など、その応用は年々拡がっている。
また、近年、微粒子を利用して金属薄膜やセラミック膜を形成する方法が注目されている。
この方法では、室温プロセスで比較的高品質の膜を高速に形成できるため、例えば圧電素子やコンデンサなどへの応用が進展しつつある。
【０００３】
特に、微粒子を使ってセラミック膜を成長させる方法は「エアロゾルデポジション法」と呼ばれ、多くのアプリケーションが生まれつつある。
なお、微粒子を利用した薄膜堆積法にはいくつかのものがあり、呼び方も様々である。以下、近年、セラミック膜の堆積法として使用されているエアロゾルデポジション法［ＡＤ（Aerosol Deposition）法］という呼称を、材料に関わらず、統一して用いることにする。
【０００４】
このようなＡＤ法では、パウダー（微粒子）をキャリアガスによってエアロゾル化し、微粒子とキャリアガスとからなるエアロゾルをノズルから噴射し、低圧（数トール程度）下に置かれた基板に吹き付けて成膜を行なう。
通常、成膜室（堆積室）の圧力はパウダー室の圧力より１桁以上低いため、ノズルから噴射されるエアロゾルは音速に達する。このため、微粒子は最高音速程度の速度で基板に衝突する。この結果、基板上に緻密な膜が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平３−１４５１２号公報（特許第１６６０７９９号明細書）
【特許文献２】特許第２９６３９９３号公報
【特許文献３】特開２００１−７９５０５号公報
【特許文献４】特開２００２−２１４０６５号公報
【特許文献５】特開平６−３３２４１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Stephen Wall et al., “Measurements of Kinetic Energy Loss for Particles Impacting Surfaces”, Aerosol Science and Technology, Vol.12, pp.926-946 (1990)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のように、ＡＤ法では、微粒子を高速で基板に衝突させることで基板上に緻密な膜を形成することができるが、基板に到達した微粒子は高速であるため、多くのものが基板に反跳されてしまう。
このため、ノズルから噴射される微粒子のうち膜の形成に利用される効率は非常に小さく、典型的には１％以下である。現状では、準備したパウダーのほとんどを捨てることになっている。
【０００８】
また、反跳された微粒子は、図１６に示すように、堆積室内あるいは基板上に飛び散るため、堆積室あるいは基板を汚染してしまう。つまり、反跳された微粒子は汚染源となってしまう。特に、成膜される基板自体の汚染は、電子デバイス応用では受け入れられない。
そこで、微粒子の飛散を防止し、微粒子が堆積室やターゲット（例えば基板）を汚染しないようにしながら、微粒子をターゲットに衝突させて、ターゲット上に微粒子膜を成長させることができるようにしたい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、本成膜装置は、ターゲットへ向けて微粒子を噴射するノズルと、ノズルの周囲に設けられ、ノズルから噴射された微粒子のうちターゲットに反跳された微粒子を吸引する吸引部と、第１の管と、第１の管の外側に位置する第２の管とからなる２重管構造とを備え、第１の管によってノズルが構成され、第１の管と第２の管との間の領域によって吸引部が構成され、第２の管は、ノズルよりも長くなっており、ノズルよりも長くなっている側の端部を塞ぐようにノズルに対向する位置に開口部を有するカバー部を備えることを要件とする。
また、本成膜装置は、ターゲットへ向けて微粒子を噴射するノズルと、ノズルの周囲に設けられ、ノズルから噴射された微粒子のうちターゲットに反跳された微粒子を吸引する吸引部と、第１の管と、第１の管の外側に位置する第２の管と、第１の管の内側に位置する第３の管とからなる３重管構造とを備え、第１の管と第３の管との間の領域によってノズルが構成され、第１の管と第２の管との間の領域、及び、第３の管の内側の領域によって吸引部が構成され、第２の管は、ノズルよりも長くなっており、ノズルよりも長くなっている側の端部を塞ぐようにノズルに対向する位置に開口部を有するカバー部を備えることを要件とする。
また、本成膜装置は、ターゲットへ向けて微粒子を噴射するノズルと、ノズルの周囲に設けられ、ノズルから噴射された微粒子のうちターゲットに反跳された微粒子を吸引する吸引部と、第１の管と、第１の管の外側に位置する第２の管と、第２の管の外側に位置する第４の管とからなる３重管構造とを備え、第１の管によってノズルが構成され、第１の管と第２の管との間の領域によって吸引部が構成され、第４の管と第２の管との間の領域によってガスを吸引するガス吸引部が構成され、第２の管は、ノズルよりも長くなっており、ノズルよりも長くなっている側の端部を塞ぐようにノズルに対向する位置に開口部を有するカバー部を備えることを要件とする。
また、本成膜方法は、ノズルからターゲットへ向けて微粒子を噴射し、微粒子をターゲットに衝突させて、ターゲット上に微粒子を含む膜を成長させ、ノズルの周囲に設けられた吸引部によって、ノズルから噴射された微粒子のうちターゲットに反跳された微粒子を吸引する、各工程を含み、第１の管と、第１の管の外側に位置する第２の管とからなる２重管構造を備え、第１の管によってノズルが構成され、第１の管と第２の管との間の領域によって吸引部が構成され、第２の管は、第１の管よりも長くなっており、第１の管よりも長くなっている側の端部を塞ぐように第１の管に対向する位置に開口部を有するカバー部を備え、カバー部とターゲットとの間の隙間の大きさを調整して微粒子が堆積する領域の圧力を調整することを要件とする。
【発明の効果】
【００１０】
したがって、本成膜装置及び成膜方法によれば、微粒子の飛散を防止し、微粒子が堆積室やターゲット（例えば基板）を汚染しないようにしながら、微粒子をターゲットに衝突させて、ターゲット上に微粒子膜を成長させることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態にかかる成膜装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施形態にかかる成膜装置に備えられる２重管ノズルの構成例を示す模式的断面図であって、図１のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。
【図３】第１実施形態にかかる成膜装置の変形例の構成を示す模式的断面図である。
【図４】第１実施形態にかかる成膜装置の具体的な構成例の構成を示す模式図である。
【図５】第１実施形態にかかる成膜装置の具体的な構成例の構成を示す模式図である。
【図６】第１実施形態にかかる成膜装置の具体的な構成例の変形例の構成を示す模式図である。
【図７】第１実施形態にかかる成膜装置の具体的な構成例の変形例の構成を示す模式図である。
【図８】第１実施形態にかかる成膜装置の具体的な構成例の変形例の構成を示す模式図である。
【図９】第２実施形態にかかる成膜装置の構成を示す模式的断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態にかかる成膜装置に備えられる３重管ノズルの構成例を示す模式的断面図であって、図９のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。
【図１１】第３実施形態にかかる成膜装置の構成を示す模式的断面図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は、第３実施形態にかかる成膜装置に備えられる３重管ノズルの構成例を示す模式的断面図であって、図１１のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。
【図１３】各実施形態にかかる成膜装置の変形例の構成を示す模式的断面図である。
【図１４】各実施形態にかかる成膜装置の変形例の構成を示す模式的断面図である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）は、各実施形態の変形例にかかる成膜装置に備えられる２重管ノズルの構成例を示す模式的断面図であって、図１４のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。
【図１６】従来の成膜装置の課題を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面により、本実施形態にかかる成膜装置及び成膜方法について説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態にかかる成膜装置及び成膜方法について、図１〜図５を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる成膜装置及び成膜方法は、図１に示すように、微粒子１を基板２（ターゲット）に衝突させて、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させる成膜装置及び成膜方法である。なお、微粒子１からなる膜は、主として微粒子１を含む膜であり、微粒子膜ともいう。
【００１３】
なお、微粒子１を利用して基板２上に薄膜を形成するものであるため、薄膜形成装置及び薄膜形成方法ともいう。また、微粒子１を基板２に衝突させて、基板２上に微粒子１を堆積させるものであるため、微粒子堆積装置及び微粒子堆積方法ともいう。
また、ターゲットとしての基板２は、半導体基板、金属基板、ガラスなどの絶縁基板などである。また、ターゲットは、基板に限られるものではなく、例えば、半導体材料、金属材料、絶縁材料などからなる薄膜が表面に形成されているものであっても良いし、厚みのある三次元的な物体であっても良い。
【００１４】
本成膜装置は、図１に示すように、基板２を保持するステージ３と、基板２へ向けて微粒子１を噴射するノズル４と、ノズル４の周囲に設けられ、ノズル４から噴射された微粒子１のうち基板２上に堆積されなかった微粒子１を吸引する吸引部５とを備える。
そして、本成膜方法では、ノズル４から基板２へ向けて微粒子１を噴射し、微粒子１を基板２に衝突させて、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させる。そして、ノズル４の周囲に設けられた吸引部５によって、ノズル４から噴射された微粒子１のうち基板２上に堆積されなかった微粒子１を吸引する。
【００１５】
ここで、微粒子１としては、半導体微粒子、金属微粒子、絶縁体微粒子のいずれでも良く、例えば、アルミナ、ＰＺＴ、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、ＳＴＯ、ＩＧＺＴ、ＩＴＯ、金、銀、銅、アルミなど、応用に応じて種々のものを選択可能である。なお、微粒子としては、５μｍ以下の粒径の微粒子を用いれば良い。また、３μｍ以下の粒径の微粒子や１μｍ以下の粒径の微粒子を用いる場合もある。例えば１００ｎｍ以下の粒径のナノ粒子（微粒子）を用いる場合もある。
【００１６】
ノズル（噴射ノズル）４は、微粒子１を基板２に衝突させて、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させるために用いられるものである。ノズル４から微粒子１を噴射し、基板２に微粒子１を吹き付け、微粒子１を基板２に衝突させることで、基板２上に微粒子１からなる膜（薄膜）を成長させることができる。このため、微粒子堆積用ノズルあるいは成膜用ノズルともいう。
【００１７】
ここで、ノズル４は、図２（Ａ）に示すような断面形状を有する円形ノズルであっても良いし、図２（Ｂ）に示すような断面形状を有する扁平ノズルであっても良い。但し、扁平ノズルを用いれば、一度に大面積に微粒子１からなる膜を成長させることが可能である。扁平ノズルを用いると、微粒子１の速度はノズル４の長手方向位置に依存し、エッジ部分で微粒子１の速度が低下し、微粒子１の堆積状態が変わってしまうかもしれない。
【００１８】
吸引部５は、図１に示すように、真空源６（第１真空源；真空ポンプなど）に配管７を介して接続されている。そして、真空源６によって、吸引部５内のガス（微粒子を含む）を排気することによって、基板２上に堆積されなかった微粒子１を吸引し、除去するようになっている。この結果、吸引部５内は負圧になる。
ステージ３（基板ステージ）は、基板２を吸着する吸着部３Ａを備える。そして、ステージ３に備えられる吸着部３Ａに基板２を吸着させる。これは、吸引部５によって微粒子１を吸引するようにすると、基板２に反りが生じたり、基板２がステージ３から剥がれたりするおそれがあるからである。なお、ステージ３は、吸着部３Ａを備えるものでなくても良く、基板２に反りが生じたり、基板２がステージ３から剥がれたりしないように、例えば図３に示すように、基板２を保持できるものであれば良い。
【００１９】
ここでは、ステージ３の吸着部３Ａと吸引部５とは、図１に示すように、同一の真空源６に接続されている。つまり、吸引部５と真空源６とを接続する配管７に、ステージ３の吸着部３Ａに接続される配管８が物理的に接続されている。このように、吸着部３Ａ及び吸引部５を同一の真空源６に接続することで、吸引部５内の圧力と同一又はほぼ同一の圧力で、基板２をステージ３に吸着（真空吸着）させることができる。このようにして、負圧となる吸引部５内の圧力と、基板３を吸着する吸着部３Ａ内の圧力とをバランスさせるようにしている。ここでは、吸着部３Ａ内の圧力は、吸引部５内の圧力と同一又はそれより低くなっている。
【００２０】
本実施形態では、ノズル４及び吸引部５を、第１の管９と、第１の管９の外側に位置する第２の管１０とからなる２重管構造（多重構造）によって構成している。
この場合、第１の管９によってノズル４が構成される。つまり、内側（中央）に位置する第１の管９は、その先端に断面がテーパ状に細くなるテーパ部９Ａを有し、微粒子１をキャリアガスと共に基板２へ向けて噴射するノズル４（微粒子噴出部）として機能する。なお、第１の管９は、内側に位置するため、内側ノズル４ともいう。
【００２１】
また、第２の管１０は、第１の管９を覆うように取り付けられている。そして、第１の管９と第２の管１０との間の領域によって吸引部５が構成される。つまり、第１の管９と第２の管１０との間の領域は、真空源６に接続されており、基板２上に堆積されなかった微粒子１をキャリアガスと共に吸引する吸引部５（微粒子吸引部）として機能する。なお、吸引部５は、例えば図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、ノズル４の断面形状に応じた断面形状にすれば良い。
【００２２】
なお、第１の管９と第２の管１０とによって構成される吸引部５を、キャリアガス及び微粒子１を吸引する吸引ノズルともいう。また、吸引部５は、ノズル４の外側に位置するため、外側ノズルともいう。さらに、吸引部５は、ノズル４の外周にリング状、かつ、管状に設けられているため、リング状吸引管又はリング状外部管ともいう。また、２重管構造の全体を、２重管ノズル１１（多重管ノズル；吸引管付きノズル；２重構造ノズル；多重構造ノズル）ともいう。
【００２３】
また、第２の管１０は、ノズル４（第１の管９）の先端部（出射部）側が、ノズル４よりも長くなっている。そして、このノズル４よりも長くなっている側の第２の管１０の端部を塞ぐように、ノズル４に対向する位置に開口部１０Ｂを有する平板部１０Ａ（カバー部）を備える。
そして、第２の管１０は、平板部１０Ａと基板２とが対向し、平板部１０Ａと基板２との間に隙間（クリアランス）１２があくように設けられる。つまり、第２の管１０の平板部１０Ａは、基板２に対してほぼ平行に設けられており、基板２の表面に沿う方向へ延びている。
【００２４】
この場合、ノズル４から噴射された微粒子１は、開口部１０Ｂを通して、基板２上に吹き付けられ、基板２の表面上に微粒子１が堆積することになる。この場合、ノズル４の出射部の開口の大きさに対応する基板２の表面上の領域に微粒子１が堆積することになる。この微粒子１が堆積する領域を堆積ポイントという。また、基板２の表面上の堆積ポイントの周囲の領域は、平板部１０Ａによって覆われることになる。つまり、第２の管１０は、基板２の表面上の堆積ポイントの周囲の領域が平板部１０Ａによって覆われるように設けられる。
【００２５】
このように構成されるため、ノズル４から噴射された微粒子１は、基板２の表面上の堆積ポイントに堆積し、堆積ポイントの周囲の領域には堆積したり、付着したりはしない。また、基板２に衝突した微粒子１のうち、基板２に反跳された微粒子１は、外側の吸引部５によって吸引される。これにより、微粒子１の飛散を防止することができ、微粒子１が周囲（例えば堆積室）や基板２を汚染しないようにすることができる。
【００２６】
ところで、上述のように、吸引部５、即ち、第１の管９と第２の管１０との間の領域は、真空源６に接続されているため、負圧（低圧；減圧状態）になる。ここでは、吸引部５はノズル４を覆うように設けられているため、ノズル４の周囲の領域が負圧になる。
但し、上述のように、吸引部５を構成する第２の管１０は開口部１０Ｂを備えるため、平板部１０Ａと基板２との間の隙間１２の大きさを、吸引部５の内部の圧力が負圧に保たれるように設定することが好ましい。
【００２７】
そして、吸引部５の内部の圧力が負圧になっていると、平板部１０Ａと基板２との間の隙間１２及び開口部１０Ｂを通して、吸引部５内に外部からガスが流れ込むことになる。例えば、堆積室を備え、堆積室内の圧力が吸引部５内の圧力よりも高くなっている場合、堆積室内のキャリアガスが隙間１２を通して吸引部５内へ流れ込むことになる。また、堆積室を備えない場合、外部は大気圧になっており、吸引部５内の圧力よりも高い圧力になっているため、外部の空気が隙間１２を通して吸引部５内へ流れ込むことになる。このように、平板部１０Ａと基板２との間の隙間１２を通してガスが流れ込むことで、微粒子１が外部（例えば堆積室）へ漏出するのを防ぐことができる。
【００２８】
また、第２の管１０の平板部１０Ａと基板２との間の隙間の大きさ（幅、高さ及び長さ）を調整することによって、吸引部５の内部及び堆積ポイントに流れ込むガスの流量を調整することができる。これにより、吸引部５の内部の圧力及び堆積ポイントの圧力を調整することができる。
例えば、第２の管１０（２重管ノズル１１）又は基板ステージ３の位置を調整することで、第２の管１０の平板部１０Ａと基板２との間の隙間１２の大きさ（高さ）を調整するようにすれば良い。
【００２９】
また、例えば、第２の管１０の平板部１０Ａの大きさを変えることで、第２の管１０の平板部１０Ａと基板２との間の隙間１２の大きさ（幅及び長さ）を調整するようにすれば良い。
ここでは、第２の管１０の平板部１０Ａの長さ（基板２に沿う方向の長さ）を長くするために、第２の管１０は、ノズル４よりも長くなっている側の端部に、断面がテーパ状に大きくなるテーパ部（スカート部）１０Ｃを有するものとなっている。
【００３０】
このようにして、第２の管１０の平板部１０Ａと基板２との間の隙間１２の大きさを調整することで、２重管ノズル１１の外部が大気圧であっても、吸引部５の内部の圧力、特に、ノズル４の先端部から基板２までの領域（堆積ポイントを含む）の圧力を負圧（低圧）に保つことができる。これにより、ノズル４から噴射された微粒子１が減速されにくくなるため、微粒子１を高速で基板２に衝突させることができ、基板２上への微粒子１の堆積が促進され、微粒子１からなる膜を成長させることが可能となる。
【００３１】
このため、ノズル４の周囲の領域の圧力、特に、ノズル４の先端部から基板２までの領域（堆積ポイントを含む）の圧力を負圧にするために、堆積室を設けなくても良くなる。つまり、堆積室を設けなくても、微粒子１を高速で基板２に衝突させ、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させることが可能となる。
また、上述のようにして、第２の管１０の平板部１０Ａと基板２との間の隙間１２の大きさを調整することで、吸引部５の内部や堆積ポイントに流れ込むガスの流量、ひいては、吸引部５の内部の圧力及び堆積ポイントの圧力を調整することができる。これにより、微粒子１の速度を制御することもできる。
【００３２】
ところで、ノズル４及び吸引部５（２重管ノズル１１）、あるいは、基板ステージ３を縦横に移動（スキャン）させることで、基板全面に対して微粒子１からなる膜を成長させることができる。
以下、より具体的な構成例について、図４、図５を参照しながら説明する。
本構成例にかかる成膜装置は、エアロゾルデポジション法によって成膜を行なう装置である。
【００３３】
本成膜装置は、図４に示すように、上述の実施形態の構成に加え、基板ステージ駆動機構１３、コントローラ１４、堆積室（成膜室）１５、分級器１６、パウダー室１７、堆積室１５に接続された真空ポンプ（真空源）１８を備える。つまり、本成膜装置は、ノズル４、吸引部５、吸着部３Ａを有する基板ステージ３、基板ステージ駆動機構１３、コントローラ１４、真空ポンプ（真空源）６、堆積室１５、分級器１６、パウダー室１７、真空ポンプ（真空源）１８を備える。なお、図４では、上述の実施形態（図１参照）のものと同一のものには同一の符号を付している。
【００３４】
但し、上述の図１を用いた説明では、ノズル４及び吸引部５（２重管ノズル１１）は、基板２の上方に位置するようにしているが、本構成例では、図５に示すように、ノズル４及び吸引部５（２重管ノズル１１）は、基板２の下方に位置するようにしている。この場合、基板２の下方に位置するノズル４から上方へ向けて微粒子１を噴射することになる。そして、基板２に反跳された微粒子、即ち、ノズル４から噴射された微粒子１のうち基板２上に堆積されなかった微粒子１は、下方へ落ちていき、基板２の下方に位置する吸引部５内に導かれ、吸引・除去されることになる。このため、微粒子１を吸引・除去しやすくなる。なお、図５では、上述の実施形態（図１参照）のものと同一のものには同一の符号を付している。
【００３５】
このような成膜装置では、以下のようにして、微粒子１を基板２に衝突させ、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させる（成膜方法）。
まず、図４に示すように、パウダー室１７にキャリアガスを供給し、パウダー室１７内のパウダー（微粒子原料）１Ａをキャリアガスによって巻き上げる。これにより、成膜材料となる微粒子１（例えばアルミナなどの酸化物微粒子）とキャリアガスとを含むエアロゾルが生成される。
【００３６】
キャリアガスとしては、例えば、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウムやこれらの混合物を用いれば良い。ここでは、窒素ガスを用い、その流量を１０リットル毎分としている。
次に、キャリアガスによって巻き上げられた微粒子１（エアロゾル）は、配管２２を通じて、キャリアガスと共に分級器１６へ送られる。ここでは、分級器１６としてインパクタを用い、例えば５００ｎｍ以上の微粒子１を除去している。
【００３７】
このようにして分級された微粒子１（ここでは粒径が５００ｎｍよりも小さい微粒子；エアロゾル）は、続いて、配管２３を通じて、ノズル４（第１の管９の内部）へ導かれる。そして、微粒子１は、キャリアガスと共に、ノズル４の先端部から基板２へ向けて噴射され、ノズル４を覆うように取り付けられている第２の管１０（外部管）の開口部１０Ｂを通って、基板２上に吹き付けられる。後述するように、ノズル４の先端部と基板２との間の領域の圧力は、負圧（低圧）になっており、パウダー室１７側の圧力よりも低くなっているため、その圧力差によって、微粒子１を高速で基板２に衝突させることができ、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させることができる。
【００３８】
ここでは、ノズル４は、扁平構造とし、出口部分の内寸を横３０ｍｍ、縦０．５ｍｍとしている。また、ノズル４の先端部と基板２との間の距離は約２０ｍｍとしている。
第２の管１０の平板部１０Ａは、基板２に対してほぼ平行になっている。そして、第２の管１０の平板部１０Ａと基板２との間の隙間（クリアランス）１２を、約０．２ｍｍとしている。
【００３９】
また、第２の管１０の平板部１０Ａの開口部１０Ｂ（孔）の大きさを、横３５ｍｍ、縦１０ｍｍとしている。
この場合、吸引部５の内部の圧力、特に、ノズル４の先端部と第２の管１０との間の領域、及び、堆積ポイントの圧力は、１３０Ｐａ程度であり、第２の管１０の平板部１０Ａと基板２との間のクリアランス１２からは約２０１ｐｍのガスが流れ込む。もちろん、吸引部５の内部の圧力や堆積ポイントの圧力は、吸引部５に接続される真空ポンプ６の排気速度に左右される。
【００４０】
ここで、吸引部５の内部の圧力及び堆積ポイントの圧力は、微粒子１の挙動を制御する上で重要である。
そこで、ノズル４、吸引部５及び基板２等を堆積室１５内に収納し、堆積室１５に真空ポンプ１８を接続して、堆積室１５の内部の圧力を制御するようにしている。このようにして、堆積室１５の内部の圧力を制御することによって、クリアランス１２から流れ込むガスの流量、ひいては、吸引部５の内部の圧力及び堆積ポイントの圧力を正確に制御できるようになる。
【００４１】
なお、堆積室１５の内部の圧力は、負圧（低圧）になっていても良いし、大気圧になっていても良い。但し、微粒子１が堆積室１５へ漏出するのを防ぐために、吸引部５の内部の圧力よりも高い圧力にするのが好ましい。
この場合、クリアランス１２を通じて外部からガスが流れ込むため、クリアランス１２の大きさが吸引部５の内部の圧力を決める上で重要となる。例えば、基板ステージ３に駆動機構（基板ステージ駆動機構）１３を設け、これをコントローラ１４によって制御することで、基板ステージ３の位置を制御して、クリアランス１２の大きさ（高さ）を調整するようにすれば良い。この基板ステージ３の位置制御は、基板ステージ３を紙面に沿って上下方向に移動させる制御である。ここで、基板ステージ駆動機構１３及びコントローラ１４は、基板ステージ３の位置を調整するためのものであるため、ステージ位置調整手段１９という。
【００４２】
なお、ここでは、基板ステージ３に駆動機構１３を設けているが、これに限られるものではない。例えば、図６に示すように、第２の管１０（２重管ノズル１１）に駆動機構（ノズル駆動機構）２０を設け、これをコントローラ１４によって制御することで、第２の管１０（２重管ノズル１１）の位置を制御して、クリアランス１２の大きさ（高さ）を調整するようにしても良い。ここで、ノズル駆動機構２０及びコントローラ１４は、第２の管１０（２重管ノズル１１）の位置を調整するためのものであるため、ノズル位置調整手段２１という。なお、図６では、本構成例（図４参照）のものと同一のものには同一の符号を付している。
【００４３】
また、堆積室１５には、図４に示すように、パウダー室１７に供給するキャリアガス、即ち、微粒子１と共にノズル４から噴射されるキャリアガスと同種のガスを供給しても良いし、異種のガスを供給しても良い。但し、同種のガスを供給すれば、堆積ポイントのガス種を厳密に制御することができ、良好な膜が得られることになる。
ところで、ノズル４から噴射されたキャリアガス、堆積室１５からクリアランス１２を経て吸引部５内へ導かれたガス、及び、基板２に反跳された微粒子１、即ち、基板２上に堆積しなかった微粒子１は、吸引部５を通って真空ポンプ６へ導かれ、外部へ排出される。
【００４４】
これにより、微粒子１が堆積室１５内に飛び散らないようにすることができ、堆積室１５や基板２の汚染を防止することができる。
また、ノズル４及び吸引部５（２重管ノズル１１）、又は、基板ステージ３を、２次元的に動かす（スキャンする）ことによって、基板２上の所望の領域にほぼ一様に微粒子１を利用した成膜を行なうことができる。
【００４５】
例えば、ノズル４の出射部の開口の長手方向の長さを３０ｍｍとする。そして、まず、ノズル４の長手方向に直交する方向（一方向）へ基板ステージ３を１００ｍｍ動かす。次いで、ノズル４の長手方向へ基板ステージ３を１ｍｍ動かす。次に、ノズル４の長手方向に直交する方向（逆方向）へ基板ステージ３を１００ｍｍ動かす。次いで、ノズル４の長手方向の同じ方向へ基板ステージ３を１ｍｍ動かす。これらを繰り返して、ノズル４の長手方向へ基板ステージ３を１００ｍｍ動かすと、１００ｍｍ×７０ｍｍ程度の領域に厚さが一定の微粒子１からなる膜を成膜することが可能である。
【００４６】
この場合、例えば、図４に示すように、基板ステージ３に駆動機構（基板ステージ駆動機構）１３を設け、これをコントローラ１４によって制御することで、ノズル４及び吸引部５（２重管ノズル１１）に対する基板ステージ３の位置を制御するようにすれば良い。この基板ステージ３の位置制御は、基板ステージ３を紙面に沿って左右方向へ移動させる制御と、基板ステージ３を紙面に垂直な方向へ移動させる制御である。なお、このような基板ステージ３を、真空チャック機能付き可動基板ステージという。ここで、基板ステージ駆動機構１３及びコントローラ１４は、２重管ノズル１１に対する基板ステージ３の位置を調整するためのものであるため、ステージ位置調整手段１９という。
【００４７】
また、例えば、図６に示すように、ノズル４及び吸引部５（２重管ノズル１１）に駆動機構（ノズル可動機構）２０を設け、これをコントローラ１４によって制御することで、基板ステージ３に対する２重管ノズル１１の位置を制御するようにしても良い。この２重管ノズル１１の位置制御は、２重管ノズル１１を紙面に沿って左右方向へ移動させる制御と、２重管ノズル１１を紙面に垂直な方向へ移動させる制御である。この場合、吸引部５と真空ポンプ６とを接続する配管７、及び、分級器１６とノズル４とを接続する配管２３として、フレキシブルチューブを用いれば良い。ここで、ノズル駆動機構２０及びコントローラ１４は、基板ステージ３に対する２重管ノズル１１の位置を調整するためのものであるため、ノズル位置調整手段２１という。
【００４８】
したがって、本実施形態にかかる成膜装置及び成膜方法によれば、微粒子１の飛散を防止し、微粒子１が堆積室１５や基板２を汚染しないようにしながら、微粒子１を基板２に衝突させて、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させることができるという利点がある。
なお、上述の実施形態の具体的な構成例では、堆積室１５を設けているが、図７に示すように、堆積室自体を設けなくても良い。例えば、第２の管１０の平板部１０Ａと基板２との間のクリアランス１２の調整だけで、吸引部５の内部の圧力及び堆積ポイントの圧力を正確に制御できる場合は、図７に示すように、堆積室１５を設けなくても良い。この場合、大気中に、基板２が下側に位置するように基板ステージ３を設け、ノズル４及び吸引部５（２重管ノズル１１）をその下方に、ノズル４の先端部及び吸引部５の開口部１０Ｂが上側に位置するように配置するだけで良く、非常に簡便に微粒子１を利用した膜の形成が可能となる。また、基板２に反跳され、基板２上に堆積されなかった微粒子１は、吸引部５によって吸引（回収）されるため、周囲を汚染することもない。なお、図７では、上述の実施形態の具体的な構成例（図４参照）のものと同一のものには同一の符号を付している。
【００４９】
また、上述の実施形態では、吸引部５を真空源６に直接接続するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、図８に示すように、吸引部５を、例えばサイクロン（集塵器）などの捕集部２４を介して、真空源６に接続するようにして、吸引部５に接続された捕集部２４に微粒子１を集めるようにしても良い。つまり、成膜装置を、吸引部５に接続され、微粒子１を集める捕集部２４を備えるものとして構成しても良い。これにより、基板２上に堆積されなかった微粒子１を回収し、再利用することが可能となる。なお、図８では、上述の実施形態（図１参照）のものと同一のものには同一の符号を付している。
［第２実施形態］
第２実施形態にかかる成膜装置及び成膜方法について、図９、図１０を参照しながら説明する。
【００５０】
本実施形態にかかる成膜装置は、上述の第１実施形態（図１参照）がノズル４及び吸引部５を２重管構造としているのに対し、３重管構造にしている点が異なる。
つまり、本実施形成では、図９に示すように、ノズル４Ｘ及び吸引部５Ｘを、第１の管９Ｘと、第１の管９Ｘの外側に位置する第２の管１０Ｘと、第１の管９Ｘの内側に位置する第３の管３０とからなる３重管構造（多重構造）によって構成している。なお、図９では、上述の第１実施形態（例えば図１参照）と同一のものには同一の符号を付している。
【００５１】
この場合、第１の管９Ｘと第３の管３０との間の領域によって、微粒子１を基板２に衝突させて、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させるために、基板２へ向けて微粒子１を噴射するノズル４Ｘが構成される。
ここでは、第１の管９Ｘと第３の管３０との間の領域は、リング状になっているため、リング状ノズル４Ｘである。これにより、上述の第１実施形態のような形状のノズル４と比較して、一度に大面積に微粒子１からなる膜を成長させることが可能である。
【００５２】
また、第１の管９Ｘは、その先端に断面がテーパ状に細くなるテーパ部９ＸＡを有する。このため、ノズル４Ｘ、即ち、第１の管９Ｘと第３の管３０との間の領域は、その先端に断面がテーパ状に細くなるテーパ領域を有し、微粒子１をキャリアガスと共に基板２へ向けて噴射させるノズル（微粒子噴出部）として機能する。なお、第１の管９Ｘと第３の管３０との間の領域は、中央に位置するため、中央ノズル４Ｘともいう。
【００５３】
また、ノズル４Ｘは、図１０（Ａ）に示すような断面形状を有する円形ノズルであっても良いし、図１０（Ｂ）に示すような断面形状を有する扁平ノズルであっても良い。但し、リング状扁平ノズルを用いると、微粒子１の速度はノズル４Ｘの長手方向位置に依存し、エッジ部分で微粒子１の速度が低下してしまうため、微粒子１の堆積状態が変わってしまう。これに対し、リング状円形ノズルを用いると、微粒子１の速度は円周方向位置に依存しないため、微粒子１の堆積状態が変わってしまうことがないという利点がある。
【００５４】
また、第３の管３０の内側の領域によって、ノズル４Ｘの周囲に設けられ、ノズル４Ｘから噴射された微粒子１のうち基板２上に堆積されなかった微粒子１を吸引する吸引部５Ｘが構成される。
さらに、第２の管１０Ｘは、第１の管９Ｘを覆うように取り付けられている。そして、第１の管９Ｘと第２の管１０Ｘとの間の領域によって、ノズル４Ｘの周囲に設けられ、ノズル４Ｘから噴射された微粒子１のうち基板２上に堆積されなかった微粒子１を吸引する吸引部５Ｘが構成される。
【００５５】
つまり、第３の管３０の内側の領域、及び、第１の管９Ｘと第２の管１０Ｘとの間の領域は、真空源６（真空ポンプなど）に配管７を介して接続されている。そして、これらの領域は、基板２上に堆積されなかった微粒子１をキャリアガスと共に吸引する吸引部５Ｘ（微粒子吸引部）として機能する。つまり、真空源６によって、吸引部５Ｘ内のガス（微粒子を含む）を排気することによって、基板２上に堆積されなかった微粒子１を吸引し、除去するようになっている。この結果、吸引部５Ｘ内は負圧になる。なお、吸引部５Ｘは、例えば図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、ノズル４Ｘの断面形状に応じた断面形状にすれば良い。
【００５６】
なお、第３の管３０によって構成される吸引部５Ｘ、及び、第１の管９Ｘと第２の管１０Ｘとによって構成される吸引部５Ｘを、キャリアガス及び微粒子１を吸引する吸引ノズルともいう。また、第３の管３０によって構成される吸引部５Ｘは、ノズル４Ｘの内側に位置するため、内側ノズルともいう。また、第１の管９Ｘと第２の管１０Ｘとによって構成される吸引部５Ｘは、ノズル４Ｘの外側に位置するため、外側ノズルともいう。さらに、第１の管９Ｘと第２の管１０Ｘとによって構成される吸引部５Ｘは、ノズル４Ｘの外周にリング状、かつ、管状に設けられているため、リング状吸引管又はリング状外部管ともいう。また、３重管構造の全体を、３重管ノズル１１Ｘ（多重構造ノズル；３重構造ノズル；多重管ノズル；吸引管付きノズル）もいう。
【００５７】
また、第２の管１０Ｘは、ノズル４Ｘ（第１の管９Ｘと第３の管３０との間の領域）の先端部（出射部）側が、ノズル４Ｘよりも長くなっている。そして、このノズル４Ｘよりも長くなっている側の第２の管１０Ｘの端部を塞ぐように、ノズル４Ｘに対向する位置に開口部１０ＸＢを有する平板部１０ＸＡ（カバー部）を備える。
そして、第２の管１０Ｘは、平板部１０ＸＡと基板２とが対向し、平板部１０ＸＡと基板２との間に隙間（クリアランス）１２があくように設けられる。つまり、第２の管１０Ｘの平板部１０ＸＡは、基板２に対してほぼ平行に設けられており、基板２の表面に沿う方向へ延びている。
【００５８】
このように構成されるため、ノズル４Ｘから噴射された微粒子１は、基板２の表面上の堆積ポイントに堆積し、堆積ポイントの周囲の領域には堆積したり、付着したりはしない。また、基板２に衝突した微粒子１のうち、基板２に反跳された微粒子１は、内側及び外側の吸引部５Ｘによって吸引される。これにより、微粒子１の飛散を防止することができ、微粒子１が周囲（例えば堆積室）や基板２を汚染しないようにすることができる。
【００５９】
ところで、上述のように、吸引部５Ｘ、即ち、第１の管９Ｘと第２の管１０Ｘとの間の領域及び第３の管３０の内側の領域は、真空源６に接続されているため、負圧（低圧；減圧状態）になる。ここでは、吸引部５Ｘはノズル４Ｘを覆うように設けられているため、ノズル４Ｘの周囲の領域が負圧になる。
そして、吸引部５Ｘの内部の圧力が負圧になっていると、平板部１０ＸＡと基板２との間の隙間１２及び開口部１０ＸＢを通して、吸引部５Ｘ内に外部からガスが流れ込むことになる。このように、平板部１０ＸＡと基板２との間の隙間１２を通してガスが流れ込むことで、微粒子１が外部（例えば堆積室）へ漏出するのを防ぐことができる。
【００６０】
また、第２の管１０Ｘの平板部１０ＸＡと基板２との間の隙間の大きさ（幅、高さ及び長さ）を調整することによって、吸引部５Ｘの内部及び堆積ポイントに流れ込むガスの流量を調整することができる。これにより、吸引部５Ｘの内部の圧力及び堆積ポイントの圧力を調整することができる。
ここでは、第２の管１０Ｘの平板部１０ＸＡの長さ（基板２に沿う方向の長さ）を長くするために、第２の管１０Ｘは、ノズル４Ｘよりも長くなっている側の端部に、断面がテーパ状に大きくなるテーパ部（スカート部）１０ＸＣを有するものとなっている。
【００６１】
このようにして、第２の管１０Ｘの平板部１０ＸＡと基板２との間の隙間１２の大きさを調整することで、２重管ノズル１１Ｘの外部が大気圧であっても、吸引部５Ｘの内部の圧力、特に、ノズル４Ｘの先端部から基板２までの領域（堆積ポイントを含む）の圧力を負圧（低圧）に保つことができる。これにより、ノズル４Ｘから噴射された微粒子１が減速されにくくなるため、微粒子１を高速で基板２に衝突させることができ、基板２上への微粒子１の堆積が促進され、微粒子１からなる膜を成長させることが可能となる。
【００６２】
このため、ノズル４Ｘの周囲の領域の圧力、特に、ノズル４Ｘの先端部から基板２までの領域（堆積ポイントを含む）の圧力を負圧にするために、堆積室を設けなくても良くなる。つまり、堆積室を設けなくても、微粒子１を高速で基板２に衝突させ、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させることが可能となる。
また、上述のようにして、第２の管１０Ｘの平板部１０ＸＡと基板２との間の隙間１２の大きさを調整することで、吸引部５Ｘの内部や堆積ポイントに流れ込むガスの流量、ひいては、吸引部５Ｘの内部の圧力及び堆積ポイントの圧力を調整することができる。これにより、微粒子１の速度を制御することもできる。
【００６３】
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態（具体的な構成例を含む）及び変形例の場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、具体的な構成例の流量等の条件も、２重管構造の場合とほぼ同様のものを使用できる。
したがって、本実施形態にかかる成膜装置及び成膜方法によれば、上述の第１実施形態の場合と同様に、微粒子１の飛散を防止し、微粒子１が堆積室や基板２を汚染しないようにしながら、微粒子１を基板２に衝突させて、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させることができるという利点がある。
［第３実施形態］
第３実施形態にかかる成膜装置及び成膜方法について、図１１、図１２を参照しながら説明する。
【００６４】
本実施形態にかかる成膜装置は、上述の第１実施形態（図１参照）が２重管構造になっているのに対し、３重管構造になっている点が異なる。
つまり、本実施形態では、図１１に示すように、第１の管９と、第１の管９の外側に位置する第２の管１０と、第２の管１０の外側に位置する第４の管４０とからなる３重管構造（多重構造）を備える。つまり、本実施形態では、上述の第１実施形態（図１参照）と同様に、ノズル４及び吸引部５を、第１の管９と、第１の管９の外側に位置する第２の管１０とからなる２重管構造によって構成し、この２重管構造の外側に第４の管４０を設けて、３重管構造にしている。なお、図１１では、上述の第１実施形態（例えば図１参照）と同一のものには同一の符号を付している。
【００６５】
本実施形態では、第４の管４０は、第２の管１０を覆うように取り付けられている。これにより、第４の管４０と第２の管１０との間の領域によって、２重管ノズル１１の周囲に設けられ、２重管ノズル１１の周囲のガスを吸引するガス吸引部４１が構成される。
また、本実施形態では、第４の管４０と第２の管１０との間の領域は、真空源４２（第２真空源；真空ポンプなど）に配管４３を介して接続されている。そして、真空源４２によって、ガス吸引部４１の内部のガスを排気することによって、２重管ノズル１１の周囲のガスを吸引するようになっている。この結果、２重管ノズル１１の周囲の圧力は負圧となる。なお、ガス吸引部４１は、例えば図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、ノズル４の断面形状に応じた断面形状にすれば良い。なお、図１２では、上述の第１実施形態（例えば図２参照）と同一のものには同一の符号を付している。
【００６６】
ここでは、図１１に示すように、第４の管４０と第２の管１０との間の領域は、第１の管９と第２の管１０との間の領域に接続されている第１真空源６とは異なる第２真空源４２に接続されている。これにより、第１の管９と第２の管１０との間の領域、即ち、吸引部５の内部の圧力と、第４の管４０と第２の管１０との間の領域、即ち、ガス吸引部４１の内部の圧力とは、それぞれ独立に調整できるようになっている。
【００６７】
ここで、真空源６、４２として真空ポンプを用いる場合、第４の管４０と第２の管１０との間の領域に接続される真空ポンプ４２は、第１の管９と第２の管１０との間の領域に接続される真空ポンプ６と同程度又はそれ以上の排気速度を持つものとするのが好ましい。
なお、第４の管４０と第２の管１０とによって構成されるガス吸引部４１を、ガスを吸引するガス吸引ノズルともいう。また、ガス吸引部４１は、外側に位置するため、外側ノズルともいう。さらに、ガス吸引部４１は、リング状、かつ、管状に設けられているため、リング状吸引管ともいう。また、吸引部５は、中央に位置するため、中央ノズルともいう。さらに、吸引部５は、ノズル４の外周にリング状、かつ、管状に設けられているため、リング状吸引管ともいう。また、３重管構造の全体を、３重管ノズル１１Ｙ（多重構造ノズル；３重構造ノズル；多重管ノズル；吸引管付きノズル）もいう。
【００６８】
上述のように、ガス吸引部４１によって、２重管ノズル１１の周囲のガスを吸引することによって、平板部１０Ａと基板２との間の隙間を通じて堆積ポイント及び吸引部５の内部へ流れ込むガスの流量を調整することができる。これにより、堆積ポイント及び吸引部５の内部の圧力を調整することができる。
このため、本実施形態では、最も内側の第１の管９によって構成されるノズル４から微粒子１を噴射し、微粒子１を基板２に衝突させて、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させる。また、外側の２つの管１０，４０によって構成される２つの領域をそれぞれ別の真空源６，４２に接続する。そして、内側の領域、即ち、第１の管９と第２の管１０との間の領域から、主として、微粒子１やキャリアガスを吸引する。一方、外側の領域、即ち、第２の管１０と第４の管４０との間の領域から、２重管ノズル１１の周囲のガスを吸引する。これにより、平板部１０Ａと基板２との間の隙間を通じて堆積ポイント及び吸引部５の内部へ流れ込むガスの流量を調整し、これにより、堆積ポイント及び吸引部５の内部の圧力を調整するようにしている。したがって、上述の第１実施形態の場合と比較して、さらに精密に堆積条件（例えば堆積ポイントの圧力等）を制御できるようになる。
【００６９】
ところで、第４の管４０は、ノズル４の先端部側の端部にフランジ部４０Ａを備える。そして、第４の管４０は、フランジ部４０Ａと基板２とが対向し、フランジ部４０Ａと基板２との間に隙間（クリアランス）４４があくように設けられる。つまり、第４の管４０のフランジ部４０Ａは、基板２に対してほぼ平行に設けられており、基板２の表面に沿う方向へ延びている。
【００７０】
このため、第４の管４０のフランジ部４０Ａと基板２との間の隙間の大きさ（幅、高さ及び長さ）を調整することによって、外部からガス吸引部４１の内部へ流れ込むガスの流量を調整することができる。これにより、ガス吸引部４１の内部の圧力を調整することができる。
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態（具体的な構成例も含む）及び変形例の場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、具体的な構成例の流量等の条件も、２重管構造の場合とほぼ同様のものを使用できる。
【００７１】
したがって、本実施形態にかかる成膜装置及び成膜方法によれば、上述の第１実施形態の場合と同様に、微粒子１の飛散を防止し、微粒子１が堆積室や基板２を汚染しないようにしながら、微粒子１を基板２に衝突させて、基板２上に微粒子１からなる膜を成長させることができるという利点がある。
［その他］
なお、本発明は、上述した各実施形態及び変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【００７２】
例えば、上述の各実施形態及び変形例では、ノズル４，４Ｘを、基板２の表面に直交する方向に沿うように設け、基板２の表面に直交する方向から基板２に微粒子１を衝突させるようにしているが、これに限られるものではない。例えば、図１３に示すように、ノズル４を、基板２の表面に直交する方向に対して傾けて設け、基板２の表面に直交する方向に対して傾けられた斜め方向から基板２に微粒子１を衝突させるようにしても良い。これにより、微粒子１の大きさや材質によって、良好な膜質が得られることになる。なお、図１３では、上述の第１実施形態（例えば図１参照）と同一のものには同一の符号を付している。
【００７３】
また、上述の各実施形態及び変形例では、第２の管１０，１０Ｘを、スカート部１０Ｃ，１０ＸＣを備えるものとして構成しているが、これに限られるものではなく、例えば図１４に示すように、吸引部５Ｚを構成する第２の管１０Ｚを、スカート部を有しないものとして構成しても良い。つまり、吸引部５Ｚを構成する第２の管１０Ｚを、長手方向に同一断面形状を有するものとして、２重管ノズル１１Ｚを構成しても良い。なお、図１４では、上述の第１実施形態（例えば図１参照）と同一のものには同一の符号を付している。
【００７４】
ここで、ノズル４は、図１５（Ａ）に示すような断面形状を有する円形ノズルであっても良いし、図１５（Ｂ）に示すような断面形状を有する扁平ノズルであっても良い。また、吸引部５Ｚは、例えば図１５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ノズル４の断面形状に応じた断面形状にすれば良い。
この場合、図１４中、点線で示すように、開口部１０ＺＢを有する平板部１０ＺＡ（カバー部）が外側に突出するように、平板部１０ＺＡの長さ（基板２に沿う方向）を長くしても良い。これにより、第２の管１０Ｚの平板部１０ＺＡと基板２との間に隙間１２の大きさを調整することができる。この結果、堆積ポイント及び吸引部５Ｚの内部に流れ込むガスの流量を調整することができ、これにより、堆積ポイント及び吸引部５Ｚの内部の圧力を調整することができる。
【００７５】
以下、上述の各実施形態及び変形例に関し、更に、付記を開示する。
（付記１）
ターゲットへ向けて前記微粒子を噴射するノズルと、
前記ノズルの周囲に設けられ、前記ノズルから噴射された前記微粒子のうち前記ターゲットに反跳された微粒子を吸引する吸引部とを備えることを特徴とする成膜装置。
【００７６】
（付記２）
前記吸引部は、真空源に接続されていることを特徴とする、付記１記載の成膜装置。
（付記３）
前記ターゲットを保持するステージを備え、
前記ステージが、前記ターゲットを吸着する吸着部を備え、
前記吸着部は、前記真空源に接続されていることを特徴とする、付記２記載の成膜装置。
【００７７】
（付記４）
前記ノズル及び前記吸引部は、前記ターゲットの下方に位置することを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の成膜装置。
（付記５）
第１の管と、前記第１の管の外側に位置する第２の管とからなる２重管構造を備え、
前記第１の管によって前記ノズルが構成され、
前記第１の管と前記第２の管との間の領域によって前記吸引部が構成されることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の成膜装置。
【００７８】
（付記６）
第１の管と、前記第１の管の外側に位置する第２の管と、前記第１の管の内側に位置する第３の管とからなる３重管構造を備え、
前記第１の管と前記第３の管との間の領域によって前記ノズルが構成され、
前記第１の管と前記第２の管との間の領域、及び、前記第３の管の内側の領域によって前記吸引部が構成されることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の成膜装置。
【００７９】
（付記７）
第１の管と、前記第１の管の外側に位置する第２の管と、前記第２の管の外側に位置する第４の管とからなる３重管構造を備え、
前記第１の管によって前記ノズルが構成され、
前記第１の管と前記第２の管との間の領域によって前記吸引部が構成され、
前記第４の管と前記第２の管との間の領域によってガスを吸引するガス吸引部が構成されることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の成膜装置。
【００８０】
（付記８）
前記第２の管は、前記ノズルよりも長くなっており、前記ノズルよりも長くなっている側の端部を塞ぐように前記ノズルに対向する位置に開口部を有するカバー部を備えることを特徴とする、付記５〜７のいずれか１項に記載の成膜装置。
（付記９）
前記第２の管は、前記カバー部と前記ターゲットとが対向し、前記カバー部と前記ターゲットとの間に隙間があくように設けられることを特徴とする、付記８記載の成膜装置。
【００８１】
（付記１０）
前記カバー部と前記ターゲットとの間の隙間の大きさを調整するために前記第２の管又は前記ターゲットの位置を調整する位置調整手段を備えることを特徴とする、付記９記載の成膜装置。
（付記１１）
前記吸引部に接続され、前記微粒子を集める捕集部を備えることを特徴とする、付記１〜１０のいずれか１項に記載の成膜装置。
【００８２】
（付記１２）
前記ノズルが、前記ターゲットの表面に直交する方向に対して傾けられていることを特徴とする、付記１〜１１のいずれか１項に記載の成膜装置。
（付記１３）
ノズルからターゲットへ向けて微粒子を噴射し、前記微粒子を前記ターゲットに衝突させて、前記ターゲット上に前記微粒子を含む膜を成長させ、
前記ノズルの周囲に設けられた吸引部によって、前記ノズルから噴射された前記微粒子のうち前記ターゲットに反跳された微粒子を吸引することを特徴とする成膜方法。
【００８３】
（付記１４）
ステージに備えられる吸着部に前記ターゲットを吸着させることを特徴とする、付記１３記載の成膜方法。
（付記１５）
前記吸着部及び前記吸引部を同一の真空源に接続し、前記吸引部内の圧力と同一又はほぼ同一の圧力で前記ターゲットを前記吸着部に吸着させることを特徴とする、付記１４記載の成膜方法。
【００８４】
（付記１６）
前記ターゲットの下方に位置する前記ノズルから上方へ向けて前記微粒子を噴射し、
前記ターゲットに反跳された微粒子を、前記ターゲットの下方に位置する前記吸引部によって吸引することを特徴とする、付記１３〜１５のいずれか１項に記載の成膜方法。
（付記１７）
第１の管と、前記第１の管の外側に位置する第２の管とからなる２重管構造を備え、
前記第１の管によって前記ノズルが構成され、
前記第１の管と前記第２の管との間の領域によって前記吸引部が構成され、
前記第２の管は、前記第１の管よりも長くなっており、前記第１の管よりも長くなっている側の端部を塞ぐように前記第１の管に対向する位置に開口部を有するカバー部を備え、
前記カバー部と前記ターゲットとの間の隙間の大きさを調整して前記微粒子が堆積する領域の圧力を調整することを特徴とする、付記１３〜１６のいずれか１項に記載の成膜方法。
【００８５】
（付記１８）
前記第２の管の外側に位置する第４の管を備え、
前記第４の管と前記第２の管との間の領域のガスを吸引して前記微粒子が堆積する領域の圧力を調整することを特徴とする、付記１７記載の成膜方法。
（付記１９）
前記吸引部に接続された捕集部に前記微粒子を集めることを特徴とする、付記１３〜１８のいずれか１項に記載の成膜方法。
【００８６】
（付記２０）
前記ターゲットの表面に直交する方向に対して傾けられている前記ノズルから前記ターゲットへ向けて前記微粒子を噴射することを特徴とする、付記１３〜１９のいずれか１項に記載の成膜方法。
【符号の説明】
【００８７】
１  微粒子
１Ａ  パウダー
２  基板（ターゲット）
３  ステージ
３Ａ  吸着部
４，４Ｘ  ノズル
５，５Ｘ，５Ｚ  吸引部
６  真空源（第１真空源；真空ポンプ）
７，８  配管
９，９Ｘ  第１の管
９Ａ，９ＸＡ  テーパ部
１０，１０Ｘ，１０Ｚ  第２の管
１０Ａ，１０ＸＡ，１０ＺＡ  平板部（カバー部）
１０Ｂ，１０ＸＢ，１０ＺＢ  開口部
１０Ｃ，１０ＸＣ  テーパ部（スカート部）
１１，１１Ｚ  ２重管ノズル
１１Ｘ，１１Ｙ  ３重管ノズル
１２  隙間
１３  基板ステージ駆動機構
１４  コントローラ
１５  堆積室
１６  分級器
１７  パウダー室
１８  真空ポンプ（真空源）
１９  ステージ位置調整手段
２０  ノズル駆動機構
２１  ノズル位置調整手段
２２，２３  配管
２４  捕集部
３０  第３の管
４０  第４の管
４０Ａ  フランジ部
４１  ガス吸引部
４２  真空源（第２真空源；真空ポンプ）
４３  配管
４４  隙間
【図１】
0005573046.tif 000002
【図２】
0005573046.tif 000003
【図３】
0005573046.tif 000004
【図４】
0005573046.tif 000005
【図５】
0005573046.tif 000006
【図６】
0005573046.tif 000007
【図７】
0005573046.tif 000008
【図８】
0005573046.tif 000009
【図９】
0005573046.tif 000010
【図１０】
0005573046.tif 000011
【図１１】
0005573046.tif 000012
【図１２】
0005573046.tif 000013
【図１３】
0005573046.tif 000014
【図１４】
0005573046.tif 000015
【図１５】
0005573046.tif 000016
【図１６】
0005573046.tif 000017