(57)【要約】【課題】成膜速度の速いエアロゾルデポジション装置を提供する。【解決手段】エアロゾルデポジション装置１０は、成膜基板２０を保持する基板保持部１１ｂ及び成膜ノズル１１ａを有する成膜室１１と、成膜ノズル１１ａにエアロゾル状態の材料粒子を供給するエアロゾル発生部１２と、エアロゾル発生部１２にキャリアガスを供給するキャリアガス供給部１３と、成膜ノズル１１ａ側に向いた第１面と、基板保持部１１ｂ側に向いた第２面と、第１面から第２面に向かって貫通する貫通孔Ｈを有し、成膜ノズル１１ａと基板保持部１１ｂとの間に配置される電気絶縁性の帯電板１４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜基板を保持する基板保持部及び成膜ノズルを有する成膜室と、
前記成膜ノズルにエアロゾル状態の材料粒子を供給するエアロゾル発生部と、
前記エアロゾル発生部にキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、
前記成膜ノズル側に向いた第１面と、前記基板保持部側に向いた第２面と、前記第１面から前記第２面に向かって貫通する貫通孔を有し、前記成膜ノズルと前記基板保持部との間に配置される電気絶縁性の帯電板と、
を備えるエアロゾルデポジション装置。
【請求項２】
前記貫通孔が前記帯電板を貫通する方向と交差する向きに、前記帯電板を移動させる駆動部を備える請求項１に記載のエアロゾルデポジション装置。
【請求項３】
前記貫通孔は、曲がっている請求項１又は２に記載のエアロゾルデポジション装置。
【請求項４】
前記貫通孔は、螺旋形状を有する請求項３に記載のエアロゾルデポジション装置。
【請求項５】
間隔を空けて配置された複数の前記帯電板を備える請求項１又は２に記載のエアロゾルデポジション装置。
【請求項６】
前記成膜ノズル側に配置された一の前記帯電板の前記貫通孔の断面積は、前記基板保持部側に配置された他の前記帯電板の前記貫通孔の断面積よりも大きい請求項５に記載のエアロゾルデポジション装置。
【請求項７】
前記成膜基板を帯電させる電荷発生部を備え、
前記電荷発生部は、前記帯電板の前記貫通孔を通過した材料粒子が帯電する極性とは反対の極性に、前記成膜基板を帯電させる請求項１〜６の何れか一項に記載のエアロゾルデポジション装置。
【請求項８】
成膜ノズルから、エアロゾル状態の材料粒子を噴射する第１工程と、
噴射した材料粒子を、成膜ノズル側の第１面から前記第１面とは反対側の第２面に向かって貫通する貫通孔を有する電気絶縁性の帯電板の貫通孔を通過させて、材料粒子を帯電させる第２工程と、
帯電した材料粒子を、成膜基板上に堆積させて成膜する第３工程と、
を備えるエアロゾルデポジション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾルデポジション装置及びエアロゾルデポジション法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアロゾルデポジション法を用いた成膜が行われている。
【０００３】
エアロゾルデポジション法は、エアロゾル状態の材料粒子をノズルから成膜基板へ向けて噴射する。ノズルから噴射された材料粒子は、成膜基板へ衝突する。この衝突の時に、材料粒子の持つ運動エネルギーが成膜エネルギーに変えられて、基板-粒子間及び粒子間の結合を実現して、材料粒子による膜が形成される。
【０００４】
エアロゾルデポジション法では、室温において、セラミックス、金属又はこれらの複合体の成膜を行うことができる。
【０００５】
一方、従来のセラミックスの成膜では、高温の焼成処理が行われていた。
【０００６】
エアロゾルデポジション法では、このような高温の焼成処理を行わずにセラミックスの膜を形成することができるので、他の材料を高温にさらすことを防ぐと共に、製造工程を簡略にできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１４７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような利点を有するエアロゾルデポジション法であるが、従来のエアロゾルデポジション法では、成膜されない粒子が多いため、成膜速度が速くないという問題があった。
【０００９】
そこで、本明細書では、成膜速度の速いエアロゾルデポジション装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本明細書では、成膜速度の速いエアロゾルデポジション法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書に開示するエアロゾルデポジション装置の一形態によれば、成膜基板を保持する基板保持部及び成膜ノズルを有する成膜室と、上記成膜ノズルにエアロゾル状態の材料粒子を供給するエアロゾル発生部と、上記エアロゾル発生部にキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、上記成膜ノズル側に向いた第１面と、上記基板保持部側に向いた第２面と、上記第１面から上記第２面に向かって貫通する貫通孔を有し、上記成膜ノズルと上記基板保持部との間に配置される電気絶縁性の帯電板と、を備える。
【００１２】
また、本明細書に開示するエアロゾルデポジション法の一形態によれば、成膜ノズルから、エアロゾル状態の材料粒子を噴射する第１工程と、噴射した材料粒子を、成膜ノズル側の第１面から上記第１面とは反対側の第２面に向かって貫通する貫通孔を有する電気絶縁性の帯電板の貫通孔を通過させて、材料粒子を帯電させる第２工程と、帯電した材料粒子を、成膜基板上に堆積させて成膜する第３工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
上述した本明細書に開示するエアロゾルデポジション装置の一形態によれば、成膜速度が速い。
【００１４】
また、上述した本明細書に開示するエアロゾルデポジション法の一形態によれば、成膜速度が速い。
【００１５】
本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるだろう。
【００１６】
前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本明細書に開示するエアロゾルデポジション装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】（Ａ）は、第１実施形態のエアロゾルデポジション装置の帯電板を示す断面図であり、（Ｂ）は、帯電板の貫通孔を示す平面図である。
【図３】第１実施形態のエアロゾルデポジション装置の帯電板の貫通孔の径と、閉塞性及び静電気力との関係を示す図である。
【図４】本明細書に開示するエアロゾルデポジション装置の第２実施形態の帯電板を示す断面図である。
【図５】上下の帯電板の貫通孔の配置を示す図である。
【図６】実施例及び比較例の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本明細書で開示するエアロゾルデポジション装置の好ましい第１実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００１９】
図１は、本明細書に開示するエアロゾルデポジション装置の第１実施形態を示す図である。図２（Ａ）は、第１実施形態のエアロゾルデポジション装置の帯電板を示す断面図であり、図２（Ｂ）は、帯電板の貫通孔を示す平面図である。
【００２０】
本実施形態のエアロゾルデポジション装置１０（以下、単に装置１０ともいう）は、エアロゾルデポジション法を用いて、成膜基板上に材料粒子を成膜する装置である。
【００２１】
装置１０は、成膜室１１と、エアロゾル発生部１２と、キャリアガス供給部１３と、減圧部１８と、帯電板１４を備える。
【００２２】
成膜室１１は、成膜基板２０を保持する基板保持部（別名「ＸＹステージ」）１１ｂ及び成膜ノズル１１ａを有する。基板保持部（別名「ＸＹステージ」）１１ｂは、成膜基板２０を保持する保持面を有しており、成膜基板２０はこの保持面上に保持される。
【００２３】
また、成膜室１１は、基板保持部１１ｂ（別名「ＸＹステージ」）を水平方向又は垂直方向に移動させる駆動部１５を有する。駆動部１５は、支柱１１ｃを介して基板保持部１１ｂ（別名「ＸＹステージ」）と接続される。成膜基板２０は、駆動部１５によって駆動される基板保持部（別名「ＸＹステージ」）１１ｂと共に移動しながら成膜される。
【００２４】
キャリアガス供給部１３は、エアロゾル発生部１２にキャリアガスを供給する。キャリアガス供給部１３は、酸素ガス又は窒素ガス等のキャリアガスを供給するキャリアガスタンクを有する。キャリアガス供給部１３は、流量計１７を備えた配管１９ｂを介してエアロゾル発生部１２と接続される。
【００２５】
エアロゾル発生部１２は、成膜ノズル１１ａにエアロゾル状態の材料粒子を供給する。エアロゾル発生部１２は、材料粒子Ｍを収容する容器を振動させる超音波振動部１２ａを有する。エアロゾル発生部１２は、配管１９ａを介して成膜ノズル１１ａと接続される。
【００２６】
減圧部１８は、メカニカルブースタポンプ１８ｂ及び真空ポンプ１８ａを有する。成膜室１１は、メカニカルブースタポンプ１８ｂを介して真空ポンプ１８ａと接続される。また、エアロゾル発生部１２も、配管１９ｃを介して、メカニカルブースタポンプ１８ｂ及び真空ポンプ１８ａと接続される。
【００２７】
成膜に使用される材料粒子としては、特に制限はなく、電気絶縁体、導電体又はこれらの混合物を用いることができる。
【００２８】
成膜基板としては、特に制限はなく、電気絶縁体又は導電体を用いることができるが、荷電した材料粒子の電荷を速やかに放電させる観点から、導電体を用いることが好ましい。
【００２９】
帯電板１４は、電気絶縁性であり、成膜ノズル１１ａと基板保持部（別名「ＸＹステージ」）１１ｂとの間に配置される。帯電板１４は、成膜ノズル１１ａ側に向いた第１面Ｐ１と、基板保持部１１ｂ側に向いた第２面Ｐ２と、第１面Ｐ１から第２面Ｐ２に向かって貫通する複数の貫通孔Ｈを有する（図２（Ａ）参照）。
【００３０】
帯電板１４は、連結部１１ｄによって基板保持部（別名「ＸＹステージ」）１１ｂと連結される。従って、帯電板１４は、駆動部１５によって、基板保持部（別名「ＸＹステージ」）１１ｂに保持される成膜基板２０と共に駆動される。
【００３１】
具体的には、駆動部１５が、基板保持部（別名「ＸＹステージ」）１１ｂを水平方向に、即ち、貫通孔Ｈが帯電板１４を貫通する方向と交差又は直交する向きに駆動することにより、帯電板１５も成膜基板２０と共に水平方向に移動する。
【００３２】
成膜ノズル１１ａから噴射されたエアロゾル状態の材料粒子Ｚは、帯電板１４の貫通孔Ｈを通過する間に、貫通孔Ｈの内壁と衝突して、摩擦帯電と同様の電荷移行により帯電する。そして、荷電した材料粒子は、成膜基板２０に向かって衝突する。
【００３３】
帯電板１４は、電気絶縁性の材料を用いて形成される。帯電板１４を形成する材料としては、複数の貫通孔Ｈが形成された状態で所定の機械的強度を有するものであれば、特に制限されない。帯電板１４の形成材料として、例えば、酸化アルミニウム又は酸化ジルコニウム等を用いても良い。
【００３４】
また、装置１０は、成膜基板２０を帯電させる電荷発生部１６を備える。電荷発生部１６は、帯電板２０の貫通孔Ｈを通過した材料粒子が帯電する極性とは反対の極性に、成膜基板２０を帯電させる。帯電板１４の貫通孔Ｈを通過し、第１の極性（例えば正の極性）に荷電した材料粒子は、第２の極性（例えば負の極性）に帯電した成膜基板２０に対して、静電引力により引きつけられて衝突し膜が形成される。
【００３５】
電荷発生部１６は、例えば、ナイロン樹脂とフッ素樹脂を、しゅう動させることにより、正の極性及び負の極性の電荷を発生することができる。この場合、ナイロン樹脂から正の極性を取り出すことでき、フッ素樹脂から負の極性を取り出すことできる。また，電荷発生部１６は電圧計を用いることも可能である。
【００３６】
成膜する際には、成膜室１１内を減圧部１８で減圧にした後、材料粒子Ｍを収容したエアロゾル発生部１２の容器を超音波振動部１２ａで振動させながら、キャリアガス供給部１３よりエアロゾル発生部１２の容器内にキャリアガスを送り込んでエアロゾルＺを発生させる。
【００３７】
発生したエアロゾルＺは、配管１９ａを介して成膜ノズル１１ａに搬送され、成膜ノズル１１ａから、駆動部１５により貫通孔Ｈが帯電板１４を貫通する方向と交差又は直交する向きに駆動される帯電板１４に向けて噴射される。噴射されたエアロゾルＺ中の材料粒子は、貫通孔Ｈを通過する際に貫通孔Ｈの内壁と衝突することにより帯電する。そして、第１の極性に荷電した材料粒子は、第２の極性に帯電した成膜基板２０に引き寄せられて衝突し、膜状に堆積する。
【００３８】
次に、帯電板１４について、更に以下に詳述する。
【００３９】
帯電板１４の貫通孔Ｈは曲がっていることが、貫通孔Ｈを通過する材料粒子を内壁と衝突させて材料粒子の帯電を促進する観点から好ましい。この場合、貫通孔Ｈは、角を有した曲がりよりも、角を有さない湾曲した形状を有することが、材料粒子による貫通孔Ｈの閉塞を防止する上で好ましい。
【００４０】
図２（Ａ）に示すように、本実施形態の装置１０では、貫通孔Ｈは、螺旋形状を有する。
【００４１】
貫通孔Ｈは、帯電板１４を第１面Ｐ１から第２面Ｐ２に向かって螺旋状に貫通する。貫通孔Ｈは、多くの曲がった部分を有するので、貫通孔Ｈを通過する材料粒子と内壁との間の衝突回数を増加して材料粒子の帯電を促進する。
【００４２】
装置１０では、貫通孔Ｈの断面形状は円形である。貫通孔Ｈの直径Ｌ３としては、材料粒子の体積平均粒子径に対して、２０倍〜２０００倍の範囲にあることが、材料粒子の帯電を促進すると共に貫通孔Ｈの閉塞を防止する観点から好ましい。なお、材料粒子が不定形である場合には、材料粒子の径は、材料粒子の体積平均粒子径を直径として有する球の半径として扱うことができる。
【００４３】
貫通孔Ｈの直径Ｌ３は、螺旋の外径Ｌ１と内径Ｌ２との差で表される。貫通孔Ｈは、例えば、外径Ｌ１と内径Ｌ２で規定される螺旋形状を有するドリルを用いて電気絶縁性の板に孔を開けることにより形成される。
【００４４】
隣接する貫通孔Ｈ同士の間の距離Ｌ４は、適宜設定され得る。例えば、距離Ｌ４は、０．１ｍｍから１ｍｍというようにしても良い。
【００４５】
貫通孔Ｈの螺旋の数は、材料粒子の帯電を促進すると共に貫通孔Ｈの閉塞を防止する観点から、適宜設定され得る。
【００４６】
また、帯電板１４の厚さも、材料粒子の帯電を促進すると共に貫通孔Ｈの閉塞を防止する観点から、適宜設定され得る。
【００４７】
帯電板１４は、具体的には、成膜ノズル１１ａと、基板保持部（別名「ＸＹステージ」）１１ｂ上に保持される成膜基板２０との間に配置されるが、成膜ノズル１１ａと接触するように配置しても良い。
【００４８】
また、成膜ノズル１１ａを、電荷発生部と同様の装置を用いて、材料粒子が帯電板１４によって帯電するのと同じ極性に帯電させても良い。
【００４９】
上述した帯電板１４は、駆動部１５によって駆動されるので、帯電板１４の同じ部分に材料粒子が噴射され続けないため、貫通孔Ｈが閉塞することが防止される。
【００５０】
帯電板１４の貫通孔Ｈを通過させて、材料粒子を成膜基板２０上に堆積させる観点から、成膜ノズル１１ａから噴射される材料粒子の速度は、３０〜１００ｍ／秒の範囲にすることが好ましい。
【００５１】
図３は、第１実施形態のエアロゾルデポジション装置の帯電板の貫通孔の径と、閉塞性及び静電気力との関係を示す図である。
【００５２】
図３に示す関係は、本実施形態の装置１０を用いて、帯電板１４により帯電させた材料粒子を成膜基板２０上に堆積させて得られた。
【００５３】
材料粒子として、体積平均粒子径が０．５μｍであるチタン酸バリウムを用いた。材料粒子の前処理として、減圧下において、約１３０℃×３０分の熱処理を行って、水分を除去した。成膜基板２０として銅箔を用いた。
【００５４】
帯電板１４の形成材料として、酸化アルミニウムを用いた。貫通孔Ｈの螺旋の数は６とした。貫通孔Ｈの直径Ｌ３は、図３の横軸に示すように１μｍ〜１００００μｍの範囲とした。
【００５５】
キャリアガスとして、酸素を用いた。キャリアガス供給部１３からのガス流量は、流量計１７を用いて１０Ｌ／分とした。
【００５６】
図３における左側の縦軸の閉塞性は、帯電板１４の貫通孔Ｈが粒子によって閉塞される程度を示している。この縦軸の閉塞性は、成膜速度が高い程、貫通孔Ｈの閉塞性が小さく、成膜速度が低い程、貫通孔Ｈの閉塞性が大きいと判断した。これは、貫通孔Ｈの閉塞が小さい時には、貫通孔Ｈを通過する材料粒子の数が多いので成膜速度が高くなり、一方、貫通孔Ｈの閉塞が大きい時には、貫通孔Ｈを通過する材料粒子の数が少ないので成膜速度が低くなるためである。
【００５７】
図３における右側の縦軸の静電気力は、帯電板１４が材料粒子を帯電させる帯電量の度合いを示している。この縦軸の静電気力は、成膜ノズル１１ａから噴射した材料粒子の内、成膜基板２０ではなく、成膜室１１の内壁へ付着した粒子の量が多い程、静電気力が小さく、成膜室１１の内壁へ付着した粒子の量が少ない程、静電気力が大きいと判断した。
【００５８】
図３に示すように、体積平均粒子径が０．５μｍである材料粒子を用いた場合、貫通孔の径Ｌ３が１０〜１０００μｍの範囲にあることが、良好な閉塞性及び静電気力を兼ね備えている。
【００５９】
従って、貫通孔Ｈの直径Ｌ３としては、上述したように、材料粒子の体積平均粒子径に対して、２０倍〜２０００倍の範囲にあることが好ましいことが分かる。
【００６０】
上述した本実施形態の装置１０によれば、帯電板１４によって第１の極性に帯電した材料粒子が、第２の極性に帯電した成膜基板２０に引き寄せられて衝突して堆積するので、成膜速度が向上する。
【００６１】
また、装置１０を用いることにより、良好な電気的特性を有するキャパシタを形成することができる。例えば、酸素等のキャリアガスを用い、材料粒子としてチタン酸バリウム等の誘電体粒子を用いることにより、酸化物誘電体セラミックスである膜状のキャパシタを形成できる。
【００６２】
次に、上述したエアロゾルデポジション装置の第２実施形態を、図４及び図５を参照しながら以下に説明する。第２実施形態について特に説明しない点については、上述の第１実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、同一の構成要素には同一の符号を付してある。
【００６３】
図４は、本明細書に開示するエアロゾルデポジション装置の第２実施形態の帯電板を示す断面図である。
【００６４】
本実施形態の装置１０は、帯電板の部分が異なる他は上述した第１実施形態と同様の構成を有する。
【００６５】
装置１０は、成膜ノズル１１ａと基板保持部１１ｂ（別名「ＸＹステージ」）との間に、間隔を空けて配置された第１帯電板１４ａと、第２帯電板１４ｂと、第３帯電板１４ｃを備える。
【００６６】
成膜ノズル１１ａ側に配置された第１帯電板１４ａの貫通孔Ｈａの断面積は、第１帯電板１４ａよりも基板保持部１１ｂ側に配置された第２帯電板１４ｂの貫通孔Ｈｂの断面積よりも大きい。
【００６７】
また、第２帯電板１４ｂの貫通孔Ｈｂの断面積は、第２帯電板１４ｂよりも基板保持部１１ｂ側に配置された第３帯電板１４ｃの貫通孔Ｈｃの断面積よりも大きい。
【００６８】
このように、３枚の帯電板の貫通孔の断面積は、成膜ノズル１１ａ側から基板保持部１１ｂ側に向かって減少している。なお、帯電板の数は、２枚以上であれば、３枚でなくても良い。
【００６９】
エアロゾル状態の材料粒子は、１次粒子が凝集して、粒径の大きな２次粒子となっているものがある。例えば、体積平均粒子径が０．５μｍであっても、数１０μｍ以上の粒径を有する２次粒子が存在する場合がある。このような大きな粒径の材料粒子が膜内に存在すると、膜内に空隙が生じたりして、電気的性質等の膜質に影響を与えるおそれがある。
【００７０】
第１帯電板１４ａの貫通孔Ｈａよりも径の大きな材料粒子又は粒子凝集体が、貫通孔Ｈａに衝突すると、材料粒子又は粒子凝集体は粉砕されて、小さな粒子へ分解されるか、又は、貫通孔を閉塞することになる。従って、貫通孔Ｈａよりも径の大きな材料粒子又は粒子凝集体が、第１帯電板１４ａを通過することが防止される。この働きは、第２帯電板１４ｂの貫通孔Ｈｂ及び第３帯電板１４ｃの貫通孔Ｈｃについても同様である。
【００７１】
従って、貫通孔Ｈｃの径以下の径を有する材料粒子が、第３帯電板１４ｃを通過し、成膜基板２０に衝突し、成膜基板２０に堆積して膜が形成される。
【００７２】
このように、本実施形態では、材料粒子を、径の大きな貫通孔から径の小さな貫通孔へ順番に通過させることにより、所定の径以下の粒子を用いて膜を形成することができる。
【００７３】
本実施形態の装置１０では、各帯電板の貫通孔は、直線状である。各帯電板の貫通孔は、帯電板を第１面Ｐ１から第２面Ｐ２に向かって直線状に貫通する。ここで、貫通孔の断面積は、貫通孔が帯電板を貫通する方向と直交する向きの面積である。
【００７４】
直線形状の貫通孔を用いる場合、材料粒子を帯電させる能力が、曲がった形状を有する貫通孔よりも低くなる場合があるので、装置１０では、３つの帯電板を間隔を開けて配置することにより、材料粒子が貫通孔の内壁と衝突して帯電する機会を増やしている。
【００７５】
なお、材料粒子の径が貫通孔の径よりも小さく、貫通孔が閉塞する可能性が低い場合には、上述した第１実施形態と同様に、曲がった形状を有する貫通孔を用いても良い。
【００７６】
貫通孔の断面形状は、特に制限されないが、加工が容易である観点からは、例えば、円形又は矩形とすることができる。
【００７７】
第１帯電板１４ａの厚さＭ４は、材料粒子の帯電を促進すると共に貫通孔の閉塞を防止する観点から、適宜設定され得る。第２帯電板１４ｂ及び第３帯電板１４ｃの厚さについても、同様の観点から決定され得る。
【００７８】
図５は、上下の帯電板の貫通孔の配置を示す図である。図５に示す例では、貫通孔の断面は、円形としている。
【００７９】
第１帯電板１４ａの貫通孔Ｈａの径Ｎ１は、第２帯電板１４ｂの貫通孔Ｈｂの径Ｎ３よりも大きいことが、分級の効果を高める観点から好ましい。
【００８０】
図５に示すように、平面視して貫通孔Ｈａ内に貫通孔Ｈｂが位置するように、第１帯電板１４ａを第２帯電板１４ｂに対して配置することが、材料粒子の貫通孔の通過を容易にして成膜速度を高める観点から好ましい。ただし、第１帯電板１４ａと第２帯電板１４ｂとの間の距離Ｎ５（図４参照）を調節して、第１帯電板１４ａの貫通孔Ｈａを通過した材料粒子が、第２帯電板１４ｂの貫通孔Ｈｂに入れるように移動する時間を確保しても良い。
【００８１】
第１帯電板１４ａの隣接する貫通孔Ｈａ同士の間の距離Ｎ２は、成膜速度又は帯電板の機械的強度等を考慮して適宜決定され得る。例えば、距離Ｎ２は、１０μｍから１０００μｍというようにしても良い。
【００８２】
上述した第１帯電板１４ａと第２帯電板１４ｂとの関係に対する説明は、第２帯電板１４ｂと第３帯電板１４ｃとの関係に対しても適宜適用される。
【００８３】
上述した本実施形態の装置１０によれば、所定の径以下の粒子を用いて膜を形成できるので、膜質を向上できる。また、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【実施例】
【００８４】
以下、本明細書に開示するエアロゾルデポジション装置について、実施例を用いて更に説明する。ただし、本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。
【００８５】
実施例１
図１に示す装置を用いて、成膜を行った。
【００８６】
材料粒子として、体積平均粒子径が０．５μｍであるチタン酸バリウムを用いた。材料粒子の前処理として、減圧下において、約１３０℃×３０分の熱処理を行って、水分を除去した。成膜基板２０として銅箔を用いた。
【００８７】
帯電板１４の形成材料として、酸化アルミニウムを用いた。帯電板１４の厚さは、３ｍｍであった。貫通孔Ｈの螺旋の数は６とした。貫通孔Ｈの直径Ｌ３は、０．２μｍとした。螺旋の外径Ｌ１は１．１ｍｍであり、内径Ｌ２は０．９ｍｍとした。隣接する貫通孔Ｈ同士の間の距離Ｌ４は、５００μｍとした。
【００８８】
キャリアガスとして、酸素を用いた。キャリアガス供給部１３からのガス流量は、流量計１７を用いて１０Ｌ／分とした。
【００８９】
実施例２
図４に示す装置を用いて、成膜を行った。
【００９０】
第１〜３帯電板１４ａ〜１４ｃの形成材料は、酸化アルミニウムであった。第１〜３帯電板１４ａ〜１４ｃの厚さは、２ｍｍとした。帯電板同士の間隔は１ｍｍとした。
【００９１】
第１〜３帯電板１４ａ〜１４ｃの断面形状は、正方形とした。第１帯電板１４ａの貫通孔Ｈａの正方形の一辺の長さは１ｍｍとした。隣接する貫通孔Ｈａ同士の間の距離は、１ｍｍとした。第２帯電板１４ｂの貫通孔Ｈｂの正方形の一辺の長さは１００μｍとした。隣接する貫通孔Ｈｂ同士の間の距離は、１００μｍとした。第３帯電板１４ｃの貫通孔Ｈｃの正方形の一辺の長さは１０μｍとした。隣接する貫通孔Ｈｃ同士の間の距離は、１０μｍとした。
【００９２】
その他は、実施例１と同様にして成膜を行い実施例２とした。
【００９３】
比較例
図１の装置から帯電板及び帯電部を除いた装置を用いた成膜を行い比較例とした。
【００９４】
図６は、実施例及び比較例の結果を示す図である。
【００９５】
実施例１の成膜速度は、比較例の４倍であり、実施例２の成膜速度は、比較例の４．５倍であった。
【００９６】
また、実施例１の歩留まりは、比較例の３．５倍であり、実施例２の成膜速度は、比較例の４倍であった。
【００９７】
ここで、歩留まりは、以下のようにして求めた。
【００９８】
歩留まりは、成膜前の（基板保持部＋成膜基板の質量：ｘ）と成膜後の（基板保持部＋成膜基板の質量：ｙ）との差（ｙ−ｘ）と、成膜室の内壁に付着した材料粒子の質量ｚとの比（ｙ−ｘ）／ｚを百分率で示した。
【００９９】
本発明では、上述した実施形態のエアロゾルデポジション装置及びエアロゾルデポジション法は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の実施形態が有する構成要件は、他の実施形態にも適宜適用することができる。
【０１００】
ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、読者が、発明者によって寄与された発明及び概念を技術を深めて理解することを助けるための教育的な目的を意図する。ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、そのような具体的に述べられた例及び条件に限定されることなく解釈されるべきである。また、明細書のそのような例示の機構は、本発明の優越性及び劣等性を示すこととは関係しない。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、その様々な変更、置き換え又は修正が本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り行われ得ることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【０１０１】
１０    エアロゾルデポジション装置
１１    成膜室
１１ａ    成膜ノズル
１１ｂ    基板保持部（別名「ＸＹステージ」）
１１ｃ    支柱
１１ｄ    連結部
１２    エアロゾル発生部
１２ａ    超音波振動部
１３    キャリアガス供給部
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ    帯電板
Ｐ１    第１面
Ｐ２    第２面
Ｈ、Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ    貫通孔
１５    駆動部
１６    電荷発生部
１７    流量計
１８    減圧部
１８ａ    真空ポンプ
１８ｂ    メカニカルブースター
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ    配管
２０    成膜基板
Ｍ    材料粒子
Ｚ    エアロゾル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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