(57)【要約】【課題】  一定粒子濃度であるエアロゾルを効率的に生成し、均一膜厚の膜を形成することができる成膜方法及び成膜装置を提供する。【解決手段】  複数の粒子を粒子供給手段（１７）を用いて第２チャンバー（１２）内空間に定量供給し、エアロゾル化させることにより、一定濃度のエアロゾルを効率的に形成することができ、圧力調整手段（７、１１、１４）を用いて第１チャンバー（２）と第２チャンバー（１２）との間の圧力差によりエアロゾルを搬送管（３）を通して第１チャンバー（２）内に固定された基材（９）上に噴射することで、基材上に均一膜厚の膜を形成する。【選択図】  図３
2006200013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル化された微粒子を搬送気体と共に基材に吹き付けることにより該基材上に膜を形成する成膜装置において、
（Ａ）内部に基材を固定する固定手段を有する第１のチャンバーと、
（Ｂ）前記第１のチャンバーと搬送管を介して接続する第２のチャンバーと、
（Ｃ）前記第２のチャンバーに複数の粒子を供給する粒子供給手段と、
（Ｄ）前記粒子供給手段から前記第２のチャンバー内に供給された複数の粒子をエアロゾル化させるエアロゾル形成手段と、
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
エアロゾル化された微粒子を搬送気体と共に基材に吹き付けることにより該基材上に膜を形成する成膜装置において、
（Ａ）内部に基材を固定する固定手段を有する第１のチャンバーと、
（Ｂ）前記第１のチャンバーと搬送管を介して接続し、複数の粒子を供給するための粒子供給手段を備えた第２のチャンバーと、
（Ｃ）前記粒子供給手段から供給された複数の粒子をエアロゾル化させるエアロゾル形成手段と、
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
前記粒子供給手段は、紛体を収容する粉体容器に、紛体容器内の紛体を定量排出する排出機構を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の成膜装置。
【請求項４】
前記粒子供給手段は、フィーダーにより供給されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項５】
前記紛体を収容する紛体容器に撹拌機構を設けたことを特徴とする請求項３記載の成膜装置。
【請求項６】
前記紛体を収容する紛体容器に振動機構を設けたことを特徴とする請求項３記載の成膜装置。
【請求項７】
前記紛体を収容する紛体容器に加熱機構を設けたことを特徴とする請求項３記載の成膜装置。
【請求項８】
前記エアロゾル形成手段は、粒子供給手段の端部に接続されたノズルによりエアロゾルを形成させることを特徴とする請求項１または２にいずれかに記載の成膜装置。
【請求項９】
エアロゾル化された微粒子を搬送気体と共に基材に吹き付けることにより該基材上に膜を形成する成膜方法において、
（Ａ）第１のチャンバー内に基材を配置する工程と、
（Ｂ）前記第１のチャンバー内の圧力を、該第１のチャンバーと搬送管を介して接続された第２のチャンバー内の圧力よりも低い状態に調整する工程と、
（Ｃ）複数の粒子を前記第２のチャンバー内に供給する工程と、
（Ｄ）前記第２のチャンバー内に供給された複数の粒子をエアロゾル化させると共に、前記搬送管を通して前記第１のチャンバー内に搬送し、前記搬送管の先端から前記基体に向けて噴射する工程とを有することを特徴とする成膜方法。
【請求項１０】
エアロゾル化された微粒子を搬送気体と共に基材に吹き付けることにより該基材上に膜を形成する成膜方法において、
（Ａ）第１のチャンバー内に基材を配置する工程と、
（Ｂ）前記第１のチャンバー内の圧力を、該第１のチャンバーと搬送管を介して接続された第２のチャンバー内の圧力よりも低い状態に調整する工程と、
（Ｃ）第２のチャンバー内に複数の粒子を供給する工程と、
（Ｄ）前記第２のチャンバー内の供給された複数の粒子をエアロゾル化させると共に、前記搬送管を通して前記第１のチャンバー内に搬送し、前記搬送管の先端から前記基体に向けて噴射する工程とを有することを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
前記エアロゾル形成手段は、前記第２のチャンバー内の気流によりエアロゾルを形成させることを特徴とする請求項９または１０のいずれかに記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子からなる紛体を高速で基材に吹き付け、堆積させることによって膜を形成するガスデポジション法により基板表面等に膜を形成する、成膜方法及び成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスデポジション法によって基材表面等に複数の粒子からなる膜を形成する方法が知られており、ガスデポジション法には、エアロゾルの形成方法により、材料を蒸発させて微粒子を生成した後エアロゾルを形成する蒸発法と、材料が粒子である場合にその粒子からエアロゾルを形成するエアロゾルデポジション法とがある。
【０００３】
図１に、上記蒸発法を適用した装置の模式図を示す。図１に示すように、超微粒子生成室１内において、金属材料の蒸発源５が加熱電極４により加熱される。そして、超微粒子生成室１内には不活性ガス７を導入する。そして加熱されることによって蒸発した金属材料は、不活性ガス７との衝突等により急冷され、粒成長し、超微粒子を生成する。２は膜形成室であり、搬送管３を介して超微粒子生成室１に連通している。膜形成室２内は、真空排気系１１により真空に維持されるため、超微粒子生成室１内で生成された超微粒子は超微粒子生成室１と膜形成室２との圧力差により不活性ガス７と共に搬送管３内を移動し、膜形成室２内に導かれる。そして、超微粒子は、膜形成室２内に位置した搬送管３の端部に取り付けられたノズル８から、基材９に向けて高速で噴射される。このような装置は、特許文献１に記載されている。
【０００４】
一方、図２に、上記エアロゾルデポジション法を適用した装置の模式図を示す。図２に示すように、金属又は合金の微粒子が配置されたエアロゾル化室１２内に、不活性ガスなどのキャリアーガス７が容器１２の下面に吹き込まれることにより、微粒子が容器１２内で浮遊状態に維持される。そして、容器１２の上部に接続した搬送管３を通って、微粒子とキャリアーガス７とが、膜形成室２に導入された搬送管３の先端に接続したノズル８の先端から、基板９に向けて噴射される。尚、図２において、１０は基板９を固定するステージである。このような装置は、特許文献２に記載されている。
【０００５】
また、エアロゾルデポジション法において、エアロゾルを生成させる技術として、エアロゾル化室内の粉体とガス導入口の相対位置を変化させつつ粉体に吹きつけ、粉体の巻き上がり量を制御する方法が特許文献３に開示されている。
【０００６】
しかし、これらのエアロゾル発生方法では、エアロゾル化室内の粉体の量がエアロゾルの発生とともに減るため、エアロゾルを長期に渡って定量発生させることが困難であった。
【特許文献１】特開２００３−２７２１９号公報
【特許文献２】特開２００２−３３９０５８号公報
【特許文献３】特開２００１−３４８６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のエアロゾルデポジション法では、上記したように、エアロゾル化室内に配置された微粒子を、エアロゾル化室内に不活性ガス等を供給することにより、微粒子をエアロゾル化していた。しかし、これらの方法では、エアロゾル化室内での微粒子の充填状態や充填量によりエアロゾル中の粒子濃度が異なり、粒子濃度を一定に保つための制御が必要となっていた。そこで、粒子濃度を一定に保つために、粉体とガス導入口の相対位置を変化させつつ不活性ガスを粉体に吹きつけ、粉体の巻き上がり量を制御し、さらにはエアロゾル化室内に供給する不活性ガスの流量の制御またはエアロゾル化室を加振させる方法により微粒子の流動状態の制御を行う必要があった。
【０００８】
しかし、これらの制御方法ではエアロゾルの粒子濃度は微粒子の充填状態や充填量に影響するため、粒子濃度の制御が困難であり、一定粒子濃度のエアロゾルを生成することができず、再現性もなかった。さらに、粒子濃度を一定に保つための制御に粒子濃度を計測する計測器も必要となっていた。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、各種デバイス製造時の、複数の粒子からなるエアロゾルを用いて基材表面等に膜を形成する成膜工程において、一定粒子濃度であるエアロゾルを効率的に生成し、均一膜厚の膜を形成することができる成膜方法及び成膜装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、エアロゾルの生成が行われるエアロゾル生成部において、該原料の粉体を定量に供給、エアロゾル化させることができ、且つ構成の簡単な成膜方法及び成膜装置を提供するものであり、上記課題を解決するための解決手段は以下の通りである。
【００１１】
〔解決手段１〕
エアロゾル化された微粒子を搬送気体と共に基材に吹き付けることにより該基材上に膜を形成する成膜装置において、
（Ａ）内部に基材を固定する固定手段を有する第１のチャンバーと、
（Ｂ）前記第１のチャンバーと搬送管を介して接続する第２のチャンバーと、
（Ｃ）前記第２のチャンバーに複数の粒子を供給する粒子供給手段と、
（Ｄ）前記粒子供給手段から前記第２のチャンバー内に供給された複数の粒子をエアロゾル化させるエアロゾル形成手段と、
を有することを特徴とする成膜装置。
【００１２】
〔解決手段２〕
エアロゾル化された微粒子を搬送気体と共に基材に吹き付けることにより該基材上に膜を形成する成膜装置において、
（Ａ）内部に基材を固定する固定手段を有する第１のチャンバーと、
（Ｂ）前記第１のチャンバーと搬送管を介して接続し、複数の粒子を供給するための粒子供給手段を備えた第２のチャンバーと、
（Ｃ）前記粒子供給手段から供給された複数の粒子をエアロゾル化させるエアロゾル形成手段と、
を有することを特徴とする成膜装置。
【００１３】
〔解決手段３〕
前記粒子供給手段は、紛体を収容する粉体容器に、紛体容器内の紛体を定量排出する排出機構を設けたことを特徴とする解決手段１または２記載の成膜装置。
【００１４】
〔解決手段４〕
前記粒子供給手段は、フィーダーにより供給されることを特徴とする解決手段１乃至３のいずれかに記載の成膜装置。
【００１５】
〔解決手段５〕
前記紛体を収容する紛体容器に撹拌機構を設けたことを特徴とする解決手段３記載の成膜装置。
【００１６】
〔解決手段６〕
前記紛体を収容する紛体容器に振動機構を設けたことを特徴とする解決手段３記載の成膜装置。
【００１７】
〔解決手段７〕
前記紛体を収容する紛体容器に加熱機構を設けたことを特徴とする解決手段３記載の成膜装置。
【００１８】
〔解決手段８〕
前記エアロゾル形成手段は、粒子供給手段の端部に接続されたノズルによりエアロゾルを形成させることを特徴とする解決手段１または２にいずれかに記載の成膜装置。
【００１９】
〔解決手段９〕
エアロゾル化された微粒子を搬送気体と共に基材に吹き付けることにより該基材上に膜を形成する成膜方法において、
（Ａ）第１のチャンバー内に基材を配置する工程と、
（Ｂ）前記第１のチャンバー内の圧力を、該第１のチャンバーと搬送管を介して接続された第２のチャンバー内の圧力よりも低い状態に調整する工程と、
（Ｃ）複数の粒子を前記第２のチャンバー内に供給する工程と、
（Ｄ）前記第２のチャンバー内に供給された複数の粒子をエアロゾル化させると共に、前記搬送管を通して前記第１のチャンバー内に搬送し、前記搬送管の先端から前記基体に向けて噴射する工程とを有することを特徴とする成膜方法。
【００２０】
〔解決手段１０〕
エアロゾル化された微粒子を搬送気体と共に基材に吹き付けることにより該基材上に膜を形成する成膜方法において、
（Ａ）第１のチャンバー内に基材を配置する工程、
（Ｂ）前記第１のチャンバー内の圧力を、該第１のチャンバーと搬送管を介して接続された第２のチャンバー内の圧力よりも低い状態に調整する工程と、
（Ｃ）第２のチャンバー内に複数の粒子を供給する工程と、
（Ｄ）前記第２のチャンバー内の供給された複数の粒子をエアロゾル化させると共に、前記搬送管を通して前記第１のチャンバー内に搬送し、前記搬送管の先端から前記基体に向けて噴射する工程とを有することを特徴とする成膜方法。
【００２１】
〔解決手段１１〕
前記エアロゾル形成手段は、前記第２のチャンバー内の気流によりエアロゾルを形成させることを特徴とする解決手段９または１０のいずれかに記載の成膜方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、粒子をチャンバー内空間中に定量供給し、粒子をエアロゾル化させることにより、一定粒子濃度のエアロゾルを効率的に形成することができ、このようなエアロゾルを基材上に噴射することで、均一膜厚の膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態および実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、その相対配置などは、特に特定な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお本発明の実施の形態に係る成膜方法、及び成膜装置全体の基本的な構成は上述の従来技術の中で説明したものと同様であるので、その詳細な説明は省略し、本実施の形態あるいは実施形態においては、本発明の特徴的な構成等のみについて詳しく説明する。
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図３を用いて詳細に説明する。図３は本実施の形態における膜形成装置（成膜装置）の全体構成を示す図である。
【００２５】
図３に示された膜形成装置は、内部に基材を固定するステージ１０（固定手段）を有する第１のチャンバー２と、第１のチャンバー２と搬送管３を介して接続し、粒子をエアロゾル化させることができる第２のチャンバー１２と、第２のチャンバー９内に粒子を供給する粒子供給手段（粒子供給装置）１７と、第１のチャンバー２内の圧力および前記第２のチャンバー１２内の圧力を調整するためのポンプ１１と、粒子供給装置１７から第２のチャンバー１２内に供給された粒子をエアロゾル化させるエアロゾル手段１３とを有している。
【００２６】
第１のチャンバー２は気密性のチャンバーであり、搬送気体等を排気するポンプ１１のような圧力調整手段により内部の圧力が調整可能となっている。この第１チャンバー２と第２チャンバー１２とを接続する搬送管３の、第１のチャンバー２内での端部には、ノズル８が取り付けられている。そしてその先端は、第１のチャンバー２内に配置される基材９（基材を移動させるステージ１０上）に向けられており、搬送管３を通して搬送されてきたエアロゾルを基材９上に噴射できるようになっている。
【００２７】
第２チャンバー１２には、第２チャンバー１２に粒子搬送気体７を一定流量で導入するためのマスフローコントローラ１４を備え、第２チャンバー１２内の圧力を調製する機能をも有している。また図３に示すように本形態は、第２チャンバー１２が、エアロゾル化させるためエアロゾル化手段１３を備えたものである。
【００２８】
第２チャンバー１２に備え付けられた粒子供給装置１７は、粒子収容容器１５、粒子を第２チャンバー１２に適量供給するための調節機構を備えた供給部２１から構成されている。
【００２９】
以上の構成で、第２チャンバー１２に搬送気体７を所定の流量で供給し、さらに粒子供給装置１７から粒子を第２チャンバー１２に供給、エアロゾル化手段１３により、粒子のエアロゾルを形成する。この粒子のエアロゾルは第２チャンバー１２と第１チャンバー２の圧力差により搬送管３を介して、第１チャンバー２に導かれ、第１チャンバー２において搬送管３の先端に取り付けられたノズル８から噴射し基材９上に膜を形成させるものである。尚、本形態における第２のチャンバー１２内に供給する搬送気体７所定の流量は、第１のチャンバー２と第２のチャンバー１２との内部の圧力の関係が、搬送管３を通してエアロゾルが適切な供給量で第１チャンバー２内の基体９上に噴射できるような関係となるような流量としておく。
【００３０】
ここで、本発明における粒子は、直径が数ｎｍ〜数μｍの粒子などの略球形の物質や、アスペクト比の大きい物質（例えば、カーボンナノチューブや、金属や金属酸化物などからなる針状物質（ウィスカ））をも含む。さらには、また、複数の上記粒子が凝集などをして集まった比較的大きな物質も本発明の粒子に含まれる。好ましくは、本発明における粒子としては、直径が（アスペクト比が大きい物質の場合は、長手方向の長さが）１μｍ程度以下のものが好ましいが、これらに限られるものではない。
【００３１】
粒子供給装置１７に収容する粒子は成膜する粒子だけでなく、粒子の凝集を解砕するため、または粒子の流動性を上げるために擬似粒子を混入しても良い。好ましく使用できる擬似粒子としては、ソーダガラスやＴｉ、Ａｌ２Ｏ３等の金属粒子やセラミックス粒子が挙げられる。しかしながら、本発明で用いることのできる擬似粒子は上記粒子に限られるものではない。本発明で用いることのできる擬似粒子は、成膜する粒子の流動性を高めるものであって、かつ、分散質を均一性高く分散できる粒子であれば良い。そして粉体中には、体積百分率で０．１〜５０ｖｏｌ％程度の粒子を分散させておくことが好ましい。また、これらの粒子は成膜する粒子と比重または粒径を変えておくことで、第２のチャンバー１２で成膜する粒子と擬似粒子を分離させることができる。具体的には擬似粒子の粒径を成膜する粒子より大きくしておくことで、第２のチャンバー１２に供給させない方法や、擬似粒子の粒径または比重を成膜に寄与する粒子と異なるようにしておくことで、第２のチャンバーに供給されても粒子の抵抗係数、粒子の重量によって成膜する粒子と擬似粒子を分離することが出来る。さらには、擬似粒子を第２のチャンバー１２、搬送管の先端に取り付けられたノズルから噴射させたとしても粒子の抵抗係数、粒子の重量の差によって、成膜させないことも可能である。
【００３２】
粒子供給装置１７の収容容器１５内には粒子を撹拌させる撹拌機構１６（スターラーによる撹拌、気流による撹拌、プロペラを用いた撹拌等）を用いて粒子の流動性を上げることも可能である。また、粒子供給装置の収容容器内や供給管において粒子の流動性を確保するため、または粒子の凝集を防止するために加振機構（振動機、超音波発生器）や加熱機構を用いるとさらに好ましい。また本実施形態の図３では粒子供給装置１７がエアロゾル化室１２外部に設置されたものであるが、粒子供給装置１７はエアロゾル化室１２内に設置しても良い。
【００３３】
粒子の供給機構１７としては、スクリュー式、スクレパー式、容積式、重量式、スパイラル式、振動式等のフィーダーが好ましいが、粒子を定量に供給できれば良く、粒子の供給機構としてこれらに限定されるものではない。
【００３４】
成膜対象とする基材９としては、ガラス基板、Ｓｉ基板、アルミナ基板、ＰｔやＩｒ等の金属が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３５】
好ましく使用できる搬送気体７としては、Ｎ２やＨｅやＡｒ等の不活性ガスやＡｉｒが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００３６】
粒子をエアロゾル化させるためのエアロゾル化手段１３は、粒子供給装置１７の端部に設けられたノズル２０により第２チャンバー１２へ吹き付ける機構であっても良いし、第２チャンバー内全体の気流を制御する機構であっても良いし、さらには第２チャンバーの一部の気流を制御する機構であっても良い。
【実施例１】
【００３７】
図４を参照して、本発明の実施形態に係る膜形成装置の実施例について説明する。図４は本発明の第１実施例に係る膜形成装置の模式図である。即ち本実施例は、粒子を振動式フィーダー１８を用いて第２チャンバー１２に供給し、エアロゾル化手段１３を用いた気流制御により粒子をエアロゾル化させる場合の例である。
【００３８】
本実施例において第２チャンバー１２は、マスフローコントローラ１４を介して搬送気体７が第２チャンバー１２内において均一流速で流れ、供給される微粒子が効率的にエアロゾル化し、エアロゾルが速やかに搬送管３へと流出するようになっている。
【００３９】
はじめに、粒子収容容器１５に、Ａｌ２Ｏ３微粒子を充填し、さらに第２チャンバー１２に乾燥空気７を供給し、第１チャンバー２内を真空引きし、第２チャンバー１２と第１チャンバー２に圧力差を発生させることにより、第２チャンバー１２から第１チャンバー２に乾燥空気７の定常流れを形成した。
【００４０】
次に、上記のＡｌ２Ｏ３微粒子を振動式フィーダー１８により第２チャンバー１２に５０ｍｇ／ｍｉｎずつ供給した。第２チャンバー１２に供給されたＡｌ２Ｏ３微粒子は、第２チャンバー１２全体の気流を制御しておくことにより、乾燥空気７の気流により乾燥空気７中に分散されエアロゾルを形成した。
【００４１】
エアロゾル化したＡｌ２Ｏ３微粒子は搬送管３を通して第１チャンバー２に搬送され、搬送管３の先端に取り付けられたノズル８から、Ａｌ２Ｏ３の微粒子を乾燥空気７と共に噴射させ、Ａｌ２Ｏ３成分である膜を形成した。搬送管３は装置に固定されているので、基材９を移動させることで、ライン状のＡｌ２Ｏ３膜を形成した。なお、基材の移動速度は５ｍｍ／ｓである。
【００４２】
こうして形成した膜の膜厚を接触式の膜厚計で測定したところ、５μｍであり、膜厚分布は±５％であった。なお、成膜条件は、搬送管径：φ６．４ｍｍ、ノズル先端形状：５ｍｍ×０．５ｍｍの長方形、基材：ガラス基板、基材加熱：１５０℃、第２チャンバー圧力：１３３ｋＰａ、第１チャンバー圧力：２００Ｐａである。
【実施例２】
【００４３】
図５を参照して、第１実施形態に係る別の膜形成装置の実施例について説明する。図５は本発明の第２実施例に係る膜形成装置の模式図である。即ち本実施例は、粒子を粒子供給装置の端部に接続されたノズルを用いて第２チャンバー１２に供給し、エアロゾルを形成する場合の例である。
【００４４】
はじめに、粒子収容容器１５にセラミックス微粒子を充填し、さらに第２チャンバー１２と粒子収容容器１５にＮ２ガス７を供給し、第１チャンバー２内を真空引きし、粒子収容容器１５と第２チャンバー１２と第１チャンバー２に圧力差を発生させることにより、第２チャンバー１２から第１チャンバー２、粒子収容容器１５から第１チャンバー２にＮ２ガス７の定常流れを形成した。
【００４５】
次に、上記のセラミックス微粒子をスクリューフィーダー１９により第２チャンバー１２に０．５ｇ／ｍｉｎとなるように供給量を調整した。その際、粒子供給装置１７にはＮ２ガス７を２Ｌ／ｍｉｎとなるように供給量を調整した。粒子供給装置１７の端部に接続されたエアロゾル化用ノズル２０から粒子とＮ２ガス７を第２チャンバー１２へ供給することにより、セラミックス微粒子はＮ２ガス中に分散されエアロゾルを形成し、セラミックス微粒子とＮ２ガスからなるエアロゾルを形成した。
【００４６】
エアロゾル化したセラミックス微粒子は搬送管３を通して第１チャンバー２に搬送した。セラミックス微粒子とＮ２ガスは搬送管３の先端に取り付けられたノズル８から噴射させ、セラミックス微粒子を基材９上に形成した。搬送管３は装置に固定されているので、ステージ１０を用いて基材９を移動させることで、ライン状のセラミックスからなる膜を形成した。なお、基材の移動速度は２ｍｍ／ｓである。
【００４７】
こうして基材９上に形成したセラミックスの膜の膜厚分布±５％であった。なお、成膜条件は、搬送管径：φ６．４ｍｍ、ノズル先端形状：５ｍｍ×０．３ｍｍの長方形、基材：Ｉｒ、基材加熱：１００℃、粒子収容容器圧力：７０ｋＰａ、第２チャンバー圧力：７０ｋＰａ、第１チャンバー圧力：１００Ｐａである。
【実施例３】
【００４８】
図６を参照して、第１実施形態に係る別の膜形成装置の実施例について説明する。図６は本発明の第３実施例に係る膜形成装置の模式図である。即ち本実施例は、粒子を粒子供給装置が第２チャンバー１２内に設置された場合の例である。
【００４９】
はじめに、粒子収容容器１５にＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）微粒子を充填し、さらに第２チャンバー１２と粒子収容容器１５にＮ２ガス７を供給し、第１チャンバー２内を真空引きし、粒子収容容器１５と第２チャンバー１２と第１チャンバー２に圧力差を発生させることにより、第２チャンバー１２から第１チャンバー２、粒子収容容器１５から第１チャンバー２にＮ２ガス７の定常流れを形成した。
【００５０】
次に、上記のＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）微粒子を容積式フィーダー２２により第２チャンバー１２に０．２ｇ／ｍｉｎとなるように供給量を調整した。その際、粒子供給装置１７にはＮ２ガス７を０．５Ｌ／ｍｉｎとなるように供給量を調整した。粒子供給装置１７の端部から粒子とＮ２ガス７を第２チャンバー１２へ供給することにより、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）微粒子はＮ２ガス中に分散されエアロゾルを形成し、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）微粒子とＮ２ガスからなるエアロゾルを形成した。
【００５１】
エアロゾル化したＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）微粒子は搬送管３を通して第１チャンバー２に搬送した。ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）微粒子とＮ２ガスは搬送管３の先端に取り付けられたノズル８から噴射させ、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）微粒子を基材９上に形成した。搬送管３は装置に固定されているので、ステージ１０を用いて基材９を移動させることで、ライン状のセラミックスからなる膜を形成した。なお、基材の移動速度は２ｍｍ／ｓである。
【００５２】
こうして基材９上に形成したＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）微粒子の膜の膜厚は２５μｍであり、膜厚分布±５％であった。なお、成膜条件は、搬送管径：φ６．４ｍｍ、ノズル先端形状：５ｍｍ×０．３ｍｍの長方形、基材：Ｐｔ、基材加熱：３００℃、粒子収容容器圧力：１００ｋＰａ、第２チャンバー圧力：１００ｋＰａ、第１チャンバー圧力：２００Ｐａである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】蒸発法による超微粒子膜形成装置の模式図。
【図２】エアロゾル法による微粒子膜形成装置の模式図。
【図３】本発明の実施形態の模式図。
【図４】第１実施例の模式図。
【図５】第２実施例の模式図。
【図６】第３実施例の模式図。
【符号の説明】
【００５４】
１  超微粒子生成室
２  膜形成室
３  搬送管
４  加熱電極
５  蒸発材料
６  余分粒子排気機構
７  搬送ガス
８  ノズル
９  基材
１０  ステージ
１１  真空排気系
１２  エアロゾル化室
１３  エアロゾル化手段
１４  マスフローコントローラ
１５  粒子収容容器
１６  攪拌機構
１７  粒子供給手段（装置）
１８  振動式フィーダー
１９  スクリューフィーダー
２０  エアロゾル化用ノズル
２１  調節機構を備えた粒子供給部
２２  容積式フィーダー
【図１】
2006200013.tif 000003
【図２】
2006200013.tif 000004
【図３】
2006200013.tif 000005
【図４】
2006200013.tif 000006
【図５】
2006200013.tif 000007
【図６】
2006200013.tif 000008