(57)【要約】【課題】高濃度（凝集）エアロゾルを除去してエアロゾルの濃度分散を均一化し、良好な成膜を得ることができるエアロゾル定量供給装置を提供する。【解決手段】エアロゾル定量供給装置１は、エアロゾル化部２０と成膜部４０との間に設けられ、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するためのバッファ空間部３０と、バッファ空間部３０内にエアロゾルを流入させるエアロゾル入口３１と、バッファ空間部３０内からエアロゾルを流出させるエアロゾル出口３２と、を備え、バッファ空間部３０の断面積は、エアロゾル入口３１及びエアロゾル出口３２の断面積よりも大きく設定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル供給部と成膜部との間に設けられ、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するためのバッファ空間部と、
前記バッファ空間部内にエアロゾルを流入させるエアロゾル入口と、
前記バッファ空間部内からエアロゾルを流出させるエアロゾル出口と、
を備え、
前記バッファ空間部の断面積は、前記エアロゾル入口及び前記エアロゾル出口の断面積よりも大きく設定されている、エアロゾル定量供給装置。
【請求項２】
前記エアロゾル入口のエアロゾル流入方向と前記エアロゾル出口のエアロゾル流出方向とが０〜８０度もしくは０〜−８０度の向きかつ前記エアロゾル入口の流入方向と前記エアロゾル出口の流出方向が前記バッファ空間部内で交わらないように設定されている、請求項１に記載のエアロゾル定量供給装置。
【請求項３】
前記バッファ空間部は、エアロゾル流れに乱流を生じさせるための攪拌装置を備えている、請求項１または請求項２に記載のエアロゾル定量供給装置。
【請求項４】
前記バッファ空間部内の前記エアロゾル入口と前記エアロゾル出口との間にエアロゾル流れの障壁となる邪魔板が介設されている、請求項１または請求項２に記載のエアロゾル定量供給装置。
【請求項５】
前記バッファ空間部に前記エアロゾル入口と前記エアロゾル出口とが対向配置され、前記バッファ空間部内の前記エアロゾル入口と前記エアロゾル出口との間にエアロゾル流れの障壁となる邪魔板が介設されている、請求項１に記載のエアロゾル定量供給装置。
【請求項６】
エアロゾル供給部と一体に構成され、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するためのバッファ空間部と、
前記バッファ空間部内にキャリアガスを流入させるガス入口と、
前記バッファ空間部内からエアロゾルを流出させるエアロゾル出口と、
前記バッファ空間部上に、粉流入口を有する隔壁を隔てて設けられた粉供給部と、
を備え、
前記バッファ空間部の断面積は、前記ガス入口及び前記エアロゾル出口の断面積よりも大きく設定され、
前記バッファ空間部に前記ガス入口と前記エアロゾル出口とが対向配置され、前記バッファ空間部内の前記ガス入口と前記エアロゾル出口との間にエアロゾル流れの障壁となる邪魔板が介設されている、エアロゾル定量供給装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のエアロゾル定量供給装置を備える、エアロゾルデポジション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル濃度を安定化させるエアロゾル定量供給装置、及びエアロゾル定量供給装置を備えたエアロゾルデポジション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に常温で薄膜を形成する成膜方法として、エアロゾルデポジション法が知られている。エアロゾルデポジション法は、キャリアガスとの混合によりエアロゾル化されたセラミックス粉末などの原料粒子を、減圧された成膜チャンバ内に導き、成膜チャンバの内圧と噴射ノズルの内圧との間の差圧に基づいて、原料粒子を噴射ノズルから高速で基板上に衝突・付着させる成膜技術である。
【０００３】
このエアロゾルデポジション法を用いた成膜技術に係る発明が種々提案されている。例えば、特許文献１には、微粒子を収容する収容機構と、微粒子をガス中に分散させてエアロゾルを形成するエアロゾル化機構と、収容機構からエアロゾル化機構に微粒子を供給する分割供給機構と、エアロゾル化機構にガスを供給するガス供給機構と、エアロゾルを前記基材に向けて噴射する吐出口と、を備える複合構造物形成システムが提案されている。この特許文献１の技術によれば、分割供給機構が微粒子を複数の群に分割して供給するので、凝集体などを形成せずに定量の粉体を安定して供給可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３３３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
粉体供給が不安定になると、高濃度（凝集）エアロゾルが混入してエアロゾル濃度分散が不均一になり、膜厚の不均一や膜欠け等の成膜不良の原因になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて、高濃度（凝集）エアロゾルを除去してエアロゾルの濃度分散を均一化し、良好な成膜を得ることができるエアロゾル定量供給装置及びエアロゾルデポジション装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るエアロゾル定量供給装置の一態様は、エアロゾル供給部と成膜部との間に設けられ、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するためのバッファ空間部と、上記バッファ空間部内にエアロゾルを流入させるエアロゾル入口と、上記バッファ空間部内からエアロゾルを流出させるエアロゾル出口と、を備え、上記バッファ空間部の断面積は、上記エアロゾル入口及び上記エアロゾル出口の断面積よりも大きく設定されている。
【０００８】
上記エアロゾル定量供給装置の構成において、上記エアロゾル入口のエアロゾル流入方向と上記エアロゾル出口のエアロゾル流出方向とが０〜８０度もしくは０〜−８０度の向きかつ上記エアロゾル入口の流入方向と上記エアロゾル出口の流出方向が上記バッファ空間部内で交わらないように設定されている。
【０００９】
上記バッファ空間部は、エアロゾル流れに乱流を生じさせるための攪拌装置を備えていることが好ましい。
【００１０】
或いは、上記バッファ空間部内の上記エアロゾル入口と上記エアロゾル出口との間にエアロゾル流れの障壁となる邪魔板が介設されていることが好ましい。
【００１１】
また、上記バッファ空間部に上記エアロゾル入口と上記エアロゾル出口とが対向配置され、上記バッファ空間部内の上記エアロゾル入口と上記エアロゾル出口との間にエアロゾル流れの障壁となる邪魔板が介設されていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係るエアロゾル定量供給装置の別の態様は、エアロゾル供給部と一体に構成され、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するためのバッファ空間部と、上記バッファ空間部内にキャリアガスを流入させるガス入口と、上記バッファ空間部内からエアロゾルを流出させるエアロゾル出口と、上記バッファ空間部上に、粉流入口を有する隔壁を隔てて設けられた粉供給部と、を備え、上記バッファ空間部の断面積は、上記ガス入口及び上記エアロゾル出口の断面積よりも大きく設定され、上記バッファ空間部に上記ガス入口と上記エアロゾル出口とが対向配置され、上記バッファ空間部内の上記ガス入口と上記エアロゾル出口との間にエアロゾル流れの障壁となる邪魔板が介設されている。
【００１３】
本発明に係るエアロゾルデポジション装置の一態様は、上記のいずれかに記載のエアロゾル定量供給装置を備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高濃度（凝集）エアロゾルを除去してエアロゾルの濃度分散を均一化し、良好な成膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態のエアロゾル定量供給装置を備えたエアロゾルデポジション装置の模式図である。
【図２】第１実施形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【図３】第１実施形態のエアロゾル定量供給装置の変形形態の模式図である。
【図４】第２実施形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【図５】第３実施形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【図６】第４実施形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【図７】第１比較形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【図８】第２比較形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【図９】第３比較形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【図１０】第４比較形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の第１から第４実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
【００１７】
［第１実施形態］
（エアロゾルデポジション装置の概要）
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るエアロゾル定量供給装置１を備えたエアロゾルデポジション装置１００の概要について説明する。図１は第１実施形態のエアロゾル定量供給装置を備えたエアロゾルデポジション装置の模式図である。
【００１８】
エアロゾルデポジション装置１００は、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）により基板４２上に薄膜を形成する成膜装置である。エアロゾルデポジション装置１００は、エアロゾル供給部（エアロゾル化部）２０、エアロゾル定量供給装置１及び成膜部４０を備える。以下、各構成要素ごとに説明する。
【００１９】
エアロゾル供給部２０は、原料粒子をキャリアガスに分散させてエアロゾルを生成する。エアロゾル供給部２０は、キャリアガスの供給源であるガスボンベ２１とガス供給路２２とよって接続されている。このガス供給路２２の先端の供給管２３は、エアロゾル供給部２０内に配置されている。また、エアロゾル供給部２０内には、エアロゾルを排出する排出管２４が配置されている。排出管２４には、エアロゾル供給路２５が接続されている。エアロゾルのキャリアガスとしては、アルゴン、窒素、ヘリウムなどの不活性ガスが使用される。キャリアガスの流速は、ガス供給路２２に介設されたマスフロー制御器２６で調整される。
【００２０】
エアロゾル供給部２０内にはセラミックス粉末などの原料粒子が装填される。原料粒子は、エアロゾル供給部２０内において、ガスボンベ２１から供給されるキャリアガス中に混合・分散され、エアロゾルを生成する。原料粒子は、大きさ（平均粒子径）が０．１μｍ〜１．０μｍ程度の微粒子であることが好ましい。平均粒子径は、レーザー回折式粒子径分布測定装置によって測定することができる。なお、原料粒子中には、大きさの小さい小粒径の原料粒子（微粒子）に加えて、小粒径の原料粒子（微粒子）が凝集した凝集体や大きさの大きい大粒径の原料粒子（粗粒子）が含まれる。
【００２１】
エアロゾル定量供給装置１は、エアロゾル供給部２０のエアロゾル供給路２５に接続されている。エアロゾル定量供給装置１は、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するためのバッファ空間部３０を備える。エアロゾル供給路２５は、バッファ空間部３０のエアロゾル流入管３５に接続されている。バッファ空間部３０は、エアロゾル濃度を安定化して、流出管３６から流出させる。エアロゾル定量供給装置１の詳細については、後述する。
【００２２】
成膜部４０は、バッファ空間部３０の流出管３６に接続されている。成膜部４０は、減圧された成膜チャンバ４１と、この成膜チャンバ４１内に設けられた基板４２と、基板４２に対向するように設けられた噴射ノズル４３と、を備える。エアロゾルデポジション装置１００は、キャリアガスとの混合によりエアロゾル化されたセラミックス粉末などの原料粒子を、減圧された成膜チャンバ４１内に導き、噴射ノズル４３から高速で基板４２上に衝突・付着させることにより、基板４２上に原料粒子による薄膜を形成する。
【００２３】
成膜チャンバ４１内には、基材４２を保持するためのホルダ４４が設けられている。ホルダ４４は、駆動装置４５により基材４２を保持した状態で水平面内において移動可能及び／又は回転可能となっている。また、ホルダ４４は、駆動装置４５により水平面に対して垂直方向にも移動可能になっている。成膜チャンバ４１には、真空ポンプ４６が接続されており、真空ポンプ４６によって成膜チャンバ４１内が減圧下に保たれている。
【００２４】
噴射ノズル４３は、噴射口が基材４２の表面と対向するように成膜チャンバ４１内に配置されている。噴射ノズル４３は、エアロゾル導出路４７を介してバッファ空間部３０の流出管３６と接続されており、キャリアガスの流れと真空ポンプ４６の吸引とにより、エアロゾル定量供給装置１からエアロゾルが噴射ノズル４３に供給される。そして、噴射ノズル４３からエアロゾルが亜音速〜超音速の噴射速度で基材４２の表面に噴射される。エアロゾルの噴射速度は、ガスボンベ２１からのキャリアガスの供給圧力及び成膜チャンバ４１内の減圧度によって調整される。
【００２５】
（エアロゾル定量供給装置の構成）
次に、図２を参照して、本発明の第１実施形態に係るエアロゾル定量供給装置１の構成について説明する。図２は第１実施形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【００２６】
図２に示すように、第１実施形態に係るエアロゾル定量供給装置１は、バッファ空間部３０、エアロゾル入口３１及びエアロゾル出口３２を備える。以下、各構成要素ごとに説明する。
【００２７】
バッファ空間部３０は、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するための空間部である。バッファ空間部３０は、エアロゾル供給部（エアロゾル化部）２０と成膜部４０との間に設けられている。本実施形態のバッファ空間部３０は、中空直方体状の形状を呈している。バッファ空間部３０の形状は、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するに十分な容積を有していれば、例示の形状に限定されない。
【００２８】
エアロゾル入口３１は、バッファ空間部３０内にエアロゾルを流入させるための流入口である。エアロゾル入口３１には、エアロゾル化部２０とバッファ空間部３０とを連通する流入管３５が接続されている。
【００２９】
エアロゾル出口３２は、バッファ空間部３０内からエアロゾルを流入させるための流出口である。エアロゾル出口３２には、バッファ空間部３０と成膜部４０とを連通する流出管３６が接続されている。
【００３０】
バッファ空間部３０の断面積Ａは、後述するエアロゾル入口３１の断面積Ｂ及びエアロゾル出口３２の断面積Ｂよりも、大きく設定されている。ここで、バッファ空間部３０の断面積Ａとは、エアロゾル入口３１のエアロゾル流入方向ＩＦ及びエアロゾル出口３２のエアロゾル流出方向ＯＦに垂直な断面の面積をいう。また、エアロゾル入口３１の断面積Ｂとは、エアロゾル入口３１の開口断面積をいう。さらに、エアロゾル出口３２の断面積Ｃとは、エアロゾル出口３２の開口断面積をいう。
【００３１】
エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との角度が０〜８０度もしくは０〜−８０度の向きで、かつエアロゾル入口３１の流入方向ＩＦとエアロゾル出口３２の流出方向ＯＦとがバッファ空間部３０内で交わらないように設定されている。図２に例示の形態では、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との角度が０度で、かつエアロゾル入口３１の流入方向とエアロゾル出口３２の流出方向とがバッファ空間部３０内で交わらないように設定されている。また、エアロゾル入口３１のエアロゾル流入方向ＩＦとエアロゾル出口３２のエアロゾル流出方向ＯＦとが、１８０度向きが異なるように設定されている。即ち、第１の実施形態では、中空直方体状のバッファ空間部３０の一区画壁である上部壁３８に、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２とが開口されている。また、流入管３５と流出管３６とは、平行に配設されている。
【００３２】
図３は、第１実施形態のエアロゾル定量供給装置の変形形態の模式図である。図３に示すように、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との角度θは、０〜８０度もしくは０〜−８０度の向きで、かつエアロゾル入口３１の流入方向ＩＦとエアロゾル出口３２の流出方向ＯＦとがバッファ空間部３０内で交わらないように設定されている。
【００３３】
（エアロゾル定量供給装置の動作）
次に、図１及び図２を参照して、第１実施形態のエアロゾル定量供給装置１の動作について説明する。
【００３４】
上述したように、エアロゾル供給部２０内において、原料粒子は、ガスボンベ２１から供給されるキャリアガス中に混合・分散され、エアロゾルを生成する。エアロゾル供給部２０において、粉体供給が不安定になると、粒子の大きな高濃度（凝集）エアロゾルが混入する。高濃度（凝集）エアロゾルが混入すると、エアロゾル濃度分散が不均一になり、成膜部４０の成膜工程において、膜厚の不均一や膜欠け等の成膜不良の原因になる。
【００３５】
本実施形態のエアロゾル定量供給装置１は、エアロゾル供給部２０と成膜部４０との間に介設されている。エアロゾル定量供給装置１は、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するためのバッファ空間部３０を備えている。バッファ空間部３０の断面積Ａは、後述するエアロゾル入口３１の断面積Ｂ及びエアロゾル出口３２の断面積Ｂよりも、大きく設定されており、エアロゾル流れに乱流を与えるに十分な容積を有する。
【００３６】
図２に例示の形態では、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との角度が０度で、かつエアロゾル入口３１の流入方向とエアロゾル出口３２の流出方向とがバッファ空間部３０内で交わらないように設定されている。また、エアロゾル入口３１のエアロゾル流入方向ＩＦとエアロゾル出口３２のエアロゾル流出方向ＯＦとは１８０度向きが異なるように設定され、流入管３５と流出管３６とは平行に配設されている。したがって、エアロゾル入口３１からバッファ空間部３０内へ流入したエアロゾルに高濃度（凝集）エアロゾルが混入していても、バッファ空間部３０でエアロゾル流れに乱流が生じて、高濃度（凝集）エアロゾルを粉砕・分粒することができる。
【００３７】
また、図３に例示の変形形態では、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との角度θは、０〜８０度もしくは０〜−８０度の向きで、かつエアロゾル入口３１の流入方向ＩＦとエアロゾル出口３２の流出方向ＯＦとがバッファ空間部３０内で交わらないように設定されている。図３に例示の変形形態においても同様に、エアロゾル入口３１からバッファ空間部３０内へ流入したエアロゾルに高濃度（凝集）エアロゾルが混入していても、バッファ空間部３０でエアロゾル流れに乱流が生じて、高濃度（凝集）エアロゾルを粉砕・分粒することができる。
【００３８】
バッファ空間部３０内で高濃度（凝集）エアロゾルが除去されるので、エアロゾルの濃度分散を均一化することができ、後工程の成膜部４０において良好な成膜を得ることができる。
【００３９】
以上説明したように、第１実施形態のエアロゾル定量供給装置１は、バッファ空間部３０内でエアロゾル流れに乱流を与えて、高濃度（凝集）エアロゾルを粉砕・分粒する。エアロゾルデポジション装置１００はエアロゾル定量供給装置１を備え、このエアロゾル定量供給装置１により高濃度（凝集）エアロゾルを除去してエアロゾルの濃度分散を均一化するので、成膜部４０において均一かつ良好な成膜を得ることができる。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、図４を参照して、第２実施形態のエアロゾル定量供給装置２について説明する。図４は、第２実施形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
第２実施形態のエアロゾル定量供給装置２は、バッファ空間部３０がエアロゾル流れに乱流を生じさせるための攪拌装置５０を備えている点が異なり、それ以外は第１実施形態の図２に例示する形態と同様に構成されている。
【００４２】
即ち、バッファ空間部３０の上部壁３８にエアロゾル入口３１及びエアロゾル出口３２が開口されており、流入管３５と流出管とは平行に配設されている。バッファ空間部３０の底部３９には、攪拌装置５０が設けられている。攪拌装置５０は、エアロゾル入口３１から流入するエアロゾル流れに乱流を生じさせる機能を有する。
【００４３】
攪拌装置５０としては、例えば、ファンが挙げられる。攪拌装置５０は、不図示の駆動装置によって回転駆動される回転軸５１と、当該回転軸５１の回転に伴って回転する複数の回転翼５２と、を備えている。
【００４４】
第２実施形態のエアロゾル定量供給装置２は、基本的には第１実施形態と同様の作用効果を奏する。特に第２実施形態では、バッファ空間部３０がエアロゾル流れに乱流を生じさせるための攪拌装置５０を備えている。したがって、第２実施形態のエアロゾル定量供給装置２によれば、バッファ空間部３０でエアロゾル流れに積極的に乱流を生じさせて、高濃度（凝集）エアロゾルを積極的に除去することができる。その結果、第２実施形態のエアロゾル定量供給装置２によれば、第１実施形態よりも、エアロゾルの濃度分散を均一化し、良好な成膜を促進することができるという有利な効果を発揮する。
【００４５】
［第３実施形態］
次に、図５を参照して、第２実施形態のエアロゾル定量供給装置３について説明する。図５は、第３実施形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
第３実施形態のエアロゾル定量供給装置３は、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２とが対向配置され、バッファ空間部３０内のエアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との間に邪魔板６０が介設されている点が異なり、それ以外は第１実施形態と同様に構成されている。
【００４７】
即ち、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２とは、対向配置されている。エアロゾル入口３１が開口された側壁３３と、エアロゾル出口３２が開口された側壁３４とは、バッファ空間部３０の相対向する区画壁である。
【００４８】
バッファ空間部３０内のエアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との間には、邪魔板６０が介設されている。邪魔板６０は、エアロゾル入口３１から流入し、エアロゾル出口３２から流出するエアロゾル流れの障壁となる。エアロゾル入口３１から流入したエアロゾルが邪魔板６０に衝突すると、エアロゾル流れに乱流が生じ、高濃度（凝集）エアロゾルが粉砕・分粒される。
【００４９】
エアロゾル入口３１の中心軸とエアロゾル出口３２の中心軸とは、必ずしも直線上に配置されている必要はなく、エアロゾル入口３１の中心軸とエアロゾル出口３２の中心軸とがずれていても構わない。しかしながら、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２とは、少なくとも、邪魔板６０でエアロゾル流れが遮られるように配置されていることが好ましい。
【００５０】
第３実施形態のエアロゾル定量供給装置３は、基本的には第１実施形態と同様の作用効果を奏する。特に第３実施形態では、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２とが対向配置され、バッファ空間部３０内のエアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との間に邪魔板６０が介設されている。したがって、第３実施形態のエアロゾル定量供給装置３によれば、エアロゾル入口３１から流入したエアロゾルが邪魔板６０に衝突すると、エアロゾル流れに乱流が生じ、高濃度（凝集）エアロゾルを積極的に除去することができる。その結果、第３実施形態のエアロゾル定量供給装置２によれば、第２実施形態のように攪拌装置を備えなくとも、エアロゾルの濃度分散を均一化し、良好な成膜を促進することができるという有利な効果を発揮する。
【００５１】
なお、エアロゾル入口３１に接続された流入管３５と、エアロゾル出口３２に接続された流出管３６とは、邪魔板６０でエアロゾル流れが遮られていて、短絡流が生じなければ、必ずしも直線上配置もしくは平行配置であることを要しない。例えば、図２及び図３の第１実施形態のエアロゾル定量供給装置１において、バッファ空間部３０内のエアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との間に邪魔板６０が介設されていてもよい。
【００５２】
［第４実施形態］
次に、図６を参照して、第４実施形態のエアロゾル定量供給装置４について説明する。図６は、第４実施形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。第３実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
第４実施形態のエアロゾル定量供給装置４は、エアロゾル流れに乱流を与えてエアロゾル濃度分散を均一化するためのバッファ空間部３０と、エアロゾル供給部２０とが一体の装置として構成されている点が異なる。また、バッファ空間部３０上に粉供給部１０が設けられ、バッファ空間部３０と粉供給部１０との間に設けられた隔壁７０には粉流入口７１が形成されている点が異なる。さらに、バッファ空間部３０の流入口は、キャリアガスを流入させるガス入口８１として構成され、当該ガス入口８１にはガス流入管８２が接続されている点が異なる、それ以外は第３実施形態と同様に構成されている。
【００５４】
即ち、バッファ空間部３０上には、バッファ空間部３０と粉供給部１０との間に隔壁７０を隔てて、粉供給部１０が設けられている。隔壁７０には、原料粒子１１をバッファ空間部３０内に落下流入させるための粉流入口７１が形成されている。
【００５５】
ガス入口８１とエアロゾル出口３２とは、対向配置されている。ガス入口８１が開口された側壁３３と、エアロゾル出口３２が開口された側壁３４とは、バッファ空間部３０の相対向する区画壁である。
【００５６】
バッファ空間部３０の断面積Ａは、後述するガス入口８１の断面積Ｄ及びエアロゾル出口３２の断面積Ｂよりも、大きく設定されている。ここで、バッファ空間部３０の断面積Ａとは、ガス入口８１のキャリアガス流入方向ＧＦ及びエアロゾル出口３２のエアロゾル流出方向ＯＦに垂直な断面の面積をいう。また、ガス入口８１の断面積Ｄとは、ガス入口８１の開口断面積をいう。さらに、エアロゾル出口３２の断面積Ｃとは、エアロゾル出口３２の開口断面積をいう。
【００５７】
バッファ空間部３０内のガス入口８１とエアロゾル出口３２との間には、邪魔板６０が介設されている。邪魔板６０は隔壁７０から垂下されており、粉流入口７１よりもエアロゾル出口３２側に配置されている。ガス入口８１から流入したキャリアガスは、粉体流入口７１から落下流入し原料粒子１１と混合されてエアロゾルとなる。邪魔板６０は、エアロゾル出口３２から流出するエアロゾル流れの障壁となる。エアロゾルが邪魔板６０に衝突すると、エアロゾル流れに乱流が生じ、高濃度（凝集）エアロゾルが粉砕・分粒される。
【００５８】
ガス入口８１の中心軸とエアロゾル出口３２の中心軸とは、ずらして配置されているが、必ずしも直線上に配置されていても構わない。しかしながら、ガス入口８１とエアロゾル出口３２とは、少なくとも、邪魔板６０でエアロゾル流れが遮られるように配置されていることが好ましい。
【００５９】
第４実施形態のエアロゾル定量供給装置４は、基本的には第３実施形態と同様の作用効果を奏する。特に第４実施形態では、バッファ空間部３０上に粉供給部１０が設けられ、バッファ空間部３０と粉供給部１０との間に設けられた隔壁７０には粉流入口７１が形成されている。即ち、エアロゾル供給部２０とバッファ空間部３０とは、一体の装置として構成されている。したがって、第４実施形態のエアロゾル定量供給装置４によれば、キャリアガスと原料粒子１１とを混合するエアロゾル化機能と、エアロゾルを邪魔板６０に衝突させてエアロゾル流れに乱流を生じさせるバッファ機能と、を併せもつという有利な効果を発揮する。その結果、第４実施形態のエアロゾル定量供給装置４によれば、第２実施形態のように攪拌装置を備えなくとも、高濃度（凝集）エアロゾルを積極的に除去することができ、エアロゾルの濃度分散を均一化し、良好な成膜を促進することができる。
【００６０】
［第１比較形態］
次に、図７を参照して、第１比較形態のエアロゾル定量供給装置２０１について説明する。図７は、第１比較形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【００６１】
図７に示すように、第１比較形態のエアロゾル定量供給装置２０１は、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２とが相対向して配置され、エアロゾル入口３１の中心軸とエアロゾル出口３２の中心軸とが直線上に配置されている。また、第３実施形態と異なり、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との間には、邪魔板が設けられていない。
【００６２】
第１比較形態のエアロゾル定量供給装置２０１では、エアロゾル入口３１から流入したエアロゾルが直接にエアロゾル出口３２へと流出するため、乱流を生じず、バッファ機能を奏しない。したがって、高濃度（凝集）エアロゾルを除去することができず、エアロゾルの濃度が不均一となり、膜厚の不均一や膜欠け等の成膜不良の原因になる。
【００６３】
［第２比較形態］
次に、図８を参照して、第２比較形態のエアロゾル定量供給装置２０２について説明する。図８は、第２比較形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【００６４】
図８に示すように、第２比較形態のエアロゾル定量供給装置２０２は、エアロゾル入口３１が一側壁３３に配置され、エアロゾル出口３２が上部壁３８に配置されている。エアロゾル入口３１に接続された流入管３５の中心軸と、エアロゾル出口３２に接続された流出管３６の中心軸とは、直交するように配置されている。また、第３実施形態と異なり、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との間には、邪魔板が設けられていない。
【００６５】
第２比較形態のエアロゾル定量供給装置２０２では、エアロゾル入口３１から流入したエアロゾルが短絡的にエアロゾル出口３２へと流出するため、乱流を生じず、バッファ機能を奏しない。したがって、高濃度（凝集）エアロゾルを除去することができず、エアロゾルの濃度が不均一となり、膜厚の不均一や膜欠け等の成膜不良の原因になる。
【００６６】
［第３比較形態］
次に、図９を参照して、第３比較形態のエアロゾル定量供給装置２０３について説明する。図９は、第２比較形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【００６７】
図９に示すように、第３比較形態のエアロゾル定量供給装置２０３は、エアロゾル入口３１が上部壁３８に配置され、エアロゾル出口３２が一側壁３４に配置されている。エアロゾル入口３１の流入方向ＩＦとエアロゾル出口３２の流出方向ＯＦとはバッファ空間部３０内で交わらないように設定されているが、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との角度θは９０度を超えている。また、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との間には、邪魔板が設けられていない。
【００６８】
第３比較形態のエアロゾル定量供給装置２０３では、エアロゾル入口３１から流入したエアロゾルが短絡的にエアロゾル出口３２へと流出するため、乱流を生じず、バッファ機能を奏しない。したがって、高濃度（凝集）エアロゾルを除去することができず、エアロゾルの濃度が不均一となり、膜厚の不均一や膜欠け等の成膜不良の原因になる。
【００６９】
［第４比較形態］
次に、図１０を参照して、第３比較形態のエアロゾル定量供給装置２０４について説明する。図１０は、第４比較形態のエアロゾル定量供給装置の模式図である。
【００７０】
図１０に示すように、第３比較形態のエアロゾル定量供給装置２０３は、エアロゾル入口３１が上部壁３８に配置され、エアロゾル出口３２が一側壁３４に配置されている。エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との角度θは０〜８０度もしくは０〜−８０度の範囲内にあるが、エアロゾル入口３１の流入方向ＩＦとエアロゾル出口３２の流出方向ＯＦとはバッファ空間部３０内で交わっている。また、エアロゾル入口３１とエアロゾル出口３２との間には、邪魔板が設けられていない。
【００７１】
第４比較形態のエアロゾル定量供給装置２０４では、エアロゾル入口３１から流入したエアロゾルが短絡的にエアロゾル出口３２へと流出するため、乱流を生じず、バッファ機能を奏しない。したがって、高濃度（凝集）エアロゾルを除去することができず、エアロゾルの濃度が不均一となり、膜厚の不均一や膜欠け等の成膜不良の原因になる。
【００７２】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１，２，３，４  エアロゾル定量供給装置
１０  粉供給部
２０  エアロゾル化部
３０  バッファ空間部
３１  エアロゾル入口
３２  エアロゾル出口
４０  成膜部
５０  攪拌装置
６０  邪魔板
７０  隔壁
７１  粉流入口
８１  ガス導入
８２  ガス流入管
１００  エアロゾルデポジション装置
Ａ  バッファ空間部の断面積
Ｂ  エアロゾル入口の断面積
Ｃ  エアロゾル出口の断面積
ＩＦ  流入方向
ＯＦ  流出方向
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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