(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相中で蒸着源の熱分解と熱分解した蒸着物質の被蒸着体上への堆積とが行われる蒸着法、イオンプレーティング法、及び、スパッタリング法のいずれか一つの物理蒸着法を用いたナノ粒子製造方法において、前記蒸着物質が前記被蒸着体に連続して蒸着する蒸着時間が少なくとも０．２ｓｅｃ以下であるようにして前記蒸着物質が前記被蒸着体に間欠的に堆積されることを特徴とするナノ粒子製造方法。
【請求項２】
前記被蒸着体が粉体であることを特徴とする請求項１に記載のナノ粒子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理蒸着法によって３次元構造のナノ粒子を製造する装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、「ナノテクノロジー」と呼称される概念は、１９５９年、ノーベル物理学賞受賞者であるファインマン氏が、「底（極微の世界）にはたっぷり空きがある」の発表に始まり、１９７４年、山梨大学や東京理科大学の教授であった故谷口紀男氏によって「ナノテクノロジー」という言葉が創り出されたもので、かなり古くから存在する。そして、１９８６年、マサチューセッツ工科大学のドレクスラー氏が著した「創造する機械」によって一般的に知られ、クランフィールド大学のパット・マキューン教授が、「ナノテクノロジーの将来像」を講演したことから、国際用語として広まった。２０００年には、米国クリントン大統領が、「ナノテクノロジー」を国家戦略に位置づけるまでになり、それに追従する形で研究開発が世界中で進められるようになった。（非特許文献１、２、及び、３）
【０００３】
一方、このような一種の流行語と言える「ナノテクノロジー」を技術的に見ると、ある構造や形態の物質が、１ｎｍ次元の大きさにおいて発現する機能を活用する技術であり、物質の種類、構造や形態、大きさが相互に関連している上、製法の影響も大きい複合技術である。しかも、物質の基本単位である原子や原子間隔が０．１ｎｍ次元であることを考慮すると、物質を扱う極限の大きさに迫っており、あらゆる技術を統合する必要がある究極の生産技術であると言える。（非特許文献４）
【０００４】
従って、「ナノテクノロジー」から、次のような効果が期待されている。第一に、単純にあらゆるものが小型化できる効果である。第二に、大きさの２乗に反比例して急増する表面積の効果である。第三に、大きさが激変することによって、物質固有の特性が変化する効果である。第一の効果については、電子工学分野、すなわち、半導体、ディスプレイ、ストレージ等において既に実用化されている。今後は、予測されないことが多いが故に期待が大きい第二、第三の効果を、環境・エネルギー分野、生化学・医学分野、電子工学分野、工業材料分野等で実用化すべく、精力的な研究開発が進められている。（非特許文献５）
【０００５】
特に、第二の大きさの２乗に反比例して急増する表面積の効果は、化学触媒、表面化学反応、複合材料等においては顕著な効能が予測され、様々な物質のナノ粒子が様々な分野で検討されてきた。例えば、化学触媒としては、自動車排出ガスを清浄化するため、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の白金族貴金属ナノ粒子が、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、セリア（ＣｅＯ２）等を主成分とする耐熱性酸化物担持体表面に触媒活性点として分散されている。表面化学反応としては、リチウムイオン二次電池のエネルギー密度を増加させるため、炭素質材料、金属酸化物、固体電解質等のような無機材料で包埋或いは被覆されたシリコンナノ粒子が負極活物質として検討されている（特許文献１）。また、色素増感型太陽電池の光電変換効率を向上するため、表面プラズモン共鳴効果が期待される金属ナノ粒子が、光電極をなす多孔質のＴｉＯ２膜表面に担持されている（特許文献２）。一方、複合材料としては、半導体パッケージ材料として用いられているエポキシ樹脂の物性を向上させるため、シリカ（ＳｉＯ２）ナノ粒子が検討されている（非特許文献６）。その結果、実験室レベルでは、ナノ粒子の表面積の効果が認められ、実用化、量産化が期待されている。
【０００６】
しかし、上記実用化、量産化には、大量に、安定した品質で、安価に製造することができるナノ粒子の製造技術が必要であるが、現状の、気相法、液相法、及び、固相法には、次のような問題があり、更なる改良が必要である（非特許文献２）。
【０００７】
気相法には、化学蒸着（ＣＶＤ）法、蒸発・凝集法、酸化・還元法等がある。ＣＶＤ法は、プラズマ等によって活性化された反応性モノマーが加熱炉において化学反応し、核生成、凝縮、凝集を経てナノ粒子が形成されるものであるが、生産効率が低く、エネルギー効率が悪いため、製造コストが高いという問題がある。また、核生成、凝縮、凝集というプロセスを経るため、粒子径が不均一になるという課題もある。蒸発・凝集法は、不活性ガス中で、レーザー、スパッタリング、熱等の方法で金属を一旦蒸発させた後、冷却することによってナノ粒子を製造する方法であり、ＣＶＤ法と同様の問題がある。酸化・還元法は、金属塩化物の反応ガス中で、酸化・還元することによって、ナノ粒子を生成する方法であるが、原料に基づく不純物の混入という問題がある。
【０００８】
液相法としては、液相合成法、沈澱法、噴霧・固化法、液中分散法等がある。この中でも液相合成法がよく用いられ、還元法、水熱合成法、ゾル−ゲル法、中和分解法、加水分解法等がある。特に、分散剤等を含む金属塩の溶解溶液から還元剤で金属粒子に成長させる還元法は、ナノ粒子の製造が容易であるため、利用例が多い（特許文献２）。しかし、この方法は、不純物の混入、粒子径の制御が困難である。超臨界液体を用いる水熱合成法は注目されているが、まだ研究段階である。加水分解、重縮合という化学反応を用いるゾル−ゲル法や沈澱法も簡単にナノ粒子が得られるが、乾燥、焼成という工程が必要で、焼成中の粒子の凝集が大きな課題である。沈澱法は、溶解性金属塩から難溶性金属塩に変化させ、その沈殿物を焼成して製造するため、やはり、焼成における粒子の凝集が大きな問題である上、試薬が限定されるという問題もある。噴霧・固化法は、溶解性金属塩や有機金属化合物等の溶液を噴霧し、乾燥或いは燃焼する方法であるが、粒子径及び粒子組成の制御が困難である。液中分散法は、逆ミセル法やミセル法があり、いずれも、逆ミセル、ミセルを化学反応の場として利用するもので、界面活性剤で粒子径が制御されるが、試薬が限定され、不純物の除去が困難である。このように、液相法は、よく利用されるが、核形成、成長、停止という過程を経るため、粒子径の制御が困難で、数ｎｍ以下の微細なナノ粒子を製造することが難しく、不純物の混入を避けることができないという共通の問題がある。
【０００９】
また、固相法は、主として粉砕法が用いられる。この方法は、様々な物質の粒子の量産技術として使用されているが、粒子サイズの限界が１μｍ程度であり、微細な純度の高いナノ粒子を製造することは困難である上、分級という操作が必要である。従って、現在では、気相法、液相法によるナノ粒子の製造技術の開発に注力されている。
【００１０】
このような従来技術のナノ粒子製造方法の問題点を解決する方法として、一般的な蒸着やスパッタリング等の成膜機構に着目した物理蒸着法を用いたナノ粒子の形成方法が開示されている（例えば、特許文献３）。これは、スパッタリングの成膜機構が、Ｖｏｌｍｅｒ−Ｗｅｂｅｒ（ＶＷ）成長、Ｆｒａｎｋ−ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｍｅｒｗｅ（ＦＭ）成長、Ｓｔｒａｎｓｋｉ−Ｋｒａｓｔａｎｏｖ（ＳＫ）成長の３様式、中でも、ＶＷ成長様式、つまり、成長の初期段階から三次元的な島状の核が形成され，それらが蒸着量の増加とともに成長して合体し、やがて連続的な膜となる「島状成長（Ｉｓｌａｎｄ  Ｇｒｏｗｔｈ）様式」に着目したものである。すなわち、蒸着物質と基板の表面エネルギー、温度等様々なパラメーターによって成膜機構に差が生じるが、成膜初期において、ＶＷ成長となる条件を見出し、上記母材を撹拌しながら物理蒸着を行えば、常に新しい堆積面が蒸着物質に対して向けられるため、３次元の海−島構造、すなわち、ナノ粒子が次々に生成していくものと考えられることに基づいている（非特許文献８）。しかし、この方法では、蒸着物質が３次元の球状ナノ粒子となることなく、膜に至るという問題がある。
【００１１】
そこで、更に、被蒸着体として粉体を利用する方法が開発された（例えば、特許文献３及び４、非特許文献９）。この方法は、蒸着される粉体の表面が、粉体を撹拌等の方法で蒸着物質に曝される時間が制御され、常に、新しい被蒸着面が蒸着物質に曝されることによって、蒸着物質が３次元のナノ粒子となり、成膜に至ることがないことを見出した。
【００１２】
しかし、この粉体を利用する方法にも、次のような問題があることを見出した。第一に、撹拌による粉体移動だけで蒸着時間を制御しているため、粒子径分布が広くなるという問題がある。第二に、ナノ粒子堆積量を増加させるため、蒸着時間を長くすると、ナノ粒子間の凝集という問題がある。第三に、粉体をナノ粒子の担体としてそのまま利用する場合には極めて有効であるが、ナノ粒子を基板に形成して利用する場合（特許文献５）や、ナノ粒子単体で利用する場合には、工程上の無駄が多いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１３−２３９２６７号公報
【特許文献２】特開２００１−０３５５５１号公報
【特許文献３】国際公開第２０１２／１５０８０２号公報
【特許文献４】国際公開第２０１２／１５０８０４号公報
【特許文献５】特開２００９−２４６０２５号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】伊藤洋，「「ナノテクノロジー」発祥の地＝山梨大学」、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ２．ｙａｍａｎａｓｈｉ−ｋｅｎ．ａｃ．ｊｐ／〜ｉｔｏｙｏ／ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ／ｓｃｒａｐ／ｙｕｈｐ０３０６１０．ｈｔｍ．
【非特許文献２】（独）工業所有権情報・研修館，平成１７年度特許流通支援チャート「ナノ粒子製造技術」，２００６年３月．
【非特許文献３】タヤンデイエー・ドゥニ，「日本ＳＦにおけるナノテクによる社会的影響の批判的展望」，立命館言語文化研究，２２巻，３号，ｐ．２０１−２１８．
【非特許文献４】谷口紀男，「ナノテクノロジーの構築とその理念」，精密工学会誌，５６／３／１９９０，ｐ．５−９．
【非特許文献５】豊田信行他，「ナノテクノロジーの動向と展望」，東芝レビュー，Ｖｏｌ．５７，Ｎｏ．１（２００２）２−８．
【非特許文献６】阿部英樹，「自動車排出ガス触媒の現状と将来」，科学技術動向，２０１０年１２月号，ｐ．８−１６．
【非特許文献７】伊藤直樹他，「エポキシ系ナノコンポジット材料の熱的特性に及ぼすＳｉＯ２ナノ粒子の影響」，ネットワークポリマー，Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１（２００４）２８−３３．
【非特許文献８】多賀康訓，「薄膜プロセス技術の研究」，総合工学，第２２巻（２０１０）５３−６４．
【非特許文献９】Ｗ．Ｅｎｓｉｎｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，「Ｓｕｒｆａｃｅ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｏｆ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｏｘｉｄｅ  ａｎｄ  ｔｕｎｇｕｓｔｅｎ  ｃａｒｂｉｄｅ  ｐｏｗｄｅｒｓ  ｂｙ  ｉｏｎ  ｂｅａｍ  ｓｐｕｔｔｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ」，Ｓｕｒｆａｃｅ  ａｎｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１６３−１６４（２００３）ｐ．２８１−２８５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、物理蒸着法によって、不純物がなく、粒子径分布の狭い、３次元に成長したナノ粒子を安定して製造することができ、その粒子径とその堆積量とを自由に制御できる製造装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、物理蒸着法において、不連続的に物理蒸着を行うことによって、粒子径分布の狭い、３次元に成長したナノ粒子を安定して製造することができ、その粒子径とその堆積量とを自由に制御できることを見出し、本発明の完成に至った。すなわち、本発明は、物理蒸着装置において、蒸着物質が堆積する被蒸着体の被蒸着面が蒸着物質に曝される時間を精密に制御することができるように、蒸着源と被蒸着体の間にシャッター機構が設けられていることを特徴とするナノ粒子の製造装置であり、ナノ粒子の製造に適切な蒸着‐非蒸着時間が設定され、間欠的に物理蒸着されることを特徴とするナノ粒子の製造方法である。
【００１７】
更に、本発明は、上記シャッター機構を有する物理蒸着装置において、ナノ粒子が形成される被蒸着体が粉体であり、その粉体が蒸着源に曝される時間を制御することができる撹拌装置を設置したことを特徴とするナノ粒子の製造装置であり、その被蒸着体である粉体が撹拌されながらナノ粒子の製造に適切な蒸着‐非蒸着時間が設定され、間欠的に物理蒸着されることを特徴とするナノ粒子の製造方法である。
【００１８】
特に、上記本発明の適切な蒸着‐非蒸着時間は、蒸着物質、被蒸着体、蒸着条件等によって変化するが、連続して蒸着する蒸着時間が少なくとも０．２ｓｅｃ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のナノ粒子製造装置及びその製造方法を用いて製造されたナノ粒子は、不純物がなく、粒子径分布の狭い、３次元に成長したナノ粒子を安定して製造することができ、その粒子径とその堆積量とを自由に制御できる。更に、本発明によれば、物理蒸着を行うことができる金属、金属酸化物、セラミックス等あらゆる材質のナノ粒子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態である、蒸着源と被蒸着体の間にシャッター機構が設けられた間欠的に物理蒸着を行うナノ粒子製造装置の一例で、（ａ）は断面概略図、（ｂ）はシャッターの構造である。
【図２】本発明の適切な蒸着‐非蒸着時間（Ｍｏｄｅ‐４）とその比較例（Ｍｏｄｅ‐１〜３）である。
【図３】様々な蒸着‐非蒸着時間で作製されたナノ粒子によって形成された膜の表面抵抗率と膜厚の関係である。
【図４】様々な蒸着‐非蒸着時間で作製されたナノ粒子によって形成された膜の光透過率と膜厚の関係である。
【図５】様々な蒸着‐非蒸着時間で作製されたナノ粒子によって形成された膜に関する、膜厚２．０ｎｍにおける光吸収率と波長の関係である。
【図６】様々な蒸着‐非蒸着時間で作製されたナノ粒子によって形成された膜に関する、膜厚４．０ｎｍにおける光吸収率と波長の関係である。
【図７】Ｍｏｄｅ‐１とＭｏｄｅ‐４の蒸着‐非蒸着時間で作製されたナノ粒子の形状と膜厚の関係を示す透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。
【図８】Ｍｏｄｅ‐１とＭｏｄｅ‐４の蒸着‐非蒸着時間で作製されたナノ粒子によって形成された膜に関する、膜厚５０ｎｍにおける結晶構造を示す広角Ｘ線回折（ＷＡＸＤ）スペクトルである。
【図９】本発明の、シャッター機構を有すると共に、ナノ粒子が形成される粉体が蒸着源に曝される時間を制御することができる撹拌装置を設置したナノ粒子の製造装置の一例である。
【図１０】従来の撹拌装置を設置したナノ粒子の製造装置である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のナノ粒子製造装置は、物理蒸着法によるナノ粒子の製造において、蒸着を間欠的に行うことができる、蒸着源と被蒸着体の間にシャッター機構を設けたことを特徴とするものである。物理蒸着法としては、特に制限がなく、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法、直流スパッタリング法、高周波スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法等一般的な方法を用いることができる。
【００２２】
本発明の具体的な製造方法の一例を図１に示した。これは、イオンビームスパッタリング法を用い、ガス導入口９、排気口１０、イオン源２、蒸着源３を少なくとも有する真空蒸着槽１において、蒸着源３と蒸着源３下部に設けられた蒸発物質が堆積する基板８との間に、モーター６で精密に回転するシャッター機構４を設置したことを特徴とするものである。このシャッター機構によって、イオン源２によって叩き出される蒸発物質が、間欠的に基板に蒸着されるナノ粒子製造装置である。
【００２３】
このような装置において、蒸着源３として銀（Ａｇ）、基板８としてポリカーボネート（ＰＣ）基板を使用して行った実施例により、本発明の技術的意義を明確にする。
【００２４】
真空蒸着槽１は、約１×１０−４ｔｏｒｒに保たれ、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）型イオン源２にアルゴン（Ａｒ）ガスを導入してイオン化し、引出電極により取出したＡｒイオンビームを蒸着源３のＡｇに照射することによってＡｇ粒子がスパッタされた。そして、シャッター機構４のモーター６の回転数を一定とし、開口部５の中心角αを、３６０°、１８０°、９０°、及び、４５°と変化させることによって、ＰＣ基板８にＡｇが蒸着される蒸着時間と蒸着されない非蒸着時間を、図２に示したＭｏｄｅ‐１、２、３、及び、４のように制御した。ここで、Δｔが、開口部５が通過する時間、すなわち、ＰＣ基板８にＡｇが蒸着される蒸着時間を示しており、ΔＴは、非開口部が通過する時間、すなわち、ＰＣ基板８にＡｇが蒸着されない非蒸着時間を示している。この際の蒸着速度は、０．２８Å／ｓｅｃであった。
【００２５】
このようにして作製されたＰＣ基板上のＡｇナノ粒子によって形成される膜の物性と構造を、表面電気抵抗値（図３）、光透過率（図４）、光吸収率（図５及び６）、ＴＥＭ観察（図７）、及び、ＷＡＸＤ（図８）により評価した。
【００２６】
図３から明らかなように、Δｔ＝∞ｓｅｃで連続的に蒸着するＭｏｄｅ‐１、及び、Δｔ＝０．８ｓｅｃ／ΔＴ＝０．８ｓｅｃで間欠的に蒸着を行うＭｏｄｅ‐２では、表面電気抵抗値が、膜厚約４ｎｍから急激に低下し、膜厚約６ｎｍではＡｇ自体の特性を示しており、単位時間あたりにＰＣ基板に到達するＡｇの質量から均一にＡｇ膜ができるものとしてシミュレーションした結果と同じ挙動を示した。一方、Δｔ＝０．４ｓｅｃ／ΔＴ＝１．２ｓｅｃで間欠的に蒸着を行うＭｏｄｅ‐３、そして、Δｔ＝０．２ｓｅｃ／ΔＴ＝１．４ｓｅｃで間欠的に蒸着を行うＭｏｄｅ‐４では、Δｔが短くなるに従い、表面電気抵抗値の低下が緩やかになり、連続した膜ではなく、ナノ粒子として成長する傾向が認められる。
【００２７】
このことは、図４〜６に示す光の散乱及び吸収の挙動から支持された。一般に、表面プラズモン共鳴は金属表面で起こるものであるが、金属を微小化してナノオーダースケールまで小さくすると、金属ナノ粒子中の自由電子が、光の振動電場に対して集団的に共鳴し、共鳴波長付近では、金属ナノ粒子と光との相互作用が増大し、光を強く吸収、散乱する。これは、局在表面プラズモン共鳴（Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＬＳＰＲ）と呼ばれる。そして、この吸収波長は、金属の種類、粒子の大きさ、形状等によって大きく変化する。図４に示したように、膜厚５〜８ｎｍにおいて、Ｍｏｄｅ‐１、２、及び、３とＭｏｄｅ‐４との光透過率に大きな差が認められる。この差は、前者が均一な薄膜が形成されるのに対し、後者は、Ａｇナノ粒子が独立して多数存在し、光が強く散乱していることに起因しているものと考えられる。更に、図５及び６の膜厚２．０ｎｍと４．０ｎｍにおける各Ｍｏｄｅの光吸収率から明らかなように、膜厚２．０ｎｍでは認められなかった光吸収が、膜厚４．０ｎｍでは、５００ｎｍ付近に、Ａｇナノ粒子に基づくと考えられる吸収が認められ、上記表面抵抗率及び光透過率の差が明確になる膜厚とほぼ一致している。
【００２８】
実際に、ＴＥＭにより、Ｍｏｄｅ‐１と４の膜厚１．０、２．０、及び、３．０ｎｍのＡｇナノ粒子を観察した。試料は、カーボンの真空蒸着による一段レプリカ法で作製した。図７から明らかなように、膜厚３．０ｎｍ以下の蒸着初期において、Ｍｏｄｅ‐４の方が、Ｍｏｄｅ‐１よりもナノ粒子の数が多い。従って、このＴＥＭ観察に加え、図３、４、５、及び、６における膜厚約４ｎｍ辺りから膜の特性の差異を考慮すると、Ｍｏｄｅ‐１〜３とＭｏｄｅ‐４のナノ粒子の成長には次のように異なっていることが分かる。すなわち、蒸着時間Δｔが０．２ｓｅｃよりも長いＭｏｄｅ‐１〜３の場合、蒸着初期の核の生成に引き続いて、核の成長及び合体までが連続して生起するのに対し、Δｔが０．２ｓｅｃ以下であるＭｏｄｅ‐４の場合、核の生成後、核の成長まで生起するものの、合体するまでには至らず、非蒸着時間ΔＴ後には、新たな核の生成及び成長までが生起し、ナノ粒子が独立して積層していくものと考えられる。
【００２９】
しかし、Ｍｏｄｅ‐４（Δｔ≦０．２ｓｅｃ）の場合に推測したような、蒸着物質の堆積量の増大に伴うナノ粒子の積層構造については、上述したような電気的や光学的方法では確認できないので、ＷＡＸＤを用いた結晶構造解析により検討した。その結果を図８に示す。図８は、Ｍｏｄｅ‐１及び４の方法で、膜厚５０ｎｍまで蒸着した膜のＷＡＸＤスペクトルである。図から明らかなように、Ｍｏｄｅ‐１の方法で作製した膜は、Ａｇが結晶化したＡｇ固有の回折パターンであるのに対し、Ｍｏｄｅ‐４の方法で作製した膜は、広がりを持った回折パターンとなっており、これがナノ粒子特有の特性であるものと考えられる。つまり、Ｍｏｄｅ‐４の方法によれば、粒子径分布が小さいナノ粒子が、次々に積層されていくことが明らかとなった。
【００３０】
以上の実施例から明らかなように、蒸着時間‐非蒸着時間が適切に設定できるような物理蒸着装置であれば、蒸着源と被蒸着体の間にシャッター機構を設ける以外の方法でもよい。例えば、図９に示したように、粉体を被蒸着体として用い、しかも、装置の底にある粉体１１−１が、スクリュー１２で粉体１１−２のように持ち上げられ、蒸着される粉体１１−３が、一定の時間内で蒸着源に曝されない粉体１１−４に至るように撹拌装置が備え付けられていてもよい。図９には、シャッター機構が配設されているが、必ずしも必要ではない。しかし、より精度よく粉体上にナノ粒子を製造するためには、３６０°まで開口を設けることができる回転式シャッター機構と、粉体が蒸着源に曝される時間を制御可能な撹拌装置とを配設したナノ粒子製造装置が好ましい。図１０に示した従来のような粉体を用いた物理蒸着法によるナノ粒子の製造装置では、粉体が蒸着源に曝される時間を制御することは不可能である。また、これにシャッター機構を配設しても、粉体１１‐１、２、３を上下に移動させることは困難であるため、粉体が蒸着源に曝される時間を制御することはできない。
【００３１】
以上のナノ粒子の製造装置及びその製造方法によって製造されたナノ粒子は、基板または粉体に担持したまま用いることもできるし、基板または粉体を溶解させるような化学的方法、あるいは、基板または粉体から剥がし取るような物理的方法によって、ナノ粒子単体としても活用することができる。
【００３２】
このように、物理蒸着装置において、蒸着源と被蒸着体の間にシャッター機構が設けられていることを特徴とするナノ粒子の製造装置であり、ナノ粒子の製造に適切な蒸着−非蒸着時間が設定され、間欠的に蒸着されることを特徴とするナノ粒子の製造方法物理蒸着法によって、不純物がなく、粒子径分布の狭い、３次元に成長したナノ粒子を安定して製造することができ、その粒子径とその堆積量とを自由に制御できる。
【符号の説明】
【００３３】
１  物理蒸着槽
２  イオン源
３  蒸着源
４  シャッター
５  スリット
６  モーター
７  蒸着物質
８  被蒸着基板
９  不活性ガス導入系
１０  真空排気系
１１  粉体
１２  スクリュー
１３  モーター
【要約】      （修正有）【課題】物理蒸着法によって、不純物がなく、粒子径分布の狭い、３次元に成長したナノ粒子を安定して製造することができ、粒子径と製造量を自由に制御できる製造装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】物理蒸着装置において、蒸着源３と被蒸着体８の間にシャッター機構４が設けられているナノ粒子の製造装置であり、ナノ粒子の製造に適切な蒸着−非蒸着時間が設定され、間欠的に蒸着されるナノ粒子の製造方法。【選択図】図１【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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