(57)【要約】【課題】  多種多様な材質の膜材料の粒子による成膜を効率良く行なうこと。【解決手段】  膜材料の粒子を基板１に向けて吹き付けることにより、基板１に膜材料の粒子の膜を形成する成膜装置１００において、基板１が配置される成膜室１０と、膜材料の粒子を、成膜室１０に配置されている基板１に向けて噴射するノズル３０と、基板１を、ノズル３０に向けて往復動させる駆動装置４０と、駆動装置４０を制御することにより、基板１の往動時又は復動時の移動速度を調整する制御装置５０とを有してなるもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜材料の粒子を基板に向けて吹き付けることにより、基板に膜を形成する成膜装置において、
基板が配置される成膜室と、
膜材料の粒子を、成膜室に配置されている基板に向けて噴射するノズルと、
基板を、ノズルに向けて往復動させる駆動装置と、
駆動装置を制御することにより、基板の往動時又は復動時の移動速度を調整する制御装置とを有してなることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記制御装置は、基板の往復動時の移動速度が、基板がノズルから遠ざかるときよりもノズルに近づくときの方が速くなるように駆動装置を制御する請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記制御装置は、基板と前記ノズルから噴射された膜材料の粒子との相対移動速度が、基板に膜材料の粒子が結合可能になる速度範囲となるように駆動装置を制御する請求項１又は２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記制御装置は、ノズルからの膜材料の粒子の噴射速度に、駆動装置の制御により得られる基板の往動時又は復動時の移動速度を加算した加算速度が、基板に膜材料の粒子が結合可能になる速度範囲となるように、駆動装置を制御する請求項１又は２に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記噴射速度が、基板に膜材料の粒子が結合可能になる標準的な速度範囲に設定され、
前記加算速度が、基板と膜材料の粒子の間に理想的な結合状態が得られる理想的な速度範囲に設定される請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
膜材料の粒子を基板に向けて吹き付けることにより、基板に膜を形成する成膜方法において、
膜材料の粒子をノズルから基板に向けて噴射するときに、基板をノズルに向けて往復動させ、その往動時又は復動時の移動速度を調整することを特徴とする成膜方法。
【請求項７】
前記基板の往復動時の移動速度を、基板がノズルから遠ざかるときよりもノズルに近づくときの方が速くなるように調整する請求項６に記載の成膜方法。
【請求項８】
前記基板と前記ノズルから噴射された膜材料の粒子との相対移動速度を、基板に膜材料の粒子が結合可能になる速度範囲となるように調整する請求項６又は７に記載の成膜方法。
【請求項９】
前記ノズルからの膜材料の粒子の噴射速度に、基板の往動時又は復動時の移動速度を加算した加算速度を、基板に膜材料の粒子が結合可能になる速度範囲となるように調整する請求項６又は７に記載の成膜方法。
【請求項１０】
前記噴射速度が、基板に膜材料の粒子が結合可能になる標準的な速度範囲に設定され、
前記加算速度が、基板と膜材料の粒子の間に理想的な結合状態が得られる理想的な速度範囲に設定される請求項９に記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成膜装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）の分野では、誘電体、圧電体、磁性体、焦電体、半導体のように、電圧を印加することにより所定の機能を発現する電子セラミック等の機能性材料を含む素子を、エアロゾルデポジション法（以下、ＡＤ法という）を用いて製造する方法が採用されている。
【０００３】
ＡＤ法の成膜装置は、成膜材料の微粒子（セラミックスや金属等の微粒子）をキャリアガスに分散させることによりエアロゾルを発生するエアロゾル生成部と、エアロゾルを基板に向けて噴射するノズルと、ノズルと基板とを格納する成膜室を有して構成される。従って、ＡＤ法では、膜材料の微粒子を、基板の表面に高速で衝突させ、衝突エネルギーによって基板と微粒子との間に粒子間結合を生じさせ、微粒子を基板の表面に固着させ、これによって基板の表面に成膜を行なう。
【０００４】
ここで、微粒子が基板に衝突する速度（以下、衝突速度という）は、微粒子とキャリアガスの混合物であるエアロゾルの供給側圧力と、基板が配置されて成膜が行なわれる成膜室内の圧力との差圧（成膜室内の圧力の方が低い）を利用し、成膜室内に配置したノズルから噴射させる微粒子の噴射速度によって得ている。微粒子が粒子径0.08〜2μm程度のセラミックス焼結粉末の場合、基板との衝突速度を200m/s程度まで加速することで、成膜できることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004-113931号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の成膜装置によるように、エアロゾルの供給側圧力と、成膜室内の圧力との差圧のみで、微粒子に所定の噴射速度を得ることには困難がある。
【０００７】
例えば、微粒子の基板との衝突速度を高めるためには、上述の差圧を大きくして微粒子のノズルからの噴射速度を高める必要があり、成膜室内の圧力を高真空、又は超高真空にし、エアロゾルの供給側圧力を大気圧よりも高圧にすることによって、上述の差圧を大きくすることができるが、この差圧を際限なく大きくすることは困難である。
【０００８】
また、セラミックス焼結粉末の微粒子では、基板との間に良好な結合力が得られる衝突速度の最適速度が200m/sであったとしても、他の材質の微粒子では、この最適速度が205m/sである場合、その微粒子の衝突速度を205m/sに加速させることができる差圧に設定し直す必要を生ずる。ところが、微粒子の衝突速度を所定の速度に加速させるには、上述の差圧だけでなく微粒子の直径（大きさ）や重量（質量）も関わってくるため、数m/sという微妙な速度調整を上述の差圧のみで行なうことは困難である。
【０００９】
尚、ある材質の微粒子について、実際に用いられる微粒子すべての粒径や重量を、完全に均一に形成することは物理的に不可能に近いため、それらの粒径や重量はある程度の範囲のばらつきをもつ。そのため、上述の最適速度は、このばらつきに起因した幅をもつものとなるが、本明細書の中では、説明を分かり易くするために、あえて、そのばらつきの幅のピーク値で説明している。
【００１０】
また、異なる材質の微粒子を異なるノズルから順番に噴射させ、同一基板上に異なる材質の膜を順次形成しようとする場合には、微粒子毎に上述の差圧を調整して基板との衝突速度を変える必要を生ずる。ところが、圧力の調整感度は比較的緩慢であり、上述の差圧を瞬時に切り替えることは困難である。このため、切り替えに時間を要し、効率的な成膜が行なえない。
【００１１】
本発明の課題は、多種多様な材質の膜材料の粒子による成膜を効率良く行なうことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、膜材料の粒子を基板に向けて吹き付けることにより、基板に膜を形成する成膜装置において、基板が配置される成膜室と、膜材料の粒子を、成膜室に配置されている基板に向けて噴射するノズルと、基板を、ノズルに向けて往復動させる駆動装置と、駆動装置を制御することにより、基板の往動時又は復動時の移動速度を調整する制御装置とを有してなるようにしたものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、膜材料の粒子を基板に向けて吹き付けることにより、基板に膜を形成する成膜方法において、膜材料の粒子をノズルから基板に向けて噴射するときに、基板をノズルに向けて往復動させ、その往動時又は復動時の移動速度を調整するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、多種多様な材質の膜材料の粒子による成膜を効率良く行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の一実施例に係る成膜装置を示す模式図である。
【図２】図２は基板の表面とエアロゾルの噴射領域との関係を示す模式図である。
【図３】図３は駆動装置が基板に与える駆動波形の一例を示す模式図である。
【図４】図４は駆動装置が基板に与える駆動波形の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示した成膜装置１００は、ＡＤ法によってキャリアガス中に分散させた成膜材料の微粒子を基板１に向けて吹き付けることにより、基板１に膜を形成するものである。
【００１７】
成膜装置１００は、成膜室１０と、基板ステージ２０と、ノズル３０と、駆動装置４０と、各部の動作を制御する制御装置５０とを有する。
【００１８】
成膜室１０は、排気ポンプが接続されている排気管１１により排気され、所定の真空度に保たれている。成膜室１０は、基板ステージ２０とノズル３０とを相対する２位置に設けている。
【００１９】
基板ステージ２０は、成膜室１０の内部でノズル３０と対向する位置に配置され、ノズル３０から噴射されるエアロゾルの噴射方向に直交するステージ面上に基板１を支持する。基板ステージ２０のステージ面への基板１の支持機構（保持機構）は、真空吸着機構の他、基板１を機械的に保持するメカチャック機構や、粘着剤の粘着力を用いた粘着保持機構を採用できる。基板ステージ２０のステージ面は、膜材料の微粒子の成膜時に、ノズル３０の噴射方向であるＺ軸方向に直交する面内で、Ｚ軸方向に直交するＸ、Ｙ方向に移動し、基板１の表面（成膜される面）に形成される膜の厚みを制御する。
【００２０】
尚、膜の厚みの制御は、ノズル３０から噴射されるエアロゾルの噴射領域を基板１上に予め設定された軌跡（矢印Ａ）に沿って移動させるときの、移動速度や繰り返し移動回数の設定によって行なう。同じ移動速度であれば、繰り返し移動回数を多くするほど、膜厚を大きくすることができる。
【００２１】
ノズル３０は、成膜室１０の内部で基板ステージ２０に対向する位置に開口し、エアロゾル生成部３１から搬送管を介して供給される膜材料の微粒子のエアロゾルを、基板ステージ２０上の基板１に向けてある噴射速度で噴射する。このエアロゾル中の膜材料の微粒子が、基板１の表面にある衝突速度で衝突して粒子間結合を起こすことにより、基板1上に堆積して膜を形成するものになる。尚、ノズル３０から噴射されるエアロゾルの噴射速度は、成膜室１０内の圧力とエアロゾル生成部３１の圧力の差圧によって決定される。
【００２２】
エアロゾル生成部３１は、外部のガスボンベから供給されるキャリアガスの噴射流に膜材料の微粒子を分散し、エアロゾルを生成する。キャリアガス中に高価なガスを使用したときには、成膜室１０にキャリアガスの回収機構を設けても良い。
【００２３】
駆動装置４０は、基板ステージ２０上の基板１をノズル３０に向けて往復動させる。駆動装置４０は、超音波振動装置等から構成される。駆動装置４０は、基板ステージ２０に結合される圧電素子等の振動子４１を有するとともに、この振動子４１に駆動電力を供給する電力供給部４２を有する。駆動装置４０は、ノズル３０から噴射されるエアロゾルの噴射方向と平行な方向に、基板ステージ２０上の基板１を振動（往復動）させる。駆動装置４０は、圧電素子等の振動子４１を駆動させる波形を選択でき、往動と復動とで、移動速度を変更できる。
【００２４】
しかるに、制御装置５０は、基板１をノズル３０に向けて往復動させる駆動装置４０を制御することにより、基板１の往動時又は復動時の移動速度を、下記(A)〜(D)の如くに調整する。
【００２５】
(A)制御装置５０により駆動装置４０を制御することにより、基板１の往動時又は復動時の移動速度を、基板１がノズル３０から遠ざかるときよりもノズル３０に近づくときの方が速くなるように調整する。このときの駆動装置４０が基板１に与える駆動波形は、横軸に時間をとり、縦軸に基板１のＺ軸方向の変位をとって例示すれば、図３、図４の如くになる。図３は、往動と復動との間に加速／減速区間がほとんど存在しない駆動波形を示す。図４は、往動と復動との間に加速／減速区間を設けた駆動波形を示す。駆動波形は、例示したものに限るものではなく、必要とされる相対速度に応じて設定すれば良い。
【００２６】
基板１がノズル３０に近づくときには、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度の増速度合が高められ、基板１と膜材料の微粒子との衝突速度、ひいては衝突エネルギーが増大し、基板１と膜材料の微粒子の結合状態を良好にすることができる。これにより、多種多様な材質の膜材料の微粒子による成膜の効率化を図るものである。
【００２７】
即ち、従来装置におけるエアロゾルの供給側圧力と、成膜室内の圧力との差圧によるエアロゾルの噴射速度だけでは、その材料の微粒子を基板１に結合させることができない場合であっても、基板１の往動時（ノズル３０に近づくとき）の移動速度を加算することで、その微粒子に適した衝突速度を容易に得ることができる。そして、差圧を調整しなくとも、基板１の往動時又は復動時の移動速度を調整することで、微粒子の材質に適した衝突速度を容易に得ることができるので、多種多様な材料による成膜の効率化が図れる。
【００２８】
他方、基板１がノズル３０から遠ざかるときには、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度の減速度合が抑えられ、基板１と膜材料の微粒子の衝突速度、ひいては衝突エネルギーの低下を抑え、基板１と膜材料の微粒子の結合状態が悪くなることを抑えることができる。これにより、多種多様な材質の膜材料の微粒子による成膜の効率化を図るものである。
【００２９】
即ち、従来装置におけるエアロゾルの供給側圧力と、成膜室内の圧力との差圧によるエアロゾルの噴射速度が、基板１に微粒子を結合可能にする速度範囲内ではあるが、最適な衝突速度を得るには足りず、この足りない分の速度差を基板１の往動時の移動速度で補う場合、復動時（ノズル３０から遠ざかるとき）に往動時と同じ大きさの移動速度で基板を移動させると、衝突速度が基板１に微粒子を結合可能にする速度範囲の下限以下となり、復動時には微粒子を基板に結合させることができなくなることが考えられる。このような場合に、基板１の復動時の移動速度を往動時の移動速度よりも小さくすることで、復動時にも、微粒子の衝突速度を、基板１に微粒子を結合可能にする速度範囲内に保つことができるので、成膜の効率化が図れる。
【００３０】
(B)制御装置５０により駆動装置４０を制御することにより、基板１の往動時又は復動時の移動速度を調整し、ノズル３０から噴射された膜材料の微粒子が基板１に衝突するときの衝突速度を増加又は減少させ、この衝突速度を、基板１に今回の膜材料の微粒子を結合可能にする好適な速度範囲（例えば100m/s〜120m/s）、又は基板１に膜材料の微粒子を理想的な状態で結合可能にする理想的な速度範囲（例えば110m/s〜115m/s）、又は最適速度（例えば113m/s）に設定できる。
【００３１】
ここで、理想的な状態で結合可能とは、微粒子が基板１に対して申し分のない強さで結合させることができるものであり、結合可能とは、結合強度は理想的な状態よりも劣るものの、膜の品質としては基準を満たす状態を含むものであることをいう。
【００３２】
即ち、基板１の往動時又は復動時の移動速度を調整することにより、膜材料の微粒子が基板１に衝突する衝突速度が調整され、基板１に多種多様な材質の膜材料の微粒子を所望の結合状態度で確実に結合できる。
【００３３】
(C)制御装置５０により駆動装置４０を制御することにより、ノズル３０からの膜材料の微粒子の噴射速度に、基板１の往動時又は復動時の移動速度を加算した加算速度を調整し、ノズル３０から噴射された膜材料の微粒子が基板１に衝突するときの衝突速度を増加又は減少させ、この衝突速度を、基板１に今回の膜材料の微粒子を結合可能にする好適な速度範囲（例えば100m/s〜120m/s）、又は基板１に膜材料の微粒子を理想的な状態で結合可能にする理想的な速度範囲（例えば110m/s〜115m/s）、又は最適速度（例えば113m/s）に設定できる。
【００３４】
即ち、ノズル３０からの膜材料の微粒子の噴射速度に応じて、基板１の往動時又は復動時の移動速度を調整することにより、膜材料の微粒子が基板１に衝突する衝突速度が調整され、基板１に多種多様な材質の膜材料の微粒子を所望の結合状態で確実に結合できる。
【００３５】
(D)上述(C)において、ノズル３０からの膜材料の微粒子の噴射速度を標準的な速度（膜材料の微粒子が基板１に結合可能になる衝突速度（例えば100m/s〜120m/s）を発現させ得る噴射速度範囲内のある速度）に設定することにより、基板１に膜材料の微粒子を結合できるが、理想的な結合状態得られる速度範囲（例えば110m/s〜115m/s）内には至らない場合がある。このような場合であっても、基板１の往動時又は復動時の移動速度を理想的な速度範囲（膜材料の微粒子が基板１に理想的な結合状態で結合可能になる衝突速度（例えば110m/s〜115m/s）を発現させ得る往動時又は復動時の移動速度範囲）内となるように設定することにより、基板１に膜材料の微粒子を理想的な結合状態で成膜することができる。
【００３６】
以下、具体的な実施例について説明する。
（実施例１）
実施例１の成膜装置１００では、ノズル３０からの膜材料の微粒子の噴射速度（実施例では、エアロゾル生成部３１の供給側圧力と成膜室１０内の圧力との差圧）は適当な速度に調整しておいて、駆動装置４０による基板１の移動速度の調整により基板１と膜材料の微粒子との間に所望の衝突速度を発現させる。
【００３７】
即ち、成膜時には、膜材料の微粒子の材質、大きさ（球体ならば直径）、重量等の条件や、膜材料の微粒子を基板１の表面に結合可能にする微粒子の衝突速度範囲に応じて、エアロゾル生成部３１の供給側の圧力と成膜室１０内の圧力との差圧を調整する。調整は、ノズル３０から噴射された膜材料の微粒子が基板１に衝突するときの衝突速度が、膜材料の微粒子が基板１に結合可能になる速度範囲内の速度となるように行なう。例えば、結合可能な衝突速度の速度範囲が、100m/s〜120m/sだったとしたら、衝突速度がこの範囲に入るように上記差圧を調整する。ここで、衝突速度と微粒子の結合状態（強度）との関係は、最適な結合状態が得られる衝突速度で最大値（強度）を示す山形の曲線状の相関を示すと考えられるため、結合可能な衝突速度の速度範囲の中に、理想的な結合状態が得られる衝突速度の速度範囲があると考えられる。従って、上述の衝突速度の範囲は結合可能な範囲であって、理想的な結合状態が得られる衝突速度の速度範囲はもっと狭い範囲にあると考えられる。理想的な結合状態が得られる衝突速度の速度範囲が、110m/s〜115m/sのとき、上記差圧の調整によって得られる微粒子の衝突速度が108m/sだったとする。この108m/sの衝突速度は結合可能な速度範囲内にあるので、微粒子を基板１に結合させることはできる。しかしながら、この108m/sの衝突速度は理想的な結合状態が得られる速度範囲からは外れているから、理想的な結合状態は得られない。
【００３８】
そこで、本実施例では、超音波振動装置等の駆動装置４０を用いて、基板１と膜材料の微粒子との間に理想的な結合状態が得られる衝突速度が得られるように調整する。
【００３９】
具体的には、基板１がノズル３０に近づく方向に移動するときに基板１の移動速度が、7m/sになるように駆動装置４０を制御すれば、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度（衝突速度）を、理想的な速度範囲内の115m/sにすることができる。
【００４０】
基板１がノズル３０から遠ざかるときの基板１の移動速度は、近づくときと同じ大きさの7m/sとしても、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度（衝突速度）は101m/sになり、これは結合可能な速度範囲内にあるが、理想的な速度範囲にはない。基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度が理想的な速度範囲に近くなる方が、基板１と膜材料の微粒子との間により良い結合状態が得られると考えられるから、基板１の移動速度を7m/sよりも遅い速度、例えば1m/sに調整する。これによれば、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度は107m/sになる。
【００４１】
このような駆動装置４０の制御によって、前記差圧によって得られた膜材料の微粒子の衝突速度が、膜材料の微粒子が基板１に結合可能な速度範囲内であるが、理想的な結合状態が得られる速度範囲に満たない場合であっても、駆動装置４０を制御することで、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度（基板１がノズル３０に近づく方向に移動するときの相対移動速度）を理想的な結合状態が得られる速度範囲内に調整することが可能になり、基板１に膜材料の微粒子を理想的な結合状態で成膜することができる。
【００４２】
基板１がノズル３０から遠ざかる方向に移動するときには、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度が前記差圧によって得られる速度（108m/s）よりも低くなるが、基板１がノズル３０から遠ざかるときの移動速度を極力小さくすることで、相対移動速度（衝突速度）が低下することを極力防止する。
【００４３】
尚、以上の説明では、差圧によって得られる微粒子の速度が、理想的な結合状態が得られる衝突速度の速度範囲よりも遅い場合を例に挙げたが、逆の速い場合にも適用できる。この場合には、基板１がノズル３０から遠ざかる方向へ移動するときの移動速度との相対移動速度によって、理想的な結合状態が得られる衝突速度の速度範囲に入るように調整する。例えば、前記差圧によって得られる微粒子の衝突速度が118m/sであった場合、基板１がノズル３０から遠ざかる方向へ移動するときの移動速度を3〜6m/sの範囲に設定すれば、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度を理想的な結合状態が得られる衝突速度の速度範囲に調整することができる。
【００４４】
また、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度を最適な速度にピンポイントで合わせることもできる。例えば、理想的な結合状態が得られる衝突速度の速度範囲（110m/s〜115m/s）の中で、113m/sが最適衝突速度であった場合、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度の調整によってこの最適衝突速度を実現することができる。
【００４５】
尚、本実施例では、前記差圧によってノズル３０から噴射された膜材料の微粒子が基板１に衝突する衝突速度が基板１と結合可能な速度範囲に入るように、前記差圧を調整するものとした。しかしながら、前記差圧の調整による衝突速度の設定を行なうことなく、駆動装置４０の駆動制御のみで、基板１に対する膜材料の微粒子の衝突速度を理想的な結合状態が得られる速度範囲に調整するものであっても良い。
【００４６】
（実施例２）
成膜装置１００では、基板１に対する膜材料の微粒子の衝突速度を、前記差圧では得られない速度範囲に設定したい場合にも適用できる。
【００４７】
例えば、200m/sの衝突速度では基板１に結合させることができず、300m/sの衝突速度が必要な微粒子に対し、エアロゾル生成部３１の供給機構（エアロゾル噴射機構）や成膜室１０（減圧容器）等の構造上、エアロゾル生成部３１の供給側圧力と成膜室1０内の圧力との差圧のみでは、基板１に対する膜材料の微粒子の衝突速度を200m/sまでしか生じさせることができないときに、衝突速度を300m/sとしてこの微粒子による成膜を可能にする場合である。
【００４８】
このような場合には、基板１がノズル３０に近づく方向に移動するときの移動速度が100m/sとなるように、駆動装置４０を駆動させる。
【００４９】
基板１がノズル３０から遠ざかる方向に移動するときには、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度は、200m/sよりも低くなるが、もともと200m/sでは基板１に微粒子を結合させることができないので、不都合はない。基板１がノズル３０に近づく方向に移動するときに成膜可能となり、成膜できなかったものを成膜できるようにすることができる。
【００５０】
（実施例３）
成膜装置１００によれば、基板1上での成膜エリアを拡大することもできる。
【００５１】
成膜エリアとは、ノズル３０から噴射された膜材料の微粒子が基板１上で広がる範囲である。ノズル３０から噴射された膜材料の微粒子（エアロゾル）の噴射範囲は、図１に示されているように、基板１に近づくにつれて拡大する。そして、ある広がり状態のときに、基板１に到達する。基板１との距離Ｌが長いほど、広がる範囲Ａは広くなる。反対に、膜材料の微粒子の移動速度は、ノズル３０から噴射した直後から徐々に減速し、基板１との距離Ｌが遠くなるほど、基板１との衝突速度が低くなる。移動速度の減速によって低くなった微粒子の衝突速度を、駆動装置４０の駆動に基づく基板１の移動速度の調整によって補ってやれば、基板1との間に所望の衝突速度を確保しつつ、成膜エリアを広げることができる。
【００５２】
以上のような、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度を調整可能にした成膜装置１００は、前記差圧の調整ではなく、駆動装置４０の電気的制御によって基板1と膜材料の微粒子との相対移動速度（衝突速度）を調整できる。従って、制御性が良い、速度調整の応答性が良い（圧力は調整に対する応答速度が緩慢）、駆動装置４０の振動子を駆動させる波形を選択することによって往動と復動とで、移動速度を変更できる、等のメリットがある。
【００５３】
従って、基板１と膜材料の微粒子との相対移動速度を成膜室１０の真空度に影響されずに上げることができ、低真空環境下でも成膜できる。また、膜材料の微粒子の粒子径、重量がいかなる場合にも、駆動装置４０の振動機構や駆動電力の設定によって、基板１に対する所望の衝突速度を容易に実現できる。即ち、成膜装置１００における成膜室１０の真空度、膜材料の微粒子の粒子径及び重量の対応範囲を拡大でき、成膜条件の選択性を広げることができる。
【００５４】
成膜装置１００において、膜材料の微粒子として適用できる材料は多種多様であり、例えば、ガラス、カーボン、結晶系のダイヤモンド又はサファイヤ、セラミック系のＰＺＴ、ＡＬＮ又はＳｉｃ等、金属系のＡｌ、Ｃｕ等を挙げることができる。
【００５５】
成膜装置１００のエアロゾル生成部３１において、使用されるキャリアガスとしては、Ｎ２、Ａｒ、エア、Ｈｅ等を挙げることができる。これらのキャリアガスは、減圧下で成膜室１０内に残留しているガス種との関係で選択すると良い。
【００５６】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００５７】
即ち、ノズル３０からエアロゾルを噴射させている間に基板１を往復動させる振動子４１の駆動条件（往動、復動の移動速度、駆動波形、駆動周波数）を途中で変えない例で説明したが、途中で変えるようにしても良い。
【００５８】
また、異なる材質の微粒子を異なるノズルから順番に噴射させる場合にも適用できる。この場合には、成膜室１０に微粒子の品種毎のノズルとエアロゾル生成部を設け、微粒子の品種ごとにその微粒子に適した衝突速度が得られるように、基板１の往動時又は復動時の移動速度が調整される。
【００５９】
また、基板１上に一層ずつ膜を形成するものに限らず、異なる材質の微粒子を用いて、材質の異なる膜を多層に形成するようにしても良い。
【００６０】
また、基板１を、エアロゾルの噴射方向に平行に往復動させるものに限らず、エアロゾルの噴射方向に対して斜め方向に往復動させるようにしても良い。要は、基板１をノズル３０に近づく方向と遠ざかる方向に往復移動させれば良い。
【００６１】
また、基板１をエアロゾルの噴射方向に対して斜めに移動させた場合には、基板１がエアロゾルの噴射方向に直交する方向にも移動することにもなるので、基板１上での成膜エリアを広げることができ、この移動によって基板１に対するＸ方向の成膜範囲、或いはＹ方向の成膜範囲をカバーできるならば、Ｘ方向の移動装置、又はＹ方向の移動装置を省くことができるメリットがある。
【００６２】
また、成膜室１０内を減圧しなければならないものではなく、成膜室１０内を大気圧以上とし、エアロゾル生成部３１側の圧力を成膜室１０内の圧力よりも高圧とすることで、ノズルからエアロゾルを噴射させるようにしても良い。
【００６３】
また、前述の実施例では、基板の往復動の移動速度を調整するようにしたが、往動、復動のいずれか一方のみを調整し、他方は固定値とし、一方の移動速度を調整しても、他方の移動速度は常に同じ速度に保つようにしても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１  基板
１０  成膜室
２０  基板ステージ
３０  ノズル
４０  駆動装置
５０  制御装置
１００  成膜装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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