JPS61218811A - Minute particle flow control apparatus - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To surely transport active minute particles as unchanged to a collecting position by providing a shrinkage/expansion nozzle projected toward a downstream situated chamber between an upstream chamber and the downstream situated chamber. CONSTITUTION:A passage is provided with a shrinkage/expansion nozzle 1 in which a passage is gradually shrinked from an inlet 1a toward a throat 2 and expanded therefrom toward an outlet 1b. The inlet 1a and the outlet 1b are open to an upstream chamber 3 and a downstream situated chamber 4, respectively. The shrinkage/expansion nozzle 1 is arranged so as to be projected into the downstream situated chamber 4. This construction enables active minute particles to be transported as unchanged to a collecting position.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、微粒子の移送手段や吹き付は手段等として利
用される微粒子流の流れ制御装置に関するもので、例え
ば、微粒子による、成膜加工、複合素材の形成、ドープ
加工、または微粒子の新たな形成場等への応用が期待さ
れるものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a flow control device for a particulate flow that is used as a means for transporting or spraying particulates. It is expected to be applied to the formation of composite materials, doping processing, and new formation sites for fine particles.

本明細書において、微粒子とは、原子、分子、超微粒子
及び一般微粒子をいう、ここで超微粒子とは、例えば、
気相反応を利用した、ガス中蒸発法、プラズマ蒸発法、
気相化学反応法、更には液相反応を利用した、コロイド
学的な沈殿法、溶液噴霧熱分解法等によって得られる、
超微細な（一般には０．５終膳以下）粒子をいう、一般
微粒子とは１機械的粉砕や析出沈殿あ理等の一般的手法
によって得られる微細粒子をいう、また、ビームとは、
流れ方向に断面積がほぼ一定の噴流のことをいい、その
断面形状は問わないものである。In this specification, fine particles refer to atoms, molecules, ultrafine particles, and general fine particles. Here, ultrafine particles include, for example,
Evaporation method in gas, plasma evaporation method using gas phase reaction,
Obtained by gas phase chemical reaction method, colloidal precipitation method, solution spray pyrolysis method, etc. using liquid phase reaction,
General fine particles refer to ultra-fine particles (generally 0.5 grain size or less);
A jet stream whose cross-sectional area is approximately constant in the flow direction, and its cross-sectional shape does not matter.

［従来の技術］ 一般に微粒子は、キャリアガス中に分散浮遊されて、キ
ャリアガスの流れによって移送されている。[Prior Art] Generally, fine particles are dispersed and suspended in a carrier gas and transported by the flow of the carrier gas.

従来、上記微粒子の移送に伴う微粒子の流れ制御は、上
流側と下流側の差圧によって、キャリアガスと共に流れ
る微粒子の全流路を、管材又は筺体で区画することによ
って行われているに過ぎない、従って、微粒子の流れは
、その強弱はあるものの必然的に、微粒子の流路を区画
する管材又は筐体内全体に分散した状態で生ずることに
なる。Conventionally, the control of the flow of fine particles accompanying the transfer of fine particles has been carried out simply by dividing the entire flow path of the fine particles flowing together with the carrier gas with a pipe material or a casing based on the differential pressure between the upstream side and the downstream side. Therefore, although the flow of particles varies in strength and weakness, the flow of particles inevitably occurs in a dispersed state throughout the pipe material or casing that defines the flow path for particles.

また、微粒子を基体へ吹き付ける場合等においては、ノ
ズルを介してキャリアガスと共に微粒子を噴出させるこ
とが行われている。この微粒子の吹き付けに用いられて
いるノズルは、単なるモ行管又は先細ノズルで、確かに
噴出直後の微粒子の噴流断面はノズル端目面の面積に応
じて絞られる。しかし、噴流はノズルの出口面で拡散さ
れるので、単に一時的に流路を絞っただけのものに過ぎ
ず、また噴流の速度が音速を越えることはない。Furthermore, when spraying fine particles onto a substrate, the fine particles are jetted out together with a carrier gas through a nozzle. The nozzle used for spraying the fine particles is a simple flow pipe or a tapered nozzle, and the jet cross section of the fine particles immediately after being ejected is certainly narrowed down according to the area of the nozzle end surface. However, since the jet is diffused at the exit surface of the nozzle, the flow path is merely temporarily constricted, and the speed of the jet does not exceed the speed of sound.

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、微粒子の全流路を管材又は筐体で区画し、ｈ
流側と下流側の差圧によって、この流路に沿ってキャリ
アガスと共に微粒子を移送するのでは、それほど高速の
移送速度は望み得ない、また、微粒子の流路を区画する
管材や筺体の壁面と微粒子の接触を、全移送区間に亘っ
て避は難い。[Problems to be solved by the invention] By the way, it is possible to divide the entire flow path of fine particles with a pipe material or a casing, and
If particles are transferred along this flow path along with the carrier gas by the differential pressure between the flow side and the downstream side, a very high transfer speed cannot be expected. It is difficult to avoid contact between particles and particles throughout the entire transfer section.

このため、特に活性を有する微粒子をその捕集位置まで
移動させる際に、経時的活性の消失や、管材や筺体の壁
面との接触による活性の消失を生みやすい問題がある。For this reason, there is a problem in that when moving particularly active fine particles to their collection position, the activity tends to disappear over time or due to contact with the tube material or the wall surface of the casing.

また、管材や筐体で微粒子の全流路を区画したのでは、
流れのデッドスペースの発生等によって、移送微粒子の
捕集率が低下したり、キャリアカスの微粒子移送への利
用効率も低下する。In addition, if the entire flow path of particles is divided by pipe material or housing,
Due to the generation of dead spaces in the flow, the collection rate of transported particles decreases, and the efficiency of using carrier scum for transporting particles also decreases.

一方、従来のモ行管や先細ノズルは、流過した噴流内の
微粒子の密度分布が大きい拡散流となる。従って、微粒
子を基体へ吹き付ける場合等において、均一な吹き付は
制御が行い難い問題がある。また、均一な吹き付は領域
の制御も困難である。On the other hand, conventional flow tubes and tapered nozzles create a diffused flow in which the density distribution of fine particles in the jet flow is large. Therefore, when spraying fine particles onto a substrate, it is difficult to control uniform spraying. Furthermore, uniform spraying makes it difficult to control the area.

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために講じられた手段を、本発明
の基本原理の説明図である第１図で説明すると、上流室
３と下流室４との間に縮小拡大ノズルを設けると共に、
この縮小拡大ノズルを下流室４側に突出して設けた微粒
子流の流れ制ｕ４装乙とすることによって上記問題点を
解決したものである。[Means for Solving the Problems] The measures taken to solve the above problems are explained with reference to FIG. 1, which is an explanatory diagram of the basic principle of the present invention. In addition to providing a contraction/expansion nozzle in between,
The above-mentioned problem has been solved by using a particulate flow control unit U4 provided as the contraction/expansion nozzle so as to protrude toward the downstream chamber 4 side.

本発明における縮小拡大ノズル１とは、流入口Ｉａから
中間部に向って徐々に開口面積が絞られてのど部２とな
り、こののど部２から流出口１ｂに向って徐々に開口面
積が拡大されているノズルをいう。第１図においては、
説明の便宜上、縮小拡大ノズルｌの流入側と流出側は、
各々密閉系であるト流室３と下流室４に連結されている
。しかし、本発明における縮小拡大ノズルｌの流入側と
流出側は、両者間に差圧を生じさせて、下流側で排気し
つつキャリアガスと共に微粒子を流過させることができ
れば、密閉系であっても開放系であってもよい。The contraction/expansion nozzle 1 in the present invention is a throat portion 2 in which the opening area is gradually narrowed from the inlet Ia toward the middle portion, and the opening area is gradually expanded from the throat portion 2 toward the outlet 1b. This refers to the nozzle that is In Figure 1,
For convenience of explanation, the inflow side and outflow side of the contraction/expansion nozzle l are as follows:
It is connected to a downstream chamber 3 and a downstream chamber 4, each of which is a closed system. However, the inflow side and the outflow side of the contraction/expansion nozzle l in the present invention can be a closed system if a differential pressure can be generated between the two and the particles can be passed along with the carrier gas while being exhausted on the downstream side. It may also be an open system.

［作　用Ｊ 例えば第１図に示されるように、１流室３内に微粒子を
分散浮遊させたキャリアガスを供給する一方、下流室４
内を真空ポンプ５で排気すると。[Function J] For example, as shown in FIG.
The inside is evacuated with vacuum pump 5.

Ｅ流室３と下流室４１ＩＪｌに圧力差を生じる。従って
、供給された微粒子を含むキャリアガスは、上流室３か
ら縮小拡大ノズルｌを流過して下流室４へと流入するこ
とになる。上流室３の圧力Ｐ。と下流室４の圧力Ｐの圧
力比Ｐ／ＰＧと、のど部２の開口面ｙｉＡ・と流出口−
ｂの開口面積Ａとの比Ａ／Ａ−とを調節することによっ
て、キャリアガスと共に噴出する微粒子の流れを高速化
できる。そして、上流室３と下流室４内の圧力比Ｐ／Ｐ
、が臨界圧力比より大きければ、縮小拡大ノズル１の出
口流速が亜音速以下の流れとなり、キャリアガスと共に
微粒子は減速噴出される。また、ト記圧力比が臨界圧力
比以下であれば、縮小拡大ノズルｌの出口流速は超音速
流となり、キャリアガスと共に微粒子を超高速にて噴出
させることができる。A pressure difference is created between the E flow chamber 3 and the downstream chamber 41IJl. Therefore, the supplied carrier gas containing fine particles flows from the upstream chamber 3 through the contraction/expansion nozzle l and flows into the downstream chamber 4. Pressure P in upstream chamber 3. , the pressure ratio P/PG of the pressure P in the downstream chamber 4, the opening surface yiA of the throat 2, and the outlet −
By adjusting the ratio A/A- of b to the opening area A, the flow of fine particles ejected together with the carrier gas can be sped up. And the pressure ratio P/P in the upstream chamber 3 and downstream chamber 4
, is larger than the critical pressure ratio, the outlet flow velocity of the contraction/expansion nozzle 1 becomes a subsonic flow, and the fine particles are decelerated and ejected together with the carrier gas. Further, if the pressure ratio is equal to or lower than the critical pressure ratio, the outlet flow velocity of the contraction/expansion nozzle l becomes a supersonic flow, and the fine particles can be ejected together with the carrier gas at an ultrahigh speed.

ここで、微粒子流の速度をＵ、その点における音速をａ
、微粒子流の比熱比をγとし、微粒子流を圧縮性の一次
元流で断熱膨張すると仮定すれば、微粒子流の到達マツ
ハ数Ｍは、ト流室の圧力Ｐｏと下流室の圧力Ｐとから次
式で定まり、特にＰ／ＰＯが臨界圧力比以下の場合１Ｍ
は１以上となる。Here, the velocity of the particle flow is U, and the sound velocity at that point is a.
, the specific heat ratio of the particle flow is γ, and assuming that the particle flow is a compressible one-dimensional flow and expands adiabatically, the Matsuha number M reached by the particle flow is calculated from the pressure Po in the flow chamber and the pressure P in the downstream chamber. It is determined by the following formula, especially when P/PO is less than the critical pressure ratio, 1M
is 1 or more.

尚、音速ａは局所温度をＴ、気体定数をＲとすると、次
式で求めることができる。Note that the sound velocity a can be determined by the following equation, where T is the local temperature and R is the gas constant.

ａ＝ｒ７１１「 また、流出ロ１ｂ開ロ面積Ａ及びのど部２の開口面ａＡ
°とマツハ数Ｍには次の関係がある。a=r711" Also, the opening area A of the outflow hole 1b and the opening surface aA of the throat portion 2
The relationship between ° and Matsuha's number M is as follows.

従って、上流室３の圧力ＰＯと下流室４の圧力Ｐの圧力
比Ｐ／ＰＧによって（１）式から定まるマツハ数Ｍに応
じて開口面積比Ａ／Ａ”を定めたり、Ａ／Ａ”によって
（２）　Ｊｔから定まるＭに応じてＰ／Ｐｏｔ−調整す
ることによって、拡大縮小ノズルｌから噴出する微粒子
流の流速を調整できる。このときの微粒子流の速度Ｕは
、次の（３）式によって求めることができる。Therefore, the opening area ratio A/A'' can be determined according to the Matsuha number M determined from equation (1) by the pressure ratio P/PG of the pressure PO in the upstream chamber 3 and the pressure P in the downstream chamber 4, or by A/A''. (2) By adjusting P/Pot according to M determined from Jt, the flow velocity of the particulate flow ejected from the expansion/contraction nozzle l can be adjusted. The velocity U of the particle flow at this time can be determined by the following equation (3).

と記微粒子流の流れ状態は、上流室３の圧力Ｐ。The flow state of the particle flow is the pressure P in the upstream chamber 3.

と下流室４の圧力Ｐの圧力比Ｐ／Ｐｏを一定に保つこと
により、開口面積比Ａ／Ａ−で定まる一定の状態を維持
することになる。By keeping the pressure ratio P/Po of the pressure P of the downstream chamber 4 and the pressure P of the downstream chamber 4 constant, a constant state determined by the opening area ratio A/A- is maintained.

前述のような圧力比が臨界圧力比未満の噴出においては
、噴出されるキャリアガスと微粒子は均一な拡散流とな
り、比較的広い範囲に亘って一度に均一に微粒子を吹き
付けることが可能となる。In the above-mentioned ejection where the pressure ratio is less than the critical pressure ratio, the ejected carrier gas and the particles form a uniform diffusion flow, making it possible to uniformly spray the particles over a relatively wide range at once.

一方、前述のような超高速の流れとしてキャリアガスと
共に微粒子を一定方向へ噴出させると、キャリアガスと
微粒子は噴出直後の噴流断面をほぼ保ちながら直進し、
ビーム化される。従って、このキャリアガスによって運
ばれる微粒子の流れもビーム化され、最小限の拡散で下
流室４内の空間中を、下流室４の壁面との干渉のない空
間的に独立状態で、かつ超高速で移送されることになる
。On the other hand, when particles are ejected in a fixed direction along with carrier gas as an ultra-high-speed flow as described above, the carrier gas and particles travel straight while maintaining almost the jet cross section immediately after ejection.
Beamed. Therefore, the flow of particles carried by this carrier gas is also converted into a beam, which moves through the space within the downstream chamber 4 with minimal diffusion, in a spatially independent state without interference with the wall surface of the downstream chamber 4, and at an ultra-high speed. It will be transported by

このようなことから、例えば上流室３内で活性を有する
微粒子を形成して、これを直に縮小拡大ノズルｌでビー
ム化移送したり、縮小拡大ノズルｌ内又は縮小拡大ノズ
ルｌの直後で活性を有する微粒子を形成して、これをそ
のままビーム化移送すれば、超音速による、しかも空間
的に独立状態にあるビームとして移送することができ、
例えば下流室４内に設けた基体６上に付着捕集すること
ができる。従って、良好な活性状態のまま微粒子を捕集
することが可能となる。また、噴流断面が流れ方向にほ
ぼ一定のビームとして微粒子が基板６玉に吹き付けられ
るので、この吹き付は領域を容易に制御できるものであ
る。For this reason, it is possible, for example, to form active particles in the upstream chamber 3 and transfer them directly into a beam through the contraction/expansion nozzle l, or to activate them within the contraction/expansion nozzle l or immediately after the contraction/expansion nozzle l. By forming fine particles having a particle size and transferring them as a beam, it is possible to transfer them as a spatially independent beam at supersonic speed.
For example, it can be deposited and collected on a substrate 6 provided in the downstream chamber 4. Therefore, it becomes possible to collect fine particles in a good active state. Further, since the fine particles are sprayed onto the substrate 6 balls as a beam whose jet cross section is substantially constant in the flow direction, the area of this spraying can be easily controlled.

［実施例］ 第２図は本発明を超微粒子による成膜装置に利用した場
合の一実施例の概略図で、図中１は縮小拡大ノズル、３
は１流室、　４ａは第一下流室、４ｂは第二下流室であ
る。[Example] Fig. 2 is a schematic diagram of an example in which the present invention is applied to a film forming apparatus using ultrafine particles.
4a is a first downstream chamber, 4b is a second downstream chamber.

１流室３と第一下流室４ａは、一体のユニットとして構
成されており、第−下流室４ａに、やはり各々ユニット
化されたスキマー７、ゲートバルブ８及び第二下流室４
ｂが、全て共通した径のフランジ（以下「共通７ランジ
ノという）を介して、相互に連結分離回部に順次連結さ
れている。上流室３、第一下流室４ａ及び第二下流室４
ｂは、後述する排気系によって、上流室３から第二下流
室４ｂへと１段階的に高い真空度に保たれているもので
ある。The first downstream chamber 3 and the first downstream chamber 4a are configured as an integrated unit, and the first downstream chamber 4a is provided with a skimmer 7, a gate valve 8, and a second downstream chamber 4, which are also unitized.
The upstream chamber 3, the first downstream chamber 4a, and the second downstream chamber 4 are sequentially connected to the interconnection and separation section through flanges having a common diameter (hereinafter referred to as "common 7 flange").
b is maintained at a high degree of vacuum in steps from the upstream chamber 3 to the second downstream chamber 4b by an exhaust system to be described later.

上流室３の一側には、共通フランジを介して気相励起装
置９が取付けられている。この気相励起袋Ｍ９は、プラ
ズマによって活性な超微粒子を発生させると共に１例え
ば水素、ヘリウム、アルゴン、窒素等のキャリアガスと
共にこの超微粒子を、対向側に位置する縮小拡大ノズル
１へと送り出すものである。この形成された超微粒子が
、上流室３の内面に付着しないよう、付着防止処理を内
面に施しておいてもよい、また、発生した超微粒子は、
上流室３に比して第一下流室４ａが高い真空度にあるた
め１両者間の圧力差によって、キャリアガスと共に直に
縮小拡大ノズルｌ内を流過して第一下流室４ａへと流れ
ることになる。A gas phase excitation device 9 is attached to one side of the upstream chamber 3 via a common flange. This gas phase excitation bag M9 generates active ultrafine particles by plasma and sends out the ultrafine particles together with a carrier gas such as hydrogen, helium, argon, nitrogen, etc. to the contraction/expansion nozzle 1 located on the opposite side. It is. In order to prevent the formed ultrafine particles from adhering to the inner surface of the upstream chamber 3, adhesion prevention treatment may be applied to the inner surface.
Since the first downstream chamber 4a has a higher degree of vacuum than the upstream chamber 3, the pressure difference between the two causes the carrier gas to directly pass through the contraction/expansion nozzle l and flow to the first downstream chamber 4a. It turns out.

気相励起装置９は、第３図（ａ）に示されるように５棒
状の第一電極９ａを管状の第二電極９ｂ内に設け、第二
電極８ｂ内にキャリアガスと原料ガスを供給して１両電
極９ａ、　Ｓｂ間で放電させるものとなっている。また
、気相励起装置９は、第３図（ｂ）に示されるように、
第二電極９ｂ内に設けられている第一電極９ａを多孔管
として、第一電極９ａ内を介して両電極９ａ、　９ｂ間
にキャリアガスと原料ガスを供給するものとしたり、同
（Ｃ）に示されるように、半割管状の両電極９ａ、　９
ｂを絶縁材９Ｃを介して管状に接合し１両電極９ａ、　
９ｂで形成された管内にキャリアカスと原料ガスを供給
するものとすることもできる。As shown in FIG. 3(a), the gas phase excitation device 9 includes a five-bar-shaped first electrode 9a disposed inside a tubular second electrode 9b, and a carrier gas and a raw material gas supplied into the second electrode 8b. Thus, a discharge is caused between the two electrodes 9a and Sb. Further, the gas phase excitation device 9, as shown in FIG. 3(b),
The first electrode 9a provided in the second electrode 9b may be a porous tube to supply carrier gas and raw material gas between the two electrodes 9a and 9b through the inside of the first electrode 9a. As shown, both half-tubular electrodes 9a, 9
b are joined into a tubular shape via an insulating material 9C to form one electrode 9a,
It is also possible to supply the carrier scum and the raw material gas into the tube formed by 9b.

縮小拡大ノズルｌは、第一下流室４ａの上流室３側の側
端に、上流室３に流入口１ａを開口させ、第一下流室４
ｄに流出口１ｂを開口させて、第一下流室４ａ内に突出
した状態で、共通フランジを介して取付けられている。The contraction/expansion nozzle l opens an inlet port 1a to the upstream chamber 3 at the side end of the first downstream chamber 4a on the upstream chamber 3 side, and the first downstream chamber 4
The outflow port 1b is opened at d and is attached via a common flange in a state of protruding into the first downstream chamber 4a.

縮小拡大ノズルｌとしては、前述のように、流入口１ａ
から徐々に開１１面積が絞られてのど部２となり、再び
徐々に開口面積が拡大して流出口１ｂとなっているもの
であればよいが、そののど部２の開口面積が、真空ポン
プ５ａの排気流量より、所要のＬ流室３の圧力及び温度
下におけるノズル流量が小さくなるよう定められている
。これによって流出口１ｂは適正膨張となり、流出口１
ｂでの減速等を防止できる。また、第４図（ａ）に拡大
して示しであるように、流出口Ｉｂ付近の内周面が、中
心軸に対してほぼ平行であることが好ましい、これは、
噴出されるキャリアガス及び超微粒子の流れ方向が、あ
る程度流出口１ｂ付近の内周面の方向によって影響を受
けるので、できるだけ平行流にさせやすくするためであ
る。しかし、第４図（ｂ）に示されるように、のど部２
から流出口１ｂへ至る内周面の中心軸に対する角度αを
、７°以下好ましくは５°以下とすれば、剥離現象を生
じにくく、噴出するキャリアガス及び超微粒子の流れは
ほぼ均一に維持されるので、この場合はことさら上記平
行部を形成しなくともよい、平行部の形成を省略するこ
とにより、縮小拡大ノズルｌの作製が容易となる。また
、縮小拡大ノズル１を第４図（ｃ）に示されるような矩
形のものとすれば、スリット状にキャリアガス及び超微
粒子を噴出させることができる。As mentioned above, the contraction/expansion nozzle l is the inlet 1a.
The area of the opening 11 is gradually narrowed to form the throat 2, and the opening area is gradually expanded again to form the outlet 1b. The nozzle flow rate is determined to be smaller than the exhaust flow rate under the required pressure and temperature of the L flow chamber 3. As a result, the outlet 1b is properly expanded, and the outlet 1b is properly expanded.
It is possible to prevent deceleration, etc. at b. Further, as shown in an enlarged view in FIG. 4(a), it is preferable that the inner circumferential surface near the outlet Ib is approximately parallel to the central axis.
The flow direction of the carrier gas and ultrafine particles to be ejected is influenced to some extent by the direction of the inner circumferential surface near the outlet 1b, so this is to facilitate parallel flow as much as possible. However, as shown in FIG. 4(b), the throat 2
If the angle α of the inner circumferential surface from the to the outlet 1b to the central axis is set to 7° or less, preferably 5° or less, separation phenomenon is less likely to occur, and the flow of the ejected carrier gas and ultrafine particles is maintained almost uniformly. Therefore, in this case, it is not necessary to particularly form the above-mentioned parallel portion, and by omitting the formation of the parallel portion, the reduction/expansion nozzle l can be manufactured easily. Further, if the contraction/expansion nozzle 1 is made rectangular as shown in FIG. 4(c), carrier gas and ultrafine particles can be ejected in a slit shape.

ここで、前記剥離現象とは縮小拡大ノズルｌの内面に突
起物等があった場合に、縮小拡大ノズルｌの内面と流過
流体間の境界層が大きくなって、流れが不均一になる現
象をいい、噴出流が高速になるほど生じやすい、前述の
角度αは、この剥離現象防止のために、縮小拡大ノズル
ｌの内面仕上げ精度が劣るものほど小さくすることが好
ましい。縮小拡大ノズルｌの内面は、ＪＩＳ　Ｂ　０８
０１に定められる、表面仕ｔげ精度を表わす逆三角形マ
ークで三つ以上、最適には四つ以上が好ましい、特に、
１ｉｉ小拡大ノズル１の拡大部における剥離現象が、そ
の後のキャリアガス及び超微粒子の流れに大きく影響す
るので、上記仕上げ精度を、この拡大部を重点にして定
めることによって、縮小拡大ノズルｌの作製を容易にで
きる。また、やはり剥離現象の発生防止のため、のど部
２は滑らかな湾曲面とし、断面積変化率における゛微係
数がψとならないようにする必要がある。Here, the separation phenomenon is a phenomenon in which when there is a protrusion etc. on the inner surface of the contraction/expansion nozzle l, the boundary layer between the inner surface of the contraction/expansion nozzle l and the flowing fluid becomes large and the flow becomes non-uniform. In order to prevent this peeling phenomenon, it is preferable that the above-mentioned angle α, which is more likely to occur as the jet flow becomes faster, is made smaller as the inner surface finishing precision of the contraction-expansion nozzle l becomes lower. The inner surface of the contraction/expansion nozzle l conforms to JIS B 08.
01, it is preferable to have three or more inverted triangular marks representing surface finishing accuracy, and optimally four or more. In particular,
1ii Since the peeling phenomenon in the enlarged part of the small enlarged nozzle 1 greatly affects the subsequent flow of carrier gas and ultrafine particles, the above-mentioned finishing accuracy is determined with emphasis on this enlarged part, so that the reduced and enlarged nozzle 1 can be manufactured. can be easily done. Furthermore, in order to prevent the occurrence of the peeling phenomenon, the throat portion 2 needs to have a smooth curved surface so that the differential coefficient in the rate of change in cross-sectional area does not become ψ.

縮小拡大ノズル１の材質としては、例えば鉄、ステンレ
ススチールその他の金属の他、アクリル樹脂、ポリ塩化
ビニル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン
等の合成樹脂、セラミック材料１召英、ガラス等、広く
用いることができる。この材質の選択は、生成される超
微粒子との非反応性、加工性、真空系内におけるガス放
出性等を考慮して行えばよい、また、縮小拡大ノズルｌ
の内面に、超微粒子の付着・反応を生じにくい材料をメ
ッキ又はコートすることもできる。具体例としては、ポ
リフッ化エチレンのコート等を挙げることができる。The material for the contraction/expansion nozzle 1 can be widely used, such as iron, stainless steel, and other metals, as well as synthetic resins such as acrylic resin, polyvinyl chloride, polyethylene, polystyrene, and polypropylene, ceramic materials, and glass. can. This material can be selected by taking into consideration non-reactivity with the ultrafine particles produced, workability, gas release properties in a vacuum system, etc.
The inner surface of the substrate may be plated or coated with a material that is less likely to cause adhesion or reaction of ultrafine particles. Specific examples include polyfluoroethylene coating.

縮小拡大ノズルｌの長さは、装置の大きさ等によって任
意に定めることができる。ところで、縮小拡大ノズルｌ
を流過するときに、キャリアガス及び超微粒子は、保有
する熱エネルギーが運動エネルギーに変換される。そし
て、特に超音速で噴出される場合、熱エネルギーは著し
く小さくなって過冷却状態となる。従って、キャリアガ
ス中に凝縮成分が含まれている場合、上記過冷却状態に
よって積極的にこれらを凝縮させ、これによって超微粒
子を形成させることも可能である。これによる超微粒子
の形成は、均質核形成であるので、均質な超微粒子が得
やすい。また、この場合、上方な凝縮を行うために、縮
小拡大ノズル１は長い方が好ましい。一方、Ｌ記のよう
な凝縮を生ずると、これによって熱エネルギーが増加し
て速度エネルギーは低下する。従って、高速噴出の維持
を図る七では、縮小拡大ノズルｌは短い方が好ましい。The length of the contraction/expansion nozzle l can be arbitrarily determined depending on the size of the apparatus and the like. By the way, the contraction/expansion nozzle l
When flowing through the carrier gas and ultrafine particles, the thermal energy they possess is converted into kinetic energy. Particularly when ejected at supersonic speed, the thermal energy becomes significantly small, resulting in a supercooled state. Therefore, if the carrier gas contains condensed components, it is also possible to actively condense them by the supercooled state, thereby forming ultrafine particles. Since the formation of ultrafine particles by this is homogeneous nucleation, it is easy to obtain homogeneous ultrafine particles. Further, in this case, in order to perform upward condensation, it is preferable that the contraction/expansion nozzle 1 is long. On the other hand, when condensation occurs as shown in L, thermal energy increases and velocity energy decreases. Therefore, in order to maintain high-speed jetting, it is preferable that the contraction/expansion nozzle l be short.

上流室３の圧力ＰＯと下流室４の圧力Ｐの圧力比Ｐ／Ｐ
、と、のど部２の開口面積Ａ°と流出口ｌｂの開口面積
との比Ａ／Ａ’との関係を適宜に調整して、上記縮小拡
大ノズルｌ内を流過させることにより、超微粒子を含む
キャリアガスはビーム化され、第−下流室４ａから第二
下流室４ｂへと超高速で流れることになる。Pressure ratio P/P of pressure PO in upstream chamber 3 and pressure P in downstream chamber 4
, and the ratio A/A' of the opening area A° of the throat part 2 and the opening area of the outflow port lb is adjusted appropriately and the ultrafine particles are allowed to flow through the contraction/expansion nozzle l. The carrier gas containing .

スキマー７は、第二下流室４ｂが第一下流室４ａよりも
・ｔ・分高真空度を保つことができるよう、第一下流室
４ａと第二下流室４ｂとの間の開口面積を調整できるよ
うにするためのものである。具体的には、第５図に示さ
れるように、各々〈字形の切欠部１０．１０’ヲ有すル
二枚ノａＪ整板１１．ｌｌ′ヲ、切欠部１０．ＩＱ′を
向き合わせてすれ違いスライド可能に設けたものとなっ
ている。この調整板１１゜１１′は、外部からスライド
させることができ、両切央部１０．１０″の重なり具合
で、ビームの通過を許容しかつ第二下流室の十分な真空
度を維持し得る開口度に調整されるものである。尚、ス
キマー７の切欠部１０．１０′及び調整板１１．１１’
の形状は、図示される形状の他、半円形その他の形状で
もよい。The skimmer 7 adjusts the opening area between the first downstream chamber 4a and the second downstream chamber 4b so that the second downstream chamber 4b can maintain a higher degree of vacuum by .t. minutes than the first downstream chamber 4a. This is to make it possible. Specifically, as shown in FIG. 5, two aJ fairing plates 11. ll'wo, notch 10. The IQ's are installed so that they can be slid past each other by facing each other. This adjustment plate 11° 11' can be slid from the outside, and the overlapping condition of both cutout portions 10.10'' can allow the passage of the beam and maintain a sufficient degree of vacuum in the second downstream chamber. The opening degree is adjusted.The notch 10.10' of the skimmer 7 and the adjusting plate 11.11'
In addition to the illustrated shape, the shape may be semicircular or other shapes.

ゲートパルプ８は、ハンドル１２を回すことによって昇
降される形状の弁体１３を有するもので、ビーム走行時
には開放されているものである。このゲートパルプ８を
閉じることによって、上流室３及び第一下流室４ａ内の
真空度を保ちながら第二下流室４ｂのユニット交換が行
える。また０本実施例の装置において、超微粒子は第二
下流室４ｂ内で捕集されるが、ゲートパルプ８をポール
パルプ等としておけば、特に超微粒子が酸化されやすい
金属微粒子であるときに、このポールパルプと共に第二
下流室４ｈのユニット交換を行うことにより。The gate pulp 8 has a valve body 13 shaped to be raised and lowered by turning a handle 12, and is opened when the beam is running. By closing the gate pulp 8, the unit in the second downstream chamber 4b can be replaced while maintaining the degree of vacuum in the upstream chamber 3 and the first downstream chamber 4a. Furthermore, in the apparatus of this embodiment, the ultrafine particles are collected in the second downstream chamber 4b, but if the gate pulp 8 is made of pole pulp or the like, especially when the ultrafine particles are metal particles that are easily oxidized, By replacing the unit of the second downstream chamber 4h together with this pole pulp.

急激な酸化作用による危険を伴うことなくユニット交換
を行える利点がある。This has the advantage that the unit can be replaced without the risk of rapid oxidation.

第−下流室４ｂ内には、ビームとして移送されて来る超
微粒子を受けて付着させ、これを成膜状態で捕集するた
めの基体６が位置している。この基体６は、共通７ラン
ジを介して第二下流室４ｂに取付けられて、シリンダ１
４によってスライドされるスライド軸１５先端の基体ホ
ルダー１６に取付けられている。基体６の前面にはシャ
ッター１７が位置していて、必要なときはいつでもビー
ムを遮断できるようになっている。また、基体ホルダー
１８は。In the first downstream chamber 4b, a base body 6 is located for receiving and depositing ultrafine particles transferred as a beam, and collecting the ultrafine particles in a film-formed state. This base body 6 is attached to the second downstream chamber 4b via a common 7 flange, and is attached to the cylinder 1.
4 is attached to a base holder 16 at the tip of a slide shaft 15 that is slid by a slide shaft 15. A shutter 17 is located on the front side of the base 6, so that the beam can be blocked whenever necessary. Moreover, the substrate holder 18 is.

超微粒子の捕集の最適温度条件下に基体６を加熱又は冷
却でるようになっている。The substrate 6 can be heated or cooled under optimal temperature conditions for collecting ultrafine particles.

尚、上流室３及び第二下流室４ｂの上下には、図示され
るように各々共通２ランジを介してガラス窓１８が取付
けられていて、内部観察ができるようになっている。ま
た、図示はされていないが、上流室３、第一下流室４ａ
及び第二下流室の前後にも各々同様のガラス窓（図中の
１８と同様）が共通７ランジを介して取付けられている
。これらのガラス窓１８は、これを取外すことによって
、共通フランジを介して各種の測定装置、ロードロック
室等と付は替えができるものである。Incidentally, glass windows 18 are attached to the upper and lower sides of the upstream chamber 3 and the second downstream chamber 4b through two common lunges, respectively, as shown in the figure, so that the inside can be observed. Although not shown, the upstream chamber 3 and the first downstream chamber 4a
Similar glass windows (same as 18 in the figure) are also installed at the front and rear of the second downstream chamber via common 7 langes. These glass windows 18 can be removed and replaced with various measuring devices, load lock chambers, etc. via a common flange.

次に１本実施例における排気系について説明する。Next, the exhaust system in this embodiment will be explained.

Ｌ流室３は、圧力調整弁１８を介してメインバルブ２０
ａに接続されている。第一下流室４ａは直接メインバル
ブ２０ａに接続されており、このメインバルブ２０ａは
真空ポンプ５ａに接続されている。第二下流室４ｂはメ
インバルブ２０ｂに接続されており。The L flow chamber 3 is connected to a main valve 20 via a pressure regulating valve 18.
connected to a. The first downstream chamber 4a is directly connected to a main valve 20a, and this main valve 20a is connected to a vacuum pump 5a. The second downstream chamber 4b is connected to the main valve 20b.

更にこのメインバルブ２０ｂは真空ポンプ５ｂに接続さ
れている。尚、２１ａ、　２１ｂは、各々メインバルブ
２０ａ、　２Ｑｂのすぐ上流側にあらびきパルプ２２ａ
、　２２ｂを介して接続されていると共に、補助バルブ
２３ａ。Furthermore, this main valve 20b is connected to a vacuum pump 5b. In addition, 21a and 21b are the pulp 22a immediately upstream of the main valves 20a and 2Qb, respectively.
, 22b and an auxiliary valve 23a.

２３ｂを介して真空ポンプ５ａに接続された減圧ポンプ
で、上流室３、第一下流室４ａ及び第二下流室４ｂ内の
あらびきを行うものである。尚、２４ａ〜２４ｈは、各
室３　、４ａ、　４ｂ及びポンプ５ａ、　５ｂ、　２１
ａ、　２１ｂのリーク及びパージ用バルブである。The vacuum pump 23b is connected to the vacuum pump 5a and is used to check the inside of the upstream chamber 3, the first downstream chamber 4a, and the second downstream chamber 4b. In addition, 24a-24h are each chamber 3, 4a, 4b and pump 5a, 5b, 21
a, 21b are leak and purge valves.

まず、あらびきバルブ２１ａ、　２１ｂと圧力調整弁１
８を開いて、上流室３、第−及び第二下流室４ａ、　４
ｂ内のあらびきを減圧ポンプ２０ａ、　２０ｂで行う０
次いで、あらびきバルブ２１ａ、　２１ｂを閉じ、補助
バルブ２３ａ、　２３ｂ及びメインバルブ２０ａ、　２
０ｂを開イテ、真空ポンプ５ａ、　５ｂで上流室３．第
−及び第二下流室４ａ、　４ｂ内を上方な真空度とする
。このとき、圧力調節弁１９の開度を調整することによ
って、上流室３より第−下流室４ａの真空度を高くシ１
次にキャリアガス及び原料ガスを流し、更に第一下流室
４ａより第二下流室４ｂの真空度が高くなるよう、スキ
マー７で調整する。この調整は、メインバルブ２０ｂの
開度調整で行うこともできる。そして、超微粒子の形成
並びにそのビーム化噴射による成膜作業中を通じて、各
室３　、４ａ、　４ｂが一定の真空度を保つよう制御す
る。この制御は、手動でもよいが、各室３　、４ａ、　
４ｂ内の圧力を検出して、この検出圧力に基づいて圧力
調整弁１９、メインバルブ２０ａ、　２０ｂ、スキで−
７等を自動的に開閉制御することによって行ってもよい
、また、上流室３に供給されるキャリアガスと微粒子が
直に縮小拡大ノズル１を介して下流側へと移送されてし
まうようにすれば、移送中の排気は、下流側、即ち第−
及び第二下流室４ａ、　４ｂのみ行うこととすることが
できる。First, the interference valves 21a and 21b and the pressure regulating valve 1
8, the upstream chamber 3, the first and second downstream chambers 4a, 4
0 The irregularities in b are performed using the vacuum pumps 20a and 20b.
Next, the auxiliary valves 23a, 23b and the main valves 20a, 2 are closed.
Open upstream chamber 3.0b and use vacuum pumps 5a and 5b. The insides of the first and second downstream chambers 4a and 4b are made to have an upward degree of vacuum. At this time, by adjusting the opening degree of the pressure regulating valve 19, the degree of vacuum in the downstream chamber 4a is higher than that in the upstream chamber 3.
Next, the carrier gas and the raw material gas are flowed, and the skimmer 7 is used to adjust the degree of vacuum in the second downstream chamber 4b to be higher than that in the first downstream chamber 4a. This adjustment can also be performed by adjusting the opening degree of the main valve 20b. The chambers 3, 4a, and 4b are controlled to maintain a constant degree of vacuum throughout the formation of ultrafine particles and the film forming operation by beam injection. This control may be done manually, but each room 3, 4a,
4b is detected, and based on this detected pressure, the pressure regulating valve 19, main valves 20a, 20b, and
Alternatively, the carrier gas and fine particles supplied to the upstream chamber 3 may be directly transferred to the downstream side via the contraction/expansion nozzle 1. For example, the exhaust gas during transfer is directed to the downstream side, i.e.
and only the second downstream chambers 4a and 4b.

玉記真空度の制御は、上流室３と第一下流室４ａの真空
ポンプ５ａを各室３，４ａ毎に分けて設けて制御を行う
ようにしてもよい、しかし１本実施例のように、一台の
真空ポンプ５ａでビームの流れ方向に排気し、上流室３
と第一下流室４ａの真空度を制御するようにすると、多
少真空ポンプ５ａに脈動等があっても、両者間の圧力差
を一定に保ちやすい、従って、この差圧の変動の影響を
受けやすい流れ状態を、一定に保ちやすい利点がある。The degree of vacuum may be controlled by separately providing the vacuum pumps 5a for the upstream chamber 3 and the first downstream chamber 4a for each chamber 3 and 4a, but it is possible to control the degree of vacuum by separately providing the vacuum pumps 5a for the upstream chamber 3 and the first downstream chamber 4a. , one vacuum pump 5a is used to exhaust the air in the flow direction of the beam, and the upstream chamber 3 is
By controlling the degree of vacuum of the first downstream chamber 4a and the first downstream chamber 4a, even if there is some pulsation in the vacuum pump 5a, it is easy to keep the pressure difference between the two constant. It has the advantage of being easy to maintain a constant flow state.

真空ポンプ５ａ、　５ｂによる吸引は、特に第−及び第
二下流室４ａ、　４ｂにおいては、その上方より行うこ
とが好ましい、上方から吸引を行うことによって、ビー
ムの重力による降下をある程度抑止することができる。The suction by the vacuum pumps 5a, 5b is preferably performed from above, especially in the first and second downstream chambers 4a, 4b.By suctioning from above, the descent of the beam due to gravity can be suppressed to some extent. can.

本実施例に係る装置は以上のようなものであるが、次の
ような変更が可能である。Although the apparatus according to this embodiment is as described above, the following modifications can be made.

まず、縮小拡大ノズル１は、上下左右への傾動や一定間
隔でのスキャン可能とすることもでき、広い範囲に亘っ
て成膜を行えるようにすることもできる。特にこの傾動
やスキャンは、第４図（Ｃ）の矩形ノズルと組合わせる
と有利である。First, the contraction/expansion nozzle 1 can be tilted vertically and horizontally, and can be scanned at regular intervals, so that it can form a film over a wide range. Particularly, this tilting and scanning is advantageous when combined with the rectangular nozzle shown in FIG. 4(C).

縮小拡大ノズルｌを石英等の絶縁体で形成し、そこにマ
イクロ波を付与して、縮小拡大ノズルｌ内で活性超微粒
子を形成したり、透光体で形成して紫外、赤外、レーザ
ー光等の各種の波長を持つ光を流れに照射することもで
きる。また、縮小拡大ノズルｌを複数個設けて、一度に
複数のビームを発生させることもできる。特に、複数個
の縮小拡大ノズル１を設ける場合、各々独立した上流室
３に接続しておくことによって、異なる微粒子のビーム
を同時に走行させることができ、異なる微粒子の積層又
は混合捕集や、ビーム同志を交差させることによる、異
なる微粒子同志の衝突によって、新たな微粒子を形成さ
せることも可能となる。The contraction/expansion nozzle l is formed of an insulator such as quartz, and microwaves are applied thereto to form active ultrafine particles inside the contraction/expansion nozzle l, or ultraviolet, infrared, or laser is formed by forming the contraction/expansion nozzle l of a translucent material. It is also possible to irradiate the flow with light having various wavelengths, such as light. It is also possible to provide a plurality of contraction/expansion nozzles l to generate a plurality of beams at once. In particular, when a plurality of contraction/expansion nozzles 1 are provided, by connecting each to an independent upstream chamber 3, beams of different particles can be run at the same time, allowing stacking or mixed collection of different particles, and beam It is also possible to form new particles by collision of different particles by crossing them.

基体６を、上下左右に移動可能又は回転可能に保持し、
広い範囲に亘ってビームを受けられるようにすることも
できる。また、基体６をロール状に巻取って、これを順
次送り出しながらビームを受けるようにすることによっ
て、長尺の基体６に微粒子による処理を施すこともでき
る。更には、ドラム状の基体６を回転させながら微粒子
による処理を施してもよい。The base body 6 is held movably or rotatably in the vertical and horizontal directions,
It is also possible to receive the beam over a wide range. Further, by winding up the base body 6 into a roll and sending it out one after another so as to receive the beam, a long base body 6 can also be treated with fine particles. Furthermore, the treatment with fine particles may be performed while rotating the drum-shaped base 6.

本実施例では、発生室３．第一下流室４ａ及び第二下流
室４ｂで構成されているが、第二下流室４ｂを省略した
り、第二下流室の下流側に更に第三。In this embodiment, generation chamber 3. Although it is composed of a first downstream chamber 4a and a second downstream chamber 4b, the second downstream chamber 4b may be omitted, or a third downstream chamber may be provided downstream of the second downstream chamber.

第四・・・・・・下流室を接続することもできる。また
、上流室３を加圧すれば、第一下流室４ａは開放系とす
ることができ、第一下流室４ａを減圧して上流室３を開
放系とすることもできる。特にオートクレーブのように
、上流室３を加圧し、第一下流室４ａ以下を減圧するこ
ともできる。Fourth...downstream chambers can also be connected. Further, by pressurizing the upstream chamber 3, the first downstream chamber 4a can be made into an open system, and by reducing the pressure in the first downstream chamber 4a, the upstream chamber 3 can be made into an open system. In particular, like an autoclave, the upstream chamber 3 can be pressurized and the first downstream chamber 4a and below can be depressurized.

本実施例では、上流室３で活性な超微粒子を形成してい
るが、必ずしもこのような必要はなく、別途形成した微
粒子を上流室３ヘキヤリアガスと共に送り込むようにし
てもよい、また、縮小拡大ノズルｌを開閉する弁を設け
、上流室３側に一時微粒子を溜めながら、上記弁を断続
的に開閉して　微粒子を得ることもできる。前記縮小拡
大ノズル１ののど部２を含む下流側で行うエネルギー付
与−と同期させて、上記弁を開閉すれば、排気系の負担
が大幅に低減されると共に、原料ガスの有効利用を図り
つつパルス状の微粒子流を得ることができる。尚、同一
排気条件下とすれば、上述の断続的開閉の方が、下流側
を高真空に保持しやすい利点がある。断続的開閉の場合
、上流室３と縮小拡大ノズル１の間に、微粒子を一時溜
める室を設けておいてもよい。In this embodiment, active ultrafine particles are formed in the upstream chamber 3, but this is not necessarily necessary, and separately formed particles may be sent to the upstream chamber 3 together with the carrier gas. It is also possible to provide a valve that opens and closes the valve 1, and while the fine particles are temporarily stored in the upstream chamber 3 side, the valve is intermittently opened and closed to obtain the fine particles. By opening and closing the valve in synchronization with the energy application performed on the downstream side including the throat portion 2 of the contraction/expansion nozzle 1, the load on the exhaust system can be significantly reduced, and the raw material gas can be used effectively. A pulsed particle flow can be obtained. Note that under the same exhaust conditions, the above-mentioned intermittent opening and closing has the advantage that it is easier to maintain a high vacuum on the downstream side. In the case of intermittent opening and closing, a chamber may be provided between the upstream chamber 3 and the contraction/expansion nozzle 1 to temporarily store fine particles.

また、縮小拡大ノズルｌを複数個直列位置に配し、各々
上流側と下流側の圧力比を調整して、ビーム速度の維持
を図ったり、各室を球形化して、デッドスペースの発生
を極力防止することもできる。In addition, multiple contraction/expansion nozzles l are arranged in series and the pressure ratio on the upstream side and downstream side is adjusted to maintain the beam speed, and each chamber is made spherical to minimize the generation of dead space. It can also be prevented.

［発明の効果］ 本発明によれば、微粒子を均一な分散状態の超音速のビ
ームとして移送することができるので、空間的に独立し
た状７ｇでかつ超高速で微粒子を移送することができる
。従って、活性微粒子をそのままの状態で捕集位置まで
確実に移送できると共に、ビームの照射面を制御するこ
とによって、その吹き付は領域を正確に制御することが
できる。[Effects of the Invention] According to the present invention, fine particles can be transported as a supersonic beam in a uniformly dispersed state, so that fine particles can be transported in a spatially independent state 7g at an ultrahigh speed. Therefore, the active particles can be reliably transported as they are to the collection position, and by controlling the beam irradiation surface, the spraying area can be accurately controlled.

また、縮小拡大ノズルが下流室側に突出して設けら蝿て
いるため、外部からマイクロ波、レーザー光等を照射す
る場合においても、上流室内の原料ガスに接することな
くノズル内で安定した反応を行うことができる。In addition, since the contraction/expansion nozzle is installed protruding toward the downstream chamber side, even when irradiating microwaves, laser beams, etc. from the outside, a stable reaction can be achieved within the nozzle without coming into contact with the raw material gas in the upstream chamber. It can be carried out.

また、ビームという集束した超高速平行流となることや
、ビーム化されるときに熱エネルギーが運動エネルギー
に変換されて、ビーム内の微粒子は凍結状態となるので
、これらを利用した新しい反応場を得ることにも大きな
期待を有するものである。更に、本発明の流れ制御装置
によれば、１記凍結状態になることから、流体中の分子
のミクロな状態を規定し、一つの状態からある状態への
遷移を取り扱うことも可能である。即ち１分子の持つ各
種のエネルギー準位までも規定し、その準位に相当する
エネルギーを付与するという、新たな方式による気相の
化学反応が可能である。また、従来とは異なるエネルギ
ー授受の場が提供されることにより、水素結合やファン
デアワールス結合等の比較的弱い分子間力で形成される
分子間化合物を容易に生み出すこともできる。In addition, it becomes a focused ultra-high-speed parallel flow called a beam, and when it is made into a beam, thermal energy is converted to kinetic energy, and the particles in the beam become frozen, so we can create a new reaction field that utilizes these. I have high hopes for what I will achieve. Further, according to the flow control device of the present invention, since the fluid is in the frozen state, it is also possible to define the microscopic state of molecules in the fluid and handle the transition from one state to another state. In other words, it is possible to perform chemical reactions in the gas phase using a new method in which various energy levels of one molecule are defined and energy corresponding to the levels is imparted. Furthermore, by providing a field for energy exchange different from conventional ones, it is also possible to easily create intermolecular compounds formed by relatively weak intermolecular forces such as hydrogen bonds and van der Waals bonds.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の基本原理の説明図、第２図は本発明を
超微粒子による成膜装置に利用した場合の一実施例を示
す概略図、第３図（ａ）〜（Ｃ）は各々気相励起装置の
例を示す図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は各々縮小拡大ノズ
ルの形状例を示す図、第５図はスキマーの説明図である
。 ｌ：縮小拡大ノズル、１ａ：流入口、 １ｂ：流出口、２：のど部、３：上流室、４：下流室、
４ａ：第一下流室、 ４ｂ＝第二下流室、５　、５ａ、　５ｂ：真空ポンプ、
６：基体、７：スキマー、８：ゲート／くルブ、９：気
相励起装置、９ａ：第一電極、 ９ｂ：第二電極、１０．１０゛：切欠部。 １１、　ＩＩ′：　ｒｌＪ整板、１２：ハ７ドル、１３
：弁体。 １４ニジリンダ、１５ニスライド軸、 １６：基体ホルダー、１７：シャッター、１８ニガラス
窓、１９：圧力調整弁、 ２０ａ、　２０ｂ：　ｆｉインバルブ、２１ａ、　２１
ｂ：減圧ポンプ、 ２２ａ、　２２ｂ：あ“らびきバルブ。 ２３ａ、　２３ｂ：補助バルブ、 ２４ａ〜２４ｈ：リーク及びパージ用パルプ。Figure 1 is an explanatory diagram of the basic principle of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention applied to a film forming apparatus using ultrafine particles, and Figures 3 (a) to (C) are Each figure shows an example of a gas phase excitation device, FIGS. 4(a) to 4(C) each show an example of the shape of a contraction/expansion nozzle, and FIG. 5 is an explanatory diagram of a skimmer. l: contraction/expansion nozzle, 1a: inlet, 1b: outlet, 2: throat, 3: upstream chamber, 4: downstream chamber,
4a: first downstream chamber, 4b=second downstream chamber, 5, 5a, 5b: vacuum pump,
6: Substrate, 7: Skimmer, 8: Gate/Cub, 9: Gas phase excitation device, 9a: First electrode, 9b: Second electrode, 10.10゛: Notch. 11, II': rlJ plate, 12: H7 dollars, 13
: Valve body. 14 Niji cylinder, 15 Ni slide shaft, 16: Substrate holder, 17: Shutter, 18 Ni glass window, 19: Pressure adjustment valve, 20a, 20b: fi in valve, 21a, 21
b: Decompression pump, 22a, 22b: Rabbit valve. 23a, 23b: Auxiliary valve, 24a to 24h: Leak and purge pulp.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １）上流室と下流室との間に、縮小拡大ノズルが下流室
側に突出して設けられていることを特徴とする微粒子流
の流れ制御装置。1) A particle flow control device characterized in that a contraction/expansion nozzle is provided between an upstream chamber and a downstream chamber so as to protrude toward the downstream chamber.