[發(fā)明專利]粒子膜層積裝置及使用該裝置的粒子膜層積方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380017086.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN104204278B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 內(nèi)山直樹;金井友美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社渥美精機(jī)
• 主分類號(hào): C23C14/06
• 分類號(hào): C23C14/06;C23C14/24;C23C14/56
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 劉曉迪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粒子膜層積裝置及使用該裝置的粒子膜層積方法。

背景技術(shù)

在專利文獻(xiàn)1中記載有超微粒子膜形成方法及超微粒子膜形成裝置。該裝置由材料生成蒸氣原子并使其與惰性氣體一同在搬運(yùn)管中移動(dòng)而在基板上形成超微粒子膜。對(duì)這樣的粒子膜形成裝置及方法以一般的表現(xiàn)換言之，將腔室上下設(shè)置而利用細(xì)管使其連通。而且，對(duì)上部腔室抽真空而使冷卻氣體流向下部腔室。蒸發(fā)后的金屬被冷卻并且由于壓力差而向上部腔室移動(dòng)。而且，以粒子狀態(tài)被捕捉到上部腔室的基板上。冷卻氣體例如為氦氣或氬氣，通過在其中流動(dòng)而防止粒子在移動(dòng)中的凝集及粒子成長(zhǎng)。

但是，這樣的現(xiàn)有的粒子膜形成裝置僅使粒子在基板上堆積。因此，例如作為粒子而使用吸收氫這樣的Mg及Mg－N i合金等形成氫傳感器的情況下，氫的擴(kuò)散性(氣體的透過性)差，吸氫速度變慢。另外，這樣的現(xiàn)有的粒子膜形成裝置將金屬納米粒子作為對(duì)象而使用，但若在基板上堆積金屬納米粒子，則會(huì)再凝聚化，不能夠維持細(xì)微的納米粒子狀態(tài)。

專利文獻(xiàn)1：(日本)特開2000－297361號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是考慮了上述現(xiàn)有技術(shù)而設(shè)立的，其目的在于提供一種粒子膜層積裝置及使用該裝置的粒子膜層積方法，在蒸發(fā)而得到的納米粒子由吸氫合金生成的情況下，氫的擴(kuò)散性提高，另外，能夠防止被捕捉到基板上的納米粒子的再凝聚化。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中提供一種粒子膜層積裝置，其具有：納米粒子生成室，其配設(shè)應(yīng)被加熱的金屬材料，生成所述金屬材料的納米粒子；納米構(gòu)造體生成室，其配設(shè)應(yīng)被加熱的樹脂材料，生成所述樹脂材料的納米構(gòu)造體；層積室，其經(jīng)由粒子連通管及構(gòu)造體連通管分別與所述納米粒子生成室及所述納米構(gòu)造體生成室連接，在基板上將所述納米粒子及所述納米構(gòu)造體成膜并層積；納米粒子成膜區(qū)域，其在所述成膜室內(nèi)將所述納米粒子成膜；納米構(gòu)造體成膜區(qū)域，其在所述成膜室內(nèi)將所述納米構(gòu)造體成膜；移動(dòng)單元，其使所述基板在所述納米粒子成膜區(qū)域與所述納米構(gòu)造體成膜區(qū)域之間移動(dòng)；排氣單元，其對(duì)所述層積室進(jìn)行排氣；冷卻氣體導(dǎo)入單元，其向所述納米粒子生成室及所述納米構(gòu)造體生成室分別導(dǎo)入冷卻氣體。

優(yōu)選的是，由所述納米粒子生成室、所述粒子連通管及所述納米粒子成膜區(qū)域形成納米粒子成膜單元，該納米粒子成膜單元設(shè)有多個(gè)。

優(yōu)選的是，所述移動(dòng)單元具有一對(duì)輥，其由分別配設(shè)在所述納米粒子成膜區(qū)域及所述納米構(gòu)造體成膜區(qū)域的輥構(gòu)成，將環(huán)狀的所述基板卷繞在所述一對(duì)輥上。

另外，在本發(fā)明中提供一種粒子膜層積方法，包括：納米構(gòu)造體生成工序，通過在所述納米構(gòu)造體生成室將所述樹脂材料加熱并使其蒸發(fā)而生成所述納米構(gòu)造體；納米構(gòu)造體成膜工序，利用所述排氣單元對(duì)所述層積室進(jìn)行排氣而在所述層積室與所述納米構(gòu)造體生成室之間設(shè)置壓力差，將所述納米構(gòu)造體通過所述構(gòu)造體連通管導(dǎo)入所述納米構(gòu)造體成膜區(qū)域并將其在配設(shè)于所述納米構(gòu)造體成膜區(qū)域的所述基板上成膜而形成納米構(gòu)造體膜；行進(jìn)工序，利用所述移動(dòng)單元使將所述納米構(gòu)造體成膜的所述基板向所述納米粒子成膜區(qū)域移動(dòng)；納米粒子生成工序，通過在所述納米粒子生成室將所述金屬材料加熱并使其蒸發(fā)而生成所述納米粒子；納米粒子成膜工序，利用所述排氣單元對(duì)所述層積室進(jìn)行排氣而在所述層積室與所述納米粒子生成室之間設(shè)置壓力差，將所述納米粒子通過所述粒子連通管導(dǎo)入所述納米粒子成膜區(qū)域，在配設(shè)于所述納米粒子成膜區(qū)域的所述基板上成膜的所述納米構(gòu)造體上成膜而形成納米粒子膜；復(fù)位工序，利用所述移動(dòng)單元使形成有所述納米粒子膜及所述納米構(gòu)造體膜的所述基板向所述納米構(gòu)造體成膜區(qū)域移動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明，能夠利用納米構(gòu)造體成膜區(qū)域在基板上使納米構(gòu)造體成膜，并且利用移動(dòng)單元使基板向納米粒子成膜區(qū)域移動(dòng)而使納米粒子在納米構(gòu)造體上成膜，再次利用移動(dòng)單元使基板向納米構(gòu)造體成膜區(qū)域移動(dòng)而使納米構(gòu)造體在納米粒子上成膜。通過反復(fù)進(jìn)行，能夠利用納米構(gòu)造體夾持納米粒子。因此，由于納米粒子層狀地排列并成膜，故而在由吸氫合金生成納米粒子的情況下，若將層積有納米粒子的構(gòu)造用作氫傳感器，則氫的擴(kuò)散性提高。另外，利用納米構(gòu)造體膜夾持納米粒子膜的層積體在納米粒子為納米粒子的狀態(tài)下是穩(wěn)定的，故而防止引起粒子成長(zhǎng)。

另外，形成由將移動(dòng)單元分別配設(shè)在納米粒子成膜區(qū)域及納米構(gòu)造體成膜區(qū)域的由輥形成的一對(duì)輥，若在該一對(duì)輥上卷繞環(huán)狀的基板，則能夠連續(xù)地將納米粒子及納米構(gòu)造體成膜，故而作業(yè)效率提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的粒子膜層積裝置的概略圖；

圖2是使用本發(fā)明的粒子膜層積裝置制造的層積體的概略剖面圖；