WO2004054926A1 - Involved fullerene manufacturing and collecting system tool - Google Patents

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WO2004054926A1
WO2004054926A1 PCT/JP2003/016111 JP0316111W WO2004054926A1 WO 2004054926 A1 WO2004054926 A1 WO 2004054926A1 JP 0316111 W JP0316111 W JP 0316111W WO 2004054926 A1 WO2004054926 A1 WO 2004054926A1
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Rikizo Hatakeyama
Takamichi Hirata
Yasuhiko Kasama
Kenji Omote
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Abstract

A fullerene manufacturing and collecting system tool capable of manufacturing a high quality involved fullerene with a high production efficiency, comprising a vacuum chamber (1), a film formation chamber (5) having a substrate inlet port (2a) for leading a substrate (3a) therein formed on the vacuum chamber (1) side and stacking the involved fullerene on the substrate (2a), a dissolving chamber (6) having a substrate inlet port (2b) for leading, therein, a substrate (3b) on which the involved fullerene was stacked in the film formation chamber (5) formed on the vacuum chamber (1) side and also having a dissolving liquid inlet port (9) for leading dissolving liquid for melting the involved fullerene stacked on the substrate (2b) and a dissolving liquid outlet port (10) for discharging the dissolving liquid (this dissolving liquid is referred to as “resolvent”) after the involved fullerene is dissolved, and susceptors (4a, 4b) allowed to be rotated and reciprocatingly moved, allowing a plurality of substrates to be placed thereon, and capable of leading the substrates into the film formation chamber (5) and the dissolving chamber (6).

Description

明 細 書 内包フラーレンの製造 ·回収システムツール 技術分野  Description Manufacturing and recovery system tools for endohedral fullerenes Technical field
本発明は、 内包フラーレンの製造 ·回収システムツールに係る。 背景技術  The present invention relates to a production / collection system tool for endohedral fullerenes. Background art
1 9 9 0年にクレツチマ一により、 C 6 0に代表されるような菴状で中空の炭素 クラスター、 いわゆるフラーレンの大量合成法が発表された (ク レッチマー エト アル. , ネイチヤー (W. Kratshmer et al. , Nature) , 347 (1990) 354)。 それ以来、 それ自身はもとより C 6 0結晶の様々な物性研究が行われている。  In 1990, Kretschima published a method for mass synthesis of so-called fullerenes, hollow carbon clusters represented by C60 (Cretschmer et al., W. Kratshmer et al. al., Nature), 347 (1990) 354). Since then, various physical properties studies of C 60 crystal as well as itself have been conducted.
また、 へバードらによる C 6 0薄膜に Κをドープした K3 C 6 0が臨界温度 T c In addition, K3 C60 doped with へ in C60 thin film by Hebard et al.
= 1 8 Κの超伝導を示したという報告がなされた(へパード エト アル. , ネイチ ヤー (A. F. Hebard et al., Nature) , 350 (1991) 600)。 これは新しい超伝導体材料 として着目されている。 = 18% superconductivity (Hepard et al., Nature (A. F. Hebard et al., 350) (1991) 600). This is attracting attention as a new superconductor material.
しかるに、現時点においては、 内包フラーレンを基板上に高収率で得る方法は確 立されていない。すなわち、現時点では装置内壁あるいは基板上に得られる内包フ ラーレンの量は極めてわずかな量に過ぎない。  However, at present, no method has been established for obtaining endohedral fullerenes on substrates at high yields. That is, at present, the amount of endohedral fullerene obtained on the inner wall of the apparatus or on the substrate is very small.
それに伴ない、装置内壁乃至基板上に得られた内包フラーレンを回収する方法も 確立していないのが現状である。例えば、装置内壁に付着した煤(内包フラーレン) を何らかの方法でかき集めて回収しているのが実情である。 まして、工業的レベル で生産性良く、高い回収率で、内包フラーレンを回収する方法は研究者にとっても 全く関心外の事項である。  At the same time, a method of collecting endohedral fullerenes obtained on the inner wall of the apparatus or on the substrate has not yet been established. For example, the fact is that soot (encapsulated fullerene) attached to the inner wall of the device is collected and collected by some method. Furthermore, the method of recovering endohedral fullerenes with high productivity and high recovery at the industrial level is completely out of interest for researchers.
それに対して、本発明者は、大量の内包フラーレンを高収率で得る技術を別途提 供している (特願 2 0 0 2—) 。 大量の内包フラーレンに対しては、 内包フラーレ ンの特性を変化させることなく高回収率でかつ、生産性良く回収する技術の確立が 要望される。  On the other hand, the present inventor has separately provided a technique for obtaining a large amount of endohedral fullerene in a high yield (Japanese Patent Application No. 2002-). For large quantities of endohedral fullerenes, there is a demand for the establishment of a technology that enables high recovery rates and high productivity without changing the properties of the endohedral fullerenes.
本発明は、高品質の内包フラーレンを生産良くかつ高い回収率で製造'回収可能 な内包フラーレンの製造 ·回収システムツールを提供することを目的とする。 発明の開示 The present invention can produce high-quality endohedral fullerenes with good production and high recovery rate. The purpose is to provide tools for the production and recovery of natural endohedral fullerenes. Disclosure of the invention
本発明の内包フラーレンの製造 ·回収システムツールは、 真空室と、  The production and recovery system tool of the present invention includes a vacuum chamber,
基板を導入するための基板導入口を該真空室側に有し、基板上への内包フラーレ ンの堆積を行うための成膜室と、  A film formation chamber having a substrate introduction port for introducing a substrate on the vacuum chamber side, for depositing an endohedral fullerene on the substrate;
該成膜室において内包フラーレンの堆積が行われた基板を導入するための基板 導入ロを該真空室側に有し、基板上に堆積した内包フラーレンの溶解を行うための 溶解用液を導入するための溶解用液導入口と、内包フラーレンを溶解した後の溶解 用液 (この溶解用液を 「溶解液」 という) を排出するための溶解液排出口とを有す る溶解室と、  The vacuum chamber has a substrate introduction port for introducing a substrate on which the endohedral fullerene has been deposited in the film forming chamber, and introduces a solution for dissolving the endohedral fullerene deposited on the substrate. A dissolution liquid inlet for discharging a dissolution liquid after dissolving the endohedral fullerene (this dissolution liquid is referred to as a “dissolution liquid”);
回転及ぴ往復動可能であり、複数の基板を载置可能であり、基板を該成膜室乃至 該溶解室へ導入できるようにしたサセプタと、  A susceptor capable of rotating and reciprocating, capable of mounting a plurality of substrates, and allowing the substrates to be introduced into the deposition chamber or the dissolution chamber;
を有することを特徴とする。 It is characterized by having.
前記内包フラーレンは金属内包フラーレンであることを特徴とする。  The endohedral fullerene is a metal endohedral fullerene.
前記金属はアルカリ金属であることを特徴とする。  The metal is an alkali metal.
前記溶解用液はァ-リンであることを特徴とする。 ァユリンは、内包状態にない フラーレンは溶解しない。 し力 し、 ァニリンは内包フラーレンは溶解する。 従って、 ァニリンを溶媒とすることにより内包フラーレンのみを回収することができる。そ の結果、 高回収率でないほうフラーレンを回収することができる。 なお、 ァユリン は高速クロマトグラフィ (HPLC) における展開液として好適に用いることができ る。  The solution for dissolution is characterized in that it is e-rin. Ayurin does not dissolve fullerene that is not included. Anilin dissolves the endohedral fullerene. Therefore, only endohedral fullerene can be recovered by using aniline as a solvent. As a result, it is possible to recover the fullerene that is not at a high recovery rate. Ayurin can be suitably used as a developing solution in high performance chromatography (HPLC).
一端に液を導入するための導入口を有する導入通路と一端に液を系外へ排出す るための排出口を有する排出通路とを形成し、該導入通路と該排出通路とをそれぞ れの他端において交差せしめて交差部を形成するとともに該交差部に、基板に向け て開口する開口部を設けてなるノズル構成体と、該開口部を介して基板に接触した 液が該排出通路外に流れないように、基板と接触している液の圧力と大気圧との差 を制御するための圧力制御手段とを有するノズルを前記溶解室内に設け、前記溶解 用液導入口と該導入口とを接続するとともに、前記溶解液排出口と該排出口とを接 続したことを特^:とする。 An inlet passage having an inlet for introducing the liquid at one end and a discharge passage having an outlet for discharging the liquid out of the system are formed at one end, and the inlet passage and the discharge passage are respectively formed. And a nozzle structure having an opening that opens toward the substrate at the intersection and a liquid that contacts the substrate through the opening. A nozzle having pressure control means for controlling the difference between the pressure of the liquid in contact with the substrate and the atmospheric pressure so as not to flow outside is provided in the dissolving chamber, and the dissolving liquid inlet and the inlet are provided. Port, and the solution outlet is connected to the outlet. It is assumed that it continued ^ :.
該溶解用液に超音波を付与するための手段を設けたことを特徴とする。超音波を 付与することにより、基板に堆積している内包フラーレンを基板から容易に脱離せ しめることが内包フラーレンの回収率をより高くすることができる。  A means for applying ultrasonic waves to the solution for dissolution is provided. By applying the ultrasonic waves, the endohedral fullerene deposited on the substrate can be easily detached from the substrate, so that the recovery rate of the endohedral fullerene can be further increased.
前記溶解用液導入口の下流に切り替えバルブを設け、切り替えバルブの一方は溶 解用液に接続され、他方は洗浄液に接続されていることを特徴とする。基板の洗浄 を行うためには上述したように洗浄室を設けておいてもよいが、わざわざ洗浄室を 設けなく とも、溶解用液導入口の下流に切り替えバルブを設け、切り替えパルプの 一方は溶解用液に接続され、他方は洗浄液に接続しておくことにより基板の洗浄を 行うことができる。 すなわち、溶解工程後、 バルブを切り替えて洗浄液を導入すれ ば基板の洗浄を行うことができる。もちろんかかる洗浄とともに洗浄室における洗 浄を行ってもよい。  A switching valve is provided downstream of the dissolving liquid introduction port, and one of the switching valves is connected to the dissolving liquid, and the other is connected to the cleaning liquid. In order to wash the substrate, the washing chamber may be provided as described above. However, even if the washing chamber is not provided, a switching valve is provided downstream of the dissolving liquid introduction port, and one of the switching pulp is dissolved. The substrate can be cleaned by being connected to the cleaning solution and the other being connected to the cleaning solution. That is, after the dissolution step, the substrate can be cleaned by switching the valve and introducing the cleaning liquid. Of course, cleaning in the cleaning room may be performed together with such cleaning.
前記成膜室と前記溶解室との間に、溶解後の基板を洗浄するための洗浄室が設け られていることを特徴とする。洗浄室内における洗浄は、前述したノズル構成体を 用いてもよい。 ノズル構成体を洗浄室内に設け、洗浄液を導入することにより洗浄 を行えば簡易に洗浄を行うことが可能となる。  A cleaning chamber for cleaning the substrate after dissolution is provided between the film formation chamber and the dissolution chamber. For cleaning in the cleaning chamber, the above-described nozzle structure may be used. If the nozzle structure is provided in the cleaning chamber and the cleaning is performed by introducing the cleaning liquid, the cleaning can be easily performed.
溶解室に液体クロマトグラフィ用カラムが接続されていることを特徴とする。 前記カラムの下流に成分分析機器が接続されていることを特徴とする。  A liquid chromatography column is connected to the dissolution chamber. A component analyzer is connected downstream of the column.
前記力ラム及び前記成分分析機器は真空室内に配置されていることを特徴とす る。  The force ram and the component analyzer are arranged in a vacuum chamber.
図面の簡単な説明  BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 実施例 1に係る例を示す断面図及び平面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view and a plan view illustrating an example according to the first embodiment.
第 2図は、 実施例 2に係る例を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example according to the second embodiment. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(実施例 1 )  (Example 1)
図 1に本例の内包フラーレンの製造 ·回収システムツールを示す。  Fig. 1 shows the tool for the production and recovery system of endohedral fullerenes of this example.
本例の内包フラーレンの製造'回収システムツール 1 0 0は、真空室 1と、 基板 3 aを導入するための基板導入口 2 aを真空室 1側に有し、基板 2 a上への内包フ ラーレンの堆積を行うための成膜室 5と、成膜室 5において内包フラーレンの堆積 が行われた基板 3 bを導入するための基板導入口 2 bを真空室 1側に有し、基板 2 b上に堆積した内包フラーレンの溶解を行うための溶解用液を導入するための溶 解用液導入口 9と、 内包フラーレンを溶解した後の溶解用液 (この溶解用液を 「溶 解液」 という) を排出するための溶解液排出口 1 0とを有する溶解室 6と、 回転及 び往復動可能であり、複数の基板を载置可能であり、基板を成膜室 5乃至該溶解室 6へ導入できるようにしたサセプタ 4 a, 4 bと、 を有する。 The production system 100 of the endohedral fullerene of this example has a vacuum chamber 1 and a substrate inlet 2a for introducing the substrate 3a on the vacuum chamber 1 side. H The vacuum chamber 1 has a film formation chamber 5 for depositing fullerene and a substrate inlet 2b for introducing the substrate 3b on which the endohedral fullerene has been deposited in the film formation chamber 5, and the substrate 2 b. Dissolving solution inlet 9 for introducing a dissolving solution for dissolving the endohedral fullerene deposited on b, and a dissolving solution after dissolving the endohedral fullerene. A dissolving chamber 6 having a dissolving solution discharge port 10 for discharging a solution, a rotatable and reciprocable, a plurality of substrates can be placed, and And susceptors 4 a and 4 b that can be introduced into the chamber 6.
図 1に基づき本例をより詳細に説明する。  This example will be described in more detail with reference to FIG.
真空室 1には、 成膜室 5と溶解室 6が設けられている。 成膜室 5は、 真空室 1側 に開口部を有している。この開口部が基板 3 aを導入するための基板導入口 2 aと なる。  The vacuum chamber 1 is provided with a film forming chamber 5 and a melting chamber 6. The film forming chamber 5 has an opening on the vacuum chamber 1 side. This opening serves as a substrate inlet 2a for introducing the substrate 3a.
なお、 本例では、 真空室 1に隣接させてゲートバルブ 1 1を設けてある。 フラー レンの堆積のためには、 基板の交換を基本的に必要はない。 すなわち、 基板は繰り 返し使用することができる。 ただ、 ゲートバルブ 1 1を介して新たな基板を真空室 に導入することも可能である。  In this example, a gate valve 11 is provided adjacent to the vacuum chamber 1. Substrate replacement is not required for fullerene deposition. That is, the substrate can be used repeatedly. However, a new substrate can be introduced into the vacuum chamber via the gate valve 11.
成膜室 5において内包フラーレンの堆積が行われる。内包フラーレンの堆積を行 うことができれば成膜室 5の内部の構成は特に限定されない。  In the film forming chamber 5, deposition of the endohedral fullerene is performed. The configuration inside the film forming chamber 5 is not particularly limited as long as the endohedral fullerene can be deposited.
一方、溶解室 6は、真空室 1側に開口する基板 3 bを導入するための基板導入口 2 bが設けられている。溶解室 2には溶解用溶液導入口 9と溶解液排出口 1 0とが 形成されている。溶解用溶液導入口 9から内包フラーレンを溶解するための溶解用 溶液 (溶媒) を導入する。 内包フラーレン溶解後の溶解液は、 溶解液排出口 9から 溶解室 6の外部に排出される。 溶液排出口 9は、 溶解室の下面に設けておき、 重力 により溶解液を排出してもよい。 あるいは、 吸引により排出してもよい。  On the other hand, the dissolution chamber 6 is provided with a substrate introduction port 2b for introducing a substrate 3b opened to the vacuum chamber 1 side. In the dissolution chamber 2, a dissolution solution inlet 9 and a dissolution solution outlet 10 are formed. A solution (solvent) for dissolving the endohedral fullerene is introduced from the solution solution inlet 9. The dissolving solution after dissolution of the endohedral fullerene is discharged out of the dissolving chamber 6 from the dissolving solution outlet 9. The solution outlet 9 may be provided on the lower surface of the dissolution chamber, and the solution may be discharged by gravity. Alternatively, it may be discharged by suction.
溶解液排出口 9の下流には、例えば液体ク口マトグラフィー(特に高速液体ク口 マトグラフィ)用のカラムを設けておくことにより内包フラーレンの分離 ·精製を 行う。カラムの下流に内包フラーレンの成分などを分析するための分析装置を接続 しておいてもよい。分析装置からの信号を成膜室 5に送り、成膜条件を制御しても よい。  Downstream of the solution outlet 9, for example, a column for liquid chromatography (especially high-performance liquid chromatography) is provided to separate and purify endohedral fullerenes. An analyzer for analyzing components of endohedral fullerenes may be connected downstream of the column. A signal from the analyzer may be sent to the film forming chamber 5 to control film forming conditions.
なお、内包フラーレン乃至基板を乾燥するための乾燥室を真空室内に設けておい てもよい。 A drying chamber for drying the encapsulated fullerene or the substrate is provided in a vacuum chamber. You may.
また、 カラム、 分析機器は真空室 1内に配置しておくことが好ましい。 その場合、 溶解室 6の溶解液排出口 1 0は、真空室 1内に位置するように設ける。 このように 構成することにより成膜から分析までを大気に触れることなく行うことができ、よ り高品質の内包フラーレンを得ることができる。  Further, it is preferable that the column and the analysis device are arranged in the vacuum chamber 1. In that case, the solution outlet 10 of the solution chamber 6 is provided so as to be located in the vacuum chamber 1. With such a configuration, from film formation to analysis can be performed without exposure to the atmosphere, and higher-quality endohedral fullerenes can be obtained.
次ぎにサセプタについて説明する。  Next, the susceptor will be described.
真空室 1内には、 回転及び往復動可能であり、 複数の基板 3 a , 3 bを載置可能 であり、基板 3 a、 3 bを成膜室 5乃至溶解室 6へ導入するための真空室 1内に配 置されたサセプタ 4 a, 4 bが設けられている。 本例では、 サセプタは、 2つのサ セプタ 4 a , 4 bに分割されているが、 1体のものでもよい。 また、 成膜室 5、 溶 解室 6に基板を導入可能な位置にサセプタは設計'配置されていることはいうまで もない。  The vacuum chamber 1 is capable of rotating and reciprocating, and is capable of mounting a plurality of substrates 3a and 3b, and for introducing the substrates 3a and 3b into the film forming chamber 5 to the melting chamber 6. Susceptors 4 a and 4 b arranged in vacuum chamber 1 are provided. In this example, the susceptor is divided into two susceptors 4a and 4b, but may be one. Needless to say, the susceptor is designed and arranged at a position where the substrate can be introduced into the film forming chamber 5 and the melting chamber 6.
図 1に示す例では、 サセプタ 4 a、 4 b上には、 それぞれ基板 3 a、 3 bが载置 されている。 なお、 例えば、 真空室側に開口を設けて洗浄室を配置し、 洗浄室で基 板の洗浄を行う場合には、 サセプタには更に一つの基板を載置する。 すなわち、 基 板に対する処理を行う処理室の数に対応する数の基板をサセプタに载置する。  In the example shown in FIG. 1, substrates 3a and 3b are arranged on susceptors 4a and 4b, respectively. For example, when an opening is provided on the vacuum chamber side to arrange a cleaning chamber and the substrate is cleaned in the cleaning chamber, one more substrate is placed on the susceptor. That is, the number of substrates corresponding to the number of processing chambers that perform processing on the substrates is placed on the susceptor.
サセプタ 4 a, 4 bは、 保持体 8により保持されている。 サセプタ 4 a , 4わの それぞれに基板 3 a , 3 bを載置した状態で保持体 8を上昇させると、基板 3 a、 3 bはそれぞれ導入口 2 a, 2 bを介して、 成膜室 5、 溶解室 6に導入される。 基 板 3 a, 3 bがそれぞれ導入された状態において、 成膜室 5、 溶解室 6の底面とサ セプタ 4 a , 4 bとの間でシール状態が形成され、 成膜室 5、 溶解室 6の内部は、 気密状態となる。 もちろん、 より気密性を高めるためにサセプタ 4 a , 4 bと成膜 室 5、 溶解室 6の底面との間に Oリングなどを設けておいてもよい。 なお、 サセプ タ自身を基板として用いてもよい。すなわち、サセプタの表面に直接内包フラーレ ンの堆積を行ってもよい。  Susceptors 4 a and 4 b are held by holder 8. When the holder 8 is raised with the substrates 3 a and 3 b placed on the susceptors 4 a and 4, respectively, the substrates 3 a and 3 b are formed through the inlets 2 a and 2 b, respectively. Introduced into chamber 5 and dissolution chamber 6. When the substrates 3a and 3b are respectively introduced, a sealed state is formed between the bottom surfaces of the film forming chamber 5 and the melting chamber 6 and the susceptors 4a and 4b, and the film forming chamber 5 and the melting chamber are formed. The inside of 6 becomes airtight. Of course, an O-ring or the like may be provided between the susceptors 4a and 4b and the bottom surfaces of the film forming chamber 5 and the melting chamber 6 in order to further improve the airtightness. Note that the susceptor itself may be used as the substrate. That is, the endohedral fullerene may be deposited directly on the surface of the susceptor.
溶解室 6の底面及び該底面と接触するサセプタ表面はシール性を高めるために 鏡面仕上げとしておくことが好ましい。  It is preferable that the bottom surface of the melting chamber 6 and the surface of the susceptor that comes into contact with the bottom surface are mirror-finished in order to enhance the sealing property.
基板 3 a, 3 bが導入された状態で成膜室 5において、 内包フラーレンの堆積を 行う。 堆積終了後、 保持体 8を下降させる。 その際、 真空室 1内は、 真空あるいは 減圧状態に保たれる。不活性ガスの充填状態としておいてもよい。保持体 8を下降 させることにより基板 3 a , 3 bは、 それぞれ成膜室 5、 溶解室 6から真空室 1に 取り出される。 次いで, 保持体 8を回転させ、 内包フラーレンが堆積された基板 3 aを溶解室 6の下方にもってくる。 その際、 基板 3 bは、 成膜室 5の下方に位置す る。 次いで、 保持体 8を上昇させ、 基板 3 bを成膜室 5内に導入するとともに、 内 包フラーレンが堆積された基板 3 aを溶解室 6内に導入する。 この状態で、成膜室In the film formation chamber 5 with the substrates 3a and 3b introduced, the endohedral fullerene is deposited. After the deposition is completed, the holder 8 is lowered. At that time, the vacuum chamber 1 It is kept under reduced pressure. It may be filled with an inert gas. By lowering the holder 8, the substrates 3a and 3b are taken out of the film forming chamber 5 and the melting chamber 6, respectively, into the vacuum chamber 1. Next, the holder 8 is rotated, and the substrate 3 a on which the endohedral fullerene is deposited is brought below the melting chamber 6. At that time, the substrate 3 b is located below the film forming chamber 5. Next, the holder 8 is raised, and the substrate 3 b is introduced into the film forming chamber 5, and the substrate 3 a on which the encapsulated fullerene is deposited is introduced into the melting chamber 6. In this state,
5内において内包フラーレンの堆積を行う。 それと同時に溶解室 6内において、基 板 3 a上に堆積された内包フラーレンの溶解を行う。以下、上記操作を繰り返し行In step 5, the endohedral fullerene is deposited. At the same time, in the melting chamber 6, the endohedral fullerene deposited on the substrate 3a is melted. Repeat the above operation
5。 Five.
このように、 内包フラーレンを大気に晒すことがないため、高品質の内包フラー レンが得られるとともに、成膜と溶解とを同時に行うことにより高い生産効率をも つて内包フラーレンを製造することが可能となる。  As described above, since the endohedral fullerenes are not exposed to the atmosphere, high-quality endohedral fullerenes can be obtained, and it is possible to produce endohedral fullerenes with high production efficiency by performing film formation and dissolution simultaneously. It becomes.
(実施例 2 )  (Example 2)
図 2に実施例 2を示す。  FIG. 2 shows a second embodiment.
本例は溶解室における溶解をウエット処理液供給ノズルを用いて行う場合の例 である。  This example is an example in which dissolution in a dissolution chamber is performed using a wet processing liquid supply nozzle.
一端に液を導入するための導入口 2 0 7を有する導入通路 2 1 0と、一端に液を 系外へ排出するための排出口 2 1 5を有する排出通路 2 1 2とを形成し、該導入通 路 2 1 0と該排出通路 2 1 2とをそれぞれの他端において交差せしめて交差部 2 1 4を形成するとともに該交差部 2 1 4に、基板 2 0 1に向けて開口する開口部 2 0 6を設けてなるノズル構成体と、該開口部 2 0 6を介して基板 2 0 1に接触した 液が該排出通路 2 1 2外に流れないように、基板 2 0 1と接触している液の圧力と 大気圧との差を制御するための圧力制御手段 2 1 3とを有するノズル 2 0 2を前 記溶解室 6内に設け、前記溶解液用導入口 9と該導入口 2 0 7とを接続するととも に、前記溶解液排出口 1 0と該排出口 2 1 5とを接続する。圧力制御手段は前記溶 解液排出口 1 0と該排出口 2 1 5との間に介在せしめればよい。  Forming an inlet passage 210 having an inlet 207 for introducing the liquid at one end, and a discharge passage 221 having an outlet 215 for discharging the liquid out of the system at one end; The introduction passage 210 and the discharge passage 212 cross each other at their other ends to form an intersection 214, and open at the intersection 214 toward the substrate 201. A nozzle assembly having an opening 206, and a substrate 201 connected to the substrate 201 so that liquid contacting the substrate 201 through the opening 206 does not flow out of the discharge passage 212. A nozzle 202 having pressure control means 2 13 for controlling the difference between the pressure of the liquid in contact and the atmospheric pressure is provided in the dissolution chamber 6, and the dissolution liquid inlet 9 and the The inlet port 207 is connected, and the lysis solution outlet port 10 is connected to the outlet port 215. The pressure control means may be interposed between the solution outlet 10 and the outlet 215.
前記実施例においては、溶解液を溶解室 6内から回収した後であっても溶解室 6 内に溶解液は残存してしまう。そのため、基板を溶解室から取り出した際真空室の 溶解液による汚染乃至真空度の低下を招いてしまう。 本例においては、溶解用溶液は、 溶解室 6内の雰囲気にはされされない。 従って、 溶解液の回収は極めて簡易である。かつ基板を溶解室から取り出した場合であって も真空室の溶解液による汚染乃至真空度の低下を招くとことはない。 In the above embodiment, even after the solution is recovered from the inside of the dissolution chamber 6, the solution remains in the dissolution chamber 6. Therefore, when the substrate is taken out of the melting chamber, contamination by the solution in the vacuum chamber or a decrease in the degree of vacuum is caused. In this example, the solution for dissolution is not made into the atmosphere in the dissolution chamber 6. Therefore, recovery of the lysate is very simple. In addition, even when the substrate is taken out of the melting chamber, contamination by the solution in the vacuum chamber or a decrease in the degree of vacuum does not occur.
また、基板上の内包フラーレンの溶解後、基板表面を洗浄する必要が生ずる場合 がある。 その場合、 成膜室と溶解室との間に基板の洗浄を行うための洗浄室を、 基 板導入口を真空室側に開口して設ける必要がある。  After dissolving the endohedral fullerene on the substrate, the substrate surface may need to be cleaned. In that case, it is necessary to provide a cleaning chamber for cleaning the substrate between the film formation chamber and the dissolution chamber, with the substrate inlet opening to the vacuum chamber side.
しかるに、液の切り替えにより溶解用溶液と洗浄液とを切替えるるようにしてお けば、溶解後、導入液を溶解液から純水あるいは超純水に切りかえるだけで足りる。 すなわち、 わざわざ、洗浄室を設けなくとも基板を洗浄することができるためツー ルの構成を簡素化できる。  However, if the solution is switched between the solution for dissolution and the washing solution by switching the solution, it is sufficient to simply switch the introduced solution from the solution to pure water or ultrapure water after dissolution. That is, since the substrate can be cleaned without providing a cleaning chamber, the configuration of the tool can be simplified.
図 2において、 2 0 2がウエット処理液供給ノズルである。 このウエット処理液 供給ノズル 2 0 2は、主として、 ノズル構成体 2 5 0と圧力制御部 2 1 3とから構 成されている。  In FIG. 2, reference numeral 202 denotes a wet processing liquid supply nozzle. The wet processing liquid supply nozzle 202 mainly includes a nozzle structure 250 and a pressure control unit 21.
図に示すでは、圧力制御部は 2 1 3は排出口 2 1 5側に設けられた減圧ポンプに より構成されている。すなわち、減圧ポンプの吸引圧力を制御することにより被ゥ エツト処理液の圧力ひいては大気圧と被ゥエツト処理物 1に接触しているゥエツ ト処理液の圧力との差を制御する。  In the figure, the pressure control unit 2 13 is constituted by a pressure reducing pump provided on the discharge port 2 15 side. That is, by controlling the suction pressure of the decompression pump, the difference between the pressure of the processing liquid to be processed and, consequently, the atmospheric pressure and the pressure of the processing liquid in contact with the processing object 1 is controlled.
すなわち、排出通路 2 1 2側の圧力制御部 2 1 3に減圧ポンプ 2 1 7を用いる。 減圧ポンプ 2 1 7で、交差部 2 1 4のゥエツト処理液を吸引する力を制御して、液 の圧力 (ウエット処理液の表面張力と被ウエット処理物の処理面の表面張力も含 む) と溶解室内 6の圧との均衡をとるようになっている。 つまり、 開口部 2 0 6で 溶解室 6内の雰囲気と接触しているゥエツト処理液の圧力 P w (ゥエツト処理液の 表面張力と被ゥエツト処理物の処理面の表面張力も含む) と溶解室内圧 P aの関係 を P w P aとすることにより、 開口部 2 0 6を介して基板 2 0 1に供給され、 基板 2 0 1に接触した溶解用液は、ゥエツト処理液供給ノズルの外部に漏れることなく、 該排出通路 2 1 2に排出される。 That is, a pressure reducing pump 2 17 is used for the pressure control section 2 13 on the side of the discharge passage 212. The pressure of the liquid to be processed is controlled by the pressure-reducing pump 217, which controls the suction force of the jet processing liquid at the intersection 2 14 (including the surface tension of the wet processing liquid and the surface tension of the processed surface of the workpiece to be wet). And the pressure in the melting chamber 6. In other words, (including the surface tension of the treated surface of Uetsuto processing solution surface tension and the Uetsuto processed material) pressure P w of Uetsuto treatment liquid in contact with the atmosphere of the dissolution chamber 6 at the opening 2 0 6 and the dissolution chamber by the relationship between the pressure P a and P w P a, it is supplied to the substrate 2 0 1 via the opening 2 0 6, lysis solution in contact with the substrate 2 0 1 Uetsuto processing liquid outside of the supply nozzle The liquid is discharged to the discharge passage 212 without leaking to the discharge passage.
なお、交差部の天井の形状としてコアンダ効果が生じる様な形状にすれば圧力の 均衡が取りやすくなりより好ましい。  In addition, it is more preferable that the shape of the ceiling at the intersection is such that the Coanda effect is generated because the pressure can be easily balanced.
また、 ノズルの天井部 2 1 8には超音波印加手段 2 2 0を設けておく。溶解時に 超音波を印加することにより基板から内包フラーレンをより容易に脱離させるこ とが可能となる。 In addition, an ultrasonic wave applying means 220 is provided on the ceiling part 218 of the nozzle. When dissolving By applying the ultrasonic wave, the endohedral fullerene can be more easily detached from the substrate.
本発明は、 以上述べた実施例に限定されないことはいうまでもない。  It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above.
例えば、図 1では保持体 8が上下に動く縦型のタイプとして装置を説明したが、 図 1の装置を 9 0度傾けた横型の装置としてもよい。 また、 サセプタには、 バイァ ス電圧を可変的にも印加させることができるようにしてもよい。 産業上の利用可能性  For example, in FIG. 1, the apparatus has been described as a vertical type in which the holder 8 moves up and down, but the apparatus in FIG. 1 may be a horizontal type in which the apparatus is inclined 90 degrees. Further, the susceptor may be configured to be able to variably apply a bias voltage. Industrial applicability
高品質の内包フラーレンを高い生産効率を以つて製造することができる。  High-quality endohedral fullerenes can be produced with high production efficiency.

Claims

1 . 真空室と、 1. The vacuum chamber and
基板を導入するための基板導入口を該真空室側に有し、基板上への内包フラ一レ ンの堆積を行うための成膜室と、  A film formation chamber having a substrate introduction port for introducing a substrate on the vacuum chamber side, and for depositing an included fullerene on the substrate;
該成膜室において内包フラーレンの堆積が行われた基板を導入するための基板 導入ロを該真空室側に有し、基板さ上に堆積した内包フラーレンの溶解を行うための 溶解用液を導入するための溶解用液導入口と、内包フラーレンを溶解した後の溶解 用液 (この溶解用液を 「溶解液」 という)の 9を排出するための溶解液排出口とを有す る溶解室と、  The vacuum chamber has a substrate inlet for introducing a substrate on which the endohedral fullerene has been deposited in the film forming chamber, and a dissolving solution for dissolving the endohedral fullerene deposited on the substrate is introduced. A dissolution solution inlet for dissolving the endohedral fullerene and a dissolution solution outlet for discharging the dissolution solution after dissolution of the endohedral fullerene (this solution is referred to as “dissolution solution”). When,
回転及び往復動可能であり、複数の基板を載置囲可能であり、基板を該成膜室乃至 該溶解室へ導入できるようにしたサセプタと、  A susceptor capable of rotating and reciprocating, capable of mounting and surrounding a plurality of substrates, and capable of introducing the substrates into the film formation chamber or the dissolution chamber;
を有することを特徴とする内包フラーレンの製造 ·回収システムツール。 A production and recovery system tool for endohedral fullerenes, comprising:
2 .前記内包フラーレンは金属内包フラーレンであることを特徴とする請求項 1記 載の内包フラーレンの製造 ·回収システムツール。  2. The production / recovery system tool for an internal fullerene according to claim 1, wherein the internal fullerene is a metal internal fullerene.
3 .前記金属はアル力リ金属であることを特徴とする請求項 2記載の内包フラーレ ンの製造 ·回収システムツーノレ。  3. The production / recovery system for internal fullerenes according to claim 2, wherein the metal is aluminum metal.
4 .前記溶解用液はァニリンであることを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれか 1 項記載の内包フラーレンの製造 ·回収システムツール。  4. The production / recovery system tool for endohedral fullerene according to any one of claims 1 to 3, wherein the solution for dissolution is ananiline.
5 .—端に液を導入するための導入口を有する導入通路と一端に液を系外へ排出す るための排出口を有する排出通路とを形成し、該導入通路と該排出通路とをそれぞ れの他端において交差せしめて交差部を形成するとともに該交差部に、基板に向け て開口する開口部を設けてなるノズル構成体と、該開口部を介して基板に接触した 液が該排出通路外に流れないように、基板と接触している液の圧力と大気圧との差 を制御するための圧力制御手段とを有するノズルを前記溶解室内に設け、前記溶解 液用導入口と該導入口とを接続するとともに、前記溶解液排出口と該排出口とを接 続したことを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか 1項記載の内包フラーレンの 製造 ·回収システムツール。 5-An inlet passage having an inlet for introducing the liquid at one end and a discharge passage having an outlet for discharging the liquid out of the system are formed at one end, and the inlet passage and the discharge passage are connected to each other. At the other end of each nozzle, an intersection is formed by forming an intersection at the intersection, and an opening that opens toward the substrate is provided at the intersection, and a liquid that has come into contact with the substrate via the opening is formed. A nozzle having pressure control means for controlling a difference between the pressure of the liquid in contact with the substrate and the atmospheric pressure so as not to flow out of the discharge passage; 5. The production / recovery system tool for an endohedral fullerene according to any one of claims 1 to 4, wherein the dissolving liquid outlet and the outlet are connected together with the inlet and the inlet.
6 .該溶解液に超音波を付与するための手段を設けたことを特徴とする請求項 5記 載の内包フラーレンの製造 ·回収システムルール。 6. A means for applying ultrasonic waves to the solution is provided. Manufacturing and recovery system rules for the included fullerenes listed above.
7 .前記溶解用液導入口の下流に切り替えバルブを設け、切り替えバルブの一方は 溶解用液に接続され、他方は洗浄液に接続されていることを特徴とする請求項 5又 は 6記載の内包フラーレンの製造 ·回収システムツール。  7. The encapsulation according to claim 5 or 6, wherein a switching valve is provided downstream of the dissolving liquid inlet, one of the switching valves is connected to the dissolving liquid, and the other is connected to the washing liquid. Fullerene manufacturing · Collection system tool.
8 . 前記成膜室と前記溶解室との間に、溶解後の基板を洗浄するための洗浄室が設 けられていることを特徴とする請求項 1乃至 7のいずれか 1項記載の内包フラー レンの製造 ·回収システムツール。  8. The encapsulation according to any one of claims 1 to 7, wherein a cleaning chamber for cleaning the substrate after dissolution is provided between the film formation chamber and the dissolution chamber. Fullerene manufacturing and collection system tools.
9 .前記溶解室に液体クロマトグラフィ用カラムが接続されていることを特徴とす る請求項 1乃至 8のいずれか 1項記載の内包フラーレンの製造'回収システムツー ル。  9. The production / recovery system tool for endohedral fullerenes according to any one of claims 1 to 8, wherein a column for liquid chromatography is connected to the dissolution chamber.
1 0 .前記カラムの下流に成分分析機器が接続されていることを特徴とする請求項 9記載の内包フラーレンの製造 ·回収システムツール。  10. The tool for producing and recovering endohedral fullerene according to claim 9, wherein a component analyzer is connected downstream of the column.
1 1 .前記力ラム及ぴ成分分析機器は前記真空室内に配置されていることを特徴と する請求項 1 0記載の内包フラーレンの製造 ·回収システムツール。  11. The tool for producing and recovering endohedral fullerenes according to claim 10, wherein the power ram and the component analyzer are arranged in the vacuum chamber.
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