JP2002045779A - Method for forming thin film and method for treating surface of substrate - Google Patents

Method for forming thin film and method for treating surface of substrate

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JP2002045779A
JP2002045779A JP2000234369A JP2000234369A JP2002045779A JP 2002045779 A JP2002045779 A JP 2002045779A JP 2000234369 A JP2000234369 A JP 2000234369A JP 2000234369 A JP2000234369 A JP 2000234369A JP 2002045779 A JP2002045779 A JP 2002045779A
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fine particles
substrate
antibacterial
nozzle
deodorant
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JP2000234369A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Shigeta
光浩 繁田
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Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce cost at the times of formation of a thin film and surface treatment of a substrate. SOLUTION: Fine particles of the same kind or a different kind are ejected to be allowed to collide with the substrate to form the thin film, wherein the fine particles are fused mutually, on the substrate or to embed the fine particles in the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜の形成方法及
び基体の表面処理方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for forming a thin film and a method for treating a surface of a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】高度情報化に伴い、数々の情報映像機器
が開発され、これらの機器を構成するキーデバイスとし
て、半導体装置、表示装置、記録媒体等のデバイスが多
用されている。表示装置に関しては、LCD(Liqu
id Crystal Display)を代表とするフ
ラットパネルディスプレイが多用され、PDP(Pla
sma Display Panel)、FED(Fie
ld EmittionDisplay)等の次世代ディ
スプレイの開発、商品化が積極的に行われている。ま
た、地球環境保全のため、従来の火力、水力、原子力に
かわる、新エネルギー開発が活発に行われており、太陽
電池、風力発電、潮力発電等が環境に対して、負荷をか
けない方法として注目を浴びている。
2. Description of the Related Art Along with the advancement of information, a number of information video devices have been developed, and devices such as semiconductor devices, display devices, and recording media have been frequently used as key devices constituting these devices. As for the display device, LCD (Liquor
A flat panel display typified by an id Crystal Display is frequently used, and a PDP (Platform Display) is used.
sma Display Panel), FED (Fie
The development and commercialization of next-generation displays such as ld Emission Display) are being actively carried out. In order to protect the global environment, new energy developments are being actively conducted in place of conventional thermal, hydro and nuclear power plants, and solar cells, wind power, tidal power generation, etc. do not place a burden on the environment. As attention has been drawn.

【0003】しかしながら、上記情報映像機器や太陽電
池等の各種機器の製造段階では、大量の資源及びエネル
ギーが消費されており、抜本的な製造方法の変革が望ま
れている。とりわけ、各種情報映像機器の製造には欠か
すことのできない、金属層、絶縁層、半導体層等の形成
では、大量の電力と資源が必要な、化学的気相成長法
(CVD法)、蒸着法、スパッター法、イオンプレーティ
ング法等が用いられている。このため、効率的で、環境
に対して負荷の少ない、新たな成膜方法の開発が望まれ
ている。なお、表1に、太陽電池・半導体関連分野で、
従来用いられている成膜方法を纏めた。
[0003] However, a large amount of resources and energy are consumed in the manufacturing stages of the above-mentioned various devices such as information video equipment and solar cells, and drastic changes in manufacturing methods are desired. In particular, chemical vapor deposition requires a large amount of power and resources in forming metal layers, insulating layers, semiconductor layers, etc., which are indispensable for the manufacture of various information and video equipment.
(CVD method), an evaporation method, a sputtering method, an ion plating method and the like are used. For this reason, development of a new film formation method that is efficient and has less impact on the environment is desired. Table 1 shows that in the solar cell and semiconductor related fields,
Conventionally used film forming methods are summarized.

【0004】[0004]

【表1】 [Table 1]

【0005】また、表2に、表示装置関連分野で、従来
用いられている成膜方法を纏めた。
[0005] Table 2 summarizes film forming methods conventionally used in the field of display devices.

【表2】 [Table 2]

【0006】更に、表3に、工具・金型・建具・自動車
等の各分野において、従来用いられている成膜方法を纏
めた。
Further, Table 3 summarizes film forming methods conventionally used in various fields such as tools, molds, fittings, automobiles, and the like.

【表3】 [Table 3]

【0007】一方、食物や生活用品の生産や流通の大幅
な拡大によって、従来、想像できなかった、急速かつ広
範囲にわたる細菌汚染が発生する恐れが出てきている。
また、O−157やMRSAのように、従来になかった
新種の病原体も発生しており、より安全な生活環境を実
現するため、社会全体に抗菌・防臭対策を徹底すること
が望まれている。抗菌・防臭加工を行った製品は、まな
板や包丁等のキッチン用品、肌着やシーツ等の繊維製品
をはじめ、表4に示すような生活の様々な分野で広範多
岐にわたる商品が開発されている。
[0007] On the other hand, the great expansion of the production and distribution of foods and daily necessities has led to the possibility of rapidly and widely spreading bacterial contamination which could not be imagined hitherto.
In addition, new types of pathogens, such as O-157 and MRSA, which have never existed before, are also occurring, and it is desired to thoroughly implement antibacterial and deodorant measures throughout society in order to realize a safer living environment. . As antibacterial and deodorant products, a wide variety of products have been developed in various fields of life as shown in Table 4, including kitchenware such as cutting boards and kitchen knives, and textile products such as underwear and sheets.

【0008】[0008]

【表4】 [Table 4]

【0009】古くから銀(Ag)のような金属イオンの
もつ抗菌作用が知られており、そのため銀食器は昔から
珍重されてきた。他の金属系抗菌剤としてはチタニウム
(Ti)、亜鉛(Zn)等が知られている。チタニウムの酸
化物である二酸化チタンは、光触媒効果を有し、紫外線
を吸収することにより、表面の二酸化チタンが酸化力を
発揮し、においを酸化分解したり雑菌類を死滅させる作
用を有する。
[0009] Antibacterial action of metal ions such as silver (Ag) has been known for a long time, and silver tableware has been prized for a long time. Titanium as another metal antibacterial agent
(Ti), zinc (Zn) and the like are known. Titanium dioxide, which is an oxide of titanium, has a photocatalytic effect, and by absorbing ultraviolet light, the titanium dioxide on the surface exerts an oxidizing power to oxidize and decompose odors and kill various germs.

【0010】これに対し、抗菌プラスチック等で用いら
れる有機系の抗菌剤としては、Thiabendazole(チアベン
ダゾール)、Carbendazin(カルベンダジン)、Iodocarb
(アイオドカルブ)、Chlorothalonil(クロロタロニル)、
Methylsulfonyltetrachloropyridine(メチルスルホニル
テトラクロロピリジン)、Fluorfolpet(フルオロフォル
ペット)、Captan(キャプタン)、Zinc Pyrithione(ジン
クピリチオン)、Chlorhexidine hydrochloride(塩酸ク
ロルヘキシジン)、Triclosan(トリクロサン)等が知られ
ている。他にも無機系の抗菌剤としては、無機・有機ハ
イブリット系抗菌剤等が知られている。
On the other hand, as organic antibacterial agents used in antibacterial plastics and the like, Thiabendazole (thiabendazole), Carbendazin (carbendazin), Iodocarb
(Iodocarb), Chlorothalonil (chlorothalonil),
Methylsulfonyltetrachloropyridine, Fluorfolpet, Captan, Zinc Pyrithione, Chlorhexidine hydrochloride, chlorhexidine hydrochloride, and Triclosan are known. Other known inorganic antibacterial agents include inorganic and organic hybrid antibacterial agents.

【0011】上記無機及び有機抗菌剤は、一般にゼオラ
イト系、シリカゲル系、ガラス系、リン酸カルシウム
系、リン酸ジルコニウム系、ケイ酸塩系、セラミック
系、ウィスカー系等の担体に担持されて使用される。一
方、ゴム、プラスチック、金属及びセラミックに抗菌・
防臭剤を塗布したり、焼き付けしたりすることにより、
抗菌・防臭作用を持つ加工品が既に製造されている。例
えば、滅菌作用のある微粉末状の銀系抗菌剤をプラスチ
ックに練り込んだ基体は、冷凍・冷蔵庫、計算機等の電
気製品に応用されている。また、「抗菌アルミホーロ
ー」は、アルミニウムメッキ鋼板の金属表面に強力な抗
菌作用をもつ、硬く剛性のあるガラス質の釉薬を焼き付
けた複合セラミックスで、パネル材として実用化されて
いる。
The above-mentioned inorganic and organic antibacterial agents are generally used by being supported on a carrier such as zeolite, silica gel, glass, calcium phosphate, zirconium phosphate, silicate, ceramic and whisker. On the other hand, rubber, plastic, metal and ceramic
By applying deodorant or baking,
Processed products with antibacterial and deodorant effects have already been manufactured. For example, a base in which a silver-based antibacterial agent having a sterilizing effect is kneaded into a plastic has been applied to electric appliances such as a refrigerator / refrigerator and a computer. "Antibacterial aluminum enamel" is a composite ceramic in which a hard and rigid vitreous glaze having a strong antibacterial action is baked on the metal surface of an aluminum-plated steel plate, and has been put to practical use as a panel material.

【0012】ガラス基体や半導体基体の表面に微粒子を
噴射し、被加工物の表面に微粒子の皮膜を形成する方法
が、特開平2−30752号公報及び特開平5−301
066号公報に提案されている。前者の特開平2−30
752号公報では、超微粒子をガスと共に成膜室に導入
し、被加工物に超微粒子膜を形成する方法が記載されて
いる。後者の特開平5−301066号公報では、上記
被加工物の表面に微粒子を埋め込ませることにより、噴
射した微粒子の皮膜を形成する方法が記載されている。
この結果、被加工物の表面の耐食性、耐摩耗性を向上す
ることができる。
A method of spraying fine particles on the surface of a glass substrate or a semiconductor substrate to form a film of fine particles on the surface of a workpiece is disclosed in JP-A-2-30752 and JP-A-5-301.
066 publication. The former JP-A-2-30
No. 752 describes a method in which ultrafine particles are introduced into a film formation chamber together with a gas to form an ultrafine particle film on a workpiece. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-301066 describes a method of forming a film of sprayed fine particles by embedding fine particles in the surface of the workpiece.
As a result, the corrosion resistance and wear resistance of the surface of the workpiece can be improved.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】(1)低消費電力/低
コスト/脱真空―成膜技術 薄膜を形成するもっとも一般的な方法として、真空を用
いた真空蒸着、スパッター蒸着法が知られている。しか
しながら、装置の大型化に伴い、消費電力の増加、製造
コストの上昇等が大きな課題となっている。特に表1、
表2及び表3に示したような、太陽電池・半導体関連分
野、表示装置関連分野、建具・自動車の主要プロセスで
ある各種薄膜の形成には、大型の真空装置が数多く使用
されている。従って、製造コスト及び環境負荷を低減す
るために、真空プロセスをなくすことが望まれている。
(1) Low power consumption / low cost / vacuum removal-film formation technology As the most common methods for forming a thin film, vacuum deposition using a vacuum and sputter deposition are known. I have. However, with the increase in the size of the device, an increase in power consumption, an increase in manufacturing cost, and the like have become major issues. In particular, Table 1,
As shown in Tables 2 and 3, a large number of large vacuum devices are used for forming various thin films, which are main processes of solar cells and semiconductors, display devices, and fittings and automobiles. Therefore, it is desired to eliminate the vacuum process in order to reduce the manufacturing cost and environmental load.

【0014】(2)テクスチャー構造の形成 太陽電池関連分野においては、発電効率向上のために透
明電極(Transparent Conductiv
e Oxide:TCO)を有する基体は、高透過率、
低抵抗の特性を有すると同時に、テクスチャー(表面微
細凹凸)構造を形成することが要求される。テクスチャ
ー構造を持つ透明電極の形成には、従来、透過率が優れ
たSnO2のスパッター蒸着条件を最適化する方法がと
られていた。しかしながら、SnO2の材料コスト・製
造コストはITOよりも高価なため、より安価にテクス
チャー構造のTCOを有する基体を形成する方法の開発
が望まれている。
(2) Formation of Texture Structure In the field of solar cells, a transparent electrode (Transparent Conductiv) is used to improve power generation efficiency.
e Oxide: TCO) has high transmittance,
It is required to form a texture (fine irregularities on the surface) at the same time as having low resistance characteristics. For forming a transparent electrode having a texture structure, a method of optimizing the sputtering deposition conditions of SnO 2 having excellent transmittance has conventionally been adopted. However, since the material cost and manufacturing cost of SnO 2 are higher than that of ITO, development of a method for forming a substrate having a textured TCO at a lower cost is desired.

【0015】(3)接合構造の形成 上述の表示装置関連分野や太陽電池関連分野では伝導型
の異なる半導体同士、金属−半導体、導電膜−絶縁膜、
半導体−絶縁膜等の性質の異なる材料の接合構造を形成
する場合が多い。従来は、このような接合構造の形成の
ために、表1及び表2に掲げた成膜方法を用いていた。
しかしながら、これらの方法では装置の大型化に伴う、
製造コストの上昇が問題となる。そのため、より安価な
接合面の形成方法の開発が望まれている。
(3) Formation of junction structure In the display device-related field and the solar cell-related field described above, semiconductors having different conductivity types, metal-semiconductor, conductive film-insulating film,
In many cases, a bonding structure of materials having different properties such as a semiconductor-insulating film is formed. Conventionally, the film forming methods listed in Tables 1 and 2 have been used for forming such a bonding structure.
However, these methods are accompanied by an increase in the size of the device,
An increase in manufacturing costs becomes a problem. Therefore, development of a less expensive method of forming a bonding surface is desired.

【0016】例えば、電力用太陽電池に使用される単結
晶又は多結晶シリコン太陽電池は、高額なため、一般家
庭の電力用としては普及していない。この原因は高い価
格の半導体用シリコンの材料を用いていること、ならび
に上記接合構造を形成するための高コストな成膜技術を
用いていることが挙げられる。そのため、低コスト材料
の開発とともに、低コストの成膜技術の開発が望まれて
いる。特開平2−30752号公報は、微粒子による成
膜方法を開示しているが、微粒子を融着させることによ
り、接合構造を形成することはできなかった。
For example, monocrystalline or polycrystalline silicon solar cells used for electric power solar cells are expensive and have not been widely used for household power. This is due to the use of a high-priced silicon material for semiconductors and the use of a high-cost film-forming technique for forming the junction structure. Therefore, development of low-cost film-forming technology is desired along with development of low-cost materials. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-30752 discloses a film formation method using fine particles. However, a bonding structure cannot be formed by fusing the fine particles.

【0017】(4)抗菌・防臭剤の効果の持続性 抗菌・防臭剤の添加された製品について抗菌・防臭効果
を調べてみると、最初からまったく抗菌・防臭効果がな
かったり、長時間使用すると、抗菌・防臭作用が次第に
弱まったりすることが分かった。この原因は抗菌・防臭
剤を添加しても、ゴム、プラスチック、セラミック内で
の抗菌・防臭剤の分散が不十分で、基体の表面に抗菌・
防臭剤が均一に広がっていないためである。実際に基体
表面における抗菌・防臭剤の分布状態を調べてみると、
抗菌・防臭効果がないものは、抗菌・防臭剤が基体表面
になく、長続きしないものは、表面のごく1部にしか抗
菌・防臭剤が露出していないことが分かった。このた
め、抗菌・防臭剤を如何に表面近傍に抗菌・防臭剤を集
中させ、なおかつ基体の表面に抗菌・防臭剤を多く露出
させるかが抗菌・防臭処理の課題である。特開平5−3
01066号公報では、ガラス基体や、半導体基体等の
被加工物の表面に微粒子を埋め込ませる技術を開示して
いるが、プラスチックやゴムのような高分子に微粒子を
噴射し、皮膜を形成することはできなかった。
(4) Persistence of antibacterial and deodorant effects When an antibacterial and deodorant effect is examined for a product to which an antibacterial and deodorant is added, there is no antibacterial and deodorant effect from the beginning, or if it is used for a long time. It was found that the antibacterial and deodorant effects gradually weakened. The cause is that even if an antibacterial / deodorant is added, the dispersion of the antibacterial / deodorant in rubber, plastic, or ceramic is insufficient, and the antibacterial /
This is because the deodorant is not evenly spread. Actually examining the distribution of antibacterial and deodorant on the substrate surface,
Those having no antibacterial / deodorant effect were found to have no antibacterial / deodorant on the surface of the substrate, and those not having long-lasting properties revealed that the antibacterial / deodorant was exposed on only a part of the surface. Therefore, it is an issue of the antibacterial and deodorant treatment how to concentrate the antibacterial and deodorant near the surface and expose the antibacterial and deodorant in a large amount on the surface of the substrate. JP-A-5-3
Japanese Patent Application Publication No. 01066 discloses a technique for embedding fine particles on the surface of a workpiece such as a glass substrate or a semiconductor substrate. However, the method involves spraying the fine particles on a polymer such as plastic or rubber to form a film. Could not.

【0018】(5)抗菌・防臭剤の添加プロセス 抗菌・防臭剤を添加するには、従来、抗菌・防臭剤をプ
ラスチック等の基体に練り込んだり、成形品の表面に塗
布焼き付けする必要があった。このため、基体の精製段
階から抗菌・防臭材料を添加し、完全に分散させるため
には、抗菌・防臭材料を練り込むために多数の工程を必
要としたり、、基体の製造プロセスの変更を伴う必要が
あった。また、成形品に塗布焼付けをする場合は、基体
の温度管理が必要になる等、製造プロセスでコストアッ
プにつながる様々な問題点が生じていた。
(5) Addition process of antibacterial and deodorant In order to add an antibacterial and deodorant, conventionally, it is necessary to knead the antibacterial and deodorant into a base such as plastic or to apply and bake on the surface of a molded article. Was. For this reason, in order to add and completely disperse the antibacterial and deodorant materials from the purification stage of the substrate, a large number of steps are required to knead the antibacterial and deodorant materials, or the manufacturing process of the substrate needs to be changed. Needed. In addition, when applying and baking to a molded product, various problems have arisen such as a need to control the temperature of the substrate, which leads to an increase in cost in the manufacturing process.

【0019】(6)摺動性の向上 「摺動性の向上」とは、基体の表面の滑りをよくして、
摩耗を減らすことである。摺動抵抗の低減により、加工
品の使用感がよくなり、すべり感が増す。このような摺
動性の向上については表面の形状が重要な要素を占め
る。例えば、繊維表面に非常に細かい凹凸を形成する
と、化学繊維の肌ざわりの改善と摩擦の減少、耐久性の
向上が期待できる。しかし、従来の化学繊維は、その製
造法上、表面に細かい凹凸を形成することが困難で、天
然繊維が持つような柔軟な肌ざわりを実現することが困
難であった。また、同様のことはプラスチックやセラミ
ック、金属等ほとんど全ての基体についていえる。
(6) Improvement of slidability “Improvement of slidability” means that the surface of the substrate is made to be slippery,
It is to reduce wear. By reducing the sliding resistance, the feeling of use of the processed product is improved, and the slip feeling is increased. The shape of the surface is an important factor in improving such slidability. For example, when very fine irregularities are formed on the fiber surface, it is expected that the texture of the chemical fiber will be improved, the friction will be reduced, and the durability will be improved. However, it is difficult to form fine irregularities on the surface of the conventional chemical fiber due to the manufacturing method, and it has been difficult to realize a soft texture as natural fiber has. The same can be said for almost all substrates such as plastics, ceramics, and metals.

【0020】(7)プラスチックや繊維の表面改質 大気中で、平均粒子半径100μm程度の微粒子を10
m/秒以上の速度で、プラスチック、金属、セラミッ
ク、繊維等の硬度の異なる基体に噴射すると、瞬時に表
面温度が2000℃以上になった後、常温に戻る熱サイ
クルを繰り返す。このため、基体の表面には細かい形状
の変化が生じたり、微粒子そのものが基体の中に埋め込
まれたりする。しかしながらプラスチックや繊維は、マ
イクロ秒程度の間に2000℃まで温度が上昇するの
で、基体が酸化分解を起こし易くなる。この結果、基体
表面の色変化や組成変化が起るため、加工前の形状や性
能を保持することが困難である。
(7) Surface Modification of Plastics and Fibers Fine particles having an average particle radius of about 100 μm
When sprayed onto a substrate of different hardness, such as plastic, metal, ceramic, and fiber, at a speed of m / sec or more, a thermal cycle in which the surface temperature instantaneously becomes 2000 ° C. or more and then returns to room temperature is repeated. For this reason, a fine shape change occurs on the surface of the base, or the fine particles themselves are embedded in the base. However, since the temperature of plastics and fibers rises to 2000 ° C. in about microseconds, the substrate tends to undergo oxidative decomposition. As a result, a change in the color or composition of the substrate surface occurs, and it is difficult to maintain the shape and performance before processing.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、金属層、絶縁層又は半導体層として使用される薄膜
の形成方法であって、同種又は異種の微粒子を不活性ガ
スと共に噴射し基体に衝突させることにより、微粒子同
士が基体上で互いに融着した薄膜を形成することを特徴
とする薄膜の形成方法が提供される。また、本発明によ
れば、同種又は異種の微粒子を不活性ガスと共に噴射し
高分子又は繊維からなる基体に衝突させることにより、
微粒子を基体の表面層に埋め込むことを特徴とする基体
の表面処理方法が提供される。
Thus, according to the present invention, there is provided a method of forming a thin film used as a metal layer, an insulating layer or a semiconductor layer, wherein the same type or different types of fine particles are sprayed together with an inert gas onto a substrate. A method for forming a thin film is provided, wherein the thin film is formed by fusing the fine particles to each other on a substrate to form a thin film. Further, according to the present invention, by injecting the same kind or different kinds of fine particles together with an inert gas to collide with a polymer or fiber substrate,
There is provided a method for treating the surface of a substrate, which comprises embedding fine particles in a surface layer of the substrate.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】(1)低消費電力/低コスト/脱
真空―成膜技術 基体上に特定の材料を積層する方法は、大きく物理的気
相成長法と化学的気相成長法に分類できる。前者の代表
は、材料の物理的吸着を利用する真空蒸着法、MBE
(分子線エピタキシー)法、スパッター蒸着法、イオン
クラスタービーム(ICB)蒸着法等である。後者とし
ては、材料の化学的吸着を利用する熱CVD法、プラズ
マCVD法、光CVD法等である。これらの成膜方法で
は、微粒子は基体の表面に軟着陸の状態で吸着され、基
体表面で拡散した後、核形成場所に堆積して行く。分子
やクラスター等の微粒子を生成するために、真空蒸着で
は熱が用いられ、スパッター蒸着法ではプラズマが用い
られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) Low Power Consumption / Low Cost / Evacuum-Film Deposition Technique The method of laminating a specific material on a substrate is largely divided into physical vapor deposition and chemical vapor deposition. Can be classified. Representatives of the former are vacuum deposition methods using physical adsorption of materials, MBE
(Molecular beam epitaxy), sputter deposition, ion cluster beam (ICB) deposition, and the like. As the latter, there are a thermal CVD method, a plasma CVD method, a photo-CVD method and the like utilizing chemical adsorption of a material. In these film forming methods, the fine particles are adsorbed on the surface of the substrate in a soft landing state, diffused on the surface of the substrate, and then deposited at the nucleation site. In order to generate fine particles such as molecules and clusters, heat is used in vacuum deposition, and plasma is used in sputter deposition.

【0023】一般に微粒子を基体の表面に噴射すると、
微粒子は速度に応じて、異なった振る舞いをすることが
知られている。即ち、図1(a)に示すように、低速微
粒子101は、基体100の表面に軟着陸の状態で核形
成場所102で吸着される。中程度の速度の微粒子10
3は、図1(b)のように基体の表面で反射される。高
速微粒子104は、図1(c)のように基体に埋め込ま
れる。
Generally, when fine particles are sprayed on the surface of a substrate,
It is known that fine particles behave differently depending on the speed. That is, as shown in FIG. 1A, the low-speed fine particles 101 are adsorbed on the surface of the base 100 at the nucleation site 102 in a soft landing state. Medium speed particulates 10
3 is reflected on the surface of the base as shown in FIG. The high-speed fine particles 104 are embedded in the base as shown in FIG.

【0024】分子やクラスターの場合、微粒子に速度を
持たせるためにはプラズマが用いられる。一方、平均粒
子半径0.01μm〜0.2mmの微粒子は、高圧の気
体や液体をノズルから高圧で噴射することにより、5m
/秒以上の速度を持たせることができる。基体に石英ガ
ラスを用い、微粒子にAgを用いて成膜の可否を測定し
たところ、表5に示すように平均粒子半径200μmの
微粒子の場合、成膜するためには5m/秒以上の速度が
必要であることが分かった。一方、Agのマイクロクラ
スター微粒子(粒子数10個程度の集合体)では5eV
程度までのエネルギー(速度は950m/秒)が必要で
あり、1原子のスパッターでも5eV(速度は3000
m/秒)程度が必要であることが分かった。これらのデ
ーターから、様々な微粒子の速度と平均粒子半径につい
て成膜可能な関係を求めると、図2のようになる。図2
の領域200(斜線部)は成膜が可能である領域を示
し、領域201では成膜が不可能である領域を示す。
In the case of molecules or clusters, plasma is used to give the particles speed. On the other hand, fine particles having an average particle radius of 0.01 μm to 0.2 mm are formed into a 5 m particle by ejecting a high-pressure gas or liquid from a nozzle at a high pressure.
/ Sec or more. The feasibility of film formation was measured using quartz glass as the substrate and Ag as the fine particles. As shown in Table 5, in the case of fine particles having an average particle radius of 200 μm, a speed of 5 m / sec or more was required to form a film. It turned out to be necessary. On the other hand, in the case of Ag microcluster fine particles (an aggregate of about 10 particles), 5 eV
Energy (speed of 950 m / sec) is required, and even a single atom sputter is 5 eV (speed is 3000).
m / sec) was found to be necessary. FIG. 2 shows the relationship between the velocities of various fine particles and the average particle radius that can be formed from these data. FIG.
A region 200 (shaded area) indicates a region where film formation is possible, and a region 201 indicates a region where film formation is not possible.

【0025】[0025]

【表5】 [Table 5]

【0026】ここでは、基体として石英ガラスを用いた
が、液晶表示装置で用いる無アルカリガラスや、PDP
に用いるソーダライムガラスを用いてもよく、その他の
膜が形成された基体においても、同様の成膜効果がある
ことが分かった。更に、Ta、Al等の金属微粒子を用
いると、表示装置関連分野の金属成膜にも応用できるこ
とが分かった。
Here, quartz glass was used as the substrate, but non-alkali glass used in a liquid crystal display device or PDP
It was found that soda lime glass used for the above-described method may be used, and the same film-forming effect can be obtained even on a substrate on which another film is formed. Further, it has been found that the use of metal fine particles such as Ta and Al can be applied to metal film formation in display device-related fields.

【0027】次にプラスチックからなる基体への微粒子
埋め込みについて、Agを用いて必要な速度を測定した
ところ、表6に示すように平均粒子半径200μmのA
g微粒子を成膜するためには、10m/秒以上の速度が
必要であることが分かった。一方、Agのマイクロクラ
スター微粒子(粒子数10個程度の集合体)では20e
V程度(速度は1900m/秒程度)のエネルギーが必
要であり、1原子のスパッターでも20eV程度(速度
は6000m/秒程度)が必要であることが分かった。
これらのデーターから、様々な微粒子の速度と平均粒子
半径について埋め込み可能な関係を求めると、図3のよ
うになる。図3の領域300(斜線部)は埋め込みが可
能である領域を示し、領域301では埋め込みが不可能
であることを示す。
Next, regarding the embedding of fine particles in a plastic substrate, the required speed was measured using Ag.
It has been found that a speed of 10 m / sec or more is required to form g particles. On the other hand, Ag microcluster fine particles (aggregate of about 10 particles)
It was found that energy of about V (speed is about 1900 m / sec) was required, and about 20 eV (speed is about 6000 m / sec) was necessary even for single atom sputtering.
FIG. 3 shows the relationship between the velocities of various fine particles and the average particle radius that can be embedded from these data. An area 300 (shaded area) in FIG. 3 indicates an area where embedding is possible, and indicates that embedding is not possible in area 301.

【0028】[0028]

【表6】 [Table 6]

【0029】本発明による、高速微粒子を用いて成膜す
る方法は、図4に示すように、微粒子402を含む圧縮
した気体をノズル403から噴射するだけで、他に特別
な真空容器やスパッター装置のようなプラズマを発生さ
せるための発振器は必要ない。従って、製造コストに占
める装置の償却費用や電力消費を大幅に削減することが
できる。また、成膜材料コストも、微粒子を用いると、
スパッター用の大型ターゲット等に比べて大幅にコスト
ダウンできるので、生産コストを大幅に削減することが
できる。また、透明電極を備えたガラス基体上の半導体
層は、平均粒子半径1〜5μmのSiを60〜30m/
秒で噴射することにより形成することができる。
The method of forming a film using high-speed fine particles according to the present invention is, as shown in FIG. 4, simply by injecting a compressed gas containing fine particles 402 from a nozzle 403, and in addition to a special vacuum vessel or a sputtering apparatus. No oscillator for generating plasma is required. Therefore, the amortization cost and power consumption of the device in the manufacturing cost can be significantly reduced. In addition, the film forming material cost, when using fine particles,
Since the cost can be significantly reduced as compared with a large target for a sputter, etc., the production cost can be significantly reduced. Further, the semiconductor layer on the glass substrate provided with the transparent electrode is made of Si having an average particle radius of 1 to 5 μm and 60 to 30 m /.
It can be formed by spraying in seconds.

【0030】(2)テクスチャー構造の形成 太陽電池のTCO基体形成のために、平均粒子半径0.
01〜0.05μmのSnO2微粒子を速度500〜2
00m/秒で基体表面に噴射すると、表面に微少なテク
スチャー(表面の凹凸)が形成されることが分かった。
テクスチャーが形成できる理由として、微粒子が基体の
表面に衝突することによって発生した熱により、微粒子
の1部が熔融しながら成膜されること、成膜された膜の
1部が、高速微粒子によって、再度、掘り返されたりす
ることによると考えられる。また、SnO2微粒子と同
様にして、ITOの微粒子を噴射して成膜を行ったとこ
ろ、同様なテクスチャー構造が形成されることが分かっ
た。これらの結果、高速微粒子を基体表面に噴射するこ
とにより、微細なテクスチャーを形成できることが示さ
れた。該基体を用いて、多結晶Si太陽電池を作製した
ところ、テクスチャーのない基体に比べて、光利用効率
が20%程度向上することが分かった。
(2) Formation of Texture Structure In order to form a TCO substrate for a solar cell, an average particle radius of 0.
A SnO 2 fine particle of 01 to 0.05 μm is fed at a speed of 500 to 2
It was found that when sprayed onto the substrate surface at 00 m / sec, a fine texture (surface irregularities) was formed on the surface.
The reason why the texture can be formed is that a part of the fine particles is formed while melting by the heat generated by the fine particles colliding with the surface of the base, and a part of the formed film is formed by the high-speed fine particles. It is thought that it is due to being dug up again. In addition, when a film was formed by spraying ITO fine particles in the same manner as the SnO 2 fine particles, it was found that a similar texture structure was formed. As a result, it was shown that fine texture can be formed by spraying high-speed fine particles onto the surface of the substrate. When a polycrystalline Si solar cell was produced using the substrate, it was found that the light use efficiency was improved by about 20% as compared with a substrate having no texture.

【0031】(3)接合構造の形成 半導体の接合構造の形成方法として、従来、液相成膜や
気相成膜が行われてきた。これに対して、微粒子を高速
で基体に噴射すると、微粒子の衝突によって発生する熱
で、微粒子表面に高温の液相ないし気相状態が発生する
ので、これを利用して接合構造が形成できる。図5
(a)〜(c)は、半導体及び金属の接合面の形成過程
を模式的に示したものである。図5(a)に示す基体50
1にはTCO502とP型のSi層503が成膜されて
いる。この基体に対し、図5(b)のように、N型のS
i微粒子504が衝突すると、基体上の半導体が1部熔
融する。この結果、熔融した半導体表面は、液相状態と
なり、半導体の接合506が形成される。図中505は
熔融した微粒子を意味する。
(3) Formation of junction structure As a method of forming a junction structure of a semiconductor, a liquid phase film formation or a gas phase film formation has been conventionally performed. On the other hand, when the fine particles are sprayed onto the substrate at a high speed, the heat generated by the collision of the fine particles generates a high-temperature liquid or gaseous state on the surface of the fine particles. FIG.
(A) to (c) schematically show a process of forming a bonding surface between a semiconductor and a metal. The substrate 50 shown in FIG.
1, a TCO 502 and a P-type Si layer 503 are formed. As shown in FIG. 5B, an N-type S
When the i microparticles 504 collide, a part of the semiconductor on the base is melted. As a result, the surface of the melted semiconductor is in a liquid phase state, and a semiconductor junction 506 is formed. In the figure, reference numeral 505 denotes the molten fine particles.

【0032】このようにして形成した接合の特性を測定
したところ、図6に示すような、電流−電圧特性を示し
た。この結果から、本方法により接合が形成されている
ことが分かった。一方、図5(c)に示すように、P型
半導体層に、AuSn電極507を形成する際にも、A
uSn微粒子508の噴射を行ったところ、図7に示す
電流−電圧特性のような良好なオーミック接触が形成さ
れていることが分かった。
When the characteristics of the junction thus formed were measured, it showed current-voltage characteristics as shown in FIG. From this result, it was found that a bond was formed by the present method. On the other hand, as shown in FIG. 5C, when forming the AuSn electrode 507 on the P-type semiconductor layer,
When the uSn fine particles 508 were injected, it was found that a good ohmic contact like the current-voltage characteristic shown in FIG. 7 was formed.

【0033】(4)抗菌・防臭剤の効果の持続性 抗菌・防臭剤は基体の表面に発生する、雑菌の繁殖を防
止したり、滅菌したりする効果を有する。このため、如
何に表面近傍に抗菌・防臭剤を集中させ、なおかつ基体
の表面に抗菌・防臭剤を多く露出させるかが抗菌・防臭
処理の課題である。本発明の図1(c)のように抗菌・防
臭剤を基体の表面に埋め込むことが、抗菌・防臭剤の効
果を高めるためには必要である。
(4) Persistence of Antibacterial / Deodorant Effect The antibacterial / deodorant agent has an effect of preventing the propagation of various bacteria generated on the surface of the substrate and sterilizing it. Therefore, it is an issue of the antibacterial and deodorizing treatment how to concentrate the antibacterial and deodorant near the surface and expose a large amount of the antibacterial and deodorant on the surface of the base. It is necessary to embed an antibacterial / deodorant in the surface of the substrate as shown in FIG. 1 (c) of the present invention in order to enhance the effect of the antibacterial / deodorant.

【0034】抗菌・防臭剤としては、銀(Ag)、チタ
ニウム(Ti)、亜鉛(Zn)等や、これらを有効成分とす
るものが挙げられる。また、チアベンダゾール、カルベ
ンダジン、アイオドカルブ、クロロタロニル、メチルス
ルホニルテトラクロロピリジン、フルオロフォルペッ
ト、キャプタン、ジンクピリチオン、塩酸クロルヘキシ
ジン、トリクロサン等の有機系の抗菌・防臭剤も使用で
きる。他にも、無機・有機ハイブリット系抗菌・防臭剤
も使用できる。
Examples of the antibacterial and deodorant include silver (Ag), titanium (Ti), zinc (Zn) and the like containing these as active ingredients. Further, organic antibacterial and deodorants such as thiabendazole, carbendazine, iodocarb, chlorothalonil, methylsulfonyltetrachloropyridine, fluorophorpet, captan, zinc pyrithione, chlorhexidine hydrochloride, and triclosan can also be used. In addition, inorganic and organic hybrid antibacterial and deodorant agents can be used.

【0035】これら抗菌・防臭剤は、ゼオライト系、シ
リカゲル系、ガラス系、リン酸カルシウム系、リン酸ジ
ルコニウム系、ケイ酸塩系、セラミック系、ウィスカー
系等の担体に担持されていてもよい。抗菌・防臭剤は、
平均粒子半径0.01μm以下のものも製造できるが、
噴出速度が速くなりすぎるため、実用的でなくなる。ま
た、平均粒子半径が0.5mm以上になると、着色の問
題が生じるため、汎用的な用途では使用できない。従っ
て、0.01μm〜0.5mmの平均粒子半径の抗菌・
防臭剤を使用することが好ましい。
These antibacterial and deodorant agents may be carried on carriers such as zeolite, silica gel, glass, calcium phosphate, zirconium phosphate, silicate, ceramic and whisker. Antibacterial and deodorant,
Although those having an average particle radius of 0.01 μm or less can be produced,
It becomes impractical because the ejection speed becomes too fast. In addition, if the average particle radius is 0.5 mm or more, a coloring problem occurs, so that it cannot be used for general purposes. Therefore, antibacterial particles having an average particle radius of 0.01 μm to 0.5 mm
It is preferred to use deodorants.

【0036】一方、抗菌・防臭剤の深さ方向の分布につ
いては、表面から深いところに抗菌・防臭剤を埋め込む
と効果が発現しない。また、表面だけに抗菌・防臭剤が
ある状態では、効果が持続性しなくなるという問題が発
生する。このため、抗菌・防臭剤は表面から1mmまで
の深さに分布させることが好ましい。一例として、抗菌
剤として銀系抗菌剤(日本板硝子製)アモルクリンP−0
5を、窒素ガス雰囲気中において、秒速20m/秒で高
速噴射し、プラスチック(基体)に埋め込んだ。アモル
クリンの組成は基本成分SiO2、B23、Na2O、A
2Oで、Ag含有量は0.9±0.1重量%であり、
真比重約2.5g/cm3、1%懸濁液のpHは8.8で
あった。なお、アモルクリンの平均粒子半径は5μmで
あった。抗菌処理を行った基体に対する菌及びカビの培
養試験を行ったところ、菌の発生は5以下と低く抑えら
れ、カビの発生は認められなかった。抗菌力試験とカビ
抵抗性試験は表7に示す方法で行った。
On the other hand, regarding the distribution of the antibacterial / deodorant in the depth direction, no effect is exhibited when the antibacterial / deodorant is embedded deep from the surface. When the antibacterial / deodorant is present only on the surface, there is a problem that the effect is not sustained. For this reason, it is preferable that the antibacterial and deodorant be distributed at a depth of 1 mm from the surface. As an example, as an antibacterial agent, a silver-based antibacterial agent (manufactured by Nippon Sheet Glass) Amorculin P-0
5 was injected at a high speed of 20 m / sec in a nitrogen gas atmosphere and embedded in a plastic (substrate). The composition of amolculin is based on the basic components SiO 2 , B 2 O 3 , Na 2 O, A
In g 2 O, the Ag content is 0.9 ± 0.1% by weight;
The true specific gravity was about 2.5 g / cm 3 , and the pH of the 1% suspension was 8.8. In addition, the average particle radius of amolculin was 5 μm. When a culture test of fungi and mold was performed on the substrate subjected to the antibacterial treatment, the occurrence of fungi was suppressed to 5 or less, and no occurrence of mold was observed. The antibacterial test and the mold resistance test were performed by the methods shown in Table 7.

【0037】[0037]

【表7】 [Table 7]

【0038】更に、抗菌力試験と抗菌性能の持続性を調
べるため、「水浸漬試験」、「耐光試験」、「洗濯試
験」を行った後、再度培養試験を行ったところ、それぞ
れ、抗菌力試験では10、5、10と低く抑えられ、カ
ビの発生は認められなかった。ここでは、基体としてプ
ラスチックを用いたが、ゴム、セラミック、金属、繊維
等の基体にも同様に微粒子を埋め込むことができる。
Further, in order to examine the antibacterial activity test and the durability of the antibacterial activity, a “water immersion test”, a “lightfastness test”, and a “washing test” were performed, and then a culture test was performed again. In the test, it was suppressed to as low as 10, 5, and 10, and no mold was observed. Here, plastic is used as the base, but fine particles can be similarly embedded in a base such as rubber, ceramic, metal, or fiber.

【0039】(5)抗菌・防臭剤の添加プロセス 従来の方法では、抗菌・防臭剤をプラスチック等の基体
に練り込んだり、成形品の表面に塗布焼き付けする必要
があった。このため、基体の精製段階から抗菌・防臭材
料を添加し、完全に分散させるためには、抗菌・防臭材
料を練り込む必要がある等、基体の製造プロセスの変更
が必要であった。また、成形品に塗布焼付けをする場合
は、基体の温度管理が必要になる等、製造プロセスでコ
ストアップにつながる様々な問題点が生じていた。本発
明の方法ではその必要はない。
(5) Process of Adding Antibacterial / Deodorant In the conventional method, it was necessary to knead the antibacterial / deodorant into a substrate such as a plastic or to apply and bake on the surface of a molded article. Therefore, in order to add and completely disperse the antibacterial and deodorant materials from the stage of purification of the substrate, it is necessary to knead the antibacterial and deodorant materials and to change the manufacturing process of the substrate. In addition, when applying and baking to a molded product, various problems have arisen such as a need to control the temperature of the substrate, which leads to an increase in cost in the manufacturing process. This is not necessary in the method of the present invention.

【0040】(6)摺動性の向上 「摺動性の向上」のためには、表面形状、特に表面に細
かい凹凸形状が形成されていることが重要である。従来
の化学繊維は、その製造法上、表面に細かい凹凸を形成
することが困難で、天然繊維がもつような柔軟な肌ざわ
りを実現することが困難であった。また、同様のことは
プラスチック、セラミック、金属等ほとんど全ての基体
についていえる。本発明の方法では、簡便に凹凸形状を
付与することができるので、摺動性を向上させることが
できる。
(6) Improvement of Slidability In order to improve the slidability, it is important that the surface shape, particularly the fine irregularities are formed on the surface. Conventional chemical fibers are difficult to form fine irregularities on the surface due to the production method, and it is difficult to realize a soft texture as natural fibers have. The same can be said for almost all substrates such as plastics, ceramics and metals. In the method of the present invention, the unevenness can be easily provided, so that the slidability can be improved.

【0041】(7)プラスチックや繊維の表面改質 高速微粒子をプラスチックや繊維に噴射すると、上記基
体が2000℃程度の高温にさらされるため、大気中で
の処理を行うと、プラスチックや、繊維が酸化分解を起
こす。そこで窒素ガスやアルゴン等の不活性ガス雰囲気
で高速微粒子を噴射すると、上記基体の熱分解を避ける
ことが可能になる。この結果、従来は不可能とされてき
た、プラスチックや繊維の表面改善が可能となり、強
度、平滑性、耐擦性能等が向上した。また高速微粒子に
抗菌・防臭作用のある銀系、チタン系、亜鉛系等を用い
ると、プラスチックや繊維表面が活性化され、抗菌・防
臭作用を高めることができる。
(7) Surface Modification of Plastics and Fibers When high-speed fine particles are sprayed on plastics and fibers, the substrate is exposed to a high temperature of about 2000 ° C. Causes oxidative decomposition. Therefore, when high-speed fine particles are jetted in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas or argon, thermal decomposition of the substrate can be avoided. As a result, it has become possible to improve the surface of plastics and fibers, which has been impossible in the past, and the strength, smoothness, abrasion resistance and the like have been improved. When silver, titanium, zinc or the like having an antibacterial and deodorant action is used for the high-speed fine particles, the surface of plastics and fibers is activated, and the antibacterial and deodorant action can be enhanced.

【0042】[0042]

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれらの実施例に限られたものではない。 <実施例1>図4は本実施例における、成膜方法を示し
たものである。本実施例では、Alの微粒子を用いて、
液晶セルの配線を形成した。成膜に用いた装置は、図4
に示すように、高圧ガス導入口401からHe、H 2
の不活性な高圧ガスを導入し、微粒子402を高圧ガス
とともにノズル403から噴出する機能を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments.
However, the present invention is not limited to these examples. <Embodiment 1> FIG. 4 shows a film forming method in this embodiment.
It is a thing. In the present embodiment, using Al fine particles,
The wiring of the liquid crystal cell was formed. The apparatus used for film formation is shown in FIG.
As shown in FIG. Twoetc
Inert high-pressure gas is introduced and fine particles 402 are
In addition, it has a function of jetting from the nozzle 403.

【0043】ノズル403から噴出した微粒子は、基体
404上に衝突し、基体404に吸着堆積することによ
り成膜が行われる。ここで用いた基体404は厚さ1.
1mmの無アルカリガラスである。基体404に堆積し
なかった微粒子は再度利用するために、回収されバルブ
405を通じて、再度ノズル403に送られる。また、
微粒子を噴射する装置には微粒子を攪拌用のファン40
6と高圧ガスのフィルター407が備えられている。基
体には、予めフォトレジストを用いて、厚さ5μm、幅
300μmピッチでパターニングを施しておき、レジス
トで保護していない部分に、Al配線を成膜させる。A
lの微粒子の平均粒子半径は0.01〜0.05μm
で、噴出時のノズル流速は表5のように500〜200
m/秒とした。流速200m/秒の時のノズル圧は6K
gf/cm2 で、流速はノズル圧に比例することが分か
った。
Fine particles ejected from the nozzle 403 collide with the substrate 404 and are adsorbed and deposited on the substrate 404 to form a film. The substrate 404 used here has a thickness of 1.
1 mm non-alkali glass. The fine particles not deposited on the base 404 are collected and sent to the nozzle 403 again through the valve 405 for reuse. Also,
A fan 40 for agitating the fine particles is provided in the device for injecting the fine particles.
6 and a high-pressure gas filter 407 are provided. The substrate is patterned in advance using a photoresist at a pitch of 5 μm and a width of 300 μm, and an Al wiring is formed on a portion not protected by the resist. A
(1) the average particle radius of the fine particles is 0.01 to 0.05 μm
The nozzle flow rate at the time of ejection is 500 to 200 as shown in Table 5.
m / sec. The nozzle pressure is 6K when the flow velocity is 200m / sec.
At gf / cm 2 , the flow rate was found to be proportional to nozzle pressure.

【0044】ノズルの開口部の大きさは25×50mm
であり、ノズルと基体との距離は10mmであった。成
膜時には、基体を送りピッチ5mm/秒で合計300m
mスキャンした。成膜したAl配線の膜厚は、0.1〜
0.5μmで成膜時間は1分であった。この配線の比抵
抗を測定したところ、5μΩcmでありマグネトロンス
パッタで成膜したAl配線と比較しても遜色がないこと
が分かった。
The size of the nozzle opening is 25 × 50 mm
And the distance between the nozzle and the substrate was 10 mm. During film formation, the substrate is fed at a feed pitch of 5 mm / sec for a total of 300 m.
m scans. The thickness of the formed Al wiring is 0.1 to
At 0.5 μm, the film formation time was 1 minute. The specific resistance of this wiring was measured and found to be 5 μΩcm, which was comparable to Al wiring formed by magnetron sputtering.

【0045】本実施例の配線はAlからなるが、AuS
n、Ta、Cu、WSi2等からなる配線も同様にして
成膜することができた。また、本実施例で用いた基体
は、無アルカリガラスであったが、他の材料からなる基
体においても同様に配線を形成することができた。これ
らの配線を顕微鏡観察したところ、基体上で微粒子が互
いに融着していることが分かった。上述のAl配線を用
いて、TFT液晶表示装置のゲート配線を形成したとこ
ろ、断線のない配線が形成できていることが分かった。
また、ガラス基体上に、TCO、P型多結晶Si層、N
型多結晶Si層を順次積層した後、平均粒子半径0.0
1〜0.05μmのAuSnを上記方法で配線として積
層して作製した太陽電池は、15%程度の光利用効率を
達成し優れた電極性能を有することが分かった。
Although the wiring of this embodiment is made of Al, AuS
Wiring made of n, Ta, Cu, WSi 2 or the like could be formed in the same manner. Although the substrate used in this example was non-alkali glass, wiring could be formed similarly on a substrate made of another material. When these wirings were observed with a microscope, it was found that the fine particles were fused to each other on the substrate. When the gate wiring of the TFT liquid crystal display device was formed using the above-described Al wiring, it was found that a wiring without disconnection could be formed.
In addition, TCO, P-type polycrystalline Si layer, N
After sequentially laminating the type polycrystalline Si layers, an average particle radius of 0.0
It was found that a solar cell manufactured by laminating 1 to 0.05 μm of AuSn as a wiring by the above method achieved a light utilization efficiency of about 15% and had excellent electrode performance.

【0046】<実施例2>図4は本実施例における、成
膜方法を示したものである。本実施例では、SnO2
微粒子を用いて、太陽電池の配線材料を形成した。成膜
に用いた装置は、図4に示すように、高圧ガス導入口4
01からHe、H2等の不活性な高圧ガスを導入し、微
粒子402を高圧ガスとともにノズル403から噴出す
る機能を有する。
<Embodiment 2> FIG. 4 shows a film forming method in this embodiment. In this example, a wiring material for a solar cell was formed using SnO 2 fine particles. As shown in FIG. 4, the apparatus used for film formation was a high-pressure gas inlet 4
It has a function of introducing an inert high-pressure gas such as He or H 2 from 01 to eject fine particles 402 from the nozzle 403 together with the high-pressure gas.

【0047】ノズル403から噴出した微粒子は、基体
404上に衝突し、基体404に吸着堆積することによ
り成膜が行われる。ここで用いた基体404は厚さ1.
1mmの無アルカリガラスである。基体404に堆積し
なかった微粒子は再度利用するために、回収されバルブ
405を通じて、再度ノズル403に送られる。また、
微粒子を噴射する装置には微粒子を攪拌用のファン40
6と高圧ガスのフィルター407が備えられている。
The fine particles ejected from the nozzle 403 collide with the substrate 404 and are adsorbed and deposited on the substrate 404 to form a film. The substrate 404 used here has a thickness of 1.
1 mm non-alkali glass. The fine particles not deposited on the base 404 are collected and sent to the nozzle 403 again through the valve 405 for reuse. Also,
A fan 40 for agitating the fine particles is provided in the device for injecting the fine particles.
6 and a high-pressure gas filter 407 are provided.

【0048】基体には、予め、フォトレジストを用い
て、厚さ5μm、幅300μmピッチでパターニングを
施しておき、レジストで保護していない部分に、SnO
2配線を成膜させる。SnO2の微粒子の平均粒子半径は
0.01〜0.05μmで、噴出時のノズル流速は表5
のように500〜200m/秒とした。流速200m/
秒の時のノズル圧は6Kgf/cm2 で、流速は、ノズ
ル圧に比例することが分かった。
The substrate is previously patterned using a photoresist at a pitch of 5 μm and a width of 300 μm.
2 Form wiring. The average particle radius of the SnO 2 fine particles is 0.01 to 0.05 μm.
And 500 to 200 m / sec. Flow velocity 200m /
It was found that the nozzle pressure in seconds was 6 kgf / cm 2 and the flow rate was proportional to the nozzle pressure.

【0049】ノズルの開口部の大きさは25×50mm
であり、ノズルと基体との距離は10mmであった。成
膜時には、基体を送りピッチ5mm/秒で合計300m
mスキャンした。成膜したSnO2配線の膜厚は、0.
1〜0.5μmで成膜時間は1分であった。この配線の
比抵抗を測定したところ、500μΩcmであり、マグ
ネトロンスパッタで成膜したSnO2配線と比較しても
遜色がないことが分かった。
The size of the opening of the nozzle is 25 × 50 mm
And the distance between the nozzle and the substrate was 10 mm. During film formation, the substrate is fed at a feed pitch of 5 mm / sec for a total of 300 m.
m scans. The thickness of the formed SnO 2 wiring is 0.
The film formation time was 1 minute at 1 to 0.5 μm. The specific resistance of this wiring was measured and found to be 500 μΩcm, which was comparable to SnO 2 wiring formed by magnetron sputtering.

【0050】本実施例の配線はSnO2からなるが、I
TO等からなる配線も同様にして成膜することができ
た。また、本実施例で用いた基体は、無アルカリガラス
であったが、他の材料からなる基体においても同様に配
線を形成することができた。また、本実施例で作製し
た、SnO2配線の表面を顕微鏡で観察したところ、表
面に微少な凹凸が形成されており、微粒子同士は互いに
融着していることが分かった。本基体上にP型多結晶S
i層、N型多結晶Si層及び金属電極を順次形成し、太
陽電池を作製したところ、凹凸のないSnO2配線を有
する基体に比べて光利用効率が20%程度向上した。
Although the wiring of this embodiment is made of SnO 2 ,
Wiring made of TO or the like could be formed similarly. Although the substrate used in this example was non-alkali glass, wiring could be formed similarly on a substrate made of another material. Further, when the surface of the SnO 2 wiring produced in this example was observed with a microscope, it was found that fine irregularities were formed on the surface, and the fine particles were fused to each other. P-type polycrystalline S
When a solar cell was manufactured by sequentially forming an i-layer, an N-type polycrystalline Si layer, and a metal electrode, the light use efficiency was improved by about 20% as compared with a substrate having SnO 2 wiring without unevenness.

【0051】<実施例3>図4は本実施例における、成
膜方法を示したものである。本実施例では、Siの微粒
子を用いて、太陽電池の半導体接合を形成した。成膜に
用いた装置は、図4に示すように、高圧ガス導入口40
1からHe、H2等の不活性な高圧ガスを導入し、微粒
子402を高圧ガスとともにノズル403から噴出する
機能を有する。ノズル403から噴出した微粒子は、基
体404上に衝突し、基体404に吸着堆積することに
より成膜が行われる。ここで用いた基体404は厚さ
1.1mmの無アルカリガラスの上にTCOを形成した
ものである。基体404に堆積しなかった微粒子は再度
利用するために、回収されバルブ405を通じて、再度
ノズル403に送られる。また、微粒子を噴射する装置
には微粒子を攪拌用のファン406と高圧ガスのフィル
ター407が備えられている。
<Embodiment 3> FIG. 4 shows a film forming method in this embodiment. In this example, a semiconductor junction of a solar cell was formed using Si fine particles. As shown in FIG. 4, the apparatus used for film formation is a high-pressure gas inlet 40.
It has a function of introducing an inert high-pressure gas such as He or H 2 from 1 to eject fine particles 402 from the nozzle 403 together with the high-pressure gas. The fine particles ejected from the nozzle 403 collide with the substrate 404 and are adsorbed and deposited on the substrate 404 to form a film. The substrate 404 used here is a substrate obtained by forming TCO on non-alkali glass having a thickness of 1.1 mm. The fine particles not deposited on the base 404 are collected and sent to the nozzle 403 again through the valve 405 for reuse. Further, the device for injecting fine particles is provided with a fan 406 for stirring fine particles and a filter 407 for high-pressure gas.

【0052】Siの微粒子の平均粒子半径は1〜5μm
で、噴出時のノズル流速は表5のように60〜30m/
秒とした。流速60m/秒の時のノズル圧は1.8Kg
f/cm2 で、流速は、ノズル圧に比例することが分か
った。ノズルの開口部の大きさは25×50mmであ
り、ノズルと基体との距離は10mmであった。成膜時
には、基体を送りピッチ2.5mm/秒で合計300m
mスキャンした。成膜したSi層はP型の伝導型を有し
ており、膜厚は、20〜100μmで成膜時間は2分で
あった。次に、N型のSi微粒子を同様にして、同基体
上の噴射し、厚さ100μmのN型Si層を成膜した。
The average particle radius of the Si fine particles is 1 to 5 μm.
The nozzle flow rate at the time of ejection is 60 to 30 m /
Seconds. The nozzle pressure at a flow rate of 60 m / sec is 1.8 kg
At f / cm 2 , the flow rate was found to be proportional to the nozzle pressure. The size of the opening of the nozzle was 25 × 50 mm, and the distance between the nozzle and the base was 10 mm. During film formation, the substrate is fed at a feed pitch of 2.5 mm / sec for a total of 300 m.
m scans. The formed Si layer had a P-type conductivity type, a film thickness of 20 to 100 μm, and a film formation time of 2 minutes. Next, N-type Si fine particles were similarly sprayed on the same substrate to form an N-type Si layer having a thickness of 100 μm.

【0053】本実施例で作製した、Si層を顕微鏡で観
察したところ、微粒子同士は互いに融着していることが
分かった。この太陽電池のPN接合の特性は図6に示す
ような良好な特性を示した。この結果から、本方法によ
り半導体接合が、形成されていることが分かった。一
方、図5(c)に示すように、P型半導体層に、AuS
n電極507を形成するために、AuSn微粒子508
の噴射を行った。得られたP型半導体層とAuSn電極
507とは、図7に示す電流−電圧特性のような良好な
オーミック接触が形成されていることが分かった。
When the Si layer produced in this example was observed with a microscope, it was found that the fine particles were fused to each other. The characteristics of the PN junction of this solar cell showed good characteristics as shown in FIG. From this result, it was found that a semiconductor junction was formed by the present method. On the other hand, as shown in FIG.
In order to form the n-electrode 507, AuSn fine particles 508 are used.
Was injected. It was found that a good ohmic contact was formed between the obtained P-type semiconductor layer and the AuSn electrode 507 as shown in the current-voltage characteristics shown in FIG.

【0054】<実施例4>図4は本実施例における、成
膜方法を示したものである。本実施例では、Agの微粒
子を用いて、プラスチック(基体)に微粒子を埋め込ん
だ構造を作製した。成膜に用いた装置は、図4に示すよ
うに、高圧ガス導入口401から窒素、アルゴン等の不
活性な高圧ガスを導入し、微粒子402を高圧ガスとと
もにノズル403から噴出する機能を有する。ノズル4
03から噴出した微粒子は、プラスチック404上に衝
突し、プラスチック404の表面に埋め込まれる。プラ
スチック404に埋め込まれなかった微粒子は再度利用
するために、回収されバルブ405を通じて、再度ノズ
ル403に送られる。また、微粒子を噴射する装置には
微粒子を攪拌用のファン406と高圧ガスのフィルター
407が備えられている。
<Embodiment 4> FIG. 4 shows a film forming method in this embodiment. In this example, a structure was prepared in which fine particles were embedded in a plastic (substrate) using Ag fine particles. As shown in FIG. 4, the apparatus used for film formation has a function of introducing an inert high-pressure gas such as nitrogen or argon from a high-pressure gas inlet 401 and ejecting fine particles 402 from a nozzle 403 together with the high-pressure gas. Nozzle 4
The fine particles ejected from 03 collides with the plastic 404 and are embedded in the surface of the plastic 404. The fine particles that have not been embedded in the plastic 404 are collected and sent to the nozzle 403 again through the valve 405 for reuse. Further, the device for injecting fine particles is provided with a fan 406 for stirring fine particles and a filter 407 for high-pressure gas.

【0055】本実施例で用いたAgの微粒子の平均粒子
半径は0.01μm〜0.2mmで、噴出時のノズル流
速は700〜10m/秒とした。流速10m/秒の時の
ノズル圧は0.3Kgf/cm2 で、流速は、ノズル圧
に比例することが分かった。ノズルの開口部の大きさは
25×50mmであり、ノズルと基体との距離は10m
mであった。成膜時には、基体を送りピッチ5mm/秒
で合計300mmスキャンした。埋め込まれたAgの深
さ方向の距離は0.05μm〜1mmであった。
The average particle radius of the Ag fine particles used in this example was 0.01 μm to 0.2 mm, and the nozzle flow rate at the time of ejection was 700 to 10 m / sec. When the flow rate was 10 m / sec, the nozzle pressure was 0.3 kgf / cm 2 , and it was found that the flow rate was proportional to the nozzle pressure. The size of the opening of the nozzle is 25 × 50 mm, and the distance between the nozzle and the base is 10 m.
m. During film formation, the substrate was scanned at a feed pitch of 5 mm / sec for a total of 300 mm. The distance in the depth direction of the embedded Ag was 0.05 μm to 1 mm.

【0056】プラスチックの表面上には細かい凹凸が形
成されており、摩擦係数が5〜50%低減され、摺動性
が向上していることが分かった。また、摩耗性、耐薬品
性も向上していることが分かった。本実施例で用いた基
体は、プラスチックであったが、他にセラミック、ゴ
ム、金属、繊維からなる基体においても同様に摺動性を
向上させることができる。繊維の場合は、表面に凹凸が
形成されるため、化学繊維等の肌ざわりの改善と摩擦の
減少、耐久性の向上を実現することができる。
It was found that fine irregularities were formed on the surface of the plastic, the friction coefficient was reduced by 5 to 50%, and the slidability was improved. It was also found that the abrasion and chemical resistance were improved. Although the substrate used in this example was plastic, the slidability can be similarly improved in a substrate made of ceramic, rubber, metal, or fiber. In the case of a fiber, since irregularities are formed on the surface, it is possible to improve the texture of the chemical fiber and the like, reduce the friction, and improve the durability.

【0057】<実施例5>図4は本実施例における、成
膜方法を示したものである。本実施例では、TiO2
微粒子を用いて、プラスチック(基体)に微粒子を埋め
込んだ構造を作製した。成膜に用いた装置は、図4に示
すように、高圧ガス導入口401から窒素、アルゴン等
の不活性な高圧ガスを導入し、微粒子402を高圧ガス
とともにノズル403から噴出する機能を有する。ノズ
ル403から噴出した微粒子は、プラスチック404上
に衝突し、プラスチック404の表面に埋め込まれる。
プラスチック404に埋め込まれなかった微粒子は再度
利用するために、回収されバルブ405を通じて、再度
ノズル403に送られる。また、微粒子を噴射する装置
には微粒子を攪拌用のファン406と高圧ガスのフィル
ター407が備えられている。
<Embodiment 5> FIG. 4 shows a film forming method in this embodiment. In the present example, a structure in which fine particles were embedded in a plastic (substrate) using TiO 2 fine particles was manufactured. As shown in FIG. 4, the apparatus used for film formation has a function of introducing an inert high-pressure gas such as nitrogen or argon from a high-pressure gas inlet 401 and ejecting fine particles 402 from a nozzle 403 together with the high-pressure gas. The fine particles ejected from the nozzle 403 collide with the plastic 404 and are embedded in the surface of the plastic 404.
The fine particles that have not been embedded in the plastic 404 are collected and sent to the nozzle 403 again through the valve 405 for reuse. Further, the device for injecting fine particles is provided with a fan 406 for stirring fine particles and a filter 407 for high-pressure gas.

【0058】本実施例で用いたTiO2微粒子の平均粒
子半径は0.01μm〜0.2mmで、噴出時のノズル
流速は700〜10m/秒とした。流速10m/秒の時
のノズル圧は0.3Kgf/cm2で、流速は、ノズル
圧に比例することが分かった。ノズルの開口部の大きさ
は25×50mmであり、ノズルと基体との距離は10
mmであった。成膜時には、基体を送りピッチ5mm/
秒で合計300mmスキャンした。埋め込まれたTiO
2の深さ方向の距離は0.05μm〜1mmであった。
The average particle radius of the TiO 2 fine particles used in this example was 0.01 μm to 0.2 mm, and the nozzle flow rate at the time of ejection was 700 to 10 m / sec. When the flow rate was 10 m / sec, the nozzle pressure was 0.3 kgf / cm 2 , and it was found that the flow rate was proportional to the nozzle pressure. The size of the opening of the nozzle is 25 × 50 mm, and the distance between the nozzle and the base is 10 mm.
mm. During film formation, the substrate is fed at a feed pitch of 5 mm /
A total of 300 mm was scanned in seconds. Embedded TiO
The distance in the depth direction of No. 2 was 0.05 μm to 1 mm.

【0059】上記とは別に、抗菌剤として銀系抗菌剤
(日本板硝子製)アモルクリンP−5を窒素ガス雰囲気中
で、例えば、秒速50m/秒で高速噴射し、プラスチッ
クに埋め込んだ。アモルクリンの組成は基本成分SiO
2、B23、Na2O、Ag2O、Ag含有量0.9±
0.1重量%であり、真比重約2.5g/cm3、1%
懸濁液のpHは8.8であった。なお、アモルクリンの
平均粒子半径は5μmであった。抗菌処理後、表7に示
したような抗菌力試験とカビ抵抗性試験を実施したとこ
ろ、いずれ材料についても、抗菌剤の効果の持続性は、
抗菌剤を塗布焼き付けしたものよりも、優れていること
が分かった。
Apart from the above, a silver-based antibacterial agent is used as an antibacterial agent.
Amolculin P-5 (manufactured by Nippon Sheet Glass) was injected at a high speed of, for example, 50 m / sec per second in a nitrogen gas atmosphere, and embedded in plastic. The composition of amolcline is the basic component SiO
2 , B 2 O 3 , Na 2 O, Ag 2 O, Ag content 0.9 ±
0.1% by weight, true specific gravity of about 2.5 g / cm 3 , 1%
The pH of the suspension was 8.8. In addition, the average particle radius of amolculin was 5 μm. After the antibacterial treatment, the antibacterial activity test and the mold resistance test as shown in Table 7 were performed.
It was found to be superior to the one baked with an antibacterial agent.

【0060】<実施例6>図4は本実施例における、成
膜方法を示したものである。本実施例では、TiO2
微粒子を用いて、繊維に微粒子を埋め込んだ構造を作製
した。成膜に用いた装置は、図4に示すように、高圧ガ
ス導入口401から窒素、アルゴン等の不活性な高圧ガ
スを導入し、微粒子402を高圧ガスとともにノズル4
03から噴出する機能を有する。ノズル403から噴出
した微粒子は、繊維404上に衝突し、繊維404の表
面に埋め込まれる。繊維404に埋め込まれなかった微
粒子は再度利用するために、回収されバルブ405を通
じて、再度ノズル403に送られる。また、微粒子を噴
射する装置には微粒子を攪拌用のファン406と高圧ガ
スのフィルター407が備えられている。
<Embodiment 6> FIG. 4 shows a film forming method in this embodiment. In the present example, a structure in which fine particles were embedded in fibers using TiO 2 fine particles was manufactured. As shown in FIG. 4, the apparatus used for film formation introduces an inert high-pressure gas, such as nitrogen or argon, from a high-pressure gas inlet 401 to form fine particles 402 together with the high-pressure gas in a nozzle 4.
It has the function of squirting from 03. The fine particles ejected from the nozzle 403 collide with the fiber 404 and are embedded in the surface of the fiber 404. The fine particles not embedded in the fiber 404 are collected and sent to the nozzle 403 again through the valve 405 for reuse. Further, the device for injecting fine particles is provided with a fan 406 for stirring fine particles and a filter 407 for high-pressure gas.

【0061】本実施例で用いたTiO2微粒子の平均粒
子半径は0.01〜20μmで、噴出時のノズル流速は
700〜30m/秒とした。流速30m/秒の時のノズ
ル圧は0.9Kgf/cm2 で、流速は、ノズル圧に比
例することが分かった。ノズルの開口部の大きさは25
×50mmであり、ノズルと基体との距離は10mmで
あった。成膜時には、基体を送りピッチ5mm/秒で合
計300mmスキャンした。埋め込まれたTiO2の深
さ方向の距離は0.05μm〜0.1mmであった。
The average particle radius of the TiO 2 fine particles used in this example was 0.01 to 20 μm, and the nozzle flow rate at the time of ejection was 700 to 30 m / sec. When the flow rate was 30 m / sec, the nozzle pressure was 0.9 kgf / cm 2 , and it was found that the flow rate was proportional to the nozzle pressure. The size of the nozzle opening is 25
× 50 mm, and the distance between the nozzle and the substrate was 10 mm. During film formation, the substrate was scanned at a feed pitch of 5 mm / sec for a total of 300 mm. The distance in the depth direction of the embedded TiO 2 was 0.05 μm to 0.1 mm.

【0062】上記とは別に、抗菌剤として銀系抗菌剤
(日本板硝子製)アモルクリンP−5を窒素ガス雰囲気中
で、例えば、秒速50m/秒で高速噴射し、繊維に埋め
込んだ。アモルクリンの組成は基本成分SiO2、B2
3、Na2O、Ag2O、Ag含有量0.9±0.1重量
%であり、真比重約2.5g/cm3、1%懸濁液のp
Hは8.8であった。なお、アモルクリンの平均粒子半
径は5μmであった。抗菌処理後、表7に示したような
抗菌力試験とカビ抵抗性試験を実施したところ、いずれ
材料についても、抗菌剤の効果の持続性は、抗菌剤を繊
維に練り込んだものよりも、優れていることが分かっ
た。
Apart from the above, a silver-based antibacterial agent is used as an antibacterial agent.
Amolculin P-5 (manufactured by Nippon Sheet Glass) was injected in a nitrogen gas atmosphere at a high speed of, for example, 50 m / sec, and embedded in the fiber. The composition of amolcline is based on the basic components SiO 2 and B 2 O
3 , Na 2 O, Ag 2 O, Ag content 0.9 ± 0.1% by weight, true specific gravity about 2.5 g / cm 3 , p of 1% suspension
H was 8.8. In addition, the average particle radius of amolculin was 5 μm. After the antibacterial treatment, the antibacterial activity test and the mold resistance test as shown in Table 7 were performed. For all the materials, the persistence of the effect of the antibacterial agent was higher than that obtained by kneading the antibacterial agent into fibers. It turned out to be excellent.

【0063】<実施例7>図4は本実施例における、成
膜方法を示したものである。本実施例では、抗菌剤とし
てのチアベンダゾールの微粒子を用いて、基体に微粒子
を埋め込んだ構造を作製した。成膜に用いた装置は、図
4に示すように、高圧ガス導入口401から窒素、アル
ゴン等の不活性な高圧ガスを導入し、微粒子402を高
圧ガスとともにノズル403から噴出する機能を有す
る。
<Embodiment 7> FIG. 4 shows a film forming method in this embodiment. In this example, a structure in which fine particles were embedded in a substrate was prepared using fine particles of thiabendazole as an antibacterial agent. As shown in FIG. 4, the apparatus used for film formation has a function of introducing an inert high-pressure gas such as nitrogen or argon from a high-pressure gas inlet 401 and ejecting fine particles 402 from a nozzle 403 together with the high-pressure gas.

【0064】ノズル403から噴出した微粒子は、基体
404上に衝突し、基体404の表面に埋め込まれる。
基体404に埋め込まれなかった微粒子は再度利用する
ために、回収されバルブ405を通じて、再度ノズル4
03に送られる。また、微粒子を噴射する装置には微粒
子を攪拌用のファン406と高圧ガスのフィルター40
7が備えられている。抗菌処理後、実施例6と同様の抗
菌力試験とカビ抵抗性試験を実施したところ、いずれ材
料についても、抗菌剤の効果の持続性は、抗菌剤を練り
込んだものよりも、優れていることが分かった。
The fine particles ejected from the nozzle 403 collide with the substrate 404 and are embedded on the surface of the substrate 404.
The fine particles that have not been embedded in the substrate 404 are collected and reused through the valve 405 to re-use the nozzle 4.
03 is sent. In addition, a device for injecting fine particles includes a fan 406 for stirring fine particles and a high-pressure gas filter 40.
7 are provided. After the antibacterial treatment, the same antibacterial activity test and mold resistance test as in Example 6 were performed. As for each material, the persistence of the effect of the antibacterial agent was superior to that in which the antibacterial agent was incorporated. I understood that.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、従来、太陽電池、半導
体装置、表示装置等の製造に用いられてきた真空プロセ
ス装置を用いることなく、各種成膜が可能となるため、
安価な各種情報映像機器の製造方法を提供することがで
きる。加えて、大型の真空装置が不要となるため、製造
コストならびに環境負荷を低減することができる。ま
た、本発明によれば、マグネトロンスパッタを使用せ
ず、太陽電池の発電効率向上に必要なテクスチャー構造
を形成できるので、より安価な太陽電池の製造方法を提
供することができる。更に、本発明によれば、基体の表
面近傍に抗菌・防臭剤を集中させ、なおかつ基体の表面
に抗菌・防臭剤を多く露出させることが可能となるので
抗菌・防臭剤の効果をより長く持続させることができ
る。
According to the present invention, various films can be formed without using a vacuum process apparatus conventionally used for manufacturing solar cells, semiconductor devices, display devices, and the like.
It is possible to provide a method for manufacturing various inexpensive information and image equipment. In addition, since a large-sized vacuum device is not required, manufacturing cost and environmental load can be reduced. Further, according to the present invention, since a texture structure necessary for improving the power generation efficiency of the solar cell can be formed without using magnetron sputtering, it is possible to provide a less expensive method of manufacturing a solar cell. Further, according to the present invention, it is possible to concentrate the antibacterial and deodorant near the surface of the base and to expose a large amount of the antibacterial and deodorant to the surface of the base, so that the effect of the antibacterial and deodorant can be maintained for a longer time. Can be done.

【0066】また、本発明によれば、抗菌・防臭材料を
練り込むために多数の工程を必要としたり、基体の製造
プロセスの変更を伴う必要がなく、また、基体の温度管
理が不要になる等の製造プロセスでコストアップにつな
がる様々な問題点を排除して安価な製造方法を提供する
ことができる。更に、本発明によれば、繊維表面に非常
に細かい凹凸を形成することができるため、化学繊維等
の肌ざわりの改善と摩擦の減少、耐久性の向上が期待で
きる。また、本発明によれば、不活性のガスを用いて微
粒子を、噴射することによって基体が酸化分解に起因す
る、基体の表面の色変化や組成変化を防止することが可
能となり、加工前の形状や性能を保持することが可能と
なる。
Further, according to the present invention, there is no need for a large number of steps for kneading the antibacterial and deodorant materials, no change in the manufacturing process of the substrate, and no need for temperature control of the substrate. Thus, it is possible to provide an inexpensive manufacturing method by eliminating various problems that lead to an increase in cost in the manufacturing process. Furthermore, according to the present invention, since very fine irregularities can be formed on the fiber surface, it is possible to expect improvement of the texture of chemical fibers and the like, reduction of friction, and improvement of durability. Further, according to the present invention, it is possible to prevent a color change or a composition change on the surface of the substrate due to oxidative decomposition of the substrate by jetting the fine particles using an inert gas, and to prevent a change in the composition before processing. Shape and performance can be maintained.

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

【図1】微粒子の衝突速度と基体表面処理の関係を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a particle collision speed and a substrate surface treatment.

【図2】本発明の微粒子の成膜条件について平均粒子半
径と噴射速度の関係を示したものである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between an average particle radius and an injection speed with respect to the film forming conditions of the fine particles of the present invention.

【図3】本発明の微粒子の埋め込み条件について平均粒
子半径と噴射速度の関係を示したものである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an average particle radius and an injection speed with respect to a condition for embedding particles of the present invention.

【図4】本発明の微粒子の高速噴射装置を示す図であ
る。
FIG. 4 is a view showing a high-speed injection device of fine particles of the present invention.

【図5】本発明の半導体及び金属の接合面の形成過程を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a process of forming a bonding surface between a semiconductor and a metal according to the present invention.

【図6】本発明により得られるSiのPN接合の特性を
示す図である。
FIG. 6 is a graph showing characteristics of a Si PN junction obtained by the present invention.

【図7】本発明により得られる金属のオーミックコンタ
クトの特性を示す図である。
FIG. 7 is a view showing characteristics of a metal ohmic contact obtained by the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、501 基体 101 低速微粒子 102 核形成場所 103 中程度の速度の微粒子 104 高速微粒子 200 成膜が可能である領域 201 成膜が不可能である領域 300 埋め込みが可能である領域 301 埋め込みが不可能である領域 401 高圧ガス導入口 402、504、508 微粒子 403 ノズル 404 プラスチック、繊維又は基体 405 バルブ 406 ファン 407 フィルター 502 TCO 503 Si層 505 熔融した微粒子 506 接合 507 電極 100, 501 Substrate 101 Low-speed fine particles 102 Nucleation site 103 Medium speed fine particles 104 High-speed fine particles 200 Area where film formation is possible 201 Area where film formation is impossible 300 Area where embedding is possible 301 Embedding is impossible Area 401 High-pressure gas inlet 402, 504, 508 Fine particles 403 Nozzle 404 Plastic, fiber or substrate 405 Valve 406 Fan 407 Filter 502 TCO 503 Si layer 505 Melted fine particles 506 Joining 507 Electrode

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属層、絶縁層又は半導体層として使用
される薄膜の形成方法であって、同種又は異種の微粒子
を不活性ガスと共に噴射し基体に衝突させることによ
り、微粒子同士が基体上で互いに融着した薄膜を形成す
ることを特徴とする薄膜の形成方法。
1. A method for forming a thin film used as a metal layer, an insulating layer, or a semiconductor layer, wherein fine particles of the same type or different types are sprayed together with an inert gas to collide with a substrate, whereby the fine particles are formed on the substrate. A method for forming a thin film, comprising forming thin films fused to each other.
【請求項2】 薄膜が、微粒子を基体表面に噴射するこ
とにより微小なテクスチャーを有する請求項1に記載の
方法。
2. The method according to claim 1, wherein the thin film has fine texture by spraying fine particles onto the surface of the substrate.
【請求項3】 微粒子が、基体に噴射されることによ
り、微粒子の表面に液相又は気相状態を発生させ、それ
により基体を構成する材料と接合構造を形成する請求項
1又は2に記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the fine particles are sprayed onto the substrate to generate a liquid phase or a gaseous phase on the surface of the fine particles, thereby forming a bonding structure with a material constituting the substrate. the method of.
【請求項4】 微粒子が、0.01μm〜0.2mmの
平均粒子半径を有する請求項1〜3のいずれか1つに記
載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the fine particles have an average particle radius of 0.01 μm to 0.2 mm.
【請求項5】 基体がガラスであり、微粒子が、粒子半
径とその噴射速度の関係が図2の斜線部の範囲になるよ
うな条件下で噴射されることで電極を形成する請求項1
〜4のいずれか1つに記載の方法。
5. The electrode is formed by spraying fine particles under conditions such that the relationship between the particle radius and the injection speed is in the range of the hatched portion in FIG.
The method according to any one of Items 1 to 4, wherein
【請求項6】 基体が透明電極を備えたプラスチックで
あり、微粒子が、粒子半径とその噴射速度の関係が図3
の斜線部の範囲になるような条件下で噴射されることで
半導体層を形成する請求項1〜4のいずれか1つに記載
の方法。
6. The substrate is a plastic having a transparent electrode, and the relationship between the particle radius and the injection speed of the fine particles is shown in FIG.
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the semiconductor layer is formed by being sprayed under conditions such that the range of the hatched portion is satisfied.
【請求項7】 同種又は異種の微粒子を不活性ガスと共
に噴射し高分子又は繊維からなる基体に衝突させること
により、微粒子を基体の表面層に埋め込むことを特徴と
する基体の表面処理方法。
7. A method for treating a surface of a substrate, wherein the particles are embedded in a surface layer of the substrate by spraying fine particles of the same type or different types together with an inert gas to collide with a substrate made of a polymer or a fiber.
【請求項8】 微粒子が、深さ1mm以内の基体の表面
層に埋め込まれ、微粒子が、0.01μm〜0.5mm
の平均粒子半径を有する請求項7に記載の方法。
8. The fine particles are embedded in a surface layer of a substrate having a depth of 1 mm or less, and the fine particles have a thickness of 0.01 μm to 0.5 mm.
The method of claim 7 having an average particle radius of:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009043667A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Denso Corp Manufacturing method for current collector, manufacturing method for electrode, and manufacturing device for current collector
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