JP2003096556A - Method and apparatus for depositing thin film of crystalline compound on sheet base material - Google Patents

Method and apparatus for depositing thin film of crystalline compound on sheet base material

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JP2003096556A
JP2003096556A JP2001287331A JP2001287331A JP2003096556A JP 2003096556 A JP2003096556 A JP 2003096556A JP 2001287331 A JP2001287331 A JP 2001287331A JP 2001287331 A JP2001287331 A JP 2001287331A JP 2003096556 A JP2003096556 A JP 2003096556A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for depositing a crystalline thin film in which a step of depositing an amorphous thin film or the like and a step of changing the thin film into the crystalline thin film can be continuously performed, and each step can be easily performed at a low temperature, and an apparatus therefor. SOLUTION: The method for depositing the crystalline thin film on a base sheet comprises a first step of depositing an amorphous thin film or the like on the continuously carried base sheet under a vacuum or low gas pressure atmosphere, and a second step of irradiating the thin film with the light of the wavelength absorbed by the thin film while maintaining the base sheet at the temperature of 50-300 deg.C under the vacuum condition or under the low gas pressure. The apparatus for the method comprises a first chamber having a means of depositing the amorphous thin film or the like and a means of keeping the inside of the chamber under a vacuum or low gas pressure atmosphere, a second chamber having a means of maintaining the base sheet at the temperature of 50-300 deg.C, a light irradiating means of irradiating the light of the wavelength absorbed by the thin film, and a means of maintaining the inside of the chamber under a vacuum or gas atmosphere, and a base sheet carrying means.

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、シートまたはロー
ル形状基材への結晶性化合物薄膜の製造方法およびその
製造装置に関してである。シートまたはロール型の結晶
性化合物薄膜は、電子回路、光回路、高機能テ゛ハ゛イス等に
必要な機能素子作製の基礎技術である。特に、この薄膜
を設けたシートまたはロール基材の応用は、軽量・高機
能で、各種回路ボード、CCDカメラや液晶表示素子等
の各種表示装置、カラーイメージセンサー等、特に携帯
電話やシート型パソコン等の携帯端末の部品に好適であ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a crystalline compound thin film on a sheet-shaped or roll-shaped substrate and an apparatus for producing the same. The sheet or roll type crystalline compound thin film is a basic technique for producing a functional element necessary for an electronic circuit, an optical circuit, a high-performance device and the like. In particular, the application of the sheet or roll substrate provided with this thin film is lightweight and highly functional, and it is used for various circuit boards, various display devices such as CCD cameras and liquid crystal display elements, color image sensors, etc., especially mobile phones and sheet type personal computers. It is suitable for parts of mobile terminals such as.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在シート型パソコンやシート型表示素
子のため、シート型半導体回路基板の研究・技術開発が
盛んに行われている。主にこれらの研究・開発で検討さ
れている薄膜形成方法は、スパッタリング法、イオンプ
レーテイング法、印刷法、スピンコート法やゾルゲル法な
どである。しかし、これらの方法による薄膜形成方法で
は、得られる薄膜は結晶性が低く、良い電気特性や光学
特性が得られず実用化には多くの課題を抱えている。ま
た後記ゾルゲル法は高温加熱処理が必要なため基材の制
限が厳しくフレキシブルなフイルム基材への展開が得ら
れず、実用に耐えられる特性が出ていない。
2. Description of the Related Art At present, sheet-type personal computer and sheet-type display devices are being actively researched and developed for sheet-type semiconductor circuit boards. The thin film forming methods mainly studied in these researches and developments are a sputtering method, an ion plating method, a printing method, a spin coating method and a sol-gel method. However, in the thin film forming method by these methods, the obtained thin film has low crystallinity, and good electrical characteristics and optical characteristics cannot be obtained, and there are many problems in practical use. Further, the sol-gel method described later requires high-temperature heat treatment, so that the base material is severely restricted, and development to a flexible film base material cannot be obtained, and the characteristics for practical use have not been obtained.

【0003】一方、光触媒作用あるいは光起電力作用を
有する光半導体は近年その特異な応用により注目されて
いる。たとえば光触媒膜材料である二酸化チタンは、そ
の光触媒作用に基づく酸化作用により、表面に付着した
有機材料物質の付着汚れ、窒素酸化物(NOx)、硫黄
酸化物(SOx)、悪臭物質等の空気汚染物質吸着、付
着細菌等が酸化分解されるといわれており、具体的な応
用例として建物等の外壁に二酸化チタン光触媒を貼りつ
け、太陽光のもとで空気汚染物質を除去する方法(特開
平6−315614号公報)、病院内の壁や手摺等に二
酸化チタン触媒を貼りつけ、細菌等を死滅させる方法
(特開平7−102678号公報)、排水中に二酸化チ
タン触媒の粉末を分散させ、紫外線ランプの光を照射し
て水中の汚物を分解する方法(特開平5−92192号
公報)等、数多くの応用が提案されている。
On the other hand, in recent years, an optical semiconductor having a photocatalytic action or a photovoltaic action has attracted attention due to its unique application. For example, titanium dioxide, which is a photocatalyst film material, is oxidized due to its photocatalytic action and is contaminated with organic material substances adhering to the surface, nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), air pollution such as malodorous substances. It is said that substance adsorption and adherent bacteria are oxidatively decomposed. As a specific application example, a method of attaching a titanium dioxide photocatalyst to the outer wall of a building or the like to remove air pollutants under sunlight 6-315614), a method of attaching a titanium dioxide catalyst to a wall or a handrail in a hospital to kill bacteria and the like (JP-A-7-102678), dispersing titanium dioxide catalyst powder in wastewater, Many applications have been proposed, such as a method of irradiating light from an ultraviolet lamp to decompose filth in water (JP-A-5-92192).

【0004】また、光触媒薄膜は、その光反応に基づ
き、その表面が高度に親水化されることも知られてお
り、鏡(浴室、自動車)、レンズ、ガラス窓等の防曇へ
の応用が種々考えられている。たとえば、高圧送電線、
列車外装部、建物外壁、自動車ガラス、窓ガラスの表面
に光半導体薄膜を形成すると、その膜の表面の親水性に
基づき、疎水性の汚れが付着しにくいというほか、汚れ
が付着しても分解され、かつ、前記の光触媒薄膜によ
り、その汚れあるいはその分解物が、雨あるいは水洗等
により容易に洗い流されるという自浄作用が得られるこ
とも知られている。以上の電気特性、光学特性、光起電
力特性、光触媒特性の良いものは、高い結晶性を有する
化合物薄膜であることが必要である。
It is also known that the surface of the photocatalyst thin film is highly hydrophilized based on its photoreaction, and it is applied to antifogging of mirrors (bathrooms, automobiles), lenses, glass windows, etc. Various thoughts have been made. For example, high voltage power lines,
When an optical semiconductor thin film is formed on the surface of train exteriors, building exterior walls, automobile glass, and window glass, hydrophobic dirt is less likely to adhere due to the hydrophilicity of the surface of the film, and even if dirt adheres, it decomposes. It is also known that the photocatalytic thin film can provide a self-cleaning action in which the dirt or the decomposed product thereof is easily washed away by rain, washing with water or the like. A compound thin film having high crystallinity is required to have good electrical properties, optical properties, photovoltaic properties, and photocatalytic properties.

【0005】これらの薄膜の形成方法について、酸化チ
タン薄膜を例にして説明する。酸化チタン薄膜は、結晶
性薄膜でないと光起電力、光触媒性、超親水性等の機能
は得られない。結晶性薄膜を得るためには、アモルファ
スまたは低結晶性酸化チタン薄膜を、400℃以上に加
熱する必要があり、たとえば、チタンアルコキシド、チ
タンアセテート等のチタン化合物を加水分解し、これを
基材の表面に塗布し乾燥させた後、500℃以上で燒結
させてアナターゼ型二酸化チタン膜を得る方法や、蒸着
法によりアモルファスの二酸化チタン層を形成した後、
得られたアモルファスまたは低結晶性二酸化チタン層を
400℃以上でアニールしてアナターゼ型二酸化チタン
を含む層とする方法や、金属チタンの表面を500℃以
上で酸化させ結晶化させる方法や、基材を350℃以上
に加熱した状態でRFスパッタリング法によりアナター
ゼ型二酸化チタン膜を得る方法等が知られている。
A method of forming these thin films will be described by taking a titanium oxide thin film as an example. If the titanium oxide thin film is not a crystalline thin film, functions such as photoelectromotive force, photocatalytic property and superhydrophilic property cannot be obtained. In order to obtain a crystalline thin film, it is necessary to heat an amorphous or low crystalline titanium oxide thin film to 400 ° C. or higher. For example, titanium compounds such as titanium alkoxide and titanium acetate are hydrolyzed and used as a base material. After applying on the surface and drying, after sintering at 500 ℃ or more to obtain an anatase type titanium dioxide film, or after forming an amorphous titanium dioxide layer by vapor deposition method,
A method of annealing the obtained amorphous or low crystalline titanium dioxide layer at 400 ° C. or higher to form a layer containing anatase type titanium dioxide, a method of oxidizing the surface of metallic titanium at 500 ° C. or higher for crystallization, and a substrate There is known a method of obtaining an anatase type titanium dioxide film by an RF sputtering method in the state of being heated to 350 ° C. or higher.

【0006】このような従来方法において、アモルファ
ス酸化チタン膜を焼成して高結晶性酸化チタン薄膜を形
成する方法は、基材を長時間高温に加熱する必要がある
ので工程を稼動させる際の維持費が高く、また、後述の
プラスティック基材にこの方法で高結晶性酸化チタン薄
膜を形成することは、基材の耐熱性の点から実際には使
用不可能である。RFスパッタリング法は、光起電力の
高いアナターゼ型酸化チタンを得る方法として優れた方
法であるが、400℃以上の基材の耐熱性が必要であ
り、また高価な装置を用いる必要があり、この方法によ
りプラスティック基材上に高結晶性酸化チタン薄膜を作
製することは困難である。さらに、プラスティック基材
として350℃以上の耐熱性を有するものもまったくな
いわけではないが、RFスパッタリング法に適用するに
は耐熱性は不充分であり、さらに、光透過性を備え、か
つコストの点をも両立させるプラスティック基材は現在
のところ知られていない。
[0006] In such a conventional method, the method of forming a highly crystalline titanium oxide thin film by firing an amorphous titanium oxide film requires heating the substrate to a high temperature for a long time, so that the process is maintained during operation. It is expensive, and it is practically impossible to form a highly crystalline titanium oxide thin film on a plastic substrate described later by this method from the viewpoint of heat resistance of the substrate. The RF sputtering method is an excellent method for obtaining anatase-type titanium oxide having a high photovoltaic power, but it requires heat resistance of the base material at 400 ° C. or higher and requires the use of an expensive device. It is difficult to produce a highly crystalline titanium oxide thin film on a plastic substrate by the method. Furthermore, although there are some plastic substrates that have a heat resistance of 350 ° C. or higher, the heat resistance is insufficient to be applied to the RF sputtering method, and further, the light transmittance and the cost are low. At present, there is no known plastic base material that is compatible with both points.

【0007】ところで、高結晶性酸化チタン薄膜は、前
記のごときその表面の光触媒反応に基づく、防汚、抗
菌、防曇等の特性の他、光起電力作用も注目されてい
る。光起電力は、導電性薄膜と高結晶性酸化チタン薄膜
を設けた基板を、水または電解作用を有する液の中に浸
漬し、前記薄膜に紫外線を照射すると、その照射部分に
光起電力が発生する現象である。この現象を利用するこ
とにより、たとえば、照射部分に選択的に電着膜を形成
することができる。すなわち、膜形成性の電着物質を含
む電着液に、前記基材を浸漬し、前記導電性薄膜と液中
に設けた対向電極との間にバイアス電圧を印加しあるい
は印加しない状態で、前記薄膜に紫外線のパターン照射
すると、前記薄膜の光パターン照射部分に光起電力が発
生し、光電流が流れ、その部分に膜形成物質が電着され
る。前記薄膜の光起電力が小さい場合には、バイアス電
圧を印加することも可能である。本発明者等は、先に、
前記光起電力を利用した、カラーフィルター等の極めて
微細なパターンを解像度よく形成する方法を提供した
(特開平11−174790号公報、特開平11−13
3224号公報、特開平11−335894号公報
等)。
By the way, the highly crystalline titanium oxide thin film has attracted attention for its photovoltaic effect in addition to the characteristics such as antifouling, antibacterial and antifogging based on the photocatalytic reaction of the surface as described above. Photovoltaic power is obtained by immersing a substrate provided with a conductive thin film and a highly crystalline titanium oxide thin film in water or a liquid having an electrolytic action, and irradiating the thin film with ultraviolet rays, the photovoltaic power is applied to the irradiated portion. This is a phenomenon that occurs. By utilizing this phenomenon, for example, the electrodeposition film can be selectively formed on the irradiated portion. That is, the substrate is immersed in an electrodeposition liquid containing a film-forming electrodeposition substance, and a bias voltage is applied or not applied between the conductive thin film and a counter electrode provided in the liquid, When the thin film is irradiated with a pattern of ultraviolet rays, a photoelectromotive force is generated in a light pattern irradiated portion of the thin film, a photocurrent flows, and a film forming substance is electrodeposited on the portion. When the photovoltaic power of the thin film is small, it is possible to apply a bias voltage. The present inventors have previously
A method for forming an extremely fine pattern such as a color filter with high resolution using the above-mentioned photovoltaic is provided (JP-A-11-174790 and JP-A-11-13).
3224, JP-A-11-335894, etc.).

【0008】液晶カラーディスプレイパネルには、最近
では、(1)薄膜トランジスタ(以下、「TFT」とい
うことがある。)等の駆動素子と画素電極とをマトリッ
クス状に配列した駆動側基板と、カラーフィルタおよび
対向電極を備えるフィルタ側基板とをスペーサを介在さ
せて位置合わせしながら対向配置し、その間隙部に液晶
材料を封入してなるもの、(2)カラーフィルタが前記
駆動側基板に直接形成されたカラーフィルタ一体型駆動
基板と、電極を備える対向基板とをスペーサを介在させ
て簡易に対向配置し、その間隙部に液晶材料を封入して
なるものとがあり、いずれの場合のカラーフィルター
も、前記のごとき公報に記載の光半導体薄膜を用いる光
電着法により作製することが可能である。
Recently, the liquid crystal color display panel includes (1) a driving side substrate in which driving elements such as thin film transistors (hereinafter sometimes referred to as "TFTs") and pixel electrodes are arranged in a matrix, and a color filter. And a filter-side substrate provided with a counter electrode and facing each other while aligning with a spacer interposed therebetween, and a liquid crystal material sealed in a gap between them (2) A color filter is directly formed on the drive-side substrate In some cases, a color filter integrated drive substrate and a counter substrate provided with an electrode are simply arranged to face each other with a spacer interposed, and a liquid crystal material is sealed in a gap between them. It can be prepared by the photoelectric deposition method using the optical semiconductor thin film described in the above publications.

【0009】前記(1)の液晶ディスプレイパネルで
は、カラーフィルター作製時に露光マスクが必要である
こと、駆動側およびフィルタ側の両基板間の位置合わせ
精度に誤差が生じやすく、表示品質や歩溜まりの低下を
招くといった問題がある。一方、(2)は、光電着時
に、駆動側基板に設けたTFTにより選択的にバイアス
電圧を印加すること(アドレッシング)ができるので、
カラーフィルターを作製する際に露光マスクが必要でな
く、かつ、両基板の位置合わせの必要がないので、現在
では後者によるものが注目されている。しかし、後者の
方法においては、スルーホールなどを用いてカラーフィ
ルターを導電化する必要があるのでコストアップとな
る。
In the liquid crystal display panel of the above (1), an exposure mask is required when manufacturing a color filter, and an error in the alignment accuracy between the driving side and filter side substrates is likely to occur, resulting in poor display quality and yield. There is a problem of causing a decrease. On the other hand, in (2), the bias voltage can be selectively applied (addressing) by the TFT provided on the driving side substrate during photoelectric deposition.
Since the exposure mask is not required when manufacturing the color filter and the alignment of both substrates is not required, the latter one is currently drawing attention. However, in the latter method, since it is necessary to make the color filter conductive by using a through hole or the like, the cost increases.

【0010】特に最近は、携帯電話や小型パソコン等の
携帯端末となる小型機器の需要が急速に伸び、それに伴
ないモバイルの観点から様々な検討がなされている。特
に、携帯を目的とした機器の場合、軽量薄型で、屋外等
への運搬性や外力に対する耐衝撃性が重要視され、かつ
落下等に対する破損を生じ難いことが要求される。この
モバイルの観点から、最近では、液晶カラーディスプレ
イパネルを構成する基板として、従来のガラス基板に代
えてフレキシブルなプラスティック基板の使用が注目さ
れている。一般に、液晶フレキシブル基板は、透明で耐
熱性が高く、ガスバリアー性に優れたプラスティック基
材が求められるが、現在、最も優れた耐熱性を有してい
るとされるポリイミド材でも、耐熱性は300℃程度し
かないので、プラスティック基板に前記のごとき結晶性
光半導体薄膜を設けることは難しく、またポリイミド材
フィルムは延伸処理があるため偏光性があったり着色し
ているため使用が難しく、またプラスティック基板に光
電着法によりカラーフィルターを形成することは、商業
的には実現されていない。
In particular, recently, demand for small devices such as portable terminals such as mobile phones and small personal computers has rapidly increased, and various studies have been made from the viewpoint of mobile. In particular, in the case of a device intended for carrying, it is required that the device be lightweight and thin, and that portability to the outdoors and impact resistance against external force are important, and that it is unlikely to be damaged by dropping or the like. From the viewpoint of this mobile, the use of a flexible plastic substrate instead of a conventional glass substrate has recently attracted attention as a substrate that constitutes a liquid crystal color display panel. Generally, a liquid crystal flexible substrate is required to have a transparent, highly heat-resistant, plastic substrate excellent in gas barrier properties, but even polyimide materials, which are considered to have the best heat resistance at present, have no heat resistance. Since the temperature is only about 300 ° C., it is difficult to provide the crystalline optical semiconductor thin film as described above on the plastic substrate, and the polyimide material film is difficult to use because it has a polarizing property and is colored due to the stretching treatment. Forming a color filter on a substrate by the photoelectric deposition method has not been realized commercially.

【0011】また、現在、プラスティック基板を用いる
液晶パネルは、TFT駆動回路が要らないSTN方式が
知られているだけである。その理由は、TFT等に用い
られるキャリア濃度の高い多結晶の半導体薄膜を形成す
るには、高温処理工程が必要であり、プラスティック基
板にTFT駆動回路を作製することは、現状では不可能
となっているからである。しかし、社会の要求は高画質
化を目指しているため、プラスティック材のTFT液晶
表示素子の実現は遅かれ早かれ実現化せねばならない目
標である。そして、プラスティック基板を用いる液晶パ
ネルに用いるカラーフィルターの作製法としては、
(1)インクジェット法 (2)電着法が実用化されて
いるだけである。インクジェット法は、フォトリソグラ
フィ工程を経ないというメリットを有するが、混色を生
じ易く、解像度や位置精度の点で劣っている。また、電
着法は、画素に対応して連続的電極を形成する必要があ
るため、パターン形状がストライプ型等に限定され、T
FT駆動回路を備えた液晶パネルには用いることができ
ない。そのために、前記の光半導体薄膜だけでなく、T
FT回路に用いるごとき半導体薄膜を低温で効率よく作
製することが求められている。
At present, the liquid crystal panel using a plastic substrate is only known as the STN system which does not require a TFT drive circuit. The reason is that in order to form a polycrystalline semiconductor thin film having a high carrier concentration used for a TFT or the like, a high temperature treatment step is required, and it is impossible at present to fabricate a TFT drive circuit on a plastic substrate. Because it is. However, since the society demands high image quality, the realization of a TFT liquid crystal display element made of a plastic material is a goal that must be realized sooner or later. Then, as a method of manufacturing a color filter used for a liquid crystal panel using a plastic substrate,
(1) Inkjet method (2) Electrodeposition method is only in practical use. The inkjet method has the advantage that it does not require a photolithography process, but it is prone to color mixing and is inferior in terms of resolution and positional accuracy. Further, in the electrodeposition method, since it is necessary to form continuous electrodes corresponding to the pixels, the pattern shape is limited to the stripe type or the like.
It cannot be used for a liquid crystal panel equipped with an FT drive circuit. Therefore, in addition to the above-mentioned optical semiconductor thin film, T
It is required to efficiently manufacture a semiconductor thin film at a low temperature such as used in an FT circuit.

【0012】シート状プラスティック基材に半導体薄膜
を形成する方法としては、特開平6−11738号公報
に、MIM装置の半導電性結晶性シリコン膜を作製する
方法として、絶縁性シリコンベース化合物材料の薄膜表
面を、レーザ光等のエネルギービームで照射し、表面層
を溶融し、表面層を結晶性シリコン膜に変換し、その下
層に絶縁性シリコンベース化合物材料を残す方法が記載
されている。また、特開平5−315361号公報に
は、プラスティックフィルム上に半導体薄膜を形成する
方法として、プラスティックフィルムに非晶質材料膜と
酸化物絶縁膜をこの順に形成し、酸化物絶縁膜側からレ
ーザ光を照射し、非晶質材料膜と酸化物絶縁膜の界面近
傍において非晶質材料膜を溶融し結晶化させるという、
プラスティックフィルムにレーザ光による熱的ダメージ
を与えず、結晶化した半導体膜を作製する方法が記載さ
れている。さらに、特開平5−326402号公報に
は、同様に、プラスティックフィルムにレーザ光による
熱の影響をなくすため、プラスティックフィルムに熱バ
リア層を形成した後、アモルファスシリコン層をこの上
に形成し、次いでレーザ光を照射して多結晶シリコン層
を形成する方法が記載されている。前記の方法は、いず
れも、アモルファスの半導体膜をレーザ光でアニールす
ることにより結晶化させる方法であるが、レーザ光によ
る熱(1000℃になることがある)の影響がプラステ
ィックフィルムに及ぼさないように、アモルファス半導
体層の表面だけを溶融して結晶化させるか、あるいは、
熱バリア層を設ける方法である。したがって、これらの
方法は、アモルファス層全体を結晶化させることは不可
能である。耐熱性を設ける為の制約が大きく実用上大き
な問題と成っている、そして高価なレーザ光照射装置が
必要であることも大きな課題となっている。その上、レ
ーザ光スポットをフィルム全体に走査することが必要で
あるので、フィルムを大面積化することが難しく、ま
た、全体を結晶化させるのに長時間処理を要しかかると
いう生産効率からも不利な点となっている。
As a method of forming a semiconductor thin film on a sheet-shaped plastic substrate, Japanese Patent Laid-Open No. 6-11738 discloses a method of forming a semiconductive crystalline silicon film of an MIM device, which is based on an insulating silicon-based compound material. It describes a method of irradiating the surface of a thin film with an energy beam such as a laser beam to melt the surface layer, convert the surface layer into a crystalline silicon film, and leave the insulating silicon-based compound material as the underlying layer. Further, as a method of forming a semiconductor thin film on a plastic film, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-315361 discloses forming a non-crystalline material film and an oxide insulating film in this order on a plastic film, and applying a laser from the oxide insulating film side. Irradiating light, the amorphous material film is melted and crystallized near the interface between the amorphous material film and the oxide insulating film.
It describes a method for producing a crystallized semiconductor film without giving thermal damage to a plastic film by laser light. Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-326402, similarly, in order to eliminate the influence of heat from laser light on the plastic film, after forming a thermal barrier layer on the plastic film, an amorphous silicon layer is formed thereon, and then, A method of irradiating a laser beam to form a polycrystalline silicon layer is described. All of the above methods are methods of crystallizing an amorphous semiconductor film by annealing with a laser beam, but heat of the laser beam (which may reach 1000 ° C.) should not affect the plastic film. To melt and crystallize only the surface of the amorphous semiconductor layer, or
This is a method of providing a thermal barrier layer. Therefore, these methods cannot crystallize the entire amorphous layer. There is a large limitation in providing heat resistance, which is a big problem in practical use, and the need for an expensive laser light irradiation device is also a big problem. Moreover, since it is necessary to scan the laser beam spot over the entire film, it is difficult to increase the area of the film, and it takes a long time to crystallize the entire film. It is a disadvantage.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のごと
き問題点に鑑みてなされたものであり、アモルファスま
たは低結晶性薄膜の形成工程および該薄膜を結晶性薄膜
に変換する工程を連続的に、かつ前記各工程を低温でか
つ簡便に実施することができる、結晶性薄膜の形成方
法、およびそのための装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it comprises a continuous process of forming an amorphous or low crystalline thin film and a process of converting the thin film into a crystalline thin film. In addition, it is to provide a method for forming a crystalline thin film and an apparatus therefor capable of performing each of the steps at low temperature and easily.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の前記課題は、以
下のシート基材に結晶性薄膜を形成する方法およびその
ための装置を提供することにより解決される。 (1)連続的に搬送されるシート基材に、真空下あるい
は低ガス圧雰囲気下でアモルファスまたは低結晶性薄膜
を形成する第1の工程、真空下あるいはガス雰囲気下に
おいて、薄膜が形成された前記シート基材を、50℃以
上で300℃以下である温度に維持しながら、前記第1
の工程で形成された薄膜に、該薄膜が吸収する波長の光
を照射する第2の工程を有する、シート基材に結晶性薄
膜を形成する方法。 (2)第2工程のガス雰囲気で用いるガスが、水素ガ
ス、酸素ガス、一酸化炭素ガス、窒素ガス、メタンガ
ス、エチレンガス、アンモニアガス、シランガス、ホス
フィンガス、アルゴンガスの1種または複数種を含むこ
とを特徴とする前記(1)に記載のシート基材に結晶性
薄膜を形成する方法。 (3)第2工程の光の波長が、前記薄膜の膜厚の3倍以
下であることを特徴とする前記(1)または(2)に記
載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方法。 (4)第2工程の光源が紫外光ランプからの光であり、
前記アモルファスまたは低結晶性薄膜が、Si、Ge、Ga、
Zr、Ti、Zn、Bi、Ta、In、Sn、As、Al、P、Sb、Cd、Y、
Nb、V、B、Ru、Re、Moの酸化物、窒化物、炭化物、複合
セラミックスの1種または複数種を主成分として含むこ
とを特徴とする前記(1)ないし(3)のいずれか1に
記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方法。
The above-mentioned object of the present invention is solved by providing the following method for forming a crystalline thin film on a sheet base material and an apparatus therefor. (1) First step of forming an amorphous or low crystalline thin film in a vacuum or low gas pressure atmosphere on a continuously conveyed sheet substrate, a thin film was formed in vacuum or in a gas atmosphere While maintaining the sheet base material at a temperature of 50 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, the first
The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material, which comprises the second step of irradiating the thin film formed in the step of (3) with light having a wavelength absorbed by the thin film. (2) The gas used in the gas atmosphere in the second step is one or more of hydrogen gas, oxygen gas, carbon monoxide gas, nitrogen gas, methane gas, ethylene gas, ammonia gas, silane gas, phosphine gas, and argon gas. The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material according to (1) above, which further comprises: (3) The method of forming a crystalline thin film on a sheet base material according to (1) or (2) above, wherein the wavelength of light in the second step is 3 times or less the film thickness of the thin film. . (4) The light source in the second step is the light from the ultraviolet lamp,
The amorphous or low crystalline thin film is Si, Ge, Ga,
Zr, Ti, Zn, Bi, Ta, In, Sn, As, Al, P, Sb, Cd, Y,
Any one of the above (1) to (3), characterized in that it contains one or more of Nb, V, B, Ru, Re, Mo oxides, nitrides, carbides, and composite ceramics as a main component. A method for forming a crystalline thin film on the sheet substrate according to.

【0015】(5)前記シート基材が高分子基材であ
り、前記維持温度が50℃から該高分子基材の耐熱温度
までの温度範囲にあることを特徴とする前記(1)ない
し(4)のいずれか1に記載のシート基材に結晶性薄膜
を形成する方法。 (6)前記シート基材に含まれる高分子材料のガラス転
移点が10℃から250℃の範囲にあり、前記加熱温度
が50℃から該高分子材料の融点または流動開始点まで
の温度範囲にあることを特徴とする前記(1)ないし
(5)のいずれか1に記載のシート基材に結晶性薄膜を
形成する方法。 (7)前記シート基材の材料が、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォ
ン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリフ
ェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポ
リカーボネート、エポキシ樹脂、ポリオレフィン、およ
びポリアラミドの群より選ばれる1種以上で構成されて
いることを特徴とする前記(1)ないし(6)のいずれ
か1に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方法。
(5) The sheet base material is a polymer base material, and the maintenance temperature is in a temperature range from 50 ° C. to the heat resistant temperature of the polymer base material, (1) to (). A method for forming a crystalline thin film on the sheet substrate according to any one of 4). (6) The glass transition point of the polymer material contained in the sheet base material is in the range of 10 ° C. to 250 ° C., and the heating temperature is in the temperature range of 50 ° C. to the melting point or flow starting point of the polymer material. A method for forming a crystalline thin film on a sheet base material according to any one of (1) to (5) above. (7) The material of the sheet base material is polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyether ether ketone, polyether sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyether ketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate, epoxy resin The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material according to any one of (1) to (6) above, which comprises at least one selected from the group consisting of :, a polyolefin, and a polyaramid.

【0016】(8)前記シート基材とアモルファスまた
は低結晶性薄膜の間に、熱絶縁性で且つ耐熱性の薄膜が
設けられていることを特徴とする前記(1)ないし
(7)のいずれか1に記載のシート基材に結晶性薄膜を
形成する方法。 (9)前記アモルファスまたは低結晶性薄膜が酸化物を
主成分とする薄膜であることを特徴とする前記(1)な
いし(8)のいずれか1に記載のシート基材に結晶性薄
膜を形成する方法。 (10)前記アモルファスまたは低結晶性薄膜が、スパ
ッタリング法により形成された酸化チタンを主成分とす
る薄膜であることを特徴とする前記(1)ないし(9)
のいずれか1に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成す
る方法。
(8) Any of the above (1) to (7), characterized in that a heat insulating and heat resistant thin film is provided between the sheet base material and the amorphous or low crystalline thin film. 2. A method for forming a crystalline thin film on the sheet substrate according to 1. (9) A crystalline thin film is formed on the sheet substrate according to any one of (1) to (8), wherein the amorphous or low crystalline thin film is a thin film containing an oxide as a main component. how to. (10) The above-mentioned (1) to (9), wherein the amorphous or low crystalline thin film is a thin film containing titanium oxide as a main component formed by a sputtering method.
A method for forming a crystalline thin film on the sheet substrate according to any one of 1.

【0017】(11)第2工程の後得られる結晶性薄膜
が、微結晶型酸化チタンを主成分とする薄膜、またはア
ナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタンおよびアモ
ルファス型酸化チタンの1種または2種以上の混合物を
主成分とす薄膜であることを特徴とする前記(1)ない
し(10)のいずれか1に記載のシート基材に結晶性薄
膜を形成する方法。 (12)シート基材の温度に従って光量制御をすること
を特徴とする前記(1)ないし(11)のいずれか1に
記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方法。 (13)光照射をパルス状に行うことを特徴とする前記
(1)ないし(12)のいずれか1に記載のシート基材
に結晶性薄膜を形成する方法。 (14)シート基材に、光透過性薄膜、半導電性薄膜、
導電性薄膜またはパターン化膜が存在する前記(1)な
いし(13)のいずれか1に記載のシート基材に結晶性
薄膜を形成する方法。
(11) The crystalline thin film obtained after the second step is a thin film containing microcrystalline titanium oxide as a main component, or one or two of anatase titanium oxide, rutile titanium oxide and amorphous titanium oxide. A method of forming a crystalline thin film on a sheet substrate according to any one of (1) to (10) above, which is a thin film containing a mixture of at least one species as a main component. (12) The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material according to any one of (1) to (11) above, wherein the amount of light is controlled according to the temperature of the sheet base material. (13) The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material according to any one of (1) to (12), wherein the light irradiation is performed in a pulsed manner. (14) The sheet base material includes a light-transmissive thin film, a semiconductive thin film,
The method for forming a crystalline thin film on the sheet substrate according to any one of (1) to (13) above, wherein a conductive thin film or a patterned film is present.

【0018】(15)前記シート基材が連続シート基材
であることを特徴とする前記(1)ないし(14)のい
ずれか1に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方
法。 (16)前記シート基材が、搬送部材の上に置かれて搬
送される非連続シートであることを特徴とする前記
(1)ないし(15)のいずれか1に記載のシート基材
に結晶性薄膜を形成する方法。 (17)前記第1工程の前に、さらに、シート基材を洗
浄および/または脱気する工程を有することを特徴とす
る前記(1)ないし(16)のいずれか1に記載のシー
ト基材に結晶性薄膜を形成する方法。 (18)前記洗浄および/または脱気が、シート基材に
対する加熱処理および/または放電処理により行われる
ことを特徴とする前記(1)ないし(17)のいずれか
1に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方法。
(15) The method for forming a crystalline thin film on a sheet substrate according to any one of (1) to (14), wherein the sheet substrate is a continuous sheet substrate. (16) The sheet base material according to any one of (1) to (15) above, characterized in that the sheet base material is a discontinuous sheet placed on a conveying member and conveyed. Method for forming a conductive thin film. (17) The sheet base material according to any one of (1) to (16), further comprising a step of cleaning and / or degassing the sheet base material before the first step. Method for forming crystalline thin film on. (18) The sheet substrate according to any one of (1) to (17), wherein the cleaning and / or deaeration is performed by heat treatment and / or discharge treatment of the sheet substrate. Method for forming crystalline thin film.

【0019】(19)アモルファスまたは低結晶性薄膜
を形成する第1のチャンバーと、シート基材を50〜3
00℃に維持しつつ前記薄膜が吸収する波長の光を光照
射する第2のチャンバーと、シート基材を第1のチャン
バー内と第2のチャンバー内をこの順に搬送する手段を
備え、前記第1のチャンバーは、アモルファスまたは低
結晶性薄膜を形成する手段と、チャンバー内を真空また
は低ガス圧雰囲気に保持する手段と、シート基材の搬入
部と搬出部を備え、前記第2のチャンバーは、シート基
材を50〜300℃に維持する手段と、前記薄膜が吸収
する波長の光を照射する光照射手段と、チャンバー内を
真空またはガス雰囲気に保持する手段と、シート基材の
搬入部と搬出部を備える、請求項1ないし請求項18の
いずれか1項に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成す
る方法に用いる装置。 (20)前記第1のチャンバーと、第2のチャンバー
と、シート基材を搬送する手段が、同一の真空系内にあ
ることを特徴とする前記(19)に記載の装置。 (21)さらに、前記同一の真空系内に、シート基材を
第1チャンバーに搬入する前に洗浄および/または脱気
する手段を備えることを特徴とする前記(19)または
(20)に記載の装置。
(19) The first chamber for forming an amorphous or low crystalline thin film and the sheet substrate are 50 to 3
A second chamber for irradiating light having a wavelength absorbed by the thin film while maintaining the temperature at 00 ° C .; and a means for transporting the sheet base material in the first chamber and the second chamber in this order, The first chamber comprises means for forming an amorphous or low crystalline thin film, means for maintaining the chamber in a vacuum or low gas pressure atmosphere, and a carrying-in and carrying-out part of the sheet base material, and the second chamber is A means for maintaining the sheet base material at 50 to 300 ° C., a light irradiating means for irradiating light having a wavelength absorbed by the thin film, a means for holding the chamber in a vacuum or gas atmosphere, and a sheet base material carrying-in part. An apparatus used in the method for forming a crystalline thin film on the sheet base material according to claim 1, further comprising: (20) The apparatus according to (19), wherein the first chamber, the second chamber, and the means for conveying the sheet base material are in the same vacuum system. (21) The above-mentioned (19) or (20), further comprising means for cleaning and / or degassing the sheet base material in the same vacuum system before loading the sheet base material into the first chamber. Equipment.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明のシート基材に結晶性薄膜
を形成する方法は、少なくとも、次ぎの2つの工程、す
なわち、(1)連続的に搬送されるシート基材に、真空
下あるいは低ガス圧雰囲気下でアモルファスまたは低結
晶性薄膜を(以下において、アモルファスおよび低結晶
性薄膜を含めて、単に「アモルファス薄膜」ということ
がある。)形成する第1の工程、および(2)真空下あ
るいはガス雰囲気下において、薄膜が形成された前記シ
ート基材を、50℃以上で300℃以下である温度に維
持しながら、前記第1の工程で形成された薄膜に、該薄
膜が吸収する波長の光を照射して、前記アモルファス薄
膜を結晶性の薄膜に変換する第2の工程を有する。 本
発明においては、アモルファス薄膜を形成する工程と、
アモルファス薄膜を結晶性薄膜に変換する工程を連続的
に行うことで、結晶性薄膜の用途に応じた種々の機能性
の薄膜を簡便に作製することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material of the present invention comprises at least the following two steps: A first step of forming an amorphous or low crystalline thin film (hereinafter, may be simply referred to as "amorphous thin film" including amorphous and low crystalline thin film) in a low gas pressure atmosphere, and (2) vacuum The thin film formed in the first step is absorbed by the thin film formed in the first step while maintaining the temperature of the sheet base material on which the thin film is formed at 50 ° C. or higher and 300 ° C. or lower under a gas atmosphere. It has a 2nd process of irradiating light of a wavelength and converting the said amorphous thin film into a crystalline thin film. In the present invention, a step of forming an amorphous thin film,
By continuously performing the step of converting the amorphous thin film into the crystalline thin film, various functional thin films can be easily prepared according to the use of the crystalline thin film.

【0021】特に、本発明の第2の工程では、アモルフ
ァス薄膜が形成されたシート基材を50〜300℃温度
範囲に維持しながら、該薄膜が吸収する波長の波長の光
を該薄膜に照射するだけで高結晶性薄膜が得られるの
で、従来の、アモルファス薄膜をレーザ光照射により1
000℃近い温度でアニールして結晶性の薄膜を得る方
法に比較し、加熱温度は非常に低くてもよい。また、レ
ーザ光スポットを走査する必要がなく、ランプ型光照射
装置により全面に特定光線を照射するだけでよい。した
がって、従来の方法に比較して、短時間で、かつ大掛か
りな装置も必要とせず大面積の面型結晶性薄膜を製造す
ることが可能であり、製造装置コストや製造価格も格段
に低くなる。また、従来、プラスティック基材の上に化
合物薄膜を形成するためには特別な工程や装置が必要で
あったのに対し、本発明により、簡便なプロセスおよび
装置によって、プラスティック基材の上に高結晶性薄膜
を作製することが可能になった。
Particularly, in the second step of the present invention, while maintaining the temperature of the sheet base material on which the amorphous thin film is formed in the temperature range of 50 to 300 ° C., the thin film is irradiated with light having a wavelength of a wavelength absorbed by the thin film. A highly crystalline thin film can be obtained by simply
The heating temperature may be very low as compared with the method of obtaining a crystalline thin film by annealing at a temperature close to 000 ° C. Further, it is not necessary to scan the laser beam spot, and it suffices to irradiate the specific light beam on the entire surface by the lamp type light irradiation device. Therefore, as compared with the conventional method, it is possible to manufacture a large area planar crystalline thin film in a short time without requiring a large-scale apparatus, and the manufacturing apparatus cost and manufacturing cost are significantly reduced. . Further, conventionally, a special process or apparatus was required to form a compound thin film on a plastic substrate, but the present invention provides a simple process and apparatus for forming a high-quality compound film on a plastic substrate. It has become possible to produce crystalline thin films.

【0022】また、以前では、ミラー、ガラス等の表面
に光触媒薄膜を設ける防曇処理、防汚処理、親水化処理
等を施すには、ミラー、ガラス等の表面にまず酸化チタ
ンのアモルファス薄膜を形成した後、これを400℃以
上で焼成し結晶化度を制御する必要があり、高温処理の
ため複雑で高精度な制御手段を伴う方法であった。本発
明の製造方法により、低耐熱性プラスティック基材に高
結晶性薄膜を設けた基板が容易に得られる様になり、簡
便に所望の高結晶性化合物膜を得ることができるように
なった。
Further, before, in order to perform antifogging treatment, antifouling treatment, hydrophilization treatment, etc., in which a photocatalytic thin film is provided on the surface of a mirror, glass, etc., an amorphous thin film of titanium oxide is first applied to the surface of the mirror, glass, etc. After the formation, it was necessary to calcine this at 400 ° C. or higher to control the crystallinity, which was a method involving a complicated and highly accurate control means because of high temperature treatment. By the manufacturing method of the present invention, a substrate in which a highly crystalline thin film is provided on a low heat resistant plastic substrate can be easily obtained, and a desired highly crystalline compound film can be easily obtained.

【0023】特に、シート状プラスティック基材上にT
FT駆動回路を作製したり、あるいは、さらにこれに光
起電力発生用高結晶性薄膜を設けたものを電着基板と
し、光電着法によりカラーフィルター膜を形成すること
も可能になった。カラーフィルターの場合、基材に光透
過性が要求されるが、光透過性があるプラスティック基
材でかつ偏光性のない特性の基材としては現在のとこ
ろ、耐熱温度が200℃前後のものしかないので、20
0℃前後の加熱処理により、光電変換効率(光起電力)
が充分大きい高結晶性薄膜の形成は不可能であったが、
本発明により可能となった。したがって、ますます軽量
化や耐衝撃性の改良が要求される、携帯液晶表示パネル
への応用が期待される。
In particular, T is formed on a sheet-like plastic substrate.
It has become possible to fabricate an FT drive circuit or to form a color filter film by a photoelectric deposition method using an electrodeposition substrate having a highly crystalline thin film for photovoltaic generation provided thereon. In the case of a color filter, the substrate is required to have a light-transmitting property, but at present, the only heat-resistant plastic substrate that has a non-polarizing property is a heat-resistant temperature of around 200 ° C. Because there is no, 20
Photoelectric conversion efficiency (photovoltaic) by heat treatment at around 0 ℃
It was impossible to form a highly crystalline thin film with
This is made possible by the present invention. Therefore, it is expected to be applied to portable liquid crystal display panels, which are required to be further reduced in weight and improved in impact resistance.

【0024】先ず、本発明の第1工程について説明す
る。本発明の方法に用いられるシート基材の材料として
は、ガラス、プラスティック、ガラエポ基板、各種セラ
ミックスなどと、Si、GaN、GaAs、GaP等の
単結晶基板等が挙げられる。前記シート基材は、連続的
に搬送可能であることが必要であるので、シート基材は
可撓性を有するフィルム、シートあるいは板からなる連
続シート基材であるか、あるいは、可撓性を有していな
くても、搬送手段、たとえば搬送ベルトの上に載せられ
連続的に搬送可能であるような形状および大きさを有し
ているものであればよい。前記プラスティック材料とし
ては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリエーテルイ
ミド、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、
ポリアラミド、ノルボルネン樹脂(JSR社製、商品
名:アートン)等が挙げられる。上記の樹脂の中でノル
ボルネン樹脂は、広い波長範囲において光透過率が高く
かつ耐熱性に優れた樹脂として近年注目されているもの
である(月刊「化学経済」1997年12月号別冊)。
First, the first step of the present invention will be described. Examples of the material of the sheet base material used in the method of the present invention include glass, plastics, glass epoxy substrates, various ceramics, and single crystal substrates such as Si, GaN, GaAs, and GaP. Since the sheet base material needs to be capable of being continuously conveyed, the sheet base material is a continuous sheet base material composed of a flexible film, sheet or plate, or is flexible. It does not have to be provided as long as it has a shape and a size such that it can be continuously carried by being placed on a carrying means, for example, a carrying belt. Examples of the plastic material include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyether ether ketone, polyether sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyether ketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate,
Examples thereof include polyaramid and norbornene resin (manufactured by JSR, trade name: Arton). Among the above resins, the norbornene resin has recently been attracting attention as a resin having a high light transmittance in a wide wavelength range and an excellent heat resistance (monthly "Chemical Economy", December 1997, Supplement).

【0025】本発明において用いるシート基材は、光透
過性材料であることが、作製される結晶性薄膜形成シー
ト基材の用途を、種々拡大する意味において好ましい。
さらに、光電着法において用いる光電変換効率の高い半
導体薄膜を形成するには、加熱温度を比較的高くする方
が好ましいため、基材としてプラスティック基材を用い
る場合は、耐熱性がより高いプラスティック基材が必要
である。耐熱性が高いプラステック基材としては、ポリ
イミドが代表的な材料であるが、液晶表示素子に用いる
場合には透明性が求められ、この場合には、ポリカーボ
ネート(PC)、ポリエーテルサルフォン(PES)、
ポリサルフォン(PS)などが用いられる。特に、耐熱
性PCやPESは透明性が高くて、耐熱性が230度程
度まで得られること、また、光学異方性が少ないことか
ら、液晶部品用の薄膜着膜用基材としては最適である。
プラスティックの耐熱性はガラス転移点で表すことがで
き、本発明のシート基材に用いるプラスティック材料の
ガラス転移点は10〜250℃程度のものを用いること
ができる。
The sheet base material used in the present invention is preferably a light transmissive material in the sense of expanding various uses of the crystalline thin film-forming sheet base material to be produced.
Furthermore, in order to form a semiconductor thin film with high photoelectric conversion efficiency used in the photoelectric deposition method, it is preferable to use a relatively high heating temperature. Therefore, when a plastic substrate is used as the substrate, a plastic substrate having higher heat resistance is used. You need wood. Polyimide is a typical material for a plastic base material having high heat resistance, but transparency is required when it is used in a liquid crystal display device. In this case, polycarbonate (PC), polyether sulfone ( PES),
Polysulfone (PS) or the like is used. In particular, heat-resistant PC and PES are highly transparent, can obtain heat resistance up to about 230 degrees, and have little optical anisotropy. Therefore, they are optimal as thin film deposition base materials for liquid crystal parts. is there.
The heat resistance of plastics can be expressed by the glass transition point, and the glass transition point of the plastic material used for the sheet base material of the present invention can be about 10 to 250 ° C.

【0026】シート基材として連続したプラスティック
シート基材を用いる場合の厚さは、シート基材の安定な
搬送性やハンドリング、シート基材自体の剛性力により
成膜した薄膜を安定に維持することなどを考慮して、7
〜500μm程度が適しており、75〜260μmの厚
さがより好ましい。また、非連続のプラスティックシー
ト基材を搬送ベルトなどの搬送手段により搬送する場合
においても、ハンドリングの点を考慮すると、前記のよ
うな厚さを有するシート基材を用いることが好ましい。
シート基材の熱安定性を高くするため、シート基材に極
く薄い熱絶縁性あるいは耐熱性の薄膜を、結晶性薄膜を
設ける側に形成することができる。この薄膜は、耐熱性
が180℃以上、好ましくは300℃以上で、熱伝導率
が0.02cal/sec・℃・cm3以下、好ましくは0.00
8cal/sec・℃・cm3以下である低熱伝導性の材料から形
成でき、膜厚は0.01から50μm、好ましくは0.
07から1.9μm程度が適切である。このような薄膜
としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化ジルコニア、酸化
アルミ等のセラミックス等が用いられる。
When a continuous plastic sheet base material is used as the sheet base material, the thickness is such that the thin film formed by the stable transportability and handling of the sheet base material and the rigidity of the sheet base material itself can be stably maintained. 7 etc.
Approximately 500 μm is suitable, and a thickness of 75 to 260 μm is more preferable. Further, even when the discontinuous plastic sheet base material is conveyed by a conveying means such as a conveyor belt, it is preferable to use the sheet base material having the above-mentioned thickness in view of handling.
In order to increase the thermal stability of the sheet base material, an extremely thin heat insulating or heat resistant thin film can be formed on the side of the sheet base material on which the crystalline thin film is provided. This thin film has a heat resistance of 180 ° C. or higher, preferably 300 ° C. or higher, and a thermal conductivity of 0.02 cal / sec · ° C. · cm 3 or lower, preferably 0.00
It can be formed from a material having a low thermal conductivity of 8 cal / sec · ° C · cm 3 or less, and a film thickness of 0.01 to 50 μm, preferably 0.1.
About 07 to 1.9 μm is suitable. As such a thin film, ceramics such as silicon oxide, silicon nitride, zirconia oxide, and aluminum oxide are used.

【0027】また、シート基材にさらにITO等の光透
過性導電性薄膜を設けたものを用いて本発明の結晶性半
導体薄膜形成を行うことができる。得られる光透過性導
電性薄膜と結晶性半導体薄膜が形成されたシート基材を
用いて、光電着法によりカラーフィルターを作製する場
合には、シート基材も光透過性であることが必要であ
る。なお、後述のように、前記ITO等の導電性薄膜
を、本発明の方法により形成することもできる。また、
得られる結晶性薄膜の機能・用途に応じて、シート基材
に酸化珪素、酸化ジルコニア、窒化珪素等の光透過性薄
膜、シリコーン、炭化珪素、窒化ガリウム等の半導電性
薄膜、ITO等の光透過性導電性薄膜、パターン化膜、
酸化ジルコニウム(ZrO2)等の光反射防止膜、酸化
ケイ素あるいは窒化ケイ素等のガスバリアー膜を設けた
ものも、本発明の結晶性薄膜の形成に用いることができ
る。
The crystalline semiconductor thin film of the present invention can be formed by using a sheet base material further provided with a light-transmissive conductive thin film such as ITO. When a color filter is produced by the photoelectric deposition method using the sheet base material on which the resulting light-transmitting conductive thin film and crystalline semiconductor thin film are formed, the sheet base material also needs to be light-transmitting. is there. The conductive thin film such as ITO can be formed by the method of the present invention as described later. Also,
Depending on the function and application of the crystalline thin film obtained, a light transmissive thin film such as silicon oxide, zirconia, and silicon nitride, a semiconductive thin film such as silicone, silicon carbide, and gallium nitride, and a light such as ITO can be used for the sheet base material. Transparent conductive thin film, patterned film,
A film provided with a light antireflection film such as zirconium oxide (ZrO 2 ) or a gas barrier film such as silicon oxide or silicon nitride can also be used for forming the crystalline thin film of the present invention.

【0028】本発明の第1工程で形成するアモルファス
薄膜は、Si、Ge、Ga、Zr、Ti、Zn、Bi、Ta、In、Sn、A
s、Al、P、Sb、Cd、Y、Nb、V、B、Ru、Re、Moの酸化
物、窒化物、炭化物、複合セラミックスの1種または複
数種を主成分として含む。前記複合セラミックスとは、
前記元素の酸窒化物、炭窒化物など複合化物を意味す
る。具体的には、SiC、SiO2、GaN、ZrO2
ZnO、PbO、BaTiO3、Bi2Ti411、Bi4
Ti312、ITO、Y23・Al23、YAlO3、S
tTiO2、TiO2、ZnO、NaNbO3、NaV
3、V23、VO、BeO・AlO3、RuO2、Zr
C、TiC、TaC、B4C、BN、Mo1-xx、等が
挙げられる。中でも、TiO2、ZnO等は結晶化させ
た場合(金属酸化物半導体)、バンドギャップが大きく
透明で、光照射効率(光起電力効率)も優れている。特
に、TiO2は電着液に浸漬した時の安定性に優れ、吸
収が400nm以下にしかなく、光透過性であるので、
カラーフィルタ作製用の光半導体薄膜としてはそのまま
使用することが可能であり、また、前記のごとき防曇あ
るいは防汚の用途に適用することも好ましい。
The amorphous thin film formed in the first step of the present invention is Si, Ge, Ga, Zr, Ti, Zn, Bi, Ta, In, Sn, A.
s, Al, P, Sb, Cd, Y, Nb, V, B, Ru, Re, Mo oxides, nitrides, carbides, and composite ceramics as a main component. What is the composite ceramics?
It means a compound such as oxynitride or carbonitride of the above elements. Specifically, SiC, SiO 2 , GaN, ZrO 2 ,
ZnO, PbO, BaTiO 3 , Bi 2 Ti 4 O 11 , Bi 4
Ti 3 O 12 , ITO, Y 2 O 3 · Al 2 O 3 , YAlO 3 , S
tTiO 2 , TiO 2 , ZnO, NaNbO 3 , NaV
O 3 , V 2 O 3 , VO, BeO.AlO 3 , RuO 2 , Zr
C, TiC, TaC, B 4 C, BN, Mo 1-x N x, and the like. Among them, TiO 2 , ZnO and the like, when crystallized (metal oxide semiconductor), have a large band gap and are transparent, and have excellent light irradiation efficiency (photovoltaic efficiency). In particular, TiO 2 has excellent stability when immersed in an electrodeposition liquid, has an absorption of 400 nm or less, and is light transmissive.
It can be used as it is as an optical semiconductor thin film for producing a color filter, and it is also preferably applied to the above-mentioned anti-fogging or anti-fouling applications.

【0029】本発明におけるアモルファス薄膜として、
Sn、In、Zn等の酸化物は透明な導電性材料である
が、結晶性が低いこれらの酸化物の薄膜に対して本発明
の第2工程の処理を施すことにより酸化物薄膜の結晶性
が高くなり、導電性が向上する。したがって、光透過率
を大きくするため薄膜の膜厚を小さくしても、必要な導
電性を確保することが可能となる。本発明の第2工程が
施されるアモルファス薄膜としては前記酸化物の他に、
さらに、SnO2にSb、Zn、またはこれらの酸化
物、またはF等を添加したもの、In23にSb、Z
n、Sn、Si、Ge、またはこれらの酸化物、または
F等を添加したもの、ZnOにAl、Ga、In、G
e、またはこれらの酸化物等を添加したもの、InGa
2、MgIn24、CdO、CdSnO4、CdGaO
4、Cd2SnO4等の無機の透明導電材料が挙げられ
る。
As the amorphous thin film in the present invention,
Although oxides such as Sn, In, and Zn are transparent conductive materials, the crystallinity of the oxide thin film can be improved by subjecting the oxide thin film having low crystallinity to the second step of the present invention. Is higher and the conductivity is improved. Therefore, even if the film thickness of the thin film is reduced in order to increase the light transmittance, it becomes possible to secure the necessary conductivity. As the amorphous thin film to which the second step of the present invention is applied, in addition to the above oxide,
Further, SnO 2 added with Sb, Zn, or an oxide thereof, F, or the like, In 2 O 3 added with Sb, Z
n, Sn, Si, Ge, or oxides thereof, or F added, ZnO Al, Ga, In, G
e, or those containing these oxides, InGa
O 2 , MgIn 2 O 4 , CdO, CdSnO 4 , CdGaO
4 , inorganic transparent conductive materials such as Cd 2 SnO 4 and the like.

【0030】本発明におけるアモルファス薄膜の「アモ
ルファス」とは、完全にアモルファス状の薄膜だけをさ
すものではなく、アモルファス部分と結晶部分が混在し
ているものも前記「アモルファス」の範疇に含まれる。
わずかにアモルファス部分を含む薄膜でも、本発明の処
理を行うことにより結晶性が増し、光触媒効果や光電変
換効果が増すことが確認されている。また、本発明の結
晶性薄膜の「結晶性」には、多結晶および単結晶のいず
れも含まれる。
The "amorphous" of the amorphous thin film in the present invention does not mean only a completely amorphous thin film, but a mixture of an amorphous portion and a crystalline portion is also included in the category of the "amorphous".
It has been confirmed that even with a thin film containing a slight amount of an amorphous part, the crystallinity is increased and the photocatalytic effect and photoelectric conversion effect are increased by the treatment of the present invention. Further, the “crystallinity” of the crystalline thin film of the present invention includes both polycrystalline and single crystal.

【0031】本発明の方法において、アモルファス薄膜
の形成法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、R
Fスパッタリング法、EB蒸着法、イオンプレーティン
グ法等が用いられる。これらの薄膜形成法は、真空下あ
るいは低ガス圧雰囲気下で行われ、その条件は、前記各
薄膜形成法により、公知の条件が適宜採用される。たと
えば真空蒸着法であれば、1.33×10-3Pa(10
-5Torr)以下の範囲の真空度で薄膜形成を行い、また、
スパッタリング法であれば、不活性ガスを導入した真空
度1.33×10-3Pa〜1.33×10-1Pa(10-5
から10‐3 Torr)の範囲の雰囲気下で成膜を行う。本発
明におけるアモルファス薄膜の膜厚は、用途に応じて適
宜選択され、たとえば、光電着に用いる二酸化チタン等
の光半導体薄膜の場合では170〜370nm程度であ
り、ITOのごとき酸化物導電性薄膜の場合には170
〜350nm程度である。プラスティック基材にアモル
ファス薄膜または低結晶性薄膜を作製する場合には、比
較的低温、たとえば、現在、透明性のよいプラスティッ
クスとして種々知られているものの耐熱温度以下(23
0℃以下)においても成膜が可能で、また、基材に対す
る損傷が少ない、スパッタリング法やRFスパッタリン
グ法が好ましく用いられる。その時は、シート基材の裏
面に冷却水や冷媒を通す工夫をした冷却機構を設けて、
シート基材の昇温し過ぎるのを抑えることもできる。
In the method of the present invention, as the method for forming the amorphous thin film, vacuum vapor deposition method, sputtering method, R
An F sputtering method, an EB vapor deposition method, an ion plating method or the like is used. These thin film forming methods are performed in a vacuum or in a low gas pressure atmosphere, and the conditions are appropriately selected from known conditions depending on the thin film forming methods. For example, in the case of the vacuum evaporation method, 1.33 × 10 −3 Pa (10
-5 Torr) The thin film is formed in the vacuum range below.
In the case of the sputtering method, the degree of vacuum with an inert gas introduced is 1.33 × 10 −3 Pa to 1.33 × 10 −1 Pa (10 −5
Performing film formation in an atmosphere in the range of 10- 3 Torr) from. The film thickness of the amorphous thin film in the present invention is appropriately selected according to the application, and is, for example, about 170 to 370 nm in the case of an optical semiconductor thin film such as titanium dioxide used for photoelectric deposition, and that of an oxide conductive thin film such as ITO. In some cases 170
It is about 350 nm. When an amorphous thin film or a low crystalline thin film is formed on a plastic substrate, it is relatively low temperature, for example, not more than the heat resistant temperature of what is currently known as plastics having good transparency (23
A sputtering method or an RF sputtering method, which can form a film even at 0 ° C. or less) and has little damage to the substrate, is preferably used. At that time, by providing a cooling mechanism on the back surface of the sheet base material that allows cooling water or a refrigerant to pass through,
It is also possible to prevent the temperature of the sheet base material from rising too high.

【0032】また、前記第1の工程において、異なる2
層以上のアモルファス薄膜をシート基材に積層して設け
ることも可能である。たとえば、シート基材にまず、結
晶性の低い透明導電膜を形成し、次いで、その上に、ア
モルファス状の半導体用薄膜を形成する。第2の工程に
おける光アニールにより、導電膜および半導体用薄膜が
ともに、より結晶性の高い薄膜に変換される。
In the first step, different 2
It is also possible to provide an amorphous thin film having more than one layer by laminating it on a sheet base material. For example, a transparent conductive film having low crystallinity is first formed on a sheet base material, and then an amorphous semiconductor thin film is formed thereon. The photo-annealing in the second step converts both the conductive film and the semiconductor thin film into a thin film having higher crystallinity.

【0033】次ぎに、本発明の方法の第2工程について
説明する。第2工程では、真空下あるいはガス雰囲気下
において、薄膜が形成された前記シート基材を、50℃
以上で300℃以下である温度に維持しながら、前記第
1の工程で形成された薄膜に、該薄膜が吸収する波長の
光を照射することにより、アモルファス薄膜を結晶性の
薄膜に変換する。(本発明における第2工程を、以下で
「光アニール工程」と、この工程の処理を「光アニール
処理」いうことがある。)前記維持温度は、シート基材
の温度であるが、その上に形成されているアモルファス
薄膜は非常に薄い膜であるので、基材温度が50〜30
0℃になるように制御すると、アモルファス薄膜はこの
温度に極めて近い温度となる。
Next, the second step of the method of the present invention will be described. In the second step, the sheet base material on which the thin film is formed is heated to 50 ° C. under vacuum or gas atmosphere.
The amorphous thin film is converted to a crystalline thin film by irradiating the thin film formed in the first step with light having a wavelength absorbed by the thin film while maintaining the temperature at 300 ° C. or lower. (Hereinafter, the second step in the present invention may be referred to as a “photo-annealing step”, and the treatment of this step may be referred to as a “photo-annealing step”.) The maintenance temperature is the temperature of the sheet base material. Since the amorphous thin film formed on the substrate is a very thin film, the substrate temperature is 50 to 30
When controlled to be 0 ° C., the temperature of the amorphous thin film becomes extremely close to this temperature.

【0034】本発明の方法においてアモルファス薄膜を
有する基材の温度を、50℃以上とすれば充分にアモル
ファス状態を結晶あるいは多結晶の状態に変化させるこ
とができる。シート基材をこの温度に維持するには通常
加熱する。加熱の上限温度は特に制限はないが、シート
基材の耐熱性、加熱方法の選択、加熱温度の制御、エネ
ルギーロス等の観点から、300℃以下である。結晶性
の高い(たとえば光電変換効率が高い)薄膜を作製する
観点からは、前記温度範囲においてより高い温度が好ま
しいが、シート基材の耐熱温度を考慮することも必要で
あり、前記加熱温度はシート基材の耐熱温度を越えない
ことが好ましく、特に、シート基材の耐熱温度より少な
くとも10℃以下まで加熱することが好ましい。シート
基材の材料がプラスティック材料の場合には、そのプラ
スティック材料のガラス転移温度、または融点、流動開
始点以下の温度を適用することが好ましい。なお、後述
の光の照射によりアモルファス薄膜の温度が上昇する
が、この温度上昇がシート基材を損なう程の場合は、適
宜冷却手段を用いてシート基材温度を調節することがで
きる。
In the method of the present invention, if the temperature of the substrate having the amorphous thin film is set to 50 ° C. or higher, the amorphous state can be sufficiently changed to the crystalline or polycrystalline state. The sheet substrate is usually heated to maintain this temperature. The upper limit temperature of heating is not particularly limited, but is 300 ° C. or less from the viewpoint of heat resistance of the sheet base material, selection of heating method, control of heating temperature, energy loss, and the like. From the viewpoint of producing a thin film with high crystallinity (for example, high photoelectric conversion efficiency), a higher temperature is preferable in the above temperature range, but it is also necessary to consider the heat resistant temperature of the sheet base material, and the heating temperature is It is preferable not to exceed the heat resistant temperature of the sheet base material, and it is particularly preferable to heat to at least 10 ° C. or lower than the heat resistant temperature of the sheet base material. When the material of the sheet base material is a plastic material, it is preferable to apply a glass transition temperature, a melting point, or a temperature below the flow starting point of the plastic material. Although the temperature of the amorphous thin film rises due to the irradiation of light, which will be described later, if the temperature rise is such that the sheet base material is damaged, the temperature of the sheet base material can be adjusted appropriately by using a cooling means.

【0035】アモルファス薄膜が吸収を有する光の波長
は、薄膜の化学組成により異なるが、たとえば、酸化チ
タンの場合では170〜370nmであり、また、IT
Oの場合では170〜350nmである。アモルファス
薄膜が吸収を有する波長の光を照射する手段は、吸収波
長の光を出す光源が適宜用いられる。光照射効率を上げ
るために、ランプ状の光源を用いると均一に大きな面積
を短時間で光照射できる。光源の光波長域については、
短波長領域、特に400nm以下の波長域の場合、エネ
ルギー密度が高く、エネルギー選択性により、光吸収箇
所における加熱効率が高くより好ましい。たとえば、紫
外線を照射する場合では、市販の高圧水銀灯を光源とし
てピーク波長を取り出した紫外線照射装置により十分可
能であるが、中でもエキシマランプが好ましく用いられ
る。また、前記の光の波長が、アモルファス薄膜の膜厚
の3倍以下、より好ましくは薄膜厚みの2倍以下になる
ようにすると、薄膜内だけを特定して急激に昇温させる
ことが可能となるので、シート基材の昇温が抑制され、
かつ、光の吸収効率が上がるので光アニ−ル効率が上が
る。さらに、照射光の波長帯域は、中心吸収波長を中心
とする狭い波長域が、他の部分を加熱せずにすむため好
ましい。光照射光量は、作製すべき化合物薄膜の厚み、
透過する材料種類にもよるが、たとえば、0.1から1
000W・秒好ましくは20から300W・秒範囲の光量
が適切である。前記光照射は、連続照射だけでなく、パ
ルス状照射も可能である。パルス間隔を適宜調節するこ
とにより、光の照射量を細かく制御することが可能とな
るため、光照射のない間にシート基材等の放熱を行わ
せ、基板の温度上昇を抑制することができ、また、シー
ト基材の温度制御が難しい場合に、パルスの数を制御す
ることにより高精度な温度制御を行うことが可能とな
る。
The wavelength of light absorbed by the amorphous thin film varies depending on the chemical composition of the thin film, but is, for example, 170 to 370 nm in the case of titanium oxide, and IT
In the case of O, it is 170 to 350 nm. A light source that emits light having an absorption wavelength is appropriately used as a means for irradiating light having a wavelength that the amorphous thin film has absorption. When a lamp-shaped light source is used to increase the light irradiation efficiency, it is possible to uniformly irradiate a large area in a short time. For the light wavelength range of the light source,
In the short wavelength region, particularly in the wavelength region of 400 nm or less, the energy density is high and the heating efficiency at the light absorption site is high due to the energy selectivity, which is more preferable. For example, in the case of irradiating with ultraviolet rays, it is sufficient to use a commercially available high-pressure mercury lamp as a light source and an ultraviolet irradiating device having a peak wavelength taken out, but an excimer lamp is preferably used among them. Further, if the wavelength of the light is set to 3 times or less the film thickness of the amorphous thin film, and more preferably 2 times or less of the thin film thickness, it is possible to specify only the inside of the thin film and rapidly raise the temperature. Therefore, the temperature rise of the sheet base material is suppressed,
Moreover, since the light absorption efficiency is increased, the light annealing efficiency is also increased. Further, the wavelength band of the irradiation light is preferably a narrow wavelength range centered on the central absorption wavelength because heating of other portions is not required. The light irradiation amount is the thickness of the compound thin film to be produced,
Depending on the type of material that penetrates, for example, 0.1 to 1
A light amount in the range of 000 W · sec, preferably 20 to 300 W · sec is suitable. The light irradiation can be pulsed irradiation as well as continuous irradiation. By adjusting the pulse interval appropriately, it is possible to finely control the light irradiation amount, so that the heat dissipation of the sheet base material etc. can be performed while the light is not irradiated, and the temperature rise of the substrate can be suppressed. Further, when it is difficult to control the temperature of the sheet base material, it becomes possible to perform highly accurate temperature control by controlling the number of pulses.

【0036】本発明の第2の工程における雰囲気は、真
空あるいはガス雰囲気が好ましい。前記の「真空」と
は、一般的に10-2Pa程度以下の真空度をさすが、他
の条件を考慮することにより適宜決定することができ
る。また、ガスの種類は、作製すべき化合物薄膜が炭化
物系、窒化物系等であるかにより、適宜選択され、たと
えば、水素ガス、酸素ガス、窒素ガス、メタンガス、エ
チレンガス、一酸化炭素ガス、シランガス、ホスフィン
ガス、アンモニアガス、またはアルゴンガス等の1種以
上が用いられる。これらのガスは、反応気体または活性
気体として作用し、アモルファス薄膜が光の照射下高温
状態で反応し、酸化されたり、還元されたり、別の反応
による化合物変性を起こしたりする(また、その際、前
記膜内はかなりの高温になるため、結晶化度の変化を生
じる。)。ガス雰囲気の圧力は、1.33×10-3Pa
(10-5Torr)〜133000Pa(103 Torr)、好まし
くは1.33×10-2Pa(10-4Torr)〜13.3Pa
(10‐1 Torr)程度である。
The atmosphere in the second step of the present invention is preferably vacuum or gas atmosphere. The above-mentioned "vacuum" generally refers to a degree of vacuum of about 10 -2 Pa or less, but can be appropriately determined by considering other conditions. The type of gas is appropriately selected depending on whether the compound thin film to be produced is a carbide type, a nitride type, or the like. For example, hydrogen gas, oxygen gas, nitrogen gas, methane gas, ethylene gas, carbon monoxide gas, One or more kinds of silane gas, phosphine gas, ammonia gas, argon gas and the like are used. These gases act as a reaction gas or an active gas, and the amorphous thin film reacts at high temperature under the irradiation of light, and is oxidized or reduced, or the compound is modified by another reaction (and at that time). , The inside of the film is heated to a considerably high temperature, which causes a change in crystallinity. The pressure of the gas atmosphere is 1.33 × 10 −3 Pa
(10 −5 Torr) to 133000 Pa (10 3 Torr), preferably 1.33 × 10 −2 Pa (10 −4 Torr) to 13.3 Pa
It is a (10- 1 Torr) about.

【0037】たとえば二酸化チタンのような酸化物半導
体の場合には、たとえば、水素を2〜5%(爆発限界以
下)を、純度の高い不活性気体(例えば窒素ガス、アル
ゴンガス、ヘリウムガス等)に混合した還元性ガス雰囲
気下(たとえば1lの内容量を有する装置を用いる場
合、流量を0.5〜2 l/minとし、ガス圧は大気
圧程度)で、光照射下アニール処理を行う。酸化物半導
体薄膜の場合、酸素分圧を低くすることにより加熱温度
をより低温にすることができるので、あらかじめ、雰囲
気を真空処理して酸素分圧を下げることが好ましい。前
記のごとき雰囲気下において、光照射しながらアニール
を行うと、酸化チタンのアモルファス薄膜は多結晶化す
るし、また酸素の格子欠陥が生じて半導体のキャリアー
濃度が増加し、半導体の光電流特性が大きく向上する。
アニール後の酸化チタン薄膜の結晶構造は、微結晶型酸
化チタン、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタ
ンおよびアモルファス型酸化チタンの1種または2種以
上の混合物であり、たとえばアナターゼ型結晶、アナタ
ーゼ型とルチル型混晶、または非晶質とアナタ―ゼ型結
晶の混晶等である。
In the case of an oxide semiconductor such as titanium dioxide, for example, 2 to 5% of hydrogen (below the explosion limit), an inert gas of high purity (eg, nitrogen gas, argon gas, helium gas, etc.) are used. Annealing treatment under light irradiation is performed in a reducing gas atmosphere mixed with (for example, when using a device having an internal capacity of 1 l, the flow rate is 0.5 to 2 l / min and the gas pressure is about atmospheric pressure). In the case of an oxide semiconductor thin film, since the heating temperature can be lowered by lowering the oxygen partial pressure, it is preferable to vacuum-treat the atmosphere in advance to lower the oxygen partial pressure. When annealing is performed while irradiating light in the atmosphere as described above, the amorphous thin film of titanium oxide is polycrystallized, and the lattice defect of oxygen is generated to increase the carrier concentration of the semiconductor, so that the photocurrent characteristic of the semiconductor is improved. Greatly improved.
The crystal structure of the titanium oxide thin film after annealing is one kind or a mixture of two or more kinds of microcrystalline titanium oxide, anatase type titanium oxide, rutile type titanium oxide and amorphous type titanium oxide, for example, anatase type crystal, anatase type titanium oxide. And a rutile type mixed crystal, or an amorphous and anatase type mixed crystal.

【0038】また、ITO等の光透過性酸化物導電膜を
低抵抗化するする場合にも、酸化チタンと同様な雰囲気
下で光アニール処理を行う。この場合も、酸素分圧を低
くすることにより透明酸化物導電膜の加熱温度をより低
温にすることができる。
Further, in order to reduce the resistance of the light-transmissive oxide conductive film such as ITO, the photo-annealing process is performed in the same atmosphere as titanium oxide. Also in this case, the heating temperature of the transparent conductive oxide film can be lowered by lowering the oxygen partial pressure.

【0039】本発明の方法により得られる結晶性薄膜の
物性は、光照射時間、光強度、雰囲気ガスの種類、雰囲
気圧力、シート基材加熱温度等を種々変化させることに
より制御をすることが可能である。
The physical properties of the crystalline thin film obtained by the method of the present invention can be controlled by variously changing the light irradiation time, light intensity, kind of atmospheric gas, atmospheric pressure, sheet substrate heating temperature and the like. Is.

【0040】前記第1工程の前に、さらに、シート基材
を洗浄および/または脱気する工程を設けることが好ま
しい。特に、プラスティックシート基材は、その表面に
汚れ、気体や水分の吸着などがあり、これらを表面に保
持したままアモルファス薄膜の形成を行うと、膜の接着
性が悪くなったり純度の高い薄膜の形成が妨げられる。
洗浄工程は、シート基材を水洗浴中に通しながらの超音
波洗浄や、アセトン等の有機溶剤の浴中を通過させるこ
とによる洗浄などの洗浄の後、乾燥を行って水分や有機
溶剤を除去することにより行なうことができる。また、
脱気工程は、シート基材表面に対する加熱処理、たとえ
ば、電熱加熱による加熱処理や、加熱下あるいは非加熱
下での、放電処理により行われる。また、単に真空下に
おいてロール状のシート基材を数回巻き直すことにより
脱気を行うこともできる。これらの洗浄および/または
脱気工程は、真空雰囲気で実施することが好ましい。真
空度は1.33×10-8Pa(10-10Torr)〜1.3
3×10-1(10-3Torr)の程度の範囲が適用される。
Before the first step, it is preferable to further provide a step of washing and / or degassing the sheet base material. In particular, the plastic sheet base material has dirt on its surface, adsorption of gas and moisture, etc., and if an amorphous thin film is formed while holding these on the surface, the adhesiveness of the film becomes poor or a high-purity thin film is formed. Formation is hindered.
In the cleaning process, ultrasonic cleaning is performed while the sheet base material is being passed through a washing bath, and cleaning is performed by passing it through a bath of an organic solvent such as acetone, followed by drying to remove water and organic solvent. It can be done by doing. Also,
The degassing step is performed by heat treatment on the surface of the sheet base material, for example, heat treatment by electric heating, or discharge treatment with or without heating. Degassing can also be performed by simply rewinding the roll-shaped sheet base material several times under vacuum. These washing and / or degassing steps are preferably performed in a vacuum atmosphere. The degree of vacuum is 1.33 × 10 -8 Pa (10 -10 Torr) to 1.3
A range on the order of 3 × 10 −1 (10 −3 Torr) applies.

【0041】次に、本発明の方法におけるシート基材の
搬送について説明する。以下においては、連続状のシー
ト基材について説明するが、非連続状のシート基材につ
いても同様である。シート基材の搬送の態様は、第1工
程および第2工程を完了させるための時間、第1および
第2工程を実施する領域の大きさ、第1工程および第2
工程の真空度等を考慮して適宜決めることができる。た
とえば、シート基材を、ある特定の速度で第1工程(第
1工程が2以上の異なるアモルファス薄膜を設ける工程
を有する場合は、その全工程を含む)および第2工程の
実施領域を搬送した場合、各領域を通過する時間の範囲
内において、それらの工程を完了させることが可能な場
合には、その速度でそれらの領域を一定の速度で連続的
に移動させればよい。また、一定速度で搬送した場合、
たとえば第2工程が終了しない場合には、第2工程の実
施領域を通過する速度を小さくし、第2工程の前にシー
ト基材を貯留する領域を設けて、第1工程と第2工程に
おける搬送速度の違いを吸収すればよい。さらに、第1
工程および/または第2工程を実施する領域において、
搬送速度を零にすることも可能である。この場合には、
搬送速度を0にする工程領域の前に、シート基材を貯留
するための手段を設ければよい。この際、シート基材の
搬送に余分な負荷をかけないことが必要である。前記態
様において、速度差を吸収するための貯留手段として
は、公知のものが用いられる。図3(A)および(B)
にその一例を示す。図3(A)に示すものは、チャンバ
ーAとチャンバーB内の搬送速度VAおよびVBが、VA
>VBのような速度差を有する場合、多段ロール機構を
用いてチャンバーAからのシート基材をルーパ部で累積
させる(たるませる)タイプのものである。また、図3
(B)に示すものは、R11ないしR14で示す上下に可動
のロール(ダンサーロール)を用いるダンサーロール機
構を利用するものであり、両チャンバー内の搬送速度に
A>VBのような速度差をもたせた場合、R11およびR
12のダンサーロールを上昇させ、一方、R13およびR14
のダンサーロールを下降させることにより、シート基材
をルーパ部に累積させるタイプのものである。
Next, the conveyance of the sheet base material in the method of the present invention will be described. Hereinafter, a continuous sheet base material will be described, but the same applies to a discontinuous sheet base material. The manner in which the sheet base material is conveyed includes the time for completing the first step and the second step, the size of the region in which the first and second steps are performed, the first step and the second step.
It can be appropriately determined in consideration of the degree of vacuum in the process. For example, the sheet base material is conveyed at a certain speed to the first step (including all steps when the first step has two or more different amorphous thin films) and the execution area of the second step. In this case, if it is possible to complete those steps within a time range of passing through each area, those areas may be continuously moved at a constant speed. Also, when transported at a constant speed,
For example, when the second step is not completed, the speed of passing through the execution area of the second step is reduced, an area for storing the sheet base material is provided before the second step, and the first step and the second step are performed. It suffices to absorb the difference in transport speed. Furthermore, the first
In the area for performing the step and / or the second step,
It is also possible to set the transport speed to zero. In this case,
Means for storing the sheet base material may be provided in front of the process area where the transport speed is set to zero. At this time, it is necessary not to apply an extra load to the transportation of the sheet base material. In the above aspect, a known storage means is used as the storage means for absorbing the speed difference. 3 (A) and (B)
An example is shown in. As shown in FIG. 3A, the transfer speeds V A and V B in the chamber A and the chamber B are V A
When there is a speed difference such as> V B , it is of a type in which the sheet base material from the chamber A is accumulated (loosened) in the looper section by using a multistage roll mechanism. Also, FIG.
The one shown in (B) uses a dancer roll mechanism shown in R 11 to R 14 that uses vertically movable rolls (dancer rolls), and the transport speed in both chambers is such that V A > V B. R 11 and R
Raises 12 dancer rolls, while R 13 and R 14
Is a type in which the sheet base material is accumulated in the looper portion by lowering the dancer roll.

【0042】本発明においては、前記の第1工程および
第2工程はともに真空あるいは低ガス圧雰囲気で行われ
ることが多いので、第1工程および第2工程を実施する
領域、さらに、洗浄および/または脱気工程を実施する
領域を、共通の真空系内に配置することが好ましい。共
通の真空系内の真空度は、1.33×10-8Pa(10
-10Torr)から1.33×10-1Pa(10‐3 Torr)程
度に調節される。
In the present invention, the above-mentioned first step and
The second step is both performed in a vacuum or low gas pressure atmosphere.
Since it often happens, the first step and the second step are carried out.
Performing the area and further cleaning and / or degassing steps
The areas are preferably arranged in a common vacuum system. Both
The degree of vacuum in the general vacuum system is 1.33 × 10-8Pa (10
-TenTorr) to 1.33 x 10-1Pa (10-3 Torr)
It is adjusted every time.

【0043】次ぎに、本発明のシート基材に結晶性薄膜
を形成する方法に用いる装置について説明する。この装
置は、アモルファスまたは低結晶性薄膜を形成する第1
のチャンバーと、シート基材を50〜300℃に維持し
つつ前記薄膜が吸収する波長の光を光照射する第2のチ
ャンバーと、シート基材を第1のチャンバー内と第2の
チャンバー内をこの順に搬送する手段を備え、前記第1
のチャンバーは、アモルファスまたは低結晶性薄膜を形
成する手段と、チャンバー内を真空または低ガス圧雰囲
気に保持する手段と、シート基材の搬入部と搬出部を備
え、前記第2のチャンバーは、シート基材を50〜30
0℃に維持する手段と、前記薄膜が吸収する波長の光を
照射する光照射手段と、チャンバー内を真空またはガス
雰囲気に保持する手段と、シート基材の搬入部と搬出部
を備えている。
Next, an apparatus used in the method for forming a crystalline thin film on the sheet base material of the present invention will be described. This device is used for forming a first amorphous or low crystalline thin film.
And a second chamber for irradiating light having a wavelength absorbed by the thin film while maintaining the sheet base material at 50 to 300 ° C., and the sheet base material in the first chamber and the second chamber. A means for transporting in this order is provided, and the first
The chamber of (1) comprises means for forming an amorphous or low crystalline thin film, means for maintaining the inside of the chamber in a vacuum or low gas pressure atmosphere, and a carry-in part and a carry-out part for the sheet base material. 50 to 30 sheets of base material
It is provided with means for maintaining the temperature at 0 ° C., light irradiating means for irradiating light having a wavelength absorbed by the thin film, means for maintaining the inside of the chamber in a vacuum or gas atmosphere, and a loading and unloading part for the sheet base material. .

【0044】前記第1のチャンバーと、第2のチャンバ
ーと、シート基材を搬送する手段は、同一の真空系内に
あることが、第1のチャンバーおよび第2のチャンバー
の真空雰囲気あるいは低ガス圧雰囲気を維持する点から
好ましい。
The first chamber, the second chamber, and the means for transporting the sheet base material should be in the same vacuum system so that the vacuum atmosphere or the low gas in the first chamber and the second chamber is low. It is preferable from the viewpoint of maintaining a pressure atmosphere.

【0045】さらに、前記装置には、同一の真空系内
に、シート基材を第1チャンバーに搬入する前に洗浄お
よび/または脱気する手段を備えることが有利である。
前記洗浄手段は、水浴中の超音波洗浄手段や有機溶剤洗
浄浴による洗浄手段が挙げられ、また、脱気手段として
は、加熱手段および/または放電処理手段を挙げること
ができる。また、本発明のシート基材に結晶性薄膜を形
成する方法において、第1工程で複数の異なるアモルフ
ァス薄膜を積層形成する場合には、第1のチャンバー
は、形成すべきアモルファス薄膜の種類に応じて複数の
チャンバーから構成される。
Further, it is advantageous that the apparatus is provided with means for cleaning and / or degassing the sheet base material before carrying it into the first chamber in the same vacuum system.
Examples of the cleaning means include ultrasonic cleaning means in a water bath and cleaning means using an organic solvent cleaning bath, and examples of the degassing means include heating means and / or discharge treatment means. Further, in the method of forming a crystalline thin film on the sheet base material of the present invention, when a plurality of different amorphous thin films are laminated in the first step, the first chamber is formed according to the type of amorphous thin film to be formed. It consists of multiple chambers.

【0046】また、第1および第2のチャンバーにおい
て、シート基材の搬送速度を異ならせるためには、各チ
ャンバー内の搬送速度をそれぞれ独立に制御するための
手段が必要である。また、速度差を吸収するための貯留
手段としては前記のごとき他段ロール機構やダンサーロ
ール機構が適宜用いられる。
Further, in order to make the sheet base material conveyance speed different in the first and second chambers, means for independently controlling the conveyance speed in each chamber is required. Further, as the storage means for absorbing the speed difference, the other-stage roll mechanism or the dancer roll mechanism as described above is appropriately used.

【0047】図を用いて、本発明の装置の一例を示す概
念図を示す。図1は、2つの異なるアモルファス薄膜を
順次、積層形成するための2つの薄膜形成チャンバー1
0と20、光アニール処理を行う光アニールチャンバー
30を、共通の真空系40に配置した装置の概念図を示
す。薄膜形成チャンバー10には、アモルファス薄膜形
成手段12、シート基材温度制御手段(通常は加熱手
段、場合によりこれに加え冷却手段)14が備えられ、
薄膜形成チャンバー20には、アモルファス薄膜形成手
段22、シート基材温度制御手段(通常は加熱手段、場
合によりこれに加え冷却手段)24が備えられている。
また、図示していないが、薄膜形成チャンバー10およ
び20には、シート基材温度検出手段、真空排気手段、
雰囲気ガス導入および排出手段等が設けられる。光アニ
ールチャンバー30は、アモルファス薄膜が吸収する波
長の光を照射する手段32、シート基材を50〜300
℃に維持する手段34(通常は加熱手段、場合によりこ
れに加え冷却手段)が備えられ、さらに、図示しないシ
ート基材温度検出手段、真空排気手段、雰囲気ガス導入
および排出手段等が設けられる。前記冷却手段は、シー
ト基材の温度が光照射により本発明の維持温度範囲を逸
脱するような場合などに用いられる。
A conceptual diagram showing an example of the apparatus of the present invention is shown with reference to the drawings. FIG. 1 shows two thin film forming chambers 1 for sequentially stacking two different amorphous thin films.
0 and 20, a conceptual diagram of an apparatus in which an optical annealing chamber 30 for performing an optical annealing process is arranged in a common vacuum system 40. The thin film forming chamber 10 is provided with an amorphous thin film forming means 12, a sheet base material temperature control means (usually a heating means, and optionally a cooling means) 14,
The thin film forming chamber 20 is provided with an amorphous thin film forming means 22 and a sheet base material temperature control means (usually a heating means, and optionally a cooling means) 24.
Although not shown, the thin film forming chambers 10 and 20 include a sheet base material temperature detecting means, a vacuum exhausting means,
Atmosphere gas introduction and discharge means and the like are provided. The optical annealing chamber 30 includes means 32 for irradiating light having a wavelength absorbed by the amorphous thin film and 50 to 300 sheets for the substrate.
Means 34 for maintaining the temperature at 0 ° C. (usually heating means, and optionally cooling means in addition to this) are provided, and further sheet base material temperature detecting means, vacuum exhausting means, atmospheric gas introducing and exhausting means, etc. are provided. The cooling means is used when the temperature of the sheet base material deviates from the maintenance temperature range of the present invention due to light irradiation.

【0048】50はロール状に巻かれたシート基材を繰
り出すロール、52はシート基材を巻き取るロールであ
り、図示しない駆動手段により駆動される。また、60
はシート基材を脱気処理するための放電処理手段を示
す。チャンバー10、20および30で用いる温度維持
手段としては、加熱の場合、たとえば電気的に加熱する
ヒーターが、冷却の場合、たとえば冷却水や冷媒等によ
る冷却手段が用いられる。また、チャンバー30で用い
る光照射手段としては、たとえばエキシマランプが用い
られる。
Reference numeral 50 is a roll for feeding the sheet base material wound in a roll shape, and 52 is a roll for winding the sheet base material, which is driven by a driving means (not shown). Also, 60
Indicates an electric discharge treatment means for degassing the sheet base material. As the temperature maintaining means used in the chambers 10, 20 and 30, in the case of heating, for example, a heater that electrically heats is used, and in the case of cooling, a cooling means such as cooling water or a refrigerant is used. Further, as the light irradiation means used in the chamber 30, for example, an excimer lamp is used.

【0049】次に、図1に記載のような装置を用いてプ
ラスチックシート基材の上に、高電気抵抗のITOと結
晶性の低い酸化チタンの薄膜を順次形成し、次いで光ア
ニール処理により、ITO薄膜および酸化チタン薄膜を
結晶性の高い薄膜に変換する方法について説明する。こ
の場合、チャンバー10、20および30のシート基材
搬送方向における長さは、特定の一定速度で連続的にシ
ート基材を搬送した場合、アモルファス薄膜の形成、光
アニール処理が充分達成されるに充分な長さを有してい
る。まず、ロール状のプラスチックシート基材Aを図1
のようにセットし、チャンバー10、20および30が
配置された共通の真空系40の真空度を調節する。ま
た、チャンバー10をあらかじめ真空処理(10-2Pa
程度)をして酸素を除去した後、水素ガスを含む高純度
窒素ガス雰囲気あるいはアルゴンガス雰囲気等に調節
し、チャンバー20も同様に真空処理し雰囲気を調節す
る。図示しないロール駆動手段によりシート基材を搬送
させる。最初に放電処理手段60によりプラスティック
シート基材表面を処理し、次いでシート基材をチャンバ
ー10内に搬送し、温度制御手段によりシート基材の温
度を薄膜形成に適した温度に調節し、RFスパッタリン
グ装置等の薄膜形成手段によりシート基材の上にITO
薄膜を形成する。ITO薄膜が形成されたシート基材
は、チャンバー20に送られ同様にして低結晶性の酸化
チタン膜が形成される。その後、シート基材はチャンバ
ー30に搬送され、シート基材を50〜300℃の温度
範囲に維持しながら、エキシマランプ等の光照射手段に
より光照射される。光アニール処理が終了したシート基
材はロール52に巻き取られる。
Next, using a device as shown in FIG. 1, thin films of ITO having a high electric resistance and titanium oxide having a low crystallinity are sequentially formed on a plastic sheet substrate, and then an optical annealing treatment is carried out. A method of converting the ITO thin film and the titanium oxide thin film into a thin film having high crystallinity will be described. In this case, the lengths of the chambers 10, 20 and 30 in the sheet substrate transport direction are such that when the sheet substrate is continuously transported at a specific constant speed, formation of an amorphous thin film and optical annealing treatment can be sufficiently achieved. It has a sufficient length. First, a roll-shaped plastic sheet substrate A is shown in FIG.
And the vacuum degree of the common vacuum system 40 in which the chambers 10, 20 and 30 are arranged is adjusted. In addition, the chamber 10 is previously vacuum-treated (10 -2 Pa
After removing oxygen for about 2 hours, the atmosphere is adjusted to a high-purity nitrogen gas atmosphere containing hydrogen gas or an argon gas atmosphere, and the chamber 20 is similarly vacuum-treated to adjust the atmosphere. The sheet base material is conveyed by roll driving means (not shown). First, the surface of the plastic sheet base material is treated by the electric discharge treatment means 60, then the sheet base material is conveyed into the chamber 10, and the temperature control means adjusts the temperature of the sheet base material to a temperature suitable for thin film formation, and RF sputtering. ITO is formed on the sheet substrate by a thin film forming means such as an apparatus.
Form a thin film. The sheet base material on which the ITO thin film is formed is sent to the chamber 20 and similarly a low crystalline titanium oxide film is formed. Then, the sheet base material is conveyed to the chamber 30, and is irradiated with light by a light irradiation means such as an excimer lamp while maintaining the temperature of the sheet base material in the temperature range of 50 to 300 ° C. The sheet base material after the optical annealing treatment is wound up on the roll 52.

【0050】前記のごとき工程により結晶性薄膜が形成
された、シート基材の応用例について幾つか挙げる。図
2(A)は後述の光電着に用いられる電着基板の一例を
示すもので、100はPESフィルム(100μm)1
00aと二酸化ケイ素からなるガスバリアー膜(100
0Å)100bから構成されるシート基材、102はI
TO膜(800Å)の導電性薄膜、104は結晶性酸化
チタン薄膜(2000Å)を表す。図2(B)は表面の
防汚に用いる親水性光触媒皮膜を設けた防汚シートの一
例を示すもので、200はポリカーボネートフィルム
(150μm)200aと窒化ケイ素からなるガスバリ
アー膜200b(800Å)から構成されるシート基
材、202は酸化ジルコニウム(ZrO2)からなる反
射防止膜(1200Å)、204は結晶性酸化チタン薄
膜(1000Å)を表す。図2(C)は、防汚シートの
他の一例を示すもので、300はポリイミドフィルム
(75μm)からなるシート基材、302は防汚シート
を他の面に貼るための粘着層(25μm)、304は結
晶性酸化チタン薄膜(500Å)を表す。
Some examples of application of the sheet base material on which the crystalline thin film is formed by the above steps will be described. FIG. 2A shows an example of an electrodeposition substrate used for photoelectric deposition described later, and 100 is a PES film (100 μm) 1
Gas barrier film consisting of 00a and silicon dioxide (100
0Å) 100b sheet base material, 102 is I
A conductive thin film of a TO film (800 Å), 104 represents a crystalline titanium oxide thin film (2000 Å). FIG. 2 (B) shows an example of an antifouling sheet provided with a hydrophilic photocatalytic film used for antifouling of the surface. Reference numeral 200 denotes a polycarbonate film (150 μm) 200a and a gas barrier film 200b (800Å) made of silicon nitride. A sheet base material is constituted, 202 is an antireflection film (1200Å) made of zirconium oxide (ZrO 2 ), and 204 is a crystalline titanium oxide thin film (1000Å). FIG. 2C shows another example of the antifouling sheet, 300 is a sheet base material made of a polyimide film (75 μm), and 302 is an adhesive layer (25 μm) for sticking the antifouling sheet on the other surface. , 304 represents a crystalline titanium oxide thin film (500 Å).

【0051】次に、前記図2(A)で挙げたような、プ
ラスティックシート基材の上に光透過性の導電膜と光半
導体薄膜を設けた光電着基板を用いてカラーフィルター
を作製する方法について説明する。光電着基板における
プラスティックシート基材の厚みは、0.4mm以下好
ましくは0.07mmから0.2mm、より好ましくは
0.12mmから0.18mmの範囲であると、光の回
折の影響を小さくできるため、光電着装置において、結
像光学系やミラー反射光学系を有する露光装置を備えた
装置を用いる必要がなく、以下で説明するような装置に
より着膜させることができる。
Next, as shown in FIG. 2A, a method of producing a color filter using a photoelectric deposition substrate having a light-transmitting conductive film and an optical semiconductor thin film provided on a plastic sheet substrate. Will be described. When the thickness of the plastic sheet base material in the photo-electrodeposition substrate is 0.4 mm or less, preferably 0.07 mm to 0.2 mm, more preferably 0.12 mm to 0.18 mm, the influence of light diffraction can be reduced. Therefore, it is not necessary to use an apparatus provided with an exposure apparatus having an imaging optical system and a mirror reflection optical system in the photoelectric deposition apparatus, and the film can be deposited by the apparatus described below.

【0052】本発明において用いる電着装置の一例を、
概念図として図4に示す。図4で示される電着装置は、
前記のように光の回折が起こらない程度に薄い基材(プ
ラスチック基材等)を用いた基板に電着を行なうのに適
した装置であり、フォトマスク71、電着液を収納した
電着槽80、ポテンショスタットのごとき電圧印加のた
めの手段90、白金黒のごとき対向電極91、飽和カロ
メル電極のごときリファレンス電極92およびHg−X
eの均一照射光源73を備えている。フォトマスク71
は、プラスチック基材12に密着させて用いる。
An example of the electrodeposition device used in the present invention is
A conceptual diagram is shown in FIG. The electrodeposition device shown in FIG.
As described above, the apparatus is suitable for performing electrodeposition on a substrate using a thin base material (plastic base material or the like) that does not cause light diffraction, and includes a photomask 71 and an electrodeposition solution containing an electrodeposition solution. Tank 80, means 90 for applying voltage such as potentiostat, counter electrode 91 such as platinum black, reference electrode 92 such as saturated calomel electrode and Hg-X.
The uniform irradiation light source 73 of e is provided. Photo mask 71
Is used in close contact with the plastic substrate 12.

【0053】また、電着装置の他の例を図5に示す。図
5で示すカラーフィルター製造装置は、プロジェクショ
ン型露光装置を備えたものであり、紫外線を照射するた
めの光源(図示せず)、第一の結像光学レンズ72と、
第二の結像光学レンズ73を有する結像光学系、第一の
結像光学レンズと第二の結像光学レンズの間に挿入した
フォトマスク71、電着液を収納した電着槽80、ポテ
ンショスタットのごとき電圧印加のための手段90、対
向電極91、飽和カロメル電極のごときリファレンス電
極92を備えている。また、前記のカラーフィルター製
造装置において前記結像光学系に代え、ミラー反射光学
系を使用することも可能である。電着の際、図5で示す
ように、電着槽の電着液に基板の半導体薄膜が接触する
ように基板を電着装置に配置させ、露光装置からの光が
半導体薄膜の表面に結像するように調節する。前記結像
光学系の結像光学レンズと光透過性の基板面との距離を
1mm〜50cmにすることが取り扱いの点からみて好
ましく、結像光学系の焦点深度は±10〜±100μm
の範囲であることが精度と取り扱いの点から好ましい。
Another example of the electrodeposition apparatus is shown in FIG. The color filter manufacturing apparatus shown in FIG. 5 includes a projection type exposure apparatus, and includes a light source (not shown) for irradiating ultraviolet rays, a first imaging optical lens 72, and
An image forming optical system having a second image forming optical lens 73, a photomask 71 inserted between the first image forming optical lens and the second image forming optical lens, an electrodeposition tank 80 containing an electrodeposition liquid, It is provided with means 90 for applying a voltage such as a potentiostat, a counter electrode 91, and a reference electrode 92 such as a saturated calomel electrode. Further, it is possible to use a mirror reflection optical system instead of the image forming optical system in the color filter manufacturing apparatus. At the time of electrodeposition, as shown in FIG. 5, the substrate is placed in the electrodeposition apparatus so that the semiconductor thin film of the substrate comes into contact with the electrodeposition liquid in the electrodeposition tank, and the light from the exposure device is bound to the surface of the semiconductor thin film. Adjust to image. It is preferable from the viewpoint of handling that the distance between the imaging optical lens of the imaging optical system and the light-transmitting substrate surface is 1 mm to 50 cm, and the depth of focus of the imaging optical system is ± 10 to ± 100 μm.
From the viewpoints of accuracy and handling, the range is preferable.

【0054】また、電着液については、特開平11−1
74790号公報の段落0017から0041までの技
術をすべて利用することができる。さらに電着性高分子
材料として、架橋性基を導入したものを用い、着色膜形
成後に熱処理をして、カラーフィルター膜の耐熱性、耐
溶剤性等を向上させることができる。架橋性基を導入し
た電着性高分子材料を用いる電着液は、特願2000−
227721号の段落0037から0050までに記載
されている電着液を用いることができる。
Regarding the electrodeposition liquid, JP-A-11-1
All of the techniques disclosed in paragraphs 0017 to 0041 of Japanese Patent No. 74790 can be used. Further, as the electrodepositable polymer material, a material into which a crosslinkable group is introduced can be used, and heat treatment after forming the colored film can improve the heat resistance and solvent resistance of the color filter film. An electrodeposition liquid using an electrodeposition polymer material having a crosslinkable group introduced is disclosed in Japanese Patent Application No. 2000-
The electrodeposition liquid described in paragraphs 0037 to 0050 of 227721 can be used.

【0055】図4または図5に示すようにフォトマスク
を用いて、光半導体薄膜に選択的に紫外線を照射する
と、選択領域に光起電力が生成し、電着液中の電着材料
が光半導体薄膜の上に着膜する。この際、発生する起電
力が、電着を生じさせる程度に充分大きければ、電圧印
加装置によりバイアス電圧を印加する必要がないが、不
充分な場合には、電圧印加装置により数V程度のバイア
ス電圧を印加する。なお、前記電着基板は、プラスチッ
ク基材を用いるものを例にとって説明したが、プラスチ
ック基材に代え、ガラス基材等の基材を用いることがで
きるのは勿論である。
When the photo-semiconductor thin film is selectively irradiated with ultraviolet rays using a photomask as shown in FIG. 4 or FIG. 5, a photoelectromotive force is generated in the selected region, and the electrodeposition material in the electrodeposition solution is exposed to light. It is deposited on the semiconductor thin film. At this time, if the generated electromotive force is large enough to cause electrodeposition, it is not necessary to apply a bias voltage by the voltage applying device, but if it is insufficient, a bias of about several V is applied by the voltage applying device. Apply voltage. It should be noted that although the electrodeposited substrate has been described as an example using a plastic base material, it is a matter of course that a base material such as a glass base material can be used instead of the plastic base material.

【0056】また、前記のカラーフィルターの製造方法
は、光電着法により着膜させる方法であるが、光触媒法
により着膜させることも可能である。光触媒法は、光半
導体が有している光触媒作用を利用するもので、光透過
性の基板と導電膜(光透過性の場合がある)と光透過性
の半導体薄膜を有する着膜基板を用い、半導体薄膜の選
択領域に光を照射すると、半導体薄膜/導電膜/電解液
の間に内部回路が形成され、半導体薄膜に接触している
電解液に電気分解が生じ、半導体薄膜近傍の電解液の水
素イオン濃度を変化させることができる。水素イオン濃
度を変化させることにより、光電着法と同様に、電解液
からの材料の沈殿すなわち、着膜が可能になるものであ
る。電解液としては、前記光電着法において用いる電着
液と同様の組成の水性液を用いることができる。また、
光触媒法の場合には、導電膜が電解液に導通すること
と、半導体薄膜と導電膜が接していることが必要である
が、他方、対向電極は不要となる。光触媒法は、特願平
11−322507号および特願平11−322508
号に詳細に説明されている。
The color filter manufacturing method described above is a method of depositing a film by a photoelectric deposition method, but it is also possible to deposit a film by a photocatalytic method. The photocatalytic method utilizes the photocatalytic action of an optical semiconductor and uses a film-forming substrate having a light-transmissive substrate, a conductive film (which may be light-transmissive), and a light-transmissive semiconductor thin film. When a selected area of the semiconductor thin film is irradiated with light, an internal circuit is formed between the semiconductor thin film / conductive film / electrolyte solution, electrolysis occurs in the electrolytic solution in contact with the semiconductor thin film, and the electrolytic solution near the semiconductor thin film is generated. The hydrogen ion concentration can be changed. By changing the hydrogen ion concentration, it becomes possible to precipitate the material from the electrolytic solution, that is, to deposit the film, as in the photoelectric deposition method. As the electrolytic solution, an aqueous solution having the same composition as the electrodeposition solution used in the photoelectric deposition method can be used. Also,
In the case of the photocatalytic method, it is necessary that the conductive film conducts to the electrolytic solution and that the semiconductor thin film and the conductive film are in contact with each other, but on the other hand, the counter electrode becomes unnecessary. The photocatalytic method is described in Japanese Patent Application No. 11-322507 and No. 11-322508.
Issue is described in detail.

【0057】[0057]

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、
実施例中の「%」は、気体の場合を除いて「質量%」を
表す。 実施例1 第1工程を行うチャンバー(第1チャンバー)と、第2
工程を行うチャンバー(第2チャンバー)と、放電処理
装置を、共通の真空系内に配置した装置を用いた。85
μm厚さの、ロール状に巻いたポリエーテルスルホンフ
ィルムを、共通の真空系(真空度:1.33×10-1
a(10-3Torr))の中で巻き戻し、フィルム表面を1
50℃に加熱下、放電処理を施しながら、線速度10m
m/秒でロールの巻き直しを行い、これを2回繰り返
し、シート表面に付着しているガスや有機材料や水分を
低減させた。次に、前記フィルムを65mm/分の搬送
速度で第1チャンバーと第2チャンバー内を移動するよ
うに搬送速度を調節した。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. still,
"%" In the examples represents "mass%" except for the case of gas. Example 1 A chamber for performing the first step (first chamber) and a second chamber
An apparatus in which a chamber (second chamber) for carrying out the process and an electric discharge treatment apparatus were arranged in a common vacuum system was used. 85
A roll-shaped polyethersulfone film with a thickness of μm is used for a common vacuum system (vacuum degree: 1.33 × 10 −1 P
a (10 -3 Torr)) and rewind the film surface to 1
Linear velocity of 10 m while heating at 50 ° C and performing discharge treatment
The roll was rewound at m / sec, and this was repeated twice to reduce the gas, organic material, and moisture adhering to the sheet surface. Next, the transfer speed was adjusted so that the film was moved in the first chamber and the second chamber at a transfer speed of 65 mm / min.

【0058】フィルムを、アルゴンガスをキャリアガス
とし1.33×10-1Pa(10-3Torr)の真空度に調節
した第1チャンバー内に搬送し、フィルムの表面温度を
165℃に制御しつつ、高周波スパッタリング法によっ
て、アモルファス状の二酸化チタンを250nmの膜厚
になるように成膜した。次いで、アモルファス状の二酸
化チタンが成膜されたフィルムを、あらかじめ真空引き
し(3.99×10-1Pa(3×10-3Torr)、その
後、水素ガスを3体積%含む高純度窒素ガス雰囲気(第
2チャンバーの内容積の1l当り、流量は1l/mi
n)に調節した第2チャンバーに搬入し、フィルムが1
65℃になるように加熱し、その温度を保ちながら、照
射部を面状にしたエキシマランプにより、紫外線(波
長:172nm、光強度:50mW/cm2)を照射し
た(照射時間は1分に相当)。第2チャンバーから搬出
されたフィルムは、ロール状に巻き取られ、真空系から
取り出した。
The film was conveyed into the first chamber adjusted to a vacuum degree of 1.33 × 10 -1 Pa (10 -3 Torr) using argon gas as a carrier gas, and the surface temperature of the film was controlled to 165 ° C. Meanwhile, amorphous titanium dioxide was formed into a film having a thickness of 250 nm by a high frequency sputtering method. Next, the film on which amorphous titanium dioxide is formed is evacuated in advance (3.99 × 10 -1 Pa (3 × 10 -3 Torr), and then high-purity nitrogen gas containing 3% by volume of hydrogen gas is used. Atmosphere (flow rate is 1 l / mi per 1 l of the inner volume of the second chamber)
n), the film was loaded into the second chamber adjusted to
The mixture was heated to 65 ° C., and while maintaining the temperature, it was irradiated with ultraviolet rays (wavelength: 172 nm, light intensity: 50 mW / cm 2 ) by an excimer lamp having a planar irradiation part (irradiation time was 1 minute. Equivalent). The film carried out from the second chamber was wound into a roll and taken out from the vacuum system.

【0059】得られた光アニール処理皮膜のX線回折強
度を調べたところ、2θが25.260のところに回折
ピークが計測され、光アニール前の同じ位置のピーク値
の5倍となり、結晶性が高くなったことが示された。ま
た、前記皮膜の接触角を調べた結果、2.5°であり、
超親水性表面であることが確認された。この結果から、
前記光アニール処理により、アモルファスまたは低結晶
性の二酸化チタンが、高結晶性に変化したことが裏付け
られた。
When the X-ray diffraction intensity of the obtained photo-annealed film was examined, a diffraction peak was measured at 2θ of 25.260, which was 5 times the peak value at the same position before photo-annealing, and the crystallinity was improved. Was shown to be higher. Further, as a result of examining the contact angle of the film, it was 2.5 °,
It was confirmed to be a superhydrophilic surface. from this result,
It was confirmed that the photo-annealing process changed the amorphous or low crystalline titanium dioxide to high crystalline.

【0060】実施例2 この例では、第1工程を行うチャンバー(第1チャンバ
ー)と、第2工程を行うチャンバー(第2チャンバー)
と、脱気のための加熱手段を、共通の真空系内に配置し
た装置を用いた。ロール状に巻いた0.15mm厚の高
耐熱性ポリカーボネートシートを、共通の真空系(真空
度:1.33×10-3Pa(10-5Torr))の中で巻戻
し、180℃の加熱処理を施しながら、線速度4mm/
秒で4回、ロールの巻き直しを行い、シート表面に付着
しているガスや有機材料や水分を低減させた。次に、前
記シートを30mm/分の搬送速度で第1チャンバーと
第2チャンバー内を移動するように搬送速度を調節し
た。
Example 2 In this example, a chamber for performing the first step (first chamber) and a chamber for performing the second step (second chamber)
And a heating means for degassing were arranged in a common vacuum system. A 0.15 mm thick highly heat resistant polycarbonate sheet wound in a roll is rewound in a common vacuum system (vacuum degree: 1.33 × 10 −3 Pa (10 −5 Torr)) and heated at 180 ° C. Linear velocity of 4 mm /
The roll was rewound four times per second to reduce the gas, organic material and moisture adhering to the sheet surface. Next, the transport speed was adjusted so that the sheet was moved in the first chamber and the second chamber at a transport speed of 30 mm / min.

【0061】シートを、アルゴンガスをキャリアガスと
し1.33×10-1Pa(10-3Torr)の真空度に調節し
た第1チャンバー内に搬送し、シートの表面温度を16
5℃に制御しつつ、高周波スパッタリング法によって、
アモルファス状の二酸化チタンを250nmの膜厚にな
るように成膜した。次いで、アモルファス状の二酸化チ
タンが成膜されたシートを、あらかじめ真空引きし
(3.99×10-1Pa(3×10-3Torr)、その後、
水素ガスを3.8体積%含む高純度窒素ガス雰囲気(第
2チャンバーの内容積の1l当り、流量は2.5l/m
in)に調節した第2チャンバーに搬入し、フィルムが
145℃になるように加熱し、その温度を保ちながら、
エキシマランプにより、紫外線(波長:330nm、光
強度:80mW/cm2)を照射した(照射時間は15
0秒に相当)。第2チャンバーから搬出されたフィルム
は、ロール状に巻き取られ、真空系から取り出した。
The sheet was conveyed into a first chamber adjusted to a vacuum degree of 1.33 × 10 -1 Pa (10 -3 Torr) using argon gas as a carrier gas, and the surface temperature of the sheet was adjusted to 16
While controlling at 5 ℃, by high frequency sputtering method,
Amorphous titanium dioxide was formed into a film having a thickness of 250 nm. Next, the sheet on which the amorphous titanium dioxide was formed was evacuated in advance (3.99 × 10 −1 Pa (3 × 10 −3 Torr), and then,
High-purity nitrogen gas atmosphere containing 3.8% by volume of hydrogen gas (flow rate of 2.5 l / m per 1 l of the inner volume of the second chamber)
In), the film was loaded into the second chamber, and the film was heated to 145 ° C. While maintaining that temperature,
Ultraviolet rays (wavelength: 330 nm, light intensity: 80 mW / cm 2 ) were irradiated by an excimer lamp (irradiation time was 15
Equivalent to 0 seconds). The film carried out from the second chamber was wound into a roll and taken out from the vacuum system.

【0062】得られた光アニール処理皮膜のX線回折強
度を調べたところ、2θが25.260のところに回折
ピークが計測され、光アニ-ル前の同じ位置のピーク値
の4.2倍となり、結晶性が高くなった事が示された。
また、前記皮膜の接触角を調べた結果、接触角2.9°で
あり、強い親水性表面であることが観察された。この結
果から、前記アニール処理により、低結晶性の二酸化チ
タンが、高結晶性に変化したことが裏付けられた。
When the X-ray diffraction intensity of the obtained photo-annealed film was examined, a diffraction peak was measured at 2θ of 25.260, which was 4.2 times the peak value at the same position before the optical annealing. It was shown that the crystallinity became high.
As a result of examining the contact angle of the film, the contact angle was 2.9 °, and it was observed that the film had a strong hydrophilic surface. From this result, it was confirmed that the low-crystallinity titanium dioxide was changed to high crystallinity by the annealing treatment.

【0063】実施例3 この例では、第1工程を行うチャンバー(第1チャンバ
ー)と第2工程を行うチャンバー(第2チャンバー)、
脱気のための加熱装置、および第1チャンバーと第2チ
ャンバーの間にシート基材の貯留手段であるルーパを有
し、これらを共通の真空系内に配置した装置を用いた。
厚さ205μmの、ITO付きポリカーボネートフィル
ムのロールを、共通の真空系に配置し、巻戻しながら超
音波による水洗浴とアセトン浴による洗浄をし、再びロ
ール状に巻き取った。その後、共通の真空系の真空度を
1.33×10 -3Pa(10-5Torr)に調節し、再度、ロ
ールからシートを巻戻しながら、シートの表面温度が1
70℃になるようにシートを裏面から加熱し、ルーパに
おけるループの長さを調節してシートを冷却し(ルーパ
通過時間1分)、再びロール状に巻き取った。次に、前
記シートを巻戻し、60mm/分の搬送速度で第1チャ
ンバーと第2チャンバー内を移動するように搬送速度を
調節した。
Example 3 In this example, the chamber for performing the first step (first chamber
-) And a chamber for performing the second step (second chamber),
A heating device for degassing, and the first chamber and the second chamber.
A looper, which is a means for storing the sheet base material, is
Then, an apparatus in which these are arranged in a common vacuum system was used.
205μm thick polycarbonate film with ITO
Place the rolls of the paper in a common vacuum system and rewind
Clean with a water bath and an acetone bath with sound waves, and then roll it again.
It was rolled up. After that, the vacuum degree of the common vacuum system
1.33 x 10 -3Pa (10-FiveTorr), and then
While rewinding the sheet from the roll, the surface temperature of the sheet is 1
Heat the sheet from the back side to 70 ° C and put it in the looper.
Cool the seat by adjusting the loop length (looper
After a passage time of 1 minute), the film was rewound into a roll. Next, before
Rewind the sheet and carry out the first cham
Transport speed to move between the chamber and the second chamber.
I adjusted.

【0064】シートを、アルゴンガスをキャリアガスと
し3.99×10-1Pa(3×10-3Torr)の真空度に調
節した第1チャンバー内に搬送し、シートの表面温度を
161℃に制御しつつ、RFスパッタリング法によっ
て、ITO膜上に膜厚150nmの低結晶状態の二酸化
チタンを成膜した。次いで、アモルファス状の二酸化チ
タンが成膜されたシートを、あらかじめ真空引きし
(3.99×10-1Pa(3×10-3Torr)、その後、
水素ガスを2体積%含む高純度窒素ガス雰囲気(第2チ
ャンバーの内容積1l当たり、流量は50ml/mi
n)に調節した第2チャンバーに搬入し、シートが15
0℃になるように加熱し、その温度を保ちながら、エキ
シマランプにより、紫外線(波長:172nm、光強
度:80mW/cm2)を100秒間照射した。この
際、第2チャンバー内において、シート基材は光アニー
ル処理中移動せず、その間、第1チャンバーから送られ
るシート基材はルーパにより貯留した。第2チャンバー
から搬出されたシートは、ロール状に巻き取られ、真空
系から取り出した。
The sheet was conveyed into the first chamber adjusted to a vacuum degree of 3.99 × 10 -1 Pa (3 × 10 -3 Torr) using argon gas as a carrier gas, and the surface temperature of the sheet was adjusted to 161 ° C. While controlling, titanium dioxide in a low crystalline state having a film thickness of 150 nm was formed on the ITO film by the RF sputtering method. Next, the sheet on which the amorphous titanium dioxide was formed was evacuated in advance (3.99 × 10 −1 Pa (3 × 10 −3 Torr), and then,
High-purity nitrogen gas atmosphere containing 2% by volume of hydrogen gas (flow rate of 50 ml / mi per 1 l of inner volume of the second chamber)
n), the sheet is loaded into the second chamber and adjusted to 15 sheets.
The mixture was heated to 0 ° C., and while maintaining the temperature, ultraviolet rays (wavelength: 172 nm, light intensity: 80 mW / cm 2 ) were irradiated for 100 seconds by an excimer lamp. At this time, in the second chamber, the sheet base material did not move during the optical annealing process, while the sheet base material sent from the first chamber was stored by the looper. The sheet carried out from the second chamber was wound into a roll and taken out from the vacuum system.

【0065】アニール処理前後の二酸化チタン薄膜につ
いて、紫外光(1KWHg−Xeランプ、365nm、
110mW/cm2)を照射し、その時の電流電圧特性
(光電変換効率)を調べた結果、紫外光照射部分で単位
面積当り2.0mA/cm2の光電流を観測できた。結果を図6
に示す。図6から明らかなように、光アニール後では、
光電流密度が著しく上昇しており、光アニール処理によ
り、低結晶性二酸化チタンの結晶化度が高くなったこと
が裏付けられる。さらに、X線回折により、2θが2
5.260でd=3.52ÅのところにX線の回折ピー
クが約3倍高くなったこと観察された。このことは、ア
ナターゼ型の(1、0、1)面を示す。
About the titanium dioxide thin film before and after the annealing treatment, ultraviolet light (1 KWHg-Xe lamp, 365 nm,
110 mW / cm 2 ) was irradiated, and the current-voltage characteristics (photoelectric conversion efficiency) at that time were examined. As a result, a photocurrent of 2.0 mA / cm 2 per unit area could be observed in the ultraviolet light irradiation portion. The result is shown in Fig. 6.
Shown in. As is clear from FIG. 6, after the optical annealing,
The photocurrent density is remarkably increased, which proves that the crystallinity of the low crystalline titanium dioxide is increased by the photoannealing treatment. Furthermore, by X-ray diffraction, 2θ is 2
At 5.260, it was observed that the X-ray diffraction peak was about 3 times higher at d = 3.52Å. This indicates the anatase type (1, 0, 1) plane.

【0066】参考例1(カラーフィルターの作製) 実施例3において作製した結晶性二酸化チタン薄膜を形
成したシートを、カラーフィルター作製用基板として用
いて、以下のようにしてカラーフィルターを作製した。
光電着装置は、密接配置型電着装置を用いた。前記基板
のITO膜を電着用の作用電極として利用した。 <レッド着色膜の形成>スチレン−アクリル酸共重合体
樹脂(重量平均分子量15,500、スチレンとアクリ
ル酸のモル比65:35、酸価120)と、赤色超微粒
子顔料とを、質量固形分比率で樹脂/顔料=1:1に分
散させた、固形分濃度6質量%の電着液R(pH=7.
8、導電率=7mS/cm)を調製した。
Reference Example 1 (Production of Color Filter) Using the sheet having the crystalline titanium dioxide thin film produced in Example 3 as a substrate for producing a color filter, a color filter was produced as follows.
As the electro-deposition device, a close-disposition type electro-deposition device was used. The ITO film of the substrate was used as a working electrode for electrodeposition. <Formation of Red Colored Film> A styrene-acrylic acid copolymer resin (weight average molecular weight 15,500, styrene / acrylic acid molar ratio 65:35, acid value 120) and a red ultrafine particle pigment are contained in a mass solid content. Resin / pigment = 1: 1 dispersed at a ratio of 6% by mass of solid content R (pH = 7.
8, conductivity = 7 mS / cm) was prepared.

【0067】図4に示すように、前記基板を、光半導体
薄膜が電着液Rに接するように配置し、基板の光半導体
薄膜の設けられていない側の表面(以下、「裏面」とい
う。)にレッドフィルタ用のフォトマスクを密接させ
た。そして、ITO膜を作用電極とし、該作用電極のバ
イアス電位差が飽和カロメル電極に対しプラス1.7V
となるようにポテンショスタットからITO導電膜に電
圧を印加した。次いで、基板の裏面側からフォトマスク
を通して、水銀キセノンランプ(山下電装製:波長36
5nm:光強度50mW/cm2)により10秒間光を
照射したところ、光半導体薄膜の表面の照射された領域
(選択領域)にのみ、膜厚1.0μmの均一厚の赤色パ
ターンが形成された。
As shown in FIG. 4, the substrate is arranged so that the photosemiconductor thin film is in contact with the electrodeposition liquid R, and the surface of the substrate on which the photosemiconductor thin film is not provided (hereinafter referred to as "rear face"). ) Was closely attached to the photomask for the red filter. The ITO film is used as a working electrode, and the bias potential difference of the working electrode is plus 1.7 V with respect to the saturated calomel electrode.
A voltage was applied to the ITO conductive film from the potentiostat so that Then, a mercury xenon lamp (made by Yamashita Denso Co., Ltd .: wavelength 36
When light was irradiated for 10 seconds at 5 nm: light intensity 50 mW / cm 2 , a red pattern having a uniform thickness of 1.0 μm was formed only on the irradiated area (selected area) on the surface of the photosemiconductor thin film. .

【0068】<グリーンの着色膜の形成>顔料をフタロ
シアニングリーン系超微粒子顔料に変更し、樹脂/顔料
(質量比率)=1:0.7にするほかは、レッド着色膜
と同様にして電着液Gを調製し、同様にしてグリーンの
着色膜を形成し、純水で洗浄した。膜厚1.0μmの均
一厚の緑色パターンが形成された。 <ブルー着色膜の形成>顔料をフタロシアニンブルー系
超微粒子顔料に変更するほかは、レッド着色膜と同様に
して電着液Bを調製し、同様にしてブルーの着色膜を形
成し、純水で洗浄した。膜厚1.0μmの均一厚の青色
パターンが形成された。
<Formation of Green Colored Film> Electrodeposition was performed in the same manner as the red colored film except that the pigment was changed to a phthalocyanine green type ultrafine particle pigment and the resin / pigment (mass ratio) was 1: 0.7. Liquid G was prepared, a green colored film was formed in the same manner, and washed with pure water. A uniform green pattern having a film thickness of 1.0 μm was formed. <Formation of Blue Colored Film> Except that the pigment is changed to a phthalocyanine blue-based ultrafine particle pigment, an electrodeposition liquid B is prepared in the same manner as the red colored film, and a blue colored film is formed in the same manner, and pure water is added. Washed. A uniform blue pattern having a film thickness of 1.0 μm was formed.

【0069】<ブラックマトリクスの形成>レッド着色
膜形成の際の顔料に代え、カーボンブラック粉末(平均
粒子径80nm)を、体積比率で高分子材料/カーボンブラ
ック=1/1に分散させた、固形分濃度7質量%の電着
液K(pH=7.8、導電率=8mS/cm)を用い、
フォトマスクを用いずに、同様の露光装置により全面に
10秒間露光する他はレッド膜形成の場合と同様に電着
を行ったところ、着色膜未形成の領域にブラックマトリ
クスが形成された。微細な画素パターンからなる高解像
度で、表面平滑性に優れたフレキシブルカラーフィルタ
ーが得られた。
<Formation of Black Matrix> Carbon black powder (average particle diameter 80 nm) was dispersed in the polymer material / carbon black = 1/1 in volume ratio in place of the pigment used for forming the red colored film, and solid Using an electrodeposition liquid K (pH = 7.8, conductivity = 8 mS / cm) with a partial concentration of 7% by mass,
Electrodeposition was performed in the same manner as in the case of forming the red film except that the entire surface was exposed for 10 seconds by the same exposure device without using a photomask, and a black matrix was formed in the region where the colored film was not formed. A high-resolution flexible color filter having a fine pixel pattern and excellent surface smoothness was obtained.

【0070】参考例2 参考例1における電着基板を、厚さ0.25mmのポリ
エーテルサルフォンシートに厚さ100nmのITOを
設け、その上に実施例3と同様にして結晶性の二酸化チ
タンを形成した電着基板に変更し、かつ、参考例1の各
電着液(レッド、グリーン、ブルーおよびブラックマト
リクス用)の高分子材料を、架橋性基を導入した高分子
材料であるスチレン・アクリル酸・メタクリル酸2−
(O−〔1’メチルプロピリデンアミノ〕カルボキシア
ミノエチル)共重合体[分子量13,000、スチレン
含有量65モル%、酸価125、メタクリル酸2−(O
−〔1’−メチルプロピリデンアミノ〕カルボキシアミ
ノ)エチル含有量3.3モル%]に代えた電着液R、電
着液G、電着液Bおよび電着液Kを用いる他は、実施例
4と同様にして、膜厚1.0μmの均一厚さのレッド、
グリーン、ブルーの各着色膜とブラックマトリクスを基
板に形成した。 <ベーキング>着色膜およびブラックマトリクスが形成
された基板に、170℃で30分間の加熱架橋を行っ
た。微細な画素パターンからなる高解像度で、表面平滑
性に優れ、耐溶剤性に優れたフレキシブルカラーフィル
ターが得られた。基材厚さ0.25mmのポリエーテルサル
フォンに厚さ100nmのITOを設けたものに変更
し、かつ、実施例3の各電着液(レッド、グリーン、ブ
ルーおよびブラックマトリクス用)の高分子材料を、架
橋性基を導入した高分子材料であるスチレン・アクリル
酸・メタクリル酸エステル共重合体[分子量13,000 親
水基/(親水基+疎水基)のモル比65%#価125、]に代えた
電着液R、電着液G、電着液Bおよび電着液Kを用いる
他は、実施例3と同様にして、膜厚1.0μmの均一厚
さのレッド、グリーン、ブルーの各着色膜とブラックマ
トリクスを基板に形成した。 <ベーキング>着色膜およびブラックマトリクスが形成
された基板に、170℃で30分間の加熱架橋を行っ
た。微細な画素パターンからなる高解像度で、表面平滑
性に優れ、耐溶剤性に優れたフレキシブルカラーフィル
ターが得られた。
Reference Example 2 The electrodeposited substrate of Reference Example 1 was prepared by forming a 100-nm-thick ITO film on a 0.25-mm-thick polyether sulfone sheet, and crystallizing titanium dioxide on the ITO film in the same manner as in Example 3. Styrene, which is a polymer material having a crosslinkable group introduced, is used instead of the polymer material of each electrodeposition liquid (for red, green, blue and black matrix) of Reference Example 1 Acrylic acid / methacrylic acid 2-
(O- [1 ′ Methylpropylideneamino] carboxyaminoethyl) copolymer [molecular weight 13,000, styrene content 65 mol%, acid value 125, methacrylic acid 2- (O
-[1'-Methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl content 3.3 mol%] was used, except that the electrodeposition solution R, the electrodeposition solution G, the electrodeposition solution B and the electrodeposition solution K were used. In the same manner as in Example 4, red with a uniform thickness of 1.0 μm,
Green and blue colored films and a black matrix were formed on the substrate. <Baking> The substrate on which the colored film and the black matrix were formed was thermally crosslinked at 170 ° C. for 30 minutes. A flexible color filter consisting of fine pixel patterns, having high resolution, excellent surface smoothness and excellent solvent resistance was obtained. Polymer material of each electrodeposition liquid (for red, green, blue and black matrix) of Example 3 changed to a polyether sulfone having a substrate thickness of 0.25 mm provided with ITO having a thickness of 100 nm Was replaced with a styrene / acrylic acid / methacrylic acid ester copolymer [molecular weight 13,000 hydrophilic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65% #value 125,] which is a polymer material with a crosslinkable group introduced. Coloring of red, green and blue with a uniform thickness of 1.0 μm was performed in the same manner as in Example 3 except that the electrodeposition liquid R, the electrodeposition liquid G, the electrodeposition liquid B and the electrodeposition liquid K were used. The film and the black matrix were formed on the substrate. <Baking> The substrate on which the colored film and the black matrix were formed was thermally crosslinked at 170 ° C. for 30 minutes. A flexible color filter consisting of fine pixel patterns, having high resolution, excellent surface smoothness and excellent solvent resistance was obtained.

【0071】参考例3 この例では、電着装置として、図5で示すようなプロジ
ェクション型露光装置を備えた電着装置(ウシオ電気
(株)製)を用いてカラーフィルターを作製する例を示
す。電着基板は、参考例1で使用したものと同じもの
を、電着液は、参考例2におけるのと同じ組成の、電着
液R、電着液G、電着液Bおよび電着液Kを用いた。電
着装置(ウシオ電気(株)製)のプロジェクション型露
光装置において、結像光学レンズと結像面(光起電力化
合物薄膜の露出面)との焦点距離は15mmに、焦点深
度は±70μmにした。前記電着基板を、二酸化チタン
薄膜が電着液に接するように配置し、結像光学レンズに
より光が結像面に結像するように露光装置を調節した。
照射紫外線(波長365nm)の光強度を90mW/c
2に、照射時間を5秒間に変更する他は、参考例2と
同様にして、電着液R、電着液G、電着液Bおよび電着
液Kの順に順次電着液を変えて、膜厚が1.0μmの均
一膜のR、GおよびB膜と、ブラックマトリクスを作製
した。ただし、ブラックマトリクスを作製する場合に
は、裏面より全面に露光した。最後に、同様にベーキン
グをしてカラーフィルターを得た。
Reference Example 3 In this example, an example in which a color filter is manufactured using an electrodeposition apparatus (manufactured by Ushio Denki Co., Ltd.) equipped with a projection type exposure apparatus as shown in FIG. 5 is shown. . The electrodeposition substrate is the same as that used in Reference Example 1, and the electrodeposition liquid has the same composition as in Reference Example 2, and the electrodeposition liquid R, the electrodeposition liquid G, the electrodeposition liquid B and the electrodeposition liquid. K was used. In the projection type exposure apparatus of the electrodeposition apparatus (manufactured by USHIO INC.), The focal length between the imaging optical lens and the imaging surface (exposed surface of the photovoltaic compound thin film) is 15 mm, and the focal depth is ± 70 μm. did. The electrodeposition substrate was placed so that the titanium dioxide thin film was in contact with the electrodeposition liquid, and the exposure device was adjusted so that light was imaged on the imaging surface by the imaging optical lens.
Light intensity of irradiation ultraviolet ray (wavelength 365nm) is 90mW / c
In the same manner as in Reference Example 2, except that the irradiation time was changed to 5 seconds for m 2 , the electrodeposition solution R, the electrodeposition solution G, the electrodeposition solution B, and the electrodeposition solution K were sequentially changed. As a result, a uniform R, G and B film having a film thickness of 1.0 μm and a black matrix were produced. However, when producing a black matrix, the entire surface was exposed from the back surface. Finally, baking was performed in the same manner to obtain a color filter.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明においては、アモルファス薄膜を
形成する工程と、アモルファス薄膜を結晶性薄膜に変換
する工程を連続的に行うので、結晶性薄膜の用途に応じ
た種々の機能性の薄膜を簡便に作製することができる。
特にアモルファス薄膜を結晶性薄膜に変換する工程にお
いては、加熱温度を、非常に低い温度とすることがで
き、また、レーザ光を走査する必要がなく、光照射装置
により全面に光を照射するだけでよいため、従来法に比
較して、短時間の処理で、高価で精密な装置も必要とせ
ずに、高結晶性薄膜を製造することが可能となり、その
生産コストも低減できる。また、従来はプラスティック
基材上に結晶性薄膜を形成するためには特別な工程や装
置が必要であったが、本発明により、簡便で精度の厳し
くない工程および装置によって、プラスティック基材の
上に高結晶性薄膜を作製することが可能になった。ま
た、従来、鏡、ガラス等の表面に防曇処理、防汚処理、
親水化処理等を施すには、アモルファス性薄膜を形成し
た後、これを高結晶化させるため400℃以上の焼成処
理が必要となり、基板の耐熱性が要求されたり、高度で
複雑な方法となっていた。本発明の方法により、プラス
ティック基材に高結晶性な光半導体薄膜を設けた基板が
容易に得られるので、防曇、防汚、親水化の処理が必要
な面に、この基板を貼ることにより、極めて簡便に所望
の表面性状を得ることができるようになった。さらに、
プラスティック基材上にTFT駆動回路を作製したり、
あるいは、さらにこれに光起電力発生用の化合物薄膜を
設けたものを電着基板とし、光照射による電着でカラー
フィルター膜を形成することも可能になった。特に、カ
ラーフィルターの場合、基材に光透過性が要求される
が、光透過性があるプラスティック基材としては、耐熱
温度が200℃前後のものしかないので、200℃前後
の加熱処理により、光電変換効率(光起電力)が充分大
きい結晶性化合物薄膜の形成が可能であるという意義は
大きい。したがって、ますます軽量化が要求される表示
パネルのフレキシブル化の応用に期待される。
According to the present invention, since the step of forming an amorphous thin film and the step of converting an amorphous thin film into a crystalline thin film are carried out successively, various functional thin films suitable for the use of the crystalline thin film can be obtained. It can be easily manufactured.
In particular, in the process of converting an amorphous thin film into a crystalline thin film, the heating temperature can be set to a very low temperature, and it is not necessary to scan with laser light, and only the light irradiation device irradiates the entire surface with light. Therefore, compared to the conventional method, it is possible to manufacture a highly crystalline thin film in a short time without using an expensive and precise device, and the production cost can be reduced. Further, conventionally, a special process or apparatus was required to form a crystalline thin film on a plastic substrate, but according to the present invention, a simple and non-strict process and apparatus are used to form a plastic substrate on a plastic substrate. It became possible to fabricate highly crystalline thin films. In addition, conventionally, anti-fogging treatment, anti-fouling treatment, and
In order to perform a hydrophilic treatment, after forming an amorphous thin film, it is necessary to perform a baking treatment at 400 ° C. or higher in order to highly crystallize the amorphous thin film, which requires a heat resistance of the substrate and is an advanced and complicated method. Was there. By the method of the present invention, a substrate provided with a highly crystalline optical semiconductor thin film on a plastic substrate can be easily obtained, and therefore, by attaching this substrate to the surface requiring antifogging, antifouling and hydrophilic treatment. It has become possible to obtain a desired surface texture very easily. further,
You can make a TFT drive circuit on a plastic substrate,
Alternatively, it has become possible to form a color filter film by electrodeposition by further providing an electrodeposition substrate on which a compound thin film for photovoltaic generation is further provided. In particular, in the case of a color filter, the substrate is required to have a light-transmitting property, but since the heat-resistant temperature of a light-transmitting plastic substrate is only about 200 ° C., heat treatment at about 200 ° C. It is significant that a crystalline compound thin film having a sufficiently high photoelectric conversion efficiency (photoelectromotive force) can be formed. Therefore, it is expected to be applied to flexible display panels, which are required to be more and more lightweight.

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

【図1】 本発明の方法を実施するための装置の一例を
示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention.

【図2】 本発明の方法により結晶性薄膜を形成したシ
ート基材の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a sheet base material on which a crystalline thin film is formed by the method of the present invention.

【図3】 本発明の方法に用いるシート基材の累積手段
の例を示す図で、(A)は多段ロール機構を、(B)は
ダンサーロール機構を利用するものである。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a sheet substrate accumulating means used in the method of the present invention, in which (A) uses a multistage roll mechanism and (B) uses a dancer roll mechanism.

【図4】 光電着法に用いる電着装置の一例を示す概念
図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of an electrodeposition device used for a photoelectric deposition method.

【図5】 光電着法に用いる電着装置の他の一例を示す
概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing another example of the electrodeposition apparatus used for the photoelectric deposition method.

【図6】 光アニ‐ル処理前後の酸化チタンのI−V特
性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing IV characteristics of titanium oxide before and after the optical annealing treatment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A シート基材 10、20 薄膜形成チャンバー 12、22 アモルファス薄膜形成手段 30 光アニールチャンバー 14、24、34 シート基材温度制御手段 32 光照射手段 40 共通の真空系 50、52 ロール 60 放電処理手段 A sheet base material 10, 20 Thin film forming chamber 12, 22 Amorphous thin film forming means 30 Optical annealing chamber 14, 24, 34 Sheet base material temperature control means 32 light irradiation means 40 common vacuum system 50, 52 rolls 60 Discharge treatment means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 敬司 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 谷田 和敏 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 Fターム(参考) 4G069 AA03 BA04A BA04B BA22B BA48A CA11 DA06 EA08 EC22X EC22Y FB02 4K029 AA11 AA25 BA48 BB08 BB10 CA05 DC35 EA08 FA05 GA00 JA10 KA03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Keiji Shimizu             430 Sakai, Nakai-cho, Ashigarakami-gun, Kanagawa Prefecture             Kunakai Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Kazutoshi Yata             430 Sakai, Nakai-cho, Ashigarakami-gun, Kanagawa Prefecture             Kunakai Fuji Xerox Co., Ltd. F-term (reference) 4G069 AA03 BA04A BA04B BA22B                       BA48A CA11 DA06 EA08                       EC22X EC22Y FB02                 4K029 AA11 AA25 BA48 BB08 BB10                       CA05 DC35 EA08 FA05 GA00                       JA10 KA03

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 連続的に搬送されるシート基材に、真空
下あるいは低ガス圧雰囲気下でアモルファスまたは低結
晶性薄膜を形成する第1の工程、真空下あるいはガス雰
囲気下において、薄膜が形成された前記シート基材を、
50℃以上で300℃以下である温度に維持しながら、
前記第1の工程で形成された薄膜に、該薄膜が吸収する
波長の光を照射する第2の工程を有する、シート基材に
結晶性薄膜を形成する方法。
1. A first step of forming an amorphous or low crystalline thin film on a continuously conveyed sheet base material under vacuum or under low gas pressure atmosphere, forming a thin film under vacuum or under gas atmosphere The sheet base material
While maintaining the temperature above 50 ℃ and below 300 ℃,
A method for forming a crystalline thin film on a sheet base material, comprising a second step of irradiating the thin film formed in the first step with light having a wavelength absorbed by the thin film.
【請求項2】 第2工程のガス雰囲気で用いるガスが、
水素ガス、酸素ガス、一酸化炭素ガス、窒素ガス、メタ
ンガス、エチレンガス、アンモニアガス、シランガス、
ホスフィンガス、アルゴンガスの1種または複数種を含
むことを特徴とする請求項1に記載のシート基材に結晶
性薄膜を形成する方法。
2. The gas used in the gas atmosphere of the second step is
Hydrogen gas, oxygen gas, carbon monoxide gas, nitrogen gas, methane gas, ethylene gas, ammonia gas, silane gas,
The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material according to claim 1, comprising one or more kinds of phosphine gas and argon gas.
【請求項3】 第2工程の光の波長が、前記薄膜の膜厚
の3倍以下であることを特徴とする請求項1または請求
項2に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方法。
3. The crystalline thin film is formed on the sheet base material according to claim 1 or 2, wherein the wavelength of light in the second step is 3 times or less the film thickness of the thin film. Method.
【請求項4】 第2工程の光源が紫外光ランプからの光
であり、前記アモルファスまたは低結晶性薄膜が、Si、
Ge、Ga、Zr、Ti、Zn、Bi、Ta、In、Sn、As、Al、P、S
b、Cd、Y、Nb、V、B、Ru、Re、Moの酸化物、窒化物、炭
化物、複合セラミックスの1種または複数種を主成分と
して含むことを特徴とする請求項1ないし請求項3のい
ずれか1項に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する
方法。
4. The light source in the second step is light from an ultraviolet lamp, and the amorphous or low crystalline thin film is Si,
Ge, Ga, Zr, Ti, Zn, Bi, Ta, In, Sn, As, Al, P, S
The oxides, nitrides, carbides, and composite ceramics of b, Cd, Y, Nb, V, B, Ru, Re, and Mo are contained as a main component in one or a plurality of types. 4. A method for forming a crystalline thin film on the sheet base material according to any one of 3 above.
【請求項5】 前記シート基材が高分子基材であり、前
記維持温度が50℃から該高分子基材の耐熱温度までの
温度範囲にあることを特徴とする請求項1ないし請求項
4のいずれか1項に記載のシート基材に結晶性薄膜を形
成する方法。
5. The sheet base material is a polymer base material, and the maintaining temperature is in a temperature range from 50 ° C. to a heat resistant temperature of the polymer base material. A method for forming a crystalline thin film on the sheet substrate according to any one of 1.
【請求項6】 前記シート基材に含まれる高分子材料の
ガラス転移点が10℃から250℃の範囲にあり、前記
維持温度が、50℃から該高分子材料の融点または流動
開始点までの温度範囲にあることを特徴とする請求項1
ないし請求項5のいずれか1項に記載のシート基材に結
晶性薄膜を形成する方法。
6. The glass transition point of the polymeric material contained in the sheet base material is in the range of 10 ° C. to 250 ° C., and the maintaining temperature is from 50 ° C. to the melting point or flow starting point of the polymeric material. It is in the temperature range.
A method for forming a crystalline thin film on the sheet base material according to claim 5.
【請求項7】 前記シート基材の材料が、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリサ
ルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、
ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミ
ド、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリオレフィ
ン、およびポリアラミドの群より選ばれる1種以上で構
成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6
のいずれか1項に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成
する方法。
7. The material of the sheet base material is polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyether ether ketone, polyether sulfone, polysulfone, polyether imide, polyether ketone,
7. One or more selected from the group consisting of polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate, epoxy resin, polyolefin, and polyaramid.
A method for forming a crystalline thin film on the sheet substrate according to any one of 1.
【請求項8】 前記シート基材とアモルファスまたは低
結晶性薄膜の間に、熱絶縁性で且つ耐熱性の薄膜が設け
られていることを特徴とする請求項1ないし請求項7の
いずれか1項に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成す
る方法。
8. The heat insulating and heat resistant thin film is provided between the sheet base material and the amorphous or low crystalline thin film, according to any one of claims 1 to 7. A method of forming a crystalline thin film on the sheet substrate according to the item.
【請求項9】 前記アモルファスまたは低結晶性薄膜が
酸化物を主成分とする薄膜であることを特徴とする請求
項1ないし請求項8のいずれか1項に記載のシート基材
に結晶性薄膜を形成する方法。
9. The crystalline thin film on the sheet base material according to claim 1, wherein the amorphous or low crystalline thin film is a thin film containing an oxide as a main component. How to form.
【請求項10】 前記アモルファスまたは低結晶性薄膜
が、スパッタリング法により形成された酸化チタンを主
成分とする薄膜であることを特徴とする請求項1ないし
請求項9のいずれか1項に記載のシート基材に結晶性薄
膜を形成する方法。
10. The amorphous or low crystalline thin film is a thin film containing titanium oxide as a main component, which is formed by a sputtering method, according to any one of claims 1 to 9. A method for forming a crystalline thin film on a sheet substrate.
【請求項11】 第2工程の後得られる結晶性薄膜が、
微結晶型酸化チタンを主成分とする薄膜、またはアナタ
ーゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタンおよびアモルフ
ァス型酸化チタンの1種または2種以上の混合物を主成
分とす薄膜であることを特徴とする請求項1ないし請求
項10のいずれか1項に記載のシート基材に結晶性薄膜
を形成する方法。
11. The crystalline thin film obtained after the second step is
A thin film containing microcrystalline titanium oxide as a main component or a thin film containing one or a mixture of two or more of anatase titanium oxide, rutile titanium oxide and amorphous titanium oxide as a main component. A method for forming a crystalline thin film on the sheet substrate according to any one of claims 1 to 10.
【請求項12】 シート基材の温度に従って光量制御を
することを特徴とする請求項1ないし請求項11のいず
れか1項に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方
法。
12. The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material according to claim 1, wherein the light amount is controlled according to the temperature of the sheet base material.
【請求項13】 光照射をパルス状に行うことを特徴と
する請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の
シート基材に結晶性薄膜を形成する方法。
13. The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material according to claim 1, wherein the light irradiation is performed in a pulsed manner.
【請求項14】 シート基材に、光透過性薄膜、半導電
性薄膜、導電性薄膜またはパターン化膜が存在する請求
項1ないし請求項13のいずれか1項に記載のシート基
材に結晶性薄膜を形成する方法。
14. The sheet base material according to claim 1, wherein the sheet base material has a light-transmitting thin film, a semi-conductive thin film, a conductive thin film or a patterned film. Method for forming a conductive thin film.
【請求項15】 前記シート基材が連続シート基材であ
ることを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれ
か1項に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方
法。
15. The method for forming a crystalline thin film on a sheet base material according to claim 1, wherein the sheet base material is a continuous sheet base material.
【請求項16】 前記シート基材が、搬送部材の上に置
かれて搬送される非連続シートであることを特徴とする
請求項1ないし請求項15のいずれか1項に記載のシー
ト基材に結晶性薄膜を形成する方法。
16. The sheet base material according to claim 1, wherein the sheet base material is a discontinuous sheet that is placed and conveyed on a conveying member. Method for forming crystalline thin film on.
【請求項17】 前記第1工程の前に、さらに、シート
基材を洗浄および/または脱気する工程を有することを
特徴とする請求項1ないし請求項16のいずれか1項に
記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する方法。
17. The sheet according to claim 1, further comprising a step of cleaning and / or degassing the sheet base material before the first step. A method for forming a crystalline thin film on a substrate.
【請求項18】 前記洗浄および/または脱気が、シー
ト基材に対する加熱処理および/または放電処理により
行われることを特徴とする請求項1ないし請求項17の
いずれか1項に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成す
る方法。
18. The sheet substrate according to claim 1, wherein the cleaning and / or deaeration is performed by heat treatment and / or discharge treatment of the sheet base material. Method for forming crystalline thin film on material.
【請求項19】 アモルファスまたは低結晶性薄膜を形
成する第1のチャンバーと、シート基材を50〜300
℃に維持しつつ前記薄膜が吸収する波長の光を光照射す
る第2のチャンバーと、シート基材を第1のチャンバー
内と第2のチャンバー内をこの順に搬送する手段を備
え、前記第1のチャンバーは、アモルファスまたは低結
晶性薄膜を形成する手段と、チャンバー内を真空または
低ガス圧雰囲気に保持する手段と、シート基材の搬入部
と搬出部を備え、前記第2のチャンバーは、シート基材
を50〜300℃に維持する手段と、前記薄膜が吸収す
る波長の光を照射する光照射手段と、チャンバー内を真
空またはガス雰囲気に保持する手段と、シート基材の搬
入部と搬出部を備える、請求項1ないし請求項18のい
ずれか1項に記載のシート基材に結晶性薄膜を形成する
方法に用いる装置。
19. A first chamber for forming an amorphous or low crystalline thin film and a sheet base material of 50 to 300.
A second chamber for irradiating with light having a wavelength absorbed by the thin film while maintaining the temperature at 0 ° C .; and means for transporting the sheet base material in the first chamber and the second chamber in this order, The chamber of (1) comprises means for forming an amorphous or low crystalline thin film, means for maintaining the inside of the chamber in a vacuum or low gas pressure atmosphere, and a carry-in and carry-out section for the sheet base material. A means for maintaining the sheet base material at 50 to 300 ° C., a light irradiation means for irradiating light having a wavelength absorbed by the thin film, a means for holding the chamber in a vacuum or a gas atmosphere, and a carrying-in portion for the sheet base material. An apparatus used in the method for forming a crystalline thin film on the sheet base material according to claim 1, further comprising a carry-out section.
【請求項20】 前記第1のチャンバーと、第2のチャ
ンバーと、シート基材を搬送する手段が、同一の真空系
内にあることを特徴とする請求項19に記載の装置。
20. The apparatus according to claim 19, wherein the first chamber, the second chamber, and the means for conveying the sheet substrate are in the same vacuum system.
【請求項21】 さらに、前記同一の真空系内に、シー
ト基材を第1チャンバーに搬入する前に洗浄および/ま
たは脱気する手段を備えることを特徴とする請求項19
または請求項20に記載の装置。
21. The same vacuum system is further provided with means for cleaning and / or degassing the sheet base material before carrying it into the first chamber.
Or the device according to claim 20.
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