JP2803602B2 - Inorganic polymer thin film - Google Patents

Inorganic polymer thin film

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JP2803602B2
JP2803602B2 JP7232303A JP23230395A JP2803602B2 JP 2803602 B2 JP2803602 B2 JP 2803602B2 JP 7232303 A JP7232303 A JP 7232303A JP 23230395 A JP23230395 A JP 23230395A JP 2803602 B2 JP2803602 B2 JP 2803602B2
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高橋  研
哲夫 中澤
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規なゾル・ゲル反応
による無機ポリマ薄膜に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel sol-gel reaction-based inorganic polymer thin film.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、酸化物薄膜の形成方法に関して
は、ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・テク
ノロジー A,第1巻,3号(1983年),第136
2頁〜第1366頁(J.Vac.Sci.Technol.A,Vol.No.3
(1983),pp1362〜1366)に示されてい
るように物理的成膜法であるスパッタ法にジャーナル・
オブ・エレクトロケミカル・ソサイアテイ,120巻,
(1973),927頁〜(J.Electrochem.Soc.,12
,(1973),pp927〜)に示されているような
化学的成膜法である化学気相成長法(Chemical Vapor D
eposition 法:CVD法)が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of forming an oxide thin film has been disclosed in Journal of Vacuum Science Technology A, Vol. 1, No. 3, (1983), No. 136.
Page 2 to 1366 (J. Vac. Sci. Technol. A, Vol. No. 3)
(1983), pp. 1362 to 1366), a journal is applied to a sputtering method which is a physical film forming method.
Of Electrochemical Society, 120 volumes,
(1973), pp. 927- (J. Electrochem. Soc., 12
0 , (1973), pp927-), a chemical vapor deposition method (Chemical Vapor D method).
eposition method: CVD method) is known.

【0003】スパッタ法では、ターゲットに酸化物を使
用した高周波スパッタ法やターゲットに金属を使用し、
金属薄膜を形成した後、熱酸化する方法、又反応性スパ
ッタ法(スパッタガスにAr+O2 等を使用)により酸
化物薄膜を形成する方法がある。
In the sputtering method, a high frequency sputtering method using an oxide as a target or a metal using a target is used.
After forming the metal thin film, there is a method of performing thermal oxidation, or a method of forming an oxide thin film by a reactive sputtering method (using Ar + O 2 or the like as a sputtering gas).

【0004】一方、CVD法としては、原料物質に金属
塩化物を使用した熱CVD法や、最近では、より低温で
の成膜を目指した、特開昭61−190074号公報に見られる
ような光CVD法などがある。
On the other hand, as a CVD method, a thermal CVD method using a metal chloride as a raw material or, recently, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-190074, which aims at film formation at a lower temperature, has been proposed. There is an optical CVD method and the like.

【0005】また、化学的成膜法としては、マテリアル
・リサーチ・ソサイアテイ・シンポジウム・プロシーデ
ィング,73巻(1986年)725頁〜730頁(Ma
t.Res.Symp.Proc.,73,(1986),pp725〜73
0)に示されているような液相法の一種であるゾル・ゲ
ル法が低温成膜法として、最近注目を集めている。他、
特開昭62−97151 号公報,同53−149281号公報等が知ら
れている。
The chemical film formation method is described in Material Research Society Symposium Proceeding, 73 (1986), pp. 725-730 (Ma
t.Res.Symp.Proc., 73 , (1986), pp. 725-73
The sol-gel method, which is a kind of liquid phase method as shown in (0), has recently attracted attention as a low-temperature film forming method. other,
JP-A-62-97151 and JP-A-53-149281 are known.

【0006】また、各種シラン化合物にα−ヒドロキシ
ケトンのような光活性化触媒を加えて反応させ三次元ク
ロスリンキングを有する網目構造体とし、さらに光照射
でクロスリンキングを増して硬化させ、成膜する方法で
ある。(第XIV 回インターナショナル・コングレス・オ
ン・グラス、(1986)pp429〜436(XIVIntl.
Congr.on Glass,(1986)pp429〜436)。
Further, a photo-activated catalyst such as α-hydroxyketone is added to various silane compounds and reacted to form a network structure having three-dimensional cross-linking. How to (XIV International Congress on Glass, (1986) pp. 429-436 (XIVIntl.
Congr.on Glass, (1986) pp. 429-436).

【0007】また、成膜とは異なるが、紫外線硬化樹脂
に光を照射し、有機物の立体モデルを製作する技術が知
られている(Nikkei New Materials,1989年6月5
日号,pp45〜51)。
Although different from film formation, there is known a technique of irradiating an ultraviolet curable resin with light to produce a three-dimensional model of an organic substance (Nikkei New Materials, June 5, 1989).
JP, pp. 45-51).

【0008】さらに、希土類金属,アルカリ土類金属の
アルコキシドと銅との有機酸塩,β−ジケトン錯体を混
合,塗布,乾燥した後、紫外線及び赤外線を照射し、分
解,酸化を行い、複合金属酸化物を作製する方法がある
(特開昭64−87780 号公報)。
Further, an organic acid salt of a alkoxide of a rare earth metal or an alkaline earth metal with copper and a β-diketone complex are mixed, coated and dried, and then irradiated with ultraviolet rays and infrared rays to decompose and oxidize to form a composite metal. There is a method for producing an oxide (Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-87780).

【0009】また、反応性シランと金属エステルとを用
い、紫外線を照射して、表面保護膜を作製する方法もあ
る(U.S.Patent,4,073,967)。
There is also a method of producing a surface protective film by irradiating a reactive silane and a metal ester with ultraviolet rays (US Patent, 4,073, 967).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
スパッタ法は高真空下での成膜法であり、酸素欠陥の多
い膜が生成し、化学量論組成の膜が得られない。また、
スパッタガスとして使用されるアルゴンガスなどが膜中
に残留しやすく、この酸素欠陥部分や残留ガスが酸化物
薄膜の特性に悪影響を及ぼすという欠点があった。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the above prior arts,
The sputtering method is a film formation method under a high vacuum, and a film having many oxygen defects is generated, and a film having a stoichiometric composition cannot be obtained. Also,
Argon gas or the like used as a sputtering gas easily remains in the film, and there is a defect that the oxygen-deficient portion and the residual gas adversely affect the characteristics of the oxide thin film.

【0011】熱CVD法では、原料物質である金属ハロ
ゲン化物を加水分解して金属酸化物膜を得るために、6
00℃以上の高温が必要である。
In the thermal CVD method, in order to obtain a metal oxide film by hydrolyzing a metal halide as a raw material, 6
A high temperature of 00 ° C. or higher is required.

【0012】光CVD法は、原料物質の分解反応に光エ
ネルギーを利用し、より低温での薄膜形成を行うとする
ものであるが、原料物質の分解及び分解後の酸素との反
応エネルギーを全て光エネルギーで与えることができ
ず、熱付与が必要であり基板の加熱が必要となる。ま
た、この方法により酸化物薄膜の成長速度は増大する
が、膜質は光を照射しない場合と同様である。
In the photo-CVD method, light energy is used for a decomposition reaction of a raw material, and a thin film is formed at a lower temperature. However, the decomposition energy of the raw material and the reaction energy with oxygen after the decomposition are all consumed. It cannot be given by light energy, requires heat application, and requires heating of the substrate. Further, although the growth rate of the oxide thin film is increased by this method, the film quality is the same as that when no light is irradiated.

【0013】さらに、スパッタ後熱酸化する方法やCV
D法では、熱付与の工程が不可欠なため、耐熱温度の低
い、例えば有機物の基板上や熱膨張係数の差が大きな基
板上への薄膜形成は困難であった。また、スパッタ法,
CVD法とも、大がかりな装置が必要であり、装置が高
価な上に大面積な膜付けが難しいという問題があった。
Further, a method of performing thermal oxidation after sputtering,
In the method D, since a step of applying heat is indispensable, it has been difficult to form a thin film on a substrate having a low heat resistance, for example, an organic substrate or a substrate having a large difference in thermal expansion coefficient. Also, sputtering method,
The CVD method also requires a large-scale apparatus, and has a problem that the apparatus is expensive and it is difficult to form a large-area film.

【0014】液相法の一種であるゾル・ゲル法は、溶液
中の化学反応を基本とし、常温あるいは常温に近い温度
でセラミックスである無機ポリマを合成するものであ
る。しかし、原料物質に有機物の一種である金属アルコ
キシドを使用するため、生成物中にカーボンが残留しや
すい。また、反応に長時間を要するなどの問題点があっ
た。さらに、成膜後熱処理する方法が知られているが、
熱を加えるので、やはり成膜後に紫外線を照射する方法
はカーボンが残留する問題がある。反応溶液に水分を含
まず、光を照射しない方法では、成膜後の薄膜にカーボ
ンが残留しやすく、その後紫外線を照射してもカーボン
を取り除くことは困難である。また、これまでのゾル・
ゲル法で作製された膜は、ほとんどのものが単層膜であ
り、低温で多層膜,複合膜を得る方法は知られていな
い。さらに、所定形状を有する複合膜,多層膜を形成す
ることは考慮されていなかった。
The sol-gel method, which is one of the liquid phase methods, is based on a chemical reaction in a solution, and synthesizes an inorganic polymer which is a ceramic at ordinary temperature or a temperature close to ordinary temperature. However, since a metal alkoxide, which is a kind of organic substance, is used as a raw material, carbon tends to remain in a product. In addition, there is a problem that a long time is required for the reaction. Furthermore, a method of performing heat treatment after film formation is known,
Since heat is applied, the method of irradiating ultraviolet rays after film formation also has a problem that carbon remains. In a method in which the reaction solution does not contain moisture and does not irradiate light, carbon tends to remain in the thin film after film formation, and it is difficult to remove carbon even by irradiating ultraviolet rays thereafter. In addition, the sol
Most of the films produced by the gel method are single-layer films, and there is no known method for obtaining a multilayer film or a composite film at a low temperature. Further, formation of a composite film or a multilayer film having a predetermined shape has not been considered.

【0015】各種シラン類に光活性化触媒を加え光照射
する方法は、これにより三次元クロスリンキングを増加
させることを目的としており、膜中より有機物を除去す
ることは考慮されていなかった。反応性シランと金属エ
ステルとを用いる場合でも同様である。また、金属酸化
物を有機化合物に分散させて両者の特徴を活かした材料
を得る場合、単なる混合であるため、均一性が十分でな
く、得られる特性に問題があった。
The method of adding a photoactivation catalyst to various silanes and irradiating light is intended to increase the three-dimensional crosslinking, and no consideration has been given to removing organic substances from the film. The same applies to the case where a reactive silane and a metal ester are used. Further, when a material utilizing both characteristics is obtained by dispersing a metal oxide in an organic compound, since it is a mere mixture, uniformity is not sufficient and there is a problem in the obtained characteristics.

【0016】本発明の目的は、上述の物理的成膜法及び
化学的成膜法としてのCVD法及び従来のゾル・ゲル法
の持つ問題点を解決することにある。すなわち高温の熱
処理を必要とすることなく、化学量論組成の良質な高分
子金属酸化物薄膜を短時間で得ること、また、簡便な装
置により大面積の膜付けを可能にすることにある。ま
た、上述した手段により、多層膜,複合膜を得ることに
ある。さらに、従来の方法では達成されていなかった所
定の形状を有する無機物あるいは無機/有機複合体、多
層構造を有する無機物あるいは無機/有機複合体の低温
における形成方法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the problems of the CVD method as the physical film forming method and the chemical film forming method and the conventional sol-gel method. That is, an object is to obtain a high-quality polymer metal oxide thin film having a stoichiometric composition in a short time without requiring high-temperature heat treatment, and to enable a large-area film to be formed by a simple apparatus. Another object is to obtain a multilayer film and a composite film by the above-described means. It is still another object of the present invention to provide a method for forming an inorganic or inorganic / organic composite having a predetermined shape or an inorganic or inorganic / organic composite having a multilayer structure at a low temperature, which has not been achieved by the conventional method.

【0017】本発明の他の目的は、熱処理の必要がな
く、良質な酸化物薄膜を得、これを電子デバイス用に応
用することにより、高性能な薄膜コンデンサ,エレクト
ロルミネッセンス素子及びその表示装置,半導体素子,
光ディスクを得ることにある。さらに、本発明の他の目
的は、アモルファスまたは高分子金属酸化物薄膜を金属
部材表面に形成し、耐環境性保護膜とする耐食性金属部
材を提供することにある。
Another object of the present invention is to obtain a high-quality oxide thin film which does not require a heat treatment and which is applied to an electronic device to obtain a high-performance thin film capacitor, an electroluminescent element and its display device, Semiconductor device,
The object is to obtain an optical disk. It is a further object of the present invention to provide a corrosion-resistant metal member having an environment-resistant protective film formed by forming an amorphous or polymer metal oxide thin film on the surface of the metal member.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下に示す
本発明の手段によって達成される。
The above object is achieved by the following means of the present invention.

【0019】本発明は、低分子量の有機金属化合物と水
とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜を形成する
方法において、前記溶液に、該有機金属化合物の金属原
子と有機基との結合を破壊させるために必要な特定波長
を有する成分を含む電磁波を照射し、該有機金属化合物
の加水分解またはチオリシスを促進し前記溶液中に金属
酸化物または金属硫化物のプレポリマを形成させる工
程、及び該プレポリマの溶液を、前記基体上に塗布し乾
燥する工程を含む無機ポリマ薄膜の形成方法を提供する
ものである。
According to the present invention, there is provided a method for forming an inorganic polymer thin film on a substrate from a solution containing a low molecular weight organometallic compound and water, the method comprising: bonding a metal atom of the organometallic compound to an organic group to the solution. Irradiating an electromagnetic wave containing a component having a specific wavelength required to destroy the, a step of promoting the hydrolysis or thiolysis of the organometallic compound to form a metal oxide or metal sulfide prepolymer in the solution, and An object of the present invention is to provide a method for forming an inorganic polymer thin film, comprising a step of applying the prepolymer solution on the substrate and drying the solution.

【0020】本発明はまた低分子量の有機金属化合物と
水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜を形成す
る方法において、前記溶液に、該有機金属化合物の金属
原子と金属原子間のメタロキサン結合の生成に必要な特
定波長の成分を含む電磁波を照射し、前記溶液中に該有
機金属化合物の加水分解またはチオリシスにより金属酸
化物または金属硫化物のプレポリマを形成させる工程、
及び該プレポリマの溶液を前記基体に塗布し乾燥する工
程を含む無機ポリマ薄膜の形成方法を提供する。
The present invention also relates to a method for forming an inorganic polymer thin film on a substrate from a solution containing a low-molecular-weight organometallic compound and water, wherein the metalloxane between the metal atoms of the organometallic compound is added to the solution. Irradiating an electromagnetic wave containing a component of a specific wavelength necessary for generation of a bond, and forming a prepolymer of a metal oxide or a metal sulfide by hydrolysis or thiolysis of the organometallic compound in the solution;
And a method for forming an inorganic polymer thin film, comprising a step of applying a solution of the prepolymer to the substrate and drying the solution.

【0021】更に本発明は、低分子量の有機金属化合物
と水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜を形成
する方法において、前記溶液に、前記有機金属化合物の
縮重合に必要な特定波長の光を含む光エネルギーを照射
し、加水分解またはチオリシスを促進して前記溶液中に
金属酸化物または金属硫化物のプレポリマを形成させる
工程、及び該プレポリマの溶液を前記基体上に塗布し乾
燥する工程を含む無機ポリマ薄膜の形成方法を提供す
る。
Further, the present invention provides a method for forming an inorganic polymer thin film on a substrate from a solution containing a low molecular weight organometallic compound and water, wherein the solution has a specific wavelength required for polycondensation of the organometallic compound. Irradiating light energy containing light to promote hydrolysis or thiolysis to form a prepolymer of metal oxide or metal sulfide in the solution, and apply and dry the solution of the prepolymer on the substrate There is provided a method for forming an inorganic polymer thin film including a step.

【0022】本発明の好ましい態様は、低分子量の有機
金属化合物と水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ
薄膜を形成する方法において、前記溶液を基体上に塗布
する工程、該溶液が湿潤状態にある間に該有機金属化合
物の金属原子と有機基との結合を破壊し該有機金属化合
物の加水分解を促進するために必要な特定波長の光を含
む光エネルギーを照射し、前記塗膜中に金属酸化物のプ
レポリマを形成させる工程、該塗膜をオゾンを含む雰囲
気にさらし膜内の有機物を酸化して有機物を減少させる
工程を含む無機ポリマ薄膜の形成方法に関する。
A preferred embodiment of the present invention is a method for forming an inorganic polymer thin film on a substrate from a solution containing a low molecular weight organometallic compound and water. Irradiating light energy including light having a specific wavelength necessary to break the bond between the metal atom and the organic group of the organometallic compound and promote hydrolysis of the organometallic compound while in the state, The present invention relates to a method for forming an inorganic polymer thin film including a step of forming a metal oxide prepolymer therein and a step of exposing the coating film to an atmosphere containing ozone to oxidize organic substances in the film to reduce the organic substances.

【0023】そして、他の好ましい態様によれば、低分
子量の有機金属化合物と水とを含む溶液から、基体上に
無機ポリマ薄膜を形成する方法において、前記溶液を基
体上に塗布する工程、該溶液が湿潤状態にある間に該有
機金属化合物の金属原子と有機基との結合を破壊し該有
機金属化合物のチオリシスを促進するために必要な特定
波長の光を含む光エネルギーを照射し、前記塗膜中に金
属硫化物のプレポリマを形成させる工程、該塗膜を硫化
水素を含む雰囲気にさらし膜内の有機物を硫化して有機
物を減少させる工程を含む無機ポリマ薄膜の形成方法に
関する。
According to another preferred embodiment, in a method of forming an inorganic polymer thin film on a substrate from a solution containing a low molecular weight organometallic compound and water, a step of applying the solution on a substrate, While the solution is in a wet state, the organic metal compound is irradiated with light energy including light of a specific wavelength necessary to break the bond between a metal atom and an organic group and promote thiolysis of the organic metal compound, The present invention relates to a method for forming an inorganic polymer thin film, comprising: a step of forming a metal sulfide prepolymer in a coating film; and a step of exposing the coating film to an atmosphere containing hydrogen sulfide to reduce an organic substance by sulfided an organic substance in the film.

【0024】本発明の他の態様は、低分子量の有機金属
化合物と水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜
を形成する方法において、前記溶液を基体上に塗布する
工程、該溶液上に所望のパターンを有するパターンマス
クを配置する工程、該溶液が湿潤状態にある間に該有機
金属化合物の金属原子と有機基との結合を破壊し該有機
金属化合物の加水分解またはチオリシスを促進するため
に必要な特定波長の光を含む光エネルギーを該パターン
マスクを介して照射し、前記塗膜の選択された部分に金
属酸化物または硫化物のプレポリマを形成させる工程、
該塗膜の非選択部分を基体から除去する工程、該基体上
に残留したパターン膜をオゾンまたは硫化水素を含む雰
囲気にさらし膜内の有機物を酸化または硫化して有機物
を減少させる工程を含む金属酸化物薄膜の形成方法であ
る。
Another aspect of the present invention is a method of forming an inorganic polymer thin film on a substrate from a solution containing a low molecular weight organometallic compound and water, the method comprising: applying the solution to a substrate; Disposing a pattern mask having a desired pattern on the substrate, while breaking the bond between a metal atom and an organic group of the organometallic compound while the solution is in a wet state to promote hydrolysis or thiolysis of the organometallic compound. Irradiating light energy including light of a specific wavelength necessary for the light through the pattern mask to form a metal oxide or sulfide prepolymer on a selected portion of the coating film;
Removing a non-selected portion of the coating film from the substrate, exposing the pattern film remaining on the substrate to an atmosphere containing ozone or hydrogen sulfide, and oxidizing or sulfurizing the organic material in the film to reduce the organic material. This is a method for forming an oxide thin film.

【0025】低分子量の有機金属化合物としては、金属
アルコキシド,金属β−ケトエステル錯体,金属β−ジ
ケトン錯体及び金属チオエステルからなる群から選ばれ
た1以上の物質が用いられる。
As the low molecular weight organometallic compound, one or more substances selected from the group consisting of metal alkoxides, metal β-ketoester complexes, metal β-diketone complexes and metal thioesters are used.

【0026】前記溶液は有機酸及びアルコールを含有す
ることができる。
The solution can contain an organic acid and an alcohol.

【0027】前記電磁波とは光エネルギーで例えば紫外
線,レーザ光である。
The electromagnetic wave is light energy such as ultraviolet light or laser light.

【0028】本発明の更に他の態様によれば、金属アル
コキシドと水を含む溶液から、基体上に金属酸化物多層
膜を形成する方法において、前記溶液は、少なくとも二
種類の金属アルコキシドを含み、金属原子と有機基との
結合を破壊させるために必要な特定波長の光を含む光エ
ネルギーを、各金属アルコキシドに対応するように、前
記溶液に逐次照射し、前記溶液中に金属酸化物のプレポ
リマを形成させる工程、該プレポリマの溶液を前記基体
に塗布する工程及び前記塗膜にオゾンを発生させるため
に必要な特定波長の光エネルギーを照射し、前記塗膜内
の有機物を酸化して除去する工程を含む金属酸化物多層
膜の形成方法が提供される。
According to still another aspect of the present invention, in a method of forming a metal oxide multilayer film on a substrate from a solution containing a metal alkoxide and water, the solution contains at least two kinds of metal alkoxides, Light energy including light of a specific wavelength required to break the bond between a metal atom and an organic group is sequentially irradiated to the solution so as to correspond to each metal alkoxide, and a metal oxide prepolymer is contained in the solution. Forming, a step of applying the prepolymer solution to the substrate, and irradiating light energy of a specific wavelength necessary for generating ozone to the coating film to oxidize and remove organic substances in the coating film. A method for forming a metal oxide multilayer film including a step is provided.

【0029】本発明は更に金属アルコキシドと水を含む
溶液を基体上に塗布する工程、該塗布液が湿潤状態にあ
る間に金属原子とアルコキシ基との結合を破壊させるた
めに必要な特定波長の光エネルギーを照射し該アルコキ
シドの加水分解を行って無機ポリマの前駆体を形成する
工程、基体と照射源との位置を相対的に移動して塗布液
の選択された部分を照射して該前駆体の所定パターンを
該基体上に形成する工程及び該パターンを、オゾンを含
む雰囲気にさらして該前駆体中の有機物を酸化して除去
し、実質的に金属酸化物からなる無機ポリマに変換する
工程を含む無機ポリマ薄膜の形成方法を提供するもので
ある。
The present invention further comprises a step of coating a solution containing a metal alkoxide and water on a substrate, wherein a specific wavelength required to break the bond between a metal atom and an alkoxy group while the coating solution is in a wet state. Irradiating light energy to hydrolyze the alkoxide to form a precursor of the inorganic polymer; relatively moving the position of the substrate and the irradiation source to irradiate a selected portion of the coating solution to form the precursor; Forming a predetermined pattern of the body on the substrate and exposing the pattern to an atmosphere containing ozone to oxidize and remove organic substances in the precursor and convert the precursor to an inorganic polymer substantially consisting of a metal oxide; It is intended to provide a method for forming an inorganic polymer thin film including steps.

【0030】本発明によって得られる金属ポリマは炭素
量が0.01 乃至4原子%で、少量のC−H結合を含
み、実質的に金属酸化物からなる非晶質の無機ポリマで
ある。本発明によって分解開始温度が300℃以下、特
に200℃以下である基板上に形成された金属ポリマ薄
膜の炭素量が0.01 乃至4原子%であって、少量のC
−H結合を含み、実質的に金属酸化物からなる非晶質の
無貴金属ポリマである無機ポリマ薄膜が得られる。
The metal polymer obtained by the present invention is an amorphous inorganic polymer having a carbon content of 0.01 to 4 atomic%, containing a small amount of C—H bonds, and substantially consisting of a metal oxide. According to the present invention, a metal polymer thin film formed on a substrate having a decomposition initiation temperature of 300 ° C. or less, particularly 200 ° C. or less, has a carbon content of 0.01 to 4 atomic% and a small amount of carbon.
An inorganic polymer thin film containing an -H bond and being an amorphous noble metal polymer substantially consisting of a metal oxide is obtained.

【0031】本発明によれば、基板とその上に形成され
た無機薄膜からなる複合体において、基体と該薄膜との
熱膨張係数の差が5×10-6-1以上あり、該薄膜が化
学量論組成で86原子%以上の酸素を含有し、かつ炭素
量が0.01 乃至4原子%で少量のC−H結合を含み実
質的に金属酸化物からなる無機ポリマである金属酸化物
薄膜が得られる。
According to the present invention, in a composite comprising a substrate and an inorganic thin film formed thereon, the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the thin film is at least 5 × 10 −6 K −1 , Is an inorganic polymer composed of a stoichiometric composition of 86 atomic% or more of oxygen, 0.01 to 4 atomic% of carbon, a small amount of C—H bonds, and substantially composed of a metal oxide. An object thin film is obtained.

【0032】本発明を利用して、粒径が0.05μm 以
下で、化学量論組成で85原子%以上の酸素を含有し、
かつ炭素量が0.01 乃至4原子%で少量のC−H結合
を含み実質的に金属酸化物からなる無機ポリマが、有機
高分子中に分散している複合構成体が得られる。
Utilizing the present invention, it has a particle size of 0.05 μm or less, contains 85 atomic% or more of stoichiometric oxygen,
In addition, a composite structure is obtained in which an inorganic polymer having a carbon content of 0.01 to 4 atomic% and containing a small amount of C—H bonds and substantially consisting of a metal oxide is dispersed in an organic polymer.

【0033】本発明を実施するのに、金属アルコキシド
を有効成分として含む溶液をいれると容器と、前記溶液
に、金属とアルコキシ基との結合を破壊させるために必
要な特定波長,金属−金属間のメタロキサンの生成に必
要な特定波長または前記金属アルコキシドの縮重合に必
要な特定波長の光エネルギーを照射する光照射装置と、
該光照射装置から発生した光を前記特定波長を主とした
光にするモノクロメータとを備えた金属アルコキシド溶
液処理装置が使用できる。
In practicing the present invention, when a solution containing a metal alkoxide as an active ingredient is added, a container, a specific wavelength necessary for breaking the bond between the metal and the alkoxy group, and the metal-to-metal A light irradiation device for irradiating light energy of a specific wavelength required for the production of metalloxane or a specific wavelength required for the condensation polymerization of the metal alkoxide,
A metal alkoxide solution processing apparatus including a monochromator that converts light generated from the light irradiation apparatus into light mainly having the specific wavelength can be used.

【0034】本発明により、アルコール,水及び金属酸
化物プレポリマを有する溶液から、該溶液中のプレポリ
マの残留炭素量が8原子%以下である金属酸化物薄膜形
成用組成物が得られる。
According to the present invention, from a solution having alcohol, water and a metal oxide prepolymer, a composition for forming a metal oxide thin film in which the residual carbon content of the prepolymer in the solution is 8 atomic% or less can be obtained.

【0035】本発明の具体的な応用例として、基体に発
光層を備えたエレクトロルミネッセンス素子において、
前記基体と前記発光層との間に耐電圧が2.8MV/cm
以上の高分子金属酸化物絶縁薄膜が形成されており、該
薄膜が化学量論組成で85原子%以上の酸素を含有し、
かつ炭素量が0.01 乃至4原子%で少量のC−H結合
を含み実質的に金属酸化物からなる無機ポリマからなる
エレクトロルミネッセンス素子がある。
As a specific application example of the present invention, in an electroluminescence device having a light emitting layer on a substrate,
A withstand voltage between the substrate and the light emitting layer is 2.8 MV / cm.
The above polymer metal oxide insulating thin film is formed, and the thin film contains 85 atomic% or more of oxygen in a stoichiometric composition,
In addition, there is an electroluminescent element comprising 0.01 to 4 atomic% of carbon and containing a small amount of C—H bonds and substantially consisting of an inorganic polymer composed of a metal oxide.

【0036】その他、基体に形成された薄膜コンデンサ
において、高分子アモルファス金属酸化物薄膜からな
り、化学量論組成で85原子%以上の酸素含有率を有
し、及び/または前記薄膜の残留炭素量が0.01 乃至
4原子%であるコンデンサ、表面に高分子金属酸化物薄
膜を有し、該薄膜が、化学量論組成で85原子%以上の
酸素含有率及び/または0.01 乃至4原子%の残留炭
素量を有することを特徴とする金属部材、あるいは基体
上に透明電極、第1絶縁層,発光層,第2絶縁層及び上
部電極が順次形成され、前記発光層が格子上に形成され
た表示装置において、前記透明電極,第1絶縁層及び第
2絶縁層が高分子金属酸化物薄膜であって、該薄膜が化
学量論組成で85原子%以上の酸素を含有し、かつ炭素
量が0.01乃至4原子%で少量のC−H結合を含み実
質的に金属酸化物からなる無機ポリマからなり、200
ボルト以下の電圧で駆動することを特徴とする表示装置
に応用できる。
In addition, the thin film capacitor formed on the substrate is composed of a polymer amorphous metal oxide thin film, has a stoichiometric oxygen content of 85 atomic% or more, and / or has a residual carbon content of the thin film. Having a oxygen content of at least 85 atomic% in stoichiometric composition and / or 0.01 to 4 atomic%. % Transparent carbon, a first insulating layer, a light emitting layer, a second insulating layer, and an upper electrode are sequentially formed on a metal member or a substrate, the light emitting layer being formed on a lattice. In the display device, the transparent electrode, the first insulating layer and the second insulating layer are polymer metal oxide thin films, the thin films contain oxygen of 85 atomic% or more in stoichiometric composition, and 0.01 to 4 atoms In substantially consist of inorganic polymer comprising a metal oxide containing a small amount of C-H bonds, 200
The present invention can be applied to a display device which is driven by a voltage of volt or less.

【0037】更に、透明基体上に高分子金属酸化物から
なる記録媒体を備えた光ディスクにおいて、前記金属酸
化物は薄膜であり、該薄膜の酸素含有量が前記金属酸化
物の化学量論組成の85原子%以上及び/または前記残
留炭素量が0.01 乃至4原子%である光ディスクへの
応用がある。
Further, in an optical disk provided with a recording medium made of a polymer metal oxide on a transparent substrate, the metal oxide is a thin film, and the oxygen content of the thin film has a stoichiometric composition of the metal oxide. There is an application to an optical disc in which 85 atomic% or more and / or the residual carbon content is 0.01 to 4 atomic%.

【0038】本発明は、所定形状を有する構成体を得る
という目的を達成するために、金属アルコキシドを有効
成分とする溶液に、金属とアルコキシ基との結合エネル
ギーに対応する波長の光を照射し、照射位置を移動して
所定の形状を形成し、必要であれば得られた形成物に、
酸素含有雰囲気中でオゾンを発生させるための光を照射
するものである。
According to the present invention, a solution containing a metal alkoxide as an active ingredient is irradiated with light having a wavelength corresponding to the binding energy between a metal and an alkoxy group, in order to achieve the object of obtaining a structure having a predetermined shape. The irradiation position is moved to form a predetermined shape, and if necessary,
It irradiates light for generating ozone in an oxygen-containing atmosphere.

【0039】また、金属アルコキシドを有効成分とする
溶液は、単成分からなる複数の溶液でも、複数の成分を
含む溶液でもよく、光照射によって重合が進行する樹脂
等を含んでいてもよい。さらに、多層構造を有する有機
/無機複合体を形成する場合には、有機物層を形成する
溶液として、光照射によって重合が進行する樹脂等を含
ませるようにする。
The solution containing a metal alkoxide as an active ingredient may be a plurality of solutions composed of a single component, a solution containing a plurality of components, or a resin or the like which undergoes polymerization by light irradiation. Further, when an organic / inorganic composite having a multilayer structure is formed, a resin or the like which undergoes polymerization by light irradiation is contained as a solution for forming an organic layer.

【0040】光照射の方法は、形成体の移動,光源の移
動、または形成体と光源との両方をコントロールするこ
とによって行う。
The light irradiation is performed by controlling the movement of the formed body, the movement of the light source, or controlling both the formed body and the light source.

【0041】この方法は、光エネルギーにより低温で所
定形状が形成できるという特徴を利用したものであり、
耐熱温度300℃以下、または熱膨張係数差の大きい基
板上に酸化物膜を形成するものである。
This method utilizes a feature that a predetermined shape can be formed at a low temperature by light energy.
An oxide film is formed on a substrate having a heat resistance temperature of 300 ° C. or less or a large difference in thermal expansion coefficient.

【0042】第一段階の光照射によりC量を減少させう
るため、第二段階の光照射は、酸素濃度の低い雰囲気で
処理することができる。このため、発生するオゾン濃度
を低く押さえることができ、有機物基板,金属基板の基
板損傷を押さえられる。
Since the amount of carbon can be reduced by the first-stage light irradiation, the second-stage light irradiation can be performed in an atmosphere having a low oxygen concentration. For this reason, the generated ozone concentration can be kept low, and the damage to the organic substrate and the metal substrate can be suppressed.

【0043】また、本発明で形成された所定形状を有す
る金属酸化物は、化学量論組成にして85原子%以上の
酸素含有率であり、あるいは残留炭素量が4原子%以下
である。さらに、炭素量が0.01 〜4原子%のC−H
結合を有し、アモルファスである。
The metal oxide having a predetermined shape formed according to the present invention has an oxygen content of 85 atomic% or more in stoichiometric composition, or a residual carbon amount of 4 atomic% or less. Further, C—H having a carbon content of 0.01 to 4 atomic%.
It has bonding and is amorphous.

【0044】本発明に用いる装置は、多種多様な金属ア
ルコキシド及び有機樹脂の反応を加速する波長の光を照
射できるように、光照射部にモノクロメータを設置して
いる。
In the apparatus used in the present invention, a monochromator is installed in the light irradiation section so that light having a wavelength that accelerates the reaction of various kinds of metal alkoxides and organic resins can be irradiated.

【0045】また、上記した方法で得られた形成体は、
各種電子デバイス,反射防止膜,線材等に応用すること
ができる。
The formed body obtained by the above method is
It can be applied to various electronic devices, antireflection films, wires and the like.

【0046】さらに、上記した方法は、以下のような用
途に用いることができる。
Further, the above method can be used for the following applications.

【0047】基体と発光層とを備えたエレクトロルミネ
ッセンス素子の、該基体と該発光層との間の耐電圧が
2.8MV/cm 以上の高分子金属酸化物薄膜として用い
ることができる。
The electroluminescent device including the base and the light emitting layer can be used as a polymer metal oxide thin film having a withstand voltage between the base and the light emitting layer of 2.8 MV / cm or more.

【0048】金属基板上、プリント基板上または基板内
の薄膜コンデンサの誘電体膜として用いることができ
る。
It can be used as a dielectric film of a thin film capacitor on a metal substrate, a printed substrate or in a substrate.

【0049】高耐食金属部材表面の高分子金属酸化物薄
膜として用いることができる。
It can be used as a polymer metal oxide thin film on the surface of a highly corrosion-resistant metal member.

【0050】集積回路表面に保護膜を有する集積回路装
置の前記保護膜に、高分子金属酸化物薄膜として用いる
ことができる。
The protective film of the integrated circuit device having a protective film on the surface of the integrated circuit can be used as a polymer metal oxide thin film.

【0051】基体上に透明電極,第1絶縁層,発光層,
第2絶縁層及び上部電極が順次形成され、前記発光層が
格子状上に形成され、200ボルト以下の電圧で駆動す
る表示装置の、前記透明電極,第1絶縁層及び第2絶縁
層に、高分子金属酸化物薄膜として用いることができ
る。
A transparent electrode, a first insulating layer, a light emitting layer,
A second insulating layer and an upper electrode are sequentially formed, the light emitting layer is formed on a grid, and the transparent electrode, the first insulating layer, and the second insulating layer of the display device driven at a voltage of 200 volts or less include: It can be used as a polymer metal oxide thin film.

【0052】透明基体上に高分子金属酸化物からなる記
録媒体を備えた光ディスクの、高分子金属酸化物薄膜と
して用いることができる。
It can be used as a polymer metal oxide thin film of an optical disk having a recording medium made of a polymer metal oxide on a transparent substrate.

【0053】耐熱性を持たない有機物基板や膜との熱膨
張係数の差が小さな基板上に本発明の高分子金属酸化物
多層膜を形成することで、反射防止膜,熱線反射膜を作
製することができる。
By forming the polymer metal oxide multilayer film of the present invention on an organic substrate having no heat resistance or a substrate having a small difference in thermal expansion coefficient from a film, an antireflection film and a heat ray reflection film are produced. be able to.

【0054】プラスチック光ファスバーの耐環境性保護
膜に、高分子金属酸化物薄膜として用いることができ
る。
It can be used as a polymer metal oxide thin film for an environment-resistant protective film of a plastic optical fiber bar.

【0055】Siチップを本発明の無機膜で保護し、樹
脂封止して半導体素子を作製することができる。
A semiconductor element can be manufactured by protecting a Si chip with the inorganic film of the present invention and sealing it with a resin.

【0056】[0056]

【作用】本発明を金属アルコキシドを例にとって説明す
る。金属アルコキシドは一般式M(OR)n(M:金属,
R:アルキル基,n:整数)で表わされる物質である。
金属アルコキシドは水の存在下、反応のエネルギーを吸
収し、加水分解反応を生じ、(RO)n-1MOHで表わさ
れるアルコキシ基の一部が水酸基で置換された構造を持
つ化合物を生成する。このように部分的に加水分解して
生成した中間体は、さらに他の金属アルコキシド分子と
反応し、
The present invention will be described by taking a metal alkoxide as an example. Metal alkoxides have the general formula M (OR) n (M: metal,
R: alkyl group, n: integer).
The metal alkoxide absorbs the energy of the reaction in the presence of water and causes a hydrolysis reaction to produce a compound having a structure in which a part of an alkoxy group represented by (RO) n-1 MOH is substituted with a hydroxyl group. The intermediate formed by partial hydrolysis in this way further reacts with another metal alkoxide molecule,

【0057】[0057]

【化1】 Embedded image

【0058】なる縮合生成物となって成長していく。ゾ
ル・ゲル法は、上記化学反応すなわち、加水分解反応と
縮合反応を基本とし、無機ポリマすなわち酸化物を合成
するものである。このゾル・ゲル反応において、反応の
律速段階は、加水分解反応時における金属−アルコキシ
基結合の開裂であると言われている。
A condensed product grows. The sol-gel method synthesizes an inorganic polymer, that is, an oxide, based on the above chemical reaction, that is, a hydrolysis reaction and a condensation reaction. In this sol-gel reaction, the rate-determining step of the reaction is said to be cleavage of a metal-alkoxy group bond during a hydrolysis reaction.

【0059】本発明は金属アルコキシドを有効成分とす
る溶液に金属−アルコキシ基結合を破壊させる必要な特
定波長を有する電磁波特に光エネルギーを照射すること
により、金属−アルコキシ基結合を選択的に切断し、ゾ
ル・ゲル反応の律速段階である加水分解反応を促進させ
て高重合化させ、ゾル・ゲル反応を金属酸化物として理
想的な化学量論組成状態において完遂させようとするも
のである。光エネルギーとしては紫外線の他、各種レー
ザが適している。例えばHe−Cdレーザは325nm
の、Kr−Fレーザは249nmの、Ar−Fレーザは
193nmの波長の光を発生する。また、上記反応溶液
を用いて基板上に成膜した薄膜にオゾンを発生させるた
めの波長の光の照射を行うのは、膜中に少量残存する有
機物をオゾン酸化することにより、さらに膜中有機物を
減少させ、膜の金属酸化物における酸素量を化学量論組
成の85%以上とすること、又は残留炭素量を0.01
〜4原子%とするものである。特に、酸素量を化学量論
組成の95%以下、残留炭素量を0.2 原子%以上とす
ることが、特性上から好ましい。また、このような膜が
短時間で得られる。
The present invention selectively cleaves a metal-alkoxy group bond by irradiating a solution containing a metal alkoxide as an active ingredient with an electromagnetic wave, particularly light energy, having a specific wavelength required to break the metal-alkoxy group bond. In this method, the hydrolysis reaction, which is the rate-determining step of the sol-gel reaction, is promoted to increase the degree of polymerization, thereby completing the sol-gel reaction in an ideal stoichiometric composition as a metal oxide. Various lasers are suitable as light energy in addition to ultraviolet light. For example, a He-Cd laser is 325 nm.
The Kr-F laser generates light having a wavelength of 249 nm, and the Ar-F laser generates light having a wavelength of 193 nm. In addition, irradiation of light having a wavelength for generating ozone on a thin film formed on a substrate using the above-described reaction solution is performed by oxidizing organic substances remaining in the film in a small amount with ozone to further reduce organic substances in the film. To reduce the oxygen content in the metal oxide of the film to 85% or more of the stoichiometric composition, or to reduce the residual carbon content to 0.01%.
To 4 at%. In particular, it is preferable in terms of characteristics that the oxygen content be 95% or less of the stoichiometric composition and the residual carbon content be 0.2 atomic% or more. Further, such a film can be obtained in a short time.

【0060】上記光照射の工程をゾル・ゲル反応におけ
る溶液中に加味することにより、低温で化学量論組成が
揃った酸化物薄膜を得ることができる。このため、膜形
成後に膜質を向上させるための熱処理が不要となり、耐
熱温度が300℃以下の樹脂,紙等の基板や熱膨張係数
の差の大きな基板上への酸化物薄膜の形成が可能にな
る。このようにして得た酸化物薄膜は、炭素含有量が
0.01 〜4原子%である。また、酸化物の組成MOx
において酸素含有率が化学量論組成の85原子%以上あ
る薄膜が得られ、電気的特性の優れたものが得られる。
By adding the light irradiation step to the solution in the sol-gel reaction, an oxide thin film having a uniform stoichiometric composition at a low temperature can be obtained. This eliminates the need for a heat treatment for improving the film quality after the film is formed, and makes it possible to form an oxide thin film on a substrate such as a resin or paper having a heat-resistant temperature of 300 ° C. or less or a substrate having a large difference in thermal expansion coefficient. Become. The oxide thin film thus obtained has a carbon content of 0.01 to 4 atomic%. In addition, the composition MOx of the oxide
In this case, a thin film having an oxygen content of 85 atomic% or more of the stoichiometric composition can be obtained, and a film having excellent electric characteristics can be obtained.

【0061】本発明において、出発原料として金属チオ
エステルM(SR)nを用いた場合、硫化水素存在下でチ
オリシスが起こる。
In the present invention, when the metal thioester M (SR) n is used as a starting material, thiolysis occurs in the presence of hydrogen sulfide.

【0062】[0062]

【化2】 M(SR)n+X・H2S→M(SH)x(SR)n-x+RSH …(化2) これに更に硫化水素を作用させると金属硫化物のポリマ
ができる。
M (SR) n + X · H 2 S → M (SH) x (SR) nx + RSH (Formula 2) When hydrogen sulfide is further acted on this, a polymer of metal sulfide is formed.

【0063】また、ゾル・ゲル反応における加水分解反
応,重合反応に代えて、脱エステル縮合反応を用いれ
ば、非水溶媒系におけるゾル・ゲル反応が可能となる。
尚、脱エステル化反応とは、以下に示す有機酸を用いる
共縮合反応を利用するものである。
If a deesterification condensation reaction is used instead of the hydrolysis reaction and the polymerization reaction in the sol-gel reaction, a sol-gel reaction in a non-aqueous solvent system becomes possible.
The deesterification reaction utilizes a co-condensation reaction using an organic acid shown below.

【0064】[0064]

【化3】 Embedded image

【0065】上記した反応では、反応が三次元状に全て
の方向に進行するため、無機ポリマが生成する。
In the above reaction, since the reaction proceeds in all directions in a three-dimensional manner, an inorganic polymer is generated.

【0066】また、金属−アルコキシ基結合を破壊させ
るために必要な特定波長を有する光エネルギーを照射す
ることにより、金属−アルコキシ基結合を選択的に切断
し、反応を促進させて高重合化させ、化学量論組成に近
い金属酸化物を得ることができる。光エネルギーを照射
する前記溶液には、水分は含まれず、反応は非水溶媒系
で行うことができる。
Further, by irradiating light energy having a specific wavelength necessary for breaking the metal-alkoxy group bond, the metal-alkoxy group bond is selectively cleaved, and the reaction is accelerated to cause high polymerization. Thus, a metal oxide having a stoichiometric composition can be obtained. The solution irradiated with light energy does not contain water, and the reaction can be performed in a non-aqueous solvent system.

【0067】従って、得られた金属酸化物中には水分が
含まれないので、水分が問題となる電子デバイスなどへ
の応用は、本方法の利用が効果的である。
Accordingly, since the obtained metal oxide does not contain moisture, the application of this method to an electronic device or the like in which moisture is a problem is effective.

【0068】同様に光を利用した技術のうち、光CVD
法では反応速度は向上するが、原料物質の分解反応に熱
付与が必要不可欠であり基板加熱が必要である。このた
め、耐熱温度が低い基板や熱膨張係数の差の大きな基板
上への成膜が困難である。
Similarly, of the techniques using light, the photo CVD
In the method, the reaction rate is improved, but heat application is indispensable for the decomposition reaction of the raw material, and substrate heating is required. Therefore, it is difficult to form a film on a substrate having a low heat-resistant temperature or a substrate having a large difference in thermal expansion coefficient.

【0069】また、各種シラン類に光活性化触媒を加
え、光照射により三次元クロスリンキングを増加させる
方法では、クロスリンキング部は有機鎖状化合物が生成
し、膜中の有機物を除去するという本発明の目的には合
わない。
In the method of adding a photoactivation catalyst to various silanes to increase three-dimensional crosslinking by light irradiation, an organic chain compound is generated in the crosslinking portion, and the organic substance in the film is removed. It does not meet the purpose of the invention.

【0070】本発明の金属酸化物薄膜を形成する装置
は、溶液の状態での光照射による化学反応の促進によっ
てより高分子化させることとその溶液を用いた膜形成及
び溶液の膜に対して更にオゾンを発生させるに必要な特
定波長の光を照射することにより、その膜内の有機物を
酸化除去することにあり、得られる高分子金属酸化物薄
膜は不純物の少ない純度が高く、化学量論組成に近い組
成のものが得られる。金属アルコキシドを有する溶液の
段階でより分子量の高い金属酸化物プレポリマを形成さ
せることが最終的な金属酸化物薄膜として優れた特性が
得られるものである。
The apparatus for forming a metal oxide thin film according to the present invention is capable of promoting a chemical reaction by irradiating light in a solution state to make a polymer higher and to form a film using the solution and to form a film of the solution. Furthermore, by irradiating light of a specific wavelength necessary for generating ozone to oxidize and remove organic substances in the film, the resulting polymer metal oxide thin film has a high purity with few impurities and a high stoichiometry. A composition close to the composition is obtained. The formation of a metal oxide prepolymer having a higher molecular weight at the stage of a solution containing a metal alkoxide can provide excellent properties as a final metal oxide thin film.

【0071】溶液中に照射する光は金属とアルコキシ基
との結合を破壊させるに必要な特定波長とすること、金
属−金属間のメタロキサン結合の生成に必要な特定波長
とすること、又は金属アルコキシドの縮重合に必要な特
定波長の光を用いることが必要である。そのため、特定
波長を有する光だけを照射することが目的のポリマをよ
り純度の高い形で得ることができる。他の波長を有する
光を照射すると他の波長の光によって目的とする分子の
ポリマ以外のものが得られる可能性があり、純度の高い
ものが得られない。
The light irradiated into the solution has a specific wavelength necessary for breaking the bond between the metal and the alkoxy group, a specific wavelength required for forming a metalloxane bond between the metal and the metal, or a metal alkoxide. It is necessary to use light of a specific wavelength required for polycondensation. Therefore, it is possible to obtain a polymer having a higher purity by irradiating only light having a specific wavelength. Irradiation with light having another wavelength may cause the light other than the wavelength to obtain a polymer other than the polymer of the target molecule, and a high-purity polymer cannot be obtained.

【0072】本発明において、光照射した溶液を基板上
に成膜することにより特別な乾燥工程を経ることなくそ
の膜の光照射することが可能であり、そのため膜中不純
物除去の効果を高めることができる。この特定波長の光
を照射するには光照射部にモノクロメータを設け、特定
波長の光だけ照射できるようにする。従って、各種の多
様な金属アルコキシドの金属−アルコキシド結合に対応
した特定波長の光の照射が可能となる。これにより、種
々の金属アルコキシドを用いたゾル・ゲル反応に対して
より有効な光照射をすることができる。
In the present invention, it is possible to irradiate a light-irradiated solution on a substrate by forming a film on the substrate without performing a special drying step, thereby improving the effect of removing impurities in the film. Can be. To irradiate this specific wavelength light, a monochromator is provided in the light irradiating section so that only the specific wavelength light can be irradiated. Therefore, irradiation of light having a specific wavelength corresponding to the metal-alkoxide bond of various various metal alkoxides becomes possible. Thereby, more effective light irradiation can be performed for the sol-gel reaction using various metal alkoxides.

【0073】本発明を用いれば、低温で有機物含有量の
少ない化学量論比の揃った金属酸化物薄膜が得られる。
この金属酸化物薄膜は、誘電体及び絶縁体として良好な
性能を示すため、高容量な薄膜コンデンサ,低電圧駆動
のエレクトロルミネッセンス素子,耐環境性の良好なコ
ーティング保護膜、及び半導体素子用保護膜,光ディス
クの記録媒体,プラスチック光ファイバー用保護膜,プ
ラスチックレンズ用保護膜,プリント基板上に成膜した
コンデンサ,STN液晶用偏光板、CuまたはCu系合
金上に金属酸化物膜を設けた半導体搭載用の基板として
好適である。例えば、液晶作製に本方法を用いた場合、
26に示す透明電極141,位相補償板146等の作
製にも応用でき、しかも低温成膜が可能なので、熱処理
することなく、高品質の製品を得られる。
According to the present invention, it is possible to obtain a metal oxide thin film having a low stoichiometric ratio and a low organic matter content at a low temperature.
Since this metal oxide thin film shows good performance as a dielectric and an insulator, a high-capacity thin film capacitor, a low-voltage driven electroluminescent element, a coating protective film with good environmental resistance, and a protective film for a semiconductor element Recording media for optical disks, protective films for plastic optical fibers, protective films for plastic lenses, capacitors formed on printed circuit boards, polarizing plates for STN liquid crystals, semiconductor mounting with metal oxide films on Cu or Cu-based alloys It is suitable as a substrate. For example, when this method is used for producing a liquid crystal,
It can be applied to the production of the transparent electrode 141, the phase compensator 146, and the like shown in FIG. 26 and can be formed at a low temperature, so that a high-quality product can be obtained without heat treatment.

【0074】光照射に指向性の強いレーザを使用すれ
ば、基板上に酸化物薄膜のファインパターンを形成する
ことも可能である。
If a laser having strong directivity is used for light irradiation, a fine pattern of an oxide thin film can be formed on a substrate.

【0075】本方法において光照射を行うゾル・ゲル反
応溶液中には、酸,アルカリ等の触媒が含有されていて
もよい。また、反応溶液を低温に保持しておくことで反
応溶液を安定に保持でき、成膜時に光照射することで、
成膜に適したゾル溶液とすることができる。
The sol-gel reaction solution to be irradiated with light in the present method may contain a catalyst such as an acid or an alkali. In addition, by keeping the reaction solution at a low temperature, the reaction solution can be kept stable, and by irradiating light during film formation,
A sol solution suitable for film formation can be obtained.

【0076】本発明は金属アルコキシドを含む溶液に対
して特定波長を有する光を照射するので、この溶液の段
階での金属アルコキシドの重合度を測定でき、この重合
度をできるだけ高めた上で基体に成膜することが金属酸
化物薄膜として高純度のものが得られる最も大きな特徴
である。また、この溶液の吸収スペクトル、または、光
散乱法を用いて調べることにより金属酸化物の重合度を
モニタでき、品質の安定した製品が得られるものも大き
な特徴である。
According to the present invention, since a solution containing a metal alkoxide is irradiated with light having a specific wavelength, the degree of polymerization of the metal alkoxide at the stage of the solution can be measured. Forming a film is the most significant feature of obtaining a high-purity metal oxide thin film. Another feature is that the degree of polymerization of the metal oxide can be monitored by examining the solution using the absorption spectrum or the light scattering method, and a product of stable quality can be obtained.

【0077】本発明は金属アルコキシド,金属β−ケト
エステル錯体,金属β−ジケトン錯体あるいは金属チオ
エステルに対して有効である。
The present invention is effective for metal alkoxides, metal β-ketoester complexes, metal β-diketone complexes or metal thioesters.

【0078】β−ケトエステル錯体,β−ジケトン錯体
についての具体的な化合物については、以下のものがあ
る。
Specific compounds for the β-ketoester complex and β-diketone complex are as follows.

【0079】[0079]

【化4】 Embedded image

【0080】ここでプロトンが一つはずれ共鳴現象がお
き、β−ジケトン全体が負に帯電し、酸素で金属に配位
する。金属に配位するβ−ジケトンの数は金属の種類,
価数等によって変化する。具体的には、
Here, a proton is displaced by one and a resonance phenomenon occurs, and the entire β-diketone is negatively charged and coordinates to the metal with oxygen. The number of β-diketones coordinated to the metal depends on the type of metal,
It changes depending on the valence. In particular,

【0081】[0081]

【化5】 Embedded image

【0082】[0082]

【化6】 Embedded image

【0083】[0083]

【化7】 Embedded image

【0084】が挙げられる。The following can be mentioned.

【0085】一方、β−ケトエステル錯体とは、β−ケ
トエステル
On the other hand, a β-ketoester complex is a β-ketoester

【0086】[0086]

【化8】 Embedded image

【0087】[0087]

【化9】 Embedded image

【0088】R0 はメチル基で代表されるが、他のアル
キル基でも同様である。β−ジケトン錯体と性質的には
同様である。具体的には
R 0 is represented by a methyl group, but the same applies to other alkyl groups. The properties are the same as those of the β-diketone complex. In particular

【0089】[0089]

【化10】 Embedded image

【0090】が挙げられる。The following are examples:

【0091】これらの反応溶液に対し前述の要件の波長
を有する光を照射することが必要である。この波長は物
質によって適宜選定される。下記のTiアルコキシドに
対しては248nmの波長の光を主に照射することが好
ましい。
It is necessary to irradiate these reaction solutions with light having the above-mentioned required wavelength. This wavelength is appropriately selected depending on the substance. It is preferable that the following Ti alkoxide is mainly irradiated with light having a wavelength of 248 nm.

【0092】LiOCH3,NaOCH3,Ca(OC
3)2,Ba(OC25)2,Zn(OC25)2,B(OC
3)3,Al(i−OC37)3,Ga(OC25)3,Ya
(OC49)3,Si(OC25)4,Ge(OC25)4,Pb
(OC49)4,P(OCH3)3,Sb(OC25)3,VO
(OC25)3,Ta(OC37)5,W(OC25)6,Nd
(OC25)3,Ti(iso−OC37)4,Zr(OC
25)4,La[Al(iso−OC37)4]3,Mg[Al(i
so−OC37)4]2,Mg[Al(iso−OC49)4]2,N
i[Al(iso−OC37)4]3,(C37O)2Zr[Al
(OC37)4]2,Ba[Zr2(OC25)9]2
LiOCH 3 , NaOCH 3 , Ca (OC
H 3 ) 2 , Ba (OC 2 H 5 ) 2 , Zn (OC 2 H 5 ) 2 , B (OC
H 3) 3, Al (i -OC 3 H 7) 3, Ga (OC 2 H 5) 3, Ya
(OC 4 H 9 ) 3 , Si (OC 2 H 5 ) 4 , Ge (OC 2 H 5 ) 4 , Pb
(OC 4 H 9 ) 4 , P (OCH 3 ) 3 , Sb (OC 2 H 5 ) 3 , VO
(OC 2 H 5 ) 3 , Ta (OC 3 H 7 ) 5 , W (OC 2 H 5 ) 6 , Nd
(OC 2 H 5 ) 3 , Ti (iso-OC 3 H 7 ) 4 , Zr (OC
2 H 5) 4, La [ Al (iso-OC 3 H 7) 4] 3, Mg [Al (i
so-OC 3 H 7 ) 4 ] 2 , Mg [Al (iso-OC 4 H 9 ) 4 ] 2 , N
i [Al (iso-OC 3 H 7) 4] 3, (C 3 H 7 O) 2 Zr [Al
(OC 3 H 7 ) 4 ] 2 , Ba [Zr 2 (OC 2 H 5 ) 9 ] 2 .

【0093】また、光エネルギーを照射する位置を移動
させれば、薄膜だけでなく、所定の形状の構成体を形成
することが可能となる。その際、モノクロメータが設置
された装置により、照射する光の波長を変化させると、
形成物に様々な機能をもたせることができる。例えば、
所定の形状の構成体の形成過程または形成後に、反応を
促進させるための波長の光エネルギーの他にオゾンを発
生させるために必要な波長の光エネルギーを照射するこ
とによって、形成体中に残留する有機物を減少させるこ
とができる。
By moving the position where the light energy is irradiated, it is possible to form not only a thin film but also a component having a predetermined shape. At that time, when the wavelength of the light to be irradiated is changed by a device equipped with a monochromator,
The formed article can have various functions. For example,
In the process of or after the formation of the component having a predetermined shape, the component remains in the component by irradiating light energy having a wavelength necessary for generating ozone in addition to light energy having a wavelength for promoting a reaction. Organic matter can be reduced.

【0094】尚、光源の位置だけでなく、形成物の方を
移動させてもよく、また両方を移動させても、二次元あ
るいは三次元の所定形状を有する形成物とすることがで
きる。
In addition, not only the position of the light source but also the formed object may be moved, or even if both are moved, the formed object may have a two-dimensional or three-dimensional predetermined shape.

【0095】本発明では、光照射によって反応の促進ま
たは機能の増大を図るが、低温で完遂できるため、加熱
処理を必要とした従来方法では達成できなかった有機と
無機の複合体または積層構造体を形成することができ
る。
In the present invention, the reaction is promoted or the function is increased by light irradiation. However, since the reaction can be completed at a low temperature, an organic-inorganic composite or a laminated structure which cannot be achieved by the conventional method requiring heat treatment is required. Can be formed.

【0096】所定の形状を形成させるための溶液として
は、前述した金属アルコキシドを主体とした溶液の他
に、複数の金属アルコキシドを主体とする溶液,有機高
分子を主体とする溶液,金属アルコキシドと有機高分子
との混合物を主体とする溶液,金属アルコキシド以外の
有機金属化合物を主体とする溶液などがある。これらの
溶液を単独または組み合わせて用いることにより、各種
の機能を有した所定形状の形成物を得ることができる。
溶液中に各種フィラーを含む場合にも同様に本発明とし
て有効に利用することができる。
Examples of the solution for forming a predetermined shape include a solution mainly composed of a plurality of metal alkoxides, a solution mainly composed of an organic polymer, a solution mainly composed of an organic polymer, and a metal alkoxide in addition to the above-mentioned solution mainly composed of a metal alkoxide. There are a solution mainly containing a mixture with an organic polymer and a solution mainly containing an organic metal compound other than the metal alkoxide. By using these solutions alone or in combination, it is possible to obtain a formed product having a predetermined shape having various functions.
Even when various fillers are contained in the solution, they can be effectively used as the present invention.

【0097】金属アルコキシドと有機高分子との混合物
を主体とする溶液に本発明の技術を適用した場合、金属
アルコキシドが有機高分子中に分子オーダーで均一に分
散しているため、得られる構成体の特性は、従来技術の
ものよりも優れた高信頼性のものとなる。分散している
金属アルコキシドからの誘導体である金属酸化物は、従
来法の粉末等の添加によって得られるもののように凝集
することもなく、最大でも0.05μm で均一に分散し
ている。
When the technique of the present invention is applied to a solution mainly containing a mixture of a metal alkoxide and an organic polymer, the resulting structure is obtained because the metal alkoxide is uniformly dispersed in the organic polymer in the molecular order. Are highly reliable and superior to those of the prior art. The metal oxide, which is a derivative of the dispersed metal alkoxide, is not aggregated unlike the one obtained by adding a powder or the like in the conventional method, and is uniformly dispersed at a maximum of 0.05 μm.

【0098】このように、本発明の適用で有機高分子中
に金属酸化物が均一に分散した構成体は、例えば有機高
分子単体よりも誘電率が高く、高性能なフィルムコンデ
ンサ等の用途が期待できる。
As described above, a structure in which a metal oxide is uniformly dispersed in an organic polymer by applying the present invention has a higher dielectric constant than, for example, an organic polymer alone, and is suitable for applications such as high-performance film capacitors. Can be expected.

【0099】[0099]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は実施例に限定されるものではな
い。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples.

【0100】実施例1 図1は本発明を実施する成膜装置の一例を示す構成図で
ある。
Embodiment 1 FIG. 1 is a structural view showing an example of a film forming apparatus for carrying out the present invention.

【0101】純空気等の雰囲気置換が可能なボックス1
内に紫外線ランプ等の光照射装置2,特定波長の光を選
択的に取り出すことができるモノクロメータ3,モノク
ロメータを固定する支持台7,基板9をビーカ6内の反
応溶液に浸漬するための浸漬装置4が設置されている。
光照射装置2より発生した光はモノクロメータ3で波長
の選別がなされ、ミラー8で反射され、ビーカ6内に入
っている反応溶液に照射される。反応溶液は、スターラ
ー5の上に設置されており、撹拌子10の回転により撹
拌されている。一定時間の光照射によりゾル・ゲル反応
を十分進行させた後、ミラー8はモノクロメータ3の上
部に引き上げられる。ついで、基板9は、浸漬装置4に
より反応溶液中に浸漬され成膜される。基板9は、モノ
マクロメータ通過後の光が最もよく照射される位置に停
止され、一定時間光照射がなされる。この時、空気中に
おいてオゾンが発生し、成膜された薄膜のオゾン酸化が
なされる。
Box 1 in which atmosphere such as pure air can be replaced
A light irradiation device such as an ultraviolet lamp, a monochromator capable of selectively extracting light of a specific wavelength, a support 7 for fixing the monochromator, and a substrate 9 for immersing the substrate 9 in the reaction solution in the beaker 6. An immersion device 4 is provided.
The light emitted from the light irradiation device 2 is selected in wavelength by the monochromator 3, reflected by the mirror 8, and irradiated to the reaction solution contained in the beaker 6. The reaction solution is set on the stirrer 5 and is stirred by the rotation of the stirrer 10. After the sol-gel reaction has sufficiently progressed by light irradiation for a certain period of time, the mirror 8 is pulled up to the upper part of the monochromator 3. Next, the substrate 9 is immersed in the reaction solution by the immersion device 4 to form a film. The substrate 9 is stopped at the position where the light after passing through the mono-micrometer is most frequently irradiated, and the light is irradiated for a certain time. At this time, ozone is generated in the air, and the formed thin film is oxidized with ozone.

【0102】この装置を用い、図2に示すフローに添っ
てTa25薄膜を形成した。
Using this apparatus, a Ta 2 O 5 thin film was formed according to the flow shown in FIG.

【0103】タンタルエトキシドTa(OR)5の0.5モ
ル/lエタノール(C25OH)溶液を作製した。この
溶液2mlに水(H2O)の0.5mol/lエタノール溶
液8mlと塩酸0.1mol/lエタノール溶液2.5ml
の混合溶液にエタノール2mlを加えた溶液を3ml/
分の速度で滴下し、透明な均一な混合溶液を得た。この
混合溶液に図1に示す成膜装置を用いて、タンタル−エ
トキシ基の吸収位置に対応する水銀ランプの254nm
の光を30分間と1時間照射した。
A 0.5 mol / l ethanol (C 2 H 5 OH) solution of tantalum ethoxide Ta (OR) 5 was prepared. 8 ml of a 0.5 mol / l ethanol solution of water (H 2 O) and 2.5 ml of a 0.1 mol / l hydrochloric acid ethanol solution are added to 2 ml of this solution.
A solution obtained by adding 2 ml of ethanol to a mixed solution of
The solution was dropped at a speed of 1 minute to obtain a transparent and uniform mixed solution. Using a film forming apparatus shown in FIG. 1, a 254 nm mercury lamp corresponding to the absorption position of the tantalum-ethoxy group was added to this mixed solution.
For 30 minutes and 1 hour.

【0104】この光照射により次の様な反応によりTa
酸化物の重合が起こり、高重合度のプレポリマが溶液中
に形成されると考えられる。
By this light irradiation, Ta is produced by the following reaction.
It is believed that polymerization of the oxide occurs and a high degree of polymerization prepolymer is formed in the solution.

【0105】 Ta(OR)5+H2O→(RO)4TaOH +ROH(RO)4TaOH+Ta(OR)5 →(RO)4Ta−O−Ta(OR)4+ROH プレポリマの構造を示せば次のとおりである。Ta (OR) 5 + H 2 O → (RO) 4 TaOH + ROH (RO) 4 TaOH + Ta (OR) 5 → (RO) 4 Ta—O—Ta (OR) 4 + ROH If the structure of the prepolymer is shown, It is as follows.

【0106】[0106]

【化11】 Embedded image

【0107】この後、この高重合度のプレポリマを有す
る反応溶液を成膜装置に付属した浸漬装置を用いSiO
2 基板上に成膜し、空気中においてオゾンを発生させる
ため波長184nmの光(紫外線)を約10分間照射し
た。光照射中の膜の温度は約50〜60℃となる。この
ようにして基板上に次の様な分子構造の五酸化タンタル
膜のアモルファスポリマが形成される。
Thereafter, the reaction solution having the prepolymer having a high degree of polymerization was subjected to SiO 2 deposition using an immersion apparatus attached to the film forming apparatus.
Films were formed on two substrates, and irradiated with light (ultraviolet light) having a wavelength of 184 nm for about 10 minutes to generate ozone in the air. The temperature of the film during light irradiation is about 50-60 ° C. Thus, an amorphous polymer of a tantalum pentoxide film having the following molecular structure is formed on the substrate.

【0108】[0108]

【化12】 Embedded image

【0109】図3はタンタルエトキシドエタノール溶液
に波長254nmの水銀ランプの光を照射した場合の反
応溶液の吸収スペクトル線図である。図に示すように、
実線の光照射前に比較し、一点鎖線の0.5 時間から点
線の1時間光照射によりスペクトル線が短波長側に移動
し、この吸収スペクトルをモニタすることにより反応溶
液の中に形成される五酸化タンタル高分子プレポリマの
重合をモニタすることができる。
FIG. 3 is an absorption spectrum diagram of a reaction solution when a tantalum ethoxide ethanol solution is irradiated with light from a mercury lamp having a wavelength of 254 nm. As shown in the figure,
Compared to the light before the solid light irradiation, the spectral line shifts to the short wavelength side by the light irradiation of the dotted line from 0.5 hour to the dotted line for 1 hour, and is formed in the reaction solution by monitoring this absorption spectrum. The polymerization of the tantalum pentoxide polymeric prepolymer can be monitored.

【0110】図4は反応溶液に対する光照射時間と図3
の各光照射時間に対する吸収度のピーク値における波長
との関係を示す線図である。
FIG. 4 shows the light irradiation time for the reaction solution and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the light irradiation time and the wavelength at the peak value of the absorbance for each light irradiation time.

【0111】各波長のピーク値は光照射なしが250n
m,30分照射が224nm,60分照射が208nm
であり、そのピーク値は約100分でプレ重合がほぼ完
了するものと思われる。30分で約50%,60分で約
80%プレ重合が生じている。従って、反応液への光照
射はプレ重合度として高い程好ましいが、特にプレ重合
度として50%以上、より好ましくは80%以上にする
のが好ましい。
The peak value of each wavelength was 250 n without light irradiation.
m, 30 minutes irradiation at 224 nm, 60 minutes irradiation at 208 nm
The peak value is considered to be almost complete in about 100 minutes. About 50% prepolymerization occurs in 30 minutes and about 80% in 60 minutes. Therefore, the irradiation of the reaction liquid with light is preferably as high as the degree of prepolymerization, but is particularly preferably at least 50%, more preferably at least 80%, as the degree of prepolymerization.

【0112】上記製法を用いて作製したTa25薄膜赤
外吸収スペクトル、その膜中の残留有機物量,化学量論
組成比をESCAを用いて他の方法で形成した膜と比較
し測定した。
The infrared absorption spectrum of the Ta 2 O 5 thin film produced by the above-mentioned production method, the amount of residual organic matter in the film, and the stoichiometric composition ratio were measured by comparing with a film formed by other methods using ESCA. .

【0113】図5は得られた膜の赤外吸収スペクトル線
図である。図中(a)は反応溶液及び成膜後のいずれも
光照射しないもの、(b)は本発明の光照射をしたも
の、(c)は前述の反応溶液に光照射せずに成膜した後
400℃で大気中加熱処理したものである。図に示すよ
うに、(a)及び(b)のものは波数3300cm-1付近
及び1600cm-1付近に吸収スペクトル線の強度が
(c)のものに比較して低くなっており、これは水が存
在するためである。更に、(a)では有機物に基づくC
H振動が求められる。他、Ta酸化物の高分子膜は同じ
吸収スペクトルになっている。
FIG. 5 is an infrared absorption spectrum diagram of the obtained film. In the figure, (a) shows the case where the reaction solution and after the film formation were not irradiated with light, (b) the case where the light irradiation of the present invention was carried out, and (c) the film was formed without light irradiation on the above-mentioned reaction solution. Thereafter, heat treatment was performed at 400 ° C. in the air. As shown in the figure, which is lower compared to that of (a) and intensity of the absorption spectral line in the vicinity of and around 1600 cm -1 wavenumber 3300 cm -1 is that of (b) is (c), which is water This is because there is. Further, in (a), C based on organic matter is used.
H vibration is required. In addition, the polymer film of Ta oxide has the same absorption spectrum.

【0114】図6〜図9は各々各種の製法で得たTa酸
化物膜の比誘電率(ε),耐電圧(MV/cm),膜中の
C含有量,TaOx組成を示す図である。熱処理ゾルゲ
ル膜は前述の光照射しない反応溶液によって成膜した後
400℃で熱処理したもの、光アシストゾルゲル膜は本
発明の図2の工程によって得た膜で、O2 は酸素中で成
膜後に光照射したもの、ゾル・ゲル膜は光照射しない反
応時間6時間のもの、光CVD膜は200〜300℃で
成膜,熱CVDは350℃で成膜したものである。
[0114] Figures 6-9 are each various relative dielectric constant of the Ta oxide film obtained by preparation of (epsilon), the withstand voltage (MV / cm), in the film
It is a figure which shows C content and TaOx composition . What the heat treatment the sol-gel film was heat-treated at 400 ° C. After depositing the reaction solution without light irradiation described above, the light-assisted sol-gel film is a film obtained by the process of FIG. 2 of the present invention, O 2 after deposition in an oxygen The light-irradiated film, the sol-gel film had a reaction time of 6 hours without light irradiation, the photo-CVD film was formed at 200 to 300 ° C., and the thermal CVD was formed at 350 ° C.

【0115】尚、いずれのゾル・ゲル膜も4回くり返
し、約2000Åの厚さを有する。
Each sol-gel film is repeated four times and has a thickness of about 2000 °.

【0116】図6に示すように、本発明の膜は熱処理膜
と同等のε25以上の高い比誘電率を示すが、CVD膜
及びゾル・ゲル膜はそれより低い比誘電率である。
As shown in FIG. 6, the film of the present invention has a high relative dielectric constant of ε25 or more equivalent to the heat-treated film, but the CVD film and the sol-gel film have lower relative dielectric constants.

【0117】図7に示すように、本発明の膜は2.7M
V/cm 以上の耐電圧が得られる。
As shown in FIG. 7, the film of the present invention was 2.7 M
A withstand voltage of not less than V / cm is obtained.

【0118】図8に示すように、この膜中のC量が特に
2 中光アシストゾルゲル膜では4原子%と低く、熱処
理膜と同等の低C量の膜が得られる。
As shown in FIG. 8, the C content in this film is particularly low at 4 atomic% in the photo- assisted sol-gel film in O 2 , and a film having a low C content equivalent to that of the heat-treated film can be obtained.

【0119】図9に示すように、酸素中光アシストゾル
ゲル膜のTaOx組成は2.2 と理論酸素量2.5に対
し88%の酸素を有し、熱処理膜の2.0の80%より
高い化学量論比の膜が得られることが分かる。
As shown in FIG. 9, the light assist sol in oxygen
It can be seen that the TaOx composition of the gel film is 2.2, which has 88% oxygen with respect to the theoretical oxygen amount of 2.5, and a film having a stoichiometric ratio higher than 80% of 2.0 of the heat-treated film can be obtained.

【0120】尚、酸素中光アシストゾルゲル膜の抵抗率
は1011Ωcmと高い値を有する。
The resistivity of the photo-assisted sol-gel film in oxygen has a high value of 10 11 Ωcm.

【0121】以上の結果から明らかなように光照射した
本発明の膜はCH結合を有し、有機物残留量としてC量
に換算して4.0原子%、TaOx組成比(O/Ta)
2.2であった。
As is clear from the above results, the film of the present invention irradiated with light has a CH bond, has a residual organic content of 4.0 atomic% in terms of C, and has a TaOx composition ratio (O / Ta).
2.2.

【0122】また、照射強度40mW/cm2 ,3時間紫
外線を照射した膜を分析した結果、C含有量は0.01
atm%であった。
The film irradiated with ultraviolet light at an irradiation intensity of 40 mW / cm 2 for 3 hours was analyzed, and as a result, the C content was 0.01.
atm%.

【0123】一方、光照射しない膜では、CH結合を有
し、有機物残留量としてC量に換算して11.0 原子
%、TaOx組成比(O/Ta)1.6 であった。光照
射した膜は、光照射しない膜に比較して、有機物残留量
で1/2.8 、TaOx組成比(O/Ta)で1.4 倍
の値を示し、有機物残留量の少ない化学量論比に近い膜
が得られた。光照射した膜と同様な有機物残留量、Ta
Ox組成比の薄膜を得るには、光照射しない膜に対して
400℃以上の熱処理が必要であった。
On the other hand, the film not irradiated with light had a CH bond, had a residual organic matter content of 11.0 at% in terms of C amount, and had a TaOx composition ratio (O / Ta) of 1.6. The light-irradiated film shows a value of 1 / 2.8 in the amount of residual organic substances and a value of 1.4 times in the TaOx composition ratio (O / Ta), as compared with the film not irradiated with light. A film close to the theoretical ratio was obtained. Organic matter remaining amount similar to the film irradiated with light, Ta
In order to obtain a thin film having an Ox composition ratio, a heat treatment at 400 ° C. or higher was required for a film not irradiated with light.

【0124】また、同じ手法を用いて、耐熱温度が30
0℃以下のポリエステルフィルム,マイラーシート,ア
クリル樹脂等の有機物基板、あるいは、熱膨張係数の差
が5×10-6-1以上あるステンレス(熱膨張係数1
7.3×10-6-1 )、アルミ(熱膨張係数23.6×1
-6-1)等の金属基板上へも薄膜を形成した。これら
の膜の有機物残留量、TaOx組成比(O/Ta)は、
SiO2 基板上に形成した膜と同様な値を示した。
Also, using the same method, the heat resistant temperature is 30
Organic substrate such as polyester film, mylar sheet, acrylic resin or the like at 0 ° C. or less, or stainless steel having a difference of thermal expansion coefficient of 5 × 10 −6 K −1 or more.
7.3 × 10 -6 K -1 ), aluminum (coefficient of thermal expansion 23.6 × 1
A thin film was also formed on a metal substrate such as 0 -6 K -1 ). The organic residue and the TaOx composition ratio (O / Ta) of these films are as follows:
The values were similar to those of the film formed on the SiO 2 substrate.

【0125】実施例2 透明導電膜付ガラス基板(34mm×34mm)の蒸着透明
導電膜にフォトエッチングを施し、2mm幅の透明導電膜
付ガラス板とした。
Example 2 A vapor-deposited transparent conductive film on a glass substrate with a transparent conductive film (34 mm × 34 mm) was subjected to photoetching to obtain a glass plate with a transparent conductive film having a width of 2 mm.

【0126】このガラス基板を用いて、図10(a),
(b)に示すエレクトロルミネッセンス素子(EL素子)
を作製した。
By using this glass substrate, FIG.
Electroluminescent element (EL element) shown in (b)
Was prepared.

【0127】上述した透明導電膜14のついたガラス基
板13上に実施例1の方法のうち反応溶液に60分間光
照射したものを用いて同様に五酸化タンタル膜を作製し
た。実施例1で示した方法の工程を4回くり返し、透明
導電膜上にEL素子の第一絶縁層15となるアモルファ
ス高分子Ta25膜を2000Å成膜した。次に発光層
16としてMn0.5wt% 含むZnSを5000Å電
子ビーム蒸着した後、2.6×10-4Pa,300℃で1
時間真空熱処理を行った。さらに第二絶縁層17として
BaTa26を2000Åスパッタ法で成膜した。上部
電極18としてアルミニウムを2000Å抵抗加熱蒸着
した後、電極端子を取り付け、EL用素子とした。
A tantalum pentoxide film was similarly formed on the glass substrate 13 provided with the transparent conductive film 14 using the method of Example 1 in which the reaction solution was irradiated with light for 60 minutes. The steps of the method described in Example 1 were repeated four times, and an amorphous polymer Ta 2 O 5 film serving as the first insulating layer 15 of the EL element was formed on the transparent conductive film to a thickness of 2000 °. Next, as the light emitting layer 16, ZnS containing 0.5 wt% of Mn was vapor-deposited by 5000 ° electron beam, and then 2.6 × 10 −4 Pa and 1 ° C. at 300 ° C.
Vacuum heat treatment was performed for hours. Further, BaTa 2 O 6 was formed as the second insulating layer 17 by a 2000 ° sputtering method. Aluminum was deposited as the upper electrode 18 by heating at a resistance of 2000 °, and then an electrode terminal was attached to obtain an EL element.

【0128】図10(b)のEL素子の平面図におい
て、透明導電膜14と上部電極18との交差した部分が
画素に相当し発光する。
In the plan view of the EL element shown in FIG. 10B, the intersection of the transparent conductive film 14 and the upper electrode 18 corresponds to a pixel and emits light.

【0129】従来のEL素子では、第1絶縁層および第
2絶縁層に、誘電率12,耐電圧3〜5MV/cm程度の
23膜を使用しているため、EL素子の駆動電圧は約
200Vと高電圧が必要とされていた。本素子では、第一
絶縁層に用いたTa25膜の特性が誘電率28,耐電圧
2.8MV/cm であり、170Vでの低電圧駆動が可能
となった。一方、光照射しないTa25膜を第一絶縁層
に用いたEL素子は、第一絶縁層のTa25膜の特性が
発光層蒸着後の300℃の熱処理を経ても誘電率14,
耐電圧2.3MV/cm と低いため、210Vの駆動電圧
が必要であった。
In the conventional EL element, since the Y 2 O 3 film having a dielectric constant of 12 and a withstand voltage of about 3 to 5 MV / cm is used for the first insulating layer and the second insulating layer, the driving voltage of the EL element is reduced. Is about
A high voltage of 200 V was required. In this device, the characteristics of the Ta 2 O 5 film used for the first insulating layer were a dielectric constant of 28 and a withstand voltage of 2.8 MV / cm 2, and low voltage driving at 170 V was possible. On the other hand, in an EL device using a Ta 2 O 5 film that is not irradiated with light as the first insulating layer, the characteristics of the Ta 2 O 5 film as the first insulating layer can be maintained at a dielectric constant of 14 ° C. even after heat treatment at 300 ° C. after the light emitting layer is deposited. ,
Since the withstand voltage was as low as 2.3 MV / cm, a driving voltage of 210 V was required.

【0130】発光層として、Eu入りCaS(赤色),
Ce入りCaS(緑色),Ce入りSrS(青緑色)の
他、ZnSにSm3+(赤),Tb3+(緑),Tm3+
(青)等用いることができる。
As the light emitting layer, Eu-containing CaS (red),
In addition to Ca-containing CaS (green) and Ce-containing SrS (blue-green), ZnS has Sm 3 + (red), Tb 3 + (green), and Tm 3 +.
(Blue) or the like.

【0131】絶縁層として、SiO2 ,Y23の高分子
膜を用いることができ、前述と同様にゾルゲル法によっ
てこれらの組成として化学量論組成に対し85%以上の
高い酸素含有量のアモルファス膜を得ることができる。
As the insulating layer, a polymer film of SiO 2 or Y 2 O 3 can be used. As described above, these compositions have a high oxygen content of 85% or more of the stoichiometric composition by the sol-gel method. An amorphous film can be obtained.

【0132】また、前述の透明導電膜14として、錫ア
ルコキシドSn(OC25)4及びインジウムアルコキシ
ドIn(OCH3)3溶液を用い、この溶液に230〜24
0nmの波長の光を60分照射し、錫酸化物とインジウ
ム酸化物とのプレポリマ溶液を作り、この溶液にガラス
基板13を浸漬して成膜し、次いで前述と同様に波長1
84nmの紫外線を照射する工程をくり返し所定の膜を
有する透明導電膜14を形成した。その後、前述のよう
にして第1絶縁層と同様に形成した。その後の発光層,
第2絶縁層及び上部電極は同様に形成される。
As the transparent conductive film 14, a tin alkoxide Sn (OC 2 H 5 ) 4 and an indium alkoxide In (OCH 3 ) 3 solution were used.
A light having a wavelength of 0 nm is irradiated for 60 minutes to form a prepolymer solution of tin oxide and indium oxide, and a glass substrate 13 is immersed in this solution to form a film.
The step of irradiating 84 nm ultraviolet rays was repeated to form a transparent conductive film 14 having a predetermined film. Thereafter, it was formed in the same manner as the first insulating layer as described above. The subsequent light-emitting layer,
The second insulating layer and the upper electrode are formed similarly.

【0133】EL素子は基板上に多数の画素が形成さ
れ、高周波電源によって駆動される。EL素子には更に
SiO2 の保護膜がその全面に形成されるが、前述と同
様に本発明の方法によって形成された高分子アモルファ
ス膜からなる。
The EL element has a large number of pixels formed on a substrate and is driven by a high frequency power supply. The EL element is further provided with a protective film of SiO 2 on the entire surface, and is made of a polymer amorphous film formed by the method of the present invention as described above.

【0134】以上の如く、本実施例によって製造される
EL素子は発光層及び上部電極を除き、透明導電膜、絶
縁膜を熱処理のいらないゾル・ゲル法による高分子アモ
ルファス膜によって形成できるため熱膨張差による熱的
影響を少なく製造できる効果がある。
As described above, in the EL device manufactured according to the present embodiment, except for the light emitting layer and the upper electrode, the transparent conductive film and the insulating film can be formed by the polymer amorphous film by the sol-gel method which does not require heat treatment, so that the thermal expansion. There is an effect that the thermal effect due to the difference can be reduced and manufacturing can be performed.

【0135】実施例3 図11に示すように基板19としてSi〔(P型面指数
(100)、比抵抗1.2〜1.8Ω・cm)〕を用い、この
基板上に実施例1で示した方法を用いて、Ta25膜を
作製した。実施例1で示した方法のうち反応溶液に60
分間光照射したものを用い工程を4回くり返し、Ta2
5膜20を2000ÅSi基板上へ成膜した。さら
に、絶縁膜上へAl電極21を厚さ1000Å真空蒸着
した後、基板の裏側へも同様にAl電極21を蒸着し、
薄膜コンデンサを作製した。
Example 3 As shown in FIG. 11, Si [(P-type surface index
(100), specific resistance of 1.2 to 1.8 Ω · cm)], and a Ta 2 O 5 film was formed on this substrate by the method described in Example 1. Of the methods described in Example 1, 60
4 the steps used after irradiation minutes light times repeated, Ta 2
An O 5 film 20 was formed on a 2000 ° Si substrate. Further, after the Al electrode 21 was vacuum-deposited at a thickness of 1000 ° on the insulating film, the Al electrode 21 was similarly deposited on the back side of the substrate,
A thin film capacitor was manufactured.

【0136】絶縁層の誘電率は、28でSiO2 に比べ
5倍程度大きく、また、耐電圧も2.8MV/cm と従来
のTa25に比べ大きな値を持っている。本発明による
絶縁膜を用い、単位面積当りの静電容量が大きく、耐電
圧特性の良好な薄膜コンデンサを得ることができた。
The dielectric constant of the insulating layer is about 5 times larger than that of SiO 2 at 28, and the withstand voltage is 2.8 MV / cm, which is larger than that of the conventional Ta 2 O 5 . By using the insulating film according to the present invention, a thin film capacitor having a large capacitance per unit area and a good withstand voltage characteristic could be obtained.

【0137】同様な薄膜コンデンサは、プリント基板上
または基板内に直接形成することも可能であった。この
場合のプリント基板であれば、高周波回路のノイズ対策
に有効である。
A similar thin-film capacitor could be formed directly on or in a printed circuit board. The printed circuit board in this case is effective for countermeasures against noise in the high-frequency circuit.

【0138】実施例4 SUS304ステンレス製ビーカ22(内径50mm,深さ60
mm)の内面に実施例3で示した方法により同様に工程を
4回くり返し、約2000ÅのTa25膜23をコーテ
ィングした。このステンレスビーカ内に3規定塩酸20
mlを入れ、入口をパラフイルムで封じ、一か月間放置
した。その後、塩酸を捨て、ビーカ内面を観察したが、
ステンレス鋼表面の腐食は観察されなかった。本方法に
よるTa25膜のコーティングにより耐食性の向上がな
された。
Example 4 SUS304 stainless steel beaker 22 (inner diameter 50 mm, depth 60
The process was repeated four times in the same manner as described in Example 3 on the inner surface of (mm), and a Ta 2 O 5 film 23 of about 2000 ° was coated. 3N hydrochloric acid 20 in this stainless beaker
ml, the entrance was sealed with parafilm and left for one month. After that, the hydrochloric acid was discarded and the inside of the beaker was observed.
No corrosion of the stainless steel surface was observed. The corrosion resistance was improved by coating the Ta 2 O 5 film by the present method.

【0139】光照射しないものでは、ステンレス鋼上へ
の膜の耐久性が悪く、同様な実験を行ったところ、7日
間経過後、膜剥れが生じ、また、腐食も生じていた。ま
た、膜の密着性を高めようと200℃で熱処理を行った
ところ、ステンレスと薄膜との熱膨張係数の差に起因す
ると思われる膜剥れが生じた。
In the case where no light was irradiated, the durability of the film on the stainless steel was poor, and the same experiment was carried out. After 7 days, the film was peeled off and corrosion occurred. In addition, when heat treatment was performed at 200 ° C. to increase the adhesion of the film, film peeling occurred, which was considered to be caused by a difference in thermal expansion coefficient between stainless steel and the thin film.

【0140】SUS304ステンレス鋼の他、炭素鋼に対する
大気酸化,腐食に対する保護、他のAl,Cu等の金属
又は合金に対しても同様の耐酸化,耐食性に対する保護
皮膜として有効である。本実施例ではTa25膜の例を
示したが他の酸化皮膜でも材料の種類によって前述の種
類の膜材を選択することができる。
In addition to SUS304 stainless steel, it is also effective as protection against carbon steel against atmospheric oxidation and corrosion, and similar protection against oxidation and corrosion against metals and alloys such as Al and Cu. In this embodiment, an example of the Ta 2 O 5 film is shown, but the above-mentioned film material can be selected depending on the type of the material for other oxide films.

【0141】実施例5 シリコンテトラエトキシドの0.5mol/lエタノール溶
液を作製した。この溶液20mlに水の0.5 mol/l
エタノール溶液80mlと塩酸0.1 mol/lのエタノ
ール溶液10mlの混合溶液を3ml/分の速度で滴下
し、透明な均一溶液を得た。この混合溶液に図1に示す
成膜装置を用いたシリコン−エトキシ基の吸収位置に相
当する210nmの光を60分間照射した。ついで、図
12に示すシリコン基板24上に薄膜集積回路を形成し
た半導体素子を成膜装置に付属した浸漬装置を用いて、
溶液中に浸漬し、集積回路上に薄膜27を形成後、空気
中においてオゾン発生のために必要な184nmの光を
10分間照射した。図12において、24はSi基板、
25はSiO2 ,26はAl電極、27は本発明の方法
によって作製されたSiO2 膜の高分子膜である。27
はSiO2 高分子膜で、薄膜集積回路を外乱要素から守
る保護膜(パッシベーション)である。この膜は、化学
量論比に近い極めて純粋な組成を有し、かつより高分子
化されているので、保護性の高いものが得られる。また
従来法のように成膜後熱処理をしないため、熱処理工程
における応力発生やNa+ などの不純物拡散もなく、半
導体素子に悪影響を与えない。このため75フィット以
下の素子のソフトエラーの低減化が達成される。SiO
2 膜25は熱酸化によって形成され、Al電極26は蒸
着,スパッタリング等により形成される。
Example 5 A 0.5 mol / l ethanol solution of silicon tetraethoxide was prepared. 0.5 mol / l of water is added to 20 ml of this solution.
A mixed solution of 80 ml of ethanol solution and 10 ml of ethanol solution of 0.1 mol / l hydrochloric acid was dropped at a rate of 3 ml / min to obtain a transparent homogeneous solution. The mixed solution was irradiated with light of 210 nm corresponding to the absorption position of the silicon-ethoxy group using the film forming apparatus shown in FIG. 1 for 60 minutes. Next, a semiconductor element having a thin film integrated circuit formed on a silicon substrate 24 shown in FIG.
After being immersed in the solution to form the thin film 27 on the integrated circuit, light of 184 nm required for generating ozone was irradiated in the air for 10 minutes. In FIG. 12, 24 is a Si substrate,
25 is SiO 2 , 26 is an Al electrode, and 27 is a polymer film of the SiO 2 film produced by the method of the present invention. 27
In SiO 2 polymer film, a protective film to protect the thin film integrated circuits from disturbance element (passivation). This film has a very pure composition close to the stoichiometric ratio and is more polymerized, so that a highly protective film can be obtained. Further, since the heat treatment is not performed after the film formation as in the conventional method, there is no generation of stress or diffusion of impurities such as Na + in the heat treatment step, and there is no adverse effect on the semiconductor element. For this reason, reduction of the soft error of the element having 75 or less fit is achieved. SiO
The two films 25 are formed by thermal oxidation, and the Al electrodes 26 are formed by vapor deposition, sputtering, or the like.

【0142】なお、27としてSiO2 の代わりにTa
25,PZTなどの高誘電率膜を設けてもよい。
Incidentally, as 27, Ta was used instead of SiO 2.
A high dielectric constant film such as 2 O 5 or PZT may be provided.

【0143】実施例6 トリプロポキシアンチモンの1mol/l イソプロピルア
ルコール溶液を作製した。この溶液30mlに水の1mo
l/l イソプロピルアルコール溶液15mlと塩酸0.
1mol/lイソプロピルアルコール5mlの混合溶液を
3ml/分の速度で滴下し、透明な均一溶液を得た。こ
の混合溶液に図1に示す成膜装置を用いて、アンチモン
−イソプロポキシ基の吸収波長に相当する250nmの
光を30分間照射した。ついで、図13に示すポリメチ
ルメタアクリレート樹脂(PMMA)基板28(直径13
0cm,厚さ1mm)上に、成膜装置に付属した浸漬装置を
用いて、溶液中に浸漬し、PMMA基板上に薄膜29を
形成後、空気中においてオゾン発生のために必要な18
4nmの光を10分間照射した。このようにしてPMMA基
板上に厚さ1000Åの記録媒体層を形成した。同様に
してさらにもう一枚のPMMA基板上に薄膜を形成し
た。この2枚の基板をスペーサー30を介して接着し、
13の構成の光ディスクを作製した。
Example 6 A 1 mol / l isopropyl alcohol solution of tripropoxyantimony was prepared. Add 1mo of water to 30ml of this solution
15 ml of l / l isopropyl alcohol solution and 0.1 ml of hydrochloric acid.
A mixed solution of 5 ml of 1 mol / l isopropyl alcohol was dropped at a rate of 3 ml / min to obtain a transparent homogeneous solution. The mixed solution was irradiated with light of 250 nm corresponding to the absorption wavelength of antimony-isopropoxy group for 30 minutes using the film forming apparatus shown in FIG. Subsequently, a polymethyl methacrylate resin (PMMA) substrate 28 (having a diameter of 13) shown in FIG.
(0 cm, 1 mm thick), using a dipping device attached to the film forming device, dipping in a solution to form a thin film 29 on the PMMA substrate.
Irradiated with 4 nm light for 10 minutes. Thus, a recording medium layer having a thickness of 1000 ° was formed on the PMMA substrate. Similarly, a thin film was formed on another PMMA substrate. The two substrates are bonded via a spacer 30,
An optical disk having the configuration shown in FIG. 13 was manufactured.

【0144】この光ディスクは、熱処理工程も経ず、基
板上への密着性のよい、化学量論組成の酸化アンチモン
薄膜が形成されているため、長期信頼性が高い。
This optical disc is not subjected to a heat treatment step, and has a long-term reliability because an antimony oxide thin film having a stoichiometric composition and good adhesion to a substrate is formed.

【0145】同様の方法によってメモリ材として金属ア
ルコキシドを使用し、Te酸化物を主とし、Ga,G
e,Asの1種以上〜10重量%とIn,Sn,Sbの
1種以上10〜20重量%の酸化物を得ることができ
る。
In the same manner, a metal alkoxide is used as a memory material, and mainly Te oxide, Ga, G
An oxide of at least one kind of e and As and at least 10% by weight of at least one kind of In, Sn and Sb can be obtained.

【0146】記録媒体上に保護膜を有する場合もあり、
この保護膜として、本実施例と同様の方法によってSi
2 の高分子膜を形成させることができる。SiO2
は実施例5と同様にして得ることができる。また、ディ
スク全体にこの方法によって保護膜を形成させることが
できる。
In some cases, a protective film is provided on the recording medium.
As this protective film, Si was formed in the same manner as in this embodiment.
An O 2 polymer film can be formed. The SiO 2 film can be obtained in the same manner as in the fifth embodiment. In addition, a protective film can be formed on the entire disk by this method.

【0147】基板として、他にポリカーボネート,エポ
キシ樹脂を用いることができる。
As the substrate, other materials such as polycarbonate and epoxy resin can be used.

【0148】実施例7 シリコンエトキシドの0.5mol/l エタノール溶液2
0mlにチタンエトキシドの0.5mol/l エタノール
溶液20mlを混合した。この溶液に水の0.5mol/lの
エタノール溶液20mlに塩酸の0.1mol/l のエタ
ノール溶液1mlを添加した混合溶液を0.2ml/分
の速さでゆっくりと加えた。このようにして作製した均
一混合溶液中にポリエチレン基板(50×20×2(厚
さ)mm)を液面下5mmの位置に設置した。ついで液面上
部よりシリコンエトキシドの吸収波長に対応する210
nmの光を10分間照射した後、液中より引き上げ、基
板上にオゾン酸化に必要な184nmの光を10分間照
射した。この基板を再度、液面下5mmの位置に設置し、
今度はチタンエトキシドの吸収波長に対応する260nm
の光を10分間照射した。ついで基板を引き上げ、オゾ
ン酸化に必要な184nmの光を照射した。このような2
10nm,184nm,260nm,184nmの光を
照射する工程を交互に5回くり返した。図14にこのよ
うにして作製した多層膜の構造を示す。図中、ポリエチ
レン基板31,SiO2 を多量に含む層(TiO2を有す
る)32,TiO2 を多量に含む層(SiO2を有する)
33である。このようにして、ポリエチレン基板上に作
製した多層膜は、軽量,高強度な反射防止膜として、良
好な性能を示した。また、ESCAによりSnO2 及び
TiO2 の化学種の固定を行った結果SnIV及びTiIV
が観察された。
Example 7 0.5 mol / l ethanol solution of silicon ethoxide 2
20 ml of a 0.5 mol / l ethanol solution of titanium ethoxide was mixed with 0 ml. A mixed solution obtained by adding 1 ml of a 0.1 mol / l ethanol solution of hydrochloric acid to 20 ml of a 0.5 mol / l ethanol solution of water to this solution was added at 0.2 ml / min.
Add slowly at speed. A polyethylene substrate (50 × 20 × 2 (thickness) mm) was placed at a position 5 mm below the liquid level in the uniform mixed solution thus prepared. Next, a wavelength 210 corresponding to the absorption wavelength of silicon ethoxide was measured from above the liquid surface.
After irradiating with light of 10 nm for 10 minutes, the substrate was pulled out of the liquid and irradiated with light of 184 nm required for ozone oxidation on the substrate for 10 minutes. This substrate is placed again at a position 5 mm below the liquid level,
This time, 260 nm corresponding to the absorption wavelength of titanium ethoxide
For 10 minutes. Then, the substrate was pulled up and irradiated with light of 184 nm necessary for ozone oxidation. Such 2
The steps of irradiating light of 10 nm, 184 nm, 260 nm, and 184 nm were alternately repeated five times. FIG. 14 shows the structure of the multilayer film thus manufactured. In the figure, a polyethylene substrate 31, a layer containing a large amount of SiO 2 (containing TiO 2 ) 32, a layer containing a large amount of TiO 2 (containing SiO 2 )
33. Thus, the multilayer film produced on the polyethylene substrate showed good performance as a lightweight, high-strength antireflection film. In addition, as a result of fixing the chemical species of SnO 2 and TiO 2 by ESCA, SnIV and TiIV
Was observed.

【0149】実施例8 インジウムエトキシドの0.5mol/lエタノール溶液2
0mlチン(錫)エトキシドの0.5mol/lエタノール
溶液20mlを混合した。この溶液に水の0.5mol/lの
エタノール溶液30mlと塩酸の0.1mol/l のエタ
ノール溶液2mlを添加した混合溶液を0.2ml/分
の速さでゆっくりと添加した。このようにして作製した
均一混合溶液中にポリエチレン基板(50×50×2
(厚さ)mm)を液面下5mmの位置に設置した。ついで液
面上部よりインジウムエトキシドの吸収波長に対応する
270nmの光を10分間照射した後、液中から引き上
げ、基板上にオゾン酸化に必要な184nmの光を10
分間照射した。この基板を再度、液面下5mm位置に設置
し、今度はチン(錫)エトキシドの吸収波長に対応する
230nmの光を10分間照射した。ついで基板を引き
上げ、オゾン酸化に必要な184nmの光を10分間照
射した。このような、溶液中における光照射,空気中に
おける光照射の工程を5回くり返した。図15にこのよ
うにして作製した多層膜の構造を示す。図中ポリエチレ
ン基板34,In2O を多量に含む膜(SnO2 を含有
する)35,SnO2 を多量に含む膜(In2Oを含有す
る)36である。
Example 8 0.5 mol / l ethanol solution of indium ethoxide 2
20 ml of a 0.5 mol / l ethanol solution of 0 ml tin (tin) ethoxide was mixed. A mixed solution obtained by adding 30 ml of a 0.5 mol / l ethanol solution of water and 2 ml of a 0.1 mol / l ethanol solution of hydrochloric acid to this solution was added at 0.2 ml / min.
Was slowly added. A polyethylene substrate (50 × 50 × 2) was placed in the homogeneous mixed solution thus prepared.
(Thickness) mm) was placed at a position 5 mm below the liquid level. Then, after irradiating 270 nm light corresponding to the absorption wavelength of indium ethoxide from the upper part of the liquid for 10 minutes, the substrate is pulled out of the liquid and 184 nm light required for ozone oxidation is irradiated on the substrate.
Irradiated for minutes. The substrate was placed again at a position 5 mm below the liquid level, and then irradiated with light of 230 nm corresponding to the absorption wavelength of tin (tin) ethoxide for 10 minutes. Then, the substrate was lifted and irradiated with light of 184 nm required for ozone oxidation for 10 minutes. Such steps of light irradiation in the solution and light irradiation in the air were repeated five times. FIG. 15 shows the structure of the multilayer film thus manufactured. (Containing SnO 2) containing a large amount of film polyethylene substrate 34, an In 2 O in FIG. 35, (containing an In 2 O) film containing SnO 2 in a large amount is 36.

【0150】このポリエチレン基板上に作製した多層膜
は、軽量,高強度な赤外反射膜として良好な性能を示
す。
The multilayer film formed on the polyethylene substrate shows good performance as a lightweight, high-strength infrared reflection film.

【0151】実施例9 図16は本発明を実施する装置の一例を示す構成図であ
る。
Embodiment 9 FIG. 16 is a block diagram showing an example of an apparatus for implementing the present invention.

【0152】所定の形状体を形成するために照射位置,
走査速度,ビーム径波長等をコントロールするためのシ
ステムを備えた光源61,形状体を形成する基板62,
基板62を保持し、試料溶液64,65中に浸漬,引き
上げを可能とし、かつ光源61と連動して所定形状体の
形成を可能とする。上下移動機構を設けた基板支持装置
63,試料溶液を均質に保つための撹拌子66、及びス
ターラー67がボックス68内に設置されている。ボッ
クスは不活性状態等に保つことを可能とする雰囲気調節
部69を備えている。
An irradiation position for forming a predetermined shape,
A light source 61 having a system for controlling a scanning speed, a beam diameter wavelength, etc., a substrate 62 for forming a shape body,
The substrate 62 is held, can be immersed and pulled up in the sample solutions 64 and 65, and can form a predetermined shape in conjunction with the light source 61. A substrate support device 63 provided with a vertical movement mechanism, a stirrer 66 for keeping a sample solution homogeneous, and a stirrer 67 are provided in a box 68. The box is provided with an atmosphere control section 69 that can be kept in an inactive state or the like.

【0153】光源61から発生した光は各々の試料溶液
中に浸漬されて、それがコーティングされている基板6
2に照射される。照射位置は設定された条件下で自動的
に移動するシステムになっている。
The light generated from the light source 61 is immersed in each sample solution, and the substrate 6 on which it is coated is coated.
2 is irradiated. The irradiation position moves automatically under the set conditions.

【0154】実施例10 インジウムエトキシドの0.5mol/lエタノール溶液2
0mlにチン(錫)エトキシドの0.5mol/lエタノー
ル溶液20mlを混合した。この溶液に水の0.5mol/
l、エタノール溶液30mlと塩酸の0.1mol/l、エ
タノール溶液2mlを添加した溶液を0.2ml/分 の
速さでゆっくりと添加した。このようにして均一混合溶
液Aを調整した。次にエポキシアクリレート樹脂(比重
1.14,粘度200cps(20℃)、Bを準備した。
Example 10 0.5 mol / l ethanol solution of indium ethoxide 2
20 ml of a 0.5 mol / l ethanol solution of tin (tin) ethoxide was mixed with 0 ml. 0.5 mol of water /
l, a solution obtained by adding 30 ml of an ethanol solution, 0.1 mol / l of hydrochloric acid and 2 ml of an ethanol solution were slowly added at a rate of 0.2 ml / min. Thus, a homogeneous mixed solution A was prepared. Next, epoxy acrylate resin (specific gravity
1.14, viscosity 200cps (20 degreeC), B were prepared.

【0155】上記A及びBを試料溶液とし、図16に示
した所定形状体形成装置を用いて透明導電層内蔵物を形
成した。
Using the above A and B as sample solutions, a transparent conductive layer built-in material was formed using the predetermined shape forming apparatus shown in FIG.

【0156】上記Aを図16の64に、またBを65に
入れた。基板62としてアクリル樹脂を使用した。ま
ず、基板62を64に浸漬後、引き上げて走査速度10
0mm/秒で、He−Cdレーザ(出力30mW)を照射
した。それにひき続いて184nmの光を10mm/秒の
速度で走査した。この操作を5回繰り返し、アクリル樹
脂板上にインジウム−錫酸化物(ITO)層を形成し
た。アクリル樹脂板上に形成したITO層は厚さ0.5
μm ,幅30μm、で図17(A)に示すパターンを
もったものである。
The above A was put in 64 in FIG. 16, and B was put in 65 in FIG. An acrylic resin was used as the substrate 62. First, after the substrate 62 is immersed in 64, it is pulled up and the scanning speed 10
He-Cd laser (output 30 mW) was irradiated at 0 mm / sec. This was followed by scanning with 184 nm light at a speed of 10 mm / sec. This operation was repeated five times to form an indium-tin oxide (ITO) layer on the acrylic resin plate. The ITO layer formed on the acrylic resin plate has a thickness of 0.5
It has a pattern shown in FIG. 17A with a width of 30 μm and a width of 30 μm.

【0157】このようにしてITO層を形成した後、基
板を55に浸漬し基板全面にHe−Cdレーザ光を照射
し、これを2回くり返して厚さ0.1mm のエポキシアク
リレート樹脂コーティング層を形成した。本実施例で形
成した形成物は図17(A),(B)に示す形状のもの
であり、ITO両端部より通電することにより、基板の
曇り防止が達成できた。
After the ITO layer was formed in this manner, the substrate was immersed in 55, and the whole surface of the substrate was irradiated with He-Cd laser light. This was repeated twice to form an epoxy acrylate resin coating layer having a thickness of 0.1 mm. Formed. The product formed in this example has the shape shown in FIGS. 17A and 17B, and by applying a current from both ends of the ITO, prevention of fogging of the substrate can be achieved.

【0158】実施例11 ポリビニルブチラールを1%の含水エタノールで溶解し
た溶液にタンタルエトキシド〔Ta(OC25)5〕 のエ
チシール溶液を加え、充分に撹拌し、混合溶液とする。
この溶液の粘度を真空脱泡の操作を行う中で調節し、約
5000cps にした後、周知の手法であるドクターブレ
ード法でポリエステルシート上にシート状に形成した。
この時、ブレードからの出口でシート状形成体の表面に
Kr−Fレーザ光を100mm/秒の走査速度で射し、
次いで紫外線ランプにより184nmの光を10mm/秒
の走査速度で照射した。このようにして化学反応を進行
させた後、乾燥させて厚さ約30μm長さ1000mm,
幅10mmのシートを得た。このシートの誘電率は6.1
で、ポリビニルブチラール単体の3.6 に比べて大きく
なっていた。
Example 11 To a solution of polyvinyl butyral dissolved in 1% aqueous ethanol was added an ethyl seal solution of tantalum ethoxide [Ta (OC 2 H 5 ) 5 ], and the mixture was sufficiently stirred to obtain a mixed solution.
The viscosity of this solution was adjusted during vacuum defoaming operation to about 5000 cps, and then formed into a sheet on a polyester sheet by a doctor blade method which is a well-known method.
At this time, the irradiation of Kr-F laser beam on the surface of the sheet-like formed body at a scan rate of 100 mm / sec at the outlet from the blade shines,
Then, light of 184 nm was irradiated by a UV lamp at a scanning speed of 10 mm / sec. After allowing the chemical reaction to proceed in this manner, it is dried to a thickness of about 30 μm, a length of 1000 mm,
A sheet having a width of 10 mm was obtained. The dielectric constant of this sheet is 6.1
Thus, it was larger than 3.6 of polyvinyl butyral alone.

【0159】形成されたシートの片面にアルミニウムを
蒸着し、同様に作成したシート2枚を重ね合せ巻いた
後、約80℃に加熱し20kg/cm2 の圧力で加圧し、巻
かれたシート間の密着性を良くした上で、両端にメタリ
コンによってアルミニウム外部電極を形成し、それぞれ
リード線を半田付けし、コンデンサとした。
Aluminum was vapor-deposited on one side of the formed sheet, and two sheets prepared in the same manner were overlapped and wound, and then heated to about 80 ° C. and pressurized at a pressure of 20 kg / cm 2 , thereby forming a sheet between the wound sheets. After improving the adhesion, aluminum external electrodes were formed on both ends by metallikon, and lead wires were soldered to form capacitors.

【0160】このようにして形成したコンデンサは、有
機物に無機物が均一に複合されているため、通常の有機
物のみのフイルムを使用したコンデンサにくらべて誘電
体自身の誘電率が高くなっているため、コンデンサの高
容量化が達成できた。
In the capacitor thus formed, since the inorganic substance is uniformly compounded with the organic substance, the dielectric constant of the dielectric substance itself is higher than that of a capacitor using a film made of only an organic substance. High capacity of the capacitor was achieved.

【0161】実施例12 実施例10で調製した混合液A及び樹脂Bを材料として
使用し、以下に示す方法でタッチパネルを作製した。
Example 12 Using the mixed solution A and the resin B prepared in Example 10 as materials, a touch panel was manufactured by the following method.

【0162】まず、混合液Aをドクターブレード法によ
りポリエステルシート上にコーティングした。この時ブ
レードからの出口でシート上のコーティング層にKr−
Fレーザ光を100mm/秒の走査速度で照射し、次いで
紫外線ランプにより184nmの光を10mm/秒の走査
速度で照射した。この操作を4回くり返し、ポリエステ
ルシート上に0.5μm の厚さの透明導電膜(ITO)
を形成した。続いてITO膜上に樹脂Bをコーティング
し、そのコーティング面上を5mm間隔で照射光径0.3m
m のHe−Cdレーザを照射、図18に示すような断面
形状をもつ構成物を形成した。
First, the mixed solution A was coated on a polyester sheet by a doctor blade method. At this time, at the exit from the blade, Kr-
F laser light was irradiated at a scanning speed of 100 mm / sec, and then 184 nm light was irradiated at a scanning speed of 10 mm / sec by an ultraviolet lamp. This operation was repeated four times to form a transparent conductive film (ITO) having a thickness of 0.5 μm on the polyester sheet.
Was formed. Subsequently, a resin B is coated on the ITO film, and an irradiation light diameter of 0.3 m is applied on the coated surface at intervals of 5 mm.
Irradiated with a He-Cd laser of m m to form a structure having a cross-sectional shape as shown in FIG.

【0163】樹脂Bで形成される75はタッチパネルの
スペーサーとなる。
[0163] The spacer 75 formed of the resin B serves as a touch panel spacer.

【0164】上記した方法を同様にしてポリエステルシ
ートにITO膜を形成した部材をさらに製作し、電極を
形成後、両者を組合せてタッチパネルとした。この方法
で形成したタッチパネルは、応答性,透明性その他の特
性の点で用途を満足するものであった。
A member in which an ITO film was formed on a polyester sheet was further manufactured in the same manner as described above, and after forming electrodes, both were combined to form a touch panel. The touch panel formed by this method satisfies applications in terms of responsiveness, transparency, and other characteristics.

【0165】実施例13 シリコンエトキシドの0.5mol/lのエタノール溶液2
0mlに水の0.5mol/lのエタノール溶液20ml及
び塩酸の0.1mol/l、エタノール溶液1mlを添加,
混合した。
Example 13 A 0.5 mol / l ethanol solution of silicon ethoxide 2
20 ml of a 0.5 mol / l water solution of ethanol and 0.1 mol / l of hydrochloric acid and 1 ml of an ethanol solution are added to 0 ml,
Mixed.

【0166】このようにして調製した均一混合溶液中に
アルミ導体電線を浸漬した後、電線を溶液から引き上げ
るときに溶液の界面で電線にAr−Fレーザを照射し
た。電線の引き上げ速度は60mm/秒とした。その後、
184nmの紫外光を照射し、この操作を5回くり返し
て電線の表面にSiO2 の絶縁膜を形成した。このよう
にして形成した絶縁膜は600℃の環境下で使用しても
絶縁性が確保できることと、炭化水素や炭酸ガスの発生
もなく、真空中での使用も可能であることが認められ
た。
After the aluminum conductor wire was immersed in the homogeneous mixed solution thus prepared, the wire was irradiated with an Ar-F laser at the interface of the solution when the wire was pulled out of the solution. The wire lifting speed was 60 mm / sec. afterwards,
Irradiation with ultraviolet light of 184 nm was performed, and this operation was repeated five times to form an SiO 2 insulating film on the surface of the electric wire. It was recognized that the insulating film formed in this way could secure insulation even when used in an environment of 600 ° C., and that it could be used in a vacuum without generating hydrocarbons or carbon dioxide gas. .

【0167】また、本実施例の方法により、線材に連続
的に、しかも低温でコーティング層を形成することがで
き本発明が工業的に有用であることが認められた。
Further, it was confirmed that the coating layer can be continuously formed at a low temperature on the wire by the method of this embodiment, and that the present invention is industrially useful.

【0168】実施例14 シリコンエトキシドの0.5 mol/lのエタノール溶液
に水の0.5 mol/lのエタノール溶液及び塩酸の0.1
mol/lエタノール溶液を添加して溶液(I)を調製し
た。また、チタンエトキシドの0.5mol/l エタノー
ル溶液に水の0.5mol/l のエタノール溶液及び塩酸
の0.1mol/lエタノール溶液を添加して溶液(II)を
調製した。
Example 14 A 0.5 mol / l ethanol solution of silicon ethoxide was added to a 0.5 mol / l ethanol solution of water and 0.1 ml of a hydrochloric acid solution.
A solution (I) was prepared by adding a mol / l ethanol solution. Further, a 0.5 mol / l ethanol solution of water and a 0.1 mol / l ethanol solution of hydrochloric acid were added to a 0.5 mol / l ethanol solution of titanium ethoxide to prepare a solution (II).

【0169】まず溶液(I)の液面下5mmの位置にポリ
エステル基板を設置し、液面上部よりシリコンエトキシ
ドの吸収波長に対応する210nmの光を10分間照射
した後基板を液中から移動し、オゾン酸化に必要な18
4nmの光を10分間照射した。その後、基板を溶液
(II)の液面下5mmの位置に設置し、チタンエトキシド
の吸収波長に対応する260nmの光を10分間照射し
た。次いで基板を液中から移動し、オゾン酸化に必要な
184nmの光を10分間照射した。このような溶液
(I)中210nmの光照射→基板移動→184nmの
光照射→溶液(II)中260nmの光照射→基板移動→
184nmの光照射の工程を交互に5回繰り返した。こ
れによってポリエステル基板上にSiO2 層/TiO2
層の多層膜を形成することができた。この多層膜は良好
な反射防止膜としての特性を示した。実施例15 プラスチック光ファイバー上へ耐環境性保護膜を作製し
た。図19は、今回作製した保護膜付プラスチック光フ
ァイバーの断面図である。81は保護膜、82は有機樹
脂部、83はグラッド部、84はコア部である。以下に
保護膜の作製方法について記す。
First, a polyester substrate was placed at a position 5 mm below the liquid level of the solution (I), and 210 nm light corresponding to the absorption wavelength of silicon ethoxide was irradiated from above the liquid level for 10 minutes, and then the substrate was moved from the liquid. And 18 needed for ozone oxidation
Irradiated with 4 nm light for 10 minutes. Thereafter, the substrate was placed at a position 5 mm below the liquid level of the solution (II), and irradiated with light of 260 nm corresponding to the absorption wavelength of titanium ethoxide for 10 minutes. Next, the substrate was moved from the liquid and irradiated with light of 184 nm required for ozone oxidation for 10 minutes. Light irradiation of 210 nm in the solution (I) → substrate movement → light irradiation of 184 nm → light irradiation of 260 nm in the solution (II) → substrate movement →
The step of irradiating 184 nm light was alternately repeated 5 times. Thereby, a SiO 2 layer / TiO 2 is formed on the polyester substrate.
It was possible to form a multilayer film of layers. This multilayer film showed good properties as an antireflection film. Example 15 An environment-resistant protective film was formed on a plastic optical fiber. FIG. 19 is a cross-sectional view of the plastic optical fiber with a protective film manufactured this time. 81 is a protective film, 82 is an organic resin part, 83 is a gladd part, and 84 is a core part. The method for forming the protective film is described below.

【0170】シリコンエトキシドの0.5mol/lエタノ
ール溶液を作製した。この溶液20mlに水の0.5mol
/lエタノール溶液80mlと塩酸0.1mol/lのエタ
ノール溶液10mlの混合溶液を3ml/分の速度で滴
下し、透明な均一溶液を得た。この混合溶液に図1に示
す成膜装置を用いて210nmの光を60分間照射し
た。この溶液中にプラスチック光ファイバー(太さ:2
mmφ)を浸漬し、ファイバー表面上にSiO2 保護膜8
1を成膜した。ついで、このファイバーを空気中におい
てオゾン発生のために必要な184nmの光を10分間
照射した。このようにして得たプラスチック光ファイバ
ーの耐環境性試験をエンジンオイル中、100℃で行っ
た。図20はその結果である。縦軸には、光量保持率
(%)、横軸には経過時間(hr)を示す。保護膜なし
のものでは、ファイバー中への油の拡散により、光量保
持率は1000時間後40%程度まで低下するが、今回
作製した保護膜付ファイバーでは、1000時間経過後
でも光量保持率80%以上を示し、極めてすぐれた耐油
性を示すことがわかった。このため、例えば自動車エン
ジン制御用プラスチックファイバーとして好適である。
また、今回の成膜法は低温プロセスとして優れているた
め、耐熱性のないプラスチックファイバー上への無機膜
の作製が可能となったものである。
A 0.5 mol / l ethanol solution of silicon ethoxide was prepared. 0.5 mol of water is added to 20 ml of this solution.
A mixed solution of 80 ml of a 1 / l ethanol solution and 10 ml of an ethanol solution of 0.1 mol / l hydrochloric acid was dropped at a rate of 3 ml / min to obtain a transparent homogeneous solution. The mixed solution was irradiated with light of 210 nm for 60 minutes using the film forming apparatus shown in FIG. In this solution, a plastic optical fiber (thickness: 2)
mmφ), soak the SiO 2 protective film 8 on the fiber surface.
1 was formed. Then, the fiber was irradiated with 184 nm light required for generating ozone in the air for 10 minutes. The plastic optical fiber thus obtained was subjected to an environmental resistance test at 100 ° C. in engine oil. FIG. 20 shows the result. The vertical axis indicates the light amount holding ratio (%), and the horizontal axis indicates the elapsed time (hr). In the case of a fiber without a protective film, the light quantity holding ratio decreased to about 40% after 1000 hours due to diffusion of oil into the fiber. As described above, it was found that extremely excellent oil resistance was exhibited. Therefore, it is suitable, for example, as a plastic fiber for controlling an automobile engine.
Further, since the film formation method of this time is excellent as a low temperature process, it has become possible to form an inorganic film on a plastic fiber having no heat resistance.

【0171】実施例16 通常のプラスチック・モールド・タイプの半導体素子の
作製工程に従い図21に示すようにリードフレームから
チップ,ペレット付を経てAu線をワイヤボンディング
した。この素子上に以下に示す方法により無機膜をアン
ダーコートした。
Example 16 According to a normal plastic mold type semiconductor device manufacturing process, an Au wire was wire-bonded from a lead frame through a chip and a pellet as shown in FIG. An inorganic film was undercoated on this device by the following method.

【0172】シリコンテトラエトキシドの0.5mol/l
エタノール溶液を作製した。この溶液20mlに有機酸
である氷酢酸の0.5mol/lエタノール溶液80mlを
ゆっくり加えた。この混合溶液にシリコン−エトキシ基
の吸収位置に相当する210nmの光を30分間照射し
た。この溶液中に前記素子を浸漬し無機の保護膜95を
作製した。ついで、この素子に空気中で184nmの光
を10分間照射した。この素子を再度、溶液中に浸漬
し、成膜した後、空気中で184nmの光を10分間照
射した。この工程を10回くり返してアンダーコートを
行った。このようにして作製した素子をエポキシ樹脂を
用いて樹脂封止して半導体素子を完成した。図21にそ
の構造を示す。本図において、91はリードフレーム、
92はAuワイヤ、93はAu−Si合金、94はチッ
プ、95は無機保護膜、96はエポキシ樹脂を示す。
0.5 mol / l of silicon tetraethoxide
An ethanol solution was prepared. 80 ml of a 0.5 mol / l ethanol solution of glacial acetic acid as an organic acid was slowly added to 20 ml of this solution. This mixed solution was irradiated with 210 nm light corresponding to the absorption position of the silicon-ethoxy group for 30 minutes. The element was immersed in this solution to form an inorganic protective film 95. Then, the device was irradiated with 184 nm light in air for 10 minutes. The device was immersed again in the solution to form a film, and then irradiated with 184 nm light in air for 10 minutes. This process was repeated 10 times to undercoat. The device manufactured in this manner was sealed with an epoxy resin to complete a semiconductor device. FIG. 21 shows the structure. In this figure, 91 is a lead frame,
92 denotes an Au wire, 93 denotes an Au-Si alloy, 94 denotes a chip, 95 denotes an inorganic protective film, and 96 denotes an epoxy resin.

【0173】本方法によって作製した素子は、熱処理の
工程を含まず、また、無機保護膜の作製のための溶液中
にも水分を含まないため、たいへん性能のよい半導体素
子が得られる。すなわち、熱処理工程における応力発生
もなく、また、Au線と無機保護膜とのぬれ性もよいた
め密着力の高い保護膜を作製することができる。また、
この保護膜中には水分は含有されない。このため素子の
ソフトエラーの低減化が達成される。
Since the device manufactured by this method does not include a heat treatment step and does not contain water in the solution for forming the inorganic protective film, a very good semiconductor device can be obtained. That is, there is no generation of stress in the heat treatment step, and the wettability between the Au wire and the inorganic protective film is good, so that a protective film having high adhesion can be manufactured. Also,
No moisture is contained in this protective film. Therefore, reduction of the soft error of the element is achieved.

【0174】実施例17 本発明の手法を用いて、高周波用Ta25薄膜コンデン
サを作製した。作製手法は以下のとおりである。
Example 17 A high frequency Ta 2 O 5 thin film capacitor was manufactured by using the method of the present invention. The fabrication method is as follows.

【0175】タンタルエトキシドの0.5mol/lエタノ
ール溶液を作製した。この溶液20mlに氷酢酸0.5m
ol/lエタノール溶液80mlを加えた。この混合溶液
に254nmの光を60分間照射した。図22にあるよ
うに、この溶液中に裏面をマスクしたFe−42%Ni
板(10×10×0.5t)101を浸漬し、成膜した。
成膜した面に空気中で184nmの光を10分間照射し
た。ついで、再度、溶液中にこの板を浸漬した後空気中
で184nmの光を10分間照射した。この工程を20
回くり返し、1μmのTa25膜102を作製した。T
25膜付Fe−42%Ni板上にAl103を真空蒸
着して薄膜コンデンサを作製した。この薄膜コンデンサ
は、1GHzでも静電容量変化がほとんど見られない。
このため、この薄膜コンデンサを用いて、高速デバイス
及び回路を高密度に実装して動作させる時、誤動作の最
大原因である雑音対策ができた。
A 0.5 mol / l ethanol solution of tantalum ethoxide was prepared. 0.5 ml of glacial acetic acid was added to 20 ml of this solution.
80 ml of an ol / l ethanol solution were added. The mixed solution was irradiated with light of 254 nm for 60 minutes. As shown in FIG. 22, a backside masked Fe-42% Ni
The plate (10 × 10 × 0.5 t) 101 was immersed to form a film.
The surface on which the film was formed was irradiated with light of 184 nm in air for 10 minutes. Then, the plate was immersed again in the solution, and then irradiated with 184 nm light in the air for 10 minutes. This step is
This was repeated to produce a 1 μm Ta 2 O 5 film 102. T
The a 2 O 5 film with Fe-42% Ni Al103 on the plate to produce a thin film capacitor was vacuum-deposited. This thin-film capacitor shows almost no change in capacitance even at 1 GHz.
For this reason, when high-speed devices and circuits are mounted and operated with high density using this thin film capacitor, noise countermeasures, which are the largest cause of malfunctions, can be taken.

【0176】実施例18 プラスチックレンズ上への保護膜を作製した。図23
は、今回作製した保護膜付プラスチックレンズの断面図
である。111はプラスチックレンズ、112は保護膜
である。以下、レンズ上への保護膜の作製方法について
記す。
Example 18 A protective film was formed on a plastic lens. FIG.
FIG. 2 is a sectional view of a plastic lens with a protective film manufactured this time. 111 is a plastic lens, and 112 is a protective film. Hereinafter, a method for forming the protective film on the lens will be described.

【0177】シリコンエトキシドの0.5mol/lエタノ
ール溶液を作製した。この溶液20mlに水の0.5mol
/lエタノール溶液80mlと塩酸0.1mol/lエタノ
ール溶液10mlの混合溶液を3ml/分の速度で滴下
し、透明な均一溶液を得た。この混合溶液に図1に示す
成膜装置を用いて、210nmの光を60分間照射し
た。この溶液中に凹部をテープで保護し、溶液がつかな
いようにしたプラスチックレンズ(100mmφ、最大凸
部5mm)を浸漬し、プラスチックレンズ111の凸部表
面上にSiO2 保護膜112を成膜した。ついで、この
レンズを空気中において、オゾン発生のために必要な1
84nmの光を10分間照射した。このようにして得た
プラスチックレンズ上には緻密かつ硬質な保護膜がつい
ているため、通常の使用においてレンズ上にキズが生じ
ることもなく、使用寿命を大幅にのばすことが可能であ
った。本方法は、凸面部などにも均一な膜を作製するこ
とができる。
A 0.5 mol / l ethanol solution of silicon ethoxide was prepared. 0.5 mol of water is added to 20 ml of this solution.
A mixed solution of 80 ml of a 1 / l ethanol solution and 10 ml of a 0.1 mol / l hydrochloric acid ethanol solution was dropped at a rate of 3 ml / min to obtain a transparent homogeneous solution. This mixed solution was irradiated with 210 nm light for 60 minutes using the film forming apparatus shown in FIG. A plastic lens (100 mmφ, maximum convex portion 5 mm), in which the concave portion was protected with a tape and the solution did not adhere, was immersed in this solution, and a SiO 2 protective film 112 was formed on the convex lens surface of the plastic lens 111. . Then, this lens is used in air to generate the necessary
Light of 84 nm was irradiated for 10 minutes. Since the plastic lens obtained in this way is provided with a dense and hard protective film, there is no flaw on the lens in normal use, and the service life can be greatly extended. According to this method, a uniform film can be formed even on a convex portion or the like.

【0178】実施例19 本発明の手法を用いて、プリント配線基板上にTa25
薄膜コンデンサを作製した。作製手法は以下のとおりで
ある。
Example 19 Using the method of the present invention, Ta 2 O 5 was printed on a printed circuit board.
A thin film capacitor was manufactured. The fabrication method is as follows.

【0179】タンタルエトキシドの0.5mol/lエタノ
ール溶液を作製した。この溶液20mlに氷酢酸0.5m
ol/lエタノール溶液80mlを加えた。この混合溶液
に254nmの光を60分間照射した。この溶液中に裏
面全面及び表面においてシリコンチップのグランド電極
が接地する位置をマスクしたプリント配線基板を浸漬
し、プリント配線基板の表面にTa25膜を成膜した。
成膜した面に空気中で184nmの光を10分間照射し
た。ついで、再度、溶液中にこの基板を浸漬し、成膜し
た後、空気中で184nmの光を10分間照射した。こ
の工程を10回くり返し、0.5μm のTa25膜を作
製した。ついで、マスク材を除去した後、Ta25の上
部及びマスク除去部にAlを真空蒸着し、電極を作製し
た。この上部にシリコンチップを装着した。図24は、
このようにして作製したプリント配線基板上のシリコン
チップの断面図である。図中121はプリント基板、12
2は電極、123は誘電体層であるTa25膜、124
はシリコンチップである。Ta25膜は薄膜コンデンサ
として作用し、1GHzでも静電容量変化がほとんど見
られない。このため、上記方法で作製した半導体素子
は、高速デバイス及び回路を高密度に実装して動作させ
る時、誤動作の最大原因である雑音対策ができた。
A 0.5 mol / l ethanol solution of tantalum ethoxide was prepared. 0.5 ml of glacial acetic acid was added to 20 ml of this solution.
80 ml of an ol / l ethanol solution were added. The mixed solution was irradiated with light of 254 nm for 60 minutes. A printed wiring board was masked at the position where the ground electrode of the silicon chip was grounded on the entire back surface and the front surface in this solution, and a Ta 2 O 5 film was formed on the surface of the printed wiring board.
The surface on which the film was formed was irradiated with light of 184 nm in air for 10 minutes. Then, the substrate was immersed again in the solution to form a film, and then irradiated with 184 nm light in air for 10 minutes. This process was repeated 10 times to produce a 0.5 μm Ta 2 O 5 film. Then, after removing the mask material, Al was vacuum-deposited on the upper portion of Ta 2 O 5 and on the portion where the mask was removed to produce an electrode. A silicon chip was mounted on this upper part. FIG.
It is sectional drawing of the silicon chip on the printed wiring board produced in this way. In the figure, 121 is a printed circuit board, 12
2 is an electrode, 123 is a Ta 2 O 5 film as a dielectric layer, 124
Is a silicon chip. The Ta 2 O 5 film acts as a thin film capacitor, and almost no change in capacitance is observed even at 1 GHz. For this reason, the semiconductor element manufactured by the above-described method was able to take measures against noise, which is the largest cause of malfunction when high-speed devices and circuits are mounted and operated at high density.

【0180】実施例20 本発明の手法を用いて、銅板上に金属酸化物膜の絶縁層
を設けた半導体搭載用基板を作製した。
Example 20 By using the method of the present invention, a semiconductor mounting substrate in which an insulating layer of a metal oxide film was provided on a copper plate was manufactured.

【0181】シリコンエトキシドの0.5mol/lエタノ
ール溶液を作製した。この溶液20mlに有機酸である
氷酢酸の0.5mol/lエタノール溶液80mlをゆっく
り加えた。この混合溶液に210nmの光を30分間照
射した。この溶液に所定の大きさの銅板を浸漬し、Si
2 膜を成膜した。ついで、この基板に空気中で184n
mの光を10分間照射した。この浸漬成膜,空気中での
光照射の工程を20回くり返し、銅板上に約10μm程
度のSiO2 膜を作製した。この基板は、熱伝導のよい
銅上に絶縁層が形成されているため半導体搭載用基板と
して好適である。図25は、この基板を用いて作製した
半導体素子である。本図において、131はシリコンチッ
プ、132はボンディングワイヤ、133はリード、1
34はSiO2 膜、135は銅基板、136はシール用
ガラス、137は金属層、138はキャップ、139は冷
却フィン、140は接着層である。本発明によれば、熱
伝導性の良い銅135上に絶縁層SiO2 膜からなるシ
ール用ガラス136を設けたものを半導体搭載用基板と
して使用できる。このため、半導体素子作用時に発生す
る熱を効率的に除去することができる。
A 0.5 mol / l ethanol solution of silicon ethoxide was prepared. 80 ml of a 0.5 mol / l ethanol solution of glacial acetic acid as an organic acid was slowly added to 20 ml of this solution. This mixed solution was irradiated with 210 nm light for 30 minutes. A copper plate of a predetermined size is immersed in this solution,
An O 2 film was formed. Then, 184n in air
m of light for 10 minutes. The steps of immersion film formation and light irradiation in the air were repeated 20 times to produce a SiO 2 film of about 10 μm on a copper plate. This substrate is suitable as a substrate for mounting a semiconductor because an insulating layer is formed on copper having good heat conductivity. FIG. 25 shows a semiconductor element manufactured using this substrate. In this figure, 131 is a silicon chip, 132 is a bonding wire, 133 is a lead, 1
34 is a SiO 2 film, 135 is a copper substrate, 136 is sealing glass, 137 is a metal layer, 138 is a cap, 139 is a cooling fin, and 140 is an adhesive layer. According to the present invention, a substrate provided with a sealing glass 136 made of an insulating layer SiO 2 film on a copper 135 having good thermal conductivity can be used as a semiconductor mounting substrate. Therefore, heat generated during operation of the semiconductor element can be efficiently removed.

【0182】実施例の光照射の強度及び時間をまとめる
と次表のとおりである。
The following table summarizes the intensity and time of light irradiation in the examples.

【0183】[0183]

【表1】 [Table 1]

【0184】表において、aは金属アルコキシドのプレ
ポリマに用いた光の波長,照射時間,光の強度を表わ
し、bはプレポリマを酸化して脱炭する光の波長,照射
時間,光の強度を表わす。
In the table, a represents the wavelength, irradiation time, and light intensity of light used for the metal alkoxide prepolymer, and b represents the wavelength, irradiation time, and light intensity of light for oxidizing and decarburizing the prepolymer. .

【0185】[0185]

【発明の効果】本発明によれば、残留有機物量の少ない
化学量論比の揃った高分子金属ポリマ薄膜が低温で熱処
理しない方法で得られる。また、本方法によって得られ
た高分子金属酸化物薄膜は、誘電体膜,絶縁膜として良
好な性質を示すため、EL素子,薄膜コンデンサ,半導
体素子の保護膜光ディスクの記録媒体などに使用し、各
種電子デバイスの高性能化が可能になる。
According to the present invention, a polymer metal polymer thin film having a small amount of residual organic substances and a uniform stoichiometric ratio can be obtained by a method in which heat treatment is not performed at a low temperature. Further, the polymer metal oxide thin film obtained by the present method exhibits good properties as a dielectric film and an insulating film. Therefore, it is used for a recording medium of an EL element, a thin film capacitor, a protective film optical disk of a semiconductor element, and the like. Higher performance of various electronic devices becomes possible.

【0186】また、低温で化学量論比の揃った酸化物多
層膜が極めて簡単に得られ、有機基板上にも作製できる
ため、軽量,高強度の反射防止膜,熱線反射膜を作製で
きる。
Further, an oxide multilayer film having a uniform stoichiometric ratio at a low temperature can be obtained very easily and can be formed on an organic substrate, so that a light-weight, high-strength antireflection film and a heat ray reflection film can be formed.

【0187】さらに本発明によれば、光エネルギーの利
用により低温で所定形状体が形成できるため、従来法で
は作製が困難であった有機/無機の複合体、積層構造体
が形成できる。従って、有機物と無機物の両方の特徴を
生かしたフレキシブル性等の性能を確保できる。また、
低温でしかも連続的に所定の形状,所定の機能をもった
コーティング層等が形成できるため、効率がよくしかも
経済的で、工業的には有用性が高いものである。
Further, according to the present invention, since a predetermined shape can be formed at a low temperature by utilizing light energy, it is possible to form an organic / inorganic composite or a laminated structure which has been difficult to produce by the conventional method. Therefore, it is possible to ensure performance such as flexibility utilizing characteristics of both organic and inorganic substances. Also,
Since a coating layer or the like having a predetermined shape and a predetermined function can be continuously formed at a low temperature, it is efficient, economical, and industrially useful.

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

【図1】本発明の実施例に用いた成膜装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a film forming apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の高分子金属酸化物の形成方法を示す工
程フロー図。
FIG. 2 is a process flow chart showing a method for forming a polymer metal oxide of the present invention.

【図3】波長と吸収度を示す線図。FIG. 3 is a diagram showing wavelength and absorbance.

【図4】波長と光照射時間との関係を示す線図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between wavelength and light irradiation time.

【図5】波数と吸収度との関係を示す線図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a wave number and an absorbance.

【図6】各種の方法で形成した金属酸化物膜の比誘電
率,耐電圧,C含有量のTaOx組成の図。
FIG. 6 is a diagram showing the relative dielectric constant, withstand voltage, and TaOx composition of C content of a metal oxide film formed by various methods.

【図7】各種の方法で形成した金属酸化物膜の比誘電
率,耐電圧,C含有量のTaOx組成の図。
FIG. 7 is a diagram of a TaOx composition of relative permittivity, withstand voltage, and C content of a metal oxide film formed by various methods.

【図8】各種の方法で形成した金属酸化物膜の比誘電
率,耐電圧,C含有量のTaOx組成の図。
FIG. 8 is a diagram of TaOx composition of relative permittivity, withstand voltage, and C content of a metal oxide film formed by various methods.

【図9】各種の方法で形成した金属酸化物膜の比誘電
率,耐電圧,C含有量のTaOx組成の図。
FIG. 9 is a diagram of TaOx composition of relative permittivity, withstand voltage, and C content of a metal oxide film formed by various methods.

【図10】(a)及び(b)はエレクトロルミネッセン
ス素子の断面図及び平面図。
FIGS. 10A and 10B are a cross-sectional view and a plan view of an electroluminescence element.

【図11】薄膜コンデンサの断面図。FIG. 11 is a sectional view of a thin film capacitor.

【図12】集積回路装置の断面図。FIG. 12 is a cross-sectional view of an integrated circuit device.

【図13】光デイスクの断面図。FIG. 13 is a sectional view of an optical disk.

【図14】ポリエチレン基板上に作製したSiO2−T
iO2反射防止膜の断面図。
FIG. 14: SiO 2 -T prepared on a polyethylene substrate
sectional view of iO 2 anti-reflection film.

【図15】ポリエチレン基板上に作製したIn2O−S
nO2熱線反射膜の断面図。
FIG. 15: In 2 O—S fabricated on a polyethylene substrate
FIG. 3 is a cross-sectional view of the nO 2 heat ray reflective film.

【図16】本発明に用いた所定形状体の成形装置の構成
図。
FIG. 16 is a configuration diagram of an apparatus for forming a predetermined shape used in the present invention.

【図17】本発明の方法により作製した結露防止板の構
成図。
FIG. 17 is a configuration diagram of a dew condensation preventing plate manufactured by the method of the present invention.

【図18】本発明により作製したタッチパネル構成物の
断面概略図。
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of a touch panel component manufactured according to the present invention.

【図19】保護膜付プラスチック光ファイバーの断面
図。
FIG. 19 is a sectional view of a plastic optical fiber with a protective film.

【図20】耐油性の試験結果を示す図。FIG. 20 is a view showing test results of oil resistance.

【図21】半導体素子の樹脂防止の工程図。FIG. 21 is a process chart of resin prevention of a semiconductor element.

【図22】高周波用Ta25薄膜コンデンサの構造図。FIG. 22 is a structural view of a high frequency Ta 2 O 5 thin film capacitor.

【図23】保護膜付プラスチックレンズの断面図。FIG. 23 is a sectional view of a plastic lens provided with a protective film.

【図24】プリント基板上のシリコンチップの断面図。FIG. 24 is a sectional view of a silicon chip on a printed board.

【図25】半導体素子の断面図。FIG. 25 is a cross-sectional view of a semiconductor element.

【図26】液晶表示装置の断面図。FIG. 26 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ボックス、2…光照射装置、3…モノクロメータ、
4…浸漬装置、4,67…スターラー、6…ビーカ、7
…支持台、8…ミラー、9,62…基板、10,66…
撹拌子、11,20,23…五酸化タンタル(Ta
25)膜、12…SiO2 基板、13…ガラス基板、1
4…透明導電膜、15…第一絶縁層、16…発光層、1
7…第二絶縁層、18…上部電極、19,24…Si基
板、21,26,103…Al電極、22…ステンレス
製ビーカ、25…SiO2 、27,32,134…Si
2 膜、28…PMMA基板、29…記録媒体、30…
スペーサー、31,34…ポリエチレン基板、33…T
iO2 膜、35…In2O 膜、36…SnO2 膜、61
…光源、63…基板支持装置、64,65…試料溶液、
68…ボックス、69…雰囲気調節部、70…アクリル
樹脂、71…インジウム−錫酸化物層(ITO層)、7
2…ポリアクリレート層、73…ポリエステルシート、
74…ITO膜、75…エポキシアクリレートスペーサ
ー、81…保護膜、82…有機樹脂部、83…グラッド
部、84…コア部、91…リードフレーム、92…Au
ワイヤ、93…Au−Si合金、94…チップ、95…
無機保護膜、96…エポキシ樹脂、101…Fe−42
%Ni板、102…Ta25、111…プラスチックレ
ンズ、112…保護膜、121…プリント基板、122
…電極、123…誘電体層、124,131…シリコン
チップ、132…ボンデイングワイヤ、133…リード、
135…銅基板、136…シール用ガラス、137…金
属層、138…キャップ、139…冷却フイン、140
…接着層、141…透明電極、142…カラーフィルタ
ー、143…ガラス基板、144…偏光板、145…カラ
ー液晶パネル、146…位相補償板、147…反射板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Box, 2 ... Light irradiation device, 3 ... Monochromator,
4: immersion device, 4, 67: stirrer, 6: beaker, 7
... Support, 8 ... Mirror, 9,62 ... Substrate, 10,66 ...
Stirrer, 11, 20, 23 ... tantalum pentoxide (Ta
2 O 5 ) film, 12: SiO 2 substrate, 13: glass substrate, 1
4: transparent conductive film, 15: first insulating layer, 16: light emitting layer, 1
7 ... second insulating layer, 18 ... upper electrode, 19, 24 ... Si substrate, 21,26,103 ... Al electrode, 22 ... stainless steel beaker, 25 ... SiO 2, 27,32,134 ... Si
O 2 film, 28: PMMA substrate, 29: recording medium, 30:
Spacer, 31, 34 ... polyethylene substrate, 33 ... T
iO 2 film, 35 ... In 2 O film, 36 ... SnO 2 film, 61
... Light source, 63 ... Substrate support device, 64, 65 ... Sample solution,
68 box, 69 atmosphere control part, 70 acrylic resin, 71 indium-tin oxide layer (ITO layer), 7
2: Polyacrylate layer, 73: Polyester sheet,
74: ITO film, 75: Epoxy acrylate spacer, 81: Protective film, 82: Organic resin part, 83: Glad part, 84: Core part, 91: Lead frame, 92: Au
Wire, 93: Au-Si alloy, 94: Tip, 95:
Inorganic protective film, 96 epoxy resin, 101 Fe-42
% Ni plate, 102: Ta 2 O 5 , 111: plastic lens, 112: protective film, 121: printed circuit board, 122
... electrodes, 123 ... dielectric layers, 124, 131 ... silicon chips, 132 ... bonding wires, 133 ... leads,
135: copper substrate, 136: sealing glass, 137: metal layer, 138: cap, 139: cooling fin, 140
... Adhesive layer, 141 ... Transparent electrode, 142 ... Color filter, 143 ... Glass substrate, 144 ... Polarizer, 145 ... Color liquid crystal panel, 146 ... Phase compensator, 147 ... Reflector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C01B 33/12 C01G 15/00 B C01G 15/00 19/02 C 19/02 23/04 C 23/04 G11B 7/24 511 G11B 7/24 511 538K 538 H01L 21/314 Z H01G 4/33 B41M 5/26 X H01L 21/314 H01G 4/06 102 (72)発明者 田中 滋 茨城県日立市久慈町4023番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 三吉 忠彦 茨城県日立市久慈町4023番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C01B 13/32────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C01B 33/12 C01G 15/00 B C01G 15/00 19/02 C 19/02 23/04 C 23/04 G11B 7/24 511 G11B 7/24 511 538K 538 H01L 21/314 Z H01G 4/33 B41M 5/26 X H01L 21/314 H01G 4/06 102 (72) Inventor Shigeru Tanaka 4023 Kujimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Hitachi, Ltd. Within the laboratory (72) Inventor Tadahiko Miyoshi 4023 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Within the Hitachi Research Laboratory (58) Fields investigated (Int.Cl. 6 , DB name) C01B 13/32

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】分解開始温度が300℃以下である基板上
に形成された無機ポリマ薄膜の炭素量が0.01 乃至4
原子%であって、少量のC−H結合を含み、実質的に金
属酸化物からなる非晶質の無機ポリマであることを特徴
とする無機ポリマ薄膜。
An inorganic polymer thin film formed on a substrate having a decomposition initiation temperature of 300 ° C. or lower has a carbon content of 0.01 to 4%.
An inorganic polymer thin film comprising at least atomic%, a small amount of C—H bonds, and an amorphous inorganic polymer substantially composed of a metal oxide.
【請求項2】分解開始温度が200℃以下である基板上
に形成された無機ポリマ薄膜が、化学量論組成で86原
子%以上の酸素を含有し、かつ炭素量が0.01 乃至4
原子%であるC−H結合を含むことを特徴とする金属酸
化物薄膜。
2. An inorganic polymer thin film formed on a substrate having a decomposition onset temperature of 200 ° C. or lower contains oxygen in a stoichiometric composition of 86 atomic% or more and has a carbon content of 0.01 to 4%.
A metal oxide thin film comprising a C-H bond at atomic%.
【請求項3】基板とその上に形成された無機薄膜からな
る複合体において、基体と該薄膜との熱膨張係数の差が
5×10-6-1以上あり、該薄膜が化学量論組成で85
原子%以上の酸素を含有し、かつ炭素量が0.01 乃至
4原子%の少量のC−H結合を含み実質的に金属酸化物
からなる無機ポリマであることを特徴とする金属酸化物
薄膜。
3. A composite comprising a substrate and an inorganic thin film formed thereon, wherein the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the thin film is 5 × 10 −6 K −1 or more, and the thin film is stoichiometric. 85 by composition
A metal oxide thin film containing at least atomic% of oxygen and having a small amount of carbon having a carbon content of 0.01 to 4 atomic% and substantially consisting of a metal oxide. .
【請求項4】粒径が0.05μm 以下で、化学量論組成
で85原子%以上の酸素を含有し、かつ炭素量が0.0
1 乃至4原子%である少量のC−H結合を含み実質的
に金属酸化物からなる無機ポリマが、有機高分子中に分
散していることを特徴とする複合構成体。
4. A particle having a particle size of 0.05 μm or less, containing at least 85 atomic% of oxygen in a stoichiometric composition, and having a carbon content of 0.0.
A composite structure, wherein an inorganic polymer substantially containing a metal oxide and having a small amount of 1 to 4 atomic% and comprising a CH bond is dispersed in an organic polymer.
【請求項5】金属アルコキシドを有効成分として含む溶
液をいれる容器と、前記溶液に、金属とアルコキシ基と
の結合を破壊させるために必要な特定波長、金属−金属
間のメタロキサンの生成に必要な所定波長または前記金
属アルコキシドの縮重合に必要な特定波長の光エネルギ
ーを照射する光照射装置と、該光照射装置から発生した
光を前記特定波長を主とした光にするモノクロメータと
を備えたことを特徴とする金属アルコキシド溶液処理装
置。
5. A container containing a solution containing a metal alkoxide as an active ingredient, a specific wavelength required for breaking the bond between a metal and an alkoxy group, and a solution necessary for producing a metalloxane between a metal and a metal. A light irradiation device for irradiating light energy of a predetermined wavelength or a specific wavelength necessary for polycondensation of the metal alkoxide, and a monochromator for converting light generated from the light irradiation device to light mainly having the specific wavelength are provided. A metal alkoxide solution processing apparatus, comprising:
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