JP3459970B2

JP3459970B2 - 薄膜形成方法

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Publication number: JP3459970B2
Application number: JP14401495A
Authority: JP
Inventors: 和雄服部; 彰水野
Original assignee: 和雄服部; 彰水野
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 2003-10-27
Anticipated expiration: 2018-10-27
Also published as: JPH08309266A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の表面保護膜をは
じめ、電気的、光学的等様々な機能を有する有機薄膜、
無機薄膜、及び有機物と無機物との両方からなる複合材
料の薄膜の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、各種薄膜の製造方法として、
抵抗加熱による真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッ
タリング法を始め、回転塗布法（スピンコーティング
法）、浸漬法（ディプコーティング法）等があり、さら
に特に有機高分子薄膜に対しては、電解重合法もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】有機薄膜、無機薄膜と
も、抵抗加熱による真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、ス
パッタリング法等では、膜原料が真空中で一度、原子、
分子、イオンあるいはそれらのクラスター等に分解され
た後、基板に付着し膜が形成される。このため、水素、
酸素、硫黄、窒素原子をはじめ、フッ素、塩素原子等、
ハロゲン元素の原子等離脱しやすい成分を含む化合物の
薄膜を形成しようとすると、それらが不足した状態の膜
が形成されることが多い。即ち、目的とした一定の組成
の薄膜を得るには、いろいろな調整を必要とするが、こ
の調整が困難なことが多い。

【０００４】さらに、これらの薄膜形成法では、基板に
原子イオンあるいはそれらのクラスターが堆積する過程
が多くの場合、熱力学的には平衡状態から遠くはずれた
状態である。このような場合、膜として堆積させたもの
の物理的、化学的性質は、不安定なものとなり、さらに
熱的な処理による安定化が必要である。しかし、この熱
的処理による安定化は多くの場合、完全には実行できず
不完全に終わる。その結果、薄膜として最終的に形成さ
れたものは、組成的に目的とする薄膜とはずれたりする
ことが多く、電気的、光学的性質のみならず、物理的、
化学的性質等においても不安定な薄膜となることが多
い。

【０００５】回転塗布法では、前述したような組成のず
れは防ぐことができるが、ピンホールがなく平坦性の良
い薄膜を形成するには利用する溶液の粘度の調整と基板
を回転させる際の回転数の調整が微妙で難しく、薄膜形
成における制御性に難点がある。

【０００６】浸漬法もピンホールがない平坦な薄膜を形
成するためには、基板を浸す溶液の粘度と基板を引き上
げる速度の最適化が必要であるが、これらの調整は微妙
な点が多く、やはり薄膜形成における制御性に難点があ
る。また、電解重合法では、この方法が適用できる高分
子の種類は極めて限られたものである。

【０００７】そこで、本発明は、上述したような従来の
多くの方法が持ついろいろな問題点に対処するためにな
されたものであり、さまざまな有機物及び無機物に対
し、制御しやすい方法であって、目的とした薄膜の組成
と形成された薄膜の組成のずれがなく、薄膜としての平
坦性もよく、物理的、化学的性質においても安定した薄
膜を形成する方法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
異なる複数の物質の薄膜を形成する方法は、図１に示さ
れるごとく、先ず、異なる複数の物質の粉末を、粉末ご
とに、針状電極と電極を兼ねた基板の間の空間に散布
（工程Ａ）すると共に、針状電極と基板の間にコロナ放
電を生じさせて散布した粉末を基板上に収集し、層状に
付着（工程Ｂ）させる（請求項１）。ここで、基板は金
属、半導体、絶縁体のいずれでもよく、基板が絶縁体の
場合は、粉末の散布やコロナ放電を行う前に水蒸気を基
板表面に均一にあて（工程Ｅ）、少量の水分子を基板表
面に吸着させておくとよい（請求項２）。

【０００９】そして、粉末を基板に付着させた後、その
粉末の溶媒の蒸気又は液滴に適切な温度のもとで接触さ
せて溶かし（工程Ｃ）、さらに不活性気体中で適切な温
度のもとで基板ごと乾燥させて溶媒を蒸発により除去し
薄膜とする（工程Ｄ）。

【００１０】請求項３記載の薄膜形成方法は、図２に示
されるごとく、請求項１記載の工程Ａ，Ｂによってコロ
ナ放電による粉末の基板上への付着を行った後、粉末と
反応する物質の蒸気又は液滴、あるいは粉末と反応する
気体物質を粉末と適切な温度のもとで接触させて適切な
時間化学反応をさせて薄膜とする（工程Ｆ）。ただし得
られた薄膜に対して、請求項４に示されるように、必要
に応じてさらに適切な温度のもとで不活性気体や反応性
気体中で適切な時間アニーリングを行うようにしてもよ
い（工程Ｇ）。

【００１１】請求項５記載の薄膜形成方法は、請求項３
又は４記載の方法によって形成した薄膜を付けた基板
を、さらに基板上の薄膜と反応する物質の蒸気あるいは
反応性気体中に置き、適切な温度のもとで化学反応を適
切な時間行う（工程Ｈ）。また、請求項６記載の薄膜形
成方法は、請求項３又は４記載の方法によって形成した
薄膜を付けた基板を、不活性気体中に置き、薄膜を溶融
させたり、適切な温度のもとで薄膜内での固相反応や焼
結、薄膜物質の分解反応等の化学反応を適切な時間行っ
て薄膜とする（工程Ｉ）。

【００１２】請求項７記載の薄膜形成方法は、図３に示
されるごとく、請求項１記載の工程Ａ，Ｂによってコロ
ナ放電による粉末の基板への付着を行った後、必要に応
じて基板に付着した粉末の表面に水蒸気をあてることに
より粉末を湿らせて粉末間及び粉末と基板の付着の強さ
を一時的にせよ強くしておく（工程Ｊ）。次に基板ごと
不活性気体中あるいは反応性気体中に置き、粉末を溶融
したり、適切な温度のもとで粉末間での固相反応や焼
結、あるいは反応性気体と粉末間の化学反応を適切な時
間行って薄膜とする（工程Ｋ）。

【００１３】請求項８記載の薄膜形成方法は、図４に示
されるごとく、請求項１記載の工程Ａ，Ｂによって異な
る複数の物質の粉末を粉末毎にコロナ放電によって基板
に付着させ、層状に重ねるようにした場合で、重なって
いる粉末層のうち一部の粉末層をその粉末層の溶媒の蒸
気又は液滴に適切な温度のもとで接触させ溶かす（工程
Ｌ）。その後不活性気体中で適切な温度のもとで基板ご
と乾燥させて溶媒を蒸発により除去しておく（工程
Ｍ）。次に基板ごと、不活性気体中あるいは反応性気体
中に置き、層状に付着しているものを溶融したり、適切
な温度のもとで層状物質間での固相反応や焼結、あるい
は反応性気体と層状物質間の化学反応を適切な時間行っ
て薄膜とする（工程Ｎ）。

【００１４】

【作用】したがって、上記の薄膜形成方法では、コロナ
放電によって生じた電解によって散布された粉末が非常
に効率よく基板表面に収集され、基板面に入る電界の均
一性に基づいて粉末が均一に基板面に付着する。この粉
末の付着の均一性が最終的な薄膜の平坦性のよしあしを
ほとんど決定づけている。よって針金極と基板間の電界
分布が基板表面近くで均一になるように針電極と基板と
の空間的配置を一度設定しさえすればよく、この設定は
それほど困難ではなく、基板状に粉末を付着させるプロ
セスは制御しやすいプロセスである。基板表面の上に所
望する形をくりぬいた絶縁材料でできたマスクをかぶせ
ることによって、粉末をくりぬいた形状に基板上に付着
させることもできる。すなわちマスクに作った形状とほ
ぼ同じ形状の薄膜が最終的に得られる。

【００１５】基板上に付着させた粉末は人間の指等で意
図的にこすればはがれるが、粉末に接触するものがなけ
れば基板の持ち運びに何ら注意を払う必要もなく、粉末
のはがれは全く生じない。またこのようなコロナ放電に
よる粉末の基板への収集と付着において、散布する粉末
の量は目的とする薄膜の表面積と厚さに依存する。しか
し、空間的に散布された粉末は非常に効率よく放電電界
によって基板表面に収集されるため、無駄となる粉末が
量的に大変少なく、粉末原料の浪費が極めて少ない、経
済的な粉末の基板への収集と付着の方法となっている。

【００１６】粉末を基板に付着させた後のプロセスにお
いて請求項１記載の薄膜形成方法は、粉末にできて溶媒
が存在する有機物及び無機物に対してほとんど例外なく
適用できる方法であり、脱離しやすい原子も脱離させ
ず、組成のずれのない目的とした組成で物理的、化学的
性質も安定で平坦性のよい薄膜を実現する。

【００１７】請求項３記載の薄膜形成方法は、最終的に
薄膜とする物質が得られる固体と気体間の化学反応、又
は固体と液体間の化学反応を利用している。すなわち固
体と気体間の化学反応を利用する場合は、該当する固体
の物質を粉末にして請求項３の記載中でいう粉末とす
る。また固体と液体間の化学反応を利用する場合は、該
当する固体の物質を粉末にして請求項３の記載中でいう
粉末とするとともに、該当する液体の物質を請求項３の
記載中でいう蒸気にしたり液滴にして使用する。このよ
うな請求項３記載の薄膜形成方法においても、組成のず
れのない目的とした組成で物理的、化学的性質も安定で
平坦性のよい薄膜が得られる。

【００１８】請求項５又は６記載の薄膜形成方法は、ま
ず請求項３又は４記載の方法によって最終的に目的とす
る薄膜の物質を合成する際の原料となる物質を薄膜とす
る。次に得られた薄膜を請求項５又は６の記載中でいっ
ているようなプロセスによって最終的に目的とする薄膜
にする。このような請求項５又は６記載の薄膜形成方法
においても組成のずれのない目的とした組成で物理的、
化学的性質も安定で平坦性のよい薄膜が得られる。

【００１９】請求項７記載の薄膜形成方法及び請求項８
記載の薄膜形成方法は、基板上に付着させた粉末又は複
数の粉末層と粉末が溶解した層からなる多層構造の付着
物を、不活性気体中あるいは反応性気体中の熱的な処理
によって目的とする薄膜とする方法であるため、形成さ
れる薄膜が熱的に分解されにくい物質のものであった
り、融点が低い物質のものであったりする場合に適して
いる。どちらの薄膜形成方法とも組成のずれのない目的
とした組成で物理的、化学的性質も安定で平坦性のよい
薄膜を実現する。

【００２０】上述したすべての薄膜形成方法において、
基板に付着した粉末に対してなされる様々な化学変化や
反応は、粉末と反応させる気体や液滴の供給量および化
学的変化や反応をさせる温度や時間を変えることによ
り、容易にその様相を様々に変化させることができる。

【００２１】また、途中段階の薄膜に対してなされる工
程Ｆ等の化学的変化や反応に対しても容易にその様相を
様々に変化させることができる。不活性気体中や反応性
気体中で必要に応じてなされる乾燥やアニーリングプロ
セスの条件も容易に様々に変えることができる。このよ
うにどの薄膜形成方法も方法全体とし制御性に優れてい
るので、最終的に得られる薄膜が組成的に目的とした薄
膜の組成とずれがなく、その物理的、化学的性質も安定
で、薄膜としての平坦性もよいという薄膜形成のプロセ
ス条件を実現することができる。

【００２２】

【実施例】以下、この発明を、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）、水酸化亜鉛（Ｚｎ（ＯＨ）₂）、酸化亜
鉛（ＺｎＯ）、及び酸化チタン（ＴｉＯ₂）の薄膜形成
に適用した例を説明する。

【００２３】まず、請求項１記載の薄膜形成方法に基づ
いて、ＰＶＤＦ薄膜を形成する例を説明する。図５は、
本発明の実施例に使用したコロナ放電を利用して粉末を
基板に付着させる装置の構成を示す。

【００２４】この装置は、下部に錐面が形成された円筒
状の装置本体１を有し、この装置本体１内に、針状電極
２、基板３、マスク４が固定されており、装置本体内
は、大気圧の清浄空気雰囲気にしてある。針状電極２と
して真ちゅう棒の先端を針状にしたものを用い、基板３
としてガラス平板、マスク４として直径約１ｃｍの孔５
をくり抜いた塩化ビニルの平板を用いている。基板３
は、マスク４の孔５を裏面から塞ぐように取り付けられ
ている。

【００２５】ＰＶＤＦ粉末を原料粉末６として装置本体
の最下部に形成された収容部７に５ｍｇ入れておく。次
に、装置本体内に予め挿入された着脱自在のビニールチ
ューブ８を使って室温よりわずかに温度の高い水蒸気を
マスク４の孔５を介して基板３の表面に送り込み、少量
の水分子を基板３の表面に吸着させる。この操作の終了
後はビニールチューブ８を装置の外へ出しておく。

【００２６】この後、収容部７に通じる通路上のゴム球
９を圧縮して窒素ガスを収容部７を介して装置本体内に
送り込む。送り込まれた窒素ガスは、原料粉末６と共に
フィルター１０を通って針状電極２と基板３との間の空
間に散布される。ここで、フィルター１０の細孔の直径
は１０μｍとした。直流電圧源又はパルス電圧源１１に
よって針状電極２と基板３との間に、直流電圧源を使用
した場合は平均の電界２〜１５ＫＶ／cmで、パルス電圧
源を使用した場合は波高値が６〜４５ＫＶのパルス電圧
を印加して、コロナ放電を生じさせ、散布された粉末を
基板３に収集し付着させる。このようなゴム球９の圧縮
とコロナ放電の操作を２〜３回くり返すと基板３の表面
上にＰＶＤＦの粉末を直径約１cmの円形状に均一に付着
させることができた。

【００２７】次に粉末を付着させた基板３を、図６に示
すような粉末を溶解あるいは反応等させるための装置に
入れ、試料台１２に載置する。また、ＰＶＤＦの溶媒１
３としてジメチルホルムアミドを装置内に入れておく。
ヒーター１４により溶媒１３を５０〜６０℃ほどに加熱
する。装置には、溶媒中に開口する管路１５と基板３の
周囲の雰囲気中に開口する管路１６が設けられており、
管路１６を開閉するコック１７を閉じ、管路１５を開閉
するコック１８を開いて、管路１５を通ってきた窒素ガ
スにより溶媒１３をバブリングし、溶媒蒸気を効率よく
発生するようにする。この状態では、基板３の温度は４
０℃未満にされており、溶媒１３の蒸気は基板上のＰＶ
ＤＦ粉末と接触して冷やされ液体となり、ＰＶＤＦ粉末
をゆっくりと溶かす。ヒーター１４による溶媒１３の加
熱は３０分間だけ行った。

【００２８】その後は加熱をやめてコック１８を閉じて
コック１７を開き、室温にある窒素ガスを基板表面に沿
うように２０分程流した。その結果、溶けたＰＶＤＦか
ら溶媒が蒸発し、乾燥したＰＶＤＦ薄膜が得られた。こ
のＰＶＤＦ薄膜を測定した結果によれば、直径約１cmの
円形で、平均の膜厚は約３０００Åであり、膜厚の変動
は±１５０Å以内であった。また、得られたＰＶＤＦ薄
膜の赤外線吸収スペクトルを測定したところ、ＰＶＤＦ
の標準スペクトルと一致しており、得られたＰＶＤＦ薄
膜は原料粉末の組成と同じものと考えられる。

【００２９】次に請求項３記載の薄膜形成方法にもとづ
いてＺｎ（ＯＨ）₂薄膜を形成する方法を説明する。ま
ず図５で示した装置を用い、先のＰＶＤＦ薄膜形成の例
と同様にしてガラス基板３に酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末を
付着させた。この段階で先のＰＶＤＦの例との違いは、
原料粉末６として５mgのＰＶＤＦ粉末を２０mgのＺｎＯ
粉末に変更し、フィルター１０の細孔の直径を２０μｍ
としたことのみである。次に図６に示した装置の試料台
１２に基板３を置く。また先のＰＶＤＦの例と違い、溶
媒１３のジメチルホルムアミドのかわりに２９％アンモ
ニア水（ＮＨ₄ＯＨ）を入れた。

【００３０】図６に示されたヒーター１４でアンモニア
水を５０〜６０℃ほどに加熱し、コック１７を閉じてコ
ック１８を開き、管路１５を通ってきた窒素ガスによっ
てアンモニア水をバブリングし、アンモニアガスと水蒸
気がよく発生するようにする。この状態では、基板２の
温度は４０℃未満にされているので、アンモニアガスと
水蒸気は基板上のＺｎＯ粉末と接触して冷やされ、液体
となってＺｎＯ粉末と反応する。この反応は次の化学式
１のように表される。

【００３１】

【化１】ＺｎＯ＋ＮＨ₄ＯＨ→Ｚｎ（ＯＨ）₂＋ＮＨ₃

【００３２】ヒーター１４によるアンモニア水の加熱は
４０分間だけ行った。その後は加熱をやめコック１８を
閉じてコック１７を開き、室温にある窒素ガスを基板表
面に沿うように２０分程流し基板全体を乾燥させた。そ
の結果、基板上には粉末状でない直径約１cmの円形で、
平坦なＺｎ（ＯＨ）₂薄膜が得られた。この薄膜を測定
した結果によれば、平均の膜厚は約４５００Åで、膜内
での膜厚の変動は±２００Å以内であった。

【００３３】次に請求項５記載の薄膜形成方法にもとづ
いてＺｎＯ薄膜を形成する例を説明する。まず上述した
方法によってＺｎ（ＯＨ）₂薄膜をガラス基板上に、上
に示した例の場合と全く同じ条件で形成した。次に図７
に示すように、石英管１９に基板３を入れ、酸素ガスを
石英管１９内に流して電気炉２０により基板３を４００
℃の温度に保ち、酸素ガス中で４０分間反応させた。こ
の反応は化学式２で示されるＺｎ（ＯＨ）₂の分解反応
である。

【００３４】

【化２】Ｚｎ（ＯＨ）₂→ＺｎＯ＋Ｈ₂Ｏ

【００３５】得られたＺｎＯ薄膜は、測定結果によれ
ば、直径約１cmの円形で、平均の膜厚約４５００Å、膜
内での膜厚の変動は±２００Å以内であった。

【００３６】次に請求項７記載の薄膜形成方法にもとづ
いてＴｉＯ₂薄膜を形成する例を示す。まずα−チタン
酸（ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ）粉末を図５で示した装置を用
い、実施例として最初にあげたＰＶＤＦ膜の形成の場合
と同様にしてガラス基板上に付着させた。この段階では
先のＰＶＤＦの例との違いは原料粉末６として５mgのＰ
ＶＤＦ粉末を５mgのα−チタン酸粉末に変更したことの
みである。

【００３７】次に図６に示した装置の試料台１２に基板
３を置く。先のＰＶＤＦの例と違いは、溶媒１３のジメ
チルホルムアミドのかわりに純水を入れた。図６に示さ
れたヒーター１４で、純水を４０℃ほどに加熱する。コ
ック１７を閉じてコック１８を開け、管路１５を通って
きた窒素ガスにより純水がバブリングされ蒸気がよく発
生するようにする。この状態においては、基板３の温度
が３０℃未満にされているので、水蒸気は基板上のα−
チタン酸粉末と接触して冷やされ、α−チタン酸粉末を
湿らせる。ヒーター１４による純水の加熱は１０分間だ
け行った。その後は加熱をやめ、コック１８を閉じてコ
ック１７を開き、室温にある窒素ガスを基板表面に沿う
ように２０分間程流し、基板全体を乾燥させた。

【００３８】次に図７に示されているように石英管１９
に基板３を入れ、酸素ガスを流し電気炉２０により基板
３を４００℃の温度に保ち、酸素ガス中で３時間反応さ
せた。この反応は、化学式３で示される水分子の脱離反
応である。

【００３９】

【化３】ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ→ＴｉＯ₂＋２Ｈ₂Ｏ

【００４０】得られたＴｉＯ₂薄膜は、測定結果によれ
ば、直径約１cmの円形で、平均の膜厚は約３５００Å、
膜内での膜厚の変動は±２００Å以内であった。またこ
のＴｉＯ₂薄膜は、結晶構造的にはアモルファス的であ
った。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜形成
方法によれば、様々な有機物、無機物、またはこれらの
両方を含む薄膜を、目的とした組成とずれのない組成を
もって形成することができ、しかも、平坦性もよく、物
理的、化学的な性質においても安定している薄膜を制御
しやすいプロセスで形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、請求項１及び２にかかる発明の工程を
示したブロック図である。

【図２】図２は、請求項３乃至６にかかる発明の工程を
示したブロック図である。

【図３】図３は、請求項７にかかる発明の工程を示した
ブロック図である。

【図４】図４は、請求項８にかかる発明の工程を示した
ブロック図である。

【図５】図５は、本発明の実施例のために使用した粉末
を基板に付着させる装置の概略構成を示す図である。

【図６】図６は、本発明の実施例のために使用した粉末
の溶解あるいは反応等を行うための装置の構成を示す図
である。

【図７】図７は、本発明の実施例のために使用した粉末
あるいは薄膜を酸素ガス中で反応させるための装置の構
成を示す図である。

【符号の説明】

１装置本体２針状電極３基板４マスク５孔６原料粉末７収容部８ビニールチューブ９ゴム球１０フィルター１１直流電圧源又はパルス電圧源１２試料台１３溶媒１４ヒーター１５、１６管路１７、１８コック１９石英管２０電気炉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩ // Ｃ０８Ｊ 5/18 Ｃ０８Ｊ 5/18 (56)参考文献特開昭48−94953（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−109173（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05D 1/04 B01J 19/08 B05D 3/14 B29C 41/08 C23C 24/08 C08J 5/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる複数の物質の薄膜を形成する方法
において、前記異なる複数の物質の粉末を、該粉末ごとに、針状電
極と電極を兼ねた基板との間の空間に散布すると共に前
記針状電極と基板との間にコロナ放電を生じさせて基板
上に層状に付着させ、その後、前記基板上に付着させた粉末をその粉末の溶媒
の蒸気又は液滴に適切な温度のもとで接触させて溶か
し、しかる後に、不活性気体中で適切な温度のもとで前記基
板ごと乾燥させて前記溶媒を蒸発により除去し薄膜を形
成したことを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項２】前記基板は金属、半導体、または絶縁体
のいずれかから成り、前記基板が絶縁体の場合には、前
記粉末の散布とコロナ放電を行う前に水蒸気を基板表面
に均一にあて、水分子を基板表面に吸着させておく請求
項１記載の薄膜形成方法。
【請求項３】有機物、無機物、又はその両方を含む物
質の薄膜を形成する方法において、薄膜の原料となる粉末あるいは原料となる異なる複数の
物質の粉末の混合物を針状電極と電極を兼ねた基板との
間の空間に散布し、前記針状電極と基板との間にコロナ放電を生じさせて、
散布した粉末を基板上に層状に付着させ、その後、粉末と反応する物質の蒸気、又は液滴、あるい
は粉末と反応する気体物質を粉末と適切な温度のもとで
接触させて適切な時間化学反応をさせ薄膜を形成するこ
とを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４】請求項３で得られた薄膜に対して、さら
に適切な温度のもとで不活性気体や反応性気体中で適切
な時間アニーリングを行う薄膜形成方法。
【請求項５】請求項３記載又は請求項４記載の方法に
よって形成した基板上の薄膜に対し、さらに前記基板を
前記薄膜と反応する物質の蒸気、あるいは反応性気体中
に置き、適切な温度のもとで化学反応を適切な時間行う
ことを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項６】請求項３記載又は請求項４記載の方法に
よって形成した基板上の薄膜に対し、さらに前記基板を
不活性気体中に置き、前記薄膜を溶融させたり、適切な
温度のもとで薄膜内での固相反応や焼結、薄膜物質の分
解反応等の化学反応を適切な時間行うことを特徴とする
薄膜形成方法。
【請求項７】有機物、無機物、又はその両方を含む物
質の薄膜を形成する方法において、薄膜の原料となる粉末あるいは原料となる異なる複数の
物質の粉末の混合物を針状電極と電極を兼ねた基板との
間の空間に散布し、前記針状電極と基板との間にコロナ放電を生じさせて、
散布した粉末を基板上に層状に付着させ、基板に付着した粉末の表面に水蒸気をあてることにより
粉末を湿らせ、次に基板ごと不活性気体中あるいは反応性気体中に置
き、粉末を溶融したり、適切な温度のもとで粉末間での
固相反応や焼結、あるいは反応性気体と粉末間の化学反
応を適切な時間行って薄膜を形成することを特徴とする
薄膜形成方法。
【請求項８】異なる複数の物質から薄膜を形成する方
法において、前記異なる複数の物質毎に、針状電極と電極を兼ねた基
板との間の空間に前記物質の粉末を散布する工程と、前
記針状電極と基板との間にコロナ放電を生じさせて前記
粉末を前記基板上に付着させる工程とを行い、これによ
って異なる物質の粉末を層状に重ねて基板に付着させ、前記層状の重なっている粉末層のうち、一部の粉末層を
その粉末の溶媒の蒸気又は液滴に適切な温度のもとで接
触させ、その後、不活性気体中で適切な温度のもとで基板ごと乾
燥させて溶媒を蒸発により除去し、次に、基板ごと不活性気体中あるいは反応性気体中に置
き、層状に付着している物質を溶融したり、適切な温度
のもとで層状物質間での固相反応や焼結、あるいは反応
性気体と層状物質間の化学反応を適切な時間行って薄膜
を形成することを特徴とする薄膜形成方法。