JPH08134657A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
- Publication number
- JPH08134657A JPH08134657A JP27689694A JP27689694A JPH08134657A JP H08134657 A JPH08134657 A JP H08134657A JP 27689694 A JP27689694 A JP 27689694A JP 27689694 A JP27689694 A JP 27689694A JP H08134657 A JPH08134657 A JP H08134657A
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- Japan
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- thin film
- solution
- soln
- drying
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱に弱い基板であっても薄膜が形成でき、形
成工程が少なく短時間で形成作業を行える。 【構成】 化学的に調製された薄膜の原料溶液Ｍ中に基
板Ｆを浸漬させ、この基板Ｆを一定速度で持ち上げて表
面に溶液を塗布するとともに、溶液Ｍの界面またはその
近傍の溶液膜にレーザー光Ｒ１を照射し溶液を瞬間的に
蒸発させて蒸着させ、さらに乾燥焼成する。 【効果】 蒸着−乾燥工程で薄膜が形成でき、また蒸着
された溶液粒子は細かくかつ熱エネルギーを持つため、
乾燥焼成時の加熱が２００〜３００℃程度の低温でよ
い。
成工程が少なく短時間で形成作業を行える。 【構成】 化学的に調製された薄膜の原料溶液Ｍ中に基
板Ｆを浸漬させ、この基板Ｆを一定速度で持ち上げて表
面に溶液を塗布するとともに、溶液Ｍの界面またはその
近傍の溶液膜にレーザー光Ｒ１を照射し溶液を瞬間的に
蒸発させて蒸着させ、さらに乾燥焼成する。 【効果】 蒸着−乾燥工程で薄膜が形成でき、また蒸着
された溶液粒子は細かくかつ熱エネルギーを持つため、
乾燥焼成時の加熱が２００〜３００℃程度の低温でよ
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体や誘電体などの
薄膜や、触媒被膜、耐蝕および耐摩耗性被膜を利用する
全ての分野において、レーザー光の光および熱エネルギ
ーを利用して、大気圧下またはガス雰囲気下で基板上に
薄膜を形成する薄膜形成方法に関する。
薄膜や、触媒被膜、耐蝕および耐摩耗性被膜を利用する
全ての分野において、レーザー光の光および熱エネルギ
ーを利用して、大気圧下またはガス雰囲気下で基板上に
薄膜を形成する薄膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえばガラス基板上に金属酸化
薄膜を形成する量産成膜技術として、パイロゾン法があ
る。これは有機金属化合物を含む溶液を超音波でエアゾ
ル化し、加熱されたガラス基板上で熱分解させてガラス
基板上に金属酸化薄膜を形成するものである。
薄膜を形成する量産成膜技術として、パイロゾン法があ
る。これは有機金属化合物を含む溶液を超音波でエアゾ
ル化し、加熱されたガラス基板上で熱分解させてガラス
基板上に金属酸化薄膜を形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記パイロゾ
ン法では、塗布−乾燥−焼成という三段階の工程を経て
薄膜が形成されるが、この工程には長時間を要するだけ
でなく、４００〜５００℃以上の焼成工程が有るため、
熱に弱い基板材料の薄膜成形はできないという問題があ
った。
ン法では、塗布−乾燥−焼成という三段階の工程を経て
薄膜が形成されるが、この工程には長時間を要するだけ
でなく、４００〜５００℃以上の焼成工程が有るため、
熱に弱い基板材料の薄膜成形はできないという問題があ
った。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決して、短時間
で薄膜成形ができるとともに、熱に弱い基板であっても
焼成ができるを提供することを目的とする。
で薄膜成形ができるとともに、熱に弱い基板であっても
焼成ができるを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の薄膜形成方法は、化学的に調製された薄
膜の原料溶液を塗布または浸漬により基板の表面に付着
させ、この溶液膜上にレーザー光を照射して溶液を瞬間
的に蒸着させ、さらに乾燥焼成するものである。
めに、本発明の薄膜形成方法は、化学的に調製された薄
膜の原料溶液を塗布または浸漬により基板の表面に付着
させ、この溶液膜上にレーザー光を照射して溶液を瞬間
的に蒸着させ、さらに乾燥焼成するものである。
【０００６】また上記構成において、薄膜の乾燥焼成
は、ディフォーカスされたレーザー光を照射して行うも
のである。
は、ディフォーカスされたレーザー光を照射して行うも
のである。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、レーザー光の高エネルギー
により、溶液を瞬間的に蒸発させて基板表面に付着させ
るので、エアロゾル（噴霧）状態よりも微細な粒子状態
で基板に付着させることができ、さらにこれらの粒子自
体がレーザー光により熱的なエネルギーが与えられてい
るので、基板を高温に加熱することなく、より低い温度
で乾燥焼成して定着させることができる。またこのよう
に蒸着−乾燥焼成工程で薄膜を形成することができ、短
時間で行うことができる。
により、溶液を瞬間的に蒸発させて基板表面に付着させ
るので、エアロゾル（噴霧）状態よりも微細な粒子状態
で基板に付着させることができ、さらにこれらの粒子自
体がレーザー光により熱的なエネルギーが与えられてい
るので、基板を高温に加熱することなく、より低い温度
で乾燥焼成して定着させることができる。またこのよう
に蒸着−乾燥焼成工程で薄膜を形成することができ、短
時間で行うことができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係る薄膜成形装置の一実施例
を図面に基づいて説明する。図１に示すように、熱遮蔽
壁１を介して上下に分離された蒸着室２と乾燥焼成室３
のうち、下部の蒸着室２内には、薄膜の原料溶液Ｍを貯
留する溶液浸漬槽４と、蒸着用レーザー発振装置５と、
蒸着用レーザー発振装置５からの蒸着用レーザー光Ｒ１
を反射させて基板Ｆの表面に焦点光として照射する凹面
鏡６と、この凹面鏡６の角度を変化させて焦点光を基板
Ｆの表面に沿って水平方向にスキャンさせるスキャンニ
ング装置７とを備えた蒸着装置８が設けられている。
を図面に基づいて説明する。図１に示すように、熱遮蔽
壁１を介して上下に分離された蒸着室２と乾燥焼成室３
のうち、下部の蒸着室２内には、薄膜の原料溶液Ｍを貯
留する溶液浸漬槽４と、蒸着用レーザー発振装置５と、
蒸着用レーザー発振装置５からの蒸着用レーザー光Ｒ１
を反射させて基板Ｆの表面に焦点光として照射する凹面
鏡６と、この凹面鏡６の角度を変化させて焦点光を基板
Ｆの表面に沿って水平方向にスキャンさせるスキャンニ
ング装置７とを備えた蒸着装置８が設けられている。
【０００９】下部の乾燥焼成室３には、乾燥焼成用レー
ザー発振装置９と、乾燥焼成用レーザー発振装置９から
の乾燥焼成用レーザー光Ｒ２をディフォーカスして基板
Ｆ上に均一に照射する凸面鏡１０とを備え、乾燥焼成用
レーザー光Ｒ２により基板Ｆを２００〜３００℃に加熱
して蒸着された溶液膜を乾燥焼成する乾燥焼成装置１１
が設けられている。
ザー発振装置９と、乾燥焼成用レーザー発振装置９から
の乾燥焼成用レーザー光Ｒ２をディフォーカスして基板
Ｆ上に均一に照射する凸面鏡１０とを備え、乾燥焼成用
レーザー光Ｒ２により基板Ｆを２００〜３００℃に加熱
して蒸着された溶液膜を乾燥焼成する乾燥焼成装置１１
が設けられている。
【００１０】また、蒸着室１と乾燥焼成室３とにわたっ
て基板Ｆを所定速度で上昇させ、蒸着室２から熱遮蔽壁
１の基板通過孔１ａを介して乾燥焼成室３に送り出す基
板移動装置１２が設けられている。
て基板Ｆを所定速度で上昇させ、蒸着室２から熱遮蔽壁
１の基板通過孔１ａを介して乾燥焼成室３に送り出す基
板移動装置１２が設けられている。
【００１１】なお、乾燥焼成装置１１は、仮想線で示す
ように、加熱ランプ１３を使用したものであってもよ
い。上記構成における薄膜成形方法を説明する。
ように、加熱ランプ１３を使用したものであってもよ
い。上記構成における薄膜成形方法を説明する。
【００１２】（１）化学的に調製された薄膜の原料溶液
Ｍ、たとえば金属アルコキシド＋溶媒アセトン〔In(OC2
H5) ＋(CH3)2COやSi(OC2H5)4＋(CH3)2COなど〕を貯留し
た溶液浸漬槽４内に、基板移動装置１２に保持させた材
質がガラスあるい金属（ステンレス鋼、アルミニウム、
Siウエハーなど）で１００×１００mm角の基板Ｆを下降
して没入浸漬させる。
Ｍ、たとえば金属アルコキシド＋溶媒アセトン〔In(OC2
H5) ＋(CH3)2COやSi(OC2H5)4＋(CH3)2COなど〕を貯留し
た溶液浸漬槽４内に、基板移動装置１２に保持させた材
質がガラスあるい金属（ステンレス鋼、アルミニウム、
Siウエハーなど）で１００×１００mm角の基板Ｆを下降
して没入浸漬させる。
【００１３】（２）ついで、基板移動装置１２により基
板ＦをたとえばＶＦ＝６０mm/minの速度で引上げ、２０
Ｗ程度の蒸着用レーザー光Ｒ１を基板Ｆの溶液Ｍとの界
面Ｍａ、またはその上方近傍の溶液膜上に照射し、図２
に示すように、スキャニング装置７により蒸着用レーザ
ー光Ｒ１をＶＲ＝１０m/min の速度で水平方向にスキャ
ンニングさせる。
板ＦをたとえばＶＦ＝６０mm/minの速度で引上げ、２０
Ｗ程度の蒸着用レーザー光Ｒ１を基板Ｆの溶液Ｍとの界
面Ｍａ、またはその上方近傍の溶液膜上に照射し、図２
に示すように、スキャニング装置７により蒸着用レーザ
ー光Ｒ１をＶＲ＝１０m/min の速度で水平方向にスキャ
ンニングさせる。
【００１４】（３）すると、基板Ｆの表面に付着した溶
液Ｍがレーザー光Ｒ１の熱および光エネルギーにより瞬
間的に蒸発され、噴霧状態よりも細かい粒子状態となっ
て基板Ｆの表面に蒸着される。
液Ｍがレーザー光Ｒ１の熱および光エネルギーにより瞬
間的に蒸発され、噴霧状態よりも細かい粒子状態となっ
て基板Ｆの表面に蒸着される。
【００１５】（４）さらに基板Ｆが上昇されて基板通過
孔１ａから乾燥焼成室８にはいると、乾燥焼成装置１１
のディフォーカスされた乾燥焼成用レーザー光Ｒ２によ
り、基板が２００〜３００℃に加熱されて乾燥焼成され
定着される。なお乾燥焼成用レーザー光Ｒ２をスキャン
して照射してもよい。ここで、従来のように４００〜５
００℃の高温に加熱しないのは、蒸着された粒子自体が
熱エネルギーを持つためである。
孔１ａから乾燥焼成室８にはいると、乾燥焼成装置１１
のディフォーカスされた乾燥焼成用レーザー光Ｒ２によ
り、基板が２００〜３００℃に加熱されて乾燥焼成され
定着される。なお乾燥焼成用レーザー光Ｒ２をスキャン
して照射してもよい。ここで、従来のように４００〜５
００℃の高温に加熱しないのは、蒸着された粒子自体が
熱エネルギーを持つためである。
【００１６】上記方法により、基板Ｆの表面に１回で６
０nmの厚みの薄膜が形成することができた。なお、溶液
Ｍの濃度（粘性率）や基板Ｆの引上げ速度ＶＦなどを変
化させることにより、膜厚を変化させることができる。
０nmの厚みの薄膜が形成することができた。なお、溶液
Ｍの濃度（粘性率）や基板Ｆの引上げ速度ＶＦなどを変
化させることにより、膜厚を変化させることができる。
【００１７】上記実施例では、基板Ｆを溶液Ｍ中に浸漬
させたが、それ以外に基板Ｆの表面に溶液Ｍを塗布して
もよい。この場合の実施例を図３に示し、上記実施例と
同一の部材は同一符号を付し説明は省略する。
させたが、それ以外に基板Ｆの表面に溶液Ｍを塗布して
もよい。この場合の実施例を図３に示し、上記実施例と
同一の部材は同一符号を付し説明は省略する。
【００１８】すなわち、この薄膜成形装置は、蒸着装置
２１に基板Ｆの表面に溶液Ｍを塗布する溶液塗布装置２
２が設置され、また蒸着用レーザー発振装置５からの蒸
着用レーザー光Ｒ３は凸面レンズ２３を介してディフォ
ーカスされ、スキャンされて基板Ｆの表面に照射され
る。前記溶液塗布装置２２は、入口側にスポンジ製の溶
液Ｍの塗布用はけ２２ａが設けられるとともに、出口側
に塗布された溶液Ｍの余剰分を除去して均一化を図るた
めの溶液調整用はけ２２ｂが設けられている。なお、こ
こでは熱遮蔽壁は省略され、また乾燥焼成装置１１の凸
面鏡１０に代えて凸面レンズ２４が使用されるととも
に、加熱ランプ１３が併用されている。
２１に基板Ｆの表面に溶液Ｍを塗布する溶液塗布装置２
２が設置され、また蒸着用レーザー発振装置５からの蒸
着用レーザー光Ｒ３は凸面レンズ２３を介してディフォ
ーカスされ、スキャンされて基板Ｆの表面に照射され
る。前記溶液塗布装置２２は、入口側にスポンジ製の溶
液Ｍの塗布用はけ２２ａが設けられるとともに、出口側
に塗布された溶液Ｍの余剰分を除去して均一化を図るた
めの溶液調整用はけ２２ｂが設けられている。なお、こ
こでは熱遮蔽壁は省略され、また乾燥焼成装置１１の凸
面鏡１０に代えて凸面レンズ２４が使用されるととも
に、加熱ランプ１３が併用されている。
【００１９】この実施例においても、先の実施例と同様
の手順で基板Ｆの表面に薄膜を形成することができる。
の手順で基板Ｆの表面に薄膜を形成することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明によれば、レ
ーザー光の高エネルギーにより、溶液を瞬間的に蒸発さ
せて基板表面に蒸着させるので、エアロゾル（噴霧）状
態よりも微細な粒子状態で基板に付着させることがで
き、これらの粒子自体がレーザー光により熱的なエネル
ギーが与えられているので、基板を高温に加熱すること
なく、より低い温度で乾燥焼成して定着させることがで
きる。またこのように蒸着−乾燥焼成工程で薄膜を形成
することができ、短時間で薄膜を形成することができ
る。
ーザー光の高エネルギーにより、溶液を瞬間的に蒸発さ
せて基板表面に蒸着させるので、エアロゾル（噴霧）状
態よりも微細な粒子状態で基板に付着させることがで
き、これらの粒子自体がレーザー光により熱的なエネル
ギーが与えられているので、基板を高温に加熱すること
なく、より低い温度で乾燥焼成して定着させることがで
きる。またこのように蒸着−乾燥焼成工程で薄膜を形成
することができ、短時間で薄膜を形成することができ
る。
【００２１】また乾燥焼成にディフォーカスされたレー
ザー光を照射することにより、均一な加熱を行うことが
でき、むらのない乾燥焼成を行うことができる。
ザー光を照射することにより、均一な加熱を行うことが
でき、むらのない乾燥焼成を行うことができる。
【図１】本発明に係る薄膜形成装置の一実施例を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】レーザー光のスキャニングを説明する斜視図で
ある。
ある。
【図３】本発明に係る薄膜形成装置の他の実施例を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
Ｆ 基板 Ｍ 溶液 Ｒ１ 蒸着用レーザー光 Ｒ２ 乾燥用レーザー光 １ 熱遮蔽壁 １ａ 基板通過孔 ２ 蒸着室 ３ 乾燥焼成室 ４ 溶液浸漬槽 ５ 蒸着用レーザー発振装置 ７ スキャニング装置 ８ 蒸着装置 ９ 乾燥用レーザー発振装置 １１ 乾燥焼成装置 １２ 基板移動装置 １３ 加熱ランプ ２１ 蒸着装置 ２２ 溶液塗布装置
Claims (2)
- 【請求項１】 化学的に調製された薄膜の原料溶液を塗
布または浸漬により基板の表面に付着させ、この溶液膜
上にレーザー光を照射して溶液を瞬間的に蒸着させ、さ
らに乾燥焼成することを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項２】 薄膜の乾燥焼成は、ディフォーカスされ
たレーザー光を照射して行うことを特徴とする請求項１
記載の薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27689694A JP2933493B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 薄膜成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27689694A JP2933493B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 薄膜成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08134657A true JPH08134657A (ja) | 1996-05-28 |
| JP2933493B2 JP2933493B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=17575907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27689694A Expired - Fee Related JP2933493B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 薄膜成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2933493B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005342658A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | レーザー乾燥方法及び装置 |
-
1994
- 1994-11-11 JP JP27689694A patent/JP2933493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2933493B2 (ja) | 1999-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |