JPH10156228A - 薄膜の製造方法および薄膜製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜形成材料の熱分解をもたらすことなく、
高度な微細構造制御をもち、汚染性物質の影響を受けず
に基板との密着強度が高く、耐久性が高い、より高機能
な薄膜を効率良く製造することを可能とする新しい薄膜
の製造方法と薄膜製造装置を提供する。 【解決手段】 浮遊粉塵および／または汚染性ガスのな
い、清浄な密閉容器８内で表面を浄化処理した基板３０
を大気中に取り出すことなく真空容器３内に置き、少な
くとも１種類の液体状態の薄膜形成材料を、前記薄膜形
成材料の種類毎に設けた噴霧装置３３の噴霧ノズルから
真空容器８内に噴霧して基板３０上に堆積させた後、真
空容器９に移送し、基板上に堆積した薄膜形成材料の加
熱処理および加圧成形処理を行い、更に、密閉容器８内
で大気に曝すことなく、密封処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜の製造方法と薄膜
製造装置に関するものである。更に詳しくは、本発明
は、波長選択透過膜、反射膜、光非線形効果膜、光電変
換装置、光導電性膜、有機エレクトロルミネッセンス素
子、画像表示装置、空間光変調器等の光技術、および、
オプトエレクトロニクス技術等に特に有用な、高機能性
の光学薄膜としての薄膜を、高品質かつ高効率で製造す
ることを可能とする新しい薄膜の製造方法と薄膜製造装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来より、各種の組成からなる光
学薄膜が様々な応用分野において使用されており、例え
ば、光の吸収あるいは干渉を利用した波長選択透過や反
射機能を利用した光学薄膜が一般的に用いられている。
そして特に近年においては、レーザー光を利用したオプ
トエレクトロニクスの分野において、光の多重性を利用
した情報の多元並列高速処理のための応用や、光非線形
効果および光電気効果の応用のために、従来とは異なる
高機能を有する光学薄膜の開発が盛んに進められてい
る。

【０００３】このような新しい高機能光学薄膜を形成す
るための素材として注目されているものに有機系光学材
料がある。この有機系光学材料を用いた有機系光学薄膜
の製造方法について各種の検討がこれまでにも進められ
ており、例えば以下のような方法が知られている。

【０００４】（１）溶液、分散液、または、展開液を用
いる湿式法 塗布法、ブレードコート法、ロールコート法、スピンコ
ート法、ディッピング法、スプレー法などの塗工法、平
版、凸版、凹版、孔版、スクリーン、転写などの印刷
法、電着法、電解重合法、ミセル電解法（特開昭６３−
２４３２９８号公報）などの電気化学的手法、および、
水の上に形成させた単分子膜を移し取るラングミア・ブ
ロジェット法などである。

【０００５】（２）原料モノマーの重合ないし重縮合反
応を利用する方法 キャスティング法、リアクション・インジェクション・
モールド法、プラズマ重合法、および、光重合法などで
ある。

【０００６】（３）気体分子を用いる方法（加熱による
気化法） 昇華転写法、蒸着法、真空蒸着法、イオンビーム法、ス
パッタリング法、プラズマ重合法、および、光重合法な
どである。

【０００７】（４）溶融あるいは軟化を利用する方法 ホットプレス法（特開平４−９９６０９号公報）、射出
成形法、延伸法、および、溶融薄膜の単結晶化方法など
である。

【０００８】しかしながら、これらの従来の製造方法の
場合には、対象とされる光学薄膜の組成および構造は比
較的単純なものに限られており、より高度な微細構造の
制御を可能とした高機能な有機系光学薄膜を製造するの
には適していないのが実情であった。例えば、従来の薄
膜の製造方法においては、有機イオン結晶等の融点が存
在しない材料を用いた場合には、加熱により分解してし
まい、またその材料に融点が存在しても気化温度におい
てその材料が分解してしまうため、これらの現象を制御
することや、この制御により高機能な有機系光学薄膜を
実現することは困難であった。

【０００９】これらの課題を解決するための手段の１つ
として、本発明の発明者は特開平６−３０６１８１号公
報および特開平７−２５２６７１号公報において、溶液
または分散液状態の有機系光学材料を高真空容器内に噴
霧して基板上に堆積させ、加熱処理することを特徴とす
る有機系光学薄膜の製造法およびその装置をすでに開示
している。この方法により有機系光学材料の分解温度よ
りもはるかに低い温度において、マイクロメートル未満
の微細領域で構造の制御された光学薄膜の作製が可能に
なった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記発
明の有機系光学薄膜の製造方法およびその装置において
は、薄膜形成材料を堆積させるための基板の表面を浄化
処理するに当たっては、前記装置の外部で浄化処理を行
う必要があり、表面浄化処理を施した基板を薄膜製造装
置へ移送する間に、基板表面が浮遊粉塵および／または
汚染性ガスに曝され、浄化処理の効果が薄れ、基板と薄
膜の密着強度が低下することがあるという課題があっ
た。また、前記発明の有機系光学薄膜の製造方法および
その装置においては、製造された薄膜をガスバリア性の
材料で密封処理して耐久性を高めようとする場合、前記
装置の外部で密封処理を行う必要があり、薄膜製造装置
から取り出したときに、薄膜表面または周辺部が浮遊粉
塵および／または汚染性ガスに曝され、密封処理の効果
が薄れ、薄膜の耐久性が低下することがあるという課題
があった。

【００１１】したがって、このような従来の薄膜の製造
方法を用いて、高機能性薄膜を効率良く製造することに
は、自ずと限界があった。

【００１２】本発明は、以上の通りの従来技術の欠点を
解消し、薄膜形成材料の熱分解をもたらすことなく、高
度な微細構造制御をもち、基板との密着強度が高く、耐
久性が高い、より高機能な薄膜を効率良く製造すること
を可能とする新しい薄膜の製造方法と薄膜製造装置を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の請求項１記載の発明に係る薄膜の製造方法
は、浮遊粉塵および／または汚染性ガスのない、清浄な
密閉容器内で表面を浄化処理した基板を大気中に取り出
すことなく真空容器内に置き、少なくとも１種類の液体
状態の薄膜形成材料を、前記薄膜形成材料の種類毎に設
けた噴霧ノズルから前記真空容器内に噴霧して前記基板
上に堆積させ、加熱処理することを特徴とする。

【００１４】また、上記目的を達成するために、本願の
請求項２記載の発明に係る薄膜の製造方法は、請求項１
記載の薄膜の製造方法において、加熱処理の後に加圧成
形することを特徴とする。

【００１５】また、上記目的を達成するために、本願の
請求項３記載の発明に係る薄膜の製造方法は、請求項１
または請求項２記載の薄膜の製造方法において、製造さ
れた薄膜を大気中に取り出すことなく、浮遊粉塵および
／または汚染性ガスのない、清浄な密閉容器内で密封処
理することを特徴とする。

【００１６】また、上記目的を達成するために、本願の
請求項４記載の発明に係る薄膜製造装置は、浮遊粉塵お
よび／または汚染性ガスのない清浄な密閉された真空容
器と、真空容器内に設けられ薄膜形成材料をその種類毎
に噴霧する少なくとも１つ以上の噴霧手段と、前記薄膜
形成材料が堆積される基板と、前記基板を加熱する加熱
手段と、噴霧に先立ち前記基板表面を浄化処理する浄化
処理手段と、前記真空容器内を真空排気する排気手段
と、を有することを特徴とする。

【００１７】また、上記目的を達成するために、本願請
求項５に記載の発明に係る薄膜製造装置は、請求項４記
載の薄膜製造装置において、前記真空容器は、少なくと
も２基以上の真空容器からなり、互いに気密扉を備えた
搬送室を介して連結され、前記真空容器の中の一基は、
基板前処理室として使用され、前記基板の表面を浄化処
理する浄化処理手段と、前記基板を該真空容器内および
次行程の真空容器へ移送するための移送手段と、該真空
容器内を真空排気する排気手段と、を有し、更に、真空
容器の中の他の一基は、真空噴霧室として使用され、前
記薄膜形成材料の種類毎に噴霧する少なくとも１つ以上
の噴霧手段と、前記薄膜形成材料を堆積させる基板と、
前記基板を加熱する加熱手段と、前記基板を該真空容器
内および次行程の真空容器へ移送するための移送手段
と、該真空容器内を真空排気する排気手段と、を有する
ことを特徴とする。

【００１８】また、上記目的を達成するために、本願の
請求項６記載の発明に係る薄膜製造装置は、請求項４ま
たは請求項５記載の薄膜製造装置において、請求項４に
記載の真空容器または請求項５に記載のその他の真空容
器内に、前記基板上の堆積物を加圧成形するための加圧
成形手段を設けたことを特徴とする。

【００１９】また、上記目的を達成するために、本願の
請求項７記載の発明に係る薄膜製造装置は、請求項４な
いし６のいずれかに記載の薄膜製造装置において、請求
項４に記載の真空容器または請求項５または請求項６に
記載のその他の真空容器内に、製造された薄膜を、浮遊
粉塵および／または汚染性ガスのない、清浄な状態で密
封処理する密封処理手段を設けたことを特徴とする。

【００２０】［薄膜形成材料］本発明で用いられる液体
状態の薄膜形成材料は、例えば、以下のようなものであ
る。

【００２１】（１）有機高分子化合物を揮発性の溶媒中
に溶解した溶液、または、分散した分散液。

【００２２】（２）有機低分子化合物を揮発性の溶媒中
に溶解した溶液、または、分散した分散液。

【００２３】（３）有機高分子化合物と有機低分子化合
物を組み合わせて、揮発性の溶媒中に溶解した溶液、ま
たは、分散した分散液。

【００２４】（４）不揮発性の有機高分子化合物前駆体
（モノマーまたはオリゴマー）を揮発性の溶媒中に溶解
した溶液、または、分散した分散液。

【００２５】（５）不揮発性の無機高分子化合物前駆体
（モノマーまたはオリゴマー）を揮発性の溶媒中に溶解
した溶液、または、分散した分散液。

【００２６】（６）上記の溶液または分散液中に、セレ
ン、テルル、ゲルマニウム、珪素、シリコンカーバイ
ド、塩化銅、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、Ｃ
ｄ−Ｚｎ−Ｍｎ−Ｓｅ−Ｔｅ−Ｓ−Ｏ、および、Ｇａ−
Ｉｎ−Ａｌ−Ａｓ−Ｐなどの半導体微粒子、または、金
コロイドなどの金属微粒子を分散させた分散液。

【００２７】本発明の薄膜の製造方法では、少なくとも
１種類の薄膜形成材料を、溶液または分散液の状態で、
薄膜形成材料の種類毎に設けた噴霧ノズルから高真空容
器内に噴霧するため、各成分毎に最適な溶媒または分散
媒を選択して使用することが可能であり、更にまた、溶
液または分散液の濃度を各成分毎に最適に設定すること
ができる。

【００２８】以下、個々の成分について、更に具体的に
例示する。

【００２９】［有機高分子化合物］本発明において薄膜
形成材料として使用することのできる有機高分子化合物
の具体例としては、例えば、ポリスチレン、ポリ（α−
メチルスチレン）、ポリインデン、ポリ（４−メチル−
１−ペンテン）、ポリビニルピリジン、ポリビニルホル
マール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラー
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルメチルエーテ
ル、ポリビニルエチルエーテル、ポリビニルベンジルエ
ーテル、ポリビニルメチルケトン、ポリ（Ｎ−ビニルカ
ルバゾール）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）、ポリア
クリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル
酸、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、
ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポ
リメタクリル酸ベンジル、ポリメタクリル酸シクロヘキ
シル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸アミド、ポ
リメタクリロニトリル、ポリアセトアルデヒド、ポリク
ロラール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキ
シド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリカーボネート類（ビスフェノール類＋
炭酸）、ポリ（ジエチレングリコール・ビスアリルカー
ボネート）類、６−ナイロン、６，６−ナイロン、１２
−ナイロン、６，１２−ナイロン、ポリアスパラギン酸
エチル、ポリグルタミン酸エチル、ポリリジン、ポリプ
ロリン、ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）、メ
チルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロース、アセチルセルロース、セルローストリアセ
テート、セルローストリブチレート、アルキド樹脂（無
水フタル酸＋グリセリン）、脂肪酸変性アルキド樹脂
（脂肪酸＋無水フタル酸＋グリセリン）、不飽和ポリエ
ステル樹脂（無水マレイン酸＋無水フタル酸＋プロピレ
ングリコール）、エポキシ樹脂（ビスフェノール類＋エ
ピクロルヒドリン）、ポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン
樹脂、グアナミン樹脂などの樹脂、ポリ（フェニルメチ
ルシラン）などの有機ポリシラン、有機ポリゲルマン、
および、これらの共重合・共重縮合体を挙げることがで
きる。更に、二硫化炭素、四フッ化炭素、エチルベンゼ
ン、パーフルオロベンゼン、パーフルオロシクロヘキサ
ン、トリメチルクロロシランなどの、通常では重合性の
ない化合物をプラズマ重合して得た高分子化合物などを
使用することもできる。

【００３０】また、これら有機高分子化合物は有機色素
や光非線形効果を示す有機低分子化合物の残基をモノマ
ー単位の側鎖として、あるいは架橋基として、共重合モ
ノマー単位として、または重合開始末端として含有して
いても良い。

【００３１】［有機低分子化合物］本発明の薄膜形成材
料の一成分として用いられる有機低分子化合物の具体例
としては、例えば、尿素およびその誘導体、ｍ−ニトロ
アニリン、２−メチル−４−ニトロアニリン、２−
（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−５−ニトロアセトアニリ
ド、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ニトロフェニル）メタンジア
ミンなどのベンゼン誘導体、４−メトキシ−４’−ニト
ロビフェニルなどのビフェニル誘導体、４−メトキシ−
４’−ニトロスチルベンなどのスチルベン誘導体、４−
ニトロ−３−ピコリン＝Ｎ−オキシド、（Ｓ）−（−）
−Ｎ−（５−ニトロ−２−ピリジル）−プロリノールな
どのピリジン誘導体、２’，４，４’−トリメトキシカ
ルコンなどのカルコン誘導体、チエニルカルコン誘導体
などの２次非線形光学活性物質の他、各種の有機色素、
有機顔料、有機光導電材料、有機エレクトロルミネッセ
ンス材料、電荷輸送剤（正孔輸送剤、電子輸送剤）、有
機フォトリフラクティブ材料、および、液晶などを挙げ
ることができる。

【００３２】［液晶］本発明の薄膜形成材料の一成分と
して用いられる液晶の具体例としては、例えば、種々の
コレステロール誘導体、４’−ｎ−ブトキシベンジリデ
ン−４−シアノアニリン、４’−ｎ−ヘキシルベンジリ
デン−４−シアノアニリンなどの４’−アルコキシベン
ジリデン−４−シアノアニリン類、４’−エトキシベン
ジリデン−４−ｎ−ブチルアニリン、４’−メトキシベ
ンジリデンアミノアゾベンゼン、４−（４’−メトキシ
ベンジリデン）アミノビフェニル、４−（４’−メトキ
シベンジリデン）アミノスチルベンなどの４’−アルコ
キシベンジリデンアニリン類、４’−シアノベンジリデ
ン−４−ｎ−ブトキシアニリン、４’−シアノベンジリ
デン−４−ｎ−ヘキシルオキシアニリンなどの４’−シ
アノベンジリデン−４−アルコキシアニリン類、４’−
ｎ−ブトキシカルボニルオキシベンジリデン−４−メト
キシアニリン、ｐ−カルボキシフェニル−ｎ−アミルカ
ーボネート、ｎ−ヘプチル４−（４’−エトキシフェノ
キシカルボニル）フェニルカーボネートなのど炭酸エス
テル類、４−ｎ−ブチル安息香酸４’−エトキシフェニ
ル、４−ｎ−ブチル安息香酸４’−オクチルオキシフェ
ニル、４−ｎ−ペンチル安息香酸４’−ヘキシルオキシ
フェニルなどの４−アルキル安息香酸４’−アルコキシ
フェニルエステル類、４，４’−ジ−ｎ−アミルオキシ
アゾキシベンゼン、４，４’−ジ−ｎ−ノニルオキシア
ゾキシベンゼンなどのアゾキシベンゼン誘導体、４−シ
アノ−４’−ｎ−オクチルビフェニル、４−シアノ−
４’−ｎ−ドデシルビフェニルなどの４−シアノ−４’
−アルキルビフェニル類などの液晶、および（２Ｓ，３
Ｓ）−３−メチル−２−クロロペンタノイック酸４’，
４”−オクチルオキシビフェニル、４’−（２−メチル
ブチル）ビフェニル−４−カルボン酸４−ヘキシルオキ
シフェニル、４’−オクチルビフェニル−４−カルボン
酸４−（２−メチルブチル）フェニルなどの強誘電性液
晶を挙げることができる。

【００３３】［揮発性溶媒］例えば以上の通り例示する
ことのできる有機高分子化合物や有機低分子化合物、お
よび、液晶は、揮発性の溶媒に溶解するか、あるいは分
散させて高真空容器内に噴霧される。この際の溶媒とし
ては、上記のような薄膜形成材料を溶解または分散する
液体であり、揮発性を有し、腐食性のないものであれ
ば、任意のものが使用できる。

【００３４】具体的には、例えば、メタノール、エタノ
ール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、アミ
ルアルコール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコー
ルなどのアルコール類、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類、酢
酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸アミル、酢酸イソプロ
ピルなどのエステル類、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの
ケトン類、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、メト
キシエタノール、エトキシエタノール、ブトキシエタノ
ール、カルビトールなどのエーテル類、テトラヒドロフ
ラン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソランなど
の環状エーテル類、ジクロロメタン、クロロホルム、四
塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリ
クロロエタン、トリクレンなどのハロゲン化炭化水素
類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、
ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、アニソール、
α−クロロナフタレンなどの芳香族炭化水素類、ｎ−ペ
ンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン
などの脂肪族炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホス
ホリックトリアミドなどのアミド類、Ｎ−メチルピロリ
ドンなどの環状アミド類、テトラメチル尿素、１，３−
ジメチル−２−イミダゾリジノンなどの尿素誘導体類、
ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、炭酸エチ
レン、炭酸プロピレンなどの炭酸エステル類、アセトニ
トリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどのニト
リル類、ピリジン、キノリンなどの含窒素複素環化合物
類、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエチ
ルアミノアルコール、アニリンなどのアミン類などの
他、ニトロメタン、二硫化炭素、スルホラン、水、アン
モニア水などの溶剤を用いることができる。

【００３５】これらの溶剤は、また、複数の種類のもの
を混合して用いても良い。

【００３６】［基板］本発明の薄膜の製造方法で用いら
れる基板の材質および形態については、以下の要件を満
たすものであれば、任意のものが用いられる。

【００３７】（１）薄膜の設計仕様に適合した表面平滑
性および大きさのもの。

【００３８】（２）液状の薄膜形成材料に侵されない材
質であること。

【００３９】（３）基板上に堆積した薄膜形成材料の加
熱処理の際の温度に耐えること。

【００４０】（４）薄膜の加圧成形を行う場合には、そ
の圧力に耐えること。

【００４１】（５）本発明の薄膜の製造方法で用いられ
る高真空状態（約１０^-4Ｐａ以下の圧力）において揮発
する成分がないこと。

【００４２】（６）基板表面の浄化処理に耐えること。

【００４３】（７）基板表面の浄化処理の後、汚染成分
が基板内部から染み出ないこと。

【００４４】基板の材質としては、例えば、光学ガラ
ス、石英ガラス、金属などを好適に使用することができ
る。

【００４５】基板表面を、本発明の薄膜の製造方法によ
って、浮遊粉塵および／または汚染性ガスのない、清浄
な密閉容器内で表面を浄化処理する前処理として、公知
の方法によって洗浄しても良い。例えば、光学ガラスの
場合、重クロム酸の硫酸溶液で表面に付着した有機系汚
染物を酸化して除去し、次いで超純水にて洗浄し、最後
にエタノールにて洗浄し、エタノールを気化させて表面
を乾燥する。

【００４６】［ガスバリア性材質］上記のような基板に
適した材質は、本発明において薄膜を密封処理する際の
ガスバリア性材質としても用いられる。例えば、２枚の
ガラスで薄膜を挟んで製造する場合、ガラスは基板でも
あり、ガスバリア材質としても作用している。

【００４７】光学ガラス、石英ガラス、金属に準じたガ
スバリア性材質は、酸素分子や水蒸気などのガス透過性
の低い、有機高分子化合物である。例えば、エポキシ樹
脂を用いることができる。ただし、有機高分子化合物単
独ではガスバリア性が不足することもあるので、エポキ
シ系接着剤を金属箔などと組み合わせて用いると効果的
である。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。

【００４９】〔実施形態１〕本発明の薄膜製造装置の構
成は、例えば、図１ないし図４に例示することができ
る。図１の装置構成は、基板搬入のための入口ロードロ
ック室として用いられる真空容器１、基板浄化処理工程
を行うための真空容器２、真空噴霧工程を行うための真
空容器３、加熱処理工程を行うための真空容器４、加圧
成形工程を行うための真空容器５、薄膜の密封処理工程
を行うための真空容器６、および、薄膜搬出のための出
口ロードロック室として用いられる真空容器７を、気密
扉１１を介して直線上に配置したものである。図１の装
置構成においては、基板搬入、基板表面の浄化処理、基
板への真空噴霧、基板上に堆積した薄膜形成材料の加熱
処理、薄膜の加圧成形、薄膜の密閉処理、および、薄膜
搬出の各行程を、各々独立して行うことが可能であり、
薄膜の大量生産に適した装置構成である。

【００５０】図２や図３に例示するように、真空容器１
ないし７を、気密扉１１を介して、搬送室２００に枝状
の配置、あるいは、星状の配置で取り付けても良い。図
２または図３の装置配置においては、前記各行程の一
部、例えば加圧成形が不要な場合には、そのための真空
容器５を経由せずに、次行程へ基板を搬送することがで
きる。

【００５１】図４に例示するように、１つの真空容器を
前記各行程のいくつかで兼用することもできる。こうす
ると装置構成をコンパクトにすることができる。図４に
例示する装置構成の場合、汎用真空容器８は、基板搬入
工程、基板表面浄化工程、薄膜の密封処理工程、およ
び、薄膜搬出工程のために用いられ、また、真空容器９
は基板上に堆積した薄膜形成材料の加熱処理工程および
薄膜の加圧成形工程のために用いられる。図４に例示す
る装置構成の場合、装置はもっぱら１枚の薄膜を製造す
るために用いられる。すなわち、薄膜の大量生産には適
さない。

【００５２】真空容器１ないし９の形態については、排
気系への負担を軽減するため、装置構成部品を、真空系
の容積が最小になるように配置する形態のものが好まし
い。真空容器１ないし９の材質は高真空仕様のアルミニ
ウムまたはステンレスが好ましい。

【００５３】真空容器１ないし９には、各々、真空排気
系を設ける。真空排気系の到達真空度および排気速度
は、各真空容器において行われる工程に応じて設定さ
れ、同時に最適な真空ポンプの種類も選定される。例え
ば、真空噴霧工程を行う真空容器３のための真空排気系
１０３は、到達真空度１×１０^-4Ｐａ以下が好ましく、
更に真空噴霧の際に大きな負荷がかかるため、排気速度
に余裕があることが好ましい。真空ポンプの種類として
は、例えばターボ分子ポンプとスクロールポンプの組み
合わせが推奨される。例えば、加熱処理工程および加圧
成形工程を行う真空容器９のための真空排気系１０２
は、到達真空度１×１０^-6Ｐａ程度が好ましいが、真空
排気系１０３ほどの高い排気速度は必要ない。基板表面
の浄化処理手段として、電子線照射を行う場合は、真空
容器８の真空排気系１０１は、到達真空度１×１０^-6Ｐ
ａ以下が好ましい。なお、真空噴霧工程を行う真空容器
３と真空排気系１０３の間には、コールドトラップ１０
４を設け、揮発性の溶媒を捕集するものとする。コール
ドトラップ１０４の冷却には、例えば液体窒素が用いら
れる。

【００５４】真空容器１ないし９には、各々、圧力測定
装置（図示せず）を設ける。圧力測定装置については、
一般的には１×１０^-2Ｐａ以下の圧力を正確に測定でき
るものであれば公知の任意のものを使用することができ
る。例えば具体的には、Ｂａｙａｒｄ−Ａｌｐｅｒｔ型
などの電離真空計を使用できる。

【００５５】基板上に堆積した薄膜形成材料の加熱処理
を行う真空容器４または９には、圧力測定装置の他に、
質量分析装置およびイオン化装置を設けると、加熱処理
によって、基板上に堆積した薄膜形成材料から放出され
る揮発性溶媒などの揮発成分の状況を調べることが可能
になる。イオン化装置（図示せず）は真空容器内に存在
する揮発成分をイオン化するものであり、公知の各種の
ものが使用可能である。具体的にはガス放電式、アーク
放電式、電子衝撃式などのイオン化装置を使用すること
ができる。質量分析装置（図示せず）はイオン化装置で
発生させたイオンの質量ｍをそのイオンの電荷ｅで除し
た数ｍ／ｅに応じて質量を分離する部分（質量分離系）
と、ｍ／ｅに応じて分離されたイオンの数を電気的に計
数する部分（検出・記録系）からなるものであれば、公
知の各種のものが使用できる。質量分離系は磁界および
／あるいは電界を制御してｍ／ｅに応じてイオンを分離
するものであり、パラボラ型、速度収束型、方向収束
型、二重収束型、および飛行時間型などの形式のいずれ
でも良い。検出・記録系としてはファラデー箱と高感度
直流増幅器の組み合わせ、二次電子増倍装置と高感度直
流増幅器の組み合わせなどの方式のものを使用すること
ができる。

【００５６】本発明の薄膜の製造方法は、浮遊粉塵およ
び／または汚染性ガスのない、清浄な密閉容器内で表面
を浄化処理した基板を大気中に取り出すことなく真空容
器内に置き、少なくとも１種類の液体状態の薄膜形成材
料を、前記薄膜形成材料の種類毎に設けた噴霧ノズルか
ら前記真空容器内に噴霧して前記基板上に堆積させ、加
熱処理することを特徴とするが、真空容器２または８を
「浮遊粉塵および／または汚染性ガスのない、清浄な密
閉容器」として使用するには、以下のように実施すれば
良い。

【００５７】（１）基板を搬入した後、真空容器２また
は８の内部を高真空状態にし、基板表面の浄化処理を高
真空状態で行う。

【００５８】（２）基板を搬入した後、真空容器２また
は８の内部へ、高性能ガスフィルター（例えば、直径
０．０５μｍの微粒子を１００％捕集するもの）を通過
させた窒素ガスを導入する。この際、真空容器２または
８の内部を、一旦、高真空状態にしてから窒素ガスを導
入すると、浮遊粉塵および汚染性ガスの除去を効率的に
行うことができる。窒素ガスを充填した真空容器２また
は８内部の浮遊粉塵の大きさおよび数については、例え
ば、レーザー光の散乱を利用したパーティクルカウンタ
ーを使用することで簡単に計測することができる。本発
明の薄膜の製造方法を実施するに当たっては、１立方フ
ィート当たりに換算した直径０．１μｍ以上の浮遊粉塵
数が、１００未満であることが好ましく、更に、１０未
満であることが推奨される。

【００５９】いわゆるクリーンルームやクリーンベンチ
の中に成膜装置を設置することによっても、以上のよう
な浮遊粉塵のない状態で成膜を行うことは可能である
が、汚染性ガスの除去を完璧に行うには、本発明の薄膜
の製造方法のように、清浄な密閉容器を用いる必要があ
る。ここで、「汚染性ガス」とは、例えば、酸素分子、
水蒸気、亜硫酸ガス、窒素酸化物、樹木から放出される
エチレンガスやテルペン類、エタノール蒸気、アセトア
ルデヒド蒸気、酢酸蒸気、化粧品や日常雑貨に用いられ
ている香料などである。これらの汚染性ガスは、ガスク
ロマトグラフィ装置によって、簡単に分析することがで
きる。ただし、微量成分についてはエアサンプラーを用
いて、濃縮・捕集してから分析する必要がある。

【００６０】浮遊粉塵および／または汚染性ガスのな
い、清浄な密閉容器内で基板の表面を浄化処理するため
の手段を以下に例示する。

【００６１】［電子線照射法］高真空下、電子銃から発
生させた電子ビームをグリッドに印加した電圧で加速
し、基板表面に照射すると、基板表面に付着ないし吸着
した汚染物は、電子線のエネルギーを吸収して、場合に
よっては分解反応を伴って、気化・脱離する。この方法
は基板材質が導電性の場合、または、基板表面が導電性
材質で覆われるなどして導電性が付与されている場合に
適している。基板表面の浄化の状況は、電子線照射で発
生したイオンを質量分析装置で計測することで監視でき
る。

【００６２】［イオンビーム照射法］高真空下、真空容
器内のイオン源へ導入した不活性ガス（例えばアルゴン
ガス）または反応性ガス（例えばフッ素化合物ガス）を
イオン化し、イオン銃のグリッドに電圧を印加して加速
し、イオンビームとして基板表面に照射すると、基板表
面に付着ないし吸着した汚染物は、加速されたイオンの
エネルギーを吸収し、多くの場合は分解反応を伴って、
気化・脱離する。電子線ビーム照射とイオンビーム照射
を併用することで、非導電性材質の基板を帯電させるこ
となく表面浄化処理することができる。

【００６３】［プラズマまたは反応性イオンエッチング
法］半導体製造における基板表面微細加工技術として開
発された、いわゆるドライエッチングの手法を、基板表
面全体に適用し、基板表面の表層を、汚染物と一緒に、
一様の深さに均一にエッチングすることによって、清浄
な基板表面を得ることができる。例えば、真空容器内に
反応性ガスを導入しながら、高周波グロー放電によって
反応性イオン（プラズマ）および中性ラジカルを発生さ
せ、これらを陰極板上に置いた基板に作用させることに
よって、加速されたイオンの衝突による衝撃に加えて、
高反応活性の中性ラジカルとの反応を引き起こし、基板
表面に対して垂直方向（深さ方向）に異方性エッチング
を行うことができる（反応性イオンエッチング法）。こ
こで、イオン加速を行わず、中性ラジカルの引き起こす
反応のみを用いると、基板表面全体を等方的にエッチン
グすることができる（プラズマエッチング法）。なお、
永久磁石を取り付けた円盤を基板に対向した位置で回転
運動させることによって、プラズマを攪拌し、基板に対
する作用を均一化することができる。反応性ガスの具体
例としては、基板材質が金属または光学ガラスの場合、
基板材質との反応生成物が一般に揮発性ガスになること
から、フッ素化合物ガス（例えば、六フッ化イオウやヘ
キサフルオロエチレンなど）が用いられる。基板がポリ
イミドのような有機化合物の場合は反応性ガスとして酸
素ガスを用いることもできる。

【００６４】［紫外線照射法］浮遊粉塵および／または
汚染性ガスのない、清浄な密閉容器内で基板の表面に紫
外線（波長２００ないし３００ｎｍが好ましい）を照射
すると、基板表面に付着ないし吸着した有機系汚染物の
光イオン化および紫外線分解が促進される。この方法
と、以下に述べるオゾン処理法を併用すると効果的であ
る。

【００６５】［オゾン処理法］酸素ガスに紫外線（波長
１８５ｎｍが好ましい）を照射するとオゾンが発生し、
オゾンは基板表面に付着ないし吸着した有機系汚染物を
オゾン酸化分解し、揮発性の酸化生成物として脱離させ
る。オゾンの発生を効率的に行うためには、密閉容器内
に紫外線ランプ（出力５〜２０Ｗ）を取り付け、密閉容
器内の酸素分圧を通常よりも高くすると良い。ただし、
純酸素雰囲気にする場合は、密閉容器内部に可燃性物質
からなるｏ−リング、オイル、および、グリスなどがな
いことを充分確認しないと、爆発性の過酸化物が形成さ
れる危険があるので注意が必要である。

【００６６】本実施形態の場合は、真空容器８の内部に
中心波長１８５ｎｍ、出力５Ｗの紫外線ランプを２灯お
よび中心波長２５４ｎｍ、出力５Ｗの紫外線ランプ２灯
を、紫外線が基板表面に照射されるような配置で取り付
け基板浄化機構２１として用い、基板搬入後、真空容器
８内部に、大気圧下、直径０．０５μｍの微粒子を１０
０％捕集するガスフィルターを通過させた清浄な窒素ガ
スを満たして、内部に浮遊粉塵（直径０．１μｍ以上）
および汚染性ガスが検出されなくなるまで雰囲気を清浄
化してから直径０．０５μｍの微粒子を１００％捕集す
るガスフィルターを通過させた酸素ガスを導入し、酸素
濃度を６０％以上まで高めてから紫外線ランプを点灯
し、１時間に渡り、基板表面の紫外線照射処理およびオ
ゾン処理を行った。以上の浄化処理終了後、真空容器８
内部を排気し、１０^-4Ｐａ以下の高真空状態にしてか
ら、気密扉１１および１２を順次開放し、高真空状態に
保たれた真空容器９を経由して、高真空状態に保たれた
真空噴霧行程のための真空容器９まで、基板搬送機構１
３を用いて、基板３０を移送した。このように清浄な密
閉容器、すなわち真空容器８の内部で基板表面の浄化処
理を行った後、外気に曝すことなく、高真空状態に保っ
て真空噴霧工程まで基板を移送することによって、基板
への接着強度の高い、耐久性の高い薄膜を、清浄な基板
上に製造することが可能になる。なお、本実施形態では
基板として、３０ｍｍ×３０ｍｍ×厚さ１５０μｍの硬
質ガラスを上記の操作で表面浄化処理して、使用した。

【００６７】真空容器間を一時的に遮断する気密扉１１
および１２としては、基板および基板搬送機構１３を通
過させる大きさの開口を確保できるような、通常のゲー
ト弁が好適に用いられる。

【００６８】基板移送機構１３は気密扉１１および１２
の開閉を妨げない構造のものであって、磁気カップリン
グを利用して、真空容器外部から基板移送を行える構造
のものであれば、任意のものを用いることができる。た
だし、機械的作動部分から粉塵が発生しないような構造
であることが必要であることはいうまでもない。

【００６９】真空噴霧工程を行うための真空容器３に
は、コールドトラップ１０４を経由して真空排気系１０
３が接続され、真空噴霧工程中、真空容器３内部は真空
状態に保たれる。基板搬送機構１３によって真空容器３
の内部へ移送された基板３０は基板加熱機構３１を介し
て、基板回転・平行移動機構３２に取り付けられる。基
板加熱機構３１は高真空状態に置かれた基板３０を、真
空噴霧工程中、所定の温度（例えば４０℃）に加熱する
ためのものであり、例えば赤外線加熱方式が用いられ
る。基板温度の調節には、温度センサー（図示せず）お
よび基板加熱機構３１の加熱制御装置（図示せず）が用
いられる。基板回転・平行移動機構３２は真空噴霧装置
３３の噴霧ノズル３００（図５）と基板位置関係を、真
空噴霧工程中、真空容器３の外から、磁気カップリング
などの方法によって制御し、製造される薄膜の膜厚分布
等を調整するためのものである。製造される薄膜の膜厚
制御には、噴霧ノズル３００と基板３０の間に設けられ
るシャッター板（図示せず）を使用することもできる。

【００７０】液体状態の薄膜形成材料は、噴霧液貯槽３
５に蓄えられ、送液ポンプ３４によって加圧され、噴霧
装置３３に設けられた噴霧ノズル３００から真空中に噴
霧される。特開平７−２５２６７１号公報に詳細に開示
されているように、噴霧液貯槽３５、送液ポンプ３４、
噴霧装置３３、および、噴霧ノズル３００の組を複数系
統設けることによって、製造される薄膜の組成を高度に
制御することができる。ただし、本実施形態において
は、以下、霧液貯槽３５、送液ポンプ３４、噴霧装置３
３、および、噴霧ノズル３００を１組のみ使用する場合
について述べる。

【００７１】特開平６−３０６１８１号公報に詳細に開
示してあるように、噴霧ノズル３００の一例として、図
５に断面図を例示したように、高加工精度のニードルバ
ルブを利用することができる。すなわち、噴霧ノズル３
００には、ニードルバルブ３０３を設け、ノズル部の開
閉機構部３０１によってこのニードルバルブ３０３を動
かし、噴霧ノズル３００からの薄膜形成材料溶液または
分散液の噴霧量を調整し、その閉塞を防止する。薄膜形
成材料の溶液または分散液は、送液ポンプ３４によって
加圧され、噴霧液流路３０２を経由して噴霧ノズル３０
０に供給される。

【００７２】送液ポンプ３４としては、液体クロマトグ
ラフ用の高圧送液ポンプを好適に使用することができ
る。

【００７３】以下、液体状態の薄膜形成材料として、蛍
光性有機色素のヨウ化３，３’−ジエチルオキサジカル
ボシアニン（以下ＤＯＤＣＩと略記する）および熱可塑
性樹脂のポリメタクリル酸２−ヒドロキシプロピル（以
下、ＰＨＰＭＡと略記する）をアセトンに溶解した溶液
を用いた場合について、実施形態を説明する。なお、Ｄ
ＯＤＣＩは米国エキシトン社製のものを使用した。この
色素はイオン性結晶であるため融点を示さず、窒素雰囲
気下、１０度／分で昇温したとき約２３０℃で分解し、
また、１０^-5Ｐａの高真空下１５０℃に加熱しても昇華
しなかった。また、ＰＨＰＭＡは米国サイエンティフィ
ック・ポリマー・プロダクツ社製のものを再沈殿法で精
製してから使用した。この樹脂のガラス転移温度は７３
℃であった。薄膜形成材料溶液の組成はアセトン１００
０ｍｌ中、ＤＯＤＣＩ: ２４．３２ｍｇ（５．００×１
０^-5ｍｏｌ）およびＰＨＰＭＡ: ５．０３ｇに設定し
た。

【００７４】先に述べた手順によって、清浄な密閉容器
内で浄化処理した基板３０（３０ｍｍ×３０ｍｍ×厚さ
１５０μｍ）を高真空状態のまま、真空噴霧工程用の真
空容器３の基板加熱機構３１へ取り付け、基板温度を４
０℃に温度調節しながら、１０^-4Ｐａの真空下、基板へ
向けて噴霧ノズル３００から上記の薄膜形成材料溶液を
真空噴霧し、基板上へ薄膜形成材料（ＤＯＤＣＩおよび
ＰＨＰＭＡの混合物；ＰＨＰＭＡの比重を１．０６とし
たときのＤＯＤＣＩ濃度０．０１ｍｏｌ／ｌ）を堆積さ
せた。なお、真空噴霧の間、噴霧ノズル３００の周辺を
マイクロヒーター（図示せず）で４０℃前後に加熱し、
アセトンの気化熱を補給し、噴霧ノズル内部でアセトン
が凍結することを防いだ。

【００７５】次いで、上記薄膜形成材料が堆積した基板
３０を真空状態を保ったまま、加熱処理工程および加圧
成形工程のための真空容器９へ移送した。真空容器９の
内部には加熱ヒーター内蔵アンビル５１および５２、お
よび加圧機構５３および５４が設けられている。加熱ヒ
ーター内蔵アンビル５１および５２は、例えば表面にニ
ッケルメッキを施した鋼鉄製アンビルに、真空系内加熱
仕様のシーズヒーターを埋め込んだもので、温度センサ
ー（図示せず）および温度調節器付き加熱電源（図示せ
ず）によって、例えば２５０℃程度まで、温度調節可能
なものである。また、加圧機構５３および５４は、例え
ば、複数の連動した微動ネジ（図示せず）を真空容器外
部から磁気カップリングで回転させることによって、ア
ンビル５１および５２の間に置いた薄膜形成材料の堆積
物を加圧成形するための機構である。

【００７６】上記薄膜形成材料が堆積した基板３０を加
熱ヒーター内蔵アンビル５２に取り付け、１０^-4Ｐａ以
下の高真空下、７０℃（ガラス転移温度の直下温度）に
加熱して加熱処理工程を実施した。この間、上記堆積物
から揮発する成分を、イオン化装置（図示せず）および
質量分析装置（図示せず）で分析し、加熱処理工程の進
捗を監視した。加熱処理工程の初期においては、真空噴
霧工程で用いた溶媒（この場合はアセトン）に帰属され
るイオン種が検出される。これが検出されなくなったこ
とを確認して、加熱処理工程を終了した。

【００７７】この後、加圧成形工程なしに、１０^-4Ｐａ
以下の高真空下、基板温度を１８０℃まで上昇させ、３
０分間、その温度を保ち、高真空下、室温まで冷却した
後、大気中に取り出し、実施形態１の薄膜を製造した。
なお、成膜条件決定のための予備成膜実験を予め実施
し、その結果を元にして、１８０℃加熱処理後の薄膜の
膜厚が２μｍになるよう、真空噴霧の速度および真空噴
霧時間を調節した。このようにして、実施形態１の薄膜
を１０枚作成した。

【００７８】これらの薄膜について、基板と薄膜の接着
強度を調べるため、粘着テープ（セロハンテープ）を用
いた剥離試験を実施した。すなわち、基板上の薄膜に刃
を折って更新するタイプのカッターの刃を用いて、１ｍ
ｍ間隔で１０本、切れ込みを入れ、次いで、この切れ込
みに直交する方向に同じく１ｍｍ間隔で１０本、切れ込
みを入れ、切れ込みに囲まれた１ｍｍ角の薄膜細片を１
００個、基板上に作成した。なお、カッターの刃は、切
れ込みを１本引く毎に、刃を折って更新した。この１０
０個の薄膜細片をすべて覆うように、幅１８ｍｍの粘着
テープを貼り付け、一気に剥がし、粘着テープに付着し
て基板から剥がれた細片の数を計測する試験を、上記１
０枚の薄膜について行った。その結果、剥離した細片の
数は基板１枚当たり平均１．２個であった。

【００７９】〔比較例１〕重クロム酸の硫酸溶液で表面
に付着した有機系汚染物を酸化して除去し、次いで超純
水にて洗浄し、最後にエタノールにて洗浄し、エタノー
ルを気化させて表面を乾燥する処理のみを行った基板を
用い、実施形態１に記載のオゾン処理工程を行わない点
以外は実施形態１と同様にして、比較例１の薄膜を１０
枚作成し、実施形態１の場合と同様にして剥離試験を実
施した。その結果、剥離した細片の数は基板１枚当たり
平均８３個に達した。すなわち、剥離しない部分の面積
の方が小さかった。このような差異が生じた原因はオゾ
ン処理工程の有無であることは明らかである。清浄な密
閉容器の中で、基板表面の浄化処理を行わないと、基板
表面に何らかの汚染物質が残留し、薄膜との接着強度を
低下させると推測される。

【００８０】〔比較例２〕実施形態１と同様にしてオゾ
ン処理によって表面を浄化した基板を、装置外に取り出
し、クリーンベンチ（直径０．３μｍ以上の浮遊粉塵
数、１立方フィート中に１００個未満）の中に１夜放置
した。この基板を用いた点以外は実施形態１と同様にし
て、比較例２の薄膜を１０枚作成し、実施形態１の場合
と同様にして剥離試験を実施した。その結果、剥離した
細片の数は基板１枚当たり平均３．７個に達し、明らか
に、実施形態１の場合よりも、剥離しやすくなったこと
が判った。これは、浄化処理を行った基板表面は、吸着
物質への活性が高まるため、クリーンベンチ内に放置し
ただけでも、汚染性ガスが吸着してしまい、その結果、
薄膜の接着強度が低下するものと推測される。

【００８１】〔実施形態２〕実施形態１の場合と同様に
して、薄膜形成材料（ＤＯＤＣＩとＰＨＰＭＡの混合
物）が堆積した基板３０を加熱ヒーター内蔵アンビル５
２に取り付け、１０^-4Ｐａ以下の高真空下、７０℃に加
熱して加熱処理工程を完了した後、第２の基板５０を真
空容器８内に置いて、基板３０の場合と同様にして、オ
ゾン処理による表面浄化処理を行った。この基板５０
を、高真空下、真空容器９内の加熱ヒーター内蔵アンビ
ル５１に取り付けた。基板５０の取り付け位置は、アン
ビル５２の方に取り付けてある基板３０に、完全に相対
するよう調節した。

【００８２】次いで、１０^-4Ｐａ以下の高真空下、基板
３０と５０が密着するよう、加圧機構５３および５４を
稼働し、同時に内蔵の加熱ヒーターによって、アンビル
温度を１７０℃まで昇温した。基板３０上の薄膜形成材
料堆積物の溶融進行に合わせて、加圧機構５３および５
４を微調整し、基板３０と５０が一層密着するようにし
て、膜形成材料の堆積物を加圧成形した。アンビル温度
１７０℃を３０分間保った後、室温まで冷却し、基板３
０と５０に挟まれた形態で製造された薄膜を、真空容器
８へ搬送し、清浄な窒素ガスを導入することによって、
真空容器８内を大気圧に戻した。

【００８３】ここで、真空容器８に取り付けた密封処理
機構２２を稼働し、基板３０と５０に挟まれた薄膜の周
辺（端面）に、例えばエポキシ樹脂を封入し、薄膜の密
封処理を実施した。密封処理機構２２の具体例として
は、例えば、真空時は閉じておくゲート弁を介して取り
付けられたゴム製手袋を用いて、グローブボックス方式
で、手で処理する方法がある。密封処理機構２２の別の
具体例としては、例えば、外部から操作するマニュピュ
レーターを用いてエポキシ樹脂注入シリンジを操作して
も良い。この場合は、高真空状態下で、密封処理工程を
行うことも可能であり、密封処理の効果を一層高めるこ
とができる。

【００８４】なお、本実施形態では、真空噴霧工程にお
ける真空噴霧速度および噴霧時間を調節して、基板３０
と５０に挟まれて製造された薄膜の膜厚が１０μｍにな
るよう制御した。

【００８５】このようにして製造した実施形態２の薄膜
（２枚の光学ガラスおよびエポキシ樹脂によって密封さ
れた形態である）を、室温下、暗所に２年間放置した。
半年毎に、この薄膜の吸収スペクトルを計測したが、２
年間に渡り、変化は認められなかった。

【００８６】〔比較例３〕実施形態２と同様にして、基
板３０と５０に挟まれた形態の薄膜を製造し、実施形態
２の場合とは異なり、エポキシ樹脂による端面の密閉処
理を行わないで大気中に取り出した。すなわち、比較例
３の薄膜は、２枚の光学ガラスに挟まれてはいるもの
の、端面は大気に接触している。これを室温下、暗所に
２年間放置したところ、１年経過した時点で、大気に接
触している端面部分から、色素の脱色が始まったことが
目視で認められ、１年半後には、吸収スペクトルにおい
ても色素の脱色が確認された。ＤＯＤＣＩは酸素および
水の存在下で分解するが、密封処理を行わないと、大気
に接している端面から、酸素および水が侵入し、色素の
分解が起こることが判る。なお、実施形態１で製造した
薄膜（薄膜の片面は完全に大気に接している）は、室温
下、暗所に放置すると、数ヶ月で色素の脱色が始まり、
２年後には、色素の残存はわずかとなってしまった。

【００８７】〔比較例４〕実施形態２と同様にして、基
板３０と５０に挟まれた形態の薄膜を製造し、実施形態
２の場合とは異なり、エポキシ樹脂による端面の密閉処
理を行わないで大気中に取り出した。ここまでは比較例
３と同じであるが、この後、大気下でエポキシ樹脂によ
る端面の密閉処理を行った。このようにして製造した比
較例４の薄膜を、室温下、暗所に２年間放置したとこ
ろ、１年半経過した時点で、短時間ではあるが大気に接
触した端面部分から、わずかではあるが色素の脱色が始
まったことが目視で認められた。密封処理の効果を高め
るためには、実施形態２に記載したように、不活性ガス
の存在下で実施する必要があることが判る。

【００８８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
薄膜の製造方法および薄膜製造装置によれば、薄膜への
汚染物質の影響をなくすことができ、基板への密着力が
高く、かつ、耐久性の高い高機能性薄膜を、効率良く製
造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の薄膜製造装置の概略構成を例示した
構成図である。

【図２】 本発明の薄膜製造装置の概略構成を例示した
構成図である。

【図３】 本発明の薄膜製造装置の概略構成を例示した
構成図である。

【図４】 本発明の薄膜製造装置の概略構成を例示した
構成図である。

【図５】 本発明で用いられる噴霧ノズルおよびノズル
開閉機構を例示した構成断面図である。

【符号の説明】

１ 基板搬入のための入口ロードロック室として用いら
れる真空容器、２ 基板浄化処理工程を行うための真空
容器、３ 真空噴霧工程を行うための真空容器、４ 加
熱処理工程を行うための真空容器、５ 加圧成形工程を
行うための真空容器、６ 薄膜の密封処理工程を行うた
めの真空容器、７ 薄膜搬出のための出口ロードロック
室として用いられる真空容器、８ 汎用真空容器、９
加熱処理工程および加圧成形工程のための真空容器、１
０ 基板導入・搬出口、１１ 気密扉、１２ 気密扉、
１３ 基板搬送機構、２１ 基板浄化機構、２２ 密封
処理機構、３０ 基板、３１ 基板加熱機構、３２ 基
板回転・平行移動機構、３３ 噴霧装置、３４ 送液ポ
ンプ、３５ 噴霧液貯槽、５０ 第２の基板、５１加熱
ヒーター内蔵アンビル、５２ 加熱ヒーター内蔵アンビ
ル、５３ 加圧機構、５４ 加圧機構、１０１ 真空排
気系、１０２ 真空排気系、１０３ 真空排気系、１０
４ コールドトラップ、２００ 搬送室、３００ 噴霧
ノズル、３０１ ノズル開閉機構部、３０２ 噴霧液流
路、３０３ ニードルバルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守谷 哲郎 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院電子技術総合研究所内 (72)発明者 田中 教雄 東京都足立区堀之内１丁目９番４号 大日 精化工業株式会社東京製造事業所内 (72)発明者 柳本 宏光 東京都足立区堀之内１丁目９番４号 大日 精化工業株式会社東京製造事業所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浮遊粉塵および／または汚染性ガスのな
   い、清浄な密閉容器内で表面を浄化処理した基板を大気
   中に取り出すことなく真空容器内に置き、少なくとも１
   種類の液体状態の薄膜形成材料を、前記薄膜形成材料の
   種類毎に設けた噴霧ノズルから前記真空容器内に噴霧し
   て前記基板上に堆積させ、加熱処理することを特徴とす
   る薄膜の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の薄膜の製造方法におい
   て、 加熱処理の後に加圧成形することを特徴とする薄膜の製
   造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の薄膜の製
   造方法において、 製造された薄膜を大気中に取り出すことなく、浮遊粉塵
   および／または汚染性ガスのない、清浄な密閉容器内で
   密封処理することを特徴とする薄膜の製造方法。
4. 【請求項４】 浮遊粉塵および／または汚染性ガスのな
   い清浄な密閉された真空容器と、 真空容器内に設けられ薄膜形成材料をその種類毎に噴霧
   する少なくとも１つ以上の噴霧手段と、 前記薄膜形成材料が堆積される基板と、 前記基板を加熱する加熱手段と、 噴霧に先立ち前記基板表面を浄化処理する浄化処理手段
   と、 前記真空容器内を真空排気する排気手段と、 を有することを特徴とする薄膜製造装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の薄膜製造装置におい
   て、 前記真空容器は、少なくとも２基以上の真空容器からな
   り、互いに気密扉を備えた搬送室を介して連結され、 前記真空容器の中の一基は、基板前処理室として使用さ
   れ、前記基板の表面を浄化処理する浄化処理手段と、前
   記基板を該真空容器内および次行程の真空容器へ移送す
   るための移送手段と、該真空容器内を真空排気する排気
   手段と、を有し、 更に、真空容器の中の他の一基は、真空噴霧室として使
   用され、前記薄膜形成材料の種類毎に噴霧する少なくと
   も１つ以上の噴霧手段と、前記薄膜形成材料を堆積させ
   る基板と、前記基板を加熱する加熱手段と、前記基板を
   該真空容器内および次行程の真空容器へ移送するための
   移送手段と、該真空容器内を真空排気する排気手段と、
   を有することを特徴とする薄膜製造装置。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５記載の薄膜製造
   装置において、 請求項４記載の真空容器または請求項５記載のその他の
   真空容器内に、前記基板上の堆積物を加圧成形するため
   の加圧成形手段を設けたことを特徴とする薄膜製造装
   置。
7. 【請求項７】 請求項４ないし６のいずれかに記載の薄
   膜製造装置において、 請求項４記載の真空容器または請求項５または請求項６
   に記載のその他の真空容器内に、製造された薄膜を、浮
   遊粉塵および／または汚染性ガスのない、清浄な状態で
   密封処理する密封処理手段を設けたことを特徴とする薄
   膜製造装置。