WO2014030382A1 - 成膜方法 - Google Patents

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WO2014030382A1
WO2014030382A1 PCT/JP2013/060318 JP2013060318W WO2014030382A1 WO 2014030382 A1 WO2014030382 A1 WO 2014030382A1 JP 2013060318 W JP2013060318 W JP 2013060318W WO 2014030382 A1 WO2014030382 A1 WO 2014030382A1
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film
layer
chamber
film thickness
vapor deposition
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吉田　隆
松本　昌弘
谷　典明
進 池田
昌司 久保
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株式会社アルバック
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    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Definitions

  • the present invention relates to a film forming method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-185443 for which it applied to Japan on August 24, 2012, and uses the content here.
  • a touch panel that operates by bringing a human body into direct contact with the panel surface is often used.
  • the surface of the touch panel is provided with an antifouling layer (organic layer) because the human body is in direct contact with the panel surface and is easily damaged and dirty.
  • an antifouling layer a fluorine-based resin is often used.
  • a vacuum deposition method is known (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 it is possible to efficiently form a film having excellent film quality by a vacuum deposition method.
  • this film has an extremely thin film thickness of several nanometers, it is important to maintain the uniformity of the film thickness in order to maintain the film quality. For this reason, the process which removes after forming the organic layer used as an antifouling layer thicker than the predetermined film thickness made into the specification was needed.
  • the aspect of the present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to achieve the following object. 1. To reduce the manufacturing cost by reducing the organic layer removal process. 2. The film thickness for forming the organic layer to be the antifouling layer should be within a predetermined range. 3. Even when multiple panels (substrates) are processed simultaneously, variations in film thickness are suppressed. 4). Reduce film thickness variation between batches.
  • a film forming method is a film forming method for forming an organic layer made of a fluorine-containing resin on a substrate, and the organic layer is deposited on the deposited film.
  • an inorganic layer can be formed on the substrate in advance.
  • plasma can be exposed to the inorganic layer before the organic layer is formed.
  • the film forming method may further include an insulating layer forming step of forming the inorganic layer on the substrate by reactive sputtering using water vapor as a reactive gas.
  • the film forming method may further include a finishing process for stabilizing and fixing the deposited film.
  • the film thickness can be optically measured in the film thickness measuring step.
  • a film forming method is a film forming method for forming an organic layer composed of a fluorine-containing resin on a substrate, and includes a vapor deposition film forming step of forming the organic layer as a vapor deposition film.
  • a film thickness measurement process for measuring the film thickness of the vapor deposition film; and a determination process for determining a parameter to be fed back so as to correct the conditions of the vapor deposition film formation process based on the measurement result of the film thickness.
  • the film forming method described above can correspond to a method in which an inorganic layer is previously formed on the substrate.
  • plasma can be exposed to the inorganic layer before the organic layer is formed.
  • the film forming method may further include an insulating layer forming step of forming the inorganic layer on the substrate by reactive sputtering using water vapor as a reactive gas.
  • a film forming method according to one embodiment of the present invention is a film forming method for forming an organic layer made of a fluorine-containing resin on an inorganic layer made of an inorganic material formed on a substrate, and is used as a reactive gas.
  • the film forming method according to an aspect of the present invention further includes a finishing process for stabilizing and fixing the deposited film. According to this method, it is possible to prevent occurrence of variations in the thickness of the organic layer.
  • a process for firmly bonding the deposited organic material to the inorganic layer is performed.
  • a strong siloxane bond Si—O—Si
  • hydrolysis dealcoholation
  • dehydration condensation reaction formation of a siloxane bond can be confirmed by, for example, observation of an FTIR spectrum.
  • the film thickness is optically measured in the film thickness measuring step. According to this method, the film thickness can be measured and fed back so as to correct the conditions of the deposited film forming process even in the film forming atmosphere or in a state where the sealing is released. Become.
  • the organic layer removal process is reduced, the manufacturing cost is reduced, and the film thickness for forming the organic layer to be the antifouling layer is kept within a predetermined range, so that a plurality of panels (substrates) ) At the same time, it is possible to suppress film thickness variations and to suppress film thickness variations between batches.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a laminated structure obtained by the film forming method in the present embodiment, and reference numeral 1 in the drawing denotes a laminated structure.
  • the laminated structure 1 of the present embodiment includes a transparent substrate 2 (substrate), an inorganic layer 3 formed on the transparent substrate 2, and an antifouling layer 4 (organic layer) laminated on the inorganic layer 3. Is done.
  • the transparent substrate 2 constitutes a touch panel by protecting elements housed on one side (the side opposite to the inorganic layer 3).
  • Examples of the material of the transparent substrate 2 include a transparent resin film or glass.
  • the transparent substrate 2 is made of glass in the present embodiment.
  • the transparent substrate 2 in this embodiment is not limited to a thing with a transmittance
  • the inorganic layer 3 is for improving the adhesion between the antifouling layer 4 and the transparent substrate 2.
  • the inorganic layer 3 is formed by reactive sputtering using water vapor at the time of film formation. This improves the adhesion with the antifouling layer 4.
  • the surface of the inorganic layer 3 can be brought into an etched state by cleaning it by a plasma treatment process in which the surface is exposed to plasma. Thereby, adhesiveness with the antifouling layer 4 can be improved more than before.
  • the inorganic layer 3 is formed from an inorganic material.
  • the inorganic material include oxides, oxynitrides, and nitrides of at least one metal selected from Si, Al, Ta, Nb, Ti, Zr, Sn, Zn, Mg, and In.
  • inorganic materials include silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum nitride oxide, titanium oxide, magnesium oxide, indium oxide, tin oxide, zinc oxide, tantalum oxide, niobium oxide, Includes zirconium oxide and the like. These 1 type can be used individually or in mixture of these arbitrarily.
  • the inorganic layer 3 is composed of a SiO 2 (silicon oxide) film having a preferable transmittance.
  • the film thickness of the inorganic layer 3 can be appropriately set in the range of 1 to 1000 nm, preferably 5 to 150 nm. If the film thickness of the inorganic layer 3 is less than 1 nm, adhesion may not be exhibited. Moreover, when the film thickness of the inorganic layer 3 exceeds 1000 nm, cracks due to stress or the like are likely to occur, and the time required for film formation becomes long.
  • the antifouling layer 4 is an organic layer containing fluorine, and an example of the organic layer containing fluorine is a fluorine-containing resin.
  • the antifouling layer 4 protects the surface of the touch panel from, for example, scratches or fingerprints caused by human contact.
  • the fluororesin (fluorine-containing resin) constituting the antifouling layer 4 in the present embodiment has a silicon atom at the end of the polymer main chain.
  • An alkoxy group is added to the silicon atom located at the terminal of the polymer main chain by an oxygen-silicon bond.
  • the thickness of the antifouling layer 4 is not particularly limited, but can be appropriately set within a range of 0.5 nm to 5 ⁇ m. If the film thickness is less than 0.5 ⁇ m, it may be difficult to develop a sufficient anti-smudge function. On the other hand, when the film thickness exceeds 5 ⁇ m, the light transmittance may decrease.
  • the above laminated structure 1 is formed as follows.
  • the inorganic layer 3 is formed on the transparent substrate 2 which is a glass substrate.
  • the method for forming the inorganic layer 3 include a CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, and an ion plating method.
  • the sputtering method include an ECR sputtering method, a reactive sputtering method, a bias sputtering method, and an orthogonal electromagnetic field type sputtering method. In this embodiment, a reactive sputtering method is used.
  • Examples of film forming conditions by reactive sputtering include sputtering target: Si target, inert gas: Ar, reactive gas: water vapor (H 2 O), Ar gas flow rate: 10 to 200 sccm (30 sccm), water vapor flow rate: 100 to 400 sccm (300 sccm), input power: 1 to 12 kW (8 kW).
  • inert gas you may use the inert gas which can be normally used in sputtering, for example, He, Ne, etc.
  • a pretreatment such as O 2 ashing can also be performed before sputtering.
  • the inorganic layer 3 is formed by the reactive sputtering method using water vapor as the reactive gas.
  • OH contained in the water vapor is bonded to the surface of the inorganic layer 3.
  • adhesion with the antifouling layer 4 is improved by bonding OH to the surface of the inorganic layer 3. That is, when the antifouling layer 4 is formed on the inorganic layer 3, an alkoxy group is added to the silicon atom located at the end of the main chain of the polymer constituting the fluororesin of the antifouling layer 4 by an oxygen-silicon bond. However, when this alkoxy group is hydrolyzed, it becomes a hydroxyl group.
  • the hydroxyl group and OH on the surface of the inorganic layer 3 undergo a dehydration condensation reaction to form a siloxane bond.
  • a siloxane bond By making a siloxane bond in this way, the inorganic layer 3 and the antifouling layer 4 are more firmly connected, and the adhesion can be improved.
  • the treatment in order to bond OH to the surface of the inorganic layer 3, if water vapor is used, the treatment can be performed easily and inexpensively. For example, the same effect can be obtained when OH is bonded to the surface of a silicon oxide (silicon oxide) layer after forming a silicon oxide (silicon oxide) layer by performing reactive sputtering using oxygen as a reactive gas. Obtainable.
  • the inorganic layer 3 by reactive sputtering using water vapor as a reactive gas as in this embodiment one process can be reduced and the tact time can be reduced.
  • reactive sputtering is performed using only water vapor as a reactive gas, but it is possible to introduce another reactive gas.
  • examples of other reactive gases are O-containing gases such as oxygen and H-containing gases such as hydrogen.
  • an antifouling layer 4 is formed on the inorganic layer 3.
  • Examples of the method for forming the antifouling layer 4 include a coating method and a vapor deposition method. In this embodiment, the vapor deposition method is used.
  • Examples of the vapor deposition method include a vacuum vapor deposition method, an ion beam vapor deposition method, and a resistance heating vapor deposition method.
  • a resistance heating vapor deposition method in which vapor deposition is performed by heating a vapor deposition source in a predetermined pressure state is used.
  • the predetermined pressure state is 1 ⁇ 10 ⁇ 4 to 1 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa.
  • the product name OPTOOL DSX manufactured by Daikin Industries, Ltd.
  • a vapor deposition film having a thickness of 2 to 4 nm (2 nm) is formed.
  • the thickness of the formed deposited film is measured.
  • the film thickness can be measured by a non-contact optical system measurement method such as ellipsometry.
  • a measurement system such as an ellipsometer irradiates the surface of a substance with light (incident), measures the reflected light, and changes the polarization state when the light is reflected on the surface (incident and reflected). Observe and obtain information (film thickness, etc.) on the substance.
  • the film thickness control of the vapor deposition layer is performed by performing feedback to the supply amount of the vapor deposition source and the heating state of the heating unit based on the measurement result of the film thickness. Specifically, when the measured film thickness is small with respect to a predetermined range of tolerance, the supply amount of the vapor deposition source is increased so as to increase the vapor deposition amount, or the set temperature of the heating means is increased. Take control. On the other hand, when the measured film thickness is larger than the allowable value, control is performed such as reducing the supply amount of the vapor deposition source so as to reduce the vapor deposition amount or lowering the set temperature of the heating means.
  • the parameters fed back in the determination step can include heating temperature, heating time, and material supply amount.
  • a constant temperature and humidity treatment or a finishing heat treatment is performed in order to stabilize and fix the deposited film.
  • the constant temperature and humidity treatment can be performed under the treatment conditions of a treatment temperature of about 30 to 60 ° C., a humidity of about 60 to 90%, and a time of about 2 hours.
  • the finish heat treatment can be performed under the treatment conditions of a treatment temperature: about 150 to 250 ° C. and a time: about 1 to 5 minutes.
  • the laminated structure 1 serving as the cover glass on the outermost surface of the touch panel in the present embodiment includes a pretreatment step S01 for performing O 2 ashing or the like on the transparent substrate (glass substrate) 2 serving as the prepared cover glass,
  • An inorganic layer forming step S02 (insulating layer forming step) including an SiO 2 sputtering step for forming an inorganic layer 3 composed of an SiO 2 film by a sputtering method and a water vapor sputtering step for forming OH groups on the surface; and an antifouling layer
  • a film thickness measuring process S04 for measuring the film thickness of the deposited organic substance (deposited film)
  • a parameter to be fed back is determined so as to correct the conditions of the deposited film forming step S03, and the next batch or several
  • the film forming apparatus 10 is a so-called in-line film forming apparatus, and a plurality of processing chambers for performing predetermined processing on a substrate are connected.
  • the film forming apparatus 10 includes a load lock chamber 11, an inorganic layer forming chamber 12, an antifouling layer forming chamber, a vapor deposition chamber 13 for forming a vapor deposited film that becomes the antifouling layer 4, a film thickness measuring chamber 14, and a finish A finishing chamber 15 for processing is provided in this order.
  • the transparent substrate 2 is supported and conveyed by the conveyance tray as a conveyance means.
  • the transport unit includes a transport tray on which the transparent substrate 2 is placed and a moving unit that moves the transport tray.
  • the transparent substrate 2 is carried into the load lock chamber 11 from the atmosphere.
  • the load lock chamber 11 is provided with a vacuum pump (not shown) so that the inside of the load lock chamber 11 is evacuated to a predetermined vacuum level and the vacuum level can be maintained.
  • each processing chamber is provided with a vacuum pump so that each processing chamber can have a desired degree of vacuum.
  • the inorganic layer forming chamber 12 is for forming the inorganic layer 3 (see FIG. 1) on the transparent substrate 2 by sputtering.
  • the transparent substrate 2 transferred to the inorganic layer forming chamber 12 is set at the substrate setting position 121 by a transfer means (not shown).
  • a sputtering target 122 is supported and installed in the inorganic layer forming chamber 12 by a target support unit 123 so as to face the transparent substrate 2 installed at the substrate installation position 121.
  • a high frequency power supply 124 is connected to the target support portion 123 so that a voltage can be applied to the sputtering target 122.
  • the material of the sputtering target 122 is appropriately set according to the inorganic layer.
  • a metal silicon target is installed as the sputtering target 122 in order to form a SiO 2 film as the inorganic layer.
  • the inorganic layer forming chamber 12 is provided with a first gas sealing part 125 filled with an inert gas via a first valve 126. By adjusting the opening degree of the first valve 126, a desired amount of inert gas can be introduced into the inorganic layer forming chamber 12 from the first gas sealing portion 125. In the present embodiment, Ar gas as an inert gas is sealed in the first gas sealing portion 125.
  • the inorganic layer forming chamber 12 is provided with a second gas sealing portion 127 filled with a reactive gas via a second valve 128. By adjusting the opening degree of the second valve 128, a desired amount of reactive gas can be introduced into the inorganic layer forming chamber 12 from the second gas sealing portion 127. H 2 O gas as a reactive gas is sealed in the second gas sealing portion 127.
  • the vapor deposition chamber 13 as an antifouling layer forming chamber is for forming a vapor deposition film that becomes the antifouling layer 4 (see FIG. 1) on the inorganic layer of the transparent substrate 2 by vapor deposition.
  • the transparent substrate 2 transferred to the vapor deposition chamber (antifouling layer forming chamber) 13 is set at the substrate setting position 131 by a transfer means (not shown).
  • vapor deposition means 132 is installed so as to face the installed transparent substrate 2.
  • a vapor deposition source (not shown) is installed in a crucible provided with a heating means.
  • the film thickness measurement chamber 14 as the antifouling layer forming chamber is for measuring the film thickness of the deposited film formed on the transparent substrate 2 in the film thickness measurement step S04 shown in FIG.
  • a measurement light irradiating means 142 for irradiating the surface of the transparent substrate 2 on which the vapor deposition film is formed and installed at the substrate installation position 141, and the reflected light are observed to observe the change in the polarization state.
  • An ellipsometer comprising detection means 143 for measuring is provided.
  • the detection means 143 is connected to the control means C so as to output the measurement result.
  • the control means C is configured to be connected to the vapor deposition means 132 to control its operating conditions and to determine whether the film thickness output from the detection means 143 is within a predetermined range.
  • the measurement light irradiation unit 142 and the detection unit 143 may be provided in the film thickness measurement chamber 14 or may be provided outside the film thickness measurement chamber 14. When provided outside the film thickness measurement chamber 14, a measurement window (not shown) is provided, and the measurement light and the reflected light are transmitted through the window. Furthermore, although the film thickness measurement chamber 14 is set to a predetermined vacuum atmosphere, it can also be set to conditions such as atmospheric pressure equivalent to the atmosphere outside the apparatus.
  • the finishing chamber 15 as an antifouling layer forming chamber is for performing the finishing process in the finishing process step S06 shown in FIG.
  • the finishing chamber 15 includes a temperature setting unit 152 that sets a temperature condition in the finishing chamber 15 and a processing atmosphere control unit (not shown).
  • the film formation in the film forming apparatus 10 will be described.
  • the load lock chamber 11 is evacuated and the load lock chamber 11 is in a vacuum state.
  • the transparent substrate 2 is transferred to the inorganic layer forming chamber 12.
  • a pretreatment such as O 2 ashing is performed as a pretreatment step S01 in FIG.
  • an inorganic layer is formed on the transparent substrate 2 as an inorganic layer forming step S02 in FIG. Specifically, the opening degree of the first valve 126 and the second valve 128 is adjusted, and the inert gas and the reactive gas are respectively supplied from the first gas sealing portion 125 and the second gas sealing portion 127 to the inorganic layer forming chamber 12. At the same time, a voltage is applied from the high frequency power source 124 to the sputtering target 122 to start reactive sputtering, and the inorganic layer 3 is formed.
  • the transparent substrate 2 is transferred from the inorganic layer forming chamber 12 to the vapor deposition chamber 13 as an antifouling layer forming chamber.
  • a vapor deposition film to be the antifouling layer 4 is formed on the inorganic layer 3 as a vapor deposition film forming step S ⁇ b> 03 in FIG. 2.
  • a material (evaporation source) such as perfluoropolyether stored in a crucible as the vapor deposition means 132 is heated by a heating means, and the surface of the inorganic layer 3 of the conveyed transparent substrate 2 is heated.
  • the evaporated material is attached to form a deposited film that becomes the antifouling layer 4.
  • the transparent substrate 2 is transported to the film thickness measurement chamber 14.
  • the film thickness is measured by an ellipsometry method using an ellipsometer as the film thickness measurement step S04 in FIG.
  • the surface of the transparent substrate 2 is irradiated with the measurement light from the measurement light irradiation means 142, the reflected light is observed by the detection means 143, and the change in the polarization state of the incident light and the reflected light is measured. taking measurement.
  • the control means C Based on the result of the film thickness measurement step S04, as the determination step S05, the control means C has the film thickness of the vapor deposition film formed in the vapor deposition chamber 13 within an allowable value within a predetermined range, and the vapor deposition conditions in the vapor deposition chamber 13 are determined. It is determined whether it is necessary to provide feedback so as to perform control to be changed.
  • the control unit C determines that feedback is necessary, the control unit C changes the deposition source supply amount in the deposition unit 132, the heating state of the heating unit, or the processing time of the transparent substrate 2 in the deposition chamber 13. Specifically, when the measured film thickness is smaller than the allowable value, the control unit C increases the supply amount of the vapor deposition source or sets the temperature of the heating unit so as to increase the vapor deposition amount in the vapor deposition chamber 13. A signal is output so as to perform control such as increasing the processing time or extending the processing time.
  • control means C reduces the supply amount of the vapor deposition source or lowers the set temperature of the heating means so as to reduce the vapor deposition quantity in the vapor deposition chamber 13.
  • a signal is output so as to perform control such as shortening the processing time.
  • the transparent substrate 2 is transferred to the finishing chamber 15.
  • the finishing chamber 15 as the finishing treatment step S06 in FIG. 2, the antifouling layer 4 is formed by performing a constant temperature and humidity treatment or a finishing heating treatment in order to stabilize and fix the deposited film.
  • the treatment step S06 when performing a constant temperature and humidity treatment with treatment conditions of about 30 to 60 ° C., humidity of about 60 to 90%, and time of about 2 hours, as shown in FIG.
  • decomposition (dealcoholation) reaction OH groups are formed at the ends of the molecules to be deposited films (FIG. 4A), and the OH groups and H groups on the inorganic layer 3 are hydrogen-bonded (FIG. 4B
  • a strong siloxane bond Si—O—Si
  • finishing treatment step S06 when finishing heat treatment is performed at a treatment temperature of about 150 to 250 ° C. and a time of about 1 to 5 minutes, the hydrolysis (dealcoholation) reaction and dehydration condensation reaction shown in FIG. A siloxane bond (Si—O—Si) is formed, and excess liquid agent can be removed by heating.
  • the finish heating process also serves as a removal process for removing excess liquid agent.
  • the transparent substrate 2 is transferred to the load lock chamber 11 and released from the film forming apparatus 10 after being released into the atmosphere in the load lock chamber 11.
  • the laminated structure (the cover glass for a touch panel with the antifouling layer) 1 having the uniform antifouling layer 4 having excellent film characteristics is formed at a low cost and in a short time. be able to.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a film forming apparatus in the present embodiment.
  • reference numeral 1A denotes a laminated structure.
  • the laminated structure according to this embodiment will be described with reference to FIG.
  • the laminated structure 1A according to this embodiment is different from the inorganic layer 3 shown in FIG. 1 in the first embodiment described above in that the inorganic layer 3A is composed of a plurality of layers as shown in FIG.
  • Corresponding components other than the above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the inorganic layer 3A in the present embodiment is configured by forming the first inorganic layer 31 and the second inorganic layer 32 a plurality of times in this order.
  • the inorganic layer 3A in this embodiment also functions as an antireflection layer.
  • 3 A of inorganic layers contain the 3rd inorganic layer 33 which has the same function as the inorganic layer 3 shown in 1st Embodiment on the inorganic layers 3A and 3B formed in multiple times.
  • the third inorganic layer is formed by reactive sputtering using water vapor as the reactive gas.
  • the same material as that of the inorganic layer 3 described above can be used.
  • Specific examples of the material are Si, Al, Ta, Nb, Ti, Zr, Sn, Zn, Mg, and In.
  • the material of the inorganic layer 3 ⁇ / b> A includes one or more of them, and a material different from that of the second inorganic layer 32 is used for the first inorganic layer 31.
  • the first inorganic layer 31 includes silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum nitride oxide, titanium oxide, magnesium oxide, indium oxide, tin oxide, zinc oxide, tantalum oxide, niobium oxide, and oxide.
  • a 1st inorganic layer is comprised by mixing 1 type, or 2 or more types of these.
  • tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), and titanium oxide (TiO 2 ) can be used for the first inorganic layer 31.
  • the first inorganic layer 31 is preferably a Ta 2 O 5 film.
  • Material of the third inorganic layer 33 formed using the water vapor as a reactive gas may be either of the above materials, preferably may be a SiO 2.
  • each layer examples include a CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, and an ion plating method.
  • examples of the sputtering method further include an ECR sputtering method, a reactive sputtering method, a bias sputtering method, and an orthogonal electromagnetic field type sputtering method.
  • each layer is formed by a reactive sputtering method.
  • the formation conditions of the first inorganic layer 31 are sputtering target: Ta target, sputtering gas: Ar + O 2 , Ar gas flow rate: 50 to 500 sccm, O 2 gas flow rate: 50 to 500 sccm. Input power: 1 to 10 kW.
  • the formation conditions of the second inorganic layer 32 are, for example, sputtering target: Si target, sputtering gas: Ar + O 2 , Ar gas flow rate: 50 to 500 sccm, O 2 gas flow rate: 50 to 500 sccm, and input power: 1 to 10 kW.
  • the formation conditions of the third inorganic layer 33 formed using water vapor as a reactive gas are, for example, sputtering target: Si target, sputtering gas: Ar + H 2 O, Ar gas flow rate: 10 to 200 sccm, H 2 O gas flow rate. : 100 to 400 sccm, input power: 1 to 12 kW.
  • the formation conditions of the first inorganic layer 31 are sputtering target: Ta target, sputtering gas: Ar + O 2 , Ar gas flow rate: 100 sccm, O 2 gas flow rate: 300 sccm, and input power: 8 kW.
  • the formation conditions of the second inorganic layer 32 are sputtering target: Si target, sputtering gas: Ar + O 2 , Ar gas flow rate: 50 sccm, O 2 gas flow rate: 200 sccm, and input power: 8 kW.
  • the formation conditions of the third inorganic layer 33 are sputtering target: Si target, sputtering gas: Ar + H 2 O, Ar gas flow rate: 30 sccm, H 2 O gas flow rate: 300 sccm, and input power: 8 kW.
  • a film forming apparatus for forming such a laminated structure 1A will be described with reference to FIG.
  • the film forming apparatus 20 is provided with a rotating drum 21 at the center.
  • the rotary drum 21 is provided with a plurality of transparent substrates 2. That is, in the film forming apparatus 20 in the present embodiment, the rotating drum 21 is configured to function as a substrate installation unit.
  • the rotating drum 21 is rotatable, and each process is performed on the plurality of transparent substrates 2 installed on the surface of the rotating drum 21.
  • the film forming apparatus 20 is provided with a vacuum pump (not shown), whereby the inside of the film forming apparatus 20 can be set to a desired degree of vacuum.
  • the film forming apparatus 20 is further divided into a plurality of processing chambers.
  • the film forming apparatus 20 includes a first layer forming chamber 22, a second layer forming chamber 23, a vapor deposition chamber 24 as an antifouling layer forming chamber, and a film thickness measuring chamber 25 in the circumferential direction. It is divided into.
  • the first layer forming chamber 22 and the second layer forming chamber 23 are in positions facing each other.
  • the vapor deposition chamber 24 and the film thickness measuring chamber 25 are in positions facing each other.
  • the vapor deposition chamber (antifouling layer forming chamber) 24 is located between the brother 1 layer forming chamber 22 and the second layer forming chamber 23.
  • the film thickness measurement chamber 25 is located between the younger brother 1 layer formation chamber 22 and the second layer formation chamber 23.
  • the first layer forming chamber 22 and the second layer forming chamber 23 are configured such that the first inorganic layer 31 and the second inorganic layer 32 (see FIG. 5) can be formed by sputtering. That is, in the first layer forming chamber 22, the first inorganic layer 31 is formed by a sputtering method, and in the second layer forming chamber 23, the second inorganic layer 32 is formed by a sputtering method.
  • a pair of first-layer sputtering targets 221 are respectively supported by a pair of target support portions 222.
  • a high frequency power source 223 is connected to the target support portion 222.
  • a voltage opposite to each other is applied to the pair of first layer sputtering targets 221.
  • a third gas sealing part 224 in which an inert gas is sealed is connected to the first layer forming chamber 22 via a third valve 225.
  • a fourth gas sealing portion 226 in which a reactive gas is sealed is connected to the first layer forming chamber 22 via a fourth valve 227.
  • Ar gas as an inert gas is sealed in the third gas sealing part 224, and O 2 gas as a reactive gas is sealed in the fourth gas sealing part.
  • a pair of second layer sputtering targets 231 are installed supported by a pair of target support portions 232, respectively.
  • a high frequency power source 233 is connected to the target support portion 232.
  • the second layer forming chamber 23 is connected to a fifth gas sealing portion 234 filled with an inert gas via a fifth valve 235.
  • a sixth gas sealing portion 236 in which a reactive gas is sealed is connected to the second layer forming chamber 23 via a sixth valve 237.
  • the second layer forming chamber 23 is connected via a seventh valve 239 with a seventh gas sealing portion 238 in which a reactive gas is sealed.
  • Ar gas as an inert gas is sealed in the fifth gas sealing portion 234, and O 2 gas as a reactive gas is sealed in the sixth gas sealing portion 236.
  • the seventh gas enclosure 238 is filled with water vapor H 2 O gas as a reactive gas, or is provided with a water vapor generation source.
  • the seventh gas sealing part 238 and the seventh valve 239 configured as the water vapor H 2 O gas supply part are provided on the Si target side.
  • a vapor deposition means 241 is installed in the vapor deposition chamber (antifouling layer forming chamber) 24. Although the vapor deposition means 241 depends on the vapor deposition method, in this embodiment, the vapor deposition means 241 corresponds to the vapor deposition chamber 13 in the first embodiment, and a vapor deposition source (not shown) is installed in a crucible provided with a heating means.
  • the film thickness measuring chamber 25 as an antifouling layer forming chamber is for measuring the film thickness of the deposited film formed on the transparent substrate 2.
  • the film thickness measurement chamber 25 includes a measurement light irradiation unit 252 that irradiates the surface of the transparent substrate 2 on which the vapor deposition film is formed, and a detection unit 253 that observes the reflected light and measures a change in the polarization state.
  • An ellipsometer is provided.
  • the detection means 253 is connected to the control means C1, and is configured to output the measurement result to the control means C1.
  • the control means C1 is connected to the vapor deposition means 241 to control its operating conditions, and is configured to be able to determine whether the film thickness output from the detection means 253 is within a predetermined range.
  • the film thickness measurement chamber 25 can also serve as a load lock chamber.
  • the measurement light irradiation unit 252 and the detection unit 253 can be provided outside the film thickness measurement chamber 25.
  • the load lock chamber 25 can be released to perform measurement, or a measurement window (not shown) can be provided, and measurement light reflected light can be transmitted through the window.
  • the film thickness measurement chamber 25 is set to a predetermined vacuum atmosphere, but may be set to a condition such as atmospheric pressure equivalent to the atmosphere outside the apparatus.
  • the vapor deposition chamber (antifouling layer forming chamber) 24 is configured to be able to perform a finishing process corresponding to the finishing chamber 15 in the first embodiment.
  • Temperature setting means for setting the temperature condition within 24 and processing atmosphere control means can be provided.
  • an independent processing chamber can be provided separately from the vapor deposition chamber 24 as a finishing processing chamber (antifouling layer forming chamber).
  • the film formation in the film forming apparatus 20 will be described.
  • a plurality of transparent substrates 2 are transported to the film forming apparatus 20, and the transported transparent substrates 2 are respectively installed on the rotary drum 21 with predetermined intervals.
  • the film forming apparatus 20 is evacuated to obtain a desired vacuum state.
  • the rotation of the rotary drum 21 is started.
  • the rotating drum 21 continues to rotate in one direction until all the films are formed on all the transparent substrates 2.
  • first layer forming chamber 22 reactive sputtering using oxygen is performed in the first layer forming chamber 22 to form the first inorganic layer 31 that is a Ta 2 O 5 film on the transparent substrate 2.
  • second inorganic layer 32 the formation of the second inorganic layer 32 (see FIG. 5) starts. That is, the reactive sputtering method using O 2 gas is performed in the second layer forming chamber 23 to form the second inorganic layer 32 on the transparent substrate 2.
  • the second inorganic layer 32 is thus formed on the first inorganic layer 31 of each transparent substrate 2, sputtering is started again in the first layer forming chamber 22, and the first inorganic layer is formed on the second inorganic layer 32. 31 is formed. Then, the first inorganic layer 31 and the second inorganic layer 32 are sequentially laminated in this order, and this is repeated a predetermined number of times. After the first inorganic layer 31 and the second inorganic layer 32 are formed, the inorganic layer 3A (see FIG. 5) is formed by forming the third inorganic layer 33 that uses water vapor as the reactive gas. .
  • the antifouling layer 4 (see FIG. 5) is formed on the inorganic layer 3A. Specifically, heating of the material (vapor deposition source) of the vapor deposition means 241 is started in the vapor deposition chamber (antifouling layer forming chamber) 24, and the material evaporated by heating is vapor deposited on the inorganic layer 3A of the transparent substrate 2. It adheres as a film. Thereafter, the rotating drum is stopped, and in the film thickness measurement chamber 25, the ellipsometer is used to irradiate the surface of the transparent substrate 2 with the measuring light from the measuring light irradiation means 252 and detect the reflected light from the surface of the transparent substrate 2. The film thickness of the deposited film is measured by observing at 253 and measuring the change in the polarization state.
  • the control means C1 determines whether or not the film thickness of the vapor deposition film formed in the vapor deposition chamber 24 is within an allowable value within a predetermined range. . In other words, the control means C1 determines whether it is necessary to provide feedback so as to perform control for changing the deposition conditions in the deposition chamber 24.
  • control unit C1 changes the supply amount of the vapor deposition source in the vapor deposition unit 241, the heating state of the heating unit, the processing time of the transparent substrate 2 in the vapor deposition chamber 24, or the like.
  • control unit C1 is configured to correspond to the control unit C in the first embodiment.
  • the transparent substrate 2 is transferred to the vapor deposition chamber (finishing chamber) 24.
  • the finishing treatment step S06 a finishing heat treatment is performed to form the antifouling layer 4 in order to stabilize and fix the vapor deposition film.
  • the film forming apparatus 20 is opened to the atmosphere, and the transparent substrate 2 on which the antifouling layer 4 is formed is unloaded from the film forming apparatus 20.
  • reactive sputtering is performed using water vapor as the reactive gas in the second layer forming chamber 23, so that the surface of the inorganic layer 33 can be easily OH in water vapor. Can be attached. Thereby, the adhesiveness of 3 A of inorganic layers and the antifouling layer 4 can be improved.
  • Example 1 After the vapor deposition was performed so that the film thickness of the vapor deposition film to be the antifouling layer 4 was 5 nm by the film forming apparatus according to the first embodiment, the laminated structure 1 was formed without performing the finishing process. The conditions not described were the conditions corresponding to those described in the first embodiment. (Experimental example 2) In Example 1, the laminated structure was formed under the same conditions except that the finishing process was performed in a constant temperature and humidity furnace at a temperature of 40 ° C., a humidity of 80%, and a time of 2 hours.
  • Experimental example 1 is that the finishing process is performed at a temperature and humidity chamber of 40 ° C., humidity: 80%, time: 2 hours, and then the surface of the laminated structure 1 is wiped as a removing process.
  • the laminated structure 1 was formed under the same conditions.
  • Example 4 The laminated structure was formed under the same conditions as in Experimental Example 1 except that the heat treatment was performed as a removing process in vacuum: temperature: 170 ° C. and time: 4 minutes as a finishing process.
  • Example 5 In Experimental Example 1, the laminated structure was formed under the same conditions except that the vapor deposition was performed so that the film thickness of the vapor deposition film was 3 nm.
  • Example 6 In Experimental Example 1, the film was deposited so that the film thickness of the deposited film was 3 nm, and as a finishing process, the temperature: 40 ° C., humidity: 80%, time: 2 hours in a constant temperature and humidity furnace was performed. The laminated structure was formed under the same conditions except for the above points.
  • Example 7 In Experimental Example 1, the film was deposited so that the film thickness of the deposited film was 3 nm, and as a finishing process, the temperature: 40 ° C., humidity: 80%, time: 2 hours in a constant temperature and humidity furnace were performed. Thereafter, the laminated structure 1 was formed under the same conditions except that the surface of the laminated structure 1 was wiped as a removing step.
  • Experimental example 1 is that the film was deposited so that the film thickness of the deposited film was 3 nm, and the heat treatment was performed as a finishing process in a vacuum at a temperature of 170 ° C. and a time of 4 minutes. A laminated structure was formed under the same conditions except for the above.
  • the following sliding test was conducted as a durability test.
  • the surface of the antifouling layer of each laminated structure was slid with steel wool applied with a load (1000 g / cm 2 ), and after being worn, water droplets were dropped on the surface of the antifouling layer. Measured the number of sliding when the temperature falls below °. That is, as the number of sliding times increases, the antifouling layer is less likely to be peeled off and the adhesion is higher.
  • Experimental example 1 0 times Experimental example 2: 3000 times Experimental example 3: 3000 times Experimental example 4: 3000 times Experimental example 5: 0 times Experimental example 6: 3000 times Experimental example 7: 3000 times Experimental example 8: 3000 times
  • film characteristics such as sliding resistance can be improved by performing the finishing treatment with the film thickness of the vapor deposition film being about 3 nm.
  • film characteristics such as sliding resistance can be improved in a very short time by performing heat treatment as a finishing treatment.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • the film formation apparatus is not limited to those described in the first embodiment and the second embodiment, and any apparatus that can perform the film formation method of each embodiment may be used.
  • the plasma processing means and the vapor deposition means provided in the plasma processing chamber in the present embodiment may be provided in one film forming apparatus, and the substrate may be installed so as to face these. Good.
  • the first layer forming chamber 22 and the second layer forming chamber 23 are provided so as to face each other.
  • the present invention is not limited thereto. May be.
  • a high-frequency voltage is applied between two sputtering targets, but the present invention is not limited to such a so-called dual type sputtering method.
  • the film that also functions as the antireflection layer is exemplified as the inorganic layer 3A.
  • the present invention is not limited to this and may be another optical function film.
  • the antifouling layer is formed as the organic layer, but the function of the organic layer is not limited to the antifouling property.

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Abstract

　基板にフッ素含有樹脂から構成される有機層を形成する成膜方法であって、前記有機層を蒸着膜として形成する蒸着膜形成工程と；前記蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定工程と；前記膜厚の測定結果に基づいて、前記蒸着膜形成工程の条件を修正するようにフィードバックするパラメータを判定する判定工程と；を有する。

Description

成膜方法
　本発明は、成膜方法に関する。
　本願は、２０１２年８月２４日に日本国に出願された特願２０１２－１８５４４３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　現在、携帯端末などの各種端末では、人体を直接パネル表面に接触させて操作するタッチパネルが多く用いられている。このタッチパネルの表面は、人体が直接パネル表面に接触することから、傷や汚れがつきやすいので防汚層（有機層）が設けられている。
　防汚層としては、フッ素系樹脂が用いられていることが多い。フッ素系樹脂から構成される膜の形成方法としては、真空蒸着法が知られている（例えば特許文献１）。
日本国特開２０１０－１０６３４４号公報
　特許文献１によれば、真空蒸着法により、効率的に膜質の優れた膜を形成することが可能である。ところが、この膜は、数ｎｍといった極めて薄い膜厚を有するために、膜質を維持するためには膜厚の均一性を維持することが重要である。
　このため、防汚層となる有機層を仕様とされる所定の膜厚より厚めに形成するとともに、その後に除去する工程が必要となっていた。
　また、このため、作業時間が増大し工数が増えるとともに有機層材料のムダが発生するので、これらの製造コストを削減したいという要求があった。
　また、複数枚を１バッチとして処理した際、バッチごとの膜厚にばらつきが発生する可能性があり、このような膜特性の低下に直結する膜厚ばらつきを防止したいという要求があった。
　また、形成された防汚層（有機層）を恒温恒湿雰囲気中に保持する恒温恒湿処理を行う場合には、膜特性を維持することは比較的容易であるが処理時間がかかるため、これを短縮したいという要求があった。
　ただし、このような場合でも、防汚層とその下層との間の密着性を使用状態により低下させないようにする必要がある。あるいは、摺動特性といった膜特性を低下させないようにする必要がある。
　本発明の態様は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．有機層の除去工程を削減し、製造コストの削減を図ること。
２．防汚層となる有機層を形成する膜厚を所定の範囲とするように図ること。
３．複数枚のパネル（基板）を同時に処理した場合でも、膜厚のばらつきを抑えること。
４．バッチ間の膜厚ばらつきを抑制すること。
（１）上記目的を達成するために、本発明の一態様である成膜方法は、基板にフッ素含有樹脂から構成される有機層を形成する成膜方法であって、前記有機層を蒸着膜として形成する蒸着膜形成工程と；前記蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定工程と；前記膜厚の測定結果に基づいて、前記蒸着膜形成工程の条件を修正するようにフィードバックするパラメータを判定する判定工程と；を有する。
（２）上記の成膜方法では、前記基板に予め無機層を形成することができる。
（３）上記の成膜方法では、前記有機層を形成する前に、前記無機層にプラズマを曝すことができる。
（４）上記の成膜方法では、反応性ガスとして水蒸気を用いた反応性スパッタリングにより、前記基板上に前記無機層を形成する絶縁層形成工程を更に含むことができる。
（５）上記の成膜方法では、前記蒸着膜の安定化及び固定化を図るための仕上げ処理工程を更に有することができる。
（６）上記の成膜方法では、前記膜厚測定工程で、光学的に前記膜厚を測定することができる。
（１）本発明の一態様に係る成膜方法は、基板にフッ素含有樹脂から構成される有機層を形成する成膜方法であって、前記有機層を蒸着膜として形成する蒸着膜形成工程と；前記蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定工程と；前記膜厚の測定結果に基づいて、前記蒸着膜形成工程の条件を修正するようにフィードバックするパラメータを判定する判定工程と；を有する。
　この方法によれば、蒸着膜の膜厚を規定値よりも厚くして、後工程で除去する必要がないため、原料使用量を減少することが可能になる。また、処理時間を短縮することが可能となる。
（２）上記の成膜方法は、前記基板に予め無機層が形成されているものに対応することができる。
（３）上記の成膜方法では、前記有機層を形成する前に、前記無機層にプラズマを曝すことができる。
（４）上記の成膜方法は、反応性ガスとして水蒸気を用いた反応性スパッタリングにより、前記基板上に前記無機層を形成する絶縁層形成工程を更に含むことができる。
　本発明の一態様に係る成膜方法は、基板に成膜された無機物から構成される無機層上にフッ素含有樹脂から構成される有機層を形成する成膜方法であって、反応性ガスとして水蒸気を用いた反応性スパッタリングにより、前記基板上に前記無機層を形成する絶縁層形成工程と；次いで前記無機層上に前記有機層を蒸着膜として形成する蒸着膜形成工程と；前記蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定工程と；前記膜厚の測定結果に基づいて、前記蒸着膜形成工程の条件を修正するようにフィードバックするパラメータを判定する判定工程と；を有する。
　この態様によれば、蒸着膜の膜厚を規定値よりも厚くして、後工程で除去する必要がないため、原料使用量を減少することが可能になる。また、処理時間を短縮することが可能となる。
（５）本発明の一態様に係る成膜方法は、前記蒸着膜の安定化及び固定化を図るための仕上げ処理工程を更に有する。この方法によれば、有機層の膜厚のばらつき発生を防止することができる。
　なお、仕上げ処理工程では、蒸着した有機材料を無機層と強固に結び付けるための処理が行われる。仕上げ処理工程では、加水分解（脱アルコール）反応、脱水縮合反応により強固なシロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）が形成される。シロキサン結合の形成は、例えばＦＴＩＲスペクトルの観察によって確認できる。
（６）本発明の一態様に係る成膜方法は、前記膜厚測定工程で、光学的に前記膜厚を測定する。この方法によれば、成膜雰囲気であっても、又は密閉が解除された状態であっても、膜厚を測定して、蒸着膜形成工程の条件を修正するようにフィードバックすることが可能になる。
　本発明の態様によれば、有機層の除去工程を削減し、製造コストの削減を図りつつ、防汚層となる有機層を形成する膜厚を所定の範囲に納め、複数枚のパネル（基板）を同時に処理した場合でも、膜厚のばらつきを抑えて、かつ、バッチ間の膜厚ばらつきを抑制することができる。
本発明の第１実施形態に係る成膜方法で得られた積層構造を示す模式的断面図である。 本発明の第１実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る防汚層形成を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る成膜方法で得られた積層構造を示す模式的断面図である。 本発明の第３実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す模式図である。
　以下、本発明の第１実施形態に係る成膜方法を、図面に基づいて説明する。
　図１は、本実施形態における成膜方法で得られた積層構造を示す模式的断面図であり、図中の符号１は、積層構造である。
　本実施形態の積層構造１は、透明基板２（基板）と、透明基板２上に成膜された無機層３と、無機層３上に積層された防汚層４（有機層）とから構成される。
　透明基板２は、一方面側（無機層３とは逆側）に収容された素子を保護してタッチパネルを構成する。透明基板２の材料としては、例えば、透明樹脂フィルム又はガラス等が挙げられる。透明基板２は、本実施形態ではガラスから構成される。なお、本実施形態における透明基板２は、透過率が１００％のものに限定されず、いわゆる半透明のものも含む。
　無機層３は、防汚層４と透明基板２との密着性を向上させるためのものである。詳しくは後述するが、この無機層３は成膜時に水蒸気を用いた反応性スパッタリングなどで形成される。このことにより防汚層４との密着性が高められる。
　無機層３の表面をプラズマに曝すプラズマ処理工程によりクリーニングすることでエッチングされた状態とすることができる。このことにより、防汚層４との密着性を従来よりも高めることができる。
　無機層３は、無機材料から形成される。無機材料としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｍｇ及びＩｎから選ばれた少なくとも１種の金属の酸化物、酸化窒化物、窒化物が挙げられる。
　具体的には、無機材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム等を含む。これらの１種を単独で、或いは、これらを任意に混合して使用することができる。
　なお、本実施形態では、無機層３は、好ましい透過率を有するＳｉＯ２（酸化ケイ素）膜から構成される。
　無機層３の膜厚は１～１０００ｎｍ、好ましくは５～１５０ｎｍの範囲で適宜設定することができる。無機層３の膜厚が１ｎｍ未満であると、密着性を発現することができないことがある。
　また、無機層３の膜厚が１０００ｎｍを超えると、応力等によるクラックが生じ易くなるとともに、成膜に要する時間が長くなる。
　防汚層４は、フッ素を含む有機層であり、フッ素を含む有機層の一例は、フッ素含有樹脂である。防汚層４は、例えば人体の接触により生じる傷や指紋などからタッチパネルの表面を保護する。
　防汚層４を構成するフッ素系樹脂（フッ素含有樹脂）として、高分子主鎖が、例えば、ＣＦ２＝，－ＣＦ２－，－ＣＦＨ－等の繰り返し単位を有するものが挙げられる。本実施形態では、直鎖構造のパーフルオロポリエーテル基を有するものを用いる。
　また、本実施形態における防汚層４を構成するフッ素系樹脂（フッ素含有樹脂）は、この高分子主鎖の末端にケイ素原子を有する。高分子主鎖末端に位置するケイ素原子には、アルコキシ基が酸素－ケイ素結合により付加されている。
　防汚層４の膜厚は、特に制限するものではないが、０．５ｎｍ～５μｍの範囲で適宜設定することができる。膜厚が０．５μｍ未満であると、充分な汚れ付着防止機能を発現することが困難となることがある。また、膜厚が５μｍを超えると、光透過率の低下等が生じることがある。
　上記の積層構造１は、以下のようにして形成される。
　初めに、ガラス基板である透明基板２上に、無機層３を形成する。無機層３の成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが挙げられる。スパッタリング法としては、ＥＣＲスパッタリング法、反応性スパッタリング法、バイアススパッタリング法、直交電磁界型スパッタリング法等が挙げられる。
　本実施形態では、反応性スパッタリング法を用いる。
　反応性スパッタリングによる成膜条件の一例は、スパッタリングターゲット：Ｓｉターゲット、不活性ガス：Ａｒ、反応性ガス：水蒸気（Ｈ２Ｏ）、Ａｒガス流量：１０～２００ｓｃｃｍ（３０ｓｃｃｍ）、水蒸気流量：１００～４００ｓｃｃｍ（３００ｓｃｃｍ）、投入パワー：１～１２ｋＷ（８ｋＷ）である。
　なお、不活性ガスとしては、スパッタリングにおいて通常用いることができる不活性ガス、例えばＨｅ、Ｎｅ、等を用いてもよい。また、スパッタリングの前にＯ２アッシングなどの前処理を行うこともできる。
　このように本実施形態では無機層３を反応性ガスとして水蒸気を用いた反応性スパッタリング法により形成する。このことで、無機層３の表面に水蒸気に含有されるＯＨが結合する。
　このように無機層３の表面にＯＨが結合することで防汚層４との密着性が向上する。即ち、無機層３上に防汚層４を形成した場合に、防汚層４のフッ素樹脂を構成する高分子主鎖末端に位置するケイ素原子には、アルコキシ基が酸素－ケイ素結合により付加されているが、このアルコキシ基が加水分解されることによりヒドロキシル基となる。そして、このヒドロキシル基と、無機層３表面のＯＨとが脱水縮合反応してシロキサン結合を作る。
　このようにシロキサン結合を作ることで、無機層３と防汚層４とがより強固に結びつき、密着性を向上させることができる。
　この場合、無機層３の表面にＯＨを結合させるには、水蒸気を用いれば、簡易に、かつ、安価に処理を行うことができる。
　例えば、反応性ガスとして酸素を用いた反応性スパッタリングを行って酸化シリコン（酸化ケイ素）層を形成した後に、酸化シリコン（酸化ケイ素）層の表面にＯＨを結合させた場合にも同様の効果を得ることができる。
　一方、本実施形態のように反応性ガスとして水蒸気を用いた反応性スパッタリングにより無機層３を形成することで、工程を一つ少なくすることができ、タクトタイムを減少させることができる。
　本実施形態では、水蒸気のみを反応性ガスとして用いて反応性スパッタリングを行っているが、さらに他の反応性ガスを導入することも可能である。他の反応性ガスの例は、酸素等のＯ含有ガスや、水素等のＨ含有ガスである。
　その後、この無機層３上に防汚層４を形成する。防汚層４の形成方法としては、塗布法、蒸着法等が挙げられるが、本実施形態では蒸着法を用いる。
　蒸着法としては、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法が挙げられるが、本実施形態では所定の圧力状態で蒸着源を加熱して蒸着を行う抵抗加熱蒸着法を用いる。所定の圧力状態とは、１×１０－４～１×１０－２Ｐａである。
　本実施形態では、２×１０－３～４×１０－４Ｐａとなるように保持しながら、加熱手段により２２０℃まで蒸着源としての商品名オプツールＤＳＸ（ダイキン工業株式会社製）を加熱して、厚さ２～４ｎｍ（２ｎｍ）の蒸着膜を形成している。
　次に、形成された蒸着膜の膜厚を測定する。膜厚は、具体的には、エリプソメトリー法など、非接触の光学系測定方式により測定することができる。
　エリプソメトリー法では、エリプソメータ等の測定系によって、物質の表面に光を照射し（入射）、その反射光を測定して、表面で光が反射するときの偏光状態の変化（入射と反射）を観測し、そこから物質に関する情報（膜厚等）を求める。
　続いて、判定工程では、膜厚の測定結果に基づいて、蒸着源の供給量と加熱手段の加熱状態へのフィードバックを行って、蒸着層の膜厚制御を行う。
　具体的には、所定の範囲の許容値に対して測定膜厚が小さい場合には、蒸着量を増加するように蒸着源の供給量を増加するか、加熱手段の設定温度を上昇させる等の制御を行う。一方、許容値に対して測定膜厚が大きい場合には、蒸着量を減少するように蒸着源の供給量を減少させるか、加熱手段の設定温度を下降させる等の制御を行う。
　判定工程でフィードバックするパラメータとしては、加熱温度、加熱時間、材料供給量をあげることができる。
　この後、仕上げ工程として、蒸着膜の安定化及び固定化を図るために、恒温恒湿処理、または、仕上げ加熱処理を行う。
　ここで、恒温恒湿処理は、処理温度：３０～６０℃程度、湿度：６０～９０％程度、時間：２時間程度の処理条件で行うことができる。仕上げ加熱処理は、処理温度：１５０～２５０℃程度、時間：１～５分程度の処理条件で行うことができる。
　本実施形態におけるタッチパネル最表面のカバーガラスとなる積層構造１は、図２に示すように、準備したカバーガラスとなる透明基板（ガラス基板）２にＯ２アッシング等を行う前処理工程Ｓ０１と、スパッタリング法によりＳｉＯ２膜から構成される無機層３を形成するＳｉＯ２スパッタ工程およびＯＨ基を表面に形成する水蒸気スパッタ工程とを含む無機層形成工程Ｓ０２（絶縁層形成工程）と、防汚層形成工程として、防汚層４となるフッ素系樹脂から構成される蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程Ｓ０３と、蒸着された有機物（蒸着膜）の膜厚を測定する膜厚測定工程Ｓ０４と、膜厚の測定結果に基づいて、蒸着膜形成工程Ｓ０３の条件を修正するようにフィードバックするパラメータを判定し、次のバッチあるいは、数回後のバッチにおける蒸着条件を制御する判定工程Ｓ０５と、蒸着膜の安定化及び固定化を図るための仕上げ処理工程Ｓ０６とを有する成膜方法により製造される。
　次に、本実施形態にかかる成膜装置について、図３に基づいて説明する。
　成膜装置１０は、いわゆるインライン式の成膜装置であり、基板に対して所定の処理を行う処理室が複数接続されている。成膜装置１０は、ロードロック室１１と、無機層形成室１２と、防汚層形成室として、防汚層４となる蒸着膜を形成する蒸着室１３と、膜厚測定室１４と、仕上げ処理を行う仕上げ処理室１５と、をこの順で備える。
　なお、成膜装置１０内において、透明基板２は、搬送手段としての搬送トレイにより支持されて搬送される。なお、本実施形態において搬送手段は、透明基板２を載置する搬送トレイと、搬送トレイを移動させる移動手段とから構成される。
　ロードロック室１１には、大気中から透明基板２が搬入される。ロードロック室１１には、図示しない真空ポンプが設けられ、ロードロック室１１内を所定の真空度になるまで真空排気し、その真空度を保持することができるように構成されている。なお、図示しないが各処理室には真空ポンプが設けられて処理室毎に所望の真空度とすることができる。
　無機層形成室１２は、透明基板２に対してスパッタリング法により無機層３（図１参照）を形成するためのものである。無機層形成室１２に搬送された透明基板２は、図示しない搬送手段で基板設置位置１２１に設置される。
　無機層形成室１２には、この基板設置位置１２１に設置された透明基板２に対向するように、スパッタリングターゲット１２２がターゲット支持部１２３により支持されて設置される。ターゲット支持部１２３には、高周波電源１２４が接続されていて、スパッタリングターゲット１２２に電圧を印加できるように構成されている。
　スパッタリングターゲット１２２は、無機層に応じて材料を適宜設定する。本実施形態では、無機層としてＳｉＯ２膜を形成するために、スパッタリングターゲット１２２として金属シリコンターゲットが設置されている。
　また、無機層形成室１２には、不活性ガスが封入された第１ガス封入部１２５が第１バルブ１２６を介して設置されている。第１バルブ１２６の開度を調整することで、第１ガス封入部１２５から所望量の不活性ガスを無機層形成室１２内に導入することができる。
　本実施形態においては、第１ガス封入部１２５には不活性ガスとしてのＡｒガスが封入されている。また、無機層形成室１２には、反応性ガスが封入された第２ガス封入部１２７が第２バルブ１２８を介して設置されている。
　この第２バルブ１２８の開度を調整することで、第２ガス封入部１２７から所望量の反応性ガスを無機層形成室１２内に導入することができる。第２ガス封入部１２７には反応性ガスとしてのＨ２Ｏガスが封入されている。
　防汚層形成室としての蒸着室１３は、蒸着法により透明基板２の無機層上に防汚層４（図１参照）となる蒸着膜を形成するものである。蒸着室（防汚層形成室）１３に搬送された透明基板２は、図示しない搬送手段で基板設置位置１３１に設置される。
　蒸着室１３には、設置された透明基板２に対向するように、蒸着手段１３２が設置されている。蒸着手段１３２は、蒸着方法によるが、本実施形態では、図示しない蒸着源が加熱手段を備えたルツボ中に設置されたものである。
　防汚層形成室としての膜厚測定室１４は、図２に示す膜厚測定工程Ｓ０４で、透明基板２に形成された蒸着膜の膜厚を測定するものである。膜厚測定室１４には、蒸着膜が形成されて基板設置位置１４１に設置された透明基板２の表面に測定光を照射する測定光照射手段１４２と、反射光を観測し偏光状態の変化を測定する検出手段１４３とから構成されるエリプソメータが設けられる。
　検出手段１４３は制御手段Ｃに接続されて測定結果を出力可能として構成されている。制御手段Ｃは、蒸着手段１３２に接続されてその動作条件を制御するとともに、検出手段１４３の出力した膜厚が所定の範囲に収まっているか判断可能として構成されている。
　測定光照射手段１４２と検出手段１４３とは、膜厚測定室１４内に設けられてもよく、また、膜厚測定室１４外部に設けられることもできる。膜厚測定室１４外部に設けられる場合には、図示しない測定用窓部が設けられ、この窓部を介して測定光及び反射光を透過する。
　さらに、膜厚測定室１４は、所定の真空雰囲気に設定されるが、装置外の雰囲気と同等の大気圧等の条件に設定することもできる。
　防汚層形成室としての仕上げ処理室１５は、図２に示す仕上げ処理工程Ｓ０６における仕上げ処理を施すものである。仕上げ処理室１５は、仕上げ処理室１５内の温度条件を設定する温度設定手段１５２や、図示しない処理雰囲気制御手段を備える。
　成膜装置１０における成膜について説明する。
　ロードロック室１１に透明基板２が搬送されると、ロードロック室１１では排気が行われ、ロードロック室１１は真空状態となる。所望の真空状態となった後に、透明基板２は無機層形成室１２に搬送される。
　無機層形成室１２、あるいは、無機層形成室１２に搬送する前の図示しない処理室において、図２における前処理工程Ｓ０１としてＯ２アッシングなどの前処理を行う。
　次いで、無機層形成室１２では、図２における無機層形成工程Ｓ０２として、透明基板２に対して無機層が形成される。
　具体的には、第１バルブ１２６、第２バルブ１２８の開度を調整して第１ガス封入部１２５及び第２ガス封入部１２７から、それぞれ不活性ガス及び反応性ガスを無機層形成室１２に導入するとともに、高周波電源１２４からスパッタリングターゲット１２２に電圧を印加して反応性スパッタリングを開始して、無機層３を形成する。
　次いで、透明基板２が無機層形成室１２から防汚層形成室としての蒸着室１３へ搬送される。蒸着室１３では、図２における蒸着膜形成工程Ｓ０３として、無機層３上に防汚層４となる蒸着膜が形成される。
　具体的には、蒸着手段１３２としてのルツボに貯留されたパーフルオロポリエーテル等の材料（蒸着源）を加熱手段により加熱して、搬送された透明基板２の無機層３の表面に、加熱により蒸発させた材料を付着して防汚層４となる蒸着膜を形成する。
　次いで、透明基板２は膜厚測定室１４へ搬送される。膜厚測定室１４では、図２における膜厚測定工程Ｓ０４として、エリプソメータを用いたエリプソメトリー法により膜厚を測定する。エリプソメータでは、透明基板２の表面に測定光照射手段１４２から測定光を照射し、その反射光を検出手段１４３により観測し、入射光と反射光の偏光状態の変化を測定することで膜厚を測定する。
　膜厚測定工程Ｓ０４の結果に基づき、判定工程Ｓ０５として、制御手段Ｃは、蒸着室１３で形成された蒸着膜の膜厚が所定の範囲の許容値内であり、蒸着室１３における蒸着条件を変更する制御を行うようにフィードバックする必要があるかどうかを判定する。
　制御手段Ｃは、フィードバックの必要有りと判断した場合に、蒸着手段１３２における蒸着源供給量、加熱手段の加熱状態、又は蒸着室１３における透明基板２の処理時間などを変更する。
　具体的には、制御手段Ｃは、許容値に対して測定膜厚が小さい場合には、蒸着室１３における蒸着量を増加するように、蒸着源の供給量を増加するか加熱手段の設定温度を上昇させるか処理時間を長くするといった制御を行うように信号を出力する。
　一方、制御手段Ｃは、許容値に対して測定膜厚が大きい場合には、蒸着室１３における蒸着量を減少するように、蒸着源の供給量を減少させるか加熱手段の設定温度を下降させるか処理時間を短縮するといった制御を行うように信号を出力する。
　制御手段Ｃが、フィードバックの必要なしと判断した場合には、透明基板２は仕上げ処理室１５へ搬送される。仕上げ処理室１５では、図２における仕上げ処理工程Ｓ０６として、蒸着膜の安定化及び固定化を図るために、恒温恒湿処理、または、仕上げ加熱処理をおこなって防汚層４を形成する。
　処理工程Ｓ０６として、処理温度：３０～６０℃程度、湿度：６０～９０％程度、時間：２時間程度の処理条件とする恒温恒湿処理を行う場合には、図４に示すように、加水分解（脱アルコール）反応により蒸着膜となる分子の端部にＯＨ基が形成され（図４（ａ））、そのＯＨ基と無機層３上のＨ基とが水素結合し（図４（ｂ））、その後、脱水縮合反応により強固なシロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）を形成する（図４（ｃ））。
　この後、結合しなかった余剰分の蒸着材料を、ワイピングなどの操作により、除去する除去工程を行うことも可能である。
　仕上げ処理工程Ｓ０６として、処理温度：１５０～２５０℃程度、時間：１～５分程度の仕上げ加熱処理を行う場合には、図４に示す加水分解（脱アルコール）反応、脱水縮合反応により強固なシロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）を形成するとともに、余分な液剤は加熱により飛ばされて除去することが可能である。
　この場合、処理条件を適切に制御すること、および、蒸着膜の膜厚をあらかじめ余剰がほとんどない程度の適正な範囲とすることが必要である。このように、仕上げ加熱工程は、余分な液剤を除去する除去工程をも兼ねている。
　このように防汚層４が形成されたのち、透明基板２は、ロードロック室１１に搬送され、ロードロック室１１において大気開放された後に成膜装置１０から搬出される。
　このようにして、本実施形態では、均一な膜厚を有し膜特性の優れた防汚層４を有する積層構造（防汚層付きタッチパネル用カバーガラス）１を安価にかつ短い時間で形成することができる。
　以下、本発明に係る成膜方法及び成膜装置の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
　図５は、本実施形態における成膜装置を示す模式図であり、図において、符号１Ａは、積層構造である。
　本実施形態にかかる積層構造について、図５を用いて説明する。本実施形態にかかる積層構造１Ａでは、図５に示すように、無機層３Ａが複数層から構成される点が上述した第１実施形態で図１に示した無機層３とは異なる。これ以外の対応する構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態における無機層３Ａは、第１無機層３１と第２無機層３２とが、この順で複数回形成されて構成される。この本実施形態における無機層３Ａは、反射防止層としても機能する。
　無機層３Ａは、複数回形成された無機層３Ａ，３Ｂの上に、第１実施形態に示す無機層３と同じ機能を有する第３無機層３３を含む。第３無機層は、反応性ガスとして水蒸気を用いた反応性スパッタリングにより形成される。
　無機層３Ａの材料としては、上述した無機層３と同一の材料を用いることができる。材料の具体例は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｍｇ及びＩｎである。無機層３Ａの材料は、このうちの一種又は２種以上を含み、かつ、第１無機層３１には第２無機層３２と異なる材料を用いる。
　第１無機層３１には、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム等を用いることができる。第１無機層は、これらのうちの１種又は２種以上を混合して構成される。
　特に、第１無機層３１には、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）を用いることができる。第１無機層３１は、Ｔａ２Ｏ５膜であることが好ましい。
　水蒸気を反応性ガスとして使用して形成される第３無機層３３の材料は、上記材料のいずれでも良いが、好ましくはＳｉＯ２とすることができる。
　なお、本実施形態では、２種の膜を順次重ねて無機層３Ａとしているが、これに限定されず、３種以上の膜を順次重ねてもよい。
　本実施形態における無機層３Ａを形成する場合、各層の成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが挙げられる。スパッタリング法としては、さらに、ＥＣＲスパッタリング法、反応性スパッタリング法、バイアススパッタリング法、直交電磁界型スパッタリング法等が挙げられる。
　本実施形態では、各層を、それぞれ反応性スパッタリング法により形成する。
　無機層３Ａを形成する場合には、例えば、第１無機層３１の形成条件は、スパッタリングターゲット：Ｔａターゲット、スパッタリングガス：Ａｒ＋Ｏ２、Ａｒガス流量：５０～５００ｓｃｃｍ、Ｏ２ガス流量：５０～５００ｓｃｃｍ、投入パワー：１～１０ｋＷである。
　第２無機層３２の形成条件は、例えば、スパッタリングターゲット：Ｓｉターゲット、スパッタリングガス：Ａｒ＋Ｏ２、Ａｒガス流量：５０～５００ｓｃｃｍ、Ｏ２ガス流量：５０～５００ｓｃｃｍ、投入パワー：１～１０ｋＷである。
　水蒸気を反応性ガスとして使用して形成される第３無機層３３の形成条件は、例えば、スパッタリングターゲット：Ｓｉターゲット、スパッタリングガス：Ａｒ＋Ｈ２Ｏ、Ａｒガス流量：１０～２００ｓｃｃｍ、Ｈ２Ｏガス流量：１００～４００ｓｃｃｍ、投入パワー：１～１２ｋＷである。
　本実施形態では、第１無機層３１の形成条件は、スパッタリングターゲット：Ｔａターゲット、スパッタリングガス：Ａｒ＋Ｏ２、Ａｒガス流量：１００ｓｃｃｍ、Ｏ２ガス流量：３００ｓｃｃｍ、投入パワー：８ｋＷである。
　第２無機層３２の形成条件は、スパッタリングターゲット：Ｓｉターゲット、スパッタリングガス：Ａｒ＋Ｏ２、Ａｒガス流量：５０ｓｃｃｍ、Ｏ２ガス流量：２００ｓｃｃｍ、投入パワー：８ｋＷである。
　第３無機層３３の形成条件は、スパッタリングターゲット：Ｓｉターゲット、スパッタリングガス：Ａｒ＋Ｈ２Ｏ、Ａｒガス流量：３０ｓｃｃｍ、Ｈ２Ｏガス流量：３００ｓｃｃｍ、投入パワー：８ｋＷである。
　このような積層構造１Ａを形成する成膜装置について、図６を用いて説明する。
　本実施形態にかかる成膜装置２０は、中央部に回転ドラム２１が設けられている。この回転ドラム２１には、複数枚の透明基板２が設けられる。即ち、本実施形態における成膜装置２０では、回転ドラム２１が基板設置部として機能するように構成されている。回転ドラム２１は、回転可能であり、回転ドラム２１の表面に設置された複数の透明基板２に対して、各処理が行われる。
　成膜装置２０は、図示しない真空ポンプが設けられており、これにより成膜装置２０内を所望の真空度とすることができる。
　成膜装置２０は、さらに内部が複数の処理室に区切られている。本実施形態では、成膜装置２０は、その周方向に、第１層形成室２２と、第２層形成室２３と、防汚層形成室としての蒸着室２４と、膜厚測定室２５とに区切られている。
　第１層形成室２２と第２層形成室２３とは互いに対向する位置にある。蒸着室２４と膜厚測定室２５とは互いに対向する位置にある。蒸着室（防汚層形成室）２４は、弟１層形成室２２と第２層形成室２３との間にある。膜厚測定室２５は、弟１層形成室２２と第２層形成室２３との間にある。
　第１層形成室２２と、第２層形成室２３はそれぞれ、スパッタリング法により第１無機層３１および第２無機層３２（図５参照）を形成することができるように構成されている。すなわち、第１層形成室２２では、スパッタリング法により第１無機層３１を形成し、第２層形成室２３では、スパッタリング法により第２無機層３２を形成する。
　第１層形成室２２には、一対の第１層用スパッタリングターゲット２２１が、それぞれ一対のターゲット支持部２２２に支持されて設置されている。ターゲット支持部２２２には、高周波電源２２３が接続されている。これにより、一対の第１層用スパッタリングターゲット２２１には、それぞれ互いに正負反対の電圧が印加される。
　第１層形成室２２には、不活性ガスが封入された第３ガス封入部２２４が第３バルブ２２５を介して接続されている。第１層形成室２２には、反応性ガスが封入された第４ガス封入部２２６が第４バルブ２２７を介して接続されている。
　本実施形態では、第３ガス封入部２２４には、不活性ガスとしてのＡｒガスが封入されており、第４ガス封入部には反応性ガスとしてのＯ２ガスが封入されている。
　第２層形成室２３には、一対の第２層用スパッタリングターゲット２３１が、それぞれ一対のターゲット支持部２３２に支持されて設置されている。ターゲット支持部２３２には、高周波電源２３３が接続されている。
　第２層形成室２３には、不活性ガスが封入された第５ガス封入部２３４が第５バルブ２３５を介して接続されている。第２層形成室２３には、反応性ガスが封入された第６ガス封入部２３６が第６バルブ２３７を介して接続されている。第２層形成室２３には、反応性ガスが封入された第７ガス封入部２３８が第７バルブ２３９を介して接続されている。
　本実施形態では、第５ガス封入部２３４には、不活性ガスとしてのＡｒガスが封入されており、第６ガス封入部２３６には反応性ガスとしてのＯ２ガスが封入されている。
　第７ガス封入部２３８には反応性ガスとしての水蒸気Ｈ２Ｏガスが封入されるか、水蒸気発生源が設けられている。水蒸気Ｈ２Ｏガス供給部として構成される第７ガス封入部２３８と第７バルブ２３９はＳｉターゲット側に設けられる。
　蒸着室（防汚層形成室）２４には、蒸着手段２４１が設置されている。蒸着手段２４１は、蒸着方法によるが、本実施形態では、第１実施形態における蒸着室１３に対応するものとされ、図示しない蒸着源が加熱手段を備えたルツボ中に設置されたものである。
　防汚層形成室としての膜厚測定室２５は、透明基板２に形成された蒸着膜の膜厚を測定するものである。膜厚測定室２５には、蒸着膜が形成された透明基板２の表面に測定光を照射する測定光照射手段２５２と、反射光を観測し偏光状態の変化を測定する検出手段２５３とで構成されるエリプソメータが設けられる。
　検出手段２５３は制御手段Ｃ１に接続されて、測定結果を制御手段Ｃ１に出力可能として構成されている。制御手段Ｃ１は、蒸着手段２４１に接続されてその動作条件を制御するとともに、検出手段２５３の出力した膜厚が所定の範囲に収まっているかを判断可能として構成されている。
　膜厚測定室２５は、ロードロック室を兼ねることができる。
　この場合には、測定光照射手段２５２と検出手段２５３とは、膜厚測定室２５外部に設けられることもできる。その際、ロードロック室２５を解放して測定を行うことも可能であるし、図示しない測定用窓部が設けられ、この窓部を介して測定光反射光を透過させて測定することもできる。
　このように、膜厚測定室２５は、所定の真空雰囲気に設定されるが、装置外の雰囲気と同等の大気圧等の条件に設定することもできる。
　また、蒸着室（防汚層形成室）２４には、第１実施形態における仕上げ処理室１５に対応して、仕上げ処理を施すことができる構成とされ、図示しないが、蒸着室（仕上げ処理室）２４内の温度条件を設定する温度設定手段や、処理雰囲気制御手段を備えることができる。また、仕上げ処理室（防汚層形成室）として、独立した処理室を蒸着室２４とは別に設けることもできる。
　成膜装置２０における成膜について説明する。成膜装置２０に複数の透明基板２が搬送され、搬送された透明基板２は、回転ドラム２１にそれぞれ所定の間隔をあけて設置される。
　その後、成膜装置２０内は排気が行われ、所望の真空状態となる。真空状態となった後に、回転ドラム２１の回転が開始される。回転ドラム２１は、全ての透明基板２に対して全ての膜の成膜が完了するまで一方向に回転し続ける。
　初めに、第１層形成室２２で酸素を用いた反応性スパッタリングが実施されて透明基板２にＴａ２Ｏ５膜である第１無機層３１を形成する。次いで第２無機層３２（図５参照）の形成が始まる。即ち、第２層形成室２３でＯ２ガスを用いた反応性スパッタリング法が実施されて透明基板２に第２無機層３２を形成する。
　このようにして各透明基板２の第１無機層３１上に第２無機層３２を形成すると、再度第１層形成室２２においてスパッタリングが開始されて、第２無機層３２上に第１無機層３１が形成される。そして、第１無機層３１及び第２無機層３２をこの順で順次積層し、これを所定回数繰り返す。
　第１無機層３１及び第２無機層３２を形成し終わったら、その後、水蒸気を反応性ガスとして使用する第３無機層３３を形成することで、無機層３Ａ（図５参照）が形成される。
　その後、無機層３Ａ上に防汚層４（図５参照）を形成する。具体的には、蒸着室（防汚層形成室）２４において蒸着手段２４１の材料（蒸着源）の加熱を開始して、透明基板２の無機層３Ａ上に、加熱により蒸発させた材料を蒸着膜として付着する。
　その後、回転ドラムを停止させ、膜厚測定室２５において、エリプソメータを用いて、透明基板２の表面に測定光照射手段２５２から測定光を照射し、透明基板２の表面からの反射光を検出手段２５３により観測し、偏光状態の変化を測定することで、蒸着膜の膜厚を測定する。
　この膜厚測定工程Ｓ０４の結果に基づき、判定工程０５として、制御手段Ｃ１は、蒸着室２４で形成された蒸着膜の膜厚が所定の範囲とされる許容値内であるかどうかを判定する。換言すれば、制御手段Ｃ１は、蒸着室２４における蒸着条件を変更する制御を行うようにフィードバックする必要があるかどうかを判定する。
　制御手段Ｃ１は、フィードバックの必要有りと判断した場合に、蒸着手段２４１における蒸着源供給量、あるいは、加熱手段の加熱状態、蒸着室２４における透明基板２の処理時間などを変更する。具体的には、制御手段Ｃ１は、第１実施形態における制御手段Ｃに対応するものとして構成される。
　制御手段Ｃ１が、フィードバックの必要なしと判断した場合には、透明基板２が蒸着室（仕上げ処理室）２４へ搬送される。蒸着室（仕上げ処理室）２４では、仕上げ処理工程Ｓ０６として、蒸着膜の安定化及び固定化を図るために、仕上げ加熱処理をおこなって防汚層４を形成する。
　防汚層４が形成されたのち、成膜装置２０は大気開放されて、防汚層４が成膜された透明基板２は、成膜装置２０から搬出される。
　このようにして、本実施形態の成膜装置２０では、第２層形成室２３で反応性ガスとして水蒸気を用いて反応性スパッタリングを行うことで、簡易に無機層３３の表面に水蒸気中のＯＨを付着させることができる。これにより無機層３Ａと防汚層４との密着性を向上させることができる。
　以下、実験例により本発明の実施形態についてより詳細に説明する。
（実験例１）
　実施形態１にかかる成膜装置により、防汚層４となる蒸着膜の膜厚が５ｎｍとなるように蒸着した後、仕上げ工程を行わず、積層構造１を形成した。なお、記載のない条件については実施形態１に記載したものに対応する条件とした。
（実験例２）
　実験例１とは、仕上げ工程として、恒温恒湿炉における温度：４０℃、湿度：８０％、時間：２時間の処理を行った点以外は全て同一の条件で積層構造を形成した。
（実験例３）
　実験例１とは、仕上げ工程として、恒温恒湿炉における温度：４０℃、湿度：８０％、時間：２時間の処理を行い、その後、除去工程として積層構造１の表面をワイピングした点以外は全て同一の条件で積層構造１を形成した。
（実験例４）
　実験例１とは、仕上げ工程として、真空中で温度：１７０℃、時間：４分の除去工程としての加熱処理を行った点以外は全て同一の条件で積層構造を形成した。
（実験例５）
　実験例１とは、蒸着膜の膜厚が３ｎｍとなるように蒸着した点以外は全て同一の条件で積層構造を形成した。
（実験例６）
　実験例１とは、蒸着膜の膜厚が３ｎｍとなるように蒸着した点、および、仕上げ工程として、恒温恒湿炉における温度：４０℃、湿度：８０％、時間：２時間の処理を行った点以外は全て同一の条件で積層構造を形成した。
（実験例７）
　実験例１とは、蒸着膜の膜厚が３ｎｍとなるように蒸着した点、および、仕上げ工程として、恒温恒湿炉における温度：４０℃、湿度：８０％、時間：２時間の処理を行い、その後、除去工程として積層構造１の表面をワイピングした点以外は全て同一の条件で積層構造１を形成した。
（実験例８）
　実験例１とは、蒸着膜の膜厚が３ｎｍとなるように蒸着した点、および、仕上げ工程として、真空中で温度：１７０℃、時間：４分の除去工程としての加熱処理を行った点以外は全て同一の条件で積層構造を形成した。
　これらの表面を観察するとともに、耐久試験として次のような摺動試験を行った。
　耐久試験は、各積層構造の防汚層表面を、荷重（１０００ｇ／ｃｍ２）をかけたスチールウールで摺勤し、摩耗した後に防汚層表面に水滴を落とし、この水滴の接触角が１０５°以下になった場合の摺動回数を測定したものである。即ち、摺動回数が多いほど、防汚層が剥がれにくく、密着性が高いことを示す。
　実験例１：０回
　実験例２：３０００回
　実験例３：３０００回
　実験例４：３０００回
　実験例５：０回
　実験例６：３０００回
　実験例７：３０００回
　実験例８：３０００回
　これらの結果から、蒸着膜の膜厚を３ｎｍ程度とねらい膜厚程度にして、仕上げ処理を行うことで、摺動耐性といった膜特性を向上することができることがわかる。また、これらの結果から、仕上げ処理として加熱処理を行うことで、極めて短時間に摺動耐性といった膜特性を向上することができることがわかる。
　本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、成膜装置は第１実施形態及び第２実施形態に挙げたものに限定されず、各実施形態の成膜方法を実施することができるものであればよい。
　例えば、一つの成膜装置内に、本実施形態におけるプラズマ処理室に設けられたプラズマ処理手段、蒸着手段を設け、基板をこれらに対向するようにして設置することができるように構成してもよい。
　また、第２実施形態にかかる成膜装置２０では、第１層形成室２２と第２層形成室２３とが互いに対向するように設けたが、これに限定されず、例えば隣接するように設けてもよい。
　また、第２実施形態では、二つのスパッタリングターゲット間に高周波電圧を印加したが、このようないわゆるデュアル式のスパッタリング方法に限られない。
　第２実施形態で無機層３Ａとして反射防止層としても機能する膜を挙げたが、これに限定されず、他の光学機能膜であってもよい。
　上述した実施形態では、有機層として防汚層を形成したが、有機層の機能としては防汚性に限定されない。
１、１Ａ…積層構造
２…透明基板
３、３Ａ…無機層
４…防汚層
１０…成膜装置
１１…ロードロック室
１２…無機層形成室
１３…蒸着室（防汚層形成室）
１４…膜厚測定室
１５…仕上げ処理室
２０…成膜装置
２１…回転ドラム
２２…第１層形成室
２３…第２層形成室
２４…蒸着室（防汚層形成室、仕上げ処理室）
２５…膜厚測定室
３１…第１無機層
３２…第２無磯層
３３…第３無磯層
Ｓ０２…無機層形成工程（絶縁層形成工程）
Ｓ０３…蒸着膜形成工程
Ｓ０４…膜厚測定工程
Ｓ０５…判定工程
Ｓ０６…仕上げ処理工程

Claims (7)

  1. 　基板にフッ素含有樹脂から構成される有機層を形成する成膜方法であって、
    　前記有機層を蒸着膜として形成する蒸着膜形成工程と；
    　前記蒸着膜の膜厚を測定する膜厚測定工程と；
    　前記膜厚の測定結果に基づいて、前記蒸着膜形成工程の条件を修正するようにフィードバックするパラメータを判定する判定工程と；
    　を有することを特徴とする成膜方法。
  2. 　請求項１記載の成膜方法であって、
    　前記基板に予め無機層が形成されていることを特徴とする成膜方法。
  3. 　請求項２記載の成膜方法であって、
    　前記有機層を形成する前に、前記無機層にプラズマを曝すことを特徴とする成膜方法。
  4. 　請求項３記載の成膜方法であって、
    　反応性ガスとして水蒸気を用いた反応性スパッタリングにより、前記基板上に前記無機層を形成する絶縁層形成工程
    　を更に含むことを特徴とする成膜方法。
  5. 　前記蒸着膜の安定化及び固定化を図るための仕上げ処理工程を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の成膜方法。
  6. 　前記膜厚測定工程で、光学的に前記膜厚を測定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の成膜方法。
  7. 　前記膜厚測定工程で、光学的に前記膜厚を測定することを特徴とする請求項５に記載の成膜方法。
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