JP2568725B2 - Fabrication method of maskless patterned thin film - Google Patents
Fabrication method of maskless patterned thin filmInfo
- Publication number
- JP2568725B2 JP2568725B2 JP2076060A JP7606090A JP2568725B2 JP 2568725 B2 JP2568725 B2 JP 2568725B2 JP 2076060 A JP2076060 A JP 2076060A JP 7606090 A JP7606090 A JP 7606090A JP 2568725 B2 JP2568725 B2 JP 2568725B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- solvent
- carrier gas
- particles
- atomized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高能率で精度の高い新規な薄膜作製方法に
関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel method for producing a thin film with high efficiency and high accuracy.
従来の技術 従来、高能率な膜形成方法としては、塗装、塗工によ
る方法があり、中でも静電塗装、電着塗装、粉体塗装等
は近年発達した方法である。2. Description of the Related Art Conventionally, high-efficiency film forming methods include coating and coating methods. Among them, electrostatic coating, electrodeposition coating, powder coating and the like are methods developed in recent years.
一方、蒸着、スパッタリングなどの方法は原子オーダ
までの精度の高い方法が多く開発されている。On the other hand, many methods such as evaporation and sputtering have been developed with high accuracy down to the atomic order.
また、プラズマ重合、蒸着重合法、反応性スパッタ、
CVDなどの化学反応を利用する反応性薄膜形成法もあ
る。Also, plasma polymerization, vapor deposition polymerization, reactive sputtering,
There is also a reactive thin film forming method utilizing a chemical reaction such as CVD.
発明が解決しようとする課題 上記のように静電塗装、電着塗装、粉体塗装などの塗
装による方法は、大気中でできる高能率な方法である
が、薄膜形成には精度が低く薄膜を均一に形成できない
上、別に乾燥工程を必要とするという課題があった。Problems to be Solved by the Invention As described above, methods of coating such as electrostatic coating, electrodeposition coating, and powder coating are highly efficient methods that can be performed in the air. There has been a problem that it cannot be formed uniformly and a separate drying step is required.
一方、蒸着、スパッタリング、反応性薄膜形成法など
の方法は、真空を必要とし時間がかかり高能率にならな
いという課題のほか、原料の100％有効利用の面でも経
済性に乏しく多くの課題があった。また、複合組成より
なるソースを用いたときはソースと同一組成でガス化で
きないという欠点があった。On the other hand, methods such as vapor deposition, sputtering, and reactive thin film formation require a vacuum, take time and do not become highly efficient, and are also economically poor and have many problems in terms of 100% effective utilization of raw materials. Was. Further, when a source having a composite composition is used, there is a disadvantage that gasification cannot be performed with the same composition as the source.
そこで本発明は、高能率で精度の高い新規な薄膜作製
方法を提供することを目的としている。Therefore, an object of the present invention is to provide a novel thin film manufacturing method with high efficiency and high accuracy.
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、キャリヤガス
を満たした空間中に、薄膜形成物質またはその前駆体を
含有する溶液または懸濁液をノズルより噴射させてなる
霧化手段により霧化し、前記霧化粒子を電気的手段によ
って帯電させ飛翔方向を制御し、かつ溶媒トラップ手段
によって前記キャリヤガス中の溶媒蒸気分圧を低減させ
前記霧化粒子中の溶媒量を飛翔中に制御し、加熱された
対極ターゲット上に付着させてなるマスクレスパターン
化薄膜の作製方法を提供する。Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present invention provides a method in which a solution or suspension containing a thin film forming substance or a precursor thereof is sprayed from a nozzle into a space filled with a carrier gas. Atomization is performed by atomization means, the atomized particles are charged by electric means to control the flight direction, and the solvent trapping means reduces the solvent vapor partial pressure in the carrier gas to reduce the amount of solvent in the atomized particles. Provided is a method for producing a maskless patterned thin film which is controlled during flight and deposited on a heated counter electrode target.
作用 本発明の薄膜作製方法は、次のような作用を持つ。Function The thin film manufacturing method of the present invention has the following function.
ａ）真空中でソースから原子・分子を蒸発やイオン衝撃
によって飛翔させる方法ではなく、霧化手段によってキ
ャリヤガス中に液体微粒子を飛翔させる方法よりなる。
それ故、ソースの液体が溶液、分散液（懸濁液）のよう
な多成分液体であっても、蒸発現象と異なりソースと同
一組成の微粒子を飛翔させることができ、また分散質が
多成分錯体であっても錯体を壊さず、分解することなく
その組成で飛翔させることができる。a) The method does not fly the atoms and molecules from the source by evaporation or ion bombardment in a vacuum, but the method of flying liquid fine particles into the carrier gas by atomizing means.
Therefore, even if the source liquid is a multi-component liquid such as a solution or a dispersion (suspension), unlike the evaporation phenomenon, it is possible to fly fine particles having the same composition as the source, and the dispersoid is a multi-component liquid. Even if it is a complex, it can fly with its composition without breaking or decomposing the complex.
ｂ）霧化手段によって飛翔するため、飛翔に熱が必ずし
も必要でなく薄膜形成物質がきわめて熱損傷なく飛翔す
る。b) Since the air flies by the atomizing means, heat is not necessarily required for the flight, and the thin film forming material flies without any thermal damage.
ｃ）キャリヤガス中に常圧で飛翔させる事ができること
から工業的にも能率的なシステムを構成できる。霧化さ
れた微粒子はインクジェット法と同様な技術で帯電さ
せ、方向制御を容易にする事ができる。c) Since it can fly at normal pressure in the carrier gas, an industrially efficient system can be constructed. The atomized fine particles can be charged by the same technology as the ink jet method, and the direction can be easily controlled.
ｄ）霧化粒子を電気的手段によって帯電させ飛翔方向を
制御するため、対極ターゲットには静電気力により衝突
するため付着力が強い上、飛翔粒子ターゲット上の薄膜
は飛翔粒子と同一極性に帯電していることで、その静電
斥力によって膜厚の薄いピンホールの箇所に優先的に付
着し均一な薄膜を形成するため、誘電体薄膜に有用であ
る。d) Since the atomization particles are charged by electric means to control the flight direction, they collide with the counter electrode target by electrostatic force, so that they have strong adhesion and the thin film on the flight particle target is charged to the same polarity as the flight particles. This is useful for a dielectric thin film because the electrostatic repulsive force preferentially adheres to a pinhole having a small thickness to form a uniform thin film.
実施例 本発明の薄膜作製方法は、キャリヤガスを満たした空
間中に、薄膜形成物質またはその前駆体を含有する溶液
または懸濁液を霧化手段により霧化し、前記霧化粒子を
電気的手段によって帯電させ飛翔方向を制御し、かつ溶
媒トラップ手段によって前記キャリヤガスの溶媒蒸気分
圧を低減させ前記霧化粒子中の溶媒量を飛翔中に制御
し、加熱された対極ターゲット上に薄膜を形成する方法
である。The thin film production method of the present invention is characterized in that a solution or suspension containing a thin film forming substance or a precursor thereof is atomized by an atomizing means in a space filled with a carrier gas, and the atomized particles are electrically To control the flight direction, and reduce the solvent vapor partial pressure of the carrier gas by the solvent trapping means to control the amount of solvent in the atomized particles during flight, forming a thin film on the heated counter electrode target. How to
本発明の薄膜作製方法は、キャリヤガスを満たしたほ
ぼ常圧の空間中で行われる方法であるため連続装置が容
易であり工業的価値の高い方法である。本発明は気相形
成法の困難な高分子やセラミックスにも容易に適用でき
るという特徴がある。The method for producing a thin film of the present invention is a method carried out in a space at almost normal pressure filled with a carrier gas, so that a continuous apparatus is easy and has high industrial value. The present invention is characterized in that it can be easily applied to polymers and ceramics for which the vapor phase formation method is difficult.
ソース液体に高分子溶液を用いればピンホールレスの
均一な高分子薄膜を作製でき、優れた誘電体膜、絶縁体
膜、不働態膜として利用できる。If a polymer solution is used as the source liquid, a pinhole-less uniform polymer thin film can be prepared, and can be used as an excellent dielectric film, insulator film, or passive film.
また、薄膜形成物質またはその前駆体を含有する無機
微粒子の懸濁液を用いれば、真空中で蒸発分子よりクラ
スタを生成させイオン化するクラスタイオンビーム法の
ような薄膜形成ができる上、クラスタイオンビーム法よ
り多種類の材料を容易に飛翔させることができ、高能率
な薄膜作製システムを構成できる。In addition, if a suspension of inorganic fine particles containing a thin film-forming substance or its precursor is used, a thin film can be formed as in a cluster ion beam method in which clusters are generated from vaporized molecules in a vacuum and ionized, and a cluster ion beam is used. It is possible to fly many kinds of materials more easily than by the method, and a highly efficient thin film production system can be configured.
この場合の霧化粒子はマルチクラスタ粒子とでも言う
クラスタ粒子の凝集体が飛翔中に形成される。これは多
孔質薄膜の形成に有用である。In the case of the atomized particles in this case, aggregates of cluster particles, also called multi-cluster particles, are formed during flight. This is useful for forming a porous thin film.
また本発明の方法は、単に塗料のような様々の種類の
溶液もしくは懸濁液をソースとして用いることができる
だけに留まらず、溶質もしくは分散質としてあらゆる種
類の分子、粒子を用いることができる。In addition, the method of the present invention can use not only a variety of types of solutions or suspensions such as paints as a source but also all types of molecules and particles as a solute or a dispersoid.
懸濁液の場合には、平均粒径50nm以下の無機超微粒子
の懸濁液でコロイド溶液である方が、沈降などの組成変
動がなく適している。In the case of a suspension, a suspension of inorganic ultrafine particles having an average particle diameter of 50 nm or less and a colloidal solution are more suitable because there is no fluctuation in composition such as sedimentation.
本発明のキャリヤガスには、窒素、酸素、不活性気
体、反応性気体およびこれらの混合気体のいずれを用い
てもよいが、その溶媒蒸気分圧が低いことが必要で、溶
媒蒸気と親和性が良く飽和溶媒蒸気圧の高いキャリヤガ
スを選択するのがよい。As the carrier gas of the present invention, any of nitrogen, oxygen, an inert gas, a reactive gas, and a mixed gas thereof may be used. It is better to select a carrier gas which has a good saturated solvent vapor pressure.
第３図に示したように飛翔した霧化粒子３は、飛翔中
に溶媒もしくは分散媒を蒸発して、濃縮液体状→泥状→
固体（クラスタ）状の粒子へと変化する。As shown in FIG. 3, the atomized particles 3 that have flown evaporate the solvent or the dispersion medium during the flight, and become a concentrated liquid → mud →
It changes to solid (cluster) -like particles.
その飛翔粒子は帯電手段によって帯電されているの
で、イオン化クラスタとなって加熱された対極ターゲッ
トに衝突し、薄膜として膜形成する。Since the flying particles are charged by the charging means, they collide with the heated counter electrode target as ionized clusters to form a thin film.
対極ターゲットに衝突する粒子の大きさは、ソース溶
液もしくは分散液の濃度、霧化粒径、溶媒の飛翔中の蒸
発量などにより制御できる。The size of the particles colliding with the counter electrode target can be controlled by the concentration of the source solution or dispersion, the atomized particle size, the evaporation amount of the solvent during flight, and the like.
飛翔中に霧化粒子の溶媒、分散媒を効率的に蒸発させ
るためには、飛翔空間の温度が高く、低い溶媒蒸気分圧
であることが望ましい。In order to efficiently evaporate the solvent and dispersion medium of the atomized particles during flight, it is desirable that the temperature of the flight space be high and the solvent vapor partial pressure be low.
しかし、この帯電手段によって、全ての飛翔粒子が帯
電できるというわけではなく、中性霧化粒子も第１図の
ように結果的に混在していてもよい。However, not all flying particles can be charged by this charging means, and neutral atomized particles may eventually be mixed as shown in FIG.
キャリヤガスが、霧化粒子の電界による飛翔制御方向
と同一方向に流された場合には、霧化粒子がキャリヤガ
スに乗って方向制御され、ソース材料の無駄がなく薄膜
形成できる。When the carrier gas is caused to flow in the same direction as the flight control direction of the atomized particles by the electric field, the direction of the atomized particles is controlled by riding on the carrier gas, and a thin film can be formed without waste of the source material.
また溶媒蒸気分圧を低減させるための溶媒トラップを
通過したキャリヤガスは、温度と流量を制御された後循
環され、この温度と流量の条件により溶媒蒸発速度が制
御できる。The carrier gas that has passed through the solvent trap for reducing the solvent vapor partial pressure is circulated after the temperature and the flow rate are controlled, and the solvent evaporation rate can be controlled by the conditions of the temperature and the flow rate.
このようにキャリヤガスを、霧化粒子の電界による飛
翔制御方向と同一方向に流し、霧化粒子をキャリヤガス
に乗せて方向制御することのできることも大きな特徴で
ある。As described above, the carrier gas flows in the same direction as the flight control direction of the atomized particles by the electric field, and the direction of the atomized particles can be controlled by placing the atomized particles on the carrier gas.
さらに飛翔粒子が薄膜の前駆体である場合は、加熱さ
れたターゲット上で化学反応（分解、酸化など）し、反
応生成物が薄膜を形成する。Further, when the flying particles are a precursor of a thin film, they undergo a chemical reaction (decomposition, oxidation, etc.) on a heated target, and a reaction product forms a thin film.
従って本発明は、反応性薄膜の作製方法としても用い
ることができる。Therefore, the present invention can also be used as a method for producing a reactive thin film.
この場合キャリヤガスには、酸素、水素など反応性気
体を適時用いればよい。In this case, a reactive gas such as oxygen or hydrogen may be appropriately used as the carrier gas.
この場合の薄膜は表面活性な膜となるため、触媒膜に
有用である。The thin film in this case is a surface active film, and thus is useful as a catalyst film.
また熱硬化性のプレポリマ溶液を本発明の方法で飛翔
させ、加熱されたターゲット上で熱硬化させることによ
り樹脂薄膜を形成する目的にも、本発明は優れた方法で
ある。The present invention is also an excellent method for the purpose of forming a resin thin film by flying a thermosetting prepolymer solution by the method of the present invention and thermosetting on a heated target.
霧化手段には、スプレー法、超音波法、静電気法、加
熱バブル法などがあるが、中でも超音波法、静電気法、
加熱バブル法によるインクジェットヘッドが最も適して
いる。これらはヘッドのノズル内の液体を各々超音波、
クーロン力、加熱による発生バブルによって押しだし飛
翔させるものである。The atomization means includes a spray method, an ultrasonic method, an electrostatic method, a heating bubble method, and the like. Among them, an ultrasonic method, an electrostatic method,
The inkjet head by the heating bubble method is most suitable. These ultrasonic waves each liquid in the nozzle of the head,
It is pushed out by a bubble generated by Coulomb force and heating.
これらの霧化手段として、マルチヘッド（マルチソー
ス）も容易に作ることができる。As these atomizing means, a multi-head (multi-source) can also be easily produced.
また、強誘電体よりなる電歪素子を用いて、超音波加
湿器のようにミストを発生させる方法もある。There is also a method of generating a mist like an ultrasonic humidifier using an electrostrictive element made of a ferroelectric substance.
帯電手段は、インクジェット法やイオンビーム法では
一般的な公知手段で、コロナ放電や紫外レーザによる電
子放出等の手段がある。The charging means is a generally known means in the ink jet method or the ion beam method, and includes means such as corona discharge and electron emission by an ultraviolet laser.
対極ターゲットは飛翔粒子電荷と逆極性の電極を用い
る。As the counter electrode target, an electrode having a polarity opposite to that of the flying particle charge is used.
このように電場下での薄膜形成ができることから、本
発明は双極子が同一方向に配向した強誘電性薄膜の作製
にも有用である。Since a thin film can be formed under an electric field, the present invention is also useful for producing a ferroelectric thin film in which dipoles are oriented in the same direction.
キャリヤガスの溶媒蒸気分圧を低減させる手段として
は、溶媒の融点以下の温度に設定されたトラップが最も
簡単で効率的である。As a means for reducing the solvent vapor partial pressure of the carrier gas, a trap set at a temperature equal to or lower than the melting point of the solvent is the simplest and most efficient.
この溶媒トラップを通過したキャリヤガスは、温度と
流量を制御した後循環されるが、これらの条件が飛翔粒
子の溶媒蒸発速度を左右する。The carrier gas passing through the solvent trap is circulated after controlling the temperature and the flow rate, and these conditions affect the solvent evaporation rate of the flying particles.
なおトラップされた溶剤は繰り返し利用できる。 The trapped solvent can be used repeatedly.
本発明の薄膜は、先に述べた誘電体薄膜、触媒膜のほ
か、接着膜、光機能膜、超伝導薄膜、メモリー薄膜、半
導体薄膜など多種の目的に有用である。The thin film of the present invention is useful for various purposes such as an adhesive film, an optical functional film, a superconducting thin film, a memory thin film, and a semiconductor thin film in addition to the above-described dielectric thin film and catalyst film.
以下、本発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説
明する。Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
実施例１ 第１図のように窒素キャリヤガスを満たしたチャンバ
ー（空間）11中に、セラミックス電歪素子を有する超音
波式インクジェットヘッド１により、アクリル系の水性
ディスパージョン塗料を霧化し、霧化粒子３をコロナ放
電させた空間２を通過させて帯電させ、加速電界８及び
８−１により飛翔方向を制御した。Example 1 As shown in FIG. 1, an acrylic water-based dispersion paint is atomized into a chamber (space) 11 filled with a nitrogen carrier gas by an ultrasonic ink-jet head 1 having a ceramic electrostrictive element. The particles 3 were charged by passing through the space 2 subjected to corona discharge, and the flight direction was controlled by the acceleration electric fields 8 and 8-1.
溶媒トラップ手段10を設けて前記キャリヤガスの溶媒
蒸気分圧を低減させ、前記霧化粒子中の溶媒量を飛翔中
に制御し、150℃に加熱された対極ターゲット７上に付
着させ薄膜を得た。A solvent trap means 10 is provided to reduce the solvent vapor partial pressure of the carrier gas, control the amount of the solvent in the atomized particles during flight, and deposit the thin film on the counter electrode target 7 heated to 150 ° C. Was.
溶媒トラップを通過したキャリヤガス９は、温度と流
量を制御されて後循環した。The carrier gas 9 passed through the solvent trap was circulated after the temperature and the flow rate were controlled.
こうして得た薄膜の膜厚は１μｍで、その耐電圧は51
06V/cmと高かった。The thin film thus obtained has a thickness of 1 μm and a withstand voltage of 51 μm.
It was as high as 06V / cm.
実施例２ 第２図に本発明の別の実施例の装置の構成を示す。Embodiment 2 FIG. 2 shows the configuration of an apparatus according to another embodiment of the present invention.
この装置は連続装置とし、液体ソースタンク13から材
料を供給し、長尺状の基板16上に薄膜を形成する装置と
した。This apparatus is a continuous apparatus in which a material is supplied from a liquid source tank 13 and a thin film is formed on a long substrate 16.
窒素キャリヤガスを満たしたチャンバー11中に、静電
式のインクジェットヘッド１により、接着性ポリイミド
ワニスを霧化し、霧化粒子をコロナ放電させた空間２を
通過させて帯電させ、飛翔方向を制御した。The adhesive polyimide varnish was atomized by the electrostatic inkjet head 1 in the chamber 11 filled with the nitrogen carrier gas, and the atomized particles were charged by passing through the corona-discharged space 2 to control the flight direction. .
溶媒トラップ10を設けて、前記キャリヤガスの溶媒蒸
気分圧を低減させ、前記霧化粒子中の溶媒量を飛翔中に
制御した。A solvent trap 10 was provided to reduce the solvent vapor partial pressure of the carrier gas to control the amount of solvent in the atomized particles during flight.
180℃に加熱された対極ターゲット７上の、長尺状のA
l基板16上に付着させ薄膜を得た。Long A on the counter electrode target 7 heated to 180 ° C
l A thin film was obtained by attaching it on the substrate 16.
これをさらに300℃の連続炉中でポストベークして、
強い均一な薄膜を得た。This is post-baked in a continuous furnace at 300 ° C,
A strong uniform thin film was obtained.
溶媒トラップ10を通過したキャリヤガス９は、加熱器
14によって温度を制御され、ガス循環用ポンプ12によっ
て流量を制御されて循環した。The carrier gas 9 that has passed through the solvent trap 10 is
The temperature was controlled by 14 and the flow rate was controlled by the gas circulation pump 12 for circulation.
霧化粒子の飛翔空間には、300℃の遠赤外線輻射板15
を設けて、霧化粒子を輻射加熱した。The far-infrared radiation plate at 300 ° C
Was provided, and the atomized particles were radiantly heated.
実施例３ 第１図のように窒素キャリヤガスを満たしたチャンバ
ー11中に、電歪素子を有する超音波式インクジェットヘ
ッド１により、Snドープ酸化インジウムの水性分散液を
霧化し、霧化粒子３をコロナ放電させた空間２を通過さ
せて、帯電させ加速電界８及び８−１により飛翔方向を
制御した。Example 3 As shown in FIG. 1, an aqueous dispersion of Sn-doped indium oxide was atomized in a chamber 11 filled with a nitrogen carrier gas by an ultrasonic ink-jet head 1 having an electrostrictive element, so that atomized particles 3 were formed. The air was passed through the corona-discharged space 2, charged, and the flying direction was controlled by the acceleration electric fields 8 and 8-1.
−20℃の溶媒トラップ手段10を設けて、前記キャリヤ
ガスの水蒸気分圧を低減させ、前記霧化粒子中の溶媒量
を飛翔中に制御し、200℃に加熱された対極ターゲット
７上のセラミックス基板に付着させ、透明導電性薄膜を
得た。A solvent trap means 10 at −20 ° C. is provided to reduce the partial pressure of water vapor of the carrier gas, to control the amount of solvent in the atomized particles during flight, and to set the ceramic on the counter electrode target 7 heated to 200 ° C. The transparent conductive thin film was obtained by attaching to a substrate.
溶媒トラップを通過したキャリヤガスは、温度と流量
を制御されて後循環した。The carrier gas passed through the solvent trap was post-circulated at a controlled temperature and flow rate.
霧化粒子の飛翔空間部の温度は600℃とした。 The temperature of the flight space of the atomized particles was set at 600 ° C.
実施例４ 第２図に示したように本発明の装置を構成した。Example 4 An apparatus of the present invention was constructed as shown in FIG.
この装置は連続装置とし、液体ソースタンク13から、
ソース材料であるポリフェニレンスルフィッド系高分子
の溶液を供給し、長尺状の基板16上に薄膜を形成する装
置とした。This device is a continuous device, and from the liquid source tank 13,
An apparatus for forming a thin film on a long substrate 16 by supplying a solution of a polyphenylene sulfide polymer as a source material was provided.
空気を満たした空間11中に、ポルフェニレンスルフィ
ッド系高分子の溶液を、静電式のインクジェットヘッド
１により霧化し、霧化粒子をコロナ放電させた空間２を
通過させて帯電させ、飛翔方向を制御した。In a space 11 filled with air, a solution of a porphenylene sulfide-based polymer is atomized by an electrostatic ink jet head 1, and the atomized particles are charged by passing through a space 2 in which corona discharge has occurred, and fly. The direction was controlled.
溶媒トラップ手段10を設けて前記キャリヤガスの溶媒
蒸気分圧を低減させ、前記霧化粒子中の溶媒量を飛翔中
に制御した。A solvent trap means 10 was provided to reduce the solvent vapor partial pressure of the carrier gas, thereby controlling the amount of solvent in the atomized particles during flight.
150℃に加熱された対極ターゲット７上の、長尺状のA
l基板16上に付着させ薄膜を得た。Long A on counter electrode target 7 heated to 150 ° C
l A thin film was obtained by attaching it on the substrate 16.
溶媒トラップ10を通過した空気は、ガス循環用ポンプ
12と、加熱器14とによって循環され、温度と流量を制御
されて循環した。The air that has passed through the solvent trap 10 is
It was circulated by 12 and a heater 14, and circulated with controlled temperature and flow rate.
霧化粒子の飛翔空間部には、200℃の遠赤外線輻射板1
5を設けて霧化粒子を加熱した。The far-infrared radiation plate of 200 ° C
5 was provided to heat the atomized particles.
こうして得たピンホールレスのポリフェニレンスルフ
ィッドの薄膜を誘電体として、積層フィルムキャパンタ
を高能率で得た。Using the thin film of pinhole-less polyphenylene sulfide thus obtained as a dielectric, a laminated film captain was obtained with high efficiency.
発明の効果 以上のように本発明は、キャリヤガスを満たした空間
中に、薄膜形成物質またはその前駆体を含有する溶液ま
たは懸濁液を、霧化手段により霧化し、帯電させること
によって飛翔方向を制御し、かつ前記霧化粒子中の溶媒
量を飛翔中に制御し、加熱された対極ターゲット上に付
着させてなる薄膜作製方法を提供するものである。Advantageous Effects of the Invention As described above, the present invention provides a solution or suspension containing a thin film-forming substance or a precursor thereof in a space filled with a carrier gas, by atomizing by means of atomizing means, and charging the solution or suspension. And controlling the amount of the solvent in the atomized particles during flight, and providing the thin film on a heated counter electrode target.
このような本発明の薄膜作製方法によって、高能率で
ピンホールレスの新規な薄膜作製方法を提供するもの
で、気相形成法の困難な高分子やセラミックスにも容易
に適用できるという特徴があり、誘電体薄膜の形成に有
用である。The thin film manufacturing method of the present invention provides a novel method for manufacturing a thin film with high efficiency and no pinholes, and has a feature that it can be easily applied to polymers and ceramics which are difficult to form by a vapor phase. It is useful for forming a dielectric thin film.
また、触媒活性薄膜の形成にも有用である。 It is also useful for forming a catalytically active thin film.
本発明の薄膜作製方法は、キャリヤガスを満たしたほ
ぼ常圧の空間中で行われる方法であるため、連続装置が
容易であり工業的価値の高い方法である。Since the method for producing a thin film of the present invention is carried out in a space at almost normal pressure filled with a carrier gas, a continuous apparatus is easy and has high industrial value.
また、溶媒トラップでトラップされた溶剤は繰り返し
利用できるという工業上の利点もある。There is also an industrial advantage that the solvent trapped by the solvent trap can be used repeatedly.
本発明はソースの液体が溶液もしくは分散液（懸濁
液）のような多成分液体であっても、ソースと同一組成
の微粒子を飛翔させることができるという特徴がある。The present invention is characterized in that even if the source liquid is a multi-component liquid such as a solution or a dispersion (suspension), fine particles having the same composition as the source can be caused to fly.
それ故、分散質が多成分錯体であっても錯体を壊さ
ず、分解することなくその組成で飛翔させることができ
る。Therefore, even if the dispersoid is a multi-component complex, it can fly with its composition without breaking or decomposing the complex.
また、霧化手段によって飛翔するため、飛翔に熱が必
ずしも必要でなく、薄膜形成物質がきわめて損傷なく飛
翔する。Further, since the air flies by the atomizing means, heat is not necessarily required for the air, and the thin film forming material flies without any damage.
帯電した霧化粒子が対極ターゲットに静電気力により
衝突するため、飛翔粒子の付着力が強い上、ターゲット
上の薄膜は飛翔粒子と同一極性に帯電しているため、そ
の静電斥力によって膜厚の薄いピンホールの箇所に優先
的に付着し、均一な薄膜を形成するという効果がある。Since the charged atomized particles collide with the counter electrode target by electrostatic force, the flying particles have a strong adhesion and the thin film on the target is charged to the same polarity as the flying particles. This has the effect of preferentially adhering to thin pinholes and forming a uniform thin film.
キャリヤガスが、霧化粒子の電界による飛翔制御方向
と同一方向に流された場合には、霧化粒子がキャリヤガ
スに乗って方向制御され、ソース材料の無駄がなく薄膜
形成できる。When the carrier gas is caused to flow in the same direction as the flight control direction of the atomized particles by the electric field, the direction of the atomized particles is controlled by riding on the carrier gas, and a thin film can be formed without waste of the source material.
また、本発明の薄膜の作製方法は、インクジェット記
録法のようなノズル走査と飛翔粒子の方向制御が可能で
あるため、パターン化された薄膜の作製には特に有用で
あり、マスク無しでパターン化された薄膜を作製できる
という大きな特徴がある。In addition, the method for producing a thin film of the present invention is particularly useful for producing a patterned thin film because the nozzle scanning and the direction control of flying particles are possible as in the ink jet recording method. There is a great feature that a thin film can be produced.
このように本発明は工業的価値の大なるものである。 Thus, the present invention is of great industrial value.
第１図と第２図は本発明の一実施例における薄膜作製方
法を示す概念図、第３図は本発明の霧化粒子の飛翔中の
変化の一例を示す模式図である。 １……霧化手段、2,2−１……帯電手段、３……霧化粒
子、４……イオン化霧化粒子、６……加速電極、７……
対極ターゲット、９……キャリヤガス流、10……溶剤ト
ラップ、11……チャンバー、12……ガス循環用ポンプ、
13……液体ソースタンク、14……加熱器、15……遠赤外
線輻射板、16……長尺状の基板1 and 2 are conceptual diagrams showing a method for producing a thin film according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a change of the atomized particles during flight of the present invention. 1 ... atomizing means, 2,2-1 ... charging means, 3 ... atomized particles, 4 ... ionized atomized particles, 6 ... accelerating electrode, 7 ...
Counter electrode target, 9: Carrier gas flow, 10: Solvent trap, 11: Chamber, 12: Gas circulation pump,
13: Liquid source tank, 14: Heater, 15: Far infrared radiation plate, 16: Long substrate
Claims (2)
成物質またはその前駆体を含有する溶液または懸濁液を
ノズルより噴射させてなる霧化手段により霧化し、前記
霧化粒子を電気的手段によって帯電させ飛翔方向を制御
し、かつ溶媒トラップ手段によって前記キャリヤガス中
の溶媒蒸気分圧を低減させ前記霧化粒子中の溶媒量を飛
翔中に制御し、加熱された対極ターゲット上に付着させ
てなるマスクレスパターン化薄膜の作製方法。A solution or suspension containing a substance for forming a thin film or a precursor thereof is atomized from a nozzle into a space filled with a carrier gas, and the atomized particles are electrically charged. Means to control the flight direction, and reduce the solvent vapor partial pressure in the carrier gas by the solvent trapping means to control the amount of solvent in the atomized particles during flight, and adhere to the heated counter electrode target. A method for producing a maskless patterned thin film.
度に設定されたトラップであり、この溶媒トラップを通
過したキャリヤガスが循環されてなる請求項１に記載の
マスクレスパターン化薄膜の作製方法。2. The maskless patterned thin film according to claim 1, wherein the solvent trap means is a trap set at a temperature equal to or lower than the melting point of the solvent, and the carrier gas passing through the solvent trap is circulated. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2076060A JP2568725B2 (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Fabrication method of maskless patterned thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2076060A JP2568725B2 (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Fabrication method of maskless patterned thin film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03274283A JPH03274283A (en) | 1991-12-05 |
| JP2568725B2 true JP2568725B2 (en) | 1997-01-08 |
Family
ID=13594230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2076060A Expired - Fee Related JP2568725B2 (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Fabrication method of maskless patterned thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2568725B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07204545A (en) * | 1994-01-25 | 1995-08-08 | Rikiyuu:Kk | Forming of film by thermally accelerated particle and its device |
| AU2007309598B2 (en) | 2006-10-19 | 2012-08-16 | Nanomech, Llc | Methods and apparatus for making coatings using ultrasonic spray deposition |
| US7361207B1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-04-22 | Corning Incorporated | System and method for electrostatically depositing aerosol particles |
| US7393385B1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-07-01 | Corning Incorporated | Apparatus and method for electrostatically depositing aerosol particles |
| JP5190280B2 (en) * | 2008-02-29 | 2013-04-24 | オリジン電気株式会社 | Liquid coating apparatus and liquid coating method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS441263Y1 (en) * | 1966-09-05 | 1969-01-18 | ||
| JPS50151673A (en) * | 1974-05-30 | 1975-12-05 |
-
1990
- 1990-03-26 JP JP2076060A patent/JP2568725B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03274283A (en) | 1991-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100477134C (en) | Fine particles depositing device and method, and preparing method for light emitting element | |
| US8294060B2 (en) | In-situ plasma/laser hybrid scheme | |
| US6358567B2 (en) | Colloidal spray method for low cost thin coating deposition | |
| Van Zomeren et al. | The production of thin films of LiMn2O4 by electrospraying | |
| US20130323583A1 (en) | Processes for the manufacture of conductive particle films for lithium ion batteries | |
| EP0843599A1 (en) | Vacuum flash evaporated polymer composites | |
| CN113438986B (en) | Method for manufacturing all-solid-state battery | |
| US20030226750A1 (en) | Electrospray dispersion in an alternating current mode | |
| JP2019502020A (en) | Method for coating a substrate with particles and apparatus for carrying out the method | |
| Kelder et al. | Low-temperature synthesis of thin films of YSZ and BaCeO3 using electrostatic spray pyrolysis (ESP) | |
| JP2004160388A (en) | Production method and equipment for thin film | |
| Ke et al. | Electrophoretic assembly of nanozeolites: zeolite coated fibers and hollow zeolite fibers | |
| US7049233B2 (en) | Apparatus and method for manufacturing thin film electrode of hydrous ruthenium oxide | |
| JP2568725B2 (en) | Fabrication method of maskless patterned thin film | |
| Zhao et al. | Electrospray as a fabrication tool in organic photovoltaics | |
| JPS5955368A (en) | Thin film deposition method | |
| CN109550953A (en) | A kind of method that laser lithography-electrospray deposition prepares micro- texture | |
| Mitronika et al. | Hybrid approaches coupling sol–gel and plasma for the deposition of oxide-based nanocomposite thin films: A review | |
| WO2014179361A1 (en) | System and method for high-voltage ac-powered electrospray | |
| CN110293043B (en) | Method for controlling patterned deposition of particles in liquid phase | |
| JP2002075641A (en) | Production process and production apparatus of organic thin electroluminescent film | |
| Jaworek et al. | Thin Films by EHDA-A Review | |
| EP0828012A1 (en) | Method for vaporizing liquid feed and vaporizer therefor | |
| CN111054531A (en) | Electrostatic spraying atomization device for nano material | |
| US20040202789A1 (en) | Process for preparing thin film solids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |