成膜方法
【專利摘要】一種成膜方法，所述成膜方法在基板形成由含氟樹脂構成的有機層，具有：蒸鍍膜形成工序，形成所述有機層作為蒸鍍膜；膜厚測定工序，測定所述蒸鍍膜的膜厚；以及判斷工序，根據(jù)所述膜厚的測定結果，判斷用于反饋的參數(shù)，以便修改所述蒸鍍膜形成工序的條件。
【專利說明】成膜方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及成膜方法。
[0002]本申請基于2012年8月24日于日本申請的特愿2012-185443號主張優(yōu)先權，在此援用其內容。

【背景技術】
[0003]當前，在便攜終端等各種終端中，多使用使人體直接接觸面板表面進行操作的觸控面板。由于人體直接接觸面板表面，所以該觸控面板的表面易于劃出傷痕和沾上污垢，因此設置有防污層(有機層)。
[0004]作為防污層，大多使用氟系樹脂。作為由氟系樹脂構成的膜的形成方法，已知有真空蒸鍍法(例如專利文件I)。
[0005]專利文件1:日本特開2010-106344號公報
[0006]根據(jù)專利文件1，能夠通過真空蒸鍍法，有效地形成膜質優(yōu)異的膜。然而，該膜由于具有數(shù)nm這樣極薄的膜厚，因此為了維持膜質，重要的是維持膜厚的均勻性。
[0007]所以，需要比規(guī)格的規(guī)定膜厚更厚地形成作為防污層的有機層之后再進行去除的工序。
[0008]另外，因此，作業(yè)時間會增加、工作量會增加的同時產生有機層材料的浪費，所以存在有欲削減這些制造成本的要求。
[0009]另外，一個批次處理多張時，每個批次的膜厚有可能產生偏差，存在有欲防止這種與膜特性的下降直接相關的膜厚偏差的要求。
[0010]另外，進行將形成的防污層(有機層)保持在恒溫恒濕氣氛中的恒溫恒濕處理時，維持膜特性是比較容易的，但由于花費處理時間，因此存在有欲縮短其處理時間的要求。
[0011]但是，即使在這種情況下，也需要注意不使防污層與其下層之間的密合性因使用狀態(tài)而下降?；蛘?，需要注意不使滑動特性這種膜特性下降。


【發(fā)明內容】

[0012]有鑒于上述情況，本發(fā)明的實施方式欲達到以下目的。
[0013]1.削減有機層的去除工序，實現(xiàn)制造成本的削減。
[0014]2.實現(xiàn)將形成作為防污層的有機層的膜厚設為規(guī)定的范圍。
[0015]3.即使在同時處理多張面板(基板)時，也抑制膜厚的偏差。
[0016]4.抑制批次間的膜厚偏差。
[0017](I)為了達到上述目的，本發(fā)明的一實施方式的成膜方法，所述成膜方法在基板形成由含氟樹脂構成的有機層，具有:蒸鍍膜形成工序，形成所述有機層作為蒸鍍膜；膜厚測定工序，測定所述蒸鍍膜的膜厚；以及判斷工序，根據(jù)所述膜厚的測定結果，判斷用于反饋的參數(shù)，以便修改所述蒸鍍膜形成工序的條件。
[0018](2)在上述的成膜方法中，可以在所述基板預先形成無機層。
[0019](3)在上述的成膜方法中，可以在形成所述有機層之前，將等離子體暴露于所述無機層。
[0020](4)在上述的成膜方法中，可以進一步包括:絕緣層形成工序，通過使用水蒸氣作為反應性氣體的反應性濺射，在所述基板上形成所述無機層。
[0021](5)在上述的成膜方法中，可以進一步具有:精加工處理工序，用于實現(xiàn)所述蒸鍍膜的穩(wěn)定化和固定化。
[0022](6)在上述的成膜方法中，可以在所述膜厚測定工序中，以光學方式測定所述膜厚。
[0023](I)本發(fā)明的一實施方式的成膜方法，所述成膜方法在基板形成由含氟樹脂構成的有機層，具有:蒸鍍膜形成工序，形成所述有機層作為蒸鍍膜；膜厚測定工序，測定所述蒸鍍膜的膜厚；以及判斷工序，根據(jù)所述膜厚的測定結果，判斷用于反饋的參數(shù)，以便修改所述蒸鍍膜形成工序的條件。
[0024]根據(jù)該方法，由于無需比規(guī)定值更厚地形成蒸鍍膜的膜厚并在后工序中進行去除，因此能夠減少原料使用量。另外，能夠縮短處理時間。
[0025](2)上述的成膜方法，可以與在所述基板預先形成無機層相對應。
[0026](3)在上述的成膜方法中，可以在形成所述有機層之前，將等離子體暴露于所述無機層。
[0027](4)上述的成膜方法可以進一步包括:絕緣層形成工序，通過使用水蒸氣作為反應性氣體的反應性濺射，在所述基板上形成所述無機層。
[0028]本發(fā)明的一實施方式所涉及的成膜方法，所述成膜方法在由成膜在基板的無機物構成的無機層上形成由含氟樹脂構成的有機層，具有:絕緣層形成工序，通過使用水蒸氣作為反應性氣體的反應性濺射，在所述基板上形成所述無機層；蒸鍍膜形成工序，接下來在所述無機層上形成所述有機層作為蒸鍍膜；膜厚測定工序，測定所述蒸鍍膜的膜厚；以及判斷工序，根據(jù)所述膜厚的測定結果，判斷用于反饋的參數(shù)，以便修改所述蒸鍍膜形成工序的條件。
[0029]根據(jù)該實施方式，由于無需比規(guī)定值更厚地形成蒸鍍膜的膜厚并在后工序中進行去除，因此能夠減少原料使用量。另外，能夠縮短處理時間。
[0030](5)本發(fā)明的一實施方式所涉及的成膜方法進一步具有:精加工處理工序，用于實現(xiàn)所述蒸鍍膜的穩(wěn)定化和固定化。根據(jù)該方法，能夠防止有機層的膜厚發(fā)生偏差。
[0031]此外，在精加工處理工序中，進行用于將蒸鍍的有機材料與無機層牢固地結合的處理。在精加工處理工序中，通過水解(脫醇)反應、脫水縮合反應，形成了牢固的硅氧烷鍵(S1-O-Si)。硅氧烷鍵的形成例如能夠通過FTIR光譜的觀察來確認。
[0032](6)本發(fā)明的一實施方式所涉及的成膜方法，在所述膜厚測定工序中，以光學方式測定所述膜厚。根據(jù)該方法，不管是在成膜氣氛還是在解除了密閉的狀態(tài)下，都能夠測定膜厚并進行反饋，以便修改蒸鍍膜形成工序的條件。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，能夠削減有機層的去除工序，實現(xiàn)制造成本的削減，將形成作為防污層的有機層的膜厚控制在規(guī)定的范圍，即使同時處理多張面板(基板)時，也能夠抑制膜厚的偏差，且能夠抑制批次間的膜厚偏差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是表示由本發(fā)明的第一實施方式所涉及的成膜方法得到的層壓結構的示意性首1J視圖。
[0035]圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的成膜方法的流程圖。
[0036]圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的成膜裝置的概略結構的示意圖。
[0037]圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的防污層形成的示意圖。
[0038]圖5是表示由本發(fā)明的第二實施方式所涉及的成膜方法得到的層壓結構的示意性首1J視圖。
[0039]圖6是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的成膜裝置的概略結構的示意圖。

【具體實施方式】
[0040]下面，基于附圖對本發(fā)明的第一實施方式所涉及的成膜方法進行說明。
[0041]圖1是表示由本實施方式中的成膜方法得到的層壓結構的示意性剖視圖，圖中的符號I為層壓結構。
[0042]本實施方式的層壓結構I由透明基板2 (基板)、在透明基板2上成膜的無機層3、以及在無機層3上層壓的防污層4(有機層)構成。
[0043]透明基板2保護在一面?zhèn)?與無機層3的相反側)容納的元件并構成觸控面板。作為透明基板2的材料，例如可以舉出透明樹脂薄膜或玻璃等。透明基板2在本實施方式中由玻璃構成。此外，本實施方式中的透明基板2并不限定于透射率100%的材料，還包括所謂半透明的材料。
[0044]無機層3用于使防污層4與透明基板2的密合性提高。詳細內容將在后面描述，但該無機層3由成膜時通過使用水蒸氣的反應性濺射等形成。據(jù)此，提高了與防污層4的密合性。
[0045]通過將無機層3的表面暴露于等離子體的等離子體處理工序進行清潔從而能夠設為刻蝕的狀態(tài)。據(jù)此，能夠相比以往提高與防污層4的密合性。
[0046]無機層3由無機材料形成。作為無機材料,可以舉出選自S1、Al、Ta、Nb、T1、Zr、Sn, Zn,Mg和In中的至少一種金屬的氧化物、氮氧化物、氮化物。
[0047]具體而言，無機材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂、氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化鉭、氧化鈮、氧化鋯等?？梢詥为毷褂眠@些的一種或者任意混合使用。
[0048]此外，在本實施方式中，無機層3由具有優(yōu)選透射率的S12 (氧化硅)膜構成。
[0049]無機層3的膜厚可以在I?100nm,優(yōu)選在5?150nm的范圍內適宜設定。無機層3的膜厚小于Inm時，無法出現(xiàn)密合性。
[0050]另外，無機層3的膜厚超過100nm時，易于產生因應力等造成的裂縫，并且成膜所需的時間變長。
[0051]防污層4為含氟的有機層，含氟的有機層的一例為含氟樹脂。防污層4在例如因人體的接觸產生的傷痕和指紋等中保護觸控面板的表面。
[0052]作為構成防污層4的氟系樹脂(含氟樹脂)，可以舉出高分子主鏈，例如具有CF2=，-CF2-, -CFH-等重復單元的物質。在本實施方式中，使用具有直鏈結構的全氟聚醚基的物質。
[0053]另外，構成本實施方式中的防污層4的氟系樹脂(含氟樹脂)在其高分子主鏈的末端具有硅原子。烷氧基通過氧-硅鍵被附加于位于高分子主鏈末端的硅原子。
[0054]防污層4的膜厚并不特別限制，可以在0.5nm?5 μ m的范圍內適宜設定。膜厚小于0.5 μ m時，難以出現(xiàn)充分的污垢附著防止功能。另外，膜厚超過5 μ m時，會產生透光率的下降等。
[0055]上述的層壓結構I如以下所示形成。
[0056]首先，在作為玻璃基板的透明基板2上形成無機層3。作為無機層3的成膜方法，例如可以舉出CVD法、等離子體CVD法、濺射法、離子電鍍法等。作為濺射法，可以舉出ECR濺射法、反應性濺射法、偏壓濺射法、正交電磁場型濺射法等。
[0057]在本實施方式中，使用反應性濺射法。
[0058]利用反應性濺射法的成膜條件的一例為濺射靶:Si靶、惰性氣體:Ar、反應性氣體:水蒸氣(H2O)、Ar氣體流量:10?200sccm(30sccm)、水蒸氣流量:100?400sccm(300sccm)、輸入功率:I ?12kff (8kff)。
[0059]此外，作為惰性氣體，還可以使用能夠在濺射中通常使用的惰性氣體，例如He、Ne等。另外，還可以在濺射之前進行O2灰化等的前處理。
[0060]這樣，在本實施方式中通過使用水蒸氣作為反應性氣體的反應性濺射法形成無機層3。從而,在無機層3的表面鍵合水蒸氣中含有的0H。
[0061]這樣，通過在無機層3的表面鍵合0H，從而提高與防污層4的密合性。即，在無機層3上形成防污層4時，烷氧基通過氧-硅鍵被附加于位于構成防污層4的氟樹脂的高分子主鏈末端的硅原子，該烷氧基通過水解而成為羥基。并且，該羥基與無機層3表面的OH進行脫水縮合反應而制造硅氧烷鍵。
[0062]這樣，通過制造硅氧烷鍵，從而能夠使無機層3與防污層4更牢固地結合，提高密合性。
[0063]在這種情況下，為了使OH鍵合于無機層3的表面，如果使用水蒸氣，則能夠簡易且廉價地進行處理。
[0064]例如，進行使用氧氣作為反應性氣體的反應性濺射并形成二氧化硅(氧化硅)層之后，使OH鍵合于二氧化硅(氧化硅)層的表面時也能夠得到同樣的效果。
[0065]另一方面，如本實施方式所示，通過使用水蒸氣作為反應性氣體的反應性濺射形成無機層3，從而至少能夠減少一個工序，能夠減少節(jié)拍時間(夕々卜夕4 A )。
[0066]在本實施方式中，僅使用水蒸氣作為反應性氣體進行反應性濺射，但也可以導入其他反應性氣體。其他反應性氣體的例子為氧氣等的含O氣體或氫氣等的含H氣體。
[0067]然后，在該無機層3上形成防污層4。作為防污層4的形成方法，可以舉出涂布法、蒸鍍法等，在本實施方式中使用蒸鍍法。
[0068]作為蒸鍍法，可以舉出真空蒸鍍法、離子束蒸鍍法、電阻加熱蒸鍍法，在本實施方式中使用在規(guī)定的壓力狀態(tài)下加熱蒸鍍源進行蒸鍍的電阻加熱蒸鍍法。規(guī)定的壓力狀態(tài)為1X10_4 ?lX10_2Pa。
[0069]在本實施方式中，一邊保持2 X 10_3?4X 10_4Pa，一邊通過加熱單元加熱作為蒸鍍源的商品名稱才7° —;卩DSX(大金工業(yè)株式會社制造)至220°C,形成厚度2?4nm(2nm)的蒸鍍膜。
[0070]接下來，測定形成的蒸鍍膜的膜厚。具體而言，膜厚可以通過橢圓偏光法等非接觸的光學系統(tǒng)測定方式進行測定。
[0071]在橢圓偏光法中，通過橢圓偏光儀等測定系統(tǒng)，對物質的表面照射(入射)光，測定其反射光，觀測在表面光反射時的偏光狀態(tài)的變化(入射與反射)，由此求出物質相關的信息(膜厚等)。
[0072]接下來，在判斷工序中，根據(jù)膜厚的測定結果，進行向蒸鍍源的供給量與加熱單元的加熱狀態(tài)的反饋，進行蒸鍍層的膜厚控制。
[0073]具體而言，在測定膜厚相對于規(guī)定的范圍的允許值小的情況下，進行增加蒸鍍源的供給量或使加熱單元的設定溫度上升等的控制，以增加蒸鍍量。另一方面，在測定膜厚相對于允許值大的情況下，進行使蒸鍍源的供給量減少或使加熱單元的設定溫度下降等的控制，以減少蒸鍍量。
[0074]作為在判斷工序中用于反饋的參數(shù)，可以舉出加熱溫度、加熱時間、材料供給量。
[0075]然后，作為精加工工序，為了實現(xiàn)蒸鍍膜的穩(wěn)定化和固定化，進行恒溫恒濕處理或精加工加熱處理。
[0076]在此，恒溫恒濕處理可以在處理溫度:30?60°C左右、濕度:60?90%左右、時間:2小時左右的處理條件下進行。精加工加熱處理可以在處理溫度:150?250°C左右、時間:1?5分鐘左右的處理條件下進行。
[0077]如圖2所示，本實施方式中作為觸控面板最表面的防護玻璃的層壓結構I通過具有以下工序的成膜方法制造。即，前處理工序S01，對準備的作為防護玻璃的透明基板(玻璃基板)2進行O2灰化等；無機層形成工序S02 (絕緣層形成工序)，包括通過濺射法形成由S12膜構成的無機層3的S12濺射工序和在表面形成OH基的水蒸氣濺射工序；蒸鍍膜形成工序S03，作為防污層形成工序，形成由作為防污層4的氟系樹脂構成的蒸鍍膜；膜厚測定工序S04，測定蒸鍍的有機物(蒸鍍膜)的膜厚；判斷工序S05，根據(jù)膜厚的測定結果，判斷用于反饋的參數(shù)，以便修改蒸鍍膜形成工序S03的條件，控制下一批次或數(shù)次后的批次中的蒸鍍條件；以及精加工處理工序S06，用于實現(xiàn)蒸鍍膜的穩(wěn)定化和固定化。
[0078]接下來，根據(jù)圖3對本實施方式所涉及的成膜裝置進行說明。
[0079]成膜裝置10為所謂的線列式成膜裝置，連接有多個對基板進行規(guī)定的處理的處理室。成膜裝置10依次具備加載互鎖室11、無機層形成室12、作為防污層形成室，形成作為防污層4的蒸鍍膜的蒸鍍室13、膜厚測定室14、以及進行精加工處理的精加工處理室15。
[0080]此外，在成膜裝置10內，透明基板2被作為運送單元的運送托盤支撐并運送。此夕卜，在本實施方式中，運送單元由載置透明基板2的運送托盤和使運送托盤移動的移動單元構成。
[0081]透明基板2從大氣中被搬入到加載互鎖室11中。在加載互鎖室11中設置有未圖示的真空泵，被構成為能夠對加載互鎖室11內進行真空排氣使其達到規(guī)定的真空度，并保持該真空度。此外，雖未圖示，但在各處理室中設置有真空泵，能夠使每個處理室成為期望的真空度。
[0082]無機層形成室12用于對透明基板2通過濺射法形成無機層3 (參照圖1)。被運送到無機層形成室12中的透明基板2通過未圖示的運送單元被設置于基板設置位置121。
[0083]在無機層形成室12中，以與設置于該基板設置位置121的透明基板2對置的方式，濺射靶122被靶支撐部123支撐并設置。在靶支撐部123中連接有高頻電源124，被構成為能夠對濺射靶122施加電壓。
[0084]濺射靶122按照無機層適宜設定材料。在本實施方式中，為了作為無機層形成S12膜，作為濺射靶122設置金屬硅靶。
[0085]另外，在無機層形成室12，封入有惰性氣體的第I氣體封入部125經由第I閥126設置。通過調整第I閥126的開度，從而能夠從第I氣體封入部125將期望量的惰性氣體導入無機層形成室12內。
[0086]在本實施方式中，在第I氣體封入部125中封入有作為惰性氣體的Ar氣體。另外，在無機層形成室12，封入有反應性氣體的第2氣體封入部127經由第2閥128設置。
[0087]通過調整該第2閥128的開度，從而能夠從第2氣體封入部127將期望量的反應性氣體導入無機層形成室12內。在第2氣體封入部127中封入有作為反應性氣體的H2O氣體。
[0088]作為防污層形成室的蒸鍍室13通過蒸鍍法在透明基板2的無機層上形成作為防污層4(參照圖1)的蒸鍍膜。被運送到蒸鍍室(防污層形成室)13中的透明基板2通過未圖示的運送單元被設置于基板設置位置131。
[0089]在蒸鍍室13中，以與設置的透明基板2對置的方式，設置有蒸鍍單元132。蒸鍍單元132根據(jù)蒸鍍方法確定，在本實施方式中未圖示的蒸鍍源被設置在具備加熱單元的坩堝中。
[0090]作為防污層形成室的膜厚測定室14在圖2所示的膜厚測定工序S04中，測定形成于透明基板2的蒸鍍膜的膜厚。在膜厚測定室14中設置有橢圓偏光儀，該橢圓偏光儀由對形成有蒸鍍膜并設置于基板設置位置141的透明基板2的表面照射測定光的測定光照射單元142和觀測反射光并測定偏光狀態(tài)的變化的檢測單元143構成。
[0091]檢測單元143被構成為與控制單元C連接并可輸出測定結果?？刂茊卧狢被構成為與蒸鍍單元132連接并控制其動作條件，并且可判斷檢測單元143輸出的膜厚是否控制在規(guī)定的范圍內。
[0092]測定光照射單元142與檢測單元143可以設置在膜厚測定室14內，此外也可以設置在膜厚測定室14外部。設置在膜厚測定室14外部時，設置有未圖示的測定用窗部，通過該窗部透射測定光和反射光。
[0093]進而，膜厚測定室14被設定為規(guī)定的真空氣氛，但也可以設定為與裝置外的氣氛同等的大氣壓等的條件。
[0094]作為防污層形成室的精加工處理室15實施圖2所示的精加工處理工序S06中的精加工處理。精加工處理室15具備設定精加工處理室15內的溫度條件的溫度設定單元152、未圖示的處理氣氛控制單元。
[0095]對成膜裝置10中的成膜進行說明。
[0096]透明基板2被運送到加載互鎖室11中時，在加載互鎖室11中進行排氣，加載互鎖室11成為真空狀態(tài)。成為期望的真空狀態(tài)之后，透明基板2被運送到無機層形成室12中。
[0097]在無機層形成室12或者運送到無機層形成室12之前的未圖示的處理室中，作為圖2中的前處理工序SOI，進行O2灰化等的前處理。
[0098]接下來，在無機層形成室12中，作為圖2中的無機層形成工序S02，對透明基板2形成無機層。
[0099]具體而言，調整第I閥126、第2閥128的開度并從第I氣體封入部125和第2氣體封入部127中分別將惰性氣體和反應性氣體導入無機層形成室12，并且從高頻電源124對濺射靶122施加電壓并開始反應性濺射，形成無機層3。
[0100]接下來，透明基板2從無機層形成室12向作為防污層形成室的蒸鍍室13運送。在蒸鍍室13中，作為圖2中的蒸鍍膜形成工序S03，在無機層3上形成作為防污層4的蒸鍍膜。
[0101]具體而言，通過加熱單元對儲存在作為蒸鍍單元132的坩堝中的全氟聚醚等的材料(蒸鍍源)進行加熱，在運送的透明基板2的無機層3的表面上附著因加熱而蒸發(fā)的材料并形成作為防污層4的蒸鍍膜。
[0102]接下來，透明基板2向膜厚測定室14運送。在膜厚測定室14中，作為圖2中的膜厚測定工序S04，通過使用橢圓偏光儀的橢圓偏光法測定膜厚。在橢圓偏光儀中，對透明基板2的表面照射來自測定光照射單元142的測定光，通過檢測單元143觀測其反射光，通過測定入射光和反射光的偏光狀態(tài)的變化從而測定膜厚。
[0103]基于膜厚測定工序S04的結果，作為判斷工序S05，控制單元C判斷是否需要進行反饋，以便進行在蒸鍍室13中形成的蒸鍍膜的膜厚在規(guī)定的范圍的允許值內，變更蒸鍍室13中的蒸鍍條件的控制。
[0104]當控制單元C判斷為需要反饋時，變更蒸鍍單元132中的蒸鍍源供給量、加熱單元的加熱狀態(tài)、或者蒸鍍室13中的透明基板2的處理時間等。
[0105]具體而言，在測定膜厚相對于允許值小的情況下，控制單元C為了增加蒸鍍室13中的蒸鍍量，輸出信號以便進行增加蒸鍍源的供給量、使加熱單元的設定溫度上升或延長處理時間這樣的控制。
[0106]另一方面，在測定膜厚相對于允許值大的情況下，控制單元C為了減少蒸鍍室13中的蒸鍍量，輸出信號以便進行使蒸鍍源的供給量減少、使加熱單元的設定溫度下降或縮短處理時間這樣的控制。
[0107]當控制單元C判斷為無需反饋時，向精加工處理室15運送透明基板2。在精加工處理室15中，作為圖2中的精加工處理工序S06，為了實現(xiàn)蒸鍍膜的穩(wěn)定化和固定化，進行恒溫恒濕處理或者精加工加熱處理而形成防污層4。
[0108]作為處理工序S06，以處理溫度:30?60°C左右、濕度:60?90%左右、時間:2小時左右的處理條件進行恒溫恒濕處理時，如圖4所示，通過水解(脫醇)反應在作為蒸鍍膜的分子的端部形成有OH基(圖4的(a))，該OH基與無機層3上的H基氫鍵合(圖4的(b))，然后通過脫水縮合反應形成牢固的硅氧烷鍵(S1-O-Si)(圖4的(C))。
[0109]然后，還能夠進行通過擦拭等操作去除未鍵合的剩余部分的蒸鍍材料的去除工序。
[0110]作為精加工處理工序S06，進行處理溫度:150?250°C左右、時間:1?5分鐘左右的精加工加熱處理時，能夠通過圖4所示的水解(脫醇)反應、脫水縮合反應來形成牢固的硅氧烷鍵(S1-O-Si)的同時剩余的液劑通過加熱來而被散發(fā)并去除。
[0111]在這種情況下，需要適當?shù)乜刂铺幚項l件、以及預先將蒸鍍膜的膜厚設為幾乎沒有剩余的程度的適當范圍。這樣，精加工加熱工序還兼任去除剩余的液劑的去除工序。
[0112]在這樣形成防污層4之后，透明基板2被運送到加載互鎖室11中，在加載互鎖室11中大氣開放后從成膜裝置10中運出。
[0113]這樣，在本實施方式中，能夠廉價且在短時間內形成具有均勻的膜厚且具有膜特性優(yōu)異的防污層4的層壓結構(帶有防污層的觸控面板用防護玻璃)I。
[0114]下面，基于附圖對本發(fā)明所涉及的成膜方法以及成膜裝置的第二實施方式進行說明。
[0115]圖5是表示本實施方式中的成膜裝置的示意圖，在附圖中，符號IA為層壓結構。
[0116]使用圖5，對本實施方式所涉及的層壓結構進行說明。如圖5所示，在本實施方式所涉及的層壓結構IA中，無機層3A由多層構成的方面與上述第一實施方式中圖1所示的無機層3不同。對除此以外的對應的結構要素標注相同的符號，省略其說明。
[0117]本實施方式中的無機層3A依次多次形成第一無機層31與第二無機層32而構成。該本實施方式中的無機層3A也作為反射防止層發(fā)揮功能。
[0118]無機層3A在多次形成的無機層3A、3B之上，包括與第一實施方式所示的無機層3具有相同功能的第三無機層33。第三無機層通過使用水蒸氣作為反應性氣體的反應性濺射形成。
[0119]作為無機層3A的材料，可以使用與上述無機層3相同的材料。材料的具體例為S1、Al、Ta、Nb、T1、Zr、Sn、Zn、Mg和In。無機層3A的材料包括其中的一種或兩種以上，且在第一無機層31中使用與第二無機層32不同的材料。
[0120]在第一無機層31中，可以使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化招、氧化鈦、氧化鎂、氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化鉭、氧化銀、氧化錯等。第一無機層混合這些中的一種或兩種以上而構成。
[0121]特別地，在第一無機層31中，可以使用氧化鉭(Ta205)、氧化鈮(Nb205)、氧化鈦(T12) ο第一無機層31優(yōu)選為Ta2O5膜。
[0122]使用水蒸氣作為反應性氣體而形成的第三無機層33的材料可以為上述任何材料，但優(yōu)選為S12。
[0123]此外，在本實施方式中，將兩種膜依次重疊作為無機層3A，但并不限定于此，還可以依次重疊三種以上的膜。
[0124]形成本實施方式中的無機層3A時，作為各層的成膜方法，例如可以舉出CVD法、等離子體CVD法、濺射法、離子電鍍法等。作為濺射法，進一步可以舉出ECR濺射法、反應性濺射法、偏壓濺射法、正交電磁場型濺射法等。
[0125]在本實施方式中，分別通過反應性濺射法形成各層。
[0126]在形成無機層3A時，例如，第一無機層31的形成條件為濺射靶:Ta靶、濺射氣體:Ar+02、Ar氣體流量:50?500sccm、O2氣體流量:50?500sccm、輸入功率:I?1kff0
[0127]第二無機層32的形成條件例如為濺射靶:Si靶、濺射氣體:Ar+02、Ar氣體流量:50?500sccm、O2氣體流量:50?500sccm、輸入功率:I?1kff0
[0128]使用水蒸氣作為反應性氣體而形成的第三無機層33的形成條件例如為濺射靶:Si革E、派射氣體:Ar+H20、Ar氣體流量:10?200sccm、H20氣體流量:10?400sccm、輸入功率:1 ?12kff0
[0129]在本實施方式中，第一無機層31的形成條件為濺射靶:Ta靶、濺射氣體:Ar+02、Ar氣體流量:100sccm、02氣體流量:300sccm、輸入功率:8kW。
[0130]第二無機層32的形成條件為濺射靶:Si靶、濺射氣體:Ar+02、Ar氣體流量:50sccm、O2氣體流量:200sccm、輸入功率:8kW。
[0131]第三無機層33的形成條件為濺射靶:Si靶、濺射氣體:Ar+H20、Ar氣體流量:30sccm、H20氣體流量:300sccm、輸入功率:8kW。
[0132]使用圖6，對形成這種層壓結構IA的成膜裝置進行說明。
[0133]本實施方式所涉及的成膜裝置20在中央部設置有轉鼓21。在該轉鼓21設置有多張透明基板2。即，在本實施方式中的成膜裝置20中，轉鼓21被構成為作為基板設置部發(fā)揮功能。轉鼓21可旋轉，對設置在轉鼓21的表面的多個透明基板2進行各處理。
[0134]成膜裝置20設置有未圖示的真空泵，據(jù)此能夠將成膜裝置20內設為期望的真空度。
[0135]成膜裝置20的內部進一步被劃分為多個處理室。在本實施方式中，成膜裝置20在其周向上被劃分為第一層形成室22、第二層形成室23、作為防污層形成室的蒸鍍室24、以及膜厚測定室25。
[0136]第一層形成室22與第二層形成室23位于相互對置的位置。蒸鍍室24與膜厚測定室25位于相互對置的位置。蒸鍍室(防污層形成室)24位于第一層形成室22與第二層形成室23之間。膜厚測定室25位于第一層形成室22與第二層形成室23之間。
[0137]第一層形成室22與第二層形成室23分別被構成為能夠通過濺射法形成第一無機層31和第二無機層32 (參照圖5)。S卩，在第一層形成室22中，通過濺射法形成第一無機層31，在第二層形成室23中，通過濺射法形成第二無機層32。
[0138]在第一層形成室22中，一對第一層用濺射靶221分別被一對靶支撐部222支撐并設置。在靶支撐部222中連接有高頻電源223。據(jù)此，在一對第一層用濺射靶221中施加有正負相反的電壓。
[0139]在第一層形成室22，封入有惰性氣體的第3氣體封入部224經由第3閥225連接。在第一層形成室22中，封入有反應性氣體的第4氣體封入部226經由第4閥227連接。
[0140]在本實施方式中，在第3氣體封入部224中封入有作為惰性氣體的Ar氣體，在第4氣體封入部中封入有作為反應性氣體的O2氣體。
[0141]在第二層形成室23中，一對第二層用濺射靶231分別被一對靶支撐部232支撐并設置。在靶支撐部232中連接有高頻電源233。
[0142]在第二層形成室23，封入有惰性氣體的第5氣體封入部234經由第5閥235連接。在第二層形成室23，封入有反應性氣體的第6氣體封入部236經由第6閥237連接。在第二層形成室23，封入有反應性氣體的第7氣體封入部238經由第7閥239連接。
[0143]在本實施方式中，在第5氣體封入部234中封入有作為惰性氣體的Ar氣體，在第6氣體封入部236中封入有作為反應性氣體的O2氣體。
[0144]在第7氣體封入部238中封入有作為反應性氣體的水蒸氣H2O氣體，設置有水蒸氣發(fā)生源。作為水蒸氣H2O氣體供給部構成的第7氣體封入部238與第7閥239設置在Si靶側。
[0145]在蒸鍍室(防污層形成室)24中設置有蒸鍍單元241。蒸鍍單元241根據(jù)蒸鍍方法確定，在本實施方式中與第一實施方式中的蒸鍍室13對應，未圖示的蒸鍍源被設置在具備加熱單元的坩堝中。
[0146]作為防污層形成室的膜厚測定室25測定形成于透明基板2的蒸鍍膜的膜厚。在膜厚測定室25中設置有橢圓偏光儀，該橢圓偏光儀由對形成有蒸鍍膜的透明基板2的表面照射測定光的測定光照射單元252和觀測反射光并測定偏光狀態(tài)的變化的檢測單元253構成。
[0147]檢測單元253被構成為與控制單元Cl連接，可對控制單元Cl輸出測定結果?？刂茊卧狢l被構成為與蒸鍍單元241連接并控制其動作條件，并且可判斷檢測單元253輸出的膜厚是否控制在規(guī)定的范圍內。
[0148]膜厚測定室25可以兼任加載互鎖室。
[0149]在這種情況下，測定光照射單元252與檢測單元253還可以設置在膜厚測定室25外部。此時，還可以打開加載互鎖室25并進行測定，也可以設置未圖示的測定用窗部，通過該窗部使測定光和反射光透射并進行測定。
[0150]如此，膜厚測定室25被設定為規(guī)定的真空氣氛，但也可以設定為與裝置外的氣氛同等的大氣壓等的條件。
[0151]另外，在蒸鍍室(防污層形成室)24中，與第一實施方式中的精加工處理室15對應，被構成為能夠實施精加工處理，雖未圖示，但可以具備設定蒸鍍室(精加工處理室)24內的溫度條件的溫度設定單元、處理氣氛控制單元。另外，作為精加工處理室(防污層形成室)，還可以與蒸鍍室24分別設置獨立的處理室。
[0152]對成膜裝置20中的成膜進行說明。多個透明基板2被運送到成膜裝置20中，運送的透明基板2分別隔開規(guī)定的間隔設置在轉鼓21上。
[0153]然后，成膜裝置20內進行排氣，成為期望的真空狀態(tài)。成為真空狀態(tài)之后，轉鼓21開始旋轉。轉鼓21沿單向持續(xù)旋轉直到對所有的透明基板2完成所有膜的成膜為止。
[0154]首先，在第一層形成室22中實施使用了氧氣的反應性濺射并在透明基板2上形成作為Ta2O5膜的第一無機層31。接下來，開始第二無機層32 (參照圖5)的形成。S卩，在第二層形成室23中實施使用了 O2氣體的反應性濺射法并在透明基板2上形成第二無機層32。
[0155]據(jù)此，在各透明基板2的第一無機層31上形成第二無機層32時，再次在第一層形成室22中開始濺射，在第二無機層32上形成第一無機層31。并且，依次層壓第一無機層31和第二無機層32，以規(guī)定次數(shù)重復進行。
[0156]形成第一無機層31和第二無機層32而結束之后，形成使用水蒸氣作為反應性氣體的第三無機層33，從而形成無機層3A(參照圖5)。
[0157]然后，在無機層3A上形成防污層4(參照圖5)。具體而言，在蒸鍍室(防污層形成室)24中開始蒸鍍單元241的材料(蒸鍍源)的加熱，在透明基板2的無機層3A上，附著因加熱而蒸發(fā)的材料作為蒸鍍膜。
[0158]然后，使轉鼓停止，在膜厚測定室25中，使用橢圓偏光儀，對透明基板2的表面照射來自測定光照射單元252的測定光，通過檢測單元253觀測來自透明基板2的表面的反射光，測定偏光狀態(tài)的變化，從而測定蒸鍍膜的膜厚。
[0159]基于該膜厚測定工序S04的結果，作為判斷工序05，控制單元Cl判斷在蒸鍍室24中形成的蒸鍍膜的膜厚是否在作為規(guī)定的范圍的允許值內。換言之，控制單元Cl判斷是否需要進行反饋，以便進行變更蒸鍍室24中的蒸鍍條件的控制。
[0160]當控制單元Cl判斷為需要反饋時，變更蒸鍍單元241中的蒸鍍源供給量、或者加熱單元的加熱狀態(tài)、蒸鍍室24中的透明基板2的處理時間等。具體而言，控制單元Cl被構成為與第一實施方式中的控制單元C對應。
[0161 ] 當控制單元Cl判斷為無需反饋時，向蒸鍍室(精加工處理室)24運送透明基板2。在蒸鍍室(精加工處理室)24中，作為精加工處理工序S06，為了實現(xiàn)蒸鍍膜的穩(wěn)定化和固定化，進行精加工加熱處理并形成防污層4。
[0162]形成防污層4之后，成膜裝置20大氣開放，成膜有防污層4的透明基板2從成膜裝置20運出。
[0163]如此，在本實施方式的成膜裝置20中，在第二層形成室23中進行使用水蒸氣作為反應性氣體的反應性濺射，從而能夠使水蒸氣中的OH簡易地附著在無機層33的表面。據(jù)此，能夠提高無機層3A與防污層4的密合性。
[0164]下面，通過實驗例對本發(fā)明的實施方式進行更詳細的說明。
[0165](實驗例I)
[0166]通過實施方式I所涉及的成膜裝置，進行蒸鍍以使作為防污層4的蒸鍍膜的膜厚為5nm之后，不進行精加工工序，形成層壓結構I。此外，對于未記載的條件，設為與實施方式I記載的對應的條件。
[0167](實驗例2)
[0168]作為精加工工序，進行恒溫恒濕爐中的溫度:40°C、濕度:80%、時間:2小時的處理，除了這點以外，全部與實驗例I相同的條件形成層壓結構。
[0169](實驗例3)
[0170]作為精加工工序，進行恒溫恒濕爐中的溫度:40°C、濕度:80%、時間:2小時的處理，然后，作為去除工序，擦拭層壓結構I的表面，除了這點以外，全部與實驗例I相同的條件形成層壓結構I。
[0171](實驗例4)
[0172]作為精加工工序，在真空中進行作為溫度:170°C、時間:4分鐘的去除工序的加熱處理，除了這點以外，全部與實驗例I相同的條件形成層壓結構。
[0173](實驗例5)
[0174]以蒸鍍膜的膜厚變?yōu)?nm的方式進行蒸鍍，除了這點以外，全部與實驗例I相同的條件形成層壓結構。
[0175](實驗例6)
[0176]進行蒸鍍以使蒸鍍膜的膜厚為3nm，以及作為精加工工序，進行恒溫恒濕爐中的溫度:40°C、濕度:80%、時間:2小時的處理，除了這些點以外，全部與實驗例I相同的條件形成層壓結構。
[0177](實驗例7)
[0178]進行蒸鍍以使蒸鍍膜的膜厚為3nm，以及作為精加工工序，進行恒溫恒濕爐中的溫度:40°C、濕度:80%、時間:2小時的處理，然后，作為去除工序，擦拭層壓結構I的表面，除了這些點以外，全部與實驗例I相同的條件形成層壓結構I。
[0179](實驗例8)
[0180]進行蒸鍍以使蒸鍍膜的膜厚為3nm，以及作為精加工工序，在真空中進行作為溫度:170°C、時間:4分鐘的去除工序的加熱處理，除了這些點以外，全部與實驗例I相同的條件形成層壓結構。
[0181]觀察這些的表面，作為耐久試驗進行如下所示的滑動試驗。
[0182]耐久試驗為在各層壓結構的防污層表面以施加荷重(lOOOg/cm2)的鋼絲棉進行滑動，對磨損之后的防污層表面滴落水滴，測定該水滴的接觸角為105°以下時的滑動次數(shù)。即，滑動次數(shù)越多，表示防污層越難以剝離，密合性越高。
[0183]實驗例1:0次
[0184]實驗例2:3000次
[0185]實驗例3:3000次
[0186]實驗例4:3000次
[0187]實驗例5:0次
[0188]實驗例6:3000次
[0189]實驗例7:3000次
[0190]實驗例8:3000次
[0191]根據(jù)這些結果可知，將蒸鍍膜的膜厚設為3nm左右并作為目標膜厚程度，進行精加工處理，從而能夠提高滑動耐性這種膜特性。另外，根據(jù)這些結果可知，作為精加工處理進行加熱處理，從而能夠在極短時間內提高滑動耐性這種膜特性。
[0192]本發(fā)明并不限定于上述實施方式。例如，成膜裝置I并不限定于第一實施方式和第二實施方式列舉的裝置，只要能夠實施各實施方式的成膜方法即可。
[0193]例如，還可以構成為在一個成膜裝置內設置被設置于本實施方式中的等離子體處理室中的等離子體處理單元、蒸鍍單元，使基板與這些對置設置。
[0194]另外，在第二實施方式所涉及的成膜裝置20中，第一層形成室22與第二層形成室23相互對置設置，但并不限定于此，例如也可以相鄰設置。
[0195]另外，在第二實施方式中，對兩個濺射靶間施加高頻電壓，但并不限于這種所謂的雙式濺射方法。
[0196]在第二實施方式中舉出了作為無機層3A也作為反射防止層發(fā)揮功能的膜，但并不限定于此，還可以為其他光學功能膜。
[0197]在上述實施方式中，形成防污層作為有機層，但作為有機層的功能并不限定于防污性。
[0198]符號說明
[0199]1、IA…層壓結構
[0200]2…透明基板
[0201]3、3A…無機層
[0202]4…防污層
[0203]10…成膜裝置
[0204]11…加載互鎖室
[0205]12…無機層形成室
[0206]13…蒸鍍室(防污層形成室)
[0207]14…膜厚測定室
[0208]15…精加工處理室
[0209]20…成膜裝置
[0210]21…轉鼓
[0211]22…第一層形成室
[0212]23…第二層形成室
[0213]24…蒸鍍室(防污層形成室、精加工處理室)
[0214]25…膜厚測定室
[0215]31...第一無機層
[0216]32…第二無機層
[0217]33…第三無機層
[0218]S02…無機層形成工序(絕緣層形成工序)
[0219]S03…蒸鍍膜形成工序
[0220]S04…膜厚測定工序
[0221]S05…判斷工序
[0222]S06…精加工處理工序
【權利要求】
1.一種成膜方法，所述成膜方法在基板形成由含氟樹脂構成的有機層，其特征在于，具有: 蒸鍍膜形成工序，形成所述有機層作為蒸鍍膜； 膜厚測定工序，測定所述蒸鍍膜的膜厚；以及 判斷工序，根據(jù)所述膜厚的測定結果，判斷用于反饋的參數(shù)，以便修改所述蒸鍍膜形成工序的條件。
2.根據(jù)權利要求1所述的成膜方法，其特征在于，在所述基板預先形成無機層。
3.根據(jù)權利要求2所述的成膜方法，其特征在于，在形成所述有機層之前，將等離子體暴露于所述無機層。
4.根據(jù)權利要求3所述的成膜方法，其特征在于，進一步包括: 絕緣層形成工序，通過使用水蒸氣作為反應性氣體的反應性濺射，在所述基板上形成所述無機層。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的成膜方法，其特征在于，進一步具有:精加工處理工序，用于實現(xiàn)所述蒸鍍膜的穩(wěn)定化和固定化。
6.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的成膜方法，其特征在于，在所述膜厚測定工序中，以光學方式測定所述膜厚。
7.根據(jù)權利要求5所述的成膜方法，其特征在于，在所述膜厚測定工序中，以光學方式測定所述膜厚。
【文檔編號】G06F3/041GK104271796SQ201380023865
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月4日 優(yōu)先權日:2012年8月24日
【發(fā)明者】吉田隆, 松本昌弘, 谷典明, 池田進, 久保昌司 申請人:株式會社愛發(fā)科