專利名稱：薄膜的制造方法及制造裝置、薄膜層疊體和電子元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電子元件中使用的薄膜的制造方法及制造裝置。此外，本發(fā)明涉及薄膜層疊體和使用該薄膜層疊體構(gòu)成的電子元件。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代社會(huì)中，薄膜起作用的范圍是非常廣的，在包裝紙、磁帶、電容器、半導(dǎo)體等日常生活的各個(gè)部分中，都利用了薄膜。
如果沒(méi)有這些薄膜，那就談不上近年來(lái)的高性能化及小型化那種技術(shù)的基本趨勢(shì)。同時(shí)，關(guān)于以滿足工業(yè)的需要的形態(tài)形成薄膜的方法，也進(jìn)行了各種開發(fā)，例如，在包裝紙、磁帶、電容器等的用途中，進(jìn)行了對(duì)于高速大量生產(chǎn)方面有利的連續(xù)卷繞真空蒸鍍。
此時(shí)，通過(guò)與形成薄膜的目的相一致地選擇蒸發(fā)材料和基板材料，同時(shí)，根據(jù)需要，在真空槽內(nèi)導(dǎo)入反應(yīng)氣體及在在基板上設(shè)置電位的狀態(tài)下來(lái)形成薄膜，可形成具有所希望的特性的薄膜。例如，在磁記錄媒體的制造中，通過(guò)使用包含Co、Ni、Fe等磁性元素的蒸發(fā)材料、一邊在真空槽中導(dǎo)入氧氣、一邊進(jìn)行反應(yīng)蒸鍍，可得到長(zhǎng)條的磁記錄媒體。
此外，在半導(dǎo)體中，主要利用濺射法來(lái)形成薄膜。濺射法對(duì)于使用了陶瓷系列的材料的薄膜形成也是特別有效的，陶瓷薄膜在膜厚為幾μm以上的情況下大多由涂敷燒結(jié)法來(lái)形成，在膜厚為1μm以下的情況下大多由濺射法來(lái)形成。
另一方面，在使用了樹脂材料的薄膜的形成中，一般使用涂敷的方法，在工業(yè)上使用換向涂敷(reverse coating)、模子涂敷(diecoating)，使以溶劑稀釋的材料在涂敷工序后干燥硬化。此外，雖然用這些方法形成的樹脂薄膜的膜厚的下限由所使用的材料來(lái)決定，但該下限大多在1μm左右，一般難以得到在其之下的膜厚。
由于利用一般的涂敷工序裝置在涂敷工序之后的涂敷厚度為幾μm以上，故在極薄的樹脂膜的形成方面，需要溶劑稀釋，而且大多不能得到1μm以下的樹脂薄膜。再者，如果進(jìn)行溶劑稀釋，則除了容易在干燥后的涂膜中產(chǎn)生缺陷之外，從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)來(lái)看也是不理想的。
因此，希望有即使不進(jìn)行溶劑稀釋也能形成樹脂薄膜的方法以及能穩(wěn)定地得到極薄的樹脂薄膜的方法。作為解決該問(wèn)題的方法，已提出了在真空中形成樹脂薄膜的方法。該方法是在真空中將樹脂材料氣化后附著于支撐體上的方法，按照該方法，可形成沒(méi)有空隙缺陷的樹脂薄膜，同時(shí)也不需要溶劑稀釋。
通過(guò)在陶瓷薄膜或樹脂薄膜上再層疊不同種類的薄膜，可得到迄今為止不能得到的各種復(fù)合薄膜，其工業(yè)方面的應(yīng)用領(lǐng)域的分支非常多。其中，片狀的電子元件也是非常有希望的，可利用薄膜層疊方法將電容器、線圈、電阻、電容性電池或這些元件的復(fù)合元件等形成為極為小型且高性能的元件，已經(jīng)開始了這些元件的商品化及市場(chǎng)的擴(kuò)大。
為了得到電子元件，當(dāng)然電極是不可缺少的，但在使用了金屬薄膜的電子元件中，通過(guò)對(duì)金屬薄膜進(jìn)行構(gòu)圖(patterning)，可在電子元件之中形成電位不同的金屬薄膜。即，通過(guò)使用將圖形部分作為絕緣區(qū)域?qū)⒔饘俦∧し指顬槎鄠€(gè)的結(jié)構(gòu)，并將其與絕緣性薄膜層疊在一起，可形成電子元件。
使用在圖2中示出概略的那種裝置，可形成由被構(gòu)圖的金屬薄膜與絕緣性薄膜的多層層疊形成的電子元件。在圖2中，在層疊膜支撐罐狀體7的周圍配置了金屬薄膜形成源8、絕緣性薄膜形成源9、硬化裝置10和構(gòu)圖材料施加裝置11。罐狀體7在圖中箭頭的方向上以一定速度旋轉(zhuǎn)，在罐狀體7的外周面上可形成層疊數(shù)與罐狀體7的旋轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)的薄膜層疊體。將上述部件置于真空槽5中，由真空泵等構(gòu)成的排氣系統(tǒng)6將其內(nèi)部維持于真空或低壓。
作為金屬薄膜形成源8，可根據(jù)所形成的金屬薄膜，使用電阻加熱蒸發(fā)源、感應(yīng)加熱蒸發(fā)源、電子束蒸發(fā)源、濺射蒸發(fā)源、簇蒸發(fā)源及其它在薄膜形成中使用的裝置或其組合。
此外。在絕緣性薄膜形成源9中，可使用與所形成的絕緣性薄膜對(duì)應(yīng)的裝置，該絕緣性薄膜是用下述方法形成的由樹脂系列材料的加熱引起的加熱氣化、或由超聲波或噴霧器引起的氣化或霧化、陶瓷系列材料的濺射、或氧化物的濺射、蒸鍍等。
硬化裝置10使由絕緣性薄膜形成源9形成的絕緣性薄膜硬化為預(yù)定的硬度。在形成樹脂薄膜作為電介質(zhì)的情況下，作為硬化裝置10可使用紫外線硬化裝置、電子束硬化裝置、熱硬化裝置或其組合。
作為得到被構(gòu)圖的金屬薄膜的方法，有被稱為油限界(oil margin)的方法。該方法利用了下述現(xiàn)象在預(yù)先形成了薄的構(gòu)圖材料之后，如果利用蒸鍍等來(lái)形成金屬薄膜，則在構(gòu)圖材料上不形成金屬薄膜。作為在真空中施加構(gòu)圖材料的方法，可使用將構(gòu)圖材料封閉于具有與圖形對(duì)應(yīng)的微小開口部(噴嘴孔)的密閉噴嘴內(nèi)進(jìn)行加熱，使材料蒸汽從噴嘴孔噴出而使其在金屬薄膜形成面上凝集的方法。
作為構(gòu)圖材料，可使用油或適合于所形成的金屬薄膜的其它材料。在被構(gòu)圖的部分脫落的狀態(tài)下形成了以這種方式形成的金屬薄膜，可形成具有所希望的圖形的金屬薄膜。
圖3是示出在罐狀體7的外周面上形成的金屬薄膜的狀態(tài)的一例的圖。圖3示出了沿罐狀體7的外周面的局部展開圖。圖中箭頭70示出了罐狀體7的外周面的移動(dòng)方向。在圖3的例中，在罐狀體的外周面上形成了多條在圖形位置4上被構(gòu)圖的帶狀的金屬薄膜1。
利用圖2那樣的裝置，如圖3那樣將被構(gòu)圖的金屬薄膜與絕緣性薄膜交替地層疊，在罐狀體7的外周面上得到薄膜層疊體。其次，在層疊方向上切斷該薄膜層疊體。此時(shí)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定圖形位置與切斷位置的關(guān)系。其后，如果根據(jù)需要利用熔融注射等方法形成電極，則可制造電子元件。
圖4是示出了能作為電容器使用的電子元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概略的剖面圖。圖4的電子元件由將絕緣性薄膜2與金屬薄膜1交替地層疊而構(gòu)成，各金屬薄膜1在圖形位置4處被分割為2個(gè)。在圖4的電子元件中，將金屬薄膜的圖形位置4配置成與上下的金屬薄膜不同，與隔開一個(gè)的金屬薄膜一致。這一點(diǎn)可通過(guò)在圖2的裝置中罐狀體7每旋轉(zhuǎn)一周使被構(gòu)圖的位置與罐狀體7的旋轉(zhuǎn)軸方向平行地以預(yù)定距離往復(fù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖4的電子元件中，在上述那樣的層疊體的相對(duì)的兩側(cè)面上，形成了與各金屬薄膜1導(dǎo)電性地連接的電極3。由此，圖4的電子元件起到作為以絕緣性薄膜2為電介質(zhì)的電容器的功能。
為了高精度地進(jìn)行油限界的構(gòu)圖，必須準(zhǔn)確地施加構(gòu)圖材料。作為確定圖形寬度的參數(shù)，除了構(gòu)圖材料的特性及噴嘴溫度之外，還可舉出噴嘴孔與施加構(gòu)圖材料的支撐體的間隔及噴嘴孔的大小。特別是在因使噴嘴與支撐體接觸而引起的損傷等成為問(wèn)題的情況下，有必要在噴嘴與支撐體之間保持微小的間隔。雖然噴嘴孔越大、噴嘴與支撐體的間隔越寬，圖形寬度越寬，但如果以這種方式來(lái)擴(kuò)展圖形寬度，則在圖形的端部變得模糊。因而，必須有即使圖形寬度變寬也不存在端部的模糊的構(gòu)圖方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供這樣一種薄膜的制造方法及制造裝置，其中，在噴嘴與支撐體之間維持必要的間隔的狀態(tài)下，能形成即使加寬圖形寬度也不存在端部的模糊的圖形。此外，本發(fā)明的目的在于，提供即使將圖形寬度加寬到必要的程度也不存在端部處的模糊的薄膜層疊體和電子元件。
本發(fā)明為了達(dá)到上述的目的，作成以下的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的薄膜的制造方法是這樣一種薄膜的制造方法，在真空中在支撐體上形成薄膜的薄膜的制造方法中，在上述薄膜的形成之前，在上述薄膜上施加形成圖形用的構(gòu)圖材料之后形成上述薄膜，其特征在于用來(lái)自噴嘴孔的蒸汽流施加上述構(gòu)圖材料，而且在來(lái)自多個(gè)上述噴嘴孔的上述蒸汽流的液化物在上述支撐體上一體化之后形成上述薄膜。通過(guò)作成這樣的結(jié)構(gòu)，可制造圖形寬度寬的、同時(shí)端部的模糊程度小的薄膜。因而，可得到在構(gòu)圖特性方面良好的薄膜，可得到在以高性能電容器為代表的高性能電子元件等中使用的薄膜層疊體。
在上述結(jié)構(gòu)中，上述多個(gè)噴嘴孔間的在上述薄膜的圖形寬度方向上的間隔最好在用孔的數(shù)目除上述薄膜的上述圖形寬度所得到的值以下。按照該優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，能使來(lái)自多個(gè)噴嘴孔的蒸汽流的液化物在支撐體上可靠地實(shí)現(xiàn)一體化。因而，可形成沒(méi)有中間脫落的圖形。
在上述結(jié)構(gòu)中，作為上述構(gòu)圖材料，最好使用在常溫下為液體的以含氟油或礦物油或直鏈烷烴為主要成分的材料。這樣的材料在蒸汽流的形成、在支撐體上的液化等方面的管理是容易的。此外，與非附著表面的潤(rùn)濕性是良好的，也能耐受金屬薄膜形成時(shí)的熱。因而，端部的模糊程度小、可穩(wěn)定地形成良好的圖形。
此外，本發(fā)明的薄膜的制造裝置包括真空槽；上述真空槽內(nèi)的支撐體；在上述支撐體上形成薄膜的薄膜形成裝置；以及為了在上述薄膜上形成圖形而在上述薄膜的形成之前在上述支撐體上施加構(gòu)圖材料的構(gòu)圖材料施加裝置，其特征在于上述構(gòu)圖材料施加裝置具有多個(gè)使構(gòu)圖材料的蒸汽噴出到上述支撐體上的噴嘴孔，這樣來(lái)設(shè)置上述噴嘴孔，使得從至少兩個(gè)噴嘴孔噴出的上述構(gòu)圖材料在上述支撐體上構(gòu)成一個(gè)圖形。
此外，本發(fā)明的薄膜的制造裝置包括真空槽；上述真空槽內(nèi)的支撐體；在上述支撐體上形成薄膜的薄膜形成裝置；以及為了在上述薄膜上形成圖形而在上述薄膜的形成之前在上述支撐體上施加構(gòu)圖材料的構(gòu)圖材料施加裝置，上述支撐體具有相對(duì)于上述構(gòu)圖材料施加裝置移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其特征在于上述構(gòu)圖材料施加裝置具有使構(gòu)圖材料的蒸汽噴出到上述支撐體上的噴嘴孔，上述噴嘴孔的形狀是這樣的，與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向相比，在與其正交的方向上較長(zhǎng)。
此外，本發(fā)明的薄膜的制造裝置包括真空槽；上述真空槽內(nèi)的支撐體；在上述支撐體上形成薄膜的薄膜形成裝置；以及為了在上述薄膜上形成圖形而在上述薄膜的形成之前在上述支撐體上施加構(gòu)圖材料的構(gòu)圖材料施加裝置，上述支撐體具有相對(duì)于上述構(gòu)圖材料施加裝置移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其特征在于上述構(gòu)圖材料施加裝置具有使構(gòu)圖材料的蒸汽噴出到上述支撐體上的噴嘴孔，上述噴嘴孔的形狀具有與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向平行的線段。
此外，本發(fā)明的薄膜的制造裝置包括真空槽；上述真空槽內(nèi)的支撐體；在上述支撐體上形成薄膜的薄膜形成裝置；以及為了在上述薄膜上形成圖形而在上述薄膜的形成之前在上述支撐體上施加構(gòu)圖材料的構(gòu)圖材料施加裝置，上述支撐體具有相對(duì)于上述構(gòu)圖材料施加裝置移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其特征在于上述構(gòu)圖材料施加裝置具有使構(gòu)圖材料的蒸汽噴出到上述支撐體上的噴嘴孔，上述噴嘴孔的形狀具有在與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向正交的方向上的開口寬度中心部處與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向平行的方向的開口寬度變窄的中間變細(xì)的部分。
此外，本發(fā)明的薄膜的制造裝置包括真空槽；上述真空槽內(nèi)的支撐體；在上述支撐體上形成薄膜的薄膜形成裝置；以及為了在上述薄膜上形成圖形而在上述薄膜的形成之前在上述支撐體上施加構(gòu)圖材料的構(gòu)圖材料施加裝置，上述支撐體具有相對(duì)于上述構(gòu)圖材料施加裝置移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其特征在于上述構(gòu)圖材料施加裝置具有使構(gòu)圖材料的蒸汽噴出到上述支撐體上的噴嘴孔，上述噴嘴孔的形狀具有與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向平行的線段，而且具有在與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向正交的方向上的開口寬度中心部處與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向平行的方向的開口寬度變窄的中間變細(xì)的部分。
通過(guò)作成以上的結(jié)構(gòu)，在上述任一種制造裝置中都能制造即使加寬圖形、圖形寬度端部的模糊也小的薄膜。因而，可得到在構(gòu)圖特性方面良好的薄膜，可實(shí)現(xiàn)在以高性能電容器為代表的高性能電子元件等中使用的薄膜層疊體。
此外，本發(fā)明的薄膜層疊體是層疊形成了圖形的薄膜層和上述薄膜層以外的薄膜層而構(gòu)成的薄膜層疊體，其特征在于在上述圖形的寬度方向上，具有圖形中央部的透過(guò)光量的50％的透過(guò)光量的地點(diǎn)間的距離D0在300μm以上，而且在上述圖形的端部，透過(guò)光量為圖形中央部的透過(guò)光量的20％的地點(diǎn)與80％的地點(diǎn)之間的圖形寬度方向的距離D1是上述D0的1/5以下。通過(guò)作成這樣的結(jié)構(gòu)，可提供圖形寬度寬的、同時(shí)端部的模糊程度小的薄膜層疊體。
此外，本發(fā)明的電子元件的特征在于在上述薄膜層疊體上形成電極而構(gòu)成。即，由于使用了圖形寬度寬的、同時(shí)端部的模糊程度小的薄膜層疊體，故可提供在電特性方面良好的、質(zhì)量穩(wěn)定的電子元件。
在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，形成了圖形的薄膜層是金屬薄膜層，是包含2層以上的上述金屬薄膜層的起到電容器的功能的電子元件。按照該優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，由于成為電極的與金屬薄膜層對(duì)置而起到電容器的功能的區(qū)域與不形成電極的絕緣部分的邊界變得清晰，故可減小絕緣部分的體積，可增大作為電容器有效地起作用的部分，在此基礎(chǔ)上，因?yàn)榈竭吘壊糠譃橹挂跃鶆虻暮穸刃纬呻姌O，能減少電極部分的膜電阻大的部分，故在tanδ(介電損耗)、耐濕性等特性方面也是有利的。


圖1是示出本發(fā)明中的噴嘴孔形狀的一例的示意圖。
圖2是示出制造已被構(gòu)圖的金屬薄膜和絕緣性薄膜的多層層疊體的層疊裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一例的概略圖。
圖3是示出在罐狀體的外周上形成的已被構(gòu)圖的金屬薄膜的一例的展開圖。
圖4是示出電子元件的剖面圖的一例的概略圖。
圖5是示出在長(zhǎng)條的高分子基板上形成已被構(gòu)圖的金屬薄膜的裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖6是示出改變噴嘴與高分子基板的距離時(shí)的圖形寬度和圖形模糊程度的關(guān)系的圖。
圖7是示出改變噴嘴孔的直徑時(shí)的圖形寬度和圖形模糊程度的關(guān)系的圖。
圖8是示出并排了2個(gè)噴嘴孔時(shí)的孔的間隔與圖形寬度和圖形模糊程度的關(guān)系的圖。
圖9是示出在圖形寬度方向上較長(zhǎng)的、在本發(fā)明中使用的噴嘴孔形狀的一例的示意圖。
圖10是示出在圖形寬度方向上較長(zhǎng)的噴嘴孔形狀與圖形寬度和圖形模糊程度的關(guān)系的圖。
圖11是示出將圖形寬度方向端部作成直線狀的、在本發(fā)明中使用的噴嘴孔形狀的一例的示意圖。
圖12是示出將噴嘴孔的圖形寬度方向端部作成直線狀時(shí)的噴嘴孔前端與基板間的間隔與圖形寬度和圖形模糊程度的關(guān)系的圖。
圖13是示出具有中間變細(xì)的部分的、在本發(fā)明中使用的噴嘴孔形狀的一例的示意圖。
圖14是示出在噴嘴孔中設(shè)置了中間變細(xì)的部分的孔形狀與圖形寬度和圖形模糊程度的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
以下使用

本發(fā)明的實(shí)施例。
在圖5中示出顯示了在以下的實(shí)施例中使用的薄膜形成裝置的內(nèi)部的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。在移動(dòng)方向16的方向上以恒定速度旋轉(zhuǎn)的罐狀體7的外周上運(yùn)送長(zhǎng)條的高分子基板17。高分子基板17從卷出滾軸14卷出，經(jīng)過(guò)罐狀體7卷繞到卷繞滾軸15上。在罐狀體7的側(cè)部設(shè)置構(gòu)圖材料施加裝置11。構(gòu)圖材料施加裝置11具備加熱構(gòu)圖材料使其蒸發(fā)的噴嘴12和使在噴嘴12內(nèi)氣化的構(gòu)圖材料蒸汽噴出到高分子基板17上的噴嘴孔13。此外，在罐狀體7的下部，作為薄膜形成裝置設(shè)置了導(dǎo)電性薄膜形成源8。在圖5的裝置中，導(dǎo)電性薄膜形成源8由金屬蒸鍍裝置構(gòu)成。導(dǎo)電性薄膜形成源8使金屬薄膜形成在附著了構(gòu)圖材料的高分子基板17上。作為蒸鍍金屬，使用了鋁。將上述裝置置于真空槽5中，由真空泵構(gòu)成的排氣系統(tǒng)6將其內(nèi)部維持于真空。真空的程度不作特別限定，只要是能良好地進(jìn)行構(gòu)圖材料的附著和金屬蒸鍍的程度的真空度就可以。在以下的實(shí)施例中，定為2×10-4Torr。此外，將基板的移動(dòng)速度定為100m/分，將噴嘴的溫度調(diào)整為在各個(gè)條件下形成圖形為最清晰、模糊程度小。該值大致為140℃～220℃。
此外，在實(shí)施例中，為了很好地了解構(gòu)圖的狀態(tài)，在長(zhǎng)條的高分子基板上形成構(gòu)圖薄膜來(lái)說(shuō)明發(fā)明的效果，但在高分子基板上將多片形成了金屬薄膜和絕緣性薄膜的結(jié)構(gòu)重疊起來(lái)、或是用圖2那樣的方法形成金屬薄膜和絕緣性薄膜的多層層疊體的情況下，也能應(yīng)用本發(fā)明。
(實(shí)施例1)為了很好地了解構(gòu)圖的狀態(tài)，如圖5中所示，在沿罐狀體7移動(dòng)的長(zhǎng)條的高分子基板17上形成已被構(gòu)圖的金屬薄膜，研究了構(gòu)圖狀態(tài)。作為金屬薄膜，使用了膜厚50nm的鋁的蒸鍍薄膜。
將在構(gòu)圖中使用的噴嘴12中設(shè)置的噴嘴孔13的直徑定為50μm，是恒定的，在0.1～1mm的范圍內(nèi)改變噴嘴孔13的前端與高分子基板的間隔，研究了所形成的圖形寬度和圖形端部的模糊程度的狀態(tài)。在構(gòu)圖材料中使用了含氟的油。使用直徑10μm的激光器，研究將圖形中央部的沒(méi)有金屬薄膜的部分處的透過(guò)光量定為100時(shí)的圖形附近處的透過(guò)光量，利用透過(guò)光量從20變成80為止的圖形寬度方向的距離來(lái)進(jìn)行模糊程度的狀態(tài)的評(píng)價(jià)。將圖形寬度定為在圖形的兩側(cè)透過(guò)光量為50的寬度。在圖6中示出其結(jié)果。在圖6中，白圓(「○」)表示圖形寬度，黑圓(「●」)表示圖形模糊程度。
由圖6可知，隨著噴嘴孔與高分子基板的間隔變寬，圖形寬度、模糊程度都增大，在使圖形寬度變寬的情況下，增大噴嘴孔與基板的間隔這一點(diǎn)，從模糊程度方面來(lái)看，是不理想的。
其次，將噴嘴孔13的的前端與高分子基板的間隔定為0.3mm，是恒定的，在直徑50～250μm的范圍內(nèi)改變噴嘴中設(shè)置的孔的直徑，研究了所形成的圖形寬度和圖形端部的模糊程度的狀態(tài)。在圖7中示出其結(jié)果。在圖7中，白圓(「○」)表示圖形寬度，黑圓(「●」)表示圖形模糊程度。
由圖7可知，隨著噴嘴孔增大，雖然可增大圖形寬度，但此時(shí)模糊程度也同樣增大。
因此，將噴嘴孔13的的前端與高分子基板的間隔定為0.3mm，是恒定的，如圖1的示意圖中所示，在圖形寬度的方向上將2個(gè)50μm直徑的噴嘴孔13并排，改變孔的中心間距離D，同樣研究了所形成的圖形寬度和的模糊程度的狀態(tài)。再有，圖1是構(gòu)圖材料施加裝置的噴嘴部分的放大圖，箭頭71的方向示出了所形成的圖形的寬度方向。在圖8中示出其結(jié)果。在圖8中，白圓(「○」)表示圖形寬度，黑圓(「●」)表示圖形模糊程度。
從圖8可知，隨著2個(gè)孔的間隔D變寬，雖然圖形寬度也變寬，但模糊程度的狀態(tài)不變化。再有，由于孔間隔D在10μm以上時(shí)，圖形已分成2個(gè)，故在該條件下有必要使孔間隔D比210μm小。對(duì)圖形被分成2個(gè)的孔間隔進(jìn)行了研究的結(jié)果，如果孔間隔超過(guò)圖形寬度的1/2，則有圖形被分成2個(gè)的情況。
此外，可了解，通過(guò)形成3個(gè)以上互相接近地并排的噴嘴孔，使圖形模糊程度與噴嘴孔為2個(gè)時(shí)相同，可進(jìn)一步加寬被形成的圖形寬度。此時(shí)，如果噴嘴孔間的間隔過(guò)分寬，則有圖形被分成3個(gè)以上的情況。以用噴嘴孔數(shù)除圖形寬度所得到的值以下的孔間隔，可在不將圖形分開的情況下形成圖形。
由以上所述可知，如果在圖形寬度方向上配置多個(gè)噴嘴孔，利用這些多個(gè)噴嘴孔來(lái)形成一體化的圖形，則可形成具有所需寬度的圖形而不會(huì)導(dǎo)致圖形模糊程度的惡化。此外，從圖形分開的方面來(lái)看，希望噴嘴孔間隔為用孔數(shù)除圖形寬度所得到的值以下。
(實(shí)施例2)與實(shí)施例1相同，在高分子基板上進(jìn)行了圖形的形成。此時(shí)，如圖9中所示，將噴嘴孔13的形狀作成在圖形寬度方向71上較長(zhǎng)。將噴嘴孔13的圖形寬度方向的開口寬度設(shè)為a，將與圖形寬度方向成直角的方向(高分子基板的移動(dòng)方向)的開口寬度設(shè)為b。將高分子基板與噴嘴孔前端的間隔定為0.3mm，是恒定的，在1～5的范圍內(nèi)改變圖9中示出的a與b的比率a/b，研究了比率a/b和所形成的圖形寬度及模糊程度的狀態(tài)。再有，將b定為100μm，是恒定的。在圖10中示出結(jié)果。在圖10中，白圓(「○」)表示圖形寬度，黑圓(「●」)表示圖形模糊程度。
從圖10可知，通過(guò)將噴嘴孔的形狀作成在圖形寬度方向上較長(zhǎng)的形狀，雖然圖形寬度變寬，但模糊程度的狀態(tài)幾乎不變化。
(實(shí)施例3)其次，關(guān)于將噴嘴孔的形狀作成圓形的情況和如圖11那樣將圖形寬度方向上的端部作成直線狀的情況，比較了圖形的模糊程度的狀態(tài)。圖11中示出的噴嘴孔13在其開口部的兩側(cè)具有平行于與圖形寬度方向71成直角的方向(高分子基板的移動(dòng)方向)的直線狀部分(線段)13a。將圖形寬度方向的孔的開口寬度定為50μm，是恒定的，研究了在0.1～1mm的范圍內(nèi)改變噴嘴與基板的間隔時(shí)的所形成的圖形寬度和圖形的模糊程度的狀況。在圖12中示出其結(jié)果。在圖12中，白圓(「○」)和黑圓(「●」)都是圓形的噴嘴孔的情況，依次表示圖形寬度和圖形模糊程度。此外，白三角(「△」)和黑三角(「▲」)都是具有圖11中示出的形狀的噴嘴孔的情況，依次表示圖形寬度和圖形模糊程度。
從圖12可知，通過(guò)如圖11那樣將噴嘴孔的開口部的圖形寬度方向端部作成直線狀，雖然所形成的圖形寬度幾乎不變化，但圖形的模糊程度減小了。
(實(shí)施例4)其次，將噴嘴孔的形狀作成圖13(a)那樣的繭形和圖13(b)那樣的中間變細(xì)的大致矩形，與作成圓形的孔的情況比較了圖形的狀態(tài)。
圖13(a)的繭形的噴嘴孔具有在圖形寬度方向71上將2個(gè)直徑c的圓孔靠近在一起而配置的、用具有比其直徑小的寬度d的中間變細(xì)的部分來(lái)連接兩圓孔的開口形狀。在圖形寬度方向上的開口寬度為e。另一方面，圖13(b)的中間變細(xì)的大致矩形的噴嘴孔中，將圖形寬度方向71的開口寬度定為e，將與圖形寬度方向成直角的方向(高分子基板的移動(dòng)方向)上的開口寬度定為c，在圖形寬度方向的中央部分處具有比上述尺寸c小的開口寬度d的中間變細(xì)的部分。此外，開口部的角部如圖中所示，進(jìn)行了圓弧狀的倒角。
將圖13中兩端部的與圖形寬度方向成直角的方向(高分子基板的移動(dòng)方向)上的開口寬度c定為定為100μm，將中間變細(xì)部分的開口寬度d定為50μm，是恒定的，改變圖形寬度方向的開口寬度e形成圖形，研究了e與所形成的圖形寬度和圖形模糊程度的關(guān)系。在圖14中示出其結(jié)果。在圖14中，同時(shí)也示出了圖9的噴嘴孔中將b定為100μm改變a的情況的結(jié)果。將噴嘴孔前端與基板的間隔都定為0.3mm。在圖14中，白圓(「○」)和黑圓(「●」)都是圖9中示出的噴嘴孔的情況，依次表示圖形寬度和圖形模糊程度。此外，白三角(「△」)和黑三角(「▲」)都是13(a)中示出的繭形的噴嘴孔的情況，依次表示圖形寬度和圖形模糊程度。再有，白四角(「□」)和黑四角(「■」)都是13(b)中示出的中間變細(xì)的大致矩形的噴嘴孔的情況，依次表示圖形寬度和圖形模糊程度。
從圖14可知，關(guān)于圖形寬度，只要圖形寬度方向的開口寬度是相同的，則即使是具有上述3種的任一種開口形狀的噴嘴孔，所形成的圖形寬度大致相同。另一方面，關(guān)于圖形模糊程度，即使在形成同一寬度的圖形的情況下，也按圖9中示出的噴嘴孔、13(a)中示出的繭形的噴嘴孔和13(b)中示出的中間變細(xì)的大致矩形的噴嘴孔的順序，圖形模糊程度減小。即，通過(guò)作成圖13的(a)或(b)中示出的那種中間變細(xì)的形狀，也可抑制與圖形寬度的增加相伴隨的模糊程度。
這樣，一般認(rèn)為，在實(shí)施例1～實(shí)施例4中可減小與圖形寬度的增加相伴隨的模糊程度的原因如下。即，如果為了加寬圖形寬度而只加寬噴嘴孔前端與基板的間隔或孔徑，則構(gòu)圖材料的蒸汽流雜亂地?cái)U(kuò)展，圖形變得模糊。與此不同，在將孔作成多個(gè)的實(shí)施例1的方法中，可將2種以上的分布較陡的蒸汽流在圖形寬度方向上重疊起來(lái)，一邊可抑制圖形模糊程度的惡化，一邊可加寬圖形寬度。此外，增大孔徑導(dǎo)致蒸汽流的擴(kuò)展，但通過(guò)作成實(shí)施例2那樣的在圖形寬度方向上寬度變寬的孔形狀，由于可減小孔對(duì)于噴出寬度的開口面積，故可抑制因噴出蒸汽的寬度加寬而引起的蒸汽流的紊亂。在圓形的噴嘴孔的情況下，附著于基板的蒸汽分布在圖形端部成為反映圓弧的慢坡，但如實(shí)施例3那樣，如果在圖形寬度方向端部將孔形狀作成直線狀，則附著于基板的蒸汽分布在圖形寬度方向端部也成為陡峭的上升狀，可減小圖形模糊程度。再有，在寬度加寬的孔形狀中，由于可考慮來(lái)自微小的孔的蒸汽流的重疊，故可認(rèn)為在中央部分處構(gòu)圖材料的附著較多，在端部變少，但如果設(shè)置如實(shí)施例4那樣的中間變細(xì)的部分，則重疊蒸汽流在寬度方向上成為比較平坦的分布，可認(rèn)為由此改善了在圖形端部處的變得模糊的狀態(tài)。再者，如果作成如實(shí)施例4的大致矩形的噴嘴孔(圖13(b))，則在由于在圖形寬度方向端部具有與實(shí)施例3相同的直線狀部分(線段)，中間變細(xì)的效果與直線狀部分的效果加在一起，可進(jìn)一步抑制圖形的模糊程度。
再有，在實(shí)施例中只對(duì)使用了含氟的油作為構(gòu)圖材料的情況進(jìn)行了敘述，但在使用了礦物系列的油或癸烷或十二烷等碳化氫系列的材料的情況下，也可得到同樣的結(jié)果，可推測(cè)本發(fā)明不因構(gòu)圖材料而受到特別的限定。
此外，在實(shí)施例中，只對(duì)于將金屬薄膜作為鋁的情況進(jìn)行了敘述，但例如只通過(guò)改變噴嘴溫度或構(gòu)圖材料，也可使用銅、銀、鎳、鋅等其它金屬或包含這些金屬的合金。
此外，在實(shí)施例1～實(shí)施例4中只對(duì)于使用高分子基板作為支撐體的情況進(jìn)行了敘述，但本發(fā)明不由這些支撐體所限制，也可使用圓柱形以外的平板狀或其它曲面形狀的支撐體作為支撐體。
作為本發(fā)明的應(yīng)用例，例如如已經(jīng)敘述的那樣，通過(guò)使用在圖2中示出概略圖那樣的裝置，控制構(gòu)圖材料施加裝置11的噴嘴孔與罐狀體7的距離，而且一邊調(diào)換構(gòu)圖位置，一邊在罐狀體上直接形成樹脂薄膜和已被構(gòu)圖的金屬薄膜，可形成在圖4中示出剖面結(jié)構(gòu)的電容器等。在電容器中應(yīng)用本發(fā)明這一點(diǎn)，由于對(duì)置電極部分與絕緣部分變得清晰，故可減小絕緣部分的體積，可增大作為電容器有效地起作用的部分，在此基礎(chǔ)上，由于能減少電極部分的膜電阻大的部分，故在tanδ(介電損耗)、耐濕性等特性方面也是有利的。
此外，在實(shí)施例中，只對(duì)于將電極考慮為金屬薄膜進(jìn)行了敘述，但由本發(fā)明得到的構(gòu)圖特性的改進(jìn)不限于金屬薄膜，而是能應(yīng)用于金屬氧化物薄膜或其它的絕緣物薄膜、半導(dǎo)體薄膜等全部薄膜，是在工業(yè)上適用范圍廣的薄膜的制造方法和制造裝置。
以上已說(shuō)明的實(shí)施例的意圖始終是為了將本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容說(shuō)清楚，本發(fā)明不是只限定于這樣的具體例來(lái)進(jìn)行解釋，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的范圍中記載的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變更來(lái)實(shí)施，應(yīng)將本發(fā)明作廣義的解釋。
按照本發(fā)明的薄膜的制造方法和制造裝置，可得到圖形寬度寬的、圖形端部的模糊程度小的薄膜。因而，本發(fā)明的薄膜的制造方法和制造裝置可用于制造已被構(gòu)圖的薄膜的所有的領(lǐng)域。關(guān)于薄膜的種類，金屬薄膜不用說(shuō)，可應(yīng)用于金屬氧化物薄膜或其它絕緣物薄膜、半導(dǎo)體薄膜等全部薄膜。
此外，本發(fā)明的薄膜層疊體可廣泛地應(yīng)用于必須進(jìn)行構(gòu)圖的全部薄膜層疊體，其中，也可很好地用于電子元件的用途。如果用于以已被構(gòu)圖的金屬薄膜為電極的電容器，則可得到小型、高容量、在tanδ等電特性方面良好的電容器中。除此之外，可用于線圈、電阻、電容性電池、或其復(fù)合品等，本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域很廣。
權(quán)利要求
1.一種薄膜制造裝置，包括真空槽；上述真空槽內(nèi)的支撐體；在上述支撐體上形成薄膜的薄膜形成裝置；以及為了在上述薄膜上形成圖形而在上述薄膜的形成之前在上述支撐體上施加構(gòu)圖材料的構(gòu)圖材料施加裝置，上述支撐體具有相對(duì)于上述構(gòu)圖材料施加裝置移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其特征在于上述構(gòu)圖材料施加裝置具有使構(gòu)圖材料的蒸汽噴出到上述支撐體上的噴嘴孔，上述噴嘴孔的形狀是這樣的，與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向相比，在與其正交的方向上較長(zhǎng)。
2.一種薄膜制造裝置，包括真空槽；上述真空槽內(nèi)的支撐體；在上述支撐體上形成薄膜的薄膜形成裝置；以及為了在上述薄膜上形成圖形而在上述薄膜的形成之前在上述支撐體上施加構(gòu)圖材料的構(gòu)圖材料施加裝置，上述支撐體具有相對(duì)于上述構(gòu)圖材料施加裝置移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其特征在于上述構(gòu)圖材料施加裝置具有使構(gòu)圖材料的蒸汽噴出到上述支撐體上的噴嘴孔，上述噴嘴孔的形狀具有與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向平行的線段。
3.一種薄膜制造裝置，包括真空槽；上述真空槽內(nèi)的支撐體；在上述支撐體上形成薄膜的薄膜形成裝置；以及為了在上述薄膜上形成圖形而在上述薄膜的形成之前在上述支撐體上施加構(gòu)圖材料的構(gòu)圖材料施加裝置，上述支撐體具有相對(duì)于上述構(gòu)圖材料施加裝置移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其特征在于上述構(gòu)圖材料施加裝置具有使構(gòu)圖材料的蒸汽噴出到上述支撐體上的噴嘴孔，上述噴嘴孔的形狀具有在與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向正交的方向上的開口寬度中心部處與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向平行的方向的開口寬度變窄的中間變細(xì)的部分。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜制造裝置，其特征在于上述噴嘴孔的形狀還具有與上述支撐體相對(duì)移動(dòng)的方向平行的線段。
5.一種薄膜層疊體，該薄膜層疊體是層疊形成了圖形的薄膜層和上述薄膜層以外的薄膜層而構(gòu)成的，其特征在于在上述圖形的寬度方向上，具有圖形中央部的透過(guò)光量的50％的透過(guò)光量的地點(diǎn)間的距離D0在300μm以上，而且在上述圖形的端部，透過(guò)光量為圖形中央部的透過(guò)光量的20％的地點(diǎn)與80％的地點(diǎn)之間的圖形寬度方向的距離D1是上述D0的1/5以下。
6.一種電子元件，其特征在于在權(quán)利要求5中所述的薄膜層疊體上形成電極而構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6中所述的電子元件，其特征在于形成了圖形的薄膜層是金屬薄膜層，該電子元件包含2層以上的上述金屬薄膜層，并起到電容器的功能。
全文摘要
一種形成薄膜的方法，在該方法中，在真空中在支撐體上形成金屬等的薄膜時(shí)，在薄膜的形成之前，從噴嘴孔作為蒸汽流在薄膜上施加形成圖形用的構(gòu)圖材料并在支撐體上附著了該液化物之后形成薄膜，這樣來(lái)施加構(gòu)圖材料，使得從多個(gè)噴嘴孔施加的構(gòu)圖材料在支撐體上進(jìn)行一體化。可形成即使圖形寬度變寬、在圖形端部處的模糊程度也小的圖形。
文檔編號(hào)H01L21/283GK1572897SQ200410071690
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期1998年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月19日
發(fā)明者本田和義, 越后紀(jì)康, 小田桐優(yōu), 砂流伸樹 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社