酸化亜鉛の結晶化方法及び結晶膜形成装置
【課題】酸化亜鉛膜の結晶化処理の低温化、処理時間の短縮化を図る。
【解決手段】基材Ｗに酸化亜鉛膜ｆをスピンコート法やプラズマＣＶＤ等で成膜する。この基材Ｗを温調手段４０で３５０℃程度に加熱、温調しながら、酸素と窒素の混合ガス等からなる結晶化用処理ガスをプラズマ照射手段１０にてプラズマ化し、このプラズマを基材Ｗに照射する。
【解決手段】基材Ｗに酸化亜鉛膜ｆをスピンコート法やプラズマＣＶＤ等で成膜する。この基材Ｗを温調手段４０で３５０℃程度に加熱、温調しながら、酸素と窒素の混合ガス等からなる結晶化用処理ガスをプラズマ照射手段１０にてプラズマ化し、このプラズマを基材Ｗに照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化亜鉛の膜を形成した後、該膜を結晶化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大面積の酸化亜鉛膜を成膜する方法としては、ＣＶＤ法やスピンコート法が用いられている。これら成膜方法によって得られた酸化亜鉛膜は結晶性が低く、不純物混入や非金属元素の欠損等も起きやすい。特に、原料に有機化合物が含まれていた場合、膜中に有機物の不純物が出来やすい。そこで、結晶性を高めるべく、成膜後に例えば８００℃以上の高温下で焼成を行なっている。
【特許文献１】特開２０００−１９１３２４
【特許文献２】特開２００２−０９３７０３
【特許文献３】特開２００３−１２８５００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、焼成工程は時間がかかるだけでなく、高温耐熱設備を要する。また、基材が有機フィルム等での耐熱性の低い材料で構成されている場合、適用が困難である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基材をあまり高温化することなく効率的に高結晶化できる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題点を解決するために、本発明は、基材に金属−非金属化合物として金属酸化物である酸化亜鉛の膜を成膜した後、結晶化用処理ガスにて生成したプラズマを前記基材に照射することを特徴とする。
これによって、酸化亜鉛膜を、比較的低温下で、しかも短時間で効率的に結晶化することができる。ここで、「結晶化」とは、非結晶を結晶化することだけでなく、結晶の結晶度を高めることも含む。
【０００５】
前記プラズマ照射時の前記基材の温調温度は、室温〜４００℃であるのが好ましく、約３５０℃であることがより好ましい。これにより、設備の耐熱性要求を緩和できる。また、基材が有機フィルム等の非耐熱性材料で構成されていても、十分に適用可能である。
前記基材温度は、ヒータ等を含む温調手段を用いて制御するのが好ましい。
前記プラズマによる前記基材の加熱可能温度は、前記基材の温調温度より低温であることが好ましい。
前記プラズマによる前記基材の加熱可能温度が、酸化亜鉛の融点より低温であることが好ましい。これによって、酸化亜鉛膜が溶融するのを防止することができる。酸化亜鉛は溶融しなくても元素の再配列が起き、結晶化可能である。
【０００６】
酸化亜鉛膜が有機亜鉛錯体等の有機化合物を含む原料にて成膜されたものである場合、膜中に有機物の不純物が混入することがあるが、その場合でも、前記プラズマによって不純物を揮発させることができ、膜の結晶度を確実に高めることができる。
【０００７】
前記結晶化用処理ガスは、電界印加によってプラズマ化（ラジカル化、励起・活性化、イオン化等を含む）するものであればよく、酸素、窒素、空気、アルゴン、ヘリウム等の種々のガス種から選択することができ、複数のガス成分の混合ガスを用いてもよい。プラズマにより膜化する成分は、実質的に含んでいないのが好ましい。
前記結晶化用処理ガスは、酸素を含有することが好ましい。これによって、酸化亜鉛の欠損を補填又は抑制することができる。
【０００８】
前記プラズマ照射時における圧力環境は、プラズマ発生部と基材表面との間にプラズマを基材に接触させることのできる圧力差があればよく、特に限定されない。プラズマは、大気圧近傍の圧力下で生成する大気圧プラズマが好ましい。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０4〜５０．６６３×１０4Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０4〜１０．６６４×１０4Ｐａが好ましく、９．３３１×１０4〜１０．３９７×１０4Ｐａがより好ましい。
【０００９】
酸化亜鉛膜の成膜方法は、膜原料を含む溶液を回転する基板に滴下するスピンコート法を用いてもよく、化合物を気相成長させるＣＶＤ法を用いてもよい。ＣＶＤ法は、プラズマＣＶＤでもよく熱ＣＶＤでもよい。
【００１０】
プラズマＣＶＤにて成膜する場合、成膜と結晶化を共通のプラズマ処理装置（結晶膜形成装置）にて行なうようにすることができる。この装置は、プラズマ照射手段と、ガス供給系とを備えているのが好ましい。プラズマ照射手段は、互いの間に放電空間を形成する一対の電極を含み、前記放電空間にて生成したプラズマを前記基材に照射する。電極構造は、平行平板電極構造でもよく、ロール電極と平板状又は凹面状電極の組み合わせでもよい。プラズマ照射方式は、基材を放電空間の外部に配置し、これにプラズマを吹き付ける所謂リモート方式でもよく、基材を放電空間の内部に配置し、これにプラズマを直接照射する所謂ダイレクト方式でもよい。
前記ガス供給系は、前記酸化亜鉛膜の原料を含む成膜用処理ガスと、膜化成分を含まない結晶化用処理ガスとの何れか一方を選択的に前記放電空間に導入する。前記ガス供給系は、先ず成膜用処理ガスを選択して、放電空間に導入する。これにより、前記成膜用処理ガスによるプラズマが生成され、このプラズマが基材に照射され、酸化亜鉛膜が生成される。次に、前記ガス供給系は、結晶化用処理ガスを選択して、前記放電空間に導入する。これにより、前記結晶化用処理ガスによるプラズマが生成され、このプラズマが基材に照射され、酸化亜鉛膜が高結晶化される。
プラズマ処理装置は、さらに温調手段を備えているのが好ましい。成膜時又は結晶化処理時には、それぞれ前記温調手段によって前記基板を適切な温度になるように温調することができる。結晶化処理時（前記ガス供給系にて前記結晶化用処理ガスを前記放電空間に導入するとき）は、前記温調手段にて、前記基材を室温〜４００℃に温調するのが好ましく、３５０℃程度に温調するのがより好ましい。
成膜用のプラズマ処理装置と、結晶化用のプラズマ処理装置を別々に備え、成膜用プラズマ処理装置にて成膜を行なった後、結晶化用プラズマ処理装置にて結晶化を行なうことにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、酸化亜鉛膜の結晶化処理の低温化、処理時間の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
本実施形態では、例えば酢酸亜鉛、亜鉛アセチルアセトナート錯体等の有機亜鉛錯体を膜原料とし、基材に酸化亜鉛を成膜する。成膜方法は、スピンコート法又はＣＶＤ法等を用いる。この成膜処理の後、結晶化処理を行なう。結晶化処理は、大気圧プラズマ処理装置を用いて行なう。大気圧プラズマ処理装置は、基材を放電空間の外部に配置し、この基材に向けてプラズマガスを吹出す所謂リモート式であってもよく、基材を放電空間の内部に配置し、プラズマを基材に直接的に照射する所謂ダイレクト式であってもよい。
【００１３】
図１は、結晶化処理に用いるリモート式の大気圧プラズマ処理装置Ｍ１の基本構成を示したものである。装置Ｍ１は、ガス供給系１０と、プラズマ照射ユニット３０と、温調ユニット４０とを有している。ガス供給系１０は、結晶化用処理ガス源１２と、このガス源１２から延びる結晶化用処理ガス路１４とを有している。ガス源１２は、例えば酸素と窒素を所定の流量比で混合し、この混合ガスからなる結晶化用処理ガスをガス路１４へ送出するようになっている。
結晶化用処理ガス（酸素−窒素混合ガス）として空気を用いてもよい。結晶化用処理ガスとして酸素−窒素混合ガスに代えて、酸素又は窒素の何れか一方のみを用いてもよく、ヘリウムやアルゴンを用いてもよい。
【００１４】
プラズマ照射ユニット３０には、ホット電極３１とアース電極３２が設けられている。ホット電極３１には電源３が接続されている。アース電極３２は、電気的に接地されている。
これら電極３１，３２は互いに左右に対向して配置され、両者３１，３２の間に厚さ数ｍｍの電極間空間３３が形成されている。電極間空間３３は、ほぼ大気圧になっている。この電極間空間３３の上端部にガス供給系１０の処理ガス路１４が連なっている。
一対の電極３１，３２のうち少なくとも一方の対向面には固体誘電体（図示せず）が設けられている。
【００１５】
プラズマ照射ユニット３０の下方に温調ユニット４０が配置されている。温調ユニット４０は、基材設置手段を兼ねており、その上面に基材Ｗが設置されるようになっている。プラズマ照射ユニット１０と基材Ｗとの間の距離は、数ｍｍ〜数ｃｍ程度に設定されている。基材Ｗは、半導体基板等で構成されている。温調ユニット４０はヒータを有し、基材Ｗを例えば３５０℃程度まで加熱するようになっている。
プラズマ照射ユニット１０と基材設置手段としての温調ユニット４０とは、互いに相対移動可能になっているのが好ましい。
【００１６】
上記構成の結晶化処理用大気圧プラズマ処理装置Ｍ１は、次のように使用される。
成膜工程
基材Ｗの表面に酸化亜鉛からなる薄膜ｆをスピンコート法等にて成膜する。図において膜ｆの厚さは誇張されている。
【００１７】
基材設置工程
成膜後の基材Ｗを、装置Ｍ１の温調ユニット４０の上面に設置する。
【００１８】
温調工程
この基材Ｗを温調ユニット４０のヒータで約３５０℃になるように加熱、温調する。この設定温度は、従来の焼成による結晶化の場合（８００℃以上）と比べ低温である。したがって、装置Ｍ１の各構成部材が高い耐熱性を要求されることがなく、材料選択の範囲を拡大でき、製品コストを抑えることができる。また、基材Ｗが高分子材料等の耐熱性の低い材料で構成されていても十分に適用することができる。
【００１９】
結晶化工程
そして、ガス源１２からの酸素−窒素混合ガス（結晶化用処理ガス）を、ガス路１４を経て電極間空間３３に導入する。併行して、電源３から電極３１に電圧を印加し、電極３１，３２間に大気圧グロー放電を生成する。電極３１，３２間のピーク間電圧は、例えばＶｐｐ＝数〜十数ｋＶとし、周波数は、数十〜数百ｋＨｚとする。これによって、電極間空間３３が放電空間になり、該空間３３に導入された酸素−窒素混合ガスがプラズマ化され、酸素−窒素混合プラズマを得ることができる。この酸素−窒素混合プラズマが電極間空間３３の下端部を経てプラズマ照射ユニット３０から吹き出され、基材Ｗに吹き付けられる。このプラズマ照射によって、結晶の再配列が進展する。また、酸化亜鉛の膜ｆ中に有機物の不純物が混入されていたとしても、この不純物をプラズマによって揮発させ除去することができる。さらに、酸素プラズマを含むプラズマを用いることにより、酸化亜鉛膜ｆの酸素欠損を補充したり抑制したりすることができる。これにより、酸化亜鉛膜ｆの結晶性を高めることができる。さらには、焼成と比べ、処理時間を短縮でき、処理効率を高めることができる。
【００２０】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の実施形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を適宜省略する。
上記実施形態の装置Ｍ１はリモート式であったが、図２に示すように、ダイレクト式の大気圧プラズマ処理装置Ｍ２を用いて結晶化処理を行なうことにしてもよい。ダイレクト式大気圧プラズマ処理装置Ｍ２では、一対の電極３１，３２が上下に対向するように配置されている。結晶化用処理ガス源１２からのガス路１４が、電極間空間３３の一端部に接続されている。
【００２１】
下側のアース電極３２は、温調ユニット４０に一体に組み込まれている。このアース電極３２上に基材Ｗが設置されている。アース電極３２ひいては基材Ｗの上方に離れてホット電極３１が配置されている。したがって、基材Ｗは、電極間空間３３の内部に配置されるようになっている。
【００２２】
ダイレクト式大気圧プラズマ処理装置Ｍ２によれば、電源３から電極３１への電圧供給により、電極３１，３２間に大気圧グロー放電が生成され、電極間空間３３内の基材Ｗがプラズマに直接的に晒される。このプラズマによって膜ｆの結晶性を高めることができる。
【００２３】
酸化亜鉛膜ｆの成膜を大気圧プラズマＣＶＤにて行なうことにしてもよい。その場合、図３に示すように、該プラズマＣＶＤと結晶化処理とを１つの大気圧プラズマ処理装置Ｍ３（結晶膜形成装置）で行なうことができる。装置Ｍ３は、図１のリモート式プラズマ処理装置Ｍ１をベースするものであり、ガス供給系１０が、結晶化用処理ガスの供給ライン１２Ｘだけでなく、成膜用処理ガスの供給ライン１１Ｘをも有している点で、図１の装置Ｍ１と異なっている。ガス供給系１０の成膜用処理ガス供給ライン１１Ｘには、成膜用処理ガス源１１が設けられている。成膜用処理ガス源１１は、膜ｆの原料となる有機金属化合物や酸化剤としての酸素含有ガスやプラズマ源となるガス成分等を適切な流量比で混合し、成膜用処理ガスを得るようになっている。成膜用処理ガス源１１から成膜用処理ガス路１３が延びている。このガス路１３と、結晶化用処理ガス供給ライン１２Ｘのガス路１４とが、供給ライン選択手段としての方向切替弁１５を介して共通ガス導入路１６に接続されている。このガス導入路１６が、電極間空間３３の上端部に連なっている。
【００２４】
成膜工程
成膜・結晶化処理共用のプラズマ処理装置Ｍ３によれば、成膜工程においては、方向切替弁１５にて結晶化用処理ガス路１４を遮断する一方、成膜用処理ガス路１３と共通ガス導入路１６とを連通する。そして、成膜用処理ガス源１１から膜原料成分を含む成膜用処理ガスをガス路１３に送出する。この成膜用処理ガスが、導入路１６を経て、電極間空間３３に導入される。併行して、電源３から電極３１に電圧を供給する。電極３１，３２間のピーク間電圧や周波数は、成膜用処理ガス中のプラズマ源となるガス成分等に応じて設定する。これにより、電極３１，３２間に大気圧グロー放電が生成され、電極間空間３３が放電空間となり、成膜用処理ガスがプラズマ化される。このプラズマ化されたガスがプラズマ照射ユニット３０から吹き出され、基材Ｗに接触する。基材Ｗは、温調ユニット４０によって所定の成膜温度になるよう加温しておく。これにより、基材Ｗの表面に酸化亜鉛の膜ｆを成膜することができる。
成膜処理が終了したとき、成膜用処理ガス源１１からのガス供給を停止するとともに、電源３からの電圧供給を停止する。
【００２５】
温調工程
次に、温調ユニット４０により基材Ｗの温度が例えば３５０℃程度になるように加熱・温調する。
【００２６】
結晶化工程
そして、方向切替弁１５を切り替え、成膜用処理ガス路１３を遮断するとともに、結晶化用処理ガス路１４と共通ガス導入路１６とを連通する。これにより、ガス源１２からの酸素−窒素混合ガスからなる結晶化用処理ガスが、ガス路１４，１６を順次経て電極間空間３３に導入される。併行して、電源３から電極３１に電圧を供給する。このときの電極３１，３２間のピーク間電圧や周波数は、酸素−窒素混合ガスをプラズマ化して酸素−窒素混合プラズマを得るのに適した大きさに設定する。一般に、結晶化工程は、成膜工程より放電条件が高く、成膜工程よりピーク間電圧及び周波数が大きいが、膜ｆ成分やプラズマガス成分によっては、その逆の場合もあり、ほぼ同じになる場合もある。
【００２７】
電極間空間３３で生成された酸素−窒素混合プラズマは、電極間空間３３の下端部を経てプラズマ照射ユニット３０から吹き出され、基材Ｗに吹き付けられる。これにより、酸化亜鉛膜ｆの結晶性を高めることができる。
【００２８】
成膜・結晶化共用装置Ｍ３においては、ガス源が成膜用と結晶化用とに分かれているが、これら２つの用途に共通の成分が含まれている場合、その共通成分についてはガス源を共用することにしてもよい。例えば、成膜工程でのプラズマ形成用のガス成分が、結晶化工程でのプラズマ形成用のガス成分と同一である場合、ガス源１１には上記プラズマ形成用ガス以外の成膜用処理ガス成分を蓄えておき、成膜工程では、両ガス源１１，１２からのガスを混合し、これを成膜用処理ガスとして電極間空間３３に供給することにし、結晶化工程では、ガス源１２からのガスのみを結晶化用処理ガスとして電極間空間３３に供給することとしてもよい。
【００２９】
成膜・結晶化共用の結晶膜形成装置として図３のリモート式大気圧プラズマ処理装置Ｍ３に代えて、図４に示すように、ダイレクト式の大気圧プラズマ処理装置Ｍ４を用いることにしてもよい。装置Ｍ４は、図２のダイレクト装置Ｍ２をベースとし、ガス供給系１０を図３と同様に成膜用と結晶化用の２系統にしたものである。
【００３０】
図５は、結晶膜形成装置として成膜・結晶化システムＳ５を示したものである。システムＳ５は、成膜用の大気圧プラズマ処理装置Ｍ５と、結晶化処理用の大気圧プラズマ処理装置Ｍ１とを別々に備えている。システムＳ５の成膜用プラズマ処理装置Ｍ５には、ガス源として成膜用処理ガス源１１だけが設けられており、このガス源１１からのガス路１３が装置Ｍ５の電極間空間３３に連なっている。システムＳ５の結晶化用プラズマ処理装置Ｍ１には、ガス源として結晶化用処理ガス源１２だけが設けられており、このガス源１２からのガス路１４が装置Ｍ１の電極間空間３３に連なっている。
【００３１】
システムＳ５には温調ユニット４０が１つだけ設けられている。この温調ユニット４０が２つの装置Ｍ１，Ｍ５に共用されるようになっている。温調ユニット４０は、移動機構（図示せず）に接続されている。この移動機構によって、温調ユニット４０が、成膜用装置Ｍ５のプラズマ照射ユニット３０に対応する第１位置（図５において実線）と、結晶化用装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０に対応する第２位置（図５において仮想線）との間で移動可能になっている。
この温調ユニット４０に基材Ｗを設置したうえで、温調ユニット４０を第１位置に位置させ、成膜工程を実行し、基材Ｗに膜ｆの生成を行なう。
次いで、温調ユニット４０を第２位置へ移動させ、結晶化工程を実行し、膜ｆを結晶化する。
温調ユニット４０が位置固定される一方、装置Ｍ５のプラズマ照射ユニット３０と装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０の何れか一方が選択的に温調ユニット４０の上方に移動されるようになっていてもよい。
【００３２】
図６は、成膜対象の基材がロールフィルムＷｒである場合の適用例を示したものである。この成膜・結晶化システムＳ６は、ロールフィルムＷｒを巻回する一対のロール５０，５０を有している点で、図５のシステムＳ５と異なっている。これらロール５０，５０は、左右に離れて配置されている。ロールフィルムＷｒが、これらロール５０，５０間に架け渡されるとともに、ロール５０，５０の回転により左から右へ送られるようになっている。一対のロール５０，５０の間に温調ユニット４１が配置されている。温調ユニット４１は、左右に長く延び、両端部が左右の各ロール５０の近傍に位置されている。この温調ユニット４１の上側に、ロール５０，５０間のロールフィルムＷｒが被さっている。ロールフィルムＷｒは、左側のロール５０から出て右側のロール５０に達するまでのほぼ全期間にわたって温調ユニット４１により温調されるようになっている。
【００３３】
温調ユニット４１の上方には、図５と同様の成膜用大気圧プラズマ処理装置Ｍ５のプラズマ照射ユニット３０と結晶化用大気圧プラズマ処理装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０とが左右に離れて配置されている。成膜用装置Ｍ５のプラズマ照射ユニット３０は、ロールフィルムＷｒの送り方向の上流側に配置され、結晶化用装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０は、ロールフィルムＷｒの送り方向の下流側に配置されている。
【００３４】
一対のロール５０，５０間の上流側の位置において、成膜用装置Ｍ５によってロールフィルムＷｒに酸化亜鉛膜ｆが成膜される。この成膜された部分が下流側に送られ、結晶化用装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０の真下に位置するようになったとき、結晶化用装置Ｍ１によるプラズマ照射によって膜ｆの結晶化がなされる。
【００３５】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の改変をなすことができる。
例えば、温調工程における基材温調温度は、酸化亜鉛の結晶化を促進可能な温度範囲であればよく、３５０℃程度に限られず、室温〜４００℃の範囲で設定できる。
実施形態では、結晶化工程を、大気圧近傍下におけるプラズマを用いて行なっていたが、減圧プラズマを用いて行なうことにしてもよい。成膜工程を減圧プラズマＣＶＤにて行なうことにしてもよい。
【実施例１】
【００３６】
実施例を説明する。
亜鉛錯体原料として亜鉛アセチルアセトナート錯体を用い、スピンコート法により酸化亜鉛の成膜を行った。この酸化亜鉛膜ｆを３５０℃で加熱焼成した。焼成後、膜ｆのＸ線回折測定を行ったところ、図７（ｂ）に示すように、結晶性は良好でなかった。
次に、図１に示す大気圧プラズマ処理装置Ｍ１にて結晶化処理を行った。プラズマ処理条件は以下の通りである。
加熱温度： ３５０℃
処理ガス： 窒素 １０ＳＬＭ
酸素 ５ＳＬＭ
供給電圧： Ｖｐｐ＝１５ｋＶ 周波数： １０ｋＨｚ
処理後、膜ｆのＸ線回折測定を行ったところ、図７（ａ）に示すように、（００２）面のピークが同図（ｂ）よりも顕著に現れた。膜ｆの結晶化が進み、ＺｎＯがＣ軸方向に配向していることが明らかになった。３５０℃程度の低温条件においては加熱焼成では十分な結晶性を得るのが困難であるが、プラズマ照射では十分な結晶性を得られることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、例えば半導体装置やフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の結晶化処理に用いるリモート式大気圧プラズマ処理装置の概略構成図である。
【図２】本発明の結晶化処理に用いるダイレクト式大気圧プラズマ処理装置の概略構成図である。
【図３】成膜・結晶化処理共用のリモート式大気圧プラズマ処理装置（結晶膜形成装置）の概略構成図である。
【図４】成膜・結晶化処理共用のダイレクト式大気圧プラズマ処理装置（結晶膜形成装置）の概略構成図である。
【図５】成膜用リモート式大気圧プラズマ処理装置と結晶化用リモート式大気圧プラズマ処理装置を別々に備えた成膜・結晶化システムの概略構成図である。
【図６】ロールフィルムを成膜対象基材とする成膜・結晶化システムの概略構成図である。
【図７】（ａ）は、実施例１により結晶化した場合のＸ線回折スペクトル図である。 （ｂ）は、結晶化の比較例として膜を加熱焼成した場合のＸ線回折スペクトル図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗ 基材
Ｗｒ ロールフィルム（基材）
ｆ 膜
Ｍ１〜Ｍ５ 大気圧プラズマ処理装置（結晶膜形成装置）
Ｓ５，Ｓ６ 成膜・結晶化システム（結晶膜形成装置）
１０ ガス供給系１０
１１Ｘ 成膜用処理ガスの供給ライン
１１ 成膜用処理ガス源
１２Ｘ 結晶化用処理ガスの供給ライン
１２ 結晶化用処理ガス源
１３ 成膜用処理ガス路
１４ 結晶化用処理ガス路
１５ 方向切替弁（選択手段）
１６ 共通ガス導入路
３０ プラズマ照射ユニット（プラズマ照射手段）
３１ ホット電極
３２ アース電極
３ 電源
３３ 電極間空間
４０ 温調ユニット（温調手段）
４１ 温調ユニット（温調手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化亜鉛の膜を形成した後、該膜を結晶化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大面積の酸化亜鉛膜を成膜する方法としては、ＣＶＤ法やスピンコート法が用いられている。これら成膜方法によって得られた酸化亜鉛膜は結晶性が低く、不純物混入や非金属元素の欠損等も起きやすい。特に、原料に有機化合物が含まれていた場合、膜中に有機物の不純物が出来やすい。そこで、結晶性を高めるべく、成膜後に例えば８００℃以上の高温下で焼成を行なっている。
【特許文献１】特開２０００−１９１３２４
【特許文献２】特開２００２−０９３７０３
【特許文献３】特開２００３−１２８５００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、焼成工程は時間がかかるだけでなく、高温耐熱設備を要する。また、基材が有機フィルム等での耐熱性の低い材料で構成されている場合、適用が困難である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基材をあまり高温化することなく効率的に高結晶化できる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題点を解決するために、本発明は、基材に金属−非金属化合物として金属酸化物である酸化亜鉛の膜を成膜した後、結晶化用処理ガスにて生成したプラズマを前記基材に照射することを特徴とする。
これによって、酸化亜鉛膜を、比較的低温下で、しかも短時間で効率的に結晶化することができる。ここで、「結晶化」とは、非結晶を結晶化することだけでなく、結晶の結晶度を高めることも含む。
【０００５】
前記プラズマ照射時の前記基材の温調温度は、室温〜４００℃であるのが好ましく、約３５０℃であることがより好ましい。これにより、設備の耐熱性要求を緩和できる。また、基材が有機フィルム等の非耐熱性材料で構成されていても、十分に適用可能である。
前記基材温度は、ヒータ等を含む温調手段を用いて制御するのが好ましい。
前記プラズマによる前記基材の加熱可能温度は、前記基材の温調温度より低温であることが好ましい。
前記プラズマによる前記基材の加熱可能温度が、酸化亜鉛の融点より低温であることが好ましい。これによって、酸化亜鉛膜が溶融するのを防止することができる。酸化亜鉛は溶融しなくても元素の再配列が起き、結晶化可能である。
【０００６】
酸化亜鉛膜が有機亜鉛錯体等の有機化合物を含む原料にて成膜されたものである場合、膜中に有機物の不純物が混入することがあるが、その場合でも、前記プラズマによって不純物を揮発させることができ、膜の結晶度を確実に高めることができる。
【０００７】
前記結晶化用処理ガスは、電界印加によってプラズマ化（ラジカル化、励起・活性化、イオン化等を含む）するものであればよく、酸素、窒素、空気、アルゴン、ヘリウム等の種々のガス種から選択することができ、複数のガス成分の混合ガスを用いてもよい。プラズマにより膜化する成分は、実質的に含んでいないのが好ましい。
前記結晶化用処理ガスは、酸素を含有することが好ましい。これによって、酸化亜鉛の欠損を補填又は抑制することができる。
【０００８】
前記プラズマ照射時における圧力環境は、プラズマ発生部と基材表面との間にプラズマを基材に接触させることのできる圧力差があればよく、特に限定されない。プラズマは、大気圧近傍の圧力下で生成する大気圧プラズマが好ましい。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０4〜５０．６６３×１０4Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０4〜１０．６６４×１０4Ｐａが好ましく、９．３３１×１０4〜１０．３９７×１０4Ｐａがより好ましい。
【０００９】
酸化亜鉛膜の成膜方法は、膜原料を含む溶液を回転する基板に滴下するスピンコート法を用いてもよく、化合物を気相成長させるＣＶＤ法を用いてもよい。ＣＶＤ法は、プラズマＣＶＤでもよく熱ＣＶＤでもよい。
【００１０】
プラズマＣＶＤにて成膜する場合、成膜と結晶化を共通のプラズマ処理装置（結晶膜形成装置）にて行なうようにすることができる。この装置は、プラズマ照射手段と、ガス供給系とを備えているのが好ましい。プラズマ照射手段は、互いの間に放電空間を形成する一対の電極を含み、前記放電空間にて生成したプラズマを前記基材に照射する。電極構造は、平行平板電極構造でもよく、ロール電極と平板状又は凹面状電極の組み合わせでもよい。プラズマ照射方式は、基材を放電空間の外部に配置し、これにプラズマを吹き付ける所謂リモート方式でもよく、基材を放電空間の内部に配置し、これにプラズマを直接照射する所謂ダイレクト方式でもよい。
前記ガス供給系は、前記酸化亜鉛膜の原料を含む成膜用処理ガスと、膜化成分を含まない結晶化用処理ガスとの何れか一方を選択的に前記放電空間に導入する。前記ガス供給系は、先ず成膜用処理ガスを選択して、放電空間に導入する。これにより、前記成膜用処理ガスによるプラズマが生成され、このプラズマが基材に照射され、酸化亜鉛膜が生成される。次に、前記ガス供給系は、結晶化用処理ガスを選択して、前記放電空間に導入する。これにより、前記結晶化用処理ガスによるプラズマが生成され、このプラズマが基材に照射され、酸化亜鉛膜が高結晶化される。
プラズマ処理装置は、さらに温調手段を備えているのが好ましい。成膜時又は結晶化処理時には、それぞれ前記温調手段によって前記基板を適切な温度になるように温調することができる。結晶化処理時（前記ガス供給系にて前記結晶化用処理ガスを前記放電空間に導入するとき）は、前記温調手段にて、前記基材を室温〜４００℃に温調するのが好ましく、３５０℃程度に温調するのがより好ましい。
成膜用のプラズマ処理装置と、結晶化用のプラズマ処理装置を別々に備え、成膜用プラズマ処理装置にて成膜を行なった後、結晶化用プラズマ処理装置にて結晶化を行なうことにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、酸化亜鉛膜の結晶化処理の低温化、処理時間の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
本実施形態では、例えば酢酸亜鉛、亜鉛アセチルアセトナート錯体等の有機亜鉛錯体を膜原料とし、基材に酸化亜鉛を成膜する。成膜方法は、スピンコート法又はＣＶＤ法等を用いる。この成膜処理の後、結晶化処理を行なう。結晶化処理は、大気圧プラズマ処理装置を用いて行なう。大気圧プラズマ処理装置は、基材を放電空間の外部に配置し、この基材に向けてプラズマガスを吹出す所謂リモート式であってもよく、基材を放電空間の内部に配置し、プラズマを基材に直接的に照射する所謂ダイレクト式であってもよい。
【００１３】
図１は、結晶化処理に用いるリモート式の大気圧プラズマ処理装置Ｍ１の基本構成を示したものである。装置Ｍ１は、ガス供給系１０と、プラズマ照射ユニット３０と、温調ユニット４０とを有している。ガス供給系１０は、結晶化用処理ガス源１２と、このガス源１２から延びる結晶化用処理ガス路１４とを有している。ガス源１２は、例えば酸素と窒素を所定の流量比で混合し、この混合ガスからなる結晶化用処理ガスをガス路１４へ送出するようになっている。
結晶化用処理ガス（酸素−窒素混合ガス）として空気を用いてもよい。結晶化用処理ガスとして酸素−窒素混合ガスに代えて、酸素又は窒素の何れか一方のみを用いてもよく、ヘリウムやアルゴンを用いてもよい。
【００１４】
プラズマ照射ユニット３０には、ホット電極３１とアース電極３２が設けられている。ホット電極３１には電源３が接続されている。アース電極３２は、電気的に接地されている。
これら電極３１，３２は互いに左右に対向して配置され、両者３１，３２の間に厚さ数ｍｍの電極間空間３３が形成されている。電極間空間３３は、ほぼ大気圧になっている。この電極間空間３３の上端部にガス供給系１０の処理ガス路１４が連なっている。
一対の電極３１，３２のうち少なくとも一方の対向面には固体誘電体（図示せず）が設けられている。
【００１５】
プラズマ照射ユニット３０の下方に温調ユニット４０が配置されている。温調ユニット４０は、基材設置手段を兼ねており、その上面に基材Ｗが設置されるようになっている。プラズマ照射ユニット１０と基材Ｗとの間の距離は、数ｍｍ〜数ｃｍ程度に設定されている。基材Ｗは、半導体基板等で構成されている。温調ユニット４０はヒータを有し、基材Ｗを例えば３５０℃程度まで加熱するようになっている。
プラズマ照射ユニット１０と基材設置手段としての温調ユニット４０とは、互いに相対移動可能になっているのが好ましい。
【００１６】
上記構成の結晶化処理用大気圧プラズマ処理装置Ｍ１は、次のように使用される。
成膜工程
基材Ｗの表面に酸化亜鉛からなる薄膜ｆをスピンコート法等にて成膜する。図において膜ｆの厚さは誇張されている。
【００１７】
基材設置工程
成膜後の基材Ｗを、装置Ｍ１の温調ユニット４０の上面に設置する。
【００１８】
温調工程
この基材Ｗを温調ユニット４０のヒータで約３５０℃になるように加熱、温調する。この設定温度は、従来の焼成による結晶化の場合（８００℃以上）と比べ低温である。したがって、装置Ｍ１の各構成部材が高い耐熱性を要求されることがなく、材料選択の範囲を拡大でき、製品コストを抑えることができる。また、基材Ｗが高分子材料等の耐熱性の低い材料で構成されていても十分に適用することができる。
【００１９】
結晶化工程
そして、ガス源１２からの酸素−窒素混合ガス（結晶化用処理ガス）を、ガス路１４を経て電極間空間３３に導入する。併行して、電源３から電極３１に電圧を印加し、電極３１，３２間に大気圧グロー放電を生成する。電極３１，３２間のピーク間電圧は、例えばＶｐｐ＝数〜十数ｋＶとし、周波数は、数十〜数百ｋＨｚとする。これによって、電極間空間３３が放電空間になり、該空間３３に導入された酸素−窒素混合ガスがプラズマ化され、酸素−窒素混合プラズマを得ることができる。この酸素−窒素混合プラズマが電極間空間３３の下端部を経てプラズマ照射ユニット３０から吹き出され、基材Ｗに吹き付けられる。このプラズマ照射によって、結晶の再配列が進展する。また、酸化亜鉛の膜ｆ中に有機物の不純物が混入されていたとしても、この不純物をプラズマによって揮発させ除去することができる。さらに、酸素プラズマを含むプラズマを用いることにより、酸化亜鉛膜ｆの酸素欠損を補充したり抑制したりすることができる。これにより、酸化亜鉛膜ｆの結晶性を高めることができる。さらには、焼成と比べ、処理時間を短縮でき、処理効率を高めることができる。
【００２０】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の実施形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を適宜省略する。
上記実施形態の装置Ｍ１はリモート式であったが、図２に示すように、ダイレクト式の大気圧プラズマ処理装置Ｍ２を用いて結晶化処理を行なうことにしてもよい。ダイレクト式大気圧プラズマ処理装置Ｍ２では、一対の電極３１，３２が上下に対向するように配置されている。結晶化用処理ガス源１２からのガス路１４が、電極間空間３３の一端部に接続されている。
【００２１】
下側のアース電極３２は、温調ユニット４０に一体に組み込まれている。このアース電極３２上に基材Ｗが設置されている。アース電極３２ひいては基材Ｗの上方に離れてホット電極３１が配置されている。したがって、基材Ｗは、電極間空間３３の内部に配置されるようになっている。
【００２２】
ダイレクト式大気圧プラズマ処理装置Ｍ２によれば、電源３から電極３１への電圧供給により、電極３１，３２間に大気圧グロー放電が生成され、電極間空間３３内の基材Ｗがプラズマに直接的に晒される。このプラズマによって膜ｆの結晶性を高めることができる。
【００２３】
酸化亜鉛膜ｆの成膜を大気圧プラズマＣＶＤにて行なうことにしてもよい。その場合、図３に示すように、該プラズマＣＶＤと結晶化処理とを１つの大気圧プラズマ処理装置Ｍ３（結晶膜形成装置）で行なうことができる。装置Ｍ３は、図１のリモート式プラズマ処理装置Ｍ１をベースするものであり、ガス供給系１０が、結晶化用処理ガスの供給ライン１２Ｘだけでなく、成膜用処理ガスの供給ライン１１Ｘをも有している点で、図１の装置Ｍ１と異なっている。ガス供給系１０の成膜用処理ガス供給ライン１１Ｘには、成膜用処理ガス源１１が設けられている。成膜用処理ガス源１１は、膜ｆの原料となる有機金属化合物や酸化剤としての酸素含有ガスやプラズマ源となるガス成分等を適切な流量比で混合し、成膜用処理ガスを得るようになっている。成膜用処理ガス源１１から成膜用処理ガス路１３が延びている。このガス路１３と、結晶化用処理ガス供給ライン１２Ｘのガス路１４とが、供給ライン選択手段としての方向切替弁１５を介して共通ガス導入路１６に接続されている。このガス導入路１６が、電極間空間３３の上端部に連なっている。
【００２４】
成膜工程
成膜・結晶化処理共用のプラズマ処理装置Ｍ３によれば、成膜工程においては、方向切替弁１５にて結晶化用処理ガス路１４を遮断する一方、成膜用処理ガス路１３と共通ガス導入路１６とを連通する。そして、成膜用処理ガス源１１から膜原料成分を含む成膜用処理ガスをガス路１３に送出する。この成膜用処理ガスが、導入路１６を経て、電極間空間３３に導入される。併行して、電源３から電極３１に電圧を供給する。電極３１，３２間のピーク間電圧や周波数は、成膜用処理ガス中のプラズマ源となるガス成分等に応じて設定する。これにより、電極３１，３２間に大気圧グロー放電が生成され、電極間空間３３が放電空間となり、成膜用処理ガスがプラズマ化される。このプラズマ化されたガスがプラズマ照射ユニット３０から吹き出され、基材Ｗに接触する。基材Ｗは、温調ユニット４０によって所定の成膜温度になるよう加温しておく。これにより、基材Ｗの表面に酸化亜鉛の膜ｆを成膜することができる。
成膜処理が終了したとき、成膜用処理ガス源１１からのガス供給を停止するとともに、電源３からの電圧供給を停止する。
【００２５】
温調工程
次に、温調ユニット４０により基材Ｗの温度が例えば３５０℃程度になるように加熱・温調する。
【００２６】
結晶化工程
そして、方向切替弁１５を切り替え、成膜用処理ガス路１３を遮断するとともに、結晶化用処理ガス路１４と共通ガス導入路１６とを連通する。これにより、ガス源１２からの酸素−窒素混合ガスからなる結晶化用処理ガスが、ガス路１４，１６を順次経て電極間空間３３に導入される。併行して、電源３から電極３１に電圧を供給する。このときの電極３１，３２間のピーク間電圧や周波数は、酸素−窒素混合ガスをプラズマ化して酸素−窒素混合プラズマを得るのに適した大きさに設定する。一般に、結晶化工程は、成膜工程より放電条件が高く、成膜工程よりピーク間電圧及び周波数が大きいが、膜ｆ成分やプラズマガス成分によっては、その逆の場合もあり、ほぼ同じになる場合もある。
【００２７】
電極間空間３３で生成された酸素−窒素混合プラズマは、電極間空間３３の下端部を経てプラズマ照射ユニット３０から吹き出され、基材Ｗに吹き付けられる。これにより、酸化亜鉛膜ｆの結晶性を高めることができる。
【００２８】
成膜・結晶化共用装置Ｍ３においては、ガス源が成膜用と結晶化用とに分かれているが、これら２つの用途に共通の成分が含まれている場合、その共通成分についてはガス源を共用することにしてもよい。例えば、成膜工程でのプラズマ形成用のガス成分が、結晶化工程でのプラズマ形成用のガス成分と同一である場合、ガス源１１には上記プラズマ形成用ガス以外の成膜用処理ガス成分を蓄えておき、成膜工程では、両ガス源１１，１２からのガスを混合し、これを成膜用処理ガスとして電極間空間３３に供給することにし、結晶化工程では、ガス源１２からのガスのみを結晶化用処理ガスとして電極間空間３３に供給することとしてもよい。
【００２９】
成膜・結晶化共用の結晶膜形成装置として図３のリモート式大気圧プラズマ処理装置Ｍ３に代えて、図４に示すように、ダイレクト式の大気圧プラズマ処理装置Ｍ４を用いることにしてもよい。装置Ｍ４は、図２のダイレクト装置Ｍ２をベースとし、ガス供給系１０を図３と同様に成膜用と結晶化用の２系統にしたものである。
【００３０】
図５は、結晶膜形成装置として成膜・結晶化システムＳ５を示したものである。システムＳ５は、成膜用の大気圧プラズマ処理装置Ｍ５と、結晶化処理用の大気圧プラズマ処理装置Ｍ１とを別々に備えている。システムＳ５の成膜用プラズマ処理装置Ｍ５には、ガス源として成膜用処理ガス源１１だけが設けられており、このガス源１１からのガス路１３が装置Ｍ５の電極間空間３３に連なっている。システムＳ５の結晶化用プラズマ処理装置Ｍ１には、ガス源として結晶化用処理ガス源１２だけが設けられており、このガス源１２からのガス路１４が装置Ｍ１の電極間空間３３に連なっている。
【００３１】
システムＳ５には温調ユニット４０が１つだけ設けられている。この温調ユニット４０が２つの装置Ｍ１，Ｍ５に共用されるようになっている。温調ユニット４０は、移動機構（図示せず）に接続されている。この移動機構によって、温調ユニット４０が、成膜用装置Ｍ５のプラズマ照射ユニット３０に対応する第１位置（図５において実線）と、結晶化用装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０に対応する第２位置（図５において仮想線）との間で移動可能になっている。
この温調ユニット４０に基材Ｗを設置したうえで、温調ユニット４０を第１位置に位置させ、成膜工程を実行し、基材Ｗに膜ｆの生成を行なう。
次いで、温調ユニット４０を第２位置へ移動させ、結晶化工程を実行し、膜ｆを結晶化する。
温調ユニット４０が位置固定される一方、装置Ｍ５のプラズマ照射ユニット３０と装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０の何れか一方が選択的に温調ユニット４０の上方に移動されるようになっていてもよい。
【００３２】
図６は、成膜対象の基材がロールフィルムＷｒである場合の適用例を示したものである。この成膜・結晶化システムＳ６は、ロールフィルムＷｒを巻回する一対のロール５０，５０を有している点で、図５のシステムＳ５と異なっている。これらロール５０，５０は、左右に離れて配置されている。ロールフィルムＷｒが、これらロール５０，５０間に架け渡されるとともに、ロール５０，５０の回転により左から右へ送られるようになっている。一対のロール５０，５０の間に温調ユニット４１が配置されている。温調ユニット４１は、左右に長く延び、両端部が左右の各ロール５０の近傍に位置されている。この温調ユニット４１の上側に、ロール５０，５０間のロールフィルムＷｒが被さっている。ロールフィルムＷｒは、左側のロール５０から出て右側のロール５０に達するまでのほぼ全期間にわたって温調ユニット４１により温調されるようになっている。
【００３３】
温調ユニット４１の上方には、図５と同様の成膜用大気圧プラズマ処理装置Ｍ５のプラズマ照射ユニット３０と結晶化用大気圧プラズマ処理装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０とが左右に離れて配置されている。成膜用装置Ｍ５のプラズマ照射ユニット３０は、ロールフィルムＷｒの送り方向の上流側に配置され、結晶化用装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０は、ロールフィルムＷｒの送り方向の下流側に配置されている。
【００３４】
一対のロール５０，５０間の上流側の位置において、成膜用装置Ｍ５によってロールフィルムＷｒに酸化亜鉛膜ｆが成膜される。この成膜された部分が下流側に送られ、結晶化用装置Ｍ１のプラズマ照射ユニット３０の真下に位置するようになったとき、結晶化用装置Ｍ１によるプラズマ照射によって膜ｆの結晶化がなされる。
【００３５】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の改変をなすことができる。
例えば、温調工程における基材温調温度は、酸化亜鉛の結晶化を促進可能な温度範囲であればよく、３５０℃程度に限られず、室温〜４００℃の範囲で設定できる。
実施形態では、結晶化工程を、大気圧近傍下におけるプラズマを用いて行なっていたが、減圧プラズマを用いて行なうことにしてもよい。成膜工程を減圧プラズマＣＶＤにて行なうことにしてもよい。
【実施例１】
【００３６】
実施例を説明する。
亜鉛錯体原料として亜鉛アセチルアセトナート錯体を用い、スピンコート法により酸化亜鉛の成膜を行った。この酸化亜鉛膜ｆを３５０℃で加熱焼成した。焼成後、膜ｆのＸ線回折測定を行ったところ、図７（ｂ）に示すように、結晶性は良好でなかった。
次に、図１に示す大気圧プラズマ処理装置Ｍ１にて結晶化処理を行った。プラズマ処理条件は以下の通りである。
加熱温度： ３５０℃
処理ガス： 窒素 １０ＳＬＭ
酸素 ５ＳＬＭ
供給電圧： Ｖｐｐ＝１５ｋＶ 周波数： １０ｋＨｚ
処理後、膜ｆのＸ線回折測定を行ったところ、図７（ａ）に示すように、（００２）面のピークが同図（ｂ）よりも顕著に現れた。膜ｆの結晶化が進み、ＺｎＯがＣ軸方向に配向していることが明らかになった。３５０℃程度の低温条件においては加熱焼成では十分な結晶性を得るのが困難であるが、プラズマ照射では十分な結晶性を得られることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、例えば半導体装置やフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の結晶化処理に用いるリモート式大気圧プラズマ処理装置の概略構成図である。
【図２】本発明の結晶化処理に用いるダイレクト式大気圧プラズマ処理装置の概略構成図である。
【図３】成膜・結晶化処理共用のリモート式大気圧プラズマ処理装置（結晶膜形成装置）の概略構成図である。
【図４】成膜・結晶化処理共用のダイレクト式大気圧プラズマ処理装置（結晶膜形成装置）の概略構成図である。
【図５】成膜用リモート式大気圧プラズマ処理装置と結晶化用リモート式大気圧プラズマ処理装置を別々に備えた成膜・結晶化システムの概略構成図である。
【図６】ロールフィルムを成膜対象基材とする成膜・結晶化システムの概略構成図である。
【図７】（ａ）は、実施例１により結晶化した場合のＸ線回折スペクトル図である。 （ｂ）は、結晶化の比較例として膜を加熱焼成した場合のＸ線回折スペクトル図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗ 基材
Ｗｒ ロールフィルム（基材）
ｆ 膜
Ｍ１〜Ｍ５ 大気圧プラズマ処理装置（結晶膜形成装置）
Ｓ５，Ｓ６ 成膜・結晶化システム（結晶膜形成装置）
１０ ガス供給系１０
１１Ｘ 成膜用処理ガスの供給ライン
１１ 成膜用処理ガス源
１２Ｘ 結晶化用処理ガスの供給ライン
１２ 結晶化用処理ガス源
１３ 成膜用処理ガス路
１４ 結晶化用処理ガス路
１５ 方向切替弁（選択手段）
１６ 共通ガス導入路
３０ プラズマ照射ユニット（プラズマ照射手段）
３１ ホット電極
３２ アース電極
３ 電源
３３ 電極間空間
４０ 温調ユニット（温調手段）
４１ 温調ユニット（温調手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に酸化亜鉛の膜を形成した後、前記膜を結晶化する方法であって、
前記基材を室温〜４００℃に温調し、
膜化成分を含まない処理ガスにて生成したプラズマを、前記温調された基材に照射することを特徴とする膜結晶化方法。
【請求項２】
前記処理ガスが、酸素を含有することを特徴とする請求項１に記載の膜結晶化方法。
【請求項３】
前記酸化亜鉛膜が、有機亜鉛化合物を含む原料にて成膜されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜結晶化方法。
【請求項４】
前記プラズマによる前記基材の加熱可能温度が、前記基材の温調温度より低温であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の膜結晶化方法。
【請求項５】
基材に酸化亜鉛の結晶膜を形成する装置であって、
互いの間に放電空間を形成する一対の電極を含み、前記放電空間にて生成したプラズマを前記基材に照射するプラズマ照射手段と、
前記膜の原料を含む成膜用処理ガスと、膜化成分を含まない結晶化用処理ガスとの何れか一方を選択的に前記放電空間に導入するガス供給系と、
前記ガス供給系にて前記結晶化用処理ガスを前記放電空間に導入するとき、前記基材を室温〜４００℃に温調する温調手段と、
を備えたことを特徴とする結晶膜形成装置。
【請求項１】
基材に酸化亜鉛の膜を形成した後、前記膜を結晶化する方法であって、
前記基材を室温〜４００℃に温調し、
膜化成分を含まない処理ガスにて生成したプラズマを、前記温調された基材に照射することを特徴とする膜結晶化方法。
【請求項２】
前記処理ガスが、酸素を含有することを特徴とする請求項１に記載の膜結晶化方法。
【請求項３】
前記酸化亜鉛膜が、有機亜鉛化合物を含む原料にて成膜されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜結晶化方法。
【請求項４】
前記プラズマによる前記基材の加熱可能温度が、前記基材の温調温度より低温であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の膜結晶化方法。
【請求項５】
基材に酸化亜鉛の結晶膜を形成する装置であって、
互いの間に放電空間を形成する一対の電極を含み、前記放電空間にて生成したプラズマを前記基材に照射するプラズマ照射手段と、
前記膜の原料を含む成膜用処理ガスと、膜化成分を含まない結晶化用処理ガスとの何れか一方を選択的に前記放電空間に導入するガス供給系と、
前記ガス供給系にて前記結晶化用処理ガスを前記放電空間に導入するとき、前記基材を室温〜４００℃に温調する温調手段と、
を備えたことを特徴とする結晶膜形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−８１３４４（Ｐ２００８−８１３４４Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６１９０２（Ｐ２００６−２６１９０２）
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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