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成膜装置及び成膜方法 新技術説明会

国内特許コード P08A013499
整理番号 ShIP-6026
掲載日 2008年6月13日
出願番号 特願2006-236598
公開番号 特開2008-057011
登録番号 特許第4862158号
出願日 平成18年8月31日(2006.8.31)
公開日 平成20年3月13日(2008.3.13)
登録日 平成23年11月18日(2011.11.18)
発明者
  • 岩田 太
  • 山本 龍二
  • 佐々木 彰
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 成膜装置及び成膜方法 新技術説明会
発明の概要

【課題】液体の種類に限定されずに、容易且つ確実に液中で金属膜を成膜することができる共に微小物質等の試料の固定に応用すること。
【解決手段】液中にて被成膜基板2上に金属膜3を成膜する装置であって、被成膜基板上に液体Wを介在させた状態で対向配置され、対向面4aに予め金属層5が形成された対向基板4と、被成膜基板と金属層との間に所定電圧値以上の電圧を印加して、金属層から金属微粒子5aを被成膜基板に向けて電気泳動により移動させると共に、金属微粒子を被成膜基板上に堆積させることで金属膜を成膜する電圧印加手段とを備えている成膜装置を提供する。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


基板上に金属膜を成膜させる方法は、従来からスパッタ法や蒸着法や電気めっき法等の様々な方法が知られており、用途に応じて使い分けがなされている。また、この成膜技術は、各種の分野で様々な用途に応用されている。その1つとして、電子顕微鏡を利用して基板上の試料を観察する場合に、金属膜の成膜技術が用いられている。これは、電子顕微鏡を利用した観察は電子線を照射して観察する必要があるためである。一般的には真空スパッタ法や真空蒸着法等により、導電性物質や導電性膜を試料上に成膜(コーティング)している(例えば、非特許文献1参照)。

【非特許文献1】麻蒔 立男著、「超微細加工の基礎-電子デバイスプロセス技術」、日刊工業新聞社、第8章(蒸着とイオンプレーティング)、第9章(スパッタ)

産業上の利用分野


本発明は、液中にて基板上に金属膜を成膜させる成膜装置及び成膜方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
液中にて被成膜基板上に金属膜を成膜する成膜装置であって、
前記被成膜基板上に液体を介在させた状態で対向配置され、対向面に予め金属層が形成された対向基板と、
前記被成膜基板と前記金属層との間に所定電圧値以上の電圧を印加して、金属層から金属微粒子を被成膜基板に向けて電気泳動により移動させると共に、金属微粒子を被成膜基板上に堆積させることで前記金属膜を成膜する電圧印加手段とを備えていることを特徴とする成膜装置。

【請求項2】
請求項1に記載の成膜装置において、
前記対向基板が、導電性基板であることを特徴とする成膜装置。

【請求項3】
請求項1又は2に記載の成膜装置において、
前記金属層は、スパッタ法又は蒸着法により前記対向面に予め形成されていることを特徴とする成膜装置。

【請求項4】
請求項1から3のいずれか1項に記載の成膜装置において、
レーザ光を照射すると共に照射したレーザ光を前記液体内でスポットとして集光させ、前記液体内に予め投入された微小物質を光放射圧によって捕捉する光学系と、
光源を有し、該光源から照射された光を利用して前記液体内に投入された前記微小物質を観察する観察系と、
前記被成膜基板を、前記対向面に平行なXY方向及び対向面に垂直なZ方向の3方向に移動させ、捕捉された前記微小物質を被成膜基板上の所定位置に近接させる移動手段と、
前記微小物質が前記被成膜基板上の所定位置に近接したときに一旦前記所定電圧値よりも小さい電圧値で電圧印加を行わせて、微小物質を被成膜基板上に引き寄せて固定させ、その後、電圧値を所定電圧値以上に上げた状態で電圧印加を行わせて、微小物質が固定された被成膜基板上に前記金属膜を成膜させるように前記電圧印加手段を制御する制御部とを備えていることを特徴とする成膜装置。

【請求項5】
請求項4に記載の成膜装置において、
前記制御部は、前記所定電圧値よりも小さい電圧値で電圧印加を行わせるときと、所定電圧値以上の電圧値で電圧印加を行わせるときとで、極性が逆になるように前記電圧印加手段を制御することを特徴とする成膜装置。

【請求項6】
請求項4又は5に記載の成膜装置において、
前記制御部は、前記光学系、前記移動手段及び前記電圧印加手段を制御して、前記金属膜を成膜させる前に、前記被成膜基板上に前記微小物質を任意のパターンで複数固定させることを特徴とする成膜装置。

【請求項7】
請求項4から6のいずれか1項に記載の成膜装置において、
前記光学系は、前記レーザ光を複数の光束に分岐させるレーザ分岐素子を備え、分岐された複数の光束を任意の配列で並んだ複数のスポットとして集光させて、前記微小物質を一度に複数捕捉することを特徴とする成膜装置。

【請求項8】
請求項4から7のいずれか1項に記載の成膜装置において、
前記制御部は、所定時間以上の間、前記所定電圧以上の電圧値で電圧を印加するように前記電圧印加手段を制御して、前記微小物質を埋没させるように前記金属膜を成膜させることを特徴とする成膜装置。

【請求項9】
液中にて被成膜基板上に金属膜を成膜する成膜方法であって、
対向面に予め金属層が形成された対向基板を、液体を間に介在させた状態で前記被成膜基板上に対向配置させるセット工程と、
該セット工程後、前記被成膜基板と前記金属層との間に所定電圧値以上の電圧を印加して、金属層から金属微粒子を被成膜基板に向けて電気泳動により移動させると共に、金属微粒子を被成膜基板上に堆積させることで前記金属膜を成膜する電圧印加工程とを備えていることを特徴とする成膜方法。

【請求項10】
請求項9に記載の成膜方法において、
前記対向基板が、導電性基板であることを特徴とする成膜方法。

【請求項11】
請求項9又は10に記載の成膜方法において、
前記金属層は、スパッタ法又は蒸着法により前記対向面に予め形成されていることを特徴とする成膜方法。

【請求項12】
請求項9から11のいずれか1項に記載の成膜方法において、
前記セット工程時に前記液体内に微小物質を投入する投入工程と、
該投入工程及び前記セット工程後、レーザ光を照射すると共に照射したレーザ光を前記液体内でスポットとして集光させ、前記微小物質を光放射圧によって捕捉する捕捉工程と、
該捕捉工程後、前記被成膜基板を前記対向面に平行なXY方向及び対向面に垂直なZ方向の3方向に適宜移動させて、捕捉された前記微小物質を被成膜基板上の所定位置に近接させる位置調整工程と、
該位置調整工程後、前記被成膜基板と前記金属層との間に前記所定電圧値よりも小さい電圧値で電圧を印加して、捕捉された前記微小物質を被成膜基板上に引き寄せて固定させる固定工程とを備え、
該固定工程後に、前記電圧印加工程を行って、前記微小物質が固定された前記被成膜基板上に前記金属膜を成膜させることを特徴とする成膜方法。

【請求項13】
請求項12に記載の成膜方法において、
前記電圧印加工程の際、前記固定工程時の逆の極性で電圧を印加することを特徴とする成膜方法。

【請求項14】
請求項12又は13に記載の成膜方法において、
前記電圧印加工程前に、前記捕捉工程、前記位置調整工程及び前記固定工程を繰り返し行って、前記被成膜基板上に前記微小物質を任意のパターンで複数固定させることを特徴とする成膜方法。

【請求項15】
請求項12から14のいずれか1項に記載の成膜方法において、
前記捕捉工程の際、前記レーザ光を複数の光束に分岐させた後、分岐された複数の光束を任意の配列で並んだ複数のスポットとして集光させて、前記微小物質を一度に複数捕捉することを特徴とする成膜方法。

【請求項16】
請求項12から15のいずれか1項に記載の成膜方法において、
前記電圧印加工程の際、所定時間以上の間電圧印加を行って、前記微小物質を埋没させるように前記金属膜を成膜させることを特徴とする成膜方法。

産業区分
  • 表面処理
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2006236598thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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