薄膜製造技術

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出版物

湿式コーティング技術に続き第2弾!

<乾式コーティング>

ディスプレイ・光学部材における

薄膜製造技術

発刊・体裁・価格

→配布用PDFパンフレットを見る

発刊  2007年8月  定価  68,000円 + 税
体裁  B5判 415ページ  ISBN 978-4-901677-83-7  詳細、申込方法はこちらを参照

 


☆スパッタリングにおけるトラブル対策って?
 −コストダウン対策、アーキング対策、ターゲット利用率向上によるコストダウン

☆各種薄膜製造技術のメカニズムと特徴って?
 −真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法、スプレー法、イオンビーム照射、溶射、CVD法、PLD法

☆薄膜に関する疑問・問題点って?
 −薄膜密着のトラブル解決法・改善方法とは? 付着力を向上させる技術とは?
 −薄膜の内部応力とは?・・・・・発生要因、表面効果、測定方法など。
 −薄膜の評価手法の信頼性とは?・・・・・薄膜の透過率と吸収の評価方法、薄膜の屈折率の評価方法など。

☆実際の製造プロセスによる薄膜作製技術とは?
 −透明導電膜作製方法、応用したデバイスとは?
 −反射防止膜の製造プロセス、基本的なスペクトル設計、コントロール技術とは?
 −有機・無機ELの構造と薄膜材料とは?
 −透明断熱フィルム作製技術と多層膜の構造とは?量産技術条件など。
 −液晶プロジェクターにおける薄膜製造技術とは? 各種光学部材、薄膜材料、光学特性の制御など。

☆実際の製造プロセスからみたトラブルと対策って?
 −液晶ディスプレイにおける成膜技術における異常放電の発生原因、デバイス上の問題点とは?
 −反応性スパッタリングに生じる問題と解決方法とは?
 −電磁波シールド膜作製に起こりうるトラブルと対策とは?・・・・・まわりこみ、スプラッシュ、密着とアンダーコートなど。

☆薄膜製造における最近のトピックスって?
 −パーティクル発生機構と抑制とは?・・・・・パーティクルの発生条件、外部パラメーターによるパーティクルの影響など。
 −ECRスパッタ薄膜の特徴とは?

執筆者一覧(敬称略)

●星 陽一(東京工芸大学)
●小島 啓安((有)アーステック)
●稲葉 仁(高砂熱学工業(株))
●池田 哲(大分県産業科学技術センター)
●生水 利明(オリンパス(株))
●安岡 学((株)不二越)
●金子 正治((株)SPD研究所)
●白井 肇(埼玉大学)
●鷹野 一朗(工学院大学)
●佐々木 光正(スルザーメテコジャパン(株))
●青井 芳史(龍谷大学)
●岩森 暁(金沢大学)
●中山 明((株)イオン工学研究所)
●馬場 茂(成蹊大学)
●室谷 裕志(東海大学)
●若松 孝((独) 国立高等専門学校機構 茨城工業高等専門学校)
●尾山 卓司(旭硝子(株))
●真下 尚洋(旭硝子(株))
●中西 朗(パナソニックエレクトロニックデバイス(株))
●清川 和利(凸版印刷(株))
●赤松 泰彦((株)アルバック)
●高橋 明久((株)アルバック)
●阿部 良夫(北見工業大学)
●部家 彰(兵庫県立大学)
●松本 栄一(トッキ(株))
●斉藤 秀俊(長岡技術科学大学)
●小山 恭吾((有)武蔵野真空技研)
●門倉 貞夫((株)エフ・ティ・エスコーポレーション)
●川瀬 祥靖(東海光学(株))
●西垣 寿(芝浦メカトロニクス(株))
●中澤 弘実(岩手大学)
●櫛屋 勝巳(昭和シェル石油(株))
●大津 康徳(佐賀大学)
●黒澤 茂((独)産業技術総合研究所)
●小駒 益弘(上智大学)
●斎藤 國夫(NTTアフティエンジニアリング(株))
●岡田 繁信((株)島津製作所)
●山本 節夫(山口大学)
●山内 智(茨城大学)
●中野 武雄(成蹊大学)

目次


第1章 ドライプロセスにおけるトラブル事例とその対策

第1節 各種ドライプロセス方式と各種トラブル事例
1.蒸着法
2.スパッタ法
 2.1 rfスパッタの問題点
 2.2 直流およびパルススパッタの問題点
 2.3 基板上での不均一性発生の問題
3.化学的気相成長法

第2節 スパッタリングにおけるトラブル対策
1.コストダウン対策
 1.1 生産性向上 反応性スパッタの遷移領域制御
  1.1.1 遷移領域制御の原理とシステム構成
  1.1.2 アーキング対策
 1.2 ターゲット利用率向上によるコストダウン
2. モニタリング技術
 2.1 ITO膜のモニタリング技術
  2.1.1 四重極型ガスモニター(コントローラー)
  2.1.2  プラズマエミッション型ガスモニター(コントローラー)
 2.2 液晶用バックミラーのモニター例
3. 量産装置の対策例
 3.1 液晶用増反射ミラー
 3.2 有機EL用バリアー膜

第3節 薄膜製造プロセスにおける帯電障害防止
1.薄膜製造プロセスにおける静電気発生特性
2.真空プロセスにおける帯電防止技術
3.大気圧プロセスにおける帯電防止技術
4.おわりに

第2章 薄膜製造技術

第1節 真空蒸着
1.真空蒸着の特徴
2.真空蒸着の基礎
3.蒸発源
 3.1 抵抗加熱方式
 3.2 高周波誘導加熱方式
 3.3 電子ビーム加熱方式
 3.4 ホローカソード放電加熱方式
4.真空蒸着でのトラブル対策
 4.1 基板の前処理
 4.2 真空装置での蒸着準備
 4.3 基板加熱
 4.4 膜厚制御

第2節 スパッタリング
1.スパッタリングプロセス
2.スパッタリング法の種類
 2.1 2極スパッタリング法
 2.2 マグネトロンスパッタリング法
 2.3 イオンビームスパッタリング
 2.4 反応性スパッタリング法
 2.5 ECR(電子サイクロトロン共鳴)スパッタリング法
 2.6 対向ターゲットスパッタリング法
3.スパッタリング法の問題点

第3節 イオンプレーティング法
1.イオンプレーティング法概説
 1.1 イオンプレーティング法とその特徴
 1.2 代表的なイオンプレーティング装置
2.HCDイオンプレーティング法とその装置
 2.1 HCDガン(URガン)とその構造
 2.2 HCDイオンプレーティング装置の特徴
 2.3 各種のHCDイオンプレーティング装置
3.イオンプレーティング法による成膜
 3.1 硬質材料の成膜
 3.2 機能材料の成膜
 3.3 その他の応用
4.結び

第4節 スプレー法によるナノコーティング
1.装置とその動作原理
2.噴霧熱分解過程の温度依存性
3.薄膜析出過程
4.酸化すず薄膜の形成とその初期析出過程
5.酸化すず薄膜の多機能化
 5.1 低抵抗化
 5.2 高配向性
 5.3 光透過性
6.酸化すず透明導電膜の高性能化と大面積化
 6.1 目的
 6.2 実験方法
  6.2.1 製膜方法
  6.2.2 測定方法
  6.2.3 結果

第5節 プラズマ照射による薄膜の高機能化
1.大気圧マイクロ熱プラズマの生成とa-Si膜の短時間結晶化
2.再結晶化a-Si膜の微細構造評価とTFTおよび太陽電池素子への応用
3.A-Si結晶化機構のその場診断
4.まとめ 

第6節 イオンビーム照射
1.イオン注入とプロジェクトレンジ
2.イオンビーム照射によるスパッタリングとスパッタリング収率
3.イオンビーム照射による注入分布のシミュレーションと実測値の比較
4.種々の材料へのイオンビーム照射効果
 4.1 金属へのイオンビーム照射
 4.2 高分子材料へのイオンビーム照射
 4.3 その他の材料へのイオンビーム照射
 4.4 イオンビーム照射を用いた応用手法

第7節 溶射
1.溶射の特徴
 1.1 成膜機構および工程
  1.1.1 安定した密着性を維持するために基材面に施す@前処理工程
  1.1.2 溶射装置を用いた基材面へのA成膜工程
  1.1.3 皮膜に施される熱処理、封孔処理および皮膜表面の仕上げ等のB後処理工程
2.溶射法および溶射材料
 2.1 溶射法
 2.2 溶射材料
 2.3 皮膜と応用
3.まとめ

第8節 PLD法
1.各種薄膜材料作製の事例
 1.1 高温超伝導酸化物薄膜の合成
 1.2 レーザーMBE法
2.PLD法の問題点
 2.1 粒子状付着物質(ドロップレット)の生成
 2.2 大面積化

第3章 測定・評価技術

第1節 密着力の測り方
(1)180度はく離法と90度はく離法
(2)碁盤目テープ試験
(3)マイクロスクラッチ試験法とマイクロインデンテーション試験法
(4)引張り試験 (Pull test)

第2節 薄膜密着のトラブル解決法・改善方法
1.密着性測定法と問題点
 1.1 引張り試験(pull test)
 1.2 引掻き試験(scratch test)
2.密着性の改善法
 2.1 基板加熱
 2.2 イオン照射による基板表面の前処理
 2.3 成膜中のイオン照射
 2.4 成膜後の表面処理
 2.5 接着中間層の挿入

第3節 付着力向上技術

第4節 薄膜の内部応力
1.薄膜の内部応力とは
2.内部応力の発生要因
 2.1 表面効果
 2.2 体積効果
3.内部応力の測定方法

第5節 光学薄膜の評価技術
1.光学薄膜の光散乱
2.光学薄膜の応力
3.光学薄膜の分光特性

第6節 薄膜評価手法の信頼性
1.薄膜の透過率と吸収の評価方法
 1.1 透明誘電体膜の評価
 1.2 吸収性誘電体膜の評価
2.薄膜屈折率の評価方法
 2.1 アベレスの方法
 2.2 全反射減衰(ATR)法

第4章 実際の製造プロセス 〜トラブルと対策をふまえた〜

第1節 スパッタリングによる光学多層膜の形成方法
1.反応性スパッタで用いられるシミュレーション技術
 1.1 Bergによる反応性スパッタのモデル
 1.2 スパッタ放出物質の角度分布
 1.3 スパッタ粒子の輸送過程
 1.4 チャンバー内のガス圧分布
 1.5 ガス配管の出射流量
 1.6 エロージョン形状
 1.7 膜の形成過程
2.反応性スパッタリングに生じる問題と解決方法
 2.1 成膜速度
 2.2 ターゲット利用効率
 2.3 膜厚分布
 2.4 成膜温度
 2.5 アーキングとアノード消失

第2節 タッチパネルにおける反射防止技術
1.タッチパネルについて
2.タッチパネルの構造
3.タッチパネルの光学特性と問題点
4.タッチパネルにおける反射防止技術
 4.1 光学干渉効果を利用した反射防止膜の形成による反射防止技術
  4.1.1 単層膜の形成
  4.1.2 多層膜の形成
  4.1.3 まとめ
 4.2 反射防止フィルムの貼合せ
 4.3 偏光板を利用した反射防止技術
  4.3.1 直線偏光板付きタッチパネル
  4.3.2 円偏光板付きタッチパネル
  4.3.3 インナータッチパネル
  4.3.4 まとめ
 4.4 タッチパネル基板と空気層の界面低減による反射防止技術
  4.4.1 タッチパネルと表示素子の全面貼合せ
  4.4.2 タッチパネル上下基板間の透明物質封入
4.4.3 一枚構成のタッチパネル
5.今後の動向

第3節 反射防止膜
1.反射防止膜の設計
 1.1 基本的なスペクトル設計
 1.2 成膜設計
2.反射防止膜の製造プロセス
 2.1 成膜手法と材料
 2.2 成膜のコントロール技術
3.ディスプレイ用反射防止膜への要求特性

第4節 液晶ディスプレイ用における薄膜コーティング技術 
    〜製造工程で起こりうるトラブルとその対策〜
1.液晶ディスプレイにおける成膜技術
2.異常放電の発生原因とデバイスへ与える影響
 2.1 異常放電とは?
 2.2 異常放電が発生した場合のデバイス上の問題点
 2.3 異常放電が発生する原因
3.カソード構造による異常放電の抑制
 3.1 ターゲット
 3.2 カソードコンセプト
 3.3 放電形式
 3.4 防着板
4.まとめ

第5節 透明導電膜
1.透明導電膜の基礎
 1.1 透過のメカニズム
 1.2 導電のメカニズム
2.透明導電膜の作成方法
 2.1 成膜パラメーター
  2.1.1 酸素導入量
  2.1.2 不純物添加量
  2.1.3 成膜温度
  2.1.4 スパッタ電圧
3.透明導電膜を応用したデバイス

第6節 スパッタリング法によるEL製造
1.無機EL
 1.1 無機ELの構造と薄膜材料
 1.2 無機EL薄膜の作製
  1.2.1 発光層
  1.2.2 絶縁層
  1.2.3 電極材料
2.有機EL
 2.1 有機ELの構造と薄膜材料
 2.2 有機EL薄膜の作製
  2.2.1 正孔注入電極
  2.2.2 電子注入電極

第7節 有機ELの保護膜形成技術
1.水蒸気バリア膜とその形成法
2.触媒CVD法による保護膜形成
 2.1 触媒CVD法
 2.2 低温形成におけるバリア性の向上法(H2添加効果)
 2.3 内部応力の制御
 2.4. 高速形成
 2.5 非SiH4ガスによるSiCN膜の形成
 2.6 多層バリア膜の形成
3.有機ELディスプレイ用プラスチック基板への保護膜形成
4.有機EL素子への直接封止
5. 有機ELの保護膜形成技術の課題

第8節 有機ELディスプレイにおける製膜、封止技術
1.有機ELディスプレイの製造工程
2.基板前処理の問題と対策
 2.1 基板の平坦化と洗浄
 2.2 基板前処理
3. 有機材料の蒸着の問題と対策
 3.1 有機材料の蒸着特性
 3.2 ホスト材料とドーパント材料の共蒸着
 3.3 有機材料の蒸着安定性
 3.4 膜厚均一化
 3.5 量産用蒸発源
4.金属材料の蒸着の問題と対策
 4.1 有機ELに使用される金属材料
 4.2 アルミニウムの蒸着特性
 4.3 蒸発源の種類
 4.4 電子ビーム(EB)蒸着法
 4.5 高温セル蒸発源
5.RGB塗分けの問題と対策
 5.1 アライメント方法
 5.2 マスク蒸着
 5.3 マスククリーニング
6.封止の問題と対策
 6.1 封止機構
 6.2 封止環境
 6.3 膜封止
7.おわりに

第9節 CVD法による蛍光薄膜作製
1. CVD技術
2.蛍光薄膜のCVD原料
3.蛍光薄膜合成反応
4.Y2O3蛍光体薄膜
 4.1 合成方法の一例
 4.2 <100>Y2O3:Eu構造体及び無配向Y2O3:Eu構造体の合成例

第10節 電磁波シールド
1.ドライプロセスによる電磁波シールド膜作製の実際
 1.1 電磁波シールド膜作製用イオンプレーティング装置
 1.2 電磁波シールド膜の材料
 1.3 薄膜とプラスチックハウジング
  1.3.1 洗浄と乾燥(プラスチックハウジングの汚れ)
  1.3.2 マスキング
  1.3.3 検査
2 トラブルと対策
 2.1 まわりこみ
 2.2 スプラッシュ
 2.3 密着とアンダーコート

第11節 透明断熱フィルム
1.Ag合金を用いた透明断熱フィルム作成技術と多層膜の構造
2.透明断熱フィルムの量産技術
 2.1 量産技術条件
 2.2 MS式マルチチャンバー式ロールコータの例2
 2.3 MSプラズマ源による多層膜形成
 2.4 NFTS方式による透明断熱フィルムの量産技術
 2.5 NFTSプラズマ源による多層膜形成
3.結び

第12節 液晶プロジェクターにおける薄膜製造技術
1.各種プロジェクター光学系
 1.1 3LCD方式
 1.2 DLP方式
 1.3 LCOS方式
2.各種光学部材
3.薄膜材料
4.光学特性の制御、安定化
5.外観
6.超小型プロジェクター

第13節 光ディスク(DVDなど)
1.DVDの種類と構造
 1.1 DVD-ROM / DVD-Video
 1.2 DVD±R
 1.3 DVD±RW / DVD-RAM
2.DVDの製造方法
 2.1 マスタリング
 2.2 複製工程
  2.2.1 DVD-ROM / DVD-Video
  2.2.2 DVD±R
  2.2.3 DVD±RW / DVD-RAM
3.DVDの品質管理
 3.1 基板の反り
 3.2 基板のゴミや傷
 3.3 膜厚均一性
 3.4 信頼性評価


第14節 太陽電池用ITO/SnO2系積層透明導電膜
1.色素増感太陽電池用透明導電膜に要求される特性
2.現状の問題点
3.ITO/SnO2系積層透明導電膜の作製と諸特性
 3.1 サンプル作製
 3.2 特性評価
 3.3 評価結果
  3.3.1 結晶性、表面形状の変化
  3.3.2 伝導特性の変化
  3.3.3 光学特性の変化
  3.3.4 結果のまとめ
4.色素増感太陽電池への適用
5.今後の課題

第15節 CIS系薄膜太陽電池の透明導電膜
1.CIS系薄膜太陽電池の透明導電膜開発の歴史
2.CIS系薄膜太陽電池の透明導電膜開発の現状
  CIS系光吸収層のバンドギャップ構造に最適なn型ZnO膜の開発
  高抵抗バッファ層の材質に最適なn型ZnO膜の開発
  インターコネクト部を有する集積型構造に最適なn型ZnO膜の開発
  量産性のあるn型ZnO製膜法の開発
3.IS系薄膜太陽電池の透明導電膜の解決すべき課題

第16節 プラズマ重合法を用いた機能薄膜作製
1.プラズマ重合法
 1.1 プラズマ重合膜の合成とキャラクタリゼーション
2.マイクロプラズマ重合法
 2.1 マイクロプラズマ重合膜の合成とキャラクタリゼーション
 2.2 マイクロプラズマ重合膜へのガス吸着及び抗体固定化

第17節 大気圧プラズマ技術を用いたコーティング技術
1.ポリカーボネイト表面への無機物堆積
 1.1 緒言
 1.2 実験
 1.3 結果と考察
 1.4 結論
2.粉体表面処理技術
 2.1 緒言
 2.2 実験
  2.2.1プラズマ表面改質
  2.2.2化学修飾法
 2.3 結果と考察
  2.3.1 酸化処理
  2.3.2 化学修飾法による酸素官能基の特定
  2.3.3 窒化処理
  2.3.4 化学修飾法による窒素官能基の特定
 2.4 結論

第5章 薄膜製造における最近のトピックス

第1節 スパッタリングにおけるパーティクル発生機構とその抑制
1.高周波スパッタリングにおけるパーティクル発生
 1.1 高周波スパッタリング装置・パーティクル計測法
 1.2 パーティクルの発生条件
2.パーティクルの発生機構 〜パーティクル量の時間推移と浮遊位置〜
3.外部パラメータによるパーティクルの影響
 3.1 パーティクル粒径の時間推移
 3.2 ガス圧力を変化させた時のパーティクル量の時間推移
4.パーティクルの抑制

第2節 ECRスパッタ法による薄膜作成
1.ECRスパッタ法と装置
2.ECRスパッタ薄膜の特徴
3.大面積基板用ECRプラズマ成膜装置

第3節 スパッタリングによる各種化合物薄膜の低温成膜技術
1.研究の背景
2.開発したECRスパッタ装置
3.ECRスパッタ装置の性能
4.Ni−Znフェライト薄膜の低温高速作製
5.低電圧スパッタ
6.各種化合物薄膜作製

第4節 プラズマCVD法による酸化チタン薄膜の形成技術
1.プラズマCVD法によるTiOx薄膜の形成
2.プラズマCVD法により形成したTiOx薄膜の特性

第5節 スパッタリング研究における新展開
1.スパッタ製膜プロセス中の粒子エネルギー計測
2.High Power Pulsed Magnetron Sputtering (HPPMS)
3.反応性スパッタリング

番号:BB070801

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