[發明專利]薄膜制造方法和薄膜元件

有效

• 申請號: 201110217303.5
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102343326A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 八木雅廣;太田英一;秋山善一;田代亮;町田治
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: B05D1/18
• 分類號: B05D1/18;B05C11/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

技術領域

本發明涉及一種薄膜制造方法和薄膜元件。

背景技術

通常，化學溶液沉積(CSD)方法作為形成薄膜如壓電元件的方法已為人們所知。在CSD方法中，將原材料溶液涂敷到襯底上并使其干燥，從而在襯底的表面上形成薄膜。例如，日本專利No.3346214公開了一種利用包含金屬氧化物前體和顏料的金屬氧化物前體溶液形成電介質薄膜的方法。

然而，在CSD方法中，涂敷和干燥金屬氧化物前體溶液的工藝非常困難，而導致成本增加。此外，存在干燥工藝期間薄膜易于破裂的問題。

鑒于上述問題做出了本發明，并且本發明的目的是提供能夠以低成本制造品質穩定薄膜的薄膜制造方法，以及提供通過上述薄膜制造方法制造的薄膜形成的薄膜元件

以上相關技術例如也涉及日本專利No.4108502。

發明內容

本發明的目的為至少部分地解決傳統技術中的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種薄膜制造方法，包括：將襯底放置到原材料溶液中，通過該原材料溶液在該襯底的第一主平面上形成薄膜；通過將光從光源施加到第一主平面側，在該襯底的第一主平面上形成薄膜；通過應用來自該光源的光，測量從該襯底的第一主平面到該原材料溶液的液面的距離；以及基于測量時獲得的測量結果，調整高度方向上該襯底的位置。

通過閱讀以下本發明目前優選實施例的詳細說明，在結合附圖考慮時，可更好地理解本發明的以上和其它目的、特征、優點和技術上和工業上的意義。

附圖說明

圖1為解釋根據第一實施例的薄膜制造方法的圖示；

圖2為表示薄膜圖案的圖示；

圖3為解釋襯底的第一主平面與金屬氧化物前體溶液的液面之間距離(金屬氧化物前體溶液層的厚度)的測量方法的圖示。

圖4為解釋激光束的照射位置的圖示；

圖5為表示壓電元件的圖示，其中通過根據上述實施例的薄膜制造方法形成的薄膜被用作有源層；

圖6為解釋根據第一實施例的薄膜制造方法的第一改型的圖示；

圖7為表示在電極層的第一主平面上形成的薄膜圖案的圖示；

圖8為解釋第一實施例的第四改型的圖示；以及

圖9為解釋根據第三實施例的薄膜制造方法的圖示。

具體實施方式

下面參照附圖詳細地解釋根據本發明的薄膜制造方法和薄膜元件的示例性實施例。

第一實施例

圖1為解釋根據第一實施例的薄膜制造方法的圖示。在以下實施例中，將說明與用于壓電元件的薄膜有關的薄膜制造方法作為實例。

如圖1所示，設置支架(holder)11，支架11具有能夠自動調節反應容器10的高度的機構，而且在支架11上放置襯底20，在襯底20上將要形成薄膜。反應容器10被填充有金屬氧化物前體溶液12。光源13和光傳感器60被放置在襯底20上方，也就是襯底20的第一主平面20a側。光源13從金屬氧化物前體溶液12上方施加激光束14。光傳感器60接收漫反射光61和漫反射光62，漫反射光61是從金屬氧化物前體溶液12的液面漫反射的光的一部分，而漫反射光62是從襯底的表面漫反射的光的一部分。然后，基于應用公知三角測量法(triangulation)的測量原理，計算襯底20上形成的金屬氧化物前體溶液層的厚度73；關于厚度的信息被反饋到控制支架11的驅動的設備(未表示)；并且在金屬氧化物前體溶液層的厚度73保持不變的同時形成薄膜。

結果，如圖2所示，以低成本在襯底20的第一主平面20a上對應于激光束照射位置的位置處形成薄膜圖案30，薄膜圖案30由從金屬氧化物前體獲得的非晶金屬氧化物或者結晶金屬氧化物制成，也就是形成品質穩定的金屬氧化物薄膜。通過利用裝配有掃描功能的激光源器件，可以在襯底20的第一主平面20a的所需位置處形成薄膜圖案30。對于施加到襯底20的光，根據金屬氧化物前體溶液12選擇具有適于形成薄膜的波長的光。

圖3為解釋測量原理的圖示，公知三角測量法被應用于該測量原理，并且該測量原理被用于根據第一實施例的薄膜制造方法中。根據第一實施例，用于形成薄膜的光源13也發射激光束，以計算襯底20的第一主平面20a與金屬氧化物前體溶液12的液面之間的距離，即金屬氧化物前體溶液層的厚度73。