(57)【要約】【課題】低コストで安定した品質の薄膜を製造することができる薄膜製造方法を提供する。【解決手段】薄膜製造方法であって、基板２０上に形成させる薄膜の原料溶液中に、基板２０を配置する配置工程と、第１光源１３から原料溶液中の溶媒の光吸収率が所定の閾値以上となる波長の第１の光を照射し、第２光源１４から第１の光に比べて溶媒の光吸収率が低い波長の第２の光を照射することにより、基板２０の第１主面２０ａ上に薄膜を形成する第１形成工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の第１主面上に形成させる薄膜の原料溶液中に、前記基板を配置する配置工程と、
第１光源から前記原料溶液中の溶媒の光吸収率が所定の閾値以上となる波長の第１の光を照射し、第２光源から前記第１の光に比べて前記溶媒の光吸収率が低い波長の第２の光を照射することにより、前記基板の前記第１主面上に前記薄膜を形成する第１形成工程と
を有することを特徴とする薄膜製造方法。
【請求項２】
前記第１形成工程において、前記第２光源は、前記閾値未満となる波長の前記第２の光を照射することを特徴とする薄膜製造方法。
【請求項３】
前記第１形成工程において、前記基板の前記第１主面上に前記薄膜を形成した後、前記第１光源から前記第１形成工程に比べて低い出力の前記第１の光を照射し、前記第２光源から前記第１工程に比べて高い出力の前記第２の光を照射することにより、前記薄膜上にさらに薄膜を形成する第２形成工程をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜製造方法。
【請求項４】
前記配置工程において、前記基板の前記第１主面上に電極層が積層された前記基板を前記原料溶液中に配置し、
前記第１形成工程において、前記電極層上に前記薄膜を形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項５】
前記原料溶液は、金属酸化物前駆体溶液であり、前記薄膜は、金属酸化物薄膜であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項６】
前記第１光源は、前記第１主面側に設置され、
前記第１形成工程および前記第２形成工程において、前記第１光源は、前記第１主面側から前記原料溶液表面を照射位置として、前記第１の光を照射することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項７】
前記第１光源は、前記第１主面側に設置され、
前記第１形成工程および前記第２形成工程において、前記第１光源は、前記第１主面側から前記原料溶液中を照射位置として、前記第１の光を照射することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項８】
前記第１光源は、前記基板の前記第１主面の裏面である第２主面に対向する位置に配置され、
前記第１形成工程および前記第２形成工程において、前記第１光源は、前記第２主面側から前記原料溶液表面を照射位置として、前記第１の光を照射することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項９】
前記第１光源は、前記基板の前記第１主面の裏面である第２主面に対向する位置に配置され、
前記第１形成工程および前記第２形成工程において、前記第１光源は、前記第２主面側から前記原料溶液中を照射位置として、前記第１の光を照射することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項１０】
前記第１光源は、前記基板の前記第１主面の裏面である第２主面に対向する位置に配置され、
前記第１形成工程において、前記第１光源は、前記第２主面側から前記基板の前記第１主面を照射位置として、前記第１の光を照射することを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜製造方法。
【請求項１１】
前記第１光源は、前記基板の前記第１主面の裏面である第２主面に対向する位置に配置され、
前記第２形成工程において、前記第１光源は、前記第２主面側から前記薄膜上を照射位置として、前記第１の光を照射することを特徴とする請求項３に記載の薄膜製造方法。
【請求項１２】
前記第２光源は、前記第１主面側に設置され、
前記第１形成工程において、前記第２光源は、前記第１主面側から前記基板の前記第１主面を照射位置として、前記第２の光を照射することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項１３】
前記第２光源は、前記第１主面側に設置され、
前記第２形成工程において、前記第２光源は、前記第１主面側から前記薄膜上を照射位置として、前記第２の光を照射することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項１４】
前記第２光源は、前記第１主面側に設置され、
前記第１形成工程および前記第２形成工程において、前記第２光源は、前記第１主面側から前記基板内部を照射位置として、前記第２の光を照射することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項１５】
前記第２光源は、前記第１主面側に設置され、
前記第１形成工程および前記第２形成工程において、前記第２光源は、前記第１主面側から前記基板の前記第１主面の裏面である第２主面を照射位置として、前記第２の光を照射することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項１６】
前記第２光源は、前記基板の前記第１主面の裏面である第２主面に対向する位置に配置され、
前記第１形成工程および前記第２形成工程において、前記第２光源は、前記第２主面側から前記基板内部を照射位置として、前記第２の光を照射することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項１７】
前記第２光源は、前記基板の前記第１主面の裏面である第２主面に対向する位置に配置され、
前記第１形成工程および前記第２形成工程において、前記第２光源は、前記第２主面側から前記基板の裏面である第２主面を照射位置として、前記第２の光を照射することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の薄膜製造方法。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項に記載の薄膜製造方法により製造された前記薄膜を用いたことを特徴とする薄膜素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜製造方法および薄膜素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子などの薄膜形成方法として、化学溶液堆積法（ＣＳＤ法）が知られている。ＣＳＤ法では、基板上に原料溶液を塗布、乾燥させることにより、基板表面に薄膜を形成する。例えば特許文献１には、金属酸化物前駆体と色素を含む金属酸化物前駆体溶液を用いた誘電体薄膜の形成方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＣＳＤ法では、金属酸化物前駆体溶液の塗布乾燥工程において非常に大きな労力を要しコスト高となっていた。さらに、乾燥工程においては、薄膜に亀裂が入りやすいという問題もあった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストで安定した品質の薄膜を製造することができる薄膜製造方法および薄膜素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、薄膜製造方法であって、基板の第１主面上に形成させる薄膜の原料溶液中に、前記基板を配置する配置工程と、第１光源から前記原料溶液中の溶媒の光吸収率が所定の閾値以上となる波長の第１の光を照射し、第２光源から前記第１の光に比べて前記溶媒の光吸収率が低い波長の第２の光を照射することにより、前記基板の前記第１主面上に前記薄膜を形成する第１形成工程とを有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の他の形態は、薄膜素子であって、基板の第１主面上に形成させる薄膜の原料溶液中に、前記基板を配置する配置工程と、第１光源から前記原料溶液中の溶媒の光吸収率が所定の閾値以上となる波長の第１の光を照射し、第２光源から前記第１の光に比べて前記溶媒の光吸収率が低い波長の第２の光を照射することにより、前記基板の前記第１主面上に前記薄膜を形成する第１形成工程とを有する薄膜形成方法により背増された前記薄膜を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、低コストで安定した品質の薄膜を製造することができる薄膜製造方法および薄膜素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる薄膜製造方法を説明するための図である。
【図２】図２は、薄膜パターン３０を示す図である。
【図３】図３は、第１光源１３および第２光源１４によるレーザ光の照射位置を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態の第１の変更例を説明するための図である。
【図５】図５は、基板２０側からレーザ光を照射する方法を説明するための図である。
【図６】図６は、第２の実施の形態にかかる薄膜製造方法を説明するための図である。
【図７】図７は、第２の実施の形態にかかる薄膜製造方法により形成された多層膜を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる薄膜製造方法を説明するための図である。なお、本実施の形態においては、圧電素子に利用される薄膜にかかる薄膜製造方法を例に説明する。図１に示すように、反応容器１０に保持台１１を設置し、保持台１１上に薄膜を形成させる基板２０を配置する。基板２０としては、例えばシリコン基板を用いることができる。基板２０の第１主面２０ａには電極層４０が形成されている。電極層４０には、例えば白金（Ｐｔ）や、光透過性の高いランタンニッケルオキサイド、ストロンチウムルテニウムオキサイドなど導電性を有する材料を用いることができ、スパッタ法等により形成される。なお、電極層４０はパターン化された状態で基板２０に積層されていてもよい。また、他の例としては、電極層４０を有さない基板２０を用いてもよい。
【００１０】
反応容器１０には、金属酸化物前駆体溶液１２が満たされている。電極層４０の第１主面側、すなわち、反応容器１０の上方には、第１光源１３および第２光源１４が設置されている。第１光源１３および第２光源１４は、金属酸化物前駆体溶液１２の上方からレーザ光を照射する。第１光源１３は、金属酸化物前駆体溶液１２の溶媒を照射位置とし、溶媒を直接加熱する。第２光源１４は、電極層４０の第１主面４０ａを照射位置とし、基板２０を加熱することにより間接的に金属酸化物前駆体溶液１２を加熱する。すなわち、第２光源１４は、金属酸化物前駆体溶液１２を間接加熱する。
【００１１】
なお、直接加熱において照射位置と第１主面４０ａ上の薄膜が形成される位置の垂直方向の位置にずれが生じない程度に、電極層４０の第１主面４０ａの位置が金属酸化物前駆体溶液１２の比較的浅い位置となるように基板２０を配置することとする。
【００１２】
第１光源１３は、金属酸化物前駆体溶液１２の主溶媒の光吸収率が予め定めた閾値以上となる波長のレーザ光を照射する。好ましくは、主溶媒の光吸収率が最も高い波長のレーザ光を照射する。本実施の形態においては、金属酸化物前駆体溶液１２の主溶媒としてエタノール系の有機溶媒を用い、第１光源１３の波長として、この主溶媒の光吸収率の高い４００ｎｍ以下の波長を選択する。
【００１３】
一方、第２光源１４は、金属酸化物前駆体溶液１２の主溶媒の光吸収率が第１光源１３が照射する光に比べて低い波長のレーザ光を照射する。好ましくは、主溶媒の光吸収率が閾値未満となる波長のレーザ光を照射する。より好ましくは、主溶媒の光吸収率が最も低く、かつ電極層４０の光吸収率が最も高い波長のレーザ光を照射する。具体的には、４００ｎｍ以上の波長を選択する。本実施の形態においては、第２光源１４は、１０６４ｎｍの波長のレーザ光を照射する。なお、第１光源１３および第２光源１４が照射する光は、レーザ光に限定されるものではない。
【００１４】
なお、第１光源１３および第２光源１４は、電極層４０の第１主面４０ａ上の各位置に対応する位置にレーザ光を照射することができこととする。これにより、電極層４０の第１主面４０ａ上の所望の位置に、薄膜パターン３０を形成することができる。
【００１５】
さらに、本実施の形態においては、金属酸化物前駆体溶液１２の表面から電極層４０の第１主面４０ａまでの深さと、第１光源１３の光透過深さとが等しくなるよう第１光源１３を制御する。具体的には、金属酸化物前駆体溶液１２の表面から電極層４０の第１主面４０ａまでの深さおよび第１光源１３の光透過深さを１０ｕｍ程度とした。
【００１６】
以上の条件で、第１光源１３および第２光源１４から、電極層４０の任意の位置に薄膜が形成されるような照射位置にレーザ光を照射することにより、図２に示すように、電極層４０の第１主面４０ａ上において、２つのレーザ光の照射位置に応じた位置に金属酸化物前駆体から得られた金属酸化物アモルファスまたは金属酸化物結晶の薄膜パターン３０、すなわち金属酸化物薄膜が形成される。なお、第１光源１３および第２光源１４の照射タイミングは同時であってもよく、また異なっていてもよい。
【００１７】
このように２つのレーザ光を組み合わせて使用することにより、２つの光源の必要最大出力を下げることができる。これにより、総合的な設備費を安価に抑えることができる。本実施においては、２つの光源を用いることにより、第１光源１３および第２光源１４の出力をともに２０％以下に低減することができた。
【００１８】
図３は、第１光源１３および第２光源１４によるレーザ光の照射位置を説明するための図である。第１光源１３からのレーザ光の照射位置、すなわち直接加熱の照射位置としては、図３に示す、金属酸化物前駆体溶液１２の表面１２ａ、金属酸化物前駆体溶液１２の溶液中１２ｂの２通りが可能である。第２光源１４からのレーザ光の照射位置、すなわち間接加熱の照射位置としては、図３に示す、電極層４０の第１主面４０ａ上、基板２０の内部２０ｃ、基板２０の第１主面２０ａの裏面である第２主面２０ｂの３通りが可能である。なお、ここで、基板２０の内部２０ｃとは、電極層４０の内部も含む。第１光源１３の２通りの照射位置と、第２光源１４の３通りの照射位置のいずれを組み合わせてもよい。各照射位置と、その効果とを表１に示す。
【表１】
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【００１９】
ケースＡでは、金属酸化物前駆体溶液１２の水面を照射位置、すなわち加熱位置とする。この場合、光エネルギーは、金属酸化物前駆体溶液１２において吸収され、基板２０には到達しない。ケースＢでは、金属酸化物前駆体溶液１２の溶液中を加熱位置とする。この場合の光エネルギーは、金属酸化物前駆体溶液１２において吸収される。
【００２０】
ケースＣでは、金属酸化物前駆体溶液１２と基板２０の境界面、すなわち基板２０の第１主面２０ａを加熱位置とする。ケースＤでは、基板２０の内部２０ｃを加熱位置とする。ケースＥでは、基板２０の第２主面２０ｂを加熱位置とする。ケースＣ，Ｄ，Ｅの場合、光エネルギーは、金属酸化物前駆体溶液１２を透過し、基板２０において吸収される。ケースＣ，Ｄ，Ｅの溶液反応形態は、基板２０を加熱することによる金属酸化物前駆体溶液１２の間接加熱である。
【００２１】
不純物の少ない薄膜形成（ａ）については、直接加熱のケースＡ，Ｂが優れている。ケースＡ，Ｂでは、光エネルギーが直接金属酸化物前駆体溶液１２内の炭素と酸素の間の結合を切ることができる。このため、残留炭素や煤などが発生し難い。したがって、不純物のない高品質な薄膜を製造することができる。一方、ケースＣ，Ｄ，Ｅでは、間接加熱のため、金属酸化物前駆体溶液１２の不完全な熱分解が起こりやすい。このため、残留炭素や煤の発生が問題となる。
【００２２】
基板２０へのダメージ（ｂ）についても、ケースＡ，Ｂが優れている。ケースＡ，Ｂでは、基板２０に光エネルギーがほとんど到達しないため、基板２０へのダメージを低く抑えることができる。一方、ケースＣ，Ｄ，Ｅでは、基板２０を加熱するため、基板２０に熱的なダメージを与える可能性がある。
【００２３】
基板薄膜の接着性（ｃ）については、ケースＣ，Ｄ，Ｅが優れている。ケースＣ，Ｄ，Ｅでは、基板２０の第１主面２０ａ付近において溶液を相変化させるため、基板２０と薄膜の密着性を高めることができる。一方、ケースＡ，Ｂでは、金属酸化物前駆体溶液１２表面１２ａまたは金属酸化物前駆体溶液１２の溶液の溶液中１２ｂで相変化させるため、基板２０と薄膜の接着性は比較的低くなる。
【００２４】
高精度・高解像度パターニング（ｄ）については、ケースＡ，Ｂが優れている。ケースＡ，Ｂでは、光エネルギースポット径に準じた高精度、高解像度のパターニングが可能である。一方、ケースＣ，Ｄ，Ｅでは、基板２０の熱特性により、加熱領域が光エネルギースポット径に比べて広がる可能性があり、ケースＡ，Ｂに比べて劣る。
【００２５】
基板材料の選択性（ｅ）については、いずれのケースも優れている。基板２０としては、例えばシリコン基板を用いることができる。また、光源（ｆ）については、ケースＡ，Ｂでは、照射する光は、波長４００ｎｍ以下と低波長であり、例えばＵＶレーザなど高価で取り扱いの難易度の高い装置を用いる必要がある。これに対し、ケースＣ，Ｄ，Ｅで照射する光は、波長４００ｎｍ以上と長波長なので例えばＣＯ２レーザなど比較的安価であり、また一般的に加工用途での利用実績のある装置を用いることができる。
【００２６】
以上のように、直接加熱および間接加熱は、それぞれ異なる利点を有しており、本願のように、直接加熱と間接加熱とを組み合わせることにより、両者の利点を得ることができる。具体的には、例えば、直接加熱により残留炭素や煤の発生を抑制しつつ（表１「ａ」参照）、間接加熱により第１主面４０ａとの密着性を高める（表１「ｃ」）ことができる。
【００２７】
なお、基板を金属酸化物前駆体溶液に浸す以外の工程は、従来のゾル−ゲル法による薄膜形成プロセスと同様であり、金属酸化物前駆体溶液も、ゾル−ゲル法において、基板に添付される金属酸化物前駆体溶液と同様である。
【００２８】
金属酸化物前駆体溶液１２中で薄膜を形成した後、基板２０を金属酸化物前駆体溶液１２から取り出す際には、溶剤による超音波洗浄またはリンス洗浄を行う。溶剤としては、比較的揮発しやすく液中水分量の少ないものが好ましい。具体的には、アセトン、エタノール、ＩＰＡなどを用いることができる。これにより、金属酸化物前駆体溶液１２中の金属アルコキシドが基板上に残り残渣を生じるのを防ぐことができる。
【００２９】
さらに、上記洗浄後、形成された薄膜の状態(主に結晶形態の違い)によって、適宜、熱処理を施す。薄膜が結晶の場合には、乾燥の意味合いで結晶形に変化を与えない範囲の温度で３〜１０分の加熱工程を行う。加熱温度は例えば１００〜１５０℃程度とする。雰囲気は、通常は大気雰囲気である。ただし、薄膜の性質に応じ、適宜、適切な雰囲気を用いる。例えば、薄膜に潮解性がある場合には残留水分の少ない不活性ガス雰囲気とする。また、薄膜が非晶質の場合に、例えばピエゾ材料のように、材料によっては結晶化させないと機能を発現しない材料もある。このような材料の場合には、結晶化のための加熱工程を行う。加熱温度、時間は材料に依存するが、ＰＺＴの場合は概ね６００〜８００℃で時間は１〜１０分加熱する。
【００３０】
具体的には、金属酸化物前駆体としては、金属酸化物薄膜を形成可能な物質、すなわち金属酸化物アモルファスまたは金属酸化物結晶を形成可能な物質を用いることができる。具体的には、金属アルコキシド、β−ジケトナート錯体、および金属キレートなどの金属錯体、金属カルボンサン塩などがある。溶媒としては、エタノール系の有機溶媒を用いることができる。
【００３１】
金属アルコキシドとしては、Ｓｉ，Ｇｅ，Ｇａ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｖ，Ｎａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｌａ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｗ，Ｃｏ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｌｉ，Ｋ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｓｍなどの金属のアルコキシドが挙げられる。さらに、ＯＣＨ３，ＯＣ２Ｈ５，ＯＣ３Ｈ７，ＯＣ４Ｈ９，ＯＣ２Ｈ４ＯＣＨ３などのアルコキシル基を有する金属アルコキシドを用いることができる。
【００３２】
また、β−ジケトナート錯体としては、例えば、金属とアセチルアセトン，ベンゾイルアセトン，ベンゾイルトリフルオロアセトン，ベンゾイルジフルオロアセトン，ベンゾイルフルオロアセトン等を用いることができる。
【００３３】
金属カルボン酸塩としては、例えば、酢酸バリウム，酢酸銅（ＩＩ），酢酸リチウム，酢酸マグネシウム，酢酸鉛，シュウ酸バリウム，シュウ酸カルシウム，シュウ酸銅（ＩＩ），シュウ酸マグネシウム，シュウ酸スズ（ＩＩ）等を用いることができる。溶媒としては、アルコール系の有機溶媒を用いることができる。溶液の濃度は、０．１〜１ｍｏｌ／ｌが望ましく、更に望ましくは０．３〜０．７ｍｏｌ／ｌである。なお、濃度の上限は、液の安定性の観点より規定される値である。濃度の下限は、薄膜の堆積速度より規定される値である。
【００３４】
本実施の形態においては、金属酸化物前駆体溶液１２に基板２０を浸した状態でレーザ光を照射するため、レーザ光が照射された部分にのみ薄膜が形成される。したがって、従来のゾル−ゲル法における、金属酸化物前駆体溶液の添付乾燥の工程、金属酸化物前駆体を取り除くためのドライエッチングまたはウェットエッチングの工程を不要とすることができる。これらの工程は、非常にコストのかかる工程であり、本実施の形態にかかる薄膜製造方法においては、これらの工程を不要とすることにより、大幅なコスト減を実現することができる。
【００３５】
さらに、成膜反応が金属酸化物前駆体溶液１２中において行われるため、成膜反応の間金属酸化物前駆体溶液１２が常に供給されることとなり、薄膜中に亀裂が生じ難くなる。
【００３６】
本実施の形態にかかる薄膜製造方法により形成された薄膜は、例えば、超音波圧電素子、不揮発性メモリＦＥＴ素子、アクチュエータ素子などに利用することができる。アクチュエータ素子は、例えばインクジェットプリンタの記録ヘッドに利用される。
【００３７】
図４は、第１の実施の形態の第１の変更例を説明するための図である。第１の変更例においては、第１光源１３および第２光源１４は、基板２０の第１主面２０ａの裏面である第２主面２０ｂ側に配置されている。図４に示すように、本実施の形態においては、第１光源１３および第２光源１４は、基板２０の第２主面２０ｂ側に配置されており、第２主面２０ｂ側からレーザ光を照射する。この場合にも、第１の実施の形態にかかる薄膜製造方法と同様に、金属酸化物前駆体溶液１２または電極層４０の第１主面４０ａ付近の加熱により第１主面２０ａ上に薄膜が形成される。なお、基板２０、電極層４０、保持台１１および反応容器１０は、第１光源１３および第２光源１４からの光を透過する材料で構成されている。
【００３８】
第１光源１３からのレーザ光の照射位置、すなわち直接加熱の照射位置は、第１の実施の形態において図３を参照しつつ説明した金属酸化物前駆体溶液１２の表面１２ａ、金属酸化物前駆体溶液１２の溶液中１２ｂ、および電極層４０の第１主面４０ａ上の３通りが可能である。第２光源１４からのレーザ光の照射位置、すなわち間接加熱の照射位置は、図３を参照しつつ説明した基板２０の内部２０ｃ、基板２０の第１主面２０ａの裏面である第２主面２０ｂの２通りが可能である。各照射位置と、その効果とを表２に示す。
【表２】
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【００３９】
ケースＦ，Ｇ，Ｈでは、光エネルギーは基板２０を透過し、金属酸化物前駆体溶液１２で吸収される。溶液反応形態は、直接加熱である。ケースＩ，Ｊでは、光エネルギーは基板２０で吸収される。溶液反応形態は、間接加熱である。
【００４０】
不純物の少ない薄膜形成（ａ）については、直接加熱のケースＦ，Ｇ，Ｈが優れている。但し、ケースＨにおいては、電極層４０の第１主面４０ａに到達する前に、レーザ光の一部が金属酸化物前駆体溶液１２に吸収されることにより、不純物が発生する可能性があり、この点でケースＦ，Ｇに比べて劣る。
【００４１】
基板２０へのダメージ（ｂ）については、ケースＦ，Ｇ，Ｈでは、レーザ光が基板２０を透過する際に光エネルギーの一部が熱エネルギーに変換され、基板２０にダメージが生じる可能性がある。このため、第１の実施の形態において説明したケースＡ，Ｂよりは劣るものの、ケースＩ，Ｊに比べて優れている。
【００４２】
基板薄膜の接着性（ｃ）については、基板２０の界面付近で相変化させるケースＨ，Ｉ，Ｊが優れている。高精度・高解像度パターン（ｄ）については、直接加熱のケースＦ，Ｇ，Ｈが優れている。基板材料の選択性（ｅ）については、基板２０を加熱するケースＩ，Ｊで優れているが、ケースＦ，Ｇ，Ｈでは劣る。光エネルギーが基板２０を透過する必要があるため、基板材料の選択性が低くなるためである。
【００４３】
光源（ｆ）については、ケースＦ，Ｇ，Ｈでは、高価で取り扱いの難易度の高い、高波長の装置を要するのに対し、ケースＩ，Ｊでは、比較的安価で一般的に加工用途での利用実績のある低波長の装置を用いることができる。
【００４４】
このように、金属酸化物前駆体溶液１２側からレーザ光を照射するのに替えて、基板２０側からレーザ光を照射することにより、電極層４０の第１主面上に薄膜を形成してもよい。
【００４５】
さらに、基板２０側からレーザ光を照射する方法は、図４に示す方法に限定されるものではない。図５に示すように、基板２０を金属酸化物前駆体溶液１２上に配置してもよい。なお、基板２０は、電極層４０の第１主面４０ａが反応容器１２の底面に対面するように設置され、金属酸化物前駆体溶液１２に接している。基板２０の第２主面２０ｂは、金属酸化物前駆体溶液１２上に位置している。さらに、基板２０は、固定部材１５により、金属酸化物前駆体溶液１２上に固定されている。第１光源１３および第２光源１４は、第２主面２０ｂ側に配置されており、第２主面２０ｂ側からレーザ光を照射する。
【００４６】
また、他の例としては、第１光源１３を電極層４０の第１主面４０ａ側から照射し、第２光源１４を基板２０の第２主面２０ｂ側から照射してもよい。また、他の例としては、第２光源１４を電極層４０の第１主面４０ａから照射し、第１光源１３を基板２０の第２主面２０ｂ側から照射してもよい。
【００４７】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態にかかる薄膜形成方法について説明する。第２の実施の形態においては、図６に示すように、膜厚を増やすために多層膜を形成させる。具体的には、電極層４０上に第１薄膜３１が形成された後に、続けて、第１光源１３および第２光源１４からレーザ光を照射し、図７に示すように、第１薄膜３１上に第２薄膜３２を形成させる。ここで、各薄膜の厚みは、０．１ｕｍ以下、多層膜の全体の厚さは０．５〜数ｕｍが好ましい。
【００４８】
なお、第２薄膜３２を形成する場合、第１光源１３および第２光源１４の出力を、第１薄膜３１を形成する場合と異なる条件とする。具体的には、第２薄膜３２を形成する場合には、第１薄膜３１を形成する場合に比べて、第１光源１３の出力を下げ、第２光源１４の出力を上げる。第１薄膜３１の第１主面３１ａ上に第２薄膜３２が形成されるように、第１光源１３および第２光源１４の焦点深度を変更する。
【００４９】
第２光源１４から照射されたレーザ光は、金属酸化物前駆体溶液１２、薄膜パターン３０および電極層４０を透過して、基板２０に到達し、基板２０を加熱する。このため、基板２０を加熱するには、電極層４０上に第１薄膜３１を形成した場合に比べて、第１薄膜３１の熱容量分だけ大きな熱エネルギーが必要となる。そこで、第１薄膜３１の熱容量に相当する分、第２光源１４の出力を上げることとする。
【００５０】
一方、第１薄膜３１が積層されたことにより、第１光源１３の焦点深度を電極層４０の第１主面４０ａから第１薄膜３１の第１主面３１ａに変更すべく、第１光源１３の光透過深さを調整する必要がある。そこで、電極層４０の第１主面４０ａと第１薄膜３１の第１主面３１ａの差分に応じた分だけ、第１光源１３から照射されるレーザ光の出力を下げることとする。
【００５１】
上述の通り、第１光源１３の出力を下げ、第２光源１４の出力を上げる調整を繰り返すことにより、さらに、３層以上の多層膜を形成することができる。
【００５２】
なお、第２の実施の形態にかかる薄膜製造方法のこれ以外の工程については、第１の実施の形態において説明した薄膜製造方法と同様である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  反応容器
１１  保持台
１２  金属酸化物前駆体溶液
１３  第１光源
１４  第２光源
１５  固定部材
２０  基板
３０  薄膜パターン
３１  第１薄膜
３２  第２薄膜
４０  電極層
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特許第４１０８５０２号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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