(57)【要約】【課題】粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法において、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を形成させる。【解決手段】例えば金属製又はセラミックス製の治具を用いる等して、基材の反り及び／又はうねりが抑制された状態で基材の表面に粒子を衝突させる。所定の剛性及び耐熱性を有する保持基板と基材とを予め接合することによって基材の反り及び／又はうねりを抑制してもよい。また、連続する同一平面内において同時に形成される膜の面積を小さくすることによって基材の反り及び／又はうねりを抑制してもよい。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に粒子を衝突させることにより、前記基材の表面上に前記粒子を含んでなる膜を形成させる成膜方法であって、
前記基材の反り及び／又はうねりに対応する評価指標が予め定められた上限値Ｃｍａｘ以下である状態で、前記基材の表面に前記粒子を衝突させる、
成膜方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成膜方法であって、
治具を用いて前記基材を平坦な面に押さえ付けること、治具を用いて前記基材の主面に平行な面内方向に張力を作用させること、平坦な面に基材を接着すること、並びに真空チャック及び／又は静電チャックを用いて前記基材を平坦な面に吸着させること、の少なくとも何れか１つにより、前記評価指標が前記上限値Ｃｍａｘ以下である状態とすること、
を特徴とする成膜方法。
【請求項３】
請求項１に記載の成膜方法であって、
前記基材と保持基板とを予め接着することにより、前記評価指標が前記上限値Ｃｍａｘ以下である状態とすること、
を特徴とする成膜方法。
【請求項４】
基材の表面に粒子を衝突させることにより、前記基材の表面上に前記粒子を含んでなる膜を形成させる成膜方法であって、
成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に前記膜が形成されるべき領域内において、前記膜を含む線分と前記膜を含まない線分とを含む直線を引くことができるように、前記膜が形成されること、
を特徴とする成膜方法。
【請求項５】
請求項４に記載の成膜方法であって、
前記膜を形成させる際に、前記基材の表面への前記粒子の衝突を部分的に遮蔽すること、
を特徴とする成膜方法。
【請求項６】
請求項４又は５の何れか１項に記載の成膜方法であって、
前記基材の表面に凹凸を予め設けること、
を特徴とする成膜方法。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れか１項に記載の成膜方法であって、
成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内における前記膜の断面の個々の面積が予め定められた上限値Ａｍａｘ以下であること、
を特徴とする成膜方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載の成膜方法を繰り返し実行すること、
を特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法に関する。より具体的には、本発明は、粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法であって、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を形成させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
当該技術分野においては、基材（例えば、基板等）に向けて噴射された粒子（例えば、粉末等）が当該基材に衝突する際に当該粒子が有する運動エネルギーが成膜エネルギーに変化して、基材−粒子間、粒子−粒子間の結合が実現され、当該基材上で当該粒子が固化する現象（以降、「衝突固化現象」と称する場合がある）が知られている。本明細書においては、かかる衝突固化現象を利用して成膜原料（例えば、セラミックス、金属等）の粒子を基材に向けて噴射し、当該基材上に当該粒子を固化させて膜を形成させる成膜方法を広く「粉末法」と称することとする。
【０００３】
上記粉末法の具体例としては、例えば、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）及びパウダージェットデポジション法（ＰＪＤ法）等を挙げることができる。かかる成膜方法においては、対象となる基板等に向けて粉末を噴射して当該基板上に当該粉体を固化させることにより成膜する。かかる方法における成膜の際には、膜側には圧縮応力が、基材側には引張応力が、それぞれ作用することが知られており、結果として、表面上に膜が形成（成膜）された基材に反り及び／又はうねりが生ずる場合がある。
【０００４】
上記のように表面上に膜が形成された基材に意図せぬ反り及び／又はうねりが生ずると、その後更に基材の表面に向かって噴射された粉末（粒子）が基材の表面に衝突する角度が場所によって変化するため、基材の表面に形成される膜の品質及び／又は厚みが不均質となる虞がある。特に、大面積の基材を使用する場合は、成膜に伴う基材の反り及び／又はうねりが大きくなるため、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を形成することがより困難となる可能性がある。また、その後更に基材の表面に向かって噴射された粉末が基材の表面に衝突する際に基材の反り及び／又はうねりの部分が変形して衝突の衝撃を緩和してしまうため、膜の形成に必要なエネルギーを確保することが困難となり、結果として成膜性が低下する虞もある。
【０００５】
更に、上記のように表面上に膜が形成された基材に意図せぬ反り及び／又はうねりが生ずると、成膜された基材の取り扱いが困難となったり、基材の表面上に形成される膜において所望の形状を精度良く達成することが困難となったりする虞がある。加えて、例えば基材の表面上に形成された膜の熱処理による単結晶化等の二次加工が行われる場合には、かかる二次加工によって得られる単結晶中に転位等の格子欠陥が発生し易くなり、得られる単結晶の品質が低下する虞がある。このように、表面上に膜が形成された基材に意図せぬ反り及び／又はうねりが生ずると、その後の二次加工において支障を来す虞もある。
【０００６】
そこで、当該技術分野においては、予め凹状に加工された基材の表面上に成膜することにより、成膜完了時における基材の反り及び／又はうねりを抑制する技術も提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、例えば、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）において、基材の両面に逐次に成膜することにより、成膜完了時における基材の両方の表面に作用する応力を均衡させて、基材の反り及び／又はうねりを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００７】
しかしながら、上記のような従来技術においては、それぞれ、予め凹状に加工された基材の表面及び成膜に伴って反り及び／又はうねりが発生している基材の表面に対して粉末法による成膜を実施することとなる。このように意図せぬ反り及び／又はうねりが存在する基材の表面に対して粉末法による成膜を実施すると、上述したように、基材の表面に向かって噴射された粉末（粒子）が基材の表面に衝突する角度が場所によって変化することに起因して基材の表面に形成される膜の品質及び／又は厚みが不均質となったり、基材の表面に向かって噴射された粉末が基材の表面に衝突する際に基材の反り及び／又はうねりの部分が変形して衝突の衝撃を緩和することに起因して膜の形成に必要なエネルギーを確保することが困難となり、その結果として成膜性が低下したりする虞が依然として残っている。
【０００８】
即ち、例えばエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）及びパウダージェットデポジション法（ＰＪＤ法）等の粉末法によって均質な品質及び／又は厚みを有する膜を形成するためには、基材の反り及び／又はうねりが抑制された状態で成膜を行うことが望ましい。
【０００９】
そこで、当該技術分野においては、例えば、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）において、基材の両面に同時に成膜することにより、成膜時に基材の両方の表面に作用する応力を均衡させて、成膜工程における基材の反り及び／又はうねりを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【００１０】
上記のような従来技術によれば、成膜時点における基材の反り及び／又はうねりを抑制することが可能であるので、上述したように成膜された基材の取り扱いが困難となったり、基材の表面上に形成される膜において所望の形状を精度良く達成することが困難となったり、成膜後の二次加工において支障を来したりする虞を低減することはできる。しかしながら、上記のような従来技術においては、製造工程及び製造装置が複雑化することが懸念される。特に、成膜時点における基材の両方の表面に作用する応力を均衡させるように基材の両面に同時に成膜することは極めて困難である。
【００１１】
以上のように、当該技術分野においては、粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法において、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を容易に形成させることができる技術に対する要求が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−０５７６３５号公報
【特許文献２】特開２００４−３００５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述のように、当該技術分野においては、粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法において、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を容易に形成させることができる技術に対する要求が存在する。本発明は、かかる要求に応えるために為されたものである。即ち、本発明は、粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法において、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を容易に形成させることができる技術を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記１つの目的は、
基材の表面に粒子を衝突させることにより、前記基材の表面上に前記粒子を含んでなる膜を形成させる成膜方法であって、
前記基材の反り及び／又はうねりに対応する評価指標が予め定められた上限値Ｃｍａｘ以下である状態で、前記基材の表面に前記粒子を衝突させる、
成膜方法によって達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る成膜方法によれば、粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法において、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を容易に形成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の１つの実施態様に係る成膜方法において使用される成膜装置の構成を表す模式図である。
【図２】本発明の１つの実施態様に係る成膜方法において採用することができる幾つかの遮蔽パターンを例示する模式図である。
【図３】本発明の１つの実施態様に係る成膜方法を複数のサイクルに亘って繰り返し実行する場合において使用される遮蔽パターンの幾つかの組み合わせを例示する模式図である。
【図４】本発明のもう１つの実施態様に係る成膜方法を複数のサイクルに亘って繰り返し実行する場合において使用される遮蔽パターンの幾つかの組み合わせを例示する模式図である。
【図５】本発明の更にもう１つの実施態様に係る成膜方法を複数のサイクルに亘って繰り返し実行する場合において使用される遮蔽パターンの幾つかの組み合わせを例示する模式図である。
【図６】市販の固定用テープを使用して成膜装置の基板ホルダの表面上に基板を固定する様子を表す模式図である。
【図７】押さえ込み治具によって成膜装置の基板ホルダの表面に基板を押さえ込むことにより成膜に伴う基材の反り及び／又はうねりの発生を抑制する様子を表す模式図である。
【図８】本発明の１つの実施例に係る成膜方法において使用される遮蔽パターンの組み合わせを示す模式図である。
【図９】実施例における各種評価用試料の厚み測定における測定箇所を説明する模式図である。
【図１０】本発明の実施例に係る成膜方法及び比較例に係る成膜方法によってそれぞれ形成された種々の膜の断面ＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
前述のように、当該技術分野においては、粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法において、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を容易に形成させることができる技術に対する要求が存在する。本発明は、かかる要求に応えるために為されたものである。即ち、本発明は、粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法において、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を容易に形成させることができる技術を提供することを１つの目的とする。
【００１８】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究の結果、粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法において、例えば金属製又はセラミックス製の治具を用いる等して、基材の反り及び／又はうねりが抑制された状態で基材の表面に粒子を衝突させることにより、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を形成させることができることを見出し、本発明を想到するに至ったものである。
【００１９】
即ち、本発明の第１の実施態様は、
基材の表面に粒子を衝突させることにより、前記基材の表面上に前記粒子を含んでなる膜を形成させる成膜方法であって、
前記基材の反り及び／又はうねりに対応する評価指標が予め定められた上限値Ｃｍａｘ以下である状態で、前記基材の表面に前記粒子を衝突させる、
成膜方法である。
【００２０】
上記のように、本実施態様に係る成膜方法は、基材の表面に粒子を衝突させることにより、前記基材の表面上に前記粒子を含んでなる膜を形成させる成膜方法（即ち、粉末法）である。かかる成膜方法の具体例としては、例えば、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）及びパウダージェットデポジション法（ＰＪＤ法）等を挙げることができる。前述したように、かかる粉末法においては、基材の表面に粒子を衝突させる時点において基材に反り及び／又はうねりが存在すると、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する角度が場所によって変化することに起因して基材の表面に形成される膜の品質及び／又は厚みが不均質となったり、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する際に基材の反り及び／又はうねりの部分が変形して衝突の衝撃を緩和することに起因して膜の形成に必要なエネルギーを確保することが困難となり、その結果として成膜性が低下したりする虞がある。
【００２１】
そこで、本実施態様に係る成膜方法においては、上記のように、前記基材の反り及び／又はうねりに対応する評価指標が予め定められた上限値Ｃｍａｘ以下である状態で、前記基材の表面に前記粒子を衝突させる。これにより、本実施態様に係る成膜方法においては、基材の反り及び／又はうねりが抑制された状態で当該基材の表面に粒子を衝突させることができる。その結果、本実施態様に係る成膜方法によれば、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する角度が場所によって変化することに起因して基材の表面に形成される膜の品質及び／又は厚みが不均質となったり、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する際に基材の反り及び／又はうねりの部分が変形して衝突の衝撃を緩和することに起因して膜の形成に必要なエネルギーを確保することが困難となり、結果として成膜性が低下したりする虞が低減される。
【００２２】
尚、基材の反り及び／又はうねりに対応する評価指標は、例えば、本実施態様に係る成膜方法によって形成される膜の用途において求められる品質を達成し得る基材の反り及び／又はうねりの大きさ及び周期等に応じて適宜選択することができる。かかる評価指標としては、例えば、表面形状・粗さ測定機等によって測定される種々の表面性状パラメータ等を採用することができる。
【００２３】
また、かかる評価指標について予め定められた上限値Ｃｍａｘもまた、例えば、本実施態様に係る成膜方法によって形成される膜の用途において求められる品質を達成し得る基材の反り及び／又はうねりの大きさ及び周期等に応じて適宜定めることができる。より具体的には、上記予め定められた上限値Ｃｍａｘは、例えば、本実施態様に係る成膜方法によって形成される膜の用途において許容可能な品質及び／又は厚みのバラツキを与える基材の反り及び／又はうねりに対応する上記評価指標の最大値として定義することができる。
【００２４】
ところで、本実施態様に係る成膜方法によって基材の表面上に形成される膜の主成分となる材料は特に限定されないが、例えば、種々の金属、種々のセラミックス、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の酸化物、及び窒化ガリウム（ＧａＮ）等の窒化物等を挙げることができる。また、上記膜の主成分は、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、及びテルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）からなる群より選ばれる１種以上と酸化亜鉛（ＺｎＯ）との混晶及び／又は混合物、あるいは窒化アルミニウム（ＡｌＮ）及び窒化インジウム（ＩｎＮ）からなる群より選ばれる１種以上と窒化ガリウム（ＧａＮ）との混晶及び／又は混合物であってもよい。この場合、上記膜は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、窒素（Ｎ）、硼素（Ｂ）、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）、カーボン（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）、硫黄（Ｓ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、銀（Ａｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、及び銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる少なくとも何れか１種以上の元素を不純物として含んでいてもよい。本実施態様に係る成膜方法によって基材の表面上に形成される膜の主成分及び不純物は、例えば、当該膜の用途に応じて適宜選択することができる。
【００２５】
一方、本実施態様に係る成膜方法において使用される基材の主成分は、本実施態様に係る成膜方法による膜の形成に支障を来すことが無い限り特に限定されず、上記膜の主成分と同じであっても、あるいは異なっていてもよい。具体的には、上記基材の主成分としては、例えば、種々の金属、種々のセラミックス、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の酸化物、及び窒化ガリウム（ＧａＮ）等の窒化物等を挙げることができる。あるいは、上記基材の主成分は、例えば、サファイア等であってもよい。また、基材の形状も特に限定されず、例えば、板状の基材、シート状の基材等を挙げることができる。
【００２６】
ところで、上述したように、本実施態様に係る成膜方法は、基材の表面に粒子を衝突させることにより、前記基材の表面上に前記粒子を含んでなる膜を形成させる成膜方法（即ち、粉末法）である。かかる成膜方法の具体例としては、例えば、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）及びパウダージェットデポジション法（ＰＪＤ法）等を挙げることができる。ここで、本実施態様に係る成膜方法としてエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を採用した場合における具体的な成膜方法の一例につき、添付図面を参照しながら、以下に詳しく説明する。
【００２７】
上記のように本実施態様に係る成膜方法としてＡＤ法が採用される場合、例えば、図１に示す成膜装置２０を使用して、基材の表面上に粒子を噴射し、堆積させることにより、成膜を行うことができる。図１は、前述のように、本発明の１つの実施態様に係る成膜方法において使用される成膜装置の構成の一例を表す模式図である。この成膜装置２０は、原料成分を含む粒子（成膜粉）のエアロゾルを生成するエアロゾル生成部２２と、かかる成膜粉を基材２１に噴射して原料成分を含む膜を形成する成膜部３０とを備えている。
【００２８】
エアロゾル生成部２２は、成膜粉１２を収容しガスボンベ（図示せず）からのキャリアガス１１の供給を受けてエアロゾルを生成するエアロゾル生成室２３と、生成したエアロゾルを成膜部３０へ供給する原料供給管２４と、エアロゾル生成室２３及びその中のエアロゾルに所望の振動数（例えば、１０〜１００Ｈｚ）で振動を付与する加振器２５とを備えている。成膜部３０は、基材２１にエアロゾルを噴射する成膜チャンバ３２と、成膜チャンバ３２の内部に配設され基材２１を固定する基材ホルダ３４と、基材ホルダ３４をＸ軸−Ｙ軸方向に移動するＸ−Ｙステージ３３とを備えている。また、成膜部３０は、先端にスリット３７が形成されエアロゾルを基材２１へ噴射する噴射ノズル３６と、成膜チャンバ３２を減圧する真空ポンプ３８とを備えている。
【００２９】
上記のような構成を有する成膜装置２０において、成膜しようとする膜に応じた種類の成膜粉及びキャリアガス１１（例えば、窒素（Ｎ２）ガス等）を選択し、キャリアガス１１の流量、エアロゾル生成室２３の圧力、成膜チャンバ３２内の圧力、及び成膜用粉体の噴射ノズル３６に備えられたスリット３７の開口サイズ等を適宜設定して、成膜しようとする膜の面積及び厚みに応じた走査速度及び走査回数となるようにＸ−Ｙステージ３３を操作することにより、所望の原料成分を含む膜を基材２１の表面上に形成させることができる。尚、上記説明はあくまでも例示であり、本実施態様に係る成膜方法の具体的な手順は上記に限定されるものではない。また、例えば、前述したような熱処理による単結晶化等、基材の表面上に形成された膜の二次加工が行われる場合には、かかる二次加工の実行に必要な装備（例えば、加熱装置等）を成膜装置２０が備えていてもよい。
【００３０】
ところで、本発明に係る成膜方法において基材の反り及び／又はうねりが抑制された状態とするための具体的な方法としては、例えば、治具を用いる等して基材を平坦な面（例えば、平坦な台座の表面等）に押さえ付けたり、治具を用いる等して基材の主面に平行な面内方向に張力を作用させたり、平坦な面（例えば、平坦な台座の表面等）に基材を接着したりする方法を挙げることができる。平坦な面に基材を接着する方法としては、例えば、間接接合、直接接合等を挙げることができる。間接接合の具体例としては、例えば、スピンコート法等の塗布方法により接着剤及び／又は結合剤を基材の接合面及び平坦な面の接合面の少なくとも何れか一方に塗布して貼り付ける方法、セラミックス及び／又は金属ペースト（例えば、白金（Ｐｔ）等の貴金属を含む金属を用いる焼き付け（ろう付け）等）等によって平坦な面に基材を貼り付ける方法等を挙げることができる。直接接合の具体例としては、例えば、基材の接合面及び平坦な面の接合面の少なくとも何れか一方をアルゴン（Ａｒ）ビーム等のイオンビームの照射によって活性化し、基材の接合面と平坦な面の接合面とを密着させて加圧する方法、基材の接合面と平坦な面の接合面とを密着させて加熱する方法（固相接合）等を挙げることができる。これらの他に、真空チャック、静電チャック等を用いて基材を平坦な面（例えば、平坦な台座の表面等）に吸着させたりする方法を挙げることができる。
【００３１】
即ち、本発明の第２の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る成膜方法であって、
治具を用いて前記基材を平坦な面に押さえ付けること、治具を用いて前記基材の主面に平行な面内方向に張力を作用させること、平坦な面に基材を接着すること、並びに真空チャック及び／又は静電チャックを用いて前記基材を平坦な面に吸着させること、の少なくとも何れか１つにより、前記評価指標が前記上限値Ｃｍａｘ以下である状態とすること、
を特徴とする成膜方法である。
【００３２】
上記のように、本実施態様に係る成膜方法においては、治具を用いて前記基材を平坦な面に押さえ付けること、治具を用いて前記基材の主面に平行な面内方向に張力を作用させること、平坦な面に基材を接着すること、並びに真空チャック及び／又は静電チャックを用いて前記基材を平坦な面に吸着させること、の少なくとも何れか１つにより、前記評価指標が前記上限値Ｃｍａｘ以下である状態とする。これにより、本実施態様に係る成膜方法によれば、基材に反り及び／又はうねりが既に存在している場合でも既存の反り及び／又はうねりを抑制することができる。加えて、本実施態様に係る成膜方法によれば、成膜に伴う基材の反り及び／又はうねりの発生並びに／あるいは基材の反り及び／又はうねりの増大を抑制することができる。その結果、本実施態様に係る成膜方法によれば、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する角度が場所によって変化することに起因して基材の表面に形成される膜の品質及び／又は厚みが不均質となったり、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する際に基材の反り及び／又はうねりの部分が変形して衝突の衝撃を緩和することに起因して膜の形成に必要なエネルギーを確保することが困難となり、結果として成膜性が低下したりする虞がより有効に低減される。
【００３３】
尚、本実施態様に係る成膜方法において用いられる治具、基材が接着される平坦な面の接合面、基材と平坦な面との間接接合に用いられる中間剤（例えば、接着剤、結合剤、セラミックス、金属ペースト等）、真空チャック、静電チャック等の少なくとも基材に触れる部分は、本発明に係る成膜方法の実行環境に耐えることができるものであることが望ましい。例えば、本発明に係る成膜方法の実行時に基材の温度が上昇する実施態様においては、上記治具、平坦な面の接合面、中間剤、真空チャック、静電チャック等の少なくとも基材に触れる部分は、基材が到達する温度に耐え得る材料によって構成されていることが望ましい。かかる材料の具体例としては、例えば、金属、セラミックス等を挙げることができる。また、前述したように、例えば基材の表面上に形成された膜の熱処理による単結晶化等の二次加工が行われる場合には、本実施態様に係る成膜方法において用いられる治具、基材が接着される平坦な面の接合面、基材と平坦な面との間接接合に用いられる中間剤（例えば、接着剤、結合剤、セラミックス、金属ペースト等）、真空チャック、静電チャック等の少なくとも基材に触れる部分は、かかる二次加工の実行環境にも耐えることができるものであることが望ましい。
【００３４】
ところで、本発明に係る成膜方法において基材の反り及び／又はうねりが抑制された状態とするための具体的な方法は上記方法に限定されるものではない。例えば、前述したように成膜時に基材及び膜に作用して反り及び／又はうねりを発生させる要因となる各種応力に抗するのに十分な剛性を有する保持基板に上記基材を予め接着しておくこともまた、本発明に係る成膜方法において基材の反り及び／又はうねりが抑制された状態とするための具体的な方法として有効である。
【００３５】
即ち、本発明の第３の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る成膜方法であって、
前記基材と保持基板とを予め接着することにより、前記評価指標が前記上限値Ｃｍａｘ以下である状態とすること、
を特徴とする成膜方法である。
【００３６】
上記のように、本実施態様に係る成膜方法においては、前記基材と保持基板とを予め接着することにより、前記評価指標が前記上限値Ｃｍａｘ以下である状態とする。これにより、本実施態様に係る成膜方法によっても、基材に反り及び／又はうねりが既に存在している場合でも既存の反り及び／又はうねりを抑制することができる。加えて、本実施態様に係る成膜方法によっても、成膜に伴う基材の反り及び／又はうねりの発生並びに／あるいは基材の反り及び／又はうねりの増大を抑制することができる。その結果、本実施態様に係る成膜方法によっても、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する角度が場所によって変化することに起因して基材の表面に形成される膜の品質及び／又は厚みが不均質となったり、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する際に基材の反り及び／又はうねりの部分が変形して衝突の衝撃を緩和することに起因して膜の形成に必要なエネルギーを確保することが困難となり、結果として成膜性が低下したりする虞がより有効に低減される。
【００３７】
尚、本実施態様に係る成膜方法において使用される保持基板は、上述したように、成膜時に基材及び膜に作用して反り及び／又はうねりを発生させる要因となる各種応力に抗するのに十分な剛性を有することが望ましい。換言すれば、当該保持基板の剛性に対応する評価指標は、予め定められた下限値Ｓｍｉｎ以上であることが望ましい。ここで、当該保持基板が有する剛性に対応する評価指標としては、例えば、曲げ剛性、ヤング率等をあげることができる。また、当該保持基板が有する剛性に対応する評価指標の予め定められた下限値Ｓｍｉｎは、例えば、成膜時に基材及び膜に作用して反り及び／又はうねりを発生させる要因となる各種応力の大きさ、基材の面積及び厚み、基材の表面上に形成させようとする膜の材料及び／又は厚み等に応じて適宜定めることができる。また、例えば、本発明に係る成膜方法の実行時に基材の温度が上昇する実施態様においては、上記保持基板は、基材が到達する温度に耐え得る材料によって構成されていることが望ましい。かかる材料の具体例としては、例えば、金属、セラミックス等を挙げることができる。加えて、前述したように、例えば基材の表面上に形成された膜の熱処理による単結晶化等の二次加工が行われる場合には、本実施態様に係る成膜方法において用いられる保持基板は、かかる二次加工の実行環境にも耐えることができるものであることが望ましい。
【００３８】
更に、保持基板と基材とを接着するための具体的な方法は、例えば、本実施態様に係る成膜方法において基材及び／又は基材の表面上に形成される膜に作用する応力、熱等の影響により保持基板と基材との接着状態が変化する（例えば、保持基板と基材とが剥離する等）ことが無い限り、特に限定されない。かかる保持基板と基材との接着方法の具体例としては、例えば、間接接合、直接接合等を挙げることができる。間接接合の具体例としては、例えば、スピンコート法等の塗布方法により接着剤及び／又は結合剤を基材の接合面及び保持基板の接合面の少なくとも何れか一方に塗布して貼り付ける方法、セラミックス及び／又は金属ペースト（例えば、白金（Ｐｔ）等の貴金属を含む金属を用いる焼き付け（ろう付け）等）等によって基材を保持基板に貼り付ける方法等を挙げることができる。直接接合の具体例としては、例えば、基材の接合面及び保持基板の接合面の少なくとも何れか一方をアルゴン（Ａｒ）ビーム等のイオンビームの照射によって活性化し、基材の接合面と保持基板の接合面とを密着させて加圧する方法、基材の接合面と保持基板の接合面とを密着させて加熱する方法（固相接合）等を挙げることができる。
【００３９】
ところで、前述したように、粉末法による成膜の際には、膜側には圧縮応力が、基材側には引張応力が、それぞれ作用することが知られており、かかる応力が、表面上に膜が形成（成膜）された基材に反り及び／又はうねりを発生させる要因となっている。従って、かかる応力が基材の反り及び／又はうねりに繋がらないようにすることもまた、粉末法による成膜において均質な品質及び／又は厚みを有する膜を得るための具体的な方法として有効である。
【００４０】
そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、粒子の衝突固化現象を用いる成膜方法において、膜が形成されるべき基材の表面全体に対して一度に成膜を行うのではなく、より小さい面積を有する１つ以上の領域に分けて成膜を行うことにより、前述したように成膜に伴って基材及び基材の表面上に形成される膜に作用する各種応力が大きい面積を有する連続的な平面内で作用して基材の反り及び／又はうねりを発生させることを抑制し、その結果として、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を形成させることができることを見出した。換言すれば、膜が形成されるべき基材の表面の１つ以上の部分的な領域においてのみ膜を形成させることにより、基材の反り及び／又はうねりを発生させることを抑制し、均質な品質及び／又は厚みを有する膜を形成させることができる。かかる条件を満足する場合、基材の表面に粒子を衝突させることにより当該基材の表面上に当該粒子を含んでなる膜を形成させようとする成膜段階においては、当該表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に当該膜が形成されるべき領域内において、当該膜を含む線分と当該膜を含まない線分とを含む直線を引くことができる。
【００４１】
即ち、本発明の第４の実施態様は、
基材の表面に粒子を衝突させることにより、前記基材の表面上に前記粒子を含んでなる膜を形成させる成膜方法であって、
成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に前記膜が形成されるべき領域内において、前記膜を含む線分と前記膜を含まない線分とを含む直線を引くことができるように、前記膜が形成されること、
を特徴とする成膜方法である。
【００４２】
上記のように、本実施態様に係る成膜方法もまた、基材の表面に粒子を衝突させることにより、前記基材の表面上に前記粒子を含んでなる膜を形成させる成膜方法である。かかる成膜方法の詳細については既に述べたので、ここでは重複して説明しない。ところが、本実施態様に係る成膜方法においては、上記のように、成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に前記膜が形成されるべき領域内において、前記膜を含む線分と前記膜を含まない線分とを含む直線を引くことができるように、前記膜が形成される。換言すれば、本実施態様に係る成膜方法によれば、前記表面に平行な１つの平面内においては、膜が形成されるべき基材の表面の１つ以上の部分的な領域においてのみ膜が形成される。これにより、本実施態様に係る成膜方法においては、前述したように成膜に伴って基材及び基材の表面上に形成される膜に作用する各種応力が１つの平面内において累積的に作用することを抑制して、基材の反り及び／又はうねりの発生を有効に抑制することができる。尚、本明細書において、上面視とは、基板の平面図（図２等参照）を上から見たときの状態のことを指す。また、成膜段階とは、成膜途中及び成膜後の段階をいい、成膜段階が複数のステップに分けられる場合には、当該複数のステップの各終了段階も含むものである。
【００４３】
上記の結果、本実施態様に係る成膜方法によれば、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する角度が場所によって変化することに起因して基材の表面に形成される膜の品質及び／又は厚みが不均質となる虞、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する際に基材の反り及び／又はうねりの部分が変形して衝突の衝撃を緩和することに起因して膜の形成に必要なエネルギーを確保することが困難となり、結果として成膜性が低下する虞がより有効に低減される。
【００４４】
ところで、本発明に係る成膜方法において、成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に前記膜が形成されるべき領域内において、前記膜を含む線分と前記膜を含まない線分とを含む直線を引くことができるように、前記膜が形成されるようにするための具体的な方法は特に限定されない。例えば、膜が形成されるべき基材の表面全体に対して一度に成膜を行うのではなく、例えばマスキング等の手法により、基材の表面全体よりも小さい面積を有する複数の不連続な領域に分けて成膜を行ってもよい。
【００４５】
即ち、本発明の第５の実施態様は、
本発明の前記第４の実施態様に係る成膜方法であって、
前記膜を形成させる際に、前記基材の表面への前記粒子の衝突を部分的に遮蔽すること、
を特徴とする成膜方法である。
【００４６】
上記のように、本実施態様に係る成膜方法においては、前記膜を形成させる際に、前記基材の表面への前記粒子の衝突を部分的に遮蔽する。これにより、本実施態様に係る成膜方法によれば、膜が形成されるべき基材の表面の１つ以上の部分的な領域においてのみ膜を形成させることができ、その結果、成膜に伴って基材及び基材の表面上に形成される膜に作用する各種応力が大きい面積を有する連続的な平面内にて作用することに起因する基材の反り及び／又はうねりの発生を抑制することができる。
【００４７】
尚、本実施態様に係る成膜方法において、前記基材の表面への前記粒子の衝突を部分的に遮蔽するための具体的な方法は、特に限定されない。例えば、マスキングテープ、フォトレジスト等を利用して、基材の表面にマスキングを施すことによって、基材の表面への粒子の衝突を部分的に遮蔽してもよい。また、基材の表面に衝突する粒子を通過させて基材の表面において膜が形成される領域を画定する開口部を有する遮蔽板を基材の表面に配設することによって、基材の表面への粒子の衝突を部分的に遮蔽してもよい。何れの場合においても、基材の表面への粒子の衝突を遮蔽するために使用される部材は、本実施態様に係る成膜方法の実行環境及び基材の表面に向かって噴射される粒子の衝突に耐えることができる材料であることが望ましい。かかる材料からなる遮蔽材の例としては、例えば、マスキングテープとしてのカプトン（登録商標）テープ、遮蔽板としてのセラミックス板及び金属板（例えば、ＳＵＳ板等）を挙げることができる。
【００４８】
ところで、上記のように基材の表面への粒子の衝突を部分的に遮蔽するパターン（即ち、マスキングのパターン、遮蔽板の非開口部のパターン等）（以降、単に「遮蔽パターン」と称する場合がある）は、膜が形成されるべき基材の表面の１つ以上の部分的な領域においてのみ膜を形成させることができる限り、特定のパターンに限定されない。例えば、かかる遮蔽パターンは、所謂「市松模様」のように、同じ大きさの正方形の非遮蔽部（開口部）と遮蔽部（非開口部）とが互い違いに配設されたパターンであってもよい。また、非遮蔽部及び遮蔽部の形状は正方形に限定されず、例えば、三角形（例えば、正三角形、直角二等辺三角形等）、長方形、平行四辺形、菱形、多角形、円、楕円等、種々の形状とすることができる。更に、特定の幅を有する非遮蔽部と遮蔽部とが特定の方向に直交する縞模様として交互に配置されていてもよい。
【００４９】
上記のように、本実施態様に係る成膜方法においては、多種多様な遮蔽パターンを採用することができる。ここで、本実施態様に係る成膜方法において採用することができる多種多様な遮蔽パターンの中から幾つかの例示的な遮蔽パターンにつき、添付図面を参照しながら以下に説明する。図２は、前述したように、本発明の１つの実施態様に係る成膜方法において採用することができる幾つかの遮蔽パターンを例示する模式図である。図２の（ａ）乃至（ｅ）の全てにおいて、向かって左側には、それぞれの遮蔽材（例えば、マスキング、遮蔽板等）が有する遮蔽パターンを表す平面図が、向かって右側には同遮蔽材を使用した場合に基材の表面上に形成される膜の配置を表す側面図が、それぞれ示されている。また、図２の（ａ）乃至（ｅ）の全ての平面図（左側）において、非遮蔽部２１０及び遮蔽部２２０はそれぞれ（破線による）斜線部及び非斜線部によって表されている。更に、図２の（ａ）乃至（ｅ）の全ての側面図（右側）において、基材（向かって下側の板状部材）の表面上に形成された膜２３０は斜線部によって表されている。
【００５０】
尚、本明細書において、平面図とは、膜が形成された表面側から基材を観察した場合の平面図を指し、側面図とは、基本的には、表面上に膜が形成された基材の側面を当該表面の法線に直交する方向から観察した場合における当該観察方向に直交する平面による断面図のうち最も手前（観察者に近い側）にある断面図を指すこととする。但し、後述する直角二等辺三角形状の遮蔽パターンを採用した場合のように、基材の表面上に形成された膜が上記観察方向に対して傾斜した側面（傾斜側面）を有する場合（例えば、図２の（ｅ）及び図５の一部等）の側面図においては、上記のように規定される断面図よりも奥（観察者から遠い側）に向かって延在する傾斜側面をグラデーションによって表すこととする。
【００５１】
先ず、図２の（ａ）は、非遮蔽部２１０及び遮蔽部２２０の形状が正方形である遮蔽パターンの一例である。左側の平面図に示されている遮蔽材の非遮蔽部（斜線部）に対応する基材２４０の表面上の領域にのみ膜２３０が形成されることが、右側の側面図によって示されている。次に、図２の（ｂ）は、図２の（ａ）と同様に、非遮蔽部２１０及び遮蔽部２２０の形状が正方形であるものの、非遮蔽部２１０及び遮蔽部２２０の配置が図２の（ａ）とは逆になっている遮蔽パターンの一例である。従って、図２の（ｂ）の右側の側面図によって示されているように、基材２４０の表面上において膜２３０が形成される領域の配置もまた、図２の（ａ）とは逆になっている。また、図２の（ｃ）は、図２の（ａ）と同様に、非遮蔽部２１０及び遮蔽部２２０の形状が正方形であるものの、それぞれの正方形の一辺の長さが図２の（ａ）における正方形の一辺の長さよりも大きくなっている遮蔽パターンの一例である。従って、図２の（ｃ）の右側の側面図によって示されているように、基材２４０の表面上において膜２３０が形成される領域の大きさもまた、図２の（ａ）よりも大きくなっている。
【００５２】
更に、図２の（ｄ）は、特定の幅を有する非遮蔽部２１０と遮蔽部２２０とが特定の方向に直交する縞模様として交互に配置されている遮蔽パターンの一例である。左側の平面図に示されている遮蔽材の非遮蔽部２１０（斜線部）に対応する基材２４０の表面上の領域にのみ膜２３０が形成されることが、右側の側面図によって示されている。図２の（ａ）乃至（ｃ）と同様に、かかる縞模様状の遮蔽パターンにおいても、非遮蔽部２１０及び遮蔽部２２０の配置を逆にしたり、それぞれの縞の幅を変更したりする変形例が想定されることは言うまでもない。また、縞模様の向きを（例えば、縦から横に）変更する変形例もまた想定される。
【００５３】
最後に、図２の（ｅ）は、非遮蔽部２１０及び遮蔽部２２０の形状が直角二等辺三角形である遮蔽パターンの一例である。左側の平面図に示されている遮蔽材の非遮蔽部２１０（斜線部）に対応する基材２４０の表面上の領域にのみ膜２３０が形成されることが、右側の側面図によって示されている。尚、右側の側面図において基材２４０の表面上に形成された膜２３０の斜線の背景色が、それぞれの領域において向かって左端に近いほど濃い（暗い）のは、それぞれの領域において向かって左端に近いほど、側面図の描画面に直交する方向において同描画面から遠い位置に膜が形成されていることを表している（直角二等辺三角形の斜面に対応する面が見えている）。図２の（ａ）乃至（ｃ）と同様に、かかる直角二等辺三角形状の遮蔽パターンにおいても、非遮蔽部２１０及び遮蔽部２２０の配置を逆にしたり、それぞれの大きさを変更したりする変形例が想定されることは言うまでもない。また、直角二等辺三角形の向きを（例えば、９０度）変更する変形例もまた想定される。
【００５４】
また、上述したように、本実施態様に係る成膜方法においては、膜を形成させる際に、基材の表面への粒子の衝突を部分的に遮蔽することにより、膜が形成される領域を複数の不連続な領域とする。即ち、基材の表面における粒子の衝突が遮蔽された領域には、膜が形成されない。このように膜が形成されなかった領域については、当該領域の少なくとも一部に粒子を衝突させることが可能な遮蔽パターンを使用して更なる成膜を実行することにより、膜を形成させることができる。例えば、第１成膜ステップとして、上述したように「市松模様」状の遮蔽パターンを使用して複数の不連続な正方形の領域に成膜した後に、第２成膜ステップとして、非遮蔽部及び遮蔽部の配置が入れ替わった別の「市松模様」状の遮蔽パターンを使用して更に成膜を実行すると、結果として基材の表面全体に膜を形成させることができる。非遮蔽部（開口部）の形状が正方形ではない他の遮蔽パターンについても同様である。
【００５５】
尚、上記例示においては第１成膜ステップと第２成膜ステップとの組み合わせ（即ち、２回の成膜）によって基材の表面全体に膜を形成させる実施態様について説明したが、更に多くの成膜ステップの組み合わせによって基材の表面全体に膜を形成させる実施態様も想定されることは言うまでもない。あるいは、例えば、基材の表面上に形成される膜又は斯くして形成された膜と基材とを含む構造物の用途、これらの膜又は構造物の更なる加工の仕様等によっては、最終的に膜が形成されない領域が基材の表面上に残っていてもよい場合もある。
【００５６】
更に、詳しくは後述するように、本発明に係る成膜方法を複数のサイクルに亘って繰り返し実行することにより、より厚い膜を基材の表面上に形成させてもよい。従って、上記のように基材の表面に粒子が衝突して膜が形成される領域を複数の不連続な領域とする実施態様に係る成膜方法を繰り返し実行することにより、基材の表面上に多層膜を形成させる場合も想定される。かかる場合、多層膜を構成する個々の層を形成する際の遮蔽パターンが全ての層を通じて同じであってもよく、あるいは少なくとも一部の層について使用される遮蔽パターンが他の層について使用される遮蔽パターンと異なっていてもよい。後者の場合、基材の表面に粒子が衝突して膜が形成される複数の不連続な領域の間の境界の位置が層によって異なることとなるため、全ての層について同じ遮蔽パターンが使用される前者の場合と比較して、より均一な厚み及び／又はより均質な品質を有する層を得ることができる。
【００５７】
ここで、上記のように本発明に係る成膜方法を複数のサイクルに亘って繰り返し実行することにより、より厚い膜を基材の表面上に形成させる場合における、個々のサイクルにおいて使用される遮蔽パターンの組み合わせにつき、添付図面を参照しながら、以下に詳しく説明する。先ず、図３は、前述したように、本発明の１つの実施態様に係る成膜方法を複数のサイクルに亘って繰り返し実行する場合において使用される遮蔽パターンの幾つかの組み合わせを例示する模式図である。図３においては、前述した図２の（ａ）乃至（ｃ）と同様に非遮蔽部及び遮蔽部の形状が正方形である遮蔽パターンを複数種組み合わせて使用しながら、計３回の成膜を行う例が示されている。
【００５８】
また、図３においては、図２とは異なり、それぞれの成膜において、向かって上側には、それぞれの遮蔽材（例えば、マスキング、遮蔽板等）が有する遮蔽パターンを表す平面図が、向かって下側には同遮蔽材を使用した場合に基材の表面上に形成される膜の配置を表す側面図が、それぞれ示されている。一方、平面図（上側）に示されている遮蔽パターンにおける非遮蔽部及び遮蔽部はそれぞれ斜線部及び非斜線部によって表され、側面図（下側）に示されている成膜状況において基材（向かって下側の板状部材）の表面上に形成された膜は斜線部によって表されている点については、図２と同様である。
【００５９】
図３に示されているように、先ず、１回目の成膜においては、前述した図２の（ａ）と同様に非遮蔽部及び遮蔽部の形状が正方形である遮蔽パターンを有する遮蔽材が使用されている。次に、２回目の成膜については、矢印Ａ１によって表されるフロー及び矢印Ａ２によって表されるフローの２種類のフローが示されている。ここでは先ず、矢印Ａ１によって表されるフローについて説明する。矢印Ａ１によって表されるフローによれば、２回目の成膜においては、１回目の成膜において使用された遮蔽パターンと同じ大きさの正方形の形状を有するものの非遮蔽部及び遮蔽部の配置が逆になっている遮蔽パターンを有する遮蔽材が使用されている。その結果、対応する側面図に示されているように、基材の表面において、１回目の成膜によっては膜が形成されなかった領域に２回目の成膜によって膜が形成され、基材の表面全体を覆う第１層が形成されている。その後、矢印Ａ２によって表されているように１回目の成膜と２回目の成膜とを交互に繰り返してゆけば、成膜に伴って基材及び基材の表面上に形成される膜に作用する各種応力が大きい面積を有する連続的な平面内で作用することを抑制することにより基材の反り及び／又はうねりを抑制しつつ、より大きい厚みを有する膜を基材の表面上に形成させることができる。
【００６０】
一方、矢印Ｂ１によって表されるフローによる２回目の成膜においては、１回目の成膜において使用された遮蔽パターンと同じ正方形の形状を有するものの、それぞれの正方形の一辺の長さが１回目の成膜において使用された遮蔽パターンよりも大きくなっている遮蔽パターンを有する遮蔽材が使用されている。その結果、対応する側面図に示されているように、基材の表面において、１回目の成膜によって膜が形成された領域に２回目の成膜によって膜が更に形成されている領域、１回目の成膜によって膜が形成されたものの、２回目の成膜によっては膜が形成されなかった領域、１回目の成膜によっては膜が形成されなかったものの、２回目の成膜によって膜が形成された領域、並びに１回目及び２回目の両方の成膜によって膜が形成されず、基材の表面が露出している領域等、基材の表面上に様々な状態の領域が出現している。加えて、これらの領域の間の境界が様々な位置に出現している。このように異なる遮蔽パターンを組み合わせて使用することにより、より複雑な形状及び層構成を有する膜を形成させることができる。
【００６１】
また、矢印Ａ１によって表されるフローによる２回目の成膜の後に上記のような相対的に大きい正方形状の遮蔽パターンを有する遮蔽材を使用して３回目の成膜を行うフローが矢印Ｃ２によって表されている。この場合は、上述したように、矢印Ａ１によって表されるフローによる２回目の成膜の結果として、基材の表面において、１回目の成膜によっては膜が形成されなかった領域に２回目の成膜によって膜が形成され、基材の表面全体を覆う第１層が形成されている。従って、上記矢印Ｂ１によって表されるフローと比較して基材の表面上において膜が形成される領域の多様性には乏しいものの、膜が形成される複数の領域の間の境界の位置が層によって異なることとなるので、矢印Ａ２によって表されるフローと比較して、より均一な厚み及び／又はより均質な品質を有する膜を得ることができる。
【００６２】
尚、図３に示す模式図はあくまでも例示を目的とするものであり、例えば、矢印Ｂ１及びＣ２によって表されるフローによる２回目及び３回目の成膜において、図３に示されているものとは非遮蔽部及び遮蔽部の配置が逆になっている遮蔽パターンを有する遮蔽材を使用してもよい。更に、図３に示されているものとは異なる多種多様な遮蔽パターンを有する遮蔽材を必要に応じて適宜組み合わせて使用することができる。これらの多種多様な遮蔽パターン及びそれらの組み合わせの全てを詳細に説明することは不可能であるので、ここでは添付図面に示されている以下の例について概要のみを更に説明するに留める。
【００６３】
図４は、前述したように、本発明のもう１つの実施態様に係る成膜方法を複数のサイクルに亘って繰り返し実行する場合において使用される遮蔽パターンの幾つかの組み合わせを例示する模式図である。図４においては、前述した図２の（ｄ）と同様の縞模様状の遮蔽パターンを組み合わせて使用しながら、計３回の成膜を行う例が示されている。この点を除き、図４は基本的に図３と同様である。即ち、図４において、矢印Ａ１及びＡ２によって表されるフローによる一連の成膜においては、非遮蔽部及び遮蔽部の配置が逆になっている縞模様状の遮蔽パターンを有する遮蔽材を交互に使用している。従って、かかるフローによれば、成膜に伴って基材及び基材の表面上に形成される膜に作用する各種応力が大きい面積を有する連続的な平面内で作用することを抑制することにより基材の反り及び／又はうねりを抑制しつつ、より大きい厚みを有する膜を基材の表面上に形成させることができる。
【００６４】
但し、上記のような矢印Ａ１及びＡ２によって表されるフローによる一連の成膜によって形成される膜においては、遮蔽パターンの縞模様を構成する縞と平行な方向における反り及び／又はうねりの抑制効果が当該方向に直交する方向における同効果よりも小さくなる傾向があることが懸念される。そこで、図４の矢印Ｂ１及びＣ２によってそれぞれ表されるフローによる２回目及び３回目の成膜においては、１回目及び２回目の成膜において使用されている遮蔽パターンにおける縞模様の方向と直交する方向の縞模様状の遮蔽パターンを有する遮蔽材を使用している。これにより、例えば、上述したような反り及び／又はうねりの抑制効果の異方性を解消して、より均質な膜を基材の表面上に形成させることができる。
【００６５】
また、図５は、前述したように、本発明の更にもう１つの実施態様に係る成膜方法を複数のサイクルに亘って繰り返し実行する場合において使用される遮蔽パターンの幾つかの組み合わせを例示する模式図である。図５においては、前述した図２の（ｅ）と同様の直角二等辺三角形状の遮蔽パターンを組み合わせて使用しながら、計３回の成膜を行う例が示されている。この点を除き、図５もまた基本的に図３と同様である。即ち、図５において、矢印Ａ１及びＡ２によって表されるフローによる一連の成膜においては、非遮蔽部及び遮蔽部の配置が逆になっている直角二等辺三角形状の遮蔽パターンを有する遮蔽材を交互に使用している。従って、かかるフローによれば、成膜に伴って基材及び基材の表面上に形成される膜に作用する各種応力が大きい面積を有する連続的な平面内で作用することを抑制することにより基材の反り及び／又はうねりを抑制しつつ、より大きい厚みを有する膜を基材の表面上に形成させることができる。尚、図５においても、図２と同様に、右側の側面図において基材の表面上に形成された膜の斜線の背景色が、それぞれの領域において向かって左端に近いほど濃い（暗い）領域は、それぞれの領域において向かって左端に近いほど、側面図の描画面に直交する方向において同描画面から遠い位置に膜が形成されていることを表している（直角二等辺三角形の斜面又はその一部に対応する面が見えている）。
【００６６】
また、図５の矢印Ｂ１及びＣ２によってそれぞれ表されるフローによる２回目及び３回目の成膜においては、２回目及び３回目の成膜において使用されている遮蔽パターンと同じ大きさの直角二等辺三角形ではあるものの、その向きが異なる（直交する）遮蔽パターンを有する遮蔽材を使用している。これにより、図３に示されている例と同様に、矢印Ｂ１及びＣ２によってそれぞれ表されるフローによる２回目及び３回目の成膜の結果として、矢印Ａ１及びＡ２によって表されるフローと比較して、より複雑な形状及び層構成を有する膜、より均一な厚み及び／又はより均質な品質を有する膜を基材の表面上に形成させることができる。
【００６７】
ところで、本発明に係る成膜方法において、成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に前記膜が形成されるべき領域内において、前記膜を含む線分と前記膜を含まない線分とを含む直線を引くことができるように、前記膜が形成されるようにするための具体的な方法は上記に限定されない。例えば、基材の表面に凹凸を設けることにより、膜が形成されるべき基材の表面全体に対して一度に成膜を行っても、上記凹凸における段差の存在により、膜が形成される領域が基材の表面全体よりも小さい面積を有する複数の不連続な領域に分かれるようにしてもよい。
【００６８】
即ち、本発明の第６の実施態様は、
本発明の前記第４又は前記第５の実施態様の何れか１つに係る成膜方法であって、
前記基材の表面に凹凸を予め設けること、
を特徴とする成膜方法である。
【００６９】
上記のように、本実施態様に係る成膜方法においては、前記基材の表面に凹凸を予め設ける。これにより、本実施態様に係る成膜方法によっても、成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に前記膜が形成されるべき領域内において、前記膜を含む線分と前記膜を含まない線分とを含む直線を引くことができるように、前記膜が形成されるようにすることができる。その結果、成膜に伴って基材及び基材の表面上に形成される膜に作用する各種応力が大きい面積を有する連続的な平面内で作用して基材の反り及び／又はうねりを発生させることを抑制することができる。
【００７０】
尚、本実施態様に係る成膜方法において、前記基材の表面に凹凸を設けるための具体的な方法は、特に限定されない。例えば、マスキングテープを基材の表面に部分的に貼付したり、フォトレジストを基材の表面にて部分的に硬化させたりして、基材の表面に凹凸を形成させることにより、基材の表面に凹凸を設けてもよい。あるいは、例えば、エッチング（例えば、サーマルエッチング、溶液エッチング等）、サンドブラスト等の手法によって基材の表面を加工することにより、基材の表面に凹凸を設けてもよい。
【００７１】
あるいは、上述した本発明の前記第５の実施態様に係る成膜方法におけるように、例えば、マスキング（例えば、マスキングテープ、フォトレジスト等）、遮蔽板等の遮蔽材を使用し、遮蔽材の遮蔽パターン（非遮蔽部、開口部）に応じた領域においてのみ、基材の表面に粒子を衝突させて膜を形成させてもよい。この場合、例えば、図２を参照しながら既に説明したように、遮蔽材の開口部を通過して基材の表面の一部の領域に衝突した粒子によって形成される膜が凹凸のうちの凸部となる。
【００７２】
また、本実施態様に係る成膜方法において基材の表面に設けられた凹凸における段差の大きさは、膜が形成される領域を当該段差によって複数の不連続な領域とすることが可能である限り、特に限定されない。例えば、本実施態様に係る成膜方法によって形成される膜の厚みと比較して、当該段差の大きさが過度に小さい場合は、当該段差を介して隣接する凹部及び凸部の表面上にそれぞれ形成される膜の当該段差における厚み方向（基材の表面に直交する方向）の断面の大部分が重なることとなる。このような状況においては、隣接する凹部及び凸部の表面上において膜が形成される領域が不連続となっているとは言えない。従って、上記段差の大きさは、当該段差を介して隣接する凹部及び凸部の表面上にそれぞれ形成される膜の当該段差における厚み方向の断面の重なりが十分に小さくなる程度に大きいことが望ましいと言うことができる。
【００７３】
本実施態様に係る成膜方法において基材の表面に設けられた凹凸における段差の具体的な大きさは、例えば、成膜時に基材及び膜に作用して反り及び／又はうねりを発生させる要因となる各種応力の大きさ、基材の面積及び厚み、基材の剛性、基材の表面上に形成させようとする膜の材料及び厚み等に応じて適宜定めることができる。
【００７４】
ところで、上記のように基材の表面に設けられる凹凸の配置パターン（即ち、凹部及び凸部の配置パターン）（以降、単に「凹凸パターン」と称する場合がある）もまた、成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に前記膜が形成されるべき領域内において、前記膜を含む線分と前記膜を含まない線分とを含む直線を引くことができるように、前記膜が形成されるようにすることができる限り、特定のパターンに限定されない。例えば、かかる凹凸パターンは、上述した遮蔽パターンと同様に、所謂「市松模様」のように、同じ大きさの正方形の凹部と凸部とが互い違いに配設されたパターンであってもよい。また、凹部及び凸部の形状は正方形に限定されず、例えば、三角形（例えば、正三角形、直角二等辺三角形等）、長方形、平行四辺形、菱形、多角形、円、楕円等、種々の形状とすることができる。更に、特定の幅を有する凹部と凸部とが特定の方向に直交する縞模様として交互に配置されていてもよい。
【００７５】
また、上述したように、本実施態様に係る成膜方法においては、前記基材の表面に凹凸を予め設け、これにより、成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に前記膜が形成されるべき領域内において、前記膜を含む線分と前記膜を含まない線分とを含む直線を引くことができるように、前記膜が形成されるようにする。従って、本実施態様に係る成膜方法によって成膜された膜においても、基材の表面に設けられた凹凸の凹部に対応する領域が凹部となり、凸部に対応する領域が凸部となる。このように成膜後に凹部となる領域については、当該領域の少なくとも一部に粒子を衝突させることが可能な遮蔽パターンを使用して更なる成膜を実行することにより、膜の表面を平坦にすることができる。例えば、上述したように「市松模様」状の凹凸パターンを有する基材を使用して本実施態様に係る成膜方法を実行した場合は、上記凹凸パターンにおける凹部に対応する領域に非遮蔽部（開口部）を有する「市松模様」状の遮蔽パターンを使用して本発明の前記第５の実施態様に係る成膜方法と同様に成膜を実行することにより、結果として得られる膜の表面を平坦にすることができる。凹部及び凸部の形状が正方形ではない他の凹凸パターンについても同様である。
【００７６】
尚、上記例示においては、遮蔽パターンを使用する１回の成膜によって、本実施態様に係る成膜方法によって成膜された膜の表面に存在する凹凸を平坦化する実施態様について説明したが、更に多くの成膜ステップの組み合わせによって、本実施態様に係る成膜方法によって成膜された膜の表面に存在する凹凸を平坦化する実施態様も想定されることは言うまでもない。あるいは、例えば、基材の表面上に形成される膜又は斯くして形成された膜と基材とを含む構造物の用途、これらの膜又は構造物の更なる加工の仕様等によっては、最終的に形成された膜の表面に凹部及び／又は凸部が残っていてもよい場合がある。
【００７７】
ところで、前述したように、粉末法による成膜の際には、膜側には圧縮応力が、基材側には引張応力が、それぞれ作用することが知られており、かかる応力が、表面上に膜が形成（成膜）された基材に反り及び／又はうねりを発生させる要因となっている。従って、粉末法による成膜において均質な品質及び／又は厚みを有する膜を得るためには、成膜の際に膜及び／又は基材に作用する応力が基材の反り及び／又はうねりを生じさせる程度に大きくならないようにすることが重要である。
【００７８】
従って、上述したように
成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内において、上面視にて成膜後に前記膜が形成されるべき領域内において、前記膜を含む線分と前記膜を含まない線分とを含む直線を引くことができるように、前記膜が形成されるようにする場合、成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内における前記膜の断面の個々の面積は、成膜の際に膜及び／又は基材に作用する応力が基材の反り及び／又はうねりを生じさせる程度に大きくならない程度に抑えられるべきである。換言すれば、基材の表面において膜が形成される個々の領域の面積は、成膜の際に膜及び／又は基材に作用する応力が基材の表面に平行な面内で累積しても基材の反り及び／又はうねりを生じない程度に十分に小さいことが望ましい。
【００７９】
従って、本発明の第７の実施態様は、
本発明の前記第４乃至前記第６の実施態様の何れか１つに係る成膜方法であって、
成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内における前記膜の断面の個々の面積が予め定められた上限値Ａｍａｘ以下であること、
を特徴とする成膜方法である。
【００８０】
上記のように、本実施態様に係る成膜方法においては、成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内における前記膜の断面の個々の面積が予め定められた上限値Ａｍａｘ以下である。これにより、本実施態様に係る成膜方法によれば、成膜に伴って基材及び基材の表面上に形成される膜に作用する各種応力が大きい面積を有する連続的な平面内にて作用することに起因する基材の反り及び／又はうねりの発生をより有効に抑制することができる。その結果、本実施態様に係る成膜方法によれば、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する角度が場所によって変化することに起因して基材の表面に形成される膜の品質及び／又は厚みが不均質となる虞、基材の表面に向かって噴射された粒子が基材の表面に衝突する際に基材の反り及び／又はうねりの部分が変形して衝突の衝撃を緩和することに起因して膜の形成に必要なエネルギーを確保することが困難となり、結果として成膜性が低下する虞がより有効に低減される。
【００８１】
尚、本実施態様に係る成膜方法において、成膜段階における前記表面に平行な所定の１つの平面内における前記膜の断面の個々の領域の面積について予め定められた上限値Ａｍａｘは、例えば、本実施態様に係る成膜方法によって形成される膜の用途において求められる品質を達成し得る基材の反り及び／又はうねりの大きさ及び周期等に応じて適宜定めることができる。より具体的には、上記予め定められた上限値Ａｍａｘは、例えば、本実施態様に係る成膜方法によって形成される膜の用途において許容可能な品質及び／又は厚みのバラツキを与える基材の反り及び／又はうねりを生ずる上記面積の最大値として定義することができる。また、かかる上限値Ａｍａｘは、例えば、基材及び／又は粒子のそれぞれの材料及び／又は厚み等によって変化し得る。
【００８２】
ところで、本発明に係る成膜方法は、前述したように、基材の表面に粒子を衝突させることにより、前記基材の表面上に前記粒子を含んでなる膜を形成させる成膜方法である。かかる成膜方法（粉末法）の具体例としては、例えば、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）及びパウダージェットデポジション法（ＰＪＤ法）等を挙げることができる。かかる成膜方法においては、例えば、キャリアガス中に分散された微小な原料粒子を噴射する等して基材の表面に衝突させることにより膜を基材の表面上に形成させる。かかる成膜メカニズムの故に、本発明に係る成膜方法を１サイクルのみ実行する場合、基材の表面上に形成される膜の厚みには自ずと限界がある（例えば、原料粒子、基材、成膜条件等により、成膜可能な厚みが異なる）。従って、かかる限界を超える厚みを有する膜を形成させようとする場合は、本発明に係る成膜方法を複数サイクルに亘って繰り返し実行することが必要である。
【００８３】
即ち、本発明の第８の実施態様は、
本発明の前記第１乃至前記第７の実施態様の何れかに係る成膜方法を繰り返し実行すること、
を特徴とする成膜方法である。
【００８４】
上記のように、本実施態様に係る成膜方法においては、本発明の前記第１乃至前記第７の実施態様の何れかに係る成膜方法を繰り返し実行する。即ち、本実施態様に係る成膜方法によれば、これまで説明してきた種々の実施態様を始めとする本発明に係る成膜方法を複数サイクルに亘って繰り返し実行することにより、所望の厚みを有する膜を基材の表面上に形成させることができる。尚、本実施態様に係る成膜方法においては、本発明の前記第１乃至前記第７の実施態様の何れかに係る成膜方法のうちの何れか１つの成膜方法を繰り返し実行してもよい。あるいは、本発明の前記第１乃至前記第７の実施態様の何れかに係る成膜方法のうちの何れか２つ以上の成膜方法を組み合わせつつ、繰り返し実行してもよい。
【００８５】
また、前述したように、遮蔽パターンを使用する実施態様に係る成膜方法を繰り返し実行する場合は、成膜時に使用される遮蔽パターンが全てのサイクルを通じて同じであってもよく、あるいは少なくとも一部のサイクルにおいて使用される遮蔽パターンが他のサイクルにおいて使用される遮蔽パターンと異なっていてもよい。後者の場合、基材の表面に粒子が衝突して膜が形成される複数の不連続な領域の間の境界の位置がサイクルによって異なることとなるので、全てのサイクルにおいて同じ遮蔽パターンが使用される前者の場合と比較して、より均一な厚み及び／又はより均質な品質を有する層を得ることができる。
【００８６】
以下、本発明の幾つかの実施態様に係る成膜方法につき更に詳しく説明する。但し、以下に述べる説明はあくまでも例示を目的とするものであり、本発明の範囲が以下の説明に限定されるものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００８７】
１．各種評価用試料の作製
（１）成膜用原料粉及び基板の材料
成膜用原料粉及び基板は、成膜方法としての粉末法における粒子及び基材にそれぞれ該当する。本実施例においては、何れの評価用試料についても、成膜用原料粉（成膜粉）としては、市販のアルミニウム（Ａｌ）ドープ（０．５４ａｔ％）酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末を採用した。また、基板としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）単結晶基板（１０ｍｍ×１０ｍｍ平方、厚さ０．５ｍｍ、ｃ面）を採用した。
【００８８】
（２）成膜装置及び成膜条件
本実施例においては、粉末法による具体的な成膜方法として、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を採用した。ＡＤ法を実行するための成膜装置としては、大気圧よりも低い気圧の雰囲気下で上記成膜粉を上記基板の表面上に噴射するものを使用した。具体的には、当該成膜装置は図１を参照しながら既に説明したものと同様の構成を有するので、ここでは当該成膜装置の構成についての詳細な説明を繰り返さない。尚、本実施例においては、図６に示されているように、１．５ｍｍの幅を有する市販の固定用テープ４０（例えば、カプトン（登録商標）テープ）を使用して、基板（基材２１）の周縁部を基板ホルダ（基材ホルダ３４）の表面上に固定し、当該基板の表面上の７ｍｍ×７ｍｍ平方の領域に対して成膜を行った。
【００８９】
また、成膜条件としては、キャリアガス１１として窒素ガスを６Ｌ／分の流量にて使用し、成膜チャンバ３２内の圧力が０．１ｋＰａ以下となるように調整しながら成膜を行った。噴射ノズル３６のスリット３７の大きさは１０×０．８ｍｍとし、当該スリット３７の短辺に平行な方向に走査しながら成膜粉を基板に向かって噴射した。この際、走査距離は１２ｍｍ、走査速度は１ｍｍ／秒とした。走査回数は、詳しくは後述する実施例３以外の全ての評価用試料について３６０回とし、実施例３に係る評価用試料についてのみ７２０回とした（表１を参照）。
【００９０】
（３）成膜に伴う反り及び／又はうねりの抑制
上記成膜装置において成膜を行うに当たり、上述したように市販の固定用テープを使用して基板ホルダの表面上に基板を固定しただけで、成膜に伴う反り及び／又はうねりの抑制のために特段の措置をとらなかった評価用試料を比較例１とした。一方、実施例１については、図７に示されているように、押さえ込み治具（材質：ＳＵＳ３０４、サイズ：５ｍｍ×５ｍｍ四方×０．５ｍｍ厚）４１とネジ４２によって成膜装置の基板ホルダ（基材ホルダ３４）の表面に基板（基材２１）を押さえ込むことにより、成膜に伴う基材の反り及び／又はうねりの発生を抑制しつつ成膜を行った。尚、図７の（ａ）は、押さえ込み治具によって基板ホルダの表面に基板を押さえ込むことにより成膜に伴う基材の反り及び／又はうねりの発生を抑制する実施態様を説明する模式的な平面図であり、図７の（ｂ）は、同平面図に対応する側面図である。
【００９１】
また、実施例２については、成膜粉を基板に向かって噴射する際の走査回数（合計３６０回）を４つのバッチ（各９０回ずつ）に分け、１回目から４回目までの各バッチのそれぞれにおいて、図８に示されている遮蔽パターンを採用して成膜を行った。詳しくは、実施例２に係る評価用試料は、市販のマスキングテープ（例えば、カプトン（登録商標）テープ等）を使用して図８に示されている遮蔽パターンとなるようにマスキングを施した状態で各バッチに対応する成膜を実施した。尚、１回目及び２回目のバッチにおける遮蔽パターンは３．３ｍｍ×３．３ｍｍ四方の正方形状（市松模様）、３回目及び４回目のバッチにおける遮蔽パターンは５ｍｍ×５ｍｍ四方の正方形状（市松模様）とした。
【００９２】
更に、実施例３については、実施例２における１回目から４回目までの合計４バッチを２セット（即ち、９０回の走査を８バッチ、合計７２０回の走査）行うことにより成膜したことを除き、実施例２と同様である。尚、以上説明してきた実施例１乃至３及び比較例１に係る各種評価用試料の作製条件については、以下に説明する評価結果と共に、表１に列挙されている。
【００９３】
２．各種評価用試料の評価方法
（１）基板の反り及び／又はうねりの測定
上述した条件下にて作製された実施例１乃至３及び比較例１に係る各種評価用試料につき、小型形状粗さ測定機（Ｔａｙｌｏｒ−Ｈｏｂｓｏｎ社製、「Ｆｏｒｍ  Ｔａｌｙｓｕｒｆ  ｐｌｕｓ」）を使用して、成膜後の基板の反り及び／又はうねりを測定した。より詳細には、各種評価用試料の正方形の基板の直交する１組の辺のそれぞれに平行であり且つそれぞれの辺から５ｍｍ離れている長さ８ｍｍの線分（図９の（ａ）に示されている両矢印を参照）に沿って基板の裏面（膜が形成された面とは反対側の面）を走査し、それぞれの線分について得られた断面曲線最大高さ（Ｐｔ）の平均値を求め、反り量として定義した。
【００９４】
（２）形成された膜の平均厚み及びその変動幅の測定
実施例２において成膜時に使用したものと同様の押さえ込み治具を使用して各種評価用試料の反り及び／又はうねりを矯正した状態で、小型形状粗さ測定機（Ｔａｙｌｏｒ−Ｈｏｂｓｏｎ社製、「Ｆｏｒｍ  Ｔａｌｙｓｕｒｆ  ｐｌｕｓ」）を使用して、基板の表面上における成膜された領域と成膜されなかった領域との段差を測定した。より詳細には、前述したように各種評価用試料における成膜領域は７ｍｍ×７ｍｍ四方であるので、各種評価用試料の正方形の一辺に平行であり且つ当該辺から３ｍｍ、５ｍｍ、及び７ｍｍ離れている長さ８ｍｍの線分（図９の（ｂ）に示されている３本の両矢印を参照）に沿って基板の表面（膜が形成された面）を走査し、当該線分の端部付近における成膜された領域と成膜されなかった領域との段差を測定した。これら３本の線分に対応する段差の測定値の平均値を算出し、形成された膜の平均厚みとして求めた。一方、段差の測定値の最大値と最小値との差を算出し、形成された膜の厚みの変動幅として求めた。
【００９５】
（３）成膜速度の測定
本実施例においては、単位成膜時間当たりの膜厚の増分として成膜速度を定義する。即ち、成膜速度［μｍ／分］は、形成された膜の厚み（膜厚）［μｍ］を成膜時間［分］によって除算することによって算出することができる。この場合、成膜時間は、成膜範囲内の任意の点において、遮蔽が無い状態で粉末が基板に噴射されていた時間とした。例えば、実施例２の場合、成膜全体としての走査回数は３６０回であるが、任意の点において遮蔽が無い状態での走査回数は１８０回しか無い。このため、実際の成膜時間は１８０回分の走査時間とすべきである。斯くして算出された成膜時間に基づいて成膜速度を算出した。他の実施例及び比較例についても同様である。例えば、実施例３については、成膜時間は３６０回分の走査時間として算出し、斯くして算出された成膜時間に基づいて成膜速度を算出した。
【００９６】
（４）断面ＳＥＭ観察
上述したように成膜された基板の主面に直交する面に沿って研磨し、当該研磨面（断面）における膜の端部から５視野を、走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ−６３９０）を使用して、５０００倍の倍率にて観察し、当該断面における気孔の有無を評価した。
【００９７】
３．各種評価用試料の評価結果
上記各種評価用試料についての上記評価方法（１）乃至（３）の結果を、以下の表１に列挙する。また、上記評価方法（４）の結果は図１０に示す。
【００９８】
【表１】
2015025191.tif 000003
【００９９】
表１に示されているように、本発明に係る成膜方法により基材の表面に粒子を衝突させる粉末法（本実施例においてはＡＤ法）による成膜時に、押さえ込み治具（実施例１）又は遮蔽材（実施例２及び３）によって基材の反り及び／又はうねりを抑制することにより、このように基材の反り及び／又はうねりを抑制しない場合（比較例１）と比較して、膜厚の変動幅が小さくなり、成膜速度が増大した。即ち、本発明に係る成膜方法により基材の表面に粒子を衝突させる際の基材の反り及び／又はうねりを抑制することにより、均質な厚みを有する膜を効率的に形成させることができることが確認された。
【０１００】
また、上述した断面ＳＥＭ観察の結果、例えば、比較例１においては、図１０の（ａ）に示すように、ミクロンオーダー（即ち、大きさが１μｍ以上）の気孔及びサブミクロンオーダー（即ち、大きさが１μｍ未満）の気孔が膜中に存在することが認められた。一方、実施例１乃至３においては、それぞれ図１０の（ｂ）乃至（ｄ）に示すように、何れの気孔も低減しており、膜の品質が向上したことが確認された。
【０１０１】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施態様について説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることができることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【０１０２】
１１…キャリアガス、１２…成膜粉、２０…成膜装置、２１…基材、２２…エアロゾル生成部、２３…エアロゾル生成室、２４…原料供給管、２５…加振器、３０…成膜部、３２…成膜チャンバ、３３…Ｘ−Ｙステージ、３４…基材ホルダ、３６…噴射ノズル、３７…スリット、３８…真空ポンプ、４０…固定用テープ、４１…押さえ込み治具、４２…ネジ、２１０…非遮蔽部、２２０…遮蔽部、２３０…膜、及び２４０…基材。
【図１】
2015025191.tif 000004
【図３】
2015025191.tif 000005
【図４】
2015025191.tif 000006
【図６】
2015025191.tif 000007
【図７】
2015025191.tif 000008
【図８】
2015025191.tif 000009
【図９】
2015025191.tif 000010
【図２】
2015025191.tif 000011
【図５】
2015025191.tif 000012
【図１０】
2015025191.tif 000013