(57)【要約】【課題】層数制御及び異種積層成膜が可能な薄膜製造方法、薄膜製造装置、光電変換素子の製造方法、論理回路の製造方法、発光素子の製造方法及び調光素子の製造方法を提供すること。【解決手段】本技術に係る薄膜製造方法は、導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、第１の端子と第２の端子の間に電圧を印加して、成膜対象物の第１の端子と第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して第１の領域に薄膜を成膜する。【選択図】図１
2017208826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、前記第１の端子と前記第２の端子の間に電圧を印加して、前記成膜対象物の前記第１の端子と前記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、前記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して前記第１の領域に薄膜を成膜する
薄膜製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の薄膜製造方法であって、
前記薄膜は、異種材料が積層された積層膜である
薄膜製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の薄膜製造方法であって、
前記成膜対象物を前記第１の端子及び前記第２の端子に対して移動させながら、前記第１の端子と前記第２の端子の間に電圧を印加し、前記成膜対象物の移動速度によって前記反応時間を制御する
薄膜製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の薄膜製造方法であって、
ロールツーロールによって前記成膜対象物を搬送し、前記成膜対象物を前記第１の端子及び前記第２の端子に対して移動させる
薄膜製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の薄膜製造方法であって、
前記第１の端子と前記第２の端子への電圧の印加時間によって前記反応時間を制御する
薄膜製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の薄膜製造方法であって、
前記第１の端子と前記第２の端子の間の電圧印加を停止し、前記第１の領域を冷却し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御する
薄膜製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の薄膜製造方法であって、
前記成膜対象物をさらに第３の端子と第４の端子に当接させ、前記第３の端子と前記第４の端子の間に電圧を印加して、前記成膜対象物の前記第３の端子と前記第４の端子の間の領域である第２の領域を加熱し、前記成膜対象物に付着させた成膜原料を前記第２の領域で気化させ、前記第１の領域に供給する
薄膜製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の薄膜製造方法であって、
前記成膜対象物をさらに、第５の端子と第６の端子に当接させ、前記第５の端子と前記第６の端子の間に電圧を印加して、前記成膜対象物の前記第５の端子と前記第６の端子の間の領域である第３の領域を加熱し、前記第３の領域に成膜原料を供給し、反応時間を制御することで前記第３の領域に薄膜を積層する
薄膜製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の薄膜製造方法であって、
前記成膜対象物をさらに第７の端子と第８の端子に当接させ、前記第７の端子と前記第８の端子の間に電圧を印加して、前記成膜対象物の前記第７の端子と前記第８の端子の間の領域である第４の領域を加熱し、前記成膜対象物に付着させた成膜原料を前記第４の領域で気化させ、前記第３の領域に供給する
薄膜製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の薄膜製造方法であって、
前記反応時間は１０分以下である
薄膜製造方法。
【請求項１１】
請求項３に記載の薄膜製造方法であって、
前記反応時間が１０分以下となる速度で前記成膜対象物を移動させる
薄膜製造方法。
【請求項１２】
請求項３に記載の薄膜製造方法であって、
前記成膜対象物の移動速度は分速１０ｍ以下である
薄膜製造方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の薄膜製造方法であって、
前記第１の領域の加熱温度は３００Ｋ以上である
薄膜製造方法。
【請求項１４】
第１の端子と
第２の端子と、
前記第１の端子と前記第２の端子の間に電圧を印加する第１の電源と、
第３の端子と、
第４の端子と、
前記第３の端子と前記第４の端子の間に電圧を印加する第２の電源と、
成膜対象物を前記第１の端子、前記第２の端子、前記第３の端子及び前記第４の端子に当接させながら搬送する搬送機構と
を具備し、
前記第１の端子、前記第２の端子、前記第３の端子及び前記第４の端子は、前記成膜対象物の前記第１の端子と前記第２の端子の間の領域である第１の領域が、前記成膜対象物の前記第３の端子と前記第４の端子の間の領域である第２の領域と対向するように設けられている
薄膜製造装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の薄膜製造装置であって、
第５の端子と
第６の端子と、
前記第５の端子と前記第６の端子の間に電圧を印加する第３の電源と、
第７の端子と、
第８の端子と、
前記第７の端子と前記第８の端子の間に電圧を印加する第４の電源と
をさらに具備し、
前記搬送機構は、前記成膜対象物を、前記第１の端子、前記第２の端子、前記第３の端子、前記第４の端子、前記５の端子、前記第６の端子、前記第７の端子及び前記第８の端子に当接させながら搬送し、
前記第５の端子、前記第６の端子、前記第７の端子及び前記第８の端子は、前記成膜対象物の前記第５の端子と前記第６の端子の間の領域である第３の領域が、前記成膜対象物の前記第７の端子と前記第８の端子の間の領域である第４の領域と対向するように設けられている
薄膜製造装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の薄膜製造装置であって、
前記第１の端子、前記第２の端子、前記第３の端子、前記第４の端子、前記５の端子、前記第６の端子、前記第７の端子及び前記第８の端子を収容するチャンバ
をさらに具備する薄膜製造装置。
【請求項１７】
薄膜を有する光電変換膜および透明電極層と電荷蓄積回路を備えた光電変換素子における、前記薄膜を製造する工程は、
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、前記第１の端子と前記第２の端子の間に電圧を印加して、前記成膜対象物の前記第１の端子と前記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、前記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して前記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む
光電変換素子の製造方法。
【請求項１８】
薄膜を有するトランジスタおよび配線電極を備えた論理回路における、前記薄膜を製造する工程は、
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、前記第１の端子と前記第２の端子の間に電圧を印加して、前記成膜対象物の前記第１の端子と前記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、前記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して前記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む
論理回路の製造方法。
【請求項１９】
薄膜を有する発光層およびバッファ層及び透明電極層と薄膜トランジスタを備えた発光素子における、前記薄膜を製造する工程は、
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、前記第１の端子と前記第２の端子の間に電圧を印加して、前記成膜対象物の前記第１の端子と前記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、前記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して前記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む
発光素子の製造方法。
【請求項２０】
薄膜を有する調光層および及び透明電極層を備えた調光素子における、前記薄膜を製造する工程は、
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、前記第１の端子と前記第２の端子の間に電圧を印加して、前記成膜対象物の前記第１の端子と前記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、前記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して前記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む
調光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、半導体デバイスや光学デバイスに利用可能な薄膜を製造するための薄膜製造方法、薄膜製造装置、光電変換素子の製造方法、論理回路の製造方法、発光素子の製造方法及び調光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや光学デバイスにおける薄膜の利用が進んでいる。従来は、基材を電気炉等によって加熱しながら成膜原料（反応生成物の前駆体等）を基材に供給し、基材表面に成膜材料を沈殿させるバッチ式の成膜方法が多く用いられていた（参考：G.A. Matthew, Proquest  LLC, A Layered Chalcogenide Phase Change Memory Device 2008)。【０００３】
また、基材に電流を印加し、抵抗加熱によって基材を加熱しながら基材表面に成膜原料を供給し、成膜を行う成膜方法も開発されている。例えば、特許文献１には、抵抗加熱によって加熱した成膜対象物に炭素源物質を供給し、成膜対象物の表面にグラフェンからなる薄膜を成膜するグラフェンの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、バッチ式の成膜方法では、成膜材料の多くが高温時の環境安定性が低く、炉内の雰囲気や滞留によっては、剥離しやすい薄膜となる。また、薄膜から構成される素子を形成する上で、所望の薄膜層数を過不足なく得ることは、素子の物性を制御する上で極めて重要である。しかしながら、電気炉等の炉内環境は長時間に渡って高温となるため、反応時間が長時間化し、特に１〜１００層の原子層薄膜の層数を制御して成膜することは困難であった（参考：ACS Nano, 2010, 4 (5), 2695 DOI: 10.1021/nn1003937）。【０００６】
また、特許文献１に記載の成膜方法では単層のグラフェンの製造方法は記載されているが、他の成膜材料や層数制御、異種材料の積層成膜については記載されていない。【０００７】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、層数制御及び異種積層成膜が可能な薄膜製造方法、薄膜製造装置、光電変換素子の製造方法、論理回路の製造方法、発光素子の製造方法及び調光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る薄膜製造方法は、導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、上記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する。【０００９】
この製造方法によれば、第１の端子と第２の端子に電圧を印加し、成膜対象物を介して第１の端子と第２の端子の間に電流を流すことにより、成膜対象物において電気抵抗による加熱（通電加熱）が生じる。通電加熱は、他の加熱方法に比べて急速加熱及び急速冷却が可能であり、反応時間（成膜が進行する時間）を高精度に制御することができる。ここで、成膜材料には、１秒当たり数十層が形成されるものもあり、一般的な加熱方法では層数を制御することが困難であるが、通電加熱では反応時間を高精度に制御し、任意の層数が形成された時点で加熱を停止することができる。即ち、この製造方法によれば、層数制御された薄膜を製造することが可能である。【００１０】
上記薄膜は、異種材料が積層された積層膜であってもよい。【００１１】
上記製造方法では、第１の領域に供給される成膜原料を変更することにより、異種材料が積層された積層膜を製造することも可能である。【００１２】
上記薄膜製造方法では、上記成膜対象物を上記第１の端子及び上記第２の端子に対して移動させながら、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加し、上記成膜対象物の移動速度によって上記反応時間を制御してもよい。【００１３】
この製造方法によれば、成膜対象物の移動速度によって成膜対象物上の一点が第１の領域を通過する時間を調節することができ、当該一点が加熱される時間、即ち反応時間を制御することが可能である。【００１４】
上記薄膜製造方法では、ロールツーロールによって上記成膜対象物を搬送し、上記成膜対象物を上記第１の端子及び上記第２の端子に対して移動させてもよい。【００１５】
ロールツーロールによって成膜対象物を搬送することにより、大面積の成膜対象物に成膜することができ、薄膜を量産することが可能となる。【００１６】
上記製造方法では、上記第１の端子と上記第２の端子への電圧の印加時間によって上記反応時間を制御してもよい。【００１７】
上述のように、通電加熱では電圧の印可とその停止によって急速加熱及び急速冷却が可能であり、電圧の印加時間によって反応時間を高精度に制御することができる。【００１８】
上記製造方法では、上記第１の端子と上記第２の端子の間の電圧印加を停止し、上記第１の領域を冷却し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御してもよい。【００１９】
第１の端子と第２の端子の間の電圧印加を停止することによって、薄膜の層数を制御することができる。【００２０】
上記成膜対象物をさらに第３の端子と第４の端子に当接させ、上記第３の端子と上記第４の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第３の端子と上記第４の端子の間の領域である第２の領域を加熱し、上記成膜対象物に付着させた成膜原料を上記第２の領域で気化させ、上記第１の領域に供給してもよい。【００２１】
この製造方法によれば、成膜が進行する第１の領域への成膜原料の供給を、第２の領域における通電加熱によって行うことが可能であり、成膜に適した量の成膜原料を第２の領域において気化させ、第１の領域へ供給させることが可能である。【００２２】
上記薄膜製造方法では、上記成膜対象物をさらに、第５の端子と第６の端子に当接させ、上記第５の端子と上記第６の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第５の端子と上記第６の端子の間の領域である第３の領域を加熱し、上記第３の領域に成膜原料を供給し、反応時間を制御することで上記第３の領域に薄膜を積層してもよい。【００２３】
この製造方法によれば、第１の領域と第３の領域で共に通電加熱によって成膜がなされるため、異種材料が積層され、各材料の層数が制御された積層膜を製造することが可能である。【００２４】
上記薄膜製造方法では、成膜対象物をさらに第７の端子と第８の端子に当接させ、上記第７の端子と上記第８の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第７の端子と上記第８の端子の間の領域である第４の領域を加熱し、上記成膜対象物に付着させた成膜原料を上記第４の領域で気化させ、上記第３の領域に供給してもよい。【００２５】
この製造方法によれば、第３の領域への成膜原料の供給も、第４の領域における通電加熱によって行うことが可能であり、成膜に適した量の成膜原料を第４の領域において気化させ、第３の領域へ供給させることが可能である。【００２６】
上記反応時間は１０分以下であってもよい。【００２７】
上記薄膜製造方法では、上記反応時間が１０分以下となる速度で上記成膜対象物を移動させてもよい。【００２８】
上記薄膜製造方法では、上記成膜対象物の移動速度は分速１０ｍ以下であってもよい。【００２９】
上記薄膜製造方法では、上記第１の領域の加熱温度は３００Ｋ以上であってもよい。【００３０】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る薄膜製造装置は、第１の端子と、第２の端子と、第１の電源と、第３の端子と、第４の端子と、搬送機構とを具備する。
上記第１の電源は、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加する。
上記第２の電源は、上記第３の端子と上記第４の端子の間に電圧を印加する。
上記搬送機構は、成膜対象物を上記第１の端子、上記第２の端子、上記第３の端子及び上記第４の端子に当接させながら搬送する搬送機構する。
上記第１の端子、上記第２の端子、上記第３の端子及び上記第４の端子は、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域が、上記成膜対象物の上記第３の端子と上記第４の端子の間の領域である第２の領域と対向するように設けられている。【００３１】
この構成によれば、成膜対象物に成膜原料を付着させておくことによって、通電加熱によって加熱された第２の領域から成膜原料を気化させ、第１の領域に供給し、第１の領域で成膜を行うことが可能となる。【００３２】
上記薄膜製造装置は、第５の端子と、第６の端子と、第３の電源と、第７の端子と、第８の端子と、第４の電源とをさらに具備してもよい。
上記第３の電源は、上記第５の端子と上記第６の端子の間に電圧を印加する。
上記第４の電源は、上記第７の端子と上記第８の端子の間に電圧を印加する。
上記搬送機構は、上記成膜対象物を、上記第１の端子、上記第２の端子、上記第３の端子、上記第４の端子、上記５の端子、上記第６の端子、上記第７の端子及び上記第８の端子に当接させながら搬送する。
上記第５の端子、上記第６の端子、上記第７の端子及び上記第８の端子は、上記成膜対象物の上記第５の端子と上記第６の端子の間の領域である第３の領域が、上記成膜対象物の上記第７の端子と上記第８の端子の間の領域である第４の領域と対向するように設けられている。【００３３】
この構成によれば、第１の領域において薄膜を成膜した後、成膜対象物に成膜原料を付着させておくことによって、通電加熱によって加熱された第４の領域から成膜原料を気化させ、第３の領域に供給し、第３の領域で成膜を行うことが可能となる。【００３４】
上記薄膜製造装置は、チャンバをさらに具備してもよい。
上記チャンバは、上記第１の端子、上記第２の端子、上記第３の端子、上記第４の端子、上記５の端子、上記第６の端子、上記第７の端子及び上記第８の端子を収容する。【００３５】
この構成によれば、第１の領域における成膜と第３の領域における成膜が一つのチャンバ内で連続的に実施されるため、薄膜に不純物が混入することを防止することが可能である。【００３６】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る薄膜を有する光電変換膜および透明電極層と電荷蓄積回路を備えた光電変換素子の製造方法における、上記薄膜を製造する工程は、導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、上記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む。【００３７】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る薄膜を有するトランジスタおよび配線電極を備えた論理回路の製造方法における、上記薄膜を製造する工程は、導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、上記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む。【００３８】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る薄膜を有する発光層およびバッファ層及び透明電極層と薄膜トランジスタを備えた発光素子の製造方法における、上記薄膜を製造する工程は、導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、上記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む。【００３９】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る薄膜を有する調光層および及び透明電極層を備えた調光素子の製造方法における、上記薄膜を製造する工程は、導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、上記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように、本技術によれば、層数制御及び異種積層成膜が可能な薄膜製造方法、薄膜製造装置、光電変換素子の製造方法、論理回路の製造方法、発光素子の製造方法及び調光素子の製造方法を提供することが可能である。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本技術の第１の実施形態に係る薄膜製造装置を示す模式図である。
【図２】本技術の第２の実施形態に係る薄膜製造装置を示す模式図である。
【図３】同薄膜製造装置を用いた薄膜製造方法を示す模式図である。
【図４】ロールツーロールの搬送速度と成膜される六方晶窒化ボロンの層数の関係を示すグラフである。
【図５】本技術の第３の実施形態に係る薄膜製造装置を示す模式図である。
【図６】同薄膜製造装置を用いた薄膜製造方法を示す模式図である。
【図７】本技術の第４の実施形態に係る薄膜製造装置を示す模式図である。
【図８】同薄膜製造装置を用いた薄膜製造方法を示す模式図である。
【図９】本技術の第５の実施形態に係る薄膜製造装置を示す模式図である。
【図１０】同薄膜製造装置を用いた薄膜製造方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
（第１の実施形態）
本技術の第１の実施形態について説明する。
【００４３】
［薄膜製造装置の構成について］
図１は、本実施形態に係る薄膜製造装置１００の模式図である。
【００４４】
同図に示すように、薄膜製造装置１００は、チャンバ１０１、第１端子１０２、第２端子１０３、電源１０４及びガス供給部１０５を備える。第１端子１０２と第２端子１０３には、成膜対象物Ｓがセットされている。
【００４５】
第１端子１０２及び第２端子１０３はチャンバ１０１に収容され、それぞれ電源１０４に接続されている。ガス供給部１０５はチャンバ１０１に接続されている。
【００４６】
チャンバ１０１は、内部を所定圧力に維持する。チャンバ１０１には真空ポンプ等の排気機構が接続されていてもよい。チャンバ１０１は真空チャンバとすることができるが、真空チャンバより強度が小さいチャンバであってもよく、成膜のプロセスに必要な真空度（又は陽圧）を維持できるものであればよい。なお、チャンバ１０１は高い耐熱性を要求されないため、耐熱性を有しないチャンバを用いることが可能である。
【００４７】
第１端子１０２及び第２端子１０３は、チャンバ１０１内に互いに離間して配置され、それぞれが成膜対象物Ｓに接触する。第１端子１０２及び第２端子１０３は、電源１０４から供給される電流を成膜対象物Ｓに流すためのものであり、成膜対象物Ｓを支持するためのものでもある。
【００４８】
このような第１端子１０２及び第２端子１０３によって、成膜対象物Ｓはチャンバ１０１内において支持される。ここで、薄膜製造装置１００は、第１端子１０２及び第２端子１０３によって成膜対象物Ｓを支持するものに限られず、支持用部材によって成膜対象物Ｓを支持するものとすることも可能である。支持用部材は、熱伝導性が低く、耐熱性が高く、絶縁性の良い材料、例えば石英等が好適である。
【００４９】
電源１０４は、第１端子１０２と第２端子１０３の間に電圧を印加する。電源１０４は直流電源であってもよく、交流電源であってもよい。電源１０４はチャンバ１０１内に配置されてもよく、チャンバ１０１外に配置されてもよい。
【００５０】
ガス供給部１０５は、チャンバ１０１内に成膜原料のガス（以下、原料ガス）を導入する。成膜原料は反応前駆体等であり、成膜対象物Ｓ上において反応を生じ、薄膜を形成するものであればよい。ガス供給部１０５から導入される原料ガスの供給を制限することによって成膜が行われる反応空間を制御することが可能である。原料ガスは、一種又は複数種のガスとすることができる。薄膜製造装置１００には複数のガス供給部１０５が設けられてもよい。
【００５１】
また、成膜原料はガスに限られず、常温常圧環境で固体又は液体となる物質であってもよい。成膜原料は例えば、固体又は液体の状態でチャンバ１０１に収容され、チャンバ１０１内の真空又は加熱手段による加熱等によって気化（昇華又は蒸発）するものであってもよい。即ち、成膜原料は、気相の状態で成膜対象物Ｓに供給できる物質であればよい。
【００５２】
薄膜製造装置１００は以上のような構成を有するものとすることができる。薄膜製造装置１００においては抵抗加熱により成膜対象物Ｓを加熱するものであり、成膜対象物Ｓ以外の部分はそれほど高温にならない。したがって、薄膜製造装置１００は、耐熱性に係わらずに選択された材料からなるものとすることができる。
【００５３】
［成膜対象物について］
本実施形態において製造される薄膜は成膜対象物Ｓ上に成膜されることによって生成する。成膜対象物Ｓは、導電性を有し、かつフレキシブルなものとすることができる。後述するように、本技術においては成膜対象物Ｓに電流を印加し、それによって成膜対象物Ｓを加熱（抵抗加熱）するものであるから、成膜対象物Ｓは導電性を有するものである必要がある。
【００５４】
また、成膜対象物Ｓは、フレキシブルな（柔軟性を有する）ものとすることができる。成膜対象物Ｓをフレキシブルなものとすることにより取り扱いが容易となり、薄膜の製造に適する。特に、成膜対象物Ｓをフレキシブルなものとすることにより、後述するロールツーロールが適用できる点が好適である。
【００５５】
成膜対象物Ｓは、典型的には鉄や銅等の金属からなる金属箔とすることができる。また、成膜対象物Ｓは、金属からなる線やメッシュ等であってもよい。この他にも、成膜対象物Ｓは、金属上にグラフェン等の導電性物質を事前に積層したものであってもよく、絶縁性材料からなる基材に、導電性材料を積層したものであってもよい。即ち、成膜対象物Ｓは、第１端子１０２と第２端子１０３の間に電圧を印加することによって抵抗加熱が可能なものであればよい。
【００５６】
［薄膜製造方法について］
薄膜製造装置１００を利用した薄膜の製造方法について説明する。
【００５７】
図１に示すように、成膜対象物Ｓを第１端子１０２と第２端子１０３に当接させ、第１端子１０２と第２端子１０３の間で中空に吊るした状態とする。
【００５８】
チャンバ１０１内を真空排気した後、ガス供給部１０５から原料ガスをチャンバ１０１内に導入する。原料ガスは一定の流量でチャンバ１０１内に導入することができる。また、事前に固体又は液体の成膜原料をチャンバ１０１に収容し、気化させてもよい。
【００５９】
続いて、電源１０４によって第１端子１０２と第２端子１０３の間に電圧を印加する。そうすると、第１端子１０２と第２端子１０３の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【００６０】
成膜対象物Ｓにおいて通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ）を図１に示す。同図に示すように、加熱領域Ｈは比較的狭く、第１端子１０２と第２端子１０３が対向する方向に沿って数ｃｍ程度の領域である。このため、薄膜が形成される反応空間は１０ｃｍ３以下となる。加熱領域Ｈの温度は３００Ｋ以上が好適である。
【００６１】
成膜原料が加熱領域Ｈに到達すると、その熱によって成膜原料の状態が変化して成膜対象物Ｓ上に堆積し、成膜材料からなる薄膜Ｌが成膜される。成膜原料の状態の変化はどのようなものであってもよく、化学反応や沈殿、結晶化、結晶成長等の成膜対象物Ｓ上に薄膜が成膜されるものであればよい。
【００６２】
ヒーターによる輻射加熱等の他の加熱方法では、加熱と冷却には一定時間を要するが、通電加熱では電圧の印加と停止によって急速加熱及び急速冷却が可能である。このため、電圧の印可時間によって加熱領域Ｈ１で成膜が進行する反応時間を制御することが可能である。
【００６３】
具体的には、第１端子１０２及び第２端子１０３への電圧の印加時間を、所望の層数を有する薄膜が形成される時間とすることにより、層数を制御することが可能となる。なお、反応時間は１０分以下が好適である。
【００６４】
また、特定の成膜材料からなる層が形成された後、成膜対象物Ｓに供給する成膜原料を変更することも可能である。これにより、成膜対象物Ｓ上に異種の成膜材料からなる層が複数層積層された薄膜（積層膜）を形成することも可能である。
【００６５】
［適用例］
薄膜製造装置１００を利用して鉄箔上に六方晶窒化ボロンからなる薄膜を成膜する方法について説明する。
【００６６】
鉄箔を成膜対象物Ｓとして第１端子１０２と第２端子１０３の間で中空に吊るした状態とする。鉄箔は例えば厚さ５０μｍ、幅３０ｃｍ、長さ３０ｍとすることができる。
【００６７】
ガス供給部１０５からチャンバ１０１内に原料ガスを導入する。原料ガスはＢＣｌ３とＮＨ３であり、混合比１：１、流量は合計で５ｓｌｍとすることができる。
【００６８】
第１端子１０２と第２端子１０３の間に４Ｖ以上の電圧を印加すると、通電加熱により、１５００℃の加熱領域Ｈが形成される。加熱領域Ｈは約２０ｍｍの範囲となる。
【００６９】
原料ガス（ＢＣｌ３及びＮＨ３）は、加熱領域Ｈにおいて化学反応を生じ、六方晶窒化ボロンが生成する。六方晶窒化ボロンは鉄箔上に堆積し、六方晶窒化ボロンからなる薄膜が形成される。ここで、六方晶窒化ボロンは、１層の厚みが１ｎｍ程度の層が多数積層した多層構造を形成する。六方晶窒化ボロンの成膜速度は条件によって異なるが、３μｍ／ｍｉｎとすると、１秒当たりでは５０層が形成される。
【００７０】
このため、従来の成膜方法（プラズマジェット法等）を利用した場合には急速に加熱を停止することが困難であり、所望の層数で成膜を停止することは実質的に不可能である。これに対し、本実施形態に係る薄膜製造方法では、急速加熱及び急速冷却が可能であり、所望の層数を有する六方晶窒化ボロンからなる薄膜を成膜することが可能である。
【００７１】
例えば、上記条件において加熱開始から４０秒後に通電加熱及び原料ガスの供給を停止すると１０層の六方晶窒化ボロンからなる薄膜を成膜することができる。なお、六方晶窒化ボロンが成膜されていることはラマン分光や電子エネルギー損失分光を利用して同定することができる。また、六方晶窒化ボロンの層数は透過型電子顕微鏡又は電子エネルギー損失分光によって確認することができる。
【００７２】
（第２の実施形態）
本技術の第２の実施形態について説明する。
【００７３】
図２は、本実施形態に係る薄膜製造装置２００を示す模式図である。同図に示すように、薄膜製造装置２００は、チャンバ２０１、第１端子２０２、第２端子２０３、電源２０４、ガス供給部２０５、巻取ロール２０６及び巻出ロール２０７を有する。
【００７４】
巻取ロール２０６及び巻出ロール２０７には成膜対象物Ｓがセットされている。第１端子２０２、第２端子２０３、巻取ロール２０６及び巻出ロール２０７はチャンバ２０１に収容されている。第１端子２０２及び第２端子２０３はそれぞれ電源２０４に接続されている。ガス供給部２０５はチャンバ２０１に接続されている。
【００７５】
成膜対象物Ｓは、第１の実施形態と同様に通電加熱が可能であり、ロール状に巻回できる程度の長さを有するものである。
【００７６】
巻取ロール２０６及び巻出ロール２０７は、ロールツーロール（roll-to-roll）機構を構成する。具体的には、ロール状の成膜対象物Ｓが巻出ロール２０７にセットされ、その一端が巻取ロール２０６に接続される。
【００７７】
巻取ロール２０６が回転動力により回転すると、巻取ロール２０６に成膜対象物Ｓが巻回されることにより、巻出ロール２０７が従動的に回転し、成膜対象物Ｓが巻出ロール２０７から巻取ロール２０６に搬送されるものとすることができる。なお、成膜対象物Ｓは、ロールツーロール機構以外の搬送機構によって搬送されてもよい。
【００７８】
チャンバ２０１は、内部を所定圧力に維持する。チャンバ２０１には真空ポンプ等の排気機構が接続されていてもよい。チャンバ２０１は真空チャンバとすることができるが、真空チャンバより強度が小さいチャンバであってもよく、成膜のプロセスに必要な真空度（又は陽圧）を維持できるものであればよい。
【００７９】
なお、チャンバ２０１は高い耐熱性を要求されないため、耐熱性を有しないチャンバを用いることが可能である。また、巻取ロール２０６及び巻出ロール２０７はチャンバ２０１の外部に配置され、成膜対象物Ｓがチャンバ２０１の隔壁を貫通してチャンバ２０１内に導入されてもよい。
【００８０】
第１端子２０２及び第２端子２０３はそれぞれ成膜対象物Ｓに接触する。ここで、本実施形態においては、上記ロールツーロール機構により成膜対象物Ｓが搬送されるため、第１端子２０２及び第２端子２０３は移動する成膜対象物Ｓに安定的に接触可能なものである必要がある。
【００８１】
具体的には、第１端子２０２及び第２端子２０３は、カーボンや各種金属等の導電性材料からなり、少なくとも成膜対象物Ｓと接触する部分が円弧形状であるものとすることができる。また、第１端子２０２及び第２端子２０３は、上記のような導電性材料からなる回転可能なロールであるものとすることもできる。
【００８２】
電源２０４は、第１端子２０２と第２端子２０３の間に電圧を印加する。電源２０４は直流電源であってもよく、交流電源であってもよい。電源２０４はチャンバ２０１内に配置されてもよく、チャンバ２０１外に配置されてもよい。
【００８３】
ガス供給部２０５は、チャンバ２０１内に成膜原料のガス（原料ガス）を導入する。成膜原料は反応前駆体等であり、成膜対象物Ｓ上において反応を生じ、成膜材料からなる薄膜を形成するものであればよい。ガス供給部２０５から導入される原料ガスの供給を制限することによって成膜が行われる反応空間を制御することが可能である。原料ガスは、一種又は複数種のガスとすることができる。
【００８４】
また、成膜原料はガスに限られず、常温常圧環境で固体又は液体となる物質であってもよい。成膜原料は例えば、固体又は液体の状態でチャンバ２０１に収容され、チャンバ２０１内の真空又は加熱手段による加熱等によって気化（昇華又は蒸発）するものであってもよい。即ち、成膜原料は、気相の状態で成膜対象物Ｓに供給できる物質であればよい。
【００８５】
薄膜製造装置２００は以上のような構成を有するものとすることができる。薄膜製造装置２００においては抵抗加熱により成膜対象物Ｓを加熱するものであり、成膜対象物Ｓ以外の部分はそれほど高温にならない。したがって、薄膜製造装置２００は、耐熱性に係わらずに選択された材料からなるものとすることができる。
【００８６】
［薄膜製造方法について］
薄膜製造装置２００を利用した薄膜の製造方法について説明する。図３は、薄膜の製造方法を示す模式図であり、チャンバ２０１の図示は省略する。
【００８７】
図３に示すように、巻出ロール２０７に成膜対象物Ｓのロールをセットし、成膜対象物Ｓの一端を巻取ロール２０６に接続する。これにより成膜対象物Ｓが第１端子２０２及び第２端子２０３に当接し、第１端子２０２と第２端子２０３の間で中空に吊るした状態となる。
【００８８】
チャンバ２０１内を真空排気した後、巻取ロール２０６を回転させ、巻出ロール２０７から巻取ロール２０６に成膜対象物Ｓを送り出す。同時に、電源２０４によって第１端子２０２と第２端子２０３の間に電圧を印加する。そうすると、第１端子１０２と第２端子１０３の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【００８９】
図２及び図３に、成膜対象物Ｓにおいて通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ）を示す。これらの図に示すように、加熱領域Ｈは比較的狭く、第１端子２０２と第２端子２０３が対向する方向に沿って数ｃｍ程度の領域である。このため、薄膜が形成される反応空間は１０ｃｍ３以下となる。加熱領域Ｈの温度は３００Ｋ以上が好適である。
【００９０】
続いて、ガス供給部２０５からガス状の成膜原料Ｇを加熱領域Ｈに供給する。成膜原料Ｇは一定の流量でチャンバ２０１内に導入することができる。また、事前に固体又は液体の成膜原料をチャンバ２０１に収容し、気化させてもよい。
【００９１】
成膜原料Ｇが加熱領域Ｈに到達すると、その熱によって成膜原料Ｇの状態が変化して成膜対象物Ｓ上に堆積し、図３に示すように薄膜Ｌが成膜される。成膜原料Ｇの状態の変化はどのようなものであってもよく、化学反応や沈殿、結晶化、結晶成長等の成膜対象物Ｓ上に薄膜が成膜されるものであればよい。
【００９２】
加熱領域Ｈは第１端子２０２と第２端子２０３の間に形成されるが、ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら通電加熱を行うことにより、加熱領域Ｈは成膜対象物Ｓ上で移動する。したがって、成膜対象物Ｓ上の一点は、加熱領域Ｈを短時間で通過し、成膜対象物Ｓ上の一点では急速加熱及び急速冷却が生じる。
【００９３】
成膜対象物Ｓ上の一点が加熱される時間、即ち成膜が進行する反応時間は、成膜対象物Ｓの搬送速度によって制御することができる。具体的には、成膜対象物Ｓの搬送速度を所望の層数を有する薄膜が形成される時間とすることにより、層数を制御することが可能となる。反応時間は１０分以下が好適であり、成膜対象物Ｓの搬送速度は分速１０ｍ以下が好適である。
【００９４】
なお、成膜対象物Ｓ上に薄膜が形成されたのち、ロールツーロールの搬送方向を逆転させながら通電加熱を行うことにより、薄膜上にさらに薄膜を積層させてもよい。また、特定の成膜材料からなる層が形成された後、加熱領域Ｈに供給する成膜原料を変更し、成膜対象物Ｓ上に異種の成膜材料からなる層が複数層積層された薄膜を形成することも可能である。
【００９５】
［適用例］
薄膜製造装置２００を利用して鉄箔上に六方晶窒化ボロン（ｈＢＮ）からなる薄膜を成膜する方法について説明する。
【００９６】
鉄箔を成膜対象物Ｓとして、巻出ロール２０７にセットし、成膜対象物Ｓの一端を巻取ロール２０６に接続する。鉄箔は例えば厚さ５０μｍ、幅３０ｃｍ、長さ３０ｍとすることができる。
【００９７】
成膜対象物Ｓを巻出ロール２０７から巻取ロール２０６に送り出す。送り出し速度は例えば０．５６ｍｍ／ｓｅｃとすることができる。第１端子２０２と第２端子２０３の間に４Ｖ以上の電圧を印加すると、通電加熱により、１５００℃の加熱領域が形成される。加熱領域は約２０ｍｍの範囲となる
【００９８】
ガス供給部２０５から加熱領域Ｈに原料ガスを導入する。原料ガスはＢＣｌ３とＮＨ３であり、混合比１：１、流用は合計で５ｓｌｍとすることができる。
【００９９】
原料ガス（ＢＣｌ３及びＮＨ３）は、加熱領域Ｈにおいて化学反応を生じ、六方晶窒化ボロンが生成する。六方晶窒化ボロンは鉄箔上に堆積し、六方晶窒化ボロンからなる薄膜が形成される。上述のように六方晶窒化ボロンの成膜速度は条件によって異なるが、３μｍ／ｍｉｎとすると、１秒当たりでは５０層が形成される。
【０１００】
このため、六方晶窒化ボロンの層数制御には急速加熱及び急速冷却が必要となるが、本実施形態に係る薄膜製造方法では急速加熱及び急速冷却が可能である。さらに、ロールツーロールの搬送速度によって、成膜対象物Ｓ上の一点が加熱領域Ｈを通過する時間を調整することが可能であり、任意の層数の六方晶窒化ボロン薄膜を成膜することが可能である。
【０１０１】
図４は、ロールツーロールの搬送速度と六方晶窒化ボロンの層数の関係を示すグラフである。同図に示すように、ロールツーロールの搬送速度によって六方晶窒化ボロンの層数が異なり、搬送速度に応じて層数が大きく変化することがわかる。したがって、本実施形態に係る成膜方法によって任意の層数の六方晶窒化ボロン薄膜を成膜することが可能である。例えば、成膜対象物Ｓの搬送速度を０．５７ｍｍ／ｓｅｃとした場合には約１０層の六方晶窒化ボロンが成膜される。
【０１０２】
任意の長さの成膜対象物Ｓを巻き取った後、原料ガスの供給及び電圧の印加を停止する。なお、六方晶窒化ボロンが成膜されていることはラマン分光や電子エネルギー損失分光を利用して同定することができる。また、六方晶窒化ボロンの層数は透過型電子顕微鏡又は電子エネルギー損失分光によって確認することができる。
【０１０３】
（第３の実施形態）
本技術の第３の実施形態について説明する。
【０１０４】
図５は、本実施形態に係る薄膜製造装置３００を示す模式図である。同図に示すように、薄膜製造装置３００は、チャンバ３０１、第１端子３０２、第２端子３０３、第３端子３０４、第４端子３０５、第１電源３０６、第２電源３０７、坩堝３０８、巻取ロール３０９及び巻出ロール３１０を有する。
【０１０５】
巻取ロール３０９及び巻出ロール３１０には成膜対象物Ｓがセットされている。第１端子３０２、第２端子３０３、第３端子３０４、第４端子３０５、坩堝３０８、巻取ロール３０９及び巻出ロール３１０はチャンバ３０１に収容されている。第１端子３０２及び第２端子３０３はそれぞれ第１電源３０６に接続され、第３端子３０４及び第４端子３０５はそれぞれ第２電源３０７に接続されている。
【０１０６】
成膜対象物Ｓは、第１の実施形態と同様に通電加熱が可能であり、ロール状に巻回できる程度の長さを有するものである。
【０１０７】
巻取ロール３０９及び巻出ロール３１０は、ロールツーロール（roll-to-roll）機構を構成する。具体的には、ロール状の成膜対象物Ｓが巻出ロール３１０にセットされ、その一端が巻取ロール３０９に接続される。巻取ロール３０９が回転動力により回転すると、巻取ロール３０９に成膜対象物Ｓが巻回されることにより、巻出ロール３１０が従動的に回転し、成膜対象物Ｓが巻出ロール３１０から巻取ロール３０９に搬送されるものとすることができる。なお、成膜対象物Ｓは、ロールツーロール機構以外の搬送機構によって搬送されてもよい。
【０１０８】
チャンバ３０１は、内部を所定圧力に維持する。チャンバ３０１には真空ポンプ等の排気機構が接続されていてもよい。チャンバ３０１は真空チャンバとすることができるが、真空チャンバより強度が小さいチャンバであってもよく、成膜のプロセスに必要な真空度（又は陽圧）を維持できるものであればよい。
【０１０９】
なお、チャンバ３０１は高い耐熱性を要求されないため、耐熱性を有しないチャンバを用いることが可能である。また、巻取ロール３０９及び巻出ロール３１０はチャンバ３０１の外部に配置され、成膜対象物Ｓがチャンバ３０１の隔壁を貫通してチャンバ３０１内に導入されてもよい。
【０１１０】
第１端子３０２、第２端子３０３、第３端子３０４及び第４端子３０５はそれぞれ成膜対象物Ｓに接触する。ここで、本実施形態においては、上記ロールツーロール機構により成膜対象物Ｓが搬送されるため、第１端子３０２、第２端子３０３、第３端子３０４及び第４端子３０５は移動する成膜対象物Ｓに安定的に接触可能なものである必要がある。
【０１１１】
具体的には、これらの端子は、カーボンや各種金属等の導電性材料からなり、少なくとも成膜対象物Ｓと接触する部分が円弧形状であるものとすることができる。また、これらの端子は、上記のような導電性材料からなる回転可能なロールであるものとすることもできる。
【０１１２】
各端子は、成膜対象物Ｓが巻出ロール３１０側から第３端子３０４、第４端子３０５、第１端子３０２、第２端子３０３の順で当接するように配置されている。各端子の配置は特に限定されないが、図５に示すように、第３端子３０４と第４端子３０５の間の成膜対象物Ｓが第１端子３０２と第２端子３０３の間の成膜対象物Ｓと対向するような配置が好適である。
【０１１３】
第１電源３０６は第１端子３０２と第２端子３０３の間に電圧を印加し、第２電源３０７は第３端子３０４と第４端子３０５の間に電圧を印加する。第１電源３０６と第２電源３０７は直流電源であってもよく、交流電源であってもよい。また、第１電源３０６及び第２電源３０７はチャンバ３０１内に配置されてもよく、チャンバ３０１外に配置されてもよい。
【０１１４】
坩堝３０８は、成膜原料を収容し、加熱することによって成膜原料のガス（以下、原料ガス）を発生させる。成膜原料は反応前駆体等であり、成膜対象物Ｓ上において反応を生じ、成膜材料からなる薄膜を形成するものであればよい。また、薄膜製造装置３００は、坩堝３０８に代えてチャンバ３０１内にガスを導入することが可能なガス供給部を備えていてもよい。
【０１１５】
薄膜製造装置３００は以上のような構成を有するものとすることができる。薄膜製造装置３００においては抵抗加熱により成膜対象物Ｓを加熱するものであり、成膜対象物Ｓ以外の部分はそれほど高温にならない。したがって、薄膜製造装置３００は、耐熱性に係わらずに選択された材料からなるものとすることができる。
【０１１６】
［薄膜製造方法について］
薄膜製造装置３００を利用した薄膜の製造方法について説明する。図６は、薄膜の製造方法を示す模式図であり、チャンバ３０１の図示は省略する。
【０１１７】
同図に示すように、巻出ロール３１０に成膜対象物Ｓのロールをセットし、成膜対象物Ｓの一端を巻取ロール３０９に接続する。これにより成膜対象物Ｓが第１端子３０２、第２端子３０３、第３端子３０４及び第４端子３０５に当接する。
【０１１８】
成膜対象物Ｓには、事前に成膜原料（以下、成膜原料Ｇ１）を付着させる。成膜原料Ｇ１は液体又は固体であり、例えば粉末を液体に分散させた分散液であってもよい。成膜原料Ｇ１は、スプレー、浸漬又はスクリーンコート等の任意の方法によって成膜対象物Ｓに付着させることができる。
【０１１９】
チャンバ３０１内を真空排気した後、巻取ロール３０９を回転させ、巻出ロール３１０から巻取ロール３０９に成膜対象物Ｓを送り出す。同時に、第１電源３０６によって第１端子３０２と第２端子３０３の間に電圧を印加する。そうすると、第１端子３０２と第２端子３０３の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【０１２０】
図５及び図６に、成膜対象物Ｓにおいて、第１端子３０２と第２端子３０３の間で通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ１）を示す。これらの図に示すように、加熱領域Ｈ１は比較的狭く、第１端子３０２と第２端子３０３が対向する方向に沿って数ｃｍ程度の領域である。このため、薄膜が形成される反応空間は１０ｃｍ３以下となる。加熱領域Ｈ１の温度は３００Ｋ以上が好適である。
【０１２１】
また、第２電源３０７によって第３端子３０４と第４端子３０５の間に電圧を印加する。そうすると、第３端子３０４と第４端子３０５の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【０１２２】
図５及び図６に、成膜対象物Ｓにおいて第３端子３０４と第４端子３０５の間で通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ２）を示す。同図に示すように、加熱領域Ｈ２は比較的狭く、第３端子３０４と第４端子３０５が対向する方向に沿って数ｃｍ程度の領域である。加熱領域Ｈ２の温度は３００Ｋ以上が好適である。
【０１２３】
さらに、坩堝３０８によって、坩堝３０８に収容されている成膜原料（以下、成膜原料Ｇ２）を加熱し、成膜原料Ｇ２を気化させる。また、ガス供給部によって原料ガスをチャンバ３０１内に導入してもよい。
【０１２４】
成膜原料Ｇ１は、加熱領域Ｈ２において加熱され、気化する。気化した成膜原料Ｇ１は、坩堝３０８から供給された成膜原料Ｇ２と混合され、加熱領域Ｈ１に到達する。成膜原料Ｇ１と成膜原料Ｇ２の混合物は、加熱領域Ｈ１の熱によって状態が変化して成膜対象物Ｓ上に堆積し、成膜される。
【０１２５】
成膜原料の状態の変化はどのようなものであってもよく、化学反応や沈殿、結晶化、結晶成長等の成膜対象物Ｓ上に薄膜が成膜されるものであればよい。このように、成膜原料Ｇ１は加熱領域Ｈ２から加熱領域Ｈ１に供給されるため、加熱領域Ｈ１と加熱領域Ｈ２は互いに対向する位置関係にあることが好適である。
【０１２６】
また、成膜原料Ｇ２は成膜原料Ｇ１に混合されて加熱領域Ｈ１に供給されるため、坩堝３０８は、成膜原料Ｇ２を加熱領域Ｈ１と加熱領域Ｈ２の間の空間に供給する位置に設けられることが好適である。
【０１２７】
ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら通電加熱を行うことにより、加熱領域Ｈ２は成膜対象物Ｓ上で移動する。したがって、成膜対象物Ｓ上の一点は、加熱領域Ｈ２を短時間で通過し、成膜対象物Ｓ上の一点では急速加熱及び急速冷却が生じる。
【０１２８】
このため、成膜原料Ｇ１は、加熱領域Ｈ２において一定量ずつ気化し、加熱領域Ｈ１に一定量ずつ供給される。これにより、加熱領域Ｈ１に成膜原料Ｇ１の必要量、例えば、加熱領域Ｈ１において生じる化学反応での理想的な組成比となる量を供給することが可能である。
【０１２９】
また、ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら通電加熱を行うことにより、加熱領域Ｈ１も成膜対象物Ｓ上で移動する。したがって、成膜対象物Ｓ上の一点は、加熱領域Ｈ１を短時間で通過し、成膜対象物Ｓ上の一点では急速加熱及び急速冷却が生じる。
【０１３０】
成膜対象物Ｓ上の一点が加熱される時間、即ち成膜が進行する反応時間は、成膜対象物Ｓの搬送速度によって制御することができる。具体的には、成膜材料が層状に成長する材料である場合には、成膜対象物Ｓの搬送速度を所望の層数を有する薄膜が形成される時間とすることにより、層数を制御することが可能となる。反応時間は１０分以下が好適であり、成膜対象物Ｓの搬送速度は分速１０ｍ以下が好適である。
【０１３１】
なお、成膜対象物Ｓ上に薄膜が形成されたのち、ロールツーロールの搬送方向を逆転させながら通電加熱を行うことにより、薄膜上にさらに薄膜を積層させてもよい。また、特定の成膜材料からなる層が形成された後、加熱領域Ｈ１内に供給する成膜原料を変更し、成膜対象物Ｓ上に異種の成膜材料からなる層が複数層積層された薄膜を形成することも可能である。
【０１３２】
［適用例］
薄膜製造装置３００を利用して金箔もしくは鉄箔上に二硫化モリブデン（ＭＯＳ２）からなる薄膜を成膜する方法について説明する。
【０１３３】
金箔もしくは鉄箔を成膜対象物Ｓとして、巻出ロール３１０にセットし、成膜対象物Ｓの一端を巻取ロール３０９に接続する。成膜対象物Ｓは、第１端子３０２、第２端子３０３、第３端子３０４及び第４端子３０５に当接させる。
【０１３４】
成膜対象物Ｓには事前に成膜原料Ｇ１として塩化モリブデン（Ｖ）（ＭｏＣｌ５）を塗布する。塩化モリブデン（Ｖ）粉末を分散させた分散液をスプレー、浸漬又はスクリーンコート等によって成膜対象物Ｓに塗布することができる。この塗布は、事前に行ってもよく、チャンバ３０１内で行ってもよい。
【０１３５】
第１端子３０２と第２端子３０３の間に電圧を印加し、第３端子３０４と第４端子３０５の間にも電圧を印加する。また、坩堝３０８に成膜原料Ｇ２として硫黄（Ｓ）を収容し、４５０℃以上に加熱する。この状態でロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送する。
【０１３６】
第３端子３０４と第４端子３０５の間での通電加熱により加熱領域Ｈ２が形成され、塩化モリブデン（Ｖ）は加熱領域Ｈ２において昇華する。加熱領域Ｈ２の温度は約３００℃が好適である。
【０１３７】
また、坩堝３０８からは昇華した硫黄が供給され、塩化モリブデン（Ｖ）と混合される。硫黄と塩化モリブデン（Ｖ）の混合物は、第１端子３０２と第２端子３０３の間での通電加熱により形成された加熱領域Ｈ１に到達し、二硫化モリブデンが形成される。加熱領域Ｈ１の温度は約８５０℃が好適である。
【０１３８】
二硫化モリブデンは、成膜対象物Ｓ上に沈殿し、結晶成長を生じる。加熱領域Ｈ１の加熱範囲は２ｃｍ程度となり、その前後の領域では急速に室温まで冷却される。ロールツーロールの搬送速度はｃｍ／秒のオーダーで制御し、二硫化モリブデンの反応時間を秒オーダーとすることにより、二硫化モリブデンの２次元薄膜の総数を１〜１０層以上の範囲で制御することが可能となる。
【０１３９】
（第４の実施形態）
本技術の第４の実施形態について説明する。
【０１４０】
図７は、本実施形態に係る薄膜製造装置４００を示す模式図である。同図に示すように、薄膜製造装置４００は、チャンバ４０１、第１端子４０２、第２端子４０３、第３端子４０４、第４端子４０５、第１電源４０６、第２電源４０７、ガス供給部４０８、巻取ロール４０９、巻出ロール４１０及びガイドロール４１１を有する。
【０１４１】
巻取ロール４０９及び巻出ロール４１０には成膜対象物Ｓがセットされている。第１端子４０２、第２端子４０３、第３端子４０４、第４端子４０５、巻取ロール４０９及び巻出ロール４１０はチャンバ２０１に収容されている。第１端子４０２及び第２端子４０３はそれぞれ第１電源４０６に接続され、第４端子４０４及び第４端子４０５はそれぞれ第２電源４０７に接続されている。ガス供給部４０８はチャンバ４０１に接続されている。
【０１４２】
成膜対象物Ｓは、第１の実施形態と同様に通電加熱が可能であり、ロール状に巻回できる程度の長さを有するものである。
【０１４３】
巻取ロール４０９及び巻出ロール４１０は、ロールツーロール（roll-to-roll）機構を構成する。具体的には、ロール状の成膜対象物Ｓが巻出ロール４１０にセットされ、その一端が巻取ロール４０９に接続される。巻取ロール４０９が回転動力により回転すると、巻取ロール４０９に成膜対象物Ｓが巻回されることにより、巻出ロール４１０が従動的に回転し、成膜対象物Ｓが巻出ロール４１０から巻取ロール４０９に搬送されるものとすることができる。なお、成膜対象物Ｓは、ロールツーロール機構以外の搬送機構によって搬送されてもよい。
【０１４４】
チャンバ４０１は、内部を所定圧力に維持する。チャンバ４０１には真空ポンプ等の排気機構が接続されていてもよい。チャンバ４０１は真空チャンバとすることができるが、真空チャンバより強度が小さいチャンバであってもよく、成膜のプロセスに必要な真空度（又は陽圧）を維持できるものであればよい。
【０１４５】
なお、チャンバ４０１は高い耐熱性を要求されないため、耐熱性を有しないチャンバを用いることが可能である。また、巻取ロール４０９及び巻出ロール４１０はチャンバ４０１の外部に配置され、成膜対象物Ｓがチャンバ４０１の隔壁を貫通してチャンバ４０１内に導入されてもよい。
【０１４６】
第１端子４０２、第２端子４０３、第３端子４０４及び第４端子４０５はそれぞれ成膜対象物Ｓに接触する。ここで、本実施形態においては、上記ロールツーロール機構により成膜対象物Ｓが搬送されるため、第１端子４０２、第２端子４０３、第３端子４０４及び第４端子４０５は移動する成膜対象物Ｓに安定的に接触可能なものである必要がある。
【０１４７】
具体的には、これらの端子は、カーボンや各種金属等の導電性材料からなり、少なくとも成膜対象物Ｓと接触する部分が円弧形状であるものとすることができる。また、これらの端子は、上記のような導電性材料からなる回転可能なロールであるものとすることもできる。
【０１４８】
各端子は、成膜対象物Ｓが巻出ロール４１０側から第３端子４０４、第４端子４０５、第１端子４０２、第２端子４０３の順で当接するように配置されている。各端子の配置は特に限定されないが、図７に示すように、第３端子４０４と第４端子４０５の間の成膜対象物Ｓが第１端子４０２と第２端子４０３の間の成膜対象物Ｓと対向するような配置が好適である。
【０１４９】
第１電源４０６は第１端子４０２と第２端子４０３の間に電圧を印加し、第２電源４０７は第３端子４０４と第４端子４０５の間に電圧を印加する。第１電源４０６と第２電源４０７は直流電源であってもよく、交流電源であってもよい。また、第１電源４０６及び第２電源４０７はチャンバ４０１内に配置されてもよく、チャンバ４０１外に配置されてもよい。
【０１５０】
ガス供給部４０８は、チャンバ４０１内に成膜原料のガス（以下、原料ガス）を導入する。成膜原料は反応前駆体等であり、成膜対象物Ｓ上において反応を生じ、成膜材料からなる薄膜を形成するものであればよい。原料ガスは、一種又は複数種のガスとすることができる。
【０１５１】
薄膜製造装置４００は以上のような構成を有するものとすることができる。薄膜製造装置４００においては抵抗加熱により成膜対象物Ｓを加熱するものであり、成膜対象物Ｓ以外の部分はそれほど高温にならない。したがって、薄膜製造装置４００は、耐熱性に係わらずに選択された材料からなるものとすることができる。
【０１５２】
［薄膜製造方法について］
薄膜製造装置４００を利用した薄膜の製造方法について説明する。図８は、薄膜の製造方法を示す模式図であり、チャンバ４０１の図示は省略する。
【０１５３】
同図に示すように、巻出ロール４１０に成膜対象物Ｓのロールをセットし、成膜対象物Ｓの一端を巻取ロール４０９に接続する。これにより成膜対象物Ｓが第１端子４０２、第２端子４０３、第３端子４０４及び第４端子４０５に当接する。
【０１５４】
成膜対象物Ｓは、金属箔Ｓ１上に導電層Ｓ２を積層したものとすることができる。金属箔Ｓ１は例えば銅箔であり、導電層Ｓ２は例えばグラフェンである。
【０１５５】
導電層Ｓ２上には、事前に成膜原料（以下、成膜原料Ｇ１）を付着させる。成膜原料Ｇ１は液体又は固体であり、例えば粉末を液体に分散させた分散液であってもよい。成膜原料Ｇ１は、スプレー、浸漬又はスクリーンコート等の任意の方法によって成膜対象物Ｓに付着させることができる。
【０１５６】
チャンバ４０１内を真空排気した後、巻取ロール４０９を回転させ、巻出ロール４１０から巻取ロール４０９に成膜対象物Ｓを送り出す。同時に、第１電源４０６によって第１端子４０２と第２端子４０３の間に電圧を印加する。そうすると、第１端子４０２と第２端子４０３の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【０１５７】
図７及び図８に、成膜対象物Ｓにおいて、第１端子４０２と第２端子４０３の間で通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ１）を示す。これらの図に示すように、加熱領域Ｈ１は比較的狭く、第１端子４０２と第２端子４０３が対向する方向に沿って数ｃｍ程度の領域である。このため、薄膜が形成される反応空間は１０ｃｍ３以下となる。加熱領域Ｈ１の温度は３００Ｋ以上が好適である。
【０１５８】
また、第２電源４０７によって第３端子４０４と第４端子４０５の間に電圧を印加する。そうすると、第３端子４０４と第４端子４０５の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【０１５９】
図７及び図８に、成膜対象物Ｓにおいて第３端子４０４と第４端子４０５の間で通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ２）を示す。同図に示すように、加熱領域Ｈ２は比較的狭く、第３端子４０４と第４端子４０５が対向する方向に沿って数ｃｍ程度の領域である。加熱領域Ｈ２の温度は３００Ｋ以上が好適である。
【０１６０】
さらに、ガス供給部４０８から成膜原料（以下、成膜原料Ｇ２）として原料ガスをチャンバ４０１内に導入する。原料ガスは一定の流量でチャンバ４０１内に導入することができる。また、事前に固体又は液体の成膜原料をチャンバ４０１に収容し、気化させてもよい。
【０１６１】
成膜原料Ｇ１は、加熱領域Ｈ２において加熱され、気化する。気化した成膜原料Ｇ１は、ガス供給部４０８から供給された成膜原料Ｇ２と混合され、加熱領域Ｈ１に到達する。成膜原料Ｇ１と成膜原料Ｇ２の混合物は、加熱領域Ｈ１の熱によって状態が変化して成膜対象物Ｓ上に堆積し、薄膜Ｌが成膜される。
【０１６２】
成膜原料の状態の変化はどのようなものであってもよく、化学反応や沈殿、結晶化等の成膜対象物Ｓ上に薄膜が成膜されるものであればよい。このように、成膜原料Ｇ１は加熱領域Ｈ２から加熱領域Ｈ１に供給されるため、加熱領域Ｈ１と加熱領域Ｈ２は互いに対向する位置関係にあることが好適である。
【０１６３】
また、成膜原料Ｇ２は成膜原料Ｇ１に混合されて加熱領域Ｈ１に供給されるため、ガス供給部４０８は、成膜原料Ｇ２を加熱領域Ｈ１と加熱領域Ｈ２の間の空間に供給する位置に設けられることが好適である。
【０１６４】
ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら通電加熱を行うことにより、加熱領域Ｈ２は成膜対象物Ｓ上で移動する。したがって、成膜対象物Ｓ上の一点は、加熱領域Ｈ２を短時間で通過し、成膜対象物Ｓ上の一点では急速加熱及び急速冷却が生じる。
【０１６５】
このため、成膜原料Ｇ１は、加熱領域Ｈ２において一定量ずつ気化し、加熱領域Ｈ１に一定量ずつ供給される。これにより、加熱領域Ｈ１に成膜原料Ｇ１の必要量、例えば、加熱領域Ｈ１において生じる化学反応での理想的な組成比となる量を供給することが可能である。
【０１６６】
また、ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら通電加熱を行うことにより、加熱領域Ｈ１も成膜対象物Ｓ上で移動する。したがって、成膜対象物Ｓ上の一点は、加熱領域Ｈ１を短時間で通過し、成膜対象物Ｓ上の一点では急速加熱及び急速冷却が生じる。
【０１６７】
成膜対象物Ｓ上の一点が加熱される時間、即ち成膜が進行する反応時間は、成膜対象物Ｓの搬送速度によって制御することができる。具体的には、成膜対象物Ｓの搬送速度を所望の層数を有する薄膜が形成される時間とすることにより、層数を制御することが可能となる。反応時間は１０分以下が好適であり、成膜対象物Ｓの搬送速度は分速１０ｍ以下が好適である。
【０１６８】
なお、成膜対象物Ｓ上に薄膜が形成されたのち、ロールツーロールの搬送方向を逆転させながら通電加熱を行うことにより、薄膜上にさらに薄膜を積層させてもよい。また、特定の成膜材料からなる層が形成された後、チャンバ４０１内に導入する成膜原料を変更し、成膜対象物Ｓ上に異種の成膜材料からなる層が複数層積層された薄膜を形成することも可能である。
【０１６９】
［適用例］
薄膜製造装置４００を利用して銅箔上にグラフェン及び六方晶窒化ボロン（ｈＢＮ）からなる薄膜を成膜する方法について説明する。
【０１７０】
銅箔上にグラフェンを成膜したものを成膜対象物Ｓとして、巻出ロール４１０にセットし、成膜対象物Ｓの一端を巻取ロール４０９に接続する。成膜対象物Ｓは、第１端子４０２、第２端子４０３、第３端子４０４及び第４端子４０５に当接させる。
【０１７１】
グラフェンは、事前に銅箔上に成膜してもよく、チャンバ４０１内で成膜してもよい。チャンバ４０１内で成膜する場合、銅箔を通電加熱により加熱し、炭素源ガスを供給することにより成膜することができる。炭素源ガスは、一酸化炭素、メタン、エタン等の炭素原子を含むガスである。
【０１７２】
グラフェン（導電層Ｓ２）には事前に成膜原料Ｇ１として液体有機金属トリメチルボレートを塗布する。有機金属トリメチルボレートはスプレー、浸漬又はスクリーンコート等によってグラフェンに塗布することができる。この塗布は、事前に行ってもよく、チャンバ４０１内で行ってもよい。
【０１７３】
第１端子４０２と第２端子４０３の間に電圧を印加し、第３端子４０４と第４端子４０５の間にも電圧を印加する。また、ガス供給部４０８からチャンバ内に成膜原料Ｇ２として窒素ガスを導入する。この状態でロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送する。
【０１７４】
第３端子４０４と第４端子４０５の間での通電加熱により加熱領域Ｈ２が形成され、有機金属トリメチルボレートは加熱領域Ｈ２において昇華する。加熱領域Ｈ２の温度は約８０℃が好適である。
【０１７５】
ガス供給部４０８から供給された窒素と有機金属トリメチルボレートは混合される。この混合物は、第１端子４０２と第２端子４０３の間での通電加熱により形成された加熱領域Ｈ１に到達し、六方晶窒化ボロンが形成される。加熱領域Ｈ１の温度は約１８００℃が好適である。
【０１７６】
六方晶窒化ボロンはグラフェン上に堆積し、結晶成長を生じる。加熱領域Ｈ１の加熱範囲は２ｃｍ程度となり、その前後の領域では急速に室温まで冷却される。ロールツーロールの搬送速度はｃｍ／秒のオーダーで制御し、六方晶窒化ボロンの反応時間を秒オーダーとすることにより、六方晶窒化ボロンの２次元薄膜の総数を１〜１０層以上の範囲で制御することが可能となる。
【０１７７】
以上のように、銅箔上にグラフェン及び六方晶窒化ボロンからなる異種積層膜を成膜することができる。このような異種積層膜は、層間でヘテロ接合を形成している。
【０１７８】
（第５の実施形態）
本技術の第５の実施形態について説明する。
【０１７９】
図９は、本実施形態に係る薄膜製造装置５００を示す模式図である。同図に示すように、薄膜製造装置５００は、チャンバ５０１、第１端子５０２、第２端子５０３、第３端子５０４、第４端子５０５、第５端子５０６、第６端子５０７、第７端子５０８、第８端子５０９、第１電源５１０、第２電源５１１、第３電源５１２、第４電源５１３、坩堝５１４、ガス供給部５１５、巻取ロール５１６、巻出ロール５１７及びガイドロール５１８を有する。
【０１８０】
なお、第１端子５０２、第２端子５０３、第３端子５０４、第４端子５０５、第２電源５１１及び第３電源５１２から構成される部分を第１成膜部５３１とし、第５端子５０６、第６端子５０７、第７端子５０８、第８端子５０９、第３電源５１２及び第４電源５１３で構成される部分を第２成膜部５３２とする。
【０１８１】
巻取ロール５１６及び巻出ロール５１７には成膜対象物Ｓがセットされている。第１端子５０２、第２端子５０３、第３端子５０４、第４端子５０５、第５端子５０６、第６端子５０７、第７端子５０８及び第８端子５０９はチャンバ５０１に収容されている。
【０１８２】
第１端子５０２及び第２端子５０３はそれぞれ第１電源５１０に接続され、第３端子５０４及び第４端子５０５はそれぞれ第２電源５１１に接続されている。第５端子５０６及び第６端子５０７はそれぞれ第３電源５１２に接続され、第７端子５０８及び第８端子５０９はそれぞれ第４電源５１３に接続されている。ガス供給部５１５はチャンバ５０１に接続されている。
【０１８３】
成膜対象物Ｓは、第１の実施形態と同様に通電加熱が可能であり、ロール状に巻回できる程度の長さを有するものである。
【０１８４】
巻取ロール５１６及び巻出ロール５１７は、ロールツーロール（roll-to-roll）機構を構成する。具体的には、ロール状の成膜対象物Ｓが巻出ロール５１７にセットされ、その一端が巻取ロール５１６に接続される。巻取ロール５１６が回転動力により回転すると、巻取ロール５１６に成膜対象物Ｓが巻回されることにより、巻出ロール５１７が従動的に回転し、成膜対象物Ｓが巻出ロール５１７から巻取ロール５１６に搬送されるものとすることができる。なお、成膜対象物Ｓは、ロールツーロール機構以外の搬送機構によって搬送されてもよい。
【０１８５】
チャンバ５０１は、内部を所定圧力に維持する。チャンバ５０１には真空ポンプ等の排気機構が接続されていてもよい。チャンバ５０１は真空チャンバとすることができるが、真空チャンバより強度が小さいチャンバであってもよく、成膜のプロセスに必要な真空度（又は陽圧）を維持できるものであればよい。
【０１８６】
なお、チャンバ５０１は高い耐熱性を要求されないため、耐熱性を有しないチャンバを用いることが可能である。また、巻取ロール５１６及び巻出ロール５１７はチャンバ５０１の外部に配置され、成膜対象物Ｓがチャンバ５０１の隔壁を貫通してチャンバ５０１内に導入されてもよい。また、第１成膜部５３１と第２成膜部５３１はそれぞれ別のチャンバに収容され、成膜対象物Ｓは第１成膜部５３１と第２成膜部５３１の間でチャンバ５０１外に露出していてもよい。
【０１８７】
第１端子５０２、第２端子５０３、第３端子５０４、第４端子５０５、第５端子５０６、第６端子５０７、第７端子５０８及び第８端子５０９はそれぞれ成膜対象物Ｓに接触する。ここで、本実施形態においては、上記ロールツーロール機構により成膜対象物Ｓが搬送されるため、各端子は移動する成膜対象物Ｓに安定的に接触可能なものである必要がある。
【０１８８】
具体的には、これらの端子は、カーボンや各種金属等の導電性材料からなり、少なくとも成膜対象物Ｓと接触する部分が円弧形状であるものとすることができる。また、これらの端子は、上記のような導電性材料からなる回転可能なロールであるものとすることもできる。
【０１８９】
各端子は、成膜対象物Ｓが巻出ロール５１７側から第３端子５０４、第４端子５０５、第１端子５０２、第２端子５０３、第７端子５０８、第８端子５０９、第５端子５０６、第６端子５０７の順で当接するように配置されている。各端子の配置は特に限定されないが、図９に示すように、第３端子５０４と第４端子５０５の間の成膜対象物Ｓが第１端子５０２と第２端子５０３の間の成膜対象物Ｓと対向し、第７端子５０８と第８端子５０９の間の成膜対象物Ｓが第５端子５０６と第６端子５０７の間の成膜対象物Ｓと対向するような配置が好適である。
【０１９０】
第１電源５１０は第１端子５０２と第２端子５０３の間に電圧を印加し、第２電源５１１は第３端子５０４と第４端子５０５の間に電圧を印加する。また、第３電源５１２は第５端子５０６と第６端子５０７の間に電圧を印加し、第４電源５１３は第７端子５０８と第８端子の間に電圧を印加する。これらの電源は直流電源であってもよく、交流電源であってもよい。また、各電源はチャンバ５０１内に配置されてもよく、チャンバ５０１外に配置されてもよい。
【０１９１】
坩堝５１４は、第１成膜部５３１に設けられ、成膜原料を収容し、加熱することによって成膜原料のガス（以下、原料ガス）を発生させる。ガス供給部５１５は、第２成膜部５３２に設けられ、チャンバ５０１内に原料ガスを導入する。成膜原料は反応前駆体等であり、成膜対象物Ｓ上において反応を生じ、成膜材料からなる薄膜を形成するものであればよい。なお、薄膜製造装置５００は、坩堝５１４及びガス供給部５１５に代えて、第１成膜部５３１及び第２成膜部５３２に成膜原料を供給可能な構成を有していてもよい。
【０１９２】
薄膜製造装置５００は以上のような構成を有するものとすることができる。薄膜製造装置５００においては抵抗加熱により成膜対象物Ｓを加熱するものであり、成膜対象物Ｓ以外の部分はそれほど高温にならない。したがって、薄膜製造装置５００は、耐熱性に係わらずに選択された材料からなるものとすることができる。
【０１９３】
［薄膜製造方法について］
薄膜製造装置５００を利用した薄膜の製造方法について説明する。図１０は、薄膜の製造方法を示す模式図であり、チャンバ５０１の図示は省略する。
【０１９４】
同図に示すように、巻出ロール５１７に成膜対象物Ｓのロールをセットし、成膜対象物Ｓの一端を巻取ロール５１６に接続する。これにより成膜対象物Ｓが第１端子５０２、第２端子５０３、第３端子５０４、第４端子５０５、第５端子５０６、第６端子５０７、第７端子５０８及び第８端子５０９に当接する。
【０１９５】
成膜対象物Ｓは、金属箔Ｓ１上に導電層Ｓ２を積層したものとすることができる。金属箔Ｓ１は例えば銅箔であり、導電層Ｓ２は例えばグラフェンである。
【０１９６】
まず、第１成膜部５３１での成膜について説明する。
【０１９７】
導電層Ｓ２上には、事前に成膜原料（以下、成膜原料Ｇ１）を付着させる。成膜原料Ｇ１は液体又は固体であり、例えば粉末を液体に分散させた分散液であってもよい。成膜原料Ｇ１は、スプレー、浸漬又はスクリーンコート等の任意の方法によって成膜対象物Ｓに付着させることができる。
【０１９８】
チャンバ５０１内を真空排気した後、巻取ロール５１６を回転させ、巻出ロール５１７から巻取ロール５１６に成膜対象物Ｓを送り出す。同時に、第１電源５１０によって第１端子５０２と第２端子５０３の間に電圧を印加する。そうすると、第１端子５０２と第２端子５０３の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【０１９９】
図９及び図１０に、成膜対象物Ｓにおいて、第１端子５０２と第２端子５０３の間で通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ１）を示す。これらの図に示すように、加熱領域Ｈ１は比較的狭く、第１端子５０２と第２端子５０３が対向する方向に沿って数数ｃｍ程度の領域である。このため、薄膜が形成される反応空間は１０ｃｍ３以下となる。加熱領域Ｈ１の温度は３００Ｋ以上が好適である。
【０２００】
また、第２電源５１１によって第３端子５０４と第４端子５０５の間に電圧を印加する。そうすると、第３端子５０４と第４端子５０５の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【０２０１】
図９及び図１０に、成膜対象物Ｓにおいて第３端子５０４と第４端子５０５の間で通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ２）を示す。同図に示すように、加熱領域Ｈ２は比較的狭く、第３端子５０４と第４端子５０５が対向する方向に沿って数ｃｍ程度の領域である。加熱領域Ｈ２の温度は３００Ｋ以上が好適である。
【０２０２】
さらに、坩堝５１４によって坩堝５１４に収容されている成膜原料（以下、成膜原料Ｇ２）を加熱し、成膜原料Ｇ２を気化させる。また、ガス供給部によって原料ガスを第１成膜部５３１に導入してもよい。
【０２０３】
成膜原料Ｇ１は、加熱領域Ｈ２において加熱され、気化する。気化した成膜原料Ｇ１は、坩堝５１４から供給された成膜原料Ｇ２と混合され、加熱領域Ｈ１に到達する。成膜原料Ｇ１と成膜原料Ｇ２の混合物は、加熱領域Ｈ１の熱によって状態が変化して成膜対象物Ｓ上に堆積し、薄膜Ｌ１が成膜される。
【０２０４】
成膜原料の状態の変化はどのようなものであってもよく、化学反応や沈殿、結晶化、結晶成長等の成膜対象物Ｓ上に薄膜が成膜されるものであればよい。このように、成膜原料Ｇ１は加熱領域Ｈ２から加熱領域Ｈ１に供給されるため、加熱領域Ｈ１と加熱領域Ｈ２は互いに対向する位置関係にあることが好適である。
【０２０５】
また、成膜原料Ｇ２は成膜原料Ｇ１に混合されて加熱領域Ｈ１に供給されるため、坩堝５１４は、成膜原料Ｇ２を加熱領域Ｈ１と加熱領域Ｈ２の間の空間に供給する位置に設けられることが好適である。
【０２０６】
ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら通電加熱を行うことにより、加熱領域Ｈ２は成膜対象物Ｓ上で移動する。したがって、成膜対象物Ｓ上の一点は、加熱領域Ｈ２を短時間で通過し、成膜対象物Ｓ上の一点では急速加熱及び急速冷却が生じる。
【０２０７】
このため、成膜原料Ｇ１は、加熱領域Ｈ２において一定量ずつ気化し、加熱領域Ｈ１に一定量ずつ供給される。これにより、加熱領域Ｈ１に成膜原料Ｇ１の必要量、例えば、加熱領域Ｈ１において生じる化学反応での理想的な組成比となる量を供給することが可能である。
【０２０８】
また、ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら通電加熱を行うことにより、加熱領域Ｈ１も成膜対象物Ｓ上で移動する。したがって、成膜対象物Ｓ上の一点は、加熱領域Ｈ１を短時間で通過し、成膜対象物Ｓ上の一点では急速加熱及び急速冷却が生じる。
【０２０９】
成膜対象物Ｓ上の一点が加熱される時間、即ち成膜が進行する反応時間は、成膜対象物Ｓの搬送速度によって制御することができる。具体的には、成膜対象物Ｓの搬送速度を所望の層数を有する薄膜が形成される時間とすることにより、層数を制御することが可能となる。反応時間は１０分以下が好適であり、成膜対象物Ｓの搬送速度は分速１０ｍ以下が好適である。
【０２１０】
このようにして、成膜対象物Ｓ上に薄膜Ｌ１が成膜される。薄膜Ｌ１が成膜された成膜対象物Ｓは、ロールツーロールによって第２成膜部５３２に搬送される。続いて、第２成膜部５３２での成膜について説明する。
【０２１１】
成膜対象物Ｓ上に成膜された薄膜Ｌ１上に、成膜原料（以下、成膜原料Ｇ３）を付着させる。成膜原料Ｇ３は液体又は固体であり、例えば粉末を液体に分散させた分散液であってもよい。成膜原料Ｇ３は、スプレー、浸漬又はスクリーンコート等の任意の方法によって成膜対象物Ｓに付着させることができる。
【０２１２】
ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら、第３電源５１２によって第５端子５０６と第６端子５０７の間に電圧を印加する。そうすると、第５端子５０６と第６端子５０７の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【０２１３】
図９及び図１０に、成膜対象物Ｓにおいて、第５端子５０６と第６端子５０７の間で通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ３）を示す。これらの図に示すように、加熱領域Ｈ３は比較的狭く、第５端子５０６と第６端子５０７が対向する方向に沿って数ｃｍ程度の領域である。このため、薄膜が形成される反応空間は１０ｃｍ３以下となる。
【０２１４】
また、第４電源５１３によって第７端子５０８と第８端子５０９の間に電圧を印加する。そうすると、第７端子５０８と第８端子５０９の間で成膜対象物Ｓを介して電流が流れ、電気抵抗によって成膜対象物Ｓが加熱（通電加熱）される。
【０２１５】
図９及び図１０に、成膜対象物Ｓにおいて第７端子５０８と第８端子５０９の間で通電加熱によって高温となる領域（以下、加熱領域Ｈ４）を示す。同図に示すように、加熱領域Ｈ４は比較的狭く、第７端子５０８と第８端子５０９が対向する方向に沿って数ｃｍ程度の領域である。加熱領域Ｈ４の温度は３００Ｋ以上が好適である。
【０２１６】
さらに、ガス供給部５１５から成膜原料（以下、成膜原料Ｇ４）として原料ガスを第２成膜部５３２に導入する。原料ガスは一定の流量で第２成膜部５３２内に導入することができる。また、事前に固体又は液体の成膜原料を第２成膜部５３２に配置し、気化させてもよい。
【０２１７】
成膜原料Ｇ３は、加熱領域Ｈ４において加熱され、気化する。気化した成膜原料Ｇ３は、ガス供給部５１５から供給された成膜原料Ｇ４と混合され、加熱領域Ｈ３に到達する。成膜原料Ｇ３と成膜原料Ｇ４の混合物は、加熱領域Ｈ３の熱によって状態が変化して成膜対象物Ｓ上に堆積し、薄膜Ｌ２が成膜される。
【０２１８】
成膜原料の状態の変化はどのようなものであってもよく、化学反応や沈殿、結晶化等の薄膜Ｌ１上に薄膜が成膜されるものであればよい。このように、成膜原料Ｇ３は加熱領域Ｈ４から加熱領域Ｈ３に供給されるため、加熱領域Ｈ３と加熱領域Ｈ４は互いに対向する位置関係にあることが好適である。
【０２１９】
また、成膜原料Ｇ４は成膜原料Ｇ３に混合されて加熱領域Ｈ３に供給されるため、ガス供給部５１５は、成膜原料Ｇ４を加熱領域Ｈ３と加熱領域Ｈ４の間の空間に供給する位置に設けられることが好適である
【０２２０】
ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら通電加熱を行うことにより、加熱領域Ｈ４は成膜対象物Ｓ上で移動する。したがって、成膜対象物Ｓ上の一点は、加熱領域Ｈ４を短時間で通過し、成膜対象物Ｓ上の一点では急速加熱及び急速冷却が生じる。
【０２２１】
このため、成膜原料Ｇ３は、加熱領域Ｈ４において一定量ずつ気化し、加熱領域Ｈ３に一定量ずつ供給される。これにより、加熱領域Ｈ３に成膜原料Ｇ３の必要量、例えば、加熱領域Ｈ３において生じる化学反応での理想的な組成比となる量を供給することが可能である。
【０２２２】
また、ロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送しながら通電加熱を行うことにより、加熱領域Ｈ３も成膜対象物Ｓ上で移動する。したがって、成膜対象物Ｓ上の一点は、加熱領域Ｈ３を短時間で通過し、成膜対象物Ｓ上の一点では急速加熱及び急速冷却が生じる。
【０２２３】
成膜対象物Ｓ上の一点が加熱される時間、即ち成膜が進行する反応時間は、成膜対象物Ｓの搬送速度によって制御することができる。具体的には、成膜材料が層状に成長する材料である場合には、成膜対象物Ｓの搬送速度を所望の層数を有する薄膜が形成される時間とすることにより、層数を制御することが可能となる。反応時間は１０分以下が好適であり、成膜対象物Ｓの搬送速度は分速１０ｍ以下が好適である。
【０２２４】
なお、成膜対象物Ｓ上に薄膜が形成されたのち、ロールツーロールの搬送方向を逆転させながら通電加熱を行うことにより、薄膜上にさらに薄膜を積層させてもよい。また、特定の成膜材料からなる層が形成された後、チャンバ５０１内に導入する成膜原料を変更し、成膜対象物Ｓ上に異種の成膜材料からなる層が複数層積層された薄膜を形成することも可能である。
【０２２５】
以上のようにして成膜対象物Ｓ上に第１の成膜材料からなる薄膜Ｌ１と、第２の成膜材料からなる薄膜Ｌ２が成膜される。なお、薄膜製造装置５００は、第１成膜部５３１と第２成膜部５３２を備えるとしたが、３つ以上の成膜部を備えるるものとすることも可能である。
【０２２６】
［適用例］
薄膜製造装置５００を利用して銅箔上にグラフェン、二硫化モリブデン及び六方晶窒化ボロン（ｈＢＮ）からなる薄膜を成膜する方法について説明する。
【０２２７】
銅箔上にグラフェンを成膜したものを成膜対象物Ｓとして、巻出ロール５１７にセットし、成膜対象物Ｓの一端を巻取ロール５１６に接続する。成膜対象物Ｓは、第１端子５０２、第２端子５０３、第３端子５０４、第４端子５０５、第５端子５０６、第６端子５０７、第７端子５０８及び第８端子５０９に当接させる。
【０２２８】
グラフェンは、事前に銅箔上に成膜してもよく、チャンバ５０１内で成膜してもよい。チャンバ５０１内で成膜する場合、銅箔を通電加熱により加熱し、炭素源ガスを供給することにより成膜することができる。炭素源ガスは、一酸化炭素、メタン、エタン等の炭素原子を含むガスである。
【０２２９】
導電層Ｓ２（グラフェン）には事前に成膜原料Ｇ１として塩化モリブデン（Ｖ）（ＭｏＣｌ５）を塗布する。塩化モリブデン（Ｖ）粉末を分散させた分散液をスプレー、浸漬又はスクリーンコート等によって成膜対象物Ｓに塗布することができる。この塗布は、事前に行ってもよく、チャンバ５０１内で行ってもよい。
【０２３０】
第１端子５０２と第２端子５０３の間に電圧を印加し、第３端子５０４と第４端子５０５の間にも電圧を印加する。また、坩堝５１４に成膜原料Ｇ２として硫黄（Ｓ）を収容し、４５０℃以上に加熱する。この状態でロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送する。
【０２３１】
第３端子５０４と第４端子５０５の間での通電加熱により加熱領域Ｈ２が形成され、塩化モリブデン（Ｖ）は加熱領域Ｈ２において昇華する。加熱領域Ｈ２の温度は約３００℃が好適である。
【０２３２】
また、坩堝５１４からは昇華した硫黄が供給され、塩化モリブデン（Ｖ）と混合される。硫黄と塩化モリブデン（Ｖ）の混合物は、第１端子５０２と第２端子５０３の間での通電加熱により形成された加熱領域Ｈ１に到達し、二硫化モリブデンが形成される。加熱領域Ｈ１の温度は約８５０℃が好適である。
【０２３３】
二硫化モリブデンは、成膜対象物Ｓ上に沈殿し、結晶成長を生じる。加熱領域Ｈ１の加熱範囲は２ｃｍ程度となり、その前後の領域では急速に室温まで冷却される。ロールツーロールの搬送速度はｃｍ／秒のオーダーで制御し、二硫化モリブデンの反応時間を秒オーダーとすることにより、二硫化モリブデンの２次元薄膜の総数を１〜１０層以上の範囲で制御することが可能となる。このようにして、グラフェンからなる導電層Ｓ２上に二硫化モリブデンからなる薄膜Ｌ１が成膜される。
【０２３４】
さらに、薄膜Ｌ１上に成膜原料Ｇ３として液体有機金属トリメチルボレートを塗布する。有機金属トリメチルボレートはスプレー、浸漬又はスクリーンコート等によってグラフェンに塗布することができる。
【０２３５】
第５端子５０６と第６端子５０７の間に電圧を印加し、第７端子５０８と第８端子５０９の間にも電圧を印加する。また、ガス供給部５１５から第２成膜部５３２に成膜原料Ｇ４として窒素ガスを導入する。この状態でロールツーロールによって成膜対象物Ｓを搬送する。
【０２３６】
第７端子５０８と第８端子５０９の間での通電加熱により加熱領域Ｈ４が形成され、有機金属トリメチルボレートは加熱領域Ｈ４において蒸発する。加熱領域Ｈ４の温度は約８０℃が好適である。
【０２３７】
ガス供給部５１５から供給された窒素と有機金属トリメチルボレートは混合される。この混合物は、第５端子５０６と第６端子５０７の間での通電加熱により形成された加熱領域Ｈ３に到達し、六方晶窒化ボロンが形成される。加熱領域Ｈ３の温度は約１８００℃が好適である。
【０２３８】
六方晶窒化ボロンは二硫化モリブデンからなる薄膜Ｌ１上に堆積し、結晶成長を生じることにより薄膜Ｌ２が成膜される。加熱領域Ｈ１の加熱範囲は２ｃｍ程度となり、その前後の領域では急速に室温まで冷却される。ロールツーロールの搬送速度はｃｍ／秒のオーダーで制御し、六方晶窒化ボロンの反応時間を秒オーダーとすることにより、六方晶窒化ボロンの２次元薄膜の総数を１〜１０層以上の範囲で制御することが可能となる。
【０２３９】
以上のように、銅箔上にグラフェン、二硫化モリブデン及び六方晶窒化ボロンからなる異種積層膜を成膜することができる。
【０２４０】
（応用例）
上記各実施形態に係る薄膜の製造方法は、種々の素子の製造方法に応用することができる。具体的には、薄膜を有する光電変換膜及び透明電極層と電荷蓄積回路を備えた光電変換素子、薄膜を有するトランジスタ及び配線電極を備えた論理回路、薄膜を有する発光層及びバッファ層及び透明電極層と薄膜トランジスタを備えた発光素子、薄膜を有する調光層及び透明電極層を備えた調光素子等の各素子において薄膜を製造する工程で上記各実施形態に係る薄膜の製造方法を利用することができる。
【０２４１】
（成膜材料について）
本技術を適用して成膜可能な成膜材料は特に限定されない。本技術は層数制御された２次元薄膜、特に、窒化ボロン、カルコゲナイド、黒リン、グラフェン又はシリセン等の成膜に好適に利用することが可能である。この他にも、本技術は、フランク・ファンデルメルヴェ（ＦＭ）様式やストランスキー・クラスタノフ様式で成長する各種の成膜材料に適用可能である。
【０２４２】
（本技術の効果について）
本技術による効果の例を以下に示す。
・層数の制御された層状化合物を成膜することができる。
・所望の異種材料がヘテロ接合した積層化合物を成膜することができる。
・薄膜界面が制御された素子形成２次元材料からなる素子を量産することができる。
・界面の接合による薄膜の劣化が抑えらる。
・界面散乱の少ない接触界面が得られる。
・効率的な光吸収するための、適切な膜厚の２次元薄膜素子が得られる。
・トンネル型のトランジスタを得るための、適切な界面を有する３次元薄膜素子が得られる。
・光学特性をアクティブに変えることの出来る、２次元薄膜素子が得られる。
・電気特性をアクティブに変えることの出来る、２次元薄膜素子が得られる。
・化学的安定性の高い２次元薄膜素子が得られる。
・機械的安定性の高い２次元薄膜素子が得られる。
・透明性の高い２次元薄膜電極が得られる。
・２次元薄膜からなる超格子構造が得られる。
・２次元薄膜による量子閉じ込め効果を作り出すことが出来る。
【０２４３】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
【０２４４】
（１）
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する
薄膜製造方法。
【０２４５】
（２）
上記（１）に記載の薄膜製造方法であって、
上記薄膜は、異種材料が積層された積層膜である
薄膜製造方法。
【０２４６】
（３）
上記（１）又は（２）に記載の薄膜製造方法であって、
上記成膜対象物を上記第１の端子及び上記第２の端子に対して移動させながら、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加し、上記成膜対象物の移動速度によって上記反応時間を制御する
薄膜製造方法。
【０２４７】
（４）
上記（３）に記載の薄膜製造方法であって、
ロールツーロールによって上記成膜対象物を搬送し、上記成膜対象物を上記第１の端子及び上記第２の端子に対して移動させる
薄膜製造方法。
【０２４８】
（５）
上記（１）から（４）のうちいずれか一つに記載の薄膜製造方法であって、
上記第１の端子と上記第２の端子への電圧の印加時間によって上記反応時間を制御する
薄膜製造方法。
【０２４９】
（６）
上記（５）に記載の薄膜製造方法であって、
上記第１の端子と上記第２の端子の間の電圧印加を停止し、上記第１の領域を冷却し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御する
薄膜製造方法。
【０２５０】
（７）
上記（１）から（６）のうちいずれか一つに記載の薄膜製造方法であって、
請求項１に記載の薄膜製造方法であって、
上記成膜対象物をさらに第３の端子と第４の端子に当接させ、上記第３の端子と上記第４の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第３の端子と上記第４の端子の間の領域である第２の領域を加熱し、上記成膜対象物に付着させた成膜原料を上記第２の領域で気化させ、上記第１の領域に供給する
薄膜製造方法。
【０２５１】
（８）
上記（７）に記載の薄膜製造方法であって、
上記成膜対象物をさらに、第５の端子と第６の端子に当接させ、上記第５の端子と上記第６の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第５の端子と上記第６の端子の間の領域である第３の領域を加熱し、上記第３の領域に成膜原料を供給し、反応時間を制御することで上記第３の領域に薄膜を積層する
薄膜製造方法。
【０２５２】
（９）
上記（８）に記載の薄膜製造方法であって、
上記成膜対象物をさらに第７の端子と第８の端子に当接させ、上記第７の端子と上記第８の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第７の端子と上記第８の端子の間の領域である第４の領域を加熱し、上記成膜対象物に付着させた成膜原料を上記第４の領域で気化させ、上記第３の領域に供給する
薄膜製造方法。
【０２５３】
（１０）
上記（１）から（９）のうちいずれか一つに記載の薄膜製造方法であって
上記反応時間は１０分以下である
薄膜製造方法。
【０２５４】
（１１）
上記（３）に記載の薄膜製造方法であって、
上記反応時間が１０分以下となる速度で上記成膜対象物を移動させる
薄膜製造方法。
【０２５５】
（１２）
上記（３）に記載の薄膜製造方法であって、
上記成膜対象物の移動速度は分速１０ｍ以下である
薄膜製造方法。
【０２５６】
（１３）
上記（１）から（１２）のうちいずれか一つに
上記第１の領域の加熱温度は３００Ｋ以上である
薄膜製造方法。
【０２５７】
（１４）
第１の端子と
第２の端子と、
上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加する第１の電源と、
第３の端子と、
第４の端子と、
上記第３の端子と上記第４の端子の間に電圧を印加する第２の電源と、
成膜対象物を上記第１の端子、上記第２の端子、上記第３の端子及び上記第４の端子に当接させながら搬送する搬送機構と
を具備し、
上記第１の端子、上記第２の端子、上記第３の端子及び上記第４の端子は、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域が、上記成膜対象物の上記第３の端子と上記第４の端子の間の領域である第２の領域と対向するように設けられている
薄膜製造装置。
【０２５８】
（１５）
上記（１４）に記載の薄膜製造方法であって、
第５の端子と
第６の端子と、
上記第５の端子と上記第６の端子の間に電圧を印加する第３の電源と、
第７の端子と、
第８の端子と、
上記第７の端子と上記第８の端子の間に電圧を印加する第４の電源と
をさらに具備し、
上記搬送機構は、上記成膜対象物を、上記第１の端子、上記第２の端子、上記第３の端子、上記第４の端子、上記５の端子、上記第６の端子、上記第７の端子及び上記第８の端子に当接させながら搬送し、
上記第５の端子、上記第６の端子、上記第７の端子及び上記第８の端子は、上記成膜対象物の上記第５の端子と上記第６の端子の間の領域である第３の領域が、上記成膜対象物の上記第７の端子と上記第８の端子の間の領域である第４の領域と対向するように設けられている
薄膜製造装置。
【０２５９】
（１６）
上記（１５）に記載の薄膜製造方法であって、
上記第１の端子、上記第２の端子、上記第３の端子、上記第４の端子、上記５の端子、上記第６の端子、上記第７の端子及び上記第８の端子を収容するチャンバ
をさらに具備する薄膜製造装置。
【０２６０】
（１７）
薄膜を有する光電変換膜および透明電極層と電荷蓄積回路を備えた光電変換素子における、上記薄膜を製造する工程は、
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、上記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む
光電変換素子の製造方法。
【０２６１】
（１８）
薄膜を有するトランジスタおよび配線電極を備えた論理回路における、上記薄膜を製造する工程は、
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、上記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む
論理回路の製造方法。
【０２６２】
（１９）
薄膜を有する発光層およびバッファ層及び透明電極層と薄膜トランジスタを備えた発光素子における、上記薄膜を製造する工程は、
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、上記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む
発光素子の製造方法。
【０２６３】
（２０）
薄膜を有する調光層および及び透明電極層を備えた調光素子における、上記薄膜を製造する工程は、
導電性を有する成膜対象物を第１の端子と第２の端子に当接させ、上記第１の端子と上記第２の端子の間に電圧を印加して、上記成膜対象物の上記第１の端子と上記第２の端子の間の領域である第１の領域を加熱し、上記第１の領域に成膜原料を供給し、所望の層数を有する薄膜が成膜されるように反応時間を制御して上記第１の領域に薄膜を成膜する工程を含む
調光素子の製造方法。
【符号の説明】
【０２６４】
１００、２００、３００、４００、５００…薄膜製造装置
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１…チャンバ
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２…第１端子
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３…第２端子
４０４、５０４…第３端子
４０５、５０５…第４端子
５０６…第５端子
５０７…第６端子
５０８…第７端子
５０９…第８端子
【図１】
2017208826.tif 000003
【図２】
2017208826.tif 000004
【図３】
2017208826.tif 000005
【図４】
2017208826.tif 000006
【図５】
2017208826.tif 000007
【図６】
2017208826.tif 000008
【図７】
2017208826.tif 000009
【図８】
2017208826.tif 000010
【図９】
2017208826.tif 000011
【図１０】
2017208826.tif 000012
【国際調査報告】
2017208826.tif 000013
2017208826.tif 000014
2017208826.tif 000015
2017208826.tif 000016