(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有材料の超薄膜特に高分子材料の超薄膜をつくる方法であって、そこでは、膜は0.5μm以下の厚さを有し、そこでは、膜は材料を液相から固体表面に付着させることによって形成され、そこでは、液相は溶融状態の又は溶媒に溶解した材料によって形成され、そこでは、付着は囲いの中で行われ、囲いは特にクリーンルーム又は製造装置内の閉じた小区画であり、そこでは、材料は適切な付着後処理で強誘電性および／またはエレクトレット性を示すことができ、そして、そこでは、方法は、液相、固体表面、および、付着および付着後処理中の固体表面上の囲いの自由容積、の少なくとも一つから水および水蒸気を排除および／または除去することによって、囲いの容積に等しい空気の体積の中でのそしてその空気が1気圧の圧力である中での50%未満の相対湿度に相当する囲い内の全湿気分を維持し、付着および付着後処理中のどの時点でもこの全湿気分の維持は囲い内の実際の水蒸気圧ばかりでなく液相の水分を考慮している、ことを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
付着に先立って前記固体表面から水分を、下記プロセス、すなわち、高温曝露、イオン衝撃、および吸湿性の液体または気体によるフラッシング、の一つまたはそれ以上によって除去し、この単数または複数のプロセスが35%未満の相対湿度を有する雰囲気の中でまたは真空の中で行われる、ことを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項３】
付着に先立って囲いを排気することを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項４】
付着に先立って囲いの中に、コントロールされた相対湿度35%未満の雰囲気または無湿の雰囲気をつくり出すことを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項５】
コントロールされた雰囲気が、貴ガス、窒素、および一酸化炭素の中から、選ばれた一つまたはそれ以上の気体を含有することを特徴とする、請求項４の方法。
【請求項６】
コントロールされた雰囲気が除湿空気であることを特徴とする、請求項４の方法。
【請求項７】
固体表面における水蒸気分圧が、付着および付着後処理中、1280 Pa未満に維持されることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項８】
固体表面における水蒸気分圧が、付着および付着後処理中、960 Pa未満に維持されることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項９】
前記炭素含有材料が、フッ化ビニリデン類（VF、VDF、TrFEおよびTFE）、塩化ビニリデン類およびシアン化ビニリデン類、エチレン、エチレンテレフタレート、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアルコール、尿素類、チオ尿素類、ウレタン類、ナイロン類、ポリカーボネート、および／またはそれらのブレンド類、のオリゴマー類、ポリマー類、コポリマー類、の一つの中から選ばれることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項１０】
付着が、スピンコーティング、メニスカスコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、およびスプレーコーティング、の一つによって行われることを特徴とする、請求項１の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、炭素含有材料の超薄膜、特に、高分子材料の超薄膜、をつくる方法に関し、その方法では、膜は0.5μm以下の厚さを有し、膜は材料を液相から固体表面に付着させることによって形成され、液相は溶融状態の材料又は溶媒に溶解した材料によって形成され、付着(deposition)は、囲い(enclosure)の中で行われ、囲いは特にクリーンルームであるか又は製造装置の中の閉じた小区画(cubicle)であり、材料は適切な付着後処理(post-deposition processing)で強誘電性および／またはエレクトレット性を示すことができる。
【０００２】
強誘電性ポリマー、特に、ポリ（ビニリデンジフルオライド）（PVDF）や、トリフルオロエチレン（TrFE）とのコポリマー、の薄膜はそれらの強誘電性が1970年台の始めに最初に発見されてから大規模な研究をされてきた。同様に、エレクトレット性を示すポリマーに関する多数の文献も存在し、それら材料には強誘電性であるポリマーも包含される。最近の検証については、読者は、たとえば、H.S. Nalwa (Editor）、Ferroelectric Polymers, Marcel Dekker, Inc., New York, Basel, Hong Kong, 1995に差し向けられる。
【０００３】
従来、強誘電性ポリマーはこれら材料の圧電および焦電効果を利用するセンサおよびアクチベータに商業的に使用されてきたが、これら材料、および、強誘電性またはエレクトレット性をもったその他クラスのポリマーは、今や、不揮発性データ保存デバイスにおけるメモリ膜として使用するためにも開発されつつある。後者の事例においては、データはポリマーの薄膜を、支持表面に垂直な方向に分極させることによって保存され、ロジック「1」はたとえば、支持表面へ向かうダウンを指している材料の分極ベクトルによって表わされ、そしてロジック「0」は反対方向の分極ベクトルによって表わされる。下記に説明するように、データ保存用には、著しく薄い、代表的には、今日のセンサやアクチュエータに使用されているものよりも1〜2オーダーも薄い、ポリマー膜が要求される。従って、センサおよびアクチュエータを製造するための業界によって開発された技術およびプロセスは新規なデータ保存デバイスには不十分である。
【０００４】
強誘電体膜へのデータ書き込みは、保存されるべきロジック状態に相当する方向（「アップ」または「ダウン」）に、抗電力（coercive field）Ecを一定差だけ超える電場を膜に印加することによって達成される。情報のシングルビットは代表的には、キャパシタ様構造物内の２つの電極間に挟まれた膜の部分に保存され、そして電場は電極を電源に接続させることによって生じる。後の読み取りは抗電力を超える電場を予め定められた方向（たとえば、「アップ」）に再印加することによって達成される。フィルムの分極ベクトルは印加電場に並列であるか又は逆並列であるかに依存して、それは変わらないままであるか又は反対方向にフリップするであろう。前者の場合には、少しだけ変位電流が、キャパシタに接続された外部回路によって検出される。後者の場合には、分極反転によって遥かに大きな電流が流れる。
【０００５】
実際のメモリデバイスにおいては、シングルメモリセルが多数並べて配列されて、数ミリメートルから数センチメートルの横方向寸法を有してもよい膜表面を覆っている。与えられたメモリデバイス内の全セルの明確な一様な動作を達成するためには、膜はメモリセルの全領域にわたって一様な物理的性質を有していなければならない。この状況では、これは膜が一様な厚さを有していなければならず、そして膜が平滑でなければならずかつピンホールや泡や包含物のような欠陥を含有していてはならないということを表わしている。実際のデバイスにとっての非常に重要な要件はデータの書き込みおよび読み取りを行うのに必要な電圧が可能な限り低くあるべきだということである。セルを横切って与えられる印加電圧については、セルの電場の強さはセルの厚さに逆比例する。強誘電性ポリマーのEcの代表値をもってすると、これは膜厚が1μm未満、代表的には、0.1μm以下のオーダーでなければならないことを表わしている。
【０００６】
超薄膜が必要とされる事例を例示する上記見解は本発明の範囲を強誘電性材料に又はデータ保存向け用途に限定すると解されるべきでない。特に、本発明は一般にエレクトレットを包囲し、そしてかかる超薄膜の信頼性のある製造が要求されるあらゆる用途を包囲する。
【０００７】
関連の炭素含有材料代表的には高分子材料は溶融体または溶液から幾つかの周知の方法、たとえば、スピン(spin)またはディップ(dip)コーティング、ドクターブレーディング(doctor blading)、メニスカス(meniscus)コーティング、キャスティング(casting)など、の一つによって、表面上に塗布されることができる。
【０００８】
この関係においては、強誘電体および／エレクトレットの挙動を示す高分子材料、特に、フッ素化ポリマーおよびポリ（VDF−TrFE）のようなコポリマー、に重点をおくべきである。最近までは、強誘電性高分子のデバイス応用およびこれら材料に対する基礎研究の主な部分は1μmより十分に上の、たとえば、5〜30μmの範囲の、厚さの高分子膜を伴っていた。かかる膜はスピンコーティングもしくはその他の溶媒法または溶融法によって容易につくられる。しかしながら、上記のように、メモリ応用には厚さが約0.5μmから0.1μm以下にまで及ぶ著しく薄い膜が要求される。この厚さの状況においては、既知技術に従う手順は再現性のある高品質の薄膜を達成するには不十分であることが証明された。
【０００９】
溶液からの塗布は多くの理由から特に興味あるものであり、この場合には、高分子は適切な溶媒の中に溶解され、その溶液はたとえばスピンコーティングによって基板上に薄膜として展着され、そして溶媒は蒸発するにまかされる。溶液からのPVDFおよびそのコポリマーのキャスティングまたはスピンコーティングの標準手順は文献に記載されている。使用されてきた溶媒は、メチルエチルケトン（MEK）、アセトン、ジメチルスルホキシド（DMSO）、ジメチルアセトアミド（DMA）、ジメチルホルムアミド（DMF）およびシクロヘキサノンを包含する。基板は代表的にはガラスのような剛性無機質表面であるが、可撓性金属または高分子材料も使用されている。デバイス向け応用に特に関心のあるのは薄膜と電気的に通じる電極を含有している基板である。従って、デバイス製造における薄膜コーティングプロセスの物理化学的条件は大部分が電極表面すなわち電極材料、表面形態などによって決まる。電極は基板本来の部分であってもよいし、またはそれらは絶縁性基板の上に被覆された導電性薄膜、たとえば、Al、Ni、Cu、Pt、Au、Ti、もしくは酸化錫インジウム（ITO）のような導電性酸化金属を含有する無機膜、または導電性高分子を基材とした有機膜、の形態であってもよい。
【００１０】
メチルエチルケトン（MEK）のような特定の溶媒は一般に、今日の商業的応用の代表的な膜厚のためには、関連の大抵の表面でのポリ（VDF−TrFE）コポリマーにとっての許容できるスピンコーティング結果を生じたが、MEKまたはアセトンを用いて得られる結晶サイズはマイクロメートルの大きさであり、それはデバイス製造にサブミクロンのリソグラフィーを使用することを望むときには大き過ぎる。0.1μm以下のオーダーの厚さにおいては、先行知識の材料または手順はデバイス応用向けには関連のばらつきのない高品質の強誘電性高分子膜を生じることを証明するものがなかった。たとえば、サブ0.5μmの厚さ範囲におけるスピンコーテッド・ポリ（VDF−TrFE）コポリマー膜をつくるのにMEKまたはアセトンを使用することを試みたときには、得られた膜は非常に散光性の外観（比較的大きな結晶からの光散乱）を有し、そしてピンホールがいっぱいである。後者は得られたデバイスが短絡するので実際の応用にはそれらを有効でないものにする。さらに、N−メチル−２−ピロリドン（NMP）、DMFまたはDMSOのようなその他の溶媒を標準クリーンルーム条件下（相対湿度40%およびｔ＝20℃）で使用することを試みたときには、スピンコーティングプロセスは表面の不完全被覆をもたらし完全に失敗である。他の例として、シクロヘキサノンは約0.15μm以上のオーダーの厚さを有するポリ（VDF−TrFE）コポリマー膜をつくるためには標準クリーンルーム条件で溶媒として使用することができる。しかしながら、もっと薄い厚さにおいては、スピンコーテッド膜はばらつきのある品質のものであり、そして一般にピンホールがいっぱいである。本発明者らの知識では、高品質の膜が約0.1μm以下の厚さ状況で再現可能に製造できることを如何にして溶媒の選択だけで保証するかを教示する先行文書は存在しない。
【００１１】
上記先行技術による欠陥に鑑みて、本発明の主な目的は高品質の超薄膜の炭素含有材料、特に、強誘電体および／またはエレクトレット高分子膜の、様々なデバイス関連基板上への付着を可能にさせる方法を提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的はかかる薄膜の製造における工業関連量に規模化することを可能にする方法を提供することである。
【００１３】
最後に、付着された薄膜が一様な厚さと、低度の形態学的表面傷、たとえば、こぶ、くぼみおよびピンホール；または泡、を有するという本発明の特異な目的が存在する。
【００１４】
上記の目的は、本発明による方法によって達成され、その方法は、液相、固体表面、および、付着および付着後処理中の固体表面上の囲いの自由容積、の少なくとも一つから水および水蒸気を排除および／または除去することによって、囲いの容積に等しい空気の体積の中でのそしてその空気が1気圧の圧力である中での50%未満の相対湿度に相当する囲い内の全湿気分(total humidity content)を維持し、付着および付着後処理中のどの時点でもこの全湿気分の維持は囲い内の実際の水蒸気圧ばかりでなく液相の水分も考慮に入れる、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明による方法の第一の有利な態様は、付着に先立って前記固体表面から水分を、下記プロセス、すなわち、高温曝露、イオン衝撃、および吸湿性の液体または気体によるフラッシング(flushing)、の一つまたはそれ以上によって除去し、このプロセス（単数または複数）が低湿度雰囲気または真空の中で行われる、ことを特徴とする。
【００１６】
有利には、囲いは付着に先立って排気されることができる。
【００１７】
本発明の第二の有利な態様においては、付着に先立って囲いの中に、コントロールされた低湿のまたは無湿の雰囲気がつくり出される。これの関係では、コントロールされた雰囲気は、限定されないが下記の中から、すなわち、貴ガス、窒素、および一酸化炭素の中から、選ばれた一つまたはそれ以上の気体を含有すること、またはコントロールされた雰囲気は除湿空気であること、が有利である。
【００１８】
さらには、コントロールされた雰囲気中の相対湿度が35%未満であることが有利である。
【００１９】
本発明による第三の有利な態様においては、固体表面における水蒸気分圧が、付着および付着後処理中、1280 Pa未満、好ましくは960 Pa未満、に維持される。
【００２０】
本発明によれば、炭素含有材料が、限定されないが下記材料、すなわち、フッ化ビニリデン類（VF、VDF、TrFEおよびTFE）、塩化ビニリデン類およびシアン化ビニリデン類、エチレン、エチレンテレフタレート、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアルコール、尿素類、チオ尿素類、ウレタン類、ナイロン類、ポリカーボネート、および／またはそれらのブレンド類、のオリゴマー類、ポリマー類、コポリマー類、の一つの中から選ばれることが有利である。
【００２１】
最後に、本発明によれば、付着は、限定されないが下記プロセス、すなわち、スピンコーティング、メニスカスコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、およびスプレーコーティング、の一つによって行われることが有利である。
【００２２】
本発明による方法を更に詳しく、まず本発明の一般的背景の解説をもって、そして次いで、本発明の方法の具体的な例示的態様を引用して、説明しよう。
【００２３】
コーティングプロセスの全段階にわたって低湿度に維持することが本発明の中心テーマである。これは特に、コーティングの前および間中の基板と接触した状態にある雰囲気の中の湿分（存在する場合）にあてはまるが、使用される溶媒および溶質の中の湿気回避にもあてはまる。
【００２４】
好ましい手順および材料のより明確な記述に先立って、簡単な原理を次の通り与える：
【００２５】
ここで問題となる薄膜材料および溶媒系は次のどちらかである：
i）水の吸収によってそれらの機能が損なわれる又は破壊される；または
ii）固体表面でのそれらの成膜挙動が水の存在によって強く影響される。
【００２６】
i）に関して：この状況で興味ある官能基は主に、膜材料の電気的挙動、特に、分極（内部双極子の配列または電荷の捕獲）の動的挙動および長期分極保持特性、に関係している。高い電気抵抗および誘電強さはこの関係では臨界的な属性であり、その両方が水の存在によって大いに損なわれる。
【００２７】
ii）に関して：表面での液体の湿潤挙動は表面と液体の間の非常に複雑な相互作用に依存するばかりでなく、存在する場合には上記雰囲気にも依存する。液体が溶液であるときは、溶媒−溶質の相互作用は全体系の中の他成分によって影響されるであろう、そして微量な物質の添加は成膜特性に大いに影響するであろう。高分子材料はこの文脈では非常に複雑な挙動を示すことが知られている（たとえば、R. Yerushalmi-Rozen and J. Klein, "Polymer brushes paint a stable picture", Pysics World, 1995 August, pp.30-35を参照）。
【００２８】
通常の周囲空気に曝される全ての表面は、曇点より遥かに低い相対湿度のレベルにおいてさえ、水分子をある程度吸収するということは十分に確立されている（たとえば、H. Lueth, "Surfaces and Interfaces of Solid Materials", Springer 1995を参照）。定量的には、この水吸収量は周囲雰囲気の相対湿度に強く依存し、そしてそれは表面材料自体に、および同様に可能性のある汚染物やその他吸着質の存在に、強く依存する。
【００２９】
この文脈において薄膜として適用されるべき材料の重要なクラスは強誘電体であり、それには、主にPVDFや、VDFとTrFEおよびTFEとのコポリマーが包含されるが、誘導物質、たとえば、フッ素原子がCl、CNまたはその他成分によって置換されているもの、または鎖の中にプロピレン系モノマーが導入されているもの、も包含される。強誘電性高分子のその他の系統はここに関連するもの、たとえば、オッド・ナイロン類(odd nylons)、であり、同様に、強誘電性でなくてエレクトレット挙動を示す炭素含有材料もある。これら材料の幾つかは著しく疎水性であることが知られている、たとえば、フッ化ビニリデン；他方、吸水性のものもある、たとえば、ナイロン。
【００３０】
膜が溶液から形成されるときは、上記セクションA2から、溶媒が強く吸水性であるかもしれなということが認められるであろう。
【００３１】
系への水の導入は包含された材料の間の親和性に依存して幾つかの仕方で成膜プロセスに影響するはずである。従って、水分子は表面、溶質および溶媒にくっ付いて表面張力および湿潤性に影響するかもしれない。表面の上の空間すなわち周囲空気の中の蒸気から水が表面に吸着されるかもしれない。同様に、溶媒中の微量の水は基板上の付着領域について競合するはずであり、また、高分子の溶解度にも影響するかもしれない。スピンコーティング中に、高分子が大きな面積にわたって展着されるときには、特に、DMF、NMPおよびDMSOのような吸水性溶媒と上記のような疎水性高分子を使用した場合には、プロセスを表面上の容積内の水蒸気圧に対して非常に感受性にさせる大きな表面対容積比が存在する。
【００３２】
湿度に対する感受性は多数のパラメーター（溶媒および溶質の化学的性質、溶液の濃度、温度、液体−基板界面における物理化学的条件、など）に依存するので、湿度コントロールに対する唯一の普遍的に適用できる規準は全て合わせて水分を避けることである。これと一致して、本発明は下記原則にできるだけ厳密に従うことを教示する：
第一に、高純度の無水基材を使用すること。溶媒および高分子は水分を追放されて使用まで気密封止状態に維持されるべきである。
第二に、受理表面が清浄でありかつ水分を吸収してないことを確保すること。これはコーティングプロセスが開始される段階では明確な表面に達している製造原案を意味している。
第三に、コーティングとその後のシーリングのプロセス全体にわたって水蒸気を排除すること。
【００３３】
付着に先立って及び付着中に周囲雰囲気から水分子を吸収することを回避するためには、次の戦略を採用できる：
真空下での操作。
不活性の無水雰囲気たとえば貴ガスまたはN2の下での操作。
水を追放した周囲空気中での操作。
【００３４】
言明したように、これら戦略は水分子の完全排除が実際には達成不可能であると言う意味で「理想」である。従って、工業的な製造環境で有効であるためには、デバイス関連薄膜について再現可能な十分な品質を生じることを実証した、水蒸気の絶対分圧または相対湿度に関して、湿度の上限を言明することが重要である。従って、問題の超薄膜生成において遵守されるべき基本原理を教示することに加えて、本件文書は湿度コントロールに関する定量的規準も提供する、下記参照。
【００３５】
超薄膜の生成における湿度コントロールについての先行文献における教示不足は注目すべきであり、そして溶融体または溶液からこの厚さ状況に塗布することがなお新規であってデバイス製造では全く知られていないという事実に多分帰するであろう。湿度コントロールは先行文献に記載されているが、それは基板と成膜用の溶液または溶融体との間の相互作用に焦点が合わされておらず、むしろ成膜用材料自体の化学的および／または物理的品質に焦点があたっている。この関係では、たとえば、下記特許が参考になろう：R.P. Mandal他の米国特許第5 670 210号は基板を一様に被覆する方法を記載している。周囲雰囲気のコントロールを教示しているが、湿度コントロールは付随的にそして特別の理由付けもなしに言及されているに過ぎず、発明の攻勢は溶媒の蒸気圧のコントロールによる溶媒の蒸発速度をコントロールすることに向かっている。H. Iwatsu他の米国特許第5 127 362号には、湿度コントロールを組み入れた液体塗布装置が記載されている。この事例では、コントロールされた湿度を維持する理由は成膜用液体の適する粘度を得るため、従って結果として生じる膜厚をコントロールするため、である。M. Moriyamaの米国特許第5 143 552号には、温度と湿度をコントロールした雰囲気中でのスピンコーティングのための塗布装置が記載されている。しかしながら、水蒸気圧を最小にすることは論点ではない。P.D. Maniarの米国特許第5 391 393号には、無水の強誘電性薄膜を有する半導体デバイスを酸素含有周囲の中で製造する方法が記載されている。この事例では、強誘電性薄膜は無機質すなわちPZT（チタン酸ジルコン酸鉛）であり、ゾル−ゲル溶液から形成された。ゾルゲルの調製および加工中に水を排除することの重要性を強調しているが、これは湿潤誘発崩壊(humidity-induced degradation)を遅延させそして強誘電性材料のトータル材料特性を改良することによって延びた保存寿命(shelf-life)を得ることにだけ関連している。
【００３６】
本発明による方法の具体的態様の実施例を幾つか提供しよう。
【００３７】
以下に示された実施例はスピンコーティングを引用しているが、これは本発明がその手法に限定されることを意味すると解釈されるべきでない、何故ならば、低い水分と制御された水蒸気分圧とを維持する基本原理は工業的に適切な全ての代替塗布法にも十分に等しくあてはまるからである。塗布技術に関する注: 本件文書は特に超薄膜に焦点を合わせているので、単分子膜および多層膜を付着させることが可能であるラングミュア−ブロジェット（LB）法(Langmuir-Blodgett technique)に対する明確な引用が上記論議の中に欠けているのは驚きに見えるかもしれない。LB法は暗黙の内に本発明に包含され、そして基本的な科学的研究用には大きな関心と有用性を有するものである（たとえば、C.N. Borca et al, Appl. Phys. Lett., 347-349 (1999)を参照）が、かかる膜は伝統的な塗布技術によってつくられた膜の臨界的なデバイス関連特性のいくつかを示すとは今までのところ明らかにされていない。また、LB付着法は現時点では工業的規模の製造に適する段階にはない。
【００３８】
以下の一連の実施例は湿気コントロールの重要性を例証し、そして明確なデータを与える。実施例においては、コーティングに使用された薄膜材料は商業的デバイスの或る種のタイプには適切なものであるP（VDF−TrFE）70／30コポリマーであった。しかしながら、類似の結果は同じ系統の、コポリマー比の範囲が55／45から83／17までの、その他コポリマーでも得られた。各事例において、コポリマーは溶媒（以下の各事例の中に特定されている）の中に溶解され、その後でスピンコーティング（3800 r.p.m.で2分間）によって適用された。温度は20℃であった。別に特定されていない限り、得られる膜厚は0.1〜0.4μmであった。基板は磨かれたシリコンウェハであり、その上にアルミニウム膜が蒸着されていた。
【００３９】
実施例１、２および３は被覆されるべき表面上の空間内の相対湿度をコントロールすることの重要性を例証する：
【００４０】
実施例１
DMF中の6%（w/v）の70／30コポリマー：
a）相対湿度45%
結果：表面の非凝集性被覆(incoherent coverage)
b）相対湿度2%
結果：ピンホールの無い一様な膜
【００４１】
実施例２
NMP中の6%（w/v）の70／30コポリマー：
a）相対湿度45%
結果：表面の非凝集性被覆
b）相対湿度2%
結果：ピンホールの無い一様な膜
【００４２】
実施例３
DMSO中の6%（w/v）の70／30コポリマー：
a）相対湿度45%
結果：表面の非凝集性被覆
b）相対湿度2%
結果：ピンホールの無い一様な膜
【００４３】
次の実施例（実施例４）は吸水性溶媒の事例における、塗布プロセスに使用される材料の中の厳密な湿気コントロールの重要性を例証する。ここでは、表面上の空気中の45%相対湿度が許容できたが、これは溶液が周囲からの有意な湿気を吸着するには短すぎる時間での塗布プロセスの完了次第であったということが認められるであろう。従って、塗布プロセスにおける最高の信頼性と再現性を確保するには、受理表面上の水蒸気圧は常に可能な限り低く保たれるべきである。
【００４４】
実施例４
シクロヘキサノン中の4%（w/v）の70／30コポリマー、2000 rpmで相対湿度45%のもとでスピンコーティングされた：
a）シクロヘキサノンは受け取ったままの状態で使用された、すなわち、塗布工程に先立って水分を除去するための特別の努力をはらわなかった：
結果：1000オングストロームの厚さであるが、ピンホールがいっぱいの膜。
b）塗布工程に先立って、シクロヘキサノンに吸着されていた水を蒸留によって丁寧に除去した：
結果： 1000オングストロームの厚さの、ピンホールの無い膜。
【００４５】
全ての実施例における膜厚は0.5μmよりも薄かった又はかなり薄かったことに留意すべきである。これよりはるかに厚い代表的には数μmの範囲の膜は加工環境の湿気分に注意を払わなくても品質を損なう欠陥をもたずに加工できる。しかしながら、この厚さの膜は応用の導入において本発明者らによって意図された薄膜強誘電性メモリのような薄膜電子デバイスの加工には殆ど関心をもたれていない。膜厚は1μmより十分に薄い、好ましくは0.1μm以下のように薄い、ことが実際に言明されている。
【００４６】
本発明による方法はクリーンルームまたは製造用小区画どちらかの中で、バッチ式または連続式として、たとえば、２リール往復式(reel-to-reel)操作で、実施できる。代表的なクリーンルーム雰囲気の相対湿度は通常40%として与えられる。上に与えられたような薄膜材料候補を使用して本発明者らによって実施された多数の実験は、これら材料の薄膜は相対湿度30%ではサブミクロン範囲で付着されることができたがこの値は典型的に4〜10%相対重量／容積で変動するであろう薄膜材料中の実際の水分に関連して判断されるべきでもある、ということを示している。絶対無水の薄膜材料を使用することによって、相対湿度はもっと高い、45%相対湿度に近い、ことができた。しかしながら、これは使用された具体的材料に依存する。また、液相は加工中の周囲雰囲気から湿気を吸収する傾向があることが観察されるはずであり、それは液相中の材料の水分が加工中に増加するであろうことを意味している。従って、付着は可能な限り短時間で行われることが有利である。
【００４７】
最後に、25℃における100%相対湿度は3200 Pであるということが認められるであろう。これは40%相対湿度の分圧が1280 Paであることを示しており、それは少なくともこの温度での上限とされるべきである。しかしながら、かなり高い加工温度たとえば50℃を越す温度では絶対表現でもっと高い湿度が寛容されることができたとの指摘がある。本発明者らの実験が既に示している通り、薄膜材料の初期水分と加工時間を考慮しさえすれば、問題であるのは第一に相対湿度であるらしい。