JP2002047572A

JP2002047572A - 酸化チタン薄膜の製造方法

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Publication number: JP2002047572A
Application number: JP2000231776A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Nakajima; 達司中嶋
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマＣＶＤ法により基材上に酸化チタン
膜を形成するにあたり、均一な酸化チタン膜を形成する
ことを目的とする。【解決手段】希ガス及び酸素ガスに放電手段により放
電し、プラズマを発生するためのプラズマ発生工程と、
前記プラズマ発生工程により生じるプラズマと、チタン
を含有する原料ガスとを反応させることにより、基材上
に酸化チタン膜を形成するための成膜工程と、を有し、
前記プラズマ発生工程と成膜工程とは、夫々別の場所で
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを利用し
て基材上に酸化チタン膜等を形成するための方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】酸化チタンは高い屈折率を有するため、
例えば、高分子フィルム上に数種類の膜を積層せしめる
ことにより反射防止フィルムを形成する場合において、
当該積層膜中の高屈折率層として好適に使用されてい
る。

【０００３】酸化チタンの膜を基材上に形成するための
手段としては、真空蒸着法やスパッタリング法、熱ＣＶ
Ｄ法、あるいは、ゾルゲル法等によるウエットコーティ
ングなどの方法がある。しかし、チタンやチタン酸化物
を材料とした真空蒸着法では、基材との密着性が悪く、
また、チタンやチタン酸化物をターゲットとしたスパッ
タリング法では、酸化チタン膜の生成速度がきわめて遅
い等の問題が生じていた。また、熱ＣＶＤにおいては、
基材の熱エネルギーによって原料ガスを酸化・分解して
薄膜を形成する方法であるため、基材を高温度にする必
要があり、従って基材が高分子フィルムである場合には
高分子化合物の分解・酸化を生じるため、高分子フィル
ム上に熱ＣＶＤ法で酸化チタン膜を形成することは不可
能である。さらに、ゾルゲル法等によるウエットコーテ
ィングにより、酸化チタン膜を形成する場合は、酸化チ
タン膜の薄膜化、膜質の均一化、膜厚制御が困難とな
る。

【０００４】このような問題を解決するために、いわゆ
るプラズマＣＶＤ法を用いて、基材上に酸化チタン膜を
形成することが考えられる。ここで、プラズマＣＶＤ法
とは、所定のガスが導入された反応室内でプラズマ生成
することにより原子または分子ラジカル種が生成されて
固体表面に付着し，多くの場合表面反応によってさらに
揮発性分子を放出して固体表面に取り込まれる現象を利
用した成膜方法である。

【０００５】しかしながら、プラズマＣＶＤ法を用いた
場合であっても、プラズマを発生するためのプラズマ発
生工程と、酸化チタン膜を形成するための成膜工程とを
同一の場所で行うため、酸化チタン膜を形成するための
材料ガスが有機チタン材料ガスである場合などにおいて
は、当該ガスがプラズマに曝されると直ちに分解してし
まう（反応性が非常に高い）ため、当該ガスの導入口付
近でのみ膜が形成され、酸化チタン膜を形成しようとす
る基材表面全体に酸化チタン膜を均一に形成することが
困難であるという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みなされたものであり、プラズマＣＶＤ法により基材上
に酸化チタン膜を形成するにあたり、均一な酸化チタン
膜を形成することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、請求項１において、希ガス及び酸素ガスに
放電手段により放電し、プラズマを発生するためのプラ
ズマ発生工程と、前記プラズマ発生工程により生じるプ
ラズマと、チタンを含有する原料ガスとを反応させるこ
とにより、基材上に酸化チタン膜を形成するための成膜
工程と、を有し、前記プラズマ発生工程と成膜工程と
は、夫々別の場所で行われることを特徴とする酸化チタ
ン膜の製造方法を提供する。

【０００８】チタンを含有する原料ガスが、酸化チタン
として基材上に成膜するためには、当該原料ガスとプラ
ズマ中に存在する電子やラジカルとが衝突（反応）する
ことにより、原料ガスが分解されることが必要である。
この発明によれば、プラズマを発生するためのプラズマ
発生工程と、基材上に酸化チタン膜を形成するための成
膜工程とを、夫々別の場所で行うため、プラズマ中に存
在する電子やラジカルと当該原料ガスとが衝突（反応）
する機会を減少せしめる（プラズマの密度を下げる）こ
とができ、よって原料ガスが、当該ガス導入口付近で分
解してしまうことを防ぐことができる。従って、基材上
に均一に酸化チタン膜を形成せしめることができる。

【０００９】ここで、前記請求項１に記載の発明におい
ては、請求項２に記載するように、放電手段がマイクロ
波を利用するものであること、または、請求項３に記載
するように、電極を利用するものであることが好まし
い。

【００１０】放電手段としては、本発明は特に限定する
ものではなく、プラズマを発生することができれば、い
かなる放電手段をも用いることが可能である。中でもマ
イクロ波を利用するもの、または電極を利用するもの
は、効率よくプラズマを発生することができ、比較的に
簡単に用いることができるため好ましい。

【００１１】また、前記請求項１から請求項３のいずれ
かに記載の発明においては、請求項４に記載するよう
に、前記チタンを含有する原料ガスが有機チタン材料ガ
スであることが好ましい。

【００１２】本発明においては、酸化チタン膜を形成す
るために用いる材料ガスは、チタンを含有するものであ
れば、いかなるガスをも使用可能である。しかしなが
ら、中でも、有機チタン材料ガスは特にプラズマに曝さ
れるとすぐに分解し、酸化チタン膜を形成するため、通
常のプラズマＣＶＤ法によっては均一な膜を形成するこ
とが困難であるからである。

【００１３】前記請求項１から請求項４のいずれかに記
載の発明においては、請求項５に記載するように、前記
成膜工程において用いられるプラズマの密度が１０⁹／
ｃｍ³以下であることが好ましい。

【００１４】成膜工程において用いられるプラズマの密
度を１０⁹／ｃｍ³以下とすることによりプラズマ中に存
在する電子やラジカルと当該原料ガスとが衝突（反応）
する機会を減少せしめる（プラズマの密度を下げる）こ
とができ、よって原料ガスが、当該ガス導入口付近で分
解してしまうことを防ぐことができる。そして、基材上
に均一に酸化チタン膜を形成せしめることができるから
である。また当該成膜工程において用いられるプラズマ
の密度は１０⁷／ｃｍ³以上であることが好ましい。当該
プラズマの密度が１０⁷／ｃｍ³より小さいと、効率よく
原料ガスを分解することができない場合があるからであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の方法について具体
的に説明する。

【００１６】本発明は、プラズマを発生するためのプラ
ズマ発生工程と、基材上に酸化チタン膜を形成するため
の成膜工程とを、夫々別の場所で行うことを特徴とし、
よってプラズマ中に存在する電子やラジカルと当該原料
ガスとが衝突（反応）する機会を減少せしめる（プラズ
マの密度を下げる）ことで、原料ガスが当該ガス導入口
付近で分解してしまうことを防ぎ、基材上に酸化チタン
膜を均一に形成せしめることを可能とするものである。
以下にプラズマ発生工程と成膜工程について夫々説明す
る。

【００１７】（１）プラズマ発生工程本発明において、プラズマ発生工程とは、希ガス及び酸
素ガス（以下、プラズマ発生用ガスとする。）に放電手
段により放電することによりプラズマを発生せしめる工
程をいう。

【００１８】まず、プラズマ発生用ガスとしての希ガス
としては、本発明の方法は特に限定するものではなく、
希ガスであれば全て使用可能であるが、中でもアルゴン
ガスが好ましい。アルゴンガスはプラズマの発生効率が
良く、比較的簡便に用いることができるからである。

【００１９】また、本発明の方法においては、プラズマ
発生用ガス中の酸素ガスは、後述する成膜工程において
酸化チタン膜を生成するために必要なものである。従っ
て、当該酸素ガスの導入量は、生成使用とする酸化チタ
ン膜の厚さ等に関係するものである。

【００２０】本発明における放電手段は、前述のように
プラズマ発生用ガスに放電するために用いられるもので
ある。そして、本発明の方法は、プラズマを生成するた
めの放電手段を特に限定するものではなく、いかなる放
電手段をも用いることが可能である。本発明で用いるこ
とが可能な放電手段としては例えば、電源に接続された
電極、コイルによるもの、または誘電体窓等から導入さ
れた電磁波によるもの等が挙げられる。中でも、電源に
接続した電極やマイクロ波を用いる放電手段は、装置が
比較的に簡単であり、プラズマの発生効率もよいため好
ましい。

【００２１】以下、上記プラズマ発生工程について本発
明の方法を実施するための装置の一例を具体的に説明す
る。

【００２２】図１は本発明の方法に用いられる装置の一
例を示すものである。図１に示すように、酸化チタン膜
製造装置１は、プラズマを発生させるためのプラズマ発
生領域２と前記プラズマ発生領域２において生成したプ
ラズマにより原料ガスを分解して基材上に成膜するため
の成膜領域３とが夫々別の場所にあることを特徴とする
ものである。

【００２３】プラズマ発生領域２には、希ガス及び酸素
ガスを導入するためのプラズマ発生用ガス導入口４と、
導入されたプラズマ発生用ガスに放電するための電極５
と、発生したプラズマを成膜領域へ送入するためのプラ
ズマ誘導管６が設置されている。

【００２４】プラズマ発生用ガス導入口４は、プラズマ
発生領域２にプラズマ発生用ガスを導入するために設け
られるものであり、その形状等を限定されるものではな
い。そして、当該導入口４の手前にプラズマ発生用ガス
の量を任意に調節するためのマスフローコントローラ７
を設置することも可能である。マスフローコントローラ
７を設置することにより、適量のプラズマ発生用ガス導
入せしめることができ当該ガスの無駄をなくし、効率よ
くプラズマを生成せしめることができるからである。

【００２５】そして、当該プラズマ発生領域２に設置さ
れている放電手段としての電極５は、プラズマ発生用ガ
スを放電せしめプラズマを生成するためのものである。
本発明の方法は、前述の通りプラズマを生成するための
放電手段を特に限定するものではなく、いかなる放電手
段をも用いることが可能であり、図１に示す装置は、放
電手段として電極５を用いたものである。

【００２６】電極５はプラズマ発生領域内において、互
いに対向するように設置されており、電源ＶによりＲＦ
電圧が印加される。この場合において電源の周波数は、
ラジオ波に限らずいかなる周波数をも使用することが可
能である。そして、対向する電極５の間にＲＦ電圧が印
加されることにより、両電極間にプラズマを発生せしめ
ることができる。

【００２７】プラズマ発生領域における放電手段として
は、上記の電極の他、図２に示すようにマイクロ波を利
用することも可能である。図２に示すように、プラズマ
発生用ガスの流れと直交するように導波管２０を設置
し、当該導波管２０内にマイクロ波を導入せしめること
により、導波管２０の周りプラズマを発生せしめること
ができる。また、図示はしないが、プラズマ発生領域の
周りにコイルを巻いて、当該コイルに電流を流すことに
よりプラズマ発生用ガスに印加して、プラズマを発生せ
しめることも可能である。

【００２８】そして、上記プラズマ発生領域２において
発生したプラズマは、プラズマ誘導管６を通り、成膜領
域３に挿入される。本発明において、当該プラズマ誘導
管６の形状等は特に限定されるものではなく、プラズマ
発生領域２と成膜領域３とを繋ぐものであればよい。ま
た、後述するが成膜領域３は一定圧力（減圧）状態とな
っているためプラズマ発生領域２において発生したプラ
ズマは自然に成膜領域３に流れる（また、拡散によって
も成膜領域に流れる）。

【００２９】（２）成膜工程次に、本発明の方法における成膜工程について説明す
る。

【００３０】本発明において、成膜工程とは、前記プラ
ズマ発生工程において生成したプラズマとチタンを含有
する原料ガスとを反応させることにより、基材上に酸化
チタン膜を形成するための工程をいう。そして、本発明
においては、当該成膜工程は、前記プラズマ発生工程と
は別の場所で行われることを特徴とするものである。

【００３１】当該成膜工程において用いられるプラズマ
の密度は、１０⁹／ｃｍ³以下であることが好ましく、さ
らに好ましくは１０⁷／ｃｍ³以上１０⁹／ｃｍ³以下であ
る。プラズマの密度が１０⁹／ｃｍ³より大きいとプラズ
マ中に存在する電子やラジカルとチタンを含有する原料
ガスとが反応しやすい状態となるため、原料ガス導入口
付近で当該原料ガスが分解してしまい、基材上に均一な
酸化チタン膜を形成することが困難となる場合があるか
らである。また、プラズマの密度が１０⁷／ｃｍ³より小
さい場合には、前述とは逆に原料ガスの分解が起り難く
なり効率よく酸化チタン膜を形成することが難しくなる
からである。

【００３２】ここで、本発明におけるプラズマの密度
は、プローブ法により測定した値である。プローブ法と
は、プラズマ中に挿入した小電極のＩ―Ｖ特性からプラ
ズマ密度、電位等を算出するものである。今回の測定に
は、トリプルプローブモニタＴＰＭ―２０００（日本高
周波）を用いた。

【００３３】当該成膜工程において用いられるチタンを
含有するガスとしては、チタンを含有するものであれば
いかなるガスでもよい。中でも、有機チタン材料ガス
は、プラズマに曝されるとすぐに分解される性質を有し
ているため、本発明の方法により成膜することが好まし
い。前記有機チタン材料ガスとしては、Ｔｉ（ｉ−ＯＣ
₃Ｈ₇）₄（チタンテトラｉ−プロポキシド）、Ｔｉ（Ｏ
ＣＨ₃）₄（チタンテトラメトキシド）、Ｔｉ（ＯＣ
₂Ｈ₅）₄（チタンテトラエトキシド）、Ｔｉ（ｎ−ＯＣ₃
Ｈ₇）₄（チタンテトラｎ−プロポキシド）、Ｔｉ（ｎ−
ＯＣ₄Ｈ₉）₄（チタンテトラｎ−ブトキシド）、Ｔｉ
（ｔ−ＯＣ₄Ｈ₉）₄（チタンテトラｔ−ブトキシド）の
チタンアルコキシドが挙げられる。そのなでも、Ｔｉ
（ｉ−ＯＣ₃Ｈ₇）₄（チタンテトラｉ−プロポキシ
ド）、Ｔｉ（ｔ−ＯＣ₄Ｈ₉）₄（チタンテトラｔ−ブト
キシド）が好適である。これらの有機チタン材料ガス
は、液体気化器で蒸発せしめられることによりガス状と
なっているものである。

【００３４】また、本発明の方法に用いることが可能な
基材は、特に限定されるものではなくいかなる基材上に
も酸化チタン膜を生成せしめることが可能である。例え
ば、板状の基材（例えば、金属、プラスチック、ガラ
ス、等）に酸化チタン膜を形成することも可能であり、
また高分子フィルム上に酸化チタン膜を形成することも
もちろん可能である。

【００３５】本発明の使用可能な高分子フィルムとして
は、例えば、トリアセチルセルロースフィルム、ジアセ
チルセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロ
ースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリア
クリル系フィルム、ポリウレタン系フィルム、ポリエス
テルフィルム、ポリカーボネイトフィルム、ポリスルホ
ンフィルム、ポリエーテルフィルム、トリメチルペンテ
ンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、アクリロニ
トリルフィルム、メタクリロニトリルフィルム、ポリエ
チレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）等が
挙げられる。中でもポリエチレンテレフタレートフィル
ム（ＰＥＴフィルム）とトリアセチルセルロースフィル
ムは特に好ましい。

【００３６】本発明の方法により、これらの高分子フィ
ルム上に酸化チタン膜を形成した場合、当該酸化チタン
膜の厚さは均一となり、酸化チタン膜が高屈折率を有す
ることを利用して、当該高分子フィルムを反射防止フィ
ルムとして使用することができる。

【００３７】以下に本発明の方法における成膜工程につ
いて、前述した図面を用いてより具体的に説明する。

【００３８】図１に示すように、成膜領域３には、チタ
ンを含有する原料ガスを導入するための原料ガス導入管
８と、排気口９と、基材１０を設置するための基材設置
部材１１とが設けられており、当該成膜領域３は、真空
ポンプにより減圧状態とした後、原料ガスで満たすこと
により一定圧力（減圧状態）となっている。そして、当
該成膜領域３においては、前記プラズマ発生領域２にお
いて発生したプラズマと原料ガス導入管８により導入さ
れるチタンを含有する原料ガスとが反応し、原料ガスが
分解され、原料ガス中に含まれるチタンとプラズマ中に
含まれる酸素とが結合することにより、基材１０上に酸
化チタン膜が生成される。この際、成膜領域内のプラズ
マの密度は、プラズマ発生領域２内での密度に比して、
低密度となっており、従って、ある一部分でのみ原料ガ
スとプラズマとが反応して膜を生成することがなく、均
一な膜を形成することができる。

【００３９】上記のような原料ガスを成膜領域３へ導入
するための原料ガス導入管８は、本発明においては、そ
の形状等を特に限定するものではない。しかしながら、
基材上に均一に酸化チタン膜を形成せしめるためには、
成膜領域全体に均一に原料ガスが満たされていることが
好ましい。したがって、特定の一カ所からのみ原料ガス
を導入するのではなく、複数の場所から原料ガスを導入
することが好ましい。

【００４０】図１に示す原料ガス導入管は、上記の理由
により、その根本の部分は１本の管状となっており、原
料タンク（図示しない）に接続されているが、成膜領域
内においては、成膜する目的の基材上方において、円を
描くような形状となっており、その管には複数の孔がせ
しめられていることにより前記基材上方の原料ガスの濃
度を均一にするようになっている。

【００４１】また、成膜領域３には排気口９が設置され
ている。これは成膜領域内のガス（分解後の原料ガス
等）を排気すると同時に、成膜領域を一定圧力状態とす
るために設置されているものである。従って、当該排気
口の先には真空ポンプが設置されている。成膜領域内は
チタンを含有する原料ガス、および前記プラズマ発生領
域で生成されたプラズマ等で満たされており、当該成膜
領域内の好適な圧力は、１Ｔｏｒｒ以下である。圧力が
１Ｔｏｒｒより大きくなると、形成された酸化チタン膜
の屈折率、機械的強度の低下という問題が生じるからで
ある。また、有機チタン化合物ガスの分圧は、１０^-1Ｔ
ｏｒｒ以下であることが好ましい。有機チタン化合物ガ
スの分圧が１０^-1Ｔｏｒｒより大きくなると、反応室内
で有機チタン化合物が液化するという問題が生じる。

【００４２】酸化チタン膜を形成せしめる基材１０につ
いては、前述した通り本発明の方法においては特に限定
されるものではなく、いかなる基材をも使用可能であ
る。具体的な説明は上述してあるので、ここでは省略す
る。

【００４３】また、上記基材１０を設置するための基材
設置部材１１の形状等についても本発明の方法は特に限
定するものではなく、いかなる形状等であってもよい。
例えば、基材１０が板状のもの（金属等）である場合に
は、テーブル型の設置部材１１を使用することも可能で
あり、また基材が高分子フィルムである場合には、当該
基材設置部材をローラー状にして、高分子フィルムを順
次搬送するようにしてもよい。そして、当該基材設置部
材を温度コントロール可能なものにすることも可能であ
り、こうした場合には機材の温度を正確に制御すること
ができるため特に熱に弱い基材に酸化チタン膜を形成す
る際に好適である。

【００４４】前記したように当該成膜領域では、プラズ
マ発生領域で発生して成膜領域に導入されるプラズマ中
に含まれる酸素とチタン原料ガス中に含まれるチタンと
が反応することにより、酸化チタン膜が基材上に生成さ
れるが、この際のプラズマ中に含まれる酸素と有機チタ
ン材料ガスの流量比（酸素ガス／有機チタン材料ガス）
は、１０以上３０以下であることが望ましい。この範囲
より小さいと、膜中に混入する炭素量が増加し形成され
た酸化チタン膜の屈折率が減少するからである。また、
３０より大きいと、有機チタン材料ガスが少なすぎ、効
率よく酸化チタン膜を形成することが難しいからであ
る。

【００４５】また、当該成膜領域内の温度については、
本発明は特に限定するものではなく、いかなる温度にお
いても酸化チタン膜を成膜せしめることができる。しか
しながら、一般的にプラズマを用いた成膜方法は低温
（−１０℃以上１５０℃以下）で成膜することができる
ことが特徴であり、また１５０℃以上の温度にしても、
特にメリットがあることはないため、本発明においても
１５０℃以下であることが好ましい。また、基材が高分
子フィルム等の熱に弱い物質である場合も充分に考えら
れるため、１００℃以下が特に好ましく、本発明の方法
では、５０℃以下とすることも可能である。また−１０
℃より低い温度で成膜することによって得られるメリッ
トも少なく、コスト面を考慮しても−１０℃以上である
ことが好ましい。

【００４６】成膜領域内には、基材設置部材が設置され
ているが、本発明の方法においては、必ずしも必要なも
のではなく、また、図１に示すような形状等に限定され
るものでもない。

【００４７】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００４８】

【実施例】本発明を実施例により更に詳細に説明する。

【００４９】（実施例）図２の装置（放電手段がマイク
ロ波による装置）を使用して、以下の条件により高分子
フィルム（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィ
ルム）上に酸化チタン膜を形成した。有機チタン化合物
ガスとしては、液体気化器を用いて気化させたチタンテ
トライソプロポキシドＴｉ（ｉ−ＯＣ₃Ｈ₇）₄を用い、
プラズマを発生するためのプラズマ発生用ガスとして
は、アルゴンと酸素ガスの混合ガスを用いた。

【００５０】＜プラズマ発生領域の条件＞印加電力１ｋＷチタンテトライソプロポキシドガス流量１００ｓｃｃｍ酸素ガス流量１０００ｓｃｃｍ

【００５１】上記のガス流量単位ｓｃｃｍは、ｓｔａｎ
ｄａｒｄｃｕｂｉｃｃｍｐｅｒｍｉｎｕｔｅの
ことである。

【００５２】＜成膜領域でのプラズマの濃度＞上記プラ
ズマ発生領域の条件における成膜領域（チタンテトライ
ソプロポキシドガス導入口と基材（ＰＥＴフィルム）間
の任意の３点）のプラズマの濃度をプローブ法により測
定した。以下にその測定結果を示す。なお当該測定は上
述した方法によるものである。

【００５３】成膜領域のプラズマの濃度２×１０⁸〜９×１０⁸／ｃｍ³

【００５４】以上の条件でポリエチレンテレフタレート
フィルム上に形成した酸化チタン膜の測定結果を以下に
示す。

【００５５】＜酸化チタン膜測定結果＞上記の条件で酸
化チタン膜を生成した結果、平均膜厚は約５０ｎｍで、
直径約３０ｃｍ内での膜厚の変動は約±１０％であっ
た。

【００５６】＜酸化チタン膜測定に使用した装置＞膜厚測定エリプソメーター型番ＵＶＩＳＥＬ^TM メーカーＪＯＢＩＮＹＶＯＮ組成分析光電子分光型番ＥＳＣＡＬＡＢ２２０ｉ−ＸＬメーカーＶＧＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ屈折率測定エリプソメーター型番ＵＶＩＳＥＬ^TM メーカーＪＯＢＩＮＹＶＯＮ構造測定Ｘ線回折装置型番ＲＩＮＴ１５００メーカー理化学電機株式会社

【００５７】以上に示した酸化チタン膜の形成結果のご
とく、膜厚の変動を約±１０％に抑えることができ、通
常のプラズマＣＶＤ法に比べ、酸化チタン膜を均等に生
成することができた。加えて、酸化チタン膜成膜後の、
ポリエチレンテレフタレートフィルムは、わずかな伸
び、変形も無く良好な状態であった。

【００５８】（比較例）図３に示すように、プラズマ発
生領域と成膜領域とが、同じ場所に設置されている装置
３０を用い、その他の条件は全て上記実施例１と同様に
して、酸化チタン膜を高分子フィルム上に形成した。当
該装置３０は、従来から用いられているプラズマＣＶＤ
装置であり、電極３１、３１が対向するように設置され
ており、その間に原料ガスを導入するための原料ガス導
入管３２が設置されている。そして基材３３は、一方の
基材上に設置され、前記電極間でプラズマを発生せし
め、当該プラズマを利用して原料ガスを分解し、電極上
の基材３３に酸化チタン膜を生成するものである。

【００５９】＜成膜領域でのプラズマの濃度＞上記の比
較例における成膜領域（チタンテトライソプロポキシド
ガス導入口と基材（ＰＥＴフィルム）間の任意の３点）
のプラズマの濃度をプローブ法により測定した。以下に
その測定結果を示す。なお当該測定は上述した方法によ
るものである。

【００６０】成膜領域のプラズマの濃度２×１０⁹〜５×１０⁹／ｃｍ³

【００６１】＜酸化チタン膜測定結果＞酸化チタン膜は
原料ガス導入口から約５ｃｍ周辺にのみ形成され、高分
子フィルム全体に均一に膜を形成することはできなかっ
た。

【００６２】また、上記のように成膜領域のプラズマの
濃度は１０⁹／ｃｍ³より大きい値でありプラズマの濃度
が大きすぎると均一な膜を形成することが困難であるこ
とが明らかとなった。

【００６３】

【発明の効果】この発明によれば、プラズマを発生する
ためのプラズマ発生工程と、基材上に酸化チタン膜を形
成するための成膜工程とを、夫々別の場所で行うため、
プラズマ中に存在する電子やラジカルと当該原料ガスと
が衝突（反応）する機会を減少せしめる（プラズマの密
度を下げる）ことができ、よって原料ガスが、当該ガス
導入口付近で分解してしまうことを防ぐことができる。
従って、基材上に均一に酸化チタン膜を形成せしめるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するための装置の一例を示
す概略断面図である。

【図２】本発明の方法を実施するための装置の他の例を
示す概略断面図である。

【図３】従来のプラズマＣＶＤ装置（比較例で使用）の
概略断面図である。

【符号の説明】

１…酸化チタン膜製造装置２…プラズマ発生領域３…成膜領域４…プラズマ発生用ガス導入口５…電極６…プラズマ誘導管７…マスフローコントローラ８…原料ガス導入管９…排気口１０…基材１１…基材設置部材２０…導波管３０…比較例の酸化チタン膜製造装置３１…電極３２…原料ガス誘導管３３…基材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希ガス及び酸素ガスに放電手段により放
電し、プラズマを発生するためのプラズマ発生工程と、前記プラズマ発生工程により生じるプラズマと、チタン
を含有する原料ガスとを反応させることにより、基材上
に酸化チタン膜を形成するための成膜工程と、を有し、前記プラズマ発生工程と成膜工程とは、夫々別の場所で
行われることを特徴とする酸化チタン膜の製造方法。
【請求項２】前記放電手段がマイクロ波を利用するも
のであることを特徴とする請求項１に記載の酸化チタン
膜の製造方法。
【請求項３】前記放電手段が電極を利用するものであ
ることを特徴とする請求項１に記載の酸化チタン膜の製
造方法。
【請求項４】前記チタンを含有する原料ガスが有機チ
タン材料ガスであることを特徴とする前記請求項１から
請求項３のいずれかに記載の酸化チタン膜の製造方法。
【請求項５】前記成膜工程において用いられるプラズ
マの密度が１０⁹／ｃｍ³以下であることを特徴とする前
記請求項１から請求項４のいずれかに記載の酸化チタン
膜の製造方法。