【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種エレクトロニクス技術に有用な装置あるいは素子、特に、弾性表面波素子、Ｘ線を分光すると同時に集光あるいは結像する多結晶型Ｘ線分光用湾曲結晶、液晶光学パネルの電極、及び金薄膜の超平面を利用して凝着作用によって接着を行わせる接着素子に関し、またそれらに用いられる金単結晶または金単結晶群よりなる薄膜及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、第１の発明、弾性表面波素子に関する従来技術について説明する。

【０００３】圧電基板に設けられた少なくとも一つの櫛型電極（ＩＤＴ）により、弾性表面波を発生及び受信させる弾性表面波素子は、近年盛んに研究され、フィルタ、共振器、コンボルバなどに広く応用されている。 また、圧電基板に設けられた櫛型電極（ＩＤＴ）に高周波の電気信号を入力すると、圧電基板の圧電効果により電気−機械変換が起こり、弾性表面波が発生し、圧電基板上を伝搬することが知られている。 これらの櫛型電極（ＩＤＴ）はＡｌ，Ａｕなどの導電性材料からなり、通常、フォトリソグラフィー技術を用いて形成される。

【０００４】図１９は、このような従来の弾性表面波素子を示す概略図であり、（ａ）は平面図を（ｂ）は（ａ）のＡＡ'線での断面図である。 図中、１はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ ₃ ）、タンタル酸リチウム（Ｌｉ
ＴａＯ ₃ ）、水晶（ＳｉＯ ₂ ）などの圧電基板、６は圧電基板１の表面上に形成された櫛型電極である。

【０００５】しかしながら、上記例の弾性表面波素子では、櫛型電極は主に蒸着法や、スパッタ法などで成膜された多結晶のＡｌで形成されているため、弾性表面波応力によって、メカニカルマイグレーションが発生し、櫛型電極指が断線するなどの電極劣化の問題があった。

【０００６】このメカニカルマイグレーションは、多結晶メタル原子が弾性表面波応力によって粒界拡散することにより発生すると考えられる。

【０００７】櫛型電極に加わる弾性表面波応力は、電力と周波数が高くなるほど大きくなるため、高周波の大電力伝送が必要とされる通信用弾性表面波フィルタや、弾性表面波共振器では電極劣化はさらに問題となってくる。

【０００８】特に、８００ＭＨｚ帯で１〜５Ｗの電力を必要とする自動車電話用弾性表面波素子では櫛型電極の改善が不可欠である。

【０００９】この様なメカニカルマイグレーションによる電極劣化を抑えるために、例えば、ＡｌにＣｕやＮｉ
を添加してメタル原子の粒界拡散を抑える方法が検討されているが、更なる高耐久性が必要であり、また電極膜組成のばらつきや変動、電極膜抵抗の増加などの問題があった。

【００１０】次に、第２の発明、多結晶型Ｘ線分光用湾曲結晶に関する従来技術について説明する。

【００１１】波長１〜１０Å程度の比較的波長の短いＸ
線は結晶構造評価や組成分析等に広く利用されている。

【００１２】これらの測定には、所望の波長のみを取り出す必要がしばしば生じる。 この波長域では、フィルター、分光結晶、全反射鏡等が分光作用を持つ。 これらのうち、フィルターと全反射鏡は波長帯域が広く、また帯域の制約も大きい。 このため、狭い波長帯域が必要な場合には分光結晶が使われている。 また、Ｘ線光学系では、Ｘ線を分光すると同時に、Ｘ線を集光する、あるいはＸ線像を結像するという作用が要求される場合がある。 前記狭い波長帯域でこれらを行う場合には、結晶を所望形状に湾曲させて分光作用と同時に集光作用をもたせた湾曲結晶が多く用いられている。

【００１３】Ｘ線を１次元方向のみ集光あるいは結像させる場合には、円筒形状の湾曲結晶が用いられる。 これに対して２次元的にＸ線を集光あるいは結像させる場合には、楕円面、球面等の３次元的に湾曲させた結晶を用いる。

【００１４】湾曲分光結晶は、結晶材料の塑性変形あるいは弾性変形を利用しており、このため曲率半径が１０
ｃｍ程度に小さくなると、加工時の歪みにより結晶に割れが生じてしまう。 このため、集光性能、分光性能が低下し、結像に使用する場合には均質なＸ線像の結像が得られなかった。 したがって、この様な曲率半径の小さい結晶の作製は困難であり、そのため装置が大型化してしまうという問題があった。 また、楕円面、球面等の３次元曲面への対応も難しかった。

【００１５】これらを解決するために、結晶を薄く切り出し、所望曲面へ貼り付ける等の工夫がなされているが、結晶の割れ、転位等を防ぐことはできず、応力による分解能の低下も生じてしまう。

【００１６】更には、結晶に細かいピッチで切り込みを入れ、所望形状の曲面基板上に接合する方法も試みられている。 しかしながら、この加工は切り込みのピッチが細かく、切り込みが深くなければならないために加工が非常に難しいという問題を抱えている。

【００１７】その他、所望曲面基板上にグラフォエピタキシーや選択核形成の技術を用いて単結晶薄膜を成長させる方法が提案されている。 グラフォエピタキシーは基板表面に微細構造を形成し、結晶核の方位が基板構造に影響される性質を利用して結晶方位の揃った多結晶核を発生させ、これを成長させて連続して単結晶化しようというものである。 また、選択核成長法は、核形成密度の低い基板表面に核形成密度の高い領域を微細に設け、膜形成物質の堆積を行うと、高核形成密度を有する物質上に単一核が形成され、低核形成密度を有する基板表面上まで成長し、多結晶薄膜が形成されるものである。

【００１８】湾曲分光結晶では、Ｘ線の回折すべき結晶格子面が所望形状に湾曲していなければならない。 このため、前記方法では所望形状の曲面基板上に平行に結晶格子面を持つような結晶の配向性を制御して成長させ、
基板曲面に沿った結晶面を持つ多結晶あるいは単結晶薄膜を形成するものである。 現在のところ、グラフォエピタキシー法においても完全な単結晶は得られず、モザイク状の多結晶となるため、実際には個々の結晶が基板面に対して垂直に配向した多結晶薄膜となる。

【００１９】多結晶薄膜を曲面基板上に形成して分光結晶とする時、最も問題となるのは、個々の結晶面と基板面の平行度である。 この許容値は焦点距離や像分解能、
エネルギー分解能等によって決まる。 例えば、倍率２０
倍、結晶面と像との距離１０ｃｍの結像系で、像分解能１０μｍを得るためには、結晶のずれ角は１０ ^-3 rad以下である必要がある。 一般に、単結晶をＸ線回折法により回折強度曲線を測定した場合、その広がりは１０ ^-4 ra
d程度であるが、前記グラフォエピタキシーで得られた多結晶薄膜の結晶性は基板と垂直方向、水平方向の配向性ともにかなりのばらつきがあり、今問題となっている垂直方向の配向性に付いては２．５×１０ ^-2 rad程度以上のばらつきがある場合がある。 選択核成長では結晶のずれ角は更に大きい。 このため、これらの方法で作製した多結晶分光結晶では分光性能、集光性能、結像性能が充分に得られないことが問題とされている。

【００２０】また、選択核成長法等では、ＣＶＤ法で結晶薄膜を形成し、基板温度を数百度以上に上昇させるため、あらかじめ所望形状に研磨等で成形しておいた基板が大幅に変形してしまうことも問題であった。

【００２１】次に、第３の発明、液晶光学パネルの電極に関する従来技術について説明する。

【００２２】エレクトロニクス技術、とりわけ半導体技術の進歩に伴って、取扱い得る情報量は加速度的に増加している。 これに対応して、電子機器と人間との情報交換の大部分が視覚を通して行われていることから、ディスプレーに対する依存度はますます高まってきている。

【００２３】従来の液晶光学パネルをより高階調、高コントラスト、高輝度にするために、あるいは大画面で高画質を実現するためのパネルの大型化、多画素化が盛んに研究開発されている。 このパネルの大型化と高性能化を同時に満足させるためには、今までの液晶パネル製造技術ではあまり問題視されていなかった技術内容に関し要求度が高くなっている。

【００２４】従来、液晶光学パネルは例えば、ＴＦＴ−
ＬＣＤでアモルファスＳｉを用いた例があり、図２７にその一般的な構成を示す。 同図において、２１３はアモルファスＳｉ、２１４はゲート電極、２１５はゲート絶縁膜、２１６は画素電極、２１７は保護膜、２１８はドレイン電極（Ｖ _D ）、２１９はソース電極（Ｖ _COM ）、２
２０はブラックマトリクス、２２１はカラーフィルターを示す。 また２０３は配向膜、２０４はガラス基板、２
０７は共通電極（Ｖ _COM ）、２０９は液晶を示す。 画素電極２１６に対する共通電極２０７は図に示されるようにパネル一面にベタで膜形成されているのが一般的である。 通常は、ＩＴＯ等が透過率が高い電極として用いられており、また、導電性がよく、透過率が良いという２
つの条件を満たすための成膜法としてはスパッタ法が用いられている。

【００２５】しかしながら、従来の構成では共通電極をスパッタ法ＩＴＯ等でベタ付けしていたことから、応力によりガラス基板に歪みが生じるという問題点があった。 そのため、３inch〜５inchまたはそれ以上といった液晶パネルを形成する際、パネル中心部と端部での液晶層のギャップを一定に形成するのが非常に難しく、同じ駆動電圧に対して液晶内部電界が一様に生じないために端部での高画質性能の低下、パネルの信頼性の低下を招き、更に強誘電性液晶等で階調表示を行おうとする際に非常に問題であった。

【００２６】特に、従来表示素子として用いられているＴＮ（ツイステッド・ネマティック）液晶に比較し、高速応答性を有するという特徴がある強誘電性液晶の場合には、一般に、配向を規制するためのギャップが１〜２
μｍと極めて薄い。 これに対し、液晶パネルの大型化、
高階調化に伴いギャップの均一性が益々厳しく要求されるのは必至である。

【００２７】更に、第４の発明、接着素子に関する従来技術について説明する。

【００２８】従来、日本金属学会誌（第４６巻第９号、
１９８２年、９３５〜９４３頁）等に記載されているように、常温圧接（接着）は超高真空中でイオンスパッタリングによって表面皮膜を除去後、接着面間隙を原子オーダーの距離まで近づけるために、辷り線を生ぜしめるための塑性変形を必要としていた。 すなわち、塑性変形を生じさせるために、接着時に外荷重を必要としていた。

【００２９】しかしながら、上記従来例では、金属の接合は主に溶接、拡散あるいは常温圧接のように、高温下での溶融、拡散作用で行うか、あるいは常温下での荷重印加によって塑性変形させながら接着面間隙を原子オーダーの距離にまで近づける作用で行わなければならないために、それぞれに以下のような欠点を有していた。 （１）高温下で行うため、融点間に大きな差のある材料同士の接着は困難である。 （２）高温拡散で行うため、接合時間が長くなり、このため接合界面に金属間化合物を生成させ易くなる。 （３）常温下での接着の場合、外荷重印加によって接着材料の塑性変形を生ぜしめるため、接着の際に大きな外荷重印加を必要とする。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題点を解決することのできる金単結晶薄膜を提供することを目的とする。 また本発明はこの金単結晶薄膜の各種用途を提供するものである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題を解決す為に鋭意検討した結果、金錯体溶液中の金錯体を分解処理し、溶液中の金を過飽和状態に移行させることによって、基板表面に単結晶及び単結晶群よりなる金結晶薄膜が形成できることを見いだし、本発明を完成させたものである。

【００３２】

【作用】ここで、本発明の理解を助けるため、金錯体溶液中の金錯体を分解処理することで、溶液中の金を過飽和状態に移行させ基板表面に金単結晶群からなる金薄膜を形成する過程を説明する。

【００３３】例として、ＬｉＮｂＯ ₃基板上に、金錯体として［ＡｕＩ ₄ ］ ^- 、分解処理手段として揮発処理にて薄膜の形成を行った場合について説明する。

【００３４】まず、蒸留水にヨウ化カリウム及びヨウ素を投入し、ヨウ素水溶液を調製した後、金を投入して［ＡｕＩ ₄ ］ ^-を含有する金錯体溶液を調製する。 この時、溶液中には［ＡｕＩ ₄ ］ ^-の他にＩ ₃ ^- 、Ｋ ⁺が存在するものと考えられる。

【００３５】次いで、ＬｉＮｂＯ ₃基板の表面を上記の溶液に接した後、溶液を３０〜１００℃に昇温し、ヨウ素成分の揮発を促進させる。 溶液系内ではＩ ₃ ^-の状態で存在するヨウ素成分の揮発による平衡状態の維持の為、
［ＡｕＩ ₄ ］ ^-からのヨウ素成分の解離による分解、または［ＡｕＩ ₄ ］ ^-の形で存在する錯体中のヨウ素成分の直接の揮発による分解が進行すると考えられ、結果として金が過飽和状態となる。

【００３６】金錯体の種類、分解の手法は異なるものの、この様な金錯体の分解による溶液内の金過飽和現象を利用して、導電性金ペースト用の金粉末を系内に浮遊状態で析出させる技術は、特開昭５６−３８４０６号及び特開昭５５−５４５０９号公報に開示されている。 本発明者らは、溶液中でこの様に過飽和状態となった金が基板表面にランダムに核として析出し、この後、核の形成はしばらく続くが、ある程度の数の核が形成されると、核の増加が止まり、核が自己整合的に単結晶成長し、成長を継続させることで、各々の単結晶同士の衝突により粒界が形成されることを突き止めた。

【００３７】本発明に用いられる金錯体としては、［Ａ
ｕＩ ₄ ］ ^- 、［ＡｕＣｌ ₄ ］ ^- 、［Ａｕ（ＣＮ） ₂ ］ ^- 、［Ａ
ｕ（ＣＮ） ₃ ］ ^-等を含有する金錯体が挙げられる。

【００３８】本発明における金錯体の分解処理手段としては、加熱により錯体中のヨウ素成分などの揮発し易い成分を揮発させ、金を過飽和状態に移行させる方法や、
還元剤の添加による金原子への還元などの方法が挙げられる。

【００３９】加熱温度としては、３０〜１００℃程度が好ましい。

【００４０】還元剤としては、例えばハイドロキノン、
ピロガロール、パイロカキテン、グクシン、メトールハイドロキノン、アミドール、メトール、亜硫酸ソーダ、
チオ硫酸ナトリウムなどの他、溶液中で還元作用を有する物質が用いられる。

【００４１】本発明では、上記の金錯体を含有する溶液に、金単結晶薄膜を形成すべき基板を接触あるいは浸漬させ、加熱あるいは還元剤を添加を開始することによりより、基板上に金単結晶薄膜が形成されるものである。
この金単結晶薄膜の形成過程を図１に示す。 まず、基板１の表面上２に核が発生し（図１（Ａ））、この核を中心として基板の面方向に自己整合的に単結晶が成長し（図１（Ｂ））、やがて単結晶同士が衝突して粒界４が形成され結晶成長が止まる（図１（Ｃ））。 得られた金単結晶群の薄膜は図２に示されるようにランダムに成長した金単結晶３同士が粒界４を形成している。

【００４２】以上の方法により形成される金結晶薄膜は、各々の結晶が欠陥のない単結晶であり、基板と垂直方向に１１１方位を有している。 また、結晶表面は極めて平滑である。

【００４３】また、分光結晶として使用する場合に重要となる結晶の配向性は極めて高く、Ｓｉ単結晶より若干劣る程度である。 Ｘ線回折法により回折強度曲線を測定した場合、回折ピークの角度広がりはほとんど１０ ^-3 ra
d以下であり、１０ ^-2 radを越えることはない。 従って、
所望形状の曲面基板上に以上述べた金結晶薄膜をＸ線回折層として形成し、Ｘ線分光用湾曲結晶とすれば、曲率半径の小さな湾曲結晶の作成が可能となり、さらにはグラフォエピタキシーや選択核成長法によってＸ線回折層を形成した場合に比べ、分光性能、集光性能が高く、結像に用いた場合には高い像分解能と均質な画像が得られる。 また、表面が極めて平滑であるため、表面の２次加工が必要ないばかりではなく、散乱光を極めて少なくすることができる。

【００４４】さらには、本方法では、ほとんど常温常圧で結晶薄膜が形成できるために、成膜後の基板の変形が極めて少なく、基板形状を保持できることも特徴である。

【００４５】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

【００４６】実施例１ 核形成密度の大きい材料からなる面として、Ｔｉからなる面、核形成密度の小さい面としてＬｉＮｂＯ ₃ 、金錯体として［ＡｕＩ ₄ ］ ^- 、分解処理手段として揮発を用いることで弾性表面波素子用櫛型電極を作製する例について説明する。

【００４７】まず、ＬｉＮｂＯ ₃ウエハ１上にＴｉを全面に蒸着した後、レジストを用いたエッチングにより、
図３（ａ）、（ｂ）のごとくＬｉＮｂＯ ₃ウエハ上に３
×３μｍ角のＴｉ薄膜２が櫛型電極形成領域ほぼ中央に形成された基板を得た。

【００４８】本発明においては、核形成密度の大きい材料からなる面を充分微小な面積にすることで、単一核のみの核発生を行わせることができ、その大きさとしては、好ましくは、１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ
以下である。

【００４９】次に、蒸留水にヨウ化カリウム及びヨウ素を投入してヨウ素水溶液を形成した後、金を投入し攪拌溶解させ、［ＡｕＩ ₄ ］ ^-を含有する金錯体溶液を調製する。 この時、溶液中には、金錯体［ＡｕＩ ₄ ］ ^-の他、Ｉ
₃ ^- 、Ｋ ⁺が存在するものと考えられる。

【００５０】ヨウ素水溶液は、ヨウ化カリウム以外のヨウ化化合物、例えばヨウ化アンモニウムを溶解することでも調製できる。 また、アルコールを溶媒として用いたヨウ素アルコール溶液やアルコールと水の混合物を溶媒として用いたヨウ素アルコール水溶液も本発明に用いることができる。 溶液中のヨウ素、ヨウ化化合物の濃度は、溶解することのできる金の量を規定する。

【００５１】次いで、前述の基板の表面を溶液に接した後、溶液を３０〜１００℃に昇温し、ヨウ素成分の揮発を促進させる。

【００５２】溶液系内では、Ｉ ₃ ^-の状態で存在するヨウ素成分の揮発による溶液系内の平衡状態の維持の為、
［ＡｕＩ ₄ ］ ^-からのヨウ素成分の解離による分解、または［ＡｕＩ ₄ ］ ^-の形で存在する錯体中のヨウ素成分の直接の揮発による分解が進行すると考えられ、結果として金が過飽和状態となる。 溶液中で過飽和状態となった金３は、核形成密度の高いＴｉ薄膜２表面のみに単一核として析出する。 この時、核形成密度の小さいＬｉＮｂＯ
₃ウエハ面５には、核の発生は見られなかった（図４
（ａ）、（ｂ））。

【００５３】解析の結果、形成された結晶は、欠陥のない単結晶であり、１１１方位を有していた。 また、成長レートについて観察した結果、縦方向：横方向が１：１
００〜２００の割合で成長していることが分かった。

【００５４】さらに成長を続けさせると、粒径約１００
０μｍの単結晶からなる金結晶薄膜が形成できた（図５
（ａ）、（ｂ））。

【００５５】この様に、本発明による金単結晶薄膜は、
その形成位置（結晶の位置及び粒界位置）を設計的に決めることができる。

【００５６】この実施例では、極めて平滑な表面を有する金単結晶を形成できるという効果が示されている。 このことは、溶液中に存在するヨウ素イオンが、その金溶解作用により、成長中の金結晶上へのさらに新たなる核発生を抑制するためであると考えられる。

【００５７】この後、通常のフォトリソ技術を用いて金単結晶薄膜上に、所望の櫛型電極パターンと同じレジストパターン７を形成し（図６（ａ）、（ｂ））、次いでエッチング法によって、レジストパターンが形成されていない部分の金を除去することで、櫛型電極６を形成した（図７（ａ）、（ｂ））。

【００５８】実施例２ 次に、分解処理手段として還元剤を用いて櫛型電極を作製する例について説明する。

【００５９】実施例１と同様にしてＬｉＮｂＯ ₃ウエハ上に３×３μｍ角のＴｉ薄膜が櫛型電極形成領域ほぼ中央に形成された基板を得た。 次いで、基板を実施例１と同様の金錯体溶液に接触させた。 次に還元剤としてハイドロキノン水溶液をゆっくりと金錯体溶液に滴下して結晶成長を行わせた。 さらに成長させ、平均粒径１００μ
ｍの単結晶が選択的に形成できた。

【００６０】この後、通常のフォトリソ技術を用いて金単結晶薄膜上に、所望の櫛型電極パターンと同じレジストパターンを形成し、次いでエッチング法によって、レジストパターンが形成されていない部分の金を除去することで、櫛型電極を形成した。

【００６１】実施例３ 実施例１と同様に、ＬｉＮｂＯ ₃ウエハ上にＴｉを全面に蒸着した後、レジストを用いたエッチングにより、図８（ａ）、（ｂ）のごとくＬｉＮｂＯ ₃ウエハ１上に３
×３μｍ角のＴｉ薄膜２が１００μｍ感覚でマトリクスに形成された基板を得た。

【００６２】核形成面の間隔は、核形成密度の小さい材料上の核形成を抑制するため、長距離秩序によって核が形成されない範囲、すなわち同じ条件下で全面に薄膜形成した際の平均粒径以下の範囲が好ましい。

【００６３】次に実施例１と同様にして金結晶の析出を行った。 溶液中で過飽和状態となった金は、核形成密度の大きいＴｉ薄膜２表面のみに単一核として析出し、核形成密度の小さい材料からなる面５の上には核の発生は見られなかった（図９（ａ）、（ｂ））。

【００６４】更に結晶成長を続けさせると、結晶同士が衝突し、各々の核形成密度の大きい材料からなる面のほぼ中間に粒界が形成され、核形成密度の小さい材料からなる面を多い、粒径約５０μｍの単結晶群からなる金結晶薄膜３が図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、櫛型電極形成領域に形成できた。

【００６５】この様に本発明の金単結晶は、その形成位置（結晶の位置及び粒界位置）を設計的に知ることができる。

【００６６】この後、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように通常のフォトリソ技術を用いて金単結晶薄膜上に、所望の櫛型電極パターンと同じレジストパターンを形成し、次いでエッチング法によって、レジストパターンが形成されていない部分の金を除去することで、櫛型電極を形成した（図１２（ａ）、（ｂ））。

【００６７】実施例４ まず、ＬｉＮｂＯ ₃ウエハ上に通常のフォトリソ技術を用いて櫛型電極のネガのレジストパターンを形成した（図１３（ａ）、（ｂ））。 次に、蒸留水にヨウ化カリウム及びヨウ素を投入してヨウ素水溶液を形成した後、金を投入し攪拌溶解させ、［ＡｕＩ ₄ ］ ^-を含有する金錯体溶液を調製する。 次いで、前述の基板の表面を溶液に接した後、溶液を３０〜１００℃に昇温し、ヨウ素成分の揮発を促進させる。 溶液中で過飽和状態となった金は、ＬｉＮｂＯ ₃基板及びレジスト上にランダムな核として析出する。 この時、核形成密度の小さい状態のまま核が自己整合的に成長する。

【００６８】更に成長を続けると、結晶同士が衝突し、
粒界が形成される。 また、ＬｉＮｂＯ ₃基板上で、レジストに衝突した結晶は成長が止まり、基板上の櫛型電極パターン領域面を覆い、粒径約５０μｍの単結晶群からなる金結晶薄膜パターンが形成できた（図１４（ａ）、
（ｂ））。 この後、レジスト及びレジスト上の金薄膜を除去し、櫛型電極を得た（図１５（ａ）、（ｂ））。

【００６９】実施例５ 第５の実施態様例として、核形成密度の大きい材料からなる面としてＣｒからなる面、核形成密度の小さい材料からなる面としてレジストを用いて櫛型電極を作製する例について説明する。

【００７０】ＬｉＮｂＯ ₃ウエハ上の櫛型電極形成領域にＣｒ面２を蒸着後、櫛型電極のネガのレジストパターン７を形成した（図１６（ａ）、（ｂ））。

【００７１】次に実施例１と同様にして金結晶の析出を行うことにより、図１７の如く、金単結晶群３がＬｉＮ
ｂＯ ₃基板上のレジストパターンの形成されていない領域を埋めつくした。 この後、レジスト及びＣｒを除去し、櫛型電極６を得た（図１８（ａ）、（ｂ））。

【００７２】この様に、金薄膜とＬｉＮｂＯ ₃基板間にＣｒを形成することで、金薄膜の密着性を向上させることができる。

【００７３】本発明において、核形成密度が小さい材料からなる面と核形成密度が大きい材料からなる面は限定されるものではなく、結局、相対的に核形成密度の差があって、且つ核形成密度が大きい材料が単一核が形成されるほど充分微細な面であれば良い。

【００７４】核形成密度が小さい材料からなる面と核形成密度が大きい材料からなる面を配置する際の最大間隔は、核形成密度が小さい材料からなる面に同じ条件で全面に形成した際の平均粒径以内であることが好ましい。
換言するならば、配置する最大間隔を大きくするためには、核形成密度の特に小さいＬｉＮｂＯ ₃ 、ＬｉＴａ
Ｏ ₃ 、ＳｉＯ ₂ 、Ａｌ ₂ Ｏ ₃ 、等の絶縁材料を用いることが好ましい。

【００７５】核形成密度の大きい材料としては、Ａｕ，
Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｗ，ＷＳｉ，ＭｏＳｉ，Ｆｅ，Ｓ
ｉ，Ｇｅ等の導電、及び半導体材料を用いることができる。

【００７６】なお、上記の実施例においては、弾性表面波素子の例として、弾性表面波フィルターを示したが、
弾性表面波共振器、弾性表面波コンボルバなど、櫛型電極を用いる素子であれば同様の効果が得られる。

【００７７】また、基板１はニオブ酸リチウムなどの圧電単結晶に限定されるものではなく、例えば半導体やガラス基板上に圧電膜を付加した構造であっても良い。

【００７８】さらに、上記の実施例における櫛型入力電極はダブル電極（スプリット電極）とする事により、該入力電極における弾性表面波の反射を抑圧でき、素子の特性を一層良好なものにすることができる。

【００７９】上記の実施例において櫛型電極より励振される弾性表面波は、レイリー波はもちろん、ラブ波、セザワ波などの櫛型電極によって送受信できる弾性表面波に適用できることは言うまでもない。

【００８０】実施例６ 次に、多結晶型Ｘ線分光用湾曲結晶について説明する。

【００８１】図２０は、本発明による多結晶型Ｘ線分光用湾曲結晶１０３の構成を示す典型的な図である。 同図において、１０１は曲面形状に加工した基板であり、１
０２は本方法により形成された金単結晶群からなる結晶薄膜のＸ線回折層である。

【００８２】以下に、本発明のＸ線分光用湾曲結晶を結像光学系に用いた場合の一実施例を示す。

【００８３】長径３００mm、短径５０mmの回転楕円体の一部となるよう凹面研磨加工された炭化珪素を基板１０
１として用いる。 塩酸３０mlと硝酸１０mlを混合して王水を調製した後、この溶液に金を２g投入して攪拌溶解させる。 溶解後、この溶液から１０ml分取して反応容器にいれ、ここに更に蒸留水を１００ml加えて攪拌する。
次に、この溶液中に水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を１
０gを溶解した水溶液を徐々に加える。

【００８４】この溶液中に前記基板の表面が接するようにし、溶液を４０℃に保つ。 約１時間後に基板上には粒径１００μｍ程度の金単結晶群からなる金結晶薄膜が形成される。 この金結晶薄膜をＸ線回折層１０２として、
Ｘ線分光用湾曲結晶１０３を形成する。

【００８５】前記分光用湾曲結晶１０３を用いたＸ線結像光学系の構成を図２１に示す。 １０４はＸ線源であり、１０３は分光用湾曲結晶、１０５はＸ線、１０６は検出器、１０７は測定すべき物体（試料）、１０８は検出器１０６上に結像した物体像、１０９は入射光カット用アパーチャ、１１０は回折光カット用アパーチャである。 Ｘ線源１０４として銅ターゲットのＸ線管球を用い、試料１０７を照明する。 試料１０７及び検出器１０
６は分光用湾曲結晶１０３の回転楕円体の焦点上にそれぞれ配置する。 この時分光用湾曲結晶１０３へのＸ線の入出射角は19.09゜である。 従って、試料１０７より透過散乱したＸ線１０５は分光用湾曲結晶１０３によって反射回折され、検出器１０６上に物体像１０８を結像する。 この時異なった波長のＸ線は分光用湾曲結晶１０３
での回折角が異なるため、回折光カット用アパーチャによって所望の波長のＸ線のみによる物体像を得ることができる。 試料１０７として窒化シリコンのメンブレン上に金で３μｍのメッシュ状パターンを形成したものを、
検出器１０６としてＸ線用フィルムを用いると、Ｘ線用フィルム上には約１４倍に拡大された試料１０７のメッシュパターンが明瞭に観察される。 これより分光用湾曲結晶によって銅のＫβ線及び連続線が分光され、銅のＫ
α線のみによって均一な像が結像されることが分かる。

【００８６】従来、曲率半径５０mm程度の湾曲結晶は、
単結晶の弾性あるいは塑性変形によって作成することは困難であり、選択核成長やグラフォエピタキシーでは充分な分光性能、結像を得ることができなかったが、本発明の方法により曲率半径の小さな分光結晶も作成可能であることが示された。

【００８７】実施例７ 次に本発明のＸ線分光用湾曲結晶を分光及び集光用に使用した場合の一実施例を示す。

【００８８】本実施例で使用する湾曲結晶は以下のようにして作成する。

【００８９】半径８０mmの凹球面となるように石英を研磨し、基板１０１とする。 蒸留水にヨウ化カリウム及びヨウ素を投入してヨウ素水溶液を調製した後、金を投入して攪拌溶解させ、［ＡｕＩ ₄ ］ ^-を含有する金錯体溶液を調製する。 次に基板１０１の表面を前記溶液に接した後、溶液を７０℃に昇温しヨウ素成分の揮発を促進させる。 溶液中で過飽和状態となった金が基板上に析出し、
粒径約４００μｍ程度の金単結晶群よりなる金結晶薄膜１０２が形成される。 この金結晶薄膜の各々の金単結晶は基板に対して１１１配向している。 また金結晶薄膜の膜厚は３μｍ程度である。 前記金結晶薄膜をＸ線回折層として使用する。

【００９０】図２２に前記分光用湾曲結晶１０３を電子線励起Ｘ線組成分析法に適用した場合の構成について示す。

【００９１】１１１は電子銃であり、これより発生した電子線１１２で試料１１３を照射する。 これによって試料からはその組成に応じた蛍光Ｘ線１１４が発生する。
蛍光Ｘ線は試料表面より広い方位に発生するので、前記分光用湾曲結晶１０３を用いて集光し、同時にＸ線の分光を行う。 このために試料１１３及び及び回折Ｘ線カット用アパーチャ１１５は半径４０mmのローランド円上で分光用湾曲結晶へのＸ線入出射角θが分光すべきＸ線波長のブラッグ角となるように配置する。 また分光用湾曲結晶１０３はローランド円の頂点に接するように配置する。 分光用湾曲結晶１０３及びアパーチャ１１５とその後方の検出器１１６の配置をローランド円に沿って移動させ、前記Ｘ線の入出射角θを変えることによって、検出すべきＸ線の波長を変えることができる。

【００９２】試料１１３としてチタン及びバナジウムを含む金属板を用い、Ｘ線の入出射角θを変え、Ｘ線のスペクトルを測定すると、チタン及びバナジウムがそれぞれθ＝35.7゜と32.1゜で明瞭に分離されて観察された。
これより本発明によるＸ線分光用湾曲結晶が、適切な分光性能を有していることが示された。 またローランド円を半径４０mmと小さくすることが可能となり、装置全体の小型化が可能となった。

【００９３】実施例９ 次に本願の第３の発明である液晶光学パネル用の電極についての実施態様について説明する。 図２３は本発明の特徴を最もよく表す図面であり、同図において、２０１
はＩＴＯ等の透明電極、２０２は応力のない（あるいは極めて小さい）電極部、２０３は液晶の配向膜である。

【００９４】図２３に示す電極２０３は、例えば、図２
４に示すような工程で形成することができる。 すなわち、まずガラス基板２０４上に液晶パネル駆動用配線２
０５（単純マトリクス、アクティブマトリクスＴＦＴいずれの場合も同様）により遮光される部分と同じかそれより狭い領域に、通常のフォトリソグラフィ技術を用いてレジストパターン２１０を形成する。 この時、後の工程でレジストを除去し易いように、感光性ＰＩ（ポジ型）、ＯＭＲ−８３（ネガ型）等のレジストを用いると良い。 また、露光は紫外光や遠紫外光を用いて行うことができる。 以上のようにして、レジストパターンを形成した基板面に金単結晶薄膜２０２'を形成する。

【００９５】金単結晶薄膜を形成する方法としては、前記各実施例に示される、金錯体を分解処理して溶液中の金を過飽和状態に移行させ、基板表面に単結晶群からなる金結晶薄膜を形成する方法を適宜選択して使用することができる。

【００９６】溶液中で過飽和状態となった金は、基板表面にランダムに核として析出する。 この後、核の形成はしばらく続くが、ある程度の数の核が形成されると核の増加が止まり、核が自己整合的に単結晶成長する。 その後、成長を続けることで各々の単結晶同士が衝突し粒界が形成される。 さらに成長を続けると、結晶同士が衝突し、各々の核形成密度の大きい材料からなる面のほぼ中間に粒界が形成され、基板表面を覆い、金結晶薄膜が形成できる。 この膜は、無欠陥、低応力で、完全な配向性を有し、導電性、熱導電性にも非常に優れている。

【００９７】以上のようにしてレジストパターンの形成されていない部分に所望の膜厚の金単結晶薄膜を形成した後、通常のレジスト除去剤で、レジストパターンとレジスト上に形成された金単結晶薄膜とを同時に除去する。

【００９８】従来、透明電極として用いられているＩＴ
Ｏは充分な導電性が確保できる膜厚として、１０００〜
３０００Å程度要求されている。 例えば、前記金単結晶膜をＩＴＯの膜厚と同程度形成すれば、紫外光、遠紫外光を充分遮光することを利用し、前記金単結晶パターンを覆うレジストを次のように形成する。 すなわち、図２
４（ｅ），（ｆ）に示されるように、金パターン形成面にレジストを塗布し、ガラス基板面側から紫外光、または遠紫外光を照射してレジストを露光し、その後現像することで、金パターン上のみにレジストを形成できる。

【００９９】所望の膜厚のＩＴＯをスパッタ法で形成し（同図（ｇ））、レジストを除去すると同図（ｈ）のような一部金単結晶膜である電極面を形成することができる。

【０１００】このプロセスを用い、図２５に示すような、液晶駆動配線部分に遮光される部分２０８に金単結晶パターン２０２が納まるような電極板を作成することができる。 但し、２１２は開口部（非遮光部）を表す。

【０１０１】以上のようにして作製した電極は、ＩＴＯ
による応力によって、基板が歪み、液晶パネルのギャップがパネル中心部と端部で異なるといった問題点が解消される。 これによって、液晶の配向性もパネル全域にわたって一様になり、高精細な表示が可能となる。 また、
各画素のギャップが一様に所望の値を保持できることから、トランジスタ等により供給される電力を最大限に活用し、階調性に優れた液晶パネルを提供することができる。

【０１０２】さらに、上記の金単結晶膜作製方法によれば、３０〜１００℃程度の溶液中で膜形成を行うので、
他の膜形成に比較して、低温プロセスであると同時に大面積に膜形成できるといった利点を有している。

【０１０３】なお、駆動配線部により遮光される全部の部分に応力の低い部分を設ける必要はなく、透明電極を膜形成する際のプロセスの特性により発生する応力と方向と大きさによって必要充分量の低応力部を設ければよく、例えば図２６に示すようなパターンに形成することもできる。 これにより、３〜５inchといった比較的大きい液晶パネルの中心部と端部のギャップを均一にし、高精細な表示が行えるようになる。

【０１０４】実施例１０ 図２８に本発明による金単結晶薄膜を接着素子に用いた例を示す。 同図において、３０１、３０２、３０３はＳ
ｉ基板、３０４はＳｉ基板からなる重り部、３０５は重り部３０４とＳｉ基板３０３との間を接着によって力学的に連結しているＳｉ基板、３０６はＳｉ基板３０１上にメッキによる成膜によって表面凹凸約２０オングストロームの平滑さを有する厚さ２μｍ、大きさ５００μｍ
の金単結晶薄膜であり、３０７はＳｉ基板３０２上に形成した上記金単結晶薄膜３０６と同様な金単結晶薄膜であり、３０８、３０９はＳｉ基板３０３の両面上に形成した上記金単結晶薄膜３０６、３０７と同様な金単結晶薄膜である。

【０１０５】次に上記構成において、Ｓｉ基板３０３の両側からＳｉ基板３０１、３０２を荷重Ｆで互いに押し込むことによって、Ｓｉ基板３０１、３０２、３０３を一体化することが可能となり、同時にＳｉ基板３０１と３０３及びＳｉ基板３０２と３０３との間隙を前記金単結晶薄膜３０６〜３０９の厚さに制御することができる。 なお、上記荷重Ｆは極めて小さく、静かに置くだけでＳｉ基板３０１、３０２、３０３は互いに接着した。

【０１０６】前記接着素子３０６〜３０９を用いたＳｉ
基板３０１〜３０３の接着は、常温、大気中で行ったものであり、本接着素子を用いることによって、図２８に示すような加速度センサーの構造体を容易に作製することが可能となった。

【０１０７】この接着素子である金単結晶薄膜は、以下のようにして成膜した。

【０１０８】蒸留水５００ｍｌにヨウ化カリウム４ｇ及びヨウ素６ｇを投入し、攪拌溶解後、同溶液中に金３ｇ
を投入し攪拌溶解させた溶液を１００ｍｌ分取し、反応器にいれ、この中にさらに蒸留水５００ｍｌを加えて攪拌し、次いで得られた溶液中にハイドロキノン１００ｍ
ｇが溶解した水溶液５０ｍｌを徐々に加え、その後、この溶液中にＳｉ基板を３時間室温で浸漬することによって成膜したものである。

【０１０９】実施例１１ 図２９〜３１は、接着素子の第２の実施態様を説明するためのものであり、同図において、３０１、３０２、３
０６、３０７は図２８と同じものを示し、３１０はＳｉ
基板３０１と陽極接合によって力学的に連結されているガラス棒、３１１は接着素子３０６、３０７に接着時に過多な荷重を生じさせないように、すなわち微小荷重を生ぜしめるための弾性係数の小さいバネ（板状）であり、３１２は接着素子３０６をＸ−Ｙ−Ｚ方向に自由に移動させることが可能なマイクロメータであり、３１３
はステージ、３１４はＳｉ基板３０２と陽極接合させるための耐熱ガラス（商品名：パイレックス）、３１５はヒーターである。

【０１１０】次に上記構成において、マイクロメータ３
１２を操作することによって接着素子３０６と接着素子３０７とが軽く接した時点で、上方に引き上げる（図３
０）。 すなわち、Ｓｉ基板３０２も同時に引き上げられる。 次の段階で、同マイクロメータ３１２の操作によってヒーター３１５上の耐熱ガラス３１４の上に上記Ｓｉ
基板３０２を載せ、同耐熱ガラス３１４をＳｉ基板３０
２に陽極接合した後、矢印方向（図３１）にゆっくりと接着素子３０６を移動させる。 この手法により、従来のピンセットによるパーティクル等の汚れを防止することが可能となり、接着面間のパーティクルフリーあるいはダストフリーの状態でのＳｉ基板３０２と耐熱ガラス３
１４との陽極接合が可能となった。

【０１１１】なお、本実施例において使用した接着素子である金単結晶薄膜も、実施例１０と同様にしてＳｉ基板上に成膜したものである。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は金錯体を含有する溶液中の金を過飽和状態に移行することにより、特別な装置を一切必要とせず、しかも、常圧、常温に近い温度で金単結晶及び金単結晶群からなる薄膜を選択的に形成することができる。 本発明で得られる金単結晶薄膜は、基板と垂直方向に対して高い精度で１１１配向した結晶面を有しており、且つ極めて平滑な面を形成することができる。

【０１１３】この金単結晶及び金単結晶群からなる薄膜を用いて、耐メカニカルマイグレーション、耐酸化劣化性に優れ、電気抵抗の小さい櫛型電極を備えた弾性表面波素子を作製することができる。 また、所望形状の曲面基板上に金単結晶群からなる薄膜を形成することにより、曲率半径が小さく、且つ高い波長分解能、集光性能を有し、さらに均一な結像が得られる多結晶型Ｘ線分光用湾曲結晶が得られる。

【０１１４】液晶光学パネルの駆動配線部分により遮光される部分に対抗全面電極の応力を緩和する部分として本発明の金薄膜を設けることにより、パネルの端部と中心部とのギャップの均一性が向上し、またギャップが均一となることで、注入液晶の配向性が向上し、高精細な液晶表示を３〜５インチといった比較的大きな液晶パネルにおいても行うことが可能となる。

【０１１５】さらにＳｉ基板上に本発明の金単結晶薄膜からなる接着素子を形成することにより、マイクロマシーンのような小さく且つ複雑なＳｉ基板からなる構造体を製作するに際し、常温で且つ微小荷重の印加のみでＳ
ｉ基板同士の結合を可能にし、且つＳｉ基板のハンドリングの際に、パーティクルフリー、ダストフリーなピンセットとしての効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金単結晶薄膜の製造工程を示す模式的断面図である。

【図２】得られた金単結晶薄膜の模式的平面図である。

【図３】本発明の実施例１で用いる基板を説明するものであり、（ａ）は平面図を（ｂ）は（ａ）のＡＡ'線における断面図を示す（以下、図１９まで同様）。

【図４】図３の基板上に金の核が形成された状態を示す図である。

【図５】図４の金核を中心として金単結晶薄膜が形成された状態を示す図である。

【図６】図５の形成された金単結晶薄膜上にレジストパターンを形成した状態を示す図である。

【図７】得られた櫛型電極を示す図である。

【図８】本発明の実施例３で用いるＴｉ膜がマトリックス状に形成された基板を示す図である。

【図９】図８の基板上に金の核が形成された状態を示す図である。

【図１０】図９の金核を中心として金単結晶薄膜が形成された状態を示す図である。

【図１１】図１０の形成された金単結晶薄膜上にレジストパターンを形成した状態を示す図である。

【図１２】得られた櫛型電極を示す図である。

【図１３】本発明の実施例４で基板上にネガレジストパターンが形成された状態を示す図である。

【図１４】図１３の基板上のレジストが形成されていない部分に金単結晶薄膜が形成された状態を示す図である。

【図１５】得られた櫛型電極を示す図である。

【図１６】本発明の実施例５でＣｒ膜上にネガレジストパターンが形成された状態を示す図である。

【図１７】図１６の基板上のレジストが形成されていない部分に金単結晶薄膜が形成された状態を示す図である。

【図１８】得られた櫛型電極を示す図である。

【図１９】櫛型電極を示す図である。

【図２０】本発明による多結晶型Ｘ線分光用湾曲結晶の模式図である。

【図２１】実施例６で説明した光学系の断面模式図である。

【図２２】実施例７で説明したシステムの模式図である。

【図２３】本発明を実施した液晶パネルの断面図である。

【図２４】図２３に示した液晶パネルの共通電極を作製する工程を説明する図である。

【図２５】液晶パネルの共通電極板の一例を示す平面図である。

【図２６】液晶パネルの共通電極板の他の一例を示す平面図である。

【図２７】従来のＴＦＴ−ＬＣＤの一般的構成を示す断面図である。

【図２８】本発明の金単結晶薄膜からなる接着素子を用いた加速度センサーの構造を示す模式的断面図である。

【図２９】本発明の金単結晶薄膜からなる接着素子を用いる他の例の構成を示す模式図である。

【図３０】図２９において、接着素子同士を接着してＳ
ｉ基板を引き上げた状態を示す模式図である。

【図３１】図２９において引き上げたし基板に耐熱ガラスを陽極接合し、接着素子を引き離した状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 核形成面 ３ 金単結晶膜 ４ 粒界 ６ 櫛型電極 ７ レジスト １０１ 基板 １０２ 金単結晶薄膜 １０３ 湾曲結晶 ２０１ ＩＴＯ透明電極 ２０２ 低応力電極部（金単結晶薄膜） ２０７ 共通電極 ３０１、３０２、３０３ Ｓｉ基板 ３０６〜３０９ 接着素子（金単結晶薄膜）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. ⁵識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｈ 9/145 Ｚ 7259−5Ｊ (72)発明者 丸山 朋子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 林田 雅美 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 福田 恵明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内