专利名称：薄膜形成装置和薄膜形成方法
技术领域：
本发明涉及薄膜形成装置和薄膜形成方法，特别涉及利大气压等离子放电处理、在基板上形成薄膜的薄膜形成装置和薄膜形成方法。
背景技术：
现在，在LS1、半导体、显示器、磁记录装置、光电变换器、太阳能电池、约瑟夫森器件、光热变换器等各种制品中，使在基板上设置高性能的薄膜的材料。在在基板上形成薄膜的方法中，例如，有以涂敷为代表的湿式制膜法和以溅射法、真空蒸镀法、离子镀法等为代表的干式制膜法，或者，利大气压等离子放电处理的大气压等离子制膜方法等。然而，近年来，特别希望使能够保持高生产率又能够形成高质量薄膜的大气压等离子制膜方法。
大气压等离子制膜方法，以在相对的电极之间配置基板的状态，供给薄膜形成气体并且在两电极施加电场。由此，发生放电等离子，把基板暴露于放电等离子而形成薄膜。因此，由于产生放电等离子，如果电极的放电面被污染，就不能均匀形成薄膜。作为能够防止这种污染、能够有效形成薄膜的薄膜形成装置，例如有特开2000-212753号公报中所述的薄膜形成装置。在这种薄膜形成装置装置中，具有相相对于的两个电极；在该两个电极加脉冲电场的高电压脉冲电源；分别与两个电极的放电面贴紧运送基板的膜运送机构；向电极之间供给薄膜形成气体的薄膜形成气体供给部。且该薄膜形成装置，向电极间供给薄膜形成气体之后，通过加脉冲电场发生放电等离子，在与两个电极贴紧的基板上形成薄膜。总之，在发生放电等离子时，两个电极的放电面始终被基板覆盖，因而，防止放电面污染。
然而，根据本发明者们的研究，即使用基板只覆盖电极的放电面，如图13所示，因为发生放电等离子的等离子空间h从电极101、102的放电面101a、102a溢出，所以基板103、104与放电面101a、102a接触之前，以无支承状态进入等离子空间h，过度并且急聚受放电等离子的热影响。这样，基材103、104收缩，发生皱纹和变形，形成不均匀的膜。
发明内容
本发明的课题是提供能够形成高质量的薄膜的薄膜形式装置和薄膜形式方法。
为了解决上述课题，本发明的薄膜形成装置，具有第一电极和第二电极，其相互的放电面相对形成放电空间，并在上述放电空间内发生高频电场；气体供给部，其向上述放电空间供给含有薄膜形成气的气体，以便于通过高频电场把该气体激活，并把基板暴露于上述被激活的气体中，以在上述基板上形成薄膜；膜运送机构，其把用于防止上述第一电极和上述第二电极的至少一方暴露于上述激活的气体中的净化膜，与上述第一电极和上述第二电极的至少一方的放电面及接连于上述放电面的上述放电面以外的表面的至少一部分贴紧并运送。
另外，本发明的薄膜形成方法，从气体供给部向由相互的放电面相对的第一电极和第二电极构成的放电空间供给含有薄膜形成气的气体，通过在上述放电空间发生高频电场激活上述气体，并把基板暴露在上述激活的气体中而在上述基板上形成薄膜；在上述过程中，把用于防止上述第一电极和上述第二电极的至少一方暴露于上述激活的气体中的净化膜，与上述第一电极和上述第二电极的至少一方的放电面及接通于上述放电面的上述放电面以外的表面的至少一部分贴紧并运送。
根据本发明的薄膜形成装置和薄膜形成方法，由于把净化膜在第一电极和第二电极的至少一方的放电面和接连于上述放电面的放电面以外的表面贴紧运送，因而，第一电极和第二电极的至少一方不暴露于激活的气体中，能够防止第一电极和第二电极的放电面污染。
另外，通过膜运送机构运送净化膜，因而，能够把贴紧于第一电极和第二电极的至少一方的放电面的净化膜与新的净化膜连续更换。
在此，如果位于放电面的净化膜上发生皱纹或变形，等离子空间内的均匀性就会紊乱，形成不均匀的膜。该皱纹和变形发生的原因，与上述基板的场合相同，由于以无支承状态进入发生放电等离子的等离子空间，受热影响造成收缩。然而，如上述，因为把净化膜贴紧在放电面和接连于上述放电面的放电面以外的表面上，以由上述放电面以外的表面支承的状态进入等离子空间。这样，即使净化膜受热影响，也会保持平整，因此，能够防止皱纹和变形发生。因而，能够保持等离子空间内的均匀性，能够形成高质量的薄膜。
而且，净化膜贴紧于第一电极和第二电极的至少一方的放电面，因而，在放电空间不使制膜气体流动、只流动放电气体时，能够保护第一电极和第二电极的至少一方。
这样，净化膜防止放电面污染，同时保护放电面，因而，能够长期稳定形成薄膜。
例如，在互相相对的一对电极之中，以与制膜基板接触的电极作为第一电极，以另一方相对的电极为第二电极时，作为本发明的薄膜形成装置，上述膜运送装置也可以把上述净化膜贴紧在上述第二电极的放电面和接连于上述放电面的上述放电面以外的表面的至少一部分运送。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，也可以把上述净化膜贴紧在上述第二电极的放电面和接连于上述放电面的上述放电面以外的表面的至少一部分运送。
这样，净化膜与第二电极的放电面贴紧，因而，能够可靠防止第二电极的放电面被激活的气体污染。如果第二电极的放电面上没有污染，在基板上不发生混浊可制成高质量的膜。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述第一电极和上述第二电极也可以在大气压或者接近大气压的压力下，使上述放电空间内发生高频电场。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，也可以由上述第一电极和上述第二电极，在大气压或者接近大气压的压力下，使上述放电空间内发生高频电场。
这样，能够在大气压或者接近大气压的压力下进行制膜，因而，与在真空进行制膜的场合相比，能够高速制膜，同时，能够连续生产。而且，也不必要用于抽真空的装置等，所以，能够减少设备费。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，相对于上述第二电极的放电面、在上述净化膜的运送方向的上游侧，可以设置加热上述净化膜的加热部件。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，可以相对于上述第二电极的放电面，在上述净化膜的运送方向的上游侧，加热上述净化膜。
这样，如果在第二电极的放电面的上游侧加热净化膜，就能够在接触第二电极的放电面之前加热净化膜。因此，即使净化膜进入了等离子空间内，也能够防止急聚过度地受到热影响，能够抑制因放电等离子的热造成的收缩。因而，能够进一步防止在净化膜上发生皱纹和变形。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述加热部件在上述净化膜到达上述放电面之前，可以间歇或者连续地加热该净化膜。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，上述净化膜在到达上述放电面之前可以被间歇或连续地加热。
这样，净化膜在到达放电面之前被间歇或者连续地加热，因而，不会被急聚加热，能够更加抑制发生皱纹和变形。
另外，在本发明的薄膜形式装置中，也可以具有把上述基板贴紧在上述第一电极的放电面运送的基板运送机构。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，也可以把上述基板紧贴在上述第一电极的放电面运送。
这样，基板被贴紧在第一电极的放电面运送，因而，能够防止第一电极的放电面被激活的气体污染。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述基板运送机构，也可以把上述基板贴紧在与上述第一电极的放电面接连的上述放电面以外的表面之后，贴紧在上述第一电极的放电面运送。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，也可以把上述基板贴紧在与上述第一电极的放电面接连的上述放电面以外的表面之后，贴紧在上述第一电极的放电面运送。
由此，基板在贴紧在第一电极的放电面之前，被贴紧在与第一电极的放电面接连的放电面以外的表面，所以，以支承于上述放电面以外的表面的状态进入等离子空间内。因而，基板即使受热影响也保持平整，因此，能够防止皱纹和变形发生，能够形成高质量的薄膜。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述第二电极的放电面和上述放电面以外的表面的接连角部可以形成为圆弧形。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，可以把上述第二电极的放电面和上述放电面以外的表面的接连角部形成为圆弧形。
这样，如果把第二电极的放电面和上述放电面以外的表面的接连角部形成为圆弧形，能够防止净化膜在从上述放电面以外的表面向放电面移动时挂住，能够平滑运送。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述第二电极的放电面，也可以形成为向上述第一电极的放电面凸出的曲面。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，上述第二电极的放电面，也可以形成为向上述第一电极的放电面凸出的曲面。
这样，如果第二电极的放电面被形成为向上述第一电极的放电面凸出的曲面，就能够提高净化膜和第二电极的放电面的贴紧度。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述第二电极由多个小电极形成，也可以在上述每一个小电极设置上述膜运送机构。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，上述第二电极由多个小电极形成，也可以向每一个小电极运送上述净化膜。
这样，如果向每一个小电极运送净化膜，就能够防止对各个小电极的污染。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述小电极被固定，上述膜运送机构也可以把上述净化膜在上述小电极的表面以滑动摩擦方式运送。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，固定上述小电极，也可以把上述净化膜在上述小电极的表面以滑动摩擦方式运送。
在小电极被固定的场合，把净化膜在小电极的表面以滑动摩擦方式运送，因而，能够极力抑制皱纹和变形发生。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述小电极是滚轮电极，可以对应由上述膜运送机构对上述净化膜的运送而转动。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，上述小电极是滚轮电极，可以对应上述净化膜的运送而转动。
这样，如果小电极是滚轮电极，还对应净化膜的运送而转动，就能够平滑地运送净化膜。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述第一电极是滚轮电极，上述多个小电极也可以是相对于上述滚轮电极的周面配置的棒形电极。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，上述第一电极是滚轮电极，上述多个小电极也可以是相对于上述滚轮电极的周面配置的棒形电极。
这样，在以第一电极为滚轮电极、并且相对于其周面配置多个小电极时，也能够防止第一电极和第二电极污染。
另外，在本发明的薄膜形成装置，配置上述气体供给部，以上述多个小电极之中第一小电极和相邻于上述第一小电极的第二小电极之间的间隔为流路，向上述放电空间供给上述气体。
上述第一小电极和上述第二小电极的各自的上述膜运送机构，也可以把上述净化膜贴紧在形成上述流路的上述小电极的表面运送。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，配置上述气体供给部，以上述多个电极之中第一小电极和相邻于上述第一小电极的第二小电极之间的间隔为流路，向上述放电空间供给上述气体。
对各个上述第一小电极和上述第二小电极，也可以分别贴紧于形成上述流路的上述小电极的表面运送上述净化膜。
因此，净化膜被贴紧在形成气体流路的小电极的表面，所以，能够防止形成该流路的小电极的表面污染。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，形成上述流路的上述小电极的表面也可以形成为向上述流路的中央凸出的曲面。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，形成上述流路的上述小电极的表面也可以形成为向上述流路的中央凸出的曲面。
因为形成流路的上述小电极的表面被形成为向流路中央凸出的曲面，所以，即使在流路内，也能够把净化膜贴紧在小电极上平滑运送，能够抑制发生皱纹和变形。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述第一小电极和上述第二小电极的各自的上述膜运送机构，也可以把上述净化膜接触上述气体供给部的至少一部分上之后，再运送到形成上述流路的上述小电极的表面。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，也可以对各个上述第一小电极和上述第二小电极，把上述净化膜接触上述气体供给部的至少一部分上之后，再运送到形成上述流路的上述小电极的表面。
这样，把净化膜接触气体供给部的周边之后，再运送到形成流路的小电极的表面，因而，从气体供给部到流路的空间，由净化膜隔开，能够防止气体流向流路外。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，上述高频电场是重叠由上述第一电极产生的第一高频电场和由上述第二电极产生的第二高频电场而成，上述第二高频电场的频率ω2高于上述第一高频电场的频率ω1，上述第一高频电场的电场强度V1、上述第二高频电场的电场强度V2以及放电开始电场强度IV的关系满足V1≥IV＞IV2，或V1＞IV≥V2。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，上述高频电场是重叠由上述第一电极产生的第一高频电场和由上述第二电极产生的第二高频电场而成，上述第二高频电场的频率ω2高于上述第一高频电场的频率ω1，上述第一高频电场的电场强度V1、上述第二高频电场的电场强度V2以及放电开始电场强度IV的关系也可以满足V1≥IV＞V2或V1＞IV≥V2。
这样，因为高频电场是重叠第一高频电场和第二高频电场而成，第二高频电场的效率ω2高于第一高频电场的频率ω1，第一高频电场的电场强度V1、第二高频电场的电场强度V2以及放电开始电场强度IV的关系满足V1≥IV＞V2或V1＞IV≥V2，所以，即使在使用氮气等廉价的气体的场合，也能够产生能形成薄膜的放电，能够产生形成高品位薄膜的必要的高密度等离子。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，也可以由聚酯形成上述净化膜。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，也可以由聚酯形成上述净化膜。
这里，聚酯比其他树脂生产率好，价格低。因此，如上所述，如果由聚酯形成净化膜能够提高生产率。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，也可以设定上述净化膜的整个宽度比上述放电空间大。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，也可以设定上述净化膜的整个宽度比上述放电空间大。
这样，设定净化膜的整个宽度比放电空间增大，因而，第二电极被净化膜覆盖，因此，不会暴露于放电等离子中，能够防止对第二电极的污染。进而，因为净化膜边缘不进入放电空间内，所以，能够防止由于集中放电产生的电弧放电。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，在上述气体供给部，沿着上述小电极的轴向，排列向上述流路喷出气体的多个喷口，能够分别对上述多个喷口的各个喷口设定喷出气体时的喷出条件。
可以在上述多个喷口之中，把相对于位于两端部的至少一个以上的喷口的上述喷出条件设定为喷出不含薄膜形成用原料的无原料气，同时，对位于上述两端部的至少一个以上的喷口以外的喷口的喷出条件设定为喷出含薄膜形成用气体的原料气。
另外，在本发明的薄膜形成方法中，在上述气体供给部，沿着上述小电极的轴向排列向上述流路喷出气体的多个喷口，能够分别对上述多个喷口的各个喷口设定喷出气体时的喷出条件。
可以在上述多个喷口之中，对位于两端部的至少一个以上的喷口的上述喷出条件设定为喷出不含薄膜形成用的原料的无原料气，同时，对位于上述两端部的至少一个以上的喷口以外的喷口的喷出条件设定为喷出含薄膜形成用气体的原料气。
这样，能够分别对多个喷口的各个喷口设定喷出条件，因而，能够设定使含薄膜形成用原料的气体难以流路流出的各喷出条件。这样，可以防止气体流出，抑制装置内部污染。而且，对位于两端部的至少一个以上的喷口的喷出条件，设定为喷出不含薄膜形成用原料的无原料气，因而，从上述喷口以外的喷口喷出的原料气被无原料气遮挡，能够防止作为污染原因的薄膜形成用原料流出。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，在上述气体供给部，沿着上述小电极的轴向排列向上述放电空间喷出气体的多个喷口，也可以具有配置在上述小电极的至少一侧、吸引从上述流路流出的气体的至少一个气体吸引部。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，在上述气体供给部，沿着上述小电极的轴向排列向上述流路喷出气体的多个喷口，也可以通过配置在上述小电极的至少一侧的气体吸引部吸引从上述放电空间流出的气体。
这样，在小电极的至少一侧设置至少一个气体吸引部，因而，通过该气体吸引部，能够吸引从小电极的侧边流出的气体，能够抑制薄膜形成装置内部的污染。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，也可以对上述至少一个气体吸引部的各个吸引部设定吸引气体时的吸引条件。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，也可以对上述至少一个气体吸引部的各吸引部，设定吸引气体时的吸引条件。
这样，对至少一个气体吸引部的各吸引部设定吸引条件，因而，能够以更有效吸引流出的气体的方式设定各吸引条件。由此，能够抑制装置内部的污染。
另外，在本发明的薄膜形成装置中，也可以在上述流路的两端部，以可覆盖上述流路的方式设置贴紧于上述第一小电极和上述第二小电极的填料。
另一方面，在本发明的薄膜形成方法中，也可以在上述流路的两端部，以可覆盖上述流路的方式设置贴紧于上述第一小电极和上述第二小电极的填料。
这样，在由第一小电极和第二小电极形成的流路的两端部设置填料，因而，通过填料阻挡气体，能够防止气体从电极的间隙流出。
图1是表示涉及本发明的薄膜形成装置的大体结构的侧面图；图2是表示图1中的薄膜形成装置所具有的第一电极的立体图；图3是表示图1的薄膜形成装置中的薄膜形成单元的侧面图；图4是表示图3的薄膜形成单元的侧面图；图5是表示图3的薄膜形成单元中的小电极的立体图；图6是表示图1的薄膜形成装置的主控制部分的方块图；图7是表示薄膜形成装置的变形例的立体图；图8是表示图7的薄膜形成装置中的薄膜形成单元的正面图；图9是表示图7的薄膜形成装置中的净化膜和小电极的接触状态的侧面图；图10是表示具有多个喷口的气体供给部的立体图；图11是表示图10的气体供给部和一对小电极的侧面图；图12是表示图10的气体供给部和气体吸引部的立体图；图13是表示现在的在薄膜形成时的电极和基板的接触状态的说明图。
具体实施例方式
以下，参照着
本发明的实施方式。图1是表示薄膜形成装置1的大体结构的侧面图。
该薄膜形成装置1在大气压或接近于大气压的压力下，通过发生放电等离子来激活气体，把基板暴露于该活性化的气体中，在基板上形成薄膜。在薄膜形成装置1中，如图1所示，转动自如地设置第一电极10，用于把片状的基板2贴紧其周面运送。
图2是表示第一电极10的立体图，该第一电极10是在导电性金属母体11的表面覆盖电介质12的滚轮形电极。在第一电极10的内部，为调节温度，例如，能够使水和硅油等调节温度的媒体循环，如图1所示，温度调节装置4通过配管3连接于该循环部分。另外，第一电源14通过第一滤波器13与第一电极10连接。在第一电极10的周边，设置用于把基板2贴紧于第一电极10的周面运送的基板运送机构15和用于在基板2上形成薄膜的多个薄膜形成单元20。
在基板运送机构15内，设置把基板2导向第一电极10的周面的第一导向滚16和第一展平滚17；把贴紧于上述周面的基板2剥离，导向到下一个行程的第二导向滚18；使第一导向滚16、第二导向滚18和第一电极10连动回转的驱动源51(参照图6)。
图3是薄膜形成单元20的侧面图，图4是薄膜形成单元20的正面图。在薄膜形成单元20内，相对于第一电极10的周面、隔开间隔a配置宽度大于第一电极10的一对小电极(第二电极)21。即，该一对小电极21之中，一个小电极21是第一小电极21A，另一个小电极21是与第一小电极21A相邻的第二小电极21B。而且，上述间隔a放电空间A，分别把形成放电空间A的第一电极10和与小电极21的相对的面为放电面10a、21a。另外，在一对小电极21之间设间隙b。图5是表示小电极21的立体图，小电极21是在导电金属母体211的表面覆盖电介质212的棒形电极。小电极21内部为中空，在该中空部分213通过配管5连接温度调节装置6。由于在中空部分213流动温度调节用媒体，能够调节电极表面的温度。另外，小电极21的角部(连接角部)215形成为圆弧形。总之，小电极21的四面通过角部215连续，因此，放电面10和放电面10a以外的表面地连续。而且，在各薄膜形成单元20的小电极21上，如图1所示，通过第二滤波器22连接第二电源23。
另外，在薄膜形成单元20内，如图3所示，向着一对小电极21的间隙b喷出气体的气体供给部24相对于上述间隙b配置。这样，间隙b成为向放电空间A供给气体的流路B。在气体供给部24内，设置在内部形成气体流路的喷咀本体部25和从喷咀本体部25向流路B凸出并与气体流路连通喷出气体的气体喷出部26。
另外，在薄膜形成单元20内，与各小电极21对应设置膜运送机构30，其把防止小电极21污染的净化膜27贴紧于小电极21，连续或间歇地运送。在该膜运送机构30内，在气体供给部24附近设置引导净化膜27的第一膜导向滚31。在该第一膜导向滚31的上游侧，设置没图示的净化膜27的卷放滚轮或者净化膜27的原卷。
另外，对于气体供给部24，在比第一膜导向滚31远的部位设置通过第二膜导滚32卷取净化膜27的卷取滚轮33(参照图6)。如图4所示，设定第一膜导向滚31、第二膜导向滚32和净化膜27的全宽比第一电极10的全宽长。具体设定净化膜27的全宽为两端超过第一电极10两端1～100mm为理想。这样，净化膜27宽度比放电空向A长。即，小电极21被净化膜27覆盖，就不会暴露于放电等离子中，能够防止对小电极21的污染。另外，因为净化膜27的边缘不进入放电空间A内，所以，能够防止由于集中放电产生的电弧。
通过该膜运送机构30，净化膜27从卷放滚拉出后，被第一膜导向滚31引导，接触气体供给部24的喷咀本体部25的周边之后，贴紧小电极21的形成流路B的表面21b，然后，通过角部215贴紧放电面21a，被第二膜导向滚32引导，卷绕在卷取滚轮33上。此时，角部215形成为圆弧形，因而，能够防止净化膜27从上述放电面21a以外的表面21b移动到放电面21a时被挡住而能够平滑运送。另外，在本实施方式，小电极21的放电面21a是平面，然而，也可以把该放电面21a形成为向着第一电极10的放电面10a凸出的曲面。此时，更能提高小电极21的放电面21a和净化膜27的贴紧度。另外，在本实施方式，形成流路B的小电极21的表面也是平面，然而，也可以把该表面形成为向流路B的中央凸出的曲面。这样，在流路B内也能够把净化膜27贴紧于小电极21平滑运送，能够抑制皱纹和变形发生。
而且，如上述，净化膜27和喷咀本体部25接触，因而，从气体供给部24到流路B的空间由净化膜27隔离，而能够防止气体流向流路B外。
在此，在净化膜27没贴紧在小电极21上时，如上述，小电极21的表面成为放电面21a，然而，当净化膜27贴紧在小电极21上时，贴紧在上述放电面21a上的净化膜27的表面成为放电面。同样，在基板2没贴紧在第一电极10表面时，如上述，第一电极10的表面成为放电面10a，然而当基板2贴紧在第一电极10上时，贴紧在上述放电面10a上的基板2的表面成为放电面。因而，当基板2和净化膜27分别贴紧在第一电极10和小电极21上时，放电空间A由基板2和净化膜27的表面形成。
如图6所示，在薄膜形成装置1内，设置控制各驱动部的控制装置50。驱动源51、存储部52、第一电源14、第二电源23、气体供给部24、温度调节装置46、第2膜导向滚32与控制装置50电连接。此外，薄膜形成装置1的各驱动部等也与控制装置50连接。而且，控制装置50按照存入存储部52中的控制程序和控制数据，控制各程机器。
以下，说明供给放电空间A的气体。
供给放电空间A的气体至少含有放电气体和薄膜形成气体。放电气体和薄膜形成气体，既可以以混合状态喷出、也可以分别喷出。另外，除上述气体之外，也可以加入添加气体。无论哪种情况，放电气体的量占供给放电空间A的总气体量的体积比例是90～99.99％为理想。
放电气体是能够引起可形成薄膜的辉光放电的气体。作为放电气体，有氮气、稀有气体、空气、氢气、氧气等，把这些气体作为放电气体既可以单独使用也可以混合使用。在本实施方式，使用比较廉价的氮气。此时，放电气体体积的50～100％是氮气为理想，另外，作为与氮气混合的气体，使用稀有气体，含量不到放电气体的50％为理想。
作为薄膜形成气体，例如有，有机金属化合物、卤素金属化合物、金属氢化的等。
作为有机金属化合物，用以下的一般式(I)表示的物质为理想。一般式(I)R1xMR2yR3z式中，M是金属，R1是烷基，R2是烷氧基，R3是从β-二酮络合物基、β-酮羧酸酯络合物基、β-酮羧酸络合物基和木酮基(木酮络合物基)中选择的基。当金属M的价数为m时，x+y+z＝m，x＝0～m或x＝0～m-1，y＝0～m，z-0～m，都是0或者正整数。作为R1的烷基，例如有甲基、乙基、丙基、丁基等。作为R2的烷氧基，例如有甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、3、3、3-三氟合丙氧基等。另外，也可以把烷基的氢原子转换成氟原子。作为R3的从β-二酮络合物基、β-酮羧酯络合物基、β-酮羧酸络合物基和木酮基(木酮络合物基)中选择的基，作为β-二酮络合物基，例如有2、4正戊烷(乙酰丙酮)、1.1.1.5.5.5-环乙烷-2.4-正戊二酮、2.2.6.6-四甲基-3.5-庚二酮、1.1.1-三氟合-2.4-正戊二酮等，作为β-酮羧酸酯络合物基，例如有乙酰醋酸甲酯、乙酰醋酸乙酯、乙酰醋酸丙酯、三甲胺乙酰醋酸乙酯、三氟合乙酰醋酸甲酯等，作为β-酮羟酸，例如有乙酰醋酸、三甲胺乙酰醋酸等，另外，作为木酮基，例如有丙酮烃基(或乙酸基)、丙酸基、丁酰基、丙烯酰基烃基、甲基丙烯酰烃基等。这些基的碳原子数，包括上述例有机金属化合物，是18以下为理想。另外，如例示，可以是直链或分支化合物，也可以把氢原子转换成氟原子。
在本发明，从处理的问题考虑，爆炸的危险性小的有机金属化合物为理想，在分子内有至少一个以上的氧的有机金属化合物为理想。作为这种有机化合物，含有至少一个R2的烷氧基的有机金属化合物，或者，含有从R3的β-二酮络合物基、β-酮羧酸酯络合物基、β-酮羧酸络合物基和木酮基(木酮络合物基)中选择的至少一个基的有机金属化合物为理想。
另外，用于薄膜形成性气体中的有机金属化合物，作为卤素金属化合物、金属氢化物的金属，例如有Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rh、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Ir、Sn、Sb、Cs、Ra、La、Hf、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等。
另外，在混合添加气体的场合，作为添加气体，例如有氧、臭氧、过氧化氢、二氧化碳、一氧化碳、氢、氨等，然而，以氧、一氧化碳、和氢为理想，从上述气体中选择、混合的气体为理想。其含量占气体体积全量为0.01～5％为理想。由此，能促进反应且能够形成精密优质的薄膜。
以下，说明基板2。作为基板2只要在其表面能形成板形、片形或者膜形的平面形物，或者透镜及其他成形物等立体形物等的薄膜就行，没有特别限定。基板2，只要是在静置状态或者移动状态、暴露于等离子状态的混合气中形成均匀的薄膜就可以，对基板2的形态和材质不限制。至于材质，例如，能够使用玻璃、树脂、陶器、金属、非金属等。具体是，作为玻璃，例如玻璃板和透镜等，作为树脂例如有树脂透镜、树脂膜、树脂片、树脂板等。
树脂膜在涉及本发明的薄膜形成装置1的电极间或者电极附近移动，能够形成透明导电膜，因而，不是溅射那样的真空系的间歇式，适宜作为大量生产、连续的生产率高的生产方式。
作为由树脂形成的基板2的材质，例如有如纤维素三醋酸酯、纤维素二醋酸酯、纤维素醋酸丙酸酯或纤维素醋酸丁酸酯那样的纤维素酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯萘那样的聚酯，如聚乙烯和聚丙烯那样的聚烯类，聚偏氯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚合物、间规聚苯乙烯、聚碳酸酯、原菠烷树脂、聚甲基戊烷、聚醚酮、聚酰亚胺、聚醚磺、聚砜、聚醚亚胺、聚酰胺、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物等。
另外，本发明所用基板2，厚度是10～1000μm，更理想是使用40～200μm的膜状的基板。
以下，说明净化膜27。
净化膜27，例如，由树脂膜、纸、布、无纺布等形成。作为树脂，例如有，如纤维素三醋酸酯、纤维素二醋酸酯、纤维素醋酸丙酸酯或纤维素醋酸丁酸酯那样的纤维素酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯萘那样的聚酯，聚乙烯和聚丙烯那样的聚烯类，聚偏氯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚合物、间规聚苯乙烯、聚碳酸酯、原菠烷树脂、聚甲基戊烷、聚醚酮、聚酰亚胺、聚醚磺、聚砜、聚醚亚胺、聚酰胺、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物等。而且，更理想的是廉价且生产率优良的聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和以PET为主体的树脂膜。另外，本发明所使用的净化膜27，使用厚度10～1000μm的膜，特别理想是使用20～100μm的膜。另外，要求材料的性质，因为进行大气压等离子处理中形成非常高的温度，所以，以耐热性即热尺寸稳定性的材料为好。为了进一步提高热尺寸稳定性，以施加退火处理等的材料更理想。
以下，说明形成第一电极10和小电极21的金属质母体11、211及电介质12、212。
作为金属质母体11、211和电介质12、22组合件，两者之间特性相适应为理想，其特性之一是金属质母体11、211和电介质12、212的线性热膨胀系数之差为10×10-1/℃以下的组合。理想是8×10-6/℃以下、更理想是5×10-6/℃以至2×10-6/℃以下。另外，线性热膨胀系数是众所周知的材料特有的物性值。
作为线性热膨胀系数之差在该范围的导电性金属质母体和电介质的组合，例如有①金属质母体是纯钛或钛合金、电介质是陶瓷炎焰喷涂成膜，②金属质母体是纯钛或钛合金、电介质是玻璃衬面，③金属质母体是不锈钢、电介质是陶瓷炎焰喷涂成膜，④金属质母体是不锈钢、电介质是玻璃衬面，⑤金属质母体是陶瓷和铁的复合材料、电介质是陶瓷火焰喷涂成膜，⑥金属质母体是陶瓷和铁的复合材料、电介质是玻璃衬面，⑦金属质母体是陶瓷和铝的复合材料、电介质是陶瓷火焰喷涂成膜，⑧金属质母体是陶瓷和铝的复合材料、电介质是玻璃衬面等。以线性热膨胀系数之差这样的观点，上述①或②以及⑤～⑧为理想，①特别理想。
而且，钛或钛合金对于金属质母体11、211特别有用，金属质母体11、211为钛或钛合金、电介质12、211为上述组合中相应的材料，这样，不会发生使用中电极老化、特别是不会发生裂纹、开裂、脱落等，能够在恶劣的条件中长时间使用。
对本发明有用的电极的金属质母体11、211，是含钛质量70％以上的钛合金或钛金属。在本发明，钛合金或钛金属中的钛的含量如果是质量70％以上，就能够无问题使用，然而，以含质量80％以上的钛为理想。对本发明有用的钛合金或钛金属，能够使用通用的工业用纯钛、耐腐蚀钛、高强度钛等。作为工业用纯钛，例如，有TiA、TiB、TiC、TiD等，都是含极微量铁原子、碳原子、氮原子、氧原子、氢原子等的材料，其钛含量为质量99％以上。作为耐腐蚀钛合金，使用T15PB为理想，该合金除含上述原子之外，还含铅，钛含量是质量98％以上。另外，作为钛合金，除去铅，含上述原子之外的例如铝，此外，还含有钒和锡的T64、T325、T525、TA3等，能够理想使用，这些合金的钛含量是质量85％以上。这些钛合金和钛金属与不锈钢，例如，A1S1316相比，热膨胀系数小约二分之一，和施加在作为金属质母体11、211钛合金或钛金属上的电介质12、212的组合良好，能够在高温中长时间使用。
另一方面，作为电介质12、212所要求的特性，具体是比介电常数是6～45的无机化合物为理想，另外，作为这种电介质，例如，有氧化铝、氮化硅等陶瓷，或者硅酸盐系玻璃、硼酸盐系玻璃等的玻璃衬面材等。其中，以陶瓷火焰喷涂和设置玻璃衬面为理想。特别，以火焰喷涂氧化铝形成的电介质12、212为理想。
另外，作为能够耐大功率电力的规格之一，电介质12、212的空间率是体积10％以下、理想的是体积8％以下以至于体积0％以上体积5％以下。另外，作为耐大功率电力的另一理想规格，电介质12、212的厚度是0.5～2mm。该膜厚度变化率是5％以下是所希望的，理想的是3％以下，更理想是1％以下。
以下，说明在用本实施方式的薄膜形成装置1进行薄膜形成时的作用，同时，说明对薄膜形成合适的各种条件。
首先，随着薄膜形成开始，控制装置50控制从各气体供给部24喷出气体、向放电空间A供给气体。此时，从气体供给部24喷出的气体，通过由净化膜27隔离的空间经过由一对小电极21形成的流路B到达放电空间A。形成流路B的小电极21的表面21b上，始终贴紧着净化膜27，因而，可防止该表面21b被经过流路B内的气体污染。
而且，当向放电空间A供给气体时，控制装置50控制驱动源51，使第一导向滚16、第二导向滚18和第一电极10转动，把基板2贴紧于第一电极10的周面运送，同时，控制卷取滚轮33，把净化膜27贴紧于小电极21表面运送。在此，控制卷取滚轮33的回转速度，以200mm/min～200m/min的运送速度运送净化膜27为理想。在此，小电极21上的净化膜27的张力，由于净化膜27的材质和厚度不同，其适当值变动，然而，例如，当净化膜27的材质为PET、厚度为38μm时，张力的适当值是25gf/mm～75gf/mm。当张力不到25gf/mm时，净化膜27从小电极21悬浮，如果大于75gf/mm，导至装置大型化，并且，局部伸长显著而发生变形。
当运送基板2时，控制装置50接通第一电源14和第二电源23。这样，由第一电极10施加从第一电源14供给的频率ω1、电场强度V1、电流I1的第一高频电场。另一方面，由小电极21施加从第二电源23供给的频率ω2、电场强度V2、电流I2的第二高频电场。在此，设定频率ω2比频率ω1高。
具体是，频率ω1是200KHz以下为理想，下限是1KHz。该电场的波形可以是连续波也可以是脉冲波。另一方面，频率ω2是800KHz以上为理想，频率越高等离子密度就越增高，上限为约200MHz。
另外，向电极间供给放电气体、增大该电极间的电场强度，把开始放电的电场强度定义为放电开始电场强度IV，于是，设定电场强度V1、V2和放电开始电场强度IV的关系满足式V1≥IV＞V2或者V1＞IV≥V2。例如，在放电气体为氮气的场合，该放电开始电场强度IV是约3.7kv/mm，由上述关系，施加电场强度V1为V1≥3.7kv/mm、电场强度V2为V2＜3.7kv/mm，于是，激活氮气，能够形成等离子状态。
而且、电流I1、I2的关系以I1＜I2为理想。第一高频电场的电流I1，理想为0.3mA/cm2～20mA/cm2、更理想是1.0mA/cm2～20mA/cm2。另外，第二高频电场的电流12，理想为10mA/cm2～100mA/cm2，更理想是20mA/cm2～100mA/cm2。
这样，当发生由第一电极10的第一高频电场和由小电极21的第二高频电场时，在放电空间A内发生重叠第一高频电场和第二高频电场的高频电场，与气体反应发生放电等离子。放电等离子发生的等离子空间H，如图3和图4所示，虽然从第一电极10的放电面10a和小电极21的放电面21a溢出，但是基板2和净化膜27在与第一电极10和小电极21的放电面10a、21a贴紧之前，与接连于第一电极10和小电极21的放电面10a、21a的放电面10a、21a以外的表面贴紧，因此，以被上述放电面10a、21a以外的表面支承的状态进入等离子空间H，这样，即使基板2和净化膜27受热影响也平整，因此，能够防止皱纹和变形发生。
进而，第一电极10和小电极21，其表面温度分别由温度调节装置4、6控制，因此基板2和净化膜27在进入等离子空间H之前，由放电面10a、21a以外的表面予热。因此，即使基板2和净化膜27进入等离子空间H，也能够防止急剧且过度受到热影响，能够抑制由于放电等离子的热造成的收缩。因而，能够更进一步防止在基板2和净化膜27上发生皱纹和变形。特别在小电极21上，确保净化膜27进入等离子空间H以前接触的放电面21a以外的表面的规定面积，因而，在到达放电面21a前能够连续加热净化膜27，在小电极21也不会急剧加热，能够进一步抑制发生皱纹和变形。另外，也可以不进行连续加热而进行间歇加热。
而且，在基板2通过等离子空间H内的过程中，在基板2上形成薄膜。由于等离子放电处理中的基板2的温度变化，获得的薄膜的物理性质和组成会发生变化，因而，在形成薄膜时，使由温度调节装置4进行温度控制的媒体在第一电极10内循环，控制第一电极10的表面温度，适当调节基板2的温度是理想的。在此，温度调节装置4把温度调节用媒体温度调节为20℃～300℃、理想为80℃～100℃，以使基板2达到能够发挥规定的性能的温度。另一方面，在温度调节装置6，也把温度调节用媒体温度调节为20℃～300℃、理想为80℃～100℃。但是，作为下限温度，必须把上述媒体温度调节为不低于使用的气体的气化条件温度。
然后，形成了薄膜的基板2，并通过导向滚18被运送到以下行程。
如上述，根据本实施方式的薄膜形成装置1，膜运送机构30把净化膜27贴紧在与小电极21的放电面21a接连的放电面21a以外的表面21b之后，贴紧在上述小电极21的放电面21a地运送，因而，在小电极21，其表面由净化膜27的贴紧而被覆盖。因而，能够防止小电极21的放电面21a由被激活的气体而被污染。另外，净化膜27通过膜运送机构30运送，因而，能够把贴紧于小电极21的放电面21a的净化膜27连续更换成新膜。
另外，在每个小电极21设置膜运送机构30，因而，在每个小电极21运送净化膜27，这样，能够防止对各小电极21的污染。
而且，净化膜27贴紧于小电极21的放电面21a以及放电面以外的表面，因而，在放电空间A不流动制膜气体只流动放电气体时，能够保护小电极21。
而且，基板运送机构15把基板2贴紧在第一电极10的放电面10a运送，因而，能够防止第一电极10的放电面10a由被激活的气体污染。进而，该基板运送机构15，在基板2贴紧第一电极10的放电面10a之前，把基板2贴紧在与第一电极10的放电面10a接连的放电面10a以外的表面，因此，基板2以由上述放电面10a以外的表面支承的状态，进入等离行子空间H。这样，基板2即使受热影响也平整，因此，能够防止发生皱纹和变形，能够形成高质量的薄膜。
进而，能够在大气压或接近大气压的压力下进行制膜，因而，与在真空进行制膜的场合相比，能够高速制膜，同时，能够连续生产。而且，因为不需要用于形成真空的装置，所以，能够减少设备费。
另外，本发明不局限于上述实施方式，当然可以适当变更。
例如，在本实施方式，例示了通过在垂直于小电极21的轴方向运送净化膜27、把净化膜27贴紧于小电极21的放电面21a同时运送的情况，进行说明。然而，只要能够从接连于小电极21的放电面21a的放电面21a以外的表面贴紧在放电面21a运送，在任何方向运送净化膜27都可以。例如，可列举沿着小电极21的轴向运送净化膜27A。以下，参照图7～图9具体说明沿着小电极21的轴向运送净化膜27A的情况。图7是表示薄膜形成装置1A的大致结构的立体图，图8表示薄膜形成装置1A中的薄膜形成单元20A的正面图，另外，图9表示薄膜形成装置1A中的净化膜27A和小电极21的接触状态的侧面图。另外，对与上述实施方式相同的构成要素附加相同编号，省略其说明。
如图7和图8所示，在该薄膜形成装置1A中的薄膜形成单元20A，对应于各小电极21设置膜运送机构30A，其沿着小电极21的轴方向连续或者间歇运送净化膜27A，同时使净化膜27贴紧于小电极21。如图9所示，对应于与小电极21的同方向垂直的方向的放电面21a的宽度，设定由该膜运送机构30A运送的净化膜27A的整个宽度。而且，在膜运送机构30中，如图8所示，在小电极21的一侧设置回转自如保持卷绕成卷状的净化膜27A的第一膜导向滚31A。另外，在小电极21的另一侧，设置卷取净化膜27A的第二膜导向滚32A。通过该膜运送机构30A，净化膜27A从第一膜导向滚31A拉出，贴紧在与小电极21的放电面接连的放电面21a以外的表面21c之后，贴紧在放电面21a，被卷取于第二膜导向滚32A。这样，净化膜27A，以通过小电极21的放电面21a以外的表面21c支承的状态进入等离子空间H。因而，即使净化膜27A受到热影响也平整，因此，能够防止发生皱纹和变形。
另外，在上述实施方式，小电极21起加热本发明中的净化膜27的加热部件的作用，然而，只要对小电极21的放电面21a在净化膜27的运送方向的上游侧能够加热，无论何种结构都可以，此外，可举出例如对小电极21的放电面21a、在净化膜27的运送方向的上游侧配置加热专用部件的方式。
另外，在上述实施例，小电极21成为大体棱柱形固定，然而，小电极也可以是回转自如设置的滚轮。此时，小电极本体对应净化膜运送回转，因此能够顺利运送净化膜。进而小电极本体是回转驱动的结构，能够有效地进行净化膜的运送。
另外，如果气体供给部具有多个喷口，也能够防止薄膜形成气体从流路流出。以下，说明气体供给部具有多个喷口的情况。在与上述的薄膜形成装置1相同的部分，附加相同编号，省略其说明。
图10是表示具有多个喷口的气体供给部的立体图。如图10所示，在气体供给部44的前端，分别喷出气体的多个喷口441、442、443配列成直线状。总之，这些喷口441、442、443，在气体供给部44相对于间隙b配置时，沿着小电极21的轴向配列相对于间隙b。
在气体供给部44的后端部，连接多个气体管444、445、446，这些气体管444、445、446，通过调节流入气体管444、445、446内部的气体的流量、流速、气体成分和浓度等的气体调节部(省略图示)，分别连接储存不同气体的多个气罐(省略图示)。气体调节部基于控制装置50的控制，把从多个气罐流入的气体单独或混合进行气体成分和浓度调节之后，还进行流量和流速等调节，然后，送入各气管444、445、446。
而且，在该多个气罐中，至少在一个气罐内储存含薄膜形成用原料的原料气体，同时，至少在一个气罐内储存不含上述原料的无原料气体。而且，在原料气含有放电气体时，在由第一电极10和小电极21施加电场的状态，如果通过流路B向放电空间A供给原料气，就发生放电等离子激活原料，然而，在原料气体不含放电气体时，必须设置储存放电气体的气罐。此时，原料气和放电气，分别单独通过流路B供给放电空间A，然而，因为在放电空间A内混合，所以，如果在第一电极10和小电极21施加电场，就能够发生放电等离子、激活原料。
现在，说明原料气体和无原料气体。
原料气体是至少含放电气和薄膜形成气的混合气体，另外，除此之外，也可以加入添加气体。无论那种场合，放电气的量对供给放电空间A的全部气体量的比例是体积90～99.99％为理想。
作为无原料气体，使用不含有在作为薄膜的原料的薄膜形成性气体中所含有的化合物的气体。具体例如是上述放电气体、氧气、一氧化碳、空气等。作为无原料气体，使用放电气时，能够使在放电空间B内发生的放电等离子均匀。
另外，在气体供给部44内部，设置隔板448、449，以使从各气体管444、445、446供给的气体在到达喷口441、442、443之前不混合。
图11表示一对小电极21A、21B和气体供给部44的侧面图。如图11所示，在一对小电极21A、21B的间隙b的两端部，填满间隙b地设置贴紧一对小电极21A、21B的填料46。该填料46，由具有足以承受放电等离子发生时的温度的耐热性、同时具有绝缘性材料形成，被设置于不覆盖一对小电权21A、21B的放电面21a的范围。
另外，如图11所示，在一对小电极21A、21B的两端部，防止气体流出的气体隔断壁47夹着净化膜27直立设置。而且，在一对小电极21A、21B的两侧，设置吸引从流路流出的气体的气体吸引部48。另外，如果在一对小电极21A、21B的至少一侧设置对少一个气体吸引部48，就能够取得防止气体流出的效果。
图12是表示气体吸引部48的立体图。另外，在图12中，省略对小电极21A的气体隔断壁47和配置在一对小电极21A、21B的另一侧的气体吸引部48的图示。
在气体吸引部48中，设置吸引气体的吸入口部43和通过吸气管431连接于吸入口部43的吸引泵(省略图示)。该吸引泵由控制装置50控制。另外，吸入口部43，只要具有吸入气体的吸入口，无论什么形状都可以。
以下，说明气体吸引部48和气体供给部44的作用。
首先，伴随开始形成薄膜，控制装置50驱动吸引泵。此时，控制装置50，设定吸引条件，以使在吸引时能够有效进行吸引。基于该吸引条件控制吸引泵。在此，吸引条件是指，吸引流量、吸引流速、周围气压等，设定为在吸引时能够稳定进行制膜的值是理想的。这些值通过实验和模拟等求出。
而且，控制装置50，控制从气体供给部44喷出气体，把气体送给放电空间A。在此，控制装置50，设定各喷口441、442、443的喷出条件，以极力减少从间隙b泄漏的原料气体，并对应于该喷出条件控制气体调节部。具体是，设定位于两端部的喷口441、443的喷出条件为喷出无原料气体。另外，设定这些位于两端部的喷口441、443以外的喷口442的喷出条件为喷出原料气体。这样，在从气体供给部44向放电空间A供给气体时，原料气体和外部气体由无原料气体隔断，能够防止原料气体从间隙流出。
另外，在此例举的喷出条件，是用于减少从间隙b流出的原料气体的最低限必要条件，为进一步减少流出量，调节气体流量、流速、气体组成和浓度各条件是理想的。这些条件通过实验和模拟等求出。
而且，从气体供给部44喷出的气体，通过由净化膜27隔开的空间，流到由一对小电极21A、21B形成的流路B。此时，即使气体从流路B流出，该气体也几乎都是无原料气，因此，对装置内部的影响是极微小。进而，即使流出的气体内含原料气体，因为气体吸引部48吸引，所以，也能够防止污染装置内部。
如上所述，能够对多个喷出口441、442、443分别设定喷出条件，因而，能够设定各喷出条件，使含薄膜形成用原料的气体难以从流路和放电空间A流出。这样，能够防止气体流出，抑制装置内部污染。
另外，还在小电极21A、21B的两侧设置气体吸引部48，因而，通过该气体吸引部48能够吸引从小电极21A、21B的侧边流出的气体、抑制薄膜形成装置内部的污染。
另外，在上述实施方式，以使基板2通过在第一电极10和小电极21A之间形成的等离子空间H内、从而在基材2上形成薄膜的直接等离子方式为例进行了说明，然而，也可以适用于远程等离子方式。作为远程等离子方式，例如有在特开平5-23579号公报和特开2003-49272号公报所述的方法。即通过在相对于的一对电极间喷出混合气体并施加电场，由电极间喷出放电等离子，把相对于上述放电等离子设置的基板暴露于放电等离子而制成膜。对于此时的上述电极的放电面，能够应用本技术。
[电极]第一电极10是直径1000mm的滚轮形、钛合金T64制的电极。小电极21是40mm×40mm的大体立方体形的钛合金T64制的电极。在第一电极10和小电极21相对于的面，通过大气等离子法覆盖高密度、高贴紧性的氧化铝容赦膜之后。涂膜用醋酸乙酯稀释的四甲氧基硅烷溶液并进行干燥。然后，通过紫外线照射硬化、进行封孔处理。之后，研磨覆盖的电介质表面，使其光滑，加工成Rmax5μm。
在此，小电极21使形成流路B的面和放电面21a的曲率在R20mm～R2000mm范围内，使连接角部215的曲率在R1mm～R20mm的范围内，覆盖电介质。另外，连接角部215的曲率理想的范围是R3mm～R8mm。具体在本实施例中，小电极21使形成流路B的面和放电面21a的曲率为R500mm，使连接角部215的曲率为R5mm，覆盖电介质。
使用上述实施方式中的薄膜形成装置1，使在上述作成的第一电极10和小电极21的间隔a为1mm进行配置该两电极。在此，在气体的组成，放电气体(氮气)是体积97.9％、薄膜形成气体四异丙基钛)是体积0.01％、添加气体(氢气)是体积2.0％。另外，作为基板2，使用コニカタツクKC8UX。作为净化膜27，使用三菱化学聚酯膜公司或帝人デュポン膜公司制的PET膜。而且，使放电开始电场强度IV为3.7kv/mm、第一电极10的第一高频电场的频率ω1为5KHz、电场强度V1为12kv/mm，小电极21的第二高频电场的频率ω2为800KHz，电场强度V2为1.2kv/mm，进行制膜。
作为比较例，使用在现有技术例示的薄膜形成装置，使用与实施例相同的基板和气体进行薄膜形成。
多次反复进行薄膜形成之后，比较由实施例和比较例的两者形成的薄膜，结果，在实施例，在基板上均匀地形成薄膜，与此相反，在比较例，在基板上发生变形和皱纹，薄膜也不均匀。
权利要求
1.一种薄膜形成装置，其特征在于，具有第一电极和第二电极，其相互的放电面相对形成放电空间，并在上述放电空间内发生高频电场；气体供给部，其向上述放电空间供给含有薄膜形成气的气体，以便于通过高频电场把上述气体激活，并把基板暴露于上述被激活的气体中，以在上述基板上形成薄膜；膜运送机构，其把用于防止上述第一电极和上述第二电极的至少一方暴露于上述激活的气体中的净化膜，与上述第一电极和上述第二电极的至少一方的放电面以及接连于上述放电面的上述放电面以外的表面的至少一部分贴紧并运送。
2.如权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述膜运送装置，把上述净化膜贴紧在上述第二电极的放电面和连接于上述放电面的上述放电面以外的表面的至少一部分运送。
3.如权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述第一电极和上述第二电极，在大气压或者接近大气压的压力下，使上述放电空间内发生高频电场。
4.如权利要求2所述薄膜形成装置，其特征在于，相对于上述第二电极的放电面、在上述净化膜的运送方向的上游侧，设置加热上述净化膜的加热部件。
5.如权利要求4所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述加热部件在上述净化膜到达上述放电面之前间歇或连续加热该净化膜。
6.如权利要求2所述的薄膜形成装置，其特征在于，具有把上述基板贴紧在上述第一电极的放电面运送的基板运送机构。
7.如权利要求6所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述基板运送机构，把上述基板贴紧在与上述第一电极的放电面接连的上述放电面以外的表面之后，贴紧在上述第一电极的放电面运送。
8.如权利要求2所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述第二电极的放电面和上述放电面以外的表面的接连角部形成为圆弧形。
9.如权利要求2所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述第二电极的放电面形成为向上述第一电极的放电面凸出的曲面。
10.如权利要求2所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述第二电极由多个小电极形成，在上述每个小电极设置上述膜运送机构。
11.如权利要求10所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述小电极被固定，上述膜运送机构把上述净化膜在上述小电极表面以滑动摩擦方式运送。
12.如权利要求10所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述小电极是滚轮电极，对应由上述膜运送机构对上述净化膜的运送而转动。
13.如权利要求10所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述第一电是滚轮电极，上述多个小电极是相对于上述滚轮电极的周面配置的棒形电极。
14.如权利要求10所述的薄膜形成装置，其特征在于配置上述气体供给部，以上述多个小电极之中第一小电极和相邻于上述第一小电极的第二小电极之间的间隔为流路，向上述放电空间供给上述气体；上述第一小电极和上述第二小电极的各自的上述膜运送机构，把上述净化膜贴紧在形成上述流路的上述小电极的表面而进行运送。
15.如权利要求14所述的薄膜形成装置，其特征在于，形成上述流路的上述小电极表面形成为向上述流路的中央凸出的曲面。
16.如权利要求14所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述第一小电极和上述第二小电极的各自的上述膜运送机构，把上述净化膜接触上述气体供给部的至少一部分上之后，再运送到形成上述流路的上述小电极的表面。
17.如权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于，上述高频电场是重叠由上述第一电极产生的第一高频电场和由上述第二电极产生的第二高频电场而成的电场；上述第二高频电场的频率ω2高于上述第一高频电场的频率ω1；上述第一高频电场的电场强度V1、上述第二高频电场的电场强度V2以及放电开始电场强度IV的关系，满足V1≥IV＞V2或V1＞IV≥V2。
18.如权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于，由聚酯形成上述净化膜。
19.如权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于，设定上述净化膜的整个宽度比上述放电空间大。
20.如权利要求10所述的薄膜形成装置，其特征在于，在上述气体供给部，沿着上述小电极的轴向排列向上述放电空间喷出气体的多个喷口；能够分别对上述多个喷口的各个喷口设定喷出气体时的喷出条件；在上述多个喷口之中，把相对于位于两端部的至少一个以上的喷口的上述喷出条件设定为喷出不含薄膜形成用原料的无原料气体，同时，把相对于位于上述两端部的至少一个以上的喷口以外的喷口的喷出条件设定为喷出含薄膜形成用气的原料气体。
21.如权利要求14所述的薄膜形成装置，其特征在于在上述气体供给部，沿着上述小电极的轴向排列向上述放电空间喷出气体的多个喷口，具有配置在上述小电极的至少一侧、吸引从上述流路流出的气体的至少一个气体吸引部。
22.一种薄膜形成方法，其特征在于从气体供给部向由相互的放电面相对的第一电极和第二电极构成的放电空间供给含有薄膜形成气的气体，通过在上述放电空间发生高频电场激活上述气体，把基板暴露在上述激活的气体中而在上述基板上形成薄膜；在上述形成薄膜时，把用于防止上述第一电极和上述第二电极的至少一方暴露于上述激活的气体中的净化膜，与上述第一电极和上述第二电极的至少一方的放电面以及接连于上述放电面的上述放电面以外的表面的至少一部分贴紧而运送。
23.如权利要求22所述的薄膜形成方法，其特征在于，把上述净化膜贴紧在上述第二电极的放电面和与上述放电面接连的上述放电面以外的表面的至少一部分运送。
24.如权利要求22所述的薄膜形成方法，其特征在于，由上述第一电极和上述第二电极，在大气压或者接近大气压的压力下，使上述放电空间内发生高频电场。
25.如权利要求23所述的薄膜形成方法，其特征在于，相对于上述第二电极的放电面、在上述净化膜的运送方向的上游侧加热上述净化膜。
26.如权利要求25所述的薄膜形成方法，其特征在于，上述净化膜在到达上述放电面之前被间歇或连续地加热。
27.如权利要求23所述的薄膜形成方法，其特征在于，把上述基板贴紧在上述第一电极的放电面运送。
28.如权利要求27所述的薄膜形成方法，其特征在于，把上述基板贴紧在与上述第一电极的放电面接连的上述放电面以外的表面之后，贴紧在上述第一电极的放电面运送。
29.如权利要求23所述的薄膜形成方法，其特征在于，把上述第二电极的放电面和上述放电面以外的表面的接连角部形成为圆弧形。
30.如权利要求23所述的薄膜形成方法，其特征在于，上述第二电极的放电面形成为向上述第一电极的放电面凸出的曲面。
31.如权利要求23所述的薄膜形成方法，其特征在于，上述第二电极由多个小电极形成，向每一个小电极运送上述净化膜。
32.如权利要求31所述的薄膜形成方法，其特征在于，上述小电极被固定，把上述净化膜在上述小电极的表面滑动着运送。
33.如权利要求31所述的薄膜形成方法，其特征在于，上述小电极是滚轮电极，其对应上述净化膜的运送而转动。
34.如权利要求31所述的薄膜形成方法，其特征在于，上述第一电极是滚轮电极，上述多个小电极是相对于上述滚轮电极的周面配置的棒形电极。
35.如权利要求31所述的薄膜形成方法，其特征在于配置上述气体供给部，以上述多个小电极之中第一小电极和相邻于上述第一小电极的第二小电极之间的间隔为流路，向上述放电空间供给上述气体，相对于各个上述第一小电极和上述第二小电极，把上述净化膜以贴紧于形成上述流路的上述小电极的表面的方式进行运送。
36.如权利要求35所述的薄膜形成方法，其特征在于，形成上述流路的上述小电极的表面形成为向上述流路中央凸出的曲面。
37.如权利要求35所述的薄膜形成方法，其特征在于，相对于各个上述第一小电极和上述第二小电极，把上述净化膜接触上述气体供给部的至少一部分上之后，再运送到形成上述流路的上述小电极的表面。
38.如权利要求22所述的薄膜形成方法，其特征在于上述高频电场是重叠由上述第一电极产生的第一高频电场和由上述第二电极产生的第二高频电场而成的高频电场；上述第二高频电场的频率ω2高于上述第一高频电场的频率ω1；上述第一高频电场的电场强度V1、上述第二高频电场的电场强度V2以及放电开始电场强度1V的关系，满足V1≥IV＞V2或V1＞IV≥V2。
39.如权利要求22所述的薄膜形成方法，其特征在于，由聚酯形成上述净化膜。
40.如权利要求22所述的薄膜形成方法，其特征在于，设定上述净化膜的整个宽度比上述放电空间大。
41.如权利要求31所述的薄膜形成方法，其特征在于，在上述气体供给部，沿着上述小电极的轴向排列向上述放电空间喷出气体的多个喷口；能够分别对上述多个喷口的各个喷口设定喷出气体时的喷出条件；在上述多个喷口之中，把相对于位于两端部的至少一个以上的喷口的上述喷出条件设定为喷出不含薄膜形成用原料的无原料气体，同时，把相对于位于上述两端部的至少一个以上的喷口以外的喷口的喷出条件设定为喷出含薄膜形成用气的原料气体。
42.如权利要求35所述的薄膜形成方法，其特征在于在上述气体供给部，沿着上述小电极的轴向排列向上述放电空间喷出气体的多个喷口，通过配置在上述小电极的至少一侧的气体吸引部，吸引从上述流路流出的气体。
全文摘要
一种薄膜形成装置。其具有第一电极和第二电极，其相互的放电面相对形成放电空间，在上述放电空间内发生高频电场；气体供给部，其向上述放电空间供给含有薄膜形成气的气体，通过高频电场把该气体激活，把基板暴露于上述被激活的气体，以在上述基板上形成薄膜。该薄膜形成装置还具有膜运送机构，其把用于防止上述第一电极和上述第二电极的至少一方暴露于上述激活的气体中的净化膜，与上述第一电极和上述第二电极的至少一方的放电面及接连于上述放电面的上述放电面以外的表面的至少一部分贴紧运送。
文档编号C23C16/54GK1768161SQ200480008610
公开日2006年5月3日 申请日期2004年2月23日 优先权日2003年3月31日
发明者前田菊男, 户田义朗, 深泽孝二 申请人:柯尼卡美能达控股株式会社