雾产生装置、薄膜制造装置以及薄膜制造方法与流程

1.本发明涉及雾产生装置、薄膜制造装置以及薄膜制造方法。本发明要求在2020年6月2日申请的申请号为2020-096341的日本专利申请的优先权，对于认可基于文献参照方式的编入的指定国，通过参照方式将该申请所述的内容编入本技术中。


背景技术：

2.以往，作为在基板制作薄膜的技术利用如专利文献1所示的蒸镀法。通常，在成膜工序中除了蒸镀法之外使用溅镀法等需要真空或减压环境的方法。因此，存在装置大型化、费用高等问题。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2010-265508号公报


技术实现要素：

6.本发明的第一方式是一种雾产生装置，具备：容器，该容器收纳液体；气体供给部，该气体供给部从气体供给口将第1气体供给至所述容器内；和电极，使该电极与所述液体之间产生等离子体，从所述气体供给部的所述气体供给口供给的所述第1气体的供给方向与重力作用的方向不同。
7.本发明的第二方式是一种雾产生装置，具备：容器，该容器收纳液体；气体供给部，该气体供给部从气体供给口将第1气体供给至所述容器内；和电极，使该电极与所述液体之间产生等离子体，所述气体供给部的所述气体供给口与液面不对置。
8.本发明的第三方式是一种雾产生装置，具备：容器，该容器收纳液体；气体供给部，该气体供给部从气体供给口将第1气体供给至所述容器内；和等离子体产生部，该等离子体产生部具备电极和中空体，所述电极使该电极与所述液体的液面之间产生等离子体，所述中空体围绕所述电极，所述中空体的一方的末端位于所述液体的液面的下方。
9.本发明的第四方式是一种薄膜制造装置，在基板上进行成膜，具有：第一方式至第三方式中的任意一个方式的装置；和将雾化的所述液体供给至规定的基板上的雾供给部。
10.本发明的第五方式是一种薄膜制造方法，在基板上进行成膜，包括：使用第一方式至第三方式中的任意一个方式的装置来使所述液体雾化的工序；和将雾化的所述液体供给至规定的基板的工序。
附图说明
11.图1是示出第1实施方式中的雾产生装置的一例的概要图。
12.图2a是示出第1实施方式中的电极78的末端部79的一例的概要图。图2a是末端部79a的形状为针状的电极78a的一例。
13.图2b是示出第1实施方式中的电极78的末端部79的一例的概要图。图2b是在末端
部79b具有多个针状部分的电极78a的一例。
14.图2c是示出第1实施方式中的电极78的末端部79的一例的概要图。图2c是末端部79c的形状为球状的电极78c的一例。
15.图3a是示出供给方向、和供给方向与重力方向所成的角度θ的一例的说明图。图3a是示出第1实施方式的气体供给部的一例并说明供给方向的概要图。
16.图3b是示出供给方向、和供给方向与重力方向所成的角度θ的一例的说明图。图3b是说明气体供给部70b的供给方向的概要图。
17.图3c是示出供给方向、和供给方向与重力方向所成的角度θ的一例的说明图。图3c是用于说明图3a中的角度θ的图。
18.图4a是示出排出方向、和排出方向与重力方向所成的角度α的一例的说明图。图4a是示出第1实施方式的排出部74a的一例并说明排出方向的概要图。
19.图4b是示出排出方向、和排出方向与重力方向所成的角度α的一例的说明图。图4b是说明排出部74b的排出方向的概要图。
20.图4c是示出排出方向、和排出方向与重力方向所成的角度α的一例的说明图。图4c是用于说明角度α的图。
21.图5a是示出供给方向与排出方向所成的角度β的一例的说明图。图5a是第1实施方式的气体供给部70c和排出部74c的概要图。
22.图5b是示出供给方向与排出方向所成的角度β的一例的说明图。图5b是用于说明角度β的图。
23.图6是示出第1实施方式的变形例1中的雾产生装置的一例的概要图。
24.图7是示出第1实施方式的变形例2中的雾产生装置的一例的概要图。
25.图8是示出第1实施方式的变形例3中的雾产生装置的一例的概要图。
26.图9是示出第1实施方式的变形例4中的雾产生装置的一例的概要图。
27.图10是示出第1实施方式的变形例5中的雾产生装置的一例的概要图。
28.图11是示出第2实施方式中的雾产生装置的一例的概要图。
29.图12是示出第3实施方式中的雾产生装置的一例的概要图。
30.图13是示出第3实施方式中的雾产生装置的变形例的概要图。
31.图14是示出第4实施方式中的雾产生装置的一例的概要图。
32.图15是示出第5实施方式中的雾产生装置的一例的概要图。
33.图16是示出第5实施方式中的雾产生装置的变形例的概要图。
34.图17是示出第6实施方式中的雾产生装置的一例的概要图。
35.图18是示出第6实施方式中的雾产生装置的变形例的概要图。
36.图19是示出第7实施方式中的薄膜制造装置的结构例的图。
37.图20是从基板侧观察雾供给部的立体图的一例。
38.图21是从y轴方向观察雾供给部的末端部和一对电极的剖视图的一例。
39.图22是示出高压脉冲电源部的概要结构的一例的框图。
40.图23是示出高压脉冲电源部所得到的电极间电压的波形特性的一例的图。
41.图24是示出基板温度控制部的结构例的一例的剖视图。
42.图25是示出第8实施方式中的雾产生装置的一例的概要图。
43.图26a是用于说明等离子体产生部的概要的图。图26a是等离子体产生部的末端部分的外观的一例。
44.图26b是用于说明等离子体产生部的概要的图。图26b是等离子体产生部的剖视图(俯视)的例子(之一)。
45.图26c是用于说明等离子体产生部的概要的图。图26c是等离子体产生部的剖视图(俯视)的例子(之二)。
46.图27是示出第8实施方式的变形例1中的雾产生装置的一例的概要图。
47.图28是示出第8实施方式的变形例2中的雾产生装置的一例的概要图。
48.图29是示出第8实施方式的变形例3中的雾产生装置的一例的概要图。
具体实施方式
49.以下针对本发明的具体实施方式(以下称为“本实施方式”)的雾产生装置90、具备雾产生装置90的薄膜制造装置1、以及使用雾产生装置90制作薄膜的薄膜制造方法，举出较佳实施形态，参照附图于以下详细说明。以下的本实施方式用于说明本发明，并非旨在将本发明限定于以下的内容。并且，在附图中，只要不特别声明，上下左右等位置关系基于附图所示的位置关系。此外，附图的尺寸比例不限于图示的比例。
50.[第1实施方式]
[0051]
图1是示出第1实施方式中的、用于产生雾的雾产生装置90的一例的概要图。并且，在以下的说明中，设定垂直坐标系xyz，按照图中示出的箭头定义x轴方向、y轴方向以及z轴方向。
[0052]
＜雾产生装置＞
[0053]
图1所示的雾产生装置90在外部容器91内具备容器62(62a)、气体供给部70(70a)、排出部74(74a)、电极78(78a)和雾化部80。容器62a具备收纳部60a和盖部61a。收纳部60a中收纳有液体。液体并无特别限定，优选为包含分散剂64和粒子66的分散液63。
[0054]
说明使用雾产生装置90的雾产生的流程。首先，气体供给部70a将气体供给至收纳部60a。从未图示的电源部对电极78a施加有电压，在电极78a与分散液63的液面(以下有时仅称为“液面”)之间上述的气体被等离子体化。接着，由雾化部80使收纳部60a内的分散液63雾化。作为一个例子，雾化部80是超声波振子。容器62a与外部容器91之间被液体充满，超声波振子的振动经该液体而传递至容器62a内的分散液63。其结果，分散液63被雾化。分散液63的雾化，可以在使等离子体产生的期间进行，也可以在使等离子体产生后进行。分散液63的雾化，虽然为了防止粒子66的凝集而可以在等离子体照射后进行，但是为了提高粒子66的分散性而优选在等离子体照射期间进行。然后，雾化的分散液63(以下有时仅称为“雾”)和从气体供给部70供给的气体一同从排出部74排出至外部。
[0055]
本实施方式中的等离子体是水面上等离子体。水面上等离子体是指将1个以上的电极配置成与液体的液面对置而在电极与液体的液面之间产生的等离子体。在图1中，电极78沿着z轴方向设置成与液面对置。另外，为了使等离子体在收纳部60a内均匀地产生，电极的数量不限于1个，也可以是设置2个以上的电极的结构。静止状态的液体的液面与电极78之间的间隔，优选为30mm以下，更优选为5nm～10mm。另外，为了使产生的等离子体容易触到分散液的液面，也可以在容器62a之下设置接地(g)电极(未图示)。
[0056]
等离子体与分散液63接触，则产生oh自由基。通过该oh自由基对粒子的表面进行改性来提高粒子彼此的排斥，从而能够提高粒子的分散性。
[0057]
为了使粒子66在分散剂64中高效地分散，可以以0.1hz以上且50khz以下的频率施加电压。下限值优选为1hz，更优选为30hz。上限值优选为5khz，更优选为1khz。另外，对电极施加的电压优选为21kv(电场为1.1
×
106v/m)以上。
[0058]
作为电极78a的材料，并无特别限定，能够使用铜、铁、钛等。
[0059]
图2是示出第1实施方式中的电极78的末端部79的一例的概要图。图2a是末端部79a的形状为针状的电极78a的一例，图2b是在末端部79b具有多个针状部分的电极78a的一例，图2c是末端部79c的形状为球状的电极78c的一例。并且，电极78b、78c是电极78a的变形例。电极78a具有末端部79a。从等离子体产生效率的观点出发，优选为，从-z轴方向观察末端部79a时末端部79a的距液面最近的部分的面积变小。因此，末端部79a的形状为针状(图2a)。另外，电极的末端的形状不限于此。电极78b具有末端部79b(图2b)，该末端部79b呈具有多个针状的形状。另外，电极78c具有球状的末端部79c(图2c)。但是，末端部的尺寸、形状不限于这些图中所示。
[0060]
另外，虽然图1、图2所示的电极78是直线形状，但是各电极78也可以有弯曲。
[0061]
本实施方式的雾产生装置90中，优选冷却分散液63。并且，在此言及的冷却包括缓慢冷却。使等离子体与分散液接触有时会使分散液63的温度上升。分散液63的温度上升则粒子66凝集而在分散液63内沉降，因此有时不能维持分散性。例如，能够通过将冷却管(未图示)置入容器62a中并使制冷剂循环，从而抑制分散液63的温度上升。另外，为了防止杂质混入分散液63内，也可以将冷却管置入容器62a和外部容器91内并使制冷剂在冷却管(未图示)循环来调整分散液的温度。另外，分散液63的温度优选为40度以下，更优选为30度以下。另外，分散液63的温度优选为0度以上，为了使超声波振子80的功能易于发挥更优选为10度以上。冷却可以在等离子体产生期间进行，也可以在产生后进行，从抑制温度上升的观点出发优选在产生期间进行。
[0062]
虽然在图1说明了将雾化部80与容器62a分离地配置的例子，但是雾化部80也可以与容器62a直接接触。在防止在雾化部80产生的热直接热传导至容器62a的情况下，优选将雾化部80与容器62a分离地配置。另外，在将雾化部80与容器62a分离地配置的情况下，如上所述，优选使液体充满于容器62a与外部容器91之间。通过这样的结构，能够将在雾化部80产生的振动传播至容器62a。另外，能够通过振动冷却雾化部80产生的热。并且，液体只要能够传播振动即可，优选水。
[0063]
通过本实施方式的装置得到的雾能够非常适合使用于后述的成膜装置以及成膜方法等。
[0064]
盖部61a是收纳部60a的盖子。盖部61a可以没有，也可以有。在图1所示的雾产生装置90中，气体供给部70a、排出部74a以及电极78a穿过盖部61a。盖部61a可以是将容器62a密闭的结构，也可以不必将容器62a密闭。并且，如果是盖部61a将容器62a密闭的结构，则易于使气体充满容器62a内而能够使等离子体的产生效率良好。
[0065]
收纳部60a是收纳分散液63的容器。容器的材质并无特别限定，但是为了使在雾化部80产生的振动高效地传播至分散液63，材质也可以是塑料、金属等。
[0066]
粒子66优选无机氧化物。无机氧化物并无特别限定，但是优选二氧化硅、氧化锆、
氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化钛、氧化铟锡、钽酸钾、氧化钽、氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化钨等。它们可以单独使用，也可以任意地组合2种以上。
[0067]
粒子66的平均粒径并无特别限定，但是能够设定为5nm～1000nm。并且，作为下限值优选10nm，更优选15nm，进一步优选20nm，更进一步优选25nm。作为上限值优选800nm，更优选100nm，进一步优选50nm。本说明书中的平均粒径是指通过动态光散射法求出的散射强度的中位直径。
[0068]
分散剂64的种类并无特别限定，只要粒子能够分散即可。作为分散剂，例如能够使用水、异丙醇(ipa)、乙醇、甲醇等醇、丙酮、二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基亚砜(dmso)、乙酸乙酯、乙酸、四氢呋喃(thf)、二乙醚(dme)、甲苯、四氯化碳、正己烷等以及它们的混合物。它们之中，从粒子的分散性、介电常数等观点出发，作为分散剂优选其包含水，更优选水溶剂。
[0069]
分散液63中的粒子66的浓度并无特别限定，但是从可得到的分散效果等观点出发，能够设定为0.001质量％～80质量％以下。并且，上限值优选50质量％，更优选25质量％，进一步优选10质量％。下限值优选1质量％，更优选2质量％，进一步优选3质量％。
[0070]
成为产生等离子体的等离子体源的气体的种类，并无特别限定，能够使用已公开而可为人所知的。作为气体的具体例，例如可举出氦、氩、疝、氧、氮、空气等。它们之中，优选稳定性高的氦、氩，疝。
[0071]
关于等离子体的产生时间并无特别限定，但是从使粒子66良好地分散的观点出发，能够设定为产生时间的合计为25秒～1800秒以下。并且，下限值优选25秒。另外，上限值优选1800秒，更优选900秒，进一步优选600秒。另外，关于等离子体的产生，可以连续产生(一次产生)，也可以断续产生。即使在断续产生的情况下，也希望其合计产生时间为上述的照射时间。
[0072]
气体供给部70a将从雾产生装置90的外部供给的气体导入容器62a内。气体供给部70a的形状不限于圆筒形。气体供给部70a的气体供给口72a设置于收纳部60a内。气体供给口72a的形状不限于圆形。
[0073]
图3是示出供给方向、和供给方向与重力方向所成的角度θ的一例的概要图。图3a是示出第1实施方式的气体供给部70a的一例并说明供给方向的概要图。图3b是说明气体供给部70b的供给方向的概要图。图3c是用于说明图3a中的角度θ的图。
[0074]
使用图3a以及图3b，对气体供给部70a以及气体供给部70b中从气体供给口72a以及气体供给口72b供给的气体的供给方向进行说明。供给方向是指从气体供给口72使气体供给部70延长的方向(延长方向)。在图3a的情况下，气体供给部70a的延长方向为+x轴方向，供给方向如箭头(a)所示为+x轴方向。在图3b的情况下，气体供给部70b的延长方向为重力方向，供给方向如箭头(a)所示为重力方向(-z轴方向)。并且，箭头(a)是从气体供给口72的重心沿着供给方向描画的线。
[0075]
接着，使用图3c，对供给方向与重力方向(g)所成的角度θ进行说明(在图3c中使用图3a的气体供给部)。将供给方向与重力方向所成的角度中的较小的角度称为供给方向与重力方向所成的角度θ。例如，在本实施方式的情况下，θ为90度。
[0076]
在图1所示的雾产生装置的情况下，箭头(a)(从气体供给口72的重心沿着供给方向描画的线)最先交叉的部分为容器62a的侧面，被供给的气体的势头变弱。即，构成为：从气体供给口72的重心沿着供给方向描画的线最先交叉的部分不会是分散液63的液面。由
此，能够使液面不产生大的波动而使等离子体稳定地产生。在气体直接与液面碰触的情况下，液面产生大的波动。其结果，电极78a与分散液63的液面接触，电极78a与分散液63之间不产生等离子体。
[0077]
本实施方式中，优选气体供给口72与分散液63的液面不对置。在此，本说明书中的“气体供给口与分散液的液面不对置”的含义是指从气体供给口72的重心向供给方向描画的线最先交叉的部分是分散液的液面以外的部分。
[0078]
排出部74a将在收纳部60a内产生的雾以及气体排出至容器62a的外部。排出部74a的形状不限于圆筒形。排出部的排出口76a设置于收纳部60a内，从收纳部60a内向雾产生装置90的外部排出雾以及气体。排出口76a的形状不限于圆形。
[0079]
图4是示出排出方向、和排出方向与重力方向所成的角度α的一例的概要图。图4a是示出第1实施方式的排出部74a的一例并说明排出方向的概要图。图4b是说明排出部74b的排出方向的概要图。图4c是用于说明图4a中的角度α的图。
[0080]
使用图4a以及图4b，对排出部74a以及排出部74b中从排出口76a以及排出口76b排出的雾以及气体的排出方向进行说明。另外，排出方向是指与从排出口76使排出部74延长的方向(延长方向)相反的反向。在图4a的情况下，排出部74a的延长方向的相反方向为+z轴方向，排出方向如箭头(b)所示为+z轴方向。在图4b的情况下，排出部74b的延长方向的相反方向为-x轴方向，排出方向为-x轴方向。在此，设定箭头(b)从排出口76的重心沿着排出方向描画。
[0081]
接着，使用图4c，对排出方向与重力方向(g)所成的角度α进行说明(在图4c中使用图4a的排出部)。如图4c所示，将排出方向与重力方向所成的角度中的较小的角度称为排出方向与重力方向所成的角度α。并且，如本实施方式在2个方向互相朝向相反方向的情况下，有2个为180度的角度，此时设定任意一方的角度为α。在图4c中，虽然使用从重力方向观察逆时针方向的角度定义了180度，但是也可以使用顺时针方向的角度定义为180度。
[0082]
在α＝180度的情况下，因为液面与排出口76a对置，因此向容器62a的外部高效地排出产生的雾。
[0083]
气体供给口72a可以设置成比起排出口76a在上方或者比起排出口76a在下方中的任意一方。但是，为了更易于搅拌被供给的气体并向容器62a的外部排出均匀的雾，优选气体供给口72a设置成比起排出口76a在下方。
[0084]
图5是示出供给方向与排出方向所成的角度β的一例的说明图。图5a是第1实施方式的气体供给部70c和排出部74c的概要图。图5b是用于说明角度β的图。在图5b对图5a所示的供给方向(在此以箭头(a)表示)和排出方向(在此以箭头(b)表示)进行图示。在图5b中，将2个方向所成的角度中的较小的角度称为供给方向与排出方向所成的角度β。希望使所成的角度β为这样的一种角度，即：使从排出部74c排出的气体包含雾的角度。因此，所成的角度β可以为30度～150度。上限值可以为135度，也可以为120度。下限值可以为60度，优选90度。
[0085]
并且，虽然图3a以及图4a示出θ＝90度、α＝180度的情况，但是本实施方式不限于此。以下，示出变形例。
[0086]
[第1实施方式：变形例1]
[0087]
图6是示出第1实施方式的变形例1中的雾产生装置90的一例的概要图。以下，对与
上述的实施方式不同的点进行说明。并且，图6～图18所示的实施方式以及变形例中的雾产生装置90具备与上述的实施方式相同的外部容器91和雾化部80。因此，以下所示的例子中省略雾化部80和外部容器91的图示。
[0088]
图6所示的雾产生装置90具有气体供给部70d。气体供给部70d具有气体供给口72d，θ＜90度。本变形例中，箭头(a)(从气体供给口72d的重心沿着供给方向描画的线)最先交叉的部分是收纳部60a的侧面。气体碰撞容器侧面，使被供给的气体的势头变弱，能够使液面不产生波涛而向容器62a内供给气体。在本变形例中，箭头(a)最先交叉的部分不限于收纳部60a的侧面，也可以是排出部74a，也可以是电极78a。
[0089]
[第1实施方式：变形例2]
[0090]
图7是示出第1实施方式的变形例2中的雾产生装置90的一例的概要图。图7所示的雾产生装置90在气体供给部70e(θ＝0度)的下部设有板状构件81。即，板状构件81配置于气体供给部70e与分散液63的液面之间。因为箭头(a)(从气体供给口72e的重心沿着供给方向描画的线)最先交叉的部分是板状构件81，因此使被供给的气体的势头变弱，能够使液面不产生波涛而向容器62a内供给气体。另外，θ的角度不限于0度，只要箭头(a)最先接触的部分是板状构件即可。
[0091]
[第1实施方式：变形例3]
[0092]
图8是示出第1实施方式的变形例3中的雾产生装置90的一例的概要图。图8所示的雾产生装置90中，气体供给部70f从收纳部60a的侧面被插入。本变形例中，箭头(a)(从气体供给口72f的重心沿着供给方向描画的线)最先交叉的部分是电极78a。箭头(a)最先交叉的部分不限于电极78a，也可以是排出部74a，也可以是收纳部60a的侧面，也可以是盖部61a。
[0093]
[第1实施方式：变形例4]
[0094]
图9是示出第1实施方式的变形例4中的雾产生装置90的一例的概要图。图9所示的雾产生装置90中，排出方向与重力方向所成的角度α保持180度，而具有使供给方向与重力方向所成的角度θ大于90度的气体供给部70g。希望箭头(a)(从气体供给口72g的重心沿着供给方向描画的线)最先交叉的部分与液面不交叉，因为从气体供给口72g被供给的气体不会直接喷吹到液面，因此防止液面产生大的摇动。所成的角度θ可以为90度～150度。上限值可以为135度，也可以为120度。下限值可以为100度，也可以为105度。
[0095]
[第1实施方式：变形例5]
[0096]
图10是示出第1实施方式的变形例5中的雾产生装置90的一例的概要图。图10所示的雾产生装置90中，供给方向与重力方向所成的角度θ保持90度，而具有使排出方向与重力方向所成的角度α小于180度的排出部74d。为了高效地收集产生的雾，所成的角度α也可以是120度～180度。上限值可以为165度，也可以为150度。下限值可以为130度，也可以为135度。
[0097]
[第2实施方式]
[0098]
使用图11说明第2实施方式。以下，对与上述的实施方式不同的点进行说明。若无特别说明，则第2实施方式中的各结构与上述第1实施方式相同。
[0099]
图11是示出第2实施方式中的雾产生装置90的一例的概要图。本实施方式中的雾产生装置90具有2个以上的气体供给部70a。图11示出第2实施方式的雾产生装置90中的容器62a、2个气体供给部70a、排出部74a以及电极78a的配置结构。并且，图11中省略了雾化部
80的图示。
[0100]
图11所示的雾产生装置90是具有2个气体供给部70a的结构。增加气体供给部70a的数量，则能够向容器62内一次供给大量的气体。以1个气体供给部70a向容器62内供给大量的气体，则即使气体未直接供给至分散液63的液面，也因为局部性地流速快的气体被供给，而有时使容器62a内的气流变得非常紊乱而使液面掀起波涛。通过增加气体供给部70a的数量，能够一边增加气体的供给量一边抑制从1个气体供给部70a供给的气体的流速的上升，因此能够抑制分散液63的液面掀起波涛。
[0101]
并且，气体供给部70a的数量不限于2个，也可以是3个以上。另外，虽然本实施方式中对图11所示的结构进行了说明，但是不限于此，也可以组合使用在上述的第1实施方式说明的气体供给部70a～70g。
[0102]
[第3实施方式]
[0103]
使用图12说明第3实施方式。以下，若无特别说明，则第3实施方式中的各结构与上述第1实施方式相同。
[0104]
图12是示出第3实施方式中的雾产生装置90的一例的概要图。本实施方式中的雾产生装置90具有2个以上的气体供给口72h。图12示出第3实施方式的雾产生装置90中的容器62a、气体供给部70h、排出部74a以及电极78a的配置结构。并且，图12中省略了雾化部80的图示。
[0105]
图12所示的雾产生装置90是1个气体供给部70h具有2个气体供给口72h1、72h2的结构。以1个气体供给口72h1(72h2)向容器62内供给大量的气体，则每1个气体供给口72h1(72h2)的每单位时间的流量变大。因此，即使气体未直接供给至液面，也因为在容器62内局部性地被供给流速快的气体，而有时使容器62a内的气流变得非常紊乱而使分散液63的液面出现大的波动。通过针对1个气体供给部70h设置多个气体供给口72h1(72h2)，从而使每1个气体供给口72h1(72h2)的每单位时间的流量减少。其结果，即使在向容器62a内供给大量的气体的情况下，也能够抑制分散液63的液面产生大的波动。
[0106]
气体供给口72h1(72h2)的数量不限于2个，也可以是3个以上。并且，本实施方式不限于此，也可以组合在上述的第1实施方式说明的气体供给口72。
[0107]
[第3实施方式：变形例]
[0108]
图13是示出第3实施方式中的雾产生装置90的变形例的概要图。图13所示的气体供给部70i具有倾斜度不同的2个气体供给口72i1、72i2。并且，本变形例中的气体供给部70i只要具有倾斜度不同的多个气体供给口72i即可，多个气体供给口72i相对于各自的供给方向满足上述的所成的角度θ以及所成的角度β即可。另外，进一步地如在第2实施方式说明，也可以组合多个气体供给部70。
[0109]
[第4实施方式]
[0110]
使用图14说明第4实施方式。若无特别说明，则第4实施方式中的各结构与上述第1实施方式相同。本实施方式中的雾产生装置90具有2个以上的排出部74a。
[0111]
图14是示出第4实施方式中的雾产生装置90的一例的概要图。图14示出第4实施方式的雾产生装置90中的容器62a、气体供给部70a、2个排出部74a以及电极78a的配置结构。并且，图14中省略了雾化部80的图示。
[0112]
图14所示的雾产生装置90是具有2个排出部74a的结构。增加排出部74a的数量，则
能够从容器62内一次排出大量的气体。另外，能够将容器62内产生的气体全面地排出。
[0113]
并且，排出部74a的数量不限于2个，也可以是3个以上。虽然本实施方式中对图14所示的结构进行了说明，但是不限于此，也可以在上述的第1实施方式至第3实施方式中设置2个以上的排出部74。
[0114]
[第5实施方式]
[0115]
使用图15说明第5实施方式。若无特别说明，则第5实施方式中的各结构与上述第1实施方式相同。
[0116]
图15是示出第5实施方式中的雾产生装置90的一例的概要图。本实施方式中的雾产生装置90具有2个以上的排出口76e。图15示出第5实施方式的雾产生装置90中的容器62a、气体供给部70a、排出部74e以及电极78a的配置结构。并且，图15中省略了雾化部80的图示。
[0117]
图15所示的雾产生装置90是针对1个排出部74e具有2个排出口76e1、76e2的结构。以1个排出部74e从容器62内排出大量的气体和雾，则每1个排出口76e1(76e2)的每单位时间的流量变大。因此，有时液面产生大的波动。通过针对1个排出部74e设置多个排出口76e1(76e2)，能够使每1个排出口76e1(76e2)的每单位时间的流量减少。其结果，能够抑制液面产生大的波动。另外，因为在不同的位置存在排出口76e1(76e2)，因此能够均匀地全面地排出在容器62a内产生的雾。
[0118]
排出口76e1(76e2)的数量不限于2个，也可以是3个以上。并且，排出部74e的结构不限于图15所示的结构。
[0119]
[第5实施方式：变形例]
[0120]
图16是示出第5实施方式中的雾产生装置90的变形例的概要图。图16所示的排出部74e具有倾斜度不同的2个排出口76e1、76e2。并且，本变形例中的排出部74e只要具有倾斜度不同的多个排出口76e即可，各排出口76e如在第1实施方式的说明相对于各自的排出方向满足上述的角度α以及角度β即可。另外，如在第4实施方式的说明，雾产生装置90也可以组合使用多个排出部74。
[0121]
[第6实施方式]
[0122]
使用图17说明第6实施方式。若无特别说明，则第6实施方式中的各结构与上述第1实施方式相同。
[0123]
图17是示出第6实施方式中的雾产生装置90的一例的概要图。图17示出第6实施方式的雾产生装置中的容器62b、气体供给部70j、排出部74a以及电极78a的配置结构。并且，图17中省略了雾化部80的图示。
[0124]
图17所示的容器62b在收纳部60b设有隔开件94。在收纳部60b内具有2个空间。分散液被收纳的空间是收纳空间96。分散液63未被收纳的空间是空空间98。收纳空间96以及空空间98不限于1个，可以有多个。气体供给口72j设置于空空间98内。
[0125]
并且，因为从排出部74排出从气体供给口72j向容器62b内供给的气体，因此隔开件94不具有达到容器62b的盖部61b的高度，收纳空间96和空空间98在收纳部60b的上部互相开放。换言之，将被隔开件94隔开的、分散液63被收纳的、并且向上方扩展到盖部61b的空间作为收纳空间96，将被隔开件94隔开的、分散液不被收纳的、并且向上方扩展到盖部61b的空间作为空空间98。
[0126]
通过在空空间98内设置气体供给口72j，能够不直接将气体喷吹到分散液63而向容器62b内充填气体。另外，排出部74a在收纳空间96内。其结果，能够高效地向容器62b的外部排出雾。并且，本实施方式不限于本图所示的例子。
[0127]
[第6实施方式：变形例]
[0128]
图18是示出第6实施方式中的雾产生装置90的变形例的概要图。图18所示的容器62c具有阶梯差。分散液63被收纳到阶梯差的高度为止。阶梯差的数量不限于1个，可以有多个。
[0129]
气体供给口72j设置于与液面不对置的位置。因此，能够不直接向液面供给气体，而以气体充填容器62c内。排出口76a设置于与液面对置的位置，能够向容器62c的外部高效地排出产生的雾。本实施方式不限于此，也可以组合使用上述的第1实施方式至第5实施方式的气体供给部70和排出部74。
[0130]
[第7实施方式]
[0131]
＜薄膜制造装置、制造方法＞
[0132]
根据本发明的方式的雾产生装置90，例如，能够通过如下装置使薄膜成膜。以下使用图19进行说明。
[0133]
图19是示出第7实施方式中的薄膜制造装置1的结构例的图，是电子器件的制造装置的结构的一例。本实施方式的雾产生部20a、雾产生部20b相当于上述的雾产生装置90。另外，管道21a、21b相当于上述的排出部74。
[0134]
本实施方式中的薄膜制造装置1通过辊到辊(roll to roll)方式在具有挠性的长条片基板fs的表面上连续地形成粒子66的薄膜。
[0135]
(装置的概要结构)
[0136]
在图19中，以下述方式确定垂直坐标系xyz：将设置装置主体的工厂的地面作为xy平面，将与地面垂直的方向作为z轴方向。另外，在图19的薄膜制造装置1中，在片基板fs的表面始终与xz面垂直的状态下沿着长度方向进行输送。
[0137]
在安装于架台部eq1的供给卷rl1上，以规定的长度连续地卷绕有作为被处理体的长条的片基板fs(以下，仅称作基板fs)。在架台部eq1上设置有卷挂从供给卷rl1引出的片基板fs的辊cr1，供给卷rl1的旋转中心轴和辊cr1的旋转中心轴以互相平行的方式配置成在y轴方向(与图19的纸面垂直的方向)上延伸。通过在辊cr1向-z轴方向(重力方向)弯折的基板fs通过空气换向器tb1向z轴方向折返，并借助辊cr2向斜上方向(与xy面成45度
±
15度的范围)弯折。关于空气换向器tb1，例如如wo2013/105317所说明的，在利用空气轴承(
エアベアリング
)(气体层)使基板fs稍微上浮的状态下向输送方向弯折。并且，空气换向器tb1能够借助未图示的压力调整部的驱动而在z轴方向上移动，并且该空气换向器以非接触的方式对基板fs施加张力。
[0138]
经过了辊cr2的基板fs在穿过第1腔室10的缝隙状的气体密封部10a后，穿过收纳成膜主体部的第2腔室12的缝隙状的气体密封部12a向斜上方向呈直线地被输入第2腔室12(成膜主体部)内。如果基板fs在第2腔室12内被以固定的速度输送，则在基板fs的表面上，利用通过大气压等离子体进行辅助的雾化沉积法、或雾化cvd(chemical vapor deposition)法，以规定的厚度形成粒子66的膜。
[0139]
在第2腔室12内接受了成膜处理的基板fs在穿过缝隙状的气体密封部12b而从第2
腔室退出后，借助辊cr3向-z轴方向折返后，通过设置于架台部eq2的辊cr4弯折，卷绕于回收卷rl2。回收卷rl2和辊cr4以它们的旋转中心轴互相平行的方式在y轴方向(与图19的纸面垂直的方向)上延伸，且设置于架台部eq2。并且，如果需要，也可以在从气体密封部10b至空气换向器tb2为止的输送通道中设置干燥部(加热部)50，该干燥部(加热部)50用于干燥附着或含浸于基板fs中的多余的水分。
[0140]
图19所示的气体密封部10a、10b、12a、12b例如如wo2012/115143所公开的那样具备缝隙状的开口部，该开口部阻止气体(大气等)在第1腔室10或第2腔室12的外壁的内侧的空间与外侧的空间之间流通，同时供片基板fs在长度方向上输入输出。在该开口部的上端边与片基板fs的上表面(被处理面)之间、和开口部的下端边与片基板fs的下表面(背面)之间，形成有真空施压方式的空气轴承(静压气体层)。因此，成膜用的雾气体留在第2腔室12内和第1腔室10内，防止了其泄漏至外部。
[0141]
另外，在本实施方式的情况下，基板fs在长度方向上的输送控制和张力控制通过设置于架台部eq2以驱动回收卷rl2旋转的伺服马达、和设置于架台部eq1以驱动供给卷rl1旋转的伺服马达来执行。虽然在图19中省略了图示，但设置于架台部eq2和架台部eq1的各伺服马达以基板fs的输送速度为目标值，并且被马达控制部控制成至少在辊cr2与辊cr3之间对基板fs施加规定的张力(长度方向)。片基板fs的张力例如通过设置用于计测将空气换向器tb1、tb2向z轴方向上推的力的测压元件等来求得。
[0142]
另外，架台部eq1(和供给卷rl1、辊cr1)具备根据来自边缘传感器es1的检测结果而通过伺服马达等沿y轴方向在
±
数mm程度的范围内微动的功能、即epc(边缘位置控制)功能，其中，所述边缘传感器es1计测即将到达空气换向器tb1之前的片基板fs的两侧的边缘(端部)y轴方向(片基板fs与长度方向垂直的宽度方向)变动。由此，即使在卷绕于供给卷rl1的片基板存在y轴方向上的卷绕不均的情况下，经过辊cr2的片基板fs的y轴方向中心位置也始终被抑制为一定的范围(例如
±
0.5mm)内的变动。因此，片基板fs在关于宽度方向被正确地定位的状态下被输入成膜主体部(第2腔室12)中。
[0143]
同样，架台部eq2(和回收卷rl2、辊cr4)具备根据来自边缘传感器es2的检测结果而通过伺服马达等沿y轴方向在
±
数mm程度的范围内微动的epc功能，其中，所述边缘传感器es2计测刚通过空气换向器tb2之后的片基板fs的两侧的边缘(端部)位置的y轴方向变动。由此，成膜后的片基板fs在防止了y轴方向上的卷绕不均的状态下被卷绕于回收卷rl2。并且，架台部eq1和eq2、供给卷rl1、回收卷rl2、空气换向器tb1和tb2、辊cr1、cr2、cr3、cr4具有将基板fs引导至雾供给部22(22a、22b)的作为输送部的功能。
[0144]
在图19的装置中，辊cr2、cr3被配置成使片基板fs在成膜主体部(第2腔室12)中的直线的输送路径沿着基板fs的输送行进方向以大约45度
±
15度的倾斜度(在此为45度)升高。由于该输送路径的倾斜，能够使通过雾化沉积法或雾化cvd法喷在片基板fs上的分散液63的雾适度地滞留在片基板fs的表面上，从而能够提高粒子66的堆积效率(也称作成膜速率或成膜速度)。在后面叙述该成膜主体部的结构，由于基板fs在第2腔室12内沿长度方向倾斜，因此设定将与基板fs的被处理面平行的面作为y
·
xt面、并将垂直于y
·
xt面的方向作为zt的垂直坐标系xt
·y·
zt。
[0145]
在本实施方式中，2个雾供给部22a、22b沿着基板fs的输送方向(xt方向)以一定的间隔设置于该第2腔室12内。雾供给部22a、22b形成为筒状，并在与基板fs对置的末端侧设
置有在y轴方向上细长地延伸的狭缝(缝隙)状的开口部，该开口部用于将雾气体(气体和雾的混合气体)mgs朝向基板fs喷出。而且，在雾供给部22a、22b的开口部的附近，设置有用于产生非热平衡状态的大气压等离子体的一对平行的线状的电极24a、24b。对于一对电极24a、24b，分别以规定的频率施加来自高压脉冲电源部40的脉冲电压。
[0146]
成为在雾供给部22a、22b内产生等离子体的等离子体源的气体种类，并无特别限定，能够使用已公开而可为人所知的。作为气体的具体例，例如，可举出氦、氩、(疝)、氧、氮等。它们中，优选稳定性高的氦、氩，疝。并且，也可以将在雾产生部20a、20b用于等离子体的产生的气体直接用作在雾供给部22a、22b内等离子体的产生所使用的气体。由此，能够减少作为成膜装置全体使用的气体，消减成本。
[0147]
另外，用于将雾供给部22a、22b的内部空间维持为设定的温度的调温部23a、23b被设置于雾供给部22a、22b的外周。调温部23a、23b被调温控制部28控制而成为设定的温度。
[0148]
在第1雾产生部20a、第2雾产生部20b中产生的分散液63的雾气体mgs被以规定的流量经由管道21a、21b分别供给至雾供给部22a、22b。从雾供给部22a、22b的狭缝状的开口部朝向-zt轴方向喷出的分散液63的雾气体mgs被以规定的流量喷吹到基板fs的上表面，因此欲直接向下方(-z轴方向)流动。为了延长分散液63的雾气体在基板fs的上表面上的滞留时间，第2腔室12内的气体经由管道12c被排气控制部30吸引。即，在第2腔室12内，通过形成从雾供给部22a、22b的狭缝状的开口部朝向管道12c的气流，控制了分散液63的雾气体mgs从基板fs的上表面直接向下方(-z轴方向)流落的情况。
[0149]
排气控制部30将被吸引的第2腔室12内的气体所含有的粒子66或者气体除去而形成正常的气体(空气)，然后经由管道30a排出到环境中。并且，在图19中，将雾产生部20a、20b设置于第2腔室12的外侧(第1腔室10的内部)，这是为了减小第2腔室12的容积，从而在排气控制部30吸引气体时易于控制气体在第2腔室12内的流动(流量、流速、流路等)。当然，雾产生部20a、20b也可以设置于第2腔室12的内部。
[0150]
在使用来自各雾供给部22a、22b的分散液63的雾气体mgs并通过雾化cvd法在基板fs上堆积膜的情况下，需要将基板fs设定为高于常温的温度、例如大约200℃。因此，在本实施方式中，在隔着基板fs与雾供给部22a、22b各自的狭缝状的开口部对置的位置处(基板fs的背面侧)设置基板温度控制部27a、27b，并通过温度控制部28进行控制，以使基板fs上的被喷射分散液63的雾气体mgs的区域的温度成为设定值。另一方面，在利用雾化沉积法成膜的情况下，可以是常温，因此无需使基板温度控制部27a、27b运转，但在希望将基板fs设为低于常温的温度(例如40℃以下)的情况下，可以适当地使基板温度控制部27a、27b运转。
[0151]
以上说明的雾产生部20a、20b、调温控制部28、排气控制部30、高压脉冲电源部40以及马达控制部(驱动供给卷rl1、回收卷rl2旋转的伺服马达的控制系统)等被具有计算机的主控制单元100统一控制。
[0152]
(片基板)
[0153]
接下来，对作为被处理体的片基板fs进行说明。如上所述，关于基板fs，例如可以使用树脂膜、由不锈钢等金属或合金构成的箔(金属薄片)等。作为树脂膜的材质，例如可以使用含有聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、乙烯乙烯醇共聚物树脂、聚氯乙烯树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、醋酸乙烯树脂中的一种或两种以上的材料。另外，基板fs的厚度或刚性(杨氏弹性模量)只要是在输送时不会在基
板fs上产生因压曲而引起的折痕或不可逆的皱褶这样的范围即可。作为电子器件，在制作柔性显示面板、触控面板、滤色镜、防电磁波过滤器等的情况下，使用厚度为大约25μm～200μm的pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)等廉价的树脂片。
[0154]
关于基板fs，希望选定如下这样的基材：热膨胀系数不会显著变大，从而能够在实质上忽视例如由于在对基板fs实施的各种处理中接收的热所引起的变形量。另外，如果在成为基底的树脂膜中混合例如氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化硅等无机填料，则也能够减小热膨胀系数。另外，基板fs可以是利用悬浮法等制造出的厚度为大约100μm的极薄玻璃的单层体、或将不锈钢等金属薄薄地呈膜状轧制而成的金属片的单层体，也可以是将上述的树脂膜、或者铝或铜等的金属层(箔)等贴合于该极薄玻璃或金属片而成的层叠体。而且，在使用本实施方式的薄膜制造装置1并通过雾化沉积法成膜的情况下，能够将基板fs的温度设定为100℃以下(通常是常温的程度)，但在通过雾化cvd法成膜的情况下，需要将基板fs的温度设定为大约100℃～200℃。因此，在利用雾化cvd法成膜的情况下，使用即使在大约200℃的温度下也不变形、变质的基板材料(例如，聚酰亚胺树脂、极薄玻璃、金属片等)。
[0155]
另外，基板fs的挠性(柔软性)是指这样的性质：即使对基板fs施加自重程度的力，也能够使该基板fs挠曲，而不会切断或断裂。另外，由于自重程度的力而弯曲的性质也包含于挠性。另外，挠性的程度根据基板fs的材质、大小、厚度、在基板fs上成膜的层结构、温度、湿度等环境等而变化。无论如何，只要在将基板fs正确地卷绕于在本实施方式的薄膜制造装置1、或者负责其前后的工序的制造装置的输送路径内设置的各种输送用的辊、换向器、旋转滚筒等的情况下，能够平滑地输送基板fs而不会出现“压曲而出现折痕、或者发生破损(发生破裂或裂纹)”这一情况，就能够称为挠性的范围。
[0156]
并且，从图19所示的供给卷rl1供给的基板fs可以是中间工序的基板。即，可以是，在卷绕于供给卷rl1的基板fs的表面上已经形成有电子器件用的特定的层结构。该层结构是在成为基底的片基板的表面上以固定的厚度成膜的树脂膜(绝缘膜)或金属薄膜(铜、铝等)等的单层，或者是基于这些膜的多层结构体。另外，在图19的薄膜制造装置1中被应用雾化沉积法的基板fs可以具有如下的表面状态：例如如wo2013/176222所公开的那样，在基板的表面涂敷感光性硅烷偶联材料并使其干燥，然后利用曝光装置以与电子器件用的图案的形状相对应的分布照射紫外线(波长为365nm以下)，在紫外线的照射部分和未照射部分处，关于针对雾液体的亲液性和疏液性赋予较大的差。此时，雾附着于照射部分或未照射部分中具有亲水性的部分，能够通过使用了图1的薄膜制造装置1的雾化沉积法，对应于图案形状使雾选择性地附着于基板fs的表面。
[0157]
而且，对图19的薄膜制造装置1供给的长条的片基板fs可以是以下述方式形成的基板：在长条的薄金属片(例如厚度为大约0.1mm程度的sus带)的表面上，以在金属片的长度方向上隔开固定间隔的方式粘贴与待制造的电子器件的大小相对应的尺寸的单张的树脂片等。这种情况下，通过图19的薄膜制造装置1成膜的被处理体成为单张的树脂片。
[0158]
接下来，参照图19和图20～图24，对图19的薄膜制造装置1的各部的结构进行说明。
[0159]
(雾供给部22a、22b)
[0160]
图20是从坐标系xt
·y·
zt的-zt侧、即基板fs侧观察雾供给部22a(22b也相同)的立体图的一例。雾供给部22a由石英板构成，在y轴方向上具有一定的长度，且由下述部分构
成：倾斜的内壁sfa、sfb，它们在xt方向上的宽度随着朝向-zt方向而逐渐变窄；与xt
·
zt面平行的侧面的内壁sfc；以及与y
·
xt面平行的顶板25a(25b)。在顶板25a(25b)上，来自雾产生部20a(20b)的管道21a(21b)与开口部dh连接，雾气体mgs被供给至雾供给部22a(22b)内。在雾供给部22a(22b)的-zt轴方向的末端部，形成有在y轴方向上遍及长度la细长地延伸的狭缝状的开口部sn，并且以在xt方向上隔着该开口部sn的方式设置有一对电极24a(24b)。因此，经由开口部dh供给至雾供给部22a(22b)内的雾气体mgs(正压)从狭缝状的开口部sn起在一对电极24a(24b)之间通过，以一致的流量分布向-zt轴方向喷出。
[0161]
一对电极24a由在y轴方向上延伸长度la以上的线状的电极ep、和在y轴方向上延伸长度la以上的线状的电极eg构成。电极ep、eg以在xt方向上隔开规定的间隔而平行的方式分别保持在作为电介质cp发挥功能的圆筒状的石英管cp1、和作为电介质cg发挥功能的石英管cg1内，该石英管cp1、cg1以位于狭缝状的开口部sn的两侧的方式被固定于雾供给部22a(22b)的末端部。希望石英管cp1、cg1在内部不含有金属成分。另外，电介质cp、cg可以形成为绝缘耐压性高的陶瓷制的管。
[0162]
图21是从y轴方向观察雾供给部22a(22b)的末端部和一对电极24a(24b)的剖视图的一例。在本实施方式中，作为一例，将石英管cp1、cg1的外径φa设定为大约3mm，将内径φb设定为大约1.6mm(壁厚为0.7mm)，电极ep、eg由基于钨、钛等低电阻金属的、直径为0.5nm～1mm的线构成。电极ep、eg以呈直线状通过石英管cp1、cg1的内径的中心的方式在石英管cp1、cg1的y方向的两个端部被绝缘体保持。并且，关于石英管cp1、cg1，只要仅存在任意一个即可，例如可以是：与高压脉冲电源部40的正极连接的电极ep被石英管cp1包围，与高压脉冲电源部40的负极(接地)连接的电极eg裸露。可是，由于从雾供给部22a(22b)的末端部的开口部sn喷出的雾气体mgs的气体成分，会发生裸露的电极eg的污染和腐蚀，因此，形成为如下这样的结构较好：利用石英管cp1、cg1包围两个电极ep、eg，以免雾气体mgs直接接触电极ep、eg。
[0163]
在此，线状的电极ep、eg分别与基板fs的表面平行地配置于和基板fs的表面相距动作距离(工作距离)wd的高度位置处，并且被配置成在基板fs的输送方向(xt方向)上以间隔lb分离。为了使非热平衡状态的大气压等离子体朝向-zt轴方向以一致的分布稳定地持续产生，将间隔lb设定得尽可能窄，作为一例，设定为大约5mm。因此，从雾供给部22a(22b)的开口部sn喷出的雾气体mgs通过一对电极之间时的xt方向上的实际的宽度(间隙)lc为lc＝lb-φa，在使用外径为3mm的石英管的情况下，宽度lc为大约2mm。
[0164]
另外，虽然不是必须的结构，但是，优选使动作距离wd比线状的电极ep、eg在xt轴方向上的间隔lb大。这是因为，如果是lb＞wd的配置关系，则可能在作为正极的电极ep(石英管cp1)与基板fs之间产生等离子体或发生电弧放电。
[0165]
换言之，希望从电极ep、eg至基板fs的距离、即动作距离wd比电极ep、eg之间的间隔lb长。
[0166]
可是，在能够将基板fs的电位设定为成为接地极的电极eg的电位和成为正极的电极ep的电位之间的情况下，也可以设定为lb＞wd。
[0167]
并且，电极24a和电极24b所构成的面也可以不与基板fs平行。这种情况下，将从电极中的最接近基板fs的部分至基板fs为止的距离作为间隔wd，来调整雾供给部22a(22b)或基板fs的设置位置。
[0168]
在本实施方式的情况下，非热平衡状态的等离子体在一对电极24a(24b)的间隔最窄的区域、即图21中的宽度lc之间且zt轴方向的有限的区域pa内强烈地产生。因此，减小动作距离wd能够缩短从雾气体mgs受到非热平衡状态的等离子体照射至到达基板fs的表面为止的时间，从而能够期待成膜速率(每单位时间的堆积膜厚)的提高。在图21中，线状的电极ep、eg在xt方向上的间隔lb，从等离子体产生效率的观点出发可以为10μm～20mm，下限值优选0.1mm，更优选1mm。上限值优选15mm，更优选10mm。
[0169]
在不改变一对电极24a(24b)的间隔lb(或宽度lc)和动作距离wd的情况下，成膜速率根据被施加于电极ep、eg之间的脉冲电压的峰值和频率、雾气体mgs从开口部sn喷出的喷出流量(速度)、雾气体mgs中含有的成膜用的特定物质(粒子、分子、离子等)的浓度、或者在基板fs的背面侧配置的基板温度控制部27a(27b)的控制温度等而变化，因此，对应于在基板fs上成膜的特定物质的种类、成膜的厚度、平坦性等状态，通过主控制单元100适当地调整这些条件。
[0170]
(高压脉冲电源部40)
[0171]
图22是示出高压脉冲电源部40的概要结构的一例的框图，该高压脉冲电源部由可变直流电源40a和高压脉冲生成部40b构成。可变直流电源40a被输入100v或200v的商用交流电源，并输出平滑化的直流电压vo1。电压vo1例如在0v～150v之间可变，成为向下一级的高压脉冲生成部40b供电的供给电源，因此也称作1次电压。在高压脉冲生成部40b内设置有：脉冲产生电路部40ba，其重复地生成与施加于线状的电极ep、eg之间的高压脉冲电压的频率相对应的脉冲电压(峰值大致为1次电压vo1的矩形状的短脉冲波)；和升压电路部40bb，其接收该脉冲电压，并生成上升时间和脉冲持续时间极短的高压脉冲电压来作为电极间电压vo2。
[0172]
脉冲产生电路部40ba由以频率f高速地接通/断开1次电压vo1的半导体开关元件等构成。该频率f被设定为数khz以下，因开关所引起的脉冲波形的上升时间/下降时间被设定为数十ns以下，脉冲时间宽度被设定为数百ns以下。升压电路部40bb将这样的脉冲电压升压为20倍的程度，该升压电路部由脉冲变压器等构成。
[0173]
这些脉冲产生电路部40ba、升压电路部40bb是一个例子，只要能够以数khz以下的频率f连续地生成峰值为大约20kv、脉冲的上升时间为大约100ns以下、脉冲时间宽度为数百ns以下的脉冲电压来作为最终的电极间电压vo2，则可以是任意的结构。并且，电极间电压vo2越高，则能够将图20所示的一对电极24a(24b)之间的间隔lb(和宽度lc)扩展得越大，从而能够在xt方向上扩大基板fs上的雾气体mgs喷射区域，提高成膜速率。
[0174]
另外，为了调整一对电极24a(24b)之间的非热平衡状态的等离子体的产生状态，可变直流电源40a具备响应来自主控制单元100的指令而变更1次电压vo1(即电极间电压vo2)这样的功能，并且，高压脉冲生成部40b具备响应来自主控制单元100的指令而变更施加于一对电极24a(24b)之间的脉冲电压的频率f这样的功能。
[0175]
图23是通过图22这样的结构的高压脉冲电源部40所得到的电极间电压vo2的波形特性的一例，纵轴表示电压vo2(kv)，横轴表示时间(μs)。图23的特性示出了在1次电压vo1为120v、频率f为1khz的情况下所得到的电极间电压vo2的1个脉冲的波形，作为峰值，得到了大约18kv的脉冲电压vo2。而且，从最初的峰值(18kv)的5％至95％为止的上升时间tu是大约120ns。另外，在图22的电路结构中，在至最初的峰值的波形(脉冲时间宽度为大约
400ns)之后的2μs为止的期间内，产生了激振波形(衰减波形)，但在该部分的电压波形中，不会产生非热平衡状态的等离子体或电弧放电。
[0176]
在前面所例示的电极的结构例中，在以间隔lb＝5mm来设置被外径为3mm且内径为1.6mm的石英管cp1、cg1覆盖的电极ep、eg的情况下，通过使图23所示的最初的峰值的波形部分以频率f重复，能够在一对电极24a(24b)之间的区域pa(图21)内稳定地持续产生非热平衡状态的大气压等离子体。
[0177]
(基板温度控制部27a、27b)
[0178]
图24是示出图19中的基板温度控制部27a(27b也相同)的结构的一例的剖视图。由于片基板fs在长度方向(xt轴方向)上以固定的速度(例如，每分钟数mm～数cm)连续地被输送，因此，在基板温度控制部27a(27b)的上表面与片基板fs的背面接触的状态下，可能对基板fs的背面造成损伤。因此，在本实施方式中，在基板温度控制部27a(27b)的上表面与基板fs的背面之间，以大约数μm～数十μm的厚度形成空气轴承的气体层，以非接触状态(或者以低摩擦状态)输送基板fs。
[0179]
基板温度控制部27a(27b)由下述部分构成：与基板fs的背面对置地配置的基座270；固定的高度的间隔件272，其被设置于该基座270的上方(zt轴方向)的多个部位；平坦的金属制的板274，其被设置于多个间隔件272的上方；以及多个基板调温部275，它们被配置在多个间隔件272之间，且被配置在基座270与板274之间。
[0180]
在多个间隔件272中分别形成有：贯通至板274的表面的气体的喷出孔274a；和吸引气体的吸气孔274b。在各间隔件272内贯通的喷出孔274a经由在基座270内形成的气体流路与气体的导入口271a相连，在各间隔件272内贯通的吸气孔274b经由在基座270内形成的气体流路与气体的排气口271b相连。导入口271a与加压气体的供给源相连，排气口271b与形成真空压的减压源相连。
[0181]
在板274的表面，喷出孔274a和吸气孔274b在y
·
xt面内接近地设置，因此，从喷出孔274a喷出的气体直接被吸气孔274b吸引。由此，在板274的平坦的表面与基板fs的背面之间形成空气轴承的气体层。在基板fs在长度方向(xt轴方向)上被伴随有规定的张力输送的情况下，基板fs仿照板274的表面而保持平坦的状态。
[0182]
同时，被多个基板调温部275调节温度的板274的表面与基板fs的背面之间的间隙仅仅为大约数μm～数十μm，因此，基板fs被来自板274的表面的辐射热马上调整至设定温度。该设定温度被图19所示的温度控制部28控制。
[0183]
另外，在不仅需要从基板fs的背面调整温度还需要从基板的上表面(被处理面)侧调整温度的情况下，关于基板fs的输送方向在雾气体mgs的喷射区域的上游侧设置以规定的间隙与基板fs的上表面对置的温度调整板(图24中的板274与基板调温部275的组)27c。
[0184]
如上所述，基板温度控制部27a(27b)同时具有如下功能：对基板fs的承受雾气体mgs的喷射的一部分调整温度的调温功能；和，以空气轴承方式使基板fs上浮并平坦地支承基板fs的非接触(低摩擦)支承功能。为了维持成膜时的膜厚的均匀性，希望图23所示的基板fs的上表面与一对电极24a(24b)的在zt方向上的动作距离wd即使在基板fs的输送过程中也保持为固定的距离。如图24这样，本实施方式的基板温度控制部27a(27b)以真空施压型的空气轴承支承基板fs，因此，基板fs的背面与板274的上表面之间的间隙几乎保持固定，抑制了基板fs在zt方向上的位置变动。
[0185]
以上，在本实施方式(图19～图24)的结构的薄膜制造装置1中，在沿长度方向以固定的速度输送基板fs的状态下，使高压脉冲电源部40动作而在一对电极24a、24b之间产生非热平衡状态的大气压等离子体，并从雾供给部22a、22b的开口部sn以规定的流量喷出雾气体mgs。穿过了产生大气压等离子体的区域pa(图21)后的雾气体mgs被喷射至基板fs，雾气体mgs的雾中所含有的特定物质连续地堆积在基板fs上。
[0186]
在本实施方式中，通过在基板fs的输送方向上排列2个雾供给部22a、22b，堆积在基板fs上的特定物质的薄膜的成膜速率被提高到大约2倍。因此，通过在基板fs的输送方向上增加雾供给部22a、22b，进一步提高了成膜速率。
[0187]
并且，在本实施方式中，针对各个雾供给部22a、22b分别设置有雾产生部20a、20b，并分别设置有基板温度控制部27a、27b，因此，能够使从雾供给部22a的开口部sn喷出的雾气体mgs、和从雾供给部22b的开口部sn喷出的雾气体mgs的特性(前体lq的特定物质的含有浓度、雾气体的喷出流量或温度等)不同，或者能够使基板fs的温度不同。通过使从雾供给部22a、22b各自的开口部sn喷出的雾气体mgs的特性或基板fs的温度不同，能够调整成膜状态(膜厚、平坦性等)。
[0188]
由于图19的薄膜制造装置1单独地以辊到辊(roll to roll)方式输送基板fs，因此，成膜速率也可以通过变更基板fs的输送速度来调整。可是，如果连接有前序工序用装置或后序工序用装置，则存在难以变更基板fs的输送速度的情况，其中，所述前序工序用装置在通过图19那样的薄膜制造装置1进行成膜之前对基板fs实施基础处理等，所述后序工序用装置对成膜后的基板fs直接实施感光抗蚀剂或感光性硅烷偶联材料等的塗布处理等。即使在这样的情况下，在本实施方式的薄膜制造装置1中，也能够调整成膜状态以适应所设定的基板fs的输送速度。
[0189]
当然，也可以将1个雾产生部20a生成的雾气体mgs分别分配供给至2个雾供给部22a、22b、或者更多的雾供给部。
[0190]
并且，在本实施方式中，针对从zt轴方向对基板fs供给雾气体mgs的结构进行了说明，但不限于此，也可以是从-zt方向对基板fs供给雾气体mgs的结构。在从zt方向对基板供给雾气体mgs的结构的情况下，存留于雾供给部22a、22b内的液滴可能会落下到基板fs上，但通过构成为从-zt轴方向对基板fs供给雾气体mgs，能够抑制该情况。关于从哪个方向供给雾气体mgs，只要对应于雾气体mgs的供给量或其它制造条件来适当地决定即可。
[0191]
[第8实施方式]
[0192]
使用图25说明第8实施方式。图25是示出第8实施方式中的雾产生装置90的一例的概要图。若无特别说明，则第8实施方式中的各结构与上述第1实施方式相同。并且，图25～图28所示的实施方式以及变形例中的雾产生装置90具备与上述的实施方式相同的外部容器91和雾化部80。在以下所示的例子中，除了特别声明的情况之外，省略雾化部80和外部容器91的图示。
[0193]
本实施方式中的雾产生装置90具有等离子体产生部82。等离子体产生部82除了之前所述的电极78a，还具有中空体83、栓84和气体导入部85。中空体83是围绕电极的至少一部分的、在内部具有空洞的构件。
[0194]
中空体83的一端位于分散液63的液面的下方，该一端开口。中空体83的另一端封闭，中空体83的内部充填有气体。作为一个例子，中空体83的另一端以栓84来密闭，电极78a
穿过栓84。另外，中空体也可以不是以栓来密闭的结构，可以是中空体自身的该另一端封闭的结构。在图25示出的例子中，中空体83贯穿盖部61a。即，栓84位于容器62a的外侧。
[0195]
中空体83以具有绝缘性的材料形成，以便将从电极78a产生的等离子体稳定地输出至分散液63。中空体83例如以玻璃、石英、树脂等形成。并且，因为从电极78a产生等离子体时有发热的可能性，因此中空体83优选以具有耐热性的材料形成。另外，为了确认等离子体针对分散液63的液面稳定地产生，也可以以具有透射性的材质形成。从这样的观点出发，中空体83更优选以玻璃或石英形成。
[0196]
气体导入部85将气体导入至中空体83中。作为一个例子，气体导入部85贯穿栓84。由气体导入部85导入的气体，用于将由电极78a产生的等离子体稳定地照射至分散液63的液面。作为气体的具体例，例如可举出氦、氩、疝、氧、氮、空气等。它们之中，优选至少包含稳定性高的氦、氩、疝中的任意一种。
[0197]
并且，气体导入部85的设置位置不限于图25所示的位置。例如，也可以在中空体85的壁面设有气体导入口，该气体导入口作为气体导入部85发挥功能。气体导入部85可以设置于容器62a的外部，也可以设置于容器62a的内部。
[0198]
即使在中空体83的内部以气体充满且上端以栓84密闭了的情况下，也有例如因密闭不完全的情况等而有微量的气体从中空体83内部漏出的可能性。从气体导入部85的气体的导入是为了补充漏出的气体，以气体不从中空体83的下端的开口出来的程度进行导入。并且，本实施方式中，气体导入部85不是必需的结构。
[0199]
并且，虽然图25中记载的雾产生装置90具有围绕1个电极78a的1个中空体83，但是雾产生装置90具有的中空体83以及电极78a的数量不限于此。雾产生装置90可以具备：具有围绕1个电极78a的1个中空体83的多个等离子体产生部82。即，也可以在容器62a内具有各自具有1个电极78a的多个中空体83。另外，雾产生装置90具备的1个或多个中空体83也可以具有多个电极78a。
[0200]
通过雾产生装置90具有被中空体83围绕的多个电极78a，能够增加被照射至液面的等离子体，提高分散液63的粒子66的分散性。
[0201]
图26是用于说明等离子体产生部82的概要的图。图26a是等离子体产生部82的末端部分的外观的一例，图26b是等离子体产生部82的剖视图(俯视)的例子(之一)。图26c是等离子体产生部82的剖视图(俯视)的例子(之二)。
[0202]
本实施方式中的电极78a的形状，与上述的实施方式同样地、不限于图26所示的例子。例如，电极78a可以是图2所示的电极78b或电极78c。从等离子体产生效率的观点出发，本实施方式中的电极78a，与图2所示的第1实施方式同样地、优选作为电极78a的末端的距液面最近的部分的面积变小。
[0203]
如图26a所示，成为中空体83的内部的气体与分散液63之间的边界的液面ls位于中空体83的末端的开口部分。电极78a设置于末端不接触分散液63的液面ls的位置。雾产生装置90中，为了提高粒子66的分散性，希望针对分散液63从电极78a稳定地照射等离子体。分散液63的液面ls与电极78a的末端之间的距离远，则有损等离子体的照射的稳定性。电极78a的末端与中空体83的下端之间的距离dt的上限优选为30mm，更优选为25mm。
[0204]
另外，分散液63的液面ls与电极78a的末端之间的距离近，则在液面ls摇动时等，有液面ls与电极78a的末端接触的可能性。电极78a的末端与中空体83的下端之间的距离dt
的下限优选为10mm，更优选为15mm。
[0205]
由于雾化部的雾的产生而容器62a中的分散液63的液面摇动，则电极78a的末端与液面之间的距离变动，有损等离子体的照射的稳定性，降低粒子66的分散性。通过中空体83围绕电极78a的周围，中空体83的末端设置于分散液63的液面的下方，液面ls的摇动被抑制，能够将等离子体稳定地照射至分散液63。
[0206]
另外，如图26a所示，能够将气体充填至中空体83，以使液面ls从中空体83的末端向下方突出。由于因液面ls的表面张力而雾化部产生雾时的液面ls的摇动被抑制，能够将等离子体稳定地照射至分散液63，能够提高分散液63的粒子66的分散性。
[0207]
图26b以及图26c是从z轴方向观察等离子体产生部82的剖视图的一例。图26b所示的中空体83的剖面以及电极78a的剖面是大致圆形。图26c所示的中空体83的剖面是大致圆形，电极78a的剖面是大致正方形。如图26b以及图26c所示，电极78a的剖面的形状不限定。并且，中空体83的剖面的形状也不限于本图所示的例子。
[0208]
等离子体产生部82能够构成为电极78a的轴与中空体83的中心轴一致。由此，能够将从电极78a产生的等离子体稳定地引导至液面ls。
[0209]
并且，图25所示的收纳部60a是壁面朝向下方逐渐变窄的锥形。但是，收纳部的形状不限于图25所示的例子，例如也可以是圆柱形等。另外，收纳部只要是能够将雾化部的振动传播至分散液63的材质以及厚度即可。关于收纳部的形状、材质以及厚度，上述的其他实施方式中的收纳部也与此相同。
[0210]
[第8实施方式：变形例1]
[0211]
图27是示出第8实施方式的变形例1中的雾产生装置90的一例的概要图。本图中省略了栓84以及气体导入部85的记载。本变形例中的中空体83以及电极78a相对于液面倾斜地设置。中空体83以及电极78a可以设置成与分散液63的液面垂直，也可以设置成相对于分散液63的液面倾斜。
[0212]
[第8实施方式：变形例2]
[0213]
图28是示出第8实施方式的变形例2中的雾产生装置90的一例的概要图。本变形例中的中空体83的上端位于盖部61a的下侧。即，整个中空体83位于收纳部60a内。
[0214]
电极78a的末端收纳于中空体83的内部且中空体83的下端位于分散液63的液面的下方，则能够将从末端产生的等离子体稳定地照射至分散液63。另外，在本变形例中，等离子体产生部82也可以具有气体导入部85。
[0215]
[第8实施方式：变形例3]
[0216]
图29是示出第8实施方式的变形例3中的雾产生装置90的一例的概要图。本变形例中的雾产生装置90具有接地电极86。接地电极86设置于容器62a的下部，作为针对电极78a施加的电压的接地电极发挥功能。
[0217]
容器62a内的、接地电极86的上部的规定范围的区域设定为接地上部区域pc。即，接地上部区域pc是接地电极86的正上方的区域。例如，接地上部区域pc为这样一种区域，即：假设接地电极86的上端延伸至容器62a的底面的情况下，以从接地电极86的上端起规定范围内为底面，从该底面起向正上方直到盖部61a为止的、收纳部60a内的区域。电极78a设置成至少末端位于接地上部区域pc。
[0218]
从电极78a的末端射出的等离子体被引导朝向接地电极86。通过使电极78a的末端
位于接地电极86的正上方的结构，能够将等离子体恰当地引导至液面ls。即，能够使粒子66有效地分散。
[0219]
另外，设定容器62内的、雾化部80的正上方的区域为雾化部上部区域pb。本变形例中的雾化部80例如是超声波振子。由于雾化部80的驱动，雾化部上部区域pb的液面有摇动的倾向。为了减轻液面的摇动对等离子体的影响，本变形例的中空体83设置于除了雾化部上部区域pb之外的位置。更详细而言，中空体83设置于除了作为雾化部80的上部的规定范围的区域的雾化部上部区域pb之外的位置。
[0220]
并且，本变形例中的中空体83，也可以与图27所示的中空体83同样地、相对于液面倾斜地设置。中空体83只要下端设置于除了雾化部上部区域pb之外的位置即可。通过本结构，能够将等离子体稳定地照射至分散液63，能够更加提高分散液63的粒子66的分散性。
[0221]
此外，第8实施方式中的雾产生装置90，与上述的其他实施方式同样地、能够构成为从气体供给部70a的气体供给口供给的气体的供给方向与重力方向不同。例如，能够将从气体供给口供给的气体的供给方向与重力作用的重力方向所成的角度设定为90度以上且150度以下。另外，为了易于从收纳部60排出产生的雾，优选排出口76如图25所示比起气体供给口72在(处于)上方。
[0222]
符号的说明
[0223]
1：薄膜制造装置；10：第1腔室；10a、10b：气体密封部；12：第2腔室；12a、12b：气体密封部；12c：管道；20a、20b：雾产生部；21a、21b：管道；22a、22b：雾供给部；23a、23b：调温部；24a、24b：电极；25a、25b：顶板；27a、27b：基板温度控制部；27c：温度调整板；28：温度控制部；30：排气控制部；30a：管道；40：高压脉冲电源部；40a：可变直流电源；40b：高压脉冲生成部；40ba：脉冲产生电路部；40bb：升压电路部；50：干燥部；60、60a、60b、60c：收纳部；61、61a、61b、61c：盖部；62、62a、62b、62c：容器；70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g、70h、70i、70j：气体供给部；72、72a、72b、72c、72d、72e、72f、72g、72h、72i、72j：气体供给口；74、74a、74b、74c、74d、74e、74f：排出部；76、76a、76b、76c、76d、76e1、76e2、76f1、76f2：排出口；78、78a、78b、78c：电极；79、79a、79b、79c：末端部；80：雾化部；81：板状构件；82：等离子体产生部；83：中空体；84：栓；85：气体导入部；86：接地电极；90：雾产生装置；91：外部容器；94：隔开件；96：收纳空间；98：空空间；100：主控制单元；270：基座；271a：导入口；271b：排气口；272：间隔件；274：板；274a：喷出孔；274b：吸气孔；275：基板调温部；cg、cp：电介质；cg1、cp1：石英管；cr1、cr2、cr3、cr4：辊；dh：开口部；dt：距离；eg、ep、ep1、ep2：电极；eq1、eq2：架台部；es1、es2：边缘传感器；fs：基板；la、lb、lc：间隔；ls：液面；mgs：雾气体；pa：区域；pb：雾化部上部区域；pc：接地上部区域；rl1：供给卷；rl2：回收卷；sfa、sfb、sfc：内壁；sn：开口部；tb1、tb2：空气换向器；tu：时间；vo1、vo2：电压；wd：间隔；φa：外径；φb：内径。