成膜方法、成膜装置和结构体的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明设及利用气溶胶化气体沉积法的成膜方法W及成膜装置，W及使用该方法 制成的结构体。
【背景技术】
[0002] 在常溫下从喷嘴喷射陶瓷等的亚微米尺寸程度的粒子，使其在对置的基材上堆积 的气溶胶化气体沉积法已为人所知。现在，在薄膜W及厚膜制成的应用领域广泛利用该成 膜方法。
[0003] 本申请的申请人在之前已提出能够使用相对大粒径的微粒形成致密膜的成膜方 法（参照专利文献1、专利文献2)。该成膜方法在向成膜室输送气溶胶的途中，原料微粒由 于与输送管的内表面摩擦而带电，该带电的微粒堆积在基材上，从而能够通过该方法稳定 地形成致密性W及附着性优良的膜。
[0004] 现有技术文献 阳005]专利文献 1 :W02012/081053 号
[0006] 专利文献2 :日本特开2014-9368号公报
[0007] 近年来，例如在薄膜电子设备的领域中，提高覆膜的绝缘性W及附着性成为在层 压设备设计上的重要开发项目，特别是高绝缘耐压性的薄覆膜的开发倍受期待。
【发明内容】
[000引鉴于W上情况，本发明的目的在于，提供一种能够提高形成的膜的致密性W及附 着性，形成即使在薄膜状态下也具有高绝缘耐压性的绝缘膜的成膜方法W及成膜装置W及 包括上述绝缘膜的结构体。
[0009] 本发明的一个方式的成膜方法包括：通过向容纳有电绝缘性的原料粒子的封闭容 器导入气体，生成上述原料粒子的气溶胶。
[0010] 经由与上述封闭容器连接的输送管，向相比于上述封闭容器维持为低压的成膜室 输送上述气溶胶。
[0011] 从装配在上述输送管的前端的喷嘴，向设置在上述成膜室中的祀喷射上述气溶 胶，通过使上述原料粒子与上述祀碰撞，使上述原料粒子带正电。
[0012] 通过带电的上述原料粒子放电，生成上述原料粒子的微细粒子。
[0013] 使上述微细粒子堆积在设置在上述成膜室中的基材上。
[0014] 上述成膜方法通过使从喷嘴喷射的原料粒子的气溶胶与祀碰撞，使该原料粒子带 正电，通过该带电的原料粒子放电，生成原料粒子的微细粒子，通过使该微细粒子向基材入 射碰撞来成膜。典型地，原料粒子的放电在祀的附近产生成膜室内的气体的等离子体。在 等离子体中，气体分子的阳离子在飞来粒子（中性）的表面上瓣射，生成纳米尺寸的粒子。
[0015] 典型地，基材与接地电位连接。微细粒子中含有很多带有电荷的微细粒子，带有电 荷的微细粒子通过与基材的电相互作用吸引至基材贴附，并且随着与基材表面的静电吸附 作用而堆积。因此，形成与基材的附着力优良并且致密的被膜。另一方面，具有较大粒径的 电性为中性的原料粒子不到达基材表面，而是乘气流排出至成膜室的外部。由此，原料粒子 的纳米尺寸粒子堆积在基材上。由此，在基材上形成致密并且附着性高的绝缘膜。
[0016] 构成原料粒子的材料没有特别限定，例如，能够使用抓± (氧化侣）、氮化侣、铁酸 领等各种绝缘材料。此外，也可W是原料粒子在导电体的表面形成绝缘膜的构造。原料粒 子的粒径也没有特别限定，例如，能够使用0. 1ymW上10ymW下粒径的原料粒子。
[0017] 运些原料粒子能够通过与祀碰撞带正电，并在与维持在接地电位的基材之间产生 放电。
[0018] 在成膜室中，上述基材配置在经过由上述气溶胶照射上述祀的照射面且与上述照 射面平行的轴线上。由此，能够使与上述照射面碰撞并带电的原料粒子乘气流引导至基材 上。作为其结果，大粒径的原料粒子未混杂在膜中，能够形成由微细粒径的原料粒子构成的 致密膜。
[0019] 此外，在成膜过程中，通过使上述基材向该面内方向往复移动，能够在基材表面的 期望区域形成被膜。
[0020] 作为构成上述祀的材料，例如，能够使用不诱钢或铜等金属材料，或者石墨等的导 电材料。由于运些导电材料相比原料粒子易于带负电，能够使原料粒子高效地带正电。
[0021] 导入至上述封闭容器的气体生成原料粒子的气溶胶，同时具有向成膜室输送原料 粒子的载气的功能。在上述气体典型地使用氮、氣等，但也可W使用运些气体中的任意一种 与氧混合的混合气体，也可W仅使用氧。
[0022] 因为氣与氮相比放电电压更低，能够提高原料粒子的瓣射效率，由此能够提高成 膜率。
[0023] 在原料粒子为氧化物的情况下，虽然由等离子体中的离子产生的瓣射作用存在容 易产生缺氧的趋势，但在氧的存在下，原料粒子的缺氧受到抑制。由此，确保膜中的氧浓度， 例如，能够形成绝缘耐压性优良的薄膜。
[0024] 本发明的一个方式的成膜装置包括：生成室、成膜室、输送管、祀、台架。
[00巧]上述生成室构成为能够生成原料粒子的气溶胶。
[00%] 上述成膜室构成为与上述生成室相比能够维持在低压。
[0027] 上述输送管连接上述生成室与上述成膜室之间，在前端部具有喷射上述气溶胶的 喷嘴。
[0028] 上述祀配置在上述成膜室中，具有承受从上述喷嘴喷射的上述气溶胶照射的照射 面，通过与上述照射面碰撞使上述原料粒子带正电。
[0029] 上述台架支承基材，所述基材配置在经过上述照射面与上述照射面平行的轴线 上，堆积有通过带电的上述原料粒子放电生成的上述原料粒子的微细粒子。
[0030] 发明效果
[0031] 根据本发明，能够形成致密性及附着性高的覆膜。
【附图说明】
[0032] 图1是本发明的一个实施方式的成膜装置的概略结构图。
[0033] 图2是说明上述成膜装置的工作概略图。
[0034] 图3是比较例的成膜装置的概略结构图。
[0035] 图4是表示通过比较例的成膜方法形成的膜的构造的概略图。
[0036] 图5是表示通过本发明的一个实施方式的成膜方法形成的膜的构造的概略图。
[0037] 图6是表示使用上述成膜装置成膜的氧化侣微粒膜与基材的边界区域的TEM像。
[0038] 图7是说明上述实施方式的实验例的装置的概略图。
[0039] 符号说明 W40] 1…成膜装置
[0041] 2…生成室 阳0创 3…成膜室 W43] 6…输送管
[0044] 7…台架
[0045] 18…喷嘴
[0046] 19…革己
【具体实施方式】
[0047] 在下文中，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。 W48][成膜装置]
[0049] 图1是本发明的一个实施方式的成膜装置的概略结构图。本实施方式的成膜装置 构成气溶胶化气体沉积（AGD)装置。图中，X轴向、Y轴向W及Z轴向表示相互正交的S轴 向，Z轴向表示竖直方向（在下文的各图中也相同）。
[0050] 同图所示，成膜装置1包括：生成室2,生成原料粒子P的气溶胶；成膜室3,容纳成 膜处理的基材S;输送管6,从生成室2向成膜室3输送上述气溶胶。
[0051] 生成室2和成膜室3形成为各自独立，各室的内部空间经由输送管6的内部相互 连接。成膜装置1具有分别与生成室2W及成膜室3连接的排气系统4,构成为能够将各室 排气并维持在规定的减压环境。生成室2还具有与生成室2连接的气体供给系统5,构成为 能够向生成室2供给载气。
[0052] 生成室2容纳气溶胶原料即原料粒子P，在其内部生成气溶胶。生成室2与接地 电位连接，例如由玻璃制的封闭容器构成，此外，具有用于使原料粒子P出入的未图示的盖 部。成膜装置1还包括：振动机构，为了揽拌原料粒子P而使生成室2振动，或加热机构，用 于使原料粒子P脱气（除去水分等）。
[0053] 原料粒子P在生成室2中气溶胶化，并在成膜室3中在基材S上成膜。原料粒子 P由应该成膜的材料的微粒构成，在本实施方式中，使用抓± (氧化侣）微粒来作为原料粒 子P。
[0054] 另外，在此之外，作为原料粒子P也可使用氮化侣、铁酸领等其它电绝缘性陶瓷微 粒。此外，也可W是原料粒子P在导电体的表面上形成绝缘膜的结构。原料粒子P的粒径 没有特别限定，例如，使用0. 1ymW上IOymW下的原料粒子P。 阳化5] 在成膜室3的内部可移动地配置有用于保持基材S的台架7,在成膜室3的外部 设置有用于移动台架7的台架驱动机构8。台架驱动机构8构成为使台架7在成膜室3内W规定速度在与基材S的成膜面平行的方向上往复移动。在本实施方式中，台架驱动机构 8构成为能够使台架7沿X轴向直线移动。
[0056] 基材S由玻璃、金属、陶瓷、娃基板等构成。AGD法能够在常溫下成膜，此外，因为是 不经过化学过程的物理成膜法，能够选择广泛的材料作为基材。此外，基材S并不限定为平 面的基材，也可W是立体的基材。
[0057] 成膜室3W及台架7与接地电位连接。台架7也可W具有用于在成膜前使基材S 脱气的加热机构。此外，在成膜室3也可W设置指示内部压力的真空计。成膜室3与生成 室2相比维持在低压。
[0058] 排气系统4将生成室2W及成膜室3真空排气。排气系统4具有：真空配管9、第 一阀口 10、第二阀口 11、真空累12。真空配管9由将真空累12、生成室2W及成膜室3相 互连接的分路配管构成。第一阀口 10配置在真空配管9的分路点与生成室2之间，第二阀 口 11配置在真空配管9的分路点与成膜室3之间。真空累12的结构没有特别限定，例如， 由包含机械式增压累和旋转累的多段累单元构成。
[0059] 气体供给系统5对生成室2供给用于限定生成室2的压力并形成气溶胶的载气。 载气使用例如成、4'、胎、化、干燥空气（空气）等。气体供给系统5具有：气体配管13曰、气 体配管13b、气体源14、分别配置在气体配管13a、气体配管13b上的第=阀口 15、分别配置 在气体配管13a、气体配管13b上的气流量计16、气体喷出体17。
[0060] 气体源14例如为储气瓶，供给载气。气体源14经由气体配管13a与气体喷出体 17连接。气体配管1