(57)【要約】【課題】  基材やフィルムなどの移動体に生じる皺を抑制して、製膜の均一化を図る。【解決手段】  この薄膜形成装置には、互いの放電面が対向して放電空間を形成するように配置され、放電空間内に高周波電界を発生させる一対の電極と、放電空間内に発生した高周波電界に対してガスを供給し放電プラズマを発生させるガス供給部と、放電空間内で一対の電極のうち、少なくとも一方の電極に沿いながら放電プラズマに晒されるように移動体を移動させる移動機構とが備えられている。少なくとも一方の電極には、当該電極に移動部材を吸着させる吸着手段が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの放電面が対向して放電空間を形成するように配置され、前記放電空間内に高周波電界を発生させる一対の電極と、
前記放電空間内に発生した高周波電界に対してガスを供給し放電プラズマを発生させるガス供給部と、
前記放電空間内で前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極に沿いながら前記放電プラズマに晒されるように移動体を移動させる移動機構とを備え、
前記少なくとも一方の電極には、当該電極に前記移動部材を吸着させる吸着手段が設けられていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の薄膜形成装置において、
前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極は前記ガス供給部から供給されたガスを前記放電空間まで案内するガス流路を形成し、
前記移動機構は前記ガス流路を通過するように前記移動体を移動させ、
前記吸着手段は前記ガス流路を通過する前記移動体を吸着させることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極における前記移動体の移動方向の上流側には、前記移動体を加熱する加熱部材が配置されていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記吸着手段の吸引力が前記移動体の幅方向に沿って変動自在であることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の薄膜形成装置において、
前記吸着手段を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記吸着手段の吸引力が前記移動体の幅方向に沿って変動するように、前記吸着手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一対の電極を通過した前記移動体の表面状態を前記幅方向に沿って検出する状態検出部を備え、
前記制御部は、前記状態検出部の検出結果に基づいて前記吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動するように、前記吸着手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記吸着手段は、前記移動体を吸引することで前記少なくとも一方の電極に吸着させることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記吸着手段は、前記移動体に静電気力を付与することで、前記少なくとも一方の電極に前記移動体を吸着させることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１１】
基材を支持する支持部材と、
前記支持部材に支持された前記基材に向けてガスを供給するガス供給部と、
前記ガスに高周波電界を付与して放電プラズマを発生させるために、前記基材を挟んで間隔を空けるように前記支持部材に対向配置された一対の電極と、
前記支持部材に沿って前記放電プラズマに晒されながら前記間隔を通過するように基材を移動させる基材用移動機構とを備え、
前記支持部材には、当該支持部材に前記基材を吸着させる基材用吸着手段が設けられていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の薄膜形成装置において、
前記基材用吸着手段の吸引力が前記基材の幅方向に沿って変動自在であることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の薄膜形成装置において、
前記基材用吸着手段を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記基材用吸着手段の吸引力が前記基材の幅方向に沿って変動するように、前記基材用吸着手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の薄膜形成装置において、
前記支持部材を通過した前記基材の表面状態を前記幅方向に沿って検出する状態検出部を備え、
前記制御部は、前記状態検出部の検出結果に基づいて前記基材用吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動するように、前記基材用吸着手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記基材用吸着手段は、前記基材を吸引することで前記支持部材に吸着させることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１６】
請求項１１〜１４のいずれか一項に薄膜形成装置において、
前記基材用吸着手段は、前記基材に静電気力を付与することで、前記支持部材に前記基材を吸着させることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１７】
請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記一対の電極うち、少なくとも一方の電極に沿いながら前記間隔を通過するようにクリーニングフィルムを移動させるフィルム用移動機構を備え、
前記少なくとも一方の電極には、当該電極に前記クリーニングフィルムを吸着させるフィルム用吸着手段が設けられていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の薄膜形成装置において、
前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極は前記ガス供給部から供給されたガスを前記基材まで案内するガス流路を形成し、
前記フィルム用移動機構は前記ガス流路を通過するように前記クリーニングフィルムを移動させ、
前記フィルム用吸着手段は前記ガス流路を通過する前記クリーニングフィルムを吸着させることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１９】
請求項１７又は１８記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２０】
請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２１】
請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極における前記クリーニングフィルムの移動方向の上流側には、前記クリーニングフィルムを加熱する加熱部材が配置されていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２２】
請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記フィルム用吸着手段の吸引力が、前記クリーニングフィルムの幅方向に沿って変動自在であることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の薄膜形成装置において、
前記制御部は、前記フィルム用吸着手段の吸引力を前記クリーニングフィルムの幅方向に沿って変動するように、前記吸着手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の薄膜形成装置において、
前記制御部は、前記状態検出部の検出結果に基づいて前記フィルム用吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動するように、前記フィルム用吸着手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２５】
請求項１７〜２４のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記フィルム用吸着手段は、前記クリーニングフィルムを吸引することで前記少なくとも一方の電極に吸着させることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２６】
請求項１７〜２４のいずれか一項に薄膜形成装置において、
前記フィルム用吸着手段は、前記クリーニングフィルムに静電気力を付与することで、前記少なくとも一方の電極に前記クリーニングフィルムを吸着させることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２７】
高周波電界を発生させるため、一対の電極の互いの放電面が対向されて形成された放電空間内にガス供給部によってガスを供給して放電プラズマを発生させて、前記放電空間内で前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極に沿って前記放電プラズマに晒されるように移動機構によって移動体を移動させる際に、
前記移動体は、前記少なくとも一方の電極に設けられた吸着手段により、当該電極に吸着されることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項２８】
請求項２７記載の薄膜形成方法において、
前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極は前記ガス供給部から供給されたガスを前記放電空間まで案内するガス流路を形成し、
前記移動機構は前記ガス流路を通過するように前記移動体を移動させ、
前記吸着手段は前記ガス流路を通過する前記移動体を吸着させることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項２９】
請求項２７又は２８記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されていることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３０】
請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されていることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３１】
請求項２７〜３０のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極における前記移動体の移動方向の上流側には、前記移動体を加熱する加熱部材が配置されていることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３２】
請求項２７〜３１のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記吸着手段の吸引力が前記移動体の幅方向に沿って変動することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一対の電極を通過した前記移動体の表面状態を前記幅方向に沿って検出する状態検出部の検出結果に基づいて前記吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３４】
請求項２７〜３３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記吸着手段は、前記移動体を吸引することで前記少なくとも一方の電極に吸着させることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３５】
請求項２７〜３３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記吸着手段は、前記移動体に静電気力を付与することで、前記少なくとも一方の電極に前記移動体を吸着させることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３６】
支持部材に支持された基材に向けてガス供給部から供給されたガスに、前記基材を挟んで間隔を空けるように前記支持部材に対向配置された一対の電極によって、高周波電界を付与して放電プラズマを発生させて、前記支持部材に沿って前記放電プラズマに晒されながら前記間隔を通過するように基材用移動機構によって前記基材を移動させる際に、
前記基材は、前記支持部材に設けられた吸着手段により、当該支持部材に吸着されることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３７】
請求項３６記載の薄膜形成方法において、
前記基材用吸着手段の吸引力が前記基材の幅方向に沿って変動することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３８】
請求項３７記載の薄膜形成方法において、
前記支持部材を通過した前記基材の表面状態を前記幅方向に沿って検出する状態検出部の検出結果に基づいて前記基材用吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項３９】
請求項３６〜３８のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記基材用吸着手段は、前記基材を吸引することで前記支持部材に吸着させることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４０】
請求項３６〜３８のいずれか一項に薄膜形成方法において、
前記基材用吸着手段は、前記基材に静電気力を付与することで、前記支持部材に前記基材を吸着させることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４１】
請求項３６〜４０のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
フィルム用移動機構により移動されるクリーニングフィルムは、前記一対の電極うち、少なくとも一方の電極に沿いながら前記間隔を通過する際に、前記少なくとも一方の電極に設けられたフィルム用吸着手段により、当該電極に吸着されることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４２】
請求項４１記載の薄膜形成方法において、
前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極は前記ガス供給部から供給されたガスを前記基材まで案内するガス流路を形成し、
前記フィルム用移動機構は前記ガス流路を通過するように前記クリーニングフィルムを移動させ、
前記フィルム用吸着手段は前記ガス流路を通過する前記クリーニングフィルムを吸着させることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４３】
請求項４１又は４２記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されていることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４４】
請求項４１〜４３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されていることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４５】
請求項４１〜４４のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極における前記クリーニングフィルムの移動方向の上流側には、前記クリーニングフィルムを加熱する加熱部材が配置されていることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４６】
請求項４１〜４５のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記フィルム用吸着手段の吸引力が前記クリーニングフィルムの幅方向に沿って変動することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４７】
請求項４６記載の薄膜形成方法において、
前記状態検出部の検出結果に基づいて前記フィルム用吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４８】
請求項４１〜４７のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記フィルム用吸着手段は、前記クリーニングフィルムを吸引することで前記少なくとも一方の電極に吸着させることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項４９】
請求項４１〜４７のいずれか一項に薄膜形成方法において、
前記フィルム用吸着手段は、前記クリーニングフィルムに静電気力を付与することで、前記少なくとも一方の電極に前記クリーニングフィルムを吸着させることを特徴する薄膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜形成装置及び薄膜形成方法に係り、特に、大気圧プラズマ放電処理を用いて基材の表面に薄膜を形成する薄膜形成装置及び薄膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＳＩ、半導体、表示デバイス、磁気記録デバイス、光電変換デバイス、太陽電池、ジョセフソンデバイス、光熱変換デバイス等の各種製品には、基材上に高性能性の薄膜を設けた材料が用いられている。薄膜を基材上に形成する手法には、塗布に代表される湿式製膜方法や、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に代表される乾式製膜方法、あるいは大気圧プラズマ放電処理を利用した大気圧プラズマ製膜方法等が挙げられるが、近年では、高い生産性を維持しつつ高品質な薄膜を形成できる大気圧プラズマ製膜方法の使用が特に望まれている。
【０００３】
大気圧プラズマ製膜方法は、対向する電極間に基材を配置させた状態で、薄膜形成ガスを供給し、両電極に電界を印加する。これにより、放電プラズマが発生し、基材を放電プラズマに晒すことで薄膜が形成される。大気圧プラズマ製膜方法を実現する薄膜形成装置として、例えば、特許文献１に記載される薄膜形成装置が挙げられる。
図１１に示すように薄膜形成装置１００には、対向する２つの電極１０１，１０２と、これらの電極に電界を印加する電源（図示省略）と、一方の電極１０２の放電面に基材１０４を密着させるように搬送する基材用搬送装置（図示省略）と、他方の電極１０１に対する汚れを防止するために、他方の電極１０１にフィルム１０３を密着させるように搬送するフィルム用搬送装置（図示省略）と、電極間に薄膜形成ガスを供給する薄膜形成ガス供給部１０５とが備わっている。そして、この薄膜形成装置１００は、電極１０１，１０２間に薄膜形成ガスを供給してから、電界を印加することにより放電プラズマを発生させて、一方の電極１０２に密着した基材１０４に薄膜を形成するようになっている。
【特許文献１】特開２０００−２１２７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記の薄膜形成装置１００であると、基材１０４は一方の電極１０２に、フィルム１０３は他方の電極１０１に密着された状態で搬送されるが、搬送時においては基材１０４若しくはフィルム１０３に皺が発生してしまう。図１２ではフィルム１０３に皺が生じた状態を表している。基材１０４に皺が生じていると均一な製膜が阻害されることは勿論のこと、フィルム１０３に皺が生じていると薄膜形成ガスの流れを乱してしまうために、放電空間も乱れてしまって均一な製膜が阻害されることになる。
【０００５】
本発明の課題は、基材やフィルムなどの移動体に生じる皺を抑制して、製膜の均一化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明における薄膜形成装置は、
互いの放電面が対向して放電空間を形成するように配置され、前記放電空間内に高周波電界を発生させる一対の電極と、
前記放電空間内に発生した高周波電界に対してガスを供給し放電プラズマを発生させるガス供給部と、
前記放電空間内で前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極に沿いながら前記放電プラズマに晒されるように移動体を移動させる移動機構とを備え、
前記少なくとも一方の電極には、当該電極に前記移動部材を吸着させる吸着手段が設けられていることを特徴としている。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、吸着手段によって移動体は一方の電極に吸着されるので、移動体が電極から浮くことは防止される。このため、移動体に皺が発生しにくくなる。移動体が基材である場合には、皺が抑制されていると均一な製膜が可能となる。また、移動体が上記したクリーニング用のフィルムである場合には、皺が抑制されているとガスが不均一な流れとなることを低減できるために、放電プラズマが安定化し、均一な製膜が可能となる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の薄膜形成装置において、
前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極は前記ガス供給部から供給されたガスを前記放電空間まで案内するガス流路を形成し、
前記移動機構は前記ガス流路を通過するように前記移動体を移動させ、
前記吸着手段は前記ガス流路を通過する前記移動体を吸着させることを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、吸着手段がガス流路を通過する移動体を吸着しているので、ガス流路内で移動体に皺が発生することを防止でき、ガスが不均一な流れとなることをより確実に低減できる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されているので、角部の通過時に移動体が電極に密着したままで移動しやすくすることができる。このため、移動体に皺が生じることをより確実に防止することができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されているので、曲面上の通過時に移動体が電極に密着したままで移動しやすくすることができる。このため、移動体に皺が生じることをより確実に防止することができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極における前記移動体の移動方向の上流側には、前記移動体を加熱する加熱部材が配置されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、電極の上流側で加熱部材が移動体を加熱するので、電極に接触する以前に移動体を加熱することができる。このため、放電プラズマに移動体が進入したとしても急激かつ過剰に熱影響を受けることを防止でき、放電プラズマの熱による収縮を抑えることができる。したがって、移動体に皺が発生することを、さらに防止することができる。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記吸着手段の吸引力が前記移動体の幅方向に沿って変動自在であることを特徴としている。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、吸着手段の吸引力が移動体の幅方向に沿って変動自在であるので、皺の発生度合いの高い部分においては吸引力を高め、皺の発生度合いの低い部分においては吸引力を低くすることができる。これにより電極上における移動体の平面性を高めることができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の薄膜形成装置において、
前記吸着手段を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記吸着手段の吸引力が前記移動体の幅方向に沿って変動するように、前記吸着手段を制御することを特徴としている。
【００１９】
請求項７記載の発明によれば、制御部の制御によって吸着手段の吸引力が移動体の幅方向に沿って変動するので、自動で吸引力を変動させることができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一対の電極を通過した前記移動体の表面状態を前記幅方向に沿って検出する状態検出部を備え、
前記制御部は、前記状態検出部の検出結果に基づいて前記吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動するように、前記吸着手段を制御することを特徴としている。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、吸着手段の吸引力が状態検出部の検出結果に基づいて変動されるので、移動体の現状を反映して吸着手段の吸引力を変動することが可能となる。
【００２２】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記吸着手段は、前記移動体を吸引することで前記少なくとも一方の電極に吸着させることを特徴としている。
【００２３】
請求項９記載の発明によれば、移動体を吸引により電極に吸着させることができる。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記吸着手段は、前記移動体に静電気力を付与することで、前記少なくとも一方の電極に前記移動体を吸着させることを特徴としている。
【００２５】
請求項１０記載の発明によれば、移動体を静電気力により電極に吸着させることができる。
【００２６】
請求項１１記載の発明における薄膜形成装置は、
基材を支持する支持部材と、
前記支持部材に支持された前記基材に向けてガスを供給するガス供給部と、
前記ガスに高周波電界を付与して放電プラズマを発生させるために、前記基材を挟んで間隔を空けるように前記支持部材に対向配置された一対の電極と、
前記支持部材に沿って前記放電プラズマに晒されながら前記間隔を通過するように基材を移動させる基材用移動機構とを備え、
前記支持部材には、当該支持部材に前記基材を吸着させる基材用吸着手段が設けられていることを特徴としている。
【００２７】
請求項１１記載の発明によれば、基材用吸着手段によって基材は支持部材に吸着されるので、基材が支持部材から浮くことは防止される。このため、基材に皺が発生しにくくなり、均一な製膜が可能となる。
【００２８】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の薄膜形成装置において、
前記基材用吸着手段の吸引力が前記基材の幅方向に沿って変動自在であることを特徴としている。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、基材用吸着手段の吸引力が基材の幅方向に沿って変動自在であるので、皺の発生度合いの高い部分においては吸引力を高め、皺の発生度合いの低い部分においては吸引力を低くすることができる。これにより支持部材上における基材の平面性を高めることができる。
【００３０】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の薄膜形成装置において、
前記基材用吸着手段を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記基材用吸着手段の吸引力が前記基材の幅方向に沿って変動するように、前記基材用吸着手段を制御することを特徴としている。
【００３１】
請求項１３記載の発明によれば、制御部の制御によって基材用吸着手段の吸引力が基材の幅方向に沿って変動するので、自動で吸引力を変動させることができる。
【００３２】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の薄膜形成装置において、
前記支持部材を通過した前記基材の表面状態を前記幅方向に沿って検出する状態検出部を備え、
前記制御部は、前記状態検出部の検出結果に基づいて前記基材用吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動するように、前記基材用吸着手段を制御することを特徴としている。
【００３３】
請求項１４記載の発明によれば、基材用吸着手段の吸引力が状態検出部の検出結果に基づいて変動されるので、基材の現状を反映して吸着手段の吸引力を変動することが可能となる。
【００３４】
請求項１５記載の発明は、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記基材用吸着手段は、前記基材を吸引することで前記支持部材に吸着させることを特徴としている。
【００３５】
請求項１５記載の発明によれば、基材を吸引により支持部材に吸着させることができる。
【００３６】
請求項１６記載の発明は、請求項１１〜１４のいずれか一項に薄膜形成装置において、
前記基材用吸着手段は、前記基材に静電気力を付与することで、前記支持部材に前記基材を吸着させることを特徴としている。
【００３７】
請求項１６記載の発明によれば、基材を静電気力により支持体に吸着させることができる。
【００３８】
請求項１７記載の発明は、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記一対の電極うち、少なくとも一方の電極に沿いながら前記間隔を通過するようにクリーニングフィルムを移動させるフィルム用移動機構を備え、
前記少なくとも一方の電極には、当該電極に前記クリーニングフィルムを吸着させるフィルム用吸着手段が設けられていることを特徴としている。
【００３９】
請求項１７記載の発明によれば、フィルム用吸着手段によってクリーニングフィルムは少なくとも一方の電極に吸着されるので、クリーニングフィルムが電極から浮くことは防止される。これにより、クリーニングフィルムに皺が発生しにくくなり、ガスが不均一な流れとなることを低減できるために、放電プラズマが安定化し、均一な製膜が可能となる。
【００４０】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の薄膜形成装置において、
前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極は前記ガス供給部から供給されたガスを前記基材まで案内するガス流路を形成し、
前記フィルム用移動機構は前記ガス流路を通過するように前記クリーニングフィルムを移動させ、
前記フィルム用吸着手段は前記ガス流路を通過する前記クリーニングフィルムを吸着させることを特徴としている。
【００４１】
請求項１８記載の発明によれば、フィルム用吸着手段がガス流路を通過するクリーニングフィルムを吸着しているので、ガス流路内でクリーニングフィルムに皺が発生することを防止でき、ガスが不均一な流れとなることをより確実に低減できる。
【００４２】
請求項１９記載の発明は、請求項１７又は１８記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されていることを特徴としている。
【００４３】
請求項１９記載の発明によれば、少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されているので、角部の通過時にクリーニングフィルムが電極に密着したままで移動しやすくすることができる。このため、クリーニングフィルムに皺が生じることをより確実に防止することができる。
【００４４】
請求項２０記載の発明は、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されていることを特徴としている。
【００４５】
請求項２０記載の発明によれば、少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されているので、曲面上の通過時にクリーニングフィルムが電極に密着したままで移動しやすくすることができる。このため、クリーニングフィルムに皺が生じることをより確実に防止することができる。
【００４６】
請求項２１記載の発明は、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記少なくとも一方の電極における前記クリーニングフィルムの移動方向の上流側には、前記クリーニングフィルムを加熱する加熱部材が配置されていることを特徴としている。
【００４７】
請求項２１記載の発明によれば、電極の上流側で加熱部材がクリーニングフィルムを加熱するので、電極に接触する以前にクリーニングフィルムを加熱することができる。このため、放電プラズマにクリーニングフィルムが進入したとしても急激かつ過剰に熱影響を受けることを防止でき、放電プラズマの熱による収縮を抑えることができる。したがって、クリーニングフィルムに皺が発生することを、さらに防止することができる。
【００４８】
請求項２２記載の発明は、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記フィルム用吸着手段の吸引力が、前記クリーニングフィルムの幅方向に沿って変動自在であることを特徴としている。
【００４９】
請求項２２記載の発明によれば、フィルム用吸着手段の吸引力がクリーニングフィルムの幅方向に沿って変動自在であるので、皺の発生度合いの高い部分においては吸引力を高め、皺の発生度合いの低い部分においては吸引力を低くすることができる。これにより電極上におけるクリーニングフィルムの平面性を高めることができる。
【００５０】
請求項２３記載の発明は、請求項２２に記載の薄膜形成装置において、
前記制御部は、前記フィルム用吸着手段の吸引力を前記クリーニングフィルムの幅方向に沿って変動するように、前記吸着手段を制御することを特徴としている。
【００５１】
請求項２３記載の発明によれば、制御部の制御によってフィルム用吸着手段の吸引力がクリーニングフィルムの幅方向に沿って変動するので、自動で吸引力を変動させることができる。
【００５２】
請求項２４記載の発明は、請求項２３記載の薄膜形成装置において、
前記制御部は、前記状態検出部の検出結果に基づいて前記フィルム用吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動するように、前記フィルム用吸着手段を制御することを特徴としている。
【００５３】
請求項２４記載の発明によれば、フィルム用吸着手段の吸引力が状態検出部の検出結果に基づいて変動されるので、基材の現状を反映してフィルム用吸着手段の吸引力を変動することが可能となる。
【００５４】
請求項２５記載の発明は、請求項１７〜２４のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記フィルム用吸着手段は、前記クリーニングフィルムを吸引することで前記少なくとも一方の電極に吸着させることを特徴としている。
【００５５】
請求項２５記載の発明によれば、クリーニングフィルムを吸引により電極に吸着させることができる。
【００５６】
請求項２６記載の発明は、請求項１７〜２４のいずれか一項に薄膜形成装置において、
前記フィルム用吸着手段は、前記クリーニングフィルムに静電気力を付与することで、前記少なくとも一方の電極に前記クリーニングフィルムを吸着させることを特徴としている。
【００５７】
請求項２６記載の発明によれば、クリーニングフィルムを静電気力により電極に吸着させることができる。
【００５８】
請求項２７記載の発明における薄膜形成方法は、
高周波電界を発生させるため、一対の電極の互いの放電面が対向されて形成された放電空間内にガス供給部によってガスを供給して放電プラズマを発生させて、前記放電空間内で前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極に沿って前記放電プラズマに晒されるように移動機構によって移動体を移動させる際に、
前記移動体は、前記少なくとも一方の電極に設けられた吸着手段により、当該電極に吸着されることを特徴としている。
【００５９】
請求項２７記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００６０】
請求項２８記載の発明は、請求項２７記載の薄膜形成方法において、
前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極は前記ガス供給部から供給されたガスを前記放電空間まで案内するガス流路を形成し、
前記移動機構は前記ガス流路を通過するように前記移動体を移動させ、
前記吸着手段は前記ガス流路を通過する前記移動体を吸着させることを特徴としている。
【００６１】
請求項２８記載の発明によれば、請求項２記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００６２】
請求項２９記載の発明は、請求項２７又は２８記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されていることを特徴としている。
【００６３】
請求項２９記載の発明によれば、請求項３記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００６４】
請求項３０記載の発明は、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されていることを特徴としている。
【００６５】
請求項３０記載の発明によれば、請求項４記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００６６】
請求項３１記載の発明は、請求項２７〜３０のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極における前記移動体の移動方向の上流側には、前記移動体を加熱する加熱部材が配置されていることを特徴としている。
【００６７】
請求項３１記載の発明によれば、請求項５記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００６８】
請求項３２記載の発明は、請求項２７〜３１のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記吸着手段の吸引力が前記移動体の幅方向に沿って変動することを特徴としている。
【００６９】
請求項３２記載の発明によれば、請求項６又は７記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００７０】
請求項３３記載の発明は、請求項２２記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一対の電極を通過した前記移動体の表面状態を前記幅方向に沿って検出する状態検出部の検出結果に基づいて前記吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動することを特徴としている。
【００７１】
請求項３３記載の発明によれば、請求項８記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００７２】
請求項３４記載の発明は、請求項２７〜３３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記吸着手段は、前記移動体を吸引することで前記少なくとも一方の電極に吸着させることを特徴としている。
【００７３】
請求項３４記載の発明によれば、請求項９記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００７４】
請求項３５記載の発明は、請求項２７〜３３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記吸着手段は、前記移動体に静電気力を付与することで、前記少なくとも一方の電極に前記移動体を吸着させることを特徴としている。
【００７５】
請求項３５記載の発明によれば、請求項１０記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００７６】
請求項３６記載の発明における薄膜形成方法は、
支持部材に支持された基材に向けてガス供給部から供給されたガスに、前記基材を挟んで間隔を空けるように前記支持部材に対向配置された一対の電極によって、高周波電界を付与して放電プラズマを発生させて、前記支持部材に沿って前記放電プラズマに晒されながら前記間隔を通過するように基材用移動機構によって前記基材を移動させる際に、
前記基材は、前記支持部材に設けられた吸着手段により、当該支持部材に吸着されることを特徴としている。
【００７７】
請求項３６記載の発明によれば、請求項１１記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００７８】
請求項３７記載の発明は、請求項３６記載の薄膜形成方法において、
前記基材用吸着手段の吸引力が前記基材の幅方向に沿って変動することを特徴としている。
【００７９】
請求項３７記載の発明によれば、請求項１２又は１３記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００８０】
請求項３８記載の発明は、請求項３７記載の薄膜形成方法において、
前記支持部材を通過した前記基材の表面状態を前記幅方向に沿って検出する状態検出部の検出結果に基づいて前記基材用吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動することを特徴としている。
【００８１】
請求項３８記載の発明によれば、請求項１４記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００８２】
請求項３９記載の発明は、請求項３６〜３８のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記基材用吸着手段は、前記基材を吸引することで前記支持部材に吸着させることを特徴としている。
【００８３】
請求項３９記載の発明によれば、請求項１５記載の発明と同等の作用効果を得ることができる。
【００８４】
請求項４０記載の発明は、請求項３６〜３８のいずれか一項に薄膜形成方法において、
前記基材用吸着手段は、前記基材に静電気力を付与することで、前記支持部材に前記基材を吸着させることを特徴としている。
【００８５】
請求項４０記載の発明によれば、請求項１６記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００８６】
請求項４１記載の発明は、請求項３６〜４０のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
フィルム用移動機構により移動されるクリーニングフィルムは、前記一対の電極うち、少なくとも一方の電極に沿いながら前記間隔を通過する際に、前記少なくとも一方の電極に設けられたフィルム用吸着手段により、当該電極に吸着されることを特徴としている。
【００８７】
請求項４１記載の発明によれば、請求項１７記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００８８】
請求項４２記載の発明は、請求項４１記載の薄膜形成方法において、
前記一対の電極のうち、少なくとも一方の電極は前記ガス供給部から供給されたガスを前記基材まで案内するガス流路を形成し、
前記フィルム用移動機構は前記ガス流路を通過するように前記クリーニングフィルムを移動させ、
前記フィルム用吸着手段は前記ガス流路を通過する前記クリーニングフィルムを吸着させることを特徴としている。
【００８９】
請求項４２記載の発明によれば、請求項１８記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００９０】
請求項４３記載の発明は、請求項４１又は４２記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極の角部が円弧状に形成されていることを特徴としている。
【００９１】
請求項４３記載の発明によれば、請求項１９記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００９２】
請求項４４記載の発明は、請求項４１〜４３のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極の表面が凸となる曲面に形成されていることを特徴としている。
【００９３】
請求項４４記載の発明によれば、請求項２０記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００９４】
請求項４５記載の発明は、請求項４１〜４４のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記少なくとも一方の電極における前記クリーニングフィルムの移動方向の上流側には、前記クリーニングフィルムを加熱する加熱部材が配置されていることを特徴としている。
【００９５】
請求項４５記載の発明によれば、請求項２１記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００９６】
請求項４６記載の発明は、請求項４１〜４５のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記フィルム用吸着手段の吸引力が前記クリーニングフィルムの幅方向に沿って変動することを特徴としている。
【００９７】
請求項４６記載の発明によれば、請求項２２又は２３記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【００９８】
請求項４７記載の発明は、請求項４６記載の薄膜形成方法において、
前記状態検出部の検出結果に基づいて前記フィルム用吸着手段の吸引力が前記幅方向に沿って変動することを特徴としている。
【００９９】
請求項４７記載の発明によれば、請求項２４記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【０１００】
請求項４８記載の発明は、請求項４１〜４７のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記フィルム用吸着手段は、前記クリーニングフィルムを吸引することで前記少なくとも一方の電極に吸着させることを特徴としている。
【０１０１】
請求項４８記載の発明によれば、請求項２５記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【０１０２】
請求項４９記載の発明は、請求項４１〜４７のいずれか一項に薄膜形成方法において、
前記フィルム用吸着手段は、前記クリーニングフィルムに静電気力を付与することで、前記少なくとも一方の電極に前記クリーニングフィルムを吸着させることを特徴としている。
【０１０３】
請求項４９記載の発明によれば、請求項２６記載の発明と同等の作用、効果を得ることができる。
【発明の効果】
【０１０４】
本発明によれば、移動体が電極から浮くことが防止されているために、移動体に皺が発生しにくくなる。移動体が基材である場合には、皺が抑制されていると均一な製膜が可能となる。また、移動体が上記したクリーニング用のフィルムである場合には、皺が抑制されているとガスが不均一な流れとなることを低減できるために、放電プラズマが安定化し、均一な製膜が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０５】
［第１の実施の形態］
以下、添付図面を参照しつつ本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態の薄膜形成装置１の概略構成を表す正面図である。
【０１０６】
この薄膜形成装置１は、大気圧又は大気圧近傍の圧力下で、放電プラズマを発生させることによって基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置である。薄膜形成装置１には、図１に示す通り、放電プラズマを発生させるための一対の電極２，３が間隔を空けて対向するように配置されている。この一対の電極２，３の間隔が放電空間Ｈとなる。
ここで、一対の電極２，３のうち、下方に位置する一方の電極２は回転自在なロール電極２１であり、上方に位置する他方の電極３は略角柱状の棒状電極３１となっている。ここで、本実施形態では棒状電極３１は間隔Ｓを空けて２つ配列されている。
【０１０７】
また、薄膜形成装置１には、間隔Ｓに向けてガスを噴出して、放電空間Ｈにガスを供給するガス供給部６が、間隔Ｓに対向するように配置されている。つまり、２つの棒状電極３１により形成された間隔Ｓが、ガス供給部６から供給されたガスを放電空間Ｈまで案内するガス流路である。
【０１０８】
そして、薄膜形成装置１には、放電空間Ｈを通過するように基材４をロール電極２１に沿って移動させる基材用移動機構７１（図５参照）と、棒状電極３１に対する汚れを防止するクリーニングフィルム（移動体）５を、間隔Ｓ及び放電空間Ｈを通過するように棒状電極３１に沿わせながら移動させるフィルム用移動機構（移動機構）７２とが設けられている。
【０１０９】
フィルム用移動機構７２には、棒状電極３１の上方に配置されて、クリーニングフィルム５の元巻（図示省略）から棒状電極３１までクリーニングフィルム５を案内する第１ガイドローラ７３が設けられている。また、第１ガイドローラ７３の外側には、クリーニングフィルム５を巻き取る巻取ローラ（図示省略）までクリーニングフィルム５を案内する第２ガイドローラ７４が設けられている。
【０１１０】
図２はロール電極２１を表す斜視図であり、ロール電極２１は、導電性の金属質母材２２の表面に誘電体２３が被覆されて形成されている。
【０１１１】
図３は棒状電極３１を表す斜視図であり、棒状電極３１は導電性の金属質母材３２の表面に誘電体３３が被覆されて形成されている。誘電体３３の表面はポーラス構造となっていて、極小さい凹凸が形成されている。そして、棒状電極３１の角部３４は円弧状に形成されている。
【０１１２】
また、図１に示すように棒状電極３１には、当該棒状電極３１にクリーニングフィルム５を吸着させる吸着手段としての吸引部８が設けられている。吸引部８には、クリーニングフィルム５が棒状電極３１に接触し始める接触点Ｐから吸引するための吸引路８１が、棒状電極３１の全長に亘って形成されている。この吸引路８１には、吸引ポンプ８３（図５参照）が連結されていて、吸引ポンプ８３が稼動すると、吸引路８１を介して接触点Ｐからクリーニングフィルム５と棒状電極３１との間に存在する空気を吸引するようになっている。上記したように、棒状電極３１の表面はポーラス構造となっているために、クリーニングフィルム５と棒状電極３１とが接触していたとしても、図４に示す矢印Ａのようにその間の空気は凹凸によって吸引部８まで案内されて、クリーニングフィルム５が棒状電極３１に吸着されて密着することになる。
【０１１３】
図５は、薄膜形成装置１における主制御構成を表すブロック図である。この図５に示すように、薄膜形成装置１には、各駆動部を制御する制御部１０が設けられている。制御部１０には、ロール電極２１及び棒状電極３１の電源１１と、基材用移動機構７１及びフィルム用移動機構７２の各駆動源７５，７６と、ガス供給部６と、吸引ポンプ８３、記憶部１２とが電気的に接続されている。なお、制御部１０には、これら以外にも薄膜形成装置１の各駆動部などが接続されている。そして、制御部１０は、記憶部１２中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従い各種機器を制御するようになっている。
【０１１４】
次に、ガス供給部６から供給されるガスについて説明する。
このガスとは、薄膜形成可能なグロー放電を起こすことのできる放電ガスと、薄膜の原料を含有する薄膜形成ガスとが混合されたものである。
放電ガスとしては、窒素、希ガス、空気、水素ガス、酸素などがあり、これらを単独で放電ガスとして用いても、混合して用いてもかまわない。本実施形態では、比較的安価な窒素を用いている。ここで薄膜形成ガスと混合した際に、窒素の濃度が５０％以上になることが好ましい。さらに窒素に混合させるガスとして希ガスを使用した場合には、放電ガスの５０％未満を含有させることが好ましい。
【０１１５】
薄膜形成ガスに含まれる原料としては、例えば、有機金属化合物、ハロゲン金属化合物、金属水素化合物等が挙げられる。
有機金属化合物としては、以下の一般式（Ｉ）で示すものが好ましい。
一般式（Ｉ）  Ｒ１ｘＭＲ２ｙＲ３ｚ式中、Ｍは金属、Ｒ１はアルキル基、Ｒ２はアルコキシ基、Ｒ３はβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基（ケトオキシ錯体基）から選ばれる基であり、金属Ｍの価数をｍとした場合、ｘ＋ｙ＋ｚ＝ｍであり、ｘ＝０〜ｍ、またはｘ＝０〜ｍ−１であり、ｙ＝０〜ｍ、ｚ＝０〜ｍで、いずれも０または正の整数である。Ｒ１のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。Ｒ２のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、３，３，３−トリフルオロプロポキシ基等が挙げられる。またアルキル基の水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。Ｒ３のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基（ケトオキシ錯体基）から選ばれる基としては、β−ジケトン錯体基として、例えば、２，４−ペンタンジオン（アセチルアセトンあるいはアセトアセトンともいう）、１，１，１，５，５，５−ヘキサメチル−２，４−ペンタンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、１，１，１−トリフルオロ−２，４−ペンタンジオン等が挙げられ、β−ケトカルボン酸エステル錯体基として、例えば、アセト酢酸メチルエステル、アセト酢酸エチルエステル、アセト酢酸プロピルエステル、トリメチルアセト酢酸エチル、トリフルオロアセト酢酸メチル等が挙げられ、β−ケトカルボン酸として、例えば、アセト酢酸、トリメチルアセト酢酸等が挙げられ、またケトオキシとして、例えば、アセトオキシ基（またはアセトキシ基）、プロピオニルオキシ基、ブチリロキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が挙げられる。これらの基の炭素原子数は、上記例有機金属化合物を含んで、１８以下が好ましい。また例示にもあるように直鎖または分岐のもの、また水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。
【０１１６】
本発明において取り扱いの問題から、爆発の危険性の少ない有機金属化合物が好ましく、分子内に少なくとも１つ以上の酸素を有する有機金属化合物が好ましい。このようなものとしてＲ２のアルコキシ基を少なくとも１つを含有する有機金属化合物、またＲ３のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基（ケトオキシ錯体基）から選ばれる基を少なくとも一つ有する有機金属化合物が好ましい。
【０１１７】
また、薄膜形成ガスに使用する有機金属化合物、ハロゲン金属化合物、金属水素化合物の金属として、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が挙げられる。
【０１１８】
次に、基材４について説明する。基材４としては、板状、シート状またはフィルム状の平面形状のもの等の薄膜をその表面に形成できるものであれば特に限定はない。基材４が静置状態でも移送状態でもプラズマ状態のガスに晒され、均一の薄膜が形成されるものであれば基材４の形態または材質には制限ない。材質的には、例えばガラス、樹脂、陶器、金属、非金属等様々のものを使用できる。具体的には、ガラス板や、樹脂フィルム、樹脂シート、樹脂板等が挙げられる。なお、本実施形態では、基材４はロール電極２１に密着しながら搬送されるために、ロール電極２１による湾曲に耐えうるだけの可撓性を有している必要がある。
【０１１９】
樹脂フィルムは本発明に係る薄膜形成装置１の電極間または電極の近傍を連続的に移送させて透明導電膜を形成することができるので、スパッタリングのような真空系のバッチ式でない、大量生産に向き、連続的な生産性の高い生産方式として好適である。
【０１２０】
樹脂からなる基材４の材質としては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートプロピオネートまたはセルロースアセテートブチレートのようなセルロースエステル、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのようなポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコールコポリマー、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ポリメチルアクリレート、アクリレートコポリマー等が挙げられる。
【０１２１】
また、本発明に用いられる基材４は、厚さが１０〜１０００μｍ、より好ましくは４０〜２００μｍのフィルム状のものが使用されている
【０１２２】
クリーニングフィルム５は、例えば樹脂フィルム、紙、布、不織布等から形成されている。樹脂としては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートプロピオネートまたはセルロースアセテートブチレートのようなセルロースエステル、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのようなポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコールコポリマー、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ポリメチルアクリレート、アクリレートコポリマー等が挙げられる。そして、さらに好ましくは、安価で生産性に優れるポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びＰＥＴを主体とする樹脂フィルムである。また本発明に用いられるクリーニングフィルム５は、厚みが１０〜１０００μｍ、より好ましくは２０〜１００μｍのフイルム状のものが使用されている。また、また材質に求められる性質としては、大気圧プラズマ処理を行っている最中は非常に高温となるために、耐熱性すなわち熱的寸法安定性に優れたものがよい。さらに熱的寸法安定性を向上させるためにアニール処理等を施したものがより好ましい。
【０１２３】
次に、本発明の薄膜形成方法について薄膜形成装置１を用いて説明する。
先ず、薄膜形成の開始に伴って、制御部１０は、吸引ポンプ８３を駆動させてから、ガス供給部６を制御して、放電空間Ｈ内にガスを供給する。放電空間Ｈにガスが供給されると、制御部１０は、基材用移動機構７１の駆動源７５と、フィルム用移動機構７２の駆動源７６とを制御して、基材４及びクリーニングフィルム５を搬送させる。この搬送時においても吸引ポンプ８３は駆動されているために、クリーニングフィルム５は棒状電極３１の表面に吸着されている。
【０１２４】
基材４及びクリーニングフィルム５の搬送が開始されると、制御部１０は、電源１１をＯＮにする。これにより、ロール電極２１には、周波数ω１、電界強度Ｖ１、電流Ｉ１の第１高周波電界が印加され、棒状電極３１には、周波数ω２、電界強度Ｖ２、電流Ｉ２の第２高周波電界が印加される。ここで、周波数ω１より周波数ω２の方が高く設定されている。
【０１２５】
具体的には、周波数ω１は、２００ｋＨｚ以下であることが好ましく、下限は１ｋＨｚである。この電界波形としては、連続波でもパルス波でもよい。一方、周波数ω２は、８００ｋＨｚ以上であることが好ましく、高ければ高いほどプラズマ密度が高くなるものの、上限は２００ＭＨｚ程度である。
【０１２６】
また、電極間にガスを供給し、この電極間の電界強度を増大させていき、放電が始まる電界強度を放電開始電界強度ＩＶと定義すると、電界強度Ｖ１、Ｖ２及び放電開始電界強度ＩＶの関係は、Ｖ１≧ＩＶ＞Ｖ２又はＶ１＞ＩＶ≧Ｖ２を満たすように設定されている。例えば、放電ガスを窒素とした場合には、その放電開始電界強度ＩＶは３．７ｋＶ／ｍｍ程度であるので、上記の関係により電界強度Ｖ１を、Ｖ１≧３．７ｋＶ／ｍｍ、電界強度Ｖ２を、Ｖ２＜３．７ｋＶ／ｍｍとして印加すると、窒素ガスを励起し、プラズマ状態にすることができる。
【０１２７】
そして、電流Ｉ１、Ｉ２の関係はＩ１＜Ｉ２となることが好ましい。第１高周波電界の電流Ｉ１は、好ましくは０．３ｍＡ／ｃｍ２〜２０ｍＡ／ｃｍ２、さらに好ましくは１．０ｍＡ／ｃｍ２〜２０ｍＡ／ｃｍ２である。また、第２高周波電界の電流Ｉ２は、好ましくは１０ｍＡ／ｃｍ２〜１００ｍＡ／ｃｍ２、さらに好ましくは２０ｍＡ／ｃｍ２〜１００ｍＡ／ｃｍ２である。
【０１２８】
このように、ロール電極２１による第１高周波電界及び棒状電極３１による第２高周波電界が発生されると、放電空間Ｈには、第１高周波電解と第２高周波電界とが重畳された高周波電界が発生して、ガスと反応し放電プラズマが発生する。この放電プラズマに基材４が晒されると基材４の表面上には薄膜が形成される。
【０１２９】
以上のように本実施形態によれば、吸引部８によってクリーニングフィルム５が棒状電極３１に吸着されるので、クリーニングフィルム５の浮きを防止して、クリーニングフィルム５に皺が生じることを抑制することができる。これにより、クリーニングフィルム５の皺により間隔Ｓ内でガスが不均一な流れとなることを低減できるために、放電プラズマを安定して発生させることができる。さらに、放電空間Ｈ内で発生した放電プラズマがクリーニングフィルム５の皺によって乱されることをも防止することができるために、結果として放電プラズマが安定化されて、均一な成膜が可能となる。
【０１３０】
ここで、ガス流路である間隔Ｓでのクリーニングフィルム５の密着性に着目した場合、密着不良が生じていると、その部分で局所的なガス流量分布（流量以上）が生じて薄膜分布（膜厚異常）が発生してしまう。製膜種や製膜条件などにより一様には言えないが、ガス流量と膜厚との定量的な関係を仮に１：１として、設定膜厚の±１％を膜厚許容範囲とした場合には、ガス流量分布の許容範囲も±１％以内ということになる。ガス流量分布は、クリーニングフィルム５の密着不良による間隔Ｓの局所的な変化（ガス流路が部分的に狭くなる）に起因しているため、この関係も仮に１：１として、設定膜厚の±１％を膜厚許容範囲とした場合には、密着不良の許容範囲は間隔Ｓの幅の１％以内となる。つまり、膜厚精度±１％以下が必要な場合には、密着不良の許容範囲は間隔Ｓの幅の１％以下である。例えば、間隔Ｓの幅が１ｍｍである場合にはクリーニングフィルム５の浮き量の最大許容量は１０μｍとなる。
また、放電空間Ｈにおいては、上記の説明に加えてクリーニングフィルム５の皺部分で放電現象が発現してクリーニングフィルム５を痛めてしまうおそれがある。クリーニングフィルム５に傷が付くとその部分においても製膜の均一性が阻害されることもあるために、放電空間Ｈ内での許容量はさらに厳しいものとする必要がある。この場合は、部位の寸法に依存するだけでなく絶対量としてある規定量以下の密着不良にしなければならず、好ましくは数μｍ以下である。
【０１３１】
これらのことから、間隔Ｓにおける吸引部８の吸引力は、クリーニングフィルム５の浮き量が間隔Ｓの幅の１％以内となる値に設定することが好ましく、放電空間Ｈにおける吸引部の吸引力は、クリーニングフィルム５の浮き量が数μｍ以下となる値に設定することが好ましい。
【０１３２】
ところで、吸引部８の吸引力を上記の値に設定していたとしても、棒状電極３１の寸法精度や、汚れの付着等により、棒状電極３１の幅方向（長手方向）で変化してしまう場合も考えられる。このため、吸引ポンプ８３として、棒状電極３１の幅方向に対して吸引力が変動自在な吸引ポンプを用いて、制御部１０の制御により幅方向に対して吸引力が変動させられると、幅方向での製膜分布を低減することができる。特に、図６に示すように、薄膜形成装置１に放電空間Ｈを通過した基材４若しくはクリーニングフィルム５の表面状態を検出する状態検出部９を設け、この状態検出部９の検出結果に基づいて、制御部１０が、吸引部８の吸引力を幅方向に沿って変動するように、吸引ポンプを制御していれば、基材４若しくはクリーニングフィルム５の現状を反映して吸引部８の吸引力を変動させることが可能となる。状態検出部９は、棒状電極３１の下流側でクリーニングフィルム５に対向するように配置されていることが好ましい。なお、状態検出部９が検出する基材４若しくはクリーニングフィルム５の表面状態とは、基材４上の製膜分布や、クリーニングフィルム５の皺、傷等であり、これらを検出するために接触式や光学式の膜厚センサ等が用いられる。
【０１３３】
そして、本実施形態によれば、棒状電極３１の角部３４が円弧状に形成されているので、角部３４の通過時にクリーニングフィルム５が棒状電極３１に密着したままで移動しやすくすることができる。このため、クリーニングフィルム５に皺が生じることをより確実に防止することができる。さらに、棒状電極３１の表面を凸となる曲面に形成していると、曲面上の通過時にクリーニングフィルム５が棒状電極３１に密着したままで移動しやすくすることができる。
【０１３４】
また、棒状電極３１におけるクリーニングフィルム５の移動方向の上流側に、クリーニングフィルム５を加熱する加熱部材を設けることが好ましい。この場合、クリーニングフィルム５は放電プラズマに晒される前に加熱部材によって加熱されることになるために、放電プラズマによる熱影響を急激に受けることを防止でき、熱収縮を抑えることができる。したがって、クリーニングフィルム５に皺が発生することを、さらに防止することができる。
【０１３５】
また、本実施形態では、棒状電極３１のポーラス構造によって、棒状電極３１とクリーニングフィルム５との間に存在する空気を吸引することで、クリーニングフィルム５を棒状電極３１に吸着させて密着する場合を例示して説明したが、棒状電極３１における間隔Ｓを形成する表面に、吸引路８１と連続する孔８５（図７参照）若しくは溝８４（図８参照）を形成しておけば、より直接的にクリーニングフィルム５を吸着することができる。なお、溝８４、孔８５の形状は如何様であってもよいが、上述の密着不良の許容範囲である間隔Ｓの幅の１％以下でクリーニングフィルム５が窪む形状であることが好ましい。
【０１３６】
なお、上記実施形態では、吸着手段としての吸引部８を棒状電極３１にのみ設けた構成を例示して説明したが、クリーニングフィルム５だけでなく基材４も本発明に係る移動体であるので、ロール電極２１に対しても吸着手段を設けることも可能である。
また、本実施形態では吸着手段として、クリーニングフィルム５を吸引することで棒状電極３１に吸着させる吸引部８を例示して説明したが、吸着手段としては、クリーニングフィルム５に静電気力を付与することで、棒状電極３１にクリーニングフィルムを吸着させる周知の静電吸着装置であっても構わない。
【０１３７】
［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態に係る薄膜形成装置について図９を参照に説明する。第１の実施の形態では、一対の電極２，３のうち、一方の電極２（ロール電極２１）に沿いながら基材４が移動することで当該基材４上に薄膜が形成される場合について説明したが、この第２の実施の形態では、電極以外の支持部材に沿いながら基材が移動することで当該基材上に薄膜が形成される場合について説明する。なお、以下の説明において第１の実施の形態の薄膜形成装置１と同一部分においては同一符号を付してその説明を省略する。
【０１３８】
図９は、本実施形態の薄膜形成装置２００の概略構成を表す正面図である。図９に示す通り薄膜形成装置２００には、基材４を支持するロール状の支持部材２０１が設けられている。この支持部材２０１の上方には、放電プラズマを発生させるための一対の電極としての棒状電極３１が、基材４を挟んで間隔Ｓ１を空けるように支持部材２０１に対向配置されている。これら一対の棒状電極３１は間隔Ｓ２を空けて配置されている。この間隔Ｓ２を形成する棒状電極３１の面が放電面であるために、間隔Ｓ２が放電空間Ｈ１となる。
【０１３９】
また、薄膜形成装置１には、放電空間Ｈ１に向けてガスを噴出することで、支持部材２０１上の基材４にガスを供給するガス供給部６が、放電空間Ｈ１に対向するように設けられている。一対の棒状電極３１に電圧が印加された状態で、ガスが放電空間Ｈを通過すれば、ガスに高周波電界が付与されて放電プラズマが発生することになる。この放電プラズマは、ガス供給部６からの噴出力により下方に噴出されるために、基材４は放電プラズマに晒されることになる。また、一対の棒状電極３１により形成された間隔Ｓ２は放電空間Ｈ１であるとともに、ガス供給部６から供給されたガスを基材４まで案内するガス流路である。
【０１４０】
そして、薄膜形成装置１には、基材４を放電プラズマに晒しながら支持部材２０１に沿って移動させる基材用移動機構７１と、クリーニングフィルム５を放電空間Ｈ１及び間隔Ｓ１を通過するように棒状電極３１に沿わせながら移動させるフィルム用移動機構７２とが設けられている。
【０１４１】
また、棒状電極３１には、当該棒状電極３１にクリーニングフィルム５を吸着させるフィルム用吸着手段としての吸引部８が設けられている。同様に、支持部材２０１には、当該支持部材２０１に基材４を吸着させる基材用吸着手段（図示省略）が設けられている。この基材用吸着手段においても、第１の実施の形態で例示した吸引部８と同様に、基材４と支持部材２０１との間に存在する空気を吸引することで、基材４を支持部材２０１に吸着するようになっている。
【０１４２】
次に、本発明の薄膜形成方法について薄膜形成装置２００を用いて説明する。
【０１４３】
先ず、薄膜形成の開始に伴って、制御部１０は、吸引部８の吸引ポンプ８３及び基材用吸着手段の吸引ポンプを駆動させてから、ガス供給部６を制御して、放電空間Ｈ１内にガスを供給する。放電空間Ｈ１にガスが供給されると、制御部１０は、基材用移動機構７１とフィルム用移動機構７２の駆動源７５，７６を制御して、基材４を支持部材２０１の周面に密着させて搬送させるとともに、クリーニングフィルム５を棒状電極３１の表面に密着させて搬送させる。この搬送時においても吸引ポンプ８３及び基材用吸着手段の吸引ポンプが駆動されているために、クリーニングフィルム５は棒状電極３１の表面に吸着され、基材４は支持部材２０１の表面に吸着されている。
【０１４４】
基材４の搬送が開始されると、制御部１０は、電源１１をＯＮにして、一対の棒状電極３１に電界を印加し、放電空間Ｈ１に放電プラズマを発生させる。放電プラズマは、図９に示すように、ガス供給部６からの噴出力によって放電空間Ｈ１から基材４に向けて噴出される。そして、基材４が、一対の棒状電極３１から下方にはみ出した放電プラズマ内を通過することで、基材４上には薄膜が形成される。
【０１４５】
以上のように、この第２の実施の形態によれば、基材４が電極以外の支持部材２０１に支持されて製膜されていたとしても、基材用吸着手段によって基材４は支持部材２０１に吸着されるので、基材４が支持部材２０１から浮くことは防止される。このため、基材４に皺が発生しにくくなり、均一な製膜が可能となる。また、吸引部８によってクリーニングフィルム５は棒状電極３１に吸着されるので、クリーニングフィルム５が棒状電極３１から浮くことは防止される。これにより、クリーニングフィルム５に皺が発生しにくくなり、ガスが不均一な流れとなることを低減できるために、放電プラズマが安定化し、均一な製膜が可能となる。
【実施例】
【０１４６】
実施例１〜７は、第１の実施の形態で説明した薄膜形成装置１により基材４に製膜を行った。ここで、製膜時における吸引部８の吸引力は、実施例１では０．１ｋＰａ、実施例２では０．５ｋＰａ、実施例３では１．０ｋＰａ、実施例４では５．０ｋＰａ、実施例５では１０．０ｋＰａ、実施例６では５０．０ｋＰａ、実施例７では１００．０ｋＰａとした。なお比較例１は、薄膜形成装置１から吸引部８を取り除いて製膜を行った。
そして、実施例１〜７及び比較例１の製膜状態を以下の評価基準で評価した。
【０１４７】
［スジ故障］
製膜後の基材４に対して裏面処理を施してから蛍光灯の反射光を用いて目視確認を行い、薄膜に発生したスジ本数を判断した。裏面処理とは、基材４の裏面をヤスリで削り、ツヤ消し黒（アサヒペン製スーパーラッカースプレー）で塗装することである。
○：スジ無し
△：スジ１〜３本（但し、一見して分かり難いスジ）
×：スジ５本未満
××：スジ５本以上
【０１４８】
［搬送性］
クリーニングフィルム５の搬送時に、搬送寄り、搬送皺、ばたつきなどの搬送異常が見られるか否かを判断する。製膜時に確認できないときは、放電していない状態で搬送だけを行って目視確認する。
○：搬送異常見られない。
△：顕著な搬送異常でないが、時折異常な挙動をすることがある。
×：搬送異常が発生する。
【０１４９】
図１０に評価結果の一覧を表す。この図１０からも分かるように、比較例ではスジ故障が大きいものの、吸引部８を適用した実施例１〜７ではスジ故障が抑制されている。しかしながら、比較例１のように吸引力が小さすぎると吸着の効果が不十分となり、スジ故障を完全に防止できない。一方、実施例７のように吸引力が大きいとクリーニングフィルム５の搬送性に支障をきたすために、結果として放電プラズマが乱されてしまい、スジ故障が発生してしまう。したがって、吸引力は製膜条件、搬送形態に応じて適宜最適な条件で行う必要がある。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】第１の実施の形態に係る薄膜形成装置の概略構成を表す正面図である。
【図２】図１の薄膜形成装置に備わるロール電極を表す斜視図である。
【図３】図１の薄膜形成装置に備わる棒状電極を表す斜視図である。
【図４】図３の棒状電極に設けられる吸引部８を表す正面図である。
【図５】図１の薄膜形成装置の主制御構成を表すブロック図である。
【図６】図１の薄膜形成装置に状態検出部が設けられた場合の概略構成を表す正面図である。
【図７】図５の吸引部及び棒状電極の変形例を表す斜視図である。
【図８】図７の吸引部及び棒状電極の変形例を表す斜視図である。
【図９】第２の実施の形態に係る薄膜形成装置の概略構成を表す正面図である。
【図１０】実施例における評価結果の一覧を表す説明図である。
【図１１】従来の薄膜形成装置の概略構成を表す正面図である。
【図１２】図１１の薄膜形成装置に備わる電極によって生じるフィルムの皺を表す説明図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１      薄膜形成装置
２，３  一対の電極
２１    ロール電極
３１    棒状電極
３４    角部
４      基材（移動体）
５      クリーニングフィルム（移動体）
９      状態検出部
１０      制御部
７１      基材用移動機構（移動機構）
７２      フィルム用移動機構（移動機構）
【図１】
2006199983.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006199983.tif 000009
【図８】
2006199983.tif 000010
【図９】
2006199983.tif 000011
【図１０】
2006199983.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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