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等离子体CVD装置及等离子体CVD方法

阅读：214发布：2021-02-28

IPRDB可以提供等离子体CVD装置及等离子体CVD方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明是一种等离子体CVD装置，其包括：真空容器、和在真空容器内的等离子体CVD电极单元和基材保持机构，所述等离子体CVD电极单元包括：阳极；阴极，其与所述阳极隔开间隔地对置；第一气体供给喷嘴，其以气体通过所述阳极和阴极之间的等离子体生成空间的方式供给气体，基材保持机构配置于通过等离子体生成空间后的气体所触碰的位置，阳极在气体供给方向上的长度及阴极在气体供给方向上的长度均比阳极和阴极之间的距离长。根据本发明，提供一种能提高气体的分解效率、实现高成膜速度的等离子体CVD装置。，下面是等离子体CVD装置及等离子体CVD方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种等离子体CVD装置，包括：

真空容器，和

在所述真空容器内的等离子体CVD电极单元和基材保持机构，所述等离子体CVD电极单元包括：阳极；阴极，其与所述阳极隔开间隔地对置；第一气体供给喷嘴，其以气体通过所述阳极和阴极之间的等离子体生成空间的方式供给气体，所述基材保持机构配置于通过所述等离子体生成空间后的气体所触碰的位置，所述阳极在气体供给方向上的长度及所述阴极在气体供给方向上的长度均比阳极和阴极之间的距离长。

2.如权利要求1所述的等离子体CVD装置，其中，在所述阴极与所述阳极相对的面上具备等离子体产生面，在阴极内部具备用于在所述等离子体产生面的表面上形成磁控管磁场的磁铁。

3.如权利要求1所述的等离子体CVD装置，其中，所述阴极以2个以上的金属圆筒电极在所述气体供给方向上并列的方式构成，在各金属圆筒电极的内部插入有多个磁铁。

4.如权利要求1～3中任一项所述的等离子体CVD装置，其中，所述阳极为2个相对的阳极，所述阴极以在由所述2个相对的阳极所夹持的空间内与各个阳极隔开间隔的方式配置。

5.如权利要求1～4中任一项所述的等离子体CVD装置，其中，所述阴极在气体供给方向上的长度为50mm以上且300mm以下。

6.如权利要求1～5中任一项所述的等离子体CVD装置，其中，所述阳极和所述阴极之间的间隔为13mm以上且30mm以下。

7.如权利要求1～6中任一项所述的等离子体CVD装置，其中，所述阳极与所述基材保持机构之间的最短距离、及所述阴极与所述基材保持机构之间的最短距离均为50mm以上且200mm以下。

8.如权利要求1～7中任一项所述的等离子体CVD装置，其中，所述等离子体CVD电极单元在隔着所述阴极及所述阳极与所述基材保持机构相反一侧的位置处具备底面板，所述底面板与所述阴极电绝缘，在所述底面板上设置有所述第一气体供给喷嘴。

9.如权利要求1～8中任一项所述的等离子体CVD装置，其中，具备第二气体供给喷嘴，其以不使气体通过所述等离子体生成空间的方式供给气体。

10.如权利要求9所述的等离子体CVD装置，其中，所述第二气体供给喷嘴配置于夹在所述阴极和所述基材保持机构之间的空间内。

11.如权利要求9或10所述的等离子体CVD装置，其中，所述第二气体供给喷嘴具有多个气体供给口，

所述气体供给口的气体供给方向的至少一个，与通过所述第二气体供给喷嘴并与所述基材保持机构相垂直的平面相比，更向所述平面的所述等离子体生成空间所在的一侧倾斜。

12.如权利要求9所述的等离子体CVD装置，其中，所述阳极为2个相对的阳极，所述阴极以在由所述2个相对的阳极所夹持的空间内与各个阳极隔开间隔的方式配置，在被通过所述阴极且与所述基材保持机构相垂直的平面分隔、并夹在所述2个阳极和所述基材保持机构之间的各个空间内，配置有所述第二气体供给喷嘴。

13.一种等离子体CVD方法，其中，

使用权利要求1～8中任一项所述的等离子体CVD装置，在所述基材保持机构中保持基材，

在所述等离子体生成空间中生成等离子体，

从所述第一气体供给喷嘴通过等离子体生成空间向基材供给气体，在基材的表面形成薄膜。

14.如权利要求13所述的等离子体CVD方法，其中，从所述第一气体供给喷嘴供给包含聚合性气体的气体。

15.如权利要求13所述的等离子体CVD方法，其中，所述阳极为2个相对的阳极，所述阴极以在由所述2个相对的阳极夹持的空间内与各个阳极隔开间隔的方式配置，从所述第一气体供给喷嘴，向夹在所述阴极和所述2个阳极之间的各个等离子体生成空间供给聚合性气体，供给至所述一方的等离子体生成空间的聚合性气体与供给至所述另一方的等离子体生成空间的聚合性气体为不同的种类。

16.如权利要求13所述的等离子体CVD方法，其中，所述阳极为2个相对的阳极，所述阴极以在由所述2个相对的阳极夹持的空间内与各个阳极隔开间隔的方式配置，从所述第一气体供给喷嘴，向夹在所述阴极和所述2个阳极之间的各个等离子体生成空间供给气体，供给至所述一方的等离子体生成空间的气体为非聚合性气体，供给至所述另一方的等离子体生成空间的气体为聚合性气体。

17.一种等离子体CVD方法，其中，

使用权利要求9～12中任一项所述的等离子体CVD装置，在所述基材保持机构中保持基材，

在所述等离子体生成空间中生成等离子体，

从所述第一气体供给喷嘴通过等离子体生成空间向基材供给气体，从所述第二气体供给喷嘴以不通过等离子体生成空间的方式向基材供给气体，在基材的表面形成薄膜。

18.如权利要求17所述的等离子体CVD方法，其中，从所述第一气体供给喷嘴供给非聚合性气体，从所述第二气体供给喷嘴供给聚合性气体。

19.如权利要求17所述的等离子体CVD方法，其中，所述阳极为2个相对的阳极，所述阴极以在由所述2个相对的阳极夹持的空间内与各个阳极隔开间隔的方式配置，从所述第一气体供给喷嘴，向夹在所述阴极和所述2个阳极之间的各个等离子体生成空间供给聚合性气体，供给至所述一方的等离子体生成空间的聚合性气体与供给至所述另一方的等离子体生成空间的聚合性气体为不同的种类。

20.如权利要求17所述的等离子体CVD方法，其中，所述阳极为2个相对的阳极，所述阴极以在由所述2个相对的阳极夹持的空间内与各个阳极隔开间隔的方式配置，从所述第一气体供给喷嘴，向夹在所述阴极和所述2个阳极之间的各个等离子体生成空间供给气体，供给至所述一方的等离子体生成空间的气体为非聚合性气体，供给至所述另一方的等离子体生成空间的气体为聚合性气体。

21.如权利要求17所述的等离子体CVD方法，其中，所述阳极为2个相对的阳极，所述阴极以在由所述2个相对的阳极夹持的空间内与各个阳极隔开间隔的方式配置，从所述第一气体供给喷嘴，向夹在所述阴极和所述2个阳极之间的各个等离子体生成空间供给非聚合性气体。

22.如权利要求19～21中任一项所述的等离子体CVD方法，其中，从所述第二气体供给喷嘴，向被通过所述阴极且与所述基材保持机构相垂直的平面分隔、并夹在所述2个阳极和所述基材保持机构之间的各个空间，供给聚合性气体。

23.如权利要求19～21中任一项所述的等离子体CVD方法，其中，从所述第二气体供给喷嘴，向被通过所述阴极且与所述基材保持机构相垂直的平面分隔、并夹在所述2个阳极和所述基材保持机构之间的各个空间，供给聚合性气体，供给至所述一方空间的聚合性气体与供给至所述另一方空间的聚合性气体为不同的种类。

24.如权利要求19～21中任一项所述的等离子体CVD方法，其中，从所述第二气体供给喷嘴，向被通过所述阴极且与所述基材保持机构相垂直的平面分隔、并夹在所述2个阳极和所述基材保持机构之间的各个空间，供给气体，供给至所述一方空间的气体为非聚合性气体，供给至所述另一方空间的气体为聚合性气体。

25.如权利要求14～16、18～20、22～24中任一项所述的等离子体CVD方法，其中，所述聚合性气体为分子中包含Si原子及/或C原子的气体。

说明书全文

等离子体CVD装置及等离子体CVD方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于在基材的表面形成薄膜的等离子体CVD装置及等离子体CVD方法。

背景技术

[0002] 迄今为止，研究了使用等离子体CVD法在各种基材的表面形成功能性薄膜的各种方法。利用等离子体CVD法获得的薄膜发挥其致密性、柔软性、透明性、电气特性等特征，应用于磁记录材料的表面保护层、各种材料的硬涂层、气体阻挡层、薄膜太阳能电池的发电层等用途。

[0003] 等离子体CVD法为下述方法，即，作为原料供给气态物质，利用等离子体向气体赋予能量从而使其分解，使生成的活性种在基材的表面进行化学结合，得到薄膜。为了提高薄膜的生产率，需要促进利用等离子体进行的气体分解，尽可能多地将气体分解而生成的活性种供给至基材表面，使其以薄膜的形式堆积成长。因此，一直研究着提高等离子体密度的方案。此外，为了提高所得薄膜的膜质、改善与基材的密合性，认为等离子体的高密度化也是有效的，并且一直在进行深入研究。

[0004] 作为等离子体的高密度化方法之一，可以适用使用了磁场的磁控管电极。该方法应用了如下技术，即，通过在电极表面将隧道(tunnel)形状的磁感线形成为跑道(race track)状，从而有效地封闭电子，得到高密度的等离子体。

[0005] 例如在专利文献1中，示出了将磁控管电极适用于等离子体CVD法的例子。其中进一步地通过连接气体的入口作为电极，能够放大高密度等离子体区域，促进气体的进一步分解。

[0006] 此外，在专利文献2中，示出了下述例子，即，在电气上为浮动位准(floating level)的1组电极中，电极为具备磁控管结构的磁铁的磁控管电极。通过使用磁控管电极，能够使等离子体内的反应性变高，高速地形成良质的膜。此外，针对大面积的基材也能够均匀且稳定进行成膜。

[0007] 专利文献3公开了下述结构的装置，即，在形成有喷出孔(其用于喷出由空心阴极放电产生的等离子体)的电极处，在电极内部具备用于在电极表面形成磁控管磁场的磁铁。此外，也示出了在该装置中从喷出孔供给氧、从另外设置的原料喷出部供给硅烷化合物的方法。通过使用上述装置及方法，能够减少对基材的热负荷，并得到致密且密合性良好的薄膜。

[0008] 专利文献1：日本特表2011－524468号公报

[0009] 专利文献2：日本特开2006－283135号公报

[0010] 专利文献3：日本特开2008－274385号公报

发明内容

[0011] 然而，为了满足进一步提高生产率的要求，想要在不降低膜质的情况下提高成膜速度时，上述专利文献1～3的技术存在如下问题。

[0012] 在专利文献1的方法中，即使增加投入电力及气体导入量，成膜速度在某些部位也不上升，并产生异常放电，无法稳定成膜。推测其理由是，由于由磁控管等离子体产生的高密度等离子体区域与气体供给位置分离，所以气体的分解不充分，成膜速度无法上升。此外，推测因将气体的入口作为电极而导致膜附着在气体的入口，气体供给量、放电变得不稳定，产生异常放电。

[0013] 在专利文献2的方法中，在成膜速度的提高方面也存在极限。推测其理由是，由于设置于电极端部的气体供给部的喷出口朝向基材，所以由磁控管等离子体产生的高密度等离子体无法与从喷出口喷出的气体充分作用。

[0014] 在专利文献3的方法中，虽然从喷出孔供给的气体被充分活性化，但是却成为来自原料喷出部的气体沿与基材平行的方向进行供给的结构，因此在基材上进行有效成膜的量少，原料的使用效率不充分。

[0015] 解决上述课题的本发明的等离子体CVD装置如下所述。

[0016] 一种等离子体CVD装置，包括：

[0017] 真空容器，和

[0018] 在所述真空容器内的等离子体CVD电极单元和基材保持机构，

[0019] 所述等离子体CVD电极单元包括：阳极；阴极，其与所述阳极隔开间隔地对置；第一气体供给喷嘴，其以气体通过所述阳极和阴极之间的等离子体生成空间的方式供给气体，

[0020] 所述基材保持机构配置于通过所述等离子体生成空间后的气体所触碰的位置，[0021] 所述阳极在气体供给方向上的长度及所述阴极在气体供给方向上的长度均比阳极和阴极之间的距离长。

[0022] 解决上述课题的本发明的等离子体CVD方法如下所述。

[0023] 一种等离子体CVD方法，其中，

[0024] 使用本发明的等离子体CVD装置，

[0025] 在基材保持机构中保持基材，

[0026] 在等离子体生成空间中生成等离子体，

[0027] 从第一气体供给喷嘴通过等离子体生成空间向基材供给气体，在基材的表面形成薄膜。

[0028] 根据本发明的等离子体CVD装置、及使用了该等离子体CVD装置的等离子体CVD方法，能够以高分解效率分解气体，结果能够高速成膜。

附图说明

[0029] 图1是表示本发明的等离子体CVD装置的一例的剖面简图。

[0030] 图2是图1的等离子体CVD装置的电极单元的立体图。

[0031] 图3是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0032] 图4是图3的等离子体CVD装置的电极单元的立体图。

[0033] 图5是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0034] 图6是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0035] 图7是图6的等离子体CVD装置的电极单元的放大图。

[0036] 图8是图7的电极单元的X向视图。

[0037] 图9是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0038] 图10是图9的等离子体CVD装置的圆筒电极的透视放大图。

[0039] 图11是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0040] 图12是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0041] 图13是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0042] 图14是比较例1的等离子体CVD装置的剖面简图。

[0043] 图15是比较例2的等离子体CVD装置的剖面简图。

[0044] 图16是表示构成本发明的等离子体CVD装置的电极单元的底面板的一例的立体剖视图。

[0045] 图17是表示本发明的等离子体CVD装置的电极单元的另一例的放大图。

[0046] 图18是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0047] 图19是图18的等离子体CVD装置的电极单元的立体图。

[0048] 图20是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0049] 图21是图18的等离子体CVD装置的电极单元的立体图。

[0050] 图22是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0051] 图23是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0052] 图24是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0053] 图25是表示气体供给喷嘴的一例的放大简图。

[0054] 图26是表示气体供给喷嘴的另一例的放大简图。

[0055] 图27是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0056] 图28是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0057] 图29是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0058] 图30是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0059] 图31是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0060] 图32是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0061] 图33是表示用圆筒电极构成阴极时的阴极的高度的图。

[0062] 图34是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

[0063] 图35是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。

具体实施方式

[0064] 以下，一边参照附图，一边说明本发明的最佳实施方式的例子。

[0065] 图1是表示本发明的等离子体CVD装置的一例的剖面简图。本发明的等离子体CVD装置在真空容器1的内部具备用于保持基材3的基材保持机构2、和以与基材保持机构2相对的方式配置的等离子体CVD电极单元4。等离子体CVD电极单元4包括阳极5和与所述阳极5隔开间隔地对置的阴极6。此外，在阴极6连接有电源7。电源7使阳极5和阴极6之间产生电场。利用该电场，在等离子体CVD电极单元4的内部的、夹在阳极5和阴极
6之间的等离子体生成空间8内，生成等离子体。

[0066] 等离子体CVD电极单元4包括第一气体供给喷嘴9。第一气体供给喷嘴9以气体通过阳极5和阴极6之间的等离子体生成空间8的方式供给气体。基材保持机构2配置于通过等离子体生成空间8后的气体所触碰的位置。如上所述地配置第一气体供给喷嘴9时，能够向生成等离子体的等离子体生成空间8高效地供给气体，气体的分解效率提高。

[0067] 由于经分解的气体会乘着从第一气体供给喷嘴9喷出的气流而朝基材保持机构2的方向流动，所以经分解的气体高效地到达基材3的表面，形成薄膜。因此，成膜速度提高。

[0068] 图2是图1的等离子体CVD装置的等离子体CVD电极单元4的立体图。优选阳极5在气体供给方向上的长度h1及阴极6在气体供给方向上的长度h2均比阳极5和阴极6之间的距离w长。如果长度h1及h2比距离w长，则从第一气体供给喷嘴9喷出的气体通过等离子体生成空间8的距离变长，气体的分解效率提高，能够在基材3上迅速形成薄膜。

[0069] 如图2所示，优选等离子体CVD电极单元4在与基材保持机构2的平面平行的方向上的长度长。若等离子体CVD电极单元4为这样的形状，则即使基材3的面积大，也能高效地成膜。

[0070] 如图6所示，优选阴极6在与阳极5相对的面上具备等离子体产生面，并且在内部具备磁铁12。通过该磁铁12，从而在阴极6的等离子体产生面的表面形成磁控管磁场。通过形成这样的结构，由于能够在阴极6的表面产生等离子体，所以能够在紧凑的空间内生成密度高的等离子体。此外，等离子体CVD电极单元4在真空容器1内的配置的自由度也提高。

[0071] 图7是图6的等离子体CVD电极单元4的阴极6的放大图。图8是图7的X向视图。如图7和图8所示，在阴极6的内部以磁铁12B包围磁铁12A的方式配置磁铁12A和磁铁12B。并且，如图8所示，从X方向观察阴极6时，磁铁表面的极性在中央磁铁12A和周围磁铁12B处为相反极性。具体而言，从X方向观察阴极6时，中央磁铁12A表面的极性为S极，周围磁铁12B表面的极性为N极。从反方向观察阴极6时，中央磁铁12A表面的极性为N极，周围磁铁12B表面的极性为S极。如上所述地配置磁铁时，在阴极6的表面形成磁控管磁场。通过形成这样的结构，能够在阴极6的表面沿气体供给方向产生长磁控管等离子体，所以从气体供给喷嘴9喷出的气体通过密度高的等离子体生成空间8的距离变长。结果气体的分解效率提高，所以能够在基材3上迅速形成薄膜。在各磁铁之间优选形成未图示的冷却水流路。冷却手段除水外还可使用任意手段。通过将磁铁冷却，能够抑制由热导致的磁铁减磁。

[0072] 可以考虑从气体供给喷嘴9供给的气体的分解状态及等离子体CVD电极单元4的设置空间等来任意设定阳极5在气体供给方向上的长度h1及阴极6在气体供给方向上的长度h2。但是，如果阴极6在气体供给方向上的h2小于30mm，则存在生成高密度等离子体(其由磁控管磁场产生)的空间在气体供给方向上的长度变短的情况。此外，如果长度h2大于300mm，则存在生成高密度等离子体(其由磁控管磁场产生)的空间仅为阴极6表面附近的情况。因此，为了高效地利用高密度的等离子体、并在从气体供给喷嘴9喷出的气流通过等离子体生成空间8的期间能够将气体充分分解，优选阴极6在气体供给方向上的长度h2为30mm以上。更优选为50mm以上。为了使等离子体CVD电极单元4为适当尺寸，并在等离子体生成空间8均匀产生等离子体，优选阴极6在气体供给方向上的长度h2为300mm以下。更优选为200mm以下。

[0073] 阳极5在气体供给方向上的长度h1和阴极6在气体供给方向上的长度h2并非必须为相同的长度，但优选为相同的长度。如图2所示，在电极单元4由一对阴极6和阳极5构成的情况下，如果长度h1和h2相同，则气体不易流到电极单元4外，能够在等离子体中使气体高效通过。此外，即使是如图4所示阴极6夹持于阳极5之间的电极单元4，如果阴极6和阳极5在气体供给方向上的长度h相同，则也可观察到同样的效果。

[0074] 阳极5和阴极6并非必须平行，但优选以大致平行的方式配置。如果阳极5和阴极6以大致平行的方式配置，则能够在等离子体生成空间8的全部区域内均匀地生成等离子体，能够提高气体的分解效率。此处所谓“大致平行”，是指以使阳极5和阴极6成为平行的方式进行设计，即使因制作误差而稍微偏离平行，也视为包含在“大致平行”的范围内。另一方面，如果以使阳极5和阴极6不平行的方式进行设计，则不包含在“大致平行”内。

[0075] 对于阳极5和阴极6之间的间隔w而言，从高效地利用高密度等离子体的观点考虑，下限优选为10mm以上，上限优选为50mm以下。如果间隔w为10mm以上，则能够利用磁控管磁场稳定地形成等离子体。如果间隔w为50mm以下，则未形成磁控管磁场的生成低密度等离子体的空间变少，不会有气体通过这样的空间。间隔w的下限更优选为13mm以上，上限更优选为30mm以下。在通常的对向磁控管溅射的技术中，由于必须使通过溅射而从阴极表面的靶标弹飞的原子到达基材，所以如果不预先较宽地设置对置电极的距离就无法成膜。另一方面，由于本发明利用等离子体CVD法进行成膜，所以只要将气体充分分解即可，即使缩小对置电极的距离也没有问题。

[0076] 阳极5及阴极6优选相对于基材保持机构2配置为大致垂直。此外，第一气体供给喷嘴9优选以沿着与基材保持机构2大致垂直的方向供给气体的方式配置。通过如上所述那样进行配置，供给的气体会大致垂直地射入基材3的表面，经分解的气体向基材3的碰撞几率提高，结果能够最大限度地提高气体的使用效率，提高成膜速度。此处所谓“大致垂直”，是指以使阳极5和阴极6相对于基材保持机构2成为垂直的方式进行设计、并以使气流方向相对于基材保持机构2垂直的方式设计第一气体供给喷嘴9。即使因制作误差而稍微偏离垂直，也视为包含在“大致垂直”的范围内。另一方面，如果以不垂直的方式进行设计，则不包含在“大致垂直”内。

[0077] 阳极5与基材保持机构2之间的最短距离d1及阴极6与基材保持机构2之间的最短距离d2的下限均优选为50mm以上、上限均优选为200mm以下。如果最短距离d1及d2均为50mm以上，则能够减轻由来自电极的热辐射对基材3造成的热损害，并且气体彼此之间的碰撞次数变多、气体的分解效率提高。如果最短距离d1及d2均为200mm以下，则由气体扩散造成的损失分量变少，能够以高成膜速度进行成膜。

[0078] 图3是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。等离子体CVD电极单元4包括2个相对的阳极5、和以在由所述2个阳极5所夹持的空间内与各个阳极隔开间隔的方式配置的阴极6。若为这样的结构，则由于能够设置2处等离子体生成空间8(夹在阳极5和阴极6之间)，所以能够有效地利用阴极6的表面积。结果能够紧凑地构成等离子体CVD电极单元4。

[0079] 图4是图3的等离子体CVD电极单元4的立体图。与图2的等离子体电极单元4相同，阳极5和阴极6优选配置为大致平行。与图2的等离子体电极单元4相同，阳极5和阴极6之间的间隔w1及w2的下限均优选为10mm以上，更优选为13mm以上。间隔w1及w2的上限均优选为50mm以下，更优选为30mm以上。

[0080] 间隔w1和w2可以不同，但优选为相同。若间隔w1和w2相等，则能够使产生于阴极6两侧的等离子体的强度均等、稳定地产生。

[0081] 作为导入至电极单元4的原料气体的一例，可举出聚合性气体。所谓聚合性气体是指下述气体，即，即使单独使用该气体，也能够通过利用等离子体进行分解而生成的活性种彼此之间的结合来形成薄膜、微粒等聚合物。作为聚合性气体的例子，可举出甲硅烷、乙硅烷、TEOS(四乙氧基硅烷)、TMS(四甲氧基硅烷)、HMDS(六甲基二硅胺烷)、HMDSO(六甲基二硅氧烷)、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等。这些聚合性气体可以为单体，也可以混合多种。当然也可以将聚合性气体以外的气体作为原料气体。此外，还可以在原料气体中混合有非聚合性气体。所谓非聚合性气体是指下述气体，即，单独使用该气体的话，利用等离子体进行分解而生成的活性种不会彼此结合而形成聚合物。作为非聚合性气体的例子，可举出氩、氧、氮、氢、氦等。

[0082] 第一气体供给喷嘴9优选与阴极6电绝缘。通过使其电绝缘，能够防止在第一气体供给喷嘴9和阴极6之间产生异常放电。异常放电有可能会导致在第一气体供给喷嘴9的气体供给口16处产生堵塞，通过电绝缘可防止该现象。

[0083] 第一气体供给喷嘴9优选为在与基材3平行的方向上延伸的结构。若为这样的结构，则即使基材3的面积大，也能够均匀地成膜。

[0084] 图25是表示第一气体供给喷嘴9的一例的放大简图。在所述第一气体供给喷嘴9上设置有多个气体供给口16。为了使基材3上的薄膜的面内分布均匀，从各个气体供给口16供给的气体供给量优选为相同。因此，气体供给口16优选为开口于等离子体空间侧的孔径比开口于气体供给喷嘴内侧的孔径大的圆锥台形状。如果气体供给口16的气体供给喷嘴内侧的开口径小，则能够抑制从气体供给喷嘴内侧流入气体供给口16的气体的量。
因此，能够延长第一气体供给喷嘴9内的气体滞留时间，使第一气体供给喷嘴9内的气体浓度分布均匀。结果能够均匀地保持从各个气体供给口16供给的气体供给量。此外，从气体供给口16出来的原料气体被产生于气体供给口16附近的等离子体分解，堆积在气体供给口16，如果气体供给口16的等离子体空间侧的开口径大，则气体供给口16不会被堆积物完全堵塞。结果能够继续供给原料气体，长时间稳定地进行成膜。

[0085] 图26是表示第一气体供给喷嘴9的另一例的放大简图。在该第一气体供给喷嘴9上设置有狭缝状的气体供给口16。从气体供给口16喷出的原料气体被产生于第一气体供给喷嘴9附近的等离子体分解，有时会堆积在第一气体供给喷嘴9而将气体供给口16的一部分堵塞。如果气体供给口16为狭缝形状，则即使气体供给口16的一部分堵塞，也能够在第一气体供给喷嘴9的长度方向上继续均匀地供给气体，因此，能够长时间稳定地进行成膜。

[0086] 图5是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。在该等离子体CVD装置中，等离子体CVD电极单元4在隔着阳极5及阴极6、与基材保持机构2相反的一侧具备底面板10。底面板10优选以堵塞阳极5和阴极6之间的空间的方式设置。通过具备该底面板10，能够使从等离子体CVD电极单元4释放出的已分解的气体的气流集中于基材保持机构2的方向。此外，底面板10优选与阴极6电绝缘。如果使其电绝缘，则能够防止在底面板10和阴极6之间产生异常放电。特别是在如后文所述那样将第一气体供给喷嘴9安装至底面板10的情况下，异常放电有可能会导致在第一气体供给喷嘴9的气体供给口16处产生堵塞，通过使底面板10与阴极6电绝缘，能够防止该现象。

[0087] 图16是表示安装有第一气体供给喷嘴9的底面板10的一例的立体剖视图。在该例子中，在底面板10的一面上接合有第一气体供给喷嘴9，连接第一气体供给喷嘴9和底面板10的另一面的多个气体供给口16以贯穿底面板10的方式形成。从气体供给口16向等离子体生成空间8供给气体。通过形成这样的结构，由于从第一气体供给喷嘴9供给的气体不会向第一气体供给喷嘴9的后方泄漏、而全部通过由阳极5和阴极6所夹持的等离子体生成空间8，所以气体的利用效率提高。

[0088] 阴极6可以为并列2个以上的金属圆筒电极的结构。图9是表示并列3个金属圆筒电极13作为阴极6的等离子体CVD装置的一例的剖面简图。如果以并列多个金属圆筒电极13的方式构成阴极6，则能够使阴极6更紧凑，还能够根据等离子体CVD电极单元4的尺寸来调整金属圆筒电极13的个数进行设置。此外，通过使金属圆筒电极13彼此之间的间隔根据场所的不同进行变化，能够调整等离子体生成空间8的等离子体密度分布，能够设定符合气体种类的分解状态。在图9的等离子体CVD装置中，以将多个金属圆筒电极13与阳极5平行地排列成1列的方式构成阴极6，但可以以将金属圆筒电极13排列2列以上的方式构成阴极6。在将金属圆筒电极13排列2列以上的情况下，能够通过金属圆筒电极13有意地扰乱从第一气体供给喷嘴9喷出的气流。结果，由于气体滞留在等离子体生成空间8的时间变长，所以能够提高气体的分解效率。所有的金属圆筒电极13优选通过导电性的部件连接而形成相同电位。在图9的等离子体CVD装置中，3个金属圆筒电极13通过未图示的导电性部件连接，以便形成相同电位。

[0089] 在以并列多个金属圆筒电极的方式构成阴极6的情况下，阴极6的高度h2如下所述。在电极单元4不具有底面板10的情况下，如图33(A)所示，阴极6的高度h2是从位于一端的金属圆筒电极的外侧端面到位于相反侧一端的金属圆筒电极的外侧端面的距离。在电极单元4具有底面板10的情况下，阴极6的高度h2为图33(B)所示的从距底面板10最远的金属圆筒电极的外侧端面到底面板10的面对金属圆筒电极13一侧的面的距离。

[0090] 图10是金属圆筒电极13的透视放大图。可以在金属圆筒电极13的内部以与邻接的磁铁12C的极性排斥的方式插入多个磁铁12C。通过如上所述那样配置磁铁12C，能够利用形成于金属圆筒外侧的磁感线生成被称为同轴磁控管等离子体的高密度等离子体，气体的分解效率提高。此外，由于等离子体会导致金属圆筒电极13的温度上升，所以为了冷却金属圆筒电极13及磁铁12C，优选使冷却水在金属圆筒电极13的内部流动。

[0091] 图11是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。在该等离子体CVD装置中，如图11中的两侧箭头所示，等离子体CVD电极单元4能够相对于基材保持机构2移动。若为这样的结构，则即使基材3的面积大，也能够在基材3的整面范围内进行成膜。从在基材3上形成均匀薄膜的观点考虑，等离子体CVD电极单元4的移动方向优选为与等离子体CVD电极单元4的长度方向垂直、且与基材3的平面平行的方向。

[0092] 此外，基材保持机构2可以相对于等离子体CVD电极单元4移动。在图1、图2、图3、图4、图5、图6、图9中，用双向箭头表示基材保持机构2相对于等离子体CVD电极单元4移动的方向。通过如上所述那样使基材保持机构2移动，即使基材3的面积大，也能够形成均匀的薄膜。从在基材3上形成均匀薄膜的观点考虑，基材保持机构2的移动方向优选为与等离子体CVD电极单元4的长度方向垂直、且与基材3的平面平行的方向。

[0093] 在基材3为长基材的情况下，通过使基材保持机构2相对于等离子体CVD电极单元4移动，能够连续地在基材3的表面形成薄膜，提高生产率。作为长基材，可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、TEFLON(注册商标)等树脂膜、铝箔、铜箔、不锈钢箔等金属箔等。

[0094] 图12是表示本发明的等离子体CVD装置的又一例的剖面简图。在该等离子体CVD装置中，作为基材保持机构2使用圆筒形滚筒(cylindrical drum)14，一边使长基材3与圆筒形滚筒14的表面接触，一边使其随着圆筒形滚筒14的旋转而移动。通过如上所述那样操作，在长基材3的表面连续地成膜时能够使长基材3不漂移而稳定地移动。此外，通过将圆筒形滚筒14冷却，能够去除长基材3在成膜时所受的热，从而一边冷却一边进行成膜，因此，能够稳定地进行成膜。

[0095] 在本发明的等离子体CVD装置中，可以与第一气体供给喷嘴分开地，具备第二气体供给喷嘴。在上述专利文献2的方法中，由于是在将原料气体、分解性的氧化气体及放电用离子化气体混合后使其从气体供给部喷出的，所以薄膜的膜质控制性不充分。此外，在专利文献3的方法中，由于无法控制从喷出孔供给的气体在面内的供给量，所以薄膜的膜质控制性不充分。若使用以下说明的具备有第二气体供给喷嘴的等离子体CVD装置，则能够充分地控制薄膜的膜质。

[0096] 图13是表示本发明的等离子体CVD装置的又一例的剖面简图。在该等离子体CVD装置中，具备第二气体供给喷嘴15，其以不使气体通过等离子体生成空间的方式供给气体。具体而言，在夹于阴极6和基材保持机构2之间的空间内配置有第二气体供给喷嘴15。若为这样的喷嘴结构，则能够向第一气体供给喷嘴9和第二气体供给喷嘴15供给不同的气体。例如，可以一边从第一气体供给喷嘴9在通过位于阳极5和阴极6之间的等离子体生成空间8到基材保持机构2的方向上供给氩、氧等非聚合性气体，使经分解的气体高效地到达基材3的表面，一边从第二气体供给喷嘴15供给甲硅烷气体(SiH4)、甲烷(CH4)，六甲基二硅氧烷(HMDSO)等聚合性气体。如果从第一气体供给喷嘴9供给聚合性气体，则由于第一气体供给喷嘴9靠近等离子体生成空间8，所以根据成膜条件的不同，有时聚合膜会附着于第一气体供给喷嘴9从而发生堵塞。另一方面，如果如上述那样从第一气体供给喷嘴9供给非聚合性气体、并从第二气体供给喷嘴15供给聚合性气体，则第一气体供给喷嘴9不会发生堵塞。此外，能够将作为膜原料的聚合性气体从第二气体供给喷嘴15高浓度地供给至基材3的附近，提高成膜速度，并且也能够提高膜质控制的自由度。此外，由于能够将等离子体生成空间8中分解非聚合性气体而生成分解气体的空间、与从第二气体供给喷嘴15A、
15B供给的聚合性气体和分解气体反应的空间分开，能够控制气体的反应，所以膜质控制的自由度提高。

[0097] 如图18所示，从向基材3高效地供给气体的观点考虑，第二气体供给喷嘴15优选设置于以阳极5或阴极6与基材保持机构2之间的最短距离d的中点为圆心、直径为2d的圆所包围的区域内。第二气体供给喷嘴15更优选配置在阴极6与基材保持机构2之间的空间内。

[0098] 图23是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。在该等离子体CVD装置中，在阴极6和基材保持机构2之间的空间内具备有第二气体供给喷嘴15。在第二气体供给喷嘴15上设置有多个气体供给口16。并且，如图23的单向箭头所示，使气体供给口16的气体供给方向的至少一个，与通过第二气体供给喷嘴并与基材保持机构2相垂直的平面相比，更向该平面的等离子体生成空间所在的一侧倾斜。通过如上所述那样构成，由于能够高效地从第二气体供给喷嘴15将气体供给至从第一气体供给喷嘴9喷出且通过等离子体生成空间8分解的气体中，所以反应性提高使得膜质控制的自由度提高。

[0099] 图24是表示本发明的等离子体CVD装置的另一例的剖面简图。在该等离子体CVD装置中，在被通过阴极6且与基材保持机构相垂直的平面分隔、并夹在基材保持机构2和各个阳极5之间的各个空间19A和19B内，配置有2个第二气体供给喷嘴15A和15B。通过形成这样的结构，能够分别高效地将气体供给至通过2个等离子体生成空间8A和8B(夹在阳极5和和阴极6之间)所分解的气体中。此外，从各个第二气体供给喷嘴15A和15B供给不同供给量的气体，由此能够在空间19A和19B中分别单独地控制膜质，所以膜质控制的自由度提高。此外，通过从各个第二气体供给喷嘴15A和15B供给不同种类的气体，从而能够在空间19A和19B中分别单独地控制膜质，所以膜质控制的自由度提高。

[0100] 图25和图26是表示第二气体供给喷嘴的一例的放大简图。这些第二气体供给喷嘴的特征与上述图25和图26表示的第一气体供给喷嘴的特征相同。

[0101] 接下来，针对本发明的等离子体CVD方法进行说明。本发明的等离子体CVD方法中，使用上文所述的等离子体CVD装置，用基材保持机构9保持基材，在等离子体生成空间8中生成等离子体，从第一气体供给喷嘴9通过等离子体生成空间向基材3供给气体，在基材3的表面形成薄膜。由此，即使基材3的面积大，也能够均匀且高速地形成薄膜。此时，优选从第一气体供给喷嘴9供给分子中包含Si原子及/或C原子的聚合性气体。

[0102] 在本发明的等离子体CVD方法中，可使用如图34所示的等离子体CVD装置，从第一气体供给喷嘴9A、9B，向由阴极6和2个相对的阳极5夹持的各个空间供给不同种类的聚合性气体17A、17B，在等离子体生成空间8A、8B内生成等离子体，从而在保持于基材保持机构2的基材3的表面形成薄膜。通过该方法，能够利用一个等离子体CVD电极单元4同时堆积不同种类的2个薄膜。此外，一边使基材保持机构2在与等离子体CVD电极单元4的长度方向相垂直的方向上移动，一边进行成膜，由此能够使用一个等离子体CVD电极单元4连续地堆积不同种类的2个薄膜。

[0103] 在本发明的等离子体CVD方法中，可使用如图35所示的等离子体CVD装置，从第一气体供给喷嘴9A、9B，向由阴极6和2个相对的阳极5夹持的各个空间供给气体，其中向一方的空间供给非聚合性气体18，向另一方的空间供给聚合性气体17，在等离子体生成空间8A、8B内生成等离子体，从而在保持于基材保持机构2的基材3的表面形成薄膜。通过该方法，能够利用一个等离子体CVD电极单元4同时进行基材3的表面改质(其利用由非聚合性气体18生成的等离子体进行)和薄膜的堆积(其利用聚合性气体17进行)。此外，一边使基材保持机构2在与等离子体CVD电极单元4的长度方向相垂直的方向上移动，一边进行成膜，由此能够使用一个等离子体CVD电极单元4连续地进行表面改质和薄膜的堆积。

[0104] 此外，本发明的等离子体CVD方法中，使用具备有第二气体供给喷嘴的等离子体CVD装置，在基材保持机构9中保持基材，在等离子体生成空间8中生成等离子体，从第一气体供给喷嘴9通过等离子体生成空间向基材3供给气体，从第二气体供给喷嘴15以不通过等离子体生成空间的方式向基材3供给气体，在基材3的表面形成薄膜。

[0105] 此外，在本发明中，优选的是，在图13所示的等离子体CVD装置中，从第一气体供给喷嘴9供给非聚合性气体，从第二气体供给喷嘴15供给分子中包含Si原子及/或C原子的聚合性气体，在等离子体生成空间内生成等离子体，从而在基材3的表面形成薄膜。通过如上所述那样供给气体，能够使聚合性气体不存在于第一气体供给喷嘴9(其位于靠近等离子体生成空间的位置)的附近，防止第一气体供给喷嘴9的堵塞。此外，从第二气体供给喷嘴15供给的聚合性气体与从等离子体生成空间流出来的分解气体有效地反应，可通过聚合性气体的分解和向基材3表面的输送而高效地形成薄膜。此外，由于能够将等离子体生成空间8中分解非聚合性气体而生成分解气体的空间、与从第二气体供给喷嘴15供给的聚合性气体和分解气体反应的空间分开，能够控制气体的反应，所以膜质控制的自由度提高。

[0106] 在本发明的等离子体CVD方法中，可使用如图29所示的等离子体CVD装置，向由阴极6和2个相对的阳极5夹持的各个空间，从第一气体供给喷嘴9A、9B供给不同种类的聚合性气体17A、17B，在等离子体生成空间8A、8B内生成等离子体，从而在保持于基材保持机构2的基材3的表面形成薄膜。通过该方法，能够利用一个等离子体CVD电极单元4同时堆积不同种类的2个薄膜。此外，一边使基材保持机构2在与等离子体CVD电极单元4的长度方向相垂直的方向上移动，一边进行成膜，由此能够使用一个等离子体CVD电极单元4连续地堆积不同种类的2个薄膜。

[0107] 在本发明的等离子体CVD方法中，使用如图30所示的等离子体CVD装置，从第一气体供给喷嘴9A、9B，向由阴极6和2个相对的阳极5夹持的各个空间供给气体，向其中一方的空间供给非聚合性气体18，向另一方的空间供给聚合性气体17，在等离子体生成空间8A、8B内生成等离子体，从而在保持于基材保持机构2的基材3的表面形成薄膜。通过该方法，能够利用一个等离子体CVD电极单元4同时进行基材3的表面改质(其利用由非聚合性气体18生成的等离子体进行)和薄膜的堆积(其利用聚合性气体17进行)。此外，一边使基材保持机构2在与等离子体CVD电极单元4的长度方向相垂直的方向上移动，一边进行成膜，由此能够使用一个等离子体CVD电极单元4连续地进行表面改质和薄膜的堆积。

[0108] 在本发明的等离子体CVD方法中，使用如图31所示的等离子体CVD装置，从第二气体供给喷嘴15A、15B供给不同种类的聚合性气体17A、17B，在等离子体生成空间8中生成等离子体，从而在保持于基材保持机构2的基材3的表面形成薄膜。通过该方法，能够利用一个等离子体CVD电极单元4同时堆积不同种类的2个薄膜。此外，一边使基材保持机构2在与等离子体CVD电极单元4的长度方向相垂直的方向上移动，一边进行成膜，由此能够使用一个等离子体CVD电极单元4连续地堆积不同种类的2个薄膜。此外，如果一边从第一气体供给喷嘴9供给非聚合性气体18一边进行成膜，则能够使聚合性气体不存在于第一气体供给喷嘴9(其位于靠近等离子体生成空间8的位置)的附近，防止第一气体供给喷嘴9的堵塞。此外，从第二气体供给喷嘴15A、15B供给的聚合性气体17A、17B与从等离子体生成空间8流出来的分解气体有效地反应，可通过聚合性气体17A、17B的分解和向基材3表面的输送而高效地形成薄膜。此外，由于能够将等离子体生成空间8中分解非聚合性气体而生成分解气体的空间、与从第二气体供给喷嘴15A、15B供给的聚合性气体和分解气体反应的空间分开，能够控制气体的反应，所以膜质控制的自由度提高。

[0109] 在本发明的等离子体CVD方法中，使用如图32所示的等离子体CVD装置，从第二气体供给喷嘴15A供给聚合性气体17，从第二气体供给喷嘴15B供给非聚合性气体18，在等离子体生成空间8中生成等离子体，从而在保持于基材保持机构2的基材3的表面形成薄膜。通过该方法，能够利用一个等离子体CVD电极单元4同时进行基材3的表面改质(其利用由非聚合性气体18生成的等离子体进行)和薄膜的堆积(其利用聚合性气体17进行)。此外，一边使基材保持机构2在与等离子体CVD电极单元4的长度方向相垂直的方向上移动，一边进行成膜，由此能够使用一个等离子体CVD电极单元4连续地进行表面改质和薄膜的堆积。此外，如果一边从第一气体喷嘴供给非聚合性气体18一边进行成膜，则能够使聚合性气体不存在于第一气体供给喷嘴9(其位于靠近等离子体生成空间8的位置)的附近，由此防止第一气体供给喷嘴9的堵塞。此外，从第二气体供给喷嘴15A供给的聚合性气体17与从等离子体生成空间8流出来的分解气体有效地反应，可通过聚合性气体17的分解和向基材3表面的输送而高效地形成薄膜。此外，由于能够将等离子体生成空间8中分解非聚合性气体而生成分解气体的空间、与从第二气体供给喷嘴15A、15B供给的聚合性气体和分解气体反应的空间分隔，能够控制气体的反应，所以膜质控制的自由度提高。

[0110] 此外，在本发明的等离子体CVD方法中，优选的是，作为聚合性气体，使用甲硅烷气体(SiH4)、甲烷(CH4)、六甲基二硅氧烷(HMDSO)等分子中包含Si原子及/或C原子的气体，作为非聚合性气体使用氩、氧等，在等离子体生成空间8中生成等离子体，从而在保持于基材保持机构2的基材3的表面形成薄膜。通过该方法，聚合性气体的利用效率提高，能够提高聚合膜的成膜速度，并且膜质控制的自由度提高。

[0111] 实施例

[0112] 接下来，针对使用等离子体CVD装置形成薄膜的例子，使用实施例进行说明[0113] [实施例1]

[0114] 使用图3及图4所示的等离子体CVD装置形成薄膜。阳极5在气体供给方向上的长度h1及阴极6在气体供给方向上的长度h2均为100mm，将阳极5和阴极6以成为大致平行的方式配置。阳极5和阴极6之间的间隔w1及w2均为20mm。阳极5与基材保持机构2之间的最短距离d1及阴极6与基材保持机构2之间的最短距离d2均为100mm。作为基材3，使用厚度为3mm的玻璃板。从第一气体供给喷嘴9供给混合有50sccm的HMDSO(六甲基二硅氧烷)和50sccm的氧的气体。利用未图示的压力调整机构将真空槽内的压力调整为
10Pa。利用电源7向阴极6施加100kHz的高频电力，将电力设定为1kW。一边在与等离子体CVD电极单元4的长度方向相垂直的方向上使基材3水平地以0.1m/min的速度单向移动，一边在基材3的表面形成薄膜。

[0115] 使用步距规(株式会社小坂研究所制ET－10)来测定所形成的薄膜的厚度。通过将基材3的搬送速度乘以测得的厚度，从而求出以单位速度搬送时所形成的膜厚(动态速率(dynamic rate)：单位nm·m/min)。使用该动态速率来区分高速成膜性能，将100nm·m/min以上判定为“优”，将小于100nm·m/min判定为“劣”。此时的动态速率为100nm·m/min，高速成膜性能为“优”。

[0116] [实施例2]

[0117] 使用图5所示的等离子体CVD装置形成薄膜。等离子体CVD电极单元4除具备底面板10之外，为与实施例1相同的结构。以与实施例1相同的成膜条件在基材3的表面形成薄膜。

[0118] 动态速率为125nm·m/min，高速成膜性能为“优”。

[0119] [实施例3]

[0120] 使用图6所示的等离子体CVD装置形成薄膜。阴极6在内部具备用于在等离子体产生面11的表面形成磁控管磁场的磁铁12，除此之外，等离子体CVD电极单元4为与实施例2相同的结构。以与实施例1相同的成膜条件在基材3的表面形成薄膜。

[0121] 动态速率为150nm·m/min，得到非常高的成膜速度，高速成膜性能为“优”。

[0122] [实施例4]

[0123] 使用图9所示的等离子体CVD装置形成薄膜。用3个金属圆筒电极13构成阴极，除此之外，等离子体CVD电极单元4为与实施例2相同的结构。金属圆筒电极13的直径为12mm，如图10所示，在金属圆筒电极13的内部插入有永久磁铁12C。为了冷却金属圆筒电极13及内部的磁铁12C，在金属圆筒电极13的内部流通有冷却水。阴极在气体供给方向上的长度h2(从距底面板10最远的金属圆筒电极的外侧端面、到底面板10的面对金属圆筒电极13一侧的面的距离)为100mm。以与实施例1相同的成膜条件在基材3的表面形成薄膜。

[0124] 动态速率为115nm·m/min，高速成膜性能为“优”。

[0125] [实施例5]

[0126] 使用图12所示的等离子体CVD装置，在长基材3的表面形成薄膜。等离子体CVD电极单元4为与实施例3相同的结构。长基材3使用厚度为100μm的PET膜(东丽株式会社制LUMILER)。使圆筒形滚筒14以1m/min的速度旋转，一边使长基材3与圆筒形滚筒14的表面密合，一边进行搬送，在长基材3的表面形成薄膜。成膜的条件与实施例1相同。

[0127] 动态速率为145nm·m/min，得到非常高的成膜速度，高速成膜性能为“优”。

[0128] 即使在开始连续成膜后经过30分钟之后，在目视下也未观察到被视为异常放电征兆的放电波动，放电稳定性良好。

[0129] 如果进一步继续成膜，则在开始连续成膜后经过90分钟之后，在目视下观察到少许放电波动。在90分钟的连续成膜后，在目视下确认电极的结果是薄膜附着于阴极6、第一气体供给喷嘴9。

[0130] 在形成薄膜的长基材3上未观察到由成膜影响所造成的热损害。

[0131] [比较例1]

[0132] 使用图14所示的等离子体CVD装置，在长基材3的表面形成薄膜。等离子体CVD电极单元4使平面磁控管型阴极6的放电面与长基材3相对配置，在长基材3的搬送方向的上游侧设置有第一气体供给喷嘴9。长基材3使用厚度为100μm的PET膜(东丽株式会社制LUMILER)。使圆筒形滚筒14以1m/min的速度旋转，一边使长基材3与圆筒形滚筒14的表面密合，一边进行搬送，在长基材3的表面形成薄膜。成膜的条件与实施例1相同。

[0133] 动态速率为20nm·m/min，高速成膜性能为“劣”。

[0134] 在开始连续成膜后经过大约20分钟之后，在目视下观察到被视为异常放电征兆的放电波动，放电不稳定。在大约20分钟的连续成膜之后，在目视下确认电极的结果是薄膜形成于阴极6和第一气体供给喷嘴9处。

[0135] 此外，在形成薄膜的长基材3上未观察到由成膜影响所造成的热损害。

[0136] [比较例2]

[0137] 使用图15所示的等离子体CVD装置，在长基材3的表面形成薄膜。等离子体CVD电极单元4具备彼此之间电绝缘的2片阴极6。将2片阴极6内置在用于形成磁控管磁场的磁铁12中。2片阴极6分别以磁控管放电面与长基材3相对的方式靠近基材3进行配置。在2片阴极6之间配置有第一气体供给喷嘴9。以在2片阴极6之间施加高频电场的方式将电源7与2片阴极6连接。长基材3使用厚度为100μm的PET膜(东丽株式会社制LUMILER)。使圆筒形滚筒14以1m/min的速度旋转，一边使长基材3与圆筒形滚筒14的表面密合，一边进行搬送，在长基材3的表面形成薄膜。成膜的条件与实施例1相同。

[0138] 动态速率为25nm·m/min，高速成膜性能为“劣”。

[0139] 在开始连续成膜后经过大约30分钟之后，在目视下观察到被视为异常放电征兆的放电波动，放电不稳定。在大约30分钟的连续成膜之后，在目视下确认电极的结果是薄膜形成于阴极6和第一气体供给喷嘴9处。

[0140] 此外，在形成薄膜的长基材3上未观察到由成膜影响所造成的热损害。

[0141] [实施例6]

[0142] 使用图28所示的等离子体CVD装置，在长基材3的表面形成薄膜。阳极5在气体供给方向上的长度h1及阴极6在气体供给方向上的长度h2均为100mm，将阳极5和阴极6以大致平行的方式配置。阳极5和阴极6之间的间隔w1及w2均为20mm。阳极5与基材保持机构2之间的最短距离d1及阴极6与基材保持机构2之间的最短距离d2均为100mm。长基材3使用厚度为100μm的PET膜(东丽株式会社制LUMILER)。从第一气体供给喷嘴9供给1000sccm的氧，从第二气体供给喷嘴10供给10sccm的HMDSO(六甲基二硅氧烷)。利用未图示的压力调整机构将真空槽内的压力调整为5Pa。利用电源7向阴极6施加100kHz的高频电力，将电力设定为1kW。以使得长基材3的速度为1m/min的方式使圆筒形滚筒16旋转，一边使长基材3与圆筒形滚筒14的表面密合，一边进行搬送，在长基材3的表面形成薄膜。

[0143] 动态速率为110nm·m/min，高速成膜性能为“优”。

[0144] 即使在开始连续成膜后经过90分钟之后，在目视下也未观察到被视为异常放电征兆的放电波动，放电稳定性良好。在90分钟的连续成膜之后，在目视下确认电极的结果是薄膜未附着于阴极6、第一气体供给喷嘴9。

[0145] 在形成薄膜的长基材3上未观察到由成膜影响所造成的热损害。

[0146] 产业上的可利用性

[0147] 本发明不限于等离子体CVD装置，也能够应用于等离子体表面处理装置、等离子体蚀刻装置等，但其应用范围并不受此等限制。

[0148] 符号说明

[0149] 1 真空容器

[0150] 2 基材保持机构

[0151] 3 基材

[0152] 4 等离子体CVD电极单元

[0153] 5 阳极

[0154] 6 阴极

[0155] 7 电源

[0156] 8、8A、8B 等离子体生成空间

[0157] 9、9A、9B 第一气体供给喷嘴

[0158] 10 底面板

[0159] 11 等离子体产生面

[0160] 12、12A、12B、12C 磁铁

[0161] 13 金属圆筒电极

[0162] 14 圆筒形滚筒

[0163] 15、15A、15B、15C 第二气体供给喷嘴

[0164] 16 气体供给口

[0165] 17、17A、17B 聚合性气体

[0166] 18 非聚合性气体

[0167] 19A、19B 阴极和基材保持机构之间的空间

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等离子体发生装置-专利编号CN105830540A	2020-05-13	774
用于等离子体室中的均匀等离子体分布的等离子体源-专利编号CN101040366A	2020-05-12	647
等离子体显示板-专利编号CN1497645A	2020-05-11	925
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等离子体源线圈和使用该等离子体源线圈的等离子体室-专利编号CN100447960C	2020-05-11	261
一种等离子体新风系统-专利编号CN110410917A	2020-05-12	589
等离子体处理装置-专利编号CN110158058A	2020-05-13	912
等离子体显示板-专利编号CN100547715C	2020-05-11	81
等离子体纸币灭菌器-专利编号CN104013980A	2020-05-12	739
等离子体源线圈和使用该等离子体源线圈的等离子体室-专利编号CN1938824A	2020-05-11	518

等离子体CVD装置及等离子体CVD方法

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