[发明专利]成膜装置和成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及成膜装置和成膜方法。

本申请基于2010年10月8日在日本所申请的专利申请2010-228917号主张优先机，其内容在此援引。

背景技术

阻气性膜能够适合用作适于饮料食品、化妆品、洗涤剂这样的物品的包装的容器。近年来提出有以下一种阻气性膜，其是在塑料膜等的基材膜的一方的表面上，形成氧化硅、氮化硅，氧氮化硅、氧化铝等的无机化合物的薄膜而被形成的。

作为这样将无机化合物的薄膜成膜于塑料基材的表面上的方法，已知有真空蒸镀法、溅射法、e(ィ)法等的物理气相沉积法(PVD)，减压化学气相沉积法、等离子体化学气相沉积法等的化学气相沉积法(CVD)。

另外，就通过这样的成膜方法的使用所制造的阻气性膜而言，例如，在特开平4-89236号公报(专利文献1)中，公开有一种阻气性膜，其是在塑料基材的表面上，设置有由通过蒸镀形成的两层以上的硅氧化物膜构成的层叠蒸镀膜层。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开平4-89236号公报

但是，上述专利文献1所述这样的阻气性膜，虽然能够作为饮料食品、化妆品、洗涤剂等这样的即使包装容器的阻气性比较低也能够满足的物品的包装用的阻气性膜使用，但是作为有机EL元件和有机薄膜太阳能电池等的电子器件的包装用的阻气性膜，在阻气性这一点上未必充分。

另外，上述专利文献1所述这样的阻气性膜，使其弯曲时对于氧气和水蒸气的阻气性降低这样的问题点存在，作为可挠性液晶显示器这样要求有耐屈曲性的显示器件所使用的阻气性膜，在使膜弯曲时的阻气性这一点上未必充分。

发明内容

本发明鉴于这样的情况而形成，其目的在于，提供一种可以制造具有充分的阻气性、且即使在膜弯曲时也可以充分抑制阻气性降低的阻气性层叠膜的成膜装置。另外，其目的还在于，提供一种能够高效率地制造这样的物性的阻气性层叠膜的成膜方法。

为了解决上述的课题，本发明提供第一成膜装置(称为“第一实施方式”)，其是在基材上形成薄膜的成膜装置，该成膜装置包括如下：真空室，其在内部收容所述基材；气体供给装置，其向所述真空室内供给成膜气体，该成膜气体含有作为所述薄膜的原料的有机金属化合物、和与该有机金属化合物发生反应的反应气体；一对电极，其配置在所述真空室内；等离子体发生用电源，其向所述这一对电极外加交流电力，使所述成膜气体的等离子体发生；控制部，其控制所述气体供给装置或所述等离子体发生用电源的任意一方或两方，切换第一反应条件和第二反应条件，该第一反应条件是，通过所述有机金属化合物和所述反应气体发生反应，而使含形成所述有机金属化合物的金属元素或半金属元素且不含碳的化合物生成的条件，该第二反应条件是，通过所述有机金属化合物和所述反应气体发生反应，而使含形成所述有机金属化合物的碳、和金属元素或半金属元素的含碳化合物生成的条件。

在此说明书和权利要求的范围，“有机金属化合物”的“金属”包含金属元素和半金属元素。

以下进一步记述在本说明书中所使用的几个用语和表现的定义。

所谓“真空室”，就是用于使内部成为减压状态、优选成为接近真空的减压状态的容器。通常，通过使安装在室内的真空泵工作，从而在室内建立起减压环境、且优选建立接近真空的减压环境。

所谓“基材”，就是在膜形成时构成该膜的支承体的物体。

所谓“成膜气体”，就是将作为膜的原料的原料气体作为必须要素而含有的气体，根据需要，还含有与原料气体反应而形成化合物的反应气体、和虽然在所形成的膜中不包含但有助于等离子体发生和膜质提高等的辅助气体。

所谓“原料气体”，就是作为构成膜的主要成分的材料的供给源的气体。例如在SiOx膜形成时，HMDSO、TEOS、硅烷等含有Si的气体为原料气体。

所谓“反应气体”，就是与原料气体发生反应、且在所形成的膜中被混入的气体，例如在形成SiOx膜时，氧(O₂)就相当于此。

还有，在本说明书中关于薄膜所使用的所谓表现“不含碳”是指，在对于该薄膜通过进行XPS深度分布测量而拟定的，表示该薄膜的膜厚方向中距该薄膜的表面的距离、和构成薄膜的碳原子的量对于构成薄膜的原子的合计量的比率(碳的原子比)的关系的碳分布曲线中，碳含量在1at％以下。在此，关于上述碳分布曲线，“构成薄膜的原子的合计量”，意思是构成薄膜的原子的合计数量，“碳原子的量”意思是碳原子的数量。另外，单位“at％”是“原子％”的简码。