CN105220116A - 成膜方法、成膜装置和结构体 - Google Patents

成膜方法、成膜装置和结构体 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够提高形成的膜的致密性和附着性，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、成膜装置和结构体。本发明一个实施方式的成膜方法通过向容纳有电绝缘性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，经由与上述封闭容器连接的输送管，向与上述封闭容器相比维持在低压的成膜室输送上述气溶胶，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靶喷射上述气溶胶，通过使上述原料粒子与上述靶碰撞，使上述原料粒子带正电，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，使上述微细粒子堆积在设置在上述成膜室中的基材上。

Description

成膜方法、成膜装置和结构体
技术领域
本发明涉及利用气溶胶化气体沉积法的成膜方法以及成膜装置，以及使用该方法制成的结构体。
背景技术
在常温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，在薄膜以及厚膜制成的应用领域广泛利用该成膜方法。
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以及附着性优良的膜。
现有技术文献
专利文献1：WO2012/081053号
专利文献2：日本特开2014-9368号公报
近年来，例如在薄膜电子设备的领域中，提高覆膜的绝缘性以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
鉴于以上情况，本发明的目的在于，提供一种能够提高形成的膜的致密性以及附着性，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以及成膜装置以及包括上述绝缘膜的结构体。
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。
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。
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靶喷射上述气溶胶，通过使上述原料粒子与上述靶碰撞，使上述原料粒子带正电。
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。
使上述微细粒子堆积在设置在上述成膜室中的基材上。
上述成膜方法通过使从喷嘴喷射的原料粒子的气溶胶与靶碰撞，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，原料粒子的放电在靶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)的表面上溅射，生成纳米尺寸的粒子。
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。
构成原料粒子的材料没有特别限定，例如，能够使用矾土(氧化铝)、氮化铝、钛酸钡等各种绝缘材料。此外，也可以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0.1μm以上10μm以下粒径的原料粒子。
这些原料粒子能够通过与靶碰撞带正电，并在与维持在接地电位的基材之间产生放电。
在成膜室中，上述基材配置在经过由上述气溶胶照射上述靶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。
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。
作为构成上述靶的材料，例如，能够使用不锈钢或铜等金属材料，或者石墨等的导电材料。由于这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。
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、氩等，但也可以使用这些气体中的任意一种与氧混合的混合气体，也可以仅使用氧。
因为氩与氮相比放电电压更低，能够提高原料粒子的溅射效率，由此能够提高成膜率。
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溅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。
本发明的一个方式的成膜装置包括：生成室、成膜室、输送管、靶、台架。
上述生成室构成为能够生成原料粒子的气溶胶。
上述成膜室构成为与上述生成室相比能够维持在低压。
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。
上述靶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。
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。
发明效果
根据本发明，能够形成致密性及附着性高的覆膜。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的成膜装置的概略结构图。
图2是说明上述成膜装置的工作概略图。
图3是比较例的成膜装置的概略结构图。
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。
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。
图6是表示使用上述成膜装置成膜的氧化铝微粒膜与基材的边界区域的TEM像。
图7是说明上述实施方式的实验例的装置的概略图。
符号说明
1…成膜装置
2…生成室
3…成膜室
6…输送管
7…台架
18…喷嘴
19…靶
具体实施方式
在下文中，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
[成膜装置]
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轴向以及Z轴向表示相互正交的三轴向，Z轴向表示竖直方向(在下文的各图中也相同)。
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。
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2以及成膜室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。
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，为了搅拌原料粒子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)。
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，使用矾土(氧化铝)微粒来作为原料粒子P。
另外，在此之外，作为原料粒子P也可使用氮化铝、钛酸钡等其它电绝缘性陶瓷微粒。此外，也可以是原料粒子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0.1μm以上10μm以下的原料粒子P。
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内以规定速度在与基材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。
基材S由玻璃、金属、陶瓷、硅基板等构成。AGD法能够在常温下成膜，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，也可以是立体的基材。
成膜室3以及台架7与接地电位连接。台架7也可以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也可以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。
排气系统4将生成室2以及成膜室3真空排气。排气系统4具有：真空配管9、第一阀门10、第二阀门11、真空泵12。真空配管9由将真空泵12、生成室2以及成膜室3相互连接的分路配管构成。第一阀门10配置在真空配管9的分路点与生成室2之间，第二阀门11配置在真空配管9的分路点与成膜室3之间。真空泵12的结构没有特别限定，例如，由包含机械式增压泵和旋转泵的多段泵单元构成。
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N2、Ar、He、O2、干燥空气(空气)等。气体供给系统5具有：气体配管13a、气体配管13b、气体源14、分别配置在气体配管13a、气体配管13b上的第三阀门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。
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13b从气体配管13开始形成为分路，其前端配置在生成室2的内部。经由气体配管13a供给至生成室2的载气主要用于卷起原料粒子P，经由气体配管13b供给至生成室2的载气主要用于生成室2的气体压力控制。
气体喷出体17配置在生成室2内，均匀地喷出由气体配管13供给的载气。气体喷出体17能够是例如设有多个气体喷出孔的中空体，配置在生成室2的底部等原料粒子P所覆盖的位置。由此，通过载气能够高效地卷起原料粒子P并使其气溶胶化。气流量计16指示在气体配管13a、气体配管13b中流通的载气的流量。第三阀门15构成为能够调节在气体配管13a、气体配管13b中流通的载气的流量，或是能够截断载气。
输送管6利用生成室2与成膜室3的内压差，将在生成室2内形成的气溶胶输送至成膜室3内。输送管6的一端与生成室2连接。输送管6的另一端(前端部)配置在成膜室3，具有喷射气溶胶的喷嘴18。输送管6以及喷嘴18与接地电位连接。
喷嘴18例如由不锈钢等的金属材料构成。气溶胶通过的喷嘴18的通路内面也可以由超硬材料覆盖，由此抑制与构成气溶胶的微粒碰撞导致的磨损，从而提高持久性。作为上述超硬材料，能够举出氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、碳化钨(WC)、类金刚石碳(DLC)等。
输送管6的内表面由导电体形成。典型地，输送管6使用不锈钢管等的直线金属管。能够适当地设定输送管6的长度、内径，例如长度为300mm～2000mm，内径为4.5mm～24mm。
喷嘴18的开口形状可以是圆形也可以是狭缝形。在本实施方式中，喷嘴18的开口形状为狭缝形，其长度具有宽度的10倍以上1000倍以下的尺寸。在开口的长度与宽度之比不到10倍的情况下，难以在喷嘴内部使粒子有效地带电。此外，若开口的长度与宽度之比超过1000倍，虽然提高了粒子的带电效率，但微粒的喷射量受到限制，成膜率显著降低。喷嘴开口部的长度与宽度之比优选为20倍以上800倍以下，进一步优选为30倍以上400倍以下。
成膜装置1还包括与接地电位连接的靶19。靶19配置在成膜室3中，构成为通过与从喷嘴18喷射的气溶胶的碰撞，能够使原料粒子P带电。即本实施方式的成膜装置1构成为通过使从喷嘴18喷射的原料粒子P的气溶胶与靶19碰撞而使该原料粒子P带电，通过该带电的原料粒子P放电生成纳米尺寸的微细粒子(纳米粒子)，生成的纳米粒子堆积在基材S上。
原料粒子P的带电使成膜室3内的气体成分的发光，即生成等离子体，并且通过该等离子体溅射原料粒子P的表面生成纳米粒子。大多数生成的纳米粒子带有电荷，被吸引至与接地电位连接的基材S而发生碰撞，并且，随着与基材S表面的静电吸附作用堆积在基材S上(参照图2的箭头A1)。由此在基材上形成致密并且附着性高的微粒膜。
另一方面，具有较大粒径的电性为中性的原料粒子没有到达基材S，而是乘气流向成膜室3的外部排出(参照图2的箭头A2)。为了高效地形成这样的气流，优选为与成膜室3连接的真空配管9的端部91设置在与插通有输送管6侧的成膜室3的侧壁相反一侧的侧壁上。
虽然，靶19典型地由平板构成，但是并不局限于此，也可以是由块、柱体、球体等块体构成。承受气溶胶照射的照射面190并不局限于平面，而是也可以是曲面形状，也可以是凹凸面。
作为构成靶19的材料，典型地使用与原料粒子P相比易带负电的材料。具体而言，在原料粒子P为氧化铝粒子的情况下，优选与其相比摩擦起电序列位于负侧的材料较为适合，作为这样的材料，能够举出不锈钢、铜及其合金、铝及其合金、石墨等导电材料，硅等半导体材料等的任意一种，或这些两种以上的混合物。此外，也可以将这样的材料与上述块体的表面接合的层叠体构成为靶19。
靶19配置为相对于喷嘴18倾斜规定的角度，从而使从喷嘴18喷射的气溶胶以规定的入射角(照射面190的法线方向与气溶胶的入射方向的夹角)入射。上述入射角例如设为10度以上80度以下。若上述入射角不到10度或是超过80度，则难以使原料粒子P有效地带电。通过将气溶胶相对于靶19的入射角设为上述范围，能够进行原料粒子的成膜。此外，在原料粒子为氧化铝粒子的情况下，上述入射角设为例如超过30度且不到70度，进一步优选为45度以上65度以下。由此，提高原料粒子P的带电效率，并且高效地将原料粒子P微细化至纳米等级，从而能够形成绝缘耐压性优良的氧化铝膜。靶19也可以设置成能够在成膜室3中转动，从而上述入射角变成可变。
喷嘴18与靶19的距离没有特别限定，例如设为5mm以上50mm以下。在上述距离不到5mm的情况下，在靶19上带正电的粒子与喷嘴18(前端部外面带伪负电)之间的相互作用的影响变大，存在妨碍带电粒子向基板的飞行的危险。另一方面，若上述距离超过50mm，则产生从喷嘴18喷射的原料粉的速度衰减，存在降低向靶18的高效碰撞，进而有可能降低带电。此外，存在从喷嘴18喷射的气溶胶的范围变大，因而有可能导致靶19大型化。靶19也可以设置成在成膜室3中在气溶胶的喷射方向上可移动，从而上述距离可变。
台架7(基材S)配置在经过靶19的照射面190且与照射面190平行的轴线191上。即，台架7配置在并非从喷嘴18喷射的原料粒子相对于靶的照射面190正反射的方向的延长线上的位置。由此，抑制通过与照射面190的碰撞而粉碎的较大粒径的原料粒子、从喷嘴18喷射的原料粒子P导致的溅射作用而从照射面190飞出的靶19的构成材料等到达基材S(参照图2的箭头A3)。作为其结果，大粒径的原料粒子或靶19的构成材料不会混杂在膜中，从而能够形成由微细粒径的原料粒子构成的致密膜。
靶19的照射面190配置为相对于台架7(基材S)的表面的法线方向倾斜规定的角度。在原料粒子为氧化铝粒子的情况下，上述规定的角度例如设定为超过30度且不到70度，进一步优选为，设定为45度以上65度以下。照射面190相对于台架7(基材S)的角度可以设定为与气溶胶相对于靶19的入射角相同的角度，也可以设定为与该入射角不同的角度。
台架7与靶19的距离(在照射面190中的气溶胶的碰撞点与台架7表面之间沿Z轴向的距离)没有特别限定，例如设为5mm以上。在上述距离不到5mm的情况下，由在基材S的表面生成的等离子体中的离子溅射靶19，有可能在膜中混入靶19的构成材料。上述距离优选为设定为10mm以上。
[成膜方法]
接着，参照图2对本实施方式的成膜方法进行说明。图2是说明成膜装置1的工作概略图。在下文中，对使用成膜装置1的氧化铝膜的成膜方法进行说明。
首先，在生成室2内容纳规定量的原料粒子P(氧化铝粉末)。原料粒子P可以预先通过加热实施脱气、脱水处理。或者，也可以通过加热生成室2，实施原料粒子P的脱气、脱水处理。通过将原料粒子P脱气、脱水，能够防止原料粒子P的聚集，并且促进干燥，从而使原料粒子P的带电量增加。
接下来，通过排气系统4将生成室2以及成膜室3排气至规定的减压环境。开始真空泵12的运转，打开第一阀门10以及第二阀门11。若生成室2充分减压，则关闭第一阀门10，将成膜室3继续排气。生成室2经由输送管6的内部与成膜室3一起排气。由此成膜室3维持在与生成室2相比较低的压力。
接下来，通过气体供给系统5向生成室2导入载气。气体配管13a、气体配管13b各自打开第三阀门15，从气体喷出体17向生成室2内喷出载气。通过导入至生成室2内的载气，生成室2内的压力上升。此外，通过从气体喷出体17喷出的载气，如图2所示卷起原料粒子P，在生成室2内漂浮，形成在载气中分散有原料粒子P的气溶胶(在图2中以A表示)。生成的气溶胶A通过生成室2与成膜室3的压差流入输送管6，并从喷嘴18喷射。通过调节第三阀门15的开度，控制生成室2与成膜室3的压差以及气溶胶A的形成状态。
生成室2与成膜室3的差压没有特别限定，例如设为10kPa以上180kPa以下。在不到10kPa的差压时，成膜速度较低，妨碍实用化。另一方面，若设为超过100kPa的差压，需要针对生成室2加压的耐压结构。即，玻璃容器不适合作为加压容器，需要采用考虑到耐压结构的不锈钢容器等。虽然更高压的差压并非不可能，但考虑到高压气体的限制，出于实用化的观点，优选为考虑至180kPa为止的差压。
流入输送管6的气溶胶(在图2中以A′表示)按照生成室2与成膜室3的压差以及喷嘴18的开口直径以规定流速喷出。靶19的照射面190承受从喷嘴18喷射的原料粒子P的气溶胶的照射。通过与照射面190的碰撞或是摩擦而带正电的原料粒子P在与照射面190或者照射面190的周围的气体分子之间放电，生成载气的等离子体。原料粒子P其表面通过由等离子体溅射而微细化，由此生成例如5nm以上25nm以下的纳米尺寸的微细粒子。生成的微细粒子大多带有电荷，朝向与接地电位连接的基材S，如图2的箭头A1所示那样沿轴线191，静电吸引至与接地电位连接的台架7上的基材S。这些微细粒子也可以朝向基材S至到达为止生长或聚集。到达基材S的表面的微细粒子与基材S的表面碰撞，通过与基材S的静电吸附力附着在基材S的表面上。由此形成致密并且附着性优良的微粒膜(氧化铝膜)。
另一方面，没有带电的中性的原料粒子的绝大多数沿如箭头A2所示的路线的气流引导至成膜室3的排气口(真空配管9的端部91)，没有到达基材S，而是向成膜室3的外部排出。因此使粗大的粒子不会混入膜中，在基材S上仅堆积纳米尺寸的微细粒子。
进而，在靶19的照射面190中正反射的原料粒子，由原料粒子溅射的照射面190的构成物质在如图2的箭头A3所示的路线上飞来，没有到达基材S，而是附着在例如成膜室3的内壁面上。因此，防止粗大的原料粒子或靶19的构成材料混入基材S上的被膜中。
再有，若带电的原料粒子P的微细粒子到达基材S，则在基材S的表面上，存在伴随着发光产生放电现象的情况。即使在这种情况下，在等离子体中的溅射作用下，微细粒子进一步分解，其粒子堆积在基材上。由此，实现了膜的致密性以及附着性的进一步提高。
通过台架驱动机构8，使台架7沿基材S的面内方向以规定速度往复移动。由此，能够在基材S表面的期望区域形成被膜。在本实施方式中，台架7在与X轴向即气体流动方向上平行地往复移动，所以能够得到膜厚随着离开靶19而变大的厚度分布。由此，在成膜后，确认在成膜区域内由膜厚差引起的光的干涉条纹。
图3是比较例的成膜装置100的概略结构图。在下文中，与使用该成膜装置100的成膜方法进行比较，从而说明本实施方式的成膜方法。
再有，在图3中，对与图1对应的部分附加相同的附图标记，在此省略详细说明。
图3所示的成膜装置100在不包括靶19这一点与本实施方式的成膜装置1有所不同。即比较例的成膜装置100构成为，喷嘴18配置与在台架7上的基材S对置的位置，从喷嘴18喷射的气溶胶A′直接照射在基材S的表面上。
在图4中概略地表示通过比较例的成膜装置100形成的膜的构造。
通过比较例的成膜装置100形成的膜F1，虽然相对于基材S的附着力较高，但因为混杂有粒子尺寸不同的各种原料粒子P1，在粒子间形成较多的间隙。因为这是向基材S直接吹附气溶胶而成膜的方法，所以认为初期的粒子尺寸的原料粉，在与喷嘴内面的摩擦而带电的原料粒子与基材之间的放电产生的溅射作用而生成的微细粉同时堆积。因此，不仅难以提高形成的膜的致密度，随着膜的位置不同而产生致密度的差异，不能确保稳定的膜质。
与此相对，根据本实施方式的成膜装置1所使用的成膜方法，因为气溶胶一但照射靶19，则提高了原料粒子P的带电效率。由此，在到达基材的原料粒子中，带电的微细原料粒子量的比例增加，能够如图5所示那样在基材S上堆积一样的纳米尺寸(粒径例如为5nm以上15nm以下)的粒子P2。以上述方式，能够一边确保相对于基材S的附着性，一边形成在粒子间的间隙较少且致密的膜F2。
此外，根据本实施方式，因为使在靶19以及基材S表面附近通过溅射现象生成的纳米粒子堆积在基材S上，所以提高了每个粒子的独立分散性，由此，能够在基材S上形成粒度分布一样的膜。
为实现成膜率的提高，优选为提高原料粒子的带电效率，或在载气中使用放电电压较低的气体种类。这是由于放电电压越低则离子的生成效率越高，由此提高原料粒子的溅射效率，促进微细粒子的生成。典型地，以氩作为放电电压较低的气体，与例如氮等气体相比，放电电压能够较低。
此外，在原料粒子为氧化物的情况下，由等离子体中的离子的溅射作用导致存在容易产生缺氧的趋势。在这种情况下，形成的膜的绝缘性降低，难以稳定地形成作为目标的具有绝缘耐压性的氧化物薄膜。因此，通过向载气混合氧等氧化性气体(例如5％以上)，或是载气本身使用该氧化性气体，能够抑制由等离子体的溅射作用导致的缺氧。由此，能够确保膜中的氧浓度，例如，形成绝缘耐压性优良的薄膜。
另一方面，载气的压力对等离子体的生成，即产生放电有所影响。若没有气体成分(若为高度真空)，则不能维持正离子和电子的共存状态的等离子体。因此在本实施方式中，设定载气的流量，从而使成膜室3的压力变为例如50Pa以上3kPa以下。由此，使等离子体的生成以及维持稳定化，能够稳定地形成以均匀的粒子尺寸构成的膜。
进而，也可以在生成气溶胶之前，在生成室2内，真空加热原料粒子P1至300℃以上。由此，能够促进原料粒子P1的吸附水或结合水、碳酸类吸附的脱离，从而将气体输送的原料粒子P1的浓度以及摩擦带电量最佳化。此外，因为在生成气溶胶的容器内实施原料粒子P1的真空加热，在上述脱离处理之后，能够以原料粒子P1不暴露在大气中的方式生成气溶胶。
[形成膜]
在薄膜电子设备的实用化中，提高覆膜的绝缘性是在层压设备设计上重要的开发项目，迫切希望形成薄且高击穿电场强度的覆膜。例如氧化铝是兼具绝缘特性和low-k(低介电常数)的材料，其单位体积的击穿电场强度为100～160kV/cm。为应对精细薄膜器件制造等，虽然氧化铝绝缘膜以10μm以下的厚度需要3kV以上的耐电压，但其击穿电场强度相当于块体的约20倍的3MV/cm以上。
考虑致密地结合微细的陶瓷纳米粒子的构造因为增加结合界面，与块体相比绝缘电阻在理论上变高。为得到与块体相比更高的击穿电场强度，需要形成纳米粒子构造保留，并且该纳米粒子致密结合的覆膜。此外，为了保留纳米粒子性，该成膜过程必须低温化。
根据本实施方式的成膜方法，如上述那样，将原料粒子的气溶胶向靶照射来生成等离子体，通过伴随放电的溅射作用实现原料粒子的带电以及纳米粒子的微细化。由此，如图5所示，能够得到纳米尺寸的结晶粒子P2的集合体膜即覆膜F2。在膜中，毫无疑问也可以混杂有与结晶粒子P2相比微细的粒子，或是与结晶粒子P2相比稍大的粒子。在以平均粒径0.5μm的氧化铝原料粒子进行膜形成的情况下，已确认结晶粒子P2的平均粒径为5nm以上25nm以下。
因此，在基材S上形成的膜的致密性相对于比较例的成膜方法自不必言，与CVD法或溅射法等其它的薄膜形成方法相比也并不遜色。根据本实施方式，能够形成具有块体的十倍以上的击穿电场强度的氧化铝膜。特别是，已确认形成膜厚0.5μm并具有3MV/cm以上的击穿电场强度的氧化铝薄膜，该值相当于块体的20倍。并且，与溅射法相比，成膜速度快二十倍。另外，根据本实施方式，能够稳定地形成直流电阻为1×1011Ω以上1×1012Ω以下的高电阻的绝缘膜。
此外，根据本实施方式的成膜方法，在基材S的表面形成的覆膜F2，与其说是通过原料微粒碰撞基材S的表面而得的机械式的附着作用，不如说是原料微粒相对于基材S的表面(或者在该表面上形成的微粒膜)的静电的吸附作用占支配的地位。基材S的表面具有在成膜前后一样的表面性状，因此在基材S的表面不会形成由与原料微粒的碰撞导致的凹凸变形的锚部，从而能够制成形成有附着性优良的覆膜F2的结构体。图6是表示在硅基材与在其上形成的氧化铝微粒膜的边界区域的TEM像。
此外，通过本实施方式的成膜方法形成的氧化铝薄膜，透明性较高，组合了氧化铝所具有的高强韧性、绝热性，例如，能够作为在建筑工业或汽车工业等中的玻璃原材料的隔热包覆膜来使用。此外，在电子工业、信息通信工业以及航空、宇宙工业等中，为了进行芯片部件的进一步比例缩小，高强度、薄并且击穿电压高的氧化铝绝缘膜能够用于芯片的外部包覆。进而，通过该方法形成的氧化锆系薄膜可用于在电池工业领域中的电极膜以及固体电池的电极间的隔膜。
[实施例]
在下文中，虽然对本发明的代表实施例进行了说明，但理所当然地，本发明并不限定于这些。
(实施例1：SUS基材)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)40g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，迅速将该氧化铝粉40g移至玻璃制气溶胶化容器中，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以8L/min以及5L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约23kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)向靶(不锈钢：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为60度(相对于靶的垂直方向倾斜60度的角度。以下相同。)。喷嘴前端与靶的距离(间隙)为8mm。
照射至靶的粉在装配在距离28mm对置的台架的不锈钢基材(大小60mm方材，厚度1mm)上成膜(成膜室压力约170Pa)。靶面相对于基材倾斜60度(相对于基材从垂直方向倾斜60度的角度。以下相同。)。基材的驱动速度设为5mm/s，在20mm的长度上进行250层叠成膜(成膜时间约为16分钟)。形成中心部的膜厚为4μm、宽度约为37mm、长度约为28mm的透明氧化铝膜。成膜形状是从周围观察干涉条纹为梯形。其为膜质致密，与不锈钢基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。
在测定形成的氧化铝膜的直流电阻时，显示为5×1011Ω的电阻。从膜厚4μm开始，体积电阻率变为1.2×1015Ωcm。其超过氧化铝陶磁器(块体：1014Ωcm以上1015Ωcm以下)的值。
(实施例2：Si基材)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)50g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，迅速将该氧化铝粉50g移至玻璃制气溶胶化容器中，真空排气至2Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以8L/min以及10L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约33kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)向靶(不锈钢：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为60度。喷嘴前端与靶的距离(间隙)为8mm。
照射至靶的粉在装配在距离28mm对置的台架的Si基材(大小2英寸晶圆的一半，厚度为0.5mm)上成膜(成膜室压力约250Pa)。靶面相对于基材倾斜60度。基材的驱动速度设为5mm/s，在30mm的长度上进行25层叠成膜(成膜时间约为2.5分钟)。形成中心部的膜厚为7μm、宽度约为30mm、长度约为30mm的透明氧化铝膜。成膜形状是从周围观察干涉条纹为梯形。
其为膜质致密，与Si基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。
在测定形成的氧化铝膜的击穿电场强度时，在中心部(厚度为0.7μm)处即使外加200V的电压也不会引起击穿。在周围(膜厚为0.55μm)处施加150V时产生击穿。氧化铝膜的击穿电场强度计算为200V/7×10-5cm＝2.7MV/cm。其相当于氧化铝陶磁器(块体：从100kV/cm至160kV/cm)值的10倍以上。
(实施例3：Cu基材)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)40g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，迅速将该氧化铝粉40g移至玻璃制气溶胶化容器中，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以8L/min以及5L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约22kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)向靶(不锈钢：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为60度。喷嘴前端与靶的距离(间隙)为8mm。
照射至靶的粉在装配在距离28mm对置的台架的铜基材(大小60mm方材，厚度1mm)上成膜(成膜室压力约160Pa)。靶面相对于基材倾斜60度。基材的驱动速度设为5mm/s，在20mm的长度上进行250层叠成膜(成膜时间约为16分钟)。形成中心部的膜厚为4μm、宽度约为37mm、长度约为28mm的透明氧化铝膜。成膜形状是从周围观察干涉条纹为梯形。
其为膜质致密，与铜基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。在测定形成的氧化铝膜的直流电阻时，显示为3×1011Ω的电阻。
(实施例4：滑动玻璃基材)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)40g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，迅速将该氧化铝粉40g移至玻璃制气溶胶化容器中，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以8L/min以及5L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约22kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)向靶(不锈钢：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为60度。喷嘴前端与靶的距离(间隙)为8mm。
照射至靶的粉在装配在距离28mm对置的台架的滑动玻璃基材(大小50mm×70mm，厚度1mm)上成膜(成膜室压力约160Pa)。靶面相对于基材倾斜60度。基材的驱动速度设为5mm/s，在20mm的长度上进行250层叠成膜(成膜时间约为16分钟)。形成中心部的膜厚为2μm、宽度约为37mm、长度约为28mm的透明的氧化铝膜。成膜形状是从周围观察干涉条纹为梯形。
其为膜质致密，滑动玻璃基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。
(实施例5：SUS块基材)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)50g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，迅速将该氧化铝粉50g移至玻璃制气溶胶化容器中，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以8L/min以及10L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约28kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)向靶(不锈钢：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为60度。喷嘴前端与靶的距离(间隙)为8mm。
照射至靶的粉在装配在距离15mm对置的台架上的不锈钢基材(大小30mm方材，厚度10mm)上成膜(成膜室压力约230Pa)。靶面相对于基材倾斜60度。基材的驱动速度设为1mm/s，在30mm的长度上进行50层叠成膜(成膜时间约为25分钟)。
然后，将气溶胶化容器暂时恢复至大气，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理的相同氧化铝粉50g追加装至气溶胶化容器，再次加热至150℃，并且，真空排气至1Pa。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以相同的8L/min以及10L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约28kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)，向新的靶(不锈钢：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为60度。喷嘴前端与靶的距离(间隙)为8mm。
照射至靶的粉在装配在距离15mm对置的台架上的同一不锈钢基材(大小30mm方材，厚度10mm)上成膜(成膜室压力约230Pa)。靶面相对于基材倾斜60度。基材的驱动速度为1mm/s，在30mm的长度上进行50层叠成膜(成膜时间约为25分钟，合计50分钟)。
中心部的膜厚为11μm，在30mm×30mm的基材整面上形成氧化铝膜。其为膜质致密，对不锈钢基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。在测定形成的氧化铝膜的直流电阻时，显示为1×1012Ω的电阻。
(实施例6：AlN，Cu基材)
将平均粒径1μm的氮化铝粉(德山制)30g放入氧化铝托盘，在大气中以800℃的温度实施5小时的加热处理。然后，将该氮化铝粉30g迅速移至玻璃制气溶胶化容器中，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以5L/min以及15L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约30kPa)的氮化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)向靶(不锈钢：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为60度。喷嘴前端与靶的距离(间隙)为8mm。
照射至靶的粉在装配在距离28mm对置的台架的铜基材(大小60mm方材，厚度1mm)上成膜(成膜室压力约250Pa)。靶面相对于基材倾斜60度。基材的驱动速度设为1mm/s，在30mm的长度上进行55层叠成膜(成膜时间约为28分钟)。中心部的膜厚为2μm，形成黑褐色的氮化铝膜。其为膜质致密，对铜基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。
(实施例7：圆形喷嘴)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)40g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，迅速将该氧化铝粉40g移至玻璃制气溶胶化容器中，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以8L/min以及12L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约52kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(具有φ1.6mm开口的圆形喷嘴)向靶(不锈钢：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为65度。喷嘴前端与靶的距离(间隙)为8mm。
照射至靶的粉在装配在距离28mm对置的台架的铜基材(大小50mm×70mm，厚度1mm)上成膜(成膜室压力约240Pa)。靶面相对于基材倾斜65度。基材的驱动速度设为2mm/s，在X轴向上以30mm的长度进行2次并在Y轴向上以5mm的长度进行1次，重复6次前述过程，进一步反复进行3次该反复成膜(成膜时间约为11分钟)。形成中心部的膜厚为3μm、宽度约为35mm、长度约为38mm的透明氧化铝膜。
其为膜质致密，对铜基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。在测定形成的氧化铝膜的直流电阻时，显示为2×1011Ω的电阻。
(实施例8：Cu靶)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)30g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，将该氧化铝粉30g迅速移至玻璃制气溶胶化容器，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以8L/min以及5L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约22kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)向靶(铜：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为60度。喷嘴前端与靶的距离(间隙)设为10mm。
照射至靶的粉在装配在距离28mm对置的台架的铜基材(大小50mm×70mm，厚度1mm)上成膜(成膜室压力约160Pa)。靶面相对于基材倾斜60度。基材的驱动速度设为5mm/s，在20mm的长度上进行250层叠成膜(成膜时间约为16分钟)。形成中心部的膜厚为4μm、宽度约为37mm、长度约为28mm的透明氧化铝膜。成膜形状是从周围观察干涉条纹为梯形。
其为膜质致密，对铜基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。在测定形成的氧化铝膜的直流电阻时，显示为3×1011Ω的电阻。
(实施例9：氧化铝靶)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)60g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，将该氧化铝粉60g迅速移至玻璃制气溶胶化容器，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以8L/min以及5L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约22kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)向靶(氧化铝：大小60mm方材，厚度0.5mm)照射。从喷嘴朝向靶的入射度设为60度。喷嘴前端与靶的距离(间隙)设为10mm。
照射至靶的粉在装配在距离35mm对置的台架上的不锈钢(大小50mm×70mm，厚度1mm)上成膜(成膜室压力约160Pa)。靶面相对于基材倾斜65度。基材的驱动速度设为1mm/s，在X轴向以5mm的长度以及在Y轴向以10mm的长度反复进行200次层叠成膜(成膜时间约为24分钟)。形成中心部的膜厚为2μm、宽度约为40mm、长度约为25mm的透明氧化铝膜。
成膜速度与在靶中使用不锈钢的实施例1相比约降低至1/8，其为膜质致密，对铜基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。在测定形成的氧化铝膜的直流电阻时，显示为1×1011Ω的电阻。
(比较例1)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)90g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，将该氧化铝粉90g迅速移至玻璃制气溶胶化容器，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以20L/min以及20L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约94kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)在不锈钢基材(大小60mm方材，厚度0.5mm)上成膜(成膜室压力约450Pa)。从喷嘴朝向基材的入射度设为60度，喷嘴前端与基材的距离为19mm。基材的驱动速度设为1mm/s，在40mm的长度上进行80层叠成膜(成膜时间约为54分钟)。形成中心部的膜厚为27μm、宽度约为30mm、长度约为40mm的白色透明的氧化铝膜。
成膜速度为0.5μm/min，其为膜质致密，对不锈钢基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。
在测定形成的氧化铝膜的直流电阻时，根据膜的位置不同偏差较大，显示为103Ω～1010Ω的电阻，其为不适合用作绝缘膜的膜。
(比较例2)
将平均粒径0.5μm的氧化铝粉(昭和电工制AL-160SG-3)90g放入氧化铝托盘，在大气中以300℃的温度实施1小时的加热处理。然后，将该氧化铝粉90g迅速移至玻璃制气溶胶化容器，真空排气至1Pa以下。出于促进除去粉中水分的目的，将气溶胶化容器通过覆套式电阻加热器以150℃加热，并真空排气。
关闭气溶胶化容器的排气阀门，通过流量计调节，分别以16L/min以及16L/min供给卷起和输送的氮气。将气溶胶化容器内(压力约76kPa)的氧化铝粉气溶胶化，输送气体，通过输送管、喷嘴(开口30mm×0.3mm)在不锈钢基材(大小60mm方材，厚度0.5mm)上成膜(成膜室压力约370Pa)。从喷嘴朝向基材的入射度设为60度，喷嘴前端与基材的距离为19mm。基材的驱动速度设为1mm/s，在40mm的长度上进行40层叠成膜(成膜时间约为27分钟)。形成中心部的膜厚为21μm、宽度约为30mm、长度约为40mm的白色透明的氧化铝膜。
成膜速度为0.8μm/min，其为膜质致密，对不锈钢基材的附着力强的膜(即使以HB的铅笔摩擦也不剥落)。
在测定形成的氧化铝膜的直流电阻时，根据膜的位置不同偏差较大，显示为103Ω～108Ω的电阻，其为不适合用作绝缘膜的膜。
[实验例]
接着，对本实施方式的实验例进行说明。
在本实验例中，如图7所示，制成使从喷嘴18喷出的气溶胶朝向靶19的入射角(在下文中，称为角度α)和靶照射面相对于台架7上的基材S的角度(在下文中，称为角度β)各自不同的多个氧化铝膜的样本，评价了各样本的膜厚以及绝缘性。实验结果示于表1中。
此外，在实验中，来自喷嘴18的气溶胶的喷射方向相对于X轴向设定为平行，台架7(基材S)的表面相对于XY平面设定为平行，角度α设定为靶19表面的法线方向与X轴向的夹角，角度β设定为台架7(基材S)表面的法线方向(Z轴向)与靶19表面的夹角。喷嘴18与靶19表面的距离(NT)设为13mm，基材S表面与靶19表面的沿Z轴向的垂直距离(TS)设为32mm，靶19使用20mm×7mm的不锈钢(SUS304)制板材，基材S使用硅晶圆，原料粉末使用平均粒径0.4μm的氧化铝粒子，载气使用氮气。气溶胶生成室与成膜室之间的差压为26kPa～30kPa(流量约为20L/min)。
[表1]
样本 1 2 3 4 5
β(度) 70 65 60 45 30
α(度) 70 65 60 45 30
绝缘性 × ○ ○ ○ ×
膜厚(μm) - 2 4.1 3.7 8
绝缘性以两个阶段进行评价。各自地，“×”表示没有得到规定的击穿电场强度或直流电阻(0.2MV/cm以上，或，1×109Ω以上)，“○”表示得到上述规定的击穿电场强度或直流电阻。再有，绝缘性以及膜厚的测定分别使用“数字电位计8252”(ADCMT制)以及扫描式电子显微镜(日立制作所制)。
如表1所示，对于α以及β均为45度以上65度以下的样本2～4，能够得到绝缘性优良的氧化铝膜。此外，对于样本2～4，分别能够得到200、410以及370[nm/min]的较高成膜率。
另一方面，对于α以及β为70度以及30度的样本1和样本5，绝缘性均为较差，对于样本1，由于基材表面的溅射作用导致难以形成膜。
虽然在本实验例中，α以及β设定为共用的角度，但α以及β也可以设定为相互不同的角度。例如，已确认在α＝40度以及β＝60度的条件下，能够得到绝缘性良好的氧化铝膜。
虽然在上文中，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，而是能够进行各种的变更。
例如在以上的实施方式中，虽然来自喷嘴的气溶胶的喷射方向以及基材的面内方向分别设定为水平方向，但是并不局限于此，也可以设定为相对于水平方向垂直或倾斜的方向上。

Claims (8)

1.一种成膜方法，其特征在于，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，生成所述原料粒子的气溶胶；
经由与所述封闭容器连接的输送管，向成膜室输送所述气溶胶，所述成膜室与所述封闭容器相比维持在低压；
从装配在所述输送管的前端的喷嘴向设置在所述成膜室中的靶喷射所述气溶胶，通过使所述原料粒子与所述靶碰撞，使所述原料粒子带正电，
通过带电的所述原料粒子放电，生成所述原料粒子的微细粒子，
使所述微细粒子堆积在设置在所述成膜室中的基材上。
2.如权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，
在使所述原料粒子堆积在所述基材上的工序中，使所述基材在所述基材的面内方向上往复移动,所述基材配置在经过由所述气溶胶照射所述靶的照射面且与所述照射面平行的轴线上。
3.如权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，
作为所述靶使用导电材料。
4.如权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，
作为所述原料粒子使用氧化铝微粒或氮化铝微粒。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的成膜方法，其特征在于，
作为所述气体使用氮、氩以及氧的任意一种或这些气体的两种以上的混合气体。
6.一种成膜装置，其特征在于，包括：
生成室，构成为能够生成原料粒子的气溶胶；
成膜室，构成为与所述生成室相比能够维持在低压；
输送管，连接所述生成室与所述成膜室之间，在前端部具有喷射所述气溶胶的喷嘴；
靶，配置在所述成膜室中，具有承受从所述喷嘴喷射的所述气溶胶照射的照射面，通过与所述照射面碰撞使所述原料粒子带正电；
台架,支承基材，所述基材配置在经过所述照射面且与所述照射面平行的轴线上，堆积有通过带电的所述原料粒子放电生成的所述原料粒子的微细粒子。
7.如权利要求6所述的成膜装置，其特征在于，
所述靶由导电材料构成。
8.一种结构体，其特征在于，包括：
基材；
电绝缘性的覆膜，堆积在所述基材的表面上，由平均粒径为5nm以上25nm以下的结晶粒子构成。
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