成膜设备的制作方法

专利名称：成膜设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成膜设备，所述成膜设备在输送长基膜的同时形成膜。特别地，本发明涉及可以通过防止在不必要的区域产生等离子体来稳定地制造适当产品的成膜设备。
背景技术：
各种功能膜(功能片材)，包括阻气膜、保护膜和光学膜如滤光器和抗反射膜被用于各种装置中，所述装置包括光学装置、显示装置如液晶显示装置和有机EL显示装置、半导体装置和薄膜太阳能电池。这些功能膜已经由通过伴随有等离子体产生的真空成膜方法(气相沉积法)如溅射和等离子体增强CVD的成膜(薄膜形成)制备。对于通过气相成膜方法具有高生产率的有效成膜而言，优选在纵向方向上输送长基膜(base film)(料片状基底)的同时对膜进行连续的成膜。已知用于进行这样的成膜的设备是所谓的卷轴到卷轴成膜设备，其输送来自通过将长基膜卷绕成卷而得到的基膜卷的基膜，并且将其上已经完成成膜的基膜卷绕成卷。这种卷轴到卷轴成膜设备将长基膜从基膜卷沿预定的路径输送到卷绕轴，所述预定的路径通过在此在基膜上形成膜的成膜位置，并且在纵向方向上输送到成膜位置的基膜上连续地形成膜，同时与其上已经完成了成膜的基膜正在通过卷绕轴卷绕同步地从基膜卷输送基膜。此外，在使用卷轴到卷轴系统的这些成膜设备中，一种已知的设备是在通过将基膜卷绕在圆筒形转鼓的圆周表面上输送所述基膜的同时进行成膜的设备。例如，JP 2006-152416A公开了一种等离子体增强CVD装置，在所述装置中通过这种导电转鼓和对电极形成电极对，在所述对电极中形成了发射原料气体的多个喷嘴(下文中称为"簇射头电极")，所述对电极面对转鼓设置，其中所述对电极的面对转鼓的表面具有与转鼓平行的曲面。还存在使用卷轴到卷轴系统的成膜设备通过组合多个单元而配置而非仅由一个单元形成的情况。例如，如JP 2006-152416A中所述，如果它是使用卷绕和输送基膜的转鼓的等离子体增强CVD装置，其中电极对由转鼓和簇射头电极构造，则该设备由例如具有真空室和簇射头电极的以固定方式设置的对向台车单元(opposing truck unit)以及其中配置了包括转鼓的基膜输送系统的可以移动的台车单元(truck unit)组成。在此情况下，等离子体增强CVD装置通过将所述对向台车单元和所述台车单元组合而构造，从而通过移动所述台车单元将输送系统插入到真空室中。此外，通过组合两个单元，可以关闭真空室并且根据成膜降低压力。在此设备中，通过对簇射头电极或转鼓供应等离子体激发功率并且将另一个接地，进行成膜。或者，通过对簇射头电极供应等离子体激发功率并且对转鼓供应偏置功率 (或反之)，进行成膜。
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此外，两个单元通过相互接合的表面电连接，并且两个单元都接地。在此，由于使用卷轴到卷轴系统的等离子体增强CVD装置通常需要装备如电极/ 电源系统和包括转鼓的基膜输送系统，因此该装备的设置面积(footprint)最终是大的。 为此原因，趋向于产生接地电位的分布。此外，将绝缘密封构件如0形环设置在对向台车单元和台车单元之间的接合部分以保持真空室的内部处于预定的压力，并且存在这样的情况它们最终阻碍两个单元之间的接合部分的电连接。此外，通过所述设备的使用，由于对向台车单元和台车单元的开启和闭合发生设备的翘曲或密封构件的变形，并且在接合部分上成膜气体发生沉积，而这些也最终阻碍两个单元之间的接合部分的电连接。为此原因，在通过由对向台车单元和台车单元组成的卷轴到卷轴系统的等离子体增强CVD装置中，在对向台车单元和台车单元之间最终产生电位差，并且由于此电位差，等离子体最终在成膜区域(转鼓和簇射头电极之间)之外的不必要的区域中产生，如在进行基膜输送的室和卷绕的室中产生。当以此方式在不必要的区域中产生等离子体时，基膜最终在成膜以前被等离子体损坏，并且由于此基膜的损坏而最终发生膜的品质下降，如膜的破裂或剥落，并且变得无法进行适当的成膜。此外，由于在成膜区域之外的不必要放电而发生由于生热所致的功率损失，并且在成膜区域的等离子体最终变得不稳定。另外，膜最终沉积在真空室内部的壁上而非在成膜区域中，并且作为结果，壁电位变化，并且用于成膜的等离子体的状态最终随时间而变化，从而导致不稳定的成膜。此外， 还存在的问题是，需要进行清洁以去除在设备内部的沉积膜的部位最终增加，并且这不利地影响设备的可维护性。本发明的一个目的是解决以上的现有技术问题，并且提供一种成膜设备所述设备通过将单元如台车单元和对向台车单元组合而构造，所述设备在使用卷轴到卷轴系统输送长基膜的同时利用等离子体增强CVD、溅射等进行成膜，其中可以防止在单元之间产生电位差，并因此抑制由单元之间的电位差所导致的不必要的等离子体的产生，并且可以极大地减少由不必要的等离子体对基膜的损坏、功率损失、等离子体的失稳、膜在不必要的部位沉积，等等。

发明内容
为了实现以上目的，本发明提供了一种成膜设备，所述成膜设备在将长基膜在纵向方向上输送的同时进行成膜，所述成膜设备包括第一单元，所述第一单元具有真空室， 在所述真空室中在所述基膜上进行成膜；第二单元，所述第二单元具有用于输送所述基膜的输送系统；和接合装置，所述接合装置将所述第一单元和第二单元导电地接合，其中所述第一单元和所述第二单元通过将它们组合在一起而构造，并且在成膜的过程中，在所述第一单元和所述第二单元之间没有产生电位差。


图IA和IB分别为显示本发明的成膜设备的一个实施方案的示意性正视图和示意性侧视图。图2是在将图1中所示的成膜设备拆开时所见的示意图。图3是用于说明图1中所示的成膜设备的配置的示意图。
具体实施例方式接下来，通过参考附图中所示的优选实施方案详细地描述本发明的成膜设备。图1是显示本发明的成膜设备的一个实施方案的示意图。图1中所示的成膜设备10将长基膜Z在纵向方向上输送的同时通过等离子体增强CVD进行成膜。在图1中，图IA是从与基膜Z的输送方向(如附图中所示的箭头a方向)垂直的方向上看时的视图(正视图)，并且图IB是从基膜Z的输送方向的下游侧观看时的视图(侧视图)。此成膜设备10包括真空室12和设置在真空室12内部中的转鼓14、壳体16、簇射头电极18、供应轴20、卷绕轴22、导辊24和26和间壁36a和36b。此外，原料气体供应装置28和RF电源30连接至簇射头电极18，并且偏置电源32 连接至转鼓14。在示例的成膜设备10中，壳体16具有大致圆筒的形状，这样配置以便包围转鼓 14，但是在图1中，为了更清楚地显示设备的配置，用虚线示例壳体16，从而使其内部可见。 此外，图IA是显示真空室12 (处于已经移走如下所述的壁56的状态)的内部的正视图。此外，除了图中示例的构件以外，成膜设备10还可以具有设置于在输送基膜Z的同时进行成膜的设备中的各种构件，如各种传感器和引导装置(guide)。如从图的顶部观看，真空室12的内部由两个间壁36a和36b以基本上气密的方式分隔为退卷室38、输送室40和成膜室42。另外，真空抽气装置46连接至退卷室38和输送室40，并且真空抽气装置48连接至成膜室42。此外，如图2中示意性地显示的，成膜设备10由对向台车单元50和台车单元52 构造。注意，图2是与图IB相同的侧视图。如图2中所示，对向台车单元50具有真空室12、簇射头电极18和间壁36a和36b。 另一方面，台车单元52具有用于基膜Z的输送系统，即转鼓14、供应轴20、卷绕轴22和导辊对和26。此外，壳体16也被设置在台车单元52中。因此，在示例的成膜设备10中，对向台车单元50是本发明中的第一单元，并且台车单元52是本发明中的第二单元。在成膜设备10中，具有真空室12的对向台车单元50通过支架50a以固定的方式设置。另一方面，具有用于基膜Z的输送系统的台车单元52构造为其可以借助于脚轮52a 移动。本发明的成膜设备不限于此，并且可以配置为第一单元可以移动并且第二单元以固定的方式设置，或者配置为两个单元都可以移动。在成膜设备10中，将长基膜Z作为已经卷绕成卷的基膜卷53进行供应。当基膜Z由退卷室38的基膜卷53供应并且在纵向方向(附图中的箭头a方向) 上输送的同时卷绕到转鼓14上时，膜在成膜室42中形成，且其再次返回到退卷室38并且卷绕在卷绕轴22上(卷绕成卷)。即，成膜设备10使用卷轴到卷轴系统。 在本发明中，基膜Z不受特别限制，并且可以采用能够通过气相沉积法(真空成膜
法)如等离子体增强CVD成膜的任何长膜(片材)。可以有利地使用的基膜Z的具体实例包括塑料(树脂)膜如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚氟乙烯(PVF)。可以将通过在用作基底(base)的塑料膜上形成用于实现各种功能的层(膜)如平面化层、保护层、粘附层、反光层、抗反射层等而获得的膜用于基膜Z。在成膜设备10中，对向台车单元50的真空室12是一面开放的具有矩形形状的柜子，这与用于各种真空成膜设备(利用气相沉积的成膜设备)中的真空室类似。此外，与普通真空室类似，真空室12由导电金属材料如不锈钢形成。转鼓14是绕图1中的中心轴逆时针方向旋转的圆筒形构件。转鼓14将已经由退卷室38的导辊M沿预定路径引导的基膜Z卷绕到它的圆周表面的预定区域上，并且将基膜Z从输送室40输送到成膜室42，然后再次将其从输送室40 在内部预定路径上输送，并再次将其输送到退卷室38的导辊沈。当基膜Z在被支撑在转鼓14上的同时被输送时，在成膜室42中形成膜。在此，转鼓14还充当相对于如下所述的成膜室42的簇射头电极18的对电极(即， 转鼓14和簇射头电极18形成电极对)。此外，转鼓14连接至偏置电源32。偏置电源32将在以下详细地描述。 转鼓14还可以具有用于在成膜过程中调节基膜Z的温度的内置式温度调节装置。 转鼓14的温度调节装置不受特别限制，并且可以使用各种类型的温度调节装置，如其中循环制冷剂的温度调节装置、使用压电元件的冷却装置等。壳体16是包围转鼓14的圆筒形柜子。在壳体16中形成用于在基膜Z由导辊M引导并围绕转鼓14卷绕时通过的狭缝 16a,以及用于已经进行了成膜而从转鼓14输送至导辊沈的基膜Z通过的狭缝16b。此外， 在壳体16的与簇射头电极18相对的部分中，形成用于在基膜Z上进行成膜的开口 16c，所述开口 16c也起到限制在基膜Z上的成膜区域的掩模的作用。优选具有这样的壳体16，原因在于可以容易地定位对向台车单元50和台车单元 52，并且转鼓14在设备的维护过程中可以得到保护，并且，如下所述，通过使间壁36a和36b 相互接触，可以在对向台车单元50和台车单元52之间形成电接触，并且在两个单元之间的电位差不容易出现。在示例的实施方案中，壳体16由导电金属如不锈钢形成。如上所述，如从图的顶部观看，真空室12的内部由两个间壁36a和36b以基本上气密的方式分隔为退卷室38、输送室40和成膜室42。间壁36a和36b是固定到侧视图中的侧面(在基膜输送方向上的那侧)以及正视图中的纵深侧(de印side)(图IA的纵深侧/图IB的左侧)上的内壁的板样构件，其以基本上气密的方式在图中的垂直方向上分隔真空室12。在示例的实施方案中，间壁36b被设置在间壁36a的下方。此外，在间壁36a和36b中，有以下所述的矩形凹槽，所述凹槽在台车单元52那侧开口，从而壳体16插入其中(参见图3)。S卩，间壁36a和36b是在台车单元52那侧开口的大致C形的构件。在示例的成膜设备10中，在真空室12上方的退卷室38由真空室12的内壁12a、 包围转鼓14的壳体16的上圆周表面和间壁36a形成。此外，在真空室12中央的输送室40由真空室12的内壁12a、壳体16的中央圆周表面和间壁36a和间壁36b形成。另外，在真空室12下方的成膜室42由真空室12的内壁12a、壳体16的下圆周表面和间壁36b形成。在普通的设备中，用于以基本上气密的方式分隔退卷室或成膜室以提高各个室的气密性的间壁由绝缘耐热性硬质橡胶等形成。反之，在本发明的成膜设备10中，间壁36是导电性的。这一点将在以下详细地描述。在退卷室38中，设置了供应轴20、卷绕轴22、导辊M和沈和供应轴20。供应轴20是带有通过将长基膜Z卷成卷而获得的基膜卷53的轴，从而供应轴20 可以使基膜卷53旋转。导辊M和沈是普通的导辊，其将基膜Z在预定的输送路径上引导。 卷绕轴22是已知类型的用于长片状材料的卷绕轴，其卷绕成膜后的基膜Z。在示例的实施方案中，基膜卷53被装载在供应轴20上。通过将基膜卷53装载在供应轴20上，使基膜Z经由导辊24、转鼓14和导辊沈沿着预定的路径通过(插入在预定的路径中)，从而到达卷绕轴22。在成膜设备10中，将基膜Z从基膜卷53以与将其上已经形成膜的基膜Z在卷绕轴22上的卷绕同步地输送，并且在将长基膜Z在纵向方向上沿预定的输送路径输送的同时，在成膜室42中在围绕转鼓14卷绕的基膜Z的表面上进行成膜。在退卷室38下方形成的输送室40是转鼓14上卷绕的基膜Z在成膜之前和之后通过的空间。输送室40具有更可靠地分隔卷绕室38的作用，在此装载通过卷绕在成膜之前的基膜Z而获得的基膜卷53，并且卷绕其上已经形成了膜的基膜Z，所述其上已经形成了膜的基膜Z来自在基膜Z上进行成膜的成膜室42。如上所述，真空抽气装置46连接到退卷室38和输送室40。真空抽气装置46通过将退卷室38或输送室40内部的压力降低至与成膜室42的压力(成膜压力)相对应的压力，而用于防止退卷室38或输送室40的压力不利地影响在成膜室42中的成膜。在本发明中，真空抽气装置46不受特别限制，并且可以使用的示例性装置包括真空泵，如涡轮泵、机动增压泵、旋转泵和干式泵(dry pump)，辅助装置如低温线圈，以及使用调节最终真空度或排空气量的装置并且用于真空成膜装置中的各种其它已知的(真空)抽
气装置。在这一点上，同样适用于以下所述的真空抽气装置48。成膜室42形成于输送室40的下方。在示例的成膜设备10中，成膜室42是通过例如CCP(电容耦合等离子体增强)-CVD在基膜Z的表面上进行成膜的场所。簇射头电极18设置在成膜室42中。
此外，原料气体供应装置观和RF电源30连接到簇射头电极18。另外，真空抽气装置48连接到成膜室42。此外，如上所述，偏置电源32连接到转鼓14。簇射头电极18是用于CCP-CVD中的已知类型的簇射头电极。在示例的实施方案中，簇射头电极18是，例如处于中空的、大致矩形形状的形式， 并且被设置为其最大的表面面向转鼓14的圆周表面。簇射头电极18的面向转鼓14的表面以与转鼓14的圆周表面一致地弯曲，并且在整个表面上形成了大量的通孔。在示例的实施方案中，在成膜室42中设置一个簇射头电极18(使用CCP-CVD的成膜装置)。然而，这不是本发明的唯一情况，并且可以在基膜Z的输送方向上设置多个簇射头电极。在这一点上，当采用等离子体增强CVD而非CCP-CVD时，同样适用。此外，本发明不限于使用簇射头电极18的情况；可以使用普通的板型电极和原料气体供应喷嘴。原料气体供应装置观是用于真空成膜设备如等离子体增强CVD装置中的已知类型的原料气体供应装置，并且其将原料气体供应到簇射头电极18中。如上所述，在簇射头电极18的面向转鼓14的表面中形成了大量的通孔。因此，供应到簇射头电极18中的原料气体通过通孔，并且被引入到簇射头电极18和转鼓14之间的空间中。RF电源30对簇射头电极18供应等离子体激发功率。RF电源30可以是用于各种等离子体增强CVD装置中的已知RF电源中的任何一种。此外，真空抽气装置48将成膜室42抽气以将其保持在预定的成膜压力，以便通过等离子体增强CVD形成膜。在本发明的成膜设备10中，在成膜室42中形成的膜不受特别限制，并且可以采用能够通过等离子体增强CVD成膜的任何膜，包括无机膜如氧化硅、氮氧化硅、氧化铝和氮化硅，以及透明导电膜如DLC(类金刚石碳膜)和ITO(氧化锡铟)。如上所述，偏置电源32连接到转鼓14。在示例的成膜设备10中，转鼓14在通过CCP-CVD成膜时充当相对于簇射头电极 18(等离子体激发电极)的对电极。在成膜设备10中，通过将偏置电源32连接到转鼓14 上并且对作为对电极的转鼓施加偏置电位，可以改进已形成膜的膜品质，如它的密度，并且可以提高生产率(成膜效率)，等等。在示例的实施方案中，偏置电源32(对转鼓14供应功率的电源)是例如RF电源， 但是本发明不限于此，并且可以使用用于对CCP-CVD中的对电极供应偏置电位的任何电源，如AC或DC脉冲电源。本发明的成膜设备10不限于对转鼓14供应偏置电位；转鼓14可以接地，或连接到偏置电源32并且接地是可切换的。如上所述，成膜设备10通过将对向台车单元50和台车单元52组合而构造。真空室12设置在对向台车单元50中，并且间壁36a和间壁36b (下文中一并称为"间壁36")固定到真空室12的内壁。此外，将连接到RF电源30的簇射头电极18固定在真空室12的底部上。另一方面，在台车单元52中，设置转鼓14、供应轴20、卷绕轴22以及导辊M和 26，即用于基膜Z的输送系统。此外，包围转鼓14的壳体16也设置在台车单元52中。
台车单元52具有底部表面上设置了脚轮52a的板型基底M，和固定到该基底M 以便垂直于基底讨竖立的壁56。基底M和壁56都由导电金属如不锈钢形成，这与其中台车和对向台车为分开的单元的普通成膜设备类似。转鼓14、供应轴20、卷绕轴22以及导辊M和沈都通过气密轴承(未显示)而支撑于台车单元52的壁56上。此外，壳体16也固定到壁56上。此外，如图IB中所示，壁56还充当封闭真空室12的开放面的封盖。为了实现这样，将0形环58固定在壁56的边缘周围，所述0形环58以气密方式封闭真空室12并且还接触真空室12的开放面的边缘(真空室12的壁的末端)。另外，如图1和图2中所示，对向台车单元50和台车单元52都是接地的。如图1至图3中所示，通过如下形成成膜设备10 将台车单元52和对向台车单元 50组合，以使台车单元52的壳体16 (转鼓14)、供应轴20 (基膜卷53)、导辊M和沈以及卷绕轴22插入到真空室12内。此外，如图3中示意性所示的，壳体16插入到间壁36a和 36b的凹槽中。在台车单元52和对向台车单元50组合的状态下，壳体16和间壁36接触以便保持各个室的气密性。即，壳体16插入到间壁36的凹槽中，同时在与间壁36接触的情况下滑动。另外，在它们组合后的状态下，间壁36的边缘优选与壁56接触，以便保持各个室的气密性。如上所述，壳体16由导电金属如不锈钢形成，并且间壁36是导电性的。因此，在台车单元52和对向台车单元50已经组合的状态下，所述两个单元不仅通过接合表面(真空室12和壁56之间的接触部分)导电地接合(电连接)，还通过壳体16 和间壁36导电地接合。通过具有这样的配置，本发明防止在台车单元52和对向台车单元50之间产生电位差，并且进一步地，它大大地减少了电位差在设备内的分布，并且抑制了由于这种电位差而在成膜区域之外的额外区域中产生等离子体。如上所述，因为使用卷轴到卷轴系统的等离子体增强CVD装置需要各种装备，其具有大的设置面积，并且分布趋向于在接地电位中出现。而且，由于用于密封的0形环设置在对向台车单元和台车单元之间的接合部分，所以它们最终阻碍接合部分的电连接。另外， 取决于使用，当使用成膜设备时发生设备的翘曲和成膜气体在结合部分上的沉积，原因在于对向台车单元和台车单元被重复地装配和分离，并且这也妨碍了两个单元之间的接合部分的电连接。为此原因，在由对向台车单元和台车单元构造的等离子体增强CVD装置中，在成膜过程中在两个单元之间最终产生电位差，并且由于此电位差，等离子体在成膜区域之外的不必要区域中(例如，在成膜设备10的情况下在退卷室38中)产生，并且作为结果，如上所述发生对基膜的损坏、膜品质的下降、功率损失、可维护性变差，等等。反之，在示例的成膜设备10中，在台车单元52和对向台车单元50已经组合的状态下，两个单元不仅通过该两个单元之间的接合表面导电地接合，还通过固定于台车单元 52的壳体16和固定于对向台车单元50的间壁36导电地接合。为此原因，根据成膜设备10，能够可靠地防止两个单元之间的电位差，原因在于确保了台车单元52和对向台车单元50之间充分的电连接(电的传导)。作为结果，成膜设备 10充分地抑制了等离子体在成膜区域之外的产生，并且大大地抑制了由等离子体在额外区域中的产生所导致的对基膜Z的损坏以及随之而来的膜品质的下降，从而可以稳定地制造对基膜Z没有损坏的适当形成的高品质功能膜。在示例的成膜设备10中，在除了两个单元之间的接合表面以外的部位，用于导电地接合台车单元52和对向台车单元50的间壁36可以由导电金属如不锈钢形成，但是优选它们具有弹性。通过以此方式提供具有弹性的间壁36 (将台车单元52和对向台车单元50电接合的接合装置)，间壁36和壳体16可以更可靠地附着，并且可以更可靠地将台车单元52和对向台车单元50导电地接合。具有这样的弹性的间壁36的一个实例是例如使用导电膜通过镀敷等覆盖由弹性绝缘材料如耐热性硬质橡胶制成的板的表面而获得的间壁36。此外，可以有利地使用通过用导电片状材料如铝箔覆盖由类似的弹性材料制成的板的表面而获得的间壁36。此外，优选通过将金属、碳等导电微粒分散于其中而获得的导电橡胶构成的间壁 36。另外，优选的是间壁36本身由导电金属如不锈钢形成，并且该间壁通过将弹性构件如弹簧、橡胶或海绵设置在间壁36的在真空室12的内壁上的固定部分上来提供弹性。在间壁36的固定部分上设置弹性构件的构造可以与上述构造组合使用。在本发明的成膜设备10中，多种构件可以用于将台车单元52和对向台车单元50 导电地接合，而不限于壳体16和间壁36。例如，在不使用壳体16的情况下，在与示例的实施方案类似地使设置于对向台车单元50上的间壁36导电并且台车单元52和对向台车单元50已经组合的状态下，除了通过两个单元之间的结合表面以外，可以通过使间壁36与台车单元52的壁56接触而将台车单元52和对向台车单元50导电地接合。此外，在用于导电地接合两者的构件已经设置于台车单元52和/或对向台车单元 50上并且台车单元52和对向台车单元50已经组合的状态下，可以通过这些构件导电地接合这两个单元。例如，在导电构件如抗静电刷已经固定于真空室12的内壁并且台车单元52 和对向台车单元50已经组合的状态下，除了通过两个单元的接合表面以外，可以通过使此抗静电刷与导辊M接触而将台车单元52和对向台车单元50导电地接合。优选弹性的事实对于将台车单元52和对向台车单元50导电地接合的除两个单元的接合表面以外的这些接合构件相同。然而，由于与真空室12中的成膜无关的构件的数量的增加基本上是不想要的，所以优选使用最初在成膜设备中的接合构件，如壳体16和间壁36。特别地，更优选使用需要紧密接触的构件，就功能而言，比如示例的实施方案的壳体16和间壁36，作为接合构件。下面描述成膜设备10的操作。在预备状态下，对向台车单元50和台车单元52如图2中所示是分开的。在此状态下，将基膜卷53装载在台车单元52的供应轴20上，然后将基膜Z拉出并使其经由导辊24、转鼓14和导辊沈进入预定的输送路径，从而到达卷绕轴22。
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一旦基膜Z已经进入，就移动台车单元52以便插入用于基膜Z的输送系统，如对向台车单元50的真空室12内部的转鼓14等，并且通过台车单元52的壁56将对向台车单元50的真空室12封闭，并且将对向台车单元50和台车单元52组合并且固定。可以将已知的方法用于固定两者。一旦对向台车单元50和台车单元52已经组合，就启动真空抽气装置46和48，并且开始退卷室38和成膜室42的抽气。一旦退卷室38、输送室40和成膜室42已经被抽气至预定的真空度或之下，就启动原料气体供应装置观，并且将原料气体供应到成膜室42。一旦退卷室38、输送室40和成膜室42中的压力已经稳定在预定值，就启动转鼓 14等的旋转，以开始基膜Z的输送，并且另外地，启动RF电源30和偏置电源32，以在将基膜Z在纵向方向上输送的同时，在成膜室42中在基膜Z上开始成膜。这里，在本发明中，由于台车单元52和对向台车单元50不仅通过两个单元的接合表面导电地接合，而且通过壳体16和间壁36导电地接合，所以在两个单元之间不存在电位差，并因此，可以抑制等离子体在不必要的区域如退卷室38中产生，没有基膜损坏或膜品质下降，并且可以稳定地进行适当的成膜。其上已经形成了膜的基膜Z被导辊26引导并围绕卷绕轴22卷绕。图1中所示的成膜设备10是通过CCP-CVD在基膜Z上形成膜的设备，但是本发明不限于此，并且也可以有利地使用其它类型的等离子体增强CVDjn ICP-CVD法。此外，在本发明的成膜设备中进行的成膜不限于等离子体增强CVD，并且可以使用需要供应用于成膜的功率的任何成膜设备，如伴随等离子体产生的成膜法，如溅射等。此外，本发明的成膜设备不限于如示例的实施方案中的在基膜Z围绕转鼓卷绕的状态下进行成膜的成膜设备，并且其也可以用于例如CCP-CVD等，所述CCP-CVD在沿平行设置的一对板样电极之间的直线输送基膜的同时进行成膜。然而，在如示例的实施方案中的在基膜Z围绕转鼓卷绕的状态下进行成膜的成膜设备中，容易在设备中产生电位差，原因在于在成膜区域的外部也施加电压。为此原因，从可以更有利地表现本发明的效果的观点来看，可以有利地使用如示例的实施方案中的在基膜Z围绕转鼓卷绕的状态下进行成膜的成膜设备。虽然以上已经详细地描述了本发明的成膜设备，但是本发明绝不限于上述实施方案，并且应当理解的是，在不偏离本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种改进和改变。工作实施例接下来，通过参考本发明的具体工作实施例，进一步详细地描述本发明。[工作实施例1]使用图1中所示的成膜设备10以在基膜Z上形成氧化硅膜。间壁36a和间壁36b两者都是通过用铝箔将由硬质橡胶(丁腈橡胶)制成的间壁的整个表面覆盖而制成的那些。使用的基膜Z是宽度为300mm的聚酯树脂膜(由富士胶片(Fujifilm)制造的聚
对苯二甲酸乙二醇酯膜)。通过CCP-CVD制备氧化硅膜的原料气体是HMDSO(六甲基二硅氧烷)、氧气和氮气，并且成膜压力为801^。使用的RF电源30是频率为13. 56MHz的RF电源，并且供应给簇射头电极18的等离子体激发功率为2000W。此外，使用的偏置电源32是频率为400kHz的RF电源，并且供应给转鼓14的偏置功率为500W。在这样的成膜条件下，在成膜设备10中，在长度为20m的基膜Z上形成氧化硅膜。 基膜输送速度为2m/分钟。在成膜过程中，通过设置在真空室12中的观察窗观察真空室12的内部。作为结果，在成膜区域(在转鼓14和簇射头电极18之间)之外的不必要区域中没有看到等离子体的产生。此外，在成膜结束后当通过光学显微镜观察基膜Z时，在基膜Z上没有看到由等离子体导致的损坏。另外，在成膜结束后当在视觉上检查真空室12的内部时，在退卷室38或输送室40 中没有看到膜的沉积。[工作实施例2]除了将间壁36改变成通过将碳分散在丁腈橡胶中获得的导电橡胶物质以外，以与工作实施例1中完全相同的方式在基膜Z上进行氧化硅膜的成膜。与工作实施例1类似，检查等离子体在成膜过程中的产生，基膜的状态和膜在真空室内部的沉积。作为结果，与工作实施例1类似，没有看到等离子体的产生、对基膜的损坏或膜的沉积。[工作实施例3]除了在间壁36的在真空室12中的固定部分上设置弹性构件(由丁腈橡胶制成的海绵)以外，以与工作实施例1中完全相同的方式在基膜Z上进行氧化硅膜的成膜。与工作实施例1类似，检查等离子体在成膜过程中的产生，基膜的状态和膜在真空室内部的沉积。作为结果，与工作实施例1类似，没有看到等离子体的产生、对基膜的损坏或膜的沉积。[工作实施例4]除了间壁36由不锈钢制成并且将弹簧插入它们的固定部分中以外，以与工作实施例1中完全相同的方式在基膜Z上进行氧化硅膜的成膜。与工作实施例1类似，检查等离子体在成膜过程中的产生，基膜的状态和膜在真空室内部的沉积。作为结果，与工作实施例1类似，没有看到等离子体的产生、对基膜的损坏或膜的沉积。[比较例]除了间壁没有被铝箔覆盖以外，以与工作实施例1中完全相同的方式在基膜Z上进行氧化硅膜的成膜。与工作实施例1类似，检查等离子体在成膜过程中的产生，基膜的状态和膜在真空室内部的沉积。作为结果，看到在成膜过程中，在退卷室38和输送室40中等离子体的产生。此外，成膜后在基膜上看到认为归因于等离子体的损坏。另外，看到在成膜后在真空室 12中的退卷室38和输送室40中膜的沉积。
如上所述的结果证明了本发明的优点。根据本发明，能够在对基膜没有热损坏或者由此热损坏导致的膜的剥离或破裂的情况下，稳定地制造功能膜，并因此本发明可以有利地用于阻气膜等的制造。
权利要求
1.一种成膜设备，所述成膜设备在将长基膜在纵向方向上输送的同时进行成膜，所述成膜设备包括第一单元，所述第一单元具有真空室，在所述真空室中在所述基膜上进行成膜；第二单元，所述第二单元具有用于输送所述基膜的输送系统；和接合装置，所述接合装置将所述第一单元和第二单元导电地接合，其中所述第一单元和所述第二单元通过将它们组合在一起而构造，并且在成膜过程中，在所述第一单元和第二单元之间没有产生电位差。
2.根据权利要求1所述的成膜设备，其中所述第二单元具有圆筒形转鼓，并且在将所述基膜卷绕在所述转鼓的圆周表面上而将其在纵向方向上输送的同时，在所述基膜上进行成膜。
3.根据权利要求2所述的成膜设备，其中所述接合装置包括间壁，所述间壁将成膜区域与所述真空室中除了所述成膜区域以外的区域分隔。
4.根据权利要求3所述的成膜设备，其中所述第二单元具有包围所述转鼓的框架，并且所述接合装置包括所述框架。
5.根据权利要求4所述的成膜设备，其中所述间壁被设置在所述第一单元中，并且当所述第一单元和所述第二单元已经组合时，所述框架和所述间壁彼此接触。
6.根据权利要求1所述的成膜设备，其中所述接合装置具有弹性。
7.根据权利要求1所述的成膜设备，其中所述第一单元具有结合在所述真空室中用于等离子体产生的电极。
8.根据权利要求7所述的成膜设备，其中所述第二单元具有圆筒形转鼓，所述转鼓用于输送卷绕在所述转鼓的圆周表面上的所述基膜，并且由所述转鼓和所述用于等离子体产生的电极构造电极对。
9.根据权利要求1所述的成膜设备，其中所述第一单元和所述第二单元中的至少一个单元具有用于移动的轮子。
10.根据权利要求1所述的成膜设备，其中从通过将所述长基膜卷绕成卷获得的基膜卷输送所述基膜，并且将其上已经完成成膜的所述基膜卷绕成卷。
全文摘要
本发明提供一种成膜设备，其包括具有真空室的第一单元，在所述真空室中，在基膜上进行成膜；具有用于输送所述基膜的输送系统的第二单元；和接合单元，所述接合单元将所述第一单元和所述第二单元导电地接合，其中所述第一单元和所述第二单元通过将它们组合在一起而构造，并且在成膜过程中，在所述第一单元和第二单元之间没有产生电位差。
文档编号C23C16/54GK102191488SQ20111007263
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年3月18日
发明者长谷川昌孝 申请人:富士胶片株式会社