等离子cvd装置的制作方法

专利名称：等离子cvd装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在塑料薄膜及塑料片材等的基材上形成CVD被膜的等离子CVD装置。
背景技术：
近年来，对于用于食品包装的塑料薄膜，要求较高的令水蒸汽及氧不通过的特性(屏蔽性)。为了给这样的塑料薄膜等的片材赋予高屏蔽性，需要被覆具有透明性的SiOx及Al2O3等的被膜。以往，作为SiOx被膜的被覆技术，存在真空蒸镀法、溅射法等的物理蒸镀法(PVD法)，近年来，使用与这些的技术相比在成膜速度、高屏蔽被膜的形成的方面优异的等离子CVD法。作为用于该等离子CVD法的等离子CVD装置，公知例如专利文献I 专利文献3所示的技术。专利文献I所述的等离子CVD装置是利用潘宁(Penning )放电的装置，具有真空腔和设置在该真空腔内的一对的成膜辊，这些成膜辊在其之间以卷挂基材的状态运送该基材。在这些的成膜辊上，以相互为相同极性的方式连接高频的交流电源的一方的极。另一方面，在距上述成膜辊彼此之间的空间(以下称为辊间空间)的中心离开大致相互相等的等距离的位置处，与成膜辊分开地配备由环状电极构成的对极，该对极与高频电源的另一方的极连接。在该等离子CVD装置中，向上述成膜辊和上述对极之间供给数十至数百kHz的高频电力，从而以跨过成膜辊间的方式形成磁场而在上述辊间空间产生放电(潘宁放电)。该放电令上述真空腔内的原料气体电离而产生等离子，实现等离子CVD。S卩，在卷挂在上述成膜辊间的基材的表面上进行成膜。但是，在该专利文 献I的装置中，存在上述对极中的成膜导致的故障的可能性。即，在该装置中，在上述成膜辊以外，上述环状电极也作为对极使用，对该该对极也从高频电源供给电力，所以有在该对极的表面也产生等离子而进行成膜的危险。由于这样地形成于对极的膜剥离而作为薄片混入本来的CVD被膜，有可能令该CVD被膜的膜质降低。因此，在专利文献2中公开了下述等离子CVD装置，与在成膜辊以外具备对极而在这些之间连接电源的专利文献I所记载的装置不同，具有沿水平方向并列设置的第I以及第2成膜辊，将其中的一方的成膜辊作为作用极，将另一方的成膜辊作为对极而使等离子产生。具体而言，在上述第I以及第2成膜辊上分别连接等离子电源的正极以及负极，由此，将两成膜辊交互地用作作用极以及对极。在各成膜辊的表面卷挂基材，所以即便在基材上形成CVD被膜，由于在成膜辊以外没有对极，所以能够抑制由该成膜引起的薄片的产生。特别地，在该专利文献2所记载的等离子CVD装置中，上述两成膜辊之间的空间从其他的空间被物理地隔离而形成放电室，在专门的该放电室的内部进行等离子的生成以及成膜，从而能够防止该放电室的外侧的薄片的产生。具体而言，包围上述放电室的分隔壁朝向各成膜辊侧开口，但该放电室的开口被该成膜辊堵住，利用原料气体的供给将放电室内的真空度维持为适于等离子的产生的压力从而进行成膜。由此，放电仅在放电室内进行，所以能够防止在放电室的外侧产生薄片。但是，在专利文献2所记载的成膜装置中，即便在放电室的外侧没有产生薄片，但被膜容易附着于包围放电室的壁面，有可能在该壁面处产生的薄片混入CVD被膜而令其膜质降低。进而，当利用该装置进行成膜时，需要向放电室供给原料气体而令放电室内的真空度降低，为此需要将包围该放电室的分隔壁与成膜辊的间隙维持得小而保持放电室的气密性，但在该间隙附近也堆积被膜而间隙的大小变化从而放电室的气密性的保持变得困难而损害成膜的稳定性，进而有CVD被膜的品质降低的危险。因此，专利文献3公开了一种装置，具有一对的中空的成膜辊、和设置于其内部而产生磁场的磁场产生机构，仅在由该磁场产生机构形成的磁场区域内产生等离子。上述磁场产生机构具有N极的磁体和S极的磁体。这些的磁体以朝向上述成膜辊彼此之间的空间突出的方式相互地隔开距离地设置，形成具有从上述成膜辊内的一方的磁极向该成膜辊的外侧放出再返回成膜辊内的另一方的磁极的磁力线的磁场。等离子仅在沿着该磁场的区域中生成。该专利文献3所记载的成膜装置能够将产生等离子的区域限定为形成有磁场的成膜辊的表面的一部分，但该等离子到达原料气体的供给部而堆积于该供给部附近而变为薄片，有可能该薄片落下而混入CVD被膜从而对被膜的品质产生不良影响。专利文献1:日本特表2005-504880号公报。专利文献2:日本专利2587507号公报。专利文献3:日本特开2008-196001号公报。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子CVD装置，防止向原料气体的供给部的不需要的成膜而抑制薄片的产生，由此，能够形成品质更优异的CVD被膜的成膜。该等离子CVD装置具备:内部为空洞的真空腔、将上述真空腔内真空排气的真空排气装置、配备在上述真空腔内并且卷挂作为成膜对象的基材的成膜辊、向上述真空腔内供给原料气体的气体供给部、在上述成膜辊的表面附近形成等离子产生区域从而对卷挂于该成膜辊的基材进行成膜的等离子电源。上述气体供给部设置于隔着上述成膜辊而位于上述等离子产生区域的相反侧的等离子非产生区域。


图1是本发明的第I实施方式的等离子CVD装置的主视图。图2是表示用图1所示的等离子CVD装置进行的成膜工序的图。图3是图1所示的等离子CVD装置的立体图。图4是在图1所示的等离子CVD装置中产生等离子的部分的放大剖视图。图5是设置于图1所示的等离子CVD装置的磁场生成部件的立体图。图6是本发明的第2实施方式的等离子CVD装置的主视图。图7是表示上述第2实施方式的变形例的主视图。图8是本发明的第3实施方式的等离子CVD装置的主视图。图9是表示上述第3实施方式的变形例的主视图。
具体实施例方式参照图1至图5说明本发明的第I实施方式。图1表示本发明的第I实施方式的等离子CVD装置I的整体构成。本实施方式的等离子CVD装置I具有一对的第I成膜辊2A以及第2成膜辊2B、真空腔4、真空排气装置
5、等尚子电源6、和磁场生成部8。上述第I以及第2成膜辊2A、2B在能够将内部气密的上述真空腔4内隔着空间3而相互对置地配置，在它们上卷挂片材状的基材W。在上述真空腔4内被减压的状态下向两成膜辊2A、2B施加交流或者伴随着极性反转的脉冲电压，从而在两成膜辊2A、2B之间的空间3中产生辉光放电而对上述基材W进行基于等离子CVD的成膜。上述真空排气装置5由真空泵9构成，与设置于上述真空腔4的下侧的分隔壁的排气口 10连接，能够根据来自外部的指令将真空腔4的内部排气至真空状态或者参照真空状态的低压状态。此外，能够借助省略图示的排气速度调节机构形成为适于进行被膜的压力。上述第I以及第2成膜辊2A、2B配置为各自的轴心相互地平行且朝向水平方向(图1中纸面里侧方向)且在与其垂直的水平方向上隔着距离。各成膜辊2A、2B被省略图示的马达向正反两方向驱动旋转。各成膜辊2A、2B分别与上述等离子电源6的两极连接。上述磁场生成部8设置在上述各成膜辊2A、2B的内部，使得在这些的成膜辊2A、2B之间的空间3中产生磁场。在该磁场内，借助上述放电而生成原料气体的等离子P，上述基材W通过该等离子P内从而在该基材W的表面形成CVD被膜。另外，在该实施方式中，图1的上下方向为等离子CVD装置I的上下方向，图1的左右方向为等离子C VD装置I的左右方向。上述真空腔4具有气体供给部7，对利用上述真空排气装置5被形成为真空状态或者低压状态的真空腔4内部从上述气体供给部7供给原料气体。作为该原料气体，能够对应于想要成膜的CVD被膜的种类而选择各种原料气体。例如，作为本实施方式中CVD被膜形成SiOx屏蔽膜，因此，选择含有HMDSO (六甲基二甲硅醚)和02、He、Ar、N2, NH3或者这些的混合物的混合气体。在本发明中，作为原料气体，除了上述的HMDSO以外，也能够使用有机硅类原料气体，例如HMDS (N)(六甲基二硅胺)、TEOS (正硅酸乙酯)、TMS (三甲基硅烷、四甲基硅烷)、甲硅烷等。真空腔4内借助省略图示的排气速度调节机构而被调节为适于成膜的压力。此外，作为CVD被膜的成膜对象的基材W能够使用塑料的薄膜及片材、纸等的能够卷收为辊状的非导电性的材料，作为用作基材W的塑料薄膜及片材，有PET、PEN、PES、聚碳酸酯、聚烯烃、聚酰亚胺等。作为基材W的厚度，优选为能够在真空中进行运送的5 μ m
0.5mmο在该实施方式中，在上述真空腔4内能够旋转地设置有用于基材W的运送的送出辊11以及卷收辊12。上述基材W在上述送出辊11上卷装为线圈状，从该送出辊11向上述空间3送出，向卷收辊12卷收。上述送出辊11以及上述卷收辊12为能够反转，在该反转时上述卷收辊12变为送出辊，上述送出辊11变为卷收辊。如图1 图3所示，上述各成膜辊2A、2B为由不锈钢材料等形成的圆筒体，相互具有相同的直径以及相同的长度，配置为各自的旋转中心从真空腔4的底面(下侧的分隔壁的上表面)位于相互大致相同的高度。两成膜辊2A、2B的各自的轴芯相互平行地沿水平隔开距离地配置，两辊2A、2B的外周面彼此在之间隔着上述空间3地相互对置。上述各成膜辊2A、2B具有比宽度最大的基材W的该宽度还大的轴方向的尺寸，以便能够卷挂这些各种尺寸宽度的基材W。被进行了温度调节的水等的介质能够在各成膜辊2A、2B的内部流通，由此能够调节辊表面的温度。优选在各成膜辊2A、2B的表面进行镀铬等使其不易损伤。两成膜辊2A、2B从真空腔4电气地绝缘，此外，如上所述地经由空间3而成膜辊2A、2B彼此也相互地电气地绝缘。这些成膜辊2A、2B的一方与等离子电源6的一方的极连接，此外另一方也与另一方的极连接。即，上述成膜辊2A、2B以示出相互不同的极性的方式与这些等离子电源6连接。如图4以及图5所示，磁场生成部8配备于各成膜辊2A、2B的内部，含有用于在这些的成膜辊2A、2B的表面附近形成磁场的磁体，具有下述功能:利用该形成的磁场令等离子P收敛于该成膜辊2A、2B的表面、更详细而言令等离子P收敛于隔着上述空间3而相互对置的表面。具体而言，磁场生成部8具有:沿与成膜辊2的轴心平行的方向延伸的棒状的第I磁体13、从与其长度方向垂直的方向看包围该第I磁体13的形状的第2磁体14。上述第I磁体13以其轴心与成膜辊2的轴心平行的方式设置在磁场生成部8的上下方向的中间位置。上述第2磁体14呈例如跑道状，即一体地具有与上述第I磁体13平行且位于其上下的直线部和将这些的直线部的端部彼此连接的半圆部的形状，配备为在通过上述第I磁体13的轴心的垂直面上从该第I磁体13隔开距离地将其包围。上述第I磁体13设置为其磁极朝向与其轴心垂直的方向，图例中设置为其N极朝向上述空间3侧。上述第2磁体14设置为其磁极朝向与上述第I磁体13的磁极相反的方向，图例中设置为其S极朝向上述空间3侧。S卩，在磁场生成部8中，第I磁体13的N极以及第2磁体14的S极都朝向上述空间3侧，将两磁体13、14配置为能够形成具有下述磁力线的磁场:从位于各成膜棍2A、2B的内部的第I磁体13的N极向该成膜棍2A、2B的外侧放出而绘出圆弧地弯曲再返回设置于成膜辊2A、2B的内部的第2磁体14的S极的弯曲的磁力线。上述等离子电源6能够产生高频的交流电压、或者两极的极性能够反转的脉冲状的电压(脉冲状直流电压)。该等离子电源6的两极具有与真空腔4绝缘的漂浮电位，与上述第I以及第2成膜辊2A、2B的各自连接而向这些成膜辊2A、2B施加彼此之间能够产生放电的电位。进行成膜的基材W如前述那样地由绝缘材料构成，所以在直流电压的施加时电流不能流动，但如果是具有与薄膜(基材W)的厚度对应的适当的频率(大概IkHz ，优选IOkHz )的电压，则电流能够流动。该频率的上限没有特别限定，但由于如果为数IOMH z以上则会形成驻波，所以优选为其以下。该等离子CVD装置I的特征在于，配置有不宜形成被膜的气体供给部7不与等离子P接触的等离子非产生区域15。由此，能够可靠地抑制在气体供给部7处堆积不需要的被膜而产生薄片、或者产生的薄片混入而CVD被膜的品质降低的情况。接着，对于上述等离子非产生区域15以及设置于该等离子非产生区域15的气体供给部7进行详细说明。
本发明中所说的等离子非产生区域是指配置在该区域内的部件与在真空腔内的等离子产生区域中产生的等离子完全不接触或者几乎不接触的区域，该实施方式的等离子非产生区域15如图2所示，设定在隔着上述各成膜辊2A、2B而与这些成膜辊2A、2B间的等离子产生区域16相反侧的区域。即，从等离子产生区域16看设定为隐藏于上述各成膜辊2A、2B的影子的区域。该实施方式的等离子CVD装置I进而具有分别对应于上述各成膜辊2A、2B而设置的导辊17。这些的导辊17是与等离子电源6绝缘而不接受供电的辊，在隔着上述各成膜辊2而与上述等离子产生区域16相反侧的位置分别能够正反旋转地设置。在该实施方式中，配置气体供给部7的等离子非产生区域15在图2中示出为灰色地打上网格的区域，设定为下述区域:由上述导辊17、上述基材W中被向上述导辊17运入的部分即上游侧部分、和上述基材W中被从上述导辊17送出的下游侧部分包围的区域。另外，在将基材W向与图1的箭头相反的方向运送时，其上游侧部分和下游侧部分相反。如图2以及图3所示，上述各导辊17配置为其旋转中心轴与上述各成膜辊2的旋转中心轴平行。具体而言，对于两成膜棍2A、2B中基材W的运送方向(例如通板方向通箔方向)的上游侧(图2中左侧 的)的第I成膜辊2A设置的导辊17上，卷挂从该第I成膜辊2A送出的基材W，从该导辊17向对于下游侧的第2成膜辊2设置的导辊17送出。此外，对于两成膜辊2A、2B中基材W的运送方向的下游侧(图2中右侧)的第2成膜辊2B设置的导辊17上，卷挂从对于其上游侧的上述第I成膜辊2A设置的导辊17送出的基材W，从该导辊17向下游侧的第2成膜辊2B运送。上述两导辊17都是将卷挂的基材W向该基材W送来的方向送回，对该基材W进行引导而使得该基材W向该基材中向对应于该导辊17的成膜辊运入的部分接近，令要卷入导辊17的基材W和从导辊17送出的基材W保留狭小的间隙D而近接。该狭小的间隙D构成令从气体供给部7供给的原料气体流通到等离子产生区域16的气体流路18。该气体流路18与上述等离子非产生区域15相连，在该等离子非产生区域15中设置上述气体供给部7。上述间隙D的尺寸优选为例如0.1 20毫米。对于阻止或者抑制等离子P向等离子非产生区域15的进入，上述间隙D的尺寸越小越好，但是如果该尺寸过小则上述等离子非产生区域15的内部的压力上升而将薄膜向外侧扩开，因而妨碍稳定的运送，所以优选该尺寸为0.1毫米以上。相反如果该间隙D的尺寸大，则不能形成从等离子产生区域16看隐藏于成膜辊2A、2B的影子的等离子非产生区域，所以优选该尺寸为20毫米以下。进而，对于阻止上述等离子P的扩散导致的等离子向等离子非产生区域15的进入，上述间隙D的尺寸为3毫米以下较好。此外，为了防止基材W的波动及挠曲导致的该基材W的上游侧部分与下游侧部分的接触，优选上述间隙D的尺寸为0.3毫米以上。如图3所示，气体供给部7是形成为与成膜辊2平行的圆筒状的管状的部件，设置于等离子非产生区域15。气体供给部7的内部为空洞，该内部能够流通原料气体。气体供给部7具有喷出原料气体的喷嘴部(图示略)，从该喷嘴部向外部喷射的原料气体通过在基材W的上游侧部分和下游侧部分之间形成的上述间隙D而到达在两成膜辊2A、2B间形成的等离子产生区域16。该实施方式的等离子CVD装置I具备分别覆盖上述等离子非产生区域15的辊宽度方向的两端的遮蔽板19。这些的遮蔽板19阻止原料气体从上述的间隙D以外向等离子非产生区域15的内部移动，但在本发明中也可以不特别地设置。该等离子CVD装置I关于上述等离子非产生区域15有下述特征。(I)等离子非产生区域15隔着成膜辊2而位于等离子产生区域16的相反侧，所以不与等离子产生区域16直接对面。即，等离子P不会从等离子产生区域16直接到达等离子非产生区域15。(2)等离子非产生区域15由非供电的导辊17和卷挂在该导辊17上的绝缘性的基材W包围，所以不向该等离子非产生区域15内供电，不存在产生等离子P的危险。(3)等离子非产生区域15被导辊17、朝向该导辊17的基材W的上游侧部分、从该导辊17送出的基材W的下游侧部分包围，所以等离子P不能从上述上游侧部分与上述下游侧部分的间隙D以外向等离子非产生区域15内物理地进出。此外，该间隙D中形成有如上所述地从气体供给部7喷出的原料气体的向外的流动，该流动阻止等离子P向上述等离子非产生区域15内的进入。即，在本实施方式的等离子CVD装置I中，形成有不存在等离子P的直接地飞来及流入、此外也不在内部产生等离子P的等离子非产生区域15，在该等离子非产生区域15内设置气体供给部7，所以能够防止在气体供给部7处进行成膜。因而，在该等离子CVD装置I中，能够防止在气体供给部7处成膜的多余的被膜堆积而产生薄片，能够防止该薄片剥离、混入而令在基材W上成膜的CVD被膜的膜质恶化。其结果，能够进行品质优异的CVD被膜的成膜。接着说明本发明的第2实施方式。该第2实施方式的等离子CVD装置I取代第I实施方式的成膜辊2A、2B而如图6所示，具有单一的成膜辊2和平板状的`对置电极20。这些成膜辊2以及对置电极20上都没有设置磁场生成部8。等离子电源6与上述对置电极20和上述第I成膜辊2A连接，在该第I成膜辊2A和该对置电极20之间引起辉光放电，在上述成膜辊2与上述对置电极20之间的等离子产生区域16中产生等离子P，由此，在卷挂于第I成膜辊2A的基材W上形成CVD被膜。与第I实施方式相同，与上述成膜辊2对应地设置导辊17，该导辊17与基材W —起形成等离子非产生区域15。气体供给部7如图6所示，设置有隔着上述成膜辊2而位于等离子产生区域16的相反侧的等离子非产生区域15。因而，以与上述的(I) (3)相同的理由防止等离子P与气体供给部7接触，防止向气体供给部7的薄片的形成以及该薄片的混入导致的CVD被膜的膜质的劣化。该第2实施方式是仅具有单一的成膜辊2的装置，换言之，示出了即便是利用潘宁放电而进行成膜的装置I，也能够应用抑制对气体供给部7的成膜的本发明的技术。在该第2实施方式中也能够设置磁场生成部。例如，如图7所示，也可以在对置电极20的背面设置磁场生成部8从而令等离子P收敛于各自的电极的表面附近。该等离子P的收敛能够更加限定等离子产生区域16的范围而将气体供给部7与等离子P可靠地隔离，由此，能够对于气体供给部7抑制不需要的被膜的形成而提高CVD被膜的膜质的稳定性及成膜的生产性。接着说明本发明的第3实施方式。该第3实施方式的等离子CVD装置I如图8所示，与第I实施方式相同地具有第I成膜辊2A以及第2成膜辊2B，但对应于各成膜辊2A、2B而与这些平行地设置定位辊21。各定位辊21调节上述基材W中向上述导辊17送出的上游侧部分和从上述导辊17送出的下游侧部分的间隙D的尺寸而进行定位，由此，能够调节在间隙D即气体流路18中流动的原料气体的流量。上述基材W与上述定位辊21的外周面接触，这些的定位辊21 —边保持其轴心与成膜辊2A、2B的轴心的平行一边相对于该成膜辊2A、2B接触分离，从而能够进行气体流路面积的变更即间隙D中的原料气体的流量的变更。如果该间隙D的尺寸过小，则在气体流路18中流动的原料气体的流量变小而不能充分地产生等离子P，CVD被膜的形成变得不充分。此外，在间隙D的尺寸过大时，等离子P变得容易附着于气体供给部7，难以成膜优异的膜质的CVD被膜。此外，使用定位辊21调节间隙D (气体流路18的流量)，能够生产性良好地得到优异的膜质的CVD被膜。此外，各定位辊21起到令由于上述的基材W (例如薄膜)的振动及波动而难以进行的间隙D的调节变得容易的效果。在图8中，对于各成膜辊2A、2B设置一个导辊17而能够调节利用该成膜辊2A、2B成膜的CVD被膜的成膜速度，但可以如图9所示，在两成膜辊2A、2B之间设置一个定位辊
21。此时，一边相互相等地保持定位辊21与一对的成膜辊2A、2B的距离一边将定位辊21配置为通过一对的成膜辊2A、2B轴心的2等分线上即可。此外，定位辊21不限定于必须一边保持与成膜辊2A、2B平行一边与这些接触分离。例如，也可以利用固定件的位置调节等改变定位辊21的位置，也可以借助定位辊21的固定件的更换而改变该定位辊21的位置。上述间隙D的尺寸根据成膜条件而不同，优选大致为0.1 20mm左右，最优选为
0.3 3mm左右。图1等所不的一对的成膜棍2A、2B具有相互相同的直径以及相同的轴方向长度，但不限定于此。优选成膜辊2A、2B彼此的轴芯彼此平行但不限定于此。或者，也可以一对的成膜辊在水平方向以外的方向，例如上下方向中隔开距离地配备。如以上所述，根据本发明，防止向原料气体的供给部的不需要的成膜而抑制薄片的产生，从而提供能够进行品质优异的CVD被膜的成膜的等离子CVD装置。该等离子CVD装置具有:内部为空洞的真空腔、将上述真空腔内真空排气的真空排气装置、配备在上述真空腔内并且卷挂作为成膜对象的基材的成膜辊、向上述真空腔内供给原料气体的气体供给部、和在上述成膜辊的表面附近形成等离子产生区域从而在卷挂于该成膜辊的基材上进行成膜的等离子电源。上述气体供给部设置于隔着上述成膜辊而位于与上述等离子产生区域相反侧的等离子非产生区域。该发明是着眼于下述点而提出的:通过将气体供给部设置在不与等离子接触的等离子非产生区域，能够抑制在气体供给部产生薄片，不存在产生的薄片混入而令CVD被膜的膜质恶化的危险。而且，上述等离子非产生区域在以往的装置中不过是单纯的死区，本发明能够有效地利用该死区并提高CVD被膜的品质。本发明的装置优选还具备导辊，其与等离子电源绝缘，隔着上述成膜辊而设置于等离子产生区域的相反侧，对卷挂在上述成膜辊上的非导电性的基材以接近该基材中朝向该成膜辊被运入的部分的方式进 行引导。该导辊能够形成由该导辊、上述基材中被向上述导辊运入的部分、上述基材中被从上述导辊送出的部分包围的等离子非产生区域。该等离子非产生区域隔着上述成膜辊而形成于上述等离子产生区域的相反侧而物理地从等离子产生区域被遮断，所以通过在该等离子非产生区域中设置上述气体供给部，能够防止由于产生于上述成膜辊的等离子的影响而在该气体供给部中引起成膜。此外，非导电性的基材、导辊、或者由这些包围的空间都与等离子电源绝缘，所以在该状态下不会形成等离子。此夕卜，在该等离子非产生区域中设置气体供给部能够有效地防止在该气体供给部处形成薄片而对上述CVD被膜的品质稳定性产生不良影响。进而，上述导辊优选配置为在上述基材中朝向该导辊的上游侧部分和从该导辊送出的下游侧部分之间形成间隙，该间隙构成令从上述气体供给部供给的原料气体流通到等离子产生区域的气体流路。该气体流路由覆盖成膜辊的表面的基材形成,所以该基材能够阻止在该气体流路中流动的原料气体与成膜辊的表面直接接触，能够有效地抑制该接触弓I起的在该成膜辊的表面产生薄片。此外，在该气体流路中朝向等离子产生区域的原料气体的流动抑制等离子向等离子非产生区域的进入。进而，此时更优选具有能够令上述基材的上游侧部分和下游侧部分的间隙的尺寸变化地进行定位的定位辊。该定位辊通过令上述间隙的尺寸变化而能够调节在上述气体流路中的上述原料气体的流量，进而能够调节CVD被膜的成膜速度。本发明的等离子CVD装置优选作为上述成膜辊具有第I成膜辊、与该第I成膜辊轴心相互平行地从该第I成膜辊沿水平方向隔开距离地设置的第2成膜辊，对各自的成膜棍设置上述导棍。另一方面，在本发明的等离子CVD装置中，优选具有设置于上述成膜辊的内部而产生令等离子收敛于该成膜辊的表面的磁场的磁场生成部。此时，优选该磁场生成部包含沿上述成膜辊的轴方向延伸的例如棒状的第I磁体、和具有从垂直于该第I磁体的长度方向的方向看包围该第I磁体的形状的例如跑道状的第2磁体，上述第I磁体的两磁极中的一方的磁极朝向上述等离子产生区域侧，上述第2磁体的两磁极中与上述第I磁极中朝向上述等离子产生区域侧的磁极相反的磁极朝向上述等离子产生区域侧，以在该第I以及第2磁体间产生具有封闭的磁力线的磁场的方式配置上述第I以及第2磁极。形成在上述第I磁体和上述第2磁体之 间的磁力线能够将等离子的产生位置限定于成膜辊的表面的一部分，由此，能够令原料气体的供给部容易地与产生等离子的区域隔离，能够更可靠地抑制原料气体的供给部处的薄片的产生。该磁场生成部在具备上述第I以及第2成膜辊的装置中优选分别设置于该第I以及第2成膜辊的内部，配置为产生令等离子收敛于上述第I以及第2成膜辊的表面中相互对置的部分的磁场。
权利要求
1.一种等离子CVD装置， 具有: 内部为空洞的真空腔、 将上述真空腔内真空排气的真空排气装置、 配备在上述真空腔内并且卷挂作为成膜对象的基材的成膜辊、 向上述真空腔内供给原料气体的气体供给部、 和在上述成膜辊的表面附近形成等离子产生区域从而对卷挂在该成膜辊上的基材进行成膜的等离子电源， 上述气体供给部设置于等离子非产生区域，所述等离子非产生区域隔着上述成膜辊而位于与上述等离 子产生区域相反侧。
2.根据权利要求1所述的等离子CVD装置，其特征在于， 还具备导辊，所述导辊与等离子电源绝缘，隔着上述成膜辊而设置于等离子产生区域的相反侧，对卷挂在上述成膜辊上的非导电性的基材以向该基材中被向该成膜辊运入的部分接近的方式进行引导。
3.根据权利要求2所述的等离子CVD装置，其特征在于， 上述导辊配置为，在上述基材中朝向该导辊的上游侧部分和从该导辊送出的下游侧部分之间形成间隙，该间隙构成令从上述气体供给部供给的原料气体流通到等离子产生区域的气体流路。
4.根据权利要求3所述的等离子CVD装置，其特征在于， 进而具有能够进行定位以使上述基材的上游侧部分和下游侧部分的间隙的尺寸变化的定位辊。
5.根据权利要求2至4的任意一项所述的等离子CVD装置，其特征在于， 作为上述成膜辊具有第I成膜辊、与该第I成膜辊轴心相互平行地从该第I成膜辊沿水平方向隔开距离地设置的第2成膜辊，对各自的成膜辊设置上述导辊。
6.根据权利要求1所述的等离子CVD装置，其特征在于， 具有设置于上述成膜辊的内部而产生令等离子收敛于该成膜辊的表面的磁场的磁场生成部。
7.根据权利要求6所述的等离子CVD装置，其特征在于， 上述磁场生成部包含沿上述成膜棍的轴方向延伸的例如棒状的第I磁体、和从垂直于该第I磁体的长度方向的方向看具有包围该第I磁体的形状的第2磁体，上述第I磁体的两磁极中的一方的磁极朝向上述等离子产生区域侧，上述第2磁体的两磁极中与上述第I磁体中朝向上述等离子产生区域侧的磁极相反的磁极朝向上述等离子产生区域侧，以在该第I以及第2磁体间产生具有封闭的磁力线的磁场的方式配置上述第I以及第2磁极。
8.根据权利要求6或7所述的等离子CVD装置，其特征在于， 作为上述成膜辊，具有第I成膜辊、和与该第I成膜辊轴心相互平行地从该第I成膜辊沿水平方向隔开距离地设置的第2成膜辊，上述磁场生成部分别设置于上述第I以及第2成膜辊的内部，配置为产生令等离子收敛于上述第I以及第2成膜辊的表面中相互对置的部分的磁场。
全文摘要
提供一种防止向原料气体的供给部的不需要的成膜而抑制薄片的产生从而能够进行品质优异的CVD被膜的成膜的等离子CVD装置。该等离子CVD装置具有真空腔、将真空腔内真空排气的真空排气装置、设置于真空腔内而卷挂基材的成膜辊、向真空腔内供给原料气体的气体供给部、在成膜辊的表面附近形成等离子产生区域而在基材上进行成膜的等离子电源。气体供给部设置于隔着成膜辊而位于与上述等离子产生区域相反侧的等离子非产生区域。
文档编号C23C16/44GK103210117SQ20118005201
公开日2013年7月17日 申请日期2011年10月27日 优先权日2010年10月29日
发明者玉垣浩, 冲本忠雄 申请人:株式会社神户制钢所