JPH01279747A - プラズマビーム製膜装置 - Google Patents
プラズマビーム製膜装置Info
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- JPH01279747A JPH01279747A JP63109971A JP10997188A JPH01279747A JP H01279747 A JPH01279747 A JP H01279747A JP 63109971 A JP63109971 A JP 63109971A JP 10997188 A JP10997188 A JP 10997188A JP H01279747 A JPH01279747 A JP H01279747A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
- B01J19/088—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、プラズマビーム製膜装置に関するものであ
る。さらに詳しくは、圧力勾配型の放電プラズマを用い
た高度制御性および高速プラズマビーム製膜装置に関す
るしのである。
る。さらに詳しくは、圧力勾配型の放電プラズマを用い
た高度制御性および高速プラズマビーム製膜装置に関す
るしのである。
（背景技術）
プラスチック、金属等のフィルムの表面に、金属、無機
物、カーボン、あるいは有機ポリマーなとの薄Ｉ＆！（
蒸着膜）を形成したものは、導電性フィルム、絶縁膜、
表示素子、光学フィルム、電子デバイス、装飾などの多
様な用途分野への応用が期待されているもので、すでに
実用化されているものも少なくない。
物、カーボン、あるいは有機ポリマーなとの薄Ｉ＆！（
蒸着膜）を形成したものは、導電性フィルム、絶縁膜、
表示素子、光学フィルム、電子デバイス、装飾などの多
様な用途分野への応用が期待されているもので、すでに
実用化されているものも少なくない。
このような薄膜を形成するための方法、装］ｄとしては
、真空蒸着装置内に置いた蒸発源からの蒸発粒子をグロ
ー放電によってイオン化して行うものが知られている。
、真空蒸着装置内に置いた蒸発源からの蒸発粒子をグロ
ー放電によってイオン化して行うものが知られている。
いわゆるイオンブレーティングと呼ばれている技術であ
る。
る。
イオンプレーディングについては、ポロカソード型のも
のと、高周波励起型のものとがあることも知られている
。これらのイオンブレーティング法は薄膜形成技術とし
て１憂れたものではあるが、たとえば広幅で、かつ長尺
のフィルム表面に薄膜を形成するための技術、装置等と
しては、製膜品質、製膜速度等の点において依然として
多くの問題が未解決の現状にある。
のと、高周波励起型のものとがあることも知られている
。これらのイオンブレーティング法は薄膜形成技術とし
て１憂れたものではあるが、たとえば広幅で、かつ長尺
のフィルム表面に薄膜を形成するための技術、装置等と
しては、製膜品質、製膜速度等の点において依然として
多くの問題が未解決の現状にある。
すなわち、広幅で、かつ長尺のフィルム表面に薄膜を形
成するにあたっては、幅方向および長さ方向のいずれに
おいても、品質が均一で、密着性に優れた機能性、反応
性の′４膜を、フィルムを連続的に移動させながら効率
的に製造することが必要になる。
成するにあたっては、幅方向および長さ方向のいずれに
おいても、品質が均一で、密着性に優れた機能性、反応
性の′４膜を、フィルムを連続的に移動させながら効率
的に製造することが必要になる。
しかしながら、ポロカソードの場合には、カソード部等
の装置の汚れ、損傷が避けられず、熱的安定性に欠け、
基板フィルムの発熱が避けられないという問題がある。
の装置の汚れ、損傷が避けられず、熱的安定性に欠け、
基板フィルムの発熱が避けられないという問題がある。
このため優れた品質の薄膜を、連続して移動するフィル
ム表面に均質に、かつ効率的に得ることは困難であった
。
ム表面に均質に、かつ効率的に得ることは困難であった
。
また、高周波励起型のイオンプレーディングの場合には
、優れた品質の薄膜を安定して得るためには極めて有効
であるものの、長尺フィルムなどの場合に、その薄膜を
効率的に製造するための生産性の点で充分でなかった。
、優れた品質の薄膜を安定して得るためには極めて有効
であるものの、長尺フィルムなどの場合に、その薄膜を
効率的に製造するための生産性の点で充分でなかった。
（発明の目的）
この発明は、この従来方法および装置の場合のような問
題のない、広幅長尺のフィルムや、高速移動する基板で
あってもその表面に連続的に、かつ効率的に機能性、反
応性蒸着薄膜を形成するための新しいタイプの装置を提
供することを目的としている。
題のない、広幅長尺のフィルムや、高速移動する基板で
あってもその表面に連続的に、かつ効率的に機能性、反
応性蒸着薄膜を形成するための新しいタイプの装置を提
供することを目的としている。
（発明の開示）
この発明の装置について説明すると、この装置は、圧力
勾配型のプラズマ放電を用い、しかも、真空室内に移動
可能もしくは固定して空芯コイルを設け、該コイル中央
部に圧力勾配型プラズマカンから放射したプラズマビー
ムを誘導し、プラズマビームの流れを制御してなること
を特徴としている。
勾配型のプラズマ放電を用い、しかも、真空室内に移動
可能もしくは固定して空芯コイルを設け、該コイル中央
部に圧力勾配型プラズマカンから放射したプラズマビー
ムを誘導し、プラズマビームの流れを制御してなること
を特徴としている。
圧力勾配型のプラズマ放電は、たとえば第４図に示した
ように、陰極（ア）と陽極（イ）との間に中間電極（つ
） （工）を介在させ、陰極領域をＩ ＴＯｒｒ前後に
、そして真空室内の陽極領域を１０°３Ｔｏｒｒ程度に
閑って放電を行うものである。
ように、陰極（ア）と陽極（イ）との間に中間電極（つ
） （工）を介在させ、陰極領域をＩ ＴＯｒｒ前後に
、そして真空室内の陽極領域を１０°３Ｔｏｒｒ程度に
閑って放電を行うものである。
この放電方式を製膜に用いることはすでに提案されてい
る（たとえば、「真空」第２７巻、第２号、６４頁、（
１９８４年））。
る（たとえば、「真空」第２７巻、第２号、６４頁、（
１９８４年））。
この装置は、ハース（オ）に対して横方向に設置された
プラズマガン（力）からのプラズマ流（キ）を水平方向
に放射させ、上向きに置いたハース（オ）（陽極）の真
上で直角に曲げてハース（オ）上にプラズマ流（−１ｒ
）を収束させ、蒸発物質（り）をイオン蒸気化して、被
処理物表面にドライコーティングを行うものである。
プラズマガン（力）からのプラズマ流（キ）を水平方向
に放射させ、上向きに置いたハース（オ）（陽極）の真
上で直角に曲げてハース（オ）上にプラズマ流（−１ｒ
）を収束させ、蒸発物質（り）をイオン蒸気化して、被
処理物表面にドライコーティングを行うものである。
このプラズマガン（力）は、通常は、陰極（ア）ととも
に、永久磁石（ゲ）および空芯コイル（コ）を装着して
いる。
に、永久磁石（ゲ）および空芯コイル（コ）を装着して
いる。
また、ハース（オ）の下方にはプラズマ流の収束のため
の永久磁石（す）を設置してもいる。
の永久磁石（す）を設置してもいる。
この装置と方法による場合には、プラズマガンが汚れな
い、反応速度が大きい、プラズマが安定化する、薄膜が
均質になる、などの利点がある。
い、反応速度が大きい、プラズマが安定化する、薄膜が
均質になる、などの利点がある。
しかしながら、このような圧力勾配型放電による製膜に
ついては、実用技術、実用装置としての検討はほとんど
行われておらず、実用に供することができるかどうかは
未知数である。特に移動する物品、あるいはフィルム状
物への機能性、反応性のドライコーティングに適した装
置やその装置の操作諸条件の選択については何ら知られ
ていない。
ついては、実用技術、実用装置としての検討はほとんど
行われておらず、実用に供することができるかどうかは
未知数である。特に移動する物品、あるいはフィルム状
物への機能性、反応性のドライコーティングに適した装
置やその装置の操作諸条件の選択については何ら知られ
ていない。
また、このプラズマガンはプラズマ物理学の基礎的研究
の成果として提案されたものではあるが、実用的にプラ
ズマビームをどのように制御するのか、機能性、反応性
の膜を製造するにはこの制御をどのように行うのか等に
ついて未解決の問題が多い。
の成果として提案されたものではあるが、実用的にプラ
ズマビームをどのように制御するのか、機能性、反応性
の膜を製造するにはこの制御をどのように行うのか等に
ついて未解決の問題が多い。
この発明は、これらの多くの問題を克服して、これまで
に類のないプラズマビーム製膜法とそのための装置を技
術的に完成したものである。
に類のないプラズマビーム製膜法とそのための装置を技
術的に完成したものである。
以下、図面に沿ってこの発明について説明する。
第１図は、この発明の一例を示したものである。
図中の（１）は真空室で、ベルジャ（２）によって気密
に保たれている。真空室（１）は真空ポンプによって排
気する。ベルジャ（２）には、真空排気口（３）ととも
に、反応ガスの導入口（４）を設ける。また、ベルジャ
（２）には、薄膜形成のための原料蒸発物質のハース（
５）、圧力勾配型プラズマガン（６）、フィルム送り出
しロール（７）、フィルム巻き取りロール（８）を設け
る。
に保たれている。真空室（１）は真空ポンプによって排
気する。ベルジャ（２）には、真空排気口（３）ととも
に、反応ガスの導入口（４）を設ける。また、ベルジャ
（２）には、薄膜形成のための原料蒸発物質のハース（
５）、圧力勾配型プラズマガン（６）、フィルム送り出
しロール（７）、フィルム巻き取りロール（８）を設け
る。
さらに適宜、必要により、ガイドロール（９）、冷却手
段（１０）を設ける０図は、ボックス型のベルジャの断
面を示しているが、ベルジャの形状、構造がこれに限定
されることはない。
段（１０）を設ける０図は、ボックス型のベルジャの断
面を示しているが、ベルジャの形状、構造がこれに限定
されることはない。
ロール部については回転駆動させ、冷却手段（１０）を
設ける場合には、水冷、空冷等によって行う、また、蒸
発源材料の種類や生産効率等を考慮して、ハース（５）
部には抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波加熱等の強制
加熱手段を適宜に用いることができる。
設ける場合には、水冷、空冷等によって行う、また、蒸
発源材料の種類や生産効率等を考慮して、ハース（５）
部には抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波加熱等の強制
加熱手段を適宜に用いることができる。
プラズマビーム（１１）は、ハース（５）の蒸発源（１
２）に収束させるが、この場合、第１図の例においては
、ガイドバー（１３）によって移動自在とした２つの空
芯収束コイル（１４）（１５）によってプラズマビーム
の流れを制御している。この空芯収束コイル（１４）（
１５）の磁界強度、水平および垂直方向の強度を、設置
位置と電磁力のコントロールによって適宜なものとする
。また水冷を・行ってもいる。
２）に収束させるが、この場合、第１図の例においては
、ガイドバー（１３）によって移動自在とした２つの空
芯収束コイル（１４）（１５）によってプラズマビーム
の流れを制御している。この空芯収束コイル（１４）（
１５）の磁界強度、水平および垂直方向の強度を、設置
位置と電磁力のコントロールによって適宜なものとする
。また水冷を・行ってもいる。
この制御によってプラズマビームの流れを水平方向に長
距離継続させることや、極めて短い距龍に制御すること
、あるいはその水平方向を屈曲させることなどが可能と
なる。またこの制御によりプラズマビーム（１１）の蒸
発源（１２）への収束を制御できるので、蒸発源（１２
）の蒸発速度およびイオン化率のコントロールが可能と
なる。
距離継続させることや、極めて短い距龍に制御すること
、あるいはその水平方向を屈曲させることなどが可能と
なる。またこの制御によりプラズマビーム（１１）の蒸
発源（１２）への収束を制御できるので、蒸発源（１２
）の蒸発速度およびイオン化率のコントロールが可能と
なる。
第２図は、蒸発源（１２）の上方に収束空芯コイル（１
６）を設けた例を示している。プラズマビーム（１１）
の収束度を太き（することが可能となる。
６）を設けた例を示している。プラズマビーム（１１）
の収束度を太き（することが可能となる。
また、第３図は、複数の圧力勾配型プラズマガン（１７
）（１８）（１９）と、真空室内の複数の空芯収束コイ
ル（２０）（２１）（２２）を設けた例を示している。
）（１８）（１９）と、真空室内の複数の空芯収束コイ
ル（２０）（２１）（２２）を設けた例を示している。
第１図および第３図に示したフィルムの反応性膜の蒸着
としては、たとえばＩ’ｌ’Ｏ透明導電性膜がある。
としては、たとえばＩ’ｌ’Ｏ透明導電性膜がある。
この発明によればフィルムとしてＰＥ’Ｉ’（ポリエチ
レンテレフタレート）を用いる場合、移動速度８ ｒｎ
／分で、９５〜１０５Ω／口、透過率７８〜８１％の
透明導電性膜を得ることができる。
レンテレフタレート）を用いる場合、移動速度８ ｒｎ
／分で、９５〜１０５Ω／口、透過率７８〜８１％の
透明導電性膜を得ることができる。
第３図の例では、＄ｉ １００■のＰ Ｅ’ｆ”へのＩ
ＴＯ膜の製膜が可能で、 酸素ガス ９０〜１００ｓｅｃｌｌアル
ゴンガス ２０５〜２１５ｓｃｃｌｌ真空度
１ ｘ １０”” １ｏｒｒプラズ
マガン設置電圧 ８０〜１００ｖ空芯収束コイル電流
２００〜２５０Ａ磁界強度 ４５
Ｇａｕｓｓフィルム（Ｐ［）移動速度 ７．５ｍ／
分の条件で、９８Ω／口、透過率８０％のＩＴＯ導電性
薄膜を得ている。
ＴＯ膜の製膜が可能で、 酸素ガス ９０〜１００ｓｅｃｌｌアル
ゴンガス ２０５〜２１５ｓｃｃｌｌ真空度
１ ｘ １０”” １ｏｒｒプラズ
マガン設置電圧 ８０〜１００ｖ空芯収束コイル電流
２００〜２５０Ａ磁界強度 ４５
Ｇａｕｓｓフィルム（Ｐ［）移動速度 ７．５ｍ／
分の条件で、９８Ω／口、透過率８０％のＩＴＯ導電性
薄膜を得ている。
空芯収束コイルを用いない場合には、４５０〜５００Ω
／口、６８〜７２％透過率しが実現しなかった。
／口、６８〜７２％透過率しが実現しなかった。
第１図および第２図は、各々この発明の一例を示した断
面図である。 第３図は、さらに別の例を示した要部斜視図である。 第４図は、これまでに知られているプラズマガンによる
放電状態を示した断面図である。 １・・・真空室 ２・・・ベルジャ ３・・・排気口 ４・・・反応ガス導入口 ５・・・ハース ６・・・圧力勾配型プラズマカン フ、８・・・ロール ９・・・カイドロール １０・・・冷却手段 １１・・・プラズマビーム １２・・・蒸発源 １３・・・カイトバー １４．１５．１６・・・空芯収束コイル１７．１８．１
９・・・圧力勾配型プラズマガン２０．２１．２２・・
・空芯収束コイル代理人 弁理士 西 澤 利
夫第 １ 図 第２図 第 ３ 図 第 ４ 図
面図である。 第３図は、さらに別の例を示した要部斜視図である。 第４図は、これまでに知られているプラズマガンによる
放電状態を示した断面図である。 １・・・真空室 ２・・・ベルジャ ３・・・排気口 ４・・・反応ガス導入口 ５・・・ハース ６・・・圧力勾配型プラズマカン フ、８・・・ロール ９・・・カイドロール １０・・・冷却手段 １１・・・プラズマビーム １２・・・蒸発源 １３・・・カイトバー １４．１５．１６・・・空芯収束コイル１７．１８．１
９・・・圧力勾配型プラズマガン２０．２１．２２・・
・空芯収束コイル代理人 弁理士 西 澤 利
夫第 １ 図 第２図 第 ３ 図 第 ４ 図
Claims (6)
- （１）真空室内に移動可能もしくは固定して空芯収束コ
イルを設け、該コイル中央部に圧力勾配型プラズマガン
から放射したプラズマビームを誘導し、プラズマビーム
の流れを制御してなることを特徴とするプラズマビーム
製膜装置。 - （２）高速移動基板に製膜する請求項（１）記載のプラ
ズマビーム製膜装置。 - （３）プラズマビームを蒸発源に収束させる請求項（１
）記載のプラズマビーム製膜装置。 - （４）プラズマビームによりＩＴＯを蒸発およびイオン
化励起してなる請求項（１）記載の透明導電性膜の製膜
装置。 - （５）空芯コイルを水冷してなる請求項（１）記載のプ
ラズマビーム製膜装置。 - （６）複数の圧力勾配型プラズマガンに対応して複数の
収束コイルを設けてなる請求項（１）記載の製膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109971A JP2738432B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | プラズマビーム製膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109971A JP2738432B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | プラズマビーム製膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01279747A true JPH01279747A (ja) | 1989-11-10 |
| JP2738432B2 JP2738432B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=14523798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63109971A Expired - Fee Related JP2738432B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | プラズマビーム製膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738432B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0633955U (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | 住友重機械工業株式会社 | イオンプレーティング装置 |
| US5360745A (en) * | 1992-09-08 | 1994-11-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin-film solar cell production method |
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| KR101254485B1 (ko) * | 2011-10-12 | 2013-04-19 | 주식회사 테스 | 플라즈마 건 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치 |
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-
1988
- 1988-05-06 JP JP63109971A patent/JP2738432B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2738432B2 (ja) | 1998-04-08 |
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