JP2002088480A

JP2002088480A - プラズマ表面処理装置

Info

Publication number: JP2002088480A
Application number: JP2000276648A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Mori; 勇藏森; Kenichi Inoue; 憲一井上; Akimitsu Nakagami; 明光中上; Kiyotaka Ishibashi; 清隆石橋; Akira Kobayashi; 明小林; Kazuyuki Hayashi; 和志林; Yasushi Goto; 裕史後藤
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-09-12
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2002-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】帯状基板を基板の支持手段により支持させて
回転電極に対向させると共に帯状基板を連続的に搬送さ
せながら回転電極と帯状基板との間にプラズマを発生さ
せて帯状基板の表面処理をするプラズマ表面処理装置で
あって、帯状基板と回転電極との間隔を０．１〜１ｍｍ
で高精度に保持することができるプラズマ表面処理装置
を提供する。【解決手段】前記基板の支持手段として円柱状又は円
筒状の回転体を用い、この回転体の回転軸と前記回転電
極の回転軸とを平行にさせて配置したことを特徴とする
プラズマ表面処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ表面処理
装置に関する技術分野に属し、詳細には、プラズマを利
用して帯状基板の表面に成膜、加工、クリーニング等の
表面処理をするプラズマ表面処理装置に関する技術分野
に属し、特には、これらの表面処理を連続して行うロー
ル・ツー・ロール方式のプラズマ表面処理装置に関する
技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】近年、太陽光を利用する太陽電池による
発電方式は、放射能汚染や地球温暖化の問題を惹起する
ことはなく、又、太陽光は地球上至るところに降り注い
でいるためエネルギー源の偏在が少なく、更には、複雑
で大型の設備を必要とせずに比較的高い発電効率が得ら
れること等の利点があり、今後の電力需要の増大に対し
ても環境破壊を引き起こすことなく対応し得るクリーン
な発電方式として注目を集め、実用化に向けて様々な研
究開発がなされている。

【０００３】上記太陽電池による発電方式について、そ
れを電力需要を賄うものとして確立させるためには、使
用する太陽電池が光電変換効率が充分に高く、特性安定
性に優れ、且つ大量生産し得るものであることが基本的
に要求される。

【０００４】こうしたことから、容易に入手し得るシラ
ン等の気体状の原料ガスを使用し、これをグロー放電分
解して、ガラスや金属シート等の比較的安価な基板上に
アモルファスシリコン（以降、ａ−Ｓｉともいう）等の
半導体膜を堆積することにより作製し得る太陽電池が量
産性に富み、単結晶シリコンを用いて作製される太陽電
池に比較して低コストで生産し得る可能性があるものと
して注目され、その基本層構成、製造方法等について各
種の提案がなされている。

【０００５】上記の各種提案されている製造方法の中で
も最近注目されているのが、高周波やマイクロ波を用い
たプラズマプロセスである。例えば、米国特許第451722
3 号公報、米国特許第4504518 号公報には、低圧下での
マイクロ波グロー放電プラズマ内で小面積の基板上に薄
膜を堆積形成させる方法が開示されている。太陽電池以
外でも、雰囲気制御されたチャンバー内にて、プラズマ
を応用した成膜、加工、クリーニング等の表面処理が盛
んに試みられている。そして、かかる表面処理により得
られた機能性薄膜を利用してハードコーティング等への
適用が進められている。

【０００６】このような薄膜の太陽電池等への適用に際
し、その製造コストの低減が最重要課題であり、製造時
における成膜コストの低減は成膜速度の高速化または成
膜面積の大面積化によって達成される。

【０００７】成膜手法については、これまでに種々の成
膜手法が提案されてきたが、現在、工業的には反応容器
内に平行平板型電極を設けたプラズマＣＶＤ装置（以
下、平行平板型電極式プラズマＣＶＤ装置という）が一
般的に用いられている。このプラズマＣＶＤ装置は、平
行平板型電極の一方の平板型電極に高周波電力または直
流電力を印加し、接地された他方の平板型電極との間で
プラズマを発生させ、このプラズマ中に反応ガスを供給
し、反応ガスをプラズマにより分解することにより板状
基材（基板）上に薄膜を形成させるものである。

【０００８】このようなプラズマＣＶＤ装置において
は、プラズマ空間に均一に且つ効率よく反応ガスを供給
することが大面積の均一な（厚みが均一で且つ均質な）
薄膜を形成させるためには必要となる。しかしながら、
広い領域にわたって反応ガスを均一に且つ効率よく供給
することは困難である。

【０００９】一般に、平行平板型電極式プラズマＣＶＤ
装置においては、電極内（２つの平板型電極の間）のガ
スの流れを均一にするために圧力を数百ミリトール程度
以下にしなければならず、この場合、高エネルギー粒子
の基板表面への衝突を避けるため、良品質膜の作製の際
にはプラズマに大電力を投入することにより成膜速度を
高くすることはできない。一方、反応ガスの濃度を高く
して高速成膜を行う場合には、それによる圧力の上昇と
ともに電極間のギャップも狭くなり、プラズマ空間に対
するガス供給が不均一になるため、均一な薄膜の形成は
困難となる。

【００１０】このため、成膜速度を極めて遅くする必要
があり、例えば、太陽電池として機能する良好な膜質を
有するａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）薄膜を得るた
めには一般には成膜速度を０．１〜０．３ｎｍ／秒程度
と非常に遅くして薄膜を形成する必要があり、結果とし
てスループットは低くとどまってしまう。

【００１１】また、太陽電池として必要な積層構造を製
造する製造装置とした場合には、各層（膜）を形成する
表面処理室がそれぞれ必要であるので、全体として製造
装置の設置の占有面積が大きくなり、結果として太陽電
池の製造コスト増大を招くことになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような背景のも
と、均質な薄膜を高速で且つ大面積で形成させることが
できる画期的な方法および装置が提案され、この詳細は
特開平9-104985号公報に記載されている。この公報記載
の方法は、基本的には、電極に高周波電力または直流電
力を印加することによりプラズマを発生させ、該プラズ
マ中に反応ガスを供給して化学反応により基板上に薄膜
を形成する方法であって、前記電極として回転電極を用
いることを特徴とする高速成膜方法（以下、回転電極式
成膜方法という）である。また、この公報記載の装置
は、基本的には、電極に高周波電力または直流電力を印
加することによりプラズマを発生させ、該プラズマ中に
反応ガスを供給して化学反応により基板上に薄膜を形成
する成膜装置であって、前記電極として回転電極が設け
られていることを特徴とする高速成膜装置（以下、回転
電極式成膜装置という）である。この回転電極式成膜装
置の例を図１に示す。尚、回転電極とは、回転する電極
のことである。

【００１３】上記回転電極式成膜方法によれば、高濃度
の反応ガスの供給と、これに伴う電極の温度上昇の防止
が可能であり、均一な（厚み均一且つ均質な）薄膜を高
速且つ大面積で形成させることができる。また、従来の
平行平板型電極を設けたプラズマＣＶＤ装置による場合
には不可能であった１気圧（1.01325 ×10⁵Pa ）以上で
プラズマを発生させることが可能である。このような圧
力のプラズマは、平均自由行程が小さく、電子温度が低
いため、イオン等による損傷が少なく、高品質な薄膜を
高速で得ることができる。一方、上記回転電極式成膜装
置によれば、上記の如き優れた高速成膜方法を行うこと
ができる。

【００１４】このように上記回転電極式成膜方法は均一
な（厚み均一且つ均質な）薄膜を高速で且つ大面積で形
成させることができる画期的な方法であり、上記回転電
極式成膜装置はこのような画期的な成膜を行うことがで
きるものである。このため、均一な（厚み均一且つ均質
な）薄膜を高速及び／又は大面積で形成させる場合に非
常に有用であり、例えばａ−Ｓｉ太陽電池の製造におい
て膜厚が厚く高スループットであることが要求される光
起電力層（ｉ型ａ−Ｓｉ層）の作製には非常に有用であ
る。しかし、太陽電池のｉ型ａ−Ｓｉ層の作製に上記回
転電極式成膜方法を適用するだけで太陽電池製造の生産
性が全体的に一挙に向上するというものではない。何故
なら、上記ｉ型ａ−Ｓｉ層の成膜工程の前段及び後段の
工程ではｉ型ａ−Ｓｉ層の下層（ｐ型ａ−Ｓｉ層）及び
上層（ｎ型ａ−Ｓｉ層）の成膜が必要であり、更に、前
記ｐ型ａ−Ｓｉ層の成膜の前段の工程ではクリーニング
の処理が必要であり、前記ｎ型ａ−Ｓｉ層の成膜の後段
の工程ではパッシベーション等の処理が必要であり、こ
れらが円滑に連続して行われることも生産性の向上に必
要であるからである。このことは、太陽電池の製造の場
合に限らず、他の機能性材料等の製造の場合においても
同様であり、それぞれ内部の雰囲気ガス組成等が異なる
複数の表面処理容器（表面処理室）が連結されると共
に、各処理を次々と円滑に行い得るようにすることによ
って、生産性の大幅な向上がはかれる連続的な製造シス
テムが構築されるのである。

【００１５】基板（板状基材）が各表面処理容器内に配
置可能な短尺基板である場合には、各々の表面処理容器
の間（表面処理容器とその隣の表面処理容器との間）を
密閉可能なゲートバルブで仕切ったり、各々の表面処理
容器の間にガス交換及び基板温度調整のための予備室を
設けることにより、各々の表面処理容器を独立にし、各
々の表面処理容器の間で短尺基板を受け渡し、搬送する
方式とすることによって、連続的な製造システムを実現
することが可能である。

【００１６】基板が長尺の帯状基板である場合には、上
記短尺基板の場合のような方式を採用し得ず、基本的に
短尺基板の場合に比較して連続的な製造システムの構築
は極めて難しいが、米国特許第4400409 号公報にはロー
ル・ツー・ロール（Roll toRoll）方式を採用した連続
プラズマＣＶＤ装置が開示されている。この装置によれ
ば、複数のグロー放電領域を設け、充分に長い可撓性の
基板をこれが前記グロー放電領域を順次貫通する経路に
沿って配置し、前記グロー放電領域において必要な導電
型の半導体層を堆積形成しつつ、前記基板をその長手方
向に連続的に搬送せしめることによって、半導体接合を
有する素子を連続して形成し得るとされている。尚、各
半導体層形成時に用いるドーパントガスが他のグロー放
電領域へ拡散し混入するのを防止する手段としてガスゲ
ートが用いられている。具体的には、各グロー放電領域
同士をスリット状の分離通路によって相互に分離し、該
分離通路にAr、H₂等の掃気用（パージ用）ガスの流れを
形成させる手段が採用されている。

【００１７】ロール・ツー・ロール方式による連続処理
システムは、スループットが大きい量産システムであ
る。しかし、このような連続処理システムに前述の回転
電極式成膜装置を組み込み、これを連続成膜装置として
用いる場合には、下記のような問題点がある。

【００１８】回転電極式成膜装置の場合、１気圧以上で
プラズマを発生することに起因して高速成膜が可能とな
るが、回転電極と基板との間隔はわずか０．１〜１ｍｍ
と狭く、しかも高精度に設定する必要がある。平行平板
型電極式プラズマＣＶＤ装置の場合には平板型電極と基
板との間隔は数ｃｍ〜１０ｃｍもあり、回転電極式成膜
装置の場合と平行平板型電極式プラズマＣＶＤ装置の場
合とでは機械精度の許容量が極めて大きく異なるのであ
る。

【００１９】回転電極式成膜装置の場合、上記の如く回
転電極と基板との間隔を０．１〜１ｍｍで高精度に保持
することは容易ではなく、基板（短尺基板）を極めて平
坦度の高い基板保持ステージに真空吸着させて基板表面
の平坦性の確保をはかっているのが現状である。しか
し、それだけでは不充分であり、基板保持ステージ移動
のたわみの許容精度も厳しく、その対策が必要である。
更に、膜質の確保のために基板を１００℃以上に保持し
てプラズマ発生領域に送り込む必要があり、これに起因
して基板及び基板保持ステージが熱膨張によって歪むこ
とも、量産性の向上に向けての課題となっている。

【００２０】このように基板が短尺基板である場合でも
回転電極と基板との間隔を０．１〜１ｍｍで高精度に保
持することは容易ではないので、基板が長尺の帯状基板
であり、この帯状基板を連続的に搬送させながら処理す
るロール・ツー・ロール方式による連続処理システムの
場合には、帯状基板と回転電極との間隔を０．１〜１ｍ
ｍで高精度に保持することは更に容易ではなく、極めて
困難であり、中でも帯状基板の厚みが１ｍｍ以下で薄い
場合には特に困難である。

【００２１】また、上記ロール・ツー・ロール方式によ
る連続処理システムの場合、帯状基板を連続的に搬送さ
せながら加熱し、帯状基板の温度制御をする必要がある
が、かかる帯状基板の温度制御は容易ではない。

【００２２】さらに、回転電極式成膜装置の表面処理容
器（以下、当該容器という）に、該装置による成膜の後
段の処理をする表面処理容器（以下、後段容器という）
が連結されている場合、帯状基板を当該容器から後段容
器へ連続的に搬送する必要がある。このとき、成膜直後
の表面は傷つき易く、汚染を嫌うので、帯状基板は何に
も触れずに後段容器へと搬送することが望ましいが、一
方では当該容器と後段容器との連結部においては帯状基
板の表面の上方及び裏面の下方の空間を狭めて当該容器
と後段容器のガスの混入を抑制することが必要であり、
これらの両方を成立させることは難しい問題である。

【００２３】本発明は、このような事情に着目してなさ
れたものであって、その目的は、帯状基板を回転電極に
対向させると共に帯状基板を連続的に搬送させながら回
転電極と帯状基板との間にプラズマを発生させて帯状基
板の表面処理をするプラズマ表面処理装置であって、帯
状基板と回転電極との間隔を０．１〜１ｍｍで高精度に
保持することができるプラズマ表面処理装置を提供しよ
うとするものである。更には、上記プラズマ表面処理装
置において上記帯状基板を加熱して上記帯状基板の温度
制御をし得るようにしたものも提供しようとするもので
ある。また、上記プラズマ表面処理装置においてその表
面処理室（表面処理容器）がこれとは別の表面処理室と
連結されている場合に、この連結部において帯状基板を
その表面処理された側の表面を傷つけることなく搬送し
得ると共に表面処理室間のガスの混入を抑制し得るよう
にしたものも提供しようとするものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るプラズマ表面処理装置は、請求項１
〜１２記載のプラズマ表面処理装置としており、それは
次のような構成としたものである。

【００２５】即ち、請求項１記載のプラズマ表面処理装
置は、表面処理室内に回転電極と、帯状基板を支持する
基板の支持手段とを有し、帯状基板を前記基板の支持手
段により支持させて前記回転電極に対向させると共に、
前記帯状基板をこの長手方向に移動させながら、前記回
転電極と前記帯状基板との間にプラズマを発生させて前
記帯状基板の表面処理をするプラズマ表面処理装置であ
って、前記基板の支持手段として円柱状又は円筒状の回
転体を用い、この回転体の回転軸と前記回転電極の回転
軸とを平行にさせて配置したことを特徴とするプラズマ
表面処理装置である（第１発明）。

【００２６】請求項２記載のプラズマ表面処理装置は、
前記円柱状又は円筒状の回転体が回転することによって
前記帯状基板が移動すると共に前記回転体の回転速度に
よって前記帯状基板の移動速度が制御される請求項１記
載のプラズマ表面処理装置である（第２発明）。請求項
３記載のプラズマ表面処理装置は、前記円柱状又は円筒
状の回転体の表面の複数個所の各々に複数個の孔を有
し、この各々の個所での複数個の孔を前記回転体の表面
近傍又は内部で連通させる溝を有し、この複数個の孔の
個所が前記回転電極に近づき前記帯状基板に接したとき
に前記溝を通じて真空排気することによって前記帯状基
板が前記回転体に吸着される真空吸着手段を備えた請求
項１又は２記載のプラズマ表面処理装置である（第３発
明）。請求項４記載のプラズマ表面処理装置は、前記円
柱状又は円筒状の回転体及び／又は前記回転電極の回転
軸を水平もしくは略水平な方向に移動させることによっ
て前記回転体と前記回転電極との間隔を調整する手段を
備えている請求項１、２又は３記載のプラズマ表面処理
装置である（第４発明）。

【００２７】請求項５記載のプラズマ表面処理装置は、
前記回転体が円柱状の回転体である場合には、その周面
側の表面層が熱伝導性材料よりなると共に、前記表面層
の内側の層が断熱性材料よりなり、前記回転体が円筒状
の回転体である場合には、その円筒部の少なくとも表面
層が熱伝導性材料よりなると共に、前記円筒部の内側部
に断熱性材料が充填されるか、あるいは、前記回転体の
回転軸部と前記円筒部との間に梁が設けられて前記円筒
部が支持される請求項１、２、３又は４記載のプラズマ
表面処理装置である（第５発明）。請求項６記載のプラ
ズマ表面処理装置は、前記円柱状又は円筒状の回転体の
表面に沿わせて、断面円弧状の形状を有すると共に内面
側が低放射率に表面仕上げされた保温カバーを配置した
請求項１、２、３、４又は５記載のプラズマ表面処理装
置である（第６発明）。請求項７記載のプラズマ表面処
理装置は、前記円柱状又は円筒状の回転体の表面の近く
に前記回転体を加熱する電磁誘導加熱コイルを配置した
請求項１、２、３、４、５又は６記載のプラズマ表面処
理装置である（第７発明）。請求項８記載のプラズマ表
面処理装置は、前記移動する帯状基板をそれが前記円柱
状又は円筒状の回転体と接触する個所の前の位置におい
て加熱する電磁誘導加熱コイルを配置した請求項１、
２、３、４、５、６又は７記載のプラズマ表面処理装置
である（第８発明）。

【００２８】請求項９記載のプラズマ表面処理装置は、
前記表面処理室がこれとは別の表面処理室と連結され、
この連結部に、パージガスが吹き出る複数の孔又は溝を
中央部に有する先端が滑らかな凸状突起壁を、該先端を
前記連結部を移動する帯状基板の表面の中の表面処理す
る表面又は表面処理した表面である表側表面に向けて配
置し、前記帯状基板の張力と前記凸状突起壁の孔又は溝
から吹き出るパージガスの帯状基板に対する圧力とが釣
り合って前記凸状突起壁の先端の表面を前記帯状基板が
滑って移動するエアーベアリングを備えている請求項
１、２、３、４、５、６、７又は８記載のプラズマ表面
処理装置である（第９発明）。請求項１０記載のプラズ
マ表面処理装置は、前記連結部を移動する帯状基板の表
面の中の裏側表面に接触して前記帯状基板の移動に伴っ
て回転するローラを有し、該ローラと該ローラの支持部
との隙間にパージガスを供給する手段を有して、前記表
面処理室と別の表面処理室との連結部にガスシール機構
を形成した請求項９記載のプラズマ表面処理装置である
（第１０発明）。

【００２９】請求項１１記載のプラズマ表面処理装置
は、前記移動する帯状基板と前記円柱状又は円筒状の回
転体とが接触する個所の前の位置、及び／又は、前記接
触する個所の後の位置に、前記帯状基板の張力を調整す
るテンショナーとして回転軸の位置変化が可能な可動ロ
ーラを前記帯状基板の裏側表面に接触させて設けた請求
項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０記載の
プラズマ表面処理装置である（第１１発明）。請求項１
２記載のプラズマ表面処理装置は、前記移動する帯状基
板と前記円柱状又は円筒状の回転体とが接触する個所と
前記凸状突起壁との間に、前記帯状基板の張力を調整す
るテンショナーとして回転軸の位置変化が可能な可動ロ
ーラを前記帯状基板の裏側表面に接触させて設けた請求
項９又は１０記載のプラズマ表面処理装置である（第１
２発明）。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明は、例えば次のような形態
で実施する。表面処理室内に回転電極を配置し、また、
帯状基板を支持する基板の支持手段として円柱状又は円
筒状の回転体をこの回転軸と前記回転電極の回転軸とを
平行にさせて配置する。このとき、帯状基板を前記基板
の支持手段（回転体）により支持させて前記回転電極に
対向させた状態で、前記回転体の回転等によって前記帯
状基板をこの長手方向に移動させ得るようにする。そし
て、前記回転体または前記帯状基板を接地すると共に前
記回転電極に高周波電力または直流電力を印加し得るよ
うにするか、あるいは、前記回転電極を接地すると共に
前記回転体または前記帯状基板に高周波電力または直流
電力を印加し得るようにして、前記回転電極と前記帯状
基板との間にプラズマを発生させ得るようにする。そう
すると、本発明に係るプラズマ表面処理装置が得られ
る。このプラズマ表面処理装置の一例を図２に示す。
尚、この図２に示すプラズマ表面処理装置においては、
回転電極は高速回転電極と表示され、その形状は円柱状
であり、その回転軸を水平にして表面処理室（表面処理
容器）内の上部に設けられている。基板の支持手段であ
る回転体は円筒型試料ステージと表示され、その回転軸
を水平にして前記回転電極と少しの間隔をおいて前記回
転電極の下方に設けられている。

【００３１】上記プラズマ表面処理装置において、高周
波電力または直流電力を印加して回転電極と基材との間
にプラズマを発生させ、このプラズマ中に表面処理の目
的に応じた表面処理用ガスを供給すると共に、帯状基板
を基板の支持手段（回転体）により支持させて前記回転
電極に対向させた状態で前記帯状基板をこの長手方向に
移動させる。そうすると、帯状基板を搬送しながらプラ
ズマを利用した帯状基板の表面処理を連続して行うこと
ができる。

【００３２】このような形態で本発明に係るプラズマ表
面処理装置が得られ、そしてプラズマＣＶＤ等の如きプ
ラズマ表面処理をするプラズマ表面処理装置として用い
られる。尚、本発明において、回転電極とは、前記公報
（特開平９−１０４９８５号公報）記載の回転電極の場
合と同様、回転する電極のことである。回転電極と帯状
基板との間にプラズマを発生させることとは、回転電極
と帯状基板との間の個所（空間領域）にプラズマを発生
させることである。これは、回転電極と帯状基板により
プラズマを発生させることを意味するものではない。回
転電極と帯状基板（いずれか一方：接地、他方：電力印
加）によりプラズマを発生させる場合もあるし、回転電
極と基板の支持手段である回転体（いずれか一方：接
地、他方：電力印加）によりプラズマを発生させる場合
もある。

【００３３】以下、本発明について主にその作用効果を
説明する。

【００３４】本発明に係るプラズマ表面処理装置は、前
述の如く、表面処理室内に回転電極と、帯状基板を支持
する基板の支持手段とを有し、帯状基板を前記基板の支
持手段により支持させて前記回転電極に対向させると共
に、前記帯状基板をこの長手方向に移動させながら、前
記回転電極と前記帯状基板との間にプラズマを発生させ
て前記帯状基板の表面処理をするプラズマ表面処理装置
であって、前記基板の支持手段として円柱状又は円筒状
の回転体を用い、この回転体の回転軸と前記回転電極の
回転軸とを平行にさせて配置したことを特徴とするもの
である（第１発明）。

【００３５】従って、本発明に係るプラズマ表面処理装
置によれば、帯状基板は円柱状又は円筒状の回転体によ
って支持され、この状態で回転電極に対向すると共に移
動するので、帯状基板と回転電極との間隔を０．１〜１
ｍｍで高精度に保持することができる。この詳細を以下
説明する。

【００３６】本発明に係るプラズマ表面処理装置によれ
ば、帯状基板は円柱状又は円筒状の回転体によって支持
され、回転電極に対向すると共に移動する。このとき、
帯状基板はその張力によって前記回転体の表面に強く密
着し、部分的に前記回転体の表面に沿った形態でしっか
りと支持され、前記回転体の表面との密着部分及びその
付近において帯状基板はたわみがなく、反りがなく、張
った状態となる。

【００３７】そして、前記回転体はその高精度な１軸自
由度により、回転電極との間隔を一定に保持することが
できる。即ち、平板状基板支持体の場合はその表面（支
持ステージ）と回転電極の表面との間隙の距離を一定に
保持したままでステージ移動させることは難しいが、回
転体よりなる支持体の場合はその回転体表面（支持ステ
ージ）と回転電極の表面との間隙の距離を一定に保持し
たままで支持ステージを移動させることが容易にでき
る。

【００３８】故に、帯状基板と回転電極との間隔を一定
に保持したままで、帯状基板をその長手方向に移動（搬
送）することができる。

【００３９】従って、前記回転体と回転電極との間隔お
よび帯状基板の厚みに基づき、帯状基板と回転電極との
間隔：０．１〜１ｍｍに設定しておけば、この設定値又
はその近傍の値に常に保持することができる。即ち、帯
状基板と回転電極との間隔を０．１〜１ｍｍで高精度に
保持することができる。この精度は、±０．１ｍｍであ
る。

【００４０】上記の如く、帯状基板を支持する基板の支
持手段として円柱状又は円筒状の回転体を採用したが、
これは帯状基板と回転電極との間隔を０．１〜１ｍｍと
狭くすると共にこの狭い状態で±０．１ｍｍという高精
度に保持することを確保するために、本質的な解決策で
あり、必要不可欠な事項である。

【００４１】尚、前記円柱状又は円筒状の回転体の径が
大きいほど、帯状基板と前記回転体との密着部の面積が
大きくなり、さらに帯状基板は前記回転体の表面に沿っ
た形態でしっかりと支持されるようになる。

【００４２】前記円柱状又は円筒状の回転体を回転させ
るモータ等の動力源を設け、この回転速度を変化し得る
ようにすると、前記回転体の回転によって前記帯状基板
が移動すると共に前記回転体の回転速度によって前記帯
状基板の移動速度が制御されるようになる（第２発
明）。

【００４３】前記円柱状又は円筒状の回転体の表面の複
数個所の各々に複数個の孔を有し、この各々の個所での
複数個の孔を前記回転体の表面近傍又は内部で連通させ
る溝を有し、この複数個の孔の個所が前記回転電極に近
づき前記帯状基板に接したときに前記溝を通じて真空排
気することによって前記帯状基板が前記回転体に吸着さ
れる真空吸着手段を備えるようにすると、前記帯状基板
が前記回転体に吸着されるため、前記帯状基板を前記回
転体の表面にさらに強く密着させ、前記回転体の表面に
強固に沿わせることができ、前記帯状基板はより確実に
たわみも反りもなく、張った状態になり、ひいては、よ
り確実に帯状基板と回転電極との間隔を０．１〜１ｍｍ
で高精度に保持し得るようになる（第３発明）。上記真
空吸着手段の一例を図３に示す。尚、この図３に示す真
空吸着手段においては、回転体の表面の複数個の孔が真
空チャック用孔と表示され、この複数個の孔を連通させ
る溝は軸方向に延びるように設けられ、そして真空排気
口と連通している。この孔の個数は、１つの溝に対して
図３に示す如く円周方向に５個であり、これが軸方向に
ｎ個所ある場合、合計５×ｎ個である。これを１グルー
プとすると、これと同様のものが図示部分では３グルー
プであるが、複数グループ（複数個所の各々に１グルー
プずつ）設けられている。

【００４４】前記円柱状又は円筒状の回転体及び／又は
前記回転電極の回転軸を水平もしくは略水平な方向に移
動させることによって前記回転体と前記回転電極との間
隔を調整する手段を備えていると、前記回転体と前記回
転電極との間隔の高精度な調整が容易になり、±０．１
ｍｍの精度が確保し易くなる（第４発明）。

【００４５】即ち、実用量産機ベースにおいては、帯状
基板の幅は０．５〜１ｍあり、回転体も回転電極も、そ
れぞれ支持機構を含めると、各々かなりの質量（数百ｋ
ｇ以上）の重量物となる。かかる重量物については、そ
の位置を垂直方向に±０．１ｍｍの精度で精密調整し得
る機構を実現することは非常に難しいが、水平もしくは
略水平な方向には荷重負荷を受けずに駆動し得ることか
ら、その位置を±０．１ｍｍの精度で精密調整すること
が容易である。このため、前記回転体及び／又は前記回
転電極の回転軸を水平もしくは略水平な方向に移動させ
て両者の間隔を調整すると、両者の間隔の高精度な調整
が容易になり、±０．１ｍｍの精度が確保し易くなり、
ひいては前記回転電極と帯状基板との間隔を±０．１ｍ
ｍの精度に精密調整し易くなる。尚、回転体と回転電極
とが図２に例示する如く上下に配置される場合におい
て、回転体及び／又は回転電極の回転軸を水平もしくは
略水平な方向に移動させると、その移動距離は回転体と
回転電極との間隔の変位よりも大きくなり、これによっ
て更に精度が確保し易くなるという利点もある。この場
合の例を図４に示す。この例では、回転体と回転電極と
の接触状態から両者の間隔をδにするために水平方向に
移動した距離は〔 sinθ／（１− cosθ）〕×δであ
り、これはδよりも大きい。

【００４６】前記回転体が円柱状の回転体である場合に
は、その周面側の表面層が熱伝導性材料よりなると共
に、前記表面層の内側の層が断熱性材料よりなり、前記
回転体が円筒状の回転体である場合には、その円筒部の
少なくとも表面層が熱伝導性材料よりなると共に、前記
円筒部の内側部に断熱性材料が充填されるか、あるい
は、前記回転体の回転軸部と前記円筒部との間に梁が設
けられて前記円筒部が支持される構造にすると、前記回
転体の周方向には熱伝導し易く、径方向には熱伝導し難
くて断熱され、前記回転体の表面層が断熱保温されるた
め、帯状基板が前記回転体の表面に密着し、プラズマ発
生領域を通過する間、この帯状基板の温度を幅方向及び
長手方向にわたって均一にし得ると共に、一定に保つこ
とが容易になる（第５発明）。

【００４７】この場合、回転体の表面層を形成する熱伝
導性材料としては、例えばアルミニウムを用いることが
できる。前記表面層は１層に限定されず、２層以上とし
てもよい。回転体が円柱状である場合、前記表面層の内
側の層を形成する断熱性材料としては例えばセラミック
スを用いることができ、回転体が円筒状である場合、そ
の円筒部の内側部に充填する断熱性材料としては例えば
セラミックスや熱伝導性の低いステンレス鋼で複数の中
空孔を抜いたものを用いることができる。前記表面層は
１層に限定されず、２層以上としてもよい。

【００４８】回転体が円筒状である場合に、前記の如
く、円筒部の少なくとも表面層が熱伝導性材料よりなる
と共に回転体の回転軸部と前記円筒部との間に梁が設け
られて前記円筒部が支持される構造としたものは特に、
温度昇降に対して幾何構造的に熱歪みが出にくく、この
ため、回転電極との間隔を回転軸方向にも周方向にも一
様に精度よく保つことができる。上記構造のものは、平
板状の基板保持ステージに比較し、極めて熱歪みが生じ
難い点においてもはるかに優れた基板保持ステージであ
る。尚、上記梁としては、径方向への熱伝導を抑制する
ためには細い梁を用いる方がよく、また、セラミックス
等の断熱性材料を用いることが望ましい。

【００４９】上記構造を有する回転体の例を図２に示
す。尚、この図２に示す回転体は円筒型試料ステージと
表示され、円筒部を支持するために回転軸部と円筒部と
の間に設けられる梁として多数のセラミック・スポーク
（セラミック製スポーク）が用いられている。

【００５０】前記円柱状又は円筒状の回転体の表面に沿
わせて、断面円弧状の形状を有すると共に内面側が低放
射率に表面仕上げされた保温カバーを配置すると、前記
回転体の表面がさらに保温され易くなり、ひいては、プ
ラズマ発生領域での帯状基板の温度を均一且つ一定に保
つことがさらに容易になる（第６発明）。

【００５１】プラズマを利用した帯状基板の表面処理に
際し、通常は帯状基板の温度を制御する必要があり、そ
のためには前記回転体表面の保温によるだけでは不充分
であり、帯状基板を加熱（温度上昇）させる手段が必要
である。例えば、太陽電池としてのａ−Ｓｉ膜の光電導
性、暗電流性能等の所要の膜質を確保するためには、そ
の成膜処理に際して基板の温度を１００℃以上の温度に
制御する必要があり、このためには前記の如き回転体表
面の保温によるだけでは不充分であり、基板の加熱手段
が必要である。かかる加熱手段としては、ヒータや赤外
ランプ等の高温熱源からの熱伝導または熱輻射による加
熱方法が一般的であるが、原料ガスとして例えばシラン
を使用した場合、前記高温熱源の周囲でシラン分解が起
こりＳｉ粒子が生成され、これが反応容器内を舞い上が
って基板表面に付着するという問題が生じる。

【００５２】前記円柱状又は円筒状の回転体の表面の近
くに前記回転体を加熱する電磁誘導加熱コイルを配置
し、該コイルへ高周波電力を供給すると、前記の如き問
題を生じることなく、前記回転体を加熱することがで
き、ひいては前記回転体に密着する帯状基板が前記回転
体からの熱伝導により温度上昇し、この帯状基板の温度
を制御することが可能となる（第７発明）。

【００５３】前記移動する帯状基板をそれが前記円柱状
又は円筒状の回転体と接触する個所の前の位置において
加熱する電磁誘導加熱コイルを配置し、このコイルへ高
周波電力を供給すると、前記の如き問題を生じることな
く、前記帯状基板を直接加熱し、その温度を制御するこ
とが可能となる（第８発明）。但し、この場合、帯状基
板は電磁誘導加熱し得る良電導性材料からなる必要があ
る。このような材料としては、例えばアルミニウムやス
テンレス鋼がある。

【００５４】前記表面処理室がこれとは別の表面処理室
と連結されている場合、この連結部に、パージガスが吹
き出る複数の孔又は溝を中央部に有する先端が滑らかな
凸状突起壁を、該先端を前記連結部を移動する帯状基板
の表面の中の表面処理する表面又は表面処理した表面で
ある表側表面に向けて配置し、前記帯状基板の張力と前
記凸状突起壁の孔又は溝から吹き出るパージガスの帯状
基板に対する圧力とが釣り合って前記凸状突起壁の先端
の表面を前記帯状基板が滑って移動するエアーベアリン
グを備えていると、前記連結部において帯状基板をその
表面処理された側の表面を傷つけることなく搬送し得る
（第９発明）。また、前記基板の表面と前記凸状突起壁
の先端との間での表面処理室間のガスの混入を抑制し得
る。

【００５５】更に、前記連結部を移動する帯状基板の表
面の中の裏側表面に接触して前記帯状基板の移動に伴っ
て回転するローラを有し、該ローラと該ローラの支持部
との隙間にパージガスを供給する手段を有して、前記表
面処理室と別の表面処理室（隣の表面処理室）との連結
部にガスシール機構を形成すると、前記連結部において
帯状基板をその表面処理された側の表面を傷つけること
なく搬送し得ると共に表面処理室間のガスの混入を抑制
し得る（第１０発明）。

【００５６】前記移動する帯状基板と前記円柱状又は円
筒状の回転体とが接触する個所の前の位置、及び／又
は、前記接触する個所の後の位置に、前記帯状基板の張
力を調整するテンショナーとして回転軸の位置変化が可
能な可動ローラを前記帯状基板の裏側表面に接触させて
設けると、前記帯状基板の張力を高め得ると共に一定に
調整し得、このため、さらに前記帯状基板を前記回転体
の表面に強固に沿わせることができ、確実にたわみも反
りもなく、張った状態にし得、ひいては前記回転電極と
帯状基板との間隔を±０．１ｍｍの精度に精密調整し易
くなる（第１１発明）。

【００５７】前記移動する帯状基板と前記円柱状又は円
筒状の回転体とが接触する個所と前記凸状突起壁との間
に、前記帯状基板の張力を調整するテンショナーとして
回転軸の位置変化が可能な可動ローラを前記帯状基板の
裏側表面に接触させて設けると、前記帯状基板の張力を
一定に調整し得、このため、前記帯状基板と前記回転電
極との間隔を±０．１ｍｍの精度に精密調整し易くなる
と共に、前記エアーベアリングが滑らかに摺動し得るよ
うになる（第１２発明）。

【００５８】本発明に係るプラズマ表面処理装置を用い
るに際し、回転電極に高周波電力又は直流電力を印加す
る場合には帯状基板または基板の支持手段である回転体
を接地し（あるいは高周波的に接地と等価とし）、帯状
基板または基板の支持手段である回転体に高周波電力又
は直流電力を印加する場合には回転電極を接地し（ある
いは高周波的に接地と等価とし）、回転電極と帯状基板
との間にプラズマを発生させ、このプラズマ中に表面処
理の目的に適したガスを供給し、帯状基板をこの長手方
向に移動させながら表面処理をする。

【００５９】本発明において、回転電極の形状は特には
限定されないが、多くの場合は円筒状（略円筒状を含
む）又は円柱状（略円柱状を含む）である。回転電極の
配置は特には限定されないが、通常、その回転軸を水平
（略水平を含む）又は鉛直（略鉛直を含む）にして設け
られる。基板の支持手段である円柱状又は円筒状の回転
体は、それ自体の配置は特には限定されないが、その回
転軸が回転電極の回転軸と平行になるように配置する必
要がある。

【００６０】回転電極の支持及び回転のさせ方の例を以
下に記述する。回転電極の回転軸の両端をベアリングを
介してチャンバーに回転可能に支持させ、チャンバーに
固定されたモータ（回転駆動手段）とマグネットカップ
リング又は磁性流体シール軸等を通じて実質的に結合す
る。そして、前記モータを駆動させる。そうすると、回
転電極が回転する。

【００６１】回転電極と帯状基板との間にプラズマを発
生させるに際し、プラズマの発生の手段については限定
されず、公知の全ての技術を適用することができる。

【００６２】表面処理室内へのガスの導入方法について
は特には限定されないが、回転電極の回転に伴う回転電
極の表面上の流体の流れの方向からみてプラズマ発生部
の上流部にガスを導入すると、プラズマ発生部へのガス
の導入を円滑に行うことができる。

【００６３】

【実施例】本発明の実施例を以下説明する。尚、本発明
はこの実施例に限定されるものではない。

【００６４】（実施例１）本発明の実施例に係るプラズ
マ表面処理装置の概要を図２に示す。このプラズマ表面
処理装置の構成を以下説明する。

【００６５】図２に示すように、表面処理室（表面処理
容器）内の上部に、円柱状の回転電極（高速回転電極と
表示）をその回転軸を水平にして配置し、また、前記表
面処理室内の下部に、帯状基板を支持する基板の支持手
段として円筒状の回転体（円筒型試料ステージと表示）
をこの回転軸を前記回転電極の回転軸と平行にさせて配
置している。そして、帯状基板を前記基板の支持手段
（回転体）により支持させて前記回転電極に対向させて
いる。

【００６６】前記円筒状の回転体はモータ（図示してい
ない）により回転し得、この回転体の回転によって帯状
基板を搬送し得るようになっている。また、前記回転体
は図３に示す真空吸着手段を備えており、帯状基板をそ
れが前記回転体に接している個所で前記回転体に吸着し
得るようになっている。

【００６７】前記円筒状の回転体の円筒部はアルミニウ
ムよりなり、この円筒部と前記回転体の回転軸部との間
に梁が設けられて支持される構造になっている。この梁
としては、図２に示す如く多数のセラミック・スポーク
（セラミック製スポーク）が用いられている。

【００６８】前記円筒状の回転体の近傍には、その表面
に沿わせて、断面円弧状の形状を有すると共に内面側が
低放射率に表面仕上げされたアルミ板またはアルミ／金
メッキした金属板よりなる保温カバーを配置し、また、
前記回転体を加熱する電磁誘導加熱コイルを配置してい
る。

【００６９】前記回転体と帯状基板との接触部よりも前
の位置において帯状基板を加熱する電磁誘導加熱コイル
を配置している。また、前記接触部の前後の位置に、帯
状基板の張力を調整するテンショナーとして回転軸の位
置変化が可能な可動ローラを帯状基板の裏側表面に接触
させて設けている。

【００７０】前記表面処理室とこの後段の表面処理室と
の連結部に、パージガスが吹き出る複数の孔又は溝を中
央部に有する先端が滑らかな凸状突起壁を該先端を帯状
基板の表側表面に向けて配置してエアーベアリング構造
をもたせ、また、帯状基板の裏側表面に接触して帯状基
板の移動に伴って回転するローラを設けると共に該ロー
ラと該ローラの支持部との隙間にパージガスを供給する
手段を設け、これらによりガスシール機構を形成した。

【００７１】前記回転体と前記回転電極との間隔は、最
も狭い個所において、１．５ｍｍ±０．０１ｍｍであ
る。帯状基板の厚みは、１ｍｍ±０．０１ｍｍである。
従って、前記回転体と帯状基板との間隔は、最も狭い個
所において、０．５ｍｍ±０．０２ｍｍであることにな
る。

【００７２】回転電極はアルミ合金よりなり、その寸法
は直径：３００ｍｍ、長さ（幅）：５００ｍｍである。
回転電極の回転軸の両端はベアリングを介して表面処理
容器に回転可能に支持され、マグネットカップリング及
び磁性流体シールを通じてモータに連結されている。回
転電極の最高回転速度は５０００ｒｐｍに設定した。

【００７３】前記回転電極はリード線を介して接地され
ており、前記回転電極の上方には接地シールドが設けら
れている。前記回転体又は帯状基板には、インピーダン
スマッチングユニット等を介して高周波電源（周波数：
１５０ＭＨｚ）が接続されている。

【００７４】尚、図２に示す如く、表面処理室（表面処
理容器）内には整流板兼加熱ヒータが設けられている
が、これは反応ガス供給ファンからの反応ガスの流れを
整流すると共に該反応ガスを加熱するためのものであ
る。また、前記回転電極の左方にはプリ電荷発生用コロ
ナ放電針が設けられているが、これはプラズマを発生さ
せるために用いられるものである。

【００７５】このような構成を有する実施例に係るプラ
ズマ表面処理装置を用いて、帯状基板へのａ−Ｓｉ（ア
モルファスシリコン）の薄膜の形成を連続して行った。
この詳細を以下説明する。

【００７６】帯状基板としては、ポリイミド等のプラス
チック系フィルムまたは表面をガラスライニングした鋼
板、薄板よりなる帯状基板を用いた。その寸法は厚み：
１ｍｍ、幅：５００ｍｍ、全長：５０ｍである。表面処
理に供される前には、コイル状になっている。これを図
２に示す如く配置する。このとき、帯状基板は静止状態
であり、未だ搬送状態にはなっていない。

【００７７】上記プラズマ表面処理装置の表面処理室
（表面処理容器）内の真空排気を真空装置により行った
後、このチャンバー内にヘリウム（希釈ガス）と水素及
びシランの混合ガス（反応ガス）とをマスフローコント
ローラを通じて導入し、チャンバー内の圧力を１気圧
（１．０１３２５×１０⁵Ｐａ）とした。このとき、チ
ャンバー内の水素濃度は２０ｖｏｌ％、シラン濃度は１
０ｖｏｌ％である。

【００７８】この状態で回転電極（接地されている）を
加熱し、更に回転電極を回転速度：２０００ｒｐｍで回
転させると共に、前記回転体又は帯状基板に高周波電源
から周波数：１５０ＭＨｚの高周波電力を印加し、前記
回転電極と前記帯状基板との間の間隙部にプラズマを発
生させ、そして、前記円筒状の回転体を回転させ、それ
により前記帯状基板をその長手方向に移動（搬送）させ
ながら、前記帯状基板上へａ−Ｓｉの薄膜を形成させる
連続処理を行った。このとき、前記回転体又は帯状基板
への供給電力は１０００Ｗとした。前記帯状基板の移動
速度は４ｍｍ／秒とした。

【００７９】但し、前記真空吸着手段は働かせず、帯状
基板の真空吸着はしなかった。前記回転体の保温カバー
は外した状態にし、また、前記回転体を加熱する電磁誘
導加熱コイルは働かせなかった。また、前記可動ローラ
を下に下げて帯状基板と非接触状態となるようにした。

【００８０】上記連続処理に際し、常に帯状基板と回転
電極との間隔（間隙）を最も狭い個所において１０ｍｍ
±０．０２ｍｍに保持し得、常に良好にプラズマを発生
させ得る状態を確保し得ることが確認された。また、帯
状基板を加熱して１００℃以上の所要温度にし得ること
が確認された。更に、前記表面処理室とこの後段の表面
処理室との連結部において帯状基板をその表面に形成さ
れた薄膜を傷つけることなく搬送し得ると共に表面処理
室間のガスの混入を抑制し得ることが確認された。

【００８１】上記連続処理により、帯状基板上に膜質良
好なａ−Ｓｉの薄膜が均一な厚みで形成されたものが得
られた。尚、この薄膜の厚みは２０００Åであった。

【００８２】（実施例２）前記真空吸着手段を働かせ、
帯状基板を円筒状の回転体に真空吸着させながら搬送し
た。この点を除き、実施例１の場合と同様のプラズマ表
面処理装置の運転状態で、同様の方法により、帯状基板
上へａ−Ｓｉの薄膜を形成させる連続処理を行った。

【００８３】上記帯状基板の回転体への真空吸着によ
り、帯状基板を前記回転体の表面にさらに強く密着さ
せ、より確実にたわみも反りもなく、張った状態にし得
るので、より確実に帯状基板と回転電極との間隔（間
隙）を高精度（０．５ｍｍ±０．０２ｍｍ）に保持し
得、良好にプラズマを発生させ得る状態を確保し得るよ
うになるため、より確実に良好な薄膜を均一な厚みで形
成し得ることが確認された。

【００８４】（実施例３）前記可動ローラを上方に移動
させて帯状基板を少し押し上げるような状態で帯状基板
の裏側表面に接触させ、テンショナーとして働かせるよ
うにした。この点を除き、実施例１の場合と同様のプラ
ズマ表面処理装置の運転状態で、同様の方法により、帯
状基板上へａ−Ｓｉの薄膜を形成させる連続処理を行っ
た。

【００８５】上記可動ローラにより、帯状基板の張力を
高め得ると共に一定に調整し得、ひいては回転電極と帯
状基板との間隔を０．５ｍｍ±０．０２ｍｍに精密調整
し易くなることが確認された。また、前記凸状突起壁を
有するエアーベアリングがより滑らかに摺動し得るよう
になるため、より確実に前記表面処理室の連結部におい
て帯状基板表面の薄膜を傷つけることなく搬送し得るこ
とが確認された。

【００８６】（実施例４）図２に示す如く回転体の保温
カバーを設けたままにした。この点を除き、実施例１の
場合と同様のプラズマ表面処理装置の運転状態で、同様
の方法により、帯状基板上へａ−Ｓｉの薄膜を形成させ
る連続処理を行った。

【００８７】上記回転体の保温カバーにより、回転体の
表面がさらに保温され易くなり、ひいてはプラズマ発生
領域での帯状基板の温度を均一且つ一定に保つことがさ
らに容易になるため、より確実に良好な薄膜を均一な厚
みで形成し得ることが確認された。

【００８８】（実施例５）前記回転体を加熱する電磁誘
導加熱コイルに高周波電力を供給し、これを働かせた。
この点を除き、実施例１の場合と同様のプラズマ表面処
理装置の運転状態で、同様の方法により、帯状基板上へ
ａ−Ｓｉの薄膜を形成させる連続処理を行った。

【００８９】上記コイルへの高周波電力を供給により、
シラン分解等の問題を生じることなく、前記回転体を加
熱することができ、ひいては前記回転体に密着する帯状
基板への熱伝導により温度上昇させ、帯状基板の温度を
制御することが可能となり、このため、より確実に良好
な薄膜を均一な厚みで形成し得ることが確認された。

【００９０】

【発明の効果】本発明（第１〜１２発明）に係るプラズ
マ表面処理装置は、帯状基板を回転電極に対向させると
共に帯状基板を連続的に搬送させながら回転電極と帯状
基板との間にプラズマを発生させて帯状基板の表面処理
をするに際し、帯状基板と回転電極との間隔を０．１〜
１ｍｍで高精度に保持することができるようになるとい
う効果を奏する。

【００９１】これらの中、第５発明、第６発明、第７発
明及び第８発明に係るプラズマ表面処理装置は、上記効
果に加えて、より確実に帯状基板を加熱して帯状基板の
温度制御をし得るようになるという効果も奏する。

【００９２】第９発明及び第１０発明に係るプラズマ表
面処理装置は、上記効果に加えて、表面処理室の連結部
において帯状基板をその表面処理された側の表面を傷つ
けることなく搬送し得ると共に表面処理室間のガスの混
入を抑制し得るようなるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の回転電極式成膜装置（特開平9-104985
号公報記載の装置）の概要を示す模式図である。

【図２】本発明の実施例に係るプラズマ表面処理装置
の概要を示す模式図である。

【図３】本発明の実施例に係るプラズマ表面処理装置
での真空吸着手段の概要を示す模式図である。

【図４】本発明に係るプラズマ表面処理装置での円柱
状又は円筒状の回転体と回転電極との間隔の調整手段の
一例についての概要を示す模式図である。

フロントページの続き (72)発明者中上明光兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者石橋清隆兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者小林明兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者林和志兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者後藤裕史兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA17 BA30 CA02 CA07 CA17 FA03 GA14 KA10 KA15 LA16 5F045 AB04 AC01 AC17 AD05 AE29 AF07 BB09 CA13 DP22 EH04 EH13 EK01 EK22 EM04 5F051 AA05 CA16 CA22 CA23 CA24 CA32 DA04 GA02 GA03 GA05 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面処理室内に回転電極と、帯状基板を
支持する基板の支持手段とを有し、帯状基板を前記基板
の支持手段により支持させて前記回転電極に対向させる
と共に、前記帯状基板をこの長手方向に移動させなが
ら、前記回転電極と前記帯状基板との間にプラズマを発
生させて前記帯状基板の表面処理をするプラズマ表面処
理装置であって、前記基板の支持手段として円柱状又は
円筒状の回転体を用い、この回転体の回転軸と前記回転
電極の回転軸とを平行にさせて配置したことを特徴とす
るプラズマ表面処理装置。
【請求項２】前記円柱状又は円筒状の回転体が回転す
ることによって前記帯状基板が移動すると共に前記回転
体の回転速度によって前記帯状基板の移動速度が制御さ
れる請求項１記載のプラズマ表面処理装置。
【請求項３】前記円柱状又は円筒状の回転体の表面の
複数個所の各々に複数個の孔を有し、この各々の個所で
の複数個の孔を前記回転体の表面近傍又は内部で連通さ
せる溝を有し、この複数個の孔の個所が前記回転電極に
近づき前記帯状基板に接したときに前記溝を通じて真空
排気することによって前記帯状基板が前記回転体に吸着
される真空吸着手段を備えた請求項１又は２記載のプラ
ズマ表面処理装置。
【請求項４】前記円柱状又は円筒状の回転体及び／又
は前記回転電極の回転軸を水平もしくは略水平な方向に
移動させることによって前記回転体と前記回転電極との
間隔を調整する手段を備えている請求項１、２又は３記
載のプラズマ表面処理装置。
【請求項５】前記回転体が円柱状の回転体である場合
には、その周面側の表面層が熱伝導性材料よりなると共
に、前記表面層の内側の層が断熱性材料よりなり、前記
回転体が円筒状の回転体である場合には、その円筒部の
少なくとも表面層が熱伝導性材料よりなると共に、前記
円筒部の内側部に断熱性材料が充填されるか、あるい
は、前記回転体の回転軸部と前記円筒部との間に梁が設
けられて前記円筒部が支持される請求項１、２、３又は
４記載のプラズマ表面処理装置。
【請求項６】前記円柱状又は円筒状の回転体の表面に
沿わせて、断面円弧状の形状を有すると共に内面側が低
放射率に表面仕上げされた保温カバーを配置した請求項
１、２、３、４又は５記載のプラズマ表面処理装置。
【請求項７】前記円柱状又は円筒状の回転体の表面の
近くに前記回転体を加熱する電磁誘導加熱コイルを配置
した請求項１、２、３、４、５又は６記載のプラズマ表
面処理装置。
【請求項８】前記移動する帯状基板をそれが前記円柱
状又は円筒状の回転体と接触する個所の前の位置におい
て加熱する電磁誘導加熱コイルを配置した請求項１、
２、３、４、５、６又は７記載のプラズマ表面処理装
置。
【請求項９】前記表面処理室がこれとは別の表面処理
室と連結され、この連結部に、パージガスが吹き出る複
数の孔又は溝を中央部に有する先端が滑らかな凸状突起
壁を、該先端を前記連結部を移動する帯状基板の表面の
中の表面処理する表面又は表面処理した表面である表側
表面に向けて配置し、前記帯状基板の張力と前記凸状突
起壁の孔又は溝から吹き出るパージガスの帯状基板に対
する圧力とが釣り合って前記凸状突起壁の先端の表面を
前記帯状基板が滑って移動するエアーベアリングを備え
ている請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の
プラズマ表面処理装置。
【請求項１０】前記連結部を移動する帯状基板の表面
の中の裏側表面に接触して前記帯状基板の移動に伴って
回転するローラを有し、該ローラと該ローラの支持部と
の隙間にパージガスを供給する手段を有して、前記表面
処理室と別の表面処理室との連結部にガスシール機構を
形成した請求項９記載のプラズマ表面処理装置。
【請求項１１】前記移動する帯状基板と前記円柱状又
は円筒状の回転体とが接触する個所の前の位置、及び／
又は、前記接触する個所の後の位置に、前記帯状基板の
張力を調整するテンショナーとして回転軸の位置変化が
可能な可動ローラを前記帯状基板の裏側表面に接触させ
て設けた請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又
は１０記載のプラズマ表面処理装置。
【請求項１２】前記移動する帯状基板と前記円柱状又
は円筒状の回転体とが接触する個所と前記凸状突起壁と
の間に、前記帯状基板の張力を調整するテンショナーと
して回転軸の位置変化が可能な可動ローラを前記帯状基
板の裏側表面に接触させて設けた請求項９又は１０記載
のプラズマ表面処理装置。