JP2002115073A

JP2002115073A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JP2002115073A
Application number: JP2000310099A
Authority: JP
Inventors: Akimitsu Nakagami; 明光中上; Kazuyuki Hayashi; 和志林; Akira Kobayashi; 明小林; Kazuto Okada; 和人岡田; Kiyotaka Ishibashi; 清隆石橋; Yasushi Goto; 裕史後藤; Yuzo Mori; 勇藏森
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2020-10-11
Also published as: JP3980260B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基材表面を高速でかつ効率良くプラズマ処理
する。【解決手段】円筒状の外周面を有する回転電極１８が
互いに対向するように配置され、かつ、モータ２５など
によって互いに反対の向きに回転駆動される。これら回
転電極１８同士の隙間に基材２４が送られ、かつ、この
基材２４の表面と両回転電極１８との間にプラズマが生
成されることにより、このプラズマ２２に供給された反
応ガスが化学反応を起こし、基材２４の表面がプラズマ
処理される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマによる化
学反応を利用して基材表面に単層もしくは複数層の薄膜
を形成するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、基材表面に薄膜を形成する手段と
して、アークイオンプレーティングやスパッタリングが
知られている。しかし、これらの方法は、成膜処理に要
する時間が長く、しかも完全なバッチ処理となるため、
効率の高い薄膜形成を行うことは困難である。

【０００３】そこで、近年、プラズマＣＶＤを利用した
プラズマ処理装置として、基材上に配置されるプラズマ
発生用の電極を略円柱状とし、かつ、これを高速回転さ
せるようにしたものが開発されるに至っている（例えば
特開平９−１０４９８５号公報参照）。その装置の概要
を図１２に示す。

【０００４】同図において、密閉されたチャンバ１０内
には、基材搬送台１２が設置され、その上に板状の基材
である基板１４が載置されるとともに、これら基材搬送
台１２及び基板１４はアースに接続されている。そし
て、この基板１４と僅かな隙間をもって対向するように
回転電極１８が配設されている。この回転電極１８は、
図の奥行き方向に延びる略円筒状の本体の中心部を回転
軸１６が貫いてなり、この回転軸１６の両端が図略の支
柱により回転可能に支持されている。回転軸１６の端部
は、導電性ワイヤ１７を介してチャンバ外面の共振器１
９さらには図略の高周波電源に接続されている。

【０００５】この装置において、チャンバ１０内を排気
し、回転電極１８を回転させながらこれに高周波電力
（直流電力でもよい）を印加して当該回転電極１８と基
板１４との間にプラズマ２２を発生させるとともに、図
略の反応ガス供給源から反応ガス（図例ではＳｉＨ₄と
Ｈ₂との混合ガス）及び希釈ガス（例えばＨｅ）をチャ
ンバ１０内に導入すると、これらのガスは回転電極１８
の回転によって当該回転電極１８と基板１４との間に巻
き込まれてプラズマ２２に導かれ、ここで前記反応ガス
が化学反応を起こす。このような化学反応を起こさせな
がら基板１４を基材搬送台１２とともに所定方向（回転
電極１８の回転軸方向と直交する方向）に走査する結
果、基板１４上に薄膜２３が形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この装置は、均一な薄
膜２３を大面積の領域に高速で連続的に形成することを
可能にするとともに、従来では困難とされていた１気圧
以上の圧力下でのグロー放電プラズマ発生を可能にする
画期的な手段である。しかし、図１２に示す装置は、基
板１４が搬送台１２の上に載置され、この基板１４の上
面のみが回転電極１８と対向する状態で成膜が進められ
るものであるため、１回の基材走査では基板１４の片面
にしか薄膜を形成することができない。従って、図示の
基板１４の両面に薄膜を形成したり、線状基材の表面全
体に薄膜を形成したりするには、当該基材の走査を複数
回繰り返して行わなければならず、効率が悪い。

【０００７】また、かかる不都合は、薄膜を形成する場
合のみならず、他のプラズマ処理、例えば基材の表面を
プラズマ反応によって除去加工するような場合にも同様
に発生し得る。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、基材の
表面を高速でかつ効率良くプラズマ処理することができ
る装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する手段
として、本発明は、円筒状の外周面を有し、その中心軸
同士が略平行でかつ外周面同士が所定の隙間をおいて対
向するように配置された一対の回転電極と、これらの回
転電極をその中心軸回りにかつ互いに反対の向きに回転
させる回転駆動手段と、前記回転電極同士の隙間に基材
を通過させる送り手段とを備え、この送り手段により送
られる基材の表面と各回転電極との間に発生したプラズ
マへ反応ガスが供給されることにより、この反応ガスが
化学反応を起こして前記基材が表面処理されるように構
成されているものである。

【００１０】この構成によれば、互いに対向する回転電
極同士の隙間に基材が通されるので、この基材の表面に
対して複数の方向から一度にプラズマ処理が行われるこ
とになる。従って、１回の基材走査によって、所望面の
プラズマ処理を高速でかつ効率良く行うことができる。

【００１１】前記両回転電極の外周面は、完全な円筒面
であってもよいが、この場合には、基材と回転電極とが
対向する方向は２方向のみとなる。これに対し、外周面
上において互いに対向する位置に電極周方向に連続する
溝が形成され、これらの溝同士の間に前記基材を通過さ
せるように前記送り手段が構成されているものでは、回
転電極が多方向から基材を包囲する状態となるため、よ
り均一なプラズマ処理が可能になる。

【００１２】さらに、前記溝が各回転電極の軸方向に並
ぶ複数の位置に形成されているものでは、複数の基材へ
のプラズマ処理を同時に行うことができ、成膜効率がさ
らに高まる。

【００１３】本発明では、基材の具体的な形状を問わ
ず、例えば前記図１２に示した基板１４の両面をプラズ
マ処理する場合にも良好に適用することが可能である
が、本発明は、長尺状基材の表面に薄膜を連続形成する
場合に特に著しい効果を発揮するものである。例えば、
前記送り手段を、長尺状基材を繰り出す基材繰出し部
と、繰り出された長尺状基材を巻き取る基材巻取り部と
を備え、これら基材繰出し部と基材巻取り部との間で前
記長尺状基材が両回転電極同士の隙間を通過するように
前記基材繰出し部及び基材巻取り部が配置されているも
のとすれば、長尺状基材の表面に対してプラズマ処理を
連続的に施すことが可能であり、アークイオンプレーテ
ィングやスパッタリングのように完全なバッチ処理とな
る方法に比べ、処理効率が飛躍的に高まる。

【００１４】また、前記送り手段としては、両面にそれ
ぞれ基材が固定される搬送体を備え、この搬送体に固定
された各基材が各回転電極と対向する姿勢で当該搬送体
が前記両回転電極同士の間を通過するように構成されて
いるものも好適である。

【００１５】この構成によれば、１回の搬送体の走査に
よって、その両面に固定された２つの基材のプラズマ処
理を同時に行うことができ、これによって処理効率が高
められる。

【００１６】さらに、前記搬送体を導電材料で構成し、
この搬送体を通じてその両面に固定された基材がそれぞ
れ接地されるようにすれば、簡素な構成で両基材の接地
を同時に行うことが可能になる。

【００１７】前記回転電極は、その軸方向全域にわたっ
て放電を行うものでもよいが、回転電極間への十分なガ
スの吸い込みを行うためには、回転電極の軸方向寸法
（幅寸法）をある程度大きく確保しなければならないの
で、この回転電極の幅寸法よりも基材の幅寸法が著しく
小さいと、その差分だけ電極が無駄に放電を行う部分が
大きくなってしまうことになる。これに対し、両回転電
極の軸方向の一部であって両回転電極が前記基材と対向
しない部分（例えば両回転電極の軸方向両端部）が絶縁
体で構成されているものであれば、薄膜形成に直接的に
寄与する部分に放電を集中させることができ、少ない電
力で効率の高いプラズマ処理を実現できる。

【００１８】本発明は、プラズマ反応により基材表面を
除去加工する場合にも適用し得るが、前記プラズマに供
給された反応ガスが化学反応を起こすことにより前記基
材表面に薄膜を形成する薄膜形成装置として特に好適で
ある。

【００１９】この場合、基材表面をプラズマＣＶＤによ
る薄膜形成に適した温度にするには、前記回転電極より
も基材送り方向手前側の位置で当該基材の表面を加熱す
る加熱手段を備えることが、好ましい。

【００２０】また、複数の成膜室を備え、各成膜室に回
転電極対が設けられるとともに、基材を各成膜室におけ
る回転電極同士の隙間に順次通過させるように前記送り
手段が構成されているものでは、一度の基材走査によっ
て当該基材の表面に複数種の薄膜を積層させることが可
能になる。

【００２１】特に、前記のような基材繰出し部及び基材
巻取り部を備えた装置において、所定方向に直列に並べ
られた複数の成膜室にそれぞれ回転電極対が設けられる
とともに、前記基材繰出し部と基材巻取り部との間で前
記長尺状基材が各成膜室における回転電極同士の隙間を
通過するように前記基材繰出し部及び基材巻取り部が配
置される構成とすれば、長尺状基材の表面に複数種の薄
膜を積層状態で連続形成することが可能となり、製造効
率が飛躍的に高められる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態
では、基材２４の表面に耐食及び耐摩耗を目的としたＳ
ｉＮ₄薄膜を形成する例を示すが、本発明はその他の薄
膜、例えばＳｉ薄膜などの半導体薄膜や、ＳｉＣ薄膜、
ＤＬＣ（ダイヤモンドライク・カーボン）薄膜、ＴｉＣ
薄膜、ＴｉＮ薄膜などの耐食、耐摩耗、あるいは潤滑な
どを目的とした種々の薄膜の形成や、その他のプラズマ
処理、例えば特開平９−３１６２０号公報に示されるよ
うなプラズマ反応を利用した基材表面の除去加工などに
も適用できる。また、基材２４の材質も、金属材料（例
えばステンレス鋼やアルミニウム、チタン）、合成樹脂
材料（例えば高分子フィルム）の別を問わない。

【００２３】図１（ａ）（ｂ）に示すプラズマ処理装置
は、一対の回転電極１８を備え、これらが前記図１２に
示したチャンバ１０と同等の成膜室内に設置されてい
る。両回転電極１８は、中空で略円筒状の本体と、その
中心部を貫通する金属製の回転軸１６とを有し、これら
の回転軸１６が互いに略平行となり、かつ、両回転電極
１８の外周面同士が相互対向するように、両回転電極１
８が配置されている。

【００２４】各回転電極１８の回転軸１６の両端は、図
略の軸受台によって回転可能に支持され、各回転軸１６
の一端にモータ（回転駆動手段）２５が図略のカップリ
ングを介して連結されている。そして、これらのモータ
２５が同期して作動することにより、両回転電極１８が
回転軸１６を中心として互いに反対の向きに回転駆動さ
れるようになっている。

【００２５】なお、前記モータ２５をはじめとする回転
駆動源は必ずしも両回転軸１６に個別に接続しなくても
よく、共通の駆動源から各回転軸１６に動力伝達機構を
介して駆動力を分配するようにしてもよい。

【００２６】各回転電極１８の本体のうち、その軸方向
両端部２０は例えばアルミナやＳｉＣなどの絶縁材料で
構成され、これら両端部２０で挟まれた中央部分のみが
電極部分、すなわち導体で構成された部分とされてい
る。そして、この電極部分が図略の内部導体によって前
記回転軸１６に接続されている。

【００２７】なお、この電極部分においても、その表面
に異常放電防止用の絶縁被膜（例えばアルミナやＳｉ
Ｃ）を施すことが好ましい。

【００２８】前記回転軸１６は、前記図１２に示した電
気接続部材１７及びチャンバ外側の共振器１９を介して
高周波電源（直流電源でも可）２８に接続されている。
そして、この高周波電源２８から前記共振器１９及び電
気接続部材１７を通じて回転軸１６さらには本体中央の
電極部分に成膜用の高周波電圧が印加されるようになっ
ている。なお、この電源には直流電源を使用することも
可能である。

【００２９】さらに、この実施の形態にかかる装置で
は、両回転電極１８の電極部分（軸方向中央部分）にお
いて、互いに対向する位置に、周方向に連続する断面略
円弧状の溝２６が形成されている。そして、両溝２６の
内側に、それよりも一回り小さい断面形状（図例では断
面円状）の線状基材２４が通過できるようになっている
（この基材２４を送るための手段については後述す
る。）。

【００３０】なお、回転電極１８同士の隙間、及び、基
材２４と溝２６の底面との隙間の寸法は、回転電極１８
と基板１４との間でプラズマＣＶＤを実行するのに適し
た寸法に設定されている（例えば0.1mm〜１mm）。換言
すれば、かかる隙間寸法が得られるように、基材２４の
断面形状に合わせて溝２６の形状が設定されている。

【００３１】次に、この装置の作用を説明する。

【００３２】両回転電極１８が収容される成膜室内を排
気し、モータ２５の作動によって両回転電極１８を相互
逆の向きに回転させる。両回転電極１８に高周波電力
（直流電力でもよい）を印加する一方、基材２４をアー
スに接続しながら、この基材２４を両回転電極１８の溝
２６同士の間に対して両回転電極１８の回転の向きに沿
う向き（図１（ｂ）では右向き）に通すようにしてその
軸方向に搬送し、かつ、成膜室内には反応ガス（この実
施の形態ではＳｉＨ₄とＮ₂との混合ガス）及び希釈ガス
（例えばＨｅ）を導入する。これにより、当該基材２４
と回転電極１８との間にプラズマ２２が発生するととも
に、前記導入ガスが両回転電極１８の高速回転によって
両回転電極１８同士の隙間に巻き込まれ、前記プラズマ
２２に導かれて化学反応を起こす。これにより、溝２６
内を通過する基材２４の表面に薄膜（この実施の形態で
はＳｉＮ₄からなる薄膜）が形成される。

【００３３】この装置は、一対の回転電極１８同士の隙
間に基材２４が送られるものであるため、一回の基材２
４の走査で当該基材２４の全表面に好適な薄膜が形成さ
れる。従って、前記図１２に示した従来装置のように基
板１４の片面にしか薄膜が形成されないものに比べ、薄
膜形成の効率は飛躍的に高まる。

【００３４】本発明では、前記各構成要素について種々
の設定が可能である。

【００３５】・電極幅寸法と電極における絶縁部分の形
成について両回転電極１８同士の隙間への反応ガスの吸
込みを十分に行うためには、両回転電極１８の軸方向寸
法（幅寸法）をある程度大きく確保しなければならな
い。従って、図示のような線状基材２４に薄膜を形成す
る場合には、回転電極１８の軸方向両端側に、薄膜形成
に寄与しない領域がかなり存在することになる。しか
し、図示のように回転電極１８の本体の軸方向両端部２
０を絶縁材料で構成し、真に成膜に寄与する軸方向中央
部分のみを電極部分とすれば、この電極部分に放電を集
中させることができ、少ない電力で効率の高いプラズマ
生成を行うことが可能となる。勿論、電極幅寸法と基材
幅寸法とに大差がない場合には、前記絶縁部分の形成は
適宜省略が可能である。

【００３６】・回転電極の姿勢について本発明では、両
回転電極１８の回転軸１６の向きを問わない。例えば、
図２に示すように両回転電極１８の回転軸１６を垂直に
して両回転電極１８を水平方向に並べるようにしてもよ
い。

【００３７】・電極表面の溝について図１に示した溝２
６は適宜省略が可能である。すなわち、図３に示すよう
に回転電極１８の外周面を完全な円筒状にし、その円筒
面と基材２４とを対向させるようにしてもよい。ただ
し、同図に示す構造の場合には、両回転電極１８の外周
面同士の隙間を基材２４の厚さよりも小さくすることが
できず、しかも、回転電極１８が基材２４を上下からし
か包囲しないので、当該基材２４に対するプラズマ処理
の度合いに偏りが生じる（例えば成膜の場合には薄膜の
厚さが上下に偏りやすくなる）傾向が生じるが、前記図
１に示したように基材２４の断面形状に応じて電極外周
面に適当な周溝２６を形成すれば、回転電極１８同士の
隙間及び基材２４と回転電極１８との隙間を好適な寸法
にし、かつ、両回転電極１８により基材２４を多方向か
ら包囲することが可能となり、その結果、より精度の高
い均一なプラズマ処理が実現される。

【００３８】さらに、図４に示すように電極外周面にそ
の軸方向に並ぶ複数の溝２６を形成することにより、複
数の基材２４へのプラズマ処理を一度に行うことが可能
となり、成膜効率がさらに向上する。

【００３９】・基材の送り手段本発明において、両回転
電極１８同士の間に基材２４を送る手段については、基
材２４の形状等に応じて適宜設定すればよい。例えば、
前記図１２に示した基板（板状の基材）１４の両面をプ
ラズマ処理する場合には、図５に示すように基板１４の
例えば四隅をクランプ１５によって把持し、そのままの
姿勢で基板１４を回転電極１８同士の間に通過させるよ
うにすればよい。

【００４０】また、図６（ａ）に示すように２枚の基材
２４Ａ，２４Ｂを背中合わせにして回転電極１８同士の
隙間に同時に通したり、同図（ｂ）に示すように単一枚
の板状搬送体３６の両面にそれぞれ基材２４Ａ，２４Ｂ
を固定してこれら搬送体３６及び基材２４Ａ，２４Ｂを
一体に回転電極１８同士の隙間に通すようにすれば、１
回の走査で２枚の基材２４Ａ，２４Ｂのプラズマ処理を
同時に行うことが可能になり、前記と同様に処理効率が
高められる。

【００４１】具体的には、例えば図７に示すように前記
搬送体３６の上下両端を送り装置３８に連結することに
より、この搬送体３６ごと両基材２４Ａ，２４Ｂを難な
く搬送することが可能であり、さらに、前記搬送体３６
を導電材料で構成することにより、この搬送体３６を通
じて両基材２４Ａ，２４Ｂを同時に接地することも可能
になる。あるいは、図８に示すように基材２４Ａ，２４
Ｂを導電性材料からなるクランプ３９を介して送り装置
３８側に把持し、これらクランプ３９を通じて基材２４
Ａ，２４Ｂのアース接続を行うようにしてもよい。

【００４２】また、図９に示すように搬送体３６の上下
端近傍に固定接地板４２を対向配置してキャパシタンス
を形成し、このキャパシタンスの静電容量が回転電極−
基材間に形成される静電容量よりも十分大きくなるよう
にすれば、そのシールド作用によってプラズマ生成をよ
り安定化させることができる。

【００４３】このような板状の基材２４の他、本発明
は、長尺状の基材２４に対して連続薄膜を形成する場合
に、特に著しい効果を発揮するものである。その一例を
図１０に示す。

【００４４】同図に示すチャンバ１０内には、基材繰出
しローラ３０及び基材巻取りローラ３２が設けられ、そ
の間にヒータ（加熱手段）３３、一対の回転電極１８、
及び、基材２４の移動路を設定するための複数のガイド
ローラ３４が設けられている。そして、基材繰出しロー
ラ３０から繰り出された長尺状基材２４が、前記ヒータ
３３を通過して加熱された後に回転電極１８同士の隙間
を通って成膜を受け、基材巻取りローラ３２に順次巻き
取られるように構成されている。

【００４５】この構成によれば、長尺状基材２４の全表
面に対して薄膜を連続的に形成することができる。従っ
て、完全なバッチ処理となるアークイオンプレーティン
グやスパッタリングに比し、成膜効率を飛躍的に高める
ことが可能になる。この装置は、線状の基材２４に限ら
ず、例えばフィルム材のような偏平な基材の両面に薄膜
を形成する場合にも良好に適用することができる。

【００４６】・積層膜の形成について前記の実施形態で
は、単層膜を形成する場合について説明したが、本発明
では、複数対の回転電極を装備することにより、複数種
の薄膜を効率良く積層形成できる。そのための装置の一
例を図１１に示す。

【００４７】図示の装置では、基材繰出しローラ３０を
収納する基材繰出し室１０Ａ、ヒータ３３を収容する加
熱室１０Ｂ、一対の回転電極１８を収容する第１成膜室
１０Ｃ、同じく一対の回転電極１８を収容する第２成膜
室１０Ｄ、同じ一対の回転電極１８を収容する第３成膜
室１０Ｅ、及び、基材巻取りローラ３２を収容する基材
巻取り室１０Ｆが直列に配されており、各室が互いに隔
離された状態となっている。

【００４８】この装置では、前記基材繰出しローラ３０
から繰り出された基材２４が、加熱室１０Ｂのヒータ３
３で加熱された後、まず、第１成膜室１０Ｃ内の回転電
極１８同士の隙間を通過してここで基材表面に第１の薄
膜が形成される。次に、前記基材２４は第２成膜室１０
Ｄ内の回転電極１８同士の隙間を通過し、ここで前記第
１の薄膜上に重ねて第２の薄膜が形成される。そして、
最後に前記基材２４が第３成膜室１０Ｅ内の回転電極１
８同士の隙間を通過し、ここで前記第２の薄膜に重ねて
第３の薄膜が形成された後、当該基材２４が基材巻取り
ローラ３２に巻き取られる。

【００４９】この装置によれば、複数層の薄膜も難なく
連続形成することができ、積層効率が飛躍的に高められ
る。すなわち、単一の成膜室で複数種の薄膜を積層しよ
うとする場合には、各薄膜の形成が終了するたびに成膜
室内のガスを入れ替える必要があり、そのインターバル
にかなりの時間が費やされることになるが、図１１に示
す装置によれば、基材繰出しローラ３０から繰り出した
基材２４を第１成膜室１０Ｃ、第２成膜室１０Ｄ、及び
第３成膜室１０Ｅの順に通過させて基材巻取りローラ３
２に巻き取るだけの１回の基材走査で、複数層に重ねら
れた薄膜を短時間で効率良く完成させることができるの
である。しかも、各成膜室１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ同士
は互いに隔離されているので、その反応ガスが他の成膜
室における薄膜に悪影響を及ぼすことが防がれる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明は、一対の回転電極
が互いに対向するように配置され、これらの回転電極が
互いに反対の向きに回転駆動されながら、その回転電極
同士の隙間に基材が送られるものであるので、基材表面
のプラズマ処理を高速でしかも効率良く行うことができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施の形態にかかるプラズマ
処理装置の要部を示す一部断面正面図、（ｂ）はその側
面図である。

【図２】前記プラズマ処理装置における回転電極が左右
に並べて配置された例を示す一部断面正面図である。

【図３】前記回転電極における周溝が省略された例を示
す一部断面正面図である。

【図４】前記回転電極に複数の周溝が形成された例を示
す一部断面正面図である。

【図５】回転電極に対して基板をクランプで把持しなが
ら搬送する例を示す平面図である。

【図６】（ａ）（ｂ）は前記プラズマ処理装置での基材
搬送形態の別例を示す側面図である。

【図７】前記プラズマ処理装置での基材搬送形態の別例
を示す断面正面図である。

【図８】前記プラズマ処理装置での基材搬送形態の別例
を示す断面正面図である。

【図９】前記プラズマ処理装置での基材搬送形態の別例
を示す断面正面図である。

【図１０】長尺状基材を繰り出す基材繰出しローラ及び
同基材を巻き取る基材巻取りローラを備えたプラズマ処
理装置を示す正面図である。

【図１１】複数の成膜室が直列に配置されたプラズマ処
理装置を示す正面図である。

【図１２】従来のプラズマ処理装置を示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１０チャンバ（成膜室）１０Ｃ第１成膜室１０Ｄ第２成膜室１０Ｅ第３成膜室１４基板（基材）１５クランプ（送り手段）１６回転軸１８回転電極２０回転電極本体の軸方向両端部２２プラズマ２４基材２５モータ（回転駆動手段）２６溝２８高周波電源３０基材繰出しローラ（基材繰出し部）３２基材巻取りローラ（基材繰出し部）３３ヒータ（加熱手段）３６搬送体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林和志神戸市西区高塚台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)発明者岡田和人神戸市西区高塚台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)発明者森勇藏大阪府交野市私市８丁目16番19号Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA18 BA40 FA03 GA12 GA14 KA16 LA23 5F045 AA08 AB04 AB06 AB07 AB33 AC01 AE29 AF07 DP22 DP27 EH04 EH13 HA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状の外周面を有し、その中心軸同士
が略平行でかつ外周面同士が所定の隙間をおいて対向す
るように配置された一対の回転電極と、これらの回転電
極をその中心軸回りにかつ互いに反対の向きに回転させ
る回転駆動手段と、前記回転電極同士の隙間に基材を通
過させる送り手段とを備え、この送り手段により送られ
る基材の表面と各回転電極との間に発生したプラズマへ
反応ガスが供給されることにより、この反応ガスが化学
反応を起こして前記基材が表面処理されるように構成さ
れていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】請求項１記載のプラズマ処理装置におい
て、前記両回転電極の外周面上において互いに対向する
位置に電極周方向に連続する溝が形成され、これらの溝
同士の間に前記基材を通過させるように前記送り手段が
構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】請求項２記載のプラズマ処理装置におい
て、前記溝が各回転電極の軸方向に並ぶ複数の位置に形
成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のプラズ
マ処理装置において、前記送り手段は、長尺状基材を繰
り出す基材繰出し部と、繰り出された長尺状基材を巻き
取る基材巻取り部とを備え、これら基材繰出し部と基材
巻取り部との間で前記長尺状基材が両回転電極同士の隙
間を通過するように前記基材繰出し部及び基材巻取り部
が配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】請求項１記載のプラズマ処理装置におい
て、前記送り手段は、両面にそれぞれ基材が固定される
搬送体を備え、この搬送体に固定された各基材が各回転
電極と対向する姿勢で当該搬送体が前記両回転電極同士
の間を通過するように構成されていることを特徴とする
プラズマ処理装置。
【請求項６】請求項５記載のプラズマ処理装置におい
て、前記搬送体は導電材料で構成され、この搬送体を通
じてその両面に固定された基材がそれぞれ接地されるよ
うに構成されていることを特徴とするプラズマ処理装
置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載のプラズ
マ処理装置において、両回転電極の軸方向の一部であっ
て両回転電極が前記基材と対向しない部分の少なくとも
一部が絶縁体で構成されていることを特徴とするプラズ
マ処理装置。
【請求項８】請求項７記載のプラズマ処理装置におい
て、両回転電極の軸方向両端部が絶縁体で構成されてい
ることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載のプラズ
マ処理装置において、前記プラズマに供給された反応ガ
スが化学反応を起こすことにより前記基材表面に薄膜を
形成することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１０】請求項９記載のプラズマ処理装置にお
いて、前記回転電極よりも基材送り方向手前側の位置で
当該基材の表面を加熱する加熱手段を備えたことを特徴
とするプラズマ処理装置。
【請求項１１】請求項９または１０記載のプラズマ処
理装置において、複数の成膜室を備え、各成膜室に回転
電極対が設けられるとともに、基材を各成膜室における
回転電極同士の隙間に順次通過させるように前記送り手
段が構成されていることを特徴とするプラズマ処理装
置。
【請求項１２】請求項４記載のプラズマ処理装置にお
いて、所定方向に直列に並べられた複数の成膜室を備
え、各成膜室に回転電極対が設けられるとともに、前記
基材繰出し部と基材巻取り部との間で前記長尺状基材が
各成膜室における回転電極同士の隙間を通過するように
前記基材繰出し部及び基材巻取り部が配置され、各成膜
室において前記プラズマに供給された反応ガスが化学反
応を起こすことにより前記基材表面に薄膜が形成される
ことを特徴とするプラズマ処理装置。