JP2005097663A - Thin-film-forming apparatus and thin-film-forming method - Google Patents

Thin-film-forming apparatus and thin-film-forming method Download PDF

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JP2005097663A JP2003331727A JP2003331727A JP2005097663A JP 2005097663 A JP2005097663 A JP 2005097663A JP 2003331727 A JP2003331727 A JP 2003331727A JP 2003331727 A JP2003331727 A JP 2003331727A JP 2005097663 A JP2005097663 A JP 2005097663A
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gap
film forming
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Yoshiro Toda
義朗 戸田
Kikuo Maeda
菊男 前田
Koji Fukazawa
孝二 深沢
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Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin-film-forming apparatus for forming a thin film having a uniform thickness on a substrate through plasma treatment, and to provide a thin-film-forming method therefor. <P>SOLUTION: The thin-film-forming apparatus is an apparatus for forming the thin film on the substrate through plasma treatment at atmospheric pressure. The thin-film-forming apparatus comprises an electrode roller 135 and a square-cylinder-shaped electrode 136 placed so as to face each other; an image sensor 1 for monitoring a gap g between the electrode roller 135 and the square-cylinder-shaped electrode 136; an adjusting means (the diagrammatic representation is omitted) for adjusting the gap g: and a controlling device (the diagrammatic representation is omitted) for controlling the adjusting means. In the thin-film-forming apparatus, the controlling device controls the adjusting means so that the gap g can become a previously-set value on the basis of monitored results by the image sensor 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置及び薄膜形成方法に係り、特に対向電極間の間隙を検出・調整する構成に関する。   The present invention relates to a thin film forming apparatus and a thin film forming method for forming a thin film on a substrate by atmospheric pressure plasma treatment, and more particularly to a configuration for detecting and adjusting a gap between opposing electrodes.

現在、LSI,半導体,表示デバイス,磁気記録デバイス,光電変換デバイス,ジョセフソンデバイス,太陽電池,光熱変換デバイスなどの各種製品の多くは、基材上に高機能性の薄膜を設けた材料から構成されている。高機能性の薄膜というのは、例えば、電極膜,誘電体保護膜,半導体膜,透明導電膜,エレクトロクロミック膜,蛍光膜,超伝導膜,誘電体膜,太陽電池膜,反射防止膜,耐摩耗性膜,光学干渉膜,反射膜,帯電防止膜,導電膜,防汚膜,ハードコート膜,下引き膜,バリア膜,電磁波遮蔽膜,赤外線遮蔽膜,紫外線吸収膜,潤滑膜,形状記憶膜,磁気記録膜,発光素子膜,生体適合膜,耐食性膜,触媒膜,ガスセンサ膜,装飾膜などのことである。   Currently, many products such as LSIs, semiconductors, display devices, magnetic recording devices, photoelectric conversion devices, Josephson devices, solar cells, and photothermal conversion devices are composed of materials with a high-performance thin film on a substrate. Has been. High-functional thin films include, for example, electrode films, dielectric protective films, semiconductor films, transparent conductive films, electrochromic films, fluorescent films, superconducting films, dielectric films, solar cell films, antireflection films, Abrasion film, optical interference film, reflection film, antistatic film, conductive film, antifouling film, hard coat film, undercoat film, barrier film, electromagnetic wave shielding film, infrared shielding film, ultraviolet absorbing film, lubricating film, shape memory Films, magnetic recording films, light emitting element films, biocompatible films, corrosion resistant films, catalyst films, gas sensor films, decorative films, and the like.

従来、このような高機能性の薄膜は、塗布法に代表される湿式製膜法や、スパッタリング法,真空蒸着法,イオンプレーティング法,熱CVD法,真空プラズマ法などの真空を用いた乾式製膜法により形成されている。更に近年では、大気圧プラズマ放電処理による方法で高機能性の薄膜を形成することができるようになっている(例えば特許文献1参照)。大気圧プラズマ放電処理による方法によれば、上記湿式製膜法に比べてより高性能な薄膜が得られ、上記乾式製膜法に比べて薄膜の生産性を向上させることができる。そして大気圧プラズマ放電処理による方法では真空条件下で処理をおこなう必要がないので、塗布法と同様に、薄膜の連続製膜が可能であることが最大のメリットになっている。
特開2001−181850号公報
Conventionally, such high-functional thin films have been prepared by dry deposition using a vacuum, such as a wet film formation method represented by a coating method, a sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method, a thermal CVD method, or a vacuum plasma method. It is formed by a film forming method. Furthermore, in recent years, a high-functional thin film can be formed by a method using atmospheric pressure plasma discharge treatment (see, for example, Patent Document 1). According to the method using the atmospheric pressure plasma discharge treatment, a thin film with higher performance can be obtained as compared with the wet film forming method, and the productivity of the thin film can be improved as compared with the dry film forming method. Since the method using atmospheric pressure plasma discharge treatment does not need to be performed under vacuum conditions, the greatest merit is that a thin film can be continuously formed as in the coating method.
JP 2001-181850 A

ところで、特許文献1の開示技術では、基材上に製膜された薄膜の膜厚をオンラインで測定し、その膜厚の測定結果をもとに電源の周波数などをフィードバック制御して薄膜の膜厚を均一化しているが、薄膜の製膜中(放電中)は対向電極間の距離(間隙)が微妙に変動するため、その影響を受けて薄膜の膜厚(膜厚分布)にバラツキが生じ、薄膜の膜厚を均一化することはできない。
本発明の目的は、薄膜の膜厚を均一化することができる薄膜形成装置及び薄膜形成方法を提供することである。
By the way, in the disclosed technique of Patent Document 1, the film thickness of the thin film formed on the substrate is measured online, and the frequency of the power source is feedback-controlled based on the measurement result of the film thickness to form the thin film film. Although the thickness is uniform, the distance between the opposing electrodes (gap) varies slightly during thin film deposition (during discharge), and as a result, the film thickness (thickness distribution) varies. As a result, the thickness of the thin film cannot be made uniform.
The objective of this invention is providing the thin film formation apparatus and thin film formation method which can equalize the film thickness of a thin film.

上記課題を解決するため請求項1に記載の発明は、
プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
互いに対向配置された対向電極と、
前記対向電極間の間隙を検出する検出手段と、
前記間隙を調整する調整手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記調整手段を制御する制御装置と、
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1
In a thin film forming apparatus that forms a thin film on a substrate by plasma treatment,
Counter electrodes arranged opposite to each other;
Detecting means for detecting a gap between the opposing electrodes;
Adjusting means for adjusting the gap;
A control device for controlling the adjusting means so that the gap becomes a preset value based on a detection result by the detecting means;
It is characterized by having.

請求項2に記載の発明は、
大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
互いに対向配置された対向電極と、
前記対向電極間の間隙を検出する検出手段と、
前記間隙を調整する調整手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記調整手段を制御する制御装置と、
を備えることを特徴としている。
The invention described in claim 2
In a thin film forming apparatus that forms a thin film on a substrate by atmospheric pressure plasma treatment,
Counter electrodes arranged opposite to each other;
Detecting means for detecting a gap between the opposing electrodes;
Adjusting means for adjusting the gap;
A control device for controlling the adjusting means so that the gap becomes a preset value based on a detection result by the detecting means;
It is characterized by having.

請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載の薄膜形成装置において、
前記対向電極は長尺状を呈し、
前記検出手段及び前記調整手段はそれぞれ前記対向電極の長さ方向に沿って複数配され、
前記制御装置は前記各検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記各調整手段を制御することを特徴としている。
The invention according to claim 3
The thin film forming apparatus according to claim 1 or 2,
The counter electrode has a long shape,
A plurality of the detection means and the adjustment means are respectively disposed along the length direction of the counter electrode,
The control device controls each of the adjusting units so that the gap becomes a preset value based on a detection result of each of the detecting units.

請求項4に記載の発明は、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記検出手段は前記間隙をモニタリングする画像センサであり、
前記制御装置は前記画像センサによるモニタリング結果を解析・演算処理して前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。
The invention according to claim 4
In the thin film formation apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The detection means is an image sensor for monitoring the gap;
The control device analyzes and calculates a monitoring result obtained by the image sensor to calculate the gap, and controls the adjustment unit so that the calculated gap becomes the set value.

請求項5に記載の発明は、
請求項4に記載の薄膜形成装置において、
前記画像センサは電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴としている。
The invention described in claim 5
The thin film forming apparatus according to claim 4.
The image sensor is covered with an electromagnetic wave shielding member that blocks electromagnetic waves.

請求項6に記載の発明は、
請求項4又は5に記載の薄膜形成装置において、
前記画像センサはCCD、CMOS又はVMISであることを特徴としている。
The invention described in claim 6
In the thin film forming apparatus according to claim 4 or 5,
The image sensor is a CCD, CMOS or VMIS.

請求項7に記載の発明は、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記検出手段は前記対向電極間から放出された光量を測定する分光光度計であり、
前記制御装置は前記分光光度計による測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。
The invention described in claim 7
In the thin film formation apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The detection means is a spectrophotometer that measures the amount of light emitted from between the counter electrodes,
The control device is characterized in that the gap is calculated from a measurement result obtained by the spectrophotometer, and the adjusting means is controlled so that the calculated gap becomes the set value.

請求項8に記載の発明は、
請求項7に記載の薄膜形成装置において、
前記制御装置には前記光量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線がデータとして予め記憶され、
前記制御装置は前記分光光度計による測定結果に応じて前記検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。
The invention according to claim 8 provides:
The thin film forming apparatus according to claim 7,
In the control device, a calibration curve that associates the light quantity and the gap with each other is stored in advance as data,
The control device is characterized in that the gap is calculated from the calibration curve data according to the measurement result of the spectrophotometer, and the adjustment means is controlled so that the calculated gap becomes the set value.

請求項9に記載の発明は、
請求項7又は8に記載の薄膜形成装置において、
前記分光光度計は電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴としている。
The invention according to claim 9 is:
In the thin film forming apparatus according to claim 7 or 8,
The spectrophotometer is covered with an electromagnetic wave shielding member that blocks electromagnetic waves.

請求項10に記載の発明は、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記検出手段は前記対向電極の変形量を測定するゲージであり、
前記制御装置は前記ゲージによる測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。
The invention according to claim 10 is:
In the thin film formation apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The detecting means is a gauge for measuring the deformation amount of the counter electrode;
The control device calculates the gap from a measurement result of the gauge, and controls the adjusting means so that the calculated gap becomes the set value.

請求項11に記載の発明は、
請求項10に記載の薄膜形成装置において、
前記制御装置には前記変形量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線がデータとして予め記憶され、
前記制御装置は前記ゲージによる測定結果に応じて前記検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。
The invention according to claim 11
The thin film forming apparatus according to claim 10,
In the control device, a calibration curve in which the deformation amount and the gap are associated with each other is stored in advance as data,
The control device calculates the gap from data of the calibration curve according to the measurement result by the gauge, and controls the adjusting means so that the calculated gap becomes the set value.

請求項12に記載の発明は、
請求項10又は11に記載の薄膜形成装置において、
前記ゲージはダイヤルゲージ又はレーザ変位計であることを特徴としている。
The invention according to claim 12
The thin film forming apparatus according to claim 10 or 11,
The gauge is a dial gauge or a laser displacement meter.

請求項13に記載の発明は、
請求項1〜12のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記調整手段は前記対向電極を変形させるプッシュプルボルト、ヒートボルト又は熱変形プレートであることを特徴としている。
The invention according to claim 13
In the thin film forming apparatus according to any one of claims 1 to 12,
The adjusting means is a push-pull bolt, a heat bolt, or a heat deformation plate that deforms the counter electrode.

請求項14に記載の発明は、
プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
互いに対向配置された対向電極間の間隙を検出し、その検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。
The invention according to claim 14
In a thin film forming method of forming a thin film on a substrate by plasma treatment,
A gap between opposed electrodes arranged opposite to each other is detected, and the gap is adjusted so that the gap becomes a preset value based on the detection result.

請求項15に記載の発明は、
大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
互いに対向配置された対向電極間の間隙を検出し、その検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。
The invention according to claim 15 is:
In a thin film formation method of forming a thin film on a substrate by atmospheric pressure plasma treatment,
A gap between opposed electrodes arranged opposite to each other is detected, and the gap is adjusted so that the gap becomes a preset value based on the detection result.

請求項16に記載の発明は、
請求項14又は15に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極は長尺状を呈しており、
前記対向電極の長さ方向に沿う複数箇所にわたって前記間隙を検出し、それらの検出結果に基づき前記間隙が前記設定値となるように、前記対向電極の長さ方向に沿う複数箇所にわたって前記間隙を調整することを特徴としている。
The invention described in claim 16
The thin film forming method according to claim 14 or 15,
The counter electrode has a long shape,
The gap is detected over a plurality of locations along the length direction of the counter electrode, and the gap is set over a plurality of locations along the length direction of the counter electrode so that the gap becomes the set value based on the detection result. It is characterized by adjusting.

請求項17に記載の発明は、
請求項14〜16のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記間隙をモニタリングする画像センサで前記間隙の検出をおこない、前記画像センサによるモニタリング結果を解析・演算処理して前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。
The invention described in claim 17
In the thin film formation method as described in any one of Claims 14-16,
The gap is detected by an image sensor that monitors the gap, the gap is calculated by analyzing and calculating the monitoring result of the image sensor, and the gap is adjusted so that the calculated gap becomes the set value. It is characterized by doing.

請求項18に記載の発明は、
請求項17に記載の薄膜形成方法において、
前記画像センサは電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴としている。
The invention described in claim 18
The thin film forming method according to claim 17,
The image sensor is covered with an electromagnetic wave shielding member that blocks electromagnetic waves.

請求項19に記載の発明は、
請求項17又は18に記載の薄膜形成方法において、
前記画像センサはCCD、CMOS又はVMISであることを特徴としている。
The invention according to claim 19 is
The thin film forming method according to claim 17 or 18,
The image sensor is a CCD, CMOS or VMIS.

請求項20に記載の発明は、
請求項14〜16のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極間から放出された光量を測定する分光光度計で前記間隙の検出をおこない、前記分光光度計による測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。
The invention according to claim 20 provides
In the thin film formation method as described in any one of Claims 14-16,
The gap is detected by a spectrophotometer that measures the amount of light emitted from between the counter electrodes, the gap is calculated from the measurement result by the spectrophotometer, and the calculated gap is set to the set value. It is characterized by adjusting the gap.

請求項21に記載の発明は、
請求項20に記載の薄膜形成方法において、
前記分光光度計による測定結果に応じて、前記光量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。
The invention according to claim 21
The thin film forming method according to claim 20,
According to the measurement result by the spectrophotometer, the gap is calculated from calibration curve data in which the light quantity and the gap are associated with each other, and the gap is adjusted so that the calculated gap becomes the set value. It is characterized by that.

請求項22に記載の発明は、
請求項20又は21に記載の薄膜形成方法において、
前記分光光度計は電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴としている。
The invention described in claim 22
The thin film forming method according to claim 20 or 21,
The spectrophotometer is covered with an electromagnetic wave shielding member that blocks electromagnetic waves.

請求項23に記載の発明は、
請求項14〜16のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極の変形量を測定するゲージで前記間隙の検出をおこない、前記ゲージによる測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。
The invention according to claim 23 provides
In the thin film formation method as described in any one of Claims 14-16,
The gap is detected by a gauge that measures the deformation amount of the counter electrode, the gap is calculated from the measurement result of the gauge, and the gap is adjusted so that the calculated gap becomes the set value. It is said.

請求項24に記載の発明は、
請求項23に記載の薄膜形成方法において、
前記ゲージによる測定結果に応じて、前記変形量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。
The invention according to claim 24 provides
The thin film forming method according to claim 23,
According to the measurement result by the gauge, the gap is calculated from calibration curve data in which the deformation amount and the gap are associated with each other, and the gap is adjusted so that the calculated gap becomes the set value. It is characterized by.

請求項25に記載の発明は、
請求項23又は24に記載の薄膜形成方法において、
前記ゲージはダイヤルゲージ又はレーザ変位計であることを特徴としている。
The invention according to claim 25 provides
In the thin film formation method of Claim 23 or 24,
The gauge is a dial gauge or a laser displacement meter.

請求項26に記載の発明は、
請求項14〜25のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極を変形させるプッシュプルボルト、ヒートボルト又は熱変形プレートで前記間隙の調整をおこなうことを特徴としている。
The invention according to claim 26 provides
In the thin film formation method as described in any one of Claims 14-25,
The gap is adjusted by a push-pull bolt, a heat bolt, or a heat deformation plate that deforms the counter electrode.

請求項1,2に記載の発明では、対向電極間の間隙を検出して当該間隙を調整可能なため、対向電極間の間隙の変動を抑えられ、基材上に形成される薄膜の膜厚を均一化することができる。   In the first and second aspects of the invention, since the gap between the counter electrodes can be detected and adjusted, the fluctuation of the gap between the counter electrodes can be suppressed, and the film thickness of the thin film formed on the substrate Can be made uniform.

請求項3に記載の発明では、検出手段及び調整手段がそれぞれ対向電極の長さ方向に沿って複数配されるため、対向電極間の間隙を対向電極の長さ方向にわたる複数箇所で検出・調整可能であり、基材上に形成される薄膜の膜厚を対向電極の長さ方向に沿って均一化することができる。   In the invention described in claim 3, since a plurality of detection means and adjustment means are arranged along the length direction of the counter electrode, the gap between the counter electrodes is detected / adjusted at a plurality of locations along the length direction of the counter electrode. It is possible and the film thickness of the thin film formed on a base material can be made uniform along the length direction of a counter electrode.

請求項5,18に記載の発明では、対向電極間から放射される電磁波の影響で画像センサが誤作動するのを防止することができる。   According to the fifth and 18th aspects of the present invention, it is possible to prevent the image sensor from malfunctioning due to the influence of electromagnetic waves radiated from between the counter electrodes.

請求項9,22に記載の発明では、対向電極間から放射される電磁波の影響で分光光度計が誤作動するのを防止することができる。   In the invention according to claims 9 and 22, it is possible to prevent the spectrophotometer from malfunctioning due to the influence of electromagnetic waves radiated from between the counter electrodes.

請求項14,15に記載の発明では、対向電極間の間隙を検出して当該間隙を調整するため、対向電極間の間隙の変動を抑えられ、基材上に形成される薄膜の膜厚を均一化することができる。   In the inventions according to claims 14 and 15, since the gap between the counter electrodes is detected and the gap is adjusted, the fluctuation of the gap between the counter electrodes can be suppressed, and the film thickness of the thin film formed on the substrate can be reduced. It can be made uniform.

請求項16に記載の発明では、対向電極の長さ方向にわたる複数箇所で対向電極間の間隙を検出・調整するため、基材上に形成される薄膜の膜厚を対向電極の長さ方向に沿って均一化することができる。   In the invention described in claim 16, in order to detect and adjust the gap between the counter electrodes at a plurality of locations extending in the length direction of the counter electrode, the film thickness of the thin film formed on the substrate is set in the length direction of the counter electrode. Can be made uniform along.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
始めに図1〜図3を参照しながら薄膜形成装置の概略構成について説明する。
図1は薄膜形成装置130を示す図面であり、図2は電極ローラ135を示す斜視図であり、図3は角筒型電極136を示す斜視図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.
First, a schematic configuration of the thin film forming apparatus will be described with reference to FIGS.
1 is a view showing a thin film forming apparatus 130, FIG. 2 is a perspective view showing an electrode roller 135, and FIG. 3 is a perspective view showing a rectangular tube electrode 136. As shown in FIG.

図1に示す通り、薄膜形成装置130は図1中時計回り方向に回転可能な電極ローラ135を有している。電極ローラ135の近傍には複数の角筒型電極136,136,…が電極ローラ135の外周に沿って配されている。各角筒型電極136は電極ローラ135に対して間隙g(図4及び図5参照)をあけた状態で対向しており、電極ローラ135と各角筒型電極136とで対向電極が構成されている。   As shown in FIG. 1, the thin film forming apparatus 130 has an electrode roller 135 that can rotate in the clockwise direction in FIG. A plurality of rectangular tube electrodes 136, 136,... Are arranged in the vicinity of the electrode roller 135 along the outer periphery of the electrode roller 135. Each square tube electrode 136 faces the electrode roller 135 with a gap g (see FIGS. 4 and 5), and the electrode roller 135 and each square tube electrode 136 constitute a counter electrode. ing.

なお、電極ローラ135及び各角筒型電極136は長尺状を呈した電極であって図1中紙面の表側から裏側(又は裏側から表側)に延在している。   Note that the electrode roller 135 and each rectangular tube-shaped electrode 136 are elongated electrodes and extend from the front side to the back side (or from the back side to the front side) in FIG.

電極ローラ135は図2に示す通り、円筒型でかつ導電性の金属質母材135Aを誘電体135Bで被覆した構造を有している。一方、角筒型電極136は図3に示す通り、四角筒型でかつ導電性の金属質母材136Aを誘電体136Bで被覆した構造を有している。   As shown in FIG. 2, the electrode roller 135 is cylindrical and has a structure in which a conductive metallic base material 135A is covered with a dielectric 135B. On the other hand, as shown in FIG. 3, the rectangular tube-shaped electrode 136 has a rectangular tube-shaped and conductive metallic base material 136A covered with a dielectric 136B.

電極ローラ135及び角筒型電極136の各金属質母材135A,136Aは(1)チタン金属,チタン合金,銀,白金,ステンレススティール,アルミニウム,鉄などの金属(2)鉄とセラミックスとの複合材料(3)アルミニウムとセラミックスとの複合材料のいずれかで構成されている。各金属質母材135A,136Aはチタン金属又はチタン合金で構成されるのが好ましい。   Each of the metallic base materials 135A and 136A of the electrode roller 135 and the rectangular tube type electrode 136 is (1) a metal such as titanium metal, titanium alloy, silver, platinum, stainless steel, aluminum, iron, or the like. (2) a composite of iron and ceramics. Material (3) It is comprised with either the composite material of aluminum and ceramics. Each of the metallic base materials 135A and 136A is preferably composed of titanium metal or a titanium alloy.

電極ローラ135及び角筒型電極136は、金属質母材135A,136Aの上に誘電体135B,136Bとしてのセラミックスを溶射した後に無機化合物の封孔材料を用いて封孔処理されている。セラミックスから構成された各誘電体135B,136Bが片肉で1mm程度、金属質母材135A,136Aを被覆しているのがよい。溶射に用いるセラミックス材としてはアルミナ・窒化珪素などが好ましく用いられるが、この中でもアルミナを用いるのが加工し易く特に好ましい。各誘電体135B,136Bは、ガラスライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体であってもよい。   The electrode roller 135 and the rectangular tube-shaped electrode 136 are sealed with an inorganic compound sealing material after thermally spraying ceramics as dielectrics 135B and 136B on the metallic base materials 135A and 136A. The dielectrics 135B and 136B made of ceramics are preferably covered with the metal base materials 135A and 136A by a thickness of about 1 mm. As the ceramic material used for thermal spraying, alumina, silicon nitride or the like is preferably used. Among these, use of alumina is particularly preferable because it is easy to process. Each dielectric 135B, 136B may be a lining-processed dielectric provided with an inorganic material by glass lining.

図1に示す通り、薄膜形成装置130には、電極ローラ135に高周波電界を印加する第1の電源141と、各角筒型電極136に高周波電界を印加する第2の電源142とが、配されている。第1の電源141は電極ローラ135に周波数ω1,電界強度V1の第1の高周波電界E1を印加するようになっており、第2の電源142は各角筒型電極136に周波数ω2,電界強度V2の第2の高周波電解E2を印加するようになっている。薄膜形成装置130では第1及び第2の各電源141,142が電極ローラ135及び各角筒型電極136に高周波電界E1,E2を印加すると、電極ローラ135と各角筒型電極136とのあいだで放電現象が起こり、当該あいだに、角筒型電極136の数に応じた複数の放電空間132,132,…が形成されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the thin film forming apparatus 130 includes a first power source 141 that applies a high-frequency electric field to the electrode roller 135 and a second power source 142 that applies a high-frequency electric field to each square tube electrode 136. Has been. The first power supply 141 applies a first high-frequency electric field E1 having a frequency ω1 and an electric field strength V1 to the electrode roller 135, and the second power supply 142 applies a frequency ω2 and an electric field strength to each rectangular tube electrode 136. The second high frequency electrolysis E2 of V2 is applied. In the thin film forming apparatus 130, when the first and second power sources 141 and 142 apply high-frequency electric fields E 1 and E 2 to the electrode roller 135 and each square tube electrode 136, the electrode roller 135 and each square tube electrode 136 are connected to each other. A discharge phenomenon occurs, and a plurality of discharge spaces 132, 132,... According to the number of rectangular tube electrodes 136 are formed during the discharge phenomenon.

第1の電源141と電極ローラ135とのあいだには第1のフィルタ143が設置されており、第2の電源142と各角筒型電極136とのあいだには第2のフィルタ144が設置されている。第1のフィルタ143は、第1の電源141から電極ローラ135に第1の高周波電界E1の電流を通過しやすくし、第2の高周波電界E2をアースして第2の電源142から第1の電源141に第2の高周波電界E2の電流を通過しにくくするものである。逆に第2のフィルタ142は、第2の電源142から各角筒型電極136に第2の高周波電界E2の電流を通過しやすくし、第1の高周波電界E1をアースして第1の電源141から第2の電源142に第1の高周波電界E1の電流を通過しにくくするものである。   A first filter 143 is installed between the first power source 141 and the electrode roller 135, and a second filter 144 is installed between the second power source 142 and each square tube electrode 136. ing. The first filter 143 facilitates the passage of the current of the first high-frequency electric field E1 from the first power source 141 to the electrode roller 135, grounds the second high-frequency electric field E2, and causes the first power source 142 to ground the first high-frequency electric field E2. This makes it difficult for the power source 141 to pass the current of the second high-frequency electric field E2. Conversely, the second filter 142 facilitates the passage of the current of the second high-frequency electric field E2 from the second power source 142 to each rectangular tube-shaped electrode 136, and grounds the first high-frequency electric field E1 to provide the first power source. This makes it difficult for the current of the first high-frequency electric field E1 to pass from 141 to the second power source 142.

第1のフィルタ143としては、第2の電源142の周波数ω2に応じて数十〜数万pFのコンデンサ又は数μH程度のコイルが用いられており、第2のフィルタ144としては、第1の電源141の周波数ω1に応じて10μH以上のコイルが用いられている。第1及び第2のフィルタ143,144はこれらコイル又はコンデンサを介してアース接地されている。   As the first filter 143, a capacitor of several tens to several tens of thousands of pF or a coil of about several μH is used according to the frequency ω2 of the second power supply 142. As the second filter 144, the first filter 143 A coil of 10 μH or more is used according to the frequency ω1 of the power supply 141. The first and second filters 143 and 144 are grounded through these coils or capacitors.

薄膜形成装置130には、断面C字状でかつ図1中紙面表側から裏側(又は裏側から表側)に延在する長尺状のプラズマ放電処理容器131が配されている。プラズマ放電処理容器131は電極ローラ135の外周面のほぼ3分の2程度を覆うように設置されており、プラズマ放電処理容器131の内部にすべての角筒型電極136,136,…が配置されている。   The thin film forming apparatus 130 is provided with a long plasma discharge treatment vessel 131 having a C-shaped cross section and extending from the front side to the back side (or from the back side to the front side) in FIG. The plasma discharge treatment vessel 131 is installed so as to cover approximately two-thirds of the outer peripheral surface of the electrode roller 135, and all the rectangular tube electrodes 136, 136,... Are arranged inside the plasma discharge treatment vessel 131. ing.

上記の通り、電極ローラ135及び各角筒型電極136に第1及び第2の高周波電界E1,E2が印加されると、電極ローラ135と各角筒型電極136とのあいだで複数の放電空間132,132,…が形成されるが、各放電空間132から発される電磁波がプラズマ放電処理容器131の外部に放射するのを防止するために、アース接地した電磁波遮断用の電磁波シールドパネルをプラズマ放電処理容器131の内側に配してもよい。   As described above, when the first and second high-frequency electric fields E1 and E2 are applied to the electrode roller 135 and each square tube electrode 136, a plurality of discharge spaces are formed between the electrode roller 135 and each square tube electrode 136. 132, 132,... Are formed, but in order to prevent electromagnetic waves emitted from the discharge spaces 132 from radiating to the outside of the plasma discharge processing vessel 131, an electromagnetic shield panel for shielding electromagnetic waves that is grounded to ground is used as a plasma. You may arrange | position inside the discharge processing container 131. FIG.

プラズマ放電処理容器131の両端部の近傍にはニップローラ165,166及び仕切板168,169がそれぞれ対になって設けられており、プラズマ放電処理容器131はニップローラ165,166及び仕切板168,169で両端部が塞がれた構造を有している。   Nip rollers 165 and 166 and partition plates 168 and 169 are provided in pairs in the vicinity of both ends of the plasma discharge processing container 131, and the plasma discharge processing container 131 is formed by nip rollers 165 and 166 and partition plates 168 and 169. It has a structure in which both ends are closed.

電極ローラ135の近傍であってプラズマ処理放電容器131が設置されていない部分には2つのガイドローラ164,167が設けられている。各ガイドローラ164,167はフィルム状の基材Fの搬送を案内するものである。薄膜形成装置130において基材Fは電極ローラ135の回転に伴い、各ガイドローラ164,167に案内された状態で電極ローラ135の外周面に密着しながら電極ローラ135と各角筒型電極136とのあいだを通過するようになっている。つまり薄膜形成装置130において、基材Fはガイドローラ164の近傍からガイドローラ167の近傍にかけて電極ローラ135の外周に沿って搬送される。   Two guide rollers 164 and 167 are provided in the vicinity of the electrode roller 135 where the plasma processing discharge vessel 131 is not installed. Each of the guide rollers 164 and 167 guides the conveyance of the film-like substrate F. In the thin film forming apparatus 130, the substrate F is in contact with the outer peripheral surface of the electrode roller 135 while being guided by the guide rollers 164 and 167 along with the rotation of the electrode roller 135. It is supposed to pass between. That is, in the thin film forming apparatus 130, the base material F is conveyed along the outer periphery of the electrode roller 135 from the vicinity of the guide roller 164 to the vicinity of the guide roller 167.

図1中、プラズマ放電処理容器131の上方にはプラズマ放電処理容器131の内部にガスGを供給するガス供給装置151が設けられている。ガス供給装置151はガス供給管152を介してプラズマ放電処理容器131の中途部に接続されており、流量を制御した状態でガスGをプラズマ放電処理容器131の内部に供給するようになっている。薄膜形成装置130ではガスGがプラズマ放電処理容器131の内部に供給されると、ガスGの供給時間の経過とともに、プラズマ放電処理容器131の内部にガスGが充満するようになっている。   In FIG. 1, a gas supply device 151 that supplies a gas G to the inside of the plasma discharge processing container 131 is provided above the plasma discharge processing container 131. The gas supply device 151 is connected to the middle portion of the plasma discharge processing container 131 via a gas supply pipe 152, and supplies the gas G into the plasma discharge processing container 131 with the flow rate controlled. . In the thin film forming apparatus 130, when the gas G is supplied into the plasma discharge processing container 131, the gas G is filled into the plasma discharge processing container 131 as the gas G supply time elapses.

プラズマ処理容器131の両端部には、放電処理済みの排ガスG’をプラズマ放電処理容器131の内部から外部に排気する排気口153がそれぞれ設けられている。   Exhaust ports 153 for exhausting the exhaust gas G ′ that has been subjected to the discharge treatment from the inside of the plasma discharge treatment vessel 131 to the outside are provided at both ends of the plasma treatment vessel 131.

図1中、プラズマ放電処理容器131の下方には電極ローラ135及び各角筒型電極136の温度を調節する温度調節手段160が設けられている。温度調節手段160は、水,シリコンオイルなどの媒体を加熱又は冷却して当該媒体を所定温度に調節する温度調節装置162と、温度調節装置162と電極ローラ135及び角筒型電極136とを互いに繋ぐ配管161と、温度調節装置162から電極ローラ135及び各角筒型電極136にそれぞれ媒体を圧送するポンプ163とを、備えている。薄膜形成装置130では、ポンプ163が作動することにより、温度調節装置162で温度調節した媒体を電極ローラ135及び各角筒型電極136と温度調節装置162とのあいだで配管161を介して循環させ、電極ローラ135及び各角筒型電極136をそれぞれ所定の温度に調節することができるようになっている。   In FIG. 1, temperature adjusting means 160 for adjusting the temperature of the electrode roller 135 and each square tube electrode 136 is provided below the plasma discharge processing vessel 131. The temperature adjusting means 160 heats or cools a medium such as water or silicon oil to adjust the medium to a predetermined temperature, and the temperature adjusting device 162, the electrode roller 135, and the square tube electrode 136 are mutually connected. The connecting pipe 161 and a pump 163 for pressure-feeding the medium from the temperature control device 162 to the electrode roller 135 and each square tube electrode 136 are provided. In the thin film forming apparatus 130, when the pump 163 is operated, the medium whose temperature is adjusted by the temperature adjusting device 162 is circulated through the pipe 161 between the electrode roller 135 and each square tube electrode 136 and the temperature adjusting device 162. The electrode roller 135 and each square tube electrode 136 can be adjusted to a predetermined temperature.

なお、電極ローラ135及び各角筒型電極136の内部は中空とされており、薄膜形成装置130では、温度調節された媒体が電極ローラ135及び各角筒型電極136の中空部を循環して、電極ローラ135及び各角筒型電極136が温度調節されるようになっている。   Note that the inside of the electrode roller 135 and each square tube electrode 136 is hollow, and in the thin film forming apparatus 130, the temperature-controlled medium circulates through the hollow portions of the electrode roller 135 and each square tube electrode 136. The temperature of the electrode roller 135 and each rectangular tube type electrode 136 is adjusted.

続いて図4〜図6を参照しながらプラズマ放電処理容器131の内部構成について説明する。
図4は放電空間132近傍の構成を示す側面図であり、図5は放電空間132近傍の構成を示す斜視図であり、図6は角筒型電極136に配された部材の構成を示す断面図である。
Next, the internal configuration of the plasma discharge processing container 131 will be described with reference to FIGS.
4 is a side view showing the configuration in the vicinity of the discharge space 132, FIG. 5 is a perspective view showing the configuration in the vicinity of the discharge space 132, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the members arranged in the rectangular tube electrode 136. FIG.

図4に示す通り、角筒型電極136は電極ローラ135に対向した状態で配置されている。電極ローラ135と角筒型電極136とのあいだの間隙gは0.3〜30mm(好ましくは0.5〜5mm)に保たれている。   As shown in FIG. 4, the rectangular tube electrode 136 is disposed in a state of facing the electrode roller 135. A gap g between the electrode roller 135 and the rectangular tube electrode 136 is kept at 0.3 to 30 mm (preferably 0.5 to 5 mm).

上記の通り、電極ローラ135と角筒型電極136とに第1及び第2の各高周波電界E1,E2が印加されると、電極ローラ135と角筒型電極136とのあいだに放電空間132が形成されるが、当該放電空間132の近傍には電極ローラ135と角筒型電極136とのあいだの間隙gをモニタリングする画像センサ1(イメージセンサ)が配されている。画像センサ1としては、CCD(Charge Coupled Device),CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),VMIS(Threshold Voltage Modulation Image Sensor)などが適用可能である。   As described above, when the first and second high frequency electric fields E1 and E2 are applied to the electrode roller 135 and the rectangular tube electrode 136, the discharge space 132 is formed between the electrode roller 135 and the rectangular tube electrode 136. Although formed, an image sensor 1 (image sensor) for monitoring the gap g between the electrode roller 135 and the rectangular tube electrode 136 is disposed in the vicinity of the discharge space 132. As the image sensor 1, a charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), a threshold voltage modulation image sensor (VMIS), or the like is applicable.

画像センサ1は、放電空間132から発される電磁波を遮断する電磁波シールドボックス2の内部に配されている。電磁波シールド部材としての電磁波シールドボックス2の側面(図4中放電空間132に対向する面)は透明な石英ガラス3で構成されており、画像センサ1は石英ガラス3を介して間隙gをモニタリングするようになっている。   The image sensor 1 is disposed inside an electromagnetic wave shield box 2 that blocks electromagnetic waves emitted from the discharge space 132. The side surface (surface facing the discharge space 132 in FIG. 4) of the electromagnetic wave shielding box 2 as the electromagnetic wave shielding member is made of transparent quartz glass 3, and the image sensor 1 monitors the gap g through the quartz glass 3. It is like that.

薄膜形成装置130では、図5に示す通り、画像センサ1が角筒型電極136の長さ方向(延在方向)に沿って複数並んで配されており、間隙gを複数点にわたってモニタリングできるようになっている。図5では省略されているが、各画像センサ1はすべて電磁波シールドボックス2の内部に配されている。   In the thin film forming apparatus 130, as shown in FIG. 5, a plurality of image sensors 1 are arranged along the length direction (extending direction) of the rectangular tube electrode 136 so that the gap g can be monitored over a plurality of points. It has become. Although not shown in FIG. 5, all the image sensors 1 are arranged inside the electromagnetic wave shield box 2.

薄膜形成装置130では複数の画像センサ1,1,…を配したが、画像センサ1の個数は1個でもよいし、2個以上でもよい。角筒型電極136の長さ方向にわたってより正確な間隙gをモニタリングする上では、画像センサ1は2個以上配するのが好ましい。   In the thin film forming apparatus 130, a plurality of image sensors 1, 1,... Are arranged, but the number of image sensors 1 may be one, or two or more. In order to monitor the gap g more accurately over the length direction of the rectangular tube electrode 136, it is preferable to arrange two or more image sensors 1.

図6に示す通り、角筒型電極136の上部(電極ローラ135と対向する部分の反対側の部分)には、角筒型電極136の一方の端部から他方の端部に渡る渡しプレート10の両端部がそれぞれ固定されており、渡しプレート10を貫通した状態で回転自在な複数のプッシュプルボルト11,11,…が設けられている。渡しプレート10は角筒型電極136より剛性に優れた材料から構成されている。   As shown in FIG. 6, on the upper part of the rectangular tube electrode 136 (the portion opposite to the portion facing the electrode roller 135), the transfer plate 10 extending from one end of the rectangular tube electrode 136 to the other end. Are fixed to each other, and a plurality of push-pull bolts 11, 11,... That are rotatable in a state of passing through the transfer plate 10 are provided. The transfer plate 10 is made of a material that is more rigid than the rectangular tube electrode 136.

調整手段としての各プッシュプルボルト11は先端部が雄ネジとされており、角筒型電極136の上部であって各プッシュプルボルト11の先端部に対向する部分には雌ネジ12,12,…が形成されている。各プッシュプルボルト11の先端部は雌ネジ12,12,…に嵌合しており、各プッシュプルボルト11が回転することで角筒型電極136を図7中上下方向に自在に変形させることができるようになっている。つまり薄膜形成装置130では各プッシュプルボルト11の回転量を調整することで、角筒型電極136に生じた微小な撓み(変形)を復元可能であって角筒型電極136と電極ローラ135とのあいだの間隙gを一定に保つことができるようになっている。   Each push-pull bolt 11 serving as an adjusting means has a male screw at its tip, and female screw 12, 12, ... is formed. The front end of each push-pull bolt 11 is fitted to female screws 12, 12,..., And the square tube electrode 136 can be freely deformed in the vertical direction in FIG. Can be done. That is, in the thin film forming apparatus 130, by adjusting the amount of rotation of each push-pull bolt 11, it is possible to restore a minute deflection (deformation) generated in the rectangular tube electrode 136, and the rectangular tube electrode 136, the electrode roller 135, The gap g can be kept constant.

なお、薄膜形成装置130には各プッシュプルボルト11を回転させる回転機構13(図7参照)が配されており、回転機構13が、各プッシュプルボルト11の回転量を調整して角筒型電極136と電極ローラ135とのあいだの間隙gを一定に保つようになっている。   The thin film forming apparatus 130 is provided with a rotating mechanism 13 (see FIG. 7) that rotates each push-pull bolt 11. The rotating mechanism 13 adjusts the amount of rotation of each push-pull bolt 11 to form a square tube type. The gap g between the electrode 136 and the electrode roller 135 is kept constant.

続いて図7を参照しながら薄膜形成装置130の回路構成について説明する。
図7は薄膜形成装置130の回路構成を示すブロック図である。
薄膜形成装置130は各部を制御する制御装置8を内蔵している。制御装置8は、図7に示す通り、汎用のCPU(Central Processing Unit),ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)などから構成された制御部9を備えている。制御部9は、ROMに記録された処理プログラムをRAMに展開してCPUにより当該処理プログラムを実行するようになっている。
Next, the circuit configuration of the thin film forming apparatus 130 will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of the thin film forming apparatus 130.
The thin film forming apparatus 130 includes a control device 8 that controls each part. As shown in FIG. 7, the control device 8 includes a control unit 9 including a general-purpose CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and the like. The control unit 9 expands the processing program recorded in the ROM to the RAM and executes the processing program by the CPU.

制御部9は、上記処理プログラムにしたがいながら電極ローラ135,第1及び第2の各電源141,142,ガス供給装置151,温度調節手段160,回転機構13などの各部の動作を制御するようになっている。特に薄膜形成装置130では、各画像センサ1が制御部9に接続されており、制御部9は各画像センサ1のモニタリング結果に基づき、回転機構13で各プッシュプルボルト11の回転量を制御して電極ローラ135と角筒型電極136とのあいだの間隙gを調整(補正)するようになっている。   The control unit 9 controls the operation of each unit such as the electrode roller 135, the first and second power sources 141 and 142, the gas supply device 151, the temperature adjusting unit 160, and the rotating mechanism 13 in accordance with the processing program. It has become. In particular, in the thin film forming apparatus 130, each image sensor 1 is connected to the control unit 9, and the control unit 9 controls the rotation amount of each push-pull bolt 11 by the rotation mechanism 13 based on the monitoring result of each image sensor 1. Thus, the gap g between the electrode roller 135 and the rectangular tube electrode 136 is adjusted (corrected).

続いてプラズマ放電処理容器131の内部の放電空間132に供給する「ガスG」について説明する。
ガスGは放電ガス及び薄膜形成ガスを含有している。放電ガスと薄膜形成ガスは、放電空間132に供給される前に予め混合された状態で放電空間132に供給されてもよいし、別々に放電空間132に供給されてもよい。ガスGには一成分として酸素,水素,二酸化炭素,一酸化炭素などの添加ガス(又は補助ガス)が混合されるのが好ましい。
Next, “gas G” supplied to the discharge space 132 inside the plasma discharge processing vessel 131 will be described.
The gas G contains a discharge gas and a thin film forming gas. The discharge gas and the thin film forming gas may be supplied to the discharge space 132 in a premixed state before being supplied to the discharge space 132, or may be supplied to the discharge space 132 separately. The gas G is preferably mixed with an additive gas (or auxiliary gas) such as oxygen, hydrogen, carbon dioxide, or carbon monoxide as a component.

「放電ガス」とは、薄膜を形成可能な放電を起こすことのできるガスである。放電ガスとしては窒素,希ガス,空気,水素ガス,酸素などがあり、安全性、コストなどを考慮すると放電ガスとして窒素を用いるのが好ましい。放電ガスの50〜100体積%が窒素ガスであることが好ましい。このとき、放電ガスとして窒素以外の放電ガスとしては、希ガスを50体積%未満含有することもできる。放電ガスは全ガスG量に対して90〜99.9体積%含有することが好ましい。   “Discharge gas” is a gas capable of causing a discharge capable of forming a thin film. The discharge gas includes nitrogen, rare gas, air, hydrogen gas, oxygen and the like, and it is preferable to use nitrogen as the discharge gas in consideration of safety and cost. It is preferable that 50-100 volume% of discharge gas is nitrogen gas. At this time, the discharge gas other than nitrogen can contain less than 50% by volume of a rare gas. It is preferable to contain 90-99.9 volume% of discharge gas with respect to the total gas G amount.

「薄膜形成ガス」とは、それ自身励起して活性となり、基材F上に化学的に堆積して薄膜を形成する原料ガスのことである。薄膜形成ガスとしては、有機金属化合物,ハロゲン金属化合物,金属水素化合物などを挙げることができる。取り扱いの問題から、爆発の危険性の少ない有機金属化合物を薄膜形成ガスとして用いるのが好ましく、分子内に少なくとも一つ以上の酸素を有する有機金属化合物を薄膜形成ガスとして用いるのが特に好ましい。   The “thin film forming gas” is a raw material gas that is excited by itself and becomes active and chemically deposited on the substrate F to form a thin film. Examples of the thin film forming gas include organic metal compounds, halogen metal compounds, metal hydride compounds, and the like. In view of handling problems, it is preferable to use an organometallic compound with a low risk of explosion as the thin film forming gas, and it is particularly preferable to use an organometallic compound having at least one oxygen in the molecule as the thin film forming gas.

本実施形態において、薄膜形成ガスに使用する有機金属化合物、ハロゲン化金属、金属水素化合物の金属として、Li,Be,B,Na,Mg,Al,Si,K,Ca,Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,Rb,Sr,Y,Zr,Nb,Mo,Cd,In,Ir,Sn,Sb,Cs,Ba,La,Hf,Ta,W,Tl,Pb,Bi,Ce,Pr,Nd,Pm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luなどを挙げることができる。   In this embodiment, Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, and the like are used as the metal of the organometallic compound, metal halide, and metal hydride compound used for the thin film forming gas. Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, In, Ir, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Hf, Ta, Examples include W, Tl, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Pm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.

続いて「基材F」について説明する。
基材Fとしては例えば、セルロースエステル(セルローストリアセテート,セルロースアセテートプロピオネート,セルロースアセテートフタレート,セルロースナイトレート等),ポリエステル(ポリエチレンフタレート,ポリエチレンナフタレート等),ポリカーボネート(ビスフェノールAポリカーボネート等),ポリスチレン(シンジオタクティックポリスチレン等),ポリオレフィン(ポリエチレン,ポリプロピレン等),セロファン,ポリ塩化ビニリデン,ポリビニルアルコール,コポリエチレンビニルアルコール,ノルボルネン樹脂,ポリメチルペンテン,ポリエーテルケトン,ポリイミド,ポリエーテルスルホン,ポリスルホン,ポリエーテルケトンイミド,ポリアミド,フッ素樹脂,ナイロン,ポリメチルメタクリレート,アクリル又はポリアリレートなどのフィルムを挙げることができる。
Next, “Substrate F” will be described.
Examples of the substrate F include cellulose ester (cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate, etc.), polyester (polyethylene phthalate, polyethylene naphthalate, etc.), polycarbonate (bisphenol A polycarbonate, etc.), polystyrene ( Syndiotactic polystyrene, etc.), polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), cellophane, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, copolyethylene vinyl alcohol, norbornene resin, polymethylpentene, polyetherketone, polyimide, polyethersulfone, polysulfone, polyether Ketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate It can be mentioned films such as acrylic or polyarylate.

これらの基材Fの上(薄膜を形成する面上)にはゼラチン,ポリビニルアルコール(PVA),アクリル樹脂,ポリエステル樹脂,セルロース系樹脂などが塗設されていてもよい。   Gelatin, polyvinyl alcohol (PVA), an acrylic resin, a polyester resin, a cellulose resin, or the like may be coated on the base material F (on the surface on which the thin film is formed).

続いて薄膜形成装置130の動作、詳しくは薄膜形成装置130で基材Fに薄膜を形成する方法について説明する。   Next, the operation of the thin film forming apparatus 130, specifically, a method for forming a thin film on the base material F with the thin film forming apparatus 130 will be described.

始めに大気圧又はその近傍の圧力下で、ガス供給装置151がプラズマ放電処理容器131の内部にガスGを供給し、電極ローラ135と各角筒型電極136とのあいだにガスGを充満させる。「大気圧又はその近傍の圧力」とは20〜110kPa程度であり、好ましくは93〜104kPaである。これと同期して、第1及び第2の各電源141,142が電極ローラ135及び各角筒型電極136にそれぞれ第1及び第2の高周波電界E1,E2を印加する。すると、電極ローラ135と各角筒型電極136とのあいだで放電現象が起こって当該あいだに複数の放電空間132,132,…が形成され、各放電空間132でガスGが励起する。   First, the gas supply device 151 supplies the gas G to the inside of the plasma discharge processing vessel 131 under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, and the gas G is filled between the electrode roller 135 and each square tube electrode 136. . “Atmospheric pressure or pressure in the vicinity thereof” is about 20 to 110 kPa, and preferably 93 to 104 kPa. In synchronization with this, the first and second power sources 141 and 142 apply the first and second high-frequency electric fields E1 and E2 to the electrode roller 135 and the square tube electrodes 136, respectively. Then, a discharge phenomenon occurs between the electrode roller 135 and each rectangular tube electrode 136, and a plurality of discharge spaces 132, 132,... Are formed between the discharge rollers 132, and the gas G is excited in each discharge space 132.

このように各放電空間132はローラ電極135と各角筒型電極136とにより形成されるが、ローラ電極135と各角筒型電極136とには周波数(ω1,ω2),電界強度(V1,V2)が互いに異なる第1及び第2の各電源141,142がそれぞれ接続されているため、各放電空間132では2種の第1及び第2の高周波電源E1,E2が互いに重畳する。   As described above, each discharge space 132 is formed by the roller electrode 135 and each rectangular tube-shaped electrode 136. The roller electrode 135 and each rectangular tube-shaped electrode 136 have a frequency (ω1, ω2), an electric field strength (V1, Since the first and second power sources 141 and 142 having different V2) are connected to each other, two types of first and second high-frequency power sources E1 and E2 overlap each other in each discharge space 132.

ここで2種の第1及び第2の高周波電源E1,E2の重畳に関して、本実施形態では下記(1)の関係を満たすのが好ましい。ただし、下記(1)の関係で「IV」は放電開始時の電界強度を示している。下記(1)の関係を満たせば、放電開始時の電界強度が高い窒素を放電ガスとして使用しても、安定で均一な放電をおこなうことができる。
ω2>ω1でかつV1≧IV>V2(又はV1>IV≧V2) … (1)
Here, regarding the superposition of the two types of first and second high-frequency power sources E1 and E2, it is preferable that the following relationship (1) is satisfied in the present embodiment. However, “IV” in the relationship (1) below indicates the electric field strength at the start of discharge. If the following relationship (1) is satisfied, stable and uniform discharge can be performed even when nitrogen having a high electric field strength at the start of discharge is used as the discharge gas.
ω2> ω1 and V1 ≧ IV> V2 (or V1> IV ≧ V2) (1)

この状態において電極ローラ135が図1中時計回り方向に回転し、基材Fが電極ローラ135に密着しながら各放電空間132を通過し、ガイドローラ164の近傍からガイドローラ167の近傍に搬送される。基材Fの搬送中において基材Fは各放電空間132で励起した状態のガスGに晒され、基材Fの表面に薄膜が形成される。   In this state, the electrode roller 135 rotates clockwise in FIG. 1, and the base material F passes through each discharge space 132 while being in close contact with the electrode roller 135, and is conveyed from the vicinity of the guide roller 164 to the vicinity of the guide roller 167. The During the conveyance of the base material F, the base material F is exposed to the gas G excited in each discharge space 132, and a thin film is formed on the surface of the base material F.

薄膜の形成中においては、各画像センサ1が、電極ローラ135と各角筒型電極136とのあいだの間隙gを定期的にモニタリングしてそのモニタリング結果を制御装置8の制御部9に送信する。制御部9は各画像センサ1によるモニタリング結果を解析・演算処理して間隙gを算出し、算出した間隙gが予め設定した設定値を含む制御幅の範囲内にあるか否かを判定する。モニタリング結果から算出された間隙gが設定値の制御幅の範囲を超えたら、制御部9は、各プッシュプルボルト11の回転量を調整する旨の制御信号を回転機構13に送信し、回転機構13で各プッシュプルボルト11の回転量を制御し、各角筒型電極136の撓みを調整する。   During the formation of the thin film, each image sensor 1 periodically monitors the gap g between the electrode roller 135 and each square tube electrode 136 and transmits the monitoring result to the control unit 9 of the control device 8. . The control unit 9 analyzes and calculates the monitoring results of the image sensors 1 to calculate the gap g, and determines whether or not the calculated gap g is within a control width range including a preset set value. When the gap g calculated from the monitoring result exceeds the range of the control range of the set value, the control unit 9 transmits a control signal for adjusting the amount of rotation of each push-pull bolt 11 to the rotation mechanism 13, and the rotation mechanism. 13, the amount of rotation of each push-pull bolt 11 is controlled to adjust the deflection of each rectangular tube type electrode 136.

以後、薄膜形成装置130では上記各部の動作が繰り返しおこなわれ、基材Fの表面に薄膜が順次形成される。   Thereafter, in the thin film forming apparatus 130, the operations of the respective parts are repeatedly performed, and thin films are sequentially formed on the surface of the substrate F.

以上の薄膜形成装置130では、画像センサ1による間隙gのモニタリング結果に基づきプッシュプルボルト11の回転量を制御して間隙gを調整するため、放電動作中における間隙gの変動を抑えられ、基材F上に形成される薄膜の膜厚を均一化することができる。特に薄膜形成装置130では、画像センサ1及びプッシュプルボルト11がそれぞれ角筒型電極136の長さ方向に沿って複数配されているため、間隙gを角筒型電極136の長さ方向にわたる複数箇所で検出・調整可能であり、基材F上に形成される薄膜の膜厚を角筒型電極136の長さ方向に沿って均一化することができる。すなわち基材Fの幅方向に沿う薄膜の膜厚を均一化することができる。   In the thin film forming apparatus 130 described above, since the gap g is adjusted by controlling the rotation amount of the push-pull bolt 11 based on the monitoring result of the gap g by the image sensor 1, the fluctuation of the gap g during the discharge operation can be suppressed. The film thickness of the thin film formed on the material F can be made uniform. In particular, in the thin film forming apparatus 130, a plurality of image sensors 1 and push-pull bolts 11 are arranged along the length direction of the rectangular tube-shaped electrode 136, and thus a plurality of gaps g extending in the length direction of the rectangular tube-shaped electrode 136. It can be detected and adjusted at a location, and the thickness of the thin film formed on the substrate F can be made uniform along the length direction of the rectangular tube electrode 136. That is, the thickness of the thin film along the width direction of the substrate F can be made uniform.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計の変更をおこなってもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、本実施形態では電極ローラ135と角筒型電極136とのあいだの間隙gを画像センサ1でモニタリングして算出したが、画像センサ1に代えて、図8〜図10に示す周知の分光光度計20又はゲージで間隙gを算出してもよい。   For example, in the present embodiment, the gap g between the electrode roller 135 and the rectangular tube electrode 136 is calculated by monitoring with the image sensor 1, but instead of the image sensor 1, the well-known spectral shown in FIGS. 8 to 10 is used. The gap g may be calculated with the photometer 20 or a gauge.

分光光度計20は放電空間132から放出された特定波長の光量を測定する器具であって、分光光度計20で間隙gを算出する場合には、図8に示す通り、複数の分光光度計20,20,…を角筒型電極136の長さ方向に沿うように放電空間132の近傍に配し、かつ、特定波長の光量と間隙gとを互いに対応付けた第1検量線をデータとして制御部9のROM(RAMでもよい。)に記憶させる。そして制御装置8の制御部9が、各分光光度計20による測定結果に応じて第1検量線のデータから間隙gを算出するようにすればよい。   The spectrophotometer 20 is an instrument that measures the amount of light having a specific wavelength emitted from the discharge space 132. When the gap g is calculated by the spectrophotometer 20, a plurality of spectrophotometers 20 are used as shown in FIG. , 20,... Are arranged in the vicinity of the discharge space 132 along the length direction of the rectangular tube electrode 136, and the first calibration curve in which the light amount of the specific wavelength and the gap g are associated with each other is controlled as data. It is stored in the ROM (may be RAM) of the unit 9. And the control part 9 of the control apparatus 8 should just calculate the gap | interval g from the data of a 1st calibration curve according to the measurement result by each spectrophotometer 20. FIG.

分光光度計20で間隙gを算出する場合には各分光光度計20をすべて電磁波シールドボックス2の内部に配するのが好ましく、この場合には放電空間132から放射される電磁波の影響で各分光光度計20が誤作動するのを防止することができる。   When the gap g is calculated by the spectrophotometer 20, it is preferable to arrange all the spectrophotometers 20 inside the electromagnetic wave shield box 2. In this case, each spectrophotometer 20 is affected by the electromagnetic wave radiated from the discharge space 132. It is possible to prevent the photometer 20 from malfunctioning.

間隙gを測定するゲージとしては、例えば周知のダイヤルゲージ21(図9参照)やレーザ変位計22(図10参照)などが適用可能である。   As a gauge for measuring the gap g, for example, a known dial gauge 21 (see FIG. 9), a laser displacement meter 22 (see FIG. 10), or the like can be applied.

ダイヤルゲージ21は角筒型電極136の変形量を測定する器具であって、ダイヤルゲージ21で間隙gを算出する場合には、図9に示す通り、複数のダイヤルゲージ21,21,…を角筒型電極136の上部に配し、かつ、角筒型電極136の変形量と間隙gとを互いに対応付けた第2検量線をデータとして制御部9のROM(RAMでもよい。)に記憶させる。そして制御装置8の制御部9が、各ダイヤルゲージ21による測定結果に応じて第2検量線のデータから間隙gを算出するようにすればよい。   The dial gauge 21 is an instrument for measuring the deformation amount of the square tube electrode 136. When the gap g is calculated by the dial gauge 21, a plurality of dial gauges 21, 21,. A second calibration curve that is arranged above the cylindrical electrode 136 and associates the deformation amount of the rectangular cylindrical electrode 136 with the gap g is stored as data in the ROM (or RAM) of the control unit 9. . And the control part 9 of the control apparatus 8 should just calculate the space | gap g from the data of a 2nd calibration curve according to the measurement result by each dial gauge 21.

レーザ変位計22もダイヤルゲージ21と同様に角筒型電極136の変形量を測定する器具であって、レーザ変位計22で間隙gを算出する場合には、図10に示す通り、複数のレーザ変位計22,22,…を角筒型電極136の上方に配し、制御装置8の制御部9が、各レーザ変位計22による測定結果に応じて第2検量線のデータから間隙gを算出するようにすればよい。   Similarly to the dial gauge 21, the laser displacement meter 22 is an instrument for measuring the deformation amount of the rectangular tube electrode 136. When the gap g is calculated by the laser displacement meter 22, a plurality of lasers are used as shown in FIG. Displacement meters 22, 22,... Are arranged above the rectangular tube-shaped electrode 136, and the control unit 9 of the control device 8 calculates the gap g from the data of the second calibration curve according to the measurement result by each laser displacement meter 22. You just have to do it.

なお、上記ダイヤルゲージ21のように角筒型電極136に接触して間隙gの変形量を測定するゲージを適用する場合には、そのゲージと角筒型電極136とのあいだに絶縁体を介在させることが好ましい。   In the case of applying a gauge that measures the deformation amount of the gap g by contacting the rectangular tube electrode 136 such as the dial gauge 21, an insulator is interposed between the gauge and the rectangular tube electrode 136. It is preferable to make it.

さらに本実施形態では、電極ローラ135と角筒型電極136とのあいだの間隙gをプッシュプルボルト11で調整したが、プッシュプルボルト11に代えて、図11及び図12に示すヒートボルト30又は熱変形プレート40で間隙gを調整してもよい。   Further, in this embodiment, the gap g between the electrode roller 135 and the square tube electrode 136 is adjusted by the push-pull bolt 11, but instead of the push-pull bolt 11, the heat bolt 30 shown in FIGS. The gap g may be adjusted by the heat deformation plate 40.

ヒートボルト30は加熱又は冷却により膨張又は収縮する部材であって、ヒートボルト30で間隙gを調整する場合には、図11に示す通り、渡しプレート10(図6参照)とほぼ同様の渡しプレート31の両端部を角筒型電極136の上部に固定し、かつ、渡しプレート31を介した状態で複数のヒートボルト30,30,…の先端部を角筒型電極136の上部に固定すればよい。このような構成から、各ヒートボルト30の膨張又は収縮で角筒型電極136を図11中上下方向に変形させることができ、間隙gを調整することができる。   The heat bolt 30 is a member that expands or contracts by heating or cooling. When the gap g is adjusted by the heat bolt 30, as shown in FIG. 11, the transfer plate is almost the same as the transfer plate 10 (see FIG. 6). If both ends of 31 are fixed to the upper part of the rectangular tube-shaped electrode 136, and the tips of the plurality of heat bolts 30, 30,. Good. With such a configuration, the square tube electrode 136 can be deformed in the vertical direction in FIG. 11 by the expansion or contraction of each heat bolt 30, and the gap g can be adjusted.

熱変形プレート40は中空とされた内部(中空部41)を循環する媒体の温度で変形する部材であって、熱変形プレート40で間隙gを調整する場合には、図12に示す通り、熱変形プレート40を角筒型電極136の上部に固着し、中空部41の一方の端部から他方の端部にかけて媒体を循環させればよい。このような構成から、熱変形プレート40を図12中上下方向に変形させることができ、間隙gを調整することができる。   The thermal deformation plate 40 is a member that deforms at the temperature of the medium circulating in the hollow interior (hollow portion 41). When the gap g is adjusted by the thermal deformation plate 40, as shown in FIG. The deformation plate 40 may be fixed to the upper part of the rectangular tube electrode 136 and the medium may be circulated from one end of the hollow portion 41 to the other end. With such a configuration, the thermal deformation plate 40 can be deformed in the vertical direction in FIG. 12, and the gap g can be adjusted.

なお、薄膜形成装置130では角筒型電極136の内部も中空とされており、温度調節装置162で温度調節された媒体が角筒型電極136の中空部を循環して角筒型電極136が温度調節されるようになっているが、熱変形プレート40の中空部41を循環させる媒体として、角筒型電極136の中空部を循環する媒体とは異なる温度の媒体を用いる必要がある。   In addition, in the thin film forming apparatus 130, the inside of the rectangular tube electrode 136 is also hollow, and the medium whose temperature is adjusted by the temperature adjusting device 162 circulates through the hollow portion of the rectangular tube electrode 136 so that the rectangular tube electrode 136 is formed. Although the temperature is adjusted, it is necessary to use a medium having a temperature different from that of the medium circulating through the hollow part of the rectangular tube electrode 136 as the medium through which the hollow part 41 of the thermal deformation plate 40 is circulated.

実施例1では、上記実施形態で説明した薄膜形成装置130と同様の薄膜形成装置を用いてフィルム状の基材上にクリアハードコート膜・TiO2製薄膜をこの順に形成(製膜)し、TiO2製薄膜の膜厚・屈折率を測定した。基材の選択からTiO2製薄膜の膜厚・屈折率の測定までの具体的な実施手順は下記(1−1)〜(1−4)の通りである。 In Example 1, using a thin film forming apparatus similar to the thin film forming apparatus 130 described in the above embodiment, a clear hard coat film and a TiO 2 thin film are formed (film formation) in this order on a film-like substrate. The film thickness and refractive index of the TiO 2 thin film were measured. Specific implementation procedures from the selection of the base material to the measurement of the film thickness and refractive index of the TiO 2 thin film are as follows (1-1) to (1-4).

(1−1)基材の選択
基材として、1500m巻き,660mm幅のコニカミノルタ製セルロースアセテートフィルムを用いた。
(1-1) Selection of base material As a base material, a cellulose acetate film made of Konica Minolta having a roll of 1500 m and a width of 660 mm was used.

(1−2)クリアハードコート膜の形成
下記組成のクリアハードコート膜用塗布液(紫外線硬化型樹脂液)を孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルタで濾過・調製し、マイクログラビアコータを用いて濾過・調製後の塗布液を基材上に塗布した。その後、塗布液が塗布済みの基材を90℃で乾燥させ、乾燥後の基材に150mJ/cm2の紫外線を照射して基材上の塗布液を硬化させ、基材上に膜厚5μmのクリアハードコート膜を形成した。
(1-2) Formation of Clear Hard Coat Film A clear hard coat film coating liquid (ultraviolet curable resin liquid) having the following composition is filtered and prepared with a polypropylene filter having a pore size of 0.4 μm and filtered using a micro gravure coater. -The coating solution after preparation was apply | coated on the base material. Thereafter, the substrate coated with the coating solution is dried at 90 ° C., and the dried substrate is irradiated with ultraviolet rays of 150 mJ / cm 2 to cure the coating solution on the substrate, and the film thickness is 5 μm on the substrate. A clear hard coat film was formed.

<クリアハードコート膜用塗布液の組成>
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 100質量部
(2量体及び3量体以上の成分を含む。)
光反応開始剤(ジメトキシベンゾフェノン) 4質量部
酢酸エチル 50質量部
メチルエチルケトン 50質量部
イソプロピルアルコール 50質量部
<Composition of clear hard coat film coating solution>
100 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate (including dimer and trimer components)
Photoinitiator (dimethoxybenzophenone) 4 parts by weight Ethyl acetate 50 parts by weight Methyl ethyl ketone 50 parts by weight Isopropyl alcohol 50 parts by weight

(1−3)TiO2製薄膜の形成
上記実施形態で説明した薄膜形成装置130と同様の6台の薄膜形成装置を直線状に並べ、1台目の薄膜形成装置から6台目の薄膜形成装置まで順に基材を搬送させるとともに、基材の搬送中において電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整しながらクリアハードコート膜上にTiO2製薄膜を形成した。電極ローラ,角筒型電極,ガスの組成,放電条件,間隙の調整などの詳細は下記の通りである。
(1-3) Formation of TiO 2 Thin Film Six thin film forming apparatuses similar to the thin film forming apparatus 130 described in the above embodiment are arranged in a straight line, and the sixth thin film is formed from the first thin film forming apparatus. The substrate was sequentially conveyed to the apparatus, and a TiO 2 thin film was formed on the clear hard coat film while adjusting the gap between the electrode roller and the square tube electrode during the conveyance of the substrate. Details of the electrode roller, rectangular tube electrode, gas composition, discharge conditions, gap adjustment, etc. are as follows.

<電極ローラ>
電極ローラとして、チタン合金T64製ジャケットロール金属質母材に対して大気プラズマ法により高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆したもの(ロール径1000mmφ)を用いた。
<Electrode roller>
As the electrode roller, a titanium alloy T64 jacket roll metal base material coated with a high-density, high-adhesion alumina sprayed film by an atmospheric plasma method (roll diameter 1000 mmφ) was used.

電極ローラの作製方法としては、チタン合金T64製ジャケットロール金属質母材に対して大気プラズマ法により高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液をアルミナ溶射膜上に塗布して乾燥させ、アルミナ溶射膜に紫外線を照射して塗布液を硬化させ、アルミナ溶射膜の封孔処理をおこなった。このようにして金属質母材を誘電体で被覆し、誘電体の表面を平滑に研磨・加工し、Rmaxを5μmとした。   As a method for producing the electrode roller, a jacket roll metal base material made of titanium alloy T64 was coated with a high-density, high-adhesion alumina sprayed film by an atmospheric plasma method, and then tetramethoxysilane was diluted with ethyl acetate. The solution was applied onto the alumina sprayed film and dried, and the alumina sprayed film was irradiated with ultraviolet rays to cure the coating solution, and the alumina sprayed film was sealed. In this way, the metallic base material was coated with the dielectric, and the surface of the dielectric was polished and processed smoothly, so that Rmax was 5 μm.

なお、最終的な誘電体の空隙率(貫通性のある空隙率)はほぼ0体積%であり、このときの誘電体層のSiOx含有率は75mol%であり、最終的な誘電体の膜厚は1mmであり、誘電体の比誘電率は10であった。また導電性の金属質母材と誘電体との線熱膨張係数の差は1.7×10-4であり、耐熱温度は260℃であった。 It should be noted that the final dielectric porosity (penetrating porosity) is approximately 0% by volume, and the SiO x content of the dielectric layer at this time is 75 mol%, and the final dielectric film The thickness was 1 mm and the relative dielectric constant of the dielectric was 10. The difference in coefficient of linear thermal expansion between the conductive metallic base material and the dielectric was 1.7 × 10 −4 , and the heat resistant temperature was 260 ° C.

<角筒型電極>
角筒型電極として、角筒型のチタン合金T64製金属質母材に対して上記電極ローラ同様の誘電体を同条件にて被覆したものを用いた(角筒型電極の誘電体は上記電極ローラと同じ特性・物性値とした。)。
<Square tube electrode>
As the rectangular tube type electrode, a rectangular tube type titanium alloy T64 metallic base material coated with a dielectric similar to the above electrode roller under the same conditions was used (the dielectric of the rectangular tube type electrode is the above electrode). The same characteristics and physical properties as the roller.)

この角筒型電極に対して長さ方向に鋼鉄製の渡しプレートを取り付け、この渡しプレートを介して角筒型電極にプッシュプルボルトを6本設置した。このプッシュプルボルト付きの角筒型電極を電極ローラのまわりに6本設置した(薄膜形成装置1台当たり)。各角筒型電極と電極ローラとのあいだの間隙は1.00±0.01mmとした。薄膜形成装置6台分の角筒型電極の放電総面積(角筒型電極が電極ローラと対向する面の総面積)は68cm(長さ)×4cm(幅(基材の搬送方向の長さ))×6本(薄膜形成装置1台当たりの電極本数)×6台(薄膜形成装置の台数)=9792cm2であった。 A steel transfer plate was attached to the rectangular tube electrode in the length direction, and six push-pull bolts were installed on the rectangular tube electrode via the transfer plate. Six square tube electrodes with push-pull bolts were installed around the electrode roller (per thin film forming apparatus). The gap between each square tube electrode and the electrode roller was 1.00 ± 0.01 mm. The total discharge area (total area of the surface where the square tube electrode faces the electrode roller) of the square tube electrode for six thin film forming apparatuses is 68 cm (length) × 4 cm (width (length in the substrate transport direction). )) × 6 (number of electrodes per thin film forming apparatus) × 6 (number of thin film forming apparatuses) = 9792 cm 2 .

<ガスの組成>
放電ガス:窒素 99.4体積%
薄膜形成ガス:テトライソプロポキシチタン 0.1体積%
(リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化)
添加ガス:水素ガス 0.5体積%
<Gas composition>
Discharge gas: Nitrogen 99.4% by volume
Thin film forming gas: tetraisopropoxy titanium 0.1% by volume
(Vaporized by mixing with argon gas using a vaporizer manufactured by Lintec)
Addition gas: 0.5% by volume of hydrogen gas

<放電条件>
電力密度:電極ローラ側 3W/cm2
:各角筒型電極側 1W/cm2
<Discharge conditions>
Power density: 3 W / cm 2 on the electrode roller side
: Each square tube electrode side 1W / cm 2

<間隙の調整>
複数のCCDを接続したDVR監視システムDigiNet−4416(富士電機テクニカ製)を用いて、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を1分経過するごとにモニタリングした。モニタリングを終えるごとに、上記監視システムで取り込んだ画像データをコンピュータで画像解析し、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を算出した。画像解析により算出した間隙が予め設定した設定値の制御幅(間隙絶対量の±2%)から外れたら、角筒型電極に設置した各プッシュプルボルトを作動させ、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整・補正した。
<Adjustment of gap>
Using a DVR monitoring system DigiNet-4416 (manufactured by Fuji Electric Technica) connected with a plurality of CCDs, the gap between the electrode roller and the rectangular tube type electrode was monitored every 1 minute. Each time monitoring was completed, the image data captured by the monitoring system was subjected to image analysis by a computer, and the gap between the electrode roller and the rectangular tube electrode was calculated. When the gap calculated by image analysis deviates from the preset control width (± 2% of the absolute gap), each push-pull bolt installed on the square tube electrode is operated, and the electrode roller and square tube electrode The gap between and was adjusted and corrected.

<その他>
プラズマ放電中は、電極ローラ及びプッシュプルボルト付きの各角筒型電極が80℃になるように温度調節・保温し、電極ローラをドライブで回転させた。薄膜形成装置は6台ともに、第1の電源には5kHz及び第2電源には13.56MHzを使用した。第1及び第2の各電源については、第1の電源の電界強度(V1)と、第2の電源の電界強度(V2)と、放電空間における放電開始時の電界強度(IV)との関係がV1>IV>V2を満たすよう電界を調整した。第1及び第2の各フィルタとして何れも各印加電極からの電流が逆流しないようなものを設置した。電極ローラと各角筒型電極から構成された対向電極間(放電空間)の圧力は103kPaとし、下記ガスで各薄膜形成装置の放電空間及びプラズマ放電処理容器の内部に満たし、上記クリアハードコート膜塗設済みの基材のクリアハードコート膜上にTiO2製薄膜を形成した。ただし、TiO2製薄膜の目標膜厚を80nmと設定し、TiO2製薄膜の目標屈折率を1.95と設定した。
<Others>
During plasma discharge, the temperature was adjusted and kept at 80 ° C. so that each of the electrode roller and each square tube electrode with push-pull bolt was 80 ° C., and the electrode roller was rotated by a drive. All six thin film forming apparatuses used 5 kHz for the first power source and 13.56 MHz for the second power source. For each of the first and second power sources, the relationship between the electric field strength (V1) of the first power source, the electric field strength (V2) of the second power source, and the electric field strength (IV) at the start of discharge in the discharge space. Was adjusted to satisfy V1>IV> V2. Each of the first and second filters was installed so that current from each applied electrode did not flow backward. The pressure between the opposing electrodes (discharge space) composed of the electrode roller and each square tube electrode is 103 kPa, and the discharge gas of each thin film forming apparatus and the inside of the plasma discharge treatment container are filled with the following gas. A TiO 2 thin film was formed on the clear hard coat film of the coated substrate. However, the target film thickness of the TiO 2 thin film was set to 80 nm, and the target refractive index of the TiO 2 thin film was set to 1.95.

(1−4)TiO2製薄膜の膜厚・屈折率の測定
J.A.Woollam社製エリプソメータ(M−44)を用いて、基材中央部(基材の幅方向における中央部)のTiO2製薄膜の膜厚・屈折率を測定した。基材中で薄膜の形成を開始した位置から10m,500m,1000m,1500m離れた位置の近傍を測定位置とした。TiO2製薄膜の膜厚・屈折率の測定結果を下記表1に示す。ただし、表1には、上記(1−3)の操作で間隙の調整をおこなわなかった場合の測定結果も比較例として示した。
(1-4) Measurement of film thickness and refractive index of TiO 2 thin film A. Using a Woollam ellipsometer (M-44), the film thickness / refractive index of the TiO 2 thin film at the center of the substrate (the center in the width direction of the substrate) was measured. The vicinity of the position 10 m, 500 m, 1000 m, 1500 m away from the position where the thin film formation was started in the substrate was taken as the measurement position. The measurement results of the film thickness and refractive index of the TiO 2 thin film are shown in Table 1 below. However, Table 1 also shows, as a comparative example, the measurement results when the gap was not adjusted by the above operation (1-3).

Figure 2005097663
Figure 2005097663

表1に示す通り、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整してほぼ一定に保った場合には、TiO2製薄膜の膜厚・屈折率がともに目標値に限りなく近づき、TiO2製薄膜の製膜安定性が飛躍的に向上した。
なお、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整しなかった場合には、薄膜の形成を開始した位置から離れるにつれてTiO2製薄膜の膜厚が薄くなり、TiO2製薄膜の屈折率が大きくなっているが、その原因としては、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙が放電現象による熱の影響で経時的に小さくなったためと推測した。
As shown in Table 1, when the gap between the electrode roller and the rectangular tube electrode is adjusted and kept almost constant, both the film thickness and refractive index of the TiO 2 thin film approach the target values as much as possible, The film formation stability of the TiO 2 thin film was dramatically improved.
If the gap between the electrode roller and the rectangular tube electrode is not adjusted, the TiO 2 thin film becomes thinner as the distance from the position where the thin film formation is started, and the TiO 2 thin film is refracted. The rate was increased, but it was assumed that the cause was that the gap between the electrode roller and the rectangular tube electrode was reduced with time due to the heat effect of the discharge phenomenon.

実施例2では、上記実施形態で説明した薄膜形成装置130と同様の薄膜形成装置を用いてフィルム状の基材上にクリアハードコート膜・SiO2製薄膜をこの順に形成(製膜)し、SiO2製薄膜の膜厚を測定した。基材の選択からSiO2製薄膜の膜厚の測定までの具体的な実施手順は下記(2−1)〜(2−4)の通りである。 In Example 2, using a thin film forming apparatus similar to the thin film forming apparatus 130 described in the above embodiment, a clear hard coat film and a SiO 2 thin film are formed (film formation) in this order on a film-like substrate. The film thickness of the SiO 2 thin film was measured. Specific implementation procedures from the selection of the substrate to the measurement of the film thickness of the SiO 2 thin film are as follows (2-1) to (2-4).

(2−1)基材の選択
実施例1の(1−1)と同様の基材を選択した。
(2−2)クリアハードコート膜の形成
実施例1の(1−2)と同様におこなった。
(2-1) Selection of base material The same base material as (1-1) of Example 1 was selected.
(2-2) Formation of clear hard coat film The same procedure as in (1-2) of Example 1 was performed.

(2−3)SiO2製薄膜の形成
実施例1の(1−3)でガスの組成,放電条件,間隙の調整を変えた以外は、実施例1の(1−3)と同様にしてクリアハードコート膜上にSiO2製薄膜を形成した(SiO2製薄膜の目標膜厚は95nmと設定した。)。ガスの組成,放電条件,間隙の調整の詳細は下記の通りである。
(2-3) Formation of SiO 2 thin film The same procedure as in (1-3) of Example 1 except that the gas composition, discharge conditions, and gap adjustment were changed in (1-3) of Example 1. An SiO 2 thin film was formed on the clear hard coat film (the target film thickness of the SiO 2 thin film was set at 95 nm). Details of the gas composition, discharge conditions, and gap adjustment are as follows.

<ガスの組成>
放電ガス:窒素 98.9体積%
薄膜形成ガス:テトラエトキシシラン 0.1体積%
(リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化)
添加ガス:酸素ガス 1体積%
<Gas composition>
Discharge gas: Nitrogen 98.9% by volume
Thin film forming gas: Tetraethoxysilane 0.1% by volume
(Vaporized by mixing with argon gas using a vaporizer manufactured by Lintec)
Additive gas: 1% by volume of oxygen gas

<放電条件>
電力密度:電極ローラ側 6W/cm2
:各角筒型電極側 3W/cm2
<Discharge conditions>
Power density: 6 W / cm 2 on the electrode roller side
: Each square tube electrode side 3 W / cm 2

<間隙の調整>
大塚電子製分光光度計MCPD−7000を用いて波長335nm付近の窒素ガス(放電特有の窒素ガス)の発光強度を1分経過するごとに測定した。発光強度を測定するごとに、測定した発光強度をデータとしてコンピュータに取り込み、発光強度と間隙とを互いに対応付けた所定の検量線に基づいて取り込んだ発光強度データから電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を算出した。検量線に基づいて算出した間隙が予め設定した設定値の制御幅(間隙絶対量の±2%)から外れたら、角筒型電極に設置した各プッシュプルボルトを作動させ、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整・補正した。
<Adjustment of gap>
Using a spectrophotometer MCPD-7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., the emission intensity of nitrogen gas having a wavelength of around 335 nm (discharge-specific nitrogen gas) was measured every 1 minute. Each time the luminescence intensity is measured, the measured luminescence intensity is taken into the computer as data, and the electrode roller and the rectangular tube electrode are obtained from the luminescence intensity data taken based on a predetermined calibration curve in which the luminescence intensity and the gap are associated with each other The gap between was calculated. When the gap calculated based on the calibration curve deviates from the preset control width (± 2% of the absolute gap), the push-pull bolts installed on the square tube electrode are operated, and the electrode roller and square tube The gap between the mold electrodes was adjusted and corrected.

(2−4)SiO2製薄膜の膜厚・屈折率の測定
実施例1の(1−4)と同様にして基材中央部(基材の幅方向における中央部)のSiO2製薄膜の膜厚を測定した。SiO2製薄膜の膜厚の測定結果を下記表2に示す。ただし、表2には、上記(2−3)の操作で間隙の調整をおこなわなかった場合の測定結果も比較例として示した。
(2-4) Measurement of film thickness / refractive index of SiO 2 thin film In the same manner as in (1-4) of Example 1, the SiO 2 thin film at the center of the substrate (center in the width direction of the substrate) The film thickness was measured. The measurement results of the film thickness of the SiO 2 thin film are shown in Table 2 below. However, Table 2 also shows the measurement results when the gap was not adjusted by the operation (2-3) as a comparative example.

Figure 2005097663
Figure 2005097663

表2に示す通り、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整してほぼ一定に保った場合には、SiO2製薄膜の膜厚は目標値に近く、SiO2製薄膜の製膜安定性が飛躍的に向上した。
なお、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整しなかった場合には、薄膜の形成を開始した位置から離れるにつれてSiO2製薄膜の膜厚が薄くなっているが、その原因としては、実施例1と同様に電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙が放電現象による熱の影響で経時的に小さくなったためと推測した。
As shown in Table 2, when the gap between the electrode roller and the rectangular tube electrode is adjusted and kept almost constant, the film thickness of the SiO 2 thin film is close to the target value and the SiO 2 thin film is manufactured. Membrane stability has improved dramatically.
If the gap between the electrode roller and the square tube electrode is not adjusted, the thickness of the SiO 2 thin film decreases as the distance from the position where the thin film formation is started. As in Example 1, it was estimated that the gap between the electrode roller and the rectangular tube electrode was reduced over time due to the influence of heat due to the discharge phenomenon.

実施例3では、上記実施形態で説明した薄膜形成装置130と同様の薄膜形成装置を用いてフィルム状の基材上にクリアハードコート膜・反射防止薄膜をこの順に形成(製膜)し、反射防止薄膜の反射率を測定した。基材の選択から反射防止薄膜の反射率の測定までの具体的な実施手順は下記(3−1)〜(3−4)の通りである。   In Example 3, using a thin film forming apparatus similar to the thin film forming apparatus 130 described in the above embodiment, a clear hard coat film and an antireflection thin film are formed (film formation) in this order on a film-like substrate, and reflection is performed. The reflectance of the prevention thin film was measured. Specific implementation procedures from the selection of the base material to the measurement of the reflectance of the antireflection thin film are as follows (3-1) to (3-4).

(3−1)基材の選択
実施例1の(1−1)と同様の基材を選択した。
(3−2)クリアハードコート膜の形成
実施例1の(1−2)と同様におこなった。
(3-1) Selection of base material The same base material as (1-1) of Example 1 was selected.
(3-2) Formation of clear hard coat film The same procedure as in (1-2) of Example 1 was performed.

(3−3)反射防止薄膜の形成
実施例1の(1−3)でガスの組成,放電条件,間隙の調整を変えた以外は、実施例1の(1−3)と同様にしてクリアハードコート膜上に反射防止薄膜を形成(製膜)した。具体的には、実施例1の(1−3)と同様にして中屈折率膜・高屈折率膜・低屈折率膜をこの順にクリハードコート膜上に形成し、中屈折率膜・高屈折率膜・低屈折率膜の3膜から構成された反射防止薄膜をクリハードコート膜上に形成した。ただし、中屈折率膜の目標膜厚・目標屈折率を77nm,1.70と設定し、高屈折率膜の目標膜厚・目標屈折率を65nm,1.95と設定し、低屈折率膜の目標膜厚・目標屈折率を95nm,1.45と設定した。中屈折率膜・高屈折率膜・低屈折率膜の各膜を形成したときのガスの組成,放電条件,間隙の調整の詳細は下記の通りである。
(3-3) Formation of antireflection thin film Cleared in the same manner as (1-3) in Example 1 except that the gas composition, discharge conditions, and gap adjustment were changed in (1-3) of Example 1. An antireflection thin film was formed (film formation) on the hard coat film. Specifically, in the same manner as in Example 1-3 (1-3), a medium refractive index film, a high refractive index film, and a low refractive index film were formed on the chestnut hard coat film in this order. An antireflection thin film composed of three films of a refractive index film and a low refractive index film was formed on the chestnut hard coat film. However, the target film thickness / target refractive index of the medium refractive index film is set to 77 nm and 1.70, the target film thickness / target refractive index of the high refractive index film is set to 65 nm and 1.95, and the low refractive index film is set. The target film thickness and the target refractive index were set to 95 nm and 1.45. Details of the gas composition, discharge conditions, and gap adjustment when the medium refractive index film, high refractive index film, and low refractive index film are formed are as follows.

<中屈折率膜形成時のガスの組成>
放電ガス:窒素 99.4体積%
薄膜形成ガス:ジブチルジアセトキシ錫 0.1体積%
(リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化)
添加ガス:酸素 0.5体積%
<Composition of gas during formation of medium refractive index film>
Discharge gas: Nitrogen 99.4% by volume
Thin film forming gas: 0.1% by volume of dibutyldiacetoxytin
(Vaporized by mixing with argon gas using a vaporizer manufactured by Lintec)
Added gas: Oxygen 0.5% by volume

<中屈折率膜形成時の放電条件>
電力密度:電極ローラ側 6W/cm2
:各角筒型電極側 3W/cm2
<Discharge conditions during formation of medium refractive index film>
Power density: 6 W / cm 2 on the electrode roller side
: Each square tube electrode side 3 W / cm 2

<高屈折率膜形成時のガスの組成>
放電ガス:窒素 99.4体積%
薄膜形成ガス:テトライソプロポキシチタン 0.1体積%
(リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化)
添加ガス:水素ガス 0.5体積%
<Gas composition when forming a high refractive index film>
Discharge gas: Nitrogen 99.4% by volume
Thin film forming gas: tetraisopropoxy titanium 0.1% by volume
(Vaporized by mixing with argon gas using a vaporizer manufactured by Lintec)
Addition gas: 0.5% by volume of hydrogen gas

<高屈折率膜形成時の放電条件>
電力密度:電極ローラ側 3W/cm2
:各角筒型電極側 1W/cm2
<Discharge conditions when forming a high refractive index film>
Power density: 3 W / cm 2 on the electrode roller side
: Each square tube electrode side 1W / cm 2

<低屈折率膜形成時のガスの組成>
放電ガス:窒素 98.9体積%
薄膜形成ガス:テトラエトキシシラン 0.1体積%
(リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化)
添加ガス:酸素ガス 1体積%
<Gas composition when forming a low refractive index film>
Discharge gas: Nitrogen 98.9% by volume
Thin film forming gas: Tetraethoxysilane 0.1% by volume
(Vaporized by mixing with argon gas using a vaporizer manufactured by Lintec)
Additive gas: 1% by volume of oxygen gas

<低屈折率膜形成時の放電条件>
電力密度:電極ローラ側 6W/cm2
:各角筒型電極側 3W/cm2
<Discharge conditions when forming a low refractive index film>
Power density: 6 W / cm 2 on the electrode roller side
: Each square tube electrode side 3 W / cm 2

<間隙の調整>
角筒型電極の放電面(電極ローラに対向する面)の反対側の面に、ミツトヨ社製デジマチックインジケータ(545シリーズ)を角筒型電極の長さ方向に沿って8箇所取り付け、角筒型電極の高さ方向に沿う変形量を1分経過するごとに測定した。変形量を測定するごとに、インジケータを取り付けた各箇所の測定値(測定した変形量)をコンピュータに取り込み、測定値が予め設定した設定値の制御幅(間隙絶対量の±2%)から外れたら、角筒型電極に設置した各プッシュプルボルトを作動させ、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整・補正した。
<Adjustment of gap>
On the surface opposite to the discharge surface of the rectangular tube electrode (the surface facing the electrode roller), eight Digimatic indicators (545 series) manufactured by Mitutoyo are attached along the length direction of the rectangular tube electrode. The amount of deformation along the height direction of the mold electrode was measured every 1 minute. Each time the amount of deformation is measured, the measured value (measured amount of deformation) at each location where the indicator is attached is taken into the computer, and the measured value deviates from the preset control width (± 2% of the absolute gap). Then, each push-pull bolt installed on the rectangular tube type electrode was operated, and the gap between the electrode roller and the rectangular tube type electrode was adjusted and corrected.

(3−4)反射防止薄膜の反射率の測定
反射防止薄膜が形成された移送中の基材を幅方向に沿って大塚電子社製の分光反射率測定機MCPD−3000で連続的にスキャン(走査)し、基材の幅方向に沿う反射防止薄膜の反射率を測定した。測定した反射率の最低反射率と平均反射率との差のプロファイルを図13に示す。比較例として、上記(3−3)の操作で間隙の調整をおこなわなかった場合の測定結果(測定した反射率の最低反射率と平均反射率との差のプロファイル)を図14に示す。
(3-4) Measurement of Reflectivity of Antireflection Thin Film Continuously scanning the substrate on which the antireflection thin film is formed along the width direction with a spectral reflectance measuring machine MCPD-3000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. ( And the reflectance of the antireflection thin film along the width direction of the substrate was measured. FIG. 13 shows a profile of the difference between the measured minimum reflectance and the average reflectance. As a comparative example, FIG. 14 shows a measurement result (a profile of the difference between the measured minimum reflectance and the average reflectance) when the gap is not adjusted by the operation (3-3).

図13と図14との比較結果から、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整しながら反射防止薄膜を形成すると、反射防止薄膜の最低反射率が基材の全幅にわたってほぼ平均最低反射率(基材の全幅にわたる最低反射率の平均)に近くなり、基材の全幅にわたる均一な反射防止薄膜を形成できることがわかった。   From the comparison result between FIG. 13 and FIG. 14, when the antireflection thin film is formed while adjusting the gap between the electrode roller and the rectangular tube electrode, the minimum reflectance of the antireflection thin film is almost the average minimum over the entire width of the substrate. It turned out to be close to the reflectivity (average of the minimum reflectivity over the entire width of the substrate), and it was found that a uniform antireflection thin film could be formed over the entire width of the substrate.

薄膜形成装置の概略構成を示す図面である。It is drawing which shows schematic structure of a thin film forming apparatus. 電極ローラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows an electrode roller. 角筒型電極を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a rectangular tube type electrode. 放電空間近傍の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of discharge space vicinity. 放電空間近傍の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of discharge space vicinity. 角筒型電極に配された部材の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the member distribute | arranged to the rectangular tube type electrode. 薄膜形成装置の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of a thin film forming apparatus. 画像センサに代わる検出手段を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detection means replaced with an image sensor. 画像センサに代わる検出手段を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detection means replaced with an image sensor. 画像センサに代わる検出手段を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detection means replaced with an image sensor. プッシュプルボルトに代わる調整手段を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the adjustment means replaced with a push pull bolt. プッシュプルボルトに代わる調整手段を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the adjustment means replaced with a push pull bolt. 実施例3で測定した反射率の最低反射率と平均反射率との差のプロファイルである。6 is a profile of the difference between the minimum reflectance and the average reflectance measured in Example 3. 図13のプロファイルの比較図面である。It is a comparison drawing of the profile of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像センサ(検出手段)
2 電磁波シールドボックス(電磁波シールド部材)
8 制御装置
11 プッシュプルボルト(調整手段)
20 分光光度計(検出手段)
21 ダイヤルゲージ(検出手段,ゲージ)
22 レーザ変位計(検出手段,ゲージ)
30 ヒートボルト(調整手段)
40 熱変形プレート(調整手段)
130 薄膜形成装置
135 電極ローラ(対向電極の一部)
136 角筒型電極(対向電極の一部)
F 基材
1 Image sensor (detection means)
2 Electromagnetic shielding box (electromagnetic shielding member)
8 Control device 11 Push-pull bolt (adjustment means)
20 Spectrophotometer (detection means)
21 Dial gauge (detection means, gauge)
22 Laser displacement meter (detection means, gauge)
30 Heat bolt (adjustment means)
40 Thermal deformation plate (adjustment means)
130 Thin Film Forming Device 135 Electrode Roller (Part of Counter Electrode)
136 Rectangular tube electrode (part of counter electrode)
F base material

Claims (26)

プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
互いに対向配置された対向電極と、
前記対向電極間の間隙を検出する検出手段と、
前記間隙を調整する調整手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記調整手段を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする薄膜形成装置。
In a thin film forming apparatus that forms a thin film on a substrate by plasma treatment,
Counter electrodes arranged opposite to each other;
Detecting means for detecting a gap between the opposing electrodes;
Adjusting means for adjusting the gap;
A control device for controlling the adjusting means so that the gap becomes a preset value based on a detection result by the detecting means;
A thin film forming apparatus comprising:
大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
互いに対向配置された対向電極と、
前記対向電極間の間隙を検出する検出手段と、
前記間隙を調整する調整手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記調整手段を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする薄膜形成装置。
In a thin film forming apparatus that forms a thin film on a substrate by atmospheric pressure plasma treatment,
Counter electrodes arranged opposite to each other;
Detecting means for detecting a gap between the opposing electrodes;
Adjusting means for adjusting the gap;
A control device for controlling the adjusting means so that the gap becomes a preset value based on a detection result by the detecting means;
A thin film forming apparatus comprising:
請求項1又は2に記載の薄膜形成装置において、
前記対向電極は長尺状を呈し、
前記検出手段及び前記調整手段はそれぞれ前記対向電極の長さ方向に沿って複数配され、
前記制御装置は前記各検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記各調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
The thin film forming apparatus according to claim 1 or 2,
The counter electrode has a long shape,
A plurality of the detection means and the adjustment means are respectively disposed along the length direction of the counter electrode,
The thin film forming apparatus, wherein the control device controls each of the adjusting means based on a detection result by each of the detecting means so that the gap becomes a preset value.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記検出手段は前記間隙をモニタリングする画像センサであり、
前記制御装置は前記画像センサによるモニタリング結果を解析・演算処理して前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
In the thin film formation apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The detection means is an image sensor for monitoring the gap;
The control device analyzes and calculates a monitoring result obtained by the image sensor to calculate the gap, and controls the adjustment unit so that the calculated gap becomes the set value.
請求項4に記載の薄膜形成装置において、
前記画像センサは電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴とする薄膜形成装置。
The thin film forming apparatus according to claim 4.
The thin film forming apparatus, wherein the image sensor is covered with an electromagnetic wave shielding member that blocks electromagnetic waves.
請求項4又は5に記載の薄膜形成装置において、
前記画像センサはCCD、CMOS又はVMISであることを特徴とする薄膜形成装置。
In the thin film forming apparatus according to claim 4 or 5,
The thin film forming apparatus, wherein the image sensor is a CCD, CMOS, or VMIS.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記検出手段は前記対向電極間から放出された光量を測定する分光光度計であり、
前記制御装置は前記分光光度計による測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
In the thin film formation apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The detection means is a spectrophotometer that measures the amount of light emitted from between the counter electrodes,
The control device calculates the gap from a measurement result obtained by the spectrophotometer, and controls the adjusting means so that the calculated gap becomes the set value.
請求項7に記載の薄膜形成装置において、
前記制御装置には前記光量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線がデータとして予め記憶され、
前記制御装置は前記分光光度計による測定結果に応じて前記検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
The thin film forming apparatus according to claim 7,
In the control device, a calibration curve that associates the light quantity and the gap with each other is stored in advance as data,
The control device calculates the gap from the calibration curve data according to the measurement result by the spectrophotometer, and controls the adjusting means so that the calculated gap becomes the set value. Forming equipment.
請求項7又は8に記載の薄膜形成装置において、
前記分光光度計は電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴とする薄膜形成装置。
In the thin film forming apparatus according to claim 7 or 8,
The spectrophotometer is covered with an electromagnetic wave shielding member for blocking electromagnetic waves.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記検出手段は前記対向電極の変形量を測定するゲージであり、
前記制御装置は前記ゲージによる測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
In the thin film formation apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The detecting means is a gauge for measuring the deformation amount of the counter electrode;
The control device calculates the gap from a measurement result by the gauge, and controls the adjusting means so that the calculated gap becomes the set value.
請求項10に記載の薄膜形成装置において、
前記制御装置には前記変形量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線がデータとして予め記憶され、
前記制御装置は前記ゲージによる測定結果に応じて前記検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
The thin film forming apparatus according to claim 10,
In the control device, a calibration curve in which the deformation amount and the gap are associated with each other is stored in advance as data,
The control device calculates the gap from data of the calibration curve according to the measurement result by the gauge, and controls the adjusting means so that the calculated gap becomes the set value. .
請求項10又は11に記載の薄膜形成装置において、
前記ゲージはダイヤルゲージ又はレーザ変位計であることを特徴とする薄膜形成装置。
The thin film forming apparatus according to claim 10 or 11,
The thin film forming apparatus, wherein the gauge is a dial gauge or a laser displacement meter.
請求項1〜12のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記調整手段は前記対向電極を変形させるプッシュプルボルト、ヒートボルト又は熱変形プレートであることを特徴とする薄膜形成装置。
In the thin film forming apparatus according to any one of claims 1 to 12,
The thin film forming apparatus, wherein the adjusting means is a push-pull bolt, a heat bolt, or a heat deformation plate that deforms the counter electrode.
プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
互いに対向配置された対向電極間の間隙を検出し、その検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
In a thin film forming method of forming a thin film on a substrate by plasma treatment,
A method of forming a thin film, comprising: detecting a gap between opposing electrodes arranged opposite to each other, and adjusting the gap so that the gap becomes a preset value based on the detection result.
大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
互いに対向配置された対向電極間の間隙を検出し、その検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
In a thin film formation method of forming a thin film on a substrate by atmospheric pressure plasma treatment,
A method of forming a thin film, comprising: detecting a gap between opposing electrodes arranged opposite to each other, and adjusting the gap so that the gap becomes a preset value based on the detection result.
請求項14又は15に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極は長尺状を呈しており、
前記対向電極の長さ方向に沿う複数箇所にわたって前記間隙を検出し、それらの検出結果に基づき前記間隙が前記設定値となるように、前記対向電極の長さ方向に沿う複数箇所にわたって前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
The thin film forming method according to claim 14 or 15,
The counter electrode has a long shape,
The gap is detected over a plurality of locations along the length direction of the counter electrode, and the gap is set over a plurality of locations along the length direction of the counter electrode so that the gap becomes the set value based on the detection result. A thin film forming method comprising adjusting the thickness.
請求項14〜16のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記間隙をモニタリングする画像センサで前記間隙の検出をおこない、前記画像センサによるモニタリング結果を解析・演算処理して前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
In the thin film formation method as described in any one of Claims 14-16,
The gap is detected by an image sensor that monitors the gap, the gap is calculated by analyzing and calculating the monitoring result of the image sensor, and the gap is adjusted so that the calculated gap becomes the set value. A method for forming a thin film, comprising:
請求項17に記載の薄膜形成方法において、
前記画像センサは電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴とする薄膜形成方法。
The thin film forming method according to claim 17,
A method for forming a thin film, wherein the image sensor is covered with an electromagnetic wave shielding member that blocks electromagnetic waves.
請求項17又は18に記載の薄膜形成方法において、
前記画像センサはCCD、CMOS又はVMISであることを特徴とする薄膜形成方法。
The thin film forming method according to claim 17 or 18,
The method of forming a thin film, wherein the image sensor is a CCD, CMOS, or VMIS.
請求項14〜16のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極間から放出された光量を測定する分光光度計で前記間隙の検出をおこない、前記分光光度計による測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整するすることを特徴とする薄膜形成方法。
In the thin film formation method as described in any one of Claims 14-16,
The gap is detected by a spectrophotometer that measures the amount of light emitted from between the counter electrodes, the gap is calculated from the measurement result by the spectrophotometer, and the calculated gap is set to the set value. A method of forming a thin film, comprising adjusting a gap.
請求項20に記載の薄膜形成方法において、
前記分光光度計による測定結果に応じて、前記光量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
The thin film forming method according to claim 20,
According to the measurement result of the spectrophotometer, the gap is calculated from calibration curve data in which the light quantity and the gap are associated with each other, and the gap is adjusted so that the calculated gap becomes the set value. A method for forming a thin film.
請求項20又は21に記載の薄膜形成方法において、
前記分光光度計は電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴とする薄膜形成方法。
The thin film forming method according to claim 20 or 21,
The method for forming a thin film, wherein the spectrophotometer is covered with an electromagnetic wave shielding member for blocking electromagnetic waves.
請求項14〜16のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極の変形量を測定するゲージで前記間隙の検出をおこない、前記ゲージによる測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
In the thin film formation method as described in any one of Claims 14-16,
The gap is detected by a gauge that measures the deformation amount of the counter electrode, the gap is calculated from the measurement result by the gauge, and the gap is adjusted so that the calculated gap becomes the set value. A thin film forming method.
請求項23に記載の薄膜形成方法において、
前記ゲージによる測定結果に応じて、前記変形量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
The thin film forming method according to claim 23,
According to the measurement result by the gauge, the gap is calculated from calibration curve data in which the deformation amount and the gap are associated with each other, and the gap is adjusted so that the calculated gap becomes the set value. A method for forming a thin film.
請求項23又は24に記載の薄膜形成方法において、
前記ゲージはダイヤルゲージ又はレーザ変位計であることを特徴とする薄膜形成方法。
In the thin film formation method of Claim 23 or 24,
The method of forming a thin film, wherein the gauge is a dial gauge or a laser displacement meter.
請求項14〜25のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極を変形させるプッシュプルボルト、ヒートボルト又は熱変形プレートで前記間隙の調整をおこなうことを特徴とする薄膜形成方法。
In the thin film formation method as described in any one of Claims 14-25,
A method of forming a thin film, comprising adjusting the gap with a push-pull bolt, a heat bolt, or a thermal deformation plate that deforms the counter electrode.
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