JP2010043319A - プラズマ放電処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】対向して設けられた第1の電極と第2の電極を有し、前記第1の電極と第2の電極の間に形成される放電部に、基材を通過させて、前記基材表面を処理するプラズマ放電処理装置において、前記第1の電極に対して非接触で設けられた給電部材と、前記第2の電極に対して非接触で設けられたアース部材とを有し、前記第1の電極は前記給電部材に対して、且つ、前記第2の電極は前記アース部材に対して移動可能に構成されていることを特徴とするプラズマ放電処理装置。
【選択図】図1
Description
式中、Mは金属、R1はアルキル基、R2はアルコキシ基、R3はβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基であり、金属Mの価数をmとした場合、x+y+z=mであり、x=0〜m、又はx=0〜m−1であり、y=0〜m、z=0〜mで、何れも0又は正の整数である。R1のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることが出来る。R2のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、3,3,3−トリフルオロプロポキシ基等を挙げることが出来る。又アルキル基の水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。R3のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基としては、β−ジケトン錯体基として、例えば、2,4−ペンタンジオン(アセチルアセトンあるいはアセトアセトンとも言う)、1,1,1,5,5,5−ヘキサメチル−2,4−ペンタンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1,1,1−トリフルオロ−2,4−ペンタンジオン等を挙げることが出来、β−ケトカルボン酸エステル錯体基として、例えば、アセト酢酸メチルエステル、アセト酢酸エチルエステル、アセト酢酸プロピルエステル、トリメチルアセト酢酸エチル、トリフルオロアセト酢酸メチル等を挙げることが出来、β−ケトカルボン酸として、例えば、アセト酢酸、トリメチルアセト酢酸等を挙げることが出来、又ケトオキシとして、例えば、アセトオキシ基(又はアセトキシ基)、プロピオニルオキシ基、ブチリロキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等を挙げることが出来る。これらの基の炭素原子数は、上記例有機金属示化合物を含んで、18以下が好ましい。又例示にもあるように直鎖又は分岐のもの、又水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。
誘電体保護膜:SiO2、SiO、Si3N4、Al2O3、Y2O3
透明導電膜:In2O3、SnO2
エレクトロクロミック膜:WO3、IrO2、MoO3、V2O5
蛍光膜:ZnS、ZnS+ZnSe、ZnS+CdS
磁気記録膜:Fe−Ni、Fe−Si−Al、γ−Fe2O3、Co、Fe3O4、Cr、SiO2、AlO3
超導電膜:Nb、Nb−Ge、NbN
太陽電池膜:a−Si、Si
反射膜:Ag、Al、Au、Cu
選択性吸収膜:ZrC−Zr
選択性透過膜:In2O3、SnO2
反射防止膜:SiO2、TiO2、SnO2
シャドーマスク:Cr
耐摩耗性膜:Cr、Ta、Pt、TiC、TiN
耐食性膜:Al、Zn、Cd、Ta、Ti、Cr
耐熱膜:W、Ta、Ti
潤滑膜:MoS2
装飾膜:Cr、Al、Ag、Au、TiC、Cu
尚、上記金属化合物以外に、炭素化合物、窒素化合物、水素化合物等の不純物が含有されてもよい。
(基材の準備)
幅1300mm、長さ200m、厚さ80μmのコニカミノルタタックKC8UX(コニカミノルタオプト(株)製)を準備した。
図3(b)に示す形態の装置を準備した。
第1の電極の長さ:1300mm
材質:SUS304(Al2O3被覆)
第2の電極の直径:500mm
第2の電極の長さ:1300mm
材質:SUS304(Al2O3被覆)
放電空間の距離:1mm
給電部材と第1の電極との距離:1.2mm
給電部材の材質:A5052(Al2O3被覆)
給電部材の幅:1400mm
アース部材と第2の電極との距離:1.2mm
アース部材の材質:A5052(Al2O3被覆)
アース部材の幅:1400mm
給電部材、アース部材については、給電部材と第1の電極とで形成される静電容量、アース部材と第2の電極とで形成される静電容量が、第1の電極と第2の電極とで形成される静電容量の5倍以上となるように設計、設置した。
以下の条件で、準備した基材の上に酸化ケイ素膜を作製した。
添加ガス:O2ガスを全ガス量に対し10.0体積%
原料ガス:TEOS(テトラエトキシシラン)を全ガスに対し0.4体積%
高周波電源:パール工業製(13.56MHz):5W/cm2
基材の搬送速度は、10m/minで行った。基材と接触する電極の温度は90℃とした。
給電方法、アース方法を表1のように変えた以外は実施例1と同様にして、準備した基材の上に酸化ケイ素膜を作製した。接触方式での給電、及びアースについては、ロール電極では電極の端面、ベルト状電極では懸架ロールの端面に銅製のブロックをロール電極及び懸架ロールが回転しても常に接触している状態で行った。
図8に示す形態の装置を準備した。
第1のロール状電極の長さ:1300mm
材質:SUS304(Al2O3被覆)
第2のベルト状電極の周長:1500mm
第2のベルト状電極の幅:1300mm
材質:銅(Al2O3被覆)
放電空間の距離:2mm
給電部材と第1のベルト状電極との距離:1mm
給電部材の材質:A5052(Al2O3被覆)
給電部材の幅:1400mm
給電部材の長さ:150mm
アース部材と第2のベルト状電極との距離:0.8mm
アース部材の材質:A5052(Al2O3被覆)
アース部材の幅:1400mm
アース部材の長さ:150mm
その他、給電方法、アース方法を表1のように変え、実施例1と同様にして、準備した基材の上に酸化ケイ素膜を作製した。
実施例1〜8で作製した基材上の酸化ケイ素膜の均質性を幅手方向の膜厚の安定性、両端部の膜厚差につき以下に示す計算式及び評価ランクに従って評価した結果を表2に示す。尚、幅手方向の膜厚の測定には、フィルメトリクス(株)製F−20を用いた。
幅方向に50mm間隔で全幅(1300mm)測定し、以下に示す計算式から、各測定箇所の膜厚が平均値からどれだけ差があるかを計算で求め幅手方向の膜厚の安定性とした。
幅手方向の膜厚の評価ランク
○:幅手の全測定箇所について平均値からの差が±5%未満
△:幅手の測定箇所について平均値からの差が±5%以上10%未満の点がある
×:幅手の測定箇所について平均値からの差が±10%以上の点がある
両端部の膜厚差
上記の要領で測定した幅手の膜厚について、以下に示す計算式から両端部の膜厚差を計算で求めた。
両端部の膜厚差の評価ランク
○:両端部の膜厚差が5%未満
△:両端部の膜厚差が5%以上10%未満
×:両端部の膜厚差が10%以上
2 ロール状電極
2′、2″′ ベルト状電極
2″″ 平板状電極
2″ 電極
201、201′、201″、201″′a、201″′b、201″″ 第1の電極
201a、201′a、201″a、201″′c、201″′d、201″″a 給電部材
201b、201′b、201″b、201″′e、201″′f 高周波電界電源
202、202′、202″、202″′、202″″ 第2の電極
202a、202′a、202″a、202″′a、202″″a アース部材
203、205′、203″、204″″、205″′a、205″′b 放電空間
203′a、203′b、203″′a〜203″′f、204′a、204′b、204″a、204″b、 懸架ロール
3、3′、3″、3′a、3″′a、基材3″′b、3″″ 基材
4、4′、4″、4″′、4″″ プラズマ発生ガス供給装置
401、401′、401″、401″′ プラズマ発生ガス供給ノズル
402、402′、402″、402″″ プラズマ発生ガス供給管
5、5′、5″、5″′、5″″ ガス排出装置
501、501′、501″、501″″、502″′a、502″′b 吸引ノズル
502、502′、502″、502″″、501″′a、501″′b 吸引管
6a〜6c、6′a〜6′c 搬送ロール
Claims (15)
- 対向して設けられた第1の電極と第2の電極を有し、前記第1の電極と第2の電極の間に形成される放電部に、基材を通過させて、前記基材の表面を処理するプラズマ放電処理装置において、前記第1の電極に対して非接触で設けられた給電部材と、前記第2の電極に対して非接触で設けられたアース部材とを有し、前記第1の電極は前記給電部材に対して、且つ、前記第2の電極は前記アース部材に対して移動可能に構成されていることを特徴とするプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極の前記給電部材に対する移動、および、前記第2の電極の前記アース部材に対する移動が、それぞれの電極内に回転軸を有する回転移動であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極の前記給電部材に対する移動、および、前記第2の電極の前記アース部材に対する移動が、前記給電部材またはアース部材の各電極と対向する面に対して平行移動であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極と給電部材の距離と、前記第2の電極とアース部材との距離が可変であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極と第2の電極の間の距離が可変であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極と第2の電極との少なくともどちらか一方がロール状電極であることを特徴とする請求項1、2、4、5の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極と第2の電極との少なくともどちらか一方がベルト状電極であることを特徴とする請求項1、2、4、5の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極と第2の電極とが平板状電極であることを特徴とする請求項1、3〜5の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極と第2の電極とのどちらか1方に基材を接触させて連続搬送しながらプラズマ処理が可能なことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極と第2の電極のそれぞれに基材を接触させて連続搬送することを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極に接触させる基材と、前記第2の電極に接触させる基材とが、同じ基材であることを特徴とする請求項10に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記基材が帯状基材であることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記第1の電極と第2の電極のどちらか一方が被処理物であることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記放電部に薄膜形成用の反応ガスを供給し、薄膜形成が可能なことを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置。
- 請求項1〜14の何れか1項に記載のプラズマ放電処理装置を用いることを特徴とするプラズマ放電処理方法。
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