JP2014001444A - Film deposition method - Google Patents
Film deposition method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014001444A JP2014001444A JP2012139465A JP2012139465A JP2014001444A JP 2014001444 A JP2014001444 A JP 2014001444A JP 2012139465 A JP2012139465 A JP 2012139465A JP 2012139465 A JP2012139465 A JP 2012139465A JP 2014001444 A JP2014001444 A JP 2014001444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gas
- film forming
- flow rate
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本発明は、成膜方法に関する。 The present invention relates to a film forming method.
ガスバリア性フィルムは、飲食品、化粧品、洗剤といった物品の包装に適する容器として好適に用いることができる。近年、プラスチックフィルム等の基材フィルムの一方の表面上に、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、酸化アルミニウムなどの薄膜層を成膜して形成されたガスバリア性フィルムが提案されている。 The gas barrier film can be suitably used as a container suitable for packaging articles such as foods and drinks, cosmetics, and detergents. In recent years, a gas barrier film formed by forming a thin film layer of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide or the like on one surface of a base film such as a plastic film has been proposed.
このように薄膜層をプラスチック基材の表面上に成膜する方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法(PVD)、減圧化学気相成長法、プラズマ化学気相成長法等の化学気相成長法(CVD)が知られている。 As a method for forming a thin film layer on the surface of a plastic substrate, physical vapor deposition (PVD) such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, vacuum chemical vapor deposition, plasma, etc. Chemical vapor deposition (CVD) such as chemical vapor deposition is known.
プラズマCVD法としては種々のタイプの成膜装置を用いて成膜する方法があるが、成膜ロールにフィルムを巻き掛けながら成膜する方法として、例えば、特許文献1に、一対の成膜ロールと、磁場発生部材と、極性が反転するプラズマ電源とを備える成膜装置を用いて、プラズマ電源の周波数が1kHz以上とし、ロール間の対向空間にプラズマを発生させて、成膜を行う方法が記載されている。 As a plasma CVD method, there is a method of forming a film using various types of film forming apparatuses. As a method of forming a film while winding a film on a film forming roll, for example, Patent Document 1 discloses a pair of film forming rolls. And a film forming apparatus including a magnetic field generating member and a plasma power source whose polarity is reversed, the frequency of the plasma power source is set to 1 kHz or more, and plasma is generated in the facing space between the rolls to form a film. Have been described.
しかしながら、上記特許文献1に記載の成膜方法では、成膜速度を上げることが難しく生産性の点で必ずしも十分なものではなかった。 However, in the film forming method described in Patent Document 1, it is difficult to increase the film forming speed, which is not always sufficient in terms of productivity.
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、成膜速度を十分に上げることができる成膜方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a film forming method capable of sufficiently increasing the film forming speed.
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have completed the present invention.
すなわち本発明によれば、以下のことが提供される。
[1]真空チャンバーと、平行ないしほぼ平行に対向して配置され、内部に磁場発生部材を備えている一対の成膜ロールと、前記一対の成膜ロールの極性を交互に反転させるプラズマ電源とを備える成膜装置を用いて行われる成膜方法であって、
前記真空チャンバー内で、長尺の基材の表面の第一の部分と、該基材の表面の第二の部分とが対向するように前記基材を前記成膜ロールに巻き掛けた状態で該基材を搬送しながら、前記成膜ロールの間の成膜空間に有機珪素化合物のガスと酸素ガスを含む成膜ガスを供給し、前記磁場発生部材により前記成膜空間に磁場を発生させ、前記成膜ロール間に前記プラズマ電源により放電プラズマを発生させ、これにより、該基材上に連続的に薄膜層を形成するものであり、
前記プラズマ電源の周波数が、1000kHz〜5800MHzであることを特徴とする
成膜方法。
[2]前記プラズマ電源の周波数が、13.56MHz〜2450MHzであることを特徴とする[1]に記載の成膜方法。
[3]前記プラズマ電源が周波数が、27.12MHz〜60MHzであることを特徴とする[1]または[2]に記載の成膜方法。
[4]前記有機珪素化合物のガスの流量が、基材の面積速度1m2/分あたり、0℃、1気圧基準で、100〜300sccmである[1]〜[3]のいずれかに記載の成膜方法。
[5]前記成膜ガスの有機珪素化合物のガスと酸素ガスの流量比(酸素ガスの流量)/(有機珪素化合物のガスの流量)が、有機珪素化合物を完全に酸化させるモル比の倍以下である[1]〜[4]のいずれかに記載の成膜方法。
[6]前記成膜ガスの有機珪素化合物のガスと酸素ガスの流量比(酸素ガスの流量)/(有機珪素化合物のガスの流量)が、有機珪素化合物を完全に酸化させるモル比以下である[1]〜[5]のいずれかに記載の成膜方法。
[7]前記成膜ガスの有機珪素化合物がヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)であり、HMDSOと酸素ガスの流量比(酸素ガス流量)/(HMDSOガスの流量)が、24以下である[1]〜[6]のいずれかに記載の成膜方法。
[8]前記成膜ガスの有機珪素化合物がヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)であり、HMDSOと酸素ガスの流量比(酸素ガス流量)/(HMDSOガスの流量)が、12以下である[1]〜[7]のいずれかに記載の成膜方法。
That is, according to the present invention, the following is provided.
[1] A vacuum chamber, a pair of film forming rolls arranged in parallel or substantially parallel to each other and provided with a magnetic field generating member therein, and a plasma power source for alternately reversing the polarities of the pair of film forming rolls A film forming method performed using a film forming apparatus comprising:
In the vacuum chamber, the substrate is wound around the film forming roll so that the first portion of the surface of the long substrate and the second portion of the surface of the substrate face each other. While transporting the substrate, a film forming gas containing an organosilicon compound gas and oxygen gas is supplied to the film forming space between the film forming rolls, and a magnetic field is generated in the film forming space by the magnetic field generating member. The discharge plasma is generated by the plasma power source between the film forming rolls, thereby continuously forming a thin film layer on the substrate.
The plasma power source has a frequency of 1000 kHz to 5800 MHz.
[2] The film forming method according to [1], wherein the plasma power source has a frequency of 13.56 MHz to 2450 MHz.
[3] The film forming method according to [1] or [2], wherein the plasma power source has a frequency of 27.12 MHz to 60 MHz.
[4] The gas flow rate of the organosilicon compound according to any one of [1] to [3], wherein the flow rate of the organic silicon compound is 100 to 300 sccm based on an area velocity of 1 m 2 / min of the substrate at 0 ° C. and 1 atm. Film forming method.
[5] The flow rate ratio of the organic silicon compound gas to the oxygen gas (flow rate of oxygen gas) / (flow rate of the organic silicon compound gas) of the film forming gas is not more than twice the molar ratio for completely oxidizing the organosilicon compound. The film forming method according to any one of [1] to [4].
[6] The flow rate ratio of the organic silicon compound gas to the oxygen gas (flow rate of oxygen gas) / (flow rate of the organosilicon compound gas) of the film forming gas is equal to or less than the molar ratio for completely oxidizing the organosilicon compound. The film forming method according to any one of [1] to [5].
[7] The organic silicon compound of the film forming gas is hexamethyldisiloxane (HMDSO), and the flow ratio of HMDSO and oxygen gas (oxygen gas flow rate) / (flow rate of HMDSO gas) is 24 or less. -The film-forming method in any one of [6].
[8] The organic silicon compound of the film forming gas is hexamethyldisiloxane (HMDSO), and the flow ratio of HMDSO and oxygen gas (oxygen gas flow rate) / (flow rate of HMDSO gas) is 12 or less. -The film-forming method in any one of [7].
本発明の成膜方法によれば、成膜速度を上げることができ、ガスバリア性を有する積層フィルムの単位時間当たりの生産量を上げることが可能となる。 According to the film forming method of the present invention, the film forming speed can be increased, and the production amount per unit time of a laminated film having gas barrier properties can be increased.
(定義)
以下に、本発明に関する主要な用語の定義を記す。
「真空チャンバー」とは、内部を真空にするための容器である。通常、チャンバーに取り付けられた真空ポンプを作動させることにより、チャンバー内に真空環境が作られる。
「巻き掛ける」とは、フィルムなどの可曲性物体をロールなどの円筒状物体に、前記円筒状物体を覆うように接触させることである。
「長尺の」とは、ロール状に巻かれたフィルムのように、幅方向の長さに比べて長さ方向の長さが長いことを意味する。
「基材」とは、膜を形成する時に該膜の支持体となる物体である。
「成膜ロール」とは、それに巻き掛けた基材の表面上に膜を形成するためのロールであり、通常は、金属からなって放電のための電極を兼ねる。
「成膜空間」とは、一対の成膜ロールの間の空間であって、成膜のためのプラズマが発生する空間である。
「有機珪素化合物」とは、珪素を構成元素として含有する有機化合物である。
「成膜ガス」とは、膜の原料となる原料ガスを必須要素として含有するガスであり、必要に応じて、原料ガスと反応して化合物を形成する反応ガスや、形成された膜に含まれることはないがプラズマ発生や膜質向上などに寄与する補助ガスを更に含有することがある。
「原料ガス」とは、膜の主成分となる材料の供給源となるガスである。例えばSiOx膜を形成する場合には、HMDSO,TEOS,シラン等のSiを含有するガスが原料ガスである。
「反応ガス」とは、原料ガスと反応して、形成される膜に取り込まれるガスであり、例えばSiOx膜を形成する場合には、酸素(O2)がこれに該当する。
「磁場発生部材」とは、永久磁石からなる磁場発生機構であり、例えば、長い中央磁石と、この中央磁石を取り囲む外周磁石と、それらを接続する磁界短絡部材とからなる部材がこれに該当する。
「プラズマ電源」とは、電極である一対の成膜ロールに接続されて成膜ロール間にプラズマを発生させる電源である。
「一対の成膜ロールの極性を反転させるプラズマ電源」とは、上に定義されたプラズマ電源であって、一方の成膜ロールの極性がプラスの時、他方の成膜ロールの極性がマイナスとなるように極性が反転するプラズマ電源である。
「放電プラズマ」とは、放電により発生させたプラズマである。
「プラズマCVD法」とは、ガス状物質の化学反応を利用して成膜を行うCVD成膜方法の一種であり、プラズマ放電を利用して化学反応を促進させるCVD成膜方法である。
「面積速度」とは、ロール・ツー・ロール成膜法などにおいて、一定時間の間に基材が進む面積である。基材の線速度と基材の幅との間には、(面積速度)=(線速度)×(基材の幅)の関係がある。
「0℃、1気圧基準で」とは、表示されたガスの量が、0℃、1気圧におけるそのガスの体積であることを表す。
「有機珪素化合物を完全に酸化させる」とは、有機珪素化合物を、該化合物に含まれるSi、C、およびHが、SiはSiO2になり、CはCO2になり、HはH2Oになるように酸化させることを意味する。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
(Definition)
Hereinafter, definitions of main terms relating to the present invention will be described.
A “vacuum chamber” is a container for evacuating the interior. Normally, a vacuum environment is created in the chamber by operating a vacuum pump attached to the chamber.
“Wrap” means that a bendable object such as a film is brought into contact with a cylindrical object such as a roll so as to cover the cylindrical object.
“Long” means that the length in the length direction is longer than the length in the width direction, like a film wound in a roll shape.
The “substrate” is an object that becomes a support for the film when the film is formed.
The “film-forming roll” is a roll for forming a film on the surface of the substrate wound around it, and is usually made of metal and also serves as an electrode for discharge.
The “film formation space” is a space between a pair of film formation rolls and where plasma for film formation is generated.
An “organosilicon compound” is an organic compound containing silicon as a constituent element.
“Film-forming gas” is a gas containing a raw material gas that is a raw material of a film as an essential element, and if necessary, a reactive gas that reacts with the raw material gas to form a compound, or is included in the formed film In some cases, it may further contain an auxiliary gas that contributes to plasma generation and film quality improvement.
The “source gas” is a gas that is a supply source of a material that is a main component of the film. For example, in the case of forming a SiOx film, a gas containing Si such as HMDSO, TEOS, or silane is a source gas.
The “reactive gas” is a gas that reacts with the source gas and is taken into the formed film. For example, oxygen (O 2 ) corresponds to this when forming a SiOx film.
The “magnetic field generating member” is a magnetic field generating mechanism composed of a permanent magnet, for example, a member composed of a long central magnet, an outer peripheral magnet surrounding the central magnet, and a magnetic field short-circuiting member connecting them. .
The “plasma power source” is a power source that is connected to a pair of film forming rolls that are electrodes and generates plasma between the film forming rolls.
“Plasma power source for reversing the polarity of a pair of film forming rolls” is a plasma power source as defined above, and when the polarity of one film forming roll is positive, the polarity of the other film forming roll is negative. This is a plasma power source whose polarity is reversed.
“Discharge plasma” is plasma generated by discharge.
The “plasma CVD method” is a type of CVD film forming method for forming a film using a chemical reaction of a gaseous substance, and is a CVD film forming method for promoting a chemical reaction using a plasma discharge.
“Area speed” is an area in which a substrate advances in a certain time in a roll-to-roll film forming method or the like. Between the linear velocity of the substrate and the width of the substrate, there is a relationship of (area velocity) = (linear velocity) × (substrate width).
“On the basis of 0 ° C. and 1 atm” means that the amount of the displayed gas is the volume of the gas at 0 ° C. and 1 atm.
“To completely oxidize an organosilicon compound” means that an organosilicon compound contains Si, C and H contained in the compound, Si becomes SiO 2 , C becomes CO 2 , and H becomes H 2 O. Means to be oxidized.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.
本発明の成膜方法は、真空チャンバーと、平行ないしほぼ平行に対向して配置され、内部に磁場発生部材を備えている一対の成膜ロールと、前記一対の成膜ロールの極性を反転させるプラズマ電源とを備える成膜装置を用いて行われる成膜方法であって、前記真空チャンバー内で、長尺の基材の表面の第一の部分と、該基材の表面の第二の部分とが対向するように前記基材を前記成膜ロールに巻き掛けた状態で該基材を搬送しながら、前記成膜ロールの間の成膜空間に有機珪素化合物のガスと酸素ガスを含む成膜ガスを供給し、前記磁場発生部材により前記成膜空間に磁場を発生させ、前記成膜ロール間に前記プラズマ電源により放電プラズマを発生させ、これにより、該基材上に連続的に薄膜層を形成する方法であって、前記プラズマ電源の周波数が、1000kHz〜5800MHzである。 The film forming method of the present invention includes a pair of film forming rolls disposed in parallel or substantially parallel to the vacuum chamber and having a magnetic field generating member therein, and the polarity of the pair of film forming rolls is reversed. A film forming method performed using a film forming apparatus including a plasma power source, wherein a first portion of a surface of a long base material and a second portion of the surface of the base material in the vacuum chamber The film formation space between the film formation rolls containing the organic silicon compound gas and the oxygen gas is conveyed while the substrate is transported in a state where the substrate is wound around the film formation roll so as to face each other. A film gas is supplied, a magnetic field is generated in the film forming space by the magnetic field generating member, and discharge plasma is generated by the plasma power source between the film forming rolls, whereby a thin film layer is continuously formed on the substrate. A plasma power source Frequency is the 1000kHz~5800MHz.
本発明の成膜方法に用いる長尺の基材としては、樹脂からなるフィルム又はシートが挙げられる。このような基材に用いる樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物;ポリアクリロニトリル系樹脂;アセタール系樹脂;ポリイミド系樹脂が挙げられる。これらの樹脂の中でも、耐熱性及び線膨張率が高く、製造コストが低いという観点から、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、PET、PENが特に好ましい。また、これらの樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the long base material used in the film forming method of the present invention include a film or sheet made of a resin. Examples of the resin used for such a substrate include polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN); polyolefin resins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and cyclic polyolefin; polyamide Polycarbonate resin; Polystyrene resin; Polyvinyl alcohol resin; Saponified ethylene-vinyl acetate copolymer; Polyacrylonitrile resin; Acetal resin; Polyimide resin. Among these resins, polyester resins and polyolefin resins are preferred, and PET and PEN are particularly preferred from the viewpoints of high heat resistance and linear expansion coefficient and low production cost. Moreover, these resin can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
前記長尺の基材の厚みは、積層フィルムを製造する際の安定性を考慮して適宜に設定することができる。前記基材の厚みとしては、真空中においてもフィルムの搬送が可能であるという観点から、5〜500μmの範囲であることが好ましく、50〜200μmの範囲であることがより好ましく、50〜100μmの範囲であることが特に好ましい。 The thickness of the long base material can be appropriately set in consideration of the stability when producing a laminated film. The thickness of the substrate is preferably in the range of 5 to 500 μm, more preferably in the range of 50 to 200 μm, and more preferably in the range of 50 to 100 μm from the viewpoint that the film can be conveyed even in vacuum. A range is particularly preferred.
また、前記基材には、薄膜層との密着性の観点から、基材の表面を清浄するための表面活性化処理を施すことが好ましい。このような表面活性化処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理が挙げられる。 Moreover, it is preferable to perform the surface activation process for cleaning the surface of a base material to the said base material from an adhesive viewpoint with a thin film layer. Examples of such surface activation treatment include corona treatment, plasma treatment, and flame treatment.
本発明では、樹脂フィルム上にバリア膜である薄膜層を形成する方法として、ロール間放電プラズマCVD法を用いる。これにより、屈曲してもバリア性が低下し難い積層フィルムを得ることができる。従来の積層フィルムでは、屈曲するとバリア膜にクラックが生じ易く、バリア性が低下し易かったが、本発明によれば、屈曲してもバリア膜にクラックが生じ難く、バリア性が低下し難い積層フィルムを得ることができる。 In the present invention, an inter-roll discharge plasma CVD method is used as a method for forming a thin film layer as a barrier film on a resin film. Thereby, even if it bends, the laminated | multilayer film which a barrier property cannot fall easily can be obtained. In the conventional laminated film, if it is bent, the barrier film is likely to crack, and the barrier property is likely to be lowered. However, according to the present invention, even if bent, the barrier film is hardly cracked and the barrier property is not easily lowered. A film can be obtained.
ここで、プラズマCVD法は、原料物質を含むガスを交流でプラズマ化することにより、原料物質がラジカル化、及び/又はイオン化し、樹脂フィルム等の基板上に原料物質が堆積する成膜方法である。更に、本発明においては、ガスバリア性や耐屈曲性に優れた積層フィルムを得るために、低圧プラズマCVD法が用いられている。
低圧とは、0.1Pa〜6Paであり、好ましくは1〜3Paである。
真空チャンバー内の圧力が、0.1Pa以上の場合、磁場の存在する領域における放電の発生が困難とならず、6Pa以下の場合、気相中で反応が生じ、薄膜層の上または中に薄膜層と同じまたは類似の化学組成のパーティクルが形成されることを防止することができる。上記パーティクルは、薄膜層のガスバリア性を低下させるが、上記範囲内であれば、パーティクルの形成がよく抑制されてバリア性の高い薄膜層を成膜することができる。
Here, the plasma CVD method is a film forming method in which a source material is radicalized and / or ionized by gasifying the gas containing the source material with alternating current, and the source material is deposited on a substrate such as a resin film. is there. Furthermore, in the present invention, a low-pressure plasma CVD method is used in order to obtain a laminated film having excellent gas barrier properties and bending resistance.
The low pressure is 0.1 Pa to 6 Pa, preferably 1 to 3 Pa.
When the pressure in the vacuum chamber is 0.1 Pa or more, it is not difficult to generate a discharge in a region where a magnetic field exists. When the pressure is 6 Pa or less, a reaction occurs in the gas phase, and a thin film is formed on or in the thin film layer. Formation of particles having the same or similar chemical composition as the layer can be prevented. The particles reduce the gas barrier property of the thin film layer. However, if the particle is within the above range, the formation of the particles is well suppressed, and a thin film layer having a high barrier property can be formed.
このような薄膜層の形成に用いる前記成膜ガス中の原料ガスとして、珪素を含有する有機珪素化合物を用いる。このような有機珪素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。これらの有機珪素化合物の中でも、化合物の取り扱い性及び得られる薄膜層のガスバリア性等の特性の観点から、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンが好ましい。また、これらの有機珪素化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
さらに、原料ガスとして、上述の有機珪素化合物のほかにモノシランを含有させ、形成するバリア膜の珪素源として使用してもよい。
An organic silicon compound containing silicon is used as a source gas in the film forming gas used for forming such a thin film layer. Examples of such organosilicon compounds include hexamethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethyl Examples thereof include silane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and octamethylcyclotetrasiloxane. Among these organosilicon compounds, hexamethyldisiloxane and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane are preferable from the viewpoints of properties such as handling of the compound and gas barrier properties of the obtained thin film layer. Moreover, these organosilicon compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
Further, as the source gas, monosilane may be contained in addition to the above-described organosilicon compound, and used as a silicon source for the barrier film to be formed.
本発明の成膜方法においては、有機珪素化合物のガスの流量が、基材の面積速度1m2/分あたり、0℃、1気圧基準で100〜300sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute)であり、好ましくは140〜290sccmである。100sccm以上の場合、薄膜層がポーラスとならず充分なガスバリア性が得られ、300sccm以下の場合、排気能力不足を理由に圧力制御に支障をきたすことがない。 In the film forming method of the present invention, the gas flow rate of the organosilicon compound is 100 to 300 sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute) at 0 ° C. and 1 atm based on the substrate area velocity of 1 m 2 / min, preferably Is 140-290 sccm. When it is 100 sccm or more, the thin film layer is not porous and sufficient gas barrier properties are obtained. When it is 300 sccm or less, pressure control is not hindered due to insufficient exhaust capacity.
また、本発明の成膜方法においては、有機珪素化合物のガスの流量は、10〜300sccmであり、好ましくは20〜200sccmである。かかる数値は、前記成膜ロールの幅等を限定しない場合の値である。 In the film forming method of the present invention, the flow rate of the organosilicon compound gas is 10 to 300 sccm, preferably 20 to 200 sccm. Such a numerical value is a value when the width of the film forming roll is not limited.
また、前記成膜ガスとしては、前記原料ガスの他に反応ガスを用いる。このような反応ガスとして、前記原料ガスと反応して酸化物を形成させるために、酸素ガスを用いる。 In addition to the source gas, a reactive gas is used as the film forming gas. As such a reactive gas, oxygen gas is used to react with the raw material gas to form an oxide.
前記成膜ガスとしては、前記原料ガスを真空チャンバー内に供給するために、必要に応じて、キャリアガスを用いてもよい。さらに、前記成膜ガスとしては、プラズマ放電を発生させるために、必要に応じて、放電用ガスを用いてもよい。このようなキャリアガス及び放電用ガスとしては、適宜公知のものを使用することができ、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガス;水素を用いることができる。 As the film forming gas, a carrier gas may be used as necessary to supply the source gas into the vacuum chamber. Further, as the film forming gas, a discharge gas may be used as necessary in order to generate plasma discharge. As such carrier gas and discharge gas, known ones can be used as appropriate, for example, rare gases such as helium, argon, neon, xenon, etc .; hydrogen can be used.
ロール間放電プラズマCVD法では、成膜ロール間の空間にプラズマ放電を発生させる。典型的な例では、回転しない磁石を内蔵した2つの水冷回転ドラムを4〜5cmの間隔で成膜ロール間に設置し、ロール間に磁場が形成され、成膜ロール対にプラズマ電源により電力を供給する。
ガスを導入するときわめて明るい高密度のプラズマがロール間に形成される。ロール間の磁場と電場により電子はロール間ギャップの中心近傍に閉じ込められることになり、高密度のプラズマが形成される。
In the inter-roll discharge plasma CVD method, plasma discharge is generated in the space between the film forming rolls. In a typical example, two water-cooled rotating drums containing non-rotating magnets are installed between film forming rolls at intervals of 4 to 5 cm, a magnetic field is formed between the rolls, and power is supplied to the film forming roll pair by a plasma power source. Supply.
When gas is introduced, a very bright high density plasma is formed between the rolls. Electrons are confined in the vicinity of the center of the gap between rolls by the magnetic field and electric field between the rolls, and a high-density plasma is formed.
このプラズマ源は、数Paの低圧力で動作可能で、中性粒子やイオンの温度は低く、室温近傍になる。一方、電子の温度は高いので、ラジカルやイオンを多く生成する。また、高温の2次電子が磁場の作用で樹脂フィルムに流れ込むのが防止され、樹脂フィルムの温度を低く抑えたままで高い電力の投入が可能となり、高速成膜が達成される。膜の堆積は、主に樹脂フィルム表面のみに起こり、電極は樹脂フィルムに覆われて汚れにくいために、長時間の安定成膜ができる。 This plasma source can operate at a low pressure of several Pa, the temperature of neutral particles and ions is low, and it is close to room temperature. On the other hand, since the electron temperature is high, many radicals and ions are generated. Further, high temperature secondary electrons are prevented from flowing into the resin film by the action of the magnetic field, and high power can be input while keeping the temperature of the resin film low, thereby achieving high-speed film formation. Film deposition mainly occurs only on the surface of the resin film, and since the electrode is covered with the resin film and is not easily soiled, stable film formation can be performed for a long time.
図1は、本発明の方法を用いて積層フィルムを製造するのに好ましい製造装置の一例を示す模式図である。また、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of a production apparatus preferable for producing a laminated film using the method of the present invention. In the following description and drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1に示す製造装置は、送り出しロール11と、搬送ロール21、22、23、24と、成膜ロール31、32と、ガス供給管41と、プラズマ発生用電源51と、成膜ロール31及び32の内部に設置された磁場発生装置61、62と、巻取りロール71とを備えている。また、このような製造装置においては、少なくとも成膜ロール31、32と、ガス供給管41と、プラズマ発生用電源51と、磁場発生装置61、62とが図示を省略した真空チャンバー内に配置されている。更に、このような製造装置において前記真空チャンバーは図示を省略した真空ポンプに接続されており、かかる真空ポンプにより真空チャンバー内の圧力を適宜調整することが可能となっている。
1 includes a
このような製造装置においては、一対の成膜ロール(成膜ロール31と成膜ロール32)を一対の対向電極として機能させることが可能となるように、各成膜ロールがそれぞれプラズマ発生用電源51に接続されている。そのため、このような製造装置においては、プラズマ発生用電源51により電力を供給することにより、成膜ロール31と成膜ロール32との間の空間に放電することが可能であり、これにより成膜ロール31と成膜ロール32との間の空間にプラズマを発生させることができる。更に、このような製造装置においては、一対の成膜ロール(成膜ロール31及び32)は、平行ないしほぼ平行に対向して配置される。このようにして、一対の成膜ロール(成膜ロール31及び32)を配置することにより、成膜レートを倍にでき、なおかつ、同じ構造の膜を成膜できる。
このような製造装置によれば、CVD法によりフィルム100の表面上に薄膜層を形成することが可能であり、成膜ロール31上においてフィルム100の表面上に膜成分を堆積させつつ、更に成膜ロール32上においてもフィルム100の表面上に膜成分を堆積させることもできる。従って、フィルム100の表面上に前記薄膜層を効率よく形成することができる。
In such a manufacturing apparatus, each film-forming roll has a plasma generation power source so that the pair of film-forming rolls (film-forming
According to such a manufacturing apparatus, it is possible to form a thin film layer on the surface of the
また、成膜ロール31及び成膜ロール32の内部には、成膜ロールが回転しても、連動して回転しないように固定された磁場発生装置61及び62がそれぞれ設けられている。
Further, inside the
成膜ロール31及び成膜ロール32としては適宜公知のロールを用いることができる。
このような成膜ロール31及び32としては、より効率よく薄膜層を形成せしめるという観点から、直径が同一のものを使うことが好ましい。また、このような成膜ロール31及び32の直径としては、放電条件、チャンバーのスペース等の観点から、5〜100cmの範囲とすることが好ましい。
As the
As such
また、このような製造装置においては、フィルム100の表面の第一の部分と第二の部分とが互いに対向するように、一対の成膜ロール(成膜ロール31と成膜ロール32)に、フィルム100が巻き掛けられている。このようにフィルム100を配置することにより、成膜ロール31と成膜ロール32との間に放電を行ってプラズマを発生させる際に、一対の成膜ロール間に存在するフィルム100の表面の第一の部分と第二の部分に同時に成膜することが可能となる。すなわち、このような製造装置によれば、上述したように、CVD法により、成膜ロール31上にてフィルム100の表面上に膜成分を堆積させ、更に成膜ロール32上にて膜成分を堆積させることができるため、フィルム100の表面上に前記薄膜層を効率よく形成することが可能となる。なお、フィルム100の前記第一の部分及び前記第二の部分は、該フィルムの表面の固定された部分を指すものではなく、「該フィルムの表面の成膜空間中に位置している部分」と定義される。
Moreover, in such a manufacturing apparatus, a pair of film-forming rolls (film-forming
また、このような製造装置に用いる送り出しロール11及び搬送ロール21、22、23、24としては適宜公知のロールを用いることができる。また、巻取りロール71としても、薄膜層を形成したフィルム100を巻き取ることが可能なものであればよく、特に制限されず、適宜公知のロールを用いることができる。
Further, as the
また、ガス供給管41としては原料ガス等を所定の速度で供給又は排出することが可能なものを適宜用いることができる。さらに、プラズマ発生用電源51としては、適宜公知のプラズマ発生装置の電源を用いることができる。このようなプラズマ発生用電源51は、これに接続された成膜ロール31と成膜ロール32に電力を供給して、これらを放電のための対向電極として利用することを可能とする。このようなプラズマ発生用電源51としては、より効率よくプラズマCVDを実施することが可能となることから、前記一対の成膜ロールの極性を交互に反転させることが可能な交流電源を利用する。また、このようなプラズマ発生用電源51としては、より効率よくプラズマCVDを実施することが可能となることから、印加電力を100W〜10kWとすることができるものであることが好ましい。電源の周波数は1000kHz〜5800MHzである。好ましくは、13.56MHz〜2450MHzであり、より好ましくは、27.12MHz〜60MHzである。また、磁場発生装置61、62としては適宜公知の磁場発生装置を用いることができる。さらに、フィルム100としては、薄膜層を予め形成させたものを用いることができる。このように、フィルム100として薄膜層を予め形成させたものを用いることにより、前記薄膜層の厚みを厚くすることも可能である。
Further, as the
周波数を上記範囲に設定すると、成膜速度が上がる理由は、必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推測する。電源の周波数をあげると、放電の開始電圧が低下する。また、一般に交流電気回路では、容量成分(コンデンサーなど)は、周波数が高くなると、インピーダンスが減少する。電力を制御(電力が一定になるように電源の出力を調整)して、成膜を行うと、インピーダンスが減少するほど電流値が大きくなり、プラズマ反応を促進する。これにより、成膜速度が上がる。同じ膜厚の薄膜を得ようとした場合、ライン速度を上げることができるので、生産性が上がり、生産コストが下がる。 The reason why the deposition rate increases when the frequency is set in the above range is not necessarily clear, but the present inventors presume as follows. When the frequency of the power source is increased, the discharge starting voltage decreases. In general, in an AC electric circuit, the impedance of a capacitive component (such as a capacitor) decreases as the frequency increases. When power is controlled (the power supply output is adjusted so that the power is constant) and film formation is performed, the current value increases as the impedance decreases, and the plasma reaction is promoted. Thereby, the film-forming speed increases. When trying to obtain a thin film having the same film thickness, the line speed can be increased, so that productivity is increased and production cost is reduced.
また、周波数を高くしたときは、インピーダンス整合器(マッチングボックスとも言う)を使用してもよい。 Further, when the frequency is increased, an impedance matching device (also referred to as a matching box) may be used.
このように、図1に示す製造装置を用いて、ガスバリア性や耐屈曲性に優れた積層フィルムを製造することができる。また、例えば、プラズマ発生装置の電極ドラムの電力、成膜ロールの直径、並びに、フィルムの搬送速度を適宜調整してもよい。すなわち、図1に示す製造装置を用いて、成膜ガス(原料ガス等)を真空チャンバー内に供給しつつ、一対の成膜ロール(成膜ロール31及び32)間に放電を発生させることにより、前記成膜ガス(原料ガス等)がプラズマによって分解され、成膜ロール31上のフィルム100の表面上並びに成膜ロール32上のフィルム100の表面上に、前記薄膜層がプラズマCVD法により形成される。なお、このような成膜に際しては、長尺のフィルム100が送り出しロール11や成膜ロール31等により、それぞれ搬送されることにより、ロール・ツー・ロール方式の連続的な成膜プロセスによりフィルム100の表面上に前記薄膜層が形成される。
Thus, the laminated film excellent in gas barrier property and bending resistance can be manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIG. Further, for example, the power of the electrode drum of the plasma generator, the diameter of the film forming roll, and the film conveyance speed may be adjusted as appropriate. That is, by using the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 to generate a discharge between a pair of film forming rolls (
前記成膜ガスは、前記有機珪素化合物と酸素とを含有するものであり、原料ガスである有機珪素化合物と反応ガスである酸素の比率としては、原料ガスと反応ガスとを完全に反応させるために理論上必要となる反応ガスの量の比率よりも、反応ガスの比率を過剰にし過ぎないことが好ましい。反応ガスの比率を過剰にし過ぎてしまうと、ガスバリア性や耐屈曲性に優れた積層フィルムが得られなくなってしまう。よって、酸素ガスは前記成膜ガス中の前記有機珪素化合物の全量を完全酸化するのに必要な理論酸素量以下であることが好ましい。 The film-forming gas contains the organosilicon compound and oxygen, and the ratio of the organosilicon compound that is the source gas and oxygen that is the reaction gas is to completely react the source gas and the reaction gas. It is preferable that the ratio of the reaction gas is not excessively larger than the ratio of the amount of the reaction gas that is theoretically required. If the ratio of the reaction gas is excessive, a laminated film having excellent gas barrier properties and bending resistance cannot be obtained. Therefore, it is preferable that the oxygen gas is less than or equal to the theoretical oxygen amount necessary to completely oxidize the entire amount of the organosilicon compound in the film forming gas.
実際のプラズマCVDチャンバー内の反応では、成膜ガスの有機珪素化合物のガスと反応ガスの酸素は、ガス供給部から成膜領域へ供給されて反応し、成膜されるので、成膜ガスの有機珪素化合物のガスと酸素ガスの流量比(酸素ガスの流量)/(有機珪素化合物のガスの流量)が、原料の有機珪素化合物を完全に酸化させるモル比であったとしても、現実には完全に反応を進行させることはできず、酸素の含有量を化学量論比に比して大過剰に供給して初めて反応が完結すると考えられる。
そのため、成膜ガスの有機珪素化合物のガスと酸素ガスの流量比は、有機珪素化合物を完全に酸化させるモル比の倍以下であることが好ましく、有機珪素化合物を完全に酸化させるモル比以下であることがより好ましい。
In the actual reaction in the plasma CVD chamber, the organic silicon compound gas of the film formation gas and the oxygen of the reaction gas are supplied from the gas supply unit to the film formation region to react and form a film. Even if the ratio of the flow rate of the organic silicon compound gas to the oxygen gas (flow rate of oxygen gas) / (flow rate of the gas of the organosilicon compound) is a molar ratio that completely oxidizes the organic silicon compound as a raw material, The reaction cannot proceed completely, and it is considered that the reaction is completed only when the oxygen content is supplied in a large excess compared to the stoichiometric ratio.
Therefore, the flow rate ratio between the organic silicon compound gas and the oxygen gas in the film forming gas is preferably not more than twice the molar ratio for completely oxidizing the organosilicon compound, and not more than the molar ratio for completely oxidizing the organosilicon compound. More preferably.
以下、前記成膜ガスとして、原料ガスとしてのヘキサメチルジシロキサン(有機珪素化合物:HMDSO:(CH3)6Si2O:)と反応ガスとしての酸素(O2)を含有するものを用い、珪素−酸素系の薄膜を製造する場合を例に挙げて、成膜ガス中の原料ガスと反応ガスの好適な比率等についてより詳細に説明する。 Hereinafter, as the film forming gas, a gas containing hexamethyldisiloxane (organosilicon compound: HMDSO: (CH 3 ) 6 Si 2 O :) as a source gas and oxygen (O 2 ) as a reaction gas is used. Taking a case of producing a silicon-oxygen-based thin film as an example, a suitable ratio of the source gas and the reactive gas in the film forming gas will be described in more detail.
原料ガスとしてのヘキサメチルジシロキサン(HMDSO、(CH3)6Si2O)と、反応ガスとしての酸素(O2)とを含有する成膜ガスをプラズマCVDにより反応させて珪素−酸素系の薄膜を作製する場合、その成膜ガスにより下記反応式(1):
(CH3)6Si2O+12O2→6CO2+9H2O+2SiO2 (1)
に記載のような反応が起こり、二酸化珪素が製造される。このような反応においては、ヘキサメチルジシロキサン1モルを完全酸化するのに必要な酸素量は12モルである。そのため、成膜ガス中に、ヘキサメチルジシロキサン1モルに対して酸素を12モル以上含有させて完全に反応させた場合には、均一な二酸化珪素膜が形成されてしまうため、ガスバリア性や耐屈曲性に優れた積層フィルムを得ることができなくなってしまう。そのため、薄膜層を形成する際には、上記(1)式の反応が完全に進行してしまわないように、ヘキサメチルジシロキサン1モルに対して酸素量を化学量論比の12モルより少なくする必要がある。
なお、上述したように、実際のプラズマCVDチャンバー内の反応では、原料のヘキサメチルジシロキサンと反応ガスの酸素は、ガス供給部から成膜領域へ供給されて反応し、成膜される。従って、反応ガスの酸素のモル量(流量)が原料のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)の12倍のモル量(流量)であったとしても、現実には完全に反応を進行させることはできず、酸素の含有量を化学量論比に比して大過剰に供給して初めて反応が完結すると考えられる。
そのため、原料のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する酸素のモル量(流量)は、化学量論比である24倍量以下の量であることが好ましく、12倍量以下とすることがより好ましい。
このような比でヘキサメチルジシロキサン及び酸素を含有させることにより、完全に酸化されなかったヘキサメチルジシロキサン中の炭素原子や水素原子が薄膜層中に取り込まれ、得られる積層フィルムに優れたバリア性及び耐屈曲性を発揮させることが可能となる。
なお、成膜ガス中のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する酸素のモル量(流量)が少なすぎると、酸化されなかった炭素原子や水素原子が薄膜層中に過剰に取り込まれる。この場合はバリア膜の透明性が低下して、バリアフィルムは有機ELデバイスや有機薄膜太陽電池などのような透明性を必要とするデバイス用のフレキシブル基板には利用できなくなってしまう。このような観点から、成膜ガス中のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する酸素のモル量(流量)の下限は、ヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)の0.1倍より多い量とすることが好ましく、0.5倍より多い量とすることがより好ましい。
A film-forming gas containing hexamethyldisiloxane (HMDSO, (CH 3 ) 6 Si 2 O) as a source gas and oxygen (O 2 ) as a reaction gas is reacted by plasma CVD to form a silicon-oxygen-based material. When producing a thin film, the following reaction formula (1) is given by the film-forming gas:
(CH 3 ) 6 Si 2 O + 12O 2 → 6CO 2 + 9H 2 O + 2SiO 2 (1)
The reaction as described in 1 takes place to produce silicon dioxide. In such a reaction, the amount of oxygen required to completely oxidize 1 mol of hexamethyldisiloxane is 12 mol. Therefore, when the film forming gas contains 12 moles or more of oxygen with respect to 1 mole of hexamethyldisiloxane and is completely reacted, a uniform silicon dioxide film is formed. It becomes impossible to obtain a laminated film excellent in flexibility. Therefore, when forming the thin film layer, the oxygen amount is less than the stoichiometric ratio of 12 moles per mole of hexamethyldisiloxane so that the reaction of the above formula (1) does not proceed completely. There is a need to.
Note that, as described above, in the actual reaction in the plasma CVD chamber, the raw material hexamethyldisiloxane and the reaction gas oxygen are supplied from the gas supply unit to the film formation region and reacted to form a film. Therefore, even if the molar amount (flow rate) of oxygen in the reaction gas is 12 times the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane as a raw material, the reaction can actually proceed completely. It is considered that the reaction is completed only when the oxygen content is supplied in a large excess compared to the stoichiometric ratio.
Therefore, the molar amount (flow rate) of oxygen with respect to the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane as a raw material is preferably a stoichiometric ratio of 24 times or less, and 12 times or less. More preferred.
By containing hexamethyldisiloxane and oxygen in such a ratio, carbon atoms and hydrogen atoms in hexamethyldisiloxane that have not been completely oxidized are taken into the thin film layer, and an excellent barrier to the resulting laminated film And exhibiting flexibility.
If the molar amount (flow rate) of oxygen relative to the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane in the film forming gas is too small, unoxidized carbon atoms and hydrogen atoms are excessively taken into the thin film layer. In this case, the transparency of the barrier film decreases, and the barrier film cannot be used for a flexible substrate for a device that requires transparency such as an organic EL device or an organic thin film solar cell. From such a viewpoint, the lower limit of the molar amount (flow rate) of oxygen relative to the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane in the film forming gas is more than 0.1 times the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane. Preferably, the amount is more than 0.5 times.
また、このようなプラズマCVD法において、成膜ロール31及び32間に放電するために、プラズマ発生用電源51に接続された電極ドラム(本実施形態においては成膜ロール31及び32に設置されている。)に印加する電力は、原料ガスの種類や真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるものであり一概に言えるものでないが、0.1〜10kWの範囲とすることが好ましい。この印加電力が前記下限未満ではパーティクルが発生し易くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると成膜時に発生する熱量が多くなり、成膜時の基材表面の温度が上昇してしまい、基材が熱負けして成膜時に皺が発生してしまう可能性や、ひどい場合には熱でフィルムが溶けて、裸の成膜ロール間に大電流の放電が発生して成膜ロール自体を傷めてしまう可能性が生じる。
In such a plasma CVD method, in order to discharge between the
フィルム100の搬送速度(ライン速度)は、原料ガスの種類や真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるが、0.1〜100m/minの範囲とすることが好ましく、0.5〜20m/minの範囲とすることがより好ましい。ライン速度が前記下限未満では、フィルムに熱に起因する皺の発生しやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、形成される薄膜層の厚みが薄くなる傾向にある。
The conveyance speed (line speed) of the
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely.
[水蒸気透過度の測定]
(i)温度40℃、低湿度側の湿度0%RH、高湿度側の湿度90%RHの条件において、水蒸気透過度測定機(GTRテック社製、機種名「GTRテック−3000」)を用いて、積層フィルムの水蒸気透過度を測定する。
(ii)水蒸気透過度が(i)の方法の検出限界を超える積層フィルムについては、Ca腐食法(特開2005−283561号公報に記載される方法)によって、水蒸気透過度を測定する。
[Measurement of water vapor permeability]
(I) Using a water vapor permeability measuring machine (GTR Tech Co., model name “GTR Tech-3000”) under the conditions of a temperature of 40 ° C., a humidity of 0% RH on the low humidity side, and a humidity of 90% RH on the high humidity side. Then, the water vapor permeability of the laminated film is measured.
(Ii) For a laminated film having a water vapor permeability exceeding the detection limit of the method (i), the water vapor permeability is measured by a Ca corrosion method (a method described in JP-A-2005-283561).
(実施例1)
前述の図1に示す製造装置を用いて積層フィルムを製造する。すなわち、2軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム、厚み:100μm、幅:350mm〜700mm、帝人デュポンフィルム(株)製、商品名「テオネックスQ65FA」)を基材(フィルム100)として用い、これを送り出しロ−ル11に装着する。そして、成膜ロール31と成膜ロール32との間に磁場を印加すると共に、成膜ロール31と成膜ロール32にそれぞれ電力を供給して成膜ロール31と成膜ロール32との間に放電してプラズマを発生させ、このような放電領域に成膜ガス(原料ガスとしてのヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)と反応ガスとしての酸素ガス(放電ガスとしても機能する)の混合ガス)を供給して、下記条件にてプラズマCVD法による薄膜形成を行い、積層フィルムを得る。
Example 1
A laminated film is manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIG. That is, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film (PEN film, thickness: 100 μm, width: 350 mm to 700 mm, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd., trade name “Teonex Q65FA”) is used as a base material (film 100). Mount on the
〈成膜条件〉
プラズマ発生用電源の周波数:27.12MHz〜60MHz
成膜ガスの混合比(酸素/ヘキサメチルジシロキサン)=10
真空チャンバー内の真空度:0.1〜10Pa
プラズマ発生用電源からの供給電力:0.5〜2.5kW
幅:350mm〜700mm
基材の搬送速度:0.5〜10m/分
基材の面積速度1m2/分あたりの有機珪素化合物のガスの流量:100〜300sccm
(0℃、1気圧基準)
<Film formation conditions>
Frequency of power source for plasma generation: 27.12 MHz to 60 MHz
Deposition gas mixture ratio (oxygen / hexamethyldisiloxane) = 10
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 0.1-10 Pa
Power supplied from the power source for plasma generation: 0.5 to 2.5 kW
Width: 350mm to 700mm
Substrate conveyance speed: 0.5 to 10 m / min Substrate area velocity 1 m 2 / min gas flow rate of organosilicon compound: 100 to 300 sccm
(0 ° C, 1 atmosphere standard)
(実施例2)
実施例1における、成膜条件のプラズマ発生用電源の周波数のみを以下の値に変えて成膜を行う。
(Example 2)
In Example 1, film formation is performed by changing only the frequency of the power source for plasma generation under the film formation conditions to the following values.
〈成膜条件〉
プラズマ発生用電源の周波数:13.56MHz以上27.12MHz未満
<Film formation conditions>
Frequency of power source for plasma generation: 13.56 MHz or more and less than 27.12 MHz
(実施例3)
実施例1における、成膜条件のプラズマ発生用電源の周波数のみを以下の値に変えて成膜を行う。
(Example 3)
In Example 1, film formation is performed by changing only the frequency of the power source for plasma generation under the film formation conditions to the following values.
〈成膜条件〉
プラズマ発生用電源の周波数:60MHzより大きく2450MHz以下
<Film formation conditions>
Power supply frequency for plasma generation: greater than 60 MHz and less than 2450 MHz
(実施例4)
実施例1における、成膜条件のプラズマ発生用電源の周波数のみを以下の値に変えて成膜を行う。
Example 4
In Example 1, film formation is performed by changing only the frequency of the power source for plasma generation under the film formation conditions to the following values.
〈成膜条件〉
プラズマ発生用電源の周波数:1000kHz以上13.56MHz未満
<Film formation conditions>
Frequency of power source for plasma generation: 1000 kHz or more and less than 13.56 MHz
(実施例5)
実施例1における、成膜条件のプラズマ発生用電源の周波数のみを以下の値に変えて成膜を行う。
(Example 5)
In Example 1, film formation is performed by changing only the frequency of the power source for plasma generation under the film formation conditions to the following values.
〈成膜条件〉
プラズマ発生用電源の周波数:2450MHzより大きく5800MHz以下
<Film formation conditions>
Frequency of power source for plasma generation: greater than 2450 MHz and less than 5800 MHz
実施例1〜実施例5の成膜は、何れも周波数1000kHz〜5800MHzの条件で実施されており、プラズマ反応の促進が起きている。これにより、成膜速度が上がり、同じ膜厚の薄膜を得ようとした場合、ライン速度を上げることができるので、生産性が上がり、生産コストが下がる。 The film formation in Examples 1 to 5 is carried out under conditions of a frequency of 1000 kHz to 5800 MHz, and the plasma reaction is promoted. As a result, when the film forming speed is increased and a thin film having the same film thickness is to be obtained, the line speed can be increased, so that the productivity is increased and the production cost is decreased.
11…送り出しロール、21、22、23、24…搬送ロール、31、32…成膜ロール、41…ガス供給管、51…プラズマ発生用電源、61、62…磁場発生装置、71…巻取りロール、100…フィルム
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記真空チャンバー内で、長尺の基材の表面の第一の部分と、該基材の表面の第二の部分とが対向するように前記基材を前記成膜ロールに巻き掛けた状態で該基材を搬送しながら、前記成膜ロールの間の成膜空間に有機珪素化合物のガスと酸素ガスを含む成膜ガスを供給し、前記磁場発生部材により前記成膜空間に磁場を発生させ、前記成膜ロール間に前記プラズマ電源により放電プラズマを発生させ、これにより、該基材上に連続的に薄膜層を形成するものであり、
前記プラズマ電源の周波数が、1000kHz〜5800MHzであることを特徴とする
成膜方法。 A vacuum chamber, a pair of film forming rolls arranged in parallel or substantially parallel to each other and having a magnetic field generating member therein, and a plasma power source that alternately reverses the polarity of the pair of film forming rolls. A film forming method performed using a film apparatus,
In the vacuum chamber, the substrate is wound around the film forming roll so that the first portion of the surface of the long substrate and the second portion of the surface of the substrate face each other. While transporting the substrate, a film forming gas containing an organosilicon compound gas and oxygen gas is supplied to the film forming space between the film forming rolls, and a magnetic field is generated in the film forming space by the magnetic field generating member. The discharge plasma is generated by the plasma power source between the film forming rolls, thereby continuously forming a thin film layer on the substrate.
The plasma power source has a frequency of 1000 kHz to 5800 MHz.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012139465A JP2014001444A (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Film deposition method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012139465A JP2014001444A (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Film deposition method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014001444A true JP2014001444A (en) | 2014-01-09 |
Family
ID=50034880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012139465A Pending JP2014001444A (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Film deposition method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014001444A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014156129A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 株式会社神戸製鋼所 | Film forming device and film forming method |
WO2016093312A1 (en) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | コニカミノルタ株式会社 | Film formation device and film formation method |
-
2012
- 2012-06-21 JP JP2012139465A patent/JP2014001444A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014156129A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 株式会社神戸製鋼所 | Film forming device and film forming method |
JP2014189890A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Kobe Steel Ltd | Film deposition apparatus and film deposition method |
WO2016093312A1 (en) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | コニカミノルタ株式会社 | Film formation device and film formation method |
JPWO2016093312A1 (en) * | 2014-12-12 | 2017-09-21 | コニカミノルタ株式会社 | Film forming apparatus and film forming method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6585226B2 (en) | Laminated film | |
WO2012046778A1 (en) | Method for producing laminate by forming film by means of plasma cvd | |
JP5513959B2 (en) | Gas barrier laminated film | |
JP2011512459A (en) | Plasma processing apparatus and method for processing a substrate using an atmospheric pressure glow discharge electrode configuration | |
JP2012082468A (en) | Laminated film | |
KR102374491B1 (en) | Laminated film and flexible electronic device | |
JP5673926B2 (en) | Laminated film | |
JP2014001444A (en) | Film deposition method | |
JP2012082467A (en) | Plasma cvd film forming device and film forming method | |
JP6569685B2 (en) | Film forming apparatus and gas barrier film manufacturing method | |
JP2013040378A (en) | Plasma cvd film deposition apparatus, and film deposition method | |
JP2012081630A (en) | Gas barrier laminated film | |
JP2012082466A (en) | Plasma cvd film forming device and film forming method | |
JP5849371B2 (en) | Film forming apparatus and film forming method | |
JP2014000782A (en) | Laminated film | |
WO2017104357A1 (en) | Electrode for plasma cvd film formation apparatus, method for producing electrode, plasma cvd film formation apparatus, and method for producing functional film | |
JP2012081633A (en) | Laminated film | |
WO2015163358A1 (en) | Gas barrier film and manufacturing method thereof | |
JP6593347B2 (en) | Gas barrier film manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP6642587B2 (en) | Plasma CVD film forming equipment | |
WO2014109250A1 (en) | Method for producing functional film, apparatus for producing functional film, and organic electroluminescent element provided with functional film | |
JP2016164296A (en) | Manufacturing method of gas barrier film and manufacturing apparatus | |
JP6288082B2 (en) | Film forming apparatus, electrode roll, and gas barrier film manufacturing method | |
JP2012082465A (en) | Film forming method | |
KR20150003730A (en) | Laminated film |