JP2014122419A

JP2014122419A - プラズマｃｖｄ装置

Info

Publication number: JP2014122419A
Application number: JP2013236926A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tamagaki; 浩玉垣; Tadao Okimoto; 忠雄沖本
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2014-07-03
Also published as: WO2014080601A1

Abstract

【課題】高い成膜速度を実現するために大きな成膜ロールを使用した場合において、原料ガスを有効に利用することが可能であると共に、長時間にわたって安定的な皮膜形成を可能とするプラズマＣＶＤ装置を提供すること。
【解決手段】真空チャンバ４内に成膜ロール１，２を有し、成膜ロール１，２に巻き掛けられたフィルムＷの表面に被膜を形成するプラズマＣＶＤ装置Ｃ１において、成膜ロール１，２に対向すると共に成膜ロール１，２から所定間隔を隔てた位置に配置されて成膜ロール１，２との間に第１及び第２の成膜ゾーン１３，１４を形成し、第１及び第２の成膜ゾーン１３，１４において原料ガスの流れを成膜ロール１，２に巻き掛けられたフィルムＷの表面に沿うように整流する第１及び第２の整流部１１，１２と、第１及び第２の成膜ゾーン１３，１４を接続し、第１及び第２の成膜ゾーン１３，１４で形成されるプラズマを連通させる連通部と、を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチックフィルムなどシート状の基材の表面に機能性皮膜を連続的に成膜するプラズマＣＶＤ装置に関する。

近年、プラスチックフィルムをディスプレイ基板として用いるための様々な検討の中で、水蒸気や酸素に対するバリア性、あるいは、耐擦傷性を付与する技術として、プラスチックフィルムの表面に透明のＳｉＯｘコーティングを施す技術が注目されており、特に、低温で生産性の高いコーティング技術が望まれている。
プラスチックフィルム表面へのロールツーロール式によるＳｉＯｘコーティングの技術としては、真空蒸着法やスパッタ法などの物理蒸着法、及びプラズマＣＶＤ（PlasmaEnhanced-Chemical Vapor Deposition、以下、ＰＥ−ＣＶＤと記載する）法がある。

真空蒸着法は、生産性の高いプロセスであり、主に食品包装用フィルムへの成膜技術として広く用いられている。しかし、水蒸気や酸素に対するバリア性に関して、水蒸気透過率は１ｇ／ｍ^２・ｄａｙ、酸素透過率は１ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ程度であり、ディスプレイ基板として要求される水準（バリア性）を満たすものではない。
一方、スパッタ法は、緻密な皮膜が形成可能なプロセスであり、表面状態の良い基板上に厚さ５０〜１００ｎｍのＳｉＯｘ皮膜やＳｉＯＮ皮膜を成膜することで、モコン法の検出限界である０．０２ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下の水蒸気透過率、０．０２ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以下の酸素透過率を達成可能である。しかし、成膜速度が低いため高い生産性を得ることができない。加えて、ＰＶＤ法で形成した皮膜は無機質で脆いため、厚さ１００ｎｍを超える成膜を行うと、皮膜の内部応力、皮膜・基板間の熱膨張係数の相違、さらにはフィルムの変形に皮膜が追従できないことによる皮膜欠陥や剥離の問題が生じる。

このような物理蒸着法に対して、プラズマＣＶＤ法は、その成膜速度について、真空蒸着法には及ばないもののスパッタ法に対して１桁以上の優位性があり、且つ、高バリア性の皮膜を形成できる可能性がある。これに加え、プラズマＣＶＤ法は、成膜された皮膜がある程度の柔軟性を持つことから、プラスチックフィルムなどの基板上に数百ｎｍ〜数μというＰＶＤ法では達成不可能な厚い皮膜を形成可能であるといった特長がある。従って、プラズマＣＶＤ法は、これらの特長を生かした新しい成膜プロセスとして期待されている。

上述したロールツーロール方式のＰＥ−ＣＶＤ法を採用した技術としては、特許文献１〜特許文献３に開示されたものがある。
特許文献１に開示のプラズマ処理装置は、減圧可能なチャンバと、該チャンバ内にプラズマを形成する手段とを有し、該プラズマ形成手段がチャンバ内にプラズマ対面表面を形成する電極を備え、基体がチャンバ内にあるときに、前記プラズマ対面表面を基体と転がり接触させることにより、前記電極から基体に電気を導き、且つプラズマ処理中に基体の連続的変化可能部分をプラズマに露出させるための導電／露出手段と、前記基体の連続的変化可能部分に隣接してプラズマを閉じ込めるため、接地形シールドを備える閉じ込め手段とを有することを特徴とするものである。

特許文献１のプラズマ処理装置は、真空に排気されたチャンバ内で、フィルムを連続的に巻き出し巻き取る機構を用いてフィルムを連続的に搬送し、搬送する途中に成膜ロールを設置して成膜ロールにフィルムを巻きつけ搬送しながら成膜を行なう。また、電極として機能する成膜ロールに対向する対向電極に一定間隔で磁場発生機構である（磁気手段）磁極対を配置し、電極である成膜ロールと対向電極の間に形成された空間に成膜の原料ガス（例えばＨＭＤＳＯ）、反応ガス（例えば酸素）、補助ガスとしての放電ガス（例えばＡｒ）を供給する。その上で、交流電源などを用いて成膜ロールと対向電極の間に電力を供給し、グロー放電によるプラズマを生成する。生成されたプラズマにより原料ガスは分解され、成膜ロールで搬送されるフィルムの表面に、分解された原料ガスと反応ガスによるＳｉＯｘなどの皮膜が形成される。

特許文献２に開示のマグネトロンプラズマＣＶＤ装置は、真空槽内に成膜部である主ローラ及び陽極が互いに対向して配置され、該主ローラの内部に磁気回路が設けられ、該主ローラ上を走行する基材上にプラズマ発生により成膜するに際し、該磁気回路がプラズマにさらされないように、該主ローラ内部の領域がプラズマ発生領域と異なる雰囲気とされていることを特徴とするものである。

特許文献２のマグネトロンプラズマＣＶＤ装置は、基材を巻き取りながら成膜するものであって、真空槽内に成膜部である主ローラ及び陽極が互いに対向して配置され、この主ローラの内部に磁気回路が設けられ、該主ローラ上を走行する基材上にプラズマ発生により成膜するに際し、磁気回路がプラズマにさらされないように、主ローラ内部の領域がプラズマ発生領域と異なる雰囲気とされていることを特徴とする。

特許文献２のプラズマＣＶＤ装置は、磁気回路（磁場発生機構）が成膜ロールである主ローラの内部に設置されており、基材（フィルム）表面に成膜を行うためには、主ローラと対向電極であるアノード電極間の空間に原料ガス等を導入し、成膜ロールに電力を印加してプラズマを発生させる。
また、特許文献３に開示のプラズマＣＶＤ装置は、真空チャンバー内で基材を連続的に搬送しながら当該基材の表面に皮膜を形成するプラズマＣＶＤ装置であって、巻き掛けられた基材が対向するように平行ないしほぼ平行に対向して配置された一対の成膜ロールと、前記各成膜ロールの内部に設けられ、前記成膜ロールの間の対向空間に面したロール表面付近に膨らんだ磁場を発生させる磁場発生部材と、一方の電極と他方の電極とが交互に極性が反転するプラズマ電源と、前記対向空間に成膜ガスを供給するガス供給手段及び前記対向空間を真空排気する真空排気手段を有し、前記成膜ロールにそれぞれ設けられた磁場発生部材は、一方の成膜ロールに設けられた磁場発生部材と他方の成膜ロールに設けられた磁場発生部材との間で磁力線がまたがらず、それぞれの磁場発生部材がほぼ閉じた磁気回路を形成するように磁極が配置され、前記プラズマ電源は、その一方の電極が一方の成膜ロールに接続され、他方の電極が他方の成膜ロールに接続されたことを特徴とするものである。

特許文献３のプラズマＣＶＤ装置の最大の特徴は、原料ガスを供給しプラズマを発生させる空間の両側に成膜対象のフィルムを配置することで、フィルム上に皮膜が効率的に形成できることにある。加えて、特許文献３のプラズマＣＶＤ装置には、特許文献１及び２にあるような、成膜ロールに近接した場所に配置された対向電極が存在しないことが特徴である。このため、特許文献１及び２では対向電極に皮膜が形成されることによる放電の特性の変動や、皮膜フレークの発生が問題となるが、特許文献３のプラズマＣＶＤ装置では、このような問題が生じることなく長時間にわたって安定的な皮膜形成が可能である。

特許第３１５５２７８号公報特許第３８８０６９７号公報特開２００８−１９６００１号公報

上述の特許文献１〜３に開示されるように、プラスチックフィルムなどの表面に皮膜を形成する技術として様々なプラズマＣＶＤ装置が存在する。
しかし、特許文献１に開示のプラズマ処理装置は、半円状の対向電極においてプラズマと接する部分には絶縁性の皮膜が堆積してしまうので、この成長する皮膜が電極表面を覆いグロー放電の特性を変化させる要因となる点が問題となる。また、半円状の対向電極にもプラズマ発生用の電力を供給しなくてはならないため、電源パワーを余分に消費するだけでなく、発熱する対向電極を十分に冷却する必要がある。

特許文献２のマグネトロンプラズマＣＶＤ装置も、特許文献１に開示のプラズマ処理装置と同様の問題があり、半円状の対向電極においてプラズマと接する部分には絶縁性の皮膜が堆積してしまうので、グロー放電の特性を変化させる要因となる。また、同様に、半
円状の対向電極にも電力を供給しなくてはならないため、電源パワーを余分に消費するだけでなく対向電極を十分に冷却する必要がある。

また、特許文献３のプラズマＣＶＤ装置は、対向電極への皮膜の堆積に伴う問題点を解消する目的で、本願の発明者らによって提案されたものである。本プラズマＣＶＤ装置では、ロール直径が２００ｍｍ以下と比較的小径な場合には有効である。しかし、原料ガス流を成膜が発生するロール周辺に限定するのは困難であり、成膜速度を上昇させるためにロール直径を大きくして成膜に寄与する面積を拡大しようとすると、原料ガスが拡散する空間が広がってしまい原料ガスを有効に利用できなくなる。その結果として、成膜速度を上昇させたいという意図に反して成膜速度が低下してしまう。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、高い成膜速度を実現するために大きな成膜ロールを使用した場合において、原料ガスを有効に利用することが可能であると共に、長時間にわたって安定的な皮膜形成を可能とする装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の成膜方法は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明のプラズマＣＶＤ装置は、真空チャンバと、該真空チャンバ内に配置され且つ交流電源の両極が接続された一対の成膜ロールである第１の成膜ロール及び第２の成膜ロールとを有し、前記一対の成膜ロールに巻き掛けられたシート状の基材の表面近傍にプラズマを生成することで被膜を形成するプラズマＣＶＤ装置であって、前記第１の成膜ロールに対向すると共に前記第１の成膜ロールから所定間隔を隔てた位置に配置されて前記第１の成膜ロールとの間に第１の空間を形成し、前記第１の空間において前記被膜の原料ガスを含むガスの流れを前記第１の成膜ロールに巻き掛けられた基材の表面に沿うように整流する第１の整流部と、前記第２の成膜ロールに対向すると共に前記第２の成膜ロールから所定間隔を隔てた位置に配置されて前記第２の成膜ロールとの間に第２の空間を形成し、前記第２の空間において前記被膜の原料ガスを含むガスの流れを前記第２の成膜ロールに巻き掛けられた基材の表面に沿うように整流する第２の整流部と、前記第１の空間及び第２の空間にプラズマを形成して前記原料ガスを分解するプラズマ領域を形成する磁場発生部と、前記第１の空間及び第２の空間に原料ガスを供給する第１のガス供給部と、前記第１の空間及び第２の空間を接続し、前記第１の空間及び第２の空間のそれぞれで形成されるプラズマを連通させる連通部と、を備えることを特徴とする。

ここで、前記磁場発生部は、前記第１の成膜ロール及び第２の成膜ロールの内部に配置されているとよい。
さらに、前記磁場発生部は、第１の整流部を挟んで第１の空間とは反対側に配置されると共に第２の整流部を挟んで第２の空間とは反対側に配置されているとよい。
また、前記磁場発生部は、複数のレーストラック状マグネトロン磁場を発生させるとよい。

なお、前記連通部に、反応ガス及び／又は補助ガスを第１の空間及び第２の空間に供給する第２のガス供給部が設けられているとよい。
また、前記真空チャンバの内部を排気することで減圧する真空排気ポンプを備え、前記真空排気ポンプは、前記第１の空間及び第２の空間を前記連通部から排気することで減圧するとよい。

さらに、前記第１の整流部は、前記第１の空間側に該第１の整流部の表面を保護する防着板を着脱自在に設け、前記第２の整流部は、前記第２の空間側に該第２の整流部の表面を保護する防着板を着脱自在に設けるとよい。
加えて、前記第１の空間と前記第２の空間に、前記ガス供給部からそれぞれ異なる原料ガスを含むガスを供給するとよい。

本発明のプラズマＣＶＤ装置によれば、高い成膜速度を実現するために大きな成膜ロールを使用した場合において、原料ガスを有効に利用することが可能であると共に、長時間にわたって安定的な皮膜形成が可能となる。

本発明の第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置で用いられる電源の出力電圧波形を示す図である。第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置で用いられる磁場発生機構の構成を示す図である。第１実施形態の変形例（変形例１）によるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。第１実施形態の変形例（変形例２）によるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。第１実施形態の変形例（変形例３）によるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。第１実施形態の変形例（変形例４）によるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。第１実施形態の変形例（変形例５）によるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。本発明の第２実施形態によるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。本発明の第３実施形態によるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態によるプラズマＣＶＤ装置を説明する。なお、以下に説明する各実施形態及び図面において、プラズマＣＶＤ装置における同一の構成部材には、同一の符号及び同一の名称を付すこととする。従って、同一の符号及び同一の名称が付された構成部材については、同じ説明を繰り返さない。
［第１実施形態］
図１に示す第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１は、フィルム（基材）Ｗを搬送する２本の成膜ロール１，２を、回転中心となる軸心が互いに平行となるように備えており、減圧下又は真空下において、電源３から一対の成膜ロール１，２の間に、交流又は極性反転を伴うパルス電圧を印加してグロー放電を発生させ、プラズマＣＶＤによる成膜を行なう装置である。

図１は、一対の成膜ロール１，２の回転中心となる軸心に垂直な平面で切断したときの断面図であり、プラズマＣＶＤ装置Ｃ１の概略構成を示す。図１の紙面に向かっての上下方向をプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の上下方向、図１の紙面に向かって左右方向をプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の左右方向、図１の紙面貫通方向をプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の前後方向（つまり、奥行き及び手前方向）として、以下、説明する。

成膜ロール１，２は、互いにほぼ同じ構成を有しており、例えばステンレス材料で形成されたほぼ同径及び同長の略円筒形状を有する部材である。成膜ロール（第１の成膜ロール）１は、図１の紙面に向かってプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の左側に設けられ、且つ成膜ロール（第２の成膜ロール）２は、同じくプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の右側に設けられており、このように左右一対の成膜ロール１，２は、互いの回転中心となる軸心が平行且つ水平となるように後述する真空チャンバ４内に保持される。

成膜ロール１，２は、後述する真空チャンバ４から電気的に絶縁され、また相互に電気的に絶縁されており、１台の電源３の両極に接続されている。電源３は高周波の交流電圧、または、極性の反転が可能なパルス状の電圧を発生するものである。
図２に、電源３の出力電圧波形を例示する。例示波形は、サイン波と方形波、および間欠的な方形波のものを例示しているが、プラズマＣＶＤ装置の動作中には放電発生により若干歪んだ形状となるので、放電の発生が可能な出力電圧波形であれば、図２に示した波形以外の波形でもよい。

成膜ロール１，２の内部には、成膜ロール１，２の表面近傍での放電を促進するための磁場発生機構（磁場発生部）５が設置される。磁場発生機構５は、成膜ロール１，２の内部に設置され、成膜ロール１，２が回転しても成膜ロール１，２と共には回転せず、プラズマＣＶＤ装置Ｃ１内での位置が変化しないように固定されている。
磁場発生機構５としては、例えば、図３に示すように、棒状の磁石５１の周囲をこの棒状の磁石とは反対の極性を有する磁石５２によって包囲することで、図３に矢印で示すような、プレーナーマグネトロンスパッタカソードに用いられるのと同様のレーストラック状の磁場を形成するものが採用するとよい。このレーストラック状の磁場は、プラズマの発生が磁場の存在箇所に優先的に起こるように誘導すると共に、プラズマのドリフト等によりプラズマをロールの長手方向に均一化する役割を有する。

図３に示すように、成膜ロール１，２の直径が大きい場合は、磁場発生機構５を複数並べて、成膜ロール１，２の表面における放電面積を拡大することが望ましい。
このような構成の一対の成膜ロール１，２に巻き掛けられたシート状のフィルムＷの表面近傍にはプラズマが生成し、フィルムＷの表面に成膜が施されるが、成膜が施されるフィルムＷとしては、ＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＥＳ、ポリカーボネート、ポレオレフィン、ポリイミド、紙等の絶縁性の材料が適当であり、フィルムＷの厚みとしては、減圧下又は真空下でのフィルムＷ搬送が可能な５μｍ〜０．５ｍｍの厚みのものが適用可能である。

以下、図１を参照しながら、上述の成膜ロール１，２、磁場発生機構５、及び電源３を有するプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の構成を詳しく説明する。
プラズマＣＶＤ装置Ｃ１は、上述した一対の成膜ロール１，２と、成膜ロール１，２に供給されて成膜処理が施されるフィルムＷが予め巻回された巻き出し部６と、成膜ロール１，２を通過して成膜処理が施されたフィルムＷを巻き取る巻取り部７と、巻き出し部６から巻き出されたフィルムＷを成膜ロール１に導く補助ローラ８と、成膜ロール１を通過したフィルムＷを成膜ロール２に導く補助ローラ９と、成膜ロール２を通過したフィルムＷを巻取ロールに導く補助ローラ１０とを格納する真空チャンバ４を備える。

図１に示すように、真空チャンバ４は、成膜ロール１，２の上方を格納する第１のチャンバ４１、及び成膜ロール１，２の下方を格納する第２のチャンバ４２Ａを有している。
第１のチャンバ４１は、成膜ロール１，２の軸心近傍から上方を格納しており、成膜ロール１，２の他に、巻き出し部６、補助ローラ８，９，１０、及び巻取り部７を格納している。

図１に示すように、第２のチャンバ４２Ａは、成膜ロール１，２の外形状に沿って成膜ロール１，２のそれぞれを下方から覆うものであり、第１のチャンバ４１と一体となっている。具体的に、第２のチャンバ４２Ａは、成膜ロール１の外形状に沿って成膜ロール１を覆う第１の整流部１１と、成膜ロール２の外形状に沿って成膜ロール２を覆う第２の整流部１２とを有している
つまり、第１の整流部１１は、図１の紙面に向かってプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の左側に設けられ、且つ第２の整流部１２は、同じくプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の右側に設けられており、第２のチャンバ４２Ａは、左右一対の第１の整流部１１及び第２の整流部１２を有することとなる。

第１の整流部１１は、成膜ロール１とほぼ同心円状で成膜ロール１よりも半径の大きな曲面を形成しており、この曲面が成膜ロール１に対向すると共に成膜ロール１から所定間隔を隔てて、この曲面と成膜ロール１の外周面がほぼ同心となる位置に配置される。この配置によって、第１の整流部１１は、成膜ロール１との間に第１の成膜ゾーン（第１の空間）１３を形成し、第１の成膜ゾーン１３に供給された皮膜の原料ガスを含むガスの流れを、成膜ロール１に巻き掛けられたフィルムＷの表面に沿うように整流する。尚、皮膜の原料ガスについては、後述する。

第２の整流部１２は、第１の整流部１１とほぼ同様の構成を有している。第２の整流部１２は、成膜ロール２とほぼ同心円状で成膜ロール２よりも半径の大きな曲面を形成しており、該曲面が成膜ロール２に対向すると共に成膜ロール２から所定間隔を隔てて、該曲面と成膜ロール２の外周面がほぼ同心となる位置に配置される。この配置によって、第２
の整流部１２は、成膜ロール２との間に第２の成膜ゾーン（第２の空間）１４を形成し、第２の成膜ゾーン１４に供給された皮膜の原料ガスを含むガスの流れを、成膜ロール２に巻き掛けられたフィルムＷの表面に沿うように整流する。

第１の整流部１１は、第１の成膜ロール１から、例えば、３０〜１００ｍｍほどの間隔を隔てて配置されて第１の成膜ゾーン１３を形成することで、成膜に効果的なガスの流れを実現する。同様に、第２の整流部１２も、第２の成膜ロール２から、例えば、３０〜１００ｍｍほどの間隔を隔てて配置されて第２の成膜ゾーン１４を形成することで、成膜に効果的なガスの流れを実現する。

図１には、第１の整流部１１及び第２の整流部１２の断面形状が示されているが、第１の整流部１１及び第２の整流部１２とも、図１の紙面に向かって奥行き及び手前方向、つまりプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の前後方向に幅を有している。第１の整流部１１及び第２の整流部１２の奥行き及び手前方向の両端部は、第２チャンバ４２Ａの壁面である前後壁で閉塞されている。

ここで、図１に示すように、成膜ロール１，２の内部に設けられた磁場発生機構５は、レーストラック状の磁場を、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に向けて形成するように配置されている。従って、磁場発生機構５によって、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４において、成膜ロール１，２の表面に沿ったプラズマを発生させることができ、原料ガスを分解するプラズマ領域が形成される。

ここで、図１に示すように、第１の成膜ゾーン１３と第２の成膜ゾーン１４は、互いに隣り合って近接する部分で接続される接続部（連通部）１５を形成している。第１の成膜ゾーン１３と第２の成膜ゾーン１４が成膜ロール１，２の軸心を結ぶ直線に沿ってこの直線の近傍で連通することによって、第１の成膜ゾーン１３と第２の成膜ゾーン１４のそれぞれで形成されるプラズマを連通させることができる。連通部１５は、第１の成膜ゾーン１３と第２の成膜ゾーン１４の間でプラズマを通じた放電電流の流れの経路を確保する。

上述のように、本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の第１の整流部１１及び第２の整流部１２は、図１に示すように真空チャンバ４の壁によって構成されている。第１の整流部１１及び第２の整流部１２は、第１の成膜ゾーン１３と第２の成膜ゾーン１４に導入された原料ガスを、可能な限り成膜ロール１，２の表面沿って留めるために、図示のように成膜ロール１，２から略一定間隔を保って配置されることが好ましい。その上で、第１の整流部１１及び第２の整流部１２に面する成膜ロール１，２の表面には、成膜対象のフィルムＷが、少なくとも成膜ロール１，２と第１の整流部１１及び第２の整流部１２の間に形成された第１の成膜ゾーン１３と第２の成膜ゾーン１４に存在するように巻き付けられる。成膜ロール１，２は、成膜ロール１，２に巻き付けられたフィルムＷを回転によって搬送することができ、フィルムＷを連続的に巻き出し、巻取りながら連続的に搬送するパスの一部を構成する。

図１に示すように、真空チャンバ４は、第１の成膜ゾーン１３と第２の成膜ゾーン１４において、第１のチャンバ側にガス供給機構（第１のガス供給部）１６を備えている。第１の成膜ゾーン１３において、第１のチャンバ４１との接点、言い換えれば、第１の成膜ゾーン１３の両端部のそれぞれにガス供給機構１６が備えられ、同様に、第２の成膜ゾーン１４においても、ガス供給機構１６が備えられている。第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の両端部に備えられたガス供給機構１６から、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の中央部に向かって原料ガスが供給されるので、原料ガスは、第１の整流部１１及び第２の整流部１２に整流されて、成膜ロール１，２に巻き付けられたフィルムＷの表面に沿って流れることとなる。

ガス供給機構１６は、プラズマＣＶＤ装置Ｃ１の奥行き及び手前方向において、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の一カ所だけに設けられてもよいが、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に奥行き及び手前方向にわたって連続して設けられていてもよく、又断続的に複数設けられていてもよい。
このようなガス供給機構１６からは、原料ガスに限らず、原料ガス（成膜原料ガス）、反応ガス、補助ガスが単独又は混合して供給される。成膜原料ガスは、反応ガスと反応し
て皮膜として堆積する元素を含むガスであり、例えば、ケイ素Ｓｉを含有する皮膜の成膜用としては、ＨＭＤＳＯ，ＴＥＯＳ，シラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ＨＭＤＳ，ＴＭＯＳ等が、炭素Ｃを含有する皮膜の成膜用としては、メタン、エタン、エチレン、アセチレン等が、Ｔｉを含有する皮膜の成膜用としては、４塩化チタン、チタンイソプロパノール等が、皮膜の種類に応じて適切に選択される。反応ガスはそれ単体では皮膜とはならないが原料ガスとの化学反応による化合物として皮膜中に取り込まれる元素を含むものであり、例えば酸化物形成用には酸素、オゾン等が、窒化物形成用には窒素、アンモニア等が、皮膜の種類に応じて選ばれる。補助ガスは、キャリアガス、放電用ガスとも呼ばれ、プラズマの生成、化学反応の補助、圧力の調整を目的として導入されるが、形成される皮膜中には残らないものであり、たとえば、ヘリウムＨｅ，アルゴンＡｒ，ネオンＮｅ，キセノンＸｅのような希ガスや水素から適宜選択することが可能である。

尚、真空チャンバ４は、排気手段としての真空ポンプ（図示せず）を備えており、図１に示すように、第１の整流部１１及び第２の整流部１２のそれぞれにおいて、ガス供給機構１６から最も離れた位置から排気され、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４は、上述のガス供給機構１６からのガス供給と合わせて適切な圧力に制御される。
ガス供給機構１６から真空ポンプによる排気に至るガスの流れは、第１の整流部１１及び第２の整流部１２によって成膜ロール１，２の表面付近に制約された状態となり、特に成膜ロール１，２の直径が大きい場合でも、ガス供給機構１６から供給されたガスが、成膜ロール１，２の表面から離れた広い空間に無駄に散逸することを防いでいる。

以上に述べた構成を有する本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１において、ガス供給機構１６からガスを供給して第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４を適切な圧力に維持した状態で、電源３により成膜ロール１，２に高周波の交流またはパルス状の電圧を印加すると、成膜ロール１，２の表面に巻き付けられたフィルムＷの表面でグロー放電が発生する。電源３からの電圧は成膜ロール１，２の表面全体に印加されるのであるが、ガスは第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に供給されており、それ以外の領域（第１チャンバ４１）は排気によって圧力の低い状態であるため、グロー放電は第２チャンバ４２Ａの第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に選択的に発生する。このため、第１及び第２の成膜ゾーン１３，１４に原料ガスが供給されていれば、グロー放電によって原料ガスが分解され、プラズマＣＶＤプロセスによってフィルムＷの表面に皮膜が形成される。

さらに、磁場発生機構５によって、グロー放電を容易にする磁場が成膜ロール１，２の表面近傍に存在するので、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の圧力が０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度の圧力範囲にあれば、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４と他の領域のガス遮蔽が完全でなくても、グロー放電を磁場の存在する領域を中心に発生させることができる。第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の圧力が上述の圧力範囲未満であると、磁場の存在する領域での放電発生は困難になる。その一方で、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の圧力が上述の圧力範囲を超えると、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４以外での放電発生が顕著になり、成膜ロール１，２の表面以外のフィルムＷが存在しない場所での成膜が起こるなど、好ましくない状態となる。

フィルムＷは絶縁性の材料であるため、直流の電圧の印加では成膜ロール１，２に印加した電力を遮断してしまいプラズマを生成することが出来ないが、適切な周波数（およそ１ｋＨｚ以上、好ましくは１０ｋＨｚ以上）であれば、成膜ロール１，２に印加した電力をフィルムＷを通してプラズマにまで伝播させることが可能である。電源３から供給する放電の電圧は、波高値としては数百Ｖ〜２千Ｖの範囲が好ましい。そして、成膜ロール１，２は電源３の両極に接続されており、一方に負の電圧が印加されるときには、必ず他方には正の電圧が印加され、電流はプラズマを連通する開口部を通じて、成膜ロール１，２の一方の成膜ロールから他方の成膜ロールに流れ、これが高周波で逆転しながら継続する。

以上のように本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１では、成膜ロール１，２の表面にフィルムＷを巻き付けた状態で、成膜ロール１，２の第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４側でグロー放電を発生させて、成膜ロール１，２上のフィルムＷを搬送しながら皮膜形成を行なうことが可能である。グロー放電を発生させる電極は成膜ロール１，２であるため、放電を維持するためのさらなる電極が必要ではない。また、成膜ロール１，２の第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に面した領域にはフィルムＷが存在するため成膜ロール１，２自体に皮膜が堆積することもなく、従来の技術では課題となっていた電極への皮膜堆積に伴う放電の変動は発生しない。

加えて、本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１では、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に導入されたガスは成膜ロール１，２の表面に沿った第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４を流れてグロー放電で分解された後に、真空ポンプによって排気される。このため、従来の技術で課題となっていたような、成膜ロール１，２の直径を特に大きくした場合に成膜ロール１，２の表面から離れた広い空間に無駄に散逸し、成膜効率が悪くなるといった問題が発生しない。このため、本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１では、成膜ロール１，２の大径化が可能であり、大径化により皮膜形成のプラズマに晒されるフィルムＷの面積を拡大し、結果として高い生産性の装置を構成することができる。

一方で、原料ガスは第１の整流部１１及び第２の整流部１２の表面近傍にも流れるため、第１の整流部１１及び第２の整流部１２への皮膜の堆積は発生するが、第１の整流部１１及び第２の整流部１２は電極としての機能はない。そのため、従来のＣＶＤ装置において、プラズマ発生用の電力を供給するために成膜ロールに対向する位置に配置された対向電極とは異なり、本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の第１の整流部１１及び第２の整流部１２では、該対向電極と比較して相対的に皮膜の付着量が少なく、又皮膜が付着したとしても放電特性に影響を与えることがない。このことは、第１の整流部１１及び第２の整流部１２に付着する皮膜の強度が低いためフレークとして飛散しにくく、清掃がし易く、そして、第１の整流部１１及び第２の整流部１２への熱負荷が小さいため当該箇所の冷却を簡単にできるので、第１の整流部１１及び第２の整流部１２に皮膜の防着板を取り付け易いというメリットがある。

本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１を実施するにあたっての望ましい実施条件について、以下に説明する。
第１の整流部１１と第２の整流部１２を接続する開口部である接続部（連通部）１５は、第１の整流部１１と第２の整流部１２の一部に、成膜対象のフィルム（基板）Ｗの幅方向全域にわたる開口を有し、フィルムＷの進行方向に沿った連通部１５の開口サイズは、フィルムＷの幅方向全域にわたってほぼ同一であることが好ましい。連通部１５は、フィルムＷの幅方向に沿って分散配置された複数の連通部によって構成された集合体でも良い。

また、連通部１５の開口の面積は、成膜ロール１，２の表面近傍におけるプラズマ発生領域の面積に対して、１／３以下、好ましくは１／５以下が望ましい。これは、連通部１５の開口が大きすぎると、ガスに対する第１の整流部１１と第２の整流部１２の整流効果が低下するためである。
一方で、連通部１５の開口が小さすぎると、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４で発生したプラズマを連通部１５を通じて連結することができなくなる。連通部１５の開口サイズがいわゆるプラズマシースより小さいと、プラズマが連通部１５を通過するのは困難であると考えられる。実際の放電プラズマを観察すると、成膜ロール１，２に巻いたフィルムＷの表面の１〜２ｍｍにシース領域が観察されるので、開口部の両側もシース領域が形成されると考えると、連通部１５の開口サイズは、フィルムＷの表面に観察されるシース領域（１〜２ｍｍ）の２倍、すなわち２〜４ｍｍよりも十分大きいことが必要である。

しかし、連通部１５の開口サイズを著しく狭くする積極的な理由は存在しないと思われるので、連通部１５の開口サイズは、少なくとも２ｃｍ以上とすると良い。なお、連通部
１５する開口が真空排気のラインに設けられる場合には、必要な排気能力を確保する必要性から、５ｃｍ以上の開口にするのが好ましい。例えば、成膜ロール１，２の直径が６００ｍｍで、成膜ロール１，２の下半分の領域をプラズマ領域とする場合、フィルムＷの進行方向に沿ったプラズマ長は約９０ｃｍなので、フィルムＷの進行方向に沿った連通部１５の開口サイズとしては、２ｃｍ〜１８ｃｍ（最大で３０ｃｍ）程度が好ましい範囲である。

次に、図４〜図８を参照しながら、本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の変形例１〜変形例５について説明する。
（変形例１）
図４は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の一つめの変形例（変形例１）の概略構成を示す図である。

変形例１によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ２は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の第２のチャンバ４２Ａに代えて、第１のチャンバ４１とほぼ同じ構成を有し、成膜ロール１，２の両方を同時に下方から覆う第３のチャンバ４２Ｂを有している。
変形例１によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ２は、第３のチャンバ４２Ｂ内において、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の第１の整流部１１及び第２の整流部１２に相当する形状の第１の整流板１７及び第２の整流板１８を有している。

第１の整流板１７は、第１の整流部１１に相当する形状を有し、成膜ロール１とほぼ同心円状で成膜ロール１よりも半径の大きな曲面を形成する板部材であり、該曲面が成膜ロール１に対向すると共に成膜ロール１から所定間隔を隔てて、該曲面と成膜ロール１の外周面がほぼ同心となる位置に配置される。これによって第１の整流板１７は、成膜ロール１との間で第１の成膜ゾーン１３を形成している。

第２の整流板１８は、第１の整流板１７と同様の構成を有しており、曲面を成膜ロール２に対向させると共に成膜ロール２から所定間隔を隔てて、該曲面と成膜ロール２の外周面がほぼ同心となる位置に配置される。これによって第２の整流板１８は、成膜ロール２との間で第２の成膜ゾーン１４を形成している。
図２に示すように、第１の整流板１７は、成膜ロール２とは反対側の端部で第１のチャンバ４１と一体に接続されており、成膜ロール２側の端部は、第１のチャンバ４１に接続されることなく第１のチャンバ４１との間に開口を有している。これに対して、第２の整流板１８は、成膜ロール１とは反対側の端部で第１のチャンバ４１と一体に接続されており、成膜ロール１側の端部は、第１のチャンバ４１に接続されることなく第１のチャンバ４１との間に開口を有している。

つまり、第１の整流板１７が第１のチャンバ４１との間に有する開口と、第２の整流板１８が第１のチャンバ４１との間に有する開口とによって、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置と同等の連通部１５を形成している。
ガス供給機構１６は、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４において、第１の整流板１７及び第２の整流板１８が第１のチャンバ４１に接続される側に設けられている。このガス供給機構１６の配置と共に、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４を個別に排気するのではなく、第３のチャンバ４２Ｂ内を一括して排気することにより、ガス供給機構１６から供給されたガスは、成膜ロール１，２の表面に沿って流れ、連通部１５から出て第３のチャンバ４２Ｂ内に流出する。これによって、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とほぼ同等の効果を得ることができる。
（変形例２）
図５は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の二つめの変形例（変形例２）の概略構成を示す図である。

変形例２によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ３は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とほぼ同様の構成を有するが、磁場発生機構５の構成及び位置が異なっている。
図５に示すように、変形例２によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ３は、磁場発生機構５を、成膜ロール１，２の内部ではなく、第２チャンバ４２Ａの外側に配置している。変形例２によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ３の磁場発生機構５も、第１実施形態における磁場発生機構５
と同様に、レーストラック状の磁場を発生するものであるが、図３で示した磁場発生機構５とは、棒状の磁石、及び該棒状の磁石の周囲を包囲する磁石の極性を逆にして第２チャンバ４２Ａの外側に配置されている。

磁場発生機構５を、図５に示すように第２チャンバ４２Ａの外側に配置しても、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４にプラズマを生成可能な磁場を生成することができるので、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１と同様に、成膜ロール１，２において、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に面する部分に優先的にプラズマを生成可能な磁場を形成することができる。
（変形例３）
図６は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の三つめの変形例（変形例３）の概略構成を示す図である。

変形例３によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ４は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とほぼ同様の構成を有するが、連通部１５に反応ガス及び／又は補助ガスのみを供給するガス供給機構（第２のガス供給部）１９が設けられている点で第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とは異なっている。
変形例３による構成には、以下の２つの効果がある。一つめの効果は、連通部１５の汚染を低減できることである。連通部１５付近に導入された反応ガスや補助ガスである放電ガスは、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４へと向かうガスの流れを形成するが、このガスの流れは第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に導入された原料ガスが連通部１５に流入することを抑制する。結果として連通部１５付近への皮膜付着を低減することが可能となる。

二つめの効果は、プラズマＣＶＤの反応活性の向上である。連通部１５は第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の２つのゾーンのプラズマを連結する箇所であり、放電電流が連通部１５を通じて流れており、連通部１５には強いプラズマが存在する。導入された反応ガス、放電ガスはこの強いプラズマを通過し、活性化された状態で第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に流入するため、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４に直接ガスを供給する場合に比べてより反応性の強化された処理が期待できる。
（変形例４）
図７は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の四つめの変形例（変形例４）の概略構成を示す図である。

変形例４によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ５は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とほぼ同様の構成を有するが、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４が連通部１５から排気される点と、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の連通部１５側にはガス供給機構１６が設けられていない点で、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とは異なっている。

変形例４のプラズマＣＶＤ装置Ｃ５によれば、必然的に、連通部１５を原料ガスの導入部であるガス供給機構１６から離れた位置に構成できるので、原料ガスが連通部１５に流入することによる連通部１５の汚染を低減することができる。
（変形例５）
図８は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の五つめの変形例（変形例５）の概略構成を示す図である。変形例５によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ６は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とほぼ同様の構成を有するが、２つの成膜ロール１，２の間には連通部１５が形成されておらず、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の排気が、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の下部を接続管２０のような接続手段で接続した上で、一つの排気手段で実施される点で、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とは異なっている。そして、２つの成膜ゾーン１３，１４の下部を結合する接続手段は、連通部１５としても機能する。変形例４との比較でいうと、本変形例５は、接続手段（連通部１５に相当）が排気手段への接続を兼ねている点は同じであるが、２つの成膜ゾーン１３，１４の排気が第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の最下
部から行われる点で相違する。連通部１５として機能する接続手段は２つの成膜ゾーン１３，１４のプラズマを結合する領域であるので、接続手段内はプラズマの作用が強く、壁面に皮膜が形成されやすいが、当該箇所を装置の下部に配置できるので、接続手段に形成された皮膜の悪影響を最低限にすることができる。

第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４の下部を接続する接続管２０は、図８の紙面に向かって奥行き及び手前方向に連続して設けられていてもよく、又断続的に複数設けられていてもよい。図８に示すように、接続管２０の略中央部から排気が行われる。
変形例５のプラズマＣＶＤ装置Ｃ６によっても、ガス供給機構１６から供給されたガスは、成膜ロール１，２の表面に沿って流れて排気される。これによっても、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とほぼ同等の効果を期待することができる。

［第２実施形態］
図９を参照しながら、本発明の第２実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ７について説明する。
図９は、第２実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ７の概略構成を示す図である。
第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ７は、巻き出し部６から巻き出された一本のフィルムＷが２つの成膜ロール１，２に巻き付けられて、２度の成膜処理が施される構成であった。これに対して、第２実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ７は、第１チャンバ４１内に、成膜ロール１に対する巻き出し部２１Ａと巻き取り部２２Ａを配置し、成膜ロール２に対する巻き出し部２１Ｂと巻き取り部２２Ｂを配置する。

つまり、第２実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ７は、成膜ロール１，２によって、異なる２本のフィルムＷに同時に成膜処理を施すことができる構成を有している。その上で、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１と同様の連通部１５によって、第１の成膜ゾーン１３及び第２の成膜ゾーン１４が接続されているので、第１の成膜ゾーン１３と第２の成膜ゾーン１４の間でプラズマを通じた放電電流の流れの経路を確保することができる。

［第３実施形態］
図１０を参照しながら、本発明の第３実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ８について説明する。
図１０は、第３実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ８の概略構成を示す図であり、本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ８は、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１とほぼ同様の構成を有している。

第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１では、巻き出された１本のフィルムＷを２つの成膜ロール１，２に連続して巻き掛けて、フィルムＷの同一面（片面）に対して成膜処理を施していたが、図１０に示す本実施形態のプラズマＣＶＤ装置Ｃ８は、一回の巻き出しと巻取りで１本のフィルムＷの表面と裏面（両面）に成膜を施すことができる構成を有している。

図１０に示すプラズマＣＶＤ装置Ｃ８では、成膜ロール１，２の回転方向が互いに異なると共に、巻き出し部６から巻き出された一本のフィルムＷが巻取り部７に巻き取られるまでの搬送経路において、成膜ロール１と成膜ロール２の間に、成膜ロール１から出たフィルムＷの上面（表面）と下面（裏面）と反転させて成膜ロール２に誘導する補助ローラ２３が設けられている。

補助ローラ２３は、成膜ロール１上で成膜処理が施されたフィルムＷの上下面を反転させて、反転させたフィルムＷを、成膜ロール１とは反対に回転する成膜ロール２に供給するものである。
これによって、フィルムＷの両面に成膜処理を施す際にも、第１実施形態によるプラズマＣＶＤ装置Ｃ１の効果を得ることができる。

以上の各実施形態で述べたように、本発明のプラズマＣＶＤ装置によれば、第１の整流部及び第２整流部を設けることにより、ガス供給機構から供給されたガスが成膜ロールの表面近傍から離れた場所へ拡散するのを防ぐことができる。この効果は、高い成膜速度を実現するために大きな径を有する成膜ロールを用いた場合において特に顕著であり、原料
ガスを有効に利用することが可能となる。また、本発明のプラズマＣＶＤ装置は、グロー放電を発生させるための電極を成膜ロールに対向する位置に設ける必要がないので、従来のように対電極に皮膜が形成されて絶縁されてしまうことがなく、長時間にわたって安定的な皮膜形成を可能とする。

ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、動作条件や測定条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

例えば、第１及び第２の整流部（第１及び第２の整流板）１１，１２の成膜ロール１，２と対向する曲面に、着脱可能な防着板を取り付けてもよい。防着板は、第１及び第２の整流部１１，１２の曲面形状とほぼ同じ曲面形状を有する板材であって、第１及び第２の整流部（第１及び第２の整流板）１１，１２の成膜ロール１，２と対向する曲面上に載置される。この防着板によって、第１及び第２の整流部１１，１２への皮膜の堆積を防ぎ第１及び第２の整流部１１，１２を保護することができるので、防着板を交換するだけで、第１及び第２の整流部１１，１２を清掃する必要なくプラズマＣＶＤ装置Ｃ１〜Ｃ８の運転を継続させることができる。

防着板は、成膜処理における温度上昇によっても破損及び変形せず、且つ表面に堆積した皮膜を容易に剥離することのできる材料で構成されていればよい。例えば、軽量の金属材料などが好適である。
防着板の取り付けは、プラズマＣＶＤ装置では一般的なことではある。しかし、本発明のプラズマＣＶＤ装置では、プラズマ発生のために電力を供給する電気回路が第１及び第２の整流部に含まれていないので、従来のプラズマＣＶＤ装置における対向電極のようには温度が上昇することはなく、第１及び第２の整流部の上に防着板を取り付けても防着板の温度上昇は顕著ではない。従って、この防着板は、必ずしも水冷される必要はない。加えて、非水冷の防着板は交換作業が容易であるので、プラズマＣＶＤ装置のメンテナンス性が大幅に向上するという利点がある。

また、上述の各実施形態の説明では、２つの成膜ロール１，２の周辺に供給するガスの成分については特に言及しなかったが、２つの成膜ロール１，２に供給するガスの成分を同一にしても良いし、又、お互いに成分や配合を変えて供給してもよい。２つの成膜ロール１，２に異なる成分のガス供給をすると、２層構造の皮膜を形成することもできる。

Ｃ１〜Ｃ８プラズマＣＶＤ装置
１，２成膜ロール
３電源
４真空チャンバ
５磁場
６巻き出し部
７巻取り部
８，９，１０，２３補助ローラ
１１第１の整流部
１２第２の整流部
１３第１の成膜ゾーン
１４第２の成膜ゾーン
１５連通部
１６，１９ガス供給機構
２０接続管
２１Ａ，２１Ｂ巻き出し部
２２Ａ，２２Ｂ巻取り部
４１第１チャンバ
４２Ａ，４２Ｂ第２チャンバ
Ｗフィルム

Claims

真空チャンバと、該真空チャンバ内に配置され且つ交流電源の両極が接続された一対の成膜ロールである第１の成膜ロール及び第２の成膜ロールとを有し、前記一対の成膜ロールに巻き掛けられたシート状の基材の表面近傍にプラズマを生成することで被膜を形成するプラズマＣＶＤ装置であって、
前記第１の成膜ロールに対向すると共に前記第１の成膜ロールから所定間隔を隔てた位置に配置されて前記第１の成膜ロールとの間に第１の空間を形成し、前記第１の空間において前記被膜の原料ガスを含むガスの流れを前記第１の成膜ロールに巻き掛けられた基材の表面に沿うように整流する第１の整流部と、
前記第２の成膜ロールに対向すると共に前記第２の成膜ロールから所定間隔を隔てた位置に配置されて前記第２の成膜ロールとの間に第２の空間を形成し、前記第２の空間において前記被膜の原料ガスを含むガスの流れを前記第２の成膜ロールに巻き掛けられた基材の表面に沿うように整流する第２の整流部と、
前記第１の空間及び第２の空間にプラズマを形成して前記原料ガスを分解するプラズマ領域を形成する磁場発生部と、
前記第１の空間及び第２の空間に原料ガスを供給する第１のガス供給部と、
前記第１の空間及び第２の空間を接続し、前記第１の空間及び第２の空間のそれぞれで形成されるプラズマを連通させる連通部と、を備えることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
前記磁場発生部は、前記第１の成膜ロール及び第２の成膜ロールの内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記磁場発生部は、第１の整流部を挟んで第１の空間とは反対側に配置されると共に第２の整流部を挟んで第２の空間とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記磁場発生部は、複数のレーストラック状マグネトロン磁場を発生させることを特徴とする請求項２又は３に記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記連通部に、反応ガス及び／又は補助ガスを第１の空間及び第２の空間に供給する第２のガス供給部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記真空チャンバの内部を排気することで減圧する真空排気ポンプを備え、
前記真空排気ポンプは、前記第１の空間及び第２の空間を前記連通部から排気することで減圧することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記第１の整流部は、前記第１の空間側に該第１の整流部の表面を保護する防着板を着脱自在に設け、
前記第２の整流部は、前記第２の空間側に該第２の整流部の表面を保護する防着板を着脱自在に設けることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記第１の空間と前記第２の空間に、前記ガス供給部からそれぞれ異なる原料ガスを含むガスを供給することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。