JP2015028196A - Method of producing laminate - Google Patents

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JP2015028196A
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健二 小田川
Kenji Odagawa
健二 小田川
鈴木 理穂子
Rihoko Suzuki
理穂子 鈴木
晴彦 福本
Haruhiko Fukumoto
晴彦 福本
悟志 川本
Satoshi Kawamoto
悟志 川本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a laminate having barrier performance improved by suppressing high-energy electronic impulse in a low-pressure plasma treatment for a laminate in which a primary membrane containing Si, and N and/or O is formed.SOLUTION: The method of producing a laminate comprises a step 1 of forming a primary membrane (B) containing one or more elements selected from Si, N, and O on a substrate (A), and a step 2 of forming a silicon-containing membrane (C) by irradiating the primary membrane with plasma in coexistence of a magnetic field. A first electrode (S1) connected to power application means and a second electrode (S2) grounded electrically are included in a vacuum vessel in which the primary membrane (B) is arranged opposite to S1. The plasma to be used in the step 2 is induced by applying power between S1 and S2. The magnetic field applied to the primary membrane (B) in the plasma irradiation step is parallel to the electrode surface of the S1, at a distance of 0.1D-D from the S1 electrode surface, in which D is a minimum distance between S1 and the primary membrane (B) formed in the step 1.

Description

本発明は、積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminate.

(高ガスバリア材料の必要性)
近年、酸素や水蒸気などのガスを遮断する透明ガスバリア材料は、従来からの主たる用途である食品、医薬品などの包装材料用途だけでなく、液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイ(FPD)や太陽電池用の部材(基板、バックシートなど)、電子ペーパーや有機エレクトロルミネッセント(有機EL)素子用のフレキシブル基板や封止膜などの電気・電子分野にも用途が拡大している。これらの電材用途においては、非常に高いガスバリア性が求められている。
(Necessity of high gas barrier material)
In recent years, transparent gas barrier materials that block gases such as oxygen and water vapor have been used not only for packaging materials such as food and pharmaceuticals, which are the main applications of the past, but also for flat panel displays (FPD) such as liquid crystal displays and solar cells. Applications are expanding in the electric and electronic fields such as members (substrates, back sheets, etc.), flexible substrates for electronic paper and organic electroluminescent (organic EL) elements, and sealing films. In these electric material applications, extremely high gas barrier properties are required.

(ガスバリア材料の製法:ドライ法とウェット法)
現在、一部の用途において採用されている透明ガスバリア材料は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、プラズマCVD法などのドライ法と、ゾルゲル法などに代表されるウェット法により製造されている。両方法は、いずれもガスバリア性を示すケイ素の酸化物(シリカ)をプラスチック基材に堆積させる手法として知られている。ウェット法での製膜は、ドライ法に比べ、基材に対する薄膜材料の被覆性が高く、基材の表面粗さに影響されず、ピンホールもできないので、再現性良く均一なガスバリア膜を得る手法して注目されている。また、プラズマCVD法に代表される化学気相堆積(CVD)法は、ドライ法の中でも、基材に対して薄膜材料の被覆性が高い手法として知られている。
(Production method of gas barrier material: dry method and wet method)
Currently, transparent gas barrier materials adopted in some applications are manufactured by dry methods such as vacuum deposition, ion plating, sputtering, plasma CVD, and wet methods such as sol-gel methods. Yes. Both methods are known as techniques for depositing a silicon oxide (silica) exhibiting gas barrier properties on a plastic substrate. Compared with the dry method, the film formation by the wet method has a higher coverage of the thin film material on the base material, is not affected by the surface roughness of the base material, and does not allow pinholes, thus obtaining a uniform gas barrier film with good reproducibility. It is attracting attention as a method. Further, a chemical vapor deposition (CVD) method typified by a plasma CVD method is known as a method having a high coverage of a thin film material with respect to a substrate, among dry methods.

(ウェット法としてのポリシラザン膜の加熱処理)
ウェット法によるガスバリア性フィルムの作製方法の一つとして、非特許文献1のように基材に塗工したポリシラザン膜をシリカ転化させるという方法が知られている。ポリシラザンは、酸素または水蒸気の存在下における加熱処理(150〜450℃)によって、酸化もしくは加水分解、脱水重縮合を経て酸化ケイ素(シリカ)へと転化することが広く知られている。しかし、この方法ではシリカ形成に長時間を要するという問題点、および基材が高温で長時間曝されて基材の劣化を免れ得ないという問題点があった。
(Heat treatment of polysilazane film as a wet method)
As one method for producing a gas barrier film by a wet method, a method is known in which a polysilazane film coated on a substrate is converted to silica as described in Non-Patent Document 1. It is widely known that polysilazane is converted to silicon oxide (silica) through oxidation or hydrolysis and dehydration polycondensation by heat treatment (150 to 450 ° C.) in the presence of oxygen or water vapor. However, this method has a problem that it takes a long time to form silica, and a problem that the base material is exposed to a high temperature for a long time, so that deterioration of the base material cannot be avoided.

(ポリシラザン膜のプラズマ酸化処理)
特許文献1および特許文献2には、基材にポリシラザンを含有する塗布液を塗布してポリシラザン膜を形成し、次いで、好適なプラズマガス種として空気または酸素ガスを用いた、一般的にプラズマ酸化法と呼ばれるプラズマによる酸化処理をポリシラザン膜に施す方法が開示されている。この方法によって、ポリシラザン膜を低温かつ比較的短時間でシリカ転化させることができると記載されている。しかしながら、特許文献1に開示されたガスバリア性フィルムである無機高分子層とは、基材と金属蒸着層の中間層として、金属蒸着層との接着性、基材の化学的安定性を付与するための層であり、ポリシラザン層単独でガスバリア性を付与する発明ではない。また、特許文献1の実施例に記載のように空気を用いたプラズマ種の場合では、得られる無機高分子層は十分なガスバリア性は発現しないという問題点があった。
(Plasma oxidation treatment of polysilazane film)
In Patent Document 1 and Patent Document 2, a coating liquid containing polysilazane is applied to a substrate to form a polysilazane film, and then plasma oxidation is generally performed using air or oxygen gas as a suitable plasma gas species. A method is disclosed in which a polysilazane film is subjected to a plasma oxidation treatment called a method. It is described that the polysilazane film can be converted to silica at a low temperature and in a relatively short time by this method. However, the inorganic polymer layer, which is a gas barrier film disclosed in Patent Document 1, imparts adhesion to the metal deposition layer and chemical stability of the substrate as an intermediate layer between the substrate and the metal deposition layer. Therefore, the polysilazane layer alone is not an invention that imparts gas barrier properties. Moreover, in the case of the plasma seed | species using air as described in the Example of patent document 1, there existed a problem that the obtained inorganic polymer layer did not express sufficient gas barrier property.

また、特許文献2の発明は、ポリシラザン膜にプラズマ処理することによってガスバリア性フィルムを作製する方法である。特許文献2の発明もまた、前述のような酸素プラズマ処理によって酸化ケイ素(シリカ)膜を作製する技術に関する。しかしながら、FPDや太陽電池用部材、有機EL素子用のフレキシブル基板・封止膜といった用途において要求される高ガスバリア性能は、このようにして得られる酸化ケイ素(シリカ)膜単体では実現が困難なレベルであった。そのため、特にこれらの用途に用いるためには、ガスバリア性にさらなる改良が求められていた。   The invention of Patent Document 2 is a method for producing a gas barrier film by subjecting a polysilazane film to plasma treatment. The invention of Patent Document 2 also relates to a technique for producing a silicon oxide (silica) film by the oxygen plasma treatment as described above. However, the high gas barrier performance required in applications such as FPD, solar cell members, flexible substrates and sealing films for organic EL elements is difficult to achieve with the silicon oxide (silica) film obtained in this way. Met. Therefore, further improvement in gas barrier properties has been demanded particularly for use in these applications.

(ポリシラザン膜の非酸化性雰囲気でのプラズマ処理)
一方、特許文献3には、ポリシラザン膜を酸素または水蒸気を実質的に含まない雰囲気下で、エネルギー線照射を行い、当該膜の少なくとも一部を変性し、窒素高濃度領域を含むシリコン含有膜を形成する方法が提案されている。また、特許文献4には、ポリシラザン膜を酸素または水蒸気を実質的に含まない雰囲気下で、波長150nm以下の光照射を行うことが提案されている。
(Plasma treatment of polysilazane film in non-oxidizing atmosphere)
On the other hand, in Patent Document 3, a polysilazane film is irradiated with energy rays in an atmosphere substantially free of oxygen or water vapor, and at least a part of the film is modified to form a silicon-containing film including a high nitrogen concentration region. A method of forming has been proposed. Patent Document 4 proposes that the polysilazane film is irradiated with light having a wavelength of 150 nm or less in an atmosphere substantially free of oxygen or water vapor.

前記の特許文献4には、波長150nm以下の光照射を行い、ポリシラザン塗膜の少なくとも一部を変性する方法の1つの例として、高周波を利用した対向電極型(平行平板型)の容量結合低圧プラズマ処理方式が挙げられている。具体的には、高周波電力を印加する第1の電極(カソード電極)に対向し、かつ電気的に接地された第2の電極(アノード電極)上に、基材上にポリシラザン膜形成した積層体を設置して、低圧のHe雰囲気下で電極間にプラズマを生成し、ポリシラザン膜のプラズマ処理を行う方法である。この手法は、第1の電極に投入する電力を高くすると、プラズマ処理中にポリシラザン膜が形成された積層体が加熱され、積層体にシワが発生しやすいという問題があり、必ずしも高い投入電力で処理するのに適した手法ではなかった。   In Patent Document 4 mentioned above, as an example of a method for modifying at least a part of a polysilazane coating film by irradiating with light having a wavelength of 150 nm or less, a counter electrode type (parallel plate type) capacitively coupled low-pressure using high frequency is used. The plasma processing method is mentioned. Specifically, a laminate in which a polysilazane film is formed on a base material on a second electrode (anode electrode) that faces a first electrode (cathode electrode) to which high-frequency power is applied and is electrically grounded. Is installed, and plasma is generated between the electrodes in a low-pressure He atmosphere to perform plasma treatment of the polysilazane film. This technique has a problem that when the power input to the first electrode is increased, the laminate in which the polysilazane film is formed is heated during the plasma treatment, and the laminate is likely to be wrinkled. It was not a suitable technique for processing.

一方、この手法の別の見方をして、第1の電極をスパッタカソード(カソード電極)、対向する第2の電極をアノード電極とみなせば、2極スパッタ法と呼ばれる装置の構成と同じである。非特許文献2によれば、2極スパッタ法の場合、アノード電極に設置した基板が加熱される主な要因は、カソード電極側で生成される高エネルギー電子が基板に照射される、いわゆる電子衝撃であるとされている。   On the other hand, from another viewpoint of this method, if the first electrode is regarded as a sputter cathode (cathode electrode) and the opposing second electrode is regarded as an anode electrode, the configuration is the same as an apparatus called a bipolar sputtering method. . According to Non-Patent Document 2, in the case of bipolar sputtering, the main factor that heats the substrate installed on the anode electrode is so-called electron impact in which high-energy electrons generated on the cathode electrode side are irradiated to the substrate. It is said that.

ポリシラザン膜のプラズマ処理に使われる容量結合低圧プラズマ処理方式においても、基材の主な加熱要因は、2極スパッタ法と同様に電子衝撃である可能性が高く、積層体のシワの発生を抑制するために、積層体への電子衝撃を抑制する手法が産業界から望まれていた。また、太陽電池や、有機EL素子用のフレキシブル基板・封止膜といった用途において要求されるガスバリア性能は非常に高く、さらなるバリア性能の向上が求められていた。   Even in the capacitively coupled low-pressure plasma processing method used for plasma processing of polysilazane films, the main heating factor of the substrate is likely to be electron impact, as in the case of the bipolar sputtering method, and suppresses the generation of wrinkles in the laminate. Therefore, a technique for suppressing electron impact on the laminate has been desired by the industry. Further, the gas barrier performance required for applications such as solar cells, flexible substrates and sealing films for organic EL elements is very high, and further improvement in barrier performance has been demanded.

(既存のマグネトロンプラズマ技術)
一方、磁場を利用した放電プラズマの形成技術には、主にマグネトロンスパッタとマグネトロン型反応性イオンエッチング(RIE)が知られている。
(Existing magnetron plasma technology)
On the other hand, magnetron sputtering and magnetron type reactive ion etching (RIE) are mainly known as discharge plasma formation techniques using a magnetic field.

(マグネトロンスパッタ)
一般的なスパッタ法では、電力を印加するカソード電極上に設置したターゲット材料表面に、真空中でArイオンを衝突させ、ターゲットの原子を飛び出させて、ターゲットに対向して設置した基板上に付着させる。特に、マグネトロンスパッタでは、イオン照射により、ターゲット表面からターゲット原子と共に叩き出された2次電子をターゲット表面近傍に捕捉するために磁場が使われる。
(Magnetron sputtering)
In a general sputtering method, Ar ions collide with the surface of a target material placed on a cathode electrode to which power is applied in a vacuum, and target atoms are ejected to adhere to a substrate placed opposite to the target. Let In particular, in magnetron sputtering, a magnetic field is used to capture secondary electrons struck together with target atoms from the target surface by ion irradiation in the vicinity of the target surface.

即ち、カソード電極上に設置したターゲット表面近傍に、ターゲット面に平行な成分を有する強い磁場(B)を印加し、同じくターゲット表面近傍に形成され、向きがターゲット面に垂直であるプラズマシースの電場(E)とで生じるローレンツ力により、電子がE×B方向にドリフトする現象を利用するものである。電子のドリフト方向も、ターゲット面と平行になるため、叩き出された2次電子をサイクロイド運動させて、ガスとのイオン化衝突の頻度が増大することで、ターゲット表面近傍に高密度プラズマを生成させることが出来る。これによる高密度のイオン照射によりターゲット原子が叩き出される現象を増速しようとするものである。一般的な平板マグネトロンスパッタ装置では、E×B方向にドリフトする経路を閉じるようにカソード電極内部に永久磁石を配置する。2次電子は、ターゲット表面近傍をドリフト経路に沿ってサイクロイド運動する。   That is, a strong magnetic field (B) having a component parallel to the target surface is applied to the vicinity of the target surface installed on the cathode electrode, and the electric field of the plasma sheath is also formed in the vicinity of the target surface and the direction is perpendicular to the target surface. The phenomenon that electrons drift in the E × B direction due to the Lorentz force generated in (E) is used. Since the electron drift direction is also parallel to the target surface, the struck secondary electrons are moved in a cycloid motion to increase the frequency of ionization collisions with the gas, thereby generating high-density plasma near the target surface. I can do it. This is to accelerate the phenomenon in which target atoms are knocked out by high-density ion irradiation. In a general flat plate magnetron sputtering apparatus, a permanent magnet is disposed inside the cathode electrode so as to close a path drifting in the E × B direction. The secondary electrons make a cycloidal motion along the drift path near the target surface.

(マグネトロンRIE)
一方、マグネトロン型RIEでは、基本的にマグネトロンスパッタと同様に、平行平板型の対向電極構造をとり、ターゲット材料の代わりにエッチングさせるウェーハ基板を、電力を印加するカソード電極上に設置する。磁場は、E×B方向のドリフト現象を利用してウェーハ基板表面近傍に高密度プラズマを生成させ、イオン照射によるRIE現象を増速するために利用される。
(Magnetron RIE)
On the other hand, in the magnetron type RIE, basically, a parallel plate type counter electrode structure is used as in magnetron sputtering, and a wafer substrate to be etched instead of a target material is placed on a cathode electrode to which power is applied. The magnetic field is used to accelerate the RIE phenomenon caused by ion irradiation by generating a high-density plasma in the vicinity of the wafer substrate surface using the drift phenomenon in the E × B direction.

ウェーハ基板を均一にエッチングするために、マグネトロンスパッタとは異なり、ウェーハに平行で均一な磁場を印加する方法が採られ、E×B方向のドリフト経路を閉じない。但し、E×Bドリフト方向にプラズマ密度に偏りが生じやすいという問題が残るため、磁石を機械的に操作・回転をさせる、複数の電磁コイルに流す電流を変化させて制御する等の均一化を図る工夫が提案されている。   In order to etch the wafer substrate uniformly, unlike the magnetron sputtering, a method of applying a uniform magnetic field parallel to the wafer is employed, and the drift path in the E × B direction is not closed. However, since the problem remains that the plasma density tends to be biased in the E × B drift direction, it is possible to perform uniform operation such as mechanically operating and rotating the magnet and changing the current flowing through the plurality of electromagnetic coils. Some ideas have been proposed.

(両者に共通した磁場の使い方)
即ち、電力を印加する側(スパッタでは製膜する原子を叩き出すターゲット側、RIEではイオンエッチングする基板側)に強い水平磁場(B)を印加するという使い方は、両者で共通している。
(How to use the magnetic field common to both)
That is, the usage of applying a strong horizontal magnetic field (B) to the power application side (the target side that knocks out the atoms to be formed by sputtering and the substrate side to be ion-etched by RIE) is common to both.

特開平8−269690号公報JP-A-8-269690 特開2007−237588号公報JP 2007-237588 A WO2011−007543号公報WO2011-007543 Publication 特開2012−143996号公報JP 2012-143996 A

「塗装と塗料」、569巻、11号、27〜33ページ(1997年)"Painting and paint", Vol. 569, No. 11, pp. 27-33 (1997) 「薄膜作製の基礎 第2版」、159〜169ページ、日刊工業新聞社(1984年)"Basics of Thin Film Production, Second Edition", pages 159-169, Nikkan Kogyo Shimbun (1984) L. J. Keiffer:”Atomic Data”,vol.1, 121〜287ページ(1969年)L. J. Keiffer: “Atomic Data”, vol.1, pp. 121-287 (1969)

本発明が解決しようとする課題は、上記のような状況に鑑み、ケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含む一次膜が形成された積層体へ波長150nm以下の光照射を行い当該一次膜の少なくとも一部を変性する低圧プラズマ処理において、高エネルギー電子による電子衝撃を抑制することによって、さらなるバリア性能の向上が可能な積層体の製造方法を提供することにある。   In view of the situation as described above, the problem to be solved by the present invention is to provide a laminated body in which a primary film containing a silicon atom and at least one element selected from a nitrogen atom and an oxygen atom as a main component is formed. Provided is a method for manufacturing a laminate that can further improve barrier performance by suppressing electron impact by high-energy electrons in low-pressure plasma treatment in which light irradiation of 150 nm or less is performed to modify at least part of the primary film. There is.

本発明者らは、例えばポリシラザン膜のような、ケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含み、基材に対して被覆性が高い手法により一次膜が形成された積層体をプラズマ処理する際に、積層体が電子衝撃を受けることを抑制するために、磁場を利用した低圧プラズマの形成方法を鋭意検討した。その結果、既存のマグネトロンプラズマ技術にない特定の磁場の使い方をしたプラズマ処理の場合において、積層体のシワの発生を抑制できるだけでなく、磁場を使わない従来のプラズマ処理方法に比べ、積層体のバリア性能の飛躍的な向上が可能なことを見出し、本発明に至った。なお、本発明においては「主成分として含む」とは、通常は80原子%以上、好ましくは90原子%以上を含むこととして定義される。   The inventors of the present invention, for example, includes a primary film formed by a technique that includes, as a main component, one or more elements selected from a silicon atom, a nitrogen atom, and an oxygen atom, such as a polysilazane film. In order to prevent the laminate from being subjected to electron bombardment when the formed laminate is subjected to plasma treatment, a method for forming low-pressure plasma using a magnetic field has been intensively studied. As a result, in the case of plasma processing that uses a specific magnetic field that does not exist in existing magnetron plasma technology, not only can the generation of wrinkles in the stacked body be suppressed, but also compared to conventional plasma processing methods that do not use a magnetic field, The present inventors have found that the barrier performance can be dramatically improved and have reached the present invention. In the present invention, “including as a main component” is usually defined as including 80 atomic% or more, preferably 90 atomic% or more.

すなわち本発明は、以下に示される発明群から構成される。
[1]基材(A)上に、ケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含む一次膜(B)を形成する工程1と、
該一次膜に磁場の共存下でプラズマ照射することによってシリコン含有膜(C)を形成する工程2とを含む積層体の製造方法であって、
前記工程2で用いるプラズマが、電力印加手段が接続された第1の電極(S1)と、電気的に接地された第2の電極(S2)とを備え、一次膜(B)を第1の電極(S1)に対向するように配置した真空容器内で、第1の電極(S1)と第2の電極(S2)との間に電力を印加することによって誘起させたプラズマであり、且つ
前記磁場が第1電極(S1)と、工程1で作成した一次膜(B)との最小間隔をDとした場合に、第1電極(S1)の電極面から0.1D〜Dの間で、第1電極(S1)の電極面と平行な成分を有する磁場を印加することを特徴とする積層体の製造方法。
[2]前記一次膜(B)が、ケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含むポリマー含有液を塗布して塗膜とした後に乾燥して得られた膜であることを特徴とする前記[1]に記載の製造方法。
[3]前記一次膜(B)が、ケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含む、CVD法によって得られた膜であることを特徴とする前記[1]または[2]に記載の製造方法。
[4]ヘリウム、ネオンおよびアルゴンから選ばれる1種以上のガスの共存下、圧力範囲が0.1〜100Paの範囲で真空プラズマ照射することを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれかに記載の製造方法。
[5]第1の電極面(S1)と第2の電極面(S2)がともに平面状であり、両電極面が平行に配置されていることを特徴とする前記[1]に記載の製造方法。
[6]第1の電極(S1)面が平面状であり、第2の電極(S2)面が円柱側面状であって任意の側線が第1の電極(S1)面と平行であるように配置されていることを特徴とする前記[1]に記載の製造方法。
[7]第1の電極(S1)近傍における電子のE×B方向のドリフト現象を実質的に利用しないこと特徴とする前記[1]〜[6]のいずれかに記載の製造方法。
[8]第1の電極(S1)面から0〜0.1Dの間の第1電極面(S1)と平行な成分を有する磁場強度が20ガウス以下であること特徴とする前記[1]〜[7]のいずれかに記載の製造方法。
[9]前記ポリマー含有液は、ペルヒドロポリシラザン、オルガノポリシラザン、およびこれらの誘導体よりなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする前記[2]および、[4]〜[8]のいずれかに記載の製造方法。
[10]前記基材(A)は、ポリオレフィン、環状オレフィンポリマー、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリアクリル、ポリアリレートおよびトリアセチルセルロースよりなる群から選択される樹脂のフィルムを主たる構成部材とすることを特徴とする前記[1]〜[9]のいずれかに記載の製造方法。
That is, this invention is comprised from the invention group shown below.
[1] Step 1 of forming a primary film (B) containing, as a main component, one or more elements selected from silicon atoms and nitrogen atoms and oxygen atoms on the substrate (A);
A step 2 of forming a silicon-containing film (C) by irradiating the primary film with plasma in the presence of a magnetic field,
The plasma used in the step 2 includes a first electrode (S1) to which power application means is connected and a second electrode (S2) that is electrically grounded, and the primary film (B) is formed as the first film (B). A plasma induced by applying electric power between the first electrode (S1) and the second electrode (S2) in a vacuum container arranged to face the electrode (S1), and When the minimum distance between the first electrode (S1) and the primary film (B) created in step 1 is D, the magnetic field is between 0.1D and D from the electrode surface of the first electrode (S1). The manufacturing method of the laminated body characterized by applying the magnetic field which has a component parallel to the electrode surface of a 1st electrode (S1).
[2] The primary film (B) is obtained by applying a polymer-containing liquid containing, as a main component, one or more elements selected from silicon atoms, nitrogen atoms, and oxygen atoms to obtain a coating film, followed by drying. The production method according to [1], wherein the film is a film.
[3] The primary film (B) is a film obtained by a CVD method containing, as a main component, one or more elements selected from silicon atoms, nitrogen atoms, and oxygen atoms. [1] The production method according to [2].
[4] Any of the above-mentioned [1] to [3], wherein the irradiation with vacuum plasma is performed in the pressure range of 0.1 to 100 Pa in the presence of one or more gases selected from helium, neon and argon The manufacturing method of crab.
[5] The manufacturing method according to [1], wherein the first electrode surface (S1) and the second electrode surface (S2) are both planar, and both electrode surfaces are arranged in parallel. Method.
[6] The first electrode (S1) surface is planar, the second electrode (S2) surface is a cylindrical side surface, and an arbitrary side line is parallel to the first electrode (S1) surface. The manufacturing method according to [1], wherein the manufacturing method is arranged.
[7] The manufacturing method according to any one of [1] to [6], wherein the drift phenomenon in the E × B direction of electrons in the vicinity of the first electrode (S1) is not substantially used.
[8] The above-mentioned [1]-, wherein the magnetic field intensity having a component parallel to the first electrode surface (S1) between 0 and 0.1D from the first electrode (S1) surface is 20 gauss or less. [7] The production method according to any one of [7].
[9] The [2] and [4] to [8], wherein the polymer-containing liquid contains one or more selected from the group consisting of perhydropolysilazane, organopolysilazane, and derivatives thereof. The manufacturing method in any one of.
[10] The substrate (A) is polyolefin, cyclic olefin polymer, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polystyrene, polyester, polyamide, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyimide, polyether sulfone, The production method according to any one of [1] to [9], wherein a main component is a resin film selected from the group consisting of polyacryl, polyarylate, and triacetylcellulose.

本発明によれば、低圧プラズマ処理によってケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含む一次膜が形成された積層体へ波長150nm以下の光照射を行う際に、特定の磁場を同時に印加することによって、光と同時に照射される高エネルギー電子線の積層体への照射を抑制することができる。その結果、電子衝撃による積層体の加熱が軽減されるため、磁場のない低圧プラズマ処理に比べ積層体のシワの発生を防止できる。   According to the present invention, when light irradiation with a wavelength of 150 nm or less is performed on a laminate in which a primary film containing as a main component one or more elements selected from silicon atoms, nitrogen atoms, and oxygen atoms is formed by low-pressure plasma treatment. In addition, by applying a specific magnetic field at the same time, it is possible to suppress the irradiation of the high energy electron beam irradiated simultaneously with the light. As a result, since heating of the laminated body due to electron impact is reduced, generation of wrinkles in the laminated body can be prevented as compared with low-pressure plasma treatment without a magnetic field.

さらに、本発明によれば、既存のマグネトロンプラズマ技術にない特定の磁場の使い方をしているため、より効率的に波長150nm以下の光照射をすることと、ポリシラザン膜の変性における高エネルギー電子の影響を低減することが可能になり、磁場を使わない従来の低圧プラズマ処理に比べ、さらなる積層体の水蒸気バリア性能の向上が可能となる。   Furthermore, according to the present invention, since a specific magnetic field is used that is not found in the existing magnetron plasma technology, light irradiation with a wavelength of 150 nm or less can be performed more efficiently, and high-energy electrons in the modification of the polysilazane film can be changed. The influence can be reduced, and the water vapor barrier performance of the laminate can be further improved as compared with the conventional low-pressure plasma treatment that does not use a magnetic field.

一次膜(B)としてポリシラザン膜を用いた場合を例にとり、本発明に係わる積層体の製法方法の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the manufacturing method of the laminated body concerning this invention taking the case where a polysilazane film | membrane is used as a primary film | membrane (B) as an example. 従来のバッチ式低圧プラズマ処理方法(磁場無し)の概略図である。It is the schematic of the conventional batch type low-pressure plasma processing method (there is no magnetic field). バッチ式の低圧プラズマ処理における、本発明に適した磁場印加手段の例(a)および(b)を示した概略図である。It is the schematic which showed the example (a) and (b) of the magnetic field application means suitable for this invention in batch type low pressure plasma processing. ロールトゥロール(Roll to Roll)方式の低圧プラズマ処理における、本発明に適した磁場印加手段の例(a)および(b)を示した概略図である。It is the schematic which showed the example (a) and (b) of the magnetic field application means suitable for this invention in the low pressure plasma processing of a roll to roll (Roll to Roll) system. ロールトゥロール式の低圧プラズマ処理における、本発明に適した磁場印加手段の例(c)および(d)を示した概略図である。It is the schematic which showed the example (c) and (d) of the magnetic field application means suitable for this invention in roll-to-roll type low pressure plasma processing. 実施例1で用いたプラズマ処理装置の概略図である。1 is a schematic view of a plasma processing apparatus used in Example 1. FIG. 実施例1で用いた磁場印加手段を説明した概略図である。It is the schematic explaining the magnetic field application means used in Example 1. FIG. 比較例1で用いたプラズマ処理装置の概略図である。2 is a schematic view of a plasma processing apparatus used in Comparative Example 1. FIG. 比較例2で用いたプラズマ処理装置の概略図である。6 is a schematic view of a plasma processing apparatus used in Comparative Example 2. FIG. 比較例3で用いたプラズマ処理装置(マグネトロンスパッタ装置:東芝メカトロニクス製CFS−4ES)の概略図である。It is the schematic of the plasma processing apparatus (magnetron sputtering apparatus: Toshiba Mechatronics CFS-4ES) used in the comparative example 3. 実施例1における磁場強度分布の測定位置である、Δ=0mm(第2の電極面から3mm高さ点に相当)と、Δ=17mm、32mm、47mmおよび64mmの測定位置を示した図面である。It is drawing which showed the measurement position of (DELTA) = 0mm (equivalent to a 3 mm height point from a 2nd electrode surface) and (DELTA) = 17mm, 32mm, 47mm, and 64mm which is a measurement position of the magnetic field strength distribution in Example 1. FIG. . 図11において、測定位置(Δ=0mm)の磁場強度分布の測定結果を示した図である。In FIG. 11, it is the figure which showed the measurement result of the magnetic field intensity distribution of a measurement position ((DELTA) = 0mm). 図11において、測定位置(Δ=17mmおよび32mm)の磁場強度分布の測定結果を示した図面である。In FIG. 11, it is drawing which showed the measurement result of the magnetic field strength distribution of a measurement position ((DELTA) = 17mm and 32mm). 図11において、測定位置(Δ=47mmおよび64mm)の磁場強度分布の測定結果を示した図面である。In FIG. 11, it is drawing which showed the measurement result of the magnetic field strength distribution of a measurement position ((DELTA) = 47mm and 64mm). 比較例3における磁場強度分布の測定位置を示した概略図である。10 is a schematic diagram illustrating measurement positions of a magnetic field strength distribution in Comparative Example 3. FIG. 比較例3で用いた磁場印加手段の磁場強度分布の測定結果を示した図面である。It is drawing which showed the measurement result of the magnetic field intensity distribution of the magnetic field application means used in the comparative example 3. Heプラズマ発光における磁場の有無の影響及び磁石位置の影響を示した図面である。It is drawing which showed the influence of the presence or absence of a magnetic field in He plasma light emission, and the influence of a magnet position. 磁場印加によるプラズマの偏りの確認方法を示した概略図である。It is the schematic which showed the confirmation method of the bias of the plasma by a magnetic field application.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔積層体の製造方法の概略〕
図1は、本発明に係わる積層体の製造方法の概略を示す図面である。本発明の積層体の製造方法は、ケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含む一次膜(B)21を基材(A)20上に形成し、積層体8を得る工程1と、該一次膜(B)21に特定条件の下で低圧プラズマ処理を施すことにより、変性層22を形成したシリコン含有膜(C)23を形成する工程2を含んでなる積層体の製造方法である。低圧プラズマ処理を行う際には、後述するように特定の磁場印加を同時に採用することが本発明の特徴である。
[Outline of production method of laminate]
FIG. 1 is a drawing showing an outline of a method for producing a laminate according to the present invention. In the method for producing a laminate of the present invention, a primary film (B) 21 containing, as a main component, one or more elements selected from silicon atoms and nitrogen atoms and oxygen atoms is formed on the base material (A) 20, A step 1 for obtaining a laminated body 8 and a step 2 for forming a silicon-containing film (C) 23 in which a modified layer 22 is formed by subjecting the primary film (B) 21 to low-pressure plasma treatment under specific conditions. It is a manufacturing method of the laminated body which consists of these. When performing low-pressure plasma processing, it is a feature of the present invention that a specific magnetic field application is simultaneously employed as will be described later.

〔一次膜(B)の形成方法〕
前記の一次膜(B)の形成方法としては、例えばポリマー含有液を塗布して塗膜とした後に乾燥する方法(塗布乾燥法)および、CVD法が好ましく採用される。
(1) 塗布乾燥法
ポリマー含有液を塗布して塗膜とした後に乾燥して膜を得る手法は、基材(A)に対する薄膜材料の被覆性が良好であることから、一次膜(B)のより有望な形成手法の1つである。塗布及び乾燥手法は、公知の手法が適用可能である。特に、一次膜(B)をポリシラザン膜とする方法が好適に使われる。その際のポリマー含有液としては、ペルヒドロポリシラザン、オルガノポリシラザン、およびこれらの誘導体よりなる群から選択される1種以上を含むことが好ましい。ポリシラザン含有液には、金属カルボン酸塩やアミン化合物等のポリシラザンをセラミックス化する触媒を含んでいてもよい。
(2) CVD法
化学気相堆積(CVD)法は、真空蒸着法やスパッタ法等の他のドライ法に比べ基材(A)に対する薄膜材料の被覆性が良好であることから、一次膜(B)のより有望な形成手法の1つであり、公知の手法が適用可能である。特に、非常に高温の触媒体を励起源とした触媒化学気相堆積(Cat−CVD)法や、プラズマを励起源としたプラズマ化学気相堆積(PECVD)法が好ましい。
[Formation method of primary film (B)]
As the method for forming the primary film (B), for example, a method of applying a polymer-containing liquid to form a coating film and drying it (coating drying method) and a CVD method are preferably employed.
(1) Coating and drying method The method of obtaining a film by applying a polymer-containing liquid to form a coating film is good in covering the thin film material on the base material (A), so that the primary film (B) This is one of the more promising formation methods. Known methods can be applied as the coating and drying methods. In particular, a method in which the primary film (B) is a polysilazane film is preferably used. In this case, the polymer-containing liquid preferably contains one or more selected from the group consisting of perhydropolysilazane, organopolysilazane, and derivatives thereof. The polysilazane-containing liquid may contain a catalyst for converting polysilazane into a ceramic, such as a metal carboxylate and an amine compound.
(2) CVD method The chemical vapor deposition (CVD) method has a better coverage of the thin film material on the base material (A) than other dry methods such as vacuum deposition and sputtering. This is one of the more promising formation methods of B), and a known method can be applied. In particular, a catalytic chemical vapor deposition (Cat-CVD) method using an extremely high temperature catalyst as an excitation source and a plasma chemical vapor deposition (PECVD) method using plasma as an excitation source are preferable.

Cat−CVD法は、ホットワイヤーCVD法とも呼ばれ、タングステン等からなるワイヤーを内部に配した真空容器に材料ガスを流入させ、電源により通電加熱されたワイヤーで材料ガス接触分解反応させ、生成された反応種を基材12に堆積させる方法である。例えば、窒化シリコンを堆積させる場合、材料ガスとしては、モノシラン、アンモニア、水素等が使われる。   The Cat-CVD method is also called a hot wire CVD method, which is generated by flowing a material gas into a vacuum vessel in which a wire made of tungsten or the like is arranged, and causing a material gas catalytic decomposition reaction with a wire that is energized and heated by a power source. This is a method of depositing the reactive species on the substrate 12. For example, when silicon nitride is deposited, monosilane, ammonia, hydrogen, or the like is used as a material gas.

PECVD法は、プラズマ源を搭載した容器に材料ガスを流入させ、電源からプラズマ源に電力供給することで容器内に放電プラズマを発生させ、プラズマで材料ガスを分解反応させ、生成された反応種を基材(A)に堆積させる方法である。大気圧下で動作させる手法と、気圧の低い真空下で動作させる手法がある。例えば、窒化シリコンを堆積させる場合、材料ガスとしては、モノシラン、アンモニア、窒素等が用いられ、反応を補助するガスとして希ガスや水素が用いられる場合がある。また、酸化シリコンの場合では、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、酸素等が用いられ、反応を補助するガスとして希ガスが添加される場合がある。   In the PECVD method, a material gas is flowed into a vessel equipped with a plasma source, and power is supplied from the power source to the plasma source to generate discharge plasma in the vessel. Is deposited on the substrate (A). There are a method of operating under atmospheric pressure and a method of operating under a low atmospheric pressure vacuum. For example, when silicon nitride is deposited, monosilane, ammonia, nitrogen, or the like is used as a material gas, and a rare gas or hydrogen may be used as a gas that assists the reaction. In the case of silicon oxide, tetraethoxysilane, hexamethyldisilazane, oxygen, or the like is used, and a rare gas may be added as a gas to assist the reaction.

〔低圧プラズマ処理方法〕
本発明は、特定の磁場の存在下で低圧プラズマ処理を行うことを特徴とする積層体の製造方法である。本発明で採用する低圧プラズマ処理の方法は公知の方法に準じる。図2は、一次膜(B)21を含む積層体8に、公知のバッチ式低圧プラズマ処理する場合の概要を示した図面である。すなわち、低圧プラズマ処理とは、電力印加手段となる電源5が接続された第1の電極(S1)4と、電気的に接地された第2の電極(S2)6とを備え、工程1で作製された積層体8上の一次膜(B)21が形成された面を第1の電極(S1)4と対向するように配置された真空容器1内で、ヘリウム、ネオンおよびアルゴンからなる群より選ばれる1種以上の元素よりなり、圧力が0.1〜100Paの範囲のガスを導入し、前記第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6との間に電源5により電力を印加することによって、真空容器1内にプラズマ12を誘起させて、一次膜(B)21の少なくとも一部を変性する処理方法である。
[Low-pressure plasma treatment method]
The present invention is a method for manufacturing a laminate, characterized by performing low-pressure plasma treatment in the presence of a specific magnetic field. The low-pressure plasma treatment method employed in the present invention is in accordance with a known method. FIG. 2 is a diagram showing an outline in the case where a known batch type low-pressure plasma treatment is performed on the laminate 8 including the primary film (B) 21. That is, the low-pressure plasma treatment includes a first electrode (S1) 4 to which a power source 5 serving as a power application unit is connected, and a second electrode (S2) 6 that is electrically grounded. A group consisting of helium, neon and argon in the vacuum vessel 1 arranged so that the surface on which the primary film (B) 21 is formed on the produced laminate 8 is opposed to the first electrode (S1) 4 A gas having a pressure of 0.1 to 100 Pa is introduced, and a power source 5 is interposed between the first electrode (S1) 4 and the second electrode (S2) 6. In this processing method, the plasma 12 is induced in the vacuum vessel 1 by applying electric power to denature at least a part of the primary film (B) 21.

〔電力印加方法〕
電力印加手段となる電源5は、直接、もしくは必要に応じインピーダンス整合器を介して、第1の電極(S1)4に接続される。電源5は、公知の方式の電源を用いることが出来る。具合的には、直流、交流、ラジオ周波を含む高周波やマイクロ波等の電源方式を用いることが出来る。好ましくは、直流方式、もしくは1M〜100MHz以上の高周波方式が好ましい。これは、第1の電極(S1)4近傍に形成されるプラズマシースの電場によりプラズマ12が形成される空間に向けて加速される荷電粒子を、主に電子とすることができからである。これにより、効率的に高エネルギー電子をプラズマ12が形成されている空間へ供給し、ガスとの衝突励起反応で波長150nm以下の真空紫外発光をさせることが出来る。
[Power application method]
A power source 5 serving as a power application unit is connected to the first electrode (S1) 4 directly or via an impedance matching unit as necessary. As the power source 5, a known type of power source can be used. Specifically, a power source system such as high frequency including microwave, direct current, alternating current, and radio frequency, and microwaves can be used. Preferably, a direct current method or a high frequency method of 1 M to 100 MHz or more is preferable. This is because charged particles accelerated toward the space where the plasma 12 is formed by the electric field of the plasma sheath formed in the vicinity of the first electrode (S1) 4 can be mainly electrons. Thereby, high-energy electrons can be efficiently supplied to the space where the plasma 12 is formed, and vacuum ultraviolet light having a wavelength of 150 nm or less can be emitted by collisional excitation reaction with the gas.

〔第1の電極(S1)〕
第1の電極(S1)4の電極面の少なくとも一部は、積層体8の一次膜(B)21が、プラズマ12が形成される空間を介して対向するような配置をとる。これは、第1の電極(S1)4の近傍に形成されるプラズマシースの電場で加速される電子をプラズマ12が形成されている空間に一次膜(B)21に向けて放出するためである。第1の電極(S1)の面形状として通常、その入手容易性、異物など付着時の除去容易性あるいは定期メンテナンスのし易さから平面状の面を有する電極が好んで採用される。
[First electrode (S1)]
At least a part of the electrode surface of the first electrode (S1) 4 is arranged such that the primary film (B) 21 of the stacked body 8 faces through the space where the plasma 12 is formed. This is because electrons accelerated by the electric field of the plasma sheath formed in the vicinity of the first electrode (S1) 4 are emitted toward the primary film (B) 21 in the space where the plasma 12 is formed. . As the surface shape of the first electrode (S1), an electrode having a planar surface is preferably used because of its availability, ease of removal when foreign matter or the like is attached, or periodic maintenance.

〔第2の電極(S2)〕
電気的に接地された第2の電極(S2)6は、プラズマ12が形成されている空間と接していればよく、電気的に接地された金属製の真空容器1であれば、第2の電極(S2)6を兼ねることが出来る。図2においては第2の電極(S2)6は、第1の電極(S1)4に対向した配置になっているが、対向配置は必須の要件ではない。第2の電極(S2)の面形状は通常、その入手容易性、異物など付着時の除去容易性あるいは定期メンテナンス(クリーニング等)のし易さから平面状のものが好んで採用されるが、図5に示したロールトゥロール(Roll to Roll)方式を採用する場合には、円柱側面状の湾曲面形状のものも制限なく使用できる。第2の電極(S2)として湾曲した曲面形状のものを使用する場合は、第2の電極(S2)は、好ましくは円柱側面の任意の側線が第一の電極(S1)面と平行になるように配置される。
[Second electrode (S2)]
The second electrode (S2) 6 that is electrically grounded may be in contact with the space in which the plasma 12 is formed. If the vacuum container 1 is electrically grounded, the second electrode (S2) 6 It can also serve as the electrode (S2) 6. In FIG. 2, the second electrode (S2) 6 is disposed to face the first electrode (S1) 4, but the facing arrangement is not an essential requirement. The planar shape of the second electrode (S2) is usually preferably adopted because of its availability, ease of removal when adhering to foreign matter, or ease of periodic maintenance (cleaning, etc.) When the roll to roll method shown in FIG. 5 is adopted, a cylindrical side surface having a curved surface can be used without limitation. When a curved surface having a curved shape is used as the second electrode (S2), the second electrode (S2) preferably has an arbitrary side line on the cylindrical side surface parallel to the first electrode (S1) surface. Are arranged as follows.

〔ガス種〕
低圧プラズマ処理に用いるガス種は、波長150nm以下の真空紫外光を発生させることが可能なHe、Ne、Arから選ばれる1種以上の希ガスが用いられる。これらの希ガス原子の発する主要な真空紫外光の波長は、Heの場合で58.4nm、Neの場合で73.6nm及び74.4nm、Arの場合で104.8nm及び106.7nmであることが知られている。特にHeは、真空紫外光の持つエネルギーが最も高いだけでなく、Heイオンの2次電子放出係数が大きいという意味で好ましいガス種である。2次電子放出係数は、プラズマシースの電界でプラズマ中のイオンが加速され、第1の電極(S1)4へ照射される際の、2次電子の生成に影響する。2次電子放出係数が大きい程、第1の電極(S1)4から放出される高エネルギー電子数が増えるため、ガスとの衝突励起反応で起こる真空紫外発光の増強につながるからである。
[Gas type]
As the gas species used for the low-pressure plasma treatment, one or more rare gases selected from He, Ne, and Ar capable of generating vacuum ultraviolet light having a wavelength of 150 nm or less are used. The wavelength of the major vacuum ultraviolet light emitted by these rare gas atoms is 58.4 nm for He, 73.6 nm and 74.4 nm for Ne, and 104.8 nm and 106.7 nm for Ar. It has been known. In particular, He is a preferable gas type in terms of not only the highest energy of vacuum ultraviolet light but also a large secondary electron emission coefficient of He ions. The secondary electron emission coefficient affects the generation of secondary electrons when ions in the plasma are accelerated by the electric field of the plasma sheath and applied to the first electrode (S1) 4. This is because the higher the secondary electron emission coefficient, the higher the number of high-energy electrons emitted from the first electrode (S1) 4, leading to enhancement of vacuum ultraviolet emission that occurs in the collisional excitation reaction with the gas.

低圧プラズマ処理に用いるガスは、希ガスによる波長150nm以下の真空紫外光を大きく妨げない範囲で水素、窒素、酸素等の不純物ガスを含んでいても良い。希ガス以外の不純物ガスは、希ガスに対して10%以下が好ましく、5%以下がより好ましい。例えば、窒素、酸素は、真空容器1を真空引きする際の不純物ガスとして含む可能性があり、水素は、一次膜(B)を低圧プラズマ処理で変性する際に一次膜(B)から発生する場合がある。   The gas used for the low-pressure plasma treatment may contain an impurity gas such as hydrogen, nitrogen, oxygen, or the like as long as it does not greatly interfere with vacuum ultraviolet light having a wavelength of 150 nm or less due to the rare gas. The impurity gas other than the rare gas is preferably 10% or less, more preferably 5% or less with respect to the rare gas. For example, nitrogen and oxygen may be included as impurity gases when the vacuum vessel 1 is evacuated, and hydrogen is generated from the primary film (B) when the primary film (B) is modified by low-pressure plasma treatment. There is a case.

〔圧力範囲〕
励起状態の希ガス原子が発した真空紫外発光は、別の基底状態の原子の励起に使われる自己吸収や、他の不純物ガスの分解や励起に使われる可能性がある。そのため、あまりにも圧力が高いと発生した真空紫外光は雰囲気ガス中の原子や分子に吸収され、一次膜(B)21に効率よく照射されない場合がある。このような事情によって、概ね100Pa近傍、好ましくは100Pa以下の低圧が採用される。一方、圧力あまりにも低圧過ぎると、プラズマ12の発生が困難になり、真空紫外光の発光そのものが出来なくなる。このような事情によって、圧力の下限は、概ね0.1Pa近傍、好ましくは0.1Paである。
[Pressure range]
Vacuum ultraviolet light emitted from excited rare gas atoms may be used for self-absorption used to excite other ground state atoms, and for decomposition and excitation of other impurity gases. Therefore, when the pressure is too high, the generated vacuum ultraviolet light is absorbed by the atoms and molecules in the atmospheric gas, and the primary film (B) 21 may not be efficiently irradiated. Under such circumstances, a low pressure of about 100 Pa, preferably 100 Pa or less is employed. On the other hand, if the pressure is too low, the generation of the plasma 12 becomes difficult and the vacuum ultraviolet light itself cannot be emitted. Under such circumstances, the lower limit of the pressure is approximately in the vicinity of 0.1 Pa, preferably 0.1 Pa.

〔磁場印加方法〕
本発明では、低圧プラズマ処理を行う際、ある特定の磁場印加方法を採る。すなわち、第一の電極(S1)4と、工程1で作成した一次膜(B)との最小間隔をDとした場合に、第一の電極(S1)4の電極面から0.1D〜Dの間、好ましくは0.3D〜Dの間、より好ましくは0.5D〜Dの間、特に好ましくは0.7D〜Dの間の空間において、第1の電極(S1)4の電極面と平行な成分を有する磁場を印加することを特徴としている。
[Magnetic field application method]
In the present invention, when performing the low-pressure plasma treatment, a specific magnetic field application method is adopted. That is, when the minimum distance between the first electrode (S1) 4 and the primary film (B) created in step 1 is D, 0.1D to D from the electrode surface of the first electrode (S1) 4 , Preferably 0.3D to D, more preferably 0.5D to D, particularly preferably 0.7D to D, in the space between the electrode surface of the first electrode (S1) 4 and It is characterized by applying a magnetic field having parallel components.

積層体8の近傍に磁場を印加するのに、第1の電極(S1)4の電極面と平行な成分を有するという条件を規定したのは、積層体8と対向する第1の電極(S1)4のプラズマシースで加速される高エネルギー電子が、第1の電極(S1)4の電極面に対しほぼ垂直方向にプラズマ12が形成される空間に放出されるためである。高エネルギー電子の運動方向に垂直な(即ち、第1の電極(S1)4の電極面と平行な)成分を有する磁場を印加することにより、電子を曲げてサイクロトロン運動させることができ、効率的にガスと衝突反応させることが出来る。   The condition of having a component parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4 to apply a magnetic field in the vicinity of the stacked body 8 is defined by the first electrode (S1) facing the stacked body 8 This is because high-energy electrons accelerated by the plasma sheath 4 are emitted into a space in which the plasma 12 is formed in a direction substantially perpendicular to the electrode surface of the first electrode (S1) 4. By applying a magnetic field having a component perpendicular to the direction of motion of high-energy electrons (that is, parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4), the electrons can be bent and cyclotron-moved efficiently. Can react with gas.

〔磁場の印加手段の具体例〕
本発明の磁場印加方法を採るのに適した磁場の印加手段の例を幾つか示す。磁場の発生には、電磁コイルや永久磁石を用いることができるが、簡便に設置可能な永久磁石を用いた例を示した。
[Specific examples of magnetic field application means]
Some examples of magnetic field application means suitable for adopting the magnetic field application method of the present invention will be shown. An electromagnetic coil or a permanent magnet can be used to generate the magnetic field, but an example using a permanent magnet that can be easily installed has been shown.

バッチ式の真空プラズマ処理において、磁場印加の代表的な方法を、平面状の第1の電極(S1)4と平面状の第2の電極(S2)6とが対向配置(ここで、電極(S1)面と電極(S2)面の距離をD)させて、第2の電極(S2)6上に積層体8が配置されている例を図3(a)および図3(b)に示した。前者は、第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6の間の空間に対し、積層体8に近い側面に永久磁石7を配置し、磁石のN極とS極を対向させる配置を採ることにより、積層体8に近い空間に第1の電極(S1)4の電極面に平行な成分を有する磁場を印加するものである。後者は、積層体8の背面にあたる第2の電極(S2)6の内部に磁石を埋め込み、積層体8に近い空間に第1の電極(S1)4の電極面に平行な成分を有する磁場を印加するものである。この例では、永久磁石のN極とS極を第1の電極(S1)4に向けて配置した例であるが、永久磁石のN極とS極を対向するように第2の電極(S2)6の内部に磁石を埋め込んでも良い。   In a batch-type vacuum plasma treatment, a typical method for applying a magnetic field is to arrange a planar first electrode (S1) 4 and a planar second electrode (S2) 6 to face each other (where an electrode ( 3 (a) and 3 (b) show examples in which the laminate 8 is disposed on the second electrode (S2) 6 with the distance between the S1) surface and the electrode (S2) surface being D). It was. In the former, a permanent magnet 7 is arranged on the side surface close to the laminate 8 in the space between the first electrode (S1) 4 and the second electrode (S2) 6, and the N pole and S pole of the magnet are opposed to each other. By adopting such an arrangement, a magnetic field having a component parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4 is applied to a space close to the laminate 8. In the latter, a magnet is embedded in the second electrode (S2) 6 on the back surface of the multilayer body 8, and a magnetic field having a component parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4 is embedded in a space near the multilayer body 8. To be applied. In this example, the N pole and S pole of the permanent magnet are arranged facing the first electrode (S1) 4, but the second electrode (S2) is arranged so that the N pole and S pole of the permanent magnet face each other. ) A magnet may be embedded inside 6.

これらの磁場印加手段は、ロールトゥロール式の真空プラズマ処理にも容易に展開可能である。ロールトゥロール式の真空プラズマ処理の例を図4に示す。図4(a)と(b)は、対向した第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6の間に長尺の積層体8を巻出し側搬送系17と巻取り側搬送系18により搬送させる構成の装置である。積層体8の裏面をプラズマ処理させないために、第2の電極(S2)6近傍を搬送させることが好ましい。図4(a)は、側面に永久磁石7を設置した例であり、図4(b)は、積層体8が設置された第2の電極(S2)6の中に永久磁石7を内蔵した例である。図4(b)の応用例として、第2の電極(S2)6と積層体8の間に永久磁石7による磁場印加手段を挿入することもできる。   These magnetic field applying means can be easily applied to roll-to-roll vacuum plasma processing. An example of roll-to-roll vacuum plasma treatment is shown in FIG. 4 (a) and 4 (b) show a case where a long laminate 8 is placed between the opposed first electrode (S1) 4 and second electrode (S2) 6 and the unwinding side conveyance system 17 and the winding side. The apparatus is configured to be transported by the transport system 18. In order to prevent the back surface of the laminate 8 from being plasma-treated, it is preferable to transport the vicinity of the second electrode (S2) 6. FIG. 4A is an example in which the permanent magnet 7 is installed on the side surface, and FIG. 4B is an example in which the permanent magnet 7 is built in the second electrode (S2) 6 in which the laminate 8 is installed. It is an example. As an application example of FIG. 4B, a magnetic field applying unit using a permanent magnet 7 can be inserted between the second electrode (S 2) 6 and the laminated body 8.

図5(c)と(d)は、ドラムロールを第2の電極(S2)6とし、ドラムロールに長尺の積層体8を抱かせて、ドラムロールを回転させて積層体8を搬送させる構成の装置である。積層体8を抱かせた第2の電極(S2)6に対向して第1の電極(S1)4が備え付けられている。図5(c)は、側面に永久磁石7を設置した例であり、図5(d)は、第2の電極(S2)6であるドラムロールの中に永久磁石7を内蔵した例である。ドラムロールに内蔵された永久磁石7は、ドラムロールの回転に伴い移動しない構造とすることが好ましい。   5 (c) and 5 (d), the drum roll is the second electrode (S2) 6, the long laminate 8 is held on the drum roll, and the laminate 8 is conveyed by rotating the drum roll. The device of the configuration. A first electrode (S1) 4 is provided so as to face the second electrode (S2) 6 holding the laminate 8. FIG. 5C is an example in which the permanent magnet 7 is installed on the side surface, and FIG. 5D is an example in which the permanent magnet 7 is built in the drum roll which is the second electrode (S2) 6. . It is preferable that the permanent magnet 7 incorporated in the drum roll has a structure that does not move as the drum roll rotates.

〔0から0.1D間の磁場強度〕
本発明においては真空容器1内にプラズマを誘起する際には、電力印加手段が接続された第1の電極(S1)4近傍における電子のE×B方向のドリフト現象を実質的に利用せず、積層体8の近傍に第1の電極(S1)4の電極面と平行な成分を有する磁場を印加することが好ましい実施態様である。
[Magnetic field strength between 0 and 0.1D]
In the present invention, when plasma is induced in the vacuum chamber 1, the drift phenomenon of electrons in the E × B direction in the vicinity of the first electrode (S 1) 4 connected to the power application means is not substantially used. In a preferred embodiment, a magnetic field having a component parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4 is applied in the vicinity of the laminate 8.

ここで、第1の電極(S1)4近傍における電子のE×B方向のドリフト現象を実質的に利用しないとは、第1の電極(S1)4近傍、具体的には第1電極(S1)面と該電極(S1)面から0.1Dの面が形成する空間における電子のE×B方向のドリフト現象を利用したプラズマ密度の増加現象が起こらないように、第1の電極(S1)4近傍の電極面と平行な磁場強度を抑えるという意味である。これには、第1の電極(S1)4近傍における電極面に平行な成分の磁場強度を20ガウス以下、好ましくは15ガウス以下、より好ましくは10ガウス以下にすることが好ましい。   Here, the fact that the drift phenomenon in the E × B direction of electrons in the vicinity of the first electrode (S1) 4 is not substantially used means that the vicinity of the first electrode (S1) 4, specifically, the first electrode (S1). ) Surface and the electrode (S1) surface, the first electrode (S1) so as not to cause an increase in plasma density using the drift phenomenon of electrons in the E × B direction in a space formed by a 0.1D surface. This means that the magnetic field strength parallel to the electrode surface in the vicinity of 4 is suppressed. For this purpose, the magnetic field strength of the component parallel to the electrode surface in the vicinity of the first electrode (S1) 4 is preferably 20 gauss or less, preferably 15 gauss or less, more preferably 10 gauss or less.

〔0.1D〜D間の磁場強度〕
第1の電極(S1)4の電極面に対しほぼ垂直方向に進むVe(単位:eV)の運動エネルギーを持つ電子があり、電極面と平行な磁場B(単位:T=10000ガウス)を印加した場合のサイクロトロン半径Rce(単位:m)は、次式1で表される。
Rce=(2*e*Ve/me)^0.5/B ・・・(式1)
但し、
e:電子の素電荷:1.602E-19(単位:C)
me:電子の質量:9.109E-31(単位:kg)
これより、500eVのエネルギーを持つ電子の場合、数10ガウスの磁場強度があれば、電子は半径数cmで回転運動する。それに伴いガスと衝突反応すれば、電子の運動エネルギーは失われ、回転半径は急速に減少していくことになる。プラズマ12を形成する空間となる第1の電極(S1)4と積層体8との距離Dを100mm程度とした場合、数10ガウスという磁場強度は、プラズマ12を形成する空間内で回転運動するのに十分な磁場強度といえる。
[Magnetic field strength between 0.1D and D]
There is an electron having a kinetic energy of Ve (unit: eV) traveling in a direction substantially perpendicular to the electrode surface of the first electrode (S1) 4, and a magnetic field B (unit: T = 10000 gauss) parallel to the electrode surface is applied. In this case, the cyclotron radius Rce (unit: m) is expressed by the following formula 1.
Rce = (2 * e * Ve / me) ^ 0.5 / B (Formula 1)
However,
e: Elementary charge of electrons: 1.602E-19 (unit: C)
me: Mass of electrons: 9.109E-31 (Unit: kg)
Accordingly, in the case of an electron having an energy of 500 eV, if there is a magnetic field intensity of several tens of gauss, the electron rotates with a radius of several centimeters. If the gas reacts with it, the kinetic energy of the electrons will be lost, and the radius of rotation will decrease rapidly. When the distance D between the first electrode (S1) 4 serving as a space for forming the plasma 12 and the stacked body 8 is about 100 mm, the magnetic field strength of several tens of gauss rotates in the space for forming the plasma 12. It can be said that the magnetic field intensity is sufficient.

プラズマシース以外の空間における電子の運動は、E×B方向のドリフト現象起こす電場(E)が殆どないため、磁場と垂直な速度成分は、サイクロトロン運動に寄与するが、磁場と平行な成分はそのまま電子の移動に使われる。即ち、電子は、磁力線に沿って、ガスとの衝突に伴う運動エネルギーの減少で回転半径を小さくしながら移動していく。   The electron motion in the space other than the plasma sheath has almost no electric field (E) that causes the drift phenomenon in the E × B direction. Therefore, the velocity component perpendicular to the magnetic field contributes to the cyclotron motion, but the component parallel to the magnetic field remains as it is. Used to move electrons. That is, the electrons move along the magnetic field lines while reducing the rotation radius due to the decrease in kinetic energy accompanying the collision with the gas.

本発明の磁場印加は、高エネルギー電子をサイクロトロン運動させることで、ガスとの衝突を促し真空紫外発光を積層体8の近い領域で起こさせ、電子の運動エネルギーを失わせることを意図している。真空紫外発光に寄与しない低エネルギー電子(Heの場合、概ね50eV以下の電子)の運動は重要でない。そのため、積層体8の近傍に第1の電極(S1)4の電極面と平行な成分を有する磁場を印加することは必要であるが、積層体8の近傍における磁場の向きや強度の均一性は、必ずしも必要な要件ではない。   The magnetic field application of the present invention is intended to cause collision with a gas by causing high-energy electrons to perform cyclotron motion, thereby causing vacuum ultraviolet emission to occur in a region close to the laminate 8 and losing kinetic energy of electrons. . The movement of low energy electrons that do not contribute to vacuum ultraviolet emission (in the case of He, electrons of approximately 50 eV or less) is not important. Therefore, it is necessary to apply a magnetic field having a component parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4 in the vicinity of the stacked body 8, but the magnetic field direction and the intensity uniformity in the vicinity of the stacked body 8 are necessary. Is not necessarily a necessary requirement.

〔磁場印加による作用〕
電力が印加される第1の電極(S1)4近傍で生成された高い運動エネルギーを有する電子は、第2の電極(S2)6に対しほぼ垂直な方向に放出される。第1の電極(S1)4の電極面に水平な成分を有する磁場を印加することにより、電子は、磁場で曲げられてサイクロトロン運動をする。これにより、電子とガスとの衝突頻度が増加し、電子の運動エネルギーが著しく減少することになる。つまり、磁場の印加により、電子が高エネルギーを保ったまま積層体8に照射されることが抑制されることになり、電子衝撃による積層体8の加熱が軽減されるため、磁場のない低圧プラズマ処理に比べ積層体のシワの発生を防止できる。
[Action by applying magnetic field]
Electrons having high kinetic energy generated in the vicinity of the first electrode (S 1) 4 to which power is applied are emitted in a direction substantially perpendicular to the second electrode (S 2) 6. By applying a magnetic field having a horizontal component to the electrode surface of the first electrode (S1) 4, the electrons are bent by the magnetic field and have a cyclotron motion. As a result, the collision frequency between the electrons and the gas increases, and the kinetic energy of the electrons significantly decreases. In other words, the application of the magnetic field suppresses the irradiation of the stacked body 8 with electrons being kept at high energy, and the heating of the stacked body 8 due to the electron impact is reduced. Generation of wrinkles in the laminate can be prevented as compared with the treatment.

一方、磁場の印加は、高エネルギー電子とガスとの衝突反応を増加させることになるので、波長150nm以下の発光を増強することが可能になる。   On the other hand, application of a magnetic field increases collision reaction between high-energy electrons and gas, so that light emission with a wavelength of 150 nm or less can be enhanced.

しかしながら、既存のマグネトロンプラズマ技術であるマグネトロンスパッタやマグネトロン型RIEのような、E×B方向のドリフト現象を利用するプラズマ処理では、磁場を使わない従来の低圧プラズマ処理に比べ、積層体の水蒸気バリア性能を向上することができない。原因を特定することは出来ていないが、次のような理由が考えられる。   However, in plasma processing that uses the drift phenomenon in the E × B direction, such as the existing magnetron plasma technology, such as magnetron sputtering and magnetron RIE, the water vapor barrier of the laminate is higher than conventional low-pressure plasma processing that does not use a magnetic field. The performance cannot be improved. Although the cause has not been specified, the following reasons can be considered.

(a)E×B方向のドリフト現象を利用した電子とガスとの衝突反応では、第1の電極(S1)4近傍で高密度プラズマになりやすいため、低エネルギー電子が多量に生成され、波長150nm以下の発光現象が抑制される。
(b)E×B方向のドリフト現象を利用すると、第1の電極(S1)4近傍にプラズマ12の生成が局在化されるため、第1の電極(S1)4の電極面内でプラズマ密度の偏りが生じ、積層体への光の照射量が不均一になる。
(c)同時に、第1の電極(S1)4近傍におけるプラズマ12の局在化は、電極面の垂直方向でも起こり、第1の電極4にへばりつくようなプラズマになりやすい。この場合、波長150nm以下の発光源自体が積層体8から遠ざかることになる。発光自体は等方的であるため、発光源が遠ざかるに伴い、積層体8への光の照射量は減少する。さらに、波長150nm以下の発光は、原子の直接励起による発光現象を利用しているため、自己吸収の影響を必ず受ける。発光源が遠ざかるに伴い、自己吸収の影響は大きくなるため、これによっても積層体への光の照射量は減少する。
(A) In the collision reaction between electrons and gas using the drift phenomenon in the E × B direction, high-density plasma is likely to be generated in the vicinity of the first electrode (S1) 4, so that a large amount of low-energy electrons are generated, and the wavelength The light emission phenomenon of 150 nm or less is suppressed.
(B) When the drift phenomenon in the E × B direction is used, the generation of the plasma 12 is localized in the vicinity of the first electrode (S1) 4, so that the plasma is generated within the electrode surface of the first electrode (S1) 4. Density of density occurs, and the amount of light applied to the laminate becomes non-uniform.
(C) At the same time, the localization of the plasma 12 in the vicinity of the first electrode (S1) 4 also occurs in the direction perpendicular to the electrode surface, and the plasma tends to stick to the first electrode 4. In this case, the light source itself having a wavelength of 150 nm or less is moved away from the laminate 8. Since the light emission itself is isotropic, the amount of light applied to the stacked body 8 decreases as the light source moves away. Furthermore, light emission with a wavelength of 150 nm or less uses the light emission phenomenon caused by direct excitation of atoms, and therefore is always affected by self absorption. As the light source is moved away, the influence of self-absorption increases, and this also reduces the amount of light applied to the laminate.

基本的にE×B方向のドリフト現象を利用しない本発明のような磁場の使い方であれば、第1の電極(S1;カソード電極)4近傍における高エネルギー電子の生成を阻害せず、第2の電極(S2)6に設置された積層体に近い領域で、高エネルギー電子は磁場で曲げられてサイクロトロン運動し、ガスとの衝突反応を増加させることになるため、波長150nm以下の発光源自体を積層体に近づけることが出来、より効率的な波長150nm以下の光照射を行うことが可能になる。   If the magnetic field is used as in the present invention, which basically does not use the drift phenomenon in the E × B direction, the generation of high-energy electrons in the vicinity of the first electrode (S1; cathode electrode) 4 is not hindered, and the second The high energy electrons are bent by the magnetic field and move in a cyclotron motion in the region close to the laminate installed on the electrode (S2) 6 of the electrode, and increase the collision reaction with the gas. Can be made closer to the laminate, and more efficient light irradiation with a wavelength of 150 nm or less can be performed.

一方で、積層体上の一次膜(B)への高エネルギー電子の照射は、積層体の加熱を助長するだけでなく、一次膜(B)の変性にも関与する。まだ仮説の段階ではあるが、高エネルギー電子の照射は、ポリシラザン膜の変性層に化学結合欠陥を誘起し易いため、良好な変性層を形成するのを阻害し、積層体の水蒸気バリア性に悪影響をすると思われる。   On the other hand, irradiation of the high energy electrons to the primary film (B) on the laminate not only promotes heating of the laminate, but also contributes to the modification of the primary film (B). Although still in a hypothetical stage, high-energy electron irradiation tends to induce chemical bond defects in the modified layer of the polysilazane film, thus preventing the formation of a good modified layer and adversely affecting the water vapor barrier properties of the laminate. It seems to do.

以上のように、本発明よれば、より効率的な波長150nm以下の光照射と高エネルギー電子の照射抑制に伴う変性層における化学結合欠陥の低減を両立することが可能になり、磁場を使わない従来の対向電極型の低圧プラズマ処理に比べ、さらなる積層体の水蒸気バリア性能の向上が達成できたと考えている。   As described above, according to the present invention, it is possible to achieve both the more efficient light irradiation with a wavelength of 150 nm or less and the reduction of chemical bond defects in the modified layer accompanying the suppression of irradiation with high energy electrons, and no magnetic field is used. Compared to the conventional counter electrode type low-pressure plasma treatment, it is considered that further improvement of the water vapor barrier performance of the laminate was achieved.

〔基材(A)〕
本発明の基材(A)としては、シリコン等の金属基板、ガラス基板、セラミックス基板、樹脂フィルム等を用いることができる。さらには、これらの上に電気的な素子や発光素子、回路配線等を形成したものも基材(A)として用いることができる。
[Base material (A)]
As the base material (A) of the present invention, a metal substrate such as silicon, a glass substrate, a ceramic substrate, a resin film, or the like can be used. Furthermore, what formed an electrical element, a light emitting element, circuit wiring, etc. on these can also be used as a base material (A).

本実施形態においては、好適に樹脂フィルムを主たる構成部材として用いられる。例えば、ポリオレフィン、環状オレフィンポリマー、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリアクリル、ポリアリレートおよびトリアセチルセルロースよりなる群から選択される樹脂のフィルムを主たる構成部材とすることが好ましい。このような樹脂フィルム上に、平滑性向上や一次膜(B)との密着性向上を目的した層を形成することや、一次膜(B)を形成する面とは反対側の樹脂フィルム上に、ブリードアウト防止やブロッキング防止を目的とした層を形成することは、必要に応じ実施することができる。また、樹脂フィルムの厚みは、用途により適宜選択することができる。   In the present embodiment, a resin film is preferably used as the main constituent member. For example, polyolefin, cyclic olefin polymer, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polystyrene, polyester, polyamide, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyimide, polyether sulfone, polyacryl, polyarylate and triacetyl cellulose It is preferable to use a resin film selected from the group consisting of the main constituent members. On such a resin film, a layer intended to improve smoothness and adhesion with the primary film (B) is formed, or on the resin film on the side opposite to the surface on which the primary film (B) is formed. The formation of a layer for the purpose of preventing bleeding out or blocking can be carried out as necessary. The thickness of the resin film can be appropriately selected depending on the application.

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

各実施例・比較例に用いたプラズマ処理装置
(比較例1に用いたプラズマ処理装置)
比較例1に用いたプラズマ処理装置は、図8に示すように、磁場を利用しないタイプの装置である。この装置は、(株)ユーテック製の対向電極型(平行平板型)の容量結合プラズマ処理装置であり、真空容器1の上部の壁面に、絶縁材9により真空容器1とは電気的に絶縁され、電源5が接続された第1の電極(S1)4と、これに対向し且つ平行な電極面に処理サンプル8を設置することが可能な第2の電極(S2)6を有する。第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6は共にステンレス製であり、大きさは共にφ100mmであり、電極面積は共に約78.5cmである。また、第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6との間の距離は70mmとなるようにした。
[ Plasma processing apparatus used in each example and comparative example ]
(Plasma processing apparatus used in Comparative Example 1)
As shown in FIG. 8, the plasma processing apparatus used in Comparative Example 1 is a type of apparatus that does not use a magnetic field. This apparatus is a counter electrode type (parallel plate type) capacitively coupled plasma processing apparatus manufactured by Utec Co., Ltd., and is electrically insulated from the vacuum container 1 by an insulating material 9 on the upper wall surface of the vacuum container 1. The first electrode (S1) 4 to which the power source 5 is connected, and the second electrode (S2) 6 on which the processing sample 8 can be placed on the parallel and opposite electrode surface. Both the first electrode (S1) 4 and the second electrode (S2) 6 are made of stainless steel, both have a size of φ100 mm, and both have an electrode area of about 78.5 cm 2 . The distance between the first electrode (S1) 4 and the second electrode (S2) 6 was set to 70 mm.

この真空容器1は、ステンレス製で、図示していない真空排気系が接続された真空排気口2と、図示していないガス流量調節器を介して真空容器1内に所定のガスを導入できるガス導入口3が設けられている。真空容器1内のガスの圧力は、ガス流量調節器と真空排気系のバルブを制御することにより所定の値に調節することが出来る。
電源5は、13.56MHzの高周波電源であり、図示していないインピーダンス整合器を介して第1の電極4に接続されており、第2の電極6及び真空容器1は電気的に接地されている。
The vacuum vessel 1 is made of stainless steel, and a gas capable of introducing a predetermined gas into the vacuum vessel 1 via a vacuum exhaust port 2 connected to a vacuum exhaust system (not shown) and a gas flow rate controller (not shown). An introduction port 3 is provided. The pressure of the gas in the vacuum vessel 1 can be adjusted to a predetermined value by controlling the gas flow controller and the vacuum exhaust system valve.
The power source 5 is a high frequency power source of 13.56 MHz, and is connected to the first electrode 4 via an impedance matching unit (not shown), and the second electrode 6 and the vacuum vessel 1 are electrically grounded. Yes.

プラズマ処理するサンプルとなる積層体8を第2の電極上に配置した後、真空容器1内を真空引きし、所定の真空度にする。次に、ガス導入口3より所定のガスを導入し、所定の圧力に調整する。そして、電源5により第1の電極4に所定の高周波電力を印加することにより、真空容器1内の第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6との間にプラズマ12を誘起し、所定の時間だけ積層体8のプラズマ処理を行う。第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6の対向する面以外は、電極(S1)と電極(S2)とは電気的に絶縁されているシールド部材10で覆われており、対向する電極面以外の電極面付近でプラズマ12を誘起し難くしてある。   After the laminate 8 serving as a sample to be plasma-treated is disposed on the second electrode, the inside of the vacuum vessel 1 is evacuated to a predetermined degree of vacuum. Next, a predetermined gas is introduced from the gas inlet 3 and adjusted to a predetermined pressure. Then, by applying a predetermined high frequency power to the first electrode 4 by the power source 5, the plasma 12 is generated between the first electrode (S 1) 4 and the second electrode (S 2) 6 in the vacuum chamber 1. Induction and plasma treatment of the laminate 8 is performed for a predetermined time. The electrodes (S1) and the electrodes (S2) are covered with a shield member 10 that is electrically insulated except for the opposing surfaces of the first electrode (S1) 4 and the second electrode (S2) 6. The plasma 12 is hardly induced in the vicinity of the electrode surfaces other than the opposing electrode surfaces.

(実施例1に用いたプラズマ処理装置)
比較例1で用いたプラズマ処理装置に、処理サンプルとなる積層体8を設置する第2の電極(S2)6の近傍に永久磁石7による磁場印加手段を追加した装置が、実施例1に用いたプラズマ処理装置である。実施例1に用いたプラズマ処理装置の概略図を図6に示す。
(Plasma processing apparatus used in Example 1)
An apparatus in which a magnetic field applying means using a permanent magnet 7 is added to the plasma processing apparatus used in Comparative Example 1 in the vicinity of the second electrode (S2) 6 on which the laminated body 8 serving as a processing sample is installed is used for Example 1. Plasma processing apparatus. A schematic diagram of the plasma processing apparatus used in Example 1 is shown in FIG.

永久磁石7による磁場印加手段は、図7に示すように、マグファイン製の長さ50mm、幅10mm、高さ3mmの角型皿穴付ネオジム磁石(型式:ネオジム 50mm×10mm×3mm(M3))を計8個(角型皿穴付ネオジム磁石7a〜7h)使って作製した。ネオジム磁石は、図示していないアルミ製の固定具にネジ止めされている。ネオジム磁石の着磁方向は高さ3mmの方向であり、角型皿穴付ネオジム磁石7a〜7hは、着磁方向が第1の電極(S1)4の電極面と平行になるように配置・固定されている。   As shown in FIG. 7, the magnetic field applying means by the permanent magnet 7 is a neodymium magnet with a square countersink having a length of 50 mm, a width of 10 mm, and a height of 3 mm (model: neodymium 50 mm × 10 mm × 3 mm (M3)). ) Using a total of 8 pieces (neodymium magnets 7a to 7h with square countersunk holes). The neodymium magnet is screwed to an aluminum fixture (not shown). The magnetizing direction of the neodymium magnet is a direction with a height of 3 mm, and the neodymium magnets 7a to 7h with square countersunk holes are arranged so that the magnetizing direction is parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4. It is fixed.

第1の電極(S1)4の電極面と平行である、図6の一点鎖線で示した面を永久磁石7の基準面とし、積層体8を設置する第2の電極(S2)6の電極面から基準面までの第1の電極(S1)4方向の距離を磁石位置11とした。   The surface of the second electrode (S2) 6 on which the laminated body 8 is placed with the surface parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4 and indicated by the one-dot chain line in FIG. The distance in the four directions of the first electrode (S1) from the surface to the reference surface was defined as the magnet position 11.

実施例1では、磁石位置11を3mm高さとし、永久磁石7を第2の電極(S2)6の近傍に配置し、積層体8を設置する第2の電極(S2)6の近傍に第1の電極(S1)4の電極面と平行な磁場を印加する一方、第1の電極(S1)4の近傍におけるその電極面と平行な成分の磁場強度を非常に弱めた構成のプラズマ処理装置を用いた。   In Example 1, the magnet position 11 is 3 mm high, the permanent magnet 7 is disposed in the vicinity of the second electrode (S2) 6, and the first electrode is disposed in the vicinity of the second electrode (S2) 6 on which the stacked body 8 is installed. A plasma processing apparatus configured to apply a magnetic field parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4 while greatly reducing the magnetic field strength of a component parallel to the electrode surface in the vicinity of the first electrode (S1) 4 Using.

(比較例2に用いたプラズマ処理装置)
比較例2では、いわゆるマグネトロン型RIEでよく用いられる磁場の印加方法を模した構成のプラズマ処理装置を用いた。比較例2に用いたプラズマ処理装置の概略図を図9に示す。図9に示すように、比較例2では、実施例1とは反対に磁石位置11を67mm高さとし、永久磁石7を第1の電極(S1)4の近傍に配置し、第1の電極(S1)4の近傍に電極面と平行な磁場を印加する一方、積層体8を設置する第2の電極(S2)6の近傍における第1の電極(S1)4の電極面と平行な成分の磁場強度を非常に弱めた構成のプラズマ処理装置を用いた。即ち、比較例2の装置は、第1の電極(S1)4近傍で起こる電子のE×B方向のドリフト現象を積極的に利用した構成であるといえる。
(Plasma processing apparatus used in Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a plasma processing apparatus having a configuration simulating a magnetic field application method often used in so-called magnetron RIE was used. A schematic view of the plasma processing apparatus used in Comparative Example 2 is shown in FIG. As shown in FIG. 9, in Comparative Example 2, the magnet position 11 is 67 mm high as opposed to Example 1, the permanent magnet 7 is disposed in the vicinity of the first electrode (S1) 4, and the first electrode ( S1) While applying a magnetic field parallel to the electrode surface in the vicinity of 4, the component parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4 in the vicinity of the second electrode (S2) 6 in which the laminate 8 is installed A plasma processing apparatus having a configuration in which the magnetic field strength is very weak was used. That is, it can be said that the apparatus of Comparative Example 2 has a configuration that positively utilizes the drift phenomenon of electrons in the E × B direction that occurs in the vicinity of the first electrode (S1) 4.

(比較例3に用いたプラズマ処理装置)
比較例3では、いわゆるマグネトロンスパッタ法でよく用いられる磁場の印加方法を模した構成のプラズマ処理装置を用いることとし、市販のマグネトロンスパッタ装置(芝浦メカニクス製、型式CFS−4ES)をプラズマ処理装置として使用した。比較例3に用いたプラズマ処理装置の概略図を図10に示す。
(Plasma processing apparatus used in Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, a plasma processing apparatus having a configuration simulating a magnetic field application method often used in so-called magnetron sputtering is used, and a commercially available magnetron sputtering apparatus (model CFS-4ES, manufactured by Shibaura Mechanics) is used as the plasma processing apparatus. used. A schematic diagram of the plasma processing apparatus used in Comparative Example 3 is shown in FIG.

図10中のスパッタターゲット16を含むマグネトロンスパッタ源15が、図6におけるシールド部材10が付属した第1の電極(S1)4に相当する。スパッタターゲット16の表面が第1の電極(S1)4の電極表面に相当する。これに対向した回転機構付基板ステージ14が第2の電極(S2)6に相当する。磁場印加手段である永久磁石7は、マグネトロンスパッタ源15に内蔵されており、大きな磁場強度分布を有するものの、スパッタターゲット16の表面に平行な成分を有した磁場を発生させる。   The magnetron sputtering source 15 including the sputtering target 16 in FIG. 10 corresponds to the first electrode (S1) 4 to which the shield member 10 in FIG. 6 is attached. The surface of the sputtering target 16 corresponds to the electrode surface of the first electrode (S1) 4. The substrate stage 14 with a rotation mechanism facing this corresponds to the second electrode (S2) 6. The permanent magnet 7 which is a magnetic field applying means is built in the magnetron sputtering source 15 and generates a magnetic field having a component parallel to the surface of the sputter target 16 although having a large magnetic field intensity distribution.

スパッタターゲット16の大きさは、φ3インチ(76.2mm)、ターゲットの面積は約45.6cmである。スパッタターゲット16と回転機構付基板ステージ14との間の距離は約85mmである。 The size of the sputter target 16 is φ3 inches (76.2 mm), and the area of the target is about 45.6 cm 2 . The distance between the sputter target 16 and the substrate stage 14 with a rotation mechanism is about 85 mm.

この真空容器1は、図示していない真空排気系が接続された真空排気口2と、図示していないガス流量調節器を介して真空容器1内に所定のガスを導入できるガス導入口3が設けられている。真空容器1内のガスの圧力は、ガス流量調節器と真空排気系のバルブを制御することにより所定の値に調節することが出来る。   This vacuum vessel 1 has a vacuum exhaust port 2 connected to a vacuum exhaust system (not shown) and a gas introduction port 3 through which a predetermined gas can be introduced into the vacuum vessel 1 via a gas flow rate regulator (not shown). Is provided. The pressure of the gas in the vacuum vessel 1 can be adjusted to a predetermined value by controlling the gas flow controller and the vacuum exhaust system valve.

電源5は、13.56MHzの高周波電源であり、図示していないインピーダンス整合器を介してマグネトロンスパッタ源15に接続されており、回転機構付基板ステージ14は電気的に接地されている。   The power source 5 is a high frequency power source of 13.56 MHz, and is connected to the magnetron sputtering source 15 via an impedance matching unit (not shown), and the substrate stage 14 with a rotating mechanism is electrically grounded.

マグネトロンの作用により、スパッタターゲット16近傍にプラズマ12が局在しているため、スパッタターゲット16に対向させて積層体8を静止させてプラズマ処理すると、処理が不均一になる可能性がある。そこで、プラズマ処理する際に回転機構付基板ステージ14を回転させ、積層体8は、対向するスパッタターゲット16の直上を通過するようにした。よって、比較例3の場合のみ、プラズマ処理を実施している期間内で、プラズマ照射されない期間を含むことになり、プラズマ処理は断続的となる。プラズマ処理時間は、プラズマ照射されない期間を除くため、積層体8がスパッタターゲット16の直上を通過する時間とし、実質的なプラズマ処理時間を、プラズマ処理を連続的に行う場合に合わせている。   Since the plasma 12 is localized in the vicinity of the sputter target 16 due to the action of the magnetron, there is a possibility that the processing becomes non-uniform when the laminated body 8 is made stationary while facing the sputter target 16. Therefore, the substrate stage 14 with a rotation mechanism is rotated during the plasma processing so that the stacked body 8 passes directly above the opposing sputtering target 16. Therefore, only in the case of the comparative example 3, the period during which the plasma treatment is performed includes a period during which the plasma is not irradiated, and the plasma treatment is intermittent. In order to exclude the period during which plasma irradiation is not performed, the plasma processing time is set to a time for the stacked body 8 to pass immediately above the sputter target 16, and the substantial plasma processing time is matched with the case where the plasma processing is continuously performed.

回転機構付基板ステージ14に積層体8を配置した後、真空容器1内を真空引きし、所定の真空度にする。次に、ガス導入口3より所定のガスを導入し、所定の圧力に調整する。そして、シャッター機構13を用いて、図示していないシャッター板をスパッタターゲット16と回転機構付基板ステージ14に挿入し、電源5によりスパッタターゲット16に所定の高周波電力を印加することにより、スパッタターゲット16とシャッター板との間にプラズマ12を誘起し、所定の時間放電させた後、スパッタターゲット16上からシャッター板をスライドさせて、所定の時間だけ積層体8のプラズマ処理を行う。   After the laminated body 8 is disposed on the substrate stage 14 with the rotation mechanism, the vacuum vessel 1 is evacuated to a predetermined degree of vacuum. Next, a predetermined gas is introduced from the gas inlet 3 and adjusted to a predetermined pressure. Then, a shutter plate (not shown) is inserted into the sputter target 16 and the substrate stage 14 with a rotation mechanism by using the shutter mechanism 13, and a predetermined high frequency power is applied to the sputter target 16 by the power source 5, whereby the sputter target 16. After the plasma 12 is induced between the shutter plate and the shutter plate and discharged for a predetermined time, the shutter plate is slid from the sputter target 16 to perform plasma processing of the laminate 8 for a predetermined time.

プラズマ処理装置の各種評価方法
(磁場強度の測定方法)
(株)マグネットラボ製のデジタルガウスメータ(型式:ML−200)を用い、プラズマ処理装置に設置されている永久磁石による第1の電極(S1)4の電極面と平行な成分の磁場強度を測定した。実施例1及び比較例2で使用したプラズマ処理装置では、真空容器1から、第1の電極(S1)4を含むフタの部分を取り外し、大気圧下において種々の位置で測定を行った。比較例3で使用したマグネトロンスパッタ装置では、真空容器1から、回転機構付基板ステージ14を含むフタの部分を取り外し、大気圧下において種々の位置で測定を行った。
[ Various evaluation methods for plasma processing equipment ]
(Measurement method of magnetic field strength)
Using a magnetic gauss meter (model: ML-200) manufactured by Magnet Lab Co., Ltd., measuring the magnetic field strength of the component parallel to the electrode surface of the first electrode (S1) 4 by a permanent magnet installed in the plasma processing apparatus. did. In the plasma processing apparatus used in Example 1 and Comparative Example 2, the lid portion including the first electrode (S1) 4 was removed from the vacuum vessel 1, and measurement was performed at various positions under atmospheric pressure. In the magnetron sputtering apparatus used in Comparative Example 3, the lid portion including the substrate stage 14 with the rotation mechanism was removed from the vacuum vessel 1, and measurements were performed at various positions under atmospheric pressure.

(Heプラズマにおける可視域の発光から見た真空紫外発光の推定方法)
ガス種がHeの場合に限り、Heプラズマにおける可視域の発光から見た波長58.4nmの真空紫外発光s:He(58nm)の強度を推定する方法を考案し、磁場の印加方法の違いによる影響を調べるために使用した。
(Estimation method of vacuum ultraviolet light emission from the visible light emission in He plasma)
Only when the gas species is He, we devised a method for estimating the intensity of vacuum ultraviolet light emission s: He (58 nm) with a wavelength of 58.4 nm as seen from light emission in the visible region of He plasma, depending on the difference in the magnetic field application method. Used to investigate the effect.

He(58nm)及び可視域の発光線の電子衝突励起断面積のデータは、非特許文献3にまとめられている。He(58nm)の電子衝突励起断面積と同様な電子エネルギー依存性を持つ可視域の発光線は、残念ながら存在しない。   Data on electron collision excitation cross sections of He (58 nm) and visible light emission lines are summarized in Non-Patent Document 3. Unfortunately, there are no visible emission lines with electron energy dependence similar to the electron impact excitation cross section of He (58 nm).

He(58nm)の電子衝突励起断面積は、電子エネルギーが約60eVから急に立ち上がり、70〜100eVの範囲で大きな値を持つ。一方、Heによる波長501.6nmの発光:He(501nm)は、He(58nm)の発光強度にあまり寄与しない20〜50eVの範囲において、ある程度の大きさの電子衝突励起断面積を持つため、20〜50eVの低エネルギー電子の影響を多少拾ってしまうものの、100eV近傍に大きな電子衝突励起断面積を持っており、He(58nm)の断面積のデータに比較的近い電子エネルギー依存性を示す。   The electron impact excitation cross section of He (58 nm) suddenly rises from about 60 eV, and has a large value in the range of 70 to 100 eV. On the other hand, light emission with a wavelength of 501.6 nm by He: He (501 nm) has an electron collision excitation cross section of a certain size in the range of 20 to 50 eV that does not contribute much to the light emission intensity of He (58 nm). Although the influence of low energy electrons of ˜50 eV is somewhat picked up, it has a large electron collision excitation cross section in the vicinity of 100 eV and shows an electron energy dependency relatively close to the data of the cross section of He (58 nm).

また、Heによる587.6nmの発光:He(587nm)の発光線は、電子衝突励起断面積のデータより、その発光強度は20〜50eVの低エネルギー電子を強く反映したものになっている。VUV発光に寄与しない低エネルギー電子の割合を反映する指標として、 発光強度比He(501nm)/He(587nm)が相応しいと考える。低エネルギー電子の割合が多いほど、発光強度比He(501nm)/He(587nm)は小さくなる。従って、He(58nm)の発光強度の高いプラズマの可視域の発光の条件は、発光強度比He(501nm)/He(587nm)が大きく、且つ発光強度He(501nm)が高いことが好ましいことになる。そこで、He(58nm)の発光の指標として、発光強度He(501nm)同士を掛け合わせた値を、発光強度He(587nm)で除した値、すなわち、He(501nm)^2/He(587nm)を用いた。但し、注意すべきは、ここでいうHe(58nm)の発光の指標は、電子衝突励起による発光過程に着目したものであり、必ずしも積層体8への波長58.4nmの真空紫外発光の照射強度を反映した指標ではないということである。例えば、He原子の直接励起による発光である波長58.4nmの真空紫外発光は、積層体8へ照射されるまでに、必ず自己吸収の影響を受けるが、He(58nm)の発光の指標にこの影響は含まれていない。   In addition, the emission light of 587.6 nm by He: the emission line of He (587 nm) strongly reflects low energy electrons of 20 to 50 eV from the electron collision excitation cross section data. The emission intensity ratio He (501 nm) / He (587 nm) is considered appropriate as an index reflecting the proportion of low-energy electrons that do not contribute to VUV emission. As the proportion of low energy electrons increases, the emission intensity ratio He (501 nm) / He (587 nm) decreases. Accordingly, the conditions for light emission in the visible region of plasma with high He (58 nm) emission intensity are preferably that the emission intensity ratio He (501 nm) / He (587 nm) is large and the emission intensity He (501 nm) is high. Become. Therefore, as a luminescence index of He (58 nm), a value obtained by multiplying the emission intensity He (501 nm) by the emission intensity He (587 nm), that is, He (501 nm) ^ 2 / He (587 nm). Was used. However, it should be noted that the emission index of He (58 nm) here is focused on the emission process by electron impact excitation, and the irradiation intensity of the vacuum ultraviolet emission of wavelength 58.4 nm on the laminate 8 is not necessarily required. It is not an indicator that reflects. For example, vacuum ultraviolet light emission with a wavelength of 58.4 nm, which is light emission by direct excitation of He atoms, is necessarily affected by self-absorption before being irradiated on the laminate 8, but this is an indicator of He (58 nm) light emission. The impact is not included.

(可視域の発光の測定方法)
波長200〜800nmの発光スペクトルの測定には、分光装置として、Ocean Optics社製の分光装置(型式:USB200)を利用した。図6に示したプラズマ処理装置では図示されてはいないが、石英製の覗き窓が、真空容器1において第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6との間の中央の位置に設けられており、その窓の中央に光ファイバープローブを固定し、真空容器1内の発光を採取した。これにより、第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6との間に生成したプラズマ全体の平均した発光スペクトルを捉えることができる。発光スペクトルの測定条件(露光時間:50ミリ秒、積算回数:10回)、及び測定位置を固定し、磁場の印加手段の有無の影響に加え、磁石位置11を種々変更した場合の影響を調べた。
(Measurement method of visible light emission)
For the measurement of the emission spectrum with a wavelength of 200 to 800 nm, a spectroscopic device (model: USB200) manufactured by Ocean Optics was used as the spectroscopic device. Although not shown in the plasma processing apparatus shown in FIG. 6, a quartz viewing window is provided at the center between the first electrode (S 1) 4 and the second electrode (S 2) 6 in the vacuum vessel 1. The optical fiber probe was fixed at the center of the window, and the luminescence in the vacuum vessel 1 was collected. Thereby, the average emission spectrum of the whole plasma generated between the first electrode (S1) 4 and the second electrode (S2) 6 can be captured. Emission spectrum measurement conditions (exposure time: 50 milliseconds, integration count: 10 times) and measurement position are fixed, and in addition to the presence or absence of magnetic field application means, the effect of various changes in magnet position 11 is investigated. It was.

(磁場印加によるプラズマの偏りの観察方法)
実施例1と比較例2で用いたプラズマ処理装置において、第1の電極(S1)4近傍で起こる電子のE×B方向のドリフト現象により生じるプラズマ12の偏りを評価した。図18に示したように、永久磁石7による磁場の印加方法をN−S方向、90度回転させた方法をW−E方向とし、プラズマ12のN−S方向、及びW−E方向の対称性をプラズマ処理装置の覗き窓から目視で観察した。
(Observation method of plasma bias by applying magnetic field)
In the plasma processing apparatus used in Example 1 and Comparative Example 2, the bias of the plasma 12 caused by the drift phenomenon in the E × B direction of electrons occurring in the vicinity of the first electrode (S1) 4 was evaluated. As shown in FIG. 18, the method of applying the magnetic field by the permanent magnet 7 is the NS direction, and the method of rotating 90 degrees is the WE direction, and the plasma 12 is symmetrical in the NS direction and the WE direction. The property was visually observed from the viewing window of the plasma processing apparatus.

実施例1で用いたプラズマ処理装置(図6)、比較例2で用いたプラズマ処理装置(図9)においては図示されてはいないが、石英製の覗き窓が、真空容器1において第1の電極4と第2の電極6との間の中央の位置に設けられており、目視でプラズマ12の偏りの有無を確認することができる。但し、覗き窓は一方向しかないため、観測方向を変更する場合は、永久磁石7による磁場印加手段を90度回転させて、再度観測を行った。プラズマの偏りの判定基準は、次の通りである。
○:観測窓から見るプラズマの発光が左右対称である。
×:観測窓から見るプラズマの発光が左右対称でない。偏りが見られる。
Although not shown in the plasma processing apparatus used in Example 1 (FIG. 6) and the plasma processing apparatus used in Comparative Example 2 (FIG. 9), the quartz viewing window is the first in the vacuum vessel 1. It is provided at the center position between the electrode 4 and the second electrode 6, and the presence or absence of the bias of the plasma 12 can be confirmed visually. However, since the observation window has only one direction, when changing the observation direction, the magnetic field application means by the permanent magnet 7 was rotated 90 degrees and observation was performed again. The criteria for determining the plasma bias are as follows.
○: Plasma emission seen from the observation window is symmetrical.
×: Plasma emission viewed from the observation window is not symmetrical. There is a bias.

プラズマ処理装置の特性評価
(磁場強度の分布)
実施例1のプラズマ処理装置で用いた永久磁石7による磁場印加手段(図7を参照)の磁場強度分布を測定した。磁場強度の測定位置は、図11に示したように、永久磁石7の基準面を、Δ=0mmとし、Δ=17mm、32mm、47mm、64mmの面の中央の100mm×100mmの領域の磁場強度分布を測定した。測定結果を図12〜図14に示す。測定した磁場強度は、図12〜図14に示したように、測定面に平行で、永久磁石7の方向の成分を測定した。
[ Characteristic evaluation of plasma processing equipment ]
(Magnetic field strength distribution)
The magnetic field strength distribution of the magnetic field applying means (see FIG. 7) by the permanent magnet 7 used in the plasma processing apparatus of Example 1 was measured. As shown in FIG. 11, the measurement position of the magnetic field strength is such that the reference surface of the permanent magnet 7 is Δ = 0 mm, and the magnetic field strength in the region of 100 mm × 100 mm in the center of the surfaces of Δ = 17 mm, 32 mm, 47 mm, and 64 mm. Distribution was measured. The measurement results are shown in FIGS. As shown in FIGS. 12 to 14, the measured magnetic field intensity was parallel to the measurement surface and the component in the direction of the permanent magnet 7 was measured.

実施例1で用いたプラズマ処理装置のように磁石位置11が3mm高さの場合、積層体8の近傍の磁場強度分布に相当するのが、永久磁石7が基準面にあるΔ=0mmの場合の結果である(図12参照)。中央の磁場強度は約33ガウス、第1の電極(S1)4の大きさである100mm四方の範囲でも約20ガウス以上あることがわかる。一方、第1の電極(S1)4と第2の電極(S2)6との間の距離は70mmであるので、第1の電極(S1)4の近傍の磁場強度分布は、Δ=64mmの場合に相当する(図14参照)。中央の磁場強度は約4ガウス、第1の電極(S1)4の大きさである100mm四方の範囲でも絶対値で約6ガウス以下あることがわかる。   When the magnet position 11 is 3 mm high as in the plasma processing apparatus used in Example 1, the magnetic field intensity distribution in the vicinity of the laminate 8 corresponds to the case where Δ = 0 mm where the permanent magnet 7 is on the reference plane (See FIG. 12). It can be seen that the magnetic field strength at the center is about 33 gauss and about 20 gauss or more even in the range of 100 mm square which is the size of the first electrode (S1) 4. On the other hand, since the distance between the first electrode (S1) 4 and the second electrode (S2) 6 is 70 mm, the magnetic field strength distribution in the vicinity of the first electrode (S1) 4 is Δ = 64 mm. This corresponds to the case (see FIG. 14). It can be seen that the magnetic field intensity at the center is about 4 gauss, and the absolute value is about 6 gauss or less even in the range of 100 mm square, which is the size of the first electrode (S1) 4.

使用しているプラズマ処理装置が非磁性のステンレス製であるため、永久磁石7による磁場強度分布は、プラズマ処理装置の部材に影響されない。磁場強度分布は、測定位置17(Δ)=0mmの面に対し、上下対称になる。比較例2で用いたプラズマ処理装置のように磁石位置11を67mmとした場合の磁場強度分布は、これを概ね反映していた。即ち、第1の電極(S1)4、及び第2の電極(S2)6近傍の磁場強度との関係は、実施例1の場合と反対になる。この場合、第1の電極(S1)4の近傍では、中央の磁場強度が約33ガウス、第1の電極(S1)4の大きさである100mm四方の範囲でも約20ガウス以上あることになる。一方、積層体8を設置する第2の電極(S2)6の近傍では、中央の磁場強度が約4ガウス、第1の電極(S1)4の大きさである100mm四方の範囲でも絶対値で約6ガウス以下ある。   Since the plasma processing apparatus used is made of non-magnetic stainless steel, the magnetic field strength distribution by the permanent magnet 7 is not affected by the members of the plasma processing apparatus. The magnetic field strength distribution is vertically symmetric with respect to the surface at the measurement position 17 (Δ) = 0 mm. The magnetic field intensity distribution when the magnet position 11 is 67 mm as in the plasma processing apparatus used in Comparative Example 2 generally reflects this. That is, the relationship between the magnetic field strength in the vicinity of the first electrode (S1) 4 and the second electrode (S2) 6 is opposite to that in the first embodiment. In this case, in the vicinity of the first electrode (S1) 4, the magnetic field strength at the center is about 33 gauss, and even in the range of 100 mm square, which is the size of the first electrode (S1) 4, is about 20 gauss or more. . On the other hand, in the vicinity of the second electrode (S2) 6 where the laminated body 8 is installed, the magnetic field intensity at the center is about 4 gauss, and the absolute value is also in the range of 100 mm square where the first electrode (S1) 4 is large. There are about 6 Gauss or less.

比較例3のプラズマ処理装置(マグネトロンスパッタ装置で代用)で用いた永久磁石7による磁場印加手段の磁場強度分布を測定した。磁場強度の測定位置は、図15に示したように、永久磁石7がマグネトロンスパッタ源15に内蔵されているため、スパッタターゲット16の表面を基準面とした。測定位置17(Δ)=3mm、及び82mmでのスパッタターゲット16の径方向の磁場強度を測定した。マグネトロンスパッタ源15の磁場強度の分布は、軸対称であると仮定し、径方向の磁場強度の分布で代用した。測定結果を図16に示す。   The magnetic field strength distribution of the magnetic field applying means by the permanent magnet 7 used in the plasma processing apparatus of Comparative Example 3 (substitute with a magnetron sputtering apparatus) was measured. As shown in FIG. 15, the measurement position of the magnetic field strength is such that the surface of the sputter target 16 is the reference plane because the permanent magnet 7 is built in the magnetron sputter source 15. The magnetic field strength in the radial direction of the sputter target 16 at the measurement position 17 (Δ) = 3 mm and 82 mm was measured. The distribution of the magnetic field strength of the magnetron sputtering source 15 was assumed to be axially symmetric, and the distribution of the magnetic field strength in the radial direction was substituted. The measurement results are shown in FIG.

第1の電極(S1)4の表面部に相当するスパッタターゲット16近傍のΔ=3mmでは、磁場強度に大きな分布があることが分かる。すなわち、磁場強度が高い領域で、約700〜800ガウスである一方で、積層体8を設置する回転機構付基板ステージ14近傍のΔ=82mmでは、スパッタターゲット16の大きさである直径76.2mmの範囲でも約4ガウス以下となっている。   It can be seen that there is a large distribution in the magnetic field intensity at Δ = 3 mm in the vicinity of the sputter target 16 corresponding to the surface portion of the first electrode (S1) 4. That is, in the region where the magnetic field strength is high, about 700 to 800 gauss, while Δ = 82 mm in the vicinity of the substrate stage 14 with the rotation mechanism on which the stacked body 8 is installed, the diameter of the sputtering target 16 is 76.2 mm. Even in this range, it is about 4 Gauss or less.

(Heプラズマ発光における磁場の有無の影響及び磁石位置の影響)
Heをガス種として用いた場合のHeプラズマ処理において、磁場の印加手段がない場合(比較例1で用いたプラズマ処理装置)、及びこれに磁場印加手段を追加した場合(実施例1、及び比較例2で用いたプラズマ処理装置)の波長58.4nmの真空紫外発光へ与える影響を、Heの可視域の発光線である波長501.6nmと587.6nmの発光強度から調べた。磁石位置11が3mm(実施例1)、67mm(比較例2)の場合に加え、35mm、50mmの場合の発光強度も合わせて測定した。Heプラズマの形成条件は、ガス圧が40Paとし、第1の電極(S1)4に印加する電力を200Wとした。
(Effects of presence or absence of magnetic field and magnet position in He plasma emission)
In He plasma processing using He as a gas species, when there is no magnetic field applying means (plasma processing apparatus used in Comparative Example 1), and when magnetic field applying means is added thereto (Example 1 and comparison) The influence of the plasma processing apparatus used in Example 2 on the vacuum ultraviolet emission at a wavelength of 58.4 nm was examined from the emission intensities at wavelengths of 501.6 nm and 587.6 nm, which are emission lines in the visible region of He. In addition to the case where the magnet position 11 was 3 mm (Example 1) and 67 mm (Comparative Example 2), the emission intensity was also measured in the case of 35 mm and 50 mm. The conditions for forming the He plasma were a gas pressure of 40 Pa, and an electric power applied to the first electrode (S1) 4 of 200 W.

発光強度の測定結果を表1に示す。波長58.4nmの真空紫外発光の指標と考えるHe(501nm)^2/He(587nm)の磁石位置11に対する変化を図17に示す。図17において、磁場の印加手段がない場合の実験結果は、便宜的に磁石位置11=0mmのところにプロットした。   Table 1 shows the measurement results of the emission intensity. FIG. 17 shows the change of He (501 nm) ^ 2 / He (587 nm) with respect to the magnet position 11 considered as an index of vacuum ultraviolet emission at a wavelength of 58.4 nm. In FIG. 17, the experimental results when there is no magnetic field applying means are plotted at the magnet position 11 = 0 mm for convenience.

表1及び図17から明らかなように、磁場の印加手段がない場合に比べ、磁場印加手段を追加した場合の方が発光強度、及び波長58.4nmの真空紫外発光の指標も増加している。従って、磁場の印加により、積層体8への波長58.4nmの真空紫外発光の照射も増加している可能性があることがわかった。   As is apparent from Table 1 and FIG. 17, the emission intensity and the index of vacuum ultraviolet emission at a wavelength of 58.4 nm are increased when the magnetic field application means is added, compared with the case where there is no magnetic field application means. . Therefore, it was found that there is a possibility that the irradiation of vacuum ultraviolet light having a wavelength of 58.4 nm on the laminate 8 is also increased by the application of the magnetic field.

また、発光の強度は、磁石位置11が35mmよりに大きくなると、He(501nm)及びHe(584nm)の強度とも増加する傾向を示す。これは、第1の電極(S1)4側のE×B方向のドリフト現象によるプラズマ密度の増加の影響であると考える。   The intensity of light emission tends to increase with the intensity of He (501 nm) and He (584 nm) when the magnet position 11 is larger than 35 mm. This is considered to be an influence of an increase in plasma density due to a drift phenomenon in the E × B direction on the first electrode (S1) 4 side.

使用しているプラズマ処理装置が非磁性のステンレス製であるため、永久磁石7による磁場強度分布は、プラズマ処理装置の部材に影響されないことから、図12〜14の磁場強度分布の測定結果を利用して、発光強度が大きく増加するのに必要な第1の電極(S1)4近傍の磁場強度を見積もった。   Since the plasma processing apparatus used is made of non-magnetic stainless steel, the magnetic field strength distribution by the permanent magnet 7 is not affected by the members of the plasma processing apparatus, so the measurement results of the magnetic field strength distributions of FIGS. Thus, the magnetic field intensity in the vicinity of the first electrode (S1) 4 necessary for the large increase in the emission intensity was estimated.

発光強度が大きく増加している磁石位置11が50mmのときの、第1の電極(S1)4近傍の磁場強度分布は、図13のΔ=17mmの分布に相当し、磁場強度は中央部で約30ガウス程度、となっていることがわかる。第1の電極(S1)4の大きさである直径100mmの範囲でも約15ガウス以上あることがわかる。一方、発光強度が、磁石位置11が3mmときと同程度である35mmの場合では、第1の電極4(S1)近傍の磁場強度分布は、図13のΔ=32mmの分布に相当し、最大の磁場強度は中央付近で約20ガウス程度である。   When the magnet position 11 where the emission intensity is greatly increased is 50 mm, the magnetic field intensity distribution near the first electrode (S1) 4 corresponds to the distribution of Δ = 17 mm in FIG. It turns out that it is about 30 Gauss. It can be seen that the first electrode (S1) 4 has a size of about 15 gauss or more even in the range of a diameter of 100 mm. On the other hand, when the emission intensity is 35 mm, which is the same as when the magnet position 11 is 3 mm, the magnetic field intensity distribution near the first electrode 4 (S1) corresponds to the distribution of Δ = 32 mm in FIG. The magnetic field strength is about 20 gauss near the center.

従って、第1の電極(S1)4近傍の磁場強度が20ガウスより大きくなると、E×B方向のドリフト現象によるプラズマ密度の増加の影響が顕著に現れることを表している。逆に、第1の電極(S1)4近傍で起こるE×B方向のドリフト現象を実質的に利用しないようにするには、第1の電極(S1)4近傍の磁場強度を20ガウス以下にする必要がある。因みに、磁石位置11が3mmの実施例1のプラズマ処理装置ではこの条件を満たしており、磁石位置11が67mmである比較例2の装置では満たしていない。   Therefore, when the magnetic field intensity in the vicinity of the first electrode (S1) 4 becomes larger than 20 gauss, the influence of the increase in plasma density due to the drift phenomenon in the E × B direction appears significantly. Conversely, in order not to substantially use the drift phenomenon in the E × B direction that occurs in the vicinity of the first electrode (S1) 4, the magnetic field strength in the vicinity of the first electrode (S1) 4 is set to 20 gauss or less. There is a need to. Incidentally, the plasma processing apparatus of Example 1 in which the magnet position 11 is 3 mm satisfies this condition, and is not satisfied in the apparatus of Comparative Example 2 in which the magnet position 11 is 67 mm.

(磁場印加によるプラズマの偏りの評価)
磁場印加によるプラズマの偏りの評価結果を表2に示す。プラズマの形成条件は、ガス種をHe、ガス圧を40Pa、第1の電極に印加する電力を100Wとした。表2より、実施例1のプラズマ処理装置では、プラズマの偏りは見られないが、比較例2の装置では偏りが観測された。即ち、比較例2の装置では、E×B方向のドリフト現象の影響が現れているが、実施例1ではその影響が見られていないことが、プラズマの偏りという面からも確認された。
(Evaluation of plasma bias due to magnetic field application)
Table 2 shows the evaluation results of the plasma bias due to the magnetic field application. The plasma formation conditions were gas type He, gas pressure 40 Pa, and power applied to the first electrode 100 W. From Table 2, no plasma bias was observed in the plasma processing apparatus of Example 1, but bias was observed in the apparatus of Comparative Example 2. That is, in the apparatus of Comparative Example 2, the influence of the drift phenomenon in the E × B direction appears, but it was confirmed from the aspect of plasma bias that the influence was not seen in Example 1.

積層体の評価方法
(積層体に発生するシワの評価方法)
プラズマ処理された積層体8のシワの発生状況は、目視により確認した。具体的には、プラズマ処理された積層体8表面を蛍光灯等の光源で照らし、フィルム表面の反射の様子を斜めから観察し、プラズマ処理していない場合と比較する。その判断基準は、下記の通りである。
○:積層体表面の反射の様子が未処理の場合と同等である。
×:積層体表面の反射の様子が未処理の場合と異なり、撓みやスジ状の模様が見られる。
[ Method for evaluating laminate ]
(Evaluation method of wrinkles generated in laminate)
The state of occurrence of wrinkles in the plasma-treated laminate 8 was confirmed visually. Specifically, the surface of the laminate 8 subjected to the plasma treatment is illuminated with a light source such as a fluorescent lamp, and the state of reflection on the film surface is observed obliquely, and compared with the case where the plasma treatment is not performed. The judgment criteria are as follows.
○: The state of reflection on the surface of the laminate is the same as that in the case of untreated.
X: Unlike the case where the state of reflection on the surface of the laminate is untreated, bending and streak-like patterns are seen.

(水蒸気透過率の測定方法)
7cm角に切り出したプラズマ処理後の積層体8、5cm角をくり抜いた7cm角のフィルム状のシール材(三井化学製 商品名 アドマー)、7cm角のアルミのラミネートフィルムを用い、中に吸湿材として田中製紙工業製のドライマット(4cm*2cm*0.5mm)を入れ、ヒートシールにより四辺を閉じた袋を作製した後、その袋の初期重量の測定を行い、温度60℃、相対湿度90%の恒温恒湿装置に入れる。100時間以上の間隔で恒温恒湿装置から取り出し、重量測定を行い、再び恒温恒湿装置に入れる作業を繰り返し、恒温恒湿装置での保管時間が概ね1,000時間になるまで行った。アルミのラミネートフィルム側からの水蒸気透過はないと仮定し、水蒸気透過率は、下記の式2から算出した。積層体8側の透湿面積は5cm×5cmである。
水蒸気透過率(g/m/day)=(Δm/S)/T ・・・(式2)
Δm:重量測定における重量と初期重量との差分(g)
S:積層体8側の透湿面積(m
T:各保管期間の積算時間(h)/24(h)
因みに、両サイドをアルミのラミネートフィルムにした場合のサンプルを同条件で測定してみると、透湿が片側のみと仮定した水蒸気透過率は、約0.004g/m/dayである。よって、積層体8の水蒸気透過率が0.01g/m/day以上の範囲であれば、片面にアルミのラミネートフィルムを使用している影響、及びサイドからリークの影響は十分小さいと言える。
(Method for measuring water vapor transmission rate)
7 cm square laminated body 8 cut out into a 7 cm square, a 7 cm square film-like sealing material (trade name Admer made by Mitsui Chemicals) cut out in a 5 cm square, a 7 cm square aluminum laminate film, and a hygroscopic material inside Insert a dry mat (4cm * 2cm * 0.5mm) manufactured by Tanaka Paper Industries, make a bag with four sides closed by heat sealing, measure the initial weight of the bag, temperature 60 ° C, relative humidity 90% Put in a constant temperature and humidity device. The work was taken out from the thermo-hygrostat at intervals of 100 hours or more, weighed, and put into the thermo-hygrostat again, until the storage time in the thermo-hygrostat was approximately 1,000 hours. It was assumed that there was no water vapor transmission from the aluminum laminate film side, and the water vapor transmission rate was calculated from Equation 2 below. The moisture permeable area on the laminated body 8 side is 5 cm × 5 cm.
Water vapor transmission rate (g / m 2 / day) = (Δm / S) / T (Formula 2)
Δm: difference between weight and initial weight in weight measurement (g)
S: Moisture permeable area on the laminated body 8 side (m 2 )
T: Accumulated time for each storage period (h) / 24 (h)
Incidentally, when a sample in which both sides are made of an aluminum laminate film is measured under the same conditions, the water vapor transmission rate assuming that moisture permeability is only on one side is about 0.004 g / m 2 / day. Therefore, if the water vapor permeability of the laminate 8 is in a range of 0.01 g / m 2 / day or more, it can be said that the influence of using an aluminum laminate film on one side and the influence of leakage from the side are sufficiently small.

積層体の作製
<実施例1>
基材としてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ50μm、「A4300」、東洋紡績株式会社製)上に、ウレタンアクリレート(ウレタンアクリレート系UV硬化塗材(新中村化学社製 商品名 UA−100H)を酢酸エチルで希釈し、メイヤーバーを用いて1.2g/m(固形分)になるように塗布し、100℃、15秒間乾燥した。続いて、コート面にUV照射装置(アイグラフィック社製 EYE GRANDAGE 型式ECS 301G1)を用いて、UV強度:250mW/cm2、積算光量:117mJ/cmの条件で光硬化し、アンダーコート層を設けた。さらにこの上に、(AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のポリシラザン(NL110AとNN110Aの比率6:4)を用い、ポリシラザン濃度4.5wt%キシレン(脱水)溶液を調整し、メイヤーバーを用いて塗布後、大気中120℃で90秒間乾燥して、厚さ0.15μmのポリシラザン膜を作製し、PETフィルムを基材とした積層体を得た。この積層体を、図6に示したプラズマ処理装置を用いて、下記の条件でプラズマ処理した。
到達真空度:<0.008Pa
ガス種:He
ガス流量:50mL/min
圧力:40Pa
電力印加方式:13.56MHzの高周波電源(RF)
電極単位面積あたりの印加電力:3.06W/cm
処理時間:100秒
照射エネルギー密度:306J/cm
( Production of laminate )
<Example 1>
On a polyethylene terephthalate (PET) film (thickness 50 μm, “A4300”, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) as a base material, urethane acrylate (urethane acrylate UV curable coating material (trade name UA-100H manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)) It was diluted with ethyl acetate, applied to 1.2 g / m 2 (solid content) using a Mayer bar, and dried for 15 seconds at 100 ° C. Subsequently, a UV irradiation device (manufactured by Eye Graphic Co., Ltd.) was applied to the coated surface. Using EYE GRANDAGE model ECS 301G1), an undercoat layer was provided by photocuring under the conditions of UV intensity: 250 mW / cm 2 and integrated light quantity: 117 mJ / cm 2 , and (AZ Electronic Materials Co., Ltd.) Made of polysilazane (a ratio of NL110A and NN110A of 6: 4) A 4.5 wt% xylene (dehydrated) solution was prepared, applied using a Mayer bar, and then dried in air at 120 ° C. for 90 seconds to produce a polysilazane film having a thickness of 0.15 μm. A laminate as a material was obtained, and this laminate was subjected to plasma treatment under the following conditions using the plasma processing apparatus shown in FIG.
Ultimate vacuum: <0.008Pa
Gas type: He
Gas flow rate: 50 mL / min
Pressure: 40Pa
Power application method: 13.56MHz high frequency power supply (RF)
Applied power per electrode unit area: 3.06 W / cm 2
Processing time: 100 seconds Irradiation energy density: 306 J / cm 2

<比較例1>
実施例1と同様の操作で調製した積層体を、図8に示したように磁場の印加手段がない以外は実施例1と同様の条件でプラズマ処理した。
<Comparative Example 1>
A laminate prepared by the same operation as in Example 1 was plasma-treated under the same conditions as in Example 1 except that there was no magnetic field applying means as shown in FIG.

<比較例2>
実施例1と同様の操作で調製した積層体を、図9に示したように、実施例1とは磁石位置が異なり、既存のマグネトロン型RIEと類似の磁場印加方法を採った以外は、実施例1と同様の条件でプラズマ処理した。
<Comparative example 2>
As shown in FIG. 9, the laminate prepared by the same operation as in Example 1 is different from that in Example 1 except that a magnetic field application method similar to that of an existing magnetron RIE is adopted. Plasma treatment was performed under the same conditions as in Example 1.

<比較例3>
実施例1と同様の操作で調製した積層体を、図10に示したように、既存のマグネトロンスパッタ装置をプラズマ処理装置として使用した。下記に示すように、電極の材質と圧力が異なる以外は実施例1に近い条件でプラズマ処理した。既存のマグネトロンスパッタ装置では、ターゲット近傍の磁場が非常に強く、圧力が高いとターゲット近傍に形成されるプラズマが非常に局所的になってしまうため、他の例より圧力を下げた。
到達真空度:<0.008Pa
ガス種:He
ガス流量:50mL/min
スパッタターゲット:Ti(4mm厚)
圧力:5Pa
電力印加方式:13.56MHzの高周波電源(RF)
電極単位面積あたりの印加電力:3.0W/cm
処理時間:100秒(ターゲット直上を通過する積算時間)
照射エネルギー密度:300J/cm
<Comparative Example 3>
As shown in FIG. 10, an existing magnetron sputtering apparatus was used as a plasma processing apparatus for the laminate prepared by the same operation as in Example 1. As shown below, plasma treatment was performed under conditions similar to Example 1 except that the electrode material and pressure were different. In the existing magnetron sputtering apparatus, the magnetic field in the vicinity of the target is very strong, and when the pressure is high, the plasma formed in the vicinity of the target becomes very local.
Ultimate vacuum: <0.008Pa
Gas type: He
Gas flow rate: 50 mL / min
Sputter target: Ti (4mm thickness)
Pressure: 5Pa
Power application method: 13.56MHz high frequency power supply (RF)
Applied power per electrode unit area: 3.0 W / cm 2
Processing time: 100 seconds (accumulated time passing right above the target)
Irradiation energy density: 300 J / cm 2

積層体の評価
積層体の作製に用いたプラズマ処理装置の処理条件と、プラズマ処理した積層体の評価結果を表3にまとめた。
磁場を使っていない比較例1では、積層体の加熱に伴う撓みとシワが見られたが、磁場を利用している実施例1、及び比較例2〜3では、撓みやシワは見られない。
( Evaluation of laminate )
Table 3 summarizes the processing conditions of the plasma processing apparatus used for manufacturing the laminate and the evaluation results of the plasma-treated laminate.
In Comparative Example 1 that does not use a magnetic field, bending and wrinkles associated with heating of the laminate were observed, but in Example 1 and Comparative Examples 2 to 3 that use a magnetic field, bending and wrinkling are not observed. .

一方、水蒸気バリア性に関しては、既存のマグネトロンプラズマ技術と同様な磁場の使い方をした比較例2〜3では、磁場を使っていない比較例1に比べ水蒸気透過率が大きく、水蒸気バリア性が劣る。それに対し、本発明に係わる実施例1のような磁場の使い方をすることにより、磁場を使っていない比較例1に比べ水蒸気バリア性を改善することができた。   On the other hand, regarding the water vapor barrier property, Comparative Examples 2 to 3 using the same magnetic field as the existing magnetron plasma technology have a larger water vapor transmission rate and inferior water vapor barrier property than Comparative Example 1 using no magnetic field. On the other hand, by using the magnetic field as in Example 1 according to the present invention, the water vapor barrier property could be improved as compared with Comparative Example 1 in which no magnetic field was used.

Claims (10)

基材(A)上に、ケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含む一次膜(B)を形成する工程1と、
該一次膜に磁場の共存下でプラズマ照射することによってシリコン含有膜(C)を形成する工程2とを含む積層体の製造方法であって、
前記工程2で用いるプラズマが、電力印加手段が接続された第1の電極(S1)と、電気的に接地された第2の電極(S2)とを備え、一次膜(B)を第1の電極(S1)に対向するように配置した真空容器内で、第1の電極(S1)と第2の電極(S2)との間に電力を印加することによって誘起させたプラズマであり、且つ
前記磁場が第1の電極(S1)と、工程1で作成した一次膜(B)との最小間隔をDとした場合に、第1の電極(S1)の電極面から0.1D〜Dの間で、第1の電極(S1)の電極面と平行な成分を有する磁場を印加することを特徴とする積層体の製造方法。
Step 1 of forming a primary film (B) containing, as a main component, one or more elements selected from silicon atoms and nitrogen atoms and oxygen atoms on the substrate (A);
A step 2 of forming a silicon-containing film (C) by irradiating the primary film with plasma in the presence of a magnetic field,
The plasma used in the step 2 includes a first electrode (S1) to which power application means is connected and a second electrode (S2) that is electrically grounded, and the primary film (B) is formed as the first film (B). A plasma induced by applying electric power between the first electrode (S1) and the second electrode (S2) in a vacuum container arranged to face the electrode (S1), and When the minimum distance between the first electrode (S1) and the primary film (B) created in step 1 is D, the magnetic field is between 0.1D and D from the electrode surface of the first electrode (S1). And applying a magnetic field having a component parallel to the electrode surface of the first electrode (S1).
前記一次膜(B)が、ケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含むポリマー含有液を塗布して塗膜とした後に乾燥して得られた膜であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The primary film (B) is a film obtained by applying a polymer-containing liquid containing, as a main component, one or more elements selected from silicon atoms, nitrogen atoms, and oxygen atoms to form a coating film, followed by drying. The manufacturing method according to claim 1, wherein: 前記一次膜(B)が、ケイ素原子と、窒素原子および酸素原子から選ばれる1種以上の元素を主成分として含む、CVD法によって得られた膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の製造方法。   The primary film (B) is a film obtained by a CVD method containing silicon atoms and one or more elements selected from nitrogen atoms and oxygen atoms as main components. The manufacturing method as described in. ヘリウム、ネオンおよびアルゴンから選ばれる1種以上のガスの共存下、圧力範囲が0.1〜100Paの範囲で真空プラズマ照射することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。   4. The production method according to claim 1, wherein vacuum plasma irradiation is performed in a pressure range of 0.1 to 100 Pa in the presence of one or more gases selected from helium, neon and argon. . 第1の電極(S1)面と第2の電極(S2)面がともに平面状であり、両電極面が平行に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The method according to claim 1, wherein both the first electrode (S1) surface and the second electrode (S2) surface are planar, and both electrode surfaces are arranged in parallel. 第1の電極(S1)面が平面状であり、第2の電極(S2)面が円柱側面状であって任意の円柱側線が第1の電極(S1)面と平行であるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The first electrode (S1) surface is a flat surface, the second electrode (S2) surface is a cylindrical side surface, and an arbitrary cylindrical side line is arranged in parallel with the first electrode (S1) surface. The manufacturing method according to claim 1, wherein: 第1の電極(S1)近傍における電子のE×B方向のドリフト現象を実質的に利用しないこと特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the drift phenomenon of electrons in the E × B direction in the vicinity of the first electrode (S1) is not substantially used. 第1の電極(S1)面から0〜0.1Dの間の、第1の電極(S1)面と平行な成分を有する磁場強度が20ガウス以下であること特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法。   The magnetic field intensity having a component parallel to the first electrode (S1) plane between 0 and 0.1D from the first electrode (S1) plane is 20 gauss or less. The manufacturing method in any one. 前記ポリマー含有液は、ペルヒドロポリシラザン、オルガノポリシラザン、およびこれらの誘導体よりなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする請求項2および、4〜8のいずれかに記載の製造方法。   The said polymer containing liquid contains 1 or more types selected from the group which consists of perhydropolysilazane, organopolysilazane, and these derivatives, The manufacturing method in any one of Claim 2 and 4-8 characterized by the above-mentioned. . 前記基材(A)は、ポリオレフィン、環状オレフィンポリマー、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリアクリル、ポリアリレートおよびトリアセチルセルロースよりなる群から選択される樹脂のフィルムを主たる構成部材とすることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の製造方法。   The substrate (A) is polyolefin, cyclic olefin polymer, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polystyrene, polyester, polyamide, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyimide, polyether sulfone, polyacryl, The manufacturing method according to any one of claims 1 to 9, wherein a main component is a resin film selected from the group consisting of polyarylate and triacetylcellulose.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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