JP3885431B2 - 真空成膜装置およびそれを用いた成膜方法 - Google Patents
真空成膜装置およびそれを用いた成膜方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3885431B2 JP3885431B2 JP32954599A JP32954599A JP3885431B2 JP 3885431 B2 JP3885431 B2 JP 3885431B2 JP 32954599 A JP32954599 A JP 32954599A JP 32954599 A JP32954599 A JP 32954599A JP 3885431 B2 JP3885431 B2 JP 3885431B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- film forming
- temperature
- web
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は真空中にて基板表面などに薄膜を形成する真空成膜装置に関するものであり、特に化学蒸着法(CVD)等によりウエブ状合成樹脂フィルム表面に薄膜を形成する真空成膜装置およびそれを用いた成膜方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術の事例として化学蒸着(CVD)法による巻取り式真空成膜装置を挙げ以下に説明する。
【0003】
例えば、図2の側面図に示すように、トルクモータ等の一定の張力にて巻取り可能な巻取り手段を持つ巻取り軸(1)を有し、かつパウダークラッチ等のトルク制御手段により一定のバックテンションをかけつつウエブ状の合成樹脂フィルムの巻出しを可能にする巻出し軸(2)を有し、かつこの二軸の間に合成樹脂フィルム(9)の走行を規制する複数のアイドルローラ(3、4)および張力を検知して巻取り軸(1)または巻出し軸(2)に適宜フィードバックを行うための張力検出器(5,6)を具備したテンションロール(7,8)および合成樹脂フィルム(9)にそのフィルム(9)の温度をコントロールし表面に膜を形成するための温調ドラム(10)、および電極(11)と複数のプロセスガス噴出管(17、18)でなる成膜手段を配置することにより巻出し軸(2)から所定の張力を付与されつつ巻き出されるウエブ状の合成樹脂フィルム(9)が、温調ドラム(10)上で、前記の成膜手段により合成樹脂フィルム(9)の表面に膜を形成された後、所定の張力を伴いつつ巻取り軸(1)にて巻き取られ、表面に薄膜が形成されたフィルム(13)を得ることが出来る仕組みになっていた。
【0004】
しかしながら、上記の図2に示すような真空成膜装置(100)では以下のような問題を生じていた。すなわち、真空下においては、図5に示すように、合成樹脂フィルム(9)の内部に含まれているガスが、その表裏面から放出され、温調ドラム(10)と合成樹脂フィルム(9)の間に放出ガス層(20)が形成されるため、温調ドラム(10)と合成樹脂フィルム(9)の間に不均一な浮きが出来てしまい、大気による熱伝達が期待できない真空下においては成膜中の合成樹脂フィルム(9)の温度分布を均一に調整できないものであった。よって合成樹脂フィルム基板(9)面の薄膜が物理的、化学的に不安定で膜厚も不均一となる危惧のあるものであった。さらに温調ドラム(10)表面と合成樹脂フィルム(9)が成膜中に接するので合成樹脂フィルム(9)に傷や変形を与えてしまうという問題があった。
【0005】
そこで、上記合成樹脂フィルム(9)の温調ドラム(10)間での浮きと傷や変形の問題を解決するものとして、図3の側面図に示すように、例えば、図2に示す温調ドラム(10)を排除し、反応蒸着室(70)内で成膜中に合成樹脂フィルム(9)が何にも接触しない方法即ち図4の拡大側面図に示すように、合成樹脂フィルム(9)の下部で、離れた位置から温調ドラムに代わる平坦状のヒーター(19)で合成樹脂フィルム(9)を加温し、上部にプロセスガス供給管(21)より供給され噴射する複数のプロセスガス噴出管(17)等でなる成膜手段を設けた仕組みの真空成膜装置(100)がある。
【0006】
しかしながら、図3に示す上記真空成膜装置(100)では、放出ガスによる合成樹脂フィルム(9)の浮きと傷や変形は防げるもののフィルムの温度をコントロールするのに真空中のためヒーター(19)の熱の輻射を利用するしかなく、加熱する場合はフィルム温度よりもヒーター(19)を高い温度まで上げなくてはならない。よってより大きな電力を必要とする点や目標の温度に到達するまでに長い時間を要する即ちエネルギー消費量が大きくなるなどの問題があり、また冷却に関してはほとんど期待できないのでフィルム面の温度のコントロールに難点のあるものであった。更にこの方法でもフィルム基板の温度分布を均一にするのにはヒーター自体の温度分布とフィルム基板との距離などに大きく影響され温度分布のコントロールにも多大の難点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、化学蒸着法(CVD)等によりウエブ状合成樹脂フィルム表面に薄膜を形成する真空成膜装置において、合成樹脂フィルムに傷や変形を与えずに、かつ省エネルギーで合成樹脂フィルム基板の温度分布および温度を均一にコントロールし、物理的、化学的に安定で膜厚も均一な薄膜を形成する真空成膜装置とそれを用いた成膜方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項1の発明では、ウエブ状基板の巻出し・巻取り室と成膜する反応蒸着室でなり、該反応蒸着室内に複数のプロセスガス噴出管を有するシャワーヘッド電極でなる成膜手段と、加温手段とを具備する真空成膜装置であって、前記ウエブ状基板の下部に所定の間隔をおいて前記シャワーヘッド電極が載置され、該シャワーヘッド電極の下部に該シャワーヘッド電極を加温する加温手段が載置され、該加温手段の温度を調節する温度調節機構が具備されてなることを特徴とする真空成膜装置としたものである。
【0010】
また、請求項2の発明では、前記加温手段は、平坦状ヒーターであることを特徴とする請求項1記載の真空成膜装置としたものである。
【0011】
また、請求項3の発明では、前記温度調節機構は、赤外線センサー付温度計を具備し、該赤外線センサー付温度計でウエブ状基板の表面温度を測定し、前記加温手段を制御する機構であることを特徴とする請求項1または2記載の真空成膜装置としたものである。
【0012】
上記本発明の真空成膜装置によれば、加温手段や成膜手段とウエブ状基板とは所定の間隔があり接していないので、ウエブ状基板面の傷や変形を防止することができる。また温度調節機構は、ウエブ状基板の表面温度を赤外線センサー付温度計で測定し、その測定値により平坦状ヒーターが所望の温度にコントロールされる。そのコントロールされたヒーターの熱が上部のシャワーヘッド電極に伝達され、その複数のプロセスガス噴出管(孔)を有するシャワーヘッド電極から所望の一定温度に加温されたプロセスガスがウエブ状基板面に均一に噴射されるとともにウエブ状基板の温度をコントロールする。このサイクルを繰り返すことによって比較的短時間に均一でかつ所望の一定温度にコントロールされたウエブ状基板となる真空成膜装置を提供することができる。
【0013】
また、請求項5の発明では、前記請求項1、2または3記載の真空成膜装置を用いてウエブ状基板表面に連続的に薄膜を形成することを特徴とする成膜方法としたものである。
【0014】
上記請求項5の発明によれば、均一で所望の一定温度にコントロールされた真空成膜装置を用いることによって、走行するウエブ状基板表面に、少ないエネルギー量で連続的に、物理的、化学的に安定で膜厚も均一な薄膜を形成する成膜方法を提供することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
本発明の真空成膜装置は、図3に示すように、例えばウエブ状合成樹脂フィルムの巻出し・巻取り室(60)と成膜する反応蒸着室(70)でなり、その反応蒸着室(70)内に、図1の拡大側面図に示すように、プロセスガス噴出部と電極でなる成膜手段として、プロセスガス供給管(21)より供給され噴射する複数のプロセスガス噴出管(17)を有するシャワーヘッド電極(22)と、ウエブ状合成樹脂フィルム(9)を加温する加温手段としての平坦状のヒーター(19)を具備し、前記ウエブ状合成樹脂フィルム(9)の下部に20mm程度の間隔をおいて成膜手段である前記シャワーヘッド電極(22)が載置され、そのシャワーヘッド電極(22)の下部に前記加温手段である平坦状のヒーター(19)が載置されているものであり、その平坦状のヒーター(19)の温度を調節する温度調節機構が具備されてなることを特徴とするものである。
【0016】
上記温度調節機構は、ウエブ状合成樹脂フィルム(9)の表面温度を測定する赤外線センサー付温度計(図示せず)を具備してなるもので、その赤外線センサー付温度計によりウエブ状合成樹脂フィルム(9)の表面温度を測定し、その測定値により平坦状のヒーター(19)を所望の温度にコントロールするものである。
【0017】
さらに、上記温度調節機構は、上記でコントロールされたヒーター(19)の熱が上部のシャワーヘッド電極(22)に伝達され、その複数のプロセスガス噴出管(孔)(17)を有するシャワーヘッド電極(22)から所望の一定温度に加温されたプロセスガスが対向電極(24)に向かって噴射され、結果的にはウエブ状合成樹脂フィルム(9)面に均一に噴射されるので走行するウエブ状合成樹脂フィルム(9)の温度をコントロールするものである。このサイクルを繰り返すことによって少ないエネルギー量で比較的短時間に均一で所望の一定温度にコントロールされたウエブ状の合成樹脂フィルム(9)となる機構(仕組み)である。
【0018】
上記温度コントロールされる平坦状のヒーター(19)としては、ステンレス製あるいはセラミクッスヒーターが好ましい。これは真空中で合成樹脂フィルム(9)からの放出ガスが少ない点と、ヒーター自体が腐食しないと言う点で成膜時に余分な反応物を出さないことから好適に使用できる。
【0019】
また、上記合成樹脂フィルム(9)の温度を測定する赤外線センサー付温度計としては、非接触型・赤外線センサー付温度計が好適に使用出来る。これは成膜されたフィルムの面などに温度計自体が触れることなく使用できるので、傷を付けることなく巻取り可能となるからである。
【0020】
ただし、実際に温度を測定できれば合成樹脂フィルム(9)の裏面から測定して、裏面の傷などを度外視すれば、接触型の温度計を使用してもある程度の効果が期待できることは言うまでもない。
【0021】
また、本発明の真空成膜装置を構成する成膜手段であるシャワーヘッド電極(22)は、表面に複数のプロセスガス噴出管(17)すなわち孔が穿設されているもので、この孔の数や大きさ、さらには位置を変化させ積極的に熱伝達を利用することで意図的に温度分布を変えることが可能である。
【0022】
また、本発明の真空成膜装置に適用されるウエブ状基板としては、合成樹脂フィルムで、例えばポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエステルエーテルフィルム、ポリアリレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、フッ素樹脂フィルム、トリアセテートフィルムなど比較的耐熱性のあるフィルムが挙げられるが、これらに限定するものではない。
【0023】
本発明の真空成膜装置に係わる温度調節機構は、プロセスガスまたはそれと不活性ガスとの混合気体を利用する化学蒸着法(CVD法)、プラズマ放電中の気体反応を利用するプラズマCVD法への適用のほか、一般的な真空蒸着法への適用も可能である。
【0024】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
即ち、反応蒸着室内にプロセスガス噴出部と電極でなる成膜手段と、前記ウエブ状基板を加温する加温手段とを具備する真空成膜装置において、前記ウエブ状基板の下部に所定の間隔をおいて成膜手段としてシャワーヘッド電極を載置し、該シャワーヘッド電極の下部に加温手段としてヒーターを載置し、該ヒーターの温度を調節する温度調節機構を具備し、この温度調節機構を赤外線センサー付温度計でウエブ状基板の表面温度を測定して前記ヒーターを制御する機構としたので、ウエブ状基板に傷や変形を与えずに、比較的短時間に均一でかつ所望の一定温度にコントロールされたウエブ状基板となる真空成膜装置を提供することができる。
【0025】
また、上記の真空成膜装置を用いてウエブ状基板表面に連続的に薄膜を形成する成膜方法によって、省エネルギーで、ウエブ状基板の温度分布および温度を均一にコントロールし、よって物理的、化学的に安定で膜厚も均一な薄膜を形成する成膜方法とすることができる。
【0026】
また付随的効果として、従来、プロセスガスとして使用困難であった蒸気圧の低い材料の使用が可能となった。
【0027】
さらに、プラズマCVDの場合、ウエブ状基板の温度分布とプロセス空間のガス温度分布が近似することから、基板の温度分布を測定することによって従来困難であったプラズマ中のガス分布をも測定することが可能となった。
【0028】
従って本発明は、真空中にて基板表面などに薄膜を形成する真空成膜装置、特に化学蒸着法(CVD)等によりウエブ状合成樹脂フィルム表面に薄膜を形成する真空成膜装置として、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の真空成膜装置の一実施の形態を示すもので、それを構成する成膜手段の拡大側面図である。
【図2】従来の真空成膜装置の一事例を説明する側面図である。
【図3】従来の真空成膜装置の他の事例を説明する側面図である。
【図4】従来の図3に示す真空成膜装置の一事例を説明する部分拡大側面図である。
【図5】従来の図2に示す真空成膜装置の一事例を説明する部分拡大側面図である。
【符号の説明】
1‥‥巻取り軸
2‥‥巻出し軸
3,4‥‥アイドロール
5,6‥‥張力検出器
7,8‥‥テンションローラ
9‥‥合成樹脂フィルム
10‥‥温調ドラム
11‥‥電極
13‥‥ウエブ状成膜済みのフィルム
14,15‥‥ニップロール
16‥‥ダンサロール
17,18‥‥プロセスガス噴出管
19‥‥ヒーター
20‥‥放出ガス層
21‥‥プロセスガス供給管
22‥‥シャワーヘッド電極
24‥‥対向電極
60‥‥巻出し・巻取り室
70‥‥反応蒸着室
100‥‥真空成膜装置
Claims (4)
- ウエブ状基板の巻出し・巻取り室と成膜する反応蒸着室でなり、該反応蒸着室内に複数のプロセスガス噴出管を有するシャワーヘッド電極でなる成膜手段と、加温手段とを具備する真空成膜装置であって、前記ウエブ状基板の下部に所定の間隔をおいて前記シャワーヘッド電極が載置され、該シャワーヘッド電極の下部に該シャワーヘッド電極を加温する加温手段が載置され、該加温手段の温度を調節する温度調節機構が具備されてなることを特徴とする真空成膜装置。
- 前記加温手段は、平坦状ヒーターであることを特徴とする請求項1記載の真空成膜装置。
- 前記温度調節機構は、赤外線センサー付温度計を具備し、該赤外線センサー付温度計でウエブ状基板の表面温度を測定し、前記加温手段を制御する機構であることを特徴とする請求項1または2記載の真空成膜装置。
- 前記請求項1、2または3記載の真空成膜装置を用いてウエブ状基板表面に連続的に薄膜を形成することを特徴とする成膜方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32954599A JP3885431B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 真空成膜装置およびそれを用いた成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32954599A JP3885431B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 真空成膜装置およびそれを用いた成膜方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001152346A JP2001152346A (ja) | 2001-06-05 |
JP3885431B2 true JP3885431B2 (ja) | 2007-02-21 |
Family
ID=18222567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32954599A Expired - Fee Related JP3885431B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 真空成膜装置およびそれを用いた成膜方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3885431B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5444961B2 (ja) * | 2009-09-01 | 2014-03-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP32954599A patent/JP3885431B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001152346A (ja) | 2001-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4841023B2 (ja) | 成膜装置及び太陽電池の作製方法 | |
JP5235469B2 (ja) | 乾燥装置及び光学フィルムの製造方法 | |
US8115143B2 (en) | Thermal roll, and drying apparatus and method | |
JP3885431B2 (ja) | 真空成膜装置およびそれを用いた成膜方法 | |
US4396640A (en) | Apparatus and method for substrate temperature control | |
CN102555542A (zh) | 图像记录装置和图像记录方法 | |
KR101618387B1 (ko) | 광학 필름의 제조 방법 및 광학 필름 | |
JP2021090958A (ja) | 塗工装置 | |
JP3881272B2 (ja) | 加熱乾燥装置 | |
JP2020527195A (ja) | 真空チャンバ用の熱処理装置、可撓性基板上に材料を堆積させる堆積装置、真空チャンバ内での可撓性基板の熱処理方法、および可撓性基板の処理方法 | |
JP4911559B2 (ja) | ラミネート装置 | |
JPS5922931A (ja) | 薄膜の製造方法及び装置 | |
JP4956876B2 (ja) | 真空成膜装置及びそれを用いた成膜方法 | |
JP5320934B2 (ja) | 真空成膜装置 | |
JP2010111948A (ja) | 成膜装置、太陽電池及び太陽電池の作製方法 | |
JP2013223947A (ja) | フィルムのアニール処理装置およびアニール処理方法 | |
JP5918255B2 (ja) | 微細複写に利用する冷却装置 | |
JP3812075B2 (ja) | 塗布システム | |
KR101389661B1 (ko) | 릴투릴 방식으로 인쇄회로기판의 양면에 포토솔더레지스트를 인쇄하는 방법 | |
JP2004226044A (ja) | 乾燥装置 | |
JP2577622B2 (ja) | ウエブ塗布装置 | |
JPS61163272A (ja) | 薄膜の製造方法及び該方法に使用する装置 | |
JP3353384B2 (ja) | 帯状体の連続塗装設備 | |
JP2003155572A (ja) | 真空成膜装置 | |
JPS634424A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060816 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060822 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061002 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061031 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091201 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101201 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111201 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121201 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121201 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131201 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |