JP6021677B2

JP6021677B2 - プラズマｃｖｄ装置

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Publication number: JP6021677B2
Application number: JP2013027945A
Authority: JP
Inventors: 好徳黒川; 利規瀬川; 忠雄沖本
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: JP2014156632A

Description

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

近年、食品包装などに用いられる薄膜フィルム（例えば、プラスチックフィルムなどの絶縁性の材料）や映像等を表示する表示デバイス用の基板材料に用いられる薄膜ガラス（ガラスフィルム）に対しては、水蒸気や酸素を通さない特性（バリア性）が高く要求されている。このようなプラスチックフィルムなどのシート状の基材（シート材）に高バリア性を付与するためには、透明性のあるＳｉＯ_ｘやＡｌ_２Ｏ_３などの皮膜を基材の表面にコーティングする必要がある。

従来より、ＳｉＯｘ皮膜のコーティング技術としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）があるが、近年、これらの技術に比して成膜速度、高バリア皮膜の形成の面で優位な化学的蒸着法（プラズマＣＶＤ法）が用いられるようになっている。
上記したプラズマＣＶＤ法に用いられるプラズマＣＶＤ装置の構造を開示する文献としては、特許文献１や特許文献２に開示されたものがある。

特許文献１は長尺の基材を連続的に搬送しながら、該基材上に連続的に成膜するプラズマＣＶＤ成膜装置において、第１成膜ロール及び該第１成膜ロールに対して平行に対向配置された第２成膜ロールを含み、前記基材を巻き付けて搬送する成膜ロールと、前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロール間に位置しており、前記第１成膜ロールの回転軸と前記第２成膜ロールの回転軸とを最短距離で結ぶ線分を２等分し、かつ該線分と直交する第１対称面、並びに前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロールの全長を２等分し、かつ前記第１対称面と直交する第２対称面が設定されており、該第１対称面及び該第２対称面に対して鏡面対称となるように配置されているか、又は該第１対称面と該第２対称面とが交差して画成される交差線に対して軸対称となるように配置されている１個又は２個以上の真空排気口を有し、前記成膜ロールを格納している真空チャンバと、前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロール間に成膜ガスを供給する成膜ガス供給部と、前記真空排気口に接続されており、前記真空チャンバ外に設けられている真空ポンプとを備えるプラズマＣＶＤ装置を開示する。

また、特許文献２は、真空チャンバと、この真空チャンバ内に配備された成膜ロールとを有し、この成膜ロールに巻き掛けられたシート状の基材の表面に皮膜を形成するＣＶＤ成膜装置において、前記真空チャンバは、前記成膜ロールを各々配備する複数の成膜チャンバユニットと、これらの各成膜チャンバユニットを接続する複数の接続チャンバユニットとを有し、前記成膜チャンバユニットは、前記各成膜ロールが水平方向に並ぶように配置されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置を開示する。

特開２０１１−１３７２２５号公報特開２０１１−８９１６５号公報

特許文献１及び特許文献２に開示されているような、従来のプラズマＣＶＤ装置を用いてシート状の基材の表面に皮膜を成膜する作業を進めていると、以下に述べるような様々な問題が発生することが明らかとなっている。
（問題１）
まず、従来のプラズマＣＶＤ装置による成膜を進めると、真空チャンバ内に備えられている成膜ロールの両端部にも厚い皮膜が形成されることとなる。成膜ロールの両端部に形成された厚い皮膜は、その内部に応力を有するようになり、その皮膜が成膜ロールの両端
部に堆積されるにつれて弾けるように剥離する。剥離された皮膜はダストとなり、成膜ロールの下方に落下したり、真空ポンプ（排気手段）の開口部に到達したりして、真空チャンバ内及び排気手段の開口部の周辺に堆積するようになる。

例えば、特許文献１のプラズマＣＶＤ装置においては、同文献の図１−２に示すように、成膜ロールのほぼ直下に排気手段の開口部が設けられており、成膜ロールの表面から剥離したダスト（厚い皮膜）は、真空中でほぼ直線的に進んで直接、排気手段の開口部（真空排気口）に侵入し、排気手段の損傷や汚染を招く虞がある。また、特許文献２のプラズマＣＶＤ装置においては、同文献の図２に示すように、成膜ロールの下方に排気手段の開口部が水平方向を向くように備えられており、成膜ロールから落下したダストが排気手段を作動させている間にその開口部に侵入し、真空ポンプの損傷や汚染を招く虞がある。

特に、プラズマＣＶＤ装置の排気手段には、高速でタービン（羽根）が回転するターボ分子ポンプ（真空ポンプ）が用いられており、飛散した厚い皮膜が高速で回転するタービンに直撃すると、タービンが損傷し、ターボ分子ポンプを損傷させたり、汚染させたりする虞がある。
（問題２）
また、従来のプラズマＣＶＤ装置による成膜を進めると、排気手段及び排気手段の開口部近傍に直接、皮膜が形成される問題が発生する。

プラズマＣＶＤ装置は、強力なプラズマやイオンが成膜ロール表面の近傍に形成される（プラズマ領域）ことが特徴であるが、基材の表面の成膜に寄与しなかったイオンやラジカル（残留ガス）は、障害物との衝突を繰り返しながら成膜エリア（基材の表面に皮膜を成膜する領域）から排気手段の近傍にエネルギを失わずに到達することがある。その場合、成膜ロールと排気手段との間で原料ガスや原料ガスの分解物にエネルギを付与するようになる。残留ガスが排気手段及び排気手段の近傍に到達すると、その排気手段の周辺、例えば、真空ポンプのタービンに皮膜が形成されたり、排気手段の開口部や排気経路に皮膜が形成されたりといった、所望としない皮膜が形成される虞がある。
（問題３）
従来のプラズマＣＶＤ装置では、皮膜の成膜速度や皮膜の膜質を制御するために、供給するガスの量の制御と真空チャンバ内の圧力の制御とが極めて重要となる。そこで、プラズマＣＶＤ装置には、所定の供給ガス流量の基で真空チャンバ内の圧力を調整するために、排気速度を調整する排気速度調整手段が設けられることが多くある。しかしながら、問題２で説明したように、排気手段周辺に皮膜が形成される問題が生じると、排気速度調整手段にも皮膜が形成されてしまう。その場合、排気速度調整手段の動きや性能が低下し、真空チャンバ内の圧力の制御ができなくなる虞がある。
（問題４）
従来のプラズマＣＶＤ装置による成膜を進めると、成膜された基材にダストが転写される問題が発生する。

問題１で述べたように、成膜ロールの両端部に形成された皮膜は成膜ロールから剥離しダストとなる。このダストは、大気導入などの工程により、真空チャンバ内で舞い上がるようになる。真空チャンバ内で舞い上がったダストなどは、真空チャンバ内に備えられている搬送ロールの表面などに付着する。搬送ロールの表面などに付着したダストは、搬送された基材の表面に転写されたり、コンタミや皮膜の欠陥の原因となったりする虞がある。
（問題５）
プラズマＣＶＤ装置を長時間稼働させて基材の表面に皮膜を成膜すると、真空チャンバの内壁面に徐々に皮膜が形成されてしまう問題が発生する。そこで、真空チャンバに、皮膜除去のための空間（メンテナンス用スペース）を設ける対策が講じられていた。

しかし、従来のプラズマＣＶＤ装置では、排気手段が大きくスペースを占有していたり、真空チャンバの規模が小さかったりといったことで、十分な広さのメンテナンス用スペースを確保することが困難であった。仮に、メンテナンス用スペースを確保できたとしても、成膜ロールから遠い場所にメンテナンス用の開口が形成されることが多いため、所望
とされていない場所に形成された皮膜や堆積したダストの回収が困難である。例えば、特許文献２では、排気手段が成膜エリアの下方であって、成膜ロールの回転軸と並行な面に互いに対向するように配置されており、メンテナンス用の開口部（扉部材）を設けるスペースがない。仮に、回転軸と垂直な面にメンテナンス用の扉部材を設けることが考えられるが、シート状の基材の幅が広い場合、基材の中央部の下方に届き難くなり、メンテナンスが困難になる。

そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、排気手段の内部にダストが侵入することを防ぐとともに、排気手段の近傍にダストが堆積することを防止することができ、仮に、排気手段の近傍にダストが堆積しても、容易にダストを外部へ取り出すことができるプラズマＣＶＤ装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係るプラズマＣＶＤ装置は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配備され且つ交流電源が接続された一対の成膜ロールと、前記一対の成膜ロールの表面にプラズマ領域を形成する磁場発生手段と、前記真空チャンバの一方の側壁に配備され且つ真空チャンバ内の気体を外部に排出する排気手段と、を有し、基材の表面に皮膜を形成する、プラズマＣＶＤ装置において、前記真空チャンバ内であって前記排気手段と前記プラズマ領域との間には、前記排気手段への皮膜形成を防止する遮蔽手段が設けられていることを特徴とする。

好ましくは、前記真空チャンバは前記一対の成膜ロールを配備したメインチャンバと、側壁の一方に排気手段を有するメインチャンバの下方に設けられたサブチャンバからなるとよい。
好ましくは、前記遮蔽手段は、前記排気手段に備えられた流入開口部の前方に配設されているとよい。

好ましくは、前記排気手段の流入開口部が下向きに開口を有するとよい。
好ましくは、前記真空チャンバには、一方の側壁に設けられた排気手段と対向するように、他方の側壁に扉部が設けられていて、前記扉部の開放により、前記真空チャンバと外部空間とが連通可能とされているとよい。
好ましくは、前記排気手段の流入開口部と前記遮蔽手段との間には、排気経路が形成されており、前記排気経路には、前記排気手段へ流入する気体の流入速度を調整する排気速度調整手段が設けられているとよい。

好ましくは、前記排気速度調整手段は、前記排気経路の流路面積を調整し、該排気経路を通過する気体の流量を制御しているとよい。
好ましくは、前記真空チャンバ内には、前記一対の成膜ロールが隣接するように複数連結されて配置されているとよい。
好ましくは、前記一対の成膜ロールごとに複数のサブチャンバが設けられ、一のサブチャンバに備えられた扉部と、前記一のサブチャンバに隣接する他のサブチャンバに備えられた扉部とが、互いに対面するように配置されているとよい。
好ましくは、前記メインチャンバ内のみに前記基材を配置し、前記メインチャンバとサブチャンバの間を分離できる扉を設けるとよい。
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置の最も好ましい形態は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配備され且つ交流電源が接続された一対の成膜ロールと、前記一対の成膜ロールの表面にプラズマ領域を形成する磁場発生手段と、前記真空チャンバの一方の側壁に配備され且つ真空チャンバ内の気体を外部に排出する排気手段と、を有し、基材の表面に皮膜を形成する、プラズマＣＶＤ装置において、前記真空チャンバ内であって前記排気手段と前記プラズマ領域との間には、前記排気手段への皮膜形成を防止する遮蔽手段が設けられ、前記真空チャンバは前記一対の成膜ロールを配備したメインチャンバと、前記メインチャンバの下方に設けられたサブチャンバからなり、前記遮蔽手段は、前記サブチャンバの一方の側壁から突出するように形成され、当該遮蔽手段の先端が下方に垂下するように延び、前記排気手段の流入開口部はサブチャンバの底部よりも高い位置に配置されることを特徴とする。

本発明のプラズマＣＶＤ装置によれば、排気手段の内部にダストが侵入することを防ぐとともに、排気手段の近傍にダストが堆積することを防止することができ、仮に、排気手段の近傍にダストが堆積しても、容易にダストを外部へ取り出すことができる。

本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１実施形態を示した図である。本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１実施形態の変形例を示した図である。本発明のプラズマＣＶＤ装置の第１実施形態の変形例を示した図である。本発明のプラズマＣＶＤ装置の第２実施形態を示した図である。本発明のプラズマＣＶＤ装置の第３実施形態を示した図である。本発明のプラズマＣＶＤ装置の第４実施形態を示した図である。

以下、本実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１を、図を基に説明する。
なお、以下に説明する各実施形態及び図面において、プラズマＣＶＤ装置１における同一の構成部材には、同一の符号及び同一の名称を付すこととする。従って、同一の符号及び同一の名称が付された構成部材については、同じ説明を繰り返さない。
なお、図１において、紙面の左右方向をプラズマＣＶＤ装置１の水平方向とする。また、紙面の左方向をプラズマＣＶＤ装置１の上流とし、紙面の右方向をプラズマＣＶＤ装置１の下流ともする。また、紙面の上下方向を本発明のプラズマＣＶＤ装置１の上下方向とし、紙面貫通方向を本発明のプラズマＣＶＤ装置１の幅方向（左右方向）とする。
［第１実施形態］
本発明のプラズマＣＶＤ装置１は、減圧下において、並べて配備した成膜ロール５に交流あるいは極性反転を伴うパルス電圧を印加し、プラズマを発生させる。プラズマの発生は基材Ｗが巻き掛けられた領域内であればよいが、主に成膜ロール５の対向空間にプラズマを発生させ、成膜ロール５に巻き掛けたシート状の基材ＷにプラズマＣＶＤによる成膜を行うものである。

プラズマＣＶＤ装置１は、基材Ｗの表面に皮膜を成膜するメインチャンバ３、ならびにメインチャンバ３と連通し且つその上下方向に突出するように設けられたサブチャンバ４で構成される真空チャンバ２と、そのメインチャンバ３内に配備され且つ交流電源の電極が接続された一対の成膜ロール５と、この一対の成膜ロール５の表面にプラズマ領域Ｐを形成する磁場発生手段６と、サブチャンバ４の一方の側壁に配備され且つ真空チャンバ２内の気体を外部に排出する排気手段８（以下、真空ポンプと呼ぶ）と、を有している。なお、本実施形態では、サブチャンバ４は、メインチャンバ３の上下方向に突出するように設けている。

加えて、真空チャンバ２内に形成されている成膜エリアＡ周辺に成膜ガス（原料ガスを含む）を供給するガス供給手段（図示せず）が備えられている。
プラズマＣＶＤ装置１は、メインチャンバ３内に配備された一対の成膜ロール５に巻き掛けられたシート状の基材Ｗを磁場発生手段６によって形成されたプラズマ領域Ｐ内に通過させることで、その基材Ｗの表面に皮膜を成膜するものである。

本発明のプラズマＣＶＤ装置１を説明する前に、成膜対象となる基材Ｗについて、説明する。
基材Ｗは、背景技術に示したように、食品包装などに用いられる薄膜フィルムで構成されるものであり、例えば、厚さは真空中で搬送が可能な５μｍ〜０．５ｍｍ程度の薄いシート状に成形されたものである。より好ましくは、基材Ｗの厚さが５０〜２００μｍ程度の極めて薄いシート状に成形されたものを用いるとよい。この場合、基材Ｗが厚いと皺が発生し難くなり、基材Ｗの表面に皮膜を成膜しやすくなるが、皮膜の緻密性が落ちることがあり、皺の発生と皮膜性能のバランスをみて基材Ｗの厚さを決めるとよい。基材の裏面にはすべり性を良くする加工をして皺の発生を抑制することが望ましい。

成膜対象となる基材Ｗとしては、例えば、プラスチックのフィルムや樹脂シート、紙、ガラスフィルムなどが挙げられる。また、プラスチックフィルム及び樹脂シートとしては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ(ポリエーテルサルホン)、ＣＣＰ（連鎖硬化ポリマー）、ＣＯＰ（環状ポリオレフィン）、ポリカーボネート、ポレオレフィン、ポリイミド等が挙げられる。基材Ｗの表面に平滑化や密着性改善などのためにドライ処理やウェット処理で前処理や下地皮膜を形成しておいてもよい。成膜処理を行う前の基材Ｗに含まれる水分や残留原料の量を調整したり、除去したりするとよく、同一の真空チャンバ内でこれらの前処理を行うこともできる。基材Ｗは、その薄さゆえに可撓性を有するので、ロール状に巻き取りすることが可能である。また、基材Ｗは、絶縁性を有する材料でもある。

前述の如く、基材Ｗは絶縁性の材料であるため、直流の電圧の印加においては、電流を流すことができないが、適切な周波数（およそ１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ、好ましくは１０
ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ）であれば、基材Ｗを介して電流を伝播させることが可能である。交流電源から供給される放電の電圧は、数百Ｖ〜２千Ｖの範囲が好ましい。
図１に示すように、上記した基材Ｗは、プラズマＣＶＤ装置１を構成する真空チャンバ２内に収容されている。基材Ｗを真空チャンバに収容せず、大気中から真空チャンバ内に送り込むこともできるが、この場合、基材Ｗの通路近辺から大気が真空チャンバ内に流入しないように、基材Ｗを細い隙間を通して大気中から真空チャンバ内に送り込む。

真空チャンバ２は、内部が真空状態に減圧可能なチャンバである。真空チャンバ２は、ステンレス等の金属製の板材で形成された内部が空洞の筺体であり、内部を気密に保持するものである。この真空チャンバ２には、基材Ｗの表面に皮膜を成膜するメインチャンバ３と、そのメインチャンバ３と連通し且つその下方向に突出するように設けられたサブチャンバ４とを有している。

メインチャンバ３は、下方が開口された筐体であり、基材Ｗに透明性のあるＳｉＯ_ｘやＴｉＯｘなどの皮膜を施す成膜装置７を備えている。成膜装置７には、円筒状又は円柱状に形成された一対の成膜ロール５とプラズマを生成する磁場発生手段６とが備えられ、この一対の成膜ロール５が基材Ｗの搬送を行っている。つまり、メインチャンバ３は、成膜ロール５にて搬送中の基材ＷにＣＶＤ等の表面処理を実施するものである。

サブチャンバ４は、上方が開口されたコ字状の断面をもつ筐体であり、サブチャンバ４の一方の側壁に真空ポンプ８が配備されている。この真空ポンプ８によって、真空チャンバ２の内部を真空状態または低圧状態にまで減圧することができる。真空ポンプ８は高速回転するタービン（羽根）を持つターボ分子ポンプであり、下流に粗引用のドライポンプなどが設置される。

成膜ロール５は、ステンレス材料等で形成された円筒であって、メインチャンバ３内に回転自在に配備されたローラである。２本の成膜ロール５は同径で同長であることが普通であるが、互いに違った直径や長さにしてもよい。成膜ロール５は、所定の間隔を空けて対向するように一対備えられており、その回転中心が略同じ高さに配置され、互いの成膜ロール５の軸心が平行で且つ水平となるように配備されている。成膜対象の基材Ｗが成膜ロール５に巻回されるようになっており、成膜ロール５の回転とともに基材Ｗが搬送される。また、各成膜ロール５には、図示しないが、真空シール部、給電部、温度調整水などの温媒導入部などの回転トルク負荷機構が備えられており、回転トルク負荷機構は成膜ロール５を任意の回転速度で駆動させるようになっている。

成膜ロール５の表面には、超硬材料やクロム系材料などでの硬質化処理がなされており、メンテナンスなどで疵がつかないようになっている。一対の成膜ロール５は、真空チャンバ２から電気的に絶縁されるとともに互いが電気的に絶縁されており、交流電源の電極（両極）に接続されている。また、この交流電源は、高周波の交流電圧、または、両極の極性が反転可能なパルス状の電圧が発生可能とされている。

一対の成膜ロール５の周辺領域を囲むように、メインチャンバ３内を２つのエリアに隔離する成膜エリア区画手段９が設けられている。
成膜エリア区画手段９は、ステンレス材等の金属製の板材や樹脂やセラミックの絶縁体で構成された隔壁であって、詳しくは、メインチャンバ３の底部から垂直方向に立設される側壁と、一対の成膜ロール５の上方を塞ぐとともに側壁同士を掛け渡すように固定する上壁と、から構成されている。つまり、メインチャンバ３は、成膜エリア区画手段９によって、その内側が成膜エリアＡ、その外側が加圧エリアＢとされている。

成膜エリアＡは、成膜ガスが満たされている中で、基材Ｗの表面に皮膜を成膜する領域である。一方、加圧エリアＢは、成膜エリアＡ内よりも高圧となる加圧放電ガスで満たされている領域である。加圧放電ガスとしては、酸素、窒素及びＡｒ等のガスが挙げられる。また、成膜エリアＡ内には、成膜エリアＡに成膜ガスを供給するガス供給手段が備えられている。ガス供給手段は、円筒管、矩形管、あるいは機械加工で形成された溝形態の部品に蓋をした内部に空間を持つ部品などの管状の部品に複数の穴を形成したガスシャワーなどがよい。穴の間隔などの配置や、穴の直径や深さなどは、成膜の膜厚分布を決められたものとするため、適宜調整できるようにするとよい。穴形状ではなく、スリット形状で
もよい。ガス供給手段には、原料ガスの結露などを防止するための温度調整手段を設けてもよい。温度調整手段は水などの温媒を流して行うものでもよいし、電熱ヒータなどのヒータを用いてもよい。ガス供給手段の表面に付着した不要な皮膜を取り除いたり、メンテナンスが容易になるように、原料供給手段の表面は交換可能になっているとなおよい。原料供給手段は真空チャンバの上方から脱着可能として、メンテナンス性を高めるとよい。

ガス供給手段は、成膜エリアＡ内を減圧した後に、基材Ｗの表面に皮膜を成膜する際に寄与する成膜ガス（原料ガスを必須として、反応ガス、補助ガスを含む）を供給するものである。また、ガス供給手段は、成膜ロール５上方に水平方向に並べて配置されることが多いが、成膜ロール５に対する相対位置を自由に調整できるようにして、成膜ガス（原料ガス）が成膜ロール５に到達する時間などを変更できるようにするとよい。

ここで、成膜エリアＡ内に供給される成膜ガス（原料ガス）について、説明する。
原料ガスは、皮膜の主成分となる材料を供給する気体であり、例えば、基材Ｗの表面にＳｉＯ_ｘ皮膜を形成する場合には、ＨＭＤＳＯ（ヘキサメチルジシロキサン）、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）、シラン等のＳｉを含有するガスである。分子中に酸素を含むものはＳｉＯｘを形成するのに適するし、分子中に窒素を含むものや、分子中に酸素を含まないものはＳｉＮ系の皮膜を形成するのに適する。また、チタニウムイソプロポキサイドやＴＤＭＡＴ（テトラキスジメチルアミノチタン）などのＴｉを含有するガスやＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）などのＡｌを含有するガスを用いてもよい。金属有機化合物や塩化金属やフッ化金属など、加熱などで気化できるものを用いてもよい。液相や気相の状態で原料流量を調整して、真空チャンバ２に供給する。
また、基材Ｗの表面に炭素系の皮膜を形成する場合には、メタン、ブタン、プロパン、エチレン、アセチレン、トルエン、ベンゼンなどの炭化水素ガスを用いてもよい。

次に、反応ガスは、それ自身は基材Ｗの表面に皮膜を成膜することに寄与しない気体であるが、原料ガスと反応して、成膜される皮膜内に取り込まれるガスのことである。例えば、ＳｉＯ_ｘ成膜の場合、酸素（Ｏ_２）やＮ_２Ｏがそれに該当する。また、ＳｉＮ成膜の場合、窒素（Ｎ_２）やアンモニア（ＮＨ_３）などがそれに該当する。また、皮膜内に水素含有させる目的として、水素（Ｈ_２）を用いることもある。

また、補助ガスは、原則として皮膜内に含まれない気体であるが、放電の安定性の向上や皮膜の膜質の向上等の目的で供給されるガスである。例えば、ＳｉＯ_ｘ成膜の場合、アルゴン（Ａ_ｒ）、ヘリウム（Ｈ_ｅ）等がそれに該当する。
一般的に、ガス供給手段は一対の成膜ロール５の上方側に配備され、ガス供給手段に備えられている軸の軸心と成膜ロール５の回転軸１１の軸心とが略平行となるように配置されていることが多いが、ガス供給手段に形成された皮膜が成膜ロール５に付着することを防ぐために、成膜ロール５の下方側にガス供給手段を配備してもよい。また、原料ガス、反応ガス、補助ガスなどの目的別や供給するガスの種類別ごとにガス供給手段を設けて、それらのガス供給手段から成膜エリアＡに供給してもよいし、予め各ガスを混合して一つのガス供給手段から成膜エリアＡに供給してもよい。

成膜ロール５の内側には、一対の成膜ロール５の表面にプラズマを生成し、且つプラズマ領域Ｐを形成する磁場発生手段６が設けられている。磁場発生手段６は、このプラズマ領域Ｐを各成膜ロール５の所定領域にするためのものである。
この磁場発生手段６は、発生した磁力線が成膜ロール５の内面から外面（表面）に至り、再び成膜ロール５内部へ戻るようになっているものである。磁場発生手段６は、真空チャンバ２に対して位置決めされており、成膜ロール５の回転時においても、常に真空チャンバ２に対して決まった位置に磁場を発生できるものとなっている。真空チャンバ２と磁場発生手段６の相対位置を変更することで、磁場の発生位置を調整することもできるし、回転や揺動させることで、プラズマ発生の位置を動かして成膜することも可能である。

なお、プラズマ領域Ｐとは、磁場発生手段６によって、成膜エリアＡ内に位置する一対の成膜ロール５の表面にプラズマを集めて形成された領域のことである。プラズマＰ以外でも皮膜形成は行われるのであるが、このプラズマ領域Ｐにおいて、緻密な皮膜形成が行われるため、プラズマ領域Ｐを成膜領域と考えることができる。
このプラズマ領域Ｐを指向するように、ガス供給手段から成膜ガスが噴射されることとなる。そして、磁場発生手段６が形成したプラズマ領域Ｐを一対の成膜ロール５に巻き掛けられた基材Ｗが通過するようになっている。

なお、磁場発生手段６としては、様々な形態のものが採用可能であるが、例えば、ロール軸方向に長い中央磁石と、この中央磁石を取り囲むレーストラック状の外周磁石と、これらをロール内側で接続する磁界短絡部材とを備えているマグネトロン磁場（レーストラック状磁場）発生機構が挙げられる。また、１つの成膜ロール５に複数のマグネトロン磁場を形成できるものを用いれば、効率よく皮膜を成膜ができるので、より生産性が高まるようになる。

さて、真空チャンバ２の下側、すなわちサブチャンバ４には、真空ポンプ８（排気手段）が配備されている。真空ポンプ８は、一方の側壁の中央に配置されており、その流入開口部１０が他方の側壁を向くように配備されている。つまり、真空ポンプ８の流入開口部１０が水平方向を向くように配備されている。また、真空ポンプ８は、一対の成膜ロール５の回転軸１１の軸心から等しい距離の点の集合で定義される面に対し、一方側に配備されているともいえる。言い換えれば、真空ポンプ８は、一方（紙面で左側）の成膜ロール５と、他方（紙面で右側）の成膜ロール５との間の中央に形成される上下（垂直）方向の面に対面する一方の側壁に配備されている。

真空ポンプ８は、基材Ｗの表面に皮膜を成膜する前に、真空チャンバ２内及び成膜エリアＡ内を減圧したり、ガス供給手段から供給され且つ皮膜の成膜に寄与した後の成膜ガスを真空チャンバ２の外部に排出したりする機能を有している。
一般的に、プラズマＣＶＤ装置１の真空ポンプ８は、この装置に適した軸受け構造を有するターボ分子ポンプを用いることが多くある。また、ポンプの回転数による排気速度制御機構を有する真空ポンプ８であれば、この排気速度制御機構をプラズマＣＶＤ装置１の成膜圧力の制御に使用可能であるのでより好ましい。

図１に示すように、サブチャンバ４内であって、真空ポンプ８とプラズマ領域Ｐとの間に成膜時に発生するダストＺが真空ポンプ８への流入を遮蔽する遮蔽手段１２が設けられている。つまり、遮蔽手段１２によって、真空ポンプ８の流入開口部１０から成膜ロール５が見えないようになっている。
遮蔽手段１２は、真空チャンバ２と同様に、ステンレス材等の金属製の板材で形成され、サブチャンバ４を構成する板材の厚みより薄肉となっている。遮蔽手段１２は、サブチャンバ４の一方の側壁（図１におけるサブチャンバ４の左側壁）から突出するように形成されていて、その先端は下方に垂下するように延びている。つまり、遮蔽手段１２は、正面視で、逆Ｌ字状に形成され、サブチャンバ４の一方の側壁から庇のように突設されている。また、遮蔽手段１２の左右方向の幅は、流入開口部１０を十分に遮る程度の幅を有している。

遮蔽手段１２の上面は、メインチャンバ３の底部に面一で沿うようになっており、遮蔽手段１２の垂下状の側壁は、サブチャンバ４の一方の側壁から所定の間隔をあけて配置され、且つ真空ポンプ８に備えられた流入開口部１０の前方に設けられている。また、遮蔽手段１２は、流入開口部１０の前方の一部（上側）をサブチャンバ４から遮るようになっており、真空ポンプ８が駆動したときの排気流路１３は確保されている。

すなわち、遮蔽手段１２は、真空ポンプ８とプラズマ領域Ｐとを結ぶ直線に対して交差するように設けられており、成膜時に発生するダストＺを遮るようになっている。
また、遮蔽手段１２は、サブチャンバ４（真空チャンバ２）にボルトなどの締結具（図示せず）によって固定されていて、サブチャンバ４から着脱可能になっている。ゆえに、遮蔽手段１２はプラズマＣＶＤ装置１のメンテナンス時に容易に交換ができるようになっている。

次に、上記した第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置１を用いて、基材Ｗの表面に皮膜を成膜する手順について、説明する。
図１に示すように、まず真空ポンプ８（排気手段）を作動させて、真空チャンバ２内部の空気を外部に排出してほぼ真空状態にする。そして、基材Ｗの表面に皮膜を成膜する前
に成膜エリアＡ内を減圧した上で、ガス供給手段により、成膜エリアＡ内に連続的に成膜ガス（原料ガス、反応ガス、補助ガス）を供給するようにする。このとき、成膜エリアＡ内の圧力Ｐ（Ｐ＝０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度）となるように圧力を調整し、成膜エリアＡ内部を上記した所定の圧力に維持する。

また、成膜エリアＡ内の圧力の調整は、可変開度弁などによる排気速度調整でも可能であるし、真空ポンプ８の排気速度を調整する方法を用いてもよい。また、交流電源（図示せず）による電圧印加によって、原料ガスなどが分解されて圧力が増加するなどの変化を見越しておいて、予め排気速度調整の可変開度弁などを所定の開度で固定し、低い圧力に設定をするなどの開度調整方法を併用してもよい。このようにすると、電圧印加後においての成膜エリアＡ内の圧力を安定させる時間を短くすることができる。

そして、所定の圧力条件に維持した状態で、成膜ロール５に交流電源からの高周波の交流又は、パルス状の電圧を印加すると、磁場発生手段６により磁場が形成された空間に選択的にグロー放電が発生し、強力なプラズマやイオンが生じるようになる。このプラズマは、成膜ロール５の表面の近傍に生じ、その領域がプラズマ領域Ｐとなる。このプラズマ領域Ｐには、ガス供給手段により成膜ガスが供給されて、供給された成膜ガスに含まれる原料ガスがプラズマによって分解され、基材Ｗの表面に所望の皮膜が化学反応などによって形成される。

このような状況下で、巻出ロール（図示せず）から巻き出された基材Ｗは、一方の成膜ロール５（上流側）の外周面に巻きかけられつつ、プラズマ領域Ｐを通過する。このプラズマ領域Ｐを通過することによって、基材Ｗに表面処理が施される。そして、基材Ｗは搬送ローラ（フリーロール１７）によって、他方の成膜ロール５（下流側）に搬送される。搬送された基材Ｗは、他方の成膜ロール５の外周面に巻きかけられつつ、再度プラズマ領域Ｐを通過する。基材Ｗは、成膜が２回行われ、巻取ロール（図示せず）に巻き取られることとなる。

このとき、基材Ｗが巻きかけられている成膜ロール５の中央部は、成膜ロール５の表面がプラズマ領域Ｐに露出していないため、成膜ロール５の表面に皮膜が形成されることはない。しかし、基材Ｗが巻きかけられていない成膜ロール５の両端部は、成膜ロール５に設置された絶縁体などが露出しており、プラズマＣＶＤ装置１を長時間運転させていると、成膜ロール５の両端部に厚い皮膜が形成されるようになる。

形成された皮膜は、内部に応力を有しており、皮膜の堆積に伴って弾けるように剥離することがある。剥離した皮膜は、ダストＺとなって成膜ロール５の真下に重力に引かれるように落下したり、弾けるように剥離した皮膜の一部は、真空チャンバ２内に放射状に飛散することもある。
また、成膜ロール５の間を通過して成膜に寄与しなかった残留ガスは、プラズマ領域Ｐから真空ポンプ８に向けて進むようになる。一方、成膜ロール５付近で形成されたイオンやラジカルの一部は、障害物に衝突してエネルギを失わず真空ポンプ８近傍にまで到達する。そして、そのイオンやラジカルは、成膜ロール５と真空ポンプ８との間で原料ガス（残留ガス）や原料ガスの分解物にエネルギを与えるようになり、真空ポンプ８の周辺に皮膜を形成させるようになる。

ここで、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置１には、ダストＺ（剥離された皮膜）の侵入を防ぐための遮蔽手段１２が真空ポンプ８の開口部の前方に設けられている。この遮蔽手段１２は、一対の成膜ロール５の下方に配設されており、落下してくるダストＺを遮るようになっている。ダストＺは、遮蔽手段１２の側壁に付着するようになり、真空ポンプ８の流入開口部１０に到達しない。ゆえに、サブチャンバ４に遮蔽手段１２を設けることによって、真空ポンプ８の損傷を防ぐことができる。また、真空ポンプ８の流入開口部１０にダストＺが堆積することもなくなり、真空ポンプ８における排気流路１３を確保することもできる。

この遮蔽手段１２は、サブチャンバ４から着脱可能となっており、ダストＺが堆積したり、側壁が汚染されたりした場合には別の遮蔽手段１２（ダストＺが除去された遮蔽手段１２）に交換することができる。遮蔽手段１２の交換の頻度を多くすることで、大気導入
などの工程でのダストＺの舞い上がりを防いだり、フリーロール１７などに付着したダストＺが基材Ｗに転写されるといったことが要因でのコンタミや皮膜の欠陥の原因を除去することができる。なお、大型の遮蔽手段１２の場合、それ自体を分解又は分離可能とされているとよい。

以上述べたように、第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置１を採用することで、真空ポンプ８の内部にダストＺが侵入することを防ぐとともに、真空ポンプ８の近傍にダストＺが堆積することを防止することが可能となる。
［第１実施形態の第１変形例］
次に、本発明のプラズマＣＶＤ装置１における第１実施形態の第１変形例について、図を参照して説明する。

図２に示すように、第１実施形態の第２変形例に係るプラズマＣＶＤ装置１の構成は、第１実施形態の装置（図１参照）と略同じである。
すなわち、第１変形例のプラズマＣＶＤ装置１は、メインチャンバ３、ならびにサブチャンバ４で構成される真空チャンバ２と、メインチャンバ３内に配備された一対の成膜ロール５と、一対の成膜ロール５の表面にプラズマ領域Ｐを形成する磁場発生手段６と、サブチャンバ４の一方の側壁に配備された真空ポンプ８（排気手段）と、を有している点が同じである。

加えて、真空チャンバ２内の成膜エリアＡ周辺に成膜ガスを供給するガス供給手段が備えられている点も同じである。
しかしながら、第１変形例では、サブチャンバ４に設けられている遮蔽手段１２の構造及び形状が大きく異なっている。それに伴って、真空ポンプ８の配置も大きく異なっている。つまり、本変形例は、真空ポンプ８の流入開口部１０とサブチャンバ４の一方の側壁（図１における左側壁）との間に排気流路１３が形成されており、排気流路１３を構成する流路壁１４（アダプタチャンバ）が遮蔽手段１２とされていることが特徴である。この流路壁１４は、一方の側壁の中央から上流方向に突出するように形成され、真空ポンプ８の流入開口部１０とサブチャンバ４の一方の側壁とを所定の間隔を空けて連接するものである。つまり、排気流路１３は、真空ポンプ８をサブチャンバ４から上流方向に遠ざけるように配置するものである。また、流路壁１４（遮蔽手段１２）によって、真空ポンプ８の流入開口部１０から成膜ロール５が見えないようになっている。

真空ポンプ８の流入開口部１０がサブチャンバ４の側壁に面していないので、直接成膜ロール５からのダストＺの侵入を防ぐことができる。また、ダストＺが流路壁１４に堆積するようにもなり、真空ポンプ８まで到達しないようになっている。なお、真空ポンプ８の流入開口部１０は大きく確保されており、真空引き時の性能低下などの問題も起こらない。

このように、遮蔽手段１２を構成することで、真空ポンプ８にダストＺの侵入を遮断することができ、真空ポンプ８の損傷を防ぐことができるようになる。
なお、第１実施形態の第１変形例におけるその他の構成、奏する作用効果は第１実施形態と略同じであるため、その説明は省略する。
［第１実施形態の第２変形例］
次に、本発明のプラズマＣＶＤ装置１における第１実施形態の第２変形例について、図を参照して説明する。

図３に示すように、第１実施形態の第２変形例に係るプラズマＣＶＤ装置１の構成は、第１実施形態の装置（図１参照）と略同じである。
すなわち、第２変形例のプラズマＣＶＤ装置１は、メインチャンバ３、ならびにサブチャンバ４で構成される真空チャンバ２と、メインチャンバ３内に配備された一対の成膜ロール５と、この一対の成膜ロール５の表面にプラズマ領域Ｐを形成する磁場発生手段６と、サブチャンバ４の一方の側壁に配備された真空ポンプ８（排気手段）と、を有している点が同じである。

加えて、成膜エリアＡ周辺に成膜ガス（原料ガス）を供給するガス供給手段が備えられている点も同じである。
しかしながら、第２変形例では、サブチャンバ４に設けられている遮蔽手段１２の構造及び形状が大きく異なっている。それに伴って、真空ポンプ８の配置も大きく異なっている。つまり、本変形例は、サブチャンバ４の底部と真空ポンプ８との間に排気流路１３が形成されており、排気流路１３を構成する流路壁１４が遮蔽手段１２とされていることが特徴である。

この排気流路１３は、サブチャンバ４の一方の側壁の下端、すなわちサブチャンバ４の底部に水平方向に細長状に形成されており、サブチャンバ４の底部から水平方向に突出するように流路壁１４が形成されている。流路壁１４は、サブチャンバ４の一方の側壁（図１における左側壁）底部から上流方向に向けて突出するように形成されている。すなわち、本変形例のサブチャンバ４は、正面視で、Ｌ字状の形成された筐体ともいえる。

流路壁１４の上側には、サブチャンバ４の流入開口部１０が下方に向くように接続されている。つまり、排気流路１３は、真空ポンプ８をサブチャンバ４から上流方向に遠ざけるように配置し、流入開口部１０がサブチャンバ４側に向かないようにするものである。また、流路壁１４（遮蔽手段１２）によって、真空ポンプ８の流入開口部１０から成膜ロール５が見えないようになっている。

このように、遮蔽手段１２を構成することで、真空ポンプ８にダストＺの侵入を遮断することができ、真空ポンプ８の損傷を防ぐことができるようになる。
なお、第１実施形態の第２変形例におけるその他の構成、奏する作用効果は第１実施形態の第１変形例と略同じであるため、その説明は省略する。
［第２実施形態］
次に、本発明のプラズマＣＶＤ装置１における第２実施形態について、図を参照して説明する。

図４に示すように、第２実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１の構成は、第１実施形態の装置（図１参照）と略同じである。
すなわち、第２実施形態のプラズマＣＶＤ装置１は、メインチャンバ３、ならびにサブチャンバ４で構成される真空チャンバ２と、メインチャンバ３内に配備された一対の成膜ロール５と、一対の成膜ロール５の表面にプラズマ領域Ｐを形成する磁場発生手段６と、サブチャンバ４の一方の側壁に配備された真空ポンプ８（排気手段）と、を有している点が同じである。加えて、成膜エリアＡ周辺に成膜ガスを供給するガス供給手段が備えられている点と、遮蔽手段１２がサブチャンバ４に設けられている点も同じである。

しかしながら、第２実施形態では、サブチャンバ４の他方の側壁に扉部１５が設けられている点が大きく異なっている。つまり、第２実施形態は、サブチャンバ４の一方の側壁に配備された真空ポンプ８と対面するように他方の側壁に扉部１５を備え、その扉部１５は開閉自在となっている。また、扉部１５の開放により、サブチャンバ４と外部空間とが連通可能とされていることが特徴である。

この扉部１５は、サブチャンバ４の他方の側壁に対してヒンジなどの回動機構を介して取り付けられている。扉部１５は、サブチャンバ４と同様の厚みを有していて、例えばステンレス等の金属製の板材で形成されている。扉部１５は、サブチャンバ４に密着するように閉じられるようになっており、サブチャンバ４（真空チャンバ２）内部を気密に保持するようになっている。また、扉部１５は、サブチャンバ４内にある遮蔽手段１２を外部へ容易に取り出すことができる大きさ及び取り付け方法であることとよい。扉部１５の外壁には、開閉を容易にする取手（図示せず）が設けられていてもよい。

また、真空ポンプ８近傍のダストＺやその周辺に形成される皮膜を監視したり、成膜ロール５の放電状態を確認したりするために、扉部１５の全体又は、その一部にアクリルや強化ガラスなどの透明の部材を用いてもよい。このような扉部１５を用いることで、真空
ポンプ８側の排気口を正面から観察したり、保守したりすることができる。その結果、メンテナンスに要する時間を短縮することができ、且つ生産性を向上させることができる。なお、この扉部１５は、サブチャンバ４と外部空間とが連通可能とされるようになっていれば、扉部１５の開放機構はどのようなものであってもよい。

このように、扉部１５を構成することで、ダストＺを除去する際において、最も汚染されやすい成膜ロール５への案内が容易となる。また、メンテナンスに十分な大きさの扉部１５が設けられていることで、堆積したダストＺや皮膜の回収・除去が容易となる。さらには、メンテナンスが行われる周辺に真空ポンプ８が存在しないため、真空ポンプ８の配管や配線の干渉されることがなく、十分なメンテナンス用スペースが確保することができる。

なお、第２実施形態におけるその他の構成、奏する作用効果は第１実施形態と略同じであるため、その説明は省略する。
［第３実施形態］
次に、本発明のプラズマＣＶＤ装置１における第３実施形態について、図を参照して説明する。

図５に示すように、第３実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１の構成は、第１実施形態の装置（図１参照）と略同じである。
すなわち、第３実施形態のプラズマＣＶＤ装置１は、メインチャンバ３、ならびにサブチャンバ４で構成される真空チャンバ２と、メインチャンバ３内に配備された一対の成膜ロール５と、一対の成膜ロール５の表面にプラズマ領域Ｐを形成する磁場発生手段６と、サブチャンバ４の一方の側壁に配備された真空ポンプ８（排気手段）と、を有している点が同じである。

加えて、成膜エリアＡ周辺に成膜ガスを供給するガス供給手段が備えられている点も同じである。加えて、サブチャンバ４の一方の側壁に遮蔽手段１２が設けられ、その他方の側壁に扉部１５が設けられている点も同じである。
しかしながら、第３実施形態では、真空ポンプ８の流入開口部１０と遮蔽手段１２との間に排気流路１３が形成されていて、その排気流路１３に排気速度調整手段１６が設けられている点が大きく異なっている。つまり、第３実施形態は、遮蔽手段１２から真空ポンプ８につながる排気流路１３の間に排気速度調整手段１６を設け、その排気速度調整手段１６によって排気流路１３の流路面積を調整し、この排気流路１３を通過する気体の流量を制御していることが特徴である。

排気速度調整手段１６は、遮蔽手段１２の側壁の下端に回動自在に吊下された板材であり、排気速度調整手段１６が水平軸心回りに回動することによって排気流路１３の流路面積を調整するものである。なお、排気速度調整手段１６を上下に移動させる直動機構（上下にスライドする開閉式の扉）を用いてもよい。排気速度調整手段１６の左右方向の幅は、遮蔽手段１２と同様であり、流入開口部１０を十分に遮る程度の幅を有している。

排気速度調整手段１６は、プラズマＣＶＤ装置１に備えられている制御部（図示せず）によって制御されている。
例えば、排気速度調整手段１６がほぼ直立した状態であると、排気流路１３は塞がれており、排気流路１３に成膜ガスなどを通過させないようにすることができる。そして、制御部が排気速度調整手段１６を上方に揺動するように回動させてゆくと、排気流路１３が少しずつ開口されるとともに、排気流路１３の流路面積が大きくなって排気流路１３に成膜ガスなどを通過させることができる。ゆえに、排気速度調整手段１６は、制御部によって上方への回動量が制御されており、排気流路１３の流路面積を変化させている。

また、排気速度調整手段１６は、真空ポンプ８よりも下方に配置されており、成膜ロール５から流れてきた成膜ガス等の排気が一度、サブチャンバ４の底部を通過するようになっている。このとき、成膜ガス等の排気に含まれる大きなダストＺが、サブチャンバ４の底部に堆積するようになり、ダストＺが真空ポンプ８に到達しないようになっている。
なお、排気速度調整手段１６の回転軸１１の軸心は、排気速度調整手段１６の上端に配置されていてもよいし、その下端に配置されていてもよいし、また排気速度調整手段１６
の略中央に配置されていてもよい。

例えば、図５に示すように、排気速度調整手段１６の回転軸１１の軸心がその上端にある場合、排気速度調整手段１６を開くと、サブチャンバ４の底部に堆積したダストＺを扉部１５側に容易に寄せることができ、扉部１５からダストＺを簡単に回収することができる。一方で、排気速度調整手段１６の回転軸１１の軸心がその下端にある場合、排気速度調整手段１６の上部が大きく回動するが軸心部分（下部）は上部に比べて回動しないので、軸心近傍に溜まったダストＺが排気速度調整手段１６を乗り越えることはなく、真空ポンプ８側にダストＺが溜まらないようになっている。

また、排気速度調整手段１６にシールできる機構を加えると、排気速度調整手段１６を閉じたときに真空ポンプ８に流入する成膜ガスなどの気体の量を止めることができる。そして、真空ポンプ８を停止させることなく、成膜エリアＡと外部とを連通させることができる。
また、排気速度調整手段１６は、遮蔽手段１２から着脱可能になっており、プラズマＣＶＤ装置１のメンテナンス時に容易に交換ができるようになっている。排気速度調整手段１６の幅が広い場合は、排気速度調整手段１６が汚れたときの交換を容易にするため、分解・分離できる構造体とするとよい。

このように、遮蔽手段１２に排気速度調整手段１６を設けることで、真空ポンプ８（排気手段）の排気能力の調整に依存することなく成膜する際の真空チャンバ２内の圧力を調整することができる。
次に、上記した排気速度調整手段１６を用いて、成膜エリアＡ内の圧力を減圧する手順について、説明する。

まず、真空ポンプ８を作動させ、基材Ｗに皮膜を成膜する前に成膜エリアＡを減圧した上で、ガス供給手段により、成膜エリアＡ内に連続的に成膜ガスを供給するとともに、成膜エリアＡの圧力をＰＤ（ＰＤ＝０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度）となるように成膜エリアＡ内の圧力を調整・維持する。
このとき、成膜エリアＡ内の圧力の調整を排気速度調整手段１６で行う。排気速度調整手段１６の回動によって排気流路１３の流路面積を調整し、この排気流路１３を通過する気体の流量を制御する。このように制御することで、成膜エリアＡ内の圧力を所望の圧力に調整することが可能となる。ゆえに、基材Ｗに皮膜を成膜するときには、真空ポンプ８が定格回転数に近い状態で運転することができるようになる。

また、交流電源（図示せず）による電圧印加によって、原料ガスなどが分解されて圧力が増加するなどの変化を見越しておいて、予め排気速度調整の可変開度弁などを所定の開度で固定し、低い圧力に設定をする。このようにすると、電圧印加後においての成膜エリアＡ内の圧力を安定させる時間を短くすることができる。
このように、排気速度調整手段１６を用いて成膜エリアＡ内の圧力を減圧すると、真空ポンプ８を定格回転数付近に維持できるようになり、真空ポンプ８の運転が安定するようになる。ゆえに、成膜エリアＡ内の圧力を減圧する工程が安定的に行えるようになる。また、排気速度調整手段１６を用いて排気速度を調整できるようにすることで、圧力の調整幅が大きくすることができたり、圧力の調整の応答速度が速くすることができたりする。

なお、第３実施形態におけるその他の構成、奏する作用効果は第１実施形態と略同じであるため、その説明は省略する。
［第４実施形態］
次に、本発明のプラズマＣＶＤ装置１における第４実施形態について、図を参照して説明する。

図６に示すように、第４実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１の構成は、第３実施形態の装置（図５参照）と略同じである。
すなわち、第４実施形態のプラズマＣＶＤ装置１は、メインチャンバ３、ならびにサブチャンバ４で構成される真空チャンバ２と、メインチャンバ３内に配備された一対の成膜ロール５と、一対の成膜ロール５の表面にプラズマ領域Ｐを形成する磁場発生手段６と、サブチャンバ４の一方の側壁に配備された真空ポンプ８（排気手段）と、を有している点
が同じである。加えて、成膜エリアＡ周辺に成膜ガスを供給するガス供給手段が備えられている点も同じである。サブチャンバ４の一方の側壁に遮蔽手段１２が設けられ、その他方の側壁に扉部１５が設けられている点も同じである。また、真空ポンプ８の流入開口部１０と遮蔽手段１２との間に排気流路１３が形成されていて、その排気流路１３に排気速度調整手段１６が設けられている点も同じである。

しかしながら、第４実施形態では、複数のメインチャンバ３が上下流方向（水平方向）に隣接するように連結され、真空チャンバ２が連結されたメインチャンバ３で構成されている点が大きく異なっている。さらに、第４実施形態は、第３実施形態のプラズマＣＶＤ装置１が複数連結されており、真空チャンバ２を構成する一のサブチャンバ４に備えられた扉部１５と、一のサブチャンバ４に隣接する他のサブチャンバ４に備えられた扉部１５とが、互いに対面するように配置されていることが特徴である。

本実施形態の場合、図６に示すように、２つのサブチャンバ４が真空チャンバ２に設けられている。
まず、一のサブチャンバ４は、一のサブチャンバ４の側壁に備えられた扉部１５が下流側（紙面で右側）になるように配置されている。ゆえに、一のサブチャンバ４に備えられた真空ポンプ８は、上流側（紙面で左側）になるように配置されている。次に、他のサブチャンバ４の側壁に備えられた扉部１５が上流側（紙面で左側）になるように配置されている。ゆえに、他のサブチャンバ４に備えられた真空ポンプ８は、下流側（紙面で右側）になるように配置されている。すなわち、上流側にある一のサブチャンバ４と、一のサブチャンバ４に隣接する他のサブチャンバ４は、各サブチャンバ４の側壁に備えられた扉部１５が互いに対面するように配置されている。

なお、一のサブチャンバ４の上流側に別のサブチャンバ４（メインチャンバ３も含む）が存在した場合、別のサブチャンバ４の側壁に備えられた扉部１５は、上流側（左側）になるように配置され、別のサブチャンバ４と一のサブチャンバ４は、各サブチャンバ４に備えられた真空ポンプ８が互い対面するようになる。また、他のサブチャンバ４の下流側にさらに別のサブチャンバ４（メインチャンバ３も含む）が存在した場合、さらに別のサブチャンバ４の側壁に備えられた扉部１５は、下流側（右側）になるように配置され、さらに別のサブチャンバ４と他のサブチャンバ４は、各サブチャンバ４に備えられた真空ポンプ８が互い対面するようになる。

このように、各サブチャンバ４の側壁に備えられた扉部１５が互いに対面するように配置されていることで、扉部１５同士が互いに向かい合う空間をメンテナンスする際の作業用空間として利用することができ、各サブチャンバ４のメンテナンス性が高まる。また、隣接する２つのサブチャンバ４に対して１つの空間を設けることで、隣接するサブチャンバ４のメンテナンスを同時に行えるようにもなる。

なお、第４実施形態におけるその他の構成、奏する作用効果は第３実施形態と略同じであるため、その説明は省略する。
以上述べた如く、プラズマＣＶＤ装置１のサブチャンバ４に遮蔽手段１２を備えることで、真空ポンプ８の内部にダストＺが侵入することを防ぐとともに、真空ポンプ８の近傍にダストＺが堆積することを防止することができる。また、サブチャンバ４の側壁に扉部１５を備えることで、真空ポンプ８の近傍にダストＺが堆積しても、容易にダストＺを外部へ取り出すことができる。
［第５実施形態］
次に、本発明のプラズマＣＶＤ装置１における第５実施形態について、説明する。

第５実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１の構成は、第１〜４実施形態の装置と略同じである。
しかしながら、第５実施形態では、メインチャンバ３内のみに基材Ｗを配置し、メインチャンバ３とサブチャンバ４の間を分離できる扉を設けることが特徴である。
成膜が終了し、基材Ｗを取り出すときに、メインチャンバ３やサブチャンバ４の中に空気や窒素などのガスを取り込み、内部を大気圧にすることをベントと呼ぶが、ベントの際、チャンバ内に付着した皮膜はベントによる急激なガスの流入により剥離して飛散し、チ
ャンバ内にダストＺとして舞い散り付着する。特に成膜エリアＡよりも下流に位置するサブチャンバ４内では、メインチャンバ３内に比べ多くのダストＺが発生し飛散する。

メインチャンバ３とサブチャンバ４の間を分離できる扉を閉めてベントを行うことで、サブチャンバ内で発生し飛散したダストＺはサブチャンバ４内に留まり、メインチャンバ３に輸送されることが防止できる。メインチャンバ３内には、成膜対象である基材Ｗや基材Ｗを搬送させるための成膜ロール５やフリーロール１７が配置されており、これらの表面にサブチャンバ４内で発生したダストＺが付着することを未然に防止でき、基材Ｗの表面に付着するダストＺを軽減でき皮膜の品質を向上できる。

メインチャンバ３とサブチャンバ４の間を分離できる扉は開口をシールできるものであれば、メインチャンバ３やサブチャンバ４を独立にベントすることが可能となる。
これにより、例えば、サブチャンバ４は真空を維持しながらメインチャンバ３をベントして、基材Ｗの交換作業を行うことも可能となる。基材Ｗ交換中サブチャンバ４を真空状態に維持できることで、サブチャンバ４内の皮膜が空気中の水分を吸着するなどして剥離したり飛散したりすることを未然に防止できる。

また、メインチャンバ３を真空に維持しておいて、サブチャンバ４のみをベントしてサブチャンバ４内に付着したダストＺのメンテナンスを実施でき、再度真空引きする際、メインチャンバ３内の真空引きする時間分の真空引き短縮を図ることも可能となる。
よって、メインチャンバ３、サブチャンバ４にそれぞれ個別にガスや大気を導入するためのバルブを設けると良い。

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

１プラズマＣＶＤ装置
２真空チャンバ
３メインチャンバ
４サブチャンバ
５成膜ロール
６磁場発生手段
７成膜装置
８排気手段（真空ポンプ）
９成膜エリア区画手段
１０流入開口部
１１回転軸
１２遮蔽手段
１３排気流路
１４流路壁（アダプタチャンバ）
１５扉部
１６排気速度調整手段
１７フリーロール
Ａ成膜エリア
Ｂ加圧エリア
Ｐプラズマ領域
Ｗ基材
Ｚダスト

Claims

真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配備され且つ交流電源が接続された一対の成膜ロールと、前記一対の成膜ロールの表面にプラズマ領域を形成する磁場発生手段と、前記真空チャンバの一方の側壁に配備され且つ真空チャンバ内の気体を外部に排出する排気手段と、を有し、基材の表面に皮膜を形成する、プラズマＣＶＤ装置において、
前記真空チャンバ内であって前記排気手段と前記プラズマ領域との間には、前記排気手段への皮膜形成を防止する遮蔽手段が設けられ、
前記真空チャンバは前記一対の成膜ロールを配備したメインチャンバと、前記メインチャンバの下方に設けられたサブチャンバからなり、
前記遮蔽手段は、前記サブチャンバの一方の側壁から突出するように形成され、当該遮蔽手段の先端が下方に垂下するように延び、
前記排気手段の流入開口部はサブチャンバの底部よりも高い位置に配置される
ことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
前記遮蔽手段は、前記排気手段に備えられた流入開口部の前方に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記排気手段の流入開口部が下向きに開口を有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記真空チャンバには、一方の側壁に設けられた排気手段と対向するように、他方の側壁に扉部が設けられていて、前記扉部の開放により、前記真空チャンバと外部空間とが連通可能とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記排気手段の流入開口部と前記遮蔽手段との間には、排気経路が形成されており、
前記排気経路には、前記排気手段へ流入する気体の流入速度を調整する排気速度調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記排気速度調整手段は、前記排気経路の流路面積を調整し、該排気経路を通過する気体の流量を制御していることを特徴とする請求項５に記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記真空チャンバ内には、前記一対の成膜ロールが隣接するように複数連結されて配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記一対の成膜ロールごとに複数のサブチャンバが設けられ、一のサブチャンバに備えられた扉部と、前記一のサブチャンバに隣接する他のサブチャンバに備えられた扉部とが、互いに対面するように配置されていることを特徴とする請求項７に記載のプラズマＣＶＤ装置。
前記メインチャンバ内のみに前記基材を配置し、前記メインチャンバとサブチャンバの間を分離できる扉を設けることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置