JPH04136167A

JPH04136167A - 連続式スパッタリング装置

Info

Publication number: JPH04136167A
Application number: JP25522890A
Authority: JP
Inventors: Toru Ii; 伊井　亨; Osamu Takahashi; 理高橋; Kazuhiko Hamashima; 浜島　一彦
Original assignee: Showa Shinku Co Ltd
Current assignee: Showa Shinku Co Ltd
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1992-05-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ステンレス材や金属シート材等の長尺物の表
面にスパッタリングとそれ以外のエツチング等のプラズ
マ処理を同一の真空室内に於いて連続して行なう形式の
連続式スパッタリング装置に関する。

（従来の技術）従来、連続式スパッタリング装置として、例えば第１図
に示すように、真空室ａ内に、ステンレス材の長尺物す
をコイル状に巻いた送出しロールＣと、該送出しロール
Ｃから送り出される長尺物すを中間のローラーｄ、ｅ、
ｆを介して巻き取る巻取ロールｇとを設け、該長尺物す
の片面に面してクリーニング電極り及びスパッタリング
カソードｉを順次に設けたものが知られている。この場
合、該真空室ａ内をｌロー４〜１０−’Ｔｏｒｒの高真
空に排気口ｊより排気してから放電用ガス導入口ｋから
Ａｒガスを導入し１、真空室ａ内・をｌＯ″２〜１Ｏ−
３Ｔｏｒｒに保ったのちクリーニング用電源■からクリ
ーニング電極りに電力を供給して該電極り付近にグロー
放電を発生させ、同様にスパッタリングカソードｉにス
パッタリング電源ｍから電力を供給してＡｒプラズマを
発生させる。そして、この状態て長尺物すを送出しロー
ルＣから送出すと、該長尺物すは、その片面がグロー放
電領域でクリーニングされ、次いでスパッタリング領域
でカソードｉ上のターゲツト材ｎからスパッタされた物
質がクリーニングされた表面に堆積し、順次巻取ロール
ｇに巻き取られる。該真空室ａ内は、スリット機構０に
より成膜部分か区画される。

（発明が解決しようとする課題）上記のように、従来の連続式スパッタリング装置ではプ
ラズマ同士の干渉により長尺物の片面しかクリーニング
とスパッタリングを施せず、長尺物のもう一面にもクリ
ーニング及びスパッタリングを行う場合には別領域に夫
々の電極系を設けるか、−度大気にしてもう一面のクリ
ーニング、スパッタリングを行う方法が採られている。

こうした方法ではその処理時間が長引き、能率が悪い。

本発明は、長尺物の両面をクリーニングその他のプラズ
マ処理例えばプラズマ酸化、窒化、炭化、或いは膜重合
、ＣＶＤの処理しながらスパッタリングが可能で、短時
間に処理を完了出来る連続式スパッタリング装置を提供
することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明では、真空室内に、該室内を走行する長尺物の表
面にスパッタリングを施すスパッタリングカソードを設
けると共に該表面にスパッタリング以外の処理を施すプ
ラズマ発生電極を設けて該表面にスパッタリングとプラ
ズマ処理とを連続的に行う装置に於いて、該スパッタリ
ングカソード及びプラズマ発生電極を夫々間隔を存した
対のもので構成し、該間隔内に該長尺物を走行させるこ
とにより、上記目的を達成するようにした。

（作　用）真空室内の真空を調整して放電用ガスを導入したのち、
スパッタリングカソードとプラズマ発生電極に電力を投
入してプラズマを発生させ、長尺物を走行させると、該
長尺物の表面にプラズマ処理及びスパッタリングによる
膜の形成が行われるが、該スパッタリングカソード及び
プラズマ発生電極は夫々間隔を存した対のもので構成さ
れているので、該間隔内を長尺物が走行するとき、その
両面に同時にプラズマ処理とスパッタリングによる膜形
成を行える。

（実施例）本発明の実施例を図面第２図に基づき説明すると、同図
に於いて符号（１）はスリット機構（２）により両側の
搬送部（３）　（４）と中間の処理部（５）の３室に区
画された真空室を示す。各搬送部＜３）　（４）には真
空排気口（ｅ）　（６）が接続され、一方の搬送部（３
）にはステンレス材等の金属材その他の長尺物（７）を
捲回した送出しロール（８）を設け、もう一方の搬送部
（４）には処理部（５）を通りガイドローラー（９）と
テンションローラー（１０）で支えられて走行する該長
尺物（７）を巻き取る巻取ロール（１１）が設けられる
。

該処理部（５）には、間隔を存して対向する一対のプラ
ズマ発生電極（１２）　（１２）及び間隔を存して対向
する一対のスパッタリングカソード（１３）（１３）が
設けられ、プラズマ発生電極（１２）の間隔にプラズマ
発生用ガスを導入するプラズマ発生用ガス導入口（１４
）と、スパッタリングカソード（Ｈ）　（１３）の間隔
ヘスバッタ用ガスを導入するスパッタ用ガス導入口（１
５）が設けられる。各プラズマ発生用電極（■２）には
夫々プラズマ発生用電源（１６）が接続され、各スパッ
タリングカソード（１３）には夫々スパッタ材（１８）
が取り付けされると共にスパッタリング用電源（１７）
が接続される。

この場合、第３図に示すように、各プラズマ発生電極（
１２）（１２）を共通の高周波電源（１６）に接続し、
各スパッタリングカソード（１３）も共通の高周波電源
（１７）に接続するようにしてもよい。

各スパッタリングカソード（１３）の表面に載せたスパ
ッタ材（１８）から約２５關離して、第４図に明示する
ような、各スパッタリングカソード（１３）の表面の周
囲を囲むＳＵＳ製の環状のアース電極（１９）を設け、
更に各スパッタリングカッド（Ｉ３）に高周波電源（１
７）から周波数を例えば］ＫＨ２ずらした高周波電力が
投入される。

この実施例に於いて、真空室（１）内を１０−４〜１０
−’Ｔｏｒｒの高真空に排気してからプラズマ発生用ガ
ス導入口（１４）及びスパッタ用ガス導入口（１５）を
開いて各ガスを導入し、真空室（１）内を１０２〜１Ｏ
−３Ｔｏｒｒに保ったのち、各電極（１２）及び各カソ
ード（１３）に電源（１Ｂ）　（１７）から電力を投入
すると、各電極（１２）と各カソード（１３）の間隔内
で導入ガスによるプラズマが発生し、カソード（１３）
の間隔内ではスパッタ材（１８）がスパッタされる。各
カソード（１３）の表面の近傍にはアース電極（１９）
が設けられており、各カソード（１３）の電力周波数に
ずれがあるので、両力ソード（１３）の間の長尺物（７
）を境にして互いに干渉することのない２つのプラズマ
が発生する。

この状態で長尺物（７）を走行させると、その両面はプ
ラズマ発生電極（１２）のプラズマでクリーング処理さ
れ、続いてスパッタリングカソード（１３）のスパッタ
リング領域でスパッタ材（１８）の薄膜が堆積し、巻取
ロール（１１）に巻き取られ、両面にスパッタ膜を有す
る長尺物（７）が−度の処理工程で製作できる。

厚さ１μｍのテープ状のステンレス材の長尺物（７）を
該真空室（１）内に用意し、スパッタ材（１８）として
ＴＩＮをカソード（１３）に取り付け、該真空室（１）
内のＡ「圧を５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒに調整したのち
各プラズマ発生電極（１２）に５００　Ｗ、各カソード
（１３）に６Ｋｗの電力を投入し、該長尺物（７）を１
ｍ／ｗｉｎの速度で走行させると、該長尺物（７）の両
面に１５００オングストローム／−１ｎの堆積速度でＴ
ｉＮの薄膜が形成され、該薄膜はテープテストでは剥離
がなく、その反射率は６０％であった。

電源（１Ｂ）（１７）には、高周波電源を使用したが直
流電源であってもよい。

また、以上の実施例では、長尺物（７）の両面をＡｒガ
スのイオンでクリーニングしたのちスパッタリングで薄
膜を形成する例を述べたが、長尺物（７）がガスを発生
したり汚れを発生するものであるときは、その両面にま
ずプラズマ発生電極（１２）でプラズマ重合やＣＶＤの
プラズマ処理を行ない、次いでその上にカソード（１３
）でスパッタによる薄膜を形成することが出来る。

また、プラズマ発生電極（１２）とスパッタリングカソ
ード（１３）の位置を交換し、該長尺物（７）の両面に
先ずスパッタによる金属薄膜を形成したのち、その上に
プラズマ処理で酸化膜、窒化膜或いは炭化膜を形成する
ことも可能である。更に、スパッタによる薄膜を該長尺
物（７）の両面に形成したのち、プラズマ重合又はＣＶ
Ｄで該薄膜の保護膜を形成することもできる。

スパッタリングカソード（１３）は一対に限らず、複数
対設けて複数層の薄膜を形成することも可能である。

（発明の効果）以上のように、本発明では、長尺物が走行する真空室内
に、間隔を存して対向するスパッタリングカソードを設
けると共に間隔を存して対向するプラズマ発生電極を設
け、該間隔に長尺物を走行させたので、該長尺物の両面
に同時にプラズマ処理とスパッタリング処理を連続して
施せ、長尺物の両面処理を簡単かつ短時間に行なえる等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の武断側面図、第２図は本発明の実施例
の武断側面図、第３図は本発明の他の実施例の説明図、
第４図は第２図示のカソード電極の表面図である。（１）・・・真空室　　　　　（１９）・・・アース電
極（７）・・・長尺物（１２）　（ｔ２）・・・プラズマ発生電極（１３）　
（１３）・・・スパッタリングカソード特許出願人株式

Claims

【特許請求の範囲】

１．真空室内に、該室内を走行する長尺物の表面にスパ
ッタリングを施すスパッタリングカソードを設けると共
に該表面にスパッタリング以外の処理を施すプラズマ発
生電極を設けて該表面にスパッタリングとプラズマ処理
とを連続的に行う装置に於いて、該スパッタリングカソ
ード及びプラズマ発生電極を夫々間隔を存した対のもの
で構成し、該間隔内に該長尺物を走行させたことを特徴
とする連続式スパッタリング装置。
２．上記対をなすスパッタリングカソードを同一のスパ
ッタリング電極に接続し、上記対をなすプラズマ発生電
極も同一のプラズマ発生用電源に接続したことを特徴と
する請求項１に記載の連続式スパッタリング装置。
３．上記対をなすスパッタリングカソードの夫々の表面
に接近して、各表面の周囲を囲む環状のアース電極を夫
々設け、高周波電源から各スパッタリングカソードに互
いに周波数の異なる高周波電力を投入することを特徴と
する請求項１に記載の連続式スパッタリング装置。