JPS62287074A - ロ−ルコ−タ−装置 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は化合物の絶縁物薄膜を連続生産する反応性直流
マグネトロンツノζツタリング方式によるロールコータ
−装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、化合物の絶縁物薄膜を連続生産する方法として、
真空蒸着法、イオンブレーティング法、高周波スズツタ
リング法、反応性スノぐツタリング法があった。真空蒸
着法、イオンブレーティング法は長時間の生産時には組
成の変化、分解等による蒸発源の変質が大きな問題であ
った。またスノッタリング法に比して蒸発源の補給をか
なシの頻度で行わなければならず生産性で劣っている。

さらに蒸気圧、沸点、昇華点及び熱分解温度、基板フィ
ルムの耐熱温度の関係から蒸発源として使用できる物質
が限定されている。この問題を解決すべく、化合物中の
一成分を含む雰囲気中で蒸着膜を形成するという反応性
蒸着法も開発されているが、それでもス、ｏツタリング
法に比べて適用範囲が広いとは言えない。

以上述べたような理由によシ、スノぐツタリング法の方
が連続生産装置に適しているのみならず、多くの種類の
化合物薄膜に対応できる汎用性に富んでｂる。

ス、ｏツタリング法において絶縁物薄膜を形成する方法
として高岡波スフζツタリング法と反応性直流スノぐツ
タリング法がある。

高周波スズぐツタリング法の場合、コーティングしたい
物質をそのままターゲットとし高周波放電によ）スノξ
ツタしコーティングできる。

しかし、高周波スパッタリングを行うにはインピーダン
スマツチングをとる必要があるが装置の大型化、複雑化
によシ困難となる場合が多い。また化合物ターゲットが
金属ターゲットに比してかなシ高価でコスト面より使用
できないことがある。

以上の点よシ反応性直流スズツタリング法によ多金属タ
ーゲットを用いてコーティングを行うことが生産性等の
面からも好ましいと考えられる。

現在、反応性直流スズツタリング法では、透明導電膜と
してのＩＴＯ膜に関して連続生産装置として実用化され
ている。

かかる反応性スノξツタリングシステムにおいては得ら
れる膜の組成比は導入する反応性ガスの分圧にてコント
ロールする。

反応性ガスの分圧を増加させると膜中の反応性ガス成分
の割合が増加する。ここで重要なことは、この化合が基
板フィルム上のみでおこるのではなくターゲット上でも
おこることである。このようにターゲット上で化合物が
形成されることはスズぐツタリング速度を低下させるの
みならず、ターゲット表面が完全に絶縁性化合物でおお
われた場合には直流放電は停止する。従来のスズ１°ツ
タリングロールコーター装置ではこのようなターゲット
上での化合が生ずるために反応性ガス分圧をある限界値
以上に上げることは不可能であった。このことは従来の
装置では膜中の反応性ガス成分に上限がありそれ以上に
増加させることは不可能であることを意味する。この反
応性ガス成分の上゛限値は金属ターゲットの種類、反応
性ガスの種類、ターゲットに印加する電力、スズぞツタ
時の圧力等で多少変化するが、どのような場合でも、従
来の反応性直流マグネトロンスズぐツタリングシステム
において連続生産を行なう場合に問題となる現象であっ
た。

また、従来のロールコータ−装置においては基板フィル
ムからの放出ガスによジターゲットが汚染することも問
題であった。放出ガスは水蒸気、空気、モノマーや添加
物等の有機物よシなシ、これらがターゲット表面で化合
すると膜質の劣化、スズζツタ速度の低下が生じ、安定
した連続生産は不可能となる。

〔発明の目的〕

本発明は、従来得られなかった反応性ガス成分を充分に
増加させた化合物薄膜を安定して連続生産する反応性直
流マグネトロンスズぐツタリング方式によるロールコー
タ−装置を得んとして研究した結果、ターゲット周辺に
反応性ガス及び基板フィルムからの放出ガスのターゲッ
ト近辺への拡散を防ぐべく低圧の別室を設けることによ
り、基板フィルム近辺での反応性ガス分圧を高めても、
ターゲット表面での好ましくない化合ははとんどおこら
ないとの知見を得、更にこの知見に基づき種々研究を進
めて本発明を完成するに至ったものである。

〔・発明の構成〕

本発明は、ターゲット周辺に２重のボックスを有し、内
側のボックス内部にターゲット及び不＝　５　＝ 活性ガスを供給する導入口を、外側のボックス外部に反
応性ガスを供給する導入口を設け、それぞれのボックス
を異なる排気ピンプで排気することを特徴とする反応性
直流マグネトロンスズζツタリング方式によるロールコ
ータ−装置でアル。

本発明を図によりて説明すれば第１図は本発明のスノξ
ツタリング鴛−ルコーター装置の模式図でアシ、第２図
は従来のスズζツタリングロールコータ−の模式図であ
る。

本発明は、基板フィルム上近辺での反応性ガスの分圧を
高くしてもターゲット近辺での反応性ガスの分圧は低く
ターゲット表面での化合が生じないように設計されてい
る。

従来の装置においては系内に導入された反応性ガスは均
一に拡散し、基板フィルム近辺でもターゲット近辺で４
．　Ｐ！？！同程度になる。しかし本発明においては、
外側ボックス内に拡散してきた反応性ガスの大部分は系
外に排気され内側ボックス内部のターゲット表面での化
合を生じることはほとんどない。これによシ、ターゲッ
ト表面での化合を問題とすることなく基板フィルム近辺
での反応性ガス分圧を高くすることができる。まだ、基
板フィルムよシ放出したガスもターゲット近辺には拡散
してゆかずターゲットを汚染することはない。

〔発明の効果〕

本発明に従うと、反応性ガス分圧をターゲット表面での
化合という問題に影響されることなく、増加させること
によシ、化合物薄膜中の反応性ガス成分を充分に高める
ことができるうえに、従来問題となっていた基板フィル
ムからの放出ガスによるターゲットの変質の影響も除か
れるので、工業的な化合物薄膜のロールコータ−装置と
して好適である。

〔実施例〕

第１図の装置にてターゲットとしてケイ素、反応性ガス
として酸素を用い、反応性スズツタリングによシ二酸化
ケイ素膜を作製しようとした。

ターゲットは２００　Ｘ　１０００ｍ＋ｎの平板で６Ｋ
Ｗの電力を印加した。不活性ガスはアルゴンを用い内側
ボックス内の圧力を１．０　Ｘ　１０’−２ｍｂａｒに
なるように流量をコントロールした。酸素を流さない状
態での基板フィルム付近の圧力は５．０　Ｘ　１０−５
ｍｂａｒであった。ケイ素のスノぞツタリングを行いつ
つ外側ボックス外部に酸素を流し、基板フィルム近辺で
の圧力がＬ　ＯＸ　１０−３ｍｂａｒとなるまで増加さ
せた。この際、外側ボックスと内側ボックスの間の空間
の圧力は５．　ＯＸ　１０””’ｍｂａｒであった。こ
のようＫして作製したコーティングフィルムは厚みが２
００人で、可視光の光線透過率は波長６００ｎｍでは原
反フィルムとほぼ同等、４００ｎｍで本原反フィルムよ
！Ｄ　２ＳＬか減少しないというすぐれた性能を有して
いた。

〔比較例〕

第２図の装置にて実施例と同じターゲットにて同電力、
同圧力にてスノぐツタリングした。排気デンゾは図−１
で用いた３台の排気デンゾを並列にチャンバーに接続し
て排気した。ラインスピードはコーティング厚みを２０
０人とするために０．４ｍ　／　ｍｉ　ｎとした。この
場合、酸素流量にして実施例の約半分までしか上げるこ
とができず、これ以上では放電が不安定でス・ぞツタリ
ングが行えなかった。安定してコーティングが行える条
件では、可視光の光線透過率は、波長６００ｎｍにおい
ては実施例と＃１は同等であったものの、４００ｎｍに
おいては原反フィルムに比して約３０チも減少し、肉眼
でも黄色い着色が見られるフィルムであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様を示すロールコータ−装置の
模式図、第２図は従来のロールコータ−装置の模式図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ターゲット周辺に２重のボックスを有し、内側のボック
   ス内部にターゲットおよび不活性ガスを供給する導入口
   を、外側のボックス外部に反応性ガスを供給する導入口
   を設けそれぞれのボックスを異なる排気ポンプで排気す
   ることを特徴とする反応性直流マグネトロンスパッタリ
   ング方式によるロールコーター装置。