JPS6347362A

JPS6347362A - イオンプレ−テイング装置

Info

Publication number: JPS6347362A
Application number: JP19123286A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nomachi; 野町　▲＊▼也; Masanori Konno; 正則今野
Original assignee: TOOBI KK; Tobi Co Ltd
Current assignee: TOOBI KK; Tobi Co Ltd
Priority date: 1986-08-15
Filing date: 1986-08-15
Publication date: 1988-02-29
Also published as: JPH0580555B2

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】（技術分野）この発明は、イオンプレーティング装置に関するもので
ある。さらに３Ｔシ＜は、圧力勾配型プラズマガンを用
いて効率的に高品質薄膜を形成するのに有用なイオンプ
レーティング装置に関する。

（背景技術）プラスチック、金属、ガラス、セラミックス等の基板、
あるいはフィルノ、や様々な形状の物品の表面に金属、
合金、無機物、セラミックス、カーボン、あるいは有機
ポリマーなどの薄膜を形成したものは、導電膜、絶縁膜
、光？薄膜、保護膜、１！子デバイス、装飾などの多様
な用途への応用が期待されているもので、すでに実用化
されているものも少くない。

このような薄膜を形成するための方法、装置としては、
真空蒸着装ｚ内に置いた蒸発源からの蒸発粒子をグロー
放電によってイオン化して行うものが知られている。イ
オンプレーティングと呼ばれている技術である。

また、このイオンプレーティングについては、ホロカン
ード型のものと、高周波励起型のものとがあることも知
られている。

これらのイオンプレーティング技術は、気相での薄膜形
成技術として優れたものではあるが、連続的な薄膜形成
や広幅な基板、さらには長尺フィルムやシートなどの表
面に、安定した高晶τ丁薄膜を均一に、かつ効率的に形
成するための技術、装置としては、依存として多くの問
題が残されている。

たとえば、広幅で、長尺のフィルム、またはシー）・の
表面に薄膜を均一に形成するためには、幅方向および長
さ方向のいずれにおいても、品質が均一で、密着性に優
れた薄膜を、フィルムまたはシートを連続的に移動させ
ながら効率的に製造することが必要になる。

しかしながら、ホロカソードの場合には、カソード部等
の装置の汚れ、損傷が避けられず、熱的安定性に欠け、
基板フィルムまたはシート発熱が避けられないという問
題がある。このため、優れた品質の薄膜を連続して移動
するフィルム表面に均質に、かつ効率的に得ることは困
難であった。

また、高周波励起型のイオンアレーティングの場合には
、優れた品質の薄膜を安定して得るためには極めて有効
であるものの、長尺で広幅の大面積フィルムなどの場合
に、その薄膜を効率的に製造するための生産性の点で難
点があった。

さらに、これまでのポロカソード、高周波励起のいずれ
のタイプにおいても、フィルムあるいは大面積基板の一
部分のみに所望の薄膜を形成し、ｉ！！続的にこの部分
コーティングを行うことや、それを複数回連続的に行っ
て多層膜を形成することは困難であった。

（発明の目的）この発明は、このような事情を鑑みてなされたものであ
り、連続的、かつ効〉を的に薄膜を形成するためのイオ
ンプレーティング方法とそのための′Ａ置を提供するこ
とを目的としている。さらに詳しくは、フィルムあるい
は大面積シート基板の薄膜形成をも効〉４１的に行いえ
る、また多層膜の形成にも有用なイオンプレーティング
装置を提供することを目的としている。

（発明の開示）この発明の装置は、上記の［１的を達成するために、真
空室内に、基板の進行方向に対向して複数の圧力勾配型
のプラズマガンを設け、該プラズマガンに対応して複数
の、もしくは単一の蒸発ハース３設けたことを特徴とし
ている。

また、この発明は、基板の］１行方向に沿って、複数の
圧力勾配型のプラズマガンを設けたことを特徴とするイ
オンプレーティング￥を置をも対象としている。

この発明の装置に用いる圧力勾配Ｘ（のプラズマガンは
、陰極と陽極との間に中間を極を介在させ、陰極領域を
ＩＴＯｒｒ前後に、そして陽瘉領域を１０　’Ｔｏｒｒ
程度に保って放電を行うものである。

この放電によって生成されたプラズマ、たとえばＡｒイ
オン流は、真空室内を帯状に丁多動させ、ハース部に収
束させることができる。また、このプラズマは、磁界を
印加することによってシート状に偏平化することもでき
る。

通常は、ハースに対して横方向に、すなわちベルジャ側
壁に設（プなプラズマガンから水下方向に発射させたプ
ラズマ流を、上向きに置いたハースのほぼ真上で屈曲さ
せてハース部にその流れを収束させる。この収束によっ
て、１膜形成材料としての蒸発源物質の蒸発とイオン化
とを行う。

この方法、装置による場合には、プラズマガンの汚れが
なく、反応速度が大きく、プラズマが安定化し、均質な
薄膜を形成することが可能になる。

またプラズマをシート状に変形することにより、広、幅
のフィルムなどに幅方向に均一な３膜を形成しやすくな
る。

この発明は、以上のとおりの圧力勾配■１プラズマガン
を用いるイオンプレーティング方法において、さらに効
率的で機能的な方法とそのための装；ηを実現したもの
である。

添イ１した図面に沿って、この発明の装置を詳しく説明
する。

第１図は、圧力勾配型プラズマガンを、基板の進行方向
に対向して設けた装置の例を示している。

この第１１２Ｉの装置においては、圧力勾配型プラズマ
ガン（１）（２）（３）は、真空排気されたベルジャ内
に設けられている。また、このベルジャには、ガス導入
系によって、不活性ガスや反応性ガスが導入されるよう
になっている。

同様にベルジャ内には被処理基板（４）とその保持手段
（５）および移動手段（６）と、この基板（４）の下方
には、蒸発源物質を保持する蒸発ハース（７）　　（８
）（９）が設けられている。このハース（７）（８）（
９）は、複数でもよいし、または単一のものであっても
よい。

圧力勾配型プラズマガン（１）（２）（３）からのプラ
ズマ流（１０）は、各々対応するハースの蒸発源物質に
収束し、この物質の蒸発とイオン化を行う、この際に、
ハースに磁界の印加手段を設けて磁界ε印加してもよい
、プラズマの収束とその蒸発イオン化作用が促進される
。この印加は、各々のハースごとに個別に行ってもよい
し、同時に行ってもよい。

もちろん、ハース（７）（８）（９）には、適宜に抵抗
加熱、高周波誘導加熱、電子ビーム照射などの蒸発加熱
手段を設けることも゛できる。また、基板には負電圧を
印加し、蒸発イオン化粒子を加速させてもよい。

第２図は、基板としてプラスチック、金属などの移動フ
ィルム（１４）を用い、ハース（１５）（１６）（１７
）を、プラズマガン（１１）＜１２）（１３）に対向し
てフィルムの幅方向に４ρ列して設置した場合の例であ
る、この場合、プラズマは、シート状プラズマ（１８）
を用いることらできる。フィルムの幅方向に均質な薄膜
を形成することができる。

また第３図は、移動するフィルムの横方向からのプラズ
マ（１９）を、フィルムの進行方向に直列に配置したプ
ラズマガン（２０＞（２１＞（２２）から放射させてい
る例を示している。

この例においては、蒸発源物質を同一のものとするなら
ば、連続的な薄膜形成が効率化されることになる。また
、別種の物質とするならば、複合膜または多層膜を形成
することができる。

この第３（７１の例については、プラズマガンは、フィ
ルムの進行方向の同じ開だけでなく、両側に設けてもよ
い。

フィルムの上面には冷却手段を設けることもできる。

この発明の方法および装置において、処理対象とする基
板に格別の限定はない、また、薄膜形成物質にも、遠雷
用いている金属、合金、セラミックス、カーボン、ポリ
マー等の任意のものが使用できる。

反応の圧力は、１ｘｌＯ〜１０’Ｔｏｒｒ程度の範囲と
することができる。アルゴン、ヘリウム、水素、酸素、
窒素、有機物などの不活性ガスもしくは反応性ガスの適
宜なものが使用できる。

放電電圧は、たとえば５０〜１００Ｖとし、電流は、蒸
発物質によって適宜に遭択する。

ポリエステル、ボリサｌレフオン、ポリアミド、ポリイ
ミドなどの耐熱性プラスチックを基板とする場合には、
フィルム幅１００〜５０Ｏｎ＋ｎ、ＫＩ　Ｈ４／Ａ　６
　ｒｒ＋　／分〜３０　ｍ　／分で、ｒ”ｒｏなどの導
電性透明膜を５０〜１５００　　の厚さでコーディング
することができる。もちろん、導電膜に限られることな
く、様々な薄膜を効率的に形成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図、Ｈ２図および第３図は、この発明の装置の一例
を示している。図中の番号は次のものを示している。１、　２．　３・プラズマガン　１１・・基板５・・・
保持ｆ−’；ｌ　　　　　　　　６・・・移動手段７、
　８．　９・・ハース　１０　　・プラズマ流１１．１
２．１３・・プラズマガン］４・・・フィルム基板１５．１．６．１７・・ハース１８・・・プラズマ　　　　　　１つ・・・プラズマ２
０．２１．２２・・・プラズマガン代理人　　弁理士　　西　、７　利　夫第　　１　　図第　　２　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板の進行方向に対向して複数の圧力勾配型のプ
ラズマガンを設け、該プラズマガンに対応して複数の、
もしくは単一の蒸発ハースを設けたことを特徴とするイ
オンプレーティング装置。
（２）基板の進行方向に沿って複数の圧力勾配型のプラ
ズマガンを設け、該プラズマガンに対応して複数の、も
しくは単一の蒸発ハースを設けたことを特徴とするイオ
ンプレーティング装置。
（３）基板の進行方向に沿って両側にプラズマガンを設
けた特許請求の範囲第２項記載のイオンプレーティング
装置。