WO2007148539A1 - 巻取式真空蒸着装置 - Google Patents

巻取式真空蒸着装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2007148539A1
WO2007148539A1 PCT/JP2007/061509 JP2007061509W WO2007148539A1 WO 2007148539 A1 WO2007148539 A1 WO 2007148539A1 JP 2007061509 W JP2007061509 W JP 2007061509W WO 2007148539 A1 WO2007148539 A1 WO 2007148539A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
roller
electron beam
vacuum
type vacuum
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/061509
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuhiro Hayashi
Takayoshi Hirono
Isao Tada
Atsushi Nakatsuka
Kenji Komatsu
Original Assignee
Ulvac, Inc.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38833281&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2007148539(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ulvac, Inc. filed Critical Ulvac, Inc.
Priority to US12/305,387 priority Critical patent/US20100006030A1/en
Priority to JP2008522381A priority patent/JP4850905B2/ja
Priority to CN2007800235471A priority patent/CN101484608B/zh
Priority to EP07744842A priority patent/EP2037001B1/en
Publication of WO2007148539A1 publication Critical patent/WO2007148539A1/ja

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5826—Treatment with charged particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541—Heating or cooling of the substrates

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum-type vacuum deposition method in which an insulating film is continuously drawn out in a reduced-pressure atmosphere, and a deposited material is deposited and wound on the film while being cooled by closely contacting the film with a cooling roller. Relates to the device.
  • FIG. 6 shows an example of the configuration of a conventional vacuum-type vacuum vapor deposition apparatus.
  • the film 52 is wound around a scooping roller (not shown) through a guide roller 53, a cooling can roller 54 and a guide roller 55 from a drafting roller (not shown).
  • the film 52 is deposited with evaporation material from the evaporation source 56 on the can roller 54.
  • the electron beam irradiator 51 is installed between the feeding roller and the evaporation source 56.
  • the film before deposition is negatively charged by irradiating the electron beam and is statically connected to the can roller 54 connected to the ground potential.
  • the film 52 is brought into close contact with the can roller 54 with electric power. As a result, thermal deformation of the film 52 due to insufficient cooling is prevented.
  • FIG. 7 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of the electron beam irradiator 51.
  • the electron beam irradiator 51 includes a filament 61 that emits thermoelectrons, a heating power source 62 that energizes the filament 61, and an electron beam extraction power source 63.
  • the heating power source 62 is an AC power source, and is composed of, for example, a commercial frequency power source.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-146401 Disclosure of the invention
  • the heat loss region 65 is periodically generated along the longitudinal direction of the film 52 as schematically shown in FIG. 8A. was there.
  • the heat loss region 65 is a region where the film is likely to be wrinkled or deformed by heat.
  • the traveling speed of the film 52 is increased, the generation interval of the heat loss region 65 is widened as shown in FIG. 8B.
  • the traveling speed of the film 52 is made extremely low, the heat loss region 65 does not occur.
  • lowering the traveling speed of the film is not preferable because it causes a reduction in productivity.
  • the generation of the heat loss region 65 is caused by insufficient irradiation of the electron beam to the film 52. If the irradiation amount of the electron beam is small, the adhesion with the can roller 54 is weakened and the cooling effect is lowered. The traveling speed of the film 52 is constant, and the heat loss region occurs periodically. Therefore, the generation of the heat loss region 65 is considered to be caused by the fluctuation of the electron beam irradiation amount on the film 52.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a torsion-type vacuum vapor deposition apparatus capable of suppressing the generation of a heat loss region on a film without reducing productivity. .
  • the present inventors have intensively studied, and as a result, the generation of the heat loss region of the film is as follows. I got the knowledge that this is the cause. That is, as shown in FIGS. 9A and 9B, the conventional electron beam irradiator applied an alternating current to the filament 61 to generate an electron beam. At this time, an alternating induction magnetic field corresponding to the frequency of the alternating current appears around the filament 61, and the generated electron beam receives an electromagnetic force caused by the alternating induction magnetic field and swings in a direction orthogonal to the induction magnetic field. Is done. As a result, as shown in FIG. 10, a region where the electron beam irradiation amount is periodically insufficient appears along the traveling direction of the film 52, and this region is formed on the film 52 as a heat loss region 65. appear.
  • a vacuum type vacuum deposition apparatus includes a vacuum chamber and the vacuum chamber. Is disposed between the feeding roller and the feeding roller that winds up the fed film, the feeding roller that winds the fed film, and the feeding roller. A cooling roller that adheres to the film and cools the film, an evaporation source that is disposed opposite to the cooling roller and deposits a deposition material on the film, and is disposed between the brewing roller and the evaporation source and travels.
  • the electron beam irradiator In a vacuum-type vacuum evaporation system equipped with an electron beam irradiator that irradiates an electron beam onto a film, the electron beam irradiator has a filament that emits electrons by energization heating and a direct current generator that supplies a direct current to the filament. Means.
  • the current constituting the electron beam irradiator is energized and heated in a direct current manner, so that the oscillation of the electron beam due to the alternating induction magnetic field around the filament is canceled in principle, and the electron beam applied to the film.
  • the equivalent irradiation effect is obtained.
  • the entire surface of the film can be brought into close contact with the cooling roller, and it is possible to prevent the occurrence of a heat loss region due to a decrease in the cooling effect without lowering the productivity.
  • a heating power source for the filament is configured by a DC power source.
  • a DC current can be supplied to the filament by using an AC power source as a heating power source and inserting a DC circuit including a rectifying element into the AC power source.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a trapping type vacuum deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating an electron beam irradiation process on a film.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram for explaining the configuration of an electron beam irradiator used in the vacuum type vacuum deposition apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the electron beam irradiator shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a diagram showing a modification of the configuration of the electron beam irradiator shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a main part of a conventional vacuum type vacuum deposition apparatus.
  • FIG. 7 is an equivalent 1-valence circuit diagram for explaining the configuration of an electron beam irradiator used in a conventional vacuum-type vacuum deposition apparatus.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining how an electron beam fluctuates when an alternating current is applied to a filament constituting an electron beam irradiator.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the generation mechanism of the heat loss region shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a trapping type vacuum vapor deposition apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
  • Book The vacuum type vacuum evaporation apparatus 10 of the embodiment includes a vacuum chamber 11, a film outlet roller 13 for a film 12, a cooling can roller 14, a winding roller 15, and an evaporation source 16 for a vapor deposition material. It is.
  • the vacuum chamber 11 is connected to a vacuum exhaust system such as a vacuum pump (not shown) via pipe connection portions 11a and 11c, and the inside thereof is evacuated to a predetermined degree of vacuum.
  • a vacuum exhaust system such as a vacuum pump (not shown)
  • the internal space of the vacuum channel 11 is partitioned by a partition plate l ib into a chamber in which the brewing roller 13 and the wiping roller 15 are arranged and a chamber in which the evaporation source 16 is arranged.
  • the film 12 is a long insulating plastic film cut to a predetermined width, and an OPP (stretched polypropylene) single layer film is used in this embodiment.
  • OPP stretched polypropylene
  • plastic films such as PET (polyethylene terephthalate) film, PPS (polyphenylene sulfide) film, and paper sheets can be applied.
  • the film 12 is continuously fed from the feeding roller 13 so that the film 12 is wound around the winding roller 15 through the plurality of guide rollers 17, the cleaning roller 14, the auxiliary roller 18, and the plurality of guide rollers 19. It is summer.
  • the unwinding roller 13 and the unwinding roller 15 are each provided with a rotation drive unit, not shown.
  • the can roller 14 is cylindrical and made of metal such as iron, and is provided with a cooling mechanism such as a cooling medium circulation system, a rotation drive mechanism that rotates the can roller 14, and the like.
  • the film 12 is wound around the circumferential surface of the can roller 14 at a predetermined holding angle.
  • the film 12 attached to the can roller 14 is cooled by the can roller 14 at the same time the film forming surface on the outer surface side is formed with the vapor deposition material from the evaporation source 16.
  • the evaporation source 16 is provided with a mechanism for containing a vapor deposition material and heating and evaporating the vapor deposition material by a known method such as resistance heating, induction heating, electron beam heating, or the like.
  • the evaporation source 16 is disposed below the can roller 14 and deposits vapor of the vapor deposition material on the film 12 on the opposite can roller 14 to form a film.
  • Deposition materials include simple metal elements such as Al, Co, Cu, Ni, and Ti, as well as A1—Zn, Cu
  • evaporation sources Two or more kinds of metals such as Zn and Fe Co or multi-component alloys are applied, and the number of evaporation sources is not limited to one, and a plurality of evaporation sources may be provided.
  • the sweeping vacuum deposition apparatus 10 of the present embodiment further includes an electron beam irradiator 21, a direct current bypassing device. It is equipped with a second power source 22 and a static elimination unit 23.
  • the electron beam irradiator 21 is for irradiating the traveling film 12 with an electron beam to negatively charge the film 12, and is installed between the brewing roller 13 and the evaporation source 16. .
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the electron beam irradiation process on the film 12.
  • the electron beam irradiator 21 is installed at a position opposite to the peripheral surface of the can roller 14 and irradiates the film forming surface of the film 12 in contact with the can roller 14 with an electron beam with an irradiation width equal to or greater than the film width. .
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of the electron beam irradiator 21.
  • the electron beam irradiator 21 includes a filament 31 that emits thermoelectrons, a heating power source 32 that energizes the filament 31, and an electron beam extraction power source 33.
  • the heating power supply 32 also has a DC power supply, and thereby constitutes “DC generation means” according to the present invention for supplying a DC current to the filament 31.
  • the DC noise power source 22 applies a predetermined DC voltage between the can roller 14 and the auxiliary roller 18.
  • the can roller 14 is connected to the positive electrode, and the auxiliary roller 18 is connected to the negative electrode.
  • the auxiliary roller 18 is made of metal, and the circumferential surface thereof is provided at a position where it is in contact with the film forming surface of the film 12.
  • the film 12 sandwiched between the metal film and the can roller 14 is polarized, and electrostatic adsorption is performed between the film 12 and the can roller 14. Power is generated. As a result, the film 12 and the can roller 14 are brought into close contact with each other.
  • the neutralization unit 23 is disposed between the cooling can roller 14 and the scavenging roller 15 and has a function of neutralizing the film 12 charged by electron irradiation from the electron beam irradiator 21.
  • a mechanism is adopted in which the film 12 is passed through plasma and the film 12 is neutralized by bombarding.
  • the film 12 continuously drawn out from the brewing roller 13 undergoes an electron beam irradiation process, a vapor deposition process, and a static elimination process.
  • the take-up roller 15 is continuously wound up.
  • the film 12 fed out from the feeding roller 13 is wound around the can roller 14.
  • the film 12 is irradiated with an electron beam by an electron beam irradiator 21 in the vicinity of the contact start position with the can roller 14 and is negatively charged in terms of potential.
  • the electron beam is irradiated at the position where the film 12 is in contact with the can roller 14, the film 12 can be efficiently brought into close contact with the can roller 14 and cooled.
  • the conductive heating of the filament 31 constituting the electron beam irradiator 21 is performed in a direct current manner
  • the conventional method in which the filament is energized in an alternating current manner is used.
  • the fluctuation of the electron beam due to the alternating induction magnetic field around the filament which has been a problem, can be eliminated, and as shown in Fig. 4, a uniform irradiation effect of the electron beam on the film 12 can be obtained.
  • Can do As a result, it is possible to obtain a close contact with the roller 14 over the entire surface of the film, and to prevent the occurrence of a heat loss region due to a decrease in the cooling effect without reducing the productivity.
  • the film 12 that is negatively charged by being irradiated with the electron beam is brought into close contact with the can roller 14 that is biased to a positive potential by the DC bias power source 22 by electrostatic attraction. Then, the vapor deposition material evaporated from the evaporation source 16 is deposited on the film formation surface of the film 12 to form a metal film.
  • a negative potential of a DC bias power source 22 is applied to the metal film formed on the film 12 via the auxiliary roller 18. Since the metal film is continuously formed in the longitudinal direction of the film 12, in the film 12 wound around the can roller 14 after the metal film is deposited, it is positive on one surface on the metal film side. The other surface on the side of the can roller 14 is negatively polarized, and an electrostatic attracting force is generated between the film 12 and the can roller 14. As a result, the film 12 and the can roller 14 are in close contact with each other.
  • the film 12 is charged by electron beam irradiation and is brought into close contact with the can roller 14, and after the metal film is deposited, the metal film is deposited. Since the film 12 is brought into close contact with the can roller 14 by a bias voltage applied between the film and the can roller 14, a part of the charge (electrons) charged on the film 12 before the metal film is deposited is obtained. Even if it is released and disappears in the subsequent metal film deposition process, it disappears due to the negative potential applied from the auxiliary roller 18 to the metal film ! It becomes possible to compensate part or all of the electric charge.
  • the film 12 can be prevented from being thermally deformed during the deposition of the metal film, and the film 12 can be run at a high speed and the film forming operation speed can be increased, thereby improving productivity.
  • the film 12 on which the metal film has been deposited as described above is neutralized by the neutralizing unit 23, and then wound around the scraping roller 15. As a result, a stable wrinkling operation of the film 12 is ensured, and at the same time, winding wrinkles due to charging can be prevented.
  • a force using a heating power source 32 such as a DC power source is used as a DC generating means for supplying a DC current to the filament 31 constituting the electron beam irradiator 21.
  • the direct current generating means may be constituted by an alternating current power supply 35 and a direct current circuit including a rectifying element.
  • the DC circuit shown in FIG. 5A is an equivalent circuit of an electron beam irradiator in which a DC circuit composed of a rectifier element 36 and a capacitor 37 is inserted between a filament 31 that emits thermoelectrons and an AC power source 35. Is shown.
  • the rectifier element 36 converts an alternating current from the alternating current power supply 35 into a direct current (half-wave rectification), and the capacitor 37 functions as a filter that smoothes the rectified waveform.
  • the DC circuit shown in FIG. 5B is an electron beam irradiator in which a DC circuit consisting of a diode bridge 38 and a capacitor 39 is inserted between a filament 31 that emits thermoelectrons and an AC power supply 35.
  • a DC circuit consisting of a diode bridge 38 and a capacitor 39 is inserted between a filament 31 that emits thermoelectrons and an AC power supply 35.
  • An equivalent circuit is shown.
  • the diode bridge 38 converts the alternating current from the alternating current power source 35 into direct current (full wave rectification), and the capacitor 39 functions as a filter that smoothes the rectified waveform.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

　生産性を低下させることなく、フィルム上への熱負け領域の発生を抑えることができる巻取式真空蒸着装置を提供する。 　本発明に係る巻取式真空蒸着装置（１０）は、巻出しローラ（１３）と、巻出しローラ（１３）から繰り出されたフィルム（１２）を巻き取る巻取りローラ（１５）と、巻出しローラ（１３）と巻取りローラ（１５）との間に配置されフィルム（１２）と密着して当該フィルムを冷却する冷却用ローラ（１４）と、冷却用ローラ（１４）に対向配置されフィルム（１２）に蒸着材料を蒸着させる蒸発源（１６）と、巻出しローラ（１３）と蒸発源（１６）との間に配置され、走行するフィルム（１２）に電子ビームを照射する電子ビーム照射器（２１）とを備え、電子ビーム照射器（２１）は、通電加熱によって電子を放出するフィラメント（３１）と、このフィラメント（３１）へ直流電流を供給する直流発生手段とを有する。

Description

明 細 書
巻取式真空蒸着装置
技術分野
[0001] 本発明は、減圧雰囲気内で絶縁性のフィルムを連続的に繰り出し、フィルムを冷却 用ローラに密着させ冷却しながら、当該フィルムに蒸着物質を蒸着し巻き取る方式の 卷取式真空蒸着装置に関する。
背景技術
[0002] 従来より、卷出しローラ力 連続的に繰り出された長尺のフィルムに対して蒸発源か らの蒸発物質を蒸着させ、蒸着後のフィルムを卷取りローラで巻き取る方式の卷取式 真空蒸着装置が広く用いられている (例えば下記特許文献 1参照)。この種の真空蒸 着装置においては、蒸着時におけるフィルムの熱変形を防止するために、フィルムを 冷却用キャンローラの周面に密着させて冷却しながら成膜処理を行うようにして 、る。 従って、冷却用キャンローラに対するフィルムの密着作用をいかに確保するかが重要 な問題となっている。
[0003] 従来の卷取式真空蒸着装置の構成の一例を図 6に示す。フィルム 52は、卷出し口 ーラ（図示略)からガイドローラ 53、冷却用のキャンローラ 54及びガイドローラ 55を介 して、卷取りローラ（図示略）に巻き取られる。フィルム 52は、キャンローラ 54上で蒸 発源 56からの蒸発物質が蒸着される。電子ビーム照射器 51は、卷出しローラと蒸発 源 56との間に設置され、蒸着前のフィルムを電子ビームの照射によって負に帯電さ せ、接地電位に接続したキャンローラ 54との間の静電力でフィルム 52をキャンローラ 54に密着させる。これにより、冷却不足によるフィルム 52の熱変形の防止を図るよう にしている。
[0004] 図 7は電子ビーム照射器 51の構成を示す等価回路図である。電子ビーム照射器 5 1は熱電子を放出するフィラメント 61と、フィラメント 61を通電する加熱電源 62と、電 子ビームの引出し電源 63とを備えている。加熱電源 62は交流電源であり、例えば商 用周波数電源で構成される。
[0005] 特許文献 1 :特開 2005— 146401号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力しながら、上述した従来の卷取式真空蒸着装置においては、図 8Aに模式的に 示すようにフィルム 52の長手方向に沿って周期的に熱負け領域 65が発生するという 問題があった。熱負け領域 65は、熱によるフィルムの皺や変形などが生じ易い領域 である。フィルム 52の走行速度を高くすると、図 8Bに示すように、熱負け領域 65の発 生間隔は広くなる。逆に、フィルム 52の走行速度を極端に低くすれば、熱負け領域 6 5は発生しなくなる。しかし、フィルムの走行速度を低くすることは、生産性の低下を招 くので好ましくない。
[0007] 熱負け領域 65の発生は、フィルム 52に対する電子ビームの照射不足が原因であ る。電子ビームの照射量が少ないと、キャンローラ 54との密着力が弱くなり冷却効果 が低下する。フィルム 52の走行速度は一定であり、熱負け領域は周期的に発生して いる。従って、熱負け領域 65の発生は、フィルム 52に対する電子ビームの照射量の ノ ラツキが原因であると考えられる。
[0008] 本発明は上述の問題に鑑みてなされ、生産性を低下させることなぐフィルム上へ の熱負け領域の発生を抑えることができる卷取式真空蒸着装置を提供することを課 題とする。
課題を解決するための手段
[0009] 以上の課題を解決するに当たり、本発明者らは鋭意検討の結果、フィルムの熱負 け領域の発生は、以下のように、電子ビーム照射器を構成するフィラメントの通電力口 熱機構が原因であるとの知見を得た。即ち、図 9A, Bに示すように、従来の電子ビー ム照射器は、フィラメント 61へ交流電流を印加して電子ビームを発生させていた。こ のとき、交流電流の周波数に対応する交番誘導磁場がフィラメント 61の周囲に出現 し、発生した電子ビームがこの交番誘導磁場に起因する電磁力を受けて、誘導磁場 と直交する方向に揺動される。その結果、図 10に示すように、フィルム 52には、その 走行方向に沿って周期的に電子ビームの照射量が不足する領域が出現し、この領 域が熱負け領域 65としてフィルム 52上に発生する。
[0010] そこで、本発明に係る卷取式真空蒸着装置は、真空チャンバと、この真空チャンバ の内部に配置され絶縁性のフィルムを連続的に繰り出す卷出しローラと、この卷出し ローラ力 繰り出されたフィルムを巻き取る卷取りローラと、卷出しローラと卷取り口一 ラとの間に配置されフィルムと密着して当該フィルムを冷却する冷却用ローラと、この 冷却用ローラに対向配置されフィルムに蒸着材料を蒸着させる蒸発源と、卷出しロー ラと蒸発源との間に配置され、走行するフィルムに電子ビームを照射する電子ビーム 照射器とを備えた卷取式真空蒸着装置において、電子ビーム照射器は、通電加熱 によって電子を放出するフィラメントと、このフィラメントへ直流電流を供給する直流発 生手段とを有することを特徴とする。
[0011] 本発明では、電子ビーム照射器を構成するフィラメントの通電加熱を直流的に行う ことにより、フィラメント周囲での交番誘導磁場による電子ビームの揺動を原理的に解 消し、フィルムに対する電子ビームの均等な照射作用を得るようにしている。これによ り、フィルム全面にわたって冷却用ローラとの密着作用が得られ、生産性を低下させ ることなく冷却効果の低下による熱負け領域の発生を防止することが可能となる。
[0012] 上記直流発生手段の具体的な構成例としては、フィラメントの加熱電源を直流電源 で構成する。また、加熱電源を交流電源とし、これに整流素子を含む直流化回路を 挿入することで、フィラメントに対して直流電流を供給することができる。
発明の効果
[0013] 以上述べたように、本発明の卷取式真空蒸着装置によれば、生産性を低下させる ことなくフィルム全面にわたって冷却用ローラとの密着作用が得られ、冷却効果の低 下による熱負け領域の発生を防止することができる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]本発明の実施形態による卷取式真空蒸着装置の概略構成図である。
[図 2]フィルムに対する電子ビームの照射工程を説明する断面模式図である。
[図 3]図 1に示す卷取式真空蒸着装置に用いられる電子ビーム照射器の構成を説明 する等価回路図である。
[図 4]図 3に示す電子ビーム照射器の作用を説明する模式図である。
[図 5]図 3に示す電子ビーム照射器の構成の変形例を示す図である。
[図 6]従来の卷取式真空蒸着装置の要部の概略構成図である。 o
[図 7]従来の卷取式真空蒸着装置に用いられる電子ビーム照射器の構成を説明する 等1—価 〇回路図である。
圆 8]従来技術の問題点を説明する図であり、フィルム上に熱負け領域が周期的に 発生した例を示している。
[図 9]電子ビーム照射器を構成するフィラメントに交流電流を印加したときに発生する 電子ビームの揺動の様子を説明する模式図である。
[図 10]図 8に示した熱負け領域の発生メカニズムを説明する模式図である。
符号の説明
卷取式真空蒸着装置
11 真空チャンノく
12 フィルム
13 卷出しローラ
14 キャンローラ（冷却用ローラ)
15 卷取りローラ
16 蒸発源
18 補助ローラ
21 電子ビーム照射器
22 直流バイアス電源
23 除電ユニット
31 フィラメント
32 直流電源
33 引出し電源
36 整流素子
37, 39 キャパシタ
38 ダイオードブリッジ
発明を実施するための最良の形態
[0016] 以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[0017] 図 1は、本発明の実施形態による卷取式真空蒸着装置 10の概略構成図である。本 実施形態の卷取式真空蒸着装置 10は、真空チャンバ 11と、フィルム 12の卷出し口 ーラ 13と、冷却用キャンローラ 14と、卷取りローラ 15と、蒸着物質の蒸発源 16とを備 えている。
[0018] 真空チャンバ 11は、配管接続部 11a, 11cを介して図示しない真空ポンプ等の真 空排気系に接続され、その内部が所定の真空度に減圧排気されている。真空チャン ノ 11の内部空間は、仕切板 l ibにより、卷出しローラ 13、卷取りローラ 15等が配置 される室と、蒸発源 16が配置される室とに仕切られている。
[0019] フィルム 12は、所定幅に裁断された長尺の絶縁性プラスチックフィルムでなり、本実 施形態では、 OPP (延伸ポリプロピレン）単層フィルムが用いられている。なお、これ 以外にも、 PET (ポリエチレンテレフタレート）フィルム、 PPS (ポリフエ-レンサルファ イド)フィルム等のプラスチックフィルムや紙シート等が適用可能である。
[0020] フィルム 12は、卷出しローラ 13から連続的に繰り出され、複数のガイドローラ 17、キ ヤンローラ 14、補助ローラ 18及び複数のガイドローラ 19を介して卷取りローラ 15に 巻き取られるようになつている。卷出しローラ 13及び卷取りローラ 15には、図示せず とも、それぞれ回転駆動部が設けられている。
[0021] キャンローラ 14は筒状で鉄等の金属製とされ、内部には冷却媒体循環系等の冷却 機構や、キャンローラ 14を回転駆動させる回転駆動機構等が備えられている。キャン ローラ 14の周面には所定の抱き角でフィルム 12が卷回される。キャンローラ 14に卷 き付けられたフィルム 12は、その外面側の成膜面が蒸発源 16からの蒸着物質で成 膜されると同時に、キャンローラ 14によって冷却されるようになって 、る。
[0022] 蒸発源 16は、蒸着物質を収容するとともに、蒸着物質を抵抗加熱、誘導加熱、電 子ビーム加熱等の公知の手法で加熱蒸発させる機構を備えている。この蒸発源 16 はキャンローラ 14の下方に配置され、蒸着物質の蒸気を、対向するキャンローラ 14 上のフィルム 12上へ付着させ被膜を形成させる。
[0023] 蒸着物質としては、 Al、 Co、 Cu、 Ni、 Ti等の金属元素単体のほか、 A1— Zn、 Cu
Zn、 Fe Co等の二種以上の金属あるいは多元系合金が適用され、蒸発源も一 つに限らず、複数設けられてもよい。
[0024] 本実施形態の卷取式真空蒸着装置 10は、更に、電子ビーム照射器 21、直流バイ ァス電源 22及び除電ユニット 23を備えて 、る。
[0025] 電子ビーム照射器 21は、走行するフィルム 12に電子ビームを照射してフィルム 12 を負に帯電させるためのものであり、卷出しローラ 13と蒸発源 16との間に設置されて いる。図 2は、フィルム 12に対する電子ビームの照射工程を説明する断面模式図で ある。電子ビーム照射器 21は、キャンローラ 14の周面との対向位置に設置され、キヤ ンローラ 14に接触したフィルム 12の成膜面に、フィルム幅と同等以上の照射幅で電 子ビームを照射する。
[0026] 図 3は電子ビーム照射器 21の構成を示す等価回路図である。電子ビーム照射器 2 1は熱電子を放出するフィラメント 31と、フィラメント 31を通電する加熱電源 32と、電 子ビームの引出し電源 33とを備えている。加熱電源 32は直流電源力もなり、これに よりフィラメント 31に対して直流電流を供給する本発明に係る「直流発生手段」を構成 している。
[0027] 直流ノ ィァス電源 22は、キャンローラ 14と補助ローラ 18との間に所定の直流電圧 を印加する。キャンローラ 14は正極に接続され、補助ローラ 18は負極に接続されて いる。補助ローラ 18は金属製であり、その周面がフィルム 12の成膜面に転接する位 置に設けられている。フィルム 12に形成された金属膜が補助ローラ 18に接触すると、 金属膜とキャンローラ 14との間に挟まれるフィルム 12が分極して、フィルム 12とキャン ローラ 14との間に静電的な吸着力が生じる。これにより、フィルム 12とキャンローラ 14 の密着が図られることになる。
[0028] そして、除電ユニット 23は、冷却用キャンローラ 14と卷取りローラ 15との間に配置さ れ、電子ビーム照射器 21からの電子照射により帯電したフィルム 12を除電する機能 を有する。除電ユニット 23の構成例として、本実施形態では、プラズマ中にフィルム 1 2を通過させボンバード処理によりフィルム 12を除電する機構が採用されている。
[0029] 次に、以上のように構成される本実施形態の卷取式真空蒸着装置 10の動作につ いて説明する。
[0030] 所定の真空度に減圧された真空チャンバ 11の内部において、卷出しローラ 13から 連続的に繰り出されたフィルム 12は、電子ビーム照射工程と、蒸着工程と、除電工程 とを経て、卷取りローラ 15に連続的に巻き取られる。 [0031] 卷出しローラ 13から繰り出されたフィルム 12は、キャンローラ 14に卷回される。フィ ルム 12は、キャンローラ 14との接触開始位置近傍において、電子ビーム照射器 21 により電子ビームが照射され、電位的に負に帯電される。このとき、フィルム 12がキヤ ンローラ 14と接触した位置で電子ビームを照射するようにしているので、フィルム 12 を効率よくキャンローラ 14へ密着させ冷却することができる。
[0032] ここで、本実施形態によれば、電子ビーム照射器 21を構成するフィラメント 31の通 電加熱を直流的に行うようにしているので、フィラメントの通電を交流的に行う従来の 方式で問題となっていたフィラメント周囲での交番誘導磁場による電子ビームの揺動 を原理的に解消することができ、図 4に模式的に示すようにフィルム 12に対する電子 ビームの均等な照射作用を得ることができる。これにより、フィルム全面にわたってキ ヤンローラ 14との密着作用が得られ、生産性を低下させることなく冷却効果の低下に よる熱負け領域の発生を防止することができる。
[0033] 電子ビームの照射を受けて負に帯電したフィルム 12は、直流バイアス電源 22によ つて正電位にバイアスされているキャンローラ 14に対して、静電引力により密着され る。そして、蒸発源 16から蒸発した蒸着物質がフィルム 12の成膜面に堆積すること によって金属膜が成膜される。
[0034] フィルム 12に成膜された金属膜は、補助ローラ 18を介して直流バイアス電源 22の 負電位が印加される。金属膜はフィルム 12の長手方向に連続して形成されているの で、金属膜の蒸着後、キャンローラ 14に卷回されたフィルム 12において、金属膜側 の一方の表面にあっては正に、キャンローラ 14側の他方の表面にあっては負にそれ ぞれ分極し、フィルム 12とキャンローラ 14との間に静電的な吸着力を生じさせる。そ の結果、フィルム 12とキャンローラ 14とが互いに密着される。
[0035] 以上のように、本実施形態においては、金属膜の蒸着前は、電子ビームの照射に よりフィルム 12を帯電させてキャンローラ 14へ密着させ、金属膜の蒸着後は、当該金 属膜とキャンローラ 14との間に印加したバイアス電圧によりフィルム 12をキャンローラ 14へ密着させるようにしているので、金属膜の蒸着前にフィルム 12に帯電させた電 荷 (電子)の一部が、その後の金属膜の蒸着工程で当該金属膜に放出され消失して も、補助ローラ 18から金属膜への負電位の印力 !! (電子の供給）によって当該消失した 電荷の一部又は全部を補償することが可能となる。
[0036] 従って本実施形態によれば、蒸着工程後においてもフィルム 12とキャンローラ 14と の間の密着力低下が抑止され、蒸着工程の前後にわたってフィルム 12の安定した 冷却作用が確保されることになる。これにより、金属膜の蒸着時におけるフィルム 12 の熱変形を防止できるとともに、フィルム 12の高速走行化、成膜運転速度の高速ィ匕 を可能として生産性向上を図ることができるようになる。
[0037] 以上のようにして金属膜の蒸着が行われたフィルム 12は、除電ユニット 23で除電さ れた後、卷取りローラ 15に巻き取られる。これにより、フィルム 12の安定した卷取り動 作が確保されると同時に、帯電による巻きシヮを防止できる。
[0038] 以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定される ことなぐ本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
[0039] 例えば以上の実施形態では、電子ビーム照射器 21を構成するフィラメント 31に対 して直流電流を供給する直流発生手段として、直流電源カゝらなる加熱電源 32を用い た力 これに代えて、例えば図 5A, Bに示すように、交流電源 35と、整流素子を含む 直流化回路によって、上記直流発生手段を構成してもよい。
[0040] 図 5Aに示す直流化回路は、熱電子を放出するフィラメント 31と交流電源 35との間 に、整流素子 36とキャパシタ 37とからなる直流化回路を挿入した電子ビーム照射器 の等価回路を示している。整流素子 36は、交流電源 35からの交流電流を直流に変 換 (半波整流)し、キャパシタ 37は、整流波形を平滑化するフィルタとして機能する。
[0041] また、図 5Bに示す直流化回路は、熱電子を放出するフィラメント 31と交流電源 35と の間に、ダイオードブリッジ 38とキャパシタ 39とからなる直流化回路を挿入した電子 ビーム照射器の等価回路を示している。ダイオードブリッジ 38は、交流電源 35からの 交流電流を直流に変換 (全波整流）し、キャパシタ 39は、整流波形を平滑化するフィ ルタとして機能する。

Claims

請求の範囲
[1] 真空チャンバと、この真空チャンバの内部に配置され絶縁性のフィルムを連続的に 繰り出す卷出しローラと、この卷出しローラ力 繰り出されたフィルムを巻き取る卷取り ローラと、前記卷出しローラと前記卷取りローラとの間に配置され前記フィルムと密着 して当該フィルムを冷却する冷却用ローラと、前記冷却用ローラに対向配置され前記 フィルムに蒸着材料を蒸着させる蒸発源と、前記卷出しローラと前記蒸発源との間に 配置され、走行する前記フィルムに電子ビームを照射する電子ビーム照射器とを備 えた卷取式真空蒸着装置において、
前記電子ビーム照射器は、通電加熱によって電子を放出するフィラメントと、前記フ イラメントへ直流電流を供給する直流発生手段とを有する
ことを特徴とする卷取式真空蒸着装置。
[2] 前記直流発生手段は、直流電源である請求の範囲第 1項に記載の卷取式真空蒸 着装置。
[3] 前記直流発生手段は、交流電源と、整流素子を含む直流化回路とからなる請求の 範囲第 1項に記載の卷取式真空蒸着装置。
PCT/JP2007/061509 2006-06-23 2007-06-07 巻取式真空蒸着装置 WO2007148539A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/305,387 US20100006030A1 (en) 2006-06-23 2007-06-07 Take-up type vacuum vapor deposition apparatus
JP2008522381A JP4850905B2 (ja) 2006-06-23 2007-06-07 巻取式真空蒸着装置
CN2007800235471A CN101484608B (zh) 2006-06-23 2007-06-07 卷绕式真空蒸镀装置
EP07744842A EP2037001B1 (en) 2006-06-23 2007-06-07 Take up type vacuum vapor deposition device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-173435 2006-06-23
JP2006173435 2006-06-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007148539A1 true WO2007148539A1 (ja) 2007-12-27

Family

ID=38833281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/061509 WO2007148539A1 (ja) 2006-06-23 2007-06-07 巻取式真空蒸着装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100006030A1 (ja)
EP (1) EP2037001B1 (ja)
JP (1) JP4850905B2 (ja)
KR (1) KR101027495B1 (ja)
CN (1) CN101484608B (ja)
TW (1) TW200808987A (ja)
WO (1) WO2007148539A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109536885A (zh) * 2018-12-27 2019-03-29 广州海鸥住宅工业股份有限公司 一种电子束蒸发镀钛的方法
CN112111707A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 合肥欣奕华智能机器有限公司 一种蒸发源及卷对卷蒸镀装置
CN112725740B (zh) * 2020-12-17 2023-06-06 浙江虹舞科技有限公司 线簇阵列蒸发源蒸镀装置及蒸镀方法
CN113684464B (zh) * 2021-08-27 2023-06-02 辽宁分子流科技有限公司 一种用于石墨烯复合薄膜制备的卷绕式设备
CN113930727B (zh) * 2021-09-18 2023-12-15 铜陵市超越电子有限公司 一种全方位翻边金属化薄膜的蒸镀装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5864381A (ja) * 1981-10-09 1983-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空蒸着装置
JPS6252837A (ja) * 1985-08-30 1987-03-07 Sony Corp 電子銃装置
JPH01219097A (ja) * 1988-02-26 1989-09-01 Shimadzu Corp 薄膜製造装置
JP2005146401A (ja) 2003-11-20 2005-06-09 Ulvac Japan Ltd 巻取式真空蒸着方法及び巻取式真空蒸着装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02175871A (ja) * 1988-12-27 1990-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蒸着装置
US4936960A (en) * 1989-01-03 1990-06-26 Advanced Energy Industries, Inc. Method and apparatus for recovery from low impedance condition during cathodic arc processes
JPH089782B2 (ja) * 1989-03-17 1996-01-31 松下電器産業株式会社 薄膜の製造方法
WO1996031899A1 (en) * 1995-04-07 1996-10-10 Advanced Energy Industries, Inc. Adjustable energy quantum thin film plasma processing system
KR19980033213A (ko) * 1996-10-31 1998-07-25 조셉제이.스위니 스퍼터링 챔버내의 미립자 물질 발생 감소 방법
US6072163A (en) * 1998-03-05 2000-06-06 Fsi International Inc. Combination bake/chill apparatus incorporating low thermal mass, thermally conductive bakeplate
JP5059597B2 (ja) * 2005-02-16 2012-10-24 株式会社アルバック 巻取式真空成膜装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5864381A (ja) * 1981-10-09 1983-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空蒸着装置
JPS6252837A (ja) * 1985-08-30 1987-03-07 Sony Corp 電子銃装置
JPH01219097A (ja) * 1988-02-26 1989-09-01 Shimadzu Corp 薄膜製造装置
JP2005146401A (ja) 2003-11-20 2005-06-09 Ulvac Japan Ltd 巻取式真空蒸着方法及び巻取式真空蒸着装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2037001A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20100006030A1 (en) 2010-01-14
JPWO2007148539A1 (ja) 2009-11-19
EP2037001A4 (en) 2010-05-05
KR101027495B1 (ko) 2011-04-06
TW200808987A (en) 2008-02-16
EP2037001B1 (en) 2011-09-14
EP2037001A1 (en) 2009-03-18
TWI351440B (ja) 2011-11-01
CN101484608A (zh) 2009-07-15
CN101484608B (zh) 2011-07-20
JP4850905B2 (ja) 2012-01-11
KR20090020617A (ko) 2009-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI390069B (zh) 捲取式真空成膜裝置
JP2005146401A (ja) 巻取式真空蒸着方法及び巻取式真空蒸着装置
CN101946022B (zh) 卷绕式真空成膜装置
JP3795518B2 (ja) 巻取式真空蒸着装置及び巻取式真空蒸着方法
WO2007148539A1 (ja) 巻取式真空蒸着装置
EP0041850B1 (en) A method of vacuum depositing a layer on a plastics film substrate
KR920005439B1 (ko) 박막 제조방법
KR20140050649A (ko) 가요성 기판을 프로세싱하기 위한 방법
JP6413832B2 (ja) シートの薄膜形成装置および薄膜付きシートの製造方法
JP4803742B2 (ja) 巻取式真空成膜装置
JP4601385B2 (ja) 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置
JPH089782B2 (ja) 薄膜の製造方法
JP4516444B2 (ja) 巻取式真空成膜装置
JP2016084494A (ja) 薄膜形成装置および薄膜形成方法
JP4613056B2 (ja) 圧力勾配型イオンプレーティング式成膜装置および成膜方法
RU2449050C1 (ru) Установка вакуумного осаждения намоточного типа
TW200944609A (en) Winding type vacuum film formation apparatus
JP4161607B2 (ja) 巻き取り式電子ビーム真空蒸着装置
JP2000313953A (ja) 巻取式真空蒸着方法及び装置
JPH0881765A (ja) 蒸着方法及び蒸着装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780023547.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07744842

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008522381

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2491/MUMNP/2008

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087030579

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12305387

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007744842

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE