[发明专利]等离子体CVD装置

说明书

技术领域

本发明涉及在塑料膜、塑料片等的基材形成CVD皮膜的等离子体CVD装置。

背景技术

在塑料膜之中，特别是对用于显示器基板的塑料膜，较高地要求不使水蒸气、氧通过的特性（阻挡（barrier）性）、耐擦伤性。为了对塑料膜等赋予这样的高阻挡性、高耐擦伤性，需要在膜的表面涂覆具有透明性的SiOx、Al₂O₃等的皮膜。以前，作为这样的SiOx皮膜等的涂覆技术，已知有真空蒸镀法、溅射法等物理蒸镀法（PVD法）。

例如，真空蒸镀法作为在PVD法中特别具备高生产性的成膜方法，在食品包装用膜的领域中广泛使用。在该真空蒸镀法中，可实现高生产性，但相反成膜后的皮膜的阻挡性并不好。如果举出具体的数值，利用真空蒸镀法进行成膜的皮膜的水蒸气透过率是1g/（m²·day）左右，氧透过率是1cc/（m²·atm·day）左右。这样的数值无法满足显示器基板所要求的水平。

另一方面，在PVD法中作为与真空蒸镀法并列地常用的方法有溅射法。利用该溅射法成膜的皮膜只要是在表面状态良好的基板上成膜的情况下，就能在水蒸气透过率和氧透过率达到Mocon法检测限度以下的水平。如果举出具体的数值，在溅射法中，在成膜为50nm～100nm的厚度的SiOx皮膜、SiON皮膜中，水蒸气透过率能达到0.02g/（m²·day）以下的水平，氧透过率能达到0.02cc/（m²·atm·day）以下的水平。因此，利用溅射法成膜的皮膜的阻挡性远优于利用真空蒸镀法进行成膜的皮膜。

但是，另一方面，溅射法的成膜速度比真空蒸镀法低，因此，在溅射法中，不能得到充分的生产性。

进而，在利用PVD法形成的皮膜中，无论是利用真空蒸镀法进行成膜的皮膜，还是利用溅射法进行成膜的皮膜，由于是无机物质而都具有脆的缺点。例如，当利用PVD法进行膜厚超过100nm的成膜时，由于皮膜的内部应力、皮膜与基板的热膨胀系数的差异、皮膜不能追随膜的变形等的情况，有时会产生皮膜缺陷、剥离。因此，PVD法不适于对膜基板进行超过100nm的成膜。

相对于这样的PVD法，在等离子体CVD法中，虽然成膜速度不及真空蒸镀，但相对于溅射法则大出一位数以上。此外，通过等离子体CVD法成膜的皮膜不仅具备高阻挡性，而且具备某种程度的柔软性。因此，等离子体CVD法能形成利用PVD法不能实现的几百nm～几μm厚的皮膜，作为有效利用这些特征的新的成膜加工方法而令人期待。

可是，作为进行这样的等离子体CVD法的装置，已知例如在专利文献1中记载的装置。

该专利文献1中记载的等离子体CVD装置具备真空腔室、配置在该真空腔室内并送出膜的卷出辊、配置在所述真空腔室内对所述膜进行卷取的卷取辊。在该等离子体CVD装置中，在排气成真空的真空腔室内，在对从卷出辊送出的膜连续地进行成膜之后，通过卷取辊对完成成膜的膜进行卷取。此外，在该真空腔室内配置有对所述膜进行卷挂的一对成膜辊，在这一对成膜辊连接有交流电源。此外，专利文献1的等离子体CVD装置在成膜辊内具备由多个磁铁构成的磁场生成部。该磁场生成部使磁场沿相对于成膜辊的表面的切线方向产生。另一方面，当所述交流电源对一对成膜辊施加交流电压时，沿相对于成膜辊的外周面的法线方向形成电场。

即，专利文献1的等离子体CVD装置在一对成膜辊之间的在所述切线方向上形成的磁场与在所述法线方向上形成的电场进行相互作用的区域中局部性地发生磁控管放电，利用通过该磁控管放电而电离的等离子体进行CVD皮膜的成膜。

可是，在专利文献1的等离子体CVD装置中，产生等离子体的区域被限定为一对成膜辊之间的空间（相向空间）的一部分。而且，一旦膜从该空间出来，就不会对该膜进行成膜。即，在专利文献1的等离子体CVD装置中，由于产生等离子体的区域，换句话说成膜区域被限定为所述相向空间的一部分，所以不用担心堆积多余的皮膜而产生剥落（flake）。但是，当只在像这样限定的成膜区域中进行成膜时，不能增大成膜速度，成膜的生产性不好。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2008－196001号公报。

发明内容

本发明的目的在于，提供能实现高生产性的等离子体CVD装置。