[發明專利]真空成膜裝置

有效

• 申請號: 201310024257.6
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103215573A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 沖本忠雄;玉垣浩
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C23C16/54
• 分類號: C23C16/54;C23C16/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發明涉及通過在真空狀態下對基材附加電壓、在該基材的表面上形成薄膜的真空成膜裝置。

背景技術

近年來，對于在食品包裝中使用的塑料膜，處于要求不使水蒸汽及氧通過的特性（高隔絕性）的傾向。為了對塑料膜等的基材（片材）賦予高隔絕性，需要用有透明性的SiOx或Al₂O₃等的被膜將基材覆層（覆蓋）。作為SiOx被膜的覆層技術，在近年來的真空成膜裝置中，使用真空蒸鍍法或濺射法等物理蒸鍍法（PVD法）、或與物理蒸鍍法（PVD法）相比在成膜速度及高隔絕被膜的形成的方面更好的等離子CVD法。

作為采用上述蒸鍍法中的等離子CVD法的真空成膜裝置，例如有美國專利公開2010/313810號、日本·特開2011－149059號、日本·特開2009－24205號、日本·特表2005－504880號、美國專利第5224441號中表示的裝置。

這些先行文獻中公開的裝置具有分別電氣地連接在交流電源的兩極上的一對成膜輥，在一對成膜輥間施加著電位差，在各個輥的內部配置有在輥表面上形成磁場的磁鐵。并且，通過磁場和電位差的相互作用，在輥的表面上產生等離子，在片材W（基材W）上能夠進行CVD被膜的成膜。

如果通過上述各先行文獻的真空成膜裝置在卷繞于成膜輥的表面上的基材（膜）上形成被膜，則在成膜輥表面沒有卷繞膜的部分、即輥的兩端部上也形成被膜。

這是因為，為了在基材上得到均勻的膜厚分布，故意使等離子的放電范圍比基材的寬度寬，使基材通過等離子放電均勻的地方。結果，等離子也露出到基材的外側，在輥的端部上大量地堆積不想要的被膜。

此外，在對輥供電而產生等離子的等離子CVD中，為了使在輥表面上卷繞著基材的基材部與沒有卷繞基材的兩端部的電氣特性一致，需要在輥兩端部上形成基材和與基材相同程度的厚度的絕緣物。由于該絕緣物的厚度與基材同樣薄，所以有在輥的兩端部流過較大的電流而形成較強的等離子、在輥兩端部形成較厚的被膜的情況。

進而，如果產生比卷掛的基材的寬度寬的等離子，則在基材的端部的部分中也形成較強的等離子，引起容易發生絕緣破壞的基材的端部的部分處的損傷?？梢钥紤]使等離子的發生限定地發生在從基材的端部離開的基材中央部的方法，但只是單純地帶來使基材的端部處的等離子變弱、即向基材的端部附近的基材附著的堆積量的減少。這樣，在基材的端部附近不能得到足夠用在隔絕膜等中的膜厚而切除丟掉，材料的使用效率下降，在經濟上變得不利。

這樣，需要設法在對基材在寬度方向上沒有不勻地形成被膜的同時抑制向輥端部的不想要的被膜形成并防止基材端部的損傷。

上述先行文獻關于抑制對于輥的兩端部的被膜形成的技術，沒有公開及啟發任何解決手段。

本申請發明者們開發配置在輥內部的磁鐵對應于膜的寬度具有特征性的結構的真空成膜裝置，想要進行對于輥的兩端部的被膜形成的抑制，但在上述先行文獻中并沒有能夠想到這樣的技術的公開及啟發。

即，美國專利公開2010/313810號及日本·特開2011－149059號并沒有公開配置在輥內部的磁鐵的結構與膜的寬度的相對關系。日本·特開2009－24205號原本對于配置在輥內部的磁鐵就沒有公開。日本·特表2005－504880號在使用彭寧放電產生等離子的例子中對于磁鐵的大小與膜的寬度的相對關系進行了公開，而沒有公開考慮到形成為跑道狀的等離子的大小的磁鐵的結構。在彭寧放電中，從成膜輥出來的磁力線向對置的輥延伸，磁力線不從成膜輥的表面出入。由于等離子在從成膜輥離開的地方形成，所以不能通過等離子使膜致密化。此外，在彭寧放電中，由于沒有外側的磁鐵等，所以不能控制基板的端部的磁場而積極地防止基板端部的損傷，不能進行基材的端部附近的被膜厚度的控制。美國專利第5224441號公開了在與輥對置的電極中埋入磁控管的類型的CVD處理裝置，沒有公開配置在輥內部的磁鐵的結構與膜的寬度的相對關系。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而做出的，目的是提供一種能夠在基材（膜）上有選擇地產生等離子而在盡可能大的范圍中形成均勻的被膜、并且抑制輥的端部的等離子而抑制附著的被膜的量、減少維護的頻度、而且抑制基材的端部處的絕緣破壞的真空成膜裝置。

為了解決上述課題，本發明的真空成膜裝置采取以下的技術手段。