(57)【要約】【課題】低コストで、基板フィルムと蒸着ドラムの密着性を高め、蒸着熱による基板フィルムのダメージも防止できる蒸着方法及び蒸着装置を提供する。【解決手段】ホローカソード型プラズマガン３を使用して、蒸着ドラム５上を搬送させているフィルム基板９にプラズマアシスト蒸着を行う方法は、フィルム基板９に蒸着材料を蒸着させる前段に電子加速電極２によりプラズマ中から電子を取出し、該電子でフィルム基板９を帯電させることを特徴とする。装置としては、プラズマアシスト蒸着を行うためのホローカソード型プラズマガン３と、フィルム基板９を搬送する蒸着ドラム５と、フィルム基板９に蒸着材料を蒸着させる前段にプラズマ中から電子を取出し該電子でフィルム基板９を帯電させるための電子加速電極２を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホローカソード型プラズマガンを使用して、蒸着ドラム上を搬送させているフィルム基板にプラズマアシスト蒸着を行う方法であって、フィルム基板に蒸着材料を蒸着させる前段に電子加速電極によりプラズマ中から電子を取出し、該電子でフィルム基板を帯電させることを特徴とする蒸着方法。
【請求項２】
電子加速電極に印加する加速電圧を制御してフィルム基板への帯電量を調整することを特徴とする請求項１記載の蒸着方法。
【請求項３】
電子加速電極設置部分に、蒸着原料の蒸発粒子が飛翔しないように遮蔽することを特徴とする請求項１記載の蒸着方法。
【請求項４】
ホローカソード型プラズマガンを使用して、蒸着ドラム上を搬送させているフィルム基板にプラズマアシスト蒸着を行う装置であって、フィルム基板に蒸着材料を蒸着させる前段にプラズマ中から電子を取出し該電子でフィルム基板を帯電させるための電子加速電極を有することを特徴とする蒸着装置。
【請求項５】
プラズマアシスト蒸着を行うためのホローカソード型プラズマガンと、フィルム基板を搬送する蒸着ドラムと、フィルム基板に蒸着材料を蒸着させる前段にプラズマ中から電子を取出し該電子でフィルム基板を帯電させるための電子加速電極を有することを特徴とする蒸着装置。
【請求項６】
フィルム基板への帯電量を調整するために電子加速電極に加速電圧を印加する手段を有することを特徴とする請求項４又は５記載の蒸着装置。
【請求項７】
電子加速電極設置部分に蒸着原料の蒸発粒子が飛翔しないようにするための遮蔽板を有することを特徴とする請求項４〜５のいずれかに記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着方法及び蒸着装置に関し、特に、低コストで、基板フィルムと蒸着ドラムの密着性を高め、蒸着熱による基板フィルムのダメージを防止できる蒸着方法及び蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、酸化物膜等の薄膜の成膜装置として蒸着装置が広く使われている。また最近では、ホローカソード型プラズマガンや、圧力勾配型プラズマガン等のプラズマガンを備え、アーク放電により発生したプラズマ流を原料まで導いて原料を加熱したり、該プラズマ流の高い反応性を利用してイオンプレーティングを高速に行う蒸着装置が開発されている。
また、このような蒸着装置は、長尺状の被蒸着基板を、送出ロールから送出し、円筒状の蒸着ドラムに巻付け、巻取ロールにて巻取る基板搬送機構を有し、蒸着ドラム上を搬送されている基板の表面に蒸着製膜を施す態様を採っている。
【０００３】
しかしながら、基板がプラスチック等の可撓性の高いフィルムである場合、該フィルムが蒸着ドラム上を走行する際に、蒸着ドラムとの密着性が悪いと蒸着時の熱により変形しシワが発生し、成膜された蒸着膜の平面性が損なわれる問題があった。
この問題は、蒸着前にあらかじめ、基板フィルムを帯電させることにより、フィルムと蒸着ドラムとの密着性が向上し、解決することができる。
例えば、特許文献１には、基板フィルムに蒸着を行う前に、１ｋV以上の加速電圧で電子銃からの電子線によりフィルムを帯電させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２３７６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、基板フィルムを帯電させるための電子銃を用いると、装置コストが高くなる。
本発明は、上記の従来の技術の問題点を克服し、低コストで、基板フィルムと蒸着ドラムの密着性を高め、蒸着熱による基板フィルムのダメージも防止できる蒸着方法及び蒸着装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記の構成を採ることにより、上記の従来の技術の問題点を克服できることを見出した。
即ち、本発明の構成は、以下の通りである。
【０００７】
（１）ホローカソード型プラズマガンを使用して、蒸着ドラム上を搬送させているフィルム基板にプラズマアシスト蒸着を行う方法であって、フィルム基板に蒸着材料を蒸着させる前段に電子加速電極によりプラズマ中から電子を取出し、該電子でフィルム基板を帯電させることを特徴とする蒸着方法。
（２）電子加速電極に印加する加速電圧を制御してフィルム基板への帯電量を調整することを特徴とする前記（１）の蒸着方法。
（３）電子加速電極設置部分に、蒸着原料の蒸発粒子が飛翔しないように遮蔽することを特徴とする前記（１）の蒸着方法。
【０００８】
（４）ホローカソード型プラズマガンを使用して、蒸着ドラム上を搬送させているフィルム基板にプラズマアシスト蒸着を行う装置であって、フィルム基板に蒸着材料を蒸着させる前段にプラズマ中から電子を取出し該電子でフィルム基板を帯電させるための電子加速電極を有することを特徴とする蒸着装置。
（５）プラズマアシスト蒸着を行うためのホローカソード型プラズマガンと、フィルム基板を搬送する蒸着ドラムと、フィルム基板に蒸着材料を蒸着させる前段にプラズマ中から電子を取出し該電子でフィルム基板を帯電させるための電子加速電極を有することを特徴とする蒸着装置。
（６）フィルム基板への帯電量を調整するために電子加速電極に加速電圧を印加する手段を有することを特徴とする前記（４）又は（５）の蒸着装置。
（７）電子加速電極設置部分に蒸着原料の蒸発粒子が飛翔しないようにするための遮蔽板を有することを特徴とする前記（４）〜（５）の蒸着装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、フィルム基板に蒸着材料を蒸着させる前段で、電子加速電極によりプラズマ中から電子を取出し、該電子でフィルム基板を帯電させる構成を採ることにより、プラズマアシストに使うホローカソード型プラズマガンを蒸発粒子との反応性促進と共にフィルム基板の帯電用の電子源にも使用することができ、低コストで、基板フィルムと蒸着ドラムの密着性を高め、蒸着熱による基板フィルムのダメージも防止でき、その結果、高平滑の蒸着膜等を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の蒸着装置の１例の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に沿って以下に詳細に説明する。
図１は本発明の蒸着装置の1例の概略説明図である。図１に示す蒸着装置１は、筐体内部に蒸着室１０１及び被蒸着基体収容室１０２を有し、筐体外部より蒸着室１０１に向けてプラズマを放出できるように設置したホローカソード型プラズマガン３を有し、蒸着室１０１内部に蒸着源４及びガス導入孔８を有し、被蒸着基体収容室１０２内部に蒸着ドラム５、基板送出ロール６及び基板巻取ロール７を有し、そして、蒸着ドラム５の近傍の、フィルム基板に蒸着材料を蒸着させる前段に、プラズマ中から電子を取出し該電子でフィルム基板を帯電させるための電子加速電極２を有する。
蒸着室１０１と被蒸着基体収容室１０２は、蒸着成分が、被蒸着基体収容室１０２内部に入り込まないように仕切１１で仕切られている。
蒸着ドラム５は、その一部分上で基体９に蒸着膜を成膜できるように、当該一部分が蒸着室１０１の内部に位置するように配置されている。
【００１２】
電子加速電極２として金属等の導電性物質からなるメッシュ状の材料を用いることができ、これにより、低コストで装置を構成することができる。そして、電圧供給部Ｘにより、該電子加速電極２に＋電位を印加する。
プラズマガン３にＡｒ等の不活性ガスを送気しながらプラズマガン３より不活性ガスのプラズマを放出させる。
プラズマガン３より放出されたプラズマは蒸着室１０１内でプラズマ領域１０４を形成する。
電子加速電極２は、プラズマに対して＋電位を有することにより、プラズマガン３から放出されたプラズマから電子を誘引、分流加速し、フィルム基板に蒸着原材料を蒸着させる前段部分へ入射させ、フィルム基板を−電位に帯電させる。
また、電子加速電極２に印加する加速電圧を制御することで、フィルム基板の帯電量を制御することができる。
また、遮蔽板２１を有することにより、電子加速電極設置部分に蒸着原料の蒸発粒子が飛翔しないようにすることができる。
【００１３】
蒸発源４から蒸発した蒸着原料粒子は、前記プラズマ領域１０４を通過する際に該プラズマにより活性化、反応性促進される。
また、ガス導入孔８からＯ２やＮ２などの反応性ガスを導入することにより、酸化物膜や窒化物膜を形成することができる。
なお、蒸発源４から蒸着原料を蒸発させる際の加熱方式としては、特に限定されず、抵抗加熱方式、電子ビーム加熱方式、誘導加熱方式等の公知公用の方式を始めとし、様々な加熱方式を採ることができる。
【実施例】
【００１４】
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、ここに示す内容は本発明の精神から逸脱しない範囲で変更し得るものであり、下記の実施例に制限されるべきものではない。
【００１５】
〔実施例〕
図１に示す装置を用いた。詳細には、蒸着室１０１内部が幅１ｍ、奥行１ｍ、高さ０．９ｍで、ホローカソード型プラズマガン３のプラズマ出射孔径が４０ｍｍ、蒸着源４と蒸着ドラム５との距離を０．５ｍとし、電子加速電極としてＳＵＳ３１６製の５メッシュの部材を用い、電子加速電極２に印加する加速電圧は蒸着室１０１に対して１ｋＶとし、基体として厚さ５μｍのポリエステルフィルムを１００ｍ／ｍｉｎ.の速度で搬送し、蒸着源の蒸着原料はＡｌとし、蒸着原料を誘導加熱方式で１３５０℃に加熱して蒸発させた。
プラズマガンにＡｒを２００ｓｃｃｍで流し、ガス導入孔８からはＯ2ガスを７０００ｓｃｃｍで流しながら、プラズマガンに２００Ａの電流を流してプラズマ照射して、蒸着膜が５０ｎｍの厚みとなるように蒸着した。蒸着ドラムは、＋１００Ｖの電位に保ち、帯電したフィルムをドラムに密着するようにした。
得られた酸化アルミニウム膜は透明で、ＳＥＭ画像の肉眼観察において緻密であることが確認された。また、フィルムへの熱ダメージも見られなかった。
【００１６】
〔比較例〕
電子加速電極２に電圧を印加しなかった以外は実施例と同様の処理を行ったところ、ポリエステルフィルムは熱変形してシワが発生した。そのため、蒸着膜は平面性が損なわれて製品として使うことができなかった。
【符号の説明】
【００１７】
１  蒸着装置
２  電子加速電極
３  ホローカソード型プラズマガン
４  蒸着源
５  蒸着ドラム
６  基板送出ロール
７  基板巻取ロール
８  ガス導入孔
９  基板
１１  仕切
２１  遮蔽板
１０１  蒸着室
１０２  被蒸着基体収容室
１０４  プラズマ領域
Ｘ  電圧供給部
【図１】
2010185124.tif 000003