(57)【要約】【課題】膜質及びバリア性を改善する。【解決手段】基材上に連続的に成膜するプラズマＣＶＤ成膜装置１０において、第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂを含む成膜ロール２０と、第１成膜ロール及び第２成膜ロール間に位置しており、回転軸２０Ａａと回転軸２０Ｂａとを最短距離で結ぶ線分を２等分し、かつ該線分と直交する第１対称面１８Ａ、並びに前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロールの全長を２等分し、かつ第１対称面と直交する第２対称面１８Ｂが設定されており、第１対称面及び該第２対称面に対して鏡面対称となるように配置されるか、又は第１対称面と第２対称面とが交差して画成される交差線１９に対して軸対称となるように配置されている１個又は２個以上の真空排気口１４を有し、成膜ロールを格納している真空チャンバ１２と、成膜ガス供給部３０と、真空チャンバ外に設けられている真空ポンプとを備えるプラズマＣＶＤ成膜装置。【選択図】図１−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の基材を連続的に搬送しながら、該基材上に連続的に成膜するプラズマＣＶＤ成膜装置において、
第１成膜ロール及び該第１成膜ロールに対して平行に対向配置された第２成膜ロールを含み、前記基材を巻き付けて搬送する成膜ロールと、
前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロール間に位置しており、前記第１成膜ロールの回転軸と前記第２成膜ロールの回転軸とを最短距離で結ぶ線分を２等分し、かつ該線分と直交する第１対称面、並びに前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロールの全長を２等分し、かつ前記第１対称面と直交する第２対称面が設定されており、該第１対称面及び該第２対称面に対して鏡面対称となるように配置されているか、又は該第１対称面と該第２対称面とが交差して画成される交差線に対して軸対称となるように配置されている１個又は２個以上の真空排気口を有し、前記成膜ロールを格納している真空チャンバと、
前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロール間に成膜ガスを供給する成膜ガス供給部と、
前記真空排気口に接続されており、前記真空チャンバ外に設けられている真空ポンプと
を備えるプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項２】
前記真空チャンバが、前記第１対称面及び前記第２対称面に対して鏡面対称となるように配置されている１個又は２個以上の真空排気口を有している、請求項１に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項３】
前記真空排気口が３個以上であり、該真空排気口が奇数個である場合には、少なくとも１個が第１対称面と第２対称面が直交する直線上に位置し、かつ第１対称面及び第２対称面で分断される真空排気口の平面形状及びその面積が均等になるように設けられている請求項１又は２に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項４】
前記真空排気口と前記真空ポンプとの間に設けられており、前記真空排気口の個数と同数である１個又は２個以上のバルブと、
前記第１対称面及び前記第２対称面に対して鏡面対称の位置に、前記真空排気口それぞれと対をなす前記真空排気口の個数と同数のセンサとをさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項５】
前記センサが、対をなす前記真空排気口と対向する位置に設けられている、請求項４に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項６】
前記センサが、対をなす前記真空排気口の近傍に設けられている、請求項４に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項７】
前記センサが、対をなす真空排気口と真空ポンプとの間に設けられている前記バルブと一体的に設けられている、請求項４に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項８】
前記センサに接続されており、該センサが測定した測定値又は設定値からの変動幅が入力できるように、かつ前記バルブに接続されており、該バルブの開閉動作を制御できるように設けられている自動制御部をさらに備える、請求項４〜７のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項９】
前記センサが圧力センサである、請求項４〜８のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置を用いて基材上に膜を形成する工程を含む、成膜方法。
【請求項１１】
請求項４〜７のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置を用いて基材上に膜を形成する工程を含む、成膜方法において、
前記センサが、測定値を取得する工程と、
前記センサが取得した前記測定値及び予め設定されていた設定値に基づいて、前記バルブの開閉動作を制御して、前記測定値と前記設置値とが等しくなるように前記バルブを開閉動作させる工程と
を含む、請求項１０に記載の成膜方法。
【請求項１２】
請求項８に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置を用いて基材上に膜を形成する工程を含む、成膜方法において、
前記センサが、測定値を取得する工程と、
前記センサが、取得された前記測定値を前記自動制御部に入力する工程と、
前記自動制御部が、入力された前記測定値及び予め設定されていた設定値に基づいて、前記バルブの開閉動作を制御して、前記測定値と前記設置値とが等しくなるように前記バルブを開閉動作させる工程と
を含む、請求項１０に記載の成膜方法。
【請求項１３】
前記センサが圧力センサであり、前記測定値及び前記設定値が圧力値である、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の成膜方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の成膜方法により、前記基材上に膜を成膜する工程を含む、フレキシブル基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ成膜装置及びこの成膜装置を用いる成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子や有機薄膜太陽電池などをロールツーロールプロセスで生産する場合には、支持基板（及び／又は封止基板）には柔軟性を有するフレキシブル基板が用いられる。
【０００３】
フレキシブル基板には透明性の他に水蒸気や酸素に対するバリア性（以下、バリア性という場合がある。）が要求される。フレキシブル基板にバリア性を持たせるために、基材上に透明な無機膜を成膜することが一般的に行われている。透明な無機膜の材料としては、例えばシリコン（Ｓｉ）の酸化物、窒化物、酸窒化物などが挙げられる。
【０００４】
無機膜の成膜法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）や、熱ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法、光ＣＶＤ法、Cat-ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ（Plasma  Enhanced-Chemical  Vapor  Deposition）法などの化学蒸着法（ＣＶＤ法）がある。
【０００５】
物理蒸着法である真空蒸着法は、成膜速度が高いため生産性の高い成膜方法である。よって主に食品包装用フィルムの成膜方法として広く適用されている。しかしながら真空蒸着法により成膜された膜は、バリア性において水蒸気透過率、酸素透過率のいずれも不十分であるため、有機エレクトロルミネッセンス素子といった電子デバイス用のフレキシブル基板の製造方法への適用は困難である。
【０００６】
またスパッタ法は、真空蒸着法と比較すると成膜速度が低いため生産性が低い。物理蒸着法（ＰＶＤ法）で形成された膜は脆いため、膜厚を厚くするとクラックや基材からの剥離が発生しやすくなる。成膜された膜にもフレキシブル性が要求されるロールツーロールプロセスなどの成膜方法では、成膜された膜が基材の変形に追従できずにクラックや剥離が生じるおそれがある。
【０００７】
他方、化学蒸着法であるプラズマＣＶＤ法は、成膜速度が高く、生産性の高い成膜方法である。
またプラズマＣＶＤ法で成膜された膜は、柔軟性に優れるため数百ｎｍ〜数μｍ程度の任意の膜厚とすることができる。
さらにプラズマＣＶＤ法により成膜された膜は、柔軟性に富み、基材の変形に追従できるためクラックや基材からの剥離が発生せず、バリア性が劣化しない。よってプラズマＣＶＤ法は、成膜ロール、搬送ロールといった曲率のあるロールに巻き取られ、また巻き出されるプロセスを含むロールツーロールプロセスに適した成膜法であると言える。このため、プラズマＣＶＤ法は、新しい成膜法として期待されている。
【０００８】
プラズマＣＶＤ法には、基板と対向電極との間で放電させる平行平板型、ロールと対向電極との間で放電させる形式など種々の形式があり、種々の形状の電極（対向電極）が用いられているが、電極への膜材料の堆積が問題となっている。ロール上の基材（フィルム）と対向電極との間に導入された原料ガスは、基材及び対向電極の両方にほぼ等量の薄膜を堆積させるので、長尺の基材上に連続的に膜を成膜させる場合には、対向電極に相当量の堆積物が厚く堆積する。
【０００９】
この堆積物がロールと対向電極との間の放電インピーダンスに影響を及ぼして成膜条件の変動を引き起こしたり、堆積物が剥離してフレーク状のダストとなり、また剥離時にフレーク状のダストよりもさらに細かい破片がパーティクルとなってチャンバ内を浮遊し、浮遊したパーティクルが基材及び成膜される膜上に達して、成膜される膜に欠陥を生成させたりバリア性を損なったりしてしまうおそれがある。
【００１０】
対向電極への膜材料の堆積を抑制して成膜条件の変動を抑える対策としては、例えば対向電極とは別にガス流によって保護された電極を配置する構成が知られている。
【００１１】
また対向電極への膜材料の堆積の問題を解決する別の方法として、フィルムを搬送する２つの対向する成膜ロール間に放電プラズマを発生させ、成膜原料ガスを供給することで成膜ロールに巻き付けられた基材に膜を形成する方法がある（特許文献１及び２参照。）。
この方法では、放電プラズマ発生領域の両側に基材を配置しているので、放電プラズマ発生領域で分解された膜材料が効率的に成膜に利用でき、膜材料の堆積は主として放電プラズマ発生領域両側の基材上でのみ行われ、成膜プロセス中は対向電極に相当する成膜ロールには常に基材が巻き付けられているため、電極に膜材料が堆積することがなく、長時間安定的な成膜が可能となる。
【００１２】
ここで図６を参照して、上記従来技術にかかるプラズマＣＶＤ成膜装置の構成例について説明する。図６は従来のプラズマＣＶＤ成膜装置を、内部の構成が理解できるように透過的に示す、上からみた概略的な平面図である。
【００１３】
図６に示すように、プラズマＣＶＤ成膜装置１１０は、作動機構集積部１１１と真空チャンバ１１２とを備えている。作動機構１１１は、真空チャンバ１１２と連接して設けられている。真空チャンバ１１２は、内部空間を減圧可能とした容器状の構成を有している。真空チャンバ１１２はこの例では直方体状の形状を有している。
【００１４】
真空チャンバ１１２内には、第１成膜ロール１２０Ａと、この第１成膜ロール１２０Ａと対向配置される第２成膜ロール１２０Ｂと、第１成膜ロール１２０Ａ及び第２成膜ロール１２０Ｂの間隙上部に配置されている成膜ガス供給部１３０が格納されている。
【００１５】
真空チャンバ１１２には、真空排気口１１４が設けられる。真空排気口１１４は、通常作動機構集積部１１１と真空チャンバ１１２とを隔てる壁部に設けられる場合が多いが、この例では作動機構集積部１１１と真空チャンバ１１２とを隔てる壁部近傍の底部（底面）に設ける例を示してある。
【００１６】
作動機構集積部１１１には、第１成膜ロール１２０Ａを作動させる第１成膜ロール作動機構１２２Ａ、第２成膜ロール１２０Ｂを作動させる第２成膜ロール作動機構１２２Ｂ及び真空排気口１１４と図示しない配管等により接続される真空ポンプ１４０が設けられている。
【００１７】
主として成膜工程を目視により観測するという観点から、作動機構集積部１１１には、第１成膜ロール作動機構１２２Ａ、第２成膜ロール作動機構１２２Ｂ及び真空ポンプ１４０といった作動機構が集積されていた。よって真空排気口１１４は、作動機構集積部１１１と真空チャンバ１１２とを隔てる壁部、この壁部近傍の底部又は上部のような真空ポンプ１４０の近傍に設けられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特許第２５８７５０７号公報
【特許文献２】特許第４２６８１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら上記特許文献にかかるロールツーロールプロセスによる成膜方法では、真空チャンバ内に圧力分布が生じやすく、長尺の基材（形成されるフレキシブル基板）の幅方向（ＴＤ（traverse  direction）方向という場合がある。）でみたときに膜質が不均一となってしまい、結果として水蒸気や酸素に対するバリア性がＴＤ方向でみたときに不均一となってしまい、部分的にバリア性が不十分な領域ができてしまうという問題があることが本願発明者らの知見から明らかとなった。
【００２０】
具体的には、上述したように真空排気口が作動機構集積部と真空チャンバとを隔てる壁部又は壁部近傍のような真空ポンプの近傍に偏在していたため、真空チャンバ内に圧力分布が生じやすくなり、ＴＤ方向でみたときに膜質が不均一となってしまっていたことが明らかとなった。
【００２１】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、長尺の基材上に成膜される膜の膜質を均一かつ良好にでき、ひいてはバリア性をも均一かつ良好にできるプラズマＣＶＤ成膜装置及びこの成膜装置を用いる成膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者らは、プラズマＣＶＤ法について鋭意研究を進めたところ、プラズマＣＶＤ成膜装置の真空チャンバにおいて、真空ポンプが接続される真空排気口の配置を所定の配置とすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２３】
すなわち本発明によれば、
〔１〕  長尺の基材を連続的に搬送しながら、該基材上に連続的に成膜するプラズマＣＶＤ成膜装置において、第１成膜ロール及び該第１成膜ロールに対して平行に対向配置された第２成膜ロールを含み、前記基材を巻き付けて搬送する成膜ロールと、前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロール間に位置しており、前記第１成膜ロールの回転軸と前記第２成膜ロールの回転軸とを最短距離で結ぶ線分を２等分し、かつ該線分と直交する第１対称面、並びに前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロールの全長を２等分し、かつ前記第１対称面と直交する第２対称面が設定されており、該第１対称面及び該第２対称面に対して鏡面対称となるように配置されているか、又は該第１対称面と該第２対称面とが交差して画成される交差線に対して軸対称となるように配置されている１個又は２個以上の真空排気口を有し、前記成膜ロールを格納している真空チャンバと、前記第１成膜ロール及び前記第２成膜ロール間に成膜ガスを供給する成膜ガス供給部と、前記真空排気口に接続されており、前記真空チャンバ外に設けられている真空ポンプとを備えるプラズマＣＶＤ成膜装置。
〔２〕  前記真空チャンバが、前記第１対称面及び前記第２対称面に対して鏡面対称となるように配置されている１個又は２個以上の真空排気口を有している、〔１〕に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
〔３〕  前記真空排気口が３個以上であり、該真空排気口が奇数個である場合には、少なくとも１個が第１対称面と第２対称面が直交する直線上に位置し、かつ第１対称面及び第２対称面で分断される真空排気口の平面形状及びその面積が均等になるように設けられている〔１〕又は〔２〕に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
〔４〕  前記真空排気口と前記真空ポンプとの間に設けられており、前記真空排気口の個数と同数である１個又は２個以上のバルブと、前記第１対称面及び前記第２対称面に対して鏡面対称の位置に、前記真空排気口それぞれと対をなす前記真空排気口の個数と同数のセンサとをさらに備える、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
〔５〕  前記センサが、対をなす前記真空排気口と対向する位置に設けられている、〔４〕に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
〔６〕前記センサが、対をなす前記真空排気口の近傍に設けられている、〔４〕に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
〔７〕  前記センサが、対をなす真空排気口と真空ポンプとの間に設けられている前記バルブと一体的に設けられている、〔４〕に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
〔８〕  前記センサに接続されており、該センサが測定した測定値又は設定値からの変動幅が入力できるように、かつ前記バルブに接続されており、該バルブの開閉動作を制御できるように設けられている自動制御部をさらに備える、〔４〕〜〔７〕のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
〔９〕  前記センサが圧力センサである、〔４〕〜〔８〕のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置。
〔１０〕  〔１〕〜〔９〕のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置を用いて基材上に膜を形成する工程を含む、成膜方法。
〔１１〕  〔４〕〜〔７〕のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置を用いて基材上に膜を形成する工程を含む、成膜方法において、前記センサが、測定値を取得する工程と、前記センサが取得した前記測定値及び予め設定されていた設定値に基づいて、前記バルブの開閉動作を制御して、前記測定値と前記設置値とが等しくなるように前記バルブを開閉動作させる工程とを含む、〔１０〕に記載の成膜方法。
〔１２〕  〔８〕に記載のプラズマＣＶＤ成膜装置を用いて基材上に膜を形成する工程を含む、成膜方法において、前記センサが、測定値を取得する工程と、
前記センサが、取得された前記測定値を前記自動制御部に入力する工程と、
前記自動制御部が、入力された前記測定値及び予め設定されていた設定値に基づいて、前記バルブの開閉動作を制御して、前記測定値と前記設置値とが等しくなるように前記バルブを開閉動作させる工程とを含む、〔１０〕に記載の成膜方法。
〔１３〕  前記センサが圧力センサであり、前記測定値及び前記設定値が圧力値である、〔１０〕〜〔１２〕のいずれか一項に記載の成膜方法。
〔１４〕  〔１０〕〜〔１３〕のいずれか一項に記載の成膜方法により、前記基材上に膜を成膜する工程を含む、フレキシブル基板の製造方法。
が提供される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のプラズマＣＶＤ成膜装置及びプラズマＣＶＤ成膜方法によれば、ＴＤ方向に対する対称性に優れ、かつ安定なプラズマ放電を発生させることができるため、特にＴＤ方向における圧力のような成膜条件を均一にすることができる。よって成膜条件の不均一性に起因して生じる薄膜欠陥の発生、成膜条件の不均一化を抑制することができるため、成膜される膜の膜質を特にＴＤ方向について均一かつ良好にでき、ひいてはバリア性をも均一かつ良好にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１−１】図１−１は、第１の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を上からみた、概略的な平面図である。
【図１−２】図１−２は、第１の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を正面からみた、概略的な平面図である。
【図１−３】図１−３は、第１の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を側面からみた、概略的な平面図である。
【図２−１】図２−１は、第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を上からみた、概略的な平面図である。
【図２−２】図２−２は、第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を正面からみた、概略的な平面図である。
【図２−３】図２−３は、第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を側面からみた、概略的な平面図である。
【図３−１】図３−１は、第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を上からみた、概略的な平面図である。
【図３−２】図３−２は、第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を正面からみた、概略的な平面図である。
【図３−３】図３−３は、第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を側面からみた、概略的な平面図である。
【図４−１】図４−１は、第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を側面からみた、概略的な平面図である。
【図４−２】図４−２は、第４の実施形態の自動制御部の構成を説明する概略的なブロック図である。
【図５】図５は、第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置の動作を説明する、概略的なフローチャートである。
【図６】図６は、従来のプラズマＣＶＤ成膜装置を上からみた、概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を詳細に説明する。なお以下の説明において図を参照して説明する場合があるが、各図は発明が理解できる程度に構成要素の形状、大きさ及び配置が概略的に示されているに過ぎず、これにより本発明が特に限定されるものではない。また各図において、同様の構成成分については同一の符号を付して示し、その重複する説明を省略する場合がある。
【００２７】
本発明のプラズマＣＶＤ成膜装置は、長尺の基材を連続的に搬送しながら、基材上に連続的に成膜するプラズマＣＶＤ成膜装置であって、基材を巻きつけて搬送する、第１成膜ロール及び該第１成膜ロールに対して平行に対向配置された第２成膜ロールを含む成膜ロールと、第１成膜ロール及び第２成膜ロール間に位置しており、第１成膜ロールの回転軸と第２成膜ロールの回転軸とを最短距離で結ぶ線分を２等分し、かつ該線分と直交する第１対称面、並びに第１成膜ロール及び第２成膜ロールの全長を２等分し、かつ第１対称面と直交する第２対称面が設定されており、該第１対称面及び該第２対称面に対して鏡面対称となるように配置されているか、又は該第１対称面と該第２対称面とが交差して画成される交差線に対して軸対称となるように配置されている１個又は２個以上の真空排気口を有し、成膜ロールを格納している真空チャンバと、真空チャンバ内で真空排気口に対して対向配置されており、第１成膜ロール及び第２成膜ロール間に成膜ガスを供給する成膜ガス供給部と、真空排気口に接続されており、真空チャンバ外に設けられている真空ポンプとを備える。
【００２８】
本発明のプラズマＣＶＤ装置は、減圧下において、対向配置された第１成膜ロール及び／又は第２成膜ロールに、交流あるいは極性反転を伴うパルス電圧を印加し、互いに対向している第１成膜ロール及び第２成膜ロールの間隙であって、少なくとも第１成膜ロール及び第２成膜ロールの全長にわたる範囲である放電プラズマ発生領域（成膜ゾーン）にグロー放電を発生させ、成膜ロールに巻き付けられた長尺の基材のうち成膜ゾーンに露出する部分領域に、連続的に成膜を行うものである。
【００２９】
例えば有機エレクトロルミネッセンス素子、有機薄膜太陽電池といった電子デバイスに使用される基板を用途として想定すると、長尺の基材としては、無色透明な樹脂からなるフィルム又はシートなどのロール状に巻き取り可能な絶縁性の材料であれば特に限定されない。このような基材に用いる樹脂としては、例えば、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリスチレン系樹脂；ポリビニルアルコール系樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物；ポリアクリロニトリル系樹脂；アセタール系樹脂；ポリイミド系樹脂；エポキシ樹脂が挙げられる。
【００３０】
これらの樹脂の中でも、耐熱性が高く、線膨張率が低く、製造コストが低いため、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリエチレンレテフタレート、ポリエチレンナフタレートが特に好ましい。また、これらの樹脂は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
基材の厚みは特に限定されないが、成膜時の安定性を考慮して適宜に設定することができる。基材の厚みは、真空中でも基材の搬送を可能とするという観点から、５μｍ〜５００μｍの範囲であることが好ましく。さらに、５０μｍ〜２００μｍの範囲であることがより好ましく、５０μｍ〜１００μｍの範囲であることが特に好ましい。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１−１、図１−２及び図１−３を参照して、本発明の第１の実施形態にかかるプラズマＣＶＤ成膜装置及びこのプラズマＣＶＤ成膜装置を用いる成膜方法につき説明する。
図１−１は、プラズマＣＶＤ成膜装置を上からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。なお以下の説明において、図１−１中の白抜き矢印Ａ方向を正面方向とし、白抜き矢印Ｂ方向を側面方向として説明する。図１−２は、プラズマＣＶＤ成膜装置を正面からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。図１−３は、プラズマＣＶＤ成膜装置を側面からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。なお図６を参照して説明したような真空チャンバ外に設けられている、成膜ロールと接続されており成膜ロールを作動させる成膜ロール作動機構、ガス供給部に接続される配管といった各種の配管等については本発明の趣旨ではないため、図示及びその説明を省略する。
【００３３】
＜プラズマＣＶＤ成膜装置＞
図１−１、図１−２及び図１−３に示すように、第１の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、上述した基材を巻きつけて搬送できる成膜ロール２０を備えている。成膜ロール２０は、第１成膜ロール２０Ａと第２成膜ロール２０Ｂとを含んでいる（図１−１参照。）。
【００３４】
第１成膜ロール２０Ａと第２成膜ロール２０Ｂとは、いずれも円柱状の形状を有しており、全長及び径がいずれも等しくされている。この円柱状の第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂの直径の中心を通る芯部は回転軸とされており、第１成膜ロール２０Ａは回転軸２０Ａａを有しており、第２成膜ロール２０Ｂは回転軸２０Ｂａを有している。第２成膜ロール２０Ｂは第１成膜ロール２０Ａに対して平行に対向配置されている。なお成膜ロール２０の全長とは円柱の芯部の延在方向における一端から他端までの長さである。
【００３５】
具体的には、第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂは、回転軸２０Ａａ及び２０Ｂａに直交する面に第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂの両端部が揃うように平行に対向配置されている。
【００３６】
なおプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、成膜ロール２０以外にも巻き出しロール、巻き取りロールといった他のロールを備えるが、こうした成膜ロール２０以外の他のロールは本発明の要旨ではないので図示及びその詳細な説明は省略する。
【００３７】
第１成膜ロール２０Ａ内及び第２成膜ロール２０Ｂ内には、図示しない放電プラズマ発生部材が格納されている。放電プラズマ発生部材は、第１成膜ロール２０Ａと対向する第２成膜ロール２０Ｂとの間隙である成膜ゾーン２２に、成膜工程においてグロー放電（放電プラズマ）を発生させることができる部材である。
【００３８】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、内部のガスを排気して減圧可能な気密の真空チャンバ１２を備えている。上述した成膜ロール２０は真空チャンバ１２内に格納されている。真空チャンバ１２の内部には、第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂの配置位置を基準として、第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが設定されている。
【００３９】
第１対称面１８Ａは、第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂ間に設定されており、第１成膜ロール２０Ａの回転軸２０Ａａと第２成膜ロール２０Ｂの回転軸２０Ｂａとを最短距離で結ぶ線分を２等分し、かつ線分と直交する平面として設定される。
【００４０】
第２対称面１８Ｂは、第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂの全長を２等分し、かつ第１対称面１８Ａと直交する平面として設定される。
第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが交差して画成される直線を交差線１９とする。
【００４１】
真空チャンバ１２は、第１の実施形態では１個の真空排気口１４を備えている。
本発明のプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、真空チャンバ１２が備える真空排気口１４の配置位置に特徴を有している。具体的には、真空チャンバ１２は、１個又は２個以上の真空排気口１４を備えており、真空排気口１４は、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるように配置されているか、又は第１対称面と第２対称面とが交差して画成される交差線１９に対して軸対称となるように配置されている。
【００４２】
第１の実施形態の１個の真空排気口１４は、第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが直交して形成される直線上に位置し、かつ第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂで分断される第１領域２１ａ、第２領域２１ｂ、第３領域２１ｃ及び第４領域２１ｄにおいて真空排気口１４の平面形状及びその面積が略均等になるように設けられている。
【００４３】
真空排気口１４が「鏡面対称となるように配置されているか、又は第１対称面と第２対称面とが交差して画成される交差線１９に対して軸対称となるように配置されている」とは、真空チャンバ１２が備える真空排気口１４が３個以上の奇数個の場合は、少なくとも１個が第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが交差（直交）して画成される直線である交差線１９上に位置し、かつ第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂで分断される真空排気口１４の平面形状及びその面積が略均等になるように設けられ、残りの偶数個が第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して対称となるように配置されているか、又は第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが交差して画成される交差線１９に対して軸対称となるように配置されていることを意味する。
【００４４】
なお、第１の実施形態及び以下の実施形態において、説明の便宜上、真空排気口１４を、真空チャンバ１２の底部（底面）に設ける構成例として説明するが、真空排気口１４の配置位置はこれに限定されるものでなく、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるか、又は第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが交差して画成される交差線１９に対して軸対称となるように配置されていることを条件として、側壁部（側面）、天井部（上面）などに設けることができる。
【００４５】
また、以下の実施形態においては、真空排気口１４（及びセンサ５０）の配置を第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称とする例につき説明するが、これに限定されず、真空排気口１４（及びセンサ５０）の配置を交差線１９に対して軸対称となるようにすることもできる。
【００４６】
交差線１９に対して軸対称となるように配置されている真空排気口１４の具体的な構成例としては、交差線１９を挟んで交差線１９を通る直線上に配置されており、かつ交差線１９からの距離が互いに等しくなるように第１領域２１ａ内及び第４領域２１ｄ内にそれぞれ１個ずつ（同数ずつ）配置されている構成、交差線１９を挟んで第２領域２１ｂ内及び第３領域２１ｃ内にそれぞれ１個ずつ（同数ずつ）配置されている構成、第１領域２１ａ内、第２領域２１ｂ内、第３領域２１ｃ内及び第４領域２１ｄ内にそれぞれ１個ずつ（同数ずつ）配置されている構成が挙げられる。
【００４７】
ＣＶＤ成膜装置１０は、成膜ガス供給部３０を備えている。成膜ガス供給部３０は、この例では成膜ロール２０の回転軸２０Ａａ及び２０Ｂａの延在方向と同一方向に延在する管状の形状を有している。成膜ガス供給部３０は、成膜ゾーン２２に対向して設けられている。成膜ガス供給部３０は、真空排気口１４と対向配置されるのが好ましく、第１の実施形態では真空チャンバ１２内で第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂ間である成膜ゾーン２２を挟んで真空排気口１４に対向配置されている。
成膜ガス供給部３０には、成膜ゾーン２２を指向する複数のガス噴出ノズルが延在方向に並ぶように設けられている。成膜ガス供給部３０は、成膜ゾーン２２の特にＴＤ方向において、均一に成膜ガスを供給する機能を有している。
【００４８】
成膜ガス供給部３０により供給される成膜ガスとしては、従来公知の任意好適な原料ガス、反応ガス、放電ガスが挙げられるが、反応ガスと放電ガスとを一種類のガスで兼ねる場合もあり得る。
【００４９】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、真空ポンプ４０を備えている。真空ポンプ４０は真空チャンバ１２外に設けられており、真空排気口１４に配管等を介して接続されている。真空ポンプ４０は、真空チャンバ１２内のガスを排出して圧力を調整する機能を有する。
【００５０】
成膜ガス供給部３０及び真空ポンプ４０は、例えば市場にて入手可能な従来公知の任意好適な構成とすることができる。
【００５１】
真空排気口１４を上記のように配置することにより、真空チャンバ１２内の圧力、供給される成膜ガスの濃度、放電プラズマの発生といった特にＴＤ方向（成膜ロール２０の回転軸の延在方向）における成膜条件を均一にすることができる。よって成膜条件の不均一性に起因して生じる薄膜欠陥の発生、成膜条件の不均一化を抑制することができるため、成膜される膜の膜質を特にＴＤ方向について均一かつ良好にでき、ひいてはバリア性をも均一かつ良好にできる。
【００５２】
＜成膜方法＞
プラズマＣＶＤ成膜方法は、プラズマＣＶＤ成膜装置を準備する工程と、プラズマＣＶＤ成膜装置を用いて基材上に膜を形成する工程とを含む。
具体的には、図１−１、図１−２及び図１−３を参照して既に説明した構成を備えるプラズマＣＶＤ成膜装置１０を準備する。
次に、真空チャンバ１２に設けられている、第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂに、図示しない巻き出しロールから巻き出された上述の長尺の基材を、搬送可能、かつ巻き取りロールに巻き取り可能となるように巻き付ける。
【００５３】
この工程は、１つの巻き出しロールから巻き出された長尺の基材を第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂの２つの成膜ロールの両方に、成膜ゾーン２２を２回通るように巻き付けてもよいし、２つの巻き出しロールを準備し、第１成膜ロール２０Ａと第２成膜ロール２０Ｂとに２つの異なる巻き出しロールから巻き出される、異なる長尺の基材をそれぞれ巻き付けるようにしてもよい。
【００５４】
長尺の基材は、成膜される膜との密着性を高めるという観点から、基材表面を清浄化するための常法に従う表面活性処理を予め実施しておくことが好ましい。このような表面活性処理としては、例えばコロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理が挙げられる。
【００５５】
次に、成膜ガス供給部３０から成膜ゾーン２２に成膜ガスを供給し、真空ポンプ４０を動作させる。また真空チャンバ１２内の圧力（真空度）を調整して放電プラズマ発生部材を動作させる。さらに巻き出しロールから長尺の基材を巻き出し、巻き取りロールに長尺の基材を巻き取っていく。巻き出しロールから巻き取りロールへの経路の途中に位置する第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂは、長尺の基材を搬送する。こうして第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂによって搬送される長尺の基材のうち成膜ゾーン２２内を進行する部分領域に、所望の膜が連続的に成膜される。
【００５６】
第１の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、既に説明したように１個の真空排気口１４が、第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが交差（直交）して画成される直線である交差線１９上に位置し、かつ第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂで分断される第１領域２１ａ、第２領域２１ｂ、第３領域２１ｃ及び第４領域２１ｄにおいて真空排気口１４の平面形状及びその面積が略均等になるように、すなわち第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるか、又は第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが交差して画成される交差線１９に対して軸対称となるように設けられている。さらにこの真空排気口１４は、成膜ガス供給部３０と成膜ゾーン２２を挟んで対向しているため、成膜ガスを成膜ゾーン２２の特にＴＤ方向に均一に供給することができる。よって成膜条件の不均一性に起因して生じる薄膜欠陥の発生、成膜条件の不均一化を抑制することができるため、成膜される膜の膜質を特にＴＤ方向について均一かつ良好にでき、ひいてはバリア性をも均一かつ良好にできる。
【００５７】
成膜ガス供給部３０から供給される成膜ガスの成分である原料ガスは、成膜される膜の材質に応じて適宜選択して使用することができる。原料ガスの成分としては、例えば膜を酸化ケイ素等のケイ素を含有するものとする場合には、ケイ素を含有する有機ケイ素化合物を用いることができる。
【００５８】
このような有機ケイ素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、１．１．３．３−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。これらの有機ケイ素化合物の中でも、取り扱い性及び成膜される膜のガスバリア性等の特性の観点から、ヘキサメチルジシロキサン、１．１．３．３−テトラメチルジシロキサンが好ましい。また、これらの有機ケイ素化合物は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００５９】
成膜ガスは、成膜される膜の材質が酸化物、窒化物、硫化物等の無機化合物である場合には、上記原料ガスに加えて、反応ガスが混合されていてもよい。このような反応ガスとしては、原料ガスと反応して酸化物、窒化物等の無機化合物となるガスを適宜選択して使用することができる。
【００６０】
酸化物の膜を成膜するための反応ガスとしては、例えば、酸素、オゾンを用いることができる。また、窒化物の膜を成膜するための反応ガスとしては、例えば、窒素、アンモニアを用いることができる。これらの反応ガスは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。例えば酸窒化物の膜を成膜する場合には、酸化物を形成するための反応ガスと窒化物を形成するための反応ガスとを組み合わせて使用すればよい。
【００６１】
成膜ガスは、原料ガスを真空チャンバ内に供給するために、必要に応じてキャリアガスが混合されていてもよい。また成膜ガスは、プラズマ放電を効率的に発生させるために、必要に応じて、さらに放電用ガスが混合されていてもよい。このようなキャリアガス及び放電用ガスとしては、任意好適な従来公知のものを使用することができ、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガス、水素を用いることができる。
【００６２】
真空チャンバ１２内の圧力は、原料ガスの種類等を勘案して任意好適な圧力に調整することができるが、０．１Ｐａ〜１０Ｐａの範囲とすることが好ましく、０．１Ｐａ〜５Ｐａの範囲とすることがより好ましく、０．１Ｐａ〜２．５Ｐａの範囲とすることがさらに好ましい。
【００６３】
真空チャンバ１２内の圧力が０．１Ｐａ程度未満であると、磁場の存在する領域における放電の発生が困難になり、圧力が１０Ｐａ程度を超えると磁場領域（成膜ゾーン）以外でのプラズマ放電の発生が顕著になって、成膜ロールに巻き付けられた基材のみならずそれ以外の部分にも成膜されてしまうおそれがある。圧力を５Ｐａ以下とすれば成膜ゾーン２２内での原料ガスの反応によるパーティクルの発生を効果的に抑制でき、パーティクルの堆積による膜のバリア性の低下を効果的に防止することができる。さらに、圧力を２．５Ｐａ以下とすれば、パーティクルの発生をさらに抑制することができる。
【００６４】
放電プラズマ発生部材に供給される電力は、原料ガスの種類や真空チャンバ内の圧力等に応じて適宜調整することができるが、０．１ｋＷ〜１０ｋＷの範囲とすることが好ましい。
【００６５】
長尺の基材の搬送速度（ライン速度）は、原料ガスの種類や真空チャンバ内の圧力等を勘案して任意好適な速度とすることができる。ライン速度は、０．２５ｍ／ｍｉｎ〜１００ｍ／ｍｉｎの範囲とすることが好ましく、０．５ｍ／ｍｉｎ〜２０ｍ／ｍｉｎの範囲とすることがより好ましい。
【００６６】
ライン速度が０．２５ｍ／ｍｉｎ未満であると、長尺の基材に、プラズマ放電に起因する熱により皺が発生しやすくなってしまう傾向がある。他方でライン速度が２０ｍ／ｍｉｎを超えると、形成される膜の厚みが薄くなる傾向があり、所望の膜厚を得られないおそれがある。
【００６７】
（第２の実施形態）
図２−１、図２−２及び図２−３を参照して、本発明の第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置及びこのプラズマＣＶＤ成膜装置を用いる成膜方法につき説明する。なお真空排気口の配置関係以外については、既に説明した第１の実施の形態と変わるところがないため、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００６８】
図２−１は、第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を上からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。図２−２は、第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を正面からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。図２−３は、第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を側面からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。
【００６９】
第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置は複数の真空排気口を備える点に特徴を有している。真空排気口は第１真空排気口及び第２真空排気口の２つを含んでいる。
【００７０】
＜プラズマＣＶＤ成膜装置＞
図２−１、図２−２及び図２−３に示すように、第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、上述した基材を巻きつけて搬送できる成膜ロール２０を備えている。成膜ロール２０は、第１成膜ロール２０Ａと第２成膜ロール２０Ｂとを含んでいる（図２−１参照。）。
【００７１】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、内部のガスを排気して減圧可能な気密の真空チャンバ１２を備えている。上述した成膜ロール２０は真空チャンバ１２内に格納されている。真空チャンバ１２の内部には、第１の実施形態と同様に第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂの配置位置を基準として、第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが設定されている。
【００７２】
真空チャンバ１２は、第２の実施形態では２個の真空排気口１４（第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂ）を備えている。
【００７３】
第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂは、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるように配置されている。
第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂは、第１対称面１８Ａで分断される真空排気口１４の平面形状及びその面積が略均等になるように（結果として、第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂの配置は、第１対称面１８Ａに対しても鏡面対称となる。）、かつ第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるように、互いに離間して設けられている。
【００７４】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、成膜ガス供給部３０を備えている。成膜ガス供給部３０は、この例では成膜ロール２０の回転軸２０Ａａ及び２０Ｂａの延在方向と同一方向に延在する管状の形状を有しており、真空チャンバ１２内で第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂ間である成膜ゾーン２２を挟んで真空排気口１４に対向配置されている。成膜ガス供給部３０には、成膜ゾーン２２を指向する複数のガス噴出ノズルが延在方向に並ぶように設けられている。
【００７５】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、真空ポンプ４０を備えている。第２の実施形態の構成例では、第１真空排気口１４Ａに第１真空ポンプ４０Ａが配管等を介して接続されており、及び第２真空排気口１４Ｂには、第２真空ポンプ４０Ｂが配管等を介して接続されている。第１真空ポンプ４０Ａ及び第２真空ポンプ４０Ｂは、いずれも真空チャンバ１２外に設けられている。
【００７６】
この例では第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂそれぞれに異なる真空ポンプを接続する構成について説明したが、例えば２つの第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂそれぞれに接続された２本の配管を１本の配管に集約し、１つの真空ポンプに接続する構成とすることもできる。
【００７７】
第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂを上記のように配置することにより、真空チャンバ１２内の圧力、供給される成膜ガスの濃度、放電プラズマの発生といった特にＴＤ方向（成膜ロール２０の回転軸の延在方向）における成膜条件をより均一にすることができる。よって成膜条件の不均一性に起因して生じる薄膜欠陥の発生、成膜条件の不均一化を抑制することができるため、成膜される膜の膜質を特にＴＤ方向について均一かつ良好にでき、ひいてはバリア性をも均一かつ良好にすることができる。
【００７８】
＜成膜方法＞
第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜方法を実施するにあたり、図２−１、図２−２及び図２−３を参照して説明した構成を備えるプラズマＣＶＤ成膜装置１０を準備する。
【００７９】
次に、真空チャンバ１２に設けられている、第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂに、図示しない巻き出しロールから巻き出された上述の長尺の基材を、搬送可能、かつ巻き取りロールに巻き取り可能となるように巻き付ける。
【００８０】
次に、成膜ガス供給部３０から成膜ゾーン２２に成膜ガスを供給し、第１真空ポンプ４０Ａ及び第２真空ポンプ４０Ｂを動作させる。また真空チャンバ１２内の圧力（真空度）を調整して放電プラズマ発生部材を動作させる。さらに巻き出しロールから長尺の基材を巻き出し、巻き取りロールに長尺の基材を巻き取っていく。巻き出しロールから巻き取りロールへの経路の途中に位置する第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂは、長尺の基材を搬送する。こうして第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂによって搬送される長尺の基材のうち成膜ゾーン２２内を進行する部分領域に、所望の膜が連続的に成膜される。
【００８１】
第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜方法では、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるように、互いに離間して設けられている第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂと成膜ゾーン２２を挟んで対向している成膜ガス供給部３０とにより、成膜ゾーン２２に供給される成膜ガスを成膜ゾーン２２の特にＴＤ方向に均一に供給しつつ実施される。
【００８２】
このため、第２の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜方法によれば、成膜条件の不均一性に起因して生じる薄膜欠陥の発生、成膜条件の不均一化を抑制することができるため、成膜される膜の膜質を特にＴＤ方向について均一かつ良好にでき、ひいてはバリア性をも均一かつ良好にすることができる。
【００８３】
（第３の実施形態）
図３−１、図３−２及び図３−３を参照して、本発明の第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置及びこのプラズマＣＶＤ成膜装置を用いる成膜方法につき説明する。
【００８４】
図３−１は、第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を上からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。図３−２は、第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を正面からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。図３−３は、第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を側面からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。
【００８５】
第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置は、真空排気口と真空ポンプとの間に設けられており、真空排気口の個数と同数である１個又は２個以上のバルブと、第１対称面及び第２対称面に対して鏡面対称の位置に、真空排気口それぞれと対をなす真空排気口の個数と同数のセンサとをさらに備えている点に特徴を有している。
なおセンサ及びバルブ以外の構成については、既に説明した第２の実施の形態と変わるところがないため、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００８６】
＜プラズマＣＶＤ成膜装置＞
図３−１、図３−２及び図３−３に示すように、第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、上述した基材を巻きつけて搬送できる成膜ロール２０を備えている。成膜ロール２０は、第１成膜ロール２０Ａと第２成膜ロール２０Ｂとを含んでいる（図３−１参照。）。
【００８７】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、内部のガスを排気して減圧可能な気密の真空チャンバ１２を備えている。上述した成膜ロール２０は真空チャンバ１２内に格納されている。真空チャンバ１２の内部には、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂの配置位置を基準として、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂが設定されている。
【００８８】
真空チャンバ１２は、第３の実施形態では２個の真空排気口１４（第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂ）を備えている。
【００８９】
第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂは、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるように配置されている。
第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂは、第１対称面１８Ａで分断される真空排気口１４の平面形状及びその面積が略均等になるように、かつ第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるように、互いに離間して設けられている。
【００９０】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、成膜ガス供給部３０を備えている。成膜ガス供給部３０は、この例では成膜ロール２０の回転軸２０Ａａ及び２０Ｂａの延在方向と同一方向に延在する管状の形状を有しており、真空チャンバ１２内で第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂ間である成膜ゾーン２２を挟んで真空排気口１４に対して対向配置されている。成膜ガス供給部３０には、成膜ゾーン２２を指向する複数のガス噴出ノズルが延在方向に並ぶように設けられている。
【００９１】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、真空ポンプ４０を備えている。第３の実施形態の構成例では、第１真空排気口１４Ａに第１真空ポンプ４０Ａが配管等を介して接続されており、及び第２真空排気口１４Ｂには、第２真空ポンプ４０Ｂが配管等を介して接続されている。第１真空ポンプ４０Ａ及び第２真空ポンプ４０Ｂは、いずれも真空チャンバ１２外に設けられている。
【００９２】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、真空排気口１４と真空ポンプ４０との間の例えば配管部に真空排気口１４の個数と同数であるバルブ６０を備えている。第３の実施形態のＣＶＤ成膜装置１０は、第１真空排気口１４Ａと第１真空ポンプ４０Ａとを接続している配管等に第１バルブ６０Ａが設けられており、及び第２真空排気口１４Ｂと第２真空ポンプ４０Ｂとが接続されている配管等に第２バルブ６０Ｂが設けられている。
【００９３】
バルブ６０は、開閉動作により、真空排気口１４から真空ポンプ４０に流入して真空チャンバ１２外に排出されるガス（気体）の流量を増減させて、真空チャンバ１２内の圧力を調整することができる、例えば圧力調整バルブである。バルブ６０としては、例えば作動機構にフォースモータを用いる圧力調整バルブを含む圧力調整機構が市場にて入手可能であり、バルブ６０としてこうした市販の圧力調整機構を用いることができる。
【００９４】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、さらにセンサ５０を備えている。第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称の位置に、第１真空排気口１４Ａと対をなす第１センサ５０Ａと、第２真空排気口１４Ｂと対をなす第２センサ５０Ｂとが設けられている。ここで「対をなす」とは、真空排気口１４に対応するバルブ６０の動作とセンサ５０の動作とが対応して連係する組を構成していることをいう。
【００９５】
第３の実施形態では真空チャンバ１２に設けられた真空排気口１４に対向する位置にセンサ５０を設置している。具体的には、第１成膜ロール２０Ａ、第２成膜ロール２０Ｂ及び成膜ガス供給部３０を挟んで第１真空排気口１４Ａと対向する位置に第１センサ５０Ａが設けられており、第１成膜ロール２０Ａ、第２成膜ロール２０Ｂ及び成膜ガス供給部３０を挟んで第２真空排気口１４Ｂと対向する位置に第２センサ５０Ｂが設けられている。
【００９６】
第３の実施形態では真空排気口１４の個数とセンサ６０の個数とは１対１に対応させたため一致しているがこれに限定されず、例えば１つの真空排気口１４に対して２つのセンサ５０を対応させて設けるといった構成としてもよい。
【００９７】
センサ５０は、例えば設置箇所近傍である真空チャンバ１２内の圧力を測定するか、又は圧力の設定値からの変動を検知することができる圧力センサが挙げられる。センサ５０としては、真空チャンバ１２内の圧力（気圧）を測定可能であればよく、例えばピラニゲージ、シュルツゲージ、イオンゲージ、静電容量型絶対圧真空計、Ｂ−Ａゲージ、ペニング真空計などを用いることができるが、圧力０．１Ｐａ〜５０Ｐａ程度の範囲で安定して精度良く測れるセンサが好ましい。このような圧力センサは市場にて入手可能であり、センサ５０としてこうした市販の圧力センサを用いることができる。
【００９８】
第３の実施形態では、センサ５０が、対をなす真空排気口１４と対向する位置に設けられている構成例を説明したが、センサ５０が、例えば対をなす真空排気口１４の近傍に設けられている構成としてもよい。この場合には真空排気口１４と、対をなすセンサ５０とは可能な限り近距離に設けるようにするのがよい。このように構成すればセンサ５０による圧力測定とバルブ６０による圧力の調節をより精密に実施することができる。
【００９９】
またセンサ５０が、対をなす真空排気口１４と真空ポンプ４０との間に設けられているバルブ６０と一体的に設けられている構成としてもよい。
【０１００】
このような構成とすれば、センサ５０が検知した例えば圧力の変動に対応した制御をより迅速に、かつより精密にバルブ６０の開閉動作により実施することができる。
【０１０１】
第３の実施形態では第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂそれぞれに異なる真空ポンプ４０を接続する構成について説明したが、第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂそれぞれに接続された２本の配管等それぞれにバルブ６０を設け、各バルブ６０よりも後段で２本の配管を１本の配管に集約し、１つの真空ポンプ４０に接続する構成とすることもできる。
【０１０２】
第１真空排気口１４Ａ、第２真空排気口１４Ｂ、センサ５０及びバルブ６０を上記のように構成することにより、真空チャンバ１２内の圧力、供給される成膜ガスの濃度、放電プラズマの発生といった特にＴＤ方向（成膜ロール２０の回転軸の延在方向）における成膜条件を、特にセンサ５０及びバルブ６０を用いて能動的に制御できるので、成膜条件の均一性を精度よく調節することができる。よって成膜条件の不均一性に起因して生じる薄膜欠陥の発生、成膜条件の不均一化を精密に抑制することができるため、成膜される膜の膜質を特にＴＤ方向についてより均一かつ良好にでき、ひいてはバリア性をもより均一かつ良好にできる。
【０１０３】
＜成膜方法＞
第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜方法を実施するにあたり、図３−１、図３−２及び図３−３を参照して説明した構成を備えるプラズマＣＶＤ成膜装置１０を準備する。
次に、真空チャンバ１２に設けられている、第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂに、図示しない巻き出しロールから巻き出された上述の長尺の基材を、搬送可能、かつ巻き取りロールに巻き取り可能となるように巻き付ける。
【０１０４】
次に、成膜ガス供給部３０から成膜ゾーン２２に成膜ガスを供給し、第１真空ポンプ４０Ａ及び第２真空ポンプ４０Ｂを動作させる。また真空チャンバ１２内の圧力（真空度）を調整して放電プラズマ発生部材を動作させる。さらに巻き出しロールから長尺の基材を巻き出し、巻き取りロールに長尺の基材を巻き取っていく。巻き出しロールから巻き取りロールへの経路の途中に位置する第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂは、長尺の基材を搬送する。こうして第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂによって搬送される長尺の基材のうち成膜ゾーン２２内を進行する部分領域に、所望の膜が連続的に成膜される。
【０１０５】
第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜方法は、既に説明した第２の実施形態と同様に構成された真空排気口１４と、さらに備えるセンサ５０及びバルブ６０とにより、予め設定された所定の成膜条件（圧力）となるように調整しつつ実施される。
【０１０６】
成膜条件の調整は、例えば圧力センサである第１センサ５０Ａ及び第２センサ５０Ｂのいずれか一方又は双方が真空チャンバ１２内の圧力の変動を検知した場合に、圧力の変化を検知したセンサ５０と対をなす真空排気口１４に対応して設けられているバルブ６０を開閉動作させることにより実施される。
【０１０７】
真空チャンバ１２内の圧力の調整は、具体的には低下した圧力を上昇させる方向への調整であればバルブ６０を閉じるか又は開閉量を減少させ、上昇した圧力を低下させる方向への調整であればバルブ６０の開閉量を増加させることにより所定の圧力になるように調整すればよい。
【０１０８】
なお成膜条件として圧力を調整する例を説明したが、センサ５０として例えばガスセンサ、流量センサを用い、成膜ガスの成分量の変動、組成の変動、ガス流量の変動を検知して、バルブ６０の開閉を制御することにより調整する構成とすることもできる。
【０１０９】
上述のように成膜条件を調整すれば、成膜ガス供給部３０から供給される成膜ガスを、成膜ゾーン２２の特にＴＤ方向により均一に制御しつつ供給することができる。よって成膜条件の不均一性に起因して生じる薄膜欠陥の発生、成膜条件の不均一化をより精密に抑制することができるため、成膜される膜の膜質を特にＴＤ方向について均一かつ良好にでき、ひいてはバリア性をも均一かつ良好にできる。
【０１１０】
（第４の実施形態）
図４−１、図４−２及び図５を参照して、本発明の第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置及びこのプラズマＣＶＤ成膜装置を用いる成膜方法につき説明する。
【０１１１】
図４−１は、第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置を側面からみた、内部の構成を透過的に示した概略的な平面図である。図４−２は、第４の実施形態の自動制御部の構成を説明する概略的なブロック図である。図５は、第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置の動作を説明する、概略的なフローチャートである。
第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置は、真空排気口と真空ポンプとの間に設けられており、真空排気口の個数と同数である１個又は２個以上のバルブと、第１対称面及び第２対称面に対して鏡面対称の位置に、真空排気口それぞれと対をなす真空排気口の個数と同数のセンサとをさらに備えている点に特徴を有している。
なお自動制御部７０、センサ信号線８２及びバルブ信号線８４以外の構成については、既に説明した第３の実施の形態と変わるところがないため上面図及び正面図については省略し、同一の構成については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【０１１２】
＜プラズマＣＶＤ成膜装置＞
図４−１に示すように、第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、上述した基材を巻き付けて搬送できる成膜ロール２０を備えている。成膜ロール２０は、第１成膜ロール２０Ａと第２成膜ロール２０Ｂとを含んでいる。
【０１１３】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、内部のガスを排気して減圧可能な気密の真空チャンバ１２を備えている。上述した成膜ロール２０は真空チャンバ１２内に格納されている。真空チャンバ１２の内部には、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態と同様に第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂの配置位置を基準として、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂが設定されている。
【０１１４】
真空チャンバ１２は、第４の実施形態では２個の真空排気口１４（第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂ）を備えている。
【０１１５】
第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂは、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるように配置されている。
第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂは、第１対称面１８Ａで分断される真空排気口１４の平面形状及びその面積が略均等になるように、かつ第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるように、互いに離間して設けられている。
【０１１６】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、成膜ガス供給部３０を備えている。成膜ガス供給部３０は、この例では成膜ロール２０の回転軸２０Ａａ及び２０Ｂａの延在方向と同一方向に延在する管状の形状を有しており、真空チャンバ１２内で第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂ間である成膜ゾーン２２を挟んで真空排気口１４に対して対向配置されている。成膜ガス供給部３０には、成膜ゾーン２２を指向する複数のガス噴出ノズルが延在方向に並ぶように設けられている。
【０１１７】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、真空ポンプ４０を備えている。第４の実施形態の構成例では、第１真空排気口１４Ａに第１真空ポンプ４０Ａが配管等を介して接続されており、及び第２真空排気口１４Ｂには、第２真空ポンプ４０Ｂが配管等を介して接続されている。第１真空ポンプ４０Ａ及び第２真空ポンプ４０Ｂは、いずれも真空チャンバ１２外に設けられている。
【０１１８】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、真空排気口１４と真空ポンプ４０との間の例えば配管部に真空排気口１４の個数と同数であるバルブ６０を備えている。第３の実施形態のＣＶＤ成膜装置１０は、第１真空排気口１４Ａと第１真空ポンプ４０Ａとを接続している配管等に第１バルブ６０Ａが設けられており、及び第２真空排気口１４Ｂと第２真空ポンプ４０Ｂとが接続されている配管等に第２バルブ６０Ｂが設けられている。
【０１１９】
バルブ６０は、開閉動作により、真空排気口１４から真空ポンプ４０に流入して真空チャンバ１２外に排出されるガス（気体）の流量を増減させて、真空チャンバ１２内の圧力を調整することができる、例えば圧力調整バルブである。
【０１２０】
プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、さらにセンサ５０を備えている。第３の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称の位置に、第１真空排気口１４Ａと対をなす第１センサ５０Ａと、第２真空排気口１４Ｂと対をなす第２センサ５０Ｂとが設けられている。
【０１２１】
第４の実施形態では真空チャンバ１２に設けられた真空排気口１４に対向する位置にセンサ５０を設置している。具体的には、第１成膜ロール２０Ａ、第２成膜ロール２０Ｂ及び成膜ガス供給部３０を挟んで第１真空排気口１４Ａと対向する位置に第１センサ５０Ａが設けられており、第１成膜ロール２０Ａ、第２成膜ロール２０Ｂ及び成膜ガス供給部３０を挟んで第２真空排気口１４Ｂと対向する位置に第２センサ５０Ｂが設けられている。
【０１２２】
センサ５０は、例えば設置箇所近傍である真空チャンバ１２内の圧力を測定するか、又は圧力の設定値からの変動を検知することができる圧力センサである。
【０１２３】
図４−１に示すように、第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜装置１０は、センサ５０に接続されており、センサ５０が測定した測定値又は設定値からの変動幅が入力できるように、かつバルブ６０に接続されており、バルブ６０の開閉動作を制御できるように設けられている自動制御部７０をさらに備える点に特徴を有している。
【０１２４】
自動制御部７０は、センサ信号線８２によりセンサ５０と接続されている。具体的には、自動制御部７０は第１センサ信号線８２Ａにより第１センサ５０Ａと接続されており、第２センサ信号線８２Ｂにより第２センサ５０Ｂと接続されている。
【０１２５】
また自動制御部７０は、バルブ信号線８４によりバルブ６０と接続されている。具体的には、自動制御部７０は、第１バルブ信号線８４Ａにより第１バルブ６０Ａと接続されており、第２バルブ信号線８４Ｂにより第２バルブ６０Ｂと接続されている。
【０１２６】
センサ信号線８２は、センサ５０が測定した測定値又は設定値からの変動幅（データ信号）を自動制御部７０に入力するための信号線である。
バルブ信号線８４は、バルブ６０の開閉動作を制御するための自動制御部７０からの制御信号をバルブ６０に入力するための信号線である。
これらセンサ信号線８２及びバルブ信号線８４は、いわゆる電気通信回線である。電気通信回線とは、電気、光等の媒体による有線又は無線による情報回線を意味する。
図４−２を参照して、自動制御部７０の機能的な構成について説明する。図４−２に示すように、自動制御部７０は、信号入力部７２と、信号入力部７２と接続されている演算部７４と、演算部７４と接続されている信号出力部７６とを含んでいる。
【０１２７】
信号入力部７２は、センサ信号線８２によりセンサ５０と接続されている。信号出力部７６はバルブ信号線８４によりバルブ６０と接続されている。
【０１２８】
自動制御部７０は、演算部７４に相当する例えばマイクロプロセッサ、信号入力部７２及び信号出力部７６に相当する例えばシリアル接続、パラレル接続のインターフェースを備えるコンピュータハードウェアにより実現することができる。
自動制御部７０は、複数のセンサ５０からの入力及び複数のバルブ６０の動作をそれぞれ独立に制御できる構成とするのが好ましい。
【０１２９】
上述のようにさらに自動制御部７０を備えることにより、真空チャンバ１２内の圧力、供給される成膜ガスの濃度、放電プラズマの発生といった特にＴＤ方向（成膜ロール２０の回転軸の延在方向）における成膜条件を、特にセンサ５０及びバルブ６０を用いて精密に制御できるので、成膜条件の均一性をより精度よく調整することができる。
【０１３０】
＜成膜方法＞
第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜方法を実施するにあたり、図４−１及び図４−２を参照して説明した構成を備えるプラズマＣＶＤ成膜装置１０を準備する。
次に、真空チャンバ１２に設けられている、第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂに、巻き出しロールから巻き出された上述の長尺の基材を、搬送可能、かつ巻き取りロールに巻き取り可能となるように巻き付ける。
【０１３１】
次に、成膜ガス供給部３０から成膜ゾーン２２に成膜ガスを供給し、第１真空ポンプ４０Ａ及び第２真空ポンプ４０Ｂを動作させる。また真空チャンバ１２内の圧力（真空度）を調整して放電プラズマ発生部材を動作させる。さらに巻き出しロールから長尺の基材を巻き出し、巻き取りロールに長尺の基材を巻き取っていく。巻き出しロールから巻き取りロールへの経路の途中に位置する第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂは、長尺の基材を搬送する。こうして第１成膜ロール２０Ａ及び第２成膜ロール２０Ｂによって搬送される長尺の基材のうち成膜ゾーン２２内を進行する部分領域に、所望の膜が連続的に成膜される。
【０１３２】
第４の実施形態のプラズマＣＶＤ成膜方法は、既に説明した第３の実施形態と同様に構成されたセンサ５０及びバルブ６０に加え、自動制御部７０により、予め設定された所定の成膜条件（圧力）となるように調整しつつ実施される。
【０１３３】
成膜条件の調整は、例えば圧力センサである第１センサ５０Ａ及び第２センサ５０Ｂのいずれか一方又は双方が真空チャンバ１２内の圧力の変動を検知した場合に、圧力の変化を検知したセンサ５０と対をなす真空排気口１４に対応して設けられているバルブ６０を開閉動作させることにより実施される。
【０１３４】
ここで図５を参照して、自動制御部７０による真空チャンバ１２内の圧力制御の一例を説明する。
【０１３５】
まず、真空チャンバ１２の所定位置に設置されたセンサ５０が、圧力を測定し、圧力についての測定値を取得する（Ｓ（ステップ）１）。
【０１３６】
センサ５０が、取得した測定値をデータ信号として、センサ信号線８２を介して自動制御部７０（信号入力部７２）に入力する。
【０１３７】
制御部７０（演算部７４）が、測定値と予め設定されていた設定値とを比較する（Ｓ３）。
【０１３８】
制御部７０が、測定値が設定値と等しいか否か判断する（Ｓ４）。等しい（Ｙｅｓ）と判断した場合には、終了（エンド）する（この場合には、バルブ６０の制御は行われない。）。
【０１３９】
制御部７０が、測定値が設定値と一致しない（Ｎｏ）と判断した場合には、制御部７０は、測定値が設定値より小さいか否か判断する（Ｓ５）。なお、このステップは、逆に測定値が設定値より大きいか否かを判断するステップとすることもできる。
【０１４０】
制御部７０が、測定値が設定値より小さい（Ｙｅｓ）と判断した場合には、制御部７０（信号出力部７６）は、バルブ信号線８４を介して、バルブ６０の開閉動作を制御するための制御信号をバルブ６０に入力し、バルブ６０の開閉量を減少させて（バルブを閉じて）圧力を上昇させる方向へ調整する（Ｓ６）。
【０１４１】
制御部７０が、測定値が設定値より大きい（Ｎｏ）と判断した場合には、制御部７０（信号出力部７６）は、バルブ信号線８４を介して、バルブ６０の開閉動作を制御するための制御信号をバルブ６０に入力し、バルブ６０の開閉量を増大させて（バルブを開いて）上昇した圧力を低下させる方向へ調整する（Ｓ７）。
【０１４２】
自動制御部７０は、以上のステップを繰り返して測定値が設定値と等しくなるまでバルブ６０の開閉動作を制御する。自動制御部７０は、センサ５０及びバルブ６０がそれぞれ複数存在する場合には、複数のバルブ６０の動作をそれぞれ独立に制御することができる構成とするのがよい。
【０１４３】
上述の自動制御部７０による制御は一例であり、自動制御部７０による制御は、例えばフィードバック制御の一種であるＰＩＤ制御といった制御が可能な市場で入手できる種々の圧力制御機器により実現することができる。
【０１４４】
上述のように自動制御部により成膜条件を調整する構成とすれば、成膜ガス供給部から供給される成膜ガスを、成膜ゾーンの特にＴＤ方向により精密に制御しつつ供給することができる。
【実施例】
【０１４５】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なおプラズマＣＶＤ成膜装置の構成要素について符号を付して説明する場合があるが、かかる符号は対応する図面を参照して既に説明したプラズマＣＶＤ成膜装置の構成要素に対応している。
【０１４６】
（実施例）
平面図である図２−１、正面図である図２−２、及び側面図である図２−３を参照して説明した構成を備える、第２の実施形態にかかるプラズマＣＶＤ成膜装置を用いてプラズマＣＶＤ成膜を行った。かかるプラズマＣＶＤ成膜装置は、第１対称面１８Ａと第２対称面１８Ｂとが交差して画成される交差線１９に対して軸対称となるように設けられており、かつ第１対称面１８Ａ及び第２対称面１８Ｂに対して鏡面対称となるように、成膜ロール２０の回転軸の延在方向に沿うように互いに離間して設けられている第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂを備えている。
【０１４７】
基材としては、厚みが１００μｍであり、ＴＤ方向（幅方向）の長さが７００ｍｍである２軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮフィルム）（帝人デュポンフィルム（株）製、商品名「テオネックスＱ６５ＦＡ」）を用いた。
【０１４８】
基材を第１成膜ロール２０Ａの上流側にある巻き出しロールに装着した。巻き出しロールに装着された基材を巻き出して搬送し、第１成膜ロール２０Ａと第２成膜ロール２０Ｂとにより成膜ゾーンを通るように巻き取りロールに巻き取りながら、プラズマＣＶＤ法による成膜を行った。
【０１４９】
具体的には、真空チャンバ１２内を減圧し、第１成膜ロール２０Ａと第２成膜ロール２０Ｂとの間に磁場を印加し、成膜ガス供給部３０から成膜ガスを供給し、第１真空排気口１４Ａ及び第２真空排気口１４Ｂから排気し、成膜ロールに電力を供給して成膜ゾーン２２にプラズマを発生させて、下記条件にて成膜工程を実施した。成膜ガスとしては、原料ガスであるヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）と、放電ガスとしても機能し得る反応ガスである酸素ガスとを用いた。
【０１５０】
〈成膜条件〉
原料ガスの供給量：１００ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ  ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ、０℃；１気圧基準）
酸素ガスの供給量：１０００ｓｃｃｍ
真空チャンバ内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：１．６ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
基材の搬送速度：０．５ｍ／ｍｉｎ
【０１５１】
上記成膜工程を、同一の基材に対して合計３回繰り返した。基材に形成された膜の合計の膜厚は１１００ｎｍであった。成膜工程終了後の基材（成膜フィルムという）を巻き取りロ−ルから取り出した。
【０１５２】
直径１００ｍｍの円形状のサンプル（７サンプル）を、成膜フィルムのＴＤ方向（全長７００ｍｍ）に沿って並ぶように切り出して、それぞれのサンプルについて水蒸気透過度の測定を行った。
【０１５３】
７つのサンプルは、成膜フィルムが成膜ロール２０に巻き付けられた状態において、図２−１中の白抜き矢印Ａが指し示す側である成膜ロール２０の一端側から他端側に向かう方向に（図２−１の下側から上側に）、すなわちＴＤ方向に沿って順番に配列するように、サンプル１、サンプル２、サンプル３、サンプル４、サンプル５、サンプル６及びサンプル７とした。
【０１５４】
水蒸気透過度の測定は、温度を４０℃とし、低湿度側の湿度を０％ＲＨとし、高湿度側の湿度を９０％ＲＨとする条件において、水蒸気透過度測定機（ＧＴＲテック社製、機種名「ＧＴＲテック−３０００」）を用いて行った。
【０１５５】
各サンプルの水蒸気透過度は下記のとおりであった。
水蒸気透過度（単位：ｇ／（ｍ２・ｄａｙ））
サンプル１：＜１．０×１０−４
サンプル２：  １．１×１０−４
サンプル３：＜１．０×１０−４
サンプル４：＜１．０×１０−４
サンプル５：  １．２×１０−４
サンプル６：  １．１×１０−４
サンプル７：＜１．０×１０−４
但し、本測定による水蒸気透過度の検出下限は、１．０×１０−４ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）である。
【０１５６】
真空ポンプが接続される真空排気口を上記のとおりとすることで、成膜フィルムの幅方向のバリア性（水蒸気透過度）を、極めて均一にすることができた。すなわち、成膜された膜の膜質を特にＴＤ方向について均一かつ良好にすることができた。
【０１５７】
（比較例）
図６を参照して説明した構成を備える、従来のプラズマＣＶＤ成膜装置を用いてプラズマＣＶＤ成膜を行った。かかるプラズマＣＶＤ成膜装置は、作動機構集積部１１１に真空ポンプ１４０を備えており、作動機構集積部１１１と真空チャンバ１１２とを隔てる壁部にのみ設けられている真空排気口１１４を備えている。
【０１５８】
基材としては、厚みが１００μｍであり、ＴＤ方向の長さが３５０ｍｍである２軸延伸ＰＥＮフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、商品名「テオネックスＱ６５ＦＡ」）を用いた。
【０１５９】
基材を第１成膜ロール１２０Ａの上流側にある巻き出しロ−ルに装着した。巻き出しロールに装着された基材を巻き出して搬送し、第１成膜ロール１２０Ａと第２成膜ロール１２０Ｂとにより成膜ゾーンを通るように巻き取りロールに巻き取りながら、プラズマＣＶＤ法による成膜を行った。
【０１６０】
具体的には、真空チャンバ１２内を減圧し、第１成膜ロール１２０Ａと第２成膜ロール１２０Ｂとの間に磁場を印加し、成膜ガス供給部１３０から成膜ガスを供給し、真空排気口１１４から排気し、成膜ロールに電力を供給して成膜ゾーンにプラズマを発生させて、下記条件にて成膜工程を実施した。成膜ガスとしては、原料ガスであるヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）と、放電ガスとしても機能し得る反応ガスである酸素ガスとを用いた。
【０１６１】
但し、基材のＴＤ方向の長さが上記実施例にかかる基材のＴＤ方向の長さの１／２に相当する３５０ｍｍであるため、上記実施例にかかる成膜条件のうち、原料ガスの供給量、酸素ガスの供給量、プラズマ発生用電源からの印加電力をそれぞれ１／２とする以外は上記実施例にかかる成膜条件と同様に設定して成膜工程を行った。
【０１６２】
〈成膜条件〉
原料ガスの供給量：５０ｓｃｃｍ（０℃；１気圧基準）
酸素ガスの供給量：５００ｓｃｃｍ
真空チャンバ内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
基材の搬送速度：０．５ｍ／ｍｉｎ
【０１６３】
上記成膜工程を、同一の基材に対して合計３回繰り返した。基材に形成された膜の合計の膜厚は１０００ｎｍであった。成膜工程終了後の成膜フィルムを巻き取りロ−ルから取り出した。
【０１６４】
直径６０ｍｍの円形状のサンプル（５サンプル）を、成膜フィルムのＴＤ方向（全長３５０ｍｍ）に沿って並ぶように切り出して、それぞれのサンプルについて水蒸気透過度の測定を行った。
【０１６５】
５つのサンプルは、図６中、成膜フィルムが成膜ロール（１２０Ａ及び１２０Ｂ）に巻き付けられた状態において、作動機構集積部１１１が設けられた側とは反対側（図６の下側）である成膜ロール１２０Ａ及び１２０Ｂの一端側から他端側に向かう方向に、すなわちＴＤ方向に沿って順番に配列するように、サンプル８、サンプル９、サンプル１０、サンプル１１、サンプル１２とした。
【０１６６】
水蒸気透過度の測定は、温度を４０℃とし、低湿度側の湿度を０％ＲＨとし、高湿度側の湿度９０％ＲＨとする条件において、水蒸気透過度測定機（機種名「ＧＴＲテック−３０ＸＡＳＣ」）を用いて行った。
【０１６７】
各サンプルの水蒸気透過度は下記のとおりであった。
水蒸気透過度（単位：ｇ／（ｍ２・ｄａｙ））
サンプル８：１．１×１０−２
サンプル９：３．０×１０−３
サンプル１０：６．０×１０−３
サンプル１１：５．０×１０−３
サンプル１２：５．０×１０−３
但し、本測定による水蒸気透過度の検出下限は、１．０×１０−３ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）である。
【０１６８】
真空ポンプが接続される真空排気口の配置が上記のとおりであるため、成膜フィルムの幅方向のバリア性（水蒸気透過度）は、不均一であった。すなわち、成膜フィルムをＴＤ方向でみたときに膜質が不均一となってしまい、部分的にバリア性が不十分な領域が生じていた。
【符号の説明】
【０１６９】
１０、１１０  ＣＶＤ成膜装置
１２、１１２  真空チャンバ
１４、１１４  真空排気口
１８  対称面
１８Ａ  第１対称面
１８Ｂ  第２対称面
１９  交差線
２０  成膜ロール
２０Ａ、１２０Ａ  第１成膜ロール
２０Ｂ、１２０Ｂ  第２成膜ロール
２０Ａａ、２０Ｂａ  回転軸
２１ａ  第１領域
２１ｂ  第２領域
２１ｃ  第３領域
２１ｄ  第４領域
２２  成膜ゾーン
３０  成膜ガス供給部
４０、１４０  真空ポンプ
４０Ａ  第１真空ポンプ
４０Ｂ  第２真空ポンプ
５０  センサ
５０Ａ  第１センサ
５０Ｂ  第２センサ
６０  バルブ
６０Ａ  第１バルブ
６０Ｂ  第２バルブ
７０  自動制御部
７２  信号入力部
７４  演算部
７６  信号出力部
８２  センサ信号線
８２Ａ  第１センサ信号線
８２Ｂ  第２センサ信号線
８４  バルブ信号線
８４Ａ  第１バルブ信号線
８４Ｂ  第２バルブ信号線
１１１  作動機構集積部
１２２Ａ  第１成膜ロール作動機構
１２２Ｂ  第２成膜ロール作動機構
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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