(57)【要約】【課題】基材への異物の付着を低減させることができる薄膜形成装置を提供する。【解決手段】基材２を保持する基材保持部５と、プラズマを発生させる電極７１と、プラズマ形成ガスを電極７１の近傍に供給するプラズマ形成ガス供給部７２と、薄膜の原料を電極７１と基材保持部５の間に供給する原料供給部７３と、プラズマ形成ガス供給部７２および電極７１を囲い基材保持部５と電極７１との間に位置する第１のプラズマ通過壁７４ａに開口を有する電極カバー部７４と、電極カバー部７４を囲い基材保持部５と電極７１との間に位置する第２のプラズマ通過壁７５ａに開口を有し、第２のプラズマ通過壁７５ａの開口と異なる箇所にて減圧手段７７と接続される原料流出防止部７５と、基材保持部５と原料流出防止部７５の間に位置し、基材保持部５と電極７１との間の位置に開口を有し、基材保持部５に保持された基材２の一部を遮蔽するマスク７６と、を備える。【選択図】      図２
2019039036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜を形成させる基材を保持する基材保持部と、
プラズマ形成ガスをもとにプラズマを発生させる電極と、
前記プラズマ形成ガスを前記電極の近傍に供給するプラズマ形成ガス供給部と、
薄膜の原料を前記電極と前記基材保持部の間に供給する原料供給部と、
前記プラズマ形成ガス供給部および前記電極を囲うように設けられた壁部の集合であり、前記基材保持部と前記電極との間に位置する壁部である第１のプラズマ通過壁に開口を有する電極カバー部と、
前記電極カバー部を囲うように設けられた壁部の集合であり、前記基材保持部と前記電極との間に位置する壁部である第２のプラズマ通過壁に開口を有し、当該第２のプラズマ通過壁の開口と異なる箇所にて減圧手段と接続される原料流出防止部と、
前記基材保持部と前記原料流出防止部の間に位置し、前記基材保持部と前記電極との間の位置に開口を有し、前記基材保持部に保持された基材の一部を遮蔽するマスクと、
を備えることを特徴とする、薄膜形成装置。
【請求項２】
ガスの流れに対する前記第１のプラズマ通過壁と前記第２のプラズマ通過壁との間のコンダクタンスは、前記第２のプラズマ通過壁と前記マスクとの間のコンダクタンスよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記第１のプラズマ通過壁と前記第２のプラズマ通過壁との距離は、前記第２のプラズマ通過壁と前記マスクとの距離よりも長いことを特徴とする、請求項２に記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記マスクは前記第２のプラズマ通過壁に取り付けられていることを特徴とする、請求項２に記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
前記第２のプラズマ通過壁の少なくとも前記電極と対向する側の面の反射率は、前記マスクの反射率よりも高いことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の薄膜形成装置。
【請求項６】
前記基材保持部、前記原料流出防止部、および前記マスクを囲う筐体部をさらに有し、前記電極、前記電極カバー部、および前記原料流出防止部は当該筐体部から引き出し可能であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の基材上に薄膜を形成するための薄膜形成装置であり、基材を搬送させながら成膜部を通過させることにより、基材上に薄膜を純度よく形成するための薄膜形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、プラスチックフィルムの表面に例えば酸化防止、水分浸入防止等を目的としたバリア膜を形成したバリアフィルムが使用されている。
【０００３】
このようなバリアフィルムは、下記特許文献１に示す薄膜形成装置によって形成されている。例えば図７に示すように、薄膜形成装置１００は、筐体部１０１と、この筐体部１０１内に収容されるメインロール１０２と、帯状の基材１０３を繰り出す巻出しロール１０４と基材１０３を巻き取る巻取りロール１０５とを備えており、巻出しロール１０４から送出された基材１０３をメインロール１０２の外周面１０２ａに沿うように当接させ、そして巻取りロール１０５によって巻き取ることにより、所定の張力をかけながら基材１０３を搬送するようになっている。そして、筐体部１０６内でメインロール１０２に対向して配置されている電極１０７の近傍にプラズマ形成ガス供給部１０８から形成ガスを供給し、電極１０７に高周波電圧を印加することにより、プラズマ形成ガスはプラズマ状態となる。このように形成されたプラズマがメインロール１０２の近傍まで広がった状態において、メインロール１０２の近傍に配置された原料供給部１０９から原料ガスを供給することにより、プラズマＣＶＤ法によって基材１０３に蒸着膜が形成される。すなわち、原料ガスがプラズマにより分解されて基材１０３に堆積する。このような薄膜形成装置１００において、巻出しロール１０４から供給された基材１０３をメインロール１０２の外周面１０２ａに沿わせた状態で巻取りロール１０５によって巻き取ることによってメインロール１０２と電極１０７との間を長尺の基材１０３が連続して通過するようにすることにより、基材１０３の長手方向にわたって所定の蒸着膜が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０３２４９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、上記の薄膜形成装置１００では、基材１０３に異物が付着するおそれがあった。具体的には、基材１０３への成膜が行われる際、たとえ原料供給部１０９をメインロール１０２の近傍に設けていたとしても、プラズマに分解された原料ガスはマスク１１０の開口内に全てが向かって基材１０３への薄膜の形成に寄与するわけではなく、マスク１１０の表面、電極１０７を囲う電極カバー部１１１、および筐体部１０６といった薄膜形成装置１００の内部全体にも付着し、薄膜を形成してしまう。そして、薄膜形成装置１００の内部に付着した薄膜が剥がれ落ちると、異物として基材１０３に付着するという問題があった。
【０００６】
一方、筐体部１０６、マスク１１０、および電極カバー部１１１に薄膜が堆積することのないよう、筐体部１０６、電極カバー部１１１の内面、およびマスク１１０の表面に沿って防着板１１２を取り付け、定期的に防着板１１２を交換することによって異物の発生を防ぐことができるが、特に筐体部１０６の内面に対して取り付ける防着板１１２は大面積となり、コスト的にもメンテナンス効率的にも効果的ではないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、基材への異物の付着を低減させることができる薄膜形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の薄膜形成装置は、薄膜を形成させる基材を保持する基材保持部と、プラズマ形成ガスをもとにプラズマを発生させる電極と、前記プラズマ形成ガスを前記電極の近傍に供給するプラズマ形成ガス供給部と、薄膜の原料を前記電極と前記基材保持部の間に供給する原料供給部と、前記プラズマ形成ガス供給部および前記電極を囲うように設けられた壁部の集合であり、前記基材保持部と前記電極との間に位置する壁部である第１のプラズマ通過壁に開口を有する電極カバー部と、前記電極カバー部を囲うように設けられた壁部の集合であり、前記基材保持部と前記電極との間に位置する壁部である第２のプラズマ通過壁に開口を有し、当該第２のプラズマ通過壁の開口と異なる箇所にて減圧手段と接続される原料流出防止部と、前記基材保持部と前記原料流出防止部の間に位置し、前記基材保持部と前記電極との間の位置に開口を有し、前記基材保持部に保持された基材の一部を遮蔽するマスクと、を備えることを特徴としている。
【０００９】
上記薄膜形成装置によれば基材への異物の付着を低減させることができる。具体的には、減圧手段と接続される原料流出防止部が電極カバー部を囲うように設けられていることにより、マスクの開口以外の方向へ向かい、成膜に寄与しない原料ガスは電極カバー部と原料流出防止部との間に導かれるため、薄膜形成装置の内部全体にわたって広範囲に薄膜が付着することを防ぐことができる。
【００１０】
また、ガスの流れに対する前記第１のプラズマ通過壁と前記第２のプラズマ通過壁との間のコンダクタンスは、前記第２のプラズマ通過壁と前記マスクとの間のコンダクタンスよりも大きいことが望ましい。
こうすることにより、マスクの開口以外の方向へ向かい、成膜に寄与しない原料ガスがさらに容易に電極カバーと原料流出防止部との間に導かれる。
【００１１】
また、前記第１のプラズマ通過壁と前記第２のプラズマ通過壁との距離は、前記第２のプラズマ通過壁と前記マスクとの距離よりも長いと良い。
こうすることにより、第１のプラズマ通過壁と第２のプラズマ通過壁との間のコンダクタンスが第２のプラズマ通過壁とマスクとの間のコンダクタンスよりも大きい状態を容易に形成することができる。
【００１２】
また、前記マスクは前記第２のプラズマ通過壁に取り付けられていると良い。
こうすることにより、第１のプラズマ通過壁と第２のプラズマ通過壁との間のコンダクタンスが第２のプラズマ通過壁とマスクとの間のコンダクタンスよりも大きい状態を容易に形成することができる。
【００１３】
また、前記第２のプラズマ通過壁の少なくとも前記電極と対向する側の面の反射率は、前記マスクの反射率よりも高いと良い。
こうすることにより、プラズマの発生に伴い高温になる電極からの輻射熱によってマスクが加熱されることを原料流出防止部の第２のプラズマ通過壁が抑えることができ、マスクからの輻射熱によって基材が加熱されることを防ぐことができる。
【００１４】
また、前記基材保持部、前記原料流出防止部、および前記マスクを囲う筐体部をさらに有し、前記電極、前記電極カバー部、および前記原料流出防止部は当該筐体部から引き出し可能であると良い。
こうすることにより、原料流出防止部などに薄膜が付着しても薄膜形成装置全体を分解する必要無く容易にメンテナンスを行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の薄膜形成装置によれば、基材への異物の付着を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。
【図２】本実施形態の薄膜形成装置における成膜部の拡大図である。
【図３】本発明の薄膜形成装置における原料ガス粒子の挙動を示す模式図である。
【図４】本実施形態の薄膜形成装置において電極等を引き出した形態を表す概略図である。
【図５】本発明の他の実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。
【図６】本発明の他の実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。
【図７】従来の実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態における薄膜形成装置１の概略図であり、正面断面図である。
薄膜形成装置１は、基材上に表面処理を行って薄膜を形成するためのものであり、例えば、プラスチックフィルム上に酸化防止、水分浸入防止を目的としたバリア膜を形成し、食品用の保護フィルム、フレキシブル太陽電池等に使用される。具体的には、フレキシブル太陽電池の場合には、プラスチックフィルム等の帯状基材上に各電極層及び光電変換層等で構成される太陽電池セルが形成された後、薄膜形成装置１により太陽電池セル上に薄膜を複数層形成してバリア膜を形成する。これにより、太陽電池セルに水分の浸入が効果的に防止され、酸化特性に優れたフレキシブル太陽電池を形成することができる。
【００１８】
この薄膜形成装置１は、基材２を送り出す巻出しロール３と、供給された基材２を巻き取る巻取りロール４と、巻出しロール３と巻取りロール４との間に配置されるメインロール５と、これらを収容し、外気と遮断する筐体部６と、薄膜を形成する成膜部７とを有しており、巻出しロール３から送り出された基材２をメインロール５の外周面５１に沿わせて搬送させつつ、各成膜部７を通過させることにより、基材２上に薄膜が形成され、巻取りロール４で巻き取られるようになっている。
【００１９】
巻出しロール３および巻取りロール４は略円筒形状の芯部３１および芯部４１を有しており、これら芯部３１および芯部４１には基材２が巻き付けられ、これら芯部３１および芯部４１を回転駆動させることにより、基材２を送り出し、または巻き取ることができる。すなわち、図示しない制御装置により芯部３１および芯部４１の回転が制御されることにより、基材２の送り出し速度もしくは巻き取り速度を増加及び減少させることができる。具体的には、基材２が下流側から引張力を受けた状態で上流側の芯部３１を回転させることにより基材２が下流側に送り出され、適宜、この上流側の芯部３１にブレーキをかけることにより基材２が撓むことなく一定速度で送り出されるようになっている。また、下流側の芯部４１の回転が調節されることにより、送り出された基材２が撓むのを抑えつつ、逆に基材２が必要以上の張力がかからないようにして巻き取ることができるようになっている。
【００２０】
ここで、基材２は、一方向に延びる薄板状の長尺体であり、厚み０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ  幅５ｍｍ〜１６００ｍｍの平板形状を有する長尺体が適用される。また、材質として、特に限定しないが、たとえばＰＥＴなどの樹脂フィルムが好適に用いられる。
【００２１】
このように、上記の巻出しロール３と巻取りロール４とが一対となり、一方が基材２を送り出し、他方が前記送り出し速度と同じ巻き取り速度で基材２を巻き取ることによって、基材２にかかる張力を所定の値で維持しながら基材２を搬送することが可能である。
【００２２】
メインロール５は、成膜の際に基材２の姿勢を保ちつつ、上流側の巻出しロール３から供給された基材２を下流側の巻取りロール４に搬送するための搬送部である。すなわち、本発明においてメインロール５は、薄膜を形成させる基材２を保持する基材保持部の役割を果たす。
【００２３】
メインロール５は、巻出しロール３と巻取りロール４との間に配置されており、芯部３１及び芯部４１よりも大径の略円筒形状に形成されている。メインロール５の外周面５１は、周方向に曲率が一定の曲面で形成されており、図示しない制御装置により芯部３１及び芯部４１の回転に応じて駆動制御され、巻出しロール３から送り出された基材２は、所定の張力が負荷された状態でメインロール５の外周面５１に沿って搬送される。すなわち、メインロール５の外周面５１に基材２が沿った状態でメインロール５が巻出しロール３及び巻取りロール４の回転に応じて回転することにより、基材２は、基材２全体が張った状態で、その表面が成膜部７それぞれに対向する姿勢で巻出しロール３から巻取りロール４へ搬送されるようになっている。
【００２４】
このように基材２が張った状態で搬送され、成膜されることにより、成膜時の基材２のばたつきを防ぐことができ、基材２に積層される薄膜の膜厚精度が向上するとともに基材２のばたつきによるパーティクルの発生を防ぐことができる。また、メインロール５の曲率半径を大きくすることにより、基材２がより平坦に近い状態で支持されながら成膜が行われるため、成膜後の基材２に反りが生じることを防ぐことができる。
【００２５】
筐体部６は、複数の外壁部６１を有し、メインロール５および成膜部７を囲って収容することによりこれらを外気から遮断する。また、筐体部６には、真空ポンプ６２が接続されており、この真空ポンプ６２を作動させることにより、筐体部６内の圧力を制御できるようになっている。
【００２６】
なお、本実施形態では、巻出しロール３、および巻取りロール４が筐体部６内に収容されているが、これらを筐体部６の外に設ける構成であってもよい。本実施形態のようにこれらを筐体部６内に設けることで、基材２や成膜後の基材２（成膜基材）を大気に曝すことから保護することができる。
【００２７】
また、本実施形態では成膜部７が配置される位置において外壁部６１は開口を有しており、別個設けられた後述の可動壁６３が外壁部６１に密着することによって筐体部６の内部は密閉される。
【００２８】
成膜部７は、蒸着法により基材２上に蒸着膜である薄膜を形成するためのものであり、本実施形態では蒸着法の一種であるプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により基材２上に薄膜を形成している。
【００２９】
本実施形態では、図１の通り２つの成膜部７が筐体部６内にメインロール５に沿って連続して設けられている。これにより、メインロール５に沿って巻出しロール３から巻取りロール４へ基材２が搬送されると、基材２は２つの成膜部７を連続して通過し、それぞれの成膜部７により基材２の膜形成面側の表面に薄膜を形成することができる。
【００３０】
成膜部７の拡大図を図２（ａ）に示す。また、図２（ａ）におけるＡＡ矢視図を図２（ｂ）に示す。
成膜部７は、プラズマ形成ガスをもとにプラズマを発生させるための高電圧を印加する電極７１と、プラズマを形成するプラズマ形成ガスを電極７１の近傍へ供給するプラズマ形成ガス供給部７２と、基材２に形成する薄膜の原料となる原料ガスを基材２と電極７１の間に供給する原料供給部７３と、プラズマ形成ガス供給部７２および電極７１を囲うように設けられた壁部の集合である電極カバー部７４と、電極カバー部７４を囲うように設けられた壁部の集合である原料流出防止部７５と、マスク７６と、を有している。
【００３１】
原料流出防止部７５に設けられた真空ポンプ７７により電極７１の近傍が減圧され、また、プラズマ形成ガス供給部７２から電極７１の近傍にプラズマ形成ガスが供給された状態で電極７１に電圧を印加することにより、電極７１の周囲にプラズマが発生し、電極７１とメインロール５との間を含む電極７１の近傍がプラズマ雰囲気となる。このようにプラズマ雰囲気となった状態において原料供給部７３から原料ガスを供給することにより、原料ガスがこのプラズマにより分解され、成膜部７と対向する基材２の膜形成面（マスク７６の開口を通して露出している面）に薄膜を形成する。
【００３２】
電極７１は、図２（ｂ）に示す通り略Ｕ字型の形状を有する誘導結合型の電極であり、一端に図示しない高周波電源が接続されている。減圧環境下において高周波電源によって電極７１に高周波が印加されることによって、電極７１の周辺のプラズマ形成ガスが電離し、プラズマを発生させる（放電する）。また、本実施形態では電極７１は図２（ｂ）に示す可動壁６３に固定されている。
【００３３】
プラズマ形成ガス供給部７２は、本実施形態では電極７１の近傍に設けられた開口であり、図示しない配管を通して装置外のプラズマ形成ガス供給手段に接続されている。このプラズマ形成ガス供給手段からプラズマ形成ガスが配管を経由してプラズマ形成ガス供給部７２に達し、プラズマ形成ガス供給部７２から電極７１の近傍にプラズマ形成ガスが供給された状態において電極７１に高電圧が印加されることにより、プラズマ形成ガスをもとにしたプラズマが電極７１の近傍に発生する。なお、本実施形態ではプラズマ形成ガスはたとえば酸素ガスであり、この場合、酸素プラズマが電極７１の近傍に発生する。なお、水素ガス、アルゴンガスなどもプラズマ形成ガスとして機能しうる。
【００３４】
原料供給部７３は、本実施形態ではメインロール５の近傍に設けられた開口であり、図示しない配管を通して装置外の原料ガス供給手段に接続されている。この原料ガス供給手段から原料ガスが配管を経由して原料供給部７３に達し、原料供給部７３から供給された原料ガスが上記プラズマに接触することにより、原料ガスは分解されてメインロール５上の基材２に堆積し、薄膜を形成する。なお、本実施形態では原料ガスはたとえばＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）ガスであり、基材２上にＳｉＯ２膜を形成する。
【００３５】
電極カバー部７４は、プラズマ形成ガス供給部７２および電極７１を囲うように設けられた、たとえばアルミニウムによって形成された壁部の集合であり、電極７１とプラズマ形成ガス供給部７２とを囲うことによって、プラズマ形成ガス供給部７２から供給されたプラズマ形成ガスが拡散することを防ぎ、これにより電極７１の近傍におけるプラズマの発生を容易にすることができる。
【００３６】
また、電極カバー部７４において基材保持部（メインロール５）と電極７１との間に位置する壁部である第１のプラズマ通過壁７４ａには開口が設けられており、電極７１の近傍において発生したプラズマは、この開口を通過してメインロール５に保持された基材２の方向へ進出することができる。
また、本実施形態では、電極カバー部７４はその端部が可動壁６３に固定されている。
【００３７】
原料流出防止部７５は、電極カバー部７４を囲うように設けられた、たとえばアルミニウムによって形成された壁部の集合である。この原料流出防止部７５において、基材保持部（メインロール５）と電極７１との間に位置する壁部である第２のプラズマ通過壁７５ａには開口が設けられており、電極７１の近傍において発生し、電極カバー部７４の第１のプラズマ通過壁７４ａ通過したプラズマは、この開口を通過してメインロール５に保持された基材２の方向へ進出することができる。
【００３８】
また、原料流出防止部７５は、第２のプラズマ通過壁７５ａの開口と異なる箇所にて減圧手段である真空ポンプ７７と接続されている。この真空ポンプ７７が動作することにより、電極カバー部７４の内部を減圧してプラズマの発生に適した圧力に調節することができる。
また、本実施形態では、原料流出防止部７５はその端部が可動壁６３に固定されている。
【００３９】
マスク７６は、本実施形態では、たとえばステンレスやアルミニウムなどの金属材料で形成されており、原料流出防止部７５と基材保持部（メインロール５）との間に配置されている。
このマスク７６は、メインロール５と電極７１との間の位置に開口を有し、電極７１の近傍において発生したプラズマによって分解された原料ガスがこの開口を通ってメインロール５に保持された基材２に堆積して薄膜を形成する一方、この開口以外の部分においては基材２を遮蔽し、基材２と原料ガスとの接触を遮断している。これにより、基材２上の所定の位置に所定の膜厚の薄膜を形成することができる。
また、本実施形態では原料供給部７３はこのマスク７６の開口に取り付けられており、できるだけ多くの原料ガスが基材２への薄膜形成に寄与することができるようにしている。
また、本実施形態では、マスク７６はその端部が可動壁６３に固定されている。
【００４０】
次に、図３に本発明の薄膜形成装置１における原料ガス粒子の挙動を示す。
原料供給部７３からメインロール５の近傍に供給された原料ガスは、電極７１の近傍で発生してメインロール５の近傍まで進出しているプラズマによって分解される。この分解された原料ガス粒子は、メインロール５に保持された基材２に到達して薄膜を形成する。
ただし、原料ガス粒子は、たとえ原料供給部７３がメインロール５の近傍に設けられていたとしても全てが基材２への薄膜の形成に寄与することはできず、一部はマスク７６の開口の方向以外の方向へ飛散する。
【００４１】
これに対し、減圧手段である真空ポンプ７７と接続される原料流出防止部７５が電極カバー部７４を囲うように設けられ、真空ポンプ７７により原料流出防止部７５の内部が減圧されることにより、マスク７６の開口以外の方向へ向かい成膜に寄与しない原料ガスが原料流出防止部７５とマスク７６の間の隙間を通って原料流出防止部７５の外側へ流出することを低減し、図３に矢印で示すように、真空ポンプ７７で吸引するように電極カバー部７４と原料流出防止部７５との間に原料ガスを導くことができる。そのため、薄膜形成装置１の内部全体にわたって広範囲に薄膜が付着することを防ぐことができ、薄膜形成装置１に付着していた薄膜がはがれて基材２に異物として付着することを防ぐことが可能である。
【００４２】
また、真空ポンプ７７は原料流出防止部７５の内部という限定された領域に対して減圧を行うことができるため、筐体部６全体を減圧する場合と比べて原料ガスの流れを容易に制御することができ、原料ガスの分布が向上するように原料ガスの流れを制御することによって、少ない原料ガスの流量で膜厚分布を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態では成膜部７が２つ連続して配置されているが、原料流出防止部７５から外部への原料ガスの流出を低減させることにより、隣接する成膜部７へ原料ガスが混入することを防ぐことができ、特に各成膜部７で使用する原料ガスが異なる場合に、各成膜部７での薄膜形成プロセスの安定性につながる。
【００４４】
また、本実施形態では筐体部６の内部の原料流出防止部７５の外側にあたる部分も上述の通り真空ポンプ６２によって減圧されている。その際、原料流出防止部７５の内側の圧力が外側の圧力よりも低くなるように、原料流出防止部７５に接続されている真空ポンプ７７によって圧力が調節されていると、さらに原料ガスは原料流出防止部７５の外側に流出しにくくなるため、好ましい。
【００４５】
また、本実施形態では第１のプラズマ通過壁７４ａと第２のプラズマ通過壁７５ａとの距離（図２（ａ）に示す距離Ｌ１）は、第２のプラズマ通過壁７５ａとマスク７６との距離（図２（ａ）に示す距離Ｌ２）よりも長い。こうすることによって、ガスの流れに対する第１のプラズマ通過壁７４ａと第２のプラズマ通過壁７５ａとの間のコンダクタンス（流れ易さ）が第２のプラズマ通過壁７５ａとマスク７６との間のコンダクタンスよりも大きい状態を形成している。これにより、マスク７６の開口以外の方向へ向かい、成膜に寄与しない原料ガスは、第２のプラズマ通過壁７５ａとマスク７６の隙間よりも流路が広い電極カバー部７４と原料流出防止部７５との間の方へ容易に導かれるため、原料ガスは原料流出防止部７５の外側に流出しにくくなる。
【００４６】
特にマスク７６が第２のプラズマ通過壁７５ａに取り付けられている場合は、距離Ｌ２が実質的にゼロとなり、マスク７６の開口の方向以外の方向へ飛散する原料ガスはほぼ全部が電極カバー部７４と原料流出防止部７５との間の方へ導かれる。
【００４７】
また、原料流出防止部７５の第２のプラズマ通過壁の少なくとも電極７１と対向する側の面の熱エネルギーに対する反射率をマスク７６の反射率よりも高くすると良い。本実施形態では、原料流出防止部７５の壁部全体がアルミニウムで形成されており、アルミニウムの反射率は９０％程度と比較的高く、マスク７６の反射率よりも高い状態を容易に形成することができる。
【００４８】
電極７１に高電圧を印加してプラズマを発生させる際、電極７１近傍は極めて高温になるため、電極７１近傍からの輻射熱でマスク７６が加熱されるおそれがある。マスク７６は基材２に近い位置にあるため、マスク７６が高温になる場合、マスク７６からの輻射熱を基材２が受けて変形し、基材２の搬送精度や基材２の表面に形成される薄膜の膜質に悪影響をおよぼすおそれがある。特に、マスク７６がステンレスなど反射率が比較的低い材料により形成されている場合にこの特徴が顕著に表れる。
【００４９】
ここで、マスク７６よりも反射率が高い第２のプラズマ通過壁７５ａが電極７１とマスク７６との間に介在することにより、第２のプラズマ通過壁７５ａがマスク７６への輻射熱を制限し、マスク７６の極端な加熱を防ぐことができる。そのため、マスク７６からの輻射熱によって基材２が加熱されることを防ぎ、加熱による基材２の変形などを防ぐことができる。
【００５０】
さらに本実施形態では、上述の通り電極７１、電極カバー部７４、および原料流出防止部７５がともに可動壁６３に固定されている。可動壁６３は図示しないスライド機構により筐体部６と接続されている。このスライド機構によって可動壁６３が筐体部６に対してＹ軸方向（電極７１の長手方向）にスライド動作することによって、可動壁６３が外壁部６１と密着する状態（筐体部６の内部が密閉される状態）と可動壁６３が外壁部６１から離間する状態とをとることができる。
【００５１】
そして、可動壁６３が外壁部６１から離間する状態をとることにより、図４に示すように可動壁６３に固定されている電極７１、電極カバー部７４、および原料流出防止部７５が一緒に筐体部６の外部へ引き出される。なお、図４では電極７１、電極カバー部７４、および原料流出防止部７５の一部がまだ筐体部６の内部に位置する状態を示しているが、さらなる可動壁６３のスライド動作により電極７１、電極カバー部７４、および原料流出防止部７５の全体が筐体部６の外部へ引き出された状態をとることができる。
【００５２】
本発明のように原料流出防止部７５を設けることにより、たとえば筐体部６の内壁面といった薄膜形成装置１の内部全体の広範囲にわたって原料ガスが拡散することを防ぐことができるが、電極７１、電極カバー部７４の内壁面および外壁面、原料流出防止部７５の内壁面には原料ガスが付着して膜を形成するおそれがある。これに対し、本実施形態の通り電極７１、電極カバー部７４、および原料流出防止部７５の全体が筐体部６の外部へ引き出された状態をとることができるようにすることにより、これらに薄膜が付着した場合であっても薄膜形成装置１全体を分解する必要無く、容易に清掃などのメンテナンスを行うことができる。また、原料流出防止部７５を引き出して交換作業を行う場合であっても、従来のように筐体部６の内面全面に設けた防着板を交換する場合と比べ、合計面積が小さいため、短い交換時間で容易に交換作業を実施することができる。
【００５３】
次に、本発明の他の実施形態における薄膜形成装置を表す概略図を図５に示す。
この実施形態では、たとえばアルミニウムによって形成された防着板７８が電極カバー部７４の内壁面および外壁面、原料流出防止部７５の内壁面に沿って設けられ、たとえばねじ止めによって電極カバー部７４および原料流出防止部７５に固定されている。
【００５４】
上記の通り、原料流出防止部７５を設けた場合であっても電極カバー部７４の内壁面および外壁面、原料流出防止部７５の内壁面には原料ガスが付着して膜を形成するおそれがある。そのため、この実施形態の通り防着板７８を設けることによって、電極カバー部７４の内壁面および外壁面に代わって防着板７８に原料ガスを付着させ、定期的に防着板７８の交換を行うことにより、電極カバー部７４や原料流出防止部７５を交換することなく比較的清浄な状態を維持することができ、基材２への異物の付着をさらに低減することができる。
以上の薄膜形成装置により、基材への異物の付着を低減させることが可能である。
【００５５】
ここで、本発明の薄膜形成装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、上記の説明では原料供給部７３はマスク７６に取り付けられることによりメインロール５の近傍に設けられているが、これに限らず電極７１と基材保持部５との間に原料ガスを供給できれば良く、たとえば電極７１、プラズマ形成ガス供給部７２とともに電極カバー７４の内部に設けられていても良い。
【００５６】
また、上記の説明の薄膜形成装置では薄膜形成方法としてプラズマＣＶＤ法を用いていたが、これに限らず、たとえばスパッタリングであっても良い。この場合、薄膜の原料は焼結されてターゲットとして電極の近傍に供給、配置される。すなわち、このターゲットが本発明における原料供給部となる。電極によりプラズマ化したプラズマ形成ガスは上記ターゲットに衝突し、ターゲットから粒子状の原料が飛び出して基材に付着し、薄膜を形成する。また、電極自体がターゲットであっても構わない。すなわち、電極と原料供給部とが一体であっても構わない。
このようなスパッタリングによる薄膜形成装置の場合であっても、本発明では原料流出防止部を有するため、原料粒子が薄膜形成装置の内部全体にも付着して薄膜を形成することを防ぐことができる。
また、上記の説明では電極７１、電極カバー部７４、および原料流出防止部７５がともに可動壁６３に固定され、可動壁６３のスライド動作により電極７１、電極カバー部７４、および原料流出防止部７５が一緒に薄膜形成装置１の外部へ引き出されているが、個別に引き出される形態であっても構わない。また、上記の説明では引き出し方向を電極７１の長手方向としているが、それに限らず、たとえばメインロール５の半径方向であっても良い。
また、上記の説明では成膜部７が２つの場合について説明したが、成膜部の数は２つ以外であっても構わなく、３つ以上設けられていても構わない。
また、基材の形状は上記の説明では帯状であるが、それに限らずたとえば枚葉状であっても構わない。この場合、図６に示す通り、薄膜形成中に基材２を保持する基材保持部は平板状であり、直動ステージ８によって基材２が搬送されても構わない。
【符号の説明】
【００５７】
１  薄膜形成装置
２  基材
３  巻出しロール
４  巻取りロール
５  メインロール
６  筐体部
７  成膜部
８  直動ステージ
３１  芯部
４１  芯部
５１  外周面
６１  外壁部
６２  真空ポンプ
６３  可動壁
７１  電極
７２  プラズマ形成ガス供給部
７３  原料供給部
７４  電極カバー部
７４ａ  第１のプラズマ通過壁
７５  原料流出防止部
７５ａ  第２のプラズマ通過壁
７６  マスク
７７  真空ポンプ
７８  防着板
１００  薄膜形成装置
１０１  筐体部
１０２  メインロール
１０２ａ  外周面
１０３  基材
１０４  巻出しロール
１０５  巻取りロール
１０６  筐体部
１０７  電極
１０８  プラズマ形成ガス供給部
１０９  原料供給部
１１０  マスク
１１１  電極カバー部
１１２  防着板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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