(57)【要約】【課題】優れた生産性で薄膜を形成することができる誘導結合プラズマＣＶＤ装置を提供する。【解決手段】高周波を透過させる誘電体窓を有する真空チャンバと、繰出ローラからシートを繰り出し、当該シートの表面を真空チャンバの内部の成膜ゾーンに位置させた後に当該シートを巻取ローラで巻き取るシート搬送部と、成膜ゾーンに原料ガスを供給する原料ガス供給部と、成膜ゾーンに供給された原料ガスに対して誘電体窓を介して高周波を印加して原料ガスの誘導結合プラズマを発生させ、成膜ゾーンに位置するシートの表面上に薄膜を形成する高周波印加部と、誘電体窓の成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマと誘電体窓との接触を抑制する汚染防止部材とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波を透過させる誘電体窓を有する真空チャンバと、
繰出ローラからシートを繰り出し、当該シートの表面を前記真空チャンバの内部の成膜ゾーンに位置させた後に当該シートを巻取ローラで巻き取るシート搬送部と、
前記成膜ゾーンに原料ガスを供給する原料ガス供給部と、
前記成膜ゾーンに供給された原料ガスに対して前記誘電体窓を介して高周波を印加して前記原料ガスの誘導結合プラズマを発生させ、前記成膜ゾーンに位置する前記シートの表面上に薄膜を形成する高周波印加部と、
前記誘電体窓の前記成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して前記成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマと前記誘電体窓との接触を抑制する汚染防止部材と
を備えることを特徴とする誘導結合プラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導結合プラズマＣＶＤ装置であって、
前記汚染防止部材は前記高周波を透過させるフィルムである誘導結合プラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の誘導結合プラズマＣＶＤ装置であって、
前記誘電体窓の近傍位置に位置して前記原料ガスの誘導結合プラズマと接触した前記フィルムを回収ローラにより回収するとともに前記原料ガスの誘導結合プラズマと接触する前のフィルムを供給ローラから供給するフィルム交換処理を行うフィルム搬送部を備える誘導結合プラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の誘導結合プラズマＣＶＤ装置であって、
前記フィルム搬送部は、前記フィルム交換処理を間欠的に行い、前記フィルム交換処理の時間間隔を前記シートへの薄膜の成膜条件に応じて変化させる誘導結合プラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の誘導結合プラズマＣＶＤ装置であって、
前記フィルム搬送部では、前記フィルムを供給する方向と直交する幅方向における幅サイズが互いに異なる複数のフィルムが搬送可能となっている誘導結合プラズマＣＶＤ装置。
【請求項６】
複数の処理空間を有するとともに前記処理空間ごとに当該処理空間に高周波を透過させる複数の誘電体窓を有する真空チャンバと、
繰出ローラからシートを繰り出し、当該シートの表面を各処理空間の内部の成膜ゾーンに位置させた後に当該シートを巻取ローラで巻き取るシート搬送部と、
前記処理空間ごとに設けられて当該処理空間の前記成膜ゾーンに原料ガスを供給する複数の原料ガス供給部と、
前記処理空間ごとに設けられて当該処理空間の前記成膜ゾーンに供給された原料ガスに対して前記誘電体窓を介して高周波を印加して前記原料ガスの誘導結合プラズマを発生させ、前記成膜ゾーンに位置する前記シートの表面上に薄膜を形成する複数の高周波印加部と、
前記処理空間ごとに設けられて前記誘電体窓の前記成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して前記成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマと前記誘電体窓との接触を抑制する複数の汚染防止部材と
を備えることを特徴とする誘導結合プラズマＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、誘導結合プラズマ化学気相蒸着（ＣＶＤ）法を用い、いわゆるロール・ツー・ロール方式でシートの表面に薄膜を形成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導結合プラズマ化学気相蒸着法を用いて薄膜を形成する装置としては、例えば特許文献１に記載されている装置が知られている。この装置では、真空反応チャンバの上板に石英材の誘電体窓が形成されている。また、誘電体窓の上面には高周波コイル（ＲＦアンテナ）が配置されており、反応ガスが導入された真空反応チャンバの内部に誘電体窓を介して高周波を誘導する。これによって、真空反応チャンバ内に誘導結合プラズマを発生させ、ガラス基板上に薄膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２７７６２号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１に記載の装置はいわゆる枚葉方式で薄膜を形成するものであり、多品種少量生産に適する反面、大量生産には一定の限界がある。そこで、従来より、ロール・ツー・ロール方式の誘導結合プラズマＣＶＤ装置が検討されているが、その最大の問題の一つが誘電体窓の清掃頻度である。つまり、薄膜を形成している間、誘電体窓は誘導結合プラズマに曝されている。このため、装置の連続稼働中に誘電体窓への膜材料の付着量が増え、プラズマ状態を変化させてシートの表面に薄膜を安定して形成することが難しくなる。これを解消するためには、頻繁に誘電体窓を清掃する必要があり、その都度、薄膜形成処理を中断する必要がある。その結果、清掃作業が装置の生産性を低下させる原因の一つとなっている。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、優れた生産性で薄膜を形成することができる誘導結合プラズマＣＶＤ装置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】
【０００６】
この発明にかかる誘導結合プラズマＣＶＤ装置の第１態様は、高周波を透過させる誘電体窓を有する真空チャンバと、繰出ローラからシートを繰り出し、当該シートの表面を真空チャンバの内部の成膜ゾーンに位置させた後に当該シートを巻取ローラで巻き取るシート搬送部と、成膜ゾーンに原料ガスを供給する原料ガス供給部と、成膜ゾーンに供給された原料ガスに対して誘電体窓を介して高周波を印加して原料ガスの誘導結合プラズマを発生させ、成膜ゾーンに位置するシートの表面上に薄膜を形成する高周波印加部と、誘電体窓の成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマと誘電体窓との接触を抑制する汚染防止部材とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、この発明にかかる誘導結合プラズマＣＶＤ装置の第２態様は、複数の処理空間を有するとともに処理空間ごとに当該処理空間に高周波を透過させる複数の誘電体窓を有する真空チャンバと、繰出ローラからシートを繰り出し、当該シートの表面を各処理空間の内部の成膜ゾーンに位置させた後に当該シートを巻取ローラで巻き取るシート搬送部と、処理空間ごとに設けられて当該処理空間の成膜ゾーンに原料ガスを供給する複数の原料ガス供給部と、処理空間ごとに設けられて当該処理空間の成膜ゾーンに供給された原料ガスに対して誘電体窓を介して高周波を印加して原料ガスの誘導結合プラズマを発生させ、成膜ゾーンに位置するシートの表面上に薄膜を形成する複数の高周波印加部と、処理空間ごとに設けられて誘電体窓の成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマと誘電体窓との接触を抑制する複数の汚染防止部材とを備えることを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、高周波印加部で発生した高周波が誘電体窓を介して成膜ゾーンに印加され、当該成膜ゾーンで原料ガスの誘導結合プラズマが発生する。そして、成膜ゾーンに位置するシートの表面上に薄膜が形成される。したがって、誘導結合プラズマが誘電体窓に接触すると、誘電体窓にも膜が形成されて汚染され、これが生産性の低下要因となる。これに対し、本発明では、汚染防止部材が誘電体窓の成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して誘導結合プラズマと誘電体窓との接触を抑制する。その結果、誘電体窓への膜形成、つまり誘電体窓の汚染が大幅に抑制される。
【０００９】
ここで、汚染防止部材としては高周波を透過させるフィルムを用いてもよい。
【００１０】
また、フィルム搬送部を設けて上記フィルムの交換、つまり誘電体窓の近傍位置に位置して原料ガスの誘導結合プラズマと接触したフィルムを回収ローラにより回収するとともに原料ガスの誘導結合プラズマと接触する前のフィルムを供給ローラから供給するフィルム交換処理を行うように構成してもよい。
【００１１】
また、フィルム搬送部がフィルム交換処理を間欠的に行うように構成するとともに、フィルム交換処理の時間間隔をシートへの薄膜の成膜条件に応じて変化させてもよい。
【００１２】
さらに、フィルム搬送部において、フィルムを供給する方向と直交する幅方向における幅サイズが互いに異なる複数のフィルムが搬送可能に構成してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマが誘電体窓に接触するのを汚染防止部材により抑制しているため、誘電体窓に膜形成が形成されるのを抑制することができる。その結果、誘電体窓の清掃頻度を低減し、装置の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかる誘導結合プラズマＣＶＤ装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかる誘導結合プラズマＣＶＤ装置の第２実施形態を示す図である。
【図４】本発明にかかる誘導結合プラズマＣＶＤ装置の第３実施形態を示す図である。
【図５】本発明にかかる誘導結合プラズマＣＶＤ装置の第４実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明にかかる誘導結合プラズマＣＶＤ装置の第１実施形態を示す図であり、同図（ａ）は同装置のＸＺ断面図であり、同図（ｂ）は同装置のＹＺ断面図である。図２は図１に示す装置の電気的な構成を示すブロック図である。この誘導結合プラズマＣＶＤ装置１は、薄膜の形成対象の一例となるシクロオレフィンポリマーシート（以下「ＣＯＰシート」という）の表面に薄膜を形成する装置であり、薄膜形成中における誘電体窓の汚染を汚染防止フィルムにより防止して生産性の向上を図っている。なお、本実施形態では、ＣＯＰシートの搬送方向と、汚染防止フィルムの搬送方向とを互いに直交させており、ＣＯＰシートの搬送方向を「Ｘ方向」とし、汚染防止フィルムの搬送方向を「Ｙ方向」とし、さらに、それらの方向Ｘ、Ｙと直交する方向を「Ｚ方向」としている。
【００１６】
誘導結合プラズマＣＶＤ装置１は、真空ポンプＰ（図２）によって内部が所定の圧力に減圧される真空チャンバ２を備えており、真空チャンバ２の内底面近傍に設定される成膜ゾーンＺＮでＣＯＰシートＳの表面に薄膜を形成する。この真空チャンバ２の下面では、（−Ｚ）方向から成膜ゾーンＺＮを臨むように開口部が設けられているが、その開口部を塞ぐように誘電体窓２２が窓枠部材２３および窓押さえ部材２４によって真空チャンバ２の下面に取り付けられている。
【００１７】
この誘電体窓２２は真空チャンバ２の気密性を確保しつつ真空チャンバ２の下方に配置された高周波印加部３で発生した高周波を成膜ゾーンＺＮに透過させる機能を有している。この実施形態では、誘電体窓２２の下方周縁部が真空チャンバ２の下方側、つまり（−Ｚ）方向側に固定された金属製の窓枠部材２３により下方側より支持されるとともに誘電体窓２２の上方周縁部が４枚の金属製の窓押さえ部材２４により上方側、つまり（＋Ｚ）方向側より押さえ込まれている。これによって、誘電体窓２２が真空チャンバ２の下面に強固に固定されるとともに真空チャンバ２を密閉して真空チャンバ２からの気体成分のリークを防止する。また、本実施形態では、窓枠部材２３および窓押さえ部材２４に対して接地電位を与えている。
【００１８】
高周波印加部３は、高周波電力（代表的には１３．５６ＭＨｚ）を発生する高周波発生源３１と、整合器３２と、誘電体窓２２の直下に配置されたコイル３３とを有している。ここで、コイル３３の形状としては、真空チャンバ２の成膜ゾーンＺＮ内に強度の均一な磁場を形成することのできるものが望ましく、例えば、本願出願人が先に開示した特開２００５−２２８７３８号公報に記載された構造のものを用いることができる。このような構成により、この装置１では、コイル２３の近傍に、コイル面に平行な方向に強度が均一な高周波磁場を発生させることができ、誘電体窓２２を介して成膜ゾーンＺＮに与えることが可能となっている。
【００１９】
また誘導結合プラズマＣＶＤ装置１では、成膜ゾーンＺＮに対して薄膜の材料物質を含む原料ガスを供給する原料ガス供給部４が設けられている。より詳しくは、図１（ａ）に示すように真空チャンバ２の側面下部に設けられたガス導入部２５に対して原料ガス供給源４１がバルブ４２を介して接続されている。このバルブ４２は装置全体を制御する制御部７（図２）からの開閉指令に応じて開閉し、バルブ４２の開成によって原料ガス供給源４１から原料ガスがガス導入部２５に圧送される。このガス導入部２５には、成膜ゾーンＺＮをＸ方向およびＹ方向から取り囲むように配置されるガス供給管４３が接続されている（ガス供給管４３の配設状態は後で説明する図３や図４（ａ）を参照）。このため、原料ガス供給源４１から圧送されてきた原料ガスはガス導入部２５およびガス供給管４３を介して成膜ゾーンＺＮに供給される。また、上記高周波印加部３により成膜ゾーンＺＮに高周波を与えることで原料ガスがプラズマ化されて成膜ゾーンＺＮ内に誘導結合プラズマが満たされる。
【００２０】
成膜ゾーンＺＮに対してＣＯＰシートＳを搬送するシート搬送部５が設けられている。このシート搬送部５は、ＣＯＰシートＳの一方端をロール状に巻き付けた繰出ローラ５１と、ＣＯＰシートＳの他方端をロール状に巻き付けた巻取ローラ５２とを備えており、それらの間にＣＯＰシートＳが張架されている。そして、制御部７からの動作指令に応じてシート駆動モータ５３（図２）が作動すると、ＣＯＰシートＳが繰出ローラ５１から従動ローラ５４を経由して成膜ゾーンＺＮに連続的あるいは間欠的にＸ方向に搬送され、当該成膜ゾーンＺＮで上記材料物質の薄膜形成処理を受けた後、従動ローラ５５を経由して巻取ローラ５２に搬送される。こうして、材料物質の薄膜が形成されたＣＯＰシートＳが巻取ローラ５２によって巻き取られる。なお、本実施形態では、巻取ローラ５２を介してＣＯＰシートＳに対して接地電位を与えている。これによって、コイル３３との間で電位差が発生し、電流が流れてローラ５４、５５の周辺においてプラズマ密度が大きくなる。その結果、上記薄膜の膜質が良好なものとなるとともに成膜速度も向上する。
【００２１】
このようにＣＯＰシートＳに薄膜を形成している間、成膜ゾーンＺＮで発生した誘導結合プラズマが誘電体窓２２と接触すると、誘電体窓２２の成膜ゾーンＺＮ側表面上に材料物質の膜が付着し、薄膜の安定形成が損なわれる。そこで、当該膜付着を抑制するために、本実施形態では、フィルム搬送部６が設けられている。このフィルム搬送部６は、高周波を透過させるフィルムＦ、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラートあるいはポリエチレンテレフタレート）やポリイミドのフィルムＦを誘電体窓２２の成膜ゾーンＺＮ側表面の近傍位置に搬送し、当該フィルムＦによって誘電体窓２２への膜の付着を防止する機能を有している。このように本実施形態では、誘電体窓２２の成膜ゾーンＺＮ側表面が本発明の「誘電体窓の成膜ゾーンと対向する面」に相当している。
【００２２】
フィルム搬送部６は、図１（ｂ）に示すように、成膜ゾーンＺＮに対して（−Ｙ）方向側でフィルムＦの一方端をロール状に巻き付けた供給ローラ６１と、成膜ゾーンＺＮに対して（＋Ｙ）方向側でフィルムＦの他方端をロール状に巻き付けた回収ローラ６２とを備えており、それらの間にフィルムＦが張架されている。そして、制御部７からの動作指令に応じてフィルム駆動モータ６３（図２）が作動すると、上記のようにして張架されたフィルム搬送経路に沿ってフィルムＦが供給ローラ６１から回収ローラ６２に搬送される。これにより、誘電体窓２２の成膜ゾーンＺＮ側表面の近傍位置に位置決めされて薄膜形成処理中に膜が付着したフィルムＦが回収ローラ６２に回収されるとともに、供給ローラ６１から新しいフィルムＦが上記近傍位置に供給される。このようにして誘電体窓２２の成膜ゾーンＺＮ側表面の近傍位置に位置するフィルムＦを適宜交換している（フィルム交換処理）。なお、本実施形態では、フィルム交換処理は間欠的に行われる。つまり、上記薄膜形成処理を複数回行う毎に行い、フィルム交換処理は実行される。もちろん、フィルム交換処理を毎回行うように構成してもよいし、また装置電源を投入した直後や一定時間経過時にフィルム交換処理を行うように構成してもよい。
【００２３】
次に、上記のように構成された誘導結合プラズマＣＶＤ装置１の動作について説明する。この誘導結合プラズマＣＶＤ装置１では、オペレータによりＣＯＰシートＳおよびフィルムＦが真空チャンバ２内部に装着され、真空チャンバ２の扉（図示省略）が閉じられると、制御部７がメモリ（図示省略）に予め記憶されているプログラムにしたがって装置各部を制御して薄膜形成処理を連続的に実行する。まず、真空ポンプＰにより真空チャンバ２内の圧力が減圧される。そして、当該圧力が予め設定された値に達した時点で高周波発生源３１が作動して高周波をコイル２３に与え、これにより高周波磁場が誘電体窓２２を介して成膜ゾーンＺＮに与えられる。また、これに並行して、バルブ４２が開成されて原料ガスをガス導入部２５およびガス供給管４３を介して成膜ゾーンＺＮに供給する。これによって、成膜ゾーンＺＮでは、原料ガスがプラズマ化されて誘導結合プラズマが発生し、成膜ゾーンＺＮに対向するＣＯＰシートＳの表面に原料ガスに含まれる材料物質の薄膜が形成される（薄膜形成処理）。なお、シート搬送部５によりＣＯＰシートＳを連続的にＸ方向に搬送しながら薄膜形成処理を行ってもよいし、ＣＯＰシートＳを間欠的に搬送しながら当該間欠搬送動作と同期させて薄膜形成処理を実行してもよい。こうしてＣＯＰシートＳの表面に薄膜が形成され、薄膜形成済みのＣＯＰシートＳが巻取ローラ５２によって巻き取られる。
【００２４】
このように薄膜形成処理を実行している間に、成膜ゾーンＺＮで発生する誘導結合プラズマの一部が誘電体窓２２に接触すると、誘電体窓２２への膜の付着が問題となる。しかしながら、本実施形態では、誘電体窓２２の（＋Ｚ）側、つまり成膜ゾーンＺＮ側にはフィルムＦが存在しているため、誘導結合プラズマから誘電体窓２２を保護し、誘電体窓２２への膜付着を効果的に抑制することができる。もちろん、薄膜形成処理の実行時間の増大によりフィルムＦに付着する膜の量も増大するが、本実施形態では薄膜形成処理の実行時間が一定値に達すると、制御部７はフィルム搬送部６を制御して膜が付着したフィルムＦを回収ローラ６２に回収するとともにフレッシュなフィルムＦを供給ローラ６１から上記近傍位置に供給する。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、薄膜形成処理中に誘電体窓２２の成膜ゾーンＺＮ側表面の近傍位置にフィルムＦを配置して誘電体窓２２の汚染を抑制することができ、誘電体窓２２の清掃頻度を大幅に低減させることができ、その結果、上記フィルムＦが本発明の「汚染防止部材」として機能し、誘導結合プラズマＣＶＤ装置１による薄膜形成の生産性を高めることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、フィルムＦへの膜付着の量が増大すると、薄膜形成処理に影響を及ぼす可能性があることを考慮してフィルム交換処理を行っている。このため、常にフィルムＦに膜が付着していない、あるいは付着しても薄膜形成処理に影響を与えない程度に維持されている状態で薄膜形成処理が行われる。その結果、薄膜形成処理を長時間にわたって安定的に実行することができる。
【００２７】
上記したようにフィルム交換処理を間欠的に行っているが、フィルム交換処理の時間間隔をＣＯＰシートＳへの薄膜の成膜条件（膜材料、原料ガス、膜厚など）に応じて変化させている。というのも、薄膜形成処理の実行時間が同一であったとしても成膜条件によってフィルムＦに付着する膜の量は大きく変動するからである。本願発明者が実験した種々の成膜条件では、最小と最大の比率は１：２０であった。したがって、単位時間当たりの膜の付着量が少ない場合にはフィルム交換処理の時間間隔を比較的長く設定する一方、膜の付着量が多くなるにしたがって当該時間間隔を狭めるのが好適であり、これによって薄膜形成処理の安定化を図ることができる。
【００２８】
さらに、上記実施形態では、誘電体窓２２を支持する窓枠部材２３および窓押さえ部材２４に対して接地電位を与えた状態で、高周波発生源３１で発生させた高周波をコイル３３に与えて誘電体窓２２を介して高周波磁場を成膜ゾーンＺＮに与えて誘導結合プラズマを発生させている。このようにコイル３３が陰極（カソード）として機能する一方、窓枠部材２３および窓押さえ部材２４は陽極（アノード）として機能させて成膜ゾーンＺＮにおけるプラズマ状態の安定化に大きく寄与している。逆に言うと、窓枠部材２３および窓押さえ部材２４の電位が浮いた状態では、プラズマが安定せず、シートＳの表面に薄膜を良好に形成することが困難となる。
【００２９】
図３は本発明にかかる誘導結合プラズマＣＶＤ装置の第２実施形態を示す図である。第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点はフィルム搬送部６の構成であり、その他の構成は基本的に第１実施形態と同一である。したがって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
第２実施形態では、フィルム搬送部６は互いに異なる２種類の幅サイズ（フィルム搬送方向Ｙと直交するＸ方向における長さ）Ｗ１、Ｗ２を有するフィルムＦを選択的に搬送可能となっている。つまり、図３への図示を省略するが、誘電体窓２２の（−Ｙ）方向側では幅サイズＷ１、Ｗ２の供給ローラ６１を選択的に保持可能な供給ローラ保持部が設けられるとともに、（＋Ｙ）方向側では幅サイズＷ１、Ｗ２の回収ローラ６２を選択的に保持可能な回収ローラ保持部が設けられている。そして、幅サイズＷ１の供給ローラ６１および回収ローラ６２がそれぞれ供給ローラ保持部および回収ローラ保持部に装着され、それらの間に幅サイズＷ１のフィルムＦが張架されると、図３（ａ）に示すように、上方からの平面視で誘電体窓２２をほぼ同一幅サイズで覆うようにフィルムＦが誘電体窓２２の成膜ゾーンＺＮ側表面の近傍位置に位置する。一方、幅サイズＷ２の供給ローラ６１および回収ローラ６２がそれぞれ供給ローラ保持部および回収ローラ保持部に装着され、それらの間に幅サイズＷ２のフィルムＦが張架されると、図３（ｂ）に示すように、幅サイズＷ１の場合よりもさらに広範囲に渡って誘電体窓２２を覆うようにフィルムＦが誘電体窓２２の成膜ゾーンＺＮ側表面の近傍位置に位置する。
【００３１】
このように互いに異なる幅サイズＷ１、Ｗ２のフィルムＦを選択的に用いることで真空チャンバ２内での原料ガスの流れを変化させることができ、成膜条件に適したガス流れで薄膜形成処理を行うことができる。
【００３２】
なお、第２実施形態では、２種類の幅サイズのフィルムＦを搬送可能に構成しているが、幅サイズの種類は「２」に限定されるものではなく、３種類の以上の幅サイズのフィルムＦを選択的に搬送可能に構成してもよい。
【００３３】
図４は本発明にかかる誘導結合プラズマＣＶＤ装置の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態では、真空チャンバ２は２つの処理空間２ａ、２ｂを有している。つまり、真空チャンバ２の内部空間は隔壁２ｃによって仕切られており、処理空間２ａに第１の成膜ゾーンＺＮａが設けられるとともに処理空間２ｂに第２の成膜ゾーンＺＮｂが設けられている。
【００３４】
このように２つの処理空間２ａ、２ｂを設けたことに対応し、誘電体窓、高周波印加部、原料ガス供給部およびフィルム搬送部については成膜ゾーンＺＮａ、ＺＮｂ毎に設けているが、シート搬送部については両成膜ゾーンＺＮａ、ＺＮｂを通過するものを１つ設けている。すなわち、第３実施形態のシート搬送部５では、一方の処理空間２ａに繰出ローラ５１および従動ローラ５４が配置されるとともに処理空間２ｂに巻取ローラ５２および従動ローラ５５が配置されている。そして、繰出ローラ５１から繰り出されるＣＯＰシートＳが従動ローラ５４を介して成膜ゾーンＺＮａに搬送され、さらに隔壁２ｃに設けられた連通孔２ｄを通過して成膜ゾーンＺＮｂに搬送され、さらに従動ローラ５５を介して巻取ローラ５２に巻き取られる。
【００３５】
第１の成膜ゾーンＺＮａに対応して高周波印加部３ａおよび原料ガス供給部４ａが設けられるとともに、第２の成膜ゾーンＺＮｂに対応して高周波印加部３ｂおよび原料ガス供給部４ｂが設けられている。高周波印加部３ａ、３ｂはともに第１実施形態と同様に構成されている。また、原料ガス供給部４ａ、４ｂについても基本的に第１実施形態と同様に構成されている。ただし、同一種類の薄膜を積層させて形成する場合には原料ガス供給部４ａ、４ｂから同一の原料ガスを供給するが、互いに異なる種類の薄膜を積層させる場合には、原料ガス供給部４ａ、４ｂからは互いに異なる材料物質を含む原料ガスを供給する。
【００３６】
第１の成膜ゾーンＺＮａで発生する誘導結合プラズマから誘電体窓２２ａを保護して膜付着量を抑制するために、汚染防止フィルムＦａが誘電体窓２２ａの成膜ゾーンＺＮ側表面の近傍位置に搬送される。また、第２の成膜ゾーンＺＮｂについても、成膜ゾーンＺＮｂで発生する誘導結合プラズマから誘電体窓２２ｂを保護して膜付着量を抑制するために、汚染防止フィルムＦｂが誘電体窓２２ｂの成膜ゾーンＺＮ側表面の近傍位置に搬送される。なお、これらフィルムＦａ、Ｆｂを搬送するフィルム搬送部の構成も第１実施形態のフィルム搬送部と同一である。
【００３７】
このように構成された誘導結合プラズマＣＶＤ装置１では、処理空間２ａで第１原料ガス供給源４１ａから供給される原料ガスに含まれる材料物質の薄膜が第１層目の薄膜としてＣＯＰシートＳの表面に形成される。この処理空間２ａでの薄膜形成処理中に、膜材料による誘電体窓２２ａの汚染が汚染防止フィルムＦａにより効果的に抑制される。
【００３８】
こうして１層目の薄膜が形成されたＣＯＰシートＳは隔壁２ｃの連通孔２ｄを通過して処理空間２ｂの成膜ゾーンＺＮｂに搬送される。そして、第２原料ガス供給源４１ｂから供給される原料ガスに含まれる材料物質の薄膜が第２層目の薄膜として第１層目の薄膜上に積層形成される。この処理空間２ｂでの薄膜形成処理中においても、膜材料による誘電体窓２２ｂの汚染が汚染防止フィルムＦｂにより効果的に抑制される。なお、こうして薄膜が２層形成されたＣＯＰシートＳは従動ローラ５５を介して巻取ローラ５２に巻き取られる。
【００３９】
以上のように、本発明の適用対象は、真空チャンバ２内で単一の薄膜形成を行う誘導結合プラズマＣＶＤ装置に限定されるものではなく、真空チャンバ２内で２つの薄膜形成を行って２層の薄膜を積層形成する誘導結合プラズマＣＶＤ装置にも適用可能であり、第１実施形態と同一の作用効果が得られるとともに、生産性をさらに向上させることが可能となっている。もちろん、真空チャンバ２に３つ以上の処理空間を設け、各処理空間の成膜ゾーンで薄膜を形成する誘導結合プラズマＣＶＤ装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【００４０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。上記実施形態では、ＣＯＰシートＳの搬送方向と汚染防止フィルムＦの搬送方向とが互いに直交するように構成しているが、例えば図５に示すように両者が同一方向（Ｘ方向）となるように構成してもよい（第４実施形態）。ただし、第３実施形態では、ＣＯＰシートＳの搬送方向に対し、汚染防止フィルムＦの搬送方向が直交するように配置することが好適である。つまり、このような配置構成を採用することで誘電体窓２２ａ、２２ｂ毎の汚染度合によって汚染防止フィルムＦａ、Ｆｂのフィルム交換処理の時間間隔を最適化することができる。その結果、処理空間２ａ、２ｂでの薄膜形成処理の内容に応じて誘電体窓２２ａ、２２ｂの汚染をそれぞれ効果的に抑制することが可能となっている。
【００４１】
また、上記実施形態では、ＣＯＰシートＳに薄膜を形成する誘導結合プラズマＣＶＤ装置に対して本発明を適用しているが、これ以外のシートに対して誘導結合プラズマＣＶＤ法により薄膜を形成する誘導結合プラズマＣＶＤ装置に対しても適用可能である。
【００４２】
また、上記実施形態では、いわゆるロール・ツー・ロール方式で汚染防止フィルムを本発明の「汚染防止部材」として誘電体窓の近傍位置に供給しているが、複数の汚染防止フィルムを準備しておき、汚染防止フィルムを順番に誘電体窓の近傍位置に供給する、いわゆる枚葉方式で汚染防止フィルムを供給するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
この発明は、誘導結合プラズマＣＶＤ法を用いて薄膜を形成する技術、特に、いわゆるロール・ツー・ロール方式の誘導結合プラズマＣＶＤ装置に好適に適用することができるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１…誘導結合プラズマＣＶＤ装置
２…真空チャンバ
３、３ａ、３ｂ…高周波印加部
４、４ａ、４ｂ…原料ガス供給部
５…シート搬送部
６…フィルム搬送部
２ａ、２ｂ…処理空間
２２…誘電体窓
５１…繰出ローラ
５２…巻取ローラ
６１…供給ローラ
６２…回収ローラ
Ｆ、Ｆａ、Ｆｂ…汚染防止フィルム（汚染防止部材）
Ｓ…ＣＯＰシート
ＺＮ、ＺＮａ、ＺＮｂ…成膜ゾーン
【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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