(57)【要約】【課題】  比較的簡単に樹脂分布均一性を向上しかつ長期間にわたり分布を確保できる樹脂蒸着ユニットを提供することを目的とする。【解決手段】  回転するドラム状のキャンロールの円筒面に成膜を行う樹脂蒸着ユニットにおいて、その内壁により案内された樹脂蒸気を周方向の他ユニットまたはメイン排気系に排気させる構造が成膜に寄与しない余剰樹脂蒸気量よりも大きな有効排気速度を持つことで解決できる。以上のように構成することで、樹脂蒸気の速度を向上、保持することができ、成膜レートのバラツキが低減できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム形状のキャンロールの円筒面に成膜を行う樹脂蒸着ユニットであって、樹脂蒸着ユニットは蒸発部と案内室を有し、バルブを調整することで前記案内室から放たれた樹脂蒸気を前記キャンロールの円筒面に蒸着する際に、前記キャンロールの周方向に配置された排気系が排気する流量が、成膜に起因しない余剰の樹脂蒸気量よりも大きな排気特性を有することを特徴とする樹脂蒸着ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンデンサや整流器などを製作するための樹脂蒸着ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸着技術とは、真空中で被加熱物を熱板や電子ビーム等を用いて蒸発させ、基板上に膜を堆積させる技術である。コンデンサ等の製造においては、この蒸着の技術を用いて誘電体と電極の積層製膜を行っていることが多く、樹脂すなわち誘電体の厚みは容量や耐電圧に大きな影響を与えるため、一般に樹脂膜厚は均一であることが望ましいとされている。そこで従来の技術では、樹脂蒸気が基板面に到達する前に、プレートに多数の穴が設けられたシャワープレートを設置したり、膜厚分布に応じてノズル開口部の形状を調節したりして基板に付着する膜厚の補正を行う方法が取られてきた。
【０００３】
以下に従来の蒸着についてドラム回転型のコンデンサ製造装置を図３及び図４を用いて説明する。
【０００４】
図３にドラム回転型のコンデンサ製造装置の全体図を示す。
【０００５】
図３において、チャンバ１内には回転可能なドラム２と、そのまわりに工程順に配置された各ユニット３（樹脂蒸着ユニット３Ａ、オイルマスキングユニット３Ｂ、樹脂硬化ユニット３Ｃやアルミ蒸着ユニット３Ｄ）が配置されている。チャンバ１には排気系４が接続されている。
【０００６】
また、樹脂蒸着ユニット３Ａには、ヒータ等により加熱の行える傾斜板５が配置されている。傾斜板５の上方には連続的に樹脂６を送るための供給ユニット７が、また、傾斜板５とドラム２の間にはゲートバルブ８が取り付けられている。排気系４によりチャンバ１内を所定の真空度まで排気しながら、傾斜板５の加熱を始めて樹脂蒸着ユニット３Ａを立ち上げる。加熱途中は蒸発が不安定で膜質がよくないため、回転や揺動といった動作を行うゲートバルブ８を閉じてドラム２に膜がつかないようにしておく。蒸発の状態が安定した後、ゲートバルブ８を開けてドラム２表面に成膜を行う。この工程を所定の順で所定の層数まで行って製品が作製される。その後、チャンバ１を大気開放して完成した製品を取り出し、プレス、電極形成などの工程を経て、最終的に製品となる。
【０００７】
図４に樹脂蒸着ユニットの状態図を示し、図４（ａ）は待機状態を示し、図４（ｂ）は成膜状態を示す。
【０００８】
樹脂の蒸着ユニット３Ａは、作業者が作業を行うため常温の外壁９と加熱された内壁１０の大まかに二重管構造となっている。また、樹脂の蒸着ユニット３Ａは、蒸発部Ａ室１４と案内部Ｂ室１５で構成されている。Ａ室１４、Ｂ室１５ともに内壁１０によって内側１６と外側１７の領域に分けられる。傾斜板５から発生した蒸気は他のユニットへ蒸気が回り込むのを防ぐため、内側１６を通して基板面まで案内される。内側１６の領域はさらに助走部（蒸気の整流区間）１８、バルブ部１９、排気部２０という３つの領域に分かれる。加熱されたバルブ２１はバルブ部１９に配置されており、蒸気の流れ方向に対して平行にシリンダ１３によって摺動する。バルブにはＯリング２２が取り付けられ、バルブの両側にあるシール面２３に押し付けられることによって蒸気をシールする。つまり、助走部１８側のシール面２３にバルブ２１がある場合はＡ室１４とＢ室１５が遮断されドラム２には成膜されない。待機状態の排気部２０側にバルブ２１がある時はＡ室１４とＢ室１５が接続され、ドラム２に成膜が行われる（成膜状態）。
【０００９】
膜厚分布は成膜状態の時にバルブ部１９後の助走部１８の区間でノズル２４（開口調節等の補整手段）の中に樹脂蒸気が通過することで補整が行われる。
【特許文献１】特開２００２−２８５３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、樹脂の蒸着はアルミなどの蒸着と異なり、気化した樹脂は直線的な動きではなくどこにでも回り込むというガスに似た挙動を示す。そのため、樹脂蒸気は加熱された内壁の間を案内される間に内壁より樹脂蒸気に熱エネルギーが与えられ、壁面に近いところは蒸気が薄く中央に近いところは濃いという密度分布の差ができ、蒸気の周りの雰囲気温度は蒸気密度分布すなわち膜厚分布に多大な影響を与えることになる。
【００１１】
この樹脂ノズルは他ユニットへの流量を防止し付着効率を向上させるためキャンロール近傍まで案内されている。キャンロールに付着しなかった余った樹脂は樹脂ノズルとキャンロールとの間からメイン排気などによって排気される。よってノズルの端部は膜厚が中央に比べてやや薄いという傾向をもつ。このように熱と同時に樹脂の流れも膜厚分布や付着の状況に大きく影響を及ぼす。
【００１２】
キャンロールに膜を堆積させるような膜形成を行うプロセスにおいては、成膜が進むにつれてキャンロールとノズルとの間にコンダクタンスが変化し樹脂ノズルからの排気性能が変化する。一般的にキャン表面（堆積した膜表面）とノズルは近づいていくため、樹脂蒸気は排気されにくくなりノズルの内圧は上昇する。内圧が上昇すれば同じ温度においては樹脂の蒸気は気化しにくくなり、また平均自由工程が短くなるため流速が低下する。（壁面にスプレーするようなイメージ）これらの理由によってキャンロールの表面に付着する樹脂の量が内圧の上昇に伴って低下する。
【００１３】
そのため成膜中に膜圧分布が変化したり、定期的に設備を止めて膜圧補整を実施するため稼働率が低下したりするという欠点を有していた。
【００１４】
本発明は上記従来の問題を解決するもので、比較的簡単に樹脂分布均一性を向上し、かつ、長期間にわたり分布を確保することが可能な蒸着ユニット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】
【００１５】
本発明に係る樹脂蒸着ユニットは、ドラム形状のキャンロールの円筒面に成膜を行う樹脂蒸着ユニットであって、樹脂蒸着ユニットは蒸発部と案内室を有し、バルブを調整することで前記案内室から放たれた樹脂蒸気を前記キャンロールの円筒面に蒸着する際に、前記キャンロールの周方向に配置された排気系が排気するする流量が、成膜に起因しない余剰の樹脂蒸気量よりも大きな排気特性を有することを特徴とする。これにより、樹脂分布の均一性が向上し、かつ、長期間にわたる分布を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、キャンに対する樹脂蒸気の速度を向上、保持できるため成膜レートのバラツキが低減できる。さらに、積層一層ごとの厚みが一定にできるためコンデンサ容量の制度が向上し製品の性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図１及び図２を用いて説明する。
【００１８】
図１に樹脂蒸着ユニットのノズルの周りに排気経路を設けた構成を示す。キャンロールの膜の付着面にはキャン周方向と軸方向の大きく分けて２種類の排気経路がある。本実施形態に係る設備の構成を採用する場合、他のユニットには樹脂のユニットとは異なる最適圧力があり、また、コンタミを防ぐためできるだけ独立性を高めて樹脂の蒸気の流入を防ぐのが望ましい。よって、周方向には積層体の厚さを考慮しコンダクタンスを小さくする防着板が設けられている。
【００１９】
つまり、周方向にはコンダクタンスを小さくし、軸方向には大きなコンダクタンスを取ることが望ましい。この設備においては軸方向の排気はキャンの側面にメイン排気に直結したポケットをユニット個数分だけ配置し、必要な真空度に合わせてポケットを通じたり塞いだりしてユニットごとの最適圧力に調圧する。
【００２０】
前述のように樹脂のノズルは利用効率を高め、コンタミを低減するために極力キャン表面にまで接近させている。この時、ノズルのコンダクタンスと圧力差によってはノズルからの成膜に寄与しない余った樹脂の蒸気を排気できず、樹脂ノズルの内圧が徐々に上昇することもありうる。この圧力上昇がもたらす悪影響は前記のとおりである。そこで樹脂ノズル内の圧力上昇を避けるために以下のような式（１）〜（４）を導入する。
【００２１】
【数１】
2005060793.tif 000003
【００２２】
【数２】
2005060793.tif 000004
【００２３】
【数３】
2005060793.tif 000005
【００２４】
【数４】
2005060793.tif 000006
【００２５】
つまり、Ｑ≦Ｓｅであることが必要である。
【００２６】
これにより樹脂ノズルの内圧上昇が防止できるため、キャンロールにより早いスピードで樹脂蒸気が衝突するためその衝突確立が増大する。必要なスピードはプロセスや材料により異なるが、樹脂材料の蒸着の場合、基本的にこの傾向は変わらない。よって内圧が上昇しないことで樹脂の成膜が長期間に安定した成膜を行うことができる。
【００２７】
なお、サイド排気のポケットおよび周方向のコンダクタンスはシリンダやモータつきの弁体を持ち、内圧の変化をフィードバックして最適な位置に移動して内圧を一定に保つものである。例えば、ポケットの穴径を可変にするとか、キャンと防着板の隙間を可変させるという手段が考えられる。
【００２８】
また、キャンロールにより垂直に樹脂蒸気を当ててより衝突確率を増大させるものである。キャンロール表面に穴や溝を設けここからメインの排気を行うものである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の樹脂蒸着ユニットは、コンデンサなどの電子部品の作製の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂蒸着ノズルの傾斜図
【図２】本発明の実施形態の効果を示す模式図
【図３】従来の成膜装置における蒸着ユニットの正面図
【図４】従来の成膜装置における待機・成膜状態を示す模式図
【符号の説明】
【００３１】
１  チャンバ
２  ドラム
３Ａ  誘電体蒸着ユニット
３Ｂ  オイルマスキングユニット
３Ｃ  樹脂硬化ユニット
３Ｄ  アルミ蒸着ユニット
５  傾斜板
８  ゲートバルブ
９  内壁
１０  外壁
１１  固定ノズル
１２  可動ノズル
１４  Ａ室
１５  Ｂ室
１６  内側
１７  外側
１８  助走部
１９  バルブ部
２０  排気部
２１  バルブ
２３  シール面
２７  パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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