(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空室の中を少なくとも１つのカウンター電極を通り越して所定の方向に移動する基材の表面を連続的に剥離する方法であって、該方法により、プラズマが前記カウンター電極と前記表面との間のガス中で形成され、前記プラズマは剥離すべき前記表面に作用するラジカル及び／又はイオンを発生させることができるようなものである、前記方法において、
少なくとも一対の連続する前記カウンター電極が前記真空室内において且つ前記基材に対して同じ側において使用され、前記基材がこれらのカウンター電極を通り越して移動し、１Ｈｚ乃至１０００ＫＨｚの周波数を有する交流電位が前記基材に対して交互に正と負の電位を加えるように前記カウンター電極に加えられ、
前記少なくとも一対の連続するカウンター電極は、第１のカウンター電極及び第２のカウンター電極を有し、前記第２のカウンター電極が基材に対して負にバイアスされるとき、前記第１のカウンター電極が基材に対して正にバイアスされ、また、前記第２のカウンター電極が基材に対して正にバイアスされるとき、前記第１のカウンター電極が基材に対して負にバイアスされ、
基材に対して正にバイアスされたカウンター電極と対向する基材表面上で、基材と前記カウンター電極との間に生じたプラズマからの陽イオンの衝撃が起こる、前記方法。
【請求項２】
前記基材の電位に対してシヌソイド的に変わる電位のような、基材に対してほぼ同じ絶対値を有する正と負の電位が前記カウンター電極に交互に加えられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
交流がトランスによって一対の前記カウンター電極に加えられ、前記トランスは直列の２つの部分で形成される二次巻線を有し、
前記２つの部分の端の一方は一定の既知の電位に維持され、
前記２つの部分の一方の他端は、選択的にはコンデンサーを経て、前記カウンター電極の一方に接続され、
前記２つの部分の他方の他端は、選択的にはコンデンサーを経て、他方のカウンター電極に接続される、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記二次巻線の２つの部分は等しく、容量性特性の観点から等しいコンデンサーを経てそれぞれの前記カウンター電極に接続されたトランスを使用する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記二次巻線の２つの部分の端は前記基材と同じ電位に維持される、請求項３又は請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記基材はアース電位に維持される、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
各々の前記カウンター電極は磁気回路を備え、該磁気回路はプラズマの電子を閉じ込めるのに役立ち、且つ前記カウンター電極の各々と向い合った剥離すべき基材に面するプラズマの後ろに置かれる、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
剥離すべき前記表面が金属であるとき、５０Ｈｚ乃至３００ＫＨｚの交流電位が前記カウンター電極に加えられる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記基材は連続するスチール、アルミニウム、又はステンレススチールのストリップによって形成される、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の方法を実施するための装置であって、
カウンター電極が設けられた真空室と、
剥離すべき基材を前記カウンター電極を通り越して移動させる搬送手段と、
前記カウンター電極に向って曲げられる剥離すべき基材の表面に作用することができるラジカル及び／又はイオンを発生させるようなガス中で、前記カウンター電極と基材との間にプラズマを作るための手段と、を有する装置において、
少なくとも一対の連続するカウンター電極と、
これらのカウンター電極を基材に対して交互に正と負に帯電させるようにこれらのカウンター電極に交流電位又は交流を加える手段と、を有し、
前記プラズマを作るための手段は、前記カウンター電極の一方とそれに面している基材との間及び前記カウンター電極の他方とそれに面している基材との間にプラズマを交互に作り、
前記少なくとも一対の連続するカウンター電極は、第１のカウンター電極及び第２のカウンター電極を有し、
前記カウンター電極に交流電位又は交流を加える手段は、前記第１のカウンター電極を基材に対して正にバイアスさせ且つ前記第２のカウンター電極を基材に対して負にバイアスさせるために、また、前記第１のカウンター電極を基材に対して負にバイアスさせ且つ前記第２のカウンター電極を基材に対して正にバイアスさせるために設けられる、前記装置。
【請求項１１】
更に、少なくとも１つの磁気回路を有し、この磁気回路は、プラズマの電子を閉じ込めるのに役立ち、且つ前記カウンター電極の少なくとも１つと向い合った剥離すべき基材の表面の後ろに置かれる、請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空室の中を少なくとも１つのカウンター電極を通り越して所定の方向に移動する基材の表面を連続的に剥離する方法に関し、該方法によれば、プラズマがカウンター電極と前記表面との間でガス中に形成され、プラズマは剥離すべき表面に作用するラジカル及び／又はイオンを発生させることができるようなものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の本質的な目的の１つは、厚さが、好ましくは、１ミクロンよりも薄いオイル被膜又は薄い酸化物層のような薄い絶縁層によって汚染された基材の一方の又は両方の面を、清浄すべき表面にスパッタする既知の技術を使用することによって剥離するのに大変効果的な方法を提供することにある。
この技術が清浄すべき基材をスパッタするのに使用されるときに一般的に起こる問題は、アークが生じ、そのような絶縁層の存在の結果、電流供給が断たれることである。
かくして、この技術が、従来、オイルの付着した金属シートを、多量の酸素を真空室に導入する必要なしにスパッタするのには適していなかったのが実情であることが分かった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この問題は、スパッタリングが起こる真空室内に少なくとも一対の連続するカウンター電極を使用し、上述した基材がカウンター電極を通り越して移動し、カウンター電極を、好ましくはアースされた基材に対して交互に正と負に帯電させるように、これらのカウンター電極に交流電位を加えることによって思いがけなく解決された。
有利には、剥離すべき基材の後ろに置かれた磁気回路が上述したカウンター電極毎に設けられる。
本発明の１つの特定の実施形態によれば、例えば、基材が金属ストリップによって形成されるとき、５０Ｈｚ乃至３００ＫＨｚ、好ましくは、１０ＫＨｚ乃至３００ＫＨｚ、例えば約２００ＫＨｚの交流電位が上述のカウンター電極に加えられる。
【０００４】
本発明は、又、本発明による剥離方法を実施するための装置に関する。
本装置は、本質的には、少なくとも一対の連続するカウンター電極が設けられた真空室と、剥離すべき基材をこれらの２つのカウンター電極の各々を通り越して連続的に移動させる搬送手段と、カウンター電極を基材に対して交互に正と負に帯電させるように、これらのカウンター電極に交流電位又は交流を加える手段と、カウンター電極に向って曲げられる、剥離すべき基材の表面に作用することができるラジカル及び／又はイオンを発生させるようなガス中で、これらのカウンター電極とそれに面している基材との間にプラズマを交互に生じさせるための手段と、を有することを特徴とする。
本発明の更なる詳細及び特徴は、添付図面を参照して、例示として以下に与えられている本発明のいくつかの特定の実施形態の説明から明らかになろう。
【０００５】
これらの図では、同じ参照番号は同様の又は同一の要素に関する。
本発明はスパッタリングを使用する改良された剥離方法に関し、該方法は、厚さが好ましくは１ミクロンよりも薄いオイル被膜又は酸化物層のような薄い電気絶縁層によつて汚染された電気伝導性の基材を剥離するのに特に適し、或いは変形例としてポリマー基材を清浄するのに特に適する。
一般的には、本発明による方法は、少なくとも一対の連続するカウンター電極が真空室内に使用され、上記基材が前記カウンター電極の各々を通り越して移動し且つ前記カウンター電極に正と負の交流電位が加えられるということを特徴とする。
かくして、２つのカウンター電極の一方が他方に対して正にバイアスされるとき、このカウンター電極に面している基材はそれ自体この第１のカウンター電極に対して負にバイアスされ、その結果、陽イオンによる衝撃が起こる。
【０００６】
同時に、逆の現象が他方のカウンター電極に見られる。負にバイアスされた他方のカウンター電極は、前のサイクルで作られた正の表面電荷を放電する傾向があるプラズマ中の電子と反発する。
基材が電気伝導体であるとき、作動条件（例えば、真空室内の圧力）に応じて、作動周波数が１００ＫＨｚ乃至数１００ＫＨｚの間の臨界周波数以下である限り、装置は基材を侵食させるが、カウンター電極を侵食させない。これは、この最大作動周波数以下では、放電は各半サイクルで直流放電として機能するからである。かくして、負のバイアスをかけられた電極が、電子を閉じ込めることができるマグネトロン型装置を構成するように、プラズマに面する電極の側の反対の側に置かれた磁気回路を備えるとき、安定したプラズマが負にバイアスされた電極の近くにのみ生ずる。磁気回路が基材に近接して且つカウンター電極の側と反対の側に置かれているので、基材がカウンター電極の１つに対して負にバイアスされるときに、基材の近くに放電が生じ、基材に対して負にバイアスされたカウンター電極の近くには安定した仕方で放電が生じない、というのは、このカウンター電極がマグネトロン型装置を構成する磁気回路、即ちカウンター電極の近くの電子を閉じ込める磁気回路を有していないからである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による方法を実施しうる装置の第１の実施形態を概略的に示す。
本装置は真空室１を有し、円筒面３を有し且つ軸線４を中心に回転することができるドラム２が真空室１内に取付けられる。
ドラムの円筒壁の内面に近接して延びる４つの固定マグネトロン５乃至８がこのドラム２の内側に取付けられ、前記マグネトロン５乃至８により磁気回路を発生させる。２対の連続するカウンター電極９、１０及び１１、１２がドラム２の円筒面３から一定の距離でドラム２の外側に配置される。これらのカウンター電極はドラム２と同軸の円筒面に沿って延びる。カウンター電極９、１０及び１１、１２の各々の対はそれぞれ交流発生器１３、１４によって給電される。
【０００８】
この特定の場合には連続スチールシート又はストリップ１５によって形成された基材が、真空室１の側壁の１つに設けられた入口１６を経て真空室１に入り、真空室１の中を矢印１７の方向に移動し、前記シートは、それをドラムの円筒外面３に当てるためにドラムの軸線と平行な軸線を中心に自由に回転する第１リターンロール１８の周りに曲げられ、入口１６が設けられている壁と反対側の壁に設けられた出口２０に向って第２リターンロール１８の周りに曲げられる。
この特定の実施形態では、シート１５は２１で概略的に指示するようにアースされる。
真空室は、一般的には、アルゴン及び反応ガス、例えば水素又は酸素からなるガス混合物を収容し、その比率は非常に広い限度間で変化する。
【０００９】
有利には、一方のカウンター電極の領域と向い合って位置する荷電粒子を他方のカウンター電極の領域に向って自由に移動させるために、２つの連続する電極間には分離はない。
かくして、例えば、カウンター電極９又は１１が正にバイアスされるとき、この電極と向い合って通るシート１５の部分は負にバイアスされ、プラズマ２２がそこに形成され且つ磁気回路５及び７の存在によって閉じ込められ、その結果、シート１５は陽イオンによって衝撃される。
同時に、負にバイアスされたカウンター電極１０、１２は基材に向って移動する電子を放出し、かくして、電流帰還を確保する。
従って、次の段階で、カウンター電極９、１１が負に帯電され、カウンター電極１０、１２が正にバイアスされると仮定すれば、上述の現象は逆になる。
【００１０】
有利には、既に上述したように、好ましくはアース電位に維持された基材の電位に対してシヌソイド的に変化する電位のような、ほぼ同じ絶対値を有する交互に正と負の電位がカウンター電極９乃至１２に加えられる。
一般的には、１ＫＨｚ乃至１０００ＫＨｚの周波数を有する交流電位が電流発生器１３、１４によってこれらのカウンター電極９乃至１２に加えられる。
剥離すべき基材の表面は電気伝導性であり、例えば、シートによって形成される場合には、５０Ｈｚ乃至３００ＫＨｚ、好ましくは１０ＫＨｚ乃至３００ＫＨｚ、例えば約２００ＫＨｚの交流電位がカウンター電極９乃至１１に加えられるときに、良好な結果が得られる。
他方、基材が非伝導性であり、例えばポリマーフィルムによって形成されるならば、カウンター電極に加えられる交流電位の周波数は、ある場合に、１０００ＫＨｚに達する。
【００１１】
基材１５とカウンター電極９乃至１２との間の距離は、一般的には、１ｃｍ乃至２０ｃｍの間で変化する。
図２は、真空室１が、平行な軸線４ａ、４ｂを中心に回転する大きさの等しい２つのドラム２ａ、２ｂを有する事実だけが図１の装置と異なる装置の第２の実施形態に関する。加えて、各々平らな形状を有する一対だけのカウンター電極９、１０が設けられる。
これらのカウンター電極の１つ、９はドラム２ａと向い合って延び、カウンター電極１０はドラム２ｂと向い合って延びる。
図１による実施形態におけるように、基材１５は、リターンロール１８ａ、１９ａ及び１８ｂ、１９ｂによって２つのドラム２ａ、２ｂの各々の周りに連続して曲げられた連続ストリップによって形成されている。残りについては、それらの操作は図１の装置における操作と全く等しい。
【００１２】
図３は第３の実施形態による装置に関し、本質的には、交流が発生器１３によってトランス２３を経て一対の電極９、１０に加えられ、トランス２３は直列の２つの部分２４ａ、２４ｂによって形成された二次巻線２４を有し、２つの部分２４ａ、２４ｂの端の一方は図３の２５で指示するように一定の既知の電位、例えばアース電位に維持され、２つの部分２４ａ、２４ｂの他端はそれぞれコンデンサー２６、２７を経てそれぞれカウンター電極９、１０に接続される事実だけが前の装置と異なる。
電力、特に交流電力の発生器１３はトランス２３の一次巻線２８に接続される。
２つのカウンター電極９、１０への電力間の分配を釣り合わせるために、二次巻線２４の前述した２つの部分２４ａ、２４ｂは等しく、同じ巻数を有する。これらの部分はそれぞれコンデンサー２６、２７を経てそれぞれカウンター電極９、１０に接続され、コンデンサー２６、２７はそれらの容量性特性の観点からも等しい。
【００１３】
それぞれのコンデンサーに接続されていない二次巻線の２つの部分２４ａ、２４ｂの端は、有利には、基材１５と同じ電位に維持される。本発明の場合、既に上で指示したように、基材と２つの部分２４ａ、２４ｂの端の両方がアースに接続される。
もし円筒表面が電気伝導性であるドラムが使用されれば、アースとの接続は、図３に示すように、このドラムを経てなされる。
本発明による１つの特定の実施形態では、軟鋼、アルミニウム又はステンレス鋼のストリップのような金属ストリップの処理のために、アルゴン及び、選択的に水素又は酸素のような反応ガスからなるガス混合物を使用するのが有利であり、反応ガスの含有量は５容量％乃至５０容量％の間で変わることがある。
【００１４】
真空室内側の圧力は、例えば、５ｘ１０-3ｔｏｒｒに維持される。
使用されるマグネトロンは、カウンター電極と向い合った領域の中を移動する金属ストリップの表面に電子を閉じ込める在来のマグネトロンである。
交流電力供給源は、周波数が１０ＫＨｚから１００ＫＨｚまで変わる交流発生器である。
ある場合には、純アルゴン又は純水素を使用しても良い。
本発明の対象を以下に与える詳細な実施例によって更に示す。
【００１５】
【実施例１】
錫のフィルムで真空被覆する前にオイル被膜でひどく汚染された軟鋼シートの、中間周波数マグネトロン剥離による汚染除去。
１つの面を処理するための作動条件の説明
ライン速度は５００ｍ/分、
図１に示した型式の３つのユニットを必要とし、カウンター電極の各対を２００ＫＷの作動電力を消費させる４０ＫＨｚの高周波発生器に接続する。
第１の２つのユニットにアルゴン８０％と酸素２０％の混合物を供給し、ガス流量を、作動圧力が５ｘ１０-3ｔｏｒｒであるように固定し、かくして、オイル層の酸化を可能にする。
第３ユニットにアルゴン８０％と水素２０％の混合物を供給し、作動圧力は、シートの表面上に存在する厚さほぼ５ｎｍのの酸化鉄層を減少させるように５ｘ１０-3ｔｏｒｒである。
この処理の後、シートはもはや炭素で汚染されず、シートにはその酸化層がない。
【００１６】
【実施例２】
ＳiＯ2フィルムを付着させる前に厚さ２０μｍのポリエチレンフィルムの表
面を酸素／アルゴン混合物内で活性化されるための処理。
作動条件の説明
図１の型式の単一のユニットを必要とする。
ライン速度は４００ｍ/分である。
２つの発生器の各々は３００ＫＨｚで５０ＫＷの実効電力を配電する。
５ｘ１０-2ｔｏｒｒの圧力でアルゴン７０％と酸素３０％の混合物中で放電を生じさせる。
この処理によりＳiＯ2フィルムの付着を改善させる。
【００１７】
もちろん、本発明は上述した実施形態に限られず、その他の変形例を装置の構造及び適用される方法の作動条件の両方に関して想到することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スチールシートを連続的に剥離するための本発明による装置の第１の実施形態の概略的な側面図である。
【図２】そのような装置の第２の実施形態の図１と同様の図である。
【図３】そのような装置の第３の実施形態の図１及び図２と同様の図である。
【符号の説明】
１        真空室
２        ドラム
５        磁気回路
６        磁気回路
７        磁気回路
８        磁気回路
９        カウンター電極
１０      カウンター電極
１１      カウンター電極
１２      カウンター電極
１５      基材
２１      アース
２２      プラズマ
２３      トランス
２４      二次巻線
２５      アース
２６      コンデンサー
２７      コンデンサー
２８      一次巻線
【図１】
0004004152.tif 000002
【図２】
0004004152.tif 000003
【図３】
0004004152.tif 000004