(57)【要約】  層堆積装置は、基材キャリア（１４）、ＰＶＤ層堆積チャンバ及び／又はＡＬＤ層堆積チャンバを備えた無機材料層堆積ステーション（１０）、並びにポリマー堆積ステーション（８）を含む。制御ユニット（２０）は、無機材料層堆積ステーション（１０）及びポリマー堆積ステーション（８）からの堆積作用に対する、基材キャリア（１４）上の基材（１２）の断続的な曝露を制御する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
・  基材キャリア、
・  それぞれが無機材料の供給源を含む、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバ及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバを含む、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション、
・  モノマー供給用の供給ラインシステム及びプラズマ源を備えた、少なくとも１つのプラズマ重合チャンバを含む、少なくとも１つのポリマー堆積ステーション、
・  前記無機材料層堆積ステーション及び前記少なくとも１つのポリマー堆積ステーションからの堆積作用に対する、前記基材キャリアの断続的な曝露を制御するように構成された、制御ユニット
を含む、層堆積装置。
【請求項２】
少なくとも１つの冷却ステーションを含む、請求項１に記載の層堆積装置。
【請求項３】
少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも前駆体を含有する前駆体リザーバ及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに作動的に流動接続されたガス供給配置構成を含む、少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバを含む、請求項１又は２に記載の層堆積装置。
【請求項４】
少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバを含み、前記少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバの１つが、前駆体を含有する前駆体リザーバに作動的に接続されたガス供給配置構成を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバの他方が、反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに作動的に接続されたガス供給配置構成を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項５】
前記前駆体リザーバからの前駆体ガスが、ケイ素及び金属のうちの少なくとも１つを含有する、請求項３又は４に記載の層堆積装置。
【請求項６】
前記金属が、アルミニウム、タンタル、チタン、ハフニウムのうちの少なくとも１種である、請求項５に記載の層堆積装置。
【請求項７】
前記反応性ガスが、酸素及び窒素のうちの少なくとも１種を含有する、請求項３から６のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項８】
少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、レーザ源、前駆体を含有する少なくとも前駆体リザーバ及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに作動的に流動接続されたガス供給配置構成を含む、少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項９】
少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバを含み、前記少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバの１つが、前駆体を含有する前駆体リザーバに作動的に接続されたガス供給配置構成を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバの他方が、レーザ源と、反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに作動的に接続されたガス供給配置構成とを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項１１】
前記ＰＶＤ層堆積チャンバが、スパッタリング層堆積チャンバである、請求項１０に記載の層堆積装置。
【請求項１２】
前記ＰＶＤ層堆積チャンバが、蒸着チャンバ又は電子ビーム蒸着チャンバである、請求項１０に記載の層堆積装置。
【請求項１３】
前記ＰＶＤ層堆積チャンバが、少なくとも１種の金属若しくは金属合金、又はそのような金属若しくは金属合金の酸化物若しくは窒化物若しくは酸窒化物の固体材料供給源を有する、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項１４】
少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、互いに離れており、前記基材キャリアが、これらのステーションの１つからこれらのステーションの次の１つまで、好ましくは真空環境で、制御可能に移動可能である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項１５】
少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバ及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバが、堆積操作用に制御可能に密閉可能であり且つ基材の取扱い用に開放可能である堆積空間と、前記制御可能に密閉可能であり且つ開放可能である堆積空間に接するポンピング口とを含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項１６】
モノマー供給用の供給ラインシステムを備え且つプラズマ源を備えた少なくとも１つのプラズマ重合チャンバが、層堆積操作用に制御可能に密閉可能であり且つ基材の取扱い用に開放可能である堆積空間と、前記制御可能に密閉可能であり且つ開放可能である堆積空間に接するポンピング口とを含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、共通の堆積領域で堆積を行う、請求項１から１６のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項１８】
前記基材キャリアの線形移動経路に沿って、又はほぼ湾曲した移動経路に沿って、又は円形移動経路に沿って、一連の複数対の無機材料層堆積ステーション及びポリマー堆積ステーションを含む、請求項１から１７のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項１９】
前記基材キャリアの線形移動経路に沿って、又はほぼ湾曲した移動経路に沿って、又は円形移動経路に沿って、一連の無機材料層堆積ステーションと、前記無機材料層堆積ステーションの直ぐ後に続くポリマー堆積ステーションとを含む、請求項１から１８のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項２０】
無機材料層堆積ステーションの直ぐ後に続いて冷却ステーションを含む、請求項１から１９のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項２１】
少なくとも１つの入力ロードロック、及び少なくとも１つの出力ロードロック、又は少なくとも１つの二方向入力／出力ロードロックを含む、真空装置である、請求項１から２０のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項２２】
少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、共通の堆積領域上に堆積しており、前記制御ユニットが、述べられた前記ステーションを断続的に使用可能／使用不可にするように構成されている、請求項１から２１のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項２３】
少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、相互に離れた領域に堆積しており、前記制御ユニットが、前記領域間での前記基材キャリアの移動を制御するように構成されている、請求項１から２２のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項２４】
制御された移行期間中、無機材料層堆積ステーション及びポリマー堆積ステーションの両方によって同時に、共通の堆積領域での堆積を可能にするように構成されている、請求項１から２３のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項２５】
前記供給ラインシステムが、液体又は気体モノマー材料を含有するリザーバに、制御された状態で流動連通している、請求項１から２４のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項２６】
前記供給ラインシステムが、炭素を含む材料を含有するリザーバに、制御された状態で流動連通している、請求項１から２５のいずれか一項に記載の真空層堆積装置。
【請求項２７】
前記供給ラインシステムが、ケイ素を含む材料を含有するリザーバに、制御された状態で流動連通している、請求項１から２６のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項２８】
前記供給ラインシステムが、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ（Ｏ））、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ（Ｎ））、テトラエチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）、アセチレン、エチレンのうちの少なくとも１種を含有するリザーバに、制御された状態で流動連通している、請求項１から２７のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項２９】
前記基材キャリアが、複数の基材及び／又は複数の開始基材を同時に運ぶように構成されている、請求項１から２８のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項３０】
全ての重合チャンバがプラズマ重合チャンバである、請求項１から２９のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項３１】
下記の特長：
・  前記基材キャリアが、バッチ分の基材及び／又は開始基材を運ぶように構成されている；
・  前記基材キャリアが、複数の単一基材及び／又は単一の開始基材を運ぶように構成されている；
・  前記基材キャリアの移動が、前記基材若しくは開始基材から離れた軸の周りの、及び／又は前記基材若しくは開始基材のそれぞれの中心軸の周りの回転移動である；
・  前記基材キャリアが、真空環境内に設けられている
の少なくとも１つを有する、請求項１から３０のいずれか一項に記載の層堆積装置。
【請求項３２】
請求項１から３１の少なくとも一項に記載の装置を用いて、開始基材上に透過障壁層系を設ける、又は表面透過障壁層系が設けられた基材を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
基材に向かう及び基材上への水分子等の透過を効果的に妨げる、基板上の薄層を実現するため、そのような透過障壁層は、無機材料の層でなければならない。
【背景技術】
【０００２】
定義：
本記述及び請求項の枠内で、本発明者等は、「基材」という用語の下、一般に加工品であると理解する。基材は、温度、例えば１５０℃よりも高く又はそれよりも低い温度に敏感な材料を含んでいてもよい。基材は、平板様形状を有していてもよい。基材は、電気デバイスであってもよく、熱に敏感な材料の例としてプリント回路基板材料を含んでいてもよい。
【０００３】
例えばポリマーの有機材料層、例えばプラズマ重合層のほとんどは、十分な封止効果を発揮せず、又は効果的に透過の妨げがなされるように厚みの大きい層を必要とする。プラズマ助長ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）によれば、高温、例えば１５０℃よりも高い温度で、及び／又は危険な気体、例えばシランの使用によって、稠密な無機層が実現されてもよい。
【０００４】
純粋に無機の材料層には、それらが脆く且つそれらの膨張温度係数が開始基材の場合に適応しないという欠点がある。それによって、既に小さい温度上昇は、無機材料層の亀裂又は開始基材に対する無機材料層の接着性の障害をもたらす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
定義：
本発明者等は、「開始基材」という用語の下、まだ処理されていない又は透過を妨げるのに十分処理されていない上記にて定義された基材であると理解する。
【０００６】
本発明の１つの目的は、透過から保護され、それによって上記にて対処された欠点を回避する基材を提供することである。これは開始基材と、透過障壁層系とを含む基材によって、実現される。透過障壁層系は、少なくとも１つのプラズマ重合ポリマー材料含有層を後で含み且つ開始基材上に直接存在する、ポリマー材料層系を含む。透過障壁層系は、少なくとも１つのＰＶＤ堆積された又は少なくとも１つのＡＬＤ堆積された無機材料含有層を含む無機材料層系であって、ポリマー材料層系上に直接堆積されたものを、更に含む。
【０００７】
定義
・  本発明者等は、「ポリマー材料層系」の下、１つ又は複数の「ポリマー材料含有」層を含む層系であると理解する。これらの層の少なくとも１つは、「プラズマ重合ポリマー材料を含有する」。「ポリマー材料層系」が複数の「ポリマー材料含有」層を含む場合、これらの層のいくつかは、プラズマによるものとは異なるように重合されてもよい。層は更に、それぞれが異なるポリマー材料を含有していてもよい。
【０００８】
・  それによって本発明者等は、「ポリマー材料含有」層の下、又は「プラズマ重合ポリマー材料含有」層の下、ポリマー材料からなる層、又は例えば無機材料の少なくとも１種の残留材料を含有するポリマー材料の層であると理解する。
【０００９】
・  本発明者等は、「無機材料層系」の下、１つ又は複数の「無機材料含有」層を含む層系であると理解する。これらの層の少なくとも１つは、ＰＶＤ又はＡＬＤ堆積される。「無機材料層系」が、複数の「無機材料含有」層を含む場合、これらの層のいくつかはＰＶＤ堆積されてもよく、これらの層のいくつかはＡＬＤ堆積されてもよく、これらの層のいくつかは、ＰＶＤ及びＡＬＤとは異なるプロセスによって、例えばＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ等によって更に堆積されてもよい。層は更に、それぞれ異なる無機材料を含有していてもよく又はこれらの材料からなってもよい。
【００１０】
・  それによって本発明者等は、「無機材料含有」層の下、無機材料からなる層、又は例えばポリマー材料の少なくとも１種の残留材料を含有する無機材料の層であると理解する。
【００１１】
本発明者等が、ＳＳによる開始基材、ＰＰによるポリマー材料層系、及びＰＶＤ／ＡＬＤにより堆積された無機材料層系を述べる場合、基材の最小限の構造はＳＳ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤである。
【００１２】
それによってポリマー材料層系は、出発時の基材に対するＰＶＤ／ＡＬＤ堆積層系の良好な接着性を提供し、無機材料層系におそらく生ずる亀裂を封止する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による基材の一実施形態では、基材は更に、プラズマ重合されていてもそうでなくてもよい少なくとも更なるポリマー材料含有層上に含む、且つＰＶＤ／ＡＬＤ堆積された無機材料層系上に直接堆積された、少なくとも１つの更なるポリマー層系を更に含む。したがって構造は：
ＳＳ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−ＰＰ
になる。
【００１４】
更なる層系が設けられない場合、更なるポリマー材料層系は、周囲に曝露された又は更に処理されることになる、基材のその表面の少なくとも一部を提供する。
【００１５】
既に開始基材とＰＶＤ／ＡＤＬ堆積された無機材料層系との間のポリマー材料層系で十分であることにも関わらず、ほとんどの場合、この更なる又は他のポリマー材料層系は、無機材料層系の亀裂を更に封止するために水分又は液体を弾く最外層系として付着される。
【００１６】
一実施形態では、開始基材自体は、１つ又は複数の開始基材層を含み、少なくとも１つのプラズマ重合ポリマー材料含有層を持つポリマー材料層系が、述べられた開始基材層の最外層上に直接堆積される。
【００１７】
本発明による基材の一実施形態では、開始基材は、下記の特長：
・  最も一般的に加工品である；
・  平板様形状を有する；
・  電子デバイスである；
・  熱に敏感な、例えば１５０℃よりも高く又はそれよりも低い温度に敏感な材料を含む；
・  プリント回路基板材料を含む
の少なくとも１つによって特徴付けられてもよい。
【００１８】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つのポリマー材料含有層を含むポリマー材料層系と、少なくとも１つのＰＶＤ又はＡＬＤ堆積された無機材料含有層を含む無機材料層系とを含み、これらが１つのＰＶＤ／ＡＬＤ堆積された無機材料層系上に指示された配列で固定されている、少なくとも１つの更なる透過障壁層系を含む。この結果、実際に、構造：
ＳＳ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−．．．．（ＰＰ）
が得られる。
【００１９】
したがって、開始基材ＳＳから離れて、ポリマー材料層系ＰＰ、このポリマー材料層系の直上に無機材料層系ＰＶＤ／ＡＬＤ、そのような無機材料層系の直上にポリマー材料層系ＰＰ、及び述べたばかりのポリマー材料層系の直上に再び無機材料層系ＰＶＤ／ＡＬＤが得られる。この層系の配列は、述べられた層系のそれぞれの厚さ及び実現される障壁精度に応じて、本発明による基材で連続してもよい。やはり良好な実施形態では、最外層がポリマー材料層系（ＰＰ）の層である。
【００２０】
したがって、本発明による基材の一実施形態では、互いの上に固定された複数の透過障壁層系を含む。
【００２１】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料含有層が、酸化ケイ素を含有し又は酸化ケイ素のものである。
【００２２】
本発明による基材の一実施形態では、ポリマー材料含有層と無機材料含有層との間に、少なくとも１つの特に付着された接合部を含む。接合部は、ポリマー材料含有層のポリマー材料、並びに無機材料含有層の無機材料を含み、これはある実施形態では、ＰＶＤ又はＡＬＤ堆積されたものである。したがって、述べられた、特に製造された接合部の材料は、いわゆるオルモサー（有機的に修飾されたセラミックス）になる。一実施形態では、完全な層であり且つ単なる接合部ではない層は、オルモサーの層であってもよい。
【００２３】
本発明による基材の一実施形態では、基材の表面の少なくとも一部が、ポリマー材料含有層の表面である。したがって、構造は：
ＳＳ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−．．．．ＰＰ
と示され得る。
【００２４】
本発明による基材の一実施形態では、ポリマー材料含有層の少なくとも１つ又は複数又は更に全てが、プラズマ重合層である。
【００２５】
本発明による基材の一実施形態では、プラズマ重合ポリマー材料含有層、又はポリマー材料含有層の複数若しくは全てが、少なくとも１種の気体の及び少なくとも１種の液体の材料の少なくとも１種から重合される。
【００２６】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つのポリマー材料含有層が炭素を含む。一実施形態では、少なくとも１つのプラズマ重合ポリマー材料含有層は、炭素を含有する。
【００２７】
複数のポリマー材料含有層が設けられる場合、そのような層は、異なった状態で重合されてもよく、いくつかは気体材料から、いくつかはそのような液体材料から、それぞれ、且つ／又は異なる気体材料から、且つ／又は異なる液体材料からであってもよいことを理解されたい。
【００２８】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つのポリマー材料含有層がケイ素を含有する。それによって一実施形態では、１つのプラズマ重合ポリマー材料含有層が、ケイ素を含有する。
【００２９】
本発明による基材の一実施形態は、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ（Ｏ））、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ（Ｎ））、テトラエチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）、アセチレン、エチレン、おそらくはこれらの材料の少なくとも２種の混合物の、少なくとも１種から堆積された、ポリマー材料含有層を含み、一実施形態ではプラズマ重合ポリマー材料含有層を含む。
【００３０】
例えばテトラメシルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ（Ｏ））、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ（Ｎ））、テトラメチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）等のケイ素含有液体は、取扱いが容易であり、フューズドシリカの場合に類似したケイ素と架橋網状構造との間の特徴的な層をもたらす。
【００３１】
例えば気体として又は液体としてのＣ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ４等の炭化水素は、一般に良好な障壁効果を発揮する、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の場合に類似した架橋網状構造を形成する。
【００３２】
本発明による基材の他の実施形態では、少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層が：酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタン、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化ハフニウム、又はそれぞれの酸窒化物、又はこれらの混合物の群から選択される少なくとも１種の材料のものである。
【００３３】
特に少なくともいくつか又は更に全ての無機材料含有層が、ＰＥＣＶＤによってではなくＰＶＤによって特に堆積される場合、堆積は、十分に画定された固体材料から始まってもよく、スパッタリングターゲットの材料又は蒸着される固体材料であってもよいことに留意されたい。ＡＬＤ堆積の場合であっても、前駆体の気体は、十分に画定された固体材料の昇華から得てもよい。
【００３４】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層は、スパッタリングによって堆積される。
【００３５】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層は、蒸着によって堆積され、良好な実施形態では電子ビーム蒸着によって堆積される。電子ビーム蒸着を利用することによって、酸化ケイ素等の高融解温度を持つ材料が蒸着され得る。これらの層のいくつかは、スパッタリングによって堆積されてもよく、いくつかは蒸着によって堆積されてもよい。
【００３６】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層が、ＡＬＤによって堆積される。
【００３７】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つ、又は複数、又は全ての無機材料含有層が、プラズマ助長ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）によって堆積される。それによって反応性ガスが、プラズマの助けを借りて活性化される。
【００３８】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つ、又は複数、又は全ての無機材料含有層は、前駆体ガスを用いて第１の工程で、且つ反応性ガスを用いて遠隔的に行われる後続の工程で堆積される。
【００３９】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つ、又は複数、又は全ての無機材料含有層は、第１の工程で且つ堆積領域で前駆体ガスを用いて堆積され、後続の工程では、反応性ガスを用いてこの堆積領域で行われる。
【００４０】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つ、又は複数、又は全ての無機材料含有層は、ケイ素及び／又は金属を含有する前駆体ガスにより、及び反応性ガスにより堆積される。
【００４１】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つ、又は複数、又は全ての無機材料含有層が、ケイ素、アルミニウム、チタン、タンタル、ハフニウムのうちの少なくとも１種を含有する前駆体ガスにより堆積される。
【００４２】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つ、又は複数、又は全ての無機材料含有層が、前駆体ガスにより且つ反応性ガスにより堆積され、この反応性ガスは酸素及び窒素のうちの少なくとも１種を含有するものである。
【００４３】
本発明による基材の一実施形態では、透過障壁層系が、水分子に対する透過障壁層系である。
【００４４】
本発明による基材の一実施形態では、透過障壁層系は可視光を通す。
【００４５】
本発明による基材の一実施形態では、透過障壁層系は、基材の表面から開始基材の表面まで電気的に絶縁している。
【００４６】
本発明による基材の一実施形態では、透過障壁層系の少なくとも１つの層は、電気的に絶縁されている。
【００４７】
本発明による及び述べられた基材の２つ又はそれ以上の実施形態は、相互に矛盾がない限り、組み合わせて実現されてもよい。
【００４８】
本発明は更に：
・  基材キャリア；
・  それぞれが無機材料の供給源を含む、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバ及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバを含む、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション；
・  モノマー供給用の供給ラインシステム及びプラズマ源を備えた少なくとも１つのプラズマ重合チャンバを含む、少なくとも１つのポリマー堆積ステーション；
・  前記無機材料層堆積ステーション及び前記少なくとも１つのポリマー堆積ステーションからの堆積効果に対する、前記基材キャリアの断続的な曝露を制御するように構成された制御ユニット
を含む、層堆積装置を対象とする。
【００４９】
本発明による層堆積の一実施形態は、少なくとも１つの冷却ステーションを含む。
【００５０】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、前駆体を含有する少なくとも１つの前駆体リザーバ及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに作動的に及び制御可能に流動接続された、気体供給配置構成を含む、少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバを含む。
【００５１】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバを含み、少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバの１つは、前駆体を含有する前駆体リザーバに作動的に及び制御可能に接続された気体供給配置構成を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバの他方は、反応性ガスを含有する反応性リザーバに作動的に及び制御可能に流動接続された気体供給配置構成を含む。
【００５２】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、前記前駆体リザーバからの前駆体ガスが、ケイ素及び金属のうちの少なくとも１つを含有する。
【００５３】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、金属が、アルミニウム、タンタル、チタン、ハフニウムのうちの少なくとも１種である。
【００５４】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、反応性ガスが、酸素及び窒素のうちの少なくとも１種を含有する。
【００５５】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバを含み、このＡＬＤ層堆積チャンバは、レーザ源と、前駆体を含有する少なくとも前駆体リザーバ及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに作動的に流動接続された気体供給配置構成とを含む。
【００５６】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバを含み、前記少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバの１つは、前駆体を含有する前駆体リザーバに作動的に接続された気体供給配置構成を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバの他方は、レーザ源と、反応性ガスを含有する反応ガスリザーバに作動的に接続された気体供給配置構成とを含む。
【００５７】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバを含む。
【００５８】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、ＰＶＤ層堆積チャンバが、スパッター層堆積チャンバである。
【００５９】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、ＰＶＤ層堆積チャンバが蒸着チャンバであり、一実施形態では電子ビーム蒸着チャンバである。
【００６０】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、ＰＶＤ層堆積チャンバは、少なくとも１種の金属若しくは金属合金の、又はそのような金属若しくは金属合金の酸化物若しくは窒化物若しくは酸窒化物の固体材料供給源を有する。
【００６１】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、互いに離れており、基材キャリアは、これらのステーションの１つからこれらのステーションの次の１つまで、好ましくは真空環境で、制御可能に移動可能である。
【００６２】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバ及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバ及び／又は少なくとも１つの冷却チャンバは、層堆積操作のために制御可能に密閉可能であり且つ基材取扱いのために開放可能である堆積空間と、前記制御可能に密閉可能であり開放可能な堆積空間に接しているポンピング口とを含む。
【００６３】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、モノマー供給用の供給ラインシステムを備え且つプラズマ源を備えた少なくとも１つのプラズマ重合チャンバは、層堆積操作のために制御可能に密閉可能であり且つ基材取扱いのために開放可能である堆積空間と、前記制御可能に密閉可能であり開放可能な堆積空間に接するポンピング口とを含む。
【００６４】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、共通する堆積領域で層堆積を行う。
【００６５】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、基材キャリアの線形移動経路に沿って又はほぼ湾曲した移動経路に沿って又は円形移動経路に沿って、一連の複数対の無機材料層堆積ステーション及びポリマー堆積ステーションを含む。
【００６６】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、基材キャリアの線形移動経路に沿って又はほぼ湾曲した移動経路に沿って又は円形移動経路に沿って、述べたばかりの一連の無機材料層堆積ステーションとこの無機材料層堆積ステーションの直ぐ後に続くポリマー堆積ステーションとを含む。
【００６７】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、無機材料層堆積ステーションの直ぐ後に冷却ステーションを含む。
【００６８】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、少なくとも１つの入力ロードロック及び少なくとも１つの出力ロードロック又は少なくとも１つの二方向入力／出力ロードロックを含む真空装置である。
【００６９】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、共通の堆積領域に層堆積しており、制御ユニットは、述べられたステーションを断続的に使用可能／使用不可にするように構成される。
【００７０】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、相互に離れた領域に堆積されており、制御ユニットは、前記領域間での基材キャリアの移動を制御するように構成される。
【００７１】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、無機材料層堆積ステーションとポリマー堆積ステーションとの両方によって、制御された移行期間中に共通の堆積領域で同時に、堆積が可能になるように構成される。
【００７２】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、供給ラインシステムが、液体又は気体モノマー材料を含有するリザーバと、制御された状態で流動連通している。
【００７３】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、供給ラインシステムが、炭素を含む材料を含有するリザーバと、制御された状態で流動連通している。
【００７４】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、供給ラインシステムは、ケイ素を含む材料を含有するリザーバと、制御された状態で流動連通している。
【００７５】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、供給ラインシステムは、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ（Ｏ））、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ（Ｎ））、テトラエチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）、アセチレン、エチレンのうちの少なくとも１種を含有するリザーバと、制御された状態で流動連通している。
【００７６】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、基材キャリアは、複数の基材及び／又は複数の開始基材を同時に運ぶように構成される。
【００７７】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、全ての重合チャンバがプラズマ重合チャンバである。
【００７８】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、下記の特長の少なくとも１つを有する：
・  基材キャリアが、基材及び／開始基材のバッチを運ぶように構成される；
・  基材キャリアが、複数の単体の基材及び／又は単体の開始基材を運ぶように構成される；
・  基材キャリアの移動が、基材若しくは開始基材から離れた軸の周りの、且つ／又は基材及び／又は開始基材のそれぞれの中心軸の周りの、回転移動であり；
・  基材キャリアが、真空環境で提供される。
【００７９】
述べられたように、真空層堆積装置は、少なくとも１つの冷却ステーションを含む。
【００８０】
そのような冷却ステーションは、例えば、その又はある無機材料層堆積ステーションであって特にＰＶＤ層堆積チャンバを備えたものに供された直後に、或いは１つの無機材料層堆積ステーションに曝露されるときと、その直後の、引き続き次の無機材料層堆積ステーションに曝露される前との間で、基材を冷却するために提供される。
【００８１】
述べられたように、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー材料堆積ステーションは、それぞれ、相互に離れた、堆積のために相互に密閉され且つ別々にポンピングされる真空処理チャンバを含む。基材キャリアは、それによって、良好な実施形態では真空環境において、述べられたステーションの１つから次のステーションまで制御可能に移動可能である。
【００８２】
そのような実施形態は、例えば、その周辺に沿って且つ１つのステーションから次のステーションまで多数の単体基材を運ぶように構成された、回転可能なディスク形状の又はリング形状の基材キャリアを含んでいてもよい。それによって、まだ処理されていない開始基材は、最初に真空プラズマ重合ステーション（ＰＰＳ）に供され、次いで引き続き、無機材料層堆積ステーションＰＶＤ／ＡＬＤＳに供される。
【００８３】
線形、湾曲、又は円形であってもよい、基材キャリアの移動経路に沿ったステーションの配列は、最小限の構成で：
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ
になる。
【００８４】
上記にて述べられたように、基材の冷却が行われることになる場合、ステーション構造は、冷却ステーションをＣＳによって述べると：
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＣＳ
又は
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ１−ＣＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ２−ＣＳ
になり、
式中、ＰＶＤ／ＡＬＤＳ１及びＰＶＤ／ＡＬＤＳ２は、等しい又は異なる材料を堆積するための無機材料層堆積ステーションを示す。
【００８５】
引き続き、考慮される基材は、他のポリマー材料堆積ステーションに移送されてもよく、次いで引き続き、望む場合には、１つ又は複数の他の無機材料堆積ステーション及びポリマー材料堆積ステーションに移送されてもよく、ステーションの全体的な配列は、良好な手法で、常に、ポリマー材料堆積ステーションにより終了してもよい。
【００８６】
１つ又は複数の又は全てのポリマー材料堆積ステーションは、プラズマ重合ステーションであってもよく、ある場合には、いくつかの又は全てのプラズマ重合ステーションは、真空プラズマを利用しない重合ステーションによって置き換えられてもよい。
【００８７】
したがって、ステーションの下記の配列が主流になる：
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＰＰＳ−ｎ＊（ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ．．．）−ＰＰＳ（ｎ≧０）。
【００８８】
冷却が、全てのＰＶＤ／ＡＬＤＳに対して必要である場合、配列は：
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＣＳ−ＰＰＳ−ｎ＊（ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＣＳ−ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ．．．）−ＰＰＳ（ｎ≧０）
になる。
【００８９】
述べられたように、例えば真空プラズマ重合ステーションとして構成された無機材料堆積ステーション及びポリマー材料堆積ステーションは、共通の真空処理チャンバ内に設けられる。
【００９０】
バッチ処理システムは、例えば、同時に処理される多数の基材用のキャリアカロッタが、無機材料堆積に並びにポリマー材料堆積に、曝されると見なされてもよい。
【００９１】
無機材料層堆積ステーション及びポリマー材料堆積ステーションが、共通の真空処理チャンバ内で又は個別の別々にポンピングされる処理チャンバ内で、互いに相互に離れている場合、制御ユニットは、基材キャリアの移動のタイミング、おそらくはステーションの使用可能／使用不可のタイミングを制御し、したがってそれぞれの堆積作用に基材を曝すタイミングを制御する。
【００９２】
層堆積システムの一実施形態は、複数対の又は１対よりも多くのＰＶＤ層堆積ステーション及び重合ステーションを含む。
【００９３】
層堆積装置が真空装置であり、したがってそれぞれの入力／出力ロードロックを含む場合、おそらくは提供された冷却ステーションを含む全ての処理及び移送チャンバ又はステーションは、真空ステーションである。
【００９４】
少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバ及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバは、堆積操作のために制御可能に密閉可能であり且つ基材の取扱いのために開放可能である堆積空間と、制御可能に密閉可能であり開放可能な堆積空間に接するポンピング口とを含むので、且つ／又は、モノマー供給用の供給ラインシステムを備えた及びプラズマ源を備えた少なくとも１つのプラズマ重合チャンバは、層堆積操作のために制御可能に密閉可能であり基材の取扱いのために開放可能である堆積空間と、制御可能に密閉可能であり開放可能な堆積空間に接するポンピング口とを含むので、それぞれの堆積空間の相互交差汚染は実際に排除される。
【００９５】
ＡＬＤでのそれぞれの気体の活性化、したがってＰＥＡＬＤ堆積プロセスの利用は、処理時間を著しく削減する。
【００９６】
ＡＬＤを利用し、それによってＰＥＡＬＤも利用するある場合には、ＡＬＤによって、それによってある実施形態にはＰＥＡＬＤによって引き続き堆積される層の接着性を改善するように、基材をまず、反応性ガス雰囲気中、例えば酸化雰囲気中で加工工程に曝すことが必要と考えられることに留意されたい。
【００９７】
矛盾がない場合には、本発明による装置の２つ又はそれ以上を組み合わせてもよい。
【００９８】
本発明は更に、開始基材上に透過障壁系を提供する方法、又は表面透過障壁層系が設けられた基材を製造する方法を対象とする。方法は、
ａ）開始基材上に、少なくとも１つの無機材料含有層を含む少なくとも１つの無機材料層系を、ＰＶＤによって及び／又はＡＬＤによって堆積することによって、透過封止を確立する工程；
ｂ）前記開始基材への前記無機材料層系の接着を行い、前記開始基材の直上に少なくとも１つのポリマー材料含有層を含むポリマー材料層系を堆積し、前記ポリマー材料層系の直上に前記無機材料層系を堆積することによって、前記無機材料層系を亀裂封止する工程
を含む。
【００９９】
本発明による方法の一変形例は、堆積されたその又は少なくとも１つのポリマー材料含有層を真空プラズマ重合する工程を含む。
【０１００】
本発明による方法の一変形例では、透過封止を確立する工程は、プラズマ助長ＡＬＤを含む。
【０１０１】
本発明による方法の一変形例では、少なくとも１つの層は、電気絶縁層を形成するために堆積される。
【０１０２】
本発明による方法の一変形例では、透過障壁層系は、可視光を通すために堆積される。
【０１０３】
本発明による方法の一変形例では、堆積中の開始基材での温度は所定値を超えず、一変形例では、最高で１５０℃を超えない。
【０１０４】
本発明による方法の一変形例は、無機材料層系の直上に少なくとも１つのポリマー材料含有層を含む、更なるポリマー材料層系を堆積する工程を含む。
【０１０５】
本発明による方法の一変形例は、複数のポリマー材料含有層の真空プラズマ重合材料を含む。
【０１０６】
本発明による方法の一変形例は、工程ａ）及びｂ）の繰返しを含む。
【０１０７】
本発明による方法の一変形例は、最後に堆積された無機材料層系の直上に、少なくとも１つのポリマー材料含有層を含む更なるポリマー材料層系を堆積する工程を含む。
【０１０８】
本発明による方法の一変形例は、無機材料層系を堆積する少なくとも１つの後又は最中に、基材を冷却する工程を含む。
【０１０９】
本発明による方法の一変形例は、酸化ケイ素の無機材料含有層を堆積する工程を含む。
【０１１０】
本発明による方法の一変形例は、ポリマー材料含有層の堆積と無機材料含有層の堆積との間に少なくとも１つの材料の接合部を、制御された手法で堆積する工程を含み、この接合部は、堆積されたポリマー材料含有層のポリマー材料、並びに無機材料含有層の無機材料を含む材料のものである。
【０１１１】
本発明による方法の一変形例は、気体又は液体材料から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積する工程を含む。
【０１１２】
本発明による方法の一変形例は、炭素を含有する材料から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積する工程を含む。
【０１１３】
本発明による方法の一変形例は、ケイ素を含有する材料から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積する工程を含む。
【０１１４】
本発明による方法の一変形例は、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ（Ｏ））、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ（Ｎ））、テトラエチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）、アセチレン、エチレンの１種から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積する工程を含む。
【０１１５】
本発明による方法の一変形例は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタン、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化ハフニウム、又はそれぞれの酸窒化物の少なくとも１種を含む又はこれらの少なくとも１種からなる、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積する工程を含む。
【０１１６】
本発明による方法の一変形例は、スパッタリングすることによって又は蒸着することによって又は電子ビーム蒸着によって又はＡＬＤによって又はプラズマ助長ＡＬＤによって、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積する工程を含む。
【０１１７】
本発明による方法の一変形例は、ＡＬＤ堆積チャンバ内でのＡＬＤによって、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積し、前駆体ガス及び反応性ガスを前記ＡＬＤ堆積チャンバに供給する工程を含む。
【０１１８】
本発明による方法の一変形例は、少なくとも２つの後に続くＡＬＤチャンバ内でのＡＬＤによって、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積し、少なくとも２つのＡＬＤ堆積チャンバの最初のものに前駆体ガスを供給し、少なくとも２つの後続のＡＬＤ堆積チャンバの第２のものに反応性ガスを供給する工程を含む。
【０１１９】
本発明による方法の一変形例では、前駆体ガスがケイ素又は金属を含有する。
【０１２０】
本発明による方法の一変形例では、述べられた金属は、アルミニウム、タンタル、チタン、ハフニウムのうちの少なくとも１種である。
【０１２１】
本発明による方法の一変形例では、反応性ガスは、酸素及び窒素のうちの少なくとも１種を含有する。
【０１２２】
本発明による方法の一変形例は、少なくとも１つの層堆積空間に無機材料含有層を堆積し、前記堆積中に前記少なくとも１つの堆積空間を密閉し、前記堆積空間に直接接続されたポンプを用いて前記堆積空間をポンピングする工程を含む。
【０１２３】
それによって、無機材料含有層を堆積するための堆積空間への又は堆積空間からの交差汚染が、著しく低減される。
【０１２４】
本発明による方法の一変形例は、層堆積空間でポリマー材料含有層を堆積し、前記堆積中に前記堆積空間を密閉し、前記堆積空間に直接接続されたポンプを用いて前記堆積空間をポンピングする工程を含む。
【０１２５】
それによって、ポリマー材料含有層を堆積するための堆積空間への又は堆積空間からの交差汚染が、実質的に低減される。
【０１２６】
明らかに本発明による方法の一変形例では、一方で無機材料含有層を堆積するための、他方でポリマー材料含有層を堆積するための、両方の堆積空間は、それぞれ堆積操作中に密閉され、別々にポンピングされる。
【０１２７】
本発明による方法の一変形例は、水分子の透過を抑制する透過障壁層系を製造する工程を含む。
【０１２８】
本発明による方法の一変形例は、真空中で行われる。
【０１２９】
本発明による基材、本発明による層堆積装置、並びに本発明による方法の全ての実施形態は、それぞれ、矛盾がない場合には任意の組合せで組み合わせてもよいことに留意しなければならない。
【０１３０】
次に本発明について、当業者が必要とする限り、図の助けを借りて更に具体化するものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明による方法のフローチャートである。
【図２】本発明による層堆積システムの、概略的に且つ単純化された実施形態を示す図である。
【図３】本発明による層堆積システムの、概略的に且つ単純化された実施形態を示す図である。
【図４】本発明による層堆積システムの、概略的に且つ単純化された実施形態を示す図である。
【図５】本発明による層堆積システムの、概略的に且つ単純化された実施形態を示す図である。
【図６】本発明による層堆積システムの、概略的に且つ単純化された実施形態を示す図である。
【図７】本発明による真空層堆積システムの、概略的に且つ単純化された上面図である。
【図８】図７のシステムの、概略的に且つ単純化された断面図である。
【図９】例えば図７及び図８のシステムで提供され得る、最も概略的に且つ単純化された閉鎖位置にある冷却ステーションを示す図である。
【図１０】例えば図７及び図８のシステムで提供され得る、最も概略的に且つ単純化された開放位置にある冷却ステーションを示す図である。
【図１１】図７及び図８によるシステムに一体化された、概略的に且つ単純化された冷却ステーションを示す図である。
【図１２】本発明による概略的な基材を示す図である。
【図１３】本発明による装置で適用可能である、概略的に且つ単純化された一チャンバＡＬＤ堆積ステーションを示す図である。
【図１４】本発明による装置で適用可能である、概略的に且つ単純化された二チャンバＡＬＤ堆積ステーションを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１３２】
図１では、本発明による層堆積装置によって行われ且つ本発明による基材をもたらす、本発明による方法のフローチャートが、時間軸ｔに対して概略的に示されている。
【０１３３】
工程１では、１つの開始基材（本発明により処理される前）又は複数の開始基材が、１バッチ分の開始基材に関して提示されている。工程２では、１つ又は複数の開始基材が、少なくとも１つのプラズマ重合されたポリマー材料含有層を含むポリマー材料含有層系ＰＰで、被覆される。それによって、且つ今日好まれる実施形態では、気体又は液体モノマーがプラズマ重合され、その結果、少なくとも１つのプラズマ重合されたポリマー層が、１つ又は複数の開始基材上に直接堆積される。
【０１３４】
液体又は重合される気体若しくは液体モノマーは、炭素と、液体である場合にはケイ素とを含有する。重合される材料、特にプラズマ重合される材料として、ＴＭＳ又はＨＭＤＳ（Ｏ）又はＨＭＤＳ（Ｎ）又はＴＥＯＳ又はアセチレン又はエチレンを使用してもよく、それによって、複数のポリマー材料含有層を備えるポリマー材料含有層系が堆積される場合には、述べられたモノマーのそれぞれ異なる層を、次々に使用してもよく、又はそれらの混合物を使用してもよい。更に、ポリマー材料含有層の複数又は全ては、プラズマ重合によって実現されてもよい。
【０１３５】
重合材料含有層系の堆積後、工程３において、ポリマー材料含有層系ＰＰの直上に、少なくとも１つの無機材料含有層を含む無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤを堆積する。これはＰＶＤ（物理気相成長）堆積によって又はＡＬＤ（原子層堆積）堆積によって行われる。堆積された無機材料含有無機材料層系は、単一の無機材料含有層という最小限の構成で、構成される。
【０１３６】
ＰＶＤ堆積方法として、スパッタリング、それによればマグネトロンスパッタリング又は蒸着を使用してもよく、それによれば特に電子ビーム蒸着を使用してもよい。それぞれのＰＶＤ堆積方法は、非反応的に又は反応的に行ってもよい。例として、工程３で堆積された無機材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、例えば酸化アルミニウム又は窒化アルミニウム等、酸化チタン、窒化チタン、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化ハフニウム、又はそれぞれの酸窒化物であってもよい。
【０１３７】
無機材料含有層の１つ又は複数、或いはその最小限の構成にあるもの、１つの無機材料含有層が、ＡＬＤ堆積によって堆積される場合、共に１つのＡＬＤ処理チャンバに供給され又は後に続くＡＬＤ処理チャンバに別々に供給される、少なくとも１種の前駆体ガス及び少なくとも１種の反応性ガスが使用される。
【０１３８】
反応性ガスは、それによって、プラズマ助長ＡＬＤをもたらすプラズマ源を用いて活性化され得る。
【０１３９】
前駆体ガスは、一実施形態では、少なくとも１種の金属を含有する。前駆体ガスは、ケイ素、アルミニウム、タンタル、チタン、ハフニウムのうちの少なくとも１種を含有してもよい。反応性ガスは、酸素及び／又は窒素を含有してもよい。
【０１４０】
無機材料含有層系が、複数の無機材料含有層を含む場合、そのような層は、特にＰＶＤ及び／又はＡＬＤによって、異なる材料で堆積されてもよいことに留意されたい。
【０１４１】
無機材料含有層は、いくらかの量のポリマー材料を含有してもよく、これは一部の適用例において望ましいとも考えられる。
【０１４２】
ポリマー材料含有層と無機材料含有層との間に実現された接合部領域には、無機材料並びにポリマー材料の材料が共に存在していてもよい。
【０１４３】
開始基材の特定の温度膨張係数は、工程３で体積されるような少なくとも１つの無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤの温度膨張係数とは慣習的に全く異なるので、工程２で堆積されたポリマー材料含有層系ＰＰは、無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤの良好な接着性を提供し、脆弱な無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤでおそらくは生ずる亀裂を封止する。
【０１４４】
本発明の一部の適用例において、開始基材には、例えば１５０℃又はそれよりも低い確定値を超える高温が負荷されるべきではない。したがって、例として、開始基材の材料としてのプリント回路基板は、１５０℃を超える温度で処理されるべきではない。
【０１４５】
そのような場合、それぞれ厚い無機材料含有層を備えたＰＶＤ／ＡＬＤ系の堆積は、追加の措置がないと、許容される温度を超えることによって開始基材の熱的な過負荷をもたらし得る。
【０１４６】
そのために、そのような場合には、工程４により破線で図１に示されるように、無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤ堆積の工程３の後に冷却工程が設けられる。或いは、又は追加として、且つ図１の右手側に概略的に示されるように、無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤの堆積は、ＰＶＤ／ＡＬＤ１、ＰＶＤ／ＡＬＤ２等の複数の堆積サブ工程に分割されてもよく、冷却工程は、後続のＰＶＤ／ＡＬＤ系堆積サブ工程の間に導入されてもよい。堆積された無機材料含有層系は、等しい又は異なる無機材料の複数の無機材料含有層を含んでいてもよいので、ＰＶＤ／ＡＬＤ１、ＰＶＤ／ＡＬＤ２等の工程は、異なる又は等しい無機材料の堆積工程であってもよく、それによっておそらくはＰＶＤ及びＡＬＤ堆積を選択的に利用する。
【０１４７】
図１による工程３の終了後、おそらくは冷却工程４の後、開始基材と、その直上に堆積された工程２におけるようなポリマー材料含有層系ＰＰと、そのポリマー材料含有層系ＰＰの直上の、工程３により堆積されるようなＰＶＤ／ＡＬＤ堆積無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤとを含む基材が得られる。いくつかの適用例では、既にこの基材は、更なる使用に十分良好であり得るが、それは１つのポリマー材料含有層系ＰＰと無機材料含有層形ＰＶＤ／ＡＬＤとの組合せが透過障壁系を既に提供するからである。
【０１４８】
それにも関わらず、ほとんどの場合、工程３で堆積された無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤ上に図１の工程５により更に付着された、更なるポリマー材料含有層系があり、これは工程２での文脈で説明された通りに堆積されたものである。工程５から得られた基材は、慣習上、最小限の構成であるが、それは工程５で堆積されたポリマー材料含有層系ＰＰが、追加の透過封止を提供し、且つその透過が抑制されなければならないそれぞれの分子、特に水分子を吸収する層を提供するからである。
【０１４９】
それにも関わらず、堆積工程５の後、１対又は複数対の無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤ及びポリマー材料含有層系ＰＰは、工程６による破線で、図１で述べられるように堆積されてもよく、それによって、得られた基材の最外表面を最終的に形成する層は、ポリマー材料含有層である。明らかに、必要な場合には、無機材料含有系ＰＶＤ／ＡＬＤのそれぞれの堆積工程の後又は最中に、工程３での堆積で示された説明と同様に冷却工程を行う。
【０１５０】
述べられたように、図１の助けを借りて説明された工程の配列は、処理工程のそのような配列を行う層堆積装置の構成とは無関係に、本発明により行わる。
【０１５１】
述べられた方法のほとんどの適用例に関し、堆積された層系全体は、得られた基材の最外表面と、第１のＰＰ層系が堆積されている開始基材の表面との間で電気的に絶縁されていると見なされる。したがって、例えば、堆積された層の少なくとも１つは電気的に絶縁されている。
【０１５２】
更に再び、方法の頻繁な適用例に関し、層の積層体全体は可視光を通し、おそらくは開始基材も通す。
【０１５３】
今日、ポリマー材料含有層系ＰＰ及び無機材料含有層系ＰＶＤ／ＡＬＤは、５０ｎｍから３００ｎｍの間の全厚を有する。
【０１５４】
下記の表では、図１の助けを借りて説明されるように、本発明により行われる種々のプロセスフローが具体化され、本発明による基材が得られる。それによれば、ＡＬＤ−ａは、少なくとも１種の前駆体ガスを用いたＡＬＤ堆積工程を述べており、ＡＬＤ−ｂは、反応性ガス雰囲気中での後続の反応工程を述べており、一実施形態では、プラズマ源のプラズマによって改善される。プロセスフロー５、６、及び８では、ＡＬＤ−ａ及びＡＬＤ−ｂの両方のＡＬＤ工程が単一処理ステーションで行われ、それに対してプロセスフロー７によれば、これらのＡＬＤ工程は異なる処理ステーションで行われることに留意されたい。表示ｎ＊は、枠内の配列を複数回繰り返してもよいことを意味する。
【０１５５】
【表１】
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【０１５６】
いくつかの材料の組合せでは、ＡＬＤ堆積層の接着性が改善されるように、ＡＬＤ−ａ工程を行う前に、おそらくはプラズマ助長された反応性ガス雰囲気中で処理工程を行うことが推奨可能と考えられる。これはＡＬＤ−ｂ工程を行うことに類似している。
【０１５７】
処理工程の交差汚染が最小限に抑えられるように、それぞれの処理チャンバの少なくともいくつか、特にＰＰ堆積用及び／又はＰＶＤ堆積用及び／又はＡＬＤ堆積用及び／又は冷却用のチャンバを、別々にポンピングし、堆積操作中に密閉する。
【０１５８】
最も概略的に且つ単純化された図２は、層堆積システムの実施形態を示し、ここには、図１の文脈で述べられた工程の配列又はプロセスフローを行う真空層堆積システムがある。
【０１５９】
図２の実施形態では、真空プラズマ重合ステーションＰＰＳ８と、無機材料堆積ステーションＰＶＤ／ＡＬＤＳ１０とが提供される。ステーション８及び１０は共に、基材キャリア１４上の開始基材１２上で、それぞれの層堆積を行う。それによって、概略的に示されるように、両方の層堆積が共通の真空処理チャンバ１６内で、共通領域Ｄで行われる。処理チャンバ１６は、ポンピング配置構成１８によってポンピングされる。
【０１６０】
プラズマ重合ステーション８は、弁配置構成２０３を介して、概略的に示されるように制御された、気体又は液体モノマー材料を含有するモノマー源２０１から、制御された手法で供給される。
【０１６１】
無機材料堆積ステーション１０がＰＶＤ堆積ステーションである場合、堆積が単に固体材料供給源から、例えば単にスパッタリングターゲットから行われるか否か、又は反応性ガス若しくはガス混合物を含む固体材料供給源からの反応材料を含めて行われるか否かに応じて、無機材料堆積ステーション１０には、弁配置構成２０７  ＰＶＤによって、概略的に示されるように制御された、２０５  ＰＶＤで概略的に示されるように、反応性ガス又はガス混合物が供給される。
【０１６２】
無機材料堆積ステーション１０がＡＬＤ堆積ステーションである場合、前駆体ガスが、弁配置構成２１１ＡＬを介してタンク配置構成２０９ＡＬから堆積ステーション１０に、概略的に示されるように制御された手法で供給される。更に堆積では、反応性ガス又はガス混合物が、弁配置構成２１５ＡＬによって概略的に示されるように、制御された手法でタンク配置構成２１３ＡＬから堆積ステーション１０に供給される。
【０１６３】
図１の時間系列を行うために制御ユニット２０が設けられ、それが、スイッチＳによって概略的に示されるように、プラズマ重合ステーション８又はＰＶＤ／ＡＬＤ堆積ステーション１０のいずれかを使用可能にし、それによって（図示せず）、弁配置構成２０３を制御することにより、おそらくは２０７ＰＶＤ又は２０３及び２１１ＡＬ及び２１５ＡＬを制御することにより、それぞれの気体供給の時間系列を制御する。処理チャンバ１６は、反応性ＰＶＤ堆積プロセスの場合にはモノマー材料の供給と反応性ガスの供給のとの間で、又はＡＬＤ体積プロセスに対してはモノマー材料の供給、前駆体ガスの供給、及び／又は反応性ガスの供給の間で、フラッシングガス（図示せず）でフラッシングすることが必要と考えられる。
【０１６４】
複数バッチ分の開始基材を処理しなければならない場合、即ち、例えばドーム又はカロッタ形状の上に配置された多数の開始基材を含むものを処理しなければならない場合、組み合わされたプラズマ重合ＰＰＳステーションと無機材料堆積ステーションＰＶＤ／ＡＬＤとのこの構造が特に適しており、チャンバ１６内で基材キャリアを回転させる。そのようなキャリア上の基材は更に、基材の中心軸の周りを回転させてもよい。それによって、特にこの場合、蒸着によってＰＶＤ無機材料堆積を行うこと、特に且つ蒸着される固体材料に応じて、電子ビーム蒸着を用いて行うことが有利と考えられる。
【０１６５】
液体又は気体モノマー材料は、基材キャリア近くの処理チャンバ１６に供給され、プラズマ源を用いてプラズマ重合される。蒸着される坩堝材料は、ＰＰＳステーションの動作中に可動シャッタの配置構成によってポリマー材料から保護されてもよく、逆に、ＰＶＤＳステーションの動作中は、プラズマ源を、それぞれの可動シャッタによって無機材料堆積から保護してもよい。
【０１６６】
図３は、述べられた実施形態を概略的に示す。無機材料堆積ステーション１０は、電子ビーム蒸着ステーション１０ＰＶＤによって実現される。プラズマ重合ステーション８は、上記にて述べられたように、プラズマ源２１と、１種又は複数の気体又は液体モノマーを含有するタンク配置構成２４に対して制御された流動連通状態にあるモノマー供給ラインシステム２２とによって、実現される。基材キャリア１４は、その中心軸Ａ１４の周りを回転するバッチキャリアドーム又はカロッタ１４ａによって実現される。バッチキャリア１４上の基材１５は更に、それぞれの基材中心軸Ａ１５の周りを回転してもよい。
【０１６７】
２６の破線で示されるように、使用不可サイクル中にステーション１０ＰＶＤ並びにプラズマ源２１をそれぞれ保護するため、可動シャッタ配置構成を設けてもよい。
【０１６８】
この場合、無機材料堆積のための蒸着の利用は、図１で述べられたように冷却工程を必要としなくてもよい。
【０１６９】
図４は、やはり最も単純化され且つ概略的に、本発明による層堆積装置のその他の構造の実施形態を示し、これはやはり、真空層堆積装置として実現されたものであり、図１による文脈で述べられた方法又は工程の配列を行う。
【０１７０】
図２及び図３の実施形態とは対照的に、図４の実施形態では、ＰＰＳステーション８及びＰＶＤ／ＡＬＤＳステーション１０は、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩにより示されるように異なる堆積領域で堆積を行う。開始基材１２又は開始基材１２の配列は、基材キャリア１４によって１つの堆積領域、例えばＩから、次の領域、例えばＩＩに移送される。破線で示されるように、基材１２の走行路Ｐに沿って且つ図１による文脈で既に述べられたように、基材上で層堆積を行う最後のステーションは、有利にはＰＰＳステーション８である。異なる堆積領域Ｉ、ＩＩ．．．に堆積を行うが、堆積ステーション８、１０等は、共通の全処理チャンバ１６ａで動作する。図２及び図３の実施形態とは対照的に、基材１２は、１つの堆積ステーションから次の堆積ステーションに移動し、基材キャリアは、線形経路に沿って又はほぼ湾曲した経路に沿って又は円形経路Ｐに沿って、制御された手法で、相応に移動可能である。制御ユニット（図４に図示せず）は、堆積ステーションの可能性ある断続的な使用可能性、及び基材キャリア１４の移送運動を制御する。
【０１７１】
この実施形態の構造は、特に単一基材処理に適しており、１つ又は複数の無機材料堆積ステーション１０は、良好な実施形態では、それぞれスパッタリング源又はＡＬＤのいずれかによって実現される。この場合、図１による文脈で述べられた冷却が、必要になる可能性がある。必要に応じて且つ図１を念頭に置いて、冷却ステーション（図４には図示せず）は、特にスパッタリングが適用される場合に設けられるように、無機材料堆積ステーション１０又は後続の任意のそのような追加のステーションの下流に設けられる。
【０１７２】
気体の又は液体のそれぞれ制御された供給物、及びこれらの供給物の時間系列を制御するタイミング制御ユニットは、図４、図５から図８に図示されず、図２の実施形態と同様に実現されることに留意されたい。
【０１７３】
今日、やはり真空層堆積装置として実現される且つ本発明による、層堆積装置の好まれる構造を、図５に概略的に且つ最も単純化して示す。
【０１７４】
図５の構造の実施形態では、１つ又は複数のＰＰＳポリマー堆積ステーション８、及び１つ又は複数の無機材料堆積ステーションＰＶＤ／ＡＬＤＳ１０、並びに図１に関する説明によりおそらくは設けられた１つ又は複数の冷却ステーション（図５に図示せず）は、ポンプ５８によって概略的に示されるように別々にポンピングされる、したがってそれぞれの動作状態で相互に密閉もされる、それぞれの処理チャンバ５６によって提供される。多数の基材５２を扱う基材キャリア５４は、線形、湾曲、又はある実施形態では円形であってもよいトラックＰに沿って、制御可能に移動可能である。基材キャリア５４は、ポンピング配置構成６２によってポンピングされる真空移送チャンバ６０内で動作する。
【０１７５】
特に、無機層堆積がＰＶＤにより、それによって特にスパッタリングにより行われる場合、図１による文脈で述べられたような冷却工程とそれに相応した冷却チャンバ又は冷却ステーションを設けることは、熱に敏感な開始基材又はより一般的な基材を処理するときに必要になる可能性がある。
【０１７６】
無機材料の堆積、又は無機材料の堆積の１つが、ＡＬＤによって行われる場合、図１３及び図１４を念頭に置いて次に述べられる、主に２つの方法が可能である。
【０１７７】
図１３の実施形態によれば、ＡＬＤ堆積ステーションとして実現された堆積ステーション１０は、ポンピング配置構成２２２によってポンピングされた単一処理チャンバ２２０を含む。前駆体ガス並びに反応性ガスは共に、処理チャンバ２２０に供給される。それによって前駆体ガスは、ガスタンク配置構成２０９ＡＬから、制御された弁配置構成２１１ＡＬを介して処理チャンバ２２０に供給され、反応性ガスは、ガスタンク配置構成２１３ＡＬから、制御された弁配置構成２１５ＡＬを介して処理チャンバ２２０に供給される。それぞれのガス供給物の、及び（図示せず）おそらくはフラッシング又は濯ぎガスの供給の、時間系列は、時間制御ユニット２０によって制御される。
【０１７８】
図１４の実施形態によれば、堆積ステーションＡＬＤＳとして実現された堆積ステーション１０は、それぞれのポンピング配置構成２２８及び２３０によって各々ポンピングされる少なくとも２つの処理チャンバ２２４及び２２６を含む。チャンバの交差汚染を最小限に抑えるため、チャンバは動作中、相互に密閉可能である。前駆体ガスは、ガスタンク配置構成２０９ＡＬから、制御された弁配置構成２１１ＡＬを介して処理チャンバ２２４に供給される。反応性ガスは、ガスタンク配置構成２１３ＡＬから、制御された弁配置構成２１５ＡＬを介して処理チャンバ２２６に供給される。それぞれのガス供給物の及び（図示されない）おそらくはフラッシング又は濯ぎガスの供給物の時間系列は、タイミング制御ユニット２０によって制御される。
【０１７９】
全ての実施形態において、重合した材料の堆積が、無機材料を堆積するための堆積領域から離れた堆積領域で行われる場合、ＡＬＤＳステーションとして実現されたステーション１０は、図１３により又は図１４により構成されてもよい。
【０１８０】
本発明による、及びそれによって図４又は図５にもよる真空層堆積装置の一般的な構造は、種々の、より特異的な構造で実現されてもよい。基材は、図３のＡ１５と同様に、それらの中心軸の周りを回転してもよく又は回転しなくてもよい（図示せず）。
【０１８１】
もう１つの特定の装置の構造を、図６に概略的に示す。ここで基材キャリア６４は、軸Ａ６４を中心として制御可能に回転可能なカルーセル又はドラムである。基材６５は、それらの基材平面が軸Ａ６４に平行な状態で、基材キャリア６４の周辺に沿って配置構成され保持される。
【０１８２】
ＰＰＳステーション８及び無機材料堆積ステーション１０、ＰＶＤ／ＡＬＯＤＳは、回転する基材キャリア６４の軌道経路に沿って静止状態で設けられる。ステーションの方位間隔は、基材キャリア６４条の基材の方位間隔に一致する。堆積ステーション８、１０は、主な堆積方向Ｂで、軸Ａ６４に対して半径方向に配置構成される。明らかに、必要に応じて、１つ又は複数の冷却ステーションが設けられ、（図示せず）入力／出力ロードロックの配置構成が得られる。図６の実施形態のステーションは、図５の実施形態に場合のように別々にポンピングされてもよく、したがって相互に密閉可能であり、又は基材キャリア６４を静止状態で取り囲む共通の真空槽内に設けられてもよく、これは図４の一般的表示に一致する。ここでも基材は、図３の装置構造の軸Ａ１５と同様に、中心軸の周りを回転してもよい。
【０１８３】
今日の好ましい構造では、真空層堆積装置は、出願人のＷＯ  ２０１０／１０５９６７に開示されるように構成される。堆積工程、特にＰＶＤ無機材料層堆積工程は、おそらくは相互接続された冷却ステーションと共にそれぞれのステーションで行われる２つ又は２つよりも多くの等しい堆積工程に分割されてもよい。プロセス分割の一般的手法に関し、本発明者等は、出願人のＷＯ  ２０１０／１０６０１２の開示に言及し得る。
【０１８４】
それにも関わらず、そのような今日好ましい真空層堆積装置を、図７及び図８に概略的に且つ単純化して示す。単一基材７２は、図８の単純化された断面表示に示されるように、ディスク形状の基材キャリア７４上に保持される。
【０１８５】
基材７２は、基材平面が基材キャリア７４の回転軸Ａ３０に直交する状態で、基材キャリア７４上に堆積される。基材キャリア７４上の基材７２の円形経路に位置合わせして、図７に示されるように、それぞれの数のＰＰＳステーション８及びＰＶＤ／ＡＬＤＳステーション１０が、軸Ａ３０に平行な主な堆積方向Ｂに設けられる。基材キャリア７４は、真空移送チャンバ７６で動作する。静止ステーション８及び１０は、基材キャリア７４上の基材７２の方位間隔に等しい方位間隔を有する。二方向ロードロックステーションＬＬ９が設けられ、そこでは未処理の開始基材が例えば周囲から真空移送チャンバ７６内に、且つ基材キャリア７４上に供給され、それに対して処理された基材は、基材キャリア７４から例えば周囲へとアンロードされる。
【０１８６】
ステーション８、１０は、ポンプ７９によって別々にポンピングされ、基材キャリア７４から密閉枠との係合へと、リフト配置構成１０２を用いて基材７２を制御可能に持ち上げることによって相互に密閉可能であり、それによって、それぞれの堆積チャンバが密閉されることに留意されたい。
【０１８７】
無機材料の堆積がＡＬＤによって行われ、且つそれぞれの堆積ステーション１０が図１４の実施形態により実現される場合、図４、図５、図６、図７、及び図８の実施形態では、それぞれのＡＬＤＳステーションが、少なくとも２つの続けて働く別々にポンピングされた且つ相互に密閉可能な処理チャンバによって実現される。
【０１８８】
本発明による堆積ステーションを設けることを例外として、ＷＯ  ２０１０／１０６０１２は、本発明による文脈で使用され得る装置の一般的構造を開示する。
【０１８９】
必要である場合、且つ図１の文脈で既に述べられたように、ＰＶＤ無機層堆積の後又は最中に基材の冷却を行うには、出願人のＷＯ  ２０１６／０９１９２７で論じられるも冷却チャンバを、図５から図８、図１３、図１４の文脈で述べられた装置に統合する。
【０１９０】
ＷＯ  ２０１６／０９１９２７には、冷却器真空チャンバが開示される。冷却器チャンバを、図９（閉鎖位置）及び図１０（開放位置）で概略的に示す。冷却器チャンバのそのような原理は、図７及び図８に特に示されるシステムに、１つ又は複数の冷却チャンバとして統合するのに完全に適している。この真空冷却チャンバは、基材から、冷却されたクラム型冷却チャンバの包封壁への熱伝達を著しく上昇させるため、熱伝導ガスにより、例えばヘリウムにより加圧されてもよい。
【０１９１】
図１１は、そのような冷却チャンバ又はステーションを図７及び図８に示される装置に統合する、最も概略的に単純化された可能性ある手法を示す。
【０１９２】
そのような冷却ステーション１００では、堆積ステーション又はチャンバと協働するようにも設けられたリフト配置構成１０２によって（図７及び図８参照）、基材７２が基材キャリア７４から持ち上げられる。基材キャリア７４用の真空移送チャンバ１０４に関し、基材７２の持ち上げは、薄い、密閉された冷却区画１０６を確立し、基材７２が冷却クラム部材１０８付近に存在する。少なくとも１つの冷却部材１０８は、例えば、冷却チャネルシステム１１０内を循環する液体冷却媒体を用いて冷却される。熱伝導ガス、例えばヘリウムが、冷却区画内に供給されてもよい。持ち上げることが可能であり且つ基材７２を保持する基材キャリア７４のその部分７４ａは、やはり必要に応じて能動的に冷却され得るリフト配置構成１０２との直接接触によって冷却される。
【０１９３】
多数の対の重合材料含有層系及び無機材料含有層系が、開始基材上に堆積されなければならない場合、即ち堆積サイクルを少なくとも１回繰り返すために、これらの系の複数回の堆積を行うことが必要と考えられる。これは図７及び図８の基材キャリア７４と図６の６４との複数回の３６０°回転によって、行ってもよい。
【０１９４】
図１２には、最も概略的に、本発明による透過障壁層形を備えた且つ本発明の方法により製造された、基材が示されている。
【０１９５】
開始基材９０は、９０ａの破線で示されるように、薄層によって既に覆われていてもよく又は覆われていなくてもよい。開始基材９０は、プラズマ重合材料の層系ＰＰ９２によるその拡張表面Ｓｕ少なくとも一部に沿って、直接覆われる。プラズマ重合材料のＰＰ層系９２は、単層化又は多層化されていてもよく、それによって複数層の種々の重合材料は、重合材料層系９２の一部になってもよい。
【０１９６】
重合材料を含有するＰＰ層系９２の直上には、１種又は複数のＰＶＤ及び／又はＡＬＤ堆積無機材料の無機材料含有層系９４が設けられる。この場合も、無機材料含有層系９４は、単一ＰＶＤ又はＡＬＤ堆積無機材料層、或いは等しい又は異なる無機材料の複数のＰＶＤ及び／又はＡＬＤ堆積無機材料層からなるものであってもよい。
【０１９７】
最小限の基材構成において、系９６の最外層は、重合材料の層である。層系９６は、無機材料層系９４上に直接存在する。
【０１９８】
元の図１に目を向けると、ＰＰ堆積からＰＶＤ又はＡＬＤ堆積に移行し或いはその逆のＰＶＤ又はＡＬＤ堆積からＰＰ堆積に移行するとき、ポリマー材料並びに無機材料が同時に堆積される移行期間、即ちこの期間中に同時に且つ同じ堆積領域でそれぞれの堆積ステーションを動作させることによって堆積される、移行期間を提供することが可能である。
【０１９９】
図１２を念頭に置くと、これは無機材料並びに重合材料が様々な濃度で存在する材料接合部９３をもたらす。図１２による最小限の構造には、更なるＰＶＤ／ＡＬＤ堆積無機材料含有層系が、且つ更なるＰＰ重合材料含有層系が、即ち層系９６上に例えば：
ＰＶＤ／ＡＬＤ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−．．．ＰＰ．．．
による配列で設けられてもよい。
【０２００】
一般に、例えばＡＬＤによって堆積された無機材料の層内に、いくらかの量の重合材料を提供することが有利と考えられる。
【０２０１】
層系９２、９４、９６等の全体が電気的に絶縁される場合、これは十分に電気的に絶縁されている層の１つ又は複数を設けることによって実現されてもよい。
【０２０２】
更に、開始基材上に付着された全ての層は、可視光を通すように選択されてもよい。
【０２０３】
本発明の全ての態様を開示する目的で、これらの態様を以下にまとめる。
【０２０４】
１）・  開始基材；
・    少なくとも１つのプラズマ重合ポリマー材料含有層を含み、前記開始基材上に直接存在する、ポリマー材料層系；
少なくとも１つのＰＶＤ又は少なくとも１つのＡＬＤ堆積無機材料含有層を含み、前記ポリマー材料層系上に直接堆積された、無機材料層系
を含む透過障壁層系
を含む基材。
【０２０５】
２）少なくとも１つの更なるポリマー材料含有層を含み、前記無機材料層系上に直接堆積された、少なくとも１つの更なるポリマー層系を更に含む、態様１の基材。
【０２０６】
３）前記開始基材が、１つ又は複数の開始基材層を含み、前記ポリマー材料層系が、前記開始基材層の最外部上に堆積される、態様１又は２の基材。
【０２０７】
４）前記開始基材が、下記の特長：
・  最も一般的に、加工品である；
・  平板様形状を有する；
・  電気デバイスである；
・  熱に敏感な、例えば１５０℃よりも高く又はそれよりも低い温度に敏感な材料を含む；
・  プリント回路基板材料を含む
の少なくとも１つを有する、態様１から３の１つの基材。
【０２０８】
５）前記１つの透過障壁系上に直接存在する、前記透過障壁層系の少なくとも１つのその他を含む、態様１から４の１つの基材。
【０２０９】
６）酸化ケイ素を含有する又は酸化ケイ素からなる少なくとも１つの無機材料含有層の、態様１から５の１つの基材。
【０２１０】
７）ポリマー材料含有層と無機材料含有層との間に少なくとも１つの接合部を含み、前記接合部が、前記無機材料含有層の無機材料並びに前記ポリマー材料含有層のポリマー材料を含む、態様１から６の１つの基材。
【０２１１】
８）前記基材の表面が、ポリマー材料含有層の表面である、態様１から７の１つの基材。
【０２１２】
９）複数のポリマー材料含有層を含み、複数の又は全てのポリマー材料含有層がプラズマ重合層である、態様１から８の１つの基材。
【０２１３】
１０）前記少なくとも１つのプラズマ重合層、又は複数の若しくは全てのポリマー材料含有層が、少なくとも１種の気体材料及び少なくとも１種の液体材料のうちの少なくとも１つから重合される、態様１から９の１つの基材。
【０２１４】
１１）少なくとも１つのポリマー材料含有層が炭素を含有する、態様１から１０の１つの基材。
【０２１５】
１２）前記少なくとも１つのポリマー材料含有層が炭素を含有する、態様１から１１の１つの基材。
【０２１６】
１３）少なくとも１つのポリマー材料含有層がケイ素を含有する、態様１から１２の１つの基材。
【０２１７】
１４）前記プラズマ重合ポリマー材料含有層がケイ素を含有する、態様１から１３の１つの基材。
【０２１８】
１５）テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ（Ｏ））、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ（Ｎ））、テトラエチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）、アセチレン、エチレンのうちの少なくとも１種から堆積されたポリマー材料含有層を含む、態様１から１４の１つの基材。
【０２１９】
１６）テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ（Ｏ））、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ（Ｎ））、テトラエチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）、アセチレン、エチレンのうちの少なくとも１種から堆積されたプラズマ重合ポリマー材料含有層を含む、態様１から１５の１つの基材。
【０２２０】
１７）少なくとも１つの無機材料含有層が：酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタン、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化ハフニウム、又はそれぞれの酸窒化物、又はこれらの混合物の群から選択される少なくとも１種の材料を含有する、態様１から１６の１つの基材。
【０２２１】
１８）少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層が、スパッタリングによって堆積される、態様１から１７の１つの基材。
【０２２２】
１９）少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料層が、蒸着によって、好ましくは電子ビーム蒸着によって堆積される、態様１から１８の１つの基材。
【０２２３】
２０）少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層がＡＬＤによって堆積される、態様１から１９の１つの基材。
【０２２４】
２１）少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層が、プラズマ助長ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）によって堆積される、態様１から２０の１つの基材。
【０２２５】
２２）前記少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層が、第１の工程では前駆体ガスを用いて、且つ離して行われる後続の工程では反応性ガスを用いて堆積される、態様２０又は２１の１つの基材。
【０２２６】
２３）前記少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層が、第１の工程で且つ堆積領域に前駆体ガスを用いて堆積され、後続の工程では、前記堆積領域に、反応性ガスを用いて行われている、態様２０又は２１の１つの基材。
【０２２７】
２４）前記少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層が、ケイ素及び／又は金属を含有する前駆体ガスで、及び反応性ガスで堆積される、態様２０から２３の１つの基材。
【０２２８】
２５）前記少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層が、ケイ素、アルミニウム、チタン、タンタル、ハフニウムのうちの少なくとも１種を含有する前駆体ガスで堆積される、態様２０から２４の１つの基材。
【０２２９】
２６）前記少なくとも１つ又は複数又は全ての無機材料含有層が、前駆体ガスで及び反応性ガスで堆積され、前記反応性ガスが、酸素及び窒素のうちの少なくとも１種を含有する、態様２０から２５の１つの基材。
【０２３０】
２７）前記透過障壁層系が、水分子用の透過障壁層系である、態様１から２６の１つの基材。
【０２３１】
２８）前記透過障壁層系が可視光を通す、態様１から２６の１つの基材。
【０２３２】
２９）前記透過障壁層系が、前記基材の表面から前記開始基材の表面まで、電気的に絶縁されている、態様１から２８の１つの基材。
【０２３３】
３０）前記透過障壁層系の少なくとも１つの層が電気的に絶縁されている、態様１から２９の１つの基材。
【０２３４】
３１）・  基材キャリア；
・  それぞれが無機材料の供給源を含む、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバ及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバを含む、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション；
・  モノマー供給用の供給ラインシステム及びプラズマ源を備えた、少なくとも１つのプラズマ重合チャンバを含む、少なくとも１つのポリマー堆積ステーション；
・  前記無機材料層堆積ステーション及び前記少なくとも１つのポリマー堆積ステーションからの堆積作用に対する、前記基材キャリアの断続的な曝露を制御するように構成された、制御ユニット
を含む、層堆積装置。
【０２３５】
３２）少なくとも１つの冷却ステーションを含む、態様３１の層堆積装置。
【０２３６】
３３）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも前駆体を含有する前駆体リザーバ及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに、作動的に流動接続されたガス供給配置構成を含む、少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバを含む、態様３１又は態様３２の１つの層堆積装置。
【０２３７】
３４）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバを含み、前記少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバの１つが、前駆体を含有する前駆体リザーバに作動的に接続されたガス供給配置構成を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバの他方が、反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに作動的に接続されたガス供給配置構成を含む、態様３１から３３の１つの層堆積装置。
【０２３８】
３５）前記前駆体リザーバからの前駆体ガスが、ケイ素及び金属のうちの少なくとも１つを含有する、態様３３又は３４の１つの層堆積装置。
【０２３９】
３６）前記金属が、アルミニウム、タンタル、チタン、ハフニウムのうちの少なくとも１種である、態様３５の層堆積装置。
【０２４０】
３７）前記反応性ガスが、酸素及び窒素のうちの少なくとも１種を含有する、態様３３から３６の１つの層堆積装置。
【０２４１】
３８）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、レーザ源、前駆体を含有する少なくとも前駆体リザーバ及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに作動的に流動接続されたガス供給配置構成を含む、少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバを含む、態様３１から３７の１つの層堆積装置。
【０２４２】
３９）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバを含み、前記少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバの１つが、前駆体を含有する前駆体リザーバに作動的に接続されたガス供給配置構成を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバの他方が、レーザ源と、反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバに作動的に接続されたガス供給配置構成とを含む、態様３１から３８の１つの層堆積装置。
【０２４３】
４０）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバを含む、態様３１から３９の１つの層堆積装置。
【０２４４】
４１）前記ＰＶＤ層堆積チャンバが、スパッタリング層堆積チャンバである、態様４０の層堆積装置。
【０２４５】
４２）前記ＰＶＤ層堆積チャンバが、蒸着チャンバ又は電子ビーム蒸着チャンバである、態様４０の層堆積装置。
【０２４６】
４３）前記ＰＶＤ層堆積チャンバが、少なくとも１種の金属若しくは金属合金、又はそのような金属若しくは金属合金の酸化物若しくは窒化物若しくは酸窒化物の固体材料供給源を有する、態様４０から４２の１つの層堆積装置。
【０２４７】
４４）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、互いに離れており、前記基材キャリアが、これらのステーションの１つからこれらのステーションの次の１つまで、好ましくは真空環境で、制御可能に移動可能である、態様３１から４３の１つの層堆積装置。
【０２４８】
４５）少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバ及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバが、堆積操作用に制御可能に密閉可能であり且つ基材の取扱い用に開放可能である堆積空間と、前記制御可能に密閉可能であり且つ開放可能である堆積空間に接するポンピング口とを含む、態様３１から４４の１つの層堆積装置。
【０２４９】
４６）モノマー供給用の供給ラインシステムを備え且つプラズマ源を備えた少なくとも１つのプラズマ重合チャンバが、層堆積操作用に制御可能に密閉可能であり且つ基材の取扱い用に開放可能である堆積空間と、前記制御可能に密閉可能であり且つ開放可能である堆積空間に接するポンピング口とを含む、態様３１から４５の１つの層堆積装置。
【０２５０】
４７）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、共通の堆積領域で堆積を行う、態様３１から４６の１つの層堆積装置。
【０２５１】
４８）前記基材キャリアの線形移動経路に沿って、又はほぼ湾曲した移動経路に沿って、又は円形移動経路に沿って、一連の複数対の無機材料層堆積ステーション及びポリマー堆積ステーションを含む、態様３１から４７の１つの層堆積装置。
【０２５２】
４９）前記基材キャリアの線形移動経路に沿って、又はほぼ湾曲した移動経路に沿って、又は円形移動経路に沿って、一連の無機材料層堆積ステーションと、無機材料層堆積ステーションの直ぐ後に続くポリマー堆積ステーションとを含む、態様３１から４８の層堆積装置。
【０２５３】
５０）無機材料層堆積ステーションの直ぐ後に続いて冷却ステーションを含む、態様３１から４９の１つの層堆積装置。
【０２５４】
５１）少なくとも１つの入力ロードロック、及び少なくとも１つの出力ロードロック、又は少なくとも１つの二方向入力／出力ロードロックを含む、真空装置である、態様３１から５０の１つの層堆積装置。
【０２５５】
５２）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、共通の堆積領域上に堆積しており、制御ユニットが、述べられたステーションを断続的に使用可能／使用不可にするように構成されている、態様３１から５１の１つの層堆積装置。
【０２５６】
５３）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション及び少なくとも１つのポリマー堆積ステーションが、相互に離れた領域に堆積しており、制御ユニットが、前記領域間での前記基材キャリアの移動を制御するように構成されている、態様３１から５２の１つの層堆積装置。
【０２５７】
５４）制御された移行期間中、無機材料層堆積ステーション及びポリマー堆積ステーションの両方によって同時に、共通の堆積領域での堆積を可能にするように構成されている、態様３１から５３の１つの層堆積装置。
【０２５８】
５５）前記供給ラインシステムが、液体又は気体モノマー材料を含有するリザーバに、制御された状態で流動連通している、態様３１から５４の１つの層堆積装置。
【０２５９】
５６）前記供給ラインシステムが、炭素を含む材料を含有するリザーバに、制御された状態で流動連通している、態様３１から５５の１つの真空層堆積装置。
【０２６０】
５７）前記供給ラインシステムが、ケイ素を含む材料を含有するリザーバに、制御された状態で流動連通している、態様３１から５６の１つの層堆積装置。
【０２６１】
５８）前記供給ラインシステムが、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ（Ｏ））、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ（Ｎ））、テトラエチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）、アセチレン、エチレンのうちの少なくとも１種を含有するリザーバに、制御された状態で流動連通している、態様３１から５７の１つの層堆積装置。
【０２６２】
５９）前記基材キャリアが、複数の基材及び／又は複数の開始基材を同時に運ぶように構成されている、態様３１から５８の１つの層堆積装置。
【０２６３】
６０）全ての重合チャンバがプラズマ重合チャンバである、態様３１から５９の１つの層堆積装置。
【０２６４】
６１）下記の特長：
・  基材キャリアが、バッチ分の基材及び／又は開始基材を運ぶように構成されている；
・  基材キャリアが、複数の単一基材及び／又は単一の開始基材を運ぶように構成されている；
・  基材キャリアの移動が、基材若しくは開始基材から離れた軸の周りの、及び／又は基材若しくは開始基材のそれぞれの中心軸の周りの回転移動である；
・  基材キャリアが、真空環境内に設けられている
の少なくとも１つを有する、態様３１から６０の１つの層堆積装置。
【０２６５】
６２）開始基材上に透過障壁層系を設ける、又は表面透過障壁層系が設けられた基材を製造する方法であって：
ａ）開始基材上に、少なくとも１つの無機材料含有層を含む少なくとも１つの無機材料層系を、ＰＶＤによって及び／又はＡＬＤによって堆積することにより、透過封止を確立する工程；
ｂ）前記開始基材に対する前記無機材料層系の接着をもたらし、前記開始基材の直上に、少なくとも１つのポリマー材料含有層を含むポリマー材料層系を堆積し、前記ポリマー材料層系の直上に前記無機材料層系を堆積することによって、前記無機材料層系の亀裂を封止する工程
を含む方法。
【０２６６】
６３）前記ポリマー材料含有層の、又はポリマー材料含有層の少なくとも１つの材料を、真空プラズマ重合する工程を含む、態様６２の方法。
【０２６７】
６４）前記透過封止を確立する工程が、プラズマ助長ＡＬＤを含む、態様６２又は６３の方法。
【０２６８】
６５）少なくとも１つの層が、電気絶縁層から堆積される、態様６２から６４の１つの方法。
【０２６９】
６６）前記透過障壁層系が、可視光を通すように堆積される、態様６２から６５の１つの方法。
【０２７０】
６７）前記堆積中の、開始基材での温度が所定値を超えない、好ましくは最高で１５０℃を超えない、態様６２から６６の１つの方法。
【０２７１】
６８）前記無機材料層系の直上に、少なくとも１つのポリマー材料含有層を含む更なるポリマー材料層系を堆積する工程を含む、態様６２から６７の１つの方法。
【０２７２】
６９）複数のポリマー材料含有層の材料を、真空プラズマ重合する工程を含む、態様６２から６８の１つの方法。
【０２７３】
７０）前記工程ａ）及びｂ）を繰り返す工程を含む、態様６２から６９の１つの方法。
【０２７４】
７１）最後に堆積された無機材料層系の直上に、少なくとも１つのポリマー材料含有層を含む更なるポリマー材料層系を堆積する工程を含む、態様６２から７０の方法。
【０２７５】
７２）無機材料層系を堆積する少なくとも１つの後又は最中に、前記基材を冷却する工程を含む、態様６２から７１の１つの方法。
【０２７６】
７３）酸化ケイ素の無機材料含有層を堆積する工程を含む、態様６２から７２の１つの方法。
【０２７７】
７４）ポリマー材料含有層を堆積する工程と、無機材料含有層を堆積する工程との間に、少なくとも１つの材料接合部を、制御された手法で堆積する工程を含み、前記接合部は、前記堆積されたポリマー材料含有層のポリマー材料並びに前記無機材料含有層の無機材料を含む材料のものである、態様６２から７３の１つの方法。
【０２７８】
７５）気体又は液体材料から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積する工程を含む、態様６２から７４の１つの方法。
【０２７９】
７６）炭素を含有する材料から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積する工程を含む、態様６２から７５の１つの方法。
【０２８０】
７７）ケイ素を含有する材料から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積する工程を含む、態様６２から７６の１つの方法。
【０２８１】
７８）テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ（Ｏ））、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ（Ｎ））、テトラエチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）、アセチレン、エチレンの１種から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積する工程を含む、態様６２から７７の１つの方法。
【０２８２】
７９）酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化チタン、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化ハフニウム、又はそれぞれの酸窒化物の少なくとも１種を含む、又はこれらの少なくとも１種からなる、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積する工程を含む、態様６２から７８の１つの方法。
【０２８３】
８０）スパッタリングによって、又は蒸着によって、又は電子ビーム蒸着によって、又はＡＬＤによって、又はプラズマ助長ＡＬＤによって、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積する工程を含む、態様６２から７９の１つの方法。
【０２８４】
８１）ＡＬＤ堆積チャンバ内で、ＡＬＤによって、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積し、前記ＡＬＤ堆積チャンバに前駆体ガス及び反応性ガスを供給する工程を含む、態様６２から８０の１つの方法。
【０２８５】
８２）少なくとも２つの後続するＡＬＤ堆積チャンバ内で、ＡＬＤによって、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積し、前記少なくとも２つのＡＬＤ堆積チャンバの第１に前駆体ガスを供給し、前記少なくとも２つの後続するＡＬＤ堆積チャンバの第２に反応性ガスを供給する工程を含む、態様６２から８１の１つの方法。
【０２８６】
８３）前記前駆体ガスが、ケイ素又は金属を含有する、態様８１又は８２の１つの方法。
【０２８７】
８４）前記金属が、アルミニウム、タンタル、チタン、ハフニウムのうちの少なくとも１種である、態様８３の方法。
【０２８８】
８５）前記反応性ガスが、酸素及び窒素のうちの少なくとも１種を含有する、態様８１から８４の１つの方法。
【０２８９】
８６）少なくとも１つの層堆積空間内に無機材料含有層を堆積し、前記堆積する工程中に前記少なくとも１つの堆積空間を密閉し、前記堆積空間に直接接続されたポンプを用いて前記堆積空間をポンピングする工程を含む、態様６２から８５の１つの方法。
【０２９０】
８７）ポリマー材料含有層を層堆積空間に堆積し、前記堆積中に前記堆積空間を密閉し、前記堆積空間に直接接続されたポンプを用いて前記堆積空間をポンピングする工程を含む、態様６２から８６の１つの方法。
【０２９１】
８８）水分子の透過を抑制する前記透過障壁層系を製造する工程を含む、態様６２から８７の１つの方法。
【０２９２】
８９）真空中で行われる、態様６２から８８の１つの方法。
【０２９３】
９０）態様３１から６１による装置を用いて行われる、態様６２から８９の１つの方法。
【符号の説明】
【０２９４】
８  プラズマ重合ステーション
１０  無機材料堆積ステーション
１２  基材
１４  基材キャリア
１６  処理チャンバ
２０  制御ユニット
２１  プラズマ源
６４  基材キャリア
７２  基材
７４  基材キャリア
７６  移送チャンバ
１０２  リフト配置構成
１０８  冷却部材
２２０  処理チャンバ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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