(57)【要約】  基材上に浸透バリア層システムを付与する方法は、ＰＶＤ及び／又はＡＬＤにより、無機材料層システムを堆積させる（３）ことにより、浸透密閉を確立する工程と、これによって、ポリマー材料層システムを基材上に、無機材料層システムをポリマー材料システム上に堆積させる（２）ことにより、無機材料層システムの接着性及び亀裂密閉をもたらす工程とを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸透バリア層システムを開始基材上に付与する、又は表面浸透バリア層システムを備えた基材を製造する方法であって、
ａ）ＰＶＤ及び／又はＡＬＤにより、少なくとも１つの無機材料含有層を含む少なくとも１つの無機材料層システムを開始基材上に堆積させることにより、浸透密閉を確立する工程と、
ｂ）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システムを、前記開始基材のすぐ上に堆積させ、前記無機材料層システムを前記ポリマー材料層システムのすぐ上に堆積させることにより、前記無機材料層システムの前記開始基材への接着性及び前記無機材料層システムの亀裂密閉をもたらす工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記ポリマー材料含有層の材料、又はポリマー材料含有層のうちの少なくとも１つの材料を真空プラズマ重合する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記浸透密閉を確立する工程が、プラズマ強化ＡＬＤを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの層が、電気的に絶縁している層から堆積される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記浸透バリア層システムが、可視光に対して透過性があるように堆積される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記堆積中の開始基材の温度が、既定値を超えない、好ましくは最大でも１５０℃を超えない、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
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システムを、前記無機材料層システムのすぐ上に堆積させる工程を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
１つより多く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、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記工程ａ）及びｂ）を繰り返す工程を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
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システムを、最後に堆積した無機材料層システムのすぐ上に堆積させる工程を含む、請求項１から９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
無機材料層システムを堆積させる工程のうちの少なくとも１つの後又はその間に前記基材を冷却する工程を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
酸化ケイ素の無機材料含有層を堆積させる工程を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
ポリマー材料含有層を堆積させる工程と、無機材料含有層を堆積させる工程との間に、少なくとも１つの材料境界面を、制御された方式で堆積させる工程を含み、前記境界面が、前記堆積し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でできている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
ガス材料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させる工程を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
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させる工程を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
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させる工程を含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
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１種から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積させる工程を含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
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うちの少なくとも１種を含む又はそれからなる、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程を含む、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
スパッタリングにより、又は蒸発により、又は電子ビーム蒸着により、又はＡＬＤにより、又はプラズマ強化ＡＬＤにより、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程を含む、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
ＡＬＤ堆積チャンバー内でＡＬＤにより少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程と、前駆体ガス及び反応性ガスを前記ＡＬＤ堆積チャンバーに供給する工程とを含む、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも２つの連続するＡＬＤ堆積チャンバー内でＡＬＤにより少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程と、前記少なくとも２つのＡＬＤ堆積チャンバーのうちの第１のチャンバーに前駆体ガスを供給する工程と、前記少なくとも２つの連続するＡＬＤ堆積チャンバーのうちの第２のチャンバーに反応性ガスを供給する工程とを含む、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記前駆体ガスがケイ素又は金属を含有する、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項２３】
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２２に記載の方法。
【請求項２４】
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２０から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
無機材料含有層を少なくとも１つの層堆積空間内で堆積させる工程と、前記堆積させる工程の間、前記少なくとも１つの堆積空間を密閉する工程と、前記堆積空間に直接接続されているポンプを用いて前記堆積空間にポンピングを行う工程とを含む、請求項１から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
ポリマー材料含有層を層堆積空間内で堆積させる工程と、前記堆積させる工程の間、前記堆積空間を密閉する工程と、前記堆積空間に直接接続されているポンプを用いて前記堆積空間にポンピングを行う工程とを含む、請求項１から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
水分子の浸透を抑制する前記浸透バリア層システムを製造する工程を含む、請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
真空中で行われる、請求項１から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
請求項１から２８の少なくとも一項に記載の方法を行うように構築された装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸透バリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
基材に対する及び基材上への水分子等の浸透を効果的に阻む、基材上の薄層を実現するためには、このような浸透バリア層は、無機材料の層でなければならない。
【０００３】
（定義）
本発明の説明及び特許請求の範囲の枠内で、「基材」という用語は、総称的に加工物であると理解されている。基材は、例えば、１５０℃より高い又はこれより低い温度に敏感な材料を含み得る。基材は、プレート状の形状を有することができる。基材は電気デバイスであってよく、感熱性材料の一例としてプリント回路基板材料を含んでもよい。
【０００４】
有機材料層、例えば、ポリマーの層、例えば、プラズマ重合した層の大部分は、十分な密閉作用を有さず、又は効果的に浸透を阻むために厚い層が必要とされる。プラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）を用いて、多くの場合、例えば、１５０℃より高温で、及び／又は例えば、シラン等の危険ガスの使用により、高密度の無機層を実現することができる。
【０００５】
純粋な無機材料層は、壊れやすいという弱点を有し、これらの温度増大係数は、開始基材のものに適合されていない。よって、温度の小さな増加でも、無機材料層の亀裂又は開始基材への無機材料層の付着性の障害をもたらし得る。
【０００６】
（定義）
「開始基材」という用語は、未だ未処理であるか、又は浸透を阻むために十分処理されていない、上で定義されたような基材であると理解する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの目的は、浸透保護された基材、よって、上記に述べられたような弱点を回避するような基材を提供することである。これは、開始基材及び浸透バリア層システムを含む基材により達成される。浸透バリア層システムはポリマー材料層システムを含み、後者は少なくとも１つのプラズマ重合ポリマー材料含有層を含み、開始基材のすぐ上に備わっている。浸透バリア層システムは、ポリマー材料層システムのすぐ上に堆積された、少なくとも１つのＰＶＤ堆積した又は少なくとも１つのＡＬＤ堆積した無機材料含有層を含む無機材料層システムを更に含む。
【０００８】
定義
・「ポリマー材料層システム」とは、１つ又は１つより多くの「ポリマー材料含有」層を含む層システムであると理解する。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」。「ポリマー材料層システム」が１つより多くの「ポリマー材料含有」層を含む場合、これらの層の一部は、プラズマによる重合とは異なって重合し得る。層は、異なるポリマー材料をそれぞれ更に含有することができる。
【０００９】
・よって、「ポリマー材料含有」層又は「プラズマ重合ポリマー材料含有」層とは、少なくとも１つの残留材料、例えば、無機材料の残留材料を含有するポリマー材料又はポリマー材料の層からなる層であると理解する。
【００１０】
・「無機材料層システム」とは、１つ又は１つより多くの「無機材料含有」層を含む層システムであると理解する。これらの層の少なくとも１つはＰＶＤ堆積した又はＡＬＤ堆積したものである。「無機材料層システム」は、１つより多くの「無機材料含有」層を含む場合、これらの層の一部はＰＶＤ堆積されていてもよいし、これらの層の一部はＡＬＤ堆積されていてもよく、これらの層の一部は、ＰＶＤ及びＡＬＤとは異なるプロセス、例えば、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ等で更に堆積されていてもよい。層は、それぞれ異なる無機材料を更に含有するか、又は異なる無機材料からなる。
【００１１】
・「無機材料含有」層とは、無機材料からなる層、又は少なくとも１つの残留材料、例えば、ポリマー材料の残留材料を含有する無機材料の層であると理解する。
【００１２】
ＳＳを用いた開始基材、ＰＰを用いたポリマー材料層システム、及びＰＶＤ／ＡＬＤで堆積させた無機材料層システムを述べるとすれば、基材の最小の構造は、したがって、
ＳＳ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ
となる。
【００１３】
ポリマー材料層システムは、開始基材に対するＰＶＤ／ＡＬＤ堆積層システムの良好な付着性をこうしてもたらし、無機材料層システムにおいて生じる可能性のある亀裂を密閉する。
【００１４】
本発明による基材の一実施形態では、基材は、少なくとも１つの更なるポリマー層システムを更に含み、この更なるポリマー層システムは、プラズマ重合していてもいなくてもよい、少なくとも１つの更なるポリマー材料含有層を含み、ＰＶＤ／ＡＬＤ堆積させた無機材料層システムのすぐ上に堆積される。よって、構造は、
ＳＳ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−ＰＰ
となる。
【００１５】
更なる層システムが付与されない場合、更なるポリマー材料層システムは、周囲に曝露されているか、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もたらす。
【００１６】
開始基材と、ＰＶＤ／ＡＤＬ堆積した、無機材料層システムとの間にあるポリマー材料層システムですでに十分であり得るという事実にもかかわらず、ほとんどの場合には、その更なる又はある１つの更なるポリマー材料層システムが最外部の層システムとして適用され、これは、無機材料層システムの亀裂を密閉することに加えて、撥水性又は撥液性がある。
【００１７】
一実施形態では、開始基材それ自体は、１つ又は１つより多く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有するポリマー材料層システムは、述べられた開始基材層の最外部のすぐ上に堆積される。
【００１８】
本発明による基材の一実施形態では、開始基材は、
・開始基材は、最も総称的には加工物である；
・開始基材はプレート状の形状を有する；
・開始基材は電気デバイスである；
・開始基材は、例えば、１５０℃より高い又はこれより低い温度に敏感な感熱性材料を含む；
・開始基材はプリント回路基板材料を含む
という特色のうちの少なくとも１つを特徴とすることができる。
【００１９】
本発明による基材の一実施形態では、基材は、ポリマー材料層システム（少なくとも１つのポリマー材料含有層を含む）及び無機材料層システム（少なくとも１つのＰＶＤ堆積した又はＡＬＤ堆積した無機材料含有層を含む）を含み、１つのＰＶＤ／ＡＬＤ堆積した無機材料層システム上に示された配列で固定されている、少なくとも１つの更なる浸透バリア層システムを含む。実際には、構造：
ＳＳ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−．．．．（ＰＰ）
が生じる。
【００２０】
よって、開始基材ＳＳから出発して、ポリマー材料層システムＰＰがあり、ポリマー材料層システムのすぐ上に無機材料層システムＰＶＤ／ＡＬＤがあり、このような無機材料層システムのすぐ上にポリマー材料層システムＰＰがあり、述べたばかりのこのポリマー材料層システムのすぐ上に再度無機材料層システムＰＶＤ／ＡＬＤがあるという結果となる。この層システム配列は、述べられた層システムのそれぞれの厚さ及び達成すべきバリア精度に応じて、本発明による基材において継続し得る。この場合も同様に、良好な実施形態では、最外部層はポリマー材料層システム（ＰＰ）の層である。
【００２１】
よって、及び本発明による基材の一実施形態では、基材は、１つの層が他の層上に固定された、浸透バリア層システムの１つより多くを含む。
【００２２】
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は、酸化ケイ素を含有する又は酸化ケイ素でできている。
【００２３】
本発明による基材の一実施形態では、基材は、ポリマー材料含有層と無機材料含有層との間の少なくとも１つの特別に適用された境界面を含む。境界面は、ポリマー材料含有層のポリマー材料と、無機材料含有層の無機材料とを含み、この無機材料含有層は、一実施形態では、ＰＶＤ堆積又はＡＬＤ堆積されている。よって、述べられた特別に製造された境界面の材料は、いわゆるオルモセル（有機修飾セラミクス）である。一実施形態では、境界面だけではなく全部の層が、オルモセルでできていてもよい。
【００２４】
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は、ポリマー材料含有層の表面である。よって、構造は、
ＳＳ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−………ＰＰ
として示すことができる。
【００２５】
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つの、又は１つより多くの、又は更にはすべてがプラズマ重合層である。
【００２６】
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１つより多く、又はすべては、少なくとも１種のガス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種から重合される。
【００２７】
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は炭素を含有する。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。
【００２８】
１つより多くのポリマー材料含有層が付与される場合、このような層は、一部はガス材料から、一部はこのような液体材料から、それぞれ異なって重合してもよいし、及び／又は異なるガス材料から、及び／又は異なる液体材料から異なって重合してもよいことを理解されたい。
【００２９】
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はケイ素を含有する。よって、及び一実施形態では、１つのプラズマ重合ポリマー材料含有層はケイ素を含有する。
【００３０】
本発明による基材の一実施形態は、ポリマー材料含有層、一実施形態では、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、おそらくこれらの材料のうちの少なくとも２種の混合物から堆積したプラズマ重合ポリマー材料含有層を含む。
【００３１】
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）等のケイ素を含有する液体は取扱いが簡単であり、ケイ素と架橋した網状組織との間に、石英ガラスのものと同様な特徴を有する層をもたらす。
【００３２】
炭化水素、例えば、Ｃ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ４等は、ガスとして、又は液体として、総称的に良好なバリア作用を有するダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）のものと同様に架橋結合された網状組織を形成する。
【００３３】
本発明による基材の更なる実施形態では、少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層は、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種の材料でできている。
【００３４】
特に無機材料含有層の少なくとも一部又は更にすべてが、ＰＥＣＶＤよりもむしろ特にＰＶＤで堆積される場合、堆積は、明確な固形物から出発して、スパッタリングターゲットの材料又は蒸発させる固形物であってもよいことに注目されたい。ＡＬＤ堆積でさえも、前駆体ガスは、明確な固形物の昇華から生じてもよい。
【００３５】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層は、スパッタリングで堆積させる。
【００３６】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層は、蒸発により、良好な実施形態では、電子ビーム蒸発で堆積させる。電子ビーム蒸発を利用することによって、高い溶融温度を有する材料、例えば、酸化ケイ素を蒸発させることができる。これらの層の一部は、スパッタリングにより、一部は蒸発により堆積させることができる。
【００３７】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層は、ＡＬＤで堆積させる。
【００３８】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層は、プラズマ強化ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）で堆積させる。
【００３９】
よって、反応性ガスはプラズマの助けを借りて活性化される。
【００４０】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層は、第１の工程では前駆体ガスを用いて堆積させ、遠くで実施されるその後の工程では反応性ガスを用いて堆積させる。
【００４１】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層は、第１の工程で、及び堆積領域内で、前駆体ガスを用いて堆積させ、この堆積領域に実施されるその後の工程では、反応性ガスを用いて堆積させる。
【００４２】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべ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並びに反応性ガスを用いて堆積させる。
【００４３】
本発明による基材の一実施形態では、少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層は、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を用いて堆積させる。
【００４４】
本発明による基材の一実施形態では少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層は、前駆体ガスを用いて及び反応性ガスを用いて堆積させ、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。
【００４５】
本発明による基材の一実施形態では、浸透バリア層システムは水分子に対する浸透バリア層システムである。
【００４６】
本発明による基材の一実施形態では、浸透バリア層システムは可視光に対して透過性がある。
【００４７】
本発明による基材の一実施形態では、浸透バリア層システムは、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。
【００４８】
本発明による基材の一実施形態では、浸透バリア層システムの少なくとも１つの層は電気的に絶縁している。
【００４９】
本発明による及び述べられている、基材の２つ又はそれより多くの実施形態は、相互に矛盾しない限り、組み合わせて実現することができる。
【００５０】
本発明は、
・基材担体；
・それぞれのチャンバーが無機材料の供給源を含む、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバー及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバーを含む少なくとも１つの無機材料層堆積ステーション；
・モノマーの供給及びプラズマ供給源のための供給ラインシステムを有する少なくとも１つのプラズマ重合化チャンバーを含む、少なくとも１つのポリマー堆積ステーション；
・前記無機の材料層堆積ステーションからの、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、前記基板担体の、堆積作用への断続的曝露を制御するために構築された制御ユニット
を含む層堆積装置を更に対象とする。
【００５１】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、少なくとも１つの冷却ステーションを含む。
【００５２】
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は、前駆体を含有する少なくとも１つの前駆体リザーバーに、及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバーに操作可能及び制御可能なようにフロー接続されているガス供給配置を含む、少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバーを含む。
【００５３】
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は、少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバーを含み、少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバーの一方は、前駆体を含有する前駆体リザーバーに操作可能及び制御可能なように接続されているガス供給配置を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバーの他方は、反応性ガスを含有する反応物ガスリザーバーに操作可能及び制御可能なようにフロー接続されているガス供給配置を含む。
【００５４】
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ーからの前駆体ガスは、ケイ素及び金属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、金属はアルミニウム、タンタル、チタン、ハフニウムの金属のうちの少なくとも１種である。
【００５６】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、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。
【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は、少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバーを含み、このＡＬＤ層堆積チャンバーは、レーザー供給源と、前駆体を含有する少なくとも１つの前駆体リザーバー及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバーに操作可能にフロー接続されているガス供給配置とを含む。
【００５８】
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は、少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバーを含み、前記少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバーの一方は、前駆体を含有する前駆体リザーバーに操作可能に接続されているガス供給配置を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバーの他方は、レーザー供給源と、反応性ガスを含有する反応ガスリザーバーに操作可能に接続されているガス供給配置とを含む。
【００５９】
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は、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバーを含む。
【００６０】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、ＰＶＤ層堆積チャンバーはスパッター層堆積チャンバーである。
【００６１】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、ＰＶＤ層堆積チャンバーは蒸発チャンバーであり、一実施形態では、電子ビーム蒸発チャンバーである。
【００６２】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、ＰＶＤ層堆積チャンバーは、少なくとも１種の金属若しくは金属合金の固形物供給源、又はこのような金属若しくは金属合金の酸化物、又は窒化物、又は酸窒化物の固形物供給源を有する。
【００６３】
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は、互いに離れており、基材担体は、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つへと、好ましくは真空環境で制御可能なように移動可能である。
【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ＰＶＤ層堆積チャンバー及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバー及び／又は少なくとも１つの冷却チャンバーは、層堆積作業のために制御可能なように密閉可能であり、基材の取扱いのために開放可能である堆積空間と、前記制御可能なように密閉可能及び開放可能な堆積空間に隣接したポンピングポートとを含む。
【００６５】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、モノマー供給のための供給ラインシステム及びプラズマ供給源を有する少なくとも１つのプラズマ重合化チャンバーは、層堆積作業のために制御可能なように密閉可能であり、基材の取扱いのために開放可能である堆積空間と、前記制御可能なように密閉可能及び開放可能な堆積空間に隣接したポンピングポートとを含む。
【００６６】
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は、共通の堆積領域で層堆積を実施する。
【００６７】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、基材担体の直線的移動経路に沿って、又は総称的に湾曲した移動経路に沿って、又は環状の移動経路に沿って、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の１つより多くの対の配列を含む。
【００６８】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、基材担体の直線的移動経路に沿って、又は総称的に湾曲した移動経路に沿って、又は環状の移動経路に沿って、無機材料層堆積ステーション及びちょうど述べた無機材料層堆積ステーションのすぐ後に続くポリマー堆積ステーションの配列を含む。
【００６９】
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すぐ後に続く冷却ステーションを含む。
【００７０】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、少なくとも１つのインプット充填ロック及び少なくとも１つのアウトプット充填ロック又は少なくとも１つの双方向性インプット／アウトプット充填ロックを含む真空装置である。
【００７１】
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は、共通の堆積領域に層を堆積させ、制御ユニットは述べたステーションを断続的に作業可能／不可にするように構築される。
【００７２】
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は、相互に離れた領域に堆積され、制御ユニットは前記領域間の基材担体の移動を制御するように構築される。
【００７３】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、制御された移動タイムスパンの間に、共通の堆積領域内で、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の両方による同時の堆積が可能なように構築される。
【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、液体又はガスモノマー材料を含有するリザーバーと制御されたフロー輸送路で繋がっている。
【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、炭素を含む材料を含有するリザーバーと制御されたフロー輸送路で繋がっている。
【００７６】
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ーと制御されたフロー輸送路で繋がっている。
【００７７】
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ーと制御されたフロー輸送路で繋がっている。
【００７８】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、基材担体は、１つより多くの基材及び／又は１つより多くの開始基材を同時に保持するよう構築されている。
【００７９】
本発明による層堆積装置の一実施形態では、すべての重合化チャンバーはプラズマ重合化チャンバーである。
【００８０】
本発明による層堆積装置の一実施形態は、以下の特色のうちの少なくとも１つを有する：
・基材担体は、基材及び／又は開始基材のバッチを保持するよう構築される；
・基材担体は、複数の単一基材及び／又は単一の開始基材を保持するよう構築される；
・基材担体の移動は、基材若しくは開始基材から離れた軸の周り、並びに／又は基材及び／若しくは開始基材のそれぞれの中心軸の周りの回転性移動である；
・基材担体は真空環境で備えられる。
【００８１】
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み得る。
【００８２】
このような冷却ステーションは、例えば、特にＰＶＤ層堆積チャンバーを有する、その若しくはある１つの無機材料層堆積ステーションに供された直後に、又は１つの無機材料層堆積ステーションへの曝露と、次の無機材料層堆積ステーションに続いて曝露される前との間に直接的に、基材を冷却するために備えられる。
【００８３】
述べてきたように、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、堆積のために相互に密閉され、別々にポンピングされる真空処理チャンバーを含む。基材担体は、述べたステーションの１つから次のステーションまで制御可能なように移動可能であり、これによって、及び良好な実施形態では、真空環境で制御可能なように移動可能である。
【００８４】
このような実施形態は、例えば、その周囲に沿って、及び１つのステーションから次のステーションへと多数の単一基材を運搬するように構築された回転可能なディスク形状又は環形状の基材担体を含むことができる。よって、未だ未処理の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、これに続いて無機材料層堆積ステーションＰＶＤ／ＡＬＤＳに供される。
【００８５】
直線的、湾曲した又は環状であってよい、基材担体の移動経路に沿ったステーションの配列は、最小の構成では、
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ
となる。
【００８６】
上記に述べたように、基材の冷却がもたらさ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とすると、
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＣＳ
又は
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ１−ＣＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ２−ＣＳ
となり、ここで、ＰＶＤ／ＡＬＤＳ１及びＰＶＤ／ＡＬＤＳ２は、等しい又は異なる材料を堆積させるための無機材料層堆積ステーションを示す。
【００８７】
続いて、考慮されている基材は、更なるポリマー材料堆積ステーション、次いでこれに続いて、及び所望する場合、１つ又は１つより多くの更なる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輸送することができ、全体的なステーション配列は、良好な手法では、常にポリマー材料堆積ステーションで終結する。
【００８８】
１つの、又は１つより多くの、又はすべてのポリマー材料堆積ステーションはプラズマ重合化ステーションであってよく、場合によっては、一部又はすべてのプラズマ重合化ステーションは、真空プラズマを利用しない重合化ステーションに置き換えることもできる。
【００８９】
よって、以下のステーションの配列が優先される：
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＰＰＳ−ｎ＊（ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ．．．）−ＰＰＳ（ｎ≧０）。
【００９０】
すべてのＰＶＤ／ＡＬＤＳに関して冷却が必要な場合、配列は、
ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＣＳ−ＰＰＳ−ｎ＊（ＰＶＤ／ＡＬＤＳ−ＣＳ−ＰＰＳ−ＰＶＤ／ＡＬＤＳ．．．）−ＰＰＳ（ｎ≧０）
となる。
【００９１】
述べられているように、例えば、真空プラズマ重合ステーションとして構築された、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ー内に備えられる。
【００９２】
例えば、同時に処理するべき多数の基材のための担体カロットが無機材料堆積並びにポリマー材料堆積に曝露されるバッチプロセシングシステムが考慮され得る。
【００９３】
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ー内で、又は別個の、別々にポンピングされる処理チャンバー内で、互いから相互に離れて存在する場合、制御ユニットは、基材担体の移動のタイミング、及びおそらくステーションの作動可能／不可能、よって、それぞれの堆積作用への基材の曝露を制御する。
【００９４】
層堆積システムの一実施形態は、ＰＶＤ層堆積ステーションと重合化ステーションの１つ又は１つより多くの対を含む。
【００９５】
層堆積装置が真空装置であり、よってそれぞれのインプット／アウトプット充填ロックを含む場合、おそらく備えられる冷却ステーションを含む、すべての処理及び輸送チャンバー又はステーションは真空ステーションである。
【００９６】
少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバー及び／若しくは少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバーは、堆積作業のための制御可能なように密閉可能な堆積空間と、基材取扱いのための開放可能な堆積空間と、制御可能なように密閉可能及び開放可能な堆積空間に隣接したポンピングポートとを含むため、並びに／又は、モノマー供給のための供給ラインシステム及びプラズマ供給源を有する少なくとも１つのプラズマ重合化チャンバーは、層堆積作業のための制御可能なように密閉可能な堆積空間と、基材取扱いのための開放可能な堆積空間と、制御可能なように密閉可能及び開放可能な堆積空間に隣接したポンピングポートとを含むため、それぞれの堆積空間の相互の交差汚染は、実質的に除外される。
【００９７】
ＡＬＤにおいて反応性ガスを活性化し、よってＰＥＡＬＤ堆積プロセスを利用することは、加工時間を有意に減少させる。
【００９８】
ＡＬＤを利用する場合、よって、ＰＥＡＬＤを利用する場合にも、基材を、反応性ガス大気中、例えば、酸化大気中で、加工工程に最初に曝露して、その後ＡＬＤで堆積される、よって、一実施形態では、ＰＥＡＬＤで堆積される層の付着性を改善することが必要となり得ることに注目されたい。
【００９９】
矛盾しない場合、本発明による装置の２つ又はそれより多くの実施形態を組み合わせることができる。
【０１００】
本発明は、浸透バリアシステムを開始基材上に付与する、又は表面浸透バリア層システムを備えた基材を製造する方法を更に対象とする。本方法は、
ａ）ＰＶＤ及び／又はＡＬＤにより、少なくとも１つの無機材料含有層を含む少なくとも１つの無機材料層システムを開始基材上に堆積させることにより、浸透密閉を確立する工程と；
ｂ）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システムを、前記開始基材のすぐ上に堆積させ、前記無機材料層システムを前記ポリマー材料層システムのすぐ上に堆積させることにより、前記無機材料層システムの前記開始基材への接着性及び前記無機材料層システムの亀裂密閉をもたらす工程と
を含む。
【０１０１】
本発明による方法の１つの変化形は、堆積させている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。
【０１０２】
本発明による方法の１つの変化形では、浸透密閉を確立することはプラズマ強化ＡＬＤを含む。
【０１０３】
本発明による方法の１つの変化形では、少なくとも１つの層は、電気的絶縁層を形成するように堆積される。
【０１０４】
本発明による方法の１つの変化形では、浸透バリア層システムは、可視光に対して透過性があるように堆積される。
【０１０５】
本発明による方法の１つの変化形では、堆積中の開始基材の温度は、既定値を超えない、１つの変化形では、最大でも１５０℃を超えない。
【０１０６】
本発明による方法の１つの変化形は、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システムを、無機材料層システムのすぐ上に堆積させる工程を含む。
【０１０７】
本発明による方法の１つの変化形は、１つより多く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。
【０１０８】
本発明による方法の１つの変化形は、工程ａ）及びｂ）を繰り返す工程を含む。
【０１０９】
本発明による方法の１つの変化形は、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システムを、最後に堆積された無機材料層システムのすぐ上に堆積させる工程を含む。
【０１１０】
本発明による方法の１つの変化形は、無機材料層システムを堆積させる工程のうちの少なくとも１つ後又はその間に基材を冷却する工程を含む。
【０１１１】
本発明による方法の１つの変化形は、酸化ケイ素の無機材料含有層を堆積させる工程を含む。
【０１１２】
本発明による方法の１つの変化形は、ポリマー材料含有層を堆積させる工程と、無機材料含有層を堆積させる工程との間に、少なくとも１つの材料境界面を、制御された方式で堆積させる工程を含み、境界面は、堆積し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でできている。
【０１１３】
本発明による方法の１つの変化形は、ガス材料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させる工程を含む。
【０１１４】
本発明による方法の１つの変化形は、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させる工程を含む。
【０１１５】
本発明による方法の１つの変化形は、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させる工程を含む。
【０１１６】
本発明による方法の１つの変化形は、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１種から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積させる工程を含む。
【０１１７】
本発明による方法の１つの変化形は、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うちの少なくとも１種を含む又はそれからなる、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程を含む。
【０１１８】
本発明による方法の１つの変化形は、スパッタリングにより、又は蒸発により、又は電子ビーム蒸着により、又はＡＬＤにより、又はプラズマ強化ＡＬＤにより少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程を含む。
【０１１９】
本発明による方法の１つの変化形は、ＡＬＤ堆積チャンバー内でＡＬＤにより少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程と、前駆体ガス及び反応性ガスを前記ＡＬＤ堆積チャンバーに供給する工程とを含む。
【０１２０】
本発明による方法の１つの変化形は、少なくとも２つの連続するＡＬＤ堆積チャンバー内でＡＬＤにより少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程と、少なくとも２つのＡＬＤ堆積チャンバーのうちの第１のチャンバーに前駆体ガスを供給する工程と、少なくとも２つの連続するＡＬＤ堆積チャンバーのうちの第２のチャンバーに反応性ガスを供給する工程とを含む。
【０１２１】
本発明による方法の１つの変化形では、前駆体ガスはケイ素又は金属を含有する。
【０１２２】
本発明による方法の１つの変化形では、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。
【０１２３】
本発明による方法の１つの変化形では、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。
【０１２４】
本発明による方法の１つの変化形は、無機材料含有層を少なくとも１つの層堆積空間内で堆積させる工程と、前記堆積させる工程の間、前記少なくとも１つの堆積空間を密閉する工程と、前記堆積空間に直接接続されているポンプを用いて、前記堆積空間にポンピングを行う工程とを含む。
【０１２５】
よって、無機材料含有層を堆積させるための堆積空間を横断する交差汚染は実質的に減少する。
【０１２６】
本発明による方法の１つの変化形は、層堆積空間にポリマー材料含有層を堆積させる工程と、前記堆積中に前記堆積空間を密閉する工程と、前記堆積空間に直接接続されているポンプを用いて、前記堆積空間にポンピングを行う工程とを含む。
【０１２７】
よって、ポリマー材料含有層を堆積させるための堆積空間を横断する交差汚染は実質的に減少する。
【０１２８】
明確に、本発明による方法の１つの変化形では、一方では無機材料含有層を堆積させるための、及び他方ではポリマー材料含有層を堆積させるための両堆積空間は、堆積作業中それぞれ密閉され、別々にポンピングされる。
【０１２９】
本発明による方法の１つの変化形は、水分子の浸透を抑制する浸透バリア層システムを製造する工程を含む。
【０１３０】
本発明による方法の１つの変化形は真空中で実施される。
【０１３１】
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すべての実施形態は、それぞれ矛盾しない場合、任意の組合せで組み合わせることができることに注目しなければならない。
【０１３２】
本発明は、ここで、及び当業者に必要とされる限り、図の助けを借りて更に例示されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【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及び簡略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及び簡略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及び簡略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及び簡略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及び簡略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及び簡略化された平面図である。
【図８】図７のシステム全体にわたる概略的及び簡略化された断面図である。
【図９】例えば、図７及び図８のシステムにおいて備えられ得るような、閉鎖された位置での最も概略的及び簡略化された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のシステムにおいて備えられ得るような、開放された位置での最も概略的及び簡略化された冷却ステーションを示す図である。
【図１１】図７及び図８によるシステムに統合された、概略的及び簡略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】本発明による装置に適用可能なような、概略的及び簡略化された１つのチャンバーのＡＬＤ堆積ステーションを示す図である。
【図１４】本発明による装置に適用可能なような、概略的及び簡略化された２つのチャンバーの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】
【０１３４】
図１では、本発明による層堆積装置により実施され、本発明による基材を生成する、本発明による方法のフローチャートが時間軸ｔにわたり概略的に示されている。
【０１３５】
工程１では、１つの開始基材（本発明による処理を受ける前）、又は１つより多くの開始基材から最大１バッチの開始基材が用意される。工程２では、１つ又は１つより多くの開始基材が少なくとも１つのプラズマ重合ポリマー材料含有層を含むポリマー材料含有層システムＰＰでコーティングされる。よって、及び現在好まれる実施形態では、ガスモノマー又は液体モノマーは、プラズマ重合して、１つ又は１つより多くの開始基材のすぐ上に堆積された少なくとも１つのプラズマ重合ポリマー層を生成する。
【０１３６】
重合される液体又はガスモノマー若しくは液体モノマーは炭素を含有し、液体の場合、ケイ素を含有する。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することができ、よって、１つより多くのポリマー材料含有層を有するポリマー材料含有層システムが堆積される場合、述べられたモノマーのそれぞれ異なる１つを次々に使用することができ、又はこれらの混合物さえも使用することができる。更に、１つより多く又はすべてのポリマー材料含有層は、プラズマ重合で実現することができる。
【０１３７】
ポリマー材料含有層システムの堆積後、及び工程３において、ポリマー材料含有層システムＰＰのすぐ上に、少なくとも１つの無機材料含有層を含む、無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤを堆積させる。これはＰＶＤ（物理蒸着法）堆積により、又はＡＬＤ（原子層堆積法）堆積により実施される。堆積した、無機材料含有無機材料層システムは、単一の無機材料含有層の最小構成で構成される。
【０１３８】
ＰＶＤ堆積方法として、スパッタリング、よって、マグネトロンスパッタリング又は蒸発を使用することができ、よって、特に電子ビーム蒸発を使用することができる。それぞれのＰＶＤ堆積方法は、非反応により、又は反応により実施することができる。一例として、工程３で堆積させる無機材料は、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、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よい。
【０１３９】
１つ又は１つより多くの無機材料含有層、又は、最小構成において、１つの無機材料含有層がＡＬＤ堆積で堆積される場合、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、両方のガスが１つのＡＬＤ処理チャンバーに供給されるか、又は別々に連続するＡＬＤ処理チャンバーに供給される。
【０１４０】
よって、反応性ガスは、プラズマ強化ＡＬＤをもたらすプラズマ供給源を用いて活性化させることができる。
【０１４１】
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スを含有し得る。反応性ガスは、酸素及び／又は窒素を含有することができる。
【０１４２】
無機材料含有層システムが１つより多くの無機材料含有層を含む場合、このような層は、特に、ＰＶＤ及び／又はＡＬＤにより異なる材料を堆積させることができることに注目されたい。
【０１４３】
無機材料含有層はまた、いくらかの量のポリマー材料を含有することができ、これは、一部の用途では更に望ましいことでさえあり得る。
【０１４４】
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る境界面領域では、無機材料の材料並びにポリマー材料が両方とも存在し得る。
【０１４５】
開始基材の特定の熱膨張率は工程３で堆積させた少なくとも１つの無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤの熱膨張率と慣習的にかなり異なるので、工程２で堆積させたポリマー材料含有層システムＰＰは、無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤの良好な接着性をもたらし、壊れやすい無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤにおいて生じる可能性のある亀裂を密閉する。
【０１４６】
本発明のいくつかの用途では、開始基材は、確定的な値を上回る高温、例えば、１５０℃又はこれ未満で投入されるべきではない。よって、一例として、開始基材の材料としてのプリント回路基板材料は、１５０℃を上回る温度で処理すべきではない。
【０１４７】
このような場合、それぞれ厚い無機材料含有層を用いたＰＶＤ／ＡＬＤシステムの堆積は、追加の測定なしに、許容された温度を上回ることにより、開始基材に熱的過負荷をかける結果になり得る。
【０１４８】
したがって、及びこのような場合、図１に破線で工程４に示されている通り、無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤ堆積の工程３に続いて冷却工程が与えられる。代わりに、又は更に及び概略的に、図１の右側に示されているように、無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤの堆積は、ＰＶＤ／ＡＬＤ１、ＰＶＤ／ＡＬＤ２等というように１つより多くの堆積の下位工程に分割することができ、冷却工程を、その後のＰＶＤ／ＡＬＤシステム堆積の下位工程の間に導入することができる。堆積した無機材料含有層システムは、等しい又は異なる無機材料の１つより多くの無機材料含有層を含み得るので、ＰＶＤ／ＡＬＤ１、ＰＶＤ／ＡＬＤ２等の工程は、異なる又は等しい無機材料に対する堆積工程であってよく、よって、おそらくＰＶＤ及びＡＬＤ堆積を選択的に利用することができる。
【０１４９】
工程３の終了後、図１によるとおそらく冷却工程４の終了後、工程２として、そのすぐ上にポリマー材料含有層システムＰＰを堆積させた開始基材と、このポリマー材料含有層システムＰＰ上のすぐ上に、工程３で堆積させたような、ＰＶＤ及び／又はＡＬＤで堆積した無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤとを含む基材が生成する。１つのポリマー材料含有層システムＰＰと無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤとの組合せはすでに浸透バリアシステムをもたらすので、いくつかの用途に対して、本基材は更なる使用に対してすでに十分良好となり得る。
【０１５０】
しかし、ほとんどの場合には、図１の工程５に従い、工程３で堆積させた無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤ上に、工程２の文脈で説明されているように堆積させた更なるポリマー材料含有層システムＰＰが更に適用される。工程５で堆積させたポリマー材料含有層システムＰＰは追加の浸透密閉及びそれぞれの分子を吸収する層をもたらすので、工程５から生成される基材は慣習的な最小構成であり、その浸透、特に水分子は抑制されなければならない。
【０１５１】
しかし、堆積工程５の後、工程６の破線で、図１において述べられているように、無機材料含有層システム（ＰＶＤ／ＡＬＤ）及びポリマー材料含有層システム（ＰＰ）の１つ又は１つより多くの対が堆積されてもよく、よって、生成した基材の最外部表面を最後に形成するその層はポリマー材料含有層である。明確には、及び必要に応じて、無機材料含有システムＰＶＤ／ＡＬＤのそれぞれの堆積工程の後又はその間、工程３での堆積と共に付与された説明と同様に冷却工程が実施される。
【０１５２】
述べられたように、図１の助けを借りて説明された工程順序は、層堆積装置の構成に関係なく本発明に従い実施され、これによって、このような処理の工程順序が実施される。
【０１５３】
述べられた方法の大部分の用途に対して、堆積された全体的な層システムは、生成した基材の最外部表面と、開始基材（この上に第１のＰＰ層システムが堆積される）の表面との間で考慮された電気絶縁性を有する。よって、例えば、堆積した層の少なくとも１つは電気絶縁性がある。
【０１５４】
更に、及びこの場合も同様に、本方法の頻繁な用途に対して、層の全体的スタックは、可視光に対して透過性があり、おそらく開始基材もまた透過性がある。
【０１５５】
現在では、ポリマー材料含有層システムＰＰ及び無機材料含有層システムＰＶＤ／ＡＬＤは、５０ｎｍと３００ｎｍとの間の全厚さを有する。
【０１５６】
以下の表では、図１の助けを借りて説明されたような方法に従い実施され、本発明による基材が生成される、異なるプロセスフローが例示されている。よって、ＡＬＤ−ａは、少なくとも１つの前駆体ガスを用いたＡＬＤ堆積工程について述べ、ＡＬＤ−ｂは、一実施形態ではプラズマ供給源のプラズマにより改善された、反応性ガス大気中でのその後の反応工程について述べている。プロセスフロー５，６及び８において、ＡＬＤ工程のＡＬＤ−ａとＡＬＤ−ｂは両方とも単一の加工ステーションで実施され、これに対して、プロセスフロー７によると、これらのＡＬＤ工程は異なる加工ステーションで実施されることに注目されたい。表示ｎ＊は、枠内の順序は、１回より多く繰り返すことができることを述べている。
【０１５７】
【表１】
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【０１５８】
いくつかの材料の組合せに対して、ＡＬＤ堆積した層の付着性を改善するために、ＡＬＤ−ａ工程を実施する前に、処理工程を、おそらくプラズマ強化された反応性ガス大気中で実施することが望ましいこともある。これは、ＡＬＤ−ｂ工程の実施に対しても同様である。
【０１５９】
処理工程の交差汚染を最小化するために、それぞれの処理チャンバーの少なくともいくつか、特にＰＰ堆積のための及び／又はＰＶＤ堆積のための及び／又はＡＬＤ堆積のための及び／又は冷却のためのチャンバーは別々にポンピングし、堆積作業中は密閉する。
【０１６０】
最も概略的に及び簡略化された図２は、層堆積システムの一実施形態、ここでは、図１の文脈で述べられているような工程順序又はプロセスフローを実施する真空層堆積システムを示している。
【０１６１】
図２の実施形態では、真空プラズマ重合ステーションＰＰＳ８及び無機材料堆積ステーションＰＶＤ／ＡＬＤＳ１０が備えられる。ステーション８及び１０は、両方とも基材担体１４上の開始基材１２上でそれぞれの層堆積を実施する。よって、両方の層堆積は、概略的に示されているように、共通の真空処理チャンバー１６及び共通領域Ｄで実施される。処理チャンバー１６はポンピング配置１８でポンピングが行われる。
【０１６２】
プラズマ重合化ステーション８は、ガスモノマー材料又は液体モノマー材料を含有するモノマー供給源２０１から制御された方式で、概略的に示されているように、弁配置２０３を介して制御されて供給される。
【０１６３】
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、堆積が単に固形物供給源から、例えば、単にスパッタリングターゲットから実施されるか、又は反応性ガス若しくはガス混合物を有する固形物供給源からの反応材料を含めて実施されるかどうかに応じて、無機材料堆積ステーション１０は、２０５ＰＶＤにおいて概略的に示されているような反応性ガス又はガス混合物が、概略的に示されているように弁配置２０７ＰＶＤにより制御されて供給される。
【０１６４】
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、前駆体ガスは、概略的に示されているように、タンク配置２０９ＡＬから堆積ステーション１０へと、弁配置２１１ＡＬを介して、制御された方式で供給される。更に堆積のために、反応性ガス又はガス混合物は、タンク配置２１３ＡＬから堆積ステーション１０へと、概略的に示されているように、弁配置２１５ＡＬにより制御された方式で供給される。
【０１６５】
図１の時間系列を実施するために、制御ユニット２０が備えられ、この制御ユニット２０は、概略的に示されているように、スイッチＳによりプラズマ重合化ステーション８又はＰＶＤ／ＡＬＤ堆積ステーション１０のいずれかを作業可能にし、よって（示されていない）、弁配置２０３及びおそらく２０７ＰＶＤ又は２０３並びに２１１ＡＬ及び２１５ＡＬを制御することにより、それぞれのガス供給の時間系列を制御する。モノマー材料の供給と、反応性ＰＶＤ堆積プロセスのための反応性ガスの供給との間、又はモノマー材料の供給、前駆体ガスの供給及び／若しくはＡＬＤ堆積プロセスへの反応性ガスの供給の間に、フラッシングガスで処理チャンバー１６をフラッシュすることが必要となり得る（示されていない）。
【０１６６】
組み合わせたプラズマ重合化ＰＰＳステーションと、無機材料堆積ステーションＰＶＤ／ＡＬＤＳとのこの構造は、チャンバー１６内で、例えば、ドーム又はカロット形状の、回転する基材担体上に配置された、開始基材のバッチ、すなわち、多数の開始基材を含む開始基材のバッチを処理しなければならない場合、特に適している。このような担体上の基材は、基材中心軸の周りを更に回転することができる。よって、特にこの場合、ＰＶＤ無機材料堆積は、特に蒸発により、蒸発させることになる固形物から独立して、電子ビーム蒸発を用いて実施することが有利となり得る。
【０１６７】
液体モノマー材料又はガスモノマー材料は、基材担体付近の処理チャンバー１６内に供給され、プラズマ供給源を用いてプラズマ重合される。蒸発させるべきるつぼ材料は、ＰＰＳステーションの作業中、移動可能なシャッターを配置することによりポリマー材料から保護することができ、逆に、ＰＶＤＳステーションの作業中、プラズマ供給源は、それぞれの移動可能なシャッターにより無機材料堆積から保護することができる。
【０１６８】
図３は、ちょうど述べたような実施形態を概略的に示している。無機材料堆積ステーション１０は電子ビーム蒸発ステーション１０ＰＶＤにより実現される。プラズマ重合ステーション８は、上記に述べられているような１つ又は１つより多くのガスモノマー又は液体モノマーを含有するタンク配置２４と制御されたフロー輸送路で繋がっているプラズマ供給源２１及びモノマー供給ラインシステム２２で実現される。基材担体１４は、その中心軸Ａ１４の周りを回転しているバッチ担体ドーム又はカロット１４ａにより実現される。バッチ担体１４上の基材１５はそれぞれの基材中心軸Ａ１５の周りを更に回転することができる。
【０１６９】
２６の破線で示されている通り、移動可能なシャッター配置は、作動不可のサイクル中、ステーション１０ＰＶＤ並びにプラズマ供給源２１をそれぞれ保護するために備えることができる。
【０１７０】
この場合、無機材料堆積のための蒸発を利用することにより、図１に述べられたような冷却工程を必要としなくてもよくなる。
【０１７１】
図４は、図１の文脈で述べられたような方法又は工程順序を実施する真空層堆積装置として、この場合も同様に実現される、本発明による層堆積装置の更なる構造実施形態を、この場合も同様に最も簡略化されて及び概略的に示している。
【０１７２】
図２及び３の実施形態とは反対に、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で示されているような異なる堆積領域への堆積を実施する。開始基材１２又は開始基材１２の配列は、基材担体１４により、１つの堆積領域、例えば、Ｉから、次の１つ、例えばＩＩへと輸送される。破線で示されている通り、基材１２の走行経路Ｐに沿って、及び図１の文脈ですでに述べられているように、基材上で層堆積を実施する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…への堆積を実施するが、堆積ステーション８、１０等は、共通の全体処理チャンバー１６ａ内で作動する。図２及び図３の実施形態とは反対に、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へと移動し、したがって、基材担体は、制御された方式で、直線的経路に沿って、又は総称的に湾曲した経路に沿って、又は環状経路Ｐに沿って、移動可能である。制御ユニット（図４に示されていない）は、堆積ステーションの起こり得る断続的作動許可及び基材担体１４の輸送動作を制御する。
【０１７３】
本実施形態構造は単一の基材処理に特に適しており、無機材料堆積ステーション又はステーション１０は、良好な実施形態において、それぞれのスパッタリング供給源により又はＡＬＤにより実現される。この場合、図１の文脈で述べられたように冷却が必要となり得る。必要に応じて及び図１を念頭に置いて、冷却ステーション（図４には示されていない）は、無機材料堆積ステーション１０又は、特にスパッタリングが適用された場合備えられるその後の任意のこのような追加のステーション１０のダウンストリームで備えられる。
【０１７４】
それぞれの制御されたガス又は液体の供給及びこれらの供給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〜図８には示されていないが、図２の実施形態と同様に実現されることに注目されたい。
【０１７５】
この場合も同様に真空層堆積装置として、及び本発明に従い実現される層堆積装置の現在好まれる構造は、図５に概略的に及び最も簡略化されて示されている。
【０１７６】
図５の構造実施形態では、１つ又は１つより多くのＰＰＳポリマー堆積ステーション８及び１つ又は１つより多くの無機材料堆積ステーションＰＶＤ／ＡＬＤＳ１０、並びに図１に関する説明に従い備えられる可能性がある１つ又は１つより多くの冷却ステーション（図５に示されていない）は、それぞれの処理チャンバー５６のそばに備えられ、それぞれの処理チャンバー５６は、ポンプ５８により概略的に示されているように、別々にポンピングが行われ、よって、それぞれの作動状態に相互に密閉もされている。多数の基材５２を扱う基材担体５４は、直線的、湾曲した又は、一実施形態では、環状であってよいトラックＰに沿って制御可能なように移動可能である。基材担体５４は、ポンピング配置６２によりポンピングが行われる真空輸送チャンバー６０内で作動する。
【０１７７】
特に無機層堆積がＰＶＤで、よって、特にスパッタリングで実施される場合、開始基材又はより総称的には、感熱性である基材を処理する際に、図１の文脈で述べたような、冷却工程、したがって冷却チャンバー又は冷却ステーションを備えることが必要となり得る。
【０１７８】
無機材料の堆積又は無機材料の堆積の１つがＡＬＤで実施される場合、図１３及び図１４を念頭に置いて現在述べられているように、主に２つの方法が可能である。
【０１７９】
図１３の実施形態に従い、ＡＬＤＳ堆積ステーションとして実現される堆積ステーション１０は、ポンピング配置２２２でポンピングが行われる単一の処理チャンバー２２０を含む。前駆体ガス並びに反応性ガスは両方とも処理チャンバー２２０に供給される。よって、前駆体ガスは、制御された弁配置２１１ＡＬを介してガスタンク配置２０９ＡＬから処理チャンバー２２０に供給され、反応性ガスは、制御された弁配置２１５ＡＬを介してガスタンク配置２１３ＡＬから処理チャンバー２２０に供給される。それぞれのガス供給及び（示されていない）おそらくフラッシュガス又はすすぎガスの供給の時間系列は、タイミング制御ユニット２０で制御される。
【０１８０】
図１４の実施形態に従い、堆積ステーションＡＬＤＳとして実現される堆積ステーション１０は、少なくとも２つの処理チャンバー２２４及び２２６を含み、それぞれがそれぞれのポンピング配置２２８及び２３０でポンピングが行われる。交差汚染を最小化するため、チャンバーは、作動中、相互に密閉可能である。前駆体ガスは、制御された弁配置２１１ＡＬを介してガスタンク配置２０９ＡＬから処理チャンバー２２４に供給される。反応性ガスは制御された弁配置２１５ＡＬを介してガスタンク配置２１３ＡＬから処理チャンバー２２６に供給される。それぞれのガス供給及び（示されていない）おそらくフラッシュガス又はすすぎガスの供給の時間系列は、タイミング制御ユニット２０で制御される。
【０１８１】
重合材料の堆積が無機材料を堆積させるための堆積領域から離れた堆積領域で実施されるすべての実施形態では、ＡＬＤＳステーションとして実現されるステーション１０は、図１３に従い又は図１４に従い構築することができる。
【０１８２】
本発明による、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異なる、より特定の構造で実現することができる。基材は、図３のＡ１５と同様に、これらの中心軸の周りを回転してもしなくてもよい（示されていない）。
【０１８３】
１つより多くの特定の装置構造が図６に概略的に示されている。ここでは、基材担体６４は回転式コンベア又はドラムであり、軸Ａ６４の周りを制御可能なように回転可能である。基材６５は基材担体６４の周りに沿って配置及び保持され、これらの基材平面は軸Ａ６４に並行している。
【０１８４】
ＰＰＳステーション８及び無機材料堆積ステーション１０、ＰＶＤ／ＡＬＤＳは、回転している基材担体６４の軌道経路に沿って固定されて備えられる。ステーションの方位角スペーシングは、基材担体６４上の基材の方位角スペーシングと一致する。堆積ステーション８、１０は、主要堆積方向Ｂにより、軸Ａ６４に対して放射状に配置されている。明確に、及び必要に応じて、１つ又は１つより多くの冷却ステーション、及びインプット／アウトプット充填ロックの配置（示されていない）が備えられる。図６の実施形態のステーションは、図５の実施形態のように別々にポンピングを行うことができ、よって相互に密閉可能であり、又は基材担体６４を固定して取り囲んでいる共通の真空容器内に備えることができ、これは図４の一般的な表示と一致する。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することができる。
【０１８５】
現在好まれる構造では、真空層堆積装置は、出願人のＷＯ２０１０／１０５９６７で開示されたように構造化される。堆積工程、特にＰＶＤ無機材料層堆積工程は、それぞれのステーションにおいて、おそらく相互接続された冷却ステーションと共に、実施される２つ又は２つより多くの等しい堆積工程へと分割することができる。プロセス分割の一般的手法に関して、出願人のＷＯ２０１０／１０６０１２の開示を参照することができる。
【０１８６】
しかしながら、このような現在好まれる真空層堆積装置は、図７及び８の実施形態に、概略的に及び簡略化して示されている。単一基材７２は、図８の簡略化された断面表示に示されている通り、ディスク形状の基材担体７４上に運ばれる。
【０１８７】
基材７２は、基材平面が基材担体７４の回転軸Ａ３０に対して垂直となるよう、基材担体７４上に堆積させる。図７に示されている通り、基材担体７４上の基材７２の環状経路に並べられた、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が備えられ、堆積の主要方向Ｂは軸Ａ３０に並行である。基材担体７４は真空輸送チャンバー７６内で作動する。固定されたステーション８及び１０は、基材担体７４上の基材７２の方位角スペーシングと等しい方位角スペーシングを有する。双方向性充填ロックステーションＬＬ９が備えられ、ここでは、未処理の開始基材が、例えば、周囲から真空輸送チャンバー７６内へ及び基材担体７４上に供給され、その一方で、処理された基材は基材担体７４から降ろされ、例えば、周囲に出される。
【０１８８】
ステーション８、１０はポンプ７９により別々にポンピングが行われ、持ち上げ配置１０２を用いて、基材担体７４から密閉枠との会合へと基材７２を制御可能なように持ち上げることにより、相互に密閉可能であり、よって、それぞれの堆積チャンバーを密閉することに注目されたい。
【０１８９】
無機材料の堆積がＡＬＤで実施され、それぞれの堆積ステーション１０が図１４の実施形態に従い実現される場合、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ステーションは、少なくとも２つの引き続き機能する、別々にポンピングが行われ、相互に密閉可能な処理チャンバーにより実現される。
【０１９０】
本発明による堆積ステーションを備えることを除いて、ＷＯ２０１０／１０６０１２は、本発明の文脈で使用することができる装置の一般的構造を開示している。
【０１９１】
ＰＶＤの無機層堆積の後又はこの間、基材の冷却を備えることが必要である場合、及び図１の文脈ですでに述べられたように、出願人のＷＯ２０１６／０９１９２７で論じられたものと類似の冷却チャンバーが、図５〜図８、図１３、図１４の文脈で述べられたような装置において統合される。
【０１９２】
ＷＯ２０１６／０９１９２７では、クーラー真空チャンバーが開示されている。クーラーチャンバーは図９（閉鎖位置）及び１０（開放位置）に概略的に示されている。クーラーチャンバーのこのような原理は、特に図７及び図８に示されているようなシステムにおいて１つ又は１つより多くの冷却チャンバーとして統合されるのに完全に適している。この真空冷却チャンバーは、熱伝導ガス、例えば、ヘリウムで加圧して、基材から、クラム型冷却チャンバー（冷却される）の囲い壁への熱伝達を有意に増大することができる。
【０１９３】
図１１は、図７及び図８に示されているような装置内のこのような冷却チャンバー又は冷却ステーションを統合する、最も概略的に及び簡略化された、可能な手法を示している。
【０１９４】
このような冷却ステーション１００において、基材７２は、堆積ステーション又はチャンバーと連携するためにも備えられている持ち上げ配置１０２により、基材担体７４から持ち上げられる。図７及び図８を参照されたい。基材担体７４のための真空輸送チャンバー１０４に関して、基材７２の持ち上げは、薄い密閉した冷却区画１０６を確立し、この区画内に基材７２が冷却クラムメンバー１０８に近接して備わる。例えば、冷却チャネルシステム１１０内を循環している液体冷却媒体を用いることにより、少なくとも１つの冷却メンバー１０８が冷却される。熱伝導ガス、例えばヘリウムを冷却区画１０６に供給することができる。基材担体７４のその部分７４ａ（これは持ち上げ可能で、基材７２を保持する）は持ち上げ配置１０２への直接的接触により冷却され、これは、必要であれば、活発に冷却させることもできる。
【０１９５】
重合材料を含有する層システムと無機材料を含有する層システムの複数の対が開始基材上に堆積されなければならない場合、これらのシステムの堆積を１回より多く実施する、すなわち堆積サイクルを少なくとも１回繰り返すことが必要となり得る。これは、図７及び図８の基材担体７４又は図６の６４の１回より多くの３６０°回転により実施することができる。
【０１９６】
図１２では、本発明による浸透バリア層システムを有し、本発明の方法により製造された基材が最も概略的に示されている。
【０１９７】
開始基材９０は、９０ａにおいて破線で示されているような薄層ですでに覆われていてもいなくてもよい。開始基材９０は、少なくともその延長面Ｓｕの一部に沿って、プラズマ重合材料の層システムＰＰ９２で直接覆われている。プラズマ重合材料のＰＰ層システム９２は、単層であっても、又は多層化していてもよく、よって、異なる重合材料の１つより多くの層は、重合材料層システム９２の一部であってよい。
【０１９８】
重合材料を含有するＰＰ層システム９２のすぐ上に、ＰＶＤ及び／又はＡＬＤ堆積した無機材料（複数可）の無機材料含有層システム９４が備えられる。この場合も同様に、無機材料含有層システム９４は、単一のＰＶＤ若しくはＡＬＤ堆積した、無機材料層又は等しい若しくは異なる無機材料からできた１つより多くのＰＶＤ及び／若しくはＡＬＤ堆積した無機材料層からなってもよい。
【０１９９】
最小基材構成では、システム９６の最外部層は、重合材料の層である。層システム９６は、無機材料層システム９４のすぐ上に備わっている。
【０２００】
図１に戻ると、ＰＰ堆積からＰＶＤ若しくはＡＬＤ堆積に移動する際、又は、逆にＰＶＤ若しくはＡＬＤ堆積からＰＰ堆積に移動する際に、ポリマー材料並びに無機材料が同時に堆積されるような移動タイムスパン、すなわち、このタイムスパンの間、同時に及び同じ堆積領域でそれぞれの堆積ステーションを作動させることによって、このような移動タイムスパンをもたらすことが可能である。
【０２０１】
図１２を念頭に置くと、これは、無機材料並びに重合材料が異なる濃度で存在する材料境界面ゾーン９３を結果として生じる。図１２による最小構造は、すなわち、例えば：
ＰＶＤ／ＡＬＤ−ＰＰ−ＰＶＤ／ＡＬＤ−…ＰＰ…
に従い、層システム９６の上に順に、更なるＰＶＤ及び／又はＡＬＤ堆積した無機材料含有層システム及び更なるＰＰ重合材料含有層システムを更に備えることができる。
【０２０２】
総称的に、例えば、ＡＬＤにより堆積させた無機材料の層の中に、いくらかの量の重合材料を付与することが有利となり得る。
【０２０３】
全体的な層システム９２、９４、９６等が電気絶縁性であるものとする場合、これは、十分に電気絶縁性がある１つ又は１つより多くの層を付与することにより実現することができる。
【０２０４】
更に、開始基材上に適用されるすべての層は、可視光に対して透過性があるように選択することができる。
【０２０５】
本発明のすべての態様の開示目的のため、これらの態様は以下に要約される：
１）・開始基材と、
・浸透バリア層システムであって、
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、前記開始基材のすぐ上に備わっているポリマー材料層システム、
少なくとも１つのＰＶＤ堆積した又は少なくとも１つのＡＬＤ堆積した無機材料含有層を含み、前記ポリマー材料層システムのすぐ上に堆積された無機材料層システム
を含む浸透バリア層システムと
を含む基材。
２）少なくとも１つの更なるポリマー層システムを更に含み、このポリマー層システムが、少なくとも１つの更なるポリマー材料含有層を含み、前記無機材料層システムのすぐ上に堆積される、態様１に記載の基材。
３）前記開始基材が、１つ又は１つより多くの開始基材層を含み、前記ポリマー材料層システム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１つに記載の基材。
４）前記開始基材が、以下の特色のうちの少なくとも１つを有する、態様１から３の１つに記載の基材：
・開始基材は、最も総称的に、加工物である；
・開始基材はプレート状の形状を有する；
・開始基材は電気デバイスである；
・開始基材は、例えば、１５０℃より高い又はこれより低い温度に敏感な感熱性材料を含む；
・開始基材は、プリント回路基板材料を含む。
５）前記１つの浸透バリアシステムのすぐ上に備わっている前記浸透バリア層システムの少なくとも更に１つを含む、態様１から４の１つに記載の基材。
６）少なくとも１つの無機材料含有層が酸化ケイ素を含有する又は酸化ケイ素からなる、態様１から５の１つに記載の基材。
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つの境界面を含み、前記境界面が、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つに記載の基材。
８）そ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つに記載の基材。
９）１つより多くのポリマー材料含有層を含み、１つより多くの又はすべ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つに記載の基材。
１０）前記少なくとも１つのプラズマ重合層、又は１つより多くの若しくはすべてのポリマー材料含有層が、少なくとも１種のガス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種から重合される、態様１から９の１つに記載の基材。
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つに記載の基材。
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つに記載の基材。
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つに記載の基材。
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つに記載の基材。
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種から堆積したポリマー材料含有層を含む、態様１から１４の１つに記載の基材。
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種から堆積し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つに記載の基材。
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つに記載の基材。
１８）少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層がスパッタリングで堆積される、態様１から１７の１つに記載の基材。
１９）少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料層が蒸発、好ましくは電子ビーム蒸発で堆積される、態様１から１８の１つに記載の基材。
２０）少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層がＡＬＤで堆積される、態様１から１９の１つに記載の基材。
２１）少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層がプラズマ強化ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）で堆積される、態様１から２０の１つに記載の基材。
２２）前記少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層が、第１工程で前駆体ガスを用いて堆積され、遠隔で実施されるその後の工程において、反応性ガスを用いて堆積される、態様２０又は２１の１つに記載の基材。
２３）前記少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層が、第１工程及び堆積領域において前駆体ガスを用いて堆積され、前記堆積領域において実施されるその後の工程において、反応性ガスを用いて堆積される、態様２０又は２１の１つに記載の基材。
２４）前記少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべ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及び反応性ガスで堆積される、態様２０から２３の１つに記載の基材。
２５）前記少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべ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つに記載の基材。
２６）前記少なくとも１つの、又は１つより多くの、又はすべての無機材料含有層が、前駆体ガス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つに記載の基材。
２７）前記浸透バリア層システムが水分子に対する浸透バリア層システムである、態様１から２６の１つに記載の基材。
２８）前記浸透バリア層システムが可視光に対して透過性がある、態様１から２６の１つに記載の基材。
２９）前記浸透バリア層システムが、前記基材の表面から、前記開始基材の表面まで、電気的に絶縁している、態様１から２８の１つに記載の基材。
３０）前記浸透バリア層システムの少なくとも１つの層が電気的に絶縁している、態様１から２９の１つに記載の基材。
３１）・基材担体と、
・それぞれのチャンバーが無機材料の供給源を含む、少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバー及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバーを含む、少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションと、
・モノマー供給のための供給ラインシステム及びプラズマ供給源を有する、少なくとも１つのプラズマ重合化チャンバーを含む、少なくとも１つのポリマー堆積ステーションと、
・前記無機材料層堆積ステーションからの、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、前記基材担体の、堆積作用への断続的曝露を制御するように構築された制御ユニットと
を含む、層堆積装置。
３２）少なくとも１つの冷却ステーションを含む、態様３１に記載の層堆積装置。
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１つのＡＬＤ層堆積チャンバーを含み、このＡＬＤ層堆積チャンバーが、前駆体を含有する少なくとも１つの前駆体リザーバー及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバーに操作可能にフロー接続されているガス供給配置を含む、態様３１又は３２の１つに記載の層堆積装置。
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層堆積チャンバーを含み、前記少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバーのうちの一方が前駆体を含有する前駆体リザーバーに操作可能に接続されているガス供給配置を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバーの他方が、反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバーに操作可能に接続されているガス供給配置を含む、態様３１から３３の１つに記載の層堆積装置。
３５）前記前駆体リザーバー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種を含有する、態様３３又は３４の１つに記載の層堆積装置。
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に記載の層堆積装置。
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つに記載の層堆積装置。
３８）少なくとも１つの無機材料層堆積ステーションが、レーザー供給源と、前駆体を含有する少なくとも１つの前駆体リザーバー及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバーに操作可能にフロー接続されているガス供給配置とを含む少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバーを含む、態様３１から３７の１つに記載の層堆積装置。
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層堆積チャンバーを含み、前記少なくとも２つのＡＬＤ層堆積チャンバーの一方が前駆体を含有する前駆体リザーバーに操作可能に接続されているガス供給配置を含み、前記ＡＬＤ堆積チャンバーの他方がレーザー供給源及び反応性ガスを含有する反応性ガスリザーバーに操作可能に接続されているガス供給配置を含む、態様３１から３８の１つに記載の層堆積装置。
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層堆積チャンバーを含む、態様３１から３９の１つに記載の層堆積装置。
４１）前記ＰＶＤ層堆積チャンバーがスパッター層堆積チャンバーである、態様４１に記載の層堆積装置。
４２）前記ＰＶＤ層堆積チャンバーが、蒸発チャンバー、又は電子ビーム蒸着チャンバーである、態様４０に記載の層堆積装置。
４３）前記ＰＶＤ層堆積チャンバーが、少なくとも１種の金属若しくは金属合金又はこ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形物供給源を有する、態様４０から４２の１つに記載の層堆積装置。
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、前記基材担体が、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つに、好ましくは真空環境で、制御可能なように移動可能である、態様３１から４３の１つに記載の層堆積装置。
４５）少なくとも１つのＰＶＤ層堆積チャンバー及び／又は少なくとも１つのＡＬＤ層堆積チャンバーが、堆積作業のために制御可能なように密閉可能であり、基材の取扱いのために開放可能である堆積空間及び前記制御可能なように密閉可能及び開放可能な堆積空間に隣接したポンピングポートを含む、態様３１から４４の１つに記載の層堆積装置。
４６）モノマー供給のための供給ラインシステムを有する、及びプラズマ供給源を有する少なくとも１つのプラズマ重合化チャンバーが、層堆積作業のために制御可能なように密閉可能であり、基材の取扱いのために開放可能である堆積空間及び前記制御可能なように密閉可能及び開放可能な堆積空間に隣接したポンピングポートを含む、態様３１から４５の１つに記載の層堆積装置。
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実施する、態様３１から４６の１つに記載の層堆積装置。
４８）前記基材担体の直線的移動経路に沿って、又は総称的に湾曲した移動経路に沿って、又は環状の移動経路に沿って、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の１つより多くの対の配列を含む、態様３１から４７の１つに記載の層堆積装置。
４９）前記基材担体の直線的移動経路に沿って、又は総称的に湾曲した移動経路に沿って、又は環状の移動経路に沿って、無機材料層堆積ステーション及び無機材料層堆積ステーションのすぐ後に続くポリマー堆積ステーションの配列を含む、態様３１から４８の１つに記載の層堆積装置。
５０）無機材料層堆積ステーションのすぐ後に続く冷却ステーションを含む、態様３１から４９の１つに記載の層堆積装置。
５１）少なくとも１つのインプット充填ロック及び少なくとも１つのアウトプット充填ロック又は少なくとも１つの双方向性のインプット／アウトプット充填ロックを含む真空装置である、態様３１から５０の１つに記載の層堆積装置。
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、共通の堆積領域上で堆積を行い、制御ユニットが、述べられたステーションを断続的に作業可能／不可にするよう構築される、態様３１から５１の１つに記載の層堆積装置。
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、相互に離れた領域で堆積を行い、制御ユニットが、前記領域間の前記基材担体の移動を制御するように構築される、態様３１から５２の１つに記載の層堆積装置。
５４）制御された移動タイムスパンの間に、共通の堆積領域において、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る同時の堆積が可能となるよう構築される、態様３１から５３の１つに記載の層堆積装置。
５５）前記供給ラインシステムが、液体モノマー材料又はガスモノマー材料を含有するリザーバーと制御されたフロー輸送路で繋がっている、態様３１から５４の１つに記載の層堆積装置。
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ーと制御されたフロー輸送路で繋がっている、態様３１から５５の１つに記載の層堆積装置。
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ーと制御されたフロー輸送路で繋がっている、態様３１から５６の１つに記載の層堆積装置。
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ーと制御されたフロー輸送路で繋がっている、態様３１から５７の１つに記載の層堆積装置。
５９）前記基材担体が、１つより多くの基材及び／又は１つより多くの開始基材を同時に運搬するように構築される、態様３１から５８の１つに記載の層堆積装置。
６０）すべての重合化チャンバーが、プラズマ重合化チャンバーである、態様３１から５９の１つに記載の層堆積装置。
６１）以下の特色のうちの少なくとも１つを有する、態様３１から６０の１つに記載の層堆積装置
・基材担体は、基材のバッチ及び／又は開始基材のバッチを運搬するように構築される；
・基材担体は、複数の単一の基材及び／又は単一の開始基材を運搬するように構築される；
・基材担体の移動は、基材若しくは開始基材から離れた軸の周り、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性移動である；
・基材担体は真空環境内で備えられる。
６２）浸透バリア層システムを開始基材上に付与する、又は表面浸透バリア層システムを備えた基材を製造する方法であって、
ａ）ＰＶＤにより及び／又はＡＬＤにより、少なくとも１つの無機材料含有層を含む少なくとも１つの無機材料層システムを開始基材上に堆積させることにより、浸透密閉を確立する工程と
ｂ）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システムを、前記開始基材のすぐ上に堆積させ、前記無機材料層システムを前記ポリマー材料層システムのすぐ上に堆積させることにより、前記無機材料層システムの前記開始基材への接着性及び前記無機材料層システムの亀裂密閉をもたらす工程と
を含む、方法。
６３）前記ポリマー材料含有層の材料、又はポリマー材料含有層のうちの少なくとも１つの材料を真空プラズマ重合する工程を含む、態様６２に記載の方法。
６４）前記浸透密閉を確立することがプラズマ強化ＡＬＤを含む、態様６２又は６３に記載の方法。
６５）少なくとも１つの層が電気的に絶縁している層から堆積される、態様６２から６４の１つに記載の方法。
６６）前記浸透バリア層システムが、可視光に対して透過性があるように堆積される、態様６２から６５の１つに記載の方法。
６７）前記堆積中の開始基材の温度が、既定値を超えない、好ましくは最大でも１５０℃を超えない、態様６２から６６の１つに記載の方法。
６８）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システムを、前記無機材料層システムのすぐ上に堆積させる工程を含む、態様６２から６７の１つに記載の方法。
６９）１つより多く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つに記載の方法。
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つに記載の方法。
７１）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システムを、最後に堆積した無機材料層システムのすぐ上に堆積させる工程を含む、態様６２から７０の１つに記載の方法。
７２）無機材料層システムを堆積させる工程のうちの少なくとも１回の後又はその間に前記基材を冷却する工程を含む、態様６２から７１の１つに記載の方法。
７３）酸化ケイ素の無機材料含有層を堆積させる工程を含む、態様６２から７２の１つに記載の方法。
７４）ポリマー材料含有層を堆積させる工程と、無機材料含有層を堆積させる工程との間に、少なくとも１つの材料境界面を、制御された方式で堆積させる工程を含み、前記境界面が、前記堆積し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でできている、態様６２から７３の１つに記載の方法。
７５）ガス材料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させる工程を含む、態様６２から７４の１つに記載の方法。
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させる工程を含む、態様６２から７５の１つに記載の方法。
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させる工程を含む、態様６２から７６の１つに記載の方法。
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、エチレンのうちの１種から、少なくとも１つのポリマー材料含有層を堆積させる工程を含む、態様６２から７７の１つに記載の方法。
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うちの少なくとも１種を含む又はそれからなる、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程を含む、態様６２から７８の１つに記載の方法。
８０）スパッタリングにより、又は蒸発により、又は電子ビーム蒸着により、又はＡＬＤにより、又はプラズマ強化ＡＬＤにより、少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程を含む、態様６２から７９の１つに記載の方法。
８１）ＡＬＤ堆積チャンバー内でＡＬＤにより少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程と、前駆体ガス及び反応性ガスを前記ＡＬＤ堆積チャンバーへ供給する工程を含む、態様６２から８０の１つに記載の方法。
８２）少なくとも２つの連続するＡＬＤ堆積チャンバー内でＡＬＤにより少なくとも１つの無機材料含有層を堆積させる工程と、前記少なくとも２つのＡＬＤ堆積チャンバーのうちの第１のチャンバーに前駆体ガスを供給する工程と、前記少なくとも２つの連続するＡＬＤ堆積チャンバーのうちの第２のチャンバーに反応性ガスを供給する工程とを含む、態様６２から８１の１つに記載の方法。
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つに記載の方法。
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に記載の方法
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つに記載の方法。
８６）無機材料含有層を少なくとも１つの層堆積空間内で堆積させる工程と、前記堆積させる工程の間、前記少なくとも１つの堆積空間を密閉する工程と、前記堆積空間に直接接続されているポンプを用いて前記堆積空間にポンピングを行う工程とを含む、態様６２から８５の１つに記載の方法。
８７）層堆積空間内でポリマー材料含有層を堆積させる工程と、前記堆積させる工程の間、前記堆積空間を密閉する工程と、前記堆積空間に直接接続されているポンプを用いて前記堆積空間にポンピングを行う工程とを含む、態様６２から８６の１つに記載の方法。
８８）水分子の浸透を抑制する前記浸透バリア層システムを製造する工程を含む、態様６２から８７の１つに記載の方法。
８９）真空内で実施される、態様６２から８８の１つに記載の方法。
９０）態様３１から６１に記載の装置を用いて実施される、態様６２から８９の１つに記載の方法。
【符号の説明】
【０２０６】
８  真空プラズマ重合ステーションＰＰＳ
１０  無機材料堆積ステーションＰＶＤ／ＡＬＤＳ
１２  開始基材
１４  基材担体
１６  真空処理チャンバー
１８  ポンプ
２０  制御ユニット
２０１  モノマー供給源
２０３  弁
２０５  ＰＶＤ用反応性ガス又はガス混合物
２０７  ＰＶＤ用弁
２０９  ＡＬ用タンク
２１１  ＡＬ用弁
２１３  ＡＬ用タンク
２１５  ＡＬ用弁
Ｄ  共通領域
Ｓ  スイッチ
【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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