JP2013209691A - Method and apparatus for producing functional film - Google Patents
Method and apparatus for producing functional film Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013209691A JP2013209691A JP2012079434A JP2012079434A JP2013209691A JP 2013209691 A JP2013209691 A JP 2013209691A JP 2012079434 A JP2012079434 A JP 2012079434A JP 2012079434 A JP2012079434 A JP 2012079434A JP 2013209691 A JP2013209691 A JP 2013209691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- source gas
- base material
- introduction
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本発明は、CVDによって基材上に成膜を行なう機能性フィルムの製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for producing a functional film for forming a film on a substrate by CVD.
光学素子、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムなど、各種の機能性フィルム(機能性シート)が利用されている。
また、これらの機能性フィルムの製造に、スパッタリングやプラズマCVD等の真空成膜法による成膜(薄膜形成)が利用されている。
Various functional films such as gas barrier films, protective films, optical films such as optical filters and antireflection films, etc. in various devices such as optical elements, display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays, semiconductor devices, thin film solar cells, etc. (Functional sheet) is used.
In addition, film formation (thin film formation) by a vacuum film formation method such as sputtering or plasma CVD is used for manufacturing these functional films.
真空成膜法によって、効率良く、高い生産性を確保して成膜を行なうためには、長尺な基材に連続的に成膜を行なうのが好ましい。
このような成膜方法を実施する装置として、長尺な基材(ウェブ状の基材)をロール状に巻回してなる供給ロールと、成膜済の基材をロール状に巻回する巻取りロールとを用いる、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)の成膜装置が知られている。このロール・ツー・ロールの成膜装置は、基材に成膜を行なう成膜位置(成膜領域)を通過する所定の経路で、供給ロールから巻取りロールまで長尺な基材を挿通し、供給ロールからの基材の送り出しと、巻取りロールによる成膜済の基材の巻取りとを同期して行いつつ、成膜位置において、搬送される基材に連続的に成膜を行なう。
In order to efficiently form a film while ensuring high productivity by a vacuum film forming method, it is preferable to continuously form a film on a long substrate.
As an apparatus for carrying out such a film forming method, a supply roll formed by winding a long base material (web-shaped base material) in a roll shape, and a winding for winding a film-formed base material in a roll shape. A so-called roll-to-roll film forming apparatus using a take-off roll is known. This roll-to-roll film forming apparatus inserts a long base material from a supply roll to a take-up roll through a predetermined path passing through a film forming position (film forming region) for forming a film on the base material. The film is continuously formed on the substrate to be conveyed at the film forming position while the feeding of the base material from the supply roll and the winding of the film-formed base material by the winding roll are performed in synchronization. .
ところで、真空成膜法によって、基材に機能膜の成膜を行う際には、基材のみならず、基材を支持する基材支持部材や成膜領域を規定するマスク部材等の基材の周辺に配置される部材にもプラズマおよび原料ガスが接触するため、成膜時に形成される反応生成物が、周辺の部材にも付着してしまうことが避けられない。基材の周辺の部材に付着した反応生成物は、成膜を行うにしたがって堆積し、剥がれ落ちたり、プラズマにエッチングされてパーティクルとなってしまい、形成される膜の品質を低下させ、ひいては、製品の品質を低下させる原因となる。
そのため、周辺の部材に堆積した反応生成物のパーティクルに起因する膜の品質低下を防止するために、基材の周辺の部材にプラズマおよび原料ガスが接触することを防止し、基材の周辺の部材に反応生成物が堆積することを防止することが行われている。
By the way, when the functional film is formed on the base material by the vacuum film forming method, not only the base material but also the base material supporting member that supports the base material and the base material such as a mask member that defines the film forming region Since the plasma and the raw material gas are also in contact with the members arranged around the substrate, it is inevitable that the reaction product formed at the time of film formation adheres to the peripheral members. The reaction product attached to the members around the substrate is deposited as the film is formed, peeled off, or etched into plasma to form particles, which degrades the quality of the formed film. It causes the quality of the product to deteriorate.
Therefore, in order to prevent deterioration of the film quality caused by the reaction product particles deposited on the peripheral members, it is possible to prevent plasma and source gas from contacting the peripheral members of the base material. Prevention of deposition of reaction products on the member is performed.
例えば、特許文献1には、基材載置部の下側から側面周囲に至る領域にガス通路を形成し、ガス通路にパージガス(不活性ガス)を導入したとき、パージガスを基材載置部の基材載置面の周縁空間に噴出するように構成し、成膜領域以外の領域にプラズマおよび原料ガスが回り込むことを防止して、周辺の部材に反応生成物が堆積することを防止することが記載されている。 For example, in Patent Document 1, when a gas passage is formed in a region extending from the lower side of the base material placement unit to the periphery of the side surface and purge gas (inert gas) is introduced into the gas passage, the purge gas is supplied to the base material placement unit. It is configured so as to be ejected to the peripheral space of the substrate mounting surface of the substrate, preventing the plasma and source gas from flowing into the region other than the film formation region, and preventing the reaction product from being deposited on the peripheral members. It is described.
また、特許文献2には、基材ステージと対向する面のガス供給部の外周部であって被処理基材の面内方向における被処理基材の外周端部位置よりも外方の位置に、基材ステージの方向に突出した遮蔽部を備え、原料ガスを遮蔽部の外部に排気することにより、基材の周辺の部材にプラズマおよび原料ガスが接触することを抑制して、周辺の部材に反応生成物が堆積することを抑制することが記載されている。 Further, in Patent Document 2, the outer peripheral portion of the gas supply portion on the surface facing the base material stage is positioned outside the outer peripheral end portion position of the target substrate in the in-plane direction of the target substrate. And a shielding member protruding in the direction of the substrate stage, and exhausting the source gas to the outside of the shielding unit to suppress the contact of the plasma and the source gas with the surrounding member of the substrate, and the surrounding member Describes that the reaction product is prevented from being deposited.
しかしながら、成膜領域の端部に不活性ガスを吹き付けてプラズマおよび原料ガスの拡散を規制する構成とすると、成膜領域の原料ガスに不活性ガスが混合され、基材に成膜される機能膜の膜質が悪化してしまうという問題があった。
また、ロール・ツー・ロールの成膜装置は、連続的に搬送される基材が成膜領域を通過する際に成膜を行うものであるため、原料ガスを成膜領域から排出し、プラズマおよび原料ガスが周辺の部材に回り込まない構成とすることは困難である。また、ロール・ツー・ロールの成膜装置は、長時間連続的に成膜を行うため、原料ガスを成膜領域から排出したとしても、成膜領域を囲う遮蔽部等に反応生成物が堆積することは避けられない。
However, when the inert gas is blown to the end of the film formation region to restrict the diffusion of the plasma and the raw material gas, the inert gas is mixed with the raw material gas in the film formation region to form a film on the substrate. There was a problem that the film quality of the film deteriorated.
In addition, since the roll-to-roll film forming apparatus performs film formation when a continuously transported substrate passes through the film forming region, the material gas is discharged from the film forming region, and the plasma In addition, it is difficult to have a configuration in which the raw material gas does not enter the surrounding members. In addition, since the roll-to-roll film forming apparatus continuously forms a film for a long time, even if the source gas is discharged from the film forming area, the reaction product is deposited on a shielding part or the like surrounding the film forming area. It is inevitable to do.
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、長尺な基材に、プラズマCVDによって連続的に成膜を行うロール・ツー・ロールの成膜装置において、基材の周辺の部材に付着した反応生成物のパーティクルに起因する膜質低下を防止し、目的とする機能を発現できる機能性膜を、効率よく安定して形成することを可能にする機能性フィルムの製造方法および製造装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in a roll-to-roll film forming apparatus for continuously forming a film on a long base material by plasma CVD, A method for producing a functional film capable of efficiently and stably forming a functional film capable of preventing the deterioration of film quality due to reaction product particles adhering to peripheral members and expressing a target function And providing a manufacturing apparatus.
上記課題を解決するために、本発明は、長尺な基材を長手方向に搬送しつつ、搬送される基材を挟むように配置された電極対を有する成膜手段を用いてプラズマCVDによって、基材の搬送方向と直交する幅方向の基材の両端部側に配置されるマスク部材によって規定される成膜領域で、基材に無機膜の成膜を行なう機能性フィルムの製造方法であって、電極対の一方の電極であり、成膜領域内に原料ガスを供給するシャワー電極内への原料ガスの導入位置を、基材の幅方向において基材の両端部側として、基材への成膜を行う第1成膜ステップと、第1成膜工程の後に、シャワー電極内への原料ガスの導入位置を第1成膜ステップにおける導入位置よりも中央部側として、基材への成膜を行う第2成膜ステップとを有することを特徴とする機能性フィルムの製造方法を提供するものである。 In order to solve the above problems, the present invention is based on plasma CVD using a film forming means having an electrode pair arranged so as to sandwich a substrate to be conveyed while conveying a long substrate in the longitudinal direction. In a method for producing a functional film for forming an inorganic film on a base material in a film formation region defined by mask members disposed on both ends of the base material in the width direction perpendicular to the transport direction of the base material The base material is one electrode of the electrode pair, and the introduction position of the raw material gas into the shower electrode that supplies the raw material gas into the film formation region is set to the both ends of the base material in the width direction of the base material. After the first film forming step for forming a film on the substrate and after the first film forming step, the introduction position of the source gas into the shower electrode is set to the center side from the introduction position in the first film forming step. And a second film forming step for forming the film. There is provided a method for producing a potential film.
ここで、原料ガスは、少なくともシランガスおよび窒素ガスを含むガスであり、成膜される無機膜が窒化珪素膜であると共に、第1成膜ステップにおいてマスク部材上に成膜される窒化珪素膜の原子量比N/Siが0.95よりも小さく、かつ、第2成膜ステップにおいてマスク部材上に成膜される窒化珪素膜の原子量比N/Siが0.95よりも大きいことが好ましい。
また、第1成膜ステップでの原料ガスの流量を、第2成膜ステップでの原料ガスの流量よりも多くすることが好ましい。
また、第1成膜ステップと第2成膜ステップとを交互に繰り返して成膜を行うことが好ましい。
Here, the source gas is a gas containing at least silane gas and nitrogen gas, the inorganic film to be formed is a silicon nitride film, and the silicon nitride film to be formed on the mask member in the first film forming step is used. Preferably, the atomic weight ratio N / Si is smaller than 0.95, and the atomic weight ratio N / Si of the silicon nitride film formed on the mask member in the second film forming step is larger than 0.95.
Moreover, it is preferable that the flow rate of the source gas in the first film formation step is larger than the flow rate of the source gas in the second film formation step.
Further, it is preferable to perform film formation by alternately repeating the first film formation step and the second film formation step.
また、上記課題を解決するために、本発明は、長尺な基材を長手方向に搬送しつつ、搬送される基材を挟むように配置された電極対を有する成膜手段を用いてプラズマCVDによって、基材に無機膜の成膜を行なう機能性フィルムの製造装置であって、電極対が配置される領域の、基材の搬送方向と直交する幅方向の基材の両端部側に配置され、成膜領域を規定するマスク部材と、電極対の一方の電極であり、導入された原料ガスを拡散する拡散室、拡散室から成膜領域へ連通する複数の貫通孔、および、拡散室内に原料ガスを導入するための、基材の幅方向において異なる位置に形成された少なくとも3つの導入口を有するシャワー電極と、シャワー電極の少なくとも1つの導入口から拡散室内に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、原料ガス供給手段がシャワー電極に原料ガスを供給する際の導入口を切り替える導入位置切替手段とを有することを特徴とする機能性フィルムの製造装置を提供するものである。 In order to solve the above problem, the present invention is directed to plasma using a film forming means having an electrode pair disposed so as to sandwich a substrate to be conveyed while conveying a long substrate in the longitudinal direction. An apparatus for producing a functional film for depositing an inorganic film on a base material by CVD, on both ends of the base material in the width direction orthogonal to the transport direction of the base material in the region where the electrode pair is disposed A mask member arranged to define a film formation region, one electrode of the electrode pair, a diffusion chamber for diffusing the introduced source gas, a plurality of through holes communicating from the diffusion chamber to the film formation region, and diffusion A shower electrode having at least three inlets formed at different positions in the width direction of the base material for introducing the source gas into the chamber, and the source gas is supplied into the diffusion chamber from at least one inlet of the shower electrode Raw material gas supply means; Material gas supplying means is to provide an apparatus for manufacturing a functional film characterized by having a introducing position switching means for switching the inlet when supplying the raw material gas to the shower head electrode.
ここで、導入位置切替手段は、基材の幅方向の両端部側の導入口と、両端部側の導入口を除く導入口とで、原料ガスを供給する導入口を切り替えることが好ましい。
また、導入位置切替手段は、基材の幅方向の両端部側の導入口から、両端部側の導入口を除く導入口に、原料ガスを供給する導入口を切り替えることが好ましい。
また、シャワー電極は、4つの導入口を有し、導入位置切替手段は、幅方向の外側2つの導入口と、内側の2つの導入口とで導入口を切り替えることが好ましい。
Here, it is preferable that the introduction position switching means switches the introduction ports for supplying the source gas between the introduction ports on both ends in the width direction of the base material and the introduction ports excluding the introduction ports on both ends.
Moreover, it is preferable that the introduction position switching means switches the introduction port for supplying the raw material gas from the introduction ports on both ends in the width direction of the base material to the introduction ports excluding the introduction ports on both ends.
The shower electrode has four introduction ports, and the introduction position switching means preferably switches the introduction port between the two outer introduction ports in the width direction and the two inner introduction ports.
また、原料ガス供給手段は、導入位置切替手段による原料ガスの導入口の切り替えに応じて、原料ガスの供給量を変えることが好ましい。
また、シャワー電極の拡散室の、基材の表面に垂直な方向の高さは、3mm以下であることが好ましい。
また、電極対の他方の電極が、基材を周面の所定領域に巻き掛けて搬送する円筒状のドラム電極であることが好ましい。
The source gas supply means preferably changes the supply amount of the source gas in accordance with the switching of the source gas introduction port by the introduction position switching means.
The height of the diffusion chamber of the shower electrode in the direction perpendicular to the surface of the substrate is preferably 3 mm or less.
Moreover, it is preferable that the other electrode of an electrode pair is a cylindrical drum electrode which winds and conveys a base material to the predetermined area | region of a surrounding surface.
本発明によれば、シャワー電極内への原料ガスの導入位置を、基材幅方向の両端部側と中央部側とで切り替えることにより、周辺の部材に堆積する反応生成物の組成を制御して、剥離しにくく、かつ、エッチングされにくい組成とすることができるので、反応生成物の剥離やプラズマによるエッチングによる反応生成物のパーティクルを低減することができる。したがって、形成される機能膜にパーティクルが混入して、機能膜の品質が低下することを防止し、目的とする機能を発現できる機能性フィルムを、効率よく安定して形成することができる。 According to the present invention, the composition of the reaction product deposited on the peripheral members is controlled by switching the introduction position of the source gas into the shower electrode between the both end sides and the center side in the base material width direction. Thus, since the composition can be made difficult to peel off and difficult to be etched, reaction product particles caused by peeling of the reaction product or etching by plasma can be reduced. Accordingly, it is possible to efficiently and stably form a functional film capable of preventing the quality of the functional film from being deteriorated by mixing particles into the formed functional film and expressing the target function.
以下、本発明の機能性フィルムの製造方法および製造装置について、添付の図面を用いて、詳細に説明する。 Hereinafter, the functional film manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に、本発明の機能性フィルムの製造方法を実施する本発明の機能性フィルムの製造装置の一例を概念的に示す。なお、図1においては、シャワー電極20の一部を断面で示している。
なお、図1に示す機能性フィルムの製造装置10(以下、「成膜装置」ともいう)は、シャワー電極20が複数の原料ガス導入口を有し、シャワー電極20への原料ガス導入位置を切り替える導入位置切替手段24を有する以外は、公知のCCP−CVDによるロール・ツー・ロールの成膜装置である。
In FIG. 1, an example of the functional film manufacturing apparatus of this invention which implements the manufacturing method of the functional film of this invention is shown notionally. In FIG. 1, a part of the
In the functional film manufacturing apparatus 10 (hereinafter also referred to as “film forming apparatus”) shown in FIG. 1, the
図示例の成膜装置10は、長尺な基材Z(フィルム原反)を長手方向に搬送しつつ、シランガスとアンモニアガスとを含む原料ガスを成膜領域に供給して、基材Zの表面にプラズマCVDによって、窒化シリコン膜を成膜(製造/形成)して、機能性フィルムを製造するものである。
また、この成膜装置10は、長尺な基材Zをロール状に巻回してなる基材ロール32から基材Zを送り出し、長手方向に搬送しつつ機能膜を成膜して、機能膜を成膜した基材Z(すなわち、機能性フィルム)をロール状に巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)による成膜を行なう装置である。
The
Further, the
図2に示す成膜装置10は、基材Zに、プラズマCVDによる膜を成膜することができる装置であって、真空チャンバ12と、この真空チャンバ12内に形成される、巻出し室14と、成膜室18と、ドラム30とを有して構成される。
A
成膜装置10においては、長尺な基材Zは、巻出し室14の基材ロール32から供給され、ドラム30に巻き掛けられた状態で長手方向に搬送されつつ、成膜室18において、成膜され、次いで、再度、巻出し室14において巻取り軸34に巻き取られる(ロール状に巻回される)。
In the
ドラム30は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する円筒状の部材である。
ドラム30は、後述する巻出し室14のガイドローラ40aよって所定の経路で案内された基材Zを、周面の所定領域に掛け回して、所定位置に保持しつつ長手方向に搬送して、成膜室18内に搬送して、再度、巻出し室14のガイドローラ40bに送る。
The
The
ここで、ドラム30は、後述する成膜室18のシャワー電極20の対向電極としても作用(すなわち、ドラム30とシャワー電極20とで電極対を構成する。)するものであり、アース(接地)されている。
Here, the
なお、必要に応じて、ドラム30には、ドラム30にバイアスを印加するためのバイアス電源を接続してもよい。あるいは、アースとバイアス電源とを切り替え可能に接続してもよい。
バイアス電源は、各種の成膜装置で利用されている、バイアスを印加するための高周波電源やパルス電源等の公知の電源が、全て利用可能である。
If necessary, the
As the bias power source, all known power sources such as a high frequency power source and a pulse power source for applying a bias, which are used in various film forming apparatuses, can be used.
巻出し室14は、真空チャンバ12の内壁面12aと、ドラム30の周面と、内壁面12aからドラム30の周面の近傍まで延在する隔壁36aおよび36bとによって構成される。
ここで、隔壁36aおよび36bの先端(真空チャンバ12の内壁面と逆端)は、搬送される基材Zに接触しない可能な位置まで、ドラム30の周面に近接し、巻出し室14と、成膜室18とを、略気密に分離する。
The unwinding
Here, the tips of the
このような巻出し室14は、前述の巻取り軸34と、ガイドローラ40aおよび40bと、回転軸42と、真空排気手段46とを有する。
Such an unwinding
ガイドローラ40aおよび40bは、基材Zを所定の搬送経路で案内する通常のガイドローラである。また、巻取り軸34は、成膜済みの基材Zを巻き取る、公知の長尺物の巻取り軸である。
The
図示例において、長尺な基材Zをロール状に巻回してなるものである基材ロール32は、回転軸42に装着される。また、基材ロール32が、回転軸42に装着されると、基材Zは、ガイドローラ40a、ドラム30、および、ガイドローラ40bを経て、巻取り軸34に至る、所定の経路を通される(挿通される)。
成膜装置10においては、基材ロール32からの基材Zの送り出しと、巻取り軸34における成膜済み基材Zの巻き取りとを同期して行なって、長尺な基材Zを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、成膜室18における成膜を行なう。
In the example of illustration, the
In the
真空排気手段46は、巻出し室14内を所定の真空度に減圧するための真空ポンプである。真空排気手段46は、巻出し室14内を、成膜室18の圧力(成膜圧力)に影響を与えない圧力(真空度)にする。
The vacuum exhaust means 46 is a vacuum pump for reducing the pressure in the unwinding
基材Zの搬送方向において、巻出し室14の下流には、成膜室18が配置される。
成膜室18は、内壁面12aと、ドラム30の周面と、内壁面12aからドラム30の周面の近傍まで延在する隔壁36aおよび36bとによって構成される。
成膜装置10において、成膜室18は、シランガスとアンモニアガスとを含むガスを原料ガスとして、CCP(Capacitively Coupled Plasma 容量結合型プラズマ)−CVDによって、基材Zの表面に窒化シリコン膜の成膜を行なうものであり、シャワー電極20と、マスク部材22と、導入位置切替手段24と、原料ガス供給手段58と、高周波電源60と、真空排気手段62とを有する。
A
The
In the
図2は、図1に示す成膜装置10をa方向から見た概略図である。
シャワー電極20は、成膜装置10において、CCP−CVDによる成膜の際に、ドラム30と共に電極対を構成する成膜電極である。図示例において、シャワー電極20は、一例として、内部に拡散室が形成された中空の略直方体状であり、1つの最大面である放電面をドラム30の周面に対面して配置される。また、ドラム30との対向面である放電面には、多数の貫通穴が全面的に形成される。シャワー電極20は、その放電面と、電極対を形成するドラム30の周面との間で、成膜のためのプラズマを生成し、成膜領域を形成する。
なお、図示例においては、好ましい態様として、シャワー電極20の放電面は、ドラム30の周面に沿う様に湾曲しているが、平板状であってもよい。
FIG. 2 is a schematic view of the
The
In the illustrated example, as a preferred embodiment, the discharge surface of the
また、図2に示すように、放電面とは反対側の面には、原料ガス供給手段58から供給される原料ガスをシャワー電極20の内部(拡散室)に導入するための導入口が、基材Zの幅方向(以下、単に「幅方向」ともいう)に配列されて複数形成されている。
図示例においては、幅方向の両端部側に形成される2つの外側導入口20a、20dと、その内側に形成される2つの内側導入口20b、20cとの4つの導入口が形成されており、外側導入口20a、20dには、外側チャンネル26Lが接続され、内側導入口20b、20cには、内側チャンネル28Lが接続されている。
また、外側導入口20aおよび20d、ならびに、内側導入口20bおよび20cは、それぞれ幅方向の中央部に対称な位置に形成されている。
In addition, as shown in FIG. 2, an inlet for introducing the source gas supplied from the source gas supply means 58 into the interior (diffusion chamber) of the
In the illustrated example, four introduction ports are formed, which are two
Further, the
ここで、本発明の成膜装置10において、シャワー電極20内に原料ガスを導入する際に用いられる導入口は、後述する導入位置切替手段24によって、外側導入口20a、20dを利用する場合と、内側導入口20b、20cを利用する場合とで切り替え可能に構成されている。
この点に関しては、後に詳述する。
Here, in the
This will be described in detail later.
なお、図示例においては、導入口は4つ形成されたが、本発明はこれに限定はされず、外側導入口20a、20dと、中央に形成される1つの導入口の3つを有する構成としてもよい。3つの導入口を有する場合には、利用する導入口は、外側導入口20a、20dと、中央の導入口とで切り替えればよい。
あるいは、5つ以上の導入口を有していてもよい。その場合も、両端部側に形成される2つの導入口と、それ以外の導入口とで切り替えればよい。
In the illustrated example, four introduction ports are formed. However, the present invention is not limited to this, and the configuration includes three of the
Or you may have five or more inlets. Even in that case, it is only necessary to switch between the two inlets formed on both ends and the other inlets.
また、シャワー電極内に形成される拡散室の高さ(放電面に垂直な方向の幅)は、3mm以下とすることが好ましい。成膜装置において、シャワー電極20には、高い電力が印加されるため、拡散室の高さが3mm以上の場合には、異常放電が発生してしまう。シャワー電極内に形成される拡散室の高さを、3mm以下とすることにより異常放電の発生を防止することができる。
同様に、異常放電の発生を防止するために、外側導入口20a、20d、内側導入口20b、20cの直径、および、放電面に形成される貫通孔の直径は、3mm以下とすることが好ましい。
また、異常放電を抑制するために、外側導入口20a、20d、および、内側導入口20b、20cの周縁部はセラミック等の絶縁部材で形成してもよい。
The height of the diffusion chamber formed in the shower electrode (width in the direction perpendicular to the discharge surface) is preferably 3 mm or less. In the film forming apparatus, since high power is applied to the
Similarly, in order to prevent the occurrence of abnormal discharge, the diameters of the
Moreover, in order to suppress abnormal discharge, the outer
マスク部材22は、基材Zの幅方向において成膜される領域を規定するための板状部材であり、例えば、アルミナなどのセラミックス等の絶縁物により構成される。
図2に示すように、マスク部材22a、22bは、シャワー電極20が配置される領域において、基材Zが巻き掛けられていないドラム30の端部および基材Zの端部を覆うように基材の幅方向の両端部側にそれぞれ配置されている。これにより、成膜を行う際にプラズマおよび原料ガスが、ドラム30の端部および基材Zの端部に接触することを防止して、ドラム30の端部および基材Zの端部に膜が堆積することを防止している。
The mask member 22 is a plate-like member for defining a region where a film is formed in the width direction of the substrate Z, and is made of an insulator such as ceramics such as alumina.
As shown in FIG. 2, the
導入位置切替手段24は、原料ガス供給手段58から供給される原料ガスを、シャワー電極20に導入する際の導入口を切り替える部位である。
導入位置切替手段24には、原料ガス供給手段58から供給される原料ガスをシャワー電極20内に供給するため流路である外側チャンネル26L、および、内側チャンネル28Lが接続されており、原料ガスを供給するチャンネルを外側チャンネル26Lと内側チャンネル28Lとで切り替えるものである。これにより、原料ガスがシャワー電極20内に導入される導入位置を切り替えることができる。
導入位置切替手段24としては、種々の公知の流体管路切替装置を利用することができる。
The introduction
The introduction
As the introduction position switching means 24, various known fluid line switching devices can be used.
ここで、導入位置切替手段24により、シャワー電極20への原料ガスの導入位置を切り替えることによって行われる本発明の機能性フィルムの製造方法について、より詳しく説明する。
Here, the manufacturing method of the functional film of the present invention performed by switching the introduction position of the source gas to the
まず、成膜開始時には、導入位置切替手段24により、外側導入口20a、20dに接続される外側チャンネル26Lを選択して、外側導入口20a、20dからシャワー電極20内の拡散室に原料ガスを供給して連続的に基材Zに成膜を行う(第1成膜ステップ)。
シャワー電極20内に、外側導入口20a、20dから原料ガスを供給する状態で所定の長さの基材Zに成膜を行った後(所定の時間経過後)に、導入位置切替手段24により、内側導入口20b、20cに接続される内側チャンネル28Lに切り替えて、内側導入口20b、20cからシャワー電極20内の拡散室に原料ガスを供給して、連続的に基材Zに成膜を行う(第2成膜ステップ)。
First, at the start of film formation, the introduction position switching means 24 selects the
After the film formation is performed on the base material Z having a predetermined length in a state in which the source gas is supplied from the
ここで、原料ガスに含まれるシランガスは、原料ガスに含まれる他のガスに比べて重く拡散しにくい。また、前述のとおり、シャワー電極20内の拡散室の高さは、異常放電を抑制するために低くする必要があり、原料ガスを十分に拡散することは難しい。そのため、導入口から離れた位置で成膜された膜ほど、膜中のシリコンの比率が減少し、導入口に近い位置で成膜された膜ほど、膜中のシリコンの比率が高くなる。
従って、上記方法で成膜を行った場合に、マスク部材22上に堆積する反応生成物は、成膜開始時には、マスク部材22に近い位置から原料ガスが導入されるので、マスク部材22に堆積する反応生成物のマスク部材22側は、シリコンの比率が高い膜となり、その後、導入位置を切り替えて内側の、マスク部材22から遠い位置から原料ガスが導入されるので、反応生成物の表面側は、シリコンの比率が低い膜となる。
Here, the silane gas contained in the source gas is heavier and difficult to diffuse than other gases contained in the source gas. Further, as described above, the height of the diffusion chamber in the
Accordingly, when the film is formed by the above method, the reaction product deposited on the mask member 22 is deposited on the mask member 22 because the source gas is introduced from a position close to the mask member 22 at the start of film formation. The reaction product on the mask member 22 side is a film having a high silicon ratio, and then the introduction position is switched and the source gas is introduced from a position far from the mask member 22 on the inner side. Becomes a film having a low silicon ratio.
ここで、窒化シリコン膜は、膜中のシリコンの比率が大きいほど、柔らかい膜となり、マスク部材22から剥離しにくくなる。特に、熱により膨張した場合でも、マスク部材22との熱膨張率の差を吸収し、剥離を防止できる。しかしながら、柔らかい膜は、プラズマによるエッチングされやすい。
一方、膜中のシリコンの比率が小さいほど、硬い膜となるため、剥離しやすくなるものの、プラズマ耐性が高くエッチングされにくい。
Here, the larger the ratio of silicon in the film, the softer the silicon nitride film, and the more difficult it is to peel off from the mask member 22. In particular, even when expanded by heat, the difference in coefficient of thermal expansion from the mask member 22 is absorbed, and peeling can be prevented. However, a soft film is easily etched by plasma.
On the other hand, the smaller the ratio of silicon in the film, the harder the film, so that it is easier to peel off, but the plasma resistance is high and etching is difficult.
従って、上記方法で成膜を行った際にマスク部材22に堆積する反応生成物は、マスク部材22に近い側は柔らかくなるので剥離しにくくなり、また、表面側は硬くなるのでエッチングされにくくなる。これにより、マスク部材22に堆積する反応生成物の剥離およびプラズマによるエッチングを低減することができ、剥離やエッチングによるパーティクルの発生を低減することができ、パーティクルが混入して機能膜の品質が低下することを防止し、目的とする機能を発現できる機能性フィルムを、効率よく安定して形成することができる。 Accordingly, the reaction product deposited on the mask member 22 when the film is formed by the above method is softer on the side close to the mask member 22 and thus is difficult to peel off, and the surface side is harder and therefore difficult to be etched. . Thereby, peeling of reaction products deposited on the mask member 22 and etching by plasma can be reduced, generation of particles due to peeling and etching can be reduced, and the quality of the functional film is deteriorated due to mixing of particles. Thus, it is possible to efficiently and stably form a functional film that can exhibit the target function.
このように、本発明の製造方法によれば、ロール・ツー・ロールの成膜装置において、連続的に成膜を行う際に、導入位置切替手段24により、シャワー電極20内への原料ガスの導入位置を切り替えることにより、マスク部材22等の周辺の部材に堆積する反応生成物の組成を、積層方向に制御して、剥離しにくく、かつ、エッチングされにくい組成とすることができるので、反応生成物の剥離やプラズマによるエッチングによる反応生成物のパーティクルを低減することができる。
As described above, according to the manufacturing method of the present invention, when continuous film formation is performed in the roll-to-roll film forming apparatus, the introduction position switching means 24 causes the raw material gas to enter the
ここで、原料ガスが外側導入口20a、20dから導入される際(第1成膜ステップ)に、マスク部材22に堆積する反応生成物(窒化珪素膜)の窒素とシリコンの原子量比N/Siは、0.95以下であり、かつ、原料ガスが内側導入口20b、20cから導入される際(第2成膜ステップ)に、マスク部材22に堆積する反応生成物(窒化珪素膜)の窒素とシリコンの原子量比N/Siは、0.95よりも大きいことが好ましい。
これにより、堆積する反応生成物の組成が、より確実に、マスク部材22側が柔らかく剥離しにくく、かつ、表面は硬くエッチングされにくいものとなり、剥離やエッチングによるパーティクルを低減することができ、パーティクルが混入して機能膜の品質が低下することを防止することができる。
Here, when the source gas is introduced from the
As a result, the composition of the reaction product to be deposited becomes more reliable, the mask member 22 side is soft and difficult to peel off, and the surface is hard and hard to be etched, so that particles due to peeling and etching can be reduced. It can prevent that the quality of a functional film falls by mixing.
また、本発明の機能性フィルムの製造方法においては、第1成膜ステップと第2成膜ステップとを繰り返し行うことが好ましい。
硬い膜の膜厚が厚くなると、内部応力により、膜がはがれてしまうおそれがある。そのため、第2成膜ステップで、マスク部材22に堆積する反応生成物を硬い膜とした後に、再度、導入位置切替手段24で、原料ガスの導入位置を切り替えて、外側導入口20a、20dからシャワー電極20内に原料ガスを導入して、マスク部材22に堆積する反応生成物を柔らかい膜とし、その後、さらに、導入位置切替手段24で、原料ガスの導入位置を切り替えて、内側導入口20b、20cからシャワー電極20内に原料ガスを導入して、マスク部材22に堆積する反応生成物の表面を硬い膜として、柔らかい膜と硬い膜とを交互に積層することにより、膜中の内部応力を軽減して、膜がはがれてしまうことを防止することができる。
Moreover, in the manufacturing method of the functional film of this invention, it is preferable to repeat a 1st film-forming step and a 2nd film-forming step.
When the film thickness of the hard film is increased, the film may be peeled off due to internal stress. Therefore, after the reaction product deposited on the mask member 22 is changed to a hard film in the second film forming step, the introduction
原料ガス供給手段52は、プラズマCVD装置等の真空成膜装置に用いられる公知のガス供給手段であり、導入位置切替手段を介して、シャワー電極20の内部に、原料ガスを供給する。
前述のように、シャワー電極20のドラム30との対向面には、多数の貫通穴が形成されている。従って、シャワー電極20に供給された原料ガスは、この貫通穴から、シャワー電極20とドラム30との間に導入される。
The source gas supply means 52 is a known gas supply means used in a vacuum film forming apparatus such as a plasma CVD apparatus, and supplies the source gas into the
As described above, a large number of through holes are formed on the surface of the
高周波電源60は、シャワー電極20に、プラズマ励起電力を供給する電源である。高周波電源60も、各種のプラズマCVD装置で利用されている、公知の高周波電源が、全て利用可能である。
さらに、真空排気手段62は、プラズマCVDによるガスバリア膜の成膜のために、成膜室18内を排気して、所定の成膜圧力に保つものであり、真空成膜装置に利用されている、公知の真空排気手段である。
The high
Further, the vacuum evacuation means 62 evacuates the inside of the
次に、図1の成膜装置10の作用を説明する。
Next, the operation of the
前述のように、回転軸42に基材ロール32が装填されると、基材ロール32から基材Zが引き出され、ガイドローラ40a、巻掛ローラ20、ドラム30、剥離ローラ22、およびガイドローラ40bを経て、巻取り軸34に至る所定の搬送経路を挿通される。
As described above, when the
基材Zが挿通されたら、真空チャンバ12を閉塞して、真空排気手段46および56を駆動して、巻出し室14および成膜室16の排気を開始する。
巻出し室14および成膜室16が所定の真空度以下まで排気されたら、次いで、原料ガス供給手段52を駆動して、成膜室16に原料ガスを供給し、さらに、真空排気手段46の駆動を巻出し室16の所定圧力に応じて調節する。
When the substrate Z is inserted, the
When the unwinding
巻出し室14および成膜室16の圧力が所定圧力で安定したら、ドラム30等の回転を開始して基材Zの搬送を開始し、さらに、高周波電源60を駆動して、基材Zを長手方向に搬送しつつ、成膜室16における基材Zへの成膜を開始する。
When the pressures in the unwinding
ここで、前述のように、本発明においては、成膜開始時には、外側導入口20a、20bからシャワー電極20内に原料ガスが供給される。これにより、マスク部材22に堆積する反応生成物は、柔らかく剥離しにくい膜となる。所定の長さの基材Zに成膜を行った後に、導入位置切替手段24で、原料ガスの導入位置を内側導入口20b、20cに切り替えて成膜を行うので、マスク部材22に堆積する反応生成物は、硬くエッチングされにくい膜となる。
これにより、マスク部材22に堆積する反応生成物の剥離やプラズマによるエッチングによるパーティクルを低減することができ、パーティクルが混入して機能膜の品質が低下することを防止し、目的とする機能を発現できる機能性フィルムを、効率よく安定して形成することができる。
Here, as described above, in the present invention, the source gas is supplied into the
As a result, it is possible to reduce particles caused by peeling of reaction products deposited on the mask member 22 and etching by plasma, preventing the deterioration of the quality of the functional film due to the mixing of particles, and realizing the intended function. A functional film that can be formed can be formed efficiently and stably.
ここで、上記実施例においては、窒化シリコン膜を成膜するものとし、原料ガスとして、シランガス、アンモニアガスを含む反応ガスを用いたが、本発明はこれに限定はされず、形成する無機膜に応じた公知の反応ガスがすべて利用可能である。
例えば、無機膜として酸化珪素膜を形成する場合であれば、反応ガスとして、シランガスと酸素ガスとを用いればよい。
Here, in the above embodiment, a silicon nitride film is formed, and a reactive gas containing silane gas and ammonia gas is used as a source gas. However, the present invention is not limited to this, and an inorganic film to be formed is used. All known reaction gases according to the above can be used.
For example, when a silicon oxide film is formed as the inorganic film, silane gas and oxygen gas may be used as the reaction gas.
なお、無機膜としては、CVDによって成膜可能なものが、全て、利用可能であるが、特に、酸化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコン等の無機膜などが好ましく例示される。特に、透明かつ緻密な膜を得やすいとの理由により、アモルファス窒化シリコン膜の成膜に好適に適用できる。 As the inorganic film, any film that can be formed by CVD can be used. In particular, inorganic films such as silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, and silicon nitride are preferably exemplified. In particular, it can be suitably applied to the formation of an amorphous silicon nitride film because it is easy to obtain a transparent and dense film.
また、必要に応じて、反応ガスに加え、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、キセノンガス、ラドンガスなどの不活性ガス等の各種のガス、窒素ガス、水素ガス等を併用してもよい。 If necessary, various gases such as inert gas such as helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, xenon gas, radon gas, nitrogen gas, hydrogen gas, etc. may be used in combination with the reactive gas. .
また、原料ガス供給手段58が供給する原料ガスの流量は、シャワー電極20の原料ガスの導入位置に応じて、基材Z上に成膜される機能膜の組成N/Siが所定の範囲内となるように変更することが好ましい。
前述のとおり、原料ガスには複数種類のガスが含まれ、ガスの種類によって拡散性が異なる。そのため、外側導入口20a、20dから原料ガスを導入する場合と、内側導入口から原料ガスを導入する場合とでは、基板Zの幅方向中央部における原料ガスの割合が異なり、成膜される機能膜の組成も異なるものとなる。したがって、外側導入口20a、20dから原料ガスを導入する場合と、内側導入口から原料ガスを導入する場合とで、基板Z上に成膜される機能膜の組成を所定の範囲内にするためには原料ガスの拡散性に応じて、外側導入口20a、20dから原料ガスを導入する場合と、内側導入口から原料ガスを導入する場合とで、原料ガスの流量を変更すればよい。
The flow rate of the source gas supplied by the source gas supply means 58 is such that the composition N / Si of the functional film formed on the substrate Z is within a predetermined range according to the introduction position of the source gas of the
As described above, the raw material gas includes a plurality of types of gas, and the diffusibility differs depending on the type of gas. Therefore, the ratio of the source gas in the central portion in the width direction of the substrate Z is different between the case where the source gas is introduced from the
本実施例においては、原料ガスは、シランガスとアンモニアガスとを含み、シランガスの拡散性が低いので、外側導入口20a、20dから原料ガスを導入する場合には、内側導入口20b、20cから原料ガスを導入する場合よりも、原料ガスの流量を多くして、幅方向中央部のシランガスの量が多くなるようにすればよい。
In this embodiment, the source gas contains silane gas and ammonia gas, and the diffusibility of the silane gas is low. Therefore, when the source gas is introduced from the
なお、本発明において、CVD成膜室における成膜方法は、図示例のCCP−CVDに限定はされず、例えばICP−CVDや、直流(DC)プラズマCVD、マイクロ波プラズマCVDなど、他のCVDにも利用可能である。
特に、広範囲に安定してプラズマを立てることができロール・ツー・ロールに適している、交流電源を使用することにより絶縁性基材上にも成膜できる、などの理由により、CCP−CVDを行う成膜装置に好適に適用することができる。
In the present invention, the film forming method in the CVD film forming chamber is not limited to the CCP-CVD in the illustrated example, but other CVD such as ICP-CVD, direct current (DC) plasma CVD, microwave plasma CVD, etc. Also available.
In particular, CCP-CVD can be performed for reasons such as being able to stably generate plasma over a wide range and being suitable for roll-to-roll, and being able to form a film on an insulating substrate by using an AC power source. The present invention can be preferably applied to a film forming apparatus.
また、本実施例においては、好ましい態様として、長尺な基材を、基材の長手方向に搬送しつつ、ドラムに巻き掛けて成膜を行なう、いわゆる、ロール・ツー・ロール(Roll to Roll)の構成としたが、本発明はこれに限定はされず、ロール・ツー・ロールの装置であって、成膜室に、対面して配置される板状の電極対を設け、この電極対の間を、長尺な基材を長手方向に搬送すると共に、基材と電極との間に原料ガスを供給してプラズマCVDによる成膜を行なう構成としてもよい。 Further, in this embodiment, as a preferred embodiment, a long base material is wound around a drum while being transported in the longitudinal direction of the base material, and a so-called roll to roll (Roll to Roll) is performed. However, the present invention is not limited to this, and is a roll-to-roll apparatus, in which a plate-like electrode pair disposed facing each other is provided in the film forming chamber. A structure may be adopted in which a long base material is conveyed in the longitudinal direction and a raw material gas is supplied between the base material and the electrode to form a film by plasma CVD.
以上、本発明の機能性フィルムの製造方法および製造装置について詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。 As mentioned above, although the manufacturing method and manufacturing apparatus of the functional film of this invention were demonstrated in detail, this invention is not limited to the above-mentioned example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various improvement and change are made. Of course, you can do it.
以下、本発明の具体的実施例を挙げて、本発明について、より詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the present invention.
[実施例1]
図1に示す成膜装置を用いて、基材にガスバリア膜として窒化珪素膜を形成した。
[Example 1]
A silicon nitride film was formed as a gas barrier film on the substrate using the film forming apparatus shown in FIG.
基材は、幅1000mm、厚さ100μmのPETフィルムを用いた。
また、原料ガスとしては、シランガス(SiH4)、アンモニアガス(NH3)、窒素ガス(N2)を用いた。
また、成膜圧力は40Paとした。
また、シャワー電極20は、幅1000mm、拡散室の高さ2mm、導入口の径3mmとし、外側導入口20a、20dの位置を、幅方向中央から450mmの位置とし、内側導入口20b、20cの位置を幅方向中央から200mmの位置とした。すなわち、外側導入口20a、20dの間の距離を900mm、内側導入口20b、20cの間の距離を400mmとした。
また、シャワー電極20に接続される高周波電源60として、周波数13.56MHzの高周波電源を用い、シャワー電極20に供給したプラズマ励起電力は3kWとした。
また、ドラム30として、直径1000mm、幅1050mmのドラムを用いた。また、ドラム30は接地した。
また、マスク部材22は、幅50mmとした。また、マスク部材22a、22bの間の距離、すなわち、基材Z上の幅方向の成膜領域は950mmとした。
また、成膜する機能膜(窒化珪素膜)の膜厚は50nmとした。
As the substrate, a PET film having a width of 1000 mm and a thickness of 100 μm was used.
As the raw material gas, silane gas (SiH 4), ammonia gas (NH 3), it was used nitrogen gas (N 2).
The film forming pressure was 40 Pa.
The
In addition, a high frequency power source having a frequency of 13.56 MHz was used as the high
As the
The mask member 22 has a width of 50 mm. The distance between the
The film thickness of the functional film (silicon nitride film) to be formed was 50 nm.
また、原料ガスの流量は、成膜領域の基材Z上に成膜される機能膜の元素比N/Siが0.95〜1.1の範囲となるように、外側導入口20a、20dから原料ガスを導入する場合には、シランガスの流量を100sccm、アンモニアガスの流量を150sccm、窒素ガスの流量を1000sccmとし、内側導入口20b、20cから原料ガスを導入する場合には、シランガスの流量を85sccm、アンモニアガスの流量を120sccm、窒素ガスの流量を900sccmとした。
The flow rate of the source gas is such that the element ratio N / Si of the functional film formed on the base material Z in the film formation region is in the range of 0.95 to 1.1. When the raw material gas is introduced from the inside, the flow rate of the silane gas is 100 sccm, the flow rate of the ammonia gas is 150 sccm, the flow rate of the nitrogen gas is 1000 sccm, and the raw material gas is introduced from the
成膜開始から基材Zの100mの位置までは、外側導入口20a、20dから原料ガスを導入し、100mの位置から終了までは内側導入口20b、20cから原料ガスを導入した。
From the start of film formation to the position of 100 m on the substrate Z, the raw material gas was introduced from the
このような条件の下、成膜装置10において、基材Zに機能膜の成膜を300m行い、成膜長さ(成膜距離)5mの位置、50mの位置、100mの位置、150mの位置、200mの位置、250mの位置、300mの位置のそれぞれを成膜中に、シャワー電極20近傍で、時間当たりのパーティクルの数をパーティクルカウンター(インフィコン社製)で検出し、パーティクルの数が50個/min以下の場合を良、50〜75個/minの場合を可、75個/minの場合を不可と評価した。
評価の結果、5mの位置〜300mの位置のすべてにおいて良であった。
Under such conditions, in the
As a result of the evaluation, all of the positions from 5 m to 300 m were good.
[実施例2]
成膜開始から基材Zの50mの位置までは、外側導入口20a、20dから原料ガスを導入し、50mの位置から100mの位置までは内側導入口20b、20cから原料ガスを導入し、その後、50m毎に導入口の位置を交互に変更した以外は、実施例1と同様にして、基材Zに機能膜の成膜を行い、パーティクルの検出を行った。
評価の結果、5mの位置〜300mの位置のすべてにおいて良であった。
[Example 2]
From the start of film formation to the position of 50 m of the substrate Z, the raw material gas is introduced from the
As a result of the evaluation, all of the positions from 5 m to 300 m were good.
[比較例1]
成膜開始から終了まで、外側導入口20a、20dから原料ガスを導入した以外は、実施例1と同様にして、基材Zに機能膜の成膜を行い、パーティクルの検出を行った。
評価の結果、5mの位置〜100mの位置では良、150mの位置〜250mの位置では可、300mの位置では不可であった。
また、マスク部材22上に堆積した反応生成物の組成をエッチングESCAで分析したところ元素比N/Siは0.91であった。
[Comparative Example 1]
From the start to the end of film formation, a functional film was formed on the substrate Z and particles were detected in the same manner as in Example 1 except that the source gas was introduced from the
As a result of the evaluation, it was good at the position of 5 m to 100 m, acceptable at the position of 150 m to 250 m, and not at the position of 300 m.
Further, when the composition of the reaction product deposited on the mask member 22 was analyzed by etching ESCA, the element ratio N / Si was 0.91.
[比較例2]
成膜開始から終了まで、内側導入口20b、20cから原料ガスを導入した以外は、実施例1と同様にして、基材Zに機能膜の成膜を行い、パーティクルの検出を行った。
評価の結果、5mの位置〜100mの位置では良、150mの位置〜300mの位置では不可であった。
また、マスク部材22上に堆積した反応生成物の組成をエッチングESCAで分析したところ元素比N/Siは1.02であった。
[Comparative Example 2]
From the start to the end of film formation, a functional film was formed on the substrate Z and particles were detected in the same manner as in Example 1 except that the source gas was introduced from the
As a result of the evaluation, it was good at the position of 5 m to 100 m and not at the position of 150 m to 300 m.
Further, when the composition of the reaction product deposited on the mask member 22 was analyzed by etching ESCA, the element ratio N / Si was 1.02.
[比較例3]
成膜開始から50mの位置までは、内側導入口20b、20cから原料ガスを導入し、50mの位置から終了までは外側導入口20a、20dから原料ガスを導入した以外は、実施例1と同様にして、基材Zに機能膜の成膜を行い、パーティクルの検出を行った。
評価の結果、5mの位置〜150mの位置では良、200mの位置〜300mの位置では不可であった。
結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
The same as in Example 1 except that the raw material gas was introduced from the
As a result of the evaluation, it was good at a position of 5 m to 150 m, and not possible at a position of 200 m to 300 m.
The results are shown in Table 1.
表1に示されるように、成膜開始時は、外側導入口20a、20dからシャワー電極20内に原料ガスを供給し、その後、導入位置を切り替えて、内側導入口20b、20cから原料ガスを導入して成膜を行う本発明は、マスク部材22に堆積する反応生成物の組成が、マスク部材22側は、柔らかく剥離しにくい膜となり、表面側では硬くエッチングされにくい膜となるので、マスク部材22に堆積する反応生成物の剥離やエッチングによるパーティクルを低減することができる。これにより、パーティクルが混入して機能膜の品質が低下することを防止して、目的とする機能を発現できる機能性フィルムを、効率よく安定して形成することができる。
As shown in Table 1, at the start of film formation, the source gas is supplied into the
これに対して、比較例1は、マスク部材22に堆積する反応生成物が柔らかい膜となるので、連続して成膜を行いマスク部材22に反応生成物が堆積するに従って、エッチングによるパーティクルが増加するのがわかる。
また、比較例2は、マスク部材22に堆積する反応生成物が硬い膜となるので、成膜が進んで膜の厚さが厚くなると剥離が多くなり、急激にパーティクルが増加することがわかる。
また、比較例3は、マスク部材22に堆積する反応生成物は、マスク部材22側が硬く、表面側が柔らかい膜となるので、エッチングおよび剥離によるパーティクルが増加することがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
On the other hand, in Comparative Example 1, the reaction product deposited on the mask member 22 becomes a soft film, so that the number of particles due to etching increases as the reaction product accumulates on the mask member 22 after successive film formation. I know you do.
Further, in Comparative Example 2, the reaction product deposited on the mask member 22 becomes a hard film. Therefore, it can be seen that when the film formation progresses and the film thickness increases, peeling increases and particles increase rapidly.
In Comparative Example 3, it can be seen that the reaction product deposited on the mask member 22 has a hard film on the mask member 22 side and a soft film on the surface side, so that particles due to etching and peeling increase.
From the above results, the effects of the present invention are clear.
10 機能性フィルム製造装置(成膜装置)
12 真空チャンバ
12a 内壁面
14 巻出し室
18 成膜室
20 シャワー電極
20a、20d 外側導入口
20b、20c 内側導入口
22 マスク部材
24 導入位置切替手段
26L 外側チャンネル
28L 内側チャンネル
30 ドラム
32 基材ロール
34 巻取り軸
36 隔壁
40 ガイドローラ
42 回転軸
46、62 真空排気手段
58 原料ガス供給手段
60 高周波電源
Z 基材
10 Functional film production equipment (film deposition equipment)
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記電極対の一方の電極であり、前記成膜領域内に原料ガスを供給するシャワー電極内への原料ガスの導入位置を、前記基材の幅方向において前記基材の両端部側として、前記基材への成膜を行う第1成膜ステップと、
前記第1成膜工程の後に、前記シャワー電極内への原料ガスの導入位置を前記第1成膜ステップにおける導入位置よりも中央部側として、前記基材への成膜を行う第2成膜ステップとを有することを特徴とする機能性フィルムの製造方法。 While transporting a long base material in the longitudinal direction, a width perpendicular to the transport direction of the base material by plasma CVD using a film forming means having an electrode pair arranged so as to sandwich the base material to be transported In a film formation region defined by a mask member disposed on both ends of the substrate in the direction, a method for producing a functional film for forming an inorganic film on the substrate,
One electrode of the electrode pair, the introduction position of the source gas into the shower electrode that supplies the source gas into the film formation region, as the both ends of the substrate in the width direction of the substrate, A first film forming step for forming a film on a substrate;
After the first film formation step, the second film formation is performed on the base material with the introduction position of the source gas into the shower electrode being set to the center side from the introduction position in the first film formation step. And a method for producing a functional film.
前記電極対が配置される領域の、前記基材の搬送方向と直交する幅方向の前記基材の両端部側に配置され、成膜領域を規定するマスク部材と、
前記電極対の一方の電極であり、導入された原料ガスを拡散する拡散室、前記拡散室から前記成膜領域へ連通する複数の貫通孔、および、前記拡散室内に原料ガスを導入するための、前記基材の幅方向において異なる位置に形成された少なくとも3つの導入口を有するシャワー電極と、
前記シャワー電極の少なくとも1つの前記導入口から前記拡散室内に原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記原料ガス供給手段が前記シャワー電極に原料ガスを供給する際の導入口を切り替える導入位置切替手段とを有することを特徴とする機能性フィルムの製造装置。 An inorganic film is formed on the base material by plasma CVD using a film forming means having an electrode pair disposed so as to sandwich the base material to be transported while transporting a long base material in the longitudinal direction. A functional film manufacturing apparatus for performing
A mask member that is disposed on both ends of the base material in the width direction orthogonal to the transport direction of the base material in a region where the electrode pair is disposed, and that defines a film formation region;
One electrode of the electrode pair, a diffusion chamber for diffusing the introduced source gas, a plurality of through holes communicating from the diffusion chamber to the film formation region, and for introducing the source gas into the diffusion chamber A shower electrode having at least three inlets formed at different positions in the width direction of the substrate;
Source gas supply means for supplying source gas into the diffusion chamber from at least one inlet of the shower electrode;
An apparatus for producing a functional film, comprising: an introduction position switching means for switching an introduction port when the source gas supply means supplies a source gas to the shower electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012079434A JP2013209691A (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Method and apparatus for producing functional film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012079434A JP2013209691A (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Method and apparatus for producing functional film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013209691A true JP2013209691A (en) | 2013-10-10 |
Family
ID=49527786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012079434A Pending JP2013209691A (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Method and apparatus for producing functional film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013209691A (en) |
-
2012
- 2012-03-30 JP JP2012079434A patent/JP2013209691A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5665290B2 (en) | Deposition equipment | |
| JP5486249B2 (en) | Deposition method | |
| KR101148760B1 (en) | Plasma cvd apparatus | |
| JP5463168B2 (en) | Film forming method and film forming apparatus | |
| JP4669017B2 (en) | Film forming apparatus, gas barrier film, and gas barrier film manufacturing method | |
| JP2009280873A (en) | Method for producing gas barrier film | |
| US20090229520A1 (en) | Film depositing apparatus | |
| JP5562723B2 (en) | Film forming method, film forming apparatus, and gas barrier film manufacturing method | |
| JP2011184738A (en) | Method for producing gas barrier film | |
| JP5009845B2 (en) | Deposition equipment | |
| JP2011162851A (en) | Gas barrier film manufacturing method | |
| JP5144393B2 (en) | Plasma CVD film forming method and plasma CVD apparatus | |
| JP5484846B2 (en) | Functional membrane manufacturing apparatus and manufacturing method | |
| JP2013209691A (en) | Method and apparatus for producing functional film | |
| JP5651502B2 (en) | Method for producing functional film | |
| JP5319342B2 (en) | Method for producing gas barrier film, gas barrier film for solar cell, and gas barrier film for display | |
| JP2011179084A (en) | Atmospheric plasma apparatus | |
| JP2013044015A (en) | Film deposition apparatus | |
| JP2011179104A (en) | Gas barrier film, film deposition method, and film deposition system | |
| JP2012077315A (en) | Functional film and method for manufacturing functional film | |
| JP7286477B2 (en) | Thin film forming equipment | |
| US20250305119A1 (en) | Method of manufacturing gas barrier film | |
| JP2019157243A (en) | Film deposition method | |
| JP5713842B2 (en) | Deposition equipment | |
| JP2011111628A (en) | Film deposition method |