JP2007186774A - Film-forming method and apparatus - Google Patents

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Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
Yoshinori Iwabuchi
芳典 岩淵
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信吾 大野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film-forming method which can efficiently form a film on a flexible substrate that is continuously sent to a take-up roll from a raw material roll, by using a gas-flow sputtering technique, and to provide an apparatus therefor. <P>SOLUTION: This film-forming method comprises the steps of: continuously sending a film 1 to the take-up roll 6 from the raw material roll 3 in a chamber 2; and operating a section 7 for forming a film from sputtered particles, which faces the outer surface of a drum 5 on which the film is moving. Thereby, a thin film is formed on the surface of the flexible substrate by the gas-flow sputtering technique. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は膜をガスフロースパッタリング法により成膜する方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for forming a film by a gas flow sputtering method.

ディスプレー装置の反射防止膜などの膜は、プレーナー型マグネトロンスパッタ法等の通常のスパッタ法により形成されている。   A film such as an antireflection film of the display device is formed by a normal sputtering method such as a planar magnetron sputtering method.

なお、本発明で採用するガスフロースパッタリング法自体は公知の成膜手法であり、本出願人は先に、ガスフロースパッタリング法を、固体高分子型燃料電池用電極の触媒層や、色素増感型太陽電池用半導体電極層の形成に応用する技術を提案している（特許文献１〜３）。   Note that the gas flow sputtering method employed in the present invention is a known film formation method, and the applicant of the present invention previously performed the gas flow sputtering method using a catalyst layer of a polymer electrolyte fuel cell electrode or dye sensitization. The technique applied to formation of the semiconductor electrode layer for type solar cells is proposed (patent documents 1 to 3).

図３（ａ）は、従来のガスフロースパッタ装置の概略的な構成を示す模式図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のターゲット及びバックプレート構成を示す斜視図である。   FIG. 3A is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional gas flow sputtering apparatus, and FIG. 3B is a perspective view showing a target and back plate configuration of FIG. 3A.

ガスフロースパッタ装置では、スパッタガス導入口１１からチャンバ２０内にアルゴン等の希ガス等を導入し、ＤＣ電源等の電源１２に接続されたアノード１３及びカソードとなるターゲット１５間での放電で発生したプラズマによりターゲット１５をスパッタリングし、はじき飛ばされたスパッタ粒子をアルゴン等の希ガス等の強制流により基板１６まで輸送し堆積させる。１４はバッキングプレートである。なお、図示例において、基板１６は、ホルダー１７に支持されており、基板１６の近傍には、反応性ガスの導入口１８が配置されており、反応性スパッタリングを行うことが可能である。
特願２００４−３１９５９２号 特願２００４−３１９５４８号 特願２００４−３１９５９８号 In the gas flow sputtering apparatus, a rare gas such as argon is introduced into the chamber 20 from the sputtering gas inlet 11 and is generated by discharge between the anode 13 connected to the power source 12 such as a DC power source and the target 15 serving as the cathode. The target 15 is sputtered by the plasma, and the sputtered particles that have been blown off are transported to the substrate 16 and deposited by a forced flow of a rare gas such as argon. Reference numeral 14 denotes a backing plate. In the illustrated example, the substrate 16 is supported by a holder 17, and a reactive gas inlet 18 is disposed in the vicinity of the substrate 16 so that reactive sputtering can be performed.
Japanese Patent Application No. 2004-319592 Japanese Patent Application No. 2004-319548 Japanese Patent Application No. 2004-319598

従来、光学薄膜等の成膜に用いられている通常のスパッタ法は、均一成膜が可能である反面、成膜速度が遅く、真空チャンバー内を高真空状態に排気するために大掛かりな排気装置が不可欠であるため、高額な設備を必要とするという欠点がある。   Conventional sputtering methods used to form optical thin films, etc., can be used for uniform film formation, but the film formation speed is slow, and a large exhaust system is used to exhaust the vacuum chamber to a high vacuum state. Is indispensable, so there is a disadvantage that expensive equipment is required.

また、通常のスパッタ法では、ターゲットの下部に磁石を設けるため、Ｎｉのような強磁性体がターゲットの場合、薄いターゲットしか用いることができず、ターゲットに制約を受けるという不具合もあった。   Further, in the normal sputtering method, since a magnet is provided below the target, when a ferromagnetic material such as Ni is used as a target, only a thin target can be used, and there is a problem that the target is restricted.

従来のガスフロースパッタリング法では、連続的に送られるフレキシブル基板に効率よく膜を成膜することはできなかった。   In the conventional gas flow sputtering method, it has not been possible to efficiently form a film on a continuously fed flexible substrate.

本発明は、ガスフロースパッタリング法によって、連続的に送られるフレキシブル基板に効率よく成膜することができる成膜方法及び装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the film-forming method and apparatus which can form into a film efficiently on the flexible substrate sent continuously by the gas flow sputtering method.

請求項１の成膜方法は、フレキシブル基板上に、ガスフロースパッタリング法によって膜を成膜する成膜方法において、チャンバ内にフレキシブル基板の原反ロールと巻取ロールとを配置すると共に、該原反ロールから巻取ロールへ走行するフレキシブル基板走行域の途中に、該フレキシブル基板に対峙してガスフロースパッタリング法による成膜部を配置しておき、該原反ロールから巻取ロールへフレキシブル基板を連続的に走行させると共に、該成膜部からスパッタ粒子を発生させてフレキシブル基板上に膜を成膜することを特徴とするものである。   The film forming method according to claim 1 is a film forming method in which a film is formed on a flexible substrate by gas flow sputtering, and an original fabric roll and a winding roll of the flexible substrate are disposed in a chamber, and the original film is formed. In the middle of the flexible substrate traveling area that runs from the anti-roll to the take-up roll, a film forming part by a gas flow sputtering method is arranged facing the flexible substrate, and the flexible substrate is transferred from the original roll to the take-up roll. The film is continuously run and sputtered particles are generated from the film forming unit to form a film on the flexible substrate.

請求項２の成膜方法は、請求項１において、チャンバ内に該フレキシブル基板を案内する案内ドラムを設けておき、前記成膜部を該案内ドラムに対峙させておくことを特徴とするものである。   The film forming method of claim 2 is characterized in that, in claim 1, a guide drum for guiding the flexible substrate is provided in the chamber, and the film forming section is opposed to the guide drum. is there.

請求項３の成膜方法は、請求項１又は２において、該成膜部がフレキシブル基板の走行方向に複数個配置されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a film forming method according to the first or second aspect, wherein a plurality of the film forming portions are arranged in the traveling direction of the flexible substrate.

請求項４の成膜方法は、請求項３において、少なくとも一部の成膜部のターゲットが他の成膜部のターゲットと異なることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the targets of at least some of the film forming units are different from the targets of the other film forming units.

請求項５の成膜方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、該フレキシブル基板が高分子フィルムであることを特徴とするものである。   A film forming method according to a fifth aspect is characterized in that, in any one of the first to fourth aspects, the flexible substrate is a polymer film.

請求項６の成膜方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、該フレキシブル基板が金属箔であることを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the film forming method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the flexible substrate is a metal foil.

請求項７の成膜方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、該フレキシブル基板が織布、不織布又は紙であることを特徴とするものである。   A film forming method according to a seventh aspect is characterized in that, in any one of the first to fourth aspects, the flexible substrate is a woven fabric, a nonwoven fabric or a paper.

請求項８の成膜装置は、チャンバと、該チャンバ内に配置されたフレキシブル基板の原反ロール及び巻取ロールと、該チャンバ内において該原反ロールから巻取ロールへ向うフレキシブル基板の走行域に対峙して配置された、ガスフロースパッタリング法によるスパッタ粒子の成膜部と、を備えてなるものである。   9. The film forming apparatus according to claim 8, wherein a flexible substrate substrate roll and a winding roll disposed in the chamber, and a flexible substrate travel region in the chamber from the raw roll to the winding roll. And a film formation part of sputtered particles by a gas flow sputtering method, which are arranged opposite to each other.

請求項９の成膜装置は、請求項５において、チャンバ内に該フレキシブル基板を案内する案内ドラムを設けておき、前記成膜部を該案内ドラムに対峙させておくことを特徴とするものである。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the film forming apparatus according to the fifth aspect, wherein a guide drum for guiding the flexible substrate is provided in the chamber, and the film forming unit is opposed to the guide drum. is there.

請求項１０の成膜装置は、請求項６において、該案内ドラムが複数個配置されていることを特徴とするものである。   A film forming apparatus according to a tenth aspect is the film forming apparatus according to the sixth aspect, wherein a plurality of the guide drums are arranged.

請求項１１の成膜装置は、請求項８ないし１０のいずれか１項において、前記成膜部が多段に設けられていることを特徴とするものである。   A film forming apparatus according to an eleventh aspect is the film forming apparatus according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein the film forming sections are provided in multiple stages.

請求項１２の成膜装置は、請求項１１において、少なくとも一部の成膜部のターゲットが他の成膜部のターゲットと異なることを特徴とするものである。   A film forming apparatus according to a twelfth aspect is the film forming apparatus according to the eleventh aspect, wherein targets of at least some of the film forming units are different from targets of other film forming units.

請求項１３の成膜装置は、請求項１１又は１２において、前記成膜部同士の間に仕切り板を設置することにより成膜部同士が狭いギャップで区画され、それぞれの成膜部に個別に排気ポンプが設けられていることを特徴とするものである。   A film forming apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is the film forming apparatus according to the eleventh or twelfth aspect, wherein the film forming sections are partitioned by a narrow gap by installing a partition plate between the film forming sections. An exhaust pump is provided.

請求項１４の成膜装置は、請求項８ないし１３のいずれか１項において、フレキシブル基板が高分子フィルムであることを特徴とするものである。   A film forming apparatus according to a fourteenth aspect is the film forming apparatus according to any one of the eighth to thirteenth aspects, wherein the flexible substrate is a polymer film.

請求項１５の成膜装置は、請求項８ないし１３のいずれか１項において、フレキシブル基板が金属箔であることを特徴とするものである。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in any one of the eighth to thirteenth aspects, the flexible substrate is a metal foil.

請求項１６の成膜装置は、請求項８ないし１３のいずれか１項において、フレキシブル基板が織布、不織布又は紙であることを特徴とするものである。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in any one of the eighth to thirteenth aspects, the flexible substrate is a woven fabric, a non-woven fabric, or paper.

なお、高分子フィルムとしては、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＴＡＣ、ＰＣなど様々なものが例示され、金属箔としてはＳＵＳフォイル、銅フォイル、アルミフォイルなどが例示されるが、特に限定されるものではない。   Examples of the polymer film include various materials such as PET, PEN, PES, TAC, and PC, and examples of the metal foil include SUS foil, copper foil, and aluminum foil, but are not particularly limited. Absent.

ガスフロースパッタリング法は、比較的高い圧力下でスパッタリングを行い、スパッタ粒子をガスの強制流により成膜対象基板まで輸送して堆積させる方法である。このガスフロースパッタリング法は、高真空排気が不要であることから、従来の通常のスパッタ法のような大掛かりな排気装置を用いることなく、メカニカルなポンプ排気で成膜することが可能であり、従って、安価な設備で実施できる。しかも、ガスフロースパッタリング法は、通常のスパッタ法の１０〜１０００倍の高速成膜が可能である。従って、本発明によれば、ガスフロースパッタリング法を採用することによる設備費の低減、成膜時間の短縮により、金属薄膜あるいは金属化合物薄膜などを安価に製造することが可能となる。   The gas flow sputtering method is a method in which sputtering is performed under a relatively high pressure, and sputtered particles are transported to a deposition target substrate by a forced flow of gas and deposited. Since this gas flow sputtering method does not require high vacuum evacuation, it is possible to form a film by mechanical pump evacuation without using a large evacuation device like the conventional normal sputtering method. It can be implemented with inexpensive equipment. Moreover, the gas flow sputtering method can form a film 10 to 1000 times faster than the usual sputtering method. Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture a metal thin film, a metal compound thin film, or the like at low cost by reducing the equipment cost and the film forming time by adopting the gas flow sputtering method.

また、ターゲット下部に磁石を設けるものではないため、Ｎｉのような強磁性体をターゲットとする場合でも、その厚さに制約を受けることがない。   Further, since a magnet is not provided under the target, even when a ferromagnetic material such as Ni is used as a target, there is no restriction on the thickness thereof.

本発明によれば、チャンバ内の原反ロールから巻取ロールへフレキシブル基板を連続的に走行させながら成膜処理することにより、フレキシブル基板の表面に均一に成膜することができる。   According to the present invention, a film can be uniformly formed on the surface of the flexible substrate by performing the film forming process while continuously running the flexible substrate from the raw roll in the chamber to the take-up roll.

チャンバ内にフレキシブル基板を案内するドラムを配置しておき、このドラムに対面するようにスパッタ粒子成膜部を配置しておくと、フレキシブル基板とスパッタ粒子成膜部との間隔が一定となり、均一に成膜することができる。   If a drum that guides the flexible substrate is placed in the chamber, and the sputter particle deposition unit is placed so as to face this drum, the distance between the flexible substrate and the sputter particle deposition unit is constant, and uniform. It can be formed into a film.

本ガスフロー法は最適成膜条件を設定することで、従来法のように高真空に排気する必要がない。従来法でも真空チャンバ中にロール巻きフレキシブル基板を入れ、排気し、連続的に多層膜を成膜する装置は考案されていた。しかしながら、従来法は排気ポンプも大型のものが必要で高真空を得るために、クライオポンプ、ターボ分子ポンプ、油拡散ポンプ等のポンプを併設する必要があった。   In this gas flow method, it is not necessary to evacuate to a high vacuum as in the conventional method by setting optimum film forming conditions. Even in the conventional method, an apparatus has been devised in which a rolled flexible substrate is placed in a vacuum chamber, evacuated, and a multilayer film is continuously formed. However, the conventional method requires a large exhaust pump and requires a pump such as a cryopump, a turbo molecular pump, and an oil diffusion pump in order to obtain a high vacuum.

本方式は成膜圧力が数十Ｐａであり、多量のガスを導入するため、純度が確保でき、高真空排気が必要ないため、機械的な排気ポンプ（メカニカルブースターポンプ）のみの排気で構わない。   In this method, the deposition pressure is several tens of Pa, and since a large amount of gas is introduced, purity can be ensured and high vacuum evacuation is not required. Therefore, exhaust using only a mechanical exhaust pump (mechanical booster pump) is acceptable. .

本装置では金属多層膜を連続で成膜することは容易にできるが、隣り合う成膜部同士を仕切り板で区画し、それぞれの成膜部に個別に排気ポンプを設置することにより、金属化合物（酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物など）の多層膜、金属薄膜／金属化合物膜との積層も可能となる。   With this equipment, it is easy to form a metal multilayer film continuously, but by separating the adjacent film forming parts with a partition plate and installing an exhaust pump individually in each film forming part, a metal compound can be formed. Multi-layer films (oxides, nitrides, oxynitrides, carbides, etc.) and metal thin film / metal compound films can be stacked.

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

図１を参照して、本発明の実施の形態に係るガスフロースパッタリング法による成膜装置及び方法について説明する。   With reference to FIG. 1, the film-forming apparatus and method by the gas flow sputtering method which concern on embodiment of this invention are demonstrated.

図１は成膜装置の縦断面図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a film forming apparatus.

フレキシブル基材としてのフィルム１がチャンバ２内においてその表面に成膜される。なお、この実施の形態では、フィルム１の表面にハードコート層が形成されている。   A film 1 as a flexible substrate is formed on the surface of the chamber 2. In this embodiment, a hard coat layer is formed on the surface of the film 1.

このチャンバ２内はメカニカルブースターポンプ（図示略）により減圧される。   The inside of the chamber 2 is depressurized by a mechanical booster pump (not shown).

このチャンバ２内フィルム１の原反ロール３、案内ロール４、冷却ドラム５、巻取ロール６等が配置されている。フィルム１は、原反ロール３から巻き出され、ドラム５の外周面に沿って走行した後、巻取ロール６に巻き取られる。   An original fabric roll 3, a guide roll 4, a cooling drum 5, a take-up roll 6 and the like of the film 1 in the chamber 2 are arranged. The film 1 is unwound from the original roll 3, travels along the outer peripheral surface of the drum 5, and is then wound around the take-up roll 6.

このドラム５の外周面に対峙して成膜部７が設けられている。この成膜部７の構成は、前記図３と同一（ただし、図３から基板１６及びホルダー１７を取り除いたもの）である。ドラム５は２個設けられ、フィルム１が順次にドラム５，５に沿って走行するが、ドラム５は１個又は３個以上であってもよい。また、成膜部７の数も図示の８個に限定されない。   A film forming unit 7 is provided to face the outer peripheral surface of the drum 5. The configuration of the film forming unit 7 is the same as that shown in FIG. 3 (however, the substrate 16 and the holder 17 are removed from FIG. 3). Two drums 5 are provided, and the film 1 travels along the drums 5 and 5 sequentially, but the number of the drums 5 may be one or three or more. Further, the number of film forming units 7 is not limited to the illustrated number of eight.

この実施の形態では、各成膜部７同士の間が仕切板８で区画され、仕切板８とドラム５の外周面との間が狭いギャップにより区画され、それぞれの成膜部に個別に排気ポンプ（メカニカルブースターポンプ）が設けられている。フィルム１はこのギャップを通るように構成されている。   In this embodiment, the respective film forming units 7 are partitioned by a partition plate 8, and the partition plate 8 and the outer peripheral surface of the drum 5 are partitioned by a narrow gap, and each film forming unit is individually evacuated. A pump (mechanical booster pump) is provided. The film 1 is configured to pass through this gap.

このように構成された成膜装置を用いて成膜を行うには、フィルム１を原反ロール３から巻取ロール６へドラム５の外周に沿って連続的に走行させると共に、各スパッタ粒子成膜部７を作動させる。これにより、フィルムの表面にガスフロースパッタリング法により薄膜が形成される。   In order to perform film formation using the film forming apparatus configured in this way, the film 1 is continuously run along the outer periphery of the drum 5 from the raw fabric roll 3 to the take-up roll 6, and each sputter particle formation is performed. The membrane part 7 is actuated. Thereby, a thin film is formed on the surface of the film by a gas flow sputtering method.

なお、各成膜部７のターゲットは同一であっても異なっていてもよい。第１層と第３層をＴｉＯ２とし、第２層と第４層をＳｉＯ２とした反射防止膜を成膜する場合、８個の成膜部７のうち第１，２番目と第５，６番目の成膜部７のターゲットをＴｉとし、第３，４番目と第７，８番目の成膜部７のターゲットをＳｉとする。 In addition, the target of each film-forming part 7 may be the same or different. In the case of forming an antireflection film in which the first layer and the third layer are made of TiO 2 and the second layer and the fourth layer are made of SiO 2 , the first, second and fifth of the eight film forming portions 7 are formed. , The target of the sixth film forming unit 7 is Ti, and the target of the third, fourth and seventh and eighth film forming units 7 is Si.

合成樹脂フィルムの表面に第１層ＴｉＯ２（厚さ約１５ｎｍ）、第２層ＳｉＯ２（厚さ約３０ｎｍ）、第３層ＴｉＯ２（厚さ約１２０ｎｍ）、第４層ＳｉＯ２（厚さ約９０ｎｍ）の４層膜よりなる反射防止膜を形成する場合、ＴｉＯ２膜形成用のターゲットとしてＴｉを用い、ＳｉＯ２膜形成用のターゲットとしてＳｉを用い、次のような条件で成膜することができる。
フィルム走行速度：２．５ｍ／ｓｅｃ
スパッタ圧力：１０〜１００Ｐａ
スパッタ電力：１〜２５Ｗ／ｃｍ２
強制流 ガス種：アルゴン
流量：０．５〜３０ＳＬＭ
反応性ガス ガス種：酸素
流量：５〜１２０ｓｃｃｍ
フィルム温度：室温 A first layer TiO 2 (thickness of about 15 nm), a second layer SiO 2 (thickness of about 30 nm), a third layer TiO 2 (thickness of about 120 nm), and a fourth layer SiO 2 (thickness) are formed on the surface of the synthetic resin film. In the case of forming an antireflection film composed of a four-layer film of about 90 nm), Ti is used as a target for forming a TiO 2 film, Si is used as a target for forming a SiO 2 film, and the film is formed under the following conditions: be able to.
Film running speed: 2.5m / sec
Sputtering pressure: 10-100 Pa
Sputtering power: 1 to 25 W / cm 2
Forced flow Gas type: Argon
Flow rate: 0.5-30 SLM
Reactive gas Gas type: Oxygen
Flow rate: 5 to 120 sccm
Film temperature: room temperature

上記装置でガスフロースパッタリングすることにより、成膜部で３０〜１５０ｎｍ・ｍ／ｍｉｎの動的成膜速度の高速成膜を行うことができる。   By performing gas flow sputtering with the above-described apparatus, high-speed film formation at a dynamic film formation rate of 30 to 150 nm · m / min can be performed in the film formation unit.

図２を参照して、本発明の別の実施の形態に係るガスフロースパッタリング法による成膜装置及び方法について説明する。   With reference to FIG. 2, the film-forming apparatus and method by the gas flow sputtering method which concerns on another embodiment of this invention are demonstrated.

図２（ａ）は成膜装置の縦断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。チャンバ２１内にドラム２２と、原反ロール３０、案内ロール３１及び巻取ロール３２とが軸心線方向を鉛直方向にして設置されている。   2A is a longitudinal sectional view of the film forming apparatus, and FIG. 2B is a sectional view taken along line BB in FIG. 2A. In the chamber 21, a drum 22, an original fabric roll 30, a guide roll 31, and a take-up roll 32 are installed with the axial center line direction set to the vertical direction.

このドラム２２は、回転軸２２ａを介してマシンボックス２３内の駆動装置（図示略）に連結されており、図２（ｂ）の矢印方向に回転駆動される。マシンボックス２３内には、チャンバ２１内の気体を吸引排出するための排気ポンプ（図示略）が設けられている。   The drum 22 is connected to a drive device (not shown) in the machine box 23 via a rotary shaft 22a, and is driven to rotate in the direction of the arrow in FIG. In the machine box 23, an exhaust pump (not shown) for sucking and discharging the gas in the chamber 21 is provided.

ドラム２２の周方向に間隔をおいて３個の成膜部２４が設けられている。この成膜部２４の構成は、前記図３と同一（ただし、図３から基板１６及びホルダー１７を取り除いたもの）である。なお、この実施の形態では成膜部２４は３個設けられているが、１個、２個又は４個以上設けられてもよい。   Three film forming sections 24 are provided at intervals in the circumferential direction of the drum 22. The configuration of the film forming unit 24 is the same as that shown in FIG. 3 (however, the substrate 16 and the holder 17 are removed from FIG. 3). In this embodiment, three film forming units 24 are provided, but one, two, or four or more film forming units 24 may be provided.

各成膜部２４は、ターゲット１５を上下方向に長く延在させ、ドラム２２の上部から下部までもスパッタ対象領域としている。   Each film forming unit 24 extends the target 15 in the up-down direction so that the upper and lower portions of the drum 22 are the sputtering target region.

この成膜部２４は、図１の２点鎖線２４’で示すように外方に向って傾動可能となっている。チャンバ２１内のメンテナンスを行うときには、成膜部２４を傾転させ、成膜時には実線で示すように成膜部２４を直立させてチャンバ２１に気密に連結する。   The film forming section 24 can be tilted outward as indicated by a two-dot chain line 24 'in FIG. When performing maintenance in the chamber 21, the film forming unit 24 is tilted, and at the time of film forming, the film forming unit 24 is erected and airtightly connected to the chamber 21 as indicated by a solid line.

この成膜部２４とドラム２２との間には、スパッタ粒子の飛翔を遮断可能なシャッタ２５が設けられている。このシャッタ２５としては、例えばターゲット前に設置された矩形のシャッターが横にスライドしてＯＮ／ＯＦＦするように構成した機構などを採用することができる。   Between the film forming unit 24 and the drum 22, a shutter 25 capable of blocking the flying of the sputtered particles is provided. As the shutter 25, for example, a mechanism configured such that a rectangular shutter installed in front of the target slides sideways and is turned on / off can be employed.

このように構成された成膜装置を用いて成膜を行うには、原反ロール３０からフィルム１をドラム２２の外周面に沿って走行させながら成膜部２４を作動させる。これにより、フィルム１の表面にガスフロースパッタリング法により薄膜が形成される。   In order to perform film formation using the film forming apparatus configured as described above, the film forming unit 24 is operated while the film 1 is traveling along the outer peripheral surface of the drum 22 from the raw fabric roll 30. Thereby, a thin film is formed on the surface of the film 1 by a gas flow sputtering method.

なお、この実施の形態でも、少なくとも一部の成膜部２４のターゲットを他と異ならせることにより、複合薄膜を形成することができる。   In this embodiment as well, a composite thin film can be formed by making the targets of at least some of the film forming units 24 different from others.

実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。It is sectional drawing of the sputtering device which concerns on embodiment. 別の実施の形態に係るスパッタ装置の断面図である。It is sectional drawing of the sputtering device which concerns on another embodiment. （ａ）は、本発明の実施に好適なガスフロースパッタ装置の概略的な構成を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のターゲット及びバックプレート構成を示す斜視図である。(A) is a schematic diagram which shows the schematic structure of the gas flow sputtering apparatus suitable for implementation of this invention, (b) is a perspective view which shows the target and backplate structure of (a).

符号の説明Explanation of symbols

１ フィルム
２ チャンバ
３ 原反ロール
５ 冷却ドラム
６ 巻取ロール
７ 成膜部
１２ ＤＣ電源
１３ アノード
１４ バッキングプレート
１５ ターゲット
１６ 基板
２０，２１ チャンバ
２２ ドラム
２４ 成膜部
３０ 原反ロール
３２ 巻取ロール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film 2 Chamber 3 Original roll 5 Cooling drum 6 Winding roll 7 Film-forming part 12 DC power supply 13 Anode 14 Backing plate 15 Target 16 Substrate 20, 21 Chamber 22 Drum 24 Film-forming part 30 Original roll 32 Winding roll

Claims (16)

フレキシブル基板上に、ガスフロースパッタリング法によって膜を成膜する成膜方法において、
チャンバ内にフレキシブル基板の原反ロールと巻取ロールとを配置すると共に、
該原反ロールから巻取ロールへ走行するフレキシブル基板走行域の途中に、該フレキシブル基板に対峙してガスフロースパッタリング法による成膜部を配置しておき、
該原反ロールから巻取ロールへフレキシブル基板を連続的に走行させると共に、該成膜部からスパッタ粒子を発生させてフレキシブル基板上に膜を成膜することを特徴とする成膜方法。 In a film forming method for forming a film on a flexible substrate by a gas flow sputtering method,
In addition to placing the flexible substrate roll and take-up roll in the chamber,
In the middle of the flexible substrate traveling area that travels from the raw roll to the take-up roll, a film forming part by gas flow sputtering method is arranged facing the flexible substrate,
A film forming method, wherein a flexible substrate is continuously run from the raw roll to a take-up roll, and a film is formed on the flexible substrate by generating sputtered particles from the film forming portion. 請求項１において、チャンバ内に該フレキシブル基板を案内する案内ドラムを設けておき、前記成膜部を該案内ドラムに対峙させておくことを特徴とする成膜方法。   2. The film forming method according to claim 1, wherein a guide drum for guiding the flexible substrate is provided in the chamber, and the film forming unit is opposed to the guide drum. 請求項１又は２において、該成膜部がフレキシブル基板の走行方向に複数個配置されていることを特徴とする成膜方法。   3. The film forming method according to claim 1, wherein a plurality of the film forming portions are arranged in a running direction of the flexible substrate. 請求項３において、少なくとも一部の成膜部のターゲットが他の成膜部のターゲットと異なることを特徴とする成膜方法。   4. The film forming method according to claim 3, wherein targets of at least some of the film forming units are different from targets of other film forming units. 請求項１ないし４のいずれか１項において、該フレキシブル基板が高分子フィルムであることを特徴とする成膜方法。   The film forming method according to claim 1, wherein the flexible substrate is a polymer film. 請求項１ないし４のいずれか１項において、該フレキシブル基板が金属箔であることを特徴とする成膜方法。   The film forming method according to claim 1, wherein the flexible substrate is a metal foil. 請求項１ないし４のいずれか１項において、該フレキシブル基板が織布、不織布又は紙であることを特徴とする成膜方法。   5. The film forming method according to claim 1, wherein the flexible substrate is a woven fabric, a nonwoven fabric, or paper. チャンバと、
該チャンバ内に配置されたフレキシブル基板の原反ロール及び巻取ロールと、
該チャンバ内において該原反ロールから巻取ロールへ向うフレキシブル基板の走行域に対峙して配置された、ガスフロースパッタリング法によるスパッタ粒子の成膜部と、
を備えてなる成膜装置。 A chamber;
A flexible substrate roll and a take-up roll disposed in the chamber;
A sputtered particle deposition unit by gas flow sputtering, which is disposed in the chamber facing the flexible substrate traveling area from the original roll to the take-up roll;
A film forming apparatus comprising: 請求項５において、チャンバ内に該フレキシブル基板を案内する案内ドラムを設けておき、前記成膜部を該案内ドラムに対峙させておくことを特徴とする成膜装置。   6. The film forming apparatus according to claim 5, wherein a guide drum for guiding the flexible substrate is provided in the chamber, and the film forming unit is opposed to the guide drum. 請求項６において、該案内ドラムが複数個配置されていることを特徴とする成膜装置。   7. The film forming apparatus according to claim 6, wherein a plurality of the guide drums are arranged. 請求項８ないし１０のいずれか１項において、前記成膜部が多段に設けられていることを特徴とする成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 8, wherein the film forming units are provided in multiple stages. 請求項１１において、少なくとも一部の成膜部のターゲットが他の成膜部のターゲットと異なることを特徴とする成膜装置。   12. The film forming apparatus according to claim 11, wherein targets of at least some of the film forming units are different from targets of other film forming units. 請求項１１又は１２において、前記成膜部同士の間に仕切り板を設置することにより成膜部同士が狭いギャップで区画され、それぞれの成膜部に個別に排気ポンプが設けられていることを特徴とする成膜装置。   In Claim 11 or 12, the film-forming parts are partitioned by a narrow gap by installing a partition plate between the film-forming parts, and an exhaust pump is individually provided in each film-forming part. A characteristic film forming apparatus. 請求項８ないし１３のいずれか１項において、フレキシブル基板が高分子フィルムであることを特徴とする成膜装置。   14. The film forming apparatus according to claim 8, wherein the flexible substrate is a polymer film. 請求項８ないし１３のいずれか１項において、フレキシブル基板が金属箔であることを特徴とする成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 8, wherein the flexible substrate is a metal foil. 請求項８ないし１３のいずれか１項において、フレキシブル基板が織布、不織布又は紙であることを特徴とする成膜装置。   14. The film forming apparatus according to claim 8, wherein the flexible substrate is a woven fabric, a nonwoven fabric, or paper.
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