JP2017101270A - Thin film formation apparatus and thin film formation method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film formation apparatus capable of forming a thin film having little warpage of a substrate after film deposition; and to provide a thin film formation method.SOLUTION: A thin film formation apparatus includes first deposition means 7a for forming a first vapor-deposited film on the surface of a substrate 2 to be conveyed, and second deposition means 7b arranged on the furthermore downstream side than the first deposition means 7a in the conveyance direction of the substrate 2, for forming a second vapor-deposited film M2 on the surface of the first vapor-deposited film M1 formed on the substrate 2 by using the same raw material as a raw material used by the first deposition means 7a, and a temperature of the substrate 2 in the first deposition means 7a is lower than a temperature of the substrate 2 in the second deposition means 7b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、水分の浸入を防止する薄膜を対象物に形成する薄膜形成装置および封止膜形成方法に関する。   The present invention relates to a thin film forming apparatus and a sealing film forming method for forming on a target a thin film that prevents moisture from entering.

有機ＥＬや薄膜太陽電池など、水分に弱い電子デバイスの製造において、デバイスへ水分が浸入しないようにデバイスを封止する必要がある。従来では、ガラスやバリア性の高いフィルムなどを用いてデバイスを封止していたが、製品をより薄く軽量化させるために、近年、ＣＶＤ法などのドライプロセスによってバリア性の高い薄膜（バリア膜）をデバイス表面に成膜させることによって、電子デバイスを外気から保護する手段が採用されつつある。   In the manufacture of electronic devices that are sensitive to moisture, such as organic EL and thin film solar cells, it is necessary to seal the device so that moisture does not enter the device. In the past, devices were sealed using glass or films with high barrier properties. However, in order to make products thinner and lighter, thin films with high barrier properties (barrier films) have recently been produced by dry processes such as CVD. ) Is formed on the surface of the device, and means for protecting the electronic device from the outside air is being adopted.

しかし、単にバリア膜を基材上に形成すると、バリア膜形成後の基材のハンドリングが困難になるおそれがあった。具体的には、バリア性が高いバリア膜は高密度であり高い温度条件で成膜されるが、たとえば基材が樹脂フィルムのように熱により伸縮する材料で形成させる場合、成膜後に基材およびバリア膜が冷却されると、基材が縮むのに対しバリア膜は高密度ゆえにほとんど縮まず、その結果バリア膜面側が凸になった状態で反ってしまい、以降の工程でのハンドリングに支障をきたすといった問題があった。   However, if the barrier film is simply formed on the substrate, it may be difficult to handle the substrate after forming the barrier film. Specifically, a barrier film having a high barrier property is dense and formed under a high temperature condition. For example, when the base material is formed of a material that expands and contracts by heat such as a resin film, the base material is formed after the film formation. When the barrier film is cooled, the substrate shrinks, whereas the barrier film hardly shrinks because of the high density, and as a result, the barrier film surface warps in a convex state, which hinders handling in the subsequent processes. There was a problem of causing

本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、成膜後の基材の反りが少ない薄膜を形成することができる薄膜形成装置および薄膜形成方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus and a thin film forming method capable of forming a thin film with less warping of a substrate after film formation.

上記課題を解決するために本発明の薄膜形成装置は、搬送される基材の表面に第１の蒸着膜を形成する第１の成膜手段と、基材の搬送方向において前記第１の成膜手段よりも下流側に配置され、基材に形成された前記第１の蒸着膜の表面に前記第１の成膜手段で用いる原料と同じ原料を用いて第２の蒸着膜を形成する第２の成膜手段と、を備え、前記第１の成膜手段における基材の温度は前記第２の成膜手段における基材の温度よりも低いことを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, a thin film forming apparatus of the present invention includes a first film forming unit that forms a first vapor deposition film on a surface of a substrate to be conveyed, and the first component in the substrate conveying direction. A second vapor deposition film is formed on the surface of the first vapor deposition film formed on the substrate using the same raw material as the raw material used in the first film deposition means. And the temperature of the base material in the first film forming means is lower than the temperature of the base material in the second film forming means.

上記薄膜形成装置によれば、成膜後の基材の反りが少ない薄膜を形成することができる。具体的には、第１の成膜手段における基材の温度は第２の成膜手段における基材の温度よりも低いことにより、基材と第２の蒸着膜との間には、第２の蒸着膜よりも密度が低い第１の蒸着膜が形成される。この第１の蒸着膜は密度が低い分柔軟性を有し、成膜後に冷却された基材の縮みに対応して変形する。したがって、第２の蒸着膜が高密度でバリア性が高い膜であったとしても、成膜後の基材の反りを少なくすることができる。また、第２の成膜手段は第１の成膜手段で用いる原料と同じ原料を用いることにより、第１の蒸着膜と第２の蒸着膜は同種の膜となり、膜同士の密着性が高くなる。   According to the thin film forming apparatus, it is possible to form a thin film with less warping of the base material after film formation. Specifically, since the temperature of the base material in the first film forming unit is lower than the temperature of the base material in the second film forming unit, the second film is interposed between the base material and the second deposited film. A first deposited film having a density lower than that of the deposited film is formed. This first deposited film has flexibility due to its low density, and deforms in response to shrinkage of the substrate cooled after the film formation. Therefore, even if the second vapor-deposited film is a film having a high density and a high barrier property, the warp of the base material after the film formation can be reduced. Further, the second film formation means uses the same raw material as that used in the first film formation means, so that the first vapor deposition film and the second vapor deposition film are of the same type, and the adhesion between the films is high. Become.

また、基材を挟んで前記第１の成膜手段と対向し、基材の搬送を補助するロールである第１の搬送ロールと、基材を挟んで前記第２の成膜手段と対向し、基材の搬送を補助するロールである第２の搬送ロールと、を有し、前記第１の搬送ロールの温度は前記第２の搬送ロールの温度よりも低くても良い。   Further, the first film forming unit is opposed to the first film forming unit with the base material interposed therebetween, and the first film forming unit is opposed to the second film forming unit with the base material being interposed therebetween. And a second transport roll that is a roll that assists in transporting the substrate, and the temperature of the first transport roll may be lower than the temperature of the second transport roll.

こうすることにより、第１の成膜手段における基材の温度は第２の成膜手段における基材の温度よりも低い状態を容易に形成することができる。   By doing so, it is possible to easily form a state in which the temperature of the base material in the first film forming means is lower than the temperature of the base material in the second film forming means.

また、前記第１の成膜手段は基材に不活性ガスを吹き付ける不活性ガス吹き付け機構を有しても良い。   The first film forming means may have an inert gas spraying mechanism for spraying an inert gas onto the substrate.

こうすることにより、不活性ガスにより基材の表面温度を下げることによって第１の成膜手段における基材の温度は第２の成膜手段における基材の温度よりも低い状態を容易に形成することができる。   By doing so, the surface temperature of the base material in the first film forming means is easily lower than the temperature of the base material in the second film forming means by lowering the surface temperature of the base material with the inert gas. be able to.

また、前記第１の成膜手段を囲う第１のチャンバと、前記第２の成膜手段を囲う第２のチャンバと、を有し、前記第１の成膜手段を囲う第１のチャンバと、前記第２の成膜手段を囲う第２のチャンバと、を有し、前記第１の成膜手段における基材の温度よりも前記第２の成膜手段における基材の温度を高くするために、少なくとも前記第１のチャンバは冷却手段を有する、もしくは少なくとも前記第２のチャンバは加熱手段を有していても良い。   A first chamber surrounding the first film forming means; and a second chamber surrounding the second film forming means, the first chamber surrounding the first film forming means; A second chamber surrounding the second film forming means, and for raising the temperature of the base material in the second film forming means higher than the temperature of the base material in the first film forming means. In addition, at least the first chamber may have cooling means, or at least the second chamber may have heating means.

こうすることにより、第１の成膜手段における基材の温度は第２の成膜手段における基材の温度よりも低い状態を容易に形成することができる。   By doing so, it is possible to easily form a state in which the temperature of the base material in the first film forming means is lower than the temperature of the base material in the second film forming means.

また、前記第１の成膜手段はプラズマを発生させる第１のプラズマ電極を有し、前記第２の成膜手段はプラズマを発生させる第２のプラズマ電極を有し、前記第１のプラズマ電極と基材との距離は前記第２のプラズマ電極と基材との距離よりも大きくても良い。   Further, the first film forming means has a first plasma electrode for generating plasma, and the second film forming means has a second plasma electrode for generating plasma, and the first plasma electrode The distance between the second plasma electrode and the substrate may be larger than the distance between the second plasma electrode and the substrate.

こうすることにより、第１の成膜手段における基材の温度は第２の成膜手段における基材の温度よりも低い状態を容易に形成することができる。   By doing so, it is possible to easily form a state in which the temperature of the base material in the first film forming means is lower than the temperature of the base material in the second film forming means.

また、上記課題を解決するために本発明の薄膜形成方法は、搬送される基材の表面に第１の蒸着膜を形成する第１の成膜工程と、基材に形成された前記第１の蒸着膜の表面に前記第１の成膜工程で用いる原料と同じ原料を用いて第２の蒸着膜を形成する第２の成膜工程と、を有し、前記第１の成膜工程における基材の温度は前記第２の成膜工程における基材の温度よりも低いことを特徴としている。   Moreover, in order to solve the said subject, the thin film formation method of this invention is the 1st film-forming process which forms a 1st vapor deposition film on the surface of the base material conveyed, and the said 1st film formed in the base material. A second film forming step of forming a second vapor deposited film on the surface of the vapor deposited film using the same raw material as that used in the first film forming step, and in the first film forming step, The temperature of the base material is lower than the temperature of the base material in the second film forming step.

上記薄膜形成方法によれば、成膜後の基材の反りが少ない薄膜を形成することができる。具体的には、第１の成膜工程における基材の温度は第２の成膜工程における基材の温度よりも低いことにより、基材と第２の蒸着膜との間には、第２の蒸着膜よりも密度が低い第１の蒸着膜が形成される。この第１の蒸着膜は密度が低い分柔軟性を有し、成膜後に冷却された基材の縮みに対応して変形する。したがって、第２の蒸着膜が高密度でバリア性が高い膜であったとしても、成膜後の基材の反りを少なくすることができる。また、第２の成膜工程は第１の成膜工程で用いる原料と同じ原料を用いることにより、第１の蒸着膜と第２の蒸着膜は同種の膜となり、膜同士の密着性が高くなる。   According to the thin film forming method, it is possible to form a thin film with less warping of the base material after film formation. Specifically, the temperature of the base material in the first film formation step is lower than the temperature of the base material in the second film formation step, so that there is no second between the base material and the second vapor deposition film. A first deposited film having a density lower than that of the deposited film is formed. This first deposited film has flexibility due to its low density, and deforms in response to shrinkage of the substrate cooled after the film formation. Therefore, even if the second vapor-deposited film is a film having a high density and a high barrier property, the warp of the base material after the film formation can be reduced. In addition, by using the same raw material as that used in the first film formation step in the second film formation step, the first vapor deposition film and the second vapor deposition film are the same type of film, and the adhesion between the films is high. Become.

本発明の封止膜形成装置および封止膜形成方法によれば、成膜後の基材の反りが少ない薄膜を形成することができる。   According to the sealing film forming apparatus and the sealing film forming method of the present invention, it is possible to form a thin film with less warping of the substrate after film formation.

本発明の第１実施形態における薄膜形成装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the thin film formation apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の薄膜形成装置により基材に形成された薄膜を示す概略図である。It is the schematic which shows the thin film formed in the base material with the thin film forming apparatus of this invention. 本発明の一実施形態における薄膜形成方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the thin film formation method in one Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態における薄膜形成装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the thin film formation apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態における薄膜形成装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the thin film formation apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態における薄膜形成装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the thin film formation apparatus in 4th Embodiment of this invention.

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。   Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態における薄膜形成装置を示す概略図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view showing a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

薄膜形成装置１は、基材上に表面処理を行って薄膜を形成するためのものであり、例えば、プラスチックフィルム上に酸化防止、水分浸入防止を目的としたバリア膜を形成し、食品用の保護フィルム、フレキシブル太陽電池等に使用される。具体的には、フレキシブル太陽電池の場合には、プラスチックフィルム等の帯状基材上に各電極層及び光電変換層等で構成される太陽電池セルが形成された後、薄膜形成装置１により太陽電池セル上に薄膜を複数層形成してバリア膜を形成する。これにより、太陽電池セルに水分の浸入が効果的に防止され、酸化特性に優れたフレキシブル太陽電池を形成することができる。   The thin film forming apparatus 1 is for forming a thin film by performing a surface treatment on a base material. For example, a thin film forming apparatus 1 is used for forming a barrier film on a plastic film for the purpose of preventing oxidation and preventing moisture intrusion, Used for protective films, flexible solar cells, etc. Specifically, in the case of a flexible solar cell, a solar cell composed of each electrode layer, a photoelectric conversion layer, and the like is formed on a band-shaped substrate such as a plastic film, and then the thin film forming apparatus 1 uses the solar cell. A barrier film is formed by forming a plurality of thin films on the cell. Thereby, the penetration | invasion of a water | moisture content into a photovoltaic cell is prevented effectively, and the flexible solar cell excellent in the oxidation characteristic can be formed.

この薄膜形成装置１は、基材２を送り出す巻出しロール３と、供給された基材２を巻き取る巻取りロール４と、巻出しロール３と巻取りロール４との間に配置される搬送ロール５と、これらを収容するメインチャンバ６と、薄膜を形成する成膜手段７（第１の成膜手段７ａおよび第２の成膜手段７ｂ）とを有しており、巻出しロール３から送り出された基材２を搬送ロール５の外周面５１に沿わせて搬送させつつ、各成膜手段７を通過させることにより、基材２上に薄膜が形成され、巻取りロール４で巻き取られるようになっている。   The thin film forming apparatus 1 includes an unwinding roll 3 that feeds out the base material 2, a winding roll 4 that winds up the supplied base material 2, and a conveyance that is disposed between the unwinding roll 3 and the winding roll 4. It has a roll 5, a main chamber 6 for accommodating these, and a film forming means 7 (first film forming means 7 a and second film forming means 7 b) for forming a thin film. A thin film is formed on the substrate 2 by passing it through the film forming means 7 while transporting the fed substrate 2 along the outer peripheral surface 51 of the transport roll 5, and is wound by the winding roll 4. It is supposed to be.

巻出しロール３および巻取りロール４は略円筒形状の芯部３１および芯部４１を有しており、これら芯部３１および芯部４１には基材２が巻き付けられ、これら芯部３１および芯部４１を回転駆動させることにより、基材２を送り出し、または巻き取ることができる。すなわち、図示しない制御装置により芯部３１および芯部４１の回転が制御されることにより、基材２の送り出し速度もしくは巻き取り速度を増加及び減少させることができる。具体的には、基材２が下流側から引張力を受けた状態で上流側の芯部を回転させることにより基材２が下流側に送り出され、適宜、この上流側の芯部にブレーキをかけることにより基材２が撓むことなく一定速度で送り出されるようになっている。また、下流側の芯部の回転が調節されることにより、送り出された基材２が撓むのを抑えつつ、逆に基材２が必要以上の張力がかからないようにして巻き取ることができるようになっている。   The unwinding roll 3 and the winding roll 4 have a substantially cylindrical core portion 31 and a core portion 41, and the base material 2 is wound around the core portion 31 and the core portion 41. By rotating the portion 41, the substrate 2 can be sent out or taken up. That is, by controlling the rotation of the core portion 31 and the core portion 41 by a control device (not shown), the feeding speed or the winding speed of the base material 2 can be increased and decreased. Specifically, the base material 2 is sent to the downstream side by rotating the upstream core portion in a state where the base material 2 receives a tensile force from the downstream side, and a brake is appropriately applied to the upstream core portion. By applying, the base material 2 is sent out at a constant speed without bending. In addition, by adjusting the rotation of the downstream core portion, it is possible to prevent the substrate 2 that has been sent out from being bent, and conversely, the substrate 2 can be wound up so that an unnecessary tension is not applied. It is like that.

ここで、基材２は、一方向に延びる薄板状の長尺体であり、厚み０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ 幅５ｍｍ〜１０００ｍｍの平板形状を有する長尺体が適用される。また、材質として、特に限定しないが、ステンレス、銅等の金属材料の他、プラスチックフィルム等が好適に用いられる。   Here, the base material 2 is a thin plate-like long body extending in one direction, and a long body having a flat plate shape with a thickness of 0.01 mm to 0.2 mm and a width of 5 mm to 1000 mm is applied. Moreover, although it does not specifically limit as a material, In addition to metal materials, such as stainless steel and copper, a plastic film etc. are used suitably.

このように、上記の巻出しロール３と巻取りロール４とが一対となり、一方が基材２を送り出し、他方が前記送り出し速度と同じ巻き取り速度で基材２を巻き取ることによって、基材２にかかる張力を所定の値で維持しながら基材２を搬送することが可能である。   As described above, the unwinding roll 3 and the winding roll 4 are paired, one of which feeds the base material 2 and the other of which winds the base material 2 at the same winding speed as the feeding speed. It is possible to transport the substrate 2 while maintaining the tension applied to 2 at a predetermined value.

搬送ロール５は、基材２の搬送を補助するロールであり、成膜の際に基材２の姿勢を保ちつつ、上流側の巻出しロール３から供給された基材２を下流側の巻取りロール４に搬送するための搬送部である。搬送ロール５は、巻出しロール３と巻取りロール４との間に配置されており、略円筒形状に形成されている。   The transport roll 5 is a roll that assists the transport of the base material 2, and the base material 2 supplied from the upstream unwinding roll 3 is wound downstream while maintaining the posture of the base material 2 during film formation. It is a transport unit for transporting to the take-up roll 4. The conveying roll 5 is disposed between the unwinding roll 3 and the winding roll 4 and is formed in a substantially cylindrical shape.

また、本実施形態では、搬送ロール５として基材２を挟んでそれぞれの成膜手段７と対向するように、第１の搬送ロール５ａ、第２の搬送ロール５ｂが設けられている。すなわち、第１の成膜手段７ａと対向するように第１の搬送ロール５ａが設けられ、第２の成膜手段７ｂと対向するように第２の搬送ロール５ｂが設けられている。   Moreover, in this embodiment, the 1st conveyance roll 5a and the 2nd conveyance roll 5b are provided so that it may oppose each film-forming means 7 on both sides of the base material 2 as the conveyance roll 5. As shown in FIG. That is, the first transport roll 5a is provided so as to face the first film forming means 7a, and the second transport roll 5b is provided so as to face the second film forming means 7b.

搬送ロール５の外周面５１は、周方向に曲率が一定の曲面で形成されており、図示しない制御装置により芯部３１及び芯部４１の回転に応じて駆動制御され、巻出しロール３から送り出された基材２は、搬送ロール５の外周面５１に当接することにより所定の張力が付加された状態で搬送される。すなわち、それぞれの搬送ロール５の外周面５１に基材２が接した状態でそれぞれの搬送ロール５が巻出しロール３及び巻取りロール４の回転に応じて回転することにより、基材２は、基材２全体が張った状態で、その表面がそれぞれの成膜手段７に対向する姿勢で巻出しロール３から巻取りロール４へ搬送されるようになっている。このように基材２が張った状態で搬送され、成膜されることにより、成膜時の基材２のばたつきを防ぐことができ、基材２に積層される薄膜の膜厚精度が向上するとともに基材２のばたつきによるパーティクルの発生を防ぐことができる。また、搬送ロール５の曲率半径を大きくすることにより、基材２がより平坦に近い状態で支持されながら成膜が行われるため、成膜後の基材２に反りが生じることを防ぐことができる。   The outer peripheral surface 51 of the transport roll 5 is formed with a curved surface having a constant curvature in the circumferential direction, and is driven and controlled by a control device (not shown) according to the rotation of the core portion 31 and the core portion 41 and is sent out from the unwinding roll 3. The base material 2 is transported in a state in which a predetermined tension is applied by contacting the outer peripheral surface 51 of the transport roll 5. That is, the base material 2 is rotated according to the rotation of the unwinding roll 3 and the winding roll 4 in a state where the base material 2 is in contact with the outer peripheral surface 51 of each of the transporting rolls 5. In the state where the whole substrate 2 is stretched, the surface thereof is conveyed from the unwinding roll 3 to the winding roll 4 in a posture facing the respective film forming means 7. By transporting and forming a film with the base material 2 stretched in this way, fluttering of the base material 2 during film formation can be prevented, and the film thickness accuracy of the thin film laminated on the base material 2 is improved. In addition, the generation of particles due to flapping of the substrate 2 can be prevented. Further, by increasing the radius of curvature of the transport roll 5, film formation is performed while the base material 2 is supported in a more flat state, so that the base material 2 after film formation can be prevented from warping. it can.

また、本実施形態では、それぞれの搬送ロール５は図示しない温度調節手段に接続されており、温度が調節されている。そして、第１の搬送ロール５ａの温度は第２の搬送ロール５ｂの温度よりも低くなるように維持されている。ここで、それぞれの搬送ロール５に接続された温度調節手段は、搬送ロール５を加熱するものであっても良く、反対に搬送ロール５を冷却するものであっても良い。   Moreover, in this embodiment, each conveyance roll 5 is connected to the temperature control means which is not shown in figure, and temperature is adjusted. And the temperature of the 1st conveyance roll 5a is maintained so that it may become lower than the temperature of the 2nd conveyance roll 5b. Here, the temperature control means connected to each of the transport rolls 5 may be one that heats the transport roll 5, or may be one that cools the transport roll 5.

メインチャンバ６は、搬送ロール５を収容しチャンバ内の圧力を一定に保持するためのものである。メインチャンバ６には、真空ポンプ６１が接続されており、この真空ポンプ６１を作動させることにより、メインチャンバ６内の圧力を制御できるようになっている。なお、本実施形態では、巻出しロール３及び、巻取りロール４がメインチャンバ６内に収容されているが、これらをメインチャンバ６の外に設ける構成であってもよい。本実施形態のようにこれらをメインチャンバ６内に設けることで、基材２や成膜後の基材２（成膜基材）を大気に曝すことから保護することができる。   The main chamber 6 is for accommodating the transport roll 5 and keeping the pressure in the chamber constant. A vacuum pump 61 is connected to the main chamber 6, and by operating the vacuum pump 61, the pressure in the main chamber 6 can be controlled. In the present embodiment, the unwinding roll 3 and the winding roll 4 are accommodated in the main chamber 6, but a configuration in which these are provided outside the main chamber 6 may be employed. By providing these in the main chamber 6 as in the present embodiment, it is possible to protect the substrate 2 and the substrate 2 after film formation (film formation substrate) from being exposed to the atmosphere.

成膜手段７は、基材２上に薄膜を形成するためのものである。本実施形態では、２つの成膜手段７（第１の成膜手段７ａ、第２の成膜手段７ｂ）がメインチャンバ６内にそれぞれ搬送ロール５ａ、搬送ロール５ｂに対向するように設けられており、本説明では基材２の搬送方向に関して上流側（巻出しロール３に近い方）を第１の成膜手段７ａと呼ぶ。   The film forming means 7 is for forming a thin film on the substrate 2. In the present embodiment, two film forming means 7 (first film forming means 7a and second film forming means 7b) are provided in the main chamber 6 so as to face the transport roll 5a and the transport roll 5b, respectively. In this description, the upstream side (the side closer to the unwinding roll 3) in the transport direction of the base material 2 is referred to as a first film forming unit 7a.

また、これらの成膜手段７は、本実施形態ではプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて薄膜を基材２に成膜する手段であり、また、本実施形態ではこのプラズマＣＶＤ法により形成された薄膜を蒸着膜と呼ぶ。具体的には、成膜手段７は、図示しない高周波電源に接続されてプラズマを発生させるための略Ｕ字型のプラズマ電極７２（第１のプラズマ電極７２ａ、第２のプラズマ電極７２ｂ）、および原料ガス供給手段７３（原料ガス供給手段７３ａ、原料ガス供給手段７３ｂ）を備えている。これにより基材２が各成膜手段７を通過する際に基材２の膜形成面側の表面に所定の薄膜（蒸着膜）が形成される。すなわち、プラズマ電極７２近傍に原料ガスが供給された状態で、高周波電源によってプラズマ電極７２に高周波電圧が印加されることにより、プラズマ電極７２の周辺にプラズマが発生する。このプラズマによって原料ガスが分解されて基材２へ到達し、基材２上に所定の薄膜が形成される。   Further, these film forming means 7 are means for forming a thin film on the substrate 2 by using a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method in the present embodiment. In this embodiment, these film forming means 7 are formed by this plasma CVD method. This thin film is called a vapor deposition film. Specifically, the film forming means 7 is connected to a high-frequency power source (not shown) to generate a plasma and a substantially U-shaped plasma electrode 72 (first plasma electrode 72a, second plasma electrode 72b), and Source gas supply means 73 (source gas supply means 73a, source gas supply means 73b) is provided. Thereby, when the base material 2 passes through each film forming means 7, a predetermined thin film (deposition film) is formed on the surface of the base material 2 on the film forming surface side. That is, plasma is generated around the plasma electrode 72 by applying a high-frequency voltage to the plasma electrode 72 from a high-frequency power source in a state where the source gas is supplied in the vicinity of the plasma electrode 72. The source gas is decomposed by this plasma and reaches the substrate 2, and a predetermined thin film is formed on the substrate 2.

ここで、本発明ではそれぞれの成膜手段において同一の原料（原料ガス）が用いられている。また、本実施形態では、原料ガスとしてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）ガスおよび酸素ガスが原料ガス供給手段７３から供給されることにより、薄膜としてＳｉＯ２膜が基材２上に形成される。また、ＨＭＤＳガスに代わり、ＨＭＤＳＯ（ヘキサメチルジシロキサン）ガスなどＳｉを含有するガスを用いても良い。なお、Ｏ２ガスに代わりＮＨ３ガスを用いることによりＳｉＮｘ膜を形成し、ＮＯ系のガスを用いることによりＳｉＯＮ膜を形成することもできるが、ＳｉＯ２膜は他の薄膜と比較して高い透明性を有するため、有機ＥＬや薄膜太陽電池の光取出しや光取り込み側に使用する場合には好適である。   Here, in the present invention, the same raw material (raw material gas) is used in each film forming means. In this embodiment, HMDS (hexamethyldisilazane) gas and oxygen gas are supplied from the source gas supply means 73 as source gas, so that a SiO 2 film is formed on the substrate 2 as a thin film. Further, instead of the HMDS gas, a gas containing Si such as HMSO (hexamethyldisiloxane) gas may be used. It is possible to form a SiNx film by using NH3 gas instead of O2 gas, and a SiON film by using NO-based gas, but the SiO2 film has higher transparency than other thin films. Therefore, it is suitable for use on the light extraction side or the light intake side of an organic EL or thin film solar cell.

次に、本実施形態の薄膜形成装置により基材に形成された薄膜を図２に示す。   Next, the thin film formed in the base material by the thin film forming apparatus of this embodiment is shown in FIG.

基材２の表面には、まず第１の搬送ロール５ａに支持された状態において第１の成膜手段７ａによって成膜された第１の蒸着膜Ｍ１が形成されており、この第１の蒸着膜Ｍ１の表面には、第２の搬送ロール５ｂに支持された状態において第２の成膜手段７ｂによって成膜された第２の蒸着膜Ｍ２が形成される。すなわち、基材２と第２の蒸着膜Ｍ２の間に第１の蒸着膜Ｍ１が挟まれるように第１の蒸着膜Ｍ１と第２の蒸着膜Ｍ２とが基材２上に積層された状態で薄膜が形成される。   On the surface of the base material 2, a first vapor deposition film M <b> 1 formed by the first film formation unit 7 a in the state of being supported by the first transport roll 5 a is first formed, and this first vapor deposition is performed. On the surface of the film M1, a second vapor deposition film M2 formed by the second film forming unit 7b while being supported by the second transport roll 5b is formed. That is, a state in which the first vapor deposition film M1 and the second vapor deposition film M2 are laminated on the base material 2 so that the first vapor deposition film M1 is sandwiched between the base material 2 and the second vapor deposition film M2. A thin film is formed.

ここで、本実施形態ではそれぞれの搬送ロール５は図示しない温度調節手段により第１の搬送ロール５ａの温度は第２の搬送ロール５ｂの温度よりも低くなるように維持されているため、第１の成膜手段７ａにおいて成膜される際の基材２の温度は第２の成膜手段７ｂにおいて成膜される際の基材２の温度よりも低くなっている。そのため、第１の蒸着膜Ｍ１の成膜時は第２の蒸着膜Ｍ２の成膜時よりもマイグレーションが生じにくくなる。マイグレーションとは、本説明では成膜前駆体（プラズマにより分解された原料ガス）が膜表面を移動することであり、マイグレーションが活発であれば膜表面で結合が進んでいない部分に成膜前駆体が入り込み、その結果、膜が密集して密度が高くなる。   Here, in the present embodiment, each transport roll 5 is maintained by the temperature adjusting means (not shown) so that the temperature of the first transport roll 5a is lower than the temperature of the second transport roll 5b. The temperature of the substrate 2 when the film is formed by the film forming unit 7a is lower than the temperature of the substrate 2 when the film is formed by the second film forming unit 7b. Therefore, migration is less likely to occur when forming the first vapor deposition film M1 than when forming the second vapor deposition film M2. In this description, migration is the movement of a film precursor (source gas decomposed by plasma) on the surface of the film. If migration is active, the film precursor is moved to a portion where bonding has not progressed on the film surface. As a result, the film becomes dense and the density increases.

また、ＳｉＯ２膜は温度が上がると膜中に含まれてしまうＳｉ−ＯＨ結合は減少し、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が増加する。これは温度が高い（熱エネルギーが多い）と、ＯＨ基は膜表面から脱離するエネルギーを持ち、Ｈのような不純物が膜から脱離し、密度の高いＳｉＯ２膜となる。   In addition, when the temperature of the SiO2 film rises, Si—OH bonds included in the film decrease, and Si—O—Si bonds increase. When the temperature is high (there is a lot of thermal energy), the OH group has energy to desorb from the film surface, and impurities such as H are desorbed from the film, resulting in a high-density SiO 2 film.

ここで、第１の蒸着膜Ｍ１の成膜時ではマイグレーションが生じにくいまたはＯＨ基を保有し整ったＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合とならないため、第１の蒸着膜Ｍ１は微視的に空隙が多い、密度が低いものとなる。その反面、第１の蒸着膜Ｍ１は密度が低い分柔軟性を有し、成膜後に冷却された基材２の縮みに対応して変形する。したがって、この第１の蒸着膜Ｍ１の表面に高密度でバリア性が高い第２の蒸着膜が積層するように成膜を行ったとしても、成膜後の基材の反りを少なくすることができる。   Here, when the first vapor deposition film M1 is formed, migration hardly occurs or Si—O—Si bonds having OH groups are not formed, so the first vapor deposition film M1 has many microscopic voids. , The density is low. On the other hand, the first vapor-deposited film M1 has flexibility due to its low density, and deforms corresponding to the shrinkage of the substrate 2 cooled after the film formation. Therefore, even if the film is formed so that the second vapor-deposited film having a high density and high barrier property is laminated on the surface of the first vapor-deposited film M1, the warp of the base material after the film formation can be reduced. it can.

また、本発明では第２の成膜手段７ｂでは第１の成膜手段７ａで用いる原料ガスと同じ原料ガスを用いている。これにより、第１の蒸着膜と第２の蒸着膜は同種の膜（本実施形態ではＳｉＯ２膜）となり、異なる種の膜を積層する場合と比較して膜同士の密着性が高くなる。   In the present invention, the second film forming means 7b uses the same raw material gas as that used in the first film forming means 7a. As a result, the first vapor deposition film and the second vapor deposition film are the same type of film (SiO 2 film in this embodiment), and the adhesion between the films is higher than when different types of films are stacked.

ここで、第１の蒸着膜Ｍ１と第２の蒸着膜Ｍ２とは１組だけ基材２上に成膜されるに限らない。たとえば、図２に示すように基材２上に第１の蒸着膜Ｍ１と第２の蒸着膜Ｍ２とを成膜させた後、さらにもう一度第１の蒸着膜Ｍ１と第２の蒸着膜Ｍ２とを成膜させても良い。こうすることにより、さらにバリア性が高い薄膜を基材２上に形成することができる。なお、図２では２組の蒸着膜Ｍ１と蒸着膜Ｍ２を図示しているが、それ以上の組数の膜としても良い。また最終表面の膜を蒸着膜Ｍ１としても良い。   Here, only one set of the first vapor deposition film M1 and the second vapor deposition film M2 is not necessarily formed on the substrate 2. For example, as shown in FIG. 2, after the first vapor deposition film M1 and the second vapor deposition film M2 are formed on the substrate 2, the first vapor deposition film M1 and the second vapor deposition film M2 are once again formed. May be deposited. By doing so, a thin film having higher barrier properties can be formed on the substrate 2. In addition, in FIG. 2, although two sets of vapor deposition film M1 and vapor deposition film M2 are shown in figure, it is good also as a film | membrane of the number of groups beyond it. The film on the final surface may be the vapor deposition film M1.

次に、本発明の一実施形態における薄膜形成方法を図３にフロー図として示す。   Next, the thin film formation method in one Embodiment of this invention is shown as a flowchart in FIG.

まず、巻き出しロール３の芯部３１に巻回された基材２をセットし、基材２を各搬送ロール５の外周面５１に沿わせた後、巻き取りロール４の芯部４１に架け渡す（ステップＳ１）。そして、メインチャンバ６の真空ポンプ６１を作動させ、メインチャンバ６内を所定の圧力に到達させる（ステップＳ２）。ここで、メインチャンバ６内の圧力は、具体的には０．００１Ｐａ程度である。   First, the base material 2 wound around the core portion 31 of the unwinding roll 3 is set, and after the base material 2 is placed along the outer peripheral surface 51 of each conveyance roll 5, it is hung on the core portion 41 of the winding roll 4. (Step S1). Then, the vacuum pump 61 of the main chamber 6 is activated to reach a predetermined pressure in the main chamber 6 (step S2). Here, the pressure in the main chamber 6 is specifically about 0.001 Pa.

メインチャンバ６が所定の圧力に到達した後、各成膜手段７の原料ガス供給手段７３から原料ガスを供給し、高周波電源によってプラズマ電極７２に高周波電圧を印加する（ステップＳ３）。   After the main chamber 6 reaches a predetermined pressure, a source gas is supplied from the source gas supply means 73 of each film forming means 7, and a high frequency voltage is applied to the plasma electrode 72 by a high frequency power source (step S3).

次に、巻き出しロール３および巻き取りロール４を駆動させて、巻き出しロール３から巻き取りロール４に向かって基材２の搬送を開始する（ステップＳ４）。   Next, the unwinding roll 3 and the winding roll 4 are driven, and the conveyance of the base material 2 from the unwinding roll 3 toward the winding roll 4 is started (step S4).

巻き出しロール３から巻き取りロール４に向かって搬送される基材２は、まず第１の成膜手段７ａに進入する。第１の成膜手段７ａでは、プラズマ雰囲気に曝されることにより分解された原料ガスが基材２に触れ、基材２の膜形成面に第１の蒸着膜Ｍ１が形成される（ステップＳ５）。なお、本説明ではこの第１の蒸着膜Ｍ１が形成される工程を第１の成膜工程と呼ぶ。ここで、この第１の成膜工程で第１の蒸着膜Ｍ１を形成する時は、上記の通り基材２の温度は後に第２の蒸着膜Ｍ２を形成する時の基材２の温度より低く維持されるため、第１の蒸着膜Ｍ１は第２の蒸着膜Ｍ２よりも密度が低いものとなる。   The substrate 2 conveyed from the unwinding roll 3 toward the winding roll 4 first enters the first film forming means 7a. In the first film forming means 7a, the source gas decomposed by exposure to the plasma atmosphere touches the base material 2, and the first vapor deposition film M1 is formed on the film forming surface of the base material 2 (step S5). ). In this description, the step of forming the first vapor deposition film M1 is referred to as a first film formation step. Here, when forming the 1st vapor deposition film M1 at this 1st film-forming process, as mentioned above, the temperature of the base material 2 is later than the temperature of the base material 2 at the time of forming the 2nd vapor deposition film M2. Since it is kept low, the first vapor-deposited film M1 has a lower density than the second vapor-deposited film M2.

第１の成膜手段７ａを通過した基材２は、次に第２の成膜手段７ｂに進入し、プラズマ雰囲気に曝されることにより分解された原料ガス（第１の成膜手段で供給される原料ガスと同一のガス）が基材２に形成された第１の蒸着膜Ｍ１に触れ、第１の蒸着膜Ｍ１上に第２の蒸着膜Ｍ２が成膜される（ステップＳ６）。なお、本説明ではこの第２の蒸着膜Ｍ２が形成される工程を第２の成膜工程と呼ぶ。ここで、この第２の成膜工程で第２の蒸着膜Ｍ１を形成する時は、上記の通り基材２の温度は先に第１の蒸着膜Ｍ１を形成する時の基材２の温度より高く維持されるため、第２の蒸着膜Ｍ２は第１の蒸着膜Ｍ１よりも密度が高く、十分なバリア性を有しうるものとなる。   The base material 2 that has passed through the first film forming means 7a then enters the second film forming means 7b and is decomposed by being exposed to a plasma atmosphere (supplied by the first film forming means). (The same gas as the raw material gas) is in contact with the first vapor deposition film M1 formed on the substrate 2, and the second vapor deposition film M2 is formed on the first vapor deposition film M1 (step S6). In this description, the step of forming the second vapor deposition film M2 is referred to as a second film formation step. Here, when the second vapor deposition film M1 is formed in the second film formation step, the temperature of the base material 2 is the same as that of the base material 2 when the first vapor deposition film M1 is first formed as described above. Since it is kept higher, the second vapor deposition film M2 has a higher density than the first vapor deposition film M1 and can have a sufficient barrier property.

そして、基材２に第１の蒸着膜Ｍ１および第２の蒸着膜Ｍ２が積層されて形成された後、巻き取りロール４に基材２が巻き取られて成膜が完了し、基材２が巻き取りロール４から取り外される（ステップＳ７）。   And after the 1st vapor deposition film M1 and the 2nd vapor deposition film M2 were laminated | stacked and formed in the base material 2, the base material 2 was wound up by the winding roll 4, and film-forming was completed, and the base material 2 Is removed from the take-up roll 4 (step S7).

上記薄膜形成方法によれば、成膜後の基材の反りが少ない薄膜を形成することができる。具体的には、第１の成膜工程における基材２の温度は第２の成膜工程における基材２の温度よりも低いことにより、基材２と第２の蒸着膜Ｍ２との間には、第２の蒸着膜Ｍ２よりも密度が低い第１の蒸着膜Ｍ１が形成される。この第１の蒸着膜Ｍ１は密度が低い分柔軟性を有し、成膜後に冷却された基材２の縮みに対応して変形する。したがって、第２の蒸着膜Ｍ２が高密度でバリア性が高い膜であったとしても、成膜後の基材２の反りを少なくすることができる。また、第２の成膜工程は第１の成膜工程で用いる原料ガスと同じ原料ガスを用いることにより、第１の蒸着膜Ｍ１と第２の蒸着膜Ｍ２は同種の膜となり、膜同士の密着性が高くなる。   According to the thin film forming method, it is possible to form a thin film with less warping of the base material after film formation. Specifically, the temperature of the base material 2 in the first film formation step is lower than the temperature of the base material 2 in the second film formation step, so that the space between the base material 2 and the second vapor deposition film M2 is reduced. The first vapor deposition film M1 having a lower density than the second vapor deposition film M2 is formed. The first vapor deposition film M1 has flexibility due to its low density, and deforms corresponding to the shrinkage of the substrate 2 cooled after the film formation. Therefore, even if the second vapor deposition film M2 is a film having a high density and a high barrier property, the warp of the base material 2 after the film formation can be reduced. In addition, by using the same source gas as the source gas used in the first film formation step in the second film formation step, the first vapor deposition film M1 and the second vapor deposition film M2 become the same type of film, and Adhesion increases.

また、本実施形態では蒸着膜Ｍ１および蒸着膜Ｍ２は透明性の高いＳｉＯ２膜である。この場合、各蒸着膜における光の透過率が高いだけでなく蒸着膜Ｍ１および蒸着膜Ｍ２が同種の膜であることにより蒸着膜Ｍ１と蒸着膜Ｍ２の界面における光の反射は生じにくくなるため、この積層膜を光取出しや光取り込み側に好適に使用することができる。   In the present embodiment, the vapor deposition film M1 and the vapor deposition film M2 are highly transparent SiO2 films. In this case, since not only the light transmittance in each vapor deposition film is high but also the vapor deposition film M1 and the vapor deposition film M2 are the same type of film, light reflection at the interface between the vapor deposition film M1 and the vapor deposition film M2 is less likely to occur. This laminated film can be suitably used on the light extraction or light intake side.

次に、他の実施形態における薄膜形成装置について説明する。   Next, a thin film forming apparatus according to another embodiment will be described.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図４に示す。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG.

この第２実施形態では、第１の蒸着膜Ｍ１の成膜時の基材２の温度を第２の蒸着膜Ｍ２の成膜時の基材２の温度よりも低くするための手段として、搬送ロール５の温度に差を持たせる代わりに、基材２にＡｒガスなどの不活性ガスを吹き付ける不活性ガス吹き付け機構８１を第１の成膜手段７に設けている。第１の蒸着膜Ｍ１および第２の蒸着膜Ｍ２の成膜時、プラズマによって基材２は加熱されるが、この不活性ガスが基材２および第１の蒸着膜Ｍ１に当てられることにより、基材２は冷却される。これにより、第１の蒸着膜Ｍ１の成膜時の基材２の温度を第２の蒸着膜Ｍ２の成膜時の基材２の温度よりも低くすることができる。   In the second embodiment, as a means for lowering the temperature of the base material 2 at the time of forming the first vapor deposition film M1 lower than the temperature of the base material 2 at the time of forming the second vapor deposition film M2, transport is performed. Instead of providing a difference in the temperature of the roll 5, an inert gas blowing mechanism 81 that blows an inert gas such as Ar gas onto the substrate 2 is provided in the first film forming means 7. During the formation of the first vapor deposition film M1 and the second vapor deposition film M2, the base material 2 is heated by the plasma, but by applying this inert gas to the base material 2 and the first vapor deposition film M1, The substrate 2 is cooled. Thereby, the temperature of the base material 2 at the time of film-forming of the 1st vapor deposition film M1 can be made lower than the temperature of the base material 2 at the time of film-forming of the 2nd vapor deposition film M2.

また、不活性ガス吹き付け機構８１から供給されるガスは不活性ガスであるため、第１の蒸着膜Ｍ１と反応することは無く、成膜に影響を及ぼすことはない。   Further, since the gas supplied from the inert gas blowing mechanism 81 is an inert gas, it does not react with the first vapor deposition film M1 and does not affect the film formation.

また、本実施形態では搬送ロール５は１つのみ設けられており、この搬送ロール５の外周面５１に沿うように第１の成膜手段７ａと第２の成膜手段７ｂとが並んで配置されている。   In the present embodiment, only one transport roll 5 is provided, and the first film forming unit 7 a and the second film forming unit 7 b are arranged side by side along the outer peripheral surface 51 of the transport roll 5. Has been.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、図５に示す。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIG.

この第３実施形態では、隔壁６２が設けられており、第１の成膜手段７ａを囲う第１のチャンバと第２の成膜手段７ｂを囲う第２のチャンバが形成されている。なお、第１の成膜手段７ａと第２の成膜手段７ｂの間の隔壁６２は、第１のチャンバと第２のチャンバの両方を構成している。このように第１のチャンバと第２のチャンバを設けることにより、第１の成膜手段７ａおよび第２の成膜手段７ｂは周囲環境に影響されることなく基材２に薄膜を形成することができる。また、第１のチャンバに真空ポンプ７１ａ、第２のチャンバに真空ポンプ７２ｂというように、メインチャンバ６の真空ポンプ６１とは別個に真空ポンプ７１を設けることにより、各チャンバ内の圧力を任意に調節することができる。圧力を変えることによって基板表面に接触するガス量を変更することができ、これによって基材２の温度の調節量を大きく変えることができる。   In the third embodiment, a partition wall 62 is provided, and a first chamber surrounding the first film forming unit 7a and a second chamber surrounding the second film forming unit 7b are formed. The partition wall 62 between the first film forming unit 7a and the second film forming unit 7b constitutes both the first chamber and the second chamber. By providing the first chamber and the second chamber in this way, the first film forming unit 7a and the second film forming unit 7b can form a thin film on the substrate 2 without being affected by the surrounding environment. Can do. Further, by providing the vacuum pump 71 separately from the vacuum pump 61 of the main chamber 6 such as the vacuum pump 71a in the first chamber and the vacuum pump 72b in the second chamber, the pressure in each chamber can be arbitrarily set. Can be adjusted. By changing the pressure, the amount of gas contacting the substrate surface can be changed, and the amount of adjustment of the temperature of the substrate 2 can be greatly changed.

また、第２のチャンバを形成する隔壁６２は、第２の成膜手段７ｂにおける基材２の温度を高くするための加熱手段８２を有している。この加熱手段８２を設けることにより、第１の蒸着膜Ｍ１の成膜時の基材２の温度を第２の蒸着膜Ｍ２の成膜時の基材２の温度よりも低くすることができる。なお、この加熱手段８２は、輻射熱により基材２を温めるヒータであっても良い。またこの隔壁６２で区切られることを利用し、原料ガス供給手段７３ｂを図示しない加熱手段を用いて温度制御しても良い。   Further, the partition wall 62 forming the second chamber has a heating unit 82 for increasing the temperature of the substrate 2 in the second film forming unit 7b. By providing this heating means 82, the temperature of the base material 2 when forming the first vapor deposition film M1 can be made lower than the temperature of the base material 2 when forming the second vapor deposition film M2. The heating means 82 may be a heater that warms the substrate 2 by radiant heat. Further, the temperature of the source gas supply unit 73b may be controlled by using a heating unit (not shown) by using the partitioning by the partition wall 62.

なお、この第３実施形態では第２のチャンバが加熱手段８２を有しているが、その代わりに第１のチャンバが原料ガス供給手段７３ａを冷却する手段などを有することによって第１の成膜手段７ａにおける基材２の温度を低くしても良く、また、第１のチャンバと第２のチャンバがそれぞれ冷却手段と加熱手段を有するようにしても良い。すなわち、第１の成膜手段７ａにおける基材２の温度よりも第２の成膜手段７ｂにおける基材２の温度を高くするために、少なくとも第１のチャンバは冷却手段を有する、もしくは少なくとも第２のチャンバは加熱手段を有していると良い。   In the third embodiment, the second chamber has the heating means 82. However, instead of the first chamber having means for cooling the source gas supply means 73a, the first film formation is performed. The temperature of the substrate 2 in the means 7a may be lowered, and the first chamber and the second chamber may have a cooling means and a heating means, respectively. That is, in order to make the temperature of the substrate 2 in the second film forming unit 7b higher than the temperature of the substrate 2 in the first film forming unit 7a, at least the first chamber has a cooling unit, or at least the first The two chambers preferably have heating means.

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について、図６に示す。 (Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG.

第４実施形態では、第１のプラズマ電極７２ａと基材２との間の距離（図６における距離ｄ１）と第２のプラズマ電極７２ｂと基材２との間の距離（図６における距離ｄ２）とを異ならせており、距離ｄ１の方が距離ｄ２よりも大きくなっている。こうすることにより、第１のプラズマ電極７２ａの周辺で形成されるプラズマは基材２に当たりにくくなり、プラズマによる基材２の加熱が生じにくくなる。そのため、第１の蒸着膜Ｍ１の成膜時の基材２の温度を第２の蒸着膜Ｍ２の成膜時の基材２の温度よりも低くすることができる。   In the fourth embodiment, the distance between the first plasma electrode 72a and the substrate 2 (distance d1 in FIG. 6) and the distance between the second plasma electrode 72b and the substrate 2 (distance d2 in FIG. 6). ), And the distance d1 is larger than the distance d2. By doing so, the plasma formed around the first plasma electrode 72a is less likely to hit the substrate 2, and the substrate 2 is less likely to be heated by the plasma. Therefore, the temperature of the base material 2 when forming the first vapor deposition film M1 can be made lower than the temperature of the base material 2 when forming the second vapor deposition film M2.

以上の薄膜形成装置および薄膜形成方法により、成膜後の基材の反りが少ない薄膜を形成することができる。   With the above thin film forming apparatus and thin film forming method, it is possible to form a thin film with less warping of the substrate after film formation.

ここで、本発明の薄膜形成装置および薄膜形成方法は、以上で説明した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、第１実施形態において第１の蒸着膜Ｍ１の成膜時の基材２の温度を第２の蒸着膜Ｍ２の成膜時の基材２の温度よりも低くするためにそれぞれの搬送ロール５に温度調節手段を設けているが、たとえば第１の搬送ロール５ａのみを冷却することによりそれぞれの成膜時の基材２の温度に差を設けても良い。また、第２の搬送ロール５ｂのみを加熱しても良い。   Here, the thin film forming apparatus and the thin film forming method of the present invention are not limited to the above-described forms, but may be other forms within the scope of the present invention. For example, in the first embodiment, in order to make the temperature of the base material 2 when forming the first vapor deposition film M1 lower than the temperature of the base material 2 when forming the second vapor deposition film M2, each transport roll 5 is provided with a temperature adjusting means. For example, only the first transport roll 5a may be cooled to provide a difference in the temperature of the base material 2 during each film formation. Moreover, you may heat only the 2nd conveyance roll 5b.

また、上記の実施形態では第１の蒸着膜Ｍ１と第２の蒸着膜Ｍ２の２種類の薄膜のみ積層させているがこれに限らず３種類以上の薄膜を積層させても良い。   Further, in the above embodiment, only two types of thin films of the first vapor deposition film M1 and the second vapor deposition film M2 are laminated, but not limited to this, three or more types of thin films may be laminated.

また、上記の実施形態ではプラズマＣＶＤ法により蒸着膜を形成させているが、それに限らずたとえばスパッタリングや真空ＰＶＤなど他の蒸着法を用いて蒸着膜を形成させても良い。   In the above embodiment, the vapor deposition film is formed by the plasma CVD method. However, the present invention is not limited thereto, and the vapor deposition film may be formed by using other vapor deposition methods such as sputtering and vacuum PVD.

１ 薄膜形成装置
２ 基材
３ 巻き出しロール
４ 巻き取りロール
５ 搬送ロール
５ａ 第１の搬送ロール
５ｂ 第２の搬送ロール
６ メインチャンバ
７ 成膜手段
７ａ 第１の成膜手段
７ｂ 第２の成膜手段
３１ 巻き出しロール
４１ 巻き取りロール
５１ 外周面
６１ 真空ポンプ
６２ 隔壁
７２ プラズマ電極
７２ａ 第１のプラズマ電極
７２ｂ 第２のプラズマ電極
７３ 原料ガス供給手段
７３ａ 原料ガス供給手段
７３ｂ 原料ガス供給手段
８１ 不活性ガス吹き付け機構
８２ 加熱手段
Ｍ１ 第１の蒸着膜
Ｍ２ 第２の蒸着膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin film formation apparatus 2 Base material 3 Unwinding roll 4 Take-up roll 5 Conveyance roll 5a 1st conveyance roll 5b 2nd conveyance roll 6 Main chamber 7 Film-forming means 7a 1st film-forming means 7b 2nd film-forming Means 31 Unwinding roll 41 Winding roll 51 Outer peripheral surface 61 Vacuum pump 62 Bulkhead 72 Plasma electrode 72a First plasma electrode 72b Second plasma electrode 73 Source gas supply means 73a Source gas supply means 73b Source gas supply means 81 Inactive Gas spraying mechanism 82 Heating means M1 First vapor deposition film M2 Second vapor deposition film

Claims (6)

搬送される基材の表面に第１の蒸着膜を形成する第１の成膜手段と、
基材の搬送方向において前記第１の成膜手段よりも下流側に配置され、基材に形成された前記第１の蒸着膜の表面に前記第１の成膜手段で用いる原料と同じ原料を用いて第２の蒸着膜を形成する第２の成膜手段と、
を備え、
前記第１の成膜手段における基材の温度は前記第２の成膜手段における基材の温度よりも低いことを特徴とする、薄膜形成装置。 A first film forming means for forming a first vapor deposition film on the surface of the substrate to be conveyed;
The same raw material as that used in the first film forming unit is disposed on the surface of the first vapor deposition film disposed on the downstream side of the first film forming unit in the substrate transport direction. A second film forming means for forming a second vapor-deposited film by using,
With
The thin film forming apparatus, wherein the temperature of the base material in the first film forming means is lower than the temperature of the base material in the second film forming means. 基材を挟んで前記第１の成膜手段と対向し、基材の搬送を補助するロールである第１の搬送ロールと、基材を挟んで前記第２の成膜手段と対向し、基材の搬送を補助するロールである第２の搬送ロールと、を有し、前記第１の搬送ロールの温度は前記第２の搬送ロールの温度よりも低いことを特徴とする、請求項１に記載の薄膜形成装置。   A first transport roll that is a roll that assists in transporting the base material, facing the first film forming means across the base material, and a second transport means facing the second film forming means across the base material, 2. A second transport roll that is a roll that assists in transport of the material, and the temperature of the first transport roll is lower than the temperature of the second transport roll. The thin film forming apparatus described. 前記第１の成膜手段は基材に不活性ガスを吹き付ける不活性ガス吹き付け機構を有することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の薄膜形成装置。   3. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the first film forming unit includes an inert gas spraying mechanism that sprays an inert gas onto a substrate. 4. 前記第１の成膜手段を囲う第１のチャンバと、前記第２の成膜手段を囲う第２のチャンバと、を有し、前記第１の成膜手段における基材の温度よりも前記第２の成膜手段における基材の温度を高くするために、少なくとも前記第１のチャンバは冷却手段を有する、もしくは少なくとも前記第２のチャンバは加熱手段を有していることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の薄膜形成装置。   A first chamber surrounding the first film forming unit; and a second chamber surrounding the second film forming unit, wherein the first film forming unit has a temperature higher than that of the base material in the first film forming unit. In order to raise the temperature of the base material in the film forming means of 2, at least the first chamber has a cooling means, or at least the second chamber has a heating means. Item 4. The thin film forming apparatus according to any one of Items 1 to 3. 前記第１の成膜手段はプラズマを発生させる第１のプラズマ電極を有し、前記第２の成膜手段はプラズマを発生させる第２のプラズマ電極を有し、前記第１のプラズマ電極と基材との距離は前記第２のプラズマ電極と基材との距離よりも大きいことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の薄膜形成装置。   The first film forming means has a first plasma electrode for generating plasma, and the second film forming means has a second plasma electrode for generating plasma, and the first plasma electrode and the base 4. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the distance to the material is larger than the distance between the second plasma electrode and the base material. 5. 搬送される基材の表面に第１の蒸着膜を形成する第１の成膜工程と、
基材に形成された前記第１の蒸着膜の表面に前記第１の成膜工程で用いる原料と同じ原料を用いて第２の蒸着膜を形成する第２の成膜工程と、
を有し、
前記第１の成膜工程における基材の温度は前記第２の成膜工程における基材の温度よりも低いことを特徴とする、薄膜形成方法。 A first film forming step of forming a first vapor deposition film on the surface of the substrate to be conveyed;
A second film-forming step of forming a second vapor-deposited film on the surface of the first vapor-deposited film formed on the substrate using the same raw material as that used in the first film-forming step;
Have
The method of forming a thin film, wherein the temperature of the base material in the first film forming step is lower than the temperature of the base material in the second film forming step.

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