JP4914791B2

JP4914791B2 - Vacuum film forming apparatus, resin film vacuum film forming method, and resin film

Info

Publication number: JP4914791B2
Application number: JP2007232946A
Authority: JP
Inventors: 竜一飯田; 和彦丸田; 俊平藤内
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2027-09-07
Also published as: JP2009062597A

Description

本発明は、真空容器内において樹脂フィルムに透明導電膜等の薄膜を蒸着により成膜する真空成膜装置、該真空成膜装置を用いた樹脂フィルムの真空成膜方法、および該真空成膜方法により薄膜が成膜された樹脂フィルムに関するものである。 The present invention relates to a vacuum film forming apparatus for depositing a thin film such as a transparent conductive film on a resin film in a vacuum container, a vacuum film forming method for a resin film using the vacuum film forming apparatus, and the vacuum film forming method. This relates to a resin film on which a thin film is formed.

このような、樹脂フィルムに薄膜を成膜する真空成膜装置および真空成膜方法として、例えば特許文献１には、医薬、食品包装材料等に用いられるプラスチックフィルムに酸素バリアー性、防湿性を付与するためにアルミニウム等の金属または金属酸化物を蒸着材料の電子ビーム加熱によって真空蒸着するものが開示されている。 As such a vacuum film forming apparatus and a vacuum film forming method for forming a thin film on a resin film, for example, Patent Document 1 gives oxygen barrier properties and moisture resistance to plastic films used for pharmaceuticals, food packaging materials, and the like. In order to achieve this, there is disclosed a method in which a metal such as aluminum or a metal oxide is vacuum deposited by electron beam heating of a deposition material.

また、特許文献２には、このような包装材料におけるバリアー性や、あるいは反射防止フィルムの光学特性の向上のために、酸化チタン等の金属酸化物薄膜を蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の各種手段によって成膜するものが、さらに特許文献３には同様に酸化チタン薄膜を蒸着するものとして、同時にラジカルビーム発生源およびイオンビーム発生源から酸素ラジカルおよび酸素イオンを照射することが提案されている。 Further, in Patent Document 2, a metal oxide thin film such as titanium oxide is deposited by various means such as vapor deposition, sputtering, and CVD in order to improve the barrier property in such a packaging material or the optical characteristics of the antireflection film. Further, in Patent Document 3, it is proposed that a titanium oxide thin film is deposited in the same manner as described in Patent Document 3, and simultaneously irradiating oxygen radicals and oxygen ions from a radical beam generation source and an ion beam generation source.

一方、近年、液晶ディスプレイ等の電極を構成する薄膜として、低抵抗で可視光透過率が高いＩＴＯ（インジウム、錫酸化物）薄膜が注目されてきており、このようなＩＴＯ薄膜を成膜するものとして、例えば特許文献４、５には、ＩＴＯ蒸着材料を保持したハース（ルツボ）にプラズマガンから発生させたプラズマビームを導入してガラス基板やプラスチック基板にＩＴＯ透明導電膜を成膜する真空成膜装置および真空成膜方法が提案されている。
特開平２−２５０９５３号公報特開２００２−６０９３１号公報特開２００２−３２７２６７号公報特開２００２−３０４２３号公報特開２００３−１４１９４７号公報 On the other hand, in recent years, an ITO (indium, tin oxide) thin film having a low resistance and a high visible light transmittance has been attracting attention as a thin film constituting an electrode of a liquid crystal display or the like. For example, in Patent Documents 4 and 5, a vacuum process is performed in which a plasma beam generated from a plasma gun is introduced into a hearth (crucible) holding an ITO vapor deposition material to form an ITO transparent conductive film on a glass substrate or a plastic substrate. A film apparatus and a vacuum film forming method have been proposed.
JP-A-2-250953 JP 2002-60931 A JP 2002-327267 A JP 2002-30423 A JP 2003-141947 A

このうち、上述のような透明導電膜を成膜するのに現在最も一般的な方法は、例えば特許文献２に記載されたスパッタリングである。ところが、これを樹脂フィルムへのＩＴＯ薄膜の成膜に適用して低抵抗で高透過率のＩＴＯ薄膜を得ようとすると、樹脂フィルムの温度をその軟化点以上の１５０℃以上とする必要があり、樹脂フィルムが軟化して成膜が困難となってしまう。 Among these, the most common method for forming the transparent conductive film as described above is, for example, sputtering described in Patent Document 2. However, if this is applied to the formation of an ITO thin film on a resin film to obtain an ITO thin film having a low resistance and a high transmittance, the temperature of the resin film needs to be 150 ° C. or higher, which is above its softening point. Then, the resin film becomes soft and film formation becomes difficult.

また、幅広のフィルムに均一な成膜を図るには、フィルム幅と同程度の長さの成膜材料が必要となり、特に高価なインジウムを含むＩＴＯ薄膜を成膜する場合にはコストが著しく高くなる。さらに、スパッタリングではその原理上、成膜速度を速めることができないという問題もあり、これは、この特許文献２を初め、特許文献１、３にも記載された電子ビーム加熱による単なる真空蒸着でも同様である。 In addition, in order to achieve uniform film formation on a wide film, a film-forming material having a length as long as the film width is required. In particular, when an ITO thin film containing expensive indium is formed, the cost is extremely high. Become. Further, sputtering has a problem that the film forming speed cannot be increased due to its principle. This is the same as in simple vacuum deposition by electron beam heating described in Patent Document 2 and Patent Documents 1 and 3 as well. It is.

一方、これに対して特許文献４、５に記載された方法では、プラズマビームによって蒸着材料の蒸発とイオン化とを同時に行うため、イオン化効率が高くてスパッタリングや単なる蒸着よりは高い成膜速度を得ることができる。しかしながら、その反面、蒸着材料の蒸発とイオン化とを独立して制御することができないため、膜質を決定する蒸発量とイオン化量との比率をコントロールすることが難しく、より低抵抗で高い透過率の薄膜を得るのが困難となるという問題がある。 On the other hand, in the methods described in Patent Documents 4 and 5, the evaporation material is evaporated and ionized simultaneously by the plasma beam, so that the ionization efficiency is high and a film formation rate higher than that of sputtering or simple evaporation is obtained. be able to. However, since evaporation and ionization of the vapor deposition material cannot be controlled independently, it is difficult to control the ratio between the amount of evaporation and the amount of ionization that determines the film quality, resulting in lower resistance and higher transmittance. There is a problem that it is difficult to obtain a thin film.

また、この方法では原理上、蒸発源の輻射が無加熱でも自然と基板温度が上昇するため、樹脂フィルムへの成膜に適用しようとすると、やはりフィルムの軟化を招くおそれがある。さらに、プラズマのエネルギーは殆どがハースに流入するため、基板への蒸発物質のイオン化効果は少なく、より高い成膜速度を得るためには、基板側に積極的に電位を印加してこのイオン化効果を高めるなどしなければならなくなり、そのためのバイアス印加専用の電源が必要となるなど、成膜装置の構造の複雑化を招く結果となる。 In principle, this method naturally raises the substrate temperature even if the radiation of the evaporation source is not heated, so that if it is applied to film formation on a resin film, the film may be softened. Furthermore, since most of the plasma energy flows into the hearth, the ionization effect of the evaporated substance on the substrate is small, and in order to obtain a higher film formation rate, a positive potential is applied to the substrate side to obtain this ionization effect. As a result, the structure of the film forming apparatus is complicated. For example, a power supply dedicated to bias application is required.

本発明は、このような背景の下になされたもので、特に上述のＩＴＯ薄膜のような透明導電膜を樹脂フィルムに成膜するのに際して、樹脂フィルムの軟化点以下の温度での成膜が可能であるのは勿論、比較的低コストで均一かつ高速度の成膜が可能であり、そして、蒸着材料の蒸発量とイオン化量とを独立して確実に制御して、より抵抗が低く透過率の高い透明導電膜を成膜することが可能な真空成膜装置、該真空成膜装置を用いた真空成膜方法、および該真空成膜方法により薄膜が成膜された樹脂フィルムを提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background. In particular, when a transparent conductive film such as the above-mentioned ITO thin film is formed on a resin film, the film is formed at a temperature below the softening point of the resin film. Of course, uniform and high-speed film formation is possible at a relatively low cost, and the evaporation amount and the ionization amount of the deposition material are controlled independently and reliably, so that the resistance is low and transmission is possible. A vacuum film forming apparatus capable of forming a transparent conductive film having a high rate, a vacuum film forming method using the vacuum film forming apparatus, and a resin film on which a thin film is formed by the vacuum film forming method The purpose is that.

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の真空成膜装置は、真空容器内の上部に、成膜ローラに巻回された樹脂フィルムがその被成膜面を下向きにして配設されるとともに、上記真空容器内の下部には、蒸着材料を電子ビームガンによって蒸発させる蒸発源と、この蒸発源において蒸発させられた上記蒸着材料に向けてプラズマを照射するプラズマ放出源とが、上記被成膜面に対向するように配置されており、このうち上記プラズマ放出源は、上記成膜ローラの軸線を含んで鉛直方向に延びる仮想平面から間隔をあけて配設されているとともに、上記プラズマ放出源に設けたアノード電極と、上記蒸発源において蒸発させられる上記蒸着材料を保持したハースとが同電位とされていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the vacuum film forming apparatus of the present invention has an upper surface in a vacuum container, and a resin film wound around a film forming roller has a film formation surface. In the lower part of the vacuum chamber, an evaporation source that evaporates the vapor deposition material with an electron beam gun, and plasma emission that irradiates plasma toward the vapor deposition material evaporated in the evaporation source The plasma emission source is disposed at a distance from a virtual plane extending in the vertical direction including the axis of the film forming roller. In addition, the anode electrode provided in the plasma emission source and the hearth holding the vapor deposition material evaporated in the evaporation source have the same potential .

また、本発明の真空成膜方法は、このような真空成膜装置を用いた樹脂フィルムの真空成膜方法であって、上記成膜ローラ上を走行する上記樹脂フィルムに向けて、上記蒸発源から上記蒸着材料を蒸発させるとともに、この蒸発させられた蒸着材料に向けて上記プラズマ放出源によりプラズマを照射して、上記被成膜面に上記蒸着材料よりなる薄膜を成膜することを特徴とする。さらに、本発明の樹脂フィルムは、このような真空成膜方法により薄膜が成膜されていることを特徴とするものである。 Further, the vacuum film forming method of the present invention is a resin film vacuum film forming method using such a vacuum film forming apparatus, and is directed toward the resin film traveling on the film forming roller. And evaporating the vapor deposition material from the plasma, and irradiating the evaporated vapor deposition material with plasma from the plasma emission source to form a thin film made of the vapor deposition material on the deposition surface. To do. Furthermore, the resin film of the present invention is characterized in that a thin film is formed by such a vacuum film forming method.

従って、このような真空成膜装置および真空成膜方法によれば、蒸着材料の蒸発は電子ビームガンによる蒸発源により、またこうして蒸発した蒸着材料のイオン化はプラズマ放出源により、それぞれ独立して制御が可能であるので、ＩＴＯ薄膜のような透明導電膜の膜質を決定する蒸着材料の蒸発量とイオン化量との比率を確実にコントロールすることができる。このため、こうして薄膜が成膜された本発明の樹脂フィルムにあっては、より低抵抗で高透過率の透明導電膜を成膜することが可能となる。また、このように蒸発源自体は電子ビームガンによるものであるので、輻射が小さく、樹脂フィルムの軟化点以下での成膜が可能である。 Therefore, according to such a vacuum film forming apparatus and vacuum film forming method, evaporation of the vapor deposition material can be controlled independently by the evaporation source by the electron beam gun, and ionization of the vaporized material thus vaporized can be independently controlled by the plasma emission source. Since it is possible, the ratio between the evaporation amount and the ionization amount of the vapor deposition material that determines the film quality of the transparent conductive film such as the ITO thin film can be reliably controlled. For this reason, in the resin film of this invention in which the thin film was formed in this way, it becomes possible to form a transparent conductive film having a lower resistance and a higher transmittance. In addition, since the evaporation source itself is based on an electron beam gun, the radiation is small, and film formation can be performed below the softening point of the resin film.

そして、こうして蒸発させられた蒸着材料に向けて、上述のようなプラズマ放出源によってプラズマを照射して蒸着材料をイオン化することにより、樹脂フィルムに積極的に電位を印加したりせずとも高いイオン化効果を得ることができるとともに、樹脂フィルムへ向かうイオンが被成膜面に衝突することにより、その衝撃エネルギーによってこの被成膜面上でも反応性等を高めることができて、成膜速度の向上を図ることが可能となる。さらには、蒸発した蒸着材料をこのプラズマの放出によって拡散させることもできるので、幅広の樹脂フィルムであってもその被成膜面全面に亙って均一な薄膜を成膜することができる。 And, by irradiating the plasma by the plasma emission source as described above and ionizing the vapor deposition material toward the vapor deposition material thus evaporated, high ionization can be achieved without positively applying a potential to the resin film. In addition to obtaining an effect, the ions traveling to the resin film collide with the film formation surface, and the impact energy can increase the reactivity and the like on the film formation surface, thereby improving the film formation rate. Can be achieved. Furthermore, since the evaporated vapor deposition material can be diffused by the emission of this plasma, even a wide resin film can form a uniform thin film over the entire film formation surface.

さらにまた、このプラズマ放出源が、成膜ローラの軸線を含んで鉛直方向に延びる仮想平面から間隔をあけて配設されていて、すなわち上記被成膜面の周方向中央部から直下に延びる成膜ローラの中心面に対してオフセットされることになる。そして、これにより、このプラズマ放出源と被成膜面との間の距離を大きく確保することができるため、放出されたプラズマをフィルムの被成膜面に到達するまでに十分に拡散させることができ、これに伴い上述のように蒸発した蒸着材料もより均一に拡散させて、フィルムの幅方向全体に一層確実に均一な薄膜を成膜することが可能となる。 Further, the plasma emission source is disposed at a distance from a virtual plane extending in the vertical direction including the axis of the film forming roller, that is, a component extending directly below the center in the circumferential direction of the film forming surface. It is offset with respect to the center plane of the film roller. As a result, a large distance can be secured between the plasma emission source and the film formation surface, so that the emitted plasma can be sufficiently diffused to reach the film formation surface of the film. Accordingly, the vapor deposition material evaporated as described above can be more uniformly diffused, and a uniform thin film can be more reliably formed over the entire width direction of the film.

その一方で、逆に上記蒸発源がこの成膜ローラの中心面から間隔をあけてオフセットされていると、蒸着材料の蒸発粒子が被成膜面に斜めに入射することになり、成膜された透明導電膜の屈折率が下がって充填密度が低くなる結果となって、密着性や耐環境性能の低下を招くおそれがあるが、こうしてプラズマ放出源を成膜ローラの中心面となる上記仮想平面から間隔をあけて配設することにより、蒸発源はこの仮想平面上あるいはこれに近い位置に配設することができ、この蒸発源から蒸発した蒸着材料を被成膜面に垂直に近い角度で入射させることができる。なお、成膜に影響を与えるプラズマ中のイオンは蒸発粒子のように指向性を有していないため、プラズマ放出源がオフセットされて斜めに入射してもその影響は小さい。 On the other hand, if the evaporation source is offset from the center surface of the film forming roller with an interval, the evaporation particles of the vapor deposition material are incident obliquely on the film forming surface and the film is formed. As a result, the refractive index of the transparent conductive film decreases and the packing density decreases, which may lead to a decrease in adhesion and environmental performance. By disposing at a distance from the plane, the evaporation source can be disposed on or near this virtual plane, and the evaporation material evaporated from this evaporation source is at an angle close to the deposition surface. Can be made incident. Note that ions in plasma that affect film formation do not have directivity like evaporated particles, and therefore the influence is small even when the plasma emission source is offset and incident obliquely.

さらに、この蒸発源において蒸着材料を蒸発させる上記電子ビームガンにおける電子ビームの制御と、プラズマ放出源から照射されるプラズマの制御とは、一般的に電磁石コイルや永久磁石によって形成される磁場により行われるが、これら蒸発源とプラズマ放出源とが近接していると互いの磁場が干渉して乱れを生じ、電子ビームやプラズマの確実な制御が妨げられるおそれもある。ところが、これに対しても、上述のようにプラズマ放出源を上記仮想平面から間隔をあけて配設することにより、蒸発源の電子ビームガンをこの仮想平面上に位置させても両者の間にある程度の距離を確保することができ、これによって互いの磁場の干渉を防いで一層確実な電子ビームやプラズマの制御を図ることが可能となる。また、本発明の真空成膜装置においては、上記プラズマ放出源に設けたアノード電極と、上記蒸発源において蒸発させられる上記蒸着材料を保持したハースとを同電位とすることにより、プラズマ放出源から照射させられたプラズマ中の電子の多くがアノード電極に戻される一方、この電子の一部は上記ハースをアノードとしてこのハースに流れ込んで蒸着材料を加熱するとともにイオン化するので、特許文献４、５に記載された成膜装置と同様の効果を得ることができて、イオン化効率の一層の向上を図ることが可能となる。 Further, the control of the electron beam in the electron beam gun for evaporating the vapor deposition material in the evaporation source and the control of the plasma irradiated from the plasma emission source are generally performed by a magnetic field formed by an electromagnet coil or a permanent magnet. However, if the evaporation source and the plasma emission source are close to each other, the magnetic fields interfere with each other, and there is a risk that reliable control of the electron beam or plasma may be hindered. However, as described above, the plasma emission source is disposed at a distance from the virtual plane as described above, so that even if the electron beam gun of the evaporation source is positioned on the virtual plane, a certain amount is provided between them. Thus, it is possible to prevent the interference of the magnetic fields with each other and to control the electron beam and plasma more reliably. Further, in the vacuum film forming apparatus of the present invention, the anode electrode provided in the plasma emission source and the hearth holding the vapor deposition material evaporated in the evaporation source are set at the same potential so that the plasma emission source While most of the electrons in the irradiated plasma are returned to the anode electrode, some of the electrons flow into the hearth using the hearth as the anode to heat the deposition material and ionize it. The effect similar to that of the described film forming apparatus can be obtained, and the ionization efficiency can be further improved.

なお、このように成膜ローラの中心面となる上記仮想平面からプラズマ放出源を間隔をあけて配設しても、該プラズマ放出源を、その上端部が上記被成膜面側を向くように傾けることにより、この仮想平面に対してプラズマ放出源と反対側の被成膜面にまでプラズマを十分に拡散させることができ、さらに確実な薄膜の均一化を図ることができる。また、成膜ローラ上の被成膜面が、真空容器内を仕切るように配設された防着板の開口部から下向きに露出するようにされている場合、この防着板の下面にも成膜中の膜が付着して堆積し続け、長時間の成膜を行うと堆積したこの膜が剥離してプラズマ放出源に落下するおそれもあるが、このようにプラズマ放出源を傾けることにより、落下した膜剥離物がプラズマ放出源のプラズマガン内部等に混入したりするのを防ぐことができ、このような膜剥離物の混入によってプラズマ放電が停止してしまったりするような事態が生じるのを未然に防止することができるという効果も得られる。 Even when the plasma emission source is disposed at a distance from the virtual plane which is the center plane of the film formation roller, the plasma emission source is arranged such that its upper end faces the film formation surface. By tilting to the right, the plasma can be sufficiently diffused to the film formation surface opposite to the plasma emission source with respect to the virtual plane, and a more uniform thin film can be achieved. In addition, when the film formation surface on the film formation roller is exposed downward from the opening of the adhesion prevention plate disposed so as to partition the inside of the vacuum vessel, the lower surface of the adhesion prevention plate is also provided. The film being deposited continues to adhere and accumulate, and if the film is deposited for a long time, the deposited film may peel off and fall to the plasma emission source, but by tilting the plasma emission source in this way , It is possible to prevent the fallen film peeling material from entering the inside of the plasma gun of the plasma emission source, and the situation where the plasma discharge stops due to such film peeling material mixing. There is also an effect that it can be prevented in advance.

さらに、本発明の真空成膜装置では、蒸発源とプラズマ放出源とがともにフィルムの被成膜面に対向するように配設させられていて、プラズマ放出源が蒸発源に対向するように配設されることがないので、蒸発源において蒸発させられた蒸着材料がこのプラズマ放出源に設けられたアノード電極に付着して着膜したりするのも抑えることができる。そして、さらにこのプラズマ放出源に設けたアノード電極の上端部を、上記蒸発源において蒸発させられる上記蒸着材料を保持したハースよりも鉛直方向に高い位置に配設することにより、このアノード電極への着膜を一層確実に防止することが可能となり、このような着膜による放電の不安定化を抑止することができる。 Further, in the vacuum film forming apparatus of the present invention, both the evaporation source and the plasma emission source are arranged so as to face the film formation surface of the film, and the plasma emission source is arranged so as to face the evaporation source. Since it is not provided, it is possible to suppress the deposition material evaporated in the evaporation source from adhering to the anode electrode provided in the plasma emission source and forming a film. Further, the upper end portion of the anode electrode provided in the plasma emission source is disposed at a position higher in the vertical direction than the hearth holding the vapor deposition material evaporated in the evaporation source, whereby the anode electrode It is possible to more reliably prevent film formation, and it is possible to suppress discharge instability due to such film formation.

さらに、本発明の真空成膜装置において、上記成膜ローラを絶縁して上記真空容器内に支持することによりフローティング電位とすれば、プラズマ放出源から照射させられたプラズマ中の電子が、上述のようにプラズマ放出源に設けたアノード電極や、このアノード電極と同電位としたハース以外に拡散するのを防ぐことができ、被成膜面の下方にこのプラズマ中の電子を閉じこめてその密度を高めることができる。 Furthermore, in the vacuum film forming apparatus of the present invention, if the film forming roller is insulated and supported in the vacuum container to obtain a floating potential, electrons in the plasma irradiated from the plasma emission source are In this way, it is possible to prevent diffusion other than the anode electrode provided in the plasma emission source and the hearth having the same potential as this anode electrode, and the density of the electrons is confined by confining the electrons in the plasma below the deposition surface. Can be increased.

以上説明したように、本発明の真空成膜装置および真空成膜方法によれば、装置構造の複雑化やコスト高を招くことなく、樹脂フィルムの軟化点以下の温度でその被成膜面に満遍なく均一な薄膜を成膜することができ、さらに蒸着材料の蒸発量とイオン化量とを独立して確実に制御することが可能であるとともに、イオン化効率の一層の向上を図ることが可能となる。従って、特にＩＴＯ薄膜のような透明導電膜を成膜するのに際して、成膜速度の向上を図りつつ、本発明の樹脂フィルムにおいて、より低抵抗で高透過率であり、しかも密着性や耐環境性能の高い透明導電膜を形成することが可能となる。 As described above, according to the vacuum film-forming apparatus and the vacuum film-forming method of the present invention, the film-forming surface can be formed at a temperature below the softening point of the resin film without complicating the apparatus structure and increasing the cost. A uniform and uniform thin film can be formed, and the evaporation amount and ionization amount of the vapor deposition material can be controlled independently and reliably, and the ionization efficiency can be further improved. . Therefore, particularly when forming a transparent conductive film such as an ITO thin film, the resin film of the present invention has a lower resistance and a higher transmittance while improving the film formation speed, and also has excellent adhesion and environmental resistance. It becomes possible to form a transparent conductive film with high performance.

図１および図２は、本発明の真空成膜装置の第１の実施形態を示すものである。本実施形態において真空容器１は、これらの図に示すように直方体状の箱形をなしていて、その１つの側面部（図２において下側の側面部）が開閉可能な扉部１Ａとされており、この扉部１Ａを密閉した状態で、図示されない真空排気手段により内部が真空状態となるようにされている。 1 and 2 show a first embodiment of the vacuum film-forming apparatus of the present invention. In this embodiment, the vacuum vessel 1 has a rectangular parallelepiped box shape as shown in these drawings, and one side portion (lower side portion in FIG. 2) is a door portion 1A that can be opened and closed. The interior of the door 1A is sealed by a vacuum exhaust means (not shown) while the door 1A is sealed.

この真空容器１内の底部には、給材機構２から順次供給される蒸着材料を保持するリング状の溝を形成したハース３が、その中心軸を鉛直方向に向けて該中心軸回りに回転可能に設けられるとともに、このハース３に保持された蒸着材料の一部に電子ビームを照射して蒸発させることにより材料蒸気（成膜物質）Ａを生成する電子ビームガン４が該ハース３に隣接するように配設されていて、これらにより蒸発源５が構成されている。なお、リング状ハースに変えて多数のルツボを配設した多点ハースを用いてもよい。 A hearth 3 formed with a ring-shaped groove for holding the vapor deposition material sequentially supplied from the material supply mechanism 2 is rotated around the central axis in the vertical direction at the bottom of the vacuum vessel 1. An electron beam gun 4 that generates a material vapor (film-forming substance) A by irradiating a part of the vapor deposition material held in the hearth 3 with an electron beam and evaporating it is adjacent to the hearth 3. The evaporation source 5 is constituted by these. Note that a multi-point hearth in which a large number of crucibles are arranged may be used instead of the ring-shaped hearth.

なお、本実施形態では、このような蒸発源５が真空容器１内の底部に複数備えられている。より具体的には、一対の蒸発源５が、図２に示すように平面視において真空容器１の底面に垂直で該真空容器１内の奥行き方向（図２において上下方向）の中央に位置する仮想平面Ｐに関して対称となるように配設されており、これらの蒸発源５においては、それぞれの電子ビームガン４によって材料蒸気Ａが生成される上記ハース３上のビーム照射位置Ｑが、やはり真空容器１の底面に垂直で上記奥行き方向に直交する真空容器１内の幅方向（図１および図２において左右方向）の中央に位置する仮想平面Ｒ上に配置されるようになされている。 In the present embodiment, a plurality of such evaporation sources 5 are provided at the bottom of the vacuum vessel 1. More specifically, the pair of evaporation sources 5 are positioned at the center in the depth direction (vertical direction in FIG. 2) in the vacuum vessel 1 perpendicular to the bottom surface of the vacuum vessel 1 in plan view as shown in FIG. In these evaporation sources 5, the beam irradiation position Q on the hearth 3 where the material vapor A is generated by the respective electron beam guns 4 is also a vacuum container. 1 is arranged on an imaginary plane R located at the center in the width direction (left and right direction in FIGS. 1 and 2) in the vacuum vessel 1 perpendicular to the bottom surface of 1 and perpendicular to the depth direction.

また、この真空容器１内の底部には、上記蒸発源５において蒸発させられた材料蒸気Ａに向けてプラズマＢを照射してイオン化を起こすプラズマ放出源７が配設されている。本実施形態におけるプラズマ放出源７は圧力勾配型プラズマガンであって、内部に配設されたコイル６Ａを通して図１に示すようにプラズマＢを上記材料蒸気Ａに照射するようになされており、上記奥行き方向には図２に示すようにこのコイル６Ａの中心線を上記仮想平面Ｐ上に位置させて鉛直方向に向けるようにして、また上記幅方向には上記仮想平面Ｒに対して一方の側（図１および図２において右側）に位置するように配置されている。なお、このプラズマ放出源７に備えられるアノード電極６の上端部は、上記蒸発源５において蒸着材料を保持するハース３よりも上方に位置し、かつ少なくともこのハース３と同電位となるようにされている。 In addition, a plasma emission source 7 that causes ionization by irradiating the plasma B toward the material vapor A evaporated in the evaporation source 5 is disposed at the bottom of the vacuum vessel 1. The plasma emission source 7 in the present embodiment is a pressure gradient type plasma gun, and is configured to irradiate the material vapor A with plasma B as shown in FIG. In the depth direction, as shown in FIG. 2, the center line of the coil 6A is positioned on the imaginary plane P so as to be directed in the vertical direction, and in the width direction on one side with respect to the imaginary plane R. It arrange | positions so that it may be located (right side in FIG. 1 and FIG. 2). The upper end portion of the anode electrode 6 provided in the plasma emission source 7 is positioned above the hearth 3 that holds the vapor deposition material in the evaporation source 5 and is at least at the same potential as the hearth 3. ing.

一方、真空容器１の上記扉部１Ａには、薄膜を成膜する樹脂フィルムＦを保持する一対の保持ローラ８と、複数の中間ローラ９と、そして１つの成膜ローラ１０とが、図示されない駆動手段によってそれぞれその回転軸線回りに回転可能に片持ち支持されており、これらのローラ８〜１０は扉部１Ａを閉じた状態で、各ローラ８〜１０の回転軸線方向中央において該回転軸線を上記仮想平面Ｐに直交させるようにして、真空容器１内側に突出するように配設されている。なお、本実施形態ではこれらのローラ８〜１０は、図１に示すように上記仮想平面Ｒに対して対称な配置とされている。 On the other hand, the door portion 1A of the vacuum vessel 1 is not shown with a pair of holding rollers 8, a plurality of intermediate rollers 9, and one film forming roller 10 for holding a resin film F for forming a thin film. Each of the rollers 8 to 10 is cantilevered so as to be rotatable around its rotational axis by the driving means. The rollers 8 to 10 are arranged at the center in the rotational axis direction of the rollers 8 to 10 with the door portion 1A closed. It is arranged so as to protrude inside the vacuum vessel 1 so as to be orthogonal to the virtual plane P. In the present embodiment, these rollers 8 to 10 are arranged symmetrically with respect to the virtual plane R as shown in FIG.

このうち成膜ローラ１０は最も大径とされて、保持ローラ８および中間ローラ９よりも下方に位置し、本実施形態では図１に示すように真空容器１内の上下方向略中央に配設されるとともに、図２に示すように平面視において上記奥行き方向と幅方向にも中央部に位置し、複数の蒸発源５の上記ハース３上のビーム照射位置Ｑと上記プラズマ放出源７の直上に配設されている。従って、この成膜ローラ１０の回転軸線Ｏは上記仮想平面Ｒ上に位置することになり、言い換えればこの仮想平面Ｒは成膜ローラ１０中心の軸線Ｏを含んで鉛直方向に延びる中心面とされて、上記一対の蒸発源５はこの中心面上に位置するとともに、プラズマ放出源７はこの中心面となる仮想平面Ｒから上記一方の側に間隔をあけて配設されることになる。また、上記仮想平面Ｐは、成膜ロール１０の軸線Ｏ方向中央に位置して該軸線Ｏに直交するように配設される。 Among these, the film forming roller 10 has the largest diameter, and is positioned below the holding roller 8 and the intermediate roller 9. In this embodiment, as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 2, it is located in the center in the depth direction and the width direction in a plan view, and the beam irradiation position Q on the hearth 3 of the plurality of evaporation sources 5 and immediately above the plasma emission source 7. It is arranged. Accordingly, the rotation axis O of the film forming roller 10 is positioned on the virtual plane R. In other words, the virtual plane R is a central plane extending in the vertical direction including the axis O at the center of the film forming roller 10. Thus, the pair of evaporation sources 5 are located on the center plane, and the plasma emission source 7 is disposed at a distance from the virtual plane R serving as the center plane to the one side. Further, the virtual plane P is located at the center of the film forming roll 10 in the direction of the axis O and is disposed so as to be orthogonal to the axis O.

さらに、この成膜ローラ１０は絶縁されて真空容器１内に支持されていてその電位がフローティング電位とされている。なお、本実施形態では成膜状況によっては他の保持ローラ８や中間ローラ９も同様に絶縁されて支持されてフローティング電位とする場合もありうる。また、絶縁されてなくとも樹脂フィルムＦと接するローラ表面もしくはローラ本体が樹脂製でもよい。 Further, the film forming roller 10 is insulated and supported in the vacuum vessel 1, and the potential thereof is a floating potential. In this embodiment, depending on the film formation situation, the other holding roller 8 and the intermediate roller 9 may be similarly insulated and supported to have a floating potential. Further, the roller surface or the roller main body that is in contact with the resin film F may be made of resin even if not insulated.

また、真空容器１内には、その上下方向の中央部よりもやや下側に、扉部１Ａを閉じた状態で成膜ローラ１０の下側部分が露出するように開口部１１Ａが形成された上部防着板１１が水平に配設されるとともに、真空容器１内の底部側には、蒸発源５の上記ハース３上のビーム照射位置Ｑおよび電子ビームガン４の位置とプラズマ放出源７の位置とが開口した底部防着板１２が、やはり水平に配設されている。さらに、これら上部防着板１１と底部防着板１２との間の真空容器１内壁面側には、該防着板１１，１２とともに成膜ローラ１０と蒸発源５およびプラズマ放出源７との間に箱形の空間を画成するように壁部防着板１３が配設されており、これらの防着板１１〜１３も絶縁されて真空容器１内に支持されてその電位がフローティング電位とされている。 In addition, an opening 11A is formed in the vacuum container 1 slightly below the center in the vertical direction so that the lower part of the film forming roller 10 is exposed with the door 1A closed. An upper deposition preventing plate 11 is horizontally disposed, and a beam irradiation position Q on the hearth 3 of the evaporation source 5 and a position of the electron beam gun 4 and a position of the plasma emission source 7 are disposed on the bottom side in the vacuum vessel 1. The bottom protective plate 12 having an opening is also disposed horizontally. Further, on the inner wall surface side of the vacuum vessel 1 between the upper deposition plate 11 and the bottom deposition plate 12, the deposition roller 10, the evaporation source 5, and the plasma emission source 7 together with the deposition plates 11 and 12. Wall protection plates 13 are arranged so as to define a box-shaped space between them, and these protection plates 11 to 13 are also insulated and supported in the vacuum vessel 1 so that the potential is a floating potential. It is said that.

このように構成された真空成膜装置において、薄膜が成膜される樹脂フィルムＦは、上記一対の保持ローラ８のうち、本実施形態では上記仮想平面Ｒに対してプラズマ放出源７が配設された上記一方の側（図１および図２において右側）の保持ローラ８に巻き掛けられて保持され、この一方の側の保持ローラ８から中間ローラ９を経て成膜ローラ１０の上記下側部分に巻回され、さらに仮想平面Ｒに対して上記一方の側とは反対側の他方の側（図１および図２において左側）の保持ローラ８に中間ローラ９を経て巻き取られてゆく。 In the vacuum film forming apparatus configured as described above, the resin film F on which a thin film is formed has the plasma emission source 7 disposed with respect to the virtual plane R of the pair of holding rollers 8 in the present embodiment. The lower portion of the film forming roller 10 is wound around and held by the holding roller 8 on the one side (right side in FIGS. 1 and 2), and the intermediate roller 9 passes from the holding roller 8 on the one side. Further, it is wound around the holding roller 8 on the other side (the left side in FIGS. 1 and 2) opposite to the one side with respect to the virtual plane R via the intermediate roller 9.

なお、上記一方の側の中間ローラ９と成膜ローラ１０との間には、図１に示すように該中間ローラ９と成膜ローラ１０との間を走行する樹脂フィルムＦに対向するようにヒーター１４が設けられていてもよい。また、このヒーター１４とは別に、もしくはヒーター１４と合わせて、成膜ローラ１０に樹脂フィルムＦを加熱するなどしてその温度を制御する温度制御手段が設けられていてもよい。 In addition, between the intermediate roller 9 on one side and the film forming roller 10, as shown in FIG. 1, the resin film F running between the intermediate roller 9 and the film forming roller 10 is opposed. A heater 14 may be provided. In addition to the heater 14, or in combination with the heater 14, temperature control means for controlling the temperature of the film forming roller 10 by heating the resin film F may be provided.

なお、ヒーター１４による樹脂フィルムＦの加熱は、樹脂フィルムＦ表面に吸着した、主に水分除去を目的として、通常成膜を行う直前に実施する。これにより、樹脂フィルムＦへの膜の密着性の向上を図ることが出来る。本実施形態では、適切に調節した出力でヒーター１４を起動した状態で、樹脂フィルムＦが、上記仮想平面Ｒに対して他方の側の保持ローラ８から中間ローラ９を経て成膜ローラ１０の上記下側部分に巻き回され、さらにヒーター１４が配設される上記一方の側の保持ローラ８に中間ローラ９を経て巻き取られてゆく。よって、巻き回されるほぼすべての樹脂フィルムＦ上を一旦加熱することになる。また、樹脂フィルムＦの加熱時に上記方向に巻き取れば、その逆転方向が上述した一方の側の保持ローラ８から他方の側の保持ローラ８に向かう成膜時の巻き取り方向となるため、成膜のために樹脂フィルムＦを一旦巻き戻す必要がない。 The heating of the resin film F by the heater 14 is performed immediately before the normal film formation, mainly for the purpose of removing moisture adsorbed on the surface of the resin film F. Thereby, the adhesiveness of the film | membrane to the resin film F can be aimed at. In the present embodiment, the resin film F is moved from the holding roller 8 on the other side to the virtual plane R through the intermediate roller 9 with the heater 14 activated with an appropriately adjusted output, and the above-described film forming roller 10. It is wound around the lower portion and is wound around the holding roller 8 on the one side where the heater 14 is disposed via the intermediate roller 9. Therefore, almost all the resin films F to be wound are once heated. If the resin film F is wound in the above direction when heated, the reverse direction becomes the winding direction during film formation from the one side holding roller 8 toward the other side holding roller 8 described above. There is no need to rewind the resin film F once for the film.

従って、樹脂フィルムＦは、この成膜ローラ１０の下側部分に巻回されて走行する部分の下向きとなる面が、薄膜が成膜される被成膜面Ｓとなり、成膜ローラ１０の上記中心面となる仮想平面Ｒは、図１に示すように該成膜ローラ１０の周方向において被成膜面Ｓの中央に位置して鉛直方向に延びることになるとともに、上記仮想平面Ｐは成膜ローラ１０の軸線Ｏ方向において被成膜面Ｓの中央に位置し、上記蒸発源５とプラズマ放出源７とは上部防着板１１の上記開口部１１Ａに臨んでこの被成膜面Ｓに対向するように配置されることになる。 Accordingly, in the resin film F, the downward surface of the film roller 10 that is wound around the lower part of the film forming roller 10 is the film forming surface S on which the thin film is formed. As shown in FIG. 1, the virtual plane R serving as the center plane is positioned at the center of the film forming surface S in the circumferential direction of the film forming roller 10 and extends in the vertical direction. The evaporation source 5 and the plasma emission source 7 are located in the center of the film forming surface S in the direction of the axis O of the film roller 10, and face the opening 11 A of the upper deposition preventing plate 11. It will be arranged so as to face each other.

そして、上記実施形態の真空成膜装置を用いた本発明の真空成膜方法の一実施形態では、こうして成膜ローラ１０の下側部分に巻回されて走行する樹脂フィルムＦに向けて、蒸発源５から蒸着材料を蒸発させて材料蒸気Ａを生成するとともに、この材料蒸気Ａに向けてプラズマ放出源７からプラズマＢを照射してイオン化を起こし、上記被成膜面Ｓにこの蒸着材料よりなる例えばＩＴＯ薄膜を成膜してゆく。これにより、本発明の樹脂フィルムの一実施形態である、このような薄膜が成膜された樹脂フィルムＦが製造される。 And in one embodiment of the vacuum film-forming method of the present invention using the vacuum film-forming apparatus of the above-described embodiment, the evaporation is directed toward the resin film F that is wound around the lower part of the film-forming roller 10 and travels. The vapor deposition material is evaporated from the source 5 to generate the material vapor A, and the material B is irradiated with the plasma B from the plasma emission source 7 to cause ionization, and the deposition surface S is made from the vapor deposition material. For example, an ITO thin film is formed. Thereby, the resin film F by which such a thin film was formed which is one Embodiment of the resin film of this invention is manufactured.

このような構成の真空成膜装置および該真空成膜装置を用いた真空成膜方法によれば、こうして蒸発源５において生成された材料蒸気Ａに向けてプラズマ放出源７によりプラズマＢを照射して材料蒸気Ａ中の蒸着材料をイオン化することにより、高いイオン化効果を得ることができるとともに、樹脂フィルムＦへ向かうイオンが被成膜面Ｓに衝突することによる衝撃エネルギーによって被成膜面Ｓ上での反応性を高めることができる。このため、バイアス印加専用電源を備えて樹脂フィルムに積極的に電位を印加したりせずとも成膜速度の向上を図ることが可能となり、装置構造の複雑化を防ぎつつ効率的な成膜を行うことができる。 According to the vacuum film forming apparatus having such a structure and the vacuum film forming method using the vacuum film forming apparatus, the plasma emission source 7 irradiates the material B with the plasma B toward the material vapor A thus generated. By ionizing the vapor deposition material in the material vapor A, a high ionization effect can be obtained, and on the deposition surface S by impact energy caused by the ions traveling toward the resin film F colliding with the deposition surface S. The reactivity in can be improved. For this reason, it is possible to improve the deposition rate without providing a bias application power source and actively applying a potential to the resin film. It can be carried out.

そして、上記真空成膜装置では、蒸着材料の蒸発による材料蒸気Ａの生成は蒸発源５における電子ビームガン４によって制御可能であるとともに、こうして生成された材料蒸気Ａのイオン化はプラズマ放出源７によって蒸着材料の蒸発とは独立して制御可能であり、この蒸着材料の蒸発量とイオン化量との比率を確実にコントロールすることができる。従って、上述のＩＴＯ薄膜のような透明導電膜を成膜する場合に、その膜質を決定するこの蒸着材料の蒸発量とイオン化量との比率を常に最適な比率に維持することができるので、本実施形態の樹脂フィルムＦにおいては、より低抵抗で透過率の高い透明伝導膜を成膜することが可能となる。 In the vacuum film forming apparatus, the generation of the material vapor A by evaporation of the vapor deposition material can be controlled by the electron beam gun 4 in the evaporation source 5, and the ionization of the material vapor A thus generated is vapor deposited by the plasma emission source 7. The evaporation of the material can be controlled independently, and the ratio between the evaporation amount and the ionization amount of the vapor deposition material can be reliably controlled. Therefore, when a transparent conductive film such as the above-mentioned ITO thin film is formed, the ratio between the evaporation amount and the ionization amount of the vapor deposition material that determines the film quality can always be maintained at an optimum ratio. In the resin film F of the embodiment, it is possible to form a transparent conductive film having lower resistance and higher transmittance.

また、このように蒸発源５は電子ビームガン４によって蒸着材料を蒸発させるものであるので、熱の輻射を小さく抑えることができて、樹脂フィルムＦの軟化点である例えば１５０℃〜１００℃以下での成膜が可能となる。このため、成膜ローラ１０に巻回された樹脂フィルムＦが軟化して延伸したり、破断したりするような事態も防止することができて、安定した成膜を図ることができる。 Further, since the evaporation source 5 evaporates the vapor deposition material by the electron beam gun 4 as described above, heat radiation can be suppressed to a small value, and the softening point of the resin film F is, for example, 150 ° C to 100 ° C or less. It becomes possible to form a film. For this reason, it is possible to prevent the resin film F wound around the film forming roller 10 from being softened and stretched or to be broken, and stable film formation can be achieved.

さらに、蒸発した材料蒸気Ａは、それ自体が拡散するとともに、プラズマ放出源７によるプラズマＢの照射によっても拡散して上記被成膜面Ｓに蒸着されるので、均一な成膜を図ることができる。しかも、プラズマ放出源７が成膜ロール１０および被成膜面Ｓの中心面となる上記仮想平面Ｒに対して間隔をあけて配設されており、これによりプラズマ放出源７から被成膜面Ｓまでの距離を大きくすることができるので、被成膜面Ｓに達するまでにプラズマＢをより大きく拡散させることができ、幅広の樹脂フィルムＦに対してもより均一な成膜を行うことができる。 Further, the vaporized material vapor A itself diffuses and is also diffused by the irradiation of the plasma B from the plasma emission source 7 and deposited on the deposition surface S, so that uniform film formation can be achieved. it can. In addition, the plasma emission source 7 is disposed at a distance from the virtual plane R, which is the center plane of the film forming roll 10 and the film formation surface S. Since the distance to S can be increased, the plasma B can be more diffused before reaching the film formation surface S, and more uniform film formation can be performed on the wide resin film F. it can.

その一方で、こうしてプラズマ放出源７が上記仮想平面Ｒと間隔をあけていることにより、蒸発源５はこの仮想平面Ｒ上すなわち被成膜面Ｓの中心面上に配設することができるので、蒸発源５において蒸発させられた材料蒸気Ａの蒸着粒子を被成膜面Ｓに対してより垂直に近い方向から入射させることができ、これにより透明導電膜における屈折率を高めて、すなわち蒸着材料の樹脂フィルムＦへの充填密度を高めることができ、密着性や耐環境性能の高い薄膜を形成することが可能となる。なお、これに対して、仮想平面Ｒから間隔をおいてオフセットされたプラズマ放出源７から照射されるプラズマＢは、被成膜面Ｓには斜めに入射することになるが、成膜に影響を与えるプラズマＢ中のイオンは蒸着粒子のような指向性をもたないため、その影響は少なくて済む。 On the other hand, since the plasma emission source 7 is thus spaced from the virtual plane R, the evaporation source 5 can be disposed on the virtual plane R, that is, on the center surface of the film formation surface S. The vapor deposition particles of the material vapor A evaporated in the evaporation source 5 can be made incident from a direction closer to the film formation surface S, thereby increasing the refractive index in the transparent conductive film, that is, vapor deposition. The packing density of the material into the resin film F can be increased, and a thin film with high adhesion and environmental resistance can be formed. On the other hand, the plasma B irradiated from the plasma emission source 7 offset from the virtual plane R is incident on the deposition surface S obliquely, but this affects the film formation. Since the ions in the plasma B that give the same have no directivity as the vapor deposition particles, the influence thereof is small.

さらに、こうしてプラズマ放出源７が仮想平面Ｒと間隔をあけて配設されることにより、この仮想平面Ｒ上に配設された蒸発源５の電子ビームガン４とプラズマ放出源７との間にも間隔をあけることができ、蒸発源５において材料蒸気Ａを発生させるための電子ビームを制御する磁場と、プラズマ放出源７においてプラズマＢを制御するための磁場とが干渉し合うのを防ぐことができる。従って、このような磁場の干渉により、材料蒸気Ａの発生やプラズマＢの生成が不安定となるような事態を防ぐことができ、上述した蒸着材料の蒸発量とイオン化量との比率のコントロールを一層確実に行うことが可能となって、さらに低抵抗で高透過率な透明伝導膜の成膜を促すことができる。 In addition, since the plasma emission source 7 is disposed at a distance from the virtual plane R in this way, the plasma emission source 7 is also disposed between the electron beam gun 4 of the evaporation source 5 disposed on the virtual plane R and the plasma emission source 7. The magnetic field for controlling the electron beam for generating the material vapor A in the evaporation source 5 and the magnetic field for controlling the plasma B in the plasma emission source 7 can be prevented from interfering with each other. it can. Therefore, the situation where the generation of the material vapor A and the generation of the plasma B becomes unstable due to the interference of the magnetic field can be prevented, and the above-described ratio of the evaporation amount and the ionization amount of the vapor deposition material can be controlled. It is possible to perform the process more reliably, and it is possible to promote the formation of a transparent conductive film having a low resistance and a high transmittance.

なお、こうしてプラズマ放出源７と上記仮想平面Ｒとの間にあけられる間隔は、例えば電子ビームガン４やプラズマ放出源７のプラズマガンの出力等による磁場の大きさなどに基づき、適宜設定される。また、本実施形態では、このプラズマ放出源７が、上記仮想平面Ｒに対して、成膜時に成膜ロール１０の上記被成膜面Ｓ上を樹脂フィルムが走行する上記一方の側に間隔をあけるように配設されているが、これとは逆の上記他方の側に間隔をあけて配設されていてもよい。 The interval between the plasma emission source 7 and the virtual plane R in this way is appropriately set based on the magnitude of the magnetic field due to the output of the electron beam gun 4 or the plasma gun of the plasma emission source 7 or the like. In this embodiment, the plasma emission source 7 is spaced from the virtual plane R on the one side where the resin film travels on the film formation surface S of the film forming roll 10 during film formation. Although it arrange | positions so that it may open, it may be arrange | positioned at intervals on the said other side opposite to this.

さらにまた、上記真空成膜装置では、これら蒸発源５とプラズマ放出源７とが、下向きに配設される樹脂フィルムＦの被成膜面Ｓにともに対向するように、本実施形態ではいずれも鉛直方向上向きに向けられていて、これらが例えば直接向き合うように対向することがないので、蒸発時の飛散物がプラズマ放出源７のプラズマガンに混入したり、蒸発源５から発生した材料蒸気Ａがアノード電極６に付着して着膜したりするのを抑制することができ、このような混入や着膜によってプラズマＢの形成が不安定となるような事態を防止することができる。しかも、本実施形態では、このプラズマ放出源７のアノード電極６の上端部が、蒸発源５において蒸着材料を保持するハース３よりも高い位置に配設されているのでこのような混入や着膜が一層生じ難く、より安定したプラズマ放電を促すことが可能となる。 Furthermore, in the present vacuum film forming apparatus, in the present embodiment, the evaporation source 5 and the plasma emission source 7 are both opposed to the film formation surface S of the resin film F disposed downward. Since they are directed upward in the vertical direction and do not face each other so as to face each other directly, for example, scattered matter at the time of evaporation is mixed into the plasma gun of the plasma emission source 7 or material vapor A generated from the evaporation source 5 Can be prevented from adhering to and depositing on the anode electrode 6, and it is possible to prevent a situation where the formation of plasma B becomes unstable due to such mixing or deposition. In addition, in the present embodiment, the upper end portion of the anode electrode 6 of the plasma emission source 7 is disposed at a position higher than the hearth 3 that holds the vapor deposition material in the evaporation source 5. Is less likely to occur, and more stable plasma discharge can be promoted.

また、例えばスパッタリングのターゲットなどに比べて同じ面積の被成膜面Ｓに成膜する場合でも、ハース３に保持する蒸着材料は少なくて済み、コストの増大を抑えることもできる。しかも、本実施形態の真空成膜装置では、複数（一対）の蒸発源５が、その材料蒸気Ａを発生するハース３上のビーム照射位置Ｑを、上記仮想平面Ｒに沿った方向、すなわち成膜ローラ１０に巻回された樹脂フィルムＦの幅方向に間隔をあけるようにして、図２に示すように上記仮想平面Ｐに関して対称となるように配設されるとともに、プラズマ放出源７はこの仮想平面Ｐ上に位置するように配設されているので、幅広のフィルムＦに成膜をする場合でも、上述のようにコストを抑えつつ高性能で均一な薄膜を効率的に成膜することが可能である。 Further, for example, even when a film is formed on the film-forming surface S having the same area as that of a sputtering target, the evaporation material held in the hearth 3 is small, and an increase in cost can be suppressed. Moreover, in the vacuum film forming apparatus of the present embodiment, a plurality (a pair) of the evaporation sources 5 sets the beam irradiation position Q on the hearth 3 that generates the material vapor A in the direction along the imaginary plane R, that is, the composition. As shown in FIG. 2, the resin film F wound around the film roller 10 is disposed so as to be symmetrical with respect to the virtual plane P as shown in FIG. Since it is arranged so as to be located on the virtual plane P, even when forming a film on a wide film F, it is possible to efficiently form a high-performance and uniform thin film while reducing costs as described above. Is possible.

なお、成膜する樹脂フィルムＦがさらに幅広である場合には、図３や図４に概略図を示す変形例の真空成膜装置のように３つまたは４つ、あるいはそれ以上の蒸発源５を上記被成膜面Ｓに対向するように配設するとともに、プラズマ放出源７も上記仮想平面Ｒから間隔をあけて複数配置するようにしてもよい。ただし、このような場合でも、これらの図に示すように複数の蒸発源５は成膜ローラ１０の軸線Ｏ方向において被成膜面Ｓの中央に位置する仮想平面Ｐに関して対称となるように、かつ該軸線Ｏを含んで鉛直方向に延びる仮想平面Ｒ上に配設されるのが望ましく、また複数のプラズマ放出源７も上記仮想平面Ｐに対しては対称に配設されるのが望ましい。 In the case where the resin film F to be formed is wider, three, four, or more evaporation sources 5 are used as in the modified vacuum film forming apparatus schematically shown in FIGS. May be arranged so as to face the film-forming surface S, and a plurality of plasma emission sources 7 may be arranged at intervals from the virtual plane R. However, even in such a case, as shown in these drawings, the plurality of evaporation sources 5 are symmetric with respect to the virtual plane P located at the center of the film formation surface S in the axis O direction of the film formation roller 10. In addition, it is desirable to arrange on the virtual plane R including the axis O and extending in the vertical direction, and it is also desirable to arrange the plurality of plasma emission sources 7 symmetrically with respect to the virtual plane P.

また、本実施形態の真空成膜装置においては、上述のようにプラズマ放出源７に設けられた上記アノード電極６と、蒸発源５において蒸着材料を保持したハース３とが同電位とされており、これによりプラズマ放出源７から照射されたプラズマＢの電子は、その大部分がアノード電極６に戻されるとともに、残りの一部はこのアノード電極６と同電位のハース３に流れ込むことになる。そして、こうしてハース３に流れ込んだ電子は、蒸発源５の電子ビームガン４から照射された電子とともに蒸着材料を加熱し、かつ蒸気と衝突するので、蒸着材料の効果的な蒸発とイオン化を促進することができ、一層効率的な成膜を図ることができる。 Further, in the vacuum film forming apparatus of the present embodiment, the anode electrode 6 provided in the plasma emission source 7 and the hearth 3 holding the vapor deposition material in the evaporation source 5 are set to the same potential as described above. As a result, most of the electrons of the plasma B irradiated from the plasma emission source 7 are returned to the anode electrode 6 and the remaining part flows into the hearth 3 having the same potential as the anode electrode 6. The electrons thus flowing into the hearth 3 heat the vapor deposition material together with the electrons irradiated from the electron beam gun 4 of the evaporation source 5 and collide with the vapor, thereby promoting effective evaporation and ionization of the vapor deposition material. Therefore, more efficient film formation can be achieved.

さらに、本実施形態では、これら蒸発源５およびプラズマ放出源７に被成膜面Ｓが対向するように樹脂フィルムＦが巻回される成膜ローラ１０が、絶縁されて真空容器１内に支持されてフローティング電位とされており、プラズマＢ中の電子が上記アノード電極６やハース３以外のこの成膜ローラ１０から拡散するのを防いで、被成膜面Ｓの直下の空間に電子を閉じこめることによりその密度を高めることができる。しかも、本実施形態ではこの成膜ローラ１０と同様に絶縁されてフローティング電位とされた防着板１１〜１３によって上述のように成膜ローラ１０と蒸発源５およびプラズマ放出源７との間に周囲が絶縁された空間が画成されるので、一層確実に電子の拡散を防いで一部の電子を上記ハース３に供給することができ、さらなる蒸着材料のイオン化を促すことが可能となる。 Furthermore, in this embodiment, the film forming roller 10 on which the resin film F is wound so that the film forming surface S faces the evaporation source 5 and the plasma emission source 7 is insulated and supported in the vacuum container 1. Thus, a floating potential is set, and electrons in the plasma B are prevented from diffusing from the film forming roller 10 other than the anode electrode 6 and the hearth 3, and the electrons are confined in a space immediately below the film forming surface S. The density can be increased. In addition, in the present embodiment, the insulating plates 11 to 13 that are insulated and set to the floating potential in the same manner as the film forming roller 10, as described above, between the film forming roller 10 and the evaporation source 5 and the plasma emission source 7. Since the space where the periphery is insulated is defined, it is possible to more reliably prevent the diffusion of electrons and supply a part of the electrons to the hearth 3 and to promote further ionization of the vapor deposition material.

なお、フローティングとは絶縁していることを指し、本実施形態ではプラズマ放電電源電極と電気的な接続がされていない状態を指し、フローティング電位とは絶縁された状態でプラズマ中にさらされた場合にプラズマ中の電子もしくはイオンのチャージアップによりフローティング部品に発生する電位のことである。電位の大きさは放電方式や部品の設置状況による。 In addition, the floating means that it is insulated, and in this embodiment, the state that is not electrically connected to the plasma discharge power supply electrode, and the case where it is exposed to the plasma while being insulated from the floating potential. In addition, it is a potential generated in the floating part due to charge-up of electrons or ions in the plasma. The magnitude of the potential depends on the discharge method and the installation status of the parts.

本実施形態では絶縁した状態でプラズマと接することでプラズマ中の電子が、その質量がイオンよりも軽いため、イオンよりも先にフローティング部品へ到達し、さらに絶縁されているために流れることが出来ず、チャージアップすることでフローティング部品が負電位に帯電する。 In this embodiment, the electrons in the plasma are in contact with the plasma in an insulated state, so that the mass of the electrons is lighter than the ions, so they reach the floating part before the ions and can flow because they are further insulated. Instead, by charging up, the floating component is charged to a negative potential.

プラズマ中の負電荷である電子はこのフローティング電位により跳ね返されるため、上述のようにプラズマ放出源７に設けたアノード電極６やハース３以外に拡散すること（成膜ローラ１０に流れ込むこと）を防ぎ、さらに上述のように防着板１１〜１３を含め、プラズマＢを囲う面すべてをフローティングとすれば、負電位でプラズマＢを囲うことになり、上記の通り電子の閉じ込めとその密度を高めることが出来る。 Electrons, which are negative charges in the plasma, are rebounded by this floating potential, so that they are prevented from diffusing (flowing into the film forming roller 10) other than the anode electrode 6 and the hearth 3 provided in the plasma emission source 7 as described above. Furthermore, if all the surfaces surrounding the plasma B including the adhesion preventing plates 11 to 13 are made floating as described above, the plasma B is surrounded by a negative potential, and as described above, the electron confinement and the density thereof are increased. I can do it.

さらにまた、本実施形態では、真空容器１の底面に垂直な上記仮想平面Ｒを挟んで、一方の側にプラズマ放出源７が配設されて対向する被成膜面Ｓに向けプラズマＢが照射されるとともに、上記一方の側の保持ローラ８から樹脂フィルムＦが送り出されて成膜ローラ１０の下側部分を他方の側に向けて走行しつつ薄膜が成膜されることになる。すなわち、樹脂フィルムＦは材料蒸気Ａよりも先にプラズマＢに照射され、さらに被成膜面Ｓを通過する間に積層される膜の初期層ではプラズマＢの影響が強いために樹脂フィルムＦに対する膜のアンカー効果が促進され、より密着性を向上することが出来る。 Furthermore, in the present embodiment, the plasma emission source 7 is disposed on one side across the virtual plane R perpendicular to the bottom surface of the vacuum vessel 1, and the plasma B is irradiated toward the opposing deposition surface S. At the same time, the resin film F is sent out from the holding roller 8 on one side, and a thin film is formed while traveling the lower part of the film forming roller 10 toward the other side. That is, the resin film F is irradiated to the plasma B before the material vapor A, and further, the initial layer of the film laminated while passing through the deposition surface S is strongly affected by the plasma B. The anchor effect of the film is promoted, and the adhesion can be further improved.

なお、本実施形態の真空成膜装置では、一方の側の保持ローラ８と成膜ローラ１０との間にヒーター１４を設けたり、成膜ローラ１０に温度制御手段を設けたりした場合には、真空成膜方法においてこれらにより樹脂フィルムＦの温度を成膜に適した温度に調整することが可能であり、また上述のようにヒーター１４によって樹脂フィルムＦの含有水分の調整を行うようにすることも可能である。 In the vacuum film forming apparatus of this embodiment, when the heater 14 is provided between the holding roller 8 and the film forming roller 10 on one side, or the temperature control means is provided on the film forming roller 10, In the vacuum film forming method, it is possible to adjust the temperature of the resin film F to a temperature suitable for film formation, and the moisture content of the resin film F is adjusted by the heater 14 as described above. Is also possible.

次に、図５は本発明の真空成膜装置の第２の実施形態を示すものであり、図１および図２に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。すなわち、上記第１の実施形態ではプラズマ放出源７のプラズマガンがそのコイル６Ａの中心線を鉛直方向に向けて配設されていたのに対し、この第２の実施形態ではこのコイル６Ａの中心線が上記仮想平面Ｐ上にあって図５に示すように上方に向かうに従い上記他方の側を向くように傾斜させられていて、プラズマ放出源７のプラズマガンの上端部が上記被成膜面Ｓ側を向くように傾けられていることを特徴とする。 Next, FIG. 5 shows a second embodiment of the vacuum film-forming apparatus of the present invention, and the same reference numerals are assigned to the parts common to the first embodiment shown in FIGS. The description is omitted. That is, in the first embodiment, the plasma gun of the plasma emission source 7 is arranged with the center line of the coil 6A directed in the vertical direction, whereas in the second embodiment, the center of the coil 6A is arranged. The line is on the virtual plane P and is inclined so as to face the other side as it goes upward as shown in FIG. 5, and the upper end portion of the plasma gun of the plasma emission source 7 is the deposition surface. It is tilted so as to face the S side.

従って、このような第２の実施形態の真空成膜装置によれば、プラズマ放出源７から照射させられるプラズマＢを、このプラズマ放出源７が配設された上記仮想平面Ｒに対する一方の側から、これとは反対の他方の側にまで十分に拡散させることができ、プラズマ放出源７が被成膜面Ｓの中心面となる仮想平面Ｒから間隔をあけていても、より確実に均一な薄膜を形成することができる。 Therefore, according to the vacuum film forming apparatus of the second embodiment, the plasma B irradiated from the plasma emission source 7 is transmitted from one side with respect to the virtual plane R on which the plasma emission source 7 is disposed. Even if the plasma emission source 7 is spaced from the virtual plane R that is the center plane of the film-forming surface S, it can be diffused sufficiently to the other side opposite to this, and it is more surely uniform. A thin film can be formed.

また、特に真空容器１内に上述のような上部防着板１１が配設されている場合には、この上部防着板１１の下面にも成膜中に膜が付着して堆積し、成膜を長時間行うとこの堆積した膜が剥離して落下することがあるが、この第２の実施形態のようにプラズマ放出源７が傾けられていると、そのプラズマガンの上端開口部の平面視における投影面積が小さくなるため、落下した剥離物がこの開口部からプラズマガン内部に混入する可能性も低くなる。従って、この第２の実施形態によれば、このような剥離物の混入によってプラズマ放出源７からのプラズマＢの放電が停止してしまうような事態も未然に防ぐことができ、長時間に亘る成膜も安定して行うことが可能となる。 In particular, in the case where the upper deposition preventive plate 11 as described above is provided in the vacuum vessel 1, a film adheres to and deposits on the lower surface of the upper deposition preventive plate 11 during film formation, and the formation is completed. When the film is formed for a long time, the deposited film may be peeled off and dropped. However, when the plasma emission source 7 is inclined as in the second embodiment, the plane of the upper end opening of the plasma gun is inclined. Since the projected area in view becomes small, the possibility that the fallen peeled material is mixed into the plasma gun from this opening is reduced. Therefore, according to the second embodiment, it is possible to prevent a situation in which the discharge of the plasma B from the plasma emission source 7 is stopped due to such a mixture of the exfoliated material, and it takes a long time. Film formation can also be performed stably.

本発明の真空成膜装置の第１の実施形態を示す真空容器１の仮想平面Ｐに沿った縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view taken along a virtual plane P of a vacuum vessel 1 showing a first embodiment of a vacuum film forming apparatus of the present invention. 図１に示す実施形態の真空容器１の扉部１Ａを開いた状態における平面図（真空容器１内は平断面図）である。It is a top view in the state where door part 1A of vacuum container 1 of an embodiment shown in Drawing 1 was opened (the inside of vacuum container 1 is a plane sectional view). 第１の実施形態の変形例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the modification of 1st Embodiment. 第１の実施形態の他の変形例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other modification of 1st Embodiment. 本発明の真空成膜装置の第２の実施形態を示す真空容器１の仮想平面Ｐに沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the virtual plane P of the vacuum vessel 1 which shows 2nd Embodiment of the vacuum film-forming apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１真空容器
３ハース
４電子ビームガン
５蒸発源
６アノード電極
７プラズマ放出源
１０成膜ローラ
１１〜１３防着板
Ａ材料蒸気
Ｂプラズマ
Ｆ樹脂フィルム
Ｏ成膜ローラ１０の軸線
Ｓ被成膜面
Ｒ成膜ローラ１０の軸線を含んで鉛直方向に延びる仮想平面（被成膜面Ｓの中心面） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 3 Hearth 4 Electron beam gun 5 Evaporation source 6 Anode electrode 7 Plasma emission source 10 Film-forming roller 11-13 Attachment plate A Material vapor B Plasma F Resin film O The axis of film-forming roller 10 S Film-forming surface R Composition A virtual plane including the axis of the film roller 10 and extending in the vertical direction (the center plane of the film formation surface S)

Claims

真空容器内の上部に、成膜ローラに巻回された樹脂フィルムがその被成膜面を下向きにして配設されるとともに、上記真空容器内の底部には、蒸着材料を電子ビームガンによって蒸発させる蒸発源と、この蒸発源において蒸発させられた上記蒸着材料に向けてプラズマを照射するプラズマ放出源とが、上記被成膜面に対向するように配置されており、このうち上記プラズマ放出源は、上記成膜ローラの軸線を含んで鉛直方向に延びる仮想平面から間隔をあけて配設されているとともに、上記プラズマ放出源に設けたアノード電極と、上記蒸発源において蒸発させられる上記蒸着材料を保持したハースとが同電位とされていることを特徴とする真空成膜装置。 A resin film wound around a film forming roller is arranged on the upper part in the vacuum container with the film formation surface facing downward, and the vapor deposition material is evaporated by an electron beam gun at the bottom in the vacuum container. An evaporation source and a plasma emission source for irradiating plasma toward the vapor deposition material evaporated in the evaporation source are arranged so as to face the film formation surface, of which the plasma emission source is The anode electrode provided in the plasma emission source and the vapor deposition material evaporated in the evaporation source are disposed at a distance from a virtual plane extending in the vertical direction including the axis of the film forming roller. A vacuum film-forming apparatus, wherein the held hearth is at the same potential .

上記プラズマ放出源は、その上端部が上記被成膜面側を向くように傾けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空成膜装置。 2. The vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein the plasma emission source is inclined so that an upper end portion thereof faces the film forming surface.

上記アノード電極の上端部が、上記ハースよりも鉛直方向に高い位置に配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空成膜装置。 The upper end of the anode electrode, a vacuum deposition apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that it is arranged at a position higher in a vertical direction than the hearth.

上記成膜ローラは、絶縁されて上記真空容器内に支持されてフローティング電位とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の真空成膜装置。 4. The vacuum film forming apparatus according to claim 1 , wherein the film forming roller is insulated and supported in the vacuum container so as to have a floating potential. 5.

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の真空成膜装置を用いた樹脂フィルムの真空成膜方法であって、上記成膜ローラ上を走行する上記樹脂フィルムに向けて、上記蒸発源から上記蒸着材料を蒸発させるとともに、この蒸発させられた蒸着材料に向けて上記プラズマ放出源によりプラズマを照射して、上記被成膜面に上記蒸着材料よりなる薄膜を成膜することを特徴とする樹脂フィルムの真空成膜方法。 A vacuum film forming method for a resin film using the vacuum film forming apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the evaporation film is directed toward the resin film traveling on the film forming roller. The evaporation material is evaporated from a source, and plasma is emitted from the plasma emission source toward the evaporated evaporation material to form a thin film made of the evaporation material on the deposition surface. A vacuum film forming method for the resin film.

請求項５に記載の樹脂フィルムの真空成膜方法により薄膜が成膜されていることを特徴とする樹脂フィルム。 A resin film, wherein a thin film is formed by the vacuum film formation method for a resin film according to claim 5 .