專利名稱：成膜設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種成膜設備，所述成膜設備在輸送長基膜的同時形成膜。特別地，本發(fā)明涉及可以通過防止在不必要的區(qū)域產(chǎn)生等離子體來穩(wěn)定地制造適當產(chǎn)品的成膜設備。
背景技術：
各種功能膜(功能片材)，包括阻氣膜、保護膜和光學膜如濾光器和抗反射膜被用于各種裝置中，所述裝置包括光學裝置、顯示裝置如液晶顯示裝置和有機EL顯示裝置、半導體裝置和薄膜太陽能電池。這些功能膜已經(jīng)由通過伴隨有等離子體產(chǎn)生的真空成膜方法(氣相沉積法)如濺射和等離子體增強CVD的成膜(薄膜形成)制備。對于通過氣相成膜方法具有高生產(chǎn)率的有效成膜而言，優(yōu)選在縱向方向上輸送長基膜(base film)(料片狀基底)的同時對膜進行連續(xù)的成膜。已知用于進行這樣的成膜的設備是所謂的卷軸到卷軸成膜設備，其輸送來自通過將長基膜卷繞成卷而得到的基膜卷的基膜，并且將其上已經(jīng)完成成膜的基膜卷繞成卷。這種卷軸到卷軸成膜設備將長基膜從基膜卷沿預定的路徑輸送到卷繞軸，所述預定的路徑通過在此在基膜上形成膜的成膜位置，并且在縱向方向上輸送到成膜位置的基膜上連續(xù)地形成膜，同時與其上已經(jīng)完成了成膜的基膜正在通過卷繞軸卷繞同步地從基膜卷輸送基膜。此外，在使用卷軸到卷軸系統(tǒng)的這些成膜設備中，一種已知的設備是在通過將基膜卷繞在圓筒形轉鼓的圓周表面上輸送所述基膜的同時進行成膜的設備。例如，JP 2006-152416A公開了一種等離子體增強CVD裝置，在所述裝置中通過這種導電轉鼓和對電極形成電極對，在所述對電極中形成了發(fā)射原料氣體的多個噴嘴(下文中稱為"簇射頭電極")，所述對電極面對轉鼓設置，其中所述對電極的面對轉鼓的表面具有與轉鼓平行的曲面。還存在使用卷軸到卷軸系統(tǒng)的成膜設備通過組合多個單元而配置而非僅由一個單元形成的情況。例如，如JP 2006-152416A中所述，如果它是使用卷繞和輸送基膜的轉鼓的等離子體增強CVD裝置，其中電極對由轉鼓和簇射頭電極構造，則該設備由例如具有真空室和簇射頭電極的以固定方式設置的對向臺車單元(opposing truck unit)以及其中配置了包括轉鼓的基膜輸送系統(tǒng)的可以移動的臺車單元(truck unit)組成。在此情況下，等離子體增強CVD裝置通過將所述對向臺車單元和所述臺車單元組合而構造，從而通過移動所述臺車單元將輸送系統(tǒng)插入到真空室中。此外，通過組合兩個單元，可以關閉真空室并且根據(jù)成膜降低壓力。在此設備中，通過對簇射頭電極或轉鼓供應等離子體激發(fā)功率并且將另一個接地，進行成膜?；蛘?，通過對簇射頭電極供應等離子體激發(fā)功率并且對轉鼓供應偏置功率 (或反之)，進行成膜。
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此外，兩個單元通過相互接合的表面電連接，并且兩個單元都接地。在此，由于使用卷軸到卷軸系統(tǒng)的等離子體增強CVD裝置通常需要裝備如電極/ 電源系統(tǒng)和包括轉鼓的基膜輸送系統(tǒng)，因此該裝備的設置面積(footprint)最終是大的。 為此原因，趨向于產(chǎn)生接地電位的分布。此外，將絕緣密封構件如0形環(huán)設置在對向臺車單元和臺車單元之間的接合部分以保持真空室的內(nèi)部處于預定的壓力，并且存在這樣的情況它們最終阻礙兩個單元之間的接合部分的電連接。此外，通過所述設備的使用，由于對向臺車單元和臺車單元的開啟和閉合發(fā)生設備的翹曲或密封構件的變形，并且在接合部分上成膜氣體發(fā)生沉積，而這些也最終阻礙兩個單元之間的接合部分的電連接。為此原因，在通過由對向臺車單元和臺車單元組成的卷軸到卷軸系統(tǒng)的等離子體增強CVD裝置中，在對向臺車單元和臺車單元之間最終產(chǎn)生電位差，并且由于此電位差，等離子體最終在成膜區(qū)域(轉鼓和簇射頭電極之間)之外的不必要的區(qū)域中產(chǎn)生，如在進行基膜輸送的室和卷繞的室中產(chǎn)生。當以此方式在不必要的區(qū)域中產(chǎn)生等離子體時，基膜最終在成膜以前被等離子體損壞，并且由于此基膜的損壞而最終發(fā)生膜的品質下降，如膜的破裂或剝落，并且變得無法進行適當?shù)某赡?。此外，由于在成膜區(qū)域之外的不必要放電而發(fā)生由于生熱所致的功率損失，并且在成膜區(qū)域的等離子體最終變得不穩(wěn)定。另外，膜最終沉積在真空室內(nèi)部的壁上而非在成膜區(qū)域中，并且作為結果，壁電位變化，并且用于成膜的等離子體的狀態(tài)最終隨時間而變化，從而導致不穩(wěn)定的成膜。此外， 還存在的問題是，需要進行清潔以去除在設備內(nèi)部的沉積膜的部位最終增加，并且這不利地影響設備的可維護性。本發(fā)明的一個目的是解決以上的現(xiàn)有技術問題，并且提供一種成膜設備所述設備通過將單元如臺車單元和對向臺車單元組合而構造，所述設備在使用卷軸到卷軸系統(tǒng)輸送長基膜的同時利用等離子體增強CVD、濺射等進行成膜，其中可以防止在單元之間產(chǎn)生電位差，并因此抑制由單元之間的電位差所導致的不必要的等離子體的產(chǎn)生，并且可以極大地減少由不必要的等離子體對基膜的損壞、功率損失、等離子體的失穩(wěn)、膜在不必要的部位沉積，等等。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種成膜設備，所述成膜設備在將長基膜在縱向方向上輸送的同時進行成膜，所述成膜設備包括第一單元，所述第一單元具有真空室， 在所述真空室中在所述基膜上進行成膜；第二單元，所述第二單元具有用于輸送所述基膜的輸送系統(tǒng)；和接合裝置，所述接合裝置將所述第一單元和第二單元導電地接合，其中所述第一單元和所述第二單元通過將它們組合在一起而構造，并且在成膜的過程中，在所述第一單元和所述第二單元之間沒有產(chǎn)生電位差。


圖IA和IB分別為顯示本發(fā)明的成膜設備的一個實施方案的示意性正視圖和示意性側視圖。圖2是在將圖1中所示的成膜設備拆開時所見的示意圖。圖3是用于說明圖1中所示的成膜設備的配置的示意圖。
具體實施例方式接下來，通過參考附圖中所示的優(yōu)選實施方案詳細地描述本發(fā)明的成膜設備。圖1是顯示本發(fā)明的成膜設備的一個實施方案的示意圖。圖1中所示的成膜設備10將長基膜Z在縱向方向上輸送的同時通過等離子體增強CVD進行成膜。在圖1中，圖IA是從與基膜Z的輸送方向(如附圖中所示的箭頭a方向)垂直的方向上看時的視圖(正視圖)，并且圖IB是從基膜Z的輸送方向的下游側觀看時的視圖(側視圖)。此成膜設備10包括真空室12和設置在真空室12內(nèi)部中的轉鼓14、殼體16、簇射頭電極18、供應軸20、卷繞軸22、導輥24和26和間壁36a和36b。此外，原料氣體供應裝置28和RF電源30連接至簇射頭電極18，并且偏置電源32 連接至轉鼓14。在示例的成膜設備10中，殼體16具有大致圓筒的形狀，這樣配置以便包圍轉鼓 14，但是在圖1中，為了更清楚地顯示設備的配置，用虛線示例殼體16，從而使其內(nèi)部可見。 此外，圖IA是顯示真空室12 (處于已經(jīng)移走如下所述的壁56的狀態(tài))的內(nèi)部的正視圖。此外，除了圖中示例的構件以外，成膜設備10還可以具有設置于在輸送基膜Z的同時進行成膜的設備中的各種構件，如各種傳感器和引導裝置(guide)。如從圖的頂部觀看，真空室12的內(nèi)部由兩個間壁36a和36b以基本上氣密的方式分隔為退卷室38、輸送室40和成膜室42。另外，真空抽氣裝置46連接至退卷室38和輸送室40，并且真空抽氣裝置48連接至成膜室42。此外，如圖2中示意性地顯示的，成膜設備10由對向臺車單元50和臺車單元52 構造。注意，圖2是與圖IB相同的側視圖。如圖2中所示，對向臺車單元50具有真空室12、簇射頭電極18和間壁36a和36b。 另一方面，臺車單元52具有用于基膜Z的輸送系統(tǒng)，即轉鼓14、供應軸20、卷繞軸22和導輥對和26。此外，殼體16也被設置在臺車單元52中。因此，在示例的成膜設備10中，對向臺車單元50是本發(fā)明中的第一單元，并且臺車單元52是本發(fā)明中的第二單元。在成膜設備10中，具有真空室12的對向臺車單元50通過支架50a以固定的方式設置。另一方面，具有用于基膜Z的輸送系統(tǒng)的臺車單元52構造為其可以借助于腳輪52a 移動。本發(fā)明的成膜設備不限于此，并且可以配置為第一單元可以移動并且第二單元以固定的方式設置，或者配置為兩個單元都可以移動。在成膜設備10中，將長基膜Z作為已經(jīng)卷繞成卷的基膜卷53進行供應。當基膜Z由退卷室38的基膜卷53供應并且在縱向方向(附圖中的箭頭a方向) 上輸送的同時卷繞到轉鼓14上時，膜在成膜室42中形成，且其再次返回到退卷室38并且卷繞在卷繞軸22上(卷繞成卷)。即，成膜設備10使用卷軸到卷軸系統(tǒng)。 在本發(fā)明中，基膜Z不受特別限制，并且可以采用能夠通過氣相沉積法(真空成膜
法)如等離子體增強CVD成膜的任何長膜(片材)。可以有利地使用的基膜Z的具體實例包括塑料(樹脂)膜如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚氟乙烯(PVF)?？梢詫⑼ㄟ^在用作基底(base)的塑料膜上形成用于實現(xiàn)各種功能的層(膜)如平面化層、保護層、粘附層、反光層、抗反射層等而獲得的膜用于基膜Z。在成膜設備10中，對向臺車單元50的真空室12是一面開放的具有矩形形狀的柜子，這與用于各種真空成膜設備(利用氣相沉積的成膜設備)中的真空室類似。此外，與普通真空室類似，真空室12由導電金屬材料如不銹鋼形成。轉鼓14是繞圖1中的中心軸逆時針方向旋轉的圓筒形構件。轉鼓14將已經(jīng)由退卷室38的導輥M沿預定路徑引導的基膜Z卷繞到它的圓周表面的預定區(qū)域上，并且將基膜Z從輸送室40輸送到成膜室42，然后再次將其從輸送室40 在內(nèi)部預定路徑上輸送，并再次將其輸送到退卷室38的導輥沈。當基膜Z在被支撐在轉鼓14上的同時被輸送時，在成膜室42中形成膜。在此，轉鼓14還充當相對于如下所述的成膜室42的簇射頭電極18的對電極(即， 轉鼓14和簇射頭電極18形成電極對)。此外，轉鼓14連接至偏置電源32。偏置電源32將在以下詳細地描述。 轉鼓14還可以具有用于在成膜過程中調節(jié)基膜Z的溫度的內(nèi)置式溫度調節(jié)裝置。 轉鼓14的溫度調節(jié)裝置不受特別限制，并且可以使用各種類型的溫度調節(jié)裝置，如其中循環(huán)制冷劑的溫度調節(jié)裝置、使用壓電元件的冷卻裝置等。殼體16是包圍轉鼓14的圓筒形柜子。在殼體16中形成用于在基膜Z由導輥M引導并圍繞轉鼓14卷繞時通過的狹縫 16a,以及用于已經(jīng)進行了成膜而從轉鼓14輸送至導輥沈的基膜Z通過的狹縫16b。此外， 在殼體16的與簇射頭電極18相對的部分中，形成用于在基膜Z上進行成膜的開口 16c，所述開口 16c也起到限制在基膜Z上的成膜區(qū)域的掩模的作用。優(yōu)選具有這樣的殼體16，原因在于可以容易地定位對向臺車單元50和臺車單元 52，并且轉鼓14在設備的維護過程中可以得到保護，并且，如下所述，通過使間壁36a和36b 相互接觸，可以在對向臺車單元50和臺車單元52之間形成電接觸，并且在兩個單元之間的電位差不容易出現(xiàn)。在示例的實施方案中，殼體16由導電金屬如不銹鋼形成。如上所述，如從圖的頂部觀看，真空室12的內(nèi)部由兩個間壁36a和36b以基本上氣密的方式分隔為退卷室38、輸送室40和成膜室42。間壁36a和36b是固定到側視圖中的側面(在基膜輸送方向上的那側)以及正視圖中的縱深側(de印side)(圖IA的縱深側/圖IB的左側)上的內(nèi)壁的板樣構件，其以基本上氣密的方式在圖中的垂直方向上分隔真空室12。在示例的實施方案中，間壁36b被設置在間壁36a的下方。此外，在間壁36a和36b中，有以下所述的矩形凹槽，所述凹槽在臺車單元52那側開口，從而殼體16插入其中(參見圖3)。S卩，間壁36a和36b是在臺車單元52那側開口的大致C形的構件。在示例的成膜設備10中，在真空室12上方的退卷室38由真空室12的內(nèi)壁12a、 包圍轉鼓14的殼體16的上圓周表面和間壁36a形成。此外，在真空室12中央的輸送室40由真空室12的內(nèi)壁12a、殼體16的中央圓周表面和間壁36a和間壁36b形成。另外，在真空室12下方的成膜室42由真空室12的內(nèi)壁12a、殼體16的下圓周表面和間壁36b形成。在普通的設備中，用于以基本上氣密的方式分隔退卷室或成膜室以提高各個室的氣密性的間壁由絕緣耐熱性硬質橡膠等形成。反之，在本發(fā)明的成膜設備10中，間壁36是導電性的。這一點將在以下詳細地描述。在退卷室38中，設置了供應軸20、卷繞軸22、導輥M和沈和供應軸20。供應軸20是帶有通過將長基膜Z卷成卷而獲得的基膜卷53的軸，從而供應軸20 可以使基膜卷53旋轉。導輥M和沈是普通的導輥，其將基膜Z在預定的輸送路徑上引導。 卷繞軸22是已知類型的用于長片狀材料的卷繞軸，其卷繞成膜后的基膜Z。在示例的實施方案中，基膜卷53被裝載在供應軸20上。通過將基膜卷53裝載在供應軸20上，使基膜Z經(jīng)由導輥24、轉鼓14和導輥沈沿著預定的路徑通過(插入在預定的路徑中)，從而到達卷繞軸22。在成膜設備10中，將基膜Z從基膜卷53以與將其上已經(jīng)形成膜的基膜Z在卷繞軸22上的卷繞同步地輸送，并且在將長基膜Z在縱向方向上沿預定的輸送路徑輸送的同時，在成膜室42中在圍繞轉鼓14卷繞的基膜Z的表面上進行成膜。在退卷室38下方形成的輸送室40是轉鼓14上卷繞的基膜Z在成膜之前和之后通過的空間。輸送室40具有更可靠地分隔卷繞室38的作用，在此裝載通過卷繞在成膜之前的基膜Z而獲得的基膜卷53，并且卷繞其上已經(jīng)形成了膜的基膜Z，所述其上已經(jīng)形成了膜的基膜Z來自在基膜Z上進行成膜的成膜室42。如上所述，真空抽氣裝置46連接到退卷室38和輸送室40。真空抽氣裝置46通過將退卷室38或輸送室40內(nèi)部的壓力降低至與成膜室42的壓力(成膜壓力)相對應的壓力，而用于防止退卷室38或輸送室40的壓力不利地影響在成膜室42中的成膜。在本發(fā)明中，真空抽氣裝置46不受特別限制，并且可以使用的示例性裝置包括真空泵，如渦輪泵、機動增壓泵、旋轉泵和干式泵(dry pump)，輔助裝置如低溫線圈，以及使用調節(jié)最終真空度或排空氣量的裝置并且用于真空成膜裝置中的各種其它已知的(真空)抽
氣裝置。在這一點上，同樣適用于以下所述的真空抽氣裝置48。成膜室42形成于輸送室40的下方。在示例的成膜設備10中，成膜室42是通過例如CCP(電容耦合等離子體增強)-CVD在基膜Z的表面上進行成膜的場所。簇射頭電極18設置在成膜室42中。
此外，原料氣體供應裝置觀和RF電源30連接到簇射頭電極18。另外，真空抽氣裝置48連接到成膜室42。此外，如上所述，偏置電源32連接到轉鼓14。簇射頭電極18是用于CCP-CVD中的已知類型的簇射頭電極。在示例的實施方案中，簇射頭電極18是，例如處于中空的、大致矩形形狀的形式， 并且被設置為其最大的表面面向轉鼓14的圓周表面。簇射頭電極18的面向轉鼓14的表面以與轉鼓14的圓周表面一致地彎曲，并且在整個表面上形成了大量的通孔。在示例的實施方案中，在成膜室42中設置一個簇射頭電極18(使用CCP-CVD的成膜裝置)。然而，這不是本發(fā)明的唯一情況，并且可以在基膜Z的輸送方向上設置多個簇射頭電極。在這一點上，當采用等離子體增強CVD而非CCP-CVD時，同樣適用。此外，本發(fā)明不限于使用簇射頭電極18的情況；可以使用普通的板型電極和原料氣體供應噴嘴。原料氣體供應裝置觀是用于真空成膜設備如等離子體增強CVD裝置中的已知類型的原料氣體供應裝置，并且其將原料氣體供應到簇射頭電極18中。如上所述，在簇射頭電極18的面向轉鼓14的表面中形成了大量的通孔。因此，供應到簇射頭電極18中的原料氣體通過通孔，并且被引入到簇射頭電極18和轉鼓14之間的空間中。RF電源30對簇射頭電極18供應等離子體激發(fā)功率。RF電源30可以是用于各種等離子體增強CVD裝置中的已知RF電源中的任何一種。此外，真空抽氣裝置48將成膜室42抽氣以將其保持在預定的成膜壓力，以便通過等離子體增強CVD形成膜。在本發(fā)明的成膜設備10中，在成膜室42中形成的膜不受特別限制，并且可以采用能夠通過等離子體增強CVD成膜的任何膜，包括無機膜如氧化硅、氮氧化硅、氧化鋁和氮化硅，以及透明導電膜如DLC(類金剛石碳膜)和ITO(氧化錫銦)。如上所述，偏置電源32連接到轉鼓14。在示例的成膜設備10中，轉鼓14在通過CCP-CVD成膜時充當相對于簇射頭電極 18(等離子體激發(fā)電極)的對電極。在成膜設備10中，通過將偏置電源32連接到轉鼓14 上并且對作為對電極的轉鼓施加偏置電位，可以改進已形成膜的膜品質，如它的密度，并且可以提高生產(chǎn)率(成膜效率)，等等。在示例的實施方案中，偏置電源32(對轉鼓14供應功率的電源)是例如RF電源， 但是本發(fā)明不限于此，并且可以使用用于對CCP-CVD中的對電極供應偏置電位的任何電源，如AC或DC脈沖電源。本發(fā)明的成膜設備10不限于對轉鼓14供應偏置電位；轉鼓14可以接地，或連接到偏置電源32并且接地是可切換的。如上所述，成膜設備10通過將對向臺車單元50和臺車單元52組合而構造。真空室12設置在對向臺車單元50中，并且間壁36a和間壁36b (下文中一并稱為"間壁36")固定到真空室12的內(nèi)壁。此外，將連接到RF電源30的簇射頭電極18固定在真空室12的底部上。另一方面，在臺車單元52中，設置轉鼓14、供應軸20、卷繞軸22以及導輥M和 26，即用于基膜Z的輸送系統(tǒng)。此外，包圍轉鼓14的殼體16也設置在臺車單元52中。
臺車單元52具有底部表面上設置了腳輪52a的板型基底M，和固定到該基底M 以便垂直于基底討豎立的壁56?；譓和壁56都由導電金屬如不銹鋼形成，這與其中臺車和對向臺車為分開的單元的普通成膜設備類似。轉鼓14、供應軸20、卷繞軸22以及導輥M和沈都通過氣密軸承(未顯示)而支撐于臺車單元52的壁56上。此外，殼體16也固定到壁56上。此外，如圖IB中所示，壁56還充當封閉真空室12的開放面的封蓋。為了實現(xiàn)這樣，將0形環(huán)58固定在壁56的邊緣周圍，所述0形環(huán)58以氣密方式封閉真空室12并且還接觸真空室12的開放面的邊緣(真空室12的壁的末端)。另外，如圖1和圖2中所示，對向臺車單元50和臺車單元52都是接地的。如圖1至圖3中所示，通過如下形成成膜設備10 將臺車單元52和對向臺車單元 50組合，以使臺車單元52的殼體16 (轉鼓14)、供應軸20 (基膜卷53)、導輥M和沈以及卷繞軸22插入到真空室12內(nèi)。此外，如圖3中示意性所示的，殼體16插入到間壁36a和 36b的凹槽中。在臺車單元52和對向臺車單元50組合的狀態(tài)下，殼體16和間壁36接觸以便保持各個室的氣密性。即，殼體16插入到間壁36的凹槽中，同時在與間壁36接觸的情況下滑動。另外，在它們組合后的狀態(tài)下，間壁36的邊緣優(yōu)選與壁56接觸，以便保持各個室的氣密性。如上所述，殼體16由導電金屬如不銹鋼形成，并且間壁36是導電性的。因此，在臺車單元52和對向臺車單元50已經(jīng)組合的狀態(tài)下，所述兩個單元不僅通過接合表面(真空室12和壁56之間的接觸部分)導電地接合(電連接)，還通過殼體16 和間壁36導電地接合。通過具有這樣的配置，本發(fā)明防止在臺車單元52和對向臺車單元50之間產(chǎn)生電位差，并且進一步地，它大大地減少了電位差在設備內(nèi)的分布，并且抑制了由于這種電位差而在成膜區(qū)域之外的額外區(qū)域中產(chǎn)生等離子體。如上所述，因為使用卷軸到卷軸系統(tǒng)的等離子體增強CVD裝置需要各種裝備，其具有大的設置面積，并且分布趨向于在接地電位中出現(xiàn)。而且，由于用于密封的0形環(huán)設置在對向臺車單元和臺車單元之間的接合部分，所以它們最終阻礙接合部分的電連接。另外， 取決于使用，當使用成膜設備時發(fā)生設備的翹曲和成膜氣體在結合部分上的沉積，原因在于對向臺車單元和臺車單元被重復地裝配和分離，并且這也妨礙了兩個單元之間的接合部分的電連接。為此原因，在由對向臺車單元和臺車單元構造的等離子體增強CVD裝置中，在成膜過程中在兩個單元之間最終產(chǎn)生電位差，并且由于此電位差，等離子體在成膜區(qū)域之外的不必要區(qū)域中(例如，在成膜設備10的情況下在退卷室38中)產(chǎn)生，并且作為結果，如上所述發(fā)生對基膜的損壞、膜品質的下降、功率損失、可維護性變差，等等。反之，在示例的成膜設備10中，在臺車單元52和對向臺車單元50已經(jīng)組合的狀態(tài)下，兩個單元不僅通過該兩個單元之間的接合表面導電地接合，還通過固定于臺車單元 52的殼體16和固定于對向臺車單元50的間壁36導電地接合。為此原因，根據(jù)成膜設備10，能夠可靠地防止兩個單元之間的電位差，原因在于確保了臺車單元52和對向臺車單元50之間充分的電連接(電的傳導)。作為結果，成膜設備 10充分地抑制了等離子體在成膜區(qū)域之外的產(chǎn)生，并且大大地抑制了由等離子體在額外區(qū)域中的產(chǎn)生所導致的對基膜Z的損壞以及隨之而來的膜品質的下降，從而可以穩(wěn)定地制造對基膜Z沒有損壞的適當形成的高品質功能膜。在示例的成膜設備10中，在除了兩個單元之間的接合表面以外的部位，用于導電地接合臺車單元52和對向臺車單元50的間壁36可以由導電金屬如不銹鋼形成，但是優(yōu)選它們具有彈性。通過以此方式提供具有彈性的間壁36 (將臺車單元52和對向臺車單元50電接合的接合裝置)，間壁36和殼體16可以更可靠地附著，并且可以更可靠地將臺車單元52和對向臺車單元50導電地接合。具有這樣的彈性的間壁36的一個實例是例如使用導電膜通過鍍敷等覆蓋由彈性絕緣材料如耐熱性硬質橡膠制成的板的表面而獲得的間壁36。此外，可以有利地使用通過用導電片狀材料如鋁箔覆蓋由類似的彈性材料制成的板的表面而獲得的間壁36。此外，優(yōu)選通過將金屬、碳等導電微粒分散于其中而獲得的導電橡膠構成的間壁 36。另外，優(yōu)選的是間壁36本身由導電金屬如不銹鋼形成，并且該間壁通過將彈性構件如彈簧、橡膠或海綿設置在間壁36的在真空室12的內(nèi)壁上的固定部分上來提供彈性。在間壁36的固定部分上設置彈性構件的構造可以與上述構造組合使用。在本發(fā)明的成膜設備10中，多種構件可以用于將臺車單元52和對向臺車單元50 導電地接合，而不限于殼體16和間壁36。例如，在不使用殼體16的情況下，在與示例的實施方案類似地使設置于對向臺車單元50上的間壁36導電并且臺車單元52和對向臺車單元50已經(jīng)組合的狀態(tài)下，除了通過兩個單元之間的結合表面以外，可以通過使間壁36與臺車單元52的壁56接觸而將臺車單元52和對向臺車單元50導電地接合。此外，在用于導電地接合兩者的構件已經(jīng)設置于臺車單元52和/或對向臺車單元 50上并且臺車單元52和對向臺車單元50已經(jīng)組合的狀態(tài)下，可以通過這些構件導電地接合這兩個單元。例如，在導電構件如抗靜電刷已經(jīng)固定于真空室12的內(nèi)壁并且臺車單元52 和對向臺車單元50已經(jīng)組合的狀態(tài)下，除了通過兩個單元的接合表面以外，可以通過使此抗靜電刷與導輥M接觸而將臺車單元52和對向臺車單元50導電地接合。優(yōu)選彈性的事實對于將臺車單元52和對向臺車單元50導電地接合的除兩個單元的接合表面以外的這些接合構件相同。然而，由于與真空室12中的成膜無關的構件的數(shù)量的增加基本上是不想要的，所以優(yōu)選使用最初在成膜設備中的接合構件，如殼體16和間壁36。特別地，更優(yōu)選使用需要緊密接觸的構件，就功能而言，比如示例的實施方案的殼體16和間壁36，作為接合構件。下面描述成膜設備10的操作。在預備狀態(tài)下，對向臺車單元50和臺車單元52如圖2中所示是分開的。在此狀態(tài)下，將基膜卷53裝載在臺車單元52的供應軸20上，然后將基膜Z拉出并使其經(jīng)由導輥24、轉鼓14和導輥沈進入預定的輸送路徑，從而到達卷繞軸22。
10
一旦基膜Z已經(jīng)進入，就移動臺車單元52以便插入用于基膜Z的輸送系統(tǒng)，如對向臺車單元50的真空室12內(nèi)部的轉鼓14等，并且通過臺車單元52的壁56將對向臺車單元50的真空室12封閉，并且將對向臺車單元50和臺車單元52組合并且固定?？梢詫⒁阎姆椒ㄓ糜诠潭▋烧摺Ｒ坏ο蚺_車單元50和臺車單元52已經(jīng)組合，就啟動真空抽氣裝置46和48，并且開始退卷室38和成膜室42的抽氣。一旦退卷室38、輸送室40和成膜室42已經(jīng)被抽氣至預定的真空度或之下，就啟動原料氣體供應裝置觀，并且將原料氣體供應到成膜室42。一旦退卷室38、輸送室40和成膜室42中的壓力已經(jīng)穩(wěn)定在預定值，就啟動轉鼓 14等的旋轉，以開始基膜Z的輸送，并且另外地，啟動RF電源30和偏置電源32，以在將基膜Z在縱向方向上輸送的同時，在成膜室42中在基膜Z上開始成膜。這里，在本發(fā)明中，由于臺車單元52和對向臺車單元50不僅通過兩個單元的接合表面導電地接合，而且通過殼體16和間壁36導電地接合，所以在兩個單元之間不存在電位差，并因此，可以抑制等離子體在不必要的區(qū)域如退卷室38中產(chǎn)生，沒有基膜損壞或膜品質下降，并且可以穩(wěn)定地進行適當?shù)某赡?。其上已?jīng)形成了膜的基膜Z被導輥26引導并圍繞卷繞軸22卷繞。圖1中所示的成膜設備10是通過CCP-CVD在基膜Z上形成膜的設備，但是本發(fā)明不限于此，并且也可以有利地使用其它類型的等離子體增強CVDjn ICP-CVD法。此外，在本發(fā)明的成膜設備中進行的成膜不限于等離子體增強CVD，并且可以使用需要供應用于成膜的功率的任何成膜設備，如伴隨等離子體產(chǎn)生的成膜法，如濺射等。此外，本發(fā)明的成膜設備不限于如示例的實施方案中的在基膜Z圍繞轉鼓卷繞的狀態(tài)下進行成膜的成膜設備，并且其也可以用于例如CCP-CVD等，所述CCP-CVD在沿平行設置的一對板樣電極之間的直線輸送基膜的同時進行成膜。然而，在如示例的實施方案中的在基膜Z圍繞轉鼓卷繞的狀態(tài)下進行成膜的成膜設備中，容易在設備中產(chǎn)生電位差，原因在于在成膜區(qū)域的外部也施加電壓。為此原因，從可以更有利地表現(xiàn)本發(fā)明的效果的觀點來看，可以有利地使用如示例的實施方案中的在基膜Z圍繞轉鼓卷繞的狀態(tài)下進行成膜的成膜設備。雖然以上已經(jīng)詳細地描述了本發(fā)明的成膜設備，但是本發(fā)明絕不限于上述實施方案，并且應當理解的是，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進行各種改進和改變。工作實施例接下來，通過參考本發(fā)明的具體工作實施例，進一步詳細地描述本發(fā)明。[工作實施例1]使用圖1中所示的成膜設備10以在基膜Z上形成氧化硅膜。間壁36a和間壁36b兩者都是通過用鋁箔將由硬質橡膠(丁腈橡膠)制成的間壁的整個表面覆蓋而制成的那些。使用的基膜Z是寬度為300mm的聚酯樹脂膜(由富士膠片(Fujifilm)制造的聚
對苯二甲酸乙二醇酯膜)。通過CCP-CVD制備氧化硅膜的原料氣體是HMDSO(六甲基二硅氧烷)、氧氣和氮氣，并且成膜壓力為801^。使用的RF電源30是頻率為13. 56MHz的RF電源，并且供應給簇射頭電極18的等離子體激發(fā)功率為2000W。此外，使用的偏置電源32是頻率為400kHz的RF電源，并且供應給轉鼓14的偏置功率為500W。在這樣的成膜條件下，在成膜設備10中，在長度為20m的基膜Z上形成氧化硅膜。 基膜輸送速度為2m/分鐘。在成膜過程中，通過設置在真空室12中的觀察窗觀察真空室12的內(nèi)部。作為結果，在成膜區(qū)域(在轉鼓14和簇射頭電極18之間)之外的不必要區(qū)域中沒有看到等離子體的產(chǎn)生。此外，在成膜結束后當通過光學顯微鏡觀察基膜Z時，在基膜Z上沒有看到由等離子體導致的損壞。另外，在成膜結束后當在視覺上檢查真空室12的內(nèi)部時，在退卷室38或輸送室40 中沒有看到膜的沉積。[工作實施例2]除了將間壁36改變成通過將碳分散在丁腈橡膠中獲得的導電橡膠物質以外，以與工作實施例1中完全相同的方式在基膜Z上進行氧化硅膜的成膜。與工作實施例1類似，檢查等離子體在成膜過程中的產(chǎn)生，基膜的狀態(tài)和膜在真空室內(nèi)部的沉積。作為結果，與工作實施例1類似，沒有看到等離子體的產(chǎn)生、對基膜的損壞或膜的沉積。[工作實施例3]除了在間壁36的在真空室12中的固定部分上設置彈性構件(由丁腈橡膠制成的海綿)以外，以與工作實施例1中完全相同的方式在基膜Z上進行氧化硅膜的成膜。與工作實施例1類似，檢查等離子體在成膜過程中的產(chǎn)生，基膜的狀態(tài)和膜在真空室內(nèi)部的沉積。作為結果，與工作實施例1類似，沒有看到等離子體的產(chǎn)生、對基膜的損壞或膜的沉積。[工作實施例4]除了間壁36由不銹鋼制成并且將彈簧插入它們的固定部分中以外，以與工作實施例1中完全相同的方式在基膜Z上進行氧化硅膜的成膜。與工作實施例1類似，檢查等離子體在成膜過程中的產(chǎn)生，基膜的狀態(tài)和膜在真空室內(nèi)部的沉積。作為結果，與工作實施例1類似，沒有看到等離子體的產(chǎn)生、對基膜的損壞或膜的沉積。[比較例]除了間壁沒有被鋁箔覆蓋以外，以與工作實施例1中完全相同的方式在基膜Z上進行氧化硅膜的成膜。與工作實施例1類似，檢查等離子體在成膜過程中的產(chǎn)生，基膜的狀態(tài)和膜在真空室內(nèi)部的沉積。作為結果，看到在成膜過程中，在退卷室38和輸送室40中等離子體的產(chǎn)生。此外，成膜后在基膜上看到認為歸因于等離子體的損壞。另外，看到在成膜后在真空室 12中的退卷室38和輸送室40中膜的沉積。
如上所述的結果證明了本發(fā)明的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明，能夠在對基膜沒有熱損壞或者由此熱損壞導致的膜的剝離或破裂的情況下，穩(wěn)定地制造功能膜，并因此本發(fā)明可以有利地用于阻氣膜等的制造。
權利要求
1.一種成膜設備，所述成膜設備在將長基膜在縱向方向上輸送的同時進行成膜，所述成膜設備包括第一單元，所述第一單元具有真空室，在所述真空室中在所述基膜上進行成膜；第二單元，所述第二單元具有用于輸送所述基膜的輸送系統(tǒng)；和接合裝置，所述接合裝置將所述第一單元和第二單元導電地接合，其中所述第一單元和所述第二單元通過將它們組合在一起而構造，并且在成膜過程中，在所述第一單元和第二單元之間沒有產(chǎn)生電位差。
2.根據(jù)權利要求1所述的成膜設備，其中所述第二單元具有圓筒形轉鼓，并且在將所述基膜卷繞在所述轉鼓的圓周表面上而將其在縱向方向上輸送的同時，在所述基膜上進行成膜。
3.根據(jù)權利要求2所述的成膜設備，其中所述接合裝置包括間壁，所述間壁將成膜區(qū)域與所述真空室中除了所述成膜區(qū)域以外的區(qū)域分隔。
4.根據(jù)權利要求3所述的成膜設備，其中所述第二單元具有包圍所述轉鼓的框架，并且所述接合裝置包括所述框架。
5.根據(jù)權利要求4所述的成膜設備，其中所述間壁被設置在所述第一單元中，并且當所述第一單元和所述第二單元已經(jīng)組合時，所述框架和所述間壁彼此接觸。
6.根據(jù)權利要求1所述的成膜設備，其中所述接合裝置具有彈性。
7.根據(jù)權利要求1所述的成膜設備，其中所述第一單元具有結合在所述真空室中用于等離子體產(chǎn)生的電極。
8.根據(jù)權利要求7所述的成膜設備，其中所述第二單元具有圓筒形轉鼓，所述轉鼓用于輸送卷繞在所述轉鼓的圓周表面上的所述基膜，并且由所述轉鼓和所述用于等離子體產(chǎn)生的電極構造電極對。
9.根據(jù)權利要求1所述的成膜設備，其中所述第一單元和所述第二單元中的至少一個單元具有用于移動的輪子。
10.根據(jù)權利要求1所述的成膜設備，其中從通過將所述長基膜卷繞成卷獲得的基膜卷輸送所述基膜，并且將其上已經(jīng)完成成膜的所述基膜卷繞成卷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成膜設備，其包括具有真空室的第一單元，在所述真空室中，在基膜上進行成膜；具有用于輸送所述基膜的輸送系統(tǒng)的第二單元；和接合單元，所述接合單元將所述第一單元和所述第二單元導電地接合，其中所述第一單元和所述第二單元通過將它們組合在一起而構造，并且在成膜過程中，在所述第一單元和第二單元之間沒有產(chǎn)生電位差。
文檔編號C23C16/54GK102191488SQ20111007263
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權日2010年3月18日
發(fā)明者長谷川昌孝 申請人:富士膠片株式會社