成膜装置及成膜方法制造方法及图纸

技术编号:2318272 阅读:156 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的成膜装置及方法是由HF电源(11)对背面配置有永久磁铁(10)的阴极(5)提供高频电压,使其产生反应模式的等离子体,使用该等离子体进行等离子体聚合成膜。又,调整真空室(1)内的等离子体源气体的压力,产生金属模式的等离子体而非反应模式的等离子体,使用该等离子体,使作为溅射靶的阴极(5)溅射,进行磁控溅射成膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用等离子体进行成膜的成膜装置以及成膜方法,特别是涉及谋求提高成膜速率的。
技术介绍
汽车及两轮摩托车等的前灯(front lamp)、后灯(rear lamp)中使用的反射器是按照以下顺序层叠构成的,即在例如由塑料等构成的衬底上依次层叠由涂漆及六甲基二硅氧烷(hexamethyl disiloxane)等构成的底涂层膜、由Al等金属构成的反射膜、由六甲基二硅氧烷等构成的外保护膜。在制造这样的反射器时,首先涂底漆并形成底涂层膜,或者采用等离子体聚合成膜装置,在衬底上通过等离子体聚合的方法形成底涂层膜。之后,利用溅射成膜装置进行磁控溅射,在所述底涂层膜上形成反射膜。接着,再度采用等离子体聚合成膜装置,在所述反射膜上通过等离子体聚合方法形成外保护膜。如上所述,在利用等离子体聚合方法形成底涂层膜以及外保护膜时,聚合反应的反应速率小,因此形成所希望的膜厚的膜比较费时间。因此,制造反射器的过程中,生产节奏缓慢。又,在制造反射器时,如上所述分别采用不同的装置进行等离子体聚合成膜和磁控溅射成膜,因此需要在装置之间进行衬底的输送等,从而生产节奏更加缓慢。本专利技术是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供能够谋求提高生产节奏的。
技术实现思路
为了达到上述目的,本专利技术的是在真空室内产生等离子体,采用所述等离子体在衬底的表面利用等离子体聚合方法进行成膜的,具备产生发生所述等离子体用的高频电压的高频电源、所述真空室内排气用的排气装置、向所述真空室内提供产生所述等离子体用的等离子体源气体的等离子体源气体供给装置、对所述真空室的所述等离子体源气体的压力进行调整,以产生反应模式(reactive mode)的所述等离子体的控制装置、向所述真空室内提供所述等离子体聚合的聚合原料的原料供给装置、连接于所述高频电源,进行产生所述等离子体用的放电的阴极和阳极、以及在所述阴极的周围产生磁场的磁场产生装置。如果采用这样的构成,成膜时在阴极的周围产生磁场,因此,等离子体的电子被该磁场所捕集,同时离子聚集在一起。因此,等离子体的密度增大,从而可以提高等离子体聚合成膜的成膜速率。特别是,在这种情况下即使施加的电压低,也可以实现高成膜速率。因此,可以实现高生产节奏。所述控制装置可以通过调整由所述等离子体源气体供给装置向所述真空室内提供的所述等离子体源气体的流量从而调整所述等离子体源气体的压力,或者也可以通过控制所述排气装置,调整所述真空室内的真空度从而调整所述等离子体源气体的相对压力。如果采用这样的构成,容易调整等离子体源气体的压力。所述真空室内还具有磁控溅射成膜用的溅射靶,所述控制装置在采用磁控溅射方法成膜时,也可以调整所述真空室内的所述等离子体源气体的压力,产生金属模式的所述等离子体。如果采用这样的构成,在同一装置内,不仅进行等离子体聚合成膜,也可以进行磁控溅射成膜。而且即使在磁控溅射成膜中,也可以实现高成膜速率。另外,可以通过调整真空内的等离子体源气体的压力,方便地进行等离子体聚合成膜与磁控溅射成膜之间的切换。可以这样实施两种成膜的装置能够谋求降低装置的成本,同时能够谋求装置的小型化。还有,特别是在连续进行等离子体聚合成膜和磁控溅射成膜的情况下,可以在同一装置内连续进行不同方法的成膜,因此无需像在不同装置中进行各种成膜时那样,在装置之间输送衬底,因此可以谋求生产节奏的提高。也可以成对设置所述阴极,将所述1对阴极连接于公共的所述高频电源。在这样的构成中,由于成对设置所述阴极,各阴极交替形成放电的正极和负极。因此,可以使与高频电源接通的电能增加,因此可以谋求在等离子体聚合成膜以及磁控溅射成膜中进一步提高成膜速率。所述真空室也可以由导电性构件构成,将所述高频电压施加于所述1对阴极之间,利用真空室连接电路,与所述高频电压的极性变化相对应,选择所述1对阴极中作为正极发挥作用的阴极与所述真空室电连接。该构成中,正极的面积增大,因此可以防止Al成膜时泛黄。所述真空室连接电路最好是形成能够将所述1对阴极与所述真空室之间在电气上断开的结构。如果采用这样的构成,可以只选择防止泛黄所必要的金属模式,使阴极和真空室之间电连接。也可以设置多个所述阴极对。如果采用这样的构成,可以进一步提高成膜速率。也可以还具备对配置所述阴极进行所述成膜的所述真空室内的反应部连续地提供连续膜状的所述衬底的开卷辊和卷拢辊。如果采用这样的构成,可以连续对反应部提供衬底进行连续成膜。在这里,如上所述,可以谋求用这样构成的装置,在等离子体聚合成膜及磁控溅射成膜过程中提高成膜速率,从而可以以高速度提供衬底。因此,该装置可以对整个衬底快速进行成膜,从而加快生产节奏。也可以所述反应部分为所述衬底的供给方向上行侧的第1反应部和所述衬底供给方向下行方的第2反应部,将连接于第1所述高频电源的所述阴极设置在所述第1反应部,同时将连接于第2所述高频电源的所述阴极设置在所述第2反应部,利用所述控制装置分别独立地调整所述第1反应部以及所述第2反应部的各所述等离子体源气体的压力,以此在所述第1及第2反应部分别独立地产生反应模式或金属模式的所述等离子体。如果采用这样的构成,通过在各反应室中分别产生所希望的模式的等离子体,可以任意选择进行等离子体聚合成膜及磁控溅射成膜中的任意一种成膜。而且,特别是通过在各反应部中产生不同模式的等离子体,可以对每个反应室进行不同的成膜。在例如,在第1反应部产生反应模式的等离子体进行等离子体聚合成膜,在第2反应部产生金属模式的等离子体进行磁控溅射成膜的情况下,在第1反应部形成的等离子体聚合成膜的第1膜上,利用在第2反应部通过磁控溅射成膜的方法形成第2膜。因此,可以以一行的形式形成成膜方法不同的多个膜,从而提高生产节奏。所述等离子体源气体供给装置各自独立地将所述等离子体源气体供给所述第1及第2反应部,所述控制装置,通过控制所述等离子体源气体供给装置,对每个反应部分别独立地调整供给所述第1及第2反应部的所述等离子体源气体的供给流量,因此也可以分别独立地调整各所述第1及第2反应部中的所述等离子体源气体的压力。另外,所述排气装置分别独立地进行所述第1及第2反应部的排气,所述控制装置对所述排气装置进行控制,从而对每个反应部分别独立地调整所述第1及所述第2反应部的真空度,以此也可以分别独立地调整所述第1及第2反应部中的所述等离子体源气体的压力。如果采用这样的构成,容易分别独立地对第1及第2反应部进行等离子体源气体的压力调整。本专利技术的上述目的、其他目的、特征以及优点,可以在参考附图的情况下从以下的最佳实施方式的详细说明中更加清楚了解。附图说明图1是本专利技术实施方式1的成膜装置的结构的示意图。图2是真空室内的O2气体的压力与磁控溅射成膜的成膜速率的关系图。图3是示出图1的成膜装置中的等离子体聚合的情形的示意图。图4是图3的等离子体聚合的反应式。图5是示出本专利技术实施方式3的成膜装置的构成的示意图。图6是示出本专利技术实施方式4的成膜装置的构成的示意图。图7是示意表示本专利技术实施方式5的成膜装置的侧部剖面图。图8是示意表示本专利技术实施方式5的变性例的成膜装置的构成的侧部剖面图。图9是示出本专利技术的实施方式6的成膜装置的构成的示意图。最佳实施方式下面参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。实施方式1 图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜装置,是在真空室内产生等离子体,利用所述等离子体在衬底的表面用聚合成膜方法进行成膜的成膜装置,其特征在于,具备产生发生所述等离子体用的高频电压的高频电源、所述真空室内排气用的排气装置、向所述真空室内提供产生所述等离子体用的等离子体源气体的等离子体源气体供给装置、对所述真空室的所述等离子体源气体的压力进行调整,以产生反应模式的所述等离子体的控制装置、向所述真空室内提供所述等离子体聚合的聚合原料的原料供给装置、连接于所述高频电源,进行产生所述等离子体用的放电的阴极和阳极、以及在所述阴极的周围产生磁场的磁场产生装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:能势功一笹川孝市古塚毅士泷川志朗小泉康浩
申请(专利权)人:新明和工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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