專利名稱：真空成膜方法及真空成膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將注塑成形后的成膜用工件向成膜室搬入而進(jìn)行成膜的真空成膜方法及真空成膜裝置，并未限定于此，但尤其是涉及還能夠繼續(xù)形成重合膜的真空成膜方法及真空成膜裝置。
背景技術(shù)：
作為在成膜用工件的表面的局部具有O. Of幾μ m級(jí)的薄膜的產(chǎn)品，可以列舉例如裝備于汽車的前燈。該前燈由蒸鍍裝置、濺射裝置、或CVD成膜裝置來制造，但這種真空成膜裝置也適用于磁盤的生成、CD/DVD的記錄面的金屬膜的生成、液晶顯示裝置的透明電極的生成、光催化劑膜的生成。具有這種薄膜的產(chǎn)品利用注塑成形成形出成膜用工件，并且設(shè)置在真空狀態(tài)的成膜室內(nèi)，接著利用后述的成膜要素而形成薄膜。而且，對(duì)基板上的有機(jī)發(fā)光層進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)膜也利用同樣的真空成膜裝置形成。以往，在這種成膜用工件的表面形成薄膜的蒸鍍方法或成膜方法作為干涂法而廣為周知，已知有例如使成膜用工件的表面與靶材料相對(duì)，在幾Pa 幾十Pa左右的氬氣環(huán)境中對(duì)靶材料施加30(Γ幾kV的負(fù)的電壓，然后放電而形成薄膜的濺射方法；在真空室中將從電子槍產(chǎn)生的電子束向靶材料照射而使其加熱蒸發(fā)，從而在成膜用工件的表面進(jìn)行成膜的電子束蒸發(fā)方法；對(duì)基板施加30(Γ幾kV的負(fù)的電壓，在幾Pa的氬氣的壓力下進(jìn)行真空蒸鍍的離子鍍方法；及等離子體成膜方法等，另外還已知有化學(xué)蒸鍍法。還已知有如上述那樣形成薄膜，在所述薄膜上繼續(xù)形成重疊形式的膜即重合膜的成膜方法。該已知的成膜方法包括將注塑成形后的成膜用工件搬入到低真空狀態(tài)的前室內(nèi)的工序；向高真空狀態(tài)的濺射室移送而成膜出薄膜的工序；接著向中真空狀態(tài)的重合室移送而以層疊的方式形成重合膜的工序；及經(jīng)由低真空狀態(tài)的取出室而作為產(chǎn)品取出的工序等。實(shí)施這樣的多個(gè)工序的室包括前室、濺射室、重合室、取出室等，存在裝置整體大型化而初期成本高的缺點(diǎn) 。而且，由于整體室的容積大，因此存在真空吸引花費(fèi)時(shí)間、消耗能量也高漲、運(yùn)行成本升高的問題。另外，在利用上述的干涂法來成形薄膜時(shí)，若在成膜用工件、成膜室等存在水分，則膜的生成、尤其是薄膜向成膜用工件的表面的密接性受損。因此，在將成膜用工件向成膜室搬入并進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的成膜動(dòng)作之前，進(jìn)行將成膜室內(nèi)形成為lX10_3Pa左右的高真空而除去水分的前處理。由于這種前處理而消耗能量增加，成膜花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間且成本升高。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開2011-58048號(hào)公報(bào)在專利文獻(xiàn)I中公開了一種在成膜室內(nèi)具備成膜用的靶和重合膜用的靶這兩個(gè)靶的成膜裝置。在所述靶上分別設(shè)置開閉器，并且配置成橫向一列。與成膜用的靶和重合膜用的靶對(duì)應(yīng)設(shè)置的成膜用工件的支承部在所述靶之間移動(dòng)。而且，在上述專利文獻(xiàn)I中公開了一種將從成形機(jī)取出的成膜用工件通過例如熱風(fēng)保溫至40°C以上并向真空成膜用室移載，然后減壓后而進(jìn)行成膜的真空成膜方法。專利文獻(xiàn)I公開的真空成膜方法或成膜裝置在I個(gè)成膜室內(nèi)設(shè)置成膜用和重合膜用這兩個(gè)靶電極，因此與以往的由兩個(gè)成膜室構(gòu)成的周知的裝置相比，變得緊湊而初期成本和運(yùn)行成本均得到某種程度的減少。不過，可意識(shí)到還有改良的余地。例如，由于將兩個(gè)靶電極配置成橫向一列，因此在橫向上較長(zhǎng)的成膜裝置主體并不一定緊湊。而且，由于成膜裝置大，換言之成膜室的容積大，因此排氣用的真空泵等的容量大，排氣時(shí)間也長(zhǎng)，初期成本和運(yùn)行成本均升高。另外，專利文獻(xiàn)I記載的成膜用工件由于被保溫，因此能夠期待某種程度的水分除去，但加溫保持基于如下的理由而可以說成為沒有特殊意義的無用的處理。通常，注塑成形后的成形品即成膜用工件以比室溫高的狀態(tài)從模具取出，但如此的話，在比室溫高的狀態(tài)下受到從成膜用工件排出的氣體的支配，水分的吸存不可能發(fā)生。進(jìn)一步說明的話，通常已知的情況是，樹脂成形品在成形后，達(dá)到常溫后保持排出氣體與水分吸存的平衡狀態(tài)并在約4小時(shí)穩(wěn)定。如在規(guī)定時(shí)間內(nèi)向成膜裝置主體內(nèi)搬入，則溫度下降小，即便沒有水分的問題，也吹出熱風(fēng)而保持為40°c以上，因此會(huì)無用地消耗能量。另外，在使腔室內(nèi)急劇減壓時(shí)，由于隔熱減壓而腔室內(nèi)的溫度急劇下降。其結(jié)果是，腔室的內(nèi)壁會(huì)結(jié)露。由于并·未特別采取針對(duì)這種現(xiàn)象的對(duì)策，因此必須在將結(jié)露水排除后進(jìn)入成膜動(dòng)作，從而成膜花費(fèi)時(shí)間。當(dāng)逐漸減壓時(shí)，即使能夠避免結(jié)露，由于排氣花費(fèi)時(shí)間，結(jié)果是成膜時(shí)間變長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于提供一種無論是由單層構(gòu)成的薄膜，還是層疊于該薄膜的方式的重合膜，都能夠以廉價(jià)的設(shè)備費(fèi)且以低的運(yùn)行成本形成的真空成膜方法及在該方法的實(shí)施中使用的真空成膜裝置。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，成膜用工件通過注塑成形而成形。在該注塑成形中，如以往周知那樣，適用固定側(cè)模具和可動(dòng)側(cè)模具。從模具取出的成膜用工件向成膜室搬入，然后成膜。此時(shí)，取出成膜用工件而向成膜室搬入時(shí)的外部氣體溫度或工廠內(nèi)的室溫即使在夏天的高溫時(shí)也為大致3(T35°C以下。另一方面，從模具取出的成膜用工件的溫度遠(yuǎn)高于室溫，例如為80°C左右。因此，成膜用工件由從其表面排出的氣體支配，成膜用工件不會(huì)吸存水分。而且，樹脂制的成膜用工件為熱的不良導(dǎo)體，因此不會(huì)發(fā)生急劇的溫度下降。因此，在本發(fā)明中從模具取出的成膜用工件不用格外進(jìn)行加熱等的溫度處理，向成膜室搬入。此時(shí)，成膜室內(nèi)被調(diào)溫成取出成膜用工件時(shí)的、大致模具溫度即成膜用工件不會(huì)再熔融的程度的約80°C，將成膜室內(nèi)的水分除去。由于水分被除去，因此能夠急速減壓而縮短成膜時(shí)間。在能夠減壓也能夠?qū)攵栊詺怏w或單體的成膜室內(nèi)設(shè)有載置成膜用工件的工件支架；及與該工件支架相對(duì)，根據(jù)需要重疊安裝靶材料的磁控管電極。即，在磁控管電極設(shè)置第一靶材料，與該第一靶材料重疊而設(shè)置第二靶材料。該第二靶材料采用覆蓋第一靶材料的覆蓋位置和敞開的避讓位置。向這種成膜室內(nèi)搬入成膜用工件，并且向工件支架與設(shè)置于磁控管電極的第一、二靶材料之間選擇性地施加直流電壓(DC)和高頻電壓(RF)，從而在成膜工件上形成薄膜，而且在薄膜上成形重合膜。
即，本發(fā)明第一方面為了實(shí)現(xiàn)上述目的而構(gòu)成為一種真空成膜方法，其特征在于，將注塑成形的成膜用工件安裝在成膜室的工件支架上，其中，所述成膜室配置成使設(shè)置于磁控管電極的第一、二靶材料在與所述工件支架相對(duì)的方向上重合，對(duì)所述成膜室內(nèi)進(jìn)行減壓，使所述第二靶材料退避，向所述第一靶材料與所述工件支架之間施加電壓，利用所述第一靶材料在所述成膜用工件的表面上形成薄膜。本發(fā)明第二方面構(gòu)成為一種真空成膜方法，其特征在于，將注塑成形的成膜用工件安裝在成膜室的工件支架上，其中，所述成膜室配置成使設(shè)置于磁控管電極的第一、二靶材料在與所述工件支架相對(duì)的方向上重合，對(duì)所述成膜室內(nèi)進(jìn)行減壓，由所述第二靶材料覆蓋所述第一靶材料，向所述第二靶材料與所述工件支架之間施加電壓，利用所述第二靶材料在所述成膜用工件的表面上形成薄膜。。本發(fā)明第三方面構(gòu)成為一種真空成膜方法，其特征在于，通過第一方面所述的方法形成薄膜，接著向所述成膜室內(nèi)導(dǎo)入重合用單體，由所述第二靶材料覆蓋所述第一靶材料，向所述第二靶材料與所述工件支架之間施加電壓，而以層疊在所述薄膜上的方式形成
重合膜。本發(fā)明第四方面構(gòu)成為一種真空成膜方法，其特征在于，通過第一或第二方面所述的方法形成薄膜，接著向所述成膜室內(nèi)導(dǎo)入重合用單體，向所述第一靶材料與所述工件支架之間或所述第二靶材料與所述工件支架之間施加電壓，而以層疊在所述薄膜上的方式形成重合膜。本發(fā)明第五方面構(gòu)成為一種真空成膜方法，以第一至第四方面中任一方面為基礎(chǔ)，其特征在于，向所述靶材料施加高頻，將附著在該靶材料的表面上的絕緣物除去來形成薄膜或重合膜。 本發(fā)明第六方面構(gòu)成為一種真空成膜方法，以第一至第五方面中任一方面為基礎(chǔ)，其特征在于，在從注塑成形用的模具取出的成膜用工件降溫至低于室溫之前，將該成膜用工件搬入至被調(diào)溫成接近取出了該成膜用工件的所述模具的溫度的成膜室內(nèi)，形成薄膜或重合膜。本發(fā)明第七方面構(gòu)成為一種真空成膜裝置，在被控制成所希望的環(huán)境的成膜室內(nèi)設(shè)有載置成膜用工件的工件支架；及能夠安裝靶材料的磁控管電極，所述真空成膜裝置的特征在于，在所述磁控管電極上設(shè)置第一靶材料，并以重疊于所述第一靶材料的方式設(shè)置第二靶材料，所述第二靶材料能夠采取覆蓋所述第一靶材料的位置和敞開的位置這兩個(gè)位置。本發(fā)明第八方面構(gòu)成為一種真空成膜裝置，以第七方面為基礎(chǔ)，其特征在于，向所述工件支架與第一、二靶材料之間選擇性地施加直流電壓和高頻電壓。本發(fā)明第九方面構(gòu)成為一種真空成膜裝置，以第七或第八方面為基礎(chǔ)，其特征在于，所述第二靶材料由兩個(gè)板狀的電極構(gòu)成，該兩個(gè)板狀的電極被左右對(duì)開地驅(qū)動(dòng)，從而覆蓋所述第一靶材料或敞開。本發(fā)明第十方面構(gòu)成為一種真空成膜裝置，以第七至第九方面中任一方面為基礎(chǔ)，其特征在于，在所述成膜室設(shè)有兩個(gè)惰性氣體導(dǎo)入口和兩個(gè)排氣口，所述一個(gè)惰性氣體導(dǎo)入口和一個(gè)排氣口設(shè)置在所述靶電極的背面?zhèn)取?b>發(fā)明效果
如以上那樣，根據(jù)本發(fā)明，在被控制成所希望的環(huán)境的成膜室內(nèi)設(shè)有載置成膜用工件的工件支架和能夠安裝靶材料的磁控管電極，在磁控管電極設(shè)置第一靶材料，在所述第一靶材料上重疊地設(shè)置第二靶材料，第二靶材料能夠采取覆蓋第一靶材料的位置和敞開的位置這兩個(gè)位置，因此即具備第一、二兩個(gè)靶材料，但由于所述靶材料以與工件支架相對(duì)的方式重疊設(shè)置，因此與相對(duì)于工件支架沿著橫向排列設(shè)置的以往的裝置相比，變得緊湊。由此，成膜室的容積減小，能夠適用容量小的排氣泵。因此，能得到提供一種廉價(jià)的真空成膜裝置的效果。而且，由于成膜室的容積小，因此能夠節(jié)能地在短時(shí)間內(nèi)減壓成規(guī)定的壓力。因此，還可得到能夠以低運(yùn)行成本通過本發(fā)明第一、二方面所述的方法形成薄膜的效果O另外，根據(jù)本發(fā)明，第二靶材料設(shè)置成能夠以可采取覆蓋第一靶材料的位置和敞開的位置這兩個(gè)位置的方式驅(qū)動(dòng)，因此可以將第一、二靶材料適當(dāng)分開使用而在成膜用工件的表面形成薄膜，也能夠以層疊在該薄膜上的方式，通過第三方面所述的方法形成重合膜。此時(shí)，不用使靶材料和工件支架移動(dòng)而能夠形成重合膜。根據(jù)另一發(fā)明，由于成膜室內(nèi)被調(diào)溫成接近取出了成膜用工件的模具的溫度，因此會(huì)將成膜室內(nèi)的水分除去。因此，可得到能夠?qū)⒊赡すぜ虺赡な野崛攵彼贉p壓來形成薄膜的效果。此外，根據(jù)另一發(fā)明，兩個(gè)中的I個(gè)惰性氣體導(dǎo)入口和I個(gè)排氣口設(shè)置在靶電極的背面?zhèn)龋虼讼虬须姌O的背面?zhèn)冗@樣狹窄的空間內(nèi)也能夠容易且短時(shí)間地導(dǎo)入惰性氣體，而且能夠完全排出，因此能夠以短的形成循環(huán)形成高品質(zhì)的薄膜。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的真空成膜裝置的示意性的剖視圖。標(biāo)號(hào)說明W成膜用工件 2成膜室10工件支架15磁控管電極16第一靶材料17第二靶材料25直流電源27高頻電源31第一惰性氣體導(dǎo)入管31第二惰性氣體導(dǎo)入管43單體導(dǎo)入管47干氣導(dǎo)入管50粗吸管(吸引管)
具體實(shí)施例方式以下，通過圖1，說明本發(fā)明的真空成膜裝置的實(shí)施方式。本實(shí)施方式的真空成膜裝置的概略情況如圖1所示，包括由成膜室2構(gòu)成的成膜裝置主體I ;注塑成形出成膜用工件的成形機(jī)；及將由成形機(jī)成形出的成膜用工件向成膜室2搬運(yùn)的移送裝置。然而，無論是成形機(jī)還是移送裝置均能夠以已知的方式實(shí)施，因此在圖1中未表示。成膜室2以呈大致長(zhǎng)方體的方式由框體構(gòu)成。在圖1中，在左方的側(cè)部的開口部設(shè)有被驅(qū)動(dòng)成沿著與紙面垂直的垂直方向滑動(dòng)的開閉門。打開該開閉門而將成膜用工件向成膜室2內(nèi)搬入或從成膜室2內(nèi)搬出，通過關(guān)閉而能夠?qū)?nèi)部保持為氣密。如此構(gòu)成的成膜室2的、包括開閉門的內(nèi)周面由鋁制的板材覆蓋，對(duì)其表面涂娃，在外周面粘貼橡膠加熱片。通過該橡膠加熱片，內(nèi)部的溫度被保持為接近成形機(jī)的模具溫度，更明確來說被保持為接近取出成膜用工件時(shí)的模具溫度的溫度，例如雖然因樹脂的種類而不同但被保持為80°C左右。當(dāng)成為80°C以上時(shí)，成膜用工件有時(shí)發(fā)生熱變形，因此還具備冷卻裝置。即，被調(diào)溫成80°C左右。圖1中雖未明確表示，但在使成膜用工件出入成膜室內(nèi)的臺(tái)車6的前端部設(shè)置有開設(shè)了多個(gè)細(xì)孔的規(guī)定高度的整流板7。經(jīng)由該整流板7，在打開開閉門時(shí)，能夠?qū)暮笫龅母蓺夤奚约訅憾虺赡な?吹入的干氣排出。由此，能夠防止在高溫多濕時(shí)水分隨便地侵入成膜室2的情況，從而能夠縮短真空泵的工作時(shí)間。真空成膜裝置如前述那樣，作為濺射成膜裝置、電子束蒸發(fā)裝置、離子鍍成膜裝置等而已知，濺射方式的成膜裝置也作為直流式、高頻式、磁控管式等而周知，因此不進(jìn)行詳細(xì)說明。而且，向主要由輝光放電而得到的低溫等離子體導(dǎo)入有機(jī)氣體時(shí)，分子量逐漸增力口，從等離子體空間沉積于成膜工件表面而形成重合膜，但該成膜裝置也周知，因此不進(jìn)行詳細(xì)說明。以下，對(duì)于圖1示意性表示的成膜要素進(jìn)行說明。在成膜室2的底板4的規(guī)定位置上設(shè)有工件支架10。該工件支架10從底板4到規(guī)定高度，在上下方向上被沿著旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)360度以上。工件支架10與成膜室2的壁面導(dǎo)通，因此當(dāng)向壁面施加例如正的電壓時(shí)，工件支架10也被施加電壓。與工件支架10相對(duì)地在其上方空間設(shè)置有磁控管電極15即(及)背板。在該磁控管電極15上設(shè)有第一靶材料16，且與該第一靶材料16重疊地設(shè)有第二靶材料17。第二靶材料17、17在圖1中以左右對(duì)開地打開的狀態(tài)表示，但關(guān)閉時(shí)能夠重疊于第一靶材料16并覆蓋第一靶材料16。如此，第一、二靶材料16、17重疊，因此能夠成膜出兩種不同的薄膜。并且，盡管是能夠成膜出兩種不同的薄膜的裝置，但成膜室2盡可能地在橫向上緊湊。而且，不用使成膜用工件沿著橫向移動(dòng)就能夠形成重合膜。第二靶材料17、17由根據(jù)需要覆蓋第一革El材料16然后釋放的一對(duì)板構(gòu)成。一對(duì)板狀的第二祀材料17、17的端部安裝在各個(gè)驅(qū)動(dòng)臂18、18的前端部。驅(qū)動(dòng)臂18、18的另一端部由絕緣襯套19、19軸支承為旋轉(zhuǎn)自如。因此，由未圖示的活塞缸單元等對(duì)驅(qū)動(dòng)臂18、18進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，第二靶材料17、17左右對(duì)開地進(jìn)行開閉。由于是左右對(duì)開地開閉，因此雖然設(shè)置有由兩張板構(gòu)成的第二靶材料17、17，但成膜室2并未擴(kuò)寬成必要以上。在成膜室2的外部，直流電源(DC)、高頻電源(RF)、單體罐等如以下說明那樣設(shè)置。即，電源端子20經(jīng)由未圖示的絕緣蓋體21，并通過同樣未圖示的樹脂制螺栓而安裝于成膜室2的上部的蓋體。該電源端子20越過磁鐵箱而到達(dá)磁控管電極15。并且，該電源電纜22與磁控管電極15連接。在磁控管電極15即(及)背板，根據(jù)需要從外部供給冷卻水并使其在背板內(nèi)循環(huán)，從而能夠?qū)Υ趴毓茈姌O15或第一、二靶材料16、17進(jìn)行冷卻。需要說明的是，向背板供給的冷卻水在本實(shí)施方式中從I個(gè)部位導(dǎo)入，在內(nèi)部循環(huán)而從導(dǎo)入口附近流出。由此，對(duì)冷卻水進(jìn)行密封的部分變短。根據(jù)本實(shí)施方式，具備直流電源(DC)和高頻電源(RF)。直流電源25經(jīng)由濾波器26與開關(guān)裝置29連接，高頻電源27經(jīng)由匹配箱28與開關(guān)裝置29連接。負(fù)的電壓從開關(guān)裝置29利用電纜22向磁控管電極15施加，正電壓經(jīng)由電纜23等向成膜室2的壁面施加，因此向工件支架10施加。向磁控管電極15施加的電壓被向第一靶材料16施加，但第二靶材料17、17成為與第一靶材料16重疊的狀態(tài)時(shí)，也向第二靶材料17、17施加電壓。當(dāng)切換開關(guān)裝置29時(shí)，可以取代直流電壓而施加高頻電壓。與氬氣那樣的惰性氣體罐連接的第一、二惰性氣體導(dǎo)入管31、32在成膜室2的上壁開口，與氧或氮?dú)夤捱B接的氣體導(dǎo)入管40、單體導(dǎo)入管43及干氣導(dǎo)入管47在側(cè)壁開口，真空吸管即吸引成低真空度的粗吸管50在底壁開口。在第一惰性氣體導(dǎo)入管31安裝有流量控制閥33和電磁開閉閥34。該管31在成膜室2的寬的部分開口而構(gòu)成主導(dǎo)入管。在第二惰性氣體導(dǎo)入管32安裝有針閥35和電磁開閉閥36。該第二惰性氣體導(dǎo)入管32是輔助性的導(dǎo)入管，利用該管而向靶電極15的背面?zhèn)冗@樣狹窄的空間供給惰性氣體。從第二惰性氣體導(dǎo)入管32分支出安裝有排氣用閥37的吸引管38。該吸引管38的終端與粗吸管50連接。利用該吸引管38，將傾向于積存在靶電極15的背面?zhèn)鹊莫M窄部位處的惰性氣體等的不需要?dú)怏w大致完全排出。在單體導(dǎo)入管43安裝有單體導(dǎo)入閥44和單體用流量控制閥45，并與單體罐46連接。干氣導(dǎo)入管47經(jīng)由通氣閥48而與干氣罐49連接。在粗吸管50安裝有伺服蝶式閥51、干泵52、旋轉(zhuǎn)泵53，并向大·氣中開口。本實(shí)施方式的真空成膜裝置如上述那樣，具備工件支架10、磁控管電極15、直流電源25、高頻電源27、開關(guān)裝置29等，并且在磁控管電極15上設(shè)有第一靶材料16，可以將第二靶材料17設(shè)置成與第一靶材料16重疊，因此通過將它們適當(dāng)組合而能夠形成各種薄膜，但以下說明其代表的成膜例。如眾所周知那樣，向由固定側(cè)模具和可動(dòng)側(cè)模具構(gòu)成的型腔注射熔融樹脂而成形出成膜用工件W。冷卻固化到某種程度之后，例如使模具溫度下降到80°C左右之后，打開可動(dòng)側(cè)模具而將成膜用工件W取出。此時(shí)的模具溫度也即成膜用工件的溫度雖然因樹脂的種類而不同但為大致80°C。向預(yù)先調(diào)溫成與模具溫度相同程度的80°C的成膜室2搬入而安裝在工件支架10上。使旋轉(zhuǎn)泵53起動(dòng)而使成膜室2內(nèi)急速減壓，從而成為規(guī)定的壓力值。即使急速減壓也被加熱成80°C左右，而將水分除去，因此不會(huì)結(jié)露。從第一惰性氣體導(dǎo)入管31導(dǎo)入惰性氣體、例如氬氣。而且，從第二惰性氣體導(dǎo)入管31也向磁控管電極15的背面?zhèn)葘?dǎo)入氬氣。由此，成膜室2內(nèi)成為所希望的環(huán)境。接下來，將工件支架10驅(qū)動(dòng)至規(guī)定高度，并且一邊以規(guī)定的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一邊如下那樣成膜。(I)利用第一靶材料16形成薄膜的成膜方法。作為第一靶材料16而將例如鋁設(shè)置于磁控管電極15。將也起到罩的作用的第二靶材料17、17打開。如此，第一靶材料16如圖1所示那樣敞開而露出，從而與成膜用工件W相對(duì)。(a)當(dāng)向磁控管電極15與工件支架10之間施加DC電壓時(shí),能夠由第一祀材料16在成膜用工件W的表面上形成薄膜。(b)或者對(duì)開關(guān)裝置29進(jìn)行切換并施加RF電壓而形成薄膜。(2)利用第二靶材料17、17形成薄膜的成膜方法。第二靶材料17、17采用其他種類的材料例如不銹鋼。將第二靶材料17、17向閉方向驅(qū)動(dòng)而覆蓋第一靶材料16并保護(hù)第一靶材料16。第二靶材料17與成膜用工件W相對(duì)。(a)當(dāng)向磁控管電極15與工件支架10之間施加DC電壓時(shí)，能夠利用第二靶材料17在成膜用工件的表面上形成薄膜。(b)或者利用開關(guān)裝置29切換成RF電壓而形成薄膜。(3)形成第一層的薄膜，并在其上繼續(xù)形成重合膜的成膜方法。如前述那樣利用第一靶材料16或第二靶材料17形成薄膜。接著，從單體導(dǎo)入管43將單體向成膜室2內(nèi)導(dǎo)入，而形成為規(guī)定的環(huán)境。并且，(a)向第一靶材料16與工件支架10之間施加DC電壓而在薄膜上形成重合膜。(b)或者由第二靶材料17、17覆蓋保護(hù)第一靶材料16。并且，向第二靶材料17、17與工件電極10之間施加DC電壓而在薄膜上形成重合膜。(c)或者利用開關(guān)裝置29切換成RF電壓而形成薄膜。如上述那樣成膜時(shí)，向第一靶材料16或第二靶材料17附著絕緣物而直流放電可能變得不穩(wěn)定。這種情況下，或者每當(dāng)規(guī)定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)利用RF敲擊靶材料的表面，即進(jìn)行預(yù)先濺射，將表面的氧化 物即絕緣物除去。以下與上述方法同樣地形成薄膜或重合膜。
權(quán)利要求
1.一種真空成膜方法，其特征在于， 將注塑成形的成膜用工件安裝在成膜室(2 )的工件支架(10 )上，其中，所述成膜室(2 )配置成使設(shè)置于磁控管電極(15)的第一、二靶材料(16、17)在與所述工件支架(10)相對(duì)的方向上重合， 對(duì)所述成膜室(2)內(nèi)進(jìn)行減壓，使所述第二靶材料(17、17)退避，向所述第一靶材料(16)與所述工件支架(10)之間施加電壓，利用所述第一靶材料(16)在所述成膜用工件(W)的表面上形成薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空成膜方法，其特征在于， 接著向所述成膜室(2)內(nèi)導(dǎo)入重合用單體，由所述第二靶材料(17)覆蓋所述第一靶材料(16)，向所述第二靶材料(17)與所述工件支架(10)之間施加電壓，而以層疊在所述薄膜上的方式形成重合膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空成膜方法，其特征在于， 接著向所述成膜室(2)內(nèi)導(dǎo)入重合用單體，向所述第一靶材料(16)與所述工件支架(10)之間或所述第二靶材料(17)與所述工件支架(10)之間施加電壓，而以層疊在所述薄膜上的方式形成重合膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中任一項(xiàng)所述的真空成膜方法，其特征在于， 向所述靶材料(16、17)施加高頻，將附著在該靶材料(16、17)的表面上的絕緣物除去來形成薄膜或重合膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣3中任一項(xiàng)所述的真空成膜方法，其特征在于， 在從注塑成形用的模具取出的成膜用工件(W)降溫至低于室溫之前，將該成膜用工件(W)搬入至被調(diào)溫成接近取出了該成膜用工件(W)的所述模具的溫度的成膜室(2)內(nèi)，形成薄膜或重合膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空成膜方法，其特征在于， 在從注塑成形用的模具取出的成膜用工件(W)降溫至低于室溫之前，將該成膜用工件(W)搬入至被調(diào)溫成接近取出了該成膜用工件(W)的所述模具的溫度的成膜室(2)內(nèi)，形成薄膜或重合膜。
7.一種真空成膜方法，其特征在于， 將注塑成形的成膜用工件安裝在成膜室(2 )的工件支架(10 )上，其中，所述成膜室(2 )配置成使設(shè)置于磁控管電極(15)的第一、二靶材料(16、17)在與所述工件支架(10)相對(duì)的方向上重合， 對(duì)所述成膜室(2)內(nèi)進(jìn)行減壓，由所述第二靶材料(17、17)覆蓋所述第一靶材料(16)，向所述第二靶材料(17)與所述工件支架(10)之間施加電壓，利用所述第二靶材料(17)在所述成膜用工件(W)的表面上形成薄膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空成膜方法，其特征在于， 接著向所述成膜室(2)內(nèi)導(dǎo)入重合用單體，向所述第一靶材料(16)與所述工件支架(10)之間或所述第二靶材料(17)與所述工件支架(10)之間施加電壓，而以層疊在所述薄膜上的方式形成重合膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的真空成膜方法，其特征在于， 向所述靶材料(16、17)施加高頻，將附著在該靶材料(16、17)的表面上的絕緣物除去來形成薄膜或重合膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的真空成膜方法，其特征在于， 在從注塑成形用的模具取出的成膜用工件(W)降溫至低于室溫之前，將該成膜用工件(W)搬入至被調(diào)溫成接近取出了該成膜用工件(W)的所述模具的溫度的成膜室(2)內(nèi)，形成薄膜或重合膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空成膜方法，其特征在于， 在從注塑成形用的模具取出的成膜用工件(W)降溫至低于室溫之前，將該成膜用工件(W)搬入至被調(diào)溫成接近取出了該成膜用工件(W)的所述模具的溫度的成膜室(2)內(nèi)，形成薄膜或重合膜。
12.—種真空成膜裝置，在被控制成所希望的環(huán)境的成膜室(2)內(nèi)設(shè)有載置成膜用工件(W)的工件支架(10);及能夠安裝靶材料的磁控管電極(15)，所述真空成膜裝置的特征在于， 在所述磁控管電極(15)上設(shè)置第一靶材料(16)，并以重疊于所述第一靶材料(16)的方式設(shè)置第二靶材料(17)，所述第二靶材料(17)能夠采用覆蓋所述第一靶材料(16)的位置和敞開的位置這兩個(gè)位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的真空成膜裝置，其特征在于， 向所述工件支架(10)與第一、二靶材料(16、17)之間選擇性地施加直流電壓和高頻電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的真空成膜裝置，其特征在于， 所述第二靶材料(17、17)由兩個(gè)板狀的電極構(gòu)成，該兩個(gè)板狀的電極被左右對(duì)開地驅(qū)動(dòng)，從而覆蓋所述第一靶材料(16)或敞開。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的真空成膜裝置，其特征在于， 在所述成膜室(2 )設(shè)有兩個(gè)惰性氣體導(dǎo)入口( 31、32 )和兩個(gè)排氣口( 38、50 )，所述一個(gè)惰性氣體導(dǎo)入口(32)和一個(gè)排氣口(38)設(shè)置在所述靶電極(15)的背面?zhèn)取?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的真空成膜裝置，其特征在于， 在所述成膜室(2 )設(shè)有兩個(gè)惰性氣體導(dǎo)入口( 31、32 )和兩個(gè)排氣口( 38、50 )，所述一個(gè)惰性氣體導(dǎo)入口(32)和一個(gè)排氣口(38)設(shè)置在所述靶電極(15)的背面?zhèn)取?br> 全文摘要
提供一種緊湊且使用方便、初期成本和運(yùn)行成本均低廉的真空成膜裝置及真空成膜方法。在成膜室(2)內(nèi)設(shè)置工件支架(10)和磁控管電極(15)。在磁控管電極(15)設(shè)置第一靶材料(16)，且與之重疊地設(shè)置第二靶材料(17)。第二靶材料(17、17)能夠采用覆蓋第一靶材料(16)的位置和敞開的位置這兩個(gè)位置。向工件支架(10)與第一、二靶材料(16、17)之間能夠選擇地施加直流電壓和高頻電壓。
文檔編號(hào)C23C14/35GK103060763SQ20121040247
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者西田正三, 瀧川志朗 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日本制鋼所