离子注入装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及离子注入装置。
【背景技术】
[0002]以往，已知使用一面在一方向运送长状的薄膜，一面向其表面注入等离子体中的离子，进行表面改性的所谓的离子注入方法，例如在薄膜表面制作气体阻隔层(例如，参见专利文献I)。
[0003]在专利文献I中，公开了实施该离子注入方法的离子注入装置。在专利文献I公开的离子注入装置中，在真空腔内设置开卷辊、卷取辊、电极辊等辊类，且设置气体导入构件。另外，在电极辊设置电压施加构件。
[0004]在该离子注入装置中，若离子注入气体被导入腔内，由电压施加构件向电极辊施加电压，则腔壁面成为地线，且在电极辊和腔壁面之间形成电场，形成等离子体。由该等离子体生成的离子因负的直流高电压脉冲的施加而被拉近到电极辊侧，据此，对电极辊的薄膜的表面进行离子注入。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2006-70238号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的技术问题
[0009]但是，近年，由于薄膜的宽度变宽，使得电极辊大型化，据此，离子注入装置大型化。若像这样离子注入装置大型化，则离子注入气体在离子注入装置中滞留。由此，存在产生下述问题的可能性，即、在腔内产生气体浓度变高的场所和离子注入气体的气体浓度相对地变低的场所，真空腔内的等离子体密度没有确保均匀性，难以均匀地进行表面改性。
[0010]因此，本发明的技术问题是解决上述以往技术的问题点，欲提供一种能够提高等离子体密度的均匀性的离子注入装置。
[0011]用于解决技术问题的手段
[0012]本发明的离子注入装置的特征在于，具备:真空腔；在外周部的一部分卷绕了薄膜的电极辊；向该电极辊施加电压的电压施加构件；具有用于向所述真空腔内导入离子注入气体的气体吹出口的气体导入部；用于对该气体导入部以及所述真空腔内的气体进行排气的排气口，所述气体导入部和所述排气口在所述电极棍的轴方向，隔着该电极棍相向地被设置。
[0013]在本发明中，因为通过所述气体导入部和所述排气口在所述电极辊的轴方向隔着该电极辊相向地被设置，而在电极辊的轴方向形成气体的流动，所以，在离子注入处理中，气体容易流动，在真空腔内，气体难以滞留。因此，因为气体浓度被均匀化，所以，能够使等离子体密度均匀化。
[0014]优选在所述气体导入部设置多个气体吹出口。因为通过像这样设置多个气体吹出口，来向真空腔内均匀地导入气体，所以，能够使等离子体密度更加均匀化。
[0015]优选所述气体导入部的各气体吹出口被分离地设置成与所述电极辊的周缘相向。因为通过像这样设置气体吹出口，能够在电极辊的周围，即、形成电场的区域形成气体的流动，所以，能够使等离子体密度变高。
[0016]优选在所述电极辊和所述真空腔的壁面之间，沿着从所述气体吹出口朝向所述排气口的气体的流动，设置整流部件。通过设置整流部件，来对气体的流动进行整流，而使气体更加难以滞留在真空腔内，并且，容易扩散到没有形成电场的位置。因此，因为气体浓度被均匀化，所以，能够使等离子体密度均匀化。
[0017]优选所述整流部件由导电性金属构成。
[0018]发明效果
[0019]根据本发明的离子注入装置，能够发挥提高等离子体密度的均匀性这样的优异的效果。
【附图说明】
[0020]图1是有关实施方式I的离子注入装置的示意图。
[0021]图2是用于说明延长部件的模式的立体图。
[0022]图3是有关实施方式I的离子注入装置的示意图。
[0023]图4是表示有关实施方式I的离子注入装置的气体导入部的示意图。
[0024]图5是有关实施方式2的离子注入装置的示意图。
[0025]图6是用于说明有关实施方式2的离子注入装置所使用的整流装置的示意的立体图。
[0026]图7是用于说明有关实施方式3的离子注入装置所使用的整流装置的示意图。
【具体实施方式】
[0027](实施方式I)
[0028]使用图1?图4，对本发明的实施方式进行说明。
[0029]如图1所示，离子注入装置I具备真空腔11。
[0030]在真空腔11设置电极辊13、开卷辊14、多个运送辊15、卷取辊16。在电极辊13的下方侧卷绕着从开卷辊14经运送辊15运送的薄膜3。在该电极辊13中对薄膜3进行细节将在后面阐述的离子注入处理，且经运送辊15向卷取辊16运送。S卩、处于开卷辊14的薄膜是离子注入处理前的薄膜，处于卷取辊16的薄膜3是离子注入处理后的薄膜。
[0031]电极辊13由导电体构成。在该电极辊13设置电压施加构件23。电压施加构件23被构成为能够相对于电极辊13施加交流电压以及直流电压。另外，虽然在图1中未图示出，但是，电压施加构件23被构成为向电极辊的轴方向的端部施加电压，电流沿着电极辊的轴方向(宽度方向)流动。通过由该电压施加构件23施加电压，电极辊13作为电极发挥功會K。
[0032]另外，如图2所示，也可以将用于延长电极辊13的轴方向的长度的延长部件61附加到与实施方式I相同的电极辊13的两端。延长部件61与电极辊13直径相同，被接合在电极辊13的两端。据此，与电极辊13的轴方向的长度Hl相比，电极辊13的长度要长出2个延长部件61的轴方向的长度H2的量。
[0033]构成为通过像这样设置延长部件61，能够防止因电极辊13端部中的等离子体的缠绕造成的等离子体密度的低下，在薄膜的宽度方向均匀地进行离子注入处理。
[0034]这里，如图3所示，在真空腔11设置具有用于向真空腔11内导入离子注入气体的气体吹出口 36 (参见图4)的气体导入部35和用于对真空腔11内的气体进行排气的排气口 22。气体导入部35在电极辊13的轴方向，被设置在电极辊13和真空腔11的壁面之间。
[0035]在气体导入部35连接着气体源31、与气体源31连接的气体管32、控制气体管32中的流量的控制构件33。在气体源31封入离子注入气体。为向真空腔11内导入离子注入气体，一面由控制构件33控制在气体管32通过的来自气体源31的气体，一面经气体导入部35向真空腔11内导入离子注入气体。
[0036]构成为，在排气口 22连接真空泵21，能够对真空腔11内的气体进行排气，且使真空腔11内部成为规定的真空度。排气口 22被设置在真空腔11的侧壁面12，在电极辊13的轴方向隔着电极辊13与气体导入部35相向。
[0037]气体导入部35如图4(1)所示，在本实施方式中，是圆盘状，设有多个气体吹出口36。各气体吹出口 36被相互分尚地设置成与电极棍13的周缘相向。另外，各气体吹出口36与电极辊13的下方面的与薄膜3接触的部分的周缘部对应地被设置。
[0038]另外，气体导入部35的形状等若是能够与电极辊13的周缘相向地设置气体吹出口 36的形状，则可以是任意的形状。例如，可以像图4(1)所示那样，是与电极辊13大致相同的圆形状，如图4(2)所示，也可以是在电极辊13沿着周缘弯曲的形状。另外，在本实施方式中，设置了多个气体吹出口 36，但是，若能够向真空腔内均匀地导入离子注入气体，则也可以是单个。
[0039]对该离子注入装置I中的离子注入处理进行说明。
[0040]离子注入处理是通过将等离子体中的离子注入对象物的表面，来进行表面改性并形成离子注入层的处理。