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特許7113964蒸着源、蒸着装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-28

(45)【発行日】2022-08-05

(54)【発明の名称】蒸着源、蒸着装置

(51)【国際特許分類】

C23C 14/24 20060101AFI20220729BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24 A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021512596

(86)(22)【出願日】2020-12-22

(86)【国際出願番号】 JP2020047930

(87)【国際公開番号】W WO2021153104

(87)【国際公開日】2021-08-05

【審査請求日】2021-03-04

(31)【優先権主張番号】P 2020011830

(32)【優先日】2020-01-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川周

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣智夫

(72)【発明者】

【氏名】宜保学

(72)【発明者】

【氏名】江平大

(72)【発明者】

【氏名】坂本純一

【審査官】山本一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０７０３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３３２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０４７８７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－０５７０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２２９８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／００１８２７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ１４／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空中で電子ビームによって加熱されて、蒸着材料を蒸発または昇華させ、移動する基板の表面に共蒸着によりリチウムを含む化合物膜を形成するための蒸着源であって、
冷却部を備えたハースライナーと、
前記ハースライナーに収納されてその内部に前記蒸着材料を入れる複数のライナーと、を有し、
複数の前記ライナーの各々は、隣りのライナー又は前記ハースライナーである周囲部材に対向する壁部を有し、
前記ライナーは、加熱状態では前記壁部が前記周囲部材と接触し、非加熱状態ではギャップを有して前記周囲部材から離間するように、前記ハースライナーの内部に配置される、
蒸着源。

【請求項2】

複数の前記ライナーの各々は、平面視して矩形状とされ、
複数の前記ライナーは、前記基板の移動方向と直交する方向に隣接して前記ハースライナーの内部に配置される、
請求項１に記載の蒸着源。

【請求項3】

複数の前記ライナーの各々を形成する材質は、加熱状態で前記蒸着材料と反応しない材質である、
請求項２に記載の蒸着源。

【請求項4】

複数の前記ライナーのうち、前記蒸着材料としてリチウムを入れるライナーが、タンタルからなる、
請求項３に記載の蒸着源。

【請求項5】

複数の前記ライナーのうち、リチウムを含まない前記蒸着材料を入れるライナーが、銅からなる、
請求項３に記載の蒸着源。

【請求項6】

複数の前記ライナーのうち、リチウムを含む前記蒸着材料を入れるライナーが、タンタルからなる、
請求項３に記載の蒸着源。

【請求項7】

複数の前記ライナーのうち、リチウムを含む前記蒸着材料を入れるライナーが、銅からなる、
請求項３に記載の蒸着源。

【請求項8】

複数の前記ライナーのうち、銅からなるライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、
非加熱状態において、前記ライナーの外形寸法に対する前記ギャップの寸法の比が、０．０００７～０．００８３９の範囲に設定される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の蒸着源。

【請求項9】

複数の前記ライナーのうち、タンタルからなるライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、
非加熱状態において、前記ライナーの外形寸法に対する前記ギャップの寸法の比が、０．０００７～０．００３２の範囲に設定される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の蒸着源。

【請求項10】

複数の前記ライナーのうち、銅からなる５つのライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、
非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０４２の範囲に設定される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の蒸着源。

【請求項11】

複数の前記ライナーのうち、銅からなる３つのライナーと、タンタルからなる２つのライナーとが、前記ハースライナーの内部に配置され、
非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０３１６の範囲に設定される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の蒸着源。

【請求項12】

複数の前記ライナーのうち、銅からなる２つのライナーと、タンタルからなる３つのライナーとが、前記ハースライナーの内部に配置され、
非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０２６４の範囲に設定される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の蒸着源。

【請求項13】

複数の前記ライナーのうち、タンタルからなる５つのライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、
非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０１６の範囲に設定される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の蒸着源。

【請求項14】

基板を真空内で移動可能とするチャンバと、
前記基板を移動させる基板移動部と、
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の蒸着源と、
前記蒸着源に電子ビームを照射する電子ビーム源と、
を有する、
蒸着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は蒸着源、蒸着装置に関し、特に、共蒸着を用いて蒸着をおこなう際に好適な技術に関する。
本願は、２０２０年１月２８日に日本に出願された特願２０２０－０１１８３０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン電池の研究がおこなわれている。なかでも、負極、電解質、正極すべてが固体からなる全固体電池は、安全性と高エネルギー密度、長寿命を兼ね備えた電池としてその開発が期待されている。

【0003】

このような電池においては、負極、電解質膜、正極として、リチウムを含む化合物、例えば、ＬｉＣｏＯ_２（ＬＣＯ）や、ＬｉＰＯＮなどのＬｉ化合物からなる薄膜を成膜する。
薄膜の成膜方法としては、蒸着装置において、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着法により、蒸着させることが知られている。この薄膜の成膜方法においては、イオン伝導度や結晶性等の膜特性を所定の状態とするために、膜組成の厳密なコントロールが要求される。

【0004】

ところが、蒸着源として、複数の元素の混じった化合物を用いて薄膜を形成すると、複数の元素のそれぞれの蒸気圧の違い等により、狙いの薄膜とは異なる膜組成を有する薄膜となる。
蒸気圧の低い元素が蒸気圧の高い元素よりも先に蒸発する。このため、例えば、蒸着初期では、リチウムリッチな膜組成となり、その時点から時間が経過した後では、リチウムが枯渇する。
特に、ロールトゥロールあるいは、シートトゥシートで移動する基板（基材）に連続して成膜する場合に、この組成のズレが無視できない。

【0005】

このため、特許文献１に記載されるように、複数のソース（蒸着源）を使用する共蒸着により電解質膜を成膜することが検討されている。共蒸着では、例えば、リチウムを含む蒸着源とコバルトを含む蒸着源とを用いてＬｉＣｏＯ_２（ＬＣＯ）からなる正極膜を成膜する、あるいは、リチウムを含む蒸着源とリンを含む蒸着源とを用いて、ＬｉＰＯＮからなる電解質膜を成膜する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】日本国特開２００３－２７７９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１に記載された技術では、所望の膜組成を有しかつその組成にともなった膜質特性が得られない場合があるため、以下のような要望があった。
複数の蒸着源から蒸着位置までの距離がそれぞれ異なるため、膜組成を所望の状態にすることが難しい。
加熱時に、高温となった蒸着材料が収納されたライナー容器の壁部と反応してしまうことを防止する必要がある。
蒸着時に溶融状態にある蒸着材料の面積が大きくなることが好ましい。しかし、この場合、上述したライナー容器壁との反応、あるいは、他の蒸着材料とのコンタミネーションを防止する必要がある。

【0008】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．共蒸着における膜組成の制御性を向上すること。
２．蒸着材料を収納するライナー容器壁の温度上昇を抑制すること。
３．蒸着材料に大きなパワーを投入して加熱可能とすること。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の蒸着源は、真空中で電子ビームによって加熱されて、蒸着材料を蒸発または昇華させ、移動する基板の表面に共蒸着によりリチウムを含む化合物膜を形成するための蒸着源であって、冷却部を備えたハースライナーと、前記ハースライナーに収納されてその内部に前記蒸着材料を入れる複数のライナーと、を有し、
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーの各々は、隣りのライナー又は前記ハースライナーである周囲部材に対向する壁部を有し、前記ライナーは、加熱状態では前記壁部が前記周囲部材と接触し、非加熱状態ではギャップを有して前記周囲部材から離間するように、前記ハースライナーの内部に配置される。これにより上記課題を解決した。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーの各々は、平面視して矩形状とされ、複数の前記ライナーは、前記基板の移動方向と直交する方向に隣接して前記ハースライナーの内部に配置されてもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーの各々を形成する材質は、加熱状態で前記蒸着材料と反応しない材質であってもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、前記蒸着材料としてリチウムを入れるライナーが、タンタルからなってもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、リチウムを含まない前記蒸着材料を入れるライナーが、銅からなってもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、リチウムを含む前記蒸着材料を入れるライナーが、タンタルからなってもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、リチウムを含む前記蒸着材料を入れるライナーが、銅からなってもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、銅からなるライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの外形寸法に対する前記ギャップの寸法の比が、０．０００７～０．００８３９の範囲に設定されてもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、タンタルからなるライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの外形寸法に対する前記ギャップの寸法の比が、０．０００７～０．００３２の範囲に設定されてもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、銅からなる５つのライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０４２の範囲に設定されてもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、銅からなる３つのライナーと、タンタルからなる２つのライナーとが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０３１６の範囲に設定されてもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、銅からなる２つのライナーと、タンタルからなる３つのライナーとが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０２６４の範囲に設定されてもよい。
本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、タンタルからなる５つのライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０１６の範囲に設定されてもよい。
本発明の蒸着源において、前記ハースライナーの内部に配置された前記ライナーの上縁が、面一となることができる。
本発明の蒸着装置は、基板を真空内で移動可能とするチャンバと、前記基板を移動させる基板移動部と、上述の蒸着源と、前記蒸着源に電子ビームを照射する電子ビーム源と、を有する。

【0010】

本発明の蒸着源は、真空中で電子ビームによって加熱されて、蒸着材料を蒸発または昇華させ、移動する基板の表面に共蒸着によりリチウムを含む化合物膜を形成するための蒸着源であって、冷却部を備えたハースライナーと、前記ハースライナーに収納されてその内部に前記蒸着材料を入れる複数のライナーと、を有する。
これにより、異なる蒸着材料が入った複数のライナーを用いて、冷却部によってハースライナーを冷却した状態で蒸着をおこなうことで、共蒸着をおこなうことができる。この際、ライナーの中央付近の部位は、蒸着材料を電子ビームによって共蒸着に必要な温度まで加熱する。同時に、ライナーの壁部付近の部位は、ライナーが接しているハースライナーによって冷却される。したがって、蒸着材料とライナーの壁部とが、互いに化学的に反応する温度まで昇温することがない。

【0011】

本発明の蒸着源において、前記ライナーは、加熱状態でその壁部が周囲と接触するように非加熱状態ではギャップを有して前記ハースライナーの内部に配置される。
言い換えると、複数の前記ライナーの各々は、隣りのライナー又は前記ハースライナーである周囲部材に対向する壁部を有し、前記ライナーは、加熱状態では前記壁部が前記周囲部材と接触し、非加熱状態ではギャップを有して前記周囲部材から離間するように、前記ハースライナーの内部に配置される。
これにより、蒸着時の加熱状態では、ライナーの壁部が周囲部材と接触して、充分な冷却のために必要な熱の伝導状態を維持することができる。
ここで、加熱状態でライナーの壁部が周囲部材と接触するとは、全てのライナーがハースライナーの内部に配置された状態において、互いに隣接する位置に配置されたライナーにおける対向した壁部が接触することを意味し、あるいは、互いに対向するライナーの壁部とハースライナーの壁部とが接触することを意味している。
また、加熱状態でライナーの壁部が周囲部材と接触するとは、少なくとも互いに接触する部分を有していればよいことを意味する。さらに、ライナーの周囲に位置し、加熱状態にあるライナーの壁部が接触可能な部材を周囲部材と称することがある。
さらに、非加熱状態でライナーの壁部が隣接する周囲とギャップを有するとは、全てのライナーがハースライナーの内部に配置された状態において、互いに隣り合う位置に配置されたライナーにおける対向した壁部どうしの間がギャップを有することを意味し、あるいは、互いに対向するライナーの壁部とハースライナーの壁部との間がギャップを有することを意味している。

【0012】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーの各々は、平面視して矩形状とされ、複数の前記ライナーは、前記基板の移動方向と直交する方向に隣接して前記ハースライナーの内部に配置される。
これにより、複数のライナーから移動する基板における成膜領域（蒸着領域）に対して、必要な量の蒸着材料を蒸発させて、狙いの膜組成を得るように連続して共蒸着をおこなうことが可能となる。

【0013】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーの各々を形成する材質は、加熱状態で前記蒸着材料と反応しない材質である。
これにより、加熱状態においても、冷却部によって冷却され、かつ、充分に熱を伝導させる面積が確保されているため、ライナーの壁部の温度上昇が抑制されるとともに、この上昇が抑制された状態では、蒸着材料と化学的に反応しない。したがって、蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できる。

【0014】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、前記蒸着材料としてリチウムを入れるライナーが、タンタルからなる。
これにより、加熱状態において昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できるとともに、かつ、充分に熱を伝導させることができ、冷却部によって冷却されてライナーの壁部の温度上昇を抑制する。

【0015】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、リチウムを含まない前記蒸着材料を入れるライナーが、銅からなる。
これにより、加熱状態において昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できるとともに、かつ、充分に熱を伝導させることができ、冷却部によって冷却されてライナーの壁部の温度上昇を抑制する。

【0016】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、リチウムを含む前記蒸着材料を入れるライナーが、タンタルからなる。
これにより、加熱状態において昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できるとともに、かつ、充分に熱を伝導させることができ、冷却部によって冷却されてライナーの壁部の温度上昇を抑制する。

【0017】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、リチウムを含む前記蒸着材料を入れるライナーが、銅からなる。
これにより、加熱状態において昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できるとともに、かつ、充分に熱を伝導させることができ、冷却部によって冷却されてライナーの壁部の温度上昇を抑制する。

【0018】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、銅からなるライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの外形寸法に対する前記ギャップの寸法の比が、０．０００７～０．００８３９の範囲に設定される。
これにより、蒸着材料にあわせた加熱温度とされた蒸着状態（加熱状態）において、それぞれの材質に対応して熱膨張したライナーの側壁が、互いに対向するライナーの壁部とハースライナーの壁部とが接触する。したがって、充分に熱を伝導させる面積が確保されているため、ライナーの壁部の温度上昇が抑制されるとともに、加熱状態においても、冷却部によって冷却され、昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できる。

【0019】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、タンタルからなるライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの外形寸法に対する前記ギャップの寸法の比が、０．０００７～０．００３２の範囲に設定される。
これにより、蒸着材料にあわせた加熱温度とされた蒸着状態（加熱状態）において、それぞれの材質に対応して熱膨張したライナーの側壁が、互いに対向するライナーの壁部とハースライナーの壁部とが接触する。したがって、充分に熱を伝導させる面積が確保されているため、ライナーの壁部の温度上昇が抑制されるとともに、加熱状態においても、冷却部によって冷却され、昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できる。

【0020】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、銅からなる５つのライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０４２の範囲に設定される。
これにより、蒸着材料にあわせた加熱温度とされた蒸着状態（加熱状態）において、それぞれの材質に対応して熱膨張したライナーの側壁が、互いに隣接位置に配置されたライナーにおける対向した壁部が接触するとともに、互いに対向するライナーの壁部とハースライナーの壁部とが接触する。したがって、充分に熱を伝導させる面積が確保されているため、ライナーの壁部の温度上昇が抑制されるとともに、加熱状態においても、冷却部によって冷却され、昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できる。

【0021】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、銅からなる３つのライナーと、タンタルからなる２つのライナーとが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０３１６の範囲に設定される。
これにより、蒸着材料にあわせた加熱温度とされた蒸着状態（加熱状態）において、それぞれの材質に対応して熱膨張したライナーの側壁が、互いに隣接位置に配置されたライナーにおける対向した壁部が接触するとともに、互いに対向するライナーの壁部とハースライナーの壁部とが接触する。したがって、充分に熱を伝導させる面積が確保されているため、ライナーの壁部の温度上昇が抑制されるとともに、加熱状態においても、冷却部によって冷却され、昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できる。

【0022】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、銅からなる２つのライナーと、タンタルからなる３つのライナーとが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０２６４の範囲に設定される。
これにより、蒸着材料にあわせた加熱温度とされた蒸着状態（加熱状態）において、それぞれの材質に対応して熱膨張したライナーの側壁が、互いに隣接位置に配置されたライナーにおける対向した壁部が接触するとともに、互いに対向するライナーの壁部とハースライナーの壁部とが接触する。したがって、充分に熱を伝導させる面積が確保されているため、ライナーの壁部の温度上昇が抑制されるとともに、加熱状態においても、冷却部によって冷却され、昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できる。

【0023】

本発明の蒸着源において、複数の前記ライナーのうち、タンタルからなる５つのライナーが、前記ハースライナーの内部に配置され、非加熱状態において、前記ライナーの並んだ方向での前記ライナーの外形寸法の和に対する前記ギャップの寸法の和の比が、０．００３５～０．０１６の範囲に設定される。
これにより、蒸着材料にあわせた加熱温度とされた蒸着状態（加熱状態）において、それぞれの材質に対応して熱膨張したライナーの側壁が、互いに隣接位置に配置されたライナーにおける対向した壁部が接触するとともに、互いに対向するライナーの壁部とハースライナーの壁部とが接触する。したがって、充分に熱を伝導させる面積が確保されているため、ライナーの壁部の温度上昇が抑制されるとともに、加熱状態においても、冷却部によって冷却され、昇温された蒸着材料がライナー壁部と反応することを防止できる。

【0024】

本発明の蒸着源は、前記ハースライナーの内部に配置された前記ライナーの上縁が、面一となる。
これにより、ライナーの縁部によって、基板へ向かう蒸着粒子に対して、好ましくない影響を与えることを防止して、膜厚、膜特性の均一化を向上することができる。

【0025】

また、本発明の蒸着装置は、基板を真空内で移動可能とするチャンバと、前記基板を移動させる基板移動部と、上述の蒸着源と、前記蒸着源に電子ビームを照射する電子ビーム源と、を有する。
これにより、狙いの膜組成を有するリチウムを含む化合物膜を共蒸着によって、成膜することができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、共蒸着における膜組成の制御性を向上して、蒸着材料を収納するライナー容器壁の温度上昇を抑制し、蒸着材料に大きなパワーを投入して加熱可能とすることができるという効果を奏することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明に係る蒸着装置の第１実施形態を示す模式図である。

【図2】本発明に係る蒸着源の第１実施形態における蒸着源を示す上面図である。

【図3】本発明に係る蒸着源の第１実施形態における蒸着源を示す側断面図である。

【図4】本発明に係る蒸着源の第１実施形態における蒸着源の配置例を示す説明図である。

【図5】本発明に係る蒸着源の第１実施形態における蒸着源の配置例を示す説明図である。

【図6】本発明に係る蒸着源の第２実施形態における蒸着源の配置例を示す説明図である。

【図7】本発明に係る蒸着源の第２実施形態における蒸着源の配置例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明に係る蒸着装置の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における蒸着装置を示す模式図であり、図１において、符号１００は、蒸着装置である。図１において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向は相互に直交する３軸方向を示し、Ｘ軸及びＹ軸は、水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向を示す。

【0029】

本実施形態に係る蒸着装置１００は、図１に示すように、真空チャンバ（チャンバ）１１０と、成膜部１２０と、搬送部（基板移動部）１３０と、回収部（基板移動部）１６０と、搬送機構（基板移動部）１７０と、を有する。

【0030】

真空チャンバ１１０は、密閉可能な構造を有し、真空ポンプＰ１を有する第１排気ラインＬに接続される。これにより、真空チャンバ１１０は、その内部が所定の減圧雰囲気に排気又は維持可能に構成される。また、真空チャンバ１１０は、図１に示すように、成膜部１２０、搬送部１３０および回収部１６０をそれぞれ区画する複数の仕切り板１１１，１１５を有する。

【0031】

成膜部１２０は、仕切り板１１１と真空チャンバ１１０の外壁により区画された成膜室であり、その内部に蒸着源１０を有する。また、成膜部１２０は、第１排気ラインＬに接続されている。これにより、真空チャンバ１１０が排気される際には、先ず、成膜部１２０内が排気される。

【0032】

一方、成膜部１２０は搬送部１３０と連通しているため、成膜部１２０内が排気されると、搬送部１３０内も排気される。これにより、成膜部１２０と搬送部１３０との間に圧力差が生じる。この圧力差により、後述するリチウムを含む原料の蒸気流が搬送部１３０内に侵入することが抑制される。成膜部１２０には、成膜ガスを供給するガス供給部Ｓ０が接続される。ガス供給部Ｓ０は、プラズマ発生部を構成する。ガス供給部Ｓ０は、窒素や酸素を含む成膜ガスを供給可能とされる。

【0033】

蒸着源（成膜源供給部）１０は、リチウムを含む原料を蒸発させる蒸発源であり、例えば、抵抗加熱式蒸発源、誘導加熱式蒸発源、電子ビーム加熱式蒸発源等で構成される。

【0034】

搬送部１３０は、仕切り板１１５と、真空チャンバ１１０の外壁に区画された搬送室であり、真空チャンバ１１０内のＹ軸方向の上方の位置に配置される。本実施形態では、第１排気ラインＬを成膜部１２０にのみ接続したが、搬送部１３０にも別の排気ラインを接続することにより、搬送部１３０と成膜部１２０とを独立して排気してもよい。

【0035】

搬送機構（基板移動部）１７０は、巻出しローラ１７１と、メインローラ１７２と、巻取りローラ１７３と、を有する。

【0036】

巻出しローラ１７１、メインローラ１７２及び巻取りローラ１７３は、それぞれ図示しない回転駆動部を備え、Ｚ軸周りに所定の回転速度で図１における矢印方向にそれぞれ回転可能に構成されている。これにより、真空チャンバ１１０内において、巻出しローラ１７１から巻取りローラ１７３へ向かって基材（基板）Ｆが所定の搬送速度で搬送される。

【0037】

巻出しローラ１７１は、成膜部１２０より基材Ｆの搬送方向上流側に設けられ、基材Ｆをメインローラ１７２に送り出す機能を有する。なお、巻出しローラ１７１とメインローラ１７２との間の適宜の位置に独自の回転駆動部を備えていない適宜の数のガイドローラ（図示略）が配置されてもよい。

【0038】

メインローラ１７２は、基材Ｆの搬送方向において巻出しローラ１７１と巻取りローラ１７３との間に配置される。メインローラ１７２は、Ｙ軸方向における下部の少なくとも一部が、仕切り板１１１に設けられた開口部１１１ａを通って成膜部１２０に臨む位置に配置される。メインローラ１７２は、所定の間隔を空けて開口部１１１ａに対向し、蒸着源１０とＹ軸方向に対向する。メインローラ１７２は、ステンレス鋼、鉄、アルミニウム等の金属材料で筒状に構成され、その内部に例えば図示しない温調媒体循環系等の温調機構が設けられてもよい。メインローラ１７２の大きさは特に限定されないが、典型的には、Ｚ軸方向の幅寸法が基材ＦのＺ軸方向の幅寸法よりも大きく設定される。

【0039】

巻取りローラ１７３は、仕切り板１１５と、真空チャンバ１１０の外壁により区画された空間である回収部１６０に配置され、巻出しローラ１７１から巻き出された基材Ｆを回収する機能を有する。リチウムを含む蒸発材料は、成膜部１２０を通過して巻取りローラ１７３により回収された基材Ｆ上に堆積する。巻取りローラ１７３とメインローラ１７２との間の適宜の位置に独自の回転駆動部を備えない適宜の数のガイドローラ（図示略）が配置されてもよい。なお、仕切り板１１５を設けないこともできる。

【0040】

基材Ｆは、例えば、所定幅に裁断された長尺のフィルムである。基材Ｆは、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス等の金属で構成される。基材の材料は金属に限られない。基材Ｆの材料として、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）フィルム、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルム、ＰＩ（ポリイミド）フィルム等の樹脂フィルムが用いられてもよい。基材Ｆの厚さは、特に限定されず、例えば数μｍ～数十μｍである。また、基材Ｆの幅や長さについても特に制限はなく、用途に応じて適宜決定可能である。

【0041】

成膜部１２０には、蒸着源（成膜源）１０に電子ビームＥＢを照射して加熱する電子ビーム源ＥＢ０が設けられる。
成膜部１２０には、電子ビームＥＢを遮断するシャッタ（不図示）が設けられてもよい。

【0042】

成膜部１２０には、蒸着源（成膜源）１０とメインローラ１７２との間に、成膜領域規定部として、開口２１を有するシールド（遮蔽部）２０が設けられる。開口２１の近傍における基材Ｆの移動方向はＸ方向とされる。
また、メインローラ１７２の内部位置、つまり、基材Ｆの裏面（他面）側となる位置には、マグネット３０が配置される。

【0043】

シールド２０は、メインローラ１７２に巻回された基材Ｆに対して、成膜領域を規定する矩形の開口２１を有する。シールド２０は、開口２１以外の基材Ｆを覆っていればよい。

【0044】

シールド２０は、板状の導体とされ、その電位はグランド（接地状態、シールド２０は接地されている）とされる。シールド２０は、メインローラ１７２に巻回された基材Ｆに対して、略平行となるように配置される。なおシールド２０は成膜条件に応じてフローティング（浮遊電位）とされてもよい。なお公知の電源を用いて所定の電位がシールド２０に付与されている場合も、シールド２０はフローティングとみなす。

【0045】

シールド２０は、メインローラ１７２における開口２１の外方位置で、仕切り板（マスク）１１１に対して遮蔽板部１１１ｂによって接続されている。遮蔽板部１１１ｂは、仕切り板１１１に設けられた開口部１１１ａの外方を囲んでいる。遮蔽板部１１１ｂは、シールド２０と仕切り板１１１との間を密閉している。シールド２０と遮蔽板部１１１ｂとは、プラズマ発生領域を囲むように外方に配置されている。
シールド２０は、開口２１のＺ方向における寸法が、Ｚ方向における基材Ｆの幅寸法より小さく設定されている。

【0046】

マグネット３０は、メインローラ１７２の外方に向けて磁束を形成するように配置される。マグネット３０は、開口２１の内方位置に配置され、プラズマ発生領域の形状に対応している。

【0047】

また、メインローラ１７２には、プラズマ発生電源１２４が接続されてプラズマ発生電力が供給可能とされる。プラズマ発生電源１２４は、交流電源または直流電源とされる。プラズマ発生電源１２４は、プラズマ発生部を構成する。

【0048】

蒸着装置１００は、以上のような構成を有する。
なお図示せずとも、蒸着装置１００は、蒸着源１０や搬送機構１７０、真空ポンプＰ１、ガス供給部Ｓ０、プラズマ発生電源１２４、マグネット３０等を制御する制御部を備える。上記制御部は、ＣＰＵやメモリを含むコンピュータで構成され、蒸着装置１００の全体の動作を制御する。
また蒸着装置１００の構成は図に示す構成に限定されるものではなく、例えば、成膜部１２０、蒸着源１０、搬送部１３０および回収部１６０の配置や大きさ等、および、蒸着源、供給するガス種、供給電位、などは適宜変更することが可能である。あるいは、蒸着装置１００の上記構成要素のうちいずれかを設けないことも可能である。

【0049】

図２は、本実施形態における蒸着源を示す上面図であり、図３は、本実施形態における蒸着源を示す側断面図である。
蒸着源１０は、蒸着材料を蒸発または昇華させるルツボである。
蒸着源１０は、図２，図３に示すように、冷却部１８を備えたハースライナー１１と、ハースライナー１１に収納されてその内部に蒸着材料を入れる複数のライナー１２～１６と、を有する。
本実施形態においては、ハースライナー１１に収納されるライナー１２～１６を５個としたが、ルツボの構造は、この分割数に限定されることはなく、共蒸着の条件によって、その数を適宜設定することができる。特に、基材ＦのＺ方向における幅寸法、および、共蒸着に使用される蒸着材料の種類数によって、ルツボとしての分割数、つまり、ハースライナー１１に設置されるライナー１２～１６の個数を設定することができる。

【0050】

ハースライナー１１は、図２，図３に示すように、平面視して矩形状の箱体とされる。
ハースライナー１１は、ハースライナー１１の長手方向が、基材Ｆの移動方向と直交するＺ方向に沿うように成膜部１２０に配置される。ハースライナー１１は、基材Ｆの下方位置に配置される。
ハースライナー１１は、例えば、銅（Ｃｕ）等の金属製の基体である。
ハースライナー１１は、その上部が矩形輪郭を有して開口している。ハースライナー１１の上部開口から、ハースライナー１１の全周において、壁部１１ａが下方に延びている。

【0051】

ハースライナー１１の壁部１１ａおよび底部１１ｂには、冷却部１８として、冷媒を還流させる冷却通路１８ａが設けられる。冷却通路１８ａは、ハースライナー１１の外部に配置された冷却源１８ｂに接続される。冷却源１８ｂは、冷却通路１８ａに冷媒を供給する。冷却源１８ｂは、成膜部１２０の外部に配置されてもよい。
ハースライナー１１の内部には、複数のライナー１２～１６が収納される。

【0052】

ライナー１２～１６は、ハースライナー１１よりも小さな平面視して矩形状の箱体とされる。ライナー１２～１６は、いずれもハースライナー１１の底部１１ｂに載置される。
ライナー１２～１６の各々は、同形の開口を上部に有する。つまり、ライナー１２～１６の各々は、互いに同じ開口面積を有している。また、ライナー１２～１６は、蒸着条件によって、互いに異なる開口面積を有していてもよい。
複数のライナー１２～１６の開口の上縁が面一となるように、ライナー１２～１６の壁部１２ａ～１６ａが形成される。また、ライナー１２～１６における開口の上縁は、ハースライナー１１の開口上縁と面一か、ハースライナー１１の開口上縁よりも高く形成される。

【0053】

ライナー１２～１６は、ハースライナー１１の長手方向に隣接して並べられる。したがって、ライナー１２～１６は、基材Ｆの移動方向と直交するＺ方向に沿うように並べられる。
ライナー１２～１６の壁部１２ａ～１６ａは、ハースライナー１１（周囲部材）の壁部１１ａあるいは、隣接するライナー（周囲部材、１２～１６）の壁部（１２ａ～１６ａ）に対向している。特に、ライナー１２の壁部１２ａは、ハースライナー１１（周囲部材）の壁部１１ａと、ライナー１２に隣接するライナー１３（周囲部材）の壁部１３ａに対向している。ライナー１３の壁部１３ａは、ハースライナー１１（周囲部材）の壁部１１ａと、ライナー１３に隣接するライナー１２（周囲部材）の壁部１２ａと、ライナー１３に隣接するライナー１４（周囲部材）の壁部１４ａに対向している。ライナー１４の壁部１４ａは、ハースライナー１１（周囲部材）の壁部１１ａと、ライナー１４に隣接するライナー１３（周囲部材）の壁部１３ａと、ライナー１４に隣接するライナー１５（周囲部材）の壁部１５ａに対向している。ライナー１５の壁部１５ａは、ハースライナー１１（周囲部材）の壁部１１ａと、ライナー１５に隣接するライナー１４（周囲部材）の壁部１４ａと、ライナー１５に隣接するライナー１６（周囲部材）の壁部１６ａに対向している。ライナー１６の壁部１６ａは、ハースライナー１１（周囲部材）の壁部１１ａと、ライナー１６に隣接するライナー１５（周囲部材）の壁部１５ａに対向している。ライナー１２～１６の底部１２ｂ～１６ｂは、いずれもハースライナー１１の底部１１ｂと密着している。
ライナー１２～１６は、冷却効率を高く設定するために、例えば熱伝導率の高い金属製とされる。

【0054】

本実施形態のライナー１２～１６には、リチウムを含む化合物膜を形成するための共蒸着に使用するため、それぞれ、互いに異なる蒸着材料を入れる。この場合、ライナー１２～１６のうち隣り合うライナーには、互いに異なる蒸着材料を入れることが好ましい。また、ライナーの数が奇数である場合、すなわち、ライナー１２～１６をハースライナー１１に配置する場合には、ライナーの内部に入れる蒸着材料の蒸気圧、加熱温度によって、その個数を設定することができる。
ライナー１２～１６を形成する材料の各々は、共蒸着時における加熱状態の蒸着材料と反応しない材質とされる。つまり、ライナー１２～１６を形成する材料の各々は、それぞれの入れる蒸着材料に応じて選択され、それぞれが共蒸着時における加熱状態の蒸着材料と反応しない材質とされる。

【0055】

ここで、ライナー１２～１６のうち、蒸着材料としてリチウムを入れるライナーは、タンタルから形成されることができる。
また、ライナー１２～１６のうち、リチウムを含まない蒸着材料を入れるライナーは、銅から形成されることができる。
また、ライナー１２～１６のうち、リチウムを含む蒸着材料を入れるライナーは、タンタルから形成されることができる。
また、ライナー１２～１６のうち、リチウムを含む蒸着材料を入れるライナーは、銅から形成されることができる。
なお、ライナー１２～１６において、ライナーをタンタルから形成する場合には、ライナーを銅で形成する場合よりも加熱状態における設定温度が高い蒸着材料に適用することができる。なお、ライナー１２～１６は、タンタル、タングステン、モリブデン、ニオブ等の２４００℃以上の融点を有する高融点金属の単体および合金から形成することもできる。

【0056】

具体的には、ライナー１２～１６において、ライナーに蒸着材料としてＣｏＯ、Ｌｉ_２Ｏ、を入れる場合には、ライナーをＣｕから形成されることができる。ライナー１２～１６において、ライナーに蒸着材料としてＬｉを入れる場合には、ライナーをＴａから形成されることができる。

【0057】

図４は、本実施形態における蒸着源におけるライナー配置の一例を示す説明図であり、図５は、本実施形態における蒸着源におけるライナー配置の他の例を示す説明図である。
図４に示すように、ライナー１２～１６に蒸着材料としてＣｏＯ及びＬｉを入れる場合には、ライナー１２，１４，１６にＣｏＯを入れ、ライナー１３，１５にＬｉを入れる配置とすることができる。このとき、ライナー１２，１４，１６をＣｕで形成し、ライナー１３，１５をＴａで形成することができる。
図５に示すように、ライナー１２～１６に蒸着材料としてＣｏＯと、Ｌｉ_２Ｏとを入れる場合には、ライナー１２，１４，１６にＣｏＯを入れ、ライナー１３，１５にＬｉ_２Ｏを入れる配置とすることができる。このとき、ライナー１２～１６をＣｕで形成することができる。

【0058】

基材Ｆの移動方向であるＸ方向において、ライナー１２～１６の寸法は、それぞれハースライナー１１の幅寸法よりも小さく設定される。また、基材Ｆの移動方向と直交するＺ方向において、ライナー１２～１６の寸法の合計は、ハースライナー１１の長手寸法よりも小さく設定される。
蒸着源１０において、ライナー１２～１６がハースライナー１１の内部に配置された構造において、加熱状態でライナー１２～１６の壁部１２ａ～１６ａが周囲部材と接触し、その一方、非加熱状態で壁部と周囲部材との間にはギャップが生じる。

【0059】

ライナー１２は、そのＺ方向に延在する壁部１２ａを有し、ハースライナー１１は、壁部１１ａと、壁部１１ａに対向する壁部１２ａとの間に、Ｘ方向のギャップＧ１２Ｘを有する。ギャップＧ１２Ｘは、共蒸着時における加熱温度での熱伸びに対応して設定される。具体的には、ギャップＧ１２Ｘは、ライナー１２の材質に応じた熱膨張率に対応して設定される。ギャップＧ１２Ｘは、ライナー１２のＸ方向の寸法と、ライナー１２の材質に応じて熱膨張したＸ方向の寸法とに対応して設定される。つまり、共蒸着時での加熱温度において、熱伸びしたライナー１２の壁部１２ａが、ハースライナー１１の壁部１１ａと密着するようにギャップＧ１２Ｘが設定される。
なお、図２に示すように、ハースライナー１１は、右側及び左側に位置する２つの壁部１１ａを有しており、この２つの壁部１１ａの間に、ライナー１２が配置されている。ここで、非加熱状態において、ライナー１２の外形寸法と２つの壁部１１ａが離間する距離との間に寸法差がある。この差が、ギャップである。例えば、非加熱状態において、右側の壁部１１ａと、この右側の壁部１１ａに面する壁部１２ａとの間にギャップが生じることがあり、左側の壁部１１ａと、この左側の壁部１１ａに面する壁部１２ａとの間にギャップが生じることがある。このギャップを説明するために、図２は、非加熱状態において、右側の壁部１１ａとライナー１２の壁部１２ａとの間のみに、ギャップＧ１２Ｘが生じる場合を模式的に示している。換言すると、ギャップＧ１２Ｘは、右側の壁部１１ａに生じるギャップと、左側の壁部１１ａに生じるギャップとの和である。また、非加熱状態の場合と加熱状態の場合とにおけるＸ方向のギャップの違いに関し、ギャップＧ１２Ｘは、非加熱状態におけるギャップ（非加熱状態において２つの壁部１１ａが離間する距離とライナー１２の外形寸法との差）と、加熱状態におけるギャップとの差（加熱状態において２つの壁部１１ａが離間する距離とライナー１２の外形寸法との差）を示す。なお、壁部１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａに関するギャップＧ１３Ｘ、Ｇ１４Ｘ、Ｇ１５Ｘ、Ｇ１６Ｘの定義は、上記のギャップＧ１２Ｘの定義と同じである。

【0060】

同様に、ライナー１３は、そのＺ方向に延在する壁部１３ａを有し、ハースライナー１１は、壁部１１ａと、壁部１１ａに対向する壁部１３ａとの間に、Ｘ方向のギャップＧ１３Ｘを有する。ギャップＧ１３Ｘは、共蒸着時における加熱温度での熱伸びに対応して設定される。具体的には、ギャップＧ１３Ｘは、ライナー１３の材質に応じた熱膨張率に対応して設定される。ギャップＧ１３Ｘは、ライナー１３のＸ方向の寸法と、ライナー１３の材質に応じて熱膨張したＸ方向の寸法とに対応して設定される。つまり、共蒸着時での加熱温度において、熱伸びしたライナー１３の壁部１３ａが、ハースライナー１１の壁部１１ａと密着するようにギャップＧ１３Ｘが設定される。

【0061】

同様に、ライナー１４は、そのＺ方向に延在する壁部１４ａを有し、ハースライナー１１は、壁部１１ａと、壁部１１ａに対向する壁部１４ａとの間に、Ｘ方向のギャップＧ１４Ｘを有する。ギャップＧ１４Ｘは、共蒸着時における加熱温度での熱伸びに対応して設定される。具体的には、ギャップＧ１４Ｘは、ライナー１４の材質に応じた熱膨張率に対応して設定される。ギャップＧ１４Ｘは、ライナー１４のＸ方向の寸法と、ライナー１４の材質に応じて熱膨張したＸ方向の寸法とに対応して設定される。つまり、共蒸着時での加熱温度において、熱伸びしたライナー１４の壁部１４ａが、ハースライナー１１の壁部１１ａと密着するようにギャップＧ１４Ｘが設定される。

【0062】

同様に、ライナー１５は、そのＺ方向に延在する壁部１５ａを有し、ハースライナー１１は、壁部１１ａと、壁部１１ａに対向する壁部１５ａとの間に、Ｘ方向のギャップＧ１５Ｘを有する。ギャップＧ１５Ｘは、ライナー１５の材質に応じた熱膨張率に対応して設定される。具体的には、ギャップＧ１５Ｘは、共蒸着時における加熱温度での熱伸びに対応して設定される。ギャップＧ１５Ｘは、ライナー１５のＸ方向の寸法と、ライナー１５の材質に応じて熱膨張したＸ方向の寸法とに対応して設定される。つまり、共蒸着時での加熱温度において、熱伸びしたライナー１５の壁部１５ａが、ハースライナー１１の壁部１１ａと密着するようにギャップＧ１５Ｘが設定される。

【0063】

同様に、ライナー１６は、そのＺ方向に延在する壁部１６ａを有し、ハースライナー１１は、壁部１１ａと、壁部１１ａに対向する壁部１６ａとの間に、Ｘ方向のギャップＧ１６Ｘを有する。ギャップＧ１６Ｘは、ライナー１６の材質に応じた熱膨張率に対応して設定される。具体的には、ギャップＧ１６Ｘは、共蒸着時における加熱温度での熱伸びに対応して設定される。ギャップＧ１６Ｘは、ライナー１６のＸ方向の寸法と、ライナー１６の材質に応じて熱膨張したＸ方向の寸法とに対応して設定される。つまり、共蒸着時での加熱温度において、熱伸びしたライナー１６の壁部１６ａが、ハースライナー１１の壁部１１ａと密着するようにギャップＧ１６Ｘが設定される。

【0064】

同様に、Ｚ方向において対向するハースライナー１１の２つの壁部１１ａ（上述した左側の壁部１１ａ及び右側の壁部１１ａに直交する壁部１１ａ）の間において、ライナー１２～１６は、Ｚ方向のギャップＧ１２Ｚ、Ｇ１３Ｚ、Ｇ１４Ｚ、Ｇ１５Ｚ、Ｇ１６Ｚを有するように配列している。後述するように、ギャップＧ１２Ｚ、Ｇ１３Ｚ、Ｇ１４Ｚ、Ｇ１５Ｚ、Ｇ１６Ｚの寸法の和はＧ１１Ｚで表され、ギャップＧ１２Ｚ、Ｇ１３Ｚ、Ｇ１４Ｚ、Ｇ１５Ｚ、Ｇ１６Ｚの各々は、ギャップＧ１１Ｚの一部である。
具体的には、Ｚ方向において、ハースライナー１１の壁部１１ａとライナー１２の壁部１２ａとの間にギャップＧ１２Ｚがあり、ライナー１２の壁部１２ａとライナー１３の壁部１３ａとの間にギャップＧ１３Ｚがあり、ライナー１３の壁部１３ａとライナー１４の壁部１４ａとの間にギャップＧ１４Ｚがあり、ライナー１４の壁部１４ａとライナー１５の壁部１５ａとの間にギャップＧ１５Ｚがあり、ライナー１５の壁部１５ａとライナー１６の壁部１６ａとの間にギャップＧ１６Ｚがある。

【0065】

このギャップＧ１１Ｚは、共蒸着時における加熱温度での熱伸びに対応して設定される。具体的には、ギャップＧ１１Ｚは、ライナー１２～１６のＺ方向寸法の和と、ライナー１２～１６におけるそれぞれの材質の熱膨張率に対応して設定される。つまり、共蒸着時での加熱温度において、熱伸びしたライナー１２～１６のＺ方向における両端部に位置する壁部１２ａ及び壁部１６ａが、Ｚ方向にて壁部１２ａ及び壁部１６ａと対向するハースライナー１１の壁部１１ａと密着するように、熱伸びしたライナー１２～１６のうち隣接する２つのライナーが互いにＺ方向に密着するように、ギャップＧ１１Ｚが設定される。

【0066】

ギャップＧ１１Ｚは、このように、それぞれのライナー１２～１６における個々の材質の熱膨張率に対応して設定される。つまり、ライナー１２のＺ方向の寸法とライナー１２の材質の熱膨張率とに対応したギャップＧ１２Ｚと、ライナー１３のＺ方向の寸法とライナー１３の材質の熱膨張率とに対応したギャップＧ１３Ｚと、ライナー１４のＺ方向の寸法とライナー１４の材質の熱膨張率とに対応したギャップＧ１４Ｚと、ライナー１５のＺ方向の寸法とライナー１５の材質の熱膨張率とに対応したギャップＧ１５Ｚと、ライナー１６のＺ方向の寸法とライナー１６の材質の熱膨張率とに対応したギャップＧ１６Ｚと、の和として、ギャップＧ１１Ｚは、設定される。

【0067】

つまり、Ｚ方向においてライナー１２～１６とハースライナー１１とは、以下の寸法関係を有する。
Ｇ１１Ｚ＝Ｇ１２Ｚ＋Ｇ１３Ｚ＋Ｇ１４Ｚ＋Ｇ１５Ｚ＋Ｇ１６Ｚ
これらのギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘ，Ｇ１１Ｚ～Ｇ１６Ｚは、いずれも、ライナー１２～１６の材質によってそれぞれ設定されることになる。したがって、ライナー１２～１６の材質が異なったものとされた場合には、ギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘ，Ｇ１１Ｚ～Ｇ１６Ｚの値も対応して変更される。

【0068】

ここで、ライナー１２～１６において、それぞれのギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘ，Ｇ１１Ｚ～Ｇ１６Ｚは、室温から５００℃に加熱した際の熱伸び寸法に対して、ライナー１２～１６の寸法に対する比として設定される。
以下の説明では、ギャップＧ１２Ｘのライナー１２寸法に対する比をＲＸ１２と称し、ギャップＧ１３Ｘのライナー１３寸法に対する比をＲＸ１３と称し、ギャップＧ１４Ｘのライナー１４寸法に対する比をＲＸ１４と称し、ギャップＧ１５Ｘのライナー１５寸法に対する比をＲＸ１５と称し、及びギャップＧ１６Ｘのライナー１６寸法に対する比をＲＸ１６と称する。

【0069】

具体的には、Ｘ方向において、ライナー１２～１６がＣｕからなる場合には、比ＲＸ１２、ＲＸ１３、ＲＸ１４、ＲＸ１５、ＲＸ１６の各々が、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。また、ライナー１２～１６がＴａからなる場合には、比ＲＸ１２、ＲＸ１３、ＲＸ１４、ＲＸ１５、ＲＸ１６の各々が、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。

【0070】

比ＲＸ１２、ＲＸ１３、ＲＸ１４、ＲＸ１５、ＲＸ１６の各々が上記の範囲の下限値よりも小さく、例えば０ｍｍより大きいギャップを有するようにライナー１２～１６をハースライナー１１内部に収納可能な程度に設定することもできる。しかしながら、この場合には、形状の経時変化や加工精度によって、ライナー１２～１６をハースライナー１１内部に収納することができなくなる虞があるため、比ＲＸ１２、ＲＸ１３、ＲＸ１４、ＲＸ１５、ＲＸ１６の各々を上記の範囲とすることが好ましい。また、比ＲＸ１２、ＲＸ１３、ＲＸ１４、ＲＸ１５、ＲＸ１６の各々が上記の範囲の上限値よりも大きい場合には、ライナー１２～１６が、熱膨張した際にハースライナー１１内部に接触しない場合があり、充分冷却することができなくなるため好ましくない。

【0071】

また、Ｘ方向におけるライナー１２～１６の外形幅寸法は、４０ｍｍ～１５０ｍｍの範囲とし、Ｚ方向におけるライナー１２～１６の外形縦寸法は、４０ｍｍ～１５０ｍｍの範囲とすることができる。
ここで、例えば、ライナー１２～１６がＣｕからなる場合には、ギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲となるように設定されることができる。また、ライナー１２～１６がＴａからなる場合には、ギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲となるように設定されることができる。

【0072】

ギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘが上記の範囲の下限値よりも小さく、例えば０ｍｍより大きいギャップを有するようにライナー１２～１６をハースライナー１１内部に収納可能な程度に設定することもできる。しかしながら、この場合には、形状の経時変化や加工精度によって、ライナー１２～１６をハースライナー１１内部に収納することができなくなる虞があるため、比ＲＸ１２、ＲＸ１３、ＲＸ１４、ＲＸ１５、ＲＸ１６の各々を上記の範囲とすることが好ましい。また、ギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘが上記の範囲の上限値よりも大きい場合には、ライナー１２～１６が、熱膨張した際にハースライナー１１内部に接触しない場合があり、充分冷却することができなくなるため好ましくない。

【0073】

次に、ライナー１２～１６のうち２つの材質が互いに異なる場合のギャップＧ１１Ｚについて説明する。まず、１つのライナーがＣｕからなる場合には、そのＣｕライナーのＺ方向の寸法に対するギャップの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。また、１つのライナーがＴａからなる場合には、そのＴａライナーのＺ方向の寸法に対するギャップの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。
ここで、ハースライナー１１におけるギャップＧ１１Ｚ（Ｇ１２Ｚ、Ｇ１３Ｚ、Ｇ１４Ｚ、Ｇ１５Ｚ、Ｇ１６Ｚの和）は、ハースライナー１１に収納されるＣｕライナー及びＴａライナー個数と、上記のギャップ比とによって求まる。具体的に、Ｃｕライナーの個数と、Ｃｕの場合の上記ギャップ比（０．０００７～０．００８３９）とを乗じて、ギャップの値を得る。同様に、Ｔａライナーの個数と、Ｔａの場合の上記ギャップ比（０．０００７～０．００３２）とを乗じて、ギャップの値を得る。得られたギャップを加算して得られた値がギャップＧ１１Ｚとなる。
以下の説明では、ギャップＧ１２Ｚのライナー１２寸法に対する比をＲＺ１２と称し、ギャップＧ１３Ｚのライナー１３寸法に対する比をＲＺ１３と称し、ギャップＧ１４Ｚのライナー１４寸法に対する比をＲＺ１４と称し、ギャップＧ１５Ｚのライナー１５寸法に対する比をＲＺ１５と称し、及びギャップＧ１６Ｚのライナー１６寸法に対する比をＲＺ１６と称する。

【0074】

複数のライナー１２～１６が並べられるＺ方向において、比ＲＺ１２、ＲＺ１３、ＲＺ１４、ＲＺ１５、ＲＺ１６の各々が上記の範囲の下限値よりも小さく、例えば０ｍｍより大きいギャップを有するようにライナー１２～１６をハースライナー１１内部に収納可能な程度に設定することもできる。しかしながら、この場合には、形状の経時変化や加工精度によって、ライナー１２～１６をハースライナー１１内部に収納することができなくなる虞があるため、比ＲＺ１２、ＲＺ１３、ＲＺ１４、ＲＺ１５、ＲＺ１６の各々を上記の範囲とすることが好ましい。同様に、比ＲＺ１２、ＲＺ１３、ＲＺ１４、ＲＺ１５、ＲＺ１６の各々が上記の範囲の上限値よりも大きい場合には、ライナー１２～１６が、熱膨張した際にハースライナー１１内部に接触しない場合があり、充分冷却することができなくなるため好ましくない。

【0075】

本実施形態の蒸着源１０において、図４に示すように、銅からなる５つのライナー１２～１６がハースライナー１１の内部にＺ方向に隣接して配置される場合、非加熱状態におけるギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘ，Ｇ１１Ｚ～Ｇ１６Ｚが、次のように設定されることが好ましい。

【0076】

具体的に図４に示す例では、構成材料であるＣｕに対応して次の構造が設定される。
Ｃｕからなるライナー１２のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１２Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１２Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１３のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１３Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１３Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。

【0077】

Ｃｕからなるライナー１４のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１４Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１４Ｘが、０．０５ｍｍ～０．５０ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１５のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１５Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１５Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１６のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１６Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１６Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。

【0078】

Ｃｕからなるライナー１２～１６のＺ方向外形縦寸法の和に対するギャップＧ１１Ｚの比は、０．００３５～０．０４２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１１Ｚが、０．２５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１２のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１２Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１２Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１３のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１３Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１３Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。

【0079】

Ｃｕからなるライナー１４のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１４Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１４Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１５のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１５Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１５Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１６のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１６Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１６Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。

【0080】

本実施形態の蒸着源１０において、図５に示すように、銅からなる３つのライナー１２，１４，１６と、タンタルからなる２つのライナー１３，１５とが、ハースライナー１１の内部にＺ方向に隣接して配置される場合、非加熱状態におけるギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘ，Ｇ１１Ｚ～Ｇ１６Ｚが、次のように設定されることが好ましい。

【0081】

具体的に図５に示す例では、構成材料であるＣｕおよびＴａに対応して次の構造が設定される。
Ｃｕからなるライナー１２のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１２Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１２Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１３のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１３Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１３Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。

【0082】

Ｃｕからなるライナー１４のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１４Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１４Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１５のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１５Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１５Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１６のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１６Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１６Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。

【0083】

ライナー１２～１６のＺ方向外形縦寸法の和に対するギャップＧ１１Ｚの比は、Ｃｕ及びＴａに関する上記の比に対応するように、０．００３５～０．０３１６の範囲となるように設定される。ギャップＧ１１Ｚが、０．２５ｍｍ～２．２６ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１２のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１２Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１２Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１３のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１３Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１３Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。

【0084】

Ｃｕからなるライナー１４のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１４Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１４Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１５のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１５Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１５Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１６のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１６Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１６Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。

【0085】

蒸着装置１００における成膜方法について説明する。
なお、以下の成膜方法としては、ウェブ状の基材Ｆ上に、薄膜として酸素およびリチウムを含有する化合物膜を形成する方法について説明する。特に、ＬＣＯ（コバルト酸リチウム）からなる化合物膜を形成する方法について説明する。

【0086】

ＬＣＯ（コバルト酸リチウム）は、バッテリや二次電池用の正極界面として適している。このために使用される典型的な層系では、数μｍ程度の層厚さを有するＬＣＯ層を成膜可能とする。

【0087】

電子ビーム被覆法を用いたＬＣＯ層の析出も可能である。この場合、図４に示すように、Ｌｉ_２Ｏ（酸化リチウム）とＣｏＯ（酸化コバルト）、あるいは、図５に示すようにリチウム（Ｌｉ）とＣｏＯ（酸化コバルト）が、直接に蒸着材料に作用する電子ビームによって、酸素含有の反応性ガス雰囲気内で蒸発させられる。

【0088】

少なくとも元素リチウムを有する蒸着材料として、図５に示すようにライナー１２～１６にＣｏＯ及びＬｉを交互に入れる。具体的に、ライナー１２、１４、１６にＣｏＯを入れ、ライナー１３、１５にＬｉを入れる。この蒸着材料を、真空チャンバ内部で熱的な蒸発装置によって蒸発させることにより、基板上にＬＣＯ層を析出する。

【0089】

このとき、加熱前のライナー１２～１６は、Ｘ方向において、いずれもハースライナー１１の内部において、それぞれギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘの半分の値でハースライナー１１の壁部１１ａから離間するように設置される。また、加熱前のライナー１２～１６は、Ｚ方向において、ギャップＧ１２Ｚ～Ｇ１６Ｚの和を等分（和を５等分）した距離で互いに離間するように配置される。つまり、加熱前のライナー１２～１６は、いずれも加熱時の熱伸びに対応する距離を有して互いに周囲部材から離間するように配置される。

【0090】

なお、図２，図３においては、ギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｚの説明のために、ライナー１２～１６がハースライナー１１の一方の内壁面に接触しているが、それぞれのライナー１２～１６は、Ｘ方向およびＺ方向で、周囲部材と均等な間隔を有して離間するように配置された後、ライナーは加熱される。このとき、電子ビームＥＢの走査によって加熱をおこなう際には、均等な間隔が維持された状態でライナー１２～１６を加熱することが好ましい。

【0091】

そして、蒸着材料を直接に電子銃ＥＢ０から照射された電子ビームＥＢによって蒸発させる。同時に、酸素含有の成分、好ましくは酸素含有の反応性ガスが真空チャンバ内へ導入され、そして立ち上がる蒸気粒子雲がプラズマによって貫通される。

【0092】

酸素含有の反応性ガスとしては、たとえば酸素（Ｏ_２）のようなガスが適している。酸素含有の反応性ガスの導入に対して、たとえば酸素含有のプレカーサ（前駆体）を真空チャンバ内へ導入することもできる。

【0093】

蒸着装置１００における成膜においては、まず、真空チャンバ１１０内を排気し、成膜部１２０、搬送部１３０および回収部１６０を所定の真空度に維持する。
また、基材Ｆを支持する搬送機構１７０を駆動させ、基材Ｆを巻出しローラ１７１から巻取りローラ１７３に向けて搬送させる。基材Ｆは、成膜部１２０において、Ｘ方向に沿って搬送（移動）される。
なお、基材Ｆには、あらかじめ、集電体などが所定の領域に形成されている。

【0094】

成膜部１２０では、ガス供給部Ｓ０から成膜部１２０内に酸素を含有するガスが導入される。
また、成膜部１２０では、接続されたプラズマ発生電源１２４から、メインローラ１７２にプラズマ発生電力が供給される。同時に、成膜部１２０では、接続された電源から供給された電力によって、マグネット３０が磁束を発生する。
これにより、開口２１付近のプラズマ発生領域にプラズマが発生する。

【0095】

成膜部１２０では、蒸着源１０がイオンビームＥＢによって加熱されて、ライナー１２～１６からリチウムを含む蒸着材料とコバルトを含む蒸着材料とを蒸発させ、メインローラ１７２上の基材Ｆに向けて出射するリチウムおよびコバルトを含む蒸着材料（成膜原料）の蒸気流を形成する。

【0096】

このとき、各ライナー１２～１６に収納された蒸着材料の加熱条件は、それぞれの蒸着材料の蒸気圧、昇華温度、蒸発量、共蒸着に必要な比率、共蒸着に必要な投入パワー等に応じて設定される。
また、リチウムおよびコバルトを含む蒸着材料（成膜原料）の蒸気流は、シールド２０の開口２１によって、基材Ｆへの到達領域を規制される。

【0097】

シールド２０の開口２１付近の領域において、プラズマ化された酸素ガスによって活性化されたリチウムおよびコバルトを含む蒸着粒子は、酸素を含有した化合物膜として基材Ｆの表面に成膜される。

【0098】

共蒸着に応じた加熱状態では、各ライナー１２～１６は温度上昇する。これにともなって、各ライナー１２～１６は、それぞれの材料に応じて熱膨張率に従って熱伸びする。この結果、各ライナー１２～１６は、壁部１２ａ～１６ａが、対向状態で隣接するハースライナー１１の壁部１１ａ、あるいは、対向状態で隣接する壁部１２ａ～１６ａと接触する。

【0099】

つまり、各ライナー１２～１６は、ハースライナー１１の内部で、それぞれのギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｚがゼロになるように熱膨張する。
各ライナー１２～１６の壁部１２ａ～１６ａは、いずれも、壁部に対向して隣接する周囲部材に密着することになる。

【0100】

このとき、冷却部１８によって冷却されたハースライナー１１に接触していることよって、各ライナー１２～１６は、壁部１２ａ～１６ａから壁部１１ａおよび底部１１ｂへの熱伝導により冷却される。また、各ライナー１２～１６は、隣接するライナー１２～１６の壁部１２ａ～１６ａへの熱伝導により冷却される。

【0101】

これにより、各ライナー１２～１６は、内部の蒸着材料と化学的に反応しない温度範囲に維持される。同時に、各ライナー１２～１６の開口中央部分に位置する蒸着材料が溶融され、蒸発または昇華する。壁部１２ａ～１６ａに近接する開口周縁部分に位置する蒸着材料は、溶融していないか、温度上昇が緩やかな状態を維持する。

【0102】

したがって、本実施形態における蒸着装置１００は、コンタミネーションの発生、あるいは、組成比の変化などを起こすことなく、共蒸着をおこなうことができる。

【0103】

これにより、本実施形態における蒸着装置１００は、互いに異なる蒸着材料を交互に配置したライナー１２～１６によって、化合物膜における膜組成を好ましい範囲に設定可能として、膜特性の向上した化合物膜を製造することが可能となる。

【0104】

また、本実施形態の蒸着装置１００がロールトゥロール装置である場合を説明したが、本発明は、この構成に限定されるものではなく、基板搬送中に枚葉の基板に成膜する構成としてもよい。また、本実施形態の蒸着装置は、リチウム化合物膜の成膜部以外に、他の成膜部や、他の処理部を有することも可能である。

【0105】

以下、本発明に係る蒸着装置の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図６は、本実施形態における蒸着源におけるライナー配置の一例を示す説明図であり、図７は、本実施形態における蒸着源におけるライナー配置の他の例を示す説明図である。本実施形態において、上述した第１実施形態と異なるのは、ＬｉＰＯＮからなる化合物膜を形成する点であり、これ以外の上述した第１実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0106】

本実施形態においては、ライナー１２～１６のうち少なくとも１つにＬｉＰＯＮ形成用の蒸着材料としてＬｉ_３Ｎを入れる場合には、そのライナーはＣｕから形成されることができる。また、ライナー１２～１６のうち少なくとも１つにＬｉＰＯＮ形成用の蒸着材料としてＬＰＯやＬｉを入れる場合には、そのライナーはＴａから形成されることができる。

【0107】

図６に示すように、ライナー１２～１６に蒸着材料としてＬＰＯと、Ｌｉ_３Ｎとを入れる場合には、ライナー１２，１４，１６にＬＰＯを入れ、ライナー１３，１５にＬｉ_３Ｎを入れる配置とすることができる。このとき、ライナー１２，１４，１６をＴａで形成し、ライナー１３，１５をＣｕで形成することができる。
図７に示すように、ライナー１２～１６に蒸着材料としてＬＰＯと、Ｌｉとを入れる場合には、ライナー１２，１４，１６にＬＰＯを入れ、ライナー１３，１５にＬｉを入れる配置とすることができる。このとき、ライナー１２～１６をＴａで形成することができる。

【0108】

【0109】

【0110】

【0111】

【0112】

【0113】

【0114】

【0115】

【0116】

【0117】

【0118】

ここで、ライナー１２～１６において、それぞれのギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘ，Ｇ１１Ｚ～Ｇ１６Ｚは、室温から５００℃に加熱した際の熱伸び寸法に対して、ライナー１２～１６の寸法に対する比として設定される。

【0119】

【0120】

【0121】

【0122】

【0123】

次に、Ｚ方向に関し、１つのライナーがＣｕからなる場合には、そのＣｕライナーのＺ方向の寸法に対するギャップの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。また、１つのライナーがＴａからなる場合には、そのＴａライナーのＺ方向の寸法に対するギャップの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。
ここで、ハースライナー１１におけるギャップＧ１１Ｚ（Ｇ１２Ｚ、Ｇ１３Ｚ、Ｇ１４Ｚ、Ｇ１５Ｚ、Ｇ１６Ｚの和）は、ハースライナー１１に収納されるＣｕライナー及びＴａライナー個数と、上記のギャップ比とによって求まる。具体的に、Ｃｕライナーの個数と、Ｃｕの場合の上記ギャップ比（０．０００７～０．００８３９）とを乗じて、ギャップの値を得る。同様に、Ｔａライナーの個数と、Ｔａの場合の上記ギャップ比（０．０００７～０．００３２）とを乗じて、ギャップの値を得る。得られたギャップを加算して得られた値がギャップＧ１１Ｚとなる。

【0124】

【0125】

本実施形態の蒸着源１０において、図６に示すように、Ｔａからなる３つのライナー１２，１４，１６と、Ｃｕからなる２つのライナー１３，１５とが、ハースライナー１１の内部にＺ方向に隣接して交互に配置される場合、非加熱状態におけるギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘ，Ｇ１１Ｚ～Ｇ１６Ｚが、次のように設定されることが好ましい。

【0126】

具体的に図６に示す例では、構成材料であるＣｕおよびＴａに対応して次の構造が設定される。
Ｔａからなるライナー１２のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１２Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１２Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１３のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１３Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１３Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。

【0127】

Ｔａからなるライナー１４のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１４Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１４Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１５のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１５Ｘの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１５Ｘが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１６のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１６Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１６Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。

【0128】

ライナー１２～１６のＺ方向外形縦寸法の和に対するギャップＧ１１Ｚの比は、Ｃｕ及びＴａに関する上記の比に対応するように、０．００３５～０．０２６４の範囲となるように設定される。ギャップＧ１１Ｚが、０．２５ｍｍ～１．８９ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１２のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１２Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１２Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１３のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１３Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１３Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。

【0129】

Ｔａからなるライナー１４のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１４Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１４Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｃｕからなるライナー１５のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１５Ｚの比は、０．０００７～０．００８３９の範囲となるように設定される。ギャップＧ１５Ｚが、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１６のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１６Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１６Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。

【0130】

本実施形態の蒸着源１０において、図７に示すように、タンタルからなる５つのライナー１２～１６が、ハースライナー１１の内部にＺ方向に隣接して配置される場合、非加熱状態におけるギャップＧ１２Ｘ～Ｇ１６Ｘ，Ｇ１１Ｚ～Ｇ１６Ｚが、次のように設定されることが好ましい。

【0131】

具体的に図７に示す例では、構成材料であるＴａに対応して次の構造が設定される。
Ｔａからなるライナー１２のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１２Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１２Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１３のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１３Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１３Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。

【0132】

Ｔａからなるライナー１４のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１４Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１４Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１５のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１５Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１５Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１６のＸ方向外形幅寸法に対するギャップＧ１６Ｘの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１６Ｘが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。

【0133】

Ｔａからなるライナー１２～１６のＺ方向外形縦寸法の和に対するギャップＧ１１Ｚの比は、０．００３５～０．０１６の範囲となるように設定される。ギャップＧ１１Ｚが、０．２５ｍｍ～１．１５ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１２のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１２Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１２Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１３のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１３Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１３Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。

【0134】

Ｔａからなるライナー１４のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１４Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１４Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１５のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１５Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１５Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。
Ｔａからなるライナー１６のＺ方向外形縦寸法に対するギャップＧ１６Ｚの比は、０．０００７～０．００３２の範囲となるように設定される。ギャップＧ１６Ｚが、０．０５ｍｍ～０．２３ｍｍの範囲に設定される。

【0135】

蒸着装置１００における成膜方法について説明する。
なお、以下の成膜方法としては、ウェブ状の基材Ｆ上に、薄膜として窒素およびリチウムを含有する化合物膜（電解質膜）を形成する方法について説明する。特に、ＬｉＰＯＮからなる電解質膜を形成する方法について説明する。

【0136】

ＬｉＰＯＮは、イオン伝導性を有すると同時に電子に対する非伝導性を有することに基づき、バッテリや二次電池用の固体電解質として適している。このために使用される典型的な層系では、数μｍ程度の層厚さを有するＬｉＰＯＮ層を成膜可能とする。

【0137】

電子ビーム被覆法を用いたＬｉＰＯＮ層の析出も可能である。この場合、リン酸リチウム（ＬｉＰＯ）が、直接に蒸着材料に作用する電子ビームによって、窒素含有の反応性ガス雰囲気内で蒸発させられる。

【0138】

少なくとも元素リチウム、リンおよび酸素を包含する蒸発材料を、真空チャンバ内部で熱的な蒸発装置によって蒸発させることにより、基板上にＬｉＰＯＮ層を析出する。
このとき、蒸着材料を直接に電子ビームによって蒸発させる。同時に、窒素含有の成分、好ましくは窒素含有の反応性ガスが真空チャンバ内へ導入され、そして立ち上がる蒸気粒子雲がプラズマによって貫通される。

【0139】

窒素含有の反応性ガスとしては、たとえばアンモニア（ＮＨ_３）、笑気（ＮＯ_２）または窒素（Ｎ_２）のようなガスが適している。窒素含有の反応性ガスの導入に対して、たとえば窒素含有のプレカーサ（前駆体）を真空チャンバ内へ導入することもできる。

【0140】

蒸着装置１００における成膜においては、まず、真空チャンバ１１０内を排気し、成膜部１２０、搬送部１３０および回収部１６０を所定の真空度に維持する。
また、基材Ｆを支持する搬送機構１７０を駆動させ、基材Ｆを巻出しローラ１７１から巻取りローラ１７３に向けて搬送させる。基材Ｆは、成膜部１２０において、Ｘ方向に沿って搬送（移動）される。
なお、後述するように、基材Ｆには、あらかじめ、正極あるいは集電体などが所定の領域に形成されている。

【0141】

成膜部１２０では、ガス供給部Ｓ０から成膜部１２０内に窒素を含有するガスが導入される。
また、成膜部１２０では、接続されたプラズマ発生電源５５から、メインローラ１７２にプラズマ発生電力が供給される。同時に、成膜部１２０では、接続された電源から供給された電力によって、マグネット３０が磁束を発生する。
これにより、プラズマ発生領域にプラズマが発生する。

【0142】

成膜部１２０の蒸着源１０では、各ライナー１２～１６が、例えば電子ビーム等によって加熱されて、それぞれの蒸着材料（成膜原料）を蒸発させ、メインローラ１７２上の基材Ｆに向けて出射するリチウムを含む蒸着材料（成膜原料）の蒸気流を形成する。
このとき、各ライナー１２～１６に収納された蒸着材料の加熱条件は、それぞれの蒸着材料の蒸気圧、昇華温度、蒸発量、共蒸着に必要な比率、共蒸着に必要な投入パワー等に応じて設定される。
また、リチウムを含む蒸着材料（成膜原料）の蒸気流は、シールド２０の開口２１によって、基材Ｆへの到達領域を規制される。

【0143】

シールド２０の開口２１付近の領域において、プラズマ化された窒素ガスによって活性化されたリチウムを含む蒸着粒子は、窒素を含有した電解質膜として基材Ｆの表面に成膜される。

【0144】

【0145】

【0146】

【0147】

これにより、各ライナー１２～１６は、内部の蒸着材料と化学的に反応しない温度範囲に維持される。同時に、各ライナー１２～１６の開口中央部分に位置する蒸着材料が溶融され、蒸発または昇華する。壁部１２ａ～１６ａに近接する開口周縁部分に位置する蒸着材料が溶融していないか、温度上昇が緩やかな状態を維持する。

【0148】

【0149】

これにより、本実施形態における蒸着装置１００は、互いに異なる蒸着材料を交互に配置したライナー１２～１６によって、化合物膜における組成制御を可能として、膜特性の向上した化合物膜を製造することが可能となる。

【0150】

さらに、本発明においては、上記の各実施形態における個々の構成を、それぞれ組み合わせて採用することも可能である。