特許 7598904 真空処理装置及び真空処理方法

(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】2024-12-04

(45)【発行日】2024-12-12

(54)【発明の名称】真空処理装置及び真空処理方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/56 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

C23C14/56 A

C23C14/56 J

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022130962

(22)【出願日】2022-08-19

(65)【公開番号】P2024027829

(43)【公開日】2024-03-01

【審査請求日】2023-07-28

(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】110003339

【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 俊介

(72)【発明者】

【氏名】木本 孝仁

(72)【発明者】

【氏名】福田 義朗

(72)【発明者】

【氏名】前平 謙

【審査官】今井 淳一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０５４１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２７７７５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成膜面と前記成膜面とは反対側の非成膜面とを有する第１基材を繰り出す第１巻出ローラと、
前記第１基材を巻き取る第１巻取ローラと、
前記第１基材が搬送される方向において前記第１巻出ローラと前記第１巻取ローラとの間に設けられ、前記非成膜面に当接する外周面を有し、前記第１基材を巻回搬送する主ローラと、
前記非成膜面に当接する前記主ローラの前記外周面に対向する成膜源と、
前記主ローラによって巻回搬送され、前記主ローラの前記外周面において前記第１基材の前記成膜面の一部を覆う第２基材を繰り出す第２巻出ローラと、
前記第２基材を巻き取る第２巻取ローラと、
前記主ローラにバイアス電位を供給する電源と、
前記第１基材から露出された前記主ローラの前記外周面の両端部全域を覆い、前記第１基材と前記第２基材との間に形成される放電プラズマ中の電荷が前記外周面へ到達することを遮断する絶縁材と
を具備する真空処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載された真空処理装置であって、
前記絶縁材上に前記第１基材の一方の端部及び他方の端部が位置し、
前記第２基材は、前記絶縁材と、前記第１基材の前記一方の端部と、前記第１基材の前記他方の端部とを被覆する
真空処理装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載された真空処理装置であって、
前記主ローラの前記外周面上において前記第２基材が前記絶縁材と接触しながら、前記第２基材が前記主ローラによって巻回搬送される
真空処理装置。

【請求項4】

成膜面と前記成膜面とは反対側の非成膜面とを有する第１基材を繰り出す第１巻出ローラと、
前記第１基材を巻き取る第１巻取ローラと、
前記第１基材が搬送される方向において前記第１巻出ローラと前記第１巻取ローラとの間に設けられ、前記非成膜面に当接する外周面を有し、前記第１基材を巻回搬送する主ローラと、
前記非成膜面に当接する前記主ローラの前記外周面に対向する成膜源と、
前記主ローラによって巻回搬送され、前記主ローラの前記外周面において前記第１基材の前記成膜面の一部を覆う第２基材を繰り出す第２巻出ローラと、
前記第２基材を巻き取る第２巻取ローラと、
前記第１基材から露出された前記主ローラの前記外周面の両端部全域を覆い、前記第１基材と前記第２基材との間に形成される放電プラズマ中の電荷が前記外周面へ到達することを遮断する絶縁材と
を用いて、
前記主ローラにバイアス電位を供給しながら前記成膜面に成膜材料を形成する
真空処理方法。

【請求項5】

請求項４に記載された真空処理方法であって、
前記絶縁材上に前記第１基材の一方の端部及び他方の端部を位置させ、
前記第２基材を前記絶縁材と、前記第１基材の前記一方の端部と、前記第１基材の前記他方の端部とに被覆させる
真空処理方法。

【請求項6】

請求項４または５に記載された真空処理方法であって、
前記主ローラの前記外周面上において前記第２基材を前記絶縁材と接触させながら、前記第２基材を前記主ローラによって巻回搬送する
真空処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空処理装置及び真空処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

長尺状の成膜用基材（帯状フィルム）を減圧雰囲気で主ローラに巻回しながら、この成膜用基材に被膜を形成するロール・トゥ・ロール方式の成膜装置がある。このような成膜装置では、主ローラによって巻回搬送される成膜用基材に成膜源を対向させて、成膜源から放出される成膜材料を成膜用基材に堆積させる（例えば、特許文献１参照）。これにより、主ローラによって巻回搬送される成膜用基材に被膜が形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－０１９２４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の成膜装置においては、成膜用基材とともに、成膜用基材の一部を被覆するマスク用基材を主ローラによって併せて巻回搬送して、成膜用基材の所定の部分に成膜材料を成膜する場合がある。

【0005】

しかしながら、この場合、マスク用基材を成膜用基材から剥がすときに、静電帯電によってマスク用基材に帯電した電荷が主ローラに流れ落ちる電気的短絡が起き得る。このような短絡が発生すると、主ローラにバイアス電位を印加しながら成膜を行う場合、成膜中に、このバイアス電位が不安定になる可能性がある。

【0006】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、成膜中に主ローラにバイアス電位を安定して供給することが可能な真空処理装置及び真空処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る真空処理装置は、第１巻出ローラと、第１巻取ローラと、主ローラと、成膜源と、第２巻出ローラと、第２巻取ローラと、電源とを具備する。
上記第１巻出ローラは、成膜面と上記成膜面とは反対側の非成膜面とを有する第１基材を繰り出す。
上記第１巻取ローラは、上記第１基材を巻き取る。
上記主ローラは、上記第１基材が搬送される方向において上記第１巻出ローラと上記第１巻取ローラとの間に設けられ、上記非成膜面に当接する外周面を有し、少なくとも上記第１基材から露出される上記外周面が絶縁材で覆われ、上記第１基材を巻回搬送する。
上記成膜源は、上記非成膜面に当接する上記主ローラの上記外周面に対向する。
上記第２巻出ローラは、上記主ローラによって巻回搬送され、上記主ローラの上記外周面において上記第１基材の上記成膜面の一部を覆う第２基材を繰り出す。
上記第２巻取ローラは、上記第２基材を巻き取る。
上記電源は、上記主ローラにバイアス電位を供給する。

【0008】

このような真空処理装置によれば、成膜中に主ローラにバイアス電位を安定して供給することができる。

【0009】

上記真空処理装置においては、上記主ローラの両端部が上記絶縁材で覆われてもよい。

【0010】

このような真空処理装置によれば、成膜中に主ローラにバイアス電位を安定して供給することができる。

【0011】

上記真空処理装置においては、上記主ローラの上記外周面上において上記第２基材が上記絶縁材と接触しながら、上記第２基材が上記主ローラによって巻回搬送されてもよい。

【0012】

このような真空処理装置によれば、成膜中に主ローラにバイアス電位を安定して供給することができる。

【0013】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る真空処理方法では、
成膜面と上記成膜面とは反対側の非成膜面とを有する第１基材を繰り出す第１巻出ローラと、
上記第１基材を巻き取る第１巻取ローラと、
上記第１基材が搬送される方向において上記第１巻出ローラと上記第１巻取ローラとの間に設けられ、上記非成膜面に当接する外周面を有し、少なくとも上記第１基材から露出される上記外周面が絶縁材で覆われ、上記第１基材を巻回搬送する主ローラと、
上記非成膜面に当接する上記主ローラの上記外周面に対向する成膜源と、
上記主ローラによって巻回搬送され、上記主ローラの上記外周面において上記第１基材の上記成膜面の一部を覆う第２基材を繰り出す第２巻出ローラと、
上記第２基材を巻き取る第２巻取ローラと
が用いられ、
上記主ローラにバイアス電位を供給しながら上記成膜面に成膜材料が形成される。

【0014】

このような真空処理方法によれば、成膜中に主ローラにバイアス電位を安定して供給することができる。

【0015】

上記真空処理方法においては、上記主ローラの両端部を上記絶縁材で覆ってもよい。

【0016】

このような真空処理方法によれば、成膜中に主ローラにバイアス電位を安定して供給することができる。

【0017】

上記真空処理方法においては、上記主ローラの上記外周面上において上記第２基材を上記絶縁材と接触させながら、上記第２基材を上記主ローラによって巻回搬送してもよい。

【0018】

このような真空処理方法によれば、成膜中に主ローラにバイアス電位を安定して供給することができる。

【発明の効果】

【0019】

以上述べたように、本発明によれば、成膜中に主ローラにバイアス電位を安定して供給することが可能な真空処理装置及び真空処理方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態に係る真空処理装置の一例を示す模式図である。

【図2】本実施形態の真空処理方法の一例を示す模式的断面図である。

【図3】比較例に係る真空処理装置の作用を説明する図である。

【図4】本実施形態に係る真空処理装置の作用を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付す場合があり、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。また、以下に示す数値は例示であり、この例に限らない。

【0022】

図１は、本実施形態に係る真空処理装置の一例を示す模式図である。図１に例示された真空処理装置１は、大気圧未満の減圧雰囲気の条件下で長尺状の基材９０に被膜を形成するロール・トゥ・ロール方式の真空処理装置である。図１では、主ローラ４０の中心軸４０ｃの方向がＹ軸方向とされ、成膜源２０から主ローラ４０に向かう方向がＺ軸方向とされる。Ｙ軸方向とＺ軸方向とに直交する方向がＸ軸方向とされる。

【0023】

真空処理装置１は、真空槽１０と、成膜源２０と、主ローラ４０と、巻出ローラ４１（第１巻出ローラ）と、巻取ローラ４２（第１巻取ローラ）と、巻出ローラ４５（第２巻出ローラ）と、巻取ローラ４６（第２巻取ローラ）と、バイアス電源５０と、排気機構７０とを具備する。主ローラ４０と巻出ローラ４１との間、または、主ローラ４０と巻取ローラ４２との間には、基材９０（第１基材）をガイドするガイドローラ（不図示）が設けられてもよい。主ローラ４０と巻出ローラ４５との間、または、主ローラ４０と巻取ローラ４６との間には、基材９５（第２基材）をガイドするガイドローラ（不図示）が設けられてもよい。真空処理装置１は、主ローラ４０、巻出ローラ４１、巻取ローラ４２、巻出ローラ４５、巻取ローラ４６、及びガイドローラのそれぞれを回転する回転駆動機構（不図示）を備える。また、真空処理装置１は、真空槽１０にガスを供給するガス供給機構を備えてもよい。

【0024】

真空処理装置１において、基材９０は、成膜用基材であって、真空槽１０内で巻出ローラ４１から主ローラ４０、主ローラ４０から巻取ローラ４２に所定の搬送速度で搬送される。例えば、基材９０は、巻出ローラ４１に巻かれ、巻出ローラ４１から主ローラ４０に繰り出される。巻出ローラ４１から主ローラ４０に繰り出された基材９０は、主ローラ４０によって巻回搬送され、巻取ローラ４２によって巻き取られる。主ローラ４０によって巻回搬送された基材９０には、成膜源２０から放出された成膜材料が堆積して、基材９０に被膜が形成される。

【0025】

基材９５は、基材９０を被覆するマスク用基材であって、真空槽１０内で巻出ローラ４５から主ローラ４０、主ローラ４０から巻取ローラ４６に所定の搬送速度で搬送される。例えば、基材９５は、巻出ローラ４５に巻かれ、巻出ローラ４５から主ローラ４０に繰り出される。巻出ローラ４５から主ローラ４０に繰り出された基材９０は、主ローラ４０によって巻回搬送される基材９０の一部を被覆しながら主ローラ４０によって巻回搬送され、巻取ローラ４６によって巻き取られる。

【0026】

真空槽１０は、密閉構造を有する。真空槽１０は、真空ポンプＰ１を有する排気機構７０によって、所定の減圧雰囲気に維持可能となる。真空処理装置１は、例えば、成膜室１１と、処理室１２とを有する。成膜室１１と処理室１２とは、仕切壁１３によって区分けされる。真空槽１０は、図１の例では、成膜源２０と、主ローラ４０と、巻出ローラ４１と、巻取ローラ４２、巻出ローラ４５と、巻取ローラ４６とを収容する。

【0027】

仕切壁１３には、主ローラ４０が仕切壁１３に接触せずに処理室１２から、主ローラ４０の一部が成膜室１１に入り込めるように開口１４が設けられている。また、仕切壁１３に開口１４が設けられることによって、主ローラ４０と仕切壁１３との間に隙間が形成される。主ローラ４０に巻回搬送された基材９０、９５は、この隙間を通じて、処理室１２と成膜室１１との間を通過する。

【0028】

成膜源２０は、成膜室１１に設けられる。成膜源２０は、例えば、蒸発源を含む。成膜源２０は、主ローラ４０の外周面４０３に対向する。成膜源２０は、抵抗加熱式蒸発源、誘導加熱式蒸発源、または電子ビーム加熱式蒸発源等で構成される。成膜源２０からは、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の成膜材料が主ローラ４０に向けて蒸発する。成膜材料は、例えば、Ｌｉ、Ｎａ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ等のアルカリ土類金属等を含む。基材９０に形成される被膜の厚みは、２０μｍ以下である。この被膜がＬｉ膜の場合、この被膜は、例えば、リチウム電池の負極に適用される。

【0029】

成膜室１１は、排気機構７０に接続される。成膜室１１は、排気機構７０によって減圧状態を維持する。処理室１２は、開口１４を介して成膜室１１と連通する。成膜室１１が排気されると、開口１４を介して処理室１２が排気される。図１の例では、処理室１２には排気機構７０に接続されていない。これにより、成膜室１１が排気されると成膜室１１よりも処理室１２の方が高圧となる圧力差が生じる。この圧力差によって、成膜源２０からの蒸気流２１（成膜材料）が開口１４を通じて処理室１２に侵入することが抑制される。なお、必要に応じて、処理室１２を排気機構で排気してもよい。

【0030】

主ローラ４０は、基材９０が搬送される方向（搬送される基材９０の方向に沿った方向）において、巻出ローラ４１と巻取ローラ４２との間に設けられる。主ローラ４０の一部は、成膜室１１に配置され、残りの部分が処理室１２に配置される。主ローラ４０は、成膜源２０に対向する。主ローラ４０は、基材９０の非成膜面（裏面）９０ｒに当接する外周面４０３を有する。図１の例では、主ローラ４０は、反時計回りに回転する。本実施形態では、主ローラ４０が回転する方向を回転方向Ｒとする。

【0031】

主ローラ４０は、ステンレス鋼、鉄、アルミニウム等の金属材料を含み、筒状に構成される。主ローラ４０の内部には、例えば、温調機構（不図示）が設けられてもよい。主ローラ４０の中心軸４０ｃの方向の幅は、基材９０の幅よりも大きく設定される。主ローラ４０は、巻出ローラ４１によって巻き出された基材９０を巻回搬送し、被膜が形成された基材９０を巻取ローラ４２に向けて繰り出す。

【0032】

主ローラ４０の外周面４０３の少なくとも一部は、層状の絶縁材４１０で覆われている。絶縁材４１０は、外周面４０３に沿って主ローラ４０に周設される。例えば、主ローラ４０が基材９０を巻回搬送しているとき、少なくとも基材９０から露出される外周面４０３が絶縁材４１０で覆われている。絶縁材４１０の厚みは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下である。絶縁材４１０の厚みが１０μｍより小さいと絶縁材４１０の絶縁性が損なわれるので好ましくなく、絶縁材４１０の厚みが１００μｍより大きいと主ローラ４０上で絶縁材４１０に接する基材９０の段差が大きくなり好ましくない。

【0033】

絶縁材４１０の材料は、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）樹脂、ＰＩ（ポリイミド）樹脂等を含む。

【0034】

巻出ローラ４１は、処理室１２に設けられる。巻出ローラ４１には、基材９０が予め巻回される。巻出ローラ４１は、その中心軸周りに所定の回転速度で矢印方向に回転する。巻出ローラ４１は、基材９０を主ローラ４０に向けて繰り出す。

【0035】

巻取ローラ４２は、処理室１２に設けられる。巻取ローラ４２は、その中心軸周りに所定の回転速度で矢印方向に回転する。巻取ローラ４２は、主ローラ４０によって巻回搬送され、成膜材料が堆積した基材９０を巻き取る。

【0036】

巻出ローラ４５は、処理室１２に設けられる。巻出ローラ４５には、基材９５が予め巻回される。巻出ローラ４５は、その中心軸周りに所定の回転速度で矢印方向に回転する。巻出ローラ４５は、基材９５を主ローラ４０に向けて繰り出す。

【0037】

巻取ローラ４６は、処理室１２に設けられる。巻取ローラ４６は、その中心軸周りに所定の回転速度で矢印方向に回転する。巻取ローラ４６は、主ローラ４０上で基材９０の一部を被覆する基材９５が基材９０から剥がれた後、基材９５を巻き取る。

【0038】

基材９０は、成膜面９０ｄと、成膜面９０ｄとは反対側の非成膜面９０ｒとを有する。成膜面９０ｄは、成膜源２０に対向する。成膜面９０ｄには、成膜源２０から放出される蒸気流２１が堆積して、主ローラ４０上で基材９０の成膜面９０ｄに被膜が形成される。非成膜面９０ｒは、主ローラ４０の外周面４０３に当接する。

【0039】

基材９０は、シート状且つ長尺状のフィルムである（厚み：５０μｍ以下）。基材９０は、可撓性を有する。例えば、基材９０は、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）樹脂、ＰＩ（ポリイミド）樹脂等の帯状のフィルムである。基材９０は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、ＳＵＳ鋼等の帯状の金属箔であってもよい。

【0040】

基材９５は、成膜面９０ｄの一部を覆う被覆面９５ｒと、被覆面９５ｒとは反対側の非被覆面９５ｓとを有する。基材９５は、主ローラ４０の外周面４０３において基材９０の成膜面９０ｄの一部を覆う。基材９５の非被覆面９５ｓは、成膜源２０に対向する。基材９５によって基材９０の成膜面９０ｄの一部が被覆されることによって、主ローラ４０上において基材９０の成膜面９０ｄの所定の部分に被膜が形成される。

【0041】

基材９５は、シート状且つ長尺状のフィルムである（厚み：５０μｍ以下）。基材９５は、可撓性を有する。例えば、基材９５は、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）樹脂、ＰＩ（ポリイミド）樹脂等の帯状のフィルムである。

【0042】

バイアス電源５０は、真空槽１０の外部に設けられる。バイアス電源５０は、主ローラ４０にバイアス電位（例えば、正電位）を供給する。主ローラ４０にバイアス電位を供給することにより、基材９０及び基材９５と、主ローラとの間に静電力が働く。これにより、主ローラ４０によって基材９０、９５を巻回搬送しているとき、主ローラ４０と基材９０、９５との間に静電密着力が働いて、主ローラ４０上での基材９０及び基材９５のずれ、皺が抑制される。なお、真空槽１０、巻出ローラ４１、巻取ローラ４２、巻出ローラ４５、及び巻取ローラ４６は、接地電位となっている。

【0043】

真空処理装置１を用いて、基材９０の成膜面９０ｄに成膜源２０の成膜材料を成膜する動作について説明する。図２（ａ）～図２（ｃ）は、本実施形態の真空処理方法の一例を示す模式的断面図である。

【0044】

図２（ａ）には、図１に示す一点鎖線Ｃ１に沿って各基材、被膜、絶縁材及び主ローラを切断した場合の模式的断面が示されている。

【0045】

図２（ａ）に示すように、主ローラ４０の両端部（端部４０１、４０２）は、絶縁材４１０で覆われている。絶縁材４１０は、例えば、２つに分かれ、絶縁材４１１と、絶縁材４１２とを有する。例えば、主ローラ４０の一方の端部４０１は、絶縁材４１１で覆われ、主ローラ４０の他方の端部４０２は、絶縁材４１２で覆われている。一点鎖線Ｃ１の位置では、基材９０が主ローラ４０によって巻回搬送され、基材９０の一方の端部９０１は、絶縁材４１１上に位置し、基材９０の他方の端部９０２は、絶縁材４１２上に位置する。

【0046】

また、一点鎖線Ｃ１の位置では、マスク用の基材９５は、主ローラ４０の外周面４０３上において絶縁材４１０と接触しながら主ローラ４０によって巻回搬送される。基材９５は、例えば、２つの長尺状の基材によって構成され、例えば、基材９５１と、基材９５２とを有する。基材９５１は、絶縁材４１１の側において、絶縁材４１１と、基材９０の一方の端部９０１とを被覆する。基材９５２は、絶縁材４１２の側において、絶縁材４１２と、基材９０の他方の端部９０２とを被覆する。

【0047】

なお、このような２に分かれた基材９５を搬送する場合、真空処理装置１では、巻出ローラ４５が基材９５１と基材９５２とを同時に繰り出す一体的な巻出ローラで構成されてもよく、基材９５１と基材９５２とをそれぞれ独立に繰り出す一対の巻出ローラで構成されてもよい。巻出ローラ４５が一対の巻出ローラで構成されている場合、一対の巻出ローラは、主ローラ４０の中心軸４０ｃの方向に並設される。同様に、巻取ローラ４６は、基材９５１と基材９５２とを同時に巻き取る一体的な巻取ローラで構成されてもよく、基材９５１と基材９５２とをそれぞれ独立に巻き取る一対の巻取ローラで構成されてもよい。巻取ローラ４６が一対の巻取ローラで構成されている場合、一対の巻取ローラは、主ローラ４０の中心軸４０ｃの方向に並設される。

【0048】

図２（ａ）に示すように、一点鎖線Ｃ１の位置においては、蒸気流２１は、基材９５から露出された基材９０と、基材９５（基材９５１、９５２）に堆積する。これにより、基材９０には、成膜源２０からの成膜材料を含む被膜９１が形成される。また、基材９５（基材９５１、９５２）には、成膜材料を含む余剰膜９１０が形成される。なお、成膜中においては、主ローラ４０にバイアス電位を供給しながら基材９０の成膜面９０ｄに成膜材料が形成される。

【0049】

図２（ｂ）には、図１に示す一点鎖線Ｃ２に沿って各基材、被膜、絶縁材、余剰膜及び主ローラを切断した場合の模式的断面が示されている。

【0050】

一点鎖線Ｃ２の位置では、基材９５（基材９５１、９５２）が余剰膜９１０とともに、絶縁材４１０及び基材９０から離れる。この後、基材９５は、余剰膜９１０とともに、巻取ローラ４６によって巻き取られる。

【0051】

一方、主ローラ４０上には、基材９５から露出された部分に被膜９１が形成された基材９０が残る。この後、基材９０は、被膜９１とともに主ローラ４０から離れ、巻取ローラ４２によって巻き取られる。この状態を図２（ｃ）に示す。例えば、図２（ｃ）には、図１に示す一点鎖線Ｃ３に沿って主ローラ及び絶縁材を切断した場合の模式的断面が示されている。

【0052】

図２（ｃ）に示すように、基材９０が被膜９１とともに主ローラ４０から離れ、主ローラ４０の外周面４０３の一部が絶縁材４１０（絶縁材４１１、４１２）で覆われている。この後、再び、図２（ａ）の状態となり、続いて、図２（ｂ）、図２（ｃ）の順に示す動作が繰り返される。

【0053】

真空処理装置１の作用を説明する前に、比較例に係る真空処理装置の作用について説明する。図３（ａ）～図３（ｃ）は、比較例に係る真空処理装置の作用を説明する図である。図３（ａ）には、図１の一点鎖線Ｃ１の位置に対応した比較例が示され、図３（ｂ）には、図１の一点鎖線Ｃ２の位置に対応した比較例が示されている。図３（ｃ）には、図３（ｂ）の状態を示す等価回路が示される。図３（ａ）～図３（ｃ）では、主ローラ４０の両端部の中、端部４０１の側での作用が示されている。図３（ａ）～図３（ｃ）に示す現象は、主ローラ４０の端部４０２の側でも起き得る。

【0054】

比較例では、主ローラ４０に絶縁材４１０（絶縁材４１１、４１２）が設けられていない。このような構成では、以下に示す現象が起き得る。

【0055】

例えば、主ローラ４０によって、基材９０、９５を巻回搬送すると、基材９０と基材９５との帯電列の違い、及び基材９０と基材９５との摩擦によって基材９０、９５がともに静電気を帯びる場合がある。

【0056】

例えば、図３（ａ）には、一例として、基材９０の端部９０１が正電位となり、基材９５１が負電位に帯電した状態が示されている。なお、基材９０に形成された被膜９１は、巻取ローラ４２に巻き取られ、基材９５１に形成された余剰膜９１０は、巻取ローラ４６に巻き取られることから、それぞれの膜はともに接地電位である。また、主ローラ４０には、バイアス電源５０から正電位が印加されている。

【0057】

この状態のまま、図３（ｂ）に示すように、基材９５１が主ローラ４０から離れ、例えば、基材９５１から脱ガスが起きると、基材９５１と基材９０の端部９０１との間の真空度が局所的に増加する。さらに、基材９５１に帯電した静電気と、基材９０に帯電した静電気とによって、基材９５１と基材９０の端部９０１との間に電界が形成される。これにより、基材９５１と基材９０の端部９０１との間に放電プラズマ８０が形成される場合がある。放電プラズマ８０は、基材９０の端部９０１が負電位となり、基材９５１が正電位に帯電し場合でも起き得る。

【0058】

このような放電プラズマ８０が主ローラ４０の外周面４０３が露出された部分の近傍に形成されると、放電プラズマ８０中の電荷が主ローラ４０の外周面４０３に引き込まれる。この結果、放電プラズマ８０と主ローラ４０の外周面４０３との間に電気的なパス８０ｐが形成される（図３（ｃ））。すなわち、放電プラズマ８０と主ローラ４０との間において電気的な短絡が起きる。

【0059】

このような電気的な短絡が発生すると、主ローラ４０に印加されるバイアス電位が不安定になって、主ローラ４０と基材９０、９５との間の静電密着力が不安定になる。これにより、成膜中に基材９０、９５が主ローラ４０の外周面４０３上でずれたり、基材９０、９５に皺が発生したりする場合がある。

【0060】

次に、本実施形態に係る真空処理装置の作用について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る真空処理装置の作用を説明する図である。図４（ａ）には、図１の一点鎖線Ｃ２の位置に対応した例が示されている。図４（ｂ）には、図４（ａ）の状態を示す等価回路が示される。図４（ａ）、（ｂ）では、主ローラ４０の両端部の中、端部４０１の側での作用が示されている。図４（ａ）、（ｂ）に示す現象は、主ローラ４０の端部４０２の側でも起きる。

【0061】

図４（ａ）に示すように、本実施形態では、主ローラ４０が絶縁材４１０（絶縁材４１１、４１２）によって被覆されている。これにより、図４（ａ）に示すように、基材９５１と基材９０の端部９０１との間に放電プラズマ８０が形成されたとしても、放電プラズマ８０中の電荷が絶縁材４１１によって遮断される。これにより、電気的なパス８０ｐは形成されず（図４（ｂ））、主ローラ４０の外周面４０３に放電プラズマ８０中の電荷が到達することが防止される。

【0062】

従って、主ローラ４０に印加されるバイアス電位は安定し、主ローラ４０と基材９０、９５との間の静電密着力が安定する。これにより、成膜中に基材９０、９５が主ローラ４０の外周面４０３上でずれたり、基材９０、９５に皺が発生したりすることが防止される。

【0063】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、主ローラ４０の外周面４０３の全域が絶縁材で被覆された構成も本実施形態に含まれ、この構成でも同様の作用効果を奏する。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。

【符号の説明】

【0064】

１…真空処理装置
１０…真空槽
１１…成膜室
１２…処理室
１３…仕切壁
１４…開口
２０…成膜源
２１…蒸気流
４０…主ローラ
４０ｃ…中心軸
４０１、４０２…端部
４０３…外周面
４１…巻出ローラ（第１巻出ローラ）
４２…巻取ローラ（第１巻取ローラ）
４５…巻出ローラ（第２巻出ローラ）
４６…巻取ローラ（第２巻取ローラ）
５０…バイアス電源
７０…排気機構
８０…放電プラズマ
８０…パス
９０…基材（第１基材）
９０ｄ…成膜面
９０ｒ…非成膜面
９０１、９０２…端部
９１…被膜
９５…基材（第２基材）
９５１、９５２…基材
９５ｒ…被覆面
９５ｓ…非被覆面
４１０、４１１、４１２…絶縁材
９１０…余剰膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】