特許 7651594 気相堆積装置及び真空チャンバ内で基板をコーティングするための方法

(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】2025-03-17

(45)【発行日】2025-03-26

(54)【発明の名称】気相堆積装置及び真空チャンバ内で基板をコーティングするための方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/56 20060101AFI20250318BHJP

【ＦＩ】

C23C14/56 J

C23C14/56 A

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022574434

(86)(22)【出願日】2021-05-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-04

(86)【国際出願番号】 US2021034611

(87)【国際公開番号】W WO2021247380

(87)【国際公開日】2021-12-09

【審査請求日】2023-02-02

(31)【優先権主張番号】63/034,548

(32)【優先日】2020-06-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】バンゲルト， シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】ロップ， アンドレアス

【審査官】今井 淳一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０１２６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１７１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５４７８６（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】

コーティングされる基板を支持するための基板支持体であって、湾曲したドラム表面を備えた回転可能なドラムである基板支持体と、
蒸気伝搬空間を通して蒸気を前記基板支持体に向かって方向付けるための複数のノズルを備えた蒸気源と、
前記蒸気源に装着されており、前記蒸気源から前記基板支持体に向かって突出し、前記蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲み、前記蒸気伝搬空間の側壁を形成する加熱可能なシールドであって、コーティングされない前記基板の領域をマスクするためのエッジ除外部分を備える、加熱可能なシールドと
を備え、
前記エッジ除外部分は、前記湾曲したドラム表面に沿って延び、その曲率に追従し、
前記エッジ除外部分と前記湾曲したドラム表面との間に、前記回転可能なドラムの周方向に延びる間隙が設けられており、
前記エッジ除外部分は、前記加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、前記基板支持体に向かってより近接して移動するように構成されている、気相堆積装置。

【請求項2】

前記気相堆積装置は、前記湾曲したドラム表面上の前記基板を前記蒸気源を通過して前記周方向に移動させるように構成される、請求項１に記載の気相堆積装置。

【請求項3】

（ｉ）前記加熱可能なシールドが加熱されていないときに、前記エッジ除外部分と前記湾曲したドラム表面との間の最大距離は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であること、及び
（ｉｉ）前記加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、前記エッジ除外部分と前記湾曲したドラム表面との間の最大距離は、２ｍｍ未満、特に約１ｍｍ又は１ｍｍ未満であることが適用される、請求項２に記載の気相堆積装置。

【請求項4】

前記加熱可能なシールドが加熱されるときに、前記周方向における前記加熱可能なシールドの延長部分にわたってサブｍｍの偏差で、回転可能なドラムから所定の半径方向距離で前記加熱可能なシールドを位置決めするための、前記周方向に互いに離間し且つそれぞれの位置合わせ凹部に突出する、少なくとも３つの位置合わせピンを備える、請求項１に記載の気相堆積装置。

【請求項5】

前記エッジ除外部分は、前記基板の２つの反対側の側方方向エッジをマスクするように構成される、請求項１～４のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【請求項6】

前記加熱可能なシールドは、２つのコーティングストリップの堆積を可能にするために内部基板領域をマスクするためのセグメンテーション部分を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【請求項7】

前記セグメンテーション部分は、前記加熱可能なシールドによって提供されるコーティングウインドウを、側方方向に本質的に等しい幅を有する２つ以上のサブウインドウに分割する、請求項６に記載の気相堆積装置。

【請求項8】

前記加熱可能なシールドを、蒸気凝縮温度を上回る温度、特に５００℃以上６００℃以下の温度まで能動的に又は受動的に加熱するための加熱装置を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【請求項9】

前記加熱装置に接続され、前記加熱可能なシールドの前記温度を、前記蒸気源内の温度より低く、且つ前記蒸気伝搬空間内の蒸気凝縮温度より高くなるよう制御するように構成されるコントローラ
を更に備える、請求項８に記載の気相堆積装置。

【請求項10】

前記加熱可能なシールドは、前記基板支持体と接触せず、よって前記基板支持体は、気相堆積中に前記加熱可能なシールド及び前記蒸気源に対して移動することができる、請求項１～４のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【請求項11】

前記加熱可能なシールドは、２つの側方側、並びに基板入口側及び基板出口側の少なくとも一方において、前記蒸気伝搬空間を囲む、請求項１～４のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【請求項12】

コーティングされる基板を支持するための基板支持体であって、湾曲したドラム表面を備えた回転可能なドラムである基板支持体と、
蒸気伝搬空間を通して蒸気を前記湾曲したドラム表面に向かって方向付けるための複数のノズルを備えた蒸気源と、
前記蒸気源に装着されており、前記蒸気源から前記湾曲したドラム表面に向かって突出し、前記蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲み、前記蒸気伝搬空間の側壁を形成する加熱可能なシールドであって、前記湾曲したドラム表面上にコーティングウインドウを画定する加熱可能なシールドと
を備え、
前記加熱可能なシールドは、コーティングされない前記基板の領域をマスクするためのエッジ除外部分を備え、前記エッジ除外部分は、前記回転可能なドラムの周方向に延び、前記湾曲したドラム表面の曲率に追従し、
前記エッジ除外部分と前記湾曲したドラム表面との間に、前記周方向に延びる間隙が設けられており、
前記エッジ除外部分は、前記加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、前記基板支持体に向かってより近接して移動するように構成されている、気相堆積装置。

【請求項13】

真空チャンバ内で基板をコーティングするための方法であって、
基板を、蒸気源を通過して回転可能なドラムの湾曲したドラム表面上を周方向に移動させることと、
蒸気伝搬空間を通して、前記蒸気源から前記湾曲したドラム表面上で支持される前記基板に向かって蒸気を方向付けることと、
前記蒸気源に装着されており、前記蒸気源から前記湾曲したドラム表面に向かって突出し、前記蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲み、前記蒸気伝搬空間の側壁を形成する加熱可能なシールドを加熱することと
を含み、
前記加熱可能なシールドは、コーティングされない前記基板の領域をマスクするためのエッジ除外部分を備え、前記エッジ除外部分は、前記周方向に延び、前記湾曲したドラム表面の曲率に追従し、
前記エッジ除外部分と前記湾曲したドラム表面との間に、前記周方向に延びる間隙が設けられており、
前記エッジ除外部分は、前記加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、前記回転可能なドラムに向かってより近接して移動するように構成されている、方法。

【請求項14】

前記加熱可能なシールドは、前記湾曲したドラム表面上にコーティングウインドウを画定する、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記エッジ除外部分は、前記基板の少なくとも１つの側方エッジ又は２つの反対側の側方エッジをマスクする、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記間隙は、前記加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、約０．８ｍｍと約１．５ｍｍとの間の本質的に一定の間隙幅、特に約１ｍｍの一定の間隙幅を有する、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

真空チャンバ内で基板をコーティングするための方法であって、
基板を、蒸気源を通過して回転可能なドラムの湾曲したドラム表面上を周方向に移動させることと、
蒸気伝搬空間を通して、前記蒸気源から前記湾曲したドラム表面上で支持される前記基板に向かって蒸気を方向付けることと、
前記蒸気源に装着されており、前記蒸気源から前記湾曲したドラム表面に向かって突出し、前記蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲み、前記蒸気伝搬空間の側壁を形成する加熱可能なシールドを加熱することと
を含み、
前記加熱可能なシールドは、コーティングされない前記基板の領域をマスクするためのエッジ除外部分を備え、前記エッジ除外部分は、前記周方向に延び、前記湾曲したドラム表面の曲率に追従し、
前記加熱可能なシールドは、前記周方向に延び、且つ前記加熱可能なシールドによって提供されるコーティングウインドウを２つ以上のサブウインドウに分割するセグメンテーション部分を備え、前記方法は、
前記２つ以上のサブウインドウを通して前記基板上に２つ以上の別々のコーティングストリップを堆積させること
を含む、方法。

【請求項18】

前記蒸気源がリチウム源であり、前記蒸気がリチウム蒸気である、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

コーティングされる基板を支持するための基板支持体であって、湾曲したドラム表面を備えた回転可能なドラムである、基板支持体と、
蒸気伝搬空間を通して蒸気を前記基板支持体に向かって方向付けるための複数のノズルを備えた蒸気源と、
前記蒸気源から前記基板支持体に向かって延び、前記蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドであって、コーティングされない前記基板の領域をマスクするためのエッジ除外部分を備える、加熱可能なシールドと
を備え、
前記加熱可能なシールドが加熱されるときに、周方向における前記加熱可能なシールドの延長部分にわたってサブｍｍの偏差で、回転可能なドラムから所定の半径方向距離で前記加熱可能なシールドを位置決めするための、前記周方向に互いに離間し且つそれぞれの位置合わせ凹部に突出する、少なくとも３つの位置合わせピンを備える、気相堆積装置。

【請求項20】

真空チャンバ内で基板をコーティングするための方法であって、
基板を、蒸気源を通過して回転可能なドラムの湾曲したドラム表面上を周方向に移動させることと、
蒸気伝搬空間を通して、前記蒸気源から前記湾曲したドラム表面上で支持される前記基板に向かって蒸気を方向付けることと、
前記蒸気源から前記湾曲したドラム表面に向かって延在し、前記蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドを加熱することと
を含み、
前記加熱可能なシールドは、当該加熱可能なシールドが前記湾曲したドラムの方を向くように少なくとも３つの位置合わせピンによって保持され、
前記少なくとも３つの位置合わせピンは、前記加熱可能なシールドが加熱されるときに、周方向における前記加熱可能なシールドの延長部分にわたってサブｍｍの偏差で、回転可能なドラムから所定の半径方向距離で前記加熱可能なシールドを位置決めするための位置合わせピンであり、前記周方向に互いに離間し且つそれぞれの位置合わせ凹部に突出している、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］ 本開示の実施形態は、真空チャンバ内での熱蒸発による基板コーティングに関する。本開示の実施形態は、更に、例えばフレキシブル金属箔上の蒸発を介してフレキシブル基板上への１つ又は複数のコーティングストリップの堆積に関する。特に、実施形態は、例えばＬｉバッテリの製造のためのフレキシブル箔上へのリチウムの堆積に関する。具体的には、実施形態は、気相堆積装置、基板を真空チャンバ内でコーティングするための方法、及び気相堆積装置を設置するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］ 基板上への堆積のための種々の技術、例えば、化学気相堆積（ＣＶＤ）及び物理的気相堆積（ＰＶＤ）が知られている。高い堆積速度での堆積のために、ＰＶＤプロセスとして熱蒸発が使用されうる。熱蒸発のために、ソース材料は、例えば基板上に堆積されうる蒸気を生成するために加熱される。加熱されたソース材料の温度を上昇させると、蒸気濃度を増加させ、速い堆積速度を促進することができる。速い堆積速度を達成するための温度は、ソース材料の物理的特性、例えば、温度の関数としての蒸気圧、及び基板の物理的限界、例えば、融点に依存する。

【0003】

［０００３］ 例えば、基板上に堆積される材料は、高い蒸気圧で蒸気を生成するために、るつぼ内で加熱することができる。蒸気は、るつぼから複数のノズルを備えた、加熱された蒸気分配器に移送することができる。蒸気は、１つ又は複数のノズルによって、例えば真空チャンバ内のコーティング空間内の基板上に方向付けることができる。

【0004】

［０００４］ 蒸発による金属（例えばリチウム）のフレキシブル基板上（例えば銅基板上）への堆積は、Ｌｉ－バッテリのようなバッテリの製造に使用されうる。例えば、リチウム層は、バッテリのアノードを生成するための薄いフレキシブル基板上に堆積されうる。アノード層スタックとカソード層スタックとを、オプションではこれらの間に電解質及び／又はセパレータを用いて、組み立てた後に、Ｌｉ－バッテリを製造するために、製造された層構成が圧延されるか又は他の方法で積層されうる。

【0005】

［０００５］ 構成要素の表面、例えば、真空チャンバの真空チャンバ壁は、蒸気に曝され、コーティングされうる。凝縮物を取り除くための頻繁なメンテナンスは、大量製造、例えば薄い箔上のウェブコーティングに対しては実用的ではない。更に、基板とは異なる真空チャンバの構成要素がコーティングされる場合に、高価なコーティング材料が無駄になる可能性がある。

【0006】

［０００６］ 加えて、特に蒸気が金属蒸気であり、ノズルが大きなプルーム発散を提供する場合、蒸発によって基板上に正確に画定される鋭いエッジを有する層を堆積させることは、概して難しい。シールド構成上のシャドウイング効果及び材料凝縮は、明確に画定されていない基板上の層エッジ、及び／又はコーティング材料を含まない状態に保たれる基板領域上の材料堆積につながることがある。

【0007】

［０００７］ 従って、真空チャンバ内で基板をコーティングするための気相堆積装置及び方法を有することが有益であろう。このため、メンテナンスサイクルを低減することができ、同時に、基板がフレキシブルであるか又は湾曲していても、基板上のコーティング層の鋭いエッジ及びコーティングを含まない基板エッジを可能にする。更に、ソース材料の利用が有利に改善される。これにより、製造コストを低減し、層品質を向上させることができる。

【発明の概要】

【0008】

［０００８］ 上記に鑑み、気相堆積装置、基板を真空槽内でコーティングする方法、及び独立請求項に記載の気相堆積装置を設置するための方法が提供される。本開示の更なる態様、利点及び特徴は、明細書、及び添付の図面から明らかとなる。

【0009】

［０００９］ １つの態様によれば、気相堆積装置が提供される。本気相堆積装置は、コーティングされる基板を支持するための基板支持体と、蒸気伝搬空間（ｖａｐｏｒ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｖｏｌｕｍｅ）を通して蒸気を基板支持体に向かって方向付けるための複数のノズルを備えた蒸気源と、蒸気源から基板支持体に向かって延び、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドであって、コーティングされない基板の領域をマスクするためのエッジ除外部分を備える、加熱可能なシールドとを含む。

【0010】

［００１０］ エッジ除外部分は、基板支持体から少し離れて、即ち基板支持体と接触せずに、配置されうる。よって、その上に支持された基板と共に基板支持体が、加熱可能なシールドを通過して、気相堆積中に蒸気源を通過することができるようになる。具体的には、熱シールドは、蒸気源に装着され、基板支持体に向かって突出しうる。その結果、加熱可能なシールドのエッジ除外部分は、基板支持体から近接した距離（例えば、２ｍｍ以下）に保持される。

【0011】

［００１１］ １つの態様によれば、気相堆積装置が提供される。本気相堆積装置は、コーティングされる基板を支持するための基板支持体であって、湾曲したドラム表面を備えた回転可能なドラムである基板支持体と、蒸気伝搬空間を通して蒸気を湾曲したドラム表面に向かって方向付けるための複数のノズルを備えた蒸気源と、蒸気源から湾曲したドラム表面に向かって延び、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドであって、湾曲したドラム表面上にコーティングウインドウを画定する加熱可能なシールドとを含む。

【0012】

［００１２］ １つの態様によれば、真空チャンバ内で基板をコーティングするための方法が提供される。本方法は、基板を、蒸気源を通過して回転可能なドラムの湾曲したドラム表面上を周方向に移動させることと、蒸気伝搬空間を通して、蒸気源から湾曲したドラム表面上で支持される基板に向かって蒸気を方向付けることと、蒸気源から湾曲したドラム表面に向かって延び、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドを加熱することとを含む。

【0013】

［００１３］ １つの態様によれば、真空チャンバ内で基板をコーティングするための方法が提供される。本方法は、基板支持体上の基板を支持することと、蒸気伝搬空間を通して、蒸気源から基板支持体上に支持される基板に向かって蒸気を方向付けることと、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドを加熱することと、加熱可能なシールドのエッジ除外部分でコーティングされない基板の領域をマスクすることとを含む。

【0014】

［００１４］ 本明細書に記載の方法では、加熱可能なシールドは、加熱可能なシールド上の蒸気凝縮を防止又は少なくとも低減するための温度（本明細書では「動作温度（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）」とも称される）まで加熱される。むしろ、加熱可能なシールドに当たる蒸気は、再蒸発及び／又は反射されうる。したがって、「加熱可能なシールド（ｈｅａｔａｂｌｅ ｓｈｉｅｌｄ）」は、本明細書では、「温度制御されたシールド（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｓｈｉｅｌｄ）」とも称されうる。というのは、加熱可能なシールドの温度は、気相堆積中に所定の動作温度に設定することができ、加熱可能なシールド上の蒸気凝縮を低減又は防止することができるからである。

【0015】

［００１５］ １つの態様によれば、気相堆積装置を設置するための方法が提供される。本方法は、基板を支持するための湾曲したドラム表面を備えた回転可能なドラムと、湾曲したドラム表面に向かって蒸気を方向付けるための蒸気源とを提供することと、加熱可能なシールドが蒸気源から湾曲したドラム表面に向かって延び、コーティングウインドウを画定するように、加熱可能なシールドを装着することとを含み、加熱可能なシールドは、湾曲したドラム表面に沿って周方向に延び、かつその曲率に追従するエッジ除外部分を備える。

【0016】

［００１６］ １つの態様によれば、本明細書に記載の実施形態のいずれかによる気相堆積装置においてコーティングされた基板を製造する方法が提供される。本方法は、気相堆積装置の基板支持体上で基板を支持することと、基板上に１つ又は複数のコーティングストリップを堆積させるために、気相堆積装置の蒸気源から基板に向かって蒸気を方向付けることとを含む。

【0017】

［００１７］ 実施形態はまた、開示された方法を実行するための装置を対象とし、記載された各方法の態様を実行するための装置部品を含む。これらの方法の態様は、ハードウェア構成要素、適切なソフトウェアによってプログラムされたコンピュータ、これら２つの任意の組み合わせ又は他の任意の方法によって実行されうる。更に、本開示による実施形態はまた、記載された装置及び製品を製造するための方法、並びに記載された装置を動作させる方法を対象とする。記載される実施形態は、記載される装置のすべての機能を実行するための方法の態様を含む。

【0018】

［００１８］ 本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上記で簡潔に要約した本開示のより具体的な説明が得られうる。添付の図面は、本開示の実施形態に関連し、以下に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示の実施形態による気相堆積装置の概略断面図を示す。

【図2】本開示の実施形態により製造されたコーティングされた基板の概略断面図を示す。

【図3】本開示の実施形態による気相堆積装置の概略図を示す。

【図4】本開示の実施形態による気相堆積装置の加熱可能なシールドの斜視図を示す。

【図5A】本開示の実施形態による気相堆積装置の部分断面図である。加熱可能なシールドは加熱されていない。

【図5B】本開示の実施形態による気相堆積装置の部分断面図である。加熱可能なシールドは動作温度まで加熱されている。

【図6】本開示の実施形態による気相堆積装置の部分断面図を示す。

【図7】本明細書に記載の実施形態による、真空チャンバ内の基板をコーティングするための方法を説明するためのフローチャートを示す。

【図8】本明細書に記載の実施形態による気相堆積装置を設置するためのフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

［００１９］ ここで、本開示の様々な実施形態を詳細に参照することになるが、その１つ又は複数の例が図に示されている。図面についての以下の説明の中で、同じ参照番号は、同じ構成要素を表している。個々の実施形態に関する相違点のみが説明される。本開示の説明として、各例が提供されているが、本開示を限定することを意図するものではない。更に、１つの実施形態の一部として図示又は説明される特徴は、他の実施形態で又は他の実施形態と併せて使用することができ、更に別の実施形態をもたらす。説明は、そのような修正及び変更を含むことが意図される。

【0021】

［００２０］ 以下の図面の説明において、同じ参照番号は、同じ又は類似の構成要素を指す。概して、個々の実施形態に関する相違点のみが記載される。特に明記しない限り、１つの実施形態における一部又は態様の説明は、別の実施形態における対応する一部又は態様にも適用される。

【0022】

［００２１］ 本開示の実施形態によれば、真空チャンバ内で蒸発によってコーティングするための装置及び方法が提供される。蒸発によってソース材料を有する基板を堆積させるために、ソース材料は、ソース材料の蒸発又は昇華温度を超えて、蒸気源の内部（例えば蒸気源のるつぼの内部）で加熱されうる。本開示の実施形態は、結果として、基板表面以外の表面上での凝縮の低減をもたらし、よって、真空チャンバ内の漂遊コーティングによる洗浄努力及び材料の浪費を低減することができる。加えて、本開示の実施形態は、基板が気相堆積中にフレキシブルであり且つ／又は湾曲状態にある場合であっても、基板上に明確に画定され且つ鋭いコーティング層エッジを提供する。更に、本明細書に開示される実施形態によって、基板が移動する基板支持体上に（特にコーティングドラムの湾曲したドラム表面上に）配置されている間にコーティングされる場合であっても、正確な基板エッジマスキングが可能になる。

【0023】

［００２２］ 図１は、本明細書に記載の実施形態による気相堆積装置１００の概略図である。気相堆積装置１００は、コーティングされる基板１０を支持するための基板支持体１１０を含む。気相堆積装置１００は、蒸気伝搬空間２０を通って基板支持体１１０に向かって蒸気１５を方向付けるための複数のノズル１２１を備えた蒸気源１２０を更に含む。蒸気伝搬空間２０は、蒸気が複数のノズル１２１によって方向付けられる、蒸気源１２０と基板支持体との間の容積又は空間として理解されうる。複数のノズル１２１によって放出される蒸気の少なくとも大部分が、蒸気伝搬空間２０内に、即ち複数のノズル１２１の下流の画定された空間内に閉じ込められて、真空チャンバ内ではあるが、例えば真空チャンバ壁の、蒸気伝搬空間２０の外側にある他の構成要素の漂遊コーティングを低減又は回避することができるならば有益である。

【0024】

［００２３］ 本明細書に記載のいくつかの実施形態では、基板支持体１１０は、基板１０が気相堆積中に蒸気源１２０を通過するように移動可能である。コーティング材料がない状態に保たれる基板１０の領域の正確なマスキング、具体的には、基板エッジの正確なマスキング（本明細書では「エッジ除外（ｅｄｇｅ ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ）」とも称される）は、特に、基板が気相堆積中に蒸気源１２０を通過する場合に、課題となる。

【0025】

［００２４］ いくつかの実装形態では、基板支持体１１０は、湾曲したドラム表面１１１を備えた回転可能なドラムであり、気相堆積装置は、蒸気源１２０を通過して周方向Ｔに基板１０を湾曲したドラム表面１１１上で移動させるように構成される。例えば、基板は、フレキシブルウェブ又は箔であり、気相堆積システムは、ロールツーロール堆積システムでありうる。コーティングされない基板の領域の正確なマスキングは、基板が移動し、気相堆積中に湾曲したドラム表面１１１上に支持される場合、特に課題となる。というのは、蒸気源と基板が支持される基板支持体との間の距離は、湾曲したドラム表面１１１の曲率のために、周方向Ｔで変化しうるからである。

【0026】

［００２５］ 本明細書で使用する「周方向Ｔ（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｔ）」は、コーティングドラムが軸Ａの周りを回転するときに、湾曲したドラム表面１１１の移動方向に対応するコーティングドラムの外周に沿った方向として理解されうる。周方向は、基板が湾曲したドラム表面上の蒸気源１２０を通過して移動する際の基板搬送方向に対応する。いくつかの実施形態では、コーティングドラムは、３００～１４００ｍｍ以上の範囲の直径を有しうる。既に先述したように、蒸気伝搬空間２０内に蒸気を閉じ込め、正確に画定され且つ鋭い層エッジを設けるための複数のノズル１２１の下流で蒸気１５を確実に遮蔽することは、湾曲したドラム表面上を移動するフレキシブル基板がコーティングされる場合に、特に困難である。というのは、この場合、蒸気伝搬空間及びコーティングウインドウが複雑な形状を有しうるからである。本明細書に記載の実施形態は、湾曲したドラム表面上に設けられたウェブ基板をコーティングするように構成された気相堆積装置においても、信頼性があり正確なエッジ除外及び材料遮蔽を可能にする。

【0027】

［００２６］ 気相堆積装置１００は、フレキシブル基板、例えば箔をコーティングするためのロールツーロール堆積システム（ｒｏｌｌ－ｔｏ－ｒｏｌｌ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）でありうる。コーティングされる基板は、５０μｍ以下、特に２０μｍ以下、又は更には６μｍ以下の厚さを有しうる。例えば、気相堆積装置において、金属箔又はフレキシブル金属コーティング箔がコーティングされうる。いくつかの実施態様では、基板１０は、３０μｍ未満、例えば６μｍ以下の厚さを有する薄い銅箔又は薄いアルミニウム箔である。基板はまた、グラファイト、ケイ素及び／若しくは酸化ケイ素、又はこれらの混合物でコーティングされた薄い金属箔（例えば、銅箔）であってもよく、例えば、１５０μｍ以下、特に１００μｍ以下、又は更には５０μｍ以下の厚さであってもよい。いくつかの実施態様によれば、ウェブは、グラファイトとケイ素及び／又は酸化ケイ素とを更に含みうる。例えば、リチウムは、グラファイトと、ケイ素及び／又は酸化ケイ素とを含む層をプレリチオ化（ｐｒｅ－ｌｉｔｈｉａｔｅ）しうる。

【0028】

［００２７］ ロールツーロール気相堆積システムにおいて、基板１０は、収納スプールから巻き出され、少なくとも１つ又は複数の材料層が基板上に気相堆積されうる一方で、基板は、コーティングドラムの湾曲したドラム表面１１１上に案内され、コーティングされた基板は、堆積後に、巻き取りスプール上に巻き付けられ、且つ／又は、更なる堆積装置においてコーティングされうる。

【0029】

［００２８］ 本明細書に記載の実施形態によれば、気相堆積装置は、蒸気源１２０から基板支持体１１０に向かって延び、蒸気伝搬空間２０を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールド１３０を更に含む。特に、加熱可能なシールド１３０は、蒸気源１２０に、例えば蒸気源１２０の外周に、又は真空チャンバ内の別の静止支持体に、装着され、蒸気源１２０から基板支持体１１０に向かって延びうる。加熱可能なシールド１３０は、気相堆積装置の真空チャンバ内に静止して装着されうる。すなわち、加熱可能なシールドは、基板支持体１１０と共に移動することはない。加熱可能なシールド１３０は、加熱可能なシールドが少なくとも部分的に又は全体的に蒸気伝搬空間２０を囲むように成形され、蒸気伝搬空間の外側の蒸気１５の伝搬が減少又は防止されうる。言い換えれば、加熱可能なシールド１３０は、蒸気伝搬空間２０の側壁を形成し、蒸気１５又はその少なくとも大部分を蒸気伝搬空間内に閉じ込めることができる。加熱可能なシールドによって（少なくとも部分的に又は全体的に）囲まれている蒸気伝搬空間２０の外側の表面上の漂遊コーティングを低減することができ、装置の洗浄を容易にすることができる。

【0030】

［００２９］ 特に、加熱可能なシールド１３０は、図１の断面図に概略的に示すように、蒸気伝搬空間２０の少なくとも２つの反対側の側方側に配置されうる。蒸気伝搬空間２０から図１の左右側面に向かって、すなわちコーティングドラムの軸Ａに沿って延びる側方方向Ｌに、蒸気が抜けることが防止されうる。加えて、いくつかの実施形態では、加熱可能なシールド１３０はまた、基板入口側（蒸気伝搬空間２０の基板入口壁を画定する）及び蒸気伝搬空間２０の基板出口側（蒸気伝搬空間２０の基板出口壁を画定する）（図１には示されていないが、加熱可能なシールドが蒸気伝搬空間２０の基板出口側１３７においても遮蔽壁を提供する図４に見られる）の少なくとも１つに配置されうる。２つ以上の蒸気源がコーティングドラムの外周で互いに隣接して配置される場合（図３参照）、２つ以上の蒸気源の２つ以上の蒸気伝搬空間は、加熱可能なシールドによって互いに完全に分離されなくてもよい。すなわち、加熱可能なシールドは、２つの隣接する蒸気源の間の界面において、部分的に開いた側壁１３８を有してもよく、又は側壁を有していなくてもよい（図４参照）。

【0031】

［００３０］ 図１に戻り、基板支持体１１０上に支持された基板が気相堆積中に蒸気源１２０を通過し、加熱可能なシールド１３０を通過して移動することができるように、加熱可能なシールド１３０は、基板支持体１１０に接触しない。加熱可能なシールド１３０は、加熱可能なシールド１３０と基板支持体１１０との間に僅かな間隙、例えば５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下、又は更には約１ｍｍ以下の間隙を残すだけでよく、その結果、蒸気が加熱可能なシールドを通過して側方方向Ｌに伝搬することはほぼできない。

【0032】

［００３１］ 加熱可能なシールド１３０は加熱可能であるため、加熱可能なシールド１３０が動作温度（例えば、いくつかの実施形態では、５００℃以上の動作温度）まで加熱されるときに、加熱可能なシールド１３０上の蒸気凝縮は低減又は防止することができる。加熱可能なシールド１３０上の蒸気凝縮を防止することは、洗浄労力を低減できるので、有益である。更に、加熱可能なシールド１３０上のコーティングは、加熱可能なシールドによって提供されるコーティングウインドウの寸法を変更しうる。特に、加熱可能なシールド１３０と基板支持体１１０との間に、わずか数ミリメートル、例えば約１ｍｍ以下の範囲の間隙が設けられる場合、加熱可能なシールド上のコーティングは、間隙寸法の変化をもたらし、よって、基板上に堆積されたコーティング層のエッジ形状の望ましくない変化をもたらすだろう。更に、ソース材料の利用率は、ソース材料が加熱可能なシールド上に蓄積しないときに改善することができる。具体的には、蒸気伝搬空間２０の内部を伝搬する本質的に全てのソース材料は、加熱可能なシールドが蒸気凝縮温度を上回る可能性のある動作温度まで加熱される場合、基板表面をコーティングするために使用することができる。

【0033】

［００３２］ 本明細書で使用される「蒸気凝縮温度（ｖａｐｏｒ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）」は、蒸気１５がもはや加熱可能なシールド上に凝縮しない、加熱可能なシールドの閾値温度として理解されうる。加熱可能なシールド１３０の動作温度は、蒸気凝縮温度でありうるか又はこれより（僅かに）高くてもよい。例えば、加熱可能なシールドの動作温度は、基板支持体に向かう過度の熱放射を回避するために、蒸気凝縮温度よりも５℃と５０℃との間高い可能性がある。なお、蒸気凝縮温度は蒸気圧に依存しうる。蒸気伝搬空間２０内の複数のノズル１２１の下流の蒸気圧は、るつぼ１６０内部及び／又は蒸気源１２０の分配器１６１内部の源圧よりも低いので、蒸気源１２０内部の蒸気は、蒸気伝搬空間２０内部の蒸気１５よりも低い温度で既に凝縮している可能性がある。本明細書で使用される「蒸気凝縮温度」は、加熱可能なシールド上の蒸気凝縮を回避する、蒸気伝搬空間２０内の複数のノズルの下流の加熱可能なシールドの温度に関する。本明細書で使用される「蒸発温度（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）」は、ソース材料が蒸発する複数のノズル１２１の上流の蒸気源１２０内部の温度に関する。蒸気源１２０内の蒸発温度は、典型的には、蒸気伝搬空間２０内の蒸気凝縮温度よりも高い。例えば、蒸気源内部の蒸発温度は、６００℃を超える温度に設定されうる。一方で、複数のノズル１２１の下流の蒸気凝縮温度は、リチウムが蒸発する場合に、６００℃未満、例えば５００℃～５５０℃でありうる。本明細書に記載の実施形態では、蒸気源内部の温度は６００℃以上であり、加熱可能なシールドの動作温度は、気相堆積中に６００℃未満、例えば５００℃～５５０℃に設定されうる。

【0034】

［００３３］ 例えば５００℃～５５０℃の動作温度で提供される加熱可能なシールドに当たる蒸気は、加熱可能なシールド表面から直ちに再蒸発又は反射され、その結果、それぞれの蒸気分子は、加熱可能なシールド表面上ではなく、基板表面上で終端する（ｅｎｄ ｕｐ）。加熱可能なシールド上の材料蓄積を低減又は防止することができ、洗浄の労力を低減することができる。

【0035】

［００３４］ 「加熱可能なシールド（ｈｅａｔａｂｌｅ ｓｈｉｅｌｄ）」は、加熱可能なシールドの温度を気相堆積中に所定の動作温度に設定することができ、加熱可能なシールド上の蒸気凝縮を低減又は防止するので、本明細書では「温度制御されたシールド（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｓｈｉｅｌｄ）」とも称されうる。特に、加熱可能なシールドの温度は、所定の範囲に維持されるように制御することができる。気相堆積中に加熱可能なシールドの温度を制御するために、コントローラ及びコントローラによって制御されるそれぞれの加熱装置が設けられうる。

【0036】

［００３５］ 本明細書に記載の実施形態によれば、加熱可能なシールド１３０は、コーティングされない基板の領域をマスクするためのエッジ除外部分１３１を含む。特に、基板支持体１１０の近くに配置され、その突出した自由端を提供しうる加熱可能なシールド１３０の前方部は、コーティング材料を含まない状態を維持される基板エッジなどの基板の領域をマスクするエッジ除外マスクとして構成されうる。特に、側方方向Ｌ（ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｌ）において、１つ又は２つの反対側の側方基板エッジ１１は、エッジ除外マスクとして作用する加熱可能なシールド１３０のエッジ除外部分１３１のため、コーティング材料のない状態が維持されうる。エッジ除外マスクとして作用することができるように、エッジ除外部分１３１は、気相堆積中に基板から近い距離に、具体的には２ｍｍ以下又は１．５ｍｍ以下、特に約１ｍｍ以下（例えば、１ｍｍ±２０％）の距離に配置される必要がある。基板の厚さは、典型的には５０μｍ以下、特に６μｍと１０μｍとの間であるので、基板とエッジ除外部分との間の距離は、基板支持体とエッジ除外部分との間の距離に本質的に対応し、その結果、基板の厚さは、この点で無視することができる。堆積中にエッジ除外部分１３１と２ｍｍ以上の基板との間の間隙は、すでに、大きなプルーム発散を有する遠くに配置されたノズルから間隙内にかなりの蒸気伝搬をもたらし、エッジ除外を防止し、傾斜層エッジ及びコーティングされた基板エッジを提供しうる。

【0037】

［００３６］ 本明細書に記載の実施形態によれば、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、エッジ除外部分１３１と基板支持体１１０との間の距離Ｄは、典型的には２ｍｍ以下、特に１ｍｍ以下である。したがって、加熱可能なシールド１３０のエッジ除外部分１３１は、エッジ除外マスクとして作用することができ、基板エッジをマスクし、鋭く明確に画定されたコーティング層エッジを提供する。例えば、コーティング層の厚さは、側方のコーティング層エッジにおいて、側方方向Ｌに３ｍｍ以下の範囲内で１００％から１％以下に低下しうる。

【0038】

［００３７］ 加熱可能なシールド１３０の寸法は、加熱可能なシールドが室温（約２０℃）から動作温度まで（例えば５００℃以上の動作温度まで）加熱されるときに、拡大しうる。したがって、熱誘導膨張のために、エッジ除外部分１３１は、加熱可能なシールドの加熱中に基板支持体１１０に向かってより近接して移動しうる。本明細書に記載の実施形態によれば、加熱可能なシールドが動作温度、例えば５００℃と６００℃との間まで加熱されるときに、エッジ除外部分１３１と基板支持体１１０との間の間隙の幅が、２ｍｍ以下、特に約１ｍｍの本質的に一定の間隙幅まで低減されるように、加熱可能なシールド１３０が成形され装着される。

【0039】

［００３８］ 本明細書に記載の実施形態によれば、エッジ除外部分１３１と基板支持体１１０との間の最大距離Ｄは、加熱可能なシールドが加熱されていないとき、すなわち、室温（約２０℃）で提供されるとき、２ｍｍ以上６ｍｍ以下でありうる。加熱可能なシールドは、加熱可能なシールドを動作温度まで加熱することによって距離が本質的に一定になるように、基板支持体に対して可変距離で配置されうる（すなわち、非対称に配置されうる）。他方で、加熱可能なシールドが動作温度（例えば、５００℃と６００℃との間）まで加熱されるときに、エッジ除外部分１３１と基板支持体との間の最大距離Ｄは、２ｍｍ未満、特に１．５ｍｍ以下、より具体的には約１ｍｍ、又は更には１ｍｍ未満でありうる。一方、加熱可能なシールドは、動作温度であっても、加熱可能なシールドが基板支持体に接触しないように、寸法が決められ装着されうる。本明細書に記載のいくつかの実施形態では、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、１ｍｍの本質的に一定の間隙幅が、加熱可能なシールドのエッジ除外部分１３１と基板支持体１１０との間に提供される。間隙幅Ｄは、周方向Ｔにおける間隙の延長部分にわたって本質的に一定であり、例えば、間隙幅Ｄは、周方向Ｔにおいて０．８ｍｍと１．５ｍｍとの間、特に約１ｍｍ（１ｍｍ±１５％）でありうる。

【0040】

［００３９］ 基板支持体１１０が、堆積中に基板が支持される湾曲したドラム表面１１１を有する回転可能なドラムである場合、加熱可能なシールド１３０のエッジ除外部分１３１は、図３及び図４に概略的に示すように、湾曲したドラム表面１１１に沿って周方向Ｔに延び、その曲率に追従しうる。具体的には、加熱可能なシールドが加熱されない場合、エッジ除外部分１３１と湾曲したドラム表面１１１との間の最大距離Ｄは、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、及び／又は加熱可能なシールドが動作温度まで加熱される場合、エッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の最大距離Ｄは、２ｍｍ以下、特に約１ｍｍでありうる。具体的には、加熱可能なシールドの加熱状態において、エッジ除外部分１３１と湾曲したドラム表面１１１との間の距離Ｄは、周方向Ｔの間隙延長部分に沿って本質的に一定であり、例えば、１．５ｍｍ以下０．８ｍｍ以上の本質的に一定の値を有しうる。したがって、たとえ気相成長中に基板が湾曲したドラム表面１１１上に配置されたとしても、１つの側方基板エッジ又は２つの反対側の側方基板エッジ１１を堆積から確実に除外することができる。

【0041】

［００４０］ 本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、エッジ除外部分１３１は、２つの反対側の側方基板エッジ１１をマスクするように構成される。例えば、図１に概略的に描かれているように、エッジ除外部分１３１は、第１の基板エッジに向かって側方方向Ｌに、且つ反対側の第２の基板エッジに向かって側方方向Ｌに、突出し、２つの外側の反対側にある側方基板エッジ１１をマスクし、これらの基板エッジ上の材料コーティングを阻止し、明確に画定されたコーティング層エッジを確保する。

【0042】

［００４１］ 図２は、本明細書に記載の気相堆積装置のいずれかで製造されたコーティング基板１０の概略断面図を示す。２つの反対側の側方基板エッジ１１は、加熱可能なシールドのエッジ除外部分１３１によるマスキングのために、本質的にコーティング材料を含まない。明確に画定された外側エッジを有するコーティング層又は２つ以上のコーティングストリップ１３が堆積される。画定され鋭い外側エッジを有するコーティング材料のストリップを基板上に堆積させることができる。図２に示される例では、それぞれの画定された鋭いエッジを有するコーティング材料の２つの別個のコーティングストリップが、基板１０上に堆積される。内側基板領域１２は、コーティング材料を含まない状態に維持されうる。

【0043】

［００４２］ 図１に戻り、加熱可能なシールド１３０は、例えば２つ以上のコーティングストリップの堆積を可能にするために、内側基板領域１２をマスクするためのセグメンテーション部分１３２を（オプションで）有しうる。セグメンテーション部分１３２が、エッジ除外部分１３１の間の中央に延びる場合に、側方方向Ｌに本質的に等しい幅を有するコーティング材料の２つの別個のストリップを基板上に堆積させることができる。セグメンテーション部分１３２は、外側の基板エッジをマスクするエッジ除外部分１３１の間に配置されうる。セグメンテーション部分１３２は、周方向に延びうる。セグメンテーション部分１３２は、１ｃｍ以上１０ｃｍ以下の側方方向Ｌの幅を有しうる。したがって、間隔を空けて配置されているいくつかのコーティングストリップを、基板１１の表面上に均等に又は不均等に配置することができるだろう。

【0044】

［００４３］ いくつかの実施態様では、セグメンテーション部分１３２は、加熱可能なシールド１３０によって提供されるコーティングウインドウを２つ以上のサブウインドウに分割し、２つ以上のコーティングストリップを基板上に堆積させることができるようにする。セグメンテーション部分１３２は、気相堆積中に基板支持体１１０に近接して配置され、コーティングされていない、すなわちコーティング材料がないように維持される内側基板領域１２をマスクするエッジ除外マスク部分として作用しうる。セグメンテーション部分１３２は、湾曲ドラム表面１１１に近い距離、例えば、２ｍｍ以下の距離に配置されうる。したがって、セグメンテーション部分１３２の２つの側方側に堆積される２つのコーティングストリップ１３の鋭い内側エッジを設けることができる。いくつかの実施形態では、コーティングウインドウを３つ以上のサブウインドウに分割し、３つ以上のコーティングストリップを基板上に堆積させることができるようにする、いくつかのセグメンテーション部分１３２が提供されうる。例えば、１つ又は複数のセグメンテーション部分１３２は、コーティングウインドウを、側方方向Ｌに等しい幅を有する２つ以上のサブウインドウに分割しうる。したがって、本質的に等しい幅及び鋭く明確に画定されたエッジを有する２つ、３つ、又はそれ以上のコーティングストリップ１３を、基板上に堆積させることができる。

【0045】

［００４４］ 加熱可能なシールド１３０によって画定されるコーティングウインドウは、側方方向Ｌに基板幅の８０％以上、特に９０％以上の幅を有しうる。側方方向Ｌにおける側方の基板エッジ１１は、加熱シールドによってマスクされる。コーティングウインドウは、１つの単一の開口として構成されてもよく、又は２つ、３つ、４つ、若しくはそれ以上のサブウインドウに分割されてもよい。したがって、セグメンテーション部分１３２が設けられていない場合には、１つの単一の連続材料層が基板上に堆積されうるか、又は代替的には、１つ、２つ、又はそれ以上のセグメンテーション部分が設けられている場合には、２つ、３つ、又はそれ以上のコーティングストリップが基板上に堆積されうる。コーティングウインドウの側方方向Ｌの幅は、２０ｃｍ以上１ｍ以下でありうる。よって、いくつかの実施形態では、２０ｃｍ以上１ｍ以下の幅を有するコーティングストリップを堆積させることができる。代替的には、側方におけるいくつかのサブウインドウの各々の幅は、５ｃｍ以上５０ｃｍ以下でありうる。よって、各々が５ｃｍ以上５０ｃｍ以下、特に２０ｃｍ以上４０ｃｍ以下の幅を有するいくつかのコーティングストリップを、１つ又は複数のセグメンテーション部分を有する加熱可能なシールドを通して基板上に堆積させることができる。

【0046】

［００４５］ 本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、蒸気源１２０は、金属、特に５００℃以上、特に６００℃以上の蒸発温度を有する金属を蒸発させるように構成されうる。いくつかの実施態様では、蒸気源１２０は、基板上にリチウム層を堆積させるように構成されうる。蒸気源１２０は、６００℃以上、特に８００℃以上の温度まで加熱されるように構成されたるつぼ１６０と、るつぼ１６０から複数のノズル１２１に蒸気を案内するように構成された分配器１６１とを含みうる。分配器の内部空間は、６００℃以上、特に８００℃以上の温度まで加熱することができる。

【0047】

［００４６］ 気相堆積装置は、加熱可能なシールド１３０を蒸気凝縮温度を上回る温度、特に５００℃以上６００℃以下、特に５００℃以上５５０℃以下の温度まで、能動的に又は受動的に加熱するための加熱装置１４０を更に含みうる。加熱可能なシールド１３０の表面の温度が蒸気凝縮温度より低い場合、蒸気１５は、加熱可能なシールドの表面上で凝縮する可能性がある。従って、加熱可能なシールドの動作温度は、蒸気凝縮温度を上回るように制御されうる。具体的には、加熱可能なシールドの動作温度は、基板に向かう過度の熱負荷を回避するために、蒸気凝縮温度よりわずかに高い、例えば、蒸気凝縮温度より１０℃以上５０℃以下高いことがある。

【0048】

［００４７］ いくつかの実施形態では、気相堆積装置は、加熱装置１４０に接続されたコントローラ１４１を含む。コントローラ１４１は、蒸気源１２０内部の温度よりも低く、且つ蒸気凝縮温度よりも高くなるように加熱可能なシールド１３０の温度を制御するように構成される。したがって、加熱可能なシールドはまた、本明細書では「温度制御されたシールド（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｓｈｉｅｌｄ）」と称されうる。加熱可能なシールドの動作温度は、基板に向かう熱負荷を低減するために、可能な限り低くすべきであるが、加熱可能なシールド上での蒸気凝縮を防止するのに十分に高くすべきである。加熱可能なシールドの動作温度は、典型的には、蒸気源１２０内部、例えば、るつぼ１６０の内部、又は蒸気源の分配器１６１の内部の蒸発温度よりも低い。これは、蒸気源１２０内部の圧力は、典型的には、複数のノズル１２１の下流の蒸気伝搬空間２０の内部の圧力よりも高いからである。

【0049】

［００４８］ 図３は、回転可能なドラムとして構成される基板支持体１１０の回転軸Ａに沿った方向から見た、本明細書に記載される実施形態による気相堆積装置２００の概略図を示す。気相堆積装置２００は、図１に示す気相堆積装置１００の特徴の一部又は全部を含みうる。よって、上述の説明を参照することができ、上述の説明をここでは繰り返さない。フレキシブルな基板１０、例えば薄い箔の基板は、湾曲したドラム表面１１１上の気相堆積装置２００の蒸気源１２０を通過して移動させることができる。

【0050】

［００４９］ 蒸気源１２０は、蒸気伝搬空間を通して湾曲したドラム表面１１１に向かって蒸気を方向付けるための複数のノズル１２１を含む。更に、加熱可能なシールド１３０が設けられる。加熱可能なシールド１３０は、蒸気源１２０から湾曲したドラム表面１１１に向かって延び、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲んでいる。いくつかの実施形態では、加熱可能なシールド１３０は、湾曲したドラム表面上のコーティングウインドウ、すなわち、湾曲したドラム表面上の領域を画定する。この領域で、蒸気源から方向付けられた蒸気分子が、湾曲したドラム表面上に支持された基板上に衝突する可能性がある。いくつかの実施態様では、蒸気源１２０は、蒸気源１２０の複数のノズル１２１が湾曲したドラム表面１１１に向かって方向付けられるように装着され、回転可能なドラムの外周に沿って延びる。

【0051】

［００５０］ 例えば、１つの蒸気源１２０に関連する加熱可能なシールド１３０によって画定されるコーティングウインドウは、周方向Ｔにおいて湾曲したドラム表面１１１の１０°以上４５°以下の角度範囲にわたって延びうる。２つ、３つ又はそれ以上の蒸気源１２０は、例えば、基板上にいくつかの材料層を堆積させるために、又は基板上に同じ材料の１つの厚い材料層を堆積させるために、周方向に互いに隣接して配置されうる。１つの実施形態では、２つ、３つ又はそれ以上の金属蒸発源、特にリチウム源が、１つの回転ドラムの周方向Ｔにおいて互いに隣接して配置され、基板上に厚い金属層を堆積させることができる一方で、基板は、１つの回転ドラムの湾曲したドラム表面１１１上を移動する。

【0052】

［００５１］ 隣接する蒸気源の加熱可能なシールド１３０によって画定されるコーティングウインドウは、分離していてもよく（図３に概略的に示されるように）、又は代替的には、隣接する蒸気源の加熱可能なシールド１３０によって画定されるコーティングウインドウは、部分的に重なっていてもよい。例えば、２つの隣接する蒸気源に関連する加熱可能なシールドによって提供される分離壁は、部分的に開いていてもよい。２つの隣接するコーティングウインドウの間の界面を画定する部分的に開いた側壁１３８を有する加熱可能なシールドが図４に示されている。

【0053】

［００５２］ 本明細書に記載の実施形態によれば、加熱可能なシールド１３０は、回転可能なドラムの周方向Ｔに延び、コーティングされない基板の領域をマスクするように構成されたエッジ除外部分１３１を含む。例えば、基板の第１の側方エッジと、第１の側方エッジに反対側の基板の第２の側方エッジとは、堆積から除外されうる。エッジ除外部分１３１は、周方向Ｔに沿った湾曲したドラム表面の曲率に追従しうる。よって、基板が湾曲したドラム表面により画定された湾曲した移送経路に沿って移動するときに、基板の側方エッジが正確にマスクされる。

【0054】

［００５３］ 特に、エッジ除外部分１３１と湾曲したドラム表面１１１との間の距離Ｄは、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、周方向Ｔにおけるエッジ除外部分１３１の完全な延長部分に沿って、２ｍｍ以下、特に約１ｍｍとなりうる。エッジ除外部分１３１は、２０ｃｍ以上、３０ｃｍ以上、更には５０ｃｍ以上にわたって周方向Ｔに延びうる。具体的には、周方向に延びる間隙が、エッジ除外部分１３１と湾曲したドラム表面１１１との間に設けられ、この間隙は、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱される場合に約０．８ｍｍと約１．５ｍｍとの間の本質的に一定の間隙幅、特に約１ｍｍの一定の間隙幅を有する。

【0055】

［００５４］ 図４は、本明細書に記載の気相堆積装置の加熱可能なシールド１３０の斜視図を示す。加熱可能なシールド１３０は、その間の蒸気伝搬空間２０を画定する少なくとも２つの反対側にある側方側壁を有しうる。エッジ除外部分１３１は、２つの反対側にある側方側壁の前方部に設けられ、反対側の基板エッジをマスクするように構成されうる。図４に概略的に示されているように、エッジ除外部分１３１は、コーティングドラムの曲率に適合した曲率を有する湾曲した前面を有しうる。エッジ除外部分１３１は、コーティング層エッジを画定し、堆積中に特に湾曲したドラム表面に近接して配置されるそれぞれのマスキングリムに近づくと、より薄くなりうる。蒸気源に取り付けた後に、加熱可能なシールド１３０の反対側の２つの側壁は、蒸気源から湾曲したドラム表面に向かって突出し、エッジ除外部分１３１と湾曲した基板表面との間に小さな間隙を残しうる。間隙は、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるとき、周方向に沿って本質的に一定の間隙幅を有する。

【0056】

［００５５］ 加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されて熱膨張したときに、エッジ除外部分１３１と湾曲したドラム表面１１１との間に一定の小さな間隙幅が提供されるように、エッジ除外部分１３１を湾曲させ、気相堆積中に湾曲したドラム表面の曲率に正確に追従させる。

【0057】

［００５６］ オプションで、加熱可能なシールド１３０は、エッジ除外部分１３１の間に配置され、内側基板領域をマスクするように構成されているセグメンテーション部分１３２を更に含みうる。図４では、セグメンテーション部分１３２は、オプションとして破線で示されている。周方向におけるセグメンテーション部分１３２の曲率進行は、周方向Ｔにおけるエッジ除外部分１３１の曲率進行に対応していてもよく、加熱可能なシールド１３０（セグメンテーション部分１３２を含む）が動作温度まで加熱される際に、気相堆積時においてセグメンテーション部分１３２と湾曲したドラム表面１１１との間に一定かつ小さな隙間が生じることにつながる。いくつかの実施形態では、２つ、３つ、又はそれ以上のセグメンテーション部分１３２が、エッジ除外部分１３１の間に、例えば、これらの間に均等な間隔を置いて配置される。したがって、本質的に等しい側方幅を有しうる２つ、３つ、又はそれ以上のコーティングストリップを基板上に堆積させることができる。

【0058】

［００５７］ 図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ、湾曲したドラム表面１１１を備えた回転可能なドラムの形態の基板支持体１１０の一部を示す。加熱可能なシールド１３０のエッジ除外部分１３１と湾曲したドラム表面１１１との間に小さく本質的に一定の間隙が設けられるように、本明細書に記載の加熱可能なシールド１３０は、湾曲したドラム表面１１１に向かってコーティングウインドウを画定する。図５Ａは、室温、すなわち非加熱状態での加熱可能なシールドを示し、図５Ｂは、例えば気相堆積中の、動作温度での加熱可能なシールドを示す。加熱可能なシールドの動作温度は、蒸発させるソース材料に応じて、２００℃以上、特に３００℃以上、４００℃以上、又は更に５００℃以上、例えば５００℃と６００℃との間でありうる。よって、加熱可能なシールド上での蒸気凝縮を低減又は防止することができる。

【0059】

［００５８］ 回転可能なドラムは、０．２ｍ以上、特に０．５ｍ以上、例えば約０．７ｍの半径を有しうる。エッジ除外部分の曲率半径は、本質的に、湾曲したドラム表面の曲率半径に対応しうる。すなわち、エッジ除外部分１３１は、湾曲したドラム表面１１１の曲率に追従しうる。

【0060】

［００５９］ 図５Ａでは、エッジ除外部分１３１と湾曲したドラム表面１１１との間の間隙幅Ｄは、少なくとも複数のセクションで、図５Ｂのそれぞれの間隙幅Ｄ（すなわち、加熱可能なシールドを蒸発温度まで加熱した後）より大きくなりうる。その理由は、加熱可能なシールドが加熱中に熱膨張する可能性があるからである。図５Ｂでは、間隙幅Ｄは、周方向に沿った加熱可能なシールドの全延長部分にわたって本質的に一定であり非常に小さい。図５Ａでは、間隙幅は、（１）加熱可能なシールドの材料の熱膨張係数、（２）動作温度、（３）加熱可能なシールドの周方向の角度の延び（ａｎｇｕｌａｒ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）、及び／又は（４）加熱可能なシールドの固定点の位置に応じて、例えば、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下でありうる変動範囲で、周方向にわずかに変化しうる。

【0061】

［００６０］ 例えば、加熱可能なシールドが周方向の端部で半径方向に固定して装着され、加熱可能なシールドの中心部分が半径方向に移動可能になる場合、加熱可能なシールドの中心セクション（図５Ａ及び図５Ｂにおいて（２）とマークされている）におけるエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の第１の距離は、加熱可能なシールドが加熱されるときには小さくなる。したがって、中心位置（（２）とマークされている）における距離Ｄは、図５Ａに示される非加熱状態において、図５Ｂに示される加熱状態よりも、例えば０．５ｍｍ以上、又は更には１ｍｍ以上大きくなりうる。特に、（１）室温と動作温度との間の温度差が約５００℃であり、且つ（２）加熱可能なシールドがステンレス鋼、又は類似の熱膨張係数を有する材料で構成される場合に、中心位置（（２）とマークされている）における差Ｄは、図５Ａにおいて約２．３ｍｍ、図５Ｂにおいて約１ｍｍでありうる。

【0062】

［００６１］ 加熱可能なシールドが周方向の端部で半径方向に固定して装着され、加熱可能なシールドの中心部分が半径方向に移動可能となる場合、加熱可能なシールドが加熱されると、加熱可能なシールドの終端セクション（図５Ａ及び図５Ｂにおいて（１）とマークされている）におけるエッジ除外部と湾曲したドラム表面との間の第２の距離は、半径方向内側に向かってほとんど移動しない。したがって、図５Ａ及び図５Ｂにおける終端位置（（１）とマークされている）での距離Ｄは、本質的に互いに対応しうる。というのは、加熱可能なシールドが加熱されるときに、加熱可能なシールドの端部では熱的な動きがほとんどないからである。

【0063】

［００６２］ 上記を要約すると、室温で、間隙幅が周方向延長部分において変化し、それによって、半径方向内側に向かうエッジ除外部分の変化する熱移動が予め補償され、動作温度で、本質的に一定で小さな間隙幅が提供できるように、加熱可能なシールドが装着されうる。

【0064】

［００６３］ 図６は、加熱可能なシールドの加熱が加熱可能なシールドの熱移動につながるように、加熱可能なシールドを固定することを示している。これにより、加熱可能なシールドの周方向の全延長部分にわたって、加熱可能なシールドと湾曲したドラム表面との間に一定の間隙幅が提供される。

【0065】

［００６４］ それぞれの位置合わせ凹部内に突出する少なくとも３つの位置合わせピン１７１、１７２が、加熱可能なシールド１３０を保持するために設けられうる。これにより、加熱可能なシールドのエッジ除外部分１３１は、湾曲したドラム表面に向かい、且つそれに近接して配置される。少なくとも３つの位置合わせピン１７１、１７２は、周方向に互いに間隔を空けて配置され、加熱可能なシールドが加熱されるときに、特に１００μｍ未満又は５０μｍ未満の偏差で、周方向における加熱可能なシールドの全延長部分にわたってサブｍｍの偏差（ｓｕｂ－ｍｍ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）で、回転可能なドラムから所定の半径方向距離で加熱可能なシールドを位置決めするためのそれぞれの位置合わせ凹部内に突出しうる。

【0066】

［００６５］ 例えば、２つの外側位置合わせピン１７１により、２つの外側位置合わせピン１７１の位置での加熱可能なシールドの任意の半径方向の移動ができないようにし、オプションで、２つの外側位置合わせピン１７１の位置での周方向Ｔにおける加熱可能なシールドの移動をできるようにしてもよい。特に、２つの外側位置合わせピン１７１は、周方向に細長い凹部内に突出してもよいが、半径方向には遊隙（ｐｌａｙ）を提供しない。２つの外側位置合わせピン１７１により半径方向への加熱可能なシールドの移動ができないので、２つの外側位置合わせピン１７１の位置における間隙幅は、加熱可能なシールドが加熱されても、本質的に一定のままでありうる。

【0067】

［００６６］ 内側位置合わせピン１７２の位置での終端停止部（ｅｎｄ ｓｔｏｐ）（例えば、内側位置合わせピン１７２が突出する位置合わせ凹部の壁によって提供される）まで半径方向内側に向かう方向に、加熱可能なシールドを移動可能にする内側位置合わせピン１７２は、例えば、２つの外側位置合わせピン１７１の間の中心に、配置されうる。加熱可能なシールドの加熱は、内側位置合わせピン１７２が終端停止部で当接するまで、内側位置合わせピン１７２の位置で、半径方向内側に向かって加熱可能なシールドの熱的移動につながりうる。加熱可能なシールドは、それ以上移動する可能性はない。動作温度では、内側位置合わせピン１７２の位置における第１の間隙幅は、２つの外側位置合わせピン１７１の位置における第２の間隙幅に対応し、０．８ｍｍ～１．５ｍｍの範囲、特に約１ｍｍでありうる。２つの外側位置合わせピン１７１が周方向の加熱可能なシールドの端部に設けられる場合、間隙は、次に周方向における全延長部分にわたって、すなわち、２つの位置合わせピンの間の位置においても、一定でありうる。

【0068】

［００６７］ 図７は、本明細書に記載の実施形態による、基板をコーティングするための方法を説明するためのフロー図である。

【0069】

［００６８］ ボックス７０１において、回転可能なドラムの湾曲したドラム表面上の蒸気源を通過して周方向に基板が移動される。

【0070】

［００６９］ ボックス７０２において、蒸気源から、蒸気伝搬空間を通って湾曲したドラム表面上で支持される基板に向かって、蒸気が方向付けられる。加熱可能なシールドが、蒸気源から、湾曲したドラム表面に向かって延び、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲んでいる。加熱可能なシールドは、加熱可能なシールド上の蒸気凝縮を低減又は防止するために、蒸気凝縮温度以上の動作温度まで加熱される。

【0071】

［００７０］ いくつかの実施形態では、蒸気源は、金属源、特にリチウム源であり、蒸気は、金属蒸気、特にリチウム蒸気である。加熱可能なシールドの動作温度は、５００℃以上６００℃以下、特に５００℃と５５０℃との間でありうる。蒸気源がリチウム源である場合、蒸気源内部の蒸発温度は、６００℃以上８５０℃以下でありうる。

【0072】

［００７１］ 基板は、フレキシブル箔、特にフレキシブル金属箔、より具体的には銅箔又は銅担持箔、例えばその片面又は両面が銅でコーティングされている箔でありうる。基板は、５０μｍ以下、特に２０μｍ以下、例えば約８μｍの厚さを有しうる。具体的には、基板は、２０μｍに近い（ｓｕｂ ２０－μｍ）範囲の厚さを有する薄い銅箔でありうる。

【0073】

［００７２］ いくつかの実施形態では、加熱可能なシールドは、エッジ除外部分を含みうる。例えば、基板に向かって突出し、そこに近接した距離に配置される加熱可能なシールドの前方部は、エッジ除外マスクとして形成されうる。ボックス７０３では、加熱可能なシールドのエッジ除外部分が、コーティングされない基板の領域をマスクする。

【0074】

［００７３］ また、エッジ除外部分は、気相堆積中に周方向に延び、湾曲したドラム表面の曲率に追従しうる。ボックス７０３におけるマスキングは、基板の少なくとも１つの側方エッジ又は２つの反対側にある側方エッジをマスクすることを含みうる。

【0075】

［００７４］ 加熱可能なシールドは、湾曲したドラム表面上のコーティングウインドウ、すなわち、蒸気源の複数のノズルによって放出された蒸気が基板に衝突しうる一方で、基板が蒸気源を通過して移動しうるウインドウを画定しうる。

【0076】

［００７５］ ボックス７０３におけるマスキングは、２つのエッジ除外部分の間に延びる加熱可能なシールドのセグメンテーション部分を用いて、基板の少なくとも１つの内側領域をマスクすることを更に含みうる。２つ（又はそれ以上）の別個のコーティングストリップを基板上に堆積させることができる。特に、加熱可能なシールドは、周方向に延び、加熱可能なシールドによって提供されるコーティングウインドウを２つ以上のサブウインドウに分割するセグメンテーション部分を含みうる。各サブウインドウは、１０ｃｍ以上５０ｃｍ以下の幅を有しうる。側方方向Ｌに画定された幅を有する２つ以上の別個のコーティングストリップが、２つ以上のサブウインドウを通して基板上に堆積されうる。

【0077】

［００７６］ 加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、エッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の最大距離は、２ｍｍ以下、特に約１ｍｍでありうる。特に、エッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の間隙幅は、周方向において本質的に一定でありうる、例えば、０．８ｍｍと１．５ｍｍとの間（例えば、約１ｍｍ（１ｍｍ±１５％）など）の本質的に一定の幅を有する。

【0078】

［００７７］ 更に、セグメンテーション部分はまた、周方向に沿って湾曲したドラム表面の曲率に追従しうる。セグメンテーション部分と湾曲したドラム表面との間の最大距離は、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、２ｍｍ以下、特に約１ｍｍでありうる。特に、セグメンテーション部分と湾曲したドラム表面との間の間隙幅は、周方向において本質的に一定でありうる（例えば、約１ｍｍ（１ｍｍ±１５％）の幅値を有する）。

【0079】

［００７８］ 図８は、本明細書に記載の実施形態による気相堆積装置を設置するための方法を説明するためのフロー図である。

【0080】

［００７９］ 本方法は、ボックス８０１において、基板を支持するための湾曲したドラム表面と、湾曲したドラム表面に向かって蒸気を方向付けるための蒸気源とを備えた回転可能なドラムを提供する。

【0081】

［００８０］ 本方法は、ボックス８０２において、加熱可能なシールドが蒸気源から湾曲したドラム表面に向かって延びるように、加熱可能なシールドを装着することを更に含む。加熱可能なシールドは、湾曲したドラム表面に沿って周方向に延び、且つその曲率に追従するエッジ除外部分を含む。換言すれば、エッジ除外部分の曲率は、コーティングドラムの曲率に適合されうる。その結果、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されると－エッジ除外部分の曲率進行が湾曲したドラム表面の曲率進行に正確に追従し、湾曲したドラム表面とエッジ除外部分との間に一定の小さな間隙を提供する。

【0082】

［００８１］ ボックス８０２における装着することは、加熱可能なシールドの熱誘導膨張が、周方向に沿ってエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の一定の距離、特に、周方向におけるエッジ除外部分の延長部分にわたって０．８ｍｍと１．５ｍｍとの間の範囲の距離をもたらすように、加熱可能なシールドを装着することを含みうる。

【0083】

［００８２］ 具体的には、ボックス８０２における装着することは、加熱可能なシールドの非加熱状態において、加熱可能なシールドの中心セクションにおけるエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の第１の距離が、加熱可能なシールドの周方向の端部セクションにおけるエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の第２の距離と、例えば１ｍｍ以上異なる（例えば、第２の距離より大きくなる）ように、加熱可能なシールドを装着することを含みうる。その理由は、加熱可能なシールドが加熱されて熱膨張するときに、加熱可能なシールドの周方向の端部が、加熱可能なシールドの中心部とは異なるように移動しうるからである。具体的には、加熱可能なシールドが周方向の２つの端部で半径方向に固定的に装着される場合には、加熱可能なシールドが熱膨張すると、端部は中心部よりも湾曲したドラム表面に向かう移動が少ないことがある。加熱可能なシールドを装着することは、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱され熱膨張したときに、加熱可能なシールドのエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の一定の非常に小さな間隙が気相堆積中に実現できるようにするためのものでありうる。

【0084】

［００８３］ 例えば、加熱可能なシールドの中心セクションにおけるエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の第１の距離は、非加熱状態で２ｍｍ以上、例えば約２．３ｍｍであり、及び／又は加熱可能なシールドの終端セクションにおけるエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の第２の距離は、１．５ｍｍ以下、特に非加熱状態で１．２ｍｍ以下でありうる。加熱可能なシールドを動作温度まで加熱した後に、第１の距離と第２の距離は、本質的に同一、例えば、０．８ｍｍから１．２ｍｍ、特に約１ｍｍでありうる。

【0085】

［００８４］ 言い換えれば、加熱可能なシールドは、間隙幅が周方向にわずかに変化するように、例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の変動範囲内で装着される。この結果、動作温度まで加熱されると、間隙幅が周方向に沿って本質的に一定になり、基板の正確なエッジ除外と、一定に成形された鋭い層エッジとが提供される。

【0086】

［００８５］ 加熱可能なシールドは、金属材料、例えば、ステンレス鋼で作られ、上記寸法は、ステンレス鋼の熱膨張係数に基づくものでありうる。例えば、ステンレス鋼は、室温から約５５０℃の動作温度まで加熱されると、長さが約０．８８％熱膨張する。明らかであるように、加熱可能なシールドの熱膨張は、加熱可能なシールドの材料に依存しうる。それぞれの寸法及びそれに関連する熱膨張は、使用される材料に基づいて適合され、よって、加熱可能なシールドの異なる材料が使用される場合に、気相堆積中に、回転可能なドラムとエッジ除外部分との間に一定の小さな間隙幅を実現することができる。

【0087】

［００８６］ 本開示の実施形態は、例えば、基板とは異なる真空チャンバ内部の構成要素の漂遊コーティングを低減するために、温度制御されたコーティングチャンバ環境を提供する。したがって、予防保守サイクル間のより長い動作時間に加えて、有利に改善された基板コーティング品質及び歩留まりを提供することができる。

【0088】

［００８７］ いくつかの実施形態では、蒸気源のるつぼ内で蒸発させるソース材料は、例えば、所与の条件下で気相を有する金属、特にリチウム、金属合金、及び他の気化可能な材料などを含むことができる。更なる実施形態によれば、追加的に又は代替的には、材料は、マグネシウム（Ｍｇ）、イッテルビウム（Ｙｂ）及びフッ化リチウム（ＬｉＦ）を含みうる。るつぼ内で生成された蒸発物質は、分配器に進入しうる。分配器は、例えば、堆積装置の幅及び／又は長さに沿って蒸発材料を分配する移送システムを提供するチャネル又はチューブを含みうる。分配器は、「シャワーヘッド反応器」の設計を有しうる。

【0089】

［００８８］ 本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発した材料は、リチウム、Ｙｂ、又はＬｉＦを含みうるか又はこれからなりうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発器及び／又はノズルの温度は、少なくとも６００℃、又は特に６００℃と１０００℃との間、又はより具体的には６００℃と８００℃との間でありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、加熱可能なシールドの動作温度は、±１０℃以下の偏差で、４５０℃と６００℃との間、特に５００℃と５５０℃との間でありうる。

【0090】

［００８９］ 本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、加熱可能なシールドの温度は、蒸発器の温度よりも、例えば、少なくとも１００℃ほど、低い。

【0091】

［００９０］ 本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、加熱可能なシールドは、例えば蒸気源の側壁によって、例えば放射によって、受動的に加熱される。加熱可能なシールドは、例えば、特に分配器の、蒸気源の側壁からの放射熱によって加熱することができる。「受動的に（ｐａｓｓｉｖｅｌｙ）」という用語は、加熱可能なシールドがもっぱら真空堆積装置の他の構成要素によって加熱されることであると理解できる。加熱可能なシールドは、例えば、熱（特に蒸気源の側壁の放射熱）を吸収し、反射し、及び／又は遮蔽するように構成することができる。加熱可能なシールドによって基板に向かって方向付けられる熱を低下させることによって、基板は、真空チャンバのより小さくコンパクトな設計を可能にする蒸発器により接近して配置することができる。

【0092】

［００９１］ 更に、加熱可能なシールドを加熱することによって、加熱可能なシールドの表面上に堆積させた材料を、例えば、漂遊コーティングによって再蒸発させることができる。加熱可能なシールド上の漂遊コーティング材料は、有利には、再蒸発によって除去することができる。更に、加熱可能なシールドから材料を再蒸発させることによって、基板上のコーティングをより均一に行うこともできる。

【0093】

［００９２］ いくつかの実施形態では、複数のノズルは、３列、４列又はそれ以上のノズルを含む。追加的又は代替的に、開口部及び／又はノズルうる。４つ以上の開口部及び／又はノズルが、２つの異なる方向、例えば、直交する方向に配置される。

【0094】

［００９３］ コントローラは、加熱可能なシールドの温度を能動的に制御するように構成されうる。能動的に制御することは、加熱装置に供給される電力を制御することを含み、及び／又は加熱装置に供給される加熱液体の流量を制御することを含みうる。コントローラは、蒸気源内の温度及び／又は加熱可能なシールドの温度を測定するように構成することができる。更に、コントローラはまた、複数のノズルの上流の蒸気源内、複数のノズルの下流の蒸気伝搬空間内、及び／又は真空チャンバの別の部分内の圧力を測定するように構成されうる。更に、コントローラは、るつぼ及び／又は分配管内の蒸発速度及び／又は基板上の蒸発材料の堆積速度を制御するように構成することができる。それぞれのパラメータは、例えば、温度、速度、及び圧力でありうる。それぞれのパラメータは、例えば、それぞれの構成要素に配置されたセンサによって測定することができる。

【0095】

［００９４］ 本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、バッテリのアノードが製造され、フレキシブル基板又はウェブは、銅を含むか又は銅からなる。いくつかの実施態様によれば、ウェブは、グラファイトとケイ素及び／又は酸化ケイ素とを更に含みうる。例えば、リチウムは、グラファイトと、ケイ素及び／又は酸化ケイ素とを含む層をプレリチオ化（ｐｒｅ－ｌｉｔｈｉａｔｅ）しうる。

【0096】

［００９５］ 特に、以下の実施形態が本明細書で説明される。
実施形態１．コーティングされる基板を支持するための基板支持体と、蒸気伝搬空間を通して蒸気を基板支持体に向かって方向付けるための複数のノズルを備えた蒸気源と、蒸気源から基板支持体に向かって延び、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドであって、コーティングされない基板の領域をマスクするためのエッジ除外部分を備える、加熱可能なシールドとを備える、気相堆積装置。

【0097】

実施形態２．基板支持体は、湾曲したドラム表面を備えた回転可能なドラムであり、気相堆積装置は、湾曲したドラム表面上の基板を蒸気源を通過して周方向に移動させるように構成される、実施形態１に記載の気相堆積装置。

【0098】

実施形態３．エッジ除外部分は、湾曲したドラム表面に沿って周方向に延び、その曲率に追従する、実施形態２に記載の気相堆積装置。

【0099】

実施形態４．（ｉ）加熱可能なシールドが加熱されていないときに、エッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の最大距離は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であること、及び
（ｉｉ）加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、エッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の最大距離は、２ｍｍ未満、特に約１ｍｍ又は１ｍｍ未満であること
のうちの少なくとも１つが適用される、実施形態２又は３に記載の気相堆積装置。

【0100】

実施形態５．加熱可能なシールドが加熱されるときに、周方向における加熱可能なシールドの延長部分にわたってサブｍｍ（ｓｕｂ－ｍｍ）の偏差で、回転可能なドラムから所定の半径方向距離で加熱可能なシールドを位置決めするための、周方向に互いに離間し且つそれぞれの位置合わせ凹部に突出する、少なくとも３つの位置合わせピンを備える、実施形態１～４のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【0101】

実施形態６．エッジ除外部分は、基板の２つの反対側の側方方向エッジ（ｌａｔｅｒａｌ ｅｄｇｅ）をマスクするように構成される、実施形態１～５のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【0102】

実施形態７．加熱可能なシールドは、２つのコーティングストリップの堆積を可能にするために内部基板領域をマスクするためのセグメンテーション部分を含む、実施形態１から６のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【0103】

実施形態８．セグメンテーション部分は、加熱可能なシールドによって提供されるコーティングウインドウを、側方方向（ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に本質的に等しい幅を有する２つ以上のサブウインドウに分割する、実施形態７に記載の気相堆積装置。

【0104】

実施形態９．加熱可能なシールドを、蒸気凝縮温度を上回る温度、特に５００℃以上６００℃以下の温度まで能動的に又は受動的に加熱するための加熱装置を備える、実施形態１～８のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【0105】

実施形態１０．加熱装置に接続され、加熱可能なシールドの温度を、蒸気源内の温度より低く、且つ蒸気伝搬空間内の蒸気凝縮温度より高くなるよう制御するように構成されたコントローラを更に備える、実施形態９に記載の気相堆積装置。

【0106】

実施形態１１．加熱可能なシールドは、基板支持体と接触せず、よって基板支持体は、気相堆積中に加熱可能なシールド及び蒸気源に対して移動することができる、実施形態１から１０のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【0107】

実施形態１２．加熱可能なシールドは、２つの側方側（ｌａｔｅｒａｌ ｓｉｄｅ）、並びに基板入口側及び基板出口側の少なくとも一方において、蒸気伝搬空間を囲む、実施形態１～１１のいずれか一項に記載の気相堆積装置。

【0108】

実施形態１３．コーティングされる基板を支持するための基板支持体であって、湾曲したドラム表面を備えた回転可能なドラムである基板支持体と、蒸気伝搬空間を通して蒸気を湾曲したドラム表面に向かって方向付けるための複数のノズルを備えた蒸気源と、蒸気源から湾曲したドラム表面に向かって延び、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドであって、湾曲したドラム表面上にコーティングウインドウを画定する加熱可能なシールドとを備える、気相堆積装置。

【0109】

実施形態１４．加熱可能なシールドは、コーティングされない基板の領域をマスクするためのエッジ除外部分を備え、エッジ除外部分は、回転可能なドラムの周方向に延び、湾曲したドラム表面の曲率に追従する、実施形態１３に記載の気相堆積装置。

【0110】

実施形態１５．真空チャンバ内で基板をコーティングするための方法であって、基板を、蒸気源を通過して回転可能なドラムの湾曲したドラム表面上を周方向に移動させることと、蒸気伝搬空間を通して、蒸気源から湾曲したドラム表面上で支持される基板に向かって蒸気を方向付けることと、蒸気源から湾曲したドラム表面に向かって延び、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドを加熱することとを含む、方法。

【0111】

実施形態１６．加熱可能なシールドは、湾曲したドラム表面上にコーティングウインドウを画定し、コーティングされない基板の領域をマスクするエッジ除外部分を含む、実施形態１５に記載の方法。

【0112】

実施形態１７．エッジ除外部分は、周方向に延び、湾曲したドラム表面の曲率に追従し、基板の少なくとも１つの側方エッジ又は２つの反対側の側方エッジをマスクする、実施形態１６に記載の方法。

【0113】

実施形態１８．エッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間に、周方向に延びる間隙が設けられ、間隙は、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、約０．８ｍｍと約１．５ｍｍとの間の本質的に一定の間隙幅、特に約１ｍｍの一定の間隙幅を有する、実施形態１６又は１７に記載の方法。

【0114】

実施形態１９．加熱可能なシールドは、周方向に延び、且つ加熱可能なシールドによって提供されるコーティングウインドウを２つ以上のサブウインドウに分割するセグメンテーション部分を備え、該方法は、２つ以上のサブウインドウを通して基板上に２つ以上の別々のコーティングストリップを堆積させることを含む、実施形態１５～１８のいずれか一項に記載の方法。

【0115】

実施形態２０．セグメンテーション部分は、周方向に沿って湾曲したドラム表面の曲率に追従し、セグメンテーション部分と湾曲したドラム表面との間の最大距離は、加熱可能なシールドが動作温度まで加熱されるときに、２ｍｍ以下、特に約１ｍｍである、実施形態１９に記載の方法。

【0116】

実施形態２１．蒸気源は金属源、特にリチウム源であり、蒸気は金属蒸気、特にリチウム蒸気である、実施形態１５～２０のいずれか一項に記載の方法。

【0117】

実施形態２２．加熱可能なシールドの動作温度は、約５００℃と約６００℃との間であるか、又は蒸気源の内部の動作温度は、約６００℃と８５０℃との間である、実施形態１５～２１のいずれか一項に記載の方法。

【0118】

実施形態２３．基板が、フレキシブル金属箔、特に銅箔、より具体的には厚さが２０μｍ以下の銅箔である、実施形態１５～２２のいずれか一項に記載の方法。

【0119】

実施形態２４．加熱可能なシールドに衝突する蒸気が再蒸発又は反射される、実施形態１５～２３のいずれか一項に記載の方法。

【0120】

実施形態２５．真空チャンバ内の基板をコーティングするための方法であって、基板支持体上の基板を支持することと、蒸気伝搬空間を通して、蒸気源から基板支持体上に支持される基板に向かって蒸気を方向付けることと、加熱可能なシールド上の蒸気凝縮を防止又は低減するために、蒸気伝搬空間を少なくとも部分的に囲む加熱可能なシールドを加熱することと、加熱可能なシールドのエッジ除外部分でコーティングされない基板の領域をマスクすることとを含む、方法。

【0121】

実施形態２６．気相堆積装置を設置するための方法であって、基板を支持するための湾曲したドラム表面を備えた回転可能なドラムと、湾曲したドラム表面に向かって蒸気を方向付けるための蒸気源とを提供することと、加熱可能なシールドが蒸気源から湾曲したドラム表面に向かって延び、コーティングウインドウを画定するように、加熱可能なシールドを装着することとを含み、
加熱可能なシールドは、湾曲したドラム表面に沿って周方向に延び、かつその曲率に追従するエッジ除外部分を備える、方法。

【0122】

実施形態２７．加熱可能なシールドの熱誘導膨張が、周方向に沿ってエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の本質的に一定の距離、特に０．８ｍｍと１．５ｍｍとの間の範囲の距離に至るように、加熱可能なシールドが装着される、実施形態２６に記載の方法。

【0123】

実施形態２８．加熱可能なシールドの非加熱状態において、加熱可能なシールドの中心セクションにおけるエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の第１の距離が、周方向における加熱可能なシールドの端部におけるエッジ除外部分と湾曲したドラム表面との間の第２の距離と、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下ほど異なるように、加熱可能なシールドが装着される、実施形態２６又は２７に記載の方法。

【0124】

実施形態２９．実施形態１～１４のいずれか一項に記載の気相堆積装置においてコーティングされた基板を製造する方法であって、気相堆積装置の基板支持体上で基板を支持することと、基板上に１つ又は複数のコーティングストリップを堆積させるために、気相堆積装置の気相堆積源から基板に向かって蒸気を方向付けることとを含む、方法。

【0125】

［００９６］ 以上の説明は実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱せずに、他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてもよく、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】