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特表2024-519209フレキシブル基板を搬送するためのローラ、真空処理装置及びそれらの方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-09
(54)【発明の名称】フレキシブル基板を搬送するためのローラ、真空処理装置及びそれらの方法
(51)【国際特許分類】
C23C 14/56 20060101AFI20240430BHJP
C23C 16/54 20060101ALI20240430BHJP
【ＦＩ】
C23C14/56 D
C23C16/54
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023567866
(86)(22)【出願日】2022-04-18
(85)【翻訳文提出日】2023-12-25
(86)【国際出願番号】 US2022025188
(87)【国際公開番号】W WO2022235420
(87)【国際公開日】2022-11-10
(31)【優先権主張番号】17/307,195
(32)【優先日】2021-05-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】デピッシュ， トーマス
(72)【発明者】
【氏名】バンゲルト， シュテファン
(72)【発明者】
【氏名】アームストロング， クレア
(72)【発明者】
【氏名】シュナッペンベルガー， フランク
【テーマコード（参考）】
4K029
4K030
【Ｆターム（参考）】
4K029AA11
4K029AA25
4K029BD01
4K029CA01
4K029CA05
4K029CA06
4K029DA04
4K029DA08
4K029DC39
4K029EA08
4K029JA10
4K029KA03
4K029KA09
4K030CA07
4K030CA17
4K030FA01
4K030GA14
4K030JA10
4K030KA26
4K030KA39
4K030LA16
(57)【要約】
フレキシブル基板（１０）を搬送するためのローラ（１００）が記載される。ローラ（１００）は、本体（１０１）の外面（１０２）上に設けられてた複数のガス供給スリット（１０３）を有する本体（１０１）を含む。複数のガス供給スリット（１０３）は、ローラ（１００）の中心回転軸（１１１）の方向に延びている。さらに、ローラ（１００）は、本体（１０１）の円周方向に沿って本体（１０１）に接触して設けられたスリーブ（１０４）を含む。スリーブ（１０４）は、複数のガス供給スリット（１０３）の上方に設けられた複数のガス出口（１０５）を有する。さらに、スリーブ（１０４）は、絶縁材料内に埋め込まれた金属層（１０６）を含む。
【選択図】図１Ｃ
【選択図】図１Ｃ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フレキシブル基板（１０）を搬送するためのローラ（１００）であって、本体（１０１）の外面（１０２）に設けられている複数のガス供給スリット（１０３）を有する前記本体（１０１）であって、前記複数のガス供給スリット（１０３）は、前記ローラ（１００）の中心回転軸（１１１）の方向に延びている、前記本体（１０１）と、
前記本体（１０１）の周囲に、かつ、前記本体（１０１）に接触して円周方向に設けられているスリーブ（１０４）であって、前記複数のガス供給スリット（１０３）の上方に複数のガス出口（１０５）を有し、絶縁材料内に埋め込まれた金属層（１０６）を含む、前記スリーブ（１０４）と
を含む、ローラ（１００）。
【請求項2】
前記スリーブ（１０４）が、絶縁頂部層（１０７）及び内側絶縁スリーブ（１０４Ｉ）を含み、前記金属層（１０６）は、前記絶縁頂部層（１０７）と前記内側絶縁スリーブ（１０４Ｉ）との間に設けられている、請求項１に記載のローラ（１００）。
【請求項3】
前記金属層（１０６）が、前記絶縁頂部層（１０７）の下、特に前記絶縁頂部層（１０７）の真下に設けられている、請求項２に記載のローラ（１００）。
【請求項4】
前記金属層（１０６）が、前記内側絶縁スリーブ（１０４Ｉ）の頂部上、特に内側絶縁スリーブ（１０４Ｉ）の頂部上に直接設けられている、請求項２又は３に記載のローラ（１００）。
【請求項5】
前記複数のガス出口（１０５）が、絶縁材料の前記ガス出口の内壁が設けられるように、前記絶縁頂部層（１０７）及び前記内側絶縁スリーブ（１０４Ｉ）を通って延在している、請求項２から４のいずれか一項に記載のローラ（１００）。
【請求項6】
前記スリーブ（１０４）が、内側金属スリーブ（１０４Ｍ）上に設けられている外側絶縁層（１０８）を含み、前記金属層（１０６）は、前記外側絶縁層（１０８）内に埋め込まれている、請求項１に記載のローラ（１００）。
【請求項7】
前記複数のガス出口（１０５）が、前記外側絶縁層（１０８）の材料の及び前記内側金属スリーブ（１０４Ｍ）の材料の前記ガス出口の内壁が設けられるように、前記外側絶縁層（１０８）及び前記内側金属スリーブ（１０４Ｍ）を通って延在する、請求項６に記載のローラ（１００）。
【請求項8】
前記金属層（１０６）が電位印加装置（１４０）に接続されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のローラ。
【請求項9】
フレキシブル基板（１０）を搬送するためのローラ（１００）であって、本体（１０１）の外面（１０２）に設けられた複数のガス供給スリット（１０３）を有する前記本体（１０１）であって、前記複数のガス供給スリット（１０３）は、前記ローラ（１００）の中心回転軸（１１１）の方向に延びている、前記本体（１０１）と、
前記本体（１０１）の周囲に、かつ、前記本体（１０１）に接触して円周方向に設けられているスリーブ（１０４）であって、前記複数のガス供給スリット（１０３）の上方に設けられている複数のガス出口（１０５）が設けられている絶縁材料の複数のインセット（１３０）を有する、前記スリーブ（１０４）と
を含む、ローラ（１００）。
【請求項10】
前記ガス供給スリット（１０３）の表面が絶縁材料でコーティングされている、請求項９に記載のローラ（１００）。
【請求項11】
前記スリーブ（１０４）が、絶縁頂部層（１０７）及び内側金属スリーブ（１０４Ｍ）を含む、請求項９又は１０に記載のローラ（１００）。
【請求項12】
円周方向の前記ガス出口（１０５）の数が、前記ガス供給スリット（１０３）の数に対応している、請求項１から１１のいずれか一項に記載のローラ（１００）。
【請求項13】
フレキシブル基板（１０）を処理するための真空処理装置（２００）であって、少なくとも１つの堆積ユニットを含む複数の処理ユニット（２２１）を含む処理チャンバ（２２０）と、
電位印加装置（１４０）に接続されているローラ（１００）を含み、前記複数の処理ユニット（２２１）を通過させてフレキシブル基板を案内するための請求項１から１２のいずれか一項に記載のローラ（１００）と
を含む、真空処理装置（２００）。
【請求項14】
フレキシブル基板を案内するためのローラ（１００）を製造する方法（３００）であって、レーザ穴開けを使用することによって複数のガス出口（１０５）を有するスリーブ（１０４）を製造すること（３１０）であって、前記スリーブは、絶縁材料内に埋め込まれた金属層（１０６）及び絶縁材料の複数のインセット（１３０）のうちの少なくとも１つを含む、前記製造すること（３１０）と、
本体（１０１）の外面内に設けられている複数のガス供給スリット（１０３）を有する前記ローラ（１００）の前記本体（１０１）の周囲に、かつ、前記本体（１０１）に接触して円周方向に、前記複数のガス出口（１０５）が前記複数のガス供給スリット（１０３）の上方に配置されるように、前記スリーブ（１０４）を提供すること（３２０）と
を含む、方法（３００）。
【請求項15】
前記ガス供給スリット（１０３）の表面に絶縁材料のコーティングを設けること（３３０）をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
フレキシブル基板を処理する方法（４００）であって、請求項１から１２のいずれか一項に記載のフレキシブル基板（１０）を搬送するためのローラ（１００）を使用することによって、前記フレキシブル基板を１つ又は複数の処理ユニット（２２１）を通過させて案内すること（４１０）と、
前記ローラ（１００）の前記複数のガス出口（１０５）を通じて前記フレキシブル基板にガスを供給することによって、前記フレキシブル基板（１０）の温度を制御すること（４２０）と
を含む、方法（４００）。
【請求項17】
前記スリーブ（１０４）の絶縁材料内に埋め込まれた前記金属層（１０６）に電位を印加することをさらに含む、請求項１６に記載の方法（４００）。
【請求項18】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のローラ（１００）の少なくとも１つと、請求項１３に記載の真空処理装置（２００）と、請求項１６または１７に記載のフレキシブル基板を処理する方法（４００）を使用することを含む、コーティングされたフレキシブル基板を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［０００１］本開示の実施形態は、フレキシブル基板を搬送するためのローラに関する。さらに、本開示の実施形態は、ロールツーロールプロセスを使用したフレキシブル基板の処理、特に薄層によるフレキシブル基板のコーティングのための装置及び方法に関する。特に、本開示の実施形態は、例えば、薄膜太陽電池製造、薄膜電池製造、又はフレキシブルディスプレイ製造のための、フレキシブル基板を層のスタックでコーティングするための装置及び方法において、フレキシブル基板の搬送に使用されるローラに関する。
【背景技術】
【0002】
［０００２］プラスチック膜やフォイルなどのフレキシブル基板の処理は、パッケージング産業、半導体産業、その他の産業で高い需要がある。処理は、金属、半導体、誘電体材料などの材料でフレキシブル基板をコーティングすること、エッチング、及びそれぞれの用途に応じて基板上で行われる他の処理操作からなる場合がある。このタスクを実行するシステムは通常、基板を搬送するためのローラアセンブリを含む処理システムに結合され、基板の少なくとも一部がコーティングされるコーティングドラム、例えば円筒形ローラを含む。
【0003】
［０００３］例えば、ＣＶＤプロセス、ＰＶＤプロセス、又は蒸発プロセスなどのコーティングプロセスを利用して、フレキシブル基板上に薄層を堆積することができる。ロールツーロール堆積装置は、そこで、１キロメートル以上など、かなりの長さのフレキシブル基板が、供給スプールから巻き出され、薄い層のスタックでコーティングされ、巻き取りスプールに再び巻き付けられると理解されている。特に、薄膜電池の製造においては、例えば、リチウム電池、ディスプレイ産業、太陽光発電（ＰＶ）産業、ロールツーロール堆積システムは高い関心を集めている。例えば、フレキシブルなタッチパネル要素、フレキシブルなディスプレイ、及びフレキシブルなＰＶモジュールに対する需要の増大により、ロールツーロールコーターで適切な層を堆積する需要が増大している。
【0004】
［０００４］フレキシブル基板上に高品質のコーティングを実現するには、フレキシブル基板の搬送に関する様々な課題を解決しなければならない。例えば、減圧条件下で移動するフレキシブル基板の処理中に適切な基板張力を提供すること、良好な基板とローラの接触及び基板の冷却を提供することは依然として課題である。
【0005】
［０００５］したがって、改良された基板搬送ローラ、改良されたロールツーロール処理装置及びその方法に対する需要が継続的に存在する。
【発明の概要】
【0006】
［０００６］上記を踏まえて、独立請求項に従って、フレキシブル基板を搬送するためのローラと、フレキシブル基板を処理するための真空処理装置と、フレキシブル基板を案内するローラの製造方法、フレキシブル基板の加工方法と、
コーティングされたフレキシブル基板を製造する方法が提供される。さらなる態様、利点、及び特徴は、従属請求項、説明、及びび添付図面から明らかである。
コーティングされたフレキシブル基板を製造する方法が提供される。さらなる態様、利点、及び特徴は、従属請求項、説明、及びび添付図面から明らかである。
【0007】
［０００７］本開示の一態様によれば、フレキシブル基板を搬送するためのローラが提供される。ローラは、本体の外面に複数のガス供給スリットが設けられた本体を含む。複数のガス供給スリットは、ローラの中心回転軸方向に延びている。さらに、ローラは、本体の円周方向に沿って本体に接触して設けられるスリーブを含む。スリーブは、複数のガス供給スリットの上方に設けられた複数のガス出口を有する。さらに、スリーブは絶縁材料内に埋め込まれた金属層を含む。
【0008】
［０００８］本開示の別の態様によれば、フレキシブル基板を搬送するためのローラが提供される。ローラは、本体の外面に複数のガス供給スリットが設けられた本体を含む。複数のガス供給スリットは、ローラの中心回転軸方向に延びている。さらに、ローラは、本体の周囲に接触して設けられたスリーブを含む。スリーブは、複数のガス出口を含む絶縁材料の複数のインセットを含む。複数のガス噴出口は、複数のガス供給スリットの上方に設けられる。
【0009】
［０００９］本開示のさらなる態様によれば、フレキシブル基板を処理するための真空処理装置が提供される。真空処理装置は、少なくとも１つの堆積ユニットを有する複数の処理ユニットを含む処理チャンバを含む。さらに、真空処理装置は、複数の処理ユニットを通過するようにフレキシブル基板を案内するための、本明細書に記載の任意の実施形態によるローラを含む。特に、ローラは電位印加装置に接続される。
【0010】
［００１０］本開示の別の態様によれば、フレキシブル基板を案内するためのローラの製造方法が提供される。この方法は、レーザ穴あけ加工を使用して複数のガス出口を有するスリーブを製造することを含む。スリーブは、絶縁材料内に埋め込まれた金属層及び絶縁材料の複数のインセットのうちの少なくとも１つを含む。さらに、この方法は、本体の外面に複数のガス供給スリットが設けられたローラの本体の周囲に、複数のガス出口が複数のガス供給スリットの上方に配置されるようにスリーブを接触させて設けるステップを含む。
【0011】
［００１１］本開示のさらなる態様によれば、フレキシブル基板を処理する方法が提供される。この方法は、本明細書に記載の任意の実施形態に従って、フレキシブル基板を搬送するためのローラを使用することによって、フレキシブル基板を１つ又は複数の処理ユニットを通過するように案内することを含む。さらに、この方法は、ローラの複数のガス出口を通してフレキシブル基板にガスを供給することによってフレキシブル基板の温度を制御することを含む。
【0012】
［００１２］本開示の別の態様によれば、コーティングされたフレキシブル基板を製造する方法が提供される。本方法は、本明細書に記載の任意の実施形態によるローラ、本明細書に記載の任意の実施形態による真空処理装置、及び本明細書に記載の任意の実施形態によるフレキシブル基板を処理する方法のうちの少なくとも１つを使用することを含む。
【0013】
［００１３］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、記載された方法の各態様を実行するための装置部分を含む。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によって、２つの任意の組み合わせによって、又は任意の他の方法によって実行され得る。さらに、本開示による実施形態は、記載された装置を操作するための方法にも関する。記載された装置を操作するための方法は、装置のあらゆる機能を実行するための方法の態様を含む。
【0014】
［００１４］本開示の上記の特徴を詳細に理解できるように、実施形態を参照することにより、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を行うことができる。添付の図面は、本開示の実施形態に関連し、以下で説明される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1A】本明細書に記載の実施形態によるローラの概略縦断面図を示す。
【図2】本明細書に記載のさらなる実施形態によるローラの一部の概略断面図を示す。
【図3】本明細書に記載のさらなる実施形態によるローラの一部の概略断面図を示す。
【図4】本明細書に記載のさらなる実施形態によるローラの一部の概略断面図を示す。
【図5】本明細書に記載の実施形態による真空処理装置の概略図を示す。
【図6A】本開示によるフレキシブル基板を案内するローラを製造する方法の実施形態を説明するためのブロック図を示す。
【図6B】本開示によるフレキシブル基板を案内するローラを製造する方法の実施形態を説明するためのブロック図を示す。
【図7A】本明細書に記載の実施形態によるフレキシブル基板を処理する方法の実施形態を示すブロック図を示す。
【図7B】本明細書に記載の実施形態によるフレキシブル基板を処理する方法の実施形態を示すブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
［００１５］ここで、本開示の様々な実施形態を詳細に参照し、それらの１つ又は複数の例を図に示す。以下の図面の説明において、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。個々の実施形態に関する差異のみが説明される。各例は、本開示の説明として提供され、本開示の限定を意味するものではない。さらに、一実施形態の一部として図示又は説明された特徴は、他の実施形態で、又は他の実施形態と併せて使用して、さらに別の実施形態を生み出すことができる。この説明は、そのような修正及び変更を含むことを意図している。
【0017】
［００１６］例示的に図１Ａ～図１Ｃを参照して、本開示によるフレキシブル基板１０を搬送するためのローラ１００を説明する。本明細書に記載される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、ローラ１００は、複数のガス供給スリット１０３を有する本体１０１を含む。複数のガス供給スリット１０３は、本体１０１の外面１０２に設けられている。また、複数のガス供給スリット１０３は、ローラ１００の中心回転軸１１１の方向に延びている。さらに、ローラ１００は、本体１０１の周囲に接触して設けられたスリーブ１０４を含む。スリーブ１０４は、複数のガス供給スリット１０３の上方に設けられた複数のガス出口１０５を含む。特に、図１Ｂ及び図１Ｃに例示的に示すように、複数のガス出口１０５は、複数のガス供給スリット１０３の真上に設けられる。より詳細には、通常、複数のガス出口１０５を有するスリーブ１０４の内面１０４Ｉは、複数のガス供給スリット１０３を有する本体１０１の外面１０２と接触している。したがって、複数のガス噴出口１０５の各ガス噴出口は、複数のガス供給スリット１０３の各々のガス供給スリットの上方に設けられる。
【0018】
［００１７］典型的には、複数のガス出口１０５は、半径方向Ｒに延在する。さらに、スリーブは、絶縁材料１１内に埋め込まれた金属層１０６を含む。
【0019】
［００１８］したがって、従来技術と比較して、フレキシブル基板を搬送するための改良されたローラが提供されるという利点がある。特に、本明細書に記載のローラの実施形態は、接触圧力を高めるために、特にフレキシブル基板のガス冷却と組み合わせて、ローラとフレキシブル基板との間の静電相互作用を利用する可能性を提供する。さらに、ローラとフレキシブル基板の間の接触圧力を高めることができるため、基板冷却により高いガス圧を使用することができ、その結果、冷却効率が向上する。さらに、本明細書に記載のローラの実施形態の特定の構成、例えば、ローラの外面に絶縁材料を設けることであって、これは、ローラに電位を印加することによって引き起こされる電流漏れやアーク放電などの有害な影響を回避できることを意味する。
【0020】
［００１９］本開示の様々なさらなる実施形態をより詳細に説明する前に、本明細書で使用されるいくつかの用語に関するいくつかの態様を説明する。
【0021】
［００２０］本開示において、「ローラ」は、フレキシブル基板と接触するための基板支持面を有するドラム又はローラとして理解され得る。「フレキシブル基板と接触するための基板支持面」という表現は、ローラの外面、例えば本明細書に記載のスリーブの外面が、フレキシブル基板の案内又は搬送中にフレキシブル基板と接触するように構成されていると理解することができる。典型的に、支持面は、ローラの湾曲した外面、特に円筒形の外面である。したがって、典型的には、ローラは回転軸の周りを回転可能であり、基板案内領域を含む。通常、基板案内領域は、ローラの湾曲した基板支持面、例えば円筒対称面である。ローラの湾曲した基板支持面は、フレキシブル基板の案内中にフレキシブル基板と（少なくとも部分的に）接触するように適合され得る。基板案内領域は、基板の案内中に基板が湾曲した基板支持面と接触するローラの角度範囲として定義することができ、ローラの巻き込み角度に対応することができる。例えば、ローラの巻き込み角度は、１２０°以上、特に１８０°以上、さらには２７０°以上であってもよい。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、ローラ１００は円筒形であり、０．５ｍ≦Ｌ≦８．５ｍの長さＬを有する。また、ローラ１００の直径Ｄは、１．０ｍ≦Ｄ≦３．０ｍであってもよい。したがって、有利には、ローラは、幅の広いフレキシブル基板を案内し、搬送するように構成される。
【0022】
［００２１］本開示において、「フレキシブル基板」は、曲げ可能な基板として理解することができる。例えば、「フレキシブル基板」は「フォイル」又は「ウェブ」であり得る。本開示において、「フレキシブル基板」という用語と「基板」という用語は同義的に使用される場合がある。例えば、本明細書で説明するフレキシブル基板は、ＰＥＴ、ＨＣ－ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＩ、ＰＵ、ＴａＣ、ＯＰＰ、ＢＯＯＰ、ＣＰＰ、１つ又は複数の金属（銅など）、紙、それらの組み合わせ、及びハードコートＰＥＴなどのすでにコーティングされた基板（ＨＣ－ＰＥＴ、ＨＣ－ＴａＣ）などのような材料で作られているか、又は次のような材料を含んでいる可能性がある。いくつかの実施形態では、フレキシブル基板は、その両面上に屈折率整合（ＩＭ）層が設けられたＣＯＰ基板である。例えば、基板の厚さは、１μｍ以上１ｍｍ以下、特に５００μｍ以下、さらには２００μｍ以下であってもよい。基板幅ＷＳは、０．３ｍ≦Ｗ≦８ｍとすることができる。基板は透明基板であっても不透明基板であってもよい。
【0023】
［００２２］本開示において、ローラの「本体」は、円筒形の本体、特に固体材料の円筒形のシェル本体として理解され得る。典型的には、本体は、高い熱伝導率λ、特にλ≧５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、より具体的にはλ≧１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）を有する材料で作られる。例えば、本体は、銅合金などの銅を含む材料で構成することができる。特に、本体は銅で作ることができる。あるいは、本体は、高い熱伝導率λを有する他の適切な材料で作られてもよいことを理解されたい。
【0024】
［００２３］本開示において、「ガス供給スリット」は、本明細書に記載されるように、複数のガス出口にガスを供給するように構成されたスリットとして理解され得る。特に、典型的には、本明細書に記載されるような「ガス供給スリット」が本体の外面に設けられ、ローラの中心回転軸と平行に延びる。通常、ローラの中心回転軸は本体の中心回転軸と一致する。さらに、典型的には、本明細書に記載の「ガス供給スリット」はガス供給源に接続される。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、ガス供給スリット間の円周方向の距離ｄＧは、下限値ｄＧＬと上限値ｄＧＵとの間、すなわち、ｄＧＬ≦ｄＧ≦ｄＧＵの範囲から選択することができる。距離ｄＧは、図１Ｅに例示的に示されている。下限ｄＧＬは、ｄＧＬ＝４ｍｍ、具体的にはｄＧＬ＝６ｍｍ、より具体的にはｄＧＬ＝８ｍｍとすることができる。上限ｄＧＵは、ｄＧＵ＝１０ｍｍ、具体的にはｄＧＵ＝１２ｍｍ、より具体的にはｄＧＵ＝１５ｍｍとすることができる。例えば、距離ｄＧは１０ｍｍとすることができる。
【0025】
［００２４］本開示において、「スリーブ」は、本明細書に記載されるように、本体の外面に接触しているスリーブとして理解され得る。したがって、スリーブは、本体の周囲に接触して設けられるシェルとすることができる。通常、フレキシブル基板の搬送中、スリーブは少なくとも部分的にフレキシブル基板と接触している。特に、スリーブは、本明細書に記載されるような基板支持面を提供することができる。通常、スリーブは金属シートで作られる。スリーブは、下限値ＴＬと上限値ＴＵとの間の範囲、すなわち、ＴＬ≦Ｔ≦ＴＵの範囲から選択される厚さＴを有することができる。下限ＴＬは、ＴＬ＝０．５ｍｍ、特にＴＬ＝１．０ｍｍ、より具体的にはＴＬ＝１．５ｍｍとすることができる。上限ＴＵは、ＴＵ＝２．０ｍｍ、特にＴＵ＝２．５ｍｍ、より具体的にはＴＵ＝３．０ｍｍとすることができる。
【0026】
［００２５］本開示では、「ガス出口」は、本明細書に記載のローラによる基板搬送中にフレキシブル基板にガスを供給するように構成された出口として理解することができる。したがって、本明細書で説明するガス出口は、ガス排出孔として理解することができる。本開示によるガス出口の出口直径Ｄｏｕｔは、下限値ＤＬと上限値ＤＵとの間の範囲、すなわちＤＬ≦Ｄｏｕｔ≦ＤＵから選択することができる。下限ＤＬは、ＤＬ＝３０μｍ、特にＤＬ＝４０μｍ、より具体的にはＤＬ＝６０μｍとすることができる。上限ＤＵは、ＤＵ＝１５０μｍ、特にＤＵ＝１００μｍ、より具体的にはＤＵ＝８０μｍとすることができる。通常、本明細書に記載のガス出口は、レーザ穴開け法を使用して作成される。レーザ穴開けは、レーザ照射とも呼ばれる。一般に、本明細書に記載の「ガス出口」は、本明細書に記載のガス出口の出口直径Ｄｏｕｔに対応する内径を有する円筒形の内面を有する。換言すれば、本明細書に記載の「ガス出口」は、出口軸に沿って一定の出口直径Ｄｏｕｔを有し、典型的には半径方向に延びる円筒形の出口として理解することができる。
【0027】
［００２６］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、隣接するガス出口間の円周方向の距離ｄＣは、下限値ｄＣＬと上限値ｄＣＵとの間の範囲、すなわち、ｄＣＬ≦ｄＣ≦ｄＣＵから選択することができる。下限ｄＣＬは、ｄＣＬ＝４ｍｍ、具体的にはｄＣＬ＝６ｍｍ、より具体的にはｄＣＬ＝８ｍｍとすることができる。上限ｄＣＵは、ｄＣＵ＝１０ｍｍ、具体的にはｄＣＵ＝１２ｍｍ、より具体的にはｄＣＵ＝１５ｍｍとすることができる。例えば、距離ｄＣは１０ｍｍとすることができる。円周方向における隣接するガス出口１０５間の距離ｄＣは、図１Ｃに例示的に示されている。典型的には、距離ｄＣは、図１Ｃに示すように、隣接するガス出口１０５の中心軸間の距離である。したがって、典型的には、隣接するガス供給スリット１０３間の距離ｄＧは、隣接するガス供給スリット１０３の中心軸間の距離である。特に、図１Ｃに例示的に示されるように、距離ｄＧは距離ｄＣに実質的に対応し得る、すなわち、ｄＧ＝ｄＣであり得る。ローラの直径Ｄは、円周方向の隣接するガス供給スリット間の距離ｄＧおよび隣接するガス出口間の距離ｄＣよりもはるかに大きいため、つまりＤ＞＞ｄＣおよびＤ＞＞ｄＧであるため、「実質的に一致する」という用語は、ｄＧとｄＣの差に対するローラの曲率による影響は無視できるという意味で理解されるべきである。したがって、正確には、隣接するガス噴出口１０５の中心軸間の角度と、隣接するガス供給スリット１０３の中心軸間の角度とが同一であってもよい。図１Ｂに例示的に示すように、典型的には、円周方向のガス出口１０５の数は、ガス供給スリット１０３の数に対応する。あるいは、円周方向のガス噴出口の数は、ガス供給スリットの数の任意の整数倍であってもよい。
【0028】
［００２７］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、隣接するガス出口間の軸方向の距離ｄＡは、下限値ｄＡＬと上限値ｄＡＵとの間の範囲、すなわち、ｄＡＬ≦ｄＡ≦ｄＡＵから選択することができる。下限ｄＡＬは、ｄＡＬ＝４ｍｍ、具体的にはｄＡＬ＝６ｍｍ、より具体的にはｄＡＬ＝８ｍｍとすることができる。上限ｄＡＬは、ｄＡＬ＝１０ｍｍ、特にｄＡＬ＝１２ｍｍ、より具体的にはｄＡＬ＝１５ｍｍとすることができる。例えば、距離ｄＡは１０ｍｍとすることができる。
【0029】
［００２８］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、円周方向における隣接するガス出口間の距離ｄＣは、軸方向における隣接するガス出口間の距離ｄＡに対応する、すなわち、ｄＣ＝ｄＡである。換言すれば、本明細書に記載される複数のガス出口は、スリーブ内に規則的に分布させることができる。
【0030】
［００２９］本開示において、「絶縁材料内に埋め込まれた金属層」は、絶縁材料によって囲まれた金属の層として理解され得る。例えば、金属層は、下限値ＴＭＬと上限値ＴＭＵとの間の範囲、すなわち、ＴＭＬ≦ＴＭ≦ＴＭＵから選択される厚さＴＭを有することができる。下限ＴＭＬは、ＴＭＬ＝１０μｍ、特にＴＭＬ＝２０μｍ、より具体的にはＴＭＬ＝３０μｍとすることができる。上限ＴＭＵは、ＴＭＵ＝２００μｍ、特にＴＭＵ＝１５０μｍ、より具体的にはＴＭＵ＝１００μｍであり得る。
【0031】
［００３０］本明細書に記載される絶縁材料内に埋め込まれた金属層は、Ｅ－チャックとして機能し得ることを理解されたい。一般に、Ｅ－チャックは、静電気力によって基板を保持するために静電荷を提供するように構成されたデバイスとして理解される。したがって、Ｅ－チャックは、フレキシブル基板をローラの曲面に接触させて保持するための引力を提供するように構成されている。したがって、フレキシブル基板とローラとの間の一定かつ均一な接触力をさらに向上させることができる。
【0032】
［００３１］本開示において、「絶縁材料」は、電気的に絶縁する材料として理解され得る。したがって、「絶縁材料」は、例えば、非常に低い導電率または無視できるほどの導電率を有する非導電性材料として理解され得る。例えば、絶縁材料はセラミック材料又はポリマー材料であってもよい。
【0033】
［００３２］図２を例示的に参照すると、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、スリーブ１０４は、絶縁上層１０７及び内側絶縁スリーブ１０４Ｉを含む。図２に示すように、金属層１０６は、絶縁頂部層１０７と内側絶縁スリーブ１０４Ｉとの間に設けることができる。特に、金属層１０６は、絶縁頂部層１０７の下に設けることができる。より詳細には、金属層１０６は、絶縁頂部層の直下に設けることができる。したがって、金属層１０６は、絶縁頂部層と接触していてもよい。さらに、金属層１０６を内側絶縁スリーブ１０４Ｉの上に設けることができる。特に、金属層１０６は、内側絶縁スリーブ１０４Ｉの上部に直接設けることができる。したがって、金属層１０６は内側絶縁スリーブ１０４Ｉと接触していてもよい。
【0034】
［００３３］図２に例示的に示すように、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、複数のガス出口１０５は、絶縁上層１０７及び内側絶縁スリーブ１０４Ｉを通って延びる。したがって、ガス出口の内壁には絶縁材料１１が設けられている、すなわち、絶縁頂部層１０７の絶縁材料及び内側絶縁スリーブ１０４Ｉの絶縁材料である。換言すれば、ガス出口の内壁は絶縁材料で構成されていてもよい。絶縁頂部層１０７及び内側隔離スリーブ１０４Ｉが絶縁材料１１からなることを理解されたい。
【0035】
［００３４］図３を例示的に参照すると、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、スリーブ１０４は、内側金属スリーブ１０４Ｍ上に設けられた外側絶縁層１０８を含む。金属層１０６は、外側絶縁層１０８内に埋め込まれている。外側絶縁層１０８は絶縁材料１１からなることは理解されるべきである。図３に例示的に示されるように、複数のガス出口１０５は、外側絶縁層１０８及び内側金属スリーブ１０４Ｍを通って延びる。したがって、ガス出口の内壁には、外側絶縁層１０８の絶縁材料及び内側金属スリーブ１０４Ｍの材料が設けられる。
【0036】
【0037】
［００３６］本開示において、「電位印加装置」は、ローラ、特にローラの金属層に電位を印加するように構成された装置として理解することができる。特に、本明細書に記載の電位印加装置は、中域周波数（ＭＦ）電位を提供するように構成することができる。例えば、中域周波数（ＭＦ）の電位は１ｋＨｚ～１００ｋＨｚまでの範囲になる。典型的には、電位印加装置は、物理的接触、例えば電気的接触を介してローラに接続される。したがって、電位印加装置とローラとの間に電気的接触を設けることができる。例えば、電気接点は、電気滑り接点又は電気ブラシ接点であってもよい。別の例によれば、電気接点はプラグ接点であってもよい。したがって、電位印加装置は、ローラ、特に絶縁材料に埋め込まれた金属層に電荷を与えるように構成された帯電装置として理解することができる。通常、埋め込み金属層への電気接続線が設けられることを理解されたい。
【0038】
［００３７］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、電位印加装置は、中域周波数（ＭＦ）、特に１ｋＨｚ～１００ｋＨｚの周波数を有する電位を印加するように構成されている。すなわち、電位印加装置により付与される電位は、１ｋＨｚ～１００ｋＨｚの周波数を有する電位とすることができる。特に、中間周波電位は、１ｋＨｚ～１００ｋＨｚの範囲から選択される周波数で極性が交互に変化する電位として理解することができる。コーティングドラムにＭＦ電位を印加すると、基板、特に基板上に堆積された層のチャージアップが実質的に回避されるか、さらには除去できるという利点があることが判明した。したがって、より高品質の層（例えば、より高い均一性、より少ない欠陥など）を基板上に堆積することができる。
【0039】
［００３８］例示的に図４を参照すると、図１Ａ、図１Ｂ、図２、及び図３を参照して説明したローラの実施形態と同じ問題に対処する代替のローラ構成が説明される。特に、図４に示す別のローラ構成も、静電相互作用を利用してローラとフレキシブル基板の間の接触圧力を高める可能性を有利に提供し、同時に、ローラに電位を印加することによって引き起こされる電流漏れ又はアーク放電などの有害な影響を回避できる。
【0040】
［００３９］図４に概略的に示されるように、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、ローラ１００は、本体１０１の外面１０２に設けられた複数のガス供給スリット１０３を有する本体１０１を含む。複数のガス供給スリット１０３は、ローラ１００の中心回転軸１１１の方向に延びている。さらに、ローラ１００は、本体１０１の円周方向に沿って本体１０１に接触して設けられたスリーブ１０４を含む。スリーブ１０４は複数のインセット１３０を含み、複数のインセット１３０は絶縁材料を含む。さらに、複数のインセット１３０のそれぞれは、ガス出口１０５を含む。したがって、複数のガス出口１０５は、複数のインセット１３０に設けられる。複数のガス噴出口１０５は、複数のガス供給スリット１０３の上方に設けられている。
【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実施形態によれば、ガス供給スリット１０３の表面は絶縁材料でコーティングすることができる。換言すれば、ガス供給スリット１０３は、図４に例示的に示されるように、絶縁コーティング１０３Ｃを含むことができる。さらに、スリーブ１０４は、絶縁上層１０７及び内部金属スリーブ１０４Ｍを含むことができる。特に、絶縁上層１０７は、複数のインセット１３０の外側頂面も覆うことができる。さらに、図４に概略的に示すように、内側金属スリーブ１０４Ｍは、本明細書に記載されるように、電位印加装置１４０に接続され得る。あるいは、電位印加装置１４０は、本体１０１に接続されてもよい。
【0042】
［００４１］例示的に図５を参照して、本開示による真空処理装置２００を説明する。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、真空処理装置２００は、複数の処理ユニット２２１を含む処理室２２０を備える。複数の処理ユニット２２１は、少なくとも１つの堆積ユニットを含む。さらに、真空処理装置２００は、複数の処理ユニット２２１を通過するようにフレキシブル基板を案内するための、本明細書に記載の任意の実施形態によるローラ１００を含む。図４に概略的に示すように、ローラ１００は、電位印加装置１４０に接続することができる。さらに、ローラ１００はガス供給源２２５に接続することができる。一般に、ガス供給源２２５は、冷却ガスをローラ１００に供給するように構成され、本明細書で説明されるように、冷却ガスが複数のガス出口１０５を通じてフレキシブル基板に提供され得る。
【0043】
［００４２］図５に例示的に示すように、典型的には、真空処理装置２００はロールツーロール処理システムである。本明細書で説明される任意の実施形態によるローラ１００は、真空処理装置の処理ドラム又はコーティングドラムであり得る。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、真空処理装置２００は、フレキシブル基板１０を提供するための保管スプール２１２を収容する第１のスプールチャンバ２１０を含む。また、真空処理装置２００は、第１スプールチャンバ２１０の下流側に処理チャンバ２２０を備えている。典型的には、処理チャンバ２２０は真空チャンバであり、複数の処理ユニット２２１を含む。複数の処理ユニット２２１は、少なくとも１つの堆積ユニットを含む。したがって、本開示では、「処理チャンバ」は、基板上に材料を堆積するための少なくとも１つの堆積ユニットを有するチャンバとして理解することができる。したがって、処理チャンバは、堆積チャンバとも呼ばれる。本明細書で使用する「真空」という用語は、例えば１０ミリバール未満の真空圧を有する技術的真空の意味で理解することができる。通常、本明細書で説明する真空チャンバ内の圧力は、１０－５ミリバール～約１０－８ミリバールの間、より一般的には、１０－５ｍｂａｒ～１０－７ｍｂａｒの間、さらに典型的には、約１０－６ミリバール～約１０－７ミリバールの間であり得る。
【0044】
［００４３］図５に例示的に示すように、複数の処理ユニットは、ローラ１００の周囲の円周方向に配置されてもよい。ローラ１００が回転すると、フレキシブル基板１０は、ローラの湾曲した基板支持面に面する処理ユニットを通過して案内され、これにより、所定の速度で処理ユニットを通過しながらフレキシブル基板の表面を処理することができる。例えば、複数の処理ユニットは、堆積ユニット、エッチングユニット、及び加熱ユニットからなる群から選択される１つ又は複数のユニットを含んでもよい。本明細書に記載の真空処理装置の堆積ユニットは、スパッタ堆積ユニット、例えば、ＡＣ（交流）スパッタ源又はＤＣ（直流）スパッタ源、ＲＦ（高周波）スパッタ源、ＭＦ（中周波）スパッタ源、パルススパッタ源、パルスＤＣスパッタ源、マグネトロンスパッタ源、反応性スパッタ源、ＣＶＤ堆積ユニット、ＰＥＣＶＤ堆積ユニット、ＰＶＤ堆積ユニット又は別の適切な堆積ユニットであることができる。通常、本明細書に記載の堆積ユニットは、例えばフレキシブル表示装置、タッチスクリーン装置コンポーネント、又は他の電子若しくは光学装置を形成するために、フレキシブル基板上に薄膜を堆積するように適合されることが理解されるべきである。本明細書に記載される堆積ユニットは、導電性材料、半導電性材料、誘電性材料、又は絶縁性材料の群から選択される少なくとも１つの材料を堆積するように構成することができる。
【0045】
［００４４］さらに、図４に例示的に示すように、真空処理装置２００は、処理チャンバ２２０の下流に配置された第２のスプールチャンバ２５０を含んでもよい。第２スプールチャンバ２５０には、処理後のフレキシブル基板１０を巻き取るための巻き取りスプール２５２が収容されている。
【0046】
［００４５］図６Ａに示されるブロック図を例示的に参照して、本開示によるフレキシブル基板を案内するためのローラを製造する方法３００が説明される。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、方法３００は、レーザ穴開けを使用して、複数のガス出口１０５を有するスリーブ１０４を製造するステップ（図６Ａのブロック３１０によって表される）を含む。スリーブ１０４は、絶縁材料内に埋め込まれた金属層１０６及び／又は絶縁材料の複数のインセット１３０を含む。さらに、この方法は、本体１０１の外面に設けられた複数のガス供給スリット１０３を有するローラ１００の本体１０１の周囲にスリーブ１０４を接触させて設けるステップ（図６Ａのブロック３２０で表される）を含み、複数のガス噴出口１０５は、複数のガス供給スリット１０３の上方に配置される。スリーブ１０４は、本明細書に記載されるような、例えば、図１Ａ、図１Ｂ、図２、図３、及び図４を参照して記載されるような任意の構成を有し得ることが理解されるべきである。
【0047】
［００４６］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、方法３００は、ガス供給スリット１０３の表面に絶縁材料のコーティングを設けるステップ（図６Ｂのブロック３３０で表す）をさらに含む。
【0048】
［００４７］図７Ａに示すブロック図を例示的に参照して、本開示によるフレキシブル基板を処理する方法４００を説明する。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、この方法は、本明細書に記載される任意の実施形態に従って、フレキシブル基板１０を搬送するためのローラ１００を使用することによって、フレキシブル基板１０を１つ又は複数の処理ユニット２２１を通過するように案内すること（図７Ａのブロック４１０によって表される）を含む。さらに、この方法は、ローラ１００の複数のガス出口１０５を通じてフレキシブル基板にガスを供給することによって、フレキシブル基板１０の温度を制御すること（図７Ａのブロック４２０で表される）を含む。
【0049】
［００４８］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、方法４００は、スリーブ１０４の絶縁材料内に埋め込まれた金属層１０６に電位を印加するステップ（図７Ｂのブロック４３０によって表される）をさらに含む。加えて、または代わりに、本明細書に記載されるように、本体１０１及び／又は内側金属スリーブ１０４Ｍに電位を印加することができる。
【0050】
［００４９］本明細書に記載される実施形態を考慮すると、本開示の一態様によれば、コーティングされたフレキシブル基板を製造する方法が提供され得ることが理解されるべきである。この方法は、本明細書に記載の任意の実施形態によるローラ１００、本明細書に記載の任意の実施形態による真空処理装置２００、及び本明細書に記載の任意の実施形態によるフレキシブル基板を処理する方法４００のうちの少なくとも１つを使用することを含む。
【0051】
［００５０］上記を踏まえると、最先端技術と比較して、本明細書に記載の実施形態は、改善されたフレキシブル基板搬送及び基板冷却を提供し、これにより、より薄く、より幅の広いフレキシブル基板を有利に処理でき、処理結果が改善されることを理解されたい。
【0052】
［００５１］上記は本開示の実施形態に関するものであるが、基本的範囲から逸脱することなく他の及びさらなる実施形態を考案することができ、範囲は特許請求の範囲によって決定される。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【国際調査報告】