JP2021165420A

JP2021165420A - 真空成膜装置及び真空成膜方法

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Publication number: JP2021165420A
Application number: JP2020069170A
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Inventors: 修司齋藤; Shuji Saito
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Abstract

【課題】シート状の基材にマスク材越しに所定の膜厚で成膜する場合に、基材からこれに密着させたシート状のマスク材の剥離時、基材の破損を防止できるようにした真空成膜装置ＤＭ１を提供する。【解決手段】シート状の基材Ｓｗを走行させる基材走行手段と、シート状のマスク材Ｓｍを走行させるマスク材走行手段と、基材にマスク材を連続して密着させる密着手段Ｐｒ１，Ｐｒ２と、真空処理室Ｖｃ１内でマスク材を密着させた基材の部分が巻き掛けられるキャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４と、真空処理室内でキャンローラに巻き掛けられた基材の部分に対してマスク材越しに成膜する成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ４とを備え、一の成膜ユニットによる成膜終了位置Ｅｐから次の成膜ユニットの成膜開始位置Ｓｐに基材が案内される間に、基材からマスク材を一旦剥離する剥離手段Ｐｇ１，Ｐｇ２を更に備える。【選択図】図１

Description

本発明は、真空処理室内でシート状の基材とシート状のマスク材とを走行させ、シート状の基材にシート状のマスク材を密着させた後、キャンローラに巻き掛けて周回させ、このキャンローラに対峙して設けられた成膜ユニットにより、キャンローラに巻き掛けられたシート状の基材の部分に対してマスク材越しに成膜するための真空成膜装置及び真空成膜方法に関する。

例えば、金属箔製または樹脂製のシート状の基材は可撓性を有し、加工性も良いことから、その一方の面や両面に、真空雰囲気で所定の金属膜や酸化物膜等の所定の薄膜を単体または多層で成膜したりして電子部品や光学部品とすることが知られている。このような真空成膜装置は例えば特許文献１で知られている。このものは、真空雰囲気の形成が可能な真空チャンバ（真空処理室）を備える。真空チャンバ内には、シート状の基材を繰り出す繰出ローラと、成膜済みの基材を巻き取る巻取ローラと、繰り出されたシート状の基材の部分が巻き掛けられるキャンローラと、キャンローラに巻き掛けられたシート状の基材の部分に対して成膜する成膜ユニットとが設けられている。

ここで、シート状の基材への成膜時には、基材の成膜面にその成膜範囲を制限するマスク材を密着させ、マスク材越しに成膜する場合がある。このような場合、上記真空成膜装置に、例えば特許文献２記載のものを適用することが考えられる。即ち、真空処理室内に、シート状のマスク材を繰り出すマスク材用の繰出ローラと、シート状のマスク材を巻き取るマスク材用の巻取ローラと、シート状の基材とシート状のマスク材とを密着させるプラテンローラ（密着手段）と、シート状の基材からこれに密着するシート状のマスク材を剥離する剥離ローラとを更に設ける。そして、夫々繰り出されたシート状の基材とマスク材とが重ね合わされた後、プラテンローラでマスク材を基材に向けて押し付け密着させ、これをキャンローラに案内してキャンローラを周回する間にマスク材越しに成膜する。成膜後には、剥離ローラを起点にシート状のマスク材とシート状の基材とを互いに異なる方向に引っ張ることで（即ち、剥離ローラにおけるシート状の基材とマスク材との抱角を変えることで）、シート状の基材からシート状のマスク材が剥離される。

ところで、上記真空成膜装置を用い、シート状の基材をその厚さが数十μｍの金属箔（例えば、銅製）、シート状のマスク材をその厚さが数十μｍのもの（例えば、銅製や合成樹脂製）とし、真空蒸着法によりアルミニウムやリチウムといった金属膜を所定の膜厚（数μｍ〜十数μｍの範囲）で成膜すると、剥離ローラによりシート状の基材からシート状のマスク材を剥離するときに、シート状の基材が破断する場合があることが判明した。そこで、本発明者は、鋭意研究を重ね、次のことを知見するのに至った。即ち、蒸着源から蒸着材料を飛散させて、キャンローラに巻き掛けられたシート状の基材の部分にマスク材越しに成膜すると、蒸着材料は、基材の成膜面だけでなく、マスク材の表面や板厚方向に沿うその側面にも付着、堆積する。成膜後、剥離ローラによりシート状の基材からシート状のマスク材を剥離する際、シート状の基材にはせん断力が作用するが、このときのせん断力は、アルミニウムやリチウムといった金属膜を所定の膜厚で成膜するための成膜時間が長くなるのに従い次第に大きくなり、これに起因して、蒸着材料が付着したマスク材の側面直下の位置にてシート状の基材が破断することを知見するのに至った。

特開２０１１−１４６５５３号公報特開２０１３−２１１３８３号公報

本発明は、以上の知見を基になされたものであり、シート状の基材にマスク材越しに所定の膜厚で成膜する場合に、シート状の基材からこれに密着させたシート状のマスク材を剥離する時、シート状の基材の破損を防止できるようにした真空成膜装置及び真空成膜方法を提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の真空成膜装置は、シート状の基材を走行させる基材走行手段と、シート状のマスク材を走行させるマスク材走行手段と、シート状の基材にシート状のマスク材を連続して密着させる密着手段と、真空処理室内でマスク材を密着させた基材の部分が巻き掛けられるキャンローラと、真空処理室内でキャンローラに対峙して設けられ、キャンローラに巻き掛けられた基材の部分に対してマスク材越しに成膜する成膜ユニットとを備え、真空処理室内に少なくとも１個の成膜ユニットが設けられ、一の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜終了位置から次の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜開始位置までシート状の基材が案内される間に、シート状の基材からシート状のマスク材を一旦剥離する剥離手段を更に備えることを特徴とする。

本発明においては、真空処理室内に、夫々の回転軸をＸＹ平面上に平行に位置させて複数個のキャンローラが並設されているような場合、ＸＹ平面に直交する方向をＺ軸方向とし、剥離手段が、互いに隣接するキャンローラの間でＺ軸方向上下に間隔を置いて設けられる一対のガイドローラを有し、上方に位置するガイドローラにシート状基材が、下方に位置するガイドローラにシート状のマスク材が夫々巻き掛けられる構成を採用することができる。

また、上記課題を解決するために、真空処理室内でシート状の基材とシート状のマスク材とを走行させ、シート状の基材にシート状のマスク材を密着させた後、キャンローラに巻き掛けて周回させ、このキャンローラに対峙して設けられた成膜ユニットによりキャンローラに巻き掛けられたシート状の基材の部分に対してマスク材越しに成膜する本発明の真空成膜方法は、シート状の基材に成膜しようとする薄膜の膜厚を目標膜厚とし、同一のキャンローラを複数回または異なるキャンローラを順次周回したときに目標膜厚に達するように成膜する工程と、一の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜終了位置から次の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜開始位置までシート状の基材が案内される間に、シート状の基材からシート状のマスク材を一旦剥離する工程を含むことを特徴とする。

以上によれば、シート状の基材に成膜しようとする薄膜の膜厚を目標膜厚とし、例えば、真空処理室内に複数個のキャンローラを設けると共に、各キャンローラに対峙させて成膜ユニットを夫々設け、全てのキャンローラを経たときに目標膜厚に達するように各成膜ユニットによりマスク材越しに所定の薄膜を成膜する。そして、一の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜終了位置から次の成膜ユニットによるシート状の基材の部分に対する成膜開始位置までシート状の基材が案内される間（例えば、一のキャンローラから他のキャンローラにシート状の基材が案内される間）に、シート状の基材からシート状のマスク材を一旦剥離し、言い換えると、剥離手段によりシート状の基材からシート状のマスク材を剥離するときにシート状の基材に作用するせん断力が大きくなる前に一旦剥離する。これにより、シート状の基材に例えばアルミニウムやリチウムといった金属膜を所定の膜厚（目標膜厚）で成膜する場合でも、シート状のマスク材の剥離に伴うシート状の基材の破損を可及的に防止することができる。

なお、本発明は、単一のキャンローラの周囲に複数個の成膜ユニットが周方向に所定間隔で配置されている真空成膜装置にも適用できる。このような場合には、一の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜終了位置から次の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜開始位置までの間でシート状の基材からシート状のマスク材を一旦剥離できれば、その構成は問わない。また、本発明は、単一のキャンローラに対峙させて単一の成膜ユニットが配置され、所謂逆転成膜によりシート状の基材の一方の面に所定の薄膜を成膜する真空成膜装置にも適用できる。即ち、繰出ローラからシート状の基材を繰り出し、単一の成膜ユニットによりキャンローラに巻き掛けられたシート状の基材の部分に対して成膜し、巻取ローラで成膜済みのシート状の基材を一旦巻き取り、その後に、巻取ローラからシート状の基材を再度繰り出し、単一の成膜ユニットによりキャンローラに巻き掛けられたシート状の基材の部分に対して更に成膜し、繰出ローラで成膜済みのシート状の基材を巻き取るようにして成膜するものにも適用できる。この場合、単一の成膜ユニットが、上記にいう「一の成膜ユニット」と「次の成膜ユニット」を兼用し、例えば、一旦巻き取ったシート状の基材を巻取ローラから繰り出した後、キャンローラに巻き掛けられるまでの間にシート状の基材からシート状のマスク材を一旦剥離すればよい。

本発明の実施形態の真空成膜装置を示す模式図。本発明の他の実施形態の真空成膜装置の一部を拡大して示す模式図。

以下、図面を参照して、シート状の基材Ｓｗを厚さが１０μｍで銅製のもの、シート状のマスク材Ｓｍを厚さが１０μｍで合成樹脂（例えば、ＰＥＴ）製のもの、蒸着材料をアルミニウムやリチウムといった金属とし、シート状の基材Ｓｗの幅方向両側にシート状のマスク材Ｓｍを密着させて真空蒸着法によりシート状の基材Ｓｗの一方の面に金属膜を成膜する場合を例に本発明の真空成膜装置及び真空成膜方法の実施形態を説明する。以下において、キャンローラの軸線方向が水平方向に一致する姿勢でキャンローラが成膜チャンバ（真空処理室）Ｖｃ１内に収容されているものとし、キャンローラの軸線が位置する平面をＸＹ平面、ＸＹ平面に直交する鉛直方向をＺ軸方向とし、上、下といった方向は、真空蒸着装置の設置姿勢で示す図１を基準とする。

図１を参照して、真空成膜（蒸着）装置ＤＭ_１は、中央の成膜チャンバＶｃ１と、成膜チャンバＶｃ１のＹ軸方向（図１中、左右方向）両側に夫々連設される第１及び第２の各搬送チャンバＶｃ２，Ｖｃ３とを備える。特に図示して説明しないが、成膜チャンバＶｃ１と各搬送チャンバＶｃ２，Ｖｃ３とには、ターボ分子ポンプ、ロータリーポンプ等で構成される真空ポンプユニットからの排気管が夫々接続され、真空雰囲気を形成できるようになっている。成膜チャンバＶｃ１と、各搬送チャンバＶｃ２，Ｖｃ３との互いに向かい合う側壁には、シート状のマスク材Ｓｍが密着されたシート状の基材Ｓｗの通過を許容する透孔ｈ１〜ｈ４が夫々開設されている。また、成膜チャンバＶｃ１と、各搬送チャンバＶｃ２，Ｖｃ３との両側壁間の隙間には、この隙間を通過するシート状のマスク材Ｓｍが密着されたシート状の基材Ｓｗの部分を覆うようにしてロードロックバルブＬｖが設けられている。これにより、真空雰囲気中にて一貫してシート状の基材Ｓｗ及びシート状のマスク材Ｓｍが搬送できると共に成膜チャンバＶｃ１と各搬送チャンバＶｃ２，Ｖｃ３とを互いに隔絶できる。なお、この種の真空成膜（蒸着）装置ＤＭ_１に利用されるロードロックバルブＬｖとしては公知のものが利用できるため、ここでは詳細な説明を省略する。

Ｙ軸方向一方（図１中、左側）に位置する第１の搬送チャンバＶｃ２には、成膜前のシート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材Ｓｍとが夫々巻回される第１及び第２の各繰出ローラＷｒ１，Ｗｒ２が設けられ、第１の搬送チャンバＶｃ２外に設けられるモータＭ１１，Ｍ１２により夫々回転駆動されるようになっている。なお、シート状の基材Ｓｗの幅方向両側に、これより幅狭のシート状のマスク材Ｓｍを夫々密着させるために、第２の繰出ローラＷｒ２は、本来、第１の搬送チャンバＶｃ２内に別々に設けられるが、これらは同一の構成を持つことから、以下においては、本実施形態の説明を簡素化する目的でシート状の基材Ｓｗの幅方向一側にシート状のマスク材Ｓｍを密着させるものを例に説明する。第１の搬送チャンバＶｃ２内にはまた、シート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材ＳｍとをＺ軸方向上下に重ねて密着させる密着手段としての上下一対のプラテンローラＰｒ１，Ｐｒ２と、プラテンローラＰｒ１，Ｐｒ２に第１及び第２の各繰出ローラＷｒ１，Ｗｒ２から繰り出されたシート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材Ｓｍとを案内するガイドローラＧｒ１，Ｇｒ２とが設けられている。

Ｙ軸方向他方（図１中、右側）に位置する第２の搬送チャンバＶｃ３には、成膜済みのシート状の基材Ｓｗとシート状の基材Ｓｗから剥離されたシート状のマスク材Ｓｍを巻き取る第１及び第２の巻取ローラＵｒ１，Ｕｒ２が設けられ、第２の搬送チャンバＶｃ３外に設けられるモータＭ２１，Ｍ２２により回転駆動されるようになっている。第２の搬送チャンバＶｃ３内にはまた、Ｚ軸方向で近接配置した上下一対の分離用のガイドローラＳｅ１，Ｓｅ２が設けられ、シート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材Ｓｍとが互いに逆方向に巻き掛けられて、シート状の基材Ｓｗからシート状のマスク材Ｓｍを分離するようになっている。そして、分離用のガイドローラＳｅ１，Ｓｅ２で分離されたシート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材ＳｍとがガイドローラＧｒ３，Ｇｒ４を介して第１及び第２の巻取ローラＵｒ１，Ｕｒ２に夫々案内されて巻き取られるようになっている。

成膜チャンバＶｃ１には、夫々の回転軸ＡｒをＸＹ平面上に平行に位置させて複数個（本実施形態では、４個）のキャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４がＹ軸方向に等間隔で並設され、各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４が成膜チャンバＶｃ１外に設けられるモータＭ３により夫々回転駆動されるようになっている。本実施形態では、回転駆動される第１の繰出ローラＷｒ１、各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４及び第１の巻取ローラＵｒ１が基材走行手段を、第２の繰出ローラＷｒ２、各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４及び第２の巻取ローラＵｒ２がマスク材走行手段を構成する。成膜チャンバＶｃ１にはまた、各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４のＺ軸方向下方に夫々対峙させて、真空蒸着法によりシート状の基材Ｓｗの一方の面にマスク材Ｓｍ越しに成膜する成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ４が設けられている。成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ４としては、特に図示して説明しないが、例えば蒸着材料を収容する直方体状の収容箱を備え、収容箱のシート状の基材Ｓｗの部分との対向面（即ち、鉛直方向の上面）にスリット状の放出開口が設けられているもの（所謂ラインソース）等、公知のものが利用でき、また、各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４としては、これに巻き掛けられて周回する間にシート状の基材Ｓｗを冷却できるものであり、これ自体も公知のものであるため、これ以上の説明は省略する。

成膜チャンバＶｃ１には、互いに隣接する各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４の間でＺ軸方向上下に間隔を置いて一対の剥離用のガイドローラＰｇ１，Ｐｇ２が設けられ、Ｚ軸方向上方に位置するガイドローラＰｇ１にシート状の基材Ｓｗが、下方に位置するガイドローラＰｇ２にシート状のマスク材Ｓｍが夫々巻き掛けられるようにしている。これにより、例えば、シート状のマスク材Ｓｍが密着したシート状の基材Ｓｗが、成膜チャンバＶｃ１に設けたガイドローラＧｒ５，Ｇｒ６を介して、最上流側のキャンローラＣｒ１に案内されてこれを周回すると、剥離用の各ガイドローラＰｇ１，Ｐｇ２によりシート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材Ｓｍとが互いに異なる方向に引っ張られることで（即ち、キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４におけるシート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材Ｓｍとの抱角を変えることで）、両者が一旦剥離される。そして、ガイドローラＰｇ１を周回したシート状の基材Ｓｗと、ガイドローラＰｇ２を周回したシート状のマスク材Ｓｍとがこれに隣接するキャンローラＣｒ２に夫々案内されて、互いに再度重ね合わされて密着し、この状態でキャンローラＣｒ２を周回するようになる。本実施形態では、一対の剥離用のガイドローラＰｇ１，Ｐｇ２が剥離手段を構成する。最後に、最下流側のキャンローラＣｒ４を経た、シート状のマスク材Ｓｍが密着したシート状の基材Ｓｗは、成膜チャンバＶｃ１に設けたガイドローラＧｒ７を介して第２の搬送チャンバＶｃ３へと案内される。以下に、シート状の基材Ｓｗに対するマスク材Ｓｍ越しの成膜方法を説明する。

上記真空蒸着装置ＤＭ_１にて、シート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材Ｓｍとを走行させながら、シート状の基材Ｓｗの一方の面にマスク材Ｓｍ越しに成膜する場合、成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ４に顆粒状やインゴット状の蒸着材料を充填する。また、第１の搬送チャンバＶｃ２にて、第１の繰出ローラＷｒ１にシート状の基材Ｓｗが、第２の繰出ローラＷｒ２にシート状のマスク材Ｓｍが夫々巻回され、その両先端部が各ガイドローラＧｒ１，Ｇｒ２を介してプラテンローラＰｒ１，Ｐｒ２に案内される。そして、シート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材Ｓｍとの先端部をガイドローラＧｒ５，Ｇｒ６を経て、各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４及び剥離用のガイドローラＰｇ１，Ｐｇ２に順次巻き掛けた後、ガイドローラＧｒ７を介して第２の搬送チャンバＶｃ３に案内する。そして、第２の搬送チャンバＶｃ３にて、シート状の基材Ｓｗとシート状のマスク材Ｓｍとの先端部が分離用のガイドローラＳｅ１，Ｓｅ２で夫々逆方向に巻き掛けられ、ガイドローラＧｒ３，Ｇｒ４を介して第１及び第２の巻取ローラＵｒ１，Ｕｒ２に夫々固定される。その後、成膜チャンバＶｃ１、第１及び第２の各搬送チャンバＶｃ２，Ｖｃ３が夫々所定圧力まで真空排気される。

次に、成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ４に夫々設けたヒータ（図示せず）を作動して蒸着（金属）材料が加熱され、これにより、各成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ４にて蒸着材料が気化し始める。次に、モータＭ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２，Ｍ３を夫々回転駆動して、シート状の基材Ｓｗを一定の速度で走行させる。これにより、各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４を周回する間にシート状の基材Ｓｗの一方の面にマスク材Ｓｍ越しに成膜される。このとき、シート状の基材Ｓｗに成膜しようとする金属膜の膜厚を目標膜厚とし、４個のキャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４を経たときに目標膜厚に達するように各成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ４での蒸着レートや各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４の回転数が制御される（言い換えると、シート状の基材Ｓｗへの成膜を４回に分けて行う）。このとき、各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４にて、これに巻き掛けられて周回するシート状の基材Ｓｗに成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ４から飛散する蒸着材料が到達し始める位置が成膜開始位置Ｓｐ、蒸着材料がもはや到達しなくなる位置が成膜終了位置Ｅｐとなる。そして、剥離手段Ｐｇ１，Ｐｇ２を設けたことで、例えば最上流側のキャンローラＣｒ１からこれに隣接するキャンローラＣｒ２にシート状の基材Ｓｗが案内される間（言い換えると、一の成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ３によるシート状の基材Ｓｗに対する成膜終了位置Ｅｐから次の成膜ユニットＦｕ２〜Ｆｕ４によるシート状の基材Ｓｗに対する成膜開始位置Ｓｐまでの間）にシート状の基材Ｓｗからシート状のマスク材Ｓｍが一旦剥離され、これが、下流側の各キャンローラＣｒ２〜Ｃｒ４を経る毎に繰り返される。成膜されたシート状の基材Ｓｗは、第２の搬送チャンバＶｃ３内にて分離用のガイドローラＳｅ１，Ｓｅ２でシート状のマスク材Ｓｍが分離された後、第１の巻取ローラＵｒ１に巻き取られ、分離されたシート状のマスク材Ｓｍは、第２の巻取ローラＵｒ２に巻き取られる。そして、第２の搬送チャンバＶｃ３を大気開放した後、成膜処理済みのシート状の基材Ｓｗが回収される。

以上の実施形態によれば、シート状の基材Ｓｗからシート状のマスク材Ｓｍを一旦剥離する。言い換えると、剥離手段Ｐｇ１，Ｐｇ２によりシート状の基材Ｓｗからシート状のマスク材Ｓｍを剥離するときにシート状に基材Ｓｗに作用するせん断力が大きくなる前に一旦剥離される。これにより、シート状の基材Ｓｗに例えばアルミニウムやリチウムといった金属膜を所定の膜厚（目標膜厚）で成膜する場合でも、シート状のマスク材Ｓｍの剥離に伴うシート状の基材Ｓｗの破損を可及的に防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記実施形態では、キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４を４個設け、各キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４に対峙させて成膜ユニットＦｕ１〜Ｆｕ４を設けたものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、キャンローラＣｒ１〜Ｃｒ４の数やその配置は上記のものに限定されるものではない。また、成膜ユニットについても、互いに隣接する２個キャンローラに対して１個の成膜ユニットで成膜するようにしてもよい。

例えば、他の実施形態に係る真空成膜（蒸着）装置ＤＭ_２は、図２に示すように、中央の成膜チャンバＶｃ１内に単一のキャンローラＣｒ１０が設けられ、キャンローラＣｒ１０の周囲には、例えば２個の成膜ユニットＦｕ１０，Ｆｕ２０が周方向に所定間隔で配置されている。キャンローラＣｒ１０の周囲にはまた、周方向で各成膜ユニットＦｕ１０，Ｆｕ２０の間に位置させて、シート状のマスク材Ｓｍのみが巻き掛けられるガイドローラＰｇ１０が設けられている。これにより、例えば、一の成膜ユニットＦｕ１０によるシート状の基材Ｓｗに対する成膜終了位置Ｅｐから、次の成膜ユニットＦｕ２０によるシート状の基材Ｓｗに対する成膜開始位置Ｓｐまでの間でシート状の基材Ｓｗからシート状のマスク材Ｓｍが一旦剥離される。また、特に図示して説明しないが、単一のキャンローラに対峙させて単一の成膜ユニットが配置され、所謂逆転成膜によりシート状の基材の一方の面に所定の薄膜を成膜する真空成膜装置にも本発明は適用できる。即ち、繰出ローラからシート状の基材を繰り出し、単一の成膜ユニットによりキャンローラに巻き掛けられたシート状の基材の部分に対して成膜し、巻取ローラで成膜済みのシート状の基材を一旦巻き取り、その後に、巻取ローラからシート状の基材を再度繰り出し、単一の成膜ユニットによりキャンローラに巻き掛けられたシート状の基材の部分に対して更に成膜し、繰出ローラで成膜済みのシート状の基材を巻き取るようにして成膜するものにも適用できる。この場合、単一の成膜ユニットが、上記にいう「一の成膜ユニット」と「次の成膜ユニット」を兼用し、例えば、一旦巻き取ったシート状の基材を巻取ローラから繰り出した後、キャンローラに巻き掛けられるまでの間にシート状の基材からシート状のマスク材を一旦剥離すればよい。

更に、上記実施形態では、剥離手段として、剥離用のガイドローラＰｇ１，Ｐｇ２を設けるものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、互いに密着したシート状の基材Ｓｗとマスク材Ｓｍとを一旦剥離できるものであれば、その形態を問わず、例えばピールプレートを用い、シート状のマスク材Ｓｍが密着したシート状の基材Ｓｗを折り返して両者を剥離することもできる。

また、上記実施形態では、シート状の基材Ｓｗの幅方向両側にシート状のマスク材Ｓｍを密着させて真空蒸着法によりシート状の基材Ｓｗの一方の面に金属膜を成膜する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、シート状の基材Ｓｗの両面にシート状のマスク材Ｓｍを夫々密着させ、シート状の基材Ｓｗの両面に交互に金属膜を夫々成膜するものにも本発明は適用することができる。このような場合、図１に示す実施形態のものを参照して説明すると、更に他の実施形態に係る真空成膜装置（図示せず）では、第１の搬送チャンバＶｃ２に、成膜前のシート状の基材Ｓｗと、その一方の面に密着されるシート状のマスク材Ｓｍに加えて、その他方の面に密着される他のシート状のマスク材（図示せず）が巻回される他の繰出ローラ（図示せず）が更に設けられると共に、第２の搬送チャンバＶｃ３に、他のシート状のマスク材を巻き取る他の巻取ローラ（図示せず）が更に設けられる。また、更に他の実施形態に係る真空成膜装置（図示せず）では、図１に示す実施形態でいうところの剥離用のガイドローラＰｇ２が、Ｙ軸方向に等間隔で並設される各キャンローラ（図示せず）で構成されると共に、各キャンローラのＺ軸方向上方に夫々対峙させて、真空蒸着法によるシート状の基材Ｓｗの一方の面にマスク材Ｓｍ越しに成膜する成膜ユニット（図示せず）が設けられる。そして、上記実施形態と同様に、互いに隣接する各キャンローラの間でＺ軸方向上下に間隔を置いて剥離用の他のガイドローラ（図示せず）が更に設けられ、他のガイドローラにシート状のマスク材Ｓｍが巻き掛けられるようにしている。

以上によれば、シート状の基材Ｓｗの両面にシート状のマスク材Ｓｍが夫々密着された後、最上流側のキャンローラ（図１でいうところのキャンローラＣｒ１）に案内されてこれを周回する間に、シート状の基材Ｓｗの一方の面にマスク材越しに成膜され、次のキャンローラ（図１でいうところの剥離用のローラＰｇ１）に、他方の面にマスク材が密着した状態のシート状の基材Ｓｗが案内されてシート状の基材Ｓｗの他方の面にマスク材越しに成膜されると共に、剥離用の各ガイドローラＰｇ２によりシート状の基材Ｓｗの一方の面から一方のシート状のマスク材Ｓｍが一旦剥離される。そして、更に次のキャンローラ（図１でいうところの剥離用のローラＰｇ２）に、シート状の基材ＳｗとガイドローラＰｇ２を周回したシート状のマスク材Ｓｍとが夫々案内されて、互いに再度重ね合わされて密着し、この状態でキャンローラＣｒ２を周回し、その間に成膜される。このような構成を採用すると、シート状の基材Ｓｗの両面に比較的厚い膜厚で成膜するような場合に、膜応力を相殺できるため、シート状の基材Ｓｗの変形に纏わる問題の発生を防止できて生産物の品質向上に寄与し、有利である。

ＤＭ_１，ＤＭ_２…真空蒸着装置（真空成膜装置）、Ａｒ…回転軸、Ｃｒ１〜Ｃｒ４…キャンローラ（基材走行手段，マスク材走行手段）、Ｆｕ１〜Ｆｕ４，Ｆｕ１０〜Ｆｕ３０…成膜ユニット、Ｐｇ１，Ｐｇ２，Ｐｇ１０，Ｐｇ２０…剥離用のガイドローラ（剥離手段）、Ｐｒ１，Ｐｒ２…プラテンローラ（密着手段）、Ｓｍ…シート状のマスク材、Ｓｗ…シート状の基材、Ｓｐ…成膜開始位置、Ｅｐ…成膜終了位置、Ｕｒ１…第１の巻取ローラ（基材走行手段）、Ｕｒ２…第２の巻取ローラ（マスク材走行手段）、Ｖｃ１…成膜チャンバ（真空処理室）、Ｗｒ１…第１の繰出ローラ（基材走行手段）、Ｗｒ２…第２の繰出ローラ（マスク材走行手段）。

Claims

シート状の基材を走行させる基材走行手段と、シート状のマスク材を走行させるマスク材走行手段と、シート状の基材にシート状のマスク材を連続して密着させる密着手段と、真空処理室内でマスク材を密着させた基材の部分が巻き掛けられるキャンローラと、真空処理室内でキャンローラに対峙して設けられ、キャンローラに巻き掛けられた基材の部分に対してマスク材越しに成膜する成膜ユニットとを有する真空成膜装置において、
真空処理室内に少なくとも１個の成膜ユニットが設けられ、一の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜終了位置から次の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜開始位置までシート状の基材が案内される間に、シート状の基材からシート状のマスク材を一旦剥離する剥離手段を更に備えることを特徴とする真空成膜装置。
請求項１記載の真空成膜装置であって、真空処理室内に、夫々の回転軸をＸＹ平面上に平行に位置させて複数個のキャンローラが並設されるものにおいて、
ＸＹ平面に直交する方向をＺ軸方向とし、剥離手段が、互いに隣接するキャンローラの間でＺ軸方向上下に間隔を置いて設けられる一対のガイドローラを有し、上方に位置するガイドローラにシート状基材が、下方に位置するガイドローラにシート状のマスク材が夫々巻き掛けられるように構成したことを特徴とする真空成膜装置。
真空処理室内でシート状の基材とシート状のマスク材とを走行させ、シート状の基材にシート状のマスク材を密着させた後、キャンローラに巻き掛けて周回させ、このキャンローラに対峙して設けられた成膜ユニットによりキャンローラに巻き掛けられたシート状の基材の部分に対してマスク材越しに成膜する真空成膜方法において、
シート状の基材に成膜しようとする薄膜の膜厚を目標膜厚とし、同一のキャンローラを複数回または異なるキャンローラを順次周回したときに目標膜厚に達するように成膜する工程と、一の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜終了位置から次の成膜ユニットによるシート状の基材に対する成膜開始位置までシート状の基材が案内される間に、シート状の基材からシート状のマスク材を一旦剥離する工程を含むことを特徴とする真空成膜方法。