JP5034475B2 - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents
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Description
高めるために膜堆積速度を高める手段として蒸発源の温度を上げたり、蒸発源と集電体との距離を近くすることにより、集電体が受ける輻射熱が多くなることで発生する。集電体温度が上昇すると、集電体の機械特性低下が顕著となり、活物質層の膨張によって極板が大きく変形してしまう。
図2は本発明の実施の形態1の成膜装置の一例を示す図である。真空槽2は、排気装置1によって減圧排気されている。真空槽2の中には、成膜源9と、基板搬送系が設置され
ている。基板搬送系は、基板の巻き出しロール8、搬送ローラー5、巡回支持体としての円筒状キャン6、基板の巻き取りロール3、テンション検出機構(図示せず)等から構成されている。基板には巡回支持体上に基板を均一に沿わせるために非常に高い張力を加えられている。搬送系の一部、例えば駆動用モーター等は真空槽2の外に配置し、回転導入端子を介して駆動力を真空槽2中に導入しても良い。
の接触ムラを張力印加によって吸収しにくい。
図2に示すような装置で、銅箔上にSi膜を形成した。古河サーキットフォイル(株)製の、ベース部が12ミクロンの長尺粗面化銅箔(EXP−DT−NC)を用い、銅箔を円筒状キャンに沿って27cm/分の速度で走行中させ、銅箔が円筒状キャンに近接して設置された防着板の開口部を通過中に、電子ビーム蒸発源から蒸発させたSiを付着させて成膜を行った。防着板の開口部に相当する円筒状キャンの周長は200mmである。銅箔の幅は100mmのものを用い、成膜幅は80mmとした。蒸発源には日本電子(株)の270度偏向型電子ビーム蒸発源を用い、加速電圧−10kV、エミッション電流1200mAの電子ビームを、カーボン坩堝中のSiに照射した。蒸発源と銅箔の距離は円筒状キャンの直下部分で90mmとした。成膜中の真空度は0.006Paであった。防着板の開口部における平均成膜速度は270nm/sであり、12ミクロンのSi膜を銅箔上に形成した。
実施例1と同様に、図2と類似した装置で、銅箔上にSi膜を形成した。円筒状キャンの構成以外は実施例1と同じ条件で成膜を行った。円筒状キャンは直径400mmであり、内部を冷却水が循環している。キャン入り側での冷却水温度は5℃、流量は5L/分とした。冷却水と接するキャン周面の材質はSUS304である。外周の仕上げ粗さは0.2sの鏡面仕上げであり、銅箔はこのSUS鏡面に接して走行する。
図3に示すような装置で、銅箔上にSiOx膜を形成した。古河サーキットフォイル(株)製の、ベース部が12ミクロンの長尺粗面化銅箔(EXP−DT−NC)を用い、銅箔を円筒状キャンに沿って27cm/分の速度で走行中させ、銅箔が円筒状キャンに近接して設置された防着板の開口部を通過中に、酸素雰囲気で電子ビーム蒸発源から蒸発させたSiを付着させてSiOxの成膜を行った。防着板の開口部に相当する円筒状キャンの周長は200mmである。銅箔の幅は100mmのものを用い、成膜幅は80mmとした。酸素はマスフローコントローラを介して、流量200sccmで導入した。蒸発源には日本電子(株)の270度偏向型電子ビーム蒸発源を用い、加速電圧−10kV、エミッション電流1240mAの電子ビームを、カーボン坩堝中のSiに照射した。蒸発源と銅箔の距離は円筒状キャンの直下部分で90mmとした。防着板の開口部における平均成膜速度は360nm/sであり、16ミクロンのSiOx膜を銅箔上に形成した。定量化学分析の結果SiOxのx値はおよそ0.5であることが確認された。
実施例2と同様に図3に類似した装置で、銅箔上にSiOx膜を形成した。円筒状キャンの構成以外は実施例2と同じ条件で成膜を行った。
実施例2と同様に図3に類似した装置で、銅箔上にSiOx膜を形成した。円筒状キャンの構成以外は実施例2と同じ条件で成膜を行った。
図6に示すような装置で、銅箔上にSi膜を形成した。古河サーキットフォイル(株)製の、ベース部が18ミクロンの長尺粗面化銅箔(EXP−DT−NC)を用い、銅箔を無終端ベルトに沿って60cm/分の速度で走行中させ、銅箔が無終端ベルトに近接して設置された防着板の開口部を通過中に、電子ビーム蒸発源から蒸発させたSiを付着させてSiの成膜を行った。防着板の開口部に相当する無終端ベルトの周長は400mmである。銅箔の幅は150mmのものを用い、成膜幅は130mmとした。蒸発源には日本電子(株)の270度偏向型電子ビーム蒸発源を用い、加速電圧−10kV、エミッション電流1340mAの電子ビームを、カーボン坩堝中のSiに照射した。蒸発源と銅箔の距離は無終端ベルトの直下部分で150mmとした。防着板の開口部における平均成膜速度は300nm/sであり、12ミクロンのSi膜を銅箔上に形成した。
実施例3と同様に図6に類似した装置で、銅箔上にSi膜を形成した。無終端ベルトの構成以外は実施例3と同じ条件で成膜を行った。
実施例3と同様に図6に類似した装置で、銅箔上にSi膜を形成した。無終端ベルトの構成以外は実施例3と同じ条件で成膜を行った。
潤滑および無終端ベルトの冷却効果を高めることを目的として真空グリスが塗られている。また、無終端ベルトの外周は、1mm厚みのシリコンゴム(信越化学(株)製)によって被覆されている。したがって、銅箔はシリコンゴム面に接して走行する。
図7に示すような装置で、銅箔上にSiOx膜を形成した。古河サーキットフォイル(株)製の、ベース部が18ミクロンの長尺粗面化銅箔(EXP−DT−NC)を用い、銅箔を無終端ベルトに沿って60cm/分の速度で走行中させ、銅箔が無終端ベルトに近接して設置された防着板の開口部を通過中に、酸素雰囲気で電子ビーム蒸発源から蒸発させたSiを付着させてSiOxの成膜を行った。防着板の開口部に相当する無終端ベルトの周長は400mmである。銅箔の幅は150mmのものを用い、成膜幅は130mmとした。酸素はマスフローコントローラを介して、流量300sccmで導入した。蒸発源には日本電子(株)の270度偏向型電子ビーム蒸発源を用い、加速電圧−10kV、エミッション電流1400mAの電子ビームを、カーボン坩堝中のSiに照射した。蒸発源と銅箔の距離は無終端ベルトの直下部分で150mmとした。防着板の開口部における平均成膜速度は400nm/sであり、16ミクロンのSiOx膜を銅箔上に形成した。定量化学分析の結果SiOxのx値はおよそ0.5であることが確認された。
実施例4と同様に図7に類似した装置で、銅箔上にSiOx膜を形成した。無終端ベルトの構成以外は実施例4と同じ条件で成膜を行った。
無終端ベルトは厚み0.6mmのSUS303であり、無終端ベルトを案内する3本の冷却ローラー内部と、無終端ベルトを冷却する冷却ブロックの内部を冷却水が直列循環している。入り側での冷却水温度は5℃、流量は8L/分とした。冷却水と接液する冷却ローラー周面の材質はSUS304であり、冷却ローラー内部と、冷却ブロックの表面には潤滑および無終端ベルトの冷却効果を高めることを目的として真空グリスが塗られている。また、無終端ベルトの外周の仕上げ粗さは0.4sの鏡面仕上げであり、銅箔はこのSUS鏡面に接して走行する。
2 真空槽
3 巻き取りロール
5 搬送ローラ
6 キャン
7 無終端帯
8 巻き出しロール
9 成膜源
10 遮蔽板
11 ガス導入管
12 基板
14 テンションローラ
23 ロール部
24 軟質樹脂部
25 硬質樹脂部
31 無終端基帯
32 シャフト
33 温冷媒管
Claims (12)
- 真空槽と、
前記真空槽内を排気する排気装置と、
前記真空槽内に設けられ、巡回支持体の表面上を基板が走行しているときに前記基板上に薄膜を形成するように前記基板を搬送する基板搬送系と、
前記真空槽内に設けられ、前記薄膜を形成する材料を基板に供給するための成膜手段とを有し、
前記巡回支持体は、前記表面に設けられた硬質樹脂層と、前記硬質樹脂層より内側に設けられた軟質樹脂層と、冷媒または熱媒の循環機構によって前記表面の温度を制御する温度制御手段と、を有している成膜装置。 - 前記硬質樹脂層の硬度がロックウェル硬度Mスケールで60〜125であることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。
- 前記軟質樹脂層の硬度がデュロメータ硬度Aで20〜90であることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。
- 前記軟質樹脂層がシリコンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、石油合成ゴムのいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。
- 前記硬質樹脂層がフェノール樹脂、ポリイミド、アラミド、PET、PEN、ナイロンのいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。
- 前記巡回支持体が円筒状キャンであることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。
- 前記巡回支持体が無終端ベルトであることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。
- 真空中で、
巡回支持体を含む基板搬送系に沿って基板を搬送しつつ、
成膜源より粒子を飛来させて基板上に成膜を行う成膜方法であって、
冷媒または熱媒の循環機構によって冷却され、
かつ、前記基板と接する側から順に少なくとも硬質樹脂層、軟質樹脂層が形成された巡回支持体に沿って、
前記基板が走行中に、
成膜を行うことを特徴とする成膜方法。 - 前記基板の、前記巡回支持体側の表面粗さが、Ra≧0.3ミクロンであることを特徴とする請求項8記載の成膜方法。
- 前記基板のヤング率が5Pa以上であることを特徴とする請求項8記載の成膜方法。
- 前記基板が金属箔を含むことを特徴とする請求項8記載の成膜方法。
- 前記巡回支持体が無終端ベルトであることを特徴とする請求項8記載の成膜方法。
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