JP6209039B2 - 薄膜形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯状の基材上に薄膜を形成するための薄膜形成装置であり、帯状基材を搬送させながらプラズマ環境に曝すことにより、帯状基材上に薄膜を純度よく形成するための薄膜形成装置に関するものである。

有機ＥＬ、太陽電池等の電子デバイスは水や酸に弱いため、その表面を封止膜で覆って耐久性を向上させることが提案されている。このような封止膜は、薄膜形成装置、すなわち下記特許文献１に示すようにプラズマＣＶＤ装置で形成されている。このような薄膜形成装置は、図６に示すように、メインチャンバ１０１と、このメインチャンバ１０１内に収容されるメインロール１０２と、帯状基材１０３を繰り出す送出部１０５と帯状基材１０３を巻き取る巻取部１０４とを備えており、送出部１０５から送出された帯状基材１０３は、メインロール１０２の外周面１０２ａに沿わせつつ搬送され、巻取部１０４によって巻き取られるようになっている。そして、メインロール１０２の外径側には、複数の電極ユニット１０７がメインロール１０２の周方向に配置されている。この電極ユニット１０７は、プラズマＣＶＤ装置であり、開口部１０７ｂを有するチャンバ１０７ａと、このチャンバ１０７ａ内に配置される電極部１０７ｃとを有しており、開口部１０７ｂが帯状基材に対向するように配置されている。そして、電極部１０７ｃに通電しつつチャンバ１０７ａ内にプラズマを生成するガスを供給することによりプラズマ雰囲気を形成し、帯状基材１０３とチャンバ１０７ａの開口部１０７ｂとの間に原料ガスを供給すると、原料ガスがプラズマ処理されることにより製膜粒子が形成され、製膜粒子が帯状基材１０３の表面に堆積することにより薄膜が形成される。そして、帯状基材１０３が複数のチャンバ１０７ａを通過することにより、帯状基材１０３上には複数の所定の薄膜が順次積層されて封止膜が形成されるようになっている。

特開２００１−３０３２４９

しかし、上記薄膜形成装置では、形成される薄膜の膜質が悪くなる虞があるという問題があった。すなわち、チャンバ１０７ａ内に形成されたプラズマ雰囲気内には、原料ガスと反応するラジカル以外にもイオン、電子等の不純物粒子が発生する。この不純物粒子は、製膜表面に衝突すると薄膜が破壊されるため、結果的に帯状基材１０３上に形成される薄膜の膜質が悪くなるという問題があった。

そこで、不純物粒子を取り除くイオントラップを電極部１０７ｃと帯状基材１０３との間に配置することが考えられる。このイオントラップは、メッシュ状に形成されており、イオントラップに通電することでラジカルはメッシュ状の編み目を通過し、不純物粒子はメッシュ状の編み目で捕獲されるため、薄膜の膜質精度を向上させることができる。

しかし、帯状基材１０３を連続的に搬送させる製法、いわゆるロール トゥ ロールによる薄膜形成装置では、イオントラップにも製膜粒子が付着して編み目を塞いでしまうと、ラジカルがイオントラップを通過しにくくなるため、製膜レートが変化し、帯状基材１０３上に形成される薄膜の厚みを帯状基材１０３の長手方向に亘って一定に形成することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ロール トゥ ロールによる薄膜形成装置であっても、薄膜の膜質の低下を抑えることができ、帯状基材の長手方向に亘って安定して薄膜を形成することができる薄膜形成装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の薄膜形成装置は、搬送される帯状基材の表面に電極ユニットを対向させて配置し、電極ユニットにプラズマを生成するガスを供給しつつ通電を行うことにより帯状基材の表面と電極ユニットとの間に供給される原料ガスがプラズマ処理されることにより、帯状基材表面上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記電極ユニットは、プラズマ雰囲気を形成する電極部と、特定の粒子を取り除くイオントラップ部とを有しており、前記イオントラップ部は、前記電極部と帯状基材との間を走行するように繰り出されるトラップベルトと、このトラップベルトが前記電極部と帯状基材との双方に対向するように走行中のトラップベルトを支持する上側ロール及び下側ロールとを備えており、前記上側ロール及び下側ロールの配置位置が同一の鉛直方向面上に無く、且つ鉛直方向において差があり、前記トラップベルトの走行方向は、鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されていることを特徴としている。

上記薄膜形成装置によれば、特定の粒子を取り除く（ラジカルを通過させ、イオン、電子等の不純物粒子を捕獲する）トラップベルトが、電極部と帯状基材との間を走行するように繰り出されるように設けられているため、電極部と帯状基材との間には、新しいトラップベルトが順次供給される。すなわち、仮に製膜粒子がトラップベルトに付着しトラップベルトの編み目を塞いだ場合でも、編み目を塞がれたトラップベルトは巻き取られ、新しいトラップベルトが次々に繰り出されるため、電極部と帯状基材との間には、常に新しいトラップベルトが供給され、不純物粒子が有効に捕獲される。

そして、トラップベルトを支持する上側ロールと下側ロールの配置位置が鉛直方向において差がある場合には、トラップベルトの走行方向が鉛直方向上側から鉛直方向下側になるように設定されているため、トラップベルトに付着した不純物粒子や製膜粒子等のパーティクルがトラップベルト側に付着するのを抑えることができる。すなわち、トラップベルトは常に走行しているため、トラップベルトに付着したパーティクルは、トラップベルトと共に走行し、トラップベルトを支持するロールに接触すると、トラップベルトに付着したパーティクルが剥離する。ここで、パーティクルが鉛直方向上側に位置するロールに接触して剥離した場合、パーティクルが重力の影響で落下するが、仮に電極部と帯状基材との間に位置するトラップベルト上に落下した場合、チャンバ内に供給されるプラズマを生成するガス（トラップベルトを通過するラジカル）で舞い上げられ、帯状基材上の薄膜に付着する虞がある。したがって、トラップベルトの走行方向を鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されていることにより、トラップベルトに付着したパーティクルは鉛直方向下側に位置するロールに接触する。そして、鉛直方向下側に位置するロールに接触したパーティクルは、剥離したとしてもそのまま下側に落下し、トラップベルト上に落下するのを抑えることができる。このように、イオントラップ部のトラップベルトが編み目を塞がれてしまうという問題を解消でき、仮にトラップベルトに不純物粒子及び製膜粒子等のパーティクルが付着しても帯状基材上に落下することを抑えることができるため、ロール トゥ ロールによる薄膜形成装置であっても、薄膜の膜質の低下を抑え、帯状基材の長手方向に亘って安定して薄膜を形成することができる。

また、前記電極ユニットは、帯状基材の搬送方向に沿って複数配列して設けられており、前記複数の電極ユニットの前記上側ロール及び下側ロールの配置位置が鉛直方向において差があるもののみ、前記トラップベルトの走行方向を鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されている構成にしてもよい。

この構成によれば、電極ユニットが複数配列されている場合に、上側ロール及び下側ロールの高さ位置に差がある電極ユニットのトラップベルトの走行方向のみ規制すれば、トラップベルトに付着したパーティクルが帯状基材上に落下するのを抑えることができる。

また、具体的な前記上側ロールの実施の様態としては、前記上側ロールは、前記トラップベルトを送り出すベルト供給部を兼ねており、前記下側ロールは、前記トラップベルトを巻き取るベルト巻取部を兼ねている構成にすることができる。

本発明の薄膜形成装置によれば、ロール トゥ ロールによる薄膜形成装置であっても、薄膜の膜質の低下を抑えることができ、帯状基材の長手方向に亘って安定して薄膜を形成することができる。

本発明の一実施形態における薄膜形成装置を概略的に示す図である。 上記薄膜形成装置の電極ユニットを概略的に示す図である。 トラップベルトの走行方向を鉛直方向下側から鉛直方向上側に設定されている場合の不純物粒子の移動の状態を示す図であり、（ａ）は、不純物粒子がトラップベルトに付着した状態を示す図であり、（ｂ）は、不純物粒子がトラップベルトと共に移動し、上側ロールに衝突した状態を示す図であり、（ｃ）は、剥離した不純物粒子が帯状基材とトラップベルトとの間を浮遊する状態を示す図である。 トラップベルトの走行方向を鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されている場合の不純物粒子の移動の状態を示す図であり、（ａ）は、不純物粒子がトラップベルトと共に移動し、下側ロールに衝突した状態を示す図であり、（ｂ）は、剥離した不純物粒子が間仕切りチャンバと電極カバーとの間に落下する状態を示す図である。 別の実施形態における電極ユニットを概略的に示す図である。 従来の薄膜形成装置を示す図である。

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態における薄膜形成装置の図であり、図２は、電極ユニットを概略的に示す図である。

薄膜形成装置１は、基材上に表面処理を行って薄膜を形成するためのものであり、例えば、プラスチックフィルム上に酸化防止、水分浸入防止を目的とした薄膜を形成し、食品用の保護フィルム、フレキシブル太陽電池の封止膜として使用される。具体的には、フレキシブル太陽電池の封止膜の場合には、プラスチックフィルム等の帯状基板上に各電極層及び光電変換層等で構成される太陽電池セルが形成された後、薄膜形成装置１により太陽電池セル上に薄膜を複数層形成して封止膜を形成する。これにより、太陽電池セルに水分の浸入が効果的に防止され、酸化特性に優れたフレキシブル太陽電池を形成することができる。

この薄膜形成装置１は、送出し側から巻取り側に帯状基材２を搬送させつつ、帯状基材２の表面に薄膜を形成する、いわゆるロール トゥ ロール方式により薄膜を形成するものである。具体的には、図１、図２に示すように、帯状基材２を供給する基材送出部３と、供給された帯状基材２を巻き取る基材巻取部４と、基材送出部３と基材巻取部４との走行経路間に配置されるメインロール５と、これらを収容するメインチャンバ６と、薄膜を形成する電極ユニット７とを有しており、基材送出部３から送出された帯状基材２をメインロール５の外周面５１に沿わせて搬送させつつ、各電極ユニット７を通過させることにより、帯状基材２上に薄膜が形成され、薄膜が形成された帯状基材２が基材巻取部４で巻き取られるようになっている。

基材送出部３は、帯状基材２を下流側に供給するためのものである。基材送出部３は、帯状基材２を巻き付ける送出ロール部３１を有しており、この送出ロール部３１を駆動制御することにより帯状基材２を送り出すことができるようになっている。すなわち、図示しない制御装置により送出ロール部３１の回転が制御されることにより、帯状基材２の送出量を増加及び減少させることができる。具体的には、帯状基材２が下流側から引張力を受けた状態で送出ロール部３１を回転させることにより帯状基材２が下流側に送り出され、適宜、送出ロール部３１にブレーキをかけることにより帯状基材２が撓むことなく一定速度で送り出されるようになっている。

ここで、帯状基材２は、一方向に延びる薄板状の長尺体であり、厚み０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ 幅５ｍｍ〜１０００ｍｍの平板形状を有する長尺体が適用される。また、材質として、特に限定しないが、ステンレス、銅等の金属材料の他、プラスチックフィルム等が好適に用いられる。

基材巻取部４は、供給された帯状基材２を巻き取るものである。基材巻取部４は、送出ロール部３１と同様に、巻取ロール部４１を有しており、この巻取ロール部４１を駆動制御することにより帯状基材２を巻き取ることができるようになっている。すなわち、図示しない制御装置により巻取ロール部４１の回転が制御されることにより、帯状基材２の巻取量を増加及び減少させることができる。具体的には、巻取ロール部４１の回転が調節されることにより、送り出された帯状基材２が撓むのを抑えつつ、逆に帯状基材２が必要以上の張力がかからないようにして巻き取ることができるようになっている。

メインロール５は、製膜の際に帯状基材２の姿勢を保ちつつ、上流側の基材送出部３から供給された帯状基材２を下流側の基材巻取部４に搬送するためのものである。メインロール５は、基材送出部３と基材巻取部４との走行経路間に配置されており、送出ロール部３１及び巻取ロール部４１よりも大径の略円筒形状に形成されている。メインロール５の外周面５１は、曲率が一定の曲面で形成されており、図示しない制御装置により送出ロール部３１及び巻取ロール部４１の回転に応じて駆動制御されるようになっている。また、メインロール５は、送出ロール部３１及び巻取ロール部４１に比べて、その外周面５１が下側に張り出す位置に設けられており、この張り出した外周面５１に帯状基材２が架け渡されている。これにより、基材送出部３から送り出された帯状基材２は、メインロール５の外周面５１に当接することにより所定の張力が負荷された状態で搬送される。すなわち、メインロール５の外周面５１に帯状基材２が接した状態でメインロール５が基材送出部３及び基材巻取部４の回転に応じて回転することにより、帯状基材２は、帯状基材２全体が張った状態で、その表面が製膜チャンバ７それぞれに対向する姿勢で基材送出部３から基材巻取部４へ搬送されるようになっている。そして、帯状基材２が各電極ユニット７を通過することにより、帯状基材２上に薄膜が順次形成されるようになっている。

メインチャンバ６は、基材送出部３、基材巻取部４、及び、メインロール５を収容しチャンバ６内を所定の圧力に保持するためのものである。本実施形態では、メインチャンバ６は、図１に示すように、基材送出部３と基材巻取部４を収容する部分と、メインロール５を収容する部分とを有するように形成されたケーシングである。そして、メインチャンバ６には、図示しない真空ポンプが接続されており、この真空ポンプを作動させることにより、メインチャンバ６内の圧力を制御できるようになっている。本実施形態では、各電極ユニット７のチャンバよりも低圧になるように設定されている。なお、本実施形態では、基材送出部３及び、基材巻取部４がメインチャンバ６内に収容されているが、これらをメインチャンバ６の外に設ける構成であってもよい。本実施形態のように、これらをメインチャンバ６内に設けることで、基材送出部３及び基材巻取部４とメインロール５との間で、帯状基材２や製膜後の帯状基材２を大気に曝すことから保護することができる。

電極ユニット７は、プラズマ環境を形成し、帯状基材２上に薄膜を形成するためのものである。本実施形態では、複数の電極ユニット７が設けられており、図１の例では、８つの電極ユニット７が設けられている。これらの電極ユニット７は、メインロール５の外周面５１に沿って配列して設けられており、それぞれの電極ユニット７は等間隔で配置されている。

電極ユニット７は、それぞれ共通の構造を有しており、間仕切りチャンバ７１と、この間仕切りチャンバ７１内に配置される電極部７２とを有している。すなわち、間仕切りチャンバ７１内でプラズマ雰囲気が形成されると、帯状基材２と電極ユニット７との間に供給された原料ガスがプラズマ処理されることにより製膜粒子が形成され、この製膜粒子が帯状基材２上に堆積することにより薄膜が形成される。

間仕切りチャンバ７１は、電極部７２が所定の圧力に保持するためのものである。この間仕切りチャンバ７１は、開口部７１ａを有するケーシング部材であり、開口部７１ａがメインロール５の外周面５１に対向する姿勢で配置されている。この間仕切りチャンバ７１は、開口部７１ａと反対側に排気部７１ｂを有している。この排気部７１ｂは、真空ポンプと接続されており、真空ポンプを作動させると間仕切りチャンバ７１内が排気され、間仕切りチャンバ７１内を所定の真空度に保つことができるようになっている。

電極部７２は、プラズマ雰囲気を形成するものであり、本実施形態では、誘導結合型プラズマの電極が用いられている。電極部７２は、メインロール５の外周面５１に開口する電極カバー７３に覆われた状態で間仕切りチャンバ７１のほぼ中央部分に配置されている。そして、誘導結合型プラズマの電極に高周波電源を印加することにより、電極カバー７３内の電極部７２付近にプラズマ雰囲気が形成される。また、間仕切りチャンバ７１には、プラズマを生成するガスを供給するプラズマガス供給部７４が設けられており、その供給口７４ａが電極カバー７３内に配置されている。すなわち、誘導結合型プラズマの電極に高周波電源を印加した状態でプラズマガス供給部７４からプラズマを生成するガスが供給されると、プラズマを生成するガスはプラズマ化し、原料ガスと反応するラジカルが形成される。また、電極ユニット７とメインロール５の外周面５１との間には、原料ガス供給部８が設けられており、この原料ガス供給部８から原料ガスが供給される。したがって、プラズマ雰囲気により形成されたラジカルが間仕切りチャンバ７１の開口部７１ａから放出されると、ラジカルと原料ガスとが反応することにより製膜粒子が形成され、この製膜粒子が帯状基材２に堆積することにより、帯状基材２上に薄膜が形成される。そして、帯状基材２がメインロール５の回転と共に搬送されることにより、所定の薄膜が帯状基材２の長手方向に沿ってほぼ均一に形成される。

なお、本実施形態では、一の電極ユニット７に供給される原料ガスとして、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）ガス、プラズマを生成するガスとしてアルゴンガス、水素ガスを供給することにより、帯状基材２上にはＳｉ化合物膜（第１薄膜）が形成され、そのすぐ下流側の電極ユニット７に供給される原料ガスとして、ＨＭＤＳ、プラズマを生成するガスとして酸素ガスが供給されることにより、第１薄膜上にＳｉＯ２膜（第２薄膜）が形成される。本実施形態では、第１薄膜を形成する電極ユニット７と第２薄膜を形成する電極ユニット７とを交互に配置していることにより、帯状基材２上には第１薄膜と第２薄膜とが交互に積層される封止膜が形成される。

また、電極ユニット７は、特定の粒子を取り除くイオントラップ部９を有している。このイオントラップ部９は、トラップベルト９１が電極部７２と帯状基材２との間に位置するように設けられており、このトラップベルト９１により特定の粒子を捕獲することができる。

具体的には、図２に示すように、電極カバー７３と間仕切りチャンバ７１との間には、メッシュ状のトラップベルト９１を供給するベルト供給部９２と、トラップベルト９１を巻取るベルト巻取部９３とが設けられており、トラップベルト９１が電極カバー７３の開口部分７３ａと間仕切りチャンバ７１の開口部７１ａとの間を走行するように設けられている。すなわち、電極カバー７３と間仕切りチャンバ７１との間には、複数のロール９４が設けられており、トラップベルト９１は、これらのロール９４に支持されることにより掛け渡されている。本実施形態では、ロール９４が４つ設けられており、上側ロール９４ａと下側ロール９４ｂとによって、トラップベルト９１が電極カバー７３の開口部分７３ａと間仕切りチャンバ７１の開口部７１ａとの間に位置するように支持されている。すなわち、上側ロール９４ａと下側ロール９４ｂとによって、トラップベルト９１が電極カバー７３の開口部分７３ａを完全に覆うように支持されている。これにより、電極カバー７３の開口部分７３ａと間仕切りチャンバ７１の開口部７１ａとの間には、次々と新しいトラップベルト９１が供給され、特定の粒子を効果的に捕獲することができる。

ここで、上側ロール９４ａ及び下側ロール９４ｂとは、トラップベルト９１を電極カバー７３の開口部分７３ａと間仕切りチャンバ７１の開口部７１ａとの間に位置するように支持するためのロール９４であり、相対的に鉛直方向において上側に位置するロール９４を上側ロール９４ａ、相対的に鉛直方向において下側に位置するロール９４を下側ロール９４ｂとしている。

このトラップベルト９１は、金属製であり所定の編み目を有するメッシュ状に形成されている。そして、トラップベルト９１がアースされていることにより、ラジカルをメインロール５側に通過させ、他の不要な粒子（不純物粒子Ｓ（図３，図４参照））を取り除くことができるようになっている。すなわち、プラズマガスがプラズマ雰囲気に曝されると、ラジカルが生成されると同時に電子、イオン等（陽イオン等）の製膜に不要な粒子も生成される。ここで、アースされたトラップベルト９１は、プラズマ電位に対して相対的にマイナスになるため、陽イオンはトラップベルト９１に付着し、電子はトラップベルト９１により電気的な力を受け、跳ね返される。すなわち、トラップベルト９１からは主として電気的に中性なラジカルがメインロール５側に排出され、原料ガスと反応して製膜粒子となり帯状基材２上に堆積する。

また、トラップベルト９１の走行方向は、鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されている。すなわち、図２に示すように、電極ユニット７が鉛直方向に対して角度を有するように設置されている場合には、上側ロール９４ａ及び下側ロール９４ｂの配置位置が鉛直方向において差が生じている。このような場合には、トラップベルト９１の走行方向を鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されていることにより、不純物粒子Ｓが帯状基材２上に落下することを防止することができる。

ここで、トラップベルト９１の走行方向を鉛直方向下側から鉛直方向上側に設定されている場合について説明すると、図３は、トラップベルト９１の走行方向を鉛直方向下側から鉛直方向上側に設定されている場合の不純物粒子の移動の状態を示す図である。上述したように、陽イオン等の不純物粒子Ｓがトラップベルト９１に付着したり、仮にトラップベルト９１を通過した不純物粒子Ｓがトラップベルト９１に付着した場合、トラップベルト９１の走行に伴って移動する。すなわち、不純物粒子Ｓは、上側ロール９４ａ側に移動する（図３（ａ））。そして、トラップベルト９１の走行により不純物粒子Ｓががそのまま移動すると、図３（ｂ）に示すように、不純物粒子Ｓが上側ロール９４ａと衝突する。不純物粒子Ｓが上側ロール９４ａと衝突すると、その衝突により不純物粒子Ｓが剥離し落下する。落下した不純物粒子Ｓは、電極部７２側からトラップベルト９１を通過するラジカルの流れによりメインロール５側に舞い上げられて浮遊するため（図３（ｃ））、場合によっては、帯状基材２上に形成された薄膜にパーティクルとして取り込まれ、薄膜の膜質を低下させる要因になる。

そこで、本発明のように、トラップベルト９１の走行方向を鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されていると、トラップベルト９１に付着した不純物粒子Ｓは、トラップベルト９１の走行に伴って下側ロール９４ｂ側に移動し、下側ロール９４ｂと衝突する（図４（ａ））。この衝突により不純物粒子Ｓはトラップベルト９１から剥離するが、不純物粒子Ｓは、そのまま間仕切りチャンバ７１内に落下するため、電極部７２側からトラップベルト９１を通過するラジカルの流れにより帯状基材２上に形成された薄膜に取り込まれることはない。したがって、上側ロール９４ａ及び下側ロール９４ｂの配置位置が鉛直方向において差がある場合に、トラップベルト９１の走行方向を鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定することにより、薄膜にパーティクルが取り込まれることによる薄膜の膜質を抑えることができる。

また、間仕切りチャンバ７１内には、電極カバー７３が設けられているため、間仕切りチャンバ７１内に落下する不純物粒子Ｓが電極に付着することによりプラズマ雰囲気の形成に影響を与えることを抑えることができる。

なお、上側ロール９４ａ及び下側ロール９４ｂの配置位置が鉛直方向において差がない場合には、トラップベルト９１の走行方向はどちらであってもよい。

このように、特定の粒子を取り除く（ラジカルを通過させ、イオン、電子等の不純物粒子Ｓを捕獲する）トラップベルト９１が、電極部７２と帯状基材２との間を走行するように繰り出されるように設けられているため、電極部７２と帯状基材２との間には、新しいトラップベルト９１が順次供給される。すなわち、仮に製膜粒子がトラップベルト９１に付着しトラップベルト９１の編み目を塞いだ場合でも、編み目を塞がれたトラップベルト９１は巻き取られ、新しいトラップベルト９１が次々に繰り出されるため、電極部７２と帯状基材２との間には、常に新しいトラップベルト９１が供給され、不純物粒子Ｓが有効に捕獲される。

そして、トラップベルト９１を支持する上側ロール９４ａと下側ロール９４ｂの配置位置が鉛直方向において差がある場合には、トラップベルト９１の走行方向が鉛直方向上側から鉛直方向下側になるように設定されているため、トラップベルト９１に付着した不純物粒子Ｓや製膜粒子等のパーティクルがトラップベルト９１側に付着するのを抑えることができる。すなわち、トラップベルト９１は常に走行しているため、トラップベルト９１に付着したパーティクルは、トラップベルト９１と共に走行し、トラップベルト９１を支持するロール９４に接触すると、トラップベルト９１に付着したパーティクルが剥離する。ここで、パーティクルが鉛直方向上側に位置するロール９４に接触して剥離した場合、パーティクルが重力の影響で落下するが、仮に電極部７２と帯状基材２との間に位置するトラップベルト９１上に落下した場合、チャンバ内に供給されるプラズマガス（トラップベルト９１を通過するラジカル）で舞い上げられ、帯状基材２上の薄膜に付着する。したがって、トラップベルト９１の走行方向を鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されていることにより、トラップベルト９１に付着したパーティクルは鉛直方向下側に位置する下側ロール９４ｂに接触する。そして、下側ロール９４ｂに接触したパーティクルは、剥離したとしてもそのまま下側に落下し、トラップベルト９１上に落下するのを抑えることができる。このように、イオントラップ部９のトラップベルト９１が編み目を塞がれてしまうという問題を解消でき、仮にトラップベルト９１に不純物粒子Ｓ及び製膜粒子等のパーティクルが付着しても帯状基材２上に落下することを抑えることができるため、ロール トゥ ロールによる薄膜形成装置１であっても、薄膜の膜質の低下を抑え、帯状基材２の長手方向に亘って安定して薄膜を形成することができる。

また、上記実施形態では、ベルト供給部９２及びベルト巻取部９３とは別に、ロールが複数配置されており、上側ロール及び下側ロールで走行中のトラップベルト９１が電極部７２と帯状基材２との双方に対向するように支持される例について説明したが、図５に示すように、上側ロールがベルト供給部９２を兼ねており、下側ロールがベルト巻取部９３を兼ねている構成であってもよい。この構成により、上記実施形態の構成に比べてトラップベルト９１を支持するロールを削減でき、間仕切りチャンバ７１を帯状基材２の搬送方向と直交する方向にコンパクトに形成することができる。

また、上記実施形態では、複数の電極ユニット７を備える例について説明したが、電極ユニット７は、１つのみ設けるものであってもよい。すなわち、電極ユニット７の数に限らず、搬送される帯状基材２の表面に対向させて配置されていればよく、電極ユニット７における上側ロール９４ａ及び下側ロール９４ｂの配置位置が鉛直方向において差がある場合に、トラップベルト９１の走行方向は、鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されていればよい。

また、上記実施形態では、電極ユニット７がメインロール５の外周面５１の周方向に沿って配列された例について説明したが、帯状基材２が直線状に搬送されるものであってもよく、この場合であっても、電極ユニット７は、帯状基材２に対向するように帯状基材２に沿って配列されていればよい。

１ 薄膜形成装置
２ 帯状基材
５ メインロール
７ 電極ユニット
９ イオントラップ部
７１ 間仕切りチャンバ
７２ 電極部
７３ 電極カバー
９１ トラップベルト
９２ ベルト供給部
９３ ベルト巻取部
９４ａ 上側ロール
９４ｂ 下型ロール

Claims (3)

1. 搬送される帯状基材の表面に電極ユニットを対向させて配置し、電極ユニットにプラズマを生成するガスを供給しつつ通電を行うことにより帯状基材の表面と電極ユニットとの間に供給される原料ガスがプラズマ処理されることにより、帯状基材表面上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
   前記電極ユニットは、プラズマ雰囲気を形成する電極部と、特定の粒子を取り除くイオントラップ部とを有しており、
   前記イオントラップ部は、前記電極部と帯状基材との間を走行するように繰り出されるトラップベルトと、このトラップベルトが前記電極部と帯状基材との双方に対向するように走行中のトラップベルトを支持する上側ロール及び下側ロールとを備えており、前記上側ロール及び下側ロールの配置位置が同一の鉛直方向面上に無く、且つ鉛直方向において差があり、前記トラップベルトの走行方向は、鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されていることを特徴とする薄膜形成装置。
2. 前記電極ユニットは、帯状基材の搬送方向に沿って複数配列して設けられており、前記複数の電極ユニットの前記上側ロール及び下側ロールの配置位置が鉛直方向において差があるもののみ、前記トラップベルトの走行方向を鉛直方向上側から鉛直方向下側に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。
3. 前記上側ロールは、前記トラップベルトを送り出すベルト供給部を兼ねており、前記下側ロールは、前記トラップベルトを巻き取るベルト巻取部を兼ねていることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜形成装置。

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