WO2012053171A1

WO2012053171A1 - 真空処理装置

Info

Publication number: WO2012053171A1
Application number: PCT/JP2011/005773
Authority: WO
Inventors: 藤本　信也; 信博林; 貴啓廣野; 勲多田
Original assignee: 株式会社アルバック
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-04-26
Also published as: TW201250038A; CN103180484B; CN103180484A; JP5596166B2; KR20130101096A; TWI444496B; JPWO2012053171A1

Abstract

　運搬等にとって便利なように真空処理室と真空補助室とを分けて構成し、設置現場での組立作業が容易でメンテナンス性のよい真空成膜装置を提供する。　長尺のシート状基材Ｓの一部が巻回されるドラム１５と、このドラムの下方に配置されて、上流側からシート状基材を搬送する複数のローラ１６ｃと、処理ユニット４とを有する真空処理室１と、シート状基材を真空処理室へと送る上流側の真空補助室２と、シート状基材を巻取り回収する下流側の真空補助室３とを連設して構成される。上記真空処理室及び真空補助室が、床面に設置される架台上に載置されるベースプレートに、下面に開口した箱体をその下面側から設置して夫々画成される。複数のローラは、一体のローラユニットとして構成し、真空処理室内にてドラムの下方空間に出し入れ自在に設けられる。

Description

真空処理装置

　本発明は、長尺のシート状基材を、真空処理室を通して搬送し、この真空処理室でシート状基材に所定の処理を施す真空処理装置に関する。

　長尺で樹脂製のシート状基材は可撓性を有し、加工性も良いことから、その表面に所定の金属膜や酸化物膜等の所定の薄膜を成膜したり、熱処理を施したりして電子部品や光学部品とすることが一般に知られている。

　従来、この種のシート状基材に対して真空中にて所定の処理を施す真空処理装置として、長尺のシート状基材の一部が巻回される冷却ドラムとこの冷却ドラムの周囲に配置された処理ユニット（スパッタリング成膜用のカソードユニット）とを有する真空処理室を備え、この真空処理室の上流側と下流側に夫々真空補助室を連設し、上流側の真空補助室にシート状基材を巻回した繰出しローラを収納すると共に、下流側の真空補助室に巻取りローラを収納したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

　上記従来例のものでは、真空処理室の上部に仕切板で仕切られた空間が形成され、この空間にシート状基材を案内するガイドローラが固定配置されている。このため、両真空補助室は、その上部側面の透孔を介して真空処理室に通じるように連設される。ここで、シート状基材の処理によっては、基材片面に多層膜を形成したり、または、生産性を高めたりするために、冷却ドラムの周囲に、相互に隔絶して複数の処理ユニットを設けることがある。

　上記従来例のものでは、真空処理室を仕切板で仕切って複数の冷却ドラムを設け、冷却ドラムの周囲に複数の処理ユニットを夫々配置している。このため、真空処理室、ひいては真空処理装置自体の大型化を招来する。他方で、複数の処理ユニットを配置できるように冷却ドラムの径を大きくすることが考えられるが、これでも装置自体の大型化は避けられない（例えば、６ｍ幅のシート状基材に４層膜を形成するものでは、装置高さが約５ｍに達する）。

　このように装置自体が大型化すると、真空処理室と真空補助室とを分割して運搬するにしても、その重量も重くなり、不便である。また、装置自体の高さが高くなることで、床面から高い位置で真空補助室を連結する必要が生じ、ガイドローラの組付作業を含め、設置現場での組立作業も困難となる。なお、上記従来例のものでは、繰出しローラの取付作業や巻取りローラに巻き取った処理済みのシート状基材の回収作業の作業性が損なわれないように、繰出しローラや巻取りローラの床面からの高さが低くなるように真空補助室を上下方向に長手の形態としているが、これでは、真空処理室が大型化するのに従い、真空補助室も大型化する必要が生じる。このため、内部を真空排気するために高性能のポンプが必要となってコストアップを招き、また、真空排気に時間を要して生産性も悪い。

　ところで、繰出しローラから真空処理室を通して巻取りローラで巻き取るまでシート状基材を走行する間、例えばガイドローラ相互間の取付精度が不十分であると皺を発生する不具合が生じ、このことはシート状基材の幅が広くなるのに従いより顕著になる。このため、真空処理室と真空補助室とを分割して運搬し、設置現場にて組み立てる場合、真空処理室や真空補助室に設けられる各ローラの相対位置を、精度よく組み付けることができ、また、組立後には、シート状基材に所定の処理を施すことで汚染された表面をクリーニングできる等、メンテナンス性が良いものが望まれる。

特開２００２－３０４３０号公報

　本発明は、以上の点に鑑み、運搬等にとって便利なように真空処理室と真空補助室とを分けて構成し、設置現場での組立作業が容易でメンテナンス性のよい真空成膜装置を提供することをその課題としている。

　上記課題を解決するために、本発明は、長尺のシート状基材の一部が巻回されるドラムと、このドラムの下方に配置されて、上流側からシート状基材をドラムへと案内すると共に当該ドラムからシート状基材を下流側に送る複数のローラと、これらのローラ上方でドラムの周囲に設けられた少なくとも１個の処理ユニットとを有する真空処理室と、ドラムの軸線方向に直交する方向を連設方向とし、真空処理室の上流側に接続管を介して連設され、シート状基材が巻回される繰出しローラと、この繰出しローラから繰り出されたシート状基材を、接続管内を通して上記真空処理室へと送る少なくとも１個のガイドローラとを有する上流側の真空補助室と、真空処理室の下流側に接続管を介して連設され、シート状基材を巻き取る巻取りローラと、上記真空処理室から接続管内を通して送られたシート状基材を巻取りローラへと案内する少なくとも１個のローラとを備えた下流側の真空補助室と、を備え、上記真空処理室が、床面に設置される架台上に載置されるベースプレートに、下面に開口した第１の箱体をその下面側から設置して画成され、この第１の箱体の前記軸線一側面に開口部が形成され、この開口部を覆う開閉扉が開閉自在に装着され、これら複数のローラが、軸線方向に所定間隔を存して配置される一対の支持体に夫々軸架されて一体のローラユニットとして構成され、このローラユニットを軸線方向に移動可能とする第１ガイド手段を有し、上記上流側及び下流側の両真空補助室が、床面に設置される架台上に載置されるベースプレートに、下面に開口した第２及び第３の箱体をその下面側から夫々設置して画成されるように、構成したことを特徴とする。

　本発明によれば、真空処理室及び両真空補助室を、架台と、ベースプレートと、第１、第２及び第３の各箱体とから夫々構成し、真空処理室内にてシート状基材の搬送を案内するローラをユニット化して、第１の箱体にその開口部側から挿設可能としたため、個々の構成部品の重量を少なくでき、運搬にとって便利である。また、真空処理室内でドラムの下方空間にローラユニットを挿設し、このローラユニットによりシート状基材を搬送する構成を採用したため、複数の処理ユニットを設けることで真空処理室が大型化しても真空補助室のサイズを変更する必要がない。これにより、ローラユニットの設置が容易になるだけでなく、架台上の低い位置にて真空補助室の真空処理室への連設作業や真空補助室内での各ローラの設置作業ができて組立作業性がよい。しかも、繰出しローラの取付作業や巻取りローラに巻き取った処理済みのシート状基材の回収作業等のメンテナンス性もよい（つまり、架台上の低い位置で作業を行い得る）。この場合、ローラユニットは、真空処理室以外の場所にて高精度で組み付けた状態で、第１ガイド手段で案内させて真空処理室内の所定位置に挿設でき、これを基準にして両真空補助室に設けられる各ローラの相対位置を調整すればよいため、各ローラの相対位置を、精度よく組み付けることができる。また、ローラユニットは第１ガイド手段にて一旦位置決めすれば、第１の箱体の開閉扉を開けてローラユニットを引き出すだけで、表面クリーニング等を行うことができ、メンテナンス性も向上できる。

　また、本発明においては、請求項１記載の真空処理装置であって、前記処理ユニットがターゲットを備えたスパッタリング成膜用のカソードユニットであるものにおいて、前記第１の箱体の一側面に対向する他側面に、カソードユニットの数に応じた複数の透孔が形成され、この透孔を通してカソードユニットがドラム周囲に挿設され、カソードユニットの各々は、当該カソードユニットの挿設方向後側で前記他側面に密着して前記透孔を覆う支持板と、その前側に設けられる支持部材との間に軸架され、この支持部材を、ターゲットのスパッタ面がドラムに対向する姿勢でドラム周囲に案内する第２ガイド手段を更に備えることが望ましい。これによれば、消耗品たるターゲットの交換が容易となり、メンテナンス性を向上できる。

　なお、複数種のターゲットをドラムの周囲に配置する場合、クロスコンタミを防止するために、カソードユニット相互を隔絶する仕切板を設ける必要が生じる。この場合、ドラムの軸線方向にのびる案内手段を真空処理室内に設けておき、この案内手段で仕切板に保持されるようにしておけば、開閉扉を開状態で、仕切板を簡単に着脱でき、メンテナンス性を更に向上できる。

　ところで、例えば、シート状基材を所定温度に加熱した状態で成膜処理を行った後、処理直後のシート状基材を巻取りローラで巻き取ると、シート状基材の処理面が変質する等の不具合が生じる虞がある。このため、処理後のシート状基材を所定温度以下まで冷却して巻取りローラに巻き取ることになる。この場合、ガイドローラや巻取りローラの回転軸を冷却してシート状基材を熱交換で冷却することが考えられるが、これでは装置構成が複雑になる。

　そこで、本発明においては、前記下流側の真空補助室にて、前記巻取りローラの上流側でシート状基材に対向させて、または前記ローラに対向させて冷却パネルを設けることが好ましい。これによれば、前記巻取りローラの上流側でシート状基材に対向させて冷却パネルを設けることで、当該冷却パネルのシート状基材との対向面が吸熱面としての役割を果たし、シート状基材を効率よく冷却できる。しかも、冷却パネルが、例えば極低温（数十Ｋ）に保持されたクライオパネルであるような場合、当該パネルに真空補助室内の水分等が吸着されることで、真空補助室の高真空度保持に寄与し、例えば、真空補助室に設けるポンプを排気能力の低い、低コストのものを用いることができる等、有利である。なお、冷却パネルをローラ（ガイドローラ）に対向配置して当該ローラを冷却するようにしてもよい。

本発明の実施形態の真空処理装置の構成を、正面側からみた模式的断面図。図１の真空処理装置を分解してその構成を説明する模式的斜視図。図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った真空処理室の内部構造を示す断面図。図１のＩＶ－ＩＶ線に沿った真空処理室の内部構造を示す断面図。カソードユニットの第１の箱体への取り付けを説明する図。

　以下、図面を参照し、処理ユニットとして、スパッタリング成膜用のカソードユニットを用い、シート状基材Ｓの片面に多層膜を形成する場合を例として、本実施形態の真空処理装置を説明する。シート状基材Ｓとしては、樹脂製等、用途に応じて種々のものが利用できる。

　図１乃至図４を参照して、ＳＭは、本実施形態の真空処理装置である。真空処理装置ＳＭは、例えば、クライオポンプ等の図外の真空ポンプで真空引きされる中央の真空処理室１と、この真空処理室１の上流側（図１中、左側）に連設された、図外の真空ポンプにより真空引きされる真空補助室２と、真空処理室１の下流側（図１中、左側）に連設された、図外の真空ポンプにより真空引きされる他の真空補助室３とを備える。以下においては、真空処理室１及び両真空補助室２、３の連設した方向を連設方向（図１中、左右方向）といい、この連設方向と直交する方向を軸線方向として説明する。

　真空処理室１は、床面に設置される架台１１上に載置される平板たるベースプレート１２に、下面に開口した第１の箱体１３をその下面側から設置して画成される（図２参照）。第１の箱体１３の軸線方向一側面（図３中、下側）には開口部１３ａが形成され、この開口部１３ａには、開閉扉１４が開閉自在に装着されている。第１の箱体１３の連接方向の両側面下方には、シート状基材Ｓの通過を許容する透孔１３ｂが夫々同じ高さ位置に開設されている。

　真空処理室１内でベースプレート１２から所定の高さ位置には、シート状基材Ｓの一部が巻回される冷却ドラム１５が設けられている。冷却ドラム１５は、その回転軸が軸線方向に沿うように配置され、第１の箱体１３の開口部１３ａに対向する他側面１３ｃと、第１の箱体１３の天板に垂設した支持部材１５ａとの間に図示省略の軸受けを介在させて軸架されている。以下においては、第１の箱体１３の軸線方向のうち開口部１３ａ側（図３中、下側）を「前」、他側面１３ｃに向かう方向（図３中、上側）を「後」として説明する。

　真空処理室１内で冷却ドラム１５の下方にはローラユニット１６が設けられている。ローラユニット１６は、軸線方向に所定間隔を存して配置される前後一対の支持板１６ａ、１６ｂを有する。支持板１６ａ、１６ｂは、逆凸形状を有し、両支持板１６ａ、１６ｂ間に複数のローラ１６ｃが連設方向で左右対称に軸架されている。この場合、冷却ドラム１５に沿ってのびるローラ１６ｃは、シート状基材Ｓの材質や幅等に応じて、ガイドローラや図外のモータ備えた駆動ローラ等から適宜構成される。また、ベースプレート１２上には、軸線方向に夫々のびる一対のレール１２ａ、１２ｂが連設方向に所定の間隔を存して設けられている。支持板１６ａ、１６ｂには、レール１２ａ、１２ｂ上を夫々転動する第１ローラ１６１と、支持板の凸状の下面を夫々転動する第２ローラ１６２とが設けられている。そして、レール１２ａ、１２ｂ及び各ローラ１６１、１６２が、本実施形態の第１ガイド手段を構成する。ここで、レール１２ａ、１２ｂの後側の所定位置には、図外のストッパが設けられ、ローラユニット１６を、第１の箱体１３の開口部１３ａ側から挿入し、ストッパに第１ローラ１６１が係合すると、ローラユニット１６が軸線方向に位置決めされるようになっている。他方、支持板１６ａ、１６ｂに設けた第２ローラ１６２がレール２１ａ、２１ｂで規制されることで、連設方向に位置決めされる。

　真空処理室１内で冷却ドラム１５の周囲には、４個のカソードユニット４ａ～４ｄが設けられている。カソードユニット４ａ～４ｄは、同一構造であり、シート状基材Ｓの幅より長い全長を有する長方形のターゲット４１を備える。ターゲット４１は、シート状基材Ｓに形成しようとする薄膜の組成に応じて公知の方法で形成されたものである。ターゲット４１は、パッキングプレート４２に接合された状態でホルダ４３にて保持される。ホルダ４３には、特に図示して説明しないが、ターゲット４１の前方に所定の磁場を形成する磁石ユニットが内蔵されている。

　図３～図５を参照して、各カソードユニット４ａ～４ｄは、開口部１３ａに対向する第１の箱体１３の他側面１３ｃに形成した円形の透孔１３１を通して冷却ドラム１５の周囲に配置できるようになっている。ホルダ４３には、軸線方向外方に突出させて軸４４ａ、４４ｂが夫々形成されている。軸線方向前側の回転軸４４ａは支持部材４５に軸支されている（図３参照）。この場合、第１の箱体１３内側の所定位置には、軸線方向にのびる他のレール１３２が設けられている（図５参照）。レール１３２の両側面には、軸線方向略全長に亘って案内溝１３２ａが夫々形成され、案内溝１３２ａには、支持部材４５の上部に設けた第１ローラ４５ａが転動自在に収納されている。また、支持部材４５には、２個の第２ローラ４５ｂが設けられ、支持部材４５の下端側部を転動することで、案内溝１３２ａに沿って第１ローラ４５ａを転動させるときに、連設方向のずれを防止する役割を果たすようになっている。そして、これらの部品が本実施形態の第２ガイド手段を構成する。

　軸線方向後側の回転軸４４ｂは、第１の箱体１３の他側面１３ｃを覆う板材たる支持板４６に夫々軸支されている。この支持板４６を軸線方向後側（図４中、右側）に移動させると、各カソードユニット４ａ～４ｄが同時に第２ガイド手段に案内されて第１の箱体１３から軸線方向後側に引き出される（図４参照）。また、回転軸４４ｂは支持板４６に設けたモータ４７に接続され、モータ４７により回転軸４４ｂを回転させてターゲット４１を上向に向けることができ、この状態でターゲット交換等のメンテナンスを行い得る。メンテナンス終了後には、カソードユニット４ａ～４ｄを冷却ドラム１５と対向する姿勢にし（図５参照）、支持板４６を軸線方向前側（図４中、左側）に移動させ、当該支持体４６が第１の箱体１３の他側面１３ｃに当接すると、カソードユニット４ａ～４ｄが夫々冷却ドラム１５の周囲に位置決め配置される。なお、支持板４６の他側面１３ｃとの当接面には図示省略の真空シールが設けられ、第１の箱体１３内の気密性が保持される。

　第１の箱体１３内には、各カソードユニット４ａ～４ｄが配置された空間を夫々仕切って隔絶するために仕切板５ａ～５ｄが設けられている。図５に示すように、第１の箱体１３の天板と、側面とには、軸線方向にのびる保持部材５１、５２が夫々設けられ、この保持部材５１、５２には、仕切板５ａの板厚に相当する２本の収納溝５１ａ、５２ａがその全長に亘って夫々形成されている。そして、開閉扉１４を開けた状態で、収納溝５１ａ、５２ａ内に第１の仕切板５ａを嵌め込み、第１の箱体１３の他側面１３ｃに当接するまで軸線方向後側に摺動させる。これにより、カソードユニット４ｂと第１の箱体１３の側面とが２枚の仕切板５ａにより仕切られる。

　また、保持部材５１の先端部には、他の収納溝５１ｂがその全長に亘って形成されると共に、冷却ドラム１５の支持部材１５ａには、径方向外方に軸線方向にのびる保持部５３が形成され、この保持部５３には、第２の仕切板５ｂの板厚に相当する収納溝５３ａがその全長に亘って形成されている。そして、上記同様に、第２の仕切板５ｂを、両収納溝５１ｂ、５３ａ溝内に嵌め込み、第１の箱体１３の他側面１３ｃに当接するまで軸線方向後側に摺動させる。これにより、上下に位置するカソードユニット４ｂ、４ｃ相互が２枚の仕切板５ｂにより仕切られる。

　冷却ドラム１５の上部で連設方向両側に位置する２個のカソードユニット４ａ、４ｂは、支持部材１５ａと天板との間に配置される仕切板５ｃで相互に仕切られ、また、下部に位置するカソードユニット４ｃ、４ｄの下方には、支持部材１５ａと、第１の箱体１３と側面との間に、上記と同様の方法で仕切板５ｄを設置して当該カソードユニット４ｃ、４ｄとローラユニット１６とが相互に仕切られる（図１参照）。更に、支持部材１５ａの前面には、仕切板５ａ～５ｄに通じる仕切壁１５１が立設され、開閉扉１４を閉じたときに、仕切壁１５１の上面が図示省略のシール部材を介して開閉扉１４の壁面に当接するようになっている。

　なお、特に図示して説明しないが、仕切板５ａ～５ｄで仕切られたカソードユニット４ａ～４ｄを配置された空間には、スパッタリング成膜時に希ガスや反応ガスを導入するガス導入手段が設けられ、図外の制御ユニットにより、一定のガス流量で上記各ガスを導入できる。そして、上記空間内に所定のガスを導入し、ターゲット４１に負の電位を持った所定電力を投入して、ターゲット４１をスパッタリングし、冷却ドラム１５の周囲を一定の速度で走行するシート状基材Ｓ表面に所定の薄膜を連続して成膜できる。

　上流側の真空補助室２は、床面に設置される架台２１上に載置される平板たるベースプレート２２に、下面に開口した第２の箱体２３をその下面側から設置して画成される。第２の箱体２３の連設方向一側面（前側面）には開口部２３ａが形成され、この開口部２３ａには、開閉扉２４が開閉自在に装着されている。また、第２の箱体２３の連設方向他側面には、シート状基材の通過を許容する透孔２３ｂが開設され、真空補助室２と真空処理室１との両透孔１３ｂ、２３ｂを囲うようにして接続管６を設けて両者が連設される。

　第２の箱体２３には、シート状基材Ｓが巻回される繰出しローラ２５と、繰出しローラ２５から繰り出されたシート状基材Ｓを、接続管６内を通して真空処理室へと送る少なくとも１個のガイドローラ２６とが設けられている。繰出しローラ２５は、パウダークラッチ等のトルク制御手段により一定のバックテンションをかけながらシート状基材Ｓを巻き出しできる。なお、シート状基材Ｓを、成膜処理に先立って加熱するために、輻射熱にてシート状基材Ｓを所定温度に加熱するヒータユニット（図示せず）を設けてもよい。

　他方、下流側の真空補助室３は、床面に設置される架台３１上に載置される平板たるベースプレート３２に、下面に開口した第３の箱体３３をその下面側から設置して画成される。第３の箱体３３の連設方向一側面（後側面）には開口部３３ａが形成され、この開口部３３ａには、開閉扉３４が開閉自在に装着されている。また、第３の箱体３３の連設方向他側面には、シート状基材Ｓの通過を許容する透孔３３ｂが開設され、真空補助室３と真空処理室１との両透孔１３ｂ、３３ｂを囲うようにして接続管６を設けて両者が連設される。

　第３の箱体３３には、シート状基材Ｓを巻き取る巻取りローラ３５と、上記真空処理室１から接続管６内を通して送られたシート状基材Ｓを巻取りローラ３５へと案内する２個のローラ３６とが設けられている。この場合、巻取りローラ３５は、ドルクモータ等の一定の張力にて巻取りが可能なものである。また、ガイドローラ３６と巻取りローラ３５との間には、シート状基材Ｓのテンションを検出する検出手段（図示せず）が設けられ、図外の制御ユニットにより、検出結果に応じて、繰出しローラ２５と巻取りローラ３５との作動が制御されるようになっている。

　ところで、例えば、シート状基材Ｓを所定温度に加熱した状態で成膜処理を行った後、処理直後のシート状基材Ｓを巻取りローラ３５で巻き取ると、シート状基材Ｓの処理面が変質する等の不具合が生じる虞がある。このため、処理後のシート状基材Ｓを所定温度以下まで冷却して巻取りローラ３５に巻き取ることになる。この場合、ガイドローラ３６や巻取りローラ３５の回転軸を冷却してシート状基材Ｓを熱交換で冷却することが考えられるが、これでは装置構成が複雑になる。

　そこで、巻取りローラ３５の上流側でシート状基材Ｓに対向させて冷却パネルたるクライオパネル７が設けられている。クライオパネル７は、例えば、閉サイクルのヘリウム冷凍機等、図外の冷凍ユニットを備え、冷凍ユニットからの冷媒で極低温（例えば、数十Ｋ）に保持されるようになっている。この場合、クライオパネル７のシート状基材Ｓとの対向面は、シート状基材Ｓより幅広に形成されている。これにより、クライオパネル７のシート状基材Ｓとの対向面が吸熱面としての役割を果たし、シート状基材Ｓを効率よく冷却できる。しかも、クライオパネル７に真空補助室３内の水分等が吸着されることで、真空補助室３の高真空度保持に寄与し、例えば、真空補助室３に設けるポンプを排気能力の低い、低コストのものを用いることができる等、有利である。なお、クライオパネル７をガイドローラ３６に対向配置し、このガイドローラ３６を冷却するようにしてもよい。

　次に、本実施形態の真空処理装置の設置場所での組立てを説明する。真空処理装置ＳＭは、真空処理室１用の第１の箱体１３及び真空補助室２、３用の第２及び第３の箱体２３、３３と、これらの設置に用いられる架台１１、２１、３１と、ベースプレート１２、２２、３２と、ローラユニット１６に分けて設置現場まで運搬される。設置現場では、先ず、架台１１、２１、３１を並設し、その上面にベースプレート１２、２２、３２を夫々載置する。このとき、ベースプレート１２、２２、３２相互の上面が、床面に略平行な同一平面上に位置するように架台１１、２１、３１の高さ調整が行われる。次に、上流側の真空補助室２を画成する第２の箱体２３と真空処理室１を画成する第１の箱体１３とを、その開口を下側にしてベースプレート１２、２２上の所定位置にシール手段を介して夫々設置し、連結管６を介して両者を連設する。これにより、第1及び第２の両箱体１３、２３が連設方向で位置決めされる。

　上記の如く、各ベースプレート１２、２２に第1及び第２の両箱体１３、２３が設置されると、上流側の真空補助室２に繰出しローラ２５及びガイドローラ２６を所定位置に夫々設置すると共に、図外の真空ポンプを装着する。なお、これらの部品は、第２の箱体２３に予め取り付けた状態で運搬することもできる。一方、真空処理室１においては、開閉扉１４の開けた状態でベースプレート１２上に軸線方向にレール１２ａ、１２ｂを位置決めして取り付ける。このとき、ベースプレート１２、２２、３２の設置時に高さ方向の調整が行われているため、高さ方向にずれは然程生じないが、例えばレール１２ａ、１２ｂとベースプレート１２との間にスペーサを介在させたりして、真空補助室２内のガイドローラ２６に対する高さ位置を微調整してもよい。

　次に、冷却ドラム１５を軸線方向に沿って取り付けた後、第1の箱体１３の開口部１３ａ側から、レール１２ａ、１２ｂで案内させてローラユニット１６に挿入し、真空補助室２内のガイドローラ２６に対する連設方向の位置決めを行う。このとき、レール１２ａ、１２ｂに、支持板１６ｂに設けたローラ１６１が係止されるストッパを設けておく。そして、冷却ドラム１５の支持部材１５ｂの下側に、ローラユニット１６を第１の箱体１３内に進退するときに干渉しないように支柱（図示せず）を設置し、冷却ドラム１５を支持させる。なお、冷却ドラム１５は、第1の箱体１３に予め取り付けた状態で輸送することができる。組立後にローラユニット１６を第1の箱体１３から引き出すときには、後述のベースプレートに他のレール部材Ｒを取り付けて、ローラユニット１６が水平に引き出せるようになっている（図３、４参照）。

　次に、下流側の真空補助室３を画成する第３の箱体３３を、その開口を下側にしてベースプレート３２上にシール手段を介して設置し、連結管６を介して真空処理室２と連設する。これにより、両第1及び第３の箱体１３、３３が連設方向で位置決めされる。そして、巻取りローラ３５及びガイドローラ３６を所定位置に夫々設置する。このとき、ローラユニット１６の最下流に位置するものに対して、上流側に位置するガイドローラ３６の位置を調節する。また、用途に応じて、巻取りローラ３５の上流側でシート状基材Ｓに対向させて冷却パネルたるクライオパネル７が設けられる。

　上記の如く真空処理装置ＳＭを組立て後、真空処理室１の架台１１の前後には、メンテナンス用の架台８１ａ、８１ｂが組み付けられ、ベースプレート８２ａ、８２ｂが設置される。この場合、前側の架台８１ａ内に、冷却ドラム１５やバッキングプレート４２に冷却水を供給するための流量計を備えた配管や真空処理室、真空補助室を粗引きする真空ポンプに接続される排気管Ｐ等を予め組み付けておけば（図２参照）。組立作業をより効率化できる。なお、必要に応じて、真空補助室２、３の架台２１、３１の前側にも、架台９１とペースプレート９２とを設置してもよい。

　また、後側のベースプレート８２ｂには、カソードユニット４ａ～４ｄを支持する支持板４６の第１の箱体１３に対する進退を案内するレール８２１が設けられ、当該レール８２１上に支持板４６が設けられる。そして、支持部材４５を上記の如く、レール１３２に設置した後、各カソードユニット４ａ～４ｄを軸支して取り付ける。この場合、モータ４７を回転駆動してカソードユニット４ａ～４ｄは、回転軸４４ａ、４４ｂを中心に回転できる。これにより、支持板４５をレール１３２に沿って後退させると、各カソードユニット４ａ～４ｄが第１の箱体１３内から引き出され、支持板４５をレール１３２に沿って前進させて、当該支持板４６が第１の箱体１３の他側面１３ｃに当接すると、冷却ドラム１５の周囲にカソードユニット４ａ～４ｄが位置決め配置される（図４参照）。

　最後に、繰出しローラ２５から引き出したシート状基材Ｓを、ガイドローラ２６を掛け回して、真空処理室１に送り、この真空処理室１にてローラユニット１６の連設方向前側の複数のローラ１６ｃを順次掛け回した後、冷却ドラムの周囲に掛け回す。そして、ローラユニット１６の連設方向後側の複数のローラ１６ｃを順次掛け回して、下流側の真空補助室３へと導き、ガイドローラ３６を介して巻取りローラ３５に巻き取らせる。そして、仕切板５ａ～５ｄを装着して開閉扉１４、２４、３４を夫々閉じて、真空処理室１及び両真空補助室２、３を真空引きし、成膜準備が完了する。

　以上説明したように、本実施形態によれば、真空処理室１及び両真空補助室２、３を、架台１１、２１、３１と、ベースプレート１２、２２、３２と、第１、第２及び第３の各箱体１３、２３、３３とから夫々構成し、真空処理室１内にてシート状基材Ｓの搬送を案内するローラをユニット化して、第１の箱体１３にその開口１３ａ側から挿設可能としたため、個々の構成部品の重量を少なくでき、運搬にとって便利である。また、真空処理室１内で冷却ドラム１５の下方空間にローラユニット１６を引き出し自在に挿設し、このローラユニット１６によりシート状基材Ｓを搬送する構成を採用したため、複数の処理ユニットを設けることで真空処理室１が大型化しても真空補助室２、３のサイズを変更する必要がない。これにより、ローラユニット１６の設置が容易になるだけでなく、架台２１、３１上の低い位置で真空補助室２、３を真空処理室１に連設し、真空補助室２、３内に各ローラ２５、２６、３５、３６を設置する作業ができ、設置現場での組立作業性がよい。しかも、繰出しローラ２５の取付作業や巻取りローラ３５に巻き取った処理済みのシート状基材Ｓの回収作業等のメンテナンス性もよい（つまり、架台上の低い位置で作業を行い得る）。

　ここで、ローラユニット１６は、真空処理室以外の場所にて高精度で組み付けた状態で、第１ガイド手段で案内させて真空処理室１内の所定位置に挿設でき、これを基準にして両真空補助室２、３に設けられる各ローラ２６、３６の相対位置を調整すればよいため、各ローラの相対位置を、精度よく組み付けることができる。また、ローラユニット１６は第１ガイド手段にて一旦位置決めすれば、第１の箱体１３の開閉扉１４を開けてローラユニット１６を引き出すだけで、表面クリーニング等を行うことができ、メンテナンス性を更に向上できる。また、消耗品たるターゲット４１の交換も容易となり、メンテナンス性を向上できる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではない。本実施形態では、真空処理室を１個としたが、同一構成のものを複数用意し、真空処理室と下流側の真空補助室との間に介在させて真空処理装置を構成することができる。また、上記実施形態では、処理ユニットとしてカソードユニット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、蒸着用の蒸発源やＣＶＤ法による成膜源とすることもできる。

　なお、本実施形態では、冷却パネルとしてクライオパネル９を用いるものを例に説明しているが、シート状基材Ｓから吸熱して冷却し得るものであれば、これに限定されるものではない。また、冷却パネルを用いた本発明のシート状基材Ｓの冷却方法は、上記実施形態の真空処理装置だけでなく、上記従来例のような構造のものを含む他の巻取り式の真空処理装置全般に広く適用可能である。

　ＳＭ…真空処理装置、１…真空処理室、２、３…真空補助室（上流側、下流側）、１１、２１、３１…架台、１２、２２、３２…ベースプレート、１３、２３、３３…第１、第２及び第３の箱体、１２ａ、１２ｂ…レール（ガイド手段）、１３ａ…開口部、１３１…透孔、１４…開閉扉、１５…冷却ドラム（ドラム）、１６…ローラユニット、１６ａ、１６ｂ…支持板、１６ｃ…ローラ（ガイドローラ、駆動ローラ）、１６１、１６２…ローラ（第１ガイド手段）、４１…ターゲット、４５…支持部材、４５ａ、４５ｂ…ローラ（第２ガイド手段）、１３２…レール（第２ガイド手段）、７…クライオパネル（冷却パネル）、Ｓ…シート状基材

Claims

　長尺のシート状基材の一部が巻回されるドラムと、このドラムの下方に配置されて、上流側からシート状基材をドラムへと案内すると共に当該ドラムからシート状基材を下流側に送る複数のローラと、これらのローラ上方でドラムの周囲に設けられた少なくとも１個の処理ユニットとを有する真空処理室と、
　ドラムの軸線方向に直交する方向を連設方向とし、真空処理室の上流側に接続管を介して連設され、シート状基材が巻回される繰出しローラと、この繰出しローラから繰り出されたシート状基材を、接続管内を通して上記真空処理室へと送る少なくとも１個のガイドローラとを有する上流側の真空補助室と、
　真空処理室の下流側に接続管を介して連設され、シート状基材を巻き取る巻取りローラと、上記真空処理室から接続管内を通して送られたシート状基材を巻取りローラへと案内する少なくとも１個のローラとを備えた下流側の真空補助室と、を備え、
　上記真空処理室が、床面に設置される架台上に載置されるベースプレートに、下面に開口した第１の箱体をその下面側から設置して画成され、この第１の箱体の前記軸線一側面に開口部が形成され、この開口部を覆う開閉扉が開閉自在に装着され、これら複数のローラが、軸線方向に所定間隔を存して配置される一対の支持体に夫々軸架されて一体のローラユニットとして構成され、このローラユニットを軸線方向に移動可能とする第１ガイド手段を有し、
　上記上流側及び下流側の両真空補助室が、床面に設置される架台上に載置されるベースプレートに、下面に開口した第２及び第３の箱体をその下面側から夫々設置して画成されるように、構成したことを特徴とする真空処理装置。
　請求項１記載の真空処理装置であって、前記処理ユニットがターゲットを備えたスパッタリング成膜用のカソードユニットであるものにおいて、
　前記第１の箱体の一側面に対向する他側面に、カソードユニットの数に応じた複数の透孔が形成され、この透孔を通してカソードユニットがドラム周囲に挿設され、
　カソードユニットの各々は、当該カソードユニットの挿設方向後側で前記他側面に密着して前記透孔を覆う支持板と、その前側に設けられる支持部材との間に軸架され、この支持部材を、ターゲットのスパッタ面がドラムに対向する姿勢でドラム周囲に案内する第２ガイド手段を更に備えることを特徴とする真空処理装置。
　前記下流側の真空補助室にて、前記巻取りローラの上流側でシート状基材に対向させて、または前記ローラに対向させて冷却パネルを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の真空処理装置。