WO2012086119A1 - 巻取り式連続成膜装置 - Google Patents

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WO2012086119A1
WO2012086119A1 PCT/JP2011/006364 JP2011006364W WO2012086119A1 WO 2012086119 A1 WO2012086119 A1 WO 2012086119A1 JP 2011006364 W JP2011006364 W JP 2011006364W WO 2012086119 A1 WO2012086119 A1 WO 2012086119A1
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WO
WIPO (PCT)
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film forming
roll
rolls
vacuum chamber
winding
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/006364
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
好徳 黒川
玉垣 浩
Original Assignee
株式会社神戸製鋼所
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社神戸製鋼所 filed Critical 株式会社神戸製鋼所
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • C23C16/545Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates

Definitions

  • the present invention relates to a roll-up type continuous film forming apparatus for continuously forming a film on the surface of a long sheet-like substrate formed of plastic or inorganic material while conveying the sheet.
  • a sheet-like substrate is wound around the film-forming roll, and while the substrate is continuously running (conveying), the film-forming source disposed toward the film-forming roll is used to A winding type continuous film forming apparatus for forming various films on the surface is known.
  • Patent Document 1 to Patent Document 4 disclose a winding-type continuous film forming apparatus provided with one film forming roll.
  • a film forming source provided in these winding type continuous film forming apparatuses, a sputtering arc, a vacuum arc evaporation source, a plasma CVD film forming source, and the like are used.
  • the width of the base material is increased to 1 m or more in order to increase productivity.
  • the length of the film forming source is generally about 0.3 m longer than the width of the base material, when the width of the base material is expanded, The length dimension of the film forming source is also increased.
  • Patent Document 5 discloses a winding-type continuous film forming apparatus including two film forming rolls.
  • Non-Patent Document 1 discloses a film formation capable of realizing high productivity, including two large and long film formation rolls and a plurality of film formation sources provided for each film formation roll. An apparatus is disclosed.
  • Non-Patent Document 2 discloses a film forming apparatus capable of realizing high productivity, which includes three film forming rolls and a total of five film forming sources distributed and arranged in each film forming roll. ing.
  • one side wall of the vacuum chamber is movable in the roll axis direction of the guide roll group, and is arranged on this side wall.
  • the formed film forming roll and film forming source are taken out of the chamber.
  • workability is poor (the worker cannot reach) because the chamber is long in the roll axis direction.
  • one side wall of the vacuum chamber is movable in the roll axis direction of the guide roll group, and the guide roll group is provided on this side wall.
  • the guide roll group moves together with the side wall and goes out of the chamber, the film forming source remains in the chamber. Therefore, even in the film forming apparatus disclosed in Non-Patent Document 2, in order to exchange the evaporation material of the film forming source, the work must be performed in a narrow vacuum chamber.
  • the guide rolls are disposed between the film forming roll and the unwinding roll and between the film forming roll and the take-up roll, the width of the substrate is increased, and the film forming roll and the film forming source are increased. If the length is increased in the roll axis direction, not only the evaporating material replacement operation but also the substrate winding operation may become extremely difficult or impossible.
  • each of the roll-up type continuous film forming apparatuses disclosed in Patent Documents 1 to 4 includes only a single film forming roll, and is a relatively small film forming apparatus that has been conventionally used. It is conceivable that. For this reason, Patent Documents 1 to 4 are configured to improve the efficiency of maintenance work and setup work in the film forming apparatus in which the film forming roll and the film forming source are lengthened in the roll axis direction in order to achieve high productivity. It is not disclosed.
  • the winding-type continuous film-forming apparatus disclosed in Patent Document 5 includes two film-forming rolls, a configuration in which the film-forming roll and the film-forming source are elongated in the roll axis direction is adopted. It is not disclosed how to solve the difficulty of maintenance work and setup work caused by the above.
  • An object of the present invention is to provide a roll-up type continuous film forming apparatus capable of facilitating maintenance and setup work (winding of a base material) for a film forming source and a film forming roll which are lengthened in this way. That is.
  • the roll-up type continuous film forming apparatus includes a vacuum chamber and a pair of film forming rolls arranged in the vacuum chamber such that the shaft cores are respectively oriented in the horizontal direction and parallel or substantially parallel to each other. And a film forming source for forming a film on the surface of the sheet-like substrate wound around the pair of film forming rolls so as to pass from one film forming roll to the other film forming roll, and the vacuum chamber Is a shape in which the front and rear wall portions spaced in the axial direction and the upper and lower wall portions connecting the upper end portions or the lower end portions of the front and rear wall portions are open, and the left and right end portions are open.
  • the left and right side walls connected so as to be able to open and close the left and right openings of the chamber body, the front and rear walls and / or the upper and lower walls of the chamber body have the pair of By film forming roll
  • the inlet and outlet part for allowing ingress and egress of workers to Mareta between rolls region is provided.
  • FIG. 1 is a front sectional view of a winding continuous film forming apparatus according to the first embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a view taken along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a front cross-sectional view of a winding-type continuous film forming apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a front sectional view of a winding type continuous film forming apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a front cross-sectional view of a winding-type continuous film forming apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a front cross-sectional view of a winding-type continuous film forming apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 9 is a front cross-sectional view of a winding-type continuous film forming apparatus according to the sixth embodiment.
  • First Embodiment 1 to 4 show a winding continuous film forming apparatus 1A according to the first embodiment.
  • the left-right direction in FIG. 1 is referred to as the left-right direction of the roll-up type continuous film forming apparatus 1A
  • the paper surface penetration direction in FIG. 1 to 4 is referred to as the vertical direction of the winding continuous film forming apparatus 1A.
  • the take-up continuous film forming apparatus 1A includes a vacuum chamber 2 and two film forming rolls 3 and 3 disposed in the vacuum chamber 2.
  • the base material W is wound around the pair of film forming rolls 3 and 3 so as to pass from one film forming roll 3 to the other film forming roll 3.
  • the winding type continuous film forming apparatus 1 ⁇ / b> A includes film forming sources 4 and 4 that are respectively arranged in correspondence with the film forming rolls 3 and 3.
  • the substrate W passes between the film forming roll 3 and the film forming source 4 a plurality of times, and the same type or Different types of film formation are performed.
  • the base material W a material that can be wound in a roll shape, such as a plastic film or sheet, paper, or metal foil, is employed.
  • the width dimension of the base material W of this embodiment is a size exceeding 1 m.
  • the present invention can be applied to a base material whose width dimension does not exceed 1 m.
  • the vacuum chamber 2 includes a chamber body 10 and side walls 11 and 12.
  • the chamber body 10 includes front and rear wall portions 6 and 7 (front wall 6 and rear wall 7) spaced apart in the axial direction of the film forming rolls 3 and 3, and upper and lower end portions of the front and rear wall portions 6 and 7, or It has upper and lower wall portions 8 and 9 (upper wall 8 and lower wall 9) for connecting the lower end portions, and is formed in a box shape (square tube shape) in which both end portions in the left-right direction are open.
  • the side walls 11 and 12 (left wall 11 and right wall 12) are connected to the chamber body 10 so that the left and right openings of the chamber body 10 can be opened and closed.
  • the height from the lower wall 9 to the upper wall 8 is a dimension that allows an operator to stand in the chamber body 10.
  • the length of the chamber body 10 in the left-right direction is such that a worker is placed between the film forming rolls 3 and 3 in a state where the pair of film forming rolls 3 and 3 are disposed inside the chamber 2 (chamber main body 10). It is a dimension that can secure a space to work with.
  • the distance between the front and rear wall portions 6 and 7 accommodates the film-forming roll 3 and film-forming source 4 that are formed to exceed 1 m so that the longitudinal direction thereof faces the front-rear direction. It is a size that can be done.
  • the specific dimensions of each part of the chamber body 10 are not limited.
  • the left wall 11 is movable to the left and right with respect to the chamber body 10 so that the left wall 11 can move away from the chamber body 10 to the left and approach from the separated state to the right (chamber body 10). is there.
  • the right wall 12 is also left and right with respect to the chamber body 10 so as to be separated from the chamber body 10 toward the right side and from the separated state toward the left side (chamber body 10). It can be moved freely.
  • the left wall 11 (right wall 12) opens and closes the left (right) opening in the chamber body 10 as the left wall 11 (right wall 12) moves left and right.
  • the vacuum chamber 2 When the left and right side walls 11 and 12 are connected to the chamber body 10 (that is, when the vacuum chamber 2 is configured), the vacuum chamber 2 is evacuated and the vacuum state in the vacuum chamber 2 is maintained. In order to do so, a seal member (not shown) is provided at each joint portion between the chamber body 10 and the left and right side walls 11 and 12.
  • the movement of the left and right side walls 11 and 12 is realized by adopting the following structure, for example.
  • a rail track is provided below the side walls 11 and 12 with the longitudinal direction thereof set to the left and right directions, and a carriage that is movable left and right on the rail track is provided corresponding to the left and right side walls 11 and 12, respectively.
  • the side walls 11 and 12 are arrange
  • the left and right side walls 11 and 12 may be attached to the chamber body 10 via hinges so that the left and right openings of the chamber body 10 can be opened and closed.
  • the chamber body 10 in addition to the film forming roll 3, upper and lower partition walls 15, a film forming mask 20, an unwinding roll 23, a winding roll 24, a guide roll 25, and the like are provided.
  • the chamber body 10 is provided with an entrance / exit 30.
  • the left and right side walls 11 and 12 are provided with a film forming source 4 and an exhaust port 35, respectively.
  • the film forming rolls 3 and 3 are provided in the chamber main body 10 so that the shaft core is bridged between the front and rear wall portions 6 and 7. These film forming rolls 3 and 3 are respectively arranged on the left side and the right side in the chamber body 10. The film forming rolls 3 and 3 do not need to be directly attached to the front and rear wall portions 6 and 7, and a pair of mounting plates separate from the wall surfaces are provided in a spaced manner in the front and rear direction, and between the mounting plates. It may be erected.
  • the pair of film forming rolls 3 and 3 are disposed in the chamber body 10 so that the shaft cores are respectively oriented in the horizontal direction and are parallel or substantially parallel to each other.
  • the pair of film forming rolls 3 and 3 according to the present embodiment are arranged at intervals in the left-right direction in such a posture that the shaft cores are oriented in the front-rear direction and parallel to each other.
  • the distance between the film forming rolls 3 and 3 is such a dimension that an operator can enter to secure a work space for performing maintenance work on the film forming rolls 3 and 3 and the like.
  • the two film forming rolls 3 and 3 have the same diameter, but may have different diameters.
  • These film forming rolls 3 and 3 are configured to be rotationally driven at substantially the same rotational speed with their respective axis centers as rotational centers. Further, these film forming rolls 3 and 3 may be electrically connected to the vacuum chamber 2 and have the same potential as the vacuum chamber 2. Alternatively, the film forming rolls 3 and 3 may be insulated from the vacuum chamber 2. Further, the film forming rolls 3 and 3 may be connected to a power source that generates a DC voltage, a medium / high frequency AC voltage, or a pulsed voltage capable of reversing the polarity of both poles.
  • partition walls 15 and 15 are provided around the left and right film forming rolls 3 and 3 in the chamber body 10 so as to partition the atmosphere in the chamber 2 in the left-right direction as shown in the figure.
  • partition walls 15 and 15 are provided so as to extend continuously (without a break) across the periphery of the roll, the upper and lower wall portions 8 and 9, and the front and rear wall portions 6 and 7. Further, the distance between the end (tip) of the partition walls 15 and 15 on the film forming roll 3 side and the outer peripheral surface of the film forming rolls 3 and 3 is rotated in a state where the substrate W is wound around the film forming rolls 3 and 3. Even so, there is no contact or interference between the tip of the partition wall 15 and the substrate W wound around the film forming roll 3, and the gas flow between the left and right sides separating the partition walls 15 and 15 is suppressed as much as possible. It is a minute gap that can be That is, the gas atmosphere is partitioned on the left and right sides with the partition wall (partition wall 15 and film forming roll 3) as a boundary.
  • the left side of the chamber body 10 is exposed on the left side of the film forming roll 3 on the left side of the left side of the position where the partition wall 15 is provided with respect to the left film forming roll 3.
  • a film formation region Ls is formed.
  • a right film forming region Rs that exposes a substantially right half circumference of the film forming roll 3 is formed on the right side of the position where the partition wall 15 is provided with respect to the right film forming roll 3. Is done.
  • the left and right film forming regions Ls and Rs have film forming masks in which concave portions having an arcuate cross section along the outer peripheral surface of each film forming roll 3 and 3 are formed.
  • (Shielding plates) 20 and 20 are provided. These film formation masks 20 and 20 have openings 21 formed at one place or a plurality of places along the circumferential direction of the film formation rolls 3 and 3. In a state where the substrate W is wound around the film forming rolls 3 and 3, the surface of the substrate W except for the opening 21 is exposed to the vapor from the film forming source 4.
  • unwinding roll 23, winding roll 24 and guide roll 25 are arranged in a region between the left and right film forming regions Ls and Rs.
  • the unwinding roll 23, the winding roll 24, and the guide roll 25 have a central region Ms sandwiched between the partition wall 15 for the left film forming roll 3 and the partition wall 15 for the right film forming roll 3, that is, All the film forming rolls 3 and 3 are arranged so as to be accommodated in the area between the rolls.
  • the unwinding roll 23 and the winding roll 24 are provided so that the shaft core is bridged substantially horizontally between the front and rear wall parts 6 and 7. And the unwinding roll 23 and the winding roll 24 are each arrange
  • a roll replacement port portion 27 is provided on the upper wall 8 of the chamber body 10. Further, the upper wall 8 is provided with a closing member 28 for opening and closing the roll exchange port portion 27.
  • the closing member 28 opens and closes the roll exchange port portion 27 by adopting a structure that moves in the vertical direction, a structure that slides in the front-rear direction and the left-right direction, or a structure that is detachable.
  • the vacuum chamber 2 is evacuated and vacuumed.
  • a sealing member (not shown) is provided between the closing member 28 and the upper wall 8 (opening peripheral edge portion of the roll exchange port portion 27) so that the vacuum state in the chamber 2 can be maintained.
  • the guide roll 25 is provided so that the shaft core is bridged substantially horizontally between the front and rear wall portions 6 and 7.
  • three guide rolls 25 are provided for the left film-forming roll 3.
  • the three guide rolls 25 include a first guide roll that winds the substrate W fed from the unwinding roll 23 around the upper half circumference of the left film forming roll 3, and a lower half circumference of the left film forming roll 3.
  • a second guide roll that guides the substrate W fed out from the right side downward, and a third guide roll that feeds the substrate W from the second guide roll along the lower wall 9 to the film forming roll 3 on the right side. is there.
  • three guide rolls 25 are provided for the right film forming roll 3.
  • the three guide rolls 25 include a fourth guide roll that guides the base material W fed from the third guide roll upward, and the base material W guided by the fourth guide roll on the right side.
  • any one of the plurality of guide rolls 25 is provided. It may be a dancer roll.
  • a pressure detector is attached to one of the guide rolls 25, and the rotation speeds of the left and right film forming rolls 3 and 3 are controlled based on the tension of the base material W detected by the pressure detector. Also good.
  • the entrance / exit part 30 is provided in one or both of the front and rear wall parts 6 and 7 in the chamber body 10 (only the rear wall 7 in the first embodiment).
  • the entrance / exit part 30 enables an operator to enter and exit the area between the rolls (the above-described central area Ms) sandwiched between the pair of film forming rolls 3 and 3.
  • the entrance / exit portion 30 is located at a position where an operator can enter and exit the area sandwiched between the guide rolls 25 respectively disposed on the left and right film forming rolls 3 and 3 (in this embodiment, between the axis centers of the film forming rolls 3 and 3. At the center position).
  • the entrance / exit part 30 and the operator entering / exiting the entrance / exit part 30 are provided with the left and right film forming rolls 3 and 3, the guide rolls 25 arranged on the left and right film forming rolls 3 and 3, the unwinding roll 23 and the winding roll There is no contact or interference with any of the take-up rolls 24.
  • a boarding plate 31 is provided at a height above the stretched substrate W and below the entrance / exit part 30 so as not to contact or interfere with the substrate W stretched over the film roll 3. Yes.
  • the board 31 is bridged between the front and rear wall parts 6 and 7, and the base material W passes through the lower part of the board 31. In other words, the board 31 is provided above the base material W spanned between the left and right film forming rolls 3 and 3.
  • the boarding board 31 is provided with support legs on the front side and the rear side of the base material W so as to straddle the upper side of the base material W passing through the lower part, and on the lower wall 9. It may be fixed.
  • a door member (not shown) for opening and closing the entrance / exit 30 is provided on the wall (the rear wall 7 in the first embodiment) where the entrance / exit 30 is provided.
  • the door member opens and closes the entrance / exit 30 by adopting a structure that moves in the front-rear direction, a structure that slides in the left-right direction or the up-down direction, or a structure that is detachable.
  • the left and right side walls 11 and 12 are joined to the chamber main body 10 to form the vacuum chamber 2 and the door 30 is closed by the door member, the vacuum chamber 2 is evacuated and the vacuum chamber 2 is filled.
  • a seal member (not shown) is provided between the door member and the wall portion (opening peripheral edge portion of the entrance / exit portion 30) so that the vacuum state can be maintained.
  • the left and right side walls 11 and 12 are respectively provided with film formation sources 4 and 4 on the surface facing the inside of the chamber body 10 (the right surface of the left wall 11 or the left surface of the right wall 12 in FIG. 1).
  • the inward facing surface is the surface of the side walls 11 and 12 that faces the film forming roll 3 when the side walls 11 and 12 close the opening of the chamber body 10.
  • These film forming sources 4 and 4 are formed at predetermined positions on the surfaces facing the inside of the side walls 11 and 12 (when the left and right side walls 11 and 12 are joined to the chamber body 10 to form the vacuum chamber 2, respectively. (Positions facing the outer peripheral surfaces of the film rolls 3 and 3).
  • a film forming mask 20 is provided on the left side of the film forming roll 3 on the left side, and openings 21 are formed in the film forming mask 20 at two upper and lower positions.
  • the film formation source 4 provided on the left wall 11 faces rightward so as to face the film formation roll 3 through the openings 21 of the film formation mask 20 (toward the axis of the film formation roll 3). There are two on the top and bottom.
  • a film forming mask 20 is provided on the right side of the film forming roll 3 on the right side, and openings 21 are formed in the film forming mask 20 at two locations on the upper and lower sides. Then, the film forming source 4 provided on the right wall 12 faces leftward so as to face the film forming roll 3 through the openings 21 of the film forming mask 20 (toward the axis of the film forming roll 3). There are two on the top and bottom.
  • These film forming sources 4 and 4 are, for example, sputtering sources. In addition to a sputtering source, a vacuum arc evaporation source, a CVD film forming source, or the like may be used.
  • the film forming sources 4 and 4 are formed to have a length equal to or greater than the width of the substrate W in the front-rear direction.
  • the film forming sources 4 and 4 are parallel to the axis of the film forming rolls 3 and 3 with respect to the film forming rolls 3 and 3 and between the film forming rolls 3 and 3 and between the outer peripheral surfaces of the film forming rolls 3 and 3. It arrange
  • the left and right side walls 11 and 12 are provided with exhaust port portions 35 and 35 having exhaust ports penetrating the walls, respectively.
  • exhaust port portions 35 are for evacuating the inside of the vacuum chamber 2 when the left and right side walls 11 and 12 are joined to the chamber body 10 to constitute the vacuum chamber 2.
  • the exhaust port portion 35 may itself constitute an exhaust device, or is connected to an exhaust device (not shown) installed at a location different from the left and right side walls 11 and 12 via an exhaust duct. It may be a connecting member.
  • the exhaust ports 35 are arranged on the side walls 11 and 12 so as to be even in the vertical direction with the axis of the corresponding film forming roll 3 as a boundary (in the example shown, the exhaust ports 35 are the film forming rolls). 3 are arranged in one horizontal row at the height position of the shaft core 3, but a plurality of rows may be arranged in the vertical direction). Further, the exhaust port portions 35 are arranged in a line in the axial direction of the film forming roll 3, and the plurality of exhaust port portions 35 arranged in a row are arranged so that the intervals between them are uniform (in the example shown in the figure). In each of the side walls 11 and 12, three exhaust ports 35 are provided, but two may be provided, or four or more may be provided).
  • the exhaust port 35 By arranging the exhaust port 35 in such a manner, uniform exhaust can be performed over the entire film forming region in the width direction in the base material W having an enlarged width. As a result, a quality uniform film is formed.
  • the arrangement of the exhaust ports 35 is not necessarily limited to the above-described desirable arrangement.
  • the arrangement may be one in the width direction.
  • the unwinding roll 23 is loaded from the roll exchange port 27 of the chamber body 10 and the winding roll 24 is wound.
  • Each take-in core is loaded.
  • an operator may enter the chamber body 10 from the entrance / exit 30 and these loading operations may be performed.
  • a worker who enters the chamber body 10 from the entrance / exit 30 and a worker who stands by at the left and right openings (portions where the left and right side walls 11 and 12 are opened) of the chamber body 10 are cooperatively operated.
  • the material W is wound from each guide roll 25 to the film forming roll 3 or is transferred between the left and right film forming rolls 3 and 3. In this way, the substrate W is passed between the unwinding roll 23 and the winding roll 24 (core).
  • the left and right side walls 11 and 12 are joined to the chamber main body 10 (the left and right openings of the chamber main body 10), respectively, and the roll exchange port portion 27 and the entrance / exit portion 30 are closed, whereby the inside is completely sealed.
  • the vacuum chamber 2 is configured. And exhaust is started from each exhaust port part 35, and the inside of the vacuum chamber 2 is pressure-reduced.
  • the source gas and the pressurized discharge gas are supplied to the left and right film forming regions Ls and Rs.
  • the left and right film forming rolls 3 and 3 are rotated at a predetermined rotation speed, and the substrate W travels from the unwinding roll 23 toward the winding roll 24.
  • a film is formed on the substrate W by operating the film forming sources 4 and 4 to generate a vaporized thin film material.
  • the film forming masks 20 and 20 arranged along the left and right film forming rolls 3 and 3 are exposed to the outside in the left and right direction by opening the left and right side walls 11 and 12. Therefore, the operator can access the entire front and rear direction of the film formation masks 20 and 20 from the left and right openings of the chamber body 10, and the left and right film formation regions Ls, Overall maintenance for Rs can be performed very easily, quickly and reliably.
  • the entire axial direction (front-rear direction) of the left and right film forming rolls 3 and 3 and the respective guide rolls 25 can be accessed.
  • the maintenance of the central region Ms (inter-roll region) such as the maintenance of the film forming rolls 3 and 3 and the guide rolls 25 can be performed very easily, quickly and reliably.
  • the setup work such as the transfer of the substrate W to the film forming rolls 3 and 3 and the respective guide rolls 25 can be easily, quickly and reliably performed.
  • the film forming sources 4 and 4 provided on the side walls 11 and 12 are exposed to the outside.
  • the maintenance of 4 and the exchange of the evaporation material can be performed very easily, quickly and reliably.
  • the film forming source 4 is a sputter source
  • the target (evaporation material) of the sputter source can be easily replaced and cleaned in the entire length direction (front-rear direction) of the film forming source 4.
  • the film forming source 4, the film forming roll 3, the guide roll 25, and the film forming are performed in order to achieve high productivity of the formed substrate W. Even if the mask 20 or the like is elongated in the axial direction of the film forming roll 3, all the maintenance can be easily performed, and the setup work (winding of the substrate W) can be performed easily, quickly and reliably. Yes.
  • FIG. 5 shows a winding-type continuous film forming apparatus 1B according to the second embodiment.
  • the winding type continuous film forming apparatus 1B of the second embodiment is most different from the winding type continuous film forming apparatus 1A of the first embodiment in the following two points.
  • left and right side walls 11 and 12 are respectively provided with horizontal partition walls 40 protruding toward the film forming roll 3, and the base material roll chamber 41 via the upper wall 8 on the upper part of the chamber body 10. Are provided.
  • the horizontal partition walls 40 and 40 provided on the left and right side walls 11 and 12 are formed of stainless steel or the like.
  • the horizontal partition walls 40, 40 protrude from the side walls 11, 12 toward the film forming rolls 3, 3 along the horizontal plane at a height position that coincides with the axis of the film forming rolls 3, 3.
  • peripheral walls 43, 43 are provided on the left and right side walls 11, 12 so as to surround the front and rear and the top and bottom of the film forming sources 4, 4.
  • the horizontal partition walls 40, 40 are provided without a break so as to be bridged between the front part and the rear part of the peripheral walls 43, 43.
  • the horizontal partition 40 is also coupled to the partition 15. Even if the base material W is wound around the film forming rolls 3 and 3 between the front ends (ends on the film forming roll 3 side) of the horizontal partition walls 40 and 40 and the outer peripheral surface of the film forming rolls 3 and 3, The tip of 40, 40 and the substrate W wound around the film forming roll 3 do not come into contact with or interfere with each other, and the gas flow between the upper and lower sides separated by the horizontal partition walls 40, 40 is suppressed as much as possible. It is a minute gap that can be
  • the horizontal partition walls 40, 40 have tip portions 40 a, 40 a closest to the film forming rolls 3, 3 and partition body bodies 40 b, 40 b located between the tip portions 40 a, 40 a and the side walls 11, 12.
  • the tip portions 40a and 40a and the partition main bodies 40b and 40b are configured to be separable, the tip portions 40a and 40a are connected to the film forming masks 20 and 20, and the partition main bodies 40b and 40b are connected to the side walls 11 and 12. Is done.
  • the left and right side walls 11 and 12 are separated from the chamber body 10, the front end portions 40 a and 40 a are separated from the partition walls 40 b and 40 b in the horizontal partition walls 40 and 40.
  • the tip portions 40a and 40a and the partition wall bodies 40b and 40b are integrally connected.
  • the left and right film formation regions Ls and Rs formed in the vacuum chamber 2 are further divided into upper and lower two regions LUs and LDs and RUs and RDs.
  • different gas atmospheres can be formed in the upper and lower two regions LUs and LDs in the left film forming region Ls. . Also in the right film formation region Rs, different gas atmospheres can be formed in the upper and lower two regions RUs and RDs.
  • the unwinding roll 23 and the winding roll 24 are connected to the chamber body 10 (center). It can be arranged outside the region Ms). Therefore, the unwinding roll 23 and the winding roll 24 are reliably partitioned from the film forming processing environment. In addition, replacement of the unwinding roll 23 and the winding roll 24 becomes easier.
  • a roll exchange opening 27 is provided at a position (above each) above the unwinding roll 23 and the winding roll 24. Further, the base material roll chamber 41 is provided with a closing member 28 for opening and closing the roll exchange port portion 27.
  • winding type continuous film forming apparatus 1B of the second embodiment are substantially the same as those of the winding type continuous film forming apparatus 1A of the first embodiment, and the operational effects are also substantially the same. Therefore, the detailed description here is abbreviate
  • FIG. 6 shows a winding type continuous film forming apparatus 1C according to the third embodiment.
  • FIG. 7 shows a winding type continuous film forming apparatus 1D according to the fourth embodiment.
  • the winding type continuous film forming apparatus 1C of the third embodiment and the winding type continuous film forming apparatus 1D of the fourth embodiment are configured such that the vacuum chamber 2 of the second embodiment is arranged up and down. Specifically, a set of left and right film forming rolls 3, 3 aligned in the horizontal direction and film forming sources 4, 4 corresponding to the film forming rolls 3, 3 are arranged in the vacuum chamber 2. Arranged in a row.
  • a partition wall for partitioning the film forming rolls 3 and 3 arranged in the vertical direction is partitioned. 42 is preferably provided. Thereby, the left and right film forming regions Ls and Rs are individually formed for the upper and lower film forming rolls 3 and 3, respectively.
  • the vacuum chamber 2 is expanded in the vertical direction, and the film forming rolls 3, 3 and The film forming sources 4 and 4 are arranged in two upper and lower stages. Therefore, as shown in FIG. 7, when the left and right side walls 11, 12 are separated from the chamber body 10, the hoisting work table 45 can be disposed between the side walls 11, 12 and the chamber body 10.
  • the take-up type continuous film forming apparatuses 1C and 1D are preferably configured.
  • the elevating work table 45 includes a pantograph type elevating mechanism 46, and is stored in a position lower than the height at which the side walls 11 and 12 move left and right when lowered. Therefore, when the side walls 11 and 12 move to the left and right (each time the vacuum chamber 2 is opened and closed), it is not necessary to move the elevating work table 45 for taking in and out, and the working time can be shortened.
  • the winding continuous film forming apparatus 1 ⁇ / b> C of the third embodiment is the second embodiment in that the unwinding roll 23 and the winding roll 24 are provided in the chamber body 10, and the substrate roll chamber 41 is omitted. This is different from the winding type continuous film forming apparatus 1B in the form. However, in the winding-type continuous film forming apparatus 1D of the fourth embodiment, the base roll chamber 41 is provided, and these differences (presence / absence of the base roll chamber 41) are appropriately selected.
  • winding continuous film forming apparatus 1C of the third embodiment and the winding continuous film forming apparatus 1D of the fourth embodiment are substantially the same as the winding continuous film forming apparatus 1B of the second embodiment.
  • the operational effects are also substantially the same. Therefore, the detailed description here is abbreviate
  • FIG. 8 shows a winding-type continuous film forming apparatus 1E according to the fifth embodiment.
  • the winding-type continuous film forming apparatus 1E of the fifth embodiment is configured so as to be turned upside down based on the winding-type continuous film forming apparatus 1A of the first embodiment. That is, in the chamber main body 10, the unwinding roll 23 and the winding roll 24 are disposed at a position lower than the axis of the film forming rolls 3 and 3 (position close to the lower wall 9). Further, between the film forming rolls 3 and 3, the substrate W is stretched between the upper peripheral portions (positions close to the upper wall 8).
  • the inlet / outlet part 30 can be provided in the lower wall 9 in the chamber body 10. Further, since the unwinding roll 23 and the winding roll 24 are arranged close to the lower wall 9 and the lower wall 9 is provided with the inlet / outlet portion 30, the inlet / outlet portion 30 can be used as the roll exchange port portion 27.
  • the lower wall 9 is provided with a door member 50 that can be raised and lowered toward the entrance / exit 30 and can close the entrance / exit 30 when it is raised.
  • the door member 50 also serves as a boarding plate 31 for allowing an operator to enter and exit the chamber body 10.
  • the door member 50 is not limited to a structure that moves up and down between a position where the doorway portion 30 is closed (a position that contacts the lower wall 9) and a lower portion thereof, or a structure that slides in the left-right direction or the front-rear direction, or A detachable structure may be employed.
  • winding continuous film forming apparatus 1E of the fifth embodiment are substantially the same as those of the winding continuous film forming apparatus 1A of the first embodiment, and the operational effects are also substantially the same. Therefore, the detailed description here is abbreviate
  • FIG. 9 shows a winding-type continuous film forming apparatus 1F according to the sixth embodiment.
  • the winding-type continuous film forming apparatus 1F of the sixth embodiment is based on the winding-type continuous film forming apparatus 1A of the first embodiment, and the transfer path of the substrate W to the film forming rolls 3 and 3 is made different. Thus, the film can be formed on both surfaces of the substrate W.
  • the substrate W wound around the left film-forming roll 3 is sent out at a position higher than the axis of the film-forming roll 3 and is passed over the right film-forming roll 3 while maintaining the feed height. Then, it is wound around the film forming roll 3 from a position higher than the axial center of the film forming roll 3 on the right side. At this time, the base material W is wound around the right film forming roll 3 so as to be in the reverse direction to the left film forming roll 3.
  • the unwinding roll 23 is provided at a position higher than its axial center with respect to the left film-forming roll 3, and the winding roll 24 is formed on the right film-forming roll 3. It is provided at a position lower than the axis of the roll 3. Therefore, the replacement work of the unwinding roll 23 is performed via the roll replacement port portion 27 provided on the upper wall 8 of the chamber body 10, and the replacement work of the winding roll 24 is performed from the inlet / outlet portion 30 to the inside of the chamber body 10. This is done with an operator in
  • winding continuous film forming apparatus 1F of the sixth embodiment are substantially the same as those of the winding continuous film forming apparatus 1A of the first embodiment, and the effects are also substantially the same. Therefore, the detailed description here is abbreviate
  • the entrance / exit part 30 may be provided in the upper wall 8 of the chamber body 10.
  • the side walls 11 and 12 open and close the left and right openings of the chamber body 10 by moving in the left and right direction with respect to the chamber body 10, but the present invention is not limited to this.
  • the side walls 11 and 12 may be configured to open and close the left and right openings of the chamber body 10 by sliding in the front-rear direction or the up-down direction.
  • the film forming rolls 3 and 3 are arranged side by side in the horizontal direction, but the line connecting the axes of the film forming rolls 3 is not necessarily completely horizontal. Further, the number of the left and right film forming rolls 3 does not have to be the same, and the diameters of the film forming rolls 3 may be different from each other.
  • the pair of film forming rolls 3 and 3 arranged in the horizontal direction in parallel postures are arranged in two upper and lower stages.
  • the pair of film forming rolls 3 and 3 may be arranged in three or more stages up and down.
  • the winding-type continuous film forming apparatus includes a vacuum chamber and a pair of film forming units in which the shaft cores are horizontally oriented and parallel or substantially parallel to each other inside the vacuum chamber. And a film forming source for forming a film on the surface of the sheet-like base material wound around the pair of film forming rolls so as to be passed from one film forming roll to the other film forming roll.
  • the chamber has front and rear wall portions spaced in the axial direction and upper and lower wall portions connecting upper and lower ends of the front and rear wall portions, and both left and right end portions open.
  • the left and right side walls in the vacuum chamber are connected so that the opening of the chamber body can be opened and closed, so that by opening each of the left and right side walls, the operator can move the inside of the vacuum chamber (inside the chamber body).
  • the film forming roll can be easily accessed over the entire length in the axial direction.
  • the operator can provide a region between the rolls (a pair of film formations) in the vacuum chamber through the inlet / outlet portion. Between the rolls).
  • the winding continuous film forming apparatus includes a plurality of guide rolls arranged around each film forming roll in the inter-roll area in order to guide conveyance of the base material.
  • the entrance / exit portion may be disposed at a position where the entrance / exit portion can enter and exit in an area sandwiched between the guide roll disposed around one film-forming roll and the guide roll disposed around the other film-forming roll. preferable.
  • each side wall of the vacuum chamber preferably has a film forming source at a position facing the film forming roll when the opening of the chamber body is closed.
  • film formation is performed by the film formation source provided on each side wall with respect to the base material wound on the film formation roll, so that the film formation speed or the transport speed of the base material is increased. be able to.
  • the film forming source is provided on each side wall, the film forming source is exposed to the outside when the side wall is opened and the opening of the chamber body is opened, thereby facilitating maintenance of the film forming source.
  • each side wall of the vacuum chamber is preferably separated and accessible in the opening direction with respect to the opening of the chamber body.
  • each side wall is configured to be movable in such a direction, even if a film forming source is provided at a position facing each film forming roll on each side wall, each side wall is moved so that the film forming source does not get in the way. Thereby, the opening of the chamber body can be easily opened and closed.
  • each side wall of the vacuum chamber has an exhaust port for evacuating the inside of the vacuum chamber, and the exhaust port corresponds to a side wall provided with the exhaust port. It is preferable that the film forming rolls are arranged so as to be even in the vertical direction around the axis of the film forming roll.
  • uniform exhaust can be performed in the vertical direction with respect to the base material, and the quality of the film formed on the base material is improved.
  • a plurality of the exhaust ports are arranged so as to be arranged at equal intervals in the axial center direction of the film forming roll.
  • uniform evacuation can be performed over the entire film forming region in the width direction in the base material having an enlarged width, and a uniform coating film can be formed in quality on the base material.
  • the pair of film forming rolls are arranged in a horizontal direction, and the vacuum chamber is provided with a plurality of stages of the film forming rolls arranged in the horizontal direction in the vertical direction.
  • Each of the side walls may have the film forming source at each position facing the film forming roll on the side wall in each stage.
  • the film formation is performed on the substrate wound around the film formation roll by the plurality of film formation sources, and therefore the film formation speed or the substrate conveyance speed can be further increased. .
  • the roll-up type continuous film forming apparatus is useful for continuously forming a film on the surface while conveying a long sheet-like substrate, and has high productivity. Suitable for facilitating maintenance and set-up work (wrapping of substrate) for film forming sources, film forming rolls, guide rolls, film forming masks, etc. that are elongated in the axial direction of the film forming roll ing.

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Abstract

 本発明は、真空チャンバ2と、真空チャンバ2の内部において、軸芯が当該真空チャンバ2の前後方向に沿うように互いに平行若しくは略平行な姿勢で配置された一対の成膜ロール3,3と、一方の成膜ロール3から他方の成膜ロール3に渡しかけるように前記一対の成膜ロール3,3に巻き掛けられるシート状基材Wの表面に被膜を形成する成膜源4と、を備え、真空チャンバ2は、前後の壁部6,7及び上下の壁部8,9を有し、左右が開口する筒状のチャンバ本体10と、該チャンバ本体10の左右の開口部を開閉できるように連結される左右の側壁11,12とを有し、チャンバ本体10の前後の壁部6,7及び/又は上下の壁部8,9には、一対の成膜ロール3,3によって挟まれたロール間領域Msへの作業者の出入りを可能にする出入口部30が設けられる。

Description

巻取り式連続成膜装置
 本発明は、プラスチックや無機質材料などによって形成された長尺のシート状基材を搬送しつつ、その表面に被膜を連続的に形成する巻取り式連続成膜装置に関するものである。
 真空チャンバ内においてシート状の基材を成膜ロールの周囲に巻き掛け、当該基材を連続的に走行させながら(搬送しながら)、成膜ロールに向けて配置した成膜源により基材の表面に種々の被膜を形成させる巻取り式連続成膜装置は公知である。
 例えば、特許文献1~特許文献4には、1つの成膜ロールを備えた巻取り式連続成膜装置が開示されている。これら巻取り式連続成膜装置に備えられた成膜源には、スパッタ源をはじめとして真空アーク蒸発源、プラズマCVD成膜源などが用いられる。
 ところで、このような巻取り式連続成膜装置では、生産性を高めるために基材の幅を1m以上に拡大させることが行われている。なお、巻取り式連続成膜装置において、成膜源の長さは、基材の幅より0.3m程度長くすることが一般的であるため、基材の幅が拡大された場合には、成膜源の長さ寸法も大きくなる。
 高い生産性を実現させるための他の方法としては、成膜源の数を増やすことも行われている。すなわち、成膜源を増加させることによって基材の搬送速度を高速化することが可能となる。とはいえ、成膜源は成膜ロールの周囲に配置されるため、成膜源を増やす場合には成膜ロールの周の長さ(即ち、直径)を大きくする必要があるが、成膜ロールの径大化には限界がある。このため、複数の成膜ロールを備えた設備装置が必要とされ、提案された。例えば、特許文献5には、2つの成膜ロールを備える巻取り式連続成膜装置が開示されている。
 また、非特許文献1には、大型且つ長尺の2つの成膜ロールと、各成膜ロールごとに6台ずつ配備された複数の成膜源とを備えた高生産性を実現できる成膜装置が開示されている。
 また、非特許文献2には、3つの成膜ロールと、各成膜ロールに分散して配備された合計5台の成膜源とを備えた高生産性を実現できる成膜装置が開示されている。
 ところで、巻取り式連続成膜装置においては、成膜源における蒸発材料の交換や清掃、成膜ロールの周りに取り付けた成膜マスクの交換や清掃、成膜ロールやガイドロール等のロール類の清掃といったメンテナンス作業と、基材の交換や巻き掛けといった段取り作業とを定期的に行う必要がある。
 このようなメンテナンス作業や段取り作業のために、非特許文献1の巻取り式連続成膜装置では、真空チャンバの一つの側壁がガイドロール群のロール軸方向に移動可能とされ、この側壁に配備された成膜ロールや成膜源がチャンバ外へ取り出される。しかしながら、非特許文献1の巻取り式連続成膜装置では、ロール軸と直交する側壁がロール軸方向に移動することを許容するために、真空チャンバのまわりに広いスペースを確保する必要がある。またチャンバ内に残る部材のメンテナンスにおいて、チャンバ内がロール軸方向に長いことから作業性が悪い(作業者の手が届かない)という問題が存在する。
 非特許文献2の成膜装置では、真空チャンバの一つの側壁がガイドロール群のロール軸方向に移動可能とされ、この側壁にガイドロール群が配備されている。しかし、ガイドロール群が側壁と共に移動してチャンバ外へ出されても、成膜源はチャンバ内に残る。それ故、非特許文献2に開示の成膜装置でも、成膜源の蒸発材料を交換するためには、狭い真空チャンバ内において作業が行なわれなければならない。加えて、成膜ロールと巻出ロールとの間及び成膜ロールと巻取りロールとの間にガイドロールがそれぞれ配置されているため、基材の幅が拡大し、成膜ロールや成膜源などがロール軸方向に長大化すると、蒸発材料の交換作業だけでなく基材の巻き掛け作業も、極めて困難又は不可能となる場合がある。
 なお、特許文献1~特許文献4に開示された巻取り式連続成膜装置は、いずれも単一の成膜ロールのみを備えたもので、従来から用いられている比較的小型の成膜装置と考えられる。そのため、特許文献1~特許文献4は、高生産性を図るべく成膜ロールや成膜源などをロール軸方向に長大化させた成膜装置におけるメンテナンス作業や段取り作業の効率化を図る構成を開示するものではない。なお、特許文献5に開示の巻取り式連続成膜装置は、2つの成膜ロールを備えているものの、成膜ロールや成膜源などをロール軸方向に長大化させた構成を採用することにより生じるメンテナンス作業や段取り作業等の困難性について、どのように解消するかを開示していない。
日本国特開2005-220434号公報 日本国特開平10-36967号公報 日本国特開2006-77284号公報 日本国特開2010-53382号公報 日本国特表2010-519417号公報
フレキシブルエレクトロニクス向けウェブコーティング装置「Applied SmartWeb」、ReinerKukia、電子材料、(株)工業調査会、2010年3月号、p.65-68 Newmulti-drum Web Coater for Sputtering Deposition,E.Yadin,Proceedings of 15th International Vacuum Web Coating Conference
 巻取り式連続成膜装置では、高性能性を図るために成膜ロールの軸芯方向に成膜源や成膜ロールなどを長大化させる。本発明の目的は、このように長大化させた成膜源や成膜ロールなどに対するメンテナンスや段取り作業(基材の巻き掛け)を容易にすることができる巻取り式連続成膜装置を提供することである。
 本発明に係る巻取り式連続成膜装置は、真空チャンバと、前記真空チャンバの内部において、軸芯がそれぞれ水平方向を向き且つ互いに平行若しくは略平行となるように配置される一対の成膜ロールと、一方の成膜ロールから他方の成膜ロールに渡しかけるように前記一対の成膜ロールに巻き掛けられるシート状基材の表面に被膜を形成する成膜源と、を備え、前記真空チャンバは、前記軸芯方向に間隔をおいた前後の壁部及びこれら前後の壁部の上端部同士又は下端部同士を接続する上下の壁部を有し、且つ、左右の両端部が開口する形状のチャンバ本体と、前記チャンバ本体の左右の開口部を開閉できるように連結される左右の側壁とを有し、前記チャンバ本体の前後の壁部及び/又は上下の壁部には、前記一対の成膜ロールによって挟まれたロール間領域への作業者の出入りを可能にする出入口部が設けられることを特徴とする。
図1は、第1実施形態に係る巻取り式連続成膜装置の正面断面図である。 図2は、図1のII-II線断面図である。 図3は、図1のIII-III線断面図である。 図4は、図1のIV-IV線矢視図である。 図5は、第2実施形態に係る巻取り式連続成膜装置の正面断面図である。 図6は、第3実施形態に係る巻取り式連続成膜装置の正面断面図である。 図7は、第4実施形態に係る巻取り式連続成膜装置の正面断面図である。 図8は、第5実施形態に係る巻取り式連続成膜装置の正面断面図である。 図9は、第6実施形態に係る巻取り式連続成膜装置の正面断面図である。
 以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
 [第1実施形態]
 図1~図4は、第1実施形態にかかる巻取り式連続成膜装置1Aを示している。
 なお、以下では説明の便宜上、図1の左右方向を巻取り式連続成膜装置1Aの左右方向と呼び、図1の紙面貫通方向を巻取り式連続成膜装置1Aの前後方向と呼ぶ。また図1~図4の各図における上下方向を巻取り式連続成膜装置1Aの上下方向と呼ぶ。
 この巻取り式連続成膜装置1Aは、真空チャンバ2と、真空チャンバ2内に配置される2つの成膜ロール3,3とを備える。成膜ロール3,3は、一方の成膜ロール3から他方の成膜ロール3に渡しかけるようにこれら一対の両成膜ロール3,3に基材Wが巻き掛けられる。また、巻取り式連続成膜装置1Aは、各成膜ロール3,3に対応させてそれぞれ各別に配置される成膜源4,4を備える。
 すなわち、この巻取り式連続成膜装置1Aでは、基材Wが成膜ロール3と成膜源4との間を複数回通過し、この通過の度に基材Wの表面に対して同種又は異種の成膜が施される。なお、基材Wとしては、プラスチックのフィルムやシート、紙、金属箔など、ロール状に巻き取り可能な材料が採用される。また、本実施形態の基材Wの幅寸法は、1mを超えるサイズである。ただし、幅寸法が1mを超えない基材に対しても本発明は適用できる。
 真空チャンバ2は、チャンバ本体10と、側壁11,12とを備える。チャンバ本体10は、成膜ロール3,3の軸芯方向に間隔をおいた前後の壁部6,7(前壁6、後壁7)及びこれら前後の壁部6,7の上端部同士又は下端部同士を接続する上下の壁部8,9(上壁8、下壁9)を有し、且つ、左右方向の両端部が開口する箱形(角筒状)に形成される。側壁11,12(左壁11、右壁12)は、チャンバ本体10の左右の開口部を開閉できるようにチャンバ本体10に連結される。
 チャンバ本体10において、下壁9から上壁8までの高さは、チャンバ本体10内に作業者が立って入ることのできる寸法である。また、チャンバ本体10の左右方向の長さ寸法は、チャンバ2(チャンバ本体10)の内部に一対の成膜ロール3,3が配置された状態で、これら成膜ロール3,3間に作業者が入って作業する空間を確保できる寸法である。また、前後の壁部6,7の間隔(前後方向の内側寸法)は、1mを超えて形成される成膜ロール3や成膜源4などをその長手方向が前後方向に向くようにして収納できる大きさである。なお、チャンバ本体10の各部位の具体的な寸法は限定されない。
 左壁11は、チャンバ本体10から左方へ向けて離反したり、離反した状態から右方(チャンバ本体10)へ向けて接近したりできるように、チャンバ本体10に対して左右に移動自在である。また右壁12についても同様に、チャンバ本体10から右方へ向けて離反したり、離反した状態から左方(チャンバ本体10)へ向けて接近したりできるように、チャンバ本体10に対して左右に移動自在である。このように、左壁11(右壁12)は、当該左壁11(右壁12)の左右移動に伴ってチャンバ本体10における左側(右側)の開口部を開閉する。
 チャンバ本体10に対して左右の側壁11,12が共に連結されたときに(即ち、真空チャンバ2が構成されたときに)、真空チャンバ2内を真空にし且つ真空チャンバ2内の真空状態を維持することができるように、チャンバ本体10と左右の側壁11,12との各接合部分に、シール部材(図示略)が設けられている。
 左右の側壁11,12の移動は、例えば以下に示す構造が採用されることにより実現される。
 側壁11,12の下方においてレール軌道が長手方向を左右方向に向けて設けられると共に、このレール軌道上を左右に移動自在な台車が左右の側壁11,12に対応してそれぞれ設けられる。そして、各台車上に側壁11,12が配置される。なお、左右の側壁11,12の移動が作業者によって手動により行われるか、又は電動モータや油圧システムなどを利用して行われるかは、適宜選択可能である。また、左右の側壁11,12がヒンジを介してチャンバ本体10にそれぞれ取り付けられ、チャンバ本体10の左右の開口部が開閉可能に構成されてもよい。
 チャンバ本体10内には、成膜ロール3の他、上下の隔壁15、成膜マスク20、巻出ロール23、巻取ロール24、ガイドロール25などが設けられる。加えて、このチャンバ本体10には、出入口部30が設けられる。一方、左右の側壁11,12には、それぞれ成膜源4及び排気口部35が設けられる。
 まず、チャンバ本体10内に設けられる各部構成に関して説明する。
 成膜ロール3,3は、前後の壁部6,7間に軸芯が架け渡されるようにしてチャンバ本体10内に設けられる。これら成膜ロール3,3は、チャンバ本体10内の左側及び右側にそれぞれ配置される。なお、成膜ロール3,3は、前後の壁部6,7に直接取り付けられる必要はなく、壁面とは別個の一対の取付板を前後方向に間隔おいて立設させ、その取付板間に架設されてもよい。
 これら一対の成膜ロール3,3は、チャンバ本体10内において、軸芯がそれぞれ水平方向を向き且つ互いに平行若しくは略平行となるように配置される。本実施形態の一対の成膜ロール3,3は、軸芯がそれぞれ前後方向を向き且つ互いに平行となる姿勢で左右方向に間隔をおいて並んでいる。成膜ロール3,3の間隔は、上記のように、作業者が入って成膜ロール3,3等へのメンテナンス作業を行う作業空間を確保することができる寸法である。図1では2本の成膜ロール3,3は、それぞれ同じ径であるが、互いに異なる径でもよい。これら成膜ロール3,3は、それらの各軸芯を回転中心として略同じ回転速度で回転駆動可能に構成される。また、これら成膜ロール3,3は、真空チャンバ2と電気的に接続されて真空チャンバ2と同一電位であってもよい。あるいは、成膜ロール3,3は、真空チャンバ2と絶縁された状態でもよい。また、成膜ロール3,3は、直流電圧、中・高周波の交流電圧、又は両極の極性が反転可能なパルス状の電圧を発生させる電源と接続されてもよい。
 そして、チャンバ本体10における左右の成膜ロール3,3の周囲には、図示のように左右方向にチャンバ2内の雰囲気を区画する隔壁15,15がそれぞれ設けられる。
 これら隔壁15,15は、ロールの周囲と上下の壁部8,9と前後の壁部6,7とに亘って連続して(切れ目なく)拡がるように設けられている。また、隔壁15,15の成膜ロール3側の端部(先端)と成膜ロール3,3の外周面との間隔は、成膜ロール3,3に基材Wが巻き付けられた状態で回転しても、隔壁15の先端と成膜ロール3に巻き付けられた基材Wとが接触又は干渉することが無く、且つ各隔壁15,15を隔てた左右両側間のガスの流通をできるだけ抑えることができるような、微小な隙間である。すなわち、この仕切壁(隔壁15、成膜ロール3)を境として左右両側にガス雰囲気が区画される。
 これら隔壁15,15により、このチャンバ本体10内には、左側の成膜ロール3に対して隔壁15が設けられる位置よりも左側に、この成膜ロール3の略左半周を露出させた左側の成膜領域Lsが形成される。また、チャンバ本体10内には、右側の成膜ロール3に対して隔壁15が設けられる位置よりも右側に、この成膜ロール3の略右半周を露出させた右側の成膜領域Rsが形成される。
 そして、図1,図3に示す如く、これら左右の成膜領域Ls,Rsには、各成膜ロール3,3の外周面に沿うような断面が円弧状の凹部を形成させた成膜マスク(遮蔽板)20,20が設けられる。これら成膜マスク20,20は、成膜ロール3,3の周方向に沿って一カ所又は複数箇所に形成された開口21を有する。成膜ロール3,3に基材Wが巻き付けられた状態において、この開口21からのぞく基材Wの表面が成膜源4からの蒸気に曝される。
 図1,図2に示す如く、チャンバ本体10内には、更に、未成膜状態の基材Wを送り出す巻出ロール23と、成膜後の基材Wを巻き取る巻取ロール24と、各成膜ロール3,3に対して基材Wを巻き掛けるのをガイドするためのガイドロール25とが設けられる。
 これら巻出ロール23、巻取ロール24及びガイドロール25は、左右の成膜領域Ls,Rsの間の領域に配置されている。具体的に、巻出ロール23、巻取ロール24及びガイドロール25は、左側の成膜ロール3に対する隔壁15と、右側の成膜ロール3に対する隔壁15とによって挟まれた中央領域Ms、即ち、両成膜ロール3,3のロール間領域に、すべてが収容されるように配備されている。
 また、巻出ロール23及び巻取ロール24は、前後の壁部6,7間に軸芯が略水平に架け渡されるように設けられている。そして、巻出ロール23及び巻取ロール24は、成膜ロール3,3の軸芯よりも高い位置(上壁8に近い位置)にそれぞれ配置されている。
 なお、チャンバ本体10の内外間における巻出ロール23及び巻取ロール24の交換を容易にするため、チャンバ本体10の上壁8には、ロール交換口部27が設けられる。また、上壁8には、このロール交換口部27を開閉するための閉鎖部材28が設けられる。
 この閉鎖部材28は、上下方向に移動する構造や、前後方向又は左右方向にスライドする構造、又は着脱する構造を採用することにより、ロール交換口部27を開閉する。なお、チャンバ本体10に対して左右の側壁11,12を接合させて真空チャンバ2を構成させ且つこの閉鎖部材28によってロール交換口部27を閉鎖したときに、真空チャンバ2内を真空にし且つ真空チャンバ2内の真空状態を維持することができるように、閉鎖部材28と上壁8(ロール交換口部27の開口周縁部)との間に、シール部材(図示略)が設けられる。
 ガイドロール25は、前後の壁部6,7間に軸芯が略水平に架け渡されるように設けられる。第1実施形態において、左側の成膜ロール3に対して3本のガイドロール25が設けられる。具体的に、3本のガイドロール25は、巻出ロール23から送り出される基材Wを左側の成膜ロール3の上半周に巻き付ける第1ガイドロールと、左側の成膜ロール3における下半周の右側から送り出される基材Wを下方へ誘導する第2ガイドロールと、この第2ガイドロールからの基材Wを下壁9に沿わせて右側の成膜ロール3へ送り出す第3ガイドロールとである。
 また、右側の成膜ロール3に対して3本のガイドロール25が設けられる。具体的に、3本のガイドロール25は、第3ガイドロールから送り出される基材Wを上方へ誘導する第4ガイドロールと、この第4ガイドロールにより誘導された基材Wを右側の成膜ロール3の下半周に巻き付ける第5ガイドロールと、右側の成膜ロール3における上半周の左側から送り出される基材Wを巻取ロール24へ誘導する第6ガイドロールとである。
 なお、左右の成膜ロール3,3間において生じる回転速度差を吸収し、巻き掛けられた基材Wに対して一定の張力を保持させるために、複数のガイドロール25のうちの何れかがダンサーロールであってもよい。あるいは、ガイドロール25のうちの何れかに圧力検出器が取り付けられ、この圧力検出器により検出された基材Wの張力に基づいて、左右の成膜ロール3,3の回転速度が制御されてもよい。
 チャンバ本体10における前後の壁部6,7のいずれか一方、又は両方(第1実施形態では後壁7のみとした)に、出入口部30が設けられる。この出入口部30は、一対の成膜ロール3,3によって挟まれたロール間領域(前記した中央領域Ms)に対して作業者の出入りを可能にする。
 この出入口部30は、左右の成膜ロール3,3にそれぞれ配備されたガイドロール25に挟まれた領域に作業者が出入りできる位置(本実施形態では、成膜ロール3,3の軸芯間における中心位置)に配置されている。これにより、この出入口部30及びこの出入口部30を出入りする作業者は、左右の成膜ロール3,3、左右の成膜ロール3,3に配備されたガイドロール25、巻出ロール23及び巻取ロール24のいずれにも、接触又は干渉しない。
 なお、この出入口部30を通って作業者がチャンバ本体10内に入ったとき、この作業者が下壁9に近い高さ位置において下壁9に沿って左側の成膜ロール3から右側の成膜ロール3に掛け渡された基材Wに接触又は干渉しないように、前記掛け渡された基材Wの上方で且つ出入口部30の下部に合わせた高さ位置に搭乗板31が設けられている。この搭乗板31は、前後の壁部6,7間に架け渡され、この搭乗板31の下部を基材Wが通過するようになっている。言い換えれば、左右の成膜ロール3,3間に架け渡される基材Wの上方に、搭乗板31が設けられる。
 なお、搭乗板31は、その下部を通過する基材Wに対してその上方を跨ぐように、当該基材Wよりも前部側や後部側に支持脚が設けられて、下壁9上に固定されてもよい。
 この出入口部30が設けられる壁部(第1実施形態では後壁7)には、この出入口部30を開閉するための扉部材(図示略)が設けられる。この扉部材は、前後方向に移動する構造や、左右方向又は上下方向にスライドする構造、又は着脱する構造を採用することにより、出入口部30を開閉する。なお、チャンバ本体10に対して左右の側壁11,12を接合させて真空チャンバ2を構成させ且つこの扉部材により出入口部30を閉鎖したときに、真空チャンバ2内を真空にし且つ真空チャンバ2内の真空状態を維持することができるように、扉部材と壁部(出入口部30の開口周縁部)との間に、シール部材(図示略)が設けられる。
 次に、左右の側壁11,12に設けられる構成について説明する。
 左右の側壁11,12には、チャンバ本体10の内部に向く面(図1における左壁11の右面、又は右壁12の左面)に、それぞれ成膜源4,4が設けられる。この内部に向く面は、側壁11,12において、当該側壁11,12がチャンバ本体10の開口部を閉じた状態のときに成膜ロール3を臨む面である。これら成膜源4,4は、側壁11,12の内部に向く面における所定の位置(チャンバ本体10に対して左右の側壁11,12をそれぞれ接合させて真空チャンバ2が構成されたときに成膜ロール3,3の外周面を臨む位置)に設けられている。
 より詳しくは、左側の成膜ロール3には、その左側に成膜マスク20が設けられ、この成膜マスク20には、上下2箇所に開口21が形成されている。そして、左壁11に設けられる成膜源4は、成膜マスク20の各開口21を介して成膜ロール3と正対する(成膜ロール3の軸芯に向かう)ように、右方を向いて上下に2つ設けられている。
 同様に、右側の成膜ロール3には、その右側に成膜マスク20が設けられ、この成膜マスク20には、上下2箇所に開口21が形成されている。そして、右壁12に設けられる成膜源4は、成膜マスク20の各開口21を介して成膜ロール3と正対する(成膜ロール3の軸芯に向かう)ように、左方を向いて上下に2つ設けられている。
 これら成膜源4,4は、例えばスパッタ源である。スパッタ源の他、真空アーク蒸発源、CVD成膜源などでもよい。成膜源4,4は、前後方向において、基材Wの幅と同等以上の長さとなるように形成されている。この成膜源4,4は、各成膜ロール3,3に対して、成膜ロール3,3の軸芯に平行する状態で、且つ各成膜ロール3,3の外周面との間に所定の間隙が保持されるように配置されている。なお、比較的小型の(成膜ロール3の軸芯方向に短い)成膜源が成膜ロール3の軸芯方向に複数並ぶように配置され、長い成膜源4と等価的に使用されてもよい。
 図1,図4に示す如く、左右の側壁11,12には、当該壁を貫通する排気口を有する排気口部35,35がそれぞれ設けられる。
 これら排気口部35は、チャンバ本体10に対して左右の側壁11,12を接合させて真空チャンバ2を構成させたときに、この真空チャンバ2内を真空排気するためのものである。排気口部35は、それ自体が排気装置を構成するものであってもよいし、左右の側壁11,12とは別の場所に設置された排気装置(図示略)に排気ダクトを介して接続される接続部材であってもよい。
 排気口部35は、各側壁11,12において、対応する成膜ロール3の軸芯を境として上下方向に均等となるように配置される(図例では、排気口部35は、成膜ロール3の軸芯の高さ位置において横1列に配置されているが、上下に複数列配置されてもよい)。また、排気口部35は、成膜ロール3の軸芯方向に一列に並び、これら一列に並ぶ複数の排気口部35は、互いの間隔が均等になるように配置されている(図例では、各側壁11,12において、排気口35が3つ設けられているが、2つ設けられてもよいし、4つ以上設けられてもよい)。排気口部35をこのような配置とすることにより、幅を拡大させた基材Wにおいて、幅方向全部の成膜領域にわたり均一な排気を行なうことができる。その結果、品質的に均一な被膜が形成される。ただし、排気口35の配置は、上記の望ましい配置に限定される必要はなく、例えば小型の装置では幅方向に1箇所でも良い。
 以上、詳説した構成の巻取り式連続成膜装置1Aによって基材Wに成膜を行うには、チャンバ本体10のロール交換口部27から巻出ロール23の装填、及び巻取ロール24の巻取りコアの装填がそれぞれ行われる。勿論、出入口部30からチャンバ本体10内へ作業者が入り、これらの装填作業が行われてもよい。
 そして、出入口部30からチャンバ本体10内へ入り込んだ作業者と、チャンバ本体10の左右の開口部(左右の側壁11,12を開かせた部分)で待機する作業者とが協同作業によって、基材Wを各ガイドロール25から成膜ロール3へ巻き掛けたり、左右の成膜ロール3,3間で掛け渡したりする。このようにして、巻出ロール23と巻取ロール24(コア)との間での基材Wの掛け渡しが行われる。
 チャンバ本体10(チャンバ本体10の左右の開口部)に対して左右の側壁11,12がそれぞれ接合されると共に、ロール交換口部27及び出入口部30が閉鎖され、これにより、内部が完全に密閉された真空チャンバ2が構成される。そして、各排気口部35から排気が開始されて真空チャンバ2内が減圧される。そのうえで原料ガスや加圧放電ガスが左右の成膜領域Ls,Rsに供給される。
 その後、左右の成膜ロール3,3が所定の回転速度で回転させられ、巻出ロール23から巻取ロール24へ向けて基材Wが走行する。同時に、成膜源4,4が作動して気化された薄膜物質を生成することにより、基板W上に被膜が形成される。
 巻出ロール23から巻取ロール24へ向けた基材Wの走行が終了し、成膜工程が終了した後は、真空チャンバ2内のガス回収や減圧解除(大気開放)などが行われる。そして、左右の側壁11,12がチャンバ本体10からそれぞれ離反させられ、真空チャンバ2(チャンバ本体10)の左右の開口部が開放される。また、ロール交換口部27及び出入口部30が開かれて、次の成膜工程に向けた清掃やメンテナンス、段取り作業が行われる。
 この場合、左右の成膜ロール3,3に沿って配置された成膜マスク20,20は、左右の側壁11,12が開かれていることによって左右方向の外方へ露出している。従って、作業者は、チャンバ本体10の左右の開口部から成膜マスク20,20の前後方向の全面にアクセスでき、これら成膜マスク20,20の清掃や交換等の左右の成膜領域Ls,Rsに対するメンテナンス全般が極めて容易且つ迅速、確実に行える。
 また、作業者が出入口部30からチャンバ本体10内に入ることにより、左右の成膜ロール3,3や各ガイドロール25の軸芯方向(前後方向)全部にアクセスできる。このため、これら成膜ロール3,3や各ガイドロール25のメンテナンス等の中央領域Ms(ロール間領域)に対するメンテナンス全般が極めて容易且つ迅速、確実に行える。更に、成膜ロール3,3や各ガイドロール25に対する基材Wの掛け渡しといった段取り作業についても、容易且つ迅速、確実に行える。
 一方、左右の側壁11,12がチャンバ本体10からそれぞれ離反することによって、各側壁11,12に設けられた成膜源4,4が外部に露出した状態になるため、作業者は成膜源4のメンテナンスや蒸発材料の交換を極めて容易且つ迅速、確実に行える。例えば、成膜源4がスパッタ源である場合、スパッタ源のターゲット(蒸発材料)交換や清掃作業が、成膜源4の長さ方向(前後方向)全域において簡単に行える。
 このように、本発明に係る巻取り式連続成膜装置1Aでは、成膜させた基材Wの高生産性を図るために成膜源4、成膜ロール3、ガイドロール25、及び成膜マスク20などが成膜ロール3の軸芯方向に長大化されたとしても、これらに対し、すべてのメンテナンスが容易に行え、また段取り作業(基材Wの巻き掛け)も容易且つ迅速、確実に行える。
 [第2実施形態]
 図5は、第2実施形態にかかる巻取り式連続成膜装置1Bを示している。
 第2実施形態の巻取り式連続成膜装置1Bが第1実施形態の巻取り式連続成膜装置1Aと最も異なるところは、以下の2点である。
 この2点は、左右の側壁11,12に、成膜ロール3へ向けて突出する横隔壁40がそれぞれ設けられた点と、チャンバ本体10の上部に上壁8を介して基材ロールチャンバ41が設けられた点と、である。
 左右の側壁11,12にそれぞれ設けられた横隔壁40,40は、ステンレス材等により形成されている。この横隔壁40,40は、成膜ロール3,3の軸芯に一致する高さ位置において、水平面に沿って各側壁11,12から成膜ロール3,3に向かって突出する。なお、この横隔壁40,40を設けるために、左右の側壁11,12には、成膜源4,4の前後及び上下を取り囲むように周壁43,43が設けられる。
 前記横隔壁40,40は、周壁43,43の前側の部位と後側の部位との間に架け渡されるように切れ目なく設けられる。横隔壁40は、図示されないが、隔壁15とも結合されている。横隔壁40,40の先端(成膜ロール3側の端部)と成膜ロール3,3の外周面との間は、成膜ロール3,3に基材Wが巻き付けられた状態でも横隔壁40,40の先端と成膜ロール3に巻き付けられた基材Wとが接触又は干渉することが無く、また、横隔壁40,40によって隔てられた上下両側間でのガスの流通をできるだけ抑えることができるような、微小な隙間である。
 横隔壁40,40は、成膜ロール3,3に最も近接する先端部分40a,40aと、先端部分40a,40aと側壁11,12との間に位置する隔壁本体40b,40bとを有する。先端部分40a,40aと、隔壁本体40b,40bとは、分離可能に構成され、先端部分40a,40aは、成膜マスク20,20に連結され、隔壁本体40b,40bは側壁11,12に連結される。
 このため、左右の側壁11,12がチャンバ本体10から離反したときには、横隔壁40,40において、先端部分40a,40aと隔壁本体40b,40bとが分離する。一方、左右の側壁11,12がチャンバ本体10の左右の開口部へ接合され、真空チャンバ2が構成されたときには、これら先端部分40a,40aと隔壁本体40b,40bとが一体的に連結される。これにより、真空チャンバ2内に形成される左右の成膜領域Ls,Rsは、更に上下の二領域LUs,LDs及びRUs,RDsに区画される。
 このような構成が採用されることにより、第2実施形態の巻取り式連続成膜装置1Bでは、左側の成膜領域Lsにおける上下二領域LUs,LDsにおいて異なったガス雰囲気を形成させることがでる。また右側の成膜領域Rsにおいても、上下二領域RUs,RDsにおいて異なったガス雰囲気を形成させることができる。
 なお、左右の成膜領域Ls,Rsを上下の二領域LUs,LDs及びRUs,RDsに区画する場合には、各側壁11,12において、横隔壁40,40を挟んで上側の位置と下側の位置とに排気口部35がそれぞれ設けられる。
 一方、第2実施形態の巻取り式連続成膜装置1Bでは、チャンバ本体10の上部に基材ロールチャンバ41が設けられているため、巻出ロール23や巻取ロール24をチャンバ本体10(中央領域Ms)の外部に配置させることができる。そのため、これら巻出ロール23及び巻取ロール24が成膜処理環境から確実に区画される。また、巻出ロール23及び巻取ロール24の交換などがより容易になる。
 なお、この基材ロールチャンバ41において、巻出ロール23及び巻取ロール24の上方を含む位置(それぞれの真上)にロール交換口部27が設けられる。また、基材ロールチャンバ41には、このロール交換口部27を開閉するための閉鎖部材28が設けられる。
 第2実施形態の巻取り式連続成膜装置1Bにおけるその他の構成は、第1実施形態の巻取り式連続成膜装置1Aと略同様であり、作用効果も略同様である。よって、同一作用を奏するための構成に同一符号を付することにより、ここでの詳説は省略する。
 [第3実施形態],[第4実施形態]
 図6は、第3実施形態にかかる係る巻取り式連続成膜装置1Cを示している。また、図7は、第4実施形態にかかる巻取り式連続成膜装置1Dを示している。
 これら第3実施形態の巻取り式連続成膜装置1C及び第4実施形態の巻取り式連続成膜装置1Dは、第2実施形態の真空チャンバ2を上下に配置したような構成である。具体的には、水平方向に並んだ左右の成膜ロール3,3と、これら各成膜ロール3,3にそれぞれ対応する成膜源4,4と、の組が真空チャンバ2内において上下二段に並ぶように配置される。
 これら第3実施形態の巻取り式連続成膜装置1C及び第4実施形態の巻取り式連続成膜装置1Dでは、上下方向に並んだ成膜ロール3,3の間を仕切るための中仕切隔壁42が設けられるのが好ましい。これにより、上下の成膜ロール3,3に対して、左右の成膜領域Ls,Rsがそれぞれ個別に形成される。
 また、これら第3実施形態の巻取り式連続成膜装置1C及び第4実施形態の巻取り式連続成膜装置1Dでは、真空チャンバ2が上下方向に拡大され、且つ成膜ロール3,3や成膜源4,4などが上下二段に配置されている。このため、図7に示すように、左右の側壁11,12がチャンバ本体10から離反したときに、各側壁11,12とチャンバ本体10との間に昇降作業台45が配置できるように、巻取り式連続成膜装置1C,1Dが構成されることが好ましい。
 この昇降作業台45は、パンタグラフ式の昇降機構46を備え、下降時には、各側壁11,12が左右に移動する高さよりも低い位置に収納される。そのため、各側壁11,12が左右に移動する際に(真空チャンバ2を開閉させるたびに)、昇降作業台45を出し入れのために移動させる必要がなく、作業時間の短縮化が図られる。
 なお、第3実施形態の巻取り式連続成膜装置1Cは、チャンバ本体10内に巻出ロール23及び巻取ロール24が設けられ、基材ロールチャンバ41が省略されている点において第2実施形態の巻取り式連続成膜装置1Bと異なる。しかし、第4実施形態の巻取り式連続成膜装置1Dでは、基材ロールチャンバ41が設けられており、これらの相違点(基材ロールチャンバ41の有無)は適宜取捨選択される。
 これら第3実施形態の巻取り式連続成膜装置1C及び第4実施形態の巻取り式連続成膜装置1Dにおけるその他の構成は、第2実施形態の巻取り式連続成膜装置1Bと略同様であり、作用効果も略同様である。よって、同一作用を奏するための構成に同一符号を付することにより、ここでの詳説は省略する。
 [第5実施形態]
 図8は、第5実施形態にかかる巻取り式連続成膜装置1Eを示している。
 第5実施形態の巻取り式連続成膜装置1Eは、第1実施形態の巻取り式連続成膜装置1Aを基本として、その上下を逆にするように構成させたものである。すなわち、チャンバ本体10内において、巻出ロール23及び巻取ロール24が、成膜ロール3,3の軸芯よりも低い位置(下壁9に近い位置)に配置されている。また、成膜ロール3,3の間では、それらの上周部同士の間(上壁8に近い位置)で基材Wの掛け渡しが行われる。
 このような構成を採用することにより、チャンバ本体10において、下壁9に出入口部30を設けることができる。また巻出ロール23及び巻取ロール24が下壁9に近い配置であり、この下壁9に出入口部30が設けられるため、出入口部30は、ロール交換口部27として兼用可能である。
 下壁9には、出入口部30に向かって昇降可能であって、上昇時に出入口部30を閉鎖できるような扉部材50が設けられる。この扉部材50は、作業者をチャンバ本体10内へ出入りさせるための搭乗板31を兼ねる。
 なお、この扉部材50は、出入口部30を閉鎖する位置(下壁9に当接する位置)とその下方との間を上下する構造に限定されず、左右方向又は前後方向にスライドする構造、又は着脱する構造を採用してもよい。
 第5実施形態の巻取り式連続成膜装置1Eにおけるその他の構成は、第1実施形態の巻取り式連続成膜装置1Aと略同様であり、作用効果も略同様である。よって、同一作用を奏するための構成に同一符号を付することにより、ここでの詳説は省略する。
 [第6実施形態]
 図9は、第6実施形態にかかる巻取り式連続成膜装置1Fを示している。
 第6実施形態の巻取り式連続成膜装置1Fは、第1実施形態の巻取り式連続成膜装置1Aを基本として、成膜ロール3,3に対する基材Wの掛け渡し経路を異ならせることにより、基材Wの両面に対して成膜できるように構成させたものである。
 すなわち、左側の成膜ロール3に巻き掛けた基材Wは、当該成膜ロール3の軸芯より高い位置で送り出され、この送り出し高さが維持されたまま右側の成膜ロール3に掛け渡され、右側の成膜ロール3の軸芯より高い位置から当該成膜ロール3に巻き掛けられる。このとき、基材Wは、右側の成膜ロール3に対して左側の成膜ロール3とは逆回りとなるようにして巻き付けられる。
 その結果、基材Wにおいて、左側の成膜ロール3に巻き掛けられたときに成膜源4へ向く面と、右側の成膜ロール3に巻き掛けられたときに成膜源4へ向く面とが逆となるため、両面に成膜が行われる。
 このような基材Wの掛け渡しを可能にするため、巻出ロール23は、左側の成膜ロール3に対してその軸芯より高い位置に設けられ、巻取ロール24は、右側の成膜ロール3に対してその軸芯より低い位置に設けられる。そのため、巻出ロール23の交換作業は、チャンバ本体10の上壁8に設けられたロール交換口部27を介して行われ、巻取ロール24の交換作業は、出入口部30からチャンバ本体10内に作業者が入り込んで行われる。
 第6実施形態の巻取り式連続成膜装置1Fにおけるその他の構成は、第1実施形態の巻取り式連続成膜装置1Aと略同様であり、作用効果も略同様である。よって、同一作用を奏するための構成に同一符号を付することにより、ここでの詳説は省略する。
 ところで、今回開示された実施形態はすべての点が例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 例えば、チャンバ本体10の上壁8に出入口部30が設けられてもよい。
 第1~第6実施形態では、各側壁11,12は、チャンバ本体10に対して左右方向に移動することによって、チャンバ本体10の左右の開口部を開閉するが、これに限定されない。例えば、各側壁11,12は、前後方向又は上下方向にスライドすることによって、チャンバ本体10の左右の開口部を開閉する構造としてもよい。
 第1~第6実施形態では、成膜ロール3,3が水平方向に並んで配置されているが、各成膜ロール3の軸芯を結んだラインは必ずしも完全な水平でなくともよい。また、左右の成膜ロール3の数が同じである必要はなく、また、各成膜ロール3の径がそれぞれ異なっていてもよい。
 また、第3及び第4実施形態の巻取り式連続成膜装置1C,1Dでは、互いに平行な姿勢で水平方向に並ぶ一対の成膜ロール3,3が、上下二段となるように配置されているが、これに限定されない。即ち、前記一対の成膜ロール3,3が上下に三段以上配置されてもよい。
 [実施の形態の概要]
 以上の実施形態をまとめると、以下の通りである。
 本実施形態に係る巻取り式連続成膜装置は、真空チャンバと、前記真空チャンバの内部において、軸芯がそれぞれ水平方向を向き且つ互いに平行若しくは略平行となるように配置される一対の成膜ロールと、一方の成膜ロールから他方の成膜ロールに渡しかけるように前記一対の成膜ロールに巻き掛けられるシート状基材の表面に被膜を形成する成膜源と、を備え、前記真空チャンバは、前記軸芯方向に間隔をおいた前後の壁部及びこれら前後の壁部の上端部同士又は下端部同士を接続する上下の壁部を有し、且つ、左右の両端部が開口する形状のチャンバ本体と、前記チャンバ本体の左右の開口部を開閉できるように連結される左右の側壁とを有し、前記チャンバ本体の前後の壁部及び/又は上下の壁部には、前記一対の成膜ロールによって挟まれたロール間領域への作業者の出入りを可能にする出入口部が設けられることを特徴とする。
 かかる構成によれば、真空チャンバにおいて左右の側壁がチャンバ本体の開口部を開閉できるように連結されるので、これら左右の側壁をそれぞれ開くことにより、作業者は真空チャンバ内(チャンバ本体内)の成膜ロールに対し、軸芯方向の全長にわたって容易にアクセスすることができる。
 しかも、真空チャンバにおいて前後の壁部及び上下の壁部の少なくとも一方の壁部に出入口部が設けられることにより、作業者はこの出入口部を介して真空チャンバ内のロール間領域(一対の成膜ロールの相互間)に出入りすることができる。
 これらのことから、高生産性を図るために、成膜源、成膜ロール、ガイドロール群、及び成膜マスクなど成膜ロールの軸芯方向に長大化させても、これら長大化された成膜源、成膜ロール、ガイドロール群、及び成膜マスクなどに対し、メンテナンスを容易に行うことができ、また基材の巻き掛けなどの段取り作業も容易に行うことができる。
 また、上記の巻取り式連続成膜装置は、前記基材の搬送をガイドするために前記ロール間領域における各成膜ロールの周りにそれぞれ配置される複数のガイドロールを備え、前記真空チャンバの出入口部は、一方の成膜ロールの周りに配置されるガイドロールと、他方の成膜ロールの周りに配置されるガイドロールとに挟まれた領域内に出入りできる位置に配設されることが好ましい。
 出入口部がこのような位置に配置されることにより、一対の成膜ロールの周りにそれぞれ配置された各ガイドロールへのアクセスが容易な領域(一方の成膜ロールの周りに配置されるガイドロールと、他方の成膜ロールの周りに配置されるガイドロールと、に挟まれた領域)に作業者が出入りすることができる。このため、メンテナンスが一層容易になる。
 上記の巻取り式連続成膜装置では、前記真空チャンバの各側壁は、前記チャンバ本体の開口部を閉じた状態のときに前記成膜ロールを臨む位置に成膜源を有することが好ましい。
 かかる構成によれば、成膜ロールに巻き掛けられた基材に対して各側壁に設けられた成膜源によってそれぞれ成膜が行われるため、成膜速度、若しくは、基材の搬送速度を上げることができる。しかも、成膜源が各側壁に設けられることにより、側壁を開いてチャンバ本体の開口部を開放したときに成膜源が外部に露出し、これにより、成膜源のメンテナンスが容易になる。
 この場合、前記真空チャンバの各側壁は、前記チャンバ本体の開口部に対してその開口方向に離反及び接近自在であることが好ましい。
 各側壁がこのような方向に移動自在に構成されることにより、各側壁において成膜ロールを臨む位置に成膜源が設けられていてもこの成膜源が邪魔にならないように各側壁を移動させることができ、これにより、チャンバ本体の開口部を容易に開閉することができる。
 また、上記の巻取り式連続成膜装置では、前記真空チャンバの各側壁は、真空チャンバ内を真空排気するための排気口を有し、前記排気口は、当該排気口が設けられる側壁と対応する成膜ロールの軸芯を中心にして上下方向において均等となるように配置されることが好ましい。
 かかる構成によれば、基材に対して上下方向において均一な排気を行うことができ、基材上に形成される被膜の品質が向上する。
 この場合、前記排気口が、前記成膜ロールの軸芯心方向に均等な間隔で並ぶように複数配置されることがより好ましい。
 かかる構成によれば、幅を拡大させた基材において幅方向全部の成膜領域にわたり均一な排気を行なうことができ、前記基材において品質的に均一な被膜を形成させることができる。
 また、上記の巻取り式連続成膜装置では、前記一対の成膜ロールは、水平方向に並び、前記真空チャンバ内には、前記水平方向に並ぶ一対の成膜ロールが上下方向に複数段設けられ、前記各側壁は、各段における当該側壁側の成膜ロールを臨む各位置にそれぞれ前記成膜源を有してもよい。
 かかる構成によれば、成膜ロールに巻き掛けられた基材に対して複数の成膜源によってそれぞれ成膜が行われるため、成膜速度、若しくは、基材の搬送速度をより上げることができる。
 以上のように、本発明に係る巻取り式連続成膜装置は、長尺のシート状基材を搬送しつつ、その表面に被膜を連続的に形成するのに有用であり、高生産性を図るために成膜ロールの軸芯方向に長大化させた成膜源、成膜ロール、ガイドロール、及び成膜マスクなどに対するメンテナンスや段取り作業(基材の巻き掛け)を容易化するのに適している。

Claims (7)

  1.  真空チャンバと、
     前記真空チャンバの内部において、軸芯がそれぞれ水平方向を向き且つ互いに平行若しくは略平行となるように配置される一対の成膜ロールと、
     一方の成膜ロールから他方の成膜ロールに渡しかけるように前記一対の成膜ロールに巻き掛けられるシート状基材の表面に被膜を形成する成膜源と、を備え、
     前記真空チャンバは、前記軸芯方向に間隔をおいた前後の壁部及びこれら前後の壁部の上端部同士又は下端部同士を接続する上下の壁部を有し、且つ、左右の両端部が開口する形状のチャンバ本体と、前記チャンバ本体の左右の開口部を開閉できるように連結される左右の側壁とを有し、
     前記チャンバ本体の前後の壁部及び/又は上下の壁部には、前記一対の成膜ロールによって挟まれたロール間領域への作業者の出入りを可能にする出入口部が設けられることを特徴とする巻取り式連続成膜装置。
  2.  前記基材の搬送をガイドするために前記ロール間領域における各成膜ロールの周りにそれぞれ配置される複数のガイドロールを備え、
     前記真空チャンバの出入口部は、一方の成膜ロールの周りに配置されるガイドロールと、他方の成膜ロールの周りに配置されるガイドロールとに挟まれた領域内に出入りできる位置に配設されることを特徴とする請求項1に記載の巻取り式連続成膜装置。
  3.  前記真空チャンバの各側壁は、前記チャンバ本体の開口部を閉じた状態のときに前記成膜ロールを臨む位置に成膜源を有することを特徴とする請求項1に記載の巻取り式連続成膜装置。
  4.  前記真空チャンバの各側壁は、前記チャンバ本体の開口部に対してその開口方向に離反及び接近自在であることを特徴とする請求項3に記載の巻取り式連続成膜装置。
  5.  前記真空チャンバの各側壁は、真空チャンバ内を真空排気するための排気口を有し、
     前記排気口は、当該排気口が設けられる側壁と対応する成膜ロールの軸芯を中心にして上下方向において均等となるように配置されることを特徴とする請求項3に記載の巻取り式連続成膜装置。
  6.  前記排気口は、前記成膜ロールの軸芯心方向に均等な間隔で並ぶように複数配置されることを特徴とする請求項5に記載の巻取り式連続成膜装置。
  7.  前記一対の成膜ロールは、水平方向に並び、
     前記真空チャンバ内には、前記水平方向に並ぶ一対の成膜ロールが上下方向に複数段設けられ、
     前記各側壁は、各段における当該側壁側の成膜ロールを臨む各位置にそれぞれ前記成膜源を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の巻取り式連続成膜装置。
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