WO2015170499A1 - 薄膜形成装置 - Google Patents

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film
thin film
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雅充 山下
敏行 陣田
高佳 藤元
勝好 宮下
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    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering

Definitions

  • the present invention is a thin film forming apparatus for forming a thin film on a strip-shaped substrate, and a plurality of types of thin films are formed on the strip-shaped substrate by passing the strip-shaped substrate through a plurality of chambers while being conveyed on a roll.
  • the present invention relates to a thin film forming apparatus for forming a film with high purity.
  • the thin film forming apparatus includes a main roll chamber 101, a main roll 102 accommodated in the main roll chamber 101, a delivery unit 105 that feeds the strip-shaped substrate 103, and the strip-shaped substrate 103.
  • the belt-like base material 103 sent out from the sending unit 105 is taken up by the winding unit 104 along the outer peripheral surface 102a of the main roll 102.
  • a plurality of film forming chambers 107 are formed in the circumferential direction of the main roll 102 by providing the partition 106 on the outer diameter side of the main roll 102. These film forming chambers 107 are provided with vacuum deposition and sputtering as film forming sources. In such a thin film forming apparatus, the belt-like base material 103 supplied from the delivery unit 105 passes through these film-forming chambers 107 along the outer peripheral surface 102 a of the main roll 102, so that the belt-like base material 103 is placed on the belt-like base material 103. A predetermined thin film is sequentially laminated.
  • the thin film forming apparatus has a problem that the quality of the formed thin film may be deteriorated. That is, in the thin film forming apparatus, the partition walls of the partition 106 forming the film forming chamber 107 are formed as close as possible to the vicinity of the outer peripheral surface 102 a of the main roll 102. There are slight gaps. Therefore, when the thin film material gas supplied in one film forming chamber 107 enters another adjacent film forming chamber 107 through a slight gap, the film quality (purity) of the thin film formed in the film forming chamber 107 is affected. There is a problem that there is a risk of giving.
  • the pressure in the film forming chamber 107 is much higher than that of vacuum deposition and sputtering, so that the thin film material enters another film forming chamber 107 through a gap. The possibility increases and the influence on the film quality becomes remarkable.
  • Patent Document 2 a gap preventing roller is provided between the partition 106 and the main roll 102.
  • the roller comes into contact with the surface of the belt-like base material 103, so that there is a problem that the film quality of the thin film formed by the contact between the thin film immediately after film formation and the roller is deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and by suppressing the thin film material gas in one film forming chamber from entering another film forming chamber, the film quality of the formed thin film can be reduced. It aims at providing the thin film forming apparatus which can be suppressed.
  • the thin film forming apparatus of the present invention performs a surface treatment while transporting the belt-like substrate in a state where the belt-like substrate is aligned with the outer peripheral surface of the main roll, thereby forming a thin film on the belt-like substrate.
  • a thin film forming apparatus for forming a main roll chamber that houses a main roll, and a plurality of film forming chambers arranged in the circumferential direction of the main roll by disposing a partition on the outer diameter side of the main roll,
  • the partition portion is provided with a main roll cover that covers an outer peripheral surface of a main roll on which the belt-shaped base material travels, and the main roll cover has a film forming chamber communicating portion that communicates with the film forming chamber.
  • the pressure in the main roll cover formed by the main roll cover and the outer peripheral surface of the main roll is set to be higher than the pressure in the film forming chamber. It is characterized in that there.
  • the main roll cover provided in the partition portion can suppress the thin film material gas from entering another film forming chamber. Specifically, when a thin film material gas is supplied to one film forming chamber, the thin film material gas spreads throughout the film forming chamber and touches the surface of the belt-like substrate that runs on the outer peripheral surface of the main roll. A thin film is formed on the surface of the belt-like substrate.
  • the thin film material gas in the film forming chamber tries to enter the main roll cover through the film forming chamber communicating portion of the main roll cover.
  • the pressure in the main roll cover is set higher than the pressure in the film forming chamber. Therefore, the thin film material gas that has attempted to enter through the film forming chamber communication portion is pushed back into the original film forming chamber.
  • the thin film material gas supplied to one film forming chamber can be prevented from entering the adjacent film forming chamber, so that the purity of the thin film material gas formed in one film forming chamber can be maintained. It is possible to suppress deterioration of the quality of the thin film formed.
  • the main roll cover has a roll facing surface facing the outer peripheral surface of the main roll, and the film forming chamber communicating portion includes an opening that opens to the film forming chamber, the roll facing surface, and the main surface. It can be set as the structure formed by the cover clearance gap formed with a roll outer peripheral surface.
  • the pressure loss is increased by reducing the size of the cover gap formed by the roll facing surface and the outer peripheral surface of the main roll as much as possible. Accordingly, since the thin film material gas in the film forming chamber is less likely to enter the film forming chamber communication portion through the opening, it is more effective for the thin film material gas in one film forming chamber to enter another adjacent film forming chamber. Can be suppressed.
  • the main roll cover is continuously provided in adjacent partition portions, and the opening is notched and formed in the roll facing surface, whereby a film forming region is formed by the opening.
  • the mask region may be formed by the roll facing surface.
  • the pressure in the main roll cover is set to be higher than the pressure in the film forming chamber by supplying an inert gas into the main roll cover.
  • the pressure in the main roll cover is set high by supplying the inert gas into the main roll cover, the inert gas enters the film forming chamber through the film forming chamber communicating portion.
  • the inert gas does not affect the formation of the film formation, the pressure in the main roll cover can be kept high without deteriorating the film quality of the film formation.
  • the thin film forming apparatus of the present invention it is possible to suppress the deterioration of the film quality of the formed thin film by suppressing the thin film material gas from entering another film forming chamber.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a thin film forming apparatus in an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows schematically the front view of the said thin film formation apparatus.
  • FIG. 3A is a perspective view showing the main roll cover
  • FIG. 3A is a view showing a state in which the main roll cover is incorporated in the main roll
  • FIG. 3B is a view showing the main roll cover in FIG. It is a figure which shows the state removed.
  • It is a figure which shows the half state of a main roll cover.
  • FIG. 1 is a perspective view of a thin film forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram schematically showing a front view thereof.
  • the thin film forming apparatus 1 is for forming a thin film by performing a surface treatment on a base material.
  • a thin film forming apparatus 1 is used for forming a barrier film on a plastic film for the purpose of preventing oxidation and preventing moisture intrusion, Used for protective films, sealing films for flexible solar cells, and the like.
  • a thin film forming apparatus 1 is formed after a solar battery cell composed of each electrode layer, a photoelectric conversion layer, and the like is formed on a belt-like substrate such as a plastic film.
  • a plurality of thin films are formed on the solar battery cell to form a barrier film. Thereby, the penetration
  • the thin film forming apparatus 1 includes a base material feeding unit 3 that supplies a belt-shaped base material 2, a base material winding unit 4 that winds the supplied belt-shaped base material 2, and a base A main roll 5 disposed between the material delivery unit 3 and the base material winding unit 4; a main roll chamber 6 that accommodates the main roll 5; and a film forming chamber 7 that forms a thin film.
  • a thin film is formed on the belt-like substrate 2 by passing the belt-like substrate 2 delivered from the delivery unit 3 along the outer peripheral surface 51 of the main roll 5 while passing through each film forming chamber 7. The material is taken up by the material take-up unit 4.
  • the base material delivery part 3 is for supplying the strip-shaped base material 2 to the downstream side.
  • the base material delivery part 3 has a delivery roll part 31 around which the belt-like base material 2 is wound, and the belt-like base material 2 can be delivered by controlling the drive of the delivery roll part 31. That is, by controlling the rotation of the delivery roll unit 31 by a control device (not shown), the delivery amount of the belt-like substrate 2 can be increased and decreased.
  • the belt-like base material 2 is sent to the downstream side by rotating the feeding roll unit 31 in a state where the belt-like base material 2 receives a tensile force from the downstream side, and the sending roll unit 31 is braked as appropriate.
  • the belt-like substrate 2 is sent out at a constant speed without being bent.
  • the belt-like substrate 2 is a thin plate-like long body extending in one direction, and a long body having a flat plate shape with a thickness of 0.01 mm to 0.2 mm and a width of 5 mm to 1000 mm is applied.
  • a material In addition to metal materials, such as stainless steel and copper, a plastic film etc. are used suitably.
  • the base material winding unit 4 winds the supplied belt-like base material 2.
  • the substrate winding unit 4 has a winding roll unit 41 (not shown), like the delivery roll unit 31, and the belt-shaped substrate 2 can be wound up by driving and controlling the winding roll unit 41. It can be done. That is, the amount of winding of the belt-like substrate 2 can be increased and decreased by controlling the rotation of the winding roll unit 41 by a control device (not shown). Specifically, by adjusting the rotation of the take-up roll unit 41, it is possible to prevent the fed strip-shaped base material 2 from being bent and to prevent the strip-shaped base material 2 from being applied with an unnecessary tension. It can be wound up.
  • the main roll 5 conveys the strip-shaped substrate 2 supplied from the upstream-side substrate feed unit 3 to the downstream-side substrate winding unit 4 while maintaining the posture of the strip-shaped substrate 2 during film formation. belongs to.
  • the main roll 5 is disposed between the base material delivery part 3 and the base material take-up part 4 and is formed in a substantially cylindrical shape having a larger diameter than the delivery roll part 31 and the take-up roll part 41.
  • the outer peripheral surface 51 of the main roll 5 is formed with a curved surface having a constant curvature in the circumferential direction, and is driven and controlled in accordance with the rotation of the feed roll unit 31 and the take-up roll unit 41 by a control device (not shown). ing.
  • the main roll 5 is provided in the position where the outer peripheral surface 51 protrudes below compared with the sending roll part 31 and the winding roll part 41, and the strip
  • the main roll chamber 6 is for accommodating the main roll 5 and keeping the pressure in the chamber constant.
  • the main roll chamber 6 is a casing formed in a substantially home base-shaped pentagon, and the main roll 5 is accommodated in the central portion thereof.
  • a vacuum pump 61 is connected to the main roll chamber 6. By operating the vacuum pump 61, the pressure in the main roll chamber 6 can be controlled. In the present embodiment, the pressure is set to be lower than that of each film forming chamber 7.
  • the base material delivery part 3 and the base material winding part 4 are accommodated in the main roll chamber 6, the structure which provides these outside the main roll chamber 6 may be sufficient. By providing these in the main roll chamber 6 as in the present embodiment, it is possible to protect the belt-like substrate 2 and the belt-like substrate 2 after film formation (film-forming substrate) from exposure to the atmosphere.
  • the film forming chamber 7 is for forming a thin film on the belt-like substrate 2.
  • two film forming chambers 7 having the same structure are provided. These film forming chambers 7 are provided in the main roll chamber 6, and a first film forming chamber 7a and a second film forming chamber 7b are provided in this order from the upstream side.
  • the first film forming chamber 7a and the second film forming chamber 7b are not distinguished from each other, they are simply referred to as the film forming chamber 7.
  • the first film forming chamber 7 a and the second film forming chamber 7 b are formed by arranging a partition 62 on the outer diameter side of the main roll 5.
  • three substantially plate-like partition portions 62 are provided so as to extend toward the outer peripheral surface 51 of the main roll 5, so that the outer periphery of the main roll 5 is Two film forming chambers 7 formed by the surface 51, the partition 62 and the wall surface of the main roll chamber 6 are formed.
  • a vacuum pump 71 is connected to these film forming chambers 7. Specifically, a vacuum pump 71a is connected to the first film-forming chamber 7a, and a vacuum pump 71b is connected to the second film-forming chamber 7b. By operating the vacuum pumps 71a and 71b, Can be set to a predetermined pressure. In the present embodiment, the inside of the film forming chamber 7 is depressurized until a predetermined degree of vacuum is obtained before supplying the source gas (thin film material gas).
  • these film forming chambers 7 are provided with a film forming source using a plasma CVD method as a surface treatment for the belt-like substrate 2. That is, the film forming chamber 7 is provided with a plasma electrode 72 for generating plasma and connected to a source gas pipe 73 for supplying source gas. Specifically, the first film forming chamber 7a is provided with a plasma electrode 72a (see FIG. 5), and the second film forming chamber 7b is provided with a plasma electrode 72b (see FIG. 5). A source gas pipe 73a is connected to the first film forming chamber 7a, and a source gas pipe 73b is connected to the second film forming chamber 7b. As a result, a predetermined thin film is formed on the belt-like substrate 2 passing through the first film forming chamber 7a and the second film forming chamber 7b.
  • the inside of the film forming chamber 7 is formed in a plasma atmosphere, and the raw material gas is excited by supplying the raw material gas in this state, and a predetermined thin film is formed on the belt-like substrate 2. Is formed.
  • HMDS hexamethyldisilazane
  • argon gas argon gas
  • hydrogen gas a Si compound film (first thin film)
  • HMDS and oxygen gas are supplied as source gases to form a SiO2 film (second thin film).
  • vacuum pumps 71a and 71b, the plasma electrodes 72a and 72b, and the source gas pipes 73a and 73b are simply referred to as the vacuum pump 71, the plasma electrode 72, and the source gas pipe 73 when they are referred to without distinction.
  • the partition portion 62 is formed of a flat wall material, and a main roll cover 8 that covers the outer peripheral surface 51 of the main roll 5 is provided at a tip portion thereof.
  • the partition 62 has one end fixed to the main roll chamber 6, the other end extending toward the outer peripheral surface 51 of the main roll 5, and the main roll cover 8 provided at the other end covering the main roll 5. It is fixed in the state.
  • the main roll cover 8 suppresses the raw material gas supplied into the film forming chamber 7 from entering another adjacent film forming chamber 7.
  • the main roll cover 8 has a film forming chamber communication portion 82 that communicates with the film forming chamber 7, and the pressure inside the main roll cover 8 formed by the main roll cover 8 and the outer peripheral surface 51 of the main roll 5. Is set higher than the film forming chamber 7, so that the source gas supplied to the film forming chamber 7 can be prevented from flowing into the other film forming chamber 7.
  • the main roll cover 8 has a roll facing surface 81 extending along the outer peripheral surface 51 of the main roll 5.
  • the roll facing surface 81 covers the outer peripheral surface 51 of the main roll 5, faces the outer peripheral surface 51 of the main roll 5, and has a shape along the outer peripheral surface 51.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the main roll cover 8
  • FIG. 3 (a) is a view showing a state in which the main roll cover 8 is incorporated in the main roll 5
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which the main roll 5 is removed in FIG. 4 is a diagram showing a half-split state of the main roll cover 8
  • FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the main roll cover 8 of the thin film forming apparatus 1.
  • the main roll cover 8 is formed in a curved shape so as to face the entire outer peripheral surface 51 of the main roll 5, and both end portions of the roll facing surface 81 are side surfaces of the main roll 5. Is formed so as to cover a part of the side surface of the main roll 5.
  • a slight gap is formed with respect to the main roll 5 in the portion that covers the roll facing surface 81 and the side surface of the main roll 5. That is, since the main roll cover 8 and the main roll 5 are not in contact with each other, the belt-like base material 2 supplied to the main roll 5 along the outer peripheral surface 51 is not in contact with the main roll cover 8, and the roll facing surface. It travels through a cover gap 84 formed by 81 and the main roll 5.
  • the film forming chamber communication portion 82 is a flow path that communicates with each film forming chamber 7, and the belt-like base material 2 that runs along the outer peripheral surface 51 of the main roll 5 in this flow path is used. Is formed in the film forming chamber 7 to form a thin film on the belt-like substrate 2.
  • the film forming chamber communication portion 82 is formed by an opening 85 formed in the roll facing surface 81 and a cover gap 84 formed by the roll facing surface 81 and the outer peripheral surface 51 of the main roll 5. Yes.
  • the opening 85 allows the band-shaped substrate 2 to face the film forming chamber 7.
  • the opening 85 is formed such that a rectangular region having a width dimension corresponding to the film forming region of the belt-like substrate 2 penetrates the roll facing surface 81 in the thickness direction. That is, since the non-film forming area
  • the roll facing surface 81 has an opening 85 corresponding to the film forming region at the center in the width direction, and a mask portion 85a corresponding to the non-film forming region at both ends in the width direction. That is, the opening 85 is formed so as to penetrate the roll facing surface 81 while leaving a portion corresponding to the mask portion 85a.
  • the traveling direction dimension of the strip-shaped substrate 2 in the opening 85 is appropriately set according to the thickness of the thin film formed on the strip-shaped substrate 2 in relation to the traveling speed of the strip-shaped substrate 2.
  • the cover gap 84 is a gap formed by the roll facing surface 81 of the main roll cover 8 and the outer peripheral surface 51 of the main roll 5, and the roll facing surface 81 of the main roll cover 8 has an outer periphery of the main roll 5. It is provided so as to be as close to the surface 51 as possible.
  • the cover gap 84 is formed along the outer peripheral surface 51 of the main roll 5 and is continuously formed between the partition portions 62. That is, the cover gap 84 is continuously provided from the opening 85 to the manifold portion 83b described later.
  • the dimension of the cover gap 84 is such that the belt-like substrate 2 does not come into contact with the main roll cover 8 even when the belt-like substrate 2 having a thin film formed on the outer peripheral surface 51 of the main roll 5 is along.
  • the source gas in the film forming chamber 7 comes into contact with the belt-like substrate 2 through the opening 85, and thus the first film forming chamber 7a. And by passing through the second film forming chamber 7b, a predetermined thin film is formed on the belt-like substrate 2.
  • the manifold part 83b is a part to which the adjacent film forming chamber communication part 82 is connected, and is formed to have a larger space than the cover gap 84 of the film forming chamber communication part 82.
  • An inert gas supply pipe 91 that supplies an inert gas is connected to the manifold portion 83b.
  • This inert gas supply pipe 91 is connected to an inert gas tank 92, and the amount of inert gas supplied to the manifold portion 83b can be adjusted by adjusting a valve 93 provided in the pipe path. .
  • the supply amount of the inert gas is adjusted so that the pressure in the manifold portion 83 b is higher than the pressure in the film forming chamber 7.
  • the pressure is set to be higher than at least the two adjacent film forming chambers 7 that communicate with each other through the film forming chamber communication portion 82 as viewed from the manifold portion 83b.
  • argon gas is supplied as an inert gas.
  • an inert gas other than argon gas may be used as long as it does not affect film formation.
  • the manifold portion 83 b is filled with the inert gas, and the pressure in the main roll cover 8 becomes higher than the pressure in the film forming chamber 7. Then, the inert gas in the manifold part 83b enters the adjacent film forming chamber 7 through the film forming chamber communication part 82 (broken line in FIG. 5). Accordingly, even if the source gas supplied to the film forming chamber 7 tries to enter the film forming chamber communication portion 82, the pressure in the main roll cover 8 is set high, so that the film forming chamber communication portion 82 is inactive.
  • the gas is pushed back to the original film forming chamber 7 and the intrusion into the other film forming chamber 7 is suppressed. Since the gas supplied to the manifold portion 83b is an inert gas, even if the gas enters the film forming chamber 7, the film forming is not affected at all.
  • the belt-like substrate 2 wound around the delivery roll unit 31 of the substrate delivery unit 3 is set, the belt-like substrate 2 is set along the outer peripheral surface 51 of the main roll 5, and then the substrate winding unit 4. It spans the take-up roll unit 41. Then, the vacuum pumps 61 and 71 of the main roll chamber 6 and the film forming chamber 7 are operated to reach a predetermined degree of vacuum in each chamber.
  • a high frequency power source is applied to the plasma electrode 72 and a source gas is supplied from a source gas pipe 73 of the film forming chamber 7.
  • a source gas is supplied from a source gas pipe 73 of the film forming chamber 7.
  • the degree of vacuum in the film forming chamber 7 becomes worse than before the source gas is supplied.
  • the pressure P1 of the first film forming chamber 7a is larger than the pressure P2 of the second film forming chamber 7b.
  • the pressure P0 of the main roll chamber 6 hardly changes because the degree of vacuum is maintained. Therefore, as a result, the relationship between the pressures is P1> P2 ⁇ P0.
  • the base material feeding section 3 and the base material winding section 4 are driven to convey the belt-shaped base material 2 at a predetermined speed.
  • the source gas activated by exposing the source gas to the plasma atmosphere touches the strip-shaped substrate 2 through the opening 85 of the main roll cover 8, and the surface of the strip-shaped substrate 2 is exposed to the first surface.
  • One thin film is formed. That is, the belt-like base material 2 is conveyed in the cover gap 84 along the outer peripheral surface 51 of the main roll 5 and touches the raw material gas entering from the opening 85, so that the surface of the belt-like base material 2 has a longitudinal direction. A 1st thin film is formed over.
  • the opening area (cross-sectional area) of the cover gap 84 is formed small and there is a distance to the manifold portion 83b, the pressure loss increases, and the source gas entering from the opening 85 is the first. Active outflow from the film forming chamber 7a can be suppressed.
  • the inert gas is supplied so that the pressure in the main roll cover 8 is set to be higher than that in the film forming chamber 7. Therefore, the source gas that has entered through the opening 85 is inactive. The active gas is pushed back into the film forming chamber 7 to prevent entry into the manifold portion 83b. That is, it is possible to suppress the source gas of the first film forming chamber 7a from entering the second film forming chamber 7b through the film forming chamber communication portion 82.
  • the second thin film is formed on the first thin film by being exposed to the source gas 7b.
  • belt-shaped base material 2 (product base material) is wound up by the base-material winding part 4.
  • the pressure in the main roll cover 8 is set higher than that in the film forming chamber 7 as in the case of the raw material gas in the first film forming chamber 7a.
  • the source gas that has entered from the opening 85 is pushed back into the second film-forming chamber 7b by the inert gas, and entry into the manifold 83b is suppressed.
  • the main roll cover 8 is provided on the main roll 5, and the pressure in the main roll cover 8 is set higher than the pressure in the film forming chamber 7, so that the raw materials used in each film forming chamber 7 are adjacent to each other.
  • the entry into the film forming chamber 7 can be suppressed. Therefore, deterioration of the film quality due to mixing of the raw material gases in different film forming chambers 7 can be suppressed, the purity of the raw material gas used in each film forming chamber 7 can be maintained, and the formed film quality can be stabilized. .
  • the manifold portion 83b may be directly supplied into the main roll cover 8 without providing the manifold portion 83b.
  • the roll facing surface 81 is configured to be continuously formed including the portion where the main roll cover 8 is connected to the partition 62, and between the openings 85 of the film forming chamber 7.
  • the structure which connects the inert gas supply piping 91 to the roll opposing surface 81 located may be sufficient.
  • the pressure in the main roll cover 8 formed by the main roll cover 8 and the outer peripheral surface 51 of the main roll 5 is reduced by the inert gas supplied from the inert gas supply pipe 91. If the pressure is adjusted to be higher than the pressure of 7, the raw material used in the film forming chamber 7 can be prevented from entering the adjacent film forming chamber 7.
  • two film forming chambers 7 are described.
  • three or more film forming chambers 7 may be provided by increasing the number of partitions 62.

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Abstract

　一の製膜チャンバにおける薄膜材料ガスが他の製膜チャンバに進入するのを抑えることで、形成された薄膜の膜質の低下を抑えることができる薄膜形成装置を提供する。すなわち、帯状基材をメインロールの外周面に沿わせた状態で搬送しつつ表面処理を行うことにより帯状基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、メインロールを収容するメインロールチャンバと、メインロールの外径側に周方向に配列される複数の製膜チャンバと、を備え、前記間仕切り部には、帯状基材が走行するメインロールの外周面を覆うメインロールカバーが設けられ、このメインロールカバーには、前記製膜チャンバに連通する製膜チャンバ連通部が形成されており、前記メインロールカバーとメインロールの外周面とで形成されるメインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高く設定されている構成とする。

Description

薄膜形成装置
　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、帯状基材をロール上で搬送させながら複数のチャンバを通過させることにより、帯状基材上に複数種類の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。
　近年では、プラスチックフィルムの表面に例えば酸化防止、水分浸入防止等を目的としたバリア膜を形成したバリア膜付きフィルムが使用されている。このようなバリア膜付きフィルムは、下記特許文献１に示す薄膜形成装置によって形成されている。この薄膜形成装置は、例えば図６に示すように、メインロールチャンバ１０１と、このメインロールチャンバ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をメインロール１０２の外周面１０２ａに沿わせて巻取部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の外径側に間仕切り部１０６を設けることにより、複数の製膜チャンバ１０７がメインロール１０２の周方向に形成されている。そして、これら製膜チャンバ１０７内に製膜源としての真空蒸着、スパッタが設けられている。このような薄膜形成装置において、送出部１０５から供給された帯状基材１０３がメインロール１０２の外周面１０２ａに沿わせた状態でこれら製膜チャンバ１０７を通過することにより、帯状基材１０３上に所定の薄膜が順次積層されて形成されるようになっている。
特開２００１－３０３２４９ 特開２００７－１８６７７５
　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、上記薄膜形成装置では、製膜チャンバ１０７を形成する間仕切り部１０６の隔壁がメインロール１０２の外周面１０２ａ付近までできるだけ接近させて延びて形成されているが、隔壁とメインロール１０２との間には僅かな隙間が存在している。そのため、一の製膜チャンバ１０７で供給される薄膜材料ガスが僅かな隙間を通じて隣接する他の製膜チャンバ１０７に進入することにより、製膜チャンバ１０７で形成される薄膜の膜質（純度）に影響を与える虞があるという問題がある。特に、製膜源としてＣＶＤを使用する場合には、製膜チャンバ１０７内の圧力が真空蒸着、スパッタに比べてはるかに高圧になるため、薄膜材料が隙間を通じて他の製膜チャンバ１０７に進入する可能性が高くなり、膜質に与える影響が顕著になる。
　また、上記特許文献２では、間仕切り部１０６とメインロール１０２との間に隙間防止用のローラが設けられている。しかし、このようにローラを設けると、帯状基材１０３の表面にローラが接触するため、製膜直後の薄膜とローラとが接することにより形成された薄膜の膜質が悪くなるという問題がある。
　本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、一の製膜チャンバにおける薄膜材料ガスが他の製膜チャンバに進入するのを抑えることにより、形成された薄膜の膜質の低下を抑え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、帯状基材をメインロールの外周面に沿わせた状態で帯状基材を搬送しつつ表面処理を行うことにより帯状基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、メインロールを収容するメインロールチャンバと、メインロールの外径側に間仕切り部を配置することにより、メインロールの周方向に配列される複数の製膜チャンバと、を備え、前記間仕切り部には、帯状基材が走行するメインロールの外周面を覆うメインロールカバーが設けられ、このメインロールカバーには、前記製膜チャンバに連通する製膜チャンバ連通部を有しており、前記メインロールカバーとメインロールの外周面とで形成されるメインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高くなるよう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、間仕切り部に設けられるメインロールカバーにより、薄膜材料ガスが他の製膜チャンバに進入するのを抑えることができる。具体的には、一の製膜チャンバに薄膜材料ガスが供給されると、薄膜材料ガスがその製膜チャンバ全体に広がると共に、メインロールの外周面を走行する帯状基材の表面に触れることにより、帯状基材の表面に薄膜が形成される。そして、製膜チャンバ内の薄膜材料ガスは、メインロールカバーの製膜チャンバ連通部を通じてメインロールカバー内に侵入しようとするが、このメインロールカバー内の圧力が製膜チャンバの圧力よりも高く設定されているため、製膜チャンバ連通部を通じて侵入しようとした薄膜材料ガスは、元の製膜チャンバ内に押し戻される。したがって、一の製膜チャンバに供給された薄膜材料ガスが隣接する製膜チャンバに進入するのを抑えることができるため、一の製膜チャンバで形成される薄膜材料ガスの純度を維持することができ、形成される薄膜の膜質低下を抑えることができる。
　また、前記メインロールカバーは、メインロールの外周面に対向するロール対向面を有しており、前記製膜チャンバ連通部は、製膜チャンバに開口する開口部と、前記ロール対向面と前記メインロール外周面とで形成されるカバー隙間とによって形成されている構成とすることができる。
　この構成によれば、ロール対向面とメインロール外周面とで形成されるカバー隙間の寸法を極力小さくすることにより圧力損失が大きくなる。したがって、製膜チャンバ内の薄膜材料ガスが開口部を通じて製膜チャンバ連通部に侵入しにくくなるため、一の製膜チャンバにおける薄膜材料ガスが隣接する他の製膜チャンバに侵入するのをより効果的に抑えることができる。
　また、前記メインロールカバーは、隣接する間仕切り部に連続的に設けられており、前記ロール対向面には、前記開口部が切り欠かれて形成されることにより、前記開口部によって製膜領域が形成され、前記ロール対向面によってマスク領域が形成される構成にしてもよい。
　この構成によれば、ロール対向面に形成する開口部の領域を調節することにより、帯状基材に対する製膜領域とマスク領域とを調節することができる。
　また、前記メインロールカバー内に不活性ガスが供給されることにより、前記メインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高くなるように設定されている構成にすることができる。
　この構成によれば、メインロールカバー内に不活性ガスが供給されることによりメインロールカバー内の圧力が高く設定されるため、不活性ガスが製膜チャンバ連通部を通じて製膜チャンバに侵入する。しかし、不活性ガスは製膜の形成には影響しないため、製膜の膜質を低下させることなくメインロールカバー内の圧力を高く維持することができる。
　本発明の薄膜形成装置によれば、薄膜材料ガスが他の製膜チャンバに進入するのを抑えることにより、形成された薄膜の膜質の低下を抑えることができる。
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斜視図である。 上記薄膜形成装置の正面図を概略的に示す構成図である。 メインロールカバーを示す斜視図であり、図３（ａ）は、メインロールにメインロールカバーを組み込まれた状態を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）においてメインロールを取り除いた状態を示す図である。 メインロールカバーの半割状態を示す図である。 薄膜形成装置のメインロールカバー付近を拡大した図である。 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１の斜視図であり、図２は、その正面図を概略的に示す概略構成図である。
　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バリア膜を形成し、食品用の保護フィルム、フレキシブル太陽電池の封止膜等に使用される。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バリア膜を形成する。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、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ロールチャンバ６と、薄膜を形成する製膜チャンバ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、各製膜チャンバ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、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、図示しない巻取ロール部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、周方向に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。すなわち、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の回転に応じて搬送されることにより、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。
　メインロールチャンバ６は、メインロール５を収容しチャンバ内の圧力を一定に保持するためのものである。本実施形態では、メインロールチャンバ６は、図１、図２に示すように、略ホームベース形状の五角形に形成されたケーシングであり、その中央部分にメインロール５が収容されている。そして、メインロールチャンバ６には、真空ポンプ６１が接続されており、この真空ポンプ６１を作動させることにより、メインロールチャンバ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、各製膜チャンバ７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がメインロールチャンバ６内に収容されているが、これらをメインロールチャンバ６の外に設ける構成であってもよい。本実施形態にようにこれらをメインロールチャンバ６内に設けることで、帯状基材２や製膜後の帯状基材２（製膜基材）を大気に曝すことから保護することができる。
　製膜チャンバ７は、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、同じ構造の製膜チャンバ７が２つ設けられている。これらの製膜チャンバ７は、メインロールチャンバ６内に設けられており、上流側から第１製膜チャンバ７ａ、第２製膜チャンバ７ｂがこの順に設けられている。ここで、第１製膜チャンバ７ａ、第２製膜チャンバ７ｂを区別しない場合は、単に製膜チャンバ７と呼ぶこととする。第１製膜チャンバ７ａ及び第２製膜チャンバ７ｂは、メインロール５の外径側に間仕切り部６２を配置することにより形成されている。具体的には、メインロール５の外径側には、略板状の３つの間仕切り部６２がメインロール５の外周面５１に向かって延びるように設けられていることにより、メインロール５の外周面５１と間仕切り部６２とメインロールチャンバ６の壁面とで形成される製膜チャンバ７が２つ形成されている。これにより、メインロール５に沿って帯状基材２が搬送されると、１つ目の間仕切り部６２を通過した帯状基材２が第１製膜チャンバ７ａに搬送され、次に２つ目の間仕切り部６２を通過した帯状基材２が第２製膜チャンバ７ｂに搬送されることにより、それぞれ第１製膜チャンバ７ａ及び第２製膜チャンバ７ｂにより帯状基材２上に順次薄膜が積層して形成されるようになっている。
　これらの製膜チャンバ７には、真空ポンプ７１が接続されている。具体的には、第１製膜チャンバ７ａに真空ポンプ７１ａが接続されており、第２製膜チャンバ７ｂに真空ポンプ７１ｂが接続されており、真空ポンプ７１ａ、７１ｂを作動させることにより、チャンバ内を所定の圧力に設定できるようになっている。本実施形態では、原料ガス（薄膜材料ガス）を供給する前に所定の真空度になるまで製膜チャンバ７内を減圧する。
　また、これらの製膜チャンバ７は、帯状基材２に対する表面処理として、プラズマＣＶＤ法を用いた製膜源が設けられている。すなわち、製膜チャンバ７には、プラズマを発生させるためのプラズマ電極７２が設けられるとともに、原料ガスを供給する原料ガス配管７３が接続されている。具体的には、第１製膜チャンバ７ａには、プラズマ電極７２ａ（図５参照）が設けられ、第２製膜チャンバ７ｂには、プラズマ電極７２ｂ（図５参照）が設けられている。また、第１製膜チャンバ７ａには、原料ガス配管７３ａが接続されており、第２製膜チャンバ７ｂには原料ガス配管７３ｂが接続されている。これにより第１製膜チャンバ７ａ及び第２製膜チャンバ７ｂを通過する帯状基材２上に所定の薄膜が形成される。
　すなわち、プラズマ電極７２に高周波電源が印加することにより製膜チャンバ７内をプラズマ雰囲気に形成し、この状態で原料ガスを供給することにより原料ガスが励起され、帯状基材２上に所定の薄膜が形成される。本実施形態では、第１製膜チャンバ７ａでは、原料ガスとしてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）ガス及びアルゴンガス、水素ガスを供給することにより、Ｓｉ化合物膜（第１薄膜）が形成され、第２製膜チャンバ７ｂでは、原料ガスとしてＨＭＤＳ及び酸素ガスが供給されることにより、ＳｉＯ２膜（第２薄膜）が形成される。なお、真空ポンプ７１ａ、７１ｂ、プラズマ電極７２ａ、７２ｂ、原料ガス配管７３ａ、７３ｂそれぞれについては、両者区別なく呼ぶ場合は単に真空ポンプ７１、プラズマ電極７２、原料ガス配管７３と呼ぶことにする。
　間仕切り部６２は、平板状の壁材で形成されており、その先端部分には、メインロール５の外周面５１を覆うメインロールカバー８が設けられている。この間仕切り部６２は、一方端がメインロールチャンバ６に固定されており、他方端がメインロール５の外周面５１に向かって延び、他方端に設けられたメインロールカバー８がメインロール５を覆う状態で固定されている。
　メインロールカバー８は、製膜チャンバ７内に供給された原料ガスが隣接する他の製膜チャンバ７に進入するのを抑えるものである。このメインロールカバー８は、製膜チャンバ７に連通する製膜チャンバ連通部８２を有しており、メインロールカバー８とメインロール５の外周面５１とで形成されるメインロールカバー８内の圧力を製膜チャンバ７よりも高く設定することにより、製膜チャンバ７に供給された原料ガスが他の製膜チャンバ７に流入するのを抑えことができるようになっている。
　このメインロールカバー８は、メインロール５の外周面５１に沿って延びるロール対向面８１を有している。このロール対向面８１は、メインロール５の外周面５１を覆うものであり、メインロール５の外周面５１に対向し、外周面５１に沿う形状を有している。ここで、図３は、メインロールカバー８を示す斜視図であり、図３（ａ）は、メインロール５にメインロールカバー８を組み込まれた状態を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）においてメインロール５を取り除いた状態を示す図である。また、図４は、メインロールカバー８の半割状態を示す図であり、図５は、薄膜形成装置１のメインロールカバー８付近を拡大した図である。
　図３～図５に示すように、メインロールカバー８は、メインロール５の外周面５１全体に対向するように湾曲状に形成されており、ロール対向面８１の両端部がメインロール５の側面に沿って折り曲げられることにより、メインロール５の側面の一部を覆うように形成されている。メインロールカバー８がメインロール５に装着された状態では、このロール対向面８１及び、メインロール５の側面を覆う部分は、メインロール５に対して僅かな隙間が形成される。すなわち、メインロールカバー８とメインロール５とは当接していないため、メインロール５に外周面５１に沿って供給される帯状基材２は、メインロールカバー８に接触することなく、ロール対向面８１とメインロール５とで形成されるカバー隙間８４を走行するようになっている。
　製膜チャンバ連通部８２は、各製膜チャンバ７に連通する流路であり、メインロール５の外周面５１に沿った帯状基材２をこの流路内に走行させることにより、帯状基材２を製膜チャンバ７内に臨ませて帯状基材２上に薄膜を製膜させるためのものである。
　製膜チャンバ連通部８２は、本実施形態では、ロール対向面８１に形成された開口部８５と、ロール対向面８１とメインロール５の外周面５１とで形成されるカバー隙間８４によって形成されている。開口部８５は、帯状基材２を製膜チャンバ７内に臨ませるものである。本実施形態では、開口部８５は、帯状基材２の製膜領域に応じた幅寸法を有する矩形状領域が、ロール対向面８１を厚さ方向に貫通して形成されている。すなわち、帯状基材２は、幅方向両端部分に製膜が不要な非製膜領域が存在しているため、この部分に成膜されるのを抑える必要がある。したがって、ロール対向面８１は、幅方向中央部分に製膜領域に応じた開口部８５が形成され、幅方向両端部分に非製膜領域に応じたマスク部８５ａが形成されている。すなわち、ロール対向面８１のうち、マスク部８５ａに相当する部分を残して開口部８５が貫通して形成されている。なお、開口部８５における帯状基材２の走行方向寸法は、帯状基材２の走行速度との関係で帯状基材２上に製膜される薄膜の厚みに応じて適切に設定されている。これにより、メインロール５の外周面５１に沿って搬送される帯状基材２が開口部８５を通過すると製膜チャンバ７に曝されることにより、帯状基材２は、製膜チャンバ７内の原料ガスと開口部８５を通じて接触し、帯状基材２上の製膜領域に薄膜を形成することができる。
　また、カバー隙間８４は、メインロールカバー８のロール対向面８１とメインロール５の外周面５１とで形成される隙間であり、メインロールカバー８は、そのロール対向面８１がメインロール５の外周面５１に極力接近するように設けられている。このカバー隙間８４は、メインロール５の外周面５１に沿って形成されており、間仕切り部６２同士の間を連続的に形成されている。すなわち、カバー隙間８４は、開口部８５から後述のマニホールド部８３ｂまで連続的に設けられている。このカバー隙間８４の寸法は、メインロール５の外周面５１に薄膜が形成された帯状基材２が沿った状態であっても、帯状基材２がメインロールカバー８に接触することなく、メインロール５の外周面５１に沿って走行可能な程度に設定されている。したがって、メインロール５の外周面５１に沿う状態で帯状基材２が搬送されると、まず、帯状基材２が第１製膜チャンバ７ａの開口部８５を通過することにより、帯状基材２上に第１薄膜が形成される。そして、そのままメインロール５の外周面５１に沿う状態で帯状基材２が搬送され、次に第２製膜チャンバ７ｂの開口部８５を通過することにより、第１薄膜上に第２薄膜が形成される。このようにして、メインロール５がメインロールカバー８で覆われた状態であっても製膜チャンバ７内の原料ガスが開口部８５を通じて帯状基材２に接触するため、第１製膜チャンバ７ａ及び第２製膜チャンバ７ｂを通過させることにより、帯状基材２上に所定の薄膜が積層された状態で形成される。
　ここで、マニホールド部８３ｂは、隣接する製膜チャンバ連通部８２が接続される部分であり、製膜チャンバ連通部８２のカバー隙間８４に比べて大きな空間を有するように形成されている。このマニホールド部８３ｂには、不活性ガスを供給する不活性ガス供給配管９１が接続されている。この不活性ガス供給配管９１は、不活性ガスタンク９２に接続されており、配管経路に設けられたバルブ９３を調節することによりマニホールド部８３ｂへの不活性ガス供給量を調節できるようになっている。本実施形態では、マニホールド部８３ｂ内の圧力が製膜チャンバ７の圧力よりも高くなるように不活性ガスの供給量が調節されている。すなわち、少なくとも、マニホールド部８３ｂから見て、製膜チャンバ連通部８２を介して連通する隣接する両製膜チャンバ７の圧力よりも高くなるように設定されている。なお、本実施形態では、不活性ガスとしてアルゴンガスが供給されるようになっているが、製膜に影響を与えないガスであればアルゴンガス以外の不活性ガスを使用してもよい。
　これにより、一の製膜チャンバ７に供給される原料ガスが隣接する製膜チャンバ７に侵入するのを抑えることができる。すなわち、不活性ガス供給配管９１から不活性ガスが供給されると、マニホールド部８３ｂに不活性ガスが充満しメインロールカバー８内の圧力が製膜チャンバ７の圧力よりも高くなる。そして、マニホールド部８３ｂの不活性ガスは、製膜チャンバ連通部８２を通じて隣接する製膜チャンバ７に侵入する（図５の破線）。したがって、製膜チャンバ７に供給される原料ガスは、製膜チャンバ連通部８２に侵入しようとしてもメインロールカバー８内の圧力が高く設定されていることから、製膜チャンバ連通部８２の不活性ガスにより元の製膜チャンバ７に押し戻され、他の製膜チャンバ７への侵入が抑えられる。なお、マニホールド部８３ｂに供給されるガスは不活性ガスであるため、製膜チャンバ７に侵入しても製膜には何ら影響することはない。
　次に上述した薄膜形成装置１により、帯状基材２上に薄膜を形成する方法について説明する。
　まず、基材送出部３の送出ロール部３１に巻回された帯状基材２をセットし、帯状基材２をメインロール５の外周面５１に沿わせた後、基材巻取部４の巻取ロール部４１に架け渡す。そして、メインロールチャンバ６及び製膜チャンバ７の真空ポンプ６１、７１を作動させ、各チャンバ内を所定の真空度に到達させる。
　各チャンバが所定の真空度に到達した後、プラズマ電極７２に高周波電源を印加し、製膜チャンバ７の原料ガス配管７３から原料ガスを供給する。このとき、製膜チャンバ７の真空度は、原料ガスが供給される前よりも悪くなる。ここでは、第１製膜チャンバ７ａの圧力Ｐ１は第２製膜チャンバ７ｂの圧力Ｐ２よりも大きくなっているものとする。ただし、メインロールチャンバ６の圧力Ｐ０は、真空度が保たれているため、ほとんど変化しない。したがって、それぞれの圧力の関係は、結果的に、Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ０の関係になっている。
　次に、基材送出部３及び基材巻取部４を駆動させて帯状基材２を所定の速度で搬送する。第１製膜チャンバ７ａでは、原料ガスがプラズマ雰囲気に曝されることにより活性化された原料ガスがメインロールカバー８の開口部８５を通じて帯状基材２に触れ、帯状基材２の表面に第１薄膜が形成される。すなわち、帯状基材２は、カバー隙間８４内をメインロール５の外周面５１に沿って搬送されつつ、開口部８５から進入する原料ガスに触れることにより、帯状基材２の表面には長手方向に亘って第１薄膜が形成される。
　ここで、カバー隙間８４の開口面積（断面積）が小さく形成されていることと、マニホールド部８３ｂまで距離があることから、圧力損失が大きくなり、開口部８５から進入する原料ガスは、第１製膜チャンバ７ａから積極的に流出することが抑えられる。
　また、マニホールド部８３ｂでは、不活性ガスが供給されることにより、メインロールカバー８内の圧力が製膜チャンバ７よりも高く設定されているため、仮に開口部８５から侵入した原料ガスは、不活性ガスにより製膜チャンバ７内に押し戻され、マニホールド部８３ｂへの侵入が抑えられる。すなわち、第１製膜チャンバ７ａの原料ガスが製膜チャンバ連通部８２を通じて第２製膜チャンバ７ｂに侵入するのを抑えることができる。
　次に、第１製膜チャンバ７ａ及びマニホールド部８３ｂを通過した帯状基材２は、第２製膜チャンバ７ｂ連通部を通じて第２製膜チャンバ７ｂに進入し、開口部８５を通じて第２製膜チャンバ７ｂの原料ガスに曝されることにより、第１薄膜上に第２薄膜が形成される。そして、帯状基材２に第１薄膜及び第２薄膜が積層されて形成された後、基材巻取部４に帯状基材２（製品基材）が巻き取られる。
　ここで、第２製膜チャンバ７ｂの原料ガスの流出については、第１製膜チャンバ７ａの原料ガスと同様に、メインロールカバー８内の圧力が製膜チャンバ７よりも高く設定されているため、仮に開口部８５から侵入した原料ガスは、不活性ガスにより第２製膜チャンバ７ｂ内に押し戻され、マニホールド部８３ｂへの侵入が抑えられる。
　このように、メインロール５にメインロールカバー８を設け、メインロールカバー８内の圧力を製膜チャンバ７の圧力よりも高く設定することにより、各製膜チャンバ７で使用される原料が隣の製膜チャンバ７に進入するのを抑えることができる。したがって、異なる製膜チャンバ７の原料ガスが混入することによる膜質の低下が抑えられ、それぞれの製膜チャンバ７で使用される原料ガスの純度を維持し、形成される膜質を安定させることができる。
　上記実施形態では、マニホールド部８３ｂを設け、このマニホールド部８３ｂに不活性ガスを供給する例について説明したが、マニホールド部８３ｂを設けることなく、直接メインロールカバー８内に供給するものであってもよい。具体的には、メインロールカバー８が間仕切り部６２と接続される部分を含めて、ロール対向面８１が連続的に形成されるように構成し、製膜チャンバ７の開口部８５同士の間に位置するロール対向面８１に不活性ガス供給配管９１を接続する構成であってもよい。この構成であっても、不活性ガス供給配管９１から供給される不活性ガスにより、メインロールカバー８とメインロール５の外周面５１とで形成されるメインロールカバー８内の圧力を製膜チャンバ７の圧力よりも高くなるように調節すれば製膜チャンバ７で使用される原料が隣の製膜チャンバ７に進入するのを抑えることができる。
　また、上記実施形態では、製膜チャンバ７が２つの場合について説明したが、間仕切り部６２を増やすことにより、３つ以上の製膜チャンバ７を設けるものであってもよい。
　１　薄膜形成装置
　２　帯状基材
　５　メインロール
　６　メインロールチャンバ
　７　製膜チャンバ
　８　メインロールカバー
　５１　外周面
　６２　間仕切り部
　８１　ロール対向面
　８２　製膜チャンバ連通部
　８３ｂ　マニホールド部
　８４　カバー隙間
　８５　開口部
　９１　不活性ガス供給配管
　９２　不活性ガスタンク

Claims (4)

  1. 　帯状基材をメインロールの外周面に沿わせた状態で帯状基材を搬送しつつ表面処理を行うことにより帯状基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
    　メインロールを収容するメインロールチャンバと、
    　メインロールの外径側に間仕切り部を配置することにより、メインロールの周方向に配列される複数の製膜チャンバと、
    を備え、
    　前記間仕切り部には、帯状基材が走行するメインロールの外周面を覆うメインロールカバーが設けられ、このメインロールカバーには、前記製膜チャンバに連通する製膜チャンバ連通部が形成されており、前記メインロールカバーとメインロールの外周面とで形成されるメインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高くなるように設定されていることを特徴とする薄膜形成装置。
  2. 　前記メインロールカバーは、メインロールの外周面に対向するロール対向面を有しており、前記製膜チャンバ連通部は、製膜チャンバに開口する開口部と、前記ロール対向面と前記メインロール外周面とで形成されるカバー隙間と、によって形成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. 　前記メインロールカバーは、隣接する間仕切り部に連続的に設けられており、前記ロール対向面には、製膜領域に応じて貫通して形成される前記開口部と、非製膜領域に応じて形成されるマスク部とが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の薄膜形成装置。
  4. 　前記メインロールカバー内に不活性ガスが供給されることにより、前記メインロールカバー内の圧力が前記製膜チャンバの圧力よりも高くなるように設定されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の薄膜形成装置。
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