ガス導入機構を備えたキャンロールおよびこれを用いた長尺基板の処理装置ならびに処理方法
【課題】 真空チャンバー内へのガス漏れを抑制しつつキャンロールの外周面と長尺基板との間に形成される隙間にガスを導入する方法及び装置を提供する。
【解決手段】 冷媒循環部１１と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路１４と、これら複数のガス導入路１４の各々に真空チャンバー５１外部のガスを供給するロータリージョイント２０とを備え、搬送される長尺基板Ｆを外周面に部分的に巻き付けて冷却するキャンロール５６であって、各ガス導入路１４は、キャンロール５６の回転軸方向に沿って外周面側に開口する複数のガス放出孔１５を有しており、ロータリージョイント２０は、各ガス導入路１４に対して長尺基板Ｆを巻き付ける角度範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路１４にガスを供給するか否か制御する。
【解決手段】 冷媒循環部１１と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路１４と、これら複数のガス導入路１４の各々に真空チャンバー５１外部のガスを供給するロータリージョイント２０とを備え、搬送される長尺基板Ｆを外周面に部分的に巻き付けて冷却するキャンロール５６であって、各ガス導入路１４は、キャンロール５６の回転軸方向に沿って外周面側に開口する複数のガス放出孔１５を有しており、ロータリージョイント２０は、各ガス導入路１４に対して長尺基板Ｆを巻き付ける角度範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路１４にガスを供給するか否か制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング等の熱負荷のかかる処理が施される長尺基板の冷却を効果的に行うべく、キャンロールの外周面とそこに巻き付けられる長尺基板との間に形成されるギャップ部にキャンロール側からガスを導入する機構を備えたキャンロール、およびそれを用いた長尺基板の処理装置ならびに処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等には、耐熱性樹脂フィルムの上に金属膜を被覆して得られる多種類のフレキシブル配線基板が用いられている。このフレキシブル配線基板の材料には、耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を成膜した金属膜付耐熱性樹脂フィルムが用いられており、この金属膜付耐熱性樹脂フィルムにフォトリソグラフィーやエッチング等の薄膜技術を適用することにより所定の配線パターンを有するフレキシブル配線基板を得ることができる。フレキシブル配線基板の配線パターンは近年ますます微細化、高密度化しており、従って金属膜付耐熱性樹脂フィルムは平坦でシワのないことがより一層重要になってきている。
【０００３】
この種の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造方法としては、従来から金属箔を接着剤により耐熱性樹脂フィルムに貼り付けて製造する方法（３層基板の製造方法）、金属箔に耐熱性樹脂溶液をコーティングした後、乾燥させて製造する方法（キャスティング法）、あるいは耐熱性樹脂フィルムに真空成膜法により、もしくは真空成膜法と湿式めっき法との組み合わせにより金属膜を成膜して製造する方法（メタライジング法）等が知られている。また、メタライジング法における真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法等がある。
【０００４】
メタライジング法については、特許文献１に、ポリイミド絶縁層上にクロムをスパッタリングした後、銅をスパッタリングしてポリイミド絶縁層上に導体層を形成する方法が開示されている。また、特許文献２に、銅ニッケル合金をターゲットとするスパッタリングにより形成された第一の金属薄膜と、銅をターゲットとするスパッタリングにより形成された第二の金属薄膜とを、この順でポリイミドフィルム上に積層することによって得られるフレキシブル回路基板用材料が開示されている。なお、基板にポリイミドフィルムの様な耐熱性樹脂フィルムを用い、これに真空成膜を行う場合はスパッタリングウェブコータを用いることが一般的である。
【０００５】
ところで、上述した真空成膜法において、一般にスパッタリング法は密着力に優れる反面、真空蒸着法に比べて耐熱性樹脂フィルムに与える熱負荷が大きいといわれている。そして、成膜の際に耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷がかかると、フィルムにシワが発生し易くなることも知られている。このシワの発生を防ぐため、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置であるスパッタリングウェブコータでは冷却機能を備えたキャンロールを搭載し、これを回転駆動してその外周面に画定される搬送経路にロールツーロールで搬送される耐熱性樹脂フィルムを巻き付けることによってスパッタリング処理中の耐熱性樹脂フィルムをその裏面側から冷却する方式が採用されている。
【０００６】
例えば特許文献３には、スパッタリングウェブコータの一例である巻出巻取式（ロールツーロール方式）真空スパッタリング装置が開示されている。この巻出巻取式真空スパッタリング装置には上記キャンロールの役割を担うクーリングロールが具備されており、さらにクーリングロールの少なくともフィルム送入れ側若しくは送出し側に設けたサブロールによってフィルムをクーリングロールに密着する制御が行われている。
【０００７】
しかしながら、非特許文献１に記載されているように、キャンロールの外周面はミクロ的に見て平坦ではないため、キャンロールとその外周面に密着して搬送されるフィルムとの間には真空空間を介して離間するギャップ部（間隙）が存在している。このため、スパッタリングや蒸着の際に生じるフィルムの熱は、実際にはフィルムからキャンロールに効率よく伝熱されているとはいえず、これがフィルムのシワ発生の原因となっていた。この問題を解決するため、上記キャンロール外周面とフィルムとの間のギャップ部にキャンロール側からガスを導入して、当該ギャップ部の熱伝導率を真空に比べて高くする技術が提案されている。
【０００８】
例えば特許文献４には、上記ギャップ部にキャンロール側からガスを導入する具体的な方法として、キャンロールの外周面にガスの放出口となる多数の微細な孔を設ける技術が開示されている。また、特許文献５には、キャンロールの外周面にガスの放出口となる溝を設ける技術が開示されている。さらに、キャンロール自体を多孔質体で構成し、その多孔質体自身の微細孔をガス放出口とする方法も知られている。
【０００９】
しかし、これらいずれにおいても、キャンロールの外周面においてフィルムが巻き付けられていない領域はフィルムが巻き付けられている領域に比べて、ガス放出口での抵抗が低くなるため、キャンロールに供給されるガスが容易にこのフィルムの巻き付けられていない領域のガス放出口を経て真空チャンバーの空間に放出されてしまう。その結果、キャンロールの外周面とそこに巻き付けられているフィルムとの間のギャップ部に本来導入されるべき量のガスが供給されず、よって熱伝導率を高める効果が得られなくなることがあった。
【００１０】
この問題に対しては、キャンロールの外周面から出没するバルブをガス放出口に設け、このバルブをフィルム面で押さえつけることによってガス放出口を開放する方法（特許文献５）や、キャンロールの外周面のうちフィルムを送り出してから送り入れるまでに該当するフィルムの巻き付けられない領域にカバーを取り付けて、この領域からチャンバーにガスが放出されるのを防止してキャンロール外周面とフィルム表面とのギャップ部に良好にガスを導入する方法（特許文献６）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平２−９８９９４号公報
【特許文献２】特許第３４４７０７０号公報
【特許文献３】特開昭６２−２４７０７３号公報
【特許文献４】国際公開第２００５／００１１５７号パンフレット
【特許文献５】米国特許第３４１４０４８号明細書
【特許文献６】国際公開第２００２／０７０７７８号パンフレット
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】"Vacuum Heat Transfer Models for Web Substrates: Review of Theory and Experimental Heat Transfer Data," 2000 Society of Vacuum Coaters, 43rd. Annual Technical Conference Proceeding, Denver, April 15-20, 2000, p.335
【非特許文献２】"Improvement of Web Condition by the Deposition Drum Design," 2000 Society of Vacuum Coaters, 50th. Annual Technical Conference Proceeding (2007), p.749
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献５に示すようなフィルム面でバルブを押さえつけてガス放出口を開放させる方法は、バルブの接触によりフィルム面に僅かなキズや凹みを生じさせるおそれがあり、高い品質が要求される電子機器のフレキシブル配線基板の製造に採用することは難しかった。また。特許文献６に示すようなカバーを用いてフィルムが巻き付けられない領域のガス放出口を封鎖する方法は、高い真空度で成膜処理を行う処理装置ではカバーとキャンロール外周面との隙間からのガス漏れを防ぐことができなかった。
【００１４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、その課題とするところは、ロールツーロールで搬送される長尺基板（フィルム）を、キャンロールの外周面に部分的に巻き付けて冷却しながら当該長尺基板にスパッタリング成膜などの熱負荷の掛かる処理を施す場合において、キャンロール外周面のうちのフィルムが巻き付けられない領域からの真空チャンバー内へのガス漏れを抑制しつつキャンロールの外周面と長尺基板との間に形成されるギャップ部（隙間）に良好にガスを導入することが可能な装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明者は、減圧下にある真空チャンバー内においてロールツーロールで長尺基板を搬送し、内部に冷媒が循環するキャンロールの外周面に部分的に長尺基板を巻き付けて冷却しながら当該長尺基板に熱負荷の掛かる処理を施す装置において、熱伝導率を向上させて熱負荷による長尺基板のシワ発生を確実に低減させるべくキャンロール外周面とそこに巻き付けられる長尺基板との間に形成されるギャップ部にキャンロール側からガスを導入するガス導入機構を備えたキャンロールについて鋭意研究を重ねた結果、複数のガス導入路をキャンロールの全周に周方向に略均等な間隔をあけて配設し、各ガス導入管に外周面側に開口する複数のガス放出孔を均等な間隔をあけて設けるとともに、キャンロールに対して同心軸状に設けたロータリージョイントを利用して各ガス導入路へのガスの供給を制御することにより、キャンロール外周面のうちの長尺基板が巻き付いていない領域からのガスの放出を抑えて効果的にギャップ部にガスを導入し得ることを見出し本発明に至った。
【００１６】
すなわち、本発明が提供するキャンロールは、冷媒が循環する冷媒循環部と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路と、これら複数のガス導入路の各々に真空チャンバー外部のガスを供給するロータリージョイントとを備え、真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を外周面に部分的に巻き付けて冷却するキャンロールであって、前記複数のガス導入路の各々は、キャンロールの回転軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、前記ロータリージョイントは、各ガス導入路に対して長尺基板を巻き付ける範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路にガスを供給するか否か制御することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明が提供する長尺基板の処理装置は、真空チャンバーと、該真空チャンバー内においてロールツーロールで長尺基板を搬送する搬送機構と、長尺基板に対して熱負荷の掛かる処理を施す処理手段と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路及びそれら複数のガス導入路の各々に真空チャンバー外部のガスを供給するロータリージョイントを有し、循環する冷媒で冷却された外周面に長尺基板を部分的に巻き付けて冷却するキャンロールとを備えた長尺基板処理装置であって、前記複数のガス導入路の各々はキャンロールの回転軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、前記ロータリージョイントは、長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているガス導入路にはガスを供給し、長尺基板を巻き付ける角度範囲外に位置しているガス導入路にはガスを供給しない構造を有していることを特徴としている。
【００１８】
さらに、本発明が提供する長尺基板の処理方法は、真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を、循環する冷媒で冷却したキャンロールの外周面に部分的に巻き付けるとともに、キャンロールの回転軸方向に略均等な間隔をあけて外周面に開口する複数のガス放出孔から外周面と長尺基板との間にガスを導入して長尺基板を冷却し、同時に長尺基板の表面に熱負荷の掛かる処理を行う長尺基板の処理方法であって、前記複数のガス放出孔に連通している周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路の各々には、ロータリージョイントを介して真空チャンバーの外部のガスを供給し、このロータリージョイントによって、各ガス導入路に対して長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路にガスを供給するか否か制御させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、真空チャンバー内へのガスのリークなどの問題を生じることなく、キャンロール外周面のうちの長尺基板が巻き付けられている領域だけに確実にガスを導入させることができる。よって、真空チャンバー内の圧力制御を正確に行うことが可能となる。また、ガス導入部分のガス圧力を安定させることができ、常に一定量のガスをキャンロールの外周面とそこに巻き付けられる長尺基板との間のギャップ部に導入することができる。その結果、効率よく長尺基板の冷却を行うことができ、シワのない高品質の金属膜付耐熱性樹脂フィルムを高い歩留まりで作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のキャンロールが好適に使用されるロールツーロール方式の長尺基板処理装置の一具体例を示す模式図である。
【図２】本発明に係るキャンロールの一具体例を示す斜視図である。
【図３】図２に示すキャンロールをその回転中心軸を含む面で切断したときの切断図である。
【図４】図２に示すキャンロールの平面図である。
【図５】図２に示すキャンロールが具備するロータリージョイントの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明のキャンロールおよびこれを搭載した長尺基板処理装置の一具体例について図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、図１を参照しながら、長尺基板処理装置の一例である長尺基板真空成膜装置について説明する。なお、長尺基板には、一例として長尺耐熱性樹脂フィルムを用いる場合について説明する。また、長尺基板に対して施される熱負荷の掛かる処理として、スパッタリング処理を例にとって説明する。この図１に示す長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜装置５０はスパッタリングウェブコータと称される装置であり、ロールツーロール方式で搬送される長尺状耐熱樹脂フィルムの表面に連続的に効率よく成膜処理を施す場合に好適に用いられる。
【００２２】
具体的に説明すると、ロールツーロール方式で搬送される長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜装置（スパッタリングウェブコータ）５０は、真空チャンバー５１内に設けられており、巻き出しロール５２から巻き出された長尺耐熱性樹脂フィルムＦに対して所定の成膜処理を行った後、巻き取りロール６４で巻き取るようになっている。これら巻き出しロール５２から巻き取りロール６４までの搬送経路の途中に、モータで回転駆動されるキャンロール５６が配置されている。このキャンロール５６の内部には、真空チャンバー５１の外部で温調された冷媒が循環している。このキャンロール５６の構造については後に詳細に説明する。
【００２３】
真空チャンバー５１内では、スパッタリング成膜のため、到達圧力１０−４Ｐａ程度までの減圧と、その後のスパッタリングガスの導入による０.１〜１０Ｐａ程度の圧力調整が行われる。スパッタリングガスにはアルゴンなど公知のガスが使用され、目的に応じてさらに酸素などのガスが添加される。真空チャンバー５１の形状や材質は、このような減圧状態に耐え得るものであれば特に限定はなく、種々のものを使用することができる。上記したように真空チャンバー５１内を減圧してその状態を維持するため、真空チャンバー５１には図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイル等の種々の装置が具備されている。
【００２４】
巻き出しロール５２からキャンロール５６までの搬送経路には、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを案内するフリーロール５３と、長尺耐熱性樹脂フィルムＦの張力の測定を行う張力センサロール５４とがこの順で配置されている。また、張力センサロール５４から送り出されてキャンロール５６に向かう長尺耐熱性樹脂フィルムＦは、キャンロール５６の近傍に設けられたモータ駆動のフィードロール５５によって、キャンロール５６の周速度に対する調整が行われる。これによりキャンロール５６の外周面に長尺耐熱性樹脂フィルムＦを密着させることができる。
【００２５】
キャンロール５６から巻き取りロール６４までの搬送経路も、上記同様に、キャンロール５６の周速度に対する調整を行うモータ駆動のフィードロール６１、長尺耐熱性樹脂フィルムＦの張力の測定を行う張力センサロール６２、および長尺耐熱性樹脂フィルムＦを案内するフリーロール６３がこの順に配置されている。
【００２６】
上記巻き出しロール５２及び巻き取りロール６４では、パウダークラッチ等によるトルク制御によって長尺耐熱性樹脂フィルムＦの張力バランスが保たれている。また、キャンロール５６の回転とこれに連動して回転するモータ駆動のフィードロール５５、６１により、巻き出しロール５２から長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き出されて巻き取りロール６４に巻き取られるようになっている。
【００２７】
キャンロール５６の近傍には、キャンロール５６の外周面で画定される搬送経路（すなわち、図１の角度Ａの範囲に該当する、キャンロール５６の外周面のうちの長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付ける領域）に対向する位置に、成膜手段としてのマグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９および６０が設けられている。なお、上記した角度範囲Ａのことを長尺耐熱性樹脂フィルムＦの抱き角と称することもある。
【００２８】
金属膜のスパッタリング成膜の場合は、図１に示すように板状のターゲットを使用することができるが、板状ターゲットを用いた場合、ターゲット上にノジュール（異物の成長）が発生することがある。これが問題になる場合は、ノジュールの発生がなく、ターゲットの使用効率も高い円筒形のロータリーターゲットを使用することが好ましい。
【００２９】
また、この図１の長尺耐熱性樹脂フィルムＦの成膜装置５０は、熱負荷の掛かる処理としてスパッタリング処理を想定したものであるため、マグネトロンスパッタリングカソードが図示されているが、熱負荷の掛かる処理がＣＶＤ（化学蒸着）や蒸着処理などの他のものである場合は、板状ターゲットに代えて他の真空成膜手段が設けられる。
【００３０】
次に、本発明に係るガス導入機構付キャンロールの一具体例について図２及び図３を参照しながら説明する。この図２及び図３に示すキャンロール５６は、図示しない駆動装置により回転中心軸を中心として回転駆動される円筒部材１０で構成されている。この円筒部材１０の外表面に長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付けながら搬送する搬送経路が画定される。円筒部材１０の内表面側には、冷却水などの冷媒が流通する冷媒循環部１１が例えばジャケット構造で形成されている。
【００３１】
円筒部材１０の回転中心軸部分に位置する回転軸１２は二重配管構造になっており、この回転軸１２を介して真空チャンバー５１の外部に設けられた図示しない冷媒冷却装置と冷媒循環部１１との間で冷媒が循環するようになっており、これによりキャンロール外周面の温度調節が可能となっている。
【００３２】
すなわち、冷媒冷却装置で冷却された冷媒は、内側配管１２ａの内側を経て冷媒循環部１１に送られ、ここで長尺耐熱性樹脂フィルムＦの熱を受け取って昇温した後、内側配管１２ａと外側配管１２ｂとの間の空間を経て再び冷媒冷却装置に戻される。なお、外側配管１２ｂの外側には回転するキャンロール５６を支持するベアリング１３が設けられている。
【００３３】
このキャンロール５６の円筒部材１０には、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って複数のガス導入路１４が配設されている。これら複数のガス導入路１４の各々は、キャンロール５６の回転中心線５６ａ方向に沿って延在するように円筒部材１０の肉厚部内に穿設されている。なお、図２には、１２本のガス導入路１４が均等な間隔をあけて全周に亘って配設されている例が示されている。
【００３４】
各ガス導入路１４は、円筒部材１０の外表面側（すなわち、キャンロール５６の外周面側）に開口する複数のガス放出孔１５を有している。これら複数のガス放出孔１５は、キャンロール５６の回転中心線５６ａ方向に沿って略均等な間隔をあけて穿設されている。各ガス導入路１４は後述するロータリージョイントを介して真空チャンバー５１の外部からガスが供給されるようになっており、これによりキャンロール５６の外周面とそこに巻き付けられる長尺耐熱性樹脂フィルムＦとの間に形成されるギャップ部（間隙）にガスを導入することが可能となる。
【００３５】
図２では、一例としてキャンロール５６の回転中心線に沿って配設された１０個のガス放出孔１５が示されている。各ガス放出孔１５の内径は、キャンロール５６の外周面とそこに巻き付けられる長尺耐熱性樹脂フィルムＦとの間に形成されるギャップ部（隙間）に良好にガスを導入できる大きさであれば特に限定されず、例えば内径３０μｍ〜１０００μｍ程度にすることができる。また、これらガス導入路１４の本数や、各ガス導入路１４が有するガス放出孔１５の個数は、キャンロール５６の外周面で画定される領域のうちの長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられる領域の面積、ガスの放出量、排気ポンプの能力等により適宜定められる。
【００３６】
一般的には、キャンロール外周面の搬送経路部分に、全体に亘ってできるだけ極小の内径のガス放出孔１５を狭ピッチにして多数設けた方が熱伝導性を均一化できるという点において好ましい。しかしながら、極小内径の孔を狭ピッチで多数設ける加工技術は困難を伴うので、内径１５０〜５００μｍ程度の小孔を５〜１０ｍｍピッチでキャンロール５６の外周面に設けるのが現実的である。
【００３７】
これら複数のガス導入路１４は、ロータリージョイント２０を介して真空チャンバー５１の外部からガスが供給されるようになっており、特にロータリージョイント２０はキャンロール５６の回転によって回転するガス導入路１４に対して、長尺耐熱性樹脂フィルムＦをキャンロール５６の外周面に巻き付ける角度範囲内（すなわち、図１の角度Ａの範囲内であって、具体的には、フィードロール５５から送られてきた長尺耐熱性樹脂フィルムＦがキャンロール５６の外周面に接触し始める角度位置から、キャンロール５６に巻き付いている長尺耐熱性樹脂フィルムＦがフィードロール６１に送り出されるために離れる角度位置までの範囲に該当する）に位置しているガス導入路１４にはガスの供給を行い、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが当該外周面に巻き付けられない領域（すなわち、図１の角度Ｂの範囲内）に位置しているガス導入路１４にはガスの供給を行わないように制御できる構造になっている。
【００３８】
これにより、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付いていないことにより抵抗が低くなっている角度Ｂの領域から真空チャンバー５１内にガスが漏れることを防ぐことができると共に、キャンロール５６の外周面と長尺耐熱性樹脂フィルムＦによって形成される隙間に良好にガスを導入することができる。その結果、長尺耐熱性樹脂フィルムＦとキャンロール５６の外周面によって形成される隙間における熱伝導効率を向上させることができ、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを効果的に冷却することが可能となる。
【００３９】
次に、図４及び図５をも参照しながらかかるロータリージョイント２０について詳細に説明する。ロータリージョイント２０は、前述したようにキャンロール５６の回転によって回転する複数のガス導入路１４の各々に対して、図１の角度Ａの範囲内に位置している時は真空チャンバー５１の外部から供給されるガスを供給し、図１の角度Ｂの範囲内に位置している時は真空チャンバー５１の外部から供給されるガスを供給しないように制御することができる。
【００４０】
この構造を具体的に説明すると、ロータリージョイント２０は１対の回転リングユニット２１と固定リングユニット２２とから構成されている。回転リングユニット２１は、キャンロール５１を構成する円筒部材１０に取り付けられており、キャンロール５６と共に回転するようになっている。一方、固定リングユニット２２は、真空チャンバー５１の外部から供給されるガスの供給配管２６に接続されており、且つ支持部材等で動かないように支持されている。
【００４１】
これら回転リングユニット２１及び固定リングユニット２２は、互いに対向する部分にそれぞれ摺接面２１ａ、２２ａを有しており、回転リングユニット２１がキャンロール５６と共に回転する際、これら摺接面２１ａ、２２ａ同士で摺接（摺動）するようになっている。
【００４２】
回転リングユニット２１には、ガス導入路１４の本数と同じ本数のガス供給路２３が周方向に均等な間隔をあけて全周に亘って形成されている。これら複数のガス供給路２３の各々は、回転リングユニット２１の内部で放射状に及び／又は回転リングユニット２１の回転軸方向に平行に形成されており、その一端部が当該ガス供給路２３と略同じ角度位置にあるガス導入路１４に連結配管２５を介して連通している。そして、このガス導入路１４と接続する一端部とは反対側の他端部は、回転リングユニット２１の摺接面２１ａで開口している。
【００４３】
つまり、各ガス供給路２３が回転リングユニット２１の摺接面２１ａで開口している開口部（以降、この開口部を回転開口部２３ａと称する）の角度位置は、当該ガス供給路２３が連通しているガス導入路１４の角度位置と略同じ位置関係にある。なお、連結配管２５を介さずにガス供給路２３とガス導入路１４とを直接連通させてもよい。
【００４４】
一方、固定リングユニット２２には１つのガス分配路２４が形成されており、このガス分配路２４は真空チャンバー５１外部から供給されるガスの供給配管２６に一端部が連通している。この供給配管２６と接続する一端部とは反対側の他端部は、固定リングユニット２２の摺接面２２ａで開口している。このガス分配路２４が固定リングユニット２２の摺接面２２ａで開口している開口部（以降、この開口部を固定開口部２４ａと称する）は、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付ける角度範囲内に位置しているガス導入路１４に連通するガス供給路２３の回転開口部２３ａには対向し、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付ける角度範囲内に位置していないガス導入路１４に連通するガス供給路２３の回転開口部２３ａには対向しないように形成されている。
【００４５】
つまり、固定開口部２４ａは、回転開口部２３ａが対向しうる固定リングユニット２２の摺接面２２ａ上の領域のうち、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付ける角度範囲内（すなわち、図１の角度Ａの範囲内）で開口している。よって、このガス分配路２４の固定開口部２４ａの形状は、摺接面２２ａに垂直な方向から見たとき、ドーナツ状ではなく略Ｃ字状となる。
【００４６】
なお、上記した本発明の一具体例のキャンロール５６が具備するロータリージョイント２０は、回転リングユニット２１及び固定リングユニット２２の形状が中心軸方向から見てほぼ同一であり、それらの摺接面２１ａ、２２ａは中心軸に対して垂直に形成されていたが、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付いていない領域からのガスの放出を抑えて効果的にギャップ部にガスを導入し得るものであればかかる形状に限定されるものではない。
【００４７】
例えば、回転リングユニット２１の内径と固定リングユニット２２の外径とをほぼ同じ大きさにして回転リングユニット２１の内側に固定リングユニット２２が嵌めこまれるようにしてもよい。この場合は、回転リングユニット２１の内周部と固定リングユニット２２の外周部とが互いに摺接（摺動）する摺接面となり、ここに各開口部が設けられることになる。なお、ロータリージョイント２０の摺動部分からのガスのリークを防ぐため、公知のガスシール手段を設けることが好ましい。
【００４８】
以上説明した構成により、キャンロール５６の回転によって各ガス導入路１４は図１の角度Ａの範囲内と角度Ｂの範囲内とに交互に位置することになり、角度Ａの範囲内に位置する時は、当該ガス導入路１４が連通する回転リングユニット２１内に設けられたガス供給路２３の摺接面２１ａにおける回転開口部２３ａと、固定リングユニット２２内に設けられたガス分配路２４の摺接面２２ａにおける固定開口部２４ａとが対向するので当該ガス供給路２３とガス分配路２４とが連通し、よって真空チャンバー５１の外部から供給されるガスは、これら供給配管２６、ガス分配路２４、ガス供給路２３、連絡配管２５、及びガス導入路１４を経てガス放出孔１５から放出される。
【００４９】
この角度Ａの範囲は、キャンロール５６の外周面に長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられる領域なので、キャンロール５６の外周面と長尺耐熱性樹脂フィルムＦとによって形成される隙間にガスが導入される。その結果、この隙間の熱伝導率が向上して長尺耐熱性樹脂フィルムＦの熱を効率よくキャンロール５６の外周面に伝熱することが可能となる。なお、ガス分配路２４の固定開口部２４ａの形状を変更することにより、キャンロール５６外周面上のガスを放出しない領域を適宜設定することが可能となる。
【００５０】
一方、ガス導入路１４が角度Ｂの範囲内に位置する時は、当該ガス導入路１４が連通する回転リングユニット２１内に設けられたガス供給路２３の摺接面２１ａにおける回転開口部２３ａは、固定リングユニット２２の摺接面２２ａのうちガス分配路２４の固定開口部２４ａが設けられていない部分に対向することになる。すなわち、供給路２３とガス分配路２４とは互いに切り離された状態となり、真空チャンバー５１の外部から供給されるガスは、このガス供給路２３には供給されなくなる。その結果、この角度Ｂの範囲内に位置するガス導入路１４に連通するガス放出孔１５からはガスが放出されない。
【００５１】
この角度Ｂの範囲は、キャンロール５６の外周面に長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられない領域であるが、前述したように、この角度Ｂに範囲内に位置しているガス導入路１４へはガスの供給が遮断されているので、この領域のガス放出孔１５からガスが真空チャンバー５１に放出されることはない。よって、真空チャンバー５１内の圧力制御への悪影響を抑えることができるとともに、導入ガスのガス圧を所定の圧力に安定的に維持することが可能となる。
【００５２】
このように、本発明のキャンロールの構造によれば、真空チャンバー内へのガスのリークなどの問題を生じることなく、キャンロールの外周面のうちの長尺基板が巻き付けられない領域でのガスの導入を確実に停止することができる。また、ガス導入を停止する際に電磁バルブや圧空バルブを使用しないので、回転するキャンロール５６の内部に複雑な配線や配管を設ける必要がなく、複雑な制御装置も不要となる。すなわち、製作、運用およびメンテナンス性に優れている。
【００５３】
ところで、上記した本発明の一具体例のロータリージョイント２０では、ガス放出路１４の数とガス供給路２３の数を一致させてキャンロール５６の周方向において同じ角度位置でそれぞれ連通させる場合について説明したが、スペースや配管の関係で、複数本のガス放出路１４に対して１つのガス供給路２３を連通させることが望ましい場合がある。この場合は、例えば互いに隣接する複数のガス導入路１４に連結する１つの分岐管を設け、この分岐管をガス供給路２３に接続すればよい。あるいは、回転リングユニット２１内において１本のガス供給路２３を複数のガス供給路２３に分岐させてもよい。
【００５４】
分岐管を使用する場合は、キャンロール５６の外周面のうちの長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられない領域に同時に存在するガス導入路１４の本数を各分岐管によって分岐する配管の本数に一致させることが好ましい。例えば、図２に示すキャンロール５６では、３本のガス導入路１４が、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられない領域（すなわち、図１の角度Ｂの範囲内）に同時に存在しているので、各分岐管は３本に分岐する構造を有しているのが好ましい。但し、ガスの導入をよりきめ細かく制御することが望まれる場合は、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられていない領域に同時に存在するガス導入路１４の本数を２もしくは３以上の整数で等分した数に各分岐管によって分岐される配管の本数を一致させることがより好ましい。
【００５５】
なお、非特許文献２によれば、導入ガスがアルゴンガスの場合、導入ガス圧力が５００Ｐａでギャップ間距離が約４０μｍ以下の時、ギャップ間の熱伝導率は２５０（Ｗ／ｍ２・Ｋ）となる。本発明の長尺基板の処理装置においても、同様の導入ガス圧力条件を想定した場合、キャンロール５６の外周面と長尺耐熱性樹脂フィルムＦとの間に形成されるギャップ部の距離は４０μｍになると考えられるが、この程度のギャップ部の距離であれば、そこからリークするガス量は、長尺基板真空成膜装置が通常備える真空ポンプで排気可能である。
【００５６】
さらに、導入ガスをスパッタリング雰囲気のガスと同じものにしておけば、スパッタリング雰囲気を汚染することもない。また、上述の通り、キャンロール５６の外周面のうち長尺基板が巻き付けられない領域ではガス導入路１４へガスを供給する前にガス供給を遮断するので、ガス漏れのリスクを減らすことができる。
【００５７】
以上、長尺基板として耐熱性樹脂フィルムを例にとって本発明の一具体例の長尺基板処理装置の説明を行ったが、本発明の長尺基板処理装置で使用する長尺基板には、他の樹脂フィルムはもちろんのこと、金属箔や金属ストリップなどの金属フィルムを用いることができる。樹脂フィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムのような比較的耐熱性に劣る樹脂フィルムやポリイミドフィルムのような耐熱性樹脂フィルムを挙げることができる。
【００５８】
金属膜付耐熱性樹脂フィルムを作製する場合は、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルムまたは液晶ポリマー系フィルムから選ばれる耐熱性樹脂フィルムが好適に用いられる。なぜなら、これらを用いて得られる金属膜付耐熱性樹脂フィルムは、金属膜付フレキシブル基板に要求される柔軟性、実用上必要な強度、配線材料として好適な電気絶縁性に優れているからである。
【００５９】
金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造は、上述したような長尺基板真空成膜装置に長尺基板として上記の耐熱性樹脂フィルムを用い、その表面に金属膜をスパッタリング成膜すれば得られる。例えば、上述したような成膜装置（スパッタリングウェブコータ）５０を用いて耐熱性樹脂フィルムをメタライジング法で処理することにより耐熱性樹脂フィルムの表面にＮｉ系合金等から成る膜とＣｕ膜とが積層された構造体を有する金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを得ることができる。
【００６０】
このような構造体を有する金属膜付耐熱性樹脂フィルムは成膜処理後は別工程に送られ、そこでサブトラクティブ法により所定の配線パターンを有するフレキシブル配線基板に加工される。ここで、サブトラクティブ法とは、レジストで覆われていない金属膜（例えば、上記Ｃｕ膜）をエッチングにより除去してフレキシブル配線基板を製造する方法のことである。
【００６１】
上記したＮｉ系合金等から成る膜はシード層と呼ばれ、金属膜付耐熱性樹脂フィルムに必要とされる電気絶縁性や耐マイグレーション性等の特性により適宜その組成が選択されるが、一般的にはＮｉ−Ｃｒ合金、インコネル、コンスタンタン、モネル等の公知の合金で形成される。なお、金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムの金属膜（Ｃｕ膜）をより厚くしたい場合は、湿式めっき法を用いることがある。この場合は、電気めっき処理のみで金属膜を形成する方法か、あるいは一次めっきとしての無電解めっき処理と、二次めっきとしての電解めっき処理等の湿式めっき処理とを組み合わせて行う方法で処理される。この湿式めっき処理には、一般的な湿式めっき条件を採用することができる。
【００６２】
上記本発明の具体例では、金属膜付耐熱性樹脂フィルムとして長尺耐熱性樹脂フィルムにＮｉ-Ｃｒ合金やＣｕ等の金属膜を積層した構造体を例にとって説明したが、上記金属膜のほか、目的に応じて酸化物膜、窒化物膜、炭化物膜等の成膜に本発明の成膜方法を用いることもできる。
【００６３】
また、上記本発明の具体例では、長尺基板真空成膜装置に関して説明してきたが、本発明の長尺基板処理装置には、減圧雰囲気下の真空チャンバー内で長尺基板にスパッタリング等の真空成膜を施す処理以外に、プラズマ処理やイオンビーム処理等の熱負荷の掛かる処理も含まれる。これらプラズマ処理やイオンビーム処理により長尺基板の表面が改質されるが、その際、長尺基板に熱負荷が掛かる。このような場合においても、本発明のキャンロール及びこれを用いた長尺基板の成膜装置を用いることが効果的であり、これにより処理雰囲気に多量の導入ガスをリークさせることなく熱負荷による長尺基板のシワ発生を抑制することができる。
【００６４】
ここでプラズマ処理とは、公知のプラズマ処理方法、例えばアルゴンと酸素の混合ガスまたはアルゴンと窒素の混合ガスによる減圧雰囲気下において放電を行うことにより、酸素プラズマまたは窒素プラズマを発生させて長尺基板を処理する方法のことである。また、イオンビーム処理とは、強い磁場を印加した磁場ギャップでプラズマ放電を発生させて、プラズマ中の陽イオンを陽極による電解でイオンビームとして目的物（長尺基板）へ照射する処理である。このイオンビーム処理には、公知のイオンビーム源を用いることができる。なお、これらプラズマ処理やイオンビーム処理は、ともに減圧雰囲気下で行われる。
【実施例】
【００６５】
図１に示す成膜装置（スパッタリングウェブコータ）５０を用いて金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを作製した。長尺の耐熱性樹脂フィルム（以下、フィルムＦと称する）には、幅５００ｍｍ、長さ８００ｍ、厚さ２５μｍの宇部興産株式会社製の耐熱性ポリイミドフィルム「ユーピレックス（登録商標）」を使用した。
【００６６】
キャンロール５６には、図２に示すようなジャケットロール構造のガス導入機構付きキャンロールを使用した。このキャンロール５６の円筒部材１０には、直径９００ｍｍ、幅７５０ｍｍのアルミ製のものを使用し、その外周面にハードクロムめっきを施した。この円筒部材１０の肉厚部内に、キャンロール５６の回転軸方向に平行に延在する内径４ｍｍのガス導入路１４を周方向に均等な間隔をあけて全周に亘って３６０本穿設した。なお、ガス導入路１４の両端のうち先端側は有底にして円筒部材１０を貫通しないようにした。
【００６７】
各ガス導入路１４には、円筒部材１０の外表面側（すなわちキャンロール５６の外周面側）に開口する内径０.２ｍｍのガス放出孔１５を４７個設けた。これら４７個のガス放出孔１５は、円筒部材１０の外表面に画定されるフィルムＦの搬送経路の両端部からそれぞれ２０ｍｍ内側の線の間の領域に、フィルムＦの進行方向に対して直交する方向において１０ｍｍのピッチで配設した。つまり、キャンロール５６の外周面のうち両端部からそれぞれ１４５ｍｍまでの領域にはガス放出孔１５を設けなかった。
【００６８】
上記したように、円筒部材１０には３６０本のガス導入路１４が全周に亘って周方向に均等に配設されているが、これら３６０本のガス導入路を直接ガスロータリージョイント２０に接続するのは困難なため、ガス導入管１４の１０本を分岐管に接続した後、回転リングユニット２１のガス供給路２３端部に接続した。すなわち、ロータリージョイント２０の回転リングユニット２１には、ガス供給路２３を３６本形成した。
【００６９】
フィルムＦに成膜する金属膜としては、シード層であるＮｉ−Ｃｒ膜の上にＣｕ膜を成膜するものとし、そのため、マグネトロンスパッタターゲット５７にはＮｉ−Ｃｒターゲットを用い、マグネトロンスパッタターゲット５８、５９、６０にはＣｕターゲットを用いた。巻き出しロール５２と巻き取りロール６４の張力は８０Ｎとした。キャンロール５６は水冷により２０℃に制御しているが、フィルムＦとキャンロール５６との熱伝導効率が良好でないと冷却効果は期待できない。
【００７０】
この成膜装置５０の巻き出しロール５２側に、巻回されたフィルムＦをセットし、その一端をキャンロール５６を経由させて巻き取りロール６４に取り付けた。この状態で、真空チャンバー５１内の空気を複数台のドライポンプを用いて５Ｐａまで排気した後、更に、複数台のターボ分子ポンプとクライオコイルを用いて３×１０−３Ｐａまで排気した。
【００７１】
次に回転駆動装置を起動してフィルムＦを搬送速度３ｍ／分で搬送させながら、アルゴンガスを３００ｓｃｃｍで導入するとともにマグネトロンスパッタカソード５７、５８、５９、６０に１０ｋＷの電力を印加して電力制御した。更にキャンロール５６には１０００ｓｃｃｍでアルゴンガスを導入した。このようにしてロールツーロールで搬送されるフィルムＦに対してその片面にＮｉ−Ｃｒ膜からなるシード層及びその上に成膜されるＣｕ膜を連続して成膜する処理を開始した。
【００７２】
この処理を行っている際、成膜中におけるキャンロール５６上のフィルムＦ表面の観察が可能な観察窓から、ガス導入が行われているキャンロール５６上のフィルムＦ表面を観察したところ、マグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９、６０の成膜ゾーンを通過した成膜直後のフィルムＦに表れやすい、シワの原因となる進行方向と平行な方向のキャンロール５６外周面からのフィルムＦの浮きが見られることは無かった。
【００７３】
次に、上記成膜処理を開始してからのフィルムＦの処理長さが３００ｍになった時点で、キャンロール５６へのガス供給のみ停止し、その状態で更にフィルムＦを長さ３００ｍ処理した。この処理を行っている際も、上記と同様にキャンロール５６上のフィルムＦ表面の観察が可能な観察窓からキャンロール５６上のフィルムＦを観察したところ、マグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９、６０の成膜ゾーンを通過した成膜直後のフィルムＦに、シワの原因となる進行方向と平行な方向のキャンロール５６外周面からのフィルムＦの浮きが見られることがあった。
【００７４】
成膜処理を開始してからのフィルムＦの処理長さが合計６００ｍになった時点で、各マグネトロンスパッタカソードへの電力供給を停止し、それぞれのガス導入も停止した。最後に、フィルムＦの搬送を停止するとともに各ポンプの運転を停止してから大気ベントを開放し、巻き出しロール５２からフィルムＦの終端部を外して全てのフィルムＦを巻き取りロール６４に巻き取ってから取り外した。
【００７５】
この取り外されたフィルムＦを大気中にて展開してシワの有無を確認したところ、キャンロール５６へのガス導入を行った０〜３００ｍまでの間にシワは見つからなかったが、キャンロール５６へのガス導入を行わなかった３００〜６００ｍまでの間に若干のシワが見つかった。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 円筒部材
１１ 冷媒循環部
１２ 回転軸
１３ ベアリング
１４ ガス導入路
１５ ガス放出孔
２０ ロータリージョイント
２１ 回転リングユニット
２２ 固定リングユニット
２３ ガス供給路
２４ ガス分配路
２５ 連結配管
２６ 供給配管
５０ 成膜装置（スパッタリングウェブコータ）
５１ 真空チャンバー
５２ 巻き出しロール
５３、６３ フリーロール
５４、６２ 張力センサロール
５５、６１ フィードロール
５６ キャンロール
５７、５８、５９、６０ マグネトロンスパッタリングカソード
６４ 巻き取りロール
Ｆ 長尺耐熱性樹脂フィルム（長尺基板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング等の熱負荷のかかる処理が施される長尺基板の冷却を効果的に行うべく、キャンロールの外周面とそこに巻き付けられる長尺基板との間に形成されるギャップ部にキャンロール側からガスを導入する機構を備えたキャンロール、およびそれを用いた長尺基板の処理装置ならびに処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等には、耐熱性樹脂フィルムの上に金属膜を被覆して得られる多種類のフレキシブル配線基板が用いられている。このフレキシブル配線基板の材料には、耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を成膜した金属膜付耐熱性樹脂フィルムが用いられており、この金属膜付耐熱性樹脂フィルムにフォトリソグラフィーやエッチング等の薄膜技術を適用することにより所定の配線パターンを有するフレキシブル配線基板を得ることができる。フレキシブル配線基板の配線パターンは近年ますます微細化、高密度化しており、従って金属膜付耐熱性樹脂フィルムは平坦でシワのないことがより一層重要になってきている。
【０００３】
この種の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造方法としては、従来から金属箔を接着剤により耐熱性樹脂フィルムに貼り付けて製造する方法（３層基板の製造方法）、金属箔に耐熱性樹脂溶液をコーティングした後、乾燥させて製造する方法（キャスティング法）、あるいは耐熱性樹脂フィルムに真空成膜法により、もしくは真空成膜法と湿式めっき法との組み合わせにより金属膜を成膜して製造する方法（メタライジング法）等が知られている。また、メタライジング法における真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法等がある。
【０００４】
メタライジング法については、特許文献１に、ポリイミド絶縁層上にクロムをスパッタリングした後、銅をスパッタリングしてポリイミド絶縁層上に導体層を形成する方法が開示されている。また、特許文献２に、銅ニッケル合金をターゲットとするスパッタリングにより形成された第一の金属薄膜と、銅をターゲットとするスパッタリングにより形成された第二の金属薄膜とを、この順でポリイミドフィルム上に積層することによって得られるフレキシブル回路基板用材料が開示されている。なお、基板にポリイミドフィルムの様な耐熱性樹脂フィルムを用い、これに真空成膜を行う場合はスパッタリングウェブコータを用いることが一般的である。
【０００５】
ところで、上述した真空成膜法において、一般にスパッタリング法は密着力に優れる反面、真空蒸着法に比べて耐熱性樹脂フィルムに与える熱負荷が大きいといわれている。そして、成膜の際に耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷がかかると、フィルムにシワが発生し易くなることも知られている。このシワの発生を防ぐため、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置であるスパッタリングウェブコータでは冷却機能を備えたキャンロールを搭載し、これを回転駆動してその外周面に画定される搬送経路にロールツーロールで搬送される耐熱性樹脂フィルムを巻き付けることによってスパッタリング処理中の耐熱性樹脂フィルムをその裏面側から冷却する方式が採用されている。
【０００６】
例えば特許文献３には、スパッタリングウェブコータの一例である巻出巻取式（ロールツーロール方式）真空スパッタリング装置が開示されている。この巻出巻取式真空スパッタリング装置には上記キャンロールの役割を担うクーリングロールが具備されており、さらにクーリングロールの少なくともフィルム送入れ側若しくは送出し側に設けたサブロールによってフィルムをクーリングロールに密着する制御が行われている。
【０００７】
しかしながら、非特許文献１に記載されているように、キャンロールの外周面はミクロ的に見て平坦ではないため、キャンロールとその外周面に密着して搬送されるフィルムとの間には真空空間を介して離間するギャップ部（間隙）が存在している。このため、スパッタリングや蒸着の際に生じるフィルムの熱は、実際にはフィルムからキャンロールに効率よく伝熱されているとはいえず、これがフィルムのシワ発生の原因となっていた。この問題を解決するため、上記キャンロール外周面とフィルムとの間のギャップ部にキャンロール側からガスを導入して、当該ギャップ部の熱伝導率を真空に比べて高くする技術が提案されている。
【０００８】
例えば特許文献４には、上記ギャップ部にキャンロール側からガスを導入する具体的な方法として、キャンロールの外周面にガスの放出口となる多数の微細な孔を設ける技術が開示されている。また、特許文献５には、キャンロールの外周面にガスの放出口となる溝を設ける技術が開示されている。さらに、キャンロール自体を多孔質体で構成し、その多孔質体自身の微細孔をガス放出口とする方法も知られている。
【０００９】
しかし、これらいずれにおいても、キャンロールの外周面においてフィルムが巻き付けられていない領域はフィルムが巻き付けられている領域に比べて、ガス放出口での抵抗が低くなるため、キャンロールに供給されるガスが容易にこのフィルムの巻き付けられていない領域のガス放出口を経て真空チャンバーの空間に放出されてしまう。その結果、キャンロールの外周面とそこに巻き付けられているフィルムとの間のギャップ部に本来導入されるべき量のガスが供給されず、よって熱伝導率を高める効果が得られなくなることがあった。
【００１０】
この問題に対しては、キャンロールの外周面から出没するバルブをガス放出口に設け、このバルブをフィルム面で押さえつけることによってガス放出口を開放する方法（特許文献５）や、キャンロールの外周面のうちフィルムを送り出してから送り入れるまでに該当するフィルムの巻き付けられない領域にカバーを取り付けて、この領域からチャンバーにガスが放出されるのを防止してキャンロール外周面とフィルム表面とのギャップ部に良好にガスを導入する方法（特許文献６）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平２−９８９９４号公報
【特許文献２】特許第３４４７０７０号公報
【特許文献３】特開昭６２−２４７０７３号公報
【特許文献４】国際公開第２００５／００１１５７号パンフレット
【特許文献５】米国特許第３４１４０４８号明細書
【特許文献６】国際公開第２００２／０７０７７８号パンフレット
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】"Vacuum Heat Transfer Models for Web Substrates: Review of Theory and Experimental Heat Transfer Data," 2000 Society of Vacuum Coaters, 43rd. Annual Technical Conference Proceeding, Denver, April 15-20, 2000, p.335
【非特許文献２】"Improvement of Web Condition by the Deposition Drum Design," 2000 Society of Vacuum Coaters, 50th. Annual Technical Conference Proceeding (2007), p.749
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献５に示すようなフィルム面でバルブを押さえつけてガス放出口を開放させる方法は、バルブの接触によりフィルム面に僅かなキズや凹みを生じさせるおそれがあり、高い品質が要求される電子機器のフレキシブル配線基板の製造に採用することは難しかった。また。特許文献６に示すようなカバーを用いてフィルムが巻き付けられない領域のガス放出口を封鎖する方法は、高い真空度で成膜処理を行う処理装置ではカバーとキャンロール外周面との隙間からのガス漏れを防ぐことができなかった。
【００１４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、その課題とするところは、ロールツーロールで搬送される長尺基板（フィルム）を、キャンロールの外周面に部分的に巻き付けて冷却しながら当該長尺基板にスパッタリング成膜などの熱負荷の掛かる処理を施す場合において、キャンロール外周面のうちのフィルムが巻き付けられない領域からの真空チャンバー内へのガス漏れを抑制しつつキャンロールの外周面と長尺基板との間に形成されるギャップ部（隙間）に良好にガスを導入することが可能な装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明者は、減圧下にある真空チャンバー内においてロールツーロールで長尺基板を搬送し、内部に冷媒が循環するキャンロールの外周面に部分的に長尺基板を巻き付けて冷却しながら当該長尺基板に熱負荷の掛かる処理を施す装置において、熱伝導率を向上させて熱負荷による長尺基板のシワ発生を確実に低減させるべくキャンロール外周面とそこに巻き付けられる長尺基板との間に形成されるギャップ部にキャンロール側からガスを導入するガス導入機構を備えたキャンロールについて鋭意研究を重ねた結果、複数のガス導入路をキャンロールの全周に周方向に略均等な間隔をあけて配設し、各ガス導入管に外周面側に開口する複数のガス放出孔を均等な間隔をあけて設けるとともに、キャンロールに対して同心軸状に設けたロータリージョイントを利用して各ガス導入路へのガスの供給を制御することにより、キャンロール外周面のうちの長尺基板が巻き付いていない領域からのガスの放出を抑えて効果的にギャップ部にガスを導入し得ることを見出し本発明に至った。
【００１６】
すなわち、本発明が提供するキャンロールは、冷媒が循環する冷媒循環部と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路と、これら複数のガス導入路の各々に真空チャンバー外部のガスを供給するロータリージョイントとを備え、真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を外周面に部分的に巻き付けて冷却するキャンロールであって、前記複数のガス導入路の各々は、キャンロールの回転軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、前記ロータリージョイントは、各ガス導入路に対して長尺基板を巻き付ける範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路にガスを供給するか否か制御することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明が提供する長尺基板の処理装置は、真空チャンバーと、該真空チャンバー内においてロールツーロールで長尺基板を搬送する搬送機構と、長尺基板に対して熱負荷の掛かる処理を施す処理手段と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路及びそれら複数のガス導入路の各々に真空チャンバー外部のガスを供給するロータリージョイントを有し、循環する冷媒で冷却された外周面に長尺基板を部分的に巻き付けて冷却するキャンロールとを備えた長尺基板処理装置であって、前記複数のガス導入路の各々はキャンロールの回転軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、前記ロータリージョイントは、長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているガス導入路にはガスを供給し、長尺基板を巻き付ける角度範囲外に位置しているガス導入路にはガスを供給しない構造を有していることを特徴としている。
【００１８】
さらに、本発明が提供する長尺基板の処理方法は、真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を、循環する冷媒で冷却したキャンロールの外周面に部分的に巻き付けるとともに、キャンロールの回転軸方向に略均等な間隔をあけて外周面に開口する複数のガス放出孔から外周面と長尺基板との間にガスを導入して長尺基板を冷却し、同時に長尺基板の表面に熱負荷の掛かる処理を行う長尺基板の処理方法であって、前記複数のガス放出孔に連通している周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路の各々には、ロータリージョイントを介して真空チャンバーの外部のガスを供給し、このロータリージョイントによって、各ガス導入路に対して長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路にガスを供給するか否か制御させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、真空チャンバー内へのガスのリークなどの問題を生じることなく、キャンロール外周面のうちの長尺基板が巻き付けられている領域だけに確実にガスを導入させることができる。よって、真空チャンバー内の圧力制御を正確に行うことが可能となる。また、ガス導入部分のガス圧力を安定させることができ、常に一定量のガスをキャンロールの外周面とそこに巻き付けられる長尺基板との間のギャップ部に導入することができる。その結果、効率よく長尺基板の冷却を行うことができ、シワのない高品質の金属膜付耐熱性樹脂フィルムを高い歩留まりで作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のキャンロールが好適に使用されるロールツーロール方式の長尺基板処理装置の一具体例を示す模式図である。
【図２】本発明に係るキャンロールの一具体例を示す斜視図である。
【図３】図２に示すキャンロールをその回転中心軸を含む面で切断したときの切断図である。
【図４】図２に示すキャンロールの平面図である。
【図５】図２に示すキャンロールが具備するロータリージョイントの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明のキャンロールおよびこれを搭載した長尺基板処理装置の一具体例について図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、図１を参照しながら、長尺基板処理装置の一例である長尺基板真空成膜装置について説明する。なお、長尺基板には、一例として長尺耐熱性樹脂フィルムを用いる場合について説明する。また、長尺基板に対して施される熱負荷の掛かる処理として、スパッタリング処理を例にとって説明する。この図１に示す長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜装置５０はスパッタリングウェブコータと称される装置であり、ロールツーロール方式で搬送される長尺状耐熱樹脂フィルムの表面に連続的に効率よく成膜処理を施す場合に好適に用いられる。
【００２２】
具体的に説明すると、ロールツーロール方式で搬送される長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜装置（スパッタリングウェブコータ）５０は、真空チャンバー５１内に設けられており、巻き出しロール５２から巻き出された長尺耐熱性樹脂フィルムＦに対して所定の成膜処理を行った後、巻き取りロール６４で巻き取るようになっている。これら巻き出しロール５２から巻き取りロール６４までの搬送経路の途中に、モータで回転駆動されるキャンロール５６が配置されている。このキャンロール５６の内部には、真空チャンバー５１の外部で温調された冷媒が循環している。このキャンロール５６の構造については後に詳細に説明する。
【００２３】
真空チャンバー５１内では、スパッタリング成膜のため、到達圧力１０−４Ｐａ程度までの減圧と、その後のスパッタリングガスの導入による０.１〜１０Ｐａ程度の圧力調整が行われる。スパッタリングガスにはアルゴンなど公知のガスが使用され、目的に応じてさらに酸素などのガスが添加される。真空チャンバー５１の形状や材質は、このような減圧状態に耐え得るものであれば特に限定はなく、種々のものを使用することができる。上記したように真空チャンバー５１内を減圧してその状態を維持するため、真空チャンバー５１には図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイル等の種々の装置が具備されている。
【００２４】
巻き出しロール５２からキャンロール５６までの搬送経路には、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを案内するフリーロール５３と、長尺耐熱性樹脂フィルムＦの張力の測定を行う張力センサロール５４とがこの順で配置されている。また、張力センサロール５４から送り出されてキャンロール５６に向かう長尺耐熱性樹脂フィルムＦは、キャンロール５６の近傍に設けられたモータ駆動のフィードロール５５によって、キャンロール５６の周速度に対する調整が行われる。これによりキャンロール５６の外周面に長尺耐熱性樹脂フィルムＦを密着させることができる。
【００２５】
キャンロール５６から巻き取りロール６４までの搬送経路も、上記同様に、キャンロール５６の周速度に対する調整を行うモータ駆動のフィードロール６１、長尺耐熱性樹脂フィルムＦの張力の測定を行う張力センサロール６２、および長尺耐熱性樹脂フィルムＦを案内するフリーロール６３がこの順に配置されている。
【００２６】
上記巻き出しロール５２及び巻き取りロール６４では、パウダークラッチ等によるトルク制御によって長尺耐熱性樹脂フィルムＦの張力バランスが保たれている。また、キャンロール５６の回転とこれに連動して回転するモータ駆動のフィードロール５５、６１により、巻き出しロール５２から長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き出されて巻き取りロール６４に巻き取られるようになっている。
【００２７】
キャンロール５６の近傍には、キャンロール５６の外周面で画定される搬送経路（すなわち、図１の角度Ａの範囲に該当する、キャンロール５６の外周面のうちの長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付ける領域）に対向する位置に、成膜手段としてのマグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９および６０が設けられている。なお、上記した角度範囲Ａのことを長尺耐熱性樹脂フィルムＦの抱き角と称することもある。
【００２８】
金属膜のスパッタリング成膜の場合は、図１に示すように板状のターゲットを使用することができるが、板状ターゲットを用いた場合、ターゲット上にノジュール（異物の成長）が発生することがある。これが問題になる場合は、ノジュールの発生がなく、ターゲットの使用効率も高い円筒形のロータリーターゲットを使用することが好ましい。
【００２９】
また、この図１の長尺耐熱性樹脂フィルムＦの成膜装置５０は、熱負荷の掛かる処理としてスパッタリング処理を想定したものであるため、マグネトロンスパッタリングカソードが図示されているが、熱負荷の掛かる処理がＣＶＤ（化学蒸着）や蒸着処理などの他のものである場合は、板状ターゲットに代えて他の真空成膜手段が設けられる。
【００３０】
次に、本発明に係るガス導入機構付キャンロールの一具体例について図２及び図３を参照しながら説明する。この図２及び図３に示すキャンロール５６は、図示しない駆動装置により回転中心軸を中心として回転駆動される円筒部材１０で構成されている。この円筒部材１０の外表面に長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付けながら搬送する搬送経路が画定される。円筒部材１０の内表面側には、冷却水などの冷媒が流通する冷媒循環部１１が例えばジャケット構造で形成されている。
【００３１】
円筒部材１０の回転中心軸部分に位置する回転軸１２は二重配管構造になっており、この回転軸１２を介して真空チャンバー５１の外部に設けられた図示しない冷媒冷却装置と冷媒循環部１１との間で冷媒が循環するようになっており、これによりキャンロール外周面の温度調節が可能となっている。
【００３２】
すなわち、冷媒冷却装置で冷却された冷媒は、内側配管１２ａの内側を経て冷媒循環部１１に送られ、ここで長尺耐熱性樹脂フィルムＦの熱を受け取って昇温した後、内側配管１２ａと外側配管１２ｂとの間の空間を経て再び冷媒冷却装置に戻される。なお、外側配管１２ｂの外側には回転するキャンロール５６を支持するベアリング１３が設けられている。
【００３３】
このキャンロール５６の円筒部材１０には、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って複数のガス導入路１４が配設されている。これら複数のガス導入路１４の各々は、キャンロール５６の回転中心線５６ａ方向に沿って延在するように円筒部材１０の肉厚部内に穿設されている。なお、図２には、１２本のガス導入路１４が均等な間隔をあけて全周に亘って配設されている例が示されている。
【００３４】
各ガス導入路１４は、円筒部材１０の外表面側（すなわち、キャンロール５６の外周面側）に開口する複数のガス放出孔１５を有している。これら複数のガス放出孔１５は、キャンロール５６の回転中心線５６ａ方向に沿って略均等な間隔をあけて穿設されている。各ガス導入路１４は後述するロータリージョイントを介して真空チャンバー５１の外部からガスが供給されるようになっており、これによりキャンロール５６の外周面とそこに巻き付けられる長尺耐熱性樹脂フィルムＦとの間に形成されるギャップ部（間隙）にガスを導入することが可能となる。
【００３５】
図２では、一例としてキャンロール５６の回転中心線に沿って配設された１０個のガス放出孔１５が示されている。各ガス放出孔１５の内径は、キャンロール５６の外周面とそこに巻き付けられる長尺耐熱性樹脂フィルムＦとの間に形成されるギャップ部（隙間）に良好にガスを導入できる大きさであれば特に限定されず、例えば内径３０μｍ〜１０００μｍ程度にすることができる。また、これらガス導入路１４の本数や、各ガス導入路１４が有するガス放出孔１５の個数は、キャンロール５６の外周面で画定される領域のうちの長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられる領域の面積、ガスの放出量、排気ポンプの能力等により適宜定められる。
【００３６】
一般的には、キャンロール外周面の搬送経路部分に、全体に亘ってできるだけ極小の内径のガス放出孔１５を狭ピッチにして多数設けた方が熱伝導性を均一化できるという点において好ましい。しかしながら、極小内径の孔を狭ピッチで多数設ける加工技術は困難を伴うので、内径１５０〜５００μｍ程度の小孔を５〜１０ｍｍピッチでキャンロール５６の外周面に設けるのが現実的である。
【００３７】
これら複数のガス導入路１４は、ロータリージョイント２０を介して真空チャンバー５１の外部からガスが供給されるようになっており、特にロータリージョイント２０はキャンロール５６の回転によって回転するガス導入路１４に対して、長尺耐熱性樹脂フィルムＦをキャンロール５６の外周面に巻き付ける角度範囲内（すなわち、図１の角度Ａの範囲内であって、具体的には、フィードロール５５から送られてきた長尺耐熱性樹脂フィルムＦがキャンロール５６の外周面に接触し始める角度位置から、キャンロール５６に巻き付いている長尺耐熱性樹脂フィルムＦがフィードロール６１に送り出されるために離れる角度位置までの範囲に該当する）に位置しているガス導入路１４にはガスの供給を行い、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが当該外周面に巻き付けられない領域（すなわち、図１の角度Ｂの範囲内）に位置しているガス導入路１４にはガスの供給を行わないように制御できる構造になっている。
【００３８】
これにより、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付いていないことにより抵抗が低くなっている角度Ｂの領域から真空チャンバー５１内にガスが漏れることを防ぐことができると共に、キャンロール５６の外周面と長尺耐熱性樹脂フィルムＦによって形成される隙間に良好にガスを導入することができる。その結果、長尺耐熱性樹脂フィルムＦとキャンロール５６の外周面によって形成される隙間における熱伝導効率を向上させることができ、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを効果的に冷却することが可能となる。
【００３９】
次に、図４及び図５をも参照しながらかかるロータリージョイント２０について詳細に説明する。ロータリージョイント２０は、前述したようにキャンロール５６の回転によって回転する複数のガス導入路１４の各々に対して、図１の角度Ａの範囲内に位置している時は真空チャンバー５１の外部から供給されるガスを供給し、図１の角度Ｂの範囲内に位置している時は真空チャンバー５１の外部から供給されるガスを供給しないように制御することができる。
【００４０】
この構造を具体的に説明すると、ロータリージョイント２０は１対の回転リングユニット２１と固定リングユニット２２とから構成されている。回転リングユニット２１は、キャンロール５１を構成する円筒部材１０に取り付けられており、キャンロール５６と共に回転するようになっている。一方、固定リングユニット２２は、真空チャンバー５１の外部から供給されるガスの供給配管２６に接続されており、且つ支持部材等で動かないように支持されている。
【００４１】
これら回転リングユニット２１及び固定リングユニット２２は、互いに対向する部分にそれぞれ摺接面２１ａ、２２ａを有しており、回転リングユニット２１がキャンロール５６と共に回転する際、これら摺接面２１ａ、２２ａ同士で摺接（摺動）するようになっている。
【００４２】
回転リングユニット２１には、ガス導入路１４の本数と同じ本数のガス供給路２３が周方向に均等な間隔をあけて全周に亘って形成されている。これら複数のガス供給路２３の各々は、回転リングユニット２１の内部で放射状に及び／又は回転リングユニット２１の回転軸方向に平行に形成されており、その一端部が当該ガス供給路２３と略同じ角度位置にあるガス導入路１４に連結配管２５を介して連通している。そして、このガス導入路１４と接続する一端部とは反対側の他端部は、回転リングユニット２１の摺接面２１ａで開口している。
【００４３】
つまり、各ガス供給路２３が回転リングユニット２１の摺接面２１ａで開口している開口部（以降、この開口部を回転開口部２３ａと称する）の角度位置は、当該ガス供給路２３が連通しているガス導入路１４の角度位置と略同じ位置関係にある。なお、連結配管２５を介さずにガス供給路２３とガス導入路１４とを直接連通させてもよい。
【００４４】
一方、固定リングユニット２２には１つのガス分配路２４が形成されており、このガス分配路２４は真空チャンバー５１外部から供給されるガスの供給配管２６に一端部が連通している。この供給配管２６と接続する一端部とは反対側の他端部は、固定リングユニット２２の摺接面２２ａで開口している。このガス分配路２４が固定リングユニット２２の摺接面２２ａで開口している開口部（以降、この開口部を固定開口部２４ａと称する）は、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付ける角度範囲内に位置しているガス導入路１４に連通するガス供給路２３の回転開口部２３ａには対向し、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付ける角度範囲内に位置していないガス導入路１４に連通するガス供給路２３の回転開口部２３ａには対向しないように形成されている。
【００４５】
つまり、固定開口部２４ａは、回転開口部２３ａが対向しうる固定リングユニット２２の摺接面２２ａ上の領域のうち、長尺耐熱性樹脂フィルムＦを巻き付ける角度範囲内（すなわち、図１の角度Ａの範囲内）で開口している。よって、このガス分配路２４の固定開口部２４ａの形状は、摺接面２２ａに垂直な方向から見たとき、ドーナツ状ではなく略Ｃ字状となる。
【００４６】
なお、上記した本発明の一具体例のキャンロール５６が具備するロータリージョイント２０は、回転リングユニット２１及び固定リングユニット２２の形状が中心軸方向から見てほぼ同一であり、それらの摺接面２１ａ、２２ａは中心軸に対して垂直に形成されていたが、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付いていない領域からのガスの放出を抑えて効果的にギャップ部にガスを導入し得るものであればかかる形状に限定されるものではない。
【００４７】
例えば、回転リングユニット２１の内径と固定リングユニット２２の外径とをほぼ同じ大きさにして回転リングユニット２１の内側に固定リングユニット２２が嵌めこまれるようにしてもよい。この場合は、回転リングユニット２１の内周部と固定リングユニット２２の外周部とが互いに摺接（摺動）する摺接面となり、ここに各開口部が設けられることになる。なお、ロータリージョイント２０の摺動部分からのガスのリークを防ぐため、公知のガスシール手段を設けることが好ましい。
【００４８】
以上説明した構成により、キャンロール５６の回転によって各ガス導入路１４は図１の角度Ａの範囲内と角度Ｂの範囲内とに交互に位置することになり、角度Ａの範囲内に位置する時は、当該ガス導入路１４が連通する回転リングユニット２１内に設けられたガス供給路２３の摺接面２１ａにおける回転開口部２３ａと、固定リングユニット２２内に設けられたガス分配路２４の摺接面２２ａにおける固定開口部２４ａとが対向するので当該ガス供給路２３とガス分配路２４とが連通し、よって真空チャンバー５１の外部から供給されるガスは、これら供給配管２６、ガス分配路２４、ガス供給路２３、連絡配管２５、及びガス導入路１４を経てガス放出孔１５から放出される。
【００４９】
この角度Ａの範囲は、キャンロール５６の外周面に長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられる領域なので、キャンロール５６の外周面と長尺耐熱性樹脂フィルムＦとによって形成される隙間にガスが導入される。その結果、この隙間の熱伝導率が向上して長尺耐熱性樹脂フィルムＦの熱を効率よくキャンロール５６の外周面に伝熱することが可能となる。なお、ガス分配路２４の固定開口部２４ａの形状を変更することにより、キャンロール５６外周面上のガスを放出しない領域を適宜設定することが可能となる。
【００５０】
一方、ガス導入路１４が角度Ｂの範囲内に位置する時は、当該ガス導入路１４が連通する回転リングユニット２１内に設けられたガス供給路２３の摺接面２１ａにおける回転開口部２３ａは、固定リングユニット２２の摺接面２２ａのうちガス分配路２４の固定開口部２４ａが設けられていない部分に対向することになる。すなわち、供給路２３とガス分配路２４とは互いに切り離された状態となり、真空チャンバー５１の外部から供給されるガスは、このガス供給路２３には供給されなくなる。その結果、この角度Ｂの範囲内に位置するガス導入路１４に連通するガス放出孔１５からはガスが放出されない。
【００５１】
この角度Ｂの範囲は、キャンロール５６の外周面に長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられない領域であるが、前述したように、この角度Ｂに範囲内に位置しているガス導入路１４へはガスの供給が遮断されているので、この領域のガス放出孔１５からガスが真空チャンバー５１に放出されることはない。よって、真空チャンバー５１内の圧力制御への悪影響を抑えることができるとともに、導入ガスのガス圧を所定の圧力に安定的に維持することが可能となる。
【００５２】
このように、本発明のキャンロールの構造によれば、真空チャンバー内へのガスのリークなどの問題を生じることなく、キャンロールの外周面のうちの長尺基板が巻き付けられない領域でのガスの導入を確実に停止することができる。また、ガス導入を停止する際に電磁バルブや圧空バルブを使用しないので、回転するキャンロール５６の内部に複雑な配線や配管を設ける必要がなく、複雑な制御装置も不要となる。すなわち、製作、運用およびメンテナンス性に優れている。
【００５３】
ところで、上記した本発明の一具体例のロータリージョイント２０では、ガス放出路１４の数とガス供給路２３の数を一致させてキャンロール５６の周方向において同じ角度位置でそれぞれ連通させる場合について説明したが、スペースや配管の関係で、複数本のガス放出路１４に対して１つのガス供給路２３を連通させることが望ましい場合がある。この場合は、例えば互いに隣接する複数のガス導入路１４に連結する１つの分岐管を設け、この分岐管をガス供給路２３に接続すればよい。あるいは、回転リングユニット２１内において１本のガス供給路２３を複数のガス供給路２３に分岐させてもよい。
【００５４】
分岐管を使用する場合は、キャンロール５６の外周面のうちの長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられない領域に同時に存在するガス導入路１４の本数を各分岐管によって分岐する配管の本数に一致させることが好ましい。例えば、図２に示すキャンロール５６では、３本のガス導入路１４が、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられない領域（すなわち、図１の角度Ｂの範囲内）に同時に存在しているので、各分岐管は３本に分岐する構造を有しているのが好ましい。但し、ガスの導入をよりきめ細かく制御することが望まれる場合は、長尺耐熱性樹脂フィルムＦが巻き付けられていない領域に同時に存在するガス導入路１４の本数を２もしくは３以上の整数で等分した数に各分岐管によって分岐される配管の本数を一致させることがより好ましい。
【００５５】
なお、非特許文献２によれば、導入ガスがアルゴンガスの場合、導入ガス圧力が５００Ｐａでギャップ間距離が約４０μｍ以下の時、ギャップ間の熱伝導率は２５０（Ｗ／ｍ２・Ｋ）となる。本発明の長尺基板の処理装置においても、同様の導入ガス圧力条件を想定した場合、キャンロール５６の外周面と長尺耐熱性樹脂フィルムＦとの間に形成されるギャップ部の距離は４０μｍになると考えられるが、この程度のギャップ部の距離であれば、そこからリークするガス量は、長尺基板真空成膜装置が通常備える真空ポンプで排気可能である。
【００５６】
さらに、導入ガスをスパッタリング雰囲気のガスと同じものにしておけば、スパッタリング雰囲気を汚染することもない。また、上述の通り、キャンロール５６の外周面のうち長尺基板が巻き付けられない領域ではガス導入路１４へガスを供給する前にガス供給を遮断するので、ガス漏れのリスクを減らすことができる。
【００５７】
以上、長尺基板として耐熱性樹脂フィルムを例にとって本発明の一具体例の長尺基板処理装置の説明を行ったが、本発明の長尺基板処理装置で使用する長尺基板には、他の樹脂フィルムはもちろんのこと、金属箔や金属ストリップなどの金属フィルムを用いることができる。樹脂フィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムのような比較的耐熱性に劣る樹脂フィルムやポリイミドフィルムのような耐熱性樹脂フィルムを挙げることができる。
【００５８】
金属膜付耐熱性樹脂フィルムを作製する場合は、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルムまたは液晶ポリマー系フィルムから選ばれる耐熱性樹脂フィルムが好適に用いられる。なぜなら、これらを用いて得られる金属膜付耐熱性樹脂フィルムは、金属膜付フレキシブル基板に要求される柔軟性、実用上必要な強度、配線材料として好適な電気絶縁性に優れているからである。
【００５９】
金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造は、上述したような長尺基板真空成膜装置に長尺基板として上記の耐熱性樹脂フィルムを用い、その表面に金属膜をスパッタリング成膜すれば得られる。例えば、上述したような成膜装置（スパッタリングウェブコータ）５０を用いて耐熱性樹脂フィルムをメタライジング法で処理することにより耐熱性樹脂フィルムの表面にＮｉ系合金等から成る膜とＣｕ膜とが積層された構造体を有する金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを得ることができる。
【００６０】
このような構造体を有する金属膜付耐熱性樹脂フィルムは成膜処理後は別工程に送られ、そこでサブトラクティブ法により所定の配線パターンを有するフレキシブル配線基板に加工される。ここで、サブトラクティブ法とは、レジストで覆われていない金属膜（例えば、上記Ｃｕ膜）をエッチングにより除去してフレキシブル配線基板を製造する方法のことである。
【００６１】
上記したＮｉ系合金等から成る膜はシード層と呼ばれ、金属膜付耐熱性樹脂フィルムに必要とされる電気絶縁性や耐マイグレーション性等の特性により適宜その組成が選択されるが、一般的にはＮｉ−Ｃｒ合金、インコネル、コンスタンタン、モネル等の公知の合金で形成される。なお、金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムの金属膜（Ｃｕ膜）をより厚くしたい場合は、湿式めっき法を用いることがある。この場合は、電気めっき処理のみで金属膜を形成する方法か、あるいは一次めっきとしての無電解めっき処理と、二次めっきとしての電解めっき処理等の湿式めっき処理とを組み合わせて行う方法で処理される。この湿式めっき処理には、一般的な湿式めっき条件を採用することができる。
【００６２】
上記本発明の具体例では、金属膜付耐熱性樹脂フィルムとして長尺耐熱性樹脂フィルムにＮｉ-Ｃｒ合金やＣｕ等の金属膜を積層した構造体を例にとって説明したが、上記金属膜のほか、目的に応じて酸化物膜、窒化物膜、炭化物膜等の成膜に本発明の成膜方法を用いることもできる。
【００６３】
また、上記本発明の具体例では、長尺基板真空成膜装置に関して説明してきたが、本発明の長尺基板処理装置には、減圧雰囲気下の真空チャンバー内で長尺基板にスパッタリング等の真空成膜を施す処理以外に、プラズマ処理やイオンビーム処理等の熱負荷の掛かる処理も含まれる。これらプラズマ処理やイオンビーム処理により長尺基板の表面が改質されるが、その際、長尺基板に熱負荷が掛かる。このような場合においても、本発明のキャンロール及びこれを用いた長尺基板の成膜装置を用いることが効果的であり、これにより処理雰囲気に多量の導入ガスをリークさせることなく熱負荷による長尺基板のシワ発生を抑制することができる。
【００６４】
ここでプラズマ処理とは、公知のプラズマ処理方法、例えばアルゴンと酸素の混合ガスまたはアルゴンと窒素の混合ガスによる減圧雰囲気下において放電を行うことにより、酸素プラズマまたは窒素プラズマを発生させて長尺基板を処理する方法のことである。また、イオンビーム処理とは、強い磁場を印加した磁場ギャップでプラズマ放電を発生させて、プラズマ中の陽イオンを陽極による電解でイオンビームとして目的物（長尺基板）へ照射する処理である。このイオンビーム処理には、公知のイオンビーム源を用いることができる。なお、これらプラズマ処理やイオンビーム処理は、ともに減圧雰囲気下で行われる。
【実施例】
【００６５】
図１に示す成膜装置（スパッタリングウェブコータ）５０を用いて金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを作製した。長尺の耐熱性樹脂フィルム（以下、フィルムＦと称する）には、幅５００ｍｍ、長さ８００ｍ、厚さ２５μｍの宇部興産株式会社製の耐熱性ポリイミドフィルム「ユーピレックス（登録商標）」を使用した。
【００６６】
キャンロール５６には、図２に示すようなジャケットロール構造のガス導入機構付きキャンロールを使用した。このキャンロール５６の円筒部材１０には、直径９００ｍｍ、幅７５０ｍｍのアルミ製のものを使用し、その外周面にハードクロムめっきを施した。この円筒部材１０の肉厚部内に、キャンロール５６の回転軸方向に平行に延在する内径４ｍｍのガス導入路１４を周方向に均等な間隔をあけて全周に亘って３６０本穿設した。なお、ガス導入路１４の両端のうち先端側は有底にして円筒部材１０を貫通しないようにした。
【００６７】
各ガス導入路１４には、円筒部材１０の外表面側（すなわちキャンロール５６の外周面側）に開口する内径０.２ｍｍのガス放出孔１５を４７個設けた。これら４７個のガス放出孔１５は、円筒部材１０の外表面に画定されるフィルムＦの搬送経路の両端部からそれぞれ２０ｍｍ内側の線の間の領域に、フィルムＦの進行方向に対して直交する方向において１０ｍｍのピッチで配設した。つまり、キャンロール５６の外周面のうち両端部からそれぞれ１４５ｍｍまでの領域にはガス放出孔１５を設けなかった。
【００６８】
上記したように、円筒部材１０には３６０本のガス導入路１４が全周に亘って周方向に均等に配設されているが、これら３６０本のガス導入路を直接ガスロータリージョイント２０に接続するのは困難なため、ガス導入管１４の１０本を分岐管に接続した後、回転リングユニット２１のガス供給路２３端部に接続した。すなわち、ロータリージョイント２０の回転リングユニット２１には、ガス供給路２３を３６本形成した。
【００６９】
フィルムＦに成膜する金属膜としては、シード層であるＮｉ−Ｃｒ膜の上にＣｕ膜を成膜するものとし、そのため、マグネトロンスパッタターゲット５７にはＮｉ−Ｃｒターゲットを用い、マグネトロンスパッタターゲット５８、５９、６０にはＣｕターゲットを用いた。巻き出しロール５２と巻き取りロール６４の張力は８０Ｎとした。キャンロール５６は水冷により２０℃に制御しているが、フィルムＦとキャンロール５６との熱伝導効率が良好でないと冷却効果は期待できない。
【００７０】
この成膜装置５０の巻き出しロール５２側に、巻回されたフィルムＦをセットし、その一端をキャンロール５６を経由させて巻き取りロール６４に取り付けた。この状態で、真空チャンバー５１内の空気を複数台のドライポンプを用いて５Ｐａまで排気した後、更に、複数台のターボ分子ポンプとクライオコイルを用いて３×１０−３Ｐａまで排気した。
【００７１】
次に回転駆動装置を起動してフィルムＦを搬送速度３ｍ／分で搬送させながら、アルゴンガスを３００ｓｃｃｍで導入するとともにマグネトロンスパッタカソード５７、５８、５９、６０に１０ｋＷの電力を印加して電力制御した。更にキャンロール５６には１０００ｓｃｃｍでアルゴンガスを導入した。このようにしてロールツーロールで搬送されるフィルムＦに対してその片面にＮｉ−Ｃｒ膜からなるシード層及びその上に成膜されるＣｕ膜を連続して成膜する処理を開始した。
【００７２】
この処理を行っている際、成膜中におけるキャンロール５６上のフィルムＦ表面の観察が可能な観察窓から、ガス導入が行われているキャンロール５６上のフィルムＦ表面を観察したところ、マグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９、６０の成膜ゾーンを通過した成膜直後のフィルムＦに表れやすい、シワの原因となる進行方向と平行な方向のキャンロール５６外周面からのフィルムＦの浮きが見られることは無かった。
【００７３】
次に、上記成膜処理を開始してからのフィルムＦの処理長さが３００ｍになった時点で、キャンロール５６へのガス供給のみ停止し、その状態で更にフィルムＦを長さ３００ｍ処理した。この処理を行っている際も、上記と同様にキャンロール５６上のフィルムＦ表面の観察が可能な観察窓からキャンロール５６上のフィルムＦを観察したところ、マグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９、６０の成膜ゾーンを通過した成膜直後のフィルムＦに、シワの原因となる進行方向と平行な方向のキャンロール５６外周面からのフィルムＦの浮きが見られることがあった。
【００７４】
成膜処理を開始してからのフィルムＦの処理長さが合計６００ｍになった時点で、各マグネトロンスパッタカソードへの電力供給を停止し、それぞれのガス導入も停止した。最後に、フィルムＦの搬送を停止するとともに各ポンプの運転を停止してから大気ベントを開放し、巻き出しロール５２からフィルムＦの終端部を外して全てのフィルムＦを巻き取りロール６４に巻き取ってから取り外した。
【００７５】
この取り外されたフィルムＦを大気中にて展開してシワの有無を確認したところ、キャンロール５６へのガス導入を行った０〜３００ｍまでの間にシワは見つからなかったが、キャンロール５６へのガス導入を行わなかった３００〜６００ｍまでの間に若干のシワが見つかった。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 円筒部材
１１ 冷媒循環部
１２ 回転軸
１３ ベアリング
１４ ガス導入路
１５ ガス放出孔
２０ ロータリージョイント
２１ 回転リングユニット
２２ 固定リングユニット
２３ ガス供給路
２４ ガス分配路
２５ 連結配管
２６ 供給配管
５０ 成膜装置（スパッタリングウェブコータ）
５１ 真空チャンバー
５２ 巻き出しロール
５３、６３ フリーロール
５４、６２ 張力センサロール
５５、６１ フィードロール
５６ キャンロール
５７、５８、５９、６０ マグネトロンスパッタリングカソード
６４ 巻き取りロール
Ｆ 長尺耐熱性樹脂フィルム（長尺基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する冷媒循環部と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路と、これら複数のガス導入路の各々に真空チャンバー外部のガスを供給するロータリージョイントとを備え、真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を外周面に部分的に巻き付けて冷却するキャンロールであって、
前記複数のガス導入路の各々は、キャンロールの回転軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、前記ロータリージョイントは、各ガス導入路に対して長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路にガスを供給するか否か制御することを特徴とするキャンロール。
【請求項２】
前記ロータリージョイントは、前記キャンロールと同心軸状であって、それぞれの摺接面で互いに摺接する回転リングユニットと固定リングユニットとからなり、回転リングユニットは前記複数のガス導入路にそれぞれ連通する複数のガス供給路を有し、これら複数のガス供給路の各々は連通するガス導入路のキャンロール外周面上の角度位置と略同じ角度位置で開口する回転開口部を回転リングユニットの摺接面に有しており、固定リングユニットは前記真空チャンバー外部のガスの供給配管に連通するとともに固定リングユニットの摺接面で開口する固定開口部を有するガス分配路を有し、該固定開口部は、回転開口部が対向する固定リングユニットの摺接面上の領域のうち前記長尺基板を巻き付ける角度範囲内で開口していることを特徴とする、請求項１に記載のキャンロール。
【請求項３】
前記ガス分配路の固定開口部は、前記固定リングユニットの摺接面に略Ｃ字状に開口していることを特徴とする請求項２に記載のキャンロール。
【請求項４】
真空チャンバーと、該真空チャンバー内においてロールツーロールで長尺基板を搬送する搬送機構と、長尺基板に対して熱負荷の掛かる処理を施す処理手段と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路及びそれら複数のガス導入路の各々に真空チャンバー外部のガスを供給するロータリージョイントを有し、循環する冷媒で冷却された外周面に長尺基板を部分的に巻き付けて冷却するキャンロールとを備えた長尺基板処理装置であって、
前記複数のガス導入路の各々はキャンロールの回転軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、前記ロータリージョイントは、長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているガス導入路にはガスを供給し、長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置していないガス導入路にはガスを供給しない構造を有していることを特徴とする特徴とする長尺基板処理装置。
【請求項５】
前記ロータリージョイントは、前記キャンロールと同心軸状であって、それぞれの摺接面で互いに摺接する回転リングユニットと固定リングユニットとからなり、回転リングユニットは前記複数のガス導入路にそれぞれ連通する複数のガス供給路を有し、これら複数のガス供給路の各々は連通するガス導入路のキャンロール外周面上の角度位置と略同じ角度位置で開口する回転開口部を回転リングユニットの摺接面に有しており、固定リングユニットは前記真空チャンバー外部のガスの供給配管に連通するとともに固定リングユニットの摺接面で開口する固定開口部を有するガス分配路を有し、該固定開口部は、回転開口部が対向する固定リングユニットの摺接面上の領域のうち前記長尺基板を巻き付ける角度範囲内で開口していることを特徴とする、請求項４に記載の長尺基板処理装置。
【請求項６】
前記ガス分配路の固定開口部は、前記固定リングユニットの摺接面に略Ｃ字状に開口していることを特徴とする、請求項５に記載の長尺基板処理装置。
【請求項７】
前記熱負荷の掛かる処理が、プラズマ処理またはイオンビーム処理であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の長尺基板処理装置。
【請求項８】
プラズマ処理またはイオンビーム処理を行う機構が、前記キャンロールの外周面で画定される搬送経路に対向していることを特徴とする、請求項７に記載の長尺基板処理装置。
【請求項９】
請求項４から７に記載の長尺基板処理装置における前記熱負荷の掛かる処理が真空成膜処理であることを特徴とする長尺基板真空成膜装置。
【請求項１０】
前記真空成膜処理が、前記キャンロールの外周面で画定される搬送経路に対向する真空成膜手段による処理であることを特徴とする、請求項９に記載の長尺基板真空成膜装置。
【請求項１１】
前記真空成膜手段がマグネトロンスパッタリングであることを特徴とする、請求項１０に記載の長尺基板真空成膜装置。
【請求項１２】
真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を、循環する冷媒で冷却したキャンロールの外周面に部分的に巻き付けながら、キャンロールの回転軸方向に略均等な間隔をあけて外周面に開口する複数のガス放出孔から外周面と長尺基板との間にガスを導入して長尺基板を冷却し、同時に長尺基板の表面に熱負荷の掛かる処理を行う長尺基板の処理方法であって、
前記複数のガス放出孔に連通している周方向に略均等な間隔をあけてキャンロールの全周に亘って配設された複数のガス導入路の各々には、ロータリージョイントを介して真空チャンバーの外部のガスを供給し、このロータリージョイントによって、各ガス導入路に対して長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路にガスを供給するか否か制御させることを特徴とする長尺基板の処理方法。
【請求項１３】
前記ロータリージョイントは、前記キャンロールと同心軸状であって、それぞれの摺接面で互いに摺接する回転リングユニットと固定リングユニットとからなり、回転リングユニットは前記複数のガス導入路にそれぞれ連通する複数のガス供給路を有し、これら複数のガス供給路の各々は連通するガス導入路のキャンロール外周面上の角度位置と略同じ角度位置で開口する回転開口部を回転リングユニットの摺接面に有しており、固定リングユニットは前記真空チャンバー外部のガスの供給配管に連通するとともに固定リングユニットの摺接面で開口する固定開口部を有するガス分配路を有し、該固定開口部は、回転開口部が対向する固定リングユニットの摺接面上の領域のうち前記長尺基板を巻き付ける角度範囲内で開口していることを特徴とする、請求項１２に記載の長尺基板処理方法。
【請求項１４】
前記熱負荷の掛かる処理が、前記キャンロールの外周面に巻き付けられる長尺基板に対して施されるプラズマ処理またはイオンビーム処理であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の長尺基板処理方法。
【請求項１５】
請求項１２または１３に記載の長尺基板処理方法における前記熱負荷の掛かる処理が、前記キャンロールの外周面に巻き付けられる長尺基板に対して施される真空成膜処理であることを特徴とする長尺基板の成膜方法。
【請求項１６】
前記真空成膜処理がスパッタリング処理であることを特徴とする、請求項１５に記載の長尺基板の成膜方法。
【請求項１】
冷媒が循環する冷媒循環部と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路と、これら複数のガス導入路の各々に真空チャンバー外部のガスを供給するロータリージョイントとを備え、真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を外周面に部分的に巻き付けて冷却するキャンロールであって、
前記複数のガス導入路の各々は、キャンロールの回転軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、前記ロータリージョイントは、各ガス導入路に対して長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路にガスを供給するか否か制御することを特徴とするキャンロール。
【請求項２】
前記ロータリージョイントは、前記キャンロールと同心軸状であって、それぞれの摺接面で互いに摺接する回転リングユニットと固定リングユニットとからなり、回転リングユニットは前記複数のガス導入路にそれぞれ連通する複数のガス供給路を有し、これら複数のガス供給路の各々は連通するガス導入路のキャンロール外周面上の角度位置と略同じ角度位置で開口する回転開口部を回転リングユニットの摺接面に有しており、固定リングユニットは前記真空チャンバー外部のガスの供給配管に連通するとともに固定リングユニットの摺接面で開口する固定開口部を有するガス分配路を有し、該固定開口部は、回転開口部が対向する固定リングユニットの摺接面上の領域のうち前記長尺基板を巻き付ける角度範囲内で開口していることを特徴とする、請求項１に記載のキャンロール。
【請求項３】
前記ガス分配路の固定開口部は、前記固定リングユニットの摺接面に略Ｃ字状に開口していることを特徴とする請求項２に記載のキャンロール。
【請求項４】
真空チャンバーと、該真空チャンバー内においてロールツーロールで長尺基板を搬送する搬送機構と、長尺基板に対して熱負荷の掛かる処理を施す処理手段と、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設された複数のガス導入路及びそれら複数のガス導入路の各々に真空チャンバー外部のガスを供給するロータリージョイントを有し、循環する冷媒で冷却された外周面に長尺基板を部分的に巻き付けて冷却するキャンロールとを備えた長尺基板処理装置であって、
前記複数のガス導入路の各々はキャンロールの回転軸方向に沿って略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔を有しており、前記ロータリージョイントは、長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているガス導入路にはガスを供給し、長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置していないガス導入路にはガスを供給しない構造を有していることを特徴とする特徴とする長尺基板処理装置。
【請求項５】
前記ロータリージョイントは、前記キャンロールと同心軸状であって、それぞれの摺接面で互いに摺接する回転リングユニットと固定リングユニットとからなり、回転リングユニットは前記複数のガス導入路にそれぞれ連通する複数のガス供給路を有し、これら複数のガス供給路の各々は連通するガス導入路のキャンロール外周面上の角度位置と略同じ角度位置で開口する回転開口部を回転リングユニットの摺接面に有しており、固定リングユニットは前記真空チャンバー外部のガスの供給配管に連通するとともに固定リングユニットの摺接面で開口する固定開口部を有するガス分配路を有し、該固定開口部は、回転開口部が対向する固定リングユニットの摺接面上の領域のうち前記長尺基板を巻き付ける角度範囲内で開口していることを特徴とする、請求項４に記載の長尺基板処理装置。
【請求項６】
前記ガス分配路の固定開口部は、前記固定リングユニットの摺接面に略Ｃ字状に開口していることを特徴とする、請求項５に記載の長尺基板処理装置。
【請求項７】
前記熱負荷の掛かる処理が、プラズマ処理またはイオンビーム処理であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の長尺基板処理装置。
【請求項８】
プラズマ処理またはイオンビーム処理を行う機構が、前記キャンロールの外周面で画定される搬送経路に対向していることを特徴とする、請求項７に記載の長尺基板処理装置。
【請求項９】
請求項４から７に記載の長尺基板処理装置における前記熱負荷の掛かる処理が真空成膜処理であることを特徴とする長尺基板真空成膜装置。
【請求項１０】
前記真空成膜処理が、前記キャンロールの外周面で画定される搬送経路に対向する真空成膜手段による処理であることを特徴とする、請求項９に記載の長尺基板真空成膜装置。
【請求項１１】
前記真空成膜手段がマグネトロンスパッタリングであることを特徴とする、請求項１０に記載の長尺基板真空成膜装置。
【請求項１２】
真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を、循環する冷媒で冷却したキャンロールの外周面に部分的に巻き付けながら、キャンロールの回転軸方向に略均等な間隔をあけて外周面に開口する複数のガス放出孔から外周面と長尺基板との間にガスを導入して長尺基板を冷却し、同時に長尺基板の表面に熱負荷の掛かる処理を行う長尺基板の処理方法であって、
前記複数のガス放出孔に連通している周方向に略均等な間隔をあけてキャンロールの全周に亘って配設された複数のガス導入路の各々には、ロータリージョイントを介して真空チャンバーの外部のガスを供給し、このロータリージョイントによって、各ガス導入路に対して長尺基板を巻き付ける角度範囲内に位置しているか否かに応じて当該ガス導入路にガスを供給するか否か制御させることを特徴とする長尺基板の処理方法。
【請求項１３】
前記ロータリージョイントは、前記キャンロールと同心軸状であって、それぞれの摺接面で互いに摺接する回転リングユニットと固定リングユニットとからなり、回転リングユニットは前記複数のガス導入路にそれぞれ連通する複数のガス供給路を有し、これら複数のガス供給路の各々は連通するガス導入路のキャンロール外周面上の角度位置と略同じ角度位置で開口する回転開口部を回転リングユニットの摺接面に有しており、固定リングユニットは前記真空チャンバー外部のガスの供給配管に連通するとともに固定リングユニットの摺接面で開口する固定開口部を有するガス分配路を有し、該固定開口部は、回転開口部が対向する固定リングユニットの摺接面上の領域のうち前記長尺基板を巻き付ける角度範囲内で開口していることを特徴とする、請求項１２に記載の長尺基板処理方法。
【請求項１４】
前記熱負荷の掛かる処理が、前記キャンロールの外周面に巻き付けられる長尺基板に対して施されるプラズマ処理またはイオンビーム処理であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の長尺基板処理方法。
【請求項１５】
請求項１２または１３に記載の長尺基板処理方法における前記熱負荷の掛かる処理が、前記キャンロールの外周面に巻き付けられる長尺基板に対して施される真空成膜処理であることを特徴とする長尺基板の成膜方法。
【請求項１６】
前記真空成膜処理がスパッタリング処理であることを特徴とする、請求項１５に記載の長尺基板の成膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１３２０８１（Ｐ２０１２−１３２０８１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８７１４８（Ｐ２０１０−２８７１４８）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
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