真空装置
【課題】 基板表面にある凹凸のために基板とロールの間に入れたガスは基板端部から漏れ出し、高い伝熱能力を得ることは困難である。
【解決手段】 真空中で長尺基板１８を搬送する機構を有する真空装置であって、チャンバー１と、チャンバー１内を排気する真空ポンプ２と、チャンバー１内で長尺基板１８を搬送する複数の搬送ロールと、チャンバー１内で搬送ロールの少なくとも一つが開口部に設置され開口部に配置された搬送ロール２４に近接する仕切り部材２８を有するケース２３と、ケース２３内にガスを導入するガス導入手段と、ケース２３内で長尺基板１８を搬送しながら、長尺基板１８を冷却する冷却ロール２５と、を有し、ケース２３内での長尺基板搬送長に対する、長尺基板１８と冷却ロール２５との接触長との比が、ケース２３外での長尺基板搬送長に対する、長尺基板１８と搬送ロールとの接触長との比より大きいことを特徴とする構成とする。
【解決手段】 真空中で長尺基板１８を搬送する機構を有する真空装置であって、チャンバー１と、チャンバー１内を排気する真空ポンプ２と、チャンバー１内で長尺基板１８を搬送する複数の搬送ロールと、チャンバー１内で搬送ロールの少なくとも一つが開口部に設置され開口部に配置された搬送ロール２４に近接する仕切り部材２８を有するケース２３と、ケース２３内にガスを導入するガス導入手段と、ケース２３内で長尺基板１８を搬送しながら、長尺基板１８を冷却する冷却ロール２５と、を有し、ケース２３内での長尺基板搬送長に対する、長尺基板１８と冷却ロール２５との接触長との比が、ケース２３外での長尺基板搬送長に対する、長尺基板１８と搬送ロールとの接触長との比より大きいことを特徴とする構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺基板を搬送しながら処理を行う巻き取り式の真空装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスの高性能化、小型化に薄膜技術が幅広く展開されている。また、デバイスの薄膜化はユーザーの直接メリットに留まらず、地球資源の保護、消費電力の低減といった環境側面からも重要な役割を果たしている。こうした薄膜技術の進展には、薄膜製造方法の高効率化、高生産性化、低コスト化といった産業利用面からの要請に応えることが必要不可欠であり、これに向けた努力が続けられている。
【０００３】
薄膜を連続的に大量に形成する方法として、巻き取り式の薄膜製造方法が用いられる。巻き取り式の薄膜製造方法はロール状に巻かれた長尺基板を巻き出しロールから巻き出し、搬送系に沿って搬送中に、基板上に薄膜の形成をし、しかる後に巻き取りロールに巻き取る方法であり、例えば電子ビームを用いた真空蒸着源などの高堆積速度の成膜源と組み合わせることによって、薄膜を生産性よく形成することが出来る。このような連続巻き取り式の薄膜製造においては多くの場合、基板に対して熱が加えられるため基板の変質などを抑制するために基板を冷却する必要を生じる。
【０００４】
特許文献１には、円筒状キャンに沿わせて薄膜形成を行い、その際に基板を冷却する装置が開示されている。特許文献１にある装置を図３に示す。円筒状キャン１３（ａ）あるいは１３（ｂ）がガス圧の高い室とガス圧の低い室との両者にまたがるように配置され、長尺基板１８はガス圧の高い室で円筒状キャン１３（ａ）あるいは１３（ｂ）に接し、ガス圧の低い室で薄膜形成を行い、ガス圧の高い室で円筒状キャン１３（ａ）あるいは１３（ｂ）から離れるように搬送されることにより、長尺基板１８を冷却しながら薄膜形成を行う装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８９７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板表面は一般的に微視的には凹凸を有しており、中には意図して所定の表面粗さを形成しているものがある。（表面粗さはＪＩＳＢ０６０１に規定する算術表面粗さＲａを用いる。）基板を搬送する際に一般的に、ロールに対して所定の張力で基板を沿わせるが、ロールと基板との間は微視的には基板表面の凹凸により点接触となり、多くの間隙が生じている。真空装置内では間隙は真空となり真空中での基板とロールとの伝熱は、１つには点接触部分での伝導伝熱、２つには基板面とロール面との輻射伝熱、でありこれらの２成分の和になる。点接触部分での伝導伝熱の大きさは、橘の式として知られる接触熱抵抗推定式の関係となるが、数１００Ｎ以下での張力から得られる大きさの接触圧力の場合や、金属製基板や金属製ロールなどのように硬度が高い場合の、伝熱能力は低い。輻射伝熱はそれぞれの面温度の４乗の差に比例し、温度差がおよそ５００℃以上なければ、伝熱能力は低いと言える。
【０００７】
上記２つの伝熱と異なり、真空中で基板と冷却体とのギャップを例えば１ｍｍ以下と小さくし、例えば１０Ｐａ以上と高いガス圧にした条件で得られるガス伝熱があり、基板と冷却体との温度差に比例した、高い伝熱能力が確認されている。
【０００８】
ガス伝熱を用いた特許文献１に示されるような場合、高い伝熱能力を得るためには基板と円筒状キャン間のガス圧を高くすることが有効であり、ガス圧の高い室で基板を円筒状キャンに接し、ガス圧の低い室で薄膜形成を行う方法が行われている。しかし、基板とロールとの間には基板表面の凹凸に起因した間隙があり、間隙は連通しているため、ガス圧の低い室に入れば基板端部からガスが漏れ出してしまう。基板の表面粗さＲａが数μｍオーダーの場合、ガス漏れは顕著である。また、基板幅が１００ｍｍ以下など短い場合は基板端部のガス漏れが速やかに基板全域のガス圧低下につながる。ガスが漏れるために、基板とロールとの間のガス圧を充分に保持できず、高い伝熱能力を得ることができない。
【０００９】
特許文献１には、基板端部からのガス漏れによるガス圧低下を補うためにロールの送り方向に連通した複数の溝を設ける装置が開示されている。溝を介してガスを導き、高いガス圧を保持することはできるが、溝部ではロールと基板とのギャップが大きくガス伝熱の伝熱能力はほとんどなくなり、溝のある部分と無い部分とを合計した伝熱能力は低下してしまう。また、基板端部からのガス漏れを抑制するためにロール表面を柔らかい部材にする装置および、基板端部とロールの接する部分にシール部材を配置した装置が開示されている。柔らかい部材およびシール部材は基板の接触圧力により変形することが必要であり、例えばゴムなどの材料である。ゴムの耐熱性は高くても１５０℃程度であり、基板温度がそれ以上になる場合には、材料の硬化など劣化が大きく使用できない。
【００１０】
また、特許文献１は円筒状キャンに沿わせた状態で薄膜を形成する際の冷却に特化した装置であるが、真空装置においては円筒状キャンに沿わせない状態での薄膜形成の場合があり、また、色々な場所で冷却を必要とする場合があり、特に複数の工程を一つのチャンバー内に配置する場合には工程の直前や直後に冷却ユニットがあることが求められている。冷却ユニットとしては、小型で、設置場所を選ばず、少ないガス量で高い冷却能力を得ることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、真空中で長尺基板を搬送する機構を有する真空装置であって、チャンバーと、チャンバー内を排気する真空ポンプと、チャンバー内で長尺基板を搬送する複数の搬送ロールと、チャンバー内で搬送ロールの少なくとも一つが開口部に設置され開口部に配置された搬送ロールに近接する仕切り部材を有するケースと、ケース内にガスを導入するガス導入手段と、ケース内で長尺基板を搬送しながら、長尺基板を冷却する冷却ロールと、を有し、ケース内での長尺基板搬送長に対する、長尺基板と冷却ロールとの接触長との比が、ケース外での長尺基板搬送長に対する、長尺基板と搬送ロールとの接触長との比より大きいことを特徴とする構成とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の真空装置によれば、冷却ユニットは小型で設置場所を選ばずガス量が少なくて済むというメリットを有する。また、冷却ロールは全体がガス圧の高い室にあるので基板端部も同様に高いガス圧であり、ガス漏れを抑制し、高い伝熱能力を得ることができる。特に、基板の表面粗さＲａが数μｍオーダーであっても高い伝熱能力を得ることができる。
【００１３】
その結果、基板温度の冷却が容易となり、スループットを上げるなどの手段で生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における真空成膜装置の概略構造図
【図２】本発明の実施の形態１における冷却ユニット１１および冷却ユニット１５の概略構造図
【図３】従来の真空成膜装置の概略構造図
【図４】本発明の実施の形態１における冷却ユニット１１および真空成膜装置２００の熱伝達係数とＨｅガス圧力との関係図
【図５】本発明の実施の形態１における真空成膜装置の熱伝達係数と酸素ガス圧力との関係図
【図６】本発明の実施例における真空実験装置の概略構造図
【図７】本発明の実施例における基板と冷却ロールとの温度差と、基板／冷却ロール接触長の関係図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に用いた真空成膜装置１００の概略構造図である。真空成膜装置１００は、チャンバー１と、真空ポンプ２と、成膜源３と、巻き出しロール４と、搬送ロール５、搬送ロール６および搬送ロール７と、基板処理ユニット８と、搬送ロール９および搬送ロール１０と、冷却ユニット１１と、搬送ロール１２と、成膜ロール１３（ａ）および成膜ロール１３（ｂ）と、搬送ロール１４と、冷却ユニット１５と、搬送ロール１６と、巻き取りロール１７と、長尺基板１８と、マスク１９ａおよびマスク１９ｂと、ガス配管２０と、マスフローコントローラ２１ａおよびマスフローコントローラ２１ｂと、ガスボンベ２２とで構成される。
【００１６】
この時、長尺基板１８は巻き出しロール４から巻き出され、搬送ロール５、搬送ロール６、搬送ロール７、基板処理ユニット８、搬送ロール９、搬送ロール１０、冷却ユニット１１、搬送ロール１２の順に沿って移動し成膜ロール１３（ａ）および成膜ロール１３（ｂ）に沿って移動し、搬送ロール１４、冷却ユニット１５、搬送ロール１６から巻き取りロール１７に巻き取られる。
【００１７】
巻き出しロール４から巻き出された基板１８は基板処理ユニット８内を通過することで基板処理される。次に基板１８は冷却ユニット１１を通過することで冷却される。次いで基板１８は成膜ロール１３（ａ）および成膜ロール１３（ｂ）に沿って移動しながらマスク１９ａおよびマスク１９ｂで規制されていない領域において、成膜源３から飛来した粒子が付着することで成膜が行われる。そして、基板１８は冷却ユニット１５を通過することで冷却された上、巻き取りロール１７に巻き取られるものである。
【００１８】
基板処理には加熱、イオンビーム照射、電子ビーム照射、イオンボンバードなどの処理が挙げられる。いずれの処理も基板温度が上昇する。
【００１９】
冷却ユニット１１および冷却ユニット１５には、ガスボンベ２２から供給されるガスをマスフローコントローラ２１ａおよびマスフローコントローラ２１ｂで流量制御しガス配管２０を介して導入する。
【００２０】
真空ポンプ２はチャンバー１内を所定の真空度に保持するよう、真空排気を行う。
【００２１】
成膜源３は、鉛直方向上部が開口している容器状部材と、その内部に載置された成膜材料とを含む。成膜材料としてはシリコンを用いた。成膜源３の近傍には、電子銃等の加熱手段（図示せず）が配置され、成膜源内の成膜材料を加熱して蒸発させる。本実施の形態では、容器状部材として蒸発用坩堝を用いた。
【００２２】
なお、成膜源３は、上記に限定されることはなく、各種成膜源を用いることができる。
例えば、抵抗加熱、誘導加熱、電子ビーム加熱等による蒸発源や、イオンプレーティング源、スパッタ源、ＣＶＤ源等を用いることができる。また、成膜源として、イオン源やプラズマ源を組み合わせて用いることもできる。
【００２３】
図２は冷却ユニット１１および冷却ユニット１５の概略構造図である。冷却ユニット１１および冷却ユニット１５は、ケース２３と、搬送ロール２４と、冷却ロール２５および冷却ロール２６と、搬送ロール２７と、仕切り部材２８、仕切り部材２９、仕切り部材３０および仕切り部材３１と、ガス配管２０と、長尺基板１８とで構成される。仕切り部材２８および仕切り部材２９は搬送ロール２４に近接して配置され、仕切り部材３０および仕切り部材３１は搬送ロール２７に近接して配置される。
【００２４】
長尺基板１８は搬送ロール１４に沿ってケース２３内に入り、冷却ロール２５および冷却ロール２６に沿って移動し、搬送ロール２７に沿ってケース２３外に出る。ケース２３内にはガス配管２０からガスを所定量供給する。冷却ロール２５および冷却ロール２６は内部に冷媒を流し２０℃以下あるいは０℃以下の低温に制御される。
【００２５】
基板搬送長に対するロールとの接触長さの比を接触割合と定義する。装置１００において、基板１８が巻き出しロール４から巻き出され巻き取りロール１７へ巻き取られるまでの範囲において、冷却ユニットを通過する範囲を除いた残りの接触割合は約０．１３である。一方、冷却ユニットにおいて、搬送ロール２４に接し、搬送ロール２７から離れるまでの長さを搬送長とした時の、冷却ロール２５および冷却ロール２６に接する接触割合は約０．４０である。したがって、高真空内で基板を搬送する目的のユニットに比べて、冷却ユニット内では冷却ロールに接する割合が３倍以上高い。冷却に寄与する冷却ロールとの接触長の割合を多く確保することで、コンパクトで効率的な冷却を行うことが可能である。
【００２６】
冷却ユニット内のガス圧はコンダクタンスと導入ガス量で決まる。導入したガスは冷却ユニット隙間から漏れ出し、真空ポンプにより排気される。したがって、導入ガス量が多ければ、真空ポンプにより排気しなければならないガス量が増大し、排気速度の大きな真空ポンプが必要となる。排気速度の大きな真空ポンプは高価であり、設備投資が増大するというデメリットを有する。冷却ユニットのコンダクタンスを小さくすることで、冷却ユニットからのガス漏れ量を少なくし真空ポンプへの負担を軽減できる。
【００２７】
長尺基板１８がケース２３内に入る際に擦らずに安定して走行できるように、仕切り部材２８と搬送ロール２４とのギャップ、および仕切り部材３１と搬送ロール２７とのギャップは１ｍｍ程度が好ましい。
【００２８】
具体的には、仕切り部材２９とロール２４が接触しないように配置可能な機械的精度の出せる範囲であればよく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が好ましい。仕切り部材と搬送ロールとのギャップを小さくすることでコンダクタンス（ガスの流れ易さ）を小さくすることができる。
【００２９】
なお、出口側の仕切り部材３０、３１と搬送ロール２７間も同様に長尺基板が存在しない方のギャップが、長尺基盤が存在する方のギャップよりも小さいことが好ましい。
【００３０】
表１に基板１８が冷却ユニット１５を通過する際の入口温度、および出口温度の基板送り速度との関係を示す。冷却ユニット１５内はガス圧１００Ｐａ、ガス種ヘリウムであり、基板１８には表面粗さＲａが２μｍである幅８５ｍｍの３５μｍ厚粗化銅箔（密度８．９２ｇ／ｃｍ＾３、比熱３８０Ｊ／ｋｇ／Ｋ、熱容量０．０１１８６Ｊ／ｃｍ＾２／Ｋ）にシリコンを厚み１μｍ成膜したものを用い、冷却ロール温度は０℃、接触ロール長２０
０ｍｍで測定を行った。冷却ユニットに入る直前の温度を２５０℃一定として比較した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表１から分かるように、基板１８の送り速度が１ｍ／ｍｉｎの時は、冷却ロールと同じ温度まで温度低下し、送り速度が５ｍ／ｍｉｎの時でも、２００℃近く基板温度が低下した。
【００３３】
低圧力下での伝熱能力を示す値として熱伝達係数（単位：Ｗ／ｃｍ＾２／Ｋ）があり、定常状態における単位面積あたりの二平面間の伝熱量を温度差で割ることで、熱伝達係数を求めることができる。
【００３４】
表１の結果および冷却ユニット１１内のヘリウムガス圧を変えて温度測定を行うことにより、ガス圧と熱伝達係数の関係を求めた。また、比較のために図３に示す真空成膜装置２００とほぼ同様の構造でガス圧と熱伝達係数の関係を求めた。真空装置２００の場合はガス圧の高い室のガス圧を横軸にして、熱伝達係数の関係を求めた。これらの結果を合わせて図４に示す。図４から分かるように真空成膜装置２００とほぼ同様の構造は、ガス圧の増大により熱伝達係数は増大する。しかし、冷却ユニット１１の方が高い熱伝達係数を得られることが分かり、この差は基板端部からのガス漏れの有無による違いであると考えられる。図４より、ガス圧が４０Ｐａであれば熱伝達係数は０．００５Ｗ／ｃｍ＾２／Ｋであり、１００Ｐａであれば熱伝達係数は０．００８Ｗ／ｃｍ＾２／Ｋであり高い伝熱能力であると言える。図４の結果はガスがヘリウムの場合であるが、酸素に変えて同様の測定を行った結果、図５に示すようにほぼ同様の熱伝達係数が得られることが分かった。
【００３５】
この結果は表面粗さＲａが２μｍでの結果であるが、表面粗さがこれより大きい場合にはさらにガス漏れが大きいため、本発明を適用することがより好ましいのは明らかである。
【００３６】
さらに冷却ガスとしては、成膜材料と反応するガスを含むことが好ましい。
【００３７】
冷却用ガスとして成膜材料と反応するガスを導入するので、冷却用ガスが冷却体と基板との間から漏れ出しても、漏れ出した冷却用ガスの全部又は一部が、真空槽内の成膜材料の蒸気等と反応することになる。
【００３８】
これにより冷却用ガスが消費され雰囲気中から除去されるので、冷却用ガス導入による真空度の悪化を低減することができる。
【００３９】
これにより高成膜レートでの成膜に必要なガス冷却を、十分な冷却能を確保しながらも真空度の悪化、及びそれに起因する薄膜品質の低下を抑えることが出来る。
【００４０】
本実施の形態では、成膜材料と反応するガスとして、例えば酸素を用いることが好ましい。
（実施例）
図６は本発明の実施例に用いた真空実験装置３００の概略構造図である。真空実験装置３００はチャンバー１と、真空ポンプ２と、巻き出しロール４と、巻き取りロール１７と、基板１８と、ガス配管２０と、マスフローコントローラ２１と、ガスボンベ２２と、ケース３３と、搬送ロール３４と、冷却ロール３５と、仕切り部材３６と、仕切り部材３７と、真空計３８と、ヒータ３９と、ヒータカバー４０と、温度センサ（図示せず）と、複数の搬送ロールとで構成される。
【００４１】
冷却ロール３５には水冷配管（図示せず）が通り、冷却ロール３５の温度は２０℃一定に保った。冷却ロール３５は主な材質がアルミニウム製で表面は硬質クロメート処理を施した。
【００４２】
仕切り部材３６および仕切り部材３７はアルミニウム製であり、搬送ロール３４のＲ形状に削ることで作製した。搬送ロール３４と仕切り部材３６および３７とのギャップは１ｍｍになるように構成した。
【００４３】
ヒータ３９には岩崎電気製のハロゲンランプヒータ（定格電圧１００Ｖ、ランプ電力１０００Ｗ）を用いた。ヒータ光は周囲に漏れないようにヒータカバー４０によって遮蔽した。
【００４４】
真空計３８にはアルバック製のデジタルピラニ真空計を用い、メーカーのデータを用いてガス種による補正を行った。真空計３８はケース３３内部のガス圧を測るように取り付けた。
【００４５】
温度センサ（図示せず）にはシース外径φ０．５ｍｍのＫタイプ熱電対を用い、基板１８に対しシース先端を押し付けることで温度測定を行った。基板１８と冷却ロール３５の接し始める位置から数点について温度測定を行った。
【００４６】
導入ガスは、ガスボンベ２２から供給し、マスフローコントローラ２１で流量を制御し、ガス配管２０を介して、ケース３３内に導入した。ガスはヘリウムを用いた。
【００４７】
基板１８には古河サーキットフォイル製の厚み３５μｍ、幅８５ｍｍの粗面化銅箔の両面にシリコンを５μｍ厚で成膜したものを用いた。
【００４８】
基板１８は巻き出しロール４から巻き出し、搬送ロールに沿って移動し、ヒータ３９により加熱され、搬送ロール３４に沿ってケース３３に入り、冷却ロール３５に沿って移動しながら冷却され、搬送ロール３４に沿ってケース３３から出る。さらに搬送ロールに沿って移動し、巻き取りロール１７に巻き取った。基板１８には６０Ｎの張力をかけながら搬送させた。
【００４９】
チャンバー１の内部は真空ポンプ２により真空排気し、チャンバー１内のケース３３外の真空度は５×１０＾−２Ｐａ以下を維持した。
【００５０】
基板１８を走行しながら、ヒータ３９にＡＣ１００Ｖの電圧を印加して基板１８を加熱した。基板１８の送り速度を３ｍ／ｍｉｎとし、ケース内のヘリウムガス圧を５０Ｐａおよび１００Ｐａとした時の温度測定結果を図７に示す。縦軸に基板１８と冷却ロール３５との温度差をとり、横軸に基板１８と冷却ロール３５とが接し始めた点からの接触長をとった。図７より、冷却ロール３５に接することで基板１８の温度は徐々に低下し、冷却されることが分かった。測定した温度を最小二乗法により指数関数近似した時の指数の値は、基板１８の送り速度と熱伝達係数から決まる値である。
【００５１】
ケース３３内へ導入したヘリウムガス量はガス圧が５０Ｐａおよび１００Ｐａの時にそれぞれ、３２４ｓｃｃｍおよび６７６ｓｃｃｍであり、コンダクタンスは０．０１１ｍ＾３／ｓｅｃであった。このコンダクタンス値は、搬送ロール３４、仕切り部材３６および仕切り部材３７の配置などを含む設計値から計算で求めた値とほぼ一致した。
【００５２】
冷却ユニットに導入するガスはヘリウムおよび酸素が適していた。アルゴンなど他のガスでも伝熱はするが、同じガス圧で伝熱能力の高いガスが適している。ガス圧１００Ｐａ雰囲気下(ピラニ真空計で測定)で、接触しない二平面間でのガス伝熱を評価するために、１０ｃｍ角の平坦な銅版を使用して、二平面間のギャップを０．１ｍｍとした時の熱伝達係数を求める測定をヘリウム、酸素およびアルゴンで行い表２に示す値が得られた。その結果、高い伝熱能力を有するガスはヘリウムおよび酸素であった。
【００５３】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の真空装置は、薄膜形成および基板処理など基板温度の上昇を伴う工程を有するプロセスにおいて基板冷却を容易に行うことができる。これによって、スループットを向上する、あるいは装置の設計自由度を増すなど生産性を高めることができるようになる。
【符号の説明】
【００５５】
１ チャンバー
２ 真空ポンプ
３ 成膜源
４ 巻き出しロール
５、６、７、９、１０、１２、１４、１６ 搬送ロール
８ 処理ユニット
１１、１５ 冷却ユニット
１３（ａ）、１３（ｂ） 成膜ロール
１７ 巻き取りロール
１８ 基板
１９（ａ）、１９（ｂ） マスク
２０ ガス配管
２１、２１（ａ）、２１（ｂ） マスフローコントローラ
２２ ガスボンベ
２３、３３ ケース
２４、２７、３４ 搬送ロール
２５、２６、３５ 冷却ロール
２８、２９、３０、３１、３６、３７ 仕切り部材
３２（ａ）、３２（ｂ）、３２（ｃ） 圧力分離壁
３８ 真空計
３９ ヒータ
４０ ヒータカバー
１００、２００ 真空成膜装置
３００ 真空実験装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺基板を搬送しながら処理を行う巻き取り式の真空装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスの高性能化、小型化に薄膜技術が幅広く展開されている。また、デバイスの薄膜化はユーザーの直接メリットに留まらず、地球資源の保護、消費電力の低減といった環境側面からも重要な役割を果たしている。こうした薄膜技術の進展には、薄膜製造方法の高効率化、高生産性化、低コスト化といった産業利用面からの要請に応えることが必要不可欠であり、これに向けた努力が続けられている。
【０００３】
薄膜を連続的に大量に形成する方法として、巻き取り式の薄膜製造方法が用いられる。巻き取り式の薄膜製造方法はロール状に巻かれた長尺基板を巻き出しロールから巻き出し、搬送系に沿って搬送中に、基板上に薄膜の形成をし、しかる後に巻き取りロールに巻き取る方法であり、例えば電子ビームを用いた真空蒸着源などの高堆積速度の成膜源と組み合わせることによって、薄膜を生産性よく形成することが出来る。このような連続巻き取り式の薄膜製造においては多くの場合、基板に対して熱が加えられるため基板の変質などを抑制するために基板を冷却する必要を生じる。
【０００４】
特許文献１には、円筒状キャンに沿わせて薄膜形成を行い、その際に基板を冷却する装置が開示されている。特許文献１にある装置を図３に示す。円筒状キャン１３（ａ）あるいは１３（ｂ）がガス圧の高い室とガス圧の低い室との両者にまたがるように配置され、長尺基板１８はガス圧の高い室で円筒状キャン１３（ａ）あるいは１３（ｂ）に接し、ガス圧の低い室で薄膜形成を行い、ガス圧の高い室で円筒状キャン１３（ａ）あるいは１３（ｂ）から離れるように搬送されることにより、長尺基板１８を冷却しながら薄膜形成を行う装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８９７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板表面は一般的に微視的には凹凸を有しており、中には意図して所定の表面粗さを形成しているものがある。（表面粗さはＪＩＳＢ０６０１に規定する算術表面粗さＲａを用いる。）基板を搬送する際に一般的に、ロールに対して所定の張力で基板を沿わせるが、ロールと基板との間は微視的には基板表面の凹凸により点接触となり、多くの間隙が生じている。真空装置内では間隙は真空となり真空中での基板とロールとの伝熱は、１つには点接触部分での伝導伝熱、２つには基板面とロール面との輻射伝熱、でありこれらの２成分の和になる。点接触部分での伝導伝熱の大きさは、橘の式として知られる接触熱抵抗推定式の関係となるが、数１００Ｎ以下での張力から得られる大きさの接触圧力の場合や、金属製基板や金属製ロールなどのように硬度が高い場合の、伝熱能力は低い。輻射伝熱はそれぞれの面温度の４乗の差に比例し、温度差がおよそ５００℃以上なければ、伝熱能力は低いと言える。
【０００７】
上記２つの伝熱と異なり、真空中で基板と冷却体とのギャップを例えば１ｍｍ以下と小さくし、例えば１０Ｐａ以上と高いガス圧にした条件で得られるガス伝熱があり、基板と冷却体との温度差に比例した、高い伝熱能力が確認されている。
【０００８】
ガス伝熱を用いた特許文献１に示されるような場合、高い伝熱能力を得るためには基板と円筒状キャン間のガス圧を高くすることが有効であり、ガス圧の高い室で基板を円筒状キャンに接し、ガス圧の低い室で薄膜形成を行う方法が行われている。しかし、基板とロールとの間には基板表面の凹凸に起因した間隙があり、間隙は連通しているため、ガス圧の低い室に入れば基板端部からガスが漏れ出してしまう。基板の表面粗さＲａが数μｍオーダーの場合、ガス漏れは顕著である。また、基板幅が１００ｍｍ以下など短い場合は基板端部のガス漏れが速やかに基板全域のガス圧低下につながる。ガスが漏れるために、基板とロールとの間のガス圧を充分に保持できず、高い伝熱能力を得ることができない。
【０００９】
特許文献１には、基板端部からのガス漏れによるガス圧低下を補うためにロールの送り方向に連通した複数の溝を設ける装置が開示されている。溝を介してガスを導き、高いガス圧を保持することはできるが、溝部ではロールと基板とのギャップが大きくガス伝熱の伝熱能力はほとんどなくなり、溝のある部分と無い部分とを合計した伝熱能力は低下してしまう。また、基板端部からのガス漏れを抑制するためにロール表面を柔らかい部材にする装置および、基板端部とロールの接する部分にシール部材を配置した装置が開示されている。柔らかい部材およびシール部材は基板の接触圧力により変形することが必要であり、例えばゴムなどの材料である。ゴムの耐熱性は高くても１５０℃程度であり、基板温度がそれ以上になる場合には、材料の硬化など劣化が大きく使用できない。
【００１０】
また、特許文献１は円筒状キャンに沿わせた状態で薄膜を形成する際の冷却に特化した装置であるが、真空装置においては円筒状キャンに沿わせない状態での薄膜形成の場合があり、また、色々な場所で冷却を必要とする場合があり、特に複数の工程を一つのチャンバー内に配置する場合には工程の直前や直後に冷却ユニットがあることが求められている。冷却ユニットとしては、小型で、設置場所を選ばず、少ないガス量で高い冷却能力を得ることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、真空中で長尺基板を搬送する機構を有する真空装置であって、チャンバーと、チャンバー内を排気する真空ポンプと、チャンバー内で長尺基板を搬送する複数の搬送ロールと、チャンバー内で搬送ロールの少なくとも一つが開口部に設置され開口部に配置された搬送ロールに近接する仕切り部材を有するケースと、ケース内にガスを導入するガス導入手段と、ケース内で長尺基板を搬送しながら、長尺基板を冷却する冷却ロールと、を有し、ケース内での長尺基板搬送長に対する、長尺基板と冷却ロールとの接触長との比が、ケース外での長尺基板搬送長に対する、長尺基板と搬送ロールとの接触長との比より大きいことを特徴とする構成とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の真空装置によれば、冷却ユニットは小型で設置場所を選ばずガス量が少なくて済むというメリットを有する。また、冷却ロールは全体がガス圧の高い室にあるので基板端部も同様に高いガス圧であり、ガス漏れを抑制し、高い伝熱能力を得ることができる。特に、基板の表面粗さＲａが数μｍオーダーであっても高い伝熱能力を得ることができる。
【００１３】
その結果、基板温度の冷却が容易となり、スループットを上げるなどの手段で生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における真空成膜装置の概略構造図
【図２】本発明の実施の形態１における冷却ユニット１１および冷却ユニット１５の概略構造図
【図３】従来の真空成膜装置の概略構造図
【図４】本発明の実施の形態１における冷却ユニット１１および真空成膜装置２００の熱伝達係数とＨｅガス圧力との関係図
【図５】本発明の実施の形態１における真空成膜装置の熱伝達係数と酸素ガス圧力との関係図
【図６】本発明の実施例における真空実験装置の概略構造図
【図７】本発明の実施例における基板と冷却ロールとの温度差と、基板／冷却ロール接触長の関係図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に用いた真空成膜装置１００の概略構造図である。真空成膜装置１００は、チャンバー１と、真空ポンプ２と、成膜源３と、巻き出しロール４と、搬送ロール５、搬送ロール６および搬送ロール７と、基板処理ユニット８と、搬送ロール９および搬送ロール１０と、冷却ユニット１１と、搬送ロール１２と、成膜ロール１３（ａ）および成膜ロール１３（ｂ）と、搬送ロール１４と、冷却ユニット１５と、搬送ロール１６と、巻き取りロール１７と、長尺基板１８と、マスク１９ａおよびマスク１９ｂと、ガス配管２０と、マスフローコントローラ２１ａおよびマスフローコントローラ２１ｂと、ガスボンベ２２とで構成される。
【００１６】
この時、長尺基板１８は巻き出しロール４から巻き出され、搬送ロール５、搬送ロール６、搬送ロール７、基板処理ユニット８、搬送ロール９、搬送ロール１０、冷却ユニット１１、搬送ロール１２の順に沿って移動し成膜ロール１３（ａ）および成膜ロール１３（ｂ）に沿って移動し、搬送ロール１４、冷却ユニット１５、搬送ロール１６から巻き取りロール１７に巻き取られる。
【００１７】
巻き出しロール４から巻き出された基板１８は基板処理ユニット８内を通過することで基板処理される。次に基板１８は冷却ユニット１１を通過することで冷却される。次いで基板１８は成膜ロール１３（ａ）および成膜ロール１３（ｂ）に沿って移動しながらマスク１９ａおよびマスク１９ｂで規制されていない領域において、成膜源３から飛来した粒子が付着することで成膜が行われる。そして、基板１８は冷却ユニット１５を通過することで冷却された上、巻き取りロール１７に巻き取られるものである。
【００１８】
基板処理には加熱、イオンビーム照射、電子ビーム照射、イオンボンバードなどの処理が挙げられる。いずれの処理も基板温度が上昇する。
【００１９】
冷却ユニット１１および冷却ユニット１５には、ガスボンベ２２から供給されるガスをマスフローコントローラ２１ａおよびマスフローコントローラ２１ｂで流量制御しガス配管２０を介して導入する。
【００２０】
真空ポンプ２はチャンバー１内を所定の真空度に保持するよう、真空排気を行う。
【００２１】
成膜源３は、鉛直方向上部が開口している容器状部材と、その内部に載置された成膜材料とを含む。成膜材料としてはシリコンを用いた。成膜源３の近傍には、電子銃等の加熱手段（図示せず）が配置され、成膜源内の成膜材料を加熱して蒸発させる。本実施の形態では、容器状部材として蒸発用坩堝を用いた。
【００２２】
なお、成膜源３は、上記に限定されることはなく、各種成膜源を用いることができる。
例えば、抵抗加熱、誘導加熱、電子ビーム加熱等による蒸発源や、イオンプレーティング源、スパッタ源、ＣＶＤ源等を用いることができる。また、成膜源として、イオン源やプラズマ源を組み合わせて用いることもできる。
【００２３】
図２は冷却ユニット１１および冷却ユニット１５の概略構造図である。冷却ユニット１１および冷却ユニット１５は、ケース２３と、搬送ロール２４と、冷却ロール２５および冷却ロール２６と、搬送ロール２７と、仕切り部材２８、仕切り部材２９、仕切り部材３０および仕切り部材３１と、ガス配管２０と、長尺基板１８とで構成される。仕切り部材２８および仕切り部材２９は搬送ロール２４に近接して配置され、仕切り部材３０および仕切り部材３１は搬送ロール２７に近接して配置される。
【００２４】
長尺基板１８は搬送ロール１４に沿ってケース２３内に入り、冷却ロール２５および冷却ロール２６に沿って移動し、搬送ロール２７に沿ってケース２３外に出る。ケース２３内にはガス配管２０からガスを所定量供給する。冷却ロール２５および冷却ロール２６は内部に冷媒を流し２０℃以下あるいは０℃以下の低温に制御される。
【００２５】
基板搬送長に対するロールとの接触長さの比を接触割合と定義する。装置１００において、基板１８が巻き出しロール４から巻き出され巻き取りロール１７へ巻き取られるまでの範囲において、冷却ユニットを通過する範囲を除いた残りの接触割合は約０．１３である。一方、冷却ユニットにおいて、搬送ロール２４に接し、搬送ロール２７から離れるまでの長さを搬送長とした時の、冷却ロール２５および冷却ロール２６に接する接触割合は約０．４０である。したがって、高真空内で基板を搬送する目的のユニットに比べて、冷却ユニット内では冷却ロールに接する割合が３倍以上高い。冷却に寄与する冷却ロールとの接触長の割合を多く確保することで、コンパクトで効率的な冷却を行うことが可能である。
【００２６】
冷却ユニット内のガス圧はコンダクタンスと導入ガス量で決まる。導入したガスは冷却ユニット隙間から漏れ出し、真空ポンプにより排気される。したがって、導入ガス量が多ければ、真空ポンプにより排気しなければならないガス量が増大し、排気速度の大きな真空ポンプが必要となる。排気速度の大きな真空ポンプは高価であり、設備投資が増大するというデメリットを有する。冷却ユニットのコンダクタンスを小さくすることで、冷却ユニットからのガス漏れ量を少なくし真空ポンプへの負担を軽減できる。
【００２７】
長尺基板１８がケース２３内に入る際に擦らずに安定して走行できるように、仕切り部材２８と搬送ロール２４とのギャップ、および仕切り部材３１と搬送ロール２７とのギャップは１ｍｍ程度が好ましい。
【００２８】
具体的には、仕切り部材２９とロール２４が接触しないように配置可能な機械的精度の出せる範囲であればよく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が好ましい。仕切り部材と搬送ロールとのギャップを小さくすることでコンダクタンス（ガスの流れ易さ）を小さくすることができる。
【００２９】
なお、出口側の仕切り部材３０、３１と搬送ロール２７間も同様に長尺基板が存在しない方のギャップが、長尺基盤が存在する方のギャップよりも小さいことが好ましい。
【００３０】
表１に基板１８が冷却ユニット１５を通過する際の入口温度、および出口温度の基板送り速度との関係を示す。冷却ユニット１５内はガス圧１００Ｐａ、ガス種ヘリウムであり、基板１８には表面粗さＲａが２μｍである幅８５ｍｍの３５μｍ厚粗化銅箔（密度８．９２ｇ／ｃｍ＾３、比熱３８０Ｊ／ｋｇ／Ｋ、熱容量０．０１１８６Ｊ／ｃｍ＾２／Ｋ）にシリコンを厚み１μｍ成膜したものを用い、冷却ロール温度は０℃、接触ロール長２０
０ｍｍで測定を行った。冷却ユニットに入る直前の温度を２５０℃一定として比較した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表１から分かるように、基板１８の送り速度が１ｍ／ｍｉｎの時は、冷却ロールと同じ温度まで温度低下し、送り速度が５ｍ／ｍｉｎの時でも、２００℃近く基板温度が低下した。
【００３３】
低圧力下での伝熱能力を示す値として熱伝達係数（単位：Ｗ／ｃｍ＾２／Ｋ）があり、定常状態における単位面積あたりの二平面間の伝熱量を温度差で割ることで、熱伝達係数を求めることができる。
【００３４】
表１の結果および冷却ユニット１１内のヘリウムガス圧を変えて温度測定を行うことにより、ガス圧と熱伝達係数の関係を求めた。また、比較のために図３に示す真空成膜装置２００とほぼ同様の構造でガス圧と熱伝達係数の関係を求めた。真空装置２００の場合はガス圧の高い室のガス圧を横軸にして、熱伝達係数の関係を求めた。これらの結果を合わせて図４に示す。図４から分かるように真空成膜装置２００とほぼ同様の構造は、ガス圧の増大により熱伝達係数は増大する。しかし、冷却ユニット１１の方が高い熱伝達係数を得られることが分かり、この差は基板端部からのガス漏れの有無による違いであると考えられる。図４より、ガス圧が４０Ｐａであれば熱伝達係数は０．００５Ｗ／ｃｍ＾２／Ｋであり、１００Ｐａであれば熱伝達係数は０．００８Ｗ／ｃｍ＾２／Ｋであり高い伝熱能力であると言える。図４の結果はガスがヘリウムの場合であるが、酸素に変えて同様の測定を行った結果、図５に示すようにほぼ同様の熱伝達係数が得られることが分かった。
【００３５】
この結果は表面粗さＲａが２μｍでの結果であるが、表面粗さがこれより大きい場合にはさらにガス漏れが大きいため、本発明を適用することがより好ましいのは明らかである。
【００３６】
さらに冷却ガスとしては、成膜材料と反応するガスを含むことが好ましい。
【００３７】
冷却用ガスとして成膜材料と反応するガスを導入するので、冷却用ガスが冷却体と基板との間から漏れ出しても、漏れ出した冷却用ガスの全部又は一部が、真空槽内の成膜材料の蒸気等と反応することになる。
【００３８】
これにより冷却用ガスが消費され雰囲気中から除去されるので、冷却用ガス導入による真空度の悪化を低減することができる。
【００３９】
これにより高成膜レートでの成膜に必要なガス冷却を、十分な冷却能を確保しながらも真空度の悪化、及びそれに起因する薄膜品質の低下を抑えることが出来る。
【００４０】
本実施の形態では、成膜材料と反応するガスとして、例えば酸素を用いることが好ましい。
（実施例）
図６は本発明の実施例に用いた真空実験装置３００の概略構造図である。真空実験装置３００はチャンバー１と、真空ポンプ２と、巻き出しロール４と、巻き取りロール１７と、基板１８と、ガス配管２０と、マスフローコントローラ２１と、ガスボンベ２２と、ケース３３と、搬送ロール３４と、冷却ロール３５と、仕切り部材３６と、仕切り部材３７と、真空計３８と、ヒータ３９と、ヒータカバー４０と、温度センサ（図示せず）と、複数の搬送ロールとで構成される。
【００４１】
冷却ロール３５には水冷配管（図示せず）が通り、冷却ロール３５の温度は２０℃一定に保った。冷却ロール３５は主な材質がアルミニウム製で表面は硬質クロメート処理を施した。
【００４２】
仕切り部材３６および仕切り部材３７はアルミニウム製であり、搬送ロール３４のＲ形状に削ることで作製した。搬送ロール３４と仕切り部材３６および３７とのギャップは１ｍｍになるように構成した。
【００４３】
ヒータ３９には岩崎電気製のハロゲンランプヒータ（定格電圧１００Ｖ、ランプ電力１０００Ｗ）を用いた。ヒータ光は周囲に漏れないようにヒータカバー４０によって遮蔽した。
【００４４】
真空計３８にはアルバック製のデジタルピラニ真空計を用い、メーカーのデータを用いてガス種による補正を行った。真空計３８はケース３３内部のガス圧を測るように取り付けた。
【００４５】
温度センサ（図示せず）にはシース外径φ０．５ｍｍのＫタイプ熱電対を用い、基板１８に対しシース先端を押し付けることで温度測定を行った。基板１８と冷却ロール３５の接し始める位置から数点について温度測定を行った。
【００４６】
導入ガスは、ガスボンベ２２から供給し、マスフローコントローラ２１で流量を制御し、ガス配管２０を介して、ケース３３内に導入した。ガスはヘリウムを用いた。
【００４７】
基板１８には古河サーキットフォイル製の厚み３５μｍ、幅８５ｍｍの粗面化銅箔の両面にシリコンを５μｍ厚で成膜したものを用いた。
【００４８】
基板１８は巻き出しロール４から巻き出し、搬送ロールに沿って移動し、ヒータ３９により加熱され、搬送ロール３４に沿ってケース３３に入り、冷却ロール３５に沿って移動しながら冷却され、搬送ロール３４に沿ってケース３３から出る。さらに搬送ロールに沿って移動し、巻き取りロール１７に巻き取った。基板１８には６０Ｎの張力をかけながら搬送させた。
【００４９】
チャンバー１の内部は真空ポンプ２により真空排気し、チャンバー１内のケース３３外の真空度は５×１０＾−２Ｐａ以下を維持した。
【００５０】
基板１８を走行しながら、ヒータ３９にＡＣ１００Ｖの電圧を印加して基板１８を加熱した。基板１８の送り速度を３ｍ／ｍｉｎとし、ケース内のヘリウムガス圧を５０Ｐａおよび１００Ｐａとした時の温度測定結果を図７に示す。縦軸に基板１８と冷却ロール３５との温度差をとり、横軸に基板１８と冷却ロール３５とが接し始めた点からの接触長をとった。図７より、冷却ロール３５に接することで基板１８の温度は徐々に低下し、冷却されることが分かった。測定した温度を最小二乗法により指数関数近似した時の指数の値は、基板１８の送り速度と熱伝達係数から決まる値である。
【００５１】
ケース３３内へ導入したヘリウムガス量はガス圧が５０Ｐａおよび１００Ｐａの時にそれぞれ、３２４ｓｃｃｍおよび６７６ｓｃｃｍであり、コンダクタンスは０．０１１ｍ＾３／ｓｅｃであった。このコンダクタンス値は、搬送ロール３４、仕切り部材３６および仕切り部材３７の配置などを含む設計値から計算で求めた値とほぼ一致した。
【００５２】
冷却ユニットに導入するガスはヘリウムおよび酸素が適していた。アルゴンなど他のガスでも伝熱はするが、同じガス圧で伝熱能力の高いガスが適している。ガス圧１００Ｐａ雰囲気下(ピラニ真空計で測定)で、接触しない二平面間でのガス伝熱を評価するために、１０ｃｍ角の平坦な銅版を使用して、二平面間のギャップを０．１ｍｍとした時の熱伝達係数を求める測定をヘリウム、酸素およびアルゴンで行い表２に示す値が得られた。その結果、高い伝熱能力を有するガスはヘリウムおよび酸素であった。
【００５３】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の真空装置は、薄膜形成および基板処理など基板温度の上昇を伴う工程を有するプロセスにおいて基板冷却を容易に行うことができる。これによって、スループットを向上する、あるいは装置の設計自由度を増すなど生産性を高めることができるようになる。
【符号の説明】
【００５５】
１ チャンバー
２ 真空ポンプ
３ 成膜源
４ 巻き出しロール
５、６、７、９、１０、１２、１４、１６ 搬送ロール
８ 処理ユニット
１１、１５ 冷却ユニット
１３（ａ）、１３（ｂ） 成膜ロール
１７ 巻き取りロール
１８ 基板
１９（ａ）、１９（ｂ） マスク
２０ ガス配管
２１、２１（ａ）、２１（ｂ） マスフローコントローラ
２２ ガスボンベ
２３、３３ ケース
２４、２７、３４ 搬送ロール
２５、２６、３５ 冷却ロール
２８、２９、３０、３１、３６、３７ 仕切り部材
３２（ａ）、３２（ｂ）、３２（ｃ） 圧力分離壁
３８ 真空計
３９ ヒータ
４０ ヒータカバー
１００、２００ 真空成膜装置
３００ 真空実験装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空中で長尺基板を搬送する機構を有する真空装置であって、
チャンバーと、
前記チャンバー内を排気する真空ポンプと
前記チャンバー内で前記長尺基板を搬送する複数の搬送ロールと、
前記チャンバー内で前記搬送ロールの少なくとも一つが開口部に設置され前記開口部に配置された搬送ロールに近接する仕切り部材を有するケースと、
前記ケース内にガスを導入するガス導入手段と、
前記ケース内で前記長尺基板を搬送しながら、前記長尺基板を冷却する冷却ロールと、を有し、
前記ケース内での前記長尺基板搬送長に対する、前記長尺基板と前記冷却ロールとの接触長との比が、前記ケース外での前記長尺基板搬送長に対する、前記長尺基板と前記搬送ロールとの接触長との比より大きいことを特徴とする真空装置。
【請求項２】
前記長尺基板が表面に凹凸を有する請求項１に記載の真空装置。
【請求項３】
前記凹凸は表面粗さＲａが２．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の真空装置。
【請求項４】
前記開口部に配置されたロールは前記長尺基板との接触する面と接触しない面とを有し、前記接触する面における近接する仕切り部材とロールとのギャップよりも前記接触しない面における近接する部材とロールとのギャップが小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空装置。
【請求項５】
前記ケース内に導入するガスが、ヘリウム、水素、酸素のいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
【請求項６】
前記ケース内に導入するガス量は、前記ケース内圧力が４０Ｐａ以上、望ましくは１００Ｐａ以上になる流量であることを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
【請求項７】
前記冷却ロールは内部に冷媒を流すことで２０℃以下、望ましくは０℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
【請求項８】
さらに薄膜成膜機構を有することを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
【請求項９】
前記冷却ガスが、前記薄膜製膜機構の成膜材料と反応するガスを含む特徴とする請求項８に記載の真空装置。
【請求項１０】
前記薄膜製膜機構の成膜材料がシリコンを含み、前記冷却ガスが酸素を含む請求項９に記載の真空装置。
【請求項１】
真空中で長尺基板を搬送する機構を有する真空装置であって、
チャンバーと、
前記チャンバー内を排気する真空ポンプと
前記チャンバー内で前記長尺基板を搬送する複数の搬送ロールと、
前記チャンバー内で前記搬送ロールの少なくとも一つが開口部に設置され前記開口部に配置された搬送ロールに近接する仕切り部材を有するケースと、
前記ケース内にガスを導入するガス導入手段と、
前記ケース内で前記長尺基板を搬送しながら、前記長尺基板を冷却する冷却ロールと、を有し、
前記ケース内での前記長尺基板搬送長に対する、前記長尺基板と前記冷却ロールとの接触長との比が、前記ケース外での前記長尺基板搬送長に対する、前記長尺基板と前記搬送ロールとの接触長との比より大きいことを特徴とする真空装置。
【請求項２】
前記長尺基板が表面に凹凸を有する請求項１に記載の真空装置。
【請求項３】
前記凹凸は表面粗さＲａが２．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の真空装置。
【請求項４】
前記開口部に配置されたロールは前記長尺基板との接触する面と接触しない面とを有し、前記接触する面における近接する仕切り部材とロールとのギャップよりも前記接触しない面における近接する部材とロールとのギャップが小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空装置。
【請求項５】
前記ケース内に導入するガスが、ヘリウム、水素、酸素のいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
【請求項６】
前記ケース内に導入するガス量は、前記ケース内圧力が４０Ｐａ以上、望ましくは１００Ｐａ以上になる流量であることを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
【請求項７】
前記冷却ロールは内部に冷媒を流すことで２０℃以下、望ましくは０℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
【請求項８】
さらに薄膜成膜機構を有することを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
【請求項９】
前記冷却ガスが、前記薄膜製膜機構の成膜材料と反応するガスを含む特徴とする請求項８に記載の真空装置。
【請求項１０】
前記薄膜製膜機構の成膜材料がシリコンを含み、前記冷却ガスが酸素を含む請求項９に記載の真空装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１７９０６５（Ｐ２０１１−１７９０６５Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４３９０８（Ｐ２０１０−４３９０８）
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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