(57)【要約】  チャンバー２においてロールツーロール方式でシート状の基板４を移動させることにより、基板４に蒸着膜を連続的に形成する蒸着装置１００であって、蒸着原料を蒸発させる蒸発源９と、基板４を巻き付けて保持する第１および第２のロール３、８と基板４を案内するガイド部とを含む搬送部と、蒸着可能領域に配置され、蒸発源９からの蒸着原料が到達しない遮蔽領域を形成する遮蔽部とを備え、蒸着領域６０ａ〜６０ｄは、基板４の蒸着原料によって照射される面が平面となるように基板４を搬送する平面搬送領域を含んでおり、遮蔽領域を除く蒸着可能領域において、蒸着材料が基板４の法線方向から基板４に入射しないように、蒸発源９に対して搬送部が配置されている。
2008111306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内においてロールツーロール方式でシート状の基板を移動させることにより、前記基板に蒸着膜を連続的に形成する蒸着装置であって、
蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、
前記基板を巻き付けて保持する第１および第２のロールと前記基板を案内するガイド部とを含む搬送部であって、前記第１および第２のロールの一方が前記基板を繰り出し、前記ガイド部が繰り出された基板を案内し、前記第１および第２のロールの他方が前記基板を巻き取ることによって、前記蒸発させた蒸着原料が到達する蒸着可能領域を通過するように前記基板を搬送する搬送部と、
前記蒸着可能領域に配置され、前記蒸発源からの蒸着原料が到達しない遮蔽領域を形成する遮蔽部と
を備え、
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内において、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第１のガイド部材と、前記基板の搬送経路において前記第１のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第２のガイド部材とを含み、
前記遮蔽部は、前記第１および第２のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第１および第２の遮蔽部材を含み、
前記第１のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第１の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１の蒸着領域および前記第１の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第２の蒸着領域を形成し、
前記第２のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第２の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第３の蒸着領域および前記第１の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第４の蒸着領域を形成し、
前記第１から第４の蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が平面となるように前記基板を搬送する平面搬送領域を含んでおり、
前記遮蔽領域を除く前記蒸着可能領域において、前記蒸着原料が前記基板の法線方向から前記基板に入射しないように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている蒸着装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第２の蒸着領域と前記第３の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板の搬送する方向を含む断面において、前記第１のガイド部材および前記第２のガイド部材は、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第４の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記第１、第２、第３および第４の蒸着領域における成膜量の比は１：２：２：１である請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１および第２の加熱部をさらに備え、前記第１の加熱部は、前記基板の搬送経路において前記第１の蒸着領域よりも前記第１のロール側に配置され、前記第２の加熱部は、前記基板の搬送経路における前記第２の蒸着領域と前記第３の蒸着領域との間に配置されている請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１、第２、第３および第４の加熱部をさらに備え、
前記第１、第２、第３および第４の加熱部は、前記第１、第２、第３および第４の蒸着領域の上端近傍にそれぞれ配置されている請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内に、
前記基板の搬送経路において前記第２のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第３のガイド部材と、
前記基板の搬送経路において前記第３のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第４のガイド部材と
をさらに含み、
前記遮蔽部は、第３および第４のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第３および第４の遮蔽部材をさらに含み、
前記第３のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第３の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第５の蒸着領域および前記第３の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第６の蒸着領域を形成し、
前記第４のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第４の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第７の蒸着領域および前記第４の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第８の蒸着領域を形成する請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第４の蒸着領域と前記第５の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項９】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１および第２のガイド部材と、前記第３および第４のガイド部材とは、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第８の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７および第８の蒸着領域における成膜量の比は１：２：２：１：１：２：２：１である請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１１】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１および第２の加熱部をさらに備え、前記第１の加熱部は、前記基板の搬送経路において前記第１の蒸着領域よりも前記第１のロール側に配置され、前記第２の加熱部は、前記基板の搬送経路における前記第４の蒸着領域と前記第５の蒸着領域との間において前記基板を加熱するように配置されている請求項８に記載の蒸着装置。
【請求項１２】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１、第２、第３および第４の加熱部をさらに備え、
前記第１、第２、第３および第４の加熱部は、前記第１、第４、第５および第８の蒸着領域の上端近傍にそれぞれ配置されている請求項８に記載の蒸着装置。
【請求項１３】
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内に、
前記基板の搬送経路において前記第４のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第５のガイド部材と、
前記基板の搬送経路において前記第５のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第６のガイド部材と、
をさらに含み、
前記遮蔽部は、前記第５および第６のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第５および第６の遮蔽部材をさらに含み、
前記第５のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第５の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第９の蒸着領域および前記第５の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第１０の蒸着領域を形成し、
前記第６のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第６の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１１の蒸着領域および前記第６の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第１２の蒸着領域を形成する請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１４】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第６の蒸着領域と前記第７の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１５】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１〜第３のガイド部材と、前記第４〜第６のガイド部材とは、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第１２の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１６】
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１および第１２の蒸着領域における成膜量の比は１：２：２：２：２：１：１：２：２：２：２：１である請求項１４に記載の蒸着装置。
【請求項１７】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、各蒸着領域を通過する基板の任意の点と前記蒸発源の中心とを結ぶ線は、前記基板の法線方向と４５°以上７５°以下の角度をなすように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１８】
前記第１から第４の蒸着領域のうち少なくとも１つの蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が曲面となるように前記基板を搬送する曲面搬送領域をさらに有している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１９】
前記第１から第４のガイド部材のうち少なくとも１つのガイド部材は前記蒸着可能領域に位置し、
前記曲面搬送領域は、前記少なくとも１つのガイド部材のうち前記蒸着可能領域に位置する部分に沿って前記基板を搬送する下端曲面搬送領域を含む請求項１８に記載の蒸着装置。
【請求項２０】
前記搬送部は、前記少なくとも１つの蒸着領域に、前記蒸発源の中心を通る法線とのなす角度の異なる２つの平面搬送領域を形成するための傾斜方向切り換えローラをさらに備え、
前記曲面搬送領域は、前記傾斜方向切り換えローラに沿って前記基板を搬送する中間曲面搬送領域を含む請求項１９に記載の蒸着装置。
【請求項２１】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第４の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項２２】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２３】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２４】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２５】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第８の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項２６】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２７】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２８】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２９】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第１２の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項３０】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３１】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３２】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３３】
チャンバーと、前記チャンバー内に配置され、蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、前記チャンバー内に配置され、シート状の基板を搬送する搬送部とを備えたロールツーロール方式の蒸着装置を用い、前記搬送部によって前記基板を移動させることにより、前記基板に前記蒸着原料を含む膜を連続的に形成する膜の製造方法であって、
前記チャンバー内に前記蒸発源に対して互いに重ならないように設けられた第１領域、第２領域、第３領域および第４領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ａ）を含んでおり、
前記工程（Ａ）は、
（ａ）前記第１領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して傾斜した第１方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｂ）前記第２領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と反対側に傾斜した第２方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｃ）前記第３領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と同じ側に傾斜した第３方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｄ）前記第４領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と反対側に傾斜した第４方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含し、
前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域および前記第４領域における前記蒸着原料の堆積量の比は１：２：２：１である膜の製造方法。
【請求項３４】
前記工程（Ａ）の後に、前記第４領域、前記第３領域、前記第２領域および前記第１領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ｂ）を含んでおり、
前記工程（Ｂ）は、
（ｅ）前記第４領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第４方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
（ｆ）前記第３領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第３方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｇ）前記第２領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第２方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｈ）前記第１領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含する請求項３３に記載の膜の製造方法。
【請求項３５】
前記工程（Ａ）および前記工程（Ｂ）を交互に複数回繰り返す請求項３４に記載の膜の製造方法。
【請求項３６】
前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）との間に、
前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返し、前記チャンバー内に前記蒸発源に対して互いに重ならないように設けられた第５領域、第６領域、第７領域および第８領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ａ’）と、
前記工程（Ａ’）の後に、前記第８領域、前記第７領域、前記第６領域および前記第５領域に、前記基板をこの順で搬送し、続いて、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返す工程（Ｂ’）と、
をさらに含んでおり、
前記工程（Ａ’）は、
（ａ’）前記第５領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して傾斜した第５方向から、前記基板の前記蒸着原料が堆積された面の反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｂ’）前記第６領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と反対側に傾斜した第６方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｃ’）前記第７領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と同じ側に傾斜した第７方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｄ’）前記第８領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と反対側に傾斜した第８方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と
を包含し、
前記工程（Ｂ’）は、
（ｅ’）前記第８領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第８方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
（ｆ’）前記第７領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第７方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｇ’）前記第６領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第６方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｈ’）前記第５領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含し、
前記第５領域、前記第６領域、前記第７領域および前記第８領域における前記蒸着原料の堆積量の比は１：２：２：１である請求項３４に記載の膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着装置および蒸着装置を用いた膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイル機器の高性能化および多機能化に伴い、それらの電源である二次電池の高容量化が要求されている。この要求を満足し得る二次電池として非水電解質二次電池が注目されている。非水電解質二次電池の高容量化を達成するために、電極活物質（以下、単に「活物質」とする）として、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）などを用いることが提案されている。このような電極活物質を用いた非水電解質二次電池用電極（以下、単に「電極」とする）は、一般的に、電極活物質やバインダーなどを含むスラリーを集電体に塗布することで形成されている（以下、「塗布型電極」とする）。しかし、充放電の繰り返しに起因して、活物質が激しく膨張・収縮する結果、粉砕されたり微細化されるおそれがある。活物質の粉砕や微細化が生じると、電極の集電性の低下を引き起こすだけでなく、活物質と電解液との接触面積が増大するために、活物質による電解液の分解反応を促進することになり、十分な充放電サイクル特性が得られないという問題がある。また、塗布型電極では、電極中に導電材やバインダーなどが含まれるために、電極の容量を高めることが困難である。【０００３】
そこで、塗布型電極に代わって、蒸着法、スパッタリング法またはＣＶＤ法などの真空プロセスを用いて集電体に活物質層を形成することによって、電極を製造することが検討されている。蒸着方法を用いて形成された電極は、塗布型電極に比べて、活物質層の微細化を抑制できるとともに、集電体と活物質層との密着性をより高めることができるので、電極における電子伝導性を向上でき、かつ、電極容量および充放電サイクル特性を改善できる。また、塗布型電極中には、導電材やバインダーなどが存在するが、蒸着方法を用いて活物質層を形成することにより、電極中に存在するこれらの量を低減あるいは排除できるので、本質的に電極の容量を高めることが可能となる。【０００４】
しかしながら、蒸着方法を用いても、充放電時における活物質の膨張・収縮に起因して、集電体と活物質層とが剥離したり、集電体に応力がかかってしわが発生するおそれがあり、充放電サイクル特性を低下させる要因となっていた。【０００５】
これに対し、本出願人による特許文献１および２は、集電体の法線方向に対して傾斜した方向からケイ素粒子を蒸着させることによって（斜め蒸着）、活物質体層を形成することを提案している。このような活物質体層は、後述するシャドウイング効果を利用して形成され、集電体表面の法線方向に対して一方向に傾斜した柱状の活物質体が集電体表面に配列された構造を有している。この構造によると、活物質体間にケイ素の膨張応力を緩和する空間を確保できるので、活物質体が集電体から剥離したり、集電体にしわが発生することを抑制でき、従来よりも充放電サイクル特性を向上できる。【０００６】
また、特許文献２には、集電体にかかる活物質の膨張応力をより効果的に緩和するために、蒸着方向を切り換えながら複数段の斜め蒸着を行うことにより、ジグザグ状に成長させた活物質体を形成することが提案されている。ジグザグ状の活物質体は、例えば次のようにして形成される。【０００７】
まず、集電体上に、集電体の法線方向から傾斜した第１の方向から蒸着を行って第１部分を形成した後（第１段目の蒸着工程）、集電体の法線方向に対して第１の方向と反対側に傾斜した第２の方向から蒸着を行って、第１部分の上に第２部分を形成する（第２段目の蒸着工程）。その後、さらに第１の方向から蒸着を行って第３部分を形成する（第３段目の蒸着工程）。このようにして、任意の積層数に達するまで、蒸着方向を切り換えながら蒸着工程を繰り返し、活物質体を得る。【０００８】
このような活物質体の形成は、例えば上述した特許文献２に記載された蒸着装置を用いて行うことができる。特許文献２に記載された蒸着装置では、蒸発源の上方に集電体を固定する固定台が配置されている。固定台は、その表面が蒸発源における蒸発面（蒸着原料の上面）と平行な平面に対して傾斜するように配置されており、これによって、集電体の法線方向に対して任意の角度だけ傾斜した方向から集電体表面に蒸着原料を入射させることができる。また、固定台の傾斜方向を切り換えることにより、蒸着原料の入射方向（蒸着方向）を切り換えることができる。従って、固定台の傾斜方向を切り換えながら複数段の蒸着工程を繰り返すと、上述したようなジグザグ状の活物質体が得られる。なお、固定台の傾斜方向を切り換える代わりに、蒸発源を移動させたり、または複数の蒸発源を交互に用いることによって、蒸着原料の入射方向を切り換える構成も記載されている。【０００９】
しかし、特許文献２に記載された蒸着装置を用いると、予め所定のサイズに切断された集電体に対して蒸着を行うため、生産性が低くなってしまう。よって、このような蒸着装置を量産プロセスに適用することは困難である。【００１０】
一方、特許文献３〜６には、量産プロセスに好適に使用されるロールツーロール方式の蒸着装置が開示されている。【００１１】
特許文献３には、ロールツーロール方式の蒸着装置を用いて、斜め蒸着によって活物質層を形成することが提案されている。この蒸着装置では、チャンバー内で、シート状の集電体を巻出しロールから巻取りロールへ走行させ、所定の蒸着領域において、走行している集電体表面に蒸着膜（活物質層）を連続的に形成することができる。この蒸着領域では、集電体の法線方向から傾斜した一方向から集電体表面に蒸着原料が入射するので、集電体の法線方向から特定の方向に傾斜した柱状の活物質体を形成できる。【００１２】
特許文献４には、電解コンデンサ用電極材料を連続生産するための蒸着装置として、種々の構成のロールツーロール方式の蒸着装置が開示されている。例えば１つの蒸発源に対して２つの蒸着ロールを配置し、各蒸着ロール上の基板表面に上記蒸発源で蒸発させた金属粒子を蒸着させることにより、１つの蒸発源に対して２つの蒸着領域を設ける構成も提案されている。【００１３】
しかしながら、特許文献３および４に記載された従来のロールツーロール方式の蒸着装置を用いて、特許文献２に記載されているようなジグザグ状に成長させた活物質体を連続的に形成することは困難である。【００１４】
前述したように、特許文献２に記載されたような活物質体は、集電体に対する蒸着原料の入射方向（蒸着方向）を切り換えながら複数段の蒸着を行うことにより形成されるが、特許文献３の蒸着装置では、集電体に対する蒸着原料の入射方向（蒸着方向）を切り換えようとすると、蒸発源に対する蒸着領域の配置を変更する必要がある。従って、チャンバー内を真空に保った状態で蒸着方向を切り換えることが難しく、上記のような活物質体を含む蒸着膜を連続して形成することができない。【００１５】
また、特許文献４の蒸着装置は、そもそも斜め蒸着を行うように構成されておらず、集電体表面の法線方向に対する蒸着原料の入射角度や蒸着方向を制御することが困難である。従って、活物質体の蒸着方向を制御してジグザグ状に成長させた活物質体を形成することはできない。【００１６】
さらに、上述したような従来の蒸着装置によると、チャンバー内において、蒸発した蒸着原料が飛散する領域（蒸着可能領域）のごく一部のみに蒸着領域が形成されるので、蒸着可能領域に飛散する蒸着原料の大部分は蒸着に用いられず、材料利用効率が極めて低いという問題もある。【００１７】
これに対し、特許文献５および６には、磁気テープの製造を目的として、蒸着方向が互いに異なる複数の蒸着領域を有するロールツーロール方式の蒸着装置の構成が開示されている。これらの蒸着装置を用いると、蒸着方向の異なる層を積層させた構造を有する膜を製造することができる。【００１８】
特許文献５の図４に示された蒸着装置によると、例えば―１０℃〜―１５℃に温度制御された３個の円筒状の回転キャンに沿って高分子材料からなる基材を搬送させ、各回転キャン上の２つの領域（蒸着領域）で蒸着が行われる。各蒸着領域では、基材の蒸着しようとする面とは反対側の面を回転キャンによって冷却しながら蒸着が行われるので、基材が蒸着原料の熱で溶けるという現象（熱負け）を防止することができる。【００１９】
特許文献６は、磁気テープの基材（例えばＰＥＴ）の熱負けを防止することを目的として、基材の蒸着しようとする面を直接冷却する冷却装置を備えた蒸着装置の構成を開示している。【００２０】
以下、図面を参照しながら、特許文献６に開示された蒸着装置の構成を詳しく説明する。図３４は、特許文献６に開示された従来の蒸着装置を示す断面図である。【００２１】
蒸着装置２０００は、基材の巻き出しおよび巻き取りを行うローラ１０１０、１０１２と、ローラ１０１０およびローラ１０１２の間を移動する基材１０１４を冷却するための冷却装置１０１６および冷却支持体１０１８と、基材１０１４の搬送される経路よりも下方に配置された蒸発源１０２０と、基材１０１４に対して蒸着が行われる範囲を規定するマスク遮蔽板１０２２、１０２４、１０２６とを備えている。蒸着装置２０００では、基材１０１４はローラ１０１０から繰り出され、上記冷却装置１０１６によって冷却された後、蒸発源１０２０に対して凸となるように搬送されてローラ１０１２に巻き取られる。冷却支持体１０１８は、上記のように搬送される基材１０１４の裏面（蒸着面と反対側の面）と接している。このような基材１０１４の搬送経路において、最も蒸発源に近接する部分（凸の頂点となる部分）の上流側の領域（上流側蒸着領域）１０３０および下流側の領域（下流側蒸着領域）１０３２で基材１０１４に対して斜め蒸着が行われる。上流側蒸着領域１０３０および下流側蒸着領域１０３２では、基材１０１４の法線方向に対して互いに異なる方向から蒸着材料が入射するので、これらの領域１０３０、１０３２を通過することにより、基材１０１４に蒸着方向の異なる２層を連続して形成できる。なお、蒸着領域１０３０の下端部（蒸発源側の端部）はマスク遮蔽板１０２２、上端部（ローラ１０１０側の端部）はマスク遮蔽板１０２４によって規定されている。同様に、蒸着領域１０３２の下端部（蒸発源側の端部）はマスク遮蔽板１０２２、上端部（ローラ１０１０側の端部）はマスク遮蔽板１０２６によって規定されている。
【特許文献１】国際公開第２００７／０１５４１９号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００７／０５２８０３号パンフレット
【特許文献３】特開２００７−１２８６５９号公報
【特許文献４】特許第２７０４０２３号明細書
【特許文献５】特開昭５３−８７７０６号公報
【特許文献６】特開平１０−１３０８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上述したように、特許文献５および６に開示された蒸着装置は、蒸着方向の異なる複数の蒸着領域を有しているので、蒸着方向の異なる複数段の蒸着工程を連続して行うことが可能である。【００２３】
しかしながら、特許文献５の蒸着装置によると、各蒸着領域は回転キャン上に形成されるため、各蒸着領域の大きさを十分に確保できないという問題がある。そのため、蒸発した蒸着原料が飛散する蒸着可能領域のうち蒸着が行われる領域（全ての蒸着領域を含む）の割合を十分に確保できず、蒸着材料の利用効率を効果的に改善することは困難である。さらに、各蒸着領域における蒸着角度を容易に制御できないという問題もある。これらの問題については、後で図面を参照しながら詳述する。【００２４】
一方、特許文献６の蒸着装置２０００によると、図３４に示すように、Ｖ字状に搬送される基材１０１４に対して蒸着を行うことができるので、特許文献５の蒸着装置よりも蒸着可能領域のうち蒸着が行われる領域の割合を高めて、材料利用効率を改善できる可能性がある。しかしながら、蒸着装置２０００では、冷却支持体１０１８上で蒸着を行うため、次のような問題点がある。【００２５】
蒸着領域１０３０、１０３２の間を走行する基材１０１４は、最も蒸発源１０２０に近接する部分で鋭角に折り返される。このとき、基材１０１４の裏面（蒸着される面と反対側の面）が冷却支持体１０１８と擦れて、基材１０１４の裏面にキズが入ったり、搬送している基材１０１４にしわが生じるおそれがある。また、折り返される際に基材１０１４が冷却支持体１０１８から浮いてしまい、基材１０１４を十分に冷却できなくなる結果、基材１０１４が切れてしまうなどのダメージが生じ得る。また、冷却支持体１０１８と接するように基材１０１４を搬送しつつ蒸着を行うために、基材１０１４の搬送経路が冷却支持体１０１８の形状によって決まり、基材１０１４に対する蒸着角度を選択する自由度が小さくなるおそれもある。【００２６】
さらに、蒸着装置２０００には、ローラ１０１０とローラ１０１２との間に２つの蒸着領域１０３０、１０３２しか形成されていないため、積層数の多い蒸着膜を効率よく形成することは困難である。【００２７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の法線方向に対する蒸着方向を切り換えながら複数段の斜め蒸着を連続して行うことができる蒸着装置において、搬送基板にダメージを与えず、蒸着材料の利用効率および量産性に優れ、蒸着角度を容易に制御できる蒸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の蒸着装置は、チャンバー内においてロールツーロール方式でシート状の基板を移動させることにより、前記基板に蒸着膜を連続的に形成する蒸着装置であって、蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、前記基板を巻き付けて保持する第１および第２のロールと前記基板を案内するガイド部とを含む搬送部であって、前記第１および第２のロールの一方が前記基板を繰り出し、前記ガイド部が繰り出された基板を案内し、前記第１および第２のロールの他方が前記基板を巻き取ることによって、前記蒸発させた蒸着原料が到達する蒸着可能領域を通過するように前記基板を搬送する搬送部と、前記蒸着可能領域に配置され、前記蒸発源からの蒸着原料が到達しない遮蔽領域を形成する遮蔽部とを備え、前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内において、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第１のガイド部材と、前記基板の搬送経路において前記第１のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第２のガイド部材とを含み、前記遮蔽部は、前記第１および第２のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第１および第２の遮蔽部材を含み、前記第１のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第１の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１の蒸着領域および前記第１の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第２の蒸着領域を形成し、前記第２のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第２の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第３の蒸着領域および前記第１の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第４の蒸着領域を形成し、前記第１から第４の蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が平面となるように前記基板を搬送する平面搬送領域を含んでおり、前記遮蔽領域を除く前記蒸着可能領域において、前記蒸着原料が前記基板の法線方向から前記基板に入射しないように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている。【００２９】
本発明の蒸着装置によると、蒸着方向を切り換えながら複数段の蒸着工程を連続して行うことができる。具体的には、第１のガイド部材および第１の遮蔽部材を含む搬送部によって、チャンバー内に蒸着方向が互いに異なる第１および第２の蒸着領域が形成される。第１の蒸着領域において、基板の法線方向に対して傾斜した方向から蒸着原料を基板表面に入射させ、第２の蒸着領域において、基板の法線方向に対して第１の蒸着領域における傾斜方向と反対側に傾斜した方向から蒸着原料を基板表面に入射させることができる。これにより、基板表面に成長方向の異なる２層が形成される。この後、第２のガイド部材および第２の遮蔽部材によって形成された第３および第４の蒸着領域においても、同様に、成長方向の異なる２層を形成できる。このように、基板が第１および第２のロール間を搬送される間に、蒸着方向の異なる４段の蒸着工程を連続して行うことができる。また、基板の搬送方向を切り換えて蒸着を繰り返すと、さらに積層数の多い蒸着膜を形成できる。【００３０】
従って、本発明の蒸着装置を用いると、基板表面に複数の活物質体をジグザグ状に成長させることができるので、特許文献３および４に記載された従来のロールツーロール方式の蒸着装置を用いて製造される電極よりも、活物質の膨張応力が効果的に緩和された電極を製造できる。また、本発明の蒸着装置によると、上記のような活物質体をシート状の基板表面に連続的に形成できるので、特許文献２に記載されたような集電体を固定する台の傾斜方向を切り換えることによって蒸着方向を制御するプロセスよりも、量産性に優れたプロセスを実現できる。【００３１】
また、本発明の蒸着装置における第１および第２の蒸着領域は、基板の蒸着原料によって照射される面（以下、「蒸着面」）が平面となるように基板を搬送する平面搬送領域を含んでいるので、回転スキャン（ローラ）上でのみ蒸着が行われる構成を有する蒸着装置（例えば特許文献５）よりも、蒸発源で蒸発させた蒸着材料が飛散する蒸着可能領域のうち蒸着を行う領域の占める割合を高くでき、蒸着材料の利用効率を向上できる。【００３２】
さらに、ガイド部材を介して、その両側に位置する２つの蒸着領域まで基板を搬送するので、搬送基板にダメージを与えることなく蒸着工程を連続して行うことができる。また、各蒸着領域における蒸着角度を従来よりも高い自由度で容易に制御することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、ガイド部材によって蒸発源に対して凸になるように規定された基板経路において、そのガイド部材の両側に蒸着方向の異なる蒸着領域を形成できる。従って、蒸着方向の異なる複数の蒸着工程を連続して行うことが可能な、量産性に優れた蒸着装置を提供できる。また、蒸着原料の利用効率を従来よりも高めることができる。【００３４】
本発明の蒸着装置を用いると、生産性に優れたプロセスで、充放電サイクル特性に優れた電極を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の蒸着装置において、蒸着原料が基板に入射する角度（入射角度）を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の蒸着装置を用いて形成された活物質体（積層数ｎ＝２）の模式的な断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の蒸着装置を用いて形成された活物質体（積層数ｎ＝５）の模式的な断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の他の蒸着装置の構成を説明するための断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の蒸着装置を用いて形成された活物質体（積層数ｎ＝２）の模式的な断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態のさらに他の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態の蒸着装置を用いて形成された活物質体（積層数ｎ＝７）の模式的な断面図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の蒸着装置を用いて製造した実施例１および実施例２の膜を例示する上面図であり、（ｃ）は、（ａ）および（ｂ）に示す膜における活物質体の模式的な断面図である。
【図１３】基板の搬送回数Ｃと、膜（活物質体）の積層数ｎとの関係を説明する図であり、（ａ）はＶ字型経路を有する蒸着装置、（ｂ）および（ｃ）はＷ字型経路を有する蒸着装置を用いて形成された膜（活物質体）を例示する断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図１５】（ａ）は、本発明の第６の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す蒸着装置を用いて形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図１７】（ａ）は、本発明の第８の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す蒸着装置における蒸着領域の模式的な拡大断面図である。
【図１８】本発明の第８の実施形態の他の蒸着装置における蒸着領域の模式的な拡大断面図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態のさらに他の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図２０】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、参考の実施形態Ａの真空蒸着装置を例示する模式的な断面図である。
【図２１】参考の実施形態Ａにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の模式的な断面図である。
【図２２】参考の実施形態Ａの蒸着装置によって形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図２３】参考の実施形態Ａにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の一変形例を模式的に示す部分断面図である。
【図２４】参考の実施形態Ａにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の他の変形例を模式的に示す部分断面図である。
【図２５】参考の実施形態Ｂの真空蒸着装置の模式的な断面図である。
【図２６】参考の実施形態Ｂの蒸着装置によって形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図２７】参考の実施形態Ｃの真空蒸着装置の模式的な断面図である。
【図２８】参考の実施形態Ｃにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の模式的な断面図である。
【図２９】参考の実施形態Ｃの蒸着装置によって形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図３０】参考の実施形態Ｃにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の一変形例を模式的に示す部分断面図である。
【図３１】参考の実施形態Ｃにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の他の変形例を模式的に示す部分断面図である。
【図３２】参考の実施形態Ｄの真空蒸着装置の模式的な断面図である。
【図３３】参考の実施形態Ｄの蒸着装置によって形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図３４】従来の蒸着装置を示す断面図である。
【図３５】（ａ）は、曲面搬送領域のみから構成された蒸着領域を例示する模式的な断面図であり、（ｂ）は、平面搬送領域を含む蒸着領域を例示する模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１          排気ポンプ
２          チャンバー
３、８      巻き出しまたは巻取りロール
４          基板
５ａ〜５ｍ  搬送ローラ
６ａ〜６ｄ  ガイド部材
９          蒸発源
９ｓ        蒸発面
１０ａ、１０ｂ      遮蔽板
１１ａ、１１ｂ      ガス導入管
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  遮蔽板
２０ａ〜２０ｄ      遮蔽部材
２２        ノズル部
２４        ノズル部遮蔽板
２８        シャッター
６０ａ〜６０ｈ      蒸着領域
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００  蒸着装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照しながら、本発明による蒸着装置の実施形態を説明する。【００３８】
（第１の実施形態）
本実施形態の蒸着装置では、チャンバー内において、蒸発源に対して凸になるようにシート状の基板を搬送し、凸の頂点となる部分の両側の領域で蒸着を行う。【００３９】
〈蒸着装置の構成〉
まず、図１を参照する。図１は、本発明による第１の実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。蒸着装置１００は、チャンバー（真空槽）２と、チャンバー２の外部に設けられ、チャンバー２を排気するための排気ポンプ１、チャンバー２の外部からチャンバー２に酸素ガスなどのガスを導入するガス導入管１１ａ、１１ｂとを備える。チャンバー２の内部には、蒸着原料を蒸発させる蒸発源９と、シート状の基板４を搬送するための搬送部と、蒸発源９によって蒸発した蒸着原料が到達しない遮蔽領域を形成する遮蔽部と、基板４を加熱するための加熱部１６ａ、１６ｂと、ガス導入管１１ａ、１１ｂに接続され、基板４の表面にガスを供給するためのノズル部２２とが設けられている。【００４０】
蒸発源９は、例えば蒸着原料を収容する坩堝などの容器と、蒸着原料を蒸発させるための加熱装置とを含み、蒸着材料および容器は適宜着脱可能に構成されている。加熱装置としては、例えば抵抗加熱装置、誘導加熱装置、電子ビーム加熱装置などを用いることができる。蒸着を行う際には、坩堝内に収容された蒸着原料が上記加熱装置によって加熱されて、その上面（蒸発源）９ｓから蒸発し、基板４の表面に供給される。【００４１】
搬送部は、基板４を巻き付けて保持し得る第１および第２のロール３、８と、基板４を案内するガイド部とを含む。ガイド部は、第１のガイド部材（ここでは搬送ローラ）６および他の搬送ローラ５ａ〜５ｄを有し、これにより、基板４が、蒸発面９ｓから蒸発した蒸着原料が到達する領域（蒸着可能領域）を通過するように、基板４の搬送経路が規定される。【００４２】
第１および第２のロール３、８、搬送ローラ５ａ〜５ｄおよび第１のガイド部材６は、例えば長さが６００ｍｍの円筒形を有しており、その長さ方向（すなわち搬送する基板４の幅方向）が互いに平行になるようにチャンバー内に配置されている。図１では、これらの円筒形の底面に平行な断面のみが示されている。【００４３】
なお、蒸発源９も、例えば蒸着原料の蒸発面９ｓが、上記搬送部によって搬送される基板４の幅方向に平行に十分な長さ（例えば６００ｍｍ以上）を有するように構成されていてもよい。これによって、基板４の幅方向に略均一な蒸着を行うことができる。なお、蒸発源９は、搬送される基板４の幅方向に沿って配列された複数の坩堝から構成されていてもよい。【００４４】
本実施形態では、第１および第２のロール３、８の何れか一方が基板４を繰り出し、搬送ローラ５ａ〜５ｄおよび第１のガイド部材６は繰り出された基板４を搬送経路に沿って案内し、第１および第２のロール３、８の他方が基板４を巻き取る。巻き取られた基板４は、必要に応じて、上記他方のロールによってさらに繰り出され、搬送経路を逆方向に搬送される。このように、本実施形態における第１および第２のロール３、８は、搬送方向によって巻き出しロールとしても巻き取りロールとしても機能することができる。また、搬送方向の反転を繰り返すことによって、基板４が蒸着領域を通過する回数を調整できるので、所望の回数の蒸着工程を連続して実施できる。【００４５】
搬送ローラ５ａ、５ｂ、第１のガイド部材６および搬送ローラ５ｃ、５ｄは、上記基板４の搬送経路において第１のロール側からこの順に配置されている。本明細書では、「基板４の搬送経路において第１のロール側」とは、基板４の搬送方向や第１のロールの空間的な配置にかかわらず、第１および第２のロール３、８を両端とする搬送経路上の第１ロール側を意味する。また、搬送ローラ６は、隣接する搬送ローラ５ｂ、５ｃよりも下方に配置され、基板４のうち蒸着原料によって照射される面が、蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内する。「蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内する」とは、蒸発面９ｓに対して凸になるように基板４を案内することを意味し、この構成により、図示する断面図において、基板４の経路は搬送ローラ６で方向転換するＶ字型またはＵ字型となる。本明細書では、第１のガイド部材６によって規定されるＶ字型またはＵ字型の経路を「Ｖ字型経路」と呼ぶ。【００４６】
第１のガイド部材６と蒸発源９（蒸発面９ｓ）との間には、第１の遮蔽部材２０が配置されており、蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が基板４の法線方向から入射することを防止するとともに、Ｖ字型経路の蒸着領域を２つに分離している。このような構成により、基板４の搬送経路において第１の遮蔽部材２０よりも第１のロール側に位置する第１の蒸着領域６０ａと、第１の遮蔽部材２０よりも第２のロール側に位置する第２の蒸着領域６０ｂとが形成される。本明細書では、蒸着領域の名称は、チャンバー２における第１および第２のロール３、８の設置位置や基板４の搬送方向にかかわらず、第１のガイド部材６によって規定されるＶ字型経路において、第１のガイド部材６の第１のロール側に位置していれば「第１の蒸着領域６０ａ」となり、第２のロール側に位置していれば「第２の蒸着領域６０ｂ」となる。従って、「第１の蒸着領域６０ａ」は、基板４の搬送経路において第１の遮蔽部材２０よりも第１のロール側に位置していればよく、例えば第１のロール３と第１の蒸着領域６０ａとの直線距離が、第１のロール３と第１のガイド部材６との直線距離よりも長くてもかまわない。【００４７】
遮蔽部は蒸着可能領域内に配置されており、上述した第１の遮蔽部材２０の他に、蒸発源９や排気ポンプ１に接続された排気口（図示せず）を覆うように配置された遮蔽板１０ａ、１０ｂと、ノズル部２２を覆うように配置されたノズル部遮蔽板２４と、チャンバー２の側壁から第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂの上端部に向かってそれぞれ延びる遮蔽板１５ａ、１５ｂとを含む。遮蔽板１５ａ、１５ｂは、基板４の搬送経路における蒸着領域６０ａ、６０ｂ以外の蒸着可能領域を走行する基板４、第１および第２のロール３、８および加熱部１６ａ、１６ｂなどを覆うように配置され、これらに蒸着原料が到達することを防止する。【００４８】
本実施形態における遮蔽板１５ａ、１５ｂは、対応する蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面と対向する面（対向面）Ｙａ、Ｙｂを有する壁部１５ａ’、１５ｂ’を備えている。後述するように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて、基板４の蒸着面に対して対向面Ｙａ、Ｙｂを配置することにより、これらの蒸着領域６０ａ、６０ｂ内で基板４が受ける熱量の差を緩和できるので、より均質な蒸着膜を形成することが可能になる。また、ノズル部２２からガスを導入しながら蒸着を行う場合には、これらの対向面Ｙａ、Ｙｂにより、ノズル部２２の側面に設けられた複数の出射口から出射されるガスを効率よく蒸着領域６０ａ、６０ｂ内に滞留させる効果も得られる。【００４９】
なお、本実施形態における搬送部および遮蔽部は、蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が搬送経路を走行する基板４の法線方向から基板４に入射しないように、蒸発源９に対して配置されており、これによって、基板４の法線方向から傾斜した方向から蒸着を行う（斜め蒸着）ことが可能になる。図１に示す蒸着装置１００では、第１の遮蔽部材２０およびノズル部遮蔽板２４によって、蒸着材料が基板４の法線方向から基板４に入射することを防止しているが、搬送部の構成によっては、他の遮蔽板（例えば１５ａ、１５ｂなど）も同様の機能を有する場合がある。【００５０】
本実施形態におけるノズル部２２は、遮蔽板１５ｂと第１のガイド部材５ｃとの間に設置されている。ノズル部２２は、例えば搬送される基板４の幅方向（図１に示す断面に垂直な方向）に沿って延びた管であり、その側面に、対応する蒸着領域６０ａ、６０ｂにガスを噴出するための複数の出射口が設けられていてもよい。これにより、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて、基板４の幅方向に略均一にガスを供給できる。また、ノズル部２２は、第１および第３の蒸着領域６０ａ、６０ｂのそれぞれに平行にガスを噴射するように構成されていることが好ましい。このような構成によって、ノズル部２２から出射する酸素ガスと蒸着粒子との反応率を高めることができ、チャンバー２の真空圧力を悪化させることなく、酸化度の高い蒸着膜を形成することができる。【００５１】
加熱部１６ａ、１６ｂは、Ｖ字型経路の第１のロール側および第２のロール側にそれぞれ配置されている。このような構成により、第１のロール３からＶ字型経路に基板４が搬送されるときには、加熱部１６ａによってＶ字型経路を通過する前の基板４を２００℃〜４００℃（例えば３００℃）に加熱し、第２のロール８からＶ字型経路に基板４が搬送されるときには、加熱部１６ｂによってＶ字型経路を通過する前の基板４を２００℃〜４００℃（例えば３００℃）に加熱することができる。基板４を上記温度まで加熱すると、基板４の蒸着しようとする表面に付着した有機物を除去して、基板４と蒸着原料（例えばケイ素粒子）との密着力および蒸着原料（ケイ素粒子）同士の密着力を向上させることができる。【００５２】
＜蒸着装置の動作＞
次に、蒸着装置１００の動作を説明する。ここでは、蒸着装置１００を用いて、基板４の表面にケイ素酸化物を含む複数の活物質体を形成する場合を例に説明する。【００５３】
まず、第１および第２のロール３、８のうちの一方のロール（ここでは第１のロール３）に長尺の基板４を巻き付けておく。基板４として、銅箔、ニッケル箔などの金属箔を用いることができる。後で詳述するように、基板４の表面に複数の活物質体を所定の間隔を空けて配置するためには、斜め蒸着によるシャドウイング効果を利用する必要があり、そのためには、金属箔の表面に凹凸パターンが形成されていることが好ましい。本実施形態では、凹凸パターンとして、例えば上面が菱形（対角線：２０μｍ×１０μｍ）で高さが１０μｍの四角柱形状の突起が規則的に配列されたパターンを用いる。菱形の長い方の対角線に沿った間隔を２０μｍ、短い方の対角線に沿った間隔を１０μｍ、菱形の辺に平行な方向における間隔を１０μｍとする。また、各突起の上面の表面粗さＲａを例えば２．０μｍとする。【００５４】
また、蒸発源９の坩堝内には蒸着材料（例えばケイ素）を収容し、ガス導入管１１ａ、１１ｂは蒸着装置１００の外部に設置された酸素ガスボンベなどに接続しておく。この状態で、排気ポンプ１を用いてチャンバー２を排気する。【００５５】
次いで、第１のロール３に巻き付けられた基板４を繰り出し、第２のロール８に向かって搬送する。基板４は、まず、加熱部１６ａで２００℃〜３００℃の温度まで加熱された後、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを含むＶ字型経路を通過する。このとき、蒸発源９の坩堝内のケイ素を電子ビーム加熱装置などの加熱装置（図示せず）によって蒸発させて、第１および第２の蒸着領域６０ａおよび６０ｂを通過する基板４の表面に供給する。同時に、酸素ガスをガス導入管１１ａおよびガス導入管１１ｂを介してノズル部２２から基板４の表面に供給する。これにより、基板４の表面に、反応性蒸着により、ケイ素と酸素とを含む化合物（ケイ素酸化物）を成長させることができる。これらの蒸着領域６０ａ、６０ｂで表面にケイ素酸化物が蒸着された後の基板４は、第２のロール８によって巻き取られる。【００５６】
＜蒸着領域における入射角度＞
ここで、図２を参照しながら、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて、蒸着原料が基板４に入射する角度（入射角度）θを説明する。ここでいう「入射角度θ」は、基板４の法線と蒸着原料の入射方向とのなす角度を指す。【００５７】
図２は、チャンバー２における第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂと、蒸発源９との位置関係を模式的に示す断面図である。簡単のため、図１と同様の構成要素には同じ参照符号を付して説明を省略する。【００５８】
図２に示すように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂは、上述したＶ字型経路において、第１のガイド部材６の両側に配置されている。このとき、第１の蒸着領域６０ａにおける蒸着原料の入射角度θは、第１の蒸着領域６０ａの下端部（第１のガイド部材６の側の端部）６２Ｌにおける蒸着原料の入射角度θ２以上であり、かつ、第１の蒸着領域６０ａの上端部６２Ｕにおける蒸着原料の入射角度θ１以下の範囲内となる。なお、上端部６２Ｕにおける入射角度θ１は、第１の蒸着領域６０ａに垂直な直線３２と、第１の蒸着領域６０ａの上端部６２Ｕおよび蒸発面９ｓの中心を結ぶ直線３０とのなす角度とし、下端部６２Ｌにおける入射角度θ２は、第１の蒸着領域６０ａに垂直な直線３６と、第１の蒸着領域６０ａの下端部６２Ｌおよび蒸発面９ｓの中心を結ぶ直線３４とのなす角度とする。同様に、第２の蒸着領域６０ｂにおける蒸着原料の入射角度θは、第２の蒸着領域６０ｂの下端部６４Ｌにおける蒸着原料の入射角度θ３以上であり、かつ、第２の蒸着領域６０ｂの上端部６４Ｕにおける蒸着原料の入射角度θ４以下の範囲内となる。【００５９】
本実施形態では、上記入射角度θ１〜θ４が何れも４５°以上７５°以下となるように、蒸発源９に対して第１のガイド部材６、搬送ローラ５ｂ、５ｃ、遮蔽板１５ａ、１５ｂ、遮蔽部材２０、およびノズル部遮蔽板２４が配置されていることが好ましい。この理由を以下に説明する。【００６０】
入射角度θ１〜θ４が何れも４５°以上７５°以下に制御されていると、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおけるケイ素の入射角度θの範囲が、それぞれ、４５°以上７５°以下となる。ケイ素の入射角度θが４５°未満になると、シャドウイング効果を利用して基板４の突起７１のみにケイ素を入射させることが困難になり、活物質体間に十分な間隙を形成できない可能性がある。そのため、リチウム二次電池の負極に適用すると、リチウム二次電池の充電時に、各活物質体の膨張により基板４にしわが生じやすくなる。一方、入射角度θが７５°より大きいと、活物質体の成長方向が基板表面に向かって大きく傾斜するので、基板４の表面と活物質体との付着力が小さくなり、基板４と活物質体との密着性が低下する。そのため、リチウム二次電池の負極に適用すると、リチウム二次電池の充放電に伴い活物質体が基板４から剥がれやすくなる。【００６１】
また、第１の蒸着領域６０ａおよび第２の蒸着領域６０ｂにおける蒸着原料の入射方向は、基板４の法線方向を挟んで互いに反対側に傾斜している。これにより、基板４の法線方向に対して反対側に交互に傾斜した方向に活物質体を成長させることができるので、前述したようなジグザグ状の活物質体が得られる。【００６２】
本実施形態では、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおける蒸着原料（例えばケイ素）の入射角度θは、以下のように制御される。搬送ローラ５ｂ、５ｃおよび第１のガイド部材６は、Ｖ字型経路における搬送ローラ５ｂと第１のガイド部材６との間の少なくとも一部の領域、および、第１のガイド部材６と搬送ローラ５ｃとの間の少なくとも一部の領域で、ケイ素の入射角度θが所望の範囲（例えば４５°以上７５°以下、好ましくは６０°以上７５°以下）となるように、蒸発源９に対して配置される。また、遮蔽板１５ａ、１５ｂ、遮蔽部材２０およびノズル部遮蔽板２４は、Ｖ字型経路のうち入射角度θが上記範囲から外れる領域に入射しようとするケイ素を遮蔽するように配置される。具体的に説明すると、図２に示す例では、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂの上端部６２Ｕ、６４Ｕにおける入射角度θ１、θ３は、それぞれ、遮蔽板１５ａ、１５ｂで調整される。また、下端部６２Ｌ、６４Ｌにおける入射角度θ２、θ４は、遮蔽部材２０およびノズル部遮蔽板２４で調整される。なお、遮蔽部材２０を設けずに、ノズル部遮蔽板２４を遮蔽部材としても機能させてもよい。ここでは、入射角度θ１〜θ４は、それぞれ、７５°、６０°、６０°および７５°である（θ１＝７５°、θ２＝６０°、θ３＝６０°、θ４＝７５°）。【００６３】
このように、本実施形態によると、搬送部材ローラ５ｂ、５ｃとガイド部材６との配置関係によって入射角度θを容易に制御できる。また、蒸着領域６０ａ、６０ｂの平面搬送領域では、基板４の裏面（蒸着面と反対側の面）が搬送部や冷却支持体などの部材と接していないので、特許文献５および６の蒸着装置よりも高い自由度で蒸着角度を選択できる。【００６４】
＜蒸着装置１００の対向面＞
次に、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面に対して、対向面Ｙａ、Ｙｂを配置する利点を説明する。【００６５】
図３４に示す従来の蒸着装置２０００では、蒸着領域１０３０、１０３２のうち蒸発源１０２０に近い下端部では、蒸発源１０２０および蒸着粒子によって基材１０１４が受ける熱量が多く、蒸発源１０２０から離れるに従って上記熱量が小さくなり、蒸着領域１０３０、１０３２の上端部では熱量が最小となる。そのため、蒸着領域１０３０、１０３２を移動する基材１０１４の表面に温度傾斜が生じ、膜厚方向に均質な膜を得ることは困難であった。なお、蒸着領域１０３０、１０３２を移動する基材１０１４の裏面は、冷却支持体１０１８に接しているが、冷却支持体１０１８は蒸発源１０２０に近いほど小さくなっており、蒸着領域１０３０、１０３２の上端部と下端部との間で生じる基材１０１４の受ける熱量の差を冷却支持体１０１８によって十分に緩和することは難しい。【００６６】
これに対し、本実施形態によると、以下に説明するように、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱によって、蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する際に基板４が受ける熱量をより平準化できるので、膜厚方向により均質な蒸着膜を得ることができる。【００６７】
再び図２を参照する。本願明細書では、蒸着領域６０ａ、６０ｂにおける基板４の蒸着面に対向する「対向面Ｙａ、Ｙｂ」は、その蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板の表面（蒸着面）と対向し、蒸着原料が入射することによって蒸着面に生じる温度差を緩和する面である。本実施形態における対向面Ｙａ、Ｙｂは、蒸着可能領域に配置され、かつ、蒸発源９に遠い方の端部（上端部）６２Ｕ、６４Ｕで蒸着面に近接し、蒸発源９に近づくにつれて蒸着面から離れるように配置されている。従って、例えば第２の蒸着領域６０ｂでは、蒸着面と対向面Ｙｂとの距離ＤYは、上端部６４Ｕ近傍で小さく、下端部６４Ｌに近づくほど大きくなる。言い換えると、図２に示す断面において、各蒸着面と対応する対向面Ｙａ、Ｙｂとは、上方に凸となる逆Ｖ字型の形状を有する。また、各蒸着面と対向面Ｙａ、Ｙｂとのなす角度θYは９０°以下である。【００６８】
第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面は、常に輻射熱および蒸着粒子にさらされている。本実施形態における基板４の蒸着面が受ける熱量は、主に、蒸発源９で発生した輻射熱と、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱と、蒸着粒子の熱量である。輻射熱は熱源からの距離の２乗に反比例するので、蒸発源９からの輻射熱の量は、蒸着領域６０ａ、６０ｂのうち蒸発源９に近い領域で大きく、蒸発源９から遠ざかるほど小さくなる。同様に、蒸着粒子の熱量も、蒸発源９に近い領域で多く、蒸発源９から遠ざかるほど少なくなる。一方、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱の量は、蒸着面と対向面Ｙａ、Ｙｂとの距離ＤYの２乗に反比例する。上述したように、距離ＤYは蒸発源９に近づくほど大きくなるので、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱の量は、蒸着領域６０ａ、６０ｂのうち蒸発源９から遠い領域で大きく、蒸発源９に近づくほど小さくなる。このように、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱の量によって基板４に生じる温度傾斜は、蒸発源９からの輻射熱の量および蒸着粒子の熱量によって生じる温度傾斜とは逆向きとなる。そのため、蒸発源９からの輻射熱の量および蒸着粒子の熱量によって基板４に生じる温度差を低減できる。【００６９】
蒸着面と対向面Ｙａ、Ｙｂとの角度θYは９０°以下であればよいが、好ましくは    ２５°以上７０°以下である。２５°より小さいと、蒸発源９からの蒸着粒子が蒸着面に達し難くなり、蒸着効率が低下するおそれがある。また、７０°より大きくなると、これらの面の間に熱を閉じ込め難くなり、対向面Ｙａ、Ｙｂによって蒸着面が受ける熱量を平準化する効果が小さくなるおそれがある。また、少なくとも蒸着領域６０ａ、６０ｂの上端部近傍では、対向面Ｙａ、Ｙｂによる輻射熱を蒸着面が受けることができるように、対向面Ｙａ、Ｙｂと蒸着面との距離ＤYを十分に小さく設定する必要がある。【００７０】
なお、蒸着装置１００では、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにそれぞれ対向する対向面Ｙａ、Ｙｂを有する遮蔽板１５ａ、１５ｂを設けているが、蒸着領域６０ａ、６０ｂのうち少なくとも一方に対し、対向面Ｙａ、Ｙｂを有する遮蔽板１５ａ、１５ｂが設けられていれば、対向面Ｙａ、Ｙｂが配置された蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて上記効果が得られる。【００７１】
本実施形態では、遮蔽板１５ａ、１５ｂを利用して、蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面に対する対向面Ｙａ、Ｙｂを配置しているが、対向面Ｙａ、Ｙｂは遮蔽板１５ａ、１５ｂ以外の部材に設けられていてもよく、対向面Ｙａ、Ｙｂを有する部材の構成は特に限定されない。【００７２】
対向面Ｙａ、Ｙｂを有する部材は、対向面Ｙａ、Ｙｂを加熱または冷却する構成を有していてもよい。例えば、対向面Ｙａ、Ｙｂを加熱するヒーターや、対向面Ｙ、Ｙｂの裏面を冷却水で冷却するための冷却水経路などを有していてもよい。【００７３】
対向面Ｙａ、Ｙｂがヒーターなどによって加熱されていると、対向面Ｙａ、Ｙｂに向かって飛んできた蒸着粒子の一部は反射されて、対向する蒸着領域の基板４の蒸着面に入射する。そのため、基板４の蒸着面に対する蒸着粒子の付着効率（蒸着効率）を改善できる。また、対向面Ｙａ、Ｙｂの温度が高いと、蒸着粒子の一部が対向面Ｙａ、Ｙｂ上で移動して固着するので、対向面Ｙａ、Ｙｂに付着した蒸着粒子と対向面Ｙａ、Ｙｂとの密着力が大きくなる。従って、蒸着中に対向面Ｙａ、Ｙｂに堆積された蒸着膜は対向面Ｙａ、Ｙｂから剥がれにくくなる。蒸着粒子と対向面Ｙａ、Ｙｂとの密着力が小さいと、蒸着中に対向面Ｙａ、Ｙｂに堆積した蒸着膜の一部が剥がれて蒸発源９に落下し、スプラッシュを発生させるおそれがあるが、対向面Ｙａ、Ｙｂを加熱することにより、対向面Ｙａ、Ｙｂと蒸着膜との密着性を向上させてスプラッシュを抑制できる。なお、「スプラッシュ」とは、蒸発源９の蒸着原料が気化しないで液体のまま蒸着可能領域に飛翔することをいう。さらに、蒸着領域の基板４が対向面Ｙａ、Ｙｂから受ける輻射熱の量が多くなり、基板４の蒸着面の温度が上昇するので、蒸着面上で蒸着粒子が移動して固着し、基板４の蒸着面と蒸着膜との密着性を向上することができる。対向面Ｙａ、Ｙｂを加熱する場合、対向面Ｙａ、Ｙｂの温度は例えば１００℃以上４００℃以下であることが好ましく、これによって、上述した効果をより確実に得ることができる。【００７４】
あるいは、対向面Ｙａ、Ｙｂを有する部材は冷却されていてもよい。対向面Ｙａ、Ｙｂが水冷などによって冷却されている場合には次のような効果が得られる。【００７５】
基板４の蒸着面に付着していた有機物は、蒸発源９の輻射熱によって蒸発すると冷たい面に集まるので、蒸発した有機物が再び蒸着粒子とともに基板４の蒸着面に蒸着されたり、温度の低い基板４の表面に付着し、基板４と蒸着粒子との密着性を低下させる要因となる場合がある。対向面Ｙａ、Ｙｂが冷却されていると、蒸発した有機物を対向面Ｙａ、Ｙｂに集めることができるので、基板４の蒸着面から蒸発した有機物の影響を軽減し、蒸着面と蒸着膜との密着性を向上できる。対向面Ｙａ、Ｙｂを冷却する場合、対向面Ｙａ、Ｙｂの温度は例えば−２０℃以上２０℃以下であることが好ましく、これによって、蒸発した有機物の影響をより効果的に軽減することができる。なお、対向面Ｙａ、Ｙｂを冷却すると、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱が少なくなるので、基板４の温度差を緩和する効果が小さくなる場合がある。しかしながら、そのような場合でも、上述したような蒸発した有機物による影響を低減できるので有利である。【００７６】
なお、本実施形態における対向面Ｙａ、Ｙｂは上記構成に限定されない。本実施形態では、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂのうち少なくとも一方の蒸着領域を通過する基板４の蒸着面は、照射による輻射熱による温度差を、蒸着面において緩和するように設けられた対向面と対向していればよく、後述する実施形態のように、蒸着時に搬送部によって搬送される基板４によって対向面Ｙａ、Ｙｂを形成することもできる。具体的には、蒸着領域６０ａ、６０ｂの少なくとも一方と対向するように他の蒸着領域を設け、他の蒸着領域を通過する基板４の蒸着面が蒸着領域６０ａ、６０ｂの対向面となり、蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面が他の蒸着領域の対向面となるように搬送部を配置してもよい。【００７７】
＜蒸着装置１００の材料利用効率＞
蒸着装置１００では、蒸発源９の蒸発面９ｓに垂直で、かつ、蒸着方向を含む任意の断面において、第１の蒸着領域６０ａの上端部６２Ｕおよび下端部６２Ｌと蒸発面９ｓの中心とを結ぶそれぞれの直線３０、３４の間の角度範囲をＡとし、第２の蒸着領域６０ｂの上端部６４Ｕおよび下端部６４Ｌと蒸発面９ｓの中心とを結ぶそれぞれの直線間の角度範囲をＢとすると、図２に示すように、蒸発面９ｓの中心から角度範囲ＡおよびＢに出射するケイ素原子を蒸着に利用することができる。よって、蒸着領域が１つしか形成されない蒸着装置（例えば特許文献３の蒸着装置）や回転キャン（ローラ）上で蒸着を行う特許文献５の蒸着装置よりも広い出射範囲のケイ素原子を蒸着に利用できるので、蒸着材料（ケイ素）の利用率を高めることができ、かつ、蒸着効率も向上できる。【００７８】
ここで、特許文献５の蒸着装置のように回転キャン上で蒸着を行う構成と比べた場合の蒸着装置１００の利点を詳しく説明する。特許文献５の蒸着装置では、基板の蒸着原料によって照射される面が回転キャンに沿って曲面状に搬送される領域（以下、「曲面搬送領域」）のみで蒸着が行われる。これに対し、本実施形態では、基板４の蒸着原料によって照射される面が平面となるように基板４を搬送される領域（以下、「平面搬送領域」）で蒸着を行うことができるので、以下に図面を参照しながら説明するように、より広い範囲に出射された蒸着原料を蒸着に利用することが可能になる。なお、蒸着装置１００における蒸着領域６０ａ、６０ｂは、何れも平面搬送領域のみで構成されているが、蒸着領域６０ａ，６０ｂは平面搬送領域を含んでいればよい。例えば、後述する実施形態のように、蒸着領域６０ａ、６０ｂはガイド部材に沿って基板４を搬送する曲面搬送領域を含んでいてもよい。【００７９】
図３５（ａ）は、回転キャン上のみで蒸着を行う場合の蒸着領域、すなわち曲面搬送領域から構成された蒸着領域を例示する模式的な断面図であり、図３５（ｂ）は、平面搬送領域を含む蒸着領域を例示する模式的な断面図である。簡単のため、これらの図面では、図２と同様の構成要素に同じ参照符号を付して説明を省略する。【００８０】
図３５（ａ）からわかるように、回転キャン１０４０上で蒸着する場合、回転キャン１０４０の表面のうち、蒸着原料が飛散する角度範囲Ｚ0（蒸着可能領域）内に位置する部分に２つの蒸着領域１０４２、１０４４が形成される。これらの蒸着領域１０４２、１０４４の上端部および下端部と蒸発面９ｓの中心とを結ぶ直線の間の角度範囲をそれぞれＺ1、Ｚ2とすると、蒸着原料が飛散する角度範囲に対する、蒸着に利用し得る蒸着原料の出射角度の範囲の割合は（Ｚ1＋Ｚ2）／Ｚ0で表される。この割合は、回転キャン１０４０のサイズ（直径）や数、回転キャン１０４０と蒸発源９との距離などに応じて決まり、各蒸着領域１０４２、１０４４における蒸着角度を制御しつつ、上記割合を高めることは極めて困難である。【００８１】
これに対し、図３５（ｂ）に示すように、本実施形態によると、ガイド部材６の直径にかかわらず、角度範囲Ａ、Ｂを任意に設定できる。よって、蒸着原料が飛散する角度範囲Ｚ0に対する、各蒸着領域６０ａ、６０ｂで利用され得る蒸着原料の出射角度の範囲Ａ、Ｂの割合（Ａ＋Ｂ）／Ｚ0を、上記従来の蒸着装置における上記割合（Ｚ1＋Ｚ2）／Ｚ0よりも大きくすることが可能になる。また、搬送ローラの配置などによって、各蒸着領域６０ａ、６０ｂにおける蒸着角度をより容易に制御できるので有利である。なお、蒸着材料の利用効率をさらに高めるために、後述する実施形態のように、蒸着可能領域に複数のガイド部材６を配置して複数のＶ字型経路を設けてもよい。また、平面搬送領域で蒸着を行うだけでなく、ガイド部材６上でも蒸着を行ってもよい。【００８２】
さらに、回転キャン１０４０上で蒸着を行う場合、十分な大きさの蒸着領域１０４２、１０４４を形成するためには、回転キャン１０４０の直径をある程度大きくする必要がある。そのため、蒸着可能領域内により多くの回転キャンを配置することが困難となる。これに対し、平面搬送領域で蒸着を行う場合には、後述する実施形態のように、蒸着源に対して多数の蒸着領域を形成できるので、蒸着方向の異なる蒸着工程を効率良く行うことができる。【００８３】
＜膜の形成工程＞
以下、図面を参照しながら、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて蒸着膜が形成される工程を詳しく説明する。ここでは、蒸着原料としてケイ素を用い、ノズル部２２から酸素を供給しながら蒸着を行って、蒸着膜としてケイ素酸化物膜（ＳｉＯｘ、０＜ｘ＜２）膜を形成する工程を例に説明を行う。【００８４】
図３は、蒸着膜（ケイ素酸化物膜）の一例を模式的に示す図であり、基板４に垂直で、かつ、ケイ素の入射方向（蒸着方向）を含む断面図である。【００８５】
まず、第１の蒸着領域６０ａでは、基板４の法線方向Ｍに対して６０°以上７５°以下の角度で傾斜した方向４２から基板４の表面にケイ素が入射する。このとき、ケイ素は集電体４の表面に配列された突起７２の上に蒸着しやすく、従って、ケイ素酸化物は突起７２の上で柱状に成長する。一方、集電体４の表面には、突起７２や柱状に成長していくケイ素酸化物の影となり、Ｓｉ原子が入射せずにケイ素酸化物が蒸着しない領域が形成される（シャドウイング効果）。図３に示す例では、このようなシャドウイング効果により、集電体４の表面のうち隣接する突起７２の間の溝の上にはＳｉ原子は付着せず、ケイ素酸化物は成長しない。その結果、集電体４の各突起７２の上に選択的にケイ素酸化物が柱状に成長し、第１部分ｐ１が得られる（第１段目の蒸着工程）。第１部分ｐ１の成長方向Ｇ１は、基板４の法線方向Ｍに対して傾斜している。【００８６】
この後、基板４は第２の蒸着領域６０ｂに搬送される。第２の蒸着領域６０ｂでは、基板４の法線方向Ｍに対して方向４２と反対側に、６０°以上７５°以下の角度で傾斜した方向４４から基板４の表面にケイ素が入射する。このとき、上述したシャドウイング効果により、集電体４に形成された第１部分ｐ１の上にケイ素が選択的に入射するので、第１部分ｐ１の上に、集電体４の法線方向Ｍから傾斜した成長方向Ｇ２を有する第２部分ｐ２が形成される（第２段目の蒸着工程）。【００８７】
第１および第２部分ｐ１、ｐ２の成長方向Ｇ１、Ｇ２は、それぞれケイ素の入射方向４２、４４によって決まる。従って、本実施形態では、第２部分ｐ２の成長方向Ｇ２は、集電体４の法線方向Ｍに対して第１部分ｐ１の成長方向Ｇ１と反対側に傾斜する。また、第１および第２部分ｐ１、ｐ２の成長方向Ｇ１、Ｇ２と基板４の法線方向Ｍとのなす角度（成長角度）をそれぞれα(p1)、α(p2)とし、基板４の法線方向Ｍとケイ素の入射方向４２、４４とのなす角度（入射角度）をそれぞれθ(p1)、θ(p2)とすると、これらの角度は、２ｔａｎα(p1)＝ｔａｎθ(p1)、２ｔａｎα(p2)＝ｔａｎθ(p2)の関係を満たす。【００８８】
このようにして、成長方向の異なる２つの部分を有する２層の活物質体（積層数ｎ＝２）４０が形成される。各活物質体４０は、集電体４の表面に形成された突起７２に対応して配列されるので、隣接する活物質体間に十分な間隔を確保することが可能になる。よって、活物質体４０の膨張応力に起因する電極の変形などの問題を抑制できる。【００８９】
なお、図示するような積層構造の活物質体４０を形成する場合、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂの下端部６２Ｌ、６４Ｌにおける蒸着原料の入射角度θ２およびθ３は略等しいことが好ましい。この理由を以下に説明する。【００９０】
蒸発面９ｓから蒸発した蒸着原料の濃度は、蒸発面９ｓの中心から蒸発面９ｓに垂直に延びる線（以下、単に「蒸発面９ｓの中心を通る法線」という）Ｎに近いほど、また、蒸発面９ｓに近いほど高くなる。従って、第１の蒸着領域６０ａのうち下端部６２Ｌの近傍では上端部６２Ｕの近傍よりも蒸着量が多くなる。そのため、第１の蒸着領域６０ａで形成される第１部分ｐ１の成長方向Ｇ１は、主に入射角度θ２によって決まる。同様に、第２の蒸着領域６０ｂで形成される第２部分ｐ２の成長方向Ｇ２は、主に、蒸着量の多い下端部６４Ｕにおける入射角度θ３によって決まる。このとき、入射角度θ２およびθ３が略等しいと、活物質体４０を構成する各部分ｐ１およびｐ２が基板４の法線方向を挟んで互いに反対側に略等しい角度で傾斜させることができ、活物質体４０を全体として基板４の法線方向に沿って成長させることができるので有利である。【００９１】
次に、第１部分ｐ１および第２部分ｐ２の形状をより詳しく説明する。図３に示す第１部分ｐ１および第２部分ｐ２の成長方向Ｇ１、Ｇ２は、第１部分ｐ１および第２部分ｐ２の成長方向を平均化して直線で表したものであり、実際には、第１部分ｐ１および第２部分ｐ２の成長方向は成長に従って変化する。具体的には、矢印Ｇ１’およびＧ２’で示すように、第１部分ｐ１の成長方向と法線方向Ｍとのなす角度（成長角度）αは、実際には、第１段目の蒸着工程の初期で大きく、成長するにつれて小さくなる。これは、第１段目の蒸着工程では、第１の蒸着領域６０ａの上端部から下端部まで、蒸発源９に接近する方向に移動する基板４に対して蒸着が行われ、基板４が蒸発源９に接近するにつれて、基板４の法線方向Ｍに対する蒸着材料の入射角度θが小さくなることに起因する（図２参照）。例えば、第１部分ｐ１の基板４近傍の成長方向Ｇ１’は、蒸着領域６０ａの上端部の入射角度θ（図２に示すθ１、θ４）によって決まり、第１部分ｐ１の上面近傍の成長方向Ｇ１’は、蒸着領域６０ａの下端部の入射角度θ（図２に示すθ２、θ３；θ２＜θ１、θ３＜θ４）によって決まるので、第１部分ｐ１の基板４近傍の成長角度は、その上面近傍の成長角度よりも大きくなる。【００９２】
一方、第２部分ｐ２の成長方向と法線方向Ｍとのなす成長角度αは、実際には、第２段目の蒸着工程の初期で小さく、成長するにつれて大きくなる。これは、第２段目の蒸着工程では、第２の蒸着領域６０ｂの下端部から上端部まで、蒸発源９から離れる方向に移動する基板４に対して蒸着が行われ、基板４が蒸発源９から離れるにつれて、基板４の法線方向Ｍに対する蒸着材料の入射角度θが大きくなるからである。【００９３】
従って、図３に示す断面において、第１部分ｐ１は、実際の成長方向Ｇ１’に沿って、上方向（起き上がる方向）に反り、第２部分ｐ２は、実際の成長方向Ｇ２’に沿って、下方向に反っている。【００９４】
また、第１部分ｐ１の幅は、成長するにつれて大きくなっている。上述したように蒸発源９に近いほど蒸着原料の濃度が高いので、第１段目の蒸着工程が進み、基板４が蒸発源９に接近するにつれて、基板４に入射する蒸着原料の量（蒸着量）が多くなるからである。反対に、第２部分ｐ２の幅は、成長するにつれて小さくなっている。これは、第２段目の蒸着工程が進み、基板４が蒸発源９から離れるにつれて、基板４に対する蒸着量が小さくなるからである。【００９５】
上記では、図３を参照しながら２層構造の活物質体４０を例に説明したが、基板４の搬送方向を反転させながら蒸着を繰り返すことにより、３層以上の活物質体を形成することもできる。例えば、上記の第２段目の蒸着工程後、第２のロール８によって巻き取られた基板４を第１のロール３に向かって搬送して、さらに蒸着を行う。このように、搬送方向を切り換えることにより、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを複数回通過させると、任意の積層数ｎの活物質体を形成できる。【００９６】
図４は、蒸着装置１００を用いて形成した５層（積層数ｎ＝５）の活物質体を有する蒸着膜を例示する断面図である。図４に示す活物質体７５は、例えば次のようにして形成される。【００９７】
まず、上述した第１および第２段目の蒸着工程を行う。これによって、基板４の法線方向Ｍに対して傾斜した第１部分ｐ１と、基板４の法線方向Ｍに対して第１部分ｐ１と反対側に傾斜した第２部分の下層ｐ２Ｌとが形成される。第２段目の蒸着工程の後、基板４は第２のロール８によって巻き取られる。【００９８】
続いて、第２のロール８から基板４を繰り出し、加熱部１６ｂで加熱した後、第２の蒸着領域６０ｂに案内する。第２の蒸着領域６０ｂでは、ケイ素原子は上述した方向４４から入射するので、上記第２部分の下層ｐ２Ｌの上に、第２部分ｐ２の成長方向Ｇ２と略同じ方向にケイ素酸化物がさらに成長して第２部分の上層ｐ２Ｕが形成される（第３段目の蒸着工程）。これにより、第２部分の下層ｐ２Ｌおよび上層ｐ２Ｕから構成される第２部分ｐ２を得る。【００９９】
次いで、基板４を、第１の蒸着領域６０ａに案内する。第１の蒸着領域６０ａでは、第２部分ｐ２の上に、第１部分の成長方向Ｇ１と平行方向に成長する第３部分の下層ｐ３Ｌが形成される（第４段目の蒸着工程）。この後、基板４を第１のロール３に巻き取り、さらに搬送方向を反転させて、第１の蒸着領域６０ａに案内して蒸着を行い、第３部分の上層ｐ３Ｕを得る（第５段目の蒸着工程）。このように、基板４の搬送方向を切り換えながら第８段目の蒸着工程まで蒸着を繰り返すことにより、活物質体（積層数ｎ＝５）７５を得ることができる。【０１００】
搬送方向を切り換えて蒸着を繰り返す場合には、第１の蒸着領域６０ａにおける成膜量（例えば第１部分ｐ２の厚さ）と、第２の蒸着領域６０ｂにおける成膜量（例えば第２部分ｐ２の下層ｐ２Ｌの厚さ）との比が略１：１になるように、これらの蒸着領域６０ａ、６０ｂの長さや位置が調整されていることが好ましい。上記比が１：１から大きくずれると、活物質体が全体として一方向に傾斜してしまう結果、隣接する活物質体間の隙間が集電体表面に近いほど小さくなるため、充電時に活物質体同士がぶつかり、基板にしわが生じやすくなるという問題がある。これに対し、上記比が略１：１となるように搬送部が配置されていれば、活物質体７５を全体として基板４の表面の略法線方向に成長させることができるので、上記問題を抑制できる。【０１０１】
なお、簡単のため、図４には示されていないが、３層以上の活物質体を形成する場合でも、基板４を蒸発源９に近づく方向に移動させながら蒸着を行う工程によって得られる部分ｐ１、ｐ２Ｕ、ｐ３Ｕ、ｐ４Ｕは、図３を参照しながら説明した第１部分ｐ１の形状と同様に、成長するにつれて太くなり、かつ、上方向（起き上がる方向）に反った形状を有する。また、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら蒸着を行う工程によって得られる部分ｐ２Ｌ、ｐ３Ｌ、ｐ４Ｌ、ｐ５は、図３を参照しながら説明した第２部分ｐ２の形状と同様に、成長するにつれて細くなり、かつ、下方向に反った形状を有する。ただし、各部分の「反り」や幅の変化は、活物質体を構成する積層数ｎや各部分の厚さによっては、断面観察で確認できない場合もある。【０１０２】
本実施形態の蒸着装置を用いて得られた膜は、例えば特許文献２に記載されているようなバッチ式の蒸着装置を用いて得られた膜と比べて次のようなメリットがある。バッチ式の蒸着装置では、基板を固定する固定台を蒸発源に対して所定の角度を有するように傾斜させて斜め蒸着を行う。また、必要に応じて固定台の傾斜方向を切り換えて、複数回の蒸着工程を行うこともできる。しかしながら、このような蒸着装置では、通常は、基板表面の中央部が蒸発源の中心の法線上に位置するように固定台を配置するため、固定台の傾斜方向を切り換えても、常に基板表面の中央部のみが最も蒸着原料の濃度の高い領域に位置する。そのため、基板表面の中央部では蒸着量が多く、基板表面の端部付近では蒸着量が少なくなり、均一な厚さを有する蒸着膜を形成することは難しい。これに対し、本実施形態の蒸着装置を用いると、各蒸着工程において、シート状の基板４全体に亘って均一な厚さ（活物質体の高さ）の膜を形成できる。なお、バッチ式の蒸着装置を用いて得られる膜は、図３を参照しながら説明したような「反り」や幅の変化を有する形状や、図１３を参照しながら後述するような積層構造を有していない点でも、本実施形態の蒸着装置を用いて形成された膜と異なる。【０１０３】
本実施形態では、加熱部１６ａ、１６ｂによって加熱された基板４の温度が各蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過中に５００℃を超えないように、加熱部１６ａ、１６ｂで加熱された直後に通過する搬送ローラを除いて、搬送ローラ（第１のガイド部材６を含む）は冷却されていることが好ましい。また、搬送部による基板４の搬送速度や蒸着レートも、基板４の温度が５００℃を超えないように適宜調整される。【０１０４】
上記のように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを走行するときの基板４の温度を例えば２００℃以上５００℃未満に制御することによって、活物質体の成長角度（基板４の法線方向Ｍと活物質体の成長方向Ｇ１、Ｇ２とのなす角度）αを調整することができる。前述したように、活物質体の成長角度αは蒸着原料の入射角度θによって決まるが（２ｔａｎα＝ｔａｎθ、以下、「ｔａｎ則」という）、入射角度θが６０°以上のとき、成長角度αは上記ｔａｎ則によって決まる角度よりも小さくなる傾向がある。このとき、基板４の温度が上記範囲よりも低いと、成長角度αは特に小さくなってしまう。小さい成長角度αでジグザグ状の活物質体を形成すると、ｔａｎ則に沿った成長角度で成長させた活物質体よりも太くなり、活物質体間の隙間を十分確保できなくなる。このような活物質体を用いて電極を形成すると、充電時に活物質体同士がぶつかり、基板に挫屈やしわなどが生じるおそれがある。なお、「挫屈」とは、基板（電極板）が膨張応力によって折れ曲がることをいい、挫屈が生じると、電極の断面が波状になる。よって、基板４の温度を２００℃以上に制御することにより、活物質体の成長角度αをｔａｎ則によって決まる角度に近づけることができるので、活物質体間の膨張空間を十分に確保することが可能になる。一方、基板４の温度が５００℃未満であれば、基板４の熱変形によってしわが生じることを防止できる。また、基板４として銅基板を用いる場合には、銅基板にケイ素が拡散することを防止できる。【０１０５】
本実施形態では、加熱部１６ａ、１６ｂが蒸着領域以外の領域に配置され、蒸着領域６０ａ、６０ｂに搬送される前の基板４を加熱しているが、これらの加熱部１６ａ、１６ｂは第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂに配置されていてもよい。ただし、本実施形態の構成のように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂに搬送される直前の基板４を加熱するように加熱部１６ａ、１６ｂを配置すると、蒸着される際の基板４の温度をより正確に制御できるので好ましい。【０１０６】
なお、図２に示す構成の代わりに、図５に示すように、断面図において、蒸発面９ｓの中心を通る法線Ｎに対して線対称となるように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを形成してもよい。この構成によると、これらの蒸着領域６０ａ、６０ｂの入射角度θ２、θ３を等しくするとともに（θ２＝θ３）、それぞれの蒸着領域６０ａ、６０ｂで蒸着される量（蒸着量）を略同じに調整することが容易となり、活物質体を全体として基板４の略法線方向に成長させやすいというメリットがある。一方、図１および図２に示す構成によると、蒸着可能領域のうち蒸発面９ｓから蒸発した蒸着原料の濃度の高い領域（蒸発面９ｓの中心を通る法線Ｎを含む中央の領域）を蒸着領域として利用できるので、蒸着原料をより効率的に使用できるというメリットがある。【０１０７】
本実施形態の蒸着装置を用いると、シート状の基板４の表面に、任意の積層数ｎの活物質体を連続的に形成できる。なお、積層数ｎが３０以上の活物質体を形成する場合、各活物質体の断面形状は、成長方向に沿って傾斜したジグザグ形状にならずに、基板４の法線方向に沿って直立した柱状になることもある。このような場合であっても、例えば断面ＳＥＭ観察により、活物質体の断面形状にかかわらず、活物質体の成長方向が活物質体の底面から上面に向かってジグザグ状に延びることを確認できる。【０１０８】
また、これらの活物質体は、基板４の表面に所定の間隔を空けて配置されているので、隣接する活物質体間の空間を、充放電に伴ってこれらの活物質体が膨張するための膨張空間として使用することができる。従って、活物質の応力が緩和されて、正極負極間の短絡を抑制できる結果、充放電サイクル特性の高い電池を得ることができる。【０１０９】
なお、ケイ素酸化物からなる活物質体を形成する場合を例に蒸着装置１００の動作を説明したが、使用する蒸着材料や得られた蒸着膜の用途はこの例に限定されない。また、上記では、蒸発源９で蒸発させた蒸着原料（ケイ素原子）とノズル部２２から供給されるガス（酸素ガス）とを反応させて蒸着膜を形成しているが、ガスを供給せずに、蒸着原料のみを基板４の表面に成長させてもよい。【０１１０】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第２の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態では、チャンバー内の蒸着可能領域内に、第１の実施形態で説明したＶ字型の基板経路（Ｖ字型経路）を２箇所設けて、全部で４つの蒸着領域を形成する。【０１１１】
図６は、本発明による第２の実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。簡単のため、図１に示す蒸着装置１００と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。図６に示す蒸着装置２００は、第１および第２のロール３、８と、搬送ローラ５ａ〜５ｃと、第１および第２のガイド部材（搬送ローラ）６ａ、６ｂとを含む搬送部を有しており、これによって、基板４の搬送経路が規定される。【０１１２】
搬送ローラ５ａ、６ａ、５ｂ、６ｂ、５ｃは、上記基板４の搬送経路において第１のロール側からこの順に配置されている。本実施形態では、第１のガイド部材６ａは、隣接する搬送ローラ５ａ、５ｂよりも下方に配置され、基板４のうち蒸着原料によって照射される面が蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内し、Ｖ字型経路を形成する。第１のガイド部材６ａと蒸発源９との間には、第１の遮蔽部材２０ａが配置されており、蒸発源９の蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が基板４の法線方向から入射することを防止するとともに、Ｖ字型経路における蒸着領域を２つに分離している。このような構成により、このＶ字型経路において第１の遮蔽部材２０ａよりも第１のロール側に位置する第１の蒸着領域６０ａと、第１の遮蔽部材２０ａよりも第２のロール側に位置する第２の蒸着領域６０ｂとが形成される。同様に、第２のガイド部材６ｂは、隣接する搬送ローラ５ｂ、５ｃよりも下方に配置され、基板４のうち蒸着原料によって照射される面が蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内し、Ｖ字型経路を形成する。第２のガイド部材６ｂと蒸発源９との間には、第１の遮蔽部材２０ｂが配置されており、蒸発源９の蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が基板４の法線方向から入射することを防止するとともに、Ｖ字型経路における蒸着領域を２つに分離している。このような構成により、このＶ字型経路において第１の遮蔽部材２０ｂよりも第１のロール側に位置する第３の蒸着領域６０ｃと、第１の遮蔽部材２０ｂよりも第２のロール側に位置する第４の蒸着領域６０ｄとが形成される。これらの蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける蒸着原料の入射方向は、基板４の法線方向に対して４５°以上７５°以下の角度だけ傾斜するように制御されている。なお、本実施形態のように、基板４の蒸着原料に照射される面が２つのＶ字型経路を連続してＷ字型に搬送される場合、この搬送経路を「Ｗ字型経路」と呼ぶこともある。【０１１３】
本実施形態の蒸着装置２００によると、蒸着可能領域に４つの蒸着領域を形成するため、より広い角度に出射する蒸着原料を蒸着に利用でき、蒸着材料の利用率をさらに高めることができる。また、基板４の表面に蒸着方向を切り換えながら４段の蒸着工程を連続して行った後、搬送方向を切り換えてさらに多段の蒸着を行うことができる。従って、任意の積層数ｎ（例えばｎ＝３０〜４０）の活物質体を基板４の表面に連続的に形成できる。【０１１４】
また、蒸着装置２００には、第１および第４の蒸着領域６０ａ、６０ｄを通過する基板４の蒸着面と対向する壁部を有する遮蔽板１５ａ、１５ｂが設けられていることが好ましい。これにより、ノズル部２２の側面に設けられた複数の出射口から出射されるガスを効率よく蒸着領域６０ａ、６０ｂ内に滞留させることができる。【０１１５】
また、遮蔽板１５ａ、１５ｂの壁部の表面が、対応する蒸着領域を通過する基板４の蒸着面に生じる蒸発源９からの輻射熱による温度差を緩和する対向面として機能することが好ましい。さらに、第２の蒸着領域６０ｂを通過する基板４の蒸着面と、第３の蒸着領域６０ｃを通過する基板４の蒸着面とは互いに対向しており、互いに、蒸着面に生じる蒸発源９からの輻射熱による温度差を緩和するための対向面として機能することが好ましい。このような構成により、全ての蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおいて、上記温度差を低減してより均質な蒸着膜を形成することが可能になる。なお、本実施形態の蒸着装置は、上記のような壁部を有する遮蔽板１５ａ、１５ｂを備えていなくてもよいし、対向する蒸着領域を通過する基板４の蒸着面が互いに「対向面」として機能しなくてもよいが、少なくとも１つの蒸着領域を通過する基板４の蒸着面が、蒸発源９からの輻射熱による温度差を緩和する面と対向するように構成されていれば、上記温度差による蒸着膜の均質性の低下を抑制できるので有利である。【０１１６】
以下、蒸着装置２００を用いた膜の形成方法を説明する。【０１１７】
まず、第１のロール３から基板４を第１の蒸着領域６０ａまで搬送する。次いで、第１の蒸着領域６０ａにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して傾斜した方向（入射方向）から基板４の表面に蒸発源９から蒸発させた蒸着原料を入射させて、蒸着原料を堆積させる（第１段目の蒸着工程）。これにより、基板４の表面に第１の膜が形成される。【０１１８】
次に、基板４を第２の蒸着領域６０ｂまで搬送し、第２の蒸着領域６０ｂにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１段目の蒸着工程における入射方向と反対側に傾斜した方向から基板４の表面に蒸着原料を入射させる（第２段目の蒸着工程）。これにより、第１の膜上に、第２の膜が形成される。【０１１９】
続いて、基板４を第３の蒸着領域６０ｃまで搬送し、第３の蒸着領域６０ｃにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１段目の蒸着工程における入射方向と同じ側に傾斜した方向から基板４の表面に蒸着原料を入射させる（第３段目の蒸着工程）。これにより、第２の膜上に第３の膜が得られる。【０１２０】
この後、基板４を第４の蒸着領域６０ｄまで搬送し、第４の蒸着領域６０ｄにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１段目の蒸着工程における入射方向と反対側に傾斜した方向から基板４の表面に蒸着原料を入射させる（第４段目の蒸着工程）。これにより、第３の膜上に第４の膜が得られる。【０１２１】
第１〜第４の膜が形成された後、基板４を第２のロール８に巻き取る。このようにして、積層構造を有する膜（積層数ｎ：４）が形成される。【０１２２】
上記第４段目の蒸着工程の後、さらに、第２のロール８から第１のロール３まで基板４を搬送し、さらに４段の蒸着を行うことができる。【０１２３】
この場合には、まず、基板４を第４の蒸着領域６０ｄに搬送し、第４の蒸着領域６０ｄにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４に蒸着原料を入射させて、第４の膜上に第５の膜を形成する（第５段目の蒸着工程）。【０１２４】
次いで、基板４を第３の蒸着領域６０ｃに搬送し、第３の蒸着領域６０ｃにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４に蒸着原料を入射させ、第５の膜上に第６の膜を形成する（第６段目の蒸着工程）。【０１２５】
この後、同様に、第２の蒸着領域６０ｂにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら第７段目の蒸着工程、第１の蒸着領域６０ａにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら第８段目の蒸着工程を行い、基板４を第１のロール３で巻き取る。【０１２６】
なお、蒸着原料の入射方向および入射角度は、蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける基板４の法線と蒸発源９の中心の法線とのなす角度によって決まる。従って、同一の蒸着領域で蒸着を行う場合、基板４の搬送方向にかかわらず、蒸着原料の入射方向および入射角度は同じになる。例えば、第４段目および第５段目の蒸着工程は、何れも、第４の蒸着領域６０ｄで行われるため、蒸着原料の入射方向および入射角度は同じになる。【０１２７】
第８段目の蒸着工程の後も、必要に応じて、基板４の搬送方向を切り換えて、基板４を第１から第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄまで順に搬送し、上記第１〜第４段目の蒸着工程と同様の蒸着工程をさらに繰り返すことができる。このように、基板４の搬送方向を切り換えながら、任意の段数の蒸着工程を行うことができる。【０１２８】
蒸着装置２００は、また、第１の蒸着領域６０ａの第１のロール側および第４の蒸着領域６０ｄの第２のロール側に、それぞれ、基板４を２００℃〜４００℃に加熱する加熱部１６ａおよび１６ｂを備えている。このような構成により、第１のロール３からＷ字型経路を経て第２のロール８に向かって基板４を搬送するときには、Ｗ字型経路に導かれる前の基板４を加熱部１６ａで加熱し、逆方向に基板４を搬送するときには、Ｗ字型経路に導かれる前の基板４を加熱部１６ｂで加熱することができる。【０１２９】
基板４の搬送方向を切り換えながら蒸着を繰り返す場合、第１、第２、第３および第４の蒸着領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄにおける成膜量の比が１：２：２：１となることが好ましい。このように、基板４が２回連続して通過する可能性のある第１および第４の蒸着領域６０ａ、６０ｄにおける成膜量を、他の蒸着領域（第２および第３の蒸着領域６０ｂ、６０ｃ）における成膜量の１／２に設定すると、ジグザグ状の活物質体を構成する各部分の厚さを略均一にできるので、活物質体を全体として基板４の法線方向に成長させることができる。なお、「基板４が蒸着領域を２回連続して通過する」とは、その蒸着領域を通過して所定の方向から蒸着膜が形成された後、他の蒸着領域において当該蒸着膜上に他の方向から蒸着膜が形成されることなく、搬送方向の切り換えにより、再度その蒸着領域を通過して蒸着が行われることを意味する。【０１３０】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第３の実施形態の蒸着装置を説明する、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、Ｖ字型の基板経路（Ｖ字型経路）を２箇所設けて、全部で４つの蒸着領域（第１〜第４の蒸着領域）６０ａ〜６０ｄを形成する。ただし、本実施形態における搬送部は、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過した後の基板４を裏返して、第３および第４の蒸着領域６０ｃ、６０ｄに案内するように構成されている点で第１の実施形態と異なっている。【０１３１】
図７は、本実施形態の蒸着装置を例示する断面図である。簡単のため、図６に示す蒸着装置２００と同様の構成要素には同じ参照符号を付して説明を省略する。【０１３２】
蒸着装置３００では、基板４の搬送経路は、第１および第２のロール３、８と、搬送ローラ５ａ〜５ｆと、第１および第２のガイド部材６ａ、６ｂとによって規定される。搬送ローラ５ｃ〜５ｅは、基板４の搬送経路における第２の蒸着領域６０ｂと第３の蒸着領域６０ｃとの間に、第２のロール８を回り込むように配置されている（反転構造）。この構造により、基板４の蒸発源９ｓに対向させる表面を反転させることができる。従って、基板４が第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する際には、基板４の一方の表面（「第１表面」と呼ぶ）に蒸着を行い、第３および第４の蒸着領域６０ｃ、６０ｄを通過する際には、基板４の他方の表面（「第２表面」）に蒸着を行うことができる。よって、蒸着装置３００を用いると、チャンバー２の真空状態を保ったままで、基板４の両面に蒸着膜を連続的に形成することが可能になる。【０１３３】
また、本実施形態では、第２の蒸着領域６０ｂと第４の蒸着領域６０ｄとが互いに対向するように形成されており、これらの蒸着領域６０ｂ、６０ｄの間には、搬送ローラ５ｂ、５ｆを覆うように遮蔽板１５ｃが配置されている。遮蔽板１５ｃは、搬送ローラ５ｂ、５ｆに蒸着原料が入射することを防止するとともに、これらの蒸着領域６０ｂ、６０ｄの上端部における入射角度を制御している。【０１３４】
本実施形態では、基板４の表面に垂直で、かつ、基板４の搬送方向を含む断面において、第１のガイド部材６ａおよび第２のガイド部材６ｂは、蒸発面９ｓの中心を通る法線Ｎを挟んで両側に配置されている。また、第１から第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄのうち何れか１つ（図示する例では蒸着領域６０ｂ）が蒸発面９ｓの中心を通る法線Ｎと交わるように、蒸発源９に対して搬送部が配置されている。これにより、蒸着可能領域のうち蒸着原料の濃度の高い領域を最大限に利用して蒸着を行うことができるので有利である。なお、図示する蒸着装置３００では、第２の蒸着領域６０ｂと第４の蒸着領域６０ｄとが蒸着可能領域の略中央に互いに対向するように形成されているが、本明細書では搬送経路に沿って蒸着領域に名称を付しているため、搬送部の配置により他の蒸着領域が蒸着可能領域の中央に互いに対向して配置されることもある。何れの場合でも、蒸着可能領域の略中央に対向して配置される２つの蒸着領域の何れか一方が上記法線Ｎと交わるように配置されていれば、上記と同様の効果が得られる。【０１３５】
また、各蒸着領域６０ａ〜６０ｄの上端近傍には、それぞれ、基板４を例えば２００℃〜４００℃に加熱する加熱部１６ａ〜１６ｄが配置されている。加熱部１６ａ〜１６ｄが「各蒸着領域６０ａ〜６０ｄの上端近傍に配置されている」とは、対応する蒸着領域以外の領域であり、かつ、その蒸着領域に導かれる直前の基板４を加熱するような位置に設けられていることをいう。このような構成により、第１のロール３から第２のロール８に向かって基板４を搬送するときには、各Ｖ字型経路を通過する前の基板４を加熱部１６ａ、１６ｃで加熱し、逆方向に基板４を搬送するときには、各Ｖ字型経路に導かれる前の基板４を加熱部１６ｄ、１６ｂで加熱することができる。なお、蒸着装置２００には加熱部が４個設けられているが、例えば基板４の搬送方向を切り換える必要がない場合などには、加熱部は２個でもよい。その場合には、基板４の搬送経路において、第１の蒸着領域６０ａよりも第１のロール側に配置された加熱部１６ａ、および、第２の蒸着領域６０ｂと第３の蒸着領域６０ｃとの間に配置された加熱部１６ｃが設けられていてもよい。【０１３６】
図８は、蒸着装置３００を用いて基板４の両面にそれぞれ形成された蒸着膜の一例を示す断面図である。図示する蒸着膜は、基板４を第１のロール３から第２のロール８まで搬送することによって形成され、間隔を空けて配置された複数の活物質体を有している。【０１３７】
本実施形態では、基板４として、両面（第１表面および第２表面）Ｓ１、Ｓ２に凹凸パターンが形成された金属箔を用いる。各表面Ｓ１、Ｓ２に形成されたパターンは、第１の実施形態で説明した凹凸パターンと同様とし、説明を省略する。【０１３８】
基板４の第１表面Ｓ１には、成長方向の異なる２層からなる複数の活物質体９０が形成されている。各活物質体９０は、第１の蒸着領域６０ａで形成された第１部分ｐ１と、第２の蒸着領域６０ｂにおいて第１部分ｐ１の上に形成された第２部分ｐ２とから構成されている。一方、基板４の第２表面Ｓ２にも、同様の２層構造の活物質体９２が形成されている。活物質体９２は、第３および第４の蒸着領域６０ｃ、６０ｄでそれぞれ形成された第１および第２部分ｑ１、ｑ２とから構成されている。【０１３９】
本実施形態では、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける蒸着原料の入射角度θの範囲が互いに略等しくなるように搬送部および遮蔽部が配置されていることが好ましい。また、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける成膜量は互いに略等しいことが好ましい。これにより、基板４の両面に、同様の形状および厚さを有する活物質体９０、９２を形成できる。このような基板４を用いてリチウム二次電池用電極を製造すると、活物質体９０の膨張によって基板４の第１表面Ｓ１にかかる応力と、活物質体９２の膨張によって基板４の第２表面Ｓ２面にかかる応力とを略同じにできるので、充放電を繰り返したときに、これらの応力の差によって基板４が湾曲してしまうことを効果的に防止できる。【０１４０】
なお、図７に示す蒸着装置３００では、搬送ローラ５ｂ、５ｆに対して単一の遮蔽板１５ｃが設けられているが、搬送ローラ５ｂ、５ｆに対して、それぞれ、遮蔽板を設けてもよい。このような蒸着装置の構成を図９に示す。簡単のため、図７と同様の構成要素には同じ参照符号を付し、説明を省略する。【０１４１】
図９に示す蒸着装置３００’では、搬送ローラ５ｂ、５ｆに蒸着原料が付着することをより効果的に防止するために、各搬送ローラ５ｂ、５ｆに沿って遮蔽板１５ｄ、１５ｅを配置している。従って、蒸着領域６０ｂ、６０ｄの上端部は、これらの遮蔽板１５ｄ、１５ｅによって規定される。また、これらの搬送ローラ５ｂ、５ｆのギャップの上方に遮蔽板１５ｅを配置し、蒸着原料が搬送ローラ５ｂ、５ｆの間を通過して上方の基板に付着することを防止している。このような遮蔽部材の構成は、反転構造を形成する目的で、対向する蒸着領域間に２以上の搬送ローラを配置する必要のある蒸着装置に好適に適用され得る。なお、遮蔽部材の構成は、図７および図９に示すような構成に限定されない。例えば遮蔽板１５ａ、１５ｂは、基板４の温度差を緩和する機能を有する壁部を有していなくてもよい。【０１４２】
（第４の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第４の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態の蒸着装置の搬送部は、図６を参照しながら第２の実施形態で説明したようなＷ字型の基板経路（Ｗ字型経路）を２箇所形成し、かつ、これらのＷ字型経路の間で、基板４の蒸着原料によって照射される面を裏返す反転構造を有するように構成されている。反転構造は、図７を参照しながら第３の実施形態で説明した構造と同様であってもよい。【０１４３】
図１０は、本実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。簡単のため、前述の実施形態で説明した蒸着装置１００、２００、３００と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。【０１４４】
図１０に示す蒸着装置４００は、第１および第２のロール３、８と、搬送ローラ５ａ〜５ｍと、第１〜第４のガイド部材６ａ〜６ｄとを含む搬送部を有しており、これによって、基板４の搬送経路が規定される。また、蒸発面９ｓから蒸発した蒸着原料が基板４の法線方向から基板４に入射しないように、遮蔽板１５ａ〜１５ｅおよび第１〜第４の遮蔽部材６ａ〜６ｄが配置されている。【０１４５】
搬送ローラ５ａ〜５ｍは、上記基板４の搬送経路において第１のロール側からこの順に配置されている。また、第１〜第４のガイド部材（搬送ローラ）６ａ〜６ｄは、上記基板４の搬送経路において第１のロール側からこの順に配置されている。前述の実施形態と同様に、各ガイド部材６ａ〜６ｄは、基板４のうち蒸着原料によって照射される面が蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内し、Ｖ字型経路を形成する。各ガイド部材６ａ〜６ｄと蒸発源９との間には、それぞれ、第１〜第４の遮蔽部材２０ａ〜２０ｄが配置されており、蒸発源９の蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が基板４の法線方向から入射することを防止するとともに、Ｖ字型経路における蒸着領域を２つに分離している。このような構成により、第１のガイド部材６ａによって形成されたＶ字型経路において、第１の遮蔽部材２０ａよりも第１のロール側に位置する第１の蒸着領域６０ａと、第１の遮蔽部材２０ａよりも第２のロール側に位置する第２の蒸着領域６０ｂとが形成される。同様に、第２のガイド部材６ｂによって形成されたＶ字型経路において、第１の遮蔽部材２０ｂよりも第１のロール側に位置する第３の蒸着領域６０ｃと、第１の遮蔽部材２０ｂよりも第２のロール側に位置する第４の蒸着領域６０ｄとが形成され、第３のガイド部材６ｃによって形成されたＶ字型経路において、第１の遮蔽部材２０ｃよりも第１のロール側に位置する第５の蒸着領域６０ｅと、第１の遮蔽部材２０ｃよりも第２のロール側に位置する第６の蒸着領域６０ｆとが形成され、第４のガイド部材６ｄによって形成されたＶ字型経路において、第１の遮蔽部材２０ｄよりも第１のロール側に位置する第７の蒸着領域６０ｇと、第１の遮蔽部材２０ｄよりも第２のロール側に位置する第８の蒸着領域６０ｈとが形成される。また、これらの第１〜第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈと蒸発面９ｓとの間には、シャッター２８が配置されている。【０１４６】
本実施形態における搬送部および遮蔽部は、第１〜第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈにおける蒸着原料の入射方向が基板４の法線方向に対して例えば４５°以上７５°以下の角度だけ傾斜するように、蒸発源９に対して配置されている。【０１４７】
本実施形態における搬送ローラ５ｆ〜５ｈは、基板４の搬送経路における第４の蒸着領域６０ｄと第５の蒸着領域６０ｅとの間に、第２のロール８を回り込むように配置されている（反転構造）。この構造により、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄを含むＷ字型経路を通過した後の基板４を裏返して、第５〜第８の蒸着領域６０ｅ〜６０ｈに案内できるので、チャンバー２の真空状態を保ったままで、基板４の両面に蒸着膜を連続的に形成することが可能になる。【０１４８】
蒸着装置４００は、また、各蒸着領域以外の領域に設けられ、基板４を２００℃〜４００℃に加熱する４個の加熱部１６ａ〜１６ｄをさらに備えている。加熱部１６ａ〜１６ｄは、それぞれ、第１、第４、第５および第８の蒸着領域６０ａ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｈの上端近傍にそれぞれ配置されている。このような構成により、第１のロール３から第２のロール８に向かって基板４を搬送するときには、各Ｗ字型経路を通過する直前の基板４を加熱部１６ａ、１６ｃで加熱し、逆方向に基板４を搬送するときには、各Ｗ字型経路を通過する前の基板４を加熱部１６ｂ、１６ｄで加熱することができる。なお、蒸着装置４００には加熱部が４個設けられているが、例えば基板４の搬送方向を切り換える必要がない場合などには、加熱部は２個でもよい。その場合には、基板４の搬送経路において、第１の蒸着領域６０ａよりも第１のロール側に配置された加熱部１６ａと、第４の蒸着領域１６ｄと第５の蒸着領域１６ｅとの間に配置された加熱部１６ｃとが設けられていてもよい。【０１４９】
蒸着装置４００によると、基板４の両面に蒸着方向を切り換えながら複数段の蒸着工程を連続して行うことができる。また、蒸着可能領域に８つの蒸着領域を形成するため、より広い角度に出射する蒸着原料を蒸着に利用でき、蒸着材料の利用率をさらに高めることができる。【０１５０】
以下、蒸着装置４００を用いて膜を形成する方法を説明する。【０１５１】
まず、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおいて、図６を参照しながら前述した第１〜第４段目の蒸着工程と同様の蒸着工程を行い、第１〜第４の膜を形成する。【０１５２】
次いで、基板４の蒸着面を裏返し、第５〜第８の蒸着領域６０ｅ〜６０ｈにおいて、基板４の第１〜第４の膜が形成された面と反対側の面（裏面）に対して蒸着を行う。具体的には、第５の蒸着領域６０ｅにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して傾斜した方向（入射方向）から、基板４の裏面に蒸発源９から蒸発させた蒸着原料を入射させ、基板４の裏面に第１’の膜を形成する（第１’の蒸着工程）。続いて、第６の蒸着領域６０ｆにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１’の蒸着工程における入射方向と反対側に傾斜した方向から基板４の裏面に蒸着原料を入射させることにより、第１’の膜上に第２’の膜を形成する（第２’の蒸着工程）。さらに、第７の蒸着領域６０ｇにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１’の蒸着工程における入射方向と同じ側に傾斜した方向から基板４の裏面に蒸着原料を入射させて第２’の膜上に第３’の膜を形成する（第３’の蒸着工程）。この後、第８の蒸着領域６０ｈにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１’の蒸着工程における入射方向と反対側に傾斜した方向から基板４の裏面に蒸着原料を入射させることにより、第３’の膜上に第４’の膜を形成する（第４’の蒸着工程）。【０１５３】
この後、基板４を一旦第２のロール８で巻き取り、さらに、第８〜第５の蒸着領域６０ｈ〜６０ｅにこの順で基板４を搬送し、これらの蒸着領域６０ｈ〜６０ｅにおいて第５’〜第８’の蒸着工程を行う。具体的には、まず、第８の蒸着領域６０ｈにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら基板４に蒸着原料を入射させて、第４’の膜上に第５’の膜を形成する（第５’段目の蒸着工程）。次いで、第７の蒸着領域６０ｇにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら基板４に蒸着原料を入射させ、第５’の膜上に第６’の膜を形成する（第６’段目の蒸着工程）。この後も同様に、第６の蒸着領域６０ｆにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら第７’段目の蒸着工程、第５の蒸着領域６０ｅにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら第８’段目の蒸着工程を行う。【０１５４】
なお、前述したように、同一の蒸着領域で蒸着を行う場合、基板４の搬送方向にかかわらず、蒸着原料の入射方向および入射角度は同じになる。例えば、第４’段目および第５’段目の蒸着工程は、何れも、第８の蒸着領域６０ｈで行われるため、蒸着原料の入射方向および入射角度は同じである。【０１５５】
第８’段目の蒸着工程の後、基板４の蒸着面を再び裏返して、第４の蒸着領域６０ｄまで搬送する。この後、第４〜第２の蒸着領域６０ｄ〜６０ａにおいて、基板４の第１〜第４の膜が形成された面に対して、第５〜第８段目の蒸着工程を行い、第５〜第８の膜を形成する。第５〜第８段目の蒸着工程は、図６を参照しながら前述した第５〜第８の蒸着工程と同様である。この後、基板４は第１のロール３によって巻き取られる。【０１５６】
第８段目の蒸着工程の後も、必要に応じて、基板４の搬送方向を切り換えて、基板４を第１〜第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈまでこの順に搬送し、上記第１〜第４段目の蒸着工程および第１’〜第４’の蒸着工程をさらに繰り返してもよい。このように、第１のロール３と第３のロール８との間で基板４を任意の回数往復させることにより、所望の段数の蒸着を行うことができる。【０１５７】
本実施形態では、基板４の表面に垂直で、かつ、基板４の搬送方向を含む断面において、第１および第２のガイド部材６ａおよび６ｂと、第３および第４のガイド部材６ｃおよび６ｄとは、蒸発源９の中心を通る法線Ｎを挟んで両側に配置され、第１から第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈのうち何れか１つが蒸発源９の中心を通る法線と交わるように、蒸発源９に対して搬送部が配置されていることが好ましい。これにより、蒸着可能領域のうち蒸発源９から蒸発した蒸着原料の濃度のより高い領域を利用して蒸着を行うことができるので、蒸着材料の利用効率を向上できる。【０１５８】
なお、蒸着装置４００は基板４を裏返すための反転構造を有するが、本実施形態の蒸着装置は反転構造を有していなくてもよい。このような蒸着装置では、基板４が２つのＷ字型経路を通過することにより、基板４の一方の表面にのみ８層（積層数ｎ＝８）の活物質体が形成される。【０１５９】
次に、蒸着装置４００を用いて基板４の両面に形成された蒸着膜の構造の一例を説明する。図１１は、基板４を第１のロール３から第２のロール８まで搬送し（往路）、続いて、第２のロール８から第１のロール３まで搬送する（復路）ことによって得られた蒸着膜を示す断面図である。この例では、基板４の各表面に形成された蒸着膜は、それぞれ、間隔を空けて配置された複数の活物質体を有している。【０１６０】
本実施形態では、基板４として、両面（第１表面および第２表面）Ｓ１、Ｓ２に凹凸パターンが形成された金属箔を用いる。ここでは、各表面Ｓ１、Ｓ２に形成されたパターンは、第１の実施形態で説明した凹凸パターンと同様とし、説明を省略する。【０１６１】
基板４の第１および第２表面Ｓ１、Ｓ２には、それぞれ、複数の活物質体９４、９６が形成されている。各活物質体９４は、第１表面Ｓ１の法線方向に対して交互に反対側に傾斜した成長方向を有する７つの第１〜第７部分ｐ１〜ｐ７が積層された構造（積層数ｎ＝７）を有している。【０１６２】
活物質体９４、９６は、例えば次のようにして形成できる。まず、往路において、第１のロール３から繰り出された基板４は、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄを通過することによって、基板４の第１表面Ｓ１に第１部分ｐ１、第２部分ｐ２、第３部分ｐ３および第４部分の下層ｐ４Ｌがこの順に積層される（第１〜第４の蒸着工程）。【０１６３】
次いで、基板４は反転構造によって裏返されて第５〜第８の蒸着領域６０ｅ〜６０ｈを通過し、これによって基板４の第２表面Ｓ２にも第１部分ｑ１、第２部分ｑ２、第３部分ｑ３および第４部分の下層ｑ４Ｌがこの順に積層される（第１’〜第４’の蒸着工程）。【０１６４】
続いて、基板４は一旦第２のロール８に巻き取られ、その後、さらに第１のロール３に向かって繰り出される（復路）。復路では、基板４は、まず第８の蒸着領域６０ｈを通過する。ここで、往路で形成された第４部分の下層４ｑＬの上に、下層４ｑＬと略同じ方向に上層４ｑＵが成長し、下層４ｑＬおよび上層４ｑＵからなる第４部分４ｑが得られる。その後、基板４は第７、第６、第５の蒸着領域６０ｇ、６０ｆ、６０ｅをこの順で通過し、第４部分４ｑの上に第５〜第７部分ｑ５〜ｑ７が形成される（第５’〜第８’の蒸着工程）。このようにして、第１〜第７部分ｑ１〜ｑ７を有する７層の活物質体（積層数ｎ：７）９６を得る。【０１６５】
次いで、基板４は反転構造によって裏返されて第４の蒸着領域６０ｄに導かれ、ここで、往路で形成された第４部分の下層４ｐＬの上に上層４ｐＵが形成され、第４部分４ｐを得る。その後、基板４は第３、第２および第１の蒸着領域６０ｃ、６０ｂ、６０ａをこの順で通過し、第５〜第７部分ｐ５〜ｐ７が形成される（第５〜第８の蒸着工程）。このようにして、第１〜第７部分ｐ１〜ｐ７を有する７層の活物質体（積層数ｎ：７）９４を得る。【０１６６】
基板４の搬送方向を切り換えて蒸着を繰り返す場合、第１〜第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈにおける成膜量の比が１：２：２：１：１：２：２：１となるように搬送部や遮蔽部が構成されていることが好ましい。これにより、前述した第２の実施形態で説明したように、基板４が２回連続して通過する可能性のある蒸着領域６０ａ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｈにおける成膜量を、他の蒸着領域６０ｂ、６０ｃ、６０ｆ、６０ｇにおける成膜量の１／２に設定されるので、活物質体を構成する各部分の厚さ（第１部分と最上層となる部分とを除く）を略等しくすることができる。図１１に示す活物質体を例に具体的に説明すると、第４の蒸着領域６０ｄを２回通過することによって形成される第４部分ｐ４の厚さと、第２および第３の蒸着領域６０ｂ、６０ｃを１回通過することによってそれぞれ形成される第２および第３部分ｐ２、ｐ３の厚さとを略等しくできるので、活物質体９４が全体として特定の方向に大きく傾斜してしまうことを防止できる。活物質体９６についても同様である。従って、成膜量の比を上記のように設定すると、斜め蒸着を利用しつつ、活物質体を全体として基板４の法線方向に成長させることができる。【０１６７】
＜実施例１および実施例２＞
実施例１および２では、蒸着装置４００を用いて、表面に凸部が規則的に形成された基板を、第１のロール３および第２のロール８の間を８回（往路および復路を合わせた回数）搬送し、第１〜第３２段目の蒸着工程を行うことによって膜（積層数ｎ：２５）の形成を行った。また、実施例１における蒸着角度（蒸着原料の基板法線に対する入射角度）θが、実施例２における蒸着角度θよりも大きくなるようにした点以外は、実施例１および実施例２の蒸着条件は同じとした。これらの実施例では、基板として、柱状の凸部が配列された金属箔を用いた。凸部の上面は菱形であり、その対角線の長さは  ２０μｍ×１０μｍとした。【０１６８】
図１２（ａ）および（ｂ）は、実施例１および実施例２の膜を例示する上面図である。また、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）および（ｂ）に示す活物質体９７ａ、９７ｂのＸＩＩａ−ＸＩＩａ線、ＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線に沿った断面形状を模式的に示す図である。なお、図１２（ａ）および（ｂ）に示す矢印９８は、上記菱形の長い方の対角線と平行な方向であり、矢印９９は、上記菱形の短い方の対角線と平行な方向である。【０１６９】
図示するように、実施例１および実施例２の膜は、間隔を空けて配置された複数の活物質体９７ａ、９７ｂから構成されており、各活物質体９７ａ、９７ｂの積層数ｎは２５層であった。基板４を搬送する回数と積層数ｎとの関係については後述する。【０１７０】
この結果から、活物質体９７ａ、９７ｂは、基板４の凸部の配列に応じて間隔を空けて形成されることがわかる。また、活物質体９７ａの上面の方向９８、９９に沿った幅（約３３μｍおよび約２５μｍ）であり、活物質体９７ｂの上面の方向９８、９９に沿った幅（約３０μｍおよび約２０μｍ）よりも大きい。そのため、隣接する活物質体９７ｂの間隔は、活物質体９７ａの間隔よりも大きくなっている。このことから、蒸着角度θが大きいと、活物質体の幅が大きくなり、それに伴って隣接する活物質体の間隔が小さくなることがわかる。さらに、図１２（ｃ）から、活物質体９７ａ、９７ｂは、基板４に形成された凸部７２上に、紙面に向かって左方向から堆積した部分ｐ１、ｐ３・・・と、右方向から堆積した部分ｐ２、ｐ４・・・とが交互に積層された構造を有することがわかる。【０１７１】
ここで、図１３（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、Ｖ字型経路またはＷ字型経路を有する蒸着装置１００〜４００を用いて膜を形成する際に、第１のロールと第２のロールとの間を基板が搬送された回数の合計（以下、「搬送回数Ｃ」という）と、膜（活物質体）の積層数ｎとの関係を説明する。なお、搬送方向を切り換えて蒸着を行う場合には、往路および復路の合計回数が「搬送回数Ｃ」となる。【０１７２】
まず、図１３（ａ）を参照する。図１３（ａ）は、１つのＶ字型経路を有する蒸着装置１００、または、２つのＶ字型経路と反転構造とを有する蒸着装置３００を用いて形成された活物質体を示す模式的な断面図である。【０１７３】
蒸着装置１００、３００では、基板が第１のロールと第２のロールとの間を１回目に搬送される間に（往路）、２つの蒸着領域（例えば図１に示す第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂ）で、成長方向の異なる２つの部分ｐ１、ｐ２Ｌがこの順で形成される。これらの部分ｐ１、ｐ２Ｌの成長方向は、基板の法線に対して互いに反対側に傾斜している。このときの活物質体は、部分ｐ１からなる第１層および部分ｐ２Ｌからなる第２層の２層構造（積層数ｎ：２）を有する。【０１７４】
続いて、搬送方向を切り換えて、２回目に搬送される間に（復路）、部分ｐ２Ｌと同じ成長方向を有する部分ｐ２Ｕ、および、基板の法線に対して部分ｐ２Ｕと反対側に傾斜した成長方向を有する部分ｐ３Ｌが形成される。このときの活物質体は、部分ｐ１からなる第１層、部分ｐ２Ｌ、ｐ２Ｕからなる第２層、および部分ｐ３Ｌからなる第３層の積層構造を有する（積層数ｎ：３）。同様に、再度搬送方向を切り換え、３回目に搬送される間に（往路）、部分ｐ３Ｕ、ｐ４Ｌが形成され、活物質体の積層数ｎは４層となる。このように、形成される活物質体の積層数ｎは、搬送回数Ｃを用いると次式で表される。
ｎ＝Ｃ＋１【０１７５】
また、部分ｐ２Ｌと部分ｐ２Ｕとの間、および、部分ｐ３Ｌと部分ｐ３Ｕとの間には、それぞれ、薄い酸化膜１０１が形成されている。酸化膜１０１は、基板の搬送方向を切り換えたり、基板の蒸着面を反転させる間に、蒸着面が酸素と反応して形成される。よって、蒸着装置１００、３００によって形成される活物質体では、積層数ｎにかかわらず、活物質体の最下層である第１層と最上層（図示する例では部分ｐ４Ｌからなる第４層）との間に位置する各層（以下、「中間層」）に薄い酸化膜１０１が形成される。【０１７６】
さらに、蒸着領域６０ａ、６０ｂにおける成膜量が略等しい場合、最下層および最上層の厚さは、それぞれ、これらの間に位置する各中間層の厚さの約１／２になる。【０１７７】
図１３（ｂ）は、１つのＷ字型経路を有する蒸着装置２００、または、２つのＷ字型経路と反転構造とを有する蒸着装置４００を用いて形成された活物質体を示す模式的な断面図である。【０１７８】
蒸着装置２００、４００では、基板が第１のロールと第２のロールとの間を１回目に搬送される間に（往路）、４つの蒸着領域（例えば図６に示す第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄ）で、４つの部分ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４Ｌがこの順で形成される。これらの部分ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４Ｌの成長方向は、基板の法線に対して交互に反対側に傾斜している。このときの活物質体は、部分ｐ１〜ｐ３のそれぞれからなる第１〜第３層、および、部分ｐ４Ｌからなる第４層の４層構造（積層数ｎ：４）を有する。【０１７９】
続いて、搬送方向を切り換えて、２回目に搬送される間に（復路）、部分ｐ４Ｕ、ｐ５、ｐ６、ｐ７Ｌの４層が形成される。部分ｐ４Ｕは、部分ｐ４Ｌと同じ成長方向を有する。このときの活物質体は、部分ｐ１〜ｐ３のそれぞれからなる第１〜第３層、部分ｐ４Ｌおよびｐ４Ｕからなる第４層、部分ｐ５〜ｐ７Ｌのそれぞれからなる第５〜第７層の積層構造を有する（積層数ｎ：７）。同様に、再度搬送方向を切り換え、３回目に搬送される間に（往路）、部分ｐ７Ｕ、ｐ８、ｐ９、ｐ１０Ｌが形成され、活物質体の積層数ｎは１０層となる。形成される活物質体の積層数ｎは、搬送回数Ｃを用いると次式で表される。
ｎ＝３×Ｃ＋１【０１８０】
また、部分ｐ４Ｌと部分ｐ４Ｕとの間、および、部分ｐ７Ｌと部分ｐ７Ｕとの間には、それぞれ、薄い酸化膜１０１が形成されている。このように、蒸着装置２００、４００のようなＷ字型経路を有する蒸着装置によって形成される活物質体では、３層ごとに、２つの部分から構成され、それらの部分の間に酸化膜１０１を含む層（以下、「酸化膜含有層」）が形成される。このような酸化膜含有層は、第４層目から３層ごとに発生する。言い換えると、酸化膜含有層が発生する層は、第（３×ｍ＋１）層目（ｍ：１から（Ｃ−１）までの整数、Ｃ：搬送回数）となる。【０１８１】
さらに、前述したように、蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける成膜量の比が約１：２：２：１であれば、活物質体の中間層の厚さは互いに略等しくなる。部分ｐ１からなる最下層および最上層（図示する例では部分ｐ１０Ｌからなる第１０層）の厚さは、それそれ、各中間層の厚さの約１／２となる。【０１８２】
なお、蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける成膜量が互いに略等しい場合には、図１３（ｃ）に示すように、第４層、第７層などの酸化膜含有層の厚さが、他の層の厚さの約２倍となる。このような酸化膜含有層が存在することにより、酸化膜含有層の上に形成される層の開始位置が、酸化膜含有層の成長方向と同じ側にシフトする。よって、蒸着位置が３層ごとに交互に反対側にシフトした活物質体が形成される。【０１８３】
（第５実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第５の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態の蒸着装置の搬送部は、３つのＶ字型経路からなる基板経路（「Ｖ×３型経路」とする）を２箇所形成し、かつ、これらのＶ×３型経路の間で、基板４の蒸着原料によって照射される面を裏返す反転構造を有するように構成されている。反転構造は、図７を参照しながら第３の実施形態で説明した構造と同様であってもよい。【０１８４】
図１４は、本実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。簡単のため、前述の実施形態で説明した蒸着装置４００と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。【０１８５】
蒸着装置５００は、図１０を参照しながら説明した蒸着装置４００と同様の構成を有する。ただし、ガイド部材６ａ〜６ｆの数が６個に増え、各ガイド部材６ａ〜６ｆの両側にそれぞれ蒸着領域が形成されるため、蒸着領域の数が１２となる。従って、蒸着装置４００と比べて、基板４を第１ロール３から第２ロール８まで一回搬送される間に、積層数が１２の蒸着膜を形成することができる。よって、特に積層数の多い蒸着膜を形成する際に有利となる。【０１８６】
蒸着装置５００の動作および蒸着装置５００を用いた膜の形成方法は、蒸着装置４００の動作および膜の形成方法と同様である。【０１８７】
（第６実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による蒸着装置の第６実施形態を説明する。【０１８８】
図１５は、本実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。蒸着装置６００は、基板（集電体）６０２を繰り出す巻き出し部６０１と、繰り出された基板６０２を巻き取る巻き取り部６０６と、蒸発源６０４と、蒸発源６０４に対して放射状に配置された複数のサポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃ、６０３ｄと、サポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃと蒸発源６０４との間に配置された遮蔽版６１３とを備えている。蒸着装置６００では、サポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃ（以下、「前方サポートロール」）は、サポートロール（以下、「後方サポートロール」）６０４ｄよりも蒸発源６０４に対して遠くに位置付けられている。【０１８９】
本実施形態では、巻き出し部６０１より基板６０２を繰り出し、蒸発源６０４に対して放射状に配置された前方サポートロール６０３ａ、６０３ｃ、６０３ｂと、これらのサポートロールよりも遠くに放射状に配置された後方サポートロール６０３ｄとの間を交互に通し、巻き取り部６０６でコイル状に巻き取られる、前方サポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃは基板６０２をＶ字型に搬送するＶ字型経路を形成している。このうち中央に位置する前方サポートロール６０３ｃの両側には、それぞれ複数の蒸着領域６０９ｂ〜６０９ｅが形成されている。従って、前方サポートロール６０３ｃは、前述の実施形態における「ガイド部材」に相当する。また、最も巻き出し部６０１側に位置する前方サポートロール６０３ａの巻き出し部６０１と反対側には蒸着領域６０９ａが形成され、最も巻き取り部６０６側に位置するサポートロール６０３ｂの巻き取り部６０６と反対側には蒸着領域６０９ｆが形成されている。本実施形態では、サポートロール６０３ａの巻き出し部６０１側およびサポートロール６０３ｂの巻取り部６０６側では蒸着は行われない。【０１９０】
本実施形態によると、１つの蒸発源６０４に対して、サポートロール６０３ｃ、６０３ｄにより複数の蒸着領域（蒸着形成部）６０９ａ〜６０９ｆが形成されているので、量産性に優れている。また、蒸着領域６０９ｂを通過する基板６０２の蒸着面に対して、蒸着領域６０９ａを通過する基板６０２の蒸着面が「対向面」となり、逆に、蒸着領域６０９ａを通過する基板６０２の蒸着面に対して、蒸着領域６０９ｂを通過する基板６０２の蒸着面が、図２を参照しながら前述した「対向面」としても機能することが好ましい。これにより、これらの蒸着領域６０９ａ、６０９ｂにおいて、基板６０２が受ける熱量を平準化できる。同様に、蒸着領域６０９ｃおよび６０９ｄを通過する基板６０２の蒸発面も互いに対向面となり、蒸着領域６０９ｅおよび６０９ｆを通過する基板６０２の蒸発面も互いに対向面となることが好ましい。従って、対向面を有する部材を新たに設置しなくても、全ての蒸着領域６０９ａ〜６０９ｆで基板６０２が受ける熱量の差を低減できるので有利である。【０１９１】
次に、蒸着装置６００を用いた膜の製造方法を説明する。基板６０２として、表面に凸加工を施した帯状の金属箔（集電体）を用いる。この基板６０２を、巻き出し部６０１より繰り出し、蒸発源６０４に対して放射状に配置された前方サポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃと後方サポートロール６０３ｄの間を交互に走行させ、巻き取り部６０６でコイル状に巻き取られる。このとき、走行する基板６０４に対して、蒸着領域６０９ａ〜６０９ｆで蒸着を行なう。ここでは、これらのサポートロール６０３ａ〜６０３ｄは、蒸発源６０４に対して放射状に同じ角度で配置しているので、蒸着領域６０９ａ、６０９ｃ、６０９ｅにおける基板６０２の蒸着面の蒸発源６０４に対する角度θ５〜θ７は互いに等しく、同様に、蒸着領域６０９ｂ、６０９ｄ、６０９ｆにおける基板６０２の蒸着面の蒸発源６０９に対する角度θ８〜θ１０は互いに等しくなる。また、角度θ５〜θ７をγとすると、角度θ８〜θ１０は−γであり、角度θ５〜θ１０の絶対値は全て等しくなる。【０１９２】
蒸着装置６００用いて得られた膜の断面をＳＥＭ観察したので、その模式図を図１５（ｂ）に示した。この図より、表面に凸部６０７を有する基板６０２の表面上に形成された薄膜層６１０ａ〜６０１ｆは、基板６０２の法線に対して交互に反対側に同じ角度で傾斜していることがわかる。これは、巻き出し部６０１より繰り出された基板６０２が蒸着領域６０９ａを通過する間に薄膜層６１０ａが蒸着形成され、蒸着領域６０９ｂで薄膜層６１０ｂが、蒸着領域６０９ｃで薄膜層６１０ｃ、蒸着領域６０９ｄで薄膜層６１０ｄ、蒸着領域６０９ｅで薄膜層６１０ｅ、さらに蒸着領域６０９ｆで薄膜層６１０ｆがそれぞれ蒸着されることにより、蒸発源６０４に対する蒸着面の角度がγと−γとの間で交互に切り変わるからである。【０１９３】
次いで、帯状の基板６０２の凹凸部に電極活物質薄膜を交互に多層に形成した電極板を形成し、これを円筒形のリチウムイオン二次電池（図示せず）で規定する幅にスリット加工してリチウムイオン二次電池用電極板を作製した。スリット後の電極板はソリなどの不具合はなく、しかも電極活物質薄膜の脱落も認められなかった。【０１９４】
このように、本実施形態によると、単一の蒸発源６０４を用いるため堆積速度の制御も容易となり、安定して薄膜を連続形成できる。また、隣接する蒸着領域を通過する基板６０２の蒸発面が互いに対向しているので、蒸着領域で基板６０２が受ける熱量を平準化することが可能になる。さらに、蒸発源に面する前方サポートロール６０３ａ〜６０３ｃと蒸発源６０４との間に遮蔽板６１３を設置したことにより、蒸発物によってサポートロール６０３ａ〜６０３ｃが汚染されることを防止できるので、蒸着終了後の清掃が簡素になり蒸着装置６００の非稼働時間を短縮できるという利点もある。【０１９５】
（第７実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第７の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態の蒸着装置では、平面状に搬送される基板に対して蒸着を行うだけでなく、ガイド部材に沿って曲面状に搬送される基板に対しても蒸着が行われる点で前述の実施形態と異なる。【０１９６】
図１６は、本実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。簡単のため、前述の実施形態で説明した蒸着装置３００’（図９）と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。【０１９７】
蒸着装置７００では、ガイド部材７１０ａ、７１０ｂの一部が遮蔽部材２０ａ、２０ｂによって遮蔽されずに蒸着可能領域に位置し、ガイド部材７１０ａ、７１０ｂに沿って曲面状に搬送される基板４にも蒸着原料が入射する。従って、各蒸着領域６０ａ〜６０ｄは、基板４が平面状に搬送される平面搬送領域のみでなく、基板４が曲面状に搬送される曲面搬送領域７２０ａ〜７２０ｄをそれぞれ含んでいる。蒸着装置７００のその他の構成は、図９を参照しながら説明した蒸着装置３００’と同様である。【０１９８】
各蒸着領域６０ａ〜６０ｄが曲面搬送領域７２０ａ〜７２０ｄを含むことにより、各蒸着領域が平面搬送領域のみを含む場合と比べて、蒸発源９に近く、蒸着原料がより高濃度で存在する領域内における基板４の蒸着面の面積を増大させることができるので、材料の利用効率を大幅に向上できる。また、基板４に対する蒸着原料の堆積速度は基板４と蒸発源９との距離の２乗に反比例するが、本実施形態によると、基板４の蒸着面と蒸発源９との距離を短くすることができるので、基板４に対する蒸着原料の堆積速度を大幅に向上できる。なお、図示する断面において、曲面搬送領域７２０ａ〜７２０ｄは曲線で表されることから、「曲面走行部」と称する場合もある。曲面搬送領域７２０ａ〜７２０ｄで蒸着を行う利点は、後述する参考の実施形態Ｃにも記載されている。【０１９９】
蒸着装置７００では、全ての蒸着領域６０ａ〜６０ｄに曲線搬送領域７２０ａ〜７２０ｄを設けたが、少なくとも１つの蒸着領域に設けられていれば、上述したような効果を得ることができる。例えば、蒸発源９の中心の法線Ｎを挟んで対向する蒸着領域６０ｂ、６０ｄのみに曲線搬送領域７２０ｂ、７２０ｄを設けてもよい。【０２００】
さらに、図示しないが、本実施形態における構成は、蒸着装置１００、２００、３００、４００、５００、６００にも適用できる。これらの蒸着装置の蒸着領域に曲線搬送領域を設け、ガイド部材上で蒸着を行うことによって、上記と同様の効果を実現できる。【０２０１】
（第８実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第８の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態の蒸着装置では、蒸着領域内の基板搬送経路に傾斜方向切り換えローラを設け、傾斜方向切り換えローラ上でも蒸着を行う点で、第７の実施形態の蒸着装置７００と異なる。【０２０２】
図１７（ａ）は、本実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示す蒸着装置における蒸着領域を説明するための模式的な拡大断面図である。簡単のため、前述の実施形態で説明した蒸着装置７００（図１６）と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。【０２０３】
蒸着装置８００は、蒸着領域６０ｂにおいて、ガイド部材７１０ａと搬送ローラ５ｂとの間に配置された傾斜方向切り換えローラ７５０ｂと、蒸着領域６０ｄにおいて、ガイド部材７１０ｂと搬送ローラ５ｆとの間に配置された傾斜方向切り換えローラ７５０ｄとを備えている。これらの傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７５０ｄは、それぞれ、蒸着領域６０ｂ，６０ｄにおける基板の搬送経路の蒸発源９に対する傾斜角度（蒸発源９の中心を通る法線Ｎとのなす角度）を切り換える。よって、これらの蒸着領域６０ｂ、６０ｄには、それぞれ、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７５０ｄの上流側および下流側に、傾斜角度の異なる２つの平面搬送領域が形成される。【０２０４】
従って、図１７（ｂ）に示すように、本実施形態における蒸着領域６０ｂは、ガイド部材７１０ａに沿った曲面搬送領域（「下端曲面搬送領域」ともいう）７２０ｂと、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂに沿った曲面搬送領域（中間曲面搬送領域）７２４ｂと、ガイド部材７１０ａおよび傾斜方向切り換えローラ７５０ｂとの間に位置する平面搬送領域７２２ｂと、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂと搬送ローラ５ｂとの間に位置する平面搬送領域７２６ｂを有する。同様に、蒸着領域６０ｄは、ガイド部材７１０ｂに沿った下端曲面搬送領域７２０ｄと、傾斜方向切り換えローラ７５０ｄに沿った中間曲面搬送領域７２４ｄと、ガイド部材７１０ｂおよび傾斜方向切り換えローラ７５０ｄとの間に位置する平面搬送領域７２２ｄと、傾斜方向切り換えローラ７５０ｄと搬送ローラ５ｆとの間に位置する平面搬送領域７２６ｄを有する。【０２０５】
本実施形態によると、傾斜方向切り換えローラを設けない場合と比べて、平面搬送領域における基板４と蒸発源９との距離を短くできるので、蒸着原料の堆積速度および材料の利用効率を向上できる。また、基板４の走行中に発生するしわを抑制できるというメリットもある。さらに、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ，７５０ｄを冷却することにより、蒸着中の基板４が受ける熱を緩和し、基板４の熱膨張を抑制できる。なお、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ，７５０ｄを設ける構成による利点は、後述する参考の実施形態Ｄにも記載されている。【０２０６】
蒸着装置８００では、蒸発源９の法線Ｎを挟んで対向する２つの蒸着領域６０ｂ、６０ｄに傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７５０ｄを配置しているが、これは、蒸発源９の中心の法線Ｎに近い蒸着領域では、傾斜方向切り換えローラの上流側および下流側に形成される平面搬送領域の蒸着角度を確保しやすいからである。なお、傾斜方向切り換えローラは少なくとも１つの蒸着領域に設けられていればよく、全ての蒸着領域６０ａ〜６０ｄに傾斜方向切り換えローラを配置してもよい。【０２０７】
また、１つの蒸着領域に複数の傾斜方向切り換えローラを配置してもよい。例えば図１９に示すように、蒸着領域６０ｂに傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７６０ｂを配置し、蒸着領域６０ｄに傾斜方向切り換えローラ７５０ｄ、７６０ｄを配置してもよい。図示する例では、各蒸着領域６０ｂ、６０ｄは、それぞれ、下端曲面搬送領域と、２つの中間曲面搬送領域と、３つの平面搬送領域とを含む。【０２０８】
本実施形態の構成は、蒸着装置１００、２００、３００、４００、５００、６００にも適用できる。図１９は、蒸着装置４００（図１０）に傾斜方向切り換えローラを配置した構成を例示する模式的な断面図である。簡単のため、蒸着装置４００と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。【０２０９】
図１９に示す蒸着装置８００’では、蒸着領域６０ｂ，６０ｃ，６０ｆ，６０ｇに、それぞれ、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｆ、７５０ｇが配置されており、これらの傾斜方向切り換えローラ上でも蒸着が行われる（中間曲面搬送領域）。なお、蒸着装置８００’では、ガイド部材６ａ〜６ｄ上では蒸着が行われないが、ガイド部材上でも蒸着が行われるような構成であってもよい。【０２１０】
本発明の蒸着装置で形成される活物質体の形状は、上述した第１〜第８の実施形態で説明した形状に限定されず、適用しようとする電池の設計容量により適宜選択できる。例えば、各活物質体の積層数ｎも適宜選択される。ただし、積層数ｎは３層以上が好ましい。２層以下では、活物質体の幅方向（横方向）の膨張を十分に抑制できないおそれがある。一方、積層数ｎの好ましい範囲の上限は、活物質体全体の厚さ（例えば１００μｍ以下）および活物質体を構成する各部分の厚さ（例えば２μｍ以上）によって決まり、例えば５０層（１００μｍ／２μｍ）となる。より好ましくは、積層数ｎは３０以上４０以下である。【０２１１】
上述したように、本発明による実施形態の蒸着装置によると、基板４の表面に、間隔を空けて配置された複数の活物質体を含む活物質層を形成できる。活物質層が形成された基板４は、必要に応じて所定のサイズに切断されて、リチウム二次電池などの非水電解質二次電池用の負極となる。このようにして得られた負極は、活物質の膨張に伴う活物質体の破壊や極板の変形が抑制され、また、セパレータの孔変形も防止されているので、優れた充放電サイクル特性を実現できる。【０２１２】
上記負極は、円筒型、扁平型、コイン型、角形等の様々な形状の非水電解質二次電池に適用できる。非水電解質二次電池は、公知の方法により製造できる。具体的には、本発明の蒸着装置を用いて得られた負極を、正極活物質を含む正極板と、微多孔性フィルムなどからなるセパレータを介して対向させて極板群を形成し、この極板群とリチウムイオン伝導性を有する電解液と共にケース内に収容することにより、非水電解質二次電池が得られる。正極活物質や電解液としては、リチウムイオン二次電池に一般的に使用される材料を用いることができる。例えば、正極活物質としてＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などを用い、電解液として、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート類に６フッ化リン酸リチウムなどを溶解することによって得られる電解液を用いてもよい。また、電池の封止形態も特に限定されない。【０２１３】
（参考の実施形態Ａ）
以下、図面を参照しながら、蒸着装置の参考の実施形態Ａを説明する。【０２１４】
図２０（ａ）は、参考の実施形態Ａの蒸着装置を模式的に示す断面図である。【０２１５】
実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａは、真空槽８０２と、真空槽８０２の外側の排気ポンプ８０１と、真空槽８０２の補助排気口８３０と連通させた補助排気ポンプ８３１と、排気ポンプ８０１近傍の真空槽８０２の内部に設けた蒸着原料を蒸発させる蒸発源８０９と、蒸発源８０９の両側に設置した遮蔽版８１０ａ、８１０ｂと、真空槽８０２内に酸素ガスを導入する酸素ガス供給部となるガス導入管８１１ａ、８１１ｂとで構成されている。なお、遮蔽板８１０ａ、８１０ｂは、蒸発源８０９と、排気ポンプ８０１とを覆うように、ハの字の形状で設置されている。【０２１６】
また、真空槽８０２の内部には、基板８０４が巻かれた巻き出しロール８０３、搬送ローラ８０５ａ〜８０５ｈ、巻き取りロール８０８、円筒状の第一キャン８１２、第二キャン８１３、第三キャン８１４、第四キャン８１５が設置されている。第１の蒸着部８６２は、上記の第一キャン８１２と第二キャン８１３で構成される。また、第１の蒸着部８６２における第１の蒸着領域８６０は、蒸発源８０９の蒸発面の中心からガス導入管８１１ａの端を通り第一キャン８１２に引いた直線の第一キャン８１２との接点と、第二キャン８１３の間にある基板８０４の蒸着面で構成される。第２の蒸着部８６３は、上記の第三キャン８１４と第四キャン８１５で構成される。また、第２の蒸着部８６３における第２の蒸着領域８６１が、蒸発源８０９の蒸発面の中心からガス導入管８１１ｂの端を通り第三キャン８１４に引いた直線の第三キャン８１４との接点と、第四キャン８１５の間にある基板８０４の蒸着面で構成される。【０２１７】
なお、各キャンに蒸着材料が付着することを効果的に防止するために、図２０（ｂ）に示すように、第一キャン〜第四キャン８１２、８１３、８１４、８１５に対して、それぞれ、遮蔽板８１０ｇ，８１０ｆ，８１０ｃ，８１０ｄが配置され、第二および第四キャン８１３、８１５のギャップの上方に遮蔽板８１１ｅが配置されていてもよい。【０２１８】
図２１に、真空槽８０２内における、第１の蒸着部８６２と第２の蒸着部８６３、および蒸発源８０９の位置関係の模式図を示す。図２１に示すように、第１の蒸着部８６２と第２の蒸着部８６３は、蒸発源の蒸発面の中心を通る法線の両側に、第１の蒸着領域８６０の蒸着面および第２の蒸着領域８６１の蒸着面を対向させるように配置されている。また、実施形態Ａでは、第一キャン８１２、第二キャン８１３、第三キャン８１４、および第四キャン８１５を、蒸着原料の粒子の基板８０４への入射角が４５°以上７５°以下となり、Θ１１＝４５°、θ１２＝７５°、θ１３＝４５°、θ１４＝７５°を満たすように配置されている。なお、図２１におけるθ１１を、蒸発源８０９の蒸発面の中心からガス導入管８１１ａの端を通り第一キャン８１２に引いた直線と、その直線と第一キャン８１２と交わる点から引いた法線とがなす角度、θ１２を、蒸発源８０９の蒸発面の中心から第二キャン８１３上の基板８０４と最後に接触する直線を引き、その接点から引いた法線と前記直線とがなす角度、θ１３を、蒸発源８０９の蒸発面の中心からガス導入管８１１ｂの端を通り第三キャン８１４に引いた直線と、その直線と第三キャン８１４と交わる点から引いた法線とがなす角度、θ１４を、蒸発源８０９の蒸発面の中心から第四キャン８１５上の基板８０４と最後に接触する直線を引き、その接点から引いた法線と前記直線とがなす角度とし定義した。また、第四キャン８１５は、第２の蒸発領域８６１が蒸発源の蒸発面の中心を通る法線（中心線）と交わるように配置されている。これにより、第１の蒸発領域８６０および第２の蒸発領域８６１の隙間から、蒸発源８０９からの蒸発原料が補助排気口８３０側に直接蒸発しない構成としている。【０２１９】
次に、実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａの動作について説明する。まず、基板８０４を走行させる。巻き出しロール８０３から巻き出された長尺の基板８０４を、搬送ローラ８０５ａ、８０５ｂ、第一キャン８１２、第二キャン８１３、搬送ローラ８０５ｃ、８０５ｄ、８０５ｅ、８０５ｆ、８０５ｇ、第三キャン８１４、第四キャン８１５の順に導き、最終的には巻き取りロール８で巻き取る。使用する基板８０４は、電極の集電体として使用するので、凹凸パターン形状が表面および裏面に形成された、フィルム状の金属箔を用いる。例えば、その金属素材は、銅、ニッケル、アルミニウム等の集電体として必要な電気伝導度を満たす素材とする。形成する凹凸パターン形状は、２０μｍ×２０μｍの菱形で、高さが１０μｍ、表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が２．０μｍとなるものを用いる。走行させたこの基板８０４に、蒸発源８０９から蒸発させた蒸着原料を蒸着させて、蒸着膜（蒸着粒子）を形成する。蒸発源８０９は、坩堝などを使用し、蒸発源８０９を抵抗加熱装置、誘導加熱装置、電子ビーム加熱装置などの加熱装置（図示せず）で加熱し、例えば、蒸着原料となるケイ素を蒸発させる。基板８０４が、第一キャン８１２から第二キャン８１３の間で、蒸発源８０９にて蒸発させたケイ素にさらされて、基板８０４の片面上にケイ素からなる第１の活物質層８２１が形成される。その後、基板８０４が、第三キャン８１４から第四キャン８１５の間で、蒸発源８０９にて蒸発させたケイ素にさらされることにより、もう一方の面にもケイ素からなる第２の活物質層８２３が形成される。また、ケイ素と酸素とを含む化合物の活物質層を形成する場合には、酸素ガスをガス導入管８１１ａおよびガス導入管８１１ｂから導入し、酸素ガス雰囲気下で蒸発源８０９からケイ素を蒸発させて対応する。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、日本工業規格（ＪＩＳＢ  ０６０１―１９９４）に定められており、例えば接触式やレーザー式の表面粗さ計等により測定することができる。【０２２０】
図２２に、この時得られた基板８０４への蒸着膜の模式図を示す。蒸発源８０９の中央から蒸発した蒸着原料の粒子の基板８０４への入射角が、斜めになるように第１の蒸発領域８６０および第２の蒸発領域８６１を設置しているので、図２２に示すような基板８０４上に斜めの角度を有する柱状形状の蒸着膜を形成させることができる。また、図２０に示すように、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１が、蒸発源８０９に対して左右に配置されているので、２つの成膜領域に同時蒸着できる。また、図２０に示すように、第一キャン８１２から第二キャン８１３の間、および、第三キャン８１４から第四キャン８１５の間を通過する基板８０４が、蒸発源８０９に対して左右に配置されているので、２つの成膜領域に同時蒸着できる。なお、基板８０４の表裏面にそれぞれ形成される第１の活物質層８２１の成長方向と、第２の活物質層８２３の成長方向とは、略対称となる。【０２２１】
実施形態Ａにおける蒸着装置１０００Ａでは、第四キャン８１５が、蒸発源８０９の真上に、第二キャン８１３と第四キャン８１５との間に隙間を設けつつ、第二キャン８１３よりも上方に配置されていることを特徴とする。これにより、第二キャン８１３および第四キャン８１５の近傍で真空度が低下する事や、蒸着原料の粒子の衝突確率が増加し付着力が低下する事を防止できる。さらに、第２の成膜領域８６１が、蒸着粒子の基板への入射角が７５°となる位置に、かつ蒸発源８０９の真上に位置されているので、蒸発する材料濃度が最も高い領域で成膜することができる。これは、真空雰囲気中で加熱された材料が、ＣＯＳ則にしたがって蒸発するため、蒸発源に立てた法線方向へ近いほど蒸気濃度が高く、材料利用率を高めることができ、積極的に蒸発源の真上方向を利用できるためである。なお、第２の蒸着領域８６１の代わりに、第２の蒸着領域８６１のように第１の蒸着領域８６０を配置させても、同様の効果を得られる。【０２２２】
なお、θ１１とθ１３が４５°未満の場合、成長させる粒子が急激に立ち上がり、基板８０４の凸凹面上に、粒子間に空間を有する蒸着膜を形成することが困難になりやすい。その結果、充放電時に、粒子の膨張により基板上にしわが生じやすくなる。また、θ１２とθ１４が７５°より大きい場合、成長させる粒子が大きく傾斜するので、基板の凸凹面上への付着が弱くなり、基板との密着性が弱い蒸着膜が形成されてしまい、充放電時に、基板から電極活物質が剥がれやすくなる。従って、実施形態Ａにおける蒸着装置１０００Ａでは、第一キャン８１２から第二キャン８１３の間、および、第三キャン８１４から第四キャン８１５の間を通過する際の基板８０４に対して、蒸発源８０９の中央から蒸発した蒸着粒子であるケイ素が、入射角４５°〜７５°の範囲で飛来するように、θ１１、θ１２、θ１３、θ１４を設定するのが望ましい。【０２２３】
また、真空槽８０２の外側には、排気ポンプ８０１と、真空槽８０２上部に設置された補助排気口８３０と連通した補助排気ポンプ８３１を設け、排気ポンプ８０１および補助排気ポンプ８３１により、真空槽８０２内を真空排気する。蒸着装置１０００Ａでは、真空槽８０２内の圧力が４．５×１０-2Ｐａ程度まで上昇した時に、排気速度が５０００Ｌ／ｓｅｃの補助排気ポンプ８３１を使用し、補助排気口８３０での真空排気速度が２０００Ｌ／ｓｅｃになるよう配管コンダクタンスを調整することで、真空圧を４．５×１０-2Ｐａ程度から３．０×１０-2Ｐａ程度に改善させている。【０２２４】
なお、ガス分子の排気能力を向上させるために、互いに近接した成膜領域の周辺、すなわち、蒸着粒子の基板への入射角７５°の周辺に隙間を設け、導入ガス分子を排気することが望ましい。また、ガス分子の排気能力を向上するには、成膜領域の上方で真空排気することが望ましい。特に、上方に真空排気口を配置すると、蒸発源８０９から直接蒸発原料の粒子が到達しないので、真空ポンプを保護する必要が無く、最も排気効率の良い状態で真空ポンプを設置することを可能とする。また、真空排気口付近に蒸発原料が成膜されず堆積物が発生しないので、堆積物が落下して基板を汚染するなどの心配も無い。また、互いに近接した成膜領域付近の真空度を改善できるので、酸素ガスや指向性を持ったケイ素の蒸発粒子を成膜領域に分布させて蒸着させることができる。したがって、蒸着時の真空度の低下による活物質粒子間の空間減少および電極活物質の膨張収縮を抑制することができ、充放電サイクル特性の高い電池を得ることができる。【０２２５】
また、実施形態Ａで形成された第１の活物質層８２１および第２の活物質層８２３における空間は、充放電に伴う電極板膨張時に必要な膨張空間として使用することができ、電極活物質の応力緩和を可能とするので、正極負極間の短絡を抑制することができ、充放電サイクル特性の高い電池を得られることはいうまでもない。【０２２６】
図２３は、実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａの蒸着領域における、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１の一変形例となる部分模式図である。図２３に示すように、第１の成膜領域８６０を構成する第一キャン８１２と第二キャン８１３、および第２の成膜領域８６１を構成する第三キャン８１４と第四キャン８１５の間に、それぞれ補助キャン８５０を配置する構成も可能である。補助キャン８５０を配置することで、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１において、基板８０４の直線走行部の中間に曲線走行部を設け、基板８０４の走行時のたるみを抑制できるので、走行中に発生するしわを抑えることができる。【０２２７】
図２４は、実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａの蒸着領域における、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１の一変形例となる部分模式図を示す。図２４に示すように、第一キャン８１２、第二キャン８１３、第三キャン８１４、第四キャン８１５、および複数の補助キャン８５０を冷却構造とし、各キャンを−３０℃〜２０℃の範囲に設定して、基板８０４を冷却する構成も可能である。蒸着中に基板８０４が受ける熱（蒸発源８０９からの輻射熱や、蒸着粒子の凝固熱など）が緩和できるので、基板８０４の走行中の熱膨張を抑制でき、走行中に発生するしわを抑えることができる。【０２２８】
（参考の実施形態Ｂ）
次に、参考の実施形態Ｂにおける蒸着装置１０００Ｂの構成を説明する。図２５は、実施形態Ｂの蒸着装置１０００Ｂの模式的な断面図である。実施形態Ｂの蒸着装置１０００Ｂは、実施形態Ａの真空蒸着装置１０００Ａとほぼ同じ構成を有するが、第１の成膜領域８６０から第２の成膜領域８６１への基板８０４を導く経路にあり、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１で基板８０４の同一の面に成膜するように基板８０４を走行させる経路を有する点で、蒸着装置１０００Ａと異なっている。【０２２９】
次に、実施形態Ｂにおける蒸着装置１０００Ｂの動作を説明する。蒸着装置１０００Ｂは、実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａとほぼ同じ動作となる。相違点は、まず、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１で基板８０４同一の面に成膜させる。その成膜させたロールを再度、巻き出しロール８０３に設置して、前回蒸着膜を形成させていない基板８０４面に同作業を繰り返すことである。具体的には、図２５に示すように、真空槽８０２中で巻き出しロール８０３から巻き出された長尺の基板８０４は、搬送ローラ８０５ａ、８０５ｂ、第一キャン８１２、第二キャン８１３、搬送ローラ８０５ｃ、８０５ｄ、８０５ｅ、第四キャン８１５、第三キャン８１４、搬送ローラ８０５ｇ、８０５ｆ、８０５ｈの順に導かれて、最終的には巻き取りロール８０８に巻き取られる動作となる。【０２３０】
図２６に、実施形態Ｂの蒸着装置１０００Ｂにより形成された蒸着膜の断面図を示す。蒸発させた蒸着原料の粒子の基板８０４への入射方向を相違させ、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１にて基板８０４の同一の面に成膜するので、図７に示すような、ジグザグ形状の第１の活物質層８２１と第２の活物質層８２３を形成させることができる。なお、実施形態Ｂにおいても、蒸発源８０９の上部に第２の成膜領域８６１を設けているので、蒸発原料の蒸気濃度が濃い領域で成膜を行え、材料の利用率を向上できることはいうまでもない。【０２３１】
なお、実施形態Ａ、Ｂで示した蒸着膜形成後の電極８２０の各形状は、上記に限られることなく、電池の設計容量により適宜選択すればよい。【０２３２】
また、上記の蒸着装置１０００Ａおよび１０００Ｂで製造した電極８２０は、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウムイオン二次電池に一般的に使用される正極活物質を含む正極板と、微多孔性フィルムなどからなるセパレータと、６フッ化リン酸リチウムなどをエチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート類に溶解した、一般に知られている組成のリチウムイオン伝導性を有する電解液と共に用いることで、非水電解質二次電池が容易に作製できる。【０２３３】
上述した蒸着装置１０００Ａおよび１０００Ｂによれば、蒸発源の真上に相当する蒸発原料の蒸気濃度の濃い領域で、高入射角領域の近傍の成膜を行うことができる。従って、コンパクトな装置構成でありながら、蒸発源から供給される蒸発原料の蒸気濃度が濃い領域で成膜を行うことができるので、蒸発原料の利用率を向上でき、劣化の少ない膜を生産性の高い蒸着方法で連続的に形成できる。【０２３４】
（参考の実施形態Ｃ）
図２７は、参考の実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃを模式的に示す断面図である。図２７に示すように、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃは、真空槽９０２と、真空槽９０２の外側の排気ポンプ９０１と、真空槽９０２の補助排気口９３０と連通させた補助排気ポンプ９３１と、排気ポンプ９０１近傍の真空槽９０２の内部に設けた蒸着原料を蒸発させる蒸発源９０９と、蒸発源９０９の両側に設置した遮蔽版１０ａ、１０ｂと、真空槽９０２内に酸素ガスを導入する酸素ガス供給部となるガス導入管９１１ａ、９１１ｂとで構成されている。なお、遮蔽板９１０ａ、９１０ｂは、蒸発源９０９と、排気ポンプ９０１とを覆うように、ハの字の形状で設置されている。【０２３５】
また、真空槽９０２の内部には、基板９０４が巻かれた巻き出しロール９０３、搬送ローラ９０５ａ〜９０５ｈ、巻き取りロール９０８、円筒状の第一キャン９１２、第二キャン９１３、第三キャン９１４、第四キャン９１５が設置されている。第１の蒸着部９６２は、上記の第一キャン９１２と第二キャン９１３で構成され、第１の蒸着部９６２における第１の蒸着領域９６０が、蒸発源９０９の蒸発面の中心からガス導入管９１１ａの端を通り第一キャン９１２に引いた直線と第一キャン９１２との接点から、第二キャン９１３の間にある基板９０４の蒸発源９面で構成される。第２の蒸着部９６３は、上記の第三キャン９１４と第四キャン９１５で構成され、第２の蒸着部９６３における第２の蒸着領域９６１が、蒸発源９０９の蒸発面の中心からガス導入管９１１ｂの端を通り第三キャン９１４に引いた直線と第三キャン９１４との接点から、第四キャン９１５の間にある基板９０４の蒸発源９面で構成されている。なお、第１の蒸着領域９６０および第２の蒸着領域９６１は、蒸発源の蒸発面の中心を通る法線の両側に、蒸着領域が対向するように配置されている。【０２３６】
図２８は、上記の第１の蒸着部９６２、第２の蒸着部９６３、および蒸発源９０９等の設置位置を示す模式図である。図２８に示すように、第１の蒸着領域９６０は、基板９０４を第一キャン９１２に沿って走行させる第１の曲線走行部９６４と、第一キャン９１２と第二キャン９１３との間の直線部分で基板９０４を走行させる第１の直線走行部９６５とで構成される。また、第２の蒸着領域９６３は、基板９０４を第三キャン９１４に沿って走行させる第２の曲線走行部９６６と、第三キャン９１４と第四キャン９１５との間の直線部分で基板９０４を走行させる第２の直線走行部９６７とで構成される。また、図２８に示すθ２１を、蒸発源９０９の蒸発面の中心からガス導入管９１１ａの端を通り第一キャン９１２に引いた直線と、その直線と第一キャン９１２と交わる点から引いた法線とがなす角度とする。θ２２を、基板９０４が第一キャン９１２に沿う走行が終了する点から引いた法線と、蒸発源９０９の蒸発面の中心から基板９０４上のその点に引いた直線とがなす角度とする。θ２３を、蒸発源９０９の蒸発面の中心から第二キャン９１３上の基板９０４と最後に接触する直線を引き、その接点から引いた法線と前記直線とがなす角度とする。それらθ２１、θ２２、θ２３は、４５°≦θ２１＜θ２２＜θ２３≦７５°の関係を満たす角度とし、本実施形態Ｃでは、θ２１＝４５°、θ２２＝６３°、θ２３＝７５°として、第一キャン９１２、第二キャン９１３が設置されている。なお、第三キャン９１４と第四キャン９１５は、蒸発源９０９の蒸発面の中心に引いた中心線を線対称とする第一キャン９１２と第二キャン９１３の位置に設置されている。【０２３７】
次に、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃの動作について説明する。まず、基板９０４を走行させる。巻き出しロール９０３から巻き出された長尺の基板９０４を、搬送ローラ９０５ａ、９０５ｂ、第一キャン９１２、第二キャン９１３、搬送ローラ９０５ｃ、９０５ｄ、９０５ｅ、９０５ｆ、９０５ｇ、第三キャン９１４、第四キャン９１５の順に導き、最終的には巻き取りロール９０８で巻き取る。使用する基板９０４は、電極の集電体として使用するので、凹凸パターン形状が表面および裏面に形成された、フィルム状の金属箔を用いる。例えば、その金属素材は、銅、ニッケル、アルミニウム等の集電体として必要な電気伝導度を満たす素材とする。形成する凹凸パターン形状は、２０μｍ×２０μｍの菱形で、高さが１０μｍ、表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が２．０μｍとなるものを用いる。走行させたこの基板９０４に、蒸発源９０９から蒸発させた蒸着原料を蒸着させて、蒸着膜（蒸着粒子）を形成する。蒸発源９０９は、坩堝などを使用し、蒸発源９０９を抵抗加熱装置、誘導加熱装置、電子ビーム加熱装置などの加熱装置（図示せず）で加熱し、例えば、蒸着原料となるケイ素を蒸発させる。基板９０４は、第一キャン９１２から第二キャン９１３の間の第１の成膜領域９６０で、蒸発源９０９にて蒸発させたケイ素にさらされ、基板９０４の片面上にケイ素からなる第１の活物質層９２１が形成される。その後、基板９０４が、第三キャン９１４から第四キャン９１５の間の第２の成膜領域９６１で、蒸発源９０９にて蒸発させたケイ素にさらされ、もう一方の面にもケイ素からなる第２の活物質層９２３が形成される。また、ケイ素と酸素とを含む化合物の活物質層を形成する場合には、酸素ガスをガス導入管９１１ａおよびガス導入管９１１ｂから導入し、酸素ガス雰囲気下で蒸発源９０９からケイ素を蒸発させて対応する。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、日本工業規格（ＪＩＳＢ  ０６０１―１９９４）に定められており、例えば接触式やレーザー式の表面粗さ計等により測定することができる。【０２３８】
図２９に、この時得られる基板９０４上の蒸着膜の模式図を示す。蒸発源９０９の中央から蒸発した蒸着原料の粒子の基板への入射角が斜めになるように、第１の蒸発領域９６０および第２の蒸発領域９６１を設置しているので、図２９に示すような基板９０４上に斜めの角度を有する柱状形状の蒸着膜を形成させることができる。【０２３９】
実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃでは、第一キャン９１２から第二キャン９１３の間、および第三キャン９１４から第四キャン９１５の間を通過する際の基板９０４に対して、蒸発源９０９の中央から蒸発させた蒸着粒子のケイ素が、入射角４５°〜７５°の範囲で飛来するように、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１が設けられる構成としている。真空蒸着では、真空雰囲気中で加熱された材料がＣＯＳ則に従い蒸発するので、蒸発源９０９に立てた法線方向へ近いほど蒸気濃度が高くなり、材料の利用率が向上する。また、蒸発源９０９に立てた法線からの角度を蒸発角と定義する時、材料の利用率は、蒸着粒子の蒸発角度の範囲で調整できる。すなわち、同じ蒸発角度の範囲では、蒸発源との距離が近いほど、蒸発源から蒸発した材料の基板９０４への堆積速度は速くなるので、生産性の向上には、蒸発角度を広くし、かつ蒸発源９０９から基板９０４までの距離を短くすることが重要となるからである。しかし、成膜領域を基板９０４が直線的に走行する領域のみとした場合、入射角が大きくなる成膜領域を、蒸発源９０９から遠い位置に設置せざるを得ない。そこで、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃでは、第１の蒸着領域９６０を、基板９０４を第一キャン９１２に沿って走行させる第１の曲線走行部９６４と、第一キャン９１２と第二キャン９１３とで構成される直線部分で基板９０４を直線的に走行させる第１の直線走行部９６５とで構成し、第２の蒸着領域９６３を、基板９０４を第三キャン９１４に沿って走行させる第２の曲線走行部９６６と、第三キャン９１４と第四キャン９１５とで構成される直線部分で基板９０４を直線的に走行させる第２の直線走行部９６７とで構成させた。すなわち、第１の曲線走行部９６４および第２の曲線走行部９６６で、入射角４５°〜６３°付近の成膜領域を構成させるので、入射角７５°付近の成膜領域を、蒸発源に近い位置に設置することができる。例えば、蒸発角２°〜３２°と−３２°〜−２°を利用するとして、入射角４５°〜６３°の範囲を第一キャン９１２および第三キャン９１４上に設け、入射角６３°〜７５°の範囲を直線状に配置することで、入射角４５°〜７５°の成膜領域を直線状に配置した場合と比較し、入射角７５°の位置を７／１０の距離に近づけることができる。基板への堆積速度は、蒸発源と基板との距離の２乗に反比例するので、基板への材料堆積速度を約２倍に向上させるができる。また、入射角４５°〜６３°の領域は蒸発源９０９に近く、輻射熱の影響および蒸着材料のエネルギーを受け、基板の温度が高くなる領域なので、基板がキャンに接することで、基板から排熱することもでき、基板温度の上昇を抑制する効果も得ることができる。【０２４０】
なお、θ２１が４５°未満の場合、成長させる粒子が急激に立ち上がり、基板９０４の凸凹面上に、粒子間に空間を有する蒸着膜を形成することが困難になりやすい。その結果、充放電時に、粒子の膨張により基板上にしわが生じやすくなる。また、θ２３が７５°より大きい場合、成長させる粒子が大きく傾斜するので、基板の凸凹面上への付着が弱くなり、基板との密着性が弱い蒸着膜が形成されてしまい、充放電時に、基板から電極活物質が剥がれやすくなる。従って、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃでは、第一キャン９１２から第二キャン９１３の間、および、第三キャン９１４から第四キャン９１５の間を通過する際の基板９０４に対して、蒸発源９０９の中央から蒸発した蒸着粒子であるケイ素が、入射角４５°〜７５°の範囲で飛来するように、θ２１およびθ２３を設定するのが望ましい。【０２４１】
なお、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃでは、真空槽９０２内の圧力が４．５×１０-2Ｐａ程度まで上昇した時に、排気速度が５０００Ｌ／ｓｅｃの補助排気ポンプ９３１を使用し、補助排気口９３０での真空排気速度が２０００Ｌ／ｓｅｃになるよう配管コンダクタンスを調整することで、真空圧を４．５×１０-2Ｐａ程度から３．０×１０-2Ｐａ程度に改善させている。【０２４２】
また、斜めに配置された基板９０４の第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１を、蒸発源９０９に対して左右対称に設置し、互いに近接した上記成膜領域の周辺となる蒸着粒子の基板への入射角７５°の周辺に補助排気口９３０を設けることで、真空排気能力を強化できる。これにより、互いに近接した前記成膜領域付近の真空度を改善し、酸素ガスや指向性を持ったケイ素の蒸発粒子を成膜領域に分布させることができるので、蒸着時の真空度の低下による活物質粒子間の空間減少および電極活物質の膨張収縮を抑制することができ、充放電サイクル特性の高い電池を得ることができる。【０２４３】
また、実施形態Ｃで形成された第１の活物質層９２１および第２の活物質層９２３における空間は、充放電に伴う電極板膨張時に必要な膨張空間として使用することができるので、電極活物質の応力緩和が可能となり、正極負極間の短絡を抑制することができ、充放電サイクル特性の高い電池を得られることはいうまでもない。【０２４４】
図３０に、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃの蒸着領域における、第１の蒸着領域９６０および第２の蒸着領域９６１の一変形例となる部分模式図を示す。図３０に示すように、第１の成膜領域９６０と第２の成膜領域９６１のそれぞれの中間部分に、補助キャン９５０を配置する構成も可能である。補助キャン９５０を配置することで、第１の成膜領域９６０を、第１の曲線走行部９６４と第１の中間直線走行部９７０と第１の中間曲線走行部９６８と第１の直線走行部９６５とで構成し、第２の成膜領域９６１を、第２の曲線走行部９６６と第２の中間直線走行部９７０と第２の中間曲線走行部９６９と第２の直線走行部９６７とで構成させる。上記構成により、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１において、基板９０４の走行時のたるみを抑制できるので、走行中に発生するしわを抑えることができる。【０２４５】
また、第１の中間曲線走行部９６８および第２の中間曲線走行部９６９の設置により、第１の直線走行部９６５と第２の直線走行部９６７での入射角の高い成膜領域を、蒸発源９０９に近づけることができるので、入射角度と蒸発角度の両方を満たした成膜を行うことができ、材料の利用率を向上できる。【０２４６】
なお、第１の中間曲線走行部９６８および第２の中間曲線走行部９６９を冷却できる構成とすることで、基板から排熱することができ、基板温度の上昇を抑制する効果も得ることができる。例えば、各キャンを−３０℃〜２０℃の範囲に設定して、基板９０４を冷却する構成も可能である。蒸着中に基板９０４が受ける熱（蒸発源９０９からの輻射熱や、蒸着粒子の凝固熱など）が緩和できるので、基板９０４の走行中の熱膨張を抑制でき、走行中に発生するしわを抑えることができる。【０２４７】
図３１に、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃの蒸着領域における、第１の蒸着領域９６０および第２の蒸着領域９６１の一変形例となる部分模式図を示す。図３１に示すように、第１の成膜領域９６０と第２の成膜領域９６１のそれぞれに、補助キャン９５０を各々２個配置する構成も可能である。【０２４８】
上記構成により、第１の直線走行部９６５と第２の直線走行部９６７での入射角の高い成膜領域を、さらに蒸発源９０９に近づけることができるので、入射角度と蒸発角度の両方を満たした成膜を行うことができ、材料の利用率を向上できる。【０２４９】
（参考の実施形態Ｄ）
次に、参考の実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄの構成を説明する。図３２は、実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄを模式的に示す断面図である。本実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄは、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃとほぼ同じ構成を有するが、第１の成膜領域９６０から第２の成膜領域９６１への基板９０４を導く経路にあり、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１で基板９０４の同一の面に成膜するように、基板９０４を走行させる経路を有する点で、蒸着装置１０００Ｃと異なっている。【０２５０】
次に、実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄの動作を説明する。本実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄは、実施形態Ｃに示す蒸着装置１０００Ｃとほぼ同じ動作となる。相違点は、まず、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１で基板９０４同一の面に成膜させる。その成膜させたロールを再度、巻き出しロール９０３に設置して、前回蒸着膜を形成させていない基板９０４面に同作業を繰り返すことである。具体的には、図３２に示すように、真空槽９０２中で巻き出しロール９０３から巻き出された長尺の基板９０４は、搬送ローラ９０５ａ、９０５ｂ、第一キャン９１２、第二キャン９１３、搬送ローラ５ｃ、５ｄ、５ｅ、第四キャン９１５、第三キャン９１４、搬送ローラ９０５ｇ、９０５ｆ、９０５ｈの順に導かれて、最終的には巻き取りロール９０８に巻き取られる動作となる。【０２５１】
図３３に、実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄにより形成された蒸着膜の断面図を示す。蒸発させた蒸着原料の粒子の基板９０４への入射方向を相違させ、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１にて基板９０４の同一の面に成膜するので、図３３に示すような、ジグザグ形状の第１の活物質層９２１と第２の活物質層９２３を形成させることができる。なお、本実施形態Ｄにおいても、実施形態Ｃと同様に、第１の蒸着領域９６０に第１の曲線走行部９６４と第１の直線走行部９６５、第２の蒸着領域９６１に第２の曲線走行部９６６と第２の直線走行部９６７とを設け、蒸着粒子を基板９０４に斜め蒸着させる蒸着領域と蒸発源９０９との相対的な距離を近くしているので、材料の利用効率を向上できることはいうまでもない。【０２５２】
なお、実施形態Ｃ、２で示した蒸着膜形成後の電極２０の各形状は、上記に限られることなく、電池の設計容量により適宜選択すればよい。【０２５３】
また、上記の蒸着装置１０００Ｃおよび２００で製造した電極９２０は、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウムイオン二次電池に一般的に使用される正極活物質を含む正極板と、微多孔性フィルムなどからなるセパレータと、６フッ化リン酸リチウムなどをエチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート類に溶解した、一般に知られている組成のリチウムイオン伝導性を有する電解液と共に用いることで、非水電解質二次電池が容易に作製できる。【０２５４】
実施形態ＣおよびＤによると、蒸着装置の真空槽のサイズを増大させることなく、蒸着領域を大きくでき、より高い効率で蒸着膜を形成することが可能になる。また、蒸発源からの基板面への入射角が７５°となる蒸着面の近傍における基板と蒸発源との距離を小さくできる。従って、基板に対する蒸着粒子の堆積速度を改善できるので、材料の利用率を向上でき、劣化の少ない膜を生産性の高い蒸着方法で連続的に形成できる。
【産業上の利用可能性】
【０２５５】
本発明の蒸着装置は、蒸着膜を利用した種々のデバイス、例えば電池などの電気化学デバイス、フォトニック素子や光回路部品などの光学デバイス、センサーなどの各種デバイス素子等の製造に用いられ得る。本発明は、電気化学素子全般に適用可能であるが、特に充放電に伴う膨張・収縮の大きい活物質を用いた電池用極板の製造に適用すると、活物質の膨張に起因する極板の変形やしわの発生が抑制された、エネルギー密度の高い極板を提供できるので有利である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月19日(2008.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内においてロールツーロール方式でシート状の基板を移動させることにより、前記基板に蒸着膜を連続的に形成する蒸着装置であって、
蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、
前記基板を巻き付けて保持する第１および第２のロールと前記基板を案内するガイド部とを含む搬送部であって、前記第１および第２のロールの一方が前記基板を繰り出し、前記ガイド部が繰り出された基板を案内し、前記第１および第２のロールの他方が前記基板を巻き取ることによって、前記蒸発させた蒸着原料が到達する蒸着可能領域を通過するように前記基板を搬送する搬送部と、
前記蒸着可能領域に配置され、前記蒸発源からの蒸着原料が到達しない遮蔽領域を形成する遮蔽部と
を備え、
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内において、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第１のガイド部材と、前記基板の搬送経路において前記第１のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第２のガイド部材とを含み、
前記遮蔽部は、前記第１および第２のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第１および第２の遮蔽部材を含み、
前記第１のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第１の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１の蒸着領域および前記第１の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第２の蒸着領域を形成し、
前記第２のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第２の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第３の蒸着領域および前記第２の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第４の蒸着領域を形成し、
前記第１から第４の蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が平面となるように前記基板を搬送する平面搬送領域を含んでおり、
前記遮蔽領域を除く前記蒸着可能領域において、前記蒸着原料が前記基板の法線方向から前記基板に入射しないように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている蒸着装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第２の蒸着領域と前記第３の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板の搬送する方向を含む断面において、前記第１のガイド部材および前記第２のガイド部材は、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第４の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記第１、第２、第３および第４の蒸着領域における成膜量の比は１：２：２：１である請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１および第２の加熱部をさらに備え、前記第１の加熱部は、前記基板の搬送経路において前記第１の蒸着領域よりも前記第１のロール側に配置され、前記第２の加熱部は、前記基板の搬送経路における前記第２の蒸着領域と前記第３の蒸着領域との間に配置されている請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１、第２、第３および第４の加熱部をさらに備え、
前記第１、第２、第３および第４の加熱部は、前記第１、第２、第３および第４の蒸着領域の上端近傍にそれぞれ配置されている請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内に、
前記基板の搬送経路において前記第２のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第３のガイド部材と、
前記基板の搬送経路において前記第３のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第４のガイド部材と
をさらに含み、
前記遮蔽部は、第３および第４のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第３および第４の遮蔽部材をさらに含み、
前記第３のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第３の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第５の蒸着領域および前記第３の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第６の蒸着領域を形成し、
前記第４のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第４の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第７の蒸着領域および前記第４の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第８の蒸着領域を形成する請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第４の蒸着領域と前記第５の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項９】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１および第２のガイド部材と、前記第３および第４のガイド部材とは、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第８の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７および第８の蒸着領域における成膜量の比は１：２：２：１：１：２：２：１である請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１１】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１および第２の加熱部をさらに備え、前記第１の加熱部は、前記基板の搬送経路において前記第１の蒸着領域よりも前記第１のロール側に配置され、前記第２の加熱部は、前記基板の搬送経路における前記第４の蒸着領域と前記第５の蒸着領域との間において前記基板を加熱するように配置されている請求項８に記載の蒸着装置。
【請求項１２】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１、第２、第３および第４の加熱部をさらに備え、
前記第１、第２、第３および第４の加熱部は、前記第１、第４、第５および第８の蒸着領域の上端近傍にそれぞれ配置されている請求項８に記載の蒸着装置。
【請求項１３】
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内に、
前記基板の搬送経路において前記第４のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第５のガイド部材と、
前記基板の搬送経路において前記第５のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第６のガイド部材と、
をさらに含み、
前記遮蔽部は、前記第５および第６のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第５および第６の遮蔽部材をさらに含み、
前記第５のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第５の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第９の蒸着領域および前記第５の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第１０の蒸着領域を形成し、
前記第６のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第６の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１１の蒸着領域および前記第６の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第１２の蒸着領域を形成する請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１４】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第６の蒸着領域と前記第７の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１５】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１〜第３のガイド部材と、前記第４〜第６のガイド部材とは、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第１２の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１６】
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１および第１２の蒸着領域における成膜量の比は１：２：２：２：２：１：１：２：２：２：２：１である請求項１４に記載の蒸着装置。
【請求項１７】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、各蒸着領域を通過する基板の任意の点と前記蒸発源の中心とを結ぶ線は、前記基板の法線方向と４５°以上７５°以下の角度をなすように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１８】
前記第１から第４の蒸着領域のうち少なくとも１つの蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が曲面となるように前記基板を搬送する曲面搬送領域をさらに有している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１９】
前記第１から第４のガイド部材のうち少なくとも１つのガイド部材は前記蒸着可能領域に位置し、
前記曲面搬送領域は、前記少なくとも１つのガイド部材のうち前記蒸着可能領域に位置する部分に沿って前記基板を搬送する下端曲面搬送領域を含む請求項１８に記載の蒸着装置。
【請求項２０】
前記搬送部は、前記少なくとも１つの蒸着領域に、前記蒸発源の中心を通る法線とのなす角度の異なる２つの平面搬送領域を形成するための傾斜方向切り換えローラをさらに備え、
前記曲面搬送領域は、前記傾斜方向切り換えローラに沿って前記基板を搬送する中間曲面搬送領域を含む請求項１９に記載の蒸着装置。
【請求項２１】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第４の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項２２】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２３】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２４】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２５】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第８の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項２６】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２７】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２８】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２９】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第１２の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項３０】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３１】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３２】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３３】
チャンバーと、前記チャンバー内に配置され、蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、前記チャンバー内に配置され、シート状の基板を搬送する搬送部とを備えたロールツーロール方式の蒸着装置を用い、前記搬送部によって前記基板を移動させることにより、前記基板に前記蒸着原料を含む膜を連続的に形成する膜の製造方法であって、
前記チャンバー内に前記蒸発源に対して互いに重ならないように設けられた第１領域、第２領域、第３領域および第４領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ａ）を含んでおり、
前記工程（Ａ）は、
（ａ）前記第１領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して傾斜した第１方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｂ）前記第２領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と反対側に傾斜した第２方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｃ）前記第３領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と同じ側に傾斜した第３方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｄ）前記第４領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と反対側に傾斜した第４方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含し、
前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域および前記第４領域における前記蒸着原料の堆積量の比は１：２：２：１である膜の製造方法。
【請求項３４】
前記工程（Ａ）の後に、前記第４領域、前記第３領域、前記第２領域および前記第１領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ｂ）を含んでおり、
前記工程（Ｂ）は、
（ｅ）前記第４領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第４方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
（ｆ）前記第３領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第３方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｇ）前記第２領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第２方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｈ）前記第１領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含する請求項３３に記載の膜の製造方法。
【請求項３５】
前記工程（Ａ）および前記工程（Ｂ）を交互に複数回繰り返す請求項３４に記載の膜の製造方法。
【請求項３６】
前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）との間に、
前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返し、前記チャンバー内に前記蒸発源に対して互いに重ならないように設けられた第５領域、第６領域、第７領域および第８領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ａ’）と、
前記工程（Ａ’）の後に、前記第８領域、前記第７領域、前記第６領域および前記第５領域に、前記基板をこの順で搬送し、続いて、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返す工程（Ｂ’）と、
をさらに含んでおり、
前記工程（Ａ’）は、
（ａ’）前記第５領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して傾斜した第５方向から、前記基板の前記蒸着原料が堆積された面の反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｂ’）前記第６領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と反対側に傾斜した第６方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｃ’）前記第７領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と同じ側に傾斜した第７方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｄ’）前記第８領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と反対側に傾斜した第８方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と
を包含し、
前記工程（Ｂ’）は、
（ｅ’）前記第８領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第８方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
（ｆ’）前記第７領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第７方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｇ’）前記第６領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第６方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｈ’）前記第５領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含し、
前記第５領域、前記第６領域、前記第７領域および前記第８領域における前記蒸着原料の堆積量の比は１：２：２：１である請求項３４に記載の膜の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着装置および蒸着装置を用いた膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイル機器の高性能化および多機能化に伴い、それらの電源である二次電池の高容量化が要求されている。この要求を満足し得る二次電池として非水電解質二次電池が注目されている。非水電解質二次電池の高容量化を達成するために、電極活物質（以下、単に「活物質」とする）として、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）などを用いることが提案されている。このような電極活物質を用いた非水電解質二次電池用電極（以下、単に「電極」とする）は、一般的に、電極活物質やバインダーなどを含むスラリーを集電体に塗布することで形成されている（以下、「塗布型電極」とする）。しかし、充放電の繰り返しに起因して、活物質が激しく膨張・収縮する結果、粉砕されたり微細化されるおそれがある。活物質の粉砕や微細化が生じると、電極の集電性の低下を引き起こすだけでなく、活物質と電解液との接触面積が増大するために、活物質による電解液の分解反応を促進することになり、十分な充放電サイクル特性が得られないという問題がある。また、塗布型電極では、電極中に導電材やバインダーなどが含まれるために、電極の容量を高めることが困難である。
【０００３】
そこで、塗布型電極に代わって、蒸着法、スパッタリング法またはＣＶＤ法などの真空プロセスを用いて集電体に活物質層を形成することによって、電極を製造することが検討されている。蒸着方法を用いて形成された電極は、塗布型電極に比べて、活物質層の微細化を抑制できるとともに、集電体と活物質層との密着性をより高めることができるので、電極における電子伝導性を向上でき、かつ、電極容量および充放電サイクル特性を改善できる。また、塗布型電極中には、導電材やバインダーなどが存在するが、蒸着方法を用いて活物質層を形成することにより、電極中に存在するこれらの量を低減あるいは排除できるので、本質的に電極の容量を高めることが可能となる。
【０００４】
しかしながら、蒸着方法を用いても、充放電時における活物質の膨張・収縮に起因して、集電体と活物質層とが剥離したり、集電体に応力がかかってしわが発生するおそれがあり、充放電サイクル特性を低下させる要因となっていた。
【０００５】
これに対し、本出願人による特許文献１および２は、集電体の法線方向に対して傾斜した方向からケイ素粒子を蒸着させることによって（斜め蒸着）、活物質体層を形成することを提案している。このような活物質体層は、後述するシャドウイング効果を利用して形成され、集電体表面の法線方向に対して一方向に傾斜した柱状の活物質体が集電体表面に配列された構造を有している。この構造によると、活物質体間にケイ素の膨張応力を緩和する空間を確保できるので、活物質体が集電体から剥離したり、集電体にしわが発生することを抑制でき、従来よりも充放電サイクル特性を向上できる。
【０００６】
また、特許文献２には、集電体にかかる活物質の膨張応力をより効果的に緩和するために、蒸着方向を切り換えながら複数段の斜め蒸着を行うことにより、ジグザグ状に成長させた活物質体を形成することが提案されている。ジグザグ状の活物質体は、例えば次のようにして形成される。
【０００７】
まず、集電体上に、集電体の法線方向から傾斜した第１の方向から蒸着を行って第１部分を形成した後（第１段目の蒸着工程）、集電体の法線方向に対して第１の方向と反対側に傾斜した第２の方向から蒸着を行って、第１部分の上に第２部分を形成する（第２段目の蒸着工程）。その後、さらに第１の方向から蒸着を行って第３部分を形成する（第３段目の蒸着工程）。このようにして、任意の積層数に達するまで、蒸着方向を切り換えながら蒸着工程を繰り返し、活物質体を得る。
【０００８】
このような活物質体の形成は、例えば上述した特許文献２に記載された蒸着装置を用いて行うことができる。特許文献２に記載された蒸着装置では、蒸発源の上方に集電体を固定する固定台が配置されている。固定台は、その表面が蒸発源における蒸発面（蒸着原料の上面）と平行な平面に対して傾斜するように配置されており、これによって、集電体の法線方向に対して任意の角度だけ傾斜した方向から集電体表面に蒸着原料を入射させることができる。また、固定台の傾斜方向を切り換えることにより、蒸着原料の入射方向（蒸着方向）を切り換えることができる。従って、固定台の傾斜方向を切り換えながら複数段の蒸着工程を繰り返すと、上述したようなジグザグ状の活物質体が得られる。なお、固定台の傾斜方向を切り換える代わりに、蒸発源を移動させたり、または複数の蒸発源を交互に用いることによって、蒸着原料の入射方向を切り換える構成も記載されている。
【０００９】
しかし、特許文献２に記載された蒸着装置を用いると、予め所定のサイズに切断された集電体に対して蒸着を行うため、生産性が低くなってしまう。よって、このような蒸着装置を量産プロセスに適用することは困難である。
【００１０】
一方、特許文献３〜６には、量産プロセスに好適に使用されるロールツーロール方式の蒸着装置が開示されている。
【００１１】
特許文献３には、ロールツーロール方式の蒸着装置を用いて、斜め蒸着によって活物質層を形成することが提案されている。この蒸着装置では、チャンバー内で、シート状の集電体を巻出しロールから巻取りロールへ走行させ、所定の蒸着領域において、走行している集電体表面に蒸着膜（活物質層）を連続的に形成することができる。この蒸着領域では、集電体の法線方向から傾斜した一方向から集電体表面に蒸着原料が入射するので、集電体の法線方向から特定の方向に傾斜した柱状の活物質体を形成できる。
【００１２】
特許文献４には、電解コンデンサ用電極材料を連続生産するための蒸着装置として、種々の構成のロールツーロール方式の蒸着装置が開示されている。例えば１つの蒸発源に対して２つの蒸着ロールを配置し、各蒸着ロール上の基板表面に上記蒸発源で蒸発させた金属粒子を蒸着させることにより、１つの蒸発源に対して２つの蒸着領域を設ける構成も提案されている。
【００１３】
しかしながら、特許文献３および４に記載された従来のロールツーロール方式の蒸着装置を用いて、特許文献２に記載されているようなジグザグ状に成長させた活物質体を連続的に形成することは困難である。
【００１４】
前述したように、特許文献２に記載されたような活物質体は、集電体に対する蒸着原料の入射方向（蒸着方向）を切り換えながら複数段の蒸着を行うことにより形成されるが、特許文献３の蒸着装置では、集電体に対する蒸着原料の入射方向（蒸着方向）を切り換えようとすると、蒸発源に対する蒸着領域の配置を変更する必要がある。従って、チャンバー内を真空に保った状態で蒸着方向を切り換えることが難しく、上記のような活物質体を含む蒸着膜を連続して形成することができない。
【００１５】
また、特許文献４の蒸着装置は、そもそも斜め蒸着を行うように構成されておらず、集電体表面の法線方向に対する蒸着原料の入射角度や蒸着方向を制御することが困難である。従って、活物質体の蒸着方向を制御してジグザグ状に成長させた活物質体を形成することはできない。
【００１６】
さらに、上述したような従来の蒸着装置によると、チャンバー内において、蒸発した蒸着原料が飛散する領域（蒸着可能領域）のごく一部のみに蒸着領域が形成されるので、蒸着可能領域に飛散する蒸着原料の大部分は蒸着に用いられず、材料利用効率が極めて低いという問題もある。
【００１７】
これに対し、特許文献５および６には、磁気テープの製造を目的として、蒸着方向が互いに異なる複数の蒸着領域を有するロールツーロール方式の蒸着装置の構成が開示されている。これらの蒸着装置を用いると、蒸着方向の異なる層を積層させた構造を有する膜を製造することができる。
【００１８】
特許文献５の図４に示された蒸着装置によると、例えば―１０℃〜―１５℃に温度制御された３個の円筒状の回転キャンに沿って高分子材料からなる基材を搬送させ、各回転キャン上の２つの領域（蒸着領域）で蒸着が行われる。各蒸着領域では、基材の蒸着しようとする面とは反対側の面を回転キャンによって冷却しながら蒸着が行われるので、基材が蒸着原料の熱で溶けるという現象（熱負け）を防止することができる。
【００１９】
特許文献６は、磁気テープの基材（例えばＰＥＴ）の熱負けを防止することを目的として、基材の蒸着しようとする面を直接冷却する冷却装置を備えた蒸着装置の構成を開示している。
【００２０】
以下、図面を参照しながら、特許文献６に開示された蒸着装置の構成を詳しく説明する。図３４は、特許文献６に開示された従来の蒸着装置を示す断面図である。
【００２１】
蒸着装置２０００は、基材の巻き出しおよび巻き取りを行うローラ１０１０、１０１２と、ローラ１０１０およびローラ１０１２の間を移動する基材１０１４を冷却するための冷却装置１０１６および冷却支持体１０１８と、基材１０１４の搬送される経路よりも下方に配置された蒸発源１０２０と、基材１０１４に対して蒸着が行われる範囲を規定するマスク遮蔽板１０２２、１０２４、１０２６とを備えている。蒸着装置２０００では、基材１０１４はローラ１０１０から繰り出され、上記冷却装置１０１６によって冷却された後、蒸発源１０２０に対して凸となるように搬送されてローラ１０１２に巻き取られる。冷却支持体１０１８は、上記のように搬送される基材１０１４の裏面（蒸着面と反対側の面）と接している。このような基材１０１４の搬送経路において、最も蒸発源に近接する部分（凸の頂点となる部分）の上流側の領域（上流側蒸着領域）１０３０および下流側の領域（下流側蒸着領域）１０３２で基材１０１４に対して斜め蒸着が行われる。上流側蒸着領域１０３０および下流側蒸着領域１０３２では、基材１０１４の法線方向に対して互いに異なる方向から蒸着材料が入射するので、これらの領域１０３０、１０３２を通過することにより、基材１０１４に蒸着方向の異なる２層を連続して形成できる。なお、蒸着領域１０３０の下端部（蒸発源側の端部）はマスク遮蔽板１０２２、上端部（ローラ１０１０側の端部）はマスク遮蔽板１０２４によって規定されている。同様に、蒸着領域１０３２の下端部（蒸発源側の端部）はマスク遮蔽板１０２２、上端部（ローラ１０１０側の端部）はマスク遮蔽板１０２６によって規定されている。
【特許文献１】国際公開第２００７／０１５４１９号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００７／０５２８０３号パンフレット
【特許文献３】特開２００７−１２８６５９号公報
【特許文献４】特許第２７０４０２３号明細書
【特許文献５】特開昭５３−８７７０６号公報
【特許文献６】特開平１０−１３０８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上述したように、特許文献５および６に開示された蒸着装置は、蒸着方向の異なる複数の蒸着領域を有しているので、蒸着方向の異なる複数段の蒸着工程を連続して行うことが可能である。
【００２３】
しかしながら、特許文献５の蒸着装置によると、各蒸着領域は回転キャン上に形成されるため、各蒸着領域の大きさを十分に確保できないという問題がある。そのため、蒸発した蒸着原料が飛散する蒸着可能領域のうち蒸着が行われる領域（全ての蒸着領域を含む）の割合を十分に確保できず、蒸着材料の利用効率を効果的に改善することは困難である。さらに、各蒸着領域における蒸着角度を容易に制御できないという問題もある。これらの問題については、後で図面を参照しながら詳述する。
【００２４】
一方、特許文献６の蒸着装置２０００によると、図３４に示すように、Ｖ字状に搬送される基材１０１４に対して蒸着を行うことができるので、特許文献５の蒸着装置よりも蒸着可能領域のうち蒸着が行われる領域の割合を高めて、材料利用効率を改善できる可能性がある。しかしながら、蒸着装置２０００では、冷却支持体１０１８上で蒸着を行うため、次のような問題点がある。
【００２５】
蒸着領域１０３０、１０３２の間を走行する基材１０１４は、最も蒸発源１０２０に近接する部分で鋭角に折り返される。このとき、基材１０１４の裏面（蒸着される面と反対側の面）が冷却支持体１０１８と擦れて、基材１０１４の裏面にキズが入ったり、搬送している基材１０１４にしわが生じるおそれがある。また、折り返される際に基材１０１４が冷却支持体１０１８から浮いてしまい、基材１０１４を十分に冷却できなくなる結果、基材１０１４が切れてしまうなどのダメージが生じ得る。また、冷却支持体１０１８と接するように基材１０１４を搬送しつつ蒸着を行うために、基材１０１４の搬送経路が冷却支持体１０１８の形状によって決まり、基材１０１４に対する蒸着角度を選択する自由度が小さくなるおそれもある。
【００２６】
さらに、蒸着装置２０００には、ローラ１０１０とローラ１０１２との間に２つの蒸着領域１０３０、１０３２しか形成されていないため、積層数の多い蒸着膜を効率よく形成することは困難である。
【００２７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の法線方向に対する蒸着方向を切り換えながら複数段の斜め蒸着を連続して行うことができる蒸着装置において、搬送基板にダメージを与えず、蒸着材料の利用効率および量産性に優れ、蒸着角度を容易に制御できる蒸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の蒸着装置は、チャンバー内においてロールツーロール方式でシート状の基板を移動させることにより、前記基板に蒸着膜を連続的に形成する蒸着装置であって、蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、前記基板を巻き付けて保持する第１および第２のロールと前記基板を案内するガイド部とを含む搬送部であって、前記第１および第２のロールの一方が前記基板を繰り出し、前記ガイド部が繰り出された基板を案内し、前記第１および第２のロールの他方が前記基板を巻き取ることによって、前記蒸発させた蒸着原料が到達する蒸着可能領域を通過するように前記基板を搬送する搬送部と、前記蒸着可能領域に配置され、前記蒸発源からの蒸着原料が到達しない遮蔽領域を形成する遮蔽部とを備え、前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内において、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第１のガイド部材と、前記基板の搬送経路において前記第１のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第２のガイド部材とを含み、前記遮蔽部は、前記第１および第２のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第１および第２の遮蔽部材を含み、前記第１のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第１の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１の蒸着領域および前記第１の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第２の蒸着領域を形成し、前記第２のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第２の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第３の蒸着領域および前記第２の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第４の蒸着領域を形成し、前記第１から第４の蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が平面となるように前記基板を搬送する平面搬送領域を含んでおり、前記遮蔽領域を除く前記蒸着可能領域において、前記蒸着原料が前記基板の法線方向から前記基板に入射しないように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている。
【００２９】
本発明の蒸着装置によると、蒸着方向を切り換えながら複数段の蒸着工程を連続して行うことができる。具体的には、第１のガイド部材および第１の遮蔽部材を含む搬送部によって、チャンバー内に蒸着方向が互いに異なる第１および第２の蒸着領域が形成される。第１の蒸着領域において、基板の法線方向に対して傾斜した方向から蒸着原料を基板表面に入射させ、第２の蒸着領域において、基板の法線方向に対して第１の蒸着領域における傾斜方向と反対側に傾斜した方向から蒸着原料を基板表面に入射させることができる。これにより、基板表面に成長方向の異なる２層が形成される。この後、第２のガイド部材および第２の遮蔽部材によって形成された第３および第４の蒸着領域においても、同様に、成長方向の異なる２層を形成できる。このように、基板が第１および第２のロール間を搬送される間に、蒸着方向の異なる４段の蒸着工程を連続して行うことができる。また、基板の搬送方向を切り換えて蒸着を繰り返すと、さらに積層数の多い蒸着膜を形成できる。
【００３０】
従って、本発明の蒸着装置を用いると、基板表面に複数の活物質体をジグザグ状に成長させることができるので、特許文献３および４に記載された従来のロールツーロール方式の蒸着装置を用いて製造される電極よりも、活物質の膨張応力が効果的に緩和された電極を製造できる。また、本発明の蒸着装置によると、上記のような活物質体をシート状の基板表面に連続的に形成できるので、特許文献２に記載されたような集電体を固定する台の傾斜方向を切り換えることによって蒸着方向を制御するプロセスよりも、量産性に優れたプロセスを実現できる。
【００３１】
また、本発明の蒸着装置における第１および第２の蒸着領域は、基板の蒸着原料によって照射される面（以下、「蒸着面」）が平面となるように基板を搬送する平面搬送領域を含んでいるので、回転スキャン（ローラ）上でのみ蒸着が行われる構成を有する蒸着装置（例えば特許文献５）よりも、蒸発源で蒸発させた蒸着材料が飛散する蒸着可能領域のうち蒸着を行う領域の占める割合を高くでき、蒸着材料の利用効率を向上できる。
【００３２】
さらに、ガイド部材を介して、その両側に位置する２つの蒸着領域まで基板を搬送するので、搬送基板にダメージを与えることなく蒸着工程を連続して行うことができる。また、各蒸着領域における蒸着角度を従来よりも高い自由度で容易に制御することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、ガイド部材によって蒸発源に対して凸になるように規定された基板経路において、そのガイド部材の両側に蒸着方向の異なる蒸着領域を形成できる。従って、蒸着方向の異なる複数の蒸着工程を連続して行うことが可能な、量産性に優れた蒸着装置を提供できる。また、蒸着原料の利用効率を従来よりも高めることができる。
【００３４】
本発明の蒸着装置を用いると、生産性に優れたプロセスで、充放電サイクル特性に優れた電極を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を参照しながら、本発明による蒸着装置の実施形態を説明する。
【００３６】
（第１の実施形態）
本実施形態の蒸着装置では、チャンバー内において、蒸発源に対して凸になるようにシート状の基板を搬送し、凸の頂点となる部分の両側の領域で蒸着を行う。
【００３７】
〈蒸着装置の構成〉
まず、図１を参照する。図１は、本発明による第１の実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。蒸着装置１００は、チャンバー（真空槽）２と、チャンバー２の外部に設けられ、チャンバー２を排気するための排気ポンプ１、チャンバー２の外部からチャンバー２に酸素ガスなどのガスを導入するガス導入管１１ａ、１１ｂとを備える。チャンバー２の内部には、蒸着原料を蒸発させる蒸発源９と、シート状の基板４を搬送するための搬送部と、蒸発源９によって蒸発した蒸着原料が到達しない遮蔽領域を形成する遮蔽部と、基板４を加熱するための加熱部１６ａ、１６ｂと、ガス導入管１１ａ、１１ｂに接続され、基板４の表面にガスを供給するためのノズル部２２とが設けられている。
【００３８】
蒸発源９は、例えば蒸着原料を収容する坩堝などの容器と、蒸着原料を蒸発させるための加熱装置とを含み、蒸着材料および容器は適宜着脱可能に構成されている。加熱装置としては、例えば抵抗加熱装置、誘導加熱装置、電子ビーム加熱装置などを用いることができる。蒸着を行う際には、坩堝内に収容された蒸着原料が上記加熱装置によって加熱されて、その上面（蒸発源）９ｓから蒸発し、基板４の表面に供給される。
【００３９】
搬送部は、基板４を巻き付けて保持し得る第１および第２のロール３、８と、基板４を案内するガイド部とを含む。ガイド部は、第１のガイド部材（ここでは搬送ローラ）６および他の搬送ローラ５ａ〜５ｄを有し、これにより、基板４が、蒸発面９ｓから蒸発した蒸着原料が到達する領域（蒸着可能領域）を通過するように、基板４の搬送経路が規定される。
【００４０】
第１および第２のロール３、８、搬送ローラ５ａ〜５ｄおよび第１のガイド部材６は、例えば長さが６００ｍｍの円筒形を有しており、その長さ方向（すなわち搬送する基板４の幅方向）が互いに平行になるようにチャンバー内に配置されている。図１では、これらの円筒形の底面に平行な断面のみが示されている。
【００４１】
なお、蒸発源９も、例えば蒸着原料の蒸発面９ｓが、上記搬送部によって搬送される基板４の幅方向に平行に十分な長さ（例えば６００ｍｍ以上）を有するように構成されていてもよい。これによって、基板４の幅方向に略均一な蒸着を行うことができる。なお、蒸発源９は、搬送される基板４の幅方向に沿って配列された複数の坩堝から構成されていてもよい。
【００４２】
本実施形態では、第１および第２のロール３、８の何れか一方が基板４を繰り出し、搬送ローラ５ａ〜５ｄおよび第１のガイド部材６は繰り出された基板４を搬送経路に沿って案内し、第１および第２のロール３、８の他方が基板４を巻き取る。巻き取られた基板４は、必要に応じて、上記他方のロールによってさらに繰り出され、搬送経路を逆方向に搬送される。このように、本実施形態における第１および第２のロール３、８は、搬送方向によって巻き出しロールとしても巻き取りロールとしても機能することができる。また、搬送方向の反転を繰り返すことによって、基板４が蒸着領域を通過する回数を調整できるので、所望の回数の蒸着工程を連続して実施できる。
【００４３】
搬送ローラ５ａ、５ｂ、第１のガイド部材６および搬送ローラ５ｃ、５ｄは、上記基板４の搬送経路において第１のロール側からこの順に配置されている。本明細書では、「基板４の搬送経路において第１のロール側」とは、基板４の搬送方向や第１のロールの空間的な配置にかかわらず、第１および第２のロール３、８を両端とする搬送経路上の第１ロール側を意味する。また、搬送ローラ６は、隣接する搬送ローラ５ｂ、５ｃよりも下方に配置され、基板４のうち蒸着原料によって照射される面が、蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内する。「蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内する」とは、蒸発面９ｓに対して凸になるように基板４を案内することを意味し、この構成により、図示する断面図において、基板４の経路は搬送ローラ６で方向転換するＶ字型またはＵ字型となる。本明細書では、第１のガイド部材６によって規定されるＶ字型またはＵ字型の経路を「Ｖ字型経路」と呼ぶ。
【００４４】
第１のガイド部材６と蒸発源９（蒸発面９ｓ）との間には、第１の遮蔽部材２０が配置されており、蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が基板４の法線方向から入射することを防止するとともに、Ｖ字型経路の蒸着領域を２つに分離している。このような構成により、基板４の搬送経路において第１の遮蔽部材２０よりも第１のロール側に位置する第１の蒸着領域６０ａと、第１の遮蔽部材２０よりも第２のロール側に位置する第２の蒸着領域６０ｂとが形成される。本明細書では、蒸着領域の名称は、チャンバー２における第１および第２のロール３、８の設置位置や基板４の搬送方向にかかわらず、第１のガイド部材６によって規定されるＶ字型経路において、第１のガイド部材６の第１のロール側に位置していれば「第１の蒸着領域６０ａ」となり、第２のロール側に位置していれば「第２の蒸着領域６０ｂ」となる。従って、「第１の蒸着領域６０ａ」は、基板４の搬送経路において第１の遮蔽部材２０よりも第１のロール側に位置していればよく、例えば第１のロール３と第１の蒸着領域６０ａとの直線距離が、第１のロール３と第１のガイド部材６との直線距離よりも長くてもかまわない。
【００４５】
遮蔽部は蒸着可能領域内に配置されており、上述した第１の遮蔽部材２０の他に、蒸発源９や排気ポンプ１に接続された排気口（図示せず）を覆うように配置された遮蔽板１０ａ、１０ｂと、ノズル部２２を覆うように配置されたノズル部遮蔽板２４と、チャンバー２の側壁から第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂの上端部に向かってそれぞれ延びる遮蔽板１５ａ、１５ｂとを含む。遮蔽板１５ａ、１５ｂは、基板４の搬送経路における蒸着領域６０ａ、６０ｂ以外の蒸着可能領域を走行する基板４、第１および第２のロール３、８および加熱部１６ａ、１６ｂなどを覆うように配置され、これらに蒸着原料が到達することを防止する。
【００４６】
本実施形態における遮蔽板１５ａ、１５ｂは、対応する蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面と対向する面（対向面）Ｙａ、Ｙｂを有する壁部１５ａ’、１５ｂ’を備えている。後述するように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて、基板４の蒸着面に対して対向面Ｙａ、Ｙｂを配置することにより、これらの蒸着領域６０ａ、６０ｂ内で基板４が受ける熱量の差を緩和できるので、より均質な蒸着膜を形成することが可能になる。また、ノズル部２２からガスを導入しながら蒸着を行う場合には、これらの対向面Ｙａ、Ｙｂにより、ノズル部２２の側面に設けられた複数の出射口から出射されるガスを効率よく蒸着領域６０ａ、６０ｂ内に滞留させる効果も得られる。
【００４７】
なお、本実施形態における搬送部および遮蔽部は、蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が搬送経路を走行する基板４の法線方向から基板４に入射しないように、蒸発源９に対して配置されており、これによって、基板４の法線方向から傾斜した方向から蒸着を行う（斜め蒸着）ことが可能になる。図１に示す蒸着装置１００では、第１の遮蔽部材２０およびノズル部遮蔽板２４によって、蒸着材料が基板４の法線方向から基板４に入射することを防止しているが、搬送部の構成によっては、他の遮蔽板（例えば１５ａ、１５ｂなど）も同様の機能を有する場合がある。
【００４８】
本実施形態におけるノズル部２２は、遮蔽板１５ｂと第１のガイド部材５ｃとの間に設置されている。ノズル部２２は、例えば搬送される基板４の幅方向（図１に示す断面に垂直な方向）に沿って延びた管であり、その側面に、対応する蒸着領域６０ａ、６０ｂにガスを噴出するための複数の出射口が設けられていてもよい。これにより、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて、基板４の幅方向に略均一にガスを供給できる。また、ノズル部２２は、第１および第３の蒸着領域６０ａ、６０ｂのそれぞれに平行にガスを噴射するように構成されていることが好ましい。このような構成によって、ノズル部２２から出射する酸素ガスと蒸着粒子との反応率を高めることができ、チャンバー２の真空圧力を悪化させることなく、酸化度の高い蒸着膜を形成することができる。
【００４９】
加熱部１６ａ、１６ｂは、Ｖ字型経路の第１のロール側および第２のロール側にそれぞれ配置されている。このような構成により、第１のロール３からＶ字型経路に基板４が搬送されるときには、加熱部１６ａによってＶ字型経路を通過する前の基板４を２００℃〜４００℃（例えば３００℃）に加熱し、第２のロール８からＶ字型経路に基板４が搬送されるときには、加熱部１６ｂによってＶ字型経路を通過する前の基板４を２００℃〜４００℃（例えば３００℃）に加熱することができる。基板４を上記温度まで加熱すると、基板４の蒸着しようとする表面に付着した有機物を除去して、基板４と蒸着原料（例えばケイ素粒子）との密着力および蒸着原料（ケイ素粒子）同士の密着力を向上させることができる。
【００５０】
＜蒸着装置の動作＞
次に、蒸着装置１００の動作を説明する。ここでは、蒸着装置１００を用いて、基板４の表面にケイ素酸化物を含む複数の活物質体を形成する場合を例に説明する。
【００５１】
まず、第１および第２のロール３、８のうちの一方のロール（ここでは第１のロール３）に長尺の基板４を巻き付けておく。基板４として、銅箔、ニッケル箔などの金属箔を用いることができる。後で詳述するように、基板４の表面に複数の活物質体を所定の間隔を空けて配置するためには、斜め蒸着によるシャドウイング効果を利用する必要があり、そのためには、金属箔の表面に凹凸パターンが形成されていることが好ましい。本実施形態では、凹凸パターンとして、例えば上面が菱形（対角線：２０μｍ×１０μｍ）で高さが１０μｍの四角柱形状の突起が規則的に配列されたパターンを用いる。菱形の長い方の対角線に沿った間隔を２０μｍ、短い方の対角線に沿った間隔を１０μｍ、菱形の辺に平行な方向における間隔を１０μｍとする。また、各突起の上面の表面粗さＲａを例えば２．０μｍとする。
【００５２】
また、蒸発源９の坩堝内には蒸着材料（例えばケイ素）を収容し、ガス導入管１１ａ、１１ｂは蒸着装置１００の外部に設置された酸素ガスボンベなどに接続しておく。この状態で、排気ポンプ１を用いてチャンバー２を排気する。
【００５３】
次いで、第１のロール３に巻き付けられた基板４を繰り出し、第２のロール８に向かって搬送する。基板４は、まず、加熱部１６ａで２００℃〜３００℃の温度まで加熱された後、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを含むＶ字型経路を通過する。このとき、蒸発源９の坩堝内のケイ素を電子ビーム加熱装置などの加熱装置（図示せず）によって蒸発させて、第１および第２の蒸着領域６０ａおよび６０ｂを通過する基板４の表面に供給する。同時に、酸素ガスをガス導入管１１ａおよびガス導入管１１ｂを介してノズル部２２から基板４の表面に供給する。これにより、基板４の表面に、反応性蒸着により、ケイ素と酸素とを含む化合物（ケイ素酸化物）を成長させることができる。これらの蒸着領域６０ａ、６０ｂで表面にケイ素酸化物が蒸着された後の基板４は、第２のロール８によって巻き取られる。
【００５４】
＜蒸着領域における入射角度＞
ここで、図２を参照しながら、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて、蒸着原料が基板４に入射する角度（入射角度）θを説明する。ここでいう「入射角度θ」は、基板４の法線と蒸着原料の入射方向とのなす角度を指す。
【００５５】
図２は、チャンバー２における第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂと、蒸発源９との位置関係を模式的に示す断面図である。簡単のため、図１と同様の構成要素には同じ参照符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図２に示すように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂは、上述したＶ字型経路において、第１のガイド部材６の両側に配置されている。このとき、第１の蒸着領域６０ａにおける蒸着原料の入射角度θは、第１の蒸着領域６０ａの下端部（第１のガイド部材６の側の端部）６２Ｌにおける蒸着原料の入射角度θ２以上であり、かつ、第１の蒸着領域６０ａの上端部６２Ｕにおける蒸着原料の入射角度θ１以下の範囲内となる。なお、上端部６２Ｕにおける入射角度θ１は、第１の蒸着領域６０ａに垂直な直線３２と、第１の蒸着領域６０ａの上端部６２Ｕおよび蒸発面９ｓの中心を結ぶ直線３０とのなす角度とし、下端部６２Ｌにおける入射角度θ２は、第１の蒸着領域６０ａに垂直な直線３６と、第１の蒸着領域６０ａの下端部６２Ｌおよび蒸発面９ｓの中心を結ぶ直線３４とのなす角度とする。同様に、第２の蒸着領域６０ｂにおける蒸着原料の入射角度θは、第２の蒸着領域６０ｂの下端部６４Ｌにおける蒸着原料の入射角度θ３以上であり、かつ、第２の蒸着領域６０ｂの上端部６４Ｕにおける蒸着原料の入射角度θ４以下の範囲内となる。
【００５７】
本実施形態では、上記入射角度θ１〜θ４が何れも４５°以上７５°以下となるように、蒸発源９に対して第１のガイド部材６、搬送ローラ５ｂ、５ｃ、遮蔽板１５ａ、１５ｂ、遮蔽部材２０、およびノズル部遮蔽板２４が配置されていることが好ましい。この理由を以下に説明する。
【００５８】
入射角度θ１〜θ４が何れも４５°以上７５°以下に制御されていると、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおけるケイ素の入射角度θの範囲が、それぞれ、４５°以上７５°以下となる。ケイ素の入射角度θが４５°未満になると、シャドウイング効果を利用して基板４の突起７１のみにケイ素を入射させることが困難になり、活物質体間に十分な間隙を形成できない可能性がある。そのため、リチウム二次電池の負極に適用すると、リチウム二次電池の充電時に、各活物質体の膨張により基板４にしわが生じやすくなる。一方、入射角度θが７５°より大きいと、活物質体の成長方向が基板表面に向かって大きく傾斜するので、基板４の表面と活物質体との付着力が小さくなり、基板４と活物質体との密着性が低下する。そのため、リチウム二次電池の負極に適用すると、リチウム二次電池の充放電に伴い活物質体が基板４から剥がれやすくなる。
【００５９】
また、第１の蒸着領域６０ａおよび第２の蒸着領域６０ｂにおける蒸着原料の入射方向は、基板４の法線方向を挟んで互いに反対側に傾斜している。これにより、基板４の法線方向に対して反対側に交互に傾斜した方向に活物質体を成長させることができるので、前述したようなジグザグ状の活物質体が得られる。
【００６０】
本実施形態では、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおける蒸着原料（例えばケイ素）の入射角度θは、以下のように制御される。搬送ローラ５ｂ、５ｃおよび第１のガイド部材６は、Ｖ字型経路における搬送ローラ５ｂと第１のガイド部材６との間の少なくとも一部の領域、および、第１のガイド部材６と搬送ローラ５ｃとの間の少なくとも一部の領域で、ケイ素の入射角度θが所望の範囲（例えば４５°以上７５°以下、好ましくは６０°以上７５°以下）となるように、蒸発源９に対して配置される。また、遮蔽板１５ａ、１５ｂ、遮蔽部材２０およびノズル部遮蔽板２４は、Ｖ字型経路のうち入射角度θが上記範囲から外れる領域に入射しようとするケイ素を遮蔽するように配置される。具体的に説明すると、図２に示す例では、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂの上端部６２Ｕ、６４Ｕにおける入射角度θ１、θ３は、それぞれ、遮蔽板１５ａ、１５ｂで調整される。また、下端部６２Ｌ、６４Ｌにおける入射角度θ２、θ４は、遮蔽部材２０およびノズル部遮蔽板２４で調整される。なお、遮蔽部材２０を設けずに、ノズル部遮蔽板２４を遮蔽部材としても機能させてもよい。ここでは、入射角度θ１〜θ４は、それぞれ、７５°、６０°、６０°および７５°である（θ１＝７５°、θ２＝６０°、θ３＝６０°、θ４＝７５°）。
【００６１】
このように、本実施形態によると、搬送部材ローラ５ｂ、５ｃとガイド部材６との配置関係によって入射角度θを容易に制御できる。また、蒸着領域６０ａ、６０ｂの平面搬送領域では、基板４の裏面（蒸着面と反対側の面）が搬送部や冷却支持体などの部材と接していないので、特許文献５および６の蒸着装置よりも高い自由度で蒸着角度を選択できる。
【００６２】
＜蒸着装置１００の対向面＞
次に、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面に対して、対向面Ｙａ、Ｙｂを配置する利点を説明する。
【００６３】
図３４に示す従来の蒸着装置２０００では、蒸着領域１０３０、１０３２のうち蒸発源１０２０に近い下端部では、蒸発源１０２０および蒸着粒子によって基材１０１４が受ける熱量が多く、蒸発源１０２０から離れるに従って上記熱量が小さくなり、蒸着領域１０３０、１０３２の上端部では熱量が最小となる。そのため、蒸着領域１０３０、１０３２を移動する基材１０１４の表面に温度傾斜が生じ、膜厚方向に均質な膜を得ることは困難であった。なお、蒸着領域１０３０、１０３２を移動する基材１０１４の裏面は、冷却支持体１０１８に接しているが、冷却支持体１０１８は蒸発源１０２０に近いほど小さくなっており、蒸着領域１０３０、１０３２の上端部と下端部との間で生じる基材１０１４の受ける熱量の差を冷却支持体１０１８によって十分に緩和することは難しい。
【００６４】
これに対し、本実施形態によると、以下に説明するように、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱によって、蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する際に基板４が受ける熱量をより平準化できるので、膜厚方向により均質な蒸着膜を得ることができる。
【００６５】
再び図２を参照する。本願明細書では、蒸着領域６０ａ、６０ｂにおける基板４の蒸着面に対向する「対向面Ｙａ、Ｙｂ」は、その蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板の表面（蒸着面）と対向し、蒸着原料が入射することによって蒸着面に生じる温度差を緩和する面である。本実施形態における対向面Ｙａ、Ｙｂは、蒸着可能領域に配置され、かつ、蒸発源９に遠い方の端部（上端部）６２Ｕ、６４Ｕで蒸着面に近接し、蒸発源９に近づくにつれて蒸着面から離れるように配置されている。従って、例えば第２の蒸着領域６０ｂでは、蒸着面と対向面Ｙｂとの距離ＤYは、上端部６４Ｕ近傍で小さく、下端部６４Ｌに近づくほど大きくなる。言い換えると、図２に示す断面において、各蒸着面と対応する対向面Ｙａ、Ｙｂとは、上方に凸となる逆Ｖ字型の形状を有する。また、各蒸着面と対向面Ｙａ、Ｙｂとのなす角度θYは９０°以下である。
【００６６】
第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面は、常に輻射熱および蒸着粒子にさらされている。本実施形態における基板４の蒸着面が受ける熱量は、主に、蒸発源９で発生した輻射熱と、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱と、蒸着粒子の熱量である。輻射熱は熱源からの距離の２乗に反比例するので、蒸発源９からの輻射熱の量は、蒸着領域６０ａ、６０ｂのうち蒸発源９に近い領域で大きく、蒸発源９から遠ざかるほど小さくなる。同様に、蒸着粒子の熱量も、蒸発源９に近い領域で多く、蒸発源９から遠ざかるほど少なくなる。一方、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱の量は、蒸着面と対向面Ｙａ、Ｙｂとの距離ＤYの２乗に反比例する。上述したように、距離ＤYは蒸発源９に近づくほど大きくなるので、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱の量は、蒸着領域６０ａ、６０ｂのうち蒸発源９から遠い領域で大きく、蒸発源９に近づくほど小さくなる。このように、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱の量によって基板４に生じる温度傾斜は、蒸発源９からの輻射熱の量および蒸着粒子の熱量によって生じる温度傾斜とは逆向きとなる。そのため、蒸発源９からの輻射熱の量および蒸着粒子の熱量によって基板４に生じる温度差を低減できる。
【００６７】
蒸着面と対向面Ｙａ、Ｙｂとの角度θYは９０°以下であればよいが、好ましくは    ２５°以上７０°以下である。２５°より小さいと、蒸発源９からの蒸着粒子が蒸着面に達し難くなり、蒸着効率が低下するおそれがある。また、７０°より大きくなると、これらの面の間に熱を閉じ込め難くなり、対向面Ｙａ、Ｙｂによって蒸着面が受ける熱量を平準化する効果が小さくなるおそれがある。また、少なくとも蒸着領域６０ａ、６０ｂの上端部近傍では、対向面Ｙａ、Ｙｂによる輻射熱を蒸着面が受けることができるように、対向面Ｙａ、Ｙｂと蒸着面との距離ＤYを十分に小さく設定する必要がある。
【００６８】
なお、蒸着装置１００では、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにそれぞれ対向する対向面Ｙａ、Ｙｂを有する遮蔽板１５ａ、１５ｂを設けているが、蒸着領域６０ａ、６０ｂのうち少なくとも一方に対し、対向面Ｙａ、Ｙｂを有する遮蔽板１５ａ、１５ｂが設けられていれば、対向面Ｙａ、Ｙｂが配置された蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて上記効果が得られる。
【００６９】
本実施形態では、遮蔽板１５ａ、１５ｂを利用して、蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面に対する対向面Ｙａ、Ｙｂを配置しているが、対向面Ｙａ、Ｙｂは遮蔽板１５ａ、１５ｂ以外の部材に設けられていてもよく、対向面Ｙａ、Ｙｂを有する部材の構成は特に限定されない。
【００７０】
対向面Ｙａ、Ｙｂを有する部材は、対向面Ｙａ、Ｙｂを加熱または冷却する構成を有していてもよい。例えば、対向面Ｙａ、Ｙｂを加熱するヒーターや、対向面Ｙ、Ｙｂの裏面を冷却水で冷却するための冷却水経路などを有していてもよい。
【００７１】
対向面Ｙａ、Ｙｂがヒーターなどによって加熱されていると、対向面Ｙａ、Ｙｂに向かって飛んできた蒸着粒子の一部は反射されて、対向する蒸着領域の基板４の蒸着面に入射する。そのため、基板４の蒸着面に対する蒸着粒子の付着効率（蒸着効率）を改善できる。また、対向面Ｙａ、Ｙｂの温度が高いと、蒸着粒子の一部が対向面Ｙａ、Ｙｂ上で移動して固着するので、対向面Ｙａ、Ｙｂに付着した蒸着粒子と対向面Ｙａ、Ｙｂとの密着力が大きくなる。従って、蒸着中に対向面Ｙａ、Ｙｂに堆積された蒸着膜は対向面Ｙａ、Ｙｂから剥がれにくくなる。蒸着粒子と対向面Ｙａ、Ｙｂとの密着力が小さいと、蒸着中に対向面Ｙａ、Ｙｂに堆積した蒸着膜の一部が剥がれて蒸発源９に落下し、スプラッシュを発生させるおそれがあるが、対向面Ｙａ、Ｙｂを加熱することにより、対向面Ｙａ、Ｙｂと蒸着膜との密着性を向上させてスプラッシュを抑制できる。なお、「スプラッシュ」とは、蒸発源９の蒸着原料が気化しないで液体のまま蒸着可能領域に飛翔することをいう。さらに、蒸着領域の基板４が対向面Ｙａ、Ｙｂから受ける輻射熱の量が多くなり、基板４の蒸着面の温度が上昇するので、蒸着面上で蒸着粒子が移動して固着し、基板４の蒸着面と蒸着膜との密着性を向上することができる。対向面Ｙａ、Ｙｂを加熱する場合、対向面Ｙａ、Ｙｂの温度は例えば１００℃以上４００℃以下であることが好ましく、これによって、上述した効果をより確実に得ることができる。
【００７２】
あるいは、対向面Ｙａ、Ｙｂを有する部材は冷却されていてもよい。対向面Ｙａ、Ｙｂが水冷などによって冷却されている場合には次のような効果が得られる。
【００７３】
基板４の蒸着面に付着していた有機物は、蒸発源９の輻射熱によって蒸発すると冷たい面に集まるので、蒸発した有機物が再び蒸着粒子とともに基板４の蒸着面に蒸着されたり、温度の低い基板４の表面に付着し、基板４と蒸着粒子との密着性を低下させる要因となる場合がある。対向面Ｙａ、Ｙｂが冷却されていると、蒸発した有機物を対向面Ｙａ、Ｙｂに集めることができるので、基板４の蒸着面から蒸発した有機物の影響を軽減し、蒸着面と蒸着膜との密着性を向上できる。対向面Ｙａ、Ｙｂを冷却する場合、対向面Ｙａ、Ｙｂの温度は例えば−２０℃以上２０℃以下であることが好ましく、これによって、蒸発した有機物の影響をより効果的に軽減することができる。なお、対向面Ｙａ、Ｙｂを冷却すると、対向面Ｙａ、Ｙｂからの輻射熱が少なくなるので、基板４の温度差を緩和する効果が小さくなる場合がある。しかしながら、そのような場合でも、上述したような蒸発した有機物による影響を低減できるので有利である。
【００７４】
なお、本実施形態における対向面Ｙａ、Ｙｂは上記構成に限定されない。本実施形態では、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂのうち少なくとも一方の蒸着領域を通過する基板４の蒸着面は、照射による輻射熱による温度差を、蒸着面において緩和するように設けられた対向面と対向していればよく、後述する実施形態のように、蒸着時に搬送部によって搬送される基板４によって対向面Ｙａ、Ｙｂを形成することもできる。具体的には、蒸着領域６０ａ、６０ｂの少なくとも一方と対向するように他の蒸着領域を設け、他の蒸着領域を通過する基板４の蒸着面が蒸着領域６０ａ、６０ｂの対向面となり、蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する基板４の蒸着面が他の蒸着領域の対向面となるように搬送部を配置してもよい。
【００７５】
＜蒸着装置１００の材料利用効率＞
蒸着装置１００では、蒸発源９の蒸発面９ｓに垂直で、かつ、蒸着方向を含む任意の断面において、第１の蒸着領域６０ａの上端部６２Ｕおよび下端部６２Ｌと蒸発面９ｓの中心とを結ぶそれぞれの直線３０、３４の間の角度範囲をＡとし、第２の蒸着領域６０ｂの上端部６４Ｕおよび下端部６４Ｌと蒸発面９ｓの中心とを結ぶそれぞれの直線間の角度範囲をＢとすると、図２に示すように、蒸発面９ｓの中心から角度範囲ＡおよびＢに出射するケイ素原子を蒸着に利用することができる。よって、蒸着領域が１つしか形成されない蒸着装置（例えば特許文献３の蒸着装置）や回転キャン（ローラ）上で蒸着を行う特許文献５の蒸着装置よりも広い出射範囲のケイ素原子を蒸着に利用できるので、蒸着材料（ケイ素）の利用率を高めることができ、かつ、蒸着効率も向上できる。
【００７６】
ここで、特許文献５の蒸着装置のように回転キャン上で蒸着を行う構成と比べた場合の蒸着装置１００の利点を詳しく説明する。特許文献５の蒸着装置では、基板の蒸着原料によって照射される面が回転キャンに沿って曲面状に搬送される領域（以下、「曲面搬送領域」）のみで蒸着が行われる。これに対し、本実施形態では、基板４の蒸着原料によって照射される面が平面となるように基板４を搬送される領域（以下、「平面搬送領域」）で蒸着を行うことができるので、以下に図面を参照しながら説明するように、より広い範囲に出射された蒸着原料を蒸着に利用することが可能になる。なお、蒸着装置１００における蒸着領域６０ａ、６０ｂは、何れも平面搬送領域のみで構成されているが、蒸着領域６０ａ，６０ｂは平面搬送領域を含んでいればよい。例えば、後述する実施形態のように、蒸着領域６０ａ、６０ｂはガイド部材に沿って基板４を搬送する曲面搬送領域を含んでいてもよい。
【００７７】
図３５（ａ）は、回転キャン上のみで蒸着を行う場合の蒸着領域、すなわち曲面搬送領域から構成された蒸着領域を例示する模式的な断面図であり、図３５（ｂ）は、平面搬送領域を含む蒸着領域を例示する模式的な断面図である。簡単のため、これらの図面では、図２と同様の構成要素に同じ参照符号を付して説明を省略する。
【００７８】
図３５（ａ）からわかるように、回転キャン１０４０上で蒸着する場合、回転キャン１０４０の表面のうち、蒸着原料が飛散する角度範囲Ｚ0（蒸着可能領域）内に位置する部分に２つの蒸着領域１０４２、１０４４が形成される。これらの蒸着領域１０４２、１０４４の上端部および下端部と蒸発面９ｓの中心とを結ぶ直線の間の角度範囲をそれぞれＺ1、Ｚ2とすると、蒸着原料が飛散する角度範囲に対する、蒸着に利用し得る蒸着原料の出射角度の範囲の割合は（Ｚ1＋Ｚ2）／Ｚ0で表される。この割合は、回転キャン１０４０のサイズ（直径）や数、回転キャン１０４０と蒸発源９との距離などに応じて決まり、各蒸着領域１０４２、１０４４における蒸着角度を制御しつつ、上記割合を高めることは極めて困難である。
【００７９】
これに対し、図３５（ｂ）に示すように、本実施形態によると、ガイド部材６の直径にかかわらず、角度範囲Ａ、Ｂを任意に設定できる。よって、蒸着原料が飛散する角度範囲Ｚ0に対する、各蒸着領域６０ａ、６０ｂで利用され得る蒸着原料の出射角度の範囲Ａ、Ｂの割合（Ａ＋Ｂ）／Ｚ0を、上記従来の蒸着装置における上記割合（Ｚ1＋Ｚ2）／Ｚ0よりも大きくすることが可能になる。また、搬送ローラの配置などによって、各蒸着領域６０ａ、６０ｂにおける蒸着角度をより容易に制御できるので有利である。なお、蒸着材料の利用効率をさらに高めるために、後述する実施形態のように、蒸着可能領域に複数のガイド部材６を配置して複数のＶ字型経路を設けてもよい。また、平面搬送領域で蒸着を行うだけでなく、ガイド部材６上でも蒸着を行ってもよい。
【００８０】
さらに、回転キャン１０４０上で蒸着を行う場合、十分な大きさの蒸着領域１０４２、１０４４を形成するためには、回転キャン１０４０の直径をある程度大きくする必要がある。そのため、蒸着可能領域内により多くの回転キャンを配置することが困難となる。これに対し、平面搬送領域で蒸着を行う場合には、後述する実施形態のように、蒸着源に対して多数の蒸着領域を形成できるので、蒸着方向の異なる蒸着工程を効率良く行うことができる。
【００８１】
＜膜の形成工程＞
以下、図面を参照しながら、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂにおいて蒸着膜が形成される工程を詳しく説明する。ここでは、蒸着原料としてケイ素を用い、ノズル部２２から酸素を供給しながら蒸着を行って、蒸着膜としてケイ素酸化物膜（ＳｉＯｘ、０＜ｘ＜２）膜を形成する工程を例に説明を行う。
【００８２】
図３は、蒸着膜（ケイ素酸化物膜）の一例を模式的に示す図であり、基板４に垂直で、かつ、ケイ素の入射方向（蒸着方向）を含む断面図である。
【００８３】
まず、第１の蒸着領域６０ａでは、基板４の法線方向Ｍに対して６０°以上７５°以下の角度で傾斜した方向４２から基板４の表面にケイ素が入射する。このとき、ケイ素は集電体４の表面に配列された突起７２の上に蒸着しやすく、従って、ケイ素酸化物は突起７２の上で柱状に成長する。一方、集電体４の表面には、突起７２や柱状に成長していくケイ素酸化物の影となり、Ｓｉ原子が入射せずにケイ素酸化物が蒸着しない領域が形成される（シャドウイング効果）。図３に示す例では、このようなシャドウイング効果により、集電体４の表面のうち隣接する突起７２の間の溝の上にはＳｉ原子は付着せず、ケイ素酸化物は成長しない。その結果、集電体４の各突起７２の上に選択的にケイ素酸化物が柱状に成長し、第１部分ｐ１が得られる（第１段目の蒸着工程）。第１部分ｐ１の成長方向Ｇ１は、基板４の法線方向Ｍに対して傾斜している。
【００８４】
この後、基板４は第２の蒸着領域６０ｂに搬送される。第２の蒸着領域６０ｂでは、基板４の法線方向Ｍに対して方向４２と反対側に、６０°以上７５°以下の角度で傾斜した方向４４から基板４の表面にケイ素が入射する。このとき、上述したシャドウイング効果により、集電体４に形成された第１部分ｐ１の上にケイ素が選択的に入射するので、第１部分ｐ１の上に、集電体４の法線方向Ｍから傾斜した成長方向Ｇ２を有する第２部分ｐ２が形成される（第２段目の蒸着工程）。
【００８５】
第１および第２部分ｐ１、ｐ２の成長方向Ｇ１、Ｇ２は、それぞれケイ素の入射方向４２、４４によって決まる。従って、本実施形態では、第２部分ｐ２の成長方向Ｇ２は、集電体４の法線方向Ｍに対して第１部分ｐ１の成長方向Ｇ１と反対側に傾斜する。また、第１および第２部分ｐ１、ｐ２の成長方向Ｇ１、Ｇ２と基板４の法線方向Ｍとのなす角度（成長角度）をそれぞれα(p1)、α(p2)とし、基板４の法線方向Ｍとケイ素の入射方向４２、４４とのなす角度（入射角度）をそれぞれθ(p1)、θ(p2)とすると、これらの角度は、２ｔａｎα(p1)＝ｔａｎθ(p1)、２ｔａｎα(p2)＝ｔａｎθ(p2)の関係を満たす。
【００８６】
このようにして、成長方向の異なる２つの部分を有する２層の活物質体（積層数ｎ＝２）４０が形成される。各活物質体４０は、集電体４の表面に形成された突起７２に対応して配列されるので、隣接する活物質体間に十分な間隔を確保することが可能になる。よって、活物質体４０の膨張応力に起因する電極の変形などの問題を抑制できる。
【００８７】
なお、図示するような積層構造の活物質体４０を形成する場合、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂの下端部６２Ｌ、６４Ｌにおける蒸着原料の入射角度θ２およびθ３は略等しいことが好ましい。この理由を以下に説明する。
【００８８】
蒸発面９ｓから蒸発した蒸着原料の濃度は、蒸発面９ｓの中心から蒸発面９ｓに垂直に延びる線（以下、単に「蒸発面９ｓの中心を通る法線」という）Ｎに近いほど、また、蒸発面９ｓに近いほど高くなる。従って、第１の蒸着領域６０ａのうち下端部６２Ｌの近傍では上端部６２Ｕの近傍よりも蒸着量が多くなる。そのため、第１の蒸着領域６０ａで形成される第１部分ｐ１の成長方向Ｇ１は、主に入射角度θ２によって決まる。同様に、第２の蒸着領域６０ｂで形成される第２部分ｐ２の成長方向Ｇ２は、主に、蒸着量の多い下端部６４Ｕにおける入射角度θ３によって決まる。このとき、入射角度θ２およびθ３が略等しいと、活物質体４０を構成する各部分ｐ１およびｐ２が基板４の法線方向を挟んで互いに反対側に略等しい角度で傾斜させることができ、活物質体４０を全体として基板４の法線方向に沿って成長させることができるので有利である。
【００８９】
次に、第１部分ｐ１および第２部分ｐ２の形状をより詳しく説明する。図３に示す第１部分ｐ１および第２部分ｐ２の成長方向Ｇ１、Ｇ２は、第１部分ｐ１および第２部分ｐ２の成長方向を平均化して直線で表したものであり、実際には、第１部分ｐ１および第２部分ｐ２の成長方向は成長に従って変化する。具体的には、矢印Ｇ１’およびＧ２’で示すように、第１部分ｐ１の成長方向と法線方向Ｍとのなす角度（成長角度）αは、実際には、第１段目の蒸着工程の初期で大きく、成長するにつれて小さくなる。これは、第１段目の蒸着工程では、第１の蒸着領域６０ａの上端部から下端部まで、蒸発源９に接近する方向に移動する基板４に対して蒸着が行われ、基板４が蒸発源９に接近するにつれて、基板４の法線方向Ｍに対する蒸着材料の入射角度θが小さくなることに起因する（図２参照）。例えば、第１部分ｐ１の基板４近傍の成長方向Ｇ１’は、蒸着領域６０ａの上端部の入射角度θ（図２に示すθ１、θ４）によって決まり、第１部分ｐ１の上面近傍の成長方向Ｇ１’は、蒸着領域６０ａの下端部の入射角度θ（図２に示すθ２、θ３；θ２＜θ１、θ３＜θ４）によって決まるので、第１部分ｐ１の基板４近傍の成長角度は、その上面近傍の成長角度よりも大きくなる。
【００９０】
一方、第２部分ｐ２の成長方向と法線方向Ｍとのなす成長角度αは、実際には、第２段目の蒸着工程の初期で小さく、成長するにつれて大きくなる。これは、第２段目の蒸着工程では、第２の蒸着領域６０ｂの下端部から上端部まで、蒸発源９から離れる方向に移動する基板４に対して蒸着が行われ、基板４が蒸発源９から離れるにつれて、基板４の法線方向Ｍに対する蒸着材料の入射角度θが大きくなるからである。
【００９１】
従って、図３に示す断面において、第１部分ｐ１は、実際の成長方向Ｇ１’に沿って、上方向（起き上がる方向）に反り、第２部分ｐ２は、実際の成長方向Ｇ２’に沿って、下方向に反っている。
【００９２】
また、第１部分ｐ１の幅は、成長するにつれて大きくなっている。上述したように蒸発源９に近いほど蒸着原料の濃度が高いので、第１段目の蒸着工程が進み、基板４が蒸発源９に接近するにつれて、基板４に入射する蒸着原料の量（蒸着量）が多くなるからである。反対に、第２部分ｐ２の幅は、成長するにつれて小さくなっている。これは、第２段目の蒸着工程が進み、基板４が蒸発源９から離れるにつれて、基板４に対する蒸着量が小さくなるからである。
【００９３】
上記では、図３を参照しながら２層構造の活物質体４０を例に説明したが、基板４の搬送方向を反転させながら蒸着を繰り返すことにより、３層以上の活物質体を形成することもできる。例えば、上記の第２段目の蒸着工程後、第２のロール８によって巻き取られた基板４を第１のロール３に向かって搬送して、さらに蒸着を行う。このように、搬送方向を切り換えることにより、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを複数回通過させると、任意の積層数ｎの活物質体を形成できる。
【００９４】
図４は、蒸着装置１００を用いて形成した５層（積層数ｎ＝５）の活物質体を有する蒸着膜を例示する断面図である。図４に示す活物質体７５は、例えば次のようにして形成される。
【００９５】
まず、上述した第１および第２段目の蒸着工程を行う。これによって、基板４の法線方向Ｍに対して傾斜した第１部分ｐ１と、基板４の法線方向Ｍに対して第１部分ｐ１と反対側に傾斜した第２部分の下層ｐ２Ｌとが形成される。第２段目の蒸着工程の後、基板４は第２のロール８によって巻き取られる。
【００９６】
続いて、第２のロール８から基板４を繰り出し、加熱部１６ｂで加熱した後、第２の蒸着領域６０ｂに案内する。第２の蒸着領域６０ｂでは、ケイ素原子は上述した方向４４から入射するので、上記第２部分の下層ｐ２Ｌの上に、第２部分ｐ２の成長方向Ｇ２と略同じ方向にケイ素酸化物がさらに成長して第２部分の上層ｐ２Ｕが形成される（第３段目の蒸着工程）。これにより、第２部分の下層ｐ２Ｌおよび上層ｐ２Ｕから構成される第２部分ｐ２を得る。
【００９７】
次いで、基板４を、第１の蒸着領域６０ａに案内する。第１の蒸着領域６０ａでは、第２部分ｐ２の上に、第１部分の成長方向Ｇ１と平行方向に成長する第３部分の下層ｐ３Ｌが形成される（第４段目の蒸着工程）。この後、基板４を第１のロール３に巻き取り、さらに搬送方向を反転させて、第１の蒸着領域６０ａに案内して蒸着を行い、第３部分の上層ｐ３Ｕを得る（第５段目の蒸着工程）。このように、基板４の搬送方向を切り換えながら第８段目の蒸着工程まで蒸着を繰り返すことにより、活物質体（積層数ｎ＝５）７５を得ることができる。
【００９８】
搬送方向を切り換えて蒸着を繰り返す場合には、第１の蒸着領域６０ａにおける成膜量（例えば第１部分ｐ２の厚さ）と、第２の蒸着領域６０ｂにおける成膜量（例えば第２部分ｐ２の下層ｐ２Ｌの厚さ）との比が略１：１になるように、これらの蒸着領域６０ａ、６０ｂの長さや位置が調整されていることが好ましい。上記比が１：１から大きくずれると、活物質体が全体として一方向に傾斜してしまう結果、隣接する活物質体間の隙間が集電体表面に近いほど小さくなるため、充電時に活物質体同士がぶつかり、基板にしわが生じやすくなるという問題がある。これに対し、上記比が略１：１となるように搬送部が配置されていれば、活物質体７５を全体として基板４の表面の略法線方向に成長させることができるので、上記問題を抑制できる。
【００９９】
なお、簡単のため、図４には示されていないが、３層以上の活物質体を形成する場合でも、基板４を蒸発源９に近づく方向に移動させながら蒸着を行う工程によって得られる部分ｐ１、ｐ２Ｕ、ｐ３Ｕ、ｐ４Ｕは、図３を参照しながら説明した第１部分ｐ１の形状と同様に、成長するにつれて太くなり、かつ、上方向（起き上がる方向）に反った形状を有する。また、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら蒸着を行う工程によって得られる部分ｐ２Ｌ、ｐ３Ｌ、ｐ４Ｌ、ｐ５は、図３を参照しながら説明した第２部分ｐ２の形状と同様に、成長するにつれて細くなり、かつ、下方向に反った形状を有する。ただし、各部分の「反り」や幅の変化は、活物質体を構成する積層数ｎや各部分の厚さによっては、断面観察で確認できない場合もある。
【０１００】
本実施形態の蒸着装置を用いて得られた膜は、例えば特許文献２に記載されているようなバッチ式の蒸着装置を用いて得られた膜と比べて次のようなメリットがある。バッチ式の蒸着装置では、基板を固定する固定台を蒸発源に対して所定の角度を有するように傾斜させて斜め蒸着を行う。また、必要に応じて固定台の傾斜方向を切り換えて、複数回の蒸着工程を行うこともできる。しかしながら、このような蒸着装置では、通常は、基板表面の中央部が蒸発源の中心の法線上に位置するように固定台を配置するため、固定台の傾斜方向を切り換えても、常に基板表面の中央部のみが最も蒸着原料の濃度の高い領域に位置する。そのため、基板表面の中央部では蒸着量が多く、基板表面の端部付近では蒸着量が少なくなり、均一な厚さを有する蒸着膜を形成することは難しい。これに対し、本実施形態の蒸着装置を用いると、各蒸着工程において、シート状の基板４全体に亘って均一な厚さ（活物質体の高さ）の膜を形成できる。なお、バッチ式の蒸着装置を用いて得られる膜は、図３を参照しながら説明したような「反り」や幅の変化を有する形状や、図１３を参照しながら後述するような積層構造を有していない点でも、本実施形態の蒸着装置を用いて形成された膜と異なる。
【０１０１】
本実施形態では、加熱部１６ａ、１６ｂによって加熱された基板４の温度が各蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過中に５００℃を超えないように、加熱部１６ａ、１６ｂで加熱された直後に通過する搬送ローラを除いて、搬送ローラ（第１のガイド部材６を含む）は冷却されていることが好ましい。また、搬送部による基板４の搬送速度や蒸着レートも、基板４の温度が５００℃を超えないように適宜調整される。
【０１０２】
上記のように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを走行するときの基板４の温度を例えば２００℃以上５００℃未満に制御することによって、活物質体の成長角度（基板４の法線方向Ｍと活物質体の成長方向Ｇ１、Ｇ２とのなす角度）αを調整することができる。前述したように、活物質体の成長角度αは蒸着原料の入射角度θによって決まるが（２ｔａｎα＝ｔａｎθ、以下、「ｔａｎ則」という）、入射角度θが６０°以上のとき、成長角度αは上記ｔａｎ則によって決まる角度よりも小さくなる傾向がある。このとき、基板４の温度が上記範囲よりも低いと、成長角度αは特に小さくなってしまう。小さい成長角度αでジグザグ状の活物質体を形成すると、ｔａｎ則に沿った成長角度で成長させた活物質体よりも太くなり、活物質体間の隙間を十分確保できなくなる。このような活物質体を用いて電極を形成すると、充電時に活物質体同士がぶつかり、基板に挫屈やしわなどが生じるおそれがある。なお、「挫屈」とは、基板（電極板）が膨張応力によって折れ曲がることをいい、挫屈が生じると、電極の断面が波状になる。よって、基板４の温度を２００℃以上に制御することにより、活物質体の成長角度αをｔａｎ則によって決まる角度に近づけることができるので、活物質体間の膨張空間を十分に確保することが可能になる。一方、基板４の温度が５００℃未満であれば、基板４の熱変形によってしわが生じることを防止できる。また、基板４として銅基板を用いる場合には、銅基板にケイ素が拡散することを防止できる。
【０１０３】
本実施形態では、加熱部１６ａ、１６ｂが蒸着領域以外の領域に配置され、蒸着領域６０ａ、６０ｂに搬送される前の基板４を加熱しているが、これらの加熱部１６ａ、１６ｂは第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂに配置されていてもよい。ただし、本実施形態の構成のように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂに搬送される直前の基板４を加熱するように加熱部１６ａ、１６ｂを配置すると、蒸着される際の基板４の温度をより正確に制御できるので好ましい。
【０１０４】
なお、図２に示す構成の代わりに、図５に示すように、断面図において、蒸発面９ｓの中心を通る法線Ｎに対して線対称となるように、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを形成してもよい。この構成によると、これらの蒸着領域６０ａ、６０ｂの入射角度θ２、θ３を等しくするとともに（θ２＝θ３）、それぞれの蒸着領域６０ａ、６０ｂで蒸着される量（蒸着量）を略同じに調整することが容易となり、活物質体を全体として基板４の略法線方向に成長させやすいというメリットがある。一方、図１および図２に示す構成によると、蒸着可能領域のうち蒸発面９ｓから蒸発した蒸着原料の濃度の高い領域（蒸発面９ｓの中心を通る法線Ｎを含む中央の領域）を蒸着領域として利用できるので、蒸着原料をより効率的に使用できるというメリットがある。
【０１０５】
本実施形態の蒸着装置を用いると、シート状の基板４の表面に、任意の積層数ｎの活物質体を連続的に形成できる。なお、積層数ｎが３０以上の活物質体を形成する場合、各活物質体の断面形状は、成長方向に沿って傾斜したジグザグ形状にならずに、基板４の法線方向に沿って直立した柱状になることもある。このような場合であっても、例えば断面ＳＥＭ観察により、活物質体の断面形状にかかわらず、活物質体の成長方向が活物質体の底面から上面に向かってジグザグ状に延びることを確認できる。
【０１０６】
また、これらの活物質体は、基板４の表面に所定の間隔を空けて配置されているので、隣接する活物質体間の空間を、充放電に伴ってこれらの活物質体が膨張するための膨張空間として使用することができる。従って、活物質の応力が緩和されて、正極負極間の短絡を抑制できる結果、充放電サイクル特性の高い電池を得ることができる。
【０１０７】
なお、ケイ素酸化物からなる活物質体を形成する場合を例に蒸着装置１００の動作を説明したが、使用する蒸着材料や得られた蒸着膜の用途はこの例に限定されない。また、上記では、蒸発源９で蒸発させた蒸着原料（ケイ素原子）とノズル部２２から供給されるガス（酸素ガス）とを反応させて蒸着膜を形成しているが、ガスを供給せずに、蒸着原料のみを基板４の表面に成長させてもよい。
【０１０８】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第２の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態では、チャンバー内の蒸着可能領域内に、第１の実施形態で説明したＶ字型の基板経路（Ｖ字型経路）を２箇所設けて、全部で４つの蒸着領域を形成する。
【０１０９】
図６は、本発明による第２の実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。簡単のため、図１に示す蒸着装置１００と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。図６に示す蒸着装置２００は、第１および第２のロール３、８と、搬送ローラ５ａ〜５ｃと、第１および第２のガイド部材（搬送ローラ）６ａ、６ｂとを含む搬送部を有しており、これによって、基板４の搬送経路が規定される。
【０１１０】
搬送ローラ５ａ、６ａ、５ｂ、６ｂ、５ｃは、上記基板４の搬送経路において第１のロール側からこの順に配置されている。本実施形態では、第１のガイド部材６ａは、隣接する搬送ローラ５ａ、５ｂよりも下方に配置され、基板４のうち蒸着原料によって照射される面が蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内し、Ｖ字型経路を形成する。第１のガイド部材６ａと蒸発源９との間には、第１の遮蔽部材２０ａが配置されており、蒸発源９の蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が基板４の法線方向から入射することを防止するとともに、Ｖ字型経路における蒸着領域を２つに分離している。このような構成により、このＶ字型経路において第１の遮蔽部材２０ａよりも第１のロール側に位置する第１の蒸着領域６０ａと、第１の遮蔽部材２０ａよりも第２のロール側に位置する第２の蒸着領域６０ｂとが形成される。同様に、第２のガイド部材６ｂは、隣接する搬送ローラ５ｂ、５ｃよりも下方に配置され、基板４のうち蒸着原料によって照射される面が蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内し、Ｖ字型経路を形成する。第２のガイド部材６ｂと蒸発源９との間には、第１の遮蔽部材２０ｂが配置されており、蒸発源９の蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が基板４の法線方向から入射することを防止するとともに、Ｖ字型経路における蒸着領域を２つに分離している。このような構成により、このＶ字型経路において第１の遮蔽部材２０ｂよりも第１のロール側に位置する第３の蒸着領域６０ｃと、第１の遮蔽部材２０ｂよりも第２のロール側に位置する第４の蒸着領域６０ｄとが形成される。これらの蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける蒸着原料の入射方向は、基板４の法線方向に対して４５°以上７５°以下の角度だけ傾斜するように制御されている。なお、本実施形態のように、基板４の蒸着原料に照射される面が２つのＶ字型経路を連続してＷ字型に搬送される場合、この搬送経路を「Ｗ字型経路」と呼ぶこともある。
【０１１１】
本実施形態の蒸着装置２００によると、蒸着可能領域に４つの蒸着領域を形成するため、より広い角度に出射する蒸着原料を蒸着に利用でき、蒸着材料の利用率をさらに高めることができる。また、基板４の表面に蒸着方向を切り換えながら４段の蒸着工程を連続して行った後、搬送方向を切り換えてさらに多段の蒸着を行うことができる。従って、任意の積層数ｎ（例えばｎ＝３０〜４０）の活物質体を基板４の表面に連続的に形成できる。
【０１１２】
また、蒸着装置２００には、第１および第４の蒸着領域６０ａ、６０ｄを通過する基板４の蒸着面と対向する壁部を有する遮蔽板１５ａ、１５ｂが設けられていることが好ましい。これにより、ノズル部２２の側面に設けられた複数の出射口から出射されるガスを効率よく蒸着領域６０ａ、６０ｂ内に滞留させることができる。
【０１１３】
また、遮蔽板１５ａ、１５ｂの壁部の表面が、対応する蒸着領域を通過する基板４の蒸着面に生じる蒸発源９からの輻射熱による温度差を緩和する対向面として機能することが好ましい。さらに、第２の蒸着領域６０ｂを通過する基板４の蒸着面と、第３の蒸着領域６０ｃを通過する基板４の蒸着面とは互いに対向しており、互いに、蒸着面に生じる蒸発源９からの輻射熱による温度差を緩和するための対向面として機能することが好ましい。このような構成により、全ての蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおいて、上記温度差を低減してより均質な蒸着膜を形成することが可能になる。なお、本実施形態の蒸着装置は、上記のような壁部を有する遮蔽板１５ａ、１５ｂを備えていなくてもよいし、対向する蒸着領域を通過する基板４の蒸着面が互いに「対向面」として機能しなくてもよいが、少なくとも１つの蒸着領域を通過する基板４の蒸着面が、蒸発源９からの輻射熱による温度差を緩和する面と対向するように構成されていれば、上記温度差による蒸着膜の均質性の低下を抑制できるので有利である。
【０１１４】
以下、蒸着装置２００を用いた膜の形成方法を説明する。
【０１１５】
まず、第１のロール３から基板４を第１の蒸着領域６０ａまで搬送する。次いで、第１の蒸着領域６０ａにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して傾斜した方向（入射方向）から基板４の表面に蒸発源９から蒸発させた蒸着原料を入射させて、蒸着原料を堆積させる（第１段目の蒸着工程）。これにより、基板４の表面に第１の膜が形成される。
【０１１６】
次に、基板４を第２の蒸着領域６０ｂまで搬送し、第２の蒸着領域６０ｂにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１段目の蒸着工程における入射方向と反対側に傾斜した方向から基板４の表面に蒸着原料を入射させる（第２段目の蒸着工程）。これにより、第１の膜上に、第２の膜が形成される。
【０１１７】
続いて、基板４を第３の蒸着領域６０ｃまで搬送し、第３の蒸着領域６０ｃにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１段目の蒸着工程における入射方向と同じ側に傾斜した方向から基板４の表面に蒸着原料を入射させる（第３段目の蒸着工程）。これにより、第２の膜上に第３の膜が得られる。
【０１１８】
この後、基板４を第４の蒸着領域６０ｄまで搬送し、第４の蒸着領域６０ｄにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１段目の蒸着工程における入射方向と反対側に傾斜した方向から基板４の表面に蒸着原料を入射させる（第４段目の蒸着工程）。これにより、第３の膜上に第４の膜が得られる。
【０１１９】
第１〜第４の膜が形成された後、基板４を第２のロール８に巻き取る。このようにして、積層構造を有する膜（積層数ｎ：４）が形成される。
【０１２０】
上記第４段目の蒸着工程の後、さらに、第２のロール８から第１のロール３まで基板４を搬送し、さらに４段の蒸着を行うことができる。
【０１２１】
この場合には、まず、基板４を第４の蒸着領域６０ｄに搬送し、第４の蒸着領域６０ｄにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４に蒸着原料を入射させて、第４の膜上に第５の膜を形成する（第５段目の蒸着工程）。
【０１２２】
次いで、基板４を第３の蒸着領域６０ｃに搬送し、第３の蒸着領域６０ｃにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４に蒸着原料を入射させ、第５の膜上に第６の膜を形成する（第６段目の蒸着工程）。
【０１２３】
この後、同様に、第２の蒸着領域６０ｂにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら第７段目の蒸着工程、第１の蒸着領域６０ａにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら第８段目の蒸着工程を行い、基板４を第１のロール３で巻き取る。
【０１２４】
なお、蒸着原料の入射方向および入射角度は、蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける基板４の法線と蒸発源９の中心の法線とのなす角度によって決まる。従って、同一の蒸着領域で蒸着を行う場合、基板４の搬送方向にかかわらず、蒸着原料の入射方向および入射角度は同じになる。例えば、第４段目および第５段目の蒸着工程は、何れも、第４の蒸着領域６０ｄで行われるため、蒸着原料の入射方向および入射角度は同じになる。
【０１２５】
第８段目の蒸着工程の後も、必要に応じて、基板４の搬送方向を切り換えて、基板４を第１から第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄまで順に搬送し、上記第１〜第４段目の蒸着工程と同様の蒸着工程をさらに繰り返すことができる。このように、基板４の搬送方向を切り換えながら、任意の段数の蒸着工程を行うことができる。
【０１２６】
蒸着装置２００は、また、第１の蒸着領域６０ａの第１のロール側および第４の蒸着領域６０ｄの第２のロール側に、それぞれ、基板４を２００℃〜４００℃に加熱する加熱部１６ａおよび１６ｂを備えている。このような構成により、第１のロール３からＷ字型経路を経て第２のロール８に向かって基板４を搬送するときには、Ｗ字型経路に導かれる前の基板４を加熱部１６ａで加熱し、逆方向に基板４を搬送するときには、Ｗ字型経路に導かれる前の基板４を加熱部１６ｂで加熱することができる。
【０１２７】
基板４の搬送方向を切り換えながら蒸着を繰り返す場合、第１、第２、第３および第４の蒸着領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄにおける成膜量の比が１：２：２：１となることが好ましい。このように、基板４が２回連続して通過する可能性のある第１および第４の蒸着領域６０ａ、６０ｄにおける成膜量を、他の蒸着領域（第２および第３の蒸着領域６０ｂ、６０ｃ）における成膜量の１／２に設定すると、ジグザグ状の活物質体を構成する各部分の厚さを略均一にできるので、活物質体を全体として基板４の法線方向に成長させることができる。なお、「基板４が蒸着領域を２回連続して通過する」とは、その蒸着領域を通過して所定の方向から蒸着膜が形成された後、他の蒸着領域において当該蒸着膜上に他の方向から蒸着膜が形成されることなく、搬送方向の切り換えにより、再度その蒸着領域を通過して蒸着が行われることを意味する。
【０１２８】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第３の実施形態の蒸着装置を説明する、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、Ｖ字型の基板経路（Ｖ字型経路）を２箇所設けて、全部で４つの蒸着領域（第１〜第４の蒸着領域）６０ａ〜６０ｄを形成する。ただし、本実施形態における搬送部は、第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過した後の基板４を裏返して、第３および第４の蒸着領域６０ｃ、６０ｄに案内するように構成されている点で第１の実施形態と異なっている。
【０１２９】
図７は、本実施形態の蒸着装置を例示する断面図である。簡単のため、図６に示す蒸着装置２００と同様の構成要素には同じ参照符号を付して説明を省略する。
【０１３０】
蒸着装置３００では、基板４の搬送経路は、第１および第２のロール３、８と、搬送ローラ５ａ〜５ｆと、第１および第２のガイド部材６ａ、６ｂとによって規定される。搬送ローラ５ｃ〜５ｅは、基板４の搬送経路における第２の蒸着領域６０ｂと第３の蒸着領域６０ｃとの間に、第２のロール８を回り込むように配置されている（反転構造）。この構造により、基板４の蒸発源９ｓに対向させる表面を反転させることができる。従って、基板４が第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂを通過する際には、基板４の一方の表面（「第１表面」と呼ぶ）に蒸着を行い、第３および第４の蒸着領域６０ｃ、６０ｄを通過する際には、基板４の他方の表面（「第２表面」）に蒸着を行うことができる。よって、蒸着装置３００を用いると、チャンバー２の真空状態を保ったままで、基板４の両面に蒸着膜を連続的に形成することが可能になる。
【０１３１】
また、本実施形態では、第２の蒸着領域６０ｂと第４の蒸着領域６０ｄとが互いに対向するように形成されており、これらの蒸着領域６０ｂ、６０ｄの間には、搬送ローラ５ｂ、５ｆを覆うように遮蔽板１５ｃが配置されている。遮蔽板１５ｃは、搬送ローラ５ｂ、５ｆに蒸着原料が入射することを防止するとともに、これらの蒸着領域６０ｂ、６０ｄの上端部における入射角度を制御している。
【０１３２】
本実施形態では、基板４の表面に垂直で、かつ、基板４の搬送方向を含む断面において、第１のガイド部材６ａおよび第２のガイド部材６ｂは、蒸発面９ｓの中心を通る法線Ｎを挟んで両側に配置されている。また、第１から第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄのうち何れか１つ（図示する例では蒸着領域６０ｂ）が蒸発面９ｓの中心を通る法線Ｎと交わるように、蒸発源９に対して搬送部が配置されている。これにより、蒸着可能領域のうち蒸着原料の濃度の高い領域を最大限に利用して蒸着を行うことができるので有利である。なお、図示する蒸着装置３００では、第２の蒸着領域６０ｂと第４の蒸着領域６０ｄとが蒸着可能領域の略中央に互いに対向するように形成されているが、本明細書では搬送経路に沿って蒸着領域に名称を付しているため、搬送部の配置により他の蒸着領域が蒸着可能領域の中央に互いに対向して配置されることもある。何れの場合でも、蒸着可能領域の略中央に対向して配置される２つの蒸着領域の何れか一方が上記法線Ｎと交わるように配置されていれば、上記と同様の効果が得られる。
【０１３３】
また、各蒸着領域６０ａ〜６０ｄの上端近傍には、それぞれ、基板４を例えば２００℃〜４００℃に加熱する加熱部１６ａ〜１６ｄが配置されている。加熱部１６ａ〜１６ｄが「各蒸着領域６０ａ〜６０ｄの上端近傍に配置されている」とは、対応する蒸着領域以外の領域であり、かつ、その蒸着領域に導かれる直前の基板４を加熱するような位置に設けられていることをいう。このような構成により、第１のロール３から第２のロール８に向かって基板４を搬送するときには、各Ｖ字型経路を通過する前の基板４を加熱部１６ａ、１６ｃで加熱し、逆方向に基板４を搬送するときには、各Ｖ字型経路に導かれる前の基板４を加熱部１６ｄ、１６ｂで加熱することができる。なお、蒸着装置２００には加熱部が４個設けられているが、例えば基板４の搬送方向を切り換える必要がない場合などには、加熱部は２個でもよい。その場合には、基板４の搬送経路において、第１の蒸着領域６０ａよりも第１のロール側に配置された加熱部１６ａ、および、第２の蒸着領域６０ｂと第３の蒸着領域６０ｃとの間に配置された加熱部１６ｃが設けられていてもよい。
【０１３４】
図８は、蒸着装置３００を用いて基板４の両面にそれぞれ形成された蒸着膜の一例を示す断面図である。図示する蒸着膜は、基板４を第１のロール３から第２のロール８まで搬送することによって形成され、間隔を空けて配置された複数の活物質体を有している。
【０１３５】
本実施形態では、基板４として、両面（第１表面および第２表面）Ｓ１、Ｓ２に凹凸パターンが形成された金属箔を用いる。各表面Ｓ１、Ｓ２に形成されたパターンは、第１の実施形態で説明した凹凸パターンと同様とし、説明を省略する。
【０１３６】
基板４の第１表面Ｓ１には、成長方向の異なる２層からなる複数の活物質体９０が形成されている。各活物質体９０は、第１の蒸着領域６０ａで形成された第１部分ｐ１と、第２の蒸着領域６０ｂにおいて第１部分ｐ１の上に形成された第２部分ｐ２とから構成されている。一方、基板４の第２表面Ｓ２にも、同様の２層構造の活物質体９２が形成されている。活物質体９２は、第３および第４の蒸着領域６０ｃ、６０ｄでそれぞれ形成された第１および第２部分ｑ１、ｑ２とから構成されている。
【０１３７】
本実施形態では、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける蒸着原料の入射角度θの範囲が互いに略等しくなるように搬送部および遮蔽部が配置されていることが好ましい。また、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける成膜量は互いに略等しいことが好ましい。これにより、基板４の両面に、同様の形状および厚さを有する活物質体９０、９２を形成できる。このような基板４を用いてリチウム二次電池用電極を製造すると、活物質体９０の膨張によって基板４の第１表面Ｓ１にかかる応力と、活物質体９２の膨張によって基板４の第２表面Ｓ２面にかかる応力とを略同じにできるので、充放電を繰り返したときに、これらの応力の差によって基板４が湾曲してしまうことを効果的に防止できる。
【０１３８】
なお、図７に示す蒸着装置３００では、搬送ローラ５ｂ、５ｆに対して単一の遮蔽板１５ｃが設けられているが、搬送ローラ５ｂ、５ｆに対して、それぞれ、遮蔽板を設けてもよい。このような蒸着装置の構成を図９に示す。簡単のため、図７と同様の構成要素には同じ参照符号を付し、説明を省略する。
【０１３９】
図９に示す蒸着装置３００’では、搬送ローラ５ｂ、５ｆに蒸着原料が付着することをより効果的に防止するために、各搬送ローラ５ｂ、５ｆに沿って遮蔽板１５ｄ、１５ｅを配置している。従って、蒸着領域６０ｂ、６０ｄの上端部は、これらの遮蔽板１５ｄ、１５ｅによって規定される。また、これらの搬送ローラ５ｂ、５ｆのギャップの上方に遮蔽板１５ｅを配置し、蒸着原料が搬送ローラ５ｂ、５ｆの間を通過して上方の基板に付着することを防止している。このような遮蔽部材の構成は、反転構造を形成する目的で、対向する蒸着領域間に２以上の搬送ローラを配置する必要のある蒸着装置に好適に適用され得る。なお、遮蔽部材の構成は、図７および図９に示すような構成に限定されない。例えば遮蔽板１５ａ、１５ｂは、基板４の温度差を緩和する機能を有する壁部を有していなくてもよい。
【０１４０】
（第４の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第４の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態の蒸着装置の搬送部は、図６を参照しながら第２の実施形態で説明したようなＷ字型の基板経路（Ｗ字型経路）を２箇所形成し、かつ、これらのＷ字型経路の間で、基板４の蒸着原料によって照射される面を裏返す反転構造を有するように構成されている。反転構造は、図７を参照しながら第３の実施形態で説明した構造と同様であってもよい。
【０１４１】
図１０は、本実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。簡単のため、前述の実施形態で説明した蒸着装置１００、２００、３００と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。
【０１４２】
図１０に示す蒸着装置４００は、第１および第２のロール３、８と、搬送ローラ５ａ〜５ｍと、第１〜第４のガイド部材６ａ〜６ｄとを含む搬送部を有しており、これによって、基板４の搬送経路が規定される。また、蒸発面９ｓから蒸発した蒸着原料が基板４の法線方向から基板４に入射しないように、遮蔽板１５ａ〜１５ｅおよび第１〜第４の遮蔽部材６ａ〜６ｄが配置されている。
【０１４３】
搬送ローラ５ａ〜５ｍは、上記基板４の搬送経路において第１のロール側からこの順に配置されている。また、第１〜第４のガイド部材（搬送ローラ）６ａ〜６ｄは、上記基板４の搬送経路において第１のロール側からこの順に配置されている。前述の実施形態と同様に、各ガイド部材６ａ〜６ｄは、基板４のうち蒸着原料によって照射される面が蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内し、Ｖ字型経路を形成する。各ガイド部材６ａ〜６ｄと蒸発源９との間には、それぞれ、第１〜第４の遮蔽部材２０ａ〜２０ｄが配置されており、蒸発源９の蒸発面９ｓから蒸発した蒸着材料が基板４の法線方向から入射することを防止するとともに、Ｖ字型経路における蒸着領域を２つに分離している。このような構成により、第１のガイド部材６ａによって形成されたＶ字型経路において、第１の遮蔽部材２０ａよりも第１のロール側に位置する第１の蒸着領域６０ａと、第１の遮蔽部材２０ａよりも第２のロール側に位置する第２の蒸着領域６０ｂとが形成される。同様に、第２のガイド部材６ｂによって形成されたＶ字型経路において、第１の遮蔽部材２０ｂよりも第１のロール側に位置する第３の蒸着領域６０ｃと、第１の遮蔽部材２０ｂよりも第２のロール側に位置する第４の蒸着領域６０ｄとが形成され、第３のガイド部材６ｃによって形成されたＶ字型経路において、第１の遮蔽部材２０ｃよりも第１のロール側に位置する第５の蒸着領域６０ｅと、第１の遮蔽部材２０ｃよりも第２のロール側に位置する第６の蒸着領域６０ｆとが形成され、第４のガイド部材６ｄによって形成されたＶ字型経路において、第１の遮蔽部材２０ｄよりも第１のロール側に位置する第７の蒸着領域６０ｇと、第１の遮蔽部材２０ｄよりも第２のロール側に位置する第８の蒸着領域６０ｈとが形成される。また、これらの第１〜第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈと蒸発面９ｓとの間には、シャッター２８が配置されている。
【０１４４】
本実施形態における搬送部および遮蔽部は、第１〜第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈにおける蒸着原料の入射方向が基板４の法線方向に対して例えば４５°以上７５°以下の角度だけ傾斜するように、蒸発源９に対して配置されている。
【０１４５】
本実施形態における搬送ローラ５ｆ〜５ｈは、基板４の搬送経路における第４の蒸着領域６０ｄと第５の蒸着領域６０ｅとの間に、第２のロール８を回り込むように配置されている（反転構造）。この構造により、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄを含むＷ字型経路を通過した後の基板４を裏返して、第５〜第８の蒸着領域６０ｅ〜６０ｈに案内できるので、チャンバー２の真空状態を保ったままで、基板４の両面に蒸着膜を連続的に形成することが可能になる。
【０１４６】
蒸着装置４００は、また、各蒸着領域以外の領域に設けられ、基板４を２００℃〜４００℃に加熱する４個の加熱部１６ａ〜１６ｄをさらに備えている。加熱部１６ａ〜１６ｄは、それぞれ、第１、第４、第５および第８の蒸着領域６０ａ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｈの上端近傍にそれぞれ配置されている。このような構成により、第１のロール３から第２のロール８に向かって基板４を搬送するときには、各Ｗ字型経路を通過する直前の基板４を加熱部１６ａ、１６ｃで加熱し、逆方向に基板４を搬送するときには、各Ｗ字型経路を通過する前の基板４を加熱部１６ｂ、１６ｄで加熱することができる。なお、蒸着装置４００には加熱部が４個設けられているが、例えば基板４の搬送方向を切り換える必要がない場合などには、加熱部は２個でもよい。その場合には、基板４の搬送経路において、第１の蒸着領域６０ａよりも第１のロール側に配置された加熱部１６ａと、第４の蒸着領域１６ｄと第５の蒸着領域１６ｅとの間に配置された加熱部１６ｃとが設けられていてもよい。
【０１４７】
蒸着装置４００によると、基板４の両面に蒸着方向を切り換えながら複数段の蒸着工程を連続して行うことができる。また、蒸着可能領域に８つの蒸着領域を形成するため、より広い角度に出射する蒸着原料を蒸着に利用でき、蒸着材料の利用率をさらに高めることができる。
【０１４８】
以下、蒸着装置４００を用いて膜を形成する方法を説明する。
【０１４９】
まず、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおいて、図６を参照しながら前述した第１〜第４段目の蒸着工程と同様の蒸着工程を行い、第１〜第４の膜を形成する。
【０１５０】
次いで、基板４の蒸着面を裏返し、第５〜第８の蒸着領域６０ｅ〜６０ｈにおいて、基板４の第１〜第４の膜が形成された面と反対側の面（裏面）に対して蒸着を行う。具体的には、第５の蒸着領域６０ｅにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して傾斜した方向（入射方向）から、基板４の裏面に蒸発源９から蒸発させた蒸着原料を入射させ、基板４の裏面に第１’の膜を形成する（第１’の蒸着工程）。続いて、第６の蒸着領域６０ｆにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１’の蒸着工程における入射方向と反対側に傾斜した方向から基板４の裏面に蒸着原料を入射させることにより、第１’の膜上に第２’の膜を形成する（第２’の蒸着工程）。さらに、第７の蒸着領域６０ｇにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１’の蒸着工程における入射方向と同じ側に傾斜した方向から基板４の裏面に蒸着原料を入射させて第２’の膜上に第３’の膜を形成する（第３’の蒸着工程）。この後、第８の蒸着領域６０ｈにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら、基板４の表面の法線に対して第１’の蒸着工程における入射方向と反対側に傾斜した方向から基板４の裏面に蒸着原料を入射させることにより、第３’の膜上に第４’の膜を形成する（第４’の蒸着工程）。
【０１５１】
この後、基板４を一旦第２のロール８で巻き取り、さらに、第８〜第５の蒸着領域６０ｈ〜６０ｅにこの順で基板４を搬送し、これらの蒸着領域６０ｈ〜６０ｅにおいて第５’〜第８’の蒸着工程を行う。具体的には、まず、第８の蒸着領域６０ｈにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら基板４に蒸着原料を入射させて、第４’の膜上に第５’の膜を形成する（第５’段目の蒸着工程）。次いで、第７の蒸着領域６０ｇにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら基板４に蒸着原料を入射させ、第５’の膜上に第６’の膜を形成する（第６’段目の蒸着工程）。この後も同様に、第６の蒸着領域６０ｆにおいて、基板４を蒸発源９に接近する方向に移動させながら第７’段目の蒸着工程、第５の蒸着領域６０ｅにおいて、基板４を蒸発源９から離れる方向に移動させながら第８’段目の蒸着工程を行う。
【０１５２】
なお、前述したように、同一の蒸着領域で蒸着を行う場合、基板４の搬送方向にかかわらず、蒸着原料の入射方向および入射角度は同じになる。例えば、第４’段目および第５’段目の蒸着工程は、何れも、第８の蒸着領域６０ｈで行われるため、蒸着原料の入射方向および入射角度は同じである。
【０１５３】
第８’段目の蒸着工程の後、基板４の蒸着面を再び裏返して、第４の蒸着領域６０ｄまで搬送する。この後、第４〜第２の蒸着領域６０ｄ〜６０ａにおいて、基板４の第１〜第４の膜が形成された面に対して、第５〜第８段目の蒸着工程を行い、第５〜第８の膜を形成する。第５〜第８段目の蒸着工程は、図６を参照しながら前述した第５〜第８の蒸着工程と同様である。この後、基板４は第１のロール３によって巻き取られる。
【０１５４】
第８段目の蒸着工程の後も、必要に応じて、基板４の搬送方向を切り換えて、基板４を第１〜第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈまでこの順に搬送し、上記第１〜第４段目の蒸着工程および第１’〜第４’の蒸着工程をさらに繰り返してもよい。このように、第１のロール３と第３のロール８との間で基板４を任意の回数往復させることにより、所望の段数の蒸着を行うことができる。
【０１５５】
本実施形態では、基板４の表面に垂直で、かつ、基板４の搬送方向を含む断面において、第１および第２のガイド部材６ａおよび６ｂと、第３および第４のガイド部材６ｃおよび６ｄとは、蒸発源９の中心を通る法線Ｎを挟んで両側に配置され、第１から第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈのうち何れか１つが蒸発源９の中心を通る法線と交わるように、蒸発源９に対して搬送部が配置されていることが好ましい。これにより、蒸着可能領域のうち蒸発源９から蒸発した蒸着原料の濃度のより高い領域を利用して蒸着を行うことができるので、蒸着材料の利用効率を向上できる。
【０１５６】
なお、蒸着装置４００は基板４を裏返すための反転構造を有するが、本実施形態の蒸着装置は反転構造を有していなくてもよい。このような蒸着装置では、基板４が２つのＷ字型経路を通過することにより、基板４の一方の表面にのみ８層（積層数ｎ＝８）の活物質体が形成される。
【０１５７】
次に、蒸着装置４００を用いて基板４の両面に形成された蒸着膜の構造の一例を説明する。図１１は、基板４を第１のロール３から第２のロール８まで搬送し（往路）、続いて、第２のロール８から第１のロール３まで搬送する（復路）ことによって得られた蒸着膜を示す断面図である。この例では、基板４の各表面に形成された蒸着膜は、それぞれ、間隔を空けて配置された複数の活物質体を有している。
【０１５８】
本実施形態では、基板４として、両面（第１表面および第２表面）Ｓ１、Ｓ２に凹凸パターンが形成された金属箔を用いる。ここでは、各表面Ｓ１、Ｓ２に形成されたパターンは、第１の実施形態で説明した凹凸パターンと同様とし、説明を省略する。
【０１５９】
基板４の第１および第２表面Ｓ１、Ｓ２には、それぞれ、複数の活物質体９４、９６が形成されている。各活物質体９４は、第１表面Ｓ１の法線方向に対して交互に反対側に傾斜した成長方向を有する７つの第１〜第７部分ｐ１〜ｐ７が積層された構造（積層数ｎ＝７）を有している。
【０１６０】
活物質体９４、９６は、例えば次のようにして形成できる。まず、往路において、第１のロール３から繰り出された基板４は、第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄを通過することによって、基板４の第１表面Ｓ１に第１部分ｐ１、第２部分ｐ２、第３部分ｐ３および第４部分の下層ｐ４Ｌがこの順に積層される（第１〜第４の蒸着工程）。
【０１６１】
次いで、基板４は反転構造によって裏返されて第５〜第８の蒸着領域６０ｅ〜６０ｈを通過し、これによって基板４の第２表面Ｓ２にも第１部分ｑ１、第２部分ｑ２、第３部分ｑ３および第４部分の下層ｑ４Ｌがこの順に積層される（第１’〜第４’の蒸着工程）。
【０１６２】
続いて、基板４は一旦第２のロール８に巻き取られ、その後、さらに第１のロール３に向かって繰り出される（復路）。復路では、基板４は、まず第８の蒸着領域６０ｈを通過する。ここで、往路で形成された第４部分の下層４ｑＬの上に、下層４ｑＬと略同じ方向に上層４ｑＵが成長し、下層４ｑＬおよび上層４ｑＵからなる第４部分４ｑが得られる。その後、基板４は第７、第６、第５の蒸着領域６０ｇ、６０ｆ、６０ｅをこの順で通過し、第４部分４ｑの上に第５〜第７部分ｑ５〜ｑ７が形成される（第５’〜第８’の蒸着工程）。このようにして、第１〜第７部分ｑ１〜ｑ７を有する７層の活物質体（積層数ｎ：７）９６を得る。
【０１６３】
次いで、基板４は反転構造によって裏返されて第４の蒸着領域６０ｄに導かれ、ここで、往路で形成された第４部分の下層４ｐＬの上に上層４ｐＵが形成され、第４部分４ｐを得る。その後、基板４は第３、第２および第１の蒸着領域６０ｃ、６０ｂ、６０ａをこの順で通過し、第５〜第７部分ｐ５〜ｐ７が形成される（第５〜第８の蒸着工程）。このようにして、第１〜第７部分ｐ１〜ｐ７を有する７層の活物質体（積層数ｎ：７）９４を得る。
【０１６４】
基板４の搬送方向を切り換えて蒸着を繰り返す場合、第１〜第８の蒸着領域６０ａ〜６０ｈにおける成膜量の比が１：２：２：１：１：２：２：１となるように搬送部や遮蔽部が構成されていることが好ましい。これにより、前述した第２の実施形態で説明したように、基板４が２回連続して通過する可能性のある蒸着領域６０ａ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｈにおける成膜量を、他の蒸着領域６０ｂ、６０ｃ、６０ｆ、６０ｇにおける成膜量の１／２に設定されるので、活物質体を構成する各部分の厚さ（第１部分と最上層となる部分とを除く）を略等しくすることができる。図１１に示す活物質体を例に具体的に説明すると、第４の蒸着領域６０ｄを２回通過することによって形成される第４部分ｐ４の厚さと、第２および第３の蒸着領域６０ｂ、６０ｃを１回通過することによってそれぞれ形成される第２および第３部分ｐ２、ｐ３の厚さとを略等しくできるので、活物質体９４が全体として特定の方向に大きく傾斜してしまうことを防止できる。活物質体９６についても同様である。従って、成膜量の比を上記のように設定すると、斜め蒸着を利用しつつ、活物質体を全体として基板４の法線方向に成長させることができる。
【０１６５】
＜実施例１および実施例２＞
実施例１および２では、蒸着装置４００を用いて、表面に凸部が規則的に形成された基板を、第１のロール３および第２のロール８の間を８回（往路および復路を合わせた回数）搬送し、第１〜第３２段目の蒸着工程を行うことによって膜（積層数ｎ：２５）の形成を行った。また、実施例１における蒸着角度（蒸着原料の基板法線に対する入射角度）θが、実施例２における蒸着角度θよりも大きくなるようにした点以外は、実施例１および実施例２の蒸着条件は同じとした。これらの実施例では、基板として、柱状の凸部が配列された金属箔を用いた。凸部の上面は菱形であり、その対角線の長さは  ２０μｍ×１０μｍとした。
【０１６６】
図１２（ａ）および（ｂ）は、実施例１および実施例２の膜を例示する上面図である。また、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）および（ｂ）に示す活物質体９７ａ、９７ｂのＸＩＩａ−ＸＩＩａ線、ＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線に沿った断面形状を模式的に示す図である。なお、図１２（ａ）および（ｂ）に示す矢印９８は、上記菱形の長い方の対角線と平行な方向であり、矢印９９は、上記菱形の短い方の対角線と平行な方向である。
【０１６７】
図示するように、実施例１および実施例２の膜は、間隔を空けて配置された複数の活物質体９７ａ、９７ｂから構成されており、各活物質体９７ａ、９７ｂの積層数ｎは２５層であった。基板４を搬送する回数と積層数ｎとの関係については後述する。
【０１６８】
この結果から、活物質体９７ａ、９７ｂは、基板４の凸部の配列に応じて間隔を空けて形成されることがわかる。また、活物質体９７ａの上面の方向９８、９９に沿った幅（約３３μｍおよび約２５μｍ）であり、活物質体９７ｂの上面の方向９８、９９に沿った幅（約３０μｍおよび約２０μｍ）よりも大きい。そのため、隣接する活物質体９７ｂの間隔は、活物質体９７ａの間隔よりも大きくなっている。このことから、蒸着角度θが大きいと、活物質体の幅が大きくなり、それに伴って隣接する活物質体の間隔が小さくなることがわかる。さらに、図１２（ｃ）から、活物質体９７ａ、９７ｂは、基板４に形成された凸部７２上に、紙面に向かって左方向から堆積した部分ｐ１、ｐ３・・・と、右方向から堆積した部分ｐ２、ｐ４・・・とが交互に積層された構造を有することがわかる。
【０１６９】
ここで、図１３（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、Ｖ字型経路またはＷ字型経路を有する蒸着装置１００〜４００を用いて膜を形成する際に、第１のロールと第２のロールとの間を基板が搬送された回数の合計（以下、「搬送回数Ｃ」という）と、膜（活物質体）の積層数ｎとの関係を説明する。なお、搬送方向を切り換えて蒸着を行う場合には、往路および復路の合計回数が「搬送回数Ｃ」となる。
【０１７０】
まず、図１３（ａ）を参照する。図１３（ａ）は、１つのＶ字型経路を有する蒸着装置１００、または、２つのＶ字型経路と反転構造とを有する蒸着装置３００を用いて形成された活物質体を示す模式的な断面図である。
【０１７１】
蒸着装置１００、３００では、基板が第１のロールと第２のロールとの間を１回目に搬送される間に（往路）、２つの蒸着領域（例えば図１に示す第１および第２の蒸着領域６０ａ、６０ｂ）で、成長方向の異なる２つの部分ｐ１、ｐ２Ｌがこの順で形成される。これらの部分ｐ１、ｐ２Ｌの成長方向は、基板の法線に対して互いに反対側に傾斜している。このときの活物質体は、部分ｐ１からなる第１層および部分ｐ２Ｌからなる第２層の２層構造（積層数ｎ：２）を有する。
【０１７２】
続いて、搬送方向を切り換えて、２回目に搬送される間に（復路）、部分ｐ２Ｌと同じ成長方向を有する部分ｐ２Ｕ、および、基板の法線に対して部分ｐ２Ｕと反対側に傾斜した成長方向を有する部分ｐ３Ｌが形成される。このときの活物質体は、部分ｐ１からなる第１層、部分ｐ２Ｌ、ｐ２Ｕからなる第２層、および部分ｐ３Ｌからなる第３層の積層構造を有する（積層数ｎ：３）。同様に、再度搬送方向を切り換え、３回目に搬送される間に（往路）、部分ｐ３Ｕ、ｐ４Ｌが形成され、活物質体の積層数ｎは４層となる。このように、形成される活物質体の積層数ｎは、搬送回数Ｃを用いると次式で表される。
ｎ＝Ｃ＋１
【０１７３】
また、部分ｐ２Ｌと部分ｐ２Ｕとの間、および、部分ｐ３Ｌと部分ｐ３Ｕとの間には、それぞれ、薄い酸化膜１０１が形成されている。酸化膜１０１は、基板の搬送方向を切り換えたり、基板の蒸着面を反転させる間に、蒸着面が酸素と反応して形成される。よって、蒸着装置１００、３００によって形成される活物質体では、積層数ｎにかかわらず、活物質体の最下層である第１層と最上層（図示する例では部分ｐ４Ｌからなる第４層）との間に位置する各層（以下、「中間層」）に薄い酸化膜１０１が形成される。
【０１７４】
さらに、蒸着領域６０ａ、６０ｂにおける成膜量が略等しい場合、最下層および最上層の厚さは、それぞれ、これらの間に位置する各中間層の厚さの約１／２になる。
【０１７５】
図１３（ｂ）は、１つのＷ字型経路を有する蒸着装置２００、または、２つのＷ字型経路と反転構造とを有する蒸着装置４００を用いて形成された活物質体を示す模式的な断面図である。
【０１７６】
蒸着装置２００、４００では、基板が第１のロールと第２のロールとの間を１回目に搬送される間に（往路）、４つの蒸着領域（例えば図６に示す第１〜第４の蒸着領域６０ａ〜６０ｄ）で、４つの部分ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４Ｌがこの順で形成される。これらの部分ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４Ｌの成長方向は、基板の法線に対して交互に反対側に傾斜している。このときの活物質体は、部分ｐ１〜ｐ３のそれぞれからなる第１〜第３層、および、部分ｐ４Ｌからなる第４層の４層構造（積層数ｎ：４）を有する。
【０１７７】
続いて、搬送方向を切り換えて、２回目に搬送される間に（復路）、部分ｐ４Ｕ、ｐ５、ｐ６、ｐ７Ｌの４層が形成される。部分ｐ４Ｕは、部分ｐ４Ｌと同じ成長方向を有する。このときの活物質体は、部分ｐ１〜ｐ３のそれぞれからなる第１〜第３層、部分ｐ４Ｌおよびｐ４Ｕからなる第４層、部分ｐ５〜ｐ７Ｌのそれぞれからなる第５〜第７層の積層構造を有する（積層数ｎ：７）。同様に、再度搬送方向を切り換え、３回目に搬送される間に（往路）、部分ｐ７Ｕ、ｐ８、ｐ９、ｐ１０Ｌが形成され、活物質体の積層数ｎは１０層となる。形成される活物質体の積層数ｎは、搬送回数Ｃを用いると次式で表される。
ｎ＝３×Ｃ＋１
【０１７８】
また、部分ｐ４Ｌと部分ｐ４Ｕとの間、および、部分ｐ７Ｌと部分ｐ７Ｕとの間には、それぞれ、薄い酸化膜１０１が形成されている。このように、蒸着装置２００、４００のようなＷ字型経路を有する蒸着装置によって形成される活物質体では、３層ごとに、２つの部分から構成され、それらの部分の間に酸化膜１０１を含む層（以下、「酸化膜含有層」）が形成される。このような酸化膜含有層は、第４層目から３層ごとに発生する。言い換えると、酸化膜含有層が発生する層は、第（３×ｍ＋１）層目（ｍ：１から（Ｃ−１）までの整数、Ｃ：搬送回数）となる。
【０１７９】
さらに、前述したように、蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける成膜量の比が約１：２：２：１であれば、活物質体の中間層の厚さは互いに略等しくなる。部分ｐ１からなる最下層および最上層（図示する例では部分ｐ１０Ｌからなる第１０層）の厚さは、それそれ、各中間層の厚さの約１／２となる。
【０１８０】
なお、蒸着領域６０ａ〜６０ｄにおける成膜量が互いに略等しい場合には、図１３（ｃ）に示すように、第４層、第７層などの酸化膜含有層の厚さが、他の層の厚さの約２倍となる。このような酸化膜含有層が存在することにより、酸化膜含有層の上に形成される層の開始位置が、酸化膜含有層の成長方向と同じ側にシフトする。よって、蒸着位置が３層ごとに交互に反対側にシフトした活物質体が形成される。
【０１８１】
（第５実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第５の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態の蒸着装置の搬送部は、３つのＶ字型経路からなる基板経路（「Ｖ×３型経路」とする）を２箇所形成し、かつ、これらのＶ×３型経路の間で、基板４の蒸着原料によって照射される面を裏返す反転構造を有するように構成されている。反転構造は、図７を参照しながら第３の実施形態で説明した構造と同様であってもよい。
【０１８２】
図１４は、本実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。簡単のため、前述の実施形態で説明した蒸着装置４００と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。
【０１８３】
蒸着装置５００は、図１０を参照しながら説明した蒸着装置４００と同様の構成を有する。ただし、ガイド部材６ａ〜６ｆの数が６個に増え、各ガイド部材６ａ〜６ｆの両側にそれぞれ蒸着領域が形成されるため、蒸着領域の数が１２となる。従って、蒸着装置４００と比べて、基板４を第１ロール３から第２ロール８まで一回搬送される間に、積層数が１２の蒸着膜を形成することができる。よって、特に積層数の多い蒸着膜を形成する際に有利となる。
【０１８４】
蒸着装置５００の動作および蒸着装置５００を用いた膜の形成方法は、蒸着装置４００の動作および膜の形成方法と同様である。
【０１８５】
（第６実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による蒸着装置の第６実施形態を説明する。
【０１８６】
図１５は、本実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。蒸着装置６００は、基板（集電体）６０２を繰り出す巻き出し部６０１と、繰り出された基板６０２を巻き取る巻き取り部６０６と、蒸発源６０４と、蒸発源６０４に対して放射状に配置された複数のサポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃ、６０３ｄと、サポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃと蒸発源６０４との間に配置された遮蔽版６１３とを備えている。蒸着装置６００では、サポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃ（以下、「前方サポートロール」）は、サポートロール（以下、「後方サポートロール」）６０４ｄよりも蒸発源６０４に対して遠くに位置付けられている。
【０１８７】
本実施形態では、巻き出し部６０１より基板６０２を繰り出し、蒸発源６０４に対して放射状に配置された前方サポートロール６０３ａ、６０３ｃ、６０３ｂと、これらのサポートロールよりも遠くに放射状に配置された後方サポートロール６０３ｄとの間を交互に通し、巻き取り部６０６でコイル状に巻き取られる、前方サポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃは基板６０２をＶ字型に搬送するＶ字型経路を形成している。このうち中央に位置する前方サポートロール６０３ｃの両側には、それぞれ複数の蒸着領域６０９ｂ〜６０９ｅが形成されている。従って、前方サポートロール６０３ｃは、前述の実施形態における「ガイド部材」に相当する。また、最も巻き出し部６０１側に位置する前方サポートロール６０３ａの巻き出し部６０１と反対側には蒸着領域６０９ａが形成され、最も巻き取り部６０６側に位置するサポートロール６０３ｂの巻き取り部６０６と反対側には蒸着領域６０９ｆが形成されている。本実施形態では、サポートロール６０３ａの巻き出し部６０１側およびサポートロール６０３ｂの巻取り部６０６側では蒸着は行われない。
【０１８８】
本実施形態によると、１つの蒸発源６０４に対して、サポートロール６０３ｃ、６０３ｄにより複数の蒸着領域（蒸着形成部）６０９ａ〜６０９ｆが形成されているので、量産性に優れている。また、蒸着領域６０９ｂを通過する基板６０２の蒸着面に対して、蒸着領域６０９ａを通過する基板６０２の蒸着面が「対向面」となり、逆に、蒸着領域６０９ａを通過する基板６０２の蒸着面に対して、蒸着領域６０９ｂを通過する基板６０２の蒸着面が、図２を参照しながら前述した「対向面」としても機能することが好ましい。これにより、これらの蒸着領域６０９ａ、６０９ｂにおいて、基板６０２が受ける熱量を平準化できる。同様に、蒸着領域６０９ｃおよび６０９ｄを通過する基板６０２の蒸発面も互いに対向面となり、蒸着領域６０９ｅおよび６０９ｆを通過する基板６０２の蒸発面も互いに対向面となることが好ましい。従って、対向面を有する部材を新たに設置しなくても、全ての蒸着領域６０９ａ〜６０９ｆで基板６０２が受ける熱量の差を低減できるので有利である。
【０１８９】
次に、蒸着装置６００を用いた膜の製造方法を説明する。基板６０２として、表面に凸加工を施した帯状の金属箔（集電体）を用いる。この基板６０２を、巻き出し部６０１より繰り出し、蒸発源６０４に対して放射状に配置された前方サポートロール６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃと後方サポートロール６０３ｄの間を交互に走行させ、巻き取り部６０６でコイル状に巻き取られる。このとき、走行する基板６０４に対して、蒸着領域６０９ａ〜６０９ｆで蒸着を行なう。ここでは、これらのサポートロール６０３ａ〜６０３ｄは、蒸発源６０４に対して放射状に同じ角度で配置しているので、蒸着領域６０９ａ、６０９ｃ、６０９ｅにおける基板６０２の蒸着面の蒸発源６０４に対する角度θ５〜θ７は互いに等しく、同様に、蒸着領域６０９ｂ、６０９ｄ、６０９ｆにおける基板６０２の蒸着面の蒸発源６０９に対する角度θ８〜θ１０は互いに等しくなる。また、角度θ５〜θ７をγとすると、角度θ８〜θ１０は−γであり、角度θ５〜θ１０の絶対値は全て等しくなる。
【０１９０】
蒸着装置６００用いて得られた膜の断面をＳＥＭ観察したので、その模式図を図１５（ｂ）に示した。この図より、表面に凸部６０７を有する基板６０２の表面上に形成された薄膜層６１０ａ〜６０１ｆは、基板６０２の法線に対して交互に反対側に同じ角度で傾斜していることがわかる。これは、巻き出し部６０１より繰り出された基板６０２が蒸着領域６０９ａを通過する間に薄膜層６１０ａが蒸着形成され、蒸着領域６０９ｂで薄膜層６１０ｂが、蒸着領域６０９ｃで薄膜層６１０ｃ、蒸着領域６０９ｄで薄膜層６１０ｄ、蒸着領域６０９ｅで薄膜層６１０ｅ、さらに蒸着領域６０９ｆで薄膜層６１０ｆがそれぞれ蒸着されることにより、蒸発源６０４に対する蒸着面の角度がγと−γとの間で交互に切り変わるからである。
【０１９１】
次いで、帯状の基板６０２の凹凸部に電極活物質薄膜を交互に多層に形成した電極板を形成し、これを円筒形のリチウムイオン二次電池（図示せず）で規定する幅にスリット加工してリチウムイオン二次電池用電極板を作製した。スリット後の電極板はソリなどの不具合はなく、しかも電極活物質薄膜の脱落も認められなかった。
【０１９２】
このように、本実施形態によると、単一の蒸発源６０４を用いるため堆積速度の制御も容易となり、安定して薄膜を連続形成できる。また、隣接する蒸着領域を通過する基板６０２の蒸発面が互いに対向しているので、蒸着領域で基板６０２が受ける熱量を平準化することが可能になる。さらに、蒸発源に面する前方サポートロール６０３ａ〜６０３ｃと蒸発源６０４との間に遮蔽板６１３を設置したことにより、蒸発物によってサポートロール６０３ａ〜６０３ｃが汚染されることを防止できるので、蒸着終了後の清掃が簡素になり蒸着装置６００の非稼働時間を短縮できるという利点もある。
【０１９３】
（第７実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第７の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態の蒸着装置では、平面状に搬送される基板に対して蒸着を行うだけでなく、ガイド部材に沿って曲面状に搬送される基板に対しても蒸着が行われる点で前述の実施形態と異なる。
【０１９４】
図１６は、本実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図である。簡単のため、前述の実施形態で説明した蒸着装置３００’（図９）と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。
【０１９５】
蒸着装置７００では、ガイド部材７１０ａ、７１０ｂの一部が遮蔽部材２０ａ、２０ｂによって遮蔽されずに蒸着可能領域に位置し、ガイド部材７１０ａ、７１０ｂに沿って曲面状に搬送される基板４にも蒸着原料が入射する。従って、各蒸着領域６０ａ〜６０ｄは、基板４が平面状に搬送される平面搬送領域のみでなく、基板４が曲面状に搬送される曲面搬送領域７２０ａ〜７２０ｄをそれぞれ含んでいる。蒸着装置７００のその他の構成は、図９を参照しながら説明した蒸着装置３００’と同様である。
【０１９６】
各蒸着領域６０ａ〜６０ｄが曲面搬送領域７２０ａ〜７２０ｄを含むことにより、各蒸着領域が平面搬送領域のみを含む場合と比べて、蒸発源９に近く、蒸着原料がより高濃度で存在する領域内における基板４の蒸着面の面積を増大させることができるので、材料の利用効率を大幅に向上できる。また、基板４に対する蒸着原料の堆積速度は基板４と蒸発源９との距離の２乗に反比例するが、本実施形態によると、基板４の蒸着面と蒸発源９との距離を短くすることができるので、基板４に対する蒸着原料の堆積速度を大幅に向上できる。なお、図示する断面において、曲面搬送領域７２０ａ〜７２０ｄは曲線で表されることから、「曲面走行部」と称する場合もある。曲面搬送領域７２０ａ〜７２０ｄで蒸着を行う利点は、後述する参考の実施形態Ｃにも記載されている。
【０１９７】
蒸着装置７００では、全ての蒸着領域６０ａ〜６０ｄに曲線搬送領域７２０ａ〜７２０ｄを設けたが、少なくとも１つの蒸着領域に設けられていれば、上述したような効果を得ることができる。例えば、蒸発源９の中心の法線Ｎを挟んで対向する蒸着領域６０ｂ、６０ｄのみに曲線搬送領域７２０ｂ、７２０ｄを設けてもよい。
【０１９８】
さらに、図示しないが、本実施形態における構成は、蒸着装置１００、２００、３００、４００、５００、６００にも適用できる。これらの蒸着装置の蒸着領域に曲線搬送領域を設け、ガイド部材上で蒸着を行うことによって、上記と同様の効果を実現できる。
【０１９９】
（第８実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明による第８の実施形態の蒸着装置を説明する。本実施形態の蒸着装置では、蒸着領域内の基板搬送経路に傾斜方向切り換えローラを設け、傾斜方向切り換えローラ上でも蒸着を行う点で、第７の実施形態の蒸着装置７００と異なる。
【０２００】
図１７（ａ）は、本実施形態の蒸着装置を模式的に示す断面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示す蒸着装置における蒸着領域を説明するための模式的な拡大断面図である。簡単のため、前述の実施形態で説明した蒸着装置７００（図１６）と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。
【０２０１】
蒸着装置８００は、蒸着領域６０ｂにおいて、ガイド部材７１０ａと搬送ローラ５ｂとの間に配置された傾斜方向切り換えローラ７５０ｂと、蒸着領域６０ｄにおいて、ガイド部材７１０ｂと搬送ローラ５ｆとの間に配置された傾斜方向切り換えローラ７５０ｄとを備えている。これらの傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７５０ｄは、それぞれ、蒸着領域６０ｂ，６０ｄにおける基板の搬送経路の蒸発源９に対する傾斜角度（蒸発源９の中心を通る法線Ｎとのなす角度）を切り換える。よって、これらの蒸着領域６０ｂ、６０ｄには、それぞれ、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７５０ｄの上流側および下流側に、傾斜角度の異なる２つの平面搬送領域が形成される。
【０２０２】
従って、図１７（ｂ）に示すように、本実施形態における蒸着領域６０ｂは、ガイド部材７１０ａに沿った曲面搬送領域（「下端曲面搬送領域」ともいう）７２０ｂと、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂに沿った曲面搬送領域（中間曲面搬送領域）７２４ｂと、ガイド部材７１０ａおよび傾斜方向切り換えローラ７５０ｂとの間に位置する平面搬送領域７２２ｂと、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂと搬送ローラ５ｂとの間に位置する平面搬送領域７２６ｂを有する。同様に、蒸着領域６０ｄは、ガイド部材７１０ｂに沿った下端曲面搬送領域７２０ｄと、傾斜方向切り換えローラ７５０ｄに沿った中間曲面搬送領域７２４ｄと、ガイド部材７１０ｂおよび傾斜方向切り換えローラ７５０ｄとの間に位置する平面搬送領域７２２ｄと、傾斜方向切り換えローラ７５０ｄと搬送ローラ５ｆとの間に位置する平面搬送領域７２６ｄを有する。
【０２０３】
本実施形態によると、傾斜方向切り換えローラを設けない場合と比べて、平面搬送領域における基板４と蒸発源９との距離を短くできるので、蒸着原料の堆積速度および材料の利用効率を向上できる。また、基板４の走行中に発生するしわを抑制できるというメリットもある。さらに、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ，７５０ｄを冷却することにより、蒸着中の基板４が受ける熱を緩和し、基板４の熱膨張を抑制できる。なお、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ，７５０ｄを設ける構成による利点は、後述する参考の実施形態Ｄにも記載されている。
【０２０４】
蒸着装置８００では、蒸発源９の法線Ｎを挟んで対向する２つの蒸着領域６０ｂ、６０ｄに傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７５０ｄを配置しているが、これは、蒸発源９の中心の法線Ｎに近い蒸着領域では、傾斜方向切り換えローラの上流側および下流側に形成される平面搬送領域の蒸着角度を確保しやすいからである。なお、傾斜方向切り換えローラは少なくとも１つの蒸着領域に設けられていればよく、全ての蒸着領域６０ａ〜６０ｄに傾斜方向切り換えローラを配置してもよい。
【０２０５】
また、１つの蒸着領域に複数の傾斜方向切り換えローラを配置してもよい。例えば図１９に示すように、蒸着領域６０ｂに傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７６０ｂを配置し、蒸着領域６０ｄに傾斜方向切り換えローラ７５０ｄ、７６０ｄを配置してもよい。図示する例では、各蒸着領域６０ｂ、６０ｄは、それぞれ、下端曲面搬送領域と、２つの中間曲面搬送領域と、３つの平面搬送領域とを含む。
【０２０６】
本実施形態の構成は、蒸着装置１００、２００、３００、４００、５００、６００にも適用できる。図１９は、蒸着装置４００（図１０）に傾斜方向切り換えローラを配置した構成を例示する模式的な断面図である。簡単のため、蒸着装置４００と同様の構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。
【０２０７】
図１９に示す蒸着装置８００’では、蒸着領域６０ｂ，６０ｃ，６０ｆ，６０ｇに、それぞれ、傾斜方向切り換えローラ７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｆ、７５０ｇが配置されており、これらの傾斜方向切り換えローラ上でも蒸着が行われる（中間曲面搬送領域）。なお、蒸着装置８００’では、ガイド部材６ａ〜６ｄ上では蒸着が行われないが、ガイド部材上でも蒸着が行われるような構成であってもよい。
【０２０８】
本発明の蒸着装置で形成される活物質体の形状は、上述した第１〜第８の実施形態で説明した形状に限定されず、適用しようとする電池の設計容量により適宜選択できる。例えば、各活物質体の積層数ｎも適宜選択される。ただし、積層数ｎは３層以上が好ましい。２層以下では、活物質体の幅方向（横方向）の膨張を十分に抑制できないおそれがある。一方、積層数ｎの好ましい範囲の上限は、活物質体全体の厚さ（例えば１００μｍ以下）および活物質体を構成する各部分の厚さ（例えば２μｍ以上）によって決まり、例えば５０層（１００μｍ／２μｍ）となる。より好ましくは、積層数ｎは３０以上４０以下である。
【０２０９】
上述したように、本発明による実施形態の蒸着装置によると、基板４の表面に、間隔を空けて配置された複数の活物質体を含む活物質層を形成できる。活物質層が形成された基板４は、必要に応じて所定のサイズに切断されて、リチウム二次電池などの非水電解質二次電池用の負極となる。このようにして得られた負極は、活物質の膨張に伴う活物質体の破壊や極板の変形が抑制され、また、セパレータの孔変形も防止されているので、優れた充放電サイクル特性を実現できる。
【０２１０】
上記負極は、円筒型、扁平型、コイン型、角形等の様々な形状の非水電解質二次電池に適用できる。非水電解質二次電池は、公知の方法により製造できる。具体的には、本発明の蒸着装置を用いて得られた負極を、正極活物質を含む正極板と、微多孔性フィルムなどからなるセパレータを介して対向させて極板群を形成し、この極板群とリチウムイオン伝導性を有する電解液と共にケース内に収容することにより、非水電解質二次電池が得られる。正極活物質や電解液としては、リチウムイオン二次電池に一般的に使用される材料を用いることができる。例えば、正極活物質としてＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などを用い、電解液として、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート類に６フッ化リン酸リチウムなどを溶解することによって得られる電解液を用いてもよい。また、電池の封止形態も特に限定されない。
【０２１１】
（参考の実施形態Ａ）
以下、図面を参照しながら、蒸着装置の参考の実施形態Ａを説明する。
【０２１２】
図２０（ａ）は、参考の実施形態Ａの蒸着装置を模式的に示す断面図である。
【０２１３】
実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａは、真空槽８０２と、真空槽８０２の外側の排気ポンプ８０１と、真空槽８０２の補助排気口８３０と連通させた補助排気ポンプ８３１と、排気ポンプ８０１近傍の真空槽８０２の内部に設けた蒸着原料を蒸発させる蒸発源８０９と、蒸発源８０９の両側に設置した遮蔽版８１０ａ、８１０ｂと、真空槽８０２内に酸素ガスを導入する酸素ガス供給部となるガス導入管８１１ａ、８１１ｂとで構成されている。なお、遮蔽板８１０ａ、８１０ｂは、蒸発源８０９と、排気ポンプ８０１とを覆うように、ハの字の形状で設置されている。
【０２１４】
また、真空槽８０２の内部には、基板８０４が巻かれた巻き出しロール８０３、搬送ローラ８０５ａ〜８０５ｈ、巻き取りロール８０８、円筒状の第一キャン８１２、第二キャン８１３、第三キャン８１４、第四キャン８１５が設置されている。第１の蒸着部８６２は、上記の第一キャン８１２と第二キャン８１３で構成される。また、第１の蒸着部８６２における第１の蒸着領域８６０は、蒸発源８０９の蒸発面の中心からガス導入管８１１ａの端を通り第一キャン８１２に引いた直線の第一キャン８１２との接点と、第二キャン８１３の間にある基板８０４の蒸着面で構成される。第２の蒸着部８６３は、上記の第三キャン８１４と第四キャン８１５で構成される。また、第２の蒸着部８６３における第２の蒸着領域８６１が、蒸発源８０９の蒸発面の中心からガス導入管８１１ｂの端を通り第三キャン８１４に引いた直線の第三キャン８１４との接点と、第四キャン８１５の間にある基板８０４の蒸着面で構成される。
【０２１５】
なお、各キャンに蒸着材料が付着することを効果的に防止するために、図２０（ｂ）に示すように、第一キャン〜第四キャン８１２、８１３、８１４、８１５に対して、それぞれ、遮蔽板８１０ｇ，８１０ｆ，８１０ｃ，８１０ｄが配置され、第二および第四キャン８１３、８１５のギャップの上方に遮蔽板８１１ｅが配置されていてもよい。
【０２１６】
図２１に、真空槽８０２内における、第１の蒸着部８６２と第２の蒸着部８６３、および蒸発源８０９の位置関係の模式図を示す。図２１に示すように、第１の蒸着部８６２と第２の蒸着部８６３は、蒸発源の蒸発面の中心を通る法線の両側に、第１の蒸着領域８６０の蒸着面および第２の蒸着領域８６１の蒸着面を対向させるように配置されている。また、実施形態Ａでは、第一キャン８１２、第二キャン８１３、第三キャン８１４、および第四キャン８１５を、蒸着原料の粒子の基板８０４への入射角が４５°以上７５°以下となり、θ１１＝４５°、θ１２＝７５°、θ１３＝４５°、θ１４＝７５°を満たすように配置されている。なお、図２１におけるθ１１を、蒸発源８０９の蒸発面の中心からガス導入管８１１ａの端を通り第一キャン８１２に引いた直線と、その直線と第一キャン８１２と交わる点から引いた法線とがなす角度、θ１２を、蒸発源８０９の蒸発面の中心から第二キャン８１３上の基板８０４と最後に接触する直線を引き、その接点から引いた法線と前記直線とがなす角度、θ１３を、蒸発源８０９の蒸発面の中心からガス導入管８１１ｂの端を通り第三キャン８１４に引いた直線と、その直線と第三キャン８１４と交わる点から引いた法線とがなす角度、θ１４を、蒸発源８０９の蒸発面の中心から第四キャン８１５上の基板８０４と最後に接触する直線を引き、その接点から引いた法線と前記直線とがなす角度とし定義した。また、第四キャン８１５は、第２の蒸発領域８６１が蒸発源の蒸発面の中心を通る法線（中心線）と交わるように配置されている。これにより、第１の蒸発領域８６０および第２の蒸発領域８６１の隙間から、蒸発源８０９からの蒸発原料が補助排気口８３０側に直接蒸発しない構成としている。
【０２１７】
次に、実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａの動作について説明する。まず、基板８０４を走行させる。巻き出しロール８０３から巻き出された長尺の基板８０４を、搬送ローラ８０５ａ、８０５ｂ、第一キャン８１２、第二キャン８１３、搬送ローラ８０５ｃ、８０５ｄ、８０５ｅ、８０５ｆ、８０５ｇ、第三キャン８１４、第四キャン８１５の順に導き、最終的には巻き取りロール８で巻き取る。使用する基板８０４は、電極の集電体として使用するので、凹凸パターン形状が表面および裏面に形成された、フィルム状の金属箔を用いる。例えば、その金属素材は、銅、ニッケル、アルミニウム等の集電体として必要な電気伝導度を満たす素材とする。形成する凹凸パターン形状は、２０μｍ×２０μｍの菱形で、高さが１０μｍ、表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が２．０μｍとなるものを用いる。走行させたこの基板８０４に、蒸発源８０９から蒸発させた蒸着原料を蒸着させて、蒸着膜（蒸着粒子）を形成する。蒸発源８０９は、坩堝などを使用し、蒸発源８０９を抵抗加熱装置、誘導加熱装置、電子ビーム加熱装置などの加熱装置（図示せず）で加熱し、例えば、蒸着原料となるケイ素を蒸発させる。基板８０４が、第一キャン８１２から第二キャン８１３の間で、蒸発源８０９にて蒸発させたケイ素にさらされて、基板８０４の片面上にケイ素からなる第１の活物質層８２１が形成される。その後、基板８０４が、第三キャン８１４から第四キャン８１５の間で、蒸発源８０９にて蒸発させたケイ素にさらされることにより、もう一方の面にもケイ素からなる第２の活物質層８２３が形成される。また、ケイ素と酸素とを含む化合物の活物質層を形成する場合には、酸素ガスをガス導入管８１１ａおよびガス導入管８１１ｂから導入し、酸素ガス雰囲気下で蒸発源８０９からケイ素を蒸発させて対応する。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、日本工業規格（ＪＩＳＢ  ０６０１―１９９４）に定められており、例えば接触式やレーザー式の表面粗さ計等により測定することができる。
【０２１８】
図２２に、この時得られた基板８０４への蒸着膜の模式図を示す。蒸発源８０９の中央から蒸発した蒸着原料の粒子の基板８０４への入射角が、斜めになるように第１の蒸発領域８６０および第２の蒸発領域８６１を設置しているので、図２２に示すような基板８０４上に斜めの角度を有する柱状形状の蒸着膜を形成させることができる。また、図２０に示すように、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１が、蒸発源８０９に対して左右に配置されているので、２つの成膜領域に同時蒸着できる。また、図２０に示すように、第一キャン８１２から第二キャン８１３の間、および、第三キャン８１４から第四キャン８１５の間を通過する基板８０４が、蒸発源８０９に対して左右に配置されているので、２つの成膜領域に同時蒸着できる。なお、基板８０４の表裏面にそれぞれ形成される第１の活物質層８２１の成長方向と、第２の活物質層８２３の成長方向とは、略対称となる。
【０２１９】
実施形態Ａにおける蒸着装置１０００Ａでは、第四キャン８１５が、蒸発源８０９の真上に、第二キャン８１３と第四キャン８１５との間に隙間を設けつつ、第二キャン８１３よりも上方に配置されていることを特徴とする。これにより、第二キャン８１３および第四キャン８１５の近傍で真空度が低下する事や、蒸着原料の粒子の衝突確率が増加し付着力が低下する事を防止できる。さらに、第２の成膜領域８６１が、蒸着粒子の基板への入射角が７５°となる位置に、かつ蒸発源８０９の真上に位置されているので、蒸発する材料濃度が最も高い領域で成膜することができる。これは、真空雰囲気中で加熱された材料が、ＣＯＳ則にしたがって蒸発するため、蒸発源に立てた法線方向へ近いほど蒸気濃度が高く、材料利用率を高めることができ、積極的に蒸発源の真上方向を利用できるためである。なお、第２の蒸着領域８６１の代わりに、第２の蒸着領域８６１のように第１の蒸着領域８６０を配置させても、同様の効果を得られる。
【０２２０】
なお、θ１１とθ１３が４５°未満の場合、成長させる粒子が急激に立ち上がり、基板８０４の凸凹面上に、粒子間に空間を有する蒸着膜を形成することが困難になりやすい。その結果、充放電時に、粒子の膨張により基板上にしわが生じやすくなる。また、θ１２とθ１４が７５°より大きい場合、成長させる粒子が大きく傾斜するので、基板の凸凹面上への付着が弱くなり、基板との密着性が弱い蒸着膜が形成されてしまい、充放電時に、基板から電極活物質が剥がれやすくなる。従って、実施形態Ａにおける蒸着装置１０００Ａでは、第一キャン８１２から第二キャン８１３の間、および、第三キャン８１４から第四キャン８１５の間を通過する際の基板８０４に対して、蒸発源８０９の中央から蒸発した蒸着粒子であるケイ素が、入射角４５°〜７５°の範囲で飛来するように、θ１１、θ１２、θ１３、θ１４を設定するのが望ましい。
【０２２１】
また、真空槽８０２の外側には、排気ポンプ８０１と、真空槽８０２上部に設置された補助排気口８３０と連通した補助排気ポンプ８３１を設け、排気ポンプ８０１および補助排気ポンプ８３１により、真空槽８０２内を真空排気する。蒸着装置１０００Ａでは、真空槽８０２内の圧力が４．５×１０-2Ｐａ程度まで上昇した時に、排気速度が５０００Ｌ／ｓｅｃの補助排気ポンプ８３１を使用し、補助排気口８３０での真空排気速度が２０００Ｌ／ｓｅｃになるよう配管コンダクタンスを調整することで、真空圧を４．５×１０-2Ｐａ程度から３．０×１０-2Ｐａ程度に改善させている。
【０２２２】
なお、ガス分子の排気能力を向上させるために、互いに近接した成膜領域の周辺、すなわち、蒸着粒子の基板への入射角７５°の周辺に隙間を設け、導入ガス分子を排気することが望ましい。また、ガス分子の排気能力を向上するには、成膜領域の上方で真空排気することが望ましい。特に、上方に真空排気口を配置すると、蒸発源８０９から直接蒸発原料の粒子が到達しないので、真空ポンプを保護する必要が無く、最も排気効率の良い状態で真空ポンプを設置することを可能とする。また、真空排気口付近に蒸発原料が成膜されず堆積物が発生しないので、堆積物が落下して基板を汚染するなどの心配も無い。また、互いに近接した成膜領域付近の真空度を改善できるので、酸素ガスや指向性を持ったケイ素の蒸発粒子を成膜領域に分布させて蒸着させることができる。したがって、蒸着時の真空度の低下による活物質粒子間の空間減少および電極活物質の膨張収縮を抑制することができ、充放電サイクル特性の高い電池を得ることができる。
【０２２３】
また、実施形態Ａで形成された第１の活物質層８２１および第２の活物質層８２３における空間は、充放電に伴う電極板膨張時に必要な膨張空間として使用することができ、電極活物質の応力緩和を可能とするので、正極負極間の短絡を抑制することができ、充放電サイクル特性の高い電池を得られることはいうまでもない。
【０２２４】
図２３は、実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａの蒸着領域における、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１の一変形例となる部分模式図である。図２３に示すように、第１の成膜領域８６０を構成する第一キャン８１２と第二キャン８１３、および第２の成膜領域８６１を構成する第三キャン８１４と第四キャン８１５の間に、それぞれ補助キャン８５０を配置する構成も可能である。補助キャン８５０を配置することで、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１において、基板８０４の直線走行部の中間に曲線走行部を設け、基板８０４の走行時のたるみを抑制できるので、走行中に発生するしわを抑えることができる。
【０２２５】
図２４は、実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａの蒸着領域における、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１の一変形例となる部分模式図を示す。図２４に示すように、第一キャン８１２、第二キャン８１３、第三キャン８１４、第四キャン８１５、および複数の補助キャン８５０を冷却構造とし、各キャンを−３０℃〜２０℃の範囲に設定して、基板８０４を冷却する構成も可能である。蒸着中に基板８０４が受ける熱（蒸発源８０９からの輻射熱や、蒸着粒子の凝固熱など）が緩和できるので、基板８０４の走行中の熱膨張を抑制でき、走行中に発生するしわを抑えることができる。
【０２２６】
（参考の実施形態Ｂ）
次に、参考の実施形態Ｂにおける蒸着装置１０００Ｂの構成を説明する。図２５は、実施形態Ｂの蒸着装置１０００Ｂの模式的な断面図である。実施形態Ｂの蒸着装置１０００Ｂは、実施形態Ａの真空蒸着装置１０００Ａとほぼ同じ構成を有するが、第１の成膜領域８６０から第２の成膜領域８６１への基板８０４を導く経路にあり、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１で基板８０４の同一の面に成膜するように基板８０４を走行させる経路を有する点で、蒸着装置１０００Ａと異なっている。
【０２２７】
次に、実施形態Ｂにおける蒸着装置１０００Ｂの動作を説明する。蒸着装置１０００Ｂは、実施形態Ａの蒸着装置１０００Ａとほぼ同じ動作となる。相違点は、まず、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１で基板８０４同一の面に成膜させる。その成膜させたロールを再度、巻き出しロール８０３に設置して、前回蒸着膜を形成させていない基板８０４面に同作業を繰り返すことである。具体的には、図２５に示すように、真空槽８０２中で巻き出しロール８０３から巻き出された長尺の基板８０４は、搬送ローラ８０５ａ、８０５ｂ、第一キャン８１２、第二キャン８１３、搬送ローラ８０５ｃ、８０５ｄ、８０５ｅ、第四キャン８１５、第三キャン８１４、搬送ローラ８０５ｇ、８０５ｆ、８０５ｈの順に導かれて、最終的には巻き取りロール８０８に巻き取られる動作となる。
【０２２８】
図２６に、実施形態Ｂの蒸着装置１０００Ｂにより形成された蒸着膜の断面図を示す。蒸発させた蒸着原料の粒子の基板８０４への入射方向を相違させ、第１の成膜領域８６０および第２の成膜領域８６１にて基板８０４の同一の面に成膜するので、図７に示すような、ジグザグ形状の第１の活物質層８２１と第２の活物質層８２３を形成させることができる。なお、実施形態Ｂにおいても、蒸発源８０９の上部に第２の成膜領域８６１を設けているので、蒸発原料の蒸気濃度が濃い領域で成膜を行え、材料の利用率を向上できることはいうまでもない。
【０２２９】
なお、実施形態Ａ、Ｂで示した蒸着膜形成後の電極８２０の各形状は、上記に限られることなく、電池の設計容量により適宜選択すればよい。
【０２３０】
また、上記の蒸着装置１０００Ａおよび１０００Ｂで製造した電極８２０は、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウムイオン二次電池に一般的に使用される正極活物質を含む正極板と、微多孔性フィルムなどからなるセパレータと、６フッ化リン酸リチウムなどをエチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート類に溶解した、一般に知られている組成のリチウムイオン伝導性を有する電解液と共に用いることで、非水電解質二次電池が容易に作製できる。
【０２３１】
上述した蒸着装置１０００Ａおよび１０００Ｂによれば、蒸発源の真上に相当する蒸発原料の蒸気濃度の濃い領域で、高入射角領域の近傍の成膜を行うことができる。従って、コンパクトな装置構成でありながら、蒸発源から供給される蒸発原料の蒸気濃度が濃い領域で成膜を行うことができるので、蒸発原料の利用率を向上でき、劣化の少ない膜を生産性の高い蒸着方法で連続的に形成できる。
【０２３２】
（参考の実施形態Ｃ）
図２７は、参考の実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃを模式的に示す断面図である。図２７に示すように、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃは、真空槽９０２と、真空槽９０２の外側の排気ポンプ９０１と、真空槽９０２の補助排気口９３０と連通させた補助排気ポンプ９３１と、排気ポンプ９０１近傍の真空槽９０２の内部に設けた蒸着原料を蒸発させる蒸発源９０９と、蒸発源９０９の両側に設置した遮蔽版１０ａ、１０ｂと、真空槽９０２内に酸素ガスを導入する酸素ガス供給部となるガス導入管９１１ａ、９１１ｂとで構成されている。なお、遮蔽板９１０ａ、９１０ｂは、蒸発源９０９と、排気ポンプ９０１とを覆うように、ハの字の形状で設置されている。
【０２３３】
また、真空槽９０２の内部には、基板９０４が巻かれた巻き出しロール９０３、搬送ローラ９０５ａ〜９０５ｈ、巻き取りロール９０８、円筒状の第一キャン９１２、第二キャン９１３、第三キャン９１４、第四キャン９１５が設置されている。第１の蒸着部９６２は、上記の第一キャン９１２と第二キャン９１３で構成され、第１の蒸着部９６２における第１の蒸着領域９６０が、蒸発源９０９の蒸発面の中心からガス導入管９１１ａの端を通り第一キャン９１２に引いた直線と第一キャン９１２との接点から、第二キャン９１３の間にある基板９０４の蒸発源９面で構成される。第２の蒸着部９６３は、上記の第三キャン９１４と第四キャン９１５で構成され、第２の蒸着部９６３における第２の蒸着領域９６１が、蒸発源９０９の蒸発面の中心からガス導入管９１１ｂの端を通り第三キャン９１４に引いた直線と第三キャン９１４との接点から、第四キャン９１５の間にある基板９０４の蒸発源９面で構成されている。なお、第１の蒸着領域９６０および第２の蒸着領域９６１は、蒸発源の蒸発面の中心を通る法線の両側に、蒸着領域が対向するように配置されている。
【０２３４】
図２８は、上記の第１の蒸着部９６２、第２の蒸着部９６３、および蒸発源９０９等の設置位置を示す模式図である。図２８に示すように、第１の蒸着領域９６０は、基板９０４を第一キャン９１２に沿って走行させる第１の曲線走行部９６４と、第一キャン９１２と第二キャン９１３との間の直線部分で基板９０４を走行させる第１の直線走行部９６５とで構成される。また、第２の蒸着領域９６３は、基板９０４を第三キャン９１４に沿って走行させる第２の曲線走行部９６６と、第三キャン９１４と第四キャン９１５との間の直線部分で基板９０４を走行させる第２の直線走行部９６７とで構成される。また、図２８に示すθ２１を、蒸発源９０９の蒸発面の中心からガス導入管９１１ａの端を通り第一キャン９１２に引いた直線と、その直線と第一キャン９１２と交わる点から引いた法線とがなす角度とする。θ２２を、基板９０４が第一キャン９１２に沿う走行が終了する点から引いた法線と、蒸発源９０９の蒸発面の中心から基板９０４上のその点に引いた直線とがなす角度とする。θ２３を、蒸発源９０９の蒸発面の中心から第二キャン９１３上の基板９０４と最後に接触する直線を引き、その接点から引いた法線と前記直線とがなす角度とする。それらθ２１、θ２２、θ２３は、４５°≦θ２１＜θ２２＜θ２３≦７５°の関係を満たす角度とし、本実施形態Ｃでは、θ２１＝４５°、θ２２＝６３°、θ２３＝７５°として、第一キャン９１２、第二キャン９１３が設置されている。なお、第三キャン９１４と第四キャン９１５は、蒸発源９０９の蒸発面の中心に引いた中心線を線対称とする第一キャン９１２と第二キャン９１３の位置に設置されている。
【０２３５】
次に、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃの動作について説明する。まず、基板９０４を走行させる。巻き出しロール９０３から巻き出された長尺の基板９０４を、搬送ローラ９０５ａ、９０５ｂ、第一キャン９１２、第二キャン９１３、搬送ローラ９０５ｃ、９０５ｄ、９０５ｅ、９０５ｆ、９０５ｇ、第三キャン９１４、第四キャン９１５の順に導き、最終的には巻き取りロール９０８で巻き取る。使用する基板９０４は、電極の集電体として使用するので、凹凸パターン形状が表面および裏面に形成された、フィルム状の金属箔を用いる。例えば、その金属素材は、銅、ニッケル、アルミニウム等の集電体として必要な電気伝導度を満たす素材とする。形成する凹凸パターン形状は、２０μｍ×２０μｍの菱形で、高さが１０μｍ、表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が２．０μｍとなるものを用いる。走行させたこの基板９０４に、蒸発源９０９から蒸発させた蒸着原料を蒸着させて、蒸着膜（蒸着粒子）を形成する。蒸発源９０９は、坩堝などを使用し、蒸発源９０９を抵抗加熱装置、誘導加熱装置、電子ビーム加熱装置などの加熱装置（図示せず）で加熱し、例えば、蒸着原料となるケイ素を蒸発させる。基板９０４は、第一キャン９１２から第二キャン９１３の間の第１の成膜領域９６０で、蒸発源９０９にて蒸発させたケイ素にさらされ、基板９０４の片面上にケイ素からなる第１の活物質層９２１が形成される。その後、基板９０４が、第三キャン９１４から第四キャン９１５の間の第２の成膜領域９６１で、蒸発源９０９にて蒸発させたケイ素にさらされ、もう一方の面にもケイ素からなる第２の活物質層９２３が形成される。また、ケイ素と酸素とを含む化合物の活物質層を形成する場合には、酸素ガスをガス導入管９１１ａおよびガス導入管９１１ｂから導入し、酸素ガス雰囲気下で蒸発源９０９からケイ素を蒸発させて対応する。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、日本工業規格（ＪＩＳＢ  ０６０１―１９９４）に定められており、例えば接触式やレーザー式の表面粗さ計等により測定することができる。
【０２３６】
図２９に、この時得られる基板９０４上の蒸着膜の模式図を示す。蒸発源９０９の中央から蒸発した蒸着原料の粒子の基板への入射角が斜めになるように、第１の蒸発領域９６０および第２の蒸発領域９６１を設置しているので、図２９に示すような基板９０４上に斜めの角度を有する柱状形状の蒸着膜を形成させることができる。
【０２３７】
実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃでは、第一キャン９１２から第二キャン９１３の間、および第三キャン９１４から第四キャン９１５の間を通過する際の基板９０４に対して、蒸発源９０９の中央から蒸発させた蒸着粒子のケイ素が、入射角４５°〜７５°の範囲で飛来するように、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１が設けられる構成としている。真空蒸着では、真空雰囲気中で加熱された材料がＣＯＳ則に従い蒸発するので、蒸発源９０９に立てた法線方向へ近いほど蒸気濃度が高くなり、材料の利用率が向上する。また、蒸発源９０９に立てた法線からの角度を蒸発角と定義する時、材料の利用率は、蒸着粒子の蒸発角度の範囲で調整できる。すなわち、同じ蒸発角度の範囲では、蒸発源との距離が近いほど、蒸発源から蒸発した材料の基板９０４への堆積速度は速くなるので、生産性の向上には、蒸発角度を広くし、かつ蒸発源９０９から基板９０４までの距離を短くすることが重要となるからである。しかし、成膜領域を基板９０４が直線的に走行する領域のみとした場合、入射角が大きくなる成膜領域を、蒸発源９０９から遠い位置に設置せざるを得ない。そこで、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃでは、第１の蒸着領域９６０を、基板９０４を第一キャン９１２に沿って走行させる第１の曲線走行部９６４と、第一キャン９１２と第二キャン９１３とで構成される直線部分で基板９０４を直線的に走行させる第１の直線走行部９６５とで構成し、第２の蒸着領域９６３を、基板９０４を第三キャン９１４に沿って走行させる第２の曲線走行部９６６と、第三キャン９１４と第四キャン９１５とで構成される直線部分で基板９０４を直線的に走行させる第２の直線走行部９６７とで構成させた。すなわち、第１の曲線走行部９６４および第２の曲線走行部９６６で、入射角４５°〜６３°付近の成膜領域を構成させるので、入射角７５°付近の成膜領域を、蒸発源に近い位置に設置することができる。例えば、蒸発角２°〜３２°と−３２°〜−２°を利用するとして、入射角４５°〜６３°の範囲を第一キャン９１２および第三キャン９１４上に設け、入射角６３°〜７５°の範囲を直線状に配置することで、入射角４５°〜７５°の成膜領域を直線状に配置した場合と比較し、入射角７５°の位置を７／１０の距離に近づけることができる。基板への堆積速度は、蒸発源と基板との距離の２乗に反比例するので、基板への材料堆積速度を約２倍に向上させるができる。また、入射角４５°〜６３°の領域は蒸発源９０９に近く、輻射熱の影響および蒸着材料のエネルギーを受け、基板の温度が高くなる領域なので、基板がキャンに接することで、基板から排熱することもでき、基板温度の上昇を抑制する効果も得ることができる。
【０２３８】
なお、θ２１が４５°未満の場合、成長させる粒子が急激に立ち上がり、基板９０４の凸凹面上に、粒子間に空間を有する蒸着膜を形成することが困難になりやすい。その結果、充放電時に、粒子の膨張により基板上にしわが生じやすくなる。また、θ２３が７５°より大きい場合、成長させる粒子が大きく傾斜するので、基板の凸凹面上への付着が弱くなり、基板との密着性が弱い蒸着膜が形成されてしまい、充放電時に、基板から電極活物質が剥がれやすくなる。従って、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃでは、第一キャン９１２から第二キャン９１３の間、および、第三キャン９１４から第四キャン９１５の間を通過する際の基板９０４に対して、蒸発源９０９の中央から蒸発した蒸着粒子であるケイ素が、入射角４５°〜７５°の範囲で飛来するように、θ２１およびθ２３を設定するのが望ましい。
【０２３９】
なお、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃでは、真空槽９０２内の圧力が４．５×１０-2Ｐａ程度まで上昇した時に、排気速度が５０００Ｌ／ｓｅｃの補助排気ポンプ９３１を使用し、補助排気口９３０での真空排気速度が２０００Ｌ／ｓｅｃになるよう配管コンダクタンスを調整することで、真空圧を４．５×１０-2Ｐａ程度から３．０×１０-2Ｐａ程度に改善させている。
【０２４０】
また、斜めに配置された基板９０４の第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１を、蒸発源９０９に対して左右対称に設置し、互いに近接した上記成膜領域の周辺となる蒸着粒子の基板への入射角７５°の周辺に補助排気口９３０を設けることで、真空排気能力を強化できる。これにより、互いに近接した前記成膜領域付近の真空度を改善し、酸素ガスや指向性を持ったケイ素の蒸発粒子を成膜領域に分布させることができるので、蒸着時の真空度の低下による活物質粒子間の空間減少および電極活物質の膨張収縮を抑制することができ、充放電サイクル特性の高い電池を得ることができる。
【０２４１】
また、実施形態Ｃで形成された第１の活物質層９２１および第２の活物質層９２３における空間は、充放電に伴う電極板膨張時に必要な膨張空間として使用することができるので、電極活物質の応力緩和が可能となり、正極負極間の短絡を抑制することができ、充放電サイクル特性の高い電池を得られることはいうまでもない。
【０２４２】
図３０に、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃの蒸着領域における、第１の蒸着領域９６０および第２の蒸着領域９６１の一変形例となる部分模式図を示す。図３０に示すように、第１の成膜領域９６０と第２の成膜領域９６１のそれぞれの中間部分に、補助キャン９５０を配置する構成も可能である。補助キャン９５０を配置することで、第１の成膜領域９６０を、第１の曲線走行部９６４と第１の中間直線走行部９７０と第１の中間曲線走行部９６８と第１の直線走行部９６５とで構成し、第２の成膜領域９６１を、第２の曲線走行部９６６と第２の中間直線走行部９７０と第２の中間曲線走行部９６９と第２の直線走行部９６７とで構成させる。上記構成により、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１において、基板９０４の走行時のたるみを抑制できるので、走行中に発生するしわを抑えることができる。
【０２４３】
また、第１の中間曲線走行部９６８および第２の中間曲線走行部９６９の設置により、第１の直線走行部９６５と第２の直線走行部９６７での入射角の高い成膜領域を、蒸発源９０９に近づけることができるので、入射角度と蒸発角度の両方を満たした成膜を行うことができ、材料の利用率を向上できる。
【０２４４】
なお、第１の中間曲線走行部９６８および第２の中間曲線走行部９６９を冷却できる構成とすることで、基板から排熱することができ、基板温度の上昇を抑制する効果も得ることができる。例えば、各キャンを−３０℃〜２０℃の範囲に設定して、基板９０４を冷却する構成も可能である。蒸着中に基板９０４が受ける熱（蒸発源９０９からの輻射熱や、蒸着粒子の凝固熱など）が緩和できるので、基板９０４の走行中の熱膨張を抑制でき、走行中に発生するしわを抑えることができる。
【０２４５】
図３１に、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃの蒸着領域における、第１の蒸着領域９６０および第２の蒸着領域９６１の一変形例となる部分模式図を示す。図３１に示すように、第１の成膜領域９６０と第２の成膜領域９６１のそれぞれに、補助キャン９５０を各々２個配置する構成も可能である。
【０２４６】
上記構成により、第１の直線走行部９６５と第２の直線走行部９６７での入射角の高い成膜領域を、さらに蒸発源９０９に近づけることができるので、入射角度と蒸発角度の両方を満たした成膜を行うことができ、材料の利用率を向上できる。
【０２４７】
（参考の実施形態Ｄ）
次に、参考の実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄの構成を説明する。図３２は、実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄを模式的に示す断面図である。本実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄは、実施形態Ｃの蒸着装置１０００Ｃとほぼ同じ構成を有するが、第１の成膜領域９６０から第２の成膜領域９６１への基板９０４を導く経路にあり、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１で基板９０４の同一の面に成膜するように、基板９０４を走行させる経路を有する点で、蒸着装置１０００Ｃと異なっている。
【０２４８】
次に、実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄの動作を説明する。本実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄは、実施形態Ｃに示す蒸着装置１０００Ｃとほぼ同じ動作となる。相違点は、まず、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１で基板９０４同一の面に成膜させる。その成膜させたロールを再度、巻き出しロール９０３に設置して、前回蒸着膜を形成させていない基板９０４面に同作業を繰り返すことである。具体的には、図３２に示すように、真空槽９０２中で巻き出しロール９０３から巻き出された長尺の基板９０４は、搬送ローラ９０５ａ、９０５ｂ、第一キャン９１２、第二キャン９１３、搬送ローラ５ｃ、５ｄ、５ｅ、第四キャン９１５、第三キャン９１４、搬送ローラ９０５ｇ、９０５ｆ、９０５ｈの順に導かれて、最終的には巻き取りロール９０８に巻き取られる動作となる。
【０２４９】
図３３に、実施形態Ｄの蒸着装置１０００Ｄにより形成された蒸着膜の断面図を示す。蒸発させた蒸着原料の粒子の基板９０４への入射方向を相違させ、第１の成膜領域９６０および第２の成膜領域９６１にて基板９０４の同一の面に成膜するので、図３３に示すような、ジグザグ形状の第１の活物質層９２１と第２の活物質層９２３を形成させることができる。なお、本実施形態Ｄにおいても、実施形態Ｃと同様に、第１の蒸着領域９６０に第１の曲線走行部９６４と第１の直線走行部９６５、第２の蒸着領域９６１に第２の曲線走行部９６６と第２の直線走行部９６７とを設け、蒸着粒子を基板９０４に斜め蒸着させる蒸着領域と蒸発源９０９との相対的な距離を近くしているので、材料の利用効率を向上できることはいうまでもない。
【０２５０】
なお、実施形態Ｃ、２で示した蒸着膜形成後の電極２０の各形状は、上記に限られることなく、電池の設計容量により適宜選択すればよい。
【０２５１】
また、上記の蒸着装置１０００Ｃおよび２００で製造した電極９２０は、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウムイオン二次電池に一般的に使用される正極活物質を含む正極板と、微多孔性フィルムなどからなるセパレータと、６フッ化リン酸リチウムなどをエチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート類に溶解した、一般に知られている組成のリチウムイオン伝導性を有する電解液と共に用いることで、非水電解質二次電池が容易に作製できる。
【０２５２】
実施形態ＣおよびＤによると、蒸着装置の真空槽のサイズを増大させることなく、蒸着領域を大きくでき、より高い効率で蒸着膜を形成することが可能になる。また、蒸発源からの基板面への入射角が７５°となる蒸着面の近傍における基板と蒸発源との距離を小さくできる。従って、基板に対する蒸着粒子の堆積速度を改善できるので、材料の利用率を向上でき、劣化の少ない膜を生産性の高い蒸着方法で連続的に形成できる。
【産業上の利用可能性】
【０２５３】
本発明の蒸着装置は、蒸着膜を利用した種々のデバイス、例えば電池などの電気化学デバイス、フォトニック素子や光回路部品などの光学デバイス、センサーなどの各種デバイス素子等の製造に用いられ得る。本発明は、電気化学素子全般に適用可能であるが、特に充放電に伴う膨張・収縮の大きい活物質を用いた電池用極板の製造に適用すると、活物質の膨張に起因する極板の変形やしわの発生が抑制された、エネルギー密度の高い極板を提供できるので有利である。
【図面の簡単な説明】
【０２５４】
【図１】本発明の第１の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の蒸着装置において、蒸着原料が基板に入射する角度（入射角度）を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の蒸着装置を用いて形成された活物質体（積層数ｎ＝２）の模式的な断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の蒸着装置を用いて形成された活物質体（積層数ｎ＝５）の模式的な断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の他の蒸着装置の構成を説明するための断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の蒸着装置を用いて形成された活物質体（積層数ｎ＝２）の模式的な断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態のさらに他の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態の蒸着装置を用いて形成された活物質体（積層数ｎ＝７）の模式的な断面図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の蒸着装置を用いて製造した実施例１および実施例２の膜を例示する上面図であり、（ｃ）は、（ａ）および（ｂ）に示す膜における活物質体の模式的な断面図である。
【図１３】基板の搬送回数Ｃと、膜（活物質体）の積層数ｎとの関係を説明する図であり、（ａ）はＶ字型経路を有する蒸着装置、（ｂ）および（ｃ）はＷ字型経路を有する蒸着装置を用いて形成された膜（活物質体）を例示する断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図１５】（ａ）は、本発明の第６の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す蒸着装置を用いて形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図１７】（ａ）は、本発明の第８の実施形態の蒸着装置の模式的な断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す蒸着装置における蒸着領域の模式的な拡大断面図である。
【図１８】本発明の第８の実施形態の他の蒸着装置における蒸着領域の模式的な拡大断面図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態のさらに他の蒸着装置の模式的な断面図である。
【図２０】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、参考の実施形態Ａの真空蒸着装置を例示する模式的な断面図である。
【図２１】参考の実施形態Ａにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の模式的な断面図である。
【図２２】参考の実施形態Ａの蒸着装置によって形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図２３】参考の実施形態Ａにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の一変形例を模式的に示す部分断面図である。
【図２４】参考の実施形態Ａにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の他の変形例を模式的に示す部分断面図である。
【図２５】参考の実施形態Ｂの真空蒸着装置の模式的な断面図である。
【図２６】参考の実施形態Ｂの蒸着装置によって形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図２７】参考の実施形態Ｃの真空蒸着装置の模式的な断面図である。
【図２８】参考の実施形態Ｃにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の模式的な断面図である。
【図２９】参考の実施形態Ｃの蒸着装置によって形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図３０】参考の実施形態Ｃにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の一変形例を模式的に示す部分断面図である。
【図３１】参考の実施形態Ｃにおける第１の蒸着部および第２の蒸着部の他の変形例を模式的に示す部分断面図である。
【図３２】参考の実施形態Ｄの真空蒸着装置の模式的な断面図である。
【図３３】参考の実施形態Ｄの蒸着装置によって形成された蒸着膜の模式的な断面図である。
【図３４】従来の蒸着装置を示す断面図である。
【図３５】（ａ）は、曲面搬送領域のみから構成された蒸着領域を例示する模式的な断面図であり、（ｂ）は、平面搬送領域を含む蒸着領域を例示する模式的な断面図である。
【符号の説明】
【０２５５】
１          排気ポンプ
２          チャンバー
３、８      巻き出しまたは巻取りロール
４          基板
５ａ〜５ｍ  搬送ローラ
６ａ〜６ｄ  ガイド部材
９          蒸発源
９ｓ        蒸発面
１０ａ、１０ｂ      遮蔽板
１１ａ、１１ｂ      ガス導入管
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  遮蔽板
２０ａ〜２０ｄ      遮蔽部材
２２        ノズル部
２４        ノズル部遮蔽板
２８        シャッター
６０ａ〜６０ｈ      蒸着領域
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００  蒸着装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008111306.tif 000038
【図２】
2008111306.tif 000039
【図３】
2008111306.tif 000040
【図４】
2008111306.tif 000041
【図５】
2008111306.tif 000042
【図６】
2008111306.tif 000043
【図７】
2008111306.tif 000044
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008111306.tif 000047
【図１１】
2008111306.tif 000048
【図１２】
2008111306.tif 000049
【図１３】
2008111306.tif 000050
【図１４】
2008111306.tif 000051
【図１５】
2008111306.tif 000052
【図１６】
2008111306.tif 000053
【図１７】
2008111306.tif 000054
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2008111306.tif 000058
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2008111306.tif 000063
【図２７】
2008111306.tif 000064
【図２８】
2008111306.tif 000065
【図２９】
2008111306.tif 000066
【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2008111306.tif 000069
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2008111306.tif 000072
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月28日(2008.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内においてロールツーロール方式でシート状の基板を移動させることにより、前記基板に蒸着膜を連続的に形成する蒸着装置であって、
蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、
前記基板を巻き付けて保持する第１および第２のロールと前記基板を案内するガイド部とを含む搬送部であって、前記第１および第２のロールの一方が前記基板を繰り出し、前記ガイド部が繰り出された基板を案内し、前記第１および第２のロールの他方が前記基板を巻き取ることによって、前記蒸発させた蒸着原料が到達する蒸着可能領域を通過するように前記基板を搬送する搬送部と、
前記蒸着可能領域に配置され、前記蒸発源からの蒸着原料が到達しない遮蔽領域を形成する遮蔽部と
を備え、
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内において、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第１のガイド部材と、前記基板の搬送経路において前記第１のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第２のガイド部材とを含み、
前記遮蔽部は、前記第１および第２のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第１および第２の遮蔽部材を含み、
前記第１のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第１の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１の蒸着領域および前記第１の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第２の蒸着領域を形成し、
前記第２のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第２の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第３の蒸着領域および前記第２の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第４の蒸着領域を形成し、
前記第１から第４の蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が平面となるように前記基板を搬送する平面搬送領域を含んでおり、
前記遮蔽領域を除く前記蒸着可能領域において、前記蒸着原料が前記基板の法線方向から前記基板に入射しないように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されており、
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１および前記第２の蒸着領域を通過する基板の任意の点と前記蒸発源の中心とを結ぶ線は、前記基板の法線方向に対して互いに反対側に傾斜し、かつ、前記第３および前記第４の蒸着領域を通過する基板の任意の点と前記蒸発源の中心とを結ぶ線は、前記基板の法線方向に対して互いに反対側に傾斜するように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている蒸着装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第２の蒸着領域と前記第３の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板の搬送する方向を含む断面において、前記第１のガイド部材および前記第２のガイド部材は、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第４の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記第１、第２、第３および第４の蒸着領域における成膜量の比が１：２：２：１となるように、各蒸着領域の前記蒸発源に対する位置および各蒸着領域の前記基板の搬送方向に沿った長さが調整されている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１および第２の加熱部をさらに備え、前記第１の加熱部は、前記基板の搬送経路において前記第１の蒸着領域よりも前記第１のロール側に配置され、前記第２の加熱部は、前記基板の搬送経路における前記第２の蒸着領域と前記第３の蒸着領域との間に配置されている請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１、第２、第３および第４の加熱部をさらに備え、
前記第１、第２、第３および第４の加熱部は、前記第１、第２、第３および第４の蒸着領域の上端近傍にそれぞれ配置されている請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内に、
前記基板の搬送経路において前記第２のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第３のガイド部材と、
前記基板の搬送経路において前記第３のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第４のガイド部材と
をさらに含み、
前記遮蔽部は、第３および第４のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第３および第４の遮蔽部材をさらに含み、
前記第３のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第３の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第５の蒸着領域および前記第３の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第６の蒸着領域を形成し、
前記第４のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第４の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第７の蒸着領域および前記第４の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第８の蒸着領域を形成する請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第４の蒸着領域と前記第５の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項９】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１および第２のガイド部材と、前記第３および第４のガイド部材とは、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第８の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７および第８の蒸着領域における成膜量の比が１：２：２：１：１：２：２：１となるように、各蒸着領域の前記蒸発源に対する位置および各蒸着領域の前記基板の搬送方向に沿った長さが調整されている請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１１】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１および第２の加熱部をさらに備え、前記第１の加熱部は、前記基板の搬送経路において前記第１の蒸着領域よりも前記第１のロール側に配置され、前記第２の加熱部は、前記基板の搬送経路における前記第４の蒸着領域と前記第５の蒸着領域との間において前記基板を加熱するように配置されている請求項８に記載の蒸着装置。
【請求項１２】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１、第２、第３および第４の加熱部をさらに備え、
前記第１、第２、第３および第４の加熱部は、前記第１、第４、第５および第８の蒸着領域の上端近傍にそれぞれ配置されている請求項８に記載の蒸着装置。
【請求項１３】
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内に、
前記基板の搬送経路において前記第４のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第５のガイド部材と、
前記基板の搬送経路において前記第５のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第６のガイド部材と、
をさらに含み、
前記遮蔽部は、前記第５および第６のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第５および第６の遮蔽部材をさらに含み、
前記第５のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第５の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第９の蒸着領域および前記第５の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第１０の蒸着領域を形成し、
前記第６のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第６の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１１の蒸着領域および前記第６の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第１２の蒸着領域を形成する請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１４】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第６の蒸着領域と前記第７の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１５】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１〜第３のガイド部材と、前記第４〜第６のガイド部材とは、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第１２の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１６】
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１および第１２の蒸着領域における成膜量の比が１：２：２：２：２：１：１：２：２：２：２：１となるように、各蒸着領域の前記蒸発源に対する位置および各蒸着領域の前記基板の搬送方向に沿った長さが調整されている請求項１４に記載の蒸着装置。
【請求項１７】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、各蒸着領域を通過する基板の任意の点と前記蒸発源の中心とを結ぶ線は、前記基板の法線方向と４５°以上７５°以下の角度をなすように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１に記載の蒸着装置。    
【請求項１８】
前記第１から第４の蒸着領域のうち少なくとも１つの蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が曲面となるように前記基板を搬送する曲面搬送領域をさらに有している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１９】
前記第１から第４のガイド部材のうち少なくとも１つのガイド部材は前記蒸着可能領域に位置し、
前記曲面搬送領域は、前記少なくとも１つのガイド部材のうち前記蒸着可能領域に位置する部分に沿って前記基板を搬送する下端曲面搬送領域を含む請求項１８に記載の蒸着装置。
【請求項２０】
前記搬送部は、前記少なくとも１つの蒸着領域に、前記蒸発源の中心を通る法線とのなす角度の異なる２つの平面搬送領域を形成するための傾斜方向切り換えローラをさらに備え、
前記曲面搬送領域は、前記傾斜方向切り換えローラに沿って前記基板を搬送する中間曲面搬送領域を含む請求項１９に記載の蒸着装置。
【請求項２１】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第４の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項２２】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２３】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２４】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２５】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第８の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項２６】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２７】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２８】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２９】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第１２の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項３０】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３１】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３２】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３３】
チャンバーと、前記チャンバー内に配置され、蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、前記チャンバー内に配置され、シート状の基板を搬送する搬送部とを備えたロールツーロール方式の蒸着装置を用い、前記搬送部によって前記基板を移動させることにより、前記基板に前記蒸着原料を含む膜を連続的に形成する膜の製造方法であって、
前記チャンバー内に前記蒸発源に対して互いに重ならないように設けられた第１領域、第２領域、第３領域および第４領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ａ）を含んでおり、
前記工程（Ａ）は、
（ａ）前記第１領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して傾斜した第１方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｂ）前記第２領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と反対側に傾斜した第２方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｃ）前記第３領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と同じ側に傾斜した第３方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｄ）前記第４領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と反対側に傾斜した第４方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含し、
前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域および前記第４領域における前記蒸着原料の堆積量の比は１：２：２：１である膜の製造方法。
【請求項３４】
前記工程（Ａ）の後に、前記第４領域、前記第３領域、前記第２領域および前記第１領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ｂ）を含んでおり、
前記工程（Ｂ）は、
（ｅ）前記第４領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第４方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
（ｆ）前記第３領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第３方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｇ）前記第２領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第２方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｈ）前記第１領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含する請求項３３に記載の膜の製造方法。
【請求項３５】
前記工程（Ａ）および前記工程（Ｂ）を交互に複数回繰り返す請求項３４に記載の膜の製造方法。
【請求項３６】
前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）との間に、
前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返し、前記チャンバー内に前記蒸発源に対して互いに重ならないように設けられた第５領域、第６領域、第７領域および第８領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ａ’）と、
前記工程（Ａ’）の後に、前記第８領域、前記第７領域、前記第６領域および前記第５領域に、前記基板をこの順で搬送し、続いて、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返す工程（Ｂ’）と、
をさらに含んでおり、
前記工程（Ａ’）は、
（ａ’）前記第５領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して傾斜した第５方向から、前記基板の前記蒸着原料が堆積された面の反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｂ’）前記第６領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と反対側に傾斜した第６方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｃ’）前記第７領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と同じ側に傾斜した第７方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｄ’）前記第８領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と反対側に傾斜した第８方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と
を包含し、
前記工程（Ｂ’）は、
（ｅ’）前記第８領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第８方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
（ｆ’）前記第７領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第７方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｇ’）前記第６領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第６方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｈ’）前記第５領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含し、
前記第５領域、前記第６領域、前記第７領域および前記第８領域における前記蒸着原料の堆積量の比は１：２：２：１である請求項３４に記載の膜の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月3日(2009.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内においてロールツーロール方式で、表面に凹凸パターンを有するシート状の基板を移動させることにより、前記基板に蒸着膜を連続的に形成する蒸着装置であって、
蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、
前記基板を巻き付けて保持する第１および第２のロールと前記基板を案内するガイド部とを含む搬送部であって、前記第１および第２のロールの一方が前記基板を繰り出し、前記ガイド部が繰り出された基板を案内し、前記第１および第２のロールの他方が前記基板を巻き取ることによって、前記蒸発させた蒸着原料が到達する蒸着可能領域を通過するように前記基板を搬送する搬送部と、
前記蒸着可能領域に配置され、前記蒸発源からの蒸着原料が到達しない遮蔽領域を形成する遮蔽部と
を備え、
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内において、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第１のガイド部材と、前記基板の搬送経路において前記第１のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第２のガイド部材とを含み、
前記遮蔽部は、前記第１および第２のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第１および第２の遮蔽部材を含み、
前記第１のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第１の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１の蒸着領域および前記第１の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第２の蒸着領域を形成し、
前記第２のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第２の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第３の蒸着領域および前記第２の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第４の蒸着領域を形成し、
前記第１から第４の蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が平面となるように前記基板を搬送する平面搬送領域を含んでおり、
前記遮蔽領域を除く前記蒸着可能領域において、前記蒸着原料が前記基板の法線方向から前記基板に入射しないように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されており、
前記基板の前記表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１および前記第２の蒸着領域を通過する基板の任意の点と前記蒸発源の中心とを結ぶ線は、前記基板の法線方向に対して互いに反対側に傾斜し、かつ、前記第３および前記第４の蒸着領域を通過する基板の任意の点と前記蒸発源の中心とを結ぶ線は、前記基板の法線方向に対して互いに反対側に傾斜するように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されており、
各蒸着領域を通過する基板の任意の点と前記蒸着源の中心とを結ぶ線の、前記基板の法線方向に対する傾斜角度は、各蒸着領域において前記基板の前記表面上の前記凹凸パターンの突起に対するシャドウイング効果によって、前記表面上に柱状体が間隔を空けて形成されるように設定されている蒸着装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第２の蒸着領域と前記第３の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板の搬送する方向を含む断面において、前記第１のガイド部材および前記第２のガイド部材は、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第４の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記第１、第２、第３および第４の蒸着領域における成膜量の比が１：２：２：１となるように、各蒸着領域の前記蒸発源に対する位置および各蒸着領域の前記基板の搬送方向に沿った長さが調整されている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１および第２の加熱部をさらに備え、前記第１の加熱部は、前記基板の搬送経路において前記第１の蒸着領域よりも前記第１のロール側に配置され、前記第２の加熱部は、前記基板の搬送経路における前記第２の蒸着領域と前記第３の蒸着領域との間に配置されている請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１、第２、第３および第４の加熱部をさらに備え、
前記第１、第２、第３および第４の加熱部は、前記第１、第２、第３および第４の蒸着領域の上端近傍にそれぞれ配置されている請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内に、
前記基板の搬送経路において前記第２のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第３のガイド部材と、
前記基板の搬送経路において前記第３のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第４のガイド部材と
をさらに含み、
前記遮蔽部は、第３および第４のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第３および第４の遮蔽部材をさらに含み、
前記第３のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第３の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第５の蒸着領域および前記第３の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第６の蒸着領域を形成し、
前記第４のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第４の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第７の蒸着領域および前記第４の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第８の蒸着領域を形成する請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第４の蒸着領域と前記第５の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項９】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１および第２のガイド部材と、前記第３および第４のガイド部材とは、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第８の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７および第８の蒸着領域における成膜量の比が１：２：２：１：１：２：２：１となるように、各蒸着領域の前記蒸発源に対する位置および各蒸着領域の前記基板の搬送方向に沿った長さが調整されている請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１１】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１および第２の加熱部をさらに備え、前記第１の加熱部は、前記基板の搬送経路において前記第１の蒸着領域よりも前記第１のロール側に配置され、前記第２の加熱部は、前記基板の搬送経路における前記第４の蒸着領域と前記第５の蒸着領域との間において前記基板を加熱するように配置されている請求項８に記載の蒸着装置。
【請求項１２】
前記基板を２００℃〜４００℃に加熱する第１、第２、第３および第４の加熱部をさらに備え、
前記第１、第２、第３および第４の加熱部は、前記第１、第４、第５および第８の蒸着領域の上端近傍にそれぞれ配置されている請求項８に記載の蒸着装置。
【請求項１３】
前記ガイド部は、前記蒸着可能領域内に、
前記基板の搬送経路において前記第４のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第５のガイド部材と、
前記基板の搬送経路において前記第５のガイド部材よりも前記第２のロール側に配置され、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が前記蒸発源に対して凸になるように前記基板を案内する第６のガイド部材と、
をさらに含み、
前記遮蔽部は、前記第５および第６のガイド部材と前記蒸発源との間にそれぞれ配置された第５および第６の遮蔽部材をさらに含み、
前記第５のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第５の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第９の蒸着領域および前記第５の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第１０の蒸着領域を形成し、
前記第６のガイド部材は、前記基板の搬送経路において、前記第６の遮蔽部材よりも前記第１のロール側に位置する第１１の蒸着領域および前記第６の遮蔽部材よりも前記第２のロール側に位置する第１２の蒸着領域を形成する請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項１４】
前記ガイド部は、前記基板の搬送経路における前記第６の蒸着領域と前記第７の蒸着領域との間に、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返すための反転構造を含んでいる請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１５】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、前記第１〜第３のガイド部材と、前記第４〜第６のガイド部材とは、前記蒸発源の中心を通る法線を挟んで両側に配置され、前記第１から第１２の蒸着領域のうち何れか１つが前記蒸発源の中心を通る法線と交わるように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１６】
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１および第１２の蒸着領域における成膜量の比が１：２：２：２：２：１：１：２：２：２：２：１となるように、各蒸着領域の前記蒸発源に対する位置および各蒸着領域の前記基板の搬送方向に沿った長さが調整されている請求項１４に記載の蒸着装置。
【請求項１７】
前記基板の表面に垂直で、かつ、前記基板を搬送する方向を含む断面において、各蒸着領域を通過する基板の任意の点と前記蒸発源の中心とを結ぶ線は、前記基板の法線方向と４５°以上７５°以下の角度をなすように、前記蒸発源に対して前記搬送部が配置されている請求項１に記載の蒸着装置。    
【請求項１８】
前記第１から第４の蒸着領域のうち少なくとも１つの蒸着領域は、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面が曲面となるように前記基板を搬送する曲面搬送領域をさらに有している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１９】
前記第１から第４のガイド部材のうち少なくとも１つのガイド部材は前記蒸着可能領域に位置し、
前記曲面搬送領域は、前記少なくとも１つのガイド部材のうち前記蒸着可能領域に位置する部分に沿って前記基板を搬送する下端曲面搬送領域を含む請求項１８に記載の蒸着装置。
【請求項２０】
前記搬送部は、前記少なくとも１つの蒸着領域に、前記蒸発源の中心を通る法線とのなす角度の異なる２つの平面搬送領域を形成するための傾斜方向切り換えローラをさらに備え、
前記曲面搬送領域は、前記傾斜方向切り換えローラに沿って前記基板を搬送する中間曲面搬送領域を含む請求項１９に記載の蒸着装置。
【請求項２１】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第４の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項２２】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２３】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２４】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２１に記載の蒸着装置。
【請求項２５】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第８の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項２６】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２７】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２８】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２５に記載の蒸着装置。
【請求項２９】
前記遮蔽部材は、壁部を有する少なくとも１つの遮蔽板をさらに備え、前記壁部の表面は、前記第１から第１２の蒸着領域のうち何れかの蒸着領域を通過する前記基板の前記蒸着原料によって照射される面と対向している請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項３０】
前記壁部の前記表面は前記蒸着可能領域に位置しており、前記何れかの蒸着領域と前記壁部の表面との距離は前記蒸発源に近づくにつれて大きくなる請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３１】
前記蒸着可能領域において、各ガイド部材の近傍に配置され、そのガイド部材によって形成される２つの蒸着領域にガスを供給するノズル部をさらに備え、前記壁部は、前記ノズル部から出射されるガスを前記何れかの蒸着領域内に滞留させる請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３２】
前記壁部の前記表面は、前記蒸着原料の照射によって、前記何れかの蒸着領域の前記蒸着材料によって照射される面に生じる温度差を緩和する請求項２９に記載の蒸着装置。
【請求項３３】
チャンバーと、前記チャンバー内に配置され、蒸着原料を蒸発させる蒸発源と、前記チャンバー内に配置され、表面の凹凸パターンを有するシート状の基板を搬送する搬送部とを備えたロールツーロール方式の蒸着装置を用い、前記搬送部によって前記基板を移動させることにより、前記基板に前記蒸着原料を含む膜を連続的に形成する膜の製造方法であって、
前記チャンバー内に前記蒸発源に対して互いに重ならないように設けられた第１領域、第２領域、第３領域および第４領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ａ）を含んでおり、
前記工程（Ａ）は、
（ａ）前記第１領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して傾斜した第１方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｂ）前記第２領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と反対側に傾斜した第２方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｃ）前記第３領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と同じ側に傾斜した第３方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｄ）前記第４領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向と反対側に傾斜した第４方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含し、
前記第１〜第４方向のそれぞれの、前記基板の法線方向に対する傾斜角度は、前記第１〜第４領域のそれぞれにおいて前記基板の前記表面上の前記凹凸パターンの突起に対するシャドウイング効果によって、前記表面上に柱状体が間隔を空けて形成されるように設定されており、
前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域および前記第４領域における前記蒸着原料の堆積量の比は１：２：２：１である膜の製造方法。
【請求項３４】
前記工程（Ａ）の後に、前記第４領域、前記第３領域、前記第２領域および前記第１領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ｂ）を含んでおり、
前記工程（Ｂ）は、
（ｅ）前記第４領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第４方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
（ｆ）前記第３領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第３方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｇ）前記第２領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第２方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｈ）前記第１領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第１方向から前記基板の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含する請求項３３に記載の膜の製造方法。
【請求項３５】
前記工程（Ａ）および前記工程（Ｂ）を交互に複数回繰り返す請求項３４に記載の膜の製造方法。
【請求項３６】
前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）との間に、
前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返し、前記チャンバー内に前記蒸発源に対して互いに重ならないように設けられた第５領域、第６領域、第７領域および第８領域に、前記基板をこの順で搬送する工程（Ａ’）と、
前記工程（Ａ’）の後に、前記第８領域、前記第７領域、前記第６領域および前記第５領域に、前記基板をこの順で搬送し、続いて、前記基板の前記蒸着原料によって照射される面を裏返す工程（Ｂ’）と、
をさらに含んでおり、
前記工程（Ａ’）は、
（ａ’）前記第５領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して傾斜した第５方向から、前記基板の前記蒸着原料が堆積された面の反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｂ’）前記第６領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と反対側に傾斜した第６方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｃ’）前記第７領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と同じ側に傾斜した第７方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と、
（ｄ’）前記第８領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向と反対側に傾斜した第８方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積する工程と
を包含し、
前記工程（Ｂ’）は、
（ｅ’）前記第８領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第８方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
（ｆ’）前記第７領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第７方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｇ’）前記第６領域において、前記基板を前記蒸発源に接近する方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第６方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と、
（ｈ’）前記第５領域において、前記基板を前記蒸発源から離れる方向に移動させながら、前記基板の表面の法線に対して前記第５方向から前記基板の前記反対側の表面に前記蒸発源から蒸発させた前記蒸着原料を入射させることにより、前記基板の前記反対側の表面に前記蒸着原料を堆積させる工程と
を包含し、
前記第５領域、前記第６領域、前記第７領域および前記第８領域における前記蒸着原料の堆積量の比は１：２：２：１である請求項３４に記載の膜の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
搬送ローラ５ａ、５ｂ、第１のガイド部材６および搬送ローラ５ｃ、５ｄは、上記基板４の搬送経路において第１のロール側からこの順に配置されている。本明細書では、「基板４の搬送経路において第１のロール側」とは、基板４の搬送方向や第１のロールの空間的な配置にかかわらず、第１および第２のロール３、８を両端とする搬送経路上の第１ロール側を意味する。また、第１のガイド部材６は、隣接する搬送ローラ５ｂ、５ｃよりも下方に配置され、基板４のうち蒸着原料によって照射される面が、蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内する。「蒸発源９に対して凸になるように基板４を案内する」とは、蒸発面９ｓに対して凸になるように基板４を案内することを意味し、この構成により、図示する断面図において、基板４の経路は第１のガイド部材６で方向転換するＶ字型またはＵ字型となる。本明細書では、第１のガイド部材６によって規定されるＶ字型またはＵ字型の経路を「Ｖ字型経路」と呼ぶ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
また、蒸着装置２００には、第１および第４の蒸着領域６０ａ、６０ｄを通過する基板４の蒸着面と対向する壁部を有する遮蔽板１５ａ、１５ｂが設けられていることが好ましい。これにより、ノズル部２２の側面に設けられた複数の出射口から出射されるガスを効率よく蒸着領域６０ａ、６０ｄ内に滞留させることができる。
【国際調査報告】
2008111306.tif 000073
2008111306.tif 000074
2008111306.tif 000075