(57)【要約】      （修正有）【課題】キャンロールの外周面から長尺基板が離間する距離を外周面の周方向で略一定にすることを可能にする技術を提供する。【解決手段】真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムを外周面に巻き付けて冷却するキャンロールであって、このキャンロールは、外周面側に開口する複数のガス放出孔２５を各々有する複数のガス導入路２４が周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って設けられており、各ガス導入路２４は、互いに並列関係にあり且つ各々バルブ３５、４５を備えた複数のガス供給ライン３３、４３を介して真空チャンバーの外部からガスが供給される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を外周面に巻き付けて冷却するキャンロールであって、該キャンロールは、前記外周面側に開口する複数のガス放出孔を各々有する複数のガス導入路が周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って設けられており、各ガス導入路は、互いに並列関係にあり且つ各々バルブを備えた複数のガス供給ラインを介して前記真空チャンバーの外部からガスが供給されることを特徴とするキャンロール。
【請求項２】
請求項１に記載のキャンロールと、該キャンロールの外周面のうち長尺基板が巻き付けられる領域に対向して配された熱負荷の掛かる表面処理手段とを備えていることを特徴とする長尺基板の処理装置。
【請求項３】
前記キャンロールの外周面に巻き付けられている長尺基板が当該外周面から離間している距離を計測可能な非接触式の変異測定手段を備えることを特徴とする、請求項２に記載の長尺基板の処理装置。
【請求項４】
前記表面処理手段が乾式成膜手段であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の長尺基板の処理装置。
【請求項５】
前記乾式成膜手段がスパッタリングカソードであることを特徴とする、請求項４に記載の長尺基板の処理装置。
【請求項６】
真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板に対して、熱負荷の掛かる表面処理を施す際に、外周面側に開口する複数のガス放出孔を各々有する複数のガス導入路が周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設されたキャンロールの該外周面に巻き付けて該外周面と長尺基板の間に該複数のガス放出孔からガスを導入しながら冷媒で冷却する長尺基板の処理方法であって、
前記複数のガス導入路の各々に対して、互いに並列関係にあり且つ各々バルブを備えた複数のガス供給ラインを介して前記真空チャンバーの外部からガスを供給することによって、長尺基板が巻き付いていない角度範囲に位置するガス導入路へのガスの供給を停止しながら、前記外周面から長尺基板が離間する距離をキャンロールの周方向において略一定に保つことを特徴とする長尺基板の処理方法。
【請求項７】
前記熱負荷の掛かる表面処理が乾式成膜であることを特徴とする、請求項６に記載の長尺基板の処理方法。
【請求項８】
前記乾式成膜がスパッタリング成膜であることを特徴とする請求項７に記載の長尺基板の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を巻き付けて冷却するキャンロール及びこれを搭載した長尺基板の処理装置並びにこれを用いた長尺基板の処理方法に関し、特に、表面処理手段により熱負荷の掛かる表面処理を施す際に、長尺基板を外周面に巻き付けて冷却しながら該外周面に設けたガス放出孔から該外周面と長尺基板の隙間にガスの放出を行うガス放出機構付きキャンロール及びこれを搭載した長尺基板の処理装置並びにこれを用いた長尺基板の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等には、耐熱性樹脂フィルムの上に配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板が用いられている。このフレキシブル配線基板は、耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を成膜した金属膜付耐熱性樹脂フィルムに、フォトリソグラフィーやエッチング等の薄膜技術を適用したパターニング処理を施すことによって得られる。近年、フレキシブル配線基板の配線パターンは、ますます繊細化、高密度化する傾向にあり、これに伴って金属膜付耐熱性樹脂フィルムには平坦でシワのないものが求められている。
【０００３】
この種の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造方法として、従来から、金属箔を接着剤により耐熱性樹脂フィルムに貼り付けて製造する方法（３層基板の製造方法）、金属箔に耐熱性樹脂溶液をコーティングした後、乾燥させて製造する方法（キャスティング法）、耐熱性樹脂フィルムに真空成膜法単独で、又は真空成膜法と湿式めっき法との併用で金属膜を成膜して製造する方法（メタライジング法）等が知られている。
【０００４】
メタライジング法においては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法等が真空成膜法として用いられている。例えば特許文献１には、ポリイミド支持基体にＮｉ−Ｃｒ合金をスパッタリングしてから銅をスパッタリングし、得られた銅スパッタリング膜の表面に電解メッキ法で銅を成膜する技術が開示されている。このようなポリイミドなどの長尺フィルムからなる支持基体に対してスパッタリング成膜などの乾式めっき処理を行う場合は、スパッタリングフィルムコータを用いることが一般的である。
【０００５】
ところで、上記スパッタリング法は一般に密着力に優れる反面、真空蒸着法に比べて耐熱性樹脂フィルムに与える熱負荷が大きいといわれている。そして、成膜の際に耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷がかかると、フィルムにシワが発生し易くなることも知られている。このシワの発生を防ぐため、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置であるスパッタリングフィルムコータでは、冷却機能を備えた回転駆動されるキャンロールの外周面にロールツーロールで搬送される耐熱性樹脂フィルムを巻き付けることによってスパッタリング処理中の耐熱性樹脂フィルムをその裏面側から冷却することが行われている。
【０００６】
例えば特許文献２には、スパッタリングウェブコータの一例である巻出巻取式（ロールツーロール方式）の真空スパッタリング装置が開示されている。この巻出巻取式の真空スパッタリング装置には、上記キャンロールの役割を担うクーリングロールが具備されている。更に、クーリングロールの少なくともフィルム送入れ側若しくは送出し側にサブロールが設けられており、これにより耐熱性の長尺樹脂フィルムをクーリングロールに密着する制御が行われている。
【０００７】
しかしながら、キャンロールの外周面はミクロ的に見て平坦ではないため、キャンロールの外周面とそこに巻き付けて搬送される長尺樹脂フィルムとの間には真空空間を介して離間するギャップ部（間隙）が存在している。このギャップ部のため、スパッタリングや蒸着の際に長尺樹脂フィルムに加わった熱は実際には長尺樹脂フィルムからキャンロールに効率よく伝熱されているとはいえず、これが長尺樹脂フィルムのシワ発生の原因になっていた。
【０００８】
この問題を解決するため、キャンロールの外周面と長尺樹脂フィルムとの間のギャップ部にキャンロール側からガスを導入して、当該ギャップ部の熱伝導率を真空に比べて高くする技術が提案されている。例えば特許文献３には、フィルムと支持手段であるキャンロールの外周面との間に１箇所のガス導入用ノズルからガスを導入し、熱伝導を改善する技術が開示されている。しかし、一箇所だけに設けたガス導入用のノズルのみで支持手段とそこに巻き付けたフィルムとの隙間にガス供給することは困難であり、制御も難しくなることが懸念される。
【０００９】
そこで、特許文献４には、キャンロールの外周面に全周に亘ってガスの供給を行う多数の微細な孔（ガス放出孔）を設けることで上記ギャップ部にキャンロール側からガスを導入する技術が開示されている。しかし、この場合は、キャンロールの外周面のうちフィルムが巻き付けられていない領域はフィルムが巻き付けられている領域に比べてガス放出孔での抵抗が低くなるため、キャンロールに供給されるガスのほとんどがこのフィルムの巻き付けられていない領域のガス放出孔を経て真空チャンバーの空間に放出されてしまう。その結果、キャンロールの外周面とそこに巻き付けられているフィルムとの間のギャップ部に本来導入されるべき量のガスが供給されなくなって、熱伝導率を高める効果が得られなくなることがあった。
【００１０】
このフィルムの巻き付けられていない領域からのガス放出の問題に対しては、当該フィルムの巻き付けられない領域にカバーを取り付けて、この領域からチャンバーにガスが放出されるのを防止し、これによりキャンロールの外周面とそこに巻き付けられたフィルムとの間のギャップ部に良好にガスを導入する方法（特許文献５）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−１２０６３０号公報
【特許文献２】特開昭６２−２４７０７３号公報
【特許文献３】特開平１−１５２２６２号公報
【特許文献４】国際公開第ＷＯ２００５／００１１５７号パンフレット
【特許文献５】国際公開第ＷＯ２００２／０７０７７８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
減圧雰囲気下でロールツーロールで搬送される長尺基板をキャンロールの外周面に巻きつけて冷却しながらその表面に熱負荷の掛かる処理を施す装置において、効率のよい冷却を行うべくキャンロールの外周面とそこに巻き付けられた長尺基板の隙間にキャンロールの外周面からガスを導入する場合、長尺基板は当該外周面から浮上した状態で搬送されることになる。
【００１３】
発明者は、この浮上した状態での搬送の際、長尺基板がキャンロールの外周面から離間する距離が、外周面の周方向において略一定とはならない場合が生じることを確認した。すなわち、長尺基板が巻き付けられるキャンロールの外周面のうち、周方向におけるある角度範囲では長尺基板が局所的に盛り上がったり、逆に局所的に浮上せずに外周面に密着したりすることがあった。
【００１４】
キャンロールの外周面から離間する長尺基板の距離が当該外周面の周方向で略一定になっていない状態は、長尺基板の搬送上の問題が生じたり、長尺基板の表面に一定の品質で処理を施すことができなかったりする問題に繋がるおそれがある。しかも、キャンロールの外周面から長尺基板が局所的に盛り上がったり密着したりする位置は、長尺基板を装着する度ごとに異なるため、事前にキャンロール等を調整しておくことができなかった。
【００１５】
本発明は上記の状況に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、効率のよい冷却を行うべくキャンロールの外周面からガスを放出して当該外周面とそこに巻き付けられる長尺基板との隙間にガスを導入することにより、キャンロールの外周面から長尺基板を浮上させて搬送する場合において、キャンロールの外周面から長尺基板が離間する距離を外周面の周方向で略一定にすることを可能にする技術を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明が提供するキャンロールは、真空チャンバー内においてロールツーロールで搬送される長尺基板を外周面に巻き付けて冷却するキャンロールであって、該キャンロールは、前記外周面側に開口する複数のガス放出孔を各々有する複数のガス導入路が周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って設けられており、各ガス導入路は、互いに並列関係にあり且つ各々バルブを備えた複数のガス供給ラインを介して前記真空チャンバーの外部からガスが供給されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、キャンロールの外周面から長尺基板が離間する距離を外周面の周方向で略一定にすることができ、これによりばらつきのない高品質の金属膜付耐熱性樹脂フィルムを高い歩留まりで作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るキャンロールが好適に使用されるロールツーロール方式の長尺基板処理装置の一具体例を示す模式的に示す正面図である。
【図２】本発明の一具体例のキャンロールをその回転中心軸と平行な面で切断したときの切断図である。
【図３】図２に示す円筒部材の斜視図である。
【図４】図２のキャンロールが具備するバルブの開閉状態を示す断面図である。
【図５】実施例１の条件におけるキャンロールの外周面上の長尺樹脂フィルムの状態を回転中心軸方向から見たときの模式図である。
【図６】実施例２の条件におけるキャンロールの外周面上の長尺樹脂フィルムの状態を回転中心軸方向から見たときの模式図である。
【図７】実施例３の条件におけるキャンロールの外周面上の長尺樹脂フィルムの状態を回転中心軸方向から見たときの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
先ず、本発明に係るキャンロールが好適に搭載される長尺基板の処理装置であるロールツーロール方式のスパッタリング装置について説明する。このスパッタリング装置は、長尺基板である長尺樹脂フィルムをロールツーロールで搬送し、搬送経路としてのキャンロールの外周面に巻き付けて冷却しながら当該キャンロールの外周面に対向して設けられたスパッタリングカソードで長尺樹脂フィルムに熱負荷の掛かる表面処理であるスパッタリング成膜処理を施す装置である。
【００２０】
図１を参照しながら具体的に説明すると、このロールツーロール方式のスパッタリング装置１０は、ロール状に巻かれた長尺樹脂フィルムＦが巻き出される巻出しロール１３と、長尺樹脂フィルムＦを巻き付けて冷却する外周面を有するキャンロール１４と、長尺樹脂フィルムＦの搬送経路に関してキャンロール１４の直前及び直後にそれぞれ設けられた前フィードロール１６ａ及び後フィードロール１６ｂと、キャンロール１４の上流側を走行する長尺樹脂フィルムＦの張力及びキャンロール１４の下流側を走行する成膜処理された長尺樹脂フィルムＳの張力をそれぞれ測定する張力センサーを備えたテンションロール１７ａ及び１７ｂと、成膜処理された長尺樹脂フィルムＳを巻き取る巻取りロール１８とを有している。
【００２１】
これら巻出しロール１３、キャンロール１４、前フィードロール１６ａ及び後フィードロール１６ｂ、テンションロール１７ａ及び１７ｂ、並びに巻取りロール１８が搬送手段を構成し、このうち巻出しロール１３、キャンロール１４、前フィードロール１６ａ、及び巻取りロール１８が、各々サーボモータなどの回転駆動手段によって回転せしめられる。更に、巻出しロール１３及び巻取りロール１８にはパウダークラッチ等のトルク制御手段が設けられており、これにより搬送中の長尺樹脂フィルムＦ及びＳの張力バランスが保たれる。なお、テンションロール１７ａ及び１７ｂ、並びにキャンロール１４は、外周面が硬質クロムめっきで仕上げられている。
【００２２】
スパッタリング装置１０には、更にキャンロール１４の外周面に巻き付けられた長尺樹脂フィルムＦにスパッタリング成膜処理を施して、成膜された長尺樹脂フィルムＳを形成する４つのスパッタリングカソード１５ａ〜１５ｄが設けられている。これらスパッタリングカソード１５ａ〜ｄは、例えばマグネトロンカソード式であり、キャンロール１４の外周面の搬送経路に沿って当該外周面に対向するように配置されている。なお、スパッタリングカソード１５ａ〜ｄにおいて、長尺樹脂フィルムＦの搬送方向に直交する方向の寸法は、当該長尺樹脂フィルムＦの巾より広ければよい。
【００２３】
上記したスパッタリング装置１０の構成要素は、筐体としての略直方体形状の真空チャンバー１２に収納されており、これにより長尺樹脂フィルムＦを減圧雰囲気下において搬送しながら連続的に表面処理することが可能になる。このようにスパッタリング法で成膜する場合は、真空チャンバー１２内は１０−４Ｐａ〜１０−３Ｐａの範囲内の圧力まで減圧される（この減圧により達成する最小の圧力を到達圧力という）。
【００２４】
到達圧力まで減圧された後、真空チャンバー１２内にはスパッタリングガス（アルゴン）が導入されて１０−１Ｐａ〜約１Ｐａの範囲内の圧力に維持される。この状態でスパッタリングが行われる。なお、図１では真空チャンバー１２は直方体状で示されているが、真空チャンバー１２内を１０−４Ｐａ〜１０Ｐａ程度の減圧状態に保持できるのであればこの形状に限定されるものではなく、円筒状などの他の形状でも良い。
【００２５】
次に、上記キャンロール１４について図２を参照しながらより詳しく説明する。キャンロール１４は、円筒部材２０とその回転中心軸Ｏ部分に設けられた回転軸２１とで構成されている。回転軸２１は、その両端部に設けられた回転軸受け２２で回転可能に支持されており、図示しない駆動装置で回転中心軸Ｏを中心として回転せしめられる。この円筒部材２０の外周面２０ａにロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムＦが巻き付けられる。
【００２６】
円筒部材２０の内表面側には、冷却水などの冷媒が流通する例えばジャケット構造の冷媒循環部２３が設けられており、また、回転軸２１は二重配管構造になっていて冷媒が出入りする２つの流路が形成されている。これにより、これら流路を介して真空チャンバー１２の外部に設けられた図示しない冷媒冷却装置と冷媒循環部２３との間で冷媒を循環させることができ、キャンロール１４の外周面（すなわち、円筒部材２０の外周面２０ａ）の温度を略一定に調節することが可能となる。
【００２７】
円筒部材２０の外周部分には、図３に示すように、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って複数のガス導入路２４が穿設されている。各ガス導入路２４は、円筒部材２０の回転中心線Ｏ方向に平行に延在しており且つ円筒部材２０の外周部分の肉厚部を貫通して両端部が開口している。ガス導入路２４の本数やキャンロール１４の伝熱性などを考慮してガス導入路２４の内径や隣接するガス導入路２４とのピッチが適宜選択されるが、内径５ｍｍ程度であれば公知のガンドリルなどで容易に深穴加工を行うことができる。
【００２８】
各ガス導入路２４は、更に円筒部材２０の外周面２０ａに開口する複数のガス放出孔２５を有している。これら複数のガス放出孔２５は、図３に示すように、円筒部材２０の回転中心線Ｏ方向に沿って略均等な間隔をあけて穿設されている。各ガス放出孔２５の内径は１００μｍ以上４００μｍが望ましい。この内径が１００μ未満ではガス放出孔２５の加工が困難になる。一方、この内径が４００μｍを越えると長尺基板とキャンロール間の伝熱が難しくなることがある。ガス放出孔２５の穴あけ加工はドリルやレーザー加工で行うことができる。
【００２９】
上記複数のガス導入路２４に、後述するロータリージョイントを介して真空チャンバー１２の外部からＨ２、Ｈｅ、Ａｒ等のガスが供給される。これにより、各ガス導入路２４が有する複数のガス放出孔２５から放出されるガスがキャンロール１４の外周面とそこに巻き付けられる長尺樹脂フィルムＦとの間に導入され、熱伝導度が向上して長尺樹脂フィルムＦを良好に冷却することが可能となる。
【００３０】
ところで、キャンロール１４の外周面は前述したように硬質クロムめっき処理をされているため、目視では凹凸は確認できないが、サブμｍからμｍオーダーでの微細な凹凸が無数に存在している。これらの凹凸によりキャンロール１４の外周面に長尺樹脂フィルムＦが巻き付いている場合であっても当該外周面と長尺樹脂フィルムＦとの間には微細な隙間が存在することになる。
【００３１】
ガス放出孔２５から放出されたＨ２等のガスは、このキャンロール１４の外周面とそこに巻き付けられる長尺樹脂フィルムＦとの間の隙間に流れ込む。そして、隙間を拡張させて長尺樹脂フィルムＦをキャンロール１４の外周面から浮上させる。このような長尺樹脂フィルムＦのキャンロール１４の外周面からの浮上は、主にキャンロール１４の雰囲気の圧力やキャンロール１４の半径、更には長尺樹脂フィルムＦの張力と幅の影響を受ける。
【００３２】
具体的には、キャンロール１４の雰囲気の圧力と長尺樹脂フィルムＦがその張力によりキャンロール１４の外周面に密着しようとする力Ｎとの合計よりも高い圧力で上記隙間にガスが導入されると、長尺樹脂フィルムＦはキャンロール１４の外周面から浮上する。ここで、長尺樹脂フィルムＦがその張力によりキャンロール１４の外周面に密着しようとする力Ｎは、キャンロール１４の半径をＲ、長尺樹脂フィルムＦの張力をＴ、その幅をＷとすると次の関係式から求めることができる。
【００３３】
Ｎ＝Ｔ／（Ｒ×Ｗ）
【００３４】
なお、キャンロール１４の内部には前述したように冷媒循環部２３が設けられているので、キャンロール１４とその外周面に巻き付けられた長尺樹脂フィルムＦとの間に形成される隙間にガスが導入されると、長尺樹脂フィルムＦからキャンロール１４への伝熱が阻害されるとも思われる。しかし、１０Ｐａ以下の減圧雰囲気下では物体間の伝熱は輻射熱のみになるのに対して、本発明に係るキャンロール１４では隙間にガスを導入することにより当該ガスによる対流伝熱が付加されるので、より効率的に長尺樹脂フィルムＦからキャンロール１４に熱を伝えることが可能となる。
【００３５】
更に、上記隙間にガスが導入されて隙間が拡張すると、キャンロール１４の外周面と長尺樹脂フィルムＦの間の摩擦が低減する。その結果、長尺樹脂フィルムＦに熱負荷が掛けられて膨張しても外周面に拘束されることがなくなるので、シワの発生を防ぐことができる。
【００３６】
上記したように、キャンロール１４の外周面と長尺樹脂フィルムＦの隙間にガスを導入して外周面から長尺樹脂フィルムＦを浮上させながら搬送する場合、長尺樹脂フィルムＦがキャンロール１４の外周面から浮上する高さは周方向において略一定であることが望ましい。しかしながら、実際には浮上する高さは周方向においてばらつくことがある。
【００３７】
すなわち、長尺樹脂フィルムＦがキャンロール１４の外周面から局所的に大きく浮上して膨らんだ状態となったり、逆にキャンロール１４の外周面に局所的に密着したりすることがあった。しかも、このような局所的な膨らみや密着が発生する位置は、キャンロール１４の外周面の周方向において同じ角度範囲で毎回発生するとは限らず、長尺樹脂フィルムＦのロット間の差や搬送速度等の諸条件で発生の有無や発生する位置が異なることがあった。
【００３８】
本発明の発明者は、このようなキャンロール１４の外周面に巻き付けられる長尺樹脂フィルムＦの周方向における局所的な膨らみや密着を是正するために鋭意研究を行った結果、キャンロール１４の外周面からガス放出孔２５を介して放出させるガスをキャンロール１４の全周に亘って均一に放出するのではなく、周方向に配設したガス導入路２４ごとにガスの放出量を変化させ得るようにすることにより、上記局所的な膨らみや密着を抑え得ることを見出した。
【００３９】
すなわち、本発明の一具体例のスパッタリング装置１０では、上記した複数のガス導入路２４の各々が、互いに並列関係にある２つのガス供給ラインを介して真空チャンバー１２の外部からガスが供給させるようになっている。これら２つのガス供給ラインは、各々バルブを有しており、当該バルブを適宜操作することにより真空チャンバー１２の外部からのガスをこれら２本のガス供給ラインの両方から又はいずれか一方だけから供給したり、あるいは当該ガスの供給を停止したりすることが可能となり、よって長尺樹脂フィルムＦがキャンロール１４の外周面から浮上する高さを周方向において略一定にすることが可能となる。
【００４０】
具体的に説明すると、図２に示すように、キャンロール１４には筒状部材２０の両側面にそれぞれ第１ロータリージョイント３０及び第２ロータリージョイント４０がそれぞれ設けられている。これら第１及び第２ロータリージョイント３０、４０はほぼ同じ構成を有しており機能も同等であるので、以下、第１ロータリージョイント３０について説明する。なお、以下に示す第１ロータリージョイント３０の符号３１〜３７が指し示す構成要素は、それぞれ第２ロータリージョイント４０の符号４１〜４７が指し示す構成要素に対応している。
【００４１】
第１ロータリージョイント３０は、１対の回転リングユニット３１と固定リングユニット３２とから構成されている。回転リングユニット３１は、円筒部材２０の側部に同心円状に取り付けられており、回転中心軸Ｏを中心として円筒部材２０と共に回転するようになっている。一方、固定リングユニット３２は、図示しない支持部材等で動かないように固定されている。これら回転リングユニット３１及び固定リングユニット３２は、互いに対向する部分にそれぞれ摺接面を有しており、回転リングユニット３１が回転する際、これら摺接面同士で摺接するようになっている。
【００４２】
回転リングユニット３１内には、ガス導入路２４の本数と同じ本数のガス供給ライン３３が放射状に設けられている。そして、各ガス供給ライン３３の一端部は個別のバルブ３５を介して同じ角度位置にあるガス導入路２４の一方の開口部に連通しており、他端部は回転リングユニット３１の摺接面で開口している。なお、ガス導入路２４のもう一方の開口部に第２ロータリージョイント４０側のガス供給ライン４３が個別のバルブ４５を介して連通している。
【００４３】
固定リングユニット３２内には真空チャンバー１２の外部のガス供給源（図示せず）に接続部３６ａを介して連通する１本のガス分配路３６が形成されており、このガス分配路３６は、前述した摺接面で開口する複数のガス供給ライン３３の開口部が回転により形成する環状領域に対向するように、該摺接面で環状に開口している。これにより真空チャンバー１２の外部から供給されるガスを分配して各ガス導入路２４に供給することが可能となる。
【００４４】
次に、バルブ３５について図４（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。図４（ａ）に示すように、バルブ３５は、弁体５０と、その端部に設けたシャフト５１と、このシャフト５１の弁体５０とは反対側に設けられた磁石部５２と、シャフト５１に巻回するスプリング５３とから構成される。弁体５０は、ガス供給ライン３３を開放させる開位置（図４（ａ））と、ガス供給ライン３３を閉塞させる閉位置（図４（ｂ））との間で往復自在になっており、且つスプリング５３によって開位置に向けて付勢されている。
【００４５】
上記バルブ３５を具備するガス供給ライン３３は筒状部材２０の回転に伴って回転するため、ガス導入路２４が所定の角度位置に来た時、これと同じ角度位置にあるバルブ３５が作動して当該ガス導入部２４へのガス供給を遮断できるようになっている。具体的には、図４（ｂ）に示すように、当該所定の角度位置に来たバルブ３５の磁石部５２に対向する位置に、磁石部５２との間に反発力を生ぜしめる磁力付与手段３７を設置できるようになっている。
【００４６】
これにより、バルブ３５が上記所定の角度位置に来た時、磁力付与手段３７からの反発力が働いて弁体５０がスプリング５３の付勢力に逆らって開位置から閉位置に移動し、ガス供給ライン３３からガス導入路２４へのガスの供給が遮断される。このように、磁力付与手段３７を設置する位置を適宜定めることにより、第１ロータリージョイント側からガス導入路２４へのガスの供給と停止を個々のガス導入路２４ごとに調整することが可能となる。なお、第２ロータリージョイント側でも同様にすることで第２ロータリージョイント側からガス導入路２４へのガスの供給と停止を個々のガス導入路２４ごとに行うことが可能となる。
【００４７】
すなわち、磁力付与手段３７、４７を配置する角度位置を適宜調整することにより、所定の角度範囲内に位置するガス導入路２４に対して２本のガス供給ライン３３、４３の両方から又はいずれか一方だけからガスを供給したり、両ガス供給ラインからのガスの供給を停止したりすることが可能となる。例えば、長尺樹脂フィルムＦが巻き付けられない角度範囲には磁力付与手段３７及び４７を両方とも配置することによって、この角度範囲に位置するガス導入孔２５からのガスの放出を防止することができる。これにより真空チャンバー１２内の圧力制御への悪影響を抑えることができると共に、長尺樹脂フィルムＦが巻き付いている角度範囲に位置するガス導入路２４に供給するガスのガス圧を所定の圧力に安定的に維持することが可能となる。
【００４８】
また、キャンロール１４の周方向において、ある角度範囲には磁力付与手段３７及び４７のうちのいずれか一方若しくは両方を配置したり、両方とも設置しないようにしたりすることにより、所望の角度範囲に位置するガス導入路２４へのガスの供給量をそれ以外の角度範囲に位置するガス導入路２４とは異ならせることが可能になる。これにより、ガス放出孔２５からのガス放出量をそれに連通するガス導入路２４が存在する角度範囲ごとに変えることが可能となり、よってキャンロール１４の外周面からの長尺樹脂フィルムＦが離間する距離の周方向でのばらつきを是正することが可能となる。
【００４９】
なお、第１ロータリージョイント側に接続するガス供給源の圧力や流量は、第２ロータリージョイント側に接続するものとは異なっていてもよく、これらの圧力や流量は長尺樹脂フィルムＦが外周面から離間する距離の周方向のばらつき等の状況を考慮して適宜定めることができる。例えば、第１ロータリージョイント側と第２ロータリージョイント側とで上記ガス供給源からの供給圧力を異ならせることにより、ガス導入路２４に供給するガスの圧力を多段階に変更することが可能となるので、キャンロール１４の外周面から長尺樹脂フィルムＦが離間する距離を周方向においてより均一に保つことが可能となる。
【００５０】
また、スパッタリング装置１０の運転を開始するときは、キャンロール１４に長尺樹脂フィルムＦが巻きつく角度範囲に位置する全てのガス導入路２４に対して両方のガス供給ライン３３、４３のバルブを開に設定し、キャンロール１４の外周面上の長尺樹脂フィルムＦの搬送状態を確認しながら、適宜磁力付与手段３７、４７を設置すればよい。
【００５１】
上記長尺樹脂フィルムＦの搬送状態の確認方法としては、例えば、キャンロール１４の外周面から長尺樹脂フィルムＦが離間する距離をキャンロール１４の周方向に測定し、局所的に膨らんだり密着したりしている角度範囲を定めて、その角度範囲の磁力付与手段３７や４７の設置を変更してガス放出量を変えればよい。すなわち、キャンロール１４の外周面から長尺樹脂フィルムＦが離間する距離を、バルブ３５、４５の開閉でフィードバック制御することができる。
【００５２】
なお、磁力付与手段を電磁石とすれば、電気的制御で容易に磁極を変更できる。また、磁力付与手段を使用せずにガス供給ラインのバルブを電磁弁にして電気信号で開閉の制御を行っても良い。更に、各ガス導入路に接続するガス供給ラインの本数や各ガス供給ラインに設けるバルブの数は、上記した例に限定されず、ガス供給ラインやバルブを追加しても良い。各ガス導入路に接続するガス供給ラインの数が増えることで、ガス導入路へ供給されるガスの圧力をよりきめ細かく制御することができる。
【００５３】
以上、ロールツーロール方式のスパッタリング装置１０を一具体例としてとりあげて本発明に係るキャンロール及びそれを搭載した長尺基板の処理装置について説明したが、本発明はこの具体例に限定されるものではなく、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で種々の態様で実施することができる。例えば、熱負荷のかかる表面処理は、スパッタリング成膜以外に蒸着などの他の乾式めっき処理でもよく、あるいはこれら乾式めっきによる成膜処理の他、プラズマやイオンビーム等の表面処理でもよい。
【実施例】
【００５４】
［実施例１］
図２に示すようなキャンロール１４を図１に示すようなスパッタリング装置１０に搭載し、ロールツーロールで長尺樹脂フィルムＦを搬送しながらスパッタリング成膜を行った。具体的に説明すると、キャンロール１４には、直径約４００ｍｍ、幅６００ｍｍのロール形状を有するステンレス製の円筒部材２０を用いた。この円筒部材２０の内側には冷却水の循環経路となる冷媒循環部２３が設けられており、温度制御ができるようになっている。
【００５５】
円筒部材２０の外周部には回転中心軸Ｏ方向に略平行な内径５ｍｍの貫通孔を全周に亘って穿設し、これらをガス導入路２４とした。各ガス導入路２４にはキャンロール１４の外周面において法線方向に開口する内径０.２ｍｍの複数のガス放出孔２５を設けた。なお、隣接するガス放出孔２５同士の間隔は、円筒部材２０の周方向に略１０ｍｍピッチ、軸方向に１０ｍｍピッチとした。
【００５６】
長尺樹脂フィルムＦには厚さ２５μｍ、幅５０ｃｍのポリイミドフィルムを用い、２ｍ／分の速度で搬送した。このポリイミドフィルムからなる長尺樹脂フィルムＦがキャンロール１４の外周面に巻き付けられる角度（以降、抱き角とも称する）が２７０°となるように長尺樹脂フィルムＦの搬送経路を画定する搬送手段を調整した。またスパッタリングカソード１５ａには２０重量％クロムのニッケルクロム合金ターゲットを装着し、スパッタリングカソード１５ｂ、１５ｃ、１５ｄには銅ターゲットを装着した。各スパッタリングカソードへの投入電力は２０ｋＷとした。
【００５７】
第１ロータリージョイント側のガス供給ライン３３には、真空チャンバー１２の外部から圧力１０２０Ｐａのアルゴンガスを供給し、第２ロータリージョイント側のガス供給ライン４３には、真空チャンバー１２の外部から圧力８５０Ｐａのアルゴンガスを供給した。キャンロール１４の外周面に巻き付けられる長尺樹脂フィルムＦが当該外周面から離間する距離（すなわち、抱き角の角度範囲内におけるキャンロール１４の外周面と長尺樹脂フィルムＦとの隙間）は、レーザー式の変位計で測定した。キャンロール１４には温度２０℃の冷却水を循環させた。スパッタリング時の真空チャンバー１２内の雰囲気は圧力０.３Ｐａのアルゴンとした。
【００５８】
次に、長尺樹脂フィルムＦがキャンロール１４の外周面に巻き付いていない領域に対応する図５（ａ）の黒丸で示すガス導入路２４が存在する角度範囲内では、第１ロータリージョイント側のガス供給ライン３３及び第２ロータリージョイント側のガス供給ライン４３からのガス供給が全て遮断されるように磁力付与手段３７、４７を設置した。更に、抱き角に位置する白丸で示すガス導入路２４ついては第１ロータリージョイント側のガス供給ライン３３のバルブが全て開となり、第２ロータリージョイント側のガス供給ライン４３のバルブが全て閉になるように第２ロータリージョイント側にのみ磁力付与手段４７を設置した。
【００５９】
この状態で長尺樹脂フィルムＦを搬送したところ、図５（ａ）に示すように、キャンロール１４の下側中央部で隙間が１００μｍと大きく膨らんだ。そこで、図５（ｂ）のようにキャンロール１４の上記下側中央部に位置する斜線で示す３つのガス導入路２４が存在する角度範囲内では、第１ロータリージョイント側のガス供給ライン３３に代えて第２ロータリージョイント側のガス供給ライン４３からガスが供給されるように、当該角度範囲において磁力付与手段４７を取り外して磁力付与手段３７を設置した。その結果、抱き角の角度範囲内において長尺樹脂フィルムＦがキャンロール１４の外周面から離間する距離（隙間）を１０μｍ〜２０μｍの範囲内に抑えることができた。
【００６０】
［実施例２］
実施例１とは別ロットのポリイミドフィルムからなる長尺樹脂フィルムＦを用いた以外は実施例１と同様にして、先ず図５（ａ）と同じ位置に磁力付与手段３７、４７を設置して長尺樹脂フィルムＦを搬送したところ、図６（ａ）に示すように、抱き角の角度範囲内のうちキャンロール１４の下流側に位置する角度範囲で隙間が１００μｍと大きく膨らんだ。
【００６１】
そこで、図６（ｂ）のようにキャンロール１４の下流側に位置する斜線で示す２つのガス導入路２４が存在する角度範囲内では、第１ロータリージョイント側のガス供給ライン３３に代えて第２ロータリージョイント側のガス供給ライン４３からガスが供給されるように、当該角度範囲において磁力付与手段４７を取り外して磁力付与手段３７を設置した。その結果、抱き角の角度範囲内において長尺樹脂フィルムＦがキャンロール１４の外周面から離間する距離（隙間）を１０μｍ〜２０μｍの範囲内に抑えることができた。
【００６２】
［実施例３］
実施例１及び２とは別ロットのポリイミドフィルムからなる長尺樹脂フィルムＦを用いた以外は実施例１及び２と同様にして、先ず図５（ａ）及び６（ａ）と同じ位置に磁力付与手段３７、４７を設置して長尺樹脂フィルムＦを搬送したところ、図７（ａ）に示すように、抱き角の角度範囲のうちキャンロール１４の上流側に位置する角度範囲で隙間が０μｍとなって密着状態にあった。
【００６３】
そこで、図７（ｂ）のようにキャンロール１４の上流側に位置する縦線で示す３つのガス導入路２４が存在する角度範囲内では、第１ロータリージョイント側のガス供給ライン３３に加えて第２ロータリージョイント側のガス供給ライン４３からもガスが供給されるように、当該角度範囲において磁力付与手段４７を取り外した。その結果、抱き角の角度範囲内において長尺樹脂フィルムＦがキャンロール１４の外周面から離間する距離（隙間）を１０μｍ〜２０μｍの範囲内に抑えることができた。この状態で更に長尺樹脂フィルムＦを５００ｍ搬送しながらスパッタリング成膜を行ったところシワは発生しなかった。なお、このスパッタリング成膜時の長尺樹脂フィルムＦの温度を熱電対で測定したところ最高温度は５０℃であった。
【００６４】
［比較例１］
キャンロール１４の外周面とそこに巻き付けられる長尺樹脂フィルムＦとの間にガスを導入しないこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリング成膜を実施した。その結果、キャンロール１４の外周面から離間する長尺樹脂フィルムＦの距離（隙間）を測定することはできず、長尺樹脂フィルムＦの最高温度は１２０℃であった。また、スパッタリング成膜を開始してすぐにシワが発生した。
【００６５】
［比較例２］
実施例３における図７（ｂ）の操作を行わずに、図７（ａ）の状態のままスパッタリング成膜を行ったところ、長尺樹脂フィルムＦを２００ｍ搬送した時にしわが発生した。
【符号の説明】
【００６６】
１０      スパッタリング装置
１２      真空チャンバー
１３      巻出ロール
１４      キャンロール
１５ａ〜１５ｄ      スパッタリングカソード
１６ａ    前フィードロール
１６ｂ    前フィードロール
１７ａ、１７ｂ  テンションロール
１８      巻取ロール
２０      円筒部材
２１      回転軸
２２      回転軸受け
２３      冷媒循環部
２４      ガス導入路
２５      ガス放出孔
３０、４０    ガスロータリージョイント
３１、４１    回転リングユニット
３２、４２    固定リングユニット２２
３３、４３    ガス供給ライン
３５、４５    バルブ
３６、４６    ガス分配路
３７、４７    磁力付与手段
Ｆ        長尺樹脂フィルム
Ｏ        回転中心軸
【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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