(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板のコーティングをパッシベーションするための装置であって、
−前記フレキシブル基板をコーティングするためのコーティングチャンバと、
−前記コーティングチャンバをさらなるチャンバから分離するために配置されるチャンバ分離要素と、
−前記チャンバ分離要素と共に間隙を形成するコーティングドラムと、
−前記間隙の中に酸素を供給するために前記チャンバ分離要素内に配置されるガス導入口と
を含み、
前記チャンバ分離要素が前記コーティングドラムの出口側に配置され、
前記ガス導入口が、前記チャンバ分離要素内で前記さらなるチャンバよりも前記コーティングチャンバの近くに配置され、
前記装置は動作中において前記コーティングチャンバ内の圧力が前記さらなるチャンバ内の圧力よりも小さくなるように運転されるように構成されており、供給された酸素が前記間隙内で前記コーティングチャンバに向かう方向に付勢されるようになっている、装置。
【請求項２】
前記ガス導入口が、動作時に第１の材料の層と、反応的に酸化された前記第１の材料の酸化層とを含むスタック層が前記フレキシブル基板上に形成されるように配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コーティングチャンバが蒸発源の支持体を含み、前記蒸発源が、前記コーティングドラムの堆積領域内で前記フレキシブル基板をコーティングするための第１の材料の蒸気を供給し、前記堆積領域が前記チャンバ分離要素に隣接して配置される、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記コーティングチャンバと前記さらなるチャンバとの間に配置されるさらなるチャンバ分離要素を含み、さらなるガス導入口が前記さらなるチャンバ分離要素内に配置される、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記さらなるチャンバ分離要素が前記コーティングドラムの入口側に配置される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記コーティングドラムが前記チャンバ分離要素と前記さらなるチャンバ分離要素との間に配置され、前記コーティングドラムと前記さらなるチャンバ分離要素がさらなる間隙を形成する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記間隙の長さが前記間隙の幅よりも少なくとも１０倍大きい、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記ガス導入口が、前記さらなるチャンバよりも前記コーティングチャンバに少なくとも５倍近くに配置される、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記チャンバ分離要素の一部分は前記コーティングチャンバに対する前記ガス導入口のためのバリアを形成し、前記チャンバ分離要素の別の部分は前記さらなるチャンバに対する前記ガス導入口のためのバリアを形成する、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記さらなるチャンバが、前記フレキシブル基板を巻くための巻きデバイスを含む、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記フレキシブル基板がウエブである、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
フレキシブル基板をコーティングするためのコーティングチャンバと、前記コーティングチャンバをさらなるチャンバから分離するために配置されるチャンバ分離要素と、前記チャンバ分離要素と共に間隙を形成するコーティングドラムと、前記チャンバ分離要素内に配置されるガス導入口とを含む装置内で、前記フレキシブル基板のコーティングをパッシベーションする方法であって、
−前記ガス導入口を通して前記間隙の中に酸素を酸素プラズマがない雰囲気で供給すること
を含み、
動作中において前記コーティングチャンバ内の圧力が前記さらなるチャンバ内の圧力よりも小さく、供給された酸素が前記間隙内で前記コーティングチャンバに向かう方向に付勢されるようになっている、方法。
【請求項１３】
−蒸発源から第１の材料を蒸発させて、前記コーティングドラムの堆積領域内で前記フレキシブル基板をコーティングするステップであって、前記堆積領域が前記チャンバ分離要素に隣接して配置されるステップ
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
−前記フレキシブル基板上の、反応的に酸化された第１の材料から形成された酸化層の厚さを決定するステップと、
−前記決定された厚さを既定の厚さと比較するステップと、
−前記ガス導入口に供給される酸素の量を制御するステップと
をさらに含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の材料がアルミニウムを含む、請求項１３または１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、コーティングプロセスに含まれるデバイス、およびフレキシブル基板のコーティングをパッシベーションする方法に関する。詳細には、実施形態は、ウエブのアルミニウムコーティングをパッシベーションするデバイスおよび方法に関する。いくつかの実施形態は、薄膜太陽電池の製造時にウエブのアルミニウムコーティングをパッシベーションするデバイスおよび方法に関し、他の実施形態は、フレキシブルディスプレイの製造時にウエブのアルミニウムコーティングをパッシベーションするデバイスおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池の製造時にウエブなどのフレキシブル基板をコーティングする装置および方法においては、フレキシブル基板をパッシベーションすることが必要である。その理由として、コーティングされたウエブが、その既にコーティングされた面でローラと直接接触するとコーティングを傷つけるおそれがあることを挙げてよい。パッシベーションをすることによりフレキシブル基板は、コーティングされたフレキシブル基板の面でローラによる案内ができるように保護される。
【０００３】
その結果、パッシベーションプラズマリアクタを使用するデバイスが、フレキシブル基板上に新たにコーティングされたアルミニウム層をパッシベーションしてコーティングを保護するのに使用される。このパッシベーションは、フレキシブル基板を巻取りローラに巻き直す前に行われる。パッシベーションプラズマリアクタは、プラズマ処理器およびガス源を備える。
【０００４】
しかし、プラズマ処理器が複雑なデバイスである場合がある。このようなデバイスを動作させるには、かなりの量のエネルギーが必要になり得る。
【発明の概要】
【０００５】
上記に照らして、本明細書に記載のような、フレキシブル基板のコーティングをパッシベーションするための装置、およびフレキシブル基板のコーティングをパッシベーションする方法が提示される。
【０００６】
本明細書に記載の実施形態により、フレキシブル基板のコーティングをパッシベーションするための装置が提供される。この装置は、フレキシブル基板をコーティングするためのコーティングチャンバと、コーティングチャンバをさらなるチャンバから分離するために配置されるチャンバ分離要素とを備える。装置はさらに、チャンバ分離要素と共に間隙を形成するコーティングドラムを備え、ガス導入口が、間隙の中に酸素を供給するためにチャンバ分離要素内に配置される。
【０００７】
本明細書に記載のさらなる実施形態により、装置内でフレキシブル基板のコーティングをパッシベーションする方法が提供される。この装置は、フレキシブル基板をコーティングするためのコーティングチャンバと、コーティングチャンバをさらなるチャンバから分離するために配置されるチャンバ分離要素と、チャンバ分離要素と共に間隙を形成するコーティングドラムと、チャンバ分離要素内に配置されるガス導入口とを備える。酸素がガス導入口を通して間隙の中に供給される。
【０００８】
上記の実施形態と合わせることができるさらなる利点、特徴、態様および細部は、従属請求項、本明細書および図面から明らかになる。
【０００９】
実施形態はまた、開示された方法のそれぞれを実施するための装置を対象とし、記載されたそれぞれの方法ステップを実施するための装置部品を含む。これらの方法ステップは、ハードウェア構成要素、適切なソフトウェアでプログラムされたコンピュータ、これら２つの任意の組合せ、または他の任意のやり方を用いて実施することができる。さらに、実施形態はまた、記載の装置を動作させる方法、または記載の装置を製造する方法も対象とする。これらの方法は、装置の機能を実行する方法ステップ、または装置の部品を製造する方法ステップを含む。
【００１０】
上記に列挙された本発明の特徴が細部にわたり理解できるように、上で簡潔に要約した本発明のより具体的な説明を、実施形態を参照して後述する。添付の図面は、本発明の実施形態に関連しており、以下で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ガス導入口がチャンバ分離要素内に配置されている典型的な一実施形態の概略断面図である。
【図２】さらなるガス導入口がさらなるチャンバ分離要素内に配置されているさらなる典型的な一実施形態の概略断面図である。
【図３】一実施形態によるコーティング層のスタック配置の概略断面図である。
【図４】一実施形態の流れ図の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図に１つまたは複数の例が示されている本発明の様々な実施形態を次に詳細に参照する。図面についての以下の説明の中で、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。一般に、個別の実施形態に対して相違点だけが説明される。各例は、本発明の説明として提供されるだけであり、本発明を限定するものではない。さらに、１つの実施形態の一部として図示または説明される特徴は、さらにさらなる実施形態が得られるように他の実施形態に使用すること、または組み合わせることができる。本明細書は、このような修正および変形を含むものである。
【００１３】
いくつかの実施形態によれば、基板（例えば、フレキシブル基板）上のコーティングをパッシベーションするプロセスおよび装置が提供される。とりわけ、フレキシブル基板は、プラスチック材料、金属または他の材料からなるフィルム、箔、ウエブ、ストリップをとりわけ含むものと考えることができる。通常、「ウエブ」、「箔」、「ストリップ」、「基板」、「フレキシブル基板」などは同意語として用いられる。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の実施形態によるパッシベーションプロセス用の構成要素、およびパッシベーションプロセス用の装置は、上記のフレキシブル基板のために用意することができる。しかし、これらの構成要素および装置はまた、蒸発源による反応性堆積処理にかけられるガラス基板などの非フレキシブル基板と組み合わせて用意することもできる。典型的な実施形態では、パッシベーションは、フレキシブル基板上に金属化フィルムを製作する間に実施される。典型的なフレキシブル基板は、ポリマーウエブのようなウエブであり得る。ポリマーウエブには通常、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリエステルが含まれる。
【００１４】
典型的な第１の材料は、金属または金属を含む合金である。典型的な実施形態では、アルミニウムまたはアルミニウム合金が第１の材料として使用される。実施形態は、第１の材料のコーティングがフレキシブル基板上に堆積される従来のインライン真空堆積プロセスに関して説明される。本明細書に記載の実施形態によれば、巻取り機に巻かれるときにフィルムの裏面にアルミニウム層が張り付かないようにアルミニウム層をパッシベーションすることができる。第１の材料（例えばアルミニウム）とパッシベーションされた最上層との層スタックは、良好なバリアを形成する。パッシベーションされた最上層は、スクラッチ耐性が大きい。
【００１５】
「パッシベーション」という用語は、金属材料を処理して最上層をパッシベーションするプロセスを指す。パッシベーションにより、環境要因（特に湿気）にさらされることによる腐食または劣化の感受性が変わる。例えば、コーティングに使用された材料がアルミニウムである場合、金属面の保護層はＡｌ２Ｏ３を含み得る。保護層は、パッシベーションプロセスで生成される。
【００１６】
図１は、フレキシブル基板１をパッシベーションするための装置１００を示す。装置は、コーティングチャンバ１０２およびさらなるチャンバ１０４を備える。さらなるチャンバ１０４は通常、フレキシブル材料を巻き上げることができる巻取りチャンバである。基板１は、複数の案内ローラ１０６によってコーティングドラム１０８の上を案内される。典型的な実施形態によれば、基板１は、コーティングドラム１０８上でコーティングチャンバ１０２に通される間に処理（例えば、コーティング）される。
【００１７】
本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、さらなるチャンバは、フレキシブル材料をコーティングドラムに供給するための、またフレキシブル材料をさらなるプロセスデバイスまで輸送するための供給チャンバとして機能する。さらなるチャンバ内に配置された供給ローラとも呼ばれる案内ローラは、フレキシブル材料をコーティングドラムへ導くために使用される。
【００１８】
チャンバ分離ブラケットまたは湾曲シートなどのチャンバ分離要素１１０が、コーティングチャンバ１０２をさらなるチャンバ１０４から分離するために、コーティングチャンバ１０２とさらなるチャンバ１０４の間に配置される。チャンバ分離要素１１０は遮蔽体１１２を備え、この遮蔽体は、コーティングドラム１０８の表面と平行に配置され、コーティングドラム１０８の表面とチャンバ分離要素１１０の間に間隙を形成する。遮蔽体１１２には、ガス導入口１１４を形成する開口がある。ガス導入口１１４は、間隙の中に酸素を導くために配置される。アルゴンなどの不活性ガスのようなさらなるガスを酸素に追加して、混合ガスを形成することができる。それによって、酸素の量をより制御しやすくすることができる。
【００１９】
本明細書に記載の典型的な実施形態は、少なくとも１つのチャンバ分離要素を備える。チャンバ分離要素の典型的な例には、コーティングドラムの表面と少なくとも部分的に平行に配置され、間隙を形成する遮蔽体が含まれる。遮蔽体には通常、ガス導入口を形成する少なくとも１つの開口が存在する。いくつかの実施形態は、間隙を形成する遮蔽体に関連するさらなる遮蔽体を備える。この別遮蔽体により、ガス導入口の保護部を形成することができる。遮蔽体は、反応性の高い気化した第１の材料がガス導入口の一部分に到達することを防止する。典型的な実施形態では、チャンバ分離要素はブラケットとして形成され、このブラケットの一部分はコーティングチャンバに対するバリアを形成し、ブラケットのさらなる部分はさらなるチャンバに対するバリアを形成する。その効果は、ガス導入口を少なくとも部分的にチャンバ分離ブラケット内に封入して、ガス導入口を反応性の高い気化アルミニウムに対して遮蔽できることである。
【００２０】
本明細書に記載のいくつかの典型的な実施形態のチャンバ分離要素は、シート材料もしくは湾曲シート材料を含むか、またはこれらの材料でできている。使用される材料は通常、金属合金またはステンレス鋼である。それによって、ガス導入口をかなりの程度に保護することが実現され得る。
【００２１】
金属層のような第１の材料のパッシベーションは、フレキシブル基板上にコーティングされた金属フィルムを製作する真空プロセスでは、金属フィルムを含むコーティングが損傷しないようにするための典型的なステップである。起こり得る損傷には、コーティングの腐食または剥離が含まれ得る。剥離は、フレキシブル基板が巻取りローラから巻きほどかれるときに起こり得る。したがって、パッシベーションは通常、フレキシブルウエブが巻取りローラによって巻き取られる前に真空雰囲気中で実施される。
【００２２】
典型的な実施形態では、最大圧力が０．０１ｍｂａｒまたは０．００１ｍｂａｒであり、さらには最大圧力が０．０００５ｍｂａｒである真空をコーティングチャンバ内に有する。コーティングチャンバ内の最小圧力は通常０．００００１ｍｂａｒである。さらなるチャンバ内では、動作時の圧力が通常、０．１ｍｂａｒ未満または０．０５ｍｂａｒ未満である。コーティングチャンバとさらなるチャンバの間の圧力が異なることにより、供給された酸素は、間隙内で付勢され、コーティングチャンバに向かう方向に確実に動く。１つの効果は、コーティングの最上の材料層の構築が行われたばかりか、または依然として進行中であることにより、これらの層の反応性が高い領域内に酸素が導かれることである。第１の材料のパッシベーションを強化するためのプラズマ源、スパッタカソード、またはトップコータ（top coater）のようなさらなるデバイスは不要である。典型的な実施形態には、プラズマ源がない装置が含まれる。本明細書に記載の典型的な実施形態では、パッシベーションプロセスのための追加のエネルギー源が不要であり、単に酸素を供給することだけが必要である。酸素プラズマデバイスを省略することによって、エネルギー節約を実現することができる。パッシベーションは普通、酸素プラズマがない雰囲気で処理され、酸素は、プラズマを作り出すことなく供給される。
【００２３】
ガス導入口１１４は遮蔽体１１２内に、間隙内でさらなるチャンバよりもコーティングチャンバにより近く配置されるようにして形成される。ガス導入口１１４からさらなるチャンバ１０４までの間隙に沿った距離は、コーティングチャンバ１０２までの距離の１０倍も長い。したがって、酸素のほとんどがコーティングチャンバに達し、ここで酸素が第１の材料の蒸気と反応し、パッシベーション層が作り出される。
【００２４】
本明細書に記載の典型的な実施形態では、ガス導入口からさらなるチャンバまでの間隙に沿った距離は、さらなるチャンバまでの距離の少なくとも５倍、通常は少なくとも１０倍、さらには少なくとも１５倍も長い。それによって、酸素は、気化アルミニウムなどの第１の材料が依然として高い反応性をもつコーティングチャンバの方の領域内に供給される。本明細書に記載の実施形態のいくつかは、長さが少なくとも５ｃｍ、少なくとも１０ｃｍ、通常は少なくとも１５ｃｍである間隙を備える。コーティングドラムの表面とチャンバ分離要素の間の距離は通常、少なくとも１ｍｍまたは少なくとも２ｍｍである。コーティングドラムの表面とチャンバ分離要素の間の距離は通常、１０ｍｍを超えないか、または５ｍｍを超えない。間隙が狭いことにより、正確な酸素の供給が支えられる。本明細書に記載のいくつかの実施形態は、幅の少なくとも１０倍、通常は少なくとも２０倍の長さを有する間隙を提供する。それによって、酸素は、ガス導入口を通って目的に向け供給される。
【００２５】
典型的な実施形態では、フレキシブル基板が案内ローラに達するまでに、あるいはフレキシブル基板を巻き上げるための巻きローラとも呼ばれる巻取りローラのような他のローラに到達するまでに、コーティングのパッシベーションが確実に行われるように、ガス導入口がコーティングドラムの付近に配置される。「コーティングドラムの付近に」という言葉は、例えば、コーティングドラムの表面までがコーティングドラムの半径未満の、またはコーティングドラムの半径の２０％未満の距離内のコーティングドラムに近い区域を指す。ガス導入口がコーティングドラムに近いことにより、第１の材料の堆積の直後または直前に第１の材料をパッシベーションすることが可能になる。
【００２６】
基板１は、案内ローラ１０６の１つによってコーティングドラム１０８に向けて案内される。基板１は、さらなるチャンバ１０４からコーティングチャンバ１０２の中へ進んでコーティングドラム１０８の表面に接触する。基板１がコーティングチャンバ１０２中を通過する際、基板１はコーティングドラム１０８に押し付けられる。コーティングチャンバ１０２内で基板１は、アルミニウムのような第１の材料でコーティングされる。
【００２７】
本明細書に記載の典型的な実施形態では、基板は、アルミニウムを含むか、またはアルミニウムからなる第１の材料でコーティングされる。第１の材料として通常使用される他の材料には、スズ、亜鉛、インジウム、ビスマス、または銀がある。典型的な実施形態では、上に名前を挙げた元素の１つ以上を含む合金もまた、第１の材料として使用される。
【００２８】
コーティングチャンバ１０２を出て行く間、基板は、ガス導入口１１４を通り過ぎて間隙を通り抜ける。ガス導入口１１４の近傍で、基板１のコーティングがパッシベーションされる。パッシベーション後、基板は案内ローラ１０６の第２のものと接触する。パッシベーションにより、基板１が案内ローラ１０６の第２のものと接触するときに基板１に損傷が生じない。
【００２９】
典型的な実施形態によれば、フレキシブル基板は、それだけには限らないが、ＣＰＰフィルム（すなわち、キャスティングポリプロピレンフィルム）、ＯＰＰフィルム（すなわち、配向ポリプロピレンフィルム）、またはＰＥＴフィルム（すなわち、配向ポリエチレンテレフタレートフィルム）を含む。あるいは、フレキシブル基板は、あらかじめコーティングされた紙、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ＰＥＮフィルム、ポリラクターゼアセテート（ＰＬＡ）フィルム、またはＰＶＣフィルムでもよい。典型的な実施形態によれば、フレキシブル基板は厚さが５０μｍ未満、またはより明確には５μｍ未満、さらに明確には２μｍ未満である。例えば、フレキシブル基板は２０μｍのＯＰＰ基板、または１２μｍのＰＥＴ基板でよい。本明細書に記載の実施形態ではまた、フレキシブル基板は、２μｍの厚さ、または例えば０．７μｍ未満の厚さを有する超薄フィルムであることが企図される。典型的な実施形態によれば、システムの諸要素は、本明細書に記載の通りに基板を処理できるように、フレキシブル基板に応じて適切に構成される。ＰＥＴ、ＯＰＰ、ＣＰＰのようなフレキシブル基板では、第１の材料（例えばアルミニウム）の層と基板の間で良好な結合が得られる。パッシベーションされた層は、接着促進材として使用することができる。この目的のために、酸素がコーティングプロセスの前または開始時に、例えばコーティングチャンバの入口側のチャンバ分離要素のところで供給される。
【００３０】
本発明の実施形態のさらなる態様について、図２を参照して説明する。前に図１に示されたのと同様に、図２は、フレキシブル基板をパッシベーションするための装置１００を示す。しかし、図に示された装置は、さらなるチャンバ分離要素１２０のような追加の特徴を備える。さらなるチャンバ分離要素１２０は、コーティングチャンバ１０２とさらなるチャンバ１０４の間に配置される。さらなるチャンバ分離要素１２０は、コーティングドラム１０８の反対側に第１のチャンバ分離要素１２０が鏡対称に配置される。
【００３１】
さらなるチャンバ分離要素１２０はさらなる遮蔽体１１２を備え、さらなるガス導入口１２４がさらなる遮蔽体１１２内に配置されている。さらなるチャンバ分離要素１２０は、さらなる間隙をコーティングドラム１０８と共に形成する。さらなるガス導入口１２４に酸素を供給することによって、基板１の下面のコーティングのパッシベーションが実現される。
【００３２】
さらなるチャンバ分離要素は通常、チャンバ分離要素と同じように配置される。前述の間隙の典型的な寸法は、さらなる間隙にも同様に当てはまる。本明細書に記載の典型的な実施形態によれば、さらなるガス導入口は、さらなるチャンバよりもコーティングチャンバにより近く配置される。それによって、気化アルミニウムのような反応性の高い第１の材料がある領域の中への酸素の送達が実現される。本明細書に記載のいくつかの実施形態は、コーティングドラムの入口側にチャンバ分離要素を備える。本明細書に記載のいくつかのさらなる実施形態は、コーティングドラムの出口側にチャンバ分離要素を備える。さらにさらなる実施形態は２つのチャンバ分離要素を備え、その一方は入口側に設置され、他方は出口側に設置される。それによって、コーティングの２面パッシベーションを実現することができる。コーティング材料が２つのパッシベーション層で挟まれている層スタック（例えばＡｌＯｘ−Ａｌ−ＡｌＯｘ）は、１つだけのコーティングチャンバまたはコーティングゾーン内で同時に、かつ大きいウエブ速度で生成することができる。本明細書では、「入口側」という表現は、基板が、チャンバ分離要素とコーティングドラムとによって形成できる間隙を通常は通って、コーティングチャンバの中に入る区域を指す。「出口側」という表現は、基板が、チャンバ分離要素とコーティングドラムとによって形成できる間隙を通常は通って、コーティングチャンバを出て行く区域を指す。
【００３３】
典型的な実施形態によれば、酸素の供給を含むパッシベーションステップが、第１の材料をフレキシブル基板の上に堆積した直後に実施される。通常、フレキシブル基板の上に第１の材料を堆積する直前に酸素を追加的に供給して、フレキシブル基板に近接する第１の材料の層をパッシベーションすることができる。コーティングステップの直前にコーティングドラムの近傍に酸素を供給すると、フレキシブル基板と第１の材料の残りの部分との間にパッシベーションされた層が得られる。そうすることによって、コーティングとフレキシブル材料の間の結合を強化することができる。
【００３４】
図２に示された装置１００は、さらなるチャンバ内に巻きローラ１３０を備える。したがって、さらなるチャンバ１０４もまた、巻きチャンバと呼ぶことができる。巻きローラ１３０は、基板１がガス導入口１１４を通り過ぎて間隙を通り抜けコーティングチャンバ１０２を出た後に、基板１を巻き取る。間隙と巻きローラ１３０の間で、基板は案内ローラ１０６のうちの１つを通り過ぎる。
【００３５】
本明細書に記載の典型的な実施形態は、さらなるチャンバ内に設置された巻きデバイスとして巻きローラを備える。したがって、さらなるチャンバは巻きチャンバと呼ぶことができる。フレキシブル基板は、コーティングチャンバ内のコーティングプロセスの後でフレキシブル基板を取扱いやすくするために、巻きローラに巻き上げられる。
【００３６】
図２に示された例示的な実施形態では、蒸発源１３４が、第１の材料を含むコーティングでフレキシブル基板１をコーティングするために設けられる。蒸発源は、フレキシブル基板１があるコーティングドラム１０８の表面の方に向けられる蒸発ビーム１３６を生成する。それによって、蒸発した第１の材料がフレキシブル基板１まで導かれ、その結果、フレキシブル基板１が第１の材料（例えばアルミニウム）でコーティングされることになる。コーティングプロセスを開始する前に蒸発源を覆うための可動カバー板１３８は、蒸発源１３４の上に移動させることができる。カバー板１３８は、コーティングドラム１０８の表面にフレキシブル基板１がないときにコーティングドラム１０８を保護する。
【００３７】
本明細書に記載のいくつかの実施形態は、基板１上のパッシベーション層の厚さを測定するための測定デバイス１４０を備える。測定デバイス１４０は通常、さらなるチャンバ内で基板１の通路の近くに配置される。それによって、ガス導入口１１４を通して供給される酸素の量を調整するための、測定されたパッシベーション層の厚さと既定の厚さとの比較をすることができる。
【００３８】
本明細書に記載の実施形態のいずれかと組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、コーティングは、熱蒸発または電子ビーム蒸発とすることができる。コーティングユニットは、コーティングされる層の均一性を改善しやすくするために、例えばスタガボート蒸発器で構成されてよい。
【００３９】
図３に、一実施形態によるコーティング層のスタック配置の概略断面図が示されている。フレキシブル基板１のコーティングは、ＡｌＯｘを含む第１のパッシベーション層１５１と、Ａｌ層１５２と、ＡｌＯｘを含む第２のパッシベーション層１５３とを備える。第１のパッシベーション層１５１は、フレキシブル基板１と隣接しており、コーティングをフレキシブル基板１に結合する結合層と呼ぶことができる。第２のパッシベーション層１５３は、基板１のコーティングを保護する。図３の基板１は、図２と関連した説明による装置を用いて、大きいバンド速度を有するコーティングチャンバを１つだけ使用する１つだけのコーティングプロセスで生成することができる。それによって、エネルギーおよび時間を節約することができる。
【００４０】
通常、第１のパッシベーション層は、酸素が蒸発源の上で蒸気と混合されるように、コーティングゾーンの始まりのところでさらなるガス導入口を通して酸素を供給することによって生成される。第２のパッシベーション層は、コーティングゾーンの終わりのところでガス導入口を通して酸素を供給することによって生成される。コーティングゾーンの中間で、すなわち蒸発源の中間領域の真上で、純粋な第１の材料（例えばＡｌ）により、スタック層配置の中間層（例えばＡｌＯｘ−Ａｌ−ＡｌＯｘ）が構築される。
【００４１】
さらにさらなる実施形態により、装置を動作させる方法、具体的にはコーティングをパッシベーションする方法が提供される。図４に例示的な流れ図が概略的に示されている。本明細書に記載の例示的な方法は、図１に示された装置を用いて実施される。ステップ２０２で、フレキシブル基板が、基板上に堆積されるべき材料を蒸発させるコーティングチャンバの中に導かれる。コーティングゾーンの終わりのところで基板は、チャンバ分離要素とコーティングドラムの間の間隙の中に入る。ステップ２０４で、酸素がガス導入口を通して間隙の中に供給される。したがって、間隙の始まりの入口領域で、第１の材料（例えばアルミニウム）の蒸気が酸素と混合され、その結果、パッシベーション層（例えばＡｌＯｘ）がコーティング上に形成されることになる。ステップ２０６で、フレキシブル基板が間隙を出てさらなるチャンバに入る。ステップ２０８で、コーティングのパッシベーション層の厚さが測定デバイスによって測定される。ステップ２１０で、測定された厚さが既定の厚さと比較される。ステップ２１０で、ガス導入口を通して供給される酸素の量が、測定された厚さと既定の厚さを比較することにより制御される。それによって、既定の厚さによるパッシベーション層の厚さを確保することができる。
【００４２】
基板を処理するシステムおよび方法の例示的な実施形態が上で詳細に説明されている。これらのシステムおよび方法は、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されるのではなく、システムの諸構成要素および／または方法の諸ステップは独立して、また本明細書に記載の他の構成要素および／またはステップとは別個に利用することができる。例えば、ＳＴＳローラおよびスプレッダローラなどのウエブ案内ローラの異なる組合せが、第１のローラおよび処理ドラムの上流に置かれてよい。
【００４３】
処理チャンバ内の真空チャンバ部分には、チャンバの中に基板を導入しやすくするように適合された入り口を備えることができ、同時にチャンバの中の真空状態が維持される。あるいは、巻きほどきローラおよび巻きローラを含むローラ間システム全体を真空チャンバ内に収容することもできる。
【００４４】
上記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明のその他のさらなる実施形態を考案することができ、また本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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